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文档简介
第五章函数概念与性质
5.1函数的概念和图象...................................................1
第1课时函数的概念................................................1
第2课时函数的图象................................................5
5.2函数的表示方法.....................................................9
5.3函数的单调性.......................................................16
第1课时函数的单调性.............................................16
第2课时函数的最大值、最小值....................................19
5.4函数的奇偶性.......................................................23
5.1函数的概念和图象
第1课时函数的概念
知识点1函数的概念
一般地,给定两个非空实数集合A和集如果按照某种对应关系了,
函数
对于集合A中的每一个实数x,在集合B中都有唯一的实数y和它
的定义
对应,那么就称A-8为从集合A到集合8的一个函数
函数的
从集合A到集合B的一个函数通常记为尸Ax),
记法
函数的在函数y=/U),xeA中,所有的*输入值)组成的集合A叫做函数
定义域y=/(x)的定义域.
若A是函数y=«r)的定义域,则对于A中的每一个M输入值),都
函数的
有一个y(输出值)与之对应,则将所有输出值y组成的集合
值域
/U),称为函数的值域
思考kJ.有人认为‘'y=/(x)”表示的是“y等于/与x的乘积”.这种看法对
吗?
[提示]不对.符号y=/(x)是是x的函数”的数学表示,应理解为x是
自变量,它是关系所施加的对象,/是对应关系.
知识点2同一函数
(1)定义域和对应关系都相同的两个函数.
(2)函数的对应关系和定义域都确定后,函数才能够确定.
(3)给定函数时要指明函数的定义域,对于用表达式表示的函数,如果没有
指明定义域,那么,就认为函数的定义域是指使得函数表达式有意义的输入值的
集合.
思考2.定义域和值域都相同的函数是同一个函数吗?
[提示]不一定是,如函数),=%,[0,1],和[0,1].定义域和值
域都相同,但不是同一■个函数.
考点
□类型1函数的概念
【例1】判断下列对应/是否为从集合A到集合8的函数.
(1)A=N,B=R,对于任意的xCA,x-^±\[x;
(2)A=R,B=N,对于任意的xCA,xf|x-2|;
(3)A=R,8={正实数},对任意xGA,x—2;
(4)A={1,2,3},B=R,贝1)=式2)=3,-3)=4;
(5)A=[-1,1],B={0},对于任意的xfO.
[思路点拨]求解本题的关键是判断在对应关系/的作用下,集合A中的任
意一个元素在集合B中是否都有唯一的元素与之对应.
[解](1)对于A中的元素,如x=9,y的值为y=±V^=±3,即在对应关系/
之下,B中有两个元素±3与之对应,不符合函数的定义,故不能构成函数.
(2)对于A中的元素》=26,在/作用下,|26一2|建8,故不能构成函数.
(3)A中元素x=0在8中没有对应元素,故不能构成函数.
(4)依题意,-1)=贝2)=3,犬3)=4,即A中的每一个元素在对应关系/之下,
在B中都有唯一元素与之对应,依函数的定义,能构成函数.
(5)对于集合A中任意一个实数x,按照对应关系在集合B中都有唯---个确
定的数0与它对应,故是集合A到集合B的函数.
厂.......展现规律.......................
判断一个对应关系是否为函数的标准是什么?
[提示](1M、3必须是非空数集.
(2)A中任何一个一元素在B中必须有元素与其对应.
(3)A中任一元素在B中必有唯一元素与其对应.
总结:函数中两变量无,y的对应关系是“一对一”或者是“多对一”而不
能是“一对多”.
G类型2求函数的定义域
【例2】求下列函数的定义域.
0求》尸点学
(2求*)=寸*+1+已下
[解](1)要使yu)有意义,则有版一2>0,
•••尤,3,
即加)的定义域为(|,+8).
x+120,
(2)要使/U)有意义,则J—1且尤W2,
.2—xWO
即於)的定义域为[-1,2)U(2,+8).
厂.......应思领悟............................
求函数定义域的常用方法
(1)若是分式,则应考虑使分母不为零.
(2)若於)是偶次根式,则被开方数大于或等于零.
(3)若外)是指数第,则函数的定义域是使嘉运算有意义的实数集合.
(4)若大x)是由几个式子构成的,则函数的定义域是几个部分定义域的交集.
(5)若外)是实际问题的解析式,则应符合实际问题,使实际问题有意义.
门类型3求函数的值域或函数值
【例3】已知.*x)=/—4x+2.
⑴求心),火a),/a+1)的值;
(2)求火x)的值域;
(3)若g(x)=x+l,求_/(g(3))的值.
[思路点拨](1)将x=2,a,a+1代入危)即可;(2)配方求值域;(3)先求g(3)
再算/g(3)).
[解](1加2)=22—4X2+2=—2,
.*a)=/—4a+2,
;(a+l)=(a+l)2—4(a+l)+2=a2—2a—l.
(2)**)=/一以+2=(%—2)2—22—2,
•.../(x)的值域为[-2,+8).
(3)g(3)=3+l=4,
-W3))=/4)=42-4X4+2=2.
[母题探究]
在例3中,g(x)=x+l,求-g(x)),g(/W).
I解17(g(x))=g(x)2—4g(x)+2=(x+1)2—4(x+1)+2=/—2%—1,
g(*x))=y(x)+1=/—4x+2+1=JT—4A-+3.
「......”成思领悟........................
1.函数值式a)就是a在对应关系/下的对应值,因此由函数关系求函数值,
只需将/U)中的x用对应的值(包括值在定义域内的代数式)代入即得.
2.求_Xg3))时,一般要遵循由里到外逐层计算的原则.
3.配方法是一种常用的求值域的方法,主要解决“二次函数型”的函数求
值域.
II类型4抽象函数求定义域
【例4】(1)已知函数y=/(x)的定义域为[1,4],则/U+2)的定义域为
(2)已知函数y=^x+2)的定义域为口,4],则./U)的定义域为.
(3)已知函数y=fix+3)的定义域为[1,4],则/(2x)的定义域为
尝试与发现
1.在y=/U)中,儿r)的定义域指的是什么?x是什么?
[提示]/U)的定义域指的是x的范围,其中x是函数的自变量.
2.在函数y=/U+l)中,自变量是谁?而它的定义域指的是什么?
[提示]y=*x+l)中自变量为x,其定义域指的是x的范围.
T
(l)f-l,2]⑵[3,6]⑶[2,[(1)由题知对于人犬+2)有x+2d[l,4],
故«r+2)的定义域为
(2)由题知xG[1,4],,x+2G[3,6],.•.九0的定义域是[3,6].
(3)由题知xW[l,4],..“+3£[4,7],对于/(2x)有2xW[4,7],2,1,
即式2x)的定义域为2,1.]
厂......成思领悟.............................
抽象函数的定义域
(1)已知«x)的定义域,求/(g(x))的定义域:若兀灯的定义域为出,切,则/(g(x))
中a&g(x)Wb,从中解得光的取值范围即为_Ag(x))的定义域.
(2)已知y(g(x))的定义域,求人》)的定义域:若_/(g(x))的定义域为[a,b],即
aWxWb,求得g(x)的取值范围,g(x)的取值范围即为危)的定义域.
用较为口语化的语言可以将上述两类题型的解法合并成两句话:
①定义域指自变量的取值范围.(告诉我们已知什么,求什么)
②括号内范围相同.(告诉我们如何将条件与结论联系起来)
第2课时函数的图象
知识点1函数的图象
将自变量的一个值r作为横坐标,相应的函数值/Uo)作为纵坐标,就得到
坐标平面上的一个点(xo,Xxo)).当自变量取遍函数定义域A中的每一个值时,
就得到一系列这样的点.所有这些点组成的集合(点集)为{(x,/U))|x£A),即Mx,
y)H=A>),xGA},所有这些点组成的图形就是函数y=/(x)的图象.
思考1.函数的图象是否可以关于x轴对称?
[提示]不可以,如果关于X轴对称,则在定义域内一定存在一个自变量X0,
有两个值和X()相对应,不符合函数的定义.
思考2.函数y=/(x),x&A的图象与直线x=/n(垂直于x轴的直线)的交点有
几个?
[提示]0或1个,具体来说,当加WA,由函数的定义,它们有唯一交点,
当miA,它们无交点.
知识点2作图'识图与用图
(1)画函数图象常用的方法是描点作图,其步骤是列表、描点、连线.
(2)正比例函数与一次函数的图象是一条直线,反比例函数的图象是双曲线,
二次函数vn/+foc+cmWO)的图象是抛物线,开口方向由a值符号决定,a>0,
图象开口囱上,。<0时,图象开口应£,对称轴为》=二/
考点
□类型1作函数的图象
【例1】作出下列函数的图象,并求函数的值域.
(l)y=3—x(园dN*且凶<3);
(2)y=f—2x+2(-1Wx<2).
[解](l):|x|WN*且忖<3,...定义域为{-2,-1,1,2},
二图象为直线y=3—x上的4个孤立点,如图.
r
丁---5
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-2-1012«
由图象可知,值域为{5,4,2/}・
(2)y=f-2x+2=(L1)2+l(xG[-1,2)),
故函数图象为二次函数y=(x-1/+1图象上在区间[-1,2)上的部分,如图,
x=1时,y=l;x=—1时,y=5,函数的值域为[1,5].
[母题探究]
(变条件)将例1(2)中的定义域改为[0,3),函数的图象与值域变成怎样了?
[解]图象变成函数y=(x—1)2+1在[0,3)上的部分图象,如图.
Vx=1时,y=l;x=3时,)=5..•.值域变为[1,5).
厂...•••••现规律•.......................
怎样画函数的图象?
[提示]
1.画函数的图象,需首先关注函数的定义域.定义域决定了函数的图象是
一系列点、连续的线或是其中的部分.
2.描点作图,要找出关键“点”,再连线.如一次函数的图象描出端点或
与坐标轴的交点,两点连线即得;二次函数的图象描出端点或与坐标轴的交点、
顶点,连线即得.连线时还需标注端点的虚实.
3.函数的图象能体现函数的定义域、值域.这就是数形结合思想.
口类型2函数图象的应用
【例2】已知函数«r)=—f+2x+3的图象如图所示,据图回答以下问题:
(1)比较八-2),。0),。3)的大小;
⑵求;U)在[-1,2]上的值域;
(3)求“x)与y=x的交点个数;
(4)若关于x的方程_/^)=攵在[-1,2]内仅有一个实根,求上的取值范围.
[解](1)由题图可得八-2)=-5,次0)=3,13)=0,
.•犹一2)£穴3)50).
(2)在xC[—l,2]时,QT)=0,川)=4,犬2)=3,
•••©@[0,4].
(3)在图象上作出直线y=x的图象,如图所示,观察可得,/(》)与y=x有两
个交点.
(4)原方程可变形为:-f+2x+3=&,进而转化为函数y=~x1+2x+3,x
G[一1,2]和函数丁=女图象的交点个数问题,移动y=k易知0Wk<3或々=4时,
只有一个交点.
.•.04<3或k=4.
厂.......•成思领悟•..........................
1.函数图象较形象直观的反映了函数的对称性,函数的值域及函数值随自
变量变化而变化的趋势.
2.常借助函数图象求解以下几类问题
(1)比较函数值的大小;
(2)求函数的值域;
(3)分析两函数图象交点个数;
(4)求解不等式或参数范围.
II类型3利用图象的平移变换作函数图象
【例31用平移图象的方式作出y=2+圈的图象,并说明函数y=2+
的值域.
一1
尝试与发现
〉=2+—三的图象与的图象有怎样的关系?
X1X
[提示]两者图象完全一样,位置不同.y=2+士可以看作先向右移
X1X
动1个单位,又向上移动2个单位得到.
[解]
反思领悟
函数图象的平移变换
(1)左右平移:。>0时,y=y(x)的图象向左平移a个单位得到y=y(x+a)的图
象;a>0时,y=/(x)的图象向右平移a个单位得到y=/(x-a)的图象.
(2)上下平移:/?>0时,y=/a)的图象向上平移Zj个单位得到y=*x)+Z?的图
象;人>0时,y=/(x)的图象向下平移。个单位得到y=/(x)—/?的图象.
5.2函数的表示方法
知识点1函数的表示方法
函列表法用列表来表示两个变量之间函数关系的方法
数
的
表
解析法用笠式来表示两个变量之间函数关系的方法
示
方
法
图象法|一用圉塞来表示两个变量之间函数关系的方法
g£l.函数三种表示法的优缺点是什么?
[提示]
知识点2分段函数
⑴在定义域内不同部分上,有不同的解析表达式.像这样的函数,通常叫
做分段函数.
(2)分段函数定义域是各段定义域的在集,其值域是各段值域的注集.
(3)分段函数图象:画分段函数的图象,应在各自定义域之下画出定义域所
对应的解析式的图象.分段函数是一个函数,因此应在回二坐标系中画出各段函
数图象.
思专k2.分段函数是几个函数构成的吗?
[提示]分段函数是一个函数,而不是几个函数.
考点
□类型1求函数解析式
【例1】求下列函数的解析式.
(1)已知於)为一次函数,filx+l)+/(2x-1)=-4x+6,求於);
(2)已知犬也+l)=x+2而,求.*x);
(3)已知加:)为一次函数,且用㈤)=4工一1,求./U);
(4)若/(x)+»—x)=:,求|x).
[解](1)设«x)=ox+"(aWO),
火2x+l)=a(2x+l)+"
)="(2光-1)+6,
.*2x+1)+式2x—l)=4ox+2/?=—4x+6,
4a=—4,ci=-1,
所以“解得
2b=6,b=3,
即函数/U)的解析式为於)=-x+3.
(2)令5+1=*1),
则也=L1,X=(f—1)2,
,•./z)=(r-l)2+2(r-l)=/2-l,
1(x21).
(3)设所求函数/(x)=Air+Z?伏#0),
F=4,
所以用(>))=/(日+与=奴履+»+b=Sx+妨+人=4无一i,则V,
kb+b=—l,
k=2,[k=~2,
解得i或L1
b=_qS=l,
所以/(x)=2x—g或«x)=—2x+1.
(4)V/(x)+2/(-x)=p①
用一x替换x得人一幻+"»=一:,②
2I31
②X2一①得37U)=_最一最==一7
厂......(JS思领悟......................
求函数解析式的常用方法
(1)待定系数法:已知函数4犬)的函数类型,求;(无)的解析式时,可根据类型
设出其解析式,将已知条件代入解析式,得到含待定系数的方程(组),确定其系
数即可.
(2)换元法:令1=8(%),注明/的范围,再求出7(,)的解析式,然后用x代替
所有的,即可求出於),一定要注意t的范围即为人力中x的范围.
(3)配凑法:已知/(g(X))的解析式,要求兀。时,可从<g(x))的解析式中拼凑
出“g(x)”,即用g(x)来表示,再将解析式两边的g(x)用x代替即可.
(4)代入法:已知y=*x)的解析式求y=/(g(x))的解析式时,可直接用新自变
量g(©替换y=f(x)中的x.
(5)方程组法(消去法),适用于自变量具有对称规律的函数表达式,如:互为
倒数卜》),./(3),互为相反数(A—X),式X))的函数方程,通过对称构造一个对称
方程组,解方程组即可.在构造对称方程时,一般用土或一X替换原式中的X即
可.
II类型2分段函数的求值问题
pc+1,xW—2,
【例2】已知函数/+2*,—2<x<2,
121—1,xN2.
试求人-5),X—小),/4一I))的值.
[解]由一56(—8,-2],-V3G(-2,2),一|G(—8,-2],知五一5)
=—5+1=—4,
y(一小)=(一小产+2x(-4)
=3-273.
因为/(_1)=_|+1=4
3-
—2<一1<2,
9c3
4'4"
[母题探究]
1.(变结论)本例条件不变,若犬。)=3,求实数a的值.
[解]①当。〈一2时,式。)=。+1,所以a+l=3,所以a=2>-2不合题意,
舍去.
②当一2<a<2时,a2+2a=3,
即/+2”-3=0.
所以(a—l)(a+3)=0,
所以a=1或a=~3.
因为1£(一2,2),-3^(-2,2),
所以a=\符合题意.
③当a22时,2。-1=3,所以a=2符合题意.
综合①②③,当仙)=3时,。=1或a=2.
2.本例条件不变,若於)>3,求x的取值范围.
[解]①当xW—2时,%+1>3得犬>2,
又xW—2,所以x£0.
②当一2<x<2时,f+Zt*得x>l或x<—3,
又一2<x<2,所以l<r<2.
③当x22时,2x-l>3,得x>2,
又x22,所以x>2,
综上有x的取值范围是l<x<2或x>2.
「......••延思领悟............................
1.分段函数求函数值的方法
(1)确定要求值的自变量属于哪一段区间.
(2)代入该段的解析式求值,直到求出值为止.当出现欢如))的形式时,应从
内到外依次求值.
2.已知函数值求字母取值的步骤
(1)先对字母的取值范围分类讨论.
(2)然后代入不同的解析式中.
(3)通过解方程求出字母的值.
(4)检验所求的值是否在所讨论的区间内.
提醒:求某条件下自变量的值时,先假设所求的值在分段函数定义区间的各
段上,然后相应求出自变量的值,切记代入检验.
,类型3分段函数的图象及应用
【例3】已知函数«x)=-f+2,g(x)=尤,令夕(x)=min伏x),g(x)}(即人尤)
和g(x)中的较小者).
(1)分别用图象法和解析式表示如);
(2)求函数矶x)的定义域,值域.
[解](1)在同一个坐标系中画出函数.*x),g(x)的图象如图①.
由图①中函数取值的情况,结合函数9。)的定义,可得函数9。)的图象如图
②.
令一f+2=x得x=—2或x=1.
结合图②,得出s(x)的解析式为
1―f+2,xW-2,
8(x)=,x,—2<x<\,
I—f+2,
(2)由图②知,s(x)的定义域为R,-1)=1,
.,.8㈤的值域为(-8,1],
厂.....•“反思领悟”......
分段函数图象的画法
(1)作分段函数的图象时,分别作出各段的图象,在作每一段图象时,先不
管定义域的限制,作出其图象,再保留定义域内的一段图象即可,作图时要特别
注意接点处点的虚实,保证不重不漏.
(2)对含有绝对值的函数,要作出其图象,首先应根据绝对值的意义去掉绝
对值符号,将函数转化为分段函数,然后分段作出函数图象.
类型4分段函数的实际应用
【例4】如图所示,已知底角为45。的等腰梯形ABC。,底边长为7cm,
腰长为2/cm,当垂直于底边3C(垂足为F)的直线/从左至右移动(与梯形A8C。
有公共点)时,直线/把梯形分成两部分,令BF=x,试写出左边部分的面积y
关于x的函数解析式,并画出大致图象.
[解]过点A,O分别作AGLBC,DH±BC,垂足分别是G,H.
因为四边形ABC。是等腰梯形,底角为45。,AB=2jcm,
所以BG=AG=DH=HC=2cm,
又BC=7cm,所以AO=G”=3cm.
(1)当点尸在BG上,即xW[0,2]时,)=%;
1-x-2
(2)当点/在G”上,即xC(2,5]时,y=:~:—X2=2x-2;
(3)当点F在HC上,即xG(5,7]时,y=S&迎杉ABFED=S样方ABC。—SRSCEF=;(7
+3)X2-g(7-x)2
=—2(X-7)2+10.
综合(1)(2)(3),得函数的解析式为
%,x£[0,2],
y=<2x~2,xG(2,5],
-1(X-7)2+10,XW(5,7].
图象如图所示.
厂.......版思领悟.............................
分段函数图象的画法
(1)当目标在不同区间有不同的计算表达方式时,往往需要用分段函数模型
来表示两变量间的对应关系,而分段函数图象也需要分段画.
(2)用分段函数解决实际问题时要注意两点
①确定好分段的标准,正确的写出分段函数的表达式;
②考虑自变量的实际意义,注意自变量的取值范围.
5.3函数的单调性
第1课时函数的单调性
知识点1单调增(减)函数的概念
设函数y=/U)的定义域为A,区间
如果对于区间/内的任意两个值汨,X2.当汨42时,都有
⑴面)<晶)
①称y=/(x)在区间/上是增函数.
②/称为y=/W的增区间.
(2如1)>依2)
①称y=/U)在区间/上为减函数.
②/称为y=Ax)的减区间.
思考1.增(减)函数定义中的XI、X2有什么特征?
[提示]定义中的XI、X2有以下3个特征.
(1)任意性,即“任意取XI、尤2”中“任意”二字绝不能去掉.证明时不能以
特殊代替一般.
(2)有大小,通常规定X]<X2.
(3)属于同一个单调区间.
知识点2函数的单调性与单调区间
如果函数y=/U)在区间/上是增函数或减函数,那么称函数y="r)在区间/
上具有单调性,增区间和减区间统称为单调区间.
思考2.函数),=(在定义域上是减函数吗?
[提示]不是,),=:在(一8,0)上递减,在(0,+8)上也递减.但不能说y
=’在(-8,0)U(0,+8)上递减.
X
考点
类型1利用函数图象求单调区间
【例1】作出下列函数的图象,并写出单调区间.
2((X—2产,x20,
(l)y=f-4;(2)y=一;;(3)/U)=J
I4,x<0.
[解]三个函数图象如图⑴(2)(3).
(l)y=f—4的单调递减区间为(-8,0],递增区间为[0,+°°).
2
(2)y=一二的单调增区间为(-8,0),(0,+°°),无递减区间.
(3次x)的单调增区间为(-8,0],[2,+8),递减区间为[0,2].
厂...•••••现规律•.......................
应用图象确定单调性的关键是什么?
[提示]应掌握各种基本函数的图象的形状,并能通过图象的“上升”或
“下降”趋势来找到函数的递增或递减区间.但应注意端点是否在定义域内.当
函数的单调区间不唯一时,中间用“,”隔开或用“和”连接.但不能用“或”
和“U”连接.
类型2函数单调性的判定与证明
【例2】证明函数_/O)=x+(在(01)上是减函数.
[证明]设X|,X2是区间(0,1)上的任意两个实数,且X1VC2,则於1)一/2)=
=3-X2)(l-£
(汨+£|一(尤2+£|=(即-%2)+=(X|—X2)+且二3
、X1xzX\X2
(XI—X2)(—1+九1X2)
X]X2
0<X\<X2<l,
.*.X1—X2<O,O<T1X2<1,贝“-1+xi%2<0,
(X1—X2)(—1+/1X2)
>0,即於1)次X2),
X\X2
••・於)=犬+(在(01)上是减函数・
厂..••••••思领悟........X
利用定义证明函数单调性的步骤
(1)取值:设Xl,X2是该区间内的任意两个值,且无1〃2.
(2)作差变形:作差Ari)—凡心),并通过因式分解、通分、配方、有理化等手
段,转化为易判断正负的式子.
(3)定号:确定/Ui)—7(X2)的符号.
(4)结论:根据兀q)-/U2)的符号及定义判断单调性.
提醒:作差变形是证明单调性的关键,且变形的结果是几个因式乘积的形式.
口类型3函数单调性的应用
【例3】已知函数次X)是定义在[-2,2]上的增函数,且/(X—2)勺U—X),则
x的取值范围为.
0,1j「.•於)是定义在[-2,2]上的增函数,且加一2)勺(1—x),
.".%—2<1—x,
.3
又於)的定义域为
—2Wx—2W2,
,V
、-2W1—xW2,
0WxW4,
,V
、一1WxW3,
3
・・・0Wx<3,综上,
「........成思领悟•...........................
1.利用函数单调性的定义比较大小,一方面是正向应用,即若y=«r)在给
定区间上是增函数,则当幻<%2时,y(Xl)勺(X2),当X1>X2时,/(尤1)4%2);另一方面
是逆向应用,即若y=*X)在给定区间上是增函数,则当八X1)勺(X2)时,Xi<X2,当
.*X1)之穴X2)时,X1>X2.当y=*x)在给定区间上是减函数时,同理可得相应结论.
2.根据函数的单调性研究参数的取值范围,往往会根据函数在某一区间上
的增减性确定不等式,此时常需要将含参数的变量单独移到一侧,用变量的范围
推出参数的范围.
第2课时函数的最大值、最小值
知识点函数的最大值与最小值
(1)函数的最大值
一般地,设y=/u)的定义域为A如果存在光使得对于任意的xea,
都有/U)W/Uo),那么称凡的为y=/U)的最大值,记为Vmax=/Uo).
(2)函数的最小值
一般地,设y=/u)的定义域为A.如果存在使得对于任意的XGA,
都有ZU)2/Uo),那么称1Axo)为y=/(x)的最小值,记为ymin=/to).
思考,函数的最值与值域是一回事吗?
[提示]不是.最值与值域是不同的,值域是一个集合,而最值只是这个集
合中的一个元素.
考点
口类型1利用图象求函数的最值
x1,一iWxWl,
【例1】已知函数y(x)="1求的最大值、最小值.
一,X>1.
[解]作出函数yu)的图象(如图)・
由图象可知,当x=±i时,取最大值为
y(i)=A-i)=i.
当x=0时,於)取最小值为贝0)=0,
故/(x)的最大值为1,最小值为0.
反思领悟
图象法求函数最值的一般步骤
类型2利用单调性求函数的最值
【例2】已知函数人》)=昔:
(1)用函数单调性定义证明/(》)=士Y在(1,+8)上是单调减函数;
X1
Y
⑵求函数八》)=一二在区间[3,4]上的最大值与最小值.
[解]⑴证明:设Xl,X2为区间(1,+8)上的任意两个实数,且1al42,
,XlX7te-X1)
则以『)一-%2)=用一]一及一]=(汨一])(1一])'
因为1<¥1<X2.
所以及―Xl>0,-1>0,%2—1>0,
所以7Ul)—/(X2)>。,即爪汨)/九2).
X
故函数在(1,+8)上为单调递减函数.
X
(2)由上述(1)可知,函数凡r)=W在[3,4]上为单调递减函数,
所以在x=3时,函数段)=不、取得最大值,;
X4
在x=4时,函数取得最小值不
X1D
[母题探究]
Y
(变条件)求函数_/(》)=曰在[—4,-3]上的最值.
[解]任取Xl,X2G[—4,—3]且X1<X2,
~、XIX2(X2-X\)
则«ri)—/(X2)=r-r=
八'八'X\—\X2—1z(X[—]1V)(X2—1)
x\,尤2G1-4,—3],
•*.xi—1<0,xi—1<0.
又X\<X2,
".X2—Xl>0,
•;穴》)一外2)>0,
二仙)如2),
.•JU)在[-4,一3]上单调递减,
4
.,.y(x)max=y(-4)=5,
.*X)min=/(—3)=(,
43
在[―4,-3]上最大值为5,最小值为7
〔.....成思领悟••.......................
1.当函数图象不好作或无法作出时,往往运用函数单调性求最值.
2.函数的最值与单调性的关系
(1)若函数在闭区间[a,句上是减函数,则/(x)在[a,旬上的最大值为4a),最
小值为胆);
(2)若函数在闭区间侬,句上是增函数,则1x)在口,句上的最大值为人加,最
小值为4a);
(3)求最值时一定要注意所给区间的开闭,若是开区间,则不一定有最大(小)
值.
G类型3二次函数的最值
【例3】求二次函数_/U)=f—2ax+2在[2,4]上的最小值.
尝试与发现
二次函数火x)的对称轴在区间[2,4]可能存在几种位置关系?
[提示]对称轴在[2,4]的左侧即a<2,在区间[2,4]内即2Wa<4,在区间[2,4]
的右侧即a>4.
[解]..•函数图象的对称轴是x=a,...当a<2时,./U)在[2,4]上是增函数,
.•g)min=/(2)=6—4a.
当。>4时,/U)在[2,4]上是减函数,
,/(x)min=A4)=18—8a.
当2W&W4时,.*x)min=*a)=2—a?.
6—4a,a<2,
2—a2,2WaW4,
{18-8a,a>4.
[母题探究]
i.在本例条件下,求的最大值.
[解]..•函数图象的对称轴是x=a,
当aW3时,Xx)max=X4)=18-8a,
当a>3时,/U)max=A2)=6—4a.
J18—8a,aW3,
/.y(X)max=]
(6—4a,a>3.
2.在本例条件下,若兀r)的最小值为2,求。的值.
6~4a,a<2,
2—a2,2WaW4,
{18—8a,a>4.
当。<2时,6—4a=2,a=1;
当2WaW4时,2一层=2,a=0(舍去);
当a>4时,18-8a=2,a=2(舍去).
:.a的值为1.
厂.......成思领悟.........................
求二次函数的最大(小)值有两种类型:一是函数定义域为实数集R,这时只
要根据抛物线的开口方向,应用配方法即可求出最大(小)值;二是函数定义域为
某一区间,这时二次函数的最大(小)值由它的单调性确定,而它的单调性又由抛
物线的开口方向和对称轴的位置(在区间内,在区间左侧,在区间右侧)来决定,
当开口方向或对称轴位置不确定时,需要进行分类讨论.
5.4函数的奇偶性
知识点1奇函数与偶函数的概念
(1)偶函数
一般地,设函数y=/(x)的定义域为4如果对于任意的都有一xGA,
并且外一x)=/U),那么称函数是偶函数.
(2)奇函数
一般地,设函数y=/(x)的定义域为A,如果对于任意的xGA,者隋一xGA,
并且八一X)=—/(x),那么称函数y=/U)是奇函数.
如果函数/U)是奇函数或偶函数,我们就说函数兀v)具有奇偶性.
周道良具有奇偶性的函数,其定义域有何特点?
[提示]定义域关于原点对称.
知识点2奇、偶函数的图象性质
⑴偶函数的图象关于y轴对称,图象关于y轴对称的函数一定是偶函数.
⑵奇函数的图象关于原点对称,图象关于原点对称的函数一定是奇函数.
考点
□类型1函数奇偶性的判断
【例1】(1)若函数“r)的图象如图所示,则,心)为
函数.(填“奇”或“偶”或“非奇非偶”)
(2)判断下列函数的奇偶性
2
w)=亩;
②/(x)="+1+ln(l—x);
③/(x)=、4—;
④危尸奉.
[思路点拨](1)观察图象的对称性.
(2)利用奇偶性的定义,先确定定义域,再看式外与犬一x)的关系.
(1)偶[因为函数的图象关于y轴对称,所以函数是偶函数.]
(2)[解]①因为函数的定义域为(一8,0)U(0,+8),关于原点对称.
22
又人一”尸亏二百寸6所以函数1x)是偶函数.
x+120,
②定义域要求<
J-x>0,
所以一1WxV1,所以Xx)的定义域不关于原点对称,
所以/U)是非奇非偶函数.
4—feo,
③由'
,X2—4^0,
得xS{2,-2},定义域关于原点对称,且八±2)=0,
所以7U)既是奇函数又是偶函数.
1—x22。,f—iWxWl,
④由〈得〈
1|x+2|—2WO,[x#0且x#—4,
所以函数的定义域为[-1,0)U(()/].
此时於尸售W=尸,gT,0)U(0,l],所以人—X尸亚尸
I乙|乙人A
qi-w
+^=fx),
所以函数人x)是奇函数.
厂......成思领悟.............................
判断函数奇偶性的方法
(1)定义法
/电义城是否、
/(-工)=加)财T)
关于原点对称是否成立:
|奇函数或偶函薮]
(2)图象法
若函数的图象关于原点对称,则函数为奇函数;若函数图象关于y轴对称,
则函数为偶函数.此法多用于选择题中.
D类型2奇偶函数的图象问题
【例2】已知奇函数凡r)的定义域为[-5,5],且在区间[0,5]上的图象如图
所示.
⑴画出在区间[-5,0]上的图象;
(2)写出使/U)<0的x的取值集合.
[解](1)因为函数五x)是奇函数,所以y=/@)在[-5,5]上的图象关于原点对
由y=/(x)在[0,5]上的图象,可知它在[-5,0]上的图象,如图所示.
(2)由图象知,使函数值),<0的x的取值集合为(-2,0)U(2,5).
[母题探究]
(变条件)将本例中的“奇函数”改为“偶函数”,再求解上述问题.
[解](1)如图所示.
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