新教材苏教版高中数学必修第一册第5章函数概念与性质 知识点考点重点难点归纳总结_第1页
新教材苏教版高中数学必修第一册第5章函数概念与性质 知识点考点重点难点归纳总结_第2页
新教材苏教版高中数学必修第一册第5章函数概念与性质 知识点考点重点难点归纳总结_第3页
新教材苏教版高中数学必修第一册第5章函数概念与性质 知识点考点重点难点归纳总结_第4页
新教材苏教版高中数学必修第一册第5章函数概念与性质 知识点考点重点难点归纳总结_第5页
已阅读5页,还剩23页未读 继续免费阅读

下载本文档

版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领

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

.—4

:•-3

!:2

t,:I\,T*-I-.I.

-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

解析法用笠式来表示两个变量之间函数关系的方法

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.

温馨提示

  • 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
  • 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
  • 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
  • 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
  • 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
  • 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
  • 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。

评论

0/150

提交评论