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专题06 基本初等函数(指数函数、对数函数、幂函数、二次函数)【考点剖析】1.命题方向预测:1.指数函数的概念、图象与性质是近几年高考的热点2.通过具体问题考查指数函数的图象与性质,或利用指数函数的图象与性质解决一些实际问题是重点,也是难点,同时考查分类讨论思想和数形结合思想3.高考考查的热点是对数式的运算和对数函数的图象、性质的综合应用,同时考查分类讨论、数形结合、函数与方程思想4.关于幂函数常以5种幂函数为载体,考查幂函数的概念、图象与性质,多以小题形式出现,属容易题5.二次函数的图象及性质是近几年高考的热点;用三个“二次”间的联系解决问题是重点,也是难点6.题型以选择题和填空题为主,以分段函数形式,考查多个函数的性质,若与其他知识点交汇,则以解答题的形式出现.2.课本结论总结:指数与指数函数1分数指数幂(1)规定:正数的正分数指数幂的意义是 (a0,m,nN*,且n1);正数的负分数指数幂的意义是 (a0,m,nN*,且n1);0的正分数指数幂等于0;0的负分数指数幂没有意义(2)有理指数幂的运算性质:arasars,(ar)sars,(ab)rarbr,其中a0,b0,r,sQ.2指数函数的图象与性质对数与对数函数1对数的概念如果axN(a0且a1),那么数x叫做以a为底N的对数,记作xlogaN,其中_a_叫做对数的底数,_N_叫做真数2对数的性质与运算法则(1)对数的运算法则如果a0且a1,M0,N0,那么loga(MN)logaMlogaN;logalogaMlogaN;logaMnnlogaM (nR);logamMnlogaM.(2)对数的性质alogaN_N_;logaaN_N_(a0且a1)(3)对数的重要公式换底公式:logbN (a,b均大于零且不等于1);logab,推广logablogbclogcdlogad.3对数函数的图象与性质二次函数与幂函数1二次函数(1)二次函数解析式的三种形式一般式:f(x)ax2bxc(a0)顶点式:f(x)a(xm)2n(a0)零点式:f(x)a(xx1)(xx2)(a0)(2)二次函数的图象和性质解析式f(x)ax2bxc(a0)f(x)ax2bxc(a0)图象定义域(,)(,)值域单调性在x上单调递减;在x上单调递增在x上单调递减在x上单调递增对称性函数的图象关于x对称2.幂函数(1)定义:形如yx(R)的函数称为幂函数,其中x是自变量,是常数(2)幂函数的图象比较(3)幂函数的性质比较特征 函数性质yxyx2yx3yx1定义域RRR0,)x|xR且x0值域R0,)R0,)y|yR且y0奇偶性奇函数偶函数奇函数非奇非偶函数奇函数单调性增x0,)时,增;x(,0时,减增增x(0,) 时,减;x(,0)时,减3.名师二级结论:(1)根式与分数指数幂的实质是相同的,分数指数幂与根式可以相互转化,通常利用分数指数幂进行根式的化简运算(2)指数函数的单调性是由底数a的大小决定的,因此解题时通常对底数a按:0a1和a1进行分类讨论(3)换元时注意换元后“新元”的范围(4)对数源于指数,指数式和对数式可以互化,对数的性质和运算法则都可以通过对数式与指数式的互化进行证明(5)解决与对数有关的问题时,(1)务必先研究函数的定义域;(2)注意对数底数的取值范围(6)对数值的大小比较方法化同底后利用函数的单调性、作差或作商法、利用中间量(0或1)、化同真数后利用图象比较(7)函数yf(x)对称轴的判断方法1、对于二次函数yf(x)对定义域内所有x,都有f(x1)f(x2),那么函数yf(x)的图象关于x对称2、对于二次函数yf(x)对定义域内所有x,都有f(ax)f(ax)成立的充要条件是函数yf(x)的图象关于直线xa对称(a为常数)4.考点交汇展示: (1)基本初等函数与集合交汇例1.【2017山东,理1】设函数的定义域,函数的定义域为,则(A)(1,2) (B) (C)(-2,1) (D)-2,1)【答案】D【解析】由得,由得,故,选D.(2)基本初等函数与不等式交汇例1.【2017天津,理8】已知函数设,若关于x的不等式在R上恒成立,则a的取值范围是( )(A)(B)(C)(D)【答案】 (当时取等号),所以,综上故选A例2.【2018年浙江卷】已知R,函数f(x)=,当=2时,不等式f(x)0,a1)的性质和a的取值有关,一定要分清a1与0a0的解集为_【答案】x|2x3【解析】函数ylg(x22x3)有最小值,f(x)alg(x22x3)有最大值,0a1.由loga(x25x7)0,得0x25x71,解得2x3.不等式loga(x25x7)0的解集为x|2x3【易错点】指数函数和对数函数中注意讨论底数a的大小,复合函数的单调性往往也和a的取值有关考向二 幂函数、二次函数1.【2018届广东省茂名市高三五大联盟学校9月联考】已知幂函数的图象过点,则函数在区间上的最小值是( )A. B. 0 C. D. 【答案】B2.【2018年理数天津卷】已知,函数若关于的方程恰有2个互异的实数解,则的取值范围是_.【答案】,原问题等价于函数与函数有两个不同的交点,求的取值范围.结合对勾函数和函数图象平移的规律绘制函数的图象,同时绘制函数的图象如图所示,考查临界条件,结合观察可得,实数的取值范围是.3.【2018届浙江省杭州市第二中学6月热身】已知函数,若存在实数,使得且同时成立,则实数的取值范围是_【答案】.【解析】分析:从函数形式上看,中的符号容易判断,当时,当,因此当,在有解;当时,在有解,故可求出的取值范围所以,此不等式组无解综上,的取值范围为【方法规律】1.二次函数在闭区间上的最值与抛物线的开口方向、对称轴位置、闭区间三个要素有关;2.常结合二次函数在该区间上的单调性或图象求解,在区间的端点或二次函数图象的顶点处取得最值.二次函数、二次方程、二次不等式之间可以相互转化一般规律(1)在研究一元二次方程根的分布问题时,常借助于二次函数的图象数形结合来解,一般从开口方向;对称轴位置;判别式;端点函数值符号四个方面分析(2)在研究一元二次不等式的有关问题时,一般需借助于二次函数的图象、性质求解3.幂函数yx的图象与性质由于的值不同而比较复杂,一般从两个方面考查(1)的正负:0时,图象过原点和(1,1),在第一象限的图象上升;1时,曲线下凸;01时,曲线上凸;0时,图象过原点和(1,1),在第一象限的图象上升;1,则m的取值范围是_【答案】(,0)(2,) 13.【2018届宁夏银川市唐徕回民中学四模】已知函数,若方程有两个解,则实数的取值范围是_【答案】【解析】当时,令,解得,所以只有一个解,则时,只有一个解,令,即在时,只有一个解,即函数在此区间内只有一个零点.因为函数对称轴为,且图像开口朝上,所以时函数单调递减,所以根据函数性质,当时,函数值小于0,即,解得:.14.已知函数,记是在区间上的最大值.(1) 证明:当时,;(2)当,满足,求的最大值.【答案】(1)详见解析;(2).
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