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必修一函数经典例题

例4.已知log 4log 4m n <,比较m ,n 的大小。

解:∵log 4log 4m n <, ∴4411log log m n<,当1m >,1n >时,得44110log log m n<<,∴44log log n m <, ∴1m n >>. 当01m <<,01n <<时,得44110log log m n<<,∴44log log n m <, ∴01n m <<<.当01m <<,1n >时,得4log 0m <,40log n <,∴01m <<,1n >, ∴01m n <<<.综上所述,m ,n 的大小关系为1m n >>或01n m <<<或01m n <<<. 例5.求下列函数的值域:(1)2log (3)y x =+;(2)22log (3)y x =-;(3)2log (47)a y x x =-+(0a >且1a ≠).解:(1)令3t x =+,则2log y t =, ∵0t >, ∴y R ∈,即函数值域为R . (2)令23t x =-,则03t <≤,∴2log 3y ≤, 即函数值域为2(,log 3]-∞. (3)令2247(2)33t x x x =-+=-+≥,当1a >时,log 3a y ≥, 即值域为[log 3,)a +∞, 当01a <<时,log 3a y ≤, 即值域为(,log 3]a -∞. 例6.判断函数2()log )f x x =的奇偶性。

x >恒成立,故()f x 的定义域为(,)-∞+∞,2()log )f x x -=2log =-2log =-2log ()x f x =-=-,所以,()f x 为奇函数。

例7.求函数2132log (32)y x x =-+的单调区间。

解:令223132()24u x x x =-+=--在3[,)2+∞上递增,在3(,]2-∞上递减, 又∵2320x x -+>, ∴2x >或1x <,故232u x x =-+在(2,)+∞上递增,在(,1)-∞上递减, 又∵132log y u =为减函数,所以,函数2132log (32)y x x =-+在(2,)+∞上递增,在(,1)-∞上递减。

例8.若函数22log ()y x ax a =---在区间(,1-∞-上是增函数,a 的取值范围。

解:令2()u g x x ax a ==--,∵函数2log y u =-为减函数,∴2()u g x x ax a ==--在区间(,1-∞上递减,且满足0u >,∴12(10ag ⎧≥⎪⎨⎪≥⎩,解得22a -≤≤, 所以,a的取值范围为[22]-.例1 已知函数2()f x x bx c =-+满足(1)(1)f x f x +=-,且(0)3f =,则()x f b 与()xf c 的大小关系是_____.分析:先求b c ,的值再比较大小,要注意xxb c ,的取值是否在同一单调区间内. 解:∵(1)(1)f x f x +=-, ∴函数()f x 的对称轴是1x =. 故2b =,又(0)3f =,∴3c =.∴函数()f x 在(]1-,∞上递减,在[)1+,∞上递增. 若0x ≥,则321xx ≥≥,∴(3)(2)x x f f ≥;若0x <,则321xx<<,∴(3)(2)x xf f >. 综上可得(3)(2)xxf f ≥,即()()xxf c f b ≥.评注:①比较大小的常用方法有:作差法、作商法、利用函数的单调性或中间量等.②对于含有参数的大小比较问题,有时需要对参数进行讨论. 2.求解有关指数不等式 例2 已知2321(25)(25)xx a a a a -++>++,则x 的取值范围是___________.分析:利用指数函数的单调性求解,注意底数的取值范围. 解:∵2225(1)441a a a ++=++>≥,∴函数2(25)xy a a =++在()-+,∞∞上是增函数, ∴31x x >-,解得14x >.∴x 的取值范围是14⎛⎫+ ⎪⎝⎭,∞. 评注:利用指数函数的单调性解不等式,需将不等式两边都凑成底数相同的指数式,并判断底数与1的大小,对于含有参数的要注意对参数进行讨论. 3.求定义域及值域问题 例3求函数y =解:由题意可得2160x --≥,即261x -≤,∴20x -≤,故2x ≤. ∴函数()f x 的定义域是(]2-,∞.令26x t -=,则y =又∵2x ≤,∴20x -≤. ∴2061x -<≤,即01t <≤.∴011t -<≤,即01y <≤.∴函数的值域是[)01,. 评注:利用指数函数的单调性求值域时,要注意定义域对它的影响. 4.最值问题 例4 函数221(01)xx y aa a a =+->≠且在区间[11]-,上有最大值14,则a 的值是_______.分析:令xt a =可将问题转化成二次函数的最值问题,需注意换元后t 的取值范围.解:令xt a =,则0t >,函数221xx y aa =+-可化为2(1)2y t =+-,其对称轴为1t =-.∴当1a >时,∵[]11x ∈-,,∴1x a a a ≤≤,即1t a a≤≤. ∴当t a =时,2max (1)214y a =+-=. 解得3a =或5a =-(舍去);当01a <<时,∵[]11x ∈-,,∴1x a a a ≤≤,即1a t a≤≤, ∴ 1t a =时,2max 11214y a ⎛⎫=+-= ⎪⎝⎭,解得13a =或15a =-(舍去),∴a 的值是3或13. 评注:利用指数函数的单调性求最值时注意一些方法的运用,比如:换元法,整体代入等. 5.解指数方程 例5 解方程223380x x +--=.解:原方程可化为29(3)80390x x⨯-⨯-=,令3(0)xt t =>,上述方程可化为298090t t --=,解得9t =或19t =-(舍去),∴39x=,∴2x =,经检验原方程的解是2x =. 评注:解指数方程通常是通过换元转化成二次方程求解,要注意验根. 6.图象变换及应用问题例6 为了得到函数935xy =⨯+的图象,可以把函数3xy =的图象( ). A .向左平移9个单位长度,再向上平移5个单位长度 B .向右平移9个单位长度,再向下平移5个单位长度 C .向左平移2个单位长度,再向上平移5个单位长度D .向右平移2个单位长度,再向下平移5个单位长度分析:注意先将函数935xy =⨯+转化为235x t +=+,再利用图象的平移规律进行判断.解:∵293535x x y +=⨯+=+,∴把函数3x y =的图象向左平移2个单位长度,再向上平移5个单位长度,可得到函数935xy =⨯+的图象,故选(C ).评注:用函数图象解决问题是中学数学的重要方法,利用其直观性实现数形结合解题,所以要熟悉基本函数的图象,并掌握图象的变化规律,比如:平移、伸缩、对称等. 习题1、比较下列各组数的大小:(1)若 ,比较 与 ; (2)若 ,比较 与 ; (3)若 ,比较与 ;(4)若 ,且 ,比较a 与b ; (5)若,且,比较a 与b .解:(1)由 ,故 ,此时函数 为减函数.由 ,故.(2)由 ,故 .又 ,故 .从而 .(3)由 ,因 ,故 .又 ,故 .从而 .(4)应有.因若 ,则 .又 ,故,这样 .又因,故.从而,这与已知矛盾.(5)应有 .因若 ,则 .又 ,故 ,这样有 .又因 ,且 ,故 .从而 ,这与已知矛盾.小结:比较通常借助相应函数的单调性、奇偶性、图象来求解.2曲线 分别是指数函数 ,和的图象,则与1的大小关系是 ( ). (分析:首先可以根据指数函数单调性,确定,在轴右侧令 ,对应的函数值由小到大依次为 ,故应选 .小结:这种类型题目是比较典型的数形结合的题目,第(1)题是由数到形的转化,第(2)题则是由图到数的翻译,它的主要目的是提高学生识图,用图的意识. 求最值3 求下列函数的定义域与值域.(1)y =231-x ; (2)y =4x +2x+1+1.解:(1)∵x-3≠0,∴y =231-x 的定义域为{x |x ∈R 且x ≠3}.又∵31-x ≠0,∴231-x ≠1,∴y =231-x 的值域为{y |y>0且y ≠1}.(2)y =4x+2x+1+1的定义域为R.∵2x>0,∴y =4x+2x+1+1=(2x )2+2·2x+1=(2x+1)2>1. ∴y =4x+2x+1+1的值域为{y |y>1}.4 已知-1≤x ≤2,求函数f(x)=3+2·3x+1-9x的最大值和最小值 解:设t=3x,因为-1≤x ≤2,所以931≤≤t ,且f(x)=g(t)=-(t-3)2+12,故当t=3即x=1时,f(x)取最大值12,当t=9即x=2时f(x)取最小值-24。

5、设,求函数的最大值和最小值.分析:注意到 ,设 ,则原来的函数成为 ,利用闭区间上二次函数的值域的求法,可求得函数的最值. 解:设,由知,,函数成为 , ,对称轴,故函数最小值为 ,因端点 较 距对称轴 远,故函数的最大值为 .6(9分)已知函数)1(122>-+=a a a y x x 在区间[-1,1]上的最大值是14,求a 的值..解:)1(122>-+=a a a y x x , 换元为)1(122a t at t y <<-+=,对称轴为1-=t .当1>a ,a t =,即x =1时取最大值,略解得 a =3 (a = -5舍去)7.已知函数 (且) (1)求 的最小值; (2)若,求的取值范围..解:(1) , 当即时, 有最小值为(2) ,解得当 时,;当时,.8(10分)(1)已知m x f x +-=132)(是奇函数,求常数m 的值;(2)画出函数|13|-=x y 的图象,并利用图象回答:k 为何值时,方程|3X-1|=k 无解?有一解?有两解?解: (1)常数m =1(2)当k <0时,直线y =k 与函数|13|-=x y 的图象无交点,即方程无解;当k =0或k ≥1时, 直线y =k 与函数|13|-=xy 的图象有唯一的交点,所以方程有一解; 当0<k <1时, 直线y =k 与函数|13|-=x y 的图象有两个不同交点,所以方程有两解。

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