2015年高考数学基本初等函数的图像与性质主编:宁老师 主编单位:永辉中学生学习中心一、一次函数:1、通式:b kx x f +=)(;2、图像:直线;①0,0>>b k ②0,0<>b k③0,0><b k ④0,0<<b k3、单调性:①)(,,0x f R x k ∈>单调递增;②)(,,0x f R x k ∈<单调递减; 4、正比例函数:(1)、通式:kx x f =)(; (2)、正比例函数恒过点)0,0(; (3)、图像:①0>k ②0<k(4)、单调性:①)(,,0x f R x k ∈>单调递增;②)(,,0x f R x k ∈<单调递减; 二、二次函数:1、通式:c bx ax x f ++=2)(;2、开口方向:①0>a ,抛物线开口向上;②0<a ,抛物线开口向下; 3、与x 轴的交点个数: 计算:ac b 42-=∆;①当0>∆时,二次函数与x 轴有两个交点; ②当0=∆时,二次函数与x 轴有一个交点; ③当0<∆时,二次函数与x 轴没有交点; 4、图像:①0,0>∆>a ②0,0=∆>a ③0,0<∆>a④0,0>∆<a ⑤0,0=∆<a ⑥0,0<∆<a5、二次函数单调性: ①当0>a 时:)(),2,(x f a b x --∞∈单调递减;)(),,2(x f a bx +∞-∈单调递增; ②当0<a 时:)(),2,(x f a b x --∞∈单调递增;)(),,2(x f abx +∞-∈单调递减; 6、两种特殊的运算:(1)、当0,0<∆<a 时,R x ∈,)(x f 恒小于0;(2)、当0,0<∆>a 时,R x ∈,)(x f 恒大于0;题型一:已知函数12)(23-+-=x ax ax x f ,在定义域R x ∈上单调递增,求参数a 的取值范围; 【解析】:求导函数:143)('2+-=ax ax x f ; 因为:函数)(x f 在定义域R x ∈上单调递增; 所以:导函数)('x f 在R x ∈上恒大于0;003>⇒>a a ①;43001216134)4(22<<⇒<-=⨯⨯--=∆a a a a a ②; 所以:)43,0(∈a 。
【跟踪训练】:①、已知函数xe xax x f 3)(2-=,在定义域R x ∈上单调递增,求参数a 的取值范围;②、已知函数)23()(2x ax e x f x -=-,在定义域R x ∈上单调递减,求参数a 的取值范围; 7、二次函数在闭合区间上的值域: 方法:第一步:求对称轴; 第二步:判断对称轴是否在区间内;第三步:如果对称轴不在区间内,在区间的两个端点处取得两个最值;如果对称轴在区间内,在对称轴处取得一个最值,在区间距离对称轴比较远的另外一个端点处取得一个最值。
题型二:已知二次函数163)(2+-=x x x f ,求函数)(x f 在区间]3,0[∈x 上的值域;【解析】:求对称轴:1326=⨯--=x ; 因为:]3,0[1∈;所以:1=x 时取得一个最值; 因为:1距离0为1个单位,1距离3为2个单位; 所以:3=x 时取得一个最值。
211613)1(2-=+⨯-⨯=f ;1013633)3(2=+⨯-⨯=f ;所以:函数)(x f 在区间]3,0[∈x 上的值域为]10,2[)(-∈x f 。
【跟踪训练】:①、已知二次函数1)(2-+-=x x x f ,求函数)(x f 在区间]2,0[∈x 上的值域; ②、已知二次函数32)(2--=x x x f ,求函数)(x f 在区间)3,2(∈x 上的值域;8、一元二次不等式的解法:例题三:①解不等式:02522>+-x x 【解析】:解方程:21,20252212==⇒=+-x x x x ; 画出二次函数252)(2+-=x x x f 的图像:),2()21,(0)(02522+∞⋃-∞∈⇒>⇒>+-x x f x x 。
②解不等式:032>++x x【解析】:因为:013412<⨯⨯-=∆;所以:方程032=++x x 无解; 画出二次函数3)(2++=x x x f 的图像如下:R x x f x x ∈⇒>⇒>++0)(032;【跟踪训练】:①解不等式:0232≤+-x x ; ②解不等式:0432>++-x x ; ③解不等式:05322≤+-x x ; ④解不等式:0752>-+-x x ; 三、反比例函数: 1、通式:)0(,)(≠=k xkx f ; 2、反比例函数所在象限: ①当0>k 时:0)(0>⇒>x f x ,图像在第一象限;0)(0<⇒<x f x ,图像在第三象限;当0>k 时,反比例函数xkx f =)(在第一象限,第三象限。
②当0<k 时: 0)(0<⇒>x f x ,图像在第四象限;0)(0>⇒<x f x ,图像在第二象限;当0<k 时,反比例函数xkx f =)(在第二象限,第四象限。
3、图像:双曲线。
①0>k ②0<k4、解反比例不等式: 题型四:解不等式312>-x ; 【解析】:解法一: 当101>⇒>-x x 时:35332)1(32312<⇒->⇒->⇒>-x x x x 所以:)35,1(∈x ; 当101<⇒<-x x 时:35332)1(32312>⇒-<⇒-<⇒>-x x x x 所以:∅∈x ;综合以上所述:)35,1(∈x 。
解法二: 设t x =-1,则32312>⇒>-tx 画出反比例函数tt f 2)(=图像如下:所以:)32,0(3)(32∈⇒>⇒>t t f t )35,1()32,0(11∈⇒∈-⇒=-x x t x 。
【跟踪训练】: ①解不等式:3121>-x ; ②解不等式:1213<--x; 5、求反比例函数的值域: 题型五:已知函数11)(+=x x f ,求函数)(x f 在)5,1(-∈x 的值域。
【解析】:设)5,0()5,1(,1∈⇒-∈+=t x x t ; 画出反比例函数tt f 1)(=的图像:所以:),51()(),5,0(+∞∈∈t f t ;函数)(x f 在)5,1(-∈x 的值域为),51()(+∞∈x f 。
【跟踪训练】: ①已知函数22)(+-=x x f ,求函数)(x f 在)3,5(-∈x 的值域。
②已知函数123)(+-=x x f ,求函数)(x f 在)3,3(-∈x 的值域。
四、对勾函数:1、通式:)0,0(,)(>>+=b a xbax x f ; 2、基本不等式:①ab b a b a 20,0≥+⇒>>证明:因为:0)(2)()(2222≥-=⋅⋅-+=-+b a b a b a ab b a ; 所以:ab b a 2≥+。
②ab b a b a 20,0-≤+⇒<<证明:因为:0,00,0>->-⇒<< b a b a ;所以:根据基本不等式①得到:b a b a b a b a ⋅⋅≥-+-⇒-⋅-⋅≥-+-2)()()()(2)()(;ab b a ab b a 22)(-≤+⇒≥+-。
3、分析对勾函数: ①当0>x 时:ab xbax x b ax x b ax x b ax x 220,00≥+⇒⋅≥+⇒>>⇒> 当:abx x b ax =⇒=是,函数x b ax x f +=)(取得最小值; 所以:↑+∞∈↓∈)(),,(,)(),,0(x f abx x f a b x ; ②当0<x 时:xbax x b ax x b ax x ⋅-≤+⇒<<⇒<20,00;当:abx x b ax -=⇒=是,函数x b ax x f +=)(取得最大值; 所以:↓-∈↑--∞∈)(),0,(,)(),,(x f abx x f a b x ; 4、对勾函数的单调性:↓-∈↑--∞∈)(),0,(,)(),,(x f abx x f a b x ↑+∞∈↓∈)(),,(,)(),,0(x f abx x f a b x 5、对勾函数的图像:五、指数函数:1、通式:)1,0(,)(≠>=a a a x f x ;2、指数函数恒过)1,0(点。
3、定义域:R x ∈,值域:),0(+∞∈x ;4、单调性:①)(,),1,0(x f R x a ∈∈单调递减; ②)(,),,1(x f R x a ∈+∞∈单调递增; 5、图像:①),1(+∞∈a ②)1,0(∈a6、常见的两种特殊指数: ①k kxxx f 1)(==-; ②k kx x x f ==1)(; 7、五种指数基本运算式: ①yx yxaa a +=⋅; ②y x y x a aa -=; ③xyy x a a =)(;④xx xab b a )(=⋅; ⑤xx x ba b a )(=;8、解指数函数不等式:题型五:解不等式:3221>-x ;【解析】:因为:3log 223=;所以:3log 212122232>⇒>--x x;因为:x x f 2)(=是一个单调递增函数; 所以:23log 113log 23log 21222-<⇒->-⇒>-x x x ; 【跟踪训练】: ①解不等式:4232<-x ;②解不等式:5)21(1<-x;六、对数函数:1、通式:)1,0(,log )(≠>=a a x x f a ;2、对数函数恒过)0,1(点;3、定义域:),0(+∞∈x ;值域:R x f ∈)(;4、单调性:①)(),,0(),1,0(x f x a +∞∈∈单调递减; ②)(),,0(),,1(x f x a +∞∈+∞∈单调递增; 5、图像:①)1,0(∈a ②),1(+∞∈a6、对数函数的两种特殊形式: ①x x x f 10log lg )(==; ②)7.2(,log ln )(≈==e x x x f e ;7、对数函数的基本运算公式:①xy y x a a a log log log =+;②yx y x aa a log log log =-;③x y x a ya log log =;④xy y a a x log log log =;⑤1log log =⋅x y y x ;⑥x y x a a y log 1log =;⑦a x x y y a log log =;⑧xx a a aa x log log ==。