示范教案(第2章 函数概念与基本初等函数Ⅰ习题课(二))由刀豆文库小编整理,希望给你工作、学习、生活带来方便,猜你可能喜欢“集合与函数概念教案”。
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习题课(二)
(函数的概念和图象)
教学过程
复习(教师引导,学生回答)
1.函数单调性的定义.2.证明函数单调性的基本步骤.3.函数奇、偶性的定义.4.根据定义判定函数奇、偶性的步骤.5.根据奇偶性可以把函数分为四类:奇函数;偶函数;既是奇函数,也是偶函数;既不是奇函数,也不是偶函数.6.既是奇函数,也是偶函数的函数有无数个,解析式都为f(x)=0,只要定义域关于原点对称即可.7.映射的定义.8.映射f:A→B说的是两个集合A与B间的一种对应,两个集合是有序的.映射是由集合A、集合B和对应法则三部分组成的一个整体,判断一个对应是不是映射应该抓住关键:A中之任一对B中之唯一.A中不能有多余的元素,应该一个不剩,而B中元素没有这个要求,可以允许有剩余;映射只能是“一对一”或“多对一”,而不能是“一对多”或“多对多”,A到B的映射与B到A的映射往往不是同一个映射.映射所涉及两个集合A、B,可以是数集,也可以是点集或其他类元素构成的集合.导入新课
前面一段,我们一起研究了函数的单调性、奇偶性以及映射有关概念及问题,并掌握了一定的分析问题、解决问题的方法,这一节,我们将对这部分内容集中训练一下,使大家进一步熟悉函数的有关概念、基本方法与基本的解题思想;并通过典型例题进一步提高大家的分析问题、解决问题的能力.推进新课
基础训练
思路1
1.对应①:A={x|x∈R},B={y||y|>0},对应法则f:
1→y; x
对应②:A={(x,y)||x|<2,|y|<2,x∈Z,y∈Z},B={-2,-1,0,1,2},对应法则f:(x,y)→x+y,下列判断正确的是()
A.只有①为映射
B.只有②为映射
C.①和②都是映射
D.①和②都不是映射
2.已知f(x)、g(x)是定义在R上的两个不恒为零的函数,若f(x)是奇函数,g(x)是偶函数,则f(x)·g(x)是()
A.奇函数
B.偶函数
C.既是奇函数又是偶函数
D.非奇非偶函数
3.设f(x)、g(x)都是单调函数,有如下四个命题:
①若f(x)单调递增,g(x)单调递增,则f(x)-g(x)单调递增;
②若f(x)单调递增,g(x)单调递减,则f(x)-g(x)单调递增;
③若f(x)单调递减,g(x)单调递增,则f(x)-g(x)单调递减;
④若f(x)单调递减,g(x)单调递减,则f(x)-g(x)单调递减.其中正确的命题是()
A.①和③
B.①和④
C.②和③
D.②和④
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4.指出下列函数的单调区间,并说明在单调区间上函数是增函数还是减函数:
(1)f(x)=-x2+x-6;(2)f(x)=
解答:1.A 2.A 3.C
4.(1)函数f(x)=-x2+x-6单调区间为(-∞,(-∞,x;(3)f(x)=-x3+1.11],[,+∞),f(x)在 2211]上为增函数,f(x)在[,+∞)上为减函数.2
2(2)f(x)=x单调区间是[0,+∞),f(x)在[0,+∞)上是减函数;
(3)f(x)=-x3+1单调区间为(-∞,+∞),f(x)在(-∞,+∞)上是减函数.思路2
1.映射f:X→Y是定义域X到值域Y上的函数,则下面四个结论中正确的是…()
A.Y中元素在X中不一定有元素与之对应
B.X中不同的元素在Y中有不同的元素与之对应
C.Y可以是空集
D.以上结论都不对
2.下列函数中,既非奇函数又非偶函数,并且在(-∞,0)上是增函数的是()
A.f(x)=5x+2
B.f(x)=
C.f(x)=
x
1-1
D.f(x)=x2 x
3.设f(x)为定义在数集A上的增函数,且f(x)>0,有下列函数:①y=3-2f(x);②y=
1;f(x)③y=[f(x)]2;④y=f(x).其中减函数的个数为()
A.1个
B.2个
C.3个
D.4个
1x2
4.函数f(x)=()x
A.是偶函数
B.是奇函数
C.既是奇函数又是偶函数
D.既不是奇函数也不是偶函数
5.函数f(x)=a(a≠0)在区间(-∞,0)上是()x
A.增函数
B.减函数
C.a>0时是增函数,a<0时是减函数
D.a>0时是减函数,a<0时是增函数
6.对于定义在R上的函数f(x),有下列判断:
(1)f(x)是单调递增的奇函数;
(2)f(x)是单调递减的奇函数;
(3)f(x)是单调递增的偶函数;
(4)f(x)是单调递减的偶函数.其中一定不成立的是_________________.解答:1.D 2.A 3.B 4.B 5.D 6.(3)(4)
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应用示例
思路1
例
1若函数f(x)=x2+bx+c对任意实数x都有f(2+x)=f(2-x),那么…()
A.f(2)<f(1)<f(4)
B.f(1)<f(2)<f(4)
C.f(2)<f(4)<f(1)
D.f(4)<f(2)<f(1)
分析:此题解决的关键是将函数的对称语言转化为对称轴方程.解法一:由f(2+x)=f(2-x)可知:函数f(x)=x2+bx+c的对称轴为直线x=2,由二次函数f(x)开口方向向上,可得f(2)最小,又f(4)=f(2+2)=f(2-2)=f(0),因为当x<2时,y=f(x)为单调减函数,又因为0<1<2,所以f(0)>f(1)>f(2),即f(2)<f(1)<f(4),故选A.解法二:由f(2+x)=f(2-x)可知:函数f(x)=x2+bx+c的对称轴为直线x=2,由二次函数f(x)开口方向向上,画出函数f(x)=x2+bx+c的草图如右图所示:
由草图易知:f(2)<f(1)<f(4),故选A.点评:(1)解法一是先将要比较大小的几个数对应的自变量通过函数图象的对称轴化到该函数的同一个单调区间内,然后再利用该函数在该区间内的单调性来比较这几个数的大小;解法二是根据所给条件画出函数的草图,只需将要比较大小的几个数对应的自变量进行比较大小即可,当然,这与函数图象的开口方向也有关.记忆技巧:若函数图象开口向上,则当自变量离对称轴越远时函数值越大;
若函数图象开口向下,则当自变量离对称轴越远时函数值越小.(2)通过此题可将对称语言推广如下:
①若对任意实数x,都有f(a+x)=f(a-x)成立,则x=a是函数f(x)的对称轴;
②若对任意实数x,都有f(a+x)=f(b-x)成立,则x=
ab是函数f(x)的对称轴.2
例2
有下列说法:
①函数f(x)在两个区间A、B上都是单调减函数,则函数f(x)在A∪B上也是单调减函数;
②反比例函数y=1在定义域内是单调减函数; x
③函数y=-x在R上是减函数;
④函数f(x)在定义域内是单调增函数,则y=[f(x)]2在定义域内也是单调增函数.其中正确的说法有()
A.1个
B.2个
C.3个
D.4个
分析:本题是有关函数单调性的选择题,解决时采取各个击破的方法.解:①不正确.因为函数f(x)=
1在区间A=(-∞,0),B=(0,+∞)上都是单调减函数,但f(x)x在区间A∪B=(-∞,0)∪(0,+∞)上是没有单调性的,所以①不正确、②不正确.反比例函数y=
1在定义域(-∞,0)∪(0,+∞)内是没有单调性的、x中鸿智业信息技术有限公司
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③正确、④不正确.因为函数f(x)=x在定义域(-∞,+∞)内是单调增函数,但是函数y=[f(x)]2=x2在区间(-∞,0]上单调减,在区间[0,+∞)上单调增,而在定义域(-∞,+∞)内是没有单调性的,所以④不正确.所以正确的说法只有1个,故本题选A.点评:(1)在“反比例函数y=
1在定义域(-∞,0)∪(0,+∞)内是没有单调性”这一点上,学生x经常会出错,教师应向学生强调.(2)对于要让我们判断正确与否的问题,要学会通过举反例的方法来判断.(3)要判断某个说法正确,需要严密的推理论证;要判断某个说法不正确,只需要取出一个反例即可.例
3定义在(-1,1)上的奇函数f(x)在整个定义域上是减函数,若f(1-a)+f(1-3a)<0,求实数a的取值范围.分析:本题所给函数为抽象函数,没有具体的函数解析式,要求实数a的取值范围,关键是脱去“f”,因此要通过讨论,在f(x)的单调区间上,利用函数的单调性使问题获得解决.解:因为f(x)的定义域为(-1,1),所以11a1,2解得0<a<.①
3113a1,原不等式f(1-a)+f(1-3a)<0化为f(1-3a)<-f(1-a),因为f(x)是奇函数,所以-f(1-a)=f(a-1),所以原不等式化为f(1-3a)<f(a-1),因为f(x)是减函数,所以1-3a>a-1,即a<
由①和②得实数a的取值范围为(0,1.② 21).2点评:(1)学生容易忘记定义域的限制,因此要重视定义域在解题中的作用.(2)解关于抽象函数的函数方程或函数不等式,基本思路是依据函数的单调性脱去“f”,要注意函数单调性定义与奇偶性定义的正确运用.若函数f(x)在区间A上递增,且f(x1)<f(x2),则x1,x2A;
x1x2x1,x2A
若函数f(x)在区间A上递减,且f(x1)<f(x2),则.xx2
1变式训练
问题:请对题目条件作适当改变,并写出解答过程.(学生有可能会得出如下变式)
(错误)变式一:定义在(-1,1)上的偶函数f(x)在整个定义域上是减函数,若f(1-a)+f(1-3a)<0,求实数a的取值范围.点拨:教师引导学生发现此变式一是错误的,因为偶函数f(x)在整个定义域上不可能是单调函数(图象关于y轴对称),鼓励学生再改.(不当)变式二:定义在(-1,1)上的偶函数f(x)在(-1,0]上是减函数,若f(1-a)+f(1-3a)<0,求实数a的取值范围.点拨:教师引导学生发现此变式二的题目是正确的,但是没有办法解决.因为解决此类问题是依据函数的单调性脱去“f”,由f(1-a)+f(1-3a)<0,得f(1-a)<-f(1-3a),不等式右边的中鸿智业信息技术有限公司
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负号没有办法去掉.例3中的函数f(x)为奇函数,不等式右边的负号可以拿到括号里面,再根据函数f(x)的单调性来解决即可,而变式二中的函数f(x)为偶函数,不等式右边的负号去不掉就没有办法利用函数f(x)的单调性来解决.拓展探究:
(正确)变式三:定义在(-1,1)上的偶函数f(x)在(-1,0]上是减函数,若f(1-a)<f(1-3a),求实数a的取值范围.例
4已知函数f(x)=ax3+bx+1,常数a、b∈R,且f(4)=0,则f(-4)=____________.分析:本题所给的函数虽然给出了函数解析式,但解析式中含有两个参数.想要将这两个参数全部求出来再来求解显然是不可能的,因为题目中只给出了一个条件,根据一个条件想要求出两个未知数的值是办不到的.因此尝试着用整体思想来解决本题.解:(方法一)设g(x)=ax3+bx,则f(x)=g(x)+1.因为g(-x)=a(-x)3+b(-x)=-ax3-bx=-g(x),所以g(x)是奇函数.因为f(4)=g(4)+1=0,所以g(4)=-1;又因为g(x)是奇函数,所以g(-4)=-g(4)=1,所以f(-4)=g(-4)+1=2.(方法二)因为f(x)=ax3+bx+1,所以f(-x)=a(-x)3+b(-x)+1=-ax3-bx+1,则f(-x)+f(x)=-ax3-bx+1+ax3+bx+1=2,即f(-x)=2-f(x),所以f(-4)=2-f(4)=2-0=2.点评:(1)审题要重视问题的特征;(2)整体代换是解决此类问题常用的思想方法.例
5求函数f(x)=x2-2ax+2在[2,4]上的最小值.分析:本题中的函数是二次函数,求二次函数在闭区间上的最值问题按照“配方——草图——有效图象”三部进行.解:因为函数f(x)的对称轴是x=a,可分以下三种情况:
(1)当a<2时,f(x)在[2,4]上为增函数,所以f(x)min=f(2)=6-4a;
(2)当2≤a≤4时,f(x)min=f(a)=2-a2;
(3)当a>4时,f(x)在[2,4]上为减函数,所以f(x)min=f(4)=18-8a.(a2),67a,
2综上所述:f(x)min=2a,(2a4),188a,(a2).
点评:本题属于二次函数在给定区间上的最值问题,由于二次函数的系数含有参数,对称轴是变动的,属于“轴动区间定”,由于图象开口向上,所以求最小值要根据对称轴x=a与区间[2,4]的位置关系,分三种情况讨论;最大值在端点取得时,只须比较f(2)与f(4)的大小,按两种情况讨论即可,实质上是讨论对称轴位于区间中点的左、右两种情况.变式训练
1.求函数f(x)=x2-2ax+2在[2,4]上的最大值.解:由例5可知f(x)max为f(2)与f(4)中较大者,根据函数f(x)=x2-2ax+2的草图可知:
(1)当a≥3时,f(2)≥f(4),则f(x)max=f(2)=6-4a;
(2)当a<3时,f(2)<f(4),则f(x)max=f(4)=18-8a.中鸿智业信息技术有限公司
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故f(x)max=64a,(a3),88a,(a3).2.求函数f(x)=x2-2ax+2在[2,4]上的最值.解:因为f(x)=x2-2ax+2=(x-a)2+2-a2,函数f(x)的对称轴是x=a,(1)当a≤2时,f(x)min=f(2)=6-4a,f(x)max=f(4)=18-8a;
(2)当2<a<3时,f(x)min=f(a)=2-a2,f(x)max=f(4)=18-8a;
(3)当3≤a<4,f(x)min=f(a)=2-a2,f(x)max=f(2)=6-4a;
(4)当a≥4时,f(x)min=f(4)=18-8a,f(x)max=f(2)=6-4a.例6
设x1,x2为方程4x2-4mx+m+2=0的两个实根,当m为何实数值时,x12+x22有最小值,并求这个最小值.错解:因为x1、x2是方程4x2-4mx+m+2=0的两个实根,m2.4m2117
所以x12+x22=(x1+x2)2-2x1·x2=m2-=(m-)2-.4162117
所以当m=时,x12+x22有最小值,且最小值为-.416
由韦达定理,得x1+x2=m,x1·x2=
分析:关于x的一元二次方程4x2-4mx+m+2=0有两个实根,则它的判别式:Δ=(-4m)2-4×4(m+2)≥0,即m∈(-∞-1]∪[2,+∞),m取不到
1,不能忽视一元二次方程有实根4的充要条件.正解:因为x1、x2是方程4x2-4mx+m+2=0的两个实根,由韦达定理,得x1+x2=m,x1·x2=m2.4m2117=(m-)2-.41621217)-的416
所以x12+x22=(x1+x2)2-2x1·x2=m2-
又因为Δ=(-4m)2-4×4(m+2)≥0,解得m≤-1或m≥2.可根据二次函数f(m)=(m-草图,知当m=-1时,ymin=
1.2
点评:求函数值域、最值,解方程、不等式等均要考虑字母的取值范围,有些问题的定义域非常隐蔽.因此,我们要注意充分挖掘题目中的隐含条件.思路2
例
1是否存在实数λ,使函数f(x)=x4+(2-λ)x2+2-λ在区间(-∞,-2]上是减函数,而在区间[-1,0)上是增函数?若存在,求出λ的取值范围;若不存在,请说明理由.分析:已知函数在规定区间上的单调性,运用定义可得出λ与所设的x1、x2的不等关系式,再根据变量x1、x2的两个范围,求出λ的范围,由两个已知条件求出λ的两个范围,中鸿智业信息技术有限公司
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若有公共部分则λ存在,若无公共部分,则λ不存在.解:因为f(x1)-f(x2)=x14-x24+(2-λ)(x12-x22)=(x12-x22)(x12+x22+2-λ).若x1<x2≤-2,则x12-x22>0,且x12+x22+2>4+4+2=10,所以当且仅当λ≤10时,f(x1)-f(x2)>0恒成立,从而f(x)在区间(-∞,-2]上是减函数.若-1≤x1<x2<0,则x12-x22>0,且x12+x22+2<1+1+2=4,所以当且仅当λ≥4时,f(x1)-f(x2)<0恒成立,从而f(x)在区间[-1,0)上是增函数.综上所述,存在实数λ使f(x)在区间(-∞,-2]上是减函数,而在区间[-1,0)上是增函数,且实数λ的取值范围为[4,10].点评:本题是一道探索性命题,是一道求函数单调性的逆向问题,定义是解决此类问题的最佳方法.例
2设定义在R上的偶函数y=f(x)在区间[0,+∞)上是减函数,若实数x满足f(x)>f(2x+1),试求x的取值范围.分析:要求x的取值范围,关键是脱去“f”,因此要通过讨论,在f(x)的单调区间上,利用函数的单调性使问题获得解决.解:可分为三类来加以讨论:
(1)若x≥0,则2x+1>0,由题设,函数y=f(x)在区间[0,+∞)上是减函数,得0≤x<2x+1,解之得x≥0.(2)若x0,1即x<-,由于函数y=f(x)是偶函数,所以f(-x)=f(x),故f(x)>
22x10,f(2x+1)f(-x)>f(-2x-1),而-x>0,-2x-1>0,且函数y=f(x)在区间[0,+∞)上是减函数,得1x,解之,得x<-1.2x2x1,x0,1(3)若即-<x<0,仿上可得f(x)>f(2x+1)f(-x)>f(2x+1),22x10,11x0,有2解之,得<x<0.3x2x1,综上所述,x的取值范围是(-∞,-1)∪(1,+∞).3点评:(1)解关于抽象函数的函数方程或函数不等式,基本思路是依据函数的单调性脱去“f”,要注意函数单调性定义的正确运用;
若f(x)在区间A上递增,且f(x1)<f(x2),则x1,x2A,xx,21x1,x2A,若f(x)在区间A上递减,且f(x1)<f(x2),则
xx,21
(2)若能注意到偶函数y=f(x)具有如下性质:f(x)=f(|x|),则由题意可得,f(x)=f(|2x+1|),从而有|x|>|2x+1|,本题的求解可避开讨论,过程更为简捷.中鸿智业信息技术有限公司
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例3
设函数y=f(x)的定义域为R,且对于任意x1,x2∈R,都有f(x1+x2)=f(x1)+f(x2),又当x>0时,f(x)<0,f(1)=-
1.求函数y=f(x)在区间[-4,4]上的最大值和最小值.2
分析:问题中的函数解析式没有给出,求最值应从哪里入手呢?只要知道了函数的单调性,问题也就迎刃而解了.解:由题意知,对于任意x1,x2∈R,都有f(x1+x2)=f(x1)+f(x2)①
在①中,令x1=x2=0,可得f(0)=0.在①中,令x1=x,x2=-x,可得f(0)=f(x)+f(-x),即f(-x)=-f(x).设x1,x2∈R且x1<x2,则f(x2)-f(x1)=f(x2)+f(-x1)=f(x2-x1).因为x2-x1>0,由题设知f(x2-x1)<0,即f(x2)<f(x1),所以函数y=f(x)在R上是减函数,因此在区间[-4,4]上,有f(4)≤f(x)≤f(-4).又因为f(1)=-1,2
所以f(2)=f(1+1)=f(1)+f(1)=-1,f(4)=f(2+2)=f(2)+f(2)=-2,则f(-4)=-f(4)=2.故在区间[-4,4]上函数y=f(x)的最大值为2,最小值为-2.点评:(1)求解有关抽象函数的问题时,赋值法是常用的方法,给自变量x赋以一些特殊的数值,构造出含有某个函数值的方程,通过解方程使问题获解;
(2)根据函数的单调性求函数的最值是常用方法之一,如果函数y=f(x)在区间[a,b]上是增(或减)函数,那么函数y=f(x)在区间[a,b]上的最大值为f(b)〔或f(a)〕,最小值为f(a)[或f(b)].例
4有甲、乙两种商品,经营、销售这两种商品所能获得的利润依次为P万元和Q万元,它们与投入资金x万元的关系有经验公式P=
13x,现有3万元资金投入经营x,Q=
55甲、乙两种商品,设其中有x万元投入经营甲种商品,这时所获得的总利润为y万元.(1)试将y表示为x的函数;
(2)为使所获得的总利润最大,对甲、乙两种商品的资金投入应分别为多少万元?这时的最大利润是多少万元?
分析:这是一道实际应用问题,建立恰当的函数关系式是实现问题解决的基础,要注意:充分利用题目中所给的信息,不要忘记定义域.解:(1)当有x万元投入经营甲种商品时,则有(3-x)万元投入经营乙种商品,根据题意得:y=13x3x(x∈[0,3]).5
5这就是所求的函数关系式.(2)设y=3x=t,则x=3-t2(t∈[0,3]),于是原函数关系式可化为123131(3-t)+t=-(t)2+20(t∈[0,3]).555223213339
当t=时,ymax=.此时,x=3-()2=,3-x=3-=.220244
4因此,为获得最大利润,对甲、乙两种商品的资金投入应分别投入0.75万元和2.25万元,所获最大利润是1.05万元.点评:(1)遇到实际应用问题,建立恰当的函数关系式是实现问题解决的基础,另外要注意:充分利用题目中所给的信息,不要忘记定义域.(2)求函数的最大值和最小值,方法比较灵活,对一些复杂的函数关系式,通过换元,中鸿智业信息技术有限公司
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将其转化为熟悉的函数来求解,体现了化归思想的运用,值得我们好好地加以体会.本题中通过换元,将十分复杂的函数关系式转化为我们较为熟悉的二次函数,求函数的最值就变得轻而易举了.ax21
5例5
已知函数f(x)=是奇函数,且f(1)=2,f(2)=.2bxc
(1)求函数f(x)的表达式;
(2)当x>0时,讨论函数f(x)的单调性,并写出证明过程.分析:用方程确定a,b,c的值,用定义来证明函数单调性.解:(1)由f(-x)=-f(x)得-bx+c=-(bx+c),所以c=0.又f(1)=2,即a+1=2b.因为f(2)=
5,所2a1,x214a15以=,得a=1,故b1,从而得f(x)=.a12xc0,x21
1(2)f(x)==x+在(0,1]上是单调减函数,在[1,+∞)上是单调增函数.证明如下:
xx任取0<x1<x2,则f(x1)-f(x2)=(x1+
(xx2)(x1x21)11111)-(x2+)=(x1-x2)+()=1.)=(x1-x2)(1-x1x2x1x2x1x2x1x21x1x
①若0<x1<x2≤1,则x1-x2<0,0<x1x2<1,于是f(x1)-f(x2)>0,即f(x1)>f(x2).所以y=x+在区间(0,1]上是单调减函数.②若1≤x1<x2,所以x1-x2<0,x1x2>1,于是f(x1)-f(x2)<0,即f(x1)<f(x2).所以y=x+在区间[1,+∞)上是单调增函数.x211
综上所述,函数f(x)==x+在(0,1]上是单调减函数,在[1,+∞)上是单调增函数.xx
点评:解题时值得注意的是奇(偶)函数条件的使用,函数是奇函数(或偶函数)也就意味着等式f(-x)=-f(x)[或f(-x)=f(x)]对于定义域内的任意x都成立,通过恒等式有关知识寻求等量关系.求函数单调区间一般有三种方法:(1)图象法;(2)定义法;(3)利用已知函数的单调性法.本例图象不易作出,利用函数y=x和y=
1的单调性也不行,故只能使用函数单调性的定x义来确定.例6
已知y=f(x)是定义在区间(-∞,0)∪(0,+∞)上的奇函数,且在(0,+∞)上是增函数,f(1)=0.(1)解不等式f(x)≥0;
(2)设函数g(x)=-x2+mx-2m(x∈[0,1],m∈R),集合M={m|g(x)<0},集合N={m|f[g(x)]<0},求M∩N.分析:本题中的函数f(x)是抽象函数,因此只能由函数的性质,结合函数的草图来解决本题.中鸿智业信息技术有限公司
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解:(1)因为f(x)为定义在区间(-∞,0)∪(0,+∞)上的奇函数且f(1)=0,所以f(-x)=-f(x),则f(-1)=-f(1)=0;
当x∈(0,+∞)时,因为f(x)在(0,+∞)上是增函数,由f(x)≥0得x≥1;
因为奇函数在关于原点对称的区间上单调性相同,又f(x)在(0,+∞)上是增函数,所以f(x)在区间(-∞,0)上也是增函数,又因为f(-1)=0,所以当x∈(-∞,0)时,由f(x)≥0得-1≤x<0.综上所述,不等式f(x)≥0的解集为[-1,0)∪[1,+∞).(2)由(1)可知f(x)≥0的解集为[-1,0)∪[1,+∞),因为f(x)的定义域为(-∞,0)∪(0,+∞),所以f(x)<0的解集为(-∞,-1)∪(0,1).所以由f[g(x)]<0得g(x)<-1或0<g(x)<1,即N={m|g(x)<-1或0<g(x)<1},因为M={m|g(x)<0},所以M∩N={m|g(x)<-1}.因为g(x)=-x2+mx-2m(x∈[0,1]),所以g(x)<-1化为-x2+mx-2m+1<0,即(x-2)m+1-x2<0,因为x∈[0,1],所以m>x21(x2)24(x2)333=(x-2)++4=-[(2-x)+]+4,当x∈[0,1]时,2-x>0,x22xx2x2根据函数h(t)=t+的图象可知:-[(2-x)+m>21t3]+4≤23+4,当x=23时取等号,所以2x3+4.点评:本题所给函数是抽象函数,具有一定的综合性;在解决第一问时可以借助函数的单调性与奇偶性画出草图来帮助我们解题;在解决第二问时,可能有学生会分别求出集合M与N,然后再取交集,教师应该引导学生按照以上解答过程来解决省时省力.巩固训练
思路1
1.已知函数f(x)=(m-1)x2+2mx+3为偶函数,则f(x)在区间(-5,-2)上是()
A.增函数
B.减函数
C.部分为增函数,部分为减函数
D.无法确定增减性
解答:A
2.设函数f(x)=ax3+cx+5,已知f(-3)=3,则f(3)等于()
A.3
B.-3
C.2
D.7
解答:D
3.已知偶函数y=f(x)在区间[0,4]上是增函数,则f(-3)和f(π)的大小关系是()
A.f(-3)>f(π)
B.f(-3)<f(π)
C.f(-3)=f(π)
D.无法确定
解答:B
4.已知f(x)=x2+1在[-3,-2]上是减函数,下面结论正确的是()|x|
A.f(x)是偶函数,在[2,3]上单调递减
B.f(x)是奇函数,在[2,3]上单调递减
C.f(x)是偶函数,在[2,3]上单调递增
D.f(x)是奇函数,在[2,3]上单调递增
解答:C
5.已知f(x)是奇函数,当x>0时,f(x)=x(1-x),则当x<0时,f(x)等于 …()
A.x(x+1)
B.x(x-1)
C.x(1-x)
D.-x(1+x)
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解答:A
6.定义在R上的函数f(x)、g(x)都是奇函数,函数F(x)=af(x)+bg(x)+3在区间(0,+∞)上的最大值为10,那么函数F(x)在(-∞,0)上的最小值是.解答:-4
7.函数f(x)=x3+bx2+cx是奇函数,函数g(x)=x2+(c-2)x+5是偶函数,则b=__________,c=__________.解答:0 2
8.函数f(x)=|x-a|-|x+a|(a∈R)的奇偶性是__________.解答:a≠0奇函数,a=0既是奇函数又是偶函数
9.偶函数f(x)是定义在R上的函数,且在(0,+∞)上单调递减,则f(-
3)和f(a2-a+1)的大4小关系是__________.10.f(x)是(-∞,+∞)上的奇函数,且在(-∞,+∞)上是减函数,那么满足f(a)+f(a2)>0的实数a的取值范围是__________.解答:f(-3)≥f(a2-a+1)10.-1<a<0
4点评:本组练习以基础题为主,难度不大.思路2
1.已知二次函数y=f(x)满足条件f(0)=1及f(x+1)-f(x)=2x.(1)求y=f(x)的表达式;
(2)求y=f(x)在区间[-1,1]上的最大值和最小值.2.已知y=f(x)是定义在R上的偶函数,且f(x+2)=1,若当2≤x≤3时,f(x)=x,则f(x)f(5.5)=___________.3.某产品的总成本y万元与产量x台之间的函数关系式是y=3 000+20x-0.1x2,x∈(0,240),若每台产品的售价为25万元,则生产者不亏本的最低产量为多少?
4.已知函数f(x)=ax2+a2x+2b-a3,(1)当x∈(-2,6)时,其值为正;x∈(-∞,-2)∪(6,+∞)时,其值为负,求a,b的值及f(x)的表达式;
(2)设F(x)=kf(x)+4(k+1)x+2(6k-1),k为何值时,函数F(x)的值恒为负值.4a10a,该集团今年计划对这两项生产共投入,Q=
35.某农工贸集团开发的养殖业和养殖加工生产业的年利润分别是T和Q(万元),这两项生产与投入的奖金a(万元)的关系是P=奖金60万元,为获得最大利润,对养殖业与养殖加工生产业投入应各为多少万元?最大利润为多少万元?
解答:
1.解:(1)由题意可设f(x)=ax2+bx+1,则f(x+1)-f(x)=2ax+a+b=2x,因此a=1,b=-1, 所以f(x)=x2-x+1.123)+,x∈[-1,1], 2413
所以ymax=f(-1)=3,ymin=f()=.24
(2)因为f(x)=x2-x+1=(x-
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2.解:因为f(x+2)=11,所以f(x+4)==f(x),f(x2)f(x)
则f(5.5)=f(1.5),f(1.5)=f(-2.5),又因为y=f(x)是定义在R上的偶函数,且当2≤x≤3时,f(x)=x,所以f(-2.5)=f(2.5)=2.5,因此f(5.5)=2.5.3.解:因为25x≥3 000+20x-0.1x2,即x2+50x-30 000≥0,所以x≥150(x≤-200舍去),所以最低产量为150台.23f(2)4a2a2ba0,4.解:(1)由已知解得:32a+8a2=0(a<0),所以a=-4,23f(6)36a6a2ba0,从而b=-8,所以f(x)=-4x2+16x+48.(2)F(x)=k(-4x2+16x+48)+4(k+1)x+2(6k-1)=kx2+4x-2,要使F(x)<0,只要4k0,得k<-2.168k0,5.解:设投入养殖业为x万元,则投入养殖加工生产业为60-x万元
x1060x(0≤x≤60),设t=60x,则0≤t≤60,x=60-t2,则33110185P+Q=(60-t2)+t=-(t-5)2+,33338
5所以当t=5,即x=35时,(P+Q)max=.385
因此对养殖业投入35万元,对养殖加工生产业投入25万元,可获最大利润万元.3由题意,P+Q=
点评:本组练习对学生的能力要求比较高.课堂小结
函数的基本性质中单调性与奇偶性是紧密地联系在一起的,在许多问题中常常需要结合在一起加以运用,因此,学习函数时,要正确理解函数的单调性和奇偶性,把握其本质特征,学会灵活地运用函数的单调性和奇偶性解题.研究函数问题时,要重视函数图象的功能,掌握数形结合的思想方法,培养数形结合解题的意识,提高数形结合解题的能力.作业
课本第43页习题2.1(3)
3、11.设计感想
深刻理解函数的有关性质:
概念是数学理论的基础、概念性强是中学数学中函数理论的一个显著特征,函数的单调性,奇偶性,最大(小)值等是函数有关概念的重要内容.本章学习的内容中数学概念较多,正确地理解数学概念在于准确把握概念的本质特征.函数的单调性是函数重要概念之一,应明确:
(1)它是一个区间概念,即函数的单调性是针对定义域内的区间而言的,谈到函数的单调性必须指明区间(可以是定义域,也可以是定义域内某个区间)
(2)用函数单调性定义来确定函数在某区间是增函数还是减函数的一般方法步骤是:取值——作差——变形——定号——结论.中鸿智业信息技术有限公司
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(3)由函数单调性的定义知,当自变量由小到大,函数值也由小到大时,则为增函数,反之,为减函数;由于函数图象的走向能直观反映函数的变化趋势,所以当函数的图象(曲线)从左到右是逐渐上升的,它是增函数,反之为减函数.函数的奇偶性:奇偶性是对于函数的整个定义域而言的.判断函数是否具有奇偶性时,首先要检查其定义域是否关于原点对称,然后再根据定义求出f(-x)并判断它与f(x)的关系.函数图象可直观、生动地反映函数的某些性质,因此在研究函数性质时,应密切结合函数图象的特征,对应研究函数的性质.函数是用以描述客观世界中量的存在关系的数学概念,函数思想的实质是用联系与变化的观点提出数学对象,抽象数量特征,建立函数关系、解决各种问题.纵观近几年的高考试题,考查函数的思想方法已放在一个突出的位置上,特别是近三年加大了应用题的考查力度,选用的题目都要应用函数的思想、知识、方法才能解答的,因此在函数的学习中,一定要认识函数思想的实质,一定要强化应用意识.中鸿智业信息技术有限公司
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