第2讲 基本初等函数、函数与方程
[考情分析] 1.基本初等函数的图象、性质是高考考查的重点,利用函数性质比较大小是常见题型.2.函数零点的个数判断及参数范围是高考的热点,常以压轴题形式出现. 考点一 基本初等函数的图象与性质 核心提炼
1.指数函数y=ax(a>0,a≠1)与对数函数y=logax(a>0,a≠1)互为反函数,其图象关于y=x对称,它们的图象和性质分01两种情况,着重关注两函数图象的异同. 1
2.幂函数y=xα的图象和性质,主要掌握α=1,2,3,,-1五种情况.
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例1 (1)(2020·全国Ⅲ)设a=log32,b=log53,c=,则( )
3A.a 2 解析 ∵3log32=log38<2,∴log32<,即a 32 ∵3log53=log527>2,∴log53>,即b>c. 3∴a (2)已知函数f(x)=ex+2(x<0)与g(x)=ln(x+a)+2的图象上存在关于y轴对称的点,则a的取值范围是( ) 1-∞,? A.?e?? 1 -,e? C.??e?答案 B 解析 由题意知,方程f(-x)-g(x)=0在(0,+∞)上有解, B.(-∞,e) 1 -e,? D.?e?? 即e-x+2-ln(x+a)-2=0在(0,+∞)上有解, 即函数y=e-x与y=ln(x+a)的图象在(0,+∞)上有交点. 函数y=ln(x+a)可以看作由y=ln x左右平移得到, 当a=0时,两函数有交点, 当a<0时,向右平移,两函数总有交点, 当a>0时,向左平移,由图可知,将函数y=ln x的图象向左平移到过点(0,1)时,两函数的图象在(0,+∞)上不再有交点, 把(0,1)代入y=ln(x+a),得1=ln a,即a=e,∴a 规律方法 (1)对数函数与指数函数的单调性都取决于其底数的取值,当底数a的值不确定时,要注意分a>1和01时,两函数在定义域内都为增函数;当0 (2)基本初等函数的图象和性质是统一的,在解题中可相互转化. 跟踪演练1 (1)函数f(x)=ln(x2+2)-ex -1 的大致图象可能是( ) 答案 A 解析 当x→+∞时,f(x)→-∞,故排除D;函数f(x)的定义域为R,且在R上连续,故排11 除B;f(0)=ln 2-e-1,由于ln 2>ln e=,e-1<,所以f(0)=ln 2-e-1>0,故排除C. 222?|x|32 (2)已知函数f(x)=??3?-x,若f(2a-1)>f(3),则实数a的取值范围为( ) A.(-∞,-1)∪(2,+∞) C.(2,+∞) 答案 B 2?x32解析 易知函数f(x)为偶函数,且当x≥0时,f(x)=??3?-x,故函数f(x)在区间[0,+∞)上单调递减,故f(2a-1)>f(3)等价于|2a-1|<3,解得-1 判断函数零点个数的方法: (1)利用零点存在性定理判断法. (2)代数法:求方程f(x)=0的实数根. B.(-1,2) D.(-∞,2) (3)几何法:对于不易求根的方程,将它与函数y=f(x)的图象联系起来,利用函数的性质找出零点或利用两个函数图象的交点求解.在利用函数性质时,可用求导的方法判断函数的单调性. 考向1 函数零点的判断 x??xe,x≤0,例2 (1)已知函数f(x)=?若函数g(x)=f(x)-m有两个不同的零点x1,x2, ?2-|x-1|,x>0,? 则x1+x2等于( ) A.2 C.2或3 答案 D 解析 当x≤0时, 1 B.2或2+ e1 D.2或3或2+ e f′(x)=(x+1)ex, 当x<-1时,f′(x)<0, 故f(x)在(-∞,-1)上单调递减, 当-1 1 所以x≤0时,f(x)的最小值为f(-1)=-. e 又当x≥1时,f(x)=3-x,当0 作出f(x)的图象,如图所示.因为g(x)=f(x)-m有两个不同的零点,所以方程f(x)=m有两个不同的根,等价于直线y=m与f(x)的图象有两个不同的交点,且交点的横坐标分别为x1,x2, 1由图可知1 e若1 111 若m=-,则x1+x2=-1+3+=2+. eee (2)设函数f(x)是定义在R上的偶函数,且对任意的x∈R,都有f(x+2)=f(2-x),当x∈[-2,0]