■河南省淮陽中學(xué) 賀 勇
函數(shù)是高中數(shù)學(xué)的核心內(nèi)容之一,它貫穿整個高中數(shù)學(xué)課程的始終。對函數(shù)的考查側(cè)重于理解與應(yīng)用,試題有一定的綜合性,并與數(shù)學(xué)思想方法緊密結(jié)合,對函數(shù)與方程思想、數(shù)形結(jié)合思想、分類討論思想等都進行深入的考查。對于指數(shù)型復(fù)合函數(shù)的兩個基本類型:y=f(ax)與y=af(x),以及對數(shù)函數(shù)復(fù)合函數(shù)的兩個基本類型:y=f(logax)與y=logaf(x),可以根據(jù)復(fù)合函數(shù)的單調(diào)性,“同增異減”的原則進行處理。如表1:
表1
對于復(fù)合函數(shù)的單調(diào)性,一要注意先確定函數(shù)的定義域,二要利用復(fù)合函數(shù)與內(nèi)層函數(shù)和外層函數(shù)單調(diào)性之間的關(guān)系進行判斷,判斷的依據(jù)是“同增異減”。
例1已 知f(x)=logsinθx,θ ∈,設(shè) a=,則a,b,c 的大小 關(guān)系是( )。
A.a≤c≤b B.b≤c≤a
C.c≤b≤a D.a≤b≤c
考點定位:本題主要考查復(fù)合函數(shù)的單調(diào)性,基本不等式的應(yīng)用,比較兩個數(shù)大小的方法,屬于中檔題。
分析:先判斷f(x)在(0,+∞)上是減函數(shù),再 比 較的大小關(guān)系,從而得到a,b,c 的大小關(guān)系。
解:因為f(x)=,所以sinθ∈(0,1),故f(x)在(0,+∞)上為減函數(shù)。
綜上,a≤b≤c。
例2函數(shù)f(x)=ln(-x2-x+2)的單調(diào)遞減區(qū)間為( )。
考點定位:本題主要考查復(fù)合函數(shù)的單調(diào)性,以及對數(shù)函數(shù)、二次函數(shù)的性質(zhì),體現(xiàn)了轉(zhuǎn)化的數(shù)學(xué)思想,屬于基礎(chǔ)題。
分析:令t=-x2-x+2>0,求得函數(shù)的定義域,且f(x)=ln t,故本題即求t=-x2-x+2在定義域內(nèi)的減區(qū)間,再結(jié)合二次函數(shù)的性質(zhì)可得結(jié)論。
解:令t=-x2-x+2>0,求得-2<x<1,故函數(shù)的定義域為(-2,1),且f(x)=lnt,本題轉(zhuǎn)化為求t=-x2-x+2在定義域內(nèi)的減區(qū)間,結(jié)合二次函數(shù)的性質(zhì)可得t=-x2-x+2=-在定義域內(nèi)的減區(qū)間為
例3函數(shù)y=2-x2+x-1的單調(diào)遞增區(qū)間是( )。
考點定位:本題主要考查由二次函數(shù)與指數(shù)函數(shù)復(fù)合而成的復(fù)合函數(shù)的單調(diào)區(qū)間的求解,解題的關(guān)鍵是熟練掌握復(fù)合函數(shù)的單調(diào)性的原則。
分析:要求y=2-x2+x-1的單調(diào)遞增區(qū)間,由于y=2t在R 上單調(diào)遞增,故只需求g(x)=-x2+x-1 的單調(diào)遞增區(qū)間,根據(jù)二次函數(shù)的性質(zhì)可求。
解:因為y=2t在R 上單調(diào)遞增,要求y=2-x2+x-1的單調(diào)遞增區(qū)間,只需求g(x)=-x2+x-1的單調(diào)遞增區(qū)間。
由二次函數(shù)的性質(zhì)可知g(x)=-x2+x-1的單調(diào)遞增區(qū)間為
例4函數(shù)f(x)=在區(qū)間[1,2]上是單調(diào)減函數(shù),則實數(shù)a 的取值范圍是( )。
A.a≤-4 B.a≤-2
C.a≥-2 D.a>-4
分析:先求出二次函數(shù)的對稱軸方程,再根據(jù)二次函數(shù)的圖像和性質(zhì)列出不等式求解。
解:記u(x)=x2+ax=其圖像為拋物線,對稱軸為,且開口向上。
例5若函數(shù)f(x)=log0.3(5+4xx2)在區(qū)間(a-1,a+1)上單調(diào)遞減,且b=1g0.3,c=20.3,則( )。
A.c<b<a B.b<c<a
C.a<b<c D.b<a<c
考點定位:本題主要考查復(fù)合函數(shù)的單調(diào)性及單調(diào)區(qū)間的求法。對于復(fù)合函數(shù)的單調(diào)性,一要注意先確定函數(shù)的定義域,二要利用復(fù)合函數(shù)與內(nèi)層函數(shù)和外層函數(shù)單調(diào)性之間的關(guān)系進行判斷,判斷的依據(jù)是“同增異減”,屬于中檔題。
分析:求出原函數(shù)的定義域,再求出內(nèi)函數(shù)的增區(qū)間,由題意列關(guān)于a 的不等式組,求得a 的范圍,結(jié)合b=lg0.3<0,c=20.3>1,得出答案。
解:由令t=5+4x-x2>0,可得-1<x<5,函數(shù)t=5+4x-x2的增區(qū)間為(-1,2)。
要使f(x)=log0.3(5+4x-x2)在區(qū)間(a-1,a+1)上單調(diào)遞減,則即0≤a≤1。
而b=lg0.3<0,c=20.3>1,所以b<a<c。
例6已知函數(shù)f(x)=loga(-x2-2x+3),若f(0)<0,則此函數(shù)的單調(diào)遞增區(qū)間是( )。
A.(-∞,-1] B.[-1,+∞)
C.[-1,1) D.(-3,-1]
考點定位:本題主要考查復(fù)合函數(shù)的單調(diào)性,以及對數(shù)函數(shù)、二次函數(shù)的性質(zhì),體現(xiàn)了轉(zhuǎn)化的數(shù)學(xué)思想,屬于基礎(chǔ)題。
分析:令t=-x2+2x-3>0,求得函數(shù)的定義域,根據(jù)f(0)=loga3<0,可得0<a<1,f(x)=g(t)=logat ,本題即求函數(shù)t在定義域內(nèi)的減區(qū)間,再利用二次函數(shù)的性質(zhì)得出結(jié)論。
解:令t=-x2-2x+3>0,可得-3<x<1,故函數(shù)的定義域為{x|-3<x<1}。
根據(jù)f(0)=loga3<0,可得0<a<1。
由f(x)=g(t)=logat,知本題即為求函數(shù)t在定義域內(nèi)的減區(qū)間。
利用二次函數(shù)的性質(zhì)求得函數(shù)t 在定義域內(nèi)的減區(qū)間為[-1,1)。
中學(xué)生數(shù)理化(高中版.高考數(shù)學(xué))2019年4期