1、.高中数学经典例题、错题详解丹东市第一中学高一十六班 数学 2【例 1】 设 M=1、2、3 ,N=e、g、h ,从 M 至 N 的四种对应方式,其中是从M 到 N 的映射是( )ABCND123egh映射的概念:设 A、B 是两个 集合,如果按照某一个确定的对应关系 f,是对于集合A 中的每一个元素 x,在集合 B 中都有一个确定的元素 y 与之对应,那么就称对应f:AB 为从集合 A 到集合 B 的一个映射。函数的概念:一般的设 A、B 是两个非空数集,如果按照某种对应法则 f,对于集合 A 中的每一个元素 x,在集合 B 中都有唯一的元素 y 和它对应,这样的对应叫集合A 到集合 B 的
2、一个函数。(函数的本质是建立在两个非空数集上的特殊对应)映射与函数的区别与联系:函数是建立在两个非空数集上的特殊对应;而映射是建立在两个任意集合上的特殊对应;函数是特殊的映射,是数集到数集的映射,映射是函数概念的扩展,映射不一定是函数,映射与函数都是特殊的对应。映射与函数(特殊对应)的共同特点: 可以是“一对一”; 可以是“多对一”; 不1 2 3能“一对多”; A 中不能有剩余元素; B 中可以有剩余元素。4 5映射的特点:(1)多元性:映射中的两个非空集合 A、B,可以是点集、数集或由图形组成的集合等;(2)方向性:映射是有方向的,A 到 B 的映射与 B 到 A 的映射往往不是同一个映射
3、;(3)映射中集合 A 的每一个元素在集合 B 中都有它的象,不要求 B 中的每一个元素都有原象;( 4)唯一性:映射中集合 A 中的任一元素在集合 B 中的象都是唯一的;(5 )一一映射是一种特殊的映射方向性上题答案应选 C 【分析】根据映射的特点 不能 “一对多”,所以 A、B、D 都错误;只有 C 完全满3足映射与函数(特殊对应)的全部 5 个特点。本题是考查映射的概念和特点,应在完全掌握概念的基础上,灵活掌握变型题。【例 2】 已知集合 A=R,B=(x 、y) x、yR,f 是从 A 到 B 的映射fx:(x+1 、x 2),(1)求 在 B 中的对应元素;(2)(2、1)在 A 中
4、的对应元素【分析】(1)将 x= 代入对应关系,可得其在 B 中的对应元素为( 2+1、 1);(2)由题意得:x+1=2,x 2=1 得出 x=1, 即( 2、1)在 A 中的对应元素为 1【例 3】 设集合 A=a、b,B=c、d、e ,求:(1)可建立从 A 到 B 的映射个数( );(2)可建立从 B 到 A 的映射个数( )【分析】 如果集合 A 中有 m 个元素,集合 B 中有 n 个元素,则集合 A 到集合 B的映射共有 nm 个;集合 B 到集合 A 的映射共有 mn 个,所以答案为 23=9;3 2=8丹东市第一中学高一十六班 数学 3【例 4】 若函数 f(x)为奇函数,且
5、当 x0 时,f(x)=x-1,则当 x0 时,有( )A、f(x) 0 B、f(x) 0 C、f(x) f(-x)0 D、f(x)-f(-x) 0奇函数性质:1、图象关于原点对称; 2、满足 f(-x) = - f(x) ;3、关于原点对称的区间上单调性一致;4、如果奇函数在 x=0 上有定义,那么有 f(0)=0; 5、定义域关于原点对称(奇偶函数共有的)偶函数性质:1、 图象关于 y 轴对称; 2、满足 f(-x) = f(x) ;3、关于原点对称的区间上单调性相反;4、如果一个函数既是奇函数有是偶函数,那么有 f(x)=0;5、定义域关于原点对称(奇偶函数共有的)基本性质:唯一一个同时
6、为奇函数及偶函数的函数为其值为 0 的常数函数(即对所有 x,f(x)=0)。通常,一个偶函数和一个奇函数的相加不会是奇函数也不会是偶函数;如 x + x2。两个偶函数的相加为偶函数,且一个偶函数的任意常数倍亦为偶函数。两个奇函数的相加为奇函数,且一个奇函数的任意常数倍亦为奇函数。两个偶函数的乘积为一个偶函数。两个奇函数的乘积为一个偶函数。一个偶函数和一个奇函数的乘积为一个奇函数。两个偶函数的商为一个偶函数。两个奇函数的商为一个偶函数。一个偶函数和一个奇函数的商为一个奇函数。一个偶函数的导数为一个奇函数。一个奇函数的导数为一个偶函数。两个奇函数的复合为一个奇函数,而两个偶函数的复合为一个偶函数
7、。一个偶函数和一个奇函数的复合为一个偶函数【分析】 f(x)为奇函数,则 f(-x) = -f(x),当 X0 时,f(x) = -f(-x) = -(-x) 1 = -x+10,所以 A 正确,B 错误;f(x)f(-x)=(x-1)(-x+1)0,故 C 错误;f(x)-f(-x)= (x-1)-(-x+1)0,故 D 错误【例 5】 已知函数 f(x)是偶函数,且 x0 时,f(x)= ,求:(1)f(5)的值;x(2)f(x)=0 时 x 的值;(3)当 x0 时,f(x)的解析式【考点】 函数奇偶性的性质 【专题】计算题,函数的性质及应用【分析及解答】 (1)根据题意,由偶函数的性质
8、 f(x)= f(-x),可得 f(5)= f(-5)= =)( )( 5-132丹东市第一中学高一十六班 数学 4(2)当 x0 时,f(x)=0 可求 x,然后结合 f(x)= f(-x),即可求解满足条件的 x,即当 x0 时, =0 可得 x=1;又 f(1)= f(-1),所以当 f(x)=0 时,x=11(3)当 x0 时,根据偶函数性质 f(x)= f(-x)= =)(x1【例 6】 若 f(x)=ex+ae-x 为偶函数,则 f(x-1) 的解集为( )e2A.(2,+) B.(0,2) C.(-,2) D.(-,0)(2,+)【考点】 函数奇偶性的性质 【专题】转化思想;综合
9、法;函数的性质及应用【分析及解答】 根据函数奇偶性的性质先求出 a 值,结合函数单调性的性质求解即可f(x)=e x+ae-x 为偶函数, f(-x)=e -x+aex= f(x)= ex+ae-x,a=1,f(x)=e x+e-x 在(0,+)上单调递增,在(- ,0)上单调递减,则由 f(x-1) =e+ , -1 x-11, 求得 0 x 2 故 B 正确e12【点评】 本题主要考查不等式的求解,根据函数奇偶性的性质先求出 a 值是解题关键【例 7】 函数 f(x)= 是定义在 (-1,1)上的奇函数,且 f( )= , (1)确定函数 f(x)21xba25的解析式;(2)证明 f(x
10、)在 (-1,1)上为增函数;(3)解不等式 f(2x-1)+ f(x) 0【考点】 函数奇偶性与单调性的综合 【专题】函数的性质及应用【分析及解答】 (1) 因为 f(x)为(-1,1)上的奇函数,所以 f(0)=0,可得 b=0,由 f( )= ,所以 = ,得出 a=1,所以 f(x)= 2152)1(a521x(2) 根据函数单调性的定义即可证明任取-1 x 1x 21,f(x 1)f(x2)= =21x2)1(22x因为-1 x 1x 21,所以 x1-x20,1x 1x20,所以 f(x1)f(x2) 0,得出 f(x1) f(x 2),即 f(x)在(-1,1)上为增函数(3)
11、根据函数的奇偶性、单调性可去掉不等式中的符号“f” ,再考虑到定义域可得一不等式组,解出即可:f(2x-1)+ f(x)= 0,f(2x-1) f(x),由于 f(x)为奇函数,所以 f(2x-1) f( x),因为 f(x)在(-1,1)上为增函数,所以 2x-1x , 1因为-1 2x-11 ,-1 x1 ,联立 得 0 x ,所以解不等 2 3 1 2 3 3式 f(2x-1)+ f(x) 0 的解集为( 0, )【点评】 本题考查函数的奇偶性、单调性及抽象不等式的求解,定义是解决函数单调丹东市第一中学高一十六班 数学 5性、奇偶性的常用方法,而抽象不等式常利用性质转化为具体不等式处理。
12、【例 8】 定义在 R 上的奇函数 f(x)在(0,+)上是增函数, 又 f(-3)=0,则不等式 x f(x) 0 的解集为( )【考点】 函数单调性的性质 【专题】综合题;函数的性质及应用【分析及解答】 易判断 f(x)在(-,0)上的单调性及 f(x)图像所过特殊点,作出 f(x)草图,根据图像可解不等式。解: f(x)在 R 上是奇函数,且 f(x)在(0,+)上是增函数, f(x)在(- ,0)上也是增函数,由 f(-3)=0,可得 - f(3)=0,即 f(3)=0,由 f(-0)=-f(0),得 f(0)=0 作出 f(x)的草图,如图所示: y3由图像得:x f(x) 0 或
13、0x3 或-3x0,0)(xf)(f x f(x) 0 的解集为:( -3,0)(0,3) ,故答案为:(-3,0)(0,3)【点评】 本题考查函数奇偶性、单调性的综合应用,考查数形结合思想,灵活作出函数的草图是解题关键。【例 9】 已知 f(x+1 )的定义域为-2,3 ,则 f(2x+1)的定义域为( )抽象函数定义域求法总结:(1)函数 y=fg(x)的定义域是(a,b) ,求 f(x)的定义域:利用 axb,求得 g(x)的范围就是 f(x)的定义域;( 2)函数 y=f(x)的定义域是(a,b) ,求 y=fg(x)的定义域:利用 ag(x)b,求得 x 的范围就是 y=fg(x)的
14、定义域。【考点】 函数定义域极其求法 【分析及解答】 由 f(x+1 )的定义域为-2,3 ,求出 f(x)的定义域,再由 2x+1 在函数 f(x)的定义域内求解 x 的取值集合,得到函数 f(2x+1 )的定义域。解:由 f(x+1 )的定义域是-2,3,得-1 x+14 ;再由-12x+14 0x 25 f(2x+1 )的定义域是0, ,故选 A25【点评】 本题考查了复合函数定义域的求法,给出函数 fg(x)的定义域是(a,b) ,求函数 f(x)的定义域,就是求 x(a,b)内的 g(x)的值域;给出函数 f(x)的定义域是(a,b) ,只需由 ag(x) b,求解 x 的取值集合即
15、可。丹东市第一中学高一十六班 数学 6【例 10】 已知函数 f(x)=x7+ax5+bx-5,且 f(-3)= 5,则 f(3)= ( ) A. -15 B. 15 C.10 D.-10【考点】 函数的值;奇函数【分析及解答】 令 g(x)= x7+ax5+bx,则 g(-3)=解法 1:f(-3)= (-3)7+ a(-3)5+b(-3)-5=-(37+a35+3b-5)-10=- f(3)-10=5 ,f(3)=-15解法 2:设 g(x)= x7+ax5+bx,则 g(x)为奇函数,f(-3)= g(-3)-5=- g(3)-5g(3)=-10, f(3)= g(3)-5=-15【例
16、11】 已知二次函数 f(x)=x 2+x+a (a0),若 f(m)0,则 f(m+1)的值为( )A.正数 B.负数 C.零 D.符号与 a 有关解法 1:因为 f(m)0.所以 m2+m , 所以 f(m+1)0 答案为 A解法 2: f(x)=x+x+a=x(x+1)+a f(m)=m(m+1)+a0 m(m+1) -a , a0,且 mm+1 m0,m+1 0 (m+1) 0 即:f(m+1)=(m+1)+(m+1)+a 0 f(m+1)0 选 A【例 12】 函数 f(x)= x 2-2xm 有两个零点,m 的取值范围( )解:令 f(x)= x2-2xm=0,则x 2-2x=m
17、,作 y=x 2-2x和 y= m 的图像要使 f(x)= x 2-2xm 有两个零点,则图像 y=x 2-2x 和 y= m 有两个交点【例 13】已知函数 f(x)和 g(x)均为奇函数,F(x)=a f(x)+b g(x)+2 在区间(0,+)上有最大值 5,那么 F(x)在区间( -,0)上的最小值为( )解法 1:根据题意,得 af(x)+bg(x)在(0,+)上有最大值 3, 所以,af(x)+bg(x)在(-,0)上有最小值-3,故 F(x)=af(x)+bg(x)+2 在(-,0)上有最小值-1.解法 2:F(x)=a f(x)+b g(x)+2 是由 G(x)=a f(x)+
18、b g(x)向上平移 2 个单位得到,由题意G(x)=a f(x)+b g(x)在(-,0 ) , (0,+)上是奇函数,在( 0,+ )上有最大值 3,那么在(-,0)上有最小值 -3,那么 F(x)=af(x)+bg(x)+2 在(-,0)上有最小值-1.【例 14】对于每个实数 x,设 f(x)取 y=x+1,y=2x+1,y=- x 三个函数中的最大值,21用分段函数的形式写出 f(x)的解析式,求出 f(x)的最小值为( )丹东市第一中学高一十六班 数学 7【例 15】已知函数 f(x)=x2+ax+3, (1)当 xR 时,f(x) a 恒成立,求 a 的取值范围;(2)当 x-2
19、,2时,f(x) a 恒成立,求 a 的取值范围解(2)函数 f(x)=x2+ax+3 对称轴 x=-a2,依题意得当-a2-2 时,当 x-2,2时,f(x)最小值a 即:f(-2)=4-2a+3a,无解当-2-a22,当 x-2,2时,f(x)最小值a 即:f(-a2)a,得-4a2当-a22 时,当 x-2,2时,f(x)最小值a 即:f(2)=4+2a+3a,得-7a-4综上所述得:-7a2解法 2:【例 16】下列各组函数表示相等函数的是( )A. y= 与 y=x+3 B. y= 与 y=x-1 39x212xC. y=x0(x0)与 y=1(x0 ) D. y=2x+1(xZ)与
20、 y=2x-1(xZ)解:A. y= =x+3(x3)与 y=x+3 定义域不同,不是相等的函数;392丹东市第一中学高一十六班 数学 8B. y= -1=|x|-1 与 y=x-1 对应关系不同,不是相等的函数;2xC. y=x0=1(x0)与 y=1(x0)是相等函数;正确 D. y=2x+1,xZ 与 y=2x-1,xZ 对应关系不同,不是相等函数【例 17】函数 y=4x2-mx+5 在区间-2,+)上时增函数,在区间(-,2 上是减函数,则 f(1)=( ) A.-7 B.1 C.17 D.25解:由已知中函数的单调区间,可得函数 y=4x2-mx+5 的图像关于直线 x=-2 对称
21、,因为函数 y=4x2-mx+5 在区间-2,+)上时增函数,在区间(-,2 上是减函数,故函数y=4x2-mx+5 的图像关于直线 x=-2 对称,故 ,m=-16,y=4x 2+16x+5,f(1)=258m【例 18】判断下列各组中的两个函数是同一函数的为:_(1) 、 , (2) 、3)5()(xf 5(xg1)(xxf(3) 、 , (4) 、 ,f2)( 334f3)(g(5) 、 ,25)(xf 5)(xg【例 19】函数 在区间-2,+ )上递增,则 a 的取值范围3142af_【例 20】函数 在区间(-,4上是减函数,则实数 a 的取值2)()(2xxf范围是( ) A.a
22、3 B.a3 C. a-3 D. a5 E. a-3【例 21】已知 是定义在(-2,2)上的减函数,并且 0,求)(f )21()(mff实数 m 的取值范围【例 22】若集合 , ,则 AB=( RxA,12 RxyB,2)A.x-1x 1 B. x0x1 C. xx0 D.设 是定义在 R 上的奇函数,当 x0 时, =2x2-x,则 =( ))(f )(f)1(fA.-3 B. -1 C. 1 D.3函数 = 则 的值为( ))(xf,32x)3(f丹东市第一中学高一十六班 数学 9(3,0)-1yx【例 23】已知 ,那么 等于( ))0(1)2(2xxf )(f【例 24】已知集合
23、 , ,若 BA=B,实数 a 的值为( 3A) A.3 B. 6 C. 8 D.10【例 25】函数 的定义域为( )xy)1(A.xx0 B. xx1 C. xx10 D. x0x1【例 26】下列判断正确的是( ) A.函数 是奇函数 B.函数2)(xf 12xf是非奇函数C.函数 是偶函数 D.函数 =1 即是奇函f1)( )(xf 数又是偶函数【例 27】 的单调区间是( )432xyA.(-,- B.- ,+) C.-4, - D. - ,132【例 28】设 是奇函数,且在区间(0,+)内是增函数,又 =0, 则 (xf )3(f0 的解集是( )A.x-3x0 或 x3 B.x
24、0x3 或 x-3)(fC. xx-3 或 x3 D. x-3 x0 或 0x【例 29】函数 , =7,则 =_3)(35cbaxf )(f)(f【思考】1、已知二次函数 y=x2-2x-3,试问 x 取哪些值时 y=0?代数法:求方程 x2-2x-3=0 的根, x1=-1 x2=3几何法:求函数函数 y=x2-2x-3 的图象与 x 轴的交点的横坐标( -1,3) ,此时,-1 与 3也称为函数 y=x2-2x-3 的零点 零点的定义:对于函数 ,我们把使 =0)(xfy)(xf的实数 x 叫做函数 的零点。 注意:零点指的是一个实数!)(xfy丹东市第一中学高一十六班 数学 10方程
25、(a0)的根: 0 时,有两个不相等的实数根2cbxa acb42x1、x2,函数 (a0)的图象与 x 轴有两个交点(x1、0) , (x2,0) ,cxy2函数的零点为 x1、x2; =0 时,有两个相等的实数根 x1=x2,函数b42(a0)的图象与 x 轴有一个交点(x 1、0) ,函数的零点为 x1;cbxy20 时,没有实数根,函数 (a0)的图象与 x 轴没有4 cbxy2交点,函数没有零点。 (即:函数 的零点就是方程 的实数根,也就)(xf )(f是函数 的图象与 x 轴的交点的横坐标。方程 有实根 函数)(fy x的图象 x 轴有交点 函数 有零点))(xfy函数零点存在性
26、定理:如果函数 在区间a,b 上的图象是连续不断的一条曲线,并且有)(xfy0 即f(2)f(3)1 C.m2 D.10,得出 m1 C.-10 ,即 a 时 81-有 f(0)*f(1)1 于是有 a1 ;当 1+8a=0,即 a=-1/8 时 方程变形为1/4x 2-x-1=0 即 x2+4x+4=0 得 x=-2 不合题意,(错); 综上 a17、若集合 A=x12x+13,B=x(x-2)/x 0,则 AB=( )A. x-1 x 0 B. x00,x+13x,得出 x1/2 ;当 x0 的解集是全体实数的条件时( )A.c1/4 D.c1/410、 的定义域为_182y解: -2x
27、2+12x-180,2x 2-12x+180, (x-3) 20,则 X=3,即:定义域为311、若不等式 ax2+bx+20 的解集为 x-1/20 的解集为( -3,4) ,求 b x2+2ax-c-3b0 成立,)(xf baf)(则必有_ A. 在 R 上是增函数 B. 在 R 上是减函数 f )(xfC.函数 是先增加,后减少 D.函数 是先减少,后增加)(xf )(xf解:利用函数单调性定义,在定义域上任取 x1,x 2R,且 x10baf)(所以 f(a)-f(b)f(1),则 f(x)在R 上时减函数;(2)若 f(x)满足 f(-2)=f(2),则函数 f(x)不是奇函数;(
28、3)若函数 f(x)在区间(-,0)上是减函数,在区间(0,+)也是减函数,则 f(x)在 R 上也是减函数;(4)若 f(x)满足 f(-2)=f(2),则函数 f(x)不是偶函数;其中正确的是_21、函数 f(x)=xx-2,(1)求作函数 Y=f(x)的图象;(2)写出函数 f(x)的单调区间并指出在各区间上是增函数还是减函数?(不必证明)(3)已知 f(x)=1,求 x 的值丹东市第一中学高一十六班 数学 1422、函数 F(x)是定义域为 R 的偶函数,当 x0 时,f(x)=x(2-x),(1)画出函数 f(x)的图象(不列表);(2)求函数 f(x)的解析式;(3)讨论方程 f(
29、x)-k=0 的根的情况23、已知 f(x)的定义域为-2,3,则 f(2x-1)的定义域为( )A.0,5/2 B.-4,4 C.-5,5 D.-3,724、已知函数 且 f(a)=10,则 a=( ))0(163)(2xaxfA.-4 B.-1 C.1 D.-4 或 125、已知函数 f(x)=x7+ax5+bx-5,则 f(3)=( ) A.-15 B.15 C.10 D.-1026、若函数 f(x)=4x2-kx-8 在区间5,8上是单调函数,则 k 的取值范围是( )A.(-,0 B.40,64 C.(- ,4064,+) D.(64,+ )27、已知二次函数 f(x)=x2+x+a
30、(a0),若 f(m)0,则 f(m+1)的值为( )A.正数 B.负数 C.零 D.符号与 a 有关28、函数 f(x)=x 2-2x-m 有两个零点,m 的取值范围_29、已知函数 f(x)和 g(x)均为奇函数,h(x)=af(x)+bg(x)+2,在区间(0,+)有最大值 5,那么 h(x)在区间(0,+)的最小值为_30、对于每个实数 x,设 f(x)取 y=x+1,y=2x+1,y=-2x 三个函数中的最大值,用分段函数的形式写出 f(x)的解析式,求出 f(x)的最小值丹东市第一中学高一十六班 数学 15由方程组 y=x+1,y=2x+1,解得 x=0,y=1,得到交点 A(0,
31、1) ;由方程组 y=x+1,y=-2x,解得 x=-1/3,y=2/3,得到交点 B(-1/3,2/3) ;由方程组 y=2x+1,y=-2x,解得 x=-1/4,y=1/2,得到交点 C(-1/4,1/2). 由图像容易看出:1)x-1/3 时,三直线的最大值是 y=-2x,所以在此时 f(x)=-2x; 2)-1/3x0 时,三直线的最大值是 y=x+1,所以此时的 f(x)=x+1; 3)x0 时,三直线中最大值是 y=2x+1,所以此时的 f(x)=2x+1. 所以 f(x) =-2x;(x-1/3) ,x+1;(-1/3x0) ,2x+1. (x0) 1)考察函数的图像(由射线线段
32、射线组成的折线)可以看出函数的最小值是 x=1/3时的 y=2/3.31、已知函数 f(x)=x2+ax+3,(1)当 XR 时,f(x)a 恒成立,求 a 的取值范围;(2)当 X-2,2时,f(x)a 恒成立,求 a 的取值范围;(3)若对一切 a-3,3,不等式 f(x)a 恒成立,那么实数 x 的取值范围是什么?1)f(x)a 即 x2+ax+3-a0,要使 xR 时,x 2+ax+3-a0 恒成立,应有=a 2-4(3-a)0,即 a2+4a-120,解得-6a2;(2)当 x-2,2时,令 g(x)=x 2+ax+3-a,当 x-2,2时,f(x)a 恒成立,转化为 g(x) mi
33、na,分以下三种情况讨论:当-a/2-2,即 a4 时,g(x)在-2,2上是增函数,g(x)在-2,2上的最小值为 g(-2)=7-3a,a4 7-3a0,解得 a 无解当-a/2-2,即 a4 时,g(x)在-2,2上是递减函数,g(x)在-2,2上的最小值为 g(2)=7+a,a-4 7+a0 解得-7a-4当-2a/22 时,即-4a4 时,g(x)在-2,2上的最小值为 34)2(2a-4a2,解得-4a2,综上43a-所述,实数 a 的取值范围是-7a2;丹东市第一中学高一十六班 数学 16(3)不等式 f(x)a 即 x2+ax+3-a0令 h(a)=(x-1)a+x2+3,要使 h(a) 0 在-3,3上恒成立,只需 即 解得:x0 或 x-30)3(h0362x