函数的性质与图像-解题方法-魔数师说

函数的性质与图像

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【相关概念】 1、单调性:设函数y=f\left ( {x} \right )在区间\left [ {a,b} \right ]上满足:若{x}_{1},{x}_{2}\in \left [ {a,b} \right ]且{x}_{1}<{x}_{2}时,恒有f(x_1)<f(x_2)(f(x_1)>f(x_2...

【相关概念】

1、单调性:设函数y=f\left ( {x} \right )在区间\left [ {a,b} \right ]上满足:若{x}_{1},{x}_{2}\in \left [ {a,b} \right ]且{x}_{1}<{x}_{2}时,恒有f(x_1)<f(x_2)(f(x_1)>f(x_2))成立,则称y=f(x)在区间[a,b]上单调递增(单调递减)函数,称区间[a,b]是函数y=f(x)的单调递增区间(单调递减区间)。

2、奇偶性:若函数y=f(x)对定义域内一切x,都有f(-x)=f(x)(或f(-x)=-f(x)),则称y=f(x)为偶函数(或奇函数)。

3、周期性:函数y=f(x)满足:对定义域内任意x,存在常数T\neq 0,使f(x+T)=f(x)恒成立 ,则称y=f(x)为周期函数,T为y=f(x)的周期。

4、函数图像:

(1)图像的对称性

(2)平移变换

(3)翻折变换

(4)压缩变换

5、反函数

从A到B的映射f,满足对B中的每个元素,在A中都有唯一的元素是它的原象,则把这样的映射叫做从集合A到集合B的一一映射。

我们称从B到A的映射叫做f的逆映射,记作f^{-1}:B\to A,由此确定的函数x=f^{-1}(y)叫做函数y=f(x)的反函数。一般记作y=f^{-1}(x)。

(1)反函数的定义域和值域分别为原函数的值域和定义域,其图像关于y=x对称。

(2)单调函数一定具有反函数,任何函数在某一单调区间上都存在反函数。

(3)f^{-1}(f((x))=x,f(f^{-1}(y))=y。

【例题讲解】

例. 试求函数

y=f(x)=log_{0.5}(x^2+4x+4)

的单调区间。

解:由x^2+4x+4=(x+2)^2>0知,函数的定义域为(-\infty ,-2)\cup (-2,+\infty ).

令y=f(u)={log}_{0.5}u,u={x}^{2}+4x+4. 由于f(u)在R^+上是单调递减函数,u=x^2+4x+4在(-\infty ,-2)上是减函数,在(-2,+\infty )上增函数,那么由复合函数的单调性可知,y=f(x)=log_{0.5}(x^2+4x+4)在(-\infty ,-2)上是单调增函数。

事实上,令{x}_{1}<{x}_{2}<-2,则

f({x}_{2})-f({x}_{1})={log}_{0.5}(\frac {{x}_{2}+2} {{x}_{1}+2})^2.

由x_1+2<x_2+2<0得

0<\frac{x_2+2}{x_1+2}<1. 

故0<(\frac{x_2+2}{x_1+2})^2<1。

由对数函数性质及0<(\frac{x_2+2}{x_1+2})^2<1可知

f({x}_{2})-f({x}_{1})={log}_{0.5}(\frac {{x}_{2}+2} {{x}_{1}+2})^2>0.

所以,f(x)在(-\infty ,-2)上单调增函数。

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