⑦反函数为y?b?dx;
cx?ac【说明】:分式函数y?ax?b(c?0,ad?bc)与反比例函数y?(c?0),离心率均为2,同源于
cx?dx2y双曲线x2?2?1.
ab23.三次函数图像与性质初步
*1.定义:形如y?ax?bx?cx?d(a?0)的函数叫做三次函数. 定义域为R,值域为R. *2.解析式:①一般式:f(x)?ax?bx?cx?d(a?0);
②零点式:f(x)?a(x?x1)(x?x2)(x?x3)(a?0)
*3.单调性: 【探究】:要尝试研究一个陌生函数的一些性质,以往数问题时,我们需要考虑的因素:①开口方向;②对称轴;坐标轴交点;⑤判别式;⑥两根符号.在研究三角函数问题“五点”作图法.
323232f(x)· x在研究二次函
③端点值;④与时,又采用过
那三次函数f(x)?ax?bx?cx?d(a?0)的图像及性质,要从那里入
f?(x)手呢?
再结合探究工具“导数”,我们不妨从函数图像几何特征角度,如零点、极值点、拐点、凹凸性、极值点区间等,确定研究的方向,把握三次函数的一些粗浅性质.
y?ax?bx32?cx?d(a?0)
2所以,f?(x)?3ax?2bx?c,导函数对称轴x??b3a.
【注意】:拐点横坐标所在处,也有可能是驻点所在处.
??4b2“极值判别式”,当判别式小于等于零时,无极值点) ?12ac(
2b3ac3a(一)若?令
?4b2?12ac?0
f?(x)?0,由根与系数关系知:x1??b?b?3ac2x2??,x1x22?
,x2?
3a3a(1)当a?0,b?0,c?0,约定d?0,则拐点在y轴左边,极值点分布在y轴左边.根据零点的个
两极值点:x1??b?b?3ac数,尝试做出如下图像: yy yOOO xxx· · · y yy · · xxOx · OO (2)当a?0,b?0,c?0时,拐点在y轴左边,极值点分布在y轴两边,且左极值点绝对值大于右极值点绝对值; yyy OOO x· · 数学应试笔记 第20页
x· x
(3)当a?0,b?0,c?0时,拐点在y轴右边,极值点分布在y轴右边,且左极值点绝对值大于右极值点绝对值.图略
(4)当a?0,b?0,c?0时,拐点在y轴右边,极值点分布在y轴两边,且左极值点绝对值小于右极值点绝对值.图略 (二)若?由
?b3a?4b2y?12ac?0
4b?12ac2x1?x2?(x1?x2)?4x1x2?9a2知:无极值点,拐O点横坐标仍为
x,所以图像如右图所示.
(三)若??0 即b2?3ac?0时,f'(x)?0在 R上恒成立, 即
(??,??)为增函数.
f(x)?b3a在
x (-∞, + ↗ ?b3a) ?b3a (,+∞) f'(x)的符号 f(x)的单调性 0 + ↗ *4.极值:
函数在某点取得极值的充要条件是什么?等价表述,和单调性的联系
(1)若b2?3ac≤0,则f(x)在R上无极值;
(2) 若b?3ac?0,则f(x)在R上有两个极值;且f(x)在x?x1处取得极大值,在x?x2处取得
极小值.
*5.零点个数(根的性质)
函数f(x)?ax?bx?cx?d(a?0)的图像与x轴有几个交点?和函数的哪些性质相联系? (联系函数的极值,进行等价转化)
一个交点:极大值小于0,或者是极小值大于0.也可以表述为“极大值与极小值同号”; 两个交点:极大值等于零,或者极小值等于零; 三个交点:极大值大于零,极小值小于零.
D2.几个重要图像
1.y?ax?b(a?b?0) 2.y?ax?b(a?b?0)
y322y??ax?bOy?ax?bx(?b,0)a
3.y?x?a?x?b(a?b?0) 4.y?x?a?x?b(a?b?0)
y?2x?a?b l??b2xa?a?b B?2x?a?b Aa?b a O?a?bb Mxa b 5.x?a?y?b?m 6.x?a?y?b?m
(a,b?m) (a,b?m)
(a,b) (a,b) (a?m,b) (a?m,b)
D3.函数y?F(x)?f(x)?g(x)的零点处理:
(1)y?F(x)的零点(不是点而是数)?F(x)?0的根
?y?F(x)与x轴的交点的横坐标 ?y?f(x),y?g(x)的交点问题.
(2)注意讨论周期函数(特别是三角函数)在某区间内零点个数问题.
(3)零点存在定理:y?f(x)单调且端点值异号??x0?(x1,x2)使f(x0)?0.
【说明】:
1.方程f(x)?0在(k1,k2)上有且只有一个实根,与f(k1)f(k2)?0不等价,前者是后者的一个必要而不是充分条件.
特别地,方程ax?bx?c?0(a?0)有且只有一个实根在(k1,k2)内,等价于f(k1)f(k2)?0,或f(k1)?0且k1??b2a?k1?k222,或f(k2)?0且
k1?k22??b2a?k2.
2.f?x?在?a,b?上连续,且f?a?f?b??0,则f?x?在?a,b?上至少有一个零点(奇数个零点),可能有无数个零点.f?a?f?b??0,f?x?在?a,b?上可能无零点也可能有无数个零点. 3.两个相同的根只能算一个零点,零点的表示方法不能用有序实数对?x,0?. D4.比例的几个性质 ①比例基本性质:②反比定理:④合比定理;
abab??ababcdcd??cd?ad?bc; b?d??cdaca?bb?; ③更比定理:
?c?dd?abab??abcdcd???cda; ⑤分比定理:
cda?bb??b;
?c?dd?; ;
⑥合分比定理:
a?ba?bc?dc?d;⑦分合比定理:
a?ba?bc?dc?d数学应试笔记 第22页
⑧等比定理:若
a1b1?a2b2?a3b3???anbn,b1?b2?b3???bn?0,则
a1?a2?a3???anb1?b2?b3???bn?a1b1.
D5.(1)三角形中的 “三线定理”(斯德瓦定理)
在△ABC中,D是BC上任意一点,则AD①若AD是BC上的中线,ma②若AD是∠A的平分线,ta③若AD是BC上的高,ha?2?2AC2BD?ABBCBC2?BD?DC.
??2a1222b2?2c2?a;
,其中p为半周长; ,其中p为半周长.
Ab?cbc?p?p?a?p?p?a??p?b??p?c?(2)三角形“五心”的向量性质(P为平面ABC内任意一点):
????1????????????①O为?ABC的重心?PO?(PA?PB?PC) ??????????????OA?OB?OC?0
????????????????????????②O为?ABC的垂心?OA?BC?OB?CA?OC?AB??????????????????????????OA?OB?OB?OC?OC?OA ????2????2????2????2????2?OA?BC?OB?CA?OC?????????????AB????ACBA③O为?ABC的内心?OA?(???????)?OB?(????|AB||AC||BA|3B0
MFHC????2?AB; ?????????????BCCACB???)?OC?(???????)
|BC||CA||CB|???????????????????????????????????????(|AB|?|BC?|CA|)PO?|BC|PA?|CA|PB?|AB|PC?0 ?????????????????????????????????????④O为?ABC的外心?(OA?OB)?AB?(OB?OC)?BC?(OC?OA)?CA?0
?????????????????????????????????????????????????OA?AB?OB?BA,OB?BC?OC?CB,OC?CA?OA?AC
???2???2???2?????????????????????⑤O为?ABC中?A的旁心?|BC|OA?|AC|OB?|AB|OC;
?OA?OB?OC;
D6.含绝对值不等式
(1)复数集内的三角形不等式:
z1?z2≤z1?z2≤z1?z2
其中左边在复数z1、z2对应的向量共线且反向(同向)时取等号,右边在复数z1、z2对应的向量共线且同向(反向)时取等号. (2)向量不等式:
??????||a|?|b||≤|a?b|≤|a|?|b|
??????????????????? b同向或有0?|a?b|?|a|?|b|≥||a|?|b||?|a?b|; 【注意】:a、???????????????????a、 b反向或有0?|a?b|?|a|?|b|≥||a|?|b||?|a?b|; ??????????????a、 b不共线?||a|?|b||?|a?b|?|a|?|b|.(这些和实数集中类似)
(3)代数不等式:
a,b同号或有0?|a?b|?|a|?|b|≥|a|?|b|?|a?b|;
a,b异号或有0?|a?b|?|a|?|b|≥|a|?|b|?|a?b|.
D7.重要不等式
221、和积不等式:a,b?R?a?b≥2ab(当且仅当a?b时取到“?”).
【变形】:①ab≤(a?b2)≤2a?b2ab≤22(当a = b时,(a?b2?a?b2)?a?b22a?b2222?ab)
【注意】:
222(a,b?R),ab≤()(a,b?R)
②3(a?b?c)≥(a?b?c)2≥3(ab?bc?ca) (当且仅当a?b?c时取“=”号).
2、均值不等式:
两个正数a、b的调和平均数、几何平均数、算术平均数、均方根之间的关系,即“平方平均≥算术平均≥几何平均≥调和平均”
21a?1b?2aba?b≤ab≤a?b2≤a?b222 (当且仅当a?b时取“?”)【拓展】:
①幂平均不等式:
a1?a2?...?an≥2221n(a1?a2?...?an)(a,b,c?R,a?b?c时取等)
2② “算术平均≥几何平均(a1、a2?an为正数)”:
a1?a2???ann≥na1a2?an(a1=a2=?=an时取等)
3、含立方的几个重要不等式(a、b、c为正数):
①a3?b33≥ab?ab
32223322②a?b?c?3abc?(a?b?c)(a?b?c?ab?ac?bc)
; ?a?b?c≥3abc(a?b?c?0等式即可成立,a?b?c或a?b?c?0时取等)
333abc≤a?b?c3 ?abc≤(a?b?c3)≤3a?b?c3333
4、柯西不等式:
①(代数形式)设a,b,c,d均为实数,则
(a?b)(c?d)≥(ac?bd),其中等号当且仅当ad?bc时成立.
22222②(向量形式)设?,?为平面上的两个向量,则|?|?|?|≥|???|,其中等号当且仅当两个向量方向相同或相反(即两个向量共线)时成立.
③(三角形式)设x1,y1,x2,y2,x3,y3为任意实数,则:
(x1?x2)?(y1?y2)?22(x2?x3)?(y2?y3)≥22(x1?x3)?(y1?y3) 【思考】:
22三角形不等式中等号成立的条件是什么?
④(推广形式)设ai,bi?R(i?1,2,?,n),则
(a1b1?a2b2???anbn)≤(a1?a2???an)(b1?b2???bn)
2222222等号成立当且仅当
a1b1?a2b2???anbn时成立.(约定ai?0时,bi?0)
5、绝对值不等式:a1?a2?a3≤a1?a2?a3
a?b?a?b?a?b(ab?0时,取等)
双向不等式:a?b6、放缩不等式:
≤a?b≤a?b
(左边当ab≤0(≥0)时取得等号,右边当ab≥0(≤0)时取得等号.)
b?ma?mbab?ma?m①a?b?0,a?m?0,则【说明】:
ba?b?ma?m??.
(a?b?0,m?0,糖水的浓度问题).
ba?b?ma?m?1?a?nb?n?ab【拓展】:a?b?0,m?0,n?0,则②a,b,c?R,
?.
ba?dc,则
ba?b?da?c?dc;
数学应试笔记 第24页