高三数学试卷中函数专题复习策略一、《考试说明》对函数部分的要求1.函数.理解函数的概念、定义域、值域、奇偶性,了解函数的单调性、周期性、最大值、最小值;2.基本初等函数.了解幂函数的概念及图象,理解指数函数、对数函数的概念及图象和性质,理解指数及对数的运算.3.函数与方程.了解函数的零点与方程根的联系,能够用二分法求相应方程的近似解.4.函数模型及应用.理解常见的函数模型在实际问题中的应用.5.理解导数的几何意义,会根据公式、四则运算法则、复合函数求导法则求函数的导数,能利用导数研究函数的单调性,会求函数的单调区间,函数的极大值、极小值,闭区间上函数的最大值、最小值.二、函数部分命题特点函数是高中数学的核心内容,是学习高等数学的基础,作为高中数学中最重要的知识模块,贯穿着中学数学的始终.综观近几年的高考情况,函数命题呈现如下特点:1.知识点覆盖面全.近几年高考题中,函数的所有知识点基本都考过,特别是函数的图象性质、导数的几何意义与应用以及函数与不等式的综合基本上年年必考.2.题型难度涉及面广.在每年高考题中,低档、中档、高档难度的函数题都有,且填空、解答题型都有.3.综合性强.为了突出函数在中学数学中的主体地位,近几年来高考强化了函数对其他知识的渗透,例如,解析几何中经常涉及函数的值域的求法,三角、数列本质上也是函数问题.三、函数复习中关注方面(一)关注函数的定义域定义域的求法实际上就是解不等式,考生必须能够做到以下两点:一是熟知定义域常见要求,如分式的分母不为零;偶次根号下非负;对数的真数大于零,底数大于零且不等于1;零次幂的底数不为零;三角函数中的正切、余切的定义域等等;二是熟练掌握常见不等式的解法,如二次不等式、分式不等式、根式不等式、三角不等式以及简单的指对数不等式. 例1.(2012年江苏卷)函数x x f 6log 21)(-=的定义域为 .【解析】根据二次根式和对数函数有意义的条件,得126600112log0log620<x>x>x>xx x x≤-≥≤≤⎧⎧⎧⎪⎪⇒⇒⎨⎨⎨⎩⎪⎪⎩⎩有关定义域问题最重要的是定义域优先原则,即研究函数的任何问题都要首先考虑其定义域. 例如研究函数的单调性和奇偶性,函数的最值等都需要首先确定定义域.另外,在进行换元时,应先确定“新元”的范围,然后再在其范围内讨论各种问题,这也是定义域优先的具体体现.(二)拓展求函数值域最值的方法求函数值域一直是函数的重要考查方向,它的丰富多样的求解方法和数学思想,将函数所有的性质融为一体,具有很强的综合性.常见两种题型,一种题型是具体函数求值域问题,另一种是将其他问题转化为求函数值域(或最值)问题,例如不等式恒成立求参数范围的问题,最后都是转化为函数的最值的问题.因此,考生一定要在复习当中重视不同结构的求值域问题.例2.( 2012年上海春季高考)函数224log[2,4]logy x xx=+∈,的最大值是 .【解析】2[2,4]log[1,2]x x∈∴∈,,设2logt x=,则4y tt=+,求导可得函数在[1,2]t∈时单调递减,故1t=时,y取得最大值5.例3.关于x的方程22240x xm-+=在[0,1]内有解,求实数m的取值范围.【解析】令2,[1,2]x t t=∈,原问题转化为240t mt-+=在[1,2]上有解,这属于二次方程根的分布问题,需要结合二次函数图象,利用分类讨论进行求解,但是计算繁琐.事实上,求参变量范围的问题.我们还可以考虑“分离参变量”,即4=()m t g tt=+,所谓方程有解,即m在函数()g t的值域内,注意到函数()g t在[1,2]上递减,()[4,5],g t∴∈即[4,5]m∈.(三)灵活应用函数的性质函数性质是函数的重点内容,包括函数的单调性、奇偶性、周期性和对称性。
对于函数的各种性质的定义,考生必须完全知晓并深刻理解。
除了能够判断函数的各种性质以外,还要能够灵活应用函数的性质,灵活应用的前提是能够识别函数的四大性质,并能自如应用,要有应用函数性质的意识。
例4.(2012年江苏卷)设()f x是定义在R上且周期为2的函数,在区间[11]-,上,111()21xxaxf x bxx<+-⎧⎪=+⎨⎪+⎩≤≤≤,,,,其中a b∈R,.若1322f f⎛⎫⎛⎫=⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,则3a b+的值为.【解析】∵()f x是定义在R上且周期为2的函数,∴()()11f f-=,即21=2ba+-+①.又∵311=1222f f a⎛⎫⎛⎫=--+⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,1322f f⎛⎫⎛⎫=⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,∴141=23ba+-+②。
联立①②,解得,=2. =4a b-。
∴3=10a b+-.例5.(2010年江苏卷)设函数()()x xf x x e ae-=+()x R∈是偶函数,则实数a=________【解析】考查函数的奇偶性的知识.()x x g x e ae -=+为奇函数,由(0)0g =,得1a =-.例6.(2012年新课标卷)设函数22(1)sin ()1x x f x x ++=+的最大值为M ,最小值为m ,则M m +=【解析】222(1)sin 2sin ()111x x x x f x x x +++==+++,令22sin ()1x x g x x +=+,则()g x 为奇函数,对于奇函数来说其最大值与最小值之和为0,即max min ()()0,g x g x +=所以max min ()+()2f x f x =(四)强化识图、画图能力以及用图意识函数的图象是最直观反映函数性质的方式,要能够通过函数的性质以及图象变换画出函数的草图。
此外,还要有应用图象的意识,养成函数问题画图的习惯。
例7.(2012年高考辽宁理)设函数()()f x x R ∈满足()()f x f x -=()(2)f x f x =- ,且当[0,1]x ∈时,3()f x x =.又函数()|cos()|g x x x π=,则函数()()()h x g x f x =-13[,]22-上的零点个数为 .【解析】[0,1]x ∈时,3()f x x =,∴当[1,2]x ∈,32)[0,1],()(2)(2)x f x f x x -∈=-=-( 当1[0,]2x ∈时,()cos(),g x x x π=当12[,]23x ∈时,注意到函数(),()f x g x 都是偶函数,且13(0)(0),(1)(1),()()022f g f g g g ====,作出函数(),()f x g x 的大致图象,函数()h x 除了0、1这两个零点之外,分别在区间1113[,0]2222-、[0,]、[,1]、[1,]上各有一个零点,共有6个零点.(五)熟练掌握二次、指数、对数、幂函数等基本函数的知识在高中阶段,考生主要学习的具体函数有一次函数、二次函数、指数函数、对数函数、幂函数、三角函数以及它们之间进行的四则运算和复合,我们必须熟练掌握这些基本函数的各种性质、图象以及相互之间的关系。
例8.(2012年新课标卷)设点P 在曲线12x y e =上,点Q 在曲线ln(2)y x =上,则||PQ 最小值为 【解析】函数12x y e =与函数ln(2)y x =互为反函数,图象关于直线y x =对称,所以只需求点P 到直线y x =的最小距离即可,即12x y e =的平行于直线y x =的切线与直线y x =的距离,令1=12x y e '=,得ln 2,(ln 2,1),p x P =∴可求得点P 到直线y x =的距离为2(1ln 2)2-,所以PQ 的最小值为21ln 2)-(. 例9.已知图1是函数y =f (x )的图象,则图2中的图象对应的函数可能是________(填序号).①y =f (|x |);②y =|f (x )|;③y =f (-|x |);④y =-f (-|x |).【解析】由图象的变化知,原图保留了y 轴左边的部分,并把y 轴左边的部分关于y 轴对称到y 轴右边.①中,当x >0时,y =f (|x |)=f (x ),当x <0时,y =f (-x ),所以应是把y 轴右边部分对称到y 轴左边,故①错.②中是把x 轴下边部分对称到x 轴上边,故②错.③项中当x >0时,y =f (-|x |)=f (-x ),当x <0时,y =f (-|x |)=f (x ),因此保留了y 轴左边部分,并作y 轴左边部分关于y 轴对称的图象,故③对.例10.(2012年湖南改编)已知两条直线l 1:y m =和l 2:y =82m +1(m >0),l 1与函数y =|log 2x |的图象从左至右相交于点A ,B ,l 2与函数y =|log 2x |的图象从左至右相交于点C ,D .记线段AC 和BD 在x 轴上的投影长度分别为a ,b .当m 变化时,b a的最小值为________. 【解析】由题意得1(),22m m A B x x ==,8821211,2.2m m C D x x ++⎛⎫== ⎪⎝⎭ 88212111,22.22B m m m m A C D a x x b x x ++⎛⎫⎛⎫∴=-=-=-=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭ 888212121821222?22.22m m m m m m m m b a ++++--+-∴===- ∵82m +1+m =12(2m +1)+82m +1-12≥212(2m +1)×82m +1-12=72, 当2m +12=82m +1,即m =32时取等号. b a的最小值为722=(六)稳健用好导数工具导数最重要的价值,在于导数是一种方便研究函数性质的工具,比如求曲线的切线,求函数的单调区间,求函数的极值和最值,不等式恒成立问题等等。
作为一个重要的工具,导数运算一定要准确,要对已知函数进行正确求导。
同时,准确掌握导数与单数单调性以及极值之间的关系.例11(2012年福建卷文)3()sin ()2f x ax x a R =-∈且在[1,]2π上的最大值为3.2π- (1)求函数()f x 的解析式;(2)判断函数()f x 在(0,)π内零点的个数,并加以证明.【分析】当函数取最大(或最小)值时不等式都成立,可得该等式恒成立,从而把函数最值问题转化为恒成立问题,而利用导数求函数最值是解决恒成立问题的一种重要方法.零点个数的判定主要是依据零点存在定理.【评析】给定含有参数的函数以及相关的函数性质,求解参数的值或范围,需要我们灵活运用导数这一工具,对问题实施正确的等价转化,列出关于参数的方程或不等式. 在此类含参问题的求解过程中,逆向思维的作用尤为重要.例12(2012年四川理)已知a 为正实数,n 为自然数,抛物线22n a y x =-+与x 轴 正半轴相交于点A ,设()f n 为该抛物线在点A 处的切线在y 轴上的截距. (Ⅰ)用a 和n 表示()f n ;(Ⅱ)求对所有n 都有33()1()11f n n f n n -≥++成立的a 的最小值; (Ⅲ)当01a <<时,比较11()(2)n k f k f k =-∑与27(1)()4(0)(1)f f n f f --的大小,并说明理由. 【分析】本题第(Ⅰ)问较基础常规,而第(Ⅲ)问貌似不等式问题,但其实质还是函数问题,我们可以借助函数的图象和性质,比较直观地从几何的角度来判断两者的大小问题.【评析】本题属于高档题,难度较大,需要考生具备扎实的数学基础和解决数学问题的能力.主要考查了导数的应用、不等式、数列等基础知识;考查了思维能力、运算能力、分析问题与解决问题的能力和创新意识能力;且又深层次地考查了函数、转换与化归、特殊与一般等数学思维方法.。