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1、一、教学内容 函数图象与性质的综合应用(一)二、学习指导 1函数性质是函数的重点内容,它包括函数定义域、值域、单调性、奇偶性、周期性和对称性,函数图象是研究函数性质的直观工具,函数问题已成为高考永恒的热点、重点考查的内容之一,在选择题、填空题和解答题三种题型中每年都有试题.主要考查的内容有函数、反函数的概念及性质,函数的图象及变换和以基本初等函数出现的综合题及应用题等,同时考查基本数学思想方法的运用及分析问题、解决问题的能力,试题设计新颖,体现了课改的方向.2理解映射、一一映射、函数、反函数的有关概念及其联系.映射是一种多对一和一对一的对应,函数是一个特殊的映射,只有当确定函数的映射是一一映射
2、时,函数才具有反函数,反函数的定义域、值域是原函数的值域和定义域,且有f(a)bf1(b)a.3掌握基本初等函数的图象,能熟练地运用函数图象的平移、对称、伸缩等变换画函数的图象,会自觉运用图象研究函数的性质(如定义域、值域、蛋调性、奇偶性等),讨论方程的解的个数及解不等式等.三、典型例题【例1】 2005年湖南设P是ABC内任意一点,SABC表示ABC的面积,1,2,3,定义f(p)(1,2,3).若G是ABC的重心,f(Q)(,),则 ( A )A点Q在GAB内 B点Q在GBC内 C点Q在GCA内 D点Q与G重合【解析】 利用特殊值法,假设ABC是边长为1的正三角形,易判断点Q在GAB内.【
3、评析】 本题考查了映射的定义及运用“新定义”分析、解决问题的能力.在正确理解“新定义”的基础上,通过特殊三角形,运用筛选法求解.变式题 由等式x4+a1x3+a2x2+a3x+a4(x+1)4+b1(x+1)3+b2(x+1)2+b3(x+1)+b4,定义映射f(a1,a2,a3,a4)b1+b2+b3+b4,则f(4,3,2,1) ( )A10 B7 C1 D0【例2】2005年天津设f1(x)是函数f(x)(axax)(a1)的反函数,则使f1(x)1成立的x的取值范围为 ( A )A(,+) B(,) C(,a) Da,+)【分析】 思路一:先求f1(x),再解不等式f1(x)1.思路二
4、:利用反函数的定义,转化为求f(x)(x1)的值域.解法一:先求得f1(x)loga(x+)(a1),由f1(x)1得loga(x+)logaa,x+a,解得x.解法二:a1,f(x)(axax)为增函数,根据函数与反函数的定义域、值域之间的关系,由f1(x)1,即在x1的条件下求f(x)的值域.f(x)f(1)(aa1).【评析】 本题考查反函数的概念以及解不等式的能力.解法二巧妙地利用函数与反函数定义域、值域的关系,以及函数的单调性,起到了事半功倍的效果.变式题 设f1(x)是函数f(x)的反函数,则以下不等式中恒成立的是 ( )Af1(x) 2x1 Bf1(x) 2x+1Cf1(x) 2
5、x1 Df1(x) 2x+1【例3】2005年湖北函数yelnxx1的图象大致是 ( D )图121【解析】 法一:当x1时,y1,根据图象排除C,取x时,y1,排除A,B,故选D.法二:由已知得y= 结合图象选D.【评析】 处理选图问题,通常有两种方法:方法一是采用选特殊点或利用函数性质排除,方法二直接作函数的图象.变式题 2005年辽宁一给定函数yf(x)的图象在下列图中,并且对任意an(0,1),由关系式an+1f(an)得到的数列an满足an+1an(nN*),则该函数的图象是 ( ) A B C D 图122【例4】 2005年上海对定义域分别是Df,Dg的函数yf(x),yg(x)
6、.规定:函数h(x)(1)若函数f(x),g(x)x2,写出函数h(x)的解析式;(2)求问题(1)中函数h(x)的值域;(3)若g(x)f(x+),其中是常数,且0,请设计一个定义域为R的函数yf(x)及一个的值,使得h(x)cos4x,并予以证明.h(x)=【分析】 先仔细审题,理解题意.其中(1)(2)问写出h(x)的解析式是关键,第(3)问联想相关三角函数求解.【解】 (1)由已知得(2)当x1时,h(x)x1+2若x1,则h(x)4,其中等号当x2时成立.若x1,则h(x)0,其中等号当x0时成立.函数h(x)的值域是(,014,+)解法一:令f(x)= sin2x+ cos2x,则
7、g(x)= f(x+)= sin2(x+)+ cos2(x+)= cos2x sin2x于是解法二:令f(x)1+sin2x,则g(x)f(x+)1+sin2(x+)1sin2x,于是h(x)f(x)f(x+)(1+sin2x)(1sin2x)12sin22xcos4x.【评析】 本题主要考查分段函数、三角函数、函数的值域等基础知识,以及运用构造法解题的能力.解此题的关键是要准确得出函数的解析式.*【例5】 2005年全国已知函数f(x),x0,1.(1)求f(x)的单调区间和值域;(2)设a1,函数g(x)x33a2x2a,x,若对于任意x10,1,总存在x00,1,使得g(x0)f(x1)
8、成立,求a的取值范围.【解】 (1)对函数f(x)求导,得f(x) 令f(x)0,解得x或x(舍去)当x变化时,f(x),f(x)的变化情况如下表:x0(0,)(,1)1f(x)0+ f(x)43所以,当x(0,)时,f(x)是减函数;当x(,1)时,f(x)是增函数.当x(,1)时,f(x)的值域为4,3.(2)对函数g(x)求导,得g(x)3(x2a2).因为a1,当x0,1时,g(x)3(1a2)0.因此当x0,1时,g(x)为减函数,从而当x0,1时,有g(x)g(1),g(0).又g(1)12a3a2,g(0)2a,即当x0,1时,有g(x)12a3a2,2 a.任给x10,1,f(
9、x1)4,3,存在x00,1使得g(x0)f(x1),则12a3a2,2 a4,3即 解式得a1或a,解式得a. 又a1,故a的取值范围为1a.【评析】 本题主要考查函数的性质、导数、不等式等基础知识,考查分析推理和知识的综合应用、转化的能力.运用导数求值域的一般步骤是:求导,令导数等于0,求y0的根,求出最值点,写出范围(值域).方法技巧提炼1讨论函数的性质时,必须坚持定义域优先的原则.对于函数实际应用问题,注意挖掘隐含在实际中的条件,避免忽略实际意义对定义域的影响.2运用函数的性质解题时,注意数形结合,扬长避短.3对于含参数的函数,研究其性质时,一般要对参数进行分类讨论,全面考虑.如对二次项含参数的二次函数问题,应分a0和a0两种情况讨论,指、对数函数的底数含有字母参数a时,需按a1和0a1分两种情况讨论.4解答函数性质有关的综合问题时,注意等价转化思想的运用.巩固练习培优辅导材料四解答