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1、2022年高考數(shù)學 考綱解讀與熱點難點突破 專題02 函數(shù)的圖象與性質教學案 文
【2019年高考考綱解讀】
(1)函數(shù)的概念和函數(shù)的基本性質是B級要求,是重要題型 ;
(2)指數(shù)與對數(shù)的運算、指數(shù)函數(shù)與對數(shù)函數(shù)的圖象和性質都是考查熱點,要求都是B級;
(3)冪函數(shù)是A級要求,不是熱點題型 ,但要了解冪函數(shù)的概念以及簡單冪函數(shù)的性質。
【重點、難點剖析】
1.函數(shù)及其圖象
(1)定義域、值域和對應關系是確定函數(shù)的三要素,是一個整體,研究函數(shù)問題時務必須“定義域優(yōu)先”.
(2)對于函數(shù)的圖象要會作圖、識圖和用圖,作函數(shù)圖象有兩種基本方法:一是描點法;二是圖象變換法,其中圖象變換
2、有平移變換、伸縮變換和對稱變換.
2.函數(shù)的性質
(1)單調性:單調性是函數(shù)在其定義域上的局部性質.證明函數(shù)的單調性時,規(guī)范步驟為取值、作差、變形、判斷符號和下結論.復合函數(shù)的單調性遵循“同增異減”的原則;
(2)奇偶性:奇偶性是函數(shù)在定義域上的整體性質.偶函數(shù)的圖象關于y軸對稱,在關于坐標原點對稱的定義域區(qū)間上具有相反的單調性;奇函數(shù)的圖象關于坐標原點對稱,在關于坐標原點對稱的定義域區(qū)間上具有相同的單調性;
(3)周期性:周期性也是函數(shù)在定義域上的整體性質.若函數(shù)滿足f(a+x)=f(x)(a不等于0),則其周期T=ka(k∈Z)的絕對值.
3.求函數(shù)最值(值域)常用的方法
(1
3、)單調性法:適合于已知或能判斷單調性的函數(shù);
(2)圖象法:適合于已知或易作出圖象的函數(shù);
(3)基本不等式法:特別適合于分式結構或兩元的函數(shù);
(4)導數(shù)法:適合于可求導數(shù)的函數(shù).
4.指數(shù)函數(shù)、對數(shù)函數(shù)和冪函數(shù)的圖象和性質
(1)指數(shù)函數(shù)y=ax(a>0且a≠1)與對數(shù)函數(shù)y=logax(a>0且a≠1)的圖象和性質,分01兩種情況,著重關注兩函數(shù)圖象中的兩種情況的公共性質;
(2)冪函數(shù)y=xα的圖象和性質,分冪指數(shù)α>0和α<0兩種情況.
5.函數(shù)圖象的應用
函數(shù)的圖象和解析式是函數(shù)關系的主要表現(xiàn)形式,它們的實質是相同的,在解題時經常要互相轉化.在解決函數(shù)
4、問題時,尤其是較為繁瑣的(如分類討論,求參數(shù)的取值范圍等)問題時,要注意充分發(fā)揮圖象的直觀作用.
【題型示例 】
題型 一、函數(shù)的性質及其應用
【例1】(2018年江蘇卷)函數(shù)的定義域為________.
【答案】[2,+∞)
【解析】要使函數(shù)有意義,則,解得,即函數(shù)的定義域為.
【變式探究】【2017北京,文5】已知函數(shù),則
(A)是偶函數(shù),且在R上是增函數(shù)
(B)是奇函數(shù),且在R上是增函數(shù)
(C)是偶函數(shù),且在R上是減函數(shù)
(D)是奇函數(shù),且在R上是增函數(shù)
【答案】B
【舉一反三】【2016年高考四川文數(shù)】已知函數(shù)是定義在R上的周期為2的奇函數(shù),當0<x<1
5、時,,則= .
【答案】-2
【解析】因為函數(shù)是定義在R上的周期為2的奇函數(shù),所以
,所以,即,,所以.
【舉一反三】(1)(2015·重慶卷)函數(shù)f(x)=log2(x2+2x-3)的定義域是( )
A.[-3,1]
B.(-3,1)
C.(-∞,-3]∪[1,+∞)
D.(-∞,-3)∪(1,+∞)
(2)已知函數(shù)f(x)=若f(a)+f(1)=0,則實數(shù)a的值為( )
A.-3 B.-1或3
C.1 D.-3或1
(1)答案:D
解析:要使函數(shù)有意義,只需x2+2x-3>0,即(x+3)(x-1)>0,解得x<-3或x>
6、1.故函數(shù)的定義域為(-∞,-3)∪(1,+∞).
(2)答案:D
解析:f(1)=lg 1=0,所以f(a)=0.當a>0時,則lg a=0,a=1;當a≤0時,則a+3=0,a=-3.所以a=-3或1.
【方法技巧】
1.已知函數(shù)解析式,求解函數(shù)定義域的主要依據(jù)有:(1)分式中分母不為零;(2)偶次方根下的被開方數(shù)大于或等于零;(3)對數(shù)函數(shù)y=logax(a>0,a≠1)的真數(shù)x>0;(4)零次冪的底數(shù)不為零;(5)正切函數(shù)y=tan x中,x≠kπ+(k∈Z).如果f(x)是由幾部分的數(shù)學式子構成的,那么函數(shù)的定義域是使各部分式子都有意義的自變量的集合.
根據(jù)函數(shù)求定義域時
7、:(1)若已知函數(shù)f(x)的定義域為[a,b],其復合函數(shù)f(g(x))的定義域由不等式a≤g(x)≤b求出;(2)若已知函數(shù)f(g(x))的定義域為[a,b],則f(x)的定義域為g(x)在x∈[a,b]時的值域.
2.函數(shù)的值域是由函數(shù)的對應關系和函數(shù)的定義域所唯一確定的,具有相同對應關系的函數(shù)如果定義域不同,函數(shù)的值域也可能不相同.函數(shù)的值域是在函數(shù)的定義域上求出的,求解函數(shù)的值域時一定要與函數(shù)的定義域聯(lián)系起來,從函數(shù)的對應關系和定義域的整體上處理函數(shù)的值域.
題型 2、函數(shù)的圖象及其應用
【例2】(2018年全國III卷)函數(shù)的圖像大致為
A. A B. B C
8、. C D. D
【答案】D
【解析】當時,,排除A,B.
,當時,,排除C,故正確答案選D.
【變式探究】【2017課標1,文8】函數(shù)的部分圖像大致為
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】由題意知,函數(shù)為奇函數(shù),故排除B;當時, ,故排除D;當時, ,故排除A.故選C.
【舉一反三】【2017課標3,文7】函數(shù)的部分圖像大致為( )
A B
D.
9、C D
【答案】D
【解析】當時, ,故排除A,C;當時, ,故排除B,滿足條件的只有D,故選D.
【變式探究】【2016高考新課標1卷】函數(shù)在的圖像大致為
(A)(B)
(C)(D)
【答案】D
【解析】函數(shù)f(x)=2x2–e|x|在[–2,2]上是偶函數(shù),其圖像關于軸對稱,因為,所以排除A、B 選項;當時,有一零點,設為,當時,為減函數(shù),當時,為增函數(shù).故選D。
【感悟提升】(1)根據(jù)函數(shù)的解析式判斷函數(shù)的圖象,要從定義域、值域、單調性、奇偶性等方面入手,結合給出的函數(shù)圖象進行全面分析,有時
10、也可結合特殊的函數(shù)值進行輔助推斷,這是解決函數(shù)圖象判斷類試題的基本方法.(2)研究函數(shù)時,注意結合圖象,在解方程和不等式等問題時,借助圖象能起到十分快捷的作用.
【舉一反三】(1)(2015·四川卷)函數(shù)y=的圖象大致是( )
(2)函數(shù)y=f(x)的圖象如圖所示,在區(qū)間[a,b]上可找到n(n≥2)個不同的數(shù)x1,x2,…,xn,使得==…=,則n的取值范圍是( )
A.{3,4} B.{2,3,4}
C.{3,4,5} D.{2,3}
(2)答案:B
解析:=表示(x1,f(x1))與原點連線的斜率;
==…=表示(x1,f(x1)),(x2
11、,f(x2)),…,(xn,f(xn))與原點連線的斜率相等,而(x1,f(x1)),(x2,f(x2)),…,(xn,f(xn))在曲線圖象上,故只需考慮經過原點的直線與曲線的交點個數(shù)有幾種情況.
如圖所示,數(shù)形結合可得,有2,3,4三種情況,故選B.
【方法技巧】
1.關于判斷函數(shù)圖象的解題思路
(1)確定定義域;
(2)與解析式結合研究單調性、奇偶性;
(3)觀察特殊值.
2.關于函數(shù)圖象應用的解題思路主要有以下兩點
(1)方程f(x)=g(x)解的個數(shù)可以轉化為函數(shù)y=f(x)與y=g(x)交點的個數(shù);
(2)不等式f(x)>g(x)(f(x)<g(x))解集為函
12、數(shù)y=f(x)位于y=g(x)圖象上方(下方)的那部分點的橫坐標的取值范圍.
題型三、函數(shù)性質的綜合應用
例3、(2018年全國卷Ⅱ)若在是減函數(shù),則的最大值是
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】因為,所以由得,因此,從而的最大值為。
【變式探究】【2017天津,文6】已知奇函數(shù)在上是增函數(shù).若,則的大小關系為
(A)(B)(C)(D)
【答案】C
【解析】由題意:,且:,
據(jù)此:,結合函數(shù)的單調性有:,
即,本題選擇C選項.
【變式探究】【2016年高考北京文數(shù)】設函數(shù).
①若,則的最大值為______________;
②若
13、無最大值,則實數(shù)的取值范圍是________.
【答案】,.
【感悟提升】(1)指數(shù)函數(shù)、對數(shù)函數(shù)、冪函數(shù)是高考的必考內容之一,重點考查圖象、性質及其應用,同時考查分類討論、等價轉化等數(shù)學思想方法及其運算能力.(2)比較數(shù)式大小問題,往往利用函數(shù)圖象或者函數(shù)的單調性.
【舉一反三】(2015·全國卷Ⅰ)若函數(shù)f(x)=xln(x+)為偶函數(shù),則a=________.
答案:1
解析:∵ f(x)為偶函數(shù),∴ f(-x)-f(x)=0恒成立,
∴ -xln(-x+)-xln(x+)=0恒成立,
∴ xln a=0恒成立,∴ ln a=0,即a=1.
【變式探究】(1)已知f
14、(x),g(x)分別是定義在R上的偶函數(shù)和奇函數(shù),且f(x)-g(x)=x3+x2+1,則f(1)+g(1)=( )
A.-3 B.-1 C.1 D.3
(2)已知函數(shù)f(x)是定義在R上的奇函數(shù),當x≥0時,f(x)=(|x-a2|+|x-2a2|-3a2).若?x∈R,f(x-1)≤f(x),則實數(shù)a的取值范圍為( )
A. B.
C. D.
【命題意圖】(1)本題主要考查函數(shù)的解析式、奇偶性和求函數(shù)的值,意在考查考生的轉化思想和方程思想.求解此題的關鍵是用“-x”代替“x”,得出f(x)+g(x)=-x3+x2+1.
(2)本題主要考查奇函數(shù)的性質、
15、分段函數(shù)以及函數(shù)的最值與恒成立問題,意在考查考生應用數(shù)形結合思想,綜合運用所學知識分析問題、解決問題的能力.
【答案】(1)C (2)B
【解析】(1)用“-x”代替“x”,得
f(-x)-g(-x)=(-x)3+(-x)2+1,化簡得f(x)+g(x)=-x3+x2+1,令x=1,得f(1)+g(1)=1,故選C.
(2)當x≥0時,
f(x)=又f(x)為奇函數(shù),可得f(x)的圖象如圖所示,
由圖象可得,當x≤2a2時,f(x)max=a2,當x>2a2時,令x-3a2=a2,得x=4a2,又?x∈R,f(x-1)≤f(x),可知4a2-(-2a2)≤1?a∈,故選B.
【方法技巧】
函數(shù)性質的綜合應用主要是指利用函數(shù)的單調性、奇偶性、周期性等性質來相互轉化解決相對綜合的問題.主要的解析:奇偶性主要轉化方向是f(-x)與f(x)的關系,圖象對稱問題;單調性主要轉化方向是最值、方程與不等式的解;周期性主要轉化方向是利用f(x)=f(x+a)把區(qū)間外的函數(shù)轉化到區(qū)間內,并結合單調性、奇偶性解決相關問題.