资源描述
多抽出一分钟时间学习,让你的人生更加精彩! 2025-2-10
高考二轮专题复习——函数与导数㈠
一、重点知识回顾
1.函数是高考数学的重点内容之一,函数的观点和思想方法是高中数学的一条重要的主线,选择、填空、解答三种题型每年都有,函数题的身影频现,而且常考常新.以基本函数为背景的综合题和应用题是近几年的高考命题的新趋势.函数的图象也是高考命题的热点之一.近几年来考查导数的综合题基本已经定位到压轴题的位置了.
2.对于函数部分考查的重点为:函数的定义域、值域、单调性、奇偶性、周期性对称性和函数的图象;指数函数、对数函数的概念、图象和性质;应用函数知识解决一些实际问题;导数的基本公式,复合函数的求导法则;可导函数的单调性与其导数的关系,求一些实际问题(一般指单峰函数)的最大值和最小值.
二、典例精析
热点考向一:函数的性质
1、(2011江西改)若f (x)=,则f (x)的定义域为( )
解:由,解得,故-<x<0,答案为(-,0).
说明:以函数定义域为载体,考查对数函数的图象与性质.
2、(08福建)函数,若,则的值为 ( )
A.3 B.0 C.-1 D.-2
解:为奇函数,又
故即.
3.(2011全国新课标理)下列函数中,既是偶函数又是区间上的增函数的是( )
A B C D
4、(2011江苏)函数的单调增区间是__________
5.(09山东)已知定义在R上的奇函数满足,且在区间上是增函数,则( )
A. B.
C. D.
6、(2011全国)设是周期为2的奇函数,当0≤x≤1时,=,则=( )[来源:学.科.
A.- B. C. D.
7、(2010江苏)设函数f(x)=x(ex+ae-x)(x∈R)是偶函数,则实数a=_______.
解:由g(x)=ex+ae-x为奇函数,得g(0)=0,解得a=-1;也可以由奇函数的定义解得.
说明:1.函数奇偶性的定义中应关注两点:①定义域关于数0对称是函数具有奇偶性的必要条件;②f(0)=0是定义域包含0的函数f(x)是奇函数的必要条件.2.利用特殊与一般的关系解题是一种非常重要的方法.
8、若函数f(x)=(k为常数)在定义域上为奇函数,则k的值是_______.答案:±1.
9、(2011全国)函数y=2(x≥0)的反函数为( )
A.y=(x∈R) B.y=(x≥0) C.y=4x2(x∈R) D.y=4x2(x≥0)
解:由y=2得x=,∵x≥0,∴y≥0,则函数的反函数为y=(x≥0).故选B.
10.(2011湖北)已知定义在R上的奇函数f(x)和偶函数g(x)满足f(x)+g(x)=ax-a-x+2(a>0,且a≠1).若
g(2)=a,则f(2)=( )
A.2 B. C. D.a2
11、设 ,又记则 ( )
A.; B.; C.; D.;
解:本题考查周期函数的运算。,
,据此,,,因为型,故选.
点评:本题考查复合函数的求法,以及是函数周期性,考查学生观察问题的能力,通过观察,关于总结、
归纳,要有从特殊到一般的思想。
12、(08广东)设,函数,,,试讨论函数的单调性.
解:
对于,当时,函数在上是增函数;
当时,函数在上是减函数,在上是增函数;
对于,当时,函数在上是减函数;
当时,函数在上是减函数,在上是增函数。
点评:在处理函数单调性的证明时,可以充分利用基本函数的性质直接处理,但学习了导数后,函数的单调性就经常与函数的导数联系在一起,利用导数的性质来处理函数的单调进性,显得更加简单、方便。
13、[2011安徽课标理] 设f(x)=,其中a为正实数.
(1)当a=时,求f(x)的极值点;(2)若f(x)为R上的单调函数,求a的取值范围.
【解析】 本题考查导数的运算,极值点的判断,导数符号与函数单调性之间的关系,求解一元二次不等式等基本知识,考查运算求解能力,综合分析和解决问题的能力.
解: 对f(x)求导得f′(x)=ex.①
(1)当a=时,若f′(x)=0,则4x2-8x+3=0,解得x1=,x2=.
结合①,可知
x
f′(x)
+
0
-
0
+
f(x)
极大值
极小值
所以,x1=是极小值点,x2=是极大值点.
(2)若f(x)为R上的单调函数,则f′(x)在R上不变号,结合①与条件a>0,知ax2-2ax+1≥0在R上恒成立,因此Δ=4a2-4a=4a(a-1)≤0,由此并结合a>0,知0<a≤1.
14、 [2011北京课标理卷] 已知函数f(x)=(x-k)2e.
(1)求f(x)的单调区间; (2)若对于任意的x∈(0,+∞),都有f(x)≤,求k的取值范围.
解:(1)f′(x)=(x2-k2)e. 令f′(x)=0,得x=±k.
当k>0时,f(x)与f′(x)的情况如下:
x
(-∞,-k)
-k
(-k,k)
k
(k,+∞)
f′(x)
+
0
-
0
+
f(x)
4k2e-1
0
所以,f(x)的单调递增区间是(-∞,-k)和(k,+∞);单调递减区间是(-k,k).
当k<0时,f(x)与f′(x)的情况如下:
x
(-∞,k)
k
(k,-k)
-k
(-k,+∞)
f′(x)
-
0
+
0
-
f(x)
0
4k2e-1
所以,f(x)的单调递减区间是(-∞,k)和(-k,+∞);单调递增区间是(k,-k).
(2)当k>0时,因为f(k+1)=e>,所以不会有∀x∈(0,+∞),f(x)≤.
当k<0时,由(1)知f(x)在(0,+∞)上的最大值是f(-k)=.
所以∀x∈(0,+∞),f(x)≤,等价于f(-k)=≤.
解得-≤k<0. 故当∀x∈(0,+∞),f(x)≤时,k的取值范围是
基本策略:
1.基本初等函数及其组合是函数性质考查的重要载体,因此应该对一些基本初等函数(如一次函数、二次函数、指数函数、对数函数、反比例函数、耐克函数等)的图象与性质非常熟悉.掌握一些最基本的复合函数理论及图象变换的相关知识,能将比较复杂的函数化归为一些基本初等函数进行性质的研究.
2.应熟练掌握函数常见性质的判别和证明的基本方法和步骤.函数性质研究以函数单调性研究为重点和难点,函数单调性的判别常使用图象和导数,证明的常用方法是定义法和导数法;奇偶性的判别应注意两个必要条件的应用,证明函数具有奇偶性,必需严格按照定义进行,说明函数不具有奇偶性,仅举出一个反例即可.要了解函数的奇偶性与单调性的联系.
3.对函数性质的考查,主要有两类问题,一类是判断函数是否具有某种性质,一类是根据函数具有的性质解决一些问题,如求值、判断零点的个数、解不等式等.
对于第二类问题,函数性质常常有两种呈现方式:(1)直接呈现;(2)隐含在具体函数之中.有些时候,直接呈现函数性质时,可能有不同的表述形式.下面两个问题中两种不同的表述都是在呈现单调性.
有时还可能用类似于“f(x)+x f'(x)<0”的条件,给出了函数y=x f(x)的单调性.
4.研究函数性质时,必需学会从“数”和“形”两个角度加以考虑,特别是“形”,掌握函数图象是学好函数性质的关键.
热点考向二:函数的图象及其变换
1. [2011陕西] 设函数f(x)(x∈R)满足f(-x)=f(x),f(x+2)=f(x),则y=f(x)的图像可能是( )
解:由f(-x)=f(x)可知函数为偶函数,其图像关于y轴对称,可以结合选项排除A、C,再利用f(x+2)=f(x),可知函数为周期函数,且T=2,必满足f(4)=f(2),排除D,故只能选B.
2、函数的图象是
3. [2011四川] 已知f(x)是R上的奇函数,且当x>0时,f(x)=x+1,则f(x)的反函数的图象大致是( )
解:当x>0时,由y=x+1可得其反函数为y=log(x-1)(1<x<2),根据图象可判断选择答案A,另外对于本题可采用特殊点排除法.
4. [2011·安徽卷] 函数f(x)=axn(1-x)2在区间[0,1]上的图像如图所示,
则n可能是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
解:由函数图像可知a>0.当n=1时,f(x)=ax(1-x)2=a(x3-2x2+x),
f′(x)=a(3x-1)(x-1),所以函数的极大值点为x=<0.5,故A可能;
当n=2时,函数f(x)=ax2(1-x)2=a(x2-2x3+x4),f′(x)=a(2x-6x2+4x3)= 2ax(2x-1)(x-1),函数的极大值点为x=,故B错误;
当n=3时,f(x)=ax3(1-x)2=a(x5-2x4+x3),f′(x)=ax2(5x2-8x+3)=ax2(5x-3)(x-1),函数的极大值点为x=>0.5,故C错误;
当n=4时,f(x)=ax4(1-x)2=a(x6-2x5+x4),f′(x)=a(6x5-10x4+4x3)=2ax3(3x-2)(x-1),函数的极大值点为x=>0.5,故D错误.
5. [2011·山东] 函数y=-2sinx的图象大致是( )
解:由f(-x)=-f(x)知函数f(x)为奇函数,所以排除A;又f′(x)=-2cosx,当x在x轴右侧,趋向0时,f′(x)<0,所以函数f(x)在x轴右边接近原点处为减函数,当x=2π时,f′(2π)=-2cos2π=-<0,所以x=2π应在函数的减区间上,所以选C.
6.已知定义在R上的奇函数,满足,且在区间[0,2]上是增函数,若方程f(x)=m(m>0)在区间上有四个不同的根,则
解:因为定义在R上的奇函数,满足
,所以,
所以, 由为奇函数,所以函数图象关于
直线对称且,由
知,所以函数是以8为周期的周期函数,又因为在区间[0,2]上是增函数,所以在区间[-2,0]上也是增函数.如图所示,那么方程f(x)=m(m>0)在区间上有四个不同的根,不妨设,由对称性知,.所以.
点评:本题综合考查了函数的奇偶性,单调性,对称性,周期性,以及由函数图象解答方程问题,运用数形结合的思想和函数与方程的思想解答问题.
函数的图象与性质是高考考查的重点内容之一,它是研究和记忆函数性质的直观工具,利用它的直观性解题,可以起到化繁为简、化难为易的作用.因此,读者要掌握绘制函数图象的一般方法,掌握函数图象变化的一般规律,能利用函数的图象研究函数的性质.此类题目还很好的考查了数形结合的解题思想.
7、设a(0<a<1)是给定的常数,f(x)是R上的奇函数,且在(0,+∞)上是增函数,若f()=0,f(logat)>0,则t的取值范围是________.
解:因为f(x)是R上的奇函数,且在(0,+∞)上是增函数,故f(x)在区间(-∞,0)上也是增函数.
画出函数f(x)的草图.
由图得-<logat<0或logat>,解得tÎ(0,) ∪(1,).
说明:1.单调性是函数的局部性质,奇偶性是函数的整体
性质,单调性和奇偶性常常结合到一起考查.
2.函数图象是函数性质的直观载体,“以形辅数”是数形结合思想的重要体现.
8、(2010年江苏卷)已知函数f(x)=则满足不等式f(1-x2)>f(2x)的x的范围是 .
解:画出函数f(x)的图象,根据单调性,得,解得 x∈(-1,-1).
说明:1.函数单调性是比较大小和解不等式的重要依据,如果把式f(1-x2)>f(2x)具体化,需要分类,情形比较复杂,本题对能力要求较高.2.分段函数是高考常考的内容之一,解决相关问题时,应注意数形结合、分类讨论思想的运用.
三、能力提升
1. [2011·天津] 对实数a和b,定义运算“⊗”:a⊗b=设函数f(x)=(x2-2)⊗(x-x2),x∈R,
若函数y=f(x)-c的图象与x轴恰有两个公共点,则实数c的取值范围是( )
A.(-∞,-2]∪ B.(-∞,-2]∪
C. ∪ D. ∪
f(x)=
则f的图象如图
∵y=f(x)-c的图象与x轴恰有两个公共点,∴y=f(x)与y=c的图象恰有两个公共点,
由图象知c≤-2,或-1<c<-.
2、奇函数f(x)在(0,+∞)上的解析式是f(x)=x(1-x),则在(-∞,0)上f(x)的函数解析式是( )
A.f(x)=-x(1-x) B.f(x)=x(1+x) C.f(x)=-x(1+x) D.f(x)=x(x-1)
3、 [2011·辽宁卷] 设函数f(x)=则满足f(x)≤2的x的取值范围是( )
A.[-1,2] B.[0,2] C.[1,+∞) D.[0,+∞)
解: 当x≤1时,f(x)≤2化为21-x≤2,解得0≤x≤1;
当x>1时,f(x)=1-log2x<1<2恒成立,故x的取值范围是[0,+∞),故选D.
4、(2010山东)函数的图像大致是( )
5、已知函数f(x)=(x-a)(x-b)(其中a>b)的图象如图1所示,则函数g(x)=ax+b的图象是( )
6、设偶函数f(x)=loga|x-b|在(-∞,0)上单调递增,则f(a+1)与f(b+2)的大小关系为___________________.
答案:f(a+1)>f(b+2).
7、已知f(x)=ax+b,对定义域内任意的x1,x2(x1≠x2)均满足<0,则实数a的取值范围为___________________.
8、 [2011·浙江] 设函数f(x)=a2lnx-x2+ax,a>0.
(1)求f(x)的单调区间; (2)求所有实数a,使e-1≤f(x)≤e2对x∈[1,e]恒成立.
解:(1)因为f(x)=a2lnx-x2+ax,其中x>0,所以f′(x)=-2x+a=-.
由于a>0,所以f(x)的增区间为(0,a),减区间为(a,+∞).
(2)由题意得:f(1)=a-1≥e-1,即a≥e.
由(1)知f(x)在[1,e]内单调递增,
要使e-1≤f(x)≤e2对x∈[1,e]恒成立,只要
红河谷小区A幢2-202 (银海森林旁) 日新路1161号203室 (日新加油站旁) 电话:13619699191
7
展开阅读全文