普通高考數學科一輪複習精品學案
第3講函式的基本性質
一.課標要求
1.通過已學過的函式特別是二次函式,理解函式的單調性、最大(小)值及其幾何意義;
2.結合具體函式,了解奇偶性的含義;
二.命題走向
從近幾年來看,函式性質是高考命題的主線索,不論是何種函式,必須與函式性質相關聯,因此在複習中,針對不同的函式類別及綜合情況,歸納出一定的複習線索。
**高考的出題思路是:通過研究函式的定義域、值域,進而研究函式的單調性、奇偶性以及最值。
**明年的對本講的考察是:
(1)考察函式性質的選擇題1個或1個填空題,還可能結合導數出研究函式性質的大題;
(2)以中等難度、題型新穎的試題綜合考察函式的性質,以組合形式、一題多角度考察函式性質預計成為新的熱點。
三.要點精講
1.奇偶性
(1)定義:如果對於函式f(x)定義域內的任意x都有f(-x)=-f(x),則稱f(x)為奇函式;如果對於函式f(x)定義域內的任意x都有f(-x)=f(x),則稱f(x)為偶函式。
如果函式f(x)不具有上述性質,則f(x)不具有奇偶性.如果函式同時具有上述兩條性質,則f(x)既是奇函式,又是偶函式。
注意:函式是奇函式或是偶函式稱為函式的奇偶性,函式的奇偶性是函式的整體性質;
由函式的奇偶性定義可知,函式具有奇偶性的乙個必要條件是,對於定義域內的任意乙個x,則-x也一定是定義域內的乙個自變數(即定義域關於原點對稱)。
(2)利用定義判斷函式奇偶性的格式步驟:
首先確定函式的定義域,並判斷其定義域是否關於原點對稱;
確定f(-x)與f(x)的關係;
作出相應結論:
若f(-x) = f(x) 或 f(-x)-f(x) = 0,則f(x)是偶函式;
若f(-x) =-f(x) 或 f(-x)+f(x) = 0,則f(x)是奇函式。
(3)簡單性質:
①圖象的對稱性質:乙個函式是奇函式的充要條件是它的圖象關於原點對稱;乙個函式是偶函式的充要條件是它的圖象關於y軸對稱;
②設,的定義域分別是,那麼在它們的公共定義域上:
奇+奇=奇,奇奇=偶,偶+偶=偶,偶偶=偶,奇偶=奇
2.單調性
(1)定義:一般地,設函式y=f(x)的定義域為i, 如果對於定義域i內的某個區間d內的任意兩個自變數x1,x2,當x1f(x2)),那麼就說f(x)在區間d上是增函式(減函式);
注意:函式的單調性是在定義域內的某個區間上的性質,是函式的區域性性質;
必須是對於區間d內的任意兩個自變數x1,x2;當x1(2)如果函式y=f(x)在某個區間上是增函式或是減函式,那麼就說函式y=f(x)在這一區間具有(嚴格的)單調性,區間d叫做y=f(x)的單調區間。
(3)設復合函式y= f[g(x)],其中u=g(x) , a是y= f[g(x)]定義域的某個區間,b是對映g : x→u=g(x) 的象集:
①若u=g(x) 在 a上是增(或減)函式,y= f(u)在b上也是增(或減)函式,則函式y= f[g(x)]在a上是增函式;
②若u=g(x)在a上是增(或減)函式,而y= f(u)在b上是減(或增)函式,則函式y= f[g(x)]在a上是減函式。
(4)判斷函式單調性的方法步驟
利用定義證明函式f(x)在給定的區間d上的單調性的一般步驟:
任取x1,x2∈d,且x1作差f(x1)-f(x2);
變形(通常是因式分解和配方);
定號(即判斷差f(x1)-f(x2)的正負);
下結論(即指出函式f(x)在給定的區間d上的單調性)。
(5)簡單性質
①奇函式在其對稱區間上的單調性相同;
②偶函式在其對稱區間上的單調性相反;
③在公共定義域內:
增函式增函式是增函式;
減函式減函式是減函式;
增函式減函式是增函式;
減函式增函式是減函式。
3.最值
(1)定義:
最大值:一般地,設函式y=f(x)的定義域為i,如果存在實數m滿足:①對於任意的x∈i,都有f(x)≤m;②存在x0∈i,使得f(x0) = m。
那麼,稱m是函式y=f(x)的最大值。
最小值:一般地,設函式y=f(x)的定義域為i,如果存在實數m滿足:①對於任意的x∈i,都有f(x)≥m;②存在x0∈i,使得f(x0) = m。
那麼,稱m是函式y=f(x)的最大值。
注意:函式最大(小)首先應該是某乙個函式值,即存在x0∈i,使得f(x0) = m;
函式最大(小)應該是所有函式值中最大(小)的,即對於任意的x∈i,都有f(x)≤m(f(x)≥m)。
(2)利用函式單調性的判斷函式的最大(小)值的方法:
利用二次函式的性質(配方法)求函式的最大(小)值;
利用圖象求函式的最大(小)值;
利用函式單調性的判斷函式的最大(小)值:
如果函式y=f(x)在區間[a,b]上單調遞增,在區間[b,c]上單調遞減則函式y=f(x)在x=b處有最大值f(b);
如果函式y=f(x)在區間[a,b]上單調遞減,在區間[b,c]上單調遞增則函式y=f(x)在x=b處有最小值f(b);
4.週期性
(1)定義:如果存在乙個非零常數t,使得對於函式定義域內的任意x,都有f(x+t)= f(x),則稱f(x)為週期函式;
(2)性質:①f(x+t)= f(x)常常寫作若f(x)的週期中,存在乙個最小的正數,則稱它為f(x)的最小正週期;②若週期函式f(x)的週期為t,則f(ωx)(ω≠0)是週期函式,且週期為。
四.典例解析
題型一:判斷函式的奇偶性
例1.討論下述函式的奇偶性:
解:(1)函式定義域為r,
,∴f(x)為偶函式;
(另解)先化簡:,顯然為偶函式;從這可以看出,化簡後再解決要容易得多。
(2)須要分兩段討論:
①設②設
③當x=0時f(x)=0,也滿足f(-x)=-f(x);
由①、②、③知,對x∈r有f(-x) =-f(x), ∴f(x)為奇函式;
(3),∴函式的定義域為,
∴f(x)=log21=0(x=±1) ,即f(x)的圖象由兩個點 a(-1,0)與b(1,0)組成,這兩點既關於y軸對稱,又關於原點對稱,∴f(x)既是奇函式,又是偶函式;
(4)∵x2≤a2, ∴要分a >0與a <0兩類討論,
①當a >0時,
,∴當a >0時,f(x)為奇函式;
既不是奇函式,也不是偶函式.
點評:判斷函式的奇偶性是比較基本的問題,難度不大,解決問題時應先考察函式的定義域,若函式的解析式能化簡,一般應考慮先化簡,但化簡必須是等價變換過程(要保證定義域不變)。
例2.設函式f(x)在(-∞,+∞)內有定義,下列函式:①y=-|f(x)|;②y=xf(x2);③y=-f(-x);④y=f(x)-f(-x)。
必為奇函式的有_____(要求填寫正確答案的序號)
答案:②④;解析:y=(-x)f[(-x)2]=-xf(x2)=-y;y=f(-x)-f(x)=-y。
點評:該題考察了判斷抽象函式奇偶性的問題。對學生邏輯思維能力有較高的要求。
題型二:奇偶性的應用
例3.設f(x)是定義在r上的奇函式,若當x≥0時,f(x)=log3(1+x),則f(-2
答案:-1;解:因為x≥0時,f(x)=log3(1+x),又f(x)為奇函式,所以f(-x)=-f(x),設x<0,所以f(x)=-f(-x)=-f(1-x),所以f(-2)=-log33=-1。
點評:該題考察函式奇偶性的應用。解題思路是利用函式的奇偶性得到函式在對稱區域上函式的取值。
例4.已知定義在r上的函式y= f(x)滿足f(2+x)= f(2-x),且f(x)是偶函式,當x∈[0,2]時,f(x)=2x-1,求x∈[-4,0]時f(x)的表示式。
解:由條件可以看出,應將區間[-4,0]分成兩段考慮:
①若x∈[-2,0],-x∈[0,2],
∵f(x)為偶函式,
∴當x∈[-2,0]時,f(x)= f(-x)=-2x-1,
②若x∈[-4,-2,
∴4+ x∈[0,2,
∵f(2+x)+ f(2-x),
∴f(x)= f(4-x),
∴f(x)= f(-x)= f[4-(-x)]= f(4+x)=2(x+4)-1=2x+7;
綜上,點評:結合函式的數字特徵,借助函式的奇偶性,處理函式的解析式。
題型三:判斷證明函式的單調性
例5.設,是上的偶函式。
(1)求的值;(2)證明在上為增函式。
解:(1)依題意,對一切,有,即。
∴對一切成立,則,∴,
∵,∴。
(2)(定義法)設,則
,由,得,,
∴,即,∴在上為增函式。
(導數法)∵,
∴∴在上為增函式
點評:本題用了兩種方法:定義法和導數法,相比之下導數法比定義法更為簡潔。
例6.已知f(x)是定義在r上的增函式,對x∈r有f(x)>0,且f(5)=1,設f(x)= f(x)+,討論f (x)的單調性,並證明你的結論。
解:這是抽角函式的單調性問題,應該用單調性定**決。
在r上任取x1、x2,設x1
∵f(x)是r上的增函式,且f(10)=1,
∴當x<10時0< f(x)<1, 而當x>10時f(x)>1;
1 若x12 ∴0< f(x1)f(x2)<1,
∴<0,
∴f (x2)< f(x1);
②若x2 >x1>5,則f(x2)>f(x1)>1 ,
∴f(x1)f(x2)>1,
∴>0,
∴ f(x2)> f (x1);
綜上,f (x)在(-∞,5)為減函式,在(5,+∞)為增函式。
點評:該題屬於判斷抽象函式的單調性。抽象函式問題是函式學習中一模擬較特殊的問題,其基本能力是變數代換、換元等,應熟練掌握它們的這些特點。
題型四:函式的單調區間
例7.設函式f(x)=(a>b>0),求f(x)的單調區間,並證明f(x)在其單調區間上的單調性。
.解:在定義域內任取x1<x2,
∴f(x1)-f(x2)=
,∵a>b>0,∴b-a<0,x1-x2<0,
只有當x1<x2<-b或-b<x1<x2時函式才單調.
當x1<x2<-b或-b<x1<x2時f(x1)-f(x2)>0.
∴f(x)在(-b,+∞)上是單調減函式,在(-∞,-b)上是單調減函式.
高考數學第一輪複習
第一章集合 第一節集合的含義 表示及基本關係 a組1 已知a b 則集合a與b的關係為 2 若,則實數a的取值範圍是 3 已知集合a 集合b 則集合a與b的關係是 4 2009年高考廣東卷改編 已知全集u r,則正確表示集合m 和n 關係的韋恩 venn 圖是 5 2010年蘇 錫 常 鎮四市調查 ...
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2019高考數學第一輪複習
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