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1、
高考數(shù)學精品復習資料
2019.5
函 數(shù) 與 導 數(shù)
第14講 函數(shù)的圖象和性質
題型1 函數(shù)的圖象判斷
(對應學生用書第47頁)
■核心知識儲備………………………………………………………………………
函數(shù)的圖象包括作圖、識圖、用圖,三者在學習中的側重點為:
(1)作圖:常用描點法和圖象變換法.圖象變換法常用的有平移變換、伸縮變換和對稱變換.尤其注意y=f(x)與y=f(-x),y=-f(x),y=-f(-x),y=f(|x|),y=|f(x)|及y=af(x)+b的相互關系.
(2)識圖:從圖象
2、與坐標軸的交點及左、右、上、下分布范圍、變化趨勢、對稱性等方面找準解析式與圖象的對應關系.
(3)用圖:圖象形象地顯示了函數(shù)的性質,因此,函數(shù)性質的確定與應用及一些方程、不等式的求解常與圖象數(shù)形結合研究.
■典題試解尋法………………………………………………………………………
【典題1】 (考查建模類函數(shù)圖象的識別)(20xx石家莊質量預測一)在《九章算術》中,將四個面都是直角三角形的四面體稱為鱉臑,在鱉臑ABCD中,AB⊥平面BCD,且BD⊥CD,AB=BD=CD,點P在棱AC上運動,設CP的長度為x,若△PBD的面積為f(x),則f(x)的圖象大致是( )
圖141
3、
[思路分析] 鱉臑的定義→找△BPD的高→建立函數(shù)f(x)的表達式→識別f(x)的圖象.
[解析] 法一:(直接法)如圖,作PQ⊥BC于Q,作QR⊥BD于R,連接PR,則由鱉臑的定義知PQ∥AB,QR∥CD.設AB=BD=CD=1,則==,即PQ=,又===,所以QR=,所以PR==
=,所以f(x)=
=,故選A.
法二:(特殊位置法)由題意可知,當P位于AC的中點時f(x)取得最小值,又f(x)是非均勻變化的,故排除選項B,C,D,故選A.
[答案] A
【典題2】 (考查解析式類函數(shù)圖象的識別)(20xx全國Ⅰ卷)函數(shù)y=2x2-e|x|在[-2,2]的圖象大致為(
4、 )
[解析] ∵f(x)=2x2-e|x|,x∈[-2,2]是偶函數(shù),
又f(2)=8-e2∈(0,1),
故排除A,B.
設g(x)=2x2-ex,則g′(x)=4x-ex.
又g′(0)<0,g′(2)>0,
∴g(x)在(0,2)內至少存在一個極值點,
∴f(x)=2x2-e|x|在(0,2)內至少存在一個極值點,排除C.故選D.
[答案] D
【典題3】 (考查函數(shù)圖象的應用)已知函數(shù)f(x)(x∈R)滿足f(-x)=2-f(x),若函數(shù)y=與y=f(x)圖象的交點為(x1,y1),(x2,y2),…,(xm,ym),則(xi+yi)=( )
【導學號:0
5、7804099】
A.0 B.m C.2m D.4m
[解析] 因為f(-x)=2-f(x),所以f(-x)+f(x)=2.因為=0,=1,所以函數(shù)y=f(x)的圖象關于點(0,1)對稱.函數(shù)y==1+,故其圖象也關于點(0,1)對稱.所以函數(shù)y=與y=f(x)圖象的交點(x1,y1),(x2,y2),…,(xm,ym)成對出現(xiàn),且每一對均關于點(0,1)對稱,所以xi=0,yi=2=m,所以 (xi+yi)=m.
[答案] B
[類題通法] 函數(shù)圖象的判斷方法
(1)根據(jù)函數(shù)的定義域判斷圖象的左右位置,根據(jù)函數(shù)的值域判斷圖象的
6、上下位置.
(2)根據(jù)函數(shù)的單調性,判斷圖象的變化趨勢.
(3)根據(jù)函數(shù)的奇偶性,判斷圖象的對稱性.
(4)根據(jù)函數(shù)的周期性,判斷圖象的循環(huán)往復.
(5)取特殊值代入,進行檢驗.
■對點即時訓練………………………………………………………………………
1.已知定義在區(qū)間[0,4]上的函數(shù)y=f(x)的圖象如圖所示,則y=-f(2-x)的圖象為( )
圖
D [法一:先作出函數(shù)y=f(x)的圖象關于y軸的對稱圖象,得到y(tǒng)=f(-x)的圖象;
然后將y=f(-x)的圖象向右平移2個單位,得到y(tǒng)=f(2-x)的圖象;
再作y=f(2-x)的圖象關于x軸的對稱圖象,得到y(tǒng)=-f
7、(2-x)的圖象.故選D.
法二:先作出函數(shù)y=f(x)的圖象關于原點的對稱圖象,得到y(tǒng)=-f(-x)的圖象;然后將y=-f(-x)的圖象向右平移2個單位,得到y(tǒng)=-f(2-x)的圖象.故選D.]
2.如圖142所示的圖形是由一個半徑為2的圓和兩個半徑為1的半圓組成的,它們的圓心分別是O,O1,O2,動點P從A點出發(fā)沿著圓弧按A→O→B→ C→A→D→B的路線運動(其中A,O,O1,O2,B五點共線),記點P運動的路程為x,設y=|O1P|2,y與x的函數(shù)關系為y=f(x),則y=f(x)的大致圖象是( )
圖142
A [當x∈[0,π]時,y=1.
當x∈(π,
8、2π)時,=-,設與的夾角為θ,||=1,||=2,由弧長公式得θ=x-π,所以y=||2=(-)2=5-4cos θ=5+4cos x,x∈(π,2π),所以函數(shù)y=f(x)的圖象是曲線,且單調遞增,排除C,D.
當x∈[2π,4π)時,因為=-,設,的夾角為α,||=2,||=1,由弧長公式得α=2π-x,所以y=||2=(-)2=5-4cos α=5-4cos x,x∈[2π,4π),所以函數(shù)y=f(x)的圖象是曲線,且單調遞減,排除B.故選A.]
■題型強化集訓………………………………………………………………………
(見專題限時集訓T2、T6、T8、T11)
題型2 函數(shù)性質的
9、綜合應用
(對應學生用書第48頁)
■核心知識儲備………………………………………………………………………
1.若f(x)在定義域上單調遞增,則f(x1)<f(x2)?x1<x2;若f(x)在定義域上單調遞減,則f(x1)<f(x2)?x1>x2.
2.周期性的三個常用結論
對f(x)定義域內任一自變量的值x:
(1)若f(x+a)=-f(x),則T=2a;
(2)若f(x+a)=,則T=2a;
(3)若f(x+a)=-,則T=2a.(a>0)
3.與函數(shù)對稱性有關的三條結論
(1)函數(shù)y=f(x)關于x=對稱?f(a+x)=f(b-x)?f(x)=f(b+a-x);
特
10、例:函數(shù)y=f(x)關于x=a對稱?f(a+x)=f(a-x)?f(x)=f(2a-x);
函數(shù)y=f(x)關于x=0對稱?f(x)=f(-x)(即為偶函數(shù));
(2)函數(shù)y=f(x)關于點(a,b)對稱?f(a+x)+f(a-x)=2b?f(2a+x)+f(-x)=2b;
特例:函數(shù)y=f(x)關于點(a,0)對稱?f(a+x)+f(a-x)=0?f(2a+x)+f(-x)=0;
函數(shù)y=f(x)關于點(0,0)對稱?f(x)+f(-x)=0(即為奇函數(shù));
(3)y=f(x+a)是偶函數(shù)?函數(shù)y=f(x)關于直線x=a對稱;
y=f(x+a)是奇函數(shù)?函數(shù)y=f(x)關于(a,
11、0)對稱.
■典題試解尋法………………………………………………………………………
【典題1】 (考查基本初等函數(shù)的性質)(20xx全國Ⅰ卷)若a>b>1,0
12、
ac-1<bc-1,即abc>bac,選項B不正確.
∵a>b>1,∴l(xiāng)g a>lg b>0,∴alg a>blg b>0,
∴>.又∵0<c<1,∴l(xiāng)g c<0.
∴<,∴alogbc<blogac,選項C正確.
同理可證logac>logbc,選項D不正確.
[答案] C
【典題2】 (考查應用復合函數(shù)的奇偶性、單調性解不等式)(20xx全國Ⅱ卷)設函數(shù)f(x)=ln(1+|x|)-,則使得f(x)>f(2x-1)成立的x的取值范圍是( )
【導學號:07804100】
A. B.∪(1,+∞)
C. D.∪
[思路分析] 判斷f(x)的奇偶性→判斷f(x)的單調性
13、→解關于x的不等式.
[解析] ∵f(-x)=ln(1+|-x|)-=f(x),
∴函數(shù)f(x)為偶函數(shù).
∵當x≥0時,f(x)=ln(1+x)-,
在(0,+∞)上y=ln(1+x)遞增,y=-也遞增,
根據(jù)單調性的性質知,f(x)在(0,+∞)上單調遞增.
綜上可知:f(x)>f(2x-1)?f(|x|)>f(|2x-1|)?|x|>|2x-1|?x2>(2x-1)2?3x2-4x+1<0?
14、f(x)=x+1,則f(-2 017)+f(2 018)=( )
A.3 B.2
C.1 D.0
[解析] 因為函數(shù)f(x)為定義在R上的奇函數(shù),
所以f(-2 017)=-f(2 017),
因為當x≥0時,有f(x+3)=-f(x),所以f(x+6)=-f(x+3)=f(x),所以f(x)的周期為6.
又當x∈(0,3)時,f(x)=x+1,所以f(2 017)=f(3366+1)=f(1)=2,f(2 018)=f(3366+2)=f(2)=3,
故f(-2 017)+f(2 018)=-f(2 017)+3=-2+3=1.故選C.
[答案] C
[類題通法]
15、 函數(shù)三大性質的應用
(1)奇偶性:具有奇偶性的函數(shù)在關于原點對稱的區(qū)間上的圖象、函數(shù)值、解析式和單調性聯(lián)系密切,研究問題時可轉化到只研究部分(一半)區(qū)間上.尤其注意偶函數(shù)f(x)的性質:f(|x|)=f(x).
(2)單調性:可以用來比較大小,求函數(shù)最值,解不等式,證明方程根的唯一性等.
(3)周期性:利用周期性可以轉化函數(shù)的解析式、圖象和性質,把不在已知區(qū)間上的問題,轉化到已知區(qū)間上求解.
■對點即時訓練………………………………………………………………………
1.已知函數(shù)f(x)=3ln(x+)+a(7x+7-x),x∈R,則“a=0”是“函數(shù)f(x)為奇函數(shù)”
16、的( )
A.充分不必要條件
B.必要不充分條件
C.充要條件
D.既不充分也不必要條件
C [由題意知f(x)的定義域為R,易知y=ln(x+)為奇函數(shù),y=7x+7-x為偶函數(shù).當a=0時,f(x)=3ln(x+)為奇函數(shù),充分性成立;當f(x)為奇函數(shù)時,則a=0,必要性成立.因此“a=0”是“函數(shù)f(x)為奇函數(shù)”的充要條件,故選C.]
2.已知函數(shù)f(x)為奇函數(shù),且在[0,2]上單調遞增,若f(log2m)<f(log4(m+2))成立,則實數(shù)m的取值范圍是( )
A.≤m<2 B.≤m≤2
C.2<m≤4 D.2≤m≤4
A [因為函數(shù)f(x)是奇函數(shù),且在
17、[0,2]上單調遞增,
所以函數(shù)f(x)在[-2,2]上單調遞增.
故由f(log2m)<f(log4(m+2)),
可得
解-2≤log2m≤2,得≤m≤4;
解-2≤log4(m+2)≤2,得≤m+2≤16,即-≤m≤14;
由log2m<log4(m+2),得log4m2<log4(m+2),
故有解得-1<m<2,且m≠0.
綜上可知,m的取值范圍是≤m<2,故選A.]
■題型強化集訓………………………………………………………………………
(見專題限時集訓T1、T3、T4、T5、T7、T9、T10、T12、T13、T14、T15、T16)
三年真題| 驗收復習效果
18、
(對應學生用書第50頁)
1.(20xx全國Ⅱ卷)設函數(shù)f(x)=則f(-2)+f(log212)=( )
A.3 B.6
C.9 D.12
C [∵-2<1,
∴f(-2)=1+log2(2+2)=1+log24=1+2=3.
∵log212>1,∴f(log212)=2log212-1==6.
∴f(-2)+f(log212)=3+6=9.故選C.]
2.(20xx全國Ⅰ卷)函數(shù)f(x)在(-∞,+∞)單調遞減,且為奇函數(shù).若f(1)=-1,則滿足-1≤f(x-2)≤1的x的取值范圍是( )
【導學號:07804101】
A.[-2,2] B.[-1,1]
19、C.[0,4] D.[1,3]
D [∵f(x)為奇函數(shù),∴f(-x)=-f(x).
∵f(1)=-1,∴f(-1)=-f(1)=1.
故由-1≤f(x-2)≤1,得f(1)≤f(x-2)≤f(-1).
又f(x)在(-∞,+∞)單調遞減,∴-1≤x-2≤1,
∴1≤x≤3.
故選D.]
3. (20xx全國Ⅰ卷)設x,y,z為正數(shù),且2x=3y=5z,則( )
A.2x<3y<5z B.5z<2x<3y
C.3y<5z<2x D.3y<2x<5z
D [令t=2x=3y=5z,
∵x,y,z為正數(shù),∴t>1.
則x=log2t=,同理,y=,z=.
∴2x-3y=
20、-=
=>0,
∴2x>3y.
又∵2x-5z=-=
=<0,
∴2x<5z,
∴3y<2x<5z.
故選D.]
4. (20xx全國Ⅱ卷)如圖144,長方形ABCD的邊AB=2,BC=1,O是AB的中點.點P沿著邊BC,CD與DA運動,記∠BOP=x,將動點P到A,B兩點距離之和表示為x的函數(shù)f(x),則y=f(x)的圖象大致為( )
圖144
B [當x∈時,f(x)=tan x+,圖象不會是直線段,從而排除A,C.
當x∈時,f =f =1+,
f =2.∵2<1+,
∴f