2020高考数学原创 公开课一等奖课件
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答案 B
1.解决函数问题忽视函数的定义域或求错函数的定义域,如求 函数 f(x)=xl1n x的定义域时,只考虑 x>0,忽视 ln x≠0 的限 制.
2.函数定义域不同,两个函数也不同;对应关系不同,两个函 数也不同;定义域和值域相同,也不一定是相同的函数.
3.如果一个奇函数 f(x)在原点处有意义,即 f(0)有意义,那么一 定有 f(0)=0.
(2)若 g(x)-f(x)=0 有两个相异的实根,即 g(x)=f(x)中函数 g(x) 与 f(x)的图象有两个不同的交点, 作出 g(x)=x+ex2(x>0)的大致图象. ∵f(x)=-x2+2ex+m-1 =-(x-e)2+m-1+e2. 其对称轴为 x=e,开口向下,最大值为 m-1+e2.
[微题型 2] 函数性质的应用
【例 1-2】 (1)(2014·安徽卷)若函数 f(x)(x∈R)是周期为 4 的奇
函数,且在[0,2]上的解析式为 f(x)=xsin1-πxx,,1<0≤x≤x≤2,1, 则
f(249)+f(461)=________.
(2)函数 f(x)的定义域为 R,f(-1)=2,对任意 x∈R,f′(x)>2,
答案 C
2.(2014·新课标全国卷Ⅰ)设函数f(x),g(x)的定义域都为R,且 f(x)是奇函数,g(x)是偶函数,则下列结论中正确的是 ( ). A.f(x)g(x)是偶函数 B.|f(x)|g(x)是奇函数 C.f(x)|g(x)|是奇函数 D.|f(x)g(x)|是奇函数 解析 f(x)为奇函数,g(x)为偶函数,故f(x)g(x)为奇函数, f(x)|g(x)|为奇函数,|f(x)|g(x)为偶函数,|f(x)g(x)|为偶函数,故 选C. 答案 C
则 f(x)>2x+4 的解集为
( ).
A.(-1,1)
B.(-1,+∞)
C.(-∞,-1)
D.(-∞,+∞)
解析 (1)由于函数 f(x)是周期为 4 的奇函数,所以 f249+f461= f2×4-34+f2×4-76=f-34+f-76=-f34-f76= -136+sin π6=156. (2)由 f′(x)>2 转化为 f′(x)-2>0,构造函数 F(x)=f(x)-2x,得 F(x)在 R 上是增函数,又 F(-1)=f(-1)-2×(-1)=4,f(x)>2x +4,即 F(x)>4=F(-1),所以 x>-1. 答案 (1)156 (2)B
fx-f-x x <0
的解集为
( ).
A.(-2,0)∪(0,2)
B.(-∞,-2)∪(0,2)
C.(-∞,-2)∪(2,+∞) D.(-2,0)∪(2,+∞) 解析 (1)法一 函数 y=xl|nx||x|的图象过点(e,1),排除 C,D;函
数 y=xl|nx||x|的图象过点(-e,-1),排除 A,选 B.
若使得 f(x)-a=0 在 x∈[-3,4]上有 10 个零点,由于 f(x)的周期 为 3,则只需直线 y=a 与函数 f(x)=|x2-2x+12|,x∈[0,3)的应有 4 个交点,则有 a∈0,12. 答案 0,12
[考点整合] 1.函数及其图象
(1)定义域、值域和对应关系是确定函数的三要素,是一个整 体,研究函数问题时务必遵循“定义域优先”的原则. (2)对于函数的图象要会作图、识图和用图,作函数图象有两 种基本方法:一是描点法;二是图象变换法,其中图象变换 有平移变换、伸缩变换和对称变换.
以高考为主线,以教材为根本,锁定高考热点,研析命题角 度,点拨方法技巧,融会贯通知识. ○真题感悟·考点整合——明确备考方向,整合知识要点 ○热点聚焦·题型突破——锁定高考热点,研析命题角度 ○归纳总结·思维升华——总结规律方法,防范易错易混 ○专题训练·对接高考——对接高考热点,限时规范训练
第1讲 函数图象与性质及函数与方程
故当m-1+e2>2e,即m>-e2+2e+1时, g(x)与f(x)有两个交点, 即g(x)-f(x)=0有两个相异实根. ∴m的取值范围是(-e2+2e+1,+∞). 探究提高 解决由函数零点的存在情况求参数的值或取值范围 问题,关键是利用函数方程思想或数形结合思想,构建关于参 数的方程或不等式求解.
答案 (1)B (2)A
探究提高 (1)根据函数的解析式判断函数的图象,要从定义域、 值域、单调性、奇偶性等方面入手,结合给出的函数图象进行 全面分析,有时也可结合特殊的函数值进行辅助推断,这是解 决函数图象判断类试题的基本方法.(2)研究函数时,注意结合 图象,在解方程和不等式等问题时,借助图象能起到十分快捷 的作用.
[微题型 2] 由函数零点的存在情况求参数 【例 2-2】 已知函数 f(x)=-x2+2ex+m-1,g(x)=x+ex2(x>
0). (1)若 g(x)=m 有实根,求 m 的取值范围; (2)确定 m 的取值范围,使得 g(x)-f(x)=0 有两个相异实根.
解 (1)∵g(x)=x+ex2≥2 e2=2e, 等号成立的条件是 x=e. 故 g(x)的值域是[2e,+∞),因而只需 m≥2e, 则 g(x)=m 就有实根. 故 m∈[2e,+∞).
3.函数的零点与方程的根 (1)函数的零点与方程根的关系 函数F(x)=f(x)-g(x)的零点就是方程f(x)=g(x)的根,即函数y =f(x)的图象与函数y=g(x)的图象交点的横坐标. (2)零点存在性定理 如果函数y=f(x)在区间[a,b]上的图象是连续不断的一条曲 线,且有f(a)·f(b)<0,那么,函数y=f(x)在区间(a,b)内有零 点,即存在c∈(a,b)使得f(c)=0, 这个c也就是方程f(x)=0的 根.
4.(2014·江苏卷)已知 f(x)是定义在 R 上且周期为 3 的函数,当 x ∈[0,3)时,f(x)=|x2-2x+12|.若函数 y=f(x)-a 在区间[-3,4] 上有 10 个零点(互不相同),则实数 a 的取值范围是________.
解析 ∵当 x∈[0,3)时,作出函数 f(x)=ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱx2-2x+12|的图象如图所 示,可知 f(0)=f(1)= f(3)=12.
[真题感悟]
1.(2014·山东卷)函数 f(x)= log21x2-1的定义域为
(
).
A.0,12
B.(2,+∞)
C.0,12∪(2,+∞)
D.0,12∪[2,+∞)
解析 由题意知xl>o0g,2x2-1>0, 解得 0<x<12或 x>2,故选 C.
答案 C
探究提高 (1)本题利用分段函数考查了解决零点问题的两种方 法——解方程与函数图象,当x>0时,不能直接解方程,所以要 利用数形结合的方法将其转化为两函数图象的交点问题来求 解.(2)解决函数零点问题要把握零点的实质——方程的根、函数 图象与x轴的交点的横坐标.判断函数零点个数问题一般都要转 化为两个函数图象的交点个数来求解.
法二 由已知,设 f(x)=xl|nx||x|,则 f(-x)=-f(x),故函数 f(x)为
奇函数,当 x>0 时,f(x)=ln x 在(0,+∞)上为增函数,故选 B.
(2)由奇函数的定义和 f(2)=0 得出函数在(-∞,0)上也为增函 数.画出函数草图(如图),可得在(-2,0)和(2,+∞)上 f(x)>0, 在(-∞,-2)和(0,2)上 f(x)<0.当 x>0 时,由fx-xf-x<0,可得 f(x)-f(-x)=2f(x)<0,结合图象可知(0,2)符合;当 x<0 时,由 fx-xf-x<0,可得 f(x)-f(-x)=2f(x)>0,结合图象可知(-2,0) 符合.
(2)由题可知,当-2<x<2 时,f(x)>0.由 f(x-1)>0,得-2<x-1<2, 即-1<x<3.
答案 (1)C (2)(-1,3)
热点二 以函数零点为背景的函数问题
[微题型 1] 函数零点个数的求解
【例 2-1】 已知 f(x)=x22-+x2+0l1n4xx,-x2>0105,,x≤0, 则函数 f(x)
注意以下两点: ①满足条件的零点可能不唯一; ②不满足条件时,也可能有零点.
热点一 函数图象与性质的融合问题 [微题型 1] 函数图象的识别与应用 【例 1-1】 (1)函数 y=xl|nx||x|的图象可能是
( ).
(2)设奇函数 f(x)在(0,+∞)上为增函数,且 f(2)=0,则不等式
4.奇函数在两个对称的区间上有相同的单调性,偶函数在两个 对称的区间上有相反的单调性.
2.函数的性质 (1)单调性:单调性是函数在其定义域上的局部性质.证明函 数的单调性时,规范步骤为取值、作差、变形、判断符号和 下结论.复合函数的单调性遵循“同增异减”的原则; (2)奇偶性:奇偶性是函数在定义域上的整体性质.偶函数的 图象关于y轴对称,在关于坐标原点对称的定义域区间上具 有相反的单调性;奇函数的图象关于坐标原点对称,在关于 坐标原点对称的定义域区间上具有相同的单调性; (3)周期性:周期性也是函数在定义域上的整体性质.若函数 满足f(a+x)=f(x)(a不等于0),则其周期T=ka(k∈Z).
【训练 2】 (2014·山东卷)已知函数 f(x)=|x-2|+1,g(x)=kx.若
方程 f(x)=g(x)有两个不相等的实根,则实数 k 的取值范围是
( ).
A.0,12 C.(1,2)
B.12,1 D.(2,+∞)
解析 由 f(x)=g(x),∴|x-2|+1=kx,即|x-2|=kx-1, 所以原题等价于函数 y=|x-2|与 y=kx-1 的图象有 2 个不同交 点. 如图: ∴y=kx-1 在直线 y=x-1 与 y=12x-1 之间, ∴12<k<1,故选 B.
探究提高 (1)根据函数的奇偶性、单调性和周期性,把所求函数 值转化为给定范围内的函数值,再利用所给范围内的函数解析 式求出函数值.(2)第(2)题求解的关键是对条件“f′(x)>2”的 巧妙转化,利用函数的单调性求解不等式.
【训练 1】 (1)(2014·天津卷)设 a=log2π,b=log1π,c=π-2,则 2 ( ).
A.a>b>c
B.b>a>c
C.a>c>b
D.c>b>a
(2)(2014·新课标全国卷Ⅱ)已知偶函数 f(x)在[0,+∞)单调递
减,f(2)=0.若 f(x-1)>0,则 x 的取值范围是________.
解析 (1)∵log2π>1,log1π<0,0<π-2<1,∴a>c>b,故选 C. 2
的零点个数为
( ).
A.1
B.2
C.3
D.4
解析 (1)当x≤0时,由f(x)=0,即x2+2 014x-2 015=0,得(x -1)(x+2 015)=0,解得x=1(舍去)或x=-2 015; (2)当x>0时,设g(x)=x-2,h(x)=ln x,如图,分别作出两个函 数的图象,由图可知,两函数图象有两个交点,所以函数f(x)在 x>0时有两个零点. 综上,函数f(x)有3个零点,故选C.
高考定位 1.高考对函数图象与性质的考查主要体现在函数的定 义域、值域、解析式、单调性、奇偶性、周期性等方面.函数 图象的考查角度有两个方面,一是函数解析式与函数图象的对 应关系;二是利用图象研究函数性质、方程及不等式的解等, 综合性较强.2.考查函数零点所在区间、零点个数的判断以及由 函数零点的个数或取值范围求解参数的取值范围问题.
3.(2014·福建卷)若函数y=logax( a>0,且a≠1)的图象如下图
所示,则下列函数图象正确的是
( ).
解析 因为函数y=logax过点(3,1),所以1=loga 3,解得a=3.y = 3 - x 不 可 能 过 点 (1,3) , 排 除 A ; y = ( - x)3 = - x3 不 可 能 过 点 (1,1),排除C; y=log3(-x)不可能过点(-3,-1), 排除D,故选 B. 答案 B
1.解决函数问题忽视函数的定义域或求错函数的定义域,如求 函数 f(x)=xl1n x的定义域时,只考虑 x>0,忽视 ln x≠0 的限 制.
2.函数定义域不同,两个函数也不同;对应关系不同,两个函 数也不同;定义域和值域相同,也不一定是相同的函数.
3.如果一个奇函数 f(x)在原点处有意义,即 f(0)有意义,那么一 定有 f(0)=0.
(2)若 g(x)-f(x)=0 有两个相异的实根,即 g(x)=f(x)中函数 g(x) 与 f(x)的图象有两个不同的交点, 作出 g(x)=x+ex2(x>0)的大致图象. ∵f(x)=-x2+2ex+m-1 =-(x-e)2+m-1+e2. 其对称轴为 x=e,开口向下,最大值为 m-1+e2.
[微题型 2] 函数性质的应用
【例 1-2】 (1)(2014·安徽卷)若函数 f(x)(x∈R)是周期为 4 的奇
函数,且在[0,2]上的解析式为 f(x)=xsin1-πxx,,1<0≤x≤x≤2,1, 则
f(249)+f(461)=________.
(2)函数 f(x)的定义域为 R,f(-1)=2,对任意 x∈R,f′(x)>2,
答案 C
2.(2014·新课标全国卷Ⅰ)设函数f(x),g(x)的定义域都为R,且 f(x)是奇函数,g(x)是偶函数,则下列结论中正确的是 ( ). A.f(x)g(x)是偶函数 B.|f(x)|g(x)是奇函数 C.f(x)|g(x)|是奇函数 D.|f(x)g(x)|是奇函数 解析 f(x)为奇函数,g(x)为偶函数,故f(x)g(x)为奇函数, f(x)|g(x)|为奇函数,|f(x)|g(x)为偶函数,|f(x)g(x)|为偶函数,故 选C. 答案 C
则 f(x)>2x+4 的解集为
( ).
A.(-1,1)
B.(-1,+∞)
C.(-∞,-1)
D.(-∞,+∞)
解析 (1)由于函数 f(x)是周期为 4 的奇函数,所以 f249+f461= f2×4-34+f2×4-76=f-34+f-76=-f34-f76= -136+sin π6=156. (2)由 f′(x)>2 转化为 f′(x)-2>0,构造函数 F(x)=f(x)-2x,得 F(x)在 R 上是增函数,又 F(-1)=f(-1)-2×(-1)=4,f(x)>2x +4,即 F(x)>4=F(-1),所以 x>-1. 答案 (1)156 (2)B
fx-f-x x <0
的解集为
( ).
A.(-2,0)∪(0,2)
B.(-∞,-2)∪(0,2)
C.(-∞,-2)∪(2,+∞) D.(-2,0)∪(2,+∞) 解析 (1)法一 函数 y=xl|nx||x|的图象过点(e,1),排除 C,D;函
数 y=xl|nx||x|的图象过点(-e,-1),排除 A,选 B.
若使得 f(x)-a=0 在 x∈[-3,4]上有 10 个零点,由于 f(x)的周期 为 3,则只需直线 y=a 与函数 f(x)=|x2-2x+12|,x∈[0,3)的应有 4 个交点,则有 a∈0,12. 答案 0,12
[考点整合] 1.函数及其图象
(1)定义域、值域和对应关系是确定函数的三要素,是一个整 体,研究函数问题时务必遵循“定义域优先”的原则. (2)对于函数的图象要会作图、识图和用图,作函数图象有两 种基本方法:一是描点法;二是图象变换法,其中图象变换 有平移变换、伸缩变换和对称变换.
以高考为主线,以教材为根本,锁定高考热点,研析命题角 度,点拨方法技巧,融会贯通知识. ○真题感悟·考点整合——明确备考方向,整合知识要点 ○热点聚焦·题型突破——锁定高考热点,研析命题角度 ○归纳总结·思维升华——总结规律方法,防范易错易混 ○专题训练·对接高考——对接高考热点,限时规范训练
第1讲 函数图象与性质及函数与方程
故当m-1+e2>2e,即m>-e2+2e+1时, g(x)与f(x)有两个交点, 即g(x)-f(x)=0有两个相异实根. ∴m的取值范围是(-e2+2e+1,+∞). 探究提高 解决由函数零点的存在情况求参数的值或取值范围 问题,关键是利用函数方程思想或数形结合思想,构建关于参 数的方程或不等式求解.
答案 (1)B (2)A
探究提高 (1)根据函数的解析式判断函数的图象,要从定义域、 值域、单调性、奇偶性等方面入手,结合给出的函数图象进行 全面分析,有时也可结合特殊的函数值进行辅助推断,这是解 决函数图象判断类试题的基本方法.(2)研究函数时,注意结合 图象,在解方程和不等式等问题时,借助图象能起到十分快捷 的作用.
[微题型 2] 由函数零点的存在情况求参数 【例 2-2】 已知函数 f(x)=-x2+2ex+m-1,g(x)=x+ex2(x>
0). (1)若 g(x)=m 有实根,求 m 的取值范围; (2)确定 m 的取值范围,使得 g(x)-f(x)=0 有两个相异实根.
解 (1)∵g(x)=x+ex2≥2 e2=2e, 等号成立的条件是 x=e. 故 g(x)的值域是[2e,+∞),因而只需 m≥2e, 则 g(x)=m 就有实根. 故 m∈[2e,+∞).
3.函数的零点与方程的根 (1)函数的零点与方程根的关系 函数F(x)=f(x)-g(x)的零点就是方程f(x)=g(x)的根,即函数y =f(x)的图象与函数y=g(x)的图象交点的横坐标. (2)零点存在性定理 如果函数y=f(x)在区间[a,b]上的图象是连续不断的一条曲 线,且有f(a)·f(b)<0,那么,函数y=f(x)在区间(a,b)内有零 点,即存在c∈(a,b)使得f(c)=0, 这个c也就是方程f(x)=0的 根.
4.(2014·江苏卷)已知 f(x)是定义在 R 上且周期为 3 的函数,当 x ∈[0,3)时,f(x)=|x2-2x+12|.若函数 y=f(x)-a 在区间[-3,4] 上有 10 个零点(互不相同),则实数 a 的取值范围是________.
解析 ∵当 x∈[0,3)时,作出函数 f(x)=ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱx2-2x+12|的图象如图所 示,可知 f(0)=f(1)= f(3)=12.
[真题感悟]
1.(2014·山东卷)函数 f(x)= log21x2-1的定义域为
(
).
A.0,12
B.(2,+∞)
C.0,12∪(2,+∞)
D.0,12∪[2,+∞)
解析 由题意知xl>o0g,2x2-1>0, 解得 0<x<12或 x>2,故选 C.
答案 C
探究提高 (1)本题利用分段函数考查了解决零点问题的两种方 法——解方程与函数图象,当x>0时,不能直接解方程,所以要 利用数形结合的方法将其转化为两函数图象的交点问题来求 解.(2)解决函数零点问题要把握零点的实质——方程的根、函数 图象与x轴的交点的横坐标.判断函数零点个数问题一般都要转 化为两个函数图象的交点个数来求解.
法二 由已知,设 f(x)=xl|nx||x|,则 f(-x)=-f(x),故函数 f(x)为
奇函数,当 x>0 时,f(x)=ln x 在(0,+∞)上为增函数,故选 B.
(2)由奇函数的定义和 f(2)=0 得出函数在(-∞,0)上也为增函 数.画出函数草图(如图),可得在(-2,0)和(2,+∞)上 f(x)>0, 在(-∞,-2)和(0,2)上 f(x)<0.当 x>0 时,由fx-xf-x<0,可得 f(x)-f(-x)=2f(x)<0,结合图象可知(0,2)符合;当 x<0 时,由 fx-xf-x<0,可得 f(x)-f(-x)=2f(x)>0,结合图象可知(-2,0) 符合.
(2)由题可知,当-2<x<2 时,f(x)>0.由 f(x-1)>0,得-2<x-1<2, 即-1<x<3.
答案 (1)C (2)(-1,3)
热点二 以函数零点为背景的函数问题
[微题型 1] 函数零点个数的求解
【例 2-1】 已知 f(x)=x22-+x2+0l1n4xx,-x2>0105,,x≤0, 则函数 f(x)
注意以下两点: ①满足条件的零点可能不唯一; ②不满足条件时,也可能有零点.
热点一 函数图象与性质的融合问题 [微题型 1] 函数图象的识别与应用 【例 1-1】 (1)函数 y=xl|nx||x|的图象可能是
( ).
(2)设奇函数 f(x)在(0,+∞)上为增函数,且 f(2)=0,则不等式
4.奇函数在两个对称的区间上有相同的单调性,偶函数在两个 对称的区间上有相反的单调性.
2.函数的性质 (1)单调性:单调性是函数在其定义域上的局部性质.证明函 数的单调性时,规范步骤为取值、作差、变形、判断符号和 下结论.复合函数的单调性遵循“同增异减”的原则; (2)奇偶性:奇偶性是函数在定义域上的整体性质.偶函数的 图象关于y轴对称,在关于坐标原点对称的定义域区间上具 有相反的单调性;奇函数的图象关于坐标原点对称,在关于 坐标原点对称的定义域区间上具有相同的单调性; (3)周期性:周期性也是函数在定义域上的整体性质.若函数 满足f(a+x)=f(x)(a不等于0),则其周期T=ka(k∈Z).
【训练 2】 (2014·山东卷)已知函数 f(x)=|x-2|+1,g(x)=kx.若
方程 f(x)=g(x)有两个不相等的实根,则实数 k 的取值范围是
( ).
A.0,12 C.(1,2)
B.12,1 D.(2,+∞)
解析 由 f(x)=g(x),∴|x-2|+1=kx,即|x-2|=kx-1, 所以原题等价于函数 y=|x-2|与 y=kx-1 的图象有 2 个不同交 点. 如图: ∴y=kx-1 在直线 y=x-1 与 y=12x-1 之间, ∴12<k<1,故选 B.
探究提高 (1)根据函数的奇偶性、单调性和周期性,把所求函数 值转化为给定范围内的函数值,再利用所给范围内的函数解析 式求出函数值.(2)第(2)题求解的关键是对条件“f′(x)>2”的 巧妙转化,利用函数的单调性求解不等式.
【训练 1】 (1)(2014·天津卷)设 a=log2π,b=log1π,c=π-2,则 2 ( ).
A.a>b>c
B.b>a>c
C.a>c>b
D.c>b>a
(2)(2014·新课标全国卷Ⅱ)已知偶函数 f(x)在[0,+∞)单调递
减,f(2)=0.若 f(x-1)>0,则 x 的取值范围是________.
解析 (1)∵log2π>1,log1π<0,0<π-2<1,∴a>c>b,故选 C. 2
的零点个数为
( ).
A.1
B.2
C.3
D.4
解析 (1)当x≤0时,由f(x)=0,即x2+2 014x-2 015=0,得(x -1)(x+2 015)=0,解得x=1(舍去)或x=-2 015; (2)当x>0时,设g(x)=x-2,h(x)=ln x,如图,分别作出两个函 数的图象,由图可知,两函数图象有两个交点,所以函数f(x)在 x>0时有两个零点. 综上,函数f(x)有3个零点,故选C.
高考定位 1.高考对函数图象与性质的考查主要体现在函数的定 义域、值域、解析式、单调性、奇偶性、周期性等方面.函数 图象的考查角度有两个方面,一是函数解析式与函数图象的对 应关系;二是利用图象研究函数性质、方程及不等式的解等, 综合性较强.2.考查函数零点所在区间、零点个数的判断以及由 函数零点的个数或取值范围求解参数的取值范围问题.
3.(2014·福建卷)若函数y=logax( a>0,且a≠1)的图象如下图
所示,则下列函数图象正确的是
( ).
解析 因为函数y=logax过点(3,1),所以1=loga 3,解得a=3.y = 3 - x 不 可 能 过 点 (1,3) , 排 除 A ; y = ( - x)3 = - x3 不 可 能 过 点 (1,1),排除C; y=log3(-x)不可能过点(-3,-1), 排除D,故选 B. 答案 B