函 数 创 新 试 题 解 读
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函 数 创 新 试 题 解 读
河 北 尚 继 惠
函数创新试题非常多见,因为函数本身内容深厚,何况又有数形等多种表达形式,因此有关函数创新试题灵活多变、花样翻新、层出不穷。这方面的试题既有利于考查对函数知识与方法的理解与掌握,又有利于考查学生的创新精神和探索能力。 下面我们分类进行解读,以期对同学们学习与复习有所帮助。 1. 创新“概念”题
例1 已知函数))(2(log
)(*
1N n n
n f n ∈+=+,
定义使),2(),1(f f …,)(k f 为整数的数k k (∈*N )叫做企盼数,则在区间[1,100]内这样的企盼数共有______个.
解读:这里创新定义的“企盼数”非常独到,且有对数的介入,因而试题设计得精巧、深刻.依题意有:,5log )3(,4log )2(,3log )1(432===f f f …,)2(log )(1+=+k k f k ,则有
)2(log )()3()2()1(2+=⋅⋅k k f f f f ,
令n k =+)2(log 2,则22-=n k ,
由k ∈[1,100]得:100221≤-≤n ,∴10223≤≤n 。 ∵*N n ∈,∴6,5,4,3,2=n ,故所求企盼数共有5个。
2. 创新“符号”题
例2 对任意函数)(x f 、)(x g 在公共定义域内,规定)(x f ※)}(),(m in{)(x g x f x g =,若x x g x x f 2log )(,3)(=-=,则)(x f ※)(x g 的 最大值为_________。
解读:解此题关键在于理解规定符号※式子的含义,其实)(x f ※)(x g 就是)(x f 、)(x g 中函数值较小者,在同一坐标系中作出两个函数x x g x x f 2log )(,3)(=-=的图象(此略),且当)(x f =)(x g 即x x 2log 3=-时,观察易知2=x ;又当2=x 时,1)2()2(==g f ,则有
)(x f ※⎪⎩
⎪⎨
⎧≥-≤<=)2(3)
20(log )(2x x x x x g , ∴)(x f ※)(x g 的 最大值为1。 3. 创新“图表”题
例3 如图所示,)4,3,2,1)((=i x f i 是定义在[0,1]上的四个函数,其中满足性质:“对[0,1]中任意的x 1和x 2,任意)()1()(])1([],1,0[2121x f x f x x f λλλλλ-+≤-+∈恒成立”的只有( )
A .)(),(31x f x f
B .)(2x f
C .)(),(32x f x f
D .)(4x f .
解读:本题创新考查函数图象,情景新颖、内容深刻.注意到]1,0[∈λ时,不等式成立,于是可用特殊化思想.即取2
1=
λ,则有2
)
()()2
(
212
1x f x f x x f +≤
+。经考查四个函数图
象,只有)(),(31x f x f 满足此性质,故正确答案为)(A . 4. 创新“性质”题
例4 对函数)(x f ,],[b a x ∈,及],[),(b a x x g ∈,若任意],[b a x ∈总有|)
()
()(|
x f x g x f -
10
1≤
,称)(x f 可被)(x g 替代。下面给出的函数中,能替代]16,4[,)(∈=
x x x f 的是( )
. ]16,4[),6(5
1
)()(∈+=
x x x g A 16)()(+=x x g B ,]16,4[∈x
6)()(+=x x g C ,]16,4[∈x 62)()(+=x x g D ,]16,4[∈x .
解读:此题通过创新定义“替代”来考查函数的特定性质,这就要求对其所定义的性质明确原理。
仔细审题易知]16,4[,)(∈=
x x x f 能被)(x g 替代,即当]16,4[∈x 时,总有不等式
|)
()
()(|x f x g x f -10
1≤
成立.但当取4=x 时,2)4(=f ,对四个选项依次代入)4(g 进行验证,
只有)(A 满足要求,故)(A 正确. 5. 创新“算法”题 例 5 已知2
21)(+
=
x
x f ,求则+-)5(f )6()5()0()4(f f f f +++++- 的值为
_______。
解读:显然,此题若直接代入求值,势必陷入烦琐运算,因此寻求一种合理与简捷的方法至关重要。注意到所求的自变量值呈现一对一对的特点,故作如下尝试:
设121=+x x ,则有
2
)2
2
(22
)22
(2222
12
2
1)()(2
1
2
1212
1
21+++++=+++=
++x x x x x x x x x f x f
=
2
221)
2
2
(24)22(222
1
21=
=++
++x x x x 。
于是)5(-f +)6()5()0()4(f f f f +++++-
=)]1()0([)]5()4([)]6()5([f f f f f f ++++-++- =232
26=⨯。
6.创新“探索”题
例6 对于区间],[n m 都有意义的两个函数)(1x f 与)(2x f ,如果当任意∈x ],[n m ,均有
1|)()(|21≤-x f x f ,则称)(1x f 与)(2x f 在],[n m 上是接近的,否则称)(1x f 与)(2x f 在]
,[n m 上是非接近的。能否确定出a 的取值范围,使两个函数)3(log )(1a x x f a -=与
a
x x f a
-=1
log
)(2在]3,2[++=a a D 上是接近或不接近的。
解读:此题属于创新探索情境,须深刻理解题意。至于求参数范围,最终要列出含参的不等式(组)。首先知a x a x --,3在]3,2[++a a 上恒正,故有
101,0020
32<<⇒⎪⎩
⎪
⎨⎧≠>>-+>-+a a a a a a a , 若)(1x f 与)(2x f 在D 上是接近的,则有
1|)()(|21≤-x f x f 1|1
log
)3(log |≤---⇔a
x a x a
a 1|))(3(log |≤--⇔a x a x a
1))(3(log 1≤--≤-⇔a x a x a )10(1))(3(<<≤
--≤⇔a a
a x a x a ……※,
设22)2())(3()(a a x a x a x x g --=--=,其图象的对称轴22<=a x ,∴)(x g 在D 上为增函数,则要使※成立,只须
1257901012579,12579541
01)3()2(-≤<⇒⎪⎪⎪
⎩
⎪⎪
⎪⎨
⎧<<+≥-≤≤⇒⎪⎪⎩⎪
⎪
⎨⎧<<≤+≥+a a a a a a a a g a
a g , 综上:当12
57
90-≤