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函数问题专题         ★★★ 【字体:
函数问题专题
作者:佚名    文章来源:本站原创    点击数:    更新时间:2004-3-19
撰 稿:谷 丹  编 审:石小燕  责 编:辛文升

  本周复习重点:

  
函数问题专题,主要帮助学生整理函数基本知识,解决函数问题的基本方法体系,函数问题中的易错点,并提高学生灵活解决综合函数问题的能力。

  本周复习难点:

  
树立数形结合的思想,函数方程的思想解决有关问题。

  本周主要内容:

  (一)基本问题

  1.定义域      2.对应法则   3.值域

  4.图象问题    5.单调性    6.奇偶性(对称性)

  7.周期性     8.反函数    9.函数值比大小

  10.分段函数    11. 函数方程及不等式

  (二)基本问题中的易错点及基本方法

  1.集合与映射

  <1>认清集合中的代表元素
  <2>有关集合运算中,辨清:子集,真子集,非空真子集的区别。还应注意空集的情形,验算端点。

  2.关于定义域

  <1>复合函数的定义域,限制条件要找全。
  <2>应用问题实际意义。
  <3>求值域,研究函数性质(周期性,单调性,奇偶性)时要首先考察定义域。
  <4>方程,不等式问题先确定定义域。

  3.关于对应法则

  注:<1>分段函数,不同区间上对应法则不同
  <2>联系函数性质求解析式

  4.值域问题

  基本方法:<1>化为基本函数——换元(新元范围)。化为二次函数,三角函数,……并结合函数单调性,结合函数图象,求值域。

  <2>均值不等式:——形如和,积,及形式。注意识别及应用条件。

  <3>几何背景:——解析几何如斜率,曲线间位置关系等等。

  易错点:<1>考察定义域

  <2>均值不等式使用条件

  5.函数的奇偶性,单调性,周期性。

  关注问题:<1>判定时,先考察定义域。

  <2>用定义证明单调性时,最好是证哪个区间上的单调性,在哪个区间上任取x1及x2

  <3>求复合函数单调区间问题,内、外层函数单调区间及定义域,有时需分类讨论。

  <4>由周期性及奇偶性(对称性)求函数解析式。

  <5>“奇偶性”+“关于直线x=k”对称,求出函数周期。

  6.比大小问题

  基本方法:<1>粗分。如以“0”,“1”,“-1”等为分界点。

  <2>搭桥     <3>结合单调性,数形结合

  <4>比差、比商  <5>利用函数图象的凸凹性。

  7.函数的图象

  <1>基本函数图象

  <2>图象变换 ①平移   ②对称(取绝对值)  ③放缩

  易错点:复合变换时,有两种变换顺序不能交换。如下:

  <I>取绝对值(对称)与平移

  例:图象,经过如何变换可得下列函数图象?

  <1>   <2>

  分析:<1>

  <2>

  评述:要由得到只能按上述顺序变换,两顺序不能交换。

  <II>平移与关于y=x对称变换

  例:y=f(x+3)的反函数与y=f-1(x+3)是否相同?

  分析:的反函数。
  ②
  ∴ 两个函数不是同一个函数(也可以用具体函数去验证。)

  (三)本周例题:

  例1.判断函数的奇偶性及周期性。

  分析:<1>定义域:
  ∴ f(x)定义域关于原点对称,如图:
  又       
  ∴ f(-x)=-f(x),
  ∴ f(x)周期为π的奇函数。

  评述:研究性质时关注定义域。

  例2.<1>设f(x)定义在R上的偶函数,且,又当x∈[-3,-2]时,f(x)=2x,求f(113.5)的值。

  <2>已知f(x)是以2为周期的偶函数,且当x∈(0,1)时,f(x)=x+1.求f(x)在(1,2)上的解析式。

  解:<1>∵
  ∴ ,   ∴ f(x)周期T=6,
  ∴ f(113.5)=f(6´19-0.5)=f(-0.5).
  当x∈(-1,0)时,x+3∈(2,3).
  ∵ x∈(2,3)时,f(x)=f(-x)=2x. 
  ∴ f(x+3)=-2(x+3).
  ∴ ,
  ∴ .

  <2>(法1)(从解析式入手)
  ∵ x∈(1,2), 则-x∈(-2,-1), 
  ∴ 2-x∈(0,1),  ∵ T=2.
  ∵ f(x)=f(-x)=f(2-x)=2-x+1=3-x.
  ∴ f(x)=3-x,  x∈(1,2).

  小结:由奇偶性结合周期性,将要求区间上问题转化为已知解析式的区间上。

  (法2)(图象)
  f(x)=f(x+2)
  如图:x∈(0,1), f(x)=x+1.
  x∈(-1,0)→f(x)=-x+1.
  x∈(1,2)→f(x)=-(x-2)+1=3-x.

  注:从图象入手也可解决,且较直观。

  例3.<1>若x∈(1,2)时,不等式(x-1)2<logax恒成立,求a的取值范围。

  <2>已知二次函数f(x)=x2+ax+5对任意t都有f(t)=f(-4-t),且在闭区间Z[m,0]上有最大值5,最小值1,求m的取值范围。

  分析:<1>设 y1=(x-1)2,   y2=logax
  x∈(1,2),即x∈(1,2)时,曲线y1在y2的下方,如图:
  ∴ a=2时,x∈(1,2)也成立,∴ a∈(1,2].

  小结:①数形结合  ②变化的观点
  ③注意边界点,a=2,x取不到2, ∴ 仍成立。

  <2>∵ f(t)=f(-4-t),  ∴ f(-2+t)=f(-2-t)
  ∴ f(x)图象关于x=-2对称, ∴ a=4, ∴ f(x)=x2+4x+5.
  ∴ f(x)=(x+2)2+1, 动区间:[m,0],
  ∵ x∈[m,0], [f(x)]max=5, [f(x)]min=1,
  ∴ m∈[-4,0].

  小结:函数问题,充分利用数形结合的思想,并应用运动变化的观点研究问题。如二次函数问题中常见问题,定函数动区间及动函数和定区间,但两类问题若涉及函数最值,必然要考虑函数的单调区间,而二次函数的单调性研究关键在于其图象对称轴的位置。以发展的眼光看,还可解决一类动直线定曲线相关问题。

  例4.已知函数
  (I)判定f(x)在x∈(-∞,-5)上的单调性,并证明。
  (II)设g(x)=1+loga(x-3),若方程f(x)=g(x)有实根,求a的取值范围。

  分析:(I)任取x1<x2<-5,
  则:,
  ∵ (x1-5)(x2+5)-(x1+5)(x2-5)=10(x1-x2)<0
  又 (x1-5)(x2+5)>0 且(x1+5)(x2-5)>0
  ,
  ∴ 当a>1时,f(x1)-f(x2)<0, ∴ f(x)单调递增,
  当0<a<1时,f(x1)-f(x2)>0,∴ f(x)单调递减。

  (II)若f(x)=g(x)有实根,即:
  ∴
  ∴ 即方程:有大于5的实根。

  (法1)(∵ x>5)
  
  ∴ .

  (法2)(实根分布)(1)有大于5的实根,
  方程(1)化为:ax2+(2a-1)x-15a+5=0.
  ∵ a>0, ∴ Δ=64a2-24a+1≥0.
  ①有一根大于5 .
  ②两根均大于.

  小结:实根分布即利用二次函数图象及不等式组解决问题。用此数形结合方法解决问题时,具体步骤为:①二次函数图象开口方向。②图象对称轴的位置。③图象与x轴交点。④端点函数值的符号。此题(2)中,也可以用韦达定理解决。

  本周小结:

  函数部分是高考考察重点内容,应当对其予以充分的重视,并配备必要例题,理顺基本方法体系。

  本周练习:

  已知f(x)是定义在[-1,1]上的奇函数,且f(1)=1,若m,n∈[-1,1],m+n≠0时,有
  <1>用定义证明f(x)在[-1,1]上是增函数。
  <2>若f(x)≤t2-2at+1对所有x∈[-1,1],a∈[-1,1]恒成立,求实数t的取值范围。

  参考答案:

  (2)|t|≥2或t=0.

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