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2022高考數(shù)學二輪復習 專題二 函數(shù)與導數(shù) 第一講 函數(shù)圖象與性質(zhì)學案 理

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1、2022高考數(shù)學二輪復習 專題二 函數(shù)與導數(shù) 第一講 函數(shù)圖象與性質(zhì)學案 理 1.函數(shù)的三要素 定義域、值域和對應關系是確定函數(shù)的三要素,是一個整體,研究函數(shù)問題務必遵循“定義域優(yōu)先”的原則. 2.分段函數(shù) 若函數(shù)在其定義域內(nèi),對于自變量的不同取值區(qū)間,有著不同的對應法則,這樣的函數(shù)通常叫做分段函數(shù).分段函數(shù)雖然由幾部分組成,但它表示的是一個函數(shù). [對點訓練] 1.(2018·廣東深圳一模)函數(shù)y=的定義域為(  ) A.(-2,1) B.[-2,1] C.(0,1) D.(0,1] [解析] 由題意得解得0

2、名校聯(lián)考)設函數(shù)f(x)=lg(1-x),則函數(shù)f[f(x)]的定義域為(  ) A.(-9,+∞) B.(-9,1) C.[-9,+∞) D.[-9,1) [解析] f[f(x)]=f[lg(1-x)]=lg[1-lg(1-x)], 則?-9-3,故-3

3、0≤a<1.綜合可得-3

4、即可. ②抽象函數(shù):根據(jù)f[g(x)]中g(x)的范圍與f(x)中x的范圍相同求解. ③實際問題或幾何問題:除要考慮解析式有意義外,還應使實際問題有意義. (2)函數(shù)值域問題的4種常用方法 公式法、分離常數(shù)法、圖象法、換元法. 考點二 函數(shù)的圖象及其應用 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. 2.識圖 從圖象與軸的交點及左、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 在研究函數(shù)性質(zhì)特別是單調(diào)性、最值、零點時,要注意用好其與圖象的關系,結合圖象研究.但是,在利用圖象求交點個數(shù)或解的個數(shù)時,作

5、圖要十分準確,否則容易出錯. 角度1:以具體函數(shù)的解析式選擇圖象或知圖象選解析式 【例1】 (2018·全國卷Ⅱ)函數(shù)f(x)=的圖象大致為(  ) [解析] 因為f(x)的定義域關于原點對稱且f(-x)=-f(x),所以f(x)為奇函數(shù),排除A選項;由f(2)=>1,排除C、D選項.故選B. [答案] B 角度2:利用函數(shù)的圖象研究函數(shù)的性質(zhì)(特別是單調(diào)性、最值、零點)、方程解的問題及解不等式、比較大小等 【例2】 設函數(shù)f(x)=ex(2x-1)-ax+a,其中a<1,若存在唯一的整數(shù)x0使得f(x0)<0,則實數(shù)a的取值范圍是(  ) A. B. C. D

6、. [解析]  設g(x)=ex(2x-1),h(x)=ax-a,由題知存在唯一的整數(shù)x0,使得g(x0)

7、容,熟悉圖象所能夠表達的函數(shù)的性質(zhì).②圖象形象地顯示了函數(shù)的性質(zhì),因此,函數(shù)性質(zhì)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. [對點訓練] 1.[角度1](2018·貴州七校聯(lián)考)已知函數(shù)f(x)的圖象如圖所示,則f(x)的解析式可以是(  ) A.f(x)= B.f(x)= C.f(x)=-1 D.f(x)=x- [解析] 由函數(shù)圖象可知,函數(shù)f(x)為奇函數(shù),應排除B、C.若函數(shù)為f(x)=x-,則x→+∞時,f(x)→+∞,排除D,故選A. [答案] A 2.[角度2](2018·福建漳州八校聯(lián)考)已知函數(shù)f(x)=若函數(shù)g(x)=f(x)-m有三

8、個零點,則實數(shù)m的取值范圍是________. [解析]  令g(x)=f(x)-m=0,得f(x)=m,則函數(shù)g(x)=f(x)-m有三個零點等價于函數(shù)f(x)與y=m的圖象有三個不同的交點,作出函數(shù)f(x)的圖象如圖: 當x≤0時,f(x)=x2+x=2-≥-,若函數(shù)f(x)與y=m的圖象有三個不同的交點,則-

9、數(shù)的圖象關于y軸對稱. (2)確定函數(shù)的奇偶性,務必先判斷函數(shù)的定義域是否關于原點對稱. (3)對于偶函數(shù)而言,有f(-x)=f(x)=f(|x|). 3.函數(shù)的周期性 對f(x)定義域內(nèi)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) 4.函數(shù)的對稱性 (1)若函數(shù)y=f(x)滿足f(a+x)=f(a-x),即f(x)=f(2a-x),則f(x)的圖象關于直線x=a對稱. (2)若函數(shù)y=f(x)滿足f(a+x)=-f(a-x),即f(x)=-f(2a-x),則f(x

10、)的圖象關于點(a,0)對稱. (3)若函數(shù)y=f(x)滿足f(a+x)=f(b-x),則函數(shù)f(x)的圖象關于直線x=對稱. 角度1:確認函數(shù)的單調(diào)性、奇偶性、周期性、對稱性及最值 【例1】 (2017·北京卷)已知函數(shù)f(x)=3x-x,則f(x)(  ) A.是奇函數(shù),且在R上是增函數(shù) B.是偶函數(shù),且在R上是增函數(shù) C.是奇函數(shù),且在R上是減函數(shù) D.是偶函數(shù),且在R上是減函數(shù) [解析] 易知函數(shù)f(x)的定義域關于原點對稱. ∵f(-x)=3-x--x=x-3x=-f(x), ∴f(x)為奇函數(shù). 又∵y=3x在R上是增函數(shù),y=-x在R上是增函數(shù), ∴f(x

11、)=3x-x在R上是增函數(shù).故選A. [答案] A [快速審題] 看到奇偶性的判斷,想到用-x代x;看到單調(diào)性的判斷,想到函數(shù)的構成. 角度2:綜合應用函數(shù)的性質(zhì)求值(取值范圍)、比較大小等,常與不等式相結合 [解析] ∵f(x)是定義在R上的偶函數(shù),且在區(qū)間(-∞,0]上單調(diào)遞增,∴f(x)在區(qū)間[0,+∞)上單調(diào)遞減.根據(jù)函數(shù)的對稱性,可得f(-)=f(), [答案] B  函數(shù)3個性質(zhì)的應用要領 (1)奇偶性:具有奇偶性的函數(shù)在關于原點對稱的區(qū)間上其圖象、函數(shù)值、解析式和單調(diào)性聯(lián)系密切,研究問題時可轉(zhuǎn)化到只研究部分(一半)區(qū)間上,這是簡化問題的一種

12、途徑.尤其注意偶函數(shù)f(x)的性質(zhì):f(|x|)=f(x). (2)單調(diào)性:可以比較大小,求函數(shù)最值,解不等式,證明方程根的唯一性. (3)周期性:利用周期性可以轉(zhuǎn)化函數(shù)的解析式、圖象和性質(zhì),把不在已知區(qū)間上的問題,轉(zhuǎn)化到已知區(qū)間上求解. [對點訓練] 1.[角度1](2018·湖北荊州一模)下列函數(shù)是奇函數(shù)且在定義域內(nèi)是增函數(shù)的是(  ) A.y=ex B.y=tanx C.y=x3-x D.y=ln [解析] 函數(shù)y=ex不是奇函數(shù),不滿足題意;函數(shù)y=tanx是奇函數(shù),但在整個定義域內(nèi)不是增函數(shù),不滿足題意;函數(shù)y=x3-x是奇函數(shù),當x∈時,y′=3x2-1<

13、0,為減函數(shù),不滿足題意;函數(shù)y=ln是奇函數(shù),在定義域(-2,2)內(nèi),函數(shù)t==-1-為增函數(shù),函數(shù)y=lnt也為增函數(shù),故函數(shù)y=ln在定義域內(nèi)為增函數(shù),滿足題意,故選D. [答案] D 2.[角度2]已知定義在R上的奇函數(shù)f(x)滿足f(x-4)=-f(x),且在區(qū)間[0,2]上是增函數(shù),則(  ) A.f(-25)

14、期的周期函數(shù),則f(-25)=f(-1),f(80)=f(0),f(11)=f(3). 由f(x)是定義在R上的奇函數(shù),且滿足f(x-4)=-f(x), 得f(11)=f(3)=-f(-1)=f(1). 因為f(x)在區(qū)間[0,2]上是增函數(shù),f(x)在R上是奇函數(shù), 所以f(x)在區(qū)間[-2,2]上是增函數(shù), 所以f(-1)

15、 A.-50 B.0 C.2 D.50 [解析] ∵f(x)是定義域為(-∞,+∞)的奇函數(shù), ∴f(0)=0, f(-x)=-f(x),① 又∵f(1-x)=f(1+x),∴f(-x)=f(2+x),② 由①②得f(2+x)=-f(x),③ 用2+x代替x得f(4+x)=-f(2+x).④ 由③④得f(x)=f(x+4), ∴f(x)的最小正周期為4. 由于f(1-x)=f(1+x),f(1)=2, 故令x=1,得f(0)=f(2)=0, 令x=2,得f(3)=f(-1)=-f(1)=-2, 令x=3,得f(4)=f(-2)=-f(2)=0, 故

16、f(1)+f(2)+f(3)+f(4)=2+0-2+0=0, 所以f(1)+f(2)+f(3)+…+f(50)=12×0+f(1)+f(2)=0+2+0=2.故選C. [答案] C 2.(2018·全國卷Ⅲ)函數(shù)y=-x4+x2+2的圖象大致為(  ) [解析] ∵f(x)=-x4+x2+2,∴f′(x)=-4x3+2x,令f′(x)>0,解得x<-或0,此時,f(x)遞減.由此可得f(x)的大致圖象.故選D. [答案] D 3.(2017·天津卷)已知奇函數(shù)f(x)在R上是增函數(shù),g(x)=xf(x).若a=g

17、(-log25.1),b=g(20.8),c=g(3),則a,b,c的大小關系為(  ) A.a(chǎn)0時,f(x)>f(0)=0,當x1>x2>0時,f(x1)>f(x2)>0,∴x1f(x1)>x2f(x2),∴g(x)在(0,+∞)上單調(diào)遞增,且g(x)=xf(x)是偶函數(shù),∴a=g(-log25.1)=g(log25.1).2

18、[答案] C 4.(2017·全國卷Ⅲ)設函數(shù)f(x)=則滿足f(x)+f>1的x的取值范圍是________. [解析] 當x>時,f(x)+f=2x+2x->2x>>1; 當02x>1;當x≤0時,f(x)+f=x+1++1=2x+,∴f(x)+f>1?2x+>1?x>-,即-

19、∴f(15)=f(-1)=,f=cos=, ∴f[f(15)]=f=. [答案]  1.高考對此部分內(nèi)容的命題多集中于函數(shù)的概念、函數(shù)的性質(zhì)及分段函數(shù)等方面,多以選擇、填空題形式考查,一般出現(xiàn)在第5~10或第13~15題的位置上,難度一般.主要考查函數(shù)的定義域,分段函數(shù)求值或分段函數(shù)中參數(shù)的求解及函數(shù)圖象的判斷. 2.此部分內(nèi)容有時出現(xiàn)在選擇、填空題壓軸題的位置,多與導數(shù)、不等式、創(chuàng)新性問題結合命題,難度較大. 熱點課題4 動點變化中函數(shù)圖象辨析 [感悟體驗] 1.(2018·長沙模擬)如圖,圓O的半徑為1,A是圓上的定點,P是圓上的動點,角x的始邊為射

20、線OA,終邊為射線OP,過點P作直線OA的垂線,垂足為M.將點M到直線OP的距離表示成x的函數(shù)f(x),則y=f(x)在[0,π]的圖象大致為(  ) [解析] 由題意知,f(x)=|cosx|·sinx,當x∈時,f(x)=cosx·sinx=sin2x;當x∈時,f(x)=-cosx·sinx=-sin2x,故選B. [答案] B 2.(2018·南昌二模)如圖,正方體ABCD-A1B1C1D1的棱長為1,E,F(xiàn)分別是棱A1B1,CD的中點,點M是EF上的動點(不與E,F(xiàn)重合),F(xiàn)M=x,過點M、直線AB的平面將正方體分成上下兩部分,記下面那部分的體積為V(x),則函數(shù)V

21、(x)的大致圖象是(  ) [解析] 當x∈時,V(x)增長的速度越來越快,即變化率越來越大;當x∈時,V(x)增長的速度越來越慢,即變化率越來越小,故選C. [答案] C 專題跟蹤訓練(十) 一、選擇題 1.(2018·河南濮陽檢測)函數(shù)f(x)=log2(1-2x)+的定義域為(  ) A. B. C.(-1,0)∪ D.(-∞,-1)∪ [解析] 要使函數(shù)有意義,需滿足解得x<且x≠-1,故函數(shù)的定義域為(-∞,-1)∪. [答案] D 2.(2018·山東濰坊質(zhì)檢)下列函數(shù)中,既是偶函數(shù),又在(0,1)上單調(diào)遞增的是(  ) A.y=|log3

22、x| B.y=x3 C.y=e|x| D.y=cos|x| [解析] A中函數(shù)是非奇非偶函數(shù),B中函數(shù)是奇函數(shù),D中函數(shù)在(0,1)上單調(diào)遞減,均不符合要求,只有C正確. [答案] C 3.(2018·湖北襄陽三模)已知函數(shù)f(x)=則f(2)=(  ) A. B.- C.-3 D.3 [解析] 由題意,知f(2)=f(1)+1=f(0)+2=cos0+2=3,故選D. [答案] D 4.(2018·太原階段測評)函數(shù)y=x+1的圖象關于直線y=x對稱的圖象大致是(  ) [解析] 因為y=x+1的圖象過點(0,2),且在R上單調(diào)遞減,所以該函數(shù)關于

23、直線y=x對稱的圖象恒過點(2,0),且在定義域內(nèi)單調(diào)遞減,故選A. [答案] A 5.(2018·石家莊高三檢測)若函數(shù)y=f(2x+1)是偶函數(shù),則函數(shù)y=f(x)的圖象的對稱軸方程是(  ) A.x=1 B.x=-1 C.x=2 D.x=-2 [解析] ∵f(2x+1)是偶函數(shù),∴f(2x+1)=f(-2x+1)?f(x)=f(2-x),∴f(x)圖象的對稱軸為直線x=1,故選A. [答案] A 6.(2018·山東濟寧二模)已知函數(shù)y=f(x)是R上的偶函數(shù),對任意x1,x2∈(0,+∞),都有(x1-x2)·[f(x1)-f(x2)]<0.設a=ln,b=(ln

24、π)2,c=ln,則(  ) A.f(a)>f(b)>f(c) B.f(b)>f(a)>f(c) C.f(c)>f(a)>f(b) D.f(c)>f(b)>f(a) [解析] 由題意易知f(x)在(0,+∞)上是減函數(shù),又 ∵|a|=lnπ>1,b=(lnπ)2>|a|,0f(|a|)>f(b).又由題意知f(a)=f(|a|),∴f(c)>f(a)>f(b).故選C. [答案] C 7.(2018·山西四校二次聯(lián)考)“a≤0”是“函數(shù)f(x)=|(ax-1)x|在(0,+∞)內(nèi)單調(diào)遞增”的(  ) A.充分不必要條件 B.必要不充分條件

25、 C.充分必要條件 D.既不充分也不必要條件 [解析] 當a=0時,f(x)=|x|在(0,+∞)上單調(diào)遞增;當a<0時,由f(x)=|(ax-1)x|=0得x=0或x=<0,結合圖象知f(x)在(0,+∞)上單調(diào)遞增,所以充分性成立,反之必要性也成立.綜上所述,“a≤0”是“f(x)=|(ax-1)x|在(0,+∞)上單調(diào)遞增”的充要條件,故選C. [答案] C 8.(2018·安徽淮北一模)函數(shù)f(x)=+ln|x|的圖象大致為(  ) [解析] 當x<0時,函數(shù)f(x)=+ln(-x),易知函數(shù)f(x)=+ln(-x)在(-∞,0)上遞減,排除C,D;當x>0時,函數(shù)f(

26、x)=+lnx,f(2)=+ln2≠2,故排除A,選B. [答案] B 9.(2018·山東濟寧一模)已知函數(shù)f(x)是(-∞,+∞)上的奇函數(shù),且f(x)的圖象關于x=1對稱,當x∈[0,1]時,f(x)=2x-1.則f(2017)+f(2018)的值為(  ) A.-2 B.-1 C.0 D.1 [解析] ∵函數(shù)f(x)是(-∞,+∞)上的奇函數(shù),∴f(-x)=-f(x),由f(x)的圖象關于x=1對稱,得f(1+x)=f(1-x),∴f(x)=f(2-x)=-f(-x),∴f(4-x)=-f(2-x)=f(-x),∴f(x)的周期T=4.∵當x∈[0,1]時,f(x

27、)=2x-1.∴f(2017)+f(2018)=f(1)+f(2)=f(1)+f(0)=2-1+1-1=1.故選D. [答案] D 10.如圖,已知l1⊥l2,圓心在l1上、半徑為1 m的圓O在t=0時與l2相切于點A,圓O沿l1以1 m/s的速度勻速向上移動,圓被直線l2所截上方圓弧長記為x,令y=cosx,則y與時間t(0≤t≤1,單位:s)的函數(shù)y=f(t)的圖象大致為(  ) [解析]  如圖,設∠MON=α,由弧長公式知x=α. 在Rt△AOM中,|AO|=1-t,cos==1-t, ∴y=cosx=2cos2-1=2(1-t)2-1.又0≤t≤1,故選B.

28、 [答案] B 11.(2018·安徽池州模擬)已知函數(shù)的定義域為R,且滿足下列三個條件: ①對任意的x1,x2∈[4,8],當x10; ②f(x+4)=-f(x); ③y=f(x+4)是偶函數(shù); 若a=f(6),b=f(11),c=f(2017),則a,b,c的大小關系正確的是(  ) A.a(chǎn)

29、=f(5),c=f(2017)=f(1)=f(7). ∵對任意的x1,x2∈[4,8],當x10,∴函數(shù)f(x)在[4,8]上單調(diào)遞增,∴b

30、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i=0,i=2×=m,所以(xi+yi)=m. [答案] B 二、填空題 13.(2018·石家莊質(zhì)檢)函數(shù)的定義域為________. [解析] 由題意得解得

31、--(a+2), 則a+2=-(a+2),即a+2=0,則a=-2. 解法二:由題意知f(1)=-f(-1),即3(a+1)=a-1,得a=-2, 將a=-2代入f(x)的解析式,得f(x)=,經(jīng)檢驗,對任意x∈(-∞,0)∪(0,+∞),都滿足f(-x)=-f(x),故a=-2. [答案]?。? 15.(2018·河北石家莊一模)已知奇函數(shù)f(x)在x>0時單調(diào)遞增,且f(1)=0,若f(x-1)>0,則x的取值范圍為________. [解析] ∵奇函數(shù)f(x)在(0,+∞)上單調(diào)遞增,且f(1)=0,∴函數(shù)f(x)在(-∞,0)上單調(diào)遞增,且f(-1)=0,則-1

32、>1時,f(x)>0;x<-1或00即-11,解得02. [答案] (0,1)∪(2,+∞) 16.(2018·河南許昌二模)已知函數(shù)f(x)=的最大值為M,最小值為m,則M+m等于________. [解析] f(x)==2+, 設g(x)=,則g(-x)=-g(x)(x∈R), ∴g(x)為奇函數(shù),∴g(x)max+g(x)min=0. ∵M=f(x)max=2+g(x)max, m=f(x)min=2+g(x)min, ∴M+m=2+g(x)max+2+g(x)min=4. [答案] 4

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