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2012届高考数学知识复习函数讲义

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高中数学复习讲义 第二章 函数A
【知识导读】


【方法点拨】
函数是中学数学中最重要,最基础的内容之一,是学习高等数学的基础.高中函数以具体的幂函数,指数函数,对数函数和三角函数的概念,性质和图像为主要研究对象,适当研究分段函数,含绝对值的函数和抽象函数;同时要对初中所学二次函数作深入理解.
1.活用“定义法”解题.定义是一切法则与性质的基础,是解题的基本出发点.利用定义,可直接判断所给的对应是否满足函数的条件,证明或判断函数的单调性和奇偶性等.
2.重视“数形结合思想”渗透.“数缺形时少直观,形缺数时难入微”.当你所研究的问题较为抽象时,当你的思维陷入困境时,当你对杂乱无章的条件感到头绪混乱时,一个很好的建议:画个图像!利用图形的直观性,可迅速地破解问题,乃至最终解决问题.
3.强化“分类讨论思想”应用.分类讨论是一种逻辑方法,是一种重要的数学思想,同时也是一种重要的解题策略,它体现了化整为零、积零为整的思想与归类整理的方法.进行分类讨论时,我们要遵循的原则是:分类的对象是确定的,标准是统一的,不遗漏、不重复,科学地划分,分清主次,不越级讨论。其中最重要的一条是“不漏不重”.
4.掌握“函数与方程思想”.函数与方程思想是最重要,最基本的数学思想方法之一,它在整个高中数学中的地位与作用很高.函数的思想包括运用函数的概念和性质去分析问题,转化问题和解决问题.



第1课 函数的概念
【考点导读】
1.在体会函数是描述变量之间的依赖关系的重要数学模型的基础上,通过集合与对应的语言刻画函数,体会对应关系在刻画函数概念中的作用;了解构成函数的要素,会求一些简单函数的定义域和值域.
2.准确理解函数的概念,能根据函数的三要素判断两个函数是否为同一函数.
【基础练习】
1.设有函数组:① , ;② , ;③ , ;④ , ;⑤ , .其中表示同一个函数的有___②④⑤___.
2.设集合 , ,从 到 有四种对应如图所示:

其中能表示为 到 的函数关系的有_____②③____.
3.写出下列函数定义域:
(1) 的定义域为______________; (2) 的定义域为______________;
(3) 的定义域为______________; (4) 的定义域为_________________.
4.已知三个函数:(1) ; (2) ; (3) .写出使各函数式有意义时, , 的约束条件:
(1)______________________; (2)______________________; (3)______________________________.
5.写出下列函数值域:
(1) , ;值域是 .
(2) ; 值域是 .
(3) , . 值域是 .

【范例解析】
例1.设有函数组:① , ;② , ;
③ , ;④ , .其中表示同一个函数的有③④.
分析:判断两个函数是否为同一函数,关键看函数的三要素是否相同.
解:在①中, 的定义域为 , 的定义域为 ,故不是同一函数;在②中, 的定义域为 , 的定义域为 ,故不是同一函数;③④是同一函数.
点评:两个函数当它们的三要素完全相同时,才能表示同一函数.而当一个函数定义域和对应法则确定时,它的值域也就确定,故判断两个函数是否为同一函数,只需判断它的定义域和对应法则是否相同即可.
例2.求下列函数的定义域:① ; ② ;
解:(1)① 由题意得: 解得 且 或 且 ,
故定义域为 .
② 由题意得: ,解得 ,故定义域为 .
例3.求下列函数的值域:
(1) , ;
(2) ;
(3) .
分析:运用配方法,逆求法,换元法等方法求函数值域.
(1)解: , , 函数的值域为 ;
(2)解法一:由 , ,则 , ,故函数值域为 .
解法二:由 ,则 , , , ,故函数值域为 .
(3)解:令 ,则 , ,
当 时, ,故函数值域为 .
点评:二次函数或二次函数型的函数求值域可用配方法;逆求法利用函数有界性求函数的值域;用换元法求函数的值域应注意新元的取值范围.

【反馈演练】
1.函数f(x)= 的定义域是___________.
2.函数 的定义域为_________________.
3. 函数 的值域为________________.
4. 函数 的值域为_____________.
5.函数 的定义域为_____________________.
6.记函数f(x)= 的定义域为A,g(x)=lg[(x-a-1)(2a-x)](a<1) 的定义域为B.
(1) 求A;
(2) 若B A,求实数a的取值范围.
解:(1)由2- ≥0,得 ≥0,x<-1或x≥1, 即A=(-∞,-1)∪[1,+ ∞) .
(2) 由(x-a-1)(2a-x)>0,得(x-a-1)(x-2a)<0.
∵a<1,∴a+1>2a,∴B=(2a,a+1) .
∵B A, ∴2a≥1或a+1≤-1,即a≥ 或a≤-2,而a<1,
∴ ≤a<1或a≤-2,故当B A时, 实数a的取值范围是(-∞,-2]∪[ ,1).

第2课 函数的表示方法
【考点导读】
1.会根据不同的需要选择恰当的方法(如图像法,列表法,解析法)表示函数.
2.求解析式一般有四种情况:(1)根据某个实际问题须建立一种函数关系式;(2)给出函数特征,利用待定系数法求解析式;(3)换元法求解析式;(4)解方程组法求解析式.
【基础练习】
1.设函数 , ,则 _________; __________.
2.设函数 , ,则 _____3_______; ; .
3.已知函数 是一次函数,且 , ,则 __15___.
4.设f(x)= ,则f[f( )]=_____________.
5.如图所示的图象所表示的函数解析式为__________________________.
【范例解析】
例1.已知二次函数 的最小值等于4,且 ,求 的解析式.
分析:给出函数特征,可用待定系数法求解.
解法一:设 ,则 解得
故所求的解析式为 .
解法二: , 抛物线 有对称轴 .故可设 .
将点 代入解得 .故所求的解析式为 .
解法三:设 ,由 ,知 有两个根0,2,
可设 , ,
将点 代入解得 .故所求的解析式为 .
点评:三种解法均是待定系数法,也是求二次函数解析式常用的三种形式:一般式,顶点式,零点式.
例2.甲同学家到乙同学家的途中有一公园,甲从家到公园的距离与乙从家到公园的距离都是2km,甲10时出发前往乙家.如图,表示甲从出发到乙家为止经过的路程y(km)与时间x(分)的关系.试写出 的函数解析式.

分析:理解题意,根据图像待定系数法求解析式.
解:当 时,直线方程为 ,当 时,直线方程为 ,

点评:建立函数的解析式是解决实际问题的关键,把题中文字语言描述的数学关系用数学符号语言表达.要注意求出解析式后,一定要写出其定义域.
【反馈演练】
1.若 , ,则 ( D )
  A.      B.     C.   D.
2.已知 ,且 ,则m等于________.
3. 已知函数f(x)和g(x)的图象关于原点对称,且f(x)=x2+2x.求函数g(x)的解析式.
解:设函数 的图象上任意一点 关于原点的对称点为 ,

∵点 在函数 的图象上
∴ .

第3课 函数的单调性
【考点导读】
1.理解函数单调性,最大(小)值及其几何意义;
2.会运用单调性的定义判断或证明一些函数的增减性.
【基础练习】
1.下列函数中:
① ; ② ; ③ ; ④ .
其中,在区间(0,2)上是递增函数的序号有___②___.
2.函数 的递增区间是___ R ___.
3.函数 的递减区间是__________.
4.已知函数 在定义域R上是单调减函数,且 ,则实数a的取值范围__________.
5.已知下列命题:
①定义在 上的函数 满足 ,则函数 是 上的增函数;
②定义在 上的函数 满足 ,则函数 在 上不是减函数;
③定义在 上的函数 在区间 上是增函数,在区间 上也是增函数,则函数 在 上是增函数;
④定义在 上的函数 在区间 上是增函数,在区间 上也是增函数,则函数 在 上是增函数.
其中正确命题的序号有_____②______.
【范例解析】
例 . 求证:(1)函数 在区间 上是单调递增函数;
(2)函数 在区间 和 上都是单调递增函数.
分析:利用单调性的定义证明函数的单调性,注意符号的确定.
证明:(1)对于区间 内的任意两个值 , ,且 ,
因为

又 ,则 , ,得 ,
故 ,即 ,即 .
所以,函数 在区间 上是单调增函数.
(2)对于区间 内的任意两个值 , ,且 ,
因为 ,
又 ,则 , , 得,
故 ,即 ,即 .
所以,函数 在区间 上是单调增函数.
同理,对于区间 ,函数 是单调增函数;
所以,函数 在区间 和 上都是单调增函数.
点评:利用单调性定义证明函数的单调性,一般分三步骤:(1)在给定区间内任意取两值 , ;(2)作差 ,化成因式的乘积并判断符号;(3)给出结论.
例2.确定函数 的单调性.
分析:作差后,符号的确定是关键.
解:由 ,得定义域为 .对于区间 内的任意两个值 , ,且 ,

又 , ,
,即 .
所以, 在区间 上是增函数.
点评:运用有理化可以对含根号的式子进行符号的确定.


【反馈演练】
1.已知函数 ,则该函数在 上单调递__减__,(填“增”“减”)值域为_________.
2.已知函数 在 上是减函数,在 上是增函数,则 __25___.
3. 函数 的单调递增区间为 .
4. 函数 的单调递减区间为 .
5. 已知函数 在区间 上是增函数,求实数a的取值范围.
解:设对于区间 内的任意两个值 , ,且 ,
则 ,
, , 得, , ,即 .

第4课 函数的奇偶性
【考点导读】
1.了解函数奇偶性的含义,能利用定义判断一些简单函数的奇偶性;
2.定义域对奇偶性的影响:定义域关于原点对称是函数为奇函数或偶函数的必要但不充分条件;不具备上述对称性的,既不是奇函数,也不是偶函数.
【基础练习】
1.给出4个函数:① ;② ;③ ;④ .
其中奇函数的有___①④___;偶函数的有____②____;既不是奇函数也不是偶函数的有____③____.
2. 设函数 为奇函数,则实数 -1 .
3.下列函数中,在其定义域内既是奇函数又是减函数的是( A )
A. B. C. D.
【范例解析】
例1.判断下列函数的奇偶性:
(1) ; (2) ;
(3) ; (4) ;
(5) ; (6)
分析:判断函数的奇偶性,先看定义域是否关于原点对称,再利用定义判断.
解:(1)定义域为 ,关于原点对称; ,
所以 为偶函数.
(2)定义域为 ,关于原点对称; ,
,故 为奇函数.
(3)定义域为 ,关于原点对称; , 且 ,
所以 既为奇函数又为偶函数.
(4)定义域为 ,不关于原点对称;故 既不是奇函数也不是偶函数.
(5)定义域为 ,关于原点对称; , ,则 且 ,故 既不是奇函数也不是偶函数.
(6)定义域为 ,关于原点对称;
, 又 ,
,故 为奇函数.
点评:判断函数的奇偶性,应首先注意其定义域是否关于原点对称;其次,利用定义即 或 判断,注意定义的等价形式 或 .
例2. 已知定义在 上的函数 是奇函数,且当 时, ,求函数 的解析式,并指出它的单调区间.
分析:奇函数若在原点有定义,则 .
解:设 ,则 , .
又 是奇函数, , .
当 时, .
综上, 的解析式为 .
作出 的图像,可得增区间为 , ,减区间为 , .
点评:(1)求解析式时 的情况不能漏;(2)两个单调区间之间一般不用“ ”连接;(3)利用奇偶性求解析式一般是通过“ ”实现转化;(4)根据图像写单调区间.

【反馈演练】
1.已知定义域为R的函数 在区间 上为减函数,且函数 为偶函数,则( D )
A. B. C. D.
2. 在 上定义的函数 是偶函数,且 ,若 在区间 是减函数,则函数 ( B )
A.在区间 上是增函数,区间 上是增函数
B.在区间 上是增函数,区间 上是减函数
C.在区间 上是减函数,区间 上是增函数
D.在区间 上是减函数,区间 上是减函数
3. 设 ,则使函数 的定义域为R且为奇函数的所有 的值为____1,3 ___.
4.设函数 为奇函数, 则 ________.
5.若函数 是定义在R上的偶函数,在 上是减函数,且 ,则使得 的x的取
值范围是(-2,2).
6. 已知函数 是奇函数.又 , ,求a,b,c的值;
解:由 ,得 ,得 .又 ,得 ,
而 ,得 ,解得 .又 , 或1.
若 ,则 ,应舍去;若 ,则 .
所以, .
综上,可知 的值域为 .


第5 课 函数的图像
【考点导读】
1.掌握基本初等函数的图像特征,学会运用函数的图像理解和研究函数的性质;
2.掌握画图像的基本方法:描点法和图像变换法.
【基础练习】
1.根据下列各函数式的变换,在箭头上填写对应函数图像的变换:
(1) ;
(2) .
2.作出下列各个函数图像的示意图:
(1) ; (2) ; (3) .
解:(1)将 的图像向下平移1个单位,可得 的图像.图略;
(2)将 的图像向右平移2个单位,可得 的图像.图略;
(3)由 ,将 的图像先向右平移1个单位,得 的图像,再向下平移1个单位,可得 的图像.如下图所示:

3.作出下列各个函数图像的示意图:
(1) ; (2) ; (3) ; (4) .
解:(1)作 的图像关于y轴的对称图像,如图1所示;
(2)作 的图像关于x轴的对称图像,如图2所示;
(3)作 的图像及它关于y轴的对称图像,如图3所示;
(4)作 的图像,并将x轴下方的部分翻折到x轴上方,如图4所示.

4. 函数 的图象是( B )


【范例解析】
例1.作出函数 及 , , , , 的图像.
分析:根据图像变换得到相应函数的图像.
解: 与 的图像关于y轴对称;
与 的图像关于x轴对称;
将 的图像向左平移2个单位得到 的图像;
保留 的图像在x轴上方的部分,将x轴下方的部分关于x轴翻折上去,并去掉原下方的部分;
将 的图像在y轴右边的部分沿y轴翻折到y轴的左边部分替代原y轴左边部分,并保留 在y轴右边部分.图略.
点评:图像变换的类型主要有平移变换,对称变换两种.平移变换:左“+”右“-”,上“+”下“-”;对称变换: 与 的图像关于y轴对称;
与 的图像关于x轴对称; 与 的图像关于原点对称;
保留 的图像在x轴上方的部分,将x轴下方的部分关于x轴翻折上去,并去掉原下方的部分;
将 的图像在y轴右边的部分沿y轴翻折到y轴的左边部分替代原y轴左边部分,并保留 在y轴右边部分.
例2.设函数 .
(1)在区间 上画出函数 的图像;
(2)设集合 . 试判断集合 和 之间的关系,并给出证明.

分析:根据图像变换得到 的图像,第(3)问实质是恒成立问题.
解:(1)

(2)方程 的解分别是 和 ,由于 在 和 上单调递减,在 和 上单调递增,因此 .
由于 .

【反馈演练】
1.函数 的图象是( B )

2. 为了得到函数 的图象,可以把函数 的图象向右平移1个单位长度得到.
3.已知函数 的图象有公共点A,且点A的横坐标为2,则 = .
4.设f(x)是定义在R上的奇函数,且y=f (x)的图象关于直线 对称,则
f (1)+ f (2)+ f (3)+ f (4)+ f (5)=_____0____ .
5. 作出下列函数的简图:
(1) ; (2) ; (3) .

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