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宝鸡老师整理全国卷—抽象函数有魅力探究通法更给力

balukai 2025-05-28 15:28:43 文章精选 21 ℃

=- x3

3 + x(x > 0),h′(x) =- x2 + 1 =

-(x+1)(x-1),当x∈ (0,1)时,h′(x)>0,h(x)在(0,1)上单调递增,当x∈(1,+∞)时,h′(x)<0,

h(x)在(1,+∞)上单调递减,∴x=1是h(x)的唯一极值点且是极大值点,因此x=1也是h(x)的最大值

点,所以h(x)的最大值为h(1)= 23,结合y=h(x)

的图象(如图5)可知:当m> 23时,函数g(x)无零

点;当m= 23或m≤0时,函数g(x)有且只有一个

零点;当0<m< 23时,函数g(x)有两个零点.

图5

  新课标下的高考越来越注重对学生的综合能力的考

查,近几年的数学高考中频频出现零点问题,注重数学思想方法的考查,其形式逐渐多样化,题型有选择题、填空题和综合题,但都与基本初等函数、三角函数和导数知识密不可分.

抽象函数有魅力 探究通法更给力

李文明

(福建省福州华侨中学,350004)

所谓抽象函数,是指没有给出明确的解析式,只给出函数某些特征或性质的函数,高考命题中抽象函数之所以经久不衰,常考常新,正是"题在课外,根在课内"的具体体现;抽象函数在高考命题中之所以独具魅力,倍受青睐,其主要原因是抽象函数往往是一类具体函数的本质特征的高度概括,考查有关函数的某些性质时,不受具体函数的制约,与具体函数相比较其抽象性更强,灵活性更大,思想性更深,挑战性更高,在教学过程中如何应对这种更高观点的函数问题,关键是要重视函数基础知识的学习,强基固本,减少"花拳绣腿"、"一招一式",重视由浅入深,由表及里,循序渐进,重视通性通法的概括与提炼,以不变应万变.解决抽象函数问题最常用最给力的方法是以下5种方法或其中某些方法的综合.

一、定义法此法的关键是要准确把握函数的定义域、值域、

单调性、奇偶性、周期性、反函数等概念的定义,并能恰当自觉应用.

例1 (2013年 高 考 大 纲 版 理 科4)已 知 函 数f(x)的定义域为(-1,0),则函数f(2x+1)的定义域为 (  )

(A)(-1,1).     (B)(-1,-12).

(C)(-1,0). (D)(12,1).

解析 定义域是指函数解析表达式中自变量x的取值范围,由此可得-1<2x+1<0-1<x

<-12,故选(B),题目虽然简单,但是概念性很强.

例2 (广东理科4)设函数f(x)和g(x)分别是R上的偶函数和奇函数,则下列结论恒成立的是 (  )

(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.例3 (全国卷Ⅰ理3文5)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)是偶函数.(D)f(x)g(x)是奇函数.两道考题如出一辙,相关性不言而喻,都是考查

函数奇偶性的定义,

例 2  解 析f(-x)=f(x)g(-x)=-g(x })f(- x)+

g(-x)=f(x)+ g(x),所以选项(A)是正确的.同理可解例3(略).

84 数学通讯 ———2015年第4期(上半月)            ·复习参考·

例4 (湖南理13)设函数y=f(x)存在反函数y=f-1(x),且函数y=x-f(x)图像过点(1,2),则函数y=f-1(x)-x图像一定过点

.例5 (上海理科)对区间I上有定义

的函数g(x),记g(I)={y|y=g(x),x∈I},已知定义域为[0,3]的函数y=f(x)有反函数y=f-1(x),且f-1([0,1))= [1,2),f-1((2,4])=[0,1),若 方 程f(x)-x =0有 解 x0,则 x0= .

例4、例5又是有不解之缘的 两 道"姊 妹 题",根据反函数的定义,只有"一一对应"的函数才有反函数.

例5解析(例4略) 由f-1([0,1))=[1,2),f-1((2,4])=[0,1)得f([1,2))=[0,1),f([0,1))=(2,4],所以f([2,3])∈(-∞,0)∪[1,2]

∪ (4,+∞)x0 =2.例6 (2008年安徽理11)若函数f(x),g(x)

分别 是 R上 的 奇 函 数、偶 函 数,且 满 足f(x)-g(x)=ex,则有 (  )

(A)f(2)<f(3)<g(0).(B)g(0)<f(3)<f(2).(C)f(2)<g(0)<f(3).(D)g(0)<f(2)<f(3).解析   根 据 函 数 奇 偶 性 定 义,由 已 知 得

f(-x)-g(-x)=e-xf(x)+g(x)=-e-x,所

以f(x)=ex-e-x2

,g(x)=-ex+e-x2 f′

(x)=

ex+e-x2 >0

,g(0)=-1,所以f(x)是R上的增函

数,所以g(0)<f(2)<f(3),故选(D).例7 (2014年 湖 南 理3)已 知 函 数f(x),

g(x)分别 是 定 义 在 R上 的 奇 函 数 和 偶 函 数,且f(x)-g(x)=x3+x2+1,则f(1)+g(1)=

(   )(A)-3. (B)-1.(C)1. (D)3.解析  f(-1)-g(-1)=-(f(1)+g(1))

= (-1)3+(-1)2+1f(1)+g(1)=-1,故答案为(B).

例8 (广东理科10)设f(x),g(x),h(x)是R上的任意实值函数,如下定义两个函数(fg)和(fg),对于任意的x∈R,(fg)=f(g(x));(fg)=f(x)g(x),则 下 列 等 式 恒 成立的是 (  )

(A)((fg)h)(x)=((fh)(gh))(x).(B)((fg)h)(x)=((fh)(gh))(x).(C)((fg)h)(x)=((fh)(gh))(x).

(D)((fg)h)(x)=((fh)(gh))(x).这是一道"新定义"题,理解定义是关键,解析 对于选项(A),左边=(f(g(x))h(x),右

边 = (f(x)h(x)) (g(x)h(x))= f(g(x)h(x))h(g(x)h(x)),左边 ≠ 右边,所以(A)是错误的,对于选 项 (B),左 边 = f(h(x))g(h(x)),右 边 =f(h(x))g(h(x)),左边=右边,所以选项(B)是正确的,同理可证其它选项是错误的.

二、赋值法根据函 数 的 定 义 域 和 题 目 的 特 征,适 当 选 取

某些"特殊值",使问题获得解决的方法就是"赋值法",特值的选取是难点,需要有一定的前瞻性,要敢于尝试,不怕失败.

例9 (复旦大学自主招生)已知定义在 R 上 的 函 数 f(x)(x ≠ 1)满 足 f(x)+

2f(x+2002x-1) = 4015 - x, 则 f(2004)

= .解 析  (变 换 角 度 直 击 目 标)令 x =

2004f(2004)+2f(2)=4015-2004 ①令x=2f(2)+2f(2004)=4015-2 ②②×2-① 整理得f(2004)=2005.例10 (2009年四川理科12)已知函数f(x)

是定义在R上的不恒 为 零 的 偶 函 数,且 对 任 意 的实 数 x 都 有xf(x+1)= (1+x)f(x),则

f(f(52))的值是 (  )

(A)0. (B)12.

(C)1. (D)52.

解析   令x=0f(0)=0;

令x=- 12 -12f(12)= 12f

(- 12)=

12f(12)f(12

)=0;

令x=1212f(32)=32f

(12)=0f(32

=0;

令x=3232f(52)=52f

(32)=0f(52

=0f(f(52))=f(0)=0.

例11 (陕西理科11)定义在R上的函 数f(x)满足f(x+y)=f(x)+f(y)+2xy(x,y∈R),f(1)=2,则f(-3)等于 (   )

(A)2.  (B)3.  (C)6.  (D)8.解析   令x=y=0f(0)=0;令x=-1,y=-2f(-3)=f(-1)+

94·复习参考·              数学通讯 ———第4期(上半月)

f(-2)+4;令x=-1,y=1f(-1)+f(1)=2,又

f(1)=2f(-1)=0;令x=y=-1f(-2)=2f(-1)+2

f(-2)=2,所以f(-3)=6,选(C).三、构造法根据问题的 具 体"特 征",恰 如 其 分 构 造 数 学

模型,从而使问题得到解决的方法称之为构造法,构造在一定意义 上 讲 有 一 定 的 创 造 性,需 要 有 扎实的基础知识底蕴,高屋建瓴,居高临下.

例12 (2007年陕西高考理科第11题)f(x)是定义在(0,+ ∞)上 的 非 负 可 导 函 数,且 满 足xf′(x)+f(x)≤0,对任意正数a,b,若a<b,则必有 (  )

(A)af(b)≤bf(a). (B)bf(a)≤af(b).(C)af(a)≤b. (D)bf(b)≤a.解析   由函数积的导数公式"构造可导函数的

积"得,x∈(0,+∞),[xf(x)]′≤0,所以函数xf(x)在(0,+∞)上不单调递增,因此f(x)在(0,+∞)上不单调递增,a>0,b>0,a<bf(a)≥f(b)≥0,所以af(b)≤bf(a),故选(A).

例13 (天津高考文科第10题)设函数f(x)在 R 上 的 导 数 为f′(x),且2f(x)+xf′(x)>x2,则下面的不等式在R上恒成立的是

(  )(A)f(x)>0. (B)f(x)<0.(C)f(x)>x. (D)f(x)<x.解析   两年后的考题有了新的变化,导数公

式不是直接可见,而 是 更 加 隐 蔽,我 们 继 续"构 造可导函数的积".

当x>0时,由已知得2xf(x)+x2 f′(x)>x3

>0[x2 f(x)]′>0,所以x2 f(x)在(0,+∞)上单调递增 x2 f(x)>0f(x)>0.

又 当x<0时,由已知得2xf(x)+x2 f′(x)<x3<0[x2 f(x)]′<0,所以x2 f(x)在(-∞,0)上单调递减 x2 f(x)>0f(x)>0,当x=0时,f(0)>0.

所以,选(A).例14 (辽宁文理11)函数f(x)的定

义域为R,f(-1)=2,对任意x∈R,f′(x)>2,则f(x)>2x+4的解集为 (   )

(A)(-1,1).       (B)(-1,+∞).(C)(-∞,-1). (D)(-∞,+∞).解析  "构 造 可 导 函 数 的 差",由 已 知 得

[f(x)-(2x+4)]′=f′(x)-2>0,所以f(x)-(2x+4)在R上单调递增;又f(-1)-[2×(-1)+4]=0,因此,当x∈(-1,+∞)时,f(x)-(2x+4)>0,故选(B).

例15 (2008重庆高考理)若定义在R上的函数f(x)满足:对任意x1,x2∈R,,有f(x1+x2)=f(x1)+f(x2)+1,下列说法一定正确的是 (  )

(A)f(x)为奇函数.(B)f(x)为偶函数.(C)f(x)+1为奇函数.(D)f(x)+1为偶函数.解析 因为抽象函数是指满足题设条件的一

类函数,具有任意性,因此我们可以恰当构造特殊的"模特 函 数",体 现 由 一 般 到 特 殊 的 数 学 思 想,"构造一次函数"———f(x)=kx-1(k≠0),(这个模特函 数 的 构 造 源 于 对 一 次 函 数 线 性 特 征 的 提

炼)则f(x)满足题设条件,所以f(x)+1是奇函数,故选(C).

例16 (2010年重庆高考理)已知函数f(x)

满 足:f(1)=14,4f(x)f(y)=f(x+y)+f(x-

y)(x,y∈R),则f(2010)= .

解 析  "构 造 余 弦 函 数"———f(x)= 12

cosπ3x(这个模特函数的构造源于对"和差化积公

式"透彻理解),容易验证f(x)满足题设条件,所以

f(2010)= 12cos 370π=12.

例17 (2014全 国 大 纲 卷(文12))奇 函 数f(x)的定 义 域 为 R,若f(x+2)为 偶 函 数,且f(1)=1,则f(8)+f(9)= (  )

(A)-2.       (B)-1.(C)0. (D)1.解 析  "构 造 正 弦 函 数"———f(x)= 槡2

sinπ4x(这个模特函数的构造源于对正弦、余弦函

数关系的把握),容易验证f(x)满足题设条件,所

以f(8)+f(9)=槡2(sin 2π+sin9π4)=槡2(0+

槡22)=1,通过构造特殊函数我们发现了命题背后

所隐藏的"秘 密",这 些 抽 象 函 数 可 能 就 是 由 具 体函数抽象所得.

四、递推法递推是 一 种 重 要 的 数 学 思 想 理 念,在 研 究 数

列问题时发挥了 不 可 替 代 的 作 用,在 研 究 抽 象 函数时要不断渗透 和 强 化,使 其 成 为 解 决 数 学 问 题时的一种自觉.

例18 (武汉 大 学 自 主 招 生)已 知 函 数f(x)是定义在R 上 的 函 数,并 满 足f(x+2)=

- 1f(x),当2≤x≤3时,f(x)=x,则f(5.5)=

05 数学通讯 ———第4期(上半月)            ·复习参考·

(  )(A)5.5.    (B)-5.5.(C)-2.5. (D)2.5.例19 (2008年四川理11文9)定义在R上的

函数f(x)满足:f(x)·f(x+2)=13,f(1)=2,则f(99)= (  )

(A)13. (B)2

(C)132.(D)213.

这也是 两 道 雷 同 试 题,解 析 例19:由f(x)·f(x+2)=13f(x+2)f(x+4)=13,所 以f(x)=f(x+4)f(99)=f(4×24+3)=f(3)

= 13f(1)=132.

对于前面的例11我们还可以 用"递 推 法"解答:由f(x+y)=f(x)+f(y)+2xy(x,y∈R),f(1)=2.

令y=1f(x+1)=f(x)+2+2x,x∈R.再令x=nf(n+1)-f(n)=2(n+1),于是联想到递推数列,f(2)-f(1)=2×2,f(3)-f(2)=2×3,…,f(n)-f(n-1)=2n,叠加得f(n)=2×1+2×2+2×3+…+2n=n(n+1)=n2

+n,所以f(-3)=6,故选(C).利用"递推思想"我们不但 解 决 了 问 题 本 身,

还发现了问题的"背景",找 到 了"模 特 函 数"f(x)=x2+x,为构造法提供了可能.

图1

五、图像法"图像法"是解决函数

问题的"利 器",关 键 是 学会识图用图,看图说话,数形结合.

例20 (文11)如果函数y=f(x)的图像如图1,则导函数的图像可能是 (  )

   (A)      (B)

   (C)      (D)

图2

解析   由 于 原 函 数 的图像呈现"增、减、增、减"的态势,所 以 其 导 数 图 像 应 该是 "正、负、正、负",故选(A).

例21 ( 福 建 理12)已知函数y=f(x),y=g(x)的导函数图像如图2,则函数y=f(x),y=g(x)的图像可能是 (  )

   (A)        (B)

   (C)        (D)由于导函数图像"一减一增,且有交点",所以

原函数图像对应的是"一凸一凹,且有平行切线",故选(D).

例22 (福建理15)已知定义域为(0,+∞)的函数f(x)满足:(1)x∈ (0,+∞),恒有f(2x)=2f(x)成立;(2)当x∈ (1,2]时,f(x)=2-x,给出如下结论:

①对任意m∈Z,有f(2m)=0;②函数f(x)的值域为[0,+∞);③存在n∈Z,使得f(2n+1)=9;④"函数f(x)在区间(a,b)上单调递减"的充要条件是"存在k∈Z,使得(a,b) (2k,2k+1)"

其中所有正确结论的序号是

图3

解析   根据题意画出图像,并且可以直观得

15·复习参考·              第4期(上半月)

到函数f(x)=2n+1-x,x∈ (2n,2n+1),因此所有问题便迎刃而解.

例23 (2008全国Ⅰ理9)设奇函数f(x)在(0,+∞)上 为 增 函 数,且f(1)=0,则 不 等 式f(x)-f(-x)

x <0,的解集为 (  )

(A)(-1,0)∪ (0,+∞).(B)(-∞,-1)∪ (0,1).(C)(-∞,-1)∪ (1,+∞).(D)(-1,0)∪ (0,1).

解析   由于f(x)-f(-x)

x <0,f(-x)=

-f(x)2f(x)x <0

f(x)x <0

,画出草图,易得

解集为(D).例24 ( 全 国 Ⅱ 理15)已 知 偶 函 数

f(x)在[0,+∞)上单调递减,f(2)=0,若f(x-1)>0,则x的取值范围是 (解略).

高考试题相互借鉴,呈现一定 的"周 期 性"是非常值得关注和探究的!

真可谓"年 年 岁 岁 题 相 似,岁 岁 年 年 人 不 同,抽象问题形象解,给力才能有魅力"!

"函数的性质"高考考点题型归类解析与预测

杜红全

(甘肃省康县第一中学,746500)

函数是 高 中 数 学 的 核 心 内 容,几 乎 所 有 的 知识都有函数的影 子,函 数 的 性 质 是 历 年 高 考 必 考的重点和热点.纵观近几年的高考题,发现考点题型有以下几个方面.

一、函数奇偶性的判断与应用例1 (湖南,理3)已知f(x),g(x)分

别是定义 在 R上 的 偶 函 数 和 奇 函 数,且f(x)-g(x)=x3+x2+1,则f(1)+g(1)= (  )

(A)-3.  (B)-1.  (C)1.  (D)3.解析   因为f(x),g(x)分别是定义在R上

的偶函 数 和 奇 函 数,所 以f(1)=f(-1),g(1)=-g(-1),于是f(1)+g(1)=f(-1)-g(-1)= (-1)3+(-1)2+1=1,故应选(C).

点评 本题考查了函数的奇偶性的定义和求函数值,解本 题 的 关 键 是 合 理 利 用 函 数 的 奇 偶 性的定义,判断 函 数 的 奇 偶 性 常 用 的 方 法 是 定 义 法和图象法.

跟踪练习1 (1)(广东,文5)下列函数为奇函数的是 (   )

(A)x2+2x.      (B)2cos x+1.

(C)x3sin x. (D)2x-12x.

(2)(湖南,文15)若f(x)=ln(e3x +

1)+ax是偶函数,则a=       .

(答案:(1)D;(2)-32.)

二、函数周期性的判断与应用例2 (全国大纲,文12)奇函数f(x)

的 定义域为R,若f(x+2)为偶函数,且f(1)=1,则f(8)+f(9)= (  )

(A)-2. (B)-1.(C)0. (D)1.解析  ∵ 函 数 f(x)是 R 上 的 奇 函 数,

∴f(-x)=-f(x),f(0)=0.∵f(x+2)是偶函数,∴f(x+2)=f(-x+

2),∴f(8)=f(6+2)=f(-6+2)=f(-4)=-f(4).

又 ∵f(4)=f(2+2)=f(-2+2)=f(0)=0,∴f(8)=0.

同理f(9)=-f(5)=f(1)=1,∴f(8)+f(9)=0+1=1.故选(D).

点评 本题考查抽象函数的奇偶性和周期性及函数值的计算.解本题的关键是根据f(x+2)=f(-x+2),利用周期性求出f(8)和f(9)的值即可.

跟踪练 习2 ( 全 国 大 纲,文13)设f(x)是以2为周期的函数,当x∈[1,3)时,f(x)

第4期(上半月)            ·复习参考·

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