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文檔簡介
1、.高考數學總復習第一講:函數與方程函數描述了自然界中量的依存關系,反映了一個事物隨著另一個事物變化而變化的關系和規(guī)律函數思想的實質是剔除問題的非數學特征,用聯(lián)系和變化的觀點提出數學對象,抽象其數學特征,建立函數關系 在解決某些數字問題時,先設定一些未知數,然后把它們當作已知數,根據題設本身各量間的制約,列出等式,所設未知數溝通了變量之間的關系,這就是方程的思想 函數與方程是兩個不同的概念,但它們之間有著密切的聯(lián)系,一個函數若有解析表達式,那么這個表達式就可看成是一個方程一個二元方程,兩個變量存在著對
2、應關系,如果這個對應關系是函數,那么這個方程可以看成是一個函數,一個一元方程,它的兩端可以分別看成函數,方程的解即為兩個函數圖象交點的橫坐標,因此,許多有關方程的問題可以用函數的方法解決;反之,許多有關函數的問題則可以用方程的方法解決總之,在復習中要注意領悟蘊含在知識和解題過程中函數和方程的思想,用它來指導解題在解題中,同時要注意從不同的角度去觀察探索,尋求多種方法,從而得到最佳解題方案 一、例題分析例1已知F(x)=x-x在x(0,1)時函數值為正數,試比較,的大小 分析:一般情況下,F(x)可以看成兩個冪函數的差已知函數值為正數,即f1(x)
3、=x的圖象在x(0,1)上位于f2(x)=x的圖象的上方,這時為了判斷冪指數,的大小,就需要討論,的值在(1,+)上,或是在(0,1)上,或是在(0,1)內的常數,于是F(x)成為兩個同底數指數函數之差,由于指數函數y=at(0<<1)是減函數,又因為x-x>0,所以得<例2已知0<a<1,試比較 的大小 分析:為比較a與(a) 的大小,將它們看成指數相同的兩個冪,由于冪函數 在區(qū)間0,+上是增函數,因此只須比較底數a與a的大小,由于指數函數y=ax(0<a<1)為減函數,且1>a,所以aa,
4、從而a<(a) 比較a與(a) 的大小,也可以將它們看成底數相同(都是a)的兩個冪,于是可以利用指數函數 是減函數,由于1>a,得到a<(a) 由于aa,函數y=ax(0<a<1)是減函數,因此a>(a) 綜上, 解以上兩個例題的關鍵都在于適當地選取某一個函數,函數選得恰當,解決問題簡單 例3關于x的方程 有實根,且
5、根大于3,XX數a的X圍 分析:先將原方程化簡為ax=3,但要注意0<x<3且x1現將ax看成以a為底的指數函數,考慮底數a為何值時,函數值為3如圖(1),過(3,3)點的指數函數的底 ,現要求0<x<3時,ax=3,所以 ,又因為x1,在圖(1)中,過(1,3)點的指數函數的底a=3,所以 若將ax=3變形為 ,令 ,現研究指數函數a=3t,由0<x<1且x1,得 ,如圖(2),很容易得到: 通過本例,說明有些問
6、題可借助函數來解決,函數選擇得當,解決就便利 例4函數f(x)是定義在實數集上的周期函數,且是偶函數,已知當x2,3時,f(x)=x,則當x-2,0時,f(x)的解析式是( ) (A)f(x)=x+4 (B)f(x)=2-x (C)f(x)=3-|x+1| (D)f(x)=3+|x+1|
7、0; 解法一、f(-2)=f(2)=2 f(-1)=f(3)=3,只有(A)、(C)可能正確 又f(0)=f(2)=2,(A)錯,(C)對,選(C) 解法二、依題意,在區(qū)間2,3上,函數的圖象是線段AB, 函數周期是2, 線段AB左移兩個單位得0,1上的圖象線段CD;再左移兩個單位得2,1上的圖象線段EF 函
8、數是偶函數, 把線段CD沿y軸翻折到左邊,得1,0上的圖象線段FC 于是由直線的點斜式方程,得函數在2,0上的解析式: 即 由于x-2,-1時,x+10,x(-1,0)時,x+1>0, 所以y=3-|x+1|, x-2,0解法三、當x-2,-1時,x+42,3, 函數周期是2,
9、 f(x+4)=f(x) 而f(x+4)=x+4, x-2,-1時,f(x)=x+4=3+(x+1) 當x-1,0時,-x0,1, 且-x+22,3 函數是偶函數,周期又是2, , 于是在2,0上,
10、160;由于x-2,-1時,x+10,x(-1,0)時,x+1>0, 根據絕對值定義有x-2,0時,f(x)=3-|x+1| 本題應抓住“偶函數”“周期性”這兩個概念的實質去解決問題 例5已知y=loga(2-ax)在0,1上是x的減函數,則a的取值X圍是( ) (A)(0,1) (B)(1,2) (C)(0,2) (D)2,+
11、 分析:設t=2-ax,則y=logat, 因此,已知函數是上面這兩個函數的復合函數,其增減性要考查這兩個函數的單調性,另外,還要考慮零和負數無對數以及參數a對底數和真數的制約作用 解法一、由于a1,所以(C)是錯誤的 又a=2時,真數為22x,于是x1,這和已知矛盾,所以(D)是錯的當0<a<1時,t=2-ax是減函數,而y=logat也是減函數,
12、60;故y=loga(2-ax)是x的增函數,所以(A)是錯的 于是應選(B) 解法二、設t=2-ax,y=logat 由于a>0,所以t=2-ax是x的減函數, 因此,只有當a>1,y=logat是增函數時,y=loga(2-ax)在0,1上才是減函數; 又x=1時,y=loga(2-a), &
13、#160; 依題意,此時,函數有定義,故2a>0 綜上可知:1<a<2, 故應選(B) 例6已知 ,函數y=g(x)的圖象與函數y=f-1(x+1)的圖象關于y=x對稱,則g(5)=_- 解法一、由 去分母,得 ,解出x,得 , 故 ,于是 ,
14、;設 ,去分母得, ,解出x,得 , 的反函數 解法二、由 ,則 , , 即 的反函數為 , 根據已知: 解法三、如圖,f(x)和f-1(x)互為反函數,當f-1(x)的圖象沿x軸負方向平移一個單位時,做為“鏡面”的另一側的“象”f(x)的圖象一定向下平移1個單位,因此f-1(x+1)的圖象與f(x)-1的圖象關于y=x對稱 &
15、#160; 故f-1(x+1)的反函數是g(x)=f(x)-1, 本解法從圖象的運動變化中,探求出f-1(x+1)的反函數,體現了數形結合的優(yōu)勢出二、鞏固練習(1) 已知函數 在區(qū)間 上的最大值為1,XX數a的值 (1)解:f(x)在區(qū)間 上最大值可能在端點外取得,也可能在頂點外取得, , ,而頂點橫坐標 ,最大值在頂點外取得,故此解舍去 當最大值為f(2)時,f(2)=1, ,頂點在應在區(qū)間右端點取得最大值,此解合理 當最大值在頂點處取得時,由
16、,解得 ,當 ,此時,頂點不在區(qū)間內,應舍去 綜上, (2)函數 的定義域是a,b,值域也是a,b,求a.b的值2)解:y=f(x)的圖象如圖,分三種情況討論 當a<b0時,f(x)為遞增函數,有 , 解得, ,由于b>0,應舍去 當0a<b時,f(x)為遞減函數, 有 ,解得:a=1,b=
17、2 當a<0<b時,f(x)最大值在頂點處取得,故 , ,所以最小值應在a處取得 (2)解:y=f(x)的圖象如圖,分三種情況討論 當a<b0時,f(x)為遞增函數,有 , 解得, ,由于b>0,應舍去 當0a<b時,f(x)為遞減函數, 有 ,解得:a=1,b=2
18、160; 當a<0<b時,f(x)最大值在頂點處取得,故 , ,所以最小值應在a處取得 ,解得: , 綜上, 或 (3)求函數 的最小值 解(3)分析:由于對數的底已明確是2,所以只須求 的最小值 (3)解法一: ,x>2 設 ,則 ,
19、60; 由于該方程有實根,且實根大于2, 解之,8 當=8時,x=4,故等號能成立 于是log20且x=4時,等號成立,因此 的最小值是3 解法二: ,x>2 設 ,則 =8且 ,即x=4時,等號成立, log23且x=4時,等號成立
20、60;故 的最小值是3 (4)已知a>0,a1,試求方程 有解時k的取值X圍 4)解法一:原方程 由可得:, 當k=0時,無解,原方程無解; 當k0時,解為 ,代入式, 解法二:原方程 , 原方程有解,應方程組 , 即兩曲線有交點,那么ak<-a或0<ak<a(a>0)
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