高中函數(shù)教案
發(fā)表時間:2020-09-22整合函數(shù)性質教案。
第一章單元小結(二)
(一)教學目標
1.知識與技能
整合函數(shù)性質建構知識網(wǎng)絡,以便于進一步理解和掌握函數(shù)的性質.提升綜合運用函數(shù)性質的能力.
2.過程與方法
在整合函數(shù)性質、綜合運用函數(shù)性質的過程中,培養(yǎng)學生分析、觀察、思考的教學能力、提升學生的歸納、推理能力.
3.情感、態(tài)度與價值觀
在學習過程中,通過知識整合,能力培養(yǎng),激發(fā)學生的學習興趣.養(yǎng)成合作、交流的良好學習品質.
(二)教學重點與難點
重點:整合知識、構建單元知識系統(tǒng).
難點:提升綜合應用能力.
(三)教學方法
動手練習與合作交流相結合.在回顧、反思中整合知識,在綜合問題探究、解答中提升能力.加深對知識的準確、到位的理解與應用.
(四)教學過程
教學環(huán)節(jié)教學內容師生互動設計意圖
回顧反思
構建體系
函數(shù)性質單元知識網(wǎng)絡
生:借助課本.并回顧學習過程.整理函數(shù)掌握函數(shù)的有關性質歸納知識的縱橫聯(lián)系.
師生合作:學生口述單元基本知識及相互聯(lián)系,老師點評、闡述、板書網(wǎng)絡圖.整理知識,培養(yǎng)歸納能力.
形成知識網(wǎng)絡系統(tǒng).
經(jīng)典例題
剖析
升華能力
例1試討論函數(shù)f(x)=,x(–1,1)的單調性(其中a≠0).
例2試計論并證明函數(shù)y=f(x)=x+(a>0)在定義域上的單調性,函數(shù)在(0,+∞)上是否有最小值?jab88.cOM
例3已知f(x)是定義在(0,+∞)上的增函數(shù),且滿足f(xy)=
f(x)+f(y),f(2)=1.
(1)求證:f(8)=3;
(2)解不等式
f(x)–f(x–2)>3.
例4已知函數(shù)f(x),當x、y∈R時,恒有f(x+y)=f(x)+f(y).
(1)求證:f(x)是奇函數(shù);
(2)如果x∈R+,f(x)<0,并且f(1)=,試求f(x)在區(qū)間[–2,6]上的最值.
師生合作:學生獨立嘗試完成例1~例4并由學生代表板書解答過程.老師點評.師生共同小結解題思絡.
例1【解析】設–x<x1<x2<1,
即△x=x2–x1>0,
則△y=f(x2)–f(x2)
=
=
∵–1<x1<x2<1,
∴x1–x2<0,–1<0,–1<0.
|x1x2|<1,即–1<x1x2<1,x1x2+1>0,
∴<0.
因此,當a>0時,△y=f(x2)–f(x1)<0,
即f(x1)>f(x2),此時函數(shù)為減函數(shù);
當a<0時,△y=f(x2)–f(x1)>0,
即f(x1)<f(x2),此時函數(shù)為增函數(shù).
例2【解析】函數(shù)y=x+(a>0)在區(qū)間(–∞,–)上是增函數(shù),在區(qū)間[–,0]上是減函數(shù),在區(qū)間(0,]上是減函數(shù),在區(qū)間(,+∞)上是增函數(shù).
先證明y=x+(a>0)在(0,+∞)上的增減性,
任取0<x1<x2,
則△x=x1–x2<0,
△y=f(x1)–f(x2)
=(x1+)–(x2+)
=(x1–x2)+(–)
=(x1–x2)+
=(x1–x2)(1–)
=△x.
∵0<x1<x2,
∴△x=x1–x2<0,x1x2>0.
(1)當x1,x2∈(0,)時,0<x1x2<a,∴x1x2–a<0,
此時①>0時,
△y=f(x1)–f(x2)>0,
∴f(x)在(0,)上是減函數(shù).
(2)當x1,x2∈[,+∞)時,x1x2>a,∴x1x2–a>0,
此時①<0,△y=f(x1)–f(x2)<0,
∴f(x)在[,+∞)上是增函數(shù),
同理可證函數(shù)f(x)在(–∞,–)上為增函數(shù),
在[–,0)上為減函數(shù).
由函數(shù)f(x)=x+在[0,)上為減函數(shù),且在[,+∞)上為增函數(shù)知道,f(x)≥f()=2,其中x∈(0,+∞),
∴f(x)min=2,
也可以配方求f(x)=x+(a>0)在(0,+∞)上的最小值,
∴f(x)=x+=()2+2,
當且僅當x=時,f(x)min=2.
例3【解析】(1)在f(xy)=f(x)+f(y)中,
設x=y=2,則有f(4)=f(2)+f(2),
設x=4,y=2,
則有f(8)=f(4)+f(2)
=3f(2)=3.
(2)由f(x)–f(x–2)>3,
得f(x)>f(8)+f(x–2)=f[8(x–2)],
∵f(x)是(0,+∞)上的增函數(shù),
∴,解得2<x<,
故原不等式的解集為{x|2<x<}.
例4【解析】(1)∵函數(shù)定義域為R,其定義域關于原點對稱,
∵f(x+y)=f(x)+f(y),
令y=–x,x、–x∈R,
代入f(x+y)=f(x)+f(y),
∴f(0)=f(0)+f(0),得f(0)=0,
∴f(x)+f(–x)=0,得
f(–x)=–f(x),
∴f(x)為奇函數(shù).
(2)設x、y∈R+,
∵f(x+y)=f(x)+f(y),
∴f(x+y)–f(x)=f(y),
∵x∈R+,f(x)<0,
∴f(x+y)–f(x)<0,
∴f(x+y)<f(x).
∵x+y<x,
∴f(x)在(0,+∞)上是減函數(shù).
又∵f(x)為奇函數(shù),
f(0)=0,
∴f(x)在(–∞,+∞)上是減函數(shù).
∴在區(qū)間[–2,6]上f(–2)為最大值,f(6)為最小值.
∵f(1)=,
∴f(–2)=–f(2)=–2f(1)=1,
f(6)=2f(3)=2[f(1)+f(2)]
=–3,
∴f(x)在區(qū)間[–2,6]上的最大值為1,最小值為–3.動手嘗試練習,培養(yǎng)并提高解題能力.
備選例題
例1用定義證明函數(shù)y=f(x)=是減函數(shù).
【解析】∵x2+1>0對任意實數(shù)x均成立,
∴函數(shù)y=f(x)=的定義域是R,
任取x1、x2∈R,且x1<x2,則△x=x2–x1>0,
△y=f(x2)–f(x1)
=
=
=–(x2–x1)
=(x2+x1––),
∵x1∈R,x2∈R,且x1<x2,
∴x2–x1>0,>=|x1|≥x1,
∴x1–<0,同理x2–<0,
x1+x2––<0,
+>|x1|+|x2|>0,
∴f(x2)–f(x1)<0,
∴y=f(x)=在R上是減函數(shù).
例2已知函數(shù)f(x)的定義域為R,滿足f(–x)=>0,且g(x)=f(x)+c(c為常數(shù))在區(qū)間[a,b]上是減函數(shù).判斷并證明g(x)在區(qū)間[–b,–a]上的單調性.
解析:設–b≤x1<x2≤–a,
則△x=x2–x1>0,b≥–x1>–x2≥a,
∵g(x)在區(qū)間[a,b]上是減函數(shù),
∴g(–x1)<g(–x2),即f(–x1)+c<f(–x2)+c,
則f(–x1)<f(–x2),又∵f(–x)=>0,
∴,即f(x1)>f(x2)
∴f(x1)+c>f(x2)+c,即g(x1)>g(x2),
△y=g(x2)–g(x1)<0,
∴g(x)在區(qū)間[–b,–a]上是減函數(shù).
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整合函數(shù)與方程教案
第三章單元小結(一)
(一)教學目標
1.知識與技能
整合函數(shù)與方程的基本知識和基本方法,進一步提升函數(shù)與方程思想.
2.過程與方法
通過學生自我回顧、反思、整理、歸納所學知識,從而構建本節(jié)的知識體系
3.情感、態(tài)度與價值觀
在學習過程中,學會整合知識,提升自我學習的品質,養(yǎng)成合作、交流、創(chuàng)新的良好學習品質.
(二)教學重點與難點
重點:整合單元知識;難點:提升綜合運用單元知識的能力.
(三)教學方法
動手練習與合作交流相結合,在整合知識中構建單元知識體系,在綜合練習中提升綜合運用單元知識的能力.
(四)教學過程
教學環(huán)節(jié)教學內容師生互動設計意圖
回顧反思構建體系1.函數(shù)與方程單元知識網(wǎng)絡
2.知識梳理
①二次函數(shù)的零點與一元二次方程根的關系
對于二次函數(shù)f(x)=ax2+bx+c(a≠0),當f(x)=0時,就是一元二次方程ax2+bx+c=0,因此,二次函數(shù)f(x)=ax2+bx+c(a≠0)的零點就是一元二次方程ax2+bx+c=0的根;也即二次函數(shù)f(x)=ax2+bx+c的圖象——拋物線與x軸相交時,交點的橫坐標就是一元二次方程ax2+bx+c=0的根.
②函數(shù)的零點的理解
(1)函數(shù)的零點是一個實數(shù),當自變量取該值時,其函數(shù)值等于零.
(2)根據(jù)函數(shù)零點定義可知,函數(shù)f(x)的零點就是f(x)=0的根,因此判斷一個函數(shù)是否有零點,有幾個零點,就是判斷方程f(x)=0是否有實根,有幾個實根.
③函數(shù)零點的判定
判斷一個函數(shù)是否有零點,首先看函數(shù)f(x)在區(qū)間[a,b]上的圖象是否連續(xù),并且是否存在f(a)f(b)<0,若滿足,那么函數(shù)y=f(x)在區(qū)間(a,b)內必有零點.
④用二分法求方程的近似解要注意以下問題:
(1)要看清題目要求的精確度,它決定著二分法步驟的結束.
(2)初始區(qū)間的選定一般在兩個整數(shù)間,不同的初始區(qū)間結果是相同的,但二分的次數(shù)卻相差較大.
(3)在二分法的第四步,由|a–b|<,便可判斷零點近似值為a或b.
⑤用二分法求曲線的近似交點應注意以下幾點:
(1)曲線的交點坐標是方程組的解,最終轉化為求方程的根;
(2)求曲線y=f(x)和y=g(x)的交點的橫坐標,實際上就是求函數(shù)y=f(x)–g(x)的零點,即求方程f(x)–g(x)=0的實數(shù)解.1.師生合作,繪制單元知識網(wǎng)絡圖
2.學生回顧口述知識要點,老師總結、歸納,師生共同進行知識疏理.整理知識,培養(yǎng)歸納能力;師生共同回顧、再現(xiàn)知識與方法.
經(jīng)典例題剖析
例1利用計算器,求方程2x+2x–5=0的近似解.(精確到0.1)
例2確定函數(shù)f(x)=+x–4的零點個數(shù).例3(1)試說明方程2x3–6x2+3=0有3個實數(shù)解,并求出全部解的和(精確到0.01)
(2)探究方程2x3–6x2+5=0,方程2x3–6x2+8=0全部解的和,你由此可以得到什么結論?
1.學生自主完成例1、例2、例3,求解學生代表板書解答過程,老師點評,總結.
例1【解析】設f(x)=2x+2x–5,由于函數(shù)在R上是增函數(shù),所以函數(shù)f(x)在R上至多一個零點.
∵f(1)=–1<0,f(2)=3>0,
∴f(1)f(2)<0,
∴函數(shù)f(x)=2x+2x–5在(1,2)內有一個零點,則二分法逐次計算,列表如下:
取區(qū)間中點值中點函數(shù)值
(1,2)1.50.83(正數(shù))
(1,1,5)1.25–0.12(負數(shù))
(1.25,1.5)1.3750.34(正數(shù))
(1.25,1.375)1.31250.11(正數(shù))
(1.25,1.3125)
∵|1.3125–1.25|=0.0625<0.1,
∴函數(shù)f(x)的零點近似值為1.3125.
∴方程2x+2x–5=0的近似解是1.3125.
例2【解析】設,則f(x)的零點個數(shù)即y1與y2的交點個數(shù),作出兩函數(shù)圖象如圖.
由圖知,y1與y2在區(qū)間(0,1)內有一個交點,
當x=4時,y1=–2,y2=0,
當x=8時,y1=–3,y2=–4,
∴在(4,8)內兩曲線又有一個交點,又和y2=x–4均為單調函數(shù).
∴兩曲線只有兩個交點,
即函數(shù)有兩個零點.
例3【解析】(1)設函數(shù)f(x)=2x3–6x2+3,
∵f(–1)=–5<0,f(0)=3>0,f(1)=–1<0,
f(2)=–5<0,f(3)=3>0,函數(shù)y=f(x)的圖象是連續(xù)的曲線,∴方程2x3–6x2+3=0有3個實數(shù)解.
首先以區(qū)間[–1,0]為計算的初始區(qū)間,用二分法逐步計算,列表如下:
端點或中點的橫坐標
a0=–1,b0=0
x0=(–1+0)/2=–0.5
x1=(–1–0.5)/2=–0.75
x2=(–0.75–0.5)/2=–0.625
x3=(–0.75–0.625)/2=–0.6875
x4=(–0.6875–0.625)/2=–0.65625
x5=(–0.65625–0.625)/2=–0.640625
x6=(–0.65625–0.640625)/2
=–0.6484375
x7=–0.64453125
計算端點或中點的函數(shù)值定區(qū)間
f(–1)=–5,f(0)=3[–1,0]
f(x0)=f(–0.5)=1.25>0[–1,–0.5]
f(x1)=f(–0.75)<0[–0.75,–0.5]
f(x2)=f(–0.625)>0[–0.75,–0.625]
f(x3)=f(–0.6875)<0[–0.6875,–0.625]
f(x4)=f(–0.65625)<0[–0.65625,–0.625]
f(x5)=f(–0.640625)>0[–0.65625,–0.640625]
f(x6)=f(–0.64843725)<0[–0.6484375,–0.640625]
f(x7)<0[–0.64453125,–0.640625]
由上表計算可知,區(qū)間[–0.64453125,–0.640625]的左、右兩端點精確到0.01所取的近似值都是–0.64,所以–0.64可以作為方程2x3–6x2+3=0在區(qū)間[–1,0]上的一個近似解.
同理可求得方程2x3–6x2+3=0在區(qū)間[0,1]和[2,3]內且精確到0.01的近似解分別為0.83,2.81.所以方程2x3–6x2+3=0全部解的和為–0.64+0.83+2.81=3.
(2)利用同樣方法可求得方程2x3–6x2+5=0和方程2x3–6x2+8=0全部解的和也為3.
由于3只與未知數(shù)的系數(shù)比相等,即–(–6÷2)=3,所以猜想:
一般地,對于一元三次方程ax3+bx3+cx+d=0有三個根xl,x2,x3,則和為x1+x2+x3=.動手嘗試練習提升綜合應用知識的能力.
備選例題
例1求函數(shù)y=x3–2x2–x+2的零點,并畫出它的圖象.
【解析】因為x3–2x–x+2=x2(x–2)–(x–2)=(x–2)(x2–1)=(x–2)(x–1)(x+1),
所以已知函數(shù)的零點為–1,1,2.
3個零點把x軸分成4個區(qū)間:
,[–1,1],[1,2],.
在這4個區(qū)間內,取x的一些值(包括零點),列出這個函數(shù)的對應值表:
x…–1.5–1–0.500.511.522.5…
y…–4.3801.8821.130–0.6302.63…
在直角坐標系內描點連線,這個函數(shù)的圖象如圖所示.
例2求函數(shù)f(x)=x3+x2–2x–2的一個為正實數(shù)的零點(誤差不超過0.1).
【解析】由于f(1)=–2<0,f(2)=6>0,可以取區(qū)間[1,2]作為計算的初始區(qū)間.
用二分法逐次計算,列表如下:
端點(中點)坐標計算中點的函數(shù)值取區(qū)間|an–bn|
[1,2]1
x0=(1+2)/2=1.5f(x0)=0.625>0[1,1.5]0.5
x1=(1+1.5)/2=1.25f(x1)=–0.984<0[1.25,1.5]0.25
x2=(1.25+1.5)/2=1.375f(x2)=–0.260<0[1.375,1.5]0.125
x3=(1.375+1.5)/2=1.438
由上表的計算可知,區(qū)間[1.375,1.5]的長度小于0.2,所以這個區(qū)間的中點x3=1.438可作為所求函數(shù)誤差不超過0.1的一個正實數(shù)零點的近似值.
函數(shù)f(x)=x3+x2–2x–2的圖象如圖所示.
實際上還可用二分法繼續(xù)算下去,進而得到這個零點精確度更高的近似值.
函數(shù)的性質
《新課標》高三數(shù)學(人教版)第一輪復習單元講座
第四講—函數(shù)的基本性質
一.課標要求(例題5,練習題7,習題9)
1.通過已學過的函數(shù)特別是二次函數(shù),理解函數(shù)的單調性、最大(?。┲导捌鋷缀我饬x;
2.結合具體函數(shù),了解奇偶性的含義;
二.命題走向
從近幾年來看,函數(shù)性質是高考命題的主線索,不論是何種函數(shù),必須與函數(shù)性質相關聯(lián),因此在復習中,針對不同的函數(shù)類別及綜合情況,歸納出一定的復習線索。
預測2011年高考的出題思路是:通過研究函數(shù)的定義域、值域,進而研究函數(shù)的單調性、奇偶性以及最值。
預測明年的對本講的考察是:
(1)考察函數(shù)性質的選擇題1個或1個填空題,還可能結合導數(shù)出研究函數(shù)性質的大題;
(2)以中等難度、題型新穎的試題綜合考察函數(shù)的性質,以組合形式、一題多角度考察函數(shù)性質預計成為新的熱點。
三.要點精講
1.單調性
(1)定義:一般地,設函數(shù)y=f(x)的定義域為I,如果對于定義域I內的某個區(qū)間D內的任意兩個自變量x1,x2,當x1x2時,都有f(x1)f(x2)(f(x1)f(x2)),那么就說f(x)在區(qū)間D上是增函數(shù)(減函數(shù));
注意:
○1函數(shù)的單調性是在定義域內的某個區(qū)間上的性質,是函數(shù)的局部性質;
○2必須是對于區(qū)間D內的任意兩個自變量x1,x2;當x1x2時,總有f(x1)f(x2)
(2)如果函數(shù)y=f(x)在某個區(qū)間上是增函數(shù)或是減函數(shù),那么就說函數(shù)y=f(x)在這一區(qū)間具有(嚴格的)單調性,區(qū)間D叫做y=f(x)的單調區(qū)間。
(3)設復合函數(shù)y=f[g(x)],其中u=g(x),A是y=f[g(x)]定義域的某個區(qū)間,B是映射
g:x→u=g(x)的象集:
①若u=g(x)在A上是增(或減)函數(shù),y=f(u)在B上也是增(或減)函數(shù),則函數(shù)
y=f[g(x)]在A上是增函數(shù);
②若u=g(x)在A上是增(或減)函數(shù),而y=f(u)在B上是減(或增)函數(shù),則函數(shù)y=f[g(x)]在A上是減函數(shù)。
(4)判斷函數(shù)單調性的方法步驟
利用定義證明函數(shù)f(x)在給定的區(qū)間D上的單調性的一般步驟:
○1任取x1,x2∈D,且x1x2;
○2作差f(x1)-f(x2);
○3變形(通常是因式分解和配方);
○4定號(即判斷差f(x1)-f(x2)的正負);
○5下結論(即指出函數(shù)f(x)在給定的區(qū)間D上的單調性)。
(5)簡單性質
①奇函數(shù)在其對稱區(qū)間上的單調性相同;
②偶函數(shù)在其對稱區(qū)間上的單調性相反;
③在公共定義域內:
增函數(shù)增函數(shù)是增函數(shù);減函數(shù)減函數(shù)是減函數(shù);
增函數(shù)減函數(shù)是增函數(shù);減函數(shù)增函數(shù)是減函數(shù)。
2.奇偶性
(1)定義:如果對于函數(shù)f(x)定義域內的任意x都有f(-x)=-f(x),則稱f(x)為奇函數(shù);
如果對于函數(shù)f(x)定義域內的任意x都有f(-x)=f(x),則稱f(x)為偶函數(shù)。
如果函數(shù)f(x)不具有上述性質,則f(x)不具有奇偶性.
如果函數(shù)同時具有上述兩條性質,則f(x)既是奇函數(shù),又是偶函數(shù)。
注意:
○1函數(shù)是奇函數(shù)或是偶函數(shù)稱為函數(shù)的奇偶性,函數(shù)的奇偶性是函數(shù)的整體性質;
例如:函數(shù)的單調性是對某個區(qū)間而言的,所以受到區(qū)間的限制,如函數(shù)分別在和內都是單調遞減的,但是不能說它在整個定義域即內是單調遞減的,只能說函數(shù)的單調遞減區(qū)間為和
○2由函數(shù)的奇偶性定義可知,函數(shù)具有奇偶性的一個必要條件是,對于定義域內的任意一個x,則-x也一定是定義域內的一個自變量(即定義域關于原點對稱)。
(2)利用定義判斷函數(shù)奇偶性的格式步驟:
○1首先確定函數(shù)的定義域,并判斷其定義域是否關于原點對稱;
○2確定f(-x)與f(x)的關系;
○3作出相應結論:
若f(-x)=f(x)或f(-x)-f(x)=0,則f(x)是偶函數(shù);
若f(-x)=-f(x)或f(-x)+f(x)=0,則f(x)是奇函數(shù)。
(3)簡單性質:
①圖象的對稱性質:一個函數(shù)是奇函數(shù)的充要條件是它的圖象關于原點對稱;
一個函數(shù)是偶函數(shù)的充要條件是它的圖象關于y軸對稱;
若是偶函數(shù),則的圖象關于直線對稱;
若是奇函數(shù),則的圖象關于點中心對稱;
②設,的定義域分別是,那么在它們的公共定義域上:
奇+奇=奇,奇奇=偶,偶+偶=偶,偶偶=偶,奇偶=奇;
3.最值
(1)定義:
最大值:一般地,設函數(shù)y=f(x)的定義域為I,如果存在實數(shù)M滿足:①對于任意的x∈I,都有f(x)≤M;②存在x0∈I,使得f(x0)=M。那么,稱M是函數(shù)y=f(x)的最大值。
最小值:一般地,設函數(shù)y=f(x)的定義域為I,如果存在實數(shù)M滿足:①對于任意的x∈I,都有f(x)≥M;②存在x0∈I,使得f(x0)=M。那么,稱M是函數(shù)y=f(x)的最小值。
注意:
○1函數(shù)最大(?。┦紫葢撌悄骋粋€函數(shù)值,即存在x0∈I,使得f(x0)=M;
○2函數(shù)最大(?。撌撬泻瘮?shù)值中最大(?。┑?,即對于任意的x∈I,都有
f(x)≤M(f(x)≥M)。
(2).函數(shù)的最值的求法
①若函數(shù)是二次函數(shù)或可化為二次函數(shù)型的函數(shù),常用配方法。
②利用函數(shù)的單調性求最值:先判斷函數(shù)在給定區(qū)間上的單調性,然后利用函數(shù)的單調性求最值。如果函數(shù)y=f(x)在區(qū)間[a,b]上單調遞增,在區(qū)間[b,c]上單調遞減則函數(shù)y=f(x)在x=b處有最大值f(b);如果函數(shù)y=f(x)在區(qū)間[a,b]上單調遞減,在區(qū)間[b,c]上單調遞增則函數(shù)y=f(x)在x=b處有最小值f(b);
③基本不等式法:當函數(shù)是分式形式且分子分母不同次時常用此法(但有注意等號是否取得)。
④導數(shù)法:當函數(shù)比較復雜時,一般采用此法
⑤數(shù)形結合法:畫出函數(shù)圖象,找出坐標的范圍或分析條件的幾何意義,在圖上找其變化范圍。
4.周期性
(1)定義:如果存在一個非零常數(shù)T,使得對于函數(shù)定義域內的任意x,都有f(x+T)=f(x),則稱f(x)為周期函數(shù);
(2)性質:①f(x+T)=f(x)常常寫作若f(x)的周期中,存在一個最小的正數(shù)T,則稱它為f(x)的最小正周期;
②若周期函數(shù)f(x)的周期為T,則f(ωx)(ω≠0)是周期函數(shù),且周期為。
(3)周期性不僅僅是三角函數(shù)的專利,抽象函數(shù)的周期性是高考熱點,主要難點是抽象函數(shù)周期的發(fā)現(xiàn),主要有幾種情況:
①函數(shù)值之和等于零型,
即函數(shù)對于定義域中任意滿足,則有,故函數(shù)的周期是
②函數(shù)圖象有,兩條對稱軸型。
函數(shù)圖象有,兩條對稱軸,即,,從而得,故函數(shù)的周期是
③兩個函數(shù)值之積等于,即函數(shù)值互為倒數(shù)或負倒數(shù)型
若,則得,所以函數(shù)的周期是;同理若,則的周期是
四.典例解析
題型一判斷證明函數(shù)的單調性
例1.(2001天津,19)設,是上的偶函數(shù)。
(1)求的值;(2)證明在上為增函數(shù)。
解:(1)依題意,對一切,有,即。
∴對一切成立,則,∴,
∵,∴。
(2)(定義法)設,則
,
由,得,,
∴,
即,∴在上為增函數(shù)。
(導數(shù)法)∵,
∴
∴在上為增函數(shù)
點評:本題用了兩種方法:定義法和導數(shù)法,相比之下導數(shù)法比定義法更為簡潔。
例2.(1)求函數(shù)的單調區(qū)間;
(2)已知若試確定的單調區(qū)間和單調性。
解:(1)函數(shù)的定義域為,
分解基本函數(shù)為、
顯然在上是單調遞減的,而在上分別是單調遞減和單調遞增的。根據(jù)復合函數(shù)的單調性的規(guī)則:
所以函數(shù)在上分別單調遞增、單調遞減。
(2)解:,,
令,得或,
令,或
∴單調增區(qū)間為;單調減區(qū)間為。
點評:該題考察了復合函數(shù)的單調性。要記住“同向增、異向減”的規(guī)則。
練習1.函數(shù)的單調增區(qū)間為()
A.;B.;C.;D.
[解析]D;由得或,又函數(shù)
在上是減函數(shù),在上是減函數(shù),所以函數(shù)
的單調增區(qū)間為
2.(2007天津改編)在上定義的函數(shù)是奇函數(shù),且,若在區(qū)間是減函數(shù),則函數(shù)()
A.在區(qū)間上是增函數(shù),區(qū)間上是增函數(shù)
B.在區(qū)間上是增函數(shù),區(qū)間上是減函數(shù)
C.在區(qū)間上是減函數(shù),區(qū)間上是增函數(shù)
D.在區(qū)間上是減函數(shù),區(qū)間上是減函數(shù)
[解析]C;由知的圖象關于直線對稱,由在區(qū)間是減函數(shù)知在區(qū)間是增函數(shù),又由及是奇函數(shù),得到
,進而得,所以是以4為周期的函數(shù),故在上是減函數(shù)。
題型二:判斷函數(shù)的奇偶性
例3.討論下述函數(shù)的奇偶性:
解:(1)函數(shù)定義域為R,
,
∴f(x)為偶函數(shù);
(另解)先化簡:,顯然為偶函數(shù);從這可以看出,化簡后再解決要容易得多。
(2)須要分兩段討論:
①設方法正確解題過程不對!
②設
③當x=0時f(x)=0,也滿足f(-x)=-f(x);
由①、②、③知,對x∈R有f(-x)=-f(x),∴f(x)為偶函數(shù);
(3),∴函數(shù)的定義域為,
∴f(x)=log21=0(x=±1),即f(x)的圖象由兩個點A(-1,0)與B(1,0)組成,這兩點既關于y軸對稱,又關于原點對稱,∴f(x)既是奇函數(shù),又是偶函數(shù);
點評:判斷函數(shù)的奇偶性是比較基本的問題,難度不大,解決問題時應先考察函數(shù)的定義域,若函數(shù)的解析式能化簡,一般應考慮先化簡,但化簡必須是等價變換過程(要保證定義域不變)。
例4.(2002天津文.16)設函數(shù)f(x)在(-∞,+∞)內有定義,下列函數(shù):①y=-|f(x)|;②y=xf(x2);③y=-f(-x);④y=f(x)-f(-x)。必為奇函數(shù)的有_____(要求填寫正確答案的序號)
答案:②④;解析:y=(-x)f[(-x)2]=-xf(x2)=-y;y=f(-x)-f(x)=-y。③可以看成y=-f(-x),那么-f(x)≠—y所以③不正確。
點評:該題考察了判斷抽象函數(shù)奇偶性的問題。對學生邏輯思維能力有較高的要求。
題型三:最值問題
例題5(2000年上海)已知函數(shù)
當時,求函數(shù)的最小值;
[解題思路]當時,,這是典型的“對鉤函數(shù)”,欲求其最小值,可以考慮均值不等式或導數(shù);
[解析]當時,
,。在區(qū)間上為增函數(shù)。
在區(qū)間上的最小值為。
【名師指引】對于函數(shù)若,則優(yōu)先考慮用均值不等式求最小值,但要注意等號是否成立,否則會得到
而認為其最小值為,但實際上,要取得等號,必須使得,這時
所以,用均值不等式來求最值時,必須注意:一正、二定、三相等,缺一不可。其次,不等式恒成立問題常轉化為求函數(shù)的最值。本題考查求函數(shù)的最小值的三種通法:利用均值不等式,利用函數(shù)單調性,二次函數(shù)的配方法,考查不等式恒成立問題以及轉化化歸思想;
題型四:周期問題
例題6.(執(zhí)信中學09屆訓練題)設是定義在上的正值函數(shù),且滿足
.若是周期函數(shù),則它的一個周期是()
.;.;.;.
[解析];由是定義在上的正值函數(shù)及得
,,
,所以,即的一個周期是6
例題7.(06年安徽改編)函數(shù)對于任意實數(shù)滿足條件,若則__________
[解析];由得,進而得
所以
例題8.若y=f(2x)的圖像關于直線和對稱,則f(x)的一個周期為()
A.B.C.D.
解:因為y=f(2x)關于對稱,所以f(a+2x)=f(a-2x)。
所以f(2a-2x)=f[a+(a-2x)]=f[a-(a-2x)]=f(2x)。
同理,f(b+2x)=f(b-2x),
所以f(2b-2x)=f(2x),
所以f(2b-2a+2x)=f[2b-(2a-2x)]=f(2a-2x)=f(2x)。
所以f(2x)的一個周期為2b-2a,
故知f(x)的一個周期為4(b-a)。選項為D。
點評:考察函數(shù)的對稱性以及周期性,類比三角函數(shù)中的周期變換和對稱性的解題規(guī)則處理即可。若函數(shù)y=f(x)的圖像關于直線x=a和x=b對稱(a≠b),則這個函數(shù)是周期函數(shù),其周期為2(b-a)。
例題9.已知函數(shù)是定義在上的周期函數(shù),周期,函數(shù)是奇函數(shù)又知在上是一次函數(shù),在上是二次函數(shù),且在時函數(shù)取得最小值。
①證明:;
②求的解析式;
③求在上的解析式。
解:∵是以為周期的周期函數(shù),
∴,
又∵是奇函數(shù),
∴,
∴。
②當時,由題意可設,
由得,
∴,
∴。
③∵是奇函數(shù),
∴,
又知在上是一次函數(shù),
∴可設,而,
∴,∴當時,,
從而當時,,故時,。
∴當時,有,
∴。
當時,,
∴
∴。
點評:該題屬于普通函數(shù)周期性應用的題目,周期性是函數(shù)的圖像特征,要將其轉化成數(shù)字特征。
五.思維總結
1.判斷函數(shù)的奇偶性,必須按照函數(shù)的奇偶性定義進行,為了便于判斷,常應用定義的等價形式:f(x)=f(x)f(x)f(x)=0;
2.對函數(shù)奇偶性定義的理解,不能只停留在f(-x)=f(x)和f(-x)=-f(x)這兩個等式上,要明確對定義域內任意一個x,都有f(-x)=f(x),f(-x)=-f(x)的實質是:函數(shù)的定義域關于原點對稱這是函數(shù)具備奇偶性的必要條件。稍加推廣,可得函數(shù)f(x)的圖象關于直線x=a對稱的充要條件是對定義域內的任意x,都有f(x+a)=f(a-x)成立函數(shù)的奇偶性是其相應圖象的特殊的對稱性的反映;
3.若奇函數(shù)的定義域包含0,則f(0)=0,因此,“f(x)為奇函數(shù)”是f(0)=0的非充分非必要條件;
4.奇函數(shù)的圖象關于原點對稱,偶函數(shù)的圖象關于y軸對稱,因此根據(jù)圖象的對稱性可以判斷函數(shù)的奇偶性。
5.若存在常數(shù)T,使得f(x+T)=f(x)對f(x)定義域內任意x恒成立,則稱T為函數(shù)f(x)的周期,一般所說的周期是指函數(shù)的最小正周期周期函數(shù)的定義域一定是無限集。
6.單調性是函數(shù)學習中非常重要的內容,應用十分廣泛,由于新教材增加了“導數(shù)”的內容,所以解決單調性問題的能力得到了很大的提高,因此解決具體函數(shù)的單調性問題,一般求導解決,而解決與抽象函數(shù)有關的單調性問題一般需要用單調性定義解決。注意,關于復合函數(shù)的單調性的知識一般用于簡單問題的分析,嚴格的解答還是應該運用定義或求導解決。
函數(shù)及性質
函數(shù)及性質
一.【復習目標】
1.理解函數(shù)單調性的概念,理解函數(shù)的周期性.
2.會利用函數(shù)的性質描繪函數(shù)的圖象,討論函數(shù)、方程、不等式相關問題.
3.體會數(shù)形結合及函數(shù)與方程的數(shù)學思想方法.
二、【課前熱身】
1.函數(shù)y=的反函數(shù)()
A.是奇函數(shù),它在(0,+)上是減函數(shù)。
B.是偶函數(shù),它在(0,+)上是減函數(shù)。
C.是奇函數(shù),它在(0,+上是增函數(shù)。
D.是偶函數(shù),它在(0,+上是增函數(shù)。
2.若定義在R上的偶函數(shù)f(x)在(-,0)上是減函數(shù),且=2。那么不等式的解集為()
(A)(0.5,1)(B)(0,0.5)。
(C)(0,0.5)(D)(2,+)
3.已知函數(shù)f(x)是定義在R上的奇函數(shù),且對一切x,總有f(x+4)=f(x),
若f(63)=2,則f(5)與f(7)的大小關系是-------------------
4.已知f(x)=8+2x-x2,如果g(x)=f(2-x2),那么g(x)()
(A)在區(qū)間(-2,0)上是增函數(shù)。(B)在區(qū)間(0,2)上是增函數(shù)。
(C)在區(qū)間(-1,0)上是減函數(shù)。(D)在區(qū)間(0,1)上是減函數(shù)。
三.【例題探究】
例1.設函數(shù),其中a是實數(shù),n是自然數(shù),且n,若f(x)當x時有意義,求a的取值范圍。
例2.設函數(shù),當點(x,y)在y=f(x)的反函數(shù)圖象上運動時,對應的點()在y=g(x)的圖象上。
(1).求的表達式。
(2).當時,求的最小值。
例3.定義在R上的單調函數(shù)f(x)滿足且對任意x,y∈R都有f(x+y)=f(x)+f(y).
(1)求證f(x)為奇函數(shù);
(2)若f(k3)+f(3-9-2)<0對任意x∈R恒成立,求實數(shù)k的取值范圍.
四、【方法點撥】
1.函數(shù)不等式的求解要注意結合函數(shù)的單調性,特別要重視定義域的作用
2.不等式恒成立問題要注意等價轉化.
沖刺強化訓練(2)
1.函數(shù)與的圖象關于直線對稱,則的單調遞增區(qū)間是()
2.方程的解所在區(qū)間是()
A.(0,2)B。(1,2)C.(2,3)D.(3,4)
3.設函數(shù)的反函數(shù)為,又函數(shù)的圖象關于直線對稱,,那么的值為()
A.-1B.-2C.D.
4.設偶函數(shù)是定義在實數(shù)集上的周期為2的周期函數(shù),當時,
則當時,的解析式是()
5.函數(shù)的單調遞增區(qū)間是:
6.設定義在R上的函數(shù)的最小正周期為2,且在區(qū)間內單調遞減,則
的大小關系是:________________________.
7.已知函數(shù)
(1)求函數(shù)的反函數(shù)。
(2)如果,求a的值,并畫出的圖象。
8.給出函數(shù)
(1)對任意的實數(shù)都有,求實數(shù)a的范圍。
(2)試判斷在上的增減性,并給予證明
9.設函數(shù)
(1)求函數(shù)的定義域;
(2)判斷函數(shù)的奇偶性,并說明理由;
(3)指出在區(qū)間上的單調性,并予以證明.
參考答案
一、[課前熱身]
1.C2.B3.4.C
二、[例題探究]
例1.分析:使函數(shù)f(x)=lg有意義的的集合滿足:
即。。。。。。①
因的定義域是,故對于一切,①式恒成立。由函數(shù)
在上是減函數(shù)知函數(shù)在
上是增函數(shù)。故在上的最大值是
。故所求范圍是(。
說明:利用函數(shù)的單調性求函數(shù)的值域或最值是一種重要的方法。
例2.分析:(1)易求。。
(2)由g(x)—f—1(x)0得:。
故即。
說明:二次函數(shù)的最值不一定在頂點取得,當時,的最值為。
例3.分析:欲證f(x)為奇函數(shù)即要證對任意x都有f(-x)=-f(x)成立.在式子f(x+y)=f(x)+f(y)中,令y=-x可得f(0)=f(x)+f(-x)于是又提出新的問題,求f(0)的值.令x=y=0可得f(0)=f(0)+f(0)即f(0)=0,f(x)是奇函數(shù)得到證明.
(1)證明:f(x+y)=f(x)+f(y)(x,y∈R),①
令x=y=0,代入①式,得f(0+0)=f(0)+f(0),即f(0)=0.
令y=-x,代入①式,得f(x-x)=f(x)+f(-x),又f(0)=0,則有
0=f(x)+f(-x).即f(-x)=-f(x)對任意x∈R成立,所以f(x)是奇函數(shù).
(2)解:f(3)=log3>0,即f(3)>f(0),又f(x)在R上是單調函數(shù),所以f(x)在R上是增函數(shù),又由(1)f(x)是奇函數(shù).
f(k3)<-f(3-9-2)=f(-3+9+2),k3<-3+9+2,
3-(1+k)3+2>0對任意x∈R成立.
令t=3>0,問題等價于t-(1+k)t+2>0對任意t>0恒成立.
R恒成立.
說明:問題(2)的上述解法是根據(jù)函數(shù)的性質.f(x)是奇函數(shù)且在x∈R上是增函數(shù),把問題轉化成二次函數(shù)f(t)=t-(1+k)t+2對于任意t>0恒成立.對二次函數(shù)f(t)進行研究求解.本題還有更簡捷的解法:分離系數(shù)由k3<-3+9+2得
上述解法是將k分離出來,然后用平均值定理求解,簡捷、新穎.
沖刺強化訓練(2)
1.C2、C3.B4.C5.6.
7.(1)反函數(shù)。(2)。圖象略。
8(1)。(2)增函數(shù)。
9.證明:(I)
故f(x)在(0,1上是減函數(shù),而在(1,+∞)上是增函數(shù),由0ab且f(a)=f(b)得0a1b和,故
(II)0x1時,
曲線y=f(x)在點P(x0,y0)處的切線方程為:
∴切線與x軸、y軸正向的交點為
故所求三角形面積聽表達式為:
函數(shù)概念及性質
年級高一學科數(shù)學課題第二章函數(shù)概念及性質的復習
授課時間2011年8月23
學習重點對函數(shù)有關概念整合
學習難點函數(shù)性質的應用
學習目標1.深刻理解函數(shù)的有關概念,理解對應法則、圖象等有關性質,掌握函數(shù)的單調性和奇偶性的判定方法和步驟,并會運用解決實際問題.
2.利用數(shù)形結合研究二次函數(shù)的圖像及性質
教學過程
一自主學習
①三要素:、、;
函數(shù)三中表示形式、、;
②單調性:定義域內某區(qū)間D,,時,,則的D上;時,,則的D上.
③最大(?。┲登蠓ǎ?、、等;
④奇偶性:對定義域內任意x,
;.
特點:偶函數(shù)定義域關于,圖象關于軸對稱.
奇函數(shù)定義域關于,圖象關于軸對稱.
⑤冪函數(shù)
⑥映射
⑦二次函數(shù)圖像與性質:
二師生互動
例1函數(shù)的定義域
練一練
求函數(shù)的定義域
例2例2已知函數(shù)是偶函數(shù),且時,.
(1)求的值;(2)求時的值;
(3)當0時,求的解析式.
練一練
設函數(shù).
(1)求它的定義域;(2)判斷它的奇偶性;
(3)求證:;
(4)求證:在上遞增.
三鞏固練習
1..函數(shù)的值域是()
A.B.C.D.
2.若函數(shù)的值域是,則函數(shù)的值域是()
A.[,3]B.[2,]C.[,]D.[3,]
3若f(x)=-x2+2ax與在區(qū)間[1,2]上都是減函數(shù),則a的值范圍是()
A.B.C.(0,1)D.
4函數(shù)的圖像關于()
A.軸對稱B.直線對稱C.坐標原點對稱D.直線對稱
5已知定義域為R的函數(shù)f(x)在上為減函數(shù),且y=f(x+8)函數(shù)為偶函數(shù),則()
A.f(6)f(7)B.f(6)f(9)C.f(7)f(9)D.f(7)f(10)
6設,則使函數(shù)的定義域為R且為奇函數(shù)的所有值為()
(A)(B)(C)(D)
7在上的最大值為,最小值為.
四課后反思
五課后鞏固練習
1.已知函數(shù)f(x)=x2+2ax+2,x∈[-5,5].
(1)當a=-1時,求函數(shù)f(x)的最大值和最小值;
(2)求實數(shù)a的取值范圍,使y=f(x)在[-5,5]上是單調函數(shù).
2.設,當時,恒成立,求實數(shù)a的取值范圍