专题18 几类函数的对称中心及应用-妙解2023年高考数学填选压轴题 学案(Word版含答案)

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专题18 几类函数的对称中心及应用-妙解2023年高考数学填选压轴题 学案(Word版含答案)

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专题18 几类函数的对称中心及应用
【方法点拨】
1.三次函数的对称中心为(,),其中,即,.
记忆方法:类比于二次函数的对称轴方程,分母中.
2. 一次分式函数(或称双曲函数)的对称中心为.
记忆方法:横下零,纵系数(即横坐标是使分母为0的值,而纵坐标是分母、分子中的一次项系数分别作为分母、分子的值).
3. 指数复合型函数的对称中心为.
记忆方法:横下对,纵半分(即横坐标是使分母取对数的值,但真数为保证有意义,取的是绝对值而已,而纵坐标是分母、分子中的常数分别作为分母、分子的值的一半).
【典型题示例】
已知函数,则满足不等式的实数的取值范围是 .
【答案】
【解析】的对称中心是,其定义域为R且单减
令,则为R上的单调递减的奇函数
由得

因为为奇函数,故
所以
又在R上单减,所以,解之得
所以实数的取值范围是.
例2 设是函数的导数,是的导数,若方程=0有实数解,则称点(,)为函数的“拐点”.已知:任何三次函数都有拐点,又有对称中心,且拐点就是对称中心.设,数列的通项公式为,则= .
【解析】令得,
对称中心为,
所以对于任意恒成立
因为,所以
所以
所以.
例3 已知函数与在(,且)上有个交点,,……,,则
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
由图可知交点成对出现,每对交点关于点(0,1)对称,横坐标和为0,纵坐标和为2,所以 ,选B.
【巩固训练】
1.对于定义在上的函数,点是图像的一个对称中心的充要条件是:对任意都有,判断函数的对称中心______.
2. 函数y=的对称中心是 .
3. 设函数,数列是公差不为0的等差数列,,则( )
A、0 B、7 C、14 D、21
4. 已知函数(其中)图象关于点P(-1,3)成中心对称,则不等式的解集是 .
5. 在平面直角坐标系中,已知直线与曲线依次交于 三点,若点使,则的值为_____.
6. 已知函数的图象关于坐标原点对称,则实数的值为_____.
7. 已知函数,则满足不等式的实数的取值范围是 .
8.已知,则的值为 .
9.已知函数 =,若对,恒成立,则的取值范围是 .
10. 已知函数,若不等式对恒成立,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
11. 已知函数,若,其中,则的最小值为
A. B. C. D.
12. 函数在上的所有零点之和等于______.
【答案与提示】
1.【答案】
【分析】根据点是图像的一个对称中心的充要条件,列出式子,即可得出结果.
解:因为,由于
.即,.所以是的一个对称中心.
故答案为:.
2.【答案】(4,-1)
【解析】
3.【答案】D
【提示】根据函数值之和求自变量之和,很自然会去考虑函数的性质,而等式常常考查对称性,从而尝试去寻求函数的对称中心.
函数可以视为由与构成,它们的对称中心不一样,可以考虑对函数的图象进行平移, 比如,引入函数,则该函数是奇函数,对称中心是坐标原点,由图象变换知识不难得出的图象关于点中心对称.
4.【答案】
【解析】函数的对称中心为(-1,a),与P(-1,3)比较得a=3.此时,不等式,即
,由序轴标根法即得解集为.
5.【答案】1
【提示】过定点(2,2), 对于三次函数,令 得,又,所以也关于点(2,2)对称,所以,.
6.【答案】-1
7.【答案】
【解析】的对称中心是,其定义域为R且单增(下略).
8.【答案】
【思路一】从所求式中自变量的特征,被动发现函数的对称性.设若,尝试去求
的值,易得.
【思路二】主动发现函数的对称性,,设,则其对称中心为,则的对称中心也为,故.
9.【答案】
10.【答案】D
【分析】构造函数,判断函数的奇偶性与单调性,将所求不等式转化为,即,再利用函数单调性解不等式即可.
【解析】,
令,则,可得是奇函数,
又,
又利用基本不等式知当且仅当,即时等号成立;
当且仅当,即时等号成立;
故,可得是单调增函数,
由得,
即,即对恒成立.
当时显然成立;当时,需,得,
综上可得,故选:D.
11.【答案】A
【分析】通过函数解析式可推得,再利用倒序相加法求得
,得到的值,然后对分类讨论利用基本不等式求最值即可得出答案.
【解析】因为,
所以


则 ,所以
所以,所以,其中,则.
当时
当且仅当 即 时等号成立;
当时 ,

当且仅当 即 时等号成立;因为,所以的最小值为.故选:A.
12.【答案】8
【分析】通过化简函数表达式,画出函数图像,分析图像根据各个对称点的关系求得零点的和.
【解析】零点即 ,所以
即,画出函数图像如图所示
函数零点即为函数图像的交点,由图可知共有8个交点
图像关于 对称,所以各个交点的横坐标的和为8

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