专题一 函数与导数 第1讲 函数的图象与性质-2024年高考数学大二轮专题复习讲义(含解析)

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专题一 函数与导数 第1讲 函数的图象与性质-2024年高考数学大二轮专题复习讲义(含解析)

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专题一 函数与导数
第1讲 函数的图象与性质
[考情分析] 
1.函数的图象与性质是高考考查的重点和热点,主要考查函数的定义域与值域、分段函数、函数图象的识别与应用以及函数性质(单调性、奇偶性、周期性、对称性)的综合应用,难度属于中等及以上.
2.此部分内容多以选择题、填空题的形式出现,有时在压轴题的位置,多与导数、不等式、创新性问题相结合命题.
考点一 函数的概念与表示
核心提炼
1.复合函数的定义域
(1)若f(x)的定义域为[m,n],则在f(g(x))中,由m≤g(x)≤n解得x的范围即为f(g(x))的定义域.
(2)若f(g(x))的定义域为[m,n],则由m≤x≤n得到g(x)的范围,即为f(x)的定义域.
2.分段函数
分段函数的定义域等于各段函数的定义域的并集,值域等于各段函数值域的并集.
例1 (1)(2023·南昌模拟)已知函数f(x)的定义域为(1,+∞),则函数F(x)=f(2x-3)+的定义域为(  )
A.(2,3] B.(-2,3]
C.[-2,3] D.(0,3]
(2)(2023·重庆模拟)设a>0且a≠1,若函数f(x)=的值域是[5,+∞),则a的取值范围是(  )
A.[,+∞) B.(1,)
C.(1,] D.(,+∞)
规律方法 (1)形如f(g(x))的函数求值时,应遵循先内后外的原则.
(2)对于分段函数的求值(解不等式)问题,必须依据条件准确地找出利用哪一段求解.
跟踪演练1 (1)(2023·潍坊模拟)设函数f(x)=则f(8)等于(  )
A.10 B.9 C.7 D.6
(2)(多选)设函数f(x)的定义域为D,如果对任意的x∈D,存在y∈D,使得f(x)=-f(y)成立,则称函数f(x)为“M函数”.下列为“M函数”的是(  )
A.f(x)=sin xcos x B.f(x)=ln x+ex
C.f(x)=2x D.f(x)=x2-2x
考点二 函数的图象
核心提炼
1.作函数图象有两种基本方法:一是描点法;二是图象变换法,其中图象变换有平移变换、伸缩变换、对称变换.
2.利用函数图象可以判断函数的单调性、奇偶性,作图时要准确画出图象的特点.
例2 (1)(2023·宁波十校联考)函数f(x)=ln |x|cos的图象可能为(  )
(2)(多选)(2023·吉安模拟)已知函数f(x)=若x1A.x1+x2=-4
B.x3x4=1
C.1D.0规律方法 (1)确定函数图象的主要方法是利用函数的性质,如定义域、奇偶性、单调性等,特别是利用一些特殊点排除不符合要求的图象.
(2)函数图象的应用主要体现为数形结合思想,借助于函数图象的特点和变化规律,求解有关不等式恒成立、最值、交点、方程的根等问题.
跟踪演练2 (1)(2022·全国乙卷)如图是下列四个函数中的某个函数在区间[-3,3]的大致图象,则该函数是(  )
A.y= B.y=
C.y= D.y=
(2)已知函数f(x)=则下列图象错误的是(  )
考点三 函数的性质
核心提炼
1.函数的奇偶性
(1)定义:若函数的定义域关于原点对称,则有
f(x)是偶函数 f(-x)=f(x)=f(|x|);
f(x)是奇函数 f(-x)=-f(x).
(2)判断方法:定义法、图象法、奇偶函数性质法(如奇函数×奇函数是偶函数).
2.函数单调性判断方法:定义法、图象法、导数法.
3.函数的周期性
若函数f(x)满足f(x+a)=f(x-a)或f(x+2a)=f(x),则函数y=f(x)的周期为2|a|.
4.函数图象的对称中心和对称轴
(1)若函数f(x)满足关系式f(a+x)+f(a-x)=2b,则函数y=f(x)的图象关于点(a,b)对称.
(2)若函数f(x)满足关系式f(a+x)=f(b-x),则函数y=f(x)的图象关于直线x=对称.
考向1 单调性与奇偶性
例3 (2023·泰安模拟)已知奇函数f(x)在R上是减函数,g(x)=xf(x),若a=g(-log25.1),b=g(3),c=g(20.8),则a,b,c的大小关系为(  )
A.aC.b考向2 奇偶性、周期性与对称性
例4 (多选)(2023·盐城统考)已知函数f(x),g(x)的定义域均为R,f(x)为偶函数,且f(x)+g(2-x)=1,g(x)-f(x-4)=3,下列说法正确的有(  )
A.函数g(x)的图象关于直线x=1对称
B.函数f(x)的图象关于点(-1,-1)对称
C.函数f(x)是以4为周期的周期函数
D.函数g(x)是以6为周期的周期函数
二级结论 (1)若f(x+a)=-f(x),其中f(x)≠0,则f(x)的周期为2|a|.
(2)若f(x)的图象关于直线x=a和x=b对称,则f(x)的周期为2|a-b|.
(3)若f(x)的图象关于点(a,0)和直线x=b对称,则f(x)的周期为4|a-b|.
跟踪演练3 (1)(2023·林芝模拟)已知定义在R上的函数f(x)在(-∞,2]上单调递减,且f(x+2)为偶函数,则不等式f(x-1)>f(2x)的解集为(  )
A.∪(6,+∞)
B.(-∞,-1)∪
C.
D.
(2)(多选)已知函数f(x),g(x)的定义域为R,g′(x)为g(x)的导函数,g(x)为偶函数且f(x)+g′(x)=2,f(x)-g′(4-x)=2,则下列结论正确的是(  )
A.g′(x)为奇函数
B.f(2)=2
C.g′(2)=2
D.f(2 022)=2
第1讲 函数的图象与性质
例1 (1)A (2)C
跟踪演练1 (1)C (2)AB
例2 (1)A
(2)AB [函数f(x)=
的图象如图所示,
设f(x1)=f(x2)=f(x3)=f(x4)=t,则0则直线y=t与函数y=f(x)的图象的4个交点横坐标分别为x1,x2,x3,x4,
对于A,函数y=-x2-4x的图象关于直线x=-2对称,则x1+x2=-4,故A正确;
对于B,由图象可知|log2x3|=|log2x4|,且0所以-log2x3=log2x4,
即log2(x3x4)=0,所以x3x4=1,
故B正确;
当x≤0时,f(x)=-x2-4x=-(x+2)2+4≤4,
由图象可知log2x4∈(0,4),则1由图象可知-4所以x1x2x3x4=x1(-4-x1)=-x-4x1=-(x1+2)2+4∈(0,4),故D错误.]
跟踪演练2 (1)A (2)D
例3 D [因为f(x)为奇函数且在R上是减函数,
所以f(-x)=-f(x),且当x>0时,f(x)<0.
因为g(x)=xf(x),
所以g(-x)=-xf(-x)=xf(x),
故g(x)为偶函数.
当x>0时,g′(x)=f(x)+xf′(x),
因为f(x)<0,f′(x)<0,
所以g′(x)<0.
即g(x)在(0,+∞)上单调递减.
a=g(-log25.1)=g(log25.1),
因为3=log28>log25.1>log24=2>20.8,
所以g(3)即b例4 BC [对于A选项,因为f(x)为偶函数,
所以f(-x)=f(x).
由f(x)+g(2-x)=1,
可得f(-x)+g(2+x)=1,
可得g(2+x)=g(2-x),
所以函数g(x)的图象关于直线x=2对称,A错误;
对于B选项,因为g(x)-f(x-4)=3,
则g(2-x)-f(-2-x)=3,
又因为f(x)+g(2-x)=1,
可得f(x)+f(-2-x)=-2,
所以函数f(x)的图象关于点(-1,-1)对称,B正确;
对于C选项,因为函数f(x)为偶函数,
且f(x)+f(-2-x)=-2,
则f(x)+f(x+2)=-2,
从而f(x+2)+f(x+4)=-2,
则f(x+4)=f(x),
所以函数f(x)是以4为周期的周期函数,C正确;
对于D选项,因为g(x)-f(x-4)=3,
且f(x)=f(x-4),
所以g(x)-f(x)=3,
又因为f(x)+g(2-x)=1,
所以g(x)+g(2-x)=4,
又因为g(2-x)=g(2+x),
则g(x)+g(x+2)=4,
所以g(x+2)+g(x+4)=4,
故g(x+4)=g(x),
因此函数g(x)是周期为4的周期函数,D错误.]
跟踪演练3 (1)D
(2)ABD [∵g(x)为偶函数,
∴g(-x)=g(x),
∴-g′(-x)=g′(x),即g′(x)为奇函数,故A正确;
又f(x)+g′(x)=2,
f(x)-g′(4-x)=2,
令x=2,则
解得f(2)=2,g′(2)=0,
故B正确,C错误;
∵f(x)-g′(4-x)=2,
∴f(x+4)-g′(-x)=2,
又g′(x)为奇函数,
则f(x+4)+g′(x)=2,
又f(x)+g′(x)=2,
∴f(x+4)=f(x),
故f(x)是以4为周期的周期函数,
∴f(2 022)=f(2)=2,故D正确.]

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