專題一:集合、映射、簡易邏輯與函數
【考點審視】
(本部分內容是根據近幾年高考命題規(guī)律和趨勢透視本單元考查的重點。)
一.三年科學歸納:
時 間
題 號
分值
題型
高考要求
考試內容
能力層次
2002
(文)40分(理)35分
(文)4、6、9、10
20
選擇
理解
掌握
集合、充要條件、函數圖象與性質
B
(理)5、9、10
15
(文)13、14
8
填空
掌握
應用
函數圖象與性質
C
(理)13、16
8
(文) 20
12
解答
掌握
函數圖象與性質
C
(理)21
12
2003
(文)27分(理)26分
(文) 6、7、8
15
選擇
理解
函數圖象與性質
B
(理)3、9
10
(文)無
0
填空
掌握
函數圖象與性質、不等式
C
(理)14
4
(文)20
12
解答
掌握
應用
(三角)函數圖象與性質
函數性質、不等式
C
(理)19
12
2004
(文)36分(理)24分
(文)1、8、9、12
20
選擇
掌握
集合、充要條件、函數性質及其應用
C
(理)1、8、11、12
20
(文)13
4
填空
掌握
函數表達式、不等式
C
(理)13
4
(文)21
12
解答
掌握
函數圖象與性質、導數
(理)無
0
綜合上述三年統計表可知本單元在高考中試題類型與特點有:
1. 集合、映射、簡易邏輯、四種命題一般都是基本題,綜合性題目少,且綜合性的深度較。獯痤}少.今年理科試題中沒有出現本單元的解答題型.
2. 函數及其性質考查更是高考函數試題的主干,是中學與大學數學相銜接的重要內容,是承上啟下的必備知識,也是歷年高考的熱點.本考點每年必考。近年高考對函數知識的考查,除了保持函數各知識點比較高的覆蓋面外,還強化了對函數本質和函數應用的考查,體現了函數知識考查的深度和廣度,函數的概念的考察多數是與其它知識以綜合題的形式出現,有關函數的綜合題較難。
具體考查:
(1) 常見初等函數的圖像及其性質,其中二次函數及其對數函數更為重要,屬中檔題;
(2) 考查函數與方程、不等式、三角、數列、曲線方程、導數(尤其要重視與導數的結合)等知識的交叉滲透及其應用,屬中、高檔題;
(3) 考查以函數為模型的實際應用題,讓考生從數學角度觀察事物、闡釋現象,分析解決問題,屬中檔題;
(4) 變函數的具體形式為抽象形式,用以考查抽象思維水平,以及將抽象與具體進行相互轉化的思維能力,可結合在函數的各種題型中進行考查。
【疑難點拔】
(解釋重點、難點及知識體系,尤其是考試中學生常見錯案分析。)
二.本章重點、難點及知識體系
2.函數是中學數學的重要內容,像一條紅線貫穿在整個中學數學之中,函數這一單元的知識有五個特點:
(1)內容的豐富性:“函數”這一單元包括函數的概念和記號,函數的定義域、值域和對應規(guī)律,函數的圖像,函數的單詞性、奇偶性和周期性,反函數、指數函數和對數函數,此外,一次函數、二次函數、反比例函數雖然是在初中所學,但在高中階段的“函數”一章中完成它的深化過程。
(2)強烈的滲透性:函數網絡具有強大的滲透和輻射功能,函數與中學數學中的絕大部分內容都有聯系,與數列、不等式、解析幾何、復數、立體幾何等均有著千絲萬縷的聯系.
(3)高度的思想性:“函數”這一章蘊含著中學數學中重要的數學思想,如函數的思想、分類討論的思想、數形結合的思想、化歸思想等。
(4)與高等數學銜接的緊密性:函數與極限、微分、積分、概率、統計等數學內容聯系非常緊密。
(5)知識的應用性:函數知識在日常生活、生產、科學技術及其他學科中有著廣泛的應用。
對函數及其性質這部分內容的考查,可分橫向和縱向兩個方面,橫向涉及的函數有:一次函數、二次函數、指數函數、對數函數、三角函數、反三角函數等基本初等函數;還有由基本初等函數迭加和復合成的一次分式、二次分式函數以及復合函數等.縱向即函數的性質:定義(解析式、定義域、值域)、單調性、奇偶性、最值、周期性、對稱性等.
函數問題幾乎涉及中學數學所有數學思想和方法,如數形結合思想、函數與方程的思想、分類討論思想和等價轉化的思想等.解函數問題用到很多典型的數學方法,如配方法、待定系數法、數學歸納法、消元法、反證法、比較法、代人法等.因此,學好中學數學,提高高考復習效率,函數這部分內容是基礎,也是重點.
本章重點解決以下四個問題:
1. 準確地理解函數有關的概念;
2. 充分揭示函數與其它知識的聯系;
3. 熟練運用函數思想,分類討論思想和數形結合思想解題;
4. 深刻認識函數的實質,強化應用意識。
上述四個問題同時也是本章的難點。
三.根據最近幾年命題立意的發(fā)展變化,宜運用以下應試對策:
1.在復習中首先把握基礎性知識,深刻理解本單元的基本知識點、基本數學思想和基本數學方法.重點掌握集合、充分條件與必要條件的概念和運算方法.要真正掌握數形結合思想――用文氏圖解題.
2.涉及本單元知識點的高考題,綜合性大題不多.所以在復習中不宜做過多過高的要求,只要靈活掌握小型綜合題型(如集合與映射,集合與自然數集,集合與不等式,集合與方程等,充分條件與必要條件與三角、立幾、解幾中的知識點的結合等) 映射的概念以選擇題型出現,難度不大。就可以了
3.活用“定義法”解題。定義是一切法則與性質的基礎,是解題的基本出發(fā)點。利用定義,可直接判斷所給的對應是否滿足映射或函數的條件,證明或判斷函數的單調性與奇偶性并寫出函數的單調區(qū)間等。
4.重視“數形結合”滲透!皵等毙螘r少直觀,形缺數時難入微”。當你所研究的問題較為抽象時,當你的思維陷入困境時,當你對雜亂無章的條件感到頭緒混亂時,一個很好的建議便是:畫個圖!利用圖形的直觀性,可迅速地破解問題,乃至最終解決問題。
5.實施“定義域優(yōu)先”原則。函數的定義域是函數最基本的組成部分,任何對函數性質的研究都離不開函數的定義域。例如,求函數的單調區(qū)間,必須在定義域范圍內;通過求出反函數的定義域,可得到原函數的值域;定義域關于原點對稱,是函數為奇函數或偶函數的必要條件。為此,應熟練掌握求函數定義域的原則與方法,并貫徹到解題中去。
6.強化“分類思想”應用。指數函數與對數函數的性質均與其底數是否大于1有關;對于根式的意義及其性質的討論要分清n是奇數還是偶數等。
專題一:集合、映射、簡易邏輯與函數
【經典題例】
例1:給出下列四個命題:
(1)函數y=ax(a>0且a≠1)與函數的定義域相同:
(2)函數y=x3與y=3x的值域相同;
(3)函數都是奇函數;
(4)函數y=(x-1)2與y=2x-1在區(qū)間上都是增函數.
其中正確命題的序號是 ①③ .(把你認為正確的命題序號都填上)
[簡要評述]
通過這幾種命題的真假判斷,進一步增強學生對比學習意識和數形結合思想
例2:已知f(x)是偶函數,且f(1)=993,g(x)=f(x―1)是奇函數
求f(2005)的值。(993)
[簡要評述]
利用抽象形式推理出函數的重要性質(以4為周期)
例3:關于的方程
(1) 對于任意當且僅當恒有實數解;key:
(2) 當且僅當時恰有兩個實數解;key:
(3) 當且僅當時由無窮多個實數解;key:或
(4) 當且僅當時無實數解。Key:且
[簡要評述]
通過此題分析增強學生的屬性結合思想意識,培養(yǎng)靈活機動的思維品質。
例4:已知集合,若A∪B=A,則符合條件的m的實數值組成的集合
是 __________key:
[簡要評述]
在高考應試能力中,,審題是關鍵,通過此題訓練學生思維的嚴謹性。
例5:已知函數.
(1)證明:函數在上為增函數;
(2)用反證法證明方程沒有負數根.
[思路分析]
證明:設
又在上是增函數。 ,
由(1)(2)得即上是增函數。
(反證法)設存在負數根,:,則
,又矛盾,所以假設不成立。
則沒有負數根。
[簡要評述]通過(1)的證明讓學生在處理函數單調性的證明時,能充分利用幾種基本函數的性質直接處理,同時增強應變能力訓練,通過(2)的證明使學生增強對反證法這種重要數學思想方法的認識。
例6:設.
(1)求的反函數;
(2)若時,不等式恒成立,試求實數的取值范圍.
[思路分析]
(1)
(2)
,顯然
當時,
當時,
,綜上所述:
[簡要評述]
該題考查學生對函數與不等式的結合點的認識與處理能力,培養(yǎng)學生的轉化能力及分類討論思想。
例7:高三某班52名學生全部參加綠化美化環(huán)境的志愿者行動,這次行動要求完成栽400株花和種200棵樹的任務,據經驗如果栽花每個學生每小時可以栽3株,如果植樹每個學生每小時可以值1棵,現在把這52名學生分成甲乙兩組,甲組只栽花,乙組只植樹,并且同時開始工作,為了在最短時間內完成這項任務,兩組各應安排多少名同學?并論述這種分組的合理性。
解:設甲組人,乙組人,且,
據已知,栽花總用時為小時,植樹總用時為小時,
這樣完成整個任務的時間,應該是和的較大者,
在區(qū)間[1,52]上,函數為減函數,為增函數,為使整體最少,應有||最小,不妨先解,得
因為不是整數,所以要比較兩函數在臨近整數的函數值,
當時,||;
當時,||。
因此,甲組為21人,乙組為31人,完成任務時間最短。
[簡要評述]
增強應用意識,提高學生學習數學的興趣
例8:已知集合M是滿足下列性質的函數f(x)的全體:存在非零常數T,對任意x∈R,
有f (x+T)=T f (x)成立.
(1)函數f (x)= x 是否屬于集合M?說明理由;
(2)設函數 f (x)= a x (a>0,且a≠1)的圖象與y=x的圖象有公共點,證明:f (x) = a x∈M.
[思路分析] (1)對于非零常數T,f (x+T)=x+T, Tf (x)=Tx.
因為對任意x∈R,x+T= Tx不能恒成立,所以f(x)=
(2)因為函數f (x) = a x(a>0且a≠1)的圖象與函數y=x的圖象有公共點,
所以方程組:有解,消去y得ax=x,
顯然x=0不是方程ax=x的解,所以存在非零常數T,使aT=T.
于是對于f (x)=ax有 故f (x) = a x∈M.
[簡要評述]
開放性、探索性問題是當今高考熱點問題,通過此題培養(yǎng)學生科學探索精神。
【熱身沖刺】
一、選擇題:
1.已知集合則( D )
(A) (B) (C)A=B (D)
2.“p或q是假命題”是“非p為真命題”的 ( A )
(A)充分而不必要條件 (B)必要而不充分條件
(C)充要條件 (D)既不充分也不必要條件
3.已知函數,若,則 ( B )
(A) (B) (C) (D)
4.已知函數,集合A={},B={,
則的元素個數為 ( C )
(A)0 (B)1 (C)0或1 (D)1或2
5.在x克a%的鹽水中,加入y克b%的鹽水,濃度變成c%(a,b>0,a≠b),則x與y的函數關系式是 ( B )
(A)y=x (B)y=x (C)y=x (D)y=x
6.已知(2,1)在函數f(x)=的圖象上,又知f-1=1,則f(x)等于 ( A )
(A) (B) (C) (D)
7.函數的圖象 ( C )
(A)關于原點對稱 (B)關于直線x=0對稱
(C)關于點(1,0)對稱 (D)關于直線x=1對稱
8. 設函數的反函數為,若,則是 ( B )
(A)上增函數 (B)上增函數
(C)上減函數 (D)上減函數
9.若函數的定義域R分成了四個單調區(qū)間,則實數滿足 ( C )
(A) (B) (C) (D)
10.已知命題:若是無窮等差數列的前項和,則點列在一條拋物線上,
命題:若實數則的解集是R。又知是的逆否命題,
是的逆命題,那么下列判斷正確的是 ( C )
(A)是假命題,是真命題 (B)是真命題,是真命題
(C)是假命題,是假命題 (D)是真命題,是假命題
二、填空題:
11.下列命題(1),
中正確的是 (1)(3)(5) (把所有錯誤的序號全填上)
12.方程的解集為 {2}
13.設A=,B=,定義是A到B的函數,
是B到A的映射,若,則=
14.設函數
三、解答題:
15.已知函數,的積,
求:解析式,并畫出其圖象;
解:
圖略
16..函數的定義域為集合,關于的不等式的解集為,求使的實數的取值范圍.
解:,
則當時,;當時,B=R;當時,
又,則
,成立,
綜上所述:
17.對于函數,當時,的最大值為,
試用反證法證明:
證明:假設,則,所以可得
,由(2)(3)得
與(1)矛盾,所以原命題成立。
18.已知函數的值域是[1,9],試求函數的定義域和值域。
解:的定義域為R,令,則有
若,由得即。
且,。
若,取,則成立。
,而恒成立,
又
函數的定義域為R,值域是
19.是否存在常數,使,在上是減函數,且在
上是增函數?
提示:由題意知是函數的一個極值點,由
令得,故
當時,為減函數;
當時,為增函數,適合題意
20. 已知集合A={x|x2+3x+2 ≥0},B={x|mx2-4x+m-1>0 ,m∈R}, 若A∩B=,
且A∪B=A,試求實數m的取值范圍.
[思路分析]由已知A={x|x2+3x+2},得得:
(1)∵A非空 ,∴B=;
(2)∵A={},∴另一方面,,
于是上面(2)不成立,否則,與題設矛盾.由上面分析知,B=.
由已知B=,結合B=,
得對一切x恒成立,于是,
有的取值范圍是
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