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高中数学高频考点:函数与导数的综合应用

时间:2023-08-06 理论教育 版权反馈
【摘要】:高考导航1.理解函数单调性与导数的关系,考查利用分类讨论思想求函数单调性的能力,考查已知函数的单调性等条件逆向求参数范围.2.了解函数在某点取得极值的必要条件和充分条件,理解导数的几何意义,会用导数求函数的极大值和极小值.3.能够适当选取变量,建立函数模型,结合实际意义对问题进行探究,将问题与方程、不等式相结合,从而利用导数来解决问题.4.考查运算能力、推理论证能力以及函数与方程思想、化归与转化的

高中数学高频考点:函数与导数的综合应用

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1.理解函数单调性与导数的关系,考查利用分类讨论思想求函数单调性的能力,考查已知函数的单调性等条件逆向求参数范围.

2.了解函数在某点取得极值的必要条件和充分条件,理解导数的几何意义,会用导数求函数的极大值和极小值.

3.能够适当选取变量,建立函数模型,结合实际意义对问题进行探究,将问题与方程、不等式相结合,从而利用导数来解决问题.

4.考查运算能力、推理论证能力以及函数与方程思想、化归与转化的思想,体现了数学运算的核心素养.

例题精析

▶ 解题指南

能够掌握函数的对称轴或对称中心,观察原有函数的草图,感悟用数学语言表达和蕴含的数学思维.能够通过函数的奇偶性、周期性、对称性,来完成函数求解问题.

▶ 解析

因为f(x)是奇函数,得f(-x)=-f(x),

所以f(1-x)=-f(x-1).

由f(1-x)=f(1+x),得-f(x-1)=f(x+1),

所以f(x+2)=-f(x),f(x+4)=-f(x+2)=-[-f(x)]=f(x).

故函数f(x)是周期为4的周期函数.由f(x)为奇函数,得f(0)=0.

又因为f(1-x)=f(1+x),则f(x)的图像关于直线x=1对称,所以f(2)=f(0)=0,f(-2)=0.

又f(1)=2,得f(-1)=-2,

所以f(1)+f(2)+f(3)+f(4)=f(1)+f(2)+f(-1)+f(0)=2+0-2+0=0,

故f(1)+f(2)+f(3)+f(4)+…+f(49)+f(50)

=0×12+f(49)+f(50)=f(1)+f(2)=2+0=2.

故选C.

变式2 1.已知函数f(x)是定义在R上的偶函数,且f(-x-1)=f(x-1),当x∈[-1,0]时,f(x)=-x3,则关于x的方程f(x)=|cos πx|在上的所有实数解之和为(    ).

A.-7  B.-6  C.-3  D.-1

▶ 解析

函数f(x)是R上的偶函数,且f(-x-1)=f(x-1),所以x=-1是函数的对称轴,且周期为2,分别画出y=f(x)与上的图像,如图7.1所示.

图7.1

交点依次为x1,x2,x3,x4,x5,x6,x7,得x1+x7=x2+x6=x3+x5=-2,x4=-1,所以x1+x2+x3+x4+x5+x6+x7=-2×3-1=-7,故选A.

2.已知定义在R上的奇函数y=f(x)满足f(2+x)=f(-x),且f(1)=2,则f(2018)+f(2019)的值为(    ).

A.-2  B.0  C.2  D.4

▶ 解析

因为f(x)为奇函数,所以f(-x)=-f(x).

又f(2+x)=f(-x),则f(2+x)=-f(x),所以f(x+4)=-f(x+2)=f(x).(www.xing528.com)

故函数f(x)是周期为4的周期函数.

所以f(2018)+f(2019)=f(4×504+2)+f(4×504+3)=f(2)+f(3).

又f(2)=f(0)=0,f(3)=f(-1)=-f(1)=-2,

所以f(2018)+f(2019)=f(2)+f(3)=-2.

故选A.

【例3】(2015年高考新课标Ⅱ第12题)设函数f′(x)是奇函数f(x)(x∈R)的导函数,f(-1)=0当x>0时,xf′(x)-f(x)<0,则使得f(x)>0成立的x的取值范围是(    ).

A.(-∞,-1)∪(0,1)  B.(-1,0)∪(1,+∞)

C.(-∞,-1)∪(-1,0)  D.(0,1)∪(1,+∞)

▶ 解题指南

能够通过给出的求导数的形式,观察原有函数的模型,感悟用数学语言表达和蕴含的数学思维.能够通过求导讨论函数的单调性,来完成函数的零点与不等式的求解问题.

图7.2

▶ 解题指南

通过研究函数图像的方法,能够了解研究一个未知函数的研究方法和掌握规律性.以函数解析式为基础的函数图像问题,主要围绕函数解析式进行适当的化简后与一些熟知的函数图像联系,通过各种图像的变换得到所求函数的图像展开.有时利用函数的性质(如单调性、奇偶性、周期性等)来分析函数的图像特征从而判断函数图像.本题考查学生关于函数图像的基础知识和基本方法.

▶ 解析

规范解答

巩固提高

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