高中数学通用模型解题.docx
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高中数学通用模型解题
高中数学解题方法
1.对于集合,一定要抓住集合的代表元素,及元素的“确定性、互异性、无序性”。
如:
集合Ax|ylgx,By|ylgx,C(x,y)|ylgx,A、B、C中元素各表示什么?
A表示函数y=lgx的定义域,B表示的是值域,而C表示的却是函数上的点的轨迹
2进行集合的交、并、补运算时,不要忘记集合本身和空集的特殊情况
注重借助于数轴和文氏图解集合问题。
空集是一切集合的子集,是一切非空集合的真子集。
2如:
集合Ax|x2x30,Bx|ax1
若BA,则实数a的值构成的集合为
(答:
1,0,)
13
显然,这里很容易解出A={-1,3}.而B最多只有一个元素。
故B只能是-1或者3。
根据条件,可以得到a=-1,a=1/3.但是,这里千万小心,还有一个B为空集的情况,也就是a=0,不要把它搞忘记了。
3.注意下列性质:
(1)集合a1,a2,„„,an的所有子集的个数是2n;
要知道它的来历:
若B为A的子集,则对于元素a1来说,有2种选择(在或者不在)。
同样,对于元素a2,a3,„„an,都有2种选择,所以,总共有2种选择,即集合A有2个子集。
当然,我们也要注意到,这2种情况之中,包含了这n个元素全部在何全部不在的情况,故真子集个数为21,非空真子集个数为22nnnnn
(2)若ABABA,ABB;
(3)德摩根定律:
CUABCUACUB,CUABCUACUB
有些版本可能是这种写法,遇到后要能够看懂
ABAB,ABAB
4.你会用补集思想解决问题吗?
(排除法、间接法)
如:
已知关于x的不等式
的取值范围。
ax50的解集为M,若3M且5M,求实数a2xa
(∵3M,∴a·35023a
a·55025a5a1,9,25)3∵5M,∴
注意,有时候由集合本身就可以得到大量信息,做题时不要错过;如告诉你函数f(x)=ax2+bx+c(a>0)在(,1)上单调递减,在(1,)上单调递增,就应该马上知道函数对称轴是x=1.或者,我说在上,也应该马上可以想到m,n实际上就是方程的2个根
5、熟悉命题的几种形式、
可以判断真假的语句叫做命题,逻辑连接词有“或”(),“且”()和“非”().若pq为真,当且仅当p、q均为真
若pq为真,当且仅当p、q至少有一个为真
若p为真,当且仅当p为假
命题的四种形式及其相互关系是什么?
(互为逆否关系的命题是等价命题。
)
原命题与逆否命题同真、同假;逆命题与否命题同真同假。
6、熟悉充要条件的性质(高考经常考)
A{x|x满足条件p},B{x|x满足条件q},
若;则p是q的充分非必要条件A_____B;
若;则p是q的必要非充分条件A_____B;
若;则p是q的充要条件A_____B;
若;则p是q的既非充分又非必要条件___________;
7.对映射的概念了解吗?
映射f:
A→B,是否注意到A中元素的任意性和B中与之对应元素的唯一性,哪几种对应能构成映射?
(一对一,多对一,允许B中有元素无原象。
)
注意映射个数的求法。
如集合A中有m个元素,集合B中有n个元素,则从A到B
的映射个数有nm个。
如:
若A{1,2,3,4},B{a,b,c};问:
A到B的映射有个,B到A的映射有个;A到B的函数有个,若A{1,2,3},则A到B的一一映射有个。
函数y(x)的图象与直线xa交点的个数为个。
8.函数的三要素是什么?
如何比较两个函数是否相同?
(定义域、对应法则、值域)相同函数的判断方法:
①表达式相同;②定义域一致(两点必须同时具备)
9.求函数的定义域有哪些常见类型?
例:
函数yx4xlgx32的定义域是
(答:
0,22,33,4)
函数定义域求法:
分式中的分母不为零;
偶次方根下的数(或式)大于或等于零;
指数式的底数大于零且不等于一;
对数式的底数大于零且不等于一,真数大于零。
正切函数ytanxxR,且xk
k2
余切函数ycotxxR,且xk,k
反三角函数的定义域
函数y=arcsinx的定义域是[-1,1],值域是,函数y=arccosx的定义域是[-1,1],值域是[0,π],函数y=arctgx的定义域是R,值域是.,函数y=arcctgx的定义域是R,值域是(0,π).
当以上几个方面有两个或两个以上同时出现时,先分别求出满足每一个条件的自变量的范围,再取他们的交集,就得到函数的定义域。
10.如何求复合函数的定义域?
如:
函数f(x)的定义域是a,b,ba0,则函数F(x)f(x)f(x)的定义域是_____________。
(答:
a,a)
复合函数定义域的求法:
已知yf(x)的定义域为m,n,求yfg(x)的定义域,
可由mg(x)n解出x的范围,即为yfg(x)的定义域。
例若函数yf(x)的定义域为,2,则f(log2x)的定义域为2
分析:
由函数yf(x)的定义域为,2可知:
x2;所以yf(log2x)中有22111
1log2x2。
2
解:
依题意知:
解之,得
∴f(log2x)的定义域为x|1log2x222x42x4
11、函数值域的求法
1、直接观察法
对于一些比较简单的函数,其值域可通过观察得到。
例求函数y=1的值域x
2、配方法
配方法是求二次函数值域最基本的方法之一。
例、求函数y=x-2x+5,x[-1,2]的值域。
3、判别式法
对二次函数或者分式函数(分子或分母中有一个是二次)都可通用,但这类题型有时也可以用其他方法进行化简,不必拘泥在判别式上面
下面,我把这一类型的详细写出来,希望大家能够看懂2
b型:
直接用不等式性质k+x2
bxb.y2型,先化简,再用均值不等式xmxn
x11例:
y121+x2
x+x
x2mxnc..y2型通常用判别式xmxn
x2mxnd.y型xn
法一:
用判别式a.y
法二:
用换元法,把分母替换掉
2x2x1(x+1)(x+1)+11例:
y(x+1)1211x1x1x1
4、反函数法
直接求函数的值域困难时,可以通过求其原函数的定义域来确定原函数的值域。
例求函数y=3x4值域。
5x6
5、函数有界性法
直接求函数的值域困难时,可以利用已学过函数的有界性,来确定函数的值域。
我们所说的单调性,最常用的就是三角函数的单调性。
2sin12sin1ex1例求函数y=x,y,y的值域。
1sin1cose1
ex11yyxex01ye1
2sin11yy|sin|||1,1sin2y
2sin1y2sin1y(1cos)1cos
2sinycos1y
x)1y,即sin(x)
又由sin(x)11
解不等式,求出y,就是要求的答案
6、函数单调性法
通常和导数结合,是最近高考考的较多的一个x2(x2)2+(x8)2的值域。
解:
原函数可化简得:
y=∣x-2∣+∣x+8
∣
上式可以看成数轴上点P(x)到定点A
(2),B(-8)间的距离之和。
由上图可知:
当点P在线段AB上时,
y=∣x-2∣+∣x+8∣=∣AB∣=10
当点P在线段AB的延长线或反向延长线上时,
y=∣x-2∣+∣x+8∣>∣AB∣=10
故所求函数的值域为:
[10,+∞)
例求函数y=x26x13+x
24x5的值域2解:
原函数可变形为:
y=(x3)(02)+2(x2)2(01)2
上式可看成x轴上的点P(x,0)到两定点A(3,2),B(-2,-1)的距离之和,
由图可知当点P为线段与x轴的交点时,ymin=∣AB∣=(32)(21)
x222=43,故所求函数的值域为[43,+∞)。
例求函数y=x26x13-4x5的值域
2解:
将函数变形为:
y=(x3)(02)2-(x
2)(01)22
上式可看成定点A(3,2)到点P(x,0)的距离与定点B(-2,1)到点P(x,0)的距离之差。
即:
y=∣AP∣-∣BP∣由图可知:
(1)当点P在x轴上且不是直线AB与x轴的交点时,如点P¹,则构成△ABP¹,根据三角形两边之差小于第三边,
有∣∣AP¹∣-∣BP¹∣∣<∣AB∣=
即:
-26<y<26
(2)当点P恰好为直线AB与x轴的交点时,有∣∣AP∣-∣BP∣∣=∣AB∣=26。
综上所述,可知函数的值域为:
(-26,-26)。
注:
求两距离之和时,要将函数式变形,使A,B两点在x轴的两侧,而求两距离之差时,则要使两点A,B在x
轴的同侧。
9、不等式法
利用基本不等式a+b≥2ab,a+b+c≥33abc(a,b,c∈
32)(21)22=26R),求函数的最值,其题型特征解析式
是和式时要求积为定值,解析式是积时要求和为定值,不过有时须要用到拆项、添项和两边平方等技巧。
例:
22xx(x0)
=x2113xx(应用公式a+b+c3者的乘积变成常数)
x2(3-2x)(0<x<1.5)
xx+3-2x3=xx(3-2x)()13
abc3(应用公式abc()时,应注意使3者之和变成常数)3
倒数法
有时,直接看不出函数的值域时,把它倒过来之后,你会发现另一番境况
例求函数y=x2的值域
x3
x20时,
1yy
x20时,y=0
0y1
220y12
多种方法综合运用
总之,在具体求某个函数的值域时,首先要仔细、认真观察其题型特征,然后再选择恰当的方法,一般优先考虑直接法,函数单调性法和基本不等式法,然后才考虑用其他各种特殊方法。
12.求一个函数的解析式或一个函数的反函数时,注明函数的定义域了吗?
切记:
做题,特别是做大题时,一定要注意附加条件,如定义域、单位等东西要记得协商,不
要犯我当年的错误,与到手的满分失之交臂
如:
fx1exx,求f(x).
令tx1,则t0
2∴xt1
∴f(t)et
21t21
∴f(x)ex21x21x0
13.反函数存在的条件是什么?
(一一对应函数)
求反函数的步骤掌握了吗?
(①反解x;②互换x、y;③注明定义域)
如:
求函数f(x)1x
2xx0的反函数x0
x1x1(答:
f(x))xx01
在更多时候,反函数的求法只是在选择题中出现,这就为我们这些喜欢偷懒的人提供了大方便。
请看这个例题:
(2004.全国理)函数y
A.y=x2-2x+2(x<1)C.y=x2-2x(x<1)x11(x1)的反函数是(B)B.y=x2-2x+2(x≥1)D.y=x2-2x(x≥1)
当然,心情好的同学,可以自己慢慢的计算,我想,一番心血之后,如果不出现计算问题的话,答案还是可以做出来的。
可惜,这个不合我胃口,因为我一向懒散惯了,不习惯计算。
下面请看一下我的思路:
原函数定义域为x〉=1,那反函数值域也为y>=1.排除选项C,D.现在看值域。
原函数至于为y>=1,则反函数定义域为x>=1,答案为B.
我题目已经做完了,好像没有动笔(除非你拿来写*书)。
思路能不能明白呢?
14.反函数的性质有哪些?
反函数性质:
1、反函数的定义域是原函数的值域(可扩展为反函数中的x对应原函数中的y)
2、反函数的值域是原函数的定义域(可扩展为反函数中的y对应原函数中的x)
3、反函数的图像和原函数关于直线=x对称(难怪点(x,y)和点(y,x)关于直线
y=x对称
①互为反函数的图象关于直线y=x对称;
②保存了原来函数的单调性、奇函数性;
③设yf(x)的定义域为A,值域为C,aA,bC,则f(a)=bf(b)af11f(a)f1(b)a,ff1(b)f(a)b
42),则方程f1(x)4的解x由反函数的性质,可以快速的解出很多比较麻烦的题目,如(04.上海春季高考)已知函数f(x)log3(
x__________.1
对于这一类题目,其实方法特别简单,呵呵。
已知反函数的y,不就是原函数的x吗?
那
代进去阿,答案是不是已经出来了呢?
(也可能是告诉你反函数的x值,那方法也一样,呵呵。
自己想想,不懂再问我
15.如何用定义证明函数的单调性?
(取值、作差、判正负)
判断函数单调性的方法有三种:
(1)定义法:
根据定义,设任意得x1,x2,找出f(x1),f(x2)之间的大小关系
可以变形为求
f(x1)f(x2)f(x1)
的正负号或者与1的关系
x1x2f(x2)
(2)参照图象:
①若函数f(x)的图象关于点(a,b)对称,函数f(x)在关于点(a,0)的对称区间具有相同的单调性;(特例:
奇函数)
②若函数f(x)的图象关于直线x=a对称,则函数f(x)在关于点(a,0)的对称区间里具有相反的单调性。
(特例:
偶函数)(3)利用单调函数的性质:
①函数f(x)与f(x)+c(c是常数)是同向变化的
②函数f(x)与cf(x)(c是常数),当c>0时,它们是同向变化的;当c<0时,它们是反向变化的。
③如果函数f1(x),f2(x)同向变化,则函数f1(x)+f2(x)和它们同向变化;(函数相加)
④如果正值函数f1(x),f2(x)同向变化,则函数f1(x)f2(x)和它们同向变化;如果负值函数f1
(2)与f2(x)同向变化,则函数f1(x)f2(x)和它们反向变化;(函数相乘)⑤函数f(x)与
1f(x)
在f(x)的同号区间里反向变化。
⑥若函数u=φ(x),x[α,β]与函数y=F(u),u∈[φ(α),φ(β)]或u∈[φ(β),φ(α)]同向变化,则在[α,β]上复合函数y=F[φ(x)]是递增的;若函数u=φ(x),x[α,β]与函数y=F(u),u∈[φ(α),φ(β)]或u∈[φ(β),φ(α)]反向变化,则在[α,β]上复合函数y=F[φ(x)]是递减的。
(同增异减)⑦若函数y=f(x)是严格单调的,则其反函数x=f-1(y)也是严格单调的,而且,它
ylog1x2x的单调区间如:
求
2
2
(设ux2x,由u0则0x2
2
且log1u,ux11,如图:
22
当x(0,1]时,u,又log1u,∴y
2
当x[1,2)时,u,又log1u,∴y
2
∴„„)
16.如何利用导数判断函数的单调性?
在区间a,b)
A.03B.1
2C.2D.3aax0(令f’(x)3xa3x33
则xaa或x33
a1,即a33由已知f(x)在[1,)上为增函数,则
∴a的最大值为3)
17.函数f(x)具有奇偶性的必要(非充分)条件是什么?
(f(x)定义域关于原点对称)
若f(x)f(x)总成立f(x)为奇函数函数图象关于原点对称若f(x)f(x)总成立f(x)为偶函数函数图象关于y轴对称
注意如下结论:
(1)在公共定义域如:
若f(x)x21
(∵f(x)为奇函数,xR,又0R,∴f(0)0
a·20a20,∴a1)即021
2x
,又如:
f(x)为定义在(1,1)上的奇函数,当x(0,1)时,f(x)x41
求f(x)在1,1上的解析式。
2x
(令x1,0,则x0,1,f(x)x41
2x2x
又f(x)为奇函数,∴f(x)x4114x
2x
x41又f(0)0,∴f(x)x2
4x1
判断函数奇偶性的方法x(1,0)x0x0,1)
一、定义域法
一个函数是奇(偶)函数,其定义域必关于原点对称,它是函数为奇(偶)函数的必要条件.若函数的定义域不关于原点对称,则函数为非奇非偶函数.
.
二、奇偶函数定义法
在给定函数的定义域关于原点对称的前提下,计算f(x),然后根据函数的奇偶性的定义判断其奇偶性.
这种方法可以做如下变形f(x)+f(-x)=0奇函数f(x)-f(-x)=0偶函数f(x)
1偶函数f(-x)f(x)
1奇函数f(-x)
三、复合函数奇偶性
18.你熟悉周期函数的定义吗?
(若存在实数T(T0),在定义域内总有fxTf(x),则f(x)为周期函数,T是一个周期。
)
如:
若fxaf(x),则
(答:
f(x)是周期函数,T2a为f(x)的一个周期)
我们在做题的时候,经常会遇到这样的情况:
告诉你f(x)+f(x+t)=0,我们要马上反应过来,
f(x)f(xt)0
这时说这个函数周期2t.推导:
f(xt)f(x2t)0f(x)f(x2t),
同时可能也会遇到这种样子:
f(x)=f(2a-x),或者说f(a-x)=f(a+x).其实这都是说同样一个意思:
函数f(x)关于直线对称,对称轴可以由括号内的2个数字相加再除以2得到。
比如,f(x)=f(2a-x),或者说f(a-x)=f(a+x)就都表示函数关于直线x=a对称。
又如:
若f(x)图象有两条对称轴xa,xb即f(ax)f(ax),f(bx)f(bx)
f(x)f(2ax)f(2ax)f(2bx)f(x)f(2bx)
令t2ax,则2bxt2b2a,f(t)f(t2b2a)即f(x)f(x2b2a)
所以,函数f(x)以2|ba|为周期(因不知道a,b的大小关系,为保守起见,我加了一个绝对值
如:
19.你掌握常用的图象变换了吗?
f(x)与f(x)的图象关于y轴对称联想点(x,y),(-x,y)
f(x)与f(x)的图象关于x轴对称联想点(x,y),(x,-y)
f(x)与f(x)的图象关于原点对称联想点(x,y),(-x,-y)
f(x)与f1(x)的图象关于直线yx对称联想点(x,y),(y,x)
f(x)与f(2ax)的图象关于直线xa对称联想点(x,y),(2a-x,y)
f(x)与f(2ax)的图象关于点(a,0)对称联想点(x,y),(2a-x,0)
将yf(x)图象左移a(a0)个单位
右移a(a0)个单位yf(xa)yf(xa)
上移b(b0)个单位yf(xa)b下移b(b0)个单位yf(xa)b
(这是书上的方法,虽然我从来不用,但可能大家接触最多,我还是写出来吧。
对于这种题目,其实根本不用这么麻烦。
你要判断函数y-b=f(x+a)怎么由y=f(x)得到,可以直接令y-b=0,x+a=0,画出点的坐标。
看点和原点的关系,就可以很直观的看出函数平移的轨迹了。
)
注意如下“翻折”变换:
f(x)|f(x把)|轴下方的图像翻到上面x
f(x)f(|x把|)轴右方的图像翻到上面y
如:
f(x)log2x1
作出ylog2x1及ylog2x的图象