函数与导数专题复习导航
一、考纲与考向
函数与导数是高中数学最重要的知识板块,又是考查数学思想方法,如函数方程、数形结合、分类讨论等的理想素材,因而是高考数学命题中份量最重的一部分内容.高考对函数问题的考查常设置两个客观题,一个解答题,分值在22分左右,约占总分的14%,其考查特点一是以基本初等函数或抽象函数为载体,全面考查函数的定义域、值域、单调性、奇偶性、对称性、周期性、有界性,以及函数图象变换等基础知识;二是以基本初等函数为载体,在方程、不等式、数学建模与导数、代数推理等交汇处设置解答题,考查函数五大性质的应用、不等式问题和函数方程思想、数形结合思想等综合问题.
高考导数试题的考查特点一是设置客观题,主要考查导数概念、性质、几何意义等基础知识;二是以函数知识为载体设置解答题,主要考查导数的单调性、极值、几何意义和物理意义等主干知识的应用;三是在导数与三角函数、向量、不等式、解析几何、数学建模等知识的交汇处设置试题,主要考查导数的工具性作用、同学们的综合解题能力和数学应用意识、高考导数试题的分值约为17分左右、约占总分11%的左右.
二、知识与方法
1.函数的重点知识有:(1)函数解析式的求法和分段函数的求法;(2)函数的五大性质,特别是函数的对称性、周期性、复合函数的单调性、函数图象变换等性质的应用;(3)指数函数、对数函数、幂函数的概念、图象和性质及其应用;(4)函数、导数、数学建模与代数推理等交汇问题.
导数的重点知识有:(1)客观题考查导数概念、性质、几何意义、物理意义等基础知识;(2)解答题考查导数在函数的单调性、极值等性质中的应用以及导数工具在代数、几何与数学建模等综合问题中的应用.
2.复习函数时,应立足考纲和基础,搞好以函数概念、性质及其应用为主线的复习.一是夯实基础,知识与能力并重:没有基础就谈不到能力,复习要真正地回到重视基础的轨道上来.要认真分析、处理各种关系,加深对函数基础知识系统的整体把握,深入理解有关概念,正确运用有关性质,抓住函数的本质特征,掌握求函数表达式、定义域、值域、最值、单调区间的方法.二是加强对数学思想方法的掌握和运用:对于函数与方程的综合问题,关键是正确运用等价转化思想;对于函数与不等式的综合问题,要主要用运动变化的观点去观察、分析问题,函数方程思想、分类讨论思想和数形结合思想是解决这类问题的关键;对于函数与其他知识的综合问题一般难度较大,应综合运用多种数学思想方法解决.三要注意几点:①在研究函数综合问题时,应首先考虑函数的定义域,并始终考虑变量的范围;②解决含参数的函数综合问题时,常需要应用函数知识对参数进行讨论;③对函数问题进行转化求解时,应保证等价转化.
复习导数,一要夯实基础知识,准确理解导数定义、性质、几何意义、物理意义,牢固掌握“和、差、积、商的导数公式和复合函数的求导法则”;二会运用导数知识解决函数单调性、极值和数学建模问题;三是构造函数,运用导数和函数的单调性质,解决代数式大小比较、不等式证明、参数取值范围等问题.
三、交汇与应用 1.与向量交汇
例1.已知向量=(x,x+1) ,=(1-x,t) ,若函数f(x)=· 在区间(-1,1)上是增函数,求t的取值范围.
分析:根据已知条件先确定函数f(x)的解析式,再利用导数与函数的单调性之间的关系进行求解。
解:因为f(x)=·=(,x+1) · (1-x,t)=-x+x+tx+t ,所以f′(x)=-3x+2x+t 。 若函数f(x)在(-1,1)上是增函数,则当x∈(-1,1)时,-3x+2x+t≥0 ,
2
得t≥3x-2x在区间(-1,1)上恒成立。
又g(x)=3x-2x 是对称轴为x= ,且开口方向向上的抛物线,
2
2
3
2
2
2
故要使t≥3x-2x在区间(-1,1)上恒成立,则需t≥g(-1) ,即t≥5. 故所求的t的取值范围是[5,+∞).
点评:本题考查了导数的应用、向量数量积的坐标运算与及二次函数等知识,在知识的交汇点处设计命题的思路和风格非常明显.
2.导数与数列的综合
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例2 已知数列{an}中,a1=t(t>0),a2=t.当x=t时,函数f(x)=(an1-an)x-(an-an+1)x,(n
3≥2)取得极值.
(Ⅰ)求数列{an}的通项公式. 分析:首先利用导函数,结合f求{an}的通项公式.
2
2
(t)=0,确定数列{an}的递推关系,然后利用解决递推数列的方法
解:f(x)= (an1-an)x-(an-an+1),则f(t)=(an1-an)t-(an-an+1)=0,得an+1-an=t(an-an1),
2
(n≥2),所以{an+1-an}是首项为t-t,公比为t的等比数列,
2n1n+1n
当t≠1时,an+1-an=(t-t)t =t -t ,
2
而a2-a1=t -t,
32
a3-a2=t -t,
43
a4-a3=t -t, …
nn1
an-an1=t -t ,
nn
各式相加,得an-a1=t -t,而a1=t,所以an=t .
n
当t=1时,适合上式,故an=t (t>0). 3.应用性问题
例3.家电下乡政策是应对金融危机,积极扩大内需的重要举措.某家电制造集团为尽快现实家电下乡提出四种运输方案,据预测,这四种方案均能在规定的时间T内完成预期运输任务Q0,各种方案的运输总量Q与时间t的函数关系如下图所示,在这四种方案中,运输效率(单位时间的运输量)逐步提高的是( )
Q Q Q Q Q0 Q0 Q0 Q0
O T t O T t O T t O T t A. B. C. D.
分析:由题意可知,运输效率越来越高,只需曲线上点的切线的斜率越来越大即可,观察图形可知,选项B满足条件,故选B.
点评:本题的题干背景与时俱进,来自于具有时代气息现实生活情形 家电下乡,属给出模型(函数图象)的一类问题.要求同学们通过结合图象分析出函数关系,找出规律,从而解决问题.
四、考题与变式
考点1.函数基本关系问题
例1.(2010·天津)设函数f(x)=,若f(a)>f(-a),则实数a的取值范围是( ) A.(-1,0)∪(0,1) B.(-∞,-1)∪(1,+∞) C.(-1,0)∪(1,+∞) D.(-∞,-1)∪(0,1)