專題一:集合、映射、簡易邏輯與函數(shù)
【考點審視】
(本部分內(nèi)容是根據(jù)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(xué)歸納:
時 間
題 號
分值
題型
高考要求
考試內(nèi)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(shù)圖象與性質(zhì)
B
(理)5、9、10
15
(文)13、14
8
填空
掌握
應(yīng)用
函數(shù)圖象與性質(zhì)
C
(理)13、16
8
(文) 20
12
解答
掌握
函數(shù)圖象與性質(zhì)
C
(理)21
12
2003
(文)27分(理)26分
(文) 6、7、8
15
選擇
理解
函數(shù)圖象與性質(zhì)
B
(理)3、9
10
(文)無
0
填空
掌握
函數(shù)圖象與性質(zhì)、不等式
C
(理)14
4
(文)20
12
解答
掌握
應(yīng)用
(三角)函數(shù)圖象與性質(zhì)
函數(shù)性質(zhì)、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(shù)性質(zhì)及其應(yīng)用
C
(理)1、8、11、12
20
(文)13
4
填空
掌握
函數(shù)表達式、不等式
C
(理)13
4
(文)21
12
解答
掌握
函數(shù)圖象與性質(zhì)、導(dǎo)數(shù)
(理)無
0
綜合上述三年統(tǒng)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(xiàn)本單元的解答題型.
2. 函數(shù)及其性質(zhì)考查更是高考函數(shù)試題的主干,是中學(xué)與大學(xué)數(shù)學(xué)相銜接的重要內(nèi)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(shù)知識的考查,除了保持函數(shù)各知識點比較高的覆蓋面外,還強化了對函數(shù)本質(zhì)和函數(shù)應(yīng)用的考查,體現(xiàn)了函數(shù)知識考查的深度和廣度,函數(shù)的概念的考察多數(shù)是與其它知識以綜合題的形式出現(xiàn),有關(guān)函數(shù)的綜合題較難。
具體考查:
(1) 常見初等函數(shù)的圖像及其性質(zhì),其中二次函數(shù)及其對數(shù)函數(shù)更為重要,屬中檔題;
(2) 考查函數(shù)與方程、不等式、三角、數(shù)列、曲線方程、導(dǎo)數(shù)(尤其要重視與導(dǎo)數(shù)的結(jié)合)等知識的交叉滲透及其應(yīng)用,屬中、高檔題;
(3) 考查以函數(shù)為模型的實際應(yīng)用題,讓考生從數(shù)學(xué)角度觀察事物、闡釋現(xiàn)象,分析解決問題,屬中檔題;
(4) 變函數(shù)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(zhuǎn)化的思維能力,可結(jié)合在函數(shù)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(xué)生常見錯案分析。)
二.本章重點、難點及知識體系
2.函數(shù)是中學(xué)數(shù)學(xué)的重要內(nèi)容,像一條紅線貫穿在整個中學(xué)數(shù)學(xué)之中,函數(shù)這一單元的知識有五個特點:
(1)內(nèi)容的豐富性:“函數(shù)”這一單元包括函數(shù)的概念和記號,函數(shù)的定義域、值域和對應(yīng)規(guī)律,函數(shù)的圖像,函數(shù)的單詞性、奇偶性和周期性,反函數(shù)、指數(shù)函數(shù)和對數(shù)函數(shù),此外,一次函數(shù)、二次函數(shù)、反比例函數(shù)雖然是在初中所學(xué),但在高中階段的“函數(shù)”一章中完成它的深化過程。
(2)強烈的滲透性:函數(shù)網(wǎng)絡(luò)具有強大的滲透和輻射功能,函數(shù)與中學(xué)數(shù)學(xué)中的絕大部分內(nèi)容都有聯(lián)系,與數(shù)列、不等式、解析幾何、復(fù)數(shù)、立體幾何等均有著千絲萬縷的聯(lián)系.
(3)高度的思想性:“函數(shù)”這一章蘊含著中學(xué)數(shù)學(xué)中重要的數(shù)學(xué)思想,如函數(shù)的思想、分類討論的思想、數(shù)形結(jié)合的思想、化歸思想等。
(4)與高等數(shù)學(xué)銜接的緊密性:函數(shù)與極限、微分、積分、概率、統(tǒng)計等數(shù)學(xué)內(nèi)容聯(lián)系非常緊密。
(5)知識的應(yīng)用性:函數(shù)知識在日常生活、生產(chǎn)、科學(xué)技術(shù)及其他學(xué)科中有著廣泛的應(yīng)用。
對函數(shù)及其性質(zhì)這部分內(nèi)容的考查,可分橫向和縱向兩個方面,橫向涉及的函數(shù)有:一次函數(shù)、二次函數(shù)、指數(shù)函數(shù)、對數(shù)函數(shù)、三角函數(shù)、反三角函數(shù)等基本初等函數(shù);還有由基本初等函數(shù)迭加和復(fù)合成的一次分式、二次分式函數(shù)以及復(fù)合函數(shù)等.縱向即函數(shù)的性質(zhì):定義(解析式、定義域、值域)、單調(diào)性、奇偶性、最值、周期性、對稱性等.
函數(shù)問題幾乎涉及中學(xué)數(shù)學(xué)所有數(shù)學(xué)思想和方法,如數(shù)形結(jié)合思想、函數(shù)與方程的思想、分類討論思想和等價轉(zhuǎn)化的思想等.解函數(shù)問題用到很多典型的數(shù)學(xué)方法,如配方法、待定系數(shù)法、數(shù)學(xué)歸納法、消元法、反證法、比較法、代人法等.因此,學(xué)好中學(xué)數(shù)學(xué),提高高考復(fù)習(xí)效率,函數(shù)這部分內(nèi)容是基礎(chǔ),也是重點.
本章重點解決以下四個問題:
1. 準(zhǔn)確地理解函數(shù)有關(guān)的概念;
2. 充分揭示函數(shù)與其它知識的聯(lián)系;
3. 熟練運用函數(shù)思想,分類討論思想和數(shù)形結(jié)合思想解題;
4. 深刻認識函數(shù)的實質(zhì),強化應(yīng)用意識。
上述四個問題同時也是本章的難點。
三.根據(jù)最近幾年命題立意的發(fā)展變化,宜運用以下應(yīng)試對策:
1.在復(fù)習(xí)中首先把握基礎(chǔ)性知識,深刻理解本單元的基本知識點、基本數(shù)學(xué)思想和基本數(shù)學(xué)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(shù)形結(jié)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(fù)習(xí)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(shù)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(jié)合等) 映射的概念以選擇題型出現(xiàn),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(zhì)的基礎(chǔ),是解題的基本出發(fā)點。利用定義,可直接判斷所給的對應(yīng)是否滿足映射或函數(shù)的條件,證明或判斷函數(shù)的單調(diào)性與奇偶性并寫出函數(shù)的單調(diào)區(qū)間等。
4.重視“數(shù)形結(jié)合”滲透。“數(shù)缺形時少直觀,形缺數(shù)時難入微”。當(dāng)你所研究的問題較為抽象時,當(dāng)你的思維陷入困境時,當(dāng)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(shù)的定義域是函數(shù)最基本的組成部分,任何對函數(shù)性質(zhì)的研究都離不開函數(shù)的定義域。例如,求函數(shù)的單調(diào)區(qū)間,必須在定義域范圍內(nèi);通過求出反函數(shù)的定義域,可得到原函數(shù)的值域;定義域關(guān)于原點對稱,是函數(shù)為奇函數(shù)或偶函數(shù)的必要條件。為此,應(yīng)熟練掌握求函數(shù)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(yīng)用。指數(shù)函數(shù)與對數(shù)函數(shù)的性質(zhì)均與其底數(shù)是否大于1有關(guān);對于根式的意義及其性質(zhì)的討論要分清n是奇數(shù)還是偶數(shù)等。
專題一:集合、映射、簡易邏輯與函數(shù)
【經(jīng)典題例】
例1:給出下列四個命題:
(1)函數(shù)y=ax(a>0且a≠1)與函數(shù)的定義域相同:
(2)函數(shù)y=x3與y=3x的值域相同;
(3)函數(shù)都是奇函數(shù);
(4)函數(shù)y=(x-1)2與y=2x-1在區(qū)間上都是增函數(shù).
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(xué)生對比學(xué)習(xí)意識和數(shù)形結(jié)合思想
例2:已知f(x)是偶函數(shù),且f(1)=993,g(x)=f(x―1)是奇函數(shù)
求f(2005)的值。(993)
[簡要評述]
利用抽象形式推理出函數(shù)的重要性質(zhì)(以4為周期)
例3:關(guān)于的方程
(1) 對于任意當(dāng)且僅當(dāng)恒有實數(shù)解;key:
(2) 當(dāng)且僅當(dāng)時恰有兩個實數(shù)解;key:
(3) 當(dāng)且僅當(dāng)時由無窮多個實數(shù)解;key:或
(4) 當(dāng)且僅當(dāng)時無實數(shù)解。Key:且
[簡要評述]
通過此題分析增強學(xué)生的屬性結(jié)合思想意識,培養(yǎng)靈活機動的思維品質(zhì)。
例4:已知集合,若A∪B=A,則符合條件的m的實數(shù)值組成的集合
是 __________key:
[簡要評述]
在高考應(yīng)試能力中,,審題是關(guān)鍵,通過此題訓(xùn)練學(xué)生思維的嚴(yán)謹(jǐn)性。
例5:已知函數(shù).
(1)證明:函數(shù)在上為增函數(shù);
(2)用反證法證明方程沒有負數(shù)根.
[思路分析]
證明:設(shè)
又在上是增函數(shù)。 ,
由(1)(2)得即上是增函數(shù)。
(反證法)設(shè)存在負數(shù)根,:,則
,又矛盾,所以假設(shè)不成立。
則沒有負數(shù)根。
[簡要評述]通過(1)的證明讓學(xué)生在處理函數(shù)單調(diào)性的證明時,能充分利用幾種基本函數(shù)的性質(zhì)直接處理,同時增強應(yīng)變能力訓(xùn)練,通過(2)的證明使學(xué)生增強對反證法這種重要數(shù)學(xué)思想方法的認識。
例6:設(shè).
(1)求的反函數(shù);
(2)若時,不等式恒成立,試求實數(shù)的取值范圍.
[思路分析]
(1)
(2)
,顯然
當(dāng)時,
當(dāng)時,
,綜上所述:
[簡要評述]
該題考查學(xué)生對函數(shù)與不等式的結(jié)合點的認識與處理能力,培養(yǎng)學(xué)生的轉(zhuǎn)化能力及分類討論思想。
例7:高三某班52名學(xué)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(wù),據(jù)經(jīng)驗如果栽花每個學(xué)生每小時可以栽3株,如果植樹每個學(xué)生每小時可以值1棵,現(xiàn)在把這52名學(xué)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(nèi)完成這項任務(wù),兩組各應(yīng)安排多少名同學(xué)?并論述這種分組的合理性。
解:設(shè)甲組人,乙組人,且,
據(jù)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(wù)的時間,應(yīng)該是和的較大者,
在區(qū)間[1,52]上,函數(shù)為減函數(shù),為增函數(shù),為使整體最少,應(yīng)有||最小,不妨先解,得
因為不是整數(shù),所以要比較兩函數(shù)在臨近整數(shù)的函數(shù)值,
當(dāng)時,||;
當(dāng)時,||。
因此,甲組為21人,乙組為31人,完成任務(wù)時間最短。
[簡要評述]
增強應(yīng)用意識,提高學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣
例8:已知集合M是滿足下列性質(zhì)的函數(shù)f(x)的全體:存在非零常數(shù)T,對任意x∈R,
有f (x+T)=T f (x)成立.
(1)函數(shù)f (x)= x 是否屬于集合M?說明理由;
(2)設(shè)函數(shù) 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(shù)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(shù)f (x) = a x(a>0且a≠1)的圖象與函數(shù)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(shù)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(dāng)今高考熱點問題,通過此題培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)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(shù),若,則 ( B )
(A) (B) (C) (D)
4.已知函數(shù),集合A={},B={,
則的元素個數(shù)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(shù)關(guān)系式是 ( B )
(A)y=x (B)y=x (C)y=x (D)y=x
6.已知(2,1)在函數(shù)f(x)=的圖象上,又知f-1=1,則f(x)等于 ( A )
(A) (B) (C) (D)
7.函數(shù)的圖象 ( C )
(A)關(guān)于原點對稱 (B)關(guān)于直線x=0對稱
(C)關(guān)于點(1,0)對稱 (D)關(guān)于直線x=1對稱
8. 設(shè)函數(shù)的反函數(shù)為,若,則是 ( B )
(A)上增函數(shù) (B)上增函數(shù)
(C)上減函數(shù) (D)上減函數(shù)
9.若函數(shù)的定義域R分成了四個單調(diào)區(qū)間,則實數(shù)滿足 ( C )
(A) (B) (C) (D)
10.已知命題:若是無窮等差數(shù)列的前項和,則點列在一條拋物線上,
命題:若實數(shù)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(shè)A=,B=,定義是A到B的函數(shù),
是B到A的映射,若,則=
14.設(shè)函數(shù)
三、解答題:
15.已知函數(shù),的積,
求:解析式,并畫出其圖象;
解:
圖略
16..函數(shù)的定義域為集合,關(guān)于的不等式的解集為,求使的實數(shù)的取值范圍.
解:,
則當(dāng)時,;當(dāng)時,B=R;當(dāng)時,
又,則
,成立,
綜上所述:
17.對于函數(shù),當(dāng)時,的最大值為,
試用反證法證明:
證明:假設(shè),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(shù)的值域是[1,9],試求函數(shù)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(shù)的定義域為R,值域是
19.是否存在常數(shù),使,在上是減函數(shù),且在
上是增函數(shù)?
提示:由題意知是函數(shù)的一個極值點,由
令得,故
當(dāng)時,為減函數(shù);
當(dāng)時,為增函數(shù),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(shù)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(shè)矛盾.由上面分析知,B=.
由已知B=,結(jié)合B=,
得對一切x恒成立,于是,
有的取值范圍是
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