初等函數(shù)是高中數(shù)學(xué)的核心概念,是每年高考必考查的重點(diǎn)內(nèi)容之一,隨著新教材課程改革的不斷向前發(fā)展,高考函數(shù)命題已從理論和實(shí)踐上發(fā)生了深刻的變化,給函數(shù)問題注入了生機(jī)和活力.運(yùn)用數(shù)形結(jié)合的思想加深對(duì)函數(shù)的認(rèn)識(shí)和理解,掌握函數(shù)的圖象特征和性質(zhì),樹立運(yùn)動(dòng)變化、廣泛聯(lián)系的觀點(diǎn),巧用函數(shù)思想,整合函數(shù)性質(zhì),是學(xué)好函數(shù)知識(shí)的關(guān)鍵,是求解函數(shù)題目的途徑.下面結(jié)合案例,探討高考函數(shù)基本性質(zhì)的突出應(yīng)用.
一、函數(shù)的單調(diào)性、奇偶性、對(duì)稱性
函數(shù)的奇偶性、單調(diào)性、對(duì)稱性的綜合應(yīng)用,主要體現(xiàn)在奇偶性、單調(diào)性常常相互應(yīng)用,軸對(duì)稱性常擴(kuò)展為周期性.函數(shù)軸對(duì)稱、周期性體現(xiàn)在課標(biāo)教材的是三角函數(shù)的模型為載體的相關(guān)性質(zhì)應(yīng)用,但高考函數(shù)有向抽象函數(shù)發(fā)展的趨勢(shì),因此備考時(shí)一定要引起高度重視.
【例1】 已知定義在R上的奇函數(shù)f(x),滿足f(x-4)=-f(x),且在區(qū)間[0,2]上是增函數(shù),若方程f(x)=m(m>0)在區(qū)間[-8,8]上有四個(gè)不同的根x1,x2,x3,x4,則x1+x2+x3+x4= .
評(píng)析:上例考查了函數(shù)的奇偶性、單調(diào)性、對(duì)稱性的綜合應(yīng)用.解決的方法是數(shù)形結(jié)合的思想,先求周期或?qū)ΨQ軸,然后在周期內(nèi)畫出函數(shù)的草圖,并完善在定義域的圖象,根據(jù)已知關(guān)系在圖象中確定關(guān)系,利用兩函數(shù)的交點(diǎn),求解問題,具體求解過程用到函數(shù)與方程的思想、函數(shù)圖象交點(diǎn)問題,這是研究函數(shù)問題的重要思想方法,也是函數(shù)基本性質(zhì)的突出應(yīng)用.
二、函數(shù)圖象與函數(shù)中心對(duì)稱性
【例2】 函數(shù)y=11-x的圖象與函數(shù)y=2sinπx(-2≤x≤4)的圖象所有交點(diǎn)的橫坐標(biāo)之和等于().
A.2 B. 4 C. 6 D.8
評(píng)析:上例反映了函數(shù)的中心對(duì)稱與函數(shù)圖象的內(nèi)在聯(lián)系,表面上看,是兩個(gè)函數(shù)的圖象交點(diǎn)問題,實(shí)際上兩個(gè)函數(shù)有著共同的對(duì)稱中心.問題解決的方法是數(shù)形結(jié)合的思想,仔細(xì)觀察,先求對(duì)稱中心,然后在同一坐標(biāo)系畫出要考查的兩個(gè)函數(shù)圖象,根據(jù)已知圖象中確定中心的左側(cè)圖象的交點(diǎn)個(gè)數(shù),然后利用對(duì)稱性確定共有8個(gè)交點(diǎn).具體求解過程用到函數(shù)圖象草圖的畫法,這說明基本初等函數(shù)的圖象一定要熟練掌握,在平面直角坐標(biāo)系下,準(zhǔn)確、迅速畫出圖象是我們學(xué)習(xí)函數(shù)知識(shí)應(yīng)用函數(shù)性質(zhì)的基本技能和基本功.復(fù)雜函數(shù)的性質(zhì)通過圖象能解決就用圖象解決,不能解決另辟蹊徑.這是研究函數(shù)問題的重要思想方法,也是函數(shù)基本性質(zhì)的突出應(yīng)用.
三、以分段函數(shù)為載體,考查函數(shù)的單調(diào)性
這是一類小題目,但綜合性強(qiáng),涉及函數(shù)的單調(diào)性判斷、證明、比較大小,求單調(diào)區(qū)間及解含有關(guān)參數(shù)的范圍的不等式.
【例3】 設(shè)函數(shù)f(x)=x2-4x+6,x≥0;x+6,x<0,
則不等式f(x)>f(1)的解集是().
A.(-3,1)∪(3,+∞)B.(-3,1)∪(2,+∞)
C.(-1,1)∪(3,+∞)D.(-∞,-3)∪(1,3)
評(píng)析:凡涉及函數(shù)、方程和不等式的問題,必須首先考慮定義域.求抽象函數(shù)的奇偶性,要注意含參數(shù)的自變量的取值一定要在定義域, 不能忽視,否則前功盡棄.
四、三角函數(shù)圖象性質(zhì)
【例4】 為了得到函數(shù)y=cos(2x+π3)的圖象,只需要將函數(shù)y=sin2x的圖象().
A. 向左平移5π12個(gè)長度單位
B.向右平移5π12個(gè)長度單位
C.向左平移5π6個(gè)長度單位
D.向右平移5π6個(gè)長度單位
解答:(1)在同一坐標(biāo)系上作出y=cos(2x+π3)和y=sin2x的圖象,然后根據(jù)圖象觀察出將函數(shù)y=sin2x的圖象向左平移5π12個(gè)長度單位得到函數(shù)y=cos(2x+π3)的圖象. (2)找出函數(shù)y=cos(2x+π3)的圖象與函數(shù)y=sin2x的圖象相鄰的最高點(diǎn),如y=cos(2x+π3)的一個(gè)最高點(diǎn)為(-π6,1),函數(shù)y=sin2x的圖象一個(gè)最高點(diǎn)為(π4,1),所以將y=sin2x的圖象向左平移5π12個(gè)長度單位得到y(tǒng)=cos(2x+π3)的圖象,故選A.
評(píng)析:本題主要是考查三角函數(shù)圖象的平移,利用三角函數(shù)性質(zhì)可將它們化為同名函數(shù),問題便能解決,這是常規(guī)解題思路.上述兩種解法計(jì)算量小不易出錯(cuò),數(shù)形結(jié)合,比較快捷.解決的策略主要是周期函數(shù)的特性,三角函數(shù)復(fù)習(xí)還要抓住模型y=Asin(wx+φ)的應(yīng)用意識(shí),所有的三角誘導(dǎo)公式、和差角公式、二倍角公式都要轉(zhuǎn)化成主要的三角模型,因?yàn)樗男再|(zhì)是已知的.這是對(duì)三角函數(shù)的本質(zhì)理解,又是函數(shù)基本性質(zhì)另一突出應(yīng)用.
(責(zé)任編輯 金 鈴)