丁小飛 藍云波


集合與函數是高中數學的基礎,同時也是重難點,大家在學習時一定要夯實基礎,把握重點,突破難點。
一、集合
從對近五年來的高考數學試卷分析來看,集合的考查題設穩定,難度較低,均以集合的運算為主,其中有兩次結合一元二次不等式進行考查,所以集合的運算是大家要重點掌握的內容。在解答集合運算的問題時,要做到“一看、二化、三畫”:一看,即看元素構成,比如是點集還是數集,是連續的還是離散的;二化,即對集合進行化簡(有時注意定義域的限制),使得元素更具體、更清晰,以方便解題;三畫,即利用數形結合思想畫出數軸或韋恩( Venn)圖。
例1 (201 6年全國卷工)設集合人一{x|x2-4x+30),則A∩B=( )。
A.(-3,-3/2)
B.(-3,3/2)
c.(1,3/2)
D.(3/2,3)
解析 一看:集合中的元素是實數集,是連續的。二化:元素沒有直接具體體現,需要進行化簡,A={x2-4x+3<0}一{x|l
二、函數
根據對近五年來的高考數學試卷的分析統計,我們發現:函數知識中函數的奇偶性每年必考;函數與方程考查了四次,主要考查函數的零點;函數圖像考查了四次;指數、對數函數考查了三次;分段函數考查了三次,主要以分段函數考查函數的性質;二次函數考查了三次;函數的單調性考查了兩次;函數模型及綜合應用考查了兩次;函數概念(定義域)考查了一次;冪函數考查了一次。由此可見,函數在高中數學中具有舉足輕重的作用,也反映出函數的重難點,即函數性質、函數圖像、函數與方程。
1.函數性質:函數的單調性、奇偶性是必考內容,通常與函數的圖像、零點等結合在一起進行考查,考查了數形結合思想,既是難點也是重點,同學們必須熟練掌握。
例2 (2017年全國卷Ⅰ)函數f(x)在(-∞,+∞)上單調遞減,且為奇函數。若f(1)=-1,則滿足-l≤f(x-2)≤1的x的取值范圍是( )。
A.[-2,2]
B.[ -1,1]
C.[o,4]
D.[1,3]
解法1:根據題目的條件,容易聯系到函數f(x)=-x,且此函數滿足題目給出的所有條件。因為是選擇題,所以可以用特值法進行解答。令f(x)=-x,則f(x-2)=2-x,故-1≤f(x-2)≤1的解可轉化為 1≤2 、r≤1的解,由此解得1≤x≤3。故選D。
解法2:利用所給函數的單調性求解。因為f(x)為奇函數,所以f(-1)=-f(1)=1。于是-l≤f(x-2)≤1等價于f(1)≤f(x-2)≤f(-1)。又因為f(x)在(-∞,+∞)上單調遞減,所以 1≤x-2≤1,解得l≤x≤3。故選D。
解法3:根據數形結合的思想,畫出符合條件的圖像,如圖2所示,即可得出答案為D。
解析 本題的解題思路比較多,題目條件可以靈活轉變,例如,“函數f(x)在(-∞,+∞)上單調遞減”可以用“函數.f(x)在其定義域中任取x1”﹤0代替,“函數f(x)為奇函數”用“函數f(x)在其定義域中任取x都有f(x)+f(-x) =o”代替等。對不熟悉函數奇偶性和單調性的考生來說,這道題就成為一道難題了。
2.函數圖像:從對近五年來的高考數學試卷的分析統計,我們發現函數圖像是高考的熱點,主要考查對函數圖像的識別,本來是易、中難度的試題,但很多同學卻拿不到分數。實際上,函數圖像是函數的一種表示,所以圖像的差別就是函數的差別,函數的差別就是函數性質的差別,只需從函數的差別人手進行解答,就會使問題得到解決。而函數的差別在哪里呢?就在于定義域、值域、單調性、奇偶性和周期性上的差別,當然還有“特殊點”對應的函數值的差別。所以解答這類問題的策略是一點(特殊點)、兩域(定義域、值域)、三性(單調性、奇偶性、周期性)。
例3 (2018年新課標卷Ⅱ)函數的圖像大致為()。
解析
這是一道典型的函數圖像識別題,所給函數,f(x)對大家來說是復雜陌生的函數,如果沒有方向是很難解答出來的。用定義域不能排除錯誤的選項,但可以證明函數的奇偶性,因為x≠0,f(-x)=
=-f(x),所以f(x)為奇函數,排除A項。通過特殊值進行排除,由f(1)=e- e-1>0,排除D項。根據指數增值率與二次函數增值率的快慢和極限思想,排除C項。故選B。
3.函數與方程:由對近五年來的高考數學試卷分析統計,我們發現函數與方程是一個考查熱點,尤其在考查函數的零點、方程的根時,一般會與函數的圖像、性質結合在一起考查,綜合性較強,一般以選擇題、填空題的形式出現。從理論上來說可以結合函數與方程的關系,解方程來求解,若不易求解,可以用數形結合的方法進行解答。解答函數零點問題的策略:利用函數與方程的關系,求出零點個數;直接畫出函數的圖像,找成零點個數;轉化為熟悉的函數,運用數形結合法求出交點個數。
例4 已知函數f(x)=6/x-log2x,則f(x)的零點個數是_____。
解法1:利用零點存在性定理和函數的單淵性即可解答。因為f(2)=3log22=2>0,f(4)=6/4-log24=3/2-2<0,可知函數f(x)存在零點。又易知函數f(x)是單調遞減函數,所以函數f(x)有一個零點。
解法2:不易直接畫出函數f(x)的圖像,但是可以轉化成熟悉的,h(x)=6/x與g(x)=log2x兩個函數的交點個數問題,根據兩個函數的圖像(圖略)容易得出交點個數為l。
點評 在解答函數與方程的問題時,尤其是涉及函數零點、方程根的問題,要根據題目的特點選擇適當的解法,這樣有利于提高解題效率。