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1、2022年高三數(shù)學(xué)第三輪復(fù)習(xí) 第1部分 集合與函數(shù)題型整理分析
1、在集合運算中一定要分清代表元的含義.
[舉例1]已知集,求.
分析:集合P、Q分別表示函數(shù)與在定義域R上的值域,所以,,.
[舉例2]函數(shù),其中P、M是實數(shù)集R的兩個非空子集,又規(guī)定:.給出下列四個判斷:
(1)若,則;(2)若,則;
(3)若則;(4)若則.
其中正確的判斷有----------------------------------------------------------------------------------( )
A、1個; B、2個;
2、C、3個; D、4個.
分析:這是一道比較難的題,涉及到函數(shù)的概念,集合的意義.是函數(shù)的值域,是函數(shù)的值域.取,可知(1)、(3)不正確.由函數(shù)的定義可知,函數(shù)定義域內(nèi)的任意一個值只能與一個函數(shù)值對應(yīng),所以若,只能是,此時,(2)正確.對于命題(4):設(shè)則且,若,顯然有且,所以有;若,由則,由,則.若有,則,所以,則,所以,則.同理可證,若,則有.(4)也正確,選B.
2、空集是任何集合的子集,空集是任何非空集合的真子集.
[舉例]若且,求的取值范圍.
分析:集合A有可能是空集.當(dāng)時,,此時成立;當(dāng)時,,若,則,有.綜上知,.
注意:在集合運算時要注意學(xué)會轉(zhuǎn)化等.
3、
3、充要條件的判定可利用集合包含思想判定:若,則A是B的充分條件;若,則A是B的必要條件;若且即,則A是B的充要條件.有時利用“原命題”與“逆否命題”等價,“逆命題”與“否命題”等價轉(zhuǎn)換去判定也很方便.
充要條件的問題要十分細(xì)心地去辨析:“哪個命題”是“哪個命題”的充分(必要)條件;注意區(qū)分:“甲是乙的充分條件(甲乙)”與“甲的充分條件是乙(乙甲)”,是兩種不同形式的問題.
[舉例]設(shè)有集合,則點的_______條件是點;點是點的_______條件.
分析:集合M是圓外的所有點的集合,N是直線上方的點的集合.顯然有.(充分不必要、必要不充分)
4、掌握命題的四種不同表達(dá)形式,會進(jìn)行
4、命題之間的轉(zhuǎn)化,會正確找出命題的條件與結(jié)論.能根據(jù)條件與結(jié)論判斷出命題的真假.
[舉例]命題:“若兩個實數(shù)的積是有理數(shù),則此兩實數(shù)都是有理數(shù)”的否命題是________________________,它是____(填真或假)命題.
5、若函數(shù)的圖像關(guān)于直線對稱,則有或等,反之亦然.注意:兩個不同函數(shù)圖像之間的對稱問題不同于函數(shù)自身的對稱問題.函數(shù)的圖像關(guān)于直線的對稱曲線是函數(shù)的圖像,函數(shù)的圖像關(guān)于點的對稱曲線是函數(shù)的圖像.
[舉例1]若函數(shù)是偶函數(shù),則的圖像關(guān)于______對稱.
分析:由是偶函數(shù),則有,即,所以函數(shù)的圖像關(guān)于直線對稱.或函數(shù)的圖像是由函數(shù)的圖像向右平移一個單位而得到
5、的,的圖像關(guān)于軸對稱,故函數(shù)的圖像關(guān)于直線對稱.
[舉例2]若函數(shù)滿足對于任意的有,且當(dāng)時,則當(dāng)時________.
分析:由知,函數(shù)的圖像關(guān)于直線對稱,因而有成立.,則,所以.即時.
6、若函數(shù)滿足:則是以為周期的函數(shù).注意:不要和對稱性相混淆.若函數(shù)滿足:則是以為周期的函數(shù).(注意:若函數(shù)滿足,則也是周期函數(shù))
[舉例]已知函數(shù)滿足:對于任意的有成立,且當(dāng)時,,則______.
分析:由知:,所以函數(shù)是以2為周期的周期函數(shù).,,故意原式值為0.
7、奇函數(shù)對定義域內(nèi)的任意滿足;偶函數(shù)對定義域內(nèi)的任意滿足.注意:使用函數(shù)奇偶性的定義解題時,得到的是關(guān)于變量的恒等式而不是方程.奇函
6、數(shù)的圖像關(guān)于原點對稱,偶函數(shù)圖像關(guān)于y軸對稱;若函數(shù)是奇函數(shù)或偶函數(shù),則此函數(shù)的定義域必關(guān)于原點對稱;反之,若一函數(shù)的定義域不關(guān)于原點對稱,則該函數(shù)既非奇函數(shù)也非偶函數(shù).若是奇函數(shù)且存在,則;反之不然.
[舉例1]若函數(shù)是奇函數(shù),則實數(shù)_______;
分析:注意到有意義,必有,代入得.這種特值法在解填空、選擇題時若能靈活運用,則事半功倍.
[舉例2]若函數(shù)是定義在區(qū)間上的偶函數(shù),則此函數(shù)的值域是__________.
分析:函數(shù)是偶函數(shù),必有,得;又由是偶函數(shù),因而.即,所以此函數(shù)的值域為.
8、奇函數(shù)在關(guān)于原點對稱的區(qū)間內(nèi)增減性一致,偶函數(shù)在關(guān)于原點對稱的區(qū)間內(nèi)增減性相反.若函數(shù)
7、的圖像關(guān)于直線對稱,則它在對稱軸的兩側(cè)的增減性相反;此時函數(shù)值的大小取決于變量離對稱軸的遠(yuǎn)近.解“抽象不等式(即函數(shù)不等式)”多用函數(shù)的單調(diào)性,但必須注意定義域.
[舉例]若函數(shù)是定義在區(qū)間上的偶函數(shù),且在上單調(diào)遞增,若實數(shù)滿足:,求的取值范圍.
分析:因為是偶函數(shù),等價于不等式,又此函數(shù)在上遞增,則在遞減.所以,解得.
9、要掌握函數(shù)圖像幾種變換:對稱變換、翻折變換、平移變換.會根據(jù)函數(shù)的圖像,作出函數(shù)的圖像.(注意:圖像變換的本質(zhì)在于變量對應(yīng)關(guān)系的變換);要特別關(guān)注的圖像.
[舉例]函數(shù)的單調(diào)遞增區(qū)間為_____________.
分析:函數(shù)的圖像是由函數(shù)的圖像經(jīng)過下列變換得到的
8、:先將函數(shù)的圖像上各點的橫坐標(biāo)縮短到原來的(或?qū)⒑瘮?shù)的圖像向上平移1個單位)得到函數(shù)的圖像,再將函數(shù)的圖像作關(guān)于軸對稱得到函數(shù)的圖像,再將函數(shù)的圖像向右平移個單位,得到函數(shù)的圖像,再將函數(shù)的圖像向下平移1個單位得到函數(shù),最后將函數(shù)的圖像在軸下方部分翻折到軸上方得到函數(shù)的圖像.注意在變化過程中函數(shù)圖像與坐標(biāo)軸的交點的變化(尤其是與軸的交點不要搞錯),從圖像上可以看出此函數(shù)的單調(diào)遞增區(qū)間是與.
需要注意的是:函數(shù)圖像變化過程:與變化過程:不同.前者是先作關(guān)于軸對稱后平移,而后者是先平移后再作關(guān)于直線對稱.
10、研究方程根的個數(shù)、超越方程(不等式)的解(特別是含有參量的)、二次方程根的分布、二
9、次函數(shù)的值域、三角函數(shù)的性質(zhì)(包括值域)、含有絕對值的函數(shù)及分段函數(shù)的性質(zhì)(包括值域)等問題常利用函數(shù)圖像來解決.但必須注意的是作出的圖形要盡可能準(zhǔn)確:即找準(zhǔn)特殊的點(函數(shù)圖像與坐標(biāo)軸的交點、拐點、極值點等)、遞增遞減的區(qū)間、最值等.
[舉例1]已知函數(shù),若不等式的解集不為空集,則實數(shù)的取值范圍是____________.
O
1
分析:不等式的解集不為空集,亦即函數(shù)的圖像上有點在函數(shù)的圖像的上方.
函數(shù)的圖像是軸上方的半
支拋物線,函數(shù)的圖像是過點
斜率為的直線.當(dāng)時直線與拋物線相切,由圖像知:.(注意圖中的虛線也滿足題義)
[舉例2]若曲線與直線沒有公共點,
10、則應(yīng)當(dāng)滿足的條件是 .
分析:曲線是由與組成,它們與軸的交點為和,圖像如圖(實線部分).可以看出
1
-1
O
若直線曲線的圖像沒有公共點,此
直線必與軸平行,所以,.
11、一條曲線可以作為函數(shù)圖像的充要條件是:曲線與任何平行于y軸的直線至多只有一個交點.
一個函數(shù)存在反函數(shù)的充要條件是:定義域與值域中元素須一一對應(yīng),反應(yīng)在圖像上平行于軸的直線與圖像至多有一個交點.單調(diào)函數(shù)必存在反函數(shù)嗎?(是的,并且任何函數(shù)在它的每一個單調(diào)區(qū)間內(nèi)總有反函數(shù)).還應(yīng)注意的是:有反函數(shù)的函數(shù)不一定是單調(diào)函數(shù),你能舉例嗎?
[舉例]函數(shù),(),若此函數(shù)存在反函數(shù),則實數(shù)的取值
11、范圍是__________.
分析:由函數(shù)存在反函數(shù)的充要條件是定義域與值域中的元素一一對應(yīng),平行于軸的直線與函數(shù)的圖像至多只有一個交點.又由二次函數(shù)圖像的對稱軸為直線知:或必存在反函數(shù),或必不存在反函數(shù).當(dāng)時如何討論?注意到函數(shù)在區(qū)間上遞減,在上遞增,所以只要或即可.亦即或.綜上知,實數(shù)的取值范圍是
.
12、求一個函數(shù)的反函數(shù)必須標(biāo)明反函數(shù)的定義域,反函數(shù)的定義域不能單從反函數(shù)的表達(dá)式上求解,而是求原函數(shù)的值域.求反函數(shù)的表達(dá)式的過程就是解(關(guān)于的)方程的過程.注意:函數(shù)的反函數(shù)是唯一的,尤其在開平方過程中一定要注意正負(fù)號的確定.
[舉例]函數(shù)的反函數(shù)為__________.
分
12、析:令,則.因為,所以,則,.又原函數(shù)的值域為,所以原函數(shù)的反函數(shù)為.(若是從反函數(shù)表達(dá)式得求得就不是反函數(shù)的定義域).
13、原函數(shù)的定義域是反函數(shù)的值域,原函數(shù)的值域是反函數(shù)的定義域;原函數(shù)與反函數(shù)的圖像關(guān)于直線對稱;若函數(shù)的定義域為A,值域為C,,則有..需要特別注意一些復(fù)合函數(shù)的反函數(shù)問題.如反函數(shù)不是.
[舉例1]已知函數(shù)的反函數(shù)是,則函數(shù)的反函數(shù)的表達(dá)式是_________.
分析:求函數(shù)的反函數(shù)是解方程的過程,即用表示然后將互換即得反函數(shù)的表達(dá)式.由可得.所以函數(shù)的反函數(shù)為.
[舉例2]已知,若,則____.
分析:由得,所以.
14、判斷函數(shù)的單調(diào)性可用有關(guān)單調(diào)性的
13、性質(zhì)(如復(fù)合函數(shù)的單調(diào)性),但證明函數(shù)單調(diào)性只能用定義,不能用關(guān)于單調(diào)性的任何性質(zhì),用定義證明函數(shù)單調(diào)性的關(guān)鍵步驟往往是因式分解.記住并會證明:函數(shù)的單調(diào)性.
[舉例]已知函數(shù)在上是單調(diào)增函數(shù),求實數(shù)的取值范圍.
分析:函數(shù)稱為“耐克”函數(shù),由基本不等式知:當(dāng)時,函數(shù)的最小值是,當(dāng)時等號成立.時,函數(shù)遞減;時,函數(shù)遞增.記住此結(jié)論在解選擇、填空等小題時用起來比較方便.函數(shù)在上遞增,則,得.但若是大題推理就不能這樣描述性的說明,必需要按函數(shù)單調(diào)性的定義有嚴(yán)格的論證.
任設(shè)且.,由函數(shù)是單調(diào)增函數(shù),則,而,則.所以對于且恒成立,因,故.
需要說明的是:在考試中若“小題大做”則浪費時間,因
14、為“小題”只要結(jié)果;而“大題小做”則失分,因為“大題”需要嚴(yán)格的論證過程.
15、一元二次函數(shù)是最基本的初等函數(shù),要熟練掌握一元二次函數(shù)的有關(guān)性質(zhì).一元二次函數(shù)在閉區(qū)間上一定存在最大值與最小值,應(yīng)會結(jié)合二次函數(shù)的圖像求最值.
[舉例]求函數(shù)在區(qū)間的最值.
分析:求開口向上的二次函數(shù)在閉區(qū)間上的最小值要根據(jù)二次函數(shù)的對稱軸與區(qū)間的位置關(guān)系分三種情況進(jìn)行討論,但求開口向上的二次函數(shù)在閉區(qū)間上的最大值只要根據(jù)區(qū)間端點與對稱軸之間的距離分兩種情況進(jìn)行討論即可.
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16、一元二次函數(shù)、一元二次不等式、一元二次方程是不可分割的三個知識點.解一元二次不等式是“利用一元二次方程的根、結(jié)合一元二次
15、函數(shù)的圖像、寫出一元二次不等式的解集”,可以將一元二次不等式的問題化歸為一元二次方程來求解.特別對于含參一元二次不等式的討論比較方便.還應(yīng)當(dāng)注意的是;一般地,不等式解集區(qū)間的端點值是對應(yīng)方程的根(或增根).
[舉例1]已知關(guān)于的不等式的解集是,則實數(shù)的值為 .
分析:若是從解不等式入手,還應(yīng)考慮常數(shù)的正負(fù)進(jìn)行討論.如合理利用方程與不等式之間的關(guān)系則可迅速得到答案:解集端點值是方程的根.則得,知.
[舉例2]解關(guān)于的不等式:.
分析:首先要注意的是此不等式是否是一元二次不等式.當(dāng)時,此不等式是恒成立的,則其解集為.當(dāng)時,才是二次不等式.與其對應(yīng)的方程為,根判別式.當(dāng),即或時,方程兩根為;當(dāng),即時,方程有等根;當(dāng),即時,方程無實根.結(jié)合二次函數(shù)的圖像知:時不等式的解集為;當(dāng)時,不等式的解集為;當(dāng)時,不等式的解集為;當(dāng)時,不等式的解集為.