高中函数数学典型例题题

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&&&&&&&&&&&&&&&&&&2017高中数学黄金100题―函数的周期性与对称性(带解析)
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2017高中数学黄金100题―函数的周期性与对称性(带解析)
作者:佚名 资料来源:网络 点击数: &&&
2017高中数学黄金100题―函数的周期性与对称性(带解析)
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文 章来源莲山 课件 w ww.5 Y k J.COm &
&I.题源探究•黄金母题例1 设 ,&& 求证:(1) ;(2) .【解析】(1) &&&&&&&&&&&&&&&& &&&&&&& (2) &&&&&&&&&&&&& &&&&&&&&&&&& 例2容易知道,正弦函数y=sinx是奇函数,正弦曲线关于原点对称,即原点是正弦曲线的对称中心。除原点外,正弦曲线还有其他对称中心吗?其坐标是?正弦曲线是轴对称图形吗?如果是,对称轴的方程是? 你能用已学过的正弦函数性质解释上述现象吗? 对于弦函数和正切函数,讨论上述同样的问题。【解析】由周期函数的性质知,T=2π 所以对称中心为&, 正弦曲线是轴对称图形 同样由周期函数的性质知 其对称轴方程纬 。& 对于余弦函数同样有类似的性质,因为cosA=sin(A+ ) 所以对称中心为 ,余弦曲线是轴对称图形 同样由周期函数的性质知 X=Kπ(K为整数) & 正切函数同样有类似的性质,对称中心为(kπ/2,0)(K为精彩解读【试题来源】人教版A版必修一第44页A组第&& 8题
【母题评析】本题以 为载体,考查函数奇偶性的证明、复合函数的运算问题,此类问题是高考常考的题型之一。
【思路方法】赋值法是解决复合函数、函数奇偶性的判断问题常用的解题方法之一,使用时要注意赋值的合理性。
精彩解读【试题来源】人教版A版必修四第46页A组第&& 11题
【母题评析】本题以正弦函数是奇函数为依据,让你去探索正弦函数有没有对称中心、对称轴,然后类比正弦函数,在去探索总结余弦函数、正切函数的对称性,此题的结论也是高考常考的知识点。
【思路方法】以旧探新是一种重要的学习、解题方法,这种类比推理思想是近几年高考试题常常采用的命题形式。整数)但不是轴对称图形,而是中心对称图形。例3 已知函数y=f(x)的图象如图所示,试回答下列问题:(1)求函数的周期;(2)画出函数y=f(x+1)的图象;(3)你能写出函数y=f(x)的解析式吗?
考点:函数的图象,函数解析式的求解及常用方法【解析】(1)从图象得知,x从0变化到1,函数经历 个周期,即 ,故函数的周期T=2;(2)函数y=f(x+1)的图象可由函数y=f(x)的图象向左平移1个单位得到,因为函数y=f(x)的图象过点(0,0)、点(1,1)所以y=f(x+1)的图象经过(-1,0)、点(0,1),再根据函数为周期函数画出图象:
(3)当-1≤x<0时,f(x)=-x,&&&&& 当0≤x<1时,f(x)=x;&当2n-1≤x<2n时,f(x)=f(x-2n)=-(x-2n)=2n-x,&当2n≤x<2n+1时,f(x)=f(x-2n)=x-2n,∴ (n为整数)点评:本题主要考查函数的图象的变换,及求函数的解析式,属于基础题.
精彩解读【试题来源】人教版A版必修四第47页B组第&& 3题
【母题评析】本题以y=f(x)的图象为载体,考查函数周期的求法、函数图像的平移及由图定式(根据图像求解析式)问题,此类问题是高考常考的题型之一。
【思路方法】数形结合思想是高中数学中常用的解题思想之一,特别是在解决函数问题中起着举足轻重中的作用,因此,通常说“解决函数问题,数形结合你准备好了吗?”。
II.考场精彩•真题回放【例1】【2016年高考山东理数】已知函数f(x)的定义域为R.,当x&0时,& ;当& 时, ;当& 时,& .则f(6)= (&& )(A)−2&&&& (B)−1&&&& (C)0&& & (D)2&&& 【答案】D&&& 【解析】当 时, ,所以当 时,函数 是周期为& 的周期函数,所以 ,又函数 是奇函数,所以 ,故选D.【例2】【2016高考新课标1卷】已知 & 为 的零点, 为&图像的对称轴,且 在 单调,则 的最大值为(&&&& )(A)11&&&&&&& (B)9&&&& (C)7&&&&&&& (D)5【答案】B【解析】因为 为 的零点, 为 图像的对称轴,所以 ,即 &,所以 ,又因为 在 单调,所以 ,即 ,由此 的最大值为9.故选B.
【命题意图】本类题通常主要考查函数的概念、函数的奇偶性与周期性,是高考常考知识内容.本题具备一定难度.解答此类问题,关键在于利用分段函数的概念,发现周期函数特征,进行函数值的转化.本题能较好的考查考生分析问题解决问题的能力、基本计算能力等.
【考试方向】这类试题包括确定函数周期性、对称性、利用周期性求解析式或函数值、利用对称性进行图像变换,都是高考的热点及重点.常与函数的图象及其他性质交汇命题.题型多以选择题、填空题形式出现,函数的周期性、对称性常与函数的其他性质,如与单调性、奇偶性相结合求函数值或参数的取值范围.备考时应加强对这部分内容的训练.&【例3】【2016高考浙江理数】设函数 &,则 的最小正周期(&& )A.与b有关,且与c有关& B.与b有关,但与c无关C.与b无关,且与c无关& D.与b无关,但与c有关&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& 【答案】B【解析】 &,其中当 时, ,此时周期是 ;当 时,周期为 ,而 不影响周期.故选B.&【例4】【2016高考江苏卷】设 是定义在 上且周期为2的函数,在区间 上,&( ,若& ,则 的值是&&&&&& .【答案】 【解析】 &,因此
【难点中心】对于函数性质的考查,一般不会单纯地考查某一个性质,而是对奇偶性、周期性、单调性的综合考查,主要考查学生的综合能力、创新能力、数形结合的能力.这就要求学生对函数的奇偶性、周期性、单调性三者之间的关系了如指掌,并能灵活运用。&& 分段函数的考查方向注重对应性,即必须明确不同的自变量所对应的函数解析式是什么.函数周期性质可以将未知区间上的自变量转化到已知区间上.解决此类问题时,要注意区间端点是否取到及其所对应的函数值,尤其是分段函数结合点处函数值.
&III.理论基础•解题原理考点一& 函数的周期性&&& 1.周期性:对任意的 ,都有 ,则 叫做函数 的周期.&&&&&&&& ①若 ,周期 ;&&&&&&& ②若 (相反),周期 ;&&&&&&&& ③若 ( )(互倒),周期 ; &&&&&&&& ④若 ( )(反倒),周期 ;&&&&&&&& ⑤若 ,周期 ;&& ⑥若 ,周期 .&& 考点二& 函数的称性&&& 1.一个函数的对称关系:若函数 满足 ,则 关于直线 对称,若函数 满足 ,则 关于直线 对称。&&& 2.两个函数的对称关系:&&&&&& 函数 与函数 的图像关于直线 对称;(巧记:相等求 )&&&&&& 函数 与函数 的图像关于点 对称;(巧记:相等求 )&& 考点三& 周期与对称的关系:&& ①若 的图像有两条对称轴 和 ( ),则 为周期函数, 为一个周期.(告知周期 和其中一条对称轴,可以写出其他相邻的对称轴.)&& ②若 的图像有两个对称中心 和& ( ),则 为周期函数, 为一个周期.(告知周期 和其中一个对称中心,可以写出其他相邻的对称中心.)&& ③若 的图像有一条对称轴 和一个对称中心& ( ),则 为周期函数, 为一个周期.&& 考点四、如何计算一般形式的周期和对称:& 若 ( ),则 ;(巧记:消去 )& 若 ,则 的图像关于直线 对称;(巧记:消去 ,相加除2)& 若 ,则 的图像关于点 对称;(巧记:消去 ,相加除2)& 若 ,则 的图像关于点 对称.(巧记:消去 ,相加除2,除2)IV.题型攻略•深度挖掘【考试方向】这类试题包括确定函数周期性、对称性、利用周期性求解析式或函数值、利用对称性进行图像变换,都是高考的热点及重点.常与函数的图象及其他性质交汇命题.题型多以选择题、填空题形式出现,函数的周期性、对称性常与函数的其他性质,如与单调性、奇偶性相结合求函数值或参数的取值范围.备考时应加强对这部分内容的训练.【技能方法】解决此类问题一般会在周期上设置障碍,要通过周期的定义或有关结论算出已知函数的周期,再进行求值等相关运算,若是抽象函数,要求能够熟练运用赋值法。函数对称性、周期性的考察,往往以三角函数为载体,考察其周期、对称轴、对称中心的求解,此类问题一般会在解析式上设置障碍,要求先对解析式进行化简变形,变形的过程就考察了三角函数的有关公式,化简常常借助辅助角公式把原函数解析式化为单一函数.【易错指导】(1)如果对于函数 定义域中的任意 ,满足 ,则得函数 的周期是 ;(2)如果对于函数 定义域中的任意 ,满足 ,则得函数 的对称轴是 。V.举一反三•触类旁通考向1& 周期性与奇偶性相结合【例1】【2016年高考四川理数】已知函数 是定义在R上的周期为2的奇函数,当0<x<1时, ,则 =&&&&&&&&&&& .【答案】-2&【名师点睛】本题考查函数的奇偶性,周期性,属于基本题,在求值时,只要把 和 ,利用奇偶性与周期性化为 上的函数值即可.考向2& 对称性与单调性相结合【例2】【2016河北衡水二调,理12】定义在 上的函数 对任意 都有 ,且函数 的图象关于(1,0)成中心对称,若 满足不等式 ,则当 时, 的取值范围是(& )&&&&&& A.&&&&&&&&&&& B.&&&&&& C.&&&&&&&& D. 【答案】D【解析】设 ,则 .由 ,知 ,即 ,所 【例3】下列函数中,其图象既是轴对称图形又在区间 上单调递增的是 (& )&&&&& (A)&&&&&& (B)&&&&&&& (C)&&&&&& (D) 【答案】D.【解析】对于 ,函数 是关于原点对称且在 和 上单调递减;对于 ,函数 是关于 轴对称且在 上单调递减;对于 ,函数 无对称性且在 上单调递增;对于 ,函数 是关于 对称且在 上单调递增;故选 .考向3& 周期性与命题的判断相结合【例4】【2016高考上海理数】设 、 、 是定义域为 的三个函数,对于命题:①若 、 、 均为增函数,则 、 、 中至少有一个增函数;②若 、 、 均是以 为周期的函数,则 、 、 均是以 为周期的函数,下列判断正确的是(&&& )&、①和②均为真命题&&&&&&&&& 、①和②均为假命题&、①为真命题,②为假命题&&& 、①为假命题,②为真命题& 学科.网【答案】D【解析】①不成立,可举反例 ,& ,& &考向4& 奇偶性、周期性与单调性【例5】【2016黑龙江省大庆市调研】若偶函数 对任意实数 都有 ,且在 上为单调递减函数,则(&&& )A.&&&&&&&&& B. C.&&&&&&&&& D. 【答案】C【解析】先根据f(x+2)=f(x),判断函数为以4的周期函数,再通过周期性把 分别转化成& ,进而根据函数在2,0]上单调递减进而得到答案.f(x+4)=f(x+2+2)=f(x+2)=f(x),则f(x)是以4为周期的函数. &&& f(x)在-2,0]上单调递减,& 故选:C【例6】【2016浙江省高三联考】定义在 上的偶函数 满足 ,且在 上单调递增,设 , , ,则 , , 的大小关系是(&&& )&&&&&&& A.&&&&&&& B.&&&&&&&&& C.&&&&&&& D. 【答案】C【解析】由 ,得函数的周期为2;由 为偶函数且在 上单调递增可得,函数 在 上单调递减.而 ,所以 ;因为 &,而 ,所以 ,因为 &,而 ,所以 .综上 ,即 .故选C. 考向5& 周期性、对称性与单调性【例7】【2016呼伦贝尔二模】已知函数 满足 , 关于 轴对称,当 时, ,则下列结论中正确的是(&& )A.&&&&&&& B.& C.&&&&&&& D. 【答案】A&考向6& 三角函数与对称性、周期性相结合【例8】【2016湖北咸宁】若函数 的最大值为3,其图像相邻两条对称轴之间的距离为 ,则 =________________;【答案】3【解析】∵函数f(x)的最大值为3,∴A+1=3,即A=2;∵函数图象的相邻两条对称轴之间的距离为 ,即 ,∴最小正周期T=π,∴ω=2,∴函数f(x)的解析式为:y=2sin(2x- )+1; &.【例9】【2016江苏无锡】将函数 的图像向左平移个 单位长度后,所得的图像关于 轴对称,则 的最小值是&&&&&&&& 【答案】 【解析】 ,所以向左平移个 单位长度后变换为 ,由题意得 因此 的最小值是 【例10】 【2015天津卷文】已知函数 , ,若函数 在区间 内单调递增,且函数 的图像关于直线 对称,则 的值为&&&&&&&& .【解析】法一:因为 的递增区间长度为半个周期,所以由 在区间 解法二:由 在区间 内单调递增可得,当 时, &恒成立,由 ,可得, 且 ,解得 ,又函数 在区间 内单调递增,且函数 的像关于直线 对称,所以 是 的最大值, ,由 可得, 文 章来源莲山 课件 w ww.5 Y k J.COm
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