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重难点突破02 函数的综合应用
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1、高考中考查函数的内容主要是以综合题的形式出现,通常是函数与数列的综合、函数与不等式的综合、函数与导数的综合及函数的开放性试题和信息题,求解这些问题时,着重掌握函数的性质,把函数的性质与数列、不等式、导数等知识点融会贯通,从而找到解题的突破口,要求掌握二次函数图像、最值和根的分布等基本解法;掌握函数图像的各种变换形式(如对称变换、平移变换、伸缩变换和翻折变换等);了解反函数的概念与性质;掌握指数、对数式大小比较的常见方法;掌握指数、对数方程和不等式的解法;掌握导数的定义、求导公式与求导法则、复合函数求导法则及导数的定义、求导公式与求导法则、复合函数求导法则及导数的几何意义,特别是应用导数研究函数的单调性、最值等.
2、函数的图象与性质
分奇、偶两种情况考虑:
比如图(1)函数,图(2)函数
(1)当为奇数时,函数的图象是一个“”型,且在“最中间的点”取最小值;
(2)当为偶数时,函数的图象是一个平底型,且在“最中间水平线段”取最小值;
若为等差数列的项时,奇数的图象关于直线对称,偶数的图象关于直线对称.
3、若为上的连续单峰函数,且为极值点,则当变化时,的最大值的最小值为,当且仅当时取得.
题型一:函数与数列的综合
例1.(2023·全国·高三专题练习)已知数列,满足,,设数列的前项和为,则以下结论正确的是( )
A. B.
C. D.
例2.(2023·全国·高三专题练习)已知函数,数列的前项和为,且满足,则下列有关数列的叙述正确的是( )
A. B. C. D.
例3.(2023·全国·高三专题练习)已知函数,数列的前项和为,且满足,,则下列有关数列的叙述正确的是( )
A. B. C. D.
变式1.(2023·全国·高三专题练习)已知数列满足:,且,下列说法正确的是( )
A.若,则 B.若,则
C. D.
变式2.(2023·陕西渭南·统考二模)已知函数,将的所有极值点按照由小到大的顺序排列,得到数列,对于,则下列说法中正确的是( )
A. B.
C.数列是递增数列 D.
变式3.(2023·上海杨浦·高三复旦附中校考开学考试)无穷数列满足:,且对任意的正整数n,均有,则下列说法正确的是( )
A.数列为严格减数列 B.存在正整数n,使得
C.数列中存在某一项为最大项 D.存在正整数n,使得
题型二:函数与不等式的综合
例4.(2023·全国·高三专题练习)关于x的不等式,解集为___________.
例5.(2023·全国·高三专题练习)意大利数学家斐波那契年~年)以兔子繁殖数量为例,引人数列:,该数列从第三项起,每一项都等于前两项之和,即,故此数列称为斐波那契数列,又称“兔子数列”,其通项公式为.设是不等式的正整数解,则的最小值为__________.
例6.(2023·辽宁·高三校考阶段练习)已知函数,若不等式对任意的恒成立,则实数的最小值为______________.
变式4.(2023·全国·模拟预测)已知函数是定义域为R的函数,,对任意,,均有,已知a,b为关于x的方程的两个解,则关于t的不等式的解集为( )
A. B. C. D.
题型三:函数中的创新题
例7.(2023·重庆渝中·高三重庆巴蜀中学校考阶段练习)帕德近似是法国数学家亨利·帕德发明的用有理多项式近似特定函数的方法.给定两个正整数,,函数在处的阶帕德近似定义为:,且满足:,,,.已知在处的阶帕德近似为.注:
(1)求实数,的值;
(2)求证:;
(3)求不等式的解集,其中.
例8.(2023·上海黄浦·上海市敬业中学校考三模)定义:如果函数和的图像上分别存在点M和N关于x轴对称,则称函数和具有C关系.
(1)判断函数和是否具有C关系;
(2)若函数和不具有C关系,求实数a的取值范围;
(3)若函数和在区间上具有C关系,求实数m的取值范围.
例9.(2023·重庆·高三统考阶段练习)悬索桥(如图)的外观大漂亮,悬索的形状是平面几何中的悬链线.年莱布尼兹和伯努利推导出某链线的方程为,其中为参数.当时,该方程就是双曲余弦函数,类似的我们有双曲正弦函数.
(1)从下列三个结论中选择一个进行证明,并求函数的最小值;
①;
②;
③.
(2)求证:,.
变式5.(2023·广东深圳·高三深圳市南山区华侨城中学校考阶段练习)布劳威尔不动点定理是拓扑学里一个非常重要的不动点定理,它得名于荷兰数学家鲁伊兹·布劳威尔,简单地讲就是对于满足一定条件的连续实函数,存在一个点,使得,那么我们称该函数为“不动点"函数,而称为该函数的一个不动点. 现新定义: 若满足,则称为的次不动点.
(1)判断函数是否是“不动点”函数,若是,求出其不动点; 若