内容正文:
数理极
专题复习
函数与不等式全真试题专顶解析
1/
⊙山西庞彦忠
函数是中学数学的重点内容,它几乎贯穿中域上的恒等式,奇函数的图象关于原点对称,偶
学数学的始终,蕴涵着中学阶段的所有理念、思函数的图象关于y轴对称,反之也真
想及方法,它是进一步学习高等数学的基础,因
对于一个周期函数来说,如果在所有周期中
而是高考数学的考查重点、热点,在历年的高考存在着一个最小的正数,就把这个最小的正数叫
中所占比例较大.这些试题不仅考查有关函数的做最小正周期,
基本知识、基本技能及基本方法,而且注重考查
四、函数的最值
逻辑思维能力、运算能力,以及分析问题和解决
函数的最大(小)值是相对函数的整个定义
问题的能力.通过函数的基本知识、基本方法在域而言,其几何意义即是图象的最高(低)点的
三角函数、数列、立体几何、解析几何等各部分知纵坐标,它与函数的值域是两个不同的概念,但
识中的应用,从而提高分析问题与解决问题的能是两者有必然的联系.函数最值与极值也是不同
力.因此,我们有必要对函数的相关知识点及其概念,要注意区别.
相互之间的内在联系以及高考命题规律作重点
题型一。函数的三要素、求值问题
的讲解与分析。
一、函数的三要素
定义域、值域、对应法则是函数的三要素,定
例函数代)=士+的定义域是
义域是三要素中最关键的要素,是使函数有意义
所必须具备的前提条件.没有定义域的“函数'
解析:因为代x)=1+√个-x,
就构不成函数,而大多数同学最容易忽视的也是
这一点,因此解题时要遵循“定义域优先”的原
所以1-≥0,
解得x≤1且x≠0,
则.函数的对应法则是联系函数的自变量与函数
lx≠0,
值之间关系的“桥梁”,中学阶段函数的对应法
即函数的定义域为(-∞,0)U(0,1].
则常见的有解析式、图象、图表三种,在表示一个
点评:本题主要考查函数的定义域,考查学
函数时,它们各有特色.解析式的特点是简洁,图生对基础知识的理解和应用以及运算求解能力.
象、图表的特点是直观.函数的值域是研究函数
例2已知函数∫(x)的定义域为D,则
的一个落脚点,它是自变量取遍定义域内所有“f(x)的值域为R”是“对任意M∈R,存在
值,通过对应法则得到的函数值的全体,函数值0∈D,使得|∫(x)1>M”的
()
域的求法很多,因此函数的值域在函数学习中是
(A)充分不必要条件
一个难点,注意函数的最值也可以利用求值域的
(B)必要不充分条件
方法来求取.这部分知识是高考考查的重点和热
(C)充要条件
点,经常涉及到方程、不等式、导数等问题
(D)既不充分也不必要条件
二、函数的单调性
解析:若函数∫(x)的值域为R,则对任意M
函数的单调性是研究函数图象形态走势的∈R,一定存在x,∈D,使得∫(x1)=|M1+1,取
一种重要工具.求函数的值域、比较函数值的大0=:1,则1f()1=|M1+1>M,充分性成
小、解不等式等都离不开函数的单调性,判断函立;
数单调性的常见方法有定义法、值域法、图象法、
取f(x)=2,D=R,则对任意MeR,一定
导数法.值得注意的是,函数的单调性是针对函存在x1∈D,使得∫(x)=|M1+1,取x,=x,
数定义域内的某个区间而言的.导函数的正负也则1(xo)I=IM1+1>M,但此时函数∫(x)
是判定函数单调性的一种方法.
的值域为(0,+∞),必要性不成立;
三、函数的奇偶性和周期性
所以“∫(x)的值域为R”是“对任意MeR,
正确理解奇函数和偶函数的定义,必须把握存在x。∈D,使得I∫(x)1>M”的充分不必要
好两个问题:(1)定义域在数轴上关于原点对称条件.故选(A).
是函数为奇函数或偶函数的必要不充分条件;
点评:本题考查充分条件与必要条件的判
(2)f(-x)=-f(x)或∫(-x)=∫(x)是定义断,抽象函数的值域,考查学生的逻辑推理能力.
3
题型二
函数的奇偶性与单调性
例3
已知f(x)是定义在R上的奇函数,
且当x>0时,f(x)=(x2-3)e+2,则
)
(A)f(0)=0
(B)当x<0时,f(x)=-(x2-3)ex-2
(C)f(x)≥2当且仅当x≥3
(D)x=-1是∫(x)的极大值点
解析:根据奇函数的定义有∫(0)=0,(A)
正确;
当x<0时,-x>0,所以f(-x)=(x2
3)e+2,因为f(-x)=-f(x),所以f(x)=
-(x2-3)e-2,(B)正确:
当x>0时f'(x)=(x2+2x-3)e=(x
-1)(x+3)e,所以函数f(x)在(0,1)上单周
递减,在(1,+∞)上单调递增,又∫(3)=2,
当x→0+时∫(x)→-1,
所以由∫(x)≥2得x≥5;
当x<0时,f(-1)=2(e-1)>2,满足
f(x)≥2,但-1[5,+∞),(C)错误:
根据(C)解析知x=1是函数∫(x)的极小
值点,根据奇函数图象关于原点对称,知x=-1
是函数∫(x)的极大值点,(D)正确
故选(A)(B)(D).
点评:本题考查函数奇偶性的应用、函数的
极值,点,考查学生的逻辑推理能力和数学运算能
力.
例4
已知函数∫(x)=e-12.记a=
()6=f()c=f(),则()
(A)6>c>a
(B)b>a>c
(Cc >b>a
(D)c a>b
解析:函数∫(x)=e(x-12是由函数y=e”
和u=-(x-1)2复合而成的复合函数,y=e“为
R上的增函数,u=-(x-1)2在(-∞,1)上单
调递增,在(1,+∞)上单调递减,所以由复合函
数的单调性可知,f(x)在(-∞,1)上单调递增,
在(1,+∞)上单调递减.易知f(x)的图象关于
直线=1对称,所以c=f()=f(2-)。
9<2-吾<9<1,所以()<-
)<(),所以6>e>a
故选(A).
点评:本题考查利用复合函数单调性比较大
小,突出对基础知识的深入理解和灵活掌握,考
查学生的逻辑推理能力和运算求解能力
题型三
函数的周期性与对称性
例5
已知f(x)是定义在R上且周期为2
的偶函数,当2≤x≤3时,∫(x)=5-2x,则
f(-)=
(
(A)-
(B)
(C)
(D)
解析:当xe[-1,0]时,-x+2∈[2,3],
所以当xe[-1,0]时,f(x)=f(-x)=
f(-x+2)=5-2(-x+2)=1+2x,
所以(子)=1-子=-分故选(A)。
点评:本题考查函数的周期性和奇偶性,考
查学生的转化与化归能力和数学运算能力.
例6
(多选)已知函数f(x)及其导函数
f'(x)的定义域均为R,记g(x)=∫'(x).若
∫(号-2x)g(2+x)均为偶函数,则
(
(A)f(0)=0
(B)g(-2)=0
(C)f(-1)=f(4)
(D)g(-1)=g(2)
解析:因为f(号-2x)为偶函数,所以
f(子-2x)=(号+2x),所以函数r(x)的图
象关于直线x=号对称(号-2×子)
f(+2×),即r(-)=f(4),所以(C)
正确;
因为g(2+x)为偶函数,所以g(2+x)=
g(2-x),函数g(x)的图象关于直线x=2对
称,因为g(x)=∫'(x),所以函数g(x)的图象关
于点(3,0)
对称,(二级结论:若函数h(x)为
偶函数,则其图象上在关于y轴对称的点处的切
线的斜率互为相反数,即其导函数的图象关于原
点对称.本题函数∫(x)的图象关于直线x=
对称,则其导函数g()的图象关于点(3,0)】
对称).所以g(x)的周期7=4×(2-2)=2
因为f(-1)=f(4),所以f'(-1)=-f'(4),
专题复习
即g(-1)=-g(4)=-g(2),所以(D)错误;
因为f(3-2)=f(3+2),即/(-)
=f(3)所以()=-f(3),
所以8(-3)=-g(3)=-8(2×2
2)=-(-2),所以g(-2)=0,所以(®)
正确;
不妨取∫(x)=1(x∈R),经验证满足题
意,但∫(0)=1,所以(A)错误
故选(B)(C).
点评:本题考查以抽象函数为背景的函数的
奇偶性、周期性及对称性,考查学生的运算求解
能力、分析问题与解决问题的能力
题型四
基本初等函数
例7
设a>0,s∈R,下列各项中,能推出
a>a的一项是
(A)a>1,且s>0
(B)a>1,且s<0
(C)0<a<1,且s>0
(D)0<a<1,且s<0
解析:当a>1时,a>a→s>1;
当0<a<1时,a'>a台→s<1.
结合选项可知只有(D)选项能推出a'>a.
故选(D).
点评:本题主要考查指数函数的性质,考查
学生的化归与转化能力.
例8
下列幂函数中,定义域为R的是
(A)y=x
(B)y=x
(C)y=x
(D)y =x
解析:选项(A)中函数的定义域为(-∞,
0)U(0,+∞),选项(B)中函数的定义域为
(0,+∞),选项(C)中函数的定义域为R,选项
(D)中函数的定义域为[0,+∞),故选(C).
点评:本题考查幂函数的定义域,考查学生
的化归与转化能力.
例9
已知2+log2x=3+log3y=5+
logz,则x,y,2的大小关系不可能为
(A)x>y>z
(B)x z>y
(C)y>x>z
(D)y z>x
解析:令2+log2x=3+l0g3y=5+l0g52
=0,得x=4y=27=京此时x>y>时
2 +log2 x =3 +log3 y =5+logs=5,
数理极
得x=8,y=9,z=1,此时y>x>2;
2+log2 x=3+logs y =5 logs z=8,
得x=26=64,y=35=243,z=53=125,此
时y>z>x.故选(B)
点评:本题主要考查对数的运算性质的应
用,考查学生的运算求解能力
题型五。
分段函数
例10
已知函数f(x)=2+1,且g(x)
log2(x+1),x≥0,
则方程g(x)=2的解为
/(-x),x<0,
解析:当x≥0时,由g(x)=log2(x+1)=
2,得x+1=4,解得x=3;
当x<0时,由g(x)=f(-x)=2+1=
2,解得x=0(舍去).
综上所述,方程g(x)=2的解为x=3.
点评:本题主要考查分段函数,考查学生的
运算求解能力.
例11
已知函数∫(x)
-t-2ax-a,x<0,
在R上单调递增,则a
ex+ln(x+1),x≥0
的取值范围是
(
(A)(-∞,0]
(B)[-1,0]
(C)[-1,1]
(D)[0,+∞)
解析:因为函数∫(x)在R上单调递增,
且x≥0时f(x)=e+ln(x+1)单调递增,
-2a
则需满足厂2×(-1)≥0,
a≤e°+ln1,
解得-1≤a≤0,
即实数a的取值范围是[-1,0].故选(B).
点评:本题考查分段函数的单调性和一元二
次函数的单调性,考查学生的逻辑推理能力、运
算求解能力.
题型六令
函数的图象
例12
已知函数y=
∫(x)的图象如右图所示,则
∫(x)的解析式可能为
(
(A)()=(B()
(C)f(x)=
1-x2
(D)f ()=1x1
x2-1
解析:由题图可知函数∫(x)的定义域为
x1x≠±1},且∫(x)为偶函数,易得∫(x)=
数理招
1x与f()=x-
X
均为奇函数,排除选
项(A),(B).由题图可知当x>1时,f(x)>0,
易得当x>1时()=<0()
>0.排除(C,故选(D
点评:本题考查函数图象的识别和函数的奇
偶性,考查学生的化归与转化能力、数形结合能
力以及运算求解能力.函数图象识别题一般分为
两类:一类是知图选式;一类是知式选图.解决这
两类问题的方法一般为:(1)利用函数的定义与
性质,如定义域、奇偶性、单调性(对于比较复杂
的函数,一般还会借助导数)等判断;(2)利用
函数的零,点、极值点等判断;(3)利用特殊函数
值判断。
例13
为了得到函数y=9的图象,只需把
函数y=3的图象上所有点的
(A)横坐标变为原来的)
倍(纵坐标不变)
(B)横坐标变为原来的2倍(纵坐标不变)
(C)纵坐标变为原来的;倍(横坐标不变)
(D)纵坐标变为原来的3倍(横坐标不变)
解析:因为y=9=32,所以将函数y=3
的图象上所有点的横坐标变成原来的?倍,纵
坐标不变,即可得到函数y=9的图象,
故选(A).
点评:本题考查函数的图象变化,考查学生
的化归与转化能力.
题型七。
函数的零点
例14
函数f(x)=0.3-√x的零点所在区
间是
(
(A)(0,0.3)
(B)(0.3,0.5)
(C)(0.5,1)
(D)(1,2)》
解析:易知f(x)单调递减,又f(0)=1>
0,f(0.3)=0.33-√0.3=0.3.3-0.305>
0,f(0.5)=0.3.5-0.5=√0.3-√0.5<
0,所以f(x)的零点所在区间是(0.3,0.5),
故选(B)
点评:本题考查函数的零点和指数函数、幂
函数的单调性,考查学生的理性思维、分析问题
和解决问题的能力.
题型八
函数的应用
例15
一定条件下,某人工智能大语言模型训
…专题复习
练N个单位的数据量所需要的时间T=logN(单
位:),其中k为常数.在此条件下,已知训川练数
据量N从10个单位增加到1.024×10个单位
时,训川练时间增加20h;当训练数据量N从1.024
×10°个单位增加到4.096×10°个单位时,训川练
时间增加
(
(A)2h
(B)4h
(C)20h
(D)40h
解析:设当N取10个单位、1.024×10°个单
位、4.096×10°个单位时所需时间分别为T1,T2,
T3,
由题意,T1=klog210°=6klog210,
T2=log2(1.024×10)=log2(20×10)
=k(10+61og210),
T3=klog(4.096×10°)=log2(22×10)
=k(12+6log210),
因为T32-T,=k(10+61log210)-6klog210
=10k=20,所以k=2,
所以T3-T2=k(12+6log210)-k(10+
6log210)=2k=4,
所以当训练数据量N从1.024×10°个单位
增加到4.096×10°个单位时,训练时间增加4小N
时.故选(B)
点评:本题考查对数的运算性质的应用、利
用给定函数模型解决实际问题,考查学生分析问
题、解决问题的能力以及运算求解能力
题型九
不等式
例16
不等式
≥2的解集是
(
(A){x|-2≤x≤1}(B){x1x≤-2
(C){xI-2≤x<1}(D){xIx>1}
解新:2得二+2≥0,
得7≤0得a+2≤0.
x≠1,
得-2≤x<1,故选(C)
点评:本题主要考查分式不等式的解法,考查
运算求解能力.
例17
已知a>0,b>0,则
(A)a2+b2>2ab
(B)
1
(C)a+b>ab
(D)
2
/
解析:对于(A),当a=b时,a2+b2=2ab,
故(A)错误;
对于(B(D),取a=子6=子
5
此时2+=2+4=6
=8
了1
ab
4
=2+4=6>
2
=42=
4
2,故(B)(D)错误;
对于(C),由基本不等式可得a+b≥2√ab>
√ab,故(C)正确
故选(C).
点评:本题主要考查基本不等式,考查学生的
逻辑推理和数学运算能力
例18
设a>0,6>0,a+6=1,则6+
的最小值为
解析6+=(b+日)(a+云)
=ab+
+2
ab
≥2b
+2
=4,
当且仅当ab=即a=分,6=2时,等号成
立
点评:本题主要考查基本不等式,“1”的妙用
求和的最小值,考查学生的逻辑思维能力.
例19
若a,b∈R,Hx∈[-2,2],均有(2a+
b)x2+bx-a-1≤0恒成立,则2a+b的最小值为
解析:设t=2a+b,则函数∫(x)=x2+bx-
a-1需满足Hx∈[-2,2],f(x)≤0恒成立,
f(-2)=子+(-2)b-a-1,
由t=2a+b,得b=t-2a,
所以(2)=子-22-a1
=-千-1≤0,
4
解得t≥-4.
当t=-4时,2a+b=-4,即b=-4-2a,
所以f(x)=-4x2+(-4-2a)x-a-1.
为使∫(x)≤0对所有x成立,可尝试令
f(x)=-(mx+n)2(m>0),对比系数得
-m2=-4,
m=2,
-2mn=-4-2a,解得n=1,
-2=-a-1,
a=0,
进而得b=-4,此时f(x)=-(2x+1)2,
显然Hx∈[-2,2]∫(x)≤0恒成立
综上,2a+b的最小值为-4.
点评:本题主要考查不等式恒成立问题,考查
学生的逻辑推理、数学运算能力以及换元思想