(2011高考备战冲刺指导)高考数学难点突破_难点05__求解函数解析式
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临阵磨枪 2011年高考数学突围2011年高考的备考已进入冲刺阶段,如何能轻松驾驭高考,顺利从中突围在考试中提高成绩?要做到复习有的放矢,考试方法技巧得当。
一、高考数学高频考点考点一:集合与常用逻辑用语命题趋势集合与简易逻辑是高考的必考内容,主要是选择题、填空题,以集合为载体的新定义试题是近几年高考的热点;而简易逻辑一般会与三角函数、数列、不等式等知识结合在一起考察考点1:集合的概念与运算考点2:常用逻辑用语考点二:函数与导数命题趋势高考数学函数的影子几乎出现在每到题中。
考生要牢记基本函数的图像与性质,重视函数与方程、属性结合、转化与划归、分类讨论等数学思想与方法在解题中的应用。
导数属于新增内容,是高中数学的一个重要的交汇点,命题范围非常广泛。
考点1:函数的概念及性质考点2:导数及其应用考点三:数列命题趋势数列是高中数学的重要内容,高考对等差数列、等比数列的考查每年都不会遗漏,命题主要有以下三个方面:(1)等差数列与等比数列的概念、性质、通项公式及求和公式;(2)数列与其他知识的结合,其中有数列与函数、方程、不等式、三角、几何的结合;(3)数列的应用问题,其中主要是以增长率问题。
试题的难度有下降趋势。
考点1:等差、等比数列的定义、通项公式和前n项和公式考点2:数列的递推关系与综合应用考点四:三角函数命题趋势三角函数是高考必考内容,一般情况下会有1—2道小题和一道解答题,解答题可能会与平面向量、解三角形综合考查,三角函数在高考中主要考查三角函数公式、三角函数的图像与性质、解三角形等,一般为容易题或中档题,尤其是三角函数的解答题,今年或回到高考试卷的第一道大题,解答是否顺利对考生的心理影响很大,是复习的重中之重。
建议在考查三角函数图像与性质时第一步解析式化简完毕后利用两角和与差的三角函数公式展开检验,确保万无一失。
考点1:三角函数的图像与性质考点2:解三角形考点五:平面向量命题趋势由于平面向量集数、形于一体,具有几何形式与代数形式的“双重身份”,使它成为中学数学知识的一个交汇点和联系多项内容的媒介,平面向量的引入也拓宽了解题的思路与方法。
2011年高考数学复习“应试笔记”2011年高考数学解题·高分策略——难点突破和培优提高第I卷 160分部分一、填空题答卷提醒:重视填空题的解法和得分,尽可能减少失误,这是取得好成绩的基石!A、1~4题,基础送分题,做到不失一题!解题常用经典再现A1.集合性质和运算1、性质:①任何一个集合是它本身的子集,记为;②空集是任何集合的子集,记为;③空集是任何非空集合的真子集;如果,同时,那么A = B.如果.【注意】:①Z= {整数}(√) Z ={全体整数} (×)②已知集合S 中A的补集是一个有限集,则集合A也是有限集.(×)③空集的补集是全集.④若集合A=集合B,则CBA = , CAB = CS(CAB)= D (注:CAB = ).2、若A={},则A的子集有个,真子集有个,非空真子集有个.3、4、 De Morgan公式:;.【提醒】:数轴和韦恩图是进行交、并、补运算的有力工具.在具体计算时不要忘了集合本身和空集这两种特殊情况,补集思想常运用于解决否定型或正面较复杂的有关问题。
A2.命题的否定和否命题*1.命题的否定和它的否命题的区别:命题的否定是,否命题是.命题“或”的否定是“且”,“且”的否定是“或”.*2.常考模式:全称命题p:;全称命题p的否定p:.特称命题p:;特称命题p的否定p:.A3.复数运算*1.运算律:⑴;⑵;⑶.【提示】注意复数、向量、导数、三角等运算率的适用范围.*2.模的性质:⑴;⑵;⑶.*3.重要结论:⑴;⑵;⑶;⑷,;⑸性质:T=4;.【拓展】:或.A4.幂函数的的性质及图像变化规律:(1)所有的幂函数在都有定义,并且图像都过点;(2)时,幂函数的图像通过原点,并且在区间上是增函数.特别地,当时,幂函数的图像下凸;当时,幂函数的图像上凸;(3)时,幂函数的图像在区间上是减函数.在第一象限内,当从右边趋向原点时,图像在轴右方无限地逼近轴正半轴,当趋于时,图像在轴上方无限地逼近轴正半轴.【说明】:对于幂函数我们只要求掌握的这5类,它们的图像都经过一个定点(0,0)和(0,1),并且时图像都经过(1,1),把握好幂函数在第一象限内的图像就可以了.A5.统计1.抽样方法:(1)简单随机抽样(抽签法、随机样数表法)常常用于总体个数较少时,它的主要特征是从总体中逐个抽取.(2)分层抽样,主要特征分层按比例抽样,主要使用于总体中有明显差异.共同点:每个个体被抽到的概率都相等().2.总体分布的估计就是用总体中样本的频率作为总体的概率.总体估计掌握:一“表”(频率分布表);两“图”(频率分布直方图和茎叶图).⑴频率分布直方图用直方图反映样本的频率分布规律的直方图称为频率分布直方图。
(2011高考备战冲刺指导)难点11函数中的综合问题函数综合问题是历年高考的热点和重点内容之一,一般难度较大,考查内容和形式灵活多样.本节课主要帮助考生在掌握有关函数知识的基础上进一步深化综合运用知识的能力,掌握基本解题技巧和方法,并培养考生的思维和创新能力.●难点磁场(★★★★★)设函数f (x )的定义域为R ,对任意实数x 、y 都有f (x +y )=f (x )+f (y ),当x >0时f (x )<0且f (3)=-4.(1)求证:f (x )为奇函数;(2)在区间[-9,9]上,求f (x )的最值. ●案例探究[例1]设f (x )是定义在R 上的偶函数,其图象关于直线x =1对称,对任意x 1、x 2∈[0,21],都有f (x 1+x 2)=f (x 1)·f (x 2),且f (1)=a >0.(1)求f (21)、f (41); (2)证明f (x )是周期函数; (3)记a n =f (n +n21),求).(ln lim n n a ∞→命题意图:本题主要考查函数概念,图象函数的奇偶性和周期性以及数列极限等知识,还考查运算能力和逻辑思维能力.知识依托:认真分析处理好各知识的相互联系,抓住条件f (x 1+x 2)=f (x 1)·f (x 2)找到问题的突破口.错解分析:不会利用f (x 1+x 2)=f (x 1)·f (x 2)进行合理变形.技巧与方法:由f (x 1+x 2)=f (x 1)·f (x 2)变形为)2()2()2()22()(x f x f x f x x f x f ⋅⋅=+=是解决问题的关键.(1) 解:因为对x 1,x 2∈[0,21],都有f (x 1+x 2)=f (x 1)·f (x 2),所以f (x )=)2()22(x f x x f =+≥0,x ∈[0,1]又因为f (1)=f (21+21)=f (21)·f (21)=[f (21)]2 f (21)=f (41+41)=f (41)·f (41)=[f (41)]2 又f (1)=a >0∴f (21)=a 21,f (41)=a 41(2)证明:依题意设y =f (x )关于直线x =1对称,故f (x )=f (1+1-x ),即f (x )=f (2-x ),x ∈R . 又由f (x )是偶函数知f (-x )=f (x ),x ∈R ∴f (-x )=f (2-x ),x ∈R .将上式中-x 以x 代换得f (x )=f (x +2),这表明f (x )是R 上的周期函数,且2是它的一个 周期.(3)解:由(1)知f (x )≥0,x ∈[0,1] ∵f (21)=f (n ·n 21)=f (n 21+(n -1)n 21)=f (n 21)·f ((n -1)·n21) =…… =f (n 21)·f (n 21)·……·f (n21) =[f (n 21)]n =a 21∴f (n21)=a n 21.又∵f (x )的一个周期是2∴f (2n +n 21)=f (n21),因此a n =a n 21∴.0)ln 21(lim )(ln lim ==∞→∞→a na n n n [例2]甲、乙两地相距S 千米,汽车从甲地匀速驶到乙地,速度不得超过c 千米/小时,已知汽车每小时的运输成本(以元为单位)由可变部分和固定部分组成,可变部分与速度v (km/h)的平方成正比,比例系数为b ,固定部分为a 元.(1)把全程运输成本y (元)表示为v (km/h)的函数,并指出这个函数的定义域; (2)为了使全程运输成本最小,汽车应以多大速度行驶?命题意图:本题考查建立函数的模型、不等式性质、最值等知识,还考查学生综合运用所学数学知识解决实际问题的能力.知识依托:运用建模、函数、数形结合、分类讨论等思想方法.错解分析:不会将实际问题抽象转化为具体的函数问题,易忽略对参变量的限制条件. 技巧与方法:四步法:(1)读题;(2)建模;(3)求解;(4)评价.解法一:(1)依题意知,汽车从甲地匀速行驶到乙地所用时间为vS,全程运输成本为y =a ·v S +bv 2·v S =S (va+bv ) ∴所求函数及其定义域为y =S (va+bv ),v ∈(0,c ]. (2)依题意知,S 、a 、b 、v 均为正数 ∴S (va+bv )≥2S ab ① 当且仅当va=bv ,即v =b a 时,①式中等号成立.若b a ≤c 则当v =b a 时,有y min ;若b a >c ,则当v ∈(0,c ]时,有S (v a +bv )-S (ca+bc )=S [(v a -c a )+(bv -bc )]=vcS (c -v )(a -bcv ) ∵c -v ≥0,且c >bc 2,∴a -bcv ≥a -bc 2>0∴S (v a +bv )≥S (ca+bc ),当且仅当v =c 时等号成立,也即当v =c 时,有y min ; 综上可知,为使全程运输成本y 最小,当b ab ≤c 时,行驶速度应为v =b ab ,当bab>c时行驶速度应为v =c .解法二:(1)同解法一.(2)∵函数y =x +xk(k >0),x ∈(0,+∞),当x ∈(0,k )时,y 单调减小,当x ∈(k ,+∞)时y 单调增加,当x =k 时y 取得最小值,而全程运输成本函数为y =Sb (v +vb a),v ∈(0,c ].∴当b a ≤c 时,则当v =b a 时,y 最小,若ba >c 时,则当v =c 时,y 最小.结论同上. ●锦囊妙计在解决函数综合问题时,要认真分析、处理好各种关系,把握问题的主线,运用相关的知识和方法逐步化归为基本问题来解决,尤其是注意等价转化、分类讨论、数形结合等思想的综合运用.综合问题的求解往往需要应用多种知识和技能.因此,必须全面掌握有关的函数知识,并且严谨审题,弄清题目的已知条件,尤其要挖掘题目中的隐含条件.●歼灭难点训练 一、选择题1.(★★★★)函数y =x +a 与y =log a x 的图象可能是()2.(★★★★★)定义在区间(-∞,+∞)的奇函数f (x )为增函数,偶函数g (x )在区间[0,+∞)的图象与f (x )的图象重合,设a >b >0,给出下列不等式:①f (b )-f (-a )>g (a )-g (-b )②f (b )-f (-a )<g (a )-g (-b )③f (a )-f (-b )>g (b )-g (-a )④f (a )-f (-b )<g (b )-g (-a )其中成立的是() A.①与④ B.②与③ C.①与③ D.②与④ 二、填空题3.(★★★★)若关于x 的方程22x +2x a +a +1=0有实根,则实数a 的取值范围是_________. 三、解答题4.(★★★★)设a 为实数,函数f (x )=x 2+|x -a |+1,x ∈R . (1)讨论f (x )的奇偶性; (2)求f (x )的最小值.5.(★★★★★)设f (x )=xxx +-++11lg11. (1)证明:f (x )在其定义域上的单调性;(2)证明:方程f -1(x )=0有惟一解; (3)解不等式f [x (x -21)]<21. 6.(★★★★★)定义在(-1,1)上的函数f (x )满足①对任意x 、y ∈(-1,1),都有f (x )+f (y )=f (xyyx ++1);②当x ∈(-1,0)时,有f (x )>0.求证:)21()131()111()51(2f n n f f f >+++++ . 7.(★★★★★)某工厂拟建一座平面图(如下图)为矩形且面积为200平方米的三级污水处理池,因为地形限制,长、宽都不能超过16米,如果池外周壁建造单价为每米400元,中间两条隔墙建造单价为每米248元,池底建造单价为每平方米80元(池壁厚度忽略不计,且池无盖).(1)写出总造价y (元)与污水处理池长x (米)的函数关系式,并指出其定义域.(2)求污水处理池的长和宽各为多少时,污水处理池的总造价最低?并求最低总造价. 8.(★★★★★)已知函数f (x )在(-∞,0)∪(0,+∞)上有定义,且在(0,+∞)上是增函数,f (1)=0,又g (θ)=sin 2θ-m cos θ-2m ,θ∈[0,2π],设M ={m |g (θ)<0,m ∈R },N ={m |f [g (θ)]<0},求M ∩N .[学法指导]怎样学好函数学习函数要重点解决好四个问题:准确深刻地理解函数的有关概念;揭示并认识函数与其他数学知识的内在联系;把握数形结合的特征和方法;认识函数思想的实质,强化应用意识.(一)准确、深刻理解函数的有关概念概念是数学的基础,而函数是数学中最主要的概念之一,函数概念贯穿在中学代数的始终.数、式、方程、函数、排列组合、数列极限等是以函数为中心的代数.近十年来,高考试题中始终贯穿着函数及其性质这条主线.(二)揭示并认识函数与其他数学知识的内在联系.函数是研究变量及相互联系的数学概念,是变量数学的基础,利用函数观点可以从较高的角度处理式、方程、不等式、数列、曲线与方程等内容.在利用函数和方程的思想进行思维中,动与静、变量与常量如此生动的辩证统一,函数思维实际上是辩证思维的一种特殊表现形式.所谓函数观点,实质是将问题放到动态背景上去加以考虑.高考试题涉及5个方面:(1)原始意义上的函数问题;(2)方程、不等式作为函数性质解决;(3)数列作为特殊的函数成为高考热点;(4)辅助函数法;(5)集合与映射,作为基本语言和工具出现在试题中.(三)把握数形结合的特征和方法函数图象的几何特征与函数性质的数量特征紧密结合,有效地揭示了各类函数和定义域、值域、单调性、奇偶性、周期性等基本属性,体现了数形结合的特征与方法,为此,既要从定形、定性、定理、定位各方面精确地观察图形、绘制图形,又要熟练地掌握函数图象的平移变换、对称变换.(四)认识函数思想的实质,强化应用意识函数思想的实质就是用联系与变化的观点提出数学对象,抽象数量特征,建立函数关系,求得问题的解决.纵观近几年高考题,考查函数思想方法尤其是应用题力度加大,因此一定要认识函数思想实质,强化应用意识.参考答案难点磁场(1)证明:令x=y=0,得f(0)=0令y=-x,得f(0)=f(x)+f(-x),即f(-x)=-f(x)∴f(x)是奇函数(2)解:1°,任取实数x1、x2∈[-9,9]且x1<x2,这时,x2-x1>0,f(x1)-f(x2)=f[(x1-x2)+x2]-f(x2)=f(x1-x2)+f(x2)-f(x1)=-f(x2-x1)因为x>0时f(x)<0,∴f(x1)-f(x2)>0∴f(x)在[-9,9]上是减函数故f(x)的最大值为f(-9),最小值为f(9).而f(9)=f(3+3+3)=3f(3)=-12,f(-9)=-f(9)=12.∴f(x)在区间[-9,9]上的最大值为12,最小值为-12.歼灭难点训练一、1.解析:分类讨论当a>1时和当0<a<1时.答案:C2.解析:用特值法,根据题意,可设f(x)=x,g(x)=|x|,又设a=2,b=1,则f(a)=a,g(a)=|a|,f(b)=b,g(b)=|b|,f(a)-f(b)=f(2)-f(-1)=2+1=3.g(b)-g(-a)=g(1)-g(-2)=1-2=-1.∴f(a)-f(-b)>g(1)-g(-2)=1-2=-1.又f(b)-f(-a)=f(1)-f(-2)=1+2=3.g(a)-g(-b)=g(2)-g(1)=2-1=1,∴f(b)-f(-a)=g(a)-g(-b).即①与③成立. 答案:C二、3.解析:设2x =t >0,则原方程可变为t 2+at +a +1=0①方程①有两个正实根,则⎪⎩⎪⎨⎧>+=⋅>-=+≥+-=∆0100)1(421212a t t a t t a a解得:a ∈(-1,2-22]. 答案:(-1,2-22]三、4.解:(1)当a =0时,函数f (-x )=(-x )2+|-x |+1=f (x ),此时f (x )为偶函数;当a ≠0时,f (a )=a 2+1,f (-a )=a 2+2|a |+1,f (-a )≠f (a ),f (-a )≠-f (a ).此时函数f (x )既不是奇函数也不是偶 函数.(2)①当x ≤a 时,函数f (x )=x 2-x +a +1=(x -21)2+a +43,若a ≤21,则函数f (x )在(-∞,a ]上单调递减,从而,函数f (x )在(-∞,a ]上的最小值为f (a )=a 2+1.若a >21,则函数f (x )在(-∞,a ]上的最小值为f (21)=43+a ,且f (21)≤f (a). ②当x ≥a 时,函数f (x )=x 2+x -a +1=(x +21)2-a +43;当a ≤-21时,则函数f (x )在[a ,+∞)上的最小值为f (-21)=43-a ,且f (-21)≤f (a ).若a >-21,f (x )在[a ,+∞)上单调递增,从而,函数f (x )在[a ,+∞]上的最小值为f (a )=a 2+1.综上,当a ≤-21时,函数f (x )的最小值是43-a ,当-21<a ≤21时,函数f (x )的最小值是a 2+1;当a >21时,函数f (x )的最小值是a +43.5.(1)证明:由⎪⎩⎪⎨⎧≠+>+-02011x x x得f (x )的定义域为(-1,1),易判断f (x )在(-1,1)内是减函数.(2)证明:∵f (0)=21,∴f --1(21)=0,即x =21是方程f --1(x )=0的一个解.若方程f --1(x )=0还有另一个解x 0≠21,则f --1(x 0)=0,由反函数的定义知f (0)=x 0≠21,与已知矛盾,故方程f --1(x )=0有惟一解.(3)解:f [x (x -21)]<21,即f [x (x -21)]<f (0). .415121041510)21(1)21(1+<<<<-⇒⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧>-<-<-∴x x x x x x 或6.证明:对f (x )+f (y )=f (xyyx ++1)中的x ,y ,令x =y =0,得f (0)=0,再令y =-x ,又得f (x )+f (-x )=f (0)=0,即f (-x )=-f (x ),∴f (x )在x ∈(-1,1)上是奇函数.设-1<x 1<x 2<0,则f (x 1)-f (x 2)=f (x 1)+f (-x 2)=f (21211x x x x --),∵-1<x 1<x 2<0,∴x 1-x 2<0,1-x 1x 2>0.∴21211x x x x --<0,于是由②知f (21211x x x x --)>0,从而f (x 1)-f (x 2)>0,即f (x 1)>f (x 2),故f (x )在x ∈(-1,0)上是单调递减函数.根据奇函数的图象关于原点对称,知f (x )在x ∈(0,1)上仍是递减函数,且f (x )<0..),21()21()21(,0)21(,1210),21()21()]21()11([)]41()31([)]31()21([)131()111()51()21()11()211112111(])2)(1(11)2)(1(1[]1)2)(1(1[)131(22故原结论成立有时f n f f n f n n f f n f n f f f f f n n f f f n f n f n n n n f n n n n f n n f n n f >+-∴<+<+<+-=+-+++-+-=+++++∴+-+=+⋅+-+-+=++-++=-++=++7.解:(1)因污水处理水池的长为x 米,则宽为x 200米,总造价y =400(2x +2×x 200)+248×x200×2+80×200=800(x +x324)+1600,由题设条件 ⎪⎩⎪⎨⎧≤<≤<162000,160x x 解得12.5≤x ≤16,即函数定义域为[12.5,16]. (2)先研究函数y =f (x )=800(x +x324)+16000在[12.5,16]上的单调性,对于任意的x 1,x 2∈[12.5,16],不妨设x 1<x 2,则f (x 2)-f (x 1)=800[(x 2-x 1)+324(1211x x -)]=800(x 2-x 1)(1-21324x x ),∵12.5≤x 1≤x 2≤16.∴0<x 1x 2<162<324,∴21324x x >1,即1-21324x x <0.又x 2-x 1>0,∴f (x 2)-f (x 1)<0,即f (x 2)<f (x 1),故函数y =f (x )在[12.5,16]上是减函数.∴当x =16时,y 取得最小值,此时,y min =800(16+16324)+16000=45000(元),16200200=x =12.5(综上,当污水处理池的长为16米,宽为12.5米时,总造价最低,最低为45000元.8.解:∵f (x )是奇函数,且在(0,+∞)上是增函数,∴f (x )在(-∞,0)上也是增函数. 又f (1)=0,∴f (-1)=-f (1)=0,从而,当f (x )<0时,有x <-1或0<x <1, 则集合N ={m |f [g (θ)]<θ=}={m |g (θ)<-1或0<g (θ)<1}, ∴M ∩N ={m |g (θ)<-1}.由g (θ)<-1,得cos 2θ>m (cos θ-2)+2,θ∈[0,2π],令x =cos θ,x ∈[0,1]得:x 2>m (x -2)+2,x ∈[0,1],令①:y 1=x 2,x ∈[0,1]及②y 2=m (m -2)+2,显然①为抛物线一段,②是过(2,2)点的直线系,在同一坐标系内由x ∈[0,1]得y 1>y 2.∴m >4-22,故M ∩N ={m |m >4-22}.。
2011年高考数学冲刺复习资料(共分五大专题)专题一:三角与向量的交汇题型分析及解题策略【命题趋向】三角函数与平面的向量的综合主要体现为交汇型,在高考中,主要出现在解答题的第一个试题位置上,其难度中等偏下,分值一般为12分,交汇性主要体现在:三角函数恒等变换公式、性质与图象与平面的向量的数量积及平面向量的平行、垂直、夹角及模之间都有着不同程度的交汇,在高考中是一个热点.根据2011年考纲预计在高考中解答题仍会涉及三角函数的基本恒等变换公式、诱导公式的运用、三角函数的图像和性质、向量的数量积、共线(平行)与垂直的充要条件条件.主要考查题型:(1)考查纯三角函数函数知识,即一般先通过三角恒等变换公式化简三角函数式,再求三角函数的值或研究三角函数的图象及性质;(2)考查三角函数与向量的交汇,一般是先利用向量知识建立三角函数关系式,再利用三角函数知识求解;(3)考查三角函数知识与解三角形的交汇,也就是将三角变换公式与正余弦定理交织在一起. 【考试要求】1.理解任意角的正弦、余弦、正切的定义.了解余切、正割、余割的定义.掌握同角三角函数的基本关系式.掌握正弦、余弦的诱导公式.了解周期函数与最小正周期的意义.2.掌握两角和与两角差的正弦、余弦、正切公式.掌握二倍角的正弦、余弦、正切公式. 3.能正确运用三角公式进行简单三角函数式的化简、求值和恒等式证明. 4.理解正弦函数、余弦函数、正切函数的图像和性质,会用“五点法”画正弦函数、余弦函数和函数y=Asin(ωx+φ)的简图,理解A ,ω,φ的物理意义.5.掌握正弦定理、余弦定理,并能初步运用它们解斜三角形.6.掌握向量的加法和减法.掌握实数与向量的积,理解两个向量共线的充要条件. 7.了解平面向量的基本定理.理解平面向量的坐标的概念,掌握平面向量的坐标运算.8.掌握平面向量的数量积及其几何意义,了解用平面向量的数量积可以处理有关长度、角度和垂直的问题,掌握向量垂直的条件.9.掌握平面两点间的距离公式以及线段的定比分点和中点坐标公式,并且能熟练运用.掌握平移公式. 【考点透视】向量具有代数运算性与几何直观性的“双重身份”,即可以象数一样满足“运算性质”进行代数形式的运算,又可以利用它的几何意义进行几何形式的变换.而三角函数是以“角”为自变量的函数,函数值体现为实数,因此平面向量与三角函数在“角”之间存在着密切的联系.同时在平面向量与三角函数的交汇处设计考题,其形式多样,解法灵活,极富思维性和挑战性.主要考点如下:1.考查三角式化简、求值、证明及求角问题.2.考查三角函数的性质与图像,特别是y=Asin(ωx+ϕ)的性质和图像及其图像变换.3.考查平面向量的基本概念,向量的加减运算及几何意义,此类题一般难度不大,主要用以解决有关长度、夹角、垂直、平行问题等.4.考查向量的坐标表示,向量的线性运算,并能正确地进行运算.5.考查平面向量的数量积及运算律(包括坐标形式及非坐标形式),两向量平行与垂直的充要条件等问题. 6.考查利用正弦定理、余弦定理解三角形问题. 【典例分析】题型一 三角函数平移与向量平移的综合 三角函数与平面向量中都涉及到平移问题,虽然平移在两个知识系统中讲法不尽相同,但它们实质是一样的,它们都统一于同一坐标系的变化前后的两个图象中.解答平移问题主要注意两个方面的确定:(1)平移的方向;(2)平移的单位.这两个方面就是体现为在平移过程中对应的向量坐标.【例1】 把函数y =sin2x 的图象按向量→a =(-π6,-3)平移后,得到函数y =Asin(ωx +ϕ)(A >0,ω>0,|ϕ|=π2)的图象,则ϕ和B 的值依次为( ) A .π12,-3B .π3,3C .π3,-3D .-π12,3【分析】 根据向量的坐标确定平行公式为⎩⎪⎨⎪⎧x =x '+π6y =y '+3,再代入已知解析式可得.还可以由向量的坐标得图象的两个平移过程,由此确定平移后的函数解析式,经对照即可作出选择.【解析1】 由平移向量知向量平移公式⎩⎪⎨⎪⎧x '=x -π6y '=y -3,即⎩⎪⎨⎪⎧ x =x '+π6y =y '+3,代入y =sin2x 得y '+3=sin2(x '+π6),即到y =sin(2x +π3)-3,由此知ϕ=π3,B =-3,故选C.【解析2】 由向量→a =(-π6,-3),知图象平移的两个过程,即将原函数的图象整体向左平移π6个单位,再向下平移3个单位,由此可得函数的图象为y =sin2(x +π6)-3,即y =sin(2x +π3)-3,由此知ϕ=π3,B =-3,故选C.【点评】 此类题型将三角函数平移与向量平移有机地结合在一起,主要考查分析问题、解决问题的综合应用能力,同时考查方程的思想及转化的思想.本题解答的关键,也是易出错的地方是确定平移的方向及平移的大小.题型二 三角函数与平面向量平行(共线)的综合此题型的解答一般是从向量平行(共线)条件入手,将向量问题转化为三角问题,然后再利用三角函数的相关知识再对三角式进行化简,或结合三角函数的图象与民性质进行求解.此类试题综合性相对较强,有利于考查学生的基础掌握情况,因此在高考中常有考查.【例2】 已知A 、B 、C 为三个锐角,且A +B +C =π.若向量→p =(2-2sinA ,cosA +sinA)与向量→q =(cosA -sinA ,1+sinA)是共线向量. (Ⅰ)求角A ;(Ⅱ)求函数y =2sin 2B +cosC -3B2的最大值. 【分析】 首先利用向量共线的充要条件建立三角函数等式,由于可求得A 角的正弦值,再根据角的范围即可解决第(Ⅰ)小题;而第(Ⅱ)小题根据第(Ⅰ)小题的结果及A 、B 、C 三个角的关系,结合三角民恒等变换公式将函数转化为关于角B 的表达式,再根据B 的范围求最值.【解】 (Ⅰ)∵→p 、→q 共线,∴(2-2sinA)(1+sinA)=(cosA +sinA)(cosA -sinA),则sin 2A =34,又A 为锐角,所以sinA =32,则A =π3. (Ⅱ)y =2sin 2B +cos C -3B2=2sin 2B +cos (π-π3-B)-3B2=2sin 2B +cos(π3-2B)=1-cos2B +12cos2B +32sin2B=32sin2B -12cos2B +1=sin(2B -π6)+1. ∵B ∈(0,π2),∴2B -π6∈(-π6,5π6),∴2B -π6=π2,解得B =π3,y max =2.【点评】 本题主要考查向量共线(平行)的充要条件、三角恒等变换公式及三角函数的有界性.本题解答有两个关键:(1)利用向量共线的充要条件将向量问题转化为三角函数问题;(2)根据条件确定B 角的范围.一般地,由于在三角函数中角是自变量,因此解决三角函数问题确定角的范围就显得至关重要了.题型三 三角函数与平面向量垂直的综合此题型在高考中是一个热点问题,解答时与题型二的解法差不多,也是首先利用向量垂直的充要条件将向量问题转化为三角问题,再利用三角函数的相关知识进行求解.此类题型解答主要体现函数与方程的思想、转化的思想等.【例3】 已知向量→a =(3sinα,cosα),→b =(2sinα,5sinα-4cosα),α∈(3π2,2π),且→a ⊥→b .(Ⅰ)求tanα的值; (Ⅱ)求cos(α2+π3)的值.【分析】 第(Ⅰ)小题从向量垂直条件入手,建立关于α的三角方程,再利用同角三角函数的基本关系可求得tanα的值;第(Ⅱ)小题根据所求得的tanα的结果,利用二倍角公式求得tan α2的值,再利用两角和与差的三角公式求得最后的结果.【解】 (Ⅰ)∵→a ⊥→b ,∴→a ·→b =0.而→a =(3sinα,cosα),→b =(2sinα, 5sinα-4cosα),故→a ·→b =6sin 2α+5sinαcosα-4cos 2α=0.由于cosα≠0,∴6tan 2α+5tanα-4=0.解之,得tanα=-43,或tanα=12.∵α∈(3π2,2π),tanα<0,故tanα=12(舍去).∴tanα=-43.(Ⅱ)∵α∈(3π2,2π),∴α2∈(3π4,π).由tanα=-43,求得tan α2=-12,tan α2=2(舍去).∴sin α2=55,cos α2=-255,∴cos(α2+π3)=cos α2cos π3-sin α2sin π3=-255×12-55×32=-25+1510【点评】 本题主要考查向量垂直的充要条件、同角三角函数的基本关系、二倍角公式及两角和与差的三角函数.同时本题两个小题的解答都涉及到角的范围的确定,再一次说明了在解答三角函数问题中确定角的范围的重要性.同时还可以看到第(Ⅰ)小题的解答中用到“弦化切”的思想方法,这是解决在一道试题中同时出现“切函数与弦函数”关系问题常用方法.题型四 三角函数与平面向量的模的综合此类题型主要是利用向量模的性质|→a |2=→a 2,如果涉及到向量的坐标解答时可利用两种方法:(1)先进行向量运算,再代入向量的坐标进行求解;(2)先将向量的坐标代入向量的坐标,再利用向量的坐标运算进行求解.【例3】 已知向量→a =(cosα,sinα),→b =(cosβ,sinβ),|→a -→b |=25 5.(Ⅰ)求cos(α-β)的值;(Ⅱ)若-π2<β<0<α<π2,且sinβ=-513,求sinα的值.【分析】 利用向量的模的计算与数量积的坐标运算可解决第(Ⅰ)小题;而第(Ⅱ)小题则可变角α=(α-β)+β,然后就须求sin(α-β)与cos β即可.【解】 (Ⅰ)∵|→a -→b |=255,∴→a 2-2→a ·→b +→b 2=45, 将向量→a =(cosα,sinα),→b =(cosβ,sinβ)代入上式得 12-2(cos αcos β+sin αsin β)+12=45,∴cos(α-β)=-35.(Ⅱ)∵-π2<β<0<α<π2,∴0<α-β<π,由cos(α-β)=-35,得sin(α-β)=45,又sin β=-513,∴cos β=1213,∴sin α=sin [(α-β)+β]=sin(α-β)cos β+cos(α-β)sin β=3365.点评:本题主要考查向量的模、数量积的坐标运算、和角公式、同角三角函数的基本关系.本题解答中要注意两点:(1)化|→a -→b |为向量运算|→a -→b |2=(→a -→b )2;(2)注意解α-β的范围.整个解答过程体现方程的思想及转化的思想.题型五 三角函数与平面向量数量积的综合此类题型主要表现为两种综合方式:(1)三角函数与向量的积直接联系;(2)利用三角函数与向量的夹角交汇,达到与数量积的综合.解答时也主要是利用向量首先进行转化,再利用三角函数知识求解.【例5】 设函数f(x)=→a ·→b .其中向量→a =(m ,cosx),→b =(1+sinx ,1),x ∈R ,且f(π2)=2.(Ⅰ)求实数m 的值;(Ⅱ)求函数f(x)的最小值.分析:利用向量内积公式的坐标形式,将题设条件中所涉及的向量内积转化为三角函数中的“数量关系”,从而,建立函数f(x)关系式,第(Ⅰ)小题直接利用条件f(π2)=2可以求得,而第(Ⅱ)小题利用三角函数函数的有界性就可以求解.解:(Ⅰ)f(x)=→a ·→b =m(1+sinx)+cosx , 由f(π2)=2,得m(1+sin π2)+cos π2=2,解得m =1.(Ⅱ)由(Ⅰ)得f(x)=sinx +cosx +1=2sin(x +π4)+1,当sin(x +π4)=-1时,f(x)的最小值为1- 2.点评:平面向量与三角函数交汇点较多,向量的平行、垂直、夹角、数量积等知识都可以与三角函数进行交汇.不论是哪类向量知识与三角函数的交汇试题,其解法都差不多,首先都是利用向量的知识将条件转化为三角函数中的“数量关系”,再利用三角函数的相关知识进行求解.六、解斜三角形与向量的综合在三角形的正弦定理与余弦定理在教材中是利用向量知识来推导的,说明正弦定理、余弦定理与向量有着密切的联系.解斜三角形与向量的综合主要体现为以三角形的角对应的三角函数值为向量的坐标,要求根据向量的关系解答相关的问题.【例6】 已知角A 、B 、C 为△ABC 的三个内角,其对边分别为a 、b 、c ,若→m =(-cos A 2,sin A 2),→n =(cos A2,sin A 2),a =23,且→m·→n =12.(Ⅰ)若△ABC 的面积S =3,求b +c 的值. (Ⅱ)求b +c 的取值范围.【分析】 第(Ⅰ)小题利用数量积公式建立关于角A 的三角函数方程,再利用二倍角公式求得A 角,然后通过三角形的面积公式及余弦定理建立关于b 、c 的方程组求取b +c 的值;第(Ⅱ)小题正弦定理及三角形内角和定理建立关于B 的三角函数式,进而求得b +c 的范围.【解】 (Ⅰ)∵→m =(-cos A 2,sin A 2),→n =(cos A 2,sin A 2),且→m·→n =12, ∴-cos 2A 2+sin 2A 2=12,即-cosA =12,又A ∈(0,π),∴A =2π3.又由S △ABC =12bcsinA =3,所以bc =4,由余弦定理得:a 2=b 2+c 2-2bc·cos 2π3=b 2+c 2+bc ,∴16=(b +c)2,故b +c =4.(Ⅱ)由正弦定理得:b sinB =c sinC =a sinA =23sin 2π3=4,又B +C =π-A =π3,∴b +c =4sinB +4sinC =4sinB +4sin(π3-B)=4sin(B +π3),∵0<B <π3,则π3<B +π3<2π3,则32<sin(B +π3)≤1,即b +c 的取值范围是(23,4].[点评] 本题解答主要考查平面向量的数量积、三角恒等变换及三角形中的正弦定理、余弦定理、面积公式、三角形内角和定理等.解答本题主要有两处要注意:第(Ⅰ)小题中求b +c 没有利用分别求出b 、c 的值为解,而是利用整体的思想,使问题得到简捷的解答;(2)第(Ⅱ)小题的求解中特别要注意确定角B 的范围.【专题训练】 一、选择题1.已知→a =(cos40︒,sin40︒),→b =(cos20︒,sin20︒),则→a ·→b = ( )A .1B .32C .12D .222.将函数y =2sin2x -π2的图象按向量(π2,π2)平移后得到图象对应的解析式是( )A .2cos2xB .-2cos2xC .2sin2xD .-2sin2x3.已知△ABC 中,=,=,若·<0,则△ABC 是 ( ) A .钝角三角形 B .直角三角形 C .锐角三角形 D .任意三角形 4.设→a =(32,sin α),→b =(cos α,13),且→a ∥→b ,则锐角α为( )A .30︒B .45︒C .60︒D .75︒5.已知→a =(sin θ,1+cosθ),→b =(1,1-cosθ),其中θ∈(π,3π2),则一定有 ( )A .→a ∥→bB .→a ⊥→bC .→a 与→b 夹角为45°D .|→a |=|→b |6.已知向量a →=(6,-4),b →=(0,2),c →=a →+λb →,若C 点在函数y =sin π12x 的图象上,实数λ=( ) A .52B .32C .-52D .-327.由向量把函数y =sin(x +5π6)的图象按向量→a =(m ,0)(m >0)平移所得的图象关于y 轴对称,则m 的最小值为( ) A .π6B .π3C .2π3D .5π68.设0≤θ≤2π时,已知两个向量=(cos θ,sin θ),=(2+sin θ,2-cos θ),则向量长度的最大值是( )A . 2B . 3C .3 2D .2 39.若向量→a =(cos α,sin α),→b =(cos β,sin β),则→a 与→b 一定满足( )A .→a 与→b 的夹角等于α-βB .→a ⊥→bC .→a ∥→bD .(→a +→b )⊥(→a -→b )10.已知向量→a =(cos25︒,sin25︒),→b =(sin20︒,cos20︒),若t 是实数,且→u =→a +t →b ,则|→u |的最小值为 ( ) A . 2B .1C .22D .1211.O 是平面上一定点,A 、B 、C 是该平面上不共线的3个点,一动点P 满足:→OP=→OA +λ(→AB +→AC),λ∈(0,+∞),则直线AP 一定通过△ABC 的( ) A .外心 B .内心C .重心D .垂心12.对于非零向量→a 我们可以用它与直角坐标轴的夹角α,β(0≤α≤π,0≤β≤π)来表示它的方向,称α,β为非零向量→a 的方向角,称cos α,cos β为向量→a 的方向余弦,则cos 2α+cos 2β=( ) A .1 B .32C .12D .0二、填空题13.已知向量→m =(sin θ,2cos θ),→n =(3,-12).若→m ∥→n ,则sin2θ的值为____________.14.已知在△OAB(O 为原点)中,→OA =(2cos α,2sin α),→OB =(5cos β,5sin β),若→OA·→OB =-5,则S △AOB的值为_____________.15.将函数f (x )=tan(2x +π3)+1按向量a 平移得到奇函数g(x ),要使|a |最小,则a =____________.16.已知向量=(1,1)向量与向量夹角为3π4,且·=-1.则向量=__________.三、解答题17.在△ABC 中,角A 、B 、C 的对边分别为a 、b 、c ,若→AB·→AC =→BA·→BC =k(k ∈R). (Ⅰ)判断△ABC 的形状; (Ⅱ)若c =2,求k 的值.18.已知向量→m =(sinA,cosA),→n =(3,-1),→m·→n =1,且A 为锐角.(Ⅰ)求角A 的大小;(Ⅱ)求函数f(x)=cos2x+4cosAsinx(x ∈R)的值域.19.在△ABC 中,A 、B 、C 所对边的长分别为a 、b 、c ,已知向量→m =(1,2sinA),→n =(sinA ,1+cosA),满足→m∥→n ,b +c =3a.(Ⅰ)求A 的大小;(Ⅱ)求sin(B +π6)的值.20.已知A 、B 、C 的坐标分别为A (4,0),B (0,4),C (3cosα,3sinα).(Ⅰ)若α∈(-π,0),且|→AC|=|→BC|,求角α的大小; (Ⅱ)若→AC ⊥→BC ,求2sin 2α+sin2α1+tanα的值.21.△ABC 的角A 、B 、C 的对边分别为a 、b 、c ,→m =(2b -c ,a),→n =(cosA ,-cosC),且→m ⊥→n .(Ⅰ)求角A 的大小;(Ⅱ)当y =2sin 2B +sin(2B +π6)取最大值时,求角B 的大小.22.已知→a =(cosx +sinx ,sinx),→b =(cosx -sinx ,2cosx),(Ⅰ)求证:向量→a 与向量→b 不可能平行;(Ⅱ)若f(x)=→a ·→b ,且x ∈[-π4,π4]时,求函数f(x)的最大值及最小值.【专题训练】参考答案 一、选择题1.B 解析:由数量积的坐标表示知→a ·→b =cos40︒sin20︒+sin40︒cos20︒=sin60︒=32. 2.D 【解析】y =2sin2x -π2→y =2sin2(x +π2)-π2+π2,即y =-2sin2x.3.A 【解析】因为cos ∠BAC ==<0,∴∠BAC 为钝角.4.B 【解析】由平行的充要条件得32×13-sin αcos α=0,sin2α=1,2α=90︒,α=45︒.5.B 【解析】→a ·→b =sin θ+|sin θ|,∵θ∈(π,3π2),∴|sin θ|=-sin θ,∴→a ·→b =0,∴→a ⊥→b . 6.A 【解析】c →=a →+λb →=(6,-4+2λ),代入y =sin π12x 得,-4+2λ=sin π2=1,解得λ=52. 7.B 【解析】考虑把函数y =sin(x +5π6)的图象变换为y =cosx 的图象,而y =sin(x +5π6)=cos(x +π3),即把y =cos(x +π3)的图象变换为y =cosx 的图象,只须向右平行π3个单位,所以m =π3,故选B.8.C 【解析】||=(2+sin θ-cos θ)2+(2-cos θ-sin θ)2=10-8cosθ≤3 2.9.D 【解析】→a +→b =(cos α+cos β,sin α+sin β),→a -→b =(cos α+cos β,sin α-sin β),∴(→a +→b )·(→a -→b )=cos 2α-cos 2β+sin 2α-sin 2β=0,∴(→a +→b )⊥(→a -→b ).10.C 【解析】|→u |2=|→a |2+t 2|→b |2+2t →a ·→b =1+t 2+2t(sin20︒cos25︒+cos20︒sin25︒)=t 2+2t +1=(t +22)2+12,|→u |2 min =12,∴|→u |min =22. 11.C 【解析】设BC 的中点为D ,则→AB+→AC =2→AD ,又由→OP =→OA +λ(→AB +→AC),→AP =2λ→AD ,所以→AP 与→AD 共线,即有直线AP 与直线AD 重合,即直线AP 一定通过△ABC 的重心.12.A 【解析】设→a =(x,y),x 轴、y 轴、z 轴方向的单位向量分别为→i =(1,0),→j =(0,1),由向量知识得cos α=→i ·→a |→i |·|→a |=x x 2+y 2,cos β=→j ·→a |→j |·|→a |=y x 2+y 2,则cos 2α+cos 2β=1.二、填空题13.-8349 【解析】由→m ∥→n ,得-12sin θ=23cos θ,∴tan θ=-43,∴sin2θ=2sin θcos θsin 2θ+cos 2θ=2tan θtan 2θ+1=-8349. 14.532 【解析】→OA·→OB =-5⇒10cos αco βs +10sin αsin β=-5⇒10cos(α-β)=-5⇒cos(α-β)=-12,∴sin ∠AOB =32,又|→OA|=2,|→OB|=5,∴S △AOB=12×2×5×32=532. 15.(π6,-1) 【解析】要经过平移得到奇函数g(x),应将函数f(x)=tan(2x +π3)+1的图象向下平移1个单位,再向右平移-kπ2+π6(k ∈Z)个单位.即应按照向量→a =(-kπ2+π6,-1) (k ∈Z)进行平移.要使|a|最小,16.(-1,0)或(0,-1) 【解析】设=(x ,y),由·=-1,有x +y =-1 ①,由与夹角为3π4,有·=||·||cos 3π4,∴||=1,则x 2+y 2=1 ②,由①②解得⎩⎨⎧ x=﹣1y=0或⎩⎨⎧ x =0y =-1∴即=(-1,0)或=(0,-1) .三、解答题17.【解】(Ⅰ)∵→AB·→AC =bccosA ,→BA·→BC =cacosB , 又→AB·→AC =→BA·→BC ,∴bccosA =cacosB , ∴由正弦定理,得sinBcosA =sinAcosB ,即sinAcosB -sinBcosA =0,∴sin(A -B)=0 ∵-π<A -B <π,∴A -B =0,即A =B ,∴△ABC 为等腰三角形.(Ⅱ)由(Ⅰ)知b a =,∴→AB·→AC =bccosA =bc·b 2+c 2-a 22bc =c 22, ∵c =2,∴k =1.18.【解】(Ⅰ)由题意得→m·→n =3sinA -cosA =1,2sin(A -π6)=1,sin(A -π6)=12, 由A 为锐角得A -π6=π6,A =π3.(Ⅱ)由(Ⅰ)知cosA =12,所以f(x)=cos2x +2sinx =1-2sin 2x +2sinx =-2(sinx -12)2+32,因为x ∈R ,所以sinx ∈[-1,1],因此,当sinx =12时,f (x )有最大值32.当sinx =-1时,f(x)有最小值-3,所以所求函数f(x)的值域是[-3,32].19.【解】(Ⅰ)由→m ∥→n ,得2sin 2A -1-cosA =0,即2cos 2A +cosA -1=0,∴cosA =12或cosA =-1.∵A 是△ABC 内角,cosA =-1舍去,∴A =π3.(Ⅱ)∵b +c =3a ,由正弦定理,sinB +sinC =3sinA =32,∵B +C =2π3,sinB +sin(2π3-B)=32,∴32cosB +32sinB =32,即sin(B +π6)=32. 20.【解】(Ⅰ)由已知得:(3cosα-4)2+9sin 2α=9cos 2α+(3sinα-4) 2,则sinα=co sα,因为α∈(-π,0),∴α=-3π4.(Ⅱ)由(3cosα-4)·3cosα+3sinα·(3sinα-4)=0,得sinα+cosα=34,平方,得sin2α=-716.而2sin 2α+sin2α1+tanα=2sin 2αcosα+2sinαcos 2αsinα+cosα=2sinαcosα=sin2α=-716.21.【解】(Ⅰ)由→m ⊥→n ,得→m·→n =0,从而(2b -c)cosA -acosC =0,由正弦定理得2sinBcosA -sinCcosA -sinAcosC =0 ∴2sinBcosA -sin(A +C)=0,2sinBcosA -sinB =0,∵A 、B ∈(0,π),∴sinB≠0,cosA =12,故A =π3.(Ⅱ)y =2sin 2B +2sin(2B +π6)=(1-cos2B)+sin2Bcos π6+cos2Bsin π6=1+32sin2B -12 cos2B =1+sin(2B -π6).由(Ⅰ)得,0<B <2π3,-π6<2B -π6<7π6,∴当2B -π6=π2,即B =π3时,y 取最大值2.22.【解】(Ⅰ)假设→a ∥→b ,则2cosx(cosx +sinx)-sinx(cosx -sinx)=0,∴2cos 2x +sinxcosx +sin 2x =0,2·1+cos2x 2+12sin2x +1-cos2x2=0,即sin2x +cos2x =-3,∴2(sin2x +π4)=-3,与|2(sin2x +π4)|≤2矛盾,故向量→a 与向量→b 不可能平行.(Ⅱ)∵f(x)=→a ·→b =(cosx +sinx)·(cosx -sinx)+sinx·2cosx =cos 2x -sin 2x +2sinxcosx =cos2x +sin2x =2(22cos2x +22sin2x)=2(sin2x +π4), ∵-π4≤x≤π4,∴-π4≤2x +π4≤3π4,∴当2x +π4=π2,即x =π8时,f(x)有最大值2;当2x +π4=-π4,即x =-π4时,f(x)有最小值-1.。
高考数学难点突破_难点05__求解函数解析式求解函数解析式是高考重点考查内容之一,需引起重视.本节主要帮助考生在深刻理解函数定义的基础上,掌握求函数解析式的几种方法,并形成能力,并培养考生的创新能力和解决实际问题的能力.●难点磁场(★★★★)已知f (2-cos x )=cos2x +cos x ,求f (x -1).●案例探究[例1](1)已知函数f (x )满足f (log a x )=)1(12x x a a -- (其中a >0,a ≠1,x >0),求f (x )的表达式.(2)已知二次函数f (x )=ax 2+bx +c 满足|f (1)|=|f (-1)|=|f (0)|=1,求 f (x ) 的表达式.命题意图:本题主要考查函数概念中的三要素:定义域、值域和对应法则,以及计算能力和综合运用知识的能力.属★★★★题目.知识依托:利用函数基础知识,特别是对“f ”的理解,用好等价转化,注意定义域. 错解分析:本题对思维能力要求较高,对定义域的考查、等价转化易出错.技巧与方法:(1)用换元法;(2)用待定系数法.解:(1)令t=log a x (a >1,t >0;0<a <1,t <0),则x =a t .因此f (t )=12-a a (a t -a -t ) ∴f (x )=12-a a (a x -a -x )(a >1,x >0;0<a <1,x <0) (2)由f (1)=a +b +c ,f (-1)=a -b +c ,f (0)=c 得⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧=--=--+=)0()]1()1([21)0()]1()1([21f c f f b f f f a 并且f (1)、f (-1)、f (0)不能同时等于1或-1,所以所求函数为:f (x )=2x 2-1或f (x )=-2x 2+1或f (x )=-x 2-x +1或f (x )=x 2-x -1或f (x )=-x 2+x +1或f (x )=x 2+x -1.[例2]设f (x )为定义在R 上的偶函数,当x ≤-1时,y =f (x )的图象是经过点(-2,0),斜率为1的射线,又在y =f (x )的图象中有一部分是顶点在(0,2),且过点(-1,1)的一段抛物线,试写出函数f (x )的表达式,并在图中作出其图象.命题意图:本题主要考查函数基本知识、抛物线、射线的基本概念及其图象的作法,对分段函数的分析需要较强的思维能力.因此,分段函数是今后高考的热点题型.属★★★★题目. 知识依托:函数的奇偶性是桥梁,分类讨论是关键,待定系数求出曲线方程是主线.错解分析:本题对思维能力要求很高,分类讨论、综合运用知识易发生混乱. 技巧与方法:合理进行分类,并运用待定系数法求函数表达式.解:(1)当x ≤-1时,设f (x )=x +b∵射线过点(-2,0).∴0=-2+b 即b =2,∴f (x )=x +2.(2)当-1<x <1时,设f (x )=ax 2+2.∵抛物线过点(-1,1),∴1=a ·(-1)2+2,即a =-1∴f (x )=-x 2+2.(3)当x ≥1时,f (x )=-x +2综上可知:f (x )=⎪⎩⎪⎨⎧≥+-<<---≤+1,211,21,12x x x x x x 作图由读者来完成.●锦囊妙计本难点所涉及的问题及解决方法主要有:1.待定系数法,如果已知函数解析式的构造时,用待定系数法;2.换元法或配凑法,已知复合函数f [g (x )]的表达式可用换元法,当表达式较简单时也可用配凑法;3.消参法,若已知抽象的函数表达式,则用解方程组消参的方法求解f (x );另外,在解题过程中经常用到分类讨论、等价转化等数学思想方法.●歼灭难点训练一、选择题1.(★★★★)若函数f (x )=34-x mx (x ≠43)在定义域内恒有f [f (x )]=x ,则m 等于( ) A.3 B.23 C.-23 D.-3 2.(★★★★★)设函数y =f (x )的图象关于直线x =1对称,在x ≤1时,f (x )=(x +1)2-1,则x >1时f (x )等于( )A.f (x )=(x +3)2-1B.f (x )=(x -3)2-1C.f (x )=(x -3)2+1D.f (x )=(x -1)2-1二、填空题3.(★★★★★)已知f (x )+2f (x1)=3x ,求f (x )的解析式为_________. 4.(★★★★★)已知f (x )=ax 2+bx +c ,若f (0)=0且f (x +1)=f (x )+x +1,则f (x )=_________.三、解答题5.(★★★★)设二次函数f (x )满足f (x -2)=f (-x -2),且其图象在y 轴上的截距为1,在x 轴上截得的线段长为2,求f (x )的解析式.6.(★★★★)设f (x )是在(-∞,+∞)上以4为周期的函数,且f (x )是偶函数,在区间[2,3]上时,f (x )=-2(x -3)2+4,求当x ∈[1,2]时f (x )的解析式.若矩形ABCD 的两个顶点A 、B 在x 轴上,C 、D 在y =f (x )(0≤x ≤2)的图象上,求这个矩形面积的最大值.7.(★★★★★)动点P 从边长为1的正方形ABCD 的顶点A出发顺次经过B 、C 、D 再回到A ,设x 表示P 点的行程,f (x )表示P A 的长,g (x )表示△ABP 的面积,求f (x )和g (x ),并作出g (x )的简图.8.(★★★★★)已知函数y =f (x )是定义在R 上的周期函数,周期T =5,函数y =f (x )(-1≤x ≤1)是奇函数,又知y =f (x )在[0,1]上是一次函数,在[1,4]上是二次函数,且在x =2时,函数取得最小值,最小值为-5.(1)证明:f (1)+f (4)=0;(2)试求y =f (x ),x ∈[1,4]的解析式;(3)试求y =f (x )在[4,9]上的解析式.参考答案难点磁场解法一:(换元法)∵f (2-cos x )=cos2x -cos x =2cos 2x -cos x -1令u =2-cos x (1≤u ≤3),则cos x =2-u∴f (2-cos x )=f (u )=2(2-u )2-(2-u )-1=2u 2-7u +5(1≤u ≤3)∴f (x -1)=2(x -1)2-7(x -1)+5=2x 2-11x +4(2≤x ≤4)解法二:(配凑法)f (2-cos x )=2cos 2x -cos x -1=2(2-cos x )2-7(2-cos x )+5∴f (x )=2x 2-7x -5(1≤x ≤3),即f (x -1)=2(x -1)2-7(x -1)+5=2x 2-11x +14(2≤x ≤4). 歼灭难点训练一、1.解析:∵f (x )=34-x mx . ∴f [f (x )]=334434--⋅-⋅x mx x mxm =x ,整理比较系数得m =3. 答案:A2.解析:利用数形结合,x ≤1时,f (x )=(x +1)2-1的对称轴为x =-1,最小值为-1,又y =f (x )关于x =1对称,故在x >1上,f (x )的对称轴为x =3且最小值为-1.答案:B二、3.解析:由f (x )+2f (x 1)=3x 知f (x 1)+2f (x )=3x 1.由上面两式联立消去f (x 1)可得f (x )=x 2-x .答案:f (x )= x2-x 4.解析:∵f (x )=ax 2+bx +c ,f (0)=0,可知c =0.又f (x +1)=f (x )+x +1,∴a (x +1)2+b (x +1)+0=ax 2+bx +x +1,即(2a +b )x +a +b =bx +x +1.故2a +b =b +1且a +b =1,解得a =21,b =21,∴f (x )=21x 2+21x . 答案:21x 2+21x 三、5.解:利用待定系数法,设f (x )=ax 2+bx +c ,然后找关于a 、b 、c 的方程组求解,f (x )=178722++x x . 6.解:(1)设x ∈[1,2],则4-x ∈[2,3],∵f (x )是偶函数,∴f (x )=f (-x ),又因为4是f (x )的周期,∴f (x )=f (-x )=f (4-x )=-2(x -1)2+4.(2)设x ∈[0,1],则2≤x +2≤3,f (x )=f (x +2)=-2(x -1)2+4,又由(1)可知x ∈[0,2]时,f (x )=-2(x -1)2+4,设A 、B 坐标分别为(1-t ,0),(1+t ,0)(0<t ≤1),则|AB |=2t ,|AD |=-2t 2+4,S 矩形=2t (-2t 2+4)=4t (2-t 2),令S 矩=S ,∴82S =2t 2(2-t 2)·(2-t 2)≤(3222222t t t -+-+)3=2764,当且仅当2t 2=2-t 2,即t =36时取等号.∴S 2≤27864⨯即S ≤9616,∴S max =9616. 7.解:(1)如原题图,当P 在AB 上运动时,P A =x ;当P 点在BC 上运动时,由Rt △ABD 可得P A =2)1(1-+x ;当P 点在CD 上运动时,由Rt △ADP 易得P A =2)3(1x -+;当P 点在DA 上运动时,P A =4-x ,故f (x )的表达式为:f (x )=⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧≤<-≤<+-≤<+-≤≤)43(4)32( 106)21( 22)10( 22x x x x x x x x x x (2)由于P 点在折线ABCD 上不同位置时,△ABP 的形状各有特征,计算它们的面积也有不同的方法,因此同样必须对P 点的位置进行分类求解.如原题图,当P 在线段AB 上时,△ABP 的面积S =0;当P 在BC 上时,即1<x ≤2时,S △ABP =21AB ·BP =21(x -1);当P 在CD 上时,即2<x ≤3时,S △ABP =21·1·1=21;当P 在DA 上时,即3<x ≤4时,S △ABP =21(4-x ).故g (x )=⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎨⎧≤<-≤<≤<-≤≤)43( )4(21)32(21)21( )1(21)10( 0x x x x x x 8.(1)证明:∵y =f (x )是以5为周期的周期函数,∴f (4)=f (4-5)=f (-1),又y =f (x )(-1≤x ≤1)是奇函数,∴f (1)=-f (-1)=-f (4),∴f (1)+f (4)=0.(2)解:当x ∈[1,4]时,由题意,可设f (x )=a (x -2)2-5(a ≠0),由f (1)+f (4)=0得a (1-2)2-5+a (4-2)2-5=0,解得a =2,∴f (x )=2(x -2)2-5(1≤x ≤4).(3)解:∵y =f (x )(-1≤x ≤1)是奇函数,∴f (0)=-f (-0),∴f (0)=0,又y =f (x ) (0≤x ≤1)是一次函数,∴可设f (x )=kx (0≤x ≤1),∵f (1)=2(1-2)2-5=-3,又f (1)=k ·1=k ,∴k =-3.∴当0≤x ≤1时,f (x ) =-3x ,当-1≤x <0时,f (x )=-3x ,当4≤x ≤6时,-1≤x -5≤1,∴f (x )=f (x -5)=-3(x -5)=-3x +15, 当6<x ≤9时,1<x -5≤4,f (x )=f (x -5)=2[(x -5)-2]2-5=2(x -7)2-5.∴f (x )=⎩⎨⎧≤<--≤≤+-)96(5)7(2)64( 1532x x x x .。
难点6 函数值域及求法函数的值域及其求法是近几年高考考查的重点内容之一.本节主要帮助考生灵活掌握求值域的各种方法,并会用函数的值域解决实际应用问题.●难点磁场(★★★★★)设m 是实数,记M ={m |m >1},f (x )=log 3(x 2-4mx +4m 2+m +11-m ).(1)证明:当m ∈M 时,f (x )对所有实数都有意义;反之,若f (x )对所有实数x 都有意义,则m ∈M .(2)当m ∈M 时,求函数f (x )的最小值.(3)求证:对每个m ∈M ,函数f (x )的最小值都不小于1.●案例探究[例1]设计一幅宣传画,要求画面面积为4840 cm 2,画面的宽与高的比为λ(λ<1),画面的上、下各留8 cm 的空白,左右各留5 cm 空白,怎样确定画面的高与宽尺寸,才能使宣传画所用纸张面积最小?如果要求λ∈[43,32],那么λ为何值时,能使宣传画所用纸张面积最小?命题意图:本题主要考查建立函数关系式和求函数最小值问题,同时考查运用所学知识解决实际问题的能力,属★★★★★级题目.[例2]已知函数f (x )=xa x x++22,x ∈[1,+∞)(1)当a =21时,求函数f (x )的最小值.(2)若对任意x ∈[1,+∞),f (x )>0恒成立,试求实数a 的取值范围.命题意图:本题主要考查函数的最小值以及单调性问题,着重于学生的综合分析能力以及运算能力,属★★★★级题目.●锦囊妙计本难点所涉及的问题及解决的方法主要有:(1)求函数的值域此类问题主要利用求函数值域的常用方法:配方法、分离变量法、单调性法、图象法、换元法、不等式法等.无论用什么方法求函数的值域,都必须考虑函数的定义域.(2)函数的综合性题目此类问题主要考查函数值域、单调性、奇偶性、反函数等一些基本知识相结合的题目.此类问题要求考生具备较高的数学思维能力和综合分析能力以及较强的运算能力.在今后的命题趋势中综合性题型仍会成为热点和重点,并可以逐渐加强.(3)运用函数的值域解决实际问题此类问题关键是把实际问题转化为函数问题,从而利用所学知识去解决.此类题要求考生具有较强的分析能力和数学建模能力.●歼灭难点训练一、选择题1.(★★★★)函数y =x 2+x1 (x ≤-21)的值域是( )A.(-∞,-47] B.[-47,+∞)C.[2233,+∞)D.(-∞,-3223]2.(★★★★)函数y =x +x 21 的值域是( )A.(-∞,1] B.(-∞,-1]C.RD.[1,+∞)二、填空题3.(★★★★★)一批货物随17列货车从A 市以V 千米/小时匀速直达B 市,已知两地铁路线长400千米,为了安全,两列货车间距离不得小于(20V )2千米 ,那么这批物资全部运到B 市,最快需要_________小时(不计货车的车身长).4.(★★★★★)设x 1、x 2为方程4x 2-4mx +m +2=0的两个实根,当m =_________时,x 12+x 22有最小值_________.三、解答题5.(★★★★★)某企业生产一种产品时,固定成本为5000元,而每生产100台产品时直接消耗成本要增加2500元,市场对此商品年需求量为500台,销售的收入函数为R (x )=5x -21x 2(万元)(0≤x ≤5),其中x 是产品售出的数量(单位:百台)(1)把利润表示为年产量的函数;(2)年产量多少时,企业所得的利润最大?(3)年产量多少时,企业才不亏本?6.(★★★★)已知函数f (x )=lg [(a 2-1)x 2+(a +1)x +1] (1)若f (x )的定义域为(-∞,+∞),求实数a 的取值范围; (2)若f (x )的值域为(-∞,+∞),求实数a 的取值范围.7.(★★★★★)某家电生产企业根据市场调查分析,决定调整产品生产方案,准备每周(按120个工时计算)生产60台.已知生产家电产品每台所需工时和每台产值如下表:(以千元为单位)8.(★★★★)在Rt △ABC 中,∠C =90°,以斜边AB 所在直线为轴将△ABC 旋转一周生成两个圆锥,设这两个圆锥的侧面积之积为S 1,△ABC 的内切圆面积为S 2,记ABCA BC =x .(1)求函数f (x )=21S S 的解析式并求f (x )的定义域.(2)求函数f (x )的最小值.。
一、调理大脑思绪,提前进入数学情境考前要摒弃杂念,排除干扰思绪,使大脑处于“空白”状态,创设数学情境,进而酝酿数学思维,提前进入“角色”,通过清点用具、暗示重要知识和方法、提醒常见解题误区和自己易出现的错误等,进行针对性的自我安慰,从而减轻压力,轻装上阵,稳定情绪、增强信心,使思维单一化、数学化、以平稳自信、积极主动的心态准备应考。
二、“内紧外松”,集中注意,消除焦虑怯场集中注意力是考试成功的保证,一定的神经亢奋和紧张,能加速神经联系,有益于积极思维,要使注意力高度集中,思维异常积极,这叫内紧,但紧张程度过重,则会走向反面,形成怯场,产生焦虑,抑制思维,所以又要清醒愉快,放得开,这叫外松。
三、沉着应战,确保旗开得胜,以利振奋精神良好的开端是成功的一半,从考试的心理角度来说,这确实是很有道理的,拿到试题后,不要急于求成、立即下手解题,而应通览一遍整套试题,摸透题情,然后稳操一两个易题熟题,让自己产生“旗开得胜”的快意,从而有一个良好的开端,以振奋精神,鼓舞信心,很快进入最佳思维状态,即发挥心理学所谓的“门坎效应”,之后做一题得一题,不断产生正激励,稳拿中低,见机攀高。
四、“六先六后”,因人因卷制宜在通览全卷,将简单题顺手完成的情况下,情绪趋于稳定,情境趋于单一,大脑趋于亢奋,思维趋于积极,之后便是发挥临场解题能力的黄金季节了,这时,考生可依自己的解题习惯和基本功,结合整套试题结构,选择执行“六先六后”的战术原则。
1.先易后难。
就是先做简单题,再做综合题,应根据自己的实际,果断跳过啃不动的题目,从易到难,也要注意认真对待每一道题,力求有效,不能走马观花,有难就退,伤害解题情绪。
2.先熟后生。
通览全卷,可以得到许多有利的积极因素,也会看到一些不利之处,对后者,不要惊慌失措,应想到试题偏难对所有考生也难,通过这种暗示,确保情绪稳定,对全卷整体把握之后,就可实施先熟后生的策略,即先做那些内容掌握比较到家、题型结构比较熟悉、解题思路比较清晰的题目。
概念、方法、题型、易误点及应试技巧总结函 数七.求函数解析式的常用方法:1.待定系数法——已知所求函数的类型(二次函数的表达形式有三种:一般式:2()f x ax bx c =++;顶点式:2()()f x a x m n =-+;零点式:12()()()f x a x x x x =--,要会根据已知条件的特点,灵活地选用二次函数的表达形式)。
如已知()f x 为二次函数,且)2()2(--=-x f x f ,且f(0)=1,图象在x 轴上截得的线段长为22,求()f x 的解析式。
(答:21()212f x x x =++) 2.代换(配凑)法——已知形如(())f g x 的表达式,求()f x 的表达式。
如(1)已知,sin )cos 1(2x x f =-求()2xf 的解析式(答:242()2,[f x x x x =-+∈);(2)若221)1(xx x x f +=-,则函数)1(-x f =_____ (答:223x x -+);(3)若函数)(x f 是定义在R 上的奇函数,且当),0(+∞∈x 时,)1()(3x x x f +=,那么当)0,(-∞∈x 时,)(x f =________(答:(1x ).这里需值得注意的是所求解析式的定义域的等价性,即()f x 的定义域应是()g x 的值域。
3.方程的思想——已知条件是含有()f x 及另外一个函数的等式,可抓住等式的特征对等式的进行赋值,从而得到关于()f x 及另外一个函数的方程组。
如 (1)已知()2()32f x f x x +-=-,求()f x 的解析式(答:2()33f x x =--);(2)已知()f x 是奇函数,)(x g 是偶函数,且()f x +)(x g =11-x ,则()f x = _ (答:21xx -)。
八.反函数:1.存在反函数的条件是对于原来函数值域中的任一个y 值,都有唯一的x 值与之对应,故单调函数一定存在反函数,但反之不成立;偶函数只有()0({0})f x x =∈有反函数;周期函数一定不存在反函数。
2011年高考题型专题冲刺精讲(数学)专题四函数与导数【命题特点】函数的观点和方法既贯穿了高中代数的全过程,又是学习高等数学的基础,是高考数学中极为重要的内容,纵观全国及各自主命题省市近三年的高考试题,函数与导数在选择、填空、解答三种题型中每年都有试题,分值26分左右,函数的解答题在文、理两卷中往往分别命制,这不仅是由教学内容要求的差异所决定的,也与文理科考生的思维水平差异有关。
文科卷中函数和导数的解答题,其解析式只能选用多项式函数;而理科卷则可在指数函数、对数函数以及三角函数中选取。
高考对导数的考查主要以工具的方式进行命题,充分与函数相结合.其主要考点:(1)考查利用导数研究函数的性质(单调性、极值与最值);(2)考查原函数与导函数之间的关系;(3)考查利用导数与函数相结合的实际应用题.从题型及考查难度上来看主要有以下几个特点:①以填空题、选择题考查导数的概念、求函数的导数、求单调区间、求函数的极值与最值;②与导数的几何意义相结合的函数综合题,利用导数求解函数的单调性或求单调区间、最值或极值,属于中档题;③利用导数求实际应用问题中最值,为中档偏难题.复习建议:复习时,考生要“回归”课本,浓缩所学的知识,夯实基础,熟练掌握解题的通性、通法,提高解题速度。
同时,许多高考试题在教材中都有原型,即由教材中的例题、习题引申变化而来。
因此,考生必须利用好课本,夯实基础知识。
【试题常见设计形式】函数和导数的内容在高考试卷中所占的比重较大,考查时有一定的综合性,并与数学思想方法紧密结合,对数学思想方法进行深入的考查,这种综合地统揽各种知识、方法和能力,在函数的考查中得到了充分的体现,函数与导数解答题在文、理两卷中往往分别命制,这既是由教学内容要求的差异所决定的,也与文、理科考生的思维水平差异有关,文科卷中的解答题,其解析式一般选用多项式函数;理科卷则常在指数函数、对数函数以及三角函数中选取。
高考对导数的考查主要以工具的方式进行命题,充分与函数相结合.1利用导数研究函数的单调性、极值与最值问题;2考查以函数为载体的实际应用题,主要是首先建立所求量的目标函数,再利用导数进行求解.?【突破方法技巧】1.讨论函数的性质时,必须坚持定义域优先的原则.对于函数实际应用问题,注意挖掘隐含在实际中的条件,避免忽略实际意义对定义域的影响2.运用函数的性质解题时,注意数形结合,扬长避短3.对于含参数的函数,研究其性质时,一般要对参数进行分类讨论,全面考虑.如对二次项含参数的二次函数问题,应分a =0和a ≠0两种情况讨论,指、对数函数的底数含有字母参数a 时,需按a >1和0<a <1分两种情况讨论4.解答函数性质有关的综合问题时,注意等价转化思想的运用.5.在理解极值概念时要注意以下几点:①极值点是区间内部的点,不会是端点;②若()f x 在(a ,b )内有极值,那么()f x 在(a ,b )绝不是单调函数;③极大值与极小值没有必然的大小关系;④一般的情况,当函数()f x 在[a ,b ]上连续且有有限个极值点时,函数()f x 在[a ,b ]内的极大值点和极小值点是交替出现的;⑤导数为0的点是该点为极值点的必要条件,不是充分条件(对于可导函数而言).而充分条件是导数值在极值点两侧异号6.求函数的最值可分为以下几步:①求出可疑点,即/()f x =0的解x 0;②用极值的方法确定极值;③将(a ,b )内的极值与()f a ,()f b 比较,其中最大的为最大值,最小的为最小值;当()f x 在(a ,b )内只有一个可疑点时,若在这一点处()f x 有极大(小)值,则可以确定()f x 在该点处了取到最大(小)值 7.利用求导方法讨论函数的单调性,要注意以下几方面:①'()f x >0是()f x 递增的充分条件而非必要条件('()f x <0亦是如此);②求单调区间时,首先要确定定义域;然后再根据'()f x >0(或'()f x <0)解出在定义域内相应的x 的范围;③在证明不等式时,首先要构造函数和确定定义域,其次运用求导的方法来证明8.函数、导数的综合问题往往以压轴题的形式出现,解决这类问题要注意:(1)综合运用所学的数学思想方法来分析解决问题;(2)及时地进行思维的转换,将问题等价转化;(3)不等式证明的方法多,应注意恰当运用,特别要注意放缩法的灵活运用;(4)要利用导数这一工具来解决函数的单调性与最值问题.【典型例题分析】考点一、利用导数求解函数的单调性问题若f(x)在某区间上可导,则由f ?(x)>0(f ?(x)<0)可推出f(x)为增(减)函数,但反之则不一定,如:函数f(x)=x 3在R 上递增,而f ?(x)≥0.f(x)在区间D 内单调递增(减)的充要条件是f ?(x 0)≥0(≤0),且f ?(x)在(a ,b)的任意子区间上都不恒为零.利用导数求解函数单调性的主要题型:(1)根据函数解析式,求函数的单调区间;(2)根据函数的单调性函数求解参数问题;(3)求解与函数单调性相关的其它问题,如函数图象的零点、不等式恒成立等问题.【例1】2010课标全国Ⅰ、设函数2()1x f x e x ax =---。
(2011高考备战冲刺指导)难点5 求解函数解析式 求解函数解析式是高考重点考查内容之一,需引起重视.本节主要帮助考生在深刻理解函数定义的基础上,掌握求函数解析式的几种方法,并形成能力,并培养考生的创新能力和解决实际问题的能力.●难点磁场(★★★★)已知f (2-cos x )=cos2x +cos x ,求f (x -1).●案例探究[例1](1)已知函数f (x )满足f (log a x )=)1(12x x a a -- (其中a >0,a ≠1,x >0),求f (x )的表达式.(2)已知二次函数f (x )=ax 2+bx +c 满足|f (1)|=|f (-1)|=|f (0)|=1,求 f (x ) 的表达式.命题意图:本题主要考查函数概念中的三要素:定义域、值域和对应法则,以及计算能力和综合运用知识的能力.属★★★★题目.知识依托:利用函数基础知识,特别是对“f ”的理解,用好等价转化,注意定义域. 错解分析:本题对思维能力要求较高,对定义域的考查、等价转化易出错. 技巧与方法:(1)用换元法;(2)用待定系数法.解:(1)令t=log a x (a >1,t >0;0<a <1,t <0),则x =a t .因此f (t )=12-a a (a t -a -t ) ∴f (x )=12-a a (a x -a -x )(a >1,x >0;0<a <1,x <0) (2)由f (1)=a +b +c ,f (-1)=a -b +c ,f (0)=c 得⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧=--=--+=)0()]1()1([21)0()]1()1([21f c f f b f f f a 并且f (1)、f (-1)、f (0)不能同时等于1或-1,所以所求函数为:f (x )=2x 2-1或f (x )=-2x 2+1或f (x )=-x 2-x +1或f (x )=x 2-x -1或f (x )=-x 2+x +1或f (x )=x 2+x -1.[例2]设f (x )为定义在R 上的偶函数,当x ≤-1时,y =f (x )的图象是经过点(-2,0),斜率为1的射线,又在y =f (x )的图象中有一部分是顶点在(0,2),且过点(-1,1)的一段抛物线,试写出函数f (x )的表达式,并在图中作出其图象.命题意图:本题主要考查函数基本知识、抛物线、射线的基本概念及其图象的作法,对分段函数的分析需要较强的思维能力.因此,分段函数是今后高考的热点题型.属★★★★题目. 知识依托:函数的奇偶性是桥梁,分类讨论是关键,待定系数求出曲线方程是主线.错解分析:本题对思维能力要求很高,分类讨论、综合运用知识易发生混乱. 技巧与方法:合理进行分类,并运用待定系数法求函数表达式.解:(1)当x ≤-1时,设f (x )=x +b∵射线过点(-2,0).∴0=-2+b 即b =2,∴f (x )=x +2.(2)当-1<x <1时,设f (x )=ax 2+2.∵抛物线过点(-1,1),∴1=a ·(-1)2+2,即a =-1∴f (x )=-x 2+2.(3)当x ≥1时,f (x )=-x +2综上可知:f (x )=⎪⎩⎪⎨⎧≥+-<<---≤+1,211,21,12x x x x x x 作图由读者来完成.●锦囊妙计本难点所涉及的问题及解决方法主要有:1.待定系数法,如果已知函数解析式的构造时,用待定系数法;2.换元法或配凑法,已知复合函数f [g (x )]的表达式可用换元法,当表达式较简单时也可用配凑法;3.消参法,若已知抽象的函数表达式,则用解方程组消参的方法求解f (x );另外,在解题过程中经常用到分类讨论、等价转化等数学思想方法.●歼灭难点训练一、选择题1.(★★★★)若函数f (x )=34-x mx (x ≠43)在定义域内恒有f [f (x )]=x ,则m 等于( ) A.3 B.23 C.-23 D.-3 2.(★★★★★)设函数y =f (x )的图象关于直线x =1对称,在x ≤1时,f (x )=(x +1)2-1,则x >1时f (x )等于( )A.f (x )=(x +3)2-1B.f (x )=(x -3)2-1C.f (x )=(x -3)2+1D.f (x )=(x -1)2-1二、填空题3.(★★★★★)已知f (x )+2f (x1)=3x ,求f (x )的解析式为_________. 4.(★★★★★)已知f (x )=ax 2+bx +c ,若f (0)=0且f (x +1)=f (x )+x +1,则f (x )=_________.三、解答题5.(★★★★)设二次函数f (x )满足f (x -2)=f (-x -2),且其图象在y 轴上的截距为1,在x 轴上截得的线段长为2,求f (x )的解析式.6.(★★★★)设f (x )是在(-∞,+∞)上以4为周期的函数,且f (x )是偶函数,在区间[2,3]上时,f (x )=-2(x -3)2+4,求当x ∈[1,2]时f (x )的解析式.若矩形ABCD 的两个顶点A 、B 在x 轴上,C 、D 在y =f (x )(0≤x ≤2)的图象上,求这个矩形面积的最大值.7.(★★★★★)动点P 从边长为1的正方形ABCD 的顶点A出发顺次经过B 、C 、D 再回到A ,设x 表示P 点的行程,f (x )表示P A 的长,g (x )表示△ABP 的面积,求f (x )和g (x ),并作出g (x )的简图.8.(★★★★★)已知函数y =f (x )是定义在R 上的周期函数,周期T =5,函数y =f (x )(-1≤x ≤1)是奇函数,又知y =f (x )在[0,1]上是一次函数,在[1,4]上是二次函数,且在x =2时,函数取得最小值,最小值为-5.(1)证明:f (1)+f (4)=0;(2)试求y =f (x ),x ∈[1,4]的解析式;(3)试求y =f (x )在[4,9]上的解析式.参考答案难点磁场解法一:(换元法)∵f (2-cos x )=cos2x -cos x =2cos 2x -cos x -1令u =2-cos x (1≤u ≤3),则cos x =2-u∴f (2-cos x )=f (u )=2(2-u )2-(2-u )-1=2u 2-7u +5(1≤u ≤3)∴f (x -1)=2(x -1)2-7(x -1)+5=2x 2-11x +4(2≤x ≤4)解法二:(配凑法)f (2-cos x )=2cos 2x -cos x -1=2(2-cos x )2-7(2-cos x )+5∴f (x )=2x 2-7x -5(1≤x ≤3),即f (x -1)=2(x -1)2-7(x -1)+5=2x 2-11x +14(2≤x ≤4). 歼灭难点训练一、1.解析:∵f (x )=34-x mx . ∴f [f (x )]=334434--⋅-⋅x mx x mxm =x ,整理比较系数得m =3. 答案:A2.解析:利用数形结合,x ≤1时,f (x )=(x +1)2-1的对称轴为x =-1,最小值为-1,又y =f (x )关于x =1对称,故在x >1上,f (x )的对称轴为x =3且最小值为-1.答案:B二、3.解析:由f (x )+2f (x 1)=3x 知f (x 1)+2f (x )=3x 1.由上面两式联立消去f (x 1)可得f (x )=x 2-x .答案:f (x )= x2-x 4.解析:∵f (x )=ax 2+bx +c ,f (0)=0,可知c =0.又f (x +1)=f (x )+x +1,∴a (x +1)2+b (x +1)+0=ax 2+bx +x +1,即(2a +b )x +a +b =bx +x +1.故2a +b =b +1且a +b =1,解得a =21,b =21,∴f (x )=21x 2+21x . 答案:21x 2+21x 三、5.解:利用待定系数法,设f (x )=ax 2+bx +c ,然后找关于a 、b 、c 的方程组求解,f (x )=178722++x x . 6.解:(1)设x ∈[1,2],则4-x ∈[2,3],∵f (x )是偶函数,∴f (x )=f (-x ),又因为4是f (x )的周期,∴f (x )=f (-x )=f (4-x )=-2(x -1)2+4.(2)设x ∈[0,1],则2≤x +2≤3,f (x )=f (x +2)=-2(x -1)2+4,又由(1)可知x ∈[0,2]时,f (x )=-2(x -1)2+4,设A 、B 坐标分别为(1-t ,0),(1+t ,0)(0<t ≤1),则|AB |=2t ,|AD |=-2t 2+4,S 矩形=2t (-2t 2+4)=4t (2-t 2),令S 矩=S ,∴82S =2t 2(2-t 2)·(2-t 2)≤(3222222t t t -+-+)3=2764,当且仅当2t 2=2-t 2,即t =36时取等号.∴S 2≤27864⨯即S ≤9616,∴S max =9616. 7.解:(1)如原题图,当P 在AB 上运动时,P A =x ;当P 点在BC 上运动时,由Rt △ABD 可得P A =2)1(1-+x ;当P 点在CD 上运动时,由Rt △ADP 易得P A =2)3(1x -+;当P 点在DA 上运动时,P A =4-x ,故f (x )的表达式为:f (x )=⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧≤<-≤<+-≤<+-≤≤)43(4)32( 106)21( 22)10( 22x x x x x x x x x x (2)由于P 点在折线ABCD 上不同位置时,△ABP 的形状各有特征,计算它们的面积也有不同的方法,因此同样必须对P 点的位置进行分类求解.如原题图,当P 在线段AB 上时,△ABP 的面积S =0;当P 在BC 上时,即1<x ≤2时,S △ABP =21AB ·BP =21(x -1);当P 在CD 上时,即2<x ≤3时,S △ABP =21·1·1=21;当P 在DA 上时,即3<x ≤4时,S △ABP =21(4-x ).故g (x )=⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎨⎧≤<-≤<≤<-≤≤)43( )4(21)32(21)21( )1(21)10( 0x x x x x x 8.(1)证明:∵y =f (x )是以5为周期的周期函数,∴f (4)=f (4-5)=f (-1),又y =f (x )(-1≤x ≤1)是奇函数,∴f (1)=-f (-1)=-f (4),∴f (1)+f (4)=0.(2)解:当x ∈[1,4]时,由题意,可设f (x )=a (x -2)2-5(a ≠0),由f (1)+f (4)=0得a (1-2)2-5+a (4-2)2-5=0,解得a =2,∴f (x )=2(x -2)2-5(1≤x ≤4).(3)解:∵y =f (x )(-1≤x ≤1)是奇函数,∴f (0)=-f (-0),∴f (0)=0,又y =f (x ) (0≤x ≤1)是一次函数,∴可设f (x )=kx (0≤x ≤1),∵f (1)=2(1-2)2-5=-3,又f (1)=k ·1=k ,∴k =-3.∴当0≤x ≤1时,f (x ) =-3x ,当-1≤x <0时,f (x )=-3x ,当4≤x ≤6时,-1≤x -5≤1,∴f (x )=f (x -5)=-3(x -5)=-3x +15, 当6<x ≤9时,1<x -5≤4,f (x )=f (x -5)=2[(x -5)-2]2-5=2(x -7)2-5.∴f (x )=⎩⎨⎧≤<--≤≤+-)96(5)7(2)64( 1532x x x x .。