函數(shù)在高考中占有重要的地位,以基本函數(shù)為背景的綜合題和應用題是近幾年高考命題的新趨勢. 導數(shù)作為研究函數(shù)的工具,在高考的地位也不可小視. 因此,本文對函數(shù)與導數(shù)的知識作一梳理,希望對同學們有所幫助.
1. 函數(shù)的基本概念
(1)了解函數(shù)的三要素,會求一些簡單函數(shù)的定義域和值域;了解映射的概念.
(2)會根據(jù)不同的需要選擇恰當?shù)姆椒ǎ▓D象法、列表法、解析法)表示函數(shù).
(3)了解簡單的分段函數(shù).
注意:(1)函數(shù)的值域和最值是函數(shù)考查中的重點. 常見的求函數(shù)值域和最值的方法有換元法、配方法、分離常數(shù)法、單調(diào)函數(shù)法、均值不等式法、幾何法等.
(2)分段函數(shù)是指自變量在不同的范圍內(nèi),其對應法則也不同的函數(shù). 常??疾榍蠛瘮?shù)值、求函數(shù)解析式、求反函數(shù)、求函數(shù)最值.
2. 函數(shù)的圖象和性質(zhì)
(1)理解函數(shù)單調(diào)性的定義,掌握判斷函數(shù)單調(diào)性的方法.
(2)了解函數(shù)的奇偶性,掌握奇、偶函數(shù)的性質(zhì).
(3)了解函數(shù)的周期性.
(4)掌握常見函數(shù)圖象的基本作法,掌握函數(shù)圖象的平移、對稱、翻折和伸縮變換.
注意:(1)判斷函數(shù)的單調(diào)性,常常有圖象法、定義法、復合函數(shù)法、導數(shù)法,但如果是在解答題中證明或判斷函數(shù)單調(diào)性時,則只能用定義法和導數(shù)法.
(2)判斷函數(shù)的奇偶性,首先要看定義域關(guān)于原點是否對稱.
(3)若函數(shù)f(x)是奇函數(shù)并且在x=0處有定義,則f(0)=0,這條性質(zhì)切記.
(4)識記以下重要結(jié)論:①奇函數(shù)在關(guān)于原點對稱的區(qū)間上單調(diào)性相同,偶函數(shù)在關(guān)于原點對稱的區(qū)間上單調(diào)性相反;②若函數(shù)在其定義域上存在反函數(shù),則原函數(shù)和反函數(shù)在各自的定義域內(nèi)具有相同的單調(diào)性;③函數(shù)f(x)的圖象關(guān)于直線x=a對稱?圳f(a+x)=f(a-x)?圳f(2a-x)= f(x);④函數(shù)f(x)的圖象關(guān)于點(a,b)對稱?圳f(a+x)+f(a-x)=2b?圳f(2a-x)+f(x)=2b.
3. 幾種常見的函數(shù)
(1)掌握二次函數(shù)、三次函數(shù)的圖象和性質(zhì).
(2)掌握冪的運算,理解指數(shù)函數(shù)的概念,理解指數(shù)函數(shù)的單調(diào)性,掌握指數(shù)函數(shù)圖象通過的特殊點.
(3)掌握對數(shù)的概念及其運算性質(zhì), 理解對數(shù)函數(shù)的概念,理解對數(shù)函數(shù)的單調(diào)性,掌握函數(shù)圖象通過的特殊點.
(4)結(jié)合二次函數(shù)的圖象,了解函數(shù)的零點與方程的根的聯(lián)系,判斷一元二次方程根的存在性及根的個數(shù). 能夠用二分法求相應方程的近似解(僅限新課程地區(qū)).?搖
(5)能夠熟練處理常見抽象函數(shù)的定義域、解析式、函數(shù)值和單調(diào)性等.
注意:(1)處理函數(shù)的有關(guān)問題,一定要形成“定義域優(yōu)先”的原則.
(2)指數(shù)函數(shù)和對數(shù)函數(shù)是典型的超越函數(shù),且互為反函數(shù). 在實際試題中,往往是與指數(shù)函數(shù)或?qū)?shù)函數(shù)有關(guān)的復合函數(shù),要注意復合函數(shù)的單調(diào)性判斷規(guī)律,即“同增異減”.
(3)一元二次方程的根的分布是考查的重點,要能利用二次函數(shù)圖象來尋求充要條件,常常是抓端點值、對稱軸和判別式.
(4)抽象函數(shù)的常見處理方法有特殊模型法、函數(shù)性質(zhì)法、特殊化方法、聯(lián)想類比轉(zhuǎn)化法等. 記住以下常見抽象函數(shù)模型所對應的具體函數(shù),這對我們解題有幫助.
①f(x1+x2)=f(x1)+f(x2)?坩f(x)=kx(k≠0).
②f(x1+x2)=f(x1)·f(x2)?坩f(x)=ax(a>0,a≠1).
③f(x1·x2)=f(x1)+f(x2)?坩f(x)=logax(a>0,a≠1).
4. 導數(shù)的運算
(1)理解導數(shù)的幾何意義.
(2)能利用基本初等函數(shù)的導數(shù)公式和導數(shù)的四則運算法則求簡單函數(shù)的導數(shù),能求簡單的復合函數(shù)(僅限于形如y=f(ax+b)的復合函數(shù))的導數(shù).
注意:(1)利用導數(shù)的幾何意義求切線斜率是高考的熱點,那么如何求呢?先求出曲線y=f(x)在點P(x0, f(x0))處的切線斜率k=f ′(x0),再由點斜式得到切線方程y-f(x0)=f ′(x0)(x-x0),請注意在某點處的切線與過某點處的切線的求法有區(qū)別.
(2)求復合函數(shù)的導數(shù)請注意:要能正確拆分復合函數(shù),即要明確該復合函數(shù)由哪些基本函數(shù)復合而成,適當選取中間變量;分步計算中的每一步都要明確是對哪個變量求導;求導時,應由外及里,逐層求導.
(3)導數(shù)的運算、函數(shù)與導數(shù)的應用交匯,以考查導數(shù)的應用(單調(diào)性、極值、最值、方程根的情況)為主,同時考查導數(shù)的計算.
5. 導數(shù)的應用
(1)了解函數(shù)單調(diào)性與導數(shù)的關(guān)系;能利用導數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性,會求函數(shù)的單調(diào)區(qū)間(其中多項式函數(shù)一般不超過三次).
(2)了解函數(shù)在某點取得極值的必要條件和充分條件;會用導數(shù)求函數(shù)的極大值、極小值;會求閉區(qū)間上函數(shù)的最大值、最小值(其中多項式函數(shù)一般不超過三次).
(3)會利用導數(shù)解決某些實際問題.
注意:(1)函數(shù)y=f(x)在區(qū)間(a,b)內(nèi)可導,則“f ′(x)>0”是“f(x)在區(qū)間上單調(diào)遞增”的充分不必要條件,因為完全有可能出現(xiàn)f ′(x)=0的情況,如f(x)=x3, f ′(x)=3x2≥0(函數(shù)遞減的情況類似).
(2)求函數(shù)極值時,不能單憑f ′(x)=0就判斷函數(shù)有極值,一定要檢驗f ′(x)在方程f ′(x)=0的根左、右的值的符號,若左正右負,那么f(x)在這個根處取得極大值;若左負右正,那么f(x)在這個根處取得極小值;若左右同號,那么f(x)在這個根處無極值.
(3)導數(shù)經(jīng)常與函數(shù)的單調(diào)性、不等式、方程根的分布、解析幾何中的切線問題結(jié)合.