●錢建英 來國平 (長河高級(jí)中學(xué) 浙江杭州 310052)
與函數(shù)有關(guān)的高考試題分析
●錢建英 來國平 (長河高級(jí)中學(xué) 浙江杭州 310052)
主要考查函數(shù)的基本概念、基本性質(zhì)和基本的計(jì)算、解題方法,多屬于函數(shù)部分的基本練習(xí)或課本上題目的變形與創(chuàng)新,體現(xiàn)高考數(shù)學(xué)試題源于課本的命題原則.
為了突出函數(shù)在中學(xué)數(shù)學(xué)中的主線地位,在每年的新課程高考試題中,除考查純函數(shù)的知識(shí)外,函數(shù)方程的思想在其他試題中體現(xiàn)得淋漓盡致.
函數(shù)與方程、數(shù)列、不等式、導(dǎo)數(shù)、解析幾何、立體幾何等的相互滲透和交叉一直是高考的熱點(diǎn),并且??汲P拢?/p>
函數(shù)是高考數(shù)學(xué)中極為重要的內(nèi)容.函數(shù)概念反映了現(xiàn)實(shí)世界中變量間的相互依存、相互制約的變化規(guī)律,函數(shù)的觀點(diǎn)和方法是高中數(shù)學(xué)研究的對(duì)象,同時(shí)本身就是數(shù)學(xué)中常用的一種思想方法,廣泛地滲透到高中數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的全過程及其他各學(xué)科中.同時(shí)函數(shù)又是學(xué)習(xí)高等數(shù)學(xué)的基礎(chǔ),內(nèi)容極為豐富.縱觀近幾年的高考試題發(fā)現(xiàn),函數(shù)(不含三角函數(shù))在選擇、填空、解答這3種題型中都有出現(xiàn),占全卷的20%左右.既有容易題,又有中檔題與難題.近幾年的高考著重考查了二次函數(shù)(方程、零點(diǎn))、分段函數(shù)、圖像與性質(zhì)、函數(shù)的單調(diào)性、最值、導(dǎo)數(shù)的運(yùn)算、導(dǎo)數(shù)的應(yīng)用、不等式等重要知識(shí),以及等價(jià)轉(zhuǎn)化、方程思想、數(shù)形結(jié)合、分類討論等重要的數(shù)學(xué)思想方法,對(duì)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析和解決問題能力的要求較高.
近年來,有關(guān)函數(shù)內(nèi)容的高考命題特點(diǎn)是:
(1)全方位:在近幾年的高考題中,函數(shù)的所有知識(shí)點(diǎn)都考過,雖然不強(qiáng)調(diào)知識(shí)點(diǎn)的覆蓋率,但每一年函數(shù)知識(shí)點(diǎn)的覆蓋率依然沒有減少.
(2)多層次:在每年的高考題中,低檔、中檔、高檔難度的函數(shù)題都有,且選擇、填空、解答題型齊全.低檔題一般僅涉及函數(shù)本身的內(nèi)容,如定義域、值域、單調(diào)性、周期性、圖像、反函數(shù)(要求降低),且對(duì)能力的要求不高;中、高檔題多為綜合程度較大的問題,或者是函數(shù)與其他知識(shí)結(jié)合,或者是多種方法的滲透.
(3)巧綜合:為了突出函數(shù)在中學(xué)中的重要地位,近幾年來高考強(qiáng)化了函數(shù)對(duì)其他知識(shí)的滲透,加大了以函數(shù)為載體的多種方法、多種能力的綜合程度,特別是函數(shù)、導(dǎo)數(shù)及其知識(shí)的綜合應(yīng)用.
(4)變角度:出于“立意”和“創(chuàng)新”的需要,函數(shù)試題設(shè)置問題的角度和方式也不斷創(chuàng)新.重視函數(shù)思想的考查集中體現(xiàn)了函數(shù)與方程、數(shù)形結(jié)合、分類討論等的思想方法.函數(shù)的類型較多,概念、公式較多,具有較強(qiáng)的綜合性,從而使函數(shù)考題顯得新穎、生動(dòng)、靈活.
(1)從函數(shù)的概念及性質(zhì)出發(fā).
評(píng)注本題主要考查了函數(shù)的概念、定義域、值域、圖像和對(duì)數(shù)函數(shù)的相關(guān)知識(shí)點(diǎn),對(duì)數(shù)學(xué)素養(yǎng)有較高要求,體現(xiàn)了對(duì)能力的考查,屬中檔題.
(2)從函數(shù)的類型出發(fā).
評(píng)注 本題主要考查對(duì)數(shù)的單調(diào)性、對(duì)數(shù)的基本運(yùn)算及分類討論思想,屬中檔題.
圖1
評(píng)注本題考查的是數(shù)形結(jié)合的思想方法.
(1)函數(shù)與導(dǎo)數(shù)的結(jié)合,既求函數(shù)的極值與最值,又考查函數(shù)的單調(diào)性.
綜上所述,f(x)在區(qū)間( -1,1]和[7,+∞)上是增函數(shù),在區(qū)間(1,3]和[3,7)上是減函數(shù).
評(píng)注此題屬中檔題,主要考查了導(dǎo)數(shù)的幾何意義、用導(dǎo)數(shù)的知識(shí)求極值、函數(shù)的單調(diào)性.
(2)函數(shù)應(yīng)用題與綜合應(yīng)用題考查的是學(xué)生的建模能力.
例5如圖2,縣城A和B相距20 km,現(xiàn)計(jì)劃在兩縣城外以AB為直徑的半圓弧上選擇一點(diǎn)C建造垃圾處理廠,其對(duì)城市的影響度與所
選地點(diǎn)到城市的距離有關(guān),對(duì)城A和城B的總影響度為城A與城B的影響度之和,記點(diǎn)C到城A的距離為x km,建在C處的垃圾處理廠對(duì)城A和城B的總影響度為y.統(tǒng)計(jì)調(diào)查表明:垃圾處理廠對(duì)城A的影響度與所選地點(diǎn)到城A的距離的平方成反比,比例系數(shù)為4;對(duì)城B的影響度與所選地點(diǎn)到城B的距離的平方成反比,比例系數(shù)為k.當(dāng)垃圾處理廠建在的中點(diǎn)時(shí),對(duì)城A和城B的總影響度為0.065.
(1)將y表示成x的函數(shù).
圖2
(2009年山東省數(shù)學(xué)高考試題)
評(píng)注本題主要考查了函數(shù)在實(shí)際問題中的應(yīng)用,運(yùn)用待定系數(shù)法求解函數(shù)解析式的能力和運(yùn)用換元法和基本不等式研究函數(shù)的單調(diào)性等問題.
(3)函數(shù)與不等式、數(shù)列、向量、解析幾何的綜合問題.
表1 x的取值情況表
評(píng)注此題是高檔題,主要考查函數(shù)、方程、不等式、導(dǎo)數(shù)及其應(yīng)用等基礎(chǔ)知識(shí);考查了分類討論的數(shù)學(xué)思想以及轉(zhuǎn)化應(yīng)用的能力;考查了綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析問題、解決問題的能力.
精題集粹
1.定義在R上的函數(shù)f(x)滿足
③若奇函數(shù) f(x)對(duì)定義域內(nèi)任意 x都有f(x)=f(2-x),則f(x)為周期函數(shù).其中真命題是 ( )
A.①② B.①③ C.②③ D.②
3.設(shè)函數(shù) f(x)=g(x)+x2,曲線 y=g(x)在點(diǎn)(1,g(1))處的切線方程為y=2x+1,則曲線y=f(x)在點(diǎn)(1,f(1))處切線的斜率為 ( )
(1)若函數(shù)f(x)的圖像過原點(diǎn),且在原點(diǎn)處的切線斜率是-3,求a,b的值;
(2)若函數(shù)f(x)在區(qū)間(-1,1)上不單調(diào),求a的取值范圍.
參考答案
1.C 3.C 3.A 4.D 5.8
6.解(1)由題意得
(2)函數(shù)f(x)在區(qū)間(-1,1)不單調(diào),等價(jià)于導(dǎo)函數(shù)f'(x)在(-1,1)上既能取到大于0的實(shí)數(shù),又能取到小于0的實(shí)數(shù),即函數(shù)f'(x)在(-1,1)上存在零點(diǎn).根據(jù)零點(diǎn)存在定理,有