备战2023年高考:函数、导数与定积分专题。
一、2023年全国各省高考函数题横向分析。
一) 命题特点。
1.题量分布大。
在调查的35份试题来看,几乎每一套题的每一种题型中,都包含有函数题目。平均而言,每套试卷中,选择、填空共有2~3道函数题目,解答约1道函数题目。
2. 文理科差异明显。
尽管从题量上看,文理大致相同,但从内容看,文理相同题相对很少(仅有江苏完全相同),甚至相似题也不多,而大多数题目都是相异题。而相同相似题较多的考卷中,也是大纲考区居多,可见,新课标地区,文理题目差异的增大已经成为一种趋势。
3. 题型的分值分布差异小。
在选择填空题目中,函数题目的分数由5~28分不等,平均约12.8分左右,在解答题中,函数题目的分值0~30分不等,平均在14.6分上下。
从文理差异来看,选择、填空、解答三种题型在分值上差异不大,理科比文科略大,除广东卷文理有一道大题的差异外,其他试卷差异都没有超过试卷总分的6%,而文理科总体差异也仅有0.15%而已。
4. 考查知识点的分值分布差异大。
函数专题包含着丰富的内容,在这里,从考查知识点的差异,分19个方面进行整理,分别是(1)求函数的解析、计算函数值;(2)求函数定义域;(3)求函数的值域、极值或最值;(4)函数单调性;(5)函数奇偶性;(6)函数周期性;(7)零点所在区间;(8)函数的图像与图像变换;(9)定积分;(10)分段函数;(11)复合函数;(12)对数的运算性质;(13)导数、变化率与切线;(14)解不等式问题;(15)求参变量的取值范围;(16)反函数;(17)函数极限;(18)新题型;(19)函数与非函数知识的综合题。
注:**中数据单位大都为:分,仅有“比例”一栏中,单位为:1)
注:为保证各套试题权重相当,江苏卷等重复题目每一道计两次分)
注:有些题目涉及到两个或多个知识点,此时将此题目的分值等分给这两个知识点,或多个知识点中最重点考查的两个知识点)
从以上**和条形图中不难看出,函数专题包含知识点很多,分布也比较分散,但其中有几个项目相对比较突出,它们分别是:值域、极值与最值(20.84%),函数单调性(13.
64%),导数、切线问题(10.60%),求解析式、函数值(7.91%),求参量取值范围(7.
81%).其中“求函数的值域、极值与最值”是唯一一个在所有地区中均出现的知识点。
5.以中难题目为主。
由**可知,函数题目覆盖易中难各个难度层次,而且中难题目偏多,易中难比例约为2:5:3.在11年的高考选择、解答压轴中,函数题约占三分之一。
二) 新题扫描。
1.新型运算或定义,考查学生获得新知运用新知的能力。
此类题目给人的第一印象是情境新颖,但考察的依然学生对基本知识、技能的掌握程度,这新与旧之间的桥梁就是化归思想。学生通过转化将新颖的问题转化为熟悉的问题,达到解决问题的目的。因此这类题型不但考查了学生阅读获取信息的能力,运用新知识解决问题的能力,更考察了学生化归求解的思想方法。
例1: (广东文数10)设f(x),g(x),h(x)是r上的任意实值函数,如下定义两个函数和;对任意x ∈,f g)(x)=;f·g)(x)=.则下列恒等式成立的是。
a.((f g)·h)(x)=(f·h)(g·h))(x)
b.((f·g)h)(x)=(f h)·(gh))(x)
c.((f g)h)(x)=(f h)(gh))(x)
d.((f·g)·h)(x)=(f·h)·(g·h))(x)
例2:(四川理数16)函数的定义域为a,若时总有为单函数。例如,函数=2x+1()是单函数。下列命题:
函数是单函数;
若为单函数,且,;
若为单函数,则对于任意,它至少有一个原象;
函数在某区间上具有单调性,则一定是单函数。
其中的真命题是写出所有真命题的编号)
2.注重细节,考查学生敏锐的观察能力、严谨的思维能力。
解决数学问题时,元认知监控能力起着重要的作用。学生选择了一种求解方法,在求解过程中,如果能有意识的与题干、选项比对,观察分析,几时调整求解方向,那么就可以顺利地求解题目。
例3:(福建理数09)对于函数(其中,a,br,cz),选取a,b,c的一组值计算和,所得出的正确结果一定不可能是。
a.4和6b.3和1c.2和4d.1和2
例4:(浙江理数10)设a,b,c为实数,,.记集合s=,.若,分别为集合元素s,t的元素个数,则下列结论不可能的是。
a. =1且=0b.
c. =2且=2d. =2且=3
3.选用适当载体,考查应用能力和阅读能力。
联系实际是新课程倡导的,与实际生活联系得比较紧密,在考查学生阅读、理解、运算能力的同时,也使学生增长了见闻,开拓了视野。
例5:(湖北理数10)放射性元素由于不断有原子放射出微粒子而变成其他元素,其含量不断减少,这种现象称为衰变。假设在放射性同位素铯137的衰变过程中,其含量m(单位:
太贝克)与时间t(单位:年)满足函数关系:,其中m0为t=0时铯137的含量。
已知t=30时,铯137含量的变化率是-10in2(太贝克/年),则m(60)=
a.5太贝克b.75in2太贝克。
c.150in2太贝克d.150太贝克。
4.构造新函数,考查学生思维的灵活性和综合应用能力。
将基本知识综合,构造新的问题,可考查学生综合运用基本知识和技能的能力。
例6:(天津理数08)对实数和,定义运算“”:设函数若函数的图像与轴恰有两个公共点,则实数的取值范围是。
ab. cd.
5.突出导函数与原函数图像关系,考查数形结合分析问题的能力。
新课程中特别强调函数及其导函数图象之间的关系,利用两者的图象数形结合地解决问题是新课标教材中的一大亮点,高考试题中也体现了这一特点。
例7:(全国课标卷理数21)已知函数,曲线在点处的切线方程为。
ⅰ)求、的值;
ⅱ)如果当,且时,,求的取值范围。
三) 题型归类及标准解法。
1.求函数解析式、计算函数值。
此题型主要考查学生运算能力,通常是给出解析式和自变量,求函数值,学生只需代入计算即可,对于分段函数,则需要判断一下自变量所属的范围,对于已知奇偶性的函数,则可借助自变量相反数的函数值;还有一类题目,解析式中带有待定系数,此时只要代入题目中事先给出的数据,则可通过解方程(组)解出待定系数。此类题目通常难度偏低。
例8:(湖南文数12)已知为奇函数,,,则___
2.计算定义域。
此类题型也属于基础题型,解法相对固定,难度不会太大。对于给出具体解析式的函数,求定义域只需注意以下六点即可:①分式的分母非零;②偶次开方的被开方数非负;③对数式中的真数为正;④零次幂的底数非零;⑤指对数的底为正切非一;⑥正切函数对应的角终边不落在轴。
在具体题目中,根据以上6点要求列出不等式(组),解之即可。
例9:(江西理数03)若,则的定义域为 (
a. (0b. (0] cd. (0,)
3.函数的值域、极值、最值。
此类题目是高考函数的热点问题,11年高考中每套试卷中都有这类题目的影子,而此类题目难度覆盖层面较大,有易有难,主要取决于解析式的复杂程度。求值域的先决条件是已知定义域与解析式,这两项准备工作通常不难完成,甚至多数题目中条件会直接给出,关键是求值域的方法灵活多变,常见的方法有:单调性法,数形结合法(适合选择、填空题)、导数法(求出最值,值域的端点通常就是最值),变形过程中还可能利用到分离常数、配方、换元等变形技巧。
其中借助导数方法的较多(因为导数也是高考数学的一大热点),这就要求学生对导数的应用非常熟练:导数的正负可以判断单调性;单调区间的交界处即极值点;极值点与端点合作可以找到最值点。
例10:(湖南理数08)设直线与函数的图像分别交于点,则当达到最小时的值为( )
a.1 b. c. d.
例11:(福建理数18)某商场销售某种商品的经验表明,该商品每日的销售量y(单位:千克)与销售**x(单位:元/千克)满足关系式,其中3(i)求a的值。
ii)若该商品的成品为3元/千克,试确定销售**x的值,使商场每日销售该商品所获得的利润最大。
例12:(湖南理数20)如图3,长方形物体e在雨中沿面p(面积为s)的垂直方向作匀速移动,速度为,雨速沿e移动方向的分速度为。e移动时单位时间内的淋雨量包括两部分:
(1)p或p的平行面(只有一个面淋雨)的淋雨量,假设其值与×s成正比,比例系数为;(2)其它面的淋雨量之和,其值为,记为e移动过程中的总淋雨量,当移动距离d=100,面积s=时。
ⅰ)写出的表达式。
ⅱ)设0<v≤10,0<c≤5,试根据c的不同取值范围,确定移动速度,使总淋雨量最少。
例13:(山东文数21理数21) 某企业拟建造如图4所示的容器(不计厚度,长度单位:米),其中容器的中间为圆柱形,左右两端均为半球形,按照设计要求容器的体积为立方米,且.假设该容器的建造费用仅与其表面积有关.已知圆柱形部分每平方米建造费用为3千元,半球形部分每平方米建造费用为.设该容器的建造费用为千元.
ⅰ)写出关于的函数表达式,并求该函数的定义域;
ⅱ)求该容器的建造费用最小时的.
4.函数单调性。
此类题目通常考查函数单调性的判定或应用,且常与导数相结合,难度通常不会太大。对于单调性的判定问题,常见的解决方法有:利用定义(较繁琐,很少见)、利用导数(较常见,因为导数也是考点)、利用图象(适合选择、填空题)、利用复合函数单调性判断法则(常用于含有指对数或三角函数的复合函数)、利用关于单调性运算的结论(如增+增=增,增-减=增,增*增=增(要求函数均恒正),-增=减,等等).
至于单调性的应用,则主要有两个方面:求最值和比大小。单调性求值域的问题前面已经提到,而比大小指,在函数中,如果某一个区间上的单调性已知,则在此区间内,可由与中其中一组大小关系,推断另外一组大小关系。
其中常用的是将的大小关系转化为的大小关系,因为这样可以省去代入函数中的运算。
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