一、教學(xué)內(nèi)容: 必修一總復(fù)習(xí) [本講的主要內(nèi)容] 1、集合及其基本運算 2、函數(shù)的概念及其基本性質(zhì) 3、二次函數(shù)與冪、指、對數(shù)函數(shù) 4、函數(shù)的應(yīng)用
二、學(xué)習(xí)目標(biāo)
1、了解集合語言是現(xiàn)代數(shù)學(xué)語言的重要組成部分,可以簡潔、準(zhǔn)確地表述數(shù)學(xué)對象和結(jié)構(gòu);學(xué)會運用集合等數(shù)學(xué)語言來刻畫世界和運用數(shù)學(xué)語言學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)、進行交流的能力;
2、加深對函數(shù)概念本質(zhì)的認識和理解;加強對變量數(shù)學(xué)的認識,認識到函數(shù)是描述客觀世界變化規(guī)律的重要數(shù)學(xué)模型;并能結(jié)合實際問題,感受運用函數(shù)概念建立模型的過程與方法,了解指數(shù)函數(shù)、對數(shù)函數(shù)和冪函數(shù)是三類不同的函數(shù)增長模型;通過收集函數(shù)的應(yīng)用實例,了解函數(shù)模型的廣泛應(yīng)用。
三、知識要點
1、集合的概念與基本運算
①一組對象的全體形成一個集合;常用大寫拉丁字母來標(biāo)記,如集合M,集合A…… ②集合中的元素有三大特征,即無序性、確定性和互異性,這是判斷集合形成和區(qū)分集合的重要依據(jù);
③集合的表示:窮舉法、描述法和圖示法
④集合的運算:指的是子、交、并、補四種運算,其結(jié)果仍然是一個集合; A?B??x?A,都有x?B
C?A?B?C?{x|x?A且x?B}C?A?B?C?{x|x?A或x?B}
⑤以下題型的結(jié)果要用集合表述:求定義域、求值域、求不等式的解集、求方程(組)的解集以及集合運算的結(jié)果等。 2、函數(shù)的概念與基本性質(zhì)
①函數(shù)概念的三種表述:運動的觀念,集合的觀念,映射的觀念; ②函數(shù)的兩大要素:定義域和對應(yīng)法則;
③函數(shù)的三種表示方法:解析法,列表法和圖像法; ④函數(shù)的兩大重要性質(zhì):奇偶性和單調(diào)性; ⑤對分段函數(shù)、復(fù)合函數(shù)的認識。
3、二次函數(shù)與冪、指、對數(shù)函數(shù) ①二次函數(shù)學(xué)習(xí)中的幾個要點:二次函數(shù)解析式的三種形式;二次函數(shù)的圖像的開口方向、位置、零點及最值與系數(shù)的關(guān)系;含參數(shù)的二次函數(shù)的研究(參數(shù)分別在函數(shù)式中和定義區(qū)間
M?CUA?M?{x|x?U且x?A}
中);三個二次的關(guān)系;
②冪函數(shù)學(xué)習(xí)中的要點:冪函數(shù)的定義;冪函數(shù)的圖像與性質(zhì);在同一坐標(biāo)系中不同指數(shù)的冪函數(shù)的圖像的位置關(guān)系;
③指數(shù)函數(shù)學(xué)習(xí)中的要點:指數(shù)式的運算;指數(shù)函數(shù)的定義;指數(shù)函數(shù)的圖像與性質(zhì);在同一坐標(biāo)系中不同底的指數(shù)函數(shù)圖像的位置關(guān)系;
④對數(shù)函數(shù)學(xué)習(xí)中的要點:對數(shù)式的運算;對數(shù)函數(shù)的定義;對數(shù)函數(shù)的圖像與性質(zhì);在同一坐標(biāo)系中不同底的對數(shù)函數(shù)圖像的位置關(guān)系;對數(shù)函數(shù)與指數(shù)函數(shù)互為反函數(shù)的關(guān)系。 4、函數(shù)的應(yīng)用:函數(shù)的應(yīng)用主要包括兩種類型,其一是函數(shù)與方程思想在解題中的綜合應(yīng)用;其二是函數(shù)模型在解決實際問題中的應(yīng)用,常見的有效益最大化和成本最低問題。
四、考點解析與典型例題 考點一 對集合概念的考查
例1. 試寫出如圖陰影部分所表示的集合
①
②
③
解:各陰影部分的表示方法均不唯一。
① [(A∩B)∩C∪C]∪[(A∩C)∩C∪B]∪[(B∩C)∩C∪A] ② [C∪(A∩B∩C)]∩(A∪B∪C) ③A∪(B∩C)
考點二 對集合運算的考查 例2. 試寫出下列集合運算的結(jié)果
①.A?{x|?6?x?6},B??x|??k??x??k?,k?Z?,A?B??
44??
②.A?{x|?1?x?6},B??x|x?5或x?0?,A?B??③.A?{x|4?x?6或x?3},CRA??
解:
3?5?5??3?7?7???
①.A?B??x|??x?或?x?或??x?或?6?x??或?x?6?
44444444??②.A?B?R
③.CRA?{x|x??3或3?x?4或x?6}
考點三
例3. 可以先將該函數(shù)式變形為一個關(guān)
于x的一元二次方程,然后再令判別式??0即可求出該函數(shù)的值域。試說明為什么會有
0?
答:變形得到的關(guān)于x的一元二次方程而言,其解集非空,故有??0。
考點四
例4.
考點五 例5. 解:
2
代入函數(shù)解析式可得:f(x)??3t?t?10,t?0
考點六 對函數(shù)的兩個重要性質(zhì)的考查
例6. 奇函數(shù)y?f(x)滿足:?f(
3)?0;?當(dāng)x?0時y?f(x)為增函數(shù),試解不等式x?f(x
)?0.
解:由奇函數(shù)的對稱性:f(3)?0;
例7
解:
x?1時:u?x?2x?3單調(diào)減;x?1時:u?x?2x?3單調(diào)增
2
2
x<1時為增函數(shù);當(dāng)x≥1時為減函數(shù)。
考點七 函數(shù)的作圖
例8. 如何由函數(shù)y=f(x-1)-2的圖像得到函數(shù)y=f(x+1)+2的圖像?
解:y=f(x+1)+2可變形為(y-4)=f[(x+2)-1]-2,則知可將函數(shù)y=f(x-1)-2的圖像向左平移2個單位、再向上平移4個單位即可得到y(tǒng)=f(x+1)+2的圖像。
考點八 含參的二次函數(shù)的研究
一般地,含參的二次函數(shù)有三種情形,其一是函數(shù)式中含參,其二是定義區(qū)間含參;這兩種情形的基本做法都是將函數(shù)的對稱軸與定義區(qū)間的位置關(guān)系進行討論;其三是涉及含參的二
次方程的根的分布問題,一般可結(jié)合圖像研究。
例9.
已知函數(shù)f(x)?mx2?(m?3)x?1的圖像與x軸的交點至少有一個在原點的右側(cè),求實數(shù)m的取值范圍。
解:若m=0,則f(x)??3x?1,顯然滿足條件;若m≠0,有兩種情形:
①原點的兩側(cè)各有一個交點,則
②都在原點的右側(cè),則:
例10. 函數(shù)f(x)?x?4x?4在閉區(qū)間[t,t+1](t∈R)上的最小值記為g(t)。 (I)試寫出g(t)的函數(shù)表達式; (II)求出g(t)的最小值。 解:
2
(II)g(t)min=-8。
考點九 函數(shù)與方程思想的考查 例11 (2007年廣東卷)已知a是實數(shù),函數(shù)f(x)?2ax2?2x?3?a,如果函數(shù)y?f(x)在區(qū)間[-1,1]上有零點,求a的取值范圍。
2
解:函數(shù)y?f(x)在區(qū)間[-1,1]上有零點,即方程
f(x)?2ax?2x?3?a?0在[-1,1]上有解。當(dāng)a=0時,不符合題意,所以a≠0。
方程f(x)?2ax2
2x?3?a?0在[-1,1]上有解
考點十 函數(shù)應(yīng)用題
例12. 某地現(xiàn)有耕地10 000公頃,規(guī)劃10年后糧食單產(chǎn)比現(xiàn)在增加22%,人均糧食占有量比現(xiàn)在提高10%。如果人口年增長率為1%,那么耕地平均每年至多減少多少公頃(精確到1公頃)?
解:M噸/
故平均每年至多只能減少4.1公頃。
四、數(shù)學(xué)思想方法
本模塊主要涉及集合及函數(shù)的基本概念與性質(zhì),以及幾個常見的函數(shù)如二次函數(shù)與冪、指、對數(shù)函數(shù)。主要數(shù)學(xué)思想方法有: 1、函數(shù)與方程的思想:
在本模塊學(xué)習(xí)過程中,要充分認識函數(shù)與方程內(nèi)在的聯(lián)系,善于借助這種聯(lián)系,將函數(shù)問題轉(zhuǎn)化為方程問題,或?qū)⒎匠虇栴}轉(zhuǎn)化為函數(shù)問題進行處理。如將方程的根的分布問題與函數(shù)的零點的分布問題進行轉(zhuǎn)化。
2、數(shù)形結(jié)合的思想:
這既是重要的數(shù)學(xué)思想,也是一種重要的數(shù)學(xué)方法。學(xué)習(xí)中一要注意利用函數(shù)圖像研究函數(shù)性質(zhì),二要注意利用函數(shù)圖像解決有關(guān)最值、不等關(guān)系、參數(shù)范圍等問題。
3、分類討論的思想:對含有參變量的函數(shù)或集合的研究往往要進行分類討論,要注意最后結(jié)果的表述。一般地,對一個變量進行討論求解另一個變量的范圍時,一定要就第一個變量的不同取值范圍進行分開表述;如果就變量本身進行討論求解其范圍,最后必須對所求范圍進行求并集運算。
【模擬試題】(答題時間:40分鐘)
一、選擇題
1. (2008全國一1
)函數(shù)y?A. C.
的定義域為( )
x|x≥0?
B. D.
x|x≥1? ?x|0≤x≤1?
1的圖像關(guān)于直線y?x
x|x≥1???0?
2. (2008全國一6)若函數(shù)y?f(x?
1)的圖像與函數(shù)y?ln對稱,則f(x)?( )
A.
3.
e
2x?1
B.
e
2x
C. e2x?1 D. e2x?2
)上為增函數(shù),且f(1)?0,則不等式(2008全國一9)設(shè)奇函數(shù)f(x)在(0,x
0
f(x)?f(?x)
的解集為( )
f(x)?
0)?(1,??) A. (?1,
1)?(1,??) C. (??,
1)?(0,1) B. (??,0)?(0,1) D. (?1,1?x
4. (2008全國二3)函數(shù)A. y軸對稱
C. 坐標(biāo)原點對稱 A. a<b<c
x的圖像關(guān)于( )
B. 直線y??x對稱 D. 直線y?x對稱
1
3
1)a?lnx,b?2lnx,c?lnx,則( ) 5. (2008全國二4)若x?(e,,
B. c<a<b C. b<a<c
D. b<c<a
6. (2008北京卷2)若a?2A. a?b?c
0.5
,
b?logπ3,
c?log2sin
2π
5,則( )
D. b?c?a
B. b?a?c C. c?a?b
*7、(2008四川卷11)設(shè)定義在R上的函數(shù)f?x?滿足f?x??f?x?2??13,若f?1??2,則f?99??( )
13
2
A. 13 B. 2 C. 2 D. 13
二、填空題
8. (2008湖北卷13)已知函數(shù)f(x)?x?2x?a,f(bx)?9x?6x?2,其中x?R,
a,b為常數(shù),則方程f(ax?b)?0的解集為 。
1
22
9. (2008重慶卷13)已知
三、解答題
a2?
4
9(a>0),則
log2a?
3
10. (2008
湖南卷改)已知函數(shù)
f(x)?
a?1
(a?1).
①若a>0,求f(x)的定義域;
0,1?②若f(x)在區(qū)間?上是減函數(shù),求實數(shù)a的取值范圍。
11. (2008浙江卷改)已知t為常數(shù),函數(shù)在區(qū)間[0,3]上的最大值為2,
求實數(shù)t。
12. (2008北京卷改)某校數(shù)學(xué)課外小組在坐標(biāo)紙上為學(xué)校的一塊空地設(shè)計植樹方案如下:第k棵樹種植在點Pk(xk,yk)處,其中x1?1,y1?1,當(dāng)k≥2時,
k?1?x?x?1?5?kk?1??T?T?
5????
k?1??k??
yk?yk?1?T??T????5??5?
k?2??
,?5??2??.?
y?x?2x?t
2
T(a)表示非負實數(shù)a的整數(shù)部分,例如T(2.6)?2,
T(0.2)?0。按此方案,求第6棵樹種植點的坐標(biāo)和第2008棵樹種植點的坐標(biāo) 。
*13. (2008湖北卷)
水庫的蓄水量隨時間而變化,現(xiàn)用t表示時間,以月為單位,年初為起點,根據(jù)歷年數(shù)據(jù),某水庫的蓄水量(單位:億立方米)關(guān)于t的近似函數(shù)關(guān)系式為
t
24?
V(t)??(?t?14t?40)e?50,0?t?10,
4(t?10)(3t?41)?50,10?t?12.
(Ⅰ)該水庫的蓄水量小于50的時期稱為枯水期。以i?1?t?i表示第i月份(i?1,2,?,12),問一年內(nèi)哪幾個月份是枯水期?
(Ⅱ)求一年內(nèi)該水庫的最大蓄水量(取e?2.7計算)。
【試題答案】
一、選擇題: 1~7 CBDC CAC
二、填空題 8、? 9、4
三、解答題
3????,?????,0???1,3?; a?10、①?;②
11、t=1;
2);第2008棵樹種植點的坐標(biāo)應(yīng)為 (3,40212、第6棵樹種植點的坐標(biāo)應(yīng)為 (1, )。
1
(Ⅰ)①當(dāng)13、解:40>0,
0<t?10時,V(t)=(-t+14t-40)e
2
4
t
50?50,化簡得t2-14t+
解得t<4,或t>10,又0<t?10,故0<t<4。 ②當(dāng)10<t?12時,V(t)=4(t-10)(3t-41)+50<50, 化簡得(t-10)(3t-41)<0,
41
解得10<t<3,又10<t?12,故 10<t?12。 綜合得0<t<4,或10<t≤12,
故知枯水期為1月,2月,3月,11月,12月共5個月。
(Ⅱ)由(Ⅰ)知:V(t)的最大值只能在非枯水期(4,10)內(nèi)達到。
1
又因為V(t)=(-t+14t-40)e+50
經(jīng)計算,當(dāng)V(t)在t=8時取得最大值V(8)=8e2+50=108.32(億立方米)。
2
4
t
1
[9?(t?7)]e4
+50=
2
t
故知一年內(nèi)該水庫的最大蓄水量是108.32億立方米(注:本題第二問此處用了計算比較的方法,計算量比較大,但同學(xué)們可在以后的學(xué)習(xí)中得到更好的解法)。
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