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文档简介
专题05函数与导数
内容概览
01命题探源•考向解密(分析近3年高考考向与命题特征)
02根基夯实•知识整合(核心知识必备、常用结论与技巧等)
03高频考点•妙法指津(4大命题点+6道高考预测题,高考必考•(26-31)分)
考点一函数的基本性质
命趣点1利用函数的奇偶性及周期性的应用
命题点2函数4大性质的综合应用
高考预测题*3道
考点二导数综合问题
命题点1用端点效应(必要性探索)的解题技巧
命趣点2拉格朗日中值定理的解题技巧
高考预测题*3道
04好题速递•分层闯关(精选15道最新名校模拟试题+10道高考闯关题)
考点考向命题特征
函数的基本性质主要包括1.基础题:送分稳,定位明确
单调性、奇偶性、周期性、选择、填空题前半部分常单独考查单一性质,如奇偶性判断、
函数的基本性对称性,是天津高考数学的单调区间求解,题干简洁,方法直接,侧重对概念的理解。
质高频基础考点,常与函数图2.中档题:综合强,交叉命题
(3年3考)像、导数、不等式等内容综多将2-3种性质结合,如“奇偶性+单调性+不等式”“周
合考查。期性+对称性+函数求值”,需灵活转化条件,侧重逻辑推
理能力。
3.难题:深融合,拔高区分
解答题中常与导数、零点问题、不等式证明结合,以单调性为
工具求解最值或参数范围,对性质的灵活应用要求高,是拉开
分差的关键。
导致综合问题单调性与极值/最值,切线1.分层设题,梯度明显
(3年3考)问题,与数列/三角函数综解答题通常分2-3问,第1问多为求切线方程、单调区间或极
合,不等式证明,零点问题值,属于基础送分题;第2-3问难度陡增,融合不等式证明、
零点分析、参数讨论,区分度极强。
2.侧重含参讨论,强调逻辑严谨性
题干多含未知参数(如a,b),需根据参数取值范围分类讨论
函数单调性,避免遗漏特殊情况(如导数为0的点是否在定义
域内),对逻辑推理能力要求高。
3.注重构造思想,突出方法迁移
压轴问常需构造辅助函数转化问题,如将不等式证明转化为函
数最值问题,将零点问题转化为两个函数图像交点问题,考查
知识的灵活应用。
4.结合实际背景,考查建模能力
近3年1次以实际生活中的成本、利润为背景命题,要求先建
立函数模型,再用导数求解最值,体现数学的应用价值。
扣钠裳合
【函数的基本性质常用结论】
1.奇偶性的运算
/(/)g(N)y(x)+g(x)/(x)-g(x)/(外/力/[《)]
偶函数偶函数偶函数偶函数偶函数偶函数
偶函数奇函数不能确定不能确定奇函数偶函数
奇函数偶函数不能确定不能确定奇函数偶函数
奇函数奇函数奇函数奇函数偶函教奇函教
2.与指数函数相关的奇函数和偶函数
/(工)=优+。一、,(。>0,且awl)为偶函数,
f(x)=ax-a-x,(。>0,且〃为奇函数
.、6,'-1、QX4-1
/r⑶二/石和r/⑴二口(。>(),且为其定义域上的奇函数
22
=1一一--和/(幻=1+—=,(«>(),且。工1)为其定义域上的奇函数
a+1a-1
f(x)=a同为偶函数
3.与对数函数相关的奇函数和偶函数
/(x)=log^(\/\+b2x2±bx)»fa>0且awl)为奇函数,
h+ex
f(x)=loga—=—,(a>0且awl)为奇函数
b^.cx
①若/(x+a)=/(x),则f(x)的周期为:。二时
②若/(x+a)=/(x+〃),则/(I)的周期为:T=\a-l\
③若/(x+a)=-/G),则/(x)的周期为:T=\2a\(周期扩倍问题)
④若f(x+o)=土一、,则f(x)的周期为:T=\2a\(周期扩倍问题)
/W
⑤""卜匚垢,周期为3|叽/(“+〃)"一号"p周期为3同
/、1+f(x)一/、1-f(x)../、1+f(x+a\
⑥f(x+〃)=丁7],周期为4时/"+。)=7/,周期为2同;仆+2加;卜),周期为5同;
/(-v)=/(A-+a)+/(x-«),周期为6时
⑦复合函数:g(x)的周期为丁,则/|>(切的周期也为丁
⑧若〃x)+g(力的周期为T,则/(X)、g(x)的周期均为7
轴对称
①若/(x+a)=f(-x),则/(x)的对称轴为x=~
②若/(x+a)=/(—x+〃),则/(%)的对称轴为工=审
点对称
①若/(x+〃)=—/(—x),则/(人)的对称中心为0、
②若/(x+〃)+/(—x+6)=c,则/(x)的对称中心为(审,£
1.周期性对称性综合问题
①若/(Q+X)=/(Q-X),f(b+x)=f(b-x),其中则/(x)的周期为:T=2\a-l^
f[a+x)=-f(a-x),f(b+x)=-f(b-x),其中。工b,则/(x)的周期为:
r=2|i
③若/(4+x)=/(4-x),f(b+x)=-f(b-x),其中则/(x)的周期为:
T=^a-b\
2.奇偶性对称性综合问题
①已知/(x)为偶函数,f(x+a)为奇函数,则/(x)的周期为:7=4|4
②已知/(X)为奇函数,/(『I4)为偶函数,则/(%)的周期为:7=4|4
【导数综合问题常用结论】
端点效应的类型
1.如果函数/(幻在区间勿上,/(x)20恒成立,则/(〃)之。或/(/?)>0.
2.如果函数f(X)在区问[出例上>0恒成立,且/(a)=0(或f(b)=0),则f'(a)>0(或/(份W0).
3.如果函数/(x)在区间[a.b]上,/*)N0恒成立,且f(a)=0J⑷=0(或f(b)=0tf1(b)<0)则
f\a)>0(或r®《0).
1.拉格朗日(Lagrange)中值定理
若函数/CO满足如下条件:
(l)/(x)在闭区间[。,加上连续;
(2)/U)在开区间(小b)内可导.
则在(a,b)内至少存在一点3使得/'管)=
b-a
2.拉格朗日中值定理的几何意义
如图所示,在满足定理条件的曲线),=/("上至少存在一点P(蜃/G)),该曲线在该点处的切线平行
于曲线两端的连线.
图3.1
3.需要注意的地方(逆命题不成立)
拉格朗日中值定理没有逆定理,即对曲线的任一切线,并不一定存在割线,使割线斜率等于
切线斜率,如/'(%)=/在%=0处的切线斜率为0,但/•(%)不存在割线使割线斜率等于0
4.拉格朗日公式还有下面几种等价形式
f(a+h)-f(a)=f,(a+0h)h(O<0<\).
注:拉格朗日公式无论对于。<匕还是都成立,而C则是介于a与人之间的某一常数.显然,当OvOvl
时、a<a+O(b-a)<b.
[7天领考点掰
考点一函数的基本性质
《解题指南》
解题步骤与技巧:1.解题优先判断奇偶性,简化函数解析式后,再结合单调性/周期性求解值域、不等式2.抽
象函数可构造具体函数辅助分析(如奇函数设f(x)=x,偶函数设f(x)=x2)。3.含参问题先分析参数对性质
的影响,分类讨论做到“不重不漏”。
易错提醒:定义域优先原则忽略用导数求单调区间时,未考虑函数定义域(如对数函数、分式函数),导
致区间范围错误所有性质分析前,第一步先写定义域,后续步骤均在定义域内进行
奇偶性判断漏定义域验直接计算,忽略定义域不关于原点对称的情况(如误判为偶函数)牢记“定义域
关于原点对称是奇偶性的必要条件”,先验证再判断
抽象函数赋值不当解抽象函数问题时,赋值无逻辑(如不会赋值求)抽象函数赋值优先,结合已知条件
变形,含参函数单调性讨论漏根讨论的根时,忽略根是否在定义域内(如,导数零点,未讨论的情况)
先求导数零点,再按“零点是否在定义域内”“零点大小关系”分类,画数轴辅助分析
周期性与对称性混涪把对称轴、对称中心和周期的关系记混(如误将当作周期条件)牢记:等式两边符
号相同为周期,相反为对称,整理成标准形式再判断
更合函数单调性“同增异减”用错内外层函数定义域分析错误(如,误将内层的增区间当作整体增区间)
先求复合函数定义域,再拆分内外层,分别判断单调性,最后结合“同增异减”;
工命题点01利用函数的奇偶性及周期性的应用
【典例01](2025•天津河北•模拟预测)已知函数)、=/(»是定义在R上的奇函数,则下列函数中为奇函
数的是()
A.y=/(H)B.y=./'('一)
c.y=xf(x)D.y=/(x)+x
【典例02](2025♦天津武清•模拟预测)己知函数/(力=3,^(x)=sin.v,某函数的部分图象如图所示,
A.y=/'(x)+g(x)B.y=/(x)-g(x)
c.y=f(x)g(x)D..V=TH
/W
1命题点02函数4大性质的综合应用
【典例01](2025・天津武清・模拟预测)已知定义在1<上的函数/(力=心阴,。=/(1%国,人一小叫£|,
c=/(ln3),则b,c的大小关系为()
A.c>b>aB.b>c>aC.a>b>cD.c>a>b
【典例02】(2025♦天津和平•三模)定义域为R的函数/(力满足〃工+4)=2/(同,当xw[0,4)时,
—X2-x,xe[0,2)
m-\
>若xe[-8,-4)时,/(x)>—»则实数机的取值范围是()
fl4m
,XG[2,4)
5
A.(-oo-2]u(0,2]B.[-2,2]
C.[-2,0)U(0,2]D.[-2,0)u[2,+oo)
1.已知函数/(力是奇函数,函数g(%)是偶函数,〃x)+g(x)=ln(e、l),则函数“力的解析式为
若函数”(x)=16/3-2/小4«)+3图象上存在不同的两个点关于原点对称,则实数机的取值范围为
2.已知函数且的反函数〃力图象经过(27,3),则;若/(〃小7)在[3,4]上
单调递增,则,〃的取值范围是.
3.已知函数〃x)=*-丁+2,则不等式/俨)+/(4・5)<6的解集为()
J"11
A.(-5,1)B.(-co,-1)U(5»+00)
C.(-1,5)D.(8,5)51,9)
考点二导数综合问题
《解题指南》
解题步骤与技巧:1.切线问题
核心步骤
1.区分”在点P(xo,f(xo))处切线”与“过点P的切线”:
在点处切线:直接求导F(xo),斜率k=f(xo),用点斜式写方程。
过点切线:设切点Q(xi,f(x。),斜率k=F(x)切线方程为y-f(xi)=F(xi)(x-xi),代入点P坐标解方程求心。
2.验证切线斜率存在性(在x=0处切线斜率不存在)。
解题技巧
切线过某点但该点不是切点时,设切点是关键,避免漏解。
两曲线相切时,切点处函数值相等、导数值相等,联立方程求解参数。
2.单调性与极值、最值问题
核心步骤
1.求函数f(x)的定义域(优先步骤,避免后续区间错误)。
2.求导f(x),化简并因式分解(便于找寻数零点)。
3.求f(x尸0的根,判断根是否在定义域内。
4.含参函数分类讨论:根据导数零点的个数、零点大小关系、零点是否在定义域内划分参数范围。
5.列表分析f(x)符号变化,确定单调区间、极值点;闭区间最值需比较极值和区间端点函数值。
不等式证明与恒成立问题
核心步骤
1.不等式证明:
构造辅助函数g(X)=f(X)-h(X),将证明f(X)>h(X)转化为证g(X)min>0。
求以X),分析g(x)单调性、极值,确定最小值;若最小值不易直接求,可二次求导分析g'(x)的单调性。
2.恒成立求参数范围:
分离参数法:将参数a与变量X分离,转化为a》f(x)max或aU(x)min(优先用,避免分类讨论)。
分类讨论法:无法分离参数时,直接分析f(x)单调性,求最值建立参数不等式。
函数零点问题:核心步骤
1.转化思想:将零点个数转化为f(x)=0的根的个数,或两个函数y=f(x)与y=g(x)图像交点个数。
2.求导分析f(x)单调性、极值、最值、渐近线,画出函数大致图像。
3.结合图像特征,建立极值与0的大小关系,求解参数范围。
%命题点01用端点效应(必要性探索)的解题技巧
【典例01](2025•天津•二模)已知函数/(x)=e'T_r+e2,xeR.
⑴若曲线y=/(A)在x=1处的切线斜率为0,求实数t的值;
(2)若,=1,对VxeR,不等式/(%)-《2之如+6恒成立(〃力均为实数),求3+1)。的最大值;
⑶实数/满足对任意的/〉/,函数/(幻总有两个不同的零点与毛优>%),证明:%>驾为十三.
2et
【典例02](2025•天津和平•二模)E^I^^/(x)=2/ir2+]n(〃a+〃)-2〃zr(〃?,〃wR,〃?>0).
(1)若函数/")的两个极值点为。与g,求小,〃的值及函数/(x)的单调区间;
⑵若〃=;.
(i)求证:当〃?«05时,函数"X)在区间提+8)上单调递增;
(ii)对,总玉川1,2],使得成立,求实数4的取值范围.
g命题点02拉格朗日中值定理的解题技巧
【典例01】(2025・天津•模拟预测)法国数学家拉格朗日于1797年在其著作《解析函数论》中提出一个定
理:如果函数/(A)满足条件①在闭区间心,同上是连续不断的,②在开区间(&》)上都有导数,那么在开
区间(。⑼上至少存在一个实数匕使得〃〃)-/(〃)=/'⑺(〃-a),其中f被称为拉格朗日中值.函数
f(x)=r+JC在区间[0,4]上的拉格朗日中值/所在的区间为()
A.(0,1)B.(1,2)C.(23)D.(3,4)
【典例02】(2025・天津•模拟预测)已知函数〃x)=Y-3x+41nx,«GR
⑴当a=l时,求函数/(x)在区间2]上的最小值;
(2)若函数/(x)在区间[1,2]上单调递减,求q的取值范围;
⑶若函数g(x)的图象上存在两点4(不乂),巩松外),且王<々,使得/[=迨]二以"卫』,则称
I2,%—%
y=g(x)为“拉格朗日中值函数”,并称线段48的中点为函数的一个“拉格朗日平均值点”.试判断函数/(“
是否为“拉格朗日中值函数”,若是,判断函数的“拉格朗日平均值点”的个数;若不是,说明理由.
1.(2025•天津红桥•模拟预测)已知二次函数/'(力=加+21+416对的值域为[0,+8),则L3的最小值
ca
为.
2.(2025•天津南开•模拟预测)设aeR,已知函数/⑴=-犬+2工+2,g(x)=ax-+。,若方程/(k-4)=g(x)
有两个实数解,则实数。的取值范围为.
3.(2025•天津宁河•模拟预测)已知函数/(x)=f-1+如(1+力,
⑴若曲线y=/(.r)在点(0.-1)处的切线与直线标-2),+1=0垂宜,求实数〃的值;
(2)当。=-4时,讨论函数单调性
(3)当a=2时,若对任意xe(T权),不等式+协恒成立,求〃的最小值;
(4)若外“存在两个不同的极值点用,电小<々,且,/<(%)<〃%,求实数也取值范围.
略题速建Uh台层闯关
国好题速递
InY
1.(2()25•天津•一模)已知函数/*)=——k.
x
⑴当k=0时,求曲线广fM在点(e,/⑹)处的切线方程;
⑵若/(1)《0恒成立,求实数〃的取值范围;
(3)利用(2)的结论证明:In-+ln-+--+In-+-)(/2>1,/ZGN*).
23〃e23n
2.(2025・天津•二模)已知函数/(幻=已'+。"、一;(。+1)/+(。一1»一(。+1),其中〃eR.
⑴当a=()时,求曲线y=/(x)在“一1处的切线方程;
(2)当a=l时,证明对于任意的实数工,总有/(好20;
⑶若x=0是/(x)的极值点,求〃的值.
3.(2025•天津河北•模拟预测)函数〃x)=lnx+8-x的零点个数为()
A.0B.1C.2D.3
4.(2025・天津•三模)设函数记函数g(x)=f(x)-加有且仅有〃个互不相
同的零点(〃wN),则当〃取到最人值时,实数〃的取值范围是,
5.(2025・天津北辰・三模)设函数f(x)=」Tj+2|,:::,4”=@_到任的,若存在唯一的整数x,
|/(』)一雇工)+耳一|/(戈)-g(止IM
使得<0,则攵的取值范围是,
2同
6.(2025・天津•二模)已知函数〃x)的图象如图所示,则该图象所对应的函数可能是()
B./(x)=2W-2
C./(.r)=2W-.r2D./(r)=eW-|.r|
7.(2025•天津•二模)已知函数〃x)=xln(h+l),其中Z>0.
⑴当左=1时,求曲线),=/(x)在点(1J⑴)处的切线方程;
(2)求证:/(力在(0,+。)上单调递增;
⑶求证:Vx,,9e(0,*o)且%,(司一天乂/'(4)+/'(毛))<2(/(内)一/(七)).
8.(2025・天津滨海新•三模)已知函数〃x)=e、siu(e为自然对数的底数),<g(x)=21n(x+l)-64V,其中
〃为实数.
⑴求函数/(力在点(。J(0))处的切线方程;
⑵若对Viejo,1],有求〃的取值范围;
(3)i正明:gln(〃+I)vsing+sin;+•••+sin;<+-^+GN").
9.(2025•天津・一模)己知函数/(x)=x-alnx-a,g(x)=x-ln(.r+l)+/〃.
⑴求函数/(x)的单调区间;
(2)若对函数4x)=g(x1。恰有两个零点,求实数〃?的取值范围;
(3)求证:对于任意正整数〃,有:七丁二<1必+1)<£;
277^+1ak
10.(2025.天津红桥.二模)已知向量是夹角为6。°的单位向盘,若对任意的小吃几X),且X<&、
亚二亚1>忸-可,则加取值范围是()
X]一工2
「[、r1
A.[e)+e)B.-,+<»C.[e,+a>)D.-,+<»
11.(2025・天津•一模)已知函数/(1)=半(。€1<)
Inx
⑴若曲线y=/(x)在点(ej®)处的切线在y轴上的截距为-e,求。的值;
⑵若函数y=/(x)存在唯一极值点,求。的取值范围;
⑶若函数y=/(x)存在极大值,记作MG,求证:ln(/2(a))+|d<l.
12.(2025•天津•一模)设〃=网巴力=:,c=2ln3-31n2,则()
8
A.a<b<cB.c<b<a
C.c<a<bD.a<c<b
13.(2025•天津河北•二模)已知函数/(x)=e]—at-3(awR).
(1)当a=-1时,求曲线y=/(x)在(0,7(0))处的切线方程;
2
(2)当工20时,若不等式/(幻之,-2恒成立,求”的取值范围;
⑶若/(x)有两个零点内,勺,且M<当,证明:3ev,+eX2>3a.
aX
14.(2025•天津河西•一模)已知函数/(%)=一芍四个不同的零点,且可<£<不<々,则
1
X+--4a+—
X
友(七一王)+(七一9)的取值范围是
x~、、
----r-a+2a,x<a
15.(2025・天津•二模)设aeR,函数/(幻=卜-4.若/*)在区间(—,〃)上恰有2个不同
\Jx-a+a\x+\\,x>a
的零点,则〃的取值范围是;若/(刈在定义域内恰有2个零点,则。的取值范围是.
您高考闯关
1.已知函数P(x)=e'"〃?£R),g(x)=sinx,且曲线),=p(x)在x=0处的切线的倾斜角为。
4
⑴若函数/(%)=需在区间卜〃]上单调递增,求实数f的最大值;
(2)当xNO时,/:〃>0,/(力为奴工)的导函数),求〃的取值范围;
⑶设函数g(x)=〃(,r)—q(x)—;V,若gaj+gHhZaxxj,证明:^+%2<0.
2.若函数/(x)=|(f-1)(-/+以+4_C(CWR)的图象关于直线1=2对称,旦〃力恰有6个零点,则
c的取值范围为
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