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高中数学竞赛《函数》ppt课件免费下载17

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高中数学竞赛《函数》ppt课件免费下载17高中数学竞赛《函数》ppt课件免费下载17
函数(一)
这里主要研究运用函数的概念及函数的性质解题,函数的性质通常是指函数的定义域、值域、解析式、单调性、奇偶性、周期性、对称性等等,在解决与函数有关的(如方程、不等式等)问题时,巧妙利用函数及其图象的相关性质,可以使得问题得到简化,从而达到解决问题的目的.关于函数的有关性质,这里不再赘述,请大家参阅高中数学教材复习,这里以例题讲解应用
一.函数的对称性
例1 函数y = f ( x ) 对任意实数x,总有
(1)f (a-x) = f ( b + x ),这里a,b是常数,问函数的图像有什么性质,证明你的结论;
(2)f (a-x) =-f ( b + x ),这里a,b是常数,问函数的图像有什么性质,证明你的结论.
∴ PQ垂直直线 ,且被其平分,
【解(1)】 设y = f (a-x) = f ( b + x )则点P (a-x,y),Q ( b + x, y) 都在函数y = f (x)的图像上.
且P、Q两点纵坐标相等,
∴ P、Q 两点关于直线 对称
而P、Q又是曲线y = f (x)上的动点,
∴ 函数y = f (x)的图像关于直线
对称.
【解(2)】设 y= f (a-x)=-f (b + x ) 则点R (a-x,y),S ( b+x,-y)都在函数y = f (x) 的图像上.

∴线段RS的中点是定点M( ).
即R、S两点关于定点M 对称,
而R、S是曲线y = f (x)上的动点.
∴ 函数y = f (x)的图像关于点 M( )对称.
问题:当a=0,b=0函数f(x)具有什么性质?
例2 f ( x )是奇函数,x>0时,f ( x ) = x · (4-3x),那么x<0时f ( x ) = _______.
【解法1】x>0时,f ( x ) = x·(4-3x),
在其上取三点P1(0,0)、
则它们关于原点的对称点分别是Q1 (0,0),
设x<0时,
∵ Q2在其上, ∴
解之,得a = 3,
∴ x<0时,
【解法2】 设x<0,则-x>0
∴ f (-x) = (-x)·(4 + 3x)
∵ f ( x )是奇函数,
∴ f (-x) = -f ( x )
∴ x<0时,
f ( x ) =-f (-x )=x(4+3x).
若把问题改为: f ( x )满足f ( 1+x ) = f (3- x ) ,x>2时,f ( x ) = x · (4-3x),那么x<2时求 f ( x ) 的解析式.请解答.
例3 已知函数 f ( x ) 对任意实数a,b都有

,且f(0)≠0,则f ( x )是
(A)奇函数非偶函数
(B)偶函数非奇函数
(C)是奇函数也是偶函数
(D)既非奇函数也非偶函数
【讲解】

由 ,自然联想

到 .

即y=cosx肯定是符合题意的一个函数.
自然就选(B).
但要把本题改为解答题,又该如何?怎样用好已知的等式?
【解法1】


∴ f ( b ) = f (-b )且b∈R.
∴ f ( x )是R上的偶函数.
由于f ( 0 )≠0,所以f ( x )不是奇函数.
应选(B).
于是, f ( a )+f (-a ) = 2 f ( 0 )·f ( a ) =2 f ( a )
∴ f (-a ) = f ( a ),a∈R
∴ f ( x )是R上的偶函数.
而f ( 0 )≠0,故f ( x )不是奇函数.
应选(B).
例4 函数y = f ( x )在 (-∞,0] 上是减函数,而函数
y = f (x+1)是偶函数.设 , b = f ( 3 ) ,

c = f (arccos (-1)).那么a,b,c的大小关系是____.
例5.定义在实数集上的函数f(x),对一切实数x都有f(x+1)=f(2-x)成立,若f(x)=0仅有101个不同的实数根,那么所有实数根的和为( )
A.150 B. C.152 D.
解:由已知,函数f(x)的图象有对称轴x=
于是这101个根的分布也关于该对称轴对称. 即有一个根就是,其余100个根可分为50对,
每一对的两根关于x= 对称 利用中点坐标公式,这100个根的和等于

×100=150

例6.设f(x)是R上的奇函数,且f(x+3)=-f(x),当

0≤x≤ 时,f(x)=x,则f(2003)=( )
A.-1 B.0 C.1 D.2003
解:f(x+6)=f(x+3+3)=-f(x+3)=f(x) ∴ f(x)的周期为6 f(2003)=f(6×335-1)=f(-1)=-f⑴=-1
问题:函数f(x)满足f(a+x) =f(b-x)且f(c+x)= f(d-x)那么f(x)是不是周期函数?为什么?若是,周期是多少?
二.函数的单调性
【解法1】 设 .
∴ f (x1 ) > f (x2 )

故函数 是减函数.
【解法2】
从而 是 上的减函数.
在y轴左侧,增减的转折点是x=-2,且先减后增,故[-2,0] 是递增区间;
在y轴右侧,增减的转折点是x = 2,且先减后增,故[2,+∞) 是递增区间.
例10. 已知f ( x )=-x2 + 2x + 8,
g ( x ) = f ( 2-x 2 ),求g ( x )的单调增区间.
【讲解】很明显这是一个复合函数的单调性问题,所以应“分层剥离”为两个函数
t=-x2+2 ① y = f ( t ) =-t 2 + 2t + 8 ②
(1)x∈(-∞,-1] 时,函数①递增,且t≤1,而t ∈ (-∞, 1]
时,函数②也递增,故(-∞,-1] 是所求的一个单调增区间;
(2)x∈ (-1,0]时,函数①递增,且t∈(1,2] ,
而 t∈(1,2] 时,函数②递减,
故(-1,0] 是g ( x )的单调减区间;
(3)x∈(0,1]时,函数①递减,且t∈(1,2] ,
而 t∈(1,2],函数②也递减,
故(0,1]是g ( x )的单调增区间;
(4)x∈(1,+∞)时,
函数①递减,且t∈(-∞,1)
而t∈(-∞,1) 时,函数②递增,
故(1,+∞)是g ( x )的单调减区间.
综上知,所求g ( x )的增区间是
例12.已知(3x+y)2001+x2001+4x+y=0,
求4x+y的值.
解:构造函数f(x)=x2001+x,则
f(3x+y)+f(x)=0 注意到f(x)是奇函数且为R上的增函数, 所以 3x+y=-x 4x+y=0
三 函数方程与迭代
例13解方程:ln( +x)+ln( +2x)+3x=0
解:构造函数f(x)=ln( +x)+x 则由已知得:f(x)+f(2x)=0 不难知,f(x)为奇函数,且在R上是增函数(证明略) 所以f(x)=-f(2x)=f(-2x) 由函数的单调性,得x=-2x 所以原方程的解为x=0
练习.1.设x,y是实数,且满足,

求x+y的值;

求cos(x+2y)
3.⑴解方程解方程x+log2(2x-31)=5
(2)解方程:(x+8)2001+x2001+2x+8=0

(3)解方程:
(2)解:原方程化为(x+8)2001+(x+8)+x2001+x=0 即(x+8)2001+(x+8)=(-x)2001+(-x) 构造函数f(x)=x2001+x 原方程等价于f(x+8)=f(-x) 而由函数的单调性可知f(x)是R上的单调递增函数 于是有x+8=-x x=-4为原方程的解