付勝亮
(山東省臨沂第十八中學(xué) 276017)
特值策略是處理函數(shù)圖象類問題的“絕招”, 應(yīng)用這種策略時應(yīng)抓住函數(shù)解析式的特征,靈活選取函數(shù)圖象上的某些特殊點(diǎn),加以對照,逐一排除,可迅速得到答案.
例1函數(shù)y=xcosx+sinx的圖象大致為( ).
解析當(dāng)x=π時,y=-π<0,排除A;
當(dāng)x=-π時,f(-π)=π>0,排除B.選D.
評析選取函數(shù)圖象中的特殊點(diǎn)時,還應(yīng)結(jié)合基本函數(shù)的性質(zhì),根據(jù)某些性質(zhì)對函數(shù)圖象作出判斷.如本題可由函數(shù)為奇函數(shù)排除B.
熟練掌握函數(shù)的基本性質(zhì)如:定義域、值域、奇偶性、單調(diào)性、周期性、對稱性等,是解決函數(shù)圖象問題的基礎(chǔ).對于給出函數(shù)解析式,判斷其大致圖象的問題,應(yīng)優(yōu)先考慮函數(shù)的基本性質(zhì).
解析由函數(shù)為偶函數(shù),圖象關(guān)于y軸對稱,排除B、D;又cosx∈(0,1),所以y<0,排除C.選A.
評析本題利用函數(shù)的奇偶性初步作出判斷,然后利用函數(shù)的值域得出結(jié)論.這種利用函數(shù)的多個性質(zhì),綜合分析判斷是解決函數(shù)圖象問題的最基本的方法.
當(dāng)選取函數(shù)圖象上的特殊點(diǎn)以及結(jié)合函數(shù)的性質(zhì)不能解決問題時,往往選取函數(shù)圖象中的極限點(diǎn),如x→0、x→+∞等,結(jié)合解析式得出函數(shù)圖象的變化趨勢,得到結(jié)論.
解析因?yàn)楹瘮?shù)為奇函數(shù),所以圖象關(guān)于原點(diǎn)對稱,排除A;當(dāng)x趨向于+∞時,2x-2-x趨向于+∞,cos6x∈[-1,1],所以y趨向于0,排除C;當(dāng)x從正方向趨向于0時,2x-2-x>0,cos6x>0,排除B.選D.
評析極限分析法往往是用無限趨近的思想,結(jié)合單調(diào)性、有界性、最值等作出判斷.
導(dǎo)數(shù)是研究函數(shù)的有力工具,利用導(dǎo)數(shù)可迅速地判斷出函數(shù)的單調(diào)性、極值以及圖象變化快慢程度,更精準(zhǔn)地判斷圖象,從而迅速得出答案.
例4 函數(shù)f(x)=(1-cosx)sinx在[-π,π]的圖象大致為( ).
f′(x)=cosx-cos2x=-2cos2x+cosx+1=-(cosx-1)(2cosx+1).
f′(x)>0?-(cosx-1)(2cosx+1)>0
評析本題利用特殊點(diǎn)及函數(shù)的性質(zhì)不能得出答案,需借助導(dǎo)數(shù)判斷極值點(diǎn)的位置方可.
熟練掌握基本初等函數(shù)的圖象,以及平移、對稱、伸縮、翻折、周期等圖象變換的方法和技巧,能快速地解決圖象變換類問題.
例5 已知定義在區(qū)間[0,2]上的函數(shù)y=f(x)的圖象如圖所示,則y=f(2-x)的圖象為( ).
解析y=f(2-x)的圖象是由函數(shù)y=f(x)的圖象先按照關(guān)于原點(diǎn)對稱得到,然后將函數(shù)的圖象向右平移2個單位即可,選B.
評析熟練掌握基本函數(shù)的圖象及幾種常見的圖象變換是解決好本題的關(guān)鍵.本題也可用特殊值解決.
例6 小明騎車上學(xué),開始時勻速行駛,途中因交通堵塞停留了一段時間,后為了趕時間加快速度行駛. 與以上事件吻合得最好的圖象是( ).
解析開始時勻速行駛,此時對應(yīng)的圖象為直線,函數(shù)的圖象遞減.途中因交通堵塞停留了一段時間,此時到學(xué)校的距離為常數(shù),加速行駛時對應(yīng)的圖象為直線,但要比開始時陡一些.選C.
評析本題需理解橫縱坐標(biāo)的含義,結(jié)合實(shí)際意義分析出函數(shù)的圖象是直線,理解圖象的變化情況是解題的關(guān)鍵.
由導(dǎo)函數(shù)的圖象得出原函數(shù)圖象的大致變化情況,或由原函數(shù)的圖象得到導(dǎo)函數(shù)的圖象,是高考的重點(diǎn)和熱點(diǎn)問題.由導(dǎo)數(shù)值的正負(fù)確定原函數(shù)的單調(diào)性,由導(dǎo)函數(shù)的零點(diǎn)確定原函數(shù)的極(最)值,由導(dǎo)數(shù)值的大小變化情況確定原函數(shù)的變化快慢情況,是解決這類問題的依據(jù).
例7 已知函數(shù)y=f(x)的圖象是下列四個圖象之一,且其導(dǎo)函數(shù)y=f′(x)的圖象如圖所示,則該函數(shù)的圖象是( ).
解析由導(dǎo)函數(shù)圖象可知函數(shù)的函數(shù)值在[-1,1]上大于零,所以原函數(shù)遞增,且導(dǎo)函數(shù)值在[-1,0]遞增,即原函數(shù)在[-1,0]上切線的斜率遞增;導(dǎo)函數(shù)的函數(shù)值在[0,1]遞減,即原函數(shù)在[0,1]上切線的斜率遞減.選B.
例8如圖,一個正五角星薄片(其對稱軸與水面垂直)勻速地升出水面,記t時刻五角星露出水面部分的圖形面積為S(t)(S(0)=0),則導(dǎo)函數(shù)y=S′(t)的圖象大致為( ).
解析最初零時刻和最后終點(diǎn)時刻面積沒有變化,導(dǎo)數(shù)取零,排除C;露出水面部分的面積一直保持增加,沒有負(fù)的改變量,排除B;考察A、D的差異在于兩肩位置的改變是否平滑,考慮到導(dǎo)數(shù)的意義,判斷此時面積改變?yōu)橥蛔?,產(chǎn)生中斷.選A.
評析導(dǎo)數(shù)的幾何意義是曲線的切線的斜率,是解決這類問題的根本.
上述這些方法并不是孤立使用的,在解決問題時,可以相互交叉,靈活應(yīng)用.