函数是高职单招数学考试中的核心内容,也是许多考生感到困难的部分。函数概念抽象、性质多样、应用广泛,掌握函数的基础知识和解题技巧对于提高考试成绩至关重要。本文将系统梳理高职单招函数基础的高频考点,精选典型例题和易错题进行详细解析,帮助考生高效备考,突破函数学习的难点。
一、函数的基本概念与表示方法
1.1 函数的定义与三要素
函数是描述两个非空数集之间对应关系的数学模型。理解函数的定义需要把握三个关键要素:定义域、对应法则和值域。
定义域:自变量x的取值范围。在实际问题中,定义域受实际意义和数学运算限制。 对应法则:通常用f(x)表示,表示x与y之间的对应关系。 值域:函数值y的取值范围。
例题1:判断下列对应关系是否为函数: (1) x∈R,y=x² (2) x∈R,y=√x (3) x∈R,y=±√x
解析: (1) 是函数。对于任意实数x,都有唯一的平方数y与之对应。 (2) 不是函数。当x时,√x在实数范围内无意义,定义域不完整。 (3) 不是函数。对于任意非零实数x,都有两个值(正负平方根)与之对应,不满足函数的唯一性要求。
易错点提醒:判断对应关系是否为函数时,必须同时考虑定义域和对应法则的完整性。常见错误是忽略定义域的限制或忽略对应关系的唯一性。
1.2 函数的表示方法
函数的表示方法主要有三种:解析法、列表法和图象法。
解析法:用数学表达式表示函数关系,如f(x)=2x+1。 列表法:通过表格列出自变量与函数值的对应关系。 图象法:在坐标系中用图形表示函数关系。
例题2:已知函数f(x)的图象如图所示(假设图象为经过点(0,1)和(2,3)的直线),写出该函数的解析式。
解析:由图象可知,函数为一次函数。设f(x)=kx+b,代入点(0,1)得b=1,代入点(2,3)得2k+1=3,解得k=1。因此f(x)=x+1。
易错点提醒:由图象求解析式时,要注意图象的定义域和值域,避免忽略特殊点(如端点、断点)。
二、函数的定义域与值域
2.1 函数的定义域
求函数定义域是函数学习的基础,常见类型包括:
类型1:分式函数:分母不为零。 类型2:偶次根式:被开方数非负。 类型3:对数函数:真数大于零。 类型4:复合函数:逐层分析。
例题3:求函数f(x)=√(x-2)+1/(x-3)的定义域。
解析: 由题意,需要同时满足:
- x-2 ≥ 0 (根号内非负)
- x-3 ≠ 0 (分母不为零)
解得:x ≥ 2 且 x ≠ 3。 因此定义域为[2,3)∪(3,+∞)。
易错点提醒:求定义域时,容易遗漏某个限制条件,特别是复合函数中容易忽略内层函数的定义域。
2.2 函数的值域
求值域的方法多样,常见方法有:
方法1:配方法:适用于二次函数。 方法2:换元法:适用于复合函数。 方法3:单调性法:利用函数的单调性。 方法4:判别式法:适用于二次函数形式。
例题4:求函数f(x)=x²-4x+3在区间[0,3]上的值域。
解析: 配方得:f(x)=(x-2)²-1。 该二次函数开口向上,对称轴为x=2。 在区间[0,3]上:
- 当x=2时,取得最小值-1
- 当x=0时,f(0)=3
- 当x=3时,f(3)=0 因此值域为[-1,3]。
易错点提醒:求值域时必须考虑定义域的限制,不能直接对整个定义域求值域。常见错误是忽略区间限制。
三、函数的性质
3.1 函数的单调性
函数的单调性描述函数值随自变量变化的趋势。
定义:设函数f(x)在区间I上,对于任意x₁,x₂∈I,若x₁
例题5:判断函数f(x)=x³在R上的单调性。
解析:
方法1:定义法。任取x₁
方法2:导数法(高职单招可能涉及)。f’(x)=3x²≥0,等号仅在x=0时成立,所以f(x)在R上单调递增。
易错点提醒:判断单调性时,必须严格使用定义或导数,不能仅凭图象直观判断。对于分段函数,要分段讨论。
3.2 函数的奇偶性
函数的奇偶性描述函数图象的对称性。
定义:设函数f(x)的定义域关于原点对称。
- 若f(-x)=f(x),则f(x)为偶函数。
- 若f(-x)=-f(x),则f(x)为奇函数。
例题6:判断函数f(x)=x³+2x的奇偶性。
解析: 定义域为R,关于原点对称。 f(-x)=(-x)³+2(-x)=-x³-2x=-(x³+2x)=-f(x)。 因此f(x)是奇函数。
易错点提醒:判断奇偶性前必须先检查定义域是否关于原点对称。常见错误是忽略定义域的对称性。
3.3 函数的周期性
周期性在三角函数中尤为重要。
定义:若存在非零常数T,使得f(x+T)=f(x)对定义域内任意x成立,则称f(x)为周期函数,T为周期。
例题7:已知函数f(x)=sin(2x+π/3),求其最小正周期。
解析: 对于函数f(x)=Asin(ωx+φ),最小正周期T=2π/|ω|。 这里ω=2,所以T=2π/2=π。
易错点提醒:求周期时要注意绝对值,避免符号错误。
四、基本初等函数
4.1 一次函数与二次函数
一次函数:f(x)=kx+b (k≠0)。性质:单调性取决于k的符号,图象为直线。 二次函数:f(x)=ax²+bx+c (a≠0)。性质:开口方向、对称轴、顶点坐标、最值。
例题8:已知二次函数f(x)=x²-2x-3,求其顶点坐标和最值。
解析: 配方:f(x)=(x-1)²-4。 顶点坐标为(1,-4)。 由于a=1>0,开口向上,所以最小值为-4,无最大值。
易错点提醒:求最值时必须考虑定义域,若定义域不是全体实数,最值可能在端点取得。
4.2 指数函数与对数函数
指数函数:f(x)=a^x (a>0且a≠1)。性质:当a>1时单调递增,当00且a≠1)。性质:与指数函数互为反函数。
例题9:比较大小:log₂3与log₃2。
解析:
方法1:利用中间值1。
log₂3>log₂2=1,log₃2
方法2:换底公式。 log₂3=ln3/ln2,log₃2=ln2/ln3。 由于ln3>ln2>0,所以ln3/ln2>1>ln2/ln3。
易错点提醒:比较对数大小时,注意底数和真数的范围,避免混淆单调性。
4.3 三角函数
正弦函数:f(x)=sinx,周期2π,值域[-1,1]。 余弦函数:f(x)=cosx,周期2π,值域[-1,1]。 正切函数:f(x)=tanx,周期π,定义域{x|x≠π/2+kπ}。
例题10:求函数f(x)=2sinx+3cosx的最大值。
解析: 利用辅助角公式:f(x)=√(2²+3²)sin(x+φ)=√13sin(x+φ),其中tanφ=3/2。 所以最大值为√13。
易错点提醒:辅助角公式中,系数平方和开方后取正号,注意φ的确定。
五、函数的图象与变换
5.1 函数图象的基本变换
平移变换:左加右减,上加下减。 伸缩变换:横坐标伸缩影响周期,纵坐标伸缩影响振幅。 对称变换:关于x轴、y轴、原点对称。
例题11:将函数y=sin(2x)的图象向右平移π/4个单位,再将横坐标伸长为原来的2倍,求新函数的解析式。
解析:
- 向右平移π/4:y=sin[2(x-π/4)]=sin(2x-π/2)
- 横坐标伸长为原来的2倍(即周期变为原来的2倍):y=sin[(2x-π/2)/2]=sin(x-π/4)
易错点提醒:变换顺序很重要,先平移后伸缩与先伸缩后平移结果不同。伸缩变换中,横坐标伸长对应周期变大,系数变小。
5.2 函数图象的对称性
轴对称:若f(a+x)=f(a-x),则图象关于直线x=a对称。 中心对称:若f(a+x)+f(a-x)=2b,则图象关于点(a,b)对称。
例题12:证明函数f(x)=x³关于原点对称。
解析: f(-x)=(-x)³=-x³=-f(x),满足奇函数定义,所以关于原点对称。
易错点提醒:对称性的判断需要严格验证定义,不能仅凭图象。
六、函数的应用
6.1 函数模型的应用
函数在实际问题中的应用广泛,如利润、成本、面积等。
例题13:某商店销售一种商品,进价为每件40元,售价为每件60元。如果每天销售x件,利润为y元。 (1) 写出y与x的函数关系式。 (2) 若每天至少销售10件,最多销售50件,求利润y的取值范围。
解析: (1) 每件利润为60-40=20元,所以y=20x。 (2) 由10≤x≤50,得200≤y≤1000。
易错点提醒:实际问题中,定义域受实际意义限制,不能忽略。
6.2 函数方程与不等式
例题14:解不等式f(x)=x²-4x+3>0。
解析: 因式分解:(x-1)(x-3)>0。 解得x<1或x>3。 所以解集为(-∞,1)∪(3,+∞)。
易错点提醒:解不等式时,注意二次函数的开口方向,避免符号错误。
七、高频考点总结与备考建议
7.1 高频考点
- 定义域与值域:特别是复合函数的定义域。
- 函数性质:单调性、奇偶性的判断与应用。
- 基本初等函数:指数、对数、三角函数的性质与比较。
- 函数图象:变换与对称性。
- 函数应用:实际问题建模。
7.2 易错题型
- 忽略定义域:求值域、解方程时忘记考虑定义域限制。
- 单调性判断错误:对于分段函数或复合函数,未分段讨论。
- 奇偶性判断错误:未检查定义域对称性。
- 图象变换顺序错误:平移与伸缩的顺序混淆。
- 实际问题建模错误:忽略实际意义的定义域限制。
7.3 备考建议
- 系统复习:按照知识模块系统复习,建立知识网络。
- 精练例题:针对高频考点和易错题型,进行专项训练。
- 总结归纳:整理错题本,总结解题方法和易错点。
- 模拟训练:定期进行模拟考试,熟悉考试节奏。
- 重视基础:函数的基础概念和性质是解题的根本,必须扎实掌握。
八、精选题库与解析
8.1 基础题
题1:求函数f(x)=1/(x-2)的定义域。 答案:{x|x≠2}。
题2:判断函数f(x)=x²+|x|的奇偶性。 解析:f(-x)=(-x)²+|-x|=x²+|x|=f(x),所以是偶函数。
8.2 中档题
题3:已知函数f(x)=2^x,g(x)=x²,求复合函数f(g(x))的定义域。 解析:f(g(x))=2^(x²),定义域为全体实数R。
题4:求函数f(x)=x²-2x在区间[0,3]上的最大值和最小值。 解析:配方得f(x)=(x-1)²-1。对称轴x=1在区间内,最小值为-1;端点x=0时f=0,x=3时f=3,所以最大值为3。
8.3 综合题
题5:已知函数f(x)=sin(2x+π/3),求: (1) 最小正周期; (2) 单调递增区间; (3) 最大值及取得最大值时的x值。
解析: (1) T=2π/2=π。 (2) 由-π/2+2kπ≤2x+π/3≤π/2+2kπ,解得-5π/12+kπ≤x≤π/12+kπ。 (3) 最大值为1,当2x+π/3=π/2+2kπ,即x=π/12+kπ时取得。
九、结语
函数是高职单招数学的核心内容,掌握函数的基础知识和解题技巧对于提高考试成绩至关重要。通过系统复习高频考点、精练典型例题、总结易错点,考生可以有效提升函数部分的解题能力。希望本文的解析和题库能为你的备考提供有力支持,祝你在考试中取得优异成绩!
备考小贴士:
- 每天安排固定时间复习函数知识,保持学习连续性。
- 建立错题本,定期回顾,避免重复犯错。
- 多与同学讨论,互相讲解,加深理解。
- 考前进行模拟训练,熟悉考试题型和时间分配。
- 保持良好心态,函数学习需要耐心和积累,相信自己一定能掌握!
通过以上系统的学习和训练,相信你一定能够攻克函数这一难关,在高职单招考试中取得理想的成绩!
