第1天·2024新高考I卷·函数性质与零点

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第1天·2024新高考I卷·函数性质与零点
      来源:2024年新课标全国I卷·第10题(多选题)
  考点:三次函数的图像与性质、极值点、函数值比较
  分值:6分
  建议用时:8-10分钟
  难度:⭐⭐⭐
  题目
  设函数f(x)=(x-1)²(x-4),则()
  A. x=3是f(x)的极小值点
  B.当0<x<1时,f(x)<f(x²)
  C.当1<x<2时,-4<f(2x-1)<0
  D.当-1<x<0时,f(2-x)>f(x)
  手写区
  (请先独立完成,再往下翻看解析)
  解析
  第一步:求导,找极值点
  f(x)=(x-1)²(x-4)
  用乘法法则求导:
  f'(x)=2(x-1)(x-4)+(x-1)²
  =(x-1)[2(x-4)+(x-1)]
  =(x-1)(2x-8+x-1)
  =(x-1)(3x-9)
  =3(x-1)(x-3)
  令f'(x)=0,得x=1或x=3。
  第二步:分析单调性
  当x<1时,f'(x)>0,f(x)递增。
  当1<x<3时,f'(x)<0,f(x)递减。
  当x>3时,f'(x)>0,f(x)递增。
  所以x=1是极大值点,x=3是极小值点。
  A选项正确。
  第三步:验证B选项
  当0<x<1时,x²<x,且x²∈(0,1)。
  f(x)=(x-1)²(x-4),因为x<1,x-1<0,所以(x-1)²>0,x-4<0,f(x)<0。
  f(x²)=(x²-1)²(x²-4),x²<1,x²-1<0,所以(x²-1)²>0,x²-4<0,f(x²)<0。
  比较f(x)和f(x²):需要看具体数值。
  取x=0.5:f(0.5)=(0.5-1)²(0.5-4)=0.25×(-3.5)=-0.875。
  f(0.25)=(0.25-1)²(0.25-4)=0.5625×(-3.75)=-2.109。
  所以f(0.5)=-0.875>f(0.25)=-2.109,即f(x)>f(x²)。
  B选项说f(x)<f(x²),错误。
  第四步:验证C选项
  当1<x<2时,2x-1∈(1, 3)。
  f(2x-1)=(2x-2)²(2x-5)=4(x-1)²(2x-5)。
  当1<x<2时,x-1>0,所以(x-1)²>0。
  2x-5的符号:当1<x<2.5时,2x-5<0,所以f(2x-1)<0。
  要求-4<f(2x-1)<0,即f(2x-1)在(-4, 0)之间。
  令g(x)=4(x-1)²(2x-5)。g(1)=0,g(2)=4×1×(-1)=-4。
  当x从1增加到2时,g(x)从0递减到-4(因为2x-5从-3变到-1,(x-1)²从0变到1,乘积从0变到-4)。
  所以-4<g(x)<0成立。
  C选项正确。
  第五步:验证D选项
  当-1<x<0时,2-x∈(2, 3)。
  f(2-x)=(1-x)²(-2-x),因为2-x在(2,3),2-x-1=1-x>1,2-x-4=-2-x<0,所以f(2-x)<0。
  f(x)=(x-1)²(x-4),x∈(-1,0),x-1∈(-2,-1),(x-1)²∈(1,4),x-4∈(-5,-4),所以f(x)<0。
  比较f(2-x)和f(x):取x=-0.5。
  f(2.5)=(1.5)²(-1.5)=2.25×(-1.5)=-3.375。
  f(-0.5)=(-1.5)²(-4.5)=2.25×(-4.5)=-10.125。
  所以f(2.5)=-3.375>f(-0.5)=-10.125,即f(2-x)>f(x)。
  D选项正确。
  第六步:最终答案
  A、C、D正确,B错误。
  答案:ACD
  易错点提醒
  第一个坑:求导时漏项。
  f(x)=(x-1)²(x-4),求导时容易漏掉(x-1)²的导数2(x-1)。正确做法是用乘法法则:(uv)'=u'v+uv'。
  第二个坑:B选项的判断方向搞反。
  在(0,1)上,f(x)和f(x²)都是负数,比较的是“谁更负”。-0.875>-2.109,说明f(x)>f(x²),不是f(x)<f(x²)。
  第三个坑:C选项忘记验证端点。
  f(2x-1)在1<x<2上的范围,需要确认端点值。g(1)=0,g(2)=-4,所以-4<g(x)<0成立。
  第四个坑:多选题漏选或多选。
  多选题的规则是“全部选对得6分,部分选对得部分分,有选错的得0分”。本题A、C、D都对,B错,所以选ACD。
  真题规律总结
  2024新高考I卷的函数题特点是:基础性与综合性并重。这道题把三次函数的极值、单调性、函数值比较融合在一起,考查的是对函数图像的整体把握,而不是机械计算。
  备考建议:遇到三次函数,先求导找极值点,画草图,然后逐个选项验证。不要试图一次性“看穿”所有选项,逐个验证是最稳的做法。

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