内容正文:
微专题八 函数方程问题的分析策略
一、基础知识:
1、函数方程:含有未知函数的等式叫做函数方程,例如:都可称为函数方程。在高中阶段,涉及到函数方程有以下几个类型:
(1)表示函数的某种性质:例如体现是偶函数;体现是周期为1的周期函数(可详见“函数对称性与周期性”一节)
(2)可利用解方程组的思想解出涉及的函数的解析式:例如:,可用代替得,即
(3)函数方程也是关于变量的恒等式,所以通过对变量赋特殊值得到某些数的函数值
2、双变量函数方程的赋值方法:
(1)对均赋特殊值,以得到某些点的函数值,其中有些函数值会对性质的推导起到关键作用,比如,在赋特殊值的过程中要注意所赋的值要符合函数定义域。
(2)其中某一个变量不变,另一个赋特殊值,可得到单变量的恒等式,通常用于推断函数的性质
3、常见函数所符合的函数方程:在填空选择题时可作为特殊的例子辅助处理,但是在解答题中不能用这些特殊的函数代表函数方程
(1):
(2):
(3)① 当时,:
②当时,:
二、典型例题
例1:已知函数对任意的均有,且当时,
(1)求证:为奇函数
(2)求证:为上的增函数
【名师点睛】:第(2)问将拆分为是本题证明的亮点,达到了让与分居等号的两侧的目的
例2:已知定义在上的函数,对于任意实数都满足,且,当时,
(1)求的值
(2)求证:在上是增函数
(3)求不等式:的解集
例3:定义在的函数满足关系,当时,,若,则的大小关系为( )
A. B. C. D.
【名师点睛】:本题在证明单调性时,因为考虑了中自变量的取值,所以只需考虑的单调性,缩小的范围使得判断的范围较容易。但也可将在中任取,但是在判断的范围会比较复杂,可利用不等式的等价变形来证:
假设,因为
且
由可得成立,从而
例4:函数的定义域为,满足,在区间上单调递增,若满足,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
例5:设角的终边在第一象限,函数的定义域为,且,当时,有,则使等式成立的的集合为
例6:定义在上的函数满足:对于任意的,有,且时,有,设的最大值和最小值分别为,则的值为( )
A. B. C. D.
例7:已知函数满足:,对任意实数都有,则( )
A. B. C. D.
例8:已知是定义在上的函数,,且对任意的,都有,那么
__________
例9:设函数的定义域为,,且对,都有,则的解析式为________
例10:已知函数是定义在上不恒为的函数,且对于任意的实数满足,
,,考察下列结论:
① ②为奇函数 ③数列为等差数列 ④数列为等比数列,其中正确的个数为( )
A. B. C. D.
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微专题八 函数方程问题的分析策略
一、基础知识:
1、函数方程:含有未知函数的等式叫做函数方程,例如:都可称为函数方程。在高中阶段,涉及到函数方程有以下几个类型:
(1)表示函数的某种性质:例如体现是偶函数;体现是周期为1的周期函数(可详见“函数对称性与周期性”一节)
(2)可利用解方程组的思想解出涉及的函数的解析式:例如:,可用代替得,即
(3)函数方程也是关于变量的恒等式,所以通过对变量赋特殊值得到某些数的函数值
2、双变量函数方程的赋值方法:
(1)对均赋特殊值,以得到某些点的函数值,其中有些函数值会对性质的推导起到关键作用,比如,在赋特殊值的过程中要注意所赋的值要符合函数定义域。
(2)其中某一个变量不变,另一个赋特殊值,可得到单变量的恒等式,通常用于推断函数的性质
3、常见函数所符合的函数方程:在填空选择题时可作为特殊的例子辅助处理,但是在解答题中不能用这些特殊的函数代表函数方程
(1):
(2):
(3)① 当时,:
②当时,:
二、典型例题
例1:已知函数对任意的均有,且当时,
(1)求证:为奇函数
(2)求证:为上的增函数
(1)【思路与解析】:要证明奇函数,则需要出现在同一等式中,所以考虑令,则有,再通过代入特殊值计算出即可
解:(1)令,则
令,则解得
为奇函数
(2)【思路】:要证明单调递增,则需任取,且,去证明与的大小,结合等式,则需要让与分居等号的两侧,才能进行作差。所以考虑,进而。只需判断的符号即可
【解析】:任取