4.构造方程组法求解析式-2023-2024学年高一数学必修第一册函数重点题型汇总
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内容正文:
4.构造方程组法求解析式
1.已知,,为一次函数,若对实数满足,则的表达式为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】根据题意,由绝对值的意义分析可得函数和的根为和,然后按的符号分4种情况讨论,求出的解析式即可.
【详解】由可知函数的分段点为和,
而函数,,为一次函数,所以可得函数和的根为和,
假设的根为,的根为,
分4种情况讨论:
(1)时,,时,,
当时,,
当时,,
两式相加可得,
(2)时,,时,,
当时,,
当时,,
两式相加可得,
(3)时,,时,,
当时,,
当时,,
两式相加可得,
(4)时,,时,,
当时,,
当时,,
两式相加可得,
综上可得
故选:B
2.已知,分别是定义在上的偶函数和奇函数,且满足.若恒成立,则实数的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】首先利用方程组法求出、的解析式,再判断的单调性,则问题转化为恒成立,参变分离求出,即可得解.
【详解】因为,分别是定义在上的偶函数和奇函数,
所以,,
因为,①
所以,
所以,②
①②得,,
因为在定义域上单调递增,在定义域上单调递减,
所以在上单调递增,又,
若恒成立,则恒成立,
所以恒成立,
所以恒成立,
所以只需,
因为,,所以(当且仅当,即时取等号),
所以(当且仅当时,取等号),
所以,
所以的取值范围为.
故选:B.
3.已知定义在上的奇函数和偶函数满足,则下列说法错误的是( )
A.在区间上单调递增 B.在区间上单调递增
C.无最小值 D.无最小值
【答案】D
【分析】结合奇偶性定义可构造方程组求得,由指数函数单调性、复合函数单调性的判断方法可知AB正误;由奇偶性可确定单调性,进而确定CD正误.
【详解】由题意得:,
由得:,;
对于A,在上单调递增,在上单调递减,
在上单调递增,A正确;
对于B,设,则当时,;
在上单调递增,在上单调递增,
在上单调递增,在上单调递增,B正确;
对于C,由A知:在上单调递增,又为定义在上的奇函数,
在上单调递增,又为连续函数,在上单调递增,
无最小值,C错误;
对于D,由B知:在上单调递增,又为定义在上的偶函数,
在上单调递减,又为连续函数,,D错误.
故选:D.
4.已知函数满足,若,,则m的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】由方程组法求得,不等式用参数分离法转化为,引入新函数,利用导数求得函数的最小值,从而得参数范围.
【详解】①,
又②,
①×2-②得,
∴.又,即,所以,
令,,
令(),则,
所以即在单调递增,,则在递增.
,∴.
故选:C.
5.已知和分别是定义在上的偶函数和奇函数,若,则的最小值为( )
A.0 B.1 C.2 D.
【答案】B
【分析】先利用奇偶性,列出方程组算得,令,用基本不等式求最小值.
【详解】由和分别是定义在上的偶函数和奇函数,
则,,
故,①
,②
①+②得,故,
令,则,则,
当且仅当,即时取等,
故的最小值为1,
故选:B.
6.若定义在上的函数满足:当时,,且,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】利用解方程组的方法求出函数解析式,根据周期即可求得结果.
【详解】当时,,
则,
令,则,,
用换,得,
联立解得,
所以,,,
,是以为周期的函数.
.
故选:C
7.已知是定义域为的函数,且是奇函数,是偶函数,满足,若对任意的,都有成立,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】根据奇偶函数构造方程组求出的解析式,再根据题意得到在单调递增,分类讨论即可求解.
【详解】由题可得,
因为是奇函数,是偶函数,
所以,
联立解得,
又因为对任意的,都有成立,
所以,所以成立,
构造,
所以由上述过程可得在单调递增,
(i)若,则对称轴,解得;
(ii) 若,在单调递增,满足题意;
(iii) 若,则对称轴恒成立;
综上,,
故选:B.
8.若函数的定义域为,且,则的最大值为( )
A.0 B.1 C.2 D.3
【答案】B
【分析】首先根据方程组法求解函数解析式,然后针对,与三种情况分别讨论函数值的取值范围,即可求出函数的最大值.
【详解】由①,得②,
①得③,
②-③得,
因为,所以.
当时,;
当时,;
当时,(当且仅当时,等号成立).
综上所述,的最大值为.
故选:B
9.已知偶函数和奇函数的定义域均为,且,则( )
A. B.
C.的最小值为2 D.是减函数
【答案】BC
【分析】根据函数的奇偶性构造方程求出函数解析式,据此判断AB,再由均值不等式及单调性判断CD.
【详解】由,
得,两式相加得,
则,
所以,,A错误,B正确.
因为,所以(当且仅当时,等号成立),
因为均是上的增函数,是上的增函数