内容正文:
专题3.2 函数的性质
【考纲要求】 1
【考向预测】 1
【知识导图】 2
【知识清单】 2
【考点分类剖析】 3
考点一:函数的概念及表示 3
考点二:相等函数 5
考点三:求函数的定义域 7
考点四:求函数的解析式 8
考点五:分段函数 10
【考纲要求】
1.理解函数的单调性和奇偶性的概念,并能判断一些简单函数的单调性和奇偶性
2.能利用函数的奇偶性与图象的对称性的关系描绘函数图象.
【考向预测】
1. 判断函数的单调性
2. 判断函数的奇偶性
3. 已知单调性求参数取值范围
4. 函数的单调性与奇偶性综合问题
【知识导图】
【知识清单】
1. 函数的单调性
1.单调函数的定义
增函数
减函数
定义
一般地,设函数f(x)的定义域为I,如果对于定义域I内某个区间D上的任意两个自变量的值x1,x2
当x1<x2时,都有f(x1)<f(x2),那么就说函数f(x)在区间D上是增函数
当x1<x2时,都有f(x1)>f(x2),那么就说函数f(x)在区间D上是减函数
图象描述
自左向右看图象是上升的
自左向右看图象是下降的
2.单调区间的定义
如果函数y=f(x)在区间D上是增函数或减函数,那么就说函数y=f(x)在这一区间具有(严格的)单调性,区间D叫做函数y=f(x)的单调区间.
2. 函数的奇偶性
偶函数
奇函数
定义
如果对于函数f(x)的定义域内任意一个x
都有f(-x)=f(x),那么函数f(x)是偶函数
都有f(-x)=-f(x),那么函数f(x)是奇函数
图象
特征
关于y轴对称
关于原点对称
【考点分类剖析】
考点一:函数的单调性
例1.已知的图象如图所示,则该函数的单调增区间为( )
A. B.和
C. D.和
例2.下列函数在上不是增函数的是( )
A.
B.
C.
D.
例3.函数的单调递增区间是( )
A. B. C. D.
【变式探究】1. 定义在区间上的函数的图象如图所示,则的单调递减区间为( )
A. B. C. D.
2.下列说法中,正确的是( )
A.函数在上是增函数
B.函数在定义域上是增函数
C.函数的单调区间是
D.不是增函数就是减函数
3.函数的增区间为 .
考点二:已知单调性求参数取值范围
例1.函数在上是减函数.则( )
A. B. C. D.
例2.函数在区间上为严格增函数,则实数的取值范围是 .
例3.若函数在R上是减函数,且,则a与b的大小关系是 .
【变式探究】1.若函数在上是增函数,则( ).
A. B.
C. D.
2.若函数在R上是增函数,且,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
3.已知,则函数的单调递增区间是 .
考点三:函数的奇偶性
例1.图中给出了奇函数的局部图像,已知的定义域为
(1)求的值;
(2)试补全其图像;
(3)并比较与的大小.
例2.判断下列函数的奇偶性:
(1);
(2);
(3);
例3.设m为实数,若函数()是偶函数,则m的值为 .
【方法规律】判断函数奇偶性的方法
(1)定义法:
(2)图象法:即若函数的图象关于原点对称,则函数为奇函数;若函数图象关于y轴对称,则函数为偶函数.此法多用在解选择题、填空题中.
【变式探究】1.定义在R上的奇函数在上的图象如图所示.
(1)请在坐标系中补全函数的图象;
(2)结合图象求不等式的解集.
2.判断下列函数是否具有奇偶性:
(1);
(2);
(3);
(4)
3.已知,,且是奇函数,则 .
考点四:函数的单调性与奇偶性综合问题
例1.下列函数中,既是奇函数又在其定义域上是增函数的是( )
A. B.
C. D.
例2.若奇函数在区间上是增函数,且最小值为5,则它在区间上是( )
A.增函数且有最大值 B.增函数且有最小值
C.减函数且有最大值 D.减函数且有最小值
例3.若函数是偶函数,则的单调递增区间是 .
【变式探究】1.下列函数中,既是偶函数又在上单调递减的是( )
A. B. C. D.
2.已知函数是偶函数,且该函数的图像经过点,则下列等式恒成立的是( ).
A. B.
C. D.
3.下列函数中图象关于y轴对称,且在区间上是严格增函数的是( ).
A. B. C. D.
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专题3.2 函数的性质
【考纲要求】 1
【考向预测】 1
【知识导图】 2
【知识清单】 2
【考点分类剖析】 3
考点一:函数的概念及表示 3
考点二:相等函数 5
考点三:求函数的定义域 7
考点四:求函数的解析式 8
考点五:分段函数 10
【考纲要求】
1.理解函数的单调性和奇偶性的概念,并能判断一些简单函数的单调性和奇偶性
2.能利用函数的奇偶性与图象的对称性的关系描绘函数图象.
【考向预测】
1. 判断函数的单调性
2. 判断函数的奇偶性
3. 已知单调性求参数取值范围
4. 函数的单调性与奇偶性综合问题
【知识导图】
【知识清单】
1. 函数的单调性
1.单调函数的定义
增函数
减函数
定义
一般地,设函数f(x)的定义域为I,如果对于定义域I内某个区间D上的任意两个自变量的值x1,x2
当x1<x2时,都有f(x1)<f(x2),那么就说函数f(x)在区间D上是增函数
当x1<x2时,都有f(x1)>f(x2),那么就说函数f(x)在区间D上是减函数
图象描述
自左向右看图象是上升的
自左向右看图象是下降的
2.单调区间的定义
如果函数y=f(x)在区间D上是增函数或减函数,那么就说函数y=f(x)在这一区间具有(严格的)单调性,区间D叫做函数y=f(x)的单调区间.
2. 函数的奇偶性
偶函数
奇函数
定义
如果对于函数f(x)的定义域内任意一个x
都有f(-x)=f(x),那么函数f(x)是偶函数
都有f(-x)=-f(x),那么函数f(x)是奇函数
图象
特征
关于y轴对称
关于原点对称
【考点分类剖析】
考点一:函数的单调性
例1.已知的图象如图所示,则该函数的单调增区间为( )
A. B.和
C. D.和
【答案】B
【分析】根据函数图象直接确定递增区间即可.
【详解】由图象知:该函数的单调增区间为和.
故选:B
例2.下列函数在上不是增函数的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【分析】根据基本初等函数的单调性判断即可.
【详解】解:对于A:在定义域上单调递增,故A错误;
对于B:在上单调递增,在上单调递减,故B错误;
对于C:在定义域上单调递减,故C正确;
对于D:,函数在上单调递减,在上单调递增,故D错误;
故选:C
例3.函数的单调递增区间是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】先求出定义域,再利用二次函数单调性判断出结果.
【详解】函数的定义域需要满足,解得定义域为,
因为在上单调递增,所以在上单调递增,
故选:D.
【变式探究】1. 定义在区间上的函数的图象如图所示,则的单调递减区间为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据函数图象直接确定单调递减区间即可.
【详解】由题图知:在上的单调递减,在上的单调递增,
所以的单调递减区间为.
故选:B
2.下列说法中,正确的是( )
A.函数在上是增函数
B.函数在定义域上是增函数
C.函数的单调区间是
D.不是增函数就是减函数
【答案】D
【分析】根据函数的单调性逐一分析即可.
【详解】在上单调递减,在上单调递增,故错误;
在和上是增函数,故错误;
的单调区间为和,故错误;
时,是增函数,
时,是减函数,故正确.
故选:.
3.函数的增区间为 .
【答案】
【分析】配方后结合开口方向和对称轴,求出单调递增区间.
【详解】,开口向上,对称轴为,
故单调递增区间为.
故答案为:
考点二:已知单调性求参数取值范围
例1.函数在上是减函数.则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据一次函数的性质即可求解.
【详解】根据题意,函数在上是减函数,则有,解可得,
故选:B.
例2.函数在区间上为严格增函数,则实数的取值范围是 .
【答案】
【分析】表示出二次函数的对称轴,然后列出不等式即可求解.
【详解】开口向下的二次函数的对称轴是,
因为函数在区间上为严格增函数,
所以,解得.
故答案为:.
例3.若函数在R上是减函数,且,则a与b的大小关系是 .
【答案】
【分析】由减函数的定义判断即可.
【详解】由减函数的定义可知,
若函数在R上是减函数,且,则.
故答案为:.
【变式探究】1.若函数在上是增函数,则( ).
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】根据函数是增函数,求解参数范围.
【详解】因为在上是增函数,
则,即.
故选:A
2.若函数在R上是增函数,且,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】使用函数单调性的定义,列不等式进行求解即可.
【详解】∵函数在R上是增函数,且,
∴由函数单调性的定义可知,,
解得,
∴实数的取值范围是.
故选:C.
3.已知,则函数的单调递增区间是 .
【答案】
【分析】画出函数的图象,根据图象可得结果.
【详解】由题意得,画出函数的图象如下图所示.
由图象可得,函数的单调递增区间为.(填也可).
考点三:函数的奇偶性
例1.图中给出了奇函数的局部图像,已知的定义域为
(1)求的值;
(2)试补全其图像;
(3)并比较与的大小.
【答案】(1)
(2)图象见解析
(3)
【分析】(1)根据函数定义域和函数为奇函数得到;
(2)根据函数图象和奇偶性画出函数图象;
(3)结合函数图象和单调性得到大小关系.
【详解】(1)为定义在上的奇函数,故;
(2)图象如下:
(3)由函数图象可以看出在上单调递增,
故.
例2.判断下列函数的奇偶性:
(1);
(2);
(3);
【答案】(1)偶函数
(2)奇函数
(3)奇函数.
【分析】根据函数奇偶性的定义进行判断.
【详解】(1)的定义域为,它关于原点对称.
,故为偶函数.
(2)的定义域为,它关于原点对称.
,故为奇函数.
(3)的定义域为,它关于原点对称.
,故为奇函数.
例3.设m为实数,若函数()是偶函数,则m的值为 .
【答案】0
【分析】根据函数的奇偶性的定义可得答案.
【详解】解:因为函数()是偶函数,所以,
所以,得,所以,
故答案为:0.
【方法规律】判断函数奇偶性的方法
(1)定义法:
(2)图象法:即若函数的图象关于原点对称,则函数为奇函数;若函数图象关于y轴对称,则函数为偶函数.此法多用在解选择题、填空题中.
【变式探究】1.定义在R上的奇函数在上的图象如图所示.
(1)请在坐标系中补全函数的图象;
(2)结合图象求不等式的解集.
【答案】(1)作图见解析
(2).
【分析】(1)由奇函数图象关于原点对称即可作出的图象;
(2)分和观察图象可得.
【详解】(1)因为为奇函数,所以图象关于原点对称,故图象如图所示:
(2)不等式可化为或,
结合图象可知或,
故不等式的解集为.
2.判断下列函数是否具有奇偶性:
(1);
(2);
(3);
(4)
【答案】(1)奇函数
(2)偶函数
(3)非奇非偶函数
(4)非奇非偶函数
【分析】根据函数奇偶性的定义分别判断即可.
【详解】(1)函数的定义域为,
因为,
所以函数为奇函数;
(2)函数的定义域为,
因为,
所以函数为偶函数;
(3)函数的定义域为,
因为,
所以,
所以函数是非奇非偶函数;
(4)因为函数的定义域为,不关于原点对称,
所以函数是非奇非偶函数.
3.已知,,且是奇函数,则 .
【答案】
【分析】根据奇函数的性质可求参数.
【详解】因为是奇函数,故即,
故,
故答案为:.
考点四:函数的单调性与奇偶性综合问题
例1.下列函数中,既是奇函数又在其定义域上是增函数的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】根据已知的各个函数的性质,可以直接作出判断.
【详解】是奇函数,它在区间上单调递增,在定义域内不是增函数,所以选项A是错误的;
是偶函数,所以选项B是错误的;
既不是奇函数又不是偶函数,所以选项C是错误的;
满足既是奇函数又在其定义域上是增函数,所以选项D是正确的;
故选:D.
例2.若奇函数在区间上是增函数,且最小值为5,则它在区间上是( )
A.增函数且有最大值 B.增函数且有最小值
C.减函数且有最大值 D.减函数且有最小值
【答案】A
【分析】根据奇偶函数的性质直接得出结果.
【详解】因为函数在区间上是增函数,且有最小值5,
所以,
又为奇函数,
所以函数在区间上是增函数,且有最大值.
故选:A
例3.若函数是偶函数,则的单调递增区间是 .
【答案】
【分析】由函数是偶函数,可得,求得,再利用二次函数的单调性即可得出其单调区间.
【详解】解:∵函数是偶函数,
∴,
∴,
化为,此式对于任意实数都成立,
.
,
∴函数的递增区间是.
故答案为:.
【变式探究】1.下列函数中,既是偶函数又在上单调递减的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】利用奇偶性和单调性进行判断.
【详解】对于A,由解析式可知函数为偶函数,其图象开口向下,在上单调递减,符合题意;
对于B,C,由指数函数和对数函数的性质可知两者均不是偶函数,不合题意;
对于D,当时,,不是单调函数,不合题意.
故选:A.
2.已知函数是偶函数,且该函数的图像经过点,则下列等式恒成立的是( ).
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】根据函数为偶函数,得到.
【详解】因为函数是偶函数,且该函数的图像经过点,
所以,D正确,其他选项不对.
故选:D
3.下列函数中图象关于y轴对称,且在区间上是严格增函数的是( ).
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据函数的奇偶性定义和指数函数与幂函数的单调性判断即可.
【详解】对于,根据幂函数的图像和性质,知是偶函数,图象关于轴对称,且在区间上是严格增函数,故正确;
对于,是偶函数,图象关于轴对称,当时,,所以在区间上是严格减函数,故错误;
对于,是偶函数,当时,,所以在区间上是严格减函数,故错误;
对于,是奇函数,图象关于原点对称,故错误.
故选:.
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