内容正文:
专题3.2 函数的性质
【考纲要求】 1
【考向预测】 1
【知识清单】 1
【考点分类剖析】 2
考点一:函数的单调性 2
考点二:函数的奇偶性 3
【考纲要求】
1. 理解函数单调性的定义,会根据函数的单调性,比较同一单调区间内函数值的大小;能根据函数图像判断函数的单调性并写出函数单调区间。
2. 理解函数的奇偶性的定义,会判断简单函数的奇偶性。
【考向预测】
1.函数的单调性
2.函数的奇偶性
【知识清单】
1.增函数与减函数的定义
条件
一般地,设函数f(x)的定义域为I,区间D⊆I:如果∀x1,x2∈D,当x1<x2时
都有f(x1)<f(x2)
都有f(x1)>f(x2)
结论
那么就说函数f(x)在区间D上是增函数
那么就说函数f(x)在区间D上是减函数
图示
注:定义中的x1,x2有以下3个特征:
(1)任意性,即“任意取x1,x2”中“任意”二字绝不能去掉,证明时不能以特殊代替一般;
(2)有大小,通常规定x1<x2;
(3)属于同一个单调区间.
2.函数的单调性与单调区间
如果函数y=f(x)在区间D上单调递增或单调递减,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y=f(x)的单调区间.
3.函数最大值与最小值
最大值
最小值
条件
设函数y=f(x)的定义域为I,如果存在实数M满足:∀x∈I,都有
f(x)≤M
f(x)≥M
∃x0∈I,使得f(x0)=M
结论
M是函数y=f(x)的最大值
M是函数y=f(x)的最小值
几何意义
f(x)图象上最高点的纵坐标
f(x)图象上最低点的纵坐标
4.函数的奇偶性
奇偶性
偶函数
奇函数
条件
设函数f(x)的定义域为I,如果∀x∈I,都有-x∈I
结论
f(-x)=f(x)
f(-x)=-f(x)
图象特点
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.已知函数的定义域是,若对于任意两个不相等的实数,,总有成立,则函数一定是( )
A.奇函数 B.偶函数 C.增函数 D.减函数
例2.下列函数既是奇函数,又在区间上单调递减的是
A. B.
C. D.
例3.设函数则下列结论错误的是
A.D(x)的值域为{0,1}
B.D(x)是偶函数
C.D(x)不是周期函数
D.D(x)不是单调函数
例4.在上定义的函数是偶函数,且,若在区间上是减函数,则( )
A.在区间上是增函数,在区间上是增函数
B.在区间上是增函数,在区间上是减函数
C.在区间上是减函数,在区间上是增函数
D.在区间上是减函数,在区间上是减函数
例5.下列函数中,满足“”的单调递增函数是
A. B.
C. D.
【变式探究】1.下列函数中,既是奇函数又是增函数的为
A. B. C. D.
2.若奇函数在区间[3,7]上单调递增,且最小值为5,则在区间[-7,-3]上( )
A.单调递增且有最大值-5 B.单调递增且有最小值-5
C.单调递减且有最大值-5 D.单调递减且有最小值-5
3.已知是定义在上的函数,那么“函数在上单调递增”是“函数在上的最大值为”的( )
A.充分而不必要条件 B.必要而不充分条件
C.充分必要条件 D.既不充分也不必要条件
4.函数的最大值是:( )
A. B. C. D.
5.函数的最大值为 .
考点二:函数的奇偶性
例1.已知函数是奇函数,当时,,那么的值是( )
A. B. C.1 D.3
例2.函数是奇函数的充要条件
A. B. C. D.
例3.对于定义域是的任意奇函数,都有( )
A. B.
C. D.
例4.已知,函数,为奇函数,则( ).
A.0 B.1 C. D.
例5.已知f(x)是奇函数,g(x)是偶函数,且f(-1)+g(1)=2,f(1)+g(-1)=4,则g(1)等于
A.4 B.3 C.2 D.1
【变式探究】1.函数的图像( ).
A.关于原点对称 B.关于直线对称
C.关于轴对称 D.关于直线对称
2.已知函数是定义在实数集上的不恒为零的偶函数,且对任意实数都有,则的值是( ).
A.0 B. C.1 D.
3.已知,,且是奇函数,则 .
4.写出一个同时具有下列性质①②③的函数 .
①;②当时,;③是奇函数.
5.函数为偶函数,则 .
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专题3.2 函数的性质
【考纲要求】 1
【考向预测】 1
【知识清单】 1
【考点分类剖析】 2
考点一:函数的单调性 2
考点二:函数的奇偶性 3
【考纲要求】
1. 理解函数单调性的定义,会根据函数的单调性,比较同一单调区间内函数值的大小;能根据函数图像判断函数的单调性并写出函数单调区间。
2. 理解函数的奇偶性的定义,会判断简单函数的奇偶性。
【考向预测】
1.函数的单调性
2.函数的奇偶性
【知识清单】
1.增函数与减函数的定义
条件
一般地,设函数f(x)的定义域为I,区间D⊆I:如果∀x1,x2∈D,当x1<x2时
都有f(x1)<f(x2)
都有f(x1)>f(x2)
结论
那么就说函数f(x)在区间D上是增函数
那么就说函数f(x)在区间D上是减函数
图示
注:定义中的x1,x2有以下3个特征:
(1)任意性,即“任意取x1,x2”中“任意”二字绝不能去掉,证明时不能以特殊代替一般;
(2)有大小,通常规定x1<x2;
(3)属于同一个单调区间.
2.函数的单调性与单调区间
如果函数y=f(x)在区间D上单调递增或单调递减,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y=f(x)的单调区间.
3.函数最大值与最小值
最大值
最小值
条件
设函数y=f(x)的定义域为I,如果存在实数M满足:∀x∈I,都有
f(x)≤M
f(x)≥M
∃x0∈I,使得f(x0)=M
结论
M是函数y=f(x)的最大值
M是函数y=f(x)的最小值
几何意义
f(x)图象上最高点的纵坐标
f(x)图象上最低点的纵坐标
4.函数的奇偶性
奇偶性
偶函数
奇函数
条件
设函数f(x)的定义域为I,如果∀x∈I,都有-x∈I
结论
f(-x)=f(x)
f(-x)=-f(x)
图象特点
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.已知函数的定义域是,若对于任意两个不相等的实数,,总有成立,则函数一定是( )
A.奇函数 B.偶函数 C.增函数 D.减函数
【答案】C
【分析】利用函数单调性定义即可得到答案.
【详解】对于任意两个不相等的实数,,总有成立,
等价于对于任意两个不相等的实数,总有.
所以函数一定是增函数.
故选:C
例2.下列函数既是奇函数,又在区间上单调递减的是
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】分别根据函数奇偶性和单调性的定义和性质进行判断,即可得到结论.
【详解】选项:,是奇函数,在是增函数,
不满足条件;
选项:不是奇函数,不满足条件;
选项:是偶函数,不满足条件;
选项:定义域为,
,是奇函数,
在是减函数;
故选:D.
例3.设函数则下列结论错误的是
A.D(x)的值域为{0,1}
B.D(x)是偶函数
C.D(x)不是周期函数
D.D(x)不是单调函数
【答案】C
【详解】由函数表达式知D(x)的值域为{0,1},故A正确;
对于任意的,均有,所以D(x)是偶函数,故B正确;
对于,取,则,所以D(x)是周期函数,C错误;
由函数单调性的定义可得D(x)不是单调函数,D正确.
故选:C.
例4.在上定义的函数是偶函数,且,若在区间上是减函数,则( )
A.在区间上是增函数,在区间上是增函数
B.在区间上是增函数,在区间上是减函数
C.在区间上是减函数,在区间上是增函数
D.在区间上是减函数,在区间上是减函数
【答案】B
【详解】解:因为函数f(x)是偶函数,而偶函数在关于原点对称的区间上单调性相反,
所以f(x)在区间[-2,-1]上是增函数.
又因为f(x)=f(2-x),且f(x)=f(-x),
故有f(-x)=f(2-x),即函数周期为2.
所以区间[3,4]上的单调性和区间[1,2]上单调性相同,
即在区间[3,4]上是减函数.
故选B
例5.下列函数中,满足“”的单调递增函数是
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】试题分析:由于,所以指数函数满足,且当时单调递增,时单调递减,所以满足题意,故选D.
【变式探究】1.下列函数中,既是奇函数又是增函数的为
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】A是增函数,不是奇函数;B和C都不是定义域内的增函数,排除,只有D正确,因此选D.
2.若奇函数在区间[3,7]上单调递增,且最小值为5,则在区间[-7,-3]上( )
A.单调递增且有最大值-5 B.单调递增且有最小值-5
C.单调递减且有最大值-5 D.单调递减且有最小值-5
【答案】A
【分析】根据奇函数的性质,可以判定在区间[-7,-3]上单调递增,进而判定最值后做出选择.
【详解】因为在区间[3,7]上单调递增,且最小值为5,所以.
由奇函数在对称区间上单调性相同,可知在区间[-7,-3]上单调递增,
且有最大值.
故选:.
3.已知是定义在上的函数,那么“函数在上单调递增”是“函数在上的最大值为”的( )
A.充分而不必要条件 B.必要而不充分条件 C.充分必要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】A
【分析】利用两者之间的推出关系可判断两者之间的条件关系.
【详解】若函数在上单调递增,则在上的最大值为,
若在上的最大值为,
比如,
但在为减函数,在为增函数,
故在上的最大值为推不出在上单调递增,
故“函数在上单调递增”是“在上的最大值为”的充分不必要条件,
故选:A.
4.函数的最大值是:( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】函数式的分母是二次函数,求出分母的取值范围后利用不等式的性质可得结论.
【详解】∵,
∴,最大值为.
故选:A.
5.函数的最大值为 .
【答案】2
【分析】分离常量,由函数可得函数单调递减,然后求解函数的最大值即可.
【详解】
由函数,得在单调递减,
即.
故答案为:2.
考点二:函数的奇偶性
例1.已知函数是奇函数,当时,,那么的值是( )
A. B. C.1 D.3
【答案】A
【分析】根据奇函数的性质即可求解.
【详解】函数是奇函数,当时,,
.
故选:A.
例2.函数是奇函数的充要条件
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据函数为奇函数,求得的值,由此确定正确选项.
【详解】由于为奇函数,所以恒成立,
即,
恒成立,
由于,所以.
在四个选项中,与等价的是,
所以B选项符合.
故选:B
例3.对于定义域是的任意奇函数,都有( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】根据为奇函数,可得,再对四个选项逐一判断即可得正确答案.
【详解】∵为奇函数,
∴,
∴,
又,∴,
故选:C
例4.已知,函数,为奇函数,则( ).
A.0 B.1 C. D.
【答案】A
【分析】根据奇函数的定义,结合正弦的诱导公式进行求解即可.
【详解】因为函数是R上的奇函数,
所以有,
即.
故选:A
例5.已知f(x)是奇函数,g(x)是偶函数,且f(-1)+g(1)=2,f(1)+g(-1)=4,则g(1)等于
A.4 B.3 C.2 D.1
【答案】B
【详解】试题分析:因为,代入条件等式再相加,得.故选B.
【变式探究】1.函数的图像
A.关于原点对称 B.关于直线对称
C.关于轴对称 D.关于直线对称
【答案】A
【详解】因为函数的定义域为(-2,2),又因为
所以函数f(x)为奇函数,所以关于原点对称.
2.已知函数是定义在实数集上的不恒为零的偶函数,且对任意实数都有,则的值是
A.0 B. C.1 D.
【答案】A
【详解】在中,令,则,
再令,得,
∴.又令,得,又∵,∴.
再令,得,∵,∴.
∴,故选A.
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:.
4.写出一个同时具有下列性质①②③的函数 .
①;②当时,;③是奇函数.
【答案】(答案不唯一,均满足)
【分析】根据幂函数的性质可得所求的.
【详解】取,则,满足①,
,时有,满足②,
的定义域为,
又,故是奇函数,满足③.
故答案为:(答案不唯一,均满足)
5.函数为偶函数,则 .
【答案】
【分析】根据f(-x)=f(x)即得a的值.
【详解】由题得f(-x)=f(x),所以(-x+1)(-x+a)=(x+1)(x+a),所以(a+1)x=0对于x∈R恒成立,所a+1=0,所以a=-1.
故答案为:
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