内容正文:
专题05 函数基本性质的灵活运用
一、单选题
1.(22-23高一上·湖南邵阳·期中)下列各函数在其定义域内,既是奇函数又是减函数的是( )
A. B.
C. D.
2.(21-22高三上·甘肃平凉·阶段练习)已知函数则等于( )
A.4 B. C. D.2
3.(2021高二·吉林·学业考试)偶函数在区间上单调递减,则函数在区间上( )
A.单调递增,且有最小值 B.单调递增,且有最大值
C.单调递减,且有最小值 D.单调递减,且有最大值
4.(22-23高一上·江苏南京·期中)已知是奇函数,且在上是增函数,又,则的解集为( )
A. B.
C. D.
5.(22-23高一上·江苏盐城·期末)设是定义在上的奇函数,则( )
A.-1 B.0 C.1 D.-2
6.(21-22高一下·湖北·期中)函数的图象大致为( )
A. B.
C. D.
7.(23-24高一上·黑龙江双鸭山·阶段练习)已知定义在上的函数,对,满足,,且对都有,则关于a的不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
二、多选题
8.(23-24高一上·宁夏石嘴山·期中)下列说法不正确的是( )
A.函数在定义域内是减函数
B.若是奇函数,则一定有
C.若为奇函数,则为偶函数
D.若的定义域为,则的定义域为
9.(23-24高一上·重庆沙坪坝·期中)下列各组函数是同一个函数的是( )
A.与
B.与
C.与
D.与
10.(23-24高一上·江苏南通·期中)已知定义域为R的奇函数满足,且当时,,若,则下列关系正确的是( )
A. B. C. D.
三、填空题
11.(20-21高一上·天津南开·阶段练习)函数的定义域为 .
12.(23-24高一上·重庆沙坪坝·期中)函数在的值域是 .
13.(23-24高一上·福建莆田·期末)已知偶函数在区间上是增函数,则满足的取值范围是 .
四、解答题
14.(23-24高一上·重庆沙坪坝·期中)已知函数
(1)求函数的解析式;
(2)求关于的不等式解集.(其中)
15.(23-24高一上·重庆沙坪坝·期中)已知函数是定义在上的奇函数,且当时,,函数在轴左侧的图象如图所示,并根据图象;
(1)画出在轴右侧的图象,并写出函数的单调区间;
(2)写出函数的解析式;
(3)若函数,求函数的最小值.
16.(11-12高三上·安徽蚌埠·期中)已知函数是定义在上的函数.
(1)用定义法证明函数在上是增函数;
(2)解不等式.
17.(19-20高一上·江西南昌·期中)已知是定义在区间上的奇函数,且,若,时,有.
(1)判断函数在上是增函数,还是减函数,并证明你的结论;
(2)若对所有,恒成立,求实数的取值范围.
18.(23-24高三下·内蒙古通辽·阶段练习)定义域为的函数的图象关于点对称,函数的图象关于直线对称.若,则( )
A.0 B.50 C.2499 D.2509
19.(23-24高一下·广东深圳·阶段练习)已知函数的图象关于y轴对称,且对于,当,时,恒成立,若对任意的恒成立,则实数a的取值范围是( )
A. B. C. D.
20.(24-25高一上·全国·随堂练习)已知函数为奇函数,则等于( )
A. B.1 C.0 D.2
21.(23-24高一下·湖北咸宁·期末)定义在R上的函数满足为偶函数,且在上单调递增,若,不等式恒成立,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
22.(23-24高二下·山东威海·期末)(多选题)已知定义在R上的函数满足,当时,,,则( )
A. B.为奇函数
C.在R上单调递减 D.当时,
23.(22-23高一上·山西晋中·期中)(多选题)是定义在R上的偶函数,当时,,则下列说法中错误的是( )
A.的单调递增区间为 B.
C.的最大值为4 D.的解集为
24.(2025高三·全国·专题练习)若不等式在时不等式恒成立,则实数的取值范围为 ;若不等式在上恒成立,则实数的取值范围为 .
25.(24-25高三上·福建龙岩·开学考试)已知函数在其定义域内为偶函数,且,则= .
26.(24-25高三上·湖南长沙·阶段练习)已知定义在上的函数对任意实数,恒有,且当时,.
(1)求证为奇函数;
(2)试判断在上的单调性并证明;
(3)解关于的不等式.
27.(24-25高三上·北京·开学考试)已知函数的图象过点,且函数图象又关于原点对称.
(1)求函数的解析式;
(2)若关于的不等式在上恒成立,求实数的取值范围.
28.(23-24高一上·天津·期末)已知函数是R上的偶函数,对于都有成立,且,当,且时,都有.则给出下列命题:
①;②函数图象的一条对称轴为;
③函数在上为严格减函数;④方程在上有4个根;
其中正确的命题个数为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
29.(20-21高一上·江苏南通·期中)已知函数是定义在R上奇函数,当时,.若对任意的恒成立,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
30.(2024·广东佛山·模拟预测)(多选题)函数是定义域为的奇函数,且它的最小正周期是,已知,.下列四个判断中,正确的有( )
A.当时,的值只有0或
B.当时,函数既有对称轴又有对称中心
C.对于给定的正整数,存在,使得成立
D.当时,对于给定的正整数,不存在且,使得成立
31.(23-24高一上·江苏·期中)(多选题)已知函数,是定义在上的函数,其中是奇函数,是偶函数,且,若对于任意,都有,则实数可能的值为( )
A. B.0 C. D.1
32.(23-24高一上·黑龙江绥化·期中)已知连续函数满足:①,则有,②当时,,③,则不等式的解集为 .
33.(2023·安徽黄山·二模)黎曼函数是一个特殊的函数,由德因数学家波恩哈德·黎曼发现并提出,在高等数学中有着广泛的应用.黎曼函数定义在上,其解析式如下:,定义在实数集上的函数满足,且函数的图象关于直线对称,,当时,,则 .
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专题05 函数基本性质的灵活运用
一、单选题
1.(22-23高一上·湖南邵阳·期中)下列各函数在其定义域内,既是奇函数又是减函数的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【难度】0.85
【知识点】判断五种常见幂函数的奇偶性、判断一般幂函数的单调性
【分析】根据幂函数的性质依次判断各选项即可.
【详解】解:对于A,函数在定义域内不单调,故A错误;
对于B,函数是奇函数,在定义域内单调递减,故B正确;
对于C,因为,函数为奇函数,函数在R上单调递增,故C错误;
对于D,函数是奇函数,在定义域内单调递增,故D错误.
故选:B
2.(21-22高三上·甘肃平凉·阶段练习)已知函数则等于( )
A.4 B. C. D.2
【答案】D
【难度】0.85
【知识点】求分段函数解析式或求函数的值
【分析】根据分段函数的定义域,先求得,再求即可.
【详解】因为函数
所以,
所以,
故选:D
3.(2021高二·吉林·学业考试)偶函数在区间上单调递减,则函数在区间上( )
A.单调递增,且有最小值 B.单调递增,且有最大值
C.单调递减,且有最小值 D.单调递减,且有最大值
【答案】A
【难度】0.94
【知识点】函数奇偶性的应用、根据图像判断函数单调性
【分析】根据偶函数的性质分析即得解.
【详解】解:偶函数在区间上单调递减,
则由偶函数的图象关于y轴对称,则有在上单调递增,
即有最小值为,最大值
对照选项,A正确.
故选:A
4.(22-23高一上·江苏南京·期中)已知是奇函数,且在上是增函数,又,则的解集为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【难度】0.4
【知识点】根据函数的单调性解不等式、由函数奇偶性解不等式、奇偶函数对称性的应用
【分析】根据函数的奇偶性以及在上的单调性确定函数值的正负情况,结合可得相应不等式组,即可求得答案.
【详解】因为定义在R上的奇函数在上单调递增,且,
所以在上也是单调递增,且,
所以当时, ,
当时,,
所以由可得或,
即 或,
解得 或 ,即的解集为,
故选:A.
【点睛】本题考查了函数的奇偶性以及单调性的综合应用,考查抽象不等式的解法,解答时要明确函数的对称性质,进而判断函数值的正负情况,解答的关键时根据不等式结合函数值情况得到相应不等式组,求得结果.
5.(22-23高一上·江苏盐城·期末)设是定义在上的奇函数,则( )
A.-1 B.0 C.1 D.-2
【答案】B
【难度】0.85
【知识点】求函数值、由奇偶性求参数
【分析】由奇函数的性质可求出的值,即可求出.
【详解】因为是定义在上的奇函数,
所以,解得:,
所以,则,
则.
故选:B.
6.(21-22高一下·湖北·期中)函数的图象大致为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【难度】0.85
【知识点】函数图像的识别、函数奇偶性的应用
【分析】根据函数的奇偶性和正负性进行判断即可.
【详解】设,
易知定义域为R,关于原点对称,因为,
所以该函数是奇函数,其图象关于原点对称,因此排除选项B、C.
当时,,
当时,,因此排除选项D,
故选:A
7.(23-24高一上·黑龙江双鸭山·阶段练习)已知定义在上的函数,对,满足,,且对都有,则关于a的不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【难度】0.65
【知识点】根据函数的单调性解不等式
【分析】确定函数单调递减,计算,题目变换为,即,解得答案.
【详解】取,则,即,
故在上单调递减,
,
解得,
从而,即,则,
解得
所以原不等式的解集是.
故选:D.
二、多选题
8.(23-24高一上·宁夏石嘴山·期中)下列说法不正确的是( )
A.函数在定义域内是减函数
B.若是奇函数,则一定有
C.若为奇函数,则为偶函数
D.若的定义域为,则的定义域为
【答案】AB
【难度】0.85
【知识点】抽象函数的定义域、定义法判断或证明函数的单调性、函数奇偶性的定义与判断
【分析】求出单调区间判断A;由奇函数定义判断BC;求出函数的定义域判断D.
【详解】对于A,函数在上都单调递减,在定义域上不单调,A错误;
对于B,当奇函数的定义域内没有0时,无意义,B错误;
对于C,由为奇函数,得,则,即为偶函数,C正确;
对于D,由,得,即的定义域为,D正确.
故选:AB
9.(23-24高一上·重庆沙坪坝·期中)下列各组函数是同一个函数的是( )
A.与
B.与
C.与
D.与
【答案】AC
【难度】0.85
【知识点】具体函数的定义域、判断两个函数是否相等
【分析】根据函数的“三要素”判断是否为同一个函数.
【详解】对A:只是用不同的字母表示变量,所以是同一个函数,故A正确;
对B:因为函数的定义域为,函数的定义域为,所以与不是同一个函数,故B错误;
对C:函数与的定义域都是,对应关系一样,故它们是同一个函数,故C正确;
对D:函数的定义域是:,函数的定义域是:,定义域不一致,所以它们不是同一个函数,故D错误.
故选:AC
10.(23-24高一上·江苏南通·期中)已知定义域为R的奇函数满足,且当时,,若,则下列关系正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】ABD
【难度】0.85
【知识点】函数奇偶性的应用、函数对称性的应用、由函数的周期性求函数值、由幂函数的单调性比较大小
【分析】由题意由是定义在R上的奇函数得函数的周期为4,即可得出结果.
【详解】因为 为奇函数且满足 ,
故,故可知 的周期为4 ,
所以 , ,
因为当 时, ,所以 ,即,
故选:ABD
三、填空题
11.(20-21高一上·天津南开·阶段练习)函数的定义域为 .
【答案】
【难度】0.85
【知识点】具体函数的定义域
【分析】根据式子有意义得到不等式组,解得即可;
【详解】解:因为,所以解得且
即函数的定义域为
故答案为:
【点睛】本题考查具体函数的定义域的计算,属于基础题.
12.(23-24高一上·重庆沙坪坝·期中)函数在的值域是 .
【答案】
【难度】0.65
【知识点】复杂(根式型、分式型等)函数的值域、利用函数单调性求最值或值域
【分析】先分离变形,然后结合函数的单调性即可求解.
【详解】因为在上单调递增,故,且,
所以函数的值域为;
故答案为:
13.(23-24高一上·福建莆田·期末)已知偶函数在区间上是增函数,则满足的取值范围是 .
【答案】
【难度】0.85
【知识点】根据函数的单调性解不等式、由函数奇偶性解不等式
【分析】根据函数的奇偶性与单调性将函数不等式等价转化为,解得即可.
【详解】因为偶函数在区间上是增函数,
所以在区间上单调递减,
不等式等价于,等价于,
即,解得,即满足的取值范围是.
故答案为:
四、解答题
14.(23-24高一上·重庆沙坪坝·期中)已知函数
(1)求函数的解析式;
(2)求关于的不等式解集.(其中)
【答案】(1)
(2)答案见解析.
【难度】0.65
【知识点】已知函数类型求解析式、解含有参数的一元二次不等式
【分析】(1)令,则,即可得;
(2)将不等式转化为,比较和的大小解不等式即可.
【详解】(1)由题意,函数,
令,
则,
所以.
(2)由(1)知,
即不等式转化为,
则,
当时,不等式的解集为或;
当时,不等式的解集为或;
当时,不等式的解集为;
综上所述,当时,不等式的解集为或;
当时,不等式的解集为或;
当时,不等式的解集为.
15.(23-24高一上·重庆沙坪坝·期中)已知函数是定义在上的奇函数,且当时,,函数在轴左侧的图象如图所示,并根据图象;
(1)画出在轴右侧的图象,并写出函数的单调区间;
(2)写出函数的解析式;
(3)若函数,求函数的最小值.
【答案】(1)答案见解析
(2)
(3).
【难度】0.65
【知识点】由奇偶性求函数解析式、画出具体函数图象、求二次函数的值域或最值
【分析】(1)利用关于原点中心对称作出图象,由图象得单调区间;
(2)根据奇函数定义求解析式;
(3)用二次函数性质分类讨论即可求得最小值.
【详解】(1)函数是定义在上的奇函数,即函数的图象关于原点对称,
则函数图象如图所示.
故函数的单调递减区间为,单调递增区间为;
(2)根据题意,
令,则,则,
又因为函数是定义在上的奇函数,
所以,
即,
所以.
(3)当时,,
则,
其对称轴为,
当时,即,则,
当时,即,则,
故.
16.(11-12高三上·安徽蚌埠·期中)已知函数是定义在上的函数.
(1)用定义法证明函数在上是增函数;
(2)解不等式.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【难度】0.65
【知识点】定义法判断或证明函数的单调性、根据函数的单调性解不等式、由函数奇偶性解不等式
【分析】(1)对于任意的,且,利用作差法判断的大小关系即可得证;
(2)先判断函数的奇偶性,再根据函数的奇偶性结合函数的单调性即可得解.
【详解】(1)对于任意的,且,
则:,
∵,∴,,∴,
∴,即,
∴函数在上是增函数;
(2)因为,
所以是奇函数,
则,即,
所以,解得,
则不等式的解集为.
17.(19-20高一上·江西南昌·期中)已知是定义在区间上的奇函数,且,若,时,有.
(1)判断函数在上是增函数,还是减函数,并证明你的结论;
(2)若对所有,恒成立,求实数的取值范围.
【答案】(1)是增函数,证明见解析;(2).
【难度】0.65
【知识点】函数基本性质的综合应用、定义法判断或证明函数的单调性
【分析】(1)根据函数单调性的定义即可证明f(x)在[﹣1,1]上是的增函数;
(2)利用函数奇偶性和单调性之间的关系将不等式≤m2﹣5mt-5进行转化,结合二次函数性质即可求实数m的取值范围.
【详解】(1)函数在[-1,1]上是增函数.
设
∵是定义在[-1,1]上的奇函数,∴.
又,∴,
由题设有,即,
所以函数在[-1,1]上是增函数.
(2)由(1)知,∴对任意恒成立,
只需对]恒成立,即对恒成立,
设,则,
解得或,
∴的取值范围是.
【点睛】本题主要考查函数奇偶性和单调性的应用,将不等式转化为函数问题是解决本题的关键.综合性较强,运算量较大.
18.(23-24高三下·内蒙古通辽·阶段练习)定义域为的函数的图象关于点对称,函数的图象关于直线对称.若,则( )
A.0 B.50 C.2499 D.2509
【答案】C
【难度】0.65
【知识点】函数对称性的应用、由函数的周期性求函数值
【分析】根据函数的对称性可得,即可利用周期性求解.
【详解】因为的图象关于点对称,所以,
则,即,
则的图象关于点对称.又的图象关于直线对称,
所以,
故,
故,
所以是以4为周期的函数.
因为,,,,
所以.
故选:C
19.(23-24高一下·广东深圳·阶段练习)已知函数的图象关于y轴对称,且对于,当,时,恒成立,若对任意的恒成立,则实数a的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【难度】0.65
【知识点】根据函数的单调性解不等式、一元二次不等式在实数集上恒成立问题、函数奇偶性的应用
【分析】根据函数的性质,把函数不等式转化为代数不等式求解.
【详解】由题意,函数为偶函数,且在上单调递减,所以在单调递增,
又恒成立,所以恒成立.
由恒成立.
由即恒成立,得;
由即恒成立,得.
综上可得,即.
故选:B
20.(24-25高一上·全国·随堂练习)已知函数为奇函数,则等于( )
A. B.1 C.0 D.2
【答案】C
【难度】0.65
【知识点】分段函数的性质及应用、由奇偶性求参数
【分析】根据给定条件,利用奇函数的定义求出值即可.
【详解】依题意,当时,,则,
而当时,,因此,则,,
当时,,则,
又,于是,,
所以,所以.
故选:C
21.(23-24高一下·湖北咸宁·期末)定义在R上的函数满足为偶函数,且在上单调递增,若,不等式恒成立,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【难度】0.65
【知识点】函数奇偶性的应用、根据函数的单调性解不等式、函数不等式恒成立问题
【分析】求出的单调性及对称性,然后根据单调性、对称性将转化为的关系,得到,再根据恒成立思想采用分离参数的方法求解出.
【详解】定义在R上的函数满足为偶函数,所以关于对称,
在上单调递增,则在上单调递减,
所以越靠近对称轴函数值越小,
由得,
由于,所以,故,
可得,即时恒成立,
可得,
由于在时单调递增,,此时,
在时单调递减,,此时,
则实数的取值范围为.
故选:A
22.(23-24高二下·山东威海·期末)(多选题)已知定义在R上的函数满足,当时,,,则( )
A. B.为奇函数
C.在R上单调递减 D.当时,
【答案】ABD
【难度】0.65
【知识点】求函数值、定义法判断或证明函数的单调性、函数奇偶性的定义与判断、比较函数值的大小关系
【分析】A选项,赋值法得到,,;B选项,先赋值得到,令得,故B正确;C选项,令,且,当时,,故,从而在R上单调递增;D选项,先变形得到,又,故,由函数单调性得到D正确.
【详解】A选项,中,令得,,
又,故,
令中,令得,
令得,即,A正确;
B选项,中,令得,解得,
中,令得,
故为奇函数,B正确;
C选项,中,令,且,
故,即,
当时,,故,
即,故在R上单调递增,C错误;
D选项,,,
又,故,
又在R上单调递增,所以,D正确.
故选:ABD
23.(22-23高一上·山西晋中·期中)(多选题)是定义在R上的偶函数,当时,,则下列说法中错误的是( )
A.的单调递增区间为 B.
C.的最大值为4 D.的解集为
【答案】ABD
【难度】0.65
【知识点】利用函数单调性求最值或值域、函数奇偶性的应用
【分析】A.由两个单调区间不能合并判断;B.由是定义在R上的偶函数和二次函数的性质判断;C.由时,结合是偶函数判断;D.利用函数图象判断.
【详解】A.两个单调区间中间要用和分开,故A错误;
B. 因为是定义在R上的偶函数,所以,
又在上单调递减,则,故B错误;
C.当时,,最大值为4,
又因为是偶函数,所以的最大值为4,故C正确;
D. 如图所示:的解集为,故D错误.
故选:ABD.
24.(2025高三·全国·专题练习)若不等式在时不等式恒成立,则实数的取值范围为 ;若不等式在上恒成立,则实数的取值范围为 .
【答案】
【难度】0.65
【知识点】一元二次不等式在某区间上的恒成立问题、对勾函数求最值、函数不等式恒成立问题
【分析】首先分离参数可得,然后结合对勾函数的性质求得,从而可确定的取值范围.
【详解】①因为不等式,所以在区间上恒成立,
因为,当时取等号,
故.
②不等式对一切恒成立,,
由对勾函数的性质可知函数 在区间上单调递增,
且当时,,所以,
故实数的取值范围是.
故答案为:①;②.
25.(24-25高三上·福建龙岩·开学考试)已知函数在其定义域内为偶函数,且,则= .
【答案】
【难度】0.65
【知识点】函数对称性的应用、由奇偶性求参数
【分析】由偶函数的性质和可得,,可求出,计算,求解即可.
【详解】因为的定义域为R,且为偶函数,
所以,即,即.
所以.
又因为,即,所以.
因为,
所=
故答案为:.
26.(24-25高三上·湖南长沙·阶段练习)已知定义在上的函数对任意实数,恒有,且当时,.
(1)求证为奇函数;
(2)试判断在上的单调性并证明;
(3)解关于的不等式.
【答案】(1)证明见解析
(2)单调递增,证明见解析
(3)答案见解析
【难度】0.65
【知识点】根据函数的单调性解不等式
【分析】(1)令结合奇函数的定义证明;
(2)利用单调性的定义证明;
(3)利用函数的单调性解抽象不等式.
【详解】(1)证明:取,得;再取,得 ,
即,∴为上的奇函数;
(2)为上的增函数.证明如下:
证明:任意取,且,
则,
∴,
∵,∴,
由已知时,得,∴,即,
∴为上的增函数.
(3),∵为上的增函数,
∴,即.
当时,解集为空集;
当时,;
当时,,
综上所述:当时,解集为空集;
当时,解集为:;
当时,,
27.(24-25高三上·北京·开学考试)已知函数的图象过点,且函数图象又关于原点对称.
(1)求函数的解析式;
(2)若关于的不等式在上恒成立,求实数的取值范围.
【答案】(1);
(2).
【难度】0.65
【知识点】由奇偶性求函数解析式、函数不等式恒成立问题
【分析】(1)根据图象关于原点对称得图象过点和,再用待定系数即可求解;
(2)将化为,再用分离参数法求解即可.
【详解】(1)依题意,函数的图象过点和.
所以,故,
(2)不等式可化为.
即对一切的恒成立.
因为,
由对勾函数的性质可得函数在上单调递增,
所以,.
所以实数的取值范围为.
28.(23-24高一上·天津·期末)已知函数是R上的偶函数,对于都有成立,且,当,且时,都有.则给出下列命题:
①;②函数图象的一条对称轴为;
③函数在上为严格减函数;④方程在上有4个根;
其中正确的命题个数为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】D
【难度】0.15
【知识点】函数对称性的应用、函数周期性的应用、函数奇偶性的应用、定义法判断或证明函数的单调性
【分析】对于①,令代入已知等式可求出,再结合其为偶函数可得,从而可求出函数的周期为6,利用周期可求得结果;对于②,由为偶函数,结合周期为6分析判断;对于③,由当,且时,都有,可得在上为严格增函数,再结合其为偶函数及周期为6分析判断;对于④,由,的周期为6,及函数的单调性分析判断.
【详解】①:对于任意,都有成立,
令,则,解得,
又因为是R上的偶函数,所以,
所以,所以函数的周期为6,
所以,
又由,故;故①正确;
②:由(1)知的周期为6,
又因为是R上的偶函数,所以,
而的周期为6,所以,,
所以:,
所以直线是函数的图象的一条对称轴.故②正确;
③:当,且时,都有.
所以函数在上为严格增函数,
因为是R上的偶函数,所以函数在上为严格减函数,
而的周期为6,所以函数在上为严格减函数.故③正确;
④:,的周期为6,所以,
又在先严格递减后严格递增,所以在上除端点外不存在其他零点,
所以在和上各有一个零点,
所以函数在上有四个零点.故④正确;
故选:D.
【点睛】关键点点睛:此题考查抽象函数的奇偶性,对称性,单调性和周期性,解题的关键是利用赋值法求出,从而可得,得到周期为6,然后结合周期性和奇偶性分析判断,考查分析问题的能力,属于较难题.
29.(20-21高一上·江苏南通·期中)已知函数是定义在R上奇函数,当时,.若对任意的恒成立,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【难度】0.15
【知识点】根据函数的单调性解不等式、基本不等式求和的最小值、函数奇偶性的应用
【分析】先判断函数在R上的单调性,再将函数值的大小转化为自变量的大小,分参转化为恒成立问题,进而得到答案.
【详解】因为在单调递增(增+增),且函数是R上的奇函数,容易判断函数在R上是增函数.
对任意的,
问题
,
记,则问题
因为,当且仅当时取“=”,
所以.
故选:D.
【点睛】本题较为综合,到这一步都是比较正常的思路,接下来注意齐次式的处理方式,,目的是为了消元(看成一个量),下一步的换元一定要注意要把分母整体换元,这样后面的运算会简单,最后结合基本不等式或者导数解决即可.
30.(2024·广东佛山·模拟预测)(多选题)函数是定义域为的奇函数,且它的最小正周期是,已知,.下列四个判断中,正确的有( )
A.当时,的值只有0或
B.当时,函数既有对称轴又有对称中心
C.对于给定的正整数,存在,使得成立
D.当时,对于给定的正整数,不存在且,使得成立
【答案】BC
【难度】0.15
【知识点】函数对称性的应用、函数周期性的应用、函数奇偶性的应用、利用函数单调性求最值或值域
【分析】A选项,,当时,,,求出的值域为,进而得到,A错误;B选项,由于为平移得到,故的最小正周期也为,故只需研究即可,当时,,,推出关于轴对称,结合为奇函数,得到关于对称,同理可得也满足要求,B正确;C选项,推出的图象关于点对称,的图象关于直线对称,故,分为偶数和为奇数两种情况,得到C正确;D选项,先得到函数的图象关于轴对称,在C选项基础上,得到时,,此时,D错误.
【详解】选项A,当时,,,
当时,,
当时,,
故时,的值域为,
又为奇函数,故当时,的值域为,
故,
为平移得到,故的最小正周期也为,
故函数的最小正周期为,
故函数值域为,故A错误;
B选项,由于为平移得到,故的最小正周期也为,故只需研究即可,
当时,,,
当时,,此时,
当时,,此时,
故,由于为连续函数,
故,故的图象在上关于直线对称,
又为奇函数,最小正周期为,结合图象可知,在图象在R上关于直线对称,
所以,
令,则,
将用替换,有,故,
所以关于轴对称,
又为奇函数,故,
所以,又,
故,
故,
故关于对称,所以既有对称轴,又有对称中心,
当时,同理可得既有对称轴,又有对称中心,B正确;
C选项,取,则,
由于为奇函数,故,
又的最小正周期为,故,
即,即,
故的图象关于点对称,
由B选项知,的图象关于直线对称,故的图象关于直线对称,
所以,,
所以,
当为偶数时,,所以,
当为奇数时,,所以,C正确;
D选项,由于,所以成立,
,故,
即,
故在上,
又的图象关于直线对称,且最小正周期为,
故函数的图象关于轴对称,
所以,而成立,
所以,故存在成立,D错误.
故选:BC
【点睛】结论点睛:函数的对称性:
若,则函数关于中心对称,
若,则函数关于对称,
31.(23-24高一上·江苏·期中)(多选题)已知函数,是定义在上的函数,其中是奇函数,是偶函数,且,若对于任意,都有,则实数可能的值为( )
A. B.0 C. D.1
【答案】ABC
【难度】0.15
【知识点】由奇偶性求函数解析式、根据函数的单调性求参数值
【分析】由奇偶性联立方程得出,进而由得出,构造函数,讨论可能值即可.
【详解】由题意得:为奇函数,;为偶函数,;
将代入到得:,
与原式联立可得:,
又因为,等价于
整理得,令,则在为单调递减,
当时,,所以函数为减函数加减函数,则在为单调递减,则A正确;
当时,,则在为单调递减,则B正确;
当时,为对勾函数,根据对勾函数的性质可知,,即,所以在为单调递减,C正确.
当时,为对勾函数,根据对勾函数的性质可知,,即,在为单调递增,D错误.
故选:ABC
【点睛】方法点睛:利用单调性解决函数中的参数问题,关键在于运用奇偶性解出对应的函数解析式,在把不等式转换为函数单调性对应的式子进行单调性分析.
32.(23-24高一上·黑龙江绥化·期中)已知连续函数满足:①,则有,②当时,,③,则不等式的解集为 .
【答案】
【难度】0.15
【知识点】由函数奇偶性解不等式、根据函数的单调性解不等式、函数奇偶性的定义与判断
【分析】利用赋值法、构造函数法证得是奇函数,根据函数单调性的定义证得在上单调递减,由此化简不等式并求得其解集.
【详解】依题意,,有,
令,得,
令,得,
令,得,
构造函数,则为奇函数,则,
任取,则
,
由于,所以,所以,
所以,所以在上单调递减,则在上单调递减.
由得,
,
,
由得
,
则,
所以,
解得,所以不等式的解集为.
故答案为:
【点睛】利用函数单调性的定义证明函数的单调性,首先要在函数定义域的给定区间内,任取两个数,且,然后通过计算的符号,如果,则在给定区间内单调递增;如果,则在给定区间内单调递减.
33.(2023·安徽黄山·二模)黎曼函数是一个特殊的函数,由德因数学家波恩哈德·黎曼发现并提出,在高等数学中有着广泛的应用.黎曼函数定义在上,其解析式如下:,定义在实数集上的函数满足,且函数的图象关于直线对称,,当时,,则 .
【答案】/
【难度】0.15
【知识点】函数奇偶性的应用、函数周期性的应用、函数对称性的应用
【分析】由推出为偶函数与周期的函数,据此求的值即可.
【详解】因为函数的图象关于直线对称,所以,
由得,所以,
所以为偶函数,
由得,代入得,
所以,所以,
所以,所以是以4为周期的函数,
由得,所以,即,
由得,所以,即,所以,所以,
,
故答案为:
【点睛】关键点点睛:本题难点在于对条件的灵活应用,一是对进行赋值,赋值一定要合适,根据需要进行合理的赋值才能达到想要的结果;二是对与关系的转化,要找的性质进行赋值后消去得到只有的关系式从而得到的性质.
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