内容正文:
专题13 函数的奇偶性(七大题型+优选题,60题)
函数奇偶性的定义与判断
1.(23-24高一上·江苏·期中)函数的图象大致是( )
A. B.
C. D.
2.(23-24高一上·江苏宿迁·期中)函数的图象大致为( )
A. B. C. D.
3.(23-24高一上·江苏镇江·期中)(多选)下列四个函数中,在定义域上是偶函数且在上单调递增的是( )
A. B.
C. D.
4.(23-24高一上·江苏宿迁·期中)(多选)下列说法中正确的有( )
A.若定义在上的函数满足,则函数不是偶函数
B.若定义在上的函数满足,则函数不是奇函数
C.若定义在上的函数满足,则函数不是单调减函数
D.若定义在上的函数满足,则函数是单调减函数
5.(23-24高一上·江苏南京·期中)已知函数,是奇函数.
(1)求实数m的值;
(2)判断函数在和上的单调性并证明;
(3)若对于任意,恒成立,求实数n的取值范围.
6.(23-24高一上·江苏南京·期中)已知函数.
(1)求的解析式,并证明是奇函数.
(2)若不等式成立,求实数的取值范围.
7.(23-24高一上·江苏·期中)已知函数.
(1)判断的奇偶性,并求的值域;
(2)设函数,求的最大值,并求的最小值.
8.(23-24高一上·江苏常州·期中)已知函数
(1)判断并证明函数的奇偶性;
(2)若函数在上的最小值为7,求实数的值.
由奇偶性求函数解析式
9.(23-24高一上·江苏常州·期中)已知函数是定义在上的奇函数,当时,.若对任意的,成立,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
10.(23-24高一上·江苏·期中)(多选)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
11.(23-24高一上·江苏南京·期中)定义在R上的函数是偶函数,是奇函数,且.
(1)求函数与的解析式;
(2)求函数在区间上的最小值.
12.(23-24高一上·江苏无锡·期中)设函数是定义在上的奇函数,当时,.
(1)求函数的解析式;
(2)判断并证明在上的单调性;
13.(23-24高一上·江苏宿迁·期中)已知函数.
(1)求函数的解析式;
(2)若函数是定义域为的奇函数,且当时,,求的解析式,并写出的值域.
14.(23-24高一上·江苏泰州·期中)已知函数是定义在上的偶函数,且当时,,
(1)现已画出函数在轴左侧的图象,请将函数的图象补充完整,并写出函数的解析式和单调减区间;
(2)若函数,求函数的最大值.
15.(23-24高一上·江苏宿迁·期中)定义在上的函数是奇函数,当时,.
(1)利用函数单调性的定义,证明:在上是单调增函数
(2)求函数的解析式.
16.(23-24高一上·江苏南京·期中)已知函数是定义在上的奇函数,当时,.
(1)求函数在上的解析式;
(2)判断函数在区间上的单调性,并用定义给出证明.
函数奇偶性的应用
17.(23-24高一上·江苏徐州·期中)已知函数是偶函数,对于,当时,都有恒成立,设,,,则,,的大小关系为( )
A. B.
C. D.
18.(23-24高一上·江苏宿迁·期中)已知函数,且,那么的值为( )
A.1 B.5 C. D.3
19.(23-24高一上·江苏徐州·期中)设为奇函数,且当时,,则当时,( )
A. B.
C. D.
20.(23-24高一上·江苏连云港·期中)是定义在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.
21.(23-24高一上·江苏南京·期中)已知函数是定义在上的偶函数,且在上单调递减,则( )
A. B. C. D.在上单调递减
22.(23-24高一上·江苏泰州·期中)函数,且,则( )
A. B. C.0 D.2
23.(23-24高一上·江苏南京·期中)(多选)关于函数的下列四个说法中,正确的是( )
A.若对一切实数成立,则是增函数
B.若对一切实数成立,则
C.若对一切实数成立,则的图象关于轴对称
D.若对一切实数成立,其中且,则是奇函数或偶函数
24.(23-24高一上·江苏泰州·期中)已知函数是定义在上的奇函数,当时,,则 .
抽象函数的奇偶性
25.(23-24高一上·江苏南京·期中)已知函数的定义域为R,且对任意实数x,y,都有,,则( )
A. B. C.为奇函数 D.为偶函数
26.(23-24高一上·江苏扬州·期中)(多选)定义在上的函数满足,则下列说法正确的是( )
A.
B.为奇函数
C.
D.在区间上有最大值
27.(22-23高一上·江苏盐城·期中)(多选)定义在上的函数满足,当时,,则函数满足( )
A. B.是奇函数
C.在上有最大值 D.的解集为
28.(23-24高一上·江苏盐城·期中)(多选)定义在R上的函数满足,当时,,则下列说法正确的是( )
A.
B.为奇函数
C.在区间上有最大值
D.的解集为
由奇偶性求参数
29.(23-24高一上·江苏南京·期中)已知函数是偶函数,则实数k的值为( )
A. B. C. D.
30.(23-24高一上·江苏盐城·期中)已知函数为上的奇函数,,则 .
31.(23-24高一上·江苏南京·期中)已知函数是奇函数,不等式组的解集为,且,满足,,则 , .
32.(23-24高一上·江苏扬州·期中)已知函数是奇函数.
(1)求函数的定义域并求的值;
(2)求证:函数在上单调递增.
33.(23-24高一上·江苏·期中)已知函数为偶函数,函数的定义域为.
(1)判断并用定义证明在区间上的单调性;
(2)解不等式;
(3)若存在实数,使得在区间上的值域为,求实数的取值范围.
34.(23-24高一上·江苏扬州·期中)已知函数是定义在上的奇函数,且.
(1)求实数和的值;
(2)判断函数在上的单调性,并证明你的结论.
由函数奇偶性解不等式
35.(23-24高一上·江苏盐城·期中)设函数为定义在上的奇函数,且当时,,若,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
36.(23-24高一上·江苏盐城·期中)定义在上的函数若满足:①对任意,都有;②对任意,都有,则称函数是以为中心的“中心捺函数”.已知函数是以为中心的“中心捺函数”,若,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
37.(23-24高一上·江苏宿迁·期中)已知函数是上的奇函数,且,;定义域为的函数的图象如图所示,则不等式的解集为 .
38.(23-24高一上·江苏镇江·期中)已知函数是定义在上的奇函数,且.
(1)求函数的解析式;
(2)判断函数在上的单调性,并用定义证明;
(3)解关于的不等式.
39.(23-24高一上·江苏南京·期中)已知函数,
(1)求的值;
(2)用定义证明函数在上单调递增;
(3)若,求实数的取值范围.
40.(23-24高一上·江苏常州·期中)已知是定义在上的奇函数,且.
(1)求的值;
(2)证明:在上为增函数;
(3)解不等式.
奇偶函数对称性的应用
41.(22-23高一上·江苏常州·期中)已知函数的定义域为,且为奇函数,当时,,则方程的所有根之和等于( )
A. B. C.0 D.2
42.(23-24高一上·江苏常州·期中)(多选)已知函数,则下列结论正确的是( )
A.在上单调递增
B.值域为
C.当时,恒有成立
D.若,且,则
43.(23-24高一上·江苏淮安·期中)(多选)我们知道,函数的图象关于坐标原点成中心对称的充要条件是函数为奇函数,由此可以推广得到:函数的图象关于点成中心对称的充要条件是函数为奇函数.则下列函数图象成中心对称的是( )
A. B.
C. D.
44.(23-24高一上·江苏扬州·期中)已知定义在R上的偶函数满足:当时,
(1)在平面直角坐标系中画出函数在R上的图象,并根据图像写出单调递减区间;
(2)求出时的解析式;
(3)由图象写出不等式的解集.
45.(22-23高一上·江苏淮安·期中)已知函数是定义在R上的奇函数,且
(1)确定函数的解析式;
(2)用定义证明在上单调递减;
(3)求函数在的值域.
一、单选题
46.(22-23高一上·江苏淮安·期中)函数是定义在上的偶函数,且在上是增函数,若对任意,均有,则实数t的最大值是( )
A. B. C. D.3
二、多选题
47.(23-24高一上·江苏淮安·期中)已知,则下列结论正确的是( )
A.
B.的最大值为2
C.的增区间为
D.
48.(23-24高一上·江苏南京·期中)函数,以下四个结论正确的是
A.的值域是;
B.对任意,都有;
C.若规定,,则对任意的,
D.对任意的,若函数恒成立,则当时,或.
49.(23-24高一上·江苏徐州·期中)已知的定义域为且为奇函数,为偶函数,且对任意的,,且,都有,则下列结论正确的是( )
A.是偶函数 B.
C.的图象关于对称 D.
50.(23-24高一上·江苏南通·期中)定义(其中表示不小于的最小整数)为“向上取整函数”.例如,.以下描述正确的是( )
A.若,则
B.若,则
C.是上的奇函数
D.若,则
51.(23-24高一上·江苏南京·期中)当时,用表示不超过的最大整数,如:.已知函数,则( )
A. B.函数的值域为
C.存在无数多个,有 D.存在无限实数集,对于,当时,有
52.(23-24高一上·江苏·期中)已知函数,则( )
A.是上的奇函数
B.当时,的解集为
C.当时,在上单调递减
D.当时,值域为
三、填空题
53.(23-24高一上·江苏南京·期中)若定义在上的函数,则称为狄迪克雷函数.对于狄迪克雷函数,下列结论中正确的是 (填序号即可).
①函数为偶函数;
②对于任意,都有;
③对于任意两数,都有;
④对于任意,都有.
四、解答题
54.(23-24高一上·江苏苏州·期中)已知函数满足(且).
(1)判断函数的奇偶性及单调性;
(2)若的定义域为时,恒成立,求实数m的取值范围;
(3)当时,恒成立,求a的取值范围.
55.(22-23高一上·江苏常州·期中)已知二次函数的图象过点,且.
(1)求的解析式;
(2)已知.,求函数在上的最小值(直接写出答案);
(3)若,若函数在上是单调函数,求的取值范围.
56.(23-24高一上·江苏扬州·期中)已知函数.
(1)当时,求函数的单调递增区间(不必写明证明过程);
(2)判断函数的奇偶性,并说明理由;
(3)当时,对任意的,恒有成立,求的最大值.
57.(23-24高一上·江苏苏州·期中)已知函数
(1)若,写出函数在上的单调区间,并求在内的最小值;
(2)设关于对的不等式的解集为 A,且,求实数的取值范围.
58.(23-24高一上·江苏·期中)已知函数为定义在上的奇函数,且.
(1)求函数的解析式;
(2)若,使得不等式成立,求实数的取值范围;
(3)若,,使得不等式成立,求实数的最小值.
59.(23-24高一上·江苏镇江·期中)已知函数是定义在上的奇函数,当时,.
(1)求的解析式;
(2)当时,求的最小值.
60.(23-24高一上·江苏南京·期中)设为实数,函数.
(1)当时,判断函数的奇偶性并说明理由;
(2)若在区间上为增函数,求的取值范围;
(3)求在上的最大值.
2
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专题13 函数的奇偶性(七大题型+优选题,60题)
函数奇偶性的定义与判断
1.(23-24高一上·江苏·期中)函数的图象大致是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】根据函数的解析式确定图象.
【详解】由题可得,,解得,
所以函数的定义域为,
又因为,
所以函数为奇函数,排除选项A;
当时,,所以,排除选项B;
当时,,所以,排除选项C,D正确;
故选:D.
2.(23-24高一上·江苏宿迁·期中)函数的图象大致为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】利用函数的奇偶性以及函数值的正负排除可得答案.
【详解】当时,函数,排除BC;
又,即函数为奇函数,排除D.
故选:A.
3.(23-24高一上·江苏镇江·期中)(多选)下列四个函数中,在定义域上是偶函数且在上单调递增的是( )
A. B.
C. D.
【答案】AD
【分析】由偶函数的定义和在上单调递增判断即可.
【详解】对于A,的定义域为,且,为偶函数,对称轴,开口向上,且在上单调递增,故A正确;
对于B,,不是偶函数,故B错误;
对于C,在时,为反比例函数的一支,在单调递减,故C错误;
对于D,的定义域为,且,为偶函数;且由指数函数的性质可知在单调递增,故D正确;
故选:AD
4.(23-24高一上·江苏宿迁·期中)(多选)下列说法中正确的有( )
A.若定义在上的函数满足,则函数不是偶函数
B.若定义在上的函数满足,则函数不是奇函数
C.若定义在上的函数满足,则函数不是单调减函数
D.若定义在上的函数满足,则函数是单调减函数
【答案】AC
【分析】根据函数奇偶性和单调性的特点逐一判断即可.
【详解】对于A:若定义在上的函数满足,则函数不是偶函数,A正确;
对于B:若定义在上的函数满足,则函数有可能是奇函数,如,B错误;
对于C:若定义在上的函数满足,明显不满足对任意,都有,则函数不是单调减函数,C正确;
对于D:若定义在上的函数满足,由于不一定满足单调性定义中的任意性,故函数可能不是单调函数,D错误.
故选:AC.
5.(23-24高一上·江苏南京·期中)已知函数,是奇函数.
(1)求实数m的值;
(2)判断函数在和上的单调性并证明;
(3)若对于任意,恒成立,求实数n的取值范围.
【答案】(1)
(2)在上单调递增,证明见解析;在上单调递减,证明见解析
(3)
【分析】(1)利用定义域上奇函数满足,并用定义验证即可.
(2)利用定义法分别在和上判断函数的单调性即可.
(3)将对于任意,恒成立,转换为恒成立,然后求实数n的取值范围.
【详解】(1),是奇函数,所以,
当时,,
,,是奇函数,所以;
(2)函数在上单调递增,在上单调递减,证明如下:
,且,有
,
①当时,,,即,
又,所以,即,
所以函数在上单调递减.
②当时,,,即,
又,所以,即,
所以函数在上单调递增.
(3)对于任意,恒成立,
只需,即.
由(2)得.
又,时,,所以,
所以,n的取值范围是.
6.(23-24高一上·江苏南京·期中)已知函数.
(1)求的解析式,并证明是奇函数.
(2)若不等式成立,求实数的取值范围.
【答案】(1),证明见解析;
(2)
【分析】(1)应用换元法可得,写出对应分段函数形式,利用奇偶性定义证函数的奇偶性;
(2)根据奇函数性质有,结合其解析式列不等式组,注意分类讨论求参数范围.
【详解】(1)令,则,即,
当,则;
当,则;
当,则;
所以,显然,
由,则,故,
由,则,故,
由,则,故,
由,则,故,
综上,解析式为,且为奇函数.
(2)由题设,
当,则,可得;
当,则,可得;
综上,,即实数的取值范围.
7.(23-24高一上·江苏·期中)已知函数.
(1)判断的奇偶性,并求的值域;
(2)设函数,求的最大值,并求的最小值.
【答案】(1)为偶函数,
(2),
【分析】(1)根据奇偶函数的定义判断的奇偶性,然后对平方,借助的值域求的值域.
(2)由(1)知,得,令,转化为求函数在上的最大值,分,和三种情况讨论,即可求出,然后求出的最小值.
【详解】(1)由且,得.
则函数的定义域为,
,所以为偶函数.
,且,
得,
则函数的值域为.
(2)令,所以
可转化为函数 ,
易得函数的图象是开口向下的抛物线,且其对称轴为直线.
①若,即,则;
②若,即,则;
③若,即,则.
综上可得,
当时,;
当时,,当且仅当,即,所以等号取不到;
当时,;
所以时,取到最小值,且最小值为.
8.(23-24高一上·江苏常州·期中)已知函数
(1)判断并证明函数的奇偶性;
(2)若函数在上的最小值为7,求实数的值.
【答案】(1)答案见解析
(2)或.
【分析】(1)分和两种情况,利用函数奇偶性的定义分析判断即可;
(2)分,,和四种情况结合二次函数的单调性,从而可求出函数的最小值,然后列方程求解即可.
【详解】(1)若,则,定义域关于原点对称,
,故是奇函数;
若,则不是奇函数,
又,故不是偶函数,
所以既不是奇函数也不是偶函数.
综上,当时,函数是奇函数;当时既不是奇函数也不是偶函数.
(2)①当时,,
对称轴为,
所以函数在上单调递增.
所以,即,
解得(舍)或;
②当时,,
对称轴为,
所以函数在上单调递增,
所以,
即(舍去);
③当时,,
对称轴为,
所以函数在上单调递增,在上单调递减,
因为,
当时,,所以,即,
得,均舍;
当时,,则,即,
得(舍去),;
④当时,,
因为,则此时,函数在上单调递减,在上单调递增,
,得,均舍.
综上,或.
【点睛】关键点点睛:此题考查函数的奇偶性的判断,考查由函数的最值求参数,第(2)问解题的关键是分情况讨论去掉绝对值,转化为二次函数的闭区间的最值问题,考查分类讨论思想和计算能力,属于较难题.
由奇偶性求函数解析式
9.(23-24高一上·江苏常州·期中)已知函数是定义在上的奇函数,当时,.若对任意的,成立,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】由,结合是定义在上的奇函数,得到,作出函数图象,根据函数图象平移变换求解.
【详解】解:由题设知:,又是定义在上的奇函数,即,
∴当时,,即,而;
当时,,即,而;
∴综上,有,可得如下函数图象,
的图象可以看作的图象向左或向右平移个单位长度而得到的,
若对任意的,成立,
当时, 则的图象至少向左平移6个单位长度;
当时, 则的图象至多向右平移2个单位长度;
所以或.
故选:D.
10.(23-24高一上·江苏·期中)(多选)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
【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.
11.(23-24高一上·江苏南京·期中)定义在R上的函数是偶函数,是奇函数,且.
(1)求函数与的解析式;
(2)求函数在区间上的最小值.
【答案】(1),
(2)答案见解析
【分析】(1)由已知得,再结合是偶函数,是奇函数,可得,再与原等式联立可求出与的解析式;
(2)由(1)得,然后分和两种情况讨论求解即可.
【详解】(1)根据题意,由,①
得,
又由是偶函数,是奇函数,
则有,②
联立①②可得:,.
(2)根据题意,,
当时,在区间上递减,
则其最小值为,
当时,在区间上递减,上递增,
则其最小值为.
综上,当时,在区间上的最小值为,
当时,在区间上的最小值为.
12.(23-24高一上·江苏无锡·期中)设函数是定义在上的奇函数,当时,.
(1)求函数的解析式;
(2)判断并证明在上的单调性;
【答案】(1)
(2)在上单调递减;证明见解析
【分析】(1)根据奇函数的性质求解当时的解析式,从而得解;
(2)利用单调性的定义,结合作差法即可得证.
【详解】(1)因为当时,,
设,则,则,
又是定义在上的奇函数,
所以,
故;
(2)函数在上单调递减,证明如下:
当时,,
任取,且,
则,
因为,且,
所以,,,
故,则,
所以函数在上单调递减.
13.(23-24高一上·江苏宿迁·期中)已知函数.
(1)求函数的解析式;
(2)若函数是定义域为的奇函数,且当时,,求的解析式,并写出的值域.
【答案】(1)
(2),
【分析】(1)由换元法令,求得,代入化简即可得出答案;
(2)根据是定义域为的奇函数,,当时,,可求出时函数,的解析式;再由的单调性即可求出的值域.
【详解】(1)令,则,
所以,
所以的解析式为;
(2)因为函数是定义域为的奇函数,当时,,
当时,,所以,
当时,,所以,
综上,,
因为当时,,
因为在上单调递增,所以,
当时,,
因为在上单调递增,所以,
当时,,所以的值域为.
14.(23-24高一上·江苏泰州·期中)已知函数是定义在上的偶函数,且当时,,
(1)现已画出函数在轴左侧的图象,请将函数的图象补充完整,并写出函数的解析式和单调减区间;
(2)若函数,求函数的最大值.
【答案】(1)图象见解析,,单调递减区间为和
(2)
【分析】(1)利用偶函数性质将图象补充完整,根据偶函数性质求解的解析式,通过图象求单调减区间;
(2)分类讨论求解函数的最大值.
【详解】(1)如图所示,根据偶函数的图象关于轴对称,可作出的图象,
当时,则,因为函数为偶函数,所以,
所以函数的解析式为,
可得的单调递减区间为和;
(2)当时,,
可得其对称轴的方程为且开口向上,
①当时,即时,;
②当时,即时,,
综上可得,.
15.(23-24高一上·江苏宿迁·期中)定义在上的函数是奇函数,当时,.
(1)利用函数单调性的定义,证明:在上是单调增函数
(2)求函数的解析式.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【分析】(1)任取,通过判断的符号来证明单调性即可;
(2)利用可得函数解析式.
【详解】(1)任取,
则,
,
,
,即,
在上是单调增函数;
(2)当时,由函数是奇函数得
,,
又,
.
16.(23-24高一上·江苏南京·期中)已知函数是定义在上的奇函数,当时,.
(1)求函数在上的解析式;
(2)判断函数在区间上的单调性,并用定义给出证明.
【答案】(1),
(2)函数在区间上是增函数,证明见解析;
【分析】(1)当时,由即可求得解析式,结合可得最终结果;
(2)利用定义法证明函数单调性即可.
【详解】(1)由时,可知,,
又为奇函数,故,并且,
函数在上的解析式为;
(2)单调递增.
证明:设,且,
则
,
,
,
又
,,
,即,
函数在区间上是增函数,得证.
函数奇偶性的应用
17.(23-24高一上·江苏徐州·期中)已知函数是偶函数,对于,当时,都有恒成立,设,,,则,,的大小关系为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】利用函数的奇偶性和单调性比较函数值的大小.
【详解】对于,当时,都有恒成立,
则在上单调递增,有,
又函数是偶函数,,,,
所以.
故选:A
18.(23-24高一上·江苏宿迁·期中)已知函数,且,那么的值为( )
A.1 B.5 C. D.3
【答案】B
【分析】由可得,即可得出答案.
【详解】因为,则
则,
令,即,因为,
所以.
故选:B.
19.(23-24高一上·江苏徐州·期中)设为奇函数,且当时,,则当时,( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】时函数解析式已知,利用函数为奇函数有,求时的解析式.
【详解】为奇函数,当时,,
则当时,,.
故选:D
20.(23-24高一上·江苏连云港·期中)是定义在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
【分析】从的结构来看,要用递推的方法,先用赋值法求得,,再由依次求解.
【详解】若,,
则有,
取,则有,即,
是定义在上的偶函数,
,
则,解得:,
则,
取,则有,即,
故选:A.
21.(23-24高一上·江苏南京·期中)已知函数是定义在上的偶函数,且在上单调递减,则( )
A. B. C. D.在上单调递减
【答案】B
【分析】根据函数的奇偶性及单调性取特殊函数可判断AD,利用偶函数及单调性判断B,根据定义域判断C.
【详解】函数是定义在上的偶函数,且在上单调递减,
所以函数在上单调递增,
取,满足条件,但,故A错误;
由偶函数及单调性知成立,故B正确;
因为函数定义域为,故无意义,故不成立,故C错误;
取,满足题意,但在上单调递增,故D错误.
故选:B
22.(23-24高一上·江苏泰州·期中)函数,且,则( )
A. B. C.0 D.2
【答案】A
【分析】由题意求出,则,令,结合即可求解.
【详解】因为,所以,
则,
令,得,又,所以.
故选:A
23.(23-24高一上·江苏南京·期中)(多选)关于函数的下列四个说法中,正确的是( )
A.若对一切实数成立,则是增函数
B.若对一切实数成立,则
C.若对一切实数成立,则的图象关于轴对称
D.若对一切实数成立,其中且,则是奇函数或偶函数
【答案】BC
【分析】取特殊函数判断AD,根据所给性质推理判断BC.
【详解】若,其中表示不超过的最大整数,显然,
即对一切实数成立,但不是增函数,故A错;
由可得,
所以,故B正确;
由可得,即,所以函数为偶函数,图象关于y轴对称,故C正确;
若,满足,但函数是非奇非偶函数,故D错误.
故选:BC
24.(23-24高一上·江苏泰州·期中)已知函数是定义在上的奇函数,当时,,则 .
【答案】
【分析】根据奇函数的性质计算可得.
【详解】因为奇函数满足当时,,
所以.
故答案为:
抽象函数的奇偶性
25.(23-24高一上·江苏南京·期中)已知函数的定义域为R,且对任意实数x,y,都有,,则( )
A. B. C.为奇函数 D.为偶函数
【答案】D
【分析】根据抽象函数的关系,利用赋值法结合函数奇偶性的定义进行判断即可.
【详解】令,则,,,选项A错误;
令,,则,即,则,选项B错误;
,不是奇函数,选项C错误;
令,则,即,故,为偶函数,选项D正确;
故选:D.
26.(23-24高一上·江苏扬州·期中)(多选)定义在上的函数满足,则下列说法正确的是( )
A.
B.为奇函数
C.
D.在区间上有最大值
【答案】ABC
【分析】利用赋值法对ABC进行逐项分析判断即可;对于D选项,结合题意及函数的特征,可设,即可判断.
【详解】对于A,依题意,取,可得,解得,故A正确;
对于B,由于函数的定义域为,在中,取,可得,所以,则函数为奇函数,故B正确;
对于C,取,由可得:,则有,故C正确;
对于D,由于函数为定义在上的奇函数,且,若,则在区间上单调递减,所以函数在区间上的最大值为,故D错误.
故选:ABC.
27.(22-23高一上·江苏盐城·期中)(多选)定义在上的函数满足,当时,,则函数满足( )
A. B.是奇函数
C.在上有最大值 D.的解集为
【答案】AB
【分析】由抽象函数满足,令可得,利用奇偶性,单调性的定义可推导函数的奇偶性和单调性,可求函数在区间上的最大值,利用单调性解不等式可得解集.
【详解】因为定义在R上的函数满足,
令,得,即 ,A正确,
令,得,即,函数为奇函数,B正确,
设,则,,
由题,,即,
所以,函数在R上单调递减,所以C错误,
不等式可化为,由在R上单调递减,所以,即,不等式解集为,D错误.
故选:AB.
28.(23-24高一上·江苏盐城·期中)(多选)定义在R上的函数满足,当时,,则下列说法正确的是( )
A.
B.为奇函数
C.在区间上有最大值
D.的解集为
【答案】ABD
【分析】A.由 ,利用赋值法求解判断;B. 由 ,令,由奇偶性的定义判断;C.判断函数的单调性求解;D.利用函数的奇偶性和单调性求解判断.
【详解】解:因为函数满足,
所以,即,则;
令,则,故为奇函数,
设,且,则,
即,所以在R上是减函数,
所以在区间上有最大值,
由,得,
由在R上是减函数,得,即,
解得,所以的解集为,
故选:ABD
由奇偶性求参数
29.(23-24高一上·江苏南京·期中)已知函数是偶函数,则实数k的值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】由于为偶函数,所以,化简可求出实数k的值.
【详解】解:定义域为,
∵是偶函数,
∴,
即,
∴,即,
即,
∵,∴,得.
故选:C
30.(23-24高一上·江苏盐城·期中)已知函数为上的奇函数,,则 .
【答案】-1
【分析】根据函数的奇偶性结合,列式求值,即得答案.
【详解】由题意知函数为上的奇函数,,
故,即,
故答案为:-1
31.(23-24高一上·江苏南京·期中)已知函数是奇函数,不等式组的解集为,且,满足,,则 , .
【答案】 0 /
【分析】根据奇函数定义求出;根据的解集为,且且,满足,求出即可.
【详解】的定义域为,又函数是奇函数,所以定义域关于对称,
从而,即.当时,,.故;
,不等式组等价于,
因为其解集为,是开区间,所以函数在不单调,所以;
又,所以,因此,是的两个正根,即,
所以,解得,
又因为,所以,
即,解得或(舍).
故答案为:0;.
【点睛】关键点睛:本题主要考察型函数的图象问题,根据的解集为开区间确定函数在不单调,从而确定“,是的两个正根”是解题的关键.
32.(23-24高一上·江苏扬州·期中)已知函数是奇函数.
(1)求函数的定义域并求的值;
(2)求证:函数在上单调递增.
【答案】(1)定义域为,
(2)证明见解析
【分析】(1)根据分母不为零求出函数的定义域,由奇函数的定义有求出参数的值;
(2)根据单调性的定义即可证明;
【详解】(1)因为函数是奇函数,
所以恒成立,即,
所以,则,所以的定义域为;
(2)由(1)知,任取,且,
则,
因为,所以,,则,
所以,即,
所以,
所以函数在上单调递增;
33.(23-24高一上·江苏·期中)已知函数为偶函数,函数的定义域为.
(1)判断并用定义证明在区间上的单调性;
(2)解不等式;
(3)若存在实数,使得在区间上的值域为,求实数的取值范围.
【答案】(1)函数在上单调递减,证明见解析
(2)
(3)
【分析】(1)根据函数为偶函数得到,设,计算得到证明;
(2)确定为奇函数得到单调区间,题目转化为,解得答案.
(3)根据单调性计算值域得到,为方程的两个实数根,根据根的范围得到不等式,解得答案,或确定,得到不等关系,解得答案.
【详解】(1)函数在上单调递减,
函数为偶函数,故对称轴为,得,,,
不妨设,
则,
因为,所以,,
即,,,即,
所以函数在上单调递减,
(2),,,
函数为奇函数,故函数在上单调递减.
,即,即,
因为函数在和上单调递减,
所以,或,或,解得,
故不等式的解集为.
(3)函数在上单调递减,所以在上的值域为,
由题意得,,化简得,
所以,为方程的两个实数根,
因为要存在实数,,
所以方程有两个大于1的不相等的实数根,
法1:,或,解得,
所以实数的取值范围为
法2:由条件,,所以,故,解得,
所以实数的取值范围为.
34.(23-24高一上·江苏扬州·期中)已知函数是定义在上的奇函数,且.
(1)求实数和的值;
(2)判断函数在上的单调性,并证明你的结论.
【答案】(1),
(2)在上是增函数,证明见解析
【分析】(1)利用奇函数性质,结合已知列方程组即可求解;
(2)根据步骤取值、作差、变形、定号、下结论逐步进行即可.
【详解】(1)由函数是定义在上的奇函数,
所以得,
又因为,所以,
经检验,当,时,,是奇函数,
所以,.
(2)由(1)可知,设
所以
因为,所以,,
所以,即,
所以函数在上是增函数.
由函数奇偶性解不等式
35.(23-24高一上·江苏盐城·期中)设函数为定义在上的奇函数,且当时,,若,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】根据函数的奇偶性以及当时的解析式,求出的解析式,解不等式,可得x的取值范围,进而结合,再分类讨论,求解相应不等式,即可求得答案.
【详解】由题意知为定义在上的奇函数,则,
当时,,
当时,,
故,
又,得或,
解得或,则;
所以时,,
当时,,解得或,则,
当时,,满足;
当时,,解得,则,
综上,a的取值范围为,
故选:C
【点睛】易错点点睛:本题考查了函数奇偶性以及分段函数的性质问题,涉及到解不等式以及复合函数问题,易错点首先是利用奇偶性求的解析式,其次是求出的x的范围后,要分类讨论a的范围,再求解相应不等式,这里也很容易出错.
36.(23-24高一上·江苏盐城·期中)定义在上的函数若满足:①对任意,都有;②对任意,都有,则称函数是以为中心的“中心捺函数”.已知函数是以为中心的“中心捺函数”,若,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据“中心捺函数”的定义以及函数的单调性、奇偶性,化简不等式,求得,进而求得正确答案.
【详解】对任意,都有,
则在上单调递减.
函数是以为中心的“中心捺函数”,
所以函数在上单调递减,则在上单调递减,
且关于对称,即是奇函数,
所以,即,
所以,
若,则,没有意义,
若,则,没有意义,
所以且,
由两边除以得,
解得,所以,
所以.
故选:C
【点睛】函数的单调性的定义有多种形式,如:任取,通过计算得到,即可判断出函数函数的单调性;也可以形如:或等形式,也可以判断出函数的单调性.
37.(23-24高一上·江苏宿迁·期中)已知函数是上的奇函数,且,;定义域为的函数的图象如图所示,则不等式的解集为 .
【答案】
【分析】根据题意分析所以是上的减函数,且,然后利用函数的性质将等价转化,分类讨论即可求得答案.
【详解】,,所以在单调递减,
又是上的奇函数,所以是上的减函数,且,
或,
即或
解得.
故答案为:
38.(23-24高一上·江苏镇江·期中)已知函数是定义在上的奇函数,且.
(1)求函数的解析式;
(2)判断函数在上的单调性,并用定义证明;
(3)解关于的不等式.
【答案】(1)
(2)单调递减;证明见解析
(3)
【分析】(1)根据函数的奇偶性可得,再将点的坐标代入计算,即可得到结果;
(2)根据题意,由函数单调性的定义证明即可;
(3)根据题意,由函数的奇偶性以及单调性化简,代入计算,即可得到结果.
【详解】(1)由基函数的性质可知,,所以,即,
因为,所以,即.
(2)函数在上单调递减.
证明:任取,
则,
因为,则,,则,
即,所以函数在上单调递减.
(3)由(2)可知,函数在上单调递减,且为奇函数,
则,
所以,解得,
则不等式的解集为.
39.(23-24高一上·江苏南京·期中)已知函数,
(1)求的值;
(2)用定义证明函数在上单调递增;
(3)若,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)证明见解析
(3)
【分析】(1)先求出的值,然后再代入计算即可得出答案;
(2),作差整理得出.根据已知范围,得出,即可得出证明;
(3)先根据定义判断函数的奇偶性,进而转化为.然后根据函数的单调性结合定义域,列出不等式组,求解即可得出答案.
【详解】(1)由已知可得,,
所以,.
(2),
则
.
因为,
所以,,,,
所以,,
所以,,
所以,函数在上单调递增.
(3)由已知,定义域为,关于原点对称.
又,所以为奇函数.
由可得,.
由(2)函数在上单调递增,
可得,解得.
40.(23-24高一上·江苏常州·期中)已知是定义在上的奇函数,且.
(1)求的值;
(2)证明:在上为增函数;
(3)解不等式.
【答案】(1)
(2)证明见解析
(3)
【分析】(1)根据奇函数的性质可得、,求出m、n的值,检验即可;
(2)由(1),利用定义法证明函数的单调性即可求解;
(3)利用函数的奇偶性和单调性解不等式即可求解.
【详解】(1)因为奇函数的定义域为,所.
故有,解得.所以.
由即,解得.
此时,满足,为奇函数,
故.
(2)证明:由(1)知,
任取,
则==,
因为,所以,故,
又因为,所以,而,故,
即,所以函数在上为增函数.
(3)函数是定义在上的奇函数,
由,得,
又在上为增函数,
所以,解得.
奇偶函数对称性的应用
41.(22-23高一上·江苏常州·期中)已知函数的定义域为,且为奇函数,当时,,则方程的所有根之和等于( )
A. B. C.0 D.2
【答案】A
【分析】首先根据题意得到关于对称,即,从而得到,再解方程即可.
【详解】因为为奇函数,所以关于对称,
所以关于对称,即.
当时,,
当时,,,
所以.
因为,
所以或,
解得,,,,
所以.
故选:A
42.(23-24高一上·江苏常州·期中)(多选)已知函数,则下列结论正确的是( )
A.在上单调递增
B.值域为
C.当时,恒有成立
D.若,且,则
【答案】ACD
【分析】先判断的奇偶性,再在上,令研究其单调性和值域,再判断的区间单调性和值域判断AB;利用解析式推出,根据已知得到,再应用基本不等式判断C;特殊值法,将代入判断D.
【详解】对于AB,因为,则由解析式知的定义域为,
又,所以为奇函数,
当时,由对勾函数性质知:在上单调递减,在上单调递增,且值域为,
而在上递增,所以在上单调递减,在上单调递增,且,
由奇函数的对称性知:在上单调递增,在上单调递减,且,
所以值域为,故A正确,B错误;
对于C,当时, 恒成立,
所以恒有成立,故C正确;
对于D,由,
因为,且,
所以,故,当且仅当时等号成立,
而时,,故等号不成立,所以,故D正确;
故选:ACD.
【点睛】关键点睛:对于D 选项,根据解析式推导出,进而得到为关键.
43.(23-24高一上·江苏淮安·期中)(多选)我们知道,函数的图象关于坐标原点成中心对称的充要条件是函数为奇函数,由此可以推广得到:函数的图象关于点成中心对称的充要条件是函数为奇函数.则下列函数图象成中心对称的是( )
A. B.
C. D.
【答案】ACD
【分析】结合新定义,根据函数图象成中心对称的充要条件逐项判断即可.
【详解】对于选项A,设的图象关于点成中心对称图形,
则为奇函数,
所以,所以,
因为上式对定义域内的任意都成立,所以,得,
所以的对称中心为,符合题意;
对于选项B,因为,
所以关于直线对称,结合函数在上单调递减,在上单调递增,不符合题意;
对于选项C,设的图象关于点成中心对称图形,
则为奇函数,
所以,
所以,
因为上式对定义域内的任意都成立,所以,得,
所以的对称中心为,符合题意;
对于选项D,设的图象关于点成中心对称图形,
则为奇函数,
所以,
所以,
化简得,
因为上式对定义域内的任意都成立,所以,得,
所以的对称中心为,符合题意.
故选:ACD.
【点睛】关键点点睛:按照函数成中心对称的充要条件转化为奇函数问题,利用奇函数定义求解即可.
44.(23-24高一上·江苏扬州·期中)已知定义在R上的偶函数满足:当时,
(1)在平面直角坐标系中画出函数在R上的图象,并根据图像写出单调递减区间;
(2)求出时的解析式;
(3)由图象写出不等式的解集.
【答案】(1)答案见解析;
(2),
(3)或.
【分析】(1)作出二次函数在的图象,再将其关于轴对称即可得.
(2)根据偶函数的定义求解;
(3)由图象分类讨论可得.
【详解】(1)先作出二次函数在的图象,再将关于原点对称,两者结合即得函数图象,如图:
(2)时,;
(3)或,
由图象得或,
所以不等式的解集为或.
45.(22-23高一上·江苏淮安·期中)已知函数是定义在R上的奇函数,且
(1)确定函数的解析式;
(2)用定义证明在上单调递减;
(3)求函数在的值域.
【答案】(1);
(2)证明见解析;
(3).
【分析】(1)根据函数的奇偶性得到方程,求出,再根据求出a,即得到解析式;(2)利用定义法证明函数单调性步骤,取值,作差,判号,下结论;(3)根据奇函数的性质可得为在为减函数,利用单调性求值域.
【详解】(1)因为函数是奇函数,
则,即,
整理得,即,
所以,
又因为,解得,
所以.
(2)对,且,
则
∵,则,
∴,即,
故在上单调递减.
(3)∵函数为奇函数且在为减函数,则函数为在为减函数,
∴函数在为减函数,且,
故函数在的值域为.
一、单选题
46.(22-23高一上·江苏淮安·期中)函数是定义在上的偶函数,且在上是增函数,若对任意,均有,则实数t的最大值是( )
A. B. C. D.3
【答案】B
【分析】利用函数的奇偶性与单调性可得,再利用二次函数在区间的单调性与最值即可得解.
【详解】因为,所以,则,
因为函数是定义在上的偶函数,所以,
则由得,
又因为在上是增函数,所以,
两边平方化简得在恒成立,
令,则,
又因为开口向上,对称轴为,
所以在单调递增,
则,解得,
又因为,所以,
所以的最大值为.
故选:B.
二、多选题
47.(23-24高一上·江苏淮安·期中)已知,则下列结论正确的是( )
A.
B.的最大值为2
C.的增区间为
D.
【答案】ABC
【分析】对于A,根据函数表达式直接求值即可;对于B,当时,,利用基本不等式求出最大值进而得到答案;对于C,先研究函数在上的奇偶性,再在利用定义法求解单调性,结合函数周期性进而得到增区间;对于D,举反例直接说明即可.
【详解】对于A,当时,,此时函数周期为,
故,故A正确;
对于B,当时,
,当且仅当,即时等号成立,
所以,又因为当时,,函数周期为,所以的最大值为2,故B正确;
对于C,当时,,此时,所以在上为偶函数,
任取,且,
则
,
因为,且,
所以,,
所以,所以,
所以在单调递增,
根据周期性可知,的增区间为,故C正确;
对于D,取,则,
此时,故D错误.
故选:ABC
【点睛】关键点点睛:本题考查函数单调性、周期性、奇偶性的综合应用.关键点在于利用函数单调性和奇偶性的单调性研究函数,并利用函数的周期性进行巧妙转化进而求解答案.本题考查了逻辑推理能力、转化与化归能力、计算能力,属于中难题.
48.(23-24高一上·江苏南京·期中)函数,以下四个结论正确的是
A.的值域是;
B.对任意,都有;
C.若规定,,则对任意的,
D.对任意的,若函数恒成立,则当时,或.
【答案】ABC
【分析】根据函数的值域、单调性、不等式恒成立等知识对选项进行分析,从而确定正确答案.
【详解】对于函数,,
,所以为奇函数,
当时,,
由于,所以,
而是奇函数,所以当时,,
综上所述,的值域为,A选项正确.
当时,为增函数,
而是奇函数,在上单调递增,
所以对任意,都有,所以B选项正确.
,,
,
以此类推可得,所以C选项正确.
对任意的,函数恒成立,
,
所以恒成立,所以,即,
若,则,,
解得或或,所以D选项错误.
故选:ABC
49.(23-24高一上·江苏徐州·期中)已知的定义域为且为奇函数,为偶函数,且对任意的,,且,都有,则下列结论正确的是( )
A.是偶函数 B.
C.的图象关于对称 D.
【答案】ABC
【分析】由已知奇偶性得出函数的图象关于点对称且关于直线对称,再得出函数的单调性,然后由对称性变形判断ABC,结合单调性判断D.
【详解】为奇函数,为偶函数,
所以的图象关于点对称且关于直线对称,故C正确;
所以,,,
,所以是周期函数,4是它的一个周期.
,
,故B正确;
,是偶函数,A正确;
对任意的,且,都有,即时,
,所以在是单调递增,
,,,
,∴,故D错.
故选:ABC.
【点睛】关键点睛:本题的关键是得到函数的对称性、单调性和周期性,再利用这些性质逐项分析即可.
50.(23-24高一上·江苏南通·期中)定义(其中表示不小于的最小整数)为“向上取整函数”.例如,.以下描述正确的是( )
A.若,则
B.若,则
C.是上的奇函数
D.若,则
【答案】ABD
【分析】结合对“向上取整函数”定义的理解,可得AD;B项整体换元求解方程;C项取特值即可.
【详解】由表示不小于的最小整数,
则有且,即,
A项,,
则,
即, 则,故A正确;
B项,令,则,解得,又为整数,
则,或,
当时,即,则;
当时,即,则,
故,则,故B正确;
C项,,则,,
则不是上的奇函数,故C错误;
D项, ,
若,则,
即,则,
又,由不等式的性质,,
则,故D正确.
故选:ABD.
51.(23-24高一上·江苏南京·期中)当时,用表示不超过的最大整数,如:.已知函数,则( )
A. B.函数的值域为
C.存在无数多个,有 D.存在无限实数集,对于,当时,有
【答案】BCD
【分析】取特殊范围探究规律,然后作出函数图象观察即可得答案.
【详解】首先注意定义域,即,由定义可知时,
即的定义域为.故A错.
不妨取一些特殊范围进行观察:
时,,即;
时,,即;
时,,即;
接下来我们不妨找到一般性规律,且时有:
时,,即;
作出函数图象如图:
由图可知,函数的值域为,B正确;
存在无数个,使得,故C正确;
由图可知,存在无数递减区间,故D正确.
故选:BCD.
【点睛】本题难点在于对新定义的理解,然后通过特殊范围探究函数规律,最后利用函数图象即可求解.
52.(23-24高一上·江苏·期中)已知函数,则( )
A.是上的奇函数
B.当时,的解集为
C.当时,在上单调递减
D.当时,值域为
【答案】ABD
【分析】对于A,直接由奇函数的定义即可判断;对于B,直接分类讨论解绝对值不等式即可判断;对于C,举出反例,推翻C选项;对于D,通过令换元法,然后再分类讨论求出的值域即可判断.
【详解】对于A,首先的定义域是关于原点对称,其次,
即是上的奇函数,故A正确;
对于B,当时,,所以或,
解得或,即当时,的解集为,故B正确;
对于C,不妨取,此时,对,有,故C错误;
对于D,当时,令,此时,
而,当时,,
从而当时,即值域为.
故选:ABD.
【点睛】关键点点睛:对于AC选项的判断比较常规,直接由定义即可判断,对于B,注意分类讨论解决速度最快了,对于D,通过换元令,这样就不要分或进行讨论了.
三、填空题
53.(23-24高一上·江苏南京·期中)若定义在上的函数,则称为狄迪克雷函数.对于狄迪克雷函数,下列结论中正确的是 (填序号即可).
①函数为偶函数;
②对于任意,都有;
③对于任意两数,都有;
④对于任意,都有.
【答案】①④
【分析】根据新定义函数、函数的奇偶性等知识对四个结论进行分析,从而确定正确答案.
【详解】①,若,则,则;
若,则,则;
所以为偶函数,所以①正确.
②,由于,所以,所以②错误.
③,不妨设,
所以,,
此时,所以③错误.
④,若,则,则;
若,则,则,
所以对于任意,都有,④正确.
故答案为:①④
【点睛】解新定义题型的步骤:(1)理解“新定义”——明确“新定义”的条件、原理、方法、步骤和结论.(2)重视“举例”,利用“举例”检验是否理解和正确运用“新定义”;归纳“举例”提供的解题方法.归纳“举例”提供的分类情况.(3)类比新定义中的概念、原理、方法,解决题中需要解决的问题.
四、解答题
54.(23-24高一上·江苏苏州·期中)已知函数满足(且).
(1)判断函数的奇偶性及单调性;
(2)若的定义域为时,恒成立,求实数m的取值范围;
(3)当时,恒成立,求a的取值范围.
【答案】(1)奇函数,增函数;
(2)
(3)
【分析】(1)设,解得,代入已知式可得,然后再把换回,根据奇偶性和单调性的定义判断奇偶性与单调性;
(2)利用奇函数性质化不等式为,再由单调性可解不等式;
(3)题意说明时,恒成立,由为增函数,则只要即可.解之可得范围.
【详解】(1)设,则,∴,即,定义域为.
,∴是奇函数,
当时,设,则,∴,即,
∴,又,∴,为增函数.
当时,设,则,∴,即,
∴,又,∴,为增函数.
综上,为增函数.
(2)由得,又是奇函数,
∴,
又是增函数,∴,解得.
(3)由题意时,恒成立,
∵为增函数,∴,解得
又且,
∴的取值范围是.
【点睛】本题考查函数的奇偶性与单调性的综合应用,解函数不等式时要注意函数的定义域.
55.(22-23高一上·江苏常州·期中)已知二次函数的图象过点,且.
(1)求的解析式;
(2)已知.,求函数在上的最小值(直接写出答案);
(3)若,若函数在上是单调函数,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
(3)或或
【分析】(1)由,可得函数关于对称,从而可求得,再利用待定系数法求即可;
(2)去绝对值符号得,再分,和三种情况讨论即可;
(3)取绝对值符号可得,再分,和三种情况讨论,求出函数的单调区间,结合已知即可得解.
【详解】(1)解:因为,
所以函数关于对称,
则,所以,
又,即,所以,
所以;
(2)解:,
即,
由,
当时,令,即,解得(舍去),
当时,,
当时,,
当时,,
综上所述;
(3)解:,
当时,在上递增,符合题意;
当时,则,
此时函数在上递增,在上递减,
则或或,解得;
当时,,
则函数在上递增,在上递减,
则或或,解得,
综上所述,的取值范围为或或.
【点睛】本题考查了函数的对称性及求二次函数的解析式,考查了分段函数和二次函数的最值问题,考查了根据函数在区间上的单调性求参数的取值范围,考查了分类讨论思想,有一定的难度.
56.(23-24高一上·江苏扬州·期中)已知函数.
(1)当时,求函数的单调递增区间(不必写明证明过程);
(2)判断函数的奇偶性,并说明理由;
(3)当时,对任意的,恒有成立,求的最大值.
【答案】(1)的单调递增区间为;
(2)见解析;
(3)10.
【分析】(1)根据题意,求出,然后结合二次函数的性质可求得答案;
(2)根据函数奇偶性的定义判断即可;
(3)对任意的,恒有成立等价于“在上恒成立”,然后分,和三种情况求解即可.
【详解】(1)当时,,
当时,,所以在上递增,
当时,,所以在上递增,
因为,
所以的单调递增区间为;
(2)当时,,
因为,所以为偶函数,
当时,因为,所以不是奇函数,
因为,,且,
所以,所以不是偶函数,
综上,当时,为偶函数,当时,为非奇非偶函数;
(3)当,时,,
所以,
整理得,
即在上恒成立,
因为对勾函数在上单调递增,
所以若,则在上单调递减,
所以当时,取得最小值,
则,
所以,
当时,,
若时,则在上单调递增,
所以当时,取得最小值,则,
所以,当且仅当时,取得最大值10,
综上,的最大值为10.
【点睛】关键点点睛:此题考查函数奇偶性的判断,考查二次函数的性质,考查函数单调性的应用,考查不等式恒成立问题,第(3)问解题的关键是将问题转化为“在上恒成立”,然后结合对勾函数的性质分情况讨论,考查分类讨论的思想和计算能力,属于较难题.
57.(23-24高一上·江苏苏州·期中)已知函数
(1)若,写出函数在上的单调区间,并求在内的最小值;
(2)设关于对的不等式的解集为 A,且,求实数的取值范围.
【答案】(1)递减区间,递增区间和,
(2)或
【分析】(1)先求得的解析式,然后求得的单调区间,并求得最值.
(2)对进行分类讨论,根据不等式的解集以及,列不等式来求得的取值范围.
【详解】(1)若,则,
可知递减区间,递增区间和,
因为,,故在的最小值为.
(2)因为,可知为上的奇函数,
由题可知在区间恒成立,显然,则有:
(i)当时,当时,开口向下,对称轴,
可知在上单调递减,则为上的减函数,
此时恒有,符合题意;
(ⅱ)当时,令得:,即,解得:,
①若时,则,
由,即,
整理得,
令开口向上,对称轴,且,
当,即时,则在内单调递增,
可得,符合题意;
当,即时,则在内单调递减,在内单调递增,
可得,解得;
可知:符合题意;
②若时,则,
由,即,
整理得,
因为,则在内单调递增,且,
所以符合题意;
综上所述:的取值范围为或.
58.(23-24高一上·江苏·期中)已知函数为定义在上的奇函数,且.
(1)求函数的解析式;
(2)若,使得不等式成立,求实数的取值范围;
(3)若,,使得不等式成立,求实数的最小值.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)由奇函数的性质可得出,可求得的值,由可求得的值,可得出函数的解析式,再结合函数奇偶性的定义验证即可,由此可得出函数的解析式;
(2)由已知可得出,利用双勾函数的单调性求出在上的值域,可得出在有解,由此可求得实数的取值范围;
(3)由已知可得出,化简得出,令,可得出,利用双勾函数的单调性求出函数在上的最小值,即可得出实数的取值范围,即可得解.
【详解】(1)解:为上的奇函数,所以,得,则,
又,所以,所以,
对任意的,,
所以,函数为奇函数,合乎题意,
综上所述,.
(2)解:当时,,
因为函数在上单调递减,在上单调递增,
当时,;当或时,.
所以,所以.
不等式,即,
得在有解,所以且,即
(3)解:因为,所以,
,恒成立,所以,
则,
而
设,其中,则,当且仅当时,即当时等号成立,
因为,则,
所以,,
因为在上单调递增,
所以,函数在上单调递减,可得,
所以,即的最小值为.
【点睛】结论点睛:利用参变量分离法求解函数不等式恒(能)成立,可根据以下原则进行求解:
(1),;
(2),;
(3),;
(4),.
59.(23-24高一上·江苏镇江·期中)已知函数是定义在上的奇函数,当时,.
(1)求的解析式;
(2)当时,求的最小值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由奇函数的性质可得出,求出的值,可得出函数在时的解析式,利用奇函数的定义求出函数在时的解析式,由此可得出函数的解析式;
(2)作出函数的图象,对实数的取值进行分类讨论,分析函数在上的单调性,即可得出函数在上的最小值.
【详解】(1)解:由于是定义在上的奇函数,且当时,.
则,解得,
即当时,;
则当时,,,
故.
(2)解:作出函数的大致图象如图所示:
当,即时,函数在上单调递增,
则;
当,函数在上单调递减,在上单调递增,
此时,;
当时,即当,
函数在上单调递增,在上单调递减,
,,
则,则,
则;
当,即时,函数在上单调递增,在上单调递减,
,,
则,则,
则;
当时,即当时,函数在上单调递增,
此时,.
综上所述,.
【点睛】方法点睛:“定轴动区间”型二次函数最值的方法:
(1)根据对称轴与区间的位置关系进行分类讨论;
(2)根据二次函数的单调性,分别讨论参数在不同取值下的最值,必要时需要结合区间端点对应的函数值进行分析;
(3)将分类讨论的结果整合得到最终结果.
60.(23-24高一上·江苏南京·期中)设为实数,函数.
(1)当时,判断函数的奇偶性并说明理由;
(2)若在区间上为增函数,求的取值范围;
(3)求在上的最大值.
【答案】(1)奇函数,理由见解析;
(2);
(3)当时,;当时,;
当时,;当时,.
【分析】(1)根据函数的奇偶性定义进行判断;
(2)将写成分段函数并得到单调递增区间,再根据在上为增函数,列出不等式组进行求解;
(3)分类讨论情况下在上的最大值.
【详解】(1)是R上的奇函数,理由如下:
定义域为R,
当时,,
所以为R上的奇函数.
(2)
当时,对称轴为,时,对称轴为
则在上为减函数,上为增函数,上为减函数
因为在区间上为增函数,所以,解得,
所以的取值范围为.
(3)由(2)知在上为减函数,上为增函数,上为减函数
当即时,;
当即时,;
当即时,;
当时,.
综上,当时,;当时,;
当时,;当时,.
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