内容正文:
清单06 函数的单调性、奇偶性、周期性与对称性
【清单01】函数的单调性
1、单调函数的定义
设函数f(x)的定义域为A.如果对于定义域A内某个区间I上的任意两个自变量的值,
当时,都有,那么就说函数f(x)在区间I上是单调递增函数。
当时,都有,那么就说函数f(x)在区间I上是单调递减函数。
单调性的图形趋势(从左往右)
上升趋势 下降趋势
2、函数的单调区间
若函数y=f(x)在区间I上是增函数或减函数,则称函数y=f(x)在这一区间上具有(严格的)单调性,区间I叫做y=f(x)的单调区间.
3、函数的最大(小)值
设函数的定义域为A,
(1)如果存在,使得对于任意的,都有,
那么,我们称是函数的最大值,记为.
(2)如果存在,使得对于任意的,都有,
那么,我们称是函数的最小值,记为.
4、函数单调性的性质
若函数与在区间D上具有单调性,则在区间D上具有以下性质:
(1)与(C为常数)具有相同的单调性.
(2)与的单调性相反.
(3)当时,与单调性相同;当时,与单调性相反.
(4)若≥0,则与具有相同的单调性.
(5)若恒为正值或恒为负值,则当时,与具有相反的单调性;
当时,与具有相同的单调性.
(6)与的和与差的单调性(相同区间上):
简记为:↗↗↗;(2)↘↘↘;(3)↗﹣↘=↗;(4)↘﹣↗=↘.
(7)复合函数的单调性判定
对于符合函数,设在上单调,且在或上也单调,那么在的单调性如下表所示,简记为“同增异减”.
增
增
增
增
减
减
减
增
减
减
减
增
【清单02】函数的奇偶性
1、函数的奇偶性
奇偶性
定义
图象特点
偶函数
如果对于函数的定义域内任意一个x,都有,那么函数f(x)是偶函数
关于y轴对称
奇函数
如果对于函数f(x)的定义域内任意一个x,都有,那么函数是奇函数
关于原点对称
2、函数奇偶性的重要结论
(1)为奇函数⇔的图象关于原点对称;为偶函数⇔的图象关于y轴对称.
(2)如果函数是偶函数,那么.
(3)既是奇函数又是偶函数的函数只有一种类型,即,x∈D,其中定义域D是关于原点对称的非空数集.
(4)奇函数在两个对称的区间上具有相同的单调性,偶函数在两个对称的区间上具有相反的单调性.
(5)偶函数在关于原点对称的区间上有相同的最大(小)值,取最值时的自变量互为相反数;奇函数在关于原点对称的区间上的最值互为相反数,取最值时的自变量也互为相反数.
【清单03】函数的周期性与对称性
1、周期的周期性
对于函数,如果存在一个非零常数T,使得当x取定义域内的任何值时,都有,那么就称函数为周期函数,称T为这个函数的周期.如果在周期函数的所有周期中存在一个最小的正数,那么这个最小正数就叫做的最小正周期.
2、函数的对称性
(1)关于线对称:若函数满足,则函数关于直线对称,特别地,当a=b=0时,函数关于y轴对称,此时函数是偶函数.
(2)关于点对称:若函数满足,则函数关于点(a,b)对称,特别地,当a=0,b=0时,,则函数关于原点对称,此时函数是奇函数.
【考点题型一】判断或证明函数的单调性
方法总结:定义法证明函数单调性的步骤:
(1)取值:设,为该区间内任意的两个值,且;
(2)作差变形:作差,并通过因式分解、配方、有理化等方法,向有利于判断差值符号的方向变形,一般化为积的形式;
(3)定号:确定差值的符号,当符号不确定时,可以进行分类讨论;
(4)判断:根据定义做出结论。
【例1】(23-24高一上·江苏南京·月考)函数的单调递减区间是 .
【变式1-1】(23-24高一上·江苏南京·月考)函数的单调递减区间是
【变式1-2】(23-24高一上·江苏连云港·月考)(多选)下列判断中,正确的是( )
A.,且时,,则是增函数
B.函数是增函数
C.函数是增函数
D.函数的减区间为,
【变式1-3】(23-24高一上·江苏徐州·月考)已知函数,,.若不等式的解集为.
(1)求的值及;
(2)判断函数在区间上的单调性,并利用定义证明你的结论.
【变式1-4】(23-24高一上·江苏·月考)已知定义在上的函数对于,,都满足,且当时,.
(1)求的值;
(2)根据定义,研究在上的单调性.
【考点题型二】根据函数的单调性求参数
方法总结:对于分段函数的单调性,首先分析每段上的单调性,其次是分界点处函数值的大小.若是增函数,则分界点左侧函数值小于或等于右侧函数值;若是减函数,则分界点左侧函数值大于或等于右侧函数值.
【例2】(23-24高一上·江苏南京·月考)“”是“函数在上为增函数”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分又不必要条件
【变式2-1】(23-24高一上·江苏苏州·月考)已知函数在区间上是增函数,则的取值范围( )
A. B. C. D.
【变式2-2】(23-24高一上·江苏·月考)已知函数在区间上不具有单调性,则k的取值范围是 .
【变式2-3】(23-24高一上·江苏·月考)若函数在区间上单调递减,则实数的取值范围为 .
【变式2-4】(23-24高一上·江苏徐州·月考)已知是 上的单调递增函数,则实数 的取值范围是( )
A. B. C. D.
【变式2-5】(23-24高一上·江苏连云港·月考)已知函数,若函数是定义在上的减函数,则实数的取值范围是 .
【考点题型三】求函数的最值或值域
方法总结:
1、单调性法:如果一个函数为单调函数,则由定义域结合单调性可快速求出函数的最值(值域).
2、图象法:作出函数的图象,通过观察曲线所覆盖函数值的区域确定值域.
3、配方法:主要用于二次函数或可化为二次函数的函数,要特别注意自变量的取值范围.
4、换元法:换元法是将函数解析式中关于x的部分表达式视为一个整体,并用新元t代替,将解析式化归为熟悉的函数,进而解出最值(值域).
5、分离常数法:主要用于含有一次的分式函数,
形如或(,至少有一个不为零)的函数,求其值域可用此法
以为例,解题步骤如下:
第一步,用分子配凑出分母的形式,将函数变形成的形式,
第二步,求出函数在定义域范围内的值域,进而求出的值域.
6、判别式法:主要用于含有二次的分式函数,形如:
将函数式化成关于x的方程,且方程有解,用根的判别式求出参数y的取值范围,即得函数的值域。应用判别式法时必须考虑原函数的定义域,并且注意变形过程中的等价性.
另外,此种形式还可使用分离常数法解法.
【例3】(23-24高一上·江苏连云港·月考)函数在区间上的最大值为( )
A. B. C. D.
【变式3-1】(23-24高一上·江苏徐州·月考)函数的值域为( )
A. B. C. D.
【变式3-2】(23-24高一上·江苏无锡·月考)求下列函数的值域
(1)
(2)
【变式3-3】(23-24高一上·江苏苏州·月考)已知函数,.
(1)判断函数的单调性,并证明;
(2)求函数的值域.
【变式3-4】(23-24高一上·江苏苏州·月考)(1)已知,求的最小值;
(2)已知,求的最小值.
【考点题型四】根据函数的最值或值域求参数
方法总结:已知函数的值域求参数问题的解题思路
(1)注意调整思维方向,根据值域的含义,将给出的值域转化为方程的解或不等式的解集的问题;
(2)根据方程的解或不等式的解集情况来确定参数的取值或取值范围
【例4】(23-24高一上·江苏镇江·月考)若函数 在 的最大值为2,则 的取值范围是 .
【变式4-1】(23-24高一上·江苏镇江·月考)已知函数,若函数的值域是,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【变式4-2】(23-24高一上·江苏盐城·月考)(多选)已知函数的最小值为,则的可能取值是( )
A.1 B.3 C.5 D.7
【变式4-3】(23-24高一上·江苏平潮·月考)已知函数,用表示中的较大者,记为,若的最小值为,则实数a的值为( )
A.0 B. C. D.
【变式4-4】(23-24高一上·江苏南通·月考)已知二次函数,恒有.
(1)求函数的解析式;
(2)设,若函数在区间上的最大值为3,求实数的值.
【考点题型五】判断函数的奇偶性
方法总结:判断函数奇偶性的常用方法
1、定义法:若函数的定义域不是关于原点对称,则立即可判断该函数既不是奇函数也不是偶函数;若函数的定义域是关于原点对称的,再判断与之一是否相等.
2、图象法:奇(偶)函数等价于它的图象关于原点(轴)对称.
3、性质法:
设,的定义域分别是,,在它们的公共定义域上,一般具有下列结论:
偶
偶
偶
偶
偶
偶
奇
不确定
奇
偶
奇
偶
不确定
奇
偶
奇
奇
奇
偶
奇
【注意】在中,的值域是定义域的子集
【例5】(23-24高一上·江苏盐城·月考)(多选)下列函数中,既是偶函数又在区间上为增函数的是( )
A. B. C. D.
【变式5-1】(23-24高一上·江苏南通·月考)(多选)以下函数既是奇函数,又在上单调递增的是( )
A. B.
C. D.
【变式5-2】(23-24高一上·广东梅州·月考)(多选)如果是定义在上的奇函数,那么下列函数中,一定为奇函数的是( )
A. B.
C. D.
【变式5-3】(23-24高一上·辽宁沈阳·月考)(多选)已知函数,则( )
A.为偶函数 B.为偶函数
C.为奇函数 D.为非奇非偶函数
【考点题型六】利用函数的奇偶性求值或求参
方法总结:
1、由函数的奇偶性求参数
若函数解析式中含参数,则根据或,利用待定系数法求参数;若定义域含参数,则根据定义域关于原点对称,利用区间的端点值之和为0求参数。
2、由函数的奇偶性求函数值
由函数的奇偶性求函数值时,若所给的函数具有奇偶性,则直接利用或求解;若所给函数不具有奇偶性,一般续利用所给的函数构造一个奇函数或偶函数,然后利用其奇偶性求值。
【例6】(23-24高一上·江苏镇江·月考)函数为定义在上的偶函数,则实数等于( )
A. B.1 C.0 D.无法确定
【变式6-1】(23-24高一上·四川内江·期中)已知为R上的奇函数,当时,,则的值是( )
A.19 B.7 C. D.
【变式6-2】(23-24高一上·江苏淮安·月考)设是定义在R上的奇函数,当时,,则( )
A. B.1 C. D.
【变式6-3】(23-24高一上·上海·期中)已知,且,则 .
【变式6-4】(23-24高一上·江苏无锡·期中)已知函数,且,则的值为 .
【考点题型七】利用函数的奇偶性求解析式
方法总结:由函数的奇偶性求函数解析式的一般步骤
(1)在哪个区间上求解析是,就设在哪个区间上;
(2)把对称转化到已知区间上,代入已知区间的解析式得
(3)利用函数的奇偶性把改写成,从而求出.
【例7】(23-24高一上·江苏苏州·月考)是定义在R上的奇函数,当时,,则的表达式为 .
【变式7-1】(23-24高一上·福建莆田·期中)已知函数是定义在上的偶函数,且当时,,则当时,的解析式为( )
A. B. C. D.
【变式7-2】(23-24高一上·湖北孝感·月考)已知函数是奇函数,是偶函数,且,则( )
A. B. C. D.
【变式7-3】(23-24高一上·江苏南通·月考)已知定义在R上的函数分别是奇函数和偶函数,且,则 .
【考点题型八】利用单调性与奇偶性比较大小
方法总结:一般解法是先利用奇偶性,将不在同一单调区间上的两个或多个自变量的函数值,转化为同一单调区间上的自变量的函数值,然后利用单调性比较大小.
【例8】(23-24高一上·河南南阳·月考)已知定义在上的函数满足,且,时,,记,,,则( )
A. B. C. D.
【变式8-1】(23-24高一上·广西南宁·月考)已知函数的定义域为,对任意的,都有,则下列不等式一定正确的是( )
A. B.
C. D.
【变式8-2】(23-24高一上·安徽亳州·月考)(多选)已知函数在上是减函数,且,则下列说法正确的是( )
A. B.
C. D.
【变式8-3】(23-24高一上·重庆·月考)(多选)已知函数对,都有,且任取,,以下结论中正确的是( )
A. B.
C. D.若,则
【考点题型九】利用单调性或奇偶性解不等式
方法总结:抽象不等式问题,解题步骤是:
(1)将所给的不等式转化为两个函数值的大小关系;
(2)利用奇偶性得出区间上的单调性,再利用单调性“脱去”函数的符号“”,转化为解不等式(组)的问题.
需要注意的是:在转化时,自变量的取值必须在同一单调区间上;当不等式一边没有符号“”时,需转化为含符号“”的形式.
【例9】(23-24高一上·江苏南京·月考)函数是定义在上的增函数,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
【变式9-1】(23-24高一上·江苏镇江·月考)已知是定义在上的奇函数,,对,且有,则关于的不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
【变式9-2】(23-24高一上·江苏南通·月考)若定义在上的奇函数在上单调递减,且,则满足的的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【变式9-3】(23-24高一下·湖北·开学考试)已知是定义在上的函数在上单调递减,且,函数的图象关于点对称,则不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
【变式9-4】(23-24高一上·江苏南通·月考)定义在上的函数满足,则关于的不等式的解集为 .
【考点题型十】函数对称性的应用
方法总结:
1、轴对称:
(1)函数关于直线对称
(2)函数关于直线对称.
2、中心对称:
(1)函数关于点对称;
(2)函数关于点对称
3、函数的奇偶性和对称性的关系:
(1)若为奇函数,则关于对称;
(2)若为偶函数,则关于对称;
(3)若为奇函数,则关于对称;
(4)若为偶函数,则关于对称.
【例10】(23-24高一上·江苏南通·月考)函数的对称中心是 .
【变式10-1】(23-24高一上·江苏扬州·月考)函数和的定义域均为,已知为偶函数,为奇函数,对于,均有,则( )
A.66 B.70 C.74 D.78
【变式10-2】(23-24高一上·江苏南通·月考)已知函数定义域为,,,当时,,则的值是( )
A. B. C. D.
【变式10-3】(23-24高一上·江苏南京·月考)定义在上的函数满足,则 .
【考点题型十一】函数周期性的应用
方法总结:(是不为0的常数)
(1)若,则; (2)若,则;
(3)若,则; (4)若,则;
(5)若,则; (6)若,则();
【例11】(2024·广东茂名·一模)函数和均为上的奇函数,若,则( )
A. B. C.0 D.2
【变式11-1】(23-24高一下·湖北·月考)定义在上的函数为奇函数,且为偶函数,当时,,则( )
A.-1 B.0 C.1 D.2
【变式11-2】(23-24高一上·安徽马鞍山·月考)已知是上的奇函数且,当时,,则( )
A.-2 B.2 C.0 D.2023
【变式11-3】(23-24高一下·四川南充·月考)已知定义在上的奇函数,对任意的,都有,当时,,则( )
A. B. C. D.
【考点题型十二】抽象函数性质综合
【例12】(23-24高一上·江苏徐州·月考)(多选)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.
【变式12-1】(23-24高一上·江苏盐城·月考)(多选)已知函数不过原点,且对,满足则下列结论正确的是( )
A. B.为奇函数
C.若,则 D.
【变式12-2】(23-24高一上·江苏·月考)(多选)已知函数,,对于任意,,,且当时,均有,则( )
A.
B.
C.
D.若,则
【变式12-3】(23-24高一上·江苏扬州·月考)定义在上的函数满足对任意x,,恒有,且时,有.
(1)求的值;
(2)证明:为奇函数;
(3)试判断的单调性,并加以证明.
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!学科网(北京)股份有限公司3
学科网(北京)股份有限公司
$$
清单06 函数的单调性、奇偶性、周期性与对称性
【清单01】函数的单调性
1、单调函数的定义
设函数f(x)的定义域为A.如果对于定义域A内某个区间I上的任意两个自变量的值,
当时,都有,那么就说函数f(x)在区间I上是单调递增函数。
当时,都有,那么就说函数f(x)在区间I上是单调递减函数。
单调性的图形趋势(从左往右)
上升趋势 下降趋势
2、函数的单调区间
若函数y=f(x)在区间I上是增函数或减函数,则称函数y=f(x)在这一区间上具有(严格的)单调性,区间I叫做y=f(x)的单调区间.
3、函数的最大(小)值
设函数的定义域为A,
(1)如果存在,使得对于任意的,都有,
那么,我们称是函数的最大值,记为.
(2)如果存在,使得对于任意的,都有,
那么,我们称是函数的最小值,记为.
4、函数单调性的性质
若函数与在区间D上具有单调性,则在区间D上具有以下性质:
(1)与(C为常数)具有相同的单调性.
(2)与的单调性相反.
(3)当时,与单调性相同;当时,与单调性相反.
(4)若≥0,则与具有相同的单调性.
(5)若恒为正值或恒为负值,则当时,与具有相反的单调性;
当时,与具有相同的单调性.
(6)与的和与差的单调性(相同区间上):
简记为:↗↗↗;(2)↘↘↘;(3)↗﹣↘=↗;(4)↘﹣↗=↘.
(7)复合函数的单调性判定
对于符合函数,设在上单调,且在或上也单调,那么在的单调性如下表所示,简记为“同增异减”.
增
增
增
增
减
减
减
增
减
减
减
增
【清单02】函数的奇偶性
1、函数的奇偶性
奇偶性
定义
图象特点
偶函数
如果对于函数的定义域内任意一个x,都有,那么函数f(x)是偶函数
关于y轴对称
奇函数
如果对于函数f(x)的定义域内任意一个x,都有,那么函数是奇函数
关于原点对称
2、函数奇偶性的重要结论
(1)为奇函数⇔的图象关于原点对称;为偶函数⇔的图象关于y轴对称.
(2)如果函数是偶函数,那么.
(3)既是奇函数又是偶函数的函数只有一种类型,即,x∈D,其中定义域D是关于原点对称的非空数集.
(4)奇函数在两个对称的区间上具有相同的单调性,偶函数在两个对称的区间上具有相反的单调性.
(5)偶函数在关于原点对称的区间上有相同的最大(小)值,取最值时的自变量互为相反数;奇函数在关于原点对称的区间上的最值互为相反数,取最值时的自变量也互为相反数.
【清单03】函数的周期性与对称性
1、周期的周期性
对于函数,如果存在一个非零常数T,使得当x取定义域内的任何值时,都有,那么就称函数为周期函数,称T为这个函数的周期.如果在周期函数的所有周期中存在一个最小的正数,那么这个最小正数就叫做的最小正周期.
2、函数的对称性
(1)关于线对称:若函数满足,则函数关于直线对称,特别地,当a=b=0时,函数关于y轴对称,此时函数是偶函数.
(2)关于点对称:若函数满足,则函数关于点(a,b)对称,特别地,当a=0,b=0时,,则函数关于原点对称,此时函数是奇函数.
【考点题型一】判断或证明函数的单调性
方法总结:定义法证明函数单调性的步骤:
(1)取值:设,为该区间内任意的两个值,且;
(2)作差变形:作差,并通过因式分解、配方、有理化等方法,向有利于判断差值符号的方向变形,一般化为积的形式;
(3)定号:确定差值的符号,当符号不确定时,可以进行分类讨论;
(4)判断:根据定义做出结论。
【例1】(23-24高一上·江苏南京·月考)函数的单调递减区间是 .
【答案】(开闭区间均可)
【解析】由得,
又在上递减,在上是增函数,
所以的减区间是,
故答案为:(写成开区间也正确).
【变式1-1】(23-24高一上·江苏南京·月考)函数的单调递减区间是
【答案】和
【解析】由题意可知:的定义域为,
可得,
作出的图象,
由图象可知函数的单调递减区间是和.
【变式1-2】(23-24高一上·江苏连云港·月考)(多选)下列判断中,正确的是( )
A.,且时,,则是增函数
B.函数是增函数
C.函数是增函数
D.函数的减区间为,
【答案】AD
【解析】对于A:若对任意,,当时,则有,
由函数单调性的定义可知在上是增函数,故A正确.
对于B,由二次函数的性质知,在上单调递减,在上单调递增,故B错误;
对于C,由反比例函数单调性可知,在和上单调递增,故C错误;
对于D:由反比例函数单调性可知,单调减区间是和,故D正确.
故选:AD.
【变式1-3】(23-24高一上·江苏徐州·月考)已知函数,,.若不等式的解集为.
(1)求的值及;
(2)判断函数在区间上的单调性,并利用定义证明你的结论.
【答案】(1) ,;(2)单调递增,证明见解析
【解析】(1)由题意,即,即的解集为,
所以,解得,
所以.
(2)函数在区间上单调递增,理由如下:
,不妨设,
则,
因为,且,故,
所以,即,
所以函数在区间上单调递增.
【变式1-4】(23-24高一上·江苏·月考)已知定义在上的函数对于,,都满足,且当时,.
(1)求的值;
(2)根据定义,研究在上的单调性.
【答案】(1);(2)在上单调递增
【解析】(1)依题意,函数对于,,都满足,
令得.
(2)任取,则,所以,
所以
,
所以,即,
所以在上单调递增.
【考点题型二】根据函数的单调性求参数
方法总结:对于分段函数的单调性,首先分析每段上的单调性,其次是分界点处函数值的大小.若是增函数,则分界点左侧函数值小于或等于右侧函数值;若是减函数,则分界点左侧函数值大于或等于右侧函数值.
【例2】(23-24高一上·江苏南京·月考)“”是“函数在上为增函数”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分又不必要条件
【答案】B
【解析】当时,满足,但是函数在上为减函数,则正推无法推出;
反之,若函数在上为增函数,则,则反向可以推出,
则“”是“函数在上为增函数”的必要不充分条件,故选:B.
【变式2-1】(23-24高一上·江苏苏州·月考)已知函数在区间上是增函数,则的取值范围( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】由开口向上且对称轴为,在上是增函数,
所以,即.故选:A
【变式2-2】(23-24高一上·江苏·月考)已知函数在区间上不具有单调性,则k的取值范围是 .
【答案】
【解析】函数图象的对称轴为直线,
函数在区间上不具有单调性,
故答案为:.
【变式2-3】(23-24高一上·江苏·月考)若函数在区间上单调递减,则实数的取值范围为 .
【答案】
【解析】根据复合函数单调性可知,函数在区间上单调递减,
因此可知对称轴,且,解得.
故答案为:
【变式2-4】(23-24高一上·江苏徐州·月考)已知是 上的单调递增函数,则实数 的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】因为是 上的单调递增函数,
则 解得,故选:A.
【变式2-5】(23-24高一上·江苏连云港·月考)已知函数,若函数是定义在上的减函数,则实数的取值范围是 .
【答案】
【解析】因为函数是定义在上的减函数,
所以,,解得,
所以,实数的取值范围是.
【考点题型三】求函数的最值或值域
方法总结:
1、单调性法:如果一个函数为单调函数,则由定义域结合单调性可快速求出函数的最值(值域).
2、图象法:作出函数的图象,通过观察曲线所覆盖函数值的区域确定值域.
3、配方法:主要用于二次函数或可化为二次函数的函数,要特别注意自变量的取值范围.
4、换元法:换元法是将函数解析式中关于x的部分表达式视为一个整体,并用新元t代替,将解析式化归为熟悉的函数,进而解出最值(值域).
5、分离常数法:主要用于含有一次的分式函数,
形如或(,至少有一个不为零)的函数,求其值域可用此法
以为例,解题步骤如下:
第一步,用分子配凑出分母的形式,将函数变形成的形式,
第二步,求出函数在定义域范围内的值域,进而求出的值域.
6、判别式法:主要用于含有二次的分式函数,形如:
将函数式化成关于x的方程,且方程有解,用根的判别式求出参数y的取值范围,即得函数的值域。应用判别式法时必须考虑原函数的定义域,并且注意变形过程中的等价性.
另外,此种形式还可使用分离常数法解法.
【例3】(23-24高一上·江苏连云港·月考)函数在区间上的最大值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】设,则问题转化为求函数在区间上的最大值.
根据对勾函数的性质,得函数在区间上单调递减,在区间上单调递增,
所以.故选:B
【变式3-1】(23-24高一上·江苏徐州·月考)函数的值域为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】,
当时,.
则.故选:B.
【变式3-2】(23-24高一上·江苏无锡·月考)求下列函数的值域
(1)
(2)
【答案】(1);(2)
【解析】(1),
根据二次函数的性质可知,在上函数单调递增,在上单调递减,
,,所以;
(2)易知函数的定义域为,
令,
所以,
由二次函数的性质可知时,函数单调递减,
当时,即时,,函数无最小值,故.
【变式3-3】(23-24高一上·江苏苏州·月考)已知函数,.
(1)判断函数的单调性,并证明;
(2)求函数的值域.
【答案】(1)单调递增,证明见解析;(2)
【解析】(1)在区间上单调递增,
证明如下:任取且,
,
因为,所以,,,
所以,即,
所以函数在区间上单调递增.
(2)由(1)知:在区间上单调递增,
所以,,
所以函数的值域是.
【变式3-4】(23-24高一上·江苏苏州·月考)(1)已知,求的最小值;
(2)已知,求的最小值.
【答案】(1);(2)
【解析】(1),
①当,,
②当,,
③当,,
故的最小值;
(2),
①当,,
②当,,
③当,,
令得:,
即时,,
同理时,,
综上所述:的最小值.
【考点题型四】根据函数的最值或值域求参数
方法总结:已知函数的值域求参数问题的解题思路
(1)注意调整思维方向,根据值域的含义,将给出的值域转化为方程的解或不等式的解集的问题;
(2)根据方程的解或不等式的解集情况来确定参数的取值或取值范围
【例4】(23-24高一上·江苏镇江·月考)若函数 在 的最大值为2,则 的取值范围是 .
【答案】
【解析】设,,,
因为函数在 的最大值为2,,
所以,解得:,
当时,函数在上先递减再递增,
而,
所以,,且,即函数在 的最大值为2,符合题意;
当时,函数在上递减,所以,
而,所以函数在 的最大值为2,符合题意,
综上,.故答案为:
【变式4-1】(23-24高一上·江苏镇江·月考)已知函数,若函数的值域是,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】对称轴为,
∴在单调递增,在,单调递减.
∴当时,的取值范围为,
若函数的值域是,
则当时,,即恒成立,
∴即.故选:D.
【变式4-2】(23-24高一上·江苏盐城·月考)(多选)已知函数的最小值为,则的可能取值是( )
A.1 B.3 C.5 D.7
【答案】AB
【解析】函数在上单调递减,在上单调递增,
故当时,函数,
,对称轴为,
当时,当时,,
要想函数的最小值为,只需,即,
显然选项AB符合,
当时,当时,,显然不是,
综上所述:只有选项AB符合条件,故选:AB
【变式4-3】(23-24高一上·江苏平潮·月考)已知函数,用表示中的较大者,记为,若的最小值为,则实数a的值为( )
A.0 B. C. D.
【答案】B
【解析】依题意,先作两个函数的草图,
因为,故草图如下:可知在交点A出取得最小值,
令,得,故,代入直线,得,
故.故选:B.
【变式4-4】(23-24高一上·江苏南通·月考)已知二次函数,恒有.
(1)求函数的解析式;
(2)设,若函数在区间上的最大值为3,求实数的值.
【答案】(1);(2)
【解析】(1)由,得,
则,所以且,解得,
又,则,
故.
(2),对称轴,
当,即时,时,,解得;
当,即时,,
时,,不合题意;
当,即时,时,,解得(舍),
综上,.
【考点题型五】判断函数的奇偶性
方法总结:判断函数奇偶性的常用方法
1、定义法:若函数的定义域不是关于原点对称,则立即可判断该函数既不是奇函数也不是偶函数;若函数的定义域是关于原点对称的,再判断与之一是否相等.
2、图象法:奇(偶)函数等价于它的图象关于原点(轴)对称.
3、性质法:
设,的定义域分别是,,在它们的公共定义域上,一般具有下列结论:
偶
偶
偶
偶
偶
偶
奇
不确定
奇
偶
奇
偶
不确定
奇
偶
奇
奇
奇
偶
奇
【注意】在中,的值域是定义域的子集
【例5】(23-24高一上·江苏盐城·月考)(多选)下列函数中,既是偶函数又在区间上为增函数的是( )
A. B. C. D.
【答案】BD
【解析】函数是非奇非偶函数,A不是;函数是上的奇函数,C不是;
函数、都是R上的偶函数,在上都为增函数,BD是.故选:BD
【变式5-1】(23-24高一上·江苏南通·月考)(多选)以下函数既是奇函数,又在上单调递增的是( )
A. B.
C. D.
【答案】AC
【解析】对于A,定义域为,
令,则,为奇函数,
因为和在单调递增,
所以在单调递增,故A符合题意;
对于B,定义域为,
令,则,不是奇函数,故B不合题意;
对于C,定义域为,
令,则,为奇函数,
当时,,则在单调递增,故C符合题意;
对于D,定义域为,
令,则,为奇函数,
因为,
所以在不单调递增,故D不合题意,故选:AC.
【变式5-2】(23-24高一上·广东梅州·月考)(多选)如果是定义在上的奇函数,那么下列函数中,一定为奇函数的是( )
A. B.
C. D.
【答案】AD
【解析】因为是定义在上的奇函数,所以,令,
对于A,的定义域为,因为,
所以是奇函数,所以A正确,
对于B,的定义域为,因为,
所以为偶函数,所以B错误,
对于C,的定义域为,因为,
所以,,
所以为非奇非偶函数,所以C错误,
对于D,的定义域为,因为,
所以为奇函数,故选:AD
【变式5-3】(23-24高一上·辽宁沈阳·月考)(多选)已知函数,则( )
A.为偶函数 B.为偶函数
C.为奇函数 D.为非奇非偶函数
【答案】BD
【解析】函数,,
令,,,
所以为非奇非偶函数,故A错误;
,令,,
所以为偶函数,故B正确;
,令,,
,所以为非奇非偶函数,故C错误;
,令,,
,所以为非奇非偶函数,故D正确.故选:BD
【考点题型六】利用函数的奇偶性求值或求参
方法总结:
1、由函数的奇偶性求参数
若函数解析式中含参数,则根据或,利用待定系数法求参数;若定义域含参数,则根据定义域关于原点对称,利用区间的端点值之和为0求参数。
2、由函数的奇偶性求函数值
由函数的奇偶性求函数值时,若所给的函数具有奇偶性,则直接利用或求解;若所给函数不具有奇偶性,一般续利用所给的函数构造一个奇函数或偶函数,然后利用其奇偶性求值。
【例6】(23-24高一上·江苏镇江·月考)函数为定义在上的偶函数,则实数等于( )
A. B.1 C.0 D.无法确定
【答案】C
【解析】因为为定义在上的偶函数,
所以,解得.故选:C.
【变式6-1】(23-24高一上·四川内江·期中)已知为R上的奇函数,当时,,则的值是( )
A.19 B.7 C. D.
【答案】C
【解析】因为当时,,所以,
又为定义在上的奇函数,所以.故选:C.
【变式6-2】(23-24高一上·江苏淮安·月考)设是定义在R上的奇函数,当时,,则( )
A. B.1 C. D.
【答案】D
【解析】因为是定义在R上的奇函数,且当时,,
所以.故选:D
【变式6-3】(23-24高一上·上海·期中)已知,且,则 .
【答案】
【解析】根据题意造函数,即,
因为,
所以是奇函数.
又因为,所以,得.
从而,于是.
故答案为:.
【变式6-4】(23-24高一上·江苏无锡·期中)已知函数,且,则的值为 .
【答案】
【解析】,
令,函数定义域为R,
∵,
∴为奇函数,∴.
则,.
故答案为:-10
【考点题型七】利用函数的奇偶性求解析式
方法总结:由函数的奇偶性求函数解析式的一般步骤
(1)在哪个区间上求解析是,就设在哪个区间上;
(2)把对称转化到已知区间上,代入已知区间的解析式得
(3)利用函数的奇偶性把改写成,从而求出.
【例7】(23-24高一上·江苏苏州·月考)是定义在R上的奇函数,当时,,则的表达式为 .
【答案】
【解析】是定义在R上的奇函数,当时,,
则时,,,
所以.
故答案为:.
【变式7-1】(23-24高一上·福建莆田·期中)已知函数是定义在上的偶函数,且当时,,则当时,的解析式为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】由函数为偶函数,
得当时,,,故选:D.
【变式7-2】(23-24高一上·湖北孝感·月考)已知函数是奇函数,是偶函数,且,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】因为是奇函数,是偶函数,所以,.
所以,,即,
因此,.故选:D.
【变式7-3】(23-24高一上·江苏南通·月考)已知定义在R上的函数分别是奇函数和偶函数,且,则 .
【答案】
【解析】∵,
∴.
由是奇函数,是偶函数,可有,,
代入上式,,
则有,;
则.
故答案为:.
【考点题型八】利用单调性与奇偶性比较大小
方法总结:一般解法是先利用奇偶性,将不在同一单调区间上的两个或多个自变量的函数值,转化为同一单调区间上的自变量的函数值,然后利用单调性比较大小.
【例8】(23-24高一上·河南南阳·月考)已知定义在上的函数满足,且,时,,记,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】由,时,得函数在上单调递减,
由得函数关于直线轴对称,
所以函数在上单调递增.
又因为(最远离),
(最靠近),
所以.故选:A
【变式8-1】(23-24高一上·广西南宁·月考)已知函数的定义域为,对任意的,都有,则下列不等式一定正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】由题意可知,可得,
构造函数,则是上的减函数.
故,即,由此得,故选:C.
【变式8-2】(23-24高一上·安徽亳州·月考)(多选)已知函数在上是减函数,且,则下列说法正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】CD
【解析】由,则,
因为函数在上是减函数,所以,
则,.故选:CD.
【变式8-3】(23-24高一上·重庆·月考)(多选)已知函数对,都有,且任取,,以下结论中正确的是( )
A. B.
C. D.若,则
【答案】AB
【解析】根据题意,函数对,都有,
则函数的图象关于直线对称,又任取,
则在区间上为减函数,在上为增函数.
对于A,,则有,A正确;
对于B,在区间上为减函数,在上为增函数,
故在时取得最大值,即对,B正确;
对于C,在区间上为减函数,又,
则,C错误;
对于D,若,因函数的图象关于直线对称,
且在上为增函数,在区间上为减函数,
则有或,解得或,D错误.故选:AB.
【考点题型九】利用单调性或奇偶性解不等式
方法总结:抽象不等式问题,解题步骤是:
(1)将所给的不等式转化为两个函数值的大小关系;
(2)利用奇偶性得出区间上的单调性,再利用单调性“脱去”函数的符号“”,转化为解不等式(组)的问题.
需要注意的是:在转化时,自变量的取值必须在同一单调区间上;当不等式一边没有符号“”时,需转化为含符号“”的形式.
【例9】(23-24高一上·江苏南京·月考)函数是定义在上的增函数,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】函数是定义在上的增函数,
有,解得,
不等式的解集为,故选:A.
【变式9-1】(23-24高一上·江苏镇江·月考)已知是定义在上的奇函数,,对,且有,则关于的不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】依题意,令,则的定义域为,
因为是定义在上的奇函数, 所以,
所以函数是定义在上的偶函数,
因为对,且有,
所以在上单调递增,所以当时,,
当时,则有,
所以,即,
又,所以在上单调递增,
因为是定义在上的偶函数,
所以在上单调递减,
因为,所以,
所以由,得,则,
所以,解得.故选:D.
【变式9-2】(23-24高一上·江苏南通·月考)若定义在上的奇函数在上单调递减,且,则满足的的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】因为在上的奇函数在上单调递减,且,
所以在上也是单调递减,且,
所以当时,,
当时,.
所以由可得:或或,
解得或或,即或.
所以满足的的取值范围是.故选:D.
【变式9-3】(23-24高一下·湖北·开学考试)已知是定义在上的函数在上单调递减,且,函数的图象关于点对称,则不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】由函数的图象关于对称可得图象关于对称,
所以为R上的奇函数,则函数图象大致如图所示.
要解,即,即,
当时,即时,,所以或者,解得或;
当时,即时,,所以,解得
综上可得不等式的解集为.故选:D.
【变式9-4】(23-24高一上·江苏南通·月考)定义在上的函数满足,则关于的不等式的解集为 .
【答案】
【解析】令,
因为定义在上的函数满足,
所以定义在上的函数满足,
所以在上单调递减,
由,得,
所以,
所以,解得,
所以原不等式的解集为.
【考点题型十】函数对称性的应用
方法总结:
1、轴对称:
(1)函数关于直线对称
(2)函数关于直线对称.
2、中心对称:
(1)函数关于点对称;
(2)函数关于点对称
3、函数的奇偶性和对称性的关系:
(1)若为奇函数,则关于对称;
(2)若为偶函数,则关于对称;
(3)若为奇函数,则关于对称;
(4)若为偶函数,则关于对称.
【例10】(23-24高一上·江苏南通·月考)函数的对称中心是 .
【答案】
【解析】函数,
显然函数的图象可以由函数的图象向右平移2个单位,再向上平移1个单位而得,
而函数的图象的对称中心为,所以函数的图象的对称中心为.
故答案为:
【变式10-1】(23-24高一上·江苏扬州·月考)函数和的定义域均为,已知为偶函数,为奇函数,对于,均有,则( )
A.66 B.70 C.74 D.78
【答案】B
【解析】由为偶函数,则,所以的图像关于对称,
又为奇函数,则,所以的图像关于点对称,
又对于,均有,所以,
又的图像关于对称,所以,
又的图像关于点对称,所以,
所以,
又,解得,,
所以.故选:B.
【变式10-2】(23-24高一上·江苏南通·月考)已知函数定义域为,,,当时,,则的值是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】定义在上的函数,由,得,
由,得,于是,即,
因此,又当时,,
所以.故选:D
【变式10-3】(23-24高一上·江苏南京·月考)定义在上的函数满足,则 .
【答案】7
【解析】因为定义在R上的函数满足,
所以当时,;
当时,;
当时,;
当时,,即,
∴.
故答案为:7.
【考点题型十一】函数周期性的应用
方法总结:(是不为0的常数)
(1)若,则; (2)若,则;
(3)若,则; (4)若,则;
(5)若,则; (6)若,则();
【例11】(2024·广东茂名·一模)函数和均为上的奇函数,若,则( )
A. B. C.0 D.2
【答案】A
【解析】因为为奇函数,所以关于对称,即,
又关于原点对称,则,有,
所以的周期为4,故.故选:A
【变式11-1】(23-24高一下·湖北·月考)定义在上的函数为奇函数,且为偶函数,当时,,则( )
A.-1 B.0 C.1 D.2
【答案】A
【解析】因为函数为奇函数,且为偶函数,
所以,所以的周期为4,
所以.故选:A.
【变式11-2】(23-24高一上·安徽马鞍山·月考)已知是上的奇函数且,当时,,则( )
A.-2 B.2 C.0 D.2023
【答案】B
【解析】,则,
则函数的周期,则,
又函数为奇函数,所以,所以.故选:B.
【变式11-3】(23-24高一下·四川南充·月考)已知定义在上的奇函数,对任意的,都有,当时,,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】因为定义在上的奇函数,所以,
又对任意的,都有,即,
即,所以是以4为周期的周期函数,
所以,
因为是定义在上的奇函数,所以,
又,
而当时,,
所以,故选:A
【考点题型十二】抽象函数性质综合
【例12】(23-24高一上·江苏徐州·月考)(多选)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
【解析】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.
【变式12-1】(23-24高一上·江苏盐城·月考)(多选)已知函数不过原点,且对,满足则下列结论正确的是( )
A. B.为奇函数
C.若,则 D.
【答案】AD
【解析】A:令,则,又不过原点,即,可得,对;
B:令,则,结合A结论知:,为偶函数,错;
C:令,则,故,错;
D:令,则,故,对.故选:AD
【变式12-2】(23-24高一上·江苏·月考)(多选)已知函数,,对于任意,,,且当时,均有,则( )
A.
B.
C.
D.若,则
【答案】BCD
【解析】令,则,解得,故A错;
因为,故B正确;
因为,所以,故C正确;
设任意的,且,则,
所以,
即,所以函数为上的增函数,
因为,
所以,解得,故D正确.故选:BCD
【变式12-3】(23-24高一上·江苏扬州·月考)定义在上的函数满足对任意x,,恒有,且时,有.
(1)求的值;
(2)证明:为奇函数;
(3)试判断的单调性,并加以证明.
【答案】(1);(2)证明见解析;(3)在上单调递增,证明见解析
【解析】(1)取得到,解得;
(2)因为的定义域为,
取得到,故函数为奇函数;
(3)函数在上单调递增,证明如下:
设,
则,
因为时,有,则,故,即,
函数在上单调递增.
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!学科网(北京)股份有限公司3
学科网(北京)股份有限公司
$$