内容正文:
专题03 函数的概念与性质
【题型目录】
【经典基础题】
· 题型01、 函数的定义域
· 题型02、 函数的值域
· 题型03、 函数的解析式
· 题型04、 函数相等
· 题型05、分段函数
· 题型06、函数的单调性
· 题型07、函数的最值
· 题型08、函数的奇偶性
· 题型09、幂函数
【优选提升题】
· 题型01、函数的单调性与奇偶性求参数问题
· 题型02、函数的单调性与奇偶性解不等式问题
· 题型03、函数的恒(能)成立问题
· 题型04、函数基本性质综合问题
函数的定义域
1.(23-24高一下·广东汕头·期中)函数的定义域为( )
A.{且} B.{且}
C. D.{且}
2.(23-24高一上·广东潮州·期中)已知函数的定义域是,则下列函数中,定义域为且的是( )
A. B. C. D.
3.(23-24高一上·广东珠海·期中)函数的定义域为,函数,则的定义域为( )
A. B.
C. D.
4.(23-24高一上·广东揭阳·期中)已知函数的定义域为,则的定义域为( )
A. B.
C. D.
5.(23-24高一上·广东佛山·期中)函数的定义域为( )
A. B.
C. D.
函数的值域
6.(23-24高一上·广东佛山·期中)函数,的值域为( )
A. B. C. D.
7.(23-24高一上·广东广州·期中)下列说法正确的是( )
A.函数在上的值域为
B.函数的值域为
C.函数的值域为
D.函数的值域是
8.(23-24高一上·广东·期中)下列函数中,值域为的是( )
A., B.
C., D.
9.(23-24高一上·广东广州·期中)已知函数的值域是,则它的定义域可能是( )
A. B. C. D.
10.(23-24高一上·广东广州·期中)求下列函数的值域:
(1);
(2);
(3).
函数的解析式
11.(23-24高一上·广东江门·期中)已知,则的解析式为( )
A. B.
C. D.
12.(23-24高一上·广东佛山·期中)已知函数,则函数的解析式为 .
13.(23-24高一上·广东深圳·期中)已知,则 .
14.(23-24高一上·广东湛江·期中)(1)已知,求的解析式;
(2)已知,求的解析式;
(3)已知是一次函数,且满足.
15.(23-24高一上·广东佛山·期中)根据下列条件,求的解析式.
(1)已知满足;
(2)已知是二次函数,且满足,;
(3)已知满足.
函数相等
16.(23-24高一上·广东江门·期中)下列函数中图象完全相同的是( )
A.与 B.与
C.与 D.与
17.(23-24高一上·广东珠海·期中)下列选项中表示同一函数的是( )
A.与 B.与
C.与 D.与
18.(22-23高一上·广东湛江·期中)下列各组函数中,两个函数是同一函数的有( )
A.和 B.和
C. D.和
19.(23-24高一上·广东惠州·期中)下列各组函数中,两个函数是同一函数的有( )
A. B.
C. D.
20.(23-24高一上·广东深圳·期中)下列各组函数表示不同函数的是( )
A. B.
C. D.
分段函数
21.(23-24高一上·广东佛山·期中)已知函数则( )
A.
B.
C.有唯一零点
D.若当时,,则的最大值是
22.(22-23高一上·广东湛江·期中)已知函数,若,则a的值是 .
23.(23-24高一上·广东潮州·期中)已知函数不是单调函数,则实数的取值范围是 .
24.(23-24高一上·广东潮州·期中)已知函数.
(1)求,的值;
(2)若,求实数的值.
25.(23-24高一上·广东江门·期中)已知函数.
(1)求的值;
(2)当时,求的值域.
函数的单调性
26.(23-24高一上·广东湛江·期中)已知函数在上单调递减,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
27.(23-24高一上·广东广州·期中)下列函数中,满足“对任意,,当时都有成立”的是( )
A. B. C. D.
28.(23-24高一上·广东广州·期中)函数的单调递增区间是( )
A. B. C. D.
29.(23-24高一上·广东广州·期中)已知函数,则函数( )
A.在上单调递增 B.在上单调递减
C.在上单调递增 D.在上单调递减
30.(23-24高一上·广东佛山·期中)已知函数在上单调递增,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
函数的最值
31.(23-24高一上·广东江门·期中)函数,的最大值是( )
A. B. C.1 D.2
32.(23-24高一上·广东茂名·期中)已知,若函数有最小值为4,则( )
A.2 B.4 C. D.
33.(23-24高一上·广东深圳·期中)已知恒成立,则实数的取值范围为( )
A. B. C.或 D.或
34.(23-24高一上·广东广州·期中)已知函数,若关于的不等式恒成立,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
35.(22-23高一上·广东广州·期中)设奇函数在上单调递增,且,若对所有的都成立,则当时,的取值范围是( )
A. B.
C. D.
函数的奇偶性
36.(23-24高一上·广东佛山·期中)已知函数是定义在上的奇函数,且当时,,若,则( )
A.2 B. C. D.
37.(23-24高一上·广东东莞·期中)已知函数是定义在上的偶函数,且在区间上单调递增,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
38.(23-24高一上·广东东莞·期中)已知函数,为奇函数,则的值是( )
A. B. C. D.
39.(23-24高一上·广东深圳·期中)已知函数是定义在上的偶函数,在区间上单调递减,且,则不等式的解集为( )
A.或 B.或
C.或 D.或
40.(23-24高一上·广东广州·期中)已知函数的定义域是,函数的图象的对称中心是,若对任意的,,且,都有成立,,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
幂函数
41.(23-24高一上·广东江门·期中)若函数是幂函数,且在上单调递增,则( )
A. B. C.1 D.
42.(23-24高一上·广东深圳·期中)已知幂函数的图像过点,则下列结论正确的是( )
A.的定义域为 B.在其定义域内为减函数
C.是偶函数 D.是奇函数
43.(22-23高一上·广东深圳·期中)已知幂函数,对任意的且,满足,若,,,则的值( )
A.恒大于0 B.恒小于0
C.等于0 D.无法判断
44.(23-24高一上·广东潮州·期中)已知幂函数在上单调递减.
(1)求的解析式;
(2)若在上恒成立,求实数的取值范围.
45.(23-24高一上·广东惠州·期中)已知幂函数是奇函数.
(1)求的解析式;
(2)若,求实数t的取值范围.
函数的单调性与奇偶性求参数问题
46.(23-24高一上·广东东莞·期中)已知函数是上的增函数,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
47.(23-24高一上·广东汕头·期中)若函数在区间上单调递减,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
48.(22-23高一上·广东湛江·期中)若函数是定义在上的偶函数,则( )
A. B. C.1 D.2
49.(21-22高一上·广东深圳·期中)已知定义在上的偶函数,且当时,单调递减,则关于x的不等式的解集是( )
A. B. C. D.
50.(22-23高一上·广东·期中)设是定义在上的偶函数,当时,为增函数,则 ,的解集为 .
函数的单调性与奇偶性解不等式问题
51.(23-24高一上·广东深圳·期中)已知是定义在上的偶函数,且在区间上单调递增,则不等式的解集为
52.(23-24高一上·广东东莞·期中)已知函数是定义在上的偶函数,在区间上单调递增,且,则不等式对的解集为 .
53.(23-24高一上·广东广州·期中)已知是定义在R上的偶函数,且在上单调递增,对于任意实数t,恒成立,求a的取值范围 .
54.(22-23高一上·广东江门·期中)若奇函数在单调递减,,则不等式的解集为 .
55.(22-23高一上·广东珠海·期中)若是定义在上的奇函数,且在上是增函数,则不等式的解集为 .
函数的恒(能)成立问题
56.(23-24高一上·广东佛山·期中)已知函数,若对任意,不等式恒成立,则实数的取值范围是 .
57.(23-24高一上·广东汕头·期中),不等式恒成立,则实数的取值范围为 .
58.(23-24高一上·广东深圳·期中)已知指数函数(且)在其定义域内单调递增.设函数,当时,函数恒成立,则x的取值范围是 .
59.(23-24高一上·广东佛山·期中)已知函数和.若,恒成立,则的取值范围是 ;若对,都,使得恒成立,则的取值范围是 .
60.(23-24高三上·山东德州·阶段练习)已知函数,若,使不等式成立,则实数m的取值范围为 .
函数基本性质综合问题
61.(23-24高一上·广东广州·期中)已知函数是定义域上的奇函数,且.
(1)判断并证明函数在上的单调性;
(2)令函数,若对,都有,求实数的取值范围.
62.(23-24高一上·广东潮州·期中)已知,.
(1)若,判断的奇偶性.
(2)若是单调递增函数,求的取值范围.
(3)若在上的最小值是3,求的值.
63.(23-24高一上·广东深圳·期中)已知函数是定义在上的奇函数,当时,.
(1)求;
(2)求不等式的解集;
(3)若,求实数的取值范围.
64.(23-24高一上·广东深圳·期中)已知函数,,
(1)若,成立,求的取值范围;
(2)若对,总,使得,求实数的取值范围.
65.(23-24高一上·广东珠海·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;
(3)若,求的取值范围.
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函数的定义域
1.(23-24高一下·广东汕头·期中)函数的定义域为( )
A.{且} B.{且}
C. D.{且}
【答案】D
【分析】根据函数解析式,列出使函数解析式有意义的不等式组,求出解集即可.
【详解】由题意得,解得且,
即定义域为.
故选:D.
2.(23-24高一上·广东潮州·期中)已知函数的定义域是,则下列函数中,定义域为且的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据函数特征得到不等式,求出定义域,得到答案.
【详解】A选项,由题意得且,解得且,不合要求,A错误;
B选项,中,且,解得,不合要求,B错误;
C选项,中,令且,解得且,满足要求,C正确;
D选项,中,令且,解得且,不合要求,D错误.
故选:C
3.(23-24高一上·广东珠海·期中)函数的定义域为,函数,则的定义域为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】根据复合函数定义域的性质,结合二次根式的性质及分母不为零进行求解即可.
【详解】由函数的定义域为,可得,
∴函数的定义域为,
∴由函数,可得,解得
∴函数的定义域为.
故选:D.
4.(23-24高一上·广东揭阳·期中)已知函数的定义域为,则的定义域为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】定义域是的范围,分清定义域是关键;或简化为括号内取值范围一样.
【详解】已知函数的定义域为,
所以对有,
所以,
故选:A.
5.(23-24高一上·广东佛山·期中)函数的定义域为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】函数的定义域,即是的函数式子有意义,列出不等式组,即可求解.
【详解】要使有意义,
即,解得或,
则定义域为.
故选:B
函数的值域
6.(23-24高一上·广东佛山·期中)函数,的值域为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】分别在和的情况下,结合基本不等式可求得结果.
【详解】当时,(当且仅当时取等号);
当时,(当且仅当时取等号);
综上所述:的值域为.
故选:C.
7.(23-24高一上·广东广州·期中)下列说法正确的是( )
A.函数在上的值域为
B.函数的值域为
C.函数的值域为
D.函数的值域是
【答案】BCD
【分析】根据二次函数的性质求解值域判断A,根据对勾函数单调性求值域判断B,利用分离常数法求值域判断C,利用换元法求值域判断D.
【详解】对于A,,则当时,,
当时,,所以函数的值域为,错误;
对于B,函数的图象如下:
在为增函数,在为减函数,
故值域为,正确;
对于C,函数,可得其定义域为,
又由,可得
所以函数的值域为,正确;
对于D,设,,则,,所以,
,当时,有最大值2,所以.
故函数的值域为,正确.
故选:BCD.
8.(23-24高一上·广东·期中)下列函数中,值域为的是( )
A., B.
C., D.
【答案】AC
【分析】根据常见函数,再结合单调性求值域,依次判断各个选项即可.
【详解】对于A:函数,在定义域上单调递增,
又,,所以,故A正确;
对于B:由,所以,即,故B错误;
对于C:函数,在定义域上单调递增,
又,,所以,故C正确;
对于D: 在单调递减,单调递增,
又,所以,故D错误;
故选:AC.
9.(23-24高一上·广东广州·期中)已知函数的值域是,则它的定义域可能是( )
A. B. C. D.
【答案】BCD
【分析】对四个选项依次求解相应的值域,得到答案.
【详解】A选项,当时,,故,A错误;
B选项,当时,,故,B正确;
C选项,当时,,故,C正确;
D选项,当时,,故,D正确.
故选:BCD
10.(23-24高一上·广东广州·期中)求下列函数的值域:
(1);
(2);
(3).
【答案】(1)(2)(3)
【分析】(1)令进行换元,然后由二次函数性质可解;
(2)分离常数,然后利用反比例函数单调性可解;
(3)分离常数,利用对勾函数和反比例函数单调性可解.
【详解】(1)令,则,,
所以,
所以的值域为.
(2),
由反比例函数性质可知,在上单调递增,
所以,即,
所以的值域为.
(3),
令,则,
由对勾函数性质可知,在上单调递增,所以,
由反比例函数性质可知,在单调递减,
所以,即的值域为.
函数的解析式
11.(23-24高一上·广东江门·期中)已知,则的解析式为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】根据函数解析式利用换元法即可得出函数的解析式.
【详解】令,则且,所以,因此.
故选:A.
12.(23-24高一上·广东佛山·期中)已知函数,则函数的解析式为 .
【答案】
【分析】利用换元法求函数解析式即可.
【详解】函数,
设,则,且,
所以,,
则.
故答案为:.
13.(23-24高一上·广东深圳·期中)已知,则 .
【答案】
【分析】利用配凑法,将化为,即得答案.
【详解】由于,
故,
故答案为:
14.(23-24高一上·广东湛江·期中)(1)已知,求的解析式;
(2)已知,求的解析式;
(3)已知是一次函数,且满足.
【答案】(1);(2);(3)
【分析】(1)根据题意利用换元法分析运算求解;
(2)根据题意利用构建方程组法运算求解;
(3)根据题意利用待定系数法运算求解
【详解】(1)令 ,则,
可得,
所以;
(2)因为,可得,
即,消去可得;
(3)设,
因为,即,
整理得,
所以,解得,
所以.
15.(23-24高一上·广东佛山·期中)根据下列条件,求的解析式.
(1)已知满足;
(2)已知是二次函数,且满足,;
(3)已知满足.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)利用配凑法求解析式;
(2)利用待定系数法求解析式;
(3)利用方程法求解析式.
【详解】(1),
所以.
(2)设,
因为,所以,
因为,所以,
整理得,
所以,解得,
所以.
(3)在①中,令替换得②,
由②得③,
将③代入①得,
所以./
函数相等
16.(23-24高一上·广东江门·期中)下列函数中图象完全相同的是( )
A.与 B.与
C.与 D.与
【答案】B
【分析】判断图象是否完全相同只需判断两个函数是否完全相同即可,而判断两个函数是否完全相同,只需判断两函数的定义域和解析式是否完全相同即可.
【详解】A:与的解析式不同,不是同一个函数,图象不同;故A错误;
B:与的定义域都是,解析式也相同,是同一个函数,图象完全相同;故B正确;
C:与的解析式不同,不是同一个函数,图象不同;
D:的定义域为,的定义域为或,定义域不同,不是同一个函数,图象不同.
故选:B.
17.(23-24高一上·广东珠海·期中)下列选项中表示同一函数的是( )
A.与 B.与
C.与 D.与
【答案】D
【分析】根据同一函数的概念判断.
【详解】与定义域不同,故A错误;
与定义域不同,故B错误;
与的对应关系不同,故C错误;
与定义域和对应关系均相同,为同一函数,故D正确.
故选:D.
18.(22-23高一上·广东湛江·期中)下列各组函数中,两个函数是同一函数的有( )
A.和
B.和
C.
D.和
【答案】AC
【分析】根据相同函数的对应法则、定义域都相同,结合各选项的函数解析式化简并求出定义域,即可确定正确答案.
【详解】A:与定义域和对应法则都相同,为同一函数;
B:定义域为,而定义域为R,它们的定义域、对应法则都不同,不为同一函数;
C:与定义域和对应法则都相同,为同一函数;
D:定义域为,而定义域为或,它们定义域不同,不为同一函数.
故选:AC
19.(23-24高一上·广东惠州·期中)下列各组函数中,两个函数是同一函数的有( )
A. B.
C. D.
【答案】BD
【分析】判断各函数的定义域与对应法则是否相同,从而得解.
【详解】对于A,两函数的解析式不同,所以不是同一函数,故A错误;
对于B,两函数的定义域都相同为,其次,所以是同一函数,故B正确;
对于C,函数的定义域为,而函数的定义域为,
显然两函数定义域不同,所以不是同一函数,故C错误;
对于D,两函数的定义域相同都为,且解析式相同,所以是同一函数,故D正确.
故选:BD.
20.(23-24高一上·广东深圳·期中)下列各组函数表示不同函数的是( )
A. B.
C. D.
【答案】ABD
【分析】从定义域和对应关系两个方面考虑,两者均相同为同一函数,否则表示不同函数.
【详解】A选项,的定义域为R,
,解得,所以的定义域为,两函数的定义域不同,表示不同函数,A正确;
B选项,的定义域为R,的定义域为,
两函数的定义域不同,表示不同函数,B正确;
C选项,,两函数为同一函数,C错误;
D选项,的定义域为R,的定义域为,
两函数定义域不同,表示不同函数,D正确.
故选:ABD
分段函数
21.(23-24高一上·广东佛山·期中)已知函数则( )
A.
B.
C.有唯一零点
D.若当时,,则的最大值是
【答案】ACD
【分析】代入可知A对,由图可知B错,C对,D项,分别求得和,时对应的自变量x的值,结合的图象可确定a、b的取值范围,由此可得结果.
【详解】对于A,,则,故A对;
对于B,由图知,,故B错
对于C,由图知,有唯一零点,故C对
对于D,令,解得;令,解得,
由图象可知:,,所以,故D对.
故选:ACD
22.(22-23高一上·广东湛江·期中)已知函数,若,则a的值是 .
【答案】或4
【分析】利用分类讨论,分和两种情况,分别表示出,求解即可.
【详解】因为函数,
当时,,解得,
当时,,解得.
综上所述,a的值是或4.
故答案为:或4.
23.(23-24高一上·广东潮州·期中)已知函数不是单调函数,则实数的取值范围是 .
【答案】
【分析】求出对称轴,分与两种情况,结合函数单调性得到不等式,求出答案.
【详解】当时,对称轴为,
令,此时,满足要求,
令,解得,
综上,实数的取值范围是.
故答案为:
24.(23-24高一上·广东潮州·期中)已知函数.
(1)求,的值;
(2)若,求实数的值.
【答案】(1),
(2)
【分析】(1)利用函数对应关系代入求解即可;
(2)令,讨论的范围解方程求解得答案.
【详解】(1)因为,且,所以.
因为,所以.
(2)依题意,令,
若,则,解得,
与矛盾,舍去;
若,则,解得,
故,解得,所以实数的值为;
综上所述:的值为.
25.(23-24高一上·广东江门·期中)已知函数.
(1)求的值;
(2)当时,求的值域.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据函数解析式直接计算即可;
(2)利用一次函数、二次函数的性质计算即可.
【详解】(1)易知;
(2)由可知当时,函数单调递减,,
当时,函数单调递减,,
综上.
函数的单调性
26.(23-24高一上·广东湛江·期中)已知函数在上单调递减,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】由,利用反比例函数的性质求解.
【详解】解:,
因为在上单调递减,
所以.
故选:A
27.(23-24高一上·广东广州·期中)下列函数中,满足“对任意,,当时都有成立”的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】结合题意,根据函数单调性的定义可得函数在上单调递增,进而判断各选项即可.
【详解】因为对任意,,当时都有成立,
若,则;若,则.
所以函数在上单调递增.
对于A,函数在上单调递减,故A错误;
对于B,函数在上单调递减,在上单调递增,故B错误;
对于C,函数在上单调递增,故C正确;
对于D,函数在上单调递减,故D错误.
故选:C.
28.(23-24高一上·广东广州·期中)函数的单调递增区间是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】利用指数函数、二次函数单调性,结合复合函数单调性法则求解即得.
【详解】函数的定义域为R,函数在上单调递减,在单调递增,
而函数在R上单调递减,因此函数在上单调递增,在单调递减,
所以函数的单调递增区间是.
故选:A
29.(23-24高一上·广东广州·期中)已知函数,则函数( )
A.在上单调递增 B.在上单调递减
C.在上单调递增 D.在上单调递减
【答案】D
【分析】先将分离常数得,再根据反比例函数的性质进行求解即可.
【详解】,
所以函数的图象可由反比例函数的图象向右平移1个单位,再向上平移1个单位得到.
因为在和上单调递减,
所以在和上单调递减.
故选:D
30.(23-24高一上·广东佛山·期中)已知函数在上单调递增,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据题意,由条件列出不等式,代入计算,即可得到结果.
【详解】因为为开口向上的二次函数,
则且,
所以.
故选:C
函数的最值
31.(23-24高一上·广东江门·期中)函数,的最大值是( )
A. B. C.1 D.2
【答案】B
【分析】先分离常数,再利用函数单调性求解最值即可.
【详解】,
而的图象由函数图象向左平移1个单位再向上平移2个单位得到,
所以在上单调递增,
所以当时,函数,有最大值为.
故选:B
32.(23-24高一上·广东茂名·期中)已知,若函数有最小值为4,则( )
A.2 B.4 C. D.
【答案】B
【分析】根据题意,分,与讨论,再结合基本不等式代入计算,即可得到结果.
【详解】当时,在单调递增,无最小值;
当时,因为在单调递增,在单调递增,则在单调递增,无最小值;
当时,,当且仅当时,即时,等号成立,所以,则,符合要求.
故选:B
33.(23-24高一上·广东深圳·期中)已知恒成立,则实数的取值范围为( )
A. B. C.或 D.或
【答案】B
【分析】利用基本不等式求出最小值,再借助不等式恒成立求解即得.
【详解】由,得,当且仅当时取等号,
依题意,,即,解得,
所以实数的取值范围为.
故选:B
34.(23-24高一上·广东广州·期中)已知函数,若关于的不等式恒成立,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】分和两种情况讨论函数的最小值,进而求解.
【详解】当时,,对称轴为,
若,则函数在上单调递减,则恒成立;
若,则函数在上单调递减,在上单调递增,
则,所以.
综上所述,当,时,恒成立.
当时,,
所以,即.
综上所述,实数的取值范围是.
故选:D.
35.(22-23高一上·广东广州·期中)设奇函数在上单调递增,且,若对所有的都成立,则当时,的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】根据的单调性和奇偶性求得其在上的最大值,结合关于的不等式恒成立,列出不等关系,求解即可.
【详解】因为奇函数在上单调递增,故在上单调递增,
则,
故对所有的都成立,则,对恒成立,
则,且,解得,且,
故.
故选:D.
函数的奇偶性
36.(23-24高一上·广东佛山·期中)已知函数是定义在上的奇函数,且当时,,若,则( )
A.2 B. C. D.
【答案】B
【分析】根据题意结合奇函数的定义分析求解.
【详解】因为函数是定义在上的奇函数,且,
则,解得.
故选:B.
37.(23-24高一上·广东东莞·期中)已知函数是定义在上的偶函数,且在区间上单调递增,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】偶函数的定义域关于原点对称,求出a的值,然后根据单调性即可得出答案.
【详解】因为偶函数的定义域关于原点对称,
所以,
又函数在,即单调递增,所以在单调递减,
等价为,
故选:B.
38.(23-24高一上·广东东莞·期中)已知函数,为奇函数,则的值是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据函数的奇偶性和定义域可得,解方程并验证即可求解.
【详解】因为函数是定义域为R的奇函数
所以,即,解得.
当时,,
有,函数为奇函数.
所以.
故选:D.
39.(23-24高一上·广东深圳·期中)已知函数是定义在上的偶函数,在区间上单调递减,且,则不等式的解集为( )
A.或 B.或
C.或 D.或
【答案】D
【分析】由题意和偶函数的性质可知函数在上为减函数,在上为增函数,结合,分类讨论当、时,利用函数的单调性解不等式即可.
【详解】因函数是定义在上的偶函数,在区间上单调递减,
则在上为增函数,由,则,
由,则或,
则或
解得或,
则不等式的解集为或.
故选:D
40.(23-24高一上·广东广州·期中)已知函数的定义域是,函数的图象的对称中心是,若对任意的,,且,都有成立,,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】由想到构造函数,可证为偶函数且在上为增函数,结合偶函数的对称性解不等式即可求解.
【详解】令,因为函数的图象的对称中心是,函数是定义在上的奇函数,
所以,
所以是偶函数,因为,所以,则,
因为对任意且时,
,
所以在上单调递增,
所以在上单调递减,
等价于或,
解得或,
所以不等式的解集为.
故选:D.
幂函数
41.(23-24高一上·广东江门·期中)若函数是幂函数,且在上单调递增,则( )
A. B. C.1 D.
【答案】D
【分析】根据幂函数的义及性质,利用条件得到,即可求出结果.
【详解】因为函数是幂函数,所以,
即,解得或,
又在上单调递增,所以,得到,所以,
所以,故,
故选:D.
42.(23-24高一上·广东深圳·期中)已知幂函数的图像过点,则下列结论正确的是( )
A.的定义域为 B.在其定义域内为减函数
C.是偶函数 D.是奇函数
【答案】B
【分析】先代点求出幂函数的解析式,然后判断幂函数的性质即可.
【详解】设,代入点可得,所以,
所以,
对于A:函数的定义域为,所以A错误;
对于B:因为,所以在内单调递减,B正确;
对于C:因为的定义域为,所以不是偶函数,C错误;
对于D:因为的定义域为,所以不是奇函数,D错误,
故选:B
43.(22-23高一上·广东深圳·期中)已知幂函数,对任意的且,满足,若,,,则的值( )
A.恒大于0 B.恒小于0
C.等于0 D.无法判断
【答案】B
【分析】根据幂函数的定义和性质即可求解.
【详解】∵已知函数是幂函数,
∴,∴,或,,或.
对任意的且,满足,
故是增函数,∴.
若,,,即,
∴,即,即.
则,
故选:B.
44.(23-24高一上·广东潮州·期中)已知幂函数在上单调递减.
(1)求的解析式;
(2)若在上恒成立,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由幂函数的概念与性质直接列式求解;
(2)分离参数,利用基本不等式求最值即可求解.
【详解】(1)因为幂函数在上单调递减,
则,解得,故
(2)由(1)可知,对任意的恒成立,
由基本不等式可得,
当且仅当时,即当时,等号成立,
所以,,因此,实数的取值范围是.
45.(23-24高一上·广东惠州·期中)已知幂函数是奇函数.
(1)求的解析式;
(2)若,求实数t的取值范围.
【答案】(1);
(2)
【分析】(1)借助幂函数的定义,系数为1,求出,验证是否满足奇函数即可;
(2)借助在上单调递增,且为奇函数的性质,求解即可.
【详解】(1)因为为幂函数,所以.
解得:或,
当时,,不满足为奇函数;
当时,,满足为奇函数;
故的解析式为:;
(2)由幂函数的性质可得:在上单调递增,且为奇函数.
所以可化为,
因为为奇函数,所以,
又因为在上单调递增,所以,解得:,
故实数t的取值范围为:.
函数的单调性与奇偶性求参数问题
46.(23-24高一上·广东东莞·期中)已知函数是上的增函数,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据幂函数和二次函数的单调性,结合分段函数单调性的性质进行求解即可.
【详解】二次函数的开口向下,对称轴为,
因为函数是上的增函数,
所以有,解得.
因此实数的取值范围是.
故选:D
47.(23-24高一上·广东汕头·期中)若函数在区间上单调递减,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据二次函数的单调性求解即可.
【详解】函数的对称轴为,
由题意可知,解得,
所以实数的取值范围是.
故选:B.
48.(22-23高一上·广东湛江·期中)若函数是定义在上的偶函数,则( )
A. B. C.1 D.2
【答案】A
【分析】根据偶函数的性质可知定义域关于原点对称,由此列出方程,求得答案.
【详解】因为偶函数的定义域关于原点对称,则,解得,
而当时,函数是上的偶函数,
所以.
故选:A.
49.(21-22高一上·广东深圳·期中)已知定义在上的偶函数,且当时,单调递减,则关于x的不等式的解集是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】由偶函数的性质求得,利用偶函数的性质化不等式中自变量到上,然后由单调性转化求解.
【详解】解:由题意,,的定义域,时,递减,
又是偶函数,因此不等式转化为,
,,解得.
故选:D.
50.(22-23高一上·广东·期中)设是定义在上的偶函数,当时,为增函数,则 ,的解集为 .
【答案】 3
【分析】由偶函数的定义域关于原点对称求得值,再由偶函数的对称性得出另外一半区间上函数的单调性,然后由单调性解函数不等式.
【详解】易得,所以.由题意得在上单调递增,因为是偶函数,
所以在上单调递减,所以由,得或.
故答案为:3;.
函数的单调性与奇偶性解不等式问题
51.(23-24高一上·广东深圳·期中)已知是定义在上的偶函数,且在区间上单调递增,则不等式的解集为
【答案】
【分析】由函数为偶函数可将原不等化为,再根据函数在上单调递增,可得,从而可求得结果.
【详解】因为是定义在上的偶函数,
所以可化为,
因为在上单调递增,
所以,所以,
即,解得,
所以原不等式的解集为,
故答案为:.
52.(23-24高一上·广东东莞·期中)已知函数是定义在上的偶函数,在区间上单调递增,且,则不等式对的解集为 .
【答案】
【分析】由题意,根据函数的奇偶性和单调性解不等式、,进而由由可得或,解之即可.
【详解】因为函数是定义域为R上的偶函数,且在上单调递增,,
所以,即,得,解得;
,即,得,解得或;
由,得或,
解得或.
所以不等式的解集为.
故答案为:.
53.(23-24高一上·广东广州·期中)已知是定义在R上的偶函数,且在上单调递增,对于任意实数t,恒成立,求a的取值范围 .
【答案】
【分析】根据题意,结合函数的奇偶性与单调性分析可得,得,即,然后构造函数,令,由基本不等式可求出其最大值,从而可求出a的取值范围.
【详解】因为是定义在R上的偶函数,
所以由,得,
因为在上单调递增,所以恒成立,
所以,令,
当时,,
当时,,
当且仅当,即时取等号,
所以,得或,
即a的取值范围为,
故答案为:.
54.(22-23高一上·广东江门·期中)若奇函数在单调递减,,则不等式的解集为 .
【答案】
【分析】由不等式转化为,再结合结合函数奇偶性和单调性解不等式即可求出答案.
【详解】函数在单调递减,因为函数时奇函数,
所以在上单调递减,
因为,所以,
不等式,则,
所以,则.
故答案为:.
55.(22-23高一上·广东珠海·期中)若是定义在上的奇函数,且在上是增函数,则不等式的解集为 .
【答案】
【分析】结合函数的奇偶性、单调性化简不等式,从而求得不等式的解集.
【详解】依题意,是定义在上的奇函数,且在上是增函数,
由,得,
所以,解得,
所以不等式的解集为.
故答案为:
函数的恒(能)成立问题
56.(23-24高一上·广东佛山·期中)已知函数,若对任意,不等式恒成立,则实数的取值范围是 .
【答案】
【分析】分别在和的情况下,根据二次函数性质可得到在上连续且单调递增,将恒成立的不等式化为,利用单调性可得自变量大小关系,结合恒成立思想可得,由此可构造不等式求得的范围.
【详解】因为,则有:
当时,,此时单调递增;
当时,,此时单调递增,
且,所以为上的连续函数且在上单调递增.
又因为,则,
可得,即对任意恒成立,
注意到的图象开口向下,则,解得,
所以实数的取值范围为.
故答案为:.
57.(23-24高一上·广东汕头·期中),不等式恒成立,则实数的取值范围为 .
【答案】
【分析】分离参数得到恒成立,构造函数,利用单调性求解最值即可求解.
【详解】,不等式恒成立,即在上恒成立,
所以,因为在上单调递增,在上单调递增,
所以在上单调递增,所以当时,有最大值,
所以.即实数的取值范围为.
故答案为:
58.(23-24高一上·广东深圳·期中)已知指数函数(且)在其定义域内单调递增.设函数,当时,函数恒成立,则x的取值范围是 .
【答案】
【分析】先求出的解析式,然后代入得到的解析式,应用主元法转化为关于的一次函数,然后端点处都为非负求解即可.
【详解】因为是指数函数,所以,解得或者,
又因为在定义域内单调递增,所以,所以,所以,
所以,
令,要使得即恒成立,
则,
所以,解得,
故答案为:
【点睛】方法点睛:熟练应用主元法可以降低运算量和思维量.
59.(23-24高一上·广东佛山·期中)已知函数和.若,恒成立,则的取值范围是 ;若对,都,使得恒成立,则的取值范围是 .
【答案】
【分析】由二次函数性质可求得;分别在、和的情况下,可求得的值域;根据恒能成立的思想,将问题转化为的最值大小关系的比较问题,由此可构造不等式求得结果.
【详解】,;
当时,,
(当且仅当时取等号),;
当时,;
当时,,
(当且仅当时取等号),;
综上所述:;
若,恒成立,则,
,解得:,即的取值范围为;
若对,都,使得恒成立,则,
,解得:,即的取值范围为.
故答案为:;.
60.(23-24高三上·山东德州·阶段练习)已知函数,若,使不等式成立,则实数m的取值范围为 .
【答案】
【分析】根据题意将问题转化为在,上有,由的单调性求出其最小值,然后分,和三种情况求的最小值,从而可求出实数m的取值范围
【详解】令,则问题可转化为在,上有,
易知在上单调递增,故,
①当时,在上单调递增,则,
所以,可得;
②当时,则,不符合题意;
③当时,在上单调递减,则,
所以,可得.
综上所述,.
故答案为:.
函数基本性质综合问题
61.(23-24高一上·广东广州·期中)已知函数是定义域上的奇函数,且.
(1)判断并证明函数在上的单调性;
(2)令函数,若对,都有,求实数的取值范围.
【答案】(1)函数在上单调递减,在上单调递增,证明见解析
(2)
【分析】(1)根据题意,得到和,列出方程组求得的值,结合单调性的定义和判定方法,即可求解;
(2)由函数,令,可得,且,结合二次函数的图象与性质,求得的最大值和最小值,结合,即可求解.
【详解】(1)解:由函数为奇函数,且,
可得,则,解得,可得,
经检验,有解析式可知,定义域,关于原点对称,
可得,所以是奇函数,满足题意
函数在上单调递减,在上单调递增,
证明如下:任取,且,
则,
因为,且,所以,,
所以,所以,即,
所以函数在上单调递减,同理可证明函数在上单调递增.
(2)解:由题意,函数,令,可得,
由(1)可知函数在上单调递减,在上单调递增,所以,
因为函数的对称轴方程为,
所以函数在上单调递增,
当时,取得最小值,;
当时,取得最大值,.
所以,,
又因为对任意的都有恒成立,
所以,即,解得,
又因为,所以,所以实数的取值范围是.
62.(23-24高一上·广东潮州·期中)已知,.
(1)若,判断的奇偶性.
(2)若是单调递增函数,求的取值范围.
(3)若在上的最小值是3,求的值.
【答案】(1)奇函数
(2)
(3)或
【分析】(1)根据函数奇偶性的定义即可判断出答案;
(2)判断函数在,时的单调性,结合是单调递增函数,列不等式求解,即得答案;
(3)结合(2)的结论,讨论m的取值范围,判断函数在上的单调性,结合最值,求得m的值,即得答案.
【详解】(1)由题意知函数的定义域为,
当时,,因为,
所以是奇函数.
(2)由题意得,
当时,在上单调递增,
当时,在上单调递增,
由于是单调递增函数,
故需满足,且,
即时,在上是增函数.
(3)①由(2)知,若,在上单调递增,在处取得最小值,
,解得或者;
②时,在单调递增,因为,,
在上单调递增,所以在处取得最小值,
此时,解得,与矛盾;
③时,在单调递增,
在单调递减,在单调递增.
若,即时,函数在上单调递增,
所以在处取得最小值,,
解得,与矛盾;
若,即时,在单调递增,在上单调递减,
因为,所以在处取得最小值,,
解得,与矛盾;
若,即,在单调递增,在单调递减,
在单调递增,因,
故,解得,舍去;
综上,或.
【点睛】难点点睛:本题考查了函数的奇偶性、单调性以及最值问题,综合性较强,解答的难点在于(3)中根据函数在区间上的最值求解参数,解答时要结合函数的单调性,分类讨论,结合最值,求解参数,过程较为复杂,计算量大.
63.(23-24高一上·广东深圳·期中)已知函数是定义在上的奇函数,当时,.
(1)求;
(2)求不等式的解集;
(3)若,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)先计算出,从而根据奇函数得到;
(2)先求出时的函数解析式,并分和两种情况解不等式,求出解集;
(3)先得到在上单调递增,并结合函数的奇偶性,定义域,得到不等式组,求出答案.
【详解】(1)当时,,故,
因为是定义在上的奇函数,所以;
(2)当时,令,
即,此时,故解集为,
当时,,
故,
又是定义在上的奇函数,故,
所以,即,
令,解得,
,
综上,的解集为;
(3),
因为是定义在上的奇函数,
所以,
又当时,在上单调递增,
又是定义在上的奇函数,故在上单调递增,
故,解得,
实数的取值范围是.
64.(23-24高一上·广东深圳·期中)已知函数,,
(1)若,成立,求的取值范围;
(2)若对,总,使得,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)先根据题意得到,,再根据二次函数的性质可得,进而求解即可;
(2)先根据题意可得原条件等价于在上的最小值大于在上的最小值,再结合二次函数的性质分,,三种情况讨论即可求解.
【详解】(1)因为,成立,
即,成立,
所以,,
设,
则,
解得或,
故的取值范围为.
(2)对,总,使得,等价于,
等价于在上的最小值大于在上的最小值,
由于在上单调递增,因此;
因为开口向上,且其对称轴为,
①若,即,函数在上单调递减,在上单调递增,
则,
所以,即,解得,不符合;
②若,即,函数在上单调递增,
则,
所以,即,解得,符合;
③若,即,函数在上单调递减,
则,
所以,即,无解,
综上所述,的取值范围是.
65.(23-24高一上·广东珠海·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;
(3)若,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)函数在上是增函数,证明见解析
(3)
【分析】(1)由条件可得,求出的值,然后根据可求出;
(2)根据函数单调性的定义判断并证明即可;
(3)由条件先将不等式化为,结合函数的定义域和单调性可得满足的不等式组,从而得出答案.
【详解】(1)因为函数是定义在上的奇函数,
所以,解得,则,
又因为,则,解得,所以,
对于,,即是奇函数,
所以.
(2),函数在上是增函数.
证明:任取,
所以
,
因为,所以,
则,所以,
故函数在上是增函数.
(3)函数是定义在上的奇函数,且,
则,
因为函数在上是增函数,
所以,则,解得,
所以的取值范围是.
(
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