内容正文:
特训11 函数的概念与性质 解答题 (期中专训,七大题型)
目录:
题型1:函数的概念与表示
题型2:函数的性质及证明
题型3:根据单调性求最值
题型4:根据函数的性质解不等式综合
题型5:幂函数
题型6:恒成立问题
题型7:抽象函数
题型1:函数的概念与表示
1.(23-24高一上·浙江杭州·期中)求下列函数的值域:
(1)
(2)
(3)
2.(23-24高一上·吉林延边·期中)(1)已知二次函数满足,且,求的解析式;
(2)已知是上的奇函数,当时,,求的解析式.
3.(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.
4.(23-24高一上·云南昆明·期中)已知函数是定义在上的奇函数,且当时,,
(1)求函数的解析式,并作出简图;
(2)求函数在区间上的值域.
5.(21-22高一上·陕西渭南·期中)已知函数满足.
(1)求的解析式;
(2)当时,求的最大值和最小值.
题型2:函数的性质及证明
6.(23-24高一上·贵州铜仁·期中)已知函数.
(1)若为奇函数,求a的值;
(2)求在上的最值.
7.(21-22高一上·广东湛江·期中)已知.
(1)判断的奇偶性,并说明理由;
(2)用定义法证明在上是增函数.
8.(23-24高一上·四川自贡·期中)已知函数
(1)判断函数的奇偶性,并证明结论;
(2)求函数在上的最值.
9.(23-24高一上·海南省直辖县级单位·期中)已知函数,且.
(1)求m的值;
(2)证明:为奇函数;
(3)判断在上的单调性,并给予证明.
10.(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;
11.(23-24高一上·天津河北·期中)已知函数,图象经过点,且.
(1)求的值;
(2)判断并用定义证明函数在区间上的单调性.
12.(23-24高一上·福建三明·期中)已知偶函数定义域为,当时,.
(1)求出函数的解析式;
(2)判断函数在区间[0,1)的单调性并用定义法证明.
13.(23-24高一上·江苏常州·期中)已知函数
(1)当时,判断的单调性并证明;
(2)已知条件,条件,若是的充分条件,求实数的取值范围.
14.(23-24高一上·重庆永川·期中)已知函数.
(1)判断的奇偶性,并说明理由;
(2)判断在区间上的单调性,并用定义证明;
(3)求函数在上的最大值和最小值.
题型3:根据单调性求最值
15.(23-24高一上·广东佛山·期中)已知函数在区间上有最大值19,最小值5.
(1)求,的值;
(2)设,求的最小值.
16.(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.
17.(23-24高一上·重庆开州·期中)已知是二次函数,不等式的解集是,且在区间上的最大值是12.
(1)求的解析式;
(2)试判断函数在上的单调性,并用单调性的定义证明.
题型4:根据函数的性质解不等式综合
18.(20-21高一上·江苏徐州·期中)已知函数是定义在上的奇函数,满足,当时,有.
(1)求函数的解析式;
(2)判断的单调性,并证明;
(3)解不等式.
19.(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.
20.(23-24高一上·安徽淮北·期中)已知函数,且其定义域为.
(1)判定函数的奇偶性;
(2)利用单调性的定义证明:在上单调递减;
(3)解不等式.
21.(23-24高一上·山东临沂·期中)已知函数是定义在上的奇函数,且.
(1)求a,b值;
(2)用定义证明:在上单调递减;
(3)解关于t的不等式.
22.(23-24高一上·湖北·期中)设函数是定义在R上的奇函数.
(1)若对任意的,,且,满足,,求满足的实数x的取值范围;
(2)若对任意的,,且,满足,解关于m的不等式.
题型5:幂函数
23.(23-24高一上·辽宁葫芦岛·期中)已知幂函数,且.
(1)求的值;
(2)设函数,求在上的值域.
24.(23-24高一上·福建莆田·期中)已知幂函数的定义域为全体实数.
(1)求的解析式;
(2)若在上有解,求实数的取值范围.
25.(23-24高一上·山东青岛·期中)已知幂函数是其定义域上的增函数.
(1)求函数的解析式;
(2)若函数,,是否存在实数a使得的最小值为0?若存在,求出a的值;若不存在,说明理由.
题型6:恒成立问题
26.(23-24高一上·安徽淮北·期中)已知函数.
(1)若时不等式恒成立,求实数a的取值范围;
(2)用分类讨论的方法解关于x的不等式 (其中).
27.(23-24高一上·云南昆明·期中)已知函数,
(1)判断函数的奇偶性,并证明;
(2)证明在区间上单调递增;
(3)若对任意的都有,求的最小值.
28.(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)求在上的取值范围;
(2)求的函数关系式;
(3)设,若对于任意,都存在,使得,求正数的取值范围.
29.(23-24高一上·湖北宜昌·期中)已知函数是定义在上的奇函数.
(1)当时,求,的值:
(2)若函数在上单调递减.
(i)求实数的取值范围:
(ii)若对任意实数,不等式恒成立,求实数的取值范围.
30.(23-24高一上·湖北武汉·期中)已知函数.
(1)若函数的图象与x轴有两个不同的交点,求实数m的取值范围;
(2)若函数在区间单调递减,且对任意的,,都有,求实数m的取值范围.
31.(23-24高一上·江苏·期中)已知函数
(1)求函数的定义域和值域;
(2)设(为实数),求在时的最大值:
(3)对(2)中,若对任意及任意恒成立,求实数的取值范围.
32.(23-24高一上·天津北辰·期中)已知函数,且.
(1)判断并证明函数在其定义域上的奇偶性.
(2)证明函数在上单调递增;
(3)设函数,若对于任意的,,恒成立,求实数的取值范围.
题型7:抽象函数
33.(23-24高一上·山东临沂·期中)已知函数的定义域是,若对于任意,都有,且时,有.
(1)令,求的定义域
(2)解不等式.
34.(23-24高一上·福建南平·期中)已知定义在区间上的函数对于任意的,满足,且当时,.
(1)求的值;
(2)判断的单调性并用单调性定义加以证明;
(3)若,解不等式.
35.(23-24高一上·广东广州·期中)定义在上的函数满足:对于,,成立,当时,恒成立.
(1)求的值;
(2)判断并证明的奇偶性;
(3)当时,解关于的不等式
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特训11 函数的概念与性质 解答题 (期中专训,七大题型)
目录:
题型1:函数的概念与表示
题型2:函数的性质及证明
题型3:根据单调性求最值
题型4:根据函数的性质解不等式综合
题型5:幂函数
题型6:恒成立问题
题型7:抽象函数
题型1:函数的概念与表示
1.(23-24高一上·浙江杭州·期中)求下列函数的值域:
(1)
(2)
(3)
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)(3)根据题意结合基本不等式求值域;
(2)换元令,结合二次函数求值域.
【解析】(1)因为,则,
可得,
当且仅当,即时,等号成立,
所以函数的值域为.
(2)令,则,
可得,
当时,等号成立,
所以函数的值域为.
(3)因为,则,
可得,
当且仅当,即时,等号成立,
即,所以函数的值域为.
2.(23-24高一上·吉林延边·期中)(1)已知二次函数满足,且,求的解析式;
(2)已知是上的奇函数,当时,,求的解析式.
【答案】(1);(2)
【分析】(1)设出二次函数解析式,代入后根据对应位置系数相等,即可求得解析式.
(2)根据奇函数性质,即可求得当时的解析式,进而得整个定义域内的解析式.
【解析】(1)设二次函数,代入和,
得,化简得,
,,,;
(2)设,则,
又函数为奇函数,,,
当时,由,.
故.
3.(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.
【解析】(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.
4.(23-24高一上·云南昆明·期中)已知函数是定义在上的奇函数,且当时,,
(1)求函数的解析式,并作出简图;
(2)求函数在区间上的值域.
【答案】(1),作图见解析;
(2).
【分析】(1)利用奇函数定义求出时,再用分段函数表示出即可.
(2)当时,求出,利用换元法结合对勾函数性质求出值域.
【解析】(1)函数是定义在上的奇函数,且当时,,
当时,,则,而,
所以,函数的图象,如图:
(2)由(1)得,,
令,,则,
函数在上单调递减,在上单调递增,
则,,于是,
所以函数在区间上的值域为.
5.(21-22高一上·陕西渭南·期中)已知函数满足.
(1)求的解析式;
(2)当时,求的最大值和最小值.
【答案】(1)
(2)的最大值为,最小值为
【分析】(1)根据配凑法求解即可;
(2)根据二次函数的性质求解最值即可.
【解析】(1),
故
(2)由(1)可得,对称轴为,
故当时,,.
即的最大值为,最小值为.
题型2:函数的性质及证明
6.(23-24高一上·贵州铜仁·期中)已知函数.
(1)若为奇函数,求a的值;
(2)求在上的最值.
【答案】(1)
(2)最大值为,无最小值
【分析】(1)由奇函数的定义判断即可;
(2)利用定义判断函数的单调性,进而可求得函数的最值.
【解析】(1)由题意,
∵为奇函数,∴,
即
解得;
(2)由(1)可知,
,.
∵,
∴,,∴,
即在上是增函数.
∴,无最小值.
综上所述:,无最小值.
7.(21-22高一上·广东湛江·期中)已知.
(1)判断的奇偶性,并说明理由;
(2)用定义法证明在上是增函数.
【答案】(1)既不是奇函数也不是偶函数,理由见解析
(2)证明见解析
【分析】(1)根据函数奇偶性的定义判断函数奇偶性;
(2)根据增函数定义证明函数是增函数;
【解析】(1)的定义域为,不关于原点对称,
∴既不是奇函数也不是偶函数.
(2)证明:设,
则,
∵,∴,,,
∴,即,
∴在上是增函数.
8.(23-24高一上·四川自贡·期中)已知函数
(1)判断函数的奇偶性,并证明结论;
(2)求函数在上的最值.
【答案】(1)函数为奇函数,证明见解析
(2)最小值为,无最大值
【分析】(1)根据奇函数的定义分析证明;
(2)根据题意利用基本不等式求最值.
【解析】(1)函数为奇函数,证明如下:
因为的定义域为,
且,
所以函数为定义在上的奇函数.
(2)因为,则,
则,
当且仅当,即时,等号成立,
即,可得,
所以函数在上的最小值为,无最大值.
9.(23-24高一上·海南省直辖县级单位·期中)已知函数,且.
(1)求m的值;
(2)证明:为奇函数;
(3)判断在上的单调性,并给予证明.
【答案】(1)
(2)证明见解析
(3)在上为单调增函数,证明见解析
【分析】(1)根据题意,由函数的解析式可得,解出m的值,即得答案.
(2)根据题意,先求定义域,然后利用奇偶性的定义分析即可得到答案.
(3)用单调性的定义证明函数的单调性即可.
【解析】(1)根据题意,函数,
因为,所以,解得
(2),因为的定义域为,定义域关于原点对称
又,
所以是奇函数.
(3)在上为单调增函数.
证明如下:任取,
则
因为,所以,,
所以
所以在上为单调增函数.
10.(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.
【解析】(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.
11.(23-24高一上·天津河北·期中)已知函数,图象经过点,且.
(1)求的值;
(2)判断并用定义证明函数在区间上的单调性.
【答案】(1)
(2)在区间上单调递增,理由见解析
【分析】(1)待定系数法得到方程组,求出答案;
(2)定义法求解函数单调性步骤:取点,作差,判号,下结论.
【解析】(1)由题意得,解得,
(2)在区间上单调递增,理由如下:
任取,且,
故
,
因为,所以,
又,所以,
故,
故,在区间上单调递增.
12.(23-24高一上·福建三明·期中)已知偶函数定义域为,当时,.
(1)求出函数的解析式;
(2)判断函数在区间[0,1)的单调性并用定义法证明.
【答案】(1);
(2)在上是增函数,证明见解析.
【分析】(1)根据给定条件,利用偶函数的定义求出解析式即得.
(2)判断函数单调性,再利用单调性定义推理判断即可.
【解析】(1)偶函数定义域为,当时,,
当时,,则,
所以函数的解析式是.
(2)当时,,在上是增函数.
任取,则,
而,,且,则,因此,
所以在上是增函数.
13.(23-24高一上·江苏常州·期中)已知函数
(1)当时,判断的单调性并证明;
(2)已知条件,条件,若是的充分条件,求实数的取值范围.
【答案】(1)在上单调递增,证明见解析
(2)
【分析】(1)利用单调性的定义证明,任取且,然后化简变形,再判断其符号,从而可得结论;
(2)将问题转化为在恒成立,再转化为在恒成立,然后根据的单调性可求得结果.
【解析】(1)在上单调递增,证明如下:
任取且,
因为,所以
所以,即,
所以在上单调递增;
(2)因为是的充分条件,所以若,则为真,
即在恒成立,
所以在恒成立;
由(1)知在上单调递增,所以在上单调递增,
所以,即
14.(23-24高一上·重庆永川·期中)已知函数.
(1)判断的奇偶性,并说明理由;
(2)判断在区间上的单调性,并用定义证明;
(3)求函数在上的最大值和最小值.
【答案】(1)奇函数,理由见解析;
(2)单调递增,证明见解析;
(3)最小值,最大值.
【分析】(1)利用奇偶性定义判断并证明即可.
(2)判断单调性,再利用单调性定义推理论证.
(3)利用(1)(2)的结论,借助单调性求出最值.
【解析】(1)函数是奇函数,理由如下:
函数的定义域为,
,
所以函数是奇函数.
(2)函数在区间上的单调递增,证明如下:
,,,
由,得,,则,即,
所以函数在区间上的单调递增.
(3)由(1)(2)知,函数是奇函数,且在上的单调递增,
因此函数在上单调递增,
所以当时,.
题型3:根据单调性求最值
15.(23-24高一上·广东佛山·期中)已知函数在区间上有最大值19,最小值5.
(1)求,的值;
(2)设,求的最小值.
【答案】(1),;
(2)
【分析】(1)根据二次函数的单调性即可求解,
(2)根据基本不等式即可求解.
【解析】(1)由于函数的图象开口向上,且对称轴为,所以在上单调递增,
则,解得,;
(2)由于,所以,
由于,所以,
故,
当且仅当,即时取等号,
故的最小值为,
16.(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.
【解析】(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,.
17.(23-24高一上·重庆开州·期中)已知是二次函数,不等式的解集是,且在区间上的最大值是12.
(1)求的解析式;
(2)试判断函数在上的单调性,并用单调性的定义证明.
【答案】(1)
(2)单调递增,证明见解析
【分析】(1)根据二次不等式的解集设函数,然后根据最值求解参数即可解答;
(2)利用对勾函数单调性判断,利用单调性定义证明即可.
【解析】(1)因为是二次函数,且的解集是,
所以可设,
且易知,所以在区间上的最大值是,
由已知得,所以,所以.
(2),在上单调递增,证明如下:
设,则
,
其中,所以,
所以,所以在上单调递增.
题型4:根据函数的性质解不等式综合
18.(20-21高一上·江苏徐州·期中)已知函数是定义在上的奇函数,满足,当时,有.
(1)求函数的解析式;
(2)判断的单调性,并证明;
(3)解不等式.
【答案】(1)
(2)在为增函数,证明见解析
(3)
【分析】(1)根据奇函数的性质,即可求出,再由求出,即可求出当时函数解析式,再由奇函数的性质求出时解析式;
(2)利用定义法证明函数的单调性即可;
(3)结合奇偶性与单调性,将函数不等式转化为自变量的不等式,解得即可.
【解析】(1)因为函数是定义在上的奇函数,所以,即,解得,
因为,所以,所以,
所以当时,,
当时,,
则,
综上所述,;
(2)函数在上为增函数.
证明:任取,且,
则
,
,
,即,
故在上为增函数;
(3)因为函数是定义在上的奇函数,
所以,
又由(2)知在上为增函数,
所以,解得,
故原不等式的解集为.
19.(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.
【解析】(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.
20.(23-24高一上·安徽淮北·期中)已知函数,且其定义域为.
(1)判定函数的奇偶性;
(2)利用单调性的定义证明:在上单调递减;
(3)解不等式.
【答案】(1)奇函数
(2)证明见解析
(3)
【分析】(1)检验与的关系即可判断;
(2)任取,然后利用作差法比较与的大小即可判断;
(3)结合函数的单调性及奇偶性即可求解不等式.
【解析】(1)为奇函数,理由如下:
因为,且函数定义域为,关于原点对称,
所以为奇函数.
(2)任取,
所以,,
则,
所以,
故在上单调递减;
(3)可转化为,
则,所以,解得,
故的范围为.
21.(23-24高一上·山东临沂·期中)已知函数是定义在上的奇函数,且.
(1)求a,b值;
(2)用定义证明:在上单调递减;
(3)解关于t的不等式.
【答案】(1),
(2)证明见解析
(3)
【分析】(1)根据,解得答案,再验证即可.
(2)取,计算得到证明.
(3)利用函数的奇偶性和单调性得到,解得答案.
【解析】(1)因为函数是定义在上的奇函数,,所以;
又,,解得,
所以,,,
又,故满足是奇函数.
(2)证明:,且,即,
则
,
因为,,,,,
故,即,
所以函数在区间上单调递减.
(3)函数在上单调递减,且为奇函数,
由得,所以,解得.
所以不等式的解集为
22.(23-24高一上·湖北·期中)设函数是定义在R上的奇函数.
(1)若对任意的,,且,满足,,求满足的实数x的取值范围;
(2)若对任意的,,且,满足,解关于m的不等式.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)首先判断函数的单调性,再求解不等式;
(2)首先设函数,并判断函数的单调性,并结合函数是偶函数,以及单调性,求解不等式.
【解析】(1)由题意奇函数满足,
∴变为,
又,即当时,,
∴在上单调递减,
∴,
解得,
故实数x的取值范围为;
(2)∵函数是定义在R上的奇函数,
∴为定义在R上的偶函数,
又∵,
即,,
∴在上递减,
则在上递增,
,
即,
则,
则,整理为,
解得:.
题型5:幂函数
23.(23-24高一上·辽宁葫芦岛·期中)已知幂函数,且.
(1)求的值;
(2)设函数,求在上的值域.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据幂函数的定义,得到方程解出后验证即可;
(2)根据基本函数的单调性,判定出函数的单调性,利于单调性即可求得值域.
【解析】(1)因为是幂函数,所以,
即,解得或.
当时,,
此时,则不符合题意;
当时,,
此时,则符合题意.
综上,.
(2)由(1)可得,则.
因为与在上都是增函数,
所以在上是增函数.
因为,
所以在上的值域为.
24.(23-24高一上·福建莆田·期中)已知幂函数的定义域为全体实数.
(1)求的解析式;
(2)若在上有解,求实数的取值范围.
【答案】(1);
(2)
【分析】(1)根据幂函数的定义,得到,求得的值,结合题意和幂函数的性质,即可求解;
(2)根据题意,转化为函数在上的最大值大于,结合二次函数的性质,即可求解.
【解析】(1)解:因为函数为幂函数,
可得,即,解得或
当时,,此时函数的定义域为,不符合题意;
当时,,此时函数的定义域为,符合题意,
所以函数的解析式为.
(2)由不等式在上有解,即不等式在上有解,
令,只需函数在上的最大值大于,
因为图象开口向上,且对称轴为,
可得在上单调递减,所以,
由,解得,所以实数的取值范围是.
25.(23-24高一上·山东青岛·期中)已知幂函数是其定义域上的增函数.
(1)求函数的解析式;
(2)若函数,,是否存在实数a使得的最小值为0?若存在,求出a的值;若不存在,说明理由.
【答案】(1)
(2)存在使得的最小值为0
【分析】(1)直接由幂函数的定义、性质列出方程求解即可.
(2)由题意得,换元得,,通过对对称轴的位置进行分类讨论求解即可.
【解析】(1)因为是幂函数,所以,
解得或
当时,在定义域上不为增函数,
当时,在为增函数,
所以.
(2),令,因为,所以,
则令,,对称轴为.
①当,即时,函数在上为增函数,
,解得满足题意.
②当,即时,在上递减,在上递增,
所以,
解得,不符合题意,舍去.
③当,即时,函数在上为减函数,
,
解得.不符合题意,舍去.
综上所述:存在使得的最小值为0.
题型6:恒成立问题
26.(23-24高一上·安徽淮北·期中)已知函数.
(1)若时不等式恒成立,求实数a的取值范围;
(2)用分类讨论的方法解关于x的不等式 (其中).
【答案】(1)
(2)答案见解析
【分析】(1)不等式 在 上恒成立, 转化为 在 上恒成立, 求出 在 上的最小值即可求出 的取值范围;
(2) 将不等式 化为 ,讨论 的取值即可求解不等式的解集.
【解析】(1),
不等式化为,
即,
不等式在上恒成立,
在上恒成立,
即在上恒成立,
,
设,,根据对勾函数的性质知其在上单调递减,在上单调递增,
当;当;当,
,
,即的取值范围是.
(2)不等式化为,
即,
即,
①当时,不等式为,不等式解集为,
②当时,即时,不等式为,不等式解集为;
③当时,,不等成解集为;
④当时,,不等式解集为
⑤时,不等式解集为.
27.(23-24高一上·云南昆明·期中)已知函数,
(1)判断函数的奇偶性,并证明;
(2)证明在区间上单调递增;
(3)若对任意的都有,求的最小值.
【答案】(1)奇函数,证明见解析;
(2)证明见解析;
(3).
【分析】(1)求出的定义域,再利用函数奇偶性的定义判断即得.
(2)利用函数单调性的定义推理证明即可.
(3)求出函数的最大与最小值,进而求出的最小值.
【解析】(1)函数是奇函数,
函数的定义域为,关于数0对称,而,
所以是奇函数.
(2)任取,
,
由,得,,则,即,
所以在区间上单调递增.
(3)当时,,当且仅当,即时取等号,
因此,而当时,,又,由(1)知是奇函数,
因此当时,,函数的值域为,即,
由对任意的都有,得,
所以的最小值是.
28.(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)求在上的取值范围;
(2)求的函数关系式;
(3)设,若对于任意,都存在,使得,求正数的取值范围.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)根据二次函数单调性求最值;
(2)利用函数的奇偶性求函数在对称区间上的解析式;
(3)根据题意求出,转化为的值域包含的值域即可得解.
【解析】(1)因为的对称轴为,
所以函数在单调递减,在单调递增,
因为,所以在上的值域为;
(2)因为是定义在上的奇函数,所以;
设,则,所以;
又因为是定义在上的奇函数,所以,
所以
(3)因为,所以,所以,
当时,,因为在上递增,所以在上递增,
所以,所以,
所以,所以,
当时,,
因为在上递减,在上递增,
此时,因为,,所以,
所以不符合题意,
综上,.
29.(23-24高一上·湖北宜昌·期中)已知函数是定义在上的奇函数.
(1)当时,求,的值:
(2)若函数在上单调递减.
(i)求实数的取值范围:
(ii)若对任意实数,不等式恒成立,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)(i);(ii)
【分析】(1)根据函数的奇偶性得到时的解析式,求出,的值;
(2)(i)根据函数开口方向,对称轴,得到不等式,求出;(ii)根据函数的奇偶性和单调性得到不等式,转化为恒成立,求出答案.
【解析】(1)当时,,
当时,,,
因为为定义在上的奇函数,
所以,故,所以,
所以;
(2)(i)在上单调递减,
,开口向下,对称轴为,
所以,解得,
(ii)为定义在上的奇函数,
故,
又在上单调递减,故在R上单调递减,
故,即恒成立,
由于,故,
实数的取值范围为.
30.(23-24高一上·湖北武汉·期中)已知函数.
(1)若函数的图象与x轴有两个不同的交点,求实数m的取值范围;
(2)若函数在区间单调递减,且对任意的,,都有,求实数m的取值范围.
【答案】(1)或;
(2).
【分析】(1)由判别式大于0可得;
(2)由二次函数性质首先求得,然后求得在上的最大值和最小值,由得结论.
【解析】(1)由题意可知方程有两个不相等的实数根,,
所以,解得或,
所以m的取值范围是或;
(2)因为函数在是减函数,其对称轴为,
所以,即.
因为对任意的,,总有,
所以要使成立,则必有.
因为在单调递减,在单调递增,
且,所以,
,
所以,即,解得.
所以,实数m的取值范围是.
31.(23-24高一上·江苏·期中)已知函数
(1)求函数的定义域和值域;
(2)设(为实数),求在时的最大值:
(3)对(2)中,若对任意及任意恒成立,求实数的取值范围.
【答案】(1),
(2)
(3).
【分析】(1)根据函数的解析式有意义,列出不等式组,求得的定义域,再由函数,进而求得的值域;
(2)令,转化为即为函数的最大值,结合二次函数的图象与性质,分类讨论,即可求解;
(3)由(2)转化为对恒成立,即,结合二次函数的性质,即可求解.
【解析】(1)解:由函数有意义,则满足,解得,
所以函数的定义域为,
又由,且,所以函数的值域为.
(2)解:令,则,
由题意知,函数即为函数的最大值,
抛物线的图像的对称轴为,
因为时,函数,的图像是开口向下的抛物线的一段,
①当,即时,
则函数在上单调递减,即,
②当,即时,
则函数在上单调递增,在上单调递减,
即,
③当,即时,
则函数在上单调递增,即,
综上可得,.
(3)解:由(2)可知,当时,,
当时,,
当时,,所以,
由对恒成立,
即恒成立,即,
令,对所有的,成立,
只需,解得或或,
所以的取值范围是.
32.(23-24高一上·天津北辰·期中)已知函数,且.
(1)判断并证明函数在其定义域上的奇偶性.
(2)证明函数在上单调递增;
(3)设函数,若对于任意的,,恒成立,求实数的取值范围.
【答案】(1)为奇函数,证明见解析
(2)证明见解析
(3)
【分析】(1)根据奇偶性的定义即可判断,
(2)根据单调性的定义即可求证,
(3)由函数的单调性可得,进而根据二次型函数的性质,求解的最值即可求解.
【解析】(1)由则,
为奇函数,证明如下:
的定义域为,关于原点对称,
,故为奇函数,
(2)任取,不妨设,
则,
由于,则且,故,
所以,故在上单调递增,
(3)由(2)知在上单调递增,所以,
对于任意的,,恒成立,则,
故,
当时,,显然满足题意,
当,为开口向上的二次函数,显然不符合,
当,为开口向下的二次函数,所以,故,解得,
综上可得
题型7:抽象函数
33.(23-24高一上·山东临沂·期中)已知函数的定义域是,若对于任意,都有,且时,有.
(1)令,求的定义域
(2)解不等式.
【答案】(1);
(2).
【分析】(1)利用函数定义域的概念计算即可;
(2)利用赋值法确定的奇偶性与单调性,后解不等式即可.
【解析】(1)因为定义域为,
所以有解得:,
所以的定义域为
(2)令,可得,即,
令,得,
即,是奇函数.
令,则,
且为奇函数,
,
在上单调递增.
由题意可知,
∴,
即不等式的解为.
34.(23-24高一上·福建南平·期中)已知定义在区间上的函数对于任意的,满足,且当时,.
(1)求的值;
(2)判断的单调性并用单调性定义加以证明;
(3)若,解不等式.
【答案】(1)0
(2)在区间上是单调递减函数,证明见解析
(3)或
【分析】(1)令,代入条件等式得出结果;
(2)利用单调性定义证出结果;
(3)利用赋值法得出,再结合函数的单调性解不等式得出结果.
【解析】(1)令,代入得,故.
(2)任取,且,则,由于当时,,
所以,即,因此,
所以函数在区间上是单调递减函数.
(3)由题意有,
则,而,所以.
由于函数在区间上是单调递减函数
由,得,∴.
又因为,因此不等式的解集为或.
35.(23-24高一上·广东广州·期中)定义在上的函数满足:对于,,成立,当时,恒成立.
(1)求的值;
(2)判断并证明的奇偶性;
(3)当时,解关于的不等式
【答案】(1)
(2)奇函数,证明见解析
(3)答案见解析
【分析】(1)令可得;
(2)令结合已知等量关系,根据函数的奇偶性定义即可确定的奇偶性;
(3)由题设,将不等式转化为,根据的单调性和奇偶性可得,再讨论的大小关系,即可求解集.
【解析】(1)由已知,对于,,成立.
令,则,可得.
(2)由(1)得,
令,则.所以,对有,
故是奇函数.
(3)任取且,则,由已知有,
又,得,
所以在上是减函数.
因为,即
所以.
即,
因为在上是减函数,
所以, 即,又,
所以.
讨论如下:当时,即时,原不等式的解集为;
当时,即时,原不等式的解集为;
当时,即时,原不等式的解集为.
综上,当时,原不等式的解集为;
当时,原不等式的解集为;
当时,原不等式的解集为.
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