内容正文:
第1讲 函数的图象与性质(新高考专用)
目录
【真题自测】 2
【考点突破】 4
【考点一】函数的概念与表示 4
【考点二】函数的图象 5
【考点三】函数的性质 7
【专题精练】 9
考情分析:
1.函数的图象与性质是高考考查的重点和热点,主要考查函数的定义域与值域、分段函数、函数图象的识别与应用以及函数性质(单调性、奇偶性、周期性、对称性)的综合应用,难度属于中等及以上.
2.此部分内容多以选择题、填空题的形式出现,有时在压轴题的位置,多与导数、不等式、创新性问题相结合命题.
真题自测
一、单选题
1.(2024·全国·高考真题)函数在区间的图象大致为( )
A. B.
C. D.
2.(2023·全国·高考真题)已知是偶函数,则( )
A. B. C.1 D.2
3.(2023·全国·高考真题)设函数在区间上单调递减,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
4.(2023·全国·高考真题)若为偶函数,则( ).
A. B.0 C. D.1
5.(2022·全国·高考真题)函数在区间的图象大致为( )
A. B.
C. D.
6.(2024·全国·高考真题)设函数,,当时,曲线与恰有一个交点,则( )
A. B. C.1 D.2
7.(2023·全国·高考真题)已知函数.记,则( )
A. B. C. D.
8.(2022·全国·高考真题)已知函数的定义域为R,且,则( )
A. B. C.0 D.1
9.(2022·全国·高考真题)如图是下列四个函数中的某个函数在区间的大致图像,则该函数是( )
A. B. C. D.
10.(2024·全国·高考真题)设函数,若,则的最小值为( )
A. B. C. D.1
11.(2022·全国·高考真题)已知函数的定义域均为R,且.若的图像关于直线对称,,则( )
A. B. C. D.
二、多选题
12.(2023·全国·高考真题)已知函数的定义域为,,则( ).
A. B.
C.是偶函数 D.为的极小值点
13.(2024·全国·高考真题)设函数,则( )
A.当时,有三个零点
B.当时,是的极大值点
C.存在a,b,使得为曲线的对称轴
D.存在a,使得点为曲线的对称中心
14.(2022·全国·高考真题)已知函数及其导函数的定义域均为,记,若,均为偶函数,则( )
A. B. C. D.
三、填空题
15.(2022·全国·高考真题)若是奇函数,则 , .
16.(2023·全国·高考真题)若为偶函数,则 .
考点突破
【考点一】函数的概念与表示
核心梳理:
1.复合函数的定义域
(1)若f(x)的定义域为[m,n],则在f(g(x))中,由m≤g(x)≤n解得x的范围即为f(g(x))的定义域.
(2)若f(g(x))的定义域为[m,n],则由m≤x≤n得到g(x)的范围,即为f(x)的定义域.
2.分段函数
分段函数的定义域等于各段函数的定义域的并集,值域等于各段函数值域的并集.
一、单选题
1.(2024·辽宁辽阳·一模)已知函数满足,则( )
A.10000 B.10082 C.10100 D.10302
2.(23-24高一上·辽宁·期中)已知函数的定义域是,则的定义域是( )
A. B. C. D.
二、多选题
3.(2024·浙江·模拟预测)对于,满足,且对于,恒有.则( )
A. B.
C. D.
4.(2024·全国·模拟预测)已知和分别是定义在上的奇函数和偶函数,且,则( ).
A.是增函数 B.
C. D.
三、填空题
5.(2024·北京大兴·三模)已知,若,则 .
6.(2024·北京通州·三模)已知函数的值域是,若,则m的取值范围是 .
规律方法:
(1)形如f(g(x))的函数求值时,应遵循先内后外的原则.
(2)对于分段函数的求值(解不等式)问题,必须依据条件准确地找出利用哪一段求解.
【考点二】函数的图象
核心梳理:
1.作函数图象有两种基本方法:一是描点法;二是图象变换法,其中图象变换有平移变换、伸缩变换、对称变换.
2.利用函数图象可以判断函数的单调性、奇偶性,作图时要准确画出图象的特点.
一、单选题
1.(2023·湖南张家界·二模)函数的部分图象大致形状是( )
A. B.
C. D.
2.(2024·北京顺义·二模)若函数,则“”是“”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
二、多选题
3.(2024·江苏苏州·模拟预测)定义表示中的最小者,设函数,则( )
A.有且仅有一个极小值点为 B.有且仅有一个极大值点为3
C. D.恒成立
4.(2023·福建厦门·二模)函数f(x)=b(x-a)2(x-b)的图象可以是( )
A. B.
C. D.
三、填空题
5.(2024·天津红桥·一模)设函数,若有四个实数根,,,,且,则的取值范围 .
6.(2024·北京西城·模拟预测)若关于的方程恰有三个不同实数解,则实数的值为 .
规律方法:
(1)确定函数图象的主要方法是利用函数的性质,如定义域、奇偶性、单调性等,特别是利用一些特殊点排除不符合要求的图象.
(2)函数图象的应用主要体现为数形结合思想,借助于函数图象的特点和变化规律,求解有关不等式恒成立、最值、交点、方程的根等问题.
【考点三】函数的性质
核心梳理:
1.函数的奇偶性
(1)定义:若函数的定义域关于原点对称,则有
f(x)是偶函数⇔f(-x)=f(x)=f(|x|);
f(x)是奇函数⇔f(-x)=-f(x).
(2)判断方法:定义法、图象法、奇偶函数性质法(如奇函数×奇函数是偶函数).
2.函数单调性判断方法:定义法、图象法、导数法.
3.函数的周期性
若函数f(x)满足f(x+a)=f(x-a)或f(x+2a)=f(x),则函数y=f(x)的周期为2|a|.
4.函数图象的对称中心和对称轴
(1)若函数f(x)满足关系式f(a+x)+f(a-x)=2b,则函数y=f(x)的图象关于点(a,b)对称.
(2)若函数f(x)满足关系式f(a+x)=f(b-x),则函数y=f(x)的图象关于直线x=对称.
一、单选题
1.(23-24高三上·辽宁抚顺·期末)已知函数,若,是锐角的两个内角,则下列结论一定正确的是( )
A. B.
C. D.
2.(23-24高三上·河南周口·阶段练习)已知函数,若恒成立,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
二、多选题
3.(2024·湖南邵阳·一模)已知函数与其导函数的定义域均为,且和都是奇函数,且,则下列说法正确的有( )
A.关于对称 B.关于对称
C.是周期函数 D.
4.(2023·山东烟台·二模)定义在上的函数满足,是偶函数,,则( )
A.是奇函数 B.
C.的图象关于直线对称 D.
三、填空题
5.(2024·河南·一模)已知函数及其导函数的定义域均为R,记.且,,当,,则 .(用数字作答)
6.(2024·内蒙古赤峰·一模)定义在上的函数满足:对任意都有,且当时,恒成立.下列结论中可能成立的有 .
①为奇函数;
②对定义域内任意,都有;
③对,都有;
④.
规律方法:
(1)若f(x+a)=-f(x),其中f(x)≠0,则f(x)的周期为2|a|.
(2)若f(x)的图象关于直线x=a和x=b对称,则f(x)的周期为2|a-b|.
(3)若f(x)的图象关于点(a,0)和直线x=b对称,则f(x)的周期为4|a-b|.
专题精练
一、单选题
1.(2024·湖南岳阳·三模)已知为奇函数,则( )
A. B. C. D.
2.(2024·陕西·一模)已知函数的定义域为,函数的值域为B,则( )
A. B. C. D.
3.(2024·北京怀柔·模拟预测)已知函数,则对任意实数x,函数的值域是( )
A. B. C. D.
4.(2024·四川遂宁·模拟预测)下列函数满足的是( )
A. B.
C. D.
5.(2024·内蒙古呼和浩特·一模)如图,边长为1的正方形,其中边在轴上,点与坐标原点重合,若正方形沿轴正向滚动,先以为中心顺时针旋转,当落在轴上时,再以为中心顺时针旋转,如此继续,当正方形的某个顶点落在轴上时,则以该顶点为中心顺时针旋转.设顶点滚动时形成的曲线为,则( )
A.0 B. C.1 D.
6.(22-23高一下·山西·阶段练习)若函数,在R上单调递增,则实数a的取值范围是( )
A. B. C. D.
7.(2024·湖北武汉·二模)已知函数,则关于的不等式的解集为( )
A. B. C. D.
8.(2024·湖北武汉·模拟预测)已知且,若函数的值域为,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
二、多选题
9.(24-25高三上·广东·阶段练习)已知奇函数的定义域为,若,则( )
A. B.的图象关于直线对称
C. D.的一个周期为
10.(2023·湖南·模拟预测)已知定义在上的函数满足,且为偶函数,则下列说法一定正确的是( )
A.函数的周期为2 B.函数的图象关于对称
C.函数为偶函数 D.函数的图象关于对称
11.(2024·广东韶关·二模)已知定义在R上的函数的导函数分别为,且,,则( )
A.关于直线对称 B.
C.的周期为4 D.
三、填空题
12.(23-24高三上·广东惠州·阶段练习)已知是定义在,且满足,当时,,若函数在区间上有10个不同零点,则实数的取值范围是 .
13.(2024·上海·三模)已知函数,若,,且,则的最小值是
14.(2024·河南郑州·二模)已知不等式对任意的实数x恒成立,则的最大值为 .
2 / 2
学科网(北京)股份有限公司
$$
第1讲 函数的图象与性质(新高考专用)
目录
【真题自测】 2
【考点突破】 17
【考点一】函数的概念与表示 17
【考点二】函数的图象 22
【考点三】函数的性质 27
【专题精练】 34
考情分析:
1.函数的图象与性质是高考考查的重点和热点,主要考查函数的定义域与值域、分段函数、函数图象的识别与应用以及函数性质(单调性、奇偶性、周期性、对称性)的综合应用,难度属于中等及以上.
2.此部分内容多以选择题、填空题的形式出现,有时在压轴题的位置,多与导数、不等式、创新性问题相结合命题.
真题自测
一、单选题
1.(2024·全国·高考真题)函数在区间的图象大致为( )
A. B.
C. D.
2.(2023·全国·高考真题)已知是偶函数,则( )
A. B. C.1 D.2
3.(2023·全国·高考真题)设函数在区间上单调递减,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
4.(2023·全国·高考真题)若为偶函数,则( ).
A. B.0 C. D.1
5.(2022·全国·高考真题)函数在区间的图象大致为( )
A. B.
C. D.
6.(2024·全国·高考真题)设函数,,当时,曲线与恰有一个交点,则( )
A. B. C.1 D.2
7.(2023·全国·高考真题)已知函数.记,则( )
A. B. C. D.
8.(2022·全国·高考真题)已知函数的定义域为R,且,则( )
A. B. C.0 D.1
9.(2022·全国·高考真题)如图是下列四个函数中的某个函数在区间的大致图像,则该函数是( )
A. B. C. D.
10.(2024·全国·高考真题)设函数,若,则的最小值为( )
A. B. C. D.1
11.(2022·全国·高考真题)已知函数的定义域均为R,且.若的图像关于直线对称,,则( )
A. B. C. D.
二、多选题
12.(2023·全国·高考真题)已知函数的定义域为,,则( ).
A. B.
C.是偶函数 D.为的极小值点
13.(2024·全国·高考真题)设函数,则( )
A.当时,有三个零点
B.当时,是的极大值点
C.存在a,b,使得为曲线的对称轴
D.存在a,使得点为曲线的对称中心
14.(2022·全国·高考真题)已知函数及其导函数的定义域均为,记,若,均为偶函数,则( )
A. B. C. D.
三、填空题
15.(2022·全国·高考真题)若是奇函数,则 , .
16.(2023·全国·高考真题)若为偶函数,则 .
参考答案:
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
B
D
D
B
A
D
A
A
A
C
题号
11
12
13
14
答案
D
ABC
AD
BC
1.B
【分析】利用函数的奇偶性可排除A、C,代入可得,可排除D.
【详解】,
又函数定义域为,故该函数为偶函数,可排除A、C,
又,
故可排除D.
故选:B.
2.D
【分析】根据偶函数的定义运算求解.
【详解】因为为偶函数,则,
又因为不恒为0,可得,即,
则,即,解得.
故选:D.
3.D
【分析】利用指数型复合函数单调性,判断列式计算作答.
【详解】函数在R上单调递增,而函数在区间上单调递减,
则有函数在区间上单调递减,因此,解得,
所以的取值范围是.
故选:D
4.B
【分析】根据偶函数性质,利用特殊值法求出值,再检验即可.
【详解】因为 为偶函数,则 ,解得,
当时,,,解得或,
则其定义域为或,关于原点对称.
,
故此时为偶函数.
故选:B.
5.A
【分析】由函数的奇偶性结合指数函数、三角函数的性质逐项排除即可得解.
【详解】令,
则,
所以为奇函数,排除BD;
又当时,,所以,排除C.
故选:A.
6.D
【分析】解法一:令,分析可知曲线与恰有一个交点,结合偶函数的对称性可知该交点只能在y轴上,即可得,并代入检验即可;解法二:令,可知为偶函数,根据偶函数的对称性可知的零点只能为0,即可得,并代入检验即可.
【详解】解法一:令,即,可得,
令,
原题意等价于当时,曲线与恰有一个交点,
注意到均为偶函数,可知该交点只能在y轴上,
可得,即,解得,
若,令,可得
因为,则,当且仅当时,等号成立,
可得,当且仅当时,等号成立,
则方程有且仅有一个实根0,即曲线与恰有一个交点,
所以符合题意;
综上所述:.
解法二:令,
原题意等价于有且仅有一个零点,
因为,
则为偶函数,
根据偶函数的对称性可知的零点只能为0,
即,解得,
若,则,
又因为当且仅当时,等号成立,
可得,当且仅当时,等号成立,
即有且仅有一个零点0,所以符合题意;
故选:D.
7.A
【分析】利用作差法比较自变量的大小,再根据指数函数的单调性及二次函数的性质判断即可.
【详解】令,则开口向下,对称轴为,
因为,而,
所以,即
由二次函数性质知,
因为,而,
即,所以,
综上,,
又为增函数,故,即.
故选:A.
8.A
【分析】法一:根据题意赋值即可知函数的一个周期为,求出函数一个周期中的的值,即可解出.
【详解】[方法一]:赋值加性质
因为,令可得,,所以,令可得,,即,所以函数为偶函数,令得,,即有,从而可知,,故,即,所以函数的一个周期为.因为,,,,,所以
一个周期内的.由于22除以6余4,
所以.故选:A.
[方法二]:【最优解】构造特殊函数
由,联想到余弦函数和差化积公式
,可设,则由方法一中知,解得,取,
所以,则
,所以符合条件,因此的周期,,且,所以,
由于22除以6余4,
所以.故选:A.
【整体点评】法一:利用赋值法求出函数的周期,即可解出,是该题的通性通法;
法二:作为选择题,利用熟悉的函数使抽象问题具体化,简化推理过程,直接使用具体函数的性质解题,简单明了,是该题的最优解.
9.A
【分析】由函数图像的特征结合函数的性质逐项排除即可得解.
【详解】设,则,故排除B;
设,当时,,
所以,故排除C;
设,则,故排除D.
故选:A.
10.C
【分析】解法一:由题意可知:的定义域为,分类讨论与的大小关系,结合符号分析判断,即可得,代入可得最值;解法二:根据对数函数的性质分析的符号,进而可得的符号,即可得,代入可得最值.
【详解】解法一:由题意可知:的定义域为,
令解得;令解得;
若,当时,可知,
此时,不合题意;
若,当时,可知,
此时,不合题意;
若,当时,可知,此时;
当时,可知,此时;
可知若,符合题意;
若,当时,可知,
此时,不合题意;
综上所述:,即,
则,当且仅当时,等号成立,
所以的最小值为;
解法二:由题意可知:的定义域为,
令解得;令解得;
则当时,,故,所以;
时,,故,所以;
故, 则,
当且仅当时,等号成立,
所以的最小值为.
故选:C.
【点睛】关键点点睛:分别求、的根,以根和函数定义域为临界,比较大小分类讨论,结合符号性分析判断.
11.D
【分析】根据对称性和已知条件得到,从而得到,,然后根据条件得到的值,再由题意得到从而得到的值即可求解.
【详解】因为的图像关于直线对称,
所以,
因为,所以,即,
因为,所以,
代入得,即,
所以,
.
因为,所以,即,所以.
因为,所以,又因为,
联立得,,
所以的图像关于点中心对称,因为函数的定义域为R,
所以
因为,所以.
所以.
故选:D
【点睛】含有对称轴或对称中心的问题往往条件比较隐蔽,考生需要根据已知条件进行恰当的转化,然后得到所需的一些数值或关系式从而解题.
12.ABC
【分析】方法一:利用赋值法,结合函数奇偶性的判断方法可判断选项ABC,举反例即可排除选项D.
方法二:选项ABC的判断与方法一同,对于D,可构造特殊函数进行判断即可.
【详解】方法一:
因为,
对于A,令,,故正确.
对于B,令,,则,故B正确.
对于C,令,,则,
令,
又函数的定义域为,所以为偶函数,故正确,
对于D,不妨令,显然符合题设条件,此时无极值,故错误.
方法二:
因为,
对于A,令,,故正确.
对于B,令,,则,故B正确.
对于C,令,,则,
令,
又函数的定义域为,所以为偶函数,故正确,
对于D,当时,对两边同时除以,得到,
故可以设,则,
当肘,,则,
令,得;令,得;
故在上单调递减,在上单调递增,
因为为偶函数,所以在上单调递增,在上单调递减,
显然,此时是的极大值,故D错误.
故选:.
13.AD
【分析】A选项,先分析出函数的极值点为,根据零点存在定理和极值的符号判断出在上各有一个零点;B选项,根据极值和导函数符号的关系进行分析;C选项,假设存在这样的,使得为的对称轴,则为恒等式,据此计算判断;D选项,若存在这样的,使得为的对称中心,则,据此进行计算判断,亦可利用拐点结论直接求解.
【详解】A选项,,由于,
故时,故在上单调递增,
时,,单调递减,
则在处取到极大值,在处取到极小值,
由,,则,
根据零点存在定理在上有一个零点,
又,,则,
则在上各有一个零点,于是时,有三个零点,A选项正确;
B选项,,时,,单调递减,
时,单调递增,
此时在处取到极小值,B选项错误;
C选项,假设存在这样的,使得为的对称轴,
即存在这样的使得,
即,
根据二项式定理,等式右边展开式含有的项为,
于是等式左右两边的系数都不相等,原等式不可能恒成立,
于是不存在这样的,使得为的对称轴,C选项错误;
D选项,
方法一:利用对称中心的表达式化简
,若存在这样的,使得为的对称中心,
则,事实上,
,
于是
即,解得,即存在使得是的对称中心,D选项正确.
方法二:直接利用拐点结论
任何三次函数都有对称中心,对称中心的横坐标是二阶导数的零点,
,,,
由,于是该三次函数的对称中心为,
由题意也是对称中心,故,
即存在使得是的对称中心,D选项正确.
故选:AD
【点睛】结论点睛:(1)的对称轴为;(2)关于对称;(3)任何三次函数都有对称中心,对称中心是三次函数的拐点,对称中心的横坐标是的解,即是三次函数的对称中心
14.BC
【分析】方法一:转化题设条件为函数的对称性,结合原函数与导函数图象的关系,根据函数的性质逐项判断即可得解.
【详解】[方法一]:对称性和周期性的关系研究
对于,因为为偶函数,所以即①,所以,所以关于对称,则,故C正确;
对于,因为为偶函数,,,所以关于对称,由①求导,和,得,所以,所以关于对称,因为其定义域为R,所以,结合关于对称,从而周期,所以,,故B正确,D错误;
若函数满足题设条件,则函数(C为常数)也满足题设条件,所以无法确定的函数值,故A错误.
故选:BC.
[方法二]:【最优解】特殊值,构造函数法.
由方法一知周期为2,关于对称,故可设,则,显然A,D错误,选BC.
故选:BC.
[方法三]:
因为,均为偶函数,
所以即,,
所以,,则,故C正确;
函数,的图象分别关于直线对称,
又,且函数可导,
所以,
所以,所以,
所以,,故B正确,D错误;
若函数满足题设条件,则函数(C为常数)也满足题设条件,所以无法确定的函数值,故A错误.
故选:BC.
【点评】方法一:根据题意赋值变换得到函数的性质,即可判断各选项的真假,转化难度较高,是该题的通性通法;
方法二:根据题意得出的性质构造特殊函数,再验证选项,简单明了,是该题的最优解.
15. ; .
【分析】根据奇函数的定义即可求出.
【详解】[方法一]:奇函数定义域的对称性
若,则的定义域为,不关于原点对称
若奇函数的有意义,则且
且,
函数为奇函数,定义域关于原点对称,
,解得,
由得,,
,
故答案为:;.
[方法二]:函数的奇偶性求参
函数为奇函数
[方法三]:
因为函数为奇函数,所以其定义域关于原点对称.
由可得,,所以,解得:,即函数的定义域为,再由可得,.即,在定义域内满足,符合题意.
故答案为:;.
16.2
【分析】利用偶函数的性质得到,从而求得,再检验即可得解.
【详解】因为为偶函数,定义域为,
所以,即,
则,故,
此时,
所以,
又定义域为,故为偶函数,
所以.
故答案为:2.
考点突破
【考点一】函数的概念与表示
核心梳理:
1.复合函数的定义域
(1)若f(x)的定义域为[m,n],则在f(g(x))中,由m≤g(x)≤n解得x的范围即为f(g(x))的定义域.
(2)若f(g(x))的定义域为[m,n],则由m≤x≤n得到g(x)的范围,即为f(x)的定义域.
2.分段函数
分段函数的定义域等于各段函数的定义域的并集,值域等于各段函数值域的并集.
一、单选题
1.(2024·辽宁辽阳·一模)已知函数满足,则( )
A.10000 B.10082 C.10100 D.10302
2.(23-24高一上·辽宁·期中)已知函数的定义域是,则的定义域是( )
A. B. C. D.
二、多选题
3.(2024·浙江·模拟预测)对于,满足,且对于,恒有.则( )
A. B.
C. D.
4.(2024·全国·模拟预测)已知和分别是定义在上的奇函数和偶函数,且,则( ).
A.是增函数 B.
C. D.
三、填空题
5.(2024·北京大兴·三模)已知,若,则 .
6.(2024·北京通州·三模)已知函数的值域是,若,则m的取值范围是 .
参考答案:
题号
1
2
3
4
答案
C
D
ABD
ABC
1.C
【分析】赋值得到,利用累加法得到,令得到,赋值得到,从而求出答案.
【详解】中,令得,
,
故,
故,
其中,①
,②
,③
……,
,
上面99个式子相加得,
,
令得,
中,令得,
故.
故选:C
2.D
【分析】根据抽象函数的定义域可得满足,结合根式的意义即可求解.
【详解】因为函数的定义域为,
所以满足,即,
又,即,
所以,解得.
所以函数的定义域为.
故选:D.
3.ABD
【分析】赋值法求得,由,求的值判断选项A,由,求得,结合恒有,对BCD中的函数值进行判断.
【详解】令代入及,得,所以,
,A选项正确;
令代入,得;令代入由,得,
,,
,,
对于.恒有,
,,B选项正确;
,C选项错误;
,则有,即,D选项正确.
故选:ABD
【点睛】方法点睛:
抽象函数问题可以通过化抽象为具体的方法,即赋予恰当的数值或代数式,经过运算与推理,最后得出结论,常用的方法有:
(1)令等特殊值求抽象函数的函数值;
(2)令或,且,判断抽象函数的单调性;
(3)令,判断抽象函数的奇偶性;
(4)换为,确定抽象函数的周期;
(5)用,或换为等来解答抽象函数的其它一些问题.
4.ABC
【分析】对于A:通过奇偶性得到,和原式联立列方程组求出和的解析式,观察可得的单调性;对于B:先确定的单调性,然后根据单调性和奇偶性确定大小;对于C:直接代入解析式计算验证;对于D:直接代入解析式计算验证.
【详解】因为①,所以,
根据和的奇偶性知,,
从而②,联立①②,
解得,,显然是增函数,选项A正确;
因为当时,,所以,故在上单调递增,
又为偶函数,所以,选项B正唃;
,选项C正确;
,
而,选项D错误.
故选:ABC.
5.或
【分析】根据分段函数解析式得到方程(不等式)组,解得即可.
【详解】因为且,
所以或,
解得或.
故答案为:或
6.
【分析】先判断出在上单调递增,在上单调递减,然后作出与在上的图象,求出在上的值域,再结合图象可求得结果.
【详解】当时,,此时单调递减,
当时,,此时单调递增,
所以在上单调递增,在上单调递减,
所以当时,取得最大值,为,
作出与在上的图象如图所示:
当,时,,此时,
此时,
因为的值域为,则时,必有解,即,解得,由图知,
故答案为:
【点睛】关键点点睛:此题考查函数的综合问题,考查分段函数,考查由函数的值域确定参数的范围,解题的关键是根据题意作出函数图象,结合图象求解,考查数形结合的思想,属于较难题.
规律方法:
(1)形如f(g(x))的函数求值时,应遵循先内后外的原则.
(2)对于分段函数的求值(解不等式)问题,必须依据条件准确地找出利用哪一段求解.
【考点二】函数的图象
核心梳理:
1.作函数图象有两种基本方法:一是描点法;二是图象变换法,其中图象变换有平移变换、伸缩变换、对称变换.
2.利用函数图象可以判断函数的单调性、奇偶性,作图时要准确画出图象的特点.
一、单选题
1.(2023·湖南张家界·二模)函数的部分图象大致形状是( )
A. B.
C. D.
2.(2024·北京顺义·二模)若函数,则“”是“”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
二、多选题
3.(2024·江苏苏州·模拟预测)定义表示中的最小者,设函数,则( )
A.有且仅有一个极小值点为 B.有且仅有一个极大值点为3
C. D.恒成立
4.(2023·福建厦门·二模)函数f(x)=b(x-a)2(x-b)的图象可以是( )
A. B.
C. D.
三、填空题
5.(2024·天津红桥·一模)设函数,若有四个实数根,,,,且,则的取值范围 .
6.(2024·北京西城·模拟预测)若关于的方程恰有三个不同实数解,则实数的值为 .
参考答案:
题号
1
2
3
4
答案
C
C
ACD
BC
1.C
【分析】根据函数的奇偶性、对称性以及函数值的对应性,利用排除法即可得出结果.
【详解】因为的定义域为R.定义域关于原点对称,
,
所以是偶函数,图象关于轴对称,故排除选项B、D,
当时,令可得或,
所以时,两个相邻的零点为和,当时,,,,故排除选项A,
故选:C.
2.C
【分析】根据题意分析可知为奇函数且在上单调递增,分析可知等价于,即可得结果.
【详解】由题意可知:的定义域为,且,
若,则,可知,
若,同理可得,所以为奇函数,
作出函数的图象,如图所示,
由图象可知在上单调递增,
若,等价于,等价于,等价于,
所以“”是“”的充要条件.
故选:C.
3.ACD
【分析】根据函数的新定义得到分段函数的解析式,画出函数的图象,结合函数的图象和选项,逐项判定,即可求解.
【详解】由题意,函数作出函数的图象,如图所示,
由图象知,有且仅有一个极小值点为,所以A正确;
函数有两个极大值点1和3,所以B错误;
令,可得或或,解得或,
即当时,,所以C正确;
由图象知,当时,函数的最大值,
所以存在实数,使得恒成立,所以D正确.
故选:ACD.
4.BC
【分析】首先根据解析式确定零点类型,再结合图象,判断选项.
【详解】由函数解析式可知,是不变号零点,是变号零点,
A.由图可知,变号零点是0,则,则,不成立,故A错误;
B.由图可知,变号零点小于0,不变号零点为0,则,此时,当,,当,,当时,,满足图象,故B正确;
C.由图可知,,,当时,,当时,,当时,,满足图象,故C正确;
D.由图可知,,,当时,,与图象不符,所以D错误.
故选:BC
5.
【分析】作出的图象,根据图象确四个根间的关系,从而得到,且,再利用函数的单调性即可求出结果.
【详解】因为,所以,其图象如图所示,
又有四个实数根,由图知,得到,即,且,
由,得到或,所以,
所以,
令,,易知在区间上单调递增,所以,
所以的取值范围为,
故答案为:.
6.
【分析】根的存在性和个数的判断,转化为函数图象的交点并作图数形结合判断参数范围.
【详解】问题等价于函数的图象和恰有三个不同公共点,
的图象可由的图象轴上方的不动,轴下方的对称上去,
如图数形结合可得
故答案为:
规律方法:
(1)确定函数图象的主要方法是利用函数的性质,如定义域、奇偶性、单调性等,特别是利用一些特殊点排除不符合要求的图象.
(2)函数图象的应用主要体现为数形结合思想,借助于函数图象的特点和变化规律,求解有关不等式恒成立、最值、交点、方程的根等问题.
【考点三】函数的性质
核心梳理:
1.函数的奇偶性
(1)定义:若函数的定义域关于原点对称,则有
f(x)是偶函数⇔f(-x)=f(x)=f(|x|);
f(x)是奇函数⇔f(-x)=-f(x).
(2)判断方法:定义法、图象法、奇偶函数性质法(如奇函数×奇函数是偶函数).
2.函数单调性判断方法:定义法、图象法、导数法.
3.函数的周期性
若函数f(x)满足f(x+a)=f(x-a)或f(x+2a)=f(x),则函数y=f(x)的周期为2|a|.
4.函数图象的对称中心和对称轴
(1)若函数f(x)满足关系式f(a+x)+f(a-x)=2b,则函数y=f(x)的图象关于点(a,b)对称.
(2)若函数f(x)满足关系式f(a+x)=f(b-x),则函数y=f(x)的图象关于直线x=对称.
一、单选题
1.(23-24高三上·辽宁抚顺·期末)已知函数,若,是锐角的两个内角,则下列结论一定正确的是( )
A. B.
C. D.
2.(23-24高三上·河南周口·阶段练习)已知函数,若恒成立,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
二、多选题
3.(2024·湖南邵阳·一模)已知函数与其导函数的定义域均为,且和都是奇函数,且,则下列说法正确的有( )
A.关于对称 B.关于对称
C.是周期函数 D.
4.(2023·山东烟台·二模)定义在上的函数满足,是偶函数,,则( )
A.是奇函数 B.
C.的图象关于直线对称 D.
三、填空题
5.(2024·河南·一模)已知函数及其导函数的定义域均为R,记.且,,当,,则 .(用数字作答)
6.(2024·内蒙古赤峰·一模)定义在上的函数满足:对任意都有,且当时,恒成立.下列结论中可能成立的有 .
①为奇函数;
②对定义域内任意,都有;
③对,都有;
④.
参考答案:
题号
1
2
3
4
答案
D
A
ACD
ABD
1.D
【分析】由已知可得,根据余弦函数的单调性,得出,由的单调性即可判断选项.
【详解】因为,所以,
当时,,所以,即,
所以在上单调递减.
因为,是锐角的两个内角,所以,则,
因为在上单调递减,
所以,
故,故D正确.
同理可得,C错误;
而的大小不确定,故与,与的大小关系均不确定,
所以与,与的大小关系也均不确定,AB不能判断.
故选:D
2.A
【分析】参变分离可得恒成立,结合基本不等式求出的最小值,即可求出参数的取值范围.
【详解】因为恒成立,即恒成立,
所以恒成立,又由(当且仅当时取等号),
所以.
故选:A.
3.ACD
【分析】对于A,根据为奇函数,得到关系式,两边求导即可判断;对于B,利用的图象可以由向左平移1个单位即可判断;对于C,根据是奇函数及关于对称得到关系式,综合分析即可求得周期;对于D,结合已知条件可求得的值,进一步计算即可.
【详解】因为为奇函数,所以,
所以,即,
所以的图象关于直线对称.故A正确;
因为为奇函数,则其图象关于对称,
向左平移一个单位后得到的图象,
则的图象关于对称,故B错误;
因为为奇函数,则,
则有,
所以①,
又,
则②,
由①②,
则,
则,,
则,
所以8是函数的一个周期.,
是周期函数,故C正确;
因为,,
所以,
,
所以,
故D正确,
故选:ACD.
4.ABD
【分析】利用函数的奇偶性、对称性、周期性求解即可.
【详解】对于选项,∵是偶函数,∴,
∴函数关于直线对称,∴,
∵,∴,∴是奇函数,则正确;
对于选项,∵,∴,∴,
∴的周期为,∴,则正确;
对于选项,若的图象关于直线对称,则,
但是,,即,这与假设条件矛盾,则选项错误;
对于选项,将代入,得,
将,代入,得,
同理可知,
又∵的周期为,∴正奇数项的周期为,
∴
,则正确.
故选:ABD.
5.1012
【分析】根据推出函数为奇函数,由还原成,推理得到,得出函数图象关于直线对称,两者结合得出为以4为周期的函数,分别求出,计算即得.
【详解】由可得,即①
又由可得,即,从而,
故(是常数),因当时,则,即得②,
由② 可得,又由① 得,即,故函数为周期函数,周期为4.
由,可知,因是R上的奇函数,,则由可得,
,,
则,于是
故答案为:1012.
6.①③④
【分析】令,求得,进而推得,可判定①正确;结合函数的单调性的判定方法,进而可判定②不正确;根据,结合基本不等式,可判定③正确;根据,结合裂项法求和,可判定④正确.
【详解】对于①中,由对任意都有,
令,可得,所以,
任取,可得,可得,
所以,所以函数是上的奇函数,所以①正确;
对于②中,设,可得,则
则有,
因为当时,恒成立,且函数为为奇函数,
所以当时,恒成立,可得,
即,即,在为减函数,
又因为为奇函数,所以函数在为减函数,
且当时,;当时,,
又由,
因为,不妨设,可得,,
所以,即,
所以②不正确;
对于③中,对于,可得,则,
可得,且,
因为,当且仅当时,等号成立,
所以,所以,
即,所以③正确;
对于④中,因为函数为奇函数,
可得,
所以,因为,所以,
所以,所以④正确.
故答案为:①③④.
【点睛】方法点睛:对于抽象函数的求值或函数性质的求解策略:
(1)对于抽象函数的基本性质的求解,通常借助合理赋值,结合函数的单调性、奇偶性的定义,进行推理,得出函数的基本性质,有时借助函数的奇偶性和周期性来确定另一区间上的单调性,即实现区间的转换,再利用单调性解决相关问题.
(2)解答抽象函数的周期性问题时,通常先利用周期性中为自变量所在区间,结合函数的奇偶性和对称性进行推理,得到,求得函数的周期;
(3)解答抽函数的求值问题时,通常利用合理赋值,再结合函数的对称性和周期性,进行求解.
规律方法:
(1)若f(x+a)=-f(x),其中f(x)≠0,则f(x)的周期为2|a|.
(2)若f(x)的图象关于直线x=a和x=b对称,则f(x)的周期为2|a-b|.
(3)若f(x)的图象关于点(a,0)和直线x=b对称,则f(x)的周期为4|a-b|.
专题精练
一、单选题
1.(2024·湖南岳阳·三模)已知为奇函数,则( )
A. B. C. D.
2.(2024·陕西·一模)已知函数的定义域为,函数的值域为B,则( )
A. B. C. D.
3.(2024·北京怀柔·模拟预测)已知函数,则对任意实数x,函数的值域是( )
A. B. C. D.
4.(2024·四川遂宁·模拟预测)下列函数满足的是( )
A. B.
C. D.
5.(2024·内蒙古呼和浩特·一模)如图,边长为1的正方形,其中边在轴上,点与坐标原点重合,若正方形沿轴正向滚动,先以为中心顺时针旋转,当落在轴上时,再以为中心顺时针旋转,如此继续,当正方形的某个顶点落在轴上时,则以该顶点为中心顺时针旋转.设顶点滚动时形成的曲线为,则( )
A.0 B. C.1 D.
6.(22-23高一下·山西·阶段练习)若函数,在R上单调递增,则实数a的取值范围是( )
A. B. C. D.
7.(2024·湖北武汉·二模)已知函数,则关于的不等式的解集为( )
A. B. C. D.
8.(2024·湖北武汉·模拟预测)已知且,若函数的值域为,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
二、多选题
9.(24-25高三上·广东·阶段练习)已知奇函数的定义域为,若,则( )
A. B.的图象关于直线对称
C. D.的一个周期为
10.(2023·湖南·模拟预测)已知定义在上的函数满足,且为偶函数,则下列说法一定正确的是( )
A.函数的周期为2 B.函数的图象关于对称
C.函数为偶函数 D.函数的图象关于对称
11.(2024·广东韶关·二模)已知定义在R上的函数的导函数分别为,且,,则( )
A.关于直线对称 B.
C.的周期为4 D.
三、填空题
12.(23-24高三上·广东惠州·阶段练习)已知是定义在,且满足,当时,,若函数在区间上有10个不同零点,则实数的取值范围是 .
13.(2024·上海·三模)已知函数,若,,且,则的最小值是
14.(2024·河南郑州·二模)已知不等式对任意的实数x恒成立,则的最大值为 .
参考答案:
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
D
B
C
C
A
B
A
A
AD
BC
题号
11
答案
ACD
1.D
【分析】由函数图象平移的规则,且为奇函数,得出函数图象的对称性,进而得出的值.
【详解】由函数图象平移的规则可知:
函数的图象可由函数的图象向右平移个单位、向下平移个单位得到的,
因为函数为奇函数,所以函数的图象关于原点对称,
所以函数的图象关于点对称,得:
,
即,
故选:D.
2.B
【分析】求出函数的定义域可得集合,求出函数的值域可得集合B,再求可得答案.
【详解】,则且,
可得的值域.
故选:B.
3.C
【分析】根据给定条件,利用不等式的性质求出函数值域得解.
【详解】依题意,,
显然,则,于是,
所以函数的值域是.
故选:C
4.C
【分析】令,则,结合各选项代入验证,即可判断答案.
【详解】令,,则,由可得,
对于A,,故A错误;
对于B,,不满足,B错误;
对于C,,即,即,C正确;
对于D,,即不成立,D错误.
故选:C.
5.A
【分析】根据已知条件及函数的周期性即可求解.
【详解】由题意可知,是周期为的函数,
所以.
由题意可得,当时,点恰好在轴上,所以,
所以.
故选:A.
6.B
【分析】首先,对勾函数和都是递增函数,当时,对勾函数取值要大于或等于指数式的值,再求交集即可实数a的取值范围.
【详解】当时,函数单调递增
所以
当时,是单调递增函数,
所以,所以
当时,对勾函数取值要大于或等于指数式的值,
所以,
解之得:,
综上所述:实数a的取值范围是
故选:B
7.A
【分析】消去绝对值可得函数的单调性,利用函数单调性解不等式即可得.
【详解】由,故在上单调递增,
由,有,即.
故选:A.
8.A
【分析】利用对数函数和指数函数的单调性,对进行分类讨论,可得答案.
【详解】的值域为,
当时,
则,为增函数,,
而时,为增函数,
此时,,不符题意;
当时,
则,为减函数,,
而时,为减函数,
此时,,
因为的值域为,当且仅当时,满足题意,
此时,,则,整理得,,解得;
综上,时满足题意.
故选:A
9.AD
【分析】由奇函数可得,再根据函数的周期性与对称性分别判断.
【详解】由函数为奇函数,则,A选项正确;
又,即,则函数关于直线对称,B选项错误;
由可知,
即,函数的一个周期为,C选项错误,D选项正确;
故选:AD.
10.BC
【分析】根据给定的信息,推理论证周期性、对称性判断AB;借助变量替换的方法,结合偶函数的定义及对称性意义判断CD作答.
【详解】依题意,上的函数,,则,函数的周期为4,A错误;
因为函数是偶函数,则,函数的图象关于对称,
且,即,函数图象关于对称,B正确;
由得,则函数为偶函数,C正确;
由得,由得,
因此,函数的图象关于对称,D错误.
故选:BC
11.ACD
【分析】由题意,根据函数的对称性,合理赋值即可判断A;利用导数求导可得、,通过合理赋值即可判断BCD.
【详解】由,得①,
②,得③,
由①②③,得,所以函数图象关于直线对称,故A正确;
由,得,令,得;
由,得,
令,得,
∴④,
又⑤,令,得,故B错误;
④⑤两式相加,得,得,
所以,即函数的周期为4,故C正确;
由,令,得,所以,
所以,故D正确.
故选:ACD
【点睛】关键点点睛:本题主要考查函数的对称性和周期性,结合导数的运算,寻找关系式、和是解题的关键,原函数与导函数的联系,对称性与周期性的联系,都是解题的思路.
12.
【分析】由可知函数的周期为4,再数形结合得出结果.
【详解】由得,
所以函数的周期为4,
先作出在区间上图像:
又,,
则实数的取值范围为.
故答案为:.
13.8
【分析】由函数奇偶性的定义可知为奇函数,根据单调性可知,然后结合基本不等式即可求解.
【详解】函数的定义域为,且,
所以为奇函数,又,所以函数单调递增,
又,所以,
所以,即,
所以,
当且仅当,即,,等号成立,
所以的最小值为.
故答案为:.
14.
【分析】通过换元将不等式化成,对任意的实数x恒成立,设,对的取值分类讨论,得到时,依题得,即再令,分析得到,从而即得.
【详解】令,则,不等式可化为:对任意的实数x恒成立,
即对任意的实数x恒成立.
设,则,
当时,,在R上单调递增,,不合题意;
当时,由可得,
当时,,单调递减,当时,,单调递增,
则当时,.
因对任意的实数x恒成立,故恒成立,
即,则.
令,则
当时,,单调递增,当时,,单调递减.
故,
即,故的最大值为.
故答案为:.
【点睛】关键点点睛:本题主要考查由不等式恒成立求解参数范围问题,属于难题.
解题的关键在于通过设进行换元,将不等式化成,设函数,分析得到,然后分离出,将问题转化为求函数的最大值即得.
2 / 2
学科网(北京)股份有限公司
$$