热点04 函数的单调性、奇偶性-2024-2025学年高一数学重难热点提升精讲与过关测试(人教A版2019必修第一册)

2024-11-04
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资源信息

学段 高中
学科 数学
教材版本 高中数学人教A版必修第一册
年级 高一
章节 小结
类型 题集-专项训练
知识点 函数及其性质
使用场景 同步教学-单元练习
学年 2024-2025
地区(省份) 全国
地区(市) -
地区(区县) -
文件格式 ZIP
文件大小 4.63 MB
发布时间 2024-11-04
更新时间 2024-11-04
作者 数学研习屋
品牌系列 -
审核时间 2024-11-04
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来源 学科网

内容正文:

热点04 函数的单调性、奇偶性 考点1 函数的单调性 1.单调性的定义 增函数 减函数 定义 一般地,设函数的定义域为,如果对于定义域内某个区间上的任意两个自变量的值,[ 当时,都有,那么就说函数在区间上是增函数 当时,都有,那么就说函数在区间上是减函数 图象描述 自左向右看,图象是上升的 自左向右看,图象是下降的 温馨提示:定义中的有以下3个特征 (1)任意性,即“任意取”中“任意”二字绝不能去掉,证明时不能以特殊代替一般; (2)有大小,通常规定; (3)属于同一个单调区间. 2.函数的单调区间 如果函数在区间上单调递增或单调递减,那么就说函数在这一区间上具有(严格的)单调性,区间叫做函数的单调区间. 温馨提示:(1)函数的单调性是对定义域内某个区间而言的,它是函数的一个局部性质. (2)函数在定义域的某个区间D上单调,不一定在定义域上单调.如等. (3)并非所有的函数都具有单调性,如,它的定义域是,但不具有单调性. 考点2 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,都有 图象关于轴对称 奇函数 如果对于函数的定义域内任意一个,都有 图象关于原点对称 注意:(1)奇偶性是函数的整体性质,所以判断函数的奇偶性应先明确它的定义域; (2)奇偶函数的定义域关于原点对称,反之,若定义域不关于原点对称,则这个函数一定不具有奇偶性. 知识点3 奇偶函数的性质 (1)若一个奇函数在原点处有定义,即有意义,则一定有. (2)若是奇函数,则在其关于原点对称的区间上单调性一致. (3)若是偶函数,则在其关于原点对称的区间上单调性相反. 热点一 根据解析式直接判断函数的单调性和奇偶性 例1.下列函数中为偶函数的是(    ) A. B. C. D. 【答案】D 【详解】对于A,函数的定义域为R,且,故是奇函数; 对于B,函数的定义域为,关于原点不对称,是非奇非偶函数; 对于C,函数的定义域为,且,故是奇函数; 对于D,函数的定义域为R,,是偶函数. 故选:D. 例2.已知函数,则(    ) A.是偶函数,且在上是增函数 B.是奇函数,且在上是增函数 C.是偶函数,且在上是减函数 D.是奇函数,且在上是减函数 【答案】B 【详解】的定义域为..即函数为奇函数. 当时.为增函数,为减函数.故函数在时为增函数. 故选:B 变式1-1.下列选项中的函数在上为奇函数的是(   ) A. B. C. D. 【答案】C 【详解】对于A,的定义域为,定义域不为,故不符合, 对于B,定义域为,且,故为偶函数,不符合, 对于C,定义域为,且,故为奇函数,符合, 对于D,定义域为,且,故不为奇函数,不符合, 故选:C 变式1-2.(多选)下列函数中,既是偶函数又在区间单调递增的是(   ) A. B. C. D. 【答案】AD 【详解】对于A选项,函数,其定义域为R,, 所以是偶函数; 函数对称轴为,所以在区间上单调递增,故A正确; 对于B选项,函数,其定义域为,,, 所以不是偶函数,故B错误; 对于C选项,函数,其定义域为, 所以是奇函数,不是偶函数,故C错误; 对于D选项,函数,其定义域为,, 所以是偶函数, 当时,在区间上单调递增,故D正确. 故选:AD. 变式1-3.(多选)下列函数中,在定义域内既为奇函数,又为增函数的是(    ) A. B. C. D. 【答案】AC 【详解】对于A,,则的定义域为,且在上既为奇函数,又为增函数,故A正确; 对于B,因为,所以不为奇函数,故B错误; 对于C,由于的定义域为,且,所以为奇函数,又,由复合函数的单调性知为增函数,故C正确; 对于D,由于,故在定义域上不可能为增函数,故D错误. 故选:AC. 【点睛】关键点点睛:本题的关键在于对函数奇偶性和单调性定义的熟练运用. 热点二 定义法判断或证明函数的单调性和奇偶性 例3.判断函数在区间上的单调性,并利用单调性的定义证明你的结论. 【答案】单调递减,证明见解析 【详解】函数在区间上单调递减. 证明如下:设任意,且, 则, 因为,且, 所以,又, 所以,即, 所以在上单调递减. 例4.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; 【答案】(1)奇函数,理由见解析 (2)证明见解析 【详解】(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. 变式2-1.已知函数,且此函数图象过点. (1)求实数m的值; (2)用定义法判断函数在上的单调性. 【答案】(1)4 (2)单调递减; 【详解】(1)由题意可得,所以实数m的值为4, (2)因为,设, 则, 因为,所以, 所以,所以, 所以函数在上为单调递减. 变式2-2.已知函数的图象过点. (1)求实数m的值; (2)判断函数的奇偶性并证明; (3)求证:函数在上单调递减. 【答案】(1) (2)函数为奇函数;证明见解析; (3)证明见解析 【详解】(1)根据题意,函数的图象过点, 所以 (2)函数的定义域为, 又,所以函数为奇函数 (3)证明:任取,则, 所以, 则,即, 所以函数在上单调递减 变式2-3.已知函数. (1)判断并证明函数的奇偶性; (2)判断函数在区间的单调性,并用定义法证明. 【答案】(1)奇函数,证明见解析 (2)函数在区间上单调递增,证明见解析 【详解】(1)奇函数,证明如下, 易知,函数的定义域为,关于原点对称, 又,所以函数的奇函数. (2)函数在区间上单调递增,证明如下, 任取,且, 则, 因为,且,所以, 得到,即,所以函数在区间上单调递增. 热点三 根据函数的单调性求参数 例5.“函数在区间上不单调”的一个必要不充分条件是(    ) A. B. C. D. 【答案】C 【详解】函数在区间上不单调,对称轴为, “函数在区间上不单调”的一个必要不充分条件可以是. 故选:C. 例6.已知函数在上单调递减,则实数的取值范围是 . 【答案】 【详解】因为, 所以在上单调递增,在上单调递减, 又函数在上单调递减,所以,解得, 即实数的取值范围是. 故答案为: 变式3-1.(多选)已知函数在区间上不具有单调性,则的值可以是(    ) A.9 B.-1 C.-5 D.0 【答案】BD 【详解】由题意的对称轴为, 由于在区间上不具有单调性, 故,解得, 所以AC错误,BD正确. 故选:BD. 变式3-2.满足对任意实数,都有,则实数a的取值范围是 . 【答案】 【详解】解:对任意实数,都有, 即与同号, 故为上的增函数, 故分段函数的每一段单调递增,且分界点处单调递增, 故, 解得:. 故答案为:. 变式3-3.已知函数在上单调递增,则的取值范围为 . 【答案】 【详解】若,则在上单调递增,满足题意; 若,易知二次函数图象关于对称,若在上单调递增, 当,则,解得; 当,则恒成立. 综上可知. 故答案为: 热点四 根据函数的奇偶性求参数 例7.若函数为偶函数,则实数a的取值范围是(   ) A. B. C. D.或 【答案】A 【详解】函数为偶函数,所以, 即得, 的定义域为, 在 或其子集上,即得, 所以恒成立,所以,,可得. 故选:A. 例8.已知函数为奇函数,则的值是(    ) A.0 B.0或10 C.4或68 D.68 【答案】D 【详解】由题设,的定义域为R,且为奇函数,则, 所以或, 当,则,满足,此时; 当,则不是奇函数,不合题设; 故选:D 变式4-1.已知函数()是偶函数,则函数的单调递增区间为 . 【答案】 【详解】函数是偶函数,则,即, 整理得,而不恒为0,因此,, 函数的定义域为,根据复合函数的单调性,易知单调递增区间为. 故答案为: 变式4-2.已知a为实数,则“”是“是奇函数”的(   ) A.充分不必要条件 B.必要不充分条件 C.充要条件 D.既不充分也不必要条件 【答案】A 【详解】由是奇函数, 则,即, 即, 所以,即, 所以“”是“是奇函数”的充分不必要条件. 故选:A. 变式4-3.已知函数满足为奇函数,则 , . 【答案】 【详解】设函数. 因为为奇函数,, 所以由,可得, 所以, 所以, 整理得, 所以,解得. 故答案为:;. 热点五 由奇偶性求函数的解析式 例9.已知二次函数满足:. (1)求的解析式; (2)若为定义在R上的奇函数,且当时,求在R上的解析式. 【答案】(1); (2). 【详解】(1)依题意,设,由, 得,整理得, 于是,解得,, 所以的解析式为. (2)由(1)知,当时,, 由为定义在R上的奇函数,得, 当时,,, 所以在R上的解析式为. 例10.已知,分别是上的奇函数和偶函数,且,试求和的表达式. 【答案】, 【详解】解析: 以代替条件等式中的,则有, 又,分别是上的奇函数和偶函数, 故. 又, 联立可得,. 变式5-1.已知函数是偶函数,当时,,则当时, . 【答案】 【详解】解:当时,可得, 又因为当时,, 所以, 又因为函数是偶函数,即, 所以, 所以当时,. 故答案为:. 变式5-2.已知函数在R上是奇函数,当时,. (1)求函数在R上的解析式; (2)并写出单调区间(不必证明). 【答案】(1); (2)递减区间是,,递增区间是. 【详解】(1)函数在R上是奇函数,当时,, 则当时,,而, 所以函数在R上的解析式为. (2)当时,,函数在上单调递增,在上单调递减, 当时,,函数在上单调递减,在上单调递增, 所以函数的递减区间是,,递增区间是. 变式5-3.函数的定义域为,是偶函数,是奇函数,则的最小值为(   ) A. B. C. D. 【答案】B 【详解】由题意可得,解得, 因为,当且仅当,即时,等号成立, 所以的最小值为. 故选:B. 热点六 由函数奇偶性、单调性比较大小 例11.已知函数在区间上单调递减,且的图像关于对称,则下列结论正确的是(   ) A. B. C. D. 【答案】C 【详解】由的图像关于对称可知; 又因为在区间上单调递减,且, 所以,即. 故选:C 例12.(多选)已知函数为偶函数,当,时,成立,则下列说法正确的是(    ) A. B. C. D. 【答案】BD 【详解】当,时,成立,故函数在单调递减, 函数为偶函数,故函数在上单调递增, 对选项A:,错误; 对选项B:,正确; 对选项C:,故,错误; 对选项D:,, 当且仅当,即时等号成立,故,正确; 故选:BD 变式6-1.若偶函数在上单调递增,则(    ). A. B. C. D. 【答案】D 【详解】由偶函数知:,又在上单调递增且, 所以,即. 故选:D 变式6-2.设函数为定义在上的偶函数,且在区间上为增函数,则,,从小到大的顺序为 【答案】 【详解】因为函数为定义在上的偶函数, 所以,, 又在区间上为增函数, 所以 所以 故答案为: 变式6-3.已知函数. (1)利用函数的单调性定义证明在上单调递增; (2)若,试比较,的大小. 【答案】(1)证明见解析 (2) 【详解】(1)证明:由题目条件得:, 任取, 则. 因为, 所以,, 则,即. 故在上单调递增. (2)解:因为, 所以. 又因为,当且仅当时,等号成立,而. 所以. 因为在上单调递增, 所以. 热点七 由函数奇偶性、单调性解不等式 例13.若函数是偶函数,且在上单调递增,,则不等式的解集为(    ). A. B. C. D. 【答案】B 【详解】由于函数是偶函数,在区间上单调递增,且, 所以,且函数在上单调递减. 由此画出满足条件的一个函数的图象,如图所示,    由图可知,的解集是, 故选:B. 例14.已知定义在R上的偶函数在上的图象如图所示,则不等式的解集为( ) A. B. C. D. 【答案】D 【详解】根据偶函数的图象特征, 可知当时,,当时, 由,得, 等价于或 解得,或. 所以不等式解集为: 故选:D 变式7-1.对于函数,分析并求解下列问题: (1)判断函数的奇偶性并证明; (2)试用函数单调性的定义证明:函数在区间上单调递增; (3)解不等式:; 【答案】(1)奇函数,证明见解析 (2)证明见解析 (3) 【详解】(1)函数为奇函数,理由如下: 函数的定义域为,关于原点对称, 又, 所以为奇函数. (2),且, 则 , ,, ,, 在上单调递增. (3)在区间上单调递增,且为奇函数, 在上单调递增, 令,解得或, 又,即, 或, 解得或或, 所以不等式的解集为. 变式7-2.函数的图象经过点,则关于的不等式的解集为(    ) A. B. C. D. 【答案】B 【详解】函数的图象经过点,则,即, 所以是减函数. 又,所以是奇函数, , 不等式化为,即, 所以,解得. 故选:B 变式7-3.若定义在上的函数同时满足;①为奇函数;②对任意的,,且,都有.则称函数具有性质P.已知函数具有性质P,则不等式的解集为 . 【答案】 【详解】因为对任意的,,且,都有, 不妨设,则,可得,则, 构造函数,则,, 所以函数在上为单调递减函数, 又因为为奇函数,所以, 所以函数为上的偶函数, 所以函数在为单调递增函数, 当时,即时,有, 由,可得, 所以,解得,此时无解; 当时,即时,由,可得, 所以,解得或, 综上可得,不等式的解集为. 故答案为:. 热点八 奇偶函数对称性的应用 例15.已知函数是定义在R上的偶函数,且在上单调递增,,则的解集为 .(用区间表示) 【答案】 【详解】由函数是定义在R上的偶函数,可得函数的图象关于对称, 又由函数在上单调递增,可得函数在上单调递减, 因为,可得, 所以,当时,;当时,;当时,, 对于不等式,如图所示,    当时,可得,解得; 当时,可得,解得, 综上可得,不等式的解集为. 故答案为:. 例16.设函数的定义域为,为奇函数,为偶函数,当时,.若,则(    ) A. B. C. D. 【答案】D 【详解】因为是奇函数,所以①; 因为是偶函数,所以②. 令,由①得:,由②得:, 因为,所以,即, 令,由①得:,所以,所以, 解得:,所以. 所以. 故选:D. 变式8-1.已知函数,,函数,若为偶函数,则的值为(    ) A. B. C. D. 【答案】D 【详解】因为函数为偶函数,可的图象关于对称,所以, 由,可得, 即,所以函数关于对称, 又因为,所以是定义在上的偶函数, 所以, 所以,即, 所以函数是周期为4的周期函数, 所以, 则. 故选:D. 变式8-2.已知是定义在上的奇函数,且函数为偶函数,当时,,则 , . 【答案】 / / 【详解】因为是定义在上的奇函数,则, 又函数为偶函数,则,可得, 则,可得,可知的一个周期为4, 所以;. 故答案为:;. 变式8-3.已知函数,且为偶函数,给出以下四个结论: ①若,则; ②若,则; ③若,且,则; ④若,则. 其中正确结论的个数是(    ) A.1 B.2 C.3 D.4 【答案】D 【详解】由于函数,且为偶函数, 故可得关于直线对称,即的对称轴为, 则,即, 对于①,若,则, 当且仅当,即时取等号,故,①正确; 对于②,若,, 当且仅当,即时取等号,故,②正确; 对于③,若,且,即时,, 则,③正确; 对于④,若,则, 即得,④正确, 故正确结论的个数是4, 故选:D 热点九 抽象函数的奇偶性、单调性 例17.已知函数的定义域为R,,,则下列结论错误的是(    ) A. B.是奇函数 C. D.的图象关于点对称 【答案】D 【详解】取,则,即,得,故A正确; 取,则,得,故是奇函数,B正确; 对任意的都有,可得, 因此的图象关于点对称,故D错误; 由于且是奇函数,得,即, 因此,C正确. 故选:D 【点睛】关键点点睛: 由得到,即可判断对称,利用,即可利用递推法求解. 例18.(多选)已知定义域为R的函数,对任意x,,都有,且,则(    ) A. B.为偶函数 C.为奇函数 D. 【答案】BCD 【详解】令,得, 又,所以,故A错误; 令得,, 所以,,所以为偶函数,故B正确; 令,,得,所以, 又, 所以, 而的定义域是全体实数,所以为奇函数,故C正确; ,所以, 所以,故4是的周期, 又,,, 所以,, , , 故D正确. 故选:BCD. 【点睛】方法点睛:在判断抽象函数的奇偶性、单调性时常采用赋值法. 变式9-1.定义在上的函数满足:,当时,有,则关于x的不等式的解集为(   ) A. B. C. D. 【答案】D 【详解】中,令得,解得, 中,令得, 故, 又的定义域为,所以为奇函数, 任取,则, 又时,,则, 即,故在上单调递减, 由对称性可得时,,故在上单调递减, , 所以,解得. 故选:D 变式9-2.(多选),,非常数函数都有,则下列结论正确的是(    ) A. B.若,是偶函数 C.若,则 D.的值不可能是 【答案】ABC 【详解】由条件①, 对于A,取,有即(*), 若,则为常数,与题意矛盾,即,故A正确; 对于B,由A项已得,代入(*),可得, 在①式中,取,有②, 再取,有,可得, 则有或.因 ,故, 代入②式,可得,用替换,即得, 故为偶函数,即B正确; 对于C,若,在①式中取, 可得则有,由B项知为偶函数, 在①式中,取,有,即③, 再取,有即, 用替换,即得④, 由③④,易得, 即, 由上已得,,,, 依次代入,可得,,故C正确; 对于D,取, 因, 而,即符合①式, 此时,故D错误. 故选:ABC. 【点睛】思路点睛:本题主要考查抽象函数的性质探究,属于难题.解题思路上,一般应从抽象函数的等式入手,结合选项启发,对其中的未知量进行针对性赋值,使其往选项要求的方向发展,进行判断、验证,有时还需构造符合题意的函数解析式,判断排除选项. 变式9-3.已知函数的定义域为,且,均有.当时,. (1)证明:为减函数; (2)若,求不等式的解集; (3)若且,比较与的大小并证明. 【答案】(1)证明见解析 (2) (3),证明见解析 【详解】(1),且, 令,则, 所以, 即, 则,所以函数为减函数. (2)因为, 所以由,可得, 因为,均有, 所以, 所以, 又因为函数为减函数,且定义域为, 所以,解得, 所以原不等式的解集为. (3)因为,, 所以, 所以,即, 又因为函数为减函数, 所以, 根据,均有, 可将化为, 即. 一、单选题 1.(2023-24高一上·北京·期中)函数是上是减函数,那么下述式子中正确的是(    ) A. B. C. D.以上关系均不确定 【答案】A 【详解】对进行变形可得. 因为任何数的平方都大于等于,那么,即. 因为函数在上是减函数,且. 根据减函数的性质,自变量越大函数值越小,所以. 故选:A. 2.(2023-24高一上·山东滨州·期中)函数的图象大致是(    ) A.   B.   C.   D.   【答案】D 【详解】函数的定义域为,且, 所以为奇函数,函数图象关于原点对称,故排除A、B; 又当时,故排除C. 故选:D 3.(2023-24高一上·北京·期中)设函数的定义域为,则“在区间上单调递增”是“在区间上的最大值为”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 【答案】A 【详解】若“在区间上单调递增”, 则“在区间上的最大值为”; 若“在区间上的最大值为”, 则在区间上不一定单调. 所以“在区间上单调递增”是“在区间上的最大值为”的充分不必要条件. 故选:A 4.(2023-24高一上·北京·期中)如果偶函数在上是减函数且最小值是4,那么在上是(   ) A.减函数且最小值是4 B.减函数且最大值是4 C.增函数且最小值是4 D.增函数且最大值是4 【答案】C 【详解】偶函数在上是减函数且最小值是4,所以, 则在上是增函数且最小值为, 故选:C 5.(2023-24高一上·江苏南通·期中)已知函数是定义在上的奇函数,若在区间上单调递增,且,则满足的的取值范围是(   ) A. B. C. D. 【答案】C 【详解】为奇函数, ,且函数在轴两侧单调性相同, 在区间上单调递增, 在区间上单调递减 则对于求解集,使用分类讨论思想: (1)当,,,且在区间上单调递增, ; (2)当,,,且在区间上单调递增, . 综上所述:, 故选:C. 6.(2024·陕西榆林·一模)已知为奇函数,则(    ) A. B.14 C. D.7 【答案】C 【详解】因为为奇函数, 故, , , , 故. 故选:C. 7.(2024·山东济南·三模)已知函数的定义域为R,且,则下列结论一定成立的是(    ) A. B.为偶函数 C.有最小值 D.在上单调递增 【答案】C 【详解】由于函数的定义域为R,且, 令,则,得, 时,恒成立,无法确定,A不一定成立; 由于不一定成立,故不一定为偶函数,B不确定; 由于的对称轴为与的位置关系不确定, 故在上不一定单调递增,D也不确定, 由于表示开口向上的抛物线,故函数必有最小值,C正确, 故选:C 【点睛】关键点睛:解答本题的关键是利用赋值法确定函数,进而结合二次函数性质求解. 8.(2023-24高一下·云南昆明·期末)已知奇函数 的定义域为,在区间上单调递增,,且 为偶函数. 若关于的不等式对恒成立,则实数取值范围是(   ) A. B. C. D. 【答案】C 【详解】由为上的奇函数,则关于点对称,则, 又为偶函数,则,故关于对称,则, 则,是周期为4的周期函数, 又在区间上单调递增,因此在区间上单调递减, 又,则,因此, 又关于的不等式对恒成立,则, 因此,可得,, 故选:C. 二、多选题 9.(2023-24高一上·湖北·期中)已知函数在上具有单调性,下列说法正确的有(    ) A. B. C. D. 【答案】BC 【详解】函数在上具有单调性,则或, 解得或. 故选:BC 10.(2023-24高一下·陕西咸阳·期末)对于任意的表示不超过的最大整数.十八世纪,被“数学王子”高斯采用,因此得名为高斯函数,人们更习惯称为“取整函数”.下列说法正确的是(    ) A.函数为奇函数 B.函数的值域为 C.对于任意的,不等式恒成立 D.不等式的解集为 【答案】BCD 【详解】对于A,当时,,当,, 所以不是奇函数,所以A错误, 对于B,因为表示不超过的最大整数,所以当时,, 所以函数的值域为,所以B正确, 对于C,因为时,, 所以,所以C正确, 对于D,由,得, 因为表示不超过的最大整数,所以,所以D正确. 故选:BCD 【点睛】思路点睛:关于新定义题的思路有: (1)找出新定义有几个要素,找出要素分别代表什么意思; (2)由已知条件,看所求的是什么问题,进行分析,转换成数学语言; (3)将已知条件代入新定义的要素中; (4)结合数学知识进行解答. 11.(2023-24高一上·辽宁辽阳·期中)已知函数为定义在上的偶函数,当时,,则下列结论正确的是(    ) A. B. C.在上单调递减 D.的值域为 【答案】ABD 【详解】对于A,因为是定义在上的偶函数,所以,解得,故A正确; 对于B,由,, ,故B正确; 对于C,,,则, 所以函数在上不满足单调递减,故C错误; 对于D,由,,令,则,且, ,, ,即, 由偶函数对称性可知,的值域为.故D正确. 故选:ABD. 三、填空题 12.(2023-24高一上·陕西西安·期中)已知函数是定义在上的偶函数,则 . 【答案】 【详解】因为函数是定义在上的偶函数, 所以且, 即且, 所以且, 则. 故答案为: 13.(2023-24高一上·上海虹口·期末)已知定义在上的奇函数在区间上是严格减函数.若对于任意的,总有成立,则实数的取值范围是 . 【答案】 【详解】由题意定义在上的奇函数在区间上是严格减函数, 所以在上严格单调递减, 所以, 由题意若对于任意的,恒有成立, 则恒成立, 当时,有,满足题意, 当时,恒成立, 此时, 解得,满足题意, 综上所述,实数的取值范围是. 故答案为:. 14.(2023-24高一上·湖南永州·期末)若函数在定义域内存在实数使得,其中,则称函数为定义域上的“阶局部奇函数”,对于任意的实数,函数恒为上的“阶局部奇函数”,则的取值集合是 . 【答案】 【详解】由题意得,函数恒为上的“阶局部奇函数”, 即在上有解,则有, 即有解, 当时,,满足题意; 当时,对于任意的实数,, 变形可得,解可得:, 由,故. 故答案为:. 四、解答题 15.(2023-24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 【详解】(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. 16.(2023-24高一上·河北邯郸·期中)已知函数 ,图象经过点 ,且 . (1)求的值; (2)用定义法证明函数 在区间 上单调递增. 【答案】(1) (2)证明见解析 【详解】(1)由题意得, 解得 (2)由(1)可知, ,且, , 因为,所以, 又,所以, 所以,即,所以, 所以函数在区间上单调递增. 17.(2023-24高一上·重庆·期中)已知二次函数满足:且. (1)求的解析式; (2)若在区间上单调递增,求实数的取值范围. 【答案】(1); (2). 【详解】(1)设二次函数, 则, 由,得,解得,又, 即,于是, 所以的解析式是. (2)由(1)得, 当时,的单调递增区间为,依题意,,则; 当时,的单调递增区间为,依题意,, 则,解得, 所以实数的取值范围是. 18.(2023-24高一上·江西南昌·期中)在上最小值为. (1)求的解析式; (2)令,点在图象上,若,求的取值范围. 【答案】(1) (2) 【详解】(1),函数对称轴为, ①当,即时,在上单调递减, 故; ②当,即时,; ③当时,在上单调递增,; 综上所述:. (2), 设,,为偶函数, 当时,,函数单调递增, 故在上单调递增,在上单调递减, 可以由向左平移1个单位得到, 故函数关于对称,且在上单调递增,在上单调递减, ,即,解得,即. 19.(2023-24高一上·重庆·期中)已知定义在上的函数满足:①对任意的,都有;②当且仅当时,成立. (1)求; (2)判断并证明的单调性; (3)若对任意的,不等式恒成立,求实数的取值范围. 【答案】(1) (2)单调递增,证明见解析 (3) 【详解】(1)令,则, 解得; (2)函数在上单调递增, 证明:任取, 则, 所以, 因为, 所以,则, 所以,即, 所以函数在上单调递增; (3)由(2)函数在上单调递增, 所以不等式恒成立,即恒成立,, 当恒成立时,,又,所以, 当恒成立时,, 令,则,且, 所以, 当时,, 所以, 综合得 2 学科网(北京)股份有限公司 $$ 热点04 函数的单调性、奇偶性 考点1 函数的单调性 1.单调性的定义 增函数 减函数 定义 一般地,设函数的定义域为,如果对于定义域内某个区间上的任意两个自变量的值,[ 当时,都有,那么就说函数在区间上是增函数 当时,都有,那么就说函数在区间上是减函数 图象描述 自左向右看,图象是上升的 自左向右看,图象是下降的 温馨提示:定义中的有以下3个特征 (1)任意性,即“任意取”中“任意”二字绝不能去掉,证明时不能以特殊代替一般; (2)有大小,通常规定; (3)属于同一个单调区间. 2.函数的单调区间 如果函数在区间上单调递增或单调递减,那么就说函数在这一区间上具有(严格的)单调性,区间叫做函数的单调区间. 温馨提示:(1)函数的单调性是对定义域内某个区间而言的,它是函数的一个局部性质. (2)函数在定义域的某个区间D上单调,不一定在定义域上单调.如等. (3)并非所有的函数都具有单调性,如,它的定义域是,但不具有单调性. 考点2 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,都有 图象关于轴对称 奇函数 如果对于函数的定义域内任意一个,都有 图象关于原点对称 注意:(1)奇偶性是函数的整体性质,所以判断函数的奇偶性应先明确它的定义域; (2)奇偶函数的定义域关于原点对称,反之,若定义域不关于原点对称,则这个函数一定不具有奇偶性. 知识点3 奇偶函数的性质 (1)若一个奇函数在原点处有定义,即有意义,则一定有. (2)若是奇函数,则在其关于原点对称的区间上单调性一致. (3)若是偶函数,则在其关于原点对称的区间上单调性相反. 热点一 根据解析式直接判断函数的单调性和奇偶性 例1.下列函数中为偶函数的是(    ) A. B. C. D. 【答案】D 【详解】对于A,函数的定义域为R,且,故是奇函数; 对于B,函数的定义域为,关于原点不对称,是非奇非偶函数; 对于C,函数的定义域为,且,故是奇函数; 对于D,函数的定义域为R,,是偶函数. 故选:D. 例2.已知函数,则(    ) A.是偶函数,且在上是增函数 B.是奇函数,且在上是增函数 C.是偶函数,且在上是减函数 D.是奇函数,且在上是减函数 【答案】B 【详解】的定义域为..即函数为奇函数. 当时.为增函数,为减函数.故函数在时为增函数. 故选:B 变式1-1.下列选项中的函数在上为奇函数的是(   ) A. B. C. D. 【答案】C 【详解】对于A,的定义域为,定义域不为,故不符合, 对于B,定义域为,且,故为偶函数,不符合, 对于C,定义域为,且,故为奇函数,符合, 对于D,定义域为,且,故不为奇函数,不符合, 故选:C 变式1-2.(多选)下列函数中,既是偶函数又在区间单调递增的是(   ) A. B. C. D. 【答案】AD 【详解】对于A选项,函数,其定义域为R,, 所以是偶函数; 函数对称轴为,所以在区间上单调递增,故A正确; 对于B选项,函数,其定义域为,,, 所以不是偶函数,故B错误; 对于C选项,函数,其定义域为, 所以是奇函数,不是偶函数,故C错误; 对于D选项,函数,其定义域为,, 所以是偶函数, 当时,在区间上单调递增,故D正确. 故选:AD. 变式1-3.(多选)下列函数中,在定义域内既为奇函数,又为增函数的是(    ) A. B. C. D. 【答案】AC 【详解】对于A,,则的定义域为,且在上既为奇函数,又为增函数,故A正确; 对于B,因为,所以不为奇函数,故B错误; 对于C,由于的定义域为,且,所以为奇函数,又,由复合函数的单调性知为增函数,故C正确; 对于D,由于,故在定义域上不可能为增函数,故D错误. 故选:AC. 【点睛】关键点点睛:本题的关键在于对函数奇偶性和单调性定义的熟练运用. 热点二 定义法判断或证明函数的单调性和奇偶性 例3.判断函数在区间上的单调性,并利用单调性的定义证明你的结论. 【答案】单调递减,证明见解析 【详解】函数在区间上单调递减. 证明如下:设任意,且, 则, 因为,且, 所以,又, 所以,即, 所以在上单调递减. 例4.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; 【答案】(1)奇函数,理由见解析 (2)证明见解析 【详解】(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. 变式2-1.已知函数,且此函数图象过点. (1)求实数m的值; (2)用定义法判断函数在上的单调性. 【答案】(1)4 (2)单调递减; 【详解】(1)由题意可得,所以实数m的值为4, (2)因为,设, 则, 因为,所以, 所以,所以, 所以函数在上为单调递减. 变式2-2.已知函数的图象过点. (1)求实数m的值; (2)判断函数的奇偶性并证明; (3)求证:函数在上单调递减. 【答案】(1) (2)函数为奇函数;证明见解析; (3)证明见解析 【详解】(1)根据题意,函数的图象过点, 所以 (2)函数的定义域为, 又,所以函数为奇函数 (3)证明:任取,则, 所以, 则,即, 所以函数在上单调递减 变式2-3.已知函数. (1)判断并证明函数的奇偶性; (2)判断函数在区间的单调性,并用定义法证明. 【答案】(1)奇函数,证明见解析 (2)函数在区间上单调递增,证明见解析 【详解】(1)奇函数,证明如下, 易知,函数的定义域为,关于原点对称, 又,所以函数的奇函数. (2)函数在区间上单调递增,证明如下, 任取,且, 则, 因为,且,所以, 得到,即,所以函数在区间上单调递增. 热点三 根据函数的单调性求参数 例5.“函数在区间上不单调”的一个必要不充分条件是(    ) A. B. C. D. 【答案】C 【详解】函数在区间上不单调,对称轴为, “函数在区间上不单调”的一个必要不充分条件可以是. 故选:C. 例6.已知函数在上单调递减,则实数的取值范围是 . 【答案】 【详解】因为, 所以在上单调递增,在上单调递减, 又函数在上单调递减,所以,解得, 即实数的取值范围是. 故答案为: 变式3-1.(多选)已知函数在区间上不具有单调性,则的值可以是(    ) A.9 B.-1 C.-5 D.0 【答案】BD 【详解】由题意的对称轴为, 由于在区间上不具有单调性, 故,解得, 所以AC错误,BD正确. 故选:BD. 变式3-2.满足对任意实数,都有,则实数a的取值范围是 . 【答案】 【详解】解:对任意实数,都有, 即与同号, 故为上的增函数, 故分段函数的每一段单调递增,且分界点处单调递增, 故, 解得:. 故答案为:. 变式3-3.已知函数在上单调递增,则的取值范围为 . 【答案】 【详解】若,则在上单调递增,满足题意; 若,易知二次函数图象关于对称,若在上单调递增, 当,则,解得; 当,则恒成立. 综上可知. 故答案为: 热点四 根据函数的奇偶性求参数 例7.若函数为偶函数,则实数a的取值范围是(   ) A. B. C. D.或 【答案】A 【详解】函数为偶函数,所以, 即得, 的定义域为, 在 或其子集上,即得, 所以恒成立,所以,,可得. 故选:A. 例8.已知函数为奇函数,则的值是(    ) A.0 B.0或10 C.4或68 D.68 【答案】D 【详解】由题设,的定义域为R,且为奇函数,则, 所以或, 当,则,满足,此时; 当,则不是奇函数,不合题设; 故选:D 变式4-1.已知函数()是偶函数,则函数的单调递增区间为 . 【答案】 【详解】函数是偶函数,则,即, 整理得,而不恒为0,因此,, 函数的定义域为,根据复合函数的单调性,易知单调递增区间为. 故答案为: 变式4-2.已知a为实数,则“”是“是奇函数”的(   ) A.充分不必要条件 B.必要不充分条件 C.充要条件 D.既不充分也不必要条件 【答案】A 【详解】由是奇函数, 则,即, 即, 所以,即, 所以“”是“是奇函数”的充分不必要条件. 故选:A. 变式4-3.已知函数满足为奇函数,则 , . 【答案】 【详解】设函数. 因为为奇函数,, 所以由,可得, 所以, 所以, 整理得, 所以,解得. 故答案为:;. 热点五 由奇偶性求函数的解析式 例9.已知二次函数满足:. (1)求的解析式; (2)若为定义在R上的奇函数,且当时,求在R上的解析式. 【答案】(1); (2). 【详解】(1)依题意,设,由, 得,整理得, 于是,解得,, 所以的解析式为. (2)由(1)知,当时,, 由为定义在R上的奇函数,得, 当时,,, 所以在R上的解析式为. 例10.已知,分别是上的奇函数和偶函数,且,试求和的表达式. 【答案】, 【详解】解析: 以代替条件等式中的,则有, 又,分别是上的奇函数和偶函数, 故. 又, 联立可得,. 变式5-1.已知函数是偶函数,当时,,则当时, . 【答案】 【详解】解:当时,可得, 又因为当时,, 所以, 又因为函数是偶函数,即, 所以, 所以当时,. 故答案为:. 变式5-2.已知函数在R上是奇函数,当时,. (1)求函数在R上的解析式; (2)并写出单调区间(不必证明). 【答案】(1); (2)递减区间是,,递增区间是. 【详解】(1)函数在R上是奇函数,当时,, 则当时,,而, 所以函数在R上的解析式为. (2)当时,,函数在上单调递增,在上单调递减, 当时,,函数在上单调递减,在上单调递增, 所以函数的递减区间是,,递增区间是. 变式5-3.函数的定义域为,是偶函数,是奇函数,则的最小值为(   ) A. B. C. D. 【答案】B 【详解】由题意可得,解得, 因为,当且仅当,即时,等号成立, 所以的最小值为. 故选:B. 热点六 由函数奇偶性、单调性比较大小 例11.已知函数在区间上单调递减,且的图像关于对称,则下列结论正确的是(   ) A. B. C. D. 【答案】C 【详解】由的图像关于对称可知; 又因为在区间上单调递减,且, 所以,即. 故选:C 例12.(多选)已知函数为偶函数,当,时,成立,则下列说法正确的是(    ) A. B. C. D. 【答案】BD 【详解】当,时,成立,故函数在单调递减, 函数为偶函数,故函数在上单调递增, 对选项A:,错误; 对选项B:,正确; 对选项C:,故,错误; 对选项D:,, 当且仅当,即时等号成立,故,正确; 故选:BD 变式6-1.若偶函数在上单调递增,则(    ). A. B. C. D. 【答案】D 【详解】由偶函数知:,又在上单调递增且, 所以,即. 故选:D 变式6-2.设函数为定义在上的偶函数,且在区间上为增函数,则,,从小到大的顺序为 【答案】 【详解】因为函数为定义在上的偶函数, 所以,, 又在区间上为增函数, 所以 所以 故答案为: 变式6-3.已知函数. (1)利用函数的单调性定义证明在上单调递增; (2)若,试比较,的大小. 【答案】(1)证明见解析 (2) 【详解】(1)证明:由题目条件得:, 任取, 则. 因为, 所以,, 则,即. 故在上单调递增. (2)解:因为, 所以. 又因为,当且仅当时,等号成立,而. 所以. 因为在上单调递增, 所以. 热点七 由函数奇偶性、单调性解不等式 例13.若函数是偶函数,且在上单调递增,,则不等式的解集为(    ). A. B. C. D. 【答案】B 【详解】由于函数是偶函数,在区间上单调递增,且, 所以,且函数在上单调递减. 由此画出满足条件的一个函数的图象,如图所示,    由图可知,的解集是, 故选:B. 例14.已知定义在R上的偶函数在上的图象如图所示,则不等式的解集为( ) A. B. C. D. 【答案】D 【详解】根据偶函数的图象特征, 可知当时,,当时, 由,得, 等价于或 解得,或. 所以不等式解集为: 故选:D 变式7-1.对于函数,分析并求解下列问题: (1)判断函数的奇偶性并证明; (2)试用函数单调性的定义证明:函数在区间上单调递增; (3)解不等式:; 【答案】(1)奇函数,证明见解析 (2)证明见解析 (3) 【详解】(1)函数为奇函数,理由如下: 函数的定义域为,关于原点对称, 又, 所以为奇函数. (2),且, 则 , ,, ,, 在上单调递增. (3)在区间上单调递增,且为奇函数, 在上单调递增, 令,解得或, 又,即, 或, 解得或或, 所以不等式的解集为. 变式7-2.函数的图象经过点,则关于的不等式的解集为(    ) A. B. C. D. 【答案】B 【详解】函数的图象经过点,则,即, 所以是减函数. 又,所以是奇函数, , 不等式化为,即, 所以,解得. 故选:B 变式7-3.若定义在上的函数同时满足;①为奇函数;②对任意的,,且,都有.则称函数具有性质P.已知函数具有性质P,则不等式的解集为 . 【答案】 【详解】因为对任意的,,且,都有, 不妨设,则,可得,则, 构造函数,则,, 所以函数在上为单调递减函数, 又因为为奇函数,所以, 所以函数为上的偶函数, 所以函数在为单调递增函数, 当时,即时,有, 由,可得, 所以,解得,此时无解; 当时,即时,由,可得, 所以,解得或, 综上可得,不等式的解集为. 故答案为:. 热点八 奇偶函数对称性的应用 例15.已知函数是定义在R上的偶函数,且在上单调递增,,则的解集为 .(用区间表示) 【答案】 【详解】由函数是定义在R上的偶函数,可得函数的图象关于对称, 又由函数在上单调递增,可得函数在上单调递减, 因为,可得, 所以,当时,;当时,;当时,, 对于不等式,如图所示,    当时,可得,解得; 当时,可得,解得, 综上可得,不等式的解集为. 故答案为:. 例16.设函数的定义域为,为奇函数,为偶函数,当时,.若,则(    ) A. B. C. D. 【答案】D 【详解】因为是奇函数,所以①; 因为是偶函数,所以②. 令,由①得:,由②得:, 因为,所以,即, 令,由①得:,所以,所以, 解得:,所以. 所以. 故选:D. 变式8-1.已知函数,,函数,若为偶函数,则的值为(    ) A. B. C. D. 【答案】D 【详解】因为函数为偶函数,可的图象关于对称,所以, 由,可得, 即,所以函数关于对称, 又因为,所以是定义在上的偶函数, 所以, 所以,即, 所以函数是周期为4的周期函数, 所以, 则. 故选:D. 变式8-2.已知是定义在上的奇函数,且函数为偶函数,当时,,则 , . 【答案】 / / 【详解】因为是定义在上的奇函数,则, 又函数为偶函数,则,可得, 则,可得,可知的一个周期为4, 所以;. 故答案为:;. 变式8-3.已知函数,且为偶函数,给出以下四个结论: ①若,则; ②若,则; ③若,且,则; ④若,则. 其中正确结论的个数是(    ) A.1 B.2 C.3 D.4 【答案】D 【详解】由于函数,且为偶函数, 故可得关于直线对称,即的对称轴为, 则,即, 对于①,若,则, 当且仅当,即时取等号,故,①正确; 对于②,若,, 当且仅当,即时取等号,故,②正确; 对于③,若,且,即时,, 则,③正确; 对于④,若,则, 即得,④正确, 故正确结论的个数是4, 故选:D 热点九 抽象函数的奇偶性、单调性 例17.已知函数的定义域为R,,,则下列结论错误的是(    ) A. B.是奇函数 C. D.的图象关于点对称 【答案】D 【详解】取,则,即,得,故A正确; 取,则,得,故是奇函数,B正确; 对任意的都有,可得, 因此的图象关于点对称,故D错误; 由于且是奇函数,得,即, 因此,C正确. 故选:D 【点睛】关键点点睛: 由得到,即可判断对称,利用,即可利用递推法求解. 例18.(多选)已知定义域为R的函数,对任意x,,都有,且,则(    ) A. B.为偶函数 C.为奇函数 D. 【答案】BCD 【详解】令,得, 又,所以,故A错误; 令得,, 所以,,所以为偶函数,故B正确; 令,,得,所以, 又, 所以, 而的定义域是全体实数,所以为奇函数,故C正确; ,所以, 所以,故4是的周期, 又,,, 所以,, , , 故D正确. 故选:BCD. 【点睛】方法点睛:在判断抽象函数的奇偶性、单调性时常采用赋值法. 变式9-1.定义在上的函数满足:,当时,有,则关于x的不等式的解集为(   ) A. B. C. D. 【答案】D 【详解】中,令得,解得, 中,令得, 故, 又的定义域为,所以为奇函数, 任取,则, 又时,,则, 即,故在上单调递减, 由对称性可得时,,故在上单调递减, , 所以,解得. 故选:D 变式9-2.(多选),,非常数函数都有,则下列结论正确的是(    ) A. B.若,是偶函数 C.若,则 D.的值不可能是 【答案】ABC 【详解】由条件①, 对于A,取,有即(*), 若,则为常数,与题意矛盾,即,故A正确; 对于B,由A项已得,代入(*),可得, 在①式中,取,有②, 再取,有,可得, 则有或.因 ,故, 代入②式,可得,用替换,即得, 故为偶函数,即B正确; 对于C,若,在①式中取, 可得则有,由B项知为偶函数, 在①式中,取,有,即③, 再取,有即, 用替换,即得④, 由③④,易得, 即, 由上已得,,,, 依次代入,可得,,故C正确; 对于D,取, 因, 而,即符合①式, 此时,故D错误. 故选:ABC. 【点睛】思路点睛:本题主要考查抽象函数的性质探究,属于难题.解题思路上,一般应从抽象函数的等式入手,结合选项启发,对其中的未知量进行针对性赋值,使其往选项要求的方向发展,进行判断、验证,有时还需构造符合题意的函数解析式,判断排除选项. 变式9-3.已知函数的定义域为,且,均有.当时,. (1)证明:为减函数; (2)若,求不等式的解集; (3)若且,比较与的大小并证明. 【答案】(1)证明见解析 (2) (3),证明见解析 【详解】(1),且, 令,则, 所以, 即, 则,所以函数为减函数. (2)因为, 所以由,可得, 因为,均有, 所以, 所以, 又因为函数为减函数,且定义域为, 所以,解得, 所以原不等式的解集为. (3)因为,, 所以, 所以,即, 又因为函数为减函数, 所以, 根据,均有, 可将化为, 即. 一、单选题 1.(2023-24高一上·北京·期中)函数是上是减函数,那么下述式子中正确的是(    ) A. B. C. D.以上关系均不确定 【答案】A 【详解】对进行变形可得. 因为任何数的平方都大于等于,那么,即. 因为函数在上是减函数,且. 根据减函数的性质,自变量越大函数值越小,所以. 故选:A. 2.(2023-24高一上·山东滨州·期中)函数的图象大致是(    ) A.   B.   C.   D.   【答案】D 【详解】函数的定义域为,且, 所以为奇函数,函数图象关于原点对称,故排除A、B; 又当时,故排除C. 故选:D 3.(2023-24高一上·北京·期中)设函数的定义域为,则“在区间上单调递增”是“在区间上的最大值为”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 【答案】A 【详解】若“在区间上单调递增”, 则“在区间上的最大值为”; 若“在区间上的最大值为”, 则在区间上不一定单调. 所以“在区间上单调递增”是“在区间上的最大值为”的充分不必要条件. 故选:A 4.(2023-24高一上·北京·期中)如果偶函数在上是减函数且最小值是4,那么在上是(   ) A.减函数且最小值是4 B.减函数且最大值是4 C.增函数且最小值是4 D.增函数且最大值是4 【答案】C 【详解】偶函数在上是减函数且最小值是4,所以, 则在上是增函数且最小值为, 故选:C 5.(2023-24高一上·江苏南通·期中)已知函数是定义在上的奇函数,若在区间上单调递增,且,则满足的的取值范围是(   ) A. B. C. D. 【答案】C 【详解】为奇函数, ,且函数在轴两侧单调性相同, 在区间上单调递增, 在区间上单调递减 则对于求解集,使用分类讨论思想: (1)当,,,且在区间上单调递增, ; (2)当,,,且在区间上单调递增, . 综上所述:, 故选:C. 6.(2024·陕西榆林·一模)已知为奇函数,则(    ) A. B.14 C. D.7 【答案】C 【详解】因为为奇函数, 故, , , , 故. 故选:C. 7.(2024·山东济南·三模)已知函数的定义域为R,且,则下列结论一定成立的是(    ) A. B.为偶函数 C.有最小值 D.在上单调递增 【答案】C 【详解】由于函数的定义域为R,且, 令,则,得, 时,恒成立,无法确定,A不一定成立; 由于不一定成立,故不一定为偶函数,B不确定; 由于的对称轴为与的位置关系不确定, 故在上不一定单调递增,D也不确定, 由于表示开口向上的抛物线,故函数必有最小值,C正确, 故选:C 【点睛】关键点睛:解答本题的关键是利用赋值法确定函数,进而结合二次函数性质求解. 8.(2023-24高一下·云南昆明·期末)已知奇函数 的定义域为,在区间上单调递增,,且 为偶函数. 若关于的不等式对恒成立,则实数取值范围是(   ) A. B. C. D. 【答案】C 【详解】由为上的奇函数,则关于点对称,则, 又为偶函数,则,故关于对称,则, 则,是周期为4的周期函数, 又在区间上单调递增,因此在区间上单调递减, 又,则,因此, 又关于的不等式对恒成立,则, 因此,可得,, 故选:C. 二、多选题 9.(2023-24高一上·湖北·期中)已知函数在上具有单调性,下列说法正确的有(    ) A. B. C. D. 【答案】BC 【详解】函数在上具有单调性,则或, 解得或. 故选:BC 10.(2023-24高一下·陕西咸阳·期末)对于任意的表示不超过的最大整数.十八世纪,被“数学王子”高斯采用,因此得名为高斯函数,人们更习惯称为“取整函数”.下列说法正确的是(    ) A.函数为奇函数 B.函数的值域为 C.对于任意的,不等式恒成立 D.不等式的解集为 【答案】BCD 【详解】对于A,当时,,当,, 所以不是奇函数,所以A错误, 对于B,因为表示不超过的最大整数,所以当时,, 所以函数的值域为,所以B正确, 对于C,因为时,, 所以,所以C正确, 对于D,由,得, 因为表示不超过的最大整数,所以,所以D正确. 故选:BCD 【点睛】思路点睛:关于新定义题的思路有: (1)找出新定义有几个要素,找出要素分别代表什么意思; (2)由已知条件,看所求的是什么问题,进行分析,转换成数学语言; (3)将已知条件代入新定义的要素中; (4)结合数学知识进行解答. 11.(2023-24高一上·辽宁辽阳·期中)已知函数为定义在上的偶函数,当时,,则下列结论正确的是(    ) A. B. C.在上单调递减 D.的值域为 【答案】ABD 【详解】对于A,因为是定义在上的偶函数,所以,解得,故A正确; 对于B,由,, ,故B正确; 对于C,,,则, 所以函数在上不满足单调递减,故C错误; 对于D,由,,令,则,且, ,, ,即, 由偶函数对称性可知,的值域为.故D正确. 故选:ABD. 三、填空题 12.(2023-24高一上·陕西西安·期中)已知函数是定义在上的偶函数,则 . 【答案】 【详解】因为函数是定义在上的偶函数, 所以且, 即且, 所以且, 则. 故答案为: 13.(2023-24高一上·上海虹口·期末)已知定义在上的奇函数在区间上是严格减函数.若对于任意的,总有成立,则实数的取值范围是 . 【答案】 【详解】由题意定义在上的奇函数在区间上是严格减函数, 所以在上严格单调递减, 所以, 由题意若对于任意的,恒有成立, 则恒成立, 当时,有,满足题意, 当时,恒成立, 此时, 解得,满足题意, 综上所述,实数的取值范围是. 故答案为:. 14.(2023-24高一上·湖南永州·期末)若函数在定义域内存在实数使得,其中,则称函数为定义域上的“阶局部奇函数”,对于任意的实数,函数恒为上的“阶局部奇函数”,则的取值集合是 . 【答案】 【详解】由题意得,函数恒为上的“阶局部奇函数”, 即在上有解,则有, 即有解, 当时,,满足题意; 当时,对于任意的实数,, 变形可得,解可得:, 由,故. 故答案为:. 四、解答题 15.(2023-24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 【详解】(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. 16.(2023-24高一上·河北邯郸·期中)已知函数 ,图象经过点 ,且 . (1)求的值; (2)用定义法证明函数 在区间 上单调递增. 【答案】(1) (2)证明见解析 【详解】(1)由题意得, 解得 (2)由(1)可知, ,且, , 因为,所以, 又,所以, 所以,即,所以, 所以函数在区间上单调递增. 17.(2023-24高一上·重庆·期中)已知二次函数满足:且. (1)求的解析式; (2)若在区间上单调递增,求实数的取值范围. 【答案】(1); (2). 【详解】(1)设二次函数, 则, 由,得,解得,又, 即,于是, 所以的解析式是. (2)由(1)得, 当时,的单调递增区间为,依题意,,则; 当时,的单调递增区间为,依题意,, 则,解得, 所以实数的取值范围是. 18.(2023-24高一上·江西南昌·期中)在上最小值为. (1)求的解析式; (2)令,点在图象上,若,求的取值范围. 【答案】(1) (2) 【详解】(1),函数对称轴为, ①当,即时,在上单调递减, 故; ②当,即时,; ③当时,在上单调递增,; 综上所述:. (2), 设,,为偶函数, 当时,,函数单调递增, 故在上单调递增,在上单调递减, 可以由向左平移1个单位得到, 故函数关于对称,且在上单调递增,在上单调递减, ,即,解得,即. 19.(2023-24高一上·重庆·期中)已知定义在上的函数满足:①对任意的,都有;②当且仅当时,成立. (1)求; (2)判断并证明的单调性; (3)若对任意的,不等式恒成立,求实数的取值范围. 【答案】(1) (2)单调递增,证明见解析 (3) 【详解】(1)令,则, 解得; (2)函数在上单调递增, 证明:任取, 则, 所以, 因为, 所以,则, 所以,即, 所以函数在上单调递增; (3)由(2)函数在上单调递增, 所以不等式恒成立,即恒成立,, 当恒成立时,,又,所以, 当恒成立时,, 令,则,且, 所以, 当时,, 所以, 综合得 2 学科网(北京)股份有限公司 $$

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