内容正文:
必刷题七 函数的基本性质、幂函数、函数的应用(一)
刷考点·保分
函数的单调性
1.下列函数中,在区间(0,+∞)上为增函数的是
( )
A.y= 1x+1 B.y=2x-1
C.y=-|x| D.y=x2-3x
2.(多选)定义在区间[-5,
5]上的函数y=f(x)的图
象如图所示,则下列关于
函数f(x)的说法正确的
是 ( )
A.函数在区间[-5,-3]上单调递增
B.函数在区间[1,4]上单调递增
C.函数在区间[-3,1]∪[4,5]上单调递减
D.函数在区间[-5,5]上没有单调性
函数单调性的简单应用
3.定义在 R上的函数f(x),对任意的x1,x2∈R
(x1≠x2),有
f(x2)-f(x1)
x2-x1
<0,若a+b≤0,则
有 ( )
A.f(a)+f(b)≤-f(a)-f(b)
B.f(a)+f(b)≥-f(a)-f(b)
C.f(a)+f(b)≤f(-a)+f(-b)
D.f(a)+f(b)≥f(-a)+f(-b)
4.已知f(x)=
(3a-1)x+4a,x<1,
-x+1,x≥1 是定义在R
上的减函数,那么a的取值范围是 .
函数的最大值、最小值
5.若函数y=x2+2x+2在闭区间 [m,1]上有最
大值5,最小值1,则m 的取值范围是 ( )
A.[-1,1] B.[-1,+∞)
C.[-3,0] D.[-3,-1]
类型一 二次函数的最值
【例1】 求函数y=x2-2ax-1在区
间[0,2]上的最值.
【关键技巧】 (1)二次函数在闭区间
上的最值主要有三种类型:轴定区间
定、轴动区间定、轴定区间动,不论哪
种类型,解决的关键是考察对称轴与
区间的关系,当含有参数时,要依据
对称轴与区间的关系进行分类讨论.
(2)二次函数的单调性问题则主要依
据二次函数图象的对称轴进行分类
讨论求解.
(3)对于二次函数f(x)=a(x-h)2
+k(a>0)在区间[m,n]上的最值可
作如下讨论:
对称轴x=h与
[m,n]的 位 置
关系
f(x)的单调性 最大值 最小值
h<m
在[m,n]上单
调递增
f(n) f(m)
h>n
在[m,n]上
单调递减
f(m) f(n)
m≤h
≤n
m≤h
<m+n2
h=m+n2
m+n
2
<h≤n
在[m,h]上
单调递减,在
(h,n]上单调
递增
f(n)
f(m)或
f(n)
f(m)
f(h)
【解】 y=(x-a)2-1-a2.当a<0
时,[0,2]是函数的递 增 区 间,如 图
①.故函数在x=0处取得最小值-
1,在x=2处取得最大值3-4a.
当0≤a≤1时,结合函数图象(如图②)
知,函数在x=a处取得最小值-a2-
1,在x=2处取得最大值3-4a.
—12—
6.已知f(x)=x2+bx+4,且f(1+x)=f(1-
x),则f(-2),f(2),f(3)的大小关系为( )
A.f(-2)<f(2)<f(3)
B.f(-2)>f(2)>f(3)
C.f(2)<f(-2)<f(3)
D.f(2)<f(3)<f(-2)
函数的 奇偶性
7.(多选)下列说法不正确的是 ( )
A.如果一个函数的定义域关于坐标原点对称,
那么这个函数为奇函数
B.如果一个函数为偶函数,那么它的定义域关
于坐标原点对称
C.如果一个函数的定义域关于坐标原点对称,
那么这个函数为偶函数
D.如果一个函数的图象关于y轴对称,那么这
个函数为奇函数
8.已知f(x)=ax7-bx5+cx3+2,且f(-5)=
m,则f(5)+f(-5)的值为 ( )
A.4 B.0 C.2m D.-m+4
9.定义在R上的偶函数f(x)满足:对任意x1,x2
∈(-∞,0](x1≠x2),都有(x2-x1)·[f(x2)
-f(x1)]>0,则 ( )
A.f(-2)<f(1)<f(3)
B.f(1)<f(-2)<f(3)
C.f(3)<f(-2)<f(1)
D.f(3)<f(1)<f(-2)
幂函数
10.(多选)若一个函数f(x)在其定义域内对任意
x,y都满足f x+y2 ≤12[f(x)+f(y)],则称
这个函数为下凸函数.有下列函数:①f(x)=
2;②f(x)=x3;③f(x)= 1x2
;④f(x)=
x,x<0,
2x,x≥0. 其中是下凸函数的有 ( )
A.① B.② C.③ D.④
11.若(3-2m)
1
2>(m+1)
1
2,则实数m 的取值范
围为 .
当1<a≤2时,结合图象(如图③)
知,函数在x=a处取得最小值-a2
-1,在x=0处取得最大值-1.
当a>2时,[0,2]是函数的递减区间,
如图④.函数在x=0处取得最大值
-1,在x=2处取得最小值3-4a.
综上,当a<0时,函数在区间[0,2]
上的最小值为-1,最大值为3-4a;
当0≤a≤1时,函数在区间[0,2]上的
最小值为-a2-1,最大值为3-4a;
当1<a≤2时,函数在区间[0,2]上
的最小值为-a2-1,最大值为-1;
当a>2时,函数在区间[0,2]上的最
小值为3-4a,最大值为-1.
类型二
函数奇偶性与单调性的综合
应用
【例2】 已知定义在(-1,1)上的奇函
数f(x)=ax+bx2+1
是增函数,且f 12
=25.
(1)求函数f(x)的解析式;
(2)解不等式f(t-1)+f(2t)<0.
【关键技巧】 函数的奇偶性与单调
性是函数的两个重要性质,在解答数
学问题时,要善于应用函数的观点,
挖掘函数的奇偶性和单调性,并注意
奇偶性与单调性的相互关系.即:若
y=f(x)为奇函数,则y=f(x)在关
于原点对称的区间上若单调,则单调
性相同.若y=f(x)为偶函数,则y
=f(x)在关于原点对称的区间上若
单调,则单调性相反.
—22—
函数的应用(一)
12.(多选)某电信公司推出两种手机收费方式:A 种方式
是月租20元,B 种方式是月租0元.一个月的本地网
内通话时间t(min)与电话费s(元)的函数关系如图所
示,关于这两种方式的电话费分析正确的是 ( )
A.通话时间t<100时,易选择B 种方式
B.通话时间t>100时,易选择A 种方式
C.通话时间t=150时,选择A 种方式比选择B 种方
式多花10元
D.通话时间t=150时,选择A 种方式比选择B 种方
式少花10元
13.以每秒am的速度从地面垂直向上发射子弹,ts后的
高度xm可由x=at-4.9t2 确定,已知5s后子弹高
245m,则子弹保持245m以上(含245m)高度共有
( )
A.4s B.5s C.6s D.7s
刷综合·高分
1.已知函数f(x)对任意x,y∈R,总有f(x)+f(y)=
f(x+y),且当x>0时,f(x)<0,f(1)=-23.
(1)求证:f(x)在R上是减函数;
(2)求f(x)在[-3,3]上的最大值与最小值.
【解】 (1)因 为 f(x)=
ax+b
x2+1
是 定 义 在(-1,1)上
的奇函数,所以f(0)=0,得
b=0.又因为f 12 =25,则
1
2a
1
2
2+1=
2
5⇒a=1
,所以
f(x)= xx2+1
.
(2)因为定义在(-1,1)上的
奇函 数 f(x)是 增 函 数,由
f(t-1)+f(2t)<0得f(t
-1)<-f(2t)=f(-2t),
所以有
-1<t-1<1,
-1<-2t<1,
t-1<-2t,
解得
0<t<2,
-12<t<
1
2
,
t<13
,
即0<t<13.
故不等式f(t-1)+f(2t)<
0的解集为 t|0<t<13 .
【学习笔记】
—32—
2.已知f(x)=x+kx
(k>0).
(1)判断f(x)的奇偶性,并说明理由;
(2)当k=4时,判断并证明函数f(x)在(0,2]上的单
调性,并求其值域.
刷真题·满分
1.(2024·上海卷)已知f(x)=x3+a,x∈R,且f(x)是
奇函数,则a= .
2.(2023·新课标Ⅱ卷)若f(x)=(x+a)ln2x-12x+1
为偶函
数,则a= ( )
A.-1 B.0 C.12 D.1
—42—
(3)当点 M 位于点G 的右侧时,
由于AM=x,DM=MN=2a-x,
∴y=S梯形ABCD -S△MDN =
1
2
·a
2
(2a+a)-12
(2a-x)2=3a
2
4 -
1
2
(4a2-4ax+x2)=-12x
2
+2ax-5a
2
4
3
2a<x≤2a .
综上,y=
1
2x
2,0≤x≤a2
,
1
2ax-
a2
8
,a
2<x≤
3
2a
,
-12x
2+2ax-5a
2
4
,3
2a<x≤2a.
刷真题·满分
1.B 赋值法 因为当x<3时,f(x)=x,所以
f(1)=1,f(2)=2.对于f(x)>f(x-1)+f(x
-2),令x=3,得f(3)>f(2)+f(1)=2+1=
3;令x=4,得f(4)>f(3)+f(2)>3+2=5;依
次类推,得f(5)>f(4)+f(3)>5+3=8;f(6)
>f(5)+f(4)>8+5=13;f(7)>f(6)+f(5)
>13+8=21;f(8)>f(7)+f(6)>21+13=
34;f(9)>f(8)+f(7)>34+21=55;f(10)>
f(9)+f(8)>55+34=89;f(11)>f(10)+
f(9)>89+55=144;f(12)>f(11)+f(10)>
144+89=233;f(13)>f(12)+f(11)>233+
144=377;f(14)>f(13)+f(12)>377+233=
610;f(15)>f(14)+f(13)>610+377=987;
….显然f(16)>1000,所以f(20)>1000,故
选B.
2.解析: 因为f(x)= x
,x>0
1,x≤0 ,故f(x)= 3.
故答案为:3.
答案:3
必刷题七 函数的基本性质、幂函数、
函数的应用(一)
刷考点·保分
1.B A中函数在区间(0,+∞)上是减函数;B中
函数在区间(0,+∞)上是增函数;C中函数在
区间(0,+∞)上是减函数;D中函数对称轴是x
= 32
,所 以 函 数 在 0,32 上 为 减 函 数,在
3
2
,+∞ 上为增函数.
2.ABD 若一个函数出现两个或两个以上的单调
区间时,不能用“∪”连接.故C错误.
3.D 由题意知,f(x)在 R 上为减函数.由题意
知,a≤-b,b≤-a,∴f(a)≥f(-b),f(b)≥
f(-a),∴f(a)+f(b)≥f(-a)+f(-b).
4.解析:3a-1<0
,
(3a-1)+4a≥-1+1, 得17≤a<13.
答案:1
7
,1
3
5.D 函数y=x2+2x+2=(x+1)2+1,所以图
象开口向上,对称轴是x=-1,最小值为1,要
使函数值为5,需x=1或x=-3,所以m 的取
值范围是[-3,-1].
6.D ∵f(x)=x2+bx+4,且f(1+x)=f(1-x),
∴f(x)图象开口向上且关于x=1对称,
∴f(x)在[1,+∞)上递增,而f(-2)=f(1-
3)=f(1+3)=f(4),
∴f(2)<f(3)<f(4)=f(-2).
7.ACD 本 题 考 查 函 数 奇 偶 性 的 定 义 及 图 象
特征.
8.A 由f(-5)=a(-5)7-b(-5)5+c(-5)3+
2=-a·57+b·55-c·53+2=m,得a·57-
b·55+c·53=2-m,则f(5)=a·57-b·55
+c·53+2=2-m+2=4-m.所以f(5)+
f(-5)=4-m+m=4.
9.C 因为对任意的x1,x2∈(-∞,0](x1≠x2),
都有(x2-x1)·[f(x2)-f(x1)]>0,故f(x)
在x1,x2∈(-∞,0](x1≠x2)上单调递增.又因
为f(x)是偶函数,所以f(x)在[0,+∞)上单调
递减,且满足n∈N*时,f(-2)=f(2),由3>2
>1>0,得f(3)<f(-2)<f(1).
10.AD 本题既可用定义来判断,也可由函数的
图象直接求解,得(1)(4)满足定义.
11.解析:因为y=x
1
2在定义域[0,+∞)上是增函
数,所以
3-2m≥0,
m+1≥0,
3-2m>m+1. 解得-1≤m<23.
故m 的取值范围是 -1,23 .
答案:-1,23
12.ABD 依题意可设SA(t)=20+kt,SB(t)=
mt.又SA(100)=SB(100),
∴100k+20=100m,得k-m=-0.2,∴SA(t)
-SB(t)=20+(k-m)t=-0.2t+20,
∴t<100时,SA(t)>SB(t),易选择 B 种方
式;t>100时,SA(t)<SB(t),易 选 择 A 种
方式;
t=150时,SA(150)-SB(150)=20+150k-
150m=20+150×(-0.2)=-10,即选择 A
种方式比选择B 种方式少花10元.
13.B 已知x=at-4.9t2,由条件t=5s时,x=
245m,得a=73.5,所以x=73.5t-4.9t2,子
弹保持在245m以上(含245m),即x≥245,
所以73.5t-4.9t2≥245,解得5≤t≤10.因此,
子弹保持在245m以上的高度有5s.
刷综合·高分
1.(1)证明:令x=y=0,得f(0)+f(0)=f(0),
∴f(0)=0.
又令y=-x,得f(x)+f(-x)=f(x-x)=
f(0)=0,
—46—
∴f(-x)=-f(x).
任取x1,x2∈R,且x1<x2,则x2-x1>0,
f(x2)-f(x1)=f(x2)+f(-x1)=f(x2-x1).
∵x2-x1>0,依题设x>0时,有f(x)<0,
∴f(x2-x1)<0,即f(x2)-f(x1)<0,
∴f(x2)<f(x1).
∴y=f(x)在R上是减函数.
(2)解:∵[-3,3]⫋R,故f(x)max=f(-3),
f(x)min=f(3).由(1)可知f(-3)=-f(3).
又f(3)=f(2+1)=f(2)+f(1)=f(1+1)+
f(1)=f(1)+f(1)+f(1)=3f(1)=3×
-23 =-2,
∴f(-3)=-f(3)=2,
∴f(x)max=f(-3)=2,f(x)min=f(3)=-2.
2.解:(1)函数f(x)=x+kx
(k>0)为奇函数,理
由如下:由题意得f(x)的定义域为(-∞,0)∪
(0,+∞),它关于原点对称,
对于任意x∈(-∞,0)∪(0,+∞),
∵f(-x)=-x-kx=-f
(x),
∴f(x)是奇函数.
∵f(-1)=-(k+1),f(1)=k+1,k>0,
∴f(-1)≠f(1),∴f(x)不是偶函数,
∴f(x)是奇函数,不是偶函数.
(2)函数f(x)=x+4x
在(0,2]内是减函数.
证明如下:任取x1,x2∈(0,2],且x1<x2,
则f(x1)-f(x2)=x1+
4
x1
-x2-
4
x2
=(x1-x2)
+
4(x2-x1)
x1x2
=(x1-x2)1-
4
x1x2 =x1-x2x1x2
(x1x2-4).
∵0<x1<x2≤2,∴x1-x2<0,0<x1x2<4,
∴x1x2-4<0.
∴f(x1)-f(x2)>0.
∴f(x1)>f(x2),
因此,函数f(x)=x+4x
在(0,2]内是减函数.
∵f(2)=4,∴函数的值域为[4,+∞).
刷真题·满分
1.解析:通解:因为f(x)是奇函数,所以f(-x)=
-f(x),即(-x)3+a=-(x3+a),得a=0.
优解:因为f(x)是奇函数,所以f(0)=a=0.
答案:0
2.B 通解:设g(x)=ln2x-12x+1
,易知g(x)的定义
域为 -∞,-12 ∪ 12,+∞ ,且g(-x)=ln
-2x-1
-2x+1=ln
2x+1
2x-1=-ln
2x-1
2x+1=-g
(x),所
以g(x)为奇函数.若f(x)=(x+a)ln2x-12x+1
为
偶函数,则y=x+a也应为奇函数,所以a=0,
故选B.
优解:因为f(x)=(x+a)ln2x-12x+1
为偶函数,
f(-1)=(a-1)ln3,f(1)=(a+1)ln13=
-(a+1)ln3,所以(a-1)ln3=-(a+1)ln3,
解得a=0,故选B.
必刷题八 指数与指数函数
刷考点·保分
1.ABC 因为 4a2-4a+1=
3(1-2a)3,所以|2a
-1|=1-2a.则2a-1≤0,解得a≤12.
2.C m2+2mn+n2- m2-2mn+n2
= (m+n)2- (m-n)2
=|m+n|-|m-n|.
∵n<m<0,∴m+n<0,m-n>0,
∴原式=-(m+n)-(m-n)=-m-n-m+n
=-2m.
3.ABD - x=-x
1
2(x>0);
6
y2=[(y)2]
1
6 =
-y
1
3(y<0);x-
3
4=(x-3)
1
4=
4
1
x
3
(x>0);
x-
1
3= 1x
1
3
=
3
1
x
(x≠0).故选ABD.
4.C 由题意 a
2
(a·
3
a2)
1
2
=a2-
1
2-
1
3=a
7
6.故选C.
5.C 由题意得
a>0,
a≠1,
a2-4a+4=1, 解得a=3,
故选C.
6.B 设f(x)=ax(a>0,且a≠1),则由f(3)=
8,得a3=8,∴a=2,∴f(x)=2x.
7.C 由y=ax+b的图象知,0<a<1,-2<b<
-1,y= 1x+a+b+1
的图象可看作由y=1x
先
向左平移a 个单位,再向下平移-(b+1)个单
位得到.
8.A y=a-|x|= 1a
|x|
,易知函数为偶函数,
∵0<a<1,∴1a>1
,故当x>0时,函数为增函
数,当x<0时,函数为减函数,当x=0时,函数
有最小值,最小值为1,且指数函数为凹函数,故
选A.
9.D ∵f 56 =3×56-b=52-b,若52-b<1,
则3 52-b -b=4,得b=78与52-b<1即b>
3
2
矛盾,
—56—