内容正文:
人教版(2024)数学高一上期末考点大串讲
串讲03 第三章 函数的概念与性质
01
02
03
目
录
题型剖析
考点透视
押题预测
【清单01】函数的定义
【清单02】函数的三要素
【清单03】求函数解析式
【清单05】函数的图象
【清单05】函数的图象
【清单06】函数的单调性
【清单06】函数的单调性
【清单07】函数的奇偶性
【清单08】函数奇偶性的判断
【清单08】函数奇偶性的判断
【清单08】函数奇偶性的判断
【清单09】幂函数的图象与性质
【清单09】幂函数的图象与性质
考点一:求常规函数的定义域
【答案】B
考点一:求常规函数的定义域
考点二:求抽象函数、复合函数的定义域
【答案】D
考点三:值域问题
考点三:值域问题
考点四:求函数的解析式(待定系数法)
考点四:求函数的解析式(待定系数法)
考点五:求函数的解析式(换元法)
【答案】B
考点六:求函数的解析式(方程组(消去)法)
考点七:函数概念中新定义题
考点七:函数概念中新定义题
考点八:函数图象识别
【答案】A
考点八:函数图象识别
【答案】C
考点九:判断并证明函数的单调性
考点十:求函数的单调区间
【答案】A
考点十:求函数的单调区间
考点十一:求复合函数的单调区间(注意优先考虑定义域)
考点十二:根据函数单调性求参数
【答案】A
考点十二:根据函数单调性求参数
考点十三:判断函数的奇偶性
①②④
考点十四:利用函数奇偶性求参数,求值
【答案】C
考点十四:利用函数奇偶性求参数,求值
【答案】C
考点十五:利用函数奇偶性解不等式
【答案】AC
考点十五:利用函数奇偶性解不等式
考点十六:函数的对称性和周期性
【答案】D
考点十七:函数单调性、奇偶性、对称性、周期性综合应用
【答案】ABD
考点十七:函数单调性、奇偶性、对称性、周期性综合应用
【答案】BCD
考点十八:利用函数奇偶性求解析式
考点十九:分段函数的单调区间
考点十九:分段函数的单调区间
考点二十:根据分段函数的单调性求参数
【答案】C
考点二十:根据分段函数的单调性求参数
【答案】D
考点二十一:分段函数的值域或最值问题
【答案】C
考点二十一:分段函数的值域或最值问题
【答案】C
考点二十二:二次函数的最值问题(不含参数的二次函数最值问题)
考点二十三:二次函数的最值问题(含参数的二次函数最值问题)
考点二十三:二次函数的最值问题(含参数的二次函数最值问题)
考点二十三:二次函数的最值问题(含参数的二次函数最值问题)
考点二十四:恒成立与能成立问题
考点二十五:抽象函数综合问题
考点二十六:函数基本性质中的新定义问题
考点二十六:函数基本性质中的新定义问题
考点二十六:函数基本性质中的新定义问题
【答案】B
【答案】C
一般地,设,是非空的实数集,如果对于集合中的任意一个数,按照某种确定的对应关系,在集合中都有唯一确定的数和它对应,那么就称为从集合到集合的一个函数(function),记作,.其中,叫做自变量,的取值范围叫做函数的定义域;与的值相对应的值叫做函数值,函数值的集合叫做函数的值域.显然,值域是集合的子集.
函数的四个特征:
①非空性:,必须为非空数集(注意不仅非空,还要是数集),定义域或值域为空集的函数是不存在的.
②任意性:即定义域中的每一个元素都有函数值.
③单值性:每一个自变量有且仅有唯一的函数值与之对应(可以多对一,不能一对多).
④方向性:函数是一个从定义域到值域的对应关系,如果改变这个对应方向,那么新的对应所确定
的关系就不一定是函数关系.
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(1)定义域:函数的定义域是自变量的取值范围.
(2)对应关系:对应关系是函数的核心,它是对自变量实施“对应操作”的“程序”或者“方法”.
(3)值域:与的值相对应的值叫做函数值,函数值的集合叫做函数的值域(range).
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(1)待定系数法:若已知函数的类型(如一次函数、二次函数,反比例等),可用待定系数法.
(2)换元法:主要用于解决已知这类复合函数的解析式,求函数的解析式的问题,在使用换元法时特别注意,换元必换范围.
(3)配凑法:由已知条件,可将改写成关于的表达式,
(4)方程组(消去)法:主要解决已知与、、……的方程,求解析式。
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5.1、函数图象的平移变换(左“+”右“-”;上“+”下“-”)
①
②
③
④
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5.2、函数图象的对称变换
①的图象的图象;
②的图象的图象;
③的图象的图象;
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5.3、函数图象的翻折变换(绝对值变换)
①的图象的图象;
(口诀;以轴为界,保留轴上方的图象;将轴下方的图象翻折到轴上方)
②的图象的图象.
(口诀;以轴为界,去掉轴左侧的图象,保留轴右侧的图象;将轴右侧图象翻折到轴左侧;本质是个偶函数)
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6.1增函数
一般地,设函数的定义域为,区间,如果,当时,都有,
那么就称函数在区间上单调递增.(如图:图象从左到右是上升的)
特别地,当函数在它的定义域上单调递增时,称它是增函数(increasing function).
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6.2减函数
一般地,设函数的定义域为,区间,如果,当时,都有,
那么就称函数在区间上是单调递减.(如图:图象从左到右是下降的)
特别地,当函数在它的定义域上单调递增时,称它是减函数(decreasing function).
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7.1偶函数:一般地,设函数的定义域为,如果,都有,且,那么函数就叫做偶函数.
7.2奇函数:一般地,设函数的定义域为,如果,都有,且,那么函数就叫做奇函数.
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8.1定义法:
(1)先求函数的定义域,判断定义域是否关于原点对称.
(2)求,根据与的关系,判断的奇偶性:
①若是奇函数
②若是偶函数
③若既是奇函数又是偶函数
④若既不是奇函数也不是偶函数
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8.2图象法:
(1)先求函数的定义域,判断定义域是否关于原点对称.
(2)若的图象关于轴对称是偶函数
(3)若的图象关于原点对称是奇函数
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8.3性质法:
,在它们的公共定义域上有下面的结论:
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9.1、五个幂函数的图象(记忆五个幂函数的图象)
当时,我们得到五个幂函数:
;;;;
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【例1-1】(24-25高一上·宁夏银川·期中)函数 的定义域为( )
A. B.
C. D.
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【详解】由题意可得,解得,
所以定义域为,
故选:B.
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【例1-2】(24-25高一上·宁夏银川·期中)若函数的定义域为,则实数的取值范围是 .
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【详解】由题意可知,函数的定义域为,
所以不等式在上恒成立.
当时, 在上恒成立,
当时,则满足,解得,
综上,实数的取值范围是.
故答案为:
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【例2-1】(24-25高一上·吉林白城·期中)若函数的定义域为,则函数的定义域为( )
A. B.
C. D.
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【详解】因为函数的定义域为,则,
由,解得,所以函数的定义域为,
故选:D.
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【例3-1】(24-25高一上·四川成都·期中)函数的值域为 .
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【详解】由解析式知:函数的定义域为R,且,
整理可得,即该方程在上有解,
当时,,显然成立;
当时,有,整理得,即,
综上,有函数值域为.
故答案为:.
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【例3-2】(24-25高一上·江西南昌·期中)函数的值域为
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【详解】令,则,,则在上是减函数,
所以,
所以,故的值域为,
故答案为:.
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【例4-1】(23-24高一上·云南昆明)已知为一次函数,且,则的值为 .
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【详解】为一次函数,可设,
,
,解得:或,或,
.
故答案为:.
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【例4-2】(23-24高一上·山东济宁·期中)已知二次函数满足条件,及.
(1)求的解析式;
(2)解不等式.
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【详解】(1)设,,
则,
又,,
所以,恒成立,
,解得,所以;
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(2)不等式,即,
即,即,
当时,解得,
当时,解得,
当时,解得,
综上可得,当时,不等式的解集为,
当时,不等式的解集为,
当时,不等式的解集为.
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【例5】(24-25高一上·广东广州·期中)已知函数,则( )
A. B.
C. D.
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【详解】令,则,所以,
所以.
故选:B
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【例6】(24-25高一上·湖北武汉·阶段练习)(1)已知是一次函数,且,求的解析式;
(2)已知函数,求的解析式;
(3)已知函数满足,求函数的解析式;
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【详解】(1)设,
则.
,解得,或,
或.
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(2)令,则,
,
即.
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3)在已知等式中,将换成,得,与已知方程联立,
得,解得.
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【例7】(24-25高一上·江苏无锡·阶段练习)对于函数,若,则称为的“不动点”,若,则称为的“稳定点”,函数的“不动点”和“稳定点”的集合分别记为和,即,,那么,
(1)求函数的“不动点”和“稳定点”;
(2)求证:;
(3)若,且,求实数的取值范围.
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【详解】(1)由,解得,
由有,解得,
所以函数的“不动点”为4,“稳定点”为4;
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(2)证明:若,则,显然成立;
若,设,有,则有,
所以,故,
综上,;
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(3)因为,所以方程有实根,即有实根,
所以或,解得,
又由得:,即,
由(1)知,故方程左边含有因式,
所以,又,
所以方程要么无实根,要么根是方程的解,
当方程无实根时,或,即,
当方程有实根时,则方程的根是方程的解,
则有,代入方程得,故,
将代入方程,得,所以.
综上:的取值范围是.
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【例8-1】(24-25高一上·广东清远·期中)函数的图象大致为( )
A. B.
C. D.
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【详解】的定义域为R,且,
所以为奇函数,图象关于原点对称,排除CD;
又,B错误,A正确.
故选:A
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【例8-2】(24-25高一上·北京朝阳·期中)函数的图象大致为( )
A. B.
C. D.
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【详解】根据函数的解析式,易知该函数的定义域为,故选项A错误;令,得,故选项B错误;
当时,的增长速度远大于,所以当时,,故选项D错误.
故选:C.
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设,,且,
则
.
因为,所以,,
当,时,,此时函数为减函数;
当,时,,此时函数为增函数.
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【例9】(24-25高一上·广东珠海·期中)已知函数,.
(1)画出当时,函数的图象;
(2)探究函数的单调性.
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【详解】(1)当时,.图象如下:
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(2)当时,,
,越大,反比例函数知道也越大,则也增大,
则在上单调递增.在上也单调递增.
当时,在上单调递增.
当时,.
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【例10】(24-25高一上·吉林长春·期中)函数的单调递增区间为( )
A. B.
C. D.
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【详解】函数,
当时,在上单调递减,
当时,在上单调递减,在上单调递增,
所以函数的单调递增区间为.
故选:A
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【变式10-1】(24-25高一上·广东茂名·期中)函数的单调递减区间为 .
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【详解】因为,
由此画出函数的图象如图所示,
由图可知,函数的单调递减区间为、.
故答案为:、.
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【例11】(23-24高一上·陕西西安·阶段练习)函数的单调增区间是 .
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【详解】由题意可知,解得,即函数定义域为,
易知函数由复合而成,
且在单调递减,在单调递增,在上单调递减;
利用复合函数单调性可得的单调增区间是
故答案为:.
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【例12-1】(24-25高三上·陕西咸阳·期中)已知函数在上单调递减,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
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【详解】根据题意得到,,解得,即.
故选:A.
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【例12-2】(24-25高一上·广东深圳·期中)已知函数在上单调递减,则实数的取值范围是 .
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【详解】因为,
且函数在上单调递减,则,解得或,
则函数的减区间为、,由题意可得,可得,
综上所述,实数的取值范围是.
故答案为:.
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对于④,中,,当时,,
;当时,,,
因此,④是.
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【例13】(24-25高一上·上海徐汇·期中)下列函数中,偶函数的序号为
① ②
③ ④
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【详解】对于①,函数的定义域为,
,①是;
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对于②,函数中,,解得,
,,②是;
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对于③,中,,而,,③不是;
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【例14】(24-25高一上·四川成都·期中)已知为定义在R上的奇函数,当时,,则( )
A.-2 B.-1 C.0 D.1
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【详解】因为为定义在R上的奇函数,
所以得,
所以,故,
则,
故选:C.
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【变式14-1】(24-25高一上·湖南永州·期中)已知函数,且,则( ).
A. B. C. D.3
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【详解】因为,所以.
所以.
故选:.
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【例15-1】(多选)(24-25高一上·湖南永州·期中)已知函数是定义域为的奇函数,且对任意,当时,总有,则满足的x的值可能是( )
A. B. C. D.
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【详解】由题意可知,在上是增函数,
而为奇函数,故在上也是增函数,所以在R上单调递增.
因为,
所以,即,
所以,解得.
故选:.
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【例15-2】(24-25高一上·天津南开)定义在上的偶函数,当时,为减函数,则满足不等式的的取值范围是 .
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【详解】因为函数是定义在区间上的偶函数,
所以等价于,
因为当时,为减函数,
则,解得,或,
故答案为:.
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【例16】(24-25高三上·辽宁锦州·期中)已知函数为偶函数,且的图象关于点对称,当时,,则( )
A.2024 B.2 C.1 D.0
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【详解】因为函数为偶函数,所以的图象关于直线对称,
所以,即,
又因为函数的图象关于点对称,
所以,进而可得:
又,所以,即,
所以函数的周期为4,
所以.
故选:D
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对于D,易知,由可得,
又,所以;
所以,即D正确;
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【例17】(多选)(24-25高一上·重庆·期中)已知定义在R上的偶函数和奇函数满足,则( )
A.的图象关于点对称
B.是以8为周期的周期函数
C.存在函数,使得对,都有
D.
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【详解】对于A,根据题意由可得;
又为奇函数,联立,
两式相加可得,因此的图象关于点对称,即A正确;
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对于B,由A选项可知,又为偶函数,所以,
可得,即,所以,
即是以8为周期的周期函数,可知B正确;
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对于C,假设存在函数,使得对,都有,
由,,
可得,,可得;
因此,又,
即的函数值不唯一,构不成函数关系,因此假设不成立,即C错误.
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【变式17-1】(多选)(24-25高三上·全国·阶段练习)已知函数是定义域为的奇函数,且,则( )
A. B.的一个周期是3
C.的一个对称中心是 D.
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【详解】由,可得,
所以有,所以是周期为的周期函数,选项B正确;
又是上的奇函数,知,可得,
无法确定,的值,选项A错误;
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由,及,可得,
所以的图象关于点对称,选项C正确;
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由的周期为3,
得,选项D正确.
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【例18】(24-25高一上·陕西咸阳·期中)已知函数是奇函数,且当时,,则当时,的解析式为 .
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【详解】设,则,
所以,
又函数是奇函数,
所以,
即时,的解析式为.
故答案为:
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【例19】(23-24高一上·广东深圳·期中)已知函数.
(1)画出函数图象并写出函数的单调区间(不需要证明);
(2)求集合M={m|使方程有两个不相等的实根}.
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【详解】(1)当时,得或 , ,
当时,得,,
即.
函数的图象如图所示,单调递增区间为和,单调递减区间为和.
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【例19】(23-24高一上·广东深圳·期中)已知函数.
(1)画出函数图象并写出函数的单调区间(不需要证明);
(2)求集合M={m|使方程有两个不相等的实根}.
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(2)当 时, ,
当时,取最大值4.
由题意可知,函数与y=m的图象有两个不同的交点,
故集合M={m|m>4或m=0}.
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【例20】(24-25高一上·河南洛阳·期中)设 若函数是单调递增函数,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
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【详解】当时,.
对于反比例函数(),当时,在各自区间上单调递减.
,要使在上单调递增,则,解不等式得.
当时,,对于指数函数(且),
当时函数单调递增.所以,解这个不等式得到.
在处,需要满足,即, 解得.
综合以上三个条件,取交集得到实数的取值范围是.
故选:C.
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【变式20-1】(24-25高一上·云南昆明·期中)已知函数是上的单调函数,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
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【详解】当时,单调递增,
在上单调递增,,解得:,
实数的取值范围为.
故选:D.
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【例21】(24-25高一上·天津·期中)给定函数,,用表示函数,中的较大者,即,,则的最小值为( )
A.0 B. C. D.2
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【详解】令,解得或,
作出函数的图象如图所示:
由图象可知,当时,取得最小值为.
故选:C.
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∴当或时,有最小值3.
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【变式21-1】(23-24高一上·浙江杭州·期中)若,记,则函数的最小值为( )
A.0 B.1 C.3 D.12
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
【详解】
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则的图象如下:
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【例22】(24-25高一上·贵州·期中)已知函数满足.
(1)求的解析式; (2)求在上的值域.
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【详解】(1)设,则,
所以,
则.
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(2)由(1)可知,则的图象关于直线对称.
由二次函数的性质可知在上单调递减,在上单调递增,
则.
因为,,所以.
故在上的值域是.
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【例23-1】(24-25高一上·四川成都·期中)已知函数.
(1)已知,若,求实数取值范围;
(2)求在上的最小值;
(3)函数的最大值.
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【详解】(1)因为,,
所以,所以,解得;
故实数取值范围为.
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(2)函数的对称轴为,
当,即时,在上单调递增,故;
当,即时,在上单调递减,在上单调递增,
故;
当,即时,在上单调递减,故;
综上所述;
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(3)由(2)可知
当时,在上单调递增,此时的最大值为;
当时,在上单调递增,
在上单调递减,此时的最大值为;
当时,在上单调递减,此时的最大值为;
综上所述的最大值为.
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【例23-2】(24-25高一上·四川成都·期中)已知函数是定义在上的偶函数,且当时,,函数在轴左侧的图象如图所示,请根据图象;
(1)画出在轴右侧的图象,并写出函数的单调区间;
(2)写出函数的解析式;
(3)若函数,求函数的最小值.
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【详解】(1)函数是定义在上的偶函数,即函数的图象关于轴对称,
则函数图象如图所示,
故函数的单调递减区间为,单调递增区间为,.
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【例23-2】(24-25高一上·四川成都·期中)已知函数是定义在上的偶函数,且当时,,函数在轴左侧的图象如图所示,请根据图象;
(1)画出在轴右侧的图象,并写出函数的单调区间;
(2)写出函数的解析式;
(3)若函数,求函数的最小值.
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(2)令,则,则,
又因为函数是定义在上的偶函数,所以,
则,
所以.
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(3)当时,,
则,其对称轴为,
因为,
当,即时,,
当,即时,,
当,即时,,
故.
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【例24-1】(24-25高一上·黑龙江·期中)已知函数.
(1)证明:函数在区间上单调递增;
(2)设,若对任意的,,恒成立,求实数的取值范围.
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【详解】(1)证明:设,
则,
因为,所以,,,
所以,
所以函数在区间上单调递增,
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(2)由(1)知,函数在区间上单调递增,
所以当时,,
则问题转化为,当时,恒成立
又函数在上单调递减,所以,
所以,解得,
故实数的取值范围为
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【例25】(24-25高一上·湖北·期中)函数的定义域为,且满足对于任意,有,当时,.
(1)证明:是偶函数;
(2)如果,解不等式.
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【详解】(1)因对定义域内的任意,有,
令,则有,
又令,得,再令,得,
从而,于是有,
所以是偶函数.
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(2)由于,所以,
于是不等式可化为,
由(1)可知函数是偶函数,则不等式可化为,
设,则,
由于,所以,所以,
所以,所以,
所以在上是增函数,
所以可得,
解得,所以不等式的解集为.
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【例26】(24-25高一上·湖北·期中)对于定义域为的函数,如果存在区间,同时满足:①在上是单调函数;②当时,,则称是该函数的“优美区间”.
(1)求证:是函数的一个“优美区间”;
(2)求证:函数不存在“优美区间”;
(3)已知函数有“优美区间”,当取得最大值时,求的值.
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【详解】(1)在区间上单调递增,又,
当时,,
根据“优美区间”的定义,是的一个“优美区间”;
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(2),设,
可设或,
则函数在上单调递减.
若是的“优美区间”,则
两式相减可得:,
又,所以,即,
代入方程组,得到,原方程无解.
函数不存在“优美区间”.
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(3),设.
有“优美区间”,
或,
在上单调递增.
若是函数的“优美区间”,则,
是方程,
即(*)的两个同号且不等的实数根.
,
或,
由(*)式得.
,
或,
当时,取得最大值.
.
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1.(24-25高一上·山东·期中)函数的图象经过点,则不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
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【详解】函数的图象经过点,则,
则,故,即,所以是减函数.
又,所以是奇函数,
,则转化为,即,
根据减函数性质知道,,解得.
故选:B
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2.(24-25高一上·广东广州·期中)定义在上的函数,则不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
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【详解】因为函数的定义域为,,
所以,函数为奇函数,且,作出函数的图象如下图所示:
由图可知,函数在上为增函数,
由可得,可得,
即,解得.
所以,不等式的解集为.
故选:C.
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3.(24-25高一上·山东·期中)已知函数为上的奇函数,当时,,且.
(1)求函数的解析式;
(2)若实数满足不等式,求的取值范围.
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【详解】(1)因为函数为上的奇函数,所以,
,解得,
即时,,
当时,,,
所以.
所以;
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(2)当时,是减函数,,
当时,是减函数,,
所以在上是减函数,
由,,解得.
所以的取值范围是.
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4.(24-25高一上·广东广州·期中)已知函数是定义在上的偶函数,且,.
(1)求函数的解析式;
(2)判断在上的单调性,并用定义证明;
(3)若,求的取值范围.
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【详解】(1)函数是定义在上的偶函数,则,
即,可得对任意的恒成立,故,
所以,,则,解得,故.
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(2)函数在上为减函数,证明如下:
任取、,且,则,,,,
因为,
则
,即,
故函数在上为减函数.
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(3)因为函数为上的偶函数,且该函数在上为减函数,
由可得,得,即,
即,可得,解得或.
因此,不等式的解集为.
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$$