内容正文:
专题07:函数的基本性质
一、核心知识
(一) 函数的单调性
1.单调函数的定义
设函数f(x)的定义域为I.如果对于定义域I内某个区间D上的任意两个自变量的值,
当时,都有,那么就说函数f(x)在区间D上是单调递增函数。
当时,都有,那么就说函数f(x)在区间D上是单调递减函数。
单调性的图形趋势(从左往右)
上升趋势 下降趋势
2.函数的单调区间
若函数y=f(x)在区间D上是增函数或减函数,则称函数y=f(x)在这一区间上具有(严格的)单调性,区间D叫做y=f(x)的单调区间.
3.函数单调性的性质
若函数与在区间D上具有单调性,则在区间D上具有以下性质:
(1)与(C为常数)具有相同的单调性.
(2)与的单调性相反.
(3)当时,与单调性相同;当时,与单调性相反.
(4)若≥0,则与具有相同的单调性.
(5)若恒为正值或恒为负值,则当时,与具有相反的单调性;当时,与具有相同的单调性.
(6)与的和与差的单调性(相同区间上):
简记为:↗↗↗;(2)↘↘↘;(3)↗﹣↘=↗;(4)↘﹣↗=↘.
(7)复合函数的单调性:对于复合函数y=f[g(x)],
若t=g(x)在区间(a,b)上是单调函数,且y=f(t)在区间(g(a),g(b))或(g(b),g(a))上是单调函数
若t=g(x)与y=f(t)的单调性相同,则y=f[g(x)]为增函数
若t=g(x)与y=f(t)的单调性相反,则y=f[g(x)]为减函数.简称“同增异减”.
(二) 函数的奇偶性
1.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x,都有,那么函数f(x)是偶函数
关于y轴对称
奇函数
如果对于函数f(x)的定义域内任意一个x,都有,那么函数是奇函数
关于原点对称
2.函数奇偶性的几个重要结论
(1)为奇函数⇔的图象关于原点对称;为偶函数⇔的图象关于y轴对称.
(2)如果函数是偶函数,那么.
(3)既是奇函数又是偶函数的函数只有一种类型,即,x∈D,其中定义域D是关于原点对称的非空数集.
(4)奇函数在两个对称的区间上具有相同的单调性,偶函数在两个对称的区间上具有相反的单调性.
(5)偶函数在关于原点对称的区间上有相同的最大(小)值,取最值时的自变量互为相反数;奇函数在关于原点对称的区间上的最值互为相反数,取最值时的自变量也互为相反数.
(三) 函数的周期性
1.周期函数的定义
对于函数,如果存在一个非零常数T,使得当x取定义域内的任何值时,都有,那么就称函数为周期函数,称T为这个函数的周期.
2.最小正周期:如果在周期函数的所有周期中存在一个最小的正数,那么这个最小正数就叫做的最小正周期.
(四)函数的对称性
1.关于轴对称:若函数满足,则函数关于直线对称,特别地,当a=b=0时,函数关于y轴对称,此时函数是偶函数.
2.关于点对称:若函数满足,则函数关于点(a,b)对称,特别地,当a=0,b=0时,,则函数关于原点对称,此时函数是奇函数.
二、热门考点
考点一:函数性质的判定
经典基础题:
1.下列函数既是偶函数,又在区间上是增函数的是( )
A. B. C. D.
2.(多选)已知函数,下列结论正确的是( )
A.是奇函数 B.的图象不过原点
C.在区间上单调递增 D.在区间上单调递增
3.(多选)已知函数,则( )
A. 是奇函数 B. 是偶函数 C. 在上单调递减 D. 在上单调递增
4.函数的单调递减区间是 .
5. (多选)设函数,则( )
A. 是奇函数 B. 是偶函数 C. 在上单调递减 D. 在上单调递减
6.下列判断正确的是( )
A. 函数是奇函数 B. 函数是偶函数
C. 函数是偶函数 D. 函数既是奇函数又是偶函数
7.已知函数是定义在上的任意不恒为零的函数,则下列判断:①为偶函数;②为非奇非偶函数;③为奇函数;④ 为偶函数.其中正确判断的个数有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
8.(多选)奇函数满足,则下列选项正确的是( )
A.的一个周期为2 B. C.为偶函数 D.为奇函数
强化训练:
1.(多选)下列函数中,在区间上为增函数的是( )
A. B. C. D.
2.函数的单调递减区间是 .
3.(多选)对于函数,下面几个结论中错误的是( )
A.函数是奇函数 B.函数是偶函数
C.函数的值域为 D.函数在上是减函数
4.(多选)已知函数满足对任意的都有,若函数的图象关于点对称,且对任意的,都有,则下列结论正确的是( )
A.是偶函数 B.的图象关于直线对称 C. D.
5.(多选)下列函数中,在区间上单调递增的是( )
A. B. C. D.
6.定义在上函数满足以下条件:①函数是偶函数;②对任意,当时都有,则,,的大小关系为( )
A. B.
C. D.
7.已知函数是定义在R上的奇函数,且满足,则下列说法正确的是( )
A. B.是奇函数
C. D.是周期为4的周期函数
8.已知函数是偶函数,且在上单调递增,则下列结论中一定正确的有( )
A.的图象关于直线对称 B.
C. D.在上单调递减
考点二:利用函数性质求值
经典基础题:
1.已知函数是偶函数,且,则( )
A. B. C. D.
2.已知函数,是一个以6为最小正周期的奇函数,则的值为( )
A.0 B.6 C.-6 D.不能确定
3.已知函数,若,则的值为 ( )
A. B. C. D.无法确定
4.已知函数( )
A. B. C. D.
5.设为定义在上的奇函数,当时,(为常数),则( )
A. B. C. D.
6.设是定义在R上的周期为的函数,当x∈[-2,1)时,,则=( )
A. B. C. D.
7.已知是定义在上的偶函数,且对任意都有,则 .
8.定义在R上的函数满足,当时,,当时,.则( )
A. B. C. D.
强化训练:
1.若f(x)是R上周期为5的奇函数,且满足f(1)=1,f(2)=2,则f(3)-f(4)=( )
A.1 B.-1 C.-2 D.2
2.已知,若,则( ).
A. B. C. D.
3.已知函数是奇函数,当时,,且,则 .
4.已知函数为奇函数,则 .
5.设函数是奇函数,且时,,则 .
6.已知函数满足,函数关于点对称,,则___.
7.设偶函数f(x)对任意x∈R,都有,且当∈[-3,-2]时,,则的值是______.
8.设定义在R上的函数f(x)满足,若f(1)=2,则f(107)=__________.
9.已知函数满足.当时,,则 ( )
A. B. C. D.
10.已知函数=, 则的值为( )
A. B. C. D.
考点三:由函数性质求参数
经典基础题:
1.已知函数是偶函数,则 .
2.已知定义域为的奇函数,则 .
3.若函数是定义在上的偶函数,则该函数的最大值为
A.5 B.4 C.3 D.2
4.若f(x)=ax2+bx+c(a≠0)是偶函数,则g(x)=ax3+bx2+cx是( )
A.奇函数 B.偶函数 C.非奇非偶函数 D.既奇又偶函数
5.若函数在定义域上为奇函数,则( )
A. B. C. D.
6.(多选)如果函数在区间上是减函数,则实数的值可以是( )
A.0 B.1 C.2 D.
7.若函数在上为增函数,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
8.(多选)若函数在上为单调减函数,则实数的值可以为( )
A. B. C. D.
9.已知函数满足对任意的,恒成立,则函数的值域是( )
A. B. C. D.
10.(多选)下列关于函数的说法正确的是( )
A.当时,是单调函数 B.当时,是单调函数
C.当时,的值域为 D.当时,的值域为
强化训练:
1.已知函数为偶函数,则的值是( )
A. B. C. D.
2.若函数为奇函数,则 .
3.若函数的图像关于原点对称,则 .
4.设是定义在上的偶函数,则的值域是( ).
A. B. C. D.与有关,不能确定
5.若函数是奇函数,则实数的值是( )
A.-10 B.10 C.-5 D.5
6.若函数在区间上是增函数,则a的取值范围 .
7.若函数在区间上单调递增,则实数的取值范围是 .
8.已知函数是减函数,则实数a的取值范围为 .
9.已知函数是上的增函数,则a的取值范围是 .
10.函数满足对且,都有,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
11.函数满足对且,都有,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
考点五:利用函数性质解不等式
经典基础题:
1.定义在R上的偶函数在上单调递增,,则不等式解集是( )
A. B. C. D.
2.设奇函数在 (0,+∞)上是增函数,且,则不等式的解集为( )
A.或 B.或
C.或 D.或
3.函数的图像关于直线对称,且在单调递减,,则的解集为( )
A. B. C. D.
4.若定义在上的奇函数,对任意,都有,且,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
5.已知是定义在上的增函数,且的图象关于点对称,则关于的不等式的解集为 .
6.已知函数,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
7.函数是上的单调函数且对任意的实数都有,,则不等式的解集是( )
A. B. C. D.
8.(多选)已知定义在上的函数的图象是连续不断的,且满足以下条件:①,;②,当时,;③.则下列选项成立的是( )
A. B.若,则
C.若,则 D.,,使得
强化训练:
1.已知偶函数在上单调递增,且,则关于x的不等式的解集为( )
A. B. C. D.
2.函数是定义域为的奇函数,在上单调递增,且.则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
3.若是偶函数且在上单调递增,又,则不等式的解集为( )
A. B.或 C.或 D.或
4.奇函数的定义域为,若在上单调递减,且,则实数的取值范围是__________.
5.已知函数是定义在上的偶函数,在区间上单调递增,且,则不等式的解集为__________.
6.函数是定义域在上的奇函数,且在区间上单调递减,则满足的的集合为 .
7.设函数是定义在上的偶函数,在区间上是减函数,且图象过原点,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
8.已知函数的定义域为,对任意,都有,当时,是增函数,则的解集为( )
A. B. C. D.
考点六:解答题
经典基础题:
1.已知函数,(1)求,的值;(2)若,求实数a的值;(3)直接写出的单调区间.
2.已知函数.(1)求的解析式;(2)判断在上的单调性,并用定义证明.
3.已知函数,且.(1)求实数的值;(2)判断函数在上的单调性,并证明你的结论;(3)求函数在上的值域.
4.已知函数.(1)判断的奇偶性;(2)用单调性定义证明在上单调递减;
(3)若的定义域为,解不等式.
5.已知幂函数的图象关于轴对称.(1)求的值及函数的解析式;(2)设函数,求在区间上的值域.
强化训练:
1.已知函数.(1)判断在上的单调性,并用函数单调性的定义证明;(2)求在上的值域.
2.已知函数.(1)求的最小值;(2)判断在上的单调性,并根据定义证明.
3.已知幂函数为偶函数,.(1)求的解析式;(2)若对于恒成立,求的取值范围.
4.已知幂函数既不是奇函数,也不是偶函数.(1)求的值;(2)若函数的最小值为,求实数的值.
5.已知函数过定点,函数的定义域为.(1)求定点并证明函数的奇偶性;(2)判断并证明函数在上的单调性;(3)解不等式.
6.已知定义在上的函数满足,且对任意.(1)证明:在上单调递减;(2)解不等式.
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专题07:函数的基本性质
一、核心知识
(一) 函数的单调性
1.单调函数的定义
设函数f(x)的定义域为I.如果对于定义域I内某个区间D上的任意两个自变量的值,
当时,都有,那么就说函数f(x)在区间D上是单调递增函数。
当时,都有,那么就说函数f(x)在区间D上是单调递减函数。
单调性的图形趋势(从左往右)
上升趋势 下降趋势
2.函数的单调区间
若函数y=f(x)在区间D上是增函数或减函数,则称函数y=f(x)在这一区间上具有(严格的)单调性,区间D叫做y=f(x)的单调区间.
3.函数单调性的性质
若函数与在区间D上具有单调性,则在区间D上具有以下性质:
(1)与(C为常数)具有相同的单调性.
(2)与的单调性相反.
(3)当时,与单调性相同;当时,与单调性相反.
(4)若≥0,则与具有相同的单调性.
(5)若恒为正值或恒为负值,则当时,与具有相反的单调性;当时,与具有相同的单调性.
(6)与的和与差的单调性(相同区间上):
简记为:↗↗↗;(2)↘↘↘;(3)↗﹣↘=↗;(4)↘﹣↗=↘.
(7)复合函数的单调性:对于复合函数y=f[g(x)],
若t=g(x)在区间(a,b)上是单调函数,且y=f(t)在区间(g(a),g(b))或(g(b),g(a))上是单调函数
若t=g(x)与y=f(t)的单调性相同,则y=f[g(x)]为增函数
若t=g(x)与y=f(t)的单调性相反,则y=f[g(x)]为减函数.简称“同增异减”.
(二) 函数的奇偶性
1.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x,都有,那么函数f(x)是偶函数
关于y轴对称
奇函数
如果对于函数f(x)的定义域内任意一个x,都有,那么函数是奇函数
关于原点对称
2.函数奇偶性的几个重要结论
(1)为奇函数⇔的图象关于原点对称;为偶函数⇔的图象关于y轴对称.
(2)如果函数是偶函数,那么.
(3)既是奇函数又是偶函数的函数只有一种类型,即,x∈D,其中定义域D是关于原点对称的非空数集.
(4)奇函数在两个对称的区间上具有相同的单调性,偶函数在两个对称的区间上具有相反的单调性.
(5)偶函数在关于原点对称的区间上有相同的最大(小)值,取最值时的自变量互为相反数;奇函数在关于原点对称的区间上的最值互为相反数,取最值时的自变量也互为相反数.
(三) 函数的周期性
1.周期函数的定义
对于函数,如果存在一个非零常数T,使得当x取定义域内的任何值时,都有,那么就称函数为周期函数,称T为这个函数的周期.
2.最小正周期:如果在周期函数的所有周期中存在一个最小的正数,那么这个最小正数就叫做的最小正周期.
(四)函数的对称性
1.关于轴对称:若函数满足,则函数关于直线对称,特别地,当a=b=0时,函数关于y轴对称,此时函数是偶函数.
2.关于点对称:若函数满足,则函数关于点(a,b)对称,特别地,当a=0,b=0时,,则函数关于原点对称,此时函数是奇函数.
二、热门考点
考点一:函数性质的判定
经典基础题:
1.下列函数既是偶函数,又在区间上是增函数的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】选项A:表示对称轴为轴,开口向下的抛物线,在上单调递减,A错误;
选项B:,所以是奇函数,在上单调递增,B错误;
选项C:由指数函数的图象和性质可知是非奇非偶函数,在上单调递增,C错误;
选项D:定义域为,且,
所以是偶函数,且在上单调递增,D正确;故选:D
2.(多选)已知函数,下列结论正确的是( )
A.是奇函数 B.的图象不过原点
C.在区间上单调递增 D.在区间上单调递增
【答案】BC
【详解】对A,的定义域为,关于原点对称,
且,则为偶函数,故A错误;
对B,当时,函数无意义,则的图象不过原点,故B正确;
对C,当时,,显然其在上单调递增,故C正确;
对D,当时,,显然其在上单调递减,故D错误;故选:BC.
3.(多选)已知函数,则( )
A. 是奇函数 B. 是偶函数 C. 在上单调递减 D. 在上单调递增
【答案】AD
【详解】的定义域为,且是上的奇函数,所以A对B错;
又是上的增函数,是上的减函数,函数是上的增函数,所以C错D对.故选:AD.
4.函数的单调递减区间是 .
【答案】
【详解】,所以函数的单调递减区间是.故答案为:
5. (多选)设函数,则( )
A. 是奇函数 B. 是偶函数 C. 在上单调递减 D. 在上单调递减
【答案】AC
【详解】函数的定义域为R,,则是奇函数,不是偶函数,A正确,B错误;对于C,当时,在上单调递减,当时,在上单调递减,因此在上单调递减,C正确;对于D,当时,在上单调递增,D错误.故选:AC
6.下列判断正确的是( )
A. 函数是奇函数 B. 函数是偶函数
C. 函数是偶函数 D. 函数既是奇函数又是偶函数
【答案】C
【详解】A中函数定义域,定义域不对称,不是奇函数,B中定义域,,因此不是偶函数,C中定义域,函数化简为是偶函数,D中函数是偶函数.
7.已知函数是定义在上的任意不恒为零的函数,则下列判断:
①为偶函数;②为非奇非偶函数;
③为奇函数;④ 为偶函数.
其中正确判断的个数有
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】B
【详解】根据偶函数的定义,可知,①对;,②错;,③对;,④错。
8.(多选)奇函数满足,则下列选项正确的是( )
A.的一个周期为2 B. C.为偶函数 D.为奇函数
【答案】ACD
【详解】,的对称轴为,,∴,A正确;
,故,,关于时称,故,B错误;
,偶函数,C正确;
,为奇函数,D正确,故选:ACD.
强化训练:
1.(多选)下列函数中,在区间上为增函数的是( )
A. B. C. D.
【答案】AC
【详解】对于A选项,函数在区间上为增函数,正确;
对于B选项,当时,,该函数在区间上为减函数,错误.
对于C选项,函数在区间上为减函数,在区间上为增函数,正确;
对于D选项,函数在区间上为减函数,错误;
故选:AC.
2.函数的单调递减区间是 .
【答案】
【详解】二次函数开口向上,对称轴为,所以函数的单调递减区间为.
故答案为:
3.(多选)对于函数,下面几个结论中错误的是( )
A.函数是奇函数 B.函数是偶函数
C.函数的值域为 D.函数在上是减函数
【答案】BD
【详解】因,函数定义域关于原点对称,且,,即函数是奇函数,故A项正确,B项错误;对于C项,当时,,因函数在上为减函数,则为增函数,故,即;当时,因函数,因函数在上为减函数,则为增函数,故,即.故函数的值域为,C项正确;对于D项,通过C项分析知函数在上是增函数,故D项错误.故选:BD.
4.(多选)已知函数满足对任意的都有,若函数的图象关于点对称,且对任意的,都有,则下列结论正确的是( )
A.是偶函数 B.的图象关于直线对称 C. D.
【答案】BCD
【详解】由于函数的图象关于点对称,将的图象向右平移1个单位可得图象,故图象关于点对称,则是奇函数,A错误;由于是奇函数,故,即,故的图象关于直线对称,B正确;由于,故,即4为的一个周期,由于是R上的奇函数,故,则,又,则,故,C正确;由于对任意的,都有,即对任意的,都有,可得在上单调递增,则,,由于,故,故,D正确,故选:BCD
5.(多选)下列函数中,在区间上单调递增的是( )
A. B. C. D.
【答案】ABC
【详解】由函数的图象知,,在上单调递增,在上单调递减.故选:ABC.
6.定义在上函数满足以下条件:①函数是偶函数;②对任意,当时都有,则,,的大小关系为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】函数是偶函数,图象关于轴对称,所以的图象关于直线对称,
任意,当时都有,所以在区间上单调递减,
,所以,D选项正确.故选:D
7.已知函数是定义在R上的奇函数,且满足,则下列说法正确的是( )
A. B.是奇函数
C. D.是周期为4的周期函数
【答案】AC
【详解】由函数是定义在R上的奇函数,得且.由,得,即,于是函数的最小正周期为.
对于A:,故A正确;
对于B:因为,的定义域是全体实数,所以是偶函数,故B错误;
对于C:,故C正确;对于D:是周期为8的周期函数,故D错误.
故选:AC.
8.已知函数是偶函数,且在上单调递增,则下列结论中一定正确的有( )
A.的图象关于直线对称 B.
C. D.在上单调递减
【答案】ACD
【详解】把图象向右平移2个单位得图象,因此直线是图象的对称轴,A正确;
在上递增,则的符号不确定,所以无法确定,大小,B错误;
在上单调递减,所以,C正确;在上单调递减,由,得,所以在上单调递减,D正确.故选:ACD.
考点二:利用函数性质求值
经典基础题:
1.已知函数是偶函数,且,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】函数是偶函数,所以时函数值相等
2.已知函数,是一个以6为最小正周期的奇函数,则的值为( )
A.0 B.6 C.-6 D.不能确定
【答案】A
【详解】根据周期函数定义,则.
3.已知函数,若,则的值为 ( )
A. B. C. D.无法确定
【答案】C
【详解】,故,所以,答案选C.
4.已知函数( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】∵f(x)==1+,∴f(﹣x)=1﹣,∴f(x)+f(﹣x)=2;∵f(a)=,∴f(﹣a)=2﹣f(a)=2﹣=.
5.设为定义在上的奇函数,当时,(为常数),则( )
A. B. C. D.
【答案】D.
【详解】由题意,得,得,;因为函数为奇函数,所以.
6.设是定义在R上的周期为的函数,当x∈[-2,1)时,,则=( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】 故选D.
7.已知是定义在上的偶函数,且对任意都有,则 .
【答案】1
【详解】由知,是以周期为3的周期函数,
所以.
8.定义在R上的函数满足,当时,,当时,.则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】根据题意函数的周期为,所以,
,所以:,所以答案为B.
强化训练:
1.若f(x)是R上周期为5的奇函数,且满足f(1)=1,f(2)=2,则f(3)-f(4)=( )
A.1 B.-1 C.-2 D.2
【答案】B
【详解】∵若f(x)是R上周期为5的奇函数∴f(-x)=-f(x),f(x+5)=f(x),∴f(3)=f(-2)=-f(2)=-2,f(4)=f(-1)=-f(1)=-1,∴f(3)-f(4)=-2-(-1)=-1.故答案为B.
2.已知,若,则( ).
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】,故,所以,答案选D.
3.已知函数是奇函数,当时,,且,则 .
【答案】
【详解】因为函数是奇函数,,所以,因此
4.已知函数为奇函数,则 .
【答案】-28
【详解】由函数是奇函数,,当时,.
5.设函数是奇函数,且时,,则 .
【答案】
【解析】函数是奇函数关于点对称,.
6.已知函数满足,函数关于点对称,,则___.
【答案】-4
【详解】由于,,故函数的周期为12,把函数的图象向右平移1个单位,得,因此的图象关于对称,为奇函数,,故答案为-4.
7.设偶函数f(x)对任意x∈R,都有,且当∈[-3,-2]时,,则的值是______.
【答案】
【详解】,的周期为6,
.
8.设定义在R上的函数f(x)满足,若f(1)=2,则f(107)=__________.
【答案】.
【详解】函数f(x)满足,则,,所以,.
9.已知函数满足.当时,,则 ( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】由,从而,故的周期为6,.
10.已知函数=, 则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】时, ,则,即.则时函数的最小正周期为6.所以.
考点三:由函数性质求参数
经典基础题:
1.已知函数是偶函数,则 .
【答案】1
【详解】因为函数是偶函数,所以,即,即,于是有,解得.故答案为:.
2.已知定义域为的奇函数,则 .
【答案】3
【详解】由题意,,是奇函数,则恒成立,即,恒成立,,,所以.故答案为:3.
3.若函数是定义在上的偶函数,则该函数的最大值为
A.5 B.4 C.3 D.2
【答案】A
【详解】偶函数的定义域关于原点对称,,即,函数是偶函数,,得,因此函数在区间上的最大值是5,故答案为A.
4.若f(x)=ax2+bx+c(a≠0)是偶函数,则g(x)=ax3+bx2+cx是( )
A.奇函数 B.偶函数 C.非奇非偶函数 D.既奇又偶函数
【答案】A
【详解】由f(x)是偶函数知b=0,∴g(x)=ax3+cx是奇函数.选A.
5.若函数在定义域上为奇函数,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】利用定义:,
化简得 因为所以.,故选C
6.(多选)如果函数在区间上是减函数,则实数的值可以是( )
A.0 B.1 C.2 D.
【答案】BC
【详解】开口向上,对称轴为,函数在区间上是减函数,故,故AD错误,BC正确.故选:BC
7.若函数在上为增函数,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】由题意,.故选:D
8.(多选)若函数在上为单调减函数,则实数的值可以为( )
A. B. C. D.
【答案】CD
【详解】在上为单调减函数,,解得,的值可以为或.故选CD.
9.已知函数满足对任意的,恒成立,则函数的值域是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】由题设在定义域上递增,所以,而在上递增,故其值域是.故选:A
10.(多选)下列关于函数的说法正确的是( )
A.当时,是单调函数 B.当时,是单调函数
C.当时,的值域为 D.当时,的值域为
【答案】AC
【详解】若是单调函数,而的对称轴为,则,解得,显然A正确,B错误,当时,此时函数在和上分别单调递减,而,此时满足,由二次函数与反比例函数的性质得的值域为,故C正确,当时,,故的值域不为,则D错误.故选:AC
强化训练:
1.已知函数为偶函数,则的值是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】若函数为偶函数,则,即,整理得,故,解得.故选:B.
2.若函数为奇函数,则 .
【答案】-1
【详解】函数为奇函数,所以,即:,则.
3.若函数的图像关于原点对称,则 .
【答案】.
【详解】∵函数的图象关于原点对称,∴函数为奇函数,∴,∴,∴ 解得,.
4.设是定义在上的偶函数,则的值域是( ).
A. B. C. D.与有关,不能确定
【答案】A
【详解】函数是偶函数,定义域对称 ,所以值域为
5.若函数是奇函数,则实数的值是( )
A.-10 B.10 C.-5 D.5
【答案】C
【详解】∵函数是奇函数,
∴当时,,∴.
6.若函数在区间上是增函数,则a的取值范围 .
【答案】
【详解】函数图象开口向上,对称轴为,由函数在区间上单调递增,得,解得,所以a的取值范围是故答案为:
7.若函数在区间上单调递增,则实数的取值范围是 .
【答案】
【详解】因为函数的对称轴为,图象开口向上,所以函数在上单调递增,因为函数在区间上单调递增,所以,解得.故答案为:.
8.已知函数是减函数,则实数a的取值范围为 .
【答案】
【详解】由已知,f(x)在以及x>1上分别单调递减,且f(1)=3.要使函数是减函数,则应满足,x>1时, f(x)=-2x+a<3恒成立.只需要,,即.故答案为:.
9.已知函数是上的增函数,则a的取值范围是 .
【答案】
【详解】由题意可得,解得.故答案为:.
10.函数满足对且,都有,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】由对且,都有,知在R上单调递减,则,解得,所以实数的取值范围是.故选:D
11.函数满足对且,都有,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】由函数,因为函数任意且,都有,所以函数在定义域上为单调递减函数,则满足,即,解得,所以实数的取值范围是.故选D.
考点五:利用函数性质解不等式
经典基础题:
1.定义在R上的偶函数在上单调递增,,则不等式解集是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】∵定义在上的偶函数在上单调递增,且,∴在上单调递减,且,∴当或时,;当时,,∵,∴或,∴或,∴或,即,则不等式的解集是.故选:A.
2.设奇函数在 (0,+∞)上是增函数,且,则不等式的解集为( )
A.或 B.或
C.或 D.或
【答案】D
【详解】若在上为增函数,则函数在上为增函数,又,因为f(x)为奇函数,所以当时,当时,可以,当时,当时,可以;所以不等式解集为。
3.函数的图像关于直线对称,且在单调递减,,则的解集为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】由题意得,在单调递减,在单调递增,因此由得,解得,选B.
4.若定义在上的奇函数,对任意,都有,且,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】根据题意,设,,是定义在,,上的奇函数,即,故,函数为偶函数,由题意当时,有,函数在上为减函数,又由为偶函数,则在上为增函数,又由,则,同时,或,必有或,即的取值范围为.故选:B.
5.已知是定义在上的增函数,且的图象关于点对称,则关于的不等式的解集为 .
【答案】
【详解】由,得:,令,则;关于对称,,,为定义在上的奇函数;又为上的增函数,为增函数,在上单调递增,则由,得:,,解得:,即的解集为.故答案为:.
6.已知函数,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】根据题目所给的函数解析式,可知函数在上是减函数,所以,解得.
故选:B.
7.函数是上的单调函数且对任意的实数都有,,则不等式的解集是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】对任意的实数都有,,即,
,,函数是上的单调函数,函数是上的单调增函数,,即,解得,即不等式的解集为.故选.
8.(多选)已知定义在上的函数的图象是连续不断的,且满足以下条件:①,;②,当时,;③.则下列选项成立的是( )
A. B.若,则
C.若,则 D.,,使得
【答案】ACD
【详解】由得函数是R上的偶函数,由,,
得在上单调递增,对于A,,A正确;对于B,,又函数的图象是连续不断的,则有,解得,B不正确;对于C,由及得,,解得或,由得:,解得,化为:或,解得或,即,C正确;对于D,因上的偶函数的图象连续不断,且在上单调递增,因此,,,取实数,使得,则,,D正确.故选:ACD
强化训练:
1.已知偶函数在上单调递增,且,则关于x的不等式的解集为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】因为为偶函数,在上单调递增,且,所以在上单调递减,且,所以当时,,由,得,解得.故选:A.
2.函数是定义域为的奇函数,在上单调递增,且.则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】由于是定义域为的奇函数,所以,又在上单调递增,且,所以的大致图象如图所示.由可得,,由于在分母位置,所以,当时,只需,由图象可知;当时,只需,由图象可知;综上,不等式的解集为.故选:D
3.若是偶函数且在上单调递增,又,则不等式的解集为( )
A. B.或 C.或 D.或
【答案】B
【详解】由题设,偶函数在上单调递减,在上单调递增,且,
所以,故或,解集为或.故选:B
4.奇函数的定义域为,若在上单调递减,且,则实数的取值范围是__________.
【答案】
【详解】因为函数在上单调递减,所以函数在上单调递减,所以函数在上单调递减.又因为,所以,所以,解得,故应填.
5.已知函数是定义在上的偶函数,在区间上单调递增,且,则不等式的解集为__________.
【答案】
【详解】因为是定义在上的偶函数,所以,又在区间上单调递增,由,得,解得.
由,得,解得或.所以,
即或解得或,
所以不等式的解集为.
6.函数是定义域在上的奇函数,且在区间上单调递减,则满足的的集合为 .
【答案】
【详解】依题意,函数是定义域在上的奇函数,且在区间上单调递减,所以在上单调递减,由于,所以,,,解得,所以满足的的集合为.
7.设函数是定义在上的偶函数,在区间上是减函数,且图象过原点,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】函数向右平移1个单位得到函数,由题意可知,函数关于直线对称,函数的定义域为,因为在区间上是减函数,所以在区间上是增函数,且,根据对称性可知,,在区间,
在区间,,上图是满足函数性质图象,不等式,等价于或,即或,
得或,所以不等式的解集为.故选:C
8.已知函数的定义域为,对任意,都有,当时,是增函数,则的解集为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】令,则,整理得,因为时,是增函数,所以在的定义域内只存在一个解,根据题意可得,又是增函数,所以,解得.故选:D.
考点六:解答题
经典基础题:
1.已知函数,(1)求,的值;(2)若,求实数a的值;(3)直接写出的单调区间.
【详解】(1)根据分段函数解析式可得,易知;
所以, 即.
(2)①当时,,解得,或(舍).
②当时,,解得(舍).
综上可得.即实数a的值为
(3)画出函数图象如下所示:
所以,单调递增区间,单调递减区间,
2.已知函数.(1)求的解析式;(2)判断在上的单调性,并根据定义证明.
【详解】(1)因为,所以.
(2)在上单调递减.证明如下:
令,则,,即,
所以在上单调递减.
3.已知函数,且.(1)求实数的值;(2)判断函数在上的单调性,并证明你的结论;(3)求函数在上的值域.
【详解】(1)∵,且,,.
(2)函数在上单调递增.
证明:任取,且,则
∵,,即,
∴函数在上单调递增.
(3)由(2)得在上单调递增,∴在上单调递增,
又,∴在上的值域为.
4.已知函数.(1)判断的奇偶性;(2)用单调性定义证明在上单调递减;
(3)若的定义域为,解不等式.
【详解】(1)函数为奇函数,判断如下:
因为,其定义域为,又由,
所以为奇函数.
(2)任取,则,因为,所以,
可得,即,故在上单调递减.
(3)因为为奇函数,所以由,得,
因为在上单调递减,所以,即,解得,
所以原不等式的解集为.
5.已知幂函数的图象关于轴对称.(1)求的值及函数的解析式;(2)设函数,求在区间上的值域.
【详解】(1)因为为幂函数,所以,解得或,
当时,,函数图象关于轴对称,符合题意;
当时,,函数图象关于原点对称,不符合题意;
综上可得,.
(2)因为,,所以,
所以在上单调递减,在上单调递增,又,,,
所以,即在区间上的值域为.
强化训练:
1.已知函数.(1)判断在上的单调性,并用函数单调性的定义证明;(2)求在上的值域.
【详解】(1)在上单调递增.
证明:任取,且,
,
,且,
,即,在上单调递增.
(2)由(1)可知在上单调递增,,
所以在上的值域为.
2.已知函数.(1)求的最小值;(2)判断在上的单调性,并根据定义证明.
【详解】(1)因为,所以,当且仅当时,等号成立,所以的最小值为2.
(2)函数在上单调递增,证明如下:
令,则.
因为,所以,所以,即,
所以在上单调递增.
3.已知幂函数为偶函数,.(1)求的解析式;(2)若对于恒成立,求的取值范围.
【详解】(1)因为幂函数为偶函数,
所以,解得或,
当时,,定义域为R,,
所以为偶函数,符合条件;
当时,,定义域为R,,
所以为奇函数,舍去;所以.
(2)因为,
所以对于恒成立,即对于恒成立,
等价于对于恒成立,
因为,当且仅当,即时,等号成立,
所以,故,则.
4.已知幂函数既不是奇函数,也不是偶函数.(1)求的值;(2)若函数的最小值为,求实数的值.
【详解】(1)令,整理为,解得或,
①当时,,可得,
由,知函数为奇函数,不合题意;
②当时,,可得,由函数的定义域为,满足题意.
由①②知,的值为;
(2)由(1)有,可得,
令(),有,可得,可化为,
令(),
①当时,,又由的最小值为,有,解得;
②当时,,又由的最小值为,有,
解得(舍去)或,由①②知或.
5.已知函数过定点,函数的定义域为.(1)求定点并证明函数的奇偶性;(2)判断并证明函数在上的单调性;(3)解不等式.
【详解】(1)函数过定点,定点为,,定义域为,
.函数为奇函数.
(2)在上单调递增.
证明:任取,且,
则.
,,,,,即,
函数在区间上是增函数.
(3),即,函数为奇函数
,在上为单调递增函数,, ,
解得:.故不等式的解集为:
6.已知定义在上的函数满足,且对任意.(1)证明:在上单调递减;(2)解不等式.
【详解】(1)任取,且.因为,即,令,则.
因为,所以.
由题意,所以.
故在上单调递减.
(2),令,得.
因为,所以.
由(1)得,,解得.
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