内容正文:
专题03 函数的概念与性质
题型概览
题型01 分段函数
题型02函数的图象与性质
题型03函数与导数
题型04抽象函数
(
题型01
) 分段函数
1.(2025·浙江杭州·一模)函数是( )
A. 奇函数 B. 偶函数
C. 既非奇函数也非偶函数 D. 既是奇函数也是偶函数
2.(2025·浙江宁波·一模)设,函数若在区间内恰有6个零点,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
3.(2025·浙江温州·一模)已知函数的值域为,则实数的取值范围为( )
A. B.
C. D.
(
题型0
2
) 函数的性质
1.(2025·浙江杭州·一模)设,满足.若函数存在零点,则( )
A. B. C. D.
2.(2025·浙江宁波·一模)已知,则_______________.
3.(2025·浙江台州·一模)已知是定义在上的奇函数,当时,,则( )
A. 3 B. 2 C. 2 D. 3
4.(2025·浙江金华·一模) 已知函数的部分图像如图所示,则以下可能成立的是( )
A. , B. ,
C. , D. ,
5.(2025·浙江绍兴·一模)(多选)下列各组函数的图象,通过平移后能重合的是( )
A. 与 B. 与
C. 与 D. 与
6.(2025·浙江台州·一模)(多选)已知函数,且,则下列选项正确的是( )
A. 的最小正周期为
B. 的图象关于直线对称
C.
D. 在上有两个不同的零点
(
题型0
3
) 函数与导数
1.(2025·浙江杭州·一模)曲线在点处的切线的斜率是_________.
2.(2025·浙江台州·一模)若在上单调递减,则实数的最大值为_______.
3.(2025·浙江绍兴·一模)若曲线在点处的切线与圆相切,则________.
4.(2025·浙江宁波·一模)(多选)函数,则( )
A. 的图象过定点
B. 当时,在上单调递增
C. 当时,恒成立
D. 存在,使得与轴相切
5.(2025·浙江绍兴·一模)已知函数,且是的极小值点,则可以是( )
A. B. C. D.
6.(2025·浙江杭州·一模)(多选)已知函数,则( )
A. 若,则
B. 若,则
C. 若,则在上单调递减
D. 若,则在上单调递增
7.(2025·浙江杭州·一模)对,不等式恒成立,则( )
A. 若,则 B. 若,则
C. 若,则 D. 若,则
8.(2025·浙江温州·一模) 已知函数,.
(1)当时,求的最小值;
(2)若与在原点处的切线重合,且函数有且仅有三个极值点,求实数的取值范围.
9.(2025·浙江绍兴·一模)已知函数.
(1)当时,求在区间上的值域;
(2)若存在,当时,,求的取值范围.
10.(2025·浙江宁波·一模)已知函数.
(1)判断的奇偶性;
(2)若,求证:;
(3)若存在,使得对任意,均有,求正实数的取值范围.
11.(2025·浙江台州·一模) 已知函数.
(1)求函数的单调递减区间;
(2)若不等式对任意恒成立,求实数的取值范围.
12.(2025·浙江杭州·一模)已知函数.
(1)若,求的单调区间;
(2)若,求证:;
(3)若使得,求证:.
13.(2025·浙江金华·一模)已知函数,.
(1)若,求的单调区间;
(2)若,求的取值范围.
14.(2025·湖州、衢州、丽水·一模)已知函数.
(1)当时,求曲线在点处的切线方程;
(2)若,,证明:;
(3)若,恒有,求实数的取值范围.
(
题型0
4
) 抽象函数
1.(2025·浙江杭州·一模)(多选)已知函数的定义域为,若,则( )
A. B.
C. D.
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$$
专题03 函数的概念与性质
题型概览
题型01 分段函数
题型02函数的图象与性质
题型03函数与导数
题型04抽象函数
(
题型01
) 分段函数
1.(2025·浙江杭州·一模)函数是( )
A. 奇函数 B. 偶函数
C. 既非奇函数也非偶函数 D. 既是奇函数也是偶函数
【答案】B
【解析】
【分析】根据题意,由函数奇偶性的定义,代入计算,即可得到结果.
【详解】当时,,则,
当时,,则,
又,
综上可得,,
即函数为偶函数.
故选:B
2.(2025·浙江宁波·一模)设,函数若在区间内恰有6个零点,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据正弦函数的性质可得的零点为,根据,解得或,即可分三种情况讨论求解.
【详解】在区间内恰有6个零点,
又最多有两个零点,
当时,至少有四个根,
,
令,即,,,
又,,即,
令,解得或,
①若且,解得,
此时在有2个零点,
只需要在有4个零点,
这4个零点分别为
故且,解得,此时有6个零点,满足题意,
②当且时,解得,
此时在有1个零点,
只需要在有5个零点,
这5个零点分别为,
故且,解得,此时有6个零点,满足题意,
③当且时,解得,
此时在有1个零点,
只需要在有5个零点,
这5个零点分别为,
故且,解得不存在,
综上可得或,
故选:D
【点睛】关键点点睛:的零点为,根据,解得或,分三种情况讨论求解.
3.(2025·浙江温州·一模)已知函数的值域为,则实数的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】分析可知当时,的取值范围是,当时,的最大值为,且注意到趋于负无穷时,也会趋于负无穷,由此即可列出不等式求解.
【详解】当时,的取值范围是,
注意到,则,
当时,,当时,,
所以在上单调递增,在上单调递减,
所以当时,的最大值为,
且注意到趋于负无穷时,也会趋于负无穷,
若函数的值域为,
则当且仅当,解得.
故选:A.
(
题型0
2
) 函数的性质
1.(2025·浙江杭州·一模)设,满足.若函数存在零点,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】利用函数的单调性,结合函数的零点判断定理判断选项的正误即可.
【详解】函数的定义域为,且均为单调递增函数,故函数是增函数,
由于,故,
满足,说明中有1个是负数一定是,两个正数或3个负数,
由于存在零点,故.
故选:B.
2.(2025·浙江宁波·一模)已知,则_______________.
【答案】2
【解析】
【分析】根据函数的解析式,结合指数式与对数式的运算法则,即可求解.
详解】由题意,函数,令,所以.
故答案为:2.
【点睛】本题主要考查了函数的求值问题,其中解答中熟记指数式与对数式的运算是解答的关键,着重考查运算与求解能力.
3.(2025·浙江台州·一模)已知是定义在上的奇函数,当时,,则( )
A. 3 B. 2 C. 2 D. 3
【答案】B
【解析】
【分析】利用函数的奇偶性求解.
【详解】根据题意,是定义在上的奇函数,
当时,,
则.
故选:B
4.(2025·浙江金华·一模) 已知函数的部分图像如图所示,则以下可能成立的是( )
A. , B. ,
C. , D. ,
【答案】C
【解析】
【分析】由图象可知:在内有两个极值点,即有两个不同的正根,结合二次函数的零点分布列式求解即可.
【详解】因,则,
由图象可知:在内有两个极值点,即有两个不同的正根,
则,可得,
对比选项可知:ABD错误,C正确.
故选:C.
5.(2025·浙江绍兴·一模)(多选)下列各组函数的图象,通过平移后能重合的是( )
A. 与 B. 与
C. 与 D. 与
【答案】ACD
【解析】
【分析】利用诱导公式可判断A;根据两个函数的单调性不同可判断B;利用指数或对数的运算法则可判断C,D.
【详解】对于A,将的图象向左平移个单位后得到的图象,故A正确;
对于B,易知在上单调递增;
对于,,令,得,
所以当或时,函数单调递增,
当时,函数单调递减,
所以不能通过平移由得到,故B错误;
对于C,将的图象向左平移个单位后得到的图象,故C正确;
对于D,将的图象向上平移个单位后得到的图象,故D正确.
故选:ACD.
6.(2025·浙江台州·一模)(多选)已知函数,且,则下列选项正确的是( )
A. 的最小正周期为
B. 的图象关于直线对称
C.
D. 在上有两个不同的零点
【答案】BC
【解析】
【分析】计算可得,可判断A;计算可得,可判断B;分,,,四种情况讨论可判断C;结合C选项可知时,在上有一个不同的零点,可判断D.
【详解】对于A,,
,
所以最小正周期不为,故A错误;
对于B,,
,
所以,所以的图象关于直线对称,故B正确;
对于C,当时,若,,所以,
若,,所以,
,所以,
同理可得时,,
当时,若,,
所以,
若,,则,
若,,则
所以,
同理可得时,,故C正确;
对于D,当时,又,所以,
此时,,只有一个解,
所以在上有一个不同的零点,故D错误;
故选:BC.
(
题型0
3
) 函数与导数
1.(2025·浙江杭州·一模)曲线在点处的切线的斜率是_________.
【答案】
【解析】
【分析】对函数求导,然后在导数中令可求出所求切线的斜率.
【详解】对函数求导得,当时,,因此,所求切线的斜率为,故答案为.
【点睛】本题考查导数的几何意义,考查利用导数求切线的斜率,解题时要知系切线的斜率与导数之间的关系,考查计算能力,属于基础题.
2.(2025·浙江台州·一模)若在上单调递减,则实数的最大值为_______.
【答案】##
【解析】
【分析】由题意可知在上恒成立,分离参数,令,由基本不等式求出的最小值,即可得出答案.
【详解】因为在上单调递减,
所以在上恒成立,所以在上恒成立,
所以在上恒成立,令,
则,
当且仅当,即时等号成立,所以,
故实数的最大值为.
故答案为:.
3.(2025·浙江绍兴·一模)若曲线在点处的切线与圆相切,则________.
【答案】
【解析】
【分析】利用导数求出曲线在点处的切线,再利用圆的性质求出值.
【详解】由,求导得,则,
因此曲线在点处的切线方程为,即,
由直线与圆相切,得,
所以.
故答案为:
4.(2025·浙江宁波·一模)(多选)函数,则( )
A. 的图象过定点
B. 当时,在上单调递增
C. 当时,恒成立
D. 存在,使得与轴相切
【答案】ACD
【解析】
【分析】结合可判断A的真假;当时,求导,分析函数的单调性,可判断BC的真假;问题转化为函数的最小值为0是否成立,可判断D的真假.
【详解】对A:不管取何值,,
所以函数的图象过定点,故A正确;
对B:当时,,(),,
设,则,所以在上单调递增.
因为,所以,
所以上单调递增,这一说法不正确,即B错;
对C:由B选项可知,,所以存在,使得,
当时,,函数单调递减;
当时,,函数单调递增.
所以函数的最小值为,
且,
因为,故不能取“”.故C正确;
对D:当时,(),所以(),
设(),则().
所以在上单调递增.
因为当时,;当时,.
所以存在,使得,
当时,,函数单调递减;
当时,,函数单调递增.
所以函数的最小值为,且.
由.
设,(),则,
所以在上单调递减.
且,,所以必定有解.即D正确.
故选:ACD
5.(2025·浙江绍兴·一模)已知函数,且是的极小值点,则可以是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据导数依次判断是不是的极小值点即可.
【详解】对于A,,
,当时,,所以;
当时,,所以,
所以不是的极值点,故A错误;
对于B,,,
,当时,,,所以;
当时,,,所以,
所以不是的极值点,故B错误;
对于C,,,
,当时,;
当时,,所以是的极小值点,故C正确;
对于D,,,
,当时,;当时,,
所以是的极大值点,故D错误.
故选:C.
6.(2025·浙江杭州·一模)(多选)已知函数,则( )
A. 若,则
B. 若,则
C. 若,则在上单调递减
D. 若,则在上单调递增
【答案】ACD
【解析】
【分析】由,可得是的极小值点,即可判断AB;求导,再根据导函数的符号即可判断CD.
【详解】对于AB,,
因为,所以是的极小值点,
则,解得,
此时,
当时,,当时,,
所以在上单调递减,在上单调递增,
所以,所以,故A正确,B错误;
对于C,若,则,
当时,,所以在上单调递减,故C正确;
对于D,若,则,
当时,,所以在上单调递增,故D正确.
故选:ACD.
7.(2025·浙江杭州·一模)对,不等式恒成立,则( )
A. 若,则 B. 若,则
C. 若,则 D. 若,则
【答案】D
【解析】
【分析】令,通过举反例说明选项A、B错误;对于选项C、D,通过分析可得在
上恒成立,问题转化为函数有相同的零点,计算可得选项D正确.
【详解】由得,
对于选项A、B,若,可令,不等式可化为,
当时,,
要使恒成立,则需,即恒成立,
∴,
当时,,
要使恒成立,则需,即恒成立,
∴,
∴,
当时,,
要使恒成立,则需,即恒成立,
∴,
综上可得,不存在使得不等式恒成立,选项A、B错误.
对于选项C、D,若,
∵
∴,
∴,
要使不等式恒成立,则需,
∵函数在为增函数,
∴函数有相同的零点,
由得,由得,,
∴,即,
∴,
∴,选项D正确.
故选D.
【点睛】思路点睛:本题考查不等式恒成立问题,具体思路如下:
(1)不等式变形为.
(2)对于选项A、B,若,对,与符号不确定,可取,通过分类讨论得到不存在使得不等式恒成立,即可说明选项A、B错误.
(3)对于选项C、D,若,确定恒成立,转化为,则与同号,利用函数的单调性可知函数有相同的零点,利用零点相同可得.
8.(2025·浙江温州·一模) 已知函数,.
(1)当时,求的最小值;
(2)若与在原点处的切线重合,且函数有且仅有三个极值点,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)求导,分析函数的单调性,可求的最小值.
(2)先根据确定的关系,再把函数有且仅有三个极值点转化成有且仅有三个变号零点.求导,分析函数的单调性,结合该函数零点的个数求参数的取值范围.
【小问1详解】
当时,,,
令得:,
当时,,时,,
所以在单调递减,单调递增
所以时,.
【小问2详解】
,,由得:,
所以,
问题即:有且仅有三个变号零点
当时,,故在单调递减,又,所以故此时在有且仅有一个变号零点0,不合题意;
当时,所以在有唯一零点.在递增,递减,故此时在至多有两个变号零点,不合题意;
当时,,,,
所以在有两个零点:,
且时,,时,,时,,
所以在递减,递增,递减,
又,故,,
又时,,
因为的增长速度大于的增长速度,
故,,于是,
又,,所以,
令,则,
因为的增长速度大于的增长速度,
故,,于是,
所以在,各有一个零点,,故此时有三个零点:,0,,合题意:所以.
【点睛】方法定睛:对于函数零点的个数的相关问题,利用导数和数形结合的数学思想来求解.这类问题求解的通法是:
(1)构造函数,这是解决此类题的关键点和难点,并求其定义域;
(2)求导数,得单调区间和极值点;
(3)数形结合,挖掘隐含条件,确定函数图象与x轴的交点情况进而求解.
9.(2025·浙江绍兴·一模)已知函数.
(1)当时,求在区间上的值域;
(2)若存在,当时,,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)根据导数求解函数单调性,即可得到函数相应区间的值域;
(2)求导,利用函数单调性,即可得到符合条件的参数范围.
【小问1详解】
因为,所以,
所以当时,,当时,,
所以上递减,在上递增.
因为,,,且,
所以的值域是.
【小问2详解】
因为.
①若,当时,,所以在上递增,
所以,不符合题意.
②若,当时,;当时,,
所以在上递减,在上递增,
要存在,当,,
则只需,所以.
10.(2025·浙江宁波·一模)已知函数.
(1)判断的奇偶性;
(2)若,求证:;
(3)若存在,使得对任意,均有,求正实数的取值范围.
【答案】(1)为偶函数,
(2)证明见解析 (3)
【解析】
【分析】(1)根据奇偶性的定义即可判断,
(2)将不等式等价于,平方化简只需要证明,构造即可求导求解,
(3)构造,对进行多阶求导,即可根据导数的正负与函数单调性的关系,对分三种情况讨论,即可求解.
【小问1详解】
,
当时,定义域为,当时,定义域为,均关于原点对称,
且,
故为偶函数,
【小问2详解】
当时,为偶函数,
要证,只需要证,
当时,,
只需证明时,,即证,
只需证,即证,
令在单调递增,故,所以,得证.
【小问3详解】
由可得,
当时,,故,
故,
令,则,
令,
令,
①当时,即,存在,使得对任意,,
故在单调递增,又,所以在恒成立,
从而在单调递增,又,所以在恒成立,
从而在单调递增,结合,得对任意恒成立,符合题意,
②当时,,存在,使得对任意,,
故在单调递减,又,所以在恒成立,
从而在单调递减,又,所以在恒成立,
从而在单调递减,结合,得对任意恒成立,不符合题意,
③当时,令,,则,类推②同理可得不符合题意,
综上可得
【点睛】方法点睛:利用导数证明不等式的常用步骤:
(1)作差或变形;
(2)构造新的函数;
(3)利用导数研究的单调性或最值;
(4)根据单调性及最值,得到所证不等式.
特别地:当作差或变形构造的新函数不能利用导数求解时,一般转化为分别求左、右两端两个函数的最值问题.
11.(2025·浙江台州·一模) 已知函数.
(1)求函数的单调递减区间;
(2)若不等式对任意恒成立,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2).
【解析】
【分析】(1)求导,由求解;
(2)设,由得到,再分和求解.
【小问1详解】
解:的定义域为,,
令,解得,
由,解得,
所以函数的单调递减区间是.
【小问2详解】
记,
,
因为,所以,得,
令,解得或,
当时,,在上恒成立,
因此,在上单调递减,
得,即对任意恒成立.
当时,对任意,,
因此,在上单调递增,
当时,,
不满足题意.综上,.
【点睛】关键点点睛:本题第二问关键是由得到降低了难度,然后根据两根或的大小,分和而得解.
12.(2025·浙江杭州·一模)已知函数.
(1)若,求的单调区间;
(2)若,求证:;
(3)若使得,求证:.
【答案】(1)单调递减区间是,无增区间.
(2)证明见详解 (3)证明见详解
【解析】
【分析】(1)利用导函数求得的最大值,再得到在上递减;
(2)时函数值恒为负数,所以研究的最大值,借助导函数得到在区间上小于0,所以函数单减,从而得到函数值一定小于0,得证;
(3)利用导函数求单调区间,由此得出的所在区间,构造直线使得与的交点见距离等于不等式两边的值,再由线段长短得出相应结论.
【小问1详解】
当时,,,
则
令,则,
令,∵,
∴,
∴在区间上单调递减增,在区间上单调递减,
∴,
∴的单调递减区间是,无增区间.
【小问2详解】
∵,
当时,显然成立,
当时,,令,
∴,
∴在区间上单调递减,∴,
∴在区间上单调递减,∴,
综上所述,当时,.
【小问3详解】
,
∴,令,则,∴在区间上单调递减,在区间上单调递增,
∵,∴.
不妨设,则,,
先证:,
易知在处的切线方程为,该切线与直线的交点的横坐标为,
令,则,
当时,,此时,
∴当时,图像在下方.
∴,
∴,
再证,设,,
易知直线方程为,直线方程为,
则直线,与直线交点的横坐标为,,
∴,
∵,同理可证:,
∴,类似的可以证明,
∴,即,
∴
【点睛】思路点睛:本题不等式证明可以分别证明两边成立,因为是与的交点,可以构造其他交点使得线段长度等于不等式两端的值,再证明点的位置,得到线段长度即可得证.
13.(2025·浙江金华·一模)已知函数,.
(1)若,求的单调区间;
(2)若,求的取值范围.
【答案】(1)单调增区间为,减区间为
(2)
【解析】
【分析】(1)代入参数值,求导函数,解导函数大于0的不等式,得出增减区间;
(2)求导函数,得到增减区间,求得最小值;由题意建立不等式,构建对应函数,由导函数求得单调区间得最小值再建立不等关系,得到范围.
【小问1详解】
当时,
时,,时,;
的单调增区间为,单调减区间为
【小问2详解】
时,,时,
又,
令
则,显然单调递减,且,
必然存在唯一使得
当,,单调递增,
当,,单调递减
由于时,,成立
当时,单调递减,且,因此成立
综上,成立的范围为
14.(2025·湖州、衢州、丽水·一模)已知函数.
(1)当时,求曲线在点处的切线方程;
(2)若,,证明:;
(3)若,恒有,求实数的取值范围.
【答案】(1);
(2)证明见解析; (3).
【解析】
【分析】(1)直接求出导函数,计算和,由点斜式得直线方程并整理为一般式;
(2)在题设条件下证明,是减函数,,再证明即得证;
(3)时,由说明递减,不等式不可能恒成立,时,由(2)得出时,,的大于1的根记为(是地,),证明时,,时,,由确定的单调性,,时,由完成证明,时,由确定.综合后得出结论.
【小问1详解】
时,,
,
,又,
所以切线方程为,即;
【小问2详解】
,
时,是递增函数,因此,,
又,所以,在上递减,
,
因为,所以,
从而;
【小问3详解】
,,
当时,,在上是减函数,
当时,,因此不可能恒成立,
时,由得,
记,,
则有两个实根,一根小于1,一根大于1,
大于1的根为,易知它是关于的减函数,
注意到在上是增函数,且,
即时,,时,,
所以时,,递减,时,,递增,
所以,
时,,此时,
记,在上递减,在上递增,且,
因此
当时,,,
当时,,,
综上,时,恒成立
所以的取值范围是.
【点睛】难点点睛:本题考查用导数求切线方程,研究不等式恒成立问题,难度较大.第(3)小题的求解,一般由完成,但本题中,难点一是确定函数值是何时取得的,结合(2)的求解,得出时,,难点二是在分类讨论和的结论时需要用两种不同的思路,时,最小值作为的函数是递增的,得出,然后由的单调性得证,时,先由的单调性得出.
(
题型0
4
) 抽象函数
1.(2025·浙江杭州·一模)(多选)已知函数的定义域为,若,则( )
A. B.
C. D.
【答案】BC
【解析】
【分析】取特殊值0和1,建立等式,得出或的相应结论,再前面结论取特殊值得到BC选项的结论,借助前面的结论,先求出的值,令化简得到即可得出结论.
【详解】令,,则
令,则
则,,
∴或
令,则
若,则,矛盾,
∴,则,∴A选项错误;
令,则,∴B选项正确;
令,则,则,即,C选项正确;
由A、C选项中结论,令,则,则
令,则,
即,D选项错误.
故选:BC.
【点睛】方法点睛:本题是已知抽象函数的关系式求相应结论,这类题目可以从特殊值入手,建立一定的等式,解得特殊值所对的函数值,在令部分变量为特殊值,从而得出相应结论.
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