2025年高考数学提分系列 专题:函数性质【六大考点】
2025-03-10
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内容正文:
2025年高考数学提分系列
专题:函数性质【六大考点】
【第一篇】知识清单篇
函数的单调性
一般地,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x1,x2,
当x1<x2时,都有f(x1)<f(x2),那么就说函数f(x)在区间D上是增函数;当x1<x2时,都有f(x1)>f(x2),那么就说函数f(x)在区间D上是减函数.
若函数f(x)在区间D上是增函数或减函数,则称函数f(x)在这一区间具有(严格的)单调性,区间D叫做y=f(x)的单调区间.
【解题方法点拨】
判断函数的单调性,有四种方法:定义法;导数法;函数图象法;基本函数的单调性的应用;复合函数遵循“同增异减”;证明方法有定义法;导数法.
单调区间只能用区间表示,不能用集合或不等式表示;如有多个单调区间应分别写,不能用符号“∪”联结,也不能用“或”联结,只能用“和”或“,”连结.
设任意x1,x2∈[a,b]且x1≠x2,那么
①⇔f(x)在[a,b]上是增函数;
⇔f(x)在[a,b]上是减函数.
②(x1﹣x2)[f(x1)﹣f(x2)]>0⇔f(x)在[a,b]上是增函数;
(x1﹣x2)[f(x1)﹣f(x2)]<0⇔f(x)在[a,b]上是减函数.
函数的最值
函数最大值或最小值是函数的整体性质,从图象上看,函数的最大值或最小值是图象最高点或最低点的纵坐标,求函数的最值一般是先求出极值在求出端点的值,然后进行比较可得.
【解题方法点拨】
①基本不等式法:如当x>0时,求2x的最小值,有2x28;
②转化法:如求|x﹣5|+|x﹣3|的最小值,那么可以看成是数轴上的点到x=5和x=3的距离之和,易知最小值为2;
③求导法:通过求导判断函数的单调性进而求出极值,再结合端点的值最后进行比较.
函数的奇偶性
①如果函数f(x)的定义域关于原点对称,且定义域内任意一个x,都有f(﹣x)=﹣f(x),那么函数f(x)就叫做奇函数,其图象特点是关于(0,0)对称.②如果函数f(x)的定义域关于原点对称,且定义域内任意一个x,都有f(﹣x)=f(x),那么函数f(x)就叫做偶函数,其图象特点是关于y轴对称.
【解题方法点拨】
①奇函数:如果函数定义域包括原点,那么运用f(0)=0解相关的未知量;
②奇函数:若定义域不包括原点,那么运用f(x)=﹣f(﹣x)解相关参数;
③偶函数:在定义域内一般是用f(x)=f(﹣x)这个去求解;
④对于奇函数,定义域关于原点对称的部分其单调性一致,而偶函数的单调性相反.
抽象函数的周期性
抽象函数是指没有给出函数的具体解析式,只给出了一些体现函数特征的式子的一类函数.由于抽象函数表现形式的抽象性,使得这类问题成为函数内容的难点之一.
【解题方法点拨】
①尽可能把抽象函数与我们数学的具体模型联系起来,如f(x+y)=f(x)+f(y),它的原型就是y=kx;
②可通过赋特殊值法使问题得以解决
例:f(xy)=f(x)+f(y),求证f(1)=f(﹣1)=0
令x=y=1,则f(1)=2f(1)⇒f(1)=0
令x=y=﹣1,同理可推出f(﹣1)=0
③既然是函数,也可以运用相关的函数性质推断它的单调性;
函数恒成立问题
函数恒成立问题是指在定义域或某一限定范围内,函数满足某一条件(如恒大于0等),此时,函数中的参数成为限制了这一可能性(就是说某个参数的存在使得在有些情况下无法满足要求的条件),因此,适当的分离参数能简化解题过程.
【解题方法点拨】
﹣分析函数的定义域和形式,找出使函数恒成立的条件.
﹣利用恒成立条件,确定函数的行为.
一般恒成立问题最后都转化为求最值得问题,常用的方法是分离参变量
【第二篇】考点导航篇
【考点一】函数的单调性
【考点二】函数的最值
【考点三】函数的奇偶性
【考点四】函数的周期性
【考点五】函数恒成立问题
【考点六】函数的值
【第三篇】跟踪训练篇
【考点一】函数的单调性
1.(2024秋•长宁区校级期末)设a为实数,已知函数为偶函数;
(1)求a的值;
(2)判断函数y=f(x)在区间(0,+∞)上的单调性,并用定义加以证明.
2.(2025•扬州校级模拟)已知函数f(x)满足f(x+1).
(1)求f(x)的解析式;
(2)用定义法证明f(x)在(1,+∞)上单调递减.
3.(2025•甘谷县开学)已知函数f(x)是R上的奇函数,当x>0时,.
(1)求f(x)的解析式;
(2)用定义证明:函数f(x)在(0,+∞)为减函数.
4.(2024秋•砀山县期末)已知函数.
(1)若f(x)的定义域为R,求a的取值范围;
(2)若f(x)在区间[1,2]上单调递减,求a的取值范围.
【考点二】函数的最值
5.(2025•宁远县校级开学)已知函数f(x)=log2.
(1)若函数f(x)是R上的奇函数,求a的值;
(2)若函数f(x)在区间[0,1]上的最大值与最小值的差不小于2,求实数a的取值范围.
6.(2024秋•红河州期末)已知函数f(x)和g(x)分别是定义在R上的奇函数和偶函数,且.
(1)求g(1)﹣f(1)的值;
(2)求f(x)和g(x)的解析式;
(3)若函数F(x)=[f(x)]2+mg(x)+2的最小值为﹣3,求实数m的值.
7.(2025•博望区校级开学)已知函数f(x)=(log2x)2﹣alog2x2,x∈[,4].
(1)当a=1时,求函数f(x)的值域;
(2)若函数f(x)的最小值为﹣2,求实数a的值.
8.(2024秋•吉安期末)函数,a∈R.
(1)记,求t的取值范围.
(2)记函数f(x)的最小值为g(a),求g(a).
(3)求方程g(g(a))=a的解集.
【考点三】函数的奇偶性
9.(2025•临潼区校级开学)已知函数.
(1)判断并证明f(x)的奇偶性;
(2)求出使f(2cos2θ﹣3)﹣f(2+sinθ)<0成立的sinθ的取值范围.
10.(2024秋•福州期末)已知函数.
(1)求函数f(x)的定义域;
(2)判断函数f(x)的奇偶性,并说明理由;
(3)若f(m)﹣f(﹣m)<2,求m的取值范围.
11.(2024秋•台儿庄区期末)设.(a,b为实常数)
(1)若f(x)是奇函数,求a与b的值;
(2)若f(x)定义域不为R且是奇函数时,求函数f(x)的值域.
12.(2024秋•汉中期末)已知函数f(x)=loga(2+x)+loga(2﹣x)(a>0且a≠1).
(Ⅰ)求函数f(x)的定义域;
(Ⅱ)判断并证明函数f(x)的奇偶性.
【考点四】函数的周期性
13.(2024秋•洮北区校级期中)定义在R上的函数f(x)满足对任意x,y∈R,都有f(x﹣y)=f(x)﹣f(y),且f(3)=1012.
(1)求f(0),f(6)的值;
(2)判断f(x)的奇偶性,并证明你的结论;
(3)已知当x>0时,f(x)>0,解不等式f(2x﹣4)>2024.
14.(2024秋•渝中区校级期中)已知函数f(x)对任意实数x,y恒有f(x+y)=f(x)+f(y),且当x>0时,f(x)<0,又f(1)=﹣2.
(1)判断f(x)的奇偶性;
(2)判断f(x)在R上的单调性,并证明你的结论;
(3)当时,f(kx2)+f(2x)+2>0恒成立,求实数k的取值范围.
15.(2024秋•肥城市校级期中)设f(x)是定义在R上的奇函数,且对任意实数x,恒有f(x+2)=﹣f(x),当x∈[0,2]时,f(x)=2x﹣x2.
(1)求证:f(x)是周期函数;
(2)当x∈[2,4]时,求f(x)的解析式;
(3)计算f(0)+f(1)+f(2)+⋯+f(2023).
16.(2024秋•南充校级期中)已知函数f(x)对任意实数a、b,都有f(ab)=f(a)+f(b)成立.
(1)求f(0)与f(1)的值;
(2)求证:f()=﹣f(x);
(3)若f(2)=p,f(3)=q(p,q均为常数),求f(36)的值.
【考点五】函数恒成立问题
17.(2024秋•松江区期末)已知函数是定义域为R的奇函数,且.
(1)求函数y=f(x)的表达式;
(2)判断函数y=f(x)在[﹣2,2]上的单调性,并用定义证明;
(3)设函数y=g(x)=kx+1﹣4k,若对任意的x1∈[﹣2,2],存在x2∈[﹣2,2],使得f(x1)≤g(x2)成立,求实数k的取值范围.
18.(2024秋•南昌县校级期末)已知函数f(x)=(m+1)x2﹣(m﹣1)x+m﹣1
(1)若不等式f(x)<1的解集为R,求m的取值范围;
(2)解关于x的不等式f(x)≥(m+1)x;
(3)若不等式f(x)≥0对一切恒成立,求m的取值范围.
19.(2024秋•甘肃期末)设函数f(x)=cos2x﹣2asinx+a+3(a∈R).
(1)求函数f(x)在R上的最大值;
(2)若不等式f(x)>0在上恒成立,求a的取值范围;
(3)若方程f(x)=5在(0,2π]上有四个不相等的实数根,求a的取值范围.
20.(2024秋•浦东新区校级期末)已知定义在R上的函数是偶函数.
(1)求a的值;
(2)解不等式f(x)≥2;
(3)设函数g(x)=2f(x)+x+m•2x+3﹣m,.若对任意x1∈[0,log23],存在x2∈[1,4],使得g(x1)≥h(x2),求实数m的取值范围.
【考点六】函数的值
21.(2024秋•清城区校级期中)已知函数f(x).
(1)求函数的定义域;
(2)求f(11),f()的值;
(3)当a>0时,求f(a),f(a﹣1)的值.
22.(2024秋•阿城区校级期中)已知函数
(1)求函数f(x)的定义域;
(2)求f(1)+f(﹣3)的值;
(3)求f(a+1)的值(其中a>﹣4且a≠1).
23.(2024•贵州模拟)已知函数f(x)=x3﹣ax,x∈R.
(1)求f(0);
(2)若f(1)=0,求a的值.
24.(2024秋•广东校级期中)已知函数.
(1)求,的值;
(2)探索的值并给出理由;
(3)利用(2)的结论求表达式:的值.
2025年高考数学提分系列 专题:函数性质【六大考点】
参考答案与试题解析
1.(2024秋•长宁区校级期末)设a为实数,已知函数为偶函数;
(1)求a的值;
(2)判断函数y=f(x)在区间(0,+∞)上的单调性,并用定义加以证明.
【解答】解:(1)易知为偶函数,
所以,
因此﹣(a+1)=a+1,
解得a=﹣1;
(2)函数y=f(x)在区间(0,+∞)上单调递增;
证明:由(1)可知,
设任意x1,x2∈(0,+∞),且x1<x2,
则0,
即f(x1)<f(x2),
因此函数y=f(x)在区间(0,+∞)上单调递增.
2.(2025•扬州校级模拟)已知函数f(x)满足f(x+1).
(1)求f(x)的解析式;
(2)用定义法证明f(x)在(1,+∞)上单调递减.
【解答】解:(1)由于x2+2x+2=(x+1)2+1≥1,
则f(x+1)的定义域为R,
由,
则,
故f(x)的解析式为,x∈R.
(2)证明:任取x1,x2∈(1,+∞),令x1<x2,
则,
因为x1,x2∈(1,+∞),x1<x2,
所以x1﹣x2<0,1﹣x1x2<0,
从而f(x1)﹣f(x2)>0,即f(x1)>f(x2),
故f(x)在(1,+∞)上单调递减.
3.(2025•甘谷县开学)已知函数f(x)是R上的奇函数,当x>0时,.
(1)求f(x)的解析式;
(2)用定义证明:函数f(x)在(0,+∞)为减函数.
【解答】解:(1)令x<0,则,
因为函数f(x)是R上的奇函数,所以,
因为函数f(x)是R上的奇函数,所以f(﹣0)=﹣f(0)所以f(0)=0,
;
(2)证明:设x1,x2为区间(0,+∞)上的任意两个值,且x1<x2,
,
因为0<x1<x2,所以x2﹣x1>0,x1+1>0,x2+1>0,
所以f(x1)﹣f(x2)>0,
所以f(x1)>f(x2),
所以函数f(x)在(0,+∞)为减函数.
4.(2024秋•砀山县期末)已知函数.
(1)若f(x)的定义域为R,求a的取值范围;
(2)若f(x)在区间[1,2]上单调递减,求a的取值范围.
【解答】解:(1)根据题意,函数.
若f(x)的定义域为R,则不等式ax2+4x+a﹣3>0对任意的x∈R恒成立,
当a=0时,4x﹣3>0,解得,不符合题意;
当a≠0时,解得a>4.
综上,a的取值范围是(4,+∞).
(2)当a=0时,在区间[1,2]上单调递减,符合题意;
当a>0时,若f(x)在区间[1,2]上单调递减,则
所以a>0;
当a<0时,若f(x)在区间[1,2]上单调递减,则
所以.
综上,a的取值范围是.
5.(2025•宁远县校级开学)已知函数f(x)=log2.
(1)若函数f(x)是R上的奇函数,求a的值;
(2)若函数f(x)在区间[0,1]上的最大值与最小值的差不小于2,求实数a的取值范围.
【解答】解:(1)若函数f (x)是R上的奇函数,则f (0)=log2(1+a)=0,所以a=0.
经检验,当a=0时,f (x)=﹣x是R上的奇函数.
所以a=0.
(2)函数f (x)是减函数,
故f (x)在区间[0,1]上的最大值是f (0)=log2(1+a),最小值是f (1)=log2.
由题意得log2(1+a)﹣log22,
则log2(1+a)≥log2(4a+2).
所以,
解得a,
故实数a的取值范围是.
6.(2024秋•红河州期末)已知函数f(x)和g(x)分别是定义在R上的奇函数和偶函数,且.
(1)求g(1)﹣f(1)的值;
(2)求f(x)和g(x)的解析式;
(3)若函数F(x)=[f(x)]2+mg(x)+2的最小值为﹣3,求实数m的值.
【解答】解:(1)因为函数f(x)和g(x)分别是定义在R上的奇函数和偶函数,
则f(﹣x)=﹣f(x),g(﹣x)=g(x).
又因为,
则f(﹣1)+g(﹣1)=2e,
即g(1)﹣f(1)=g(1)+f(﹣1)=g(﹣1)+f(﹣1)=2e;
(2)因为f(x)+g(x)=2e﹣x,
可得f(﹣x)+g(﹣x)=2ex,
又因为f(﹣x)=﹣f(x),g(﹣x)=g(x),
即﹣f(x)+g(x)=2ex,
联立方程,
解得f(x)=e﹣x﹣ex,g(x)=e﹣x+ex;
(3)因为F(x)=[f(x)]2+mg(x)+2=(e﹣x﹣ex)2+m(e﹣x+ex)+2
=e2x+e﹣2x+m(ex+e﹣x)=(ex+e﹣x)2+m(ex+e﹣x)﹣2,
令,当且仅当ex=e﹣x,
即x=0时,等号成立,
令h(t)=t2+mt﹣2(t≥2),
若函数F(x)的最小值为﹣3,即h(t)的最小值为﹣3,
又因为h(t)=t2+mt﹣2(t≥2)的开口向上,对称轴为t,
所以或,
解得.
7.(2025•博望区校级开学)已知函数f(x)=(log2x)2﹣alog2x2,x∈[,4].
(1)当a=1时,求函数f(x)的值域;
(2)若函数f(x)的最小值为﹣2,求实数a的值.
【解答】解:(1)f(x)=(log2x)2﹣alog2x2=(log2x)2﹣2alog2x,x∈[,4],
令t=log2x,x∈[,4],则f(x)化为y=t2﹣2at,t∈[﹣1,2],
当a=1时,y=t2﹣2t,t∈[﹣1,2],
对称轴为t=1,所以y=t2﹣2t在[﹣1,1]上递减,在[1,2]递增,
则f(x)min=ymin=﹣1,f(x)max=ymax=3,
所以函数f(x)的值域为[﹣1,3];
(2)由(1),令t=log2x,x∈[,4],
f(x)化为y=t2﹣2at,t∈[﹣1,2],对称轴为t=a,
若a<﹣1,则y=t2﹣2at在[﹣1,2]递增,ymin=2a+1=﹣2,得a,符合题意;
若﹣1≤a≤2,则y=t2﹣2at在[﹣1,a]上递减,在[a,2]递增,ymin=﹣a2=﹣2,得a(舍去),符合题意;
若a>2,则y=t2﹣2at在[﹣1,2]上递减,ymin=4﹣4a=﹣2,得a,与a>2矛盾,舍去;
综上,a或a.
8.(2024秋•吉安期末)函数,a∈R.
(1)记,求t的取值范围.
(2)记函数f(x)的最小值为g(a),求g(a).
(3)求方程g(g(a))=a的解集.
【解答】解:(1),其中x∈[﹣2,2],则,
因为x∈[﹣2,2],所以,
所以t2∈[4,8],;
(2)由得,
所以,
令,,则有:
①当a=0时,h(t)=t,g(a)=h(t)min=h(2)=2,
②当a>0时,h(t)在上单调递增,则g(a)=h(t)min=h(2)=2,
③当时,h(t)是一个开口向下的二次函数,
且对称轴,此时g(a)=h(t)min=h(2)=2,
④当时,h(t)是一个开口向下的二次函数,
且对称轴,此时,
综上:;
(3)由(2)可知①当时,g(g(a))=g(2)=2,此时解得a=2,
②当时,
若,即,
则,此时方程g(g(a))=a无解,
若,即时,
,
此时方程g(g(a))=a的解为,
综上,方程g(g(a))=a的解集为.
9.(2025•临潼区校级开学)已知函数.
(1)判断并证明f(x)的奇偶性;
(2)求出使f(2cos2θ﹣3)﹣f(2+sinθ)<0成立的sinθ的取值范围.
【解答】解:(1)为偶函数,证明如下:
函数f(x)的定义域为R,且f(﹣x)(﹣x)xx=f(x),
故函数f(x)为偶函数.
(2)设0<x1<x2,则,
又由0<x1<x2,则,,
故,
故函数在(0,+∞)上为增函数,
所以函数f(x)在(0,+∞)上为增函数;
又由f(2cos2θ﹣3)﹣f(2+sinθ)<0⇔f(2cos2θ﹣3)<f(2+sinθ)⇔f(|2cos2θ﹣3|)<f(|2+sinθ|),
则|2cos2θ﹣3|<|2+sinθ|,即3﹣2cos2θ<2+sinθ,
变形可得2sin2θ﹣sinθ﹣1<0,解得,
即sinθ的取值范围是.
10.(2024秋•福州期末)已知函数.
(1)求函数f(x)的定义域;
(2)判断函数f(x)的奇偶性,并说明理由;
(3)若f(m)﹣f(﹣m)<2,求m的取值范围.
【解答】解:(1)根据题意,函数,
有,则(1﹣x)(x﹣1)<0,解得﹣1<x<1,
所以f(x)的定义域为(﹣1,1).
(2)函数f(x)为奇函数,理由如下:
因为定义域为(﹣1,1),
且,
所以函数f(x)为奇函数.
(3)根据题意,因为函数f(x)为奇函数,所以f(m)﹣f(﹣m)<2,即f(m)+f(m)<2,得f(m)<1,
则,故0,
解可得:m<1,即m的取值范围为(,1).
11.(2024秋•台儿庄区期末)设.(a,b为实常数)
(1)若f(x)是奇函数,求a与b的值;
(2)若f(x)定义域不为R且是奇函数时,求函数f(x)的值域.
【解答】解:(1)是奇函数时,f(﹣x)=﹣f(x)恒成立,
即,
即(2a﹣b)•22x+(2ab﹣4)•2x+(2a﹣b)=0.
所以,所以a=﹣1,b=﹣2或a=1,b=2;
(2)当a=1,b=2时,,定义域为R,不符合题意;
当a=﹣1,b=﹣2时,.
当x>0时,因为2x>1,故1﹣2x<0,则.所以;
当x<0时,.
综上所述:函数f(x)的值域为.
12.(2024秋•汉中期末)已知函数f(x)=loga(2+x)+loga(2﹣x)(a>0且a≠1).
(Ⅰ)求函数f(x)的定义域;
(Ⅱ)判断并证明函数f(x)的奇偶性.
【解答】解:(Ⅰ)函数f(x)=loga(2+x)+loga(2﹣x),
则有,解可得﹣2<x<2,
故函数f(x)的定义域为(﹣2,2),
(Ⅱ)函数f(x)为奇函数,
证明:f(x)的定义域为(﹣2,2),其定义域关于原点对称,
f(﹣x)=loga(2﹣x)﹣loga(2+x)=﹣[loga(2+x)﹣loga(2﹣x)]=﹣f(x),
所以函数f(x)为奇函数.
13.(2024秋•洮北区校级期中)定义在R上的函数f(x)满足对任意x,y∈R,都有f(x﹣y)=f(x)﹣f(y),且f(3)=1012.
(1)求f(0),f(6)的值;
(2)判断f(x)的奇偶性,并证明你的结论;
(3)已知当x>0时,f(x)>0,解不等式f(2x﹣4)>2024.
【解答】解:(1)令x=y=0,可得f(0)=f(0)+f(0),所以f(0)=0,
令x=6,y=3,可得f(6﹣3)=f(6)﹣f(3),
所以f(6)=2f(3)=2024;
(2)函数f(x)为奇函数,证明如下:
令x=0,可得f(0﹣y)=f(0)﹣f(y),即f(﹣y)=﹣f(y),
所以函数f(x)为奇函数;
(3)设x1>x2,则x1﹣x2>0,
所以f(x1﹣x2)>0,
则f(x1)﹣f(x2)=f(x1﹣x2)>0,
故函数f(x)在R上单调递增,
不等式f(2x﹣4)>2024,即f(2x﹣4)>f(6),
所以2x﹣4>6,解得x>5,
故不等式的解集为(5,+∞).
14.(2024秋•渝中区校级期中)已知函数f(x)对任意实数x,y恒有f(x+y)=f(x)+f(y),且当x>0时,f(x)<0,又f(1)=﹣2.
(1)判断f(x)的奇偶性;
(2)判断f(x)在R上的单调性,并证明你的结论;
(3)当时,f(kx2)+f(2x)+2>0恒成立,求实数k的取值范围.
【解答】解:(1)取x=y=0,则f(0+0)=2f(0),∴f(0)=0.
取y=﹣x,则f(x﹣x)=f(x)+f(﹣x),
∴f(﹣x)=﹣f(x)对任意x∈R恒成立,∴f(x)为奇函数. …………(3分)
(2)证明:任取x1,x2∈(﹣∞,+∞),且x1<x2,则x2﹣x1>0,f(x2)+f(﹣x1)=f(x2﹣x1)<0,
f(x2)<﹣f(﹣x1),又f(x)为奇函数,
∴f(x1)>f(x2).∴f(x)是R上的减函数. …………(7分)
(3)因f(x)是奇函数,从而不等式f(kx2)+f(2x﹣1)>0等价于f(kx2)<﹣f(2x﹣1)=f(1﹣2x),因f(x)在R上是减函数,由上式得 kx2<1﹣2x,
即对一切有:恒成立,﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣(9分)
设,令,则有g(t)=t2﹣2t,,∴g(x)min=g(t)min=g(1)=﹣1,∴k<﹣1,
即k的取值范围为(﹣∞,﹣1).﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣(12分)
15.(2024秋•肥城市校级期中)设f(x)是定义在R上的奇函数,且对任意实数x,恒有f(x+2)=﹣f(x),当x∈[0,2]时,f(x)=2x﹣x2.
(1)求证:f(x)是周期函数;
(2)当x∈[2,4]时,求f(x)的解析式;
(3)计算f(0)+f(1)+f(2)+⋯+f(2023).
【解答】解:(1)证明:∵f(x+2)=﹣f(x),
∴f(x+4)=﹣f(x+2)=f(x),
∴f(x)是周期为4的周期函数;
(2)当x∈[﹣2,0]时,﹣x∈[0,2],
由已知得f(﹣x)=2(﹣x)﹣(﹣x)2=﹣2x﹣x2,
又f(x)是奇函数,
∴f(﹣x)=﹣f(x)=﹣2x﹣x2,
∴f(x)=x2+2x,
又当x∈[2,4]时,x﹣4∈[﹣2,0],
∴f(x﹣4)=(x﹣4)2+2(x﹣4),
又f(x)是周期为4的周期函数,
∴f(x)=f(x﹣4)=(x﹣4)2+2(x﹣4)=x2﹣6x+8,
从而求得x∈[2,4]时,f(x)=x2﹣6x+8;
(3)f(0)=0,f(1)=1,f(2)=0,f(3)=﹣1,
因为函数f(x)的周期为4,
所以f(0)+f(1)+f(2)+…+f(2023)=506×[f(0)+f(1)+f(2)+f(3)]=0.
16.(2024秋•南充校级期中)已知函数f(x)对任意实数a、b,都有f(ab)=f(a)+f(b)成立.
(1)求f(0)与f(1)的值;
(2)求证:f()=﹣f(x);
(3)若f(2)=p,f(3)=q(p,q均为常数),求f(36)的值.
【解答】解:(1)∵f(ab)=f(a)+f(b),
∴令a=b=0,则f(0)=f(0)+f(0),
即f(0)=0,
令a=b=1,
则f(1)=f(1)+f(1),
即f(1)=0;
证明:(2)∵•x=1,
∴f()+f(x)=f(•x)=f(1)=0,
则f()=﹣f(x);
(3)若f(2)=p,f(3)=q(p,q均为常数),
则f(2)+f(3)=f(2×3)=f(6),
即f(6)=p+q,
则f(36)=f(6×6)=f(6)+f(6)=2f(6)=2p+2q.
17.(2024秋•松江区期末)已知函数是定义域为R的奇函数,且.
(1)求函数y=f(x)的表达式;
(2)判断函数y=f(x)在[﹣2,2]上的单调性,并用定义证明;
(3)设函数y=g(x)=kx+1﹣4k,若对任意的x1∈[﹣2,2],存在x2∈[﹣2,2],使得f(x1)≤g(x2)成立,求实数k的取值范围.
【解答】解:(1)因为y=f(x)是定义域为R的奇函数,且,
所以,解得,
所以f(x);
(2)函数f(x)在[﹣2,2]上单调递增,证明如下:
任取x1,x2∈[﹣2,2],且x1<x2,
则f(x1)﹣f(x2)
,
因为﹣2≤x1<x2≤2,
所以x1x2﹣4<0,x2﹣x1>0,
所以0,
即f(x1)﹣f(x2)<0,
所以f(x1)<f(x2),
所以函数f(x)在[﹣2,2]上单调递增;
(3)由(1)得,
若对任意的x1∈[﹣2,2],存在x2∈[﹣2,2],使得f(x1)≤g(x2)成立,
则f(x)max≤g(x)max,
由(2)得在[﹣2,2]上单调递增,
所以f(x)max,
存在x2∈[﹣2,2],成立,
即,
若k>0,则g(x)=kx+1﹣4k在[﹣2,2]上为增函数,
所以,
所以;
若k=0,则,此时k=0符合题意;
若k<0,则g(x)=kx+1﹣4k在[﹣2,2]上为减函数,
所以,所以k<0符合题意;
综上可知:,
即实数的取值范围是:.
18.(2024秋•南昌县校级期末)已知函数f(x)=(m+1)x2﹣(m﹣1)x+m﹣1
(1)若不等式f(x)<1的解集为R,求m的取值范围;
(2)解关于x的不等式f(x)≥(m+1)x;
(3)若不等式f(x)≥0对一切恒成立,求m的取值范围.
【解答】解:(1)①当m+1=0即m=﹣1时,f(x)=2x﹣3,不合题意; …(1分)
②当m+1≠0即m≠﹣1时,,即,…(3分)
∴,
∴m(5分)
(2)f(x)≥(m+1)x即(m+1)x2﹣2mx+m﹣1≥0
即[(m+1)x﹣(m﹣1)](x﹣1)≥0
①当m+1=0即m=﹣1时,解集为{x|x≥1}…(7分)
②当m+1>0即m>﹣1时,(x)(x﹣1)≥0,
∵11,
∴解集为{x|x或x≥1}…(9分)
③当m+1<0即m<﹣1时,(x)(x﹣1)≥0,
∵11,
∴解集为{x|}…(…(11分)
(3)(m+1)x2﹣(m﹣1)x+m﹣1≥0,即m(x2﹣x+1)≥﹣x2﹣x+1,
∵x2﹣x+1>0恒成立,
∴m1(13分)
设1﹣x=t,则t∈[,],x=1﹣t,
∴,
∵t2,当且仅当t=1时取等号,
∴1,当且仅当x=0时取等号,
∴当x=0时,1,
∴m≥1…(16分)
19.(2024秋•甘肃期末)设函数f(x)=cos2x﹣2asinx+a+3(a∈R).
(1)求函数f(x)在R上的最大值;
(2)若不等式f(x)>0在上恒成立,求a的取值范围;
(3)若方程f(x)=5在(0,2π]上有四个不相等的实数根,求a的取值范围.
【解答】解:(1)令sinx=t,t∈[﹣1,1],
则f(x)变为g(t)=﹣t2﹣2at+a+4=﹣(t+a)2+a2+a+4,
①当﹣a>1,即a<﹣1时,f(x)max=g(1)=﹣a+3,
②当﹣1≤﹣a≤1,即﹣1≤a≤1时,,
③当﹣a<﹣1,即a>1时,f(x)max=g(﹣1)=3a+3,
故.
(2)若要f(x)>0,则需f(x)min>0,
当时,t=sinx∈[0,1],
函数y=f(x)变为g(t)=﹣t2﹣2at+a+4,t∈[0,1],
所求问题变为g(t)min>0恒成立,
则只需,
解得﹣4<a<3,
故a的取值范围是(﹣4,3);
(3)令sinx=t,x∈(0,2π].
由题意可知,当﹣1<t<1时,关于x的方程sinx=t在x∈(0,2π]时有两个不等实数解,
所以原题可转化为g(t)=﹣t2﹣2at+a+4=5在(﹣1,1)内有两个不等实数根,
令h(t)=﹣t2﹣2at+a﹣1,
则有,
解得,
即a的取值范围是.
20.(2024秋•浦东新区校级期末)已知定义在R上的函数是偶函数.
(1)求a的值;
(2)解不等式f(x)≥2;
(3)设函数g(x)=2f(x)+x+m•2x+3﹣m,.若对任意x1∈[0,log23],存在x2∈[1,4],使得g(x1)≥h(x2),求实数m的取值范围.
【解答】解:(1)根据题意,因为是偶函数.
所以f(x)=f(﹣x),可得:,
所以,所以,
可得x(log2a﹣2)=0,又因为x不恒为0,所以log2a=2,所以a=4.
(2)根据函数,可得,
所以4x+1≥2x+2,整理得:(2x)2﹣4•2x+1≥0,令t=2x,那么有t2﹣4t+1≥0,
解得或,所以或,
所以原不等式的解集是.
(3)函数在上单调递增,在上单调递减,
函数h(x)在[1,4]上的最小值是,只需函数g(x)在x∈[0,log23]时的函数值大于等于3,
因为,那么函数g(x)=2f(x)+x+m•2x+3﹣m=4x+m•2x+4﹣m,
根据g(x)≥3,可得m(2x﹣1)≥﹣(4x+1),
当x=0时,不等式0≥﹣2恒成立;
当x∈(0,log23]时,,所以,
化简得,
因为,当且仅当,所以时等号成立,
所以,所以m的取值范围是.
21.(2024秋•清城区校级期中)已知函数f(x).
(1)求函数的定义域;
(2)求f(11),f()的值;
(3)当a>0时,求f(a),f(a﹣1)的值.
【解答】解:(1)∵函数f(x).
∴函数的定义域满足,
解得x≥﹣5且x≠7,
∴函数的定义域{x|x≥﹣5且x≠7}.
(2)f(11)4,
f().
(3)∵a>0,则f(a),
f(a﹣1).
22.(2024秋•阿城区校级期中)已知函数
(1)求函数f(x)的定义域;
(2)求f(1)+f(﹣3)的值;
(3)求f(a+1)的值(其中a>﹣4且a≠1).
【解答】解:(1)要使函数有意义
则(2分)
即x≥﹣3且x≠2,﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣(4分)
∴函数f(x)的定义域为{x|x≥﹣3且x≠2}(区间表示也可以)﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣(5分)
(2)∵函数,
∴(6分)
(7分)
∴(8分)
(3)∵函数,a>﹣4且a≠1,
∴f(a+1).﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣(10分)
23.(2024•贵州模拟)已知函数f(x)=x3﹣ax,x∈R.
(1)求f(0);
(2)若f(1)=0,求a的值.
【解答】解:(1)f(x)=x3﹣ax,x∈R,则f(0)=0;
(2)f(1)=0,则13﹣a•1=0,所以a=1.
24.(2024秋•广东校级期中)已知函数.
(1)求,的值;
(2)探索的值并给出理由;
(3)利用(2)的结论求表达式:的值.
【解答】解:(1)函数,
.
.
(2).
(3)由(2)知,而,
.
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