内容正文:
设m(x)=lg(x2+1-x),t= x2+1-x,
可得t′= x
x2+1
-1<0,所以t= x2+1-x 为减
函数,可得函数m(x)=lg(x2+1-x)为减函数,
所以函数f(x)=lg((x-1)2+1-(x-1))为减
函数,
又由g(x)=2
x+6
2x+2
=1+ 4
2x+2
为减函数,
所以F(x)为减函数,
因为F(x)关于点(1,2)对称,
所以F(a)+F(-2a+1)>4=F(a)+F(2-a),即
F(-2a+1)>F(2-a),
即-2a+1<2-a,解得a>-1,所以D正确.]
学生用书 P26
高考对函数性质的考查往往是综合性的,如将奇偶性、周期性、单调性及函数的零点综合考查,因此,复习
过程中应注意在掌握常见函数图象和性质的基础上,注重函数性质的综合应用的演练.
函数的单调性与奇偶性
[例1] (2025天津模拟)已知f(x)是定义在R上的
偶函数,且在区间[0,+∞)上单调递增,则 ( )
A.f(log2π)>flog2
1
3
æ
è
ç
ö
ø
÷>f(2-π)
B.f(log2
1
3
)>f(2-π)>f(log2π)
C.f(2-π)>flog2
1
3
æ
è
ç
ö
ø
÷>f(log2π)
D.f(2-π)>f(log2π)>flog2
1
3
æ
è
ç
ö
ø
÷
[解析] ∵f(x)是偶函数,
∴flog2
1
3
æ
è
ç
ö
ø
÷=f(-log23)=f(log23).
∵1<log23<log2π<2,0<2-π<1,
∴0<2-π<log23<log2π<2.
∵f(x)在[0,+∞)上为增函数,
∴f(2-π)<f(log23)<f(log2π),
即f(2-π)<flog2
1
3
æ
è
ç
ö
ø
÷<f(log2π).
[答案] A
[例2] 已知函数f(x)= 2ex+1
-x-2,若f(m2)+
f(m-2)+2>0恒成立,则实数m 的取值范围是
( )
A.(-2,1) B.(-1,2)
C.(0,2) D.(2,4)
[解析] 由 题 可 知,f(x)= 2ex+1
-x-2=
2
ex+1
-1æ
è
ç
ö
ø
÷-x-1=1-e
x
ex+1
-x-1,
令g(x)=f(x)+1=1-e
x
ex+1
-x,则 g(-x)=
1-e-x
e-x+1
+x=-1-e
x
ex+1
+x=-g(x),
所以g(x)是奇函数.又由f(m2)+f(m-2)+2>
0,可得f(m2)+1+f(m-2)+1>0,
即g(m2)+g(m-2)>0,得g(m2)>g(2-m).
由g(x)=1-e
x
ex+1
-x=-
(ex+1)+2
ex+1
-x=-1+
2
ex+1
-x,因为y= 2ex+1
,y=-x-1均为 R上的
减函数,所以g(x)在R上单调递减,所以m2<2-
m,即m2+m-2<0,
解得-2<m<1,即实数m 的取值范围是(-2,1).
[答案] A
函数的单调性与奇偶性的综合问题解题思路
(1)解决比较大小、最值问题应充分利用奇函数在关于
原点对称的两个区间上具有相同的单调性,偶函数
在关于原点对称的两个区间上具有相反的单调性.
(2)解决不等式问题时一定要充分利用已知的条
件,把已知不等式转化成f (x1)>f (x2)或
f(x1)<f (x2)的形式,再根据函数的奇偶性
与单调性,列出不等式(组),要注意函数定义域
对参数的影响.
函数的奇偶性与周期性
[例3] 设函数f(x)的定义域为 R,f(x+1)为奇函
数,f(x+2)为偶函数,当x∈[1,2]时,f(x)=
ax2+b,若f(0)+f(3)=6,则f 92
æ
è
ç
ö
ø
÷= ( )
A.-94 B.-
3
2 C.
7
4 D.
5
2
[解析] 因为f(x+1)为奇函数,所以f(1)=0,
即a+b=0,所以b=-a,
又f(0)=f(-1+1)=-f(1+1)=-f(2)
=-4a-b=-3a,
f(3)=f(1+2)=f(-1+2)=f(1)=0,由f(0)
+f(3)=6,得a=-2,
所以f 92
æ
è
ç
ö
ø
÷=f2+52
æ
è
ç
ö
ø
÷=f2-52
æ
è
ç
ö
ø
÷
93
主题二 第二章 函 数
=f -12
æ
è
ç
ö
ø
÷=f -32+1
æ
è
ç
ö
ø
÷
=-f 32+1
æ
è
ç
ö
ø
÷=-f 12+2
æ
è
ç
ö
ø
÷
=-f -12+2
æ
è
ç
ö
ø
÷=-f 32
æ
è
ç
ö
ø
÷
=-94a-b=-
5
4a=
5
2.
[答案] D
[例4] (2025宁夏银川一模)若定义在R上的函数
f(x)满足y=f(x+1)是奇函数,f(4+x)=f(-x),
f(2)=2,则f(1)+f(2)+f(3)++f(30)
= .
[解析] 因为y=f(x+1)是奇函数,所以f(x+
1)=-f(-x+1),用x-1替换上式中的x,可得
f(x)=-f(-x+2),在f(4+x)=f(-x)中,用
x-2替换x,可得f(x+2)=f(-x+2),所以
f(x)=-f(x+2),用x+2替换该式中的x,可得
f(x+2)=-f(x+4),所以f(x)=(x+4),所以
函数f(x)的周期为4,在f(x+1)=-f(-x+1)
中,令x=0,得f(1)=0,在f(x)=-f(x+2)中,
令x=1,得 f(3)=-f(1)=0,在 f(x+2)=
-f(x+4)中,令x=0,得f(4)=-f(2)=-2,所
以f(1)+f(2)+f(3)+f(4)=0,所以f(1)+
f(2)+f(3)++f(30)=f(1)+f(2)=2.
[答案] 2
利用函数的奇偶性和周期性求解策略:周期性与
奇偶性结合的问题多考查求值问题,常利用奇偶性
结合周期性进行转换,将所求函数值的自变量转化
到已知函数值或解析式的定义域内求解.
函数的奇偶性与对称性
[例 5] (2025 上 海 模 拟)若 函 数 f(x)=
2(x+1)2+sinx
x2+1
的最大值和最小值分别为 M、m,
则函数g(x)=(M+m)x+sin (M+m)x-π3[ ] 图
象的对称中心不可能是 .
A.π3
,4π
3
æ
è
ç
ö
ø
÷ B.π12
,π
3
æ
è
ç
ö
ø
÷
C.2π3
,8π
3
æ
è
ç
ö
ø
÷ D.4π3
,16π
3
æ
è
ç
ö
ø
÷
[解析] 设h(x)=f(x)-2=4x+sinxx2+1
,
则h(-x)=-4x-sinx
x2+1
=-h(x),
即h(x)为奇函数,
∴M+m=h(x)+2+h(-x)+2=4,
∴g(x)=4x+sin4x-π3
æ
è
ç
ö
ø
÷
= 4x-π3
æ
è
ç
ö
ø
÷+sin4x-π3
æ
è
ç
ö
ø
÷+π3
,
令s(x)=4x+sin4x,
则s(x)+skπ2-x
æ
è
ç
ö
ø
÷=4x+sin4x+4kπ2-x
æ
è
ç
ö
ø
÷+
sin(2kπ-4x)=2kπ,k∈Z,
可 知 s(x)=4x +sin 4x 的 对 称 中 心 为
kπ
4
,kπæ
è
ç
ö
ø
÷(k∈Z),
将s(x)=4x+sin4x 的图象向右平移π12
个单位,
再向上平移π
3
个单位得到g(x)的图象,
∴g(x)的对称中心为 kπ4+
π
12
,kπ+π3
æ
è
ç
ö
ø
÷(k∈Z),
当kπ
4+
π
12=
2π
3
时,k=73
,不合题意,可知不可能为
C,又当k=1,0,5时分别对应选项 A,B,D,可知
A,B,D均为g(x)的对称中心.
[答案] C
[例6] (2025天津模拟)设函数y=f(x)的定义域
为D,若对任意的x1,x2∈D,且x1+x2=2a,恒有
f(x1)+f(x2)=2b,则称函数f(x)具有对称性,其
中点(a,b)为函数y=f(x)的对称中心,研究函数
f(x)=x+1+ 1x-1+tan
(x-1)的对称中心,求
f 12025
æ
è
ç
ö
ø
÷ + f 32025
æ
è
ç
ö
ø
÷ + f 52025
æ
è
ç
ö
ø
÷ + +
f 40492025
æ
è
ç
ö
ø
÷= ( )
A.2025 B.4049 C.4050 D.8100
[解析] 令函数g(t)=t+1t+tant
,则g(-t)=
-t-1t+tan
(-t)=-gt+1t+tant
æ
è
ç
ö
ø
÷=-g(t),
所以函数g(t)为奇函数,其图象关于原点对称,
可得f(x)=x-1+ 1x-1+tan
(x-1)+2的图象
关于点(1,2)中心对称,
即当x1+x2=2,可得f(x1)+f(x2)=4,
设 M=f 12025
æ
è
ç
ö
ø
÷ +f 32025
æ
è
ç
ö
ø
÷ +f 52025
æ
è
ç
ö
ø
÷ ++
f 40492025
æ
è
ç
ö
ø
÷,
04
高考总复习 数学(BS)
M=f 40492025
æ
è
ç
ö
ø
÷ +f 40472025
æ
è
ç
ö
ø
÷ +f 40452025
æ
è
ç
ö
ø
÷ + +
f 12025
æ
è
ç
ö
ø
÷,
所以2M= f 12025
æ
è
ç
ö
ø
÷+f 40492025
æ
è
ç
ö
ø
÷[ ]+ f 32025
æ
è
ç
ö
ø
÷[
+f40472025
æ
è
ç
ö
ø
÷ ]++ f40492025
æ
è
ç
ö
ø
÷+f 12025
æ
è
ç
ö
ø
÷[ ]
=2025×4=8100,所以f 12025
æ
è
ç
ö
ø
÷+f 32025
æ
è
ç
ö
ø
÷+
f 52025
æ
è
ç
ö
ø
÷++f 40492025
æ
è
ç
ö
ø
÷=4050.
[答案] C
将奇函数平移可以得到中心对称函数,若逆向探
讨,则可以得到任何一个中心对称函数平移后都可
以变成奇函数,这样便可以得到对称中心;将偶函
数平移可以得到轴对称函数,若逆向探讨,则可以
得到任何一个轴对称函数平移后都可以变成偶函
数,这样便可以得到对称轴.
函数的周期性与对称性
[例7] (2025山东肥城市教学研究中心模拟)已
知函数f(x)满足f(x+3)=f(1-x)+9f(2)对任
意x∈R 恒成立,又函数f(x+9)的图象关于点
(-9,0)对称,且f(1)=2025,则f(53)= ( )
A.2024 B.-2024
C.2025 D.-2025
[解析] 因为对任意x∈R,都有f(x+3)=f(1-x)
+9f(2),
令x=-1,得f(2)=f(2)+9f(2),解得f(2)=0,
则f(x+3)=f(1-x),即f(x+4)=f(-x),
所以函数f(x)的图象关于直线x=2对称.
又函数f(x+9)的图象关于点(-9,0)对称,则函
数f(x)的图象关于点(0,0)对称,
即函数f(x)为奇函数,
所以f(x+4)=f(-x)=-f(x),
所以f(x+8)=-f(x+4)=f(x),所以8是函数
f(x)的一个周期,
所以f(53)=f(7×8-3)=f(-3)=-f(3)
=-f(1)=-2025.
[答案] D
[例8] (2025四川南充三模)已知函数f(x)、
g(x)的定义域均为 R,函数f(2x-1)+1的图象
关于原点对称,函数g(x+1)的图象关于y轴对称,
f(x+2)+g(x+1)=-1,f(-4)=0,则f(2030)-
g(2017)= ( )
A.-4 B.-3 C.3 D.4
[解析] [由函数f(2x-1)+1的图象关于原点对
称,f(-2x-1)+1=-f(2x-1)-1,
即f(-x-1)=-2-f(x-1),
即f(x)+f(-2-x)=-2,①
由函数g(x+1)的图象关于y轴对称,可得
g(-x+1)=g(x+1),②
由f(x+2)+g(x+1)=-1,可得f(x)+g(x-1)
=-1,又得f(-2-x)+g(-x-3)=-1,
两式相加,f(x)+f(-2-x)+g(x-1)+g(-x
-3)=-2,将①式代入,得g(x-1)+g(-x-3)
=0,
则得g(x-5)+g(-x+1)=0,将②式代入得,
g(x+1)=-g(x-5),则g(x+6)=-g(x),
于是g(x+12)=-g(x+6)=g(x),即g(x)的周
期为12.
又由f(-4)=0,由①可得f(2)+f(-4)=-2,
得f(2)=-2,
又由f(x+2)+g(x+1)=-1,可得f(2)+g(1)
=-1,即得g(1)=1.
因f(2030)+g(2029)=-1,可得f(2030)=
-1-g(2029),于是f(2030)-g(2017)=-1-
g(2029)-g(2017)=-1-g(1)-g(1)=-1-
2g(1)=-3.
[答案] B
周期性与对称性的综合解题,尤其要注意对称性与周期
性之间的关系,周期是两条对称轴(或对称中心)之间距
离的2倍,是对称中心与对称轴之间距离的4倍.
函数的奇偶性、对称性、周期性与
单调性的综合
[例9] (多选)(2025山东省
高三模拟)在平面直角坐标系
xOy中,如图放置的边长为2
的正方形ABCD 沿x 轴滚动(无滑动滚动),点D
恰好经过坐标原点,设顶点B(x,y)的轨迹方程是y
=f(x),则对函数y=f(x)的判断正确的是
( )
A.函数g(x)=f(x)-2 2在[-3,9]上有两个
零点
B.函数y=f(x)是偶函数
C.函数y=f(x)在[-8,-6]上单调递增
D.对任意的x∈R,都有f(x+4)=- 1f(x)
14
主题二 第二章 函 数
[解析] 以A 点为中心
滚动 时,B 点 轨 迹 为 以
(-2,0)为圆心,2为半径
的1
4
圆弧;
当以D 点为中心滚动时,B 点轨迹为以(0,0)为圆
心,2 2为半径的14
圆弧;
当以C 点为中心滚动时,B 点轨迹为以(2,0)为圆
心,2为半径的14
圆弧;
当以B 点为中心滚动时,B 点不动,然后周期循环,
周期为8.
画出函数图象,如图所示,
g(0)=f(0)-2 2=0,g(8)=f(8)-2 2=f(0)
-2 2=0,A正确;
根据图象和周期知B正确;
函数y=f(x)在[0,2]上单调递减,故在[-8,-6]
上单调递减,C错误;
取x=-2,易知f(2)≠- 1f(-2)
,故D错误.
[答案] AB
[例10] (多选)已知定义在R上的函数f(x)满足f(x)
=-f(4-x),且f(x+1)=f(1-x),则 ( )
A.f(x)为奇函数
B.f(x)的图象关于x=2对称
C.f(x+2)为偶函数
D.f(x)是周期为4的函数
[解析] 因为f(x+1)=f(1-x),所以f(x)关于
x=1对称.
因为f(x)=-f(4-x),所以f(x+2)=-f(2-x),
所以f(x)关于点(2,0)对称.
对于A,由点(2,0)关于x=1的对称点为(0,0),(2,0)
为f(x)的对称中心,且f(x)关于x=1对称,所以
(0,0)为f(x)的对称中心,即f(-x)=-f(x),所以
f(x)为奇函数.故A正确;
对于B,因为f(x)=-f(4-x),所以f(x+2)=-f(2
-x),f(2+x)=f(2-x)未必成立,所以f(x)的图象
不一定关于x=2对称,故B错误;
对于C,因为f(x)=-f(4-x),令x+2代换x,得到
f(x+2)=-f(2-x).①
对于f(x+1)=f(1-x),令x+1代 换x,得 到
f(x+2)=f(-x).②
由①②得f(-x)=-f(2-x),令-x 代换x,得
到f(x)=-f(2+x),
与②结合得f(x+2)=f(-x)=-f(x),
所以f(x+2)为奇函数,故C错误;
对于D,对于f(x+1)=f(1-x),令x-1代换x,得到
f(x)=f(2-x),
又因为f(x)=-f(4-x),所以f(2-x)=-f(4-x),
令2-x代换x,得到f(x)=-f(2+x),
令x-2代换x,得到f(x-2)=-f(x),
所以f(x-2)=f(x+2),
令x+2代换x,得到f(x)=f(x+4),即f(x)是
周期为4的函数.故D正确.
[答案] AD
函数的奇偶性、对称性、周期性与单调性是函数的
四大性质,在高考中常常将它们综合到一起命题,
解题时,往往需要借助函数的奇偶性、对称性和周
期性来确定另一区间上的单调性,即实现区间的转
化,再利用单调性解决相关问题.
第4节 幂函数与二次函数
★[课程标准]
1.通过具体事例,了解幂函数及其图象的变化规律.
2.掌握二次函数的图象与性质(单调性、对称性、顶点、最值等).
学生用书 P27
1.幂函数
(1)幂函数的定义
一般地,形如y=xα(α为常数)的函数,即底数是
自变量,指数是常数的函数称为幂函数.
(2)常见的5种幂函数的图象
(3)常见的5种幂函数的性质
函数 y=x y=x2 y=x3 y=x
1
2 y=x-1
定义域 R R R [0,+∞) {x|x≠0}
值域 R [0,+∞) R [0,+∞) {y|y≠0}
奇偶性 奇 偶 奇 非奇非偶 奇
单调性
在R
上单
调递
增
在(-∞,
0]上单调
递 减,在
[0,+∞)
上单调
递增
在R上
单调
递增
在[0,+∞)
上单调
递增
在(-∞,
0)和 (0,
+∞)上
单调递减
公共点 (1,1)
24
高考总复习 数学(BS)