专题一 微专题1 函数的图象与性质-【步步高·大二轮专题复习】2025年高考数学复习讲义课件(基础版)(课件PPT+word教案)
2025-04-25
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教辅
山东金榜苑文化传媒有限责任公司
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| 学段 | 高中 |
| 学科 | 数学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | - |
| 章节 | - |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | 函数与导数 |
| 使用场景 | 高考复习-二轮专题 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 32.62 MB |
| 发布时间 | 2025-04-25 |
| 更新时间 | 2025-04-25 |
| 作者 | 山东金榜苑文化传媒有限责任公司 |
| 品牌系列 | 步步高·大二轮专题复习 |
| 审核时间 | 2025-04-25 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/51814874.html |
| 价格 | 2.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
微专题1 函数的图象与性质
[考情分析] 1.函数的图象与性质是高考考查的重点和热点,主要考查函数的定义域与值域、分段函数、函数图象的识别与应用以及函数性质(单调性、奇偶性、周期性、对称性)的综合应用,难度属于中等及以上.2.此部分内容多以选择题、填空题的形式出现,有时在压轴题的位置,多与导数、不等式、创新性问题相结合命题.
考点一 函数的概念与表示
1.复合函数的定义域
(1)若f(x)的定义域为[m,n],则在f(g(x))中,由m≤g(x)≤n解得x的范围即为f(g(x))的定义域.
(2)若f(g(x))的定义域为[m,n],则由m≤x≤n得到g(x)的范围,即为f(x)的定义域.
2.分段函数
分段函数的定义域等于各段函数的定义域的并集,值域等于各段函数值域的并集.
例1 (1)(多选)给出以下四个判断,其中正确的是( )
A.已知函数f(x)的定义域为(1,+∞),则函数F(x)=f(x-1)+的定义域为(2,3]
B.函数f(x)=x2的定义域A⊆R,值域B={4},则满足条件的f(x)有2个
C.若函数f(lg x)=x,则f=
D.函数y=的值域为
答案 ACD
解析 对于A,由题可知,⇒2<x≤3,故函数F(x)的定义域为(2,3],故A正确;
对于B,令f(x)=x2=4,可得x=±2,故定义域A可以为{-2},{2},{-2,2},共3个,即满足条件的f(x)有3个,故B错误;
对于C,令lg x=,得x=,所以f=,故C正确;
对于D,y==-,因为≠0,所以y≠,所以值域为,故D正确.
(2)(2024·临沂模拟)已知函数sgn(x)=则“sgn(ex-1)+sgn(-x+1)=0”是“x>1”的( )
A.充分不必要条件
B.必要不充分条件
C.充要条件
D.既不充分也不必要条件
答案 B
解析 因为sgn(x)=
当sgn(ex-1)+sgn(-x+1)=0时,
取x=-,则ex-1<0,-x+1>0,
此时sgn(ex-1)+sgn(-x+1)=-1+1=0,则x>1不成立,即充分性不成立;
当x>1时,ex-1>0,-x+1<0,
所以sgn(ex-1)+sgn(-x+1)=1-1=0,即必要性成立,
所以“sgn(ex-1)+sgn(-x+1)=0”是“x>1”的必要不充分条件.
[规律方法] (1)形如f(g(x))的函数求值时,应遵循先内后外的原则.
(2)对于分段函数的求值(解不等式)问题,必须依据条件准确地找出利用哪一段求解.
跟踪演练1 (1)(多选)设函数f(x)的定义域为D,如果对任意的x∈D,存在y∈D,使得f(x)=-f(y)成立,则称函数f(x)为“M函数”.下列为“M函数”的是( )
A.f(x)=sin xcos x B.f(x)=ln x+ex
C.f(x)=2x D.f(x)=x2-2x
答案 AB
解析 由题意,得“M函数”的值域关于原点对称.A中,f(x)=sin xcos x=sin 2x∈,其值域关于原点对称,故A是“M函数”;B中,函数f(x)=ln x+ex的值域为R,关于原点对称,故B是“M函数”;C中,因为f(x)=2x>0,其值域不关于原点对称,故C不是“M函数”;D中,f(x)=x2-2x=(x-1)2-1≥-1,其值域不关于原点对称,故D不是“M函数”.
(2)设函数f(x)=则f(f(1))= ,若f(a)>1,则实数a的取值范围是 .
答案 -7 (-∞,-2)∪(10,+∞)
解析 f(f(1))=f(0)=-8=-7.
f(a)>1等价于①或②
由①得a>10,由②得a<-2,则实数a的取值范围是(-∞,-2)∪(10,+∞).
考点二 函数的图象
1.作函数图象有两种基本方法:一是描点法;二是图象变换法,其中图象变换有平移变换、伸缩变换、对称变换.
2.利用函数图象可以判断函数的单调性、奇偶性,作图时要准确画出图象的特点.
考向1 函数图象的识别
例2 (2024·全国甲卷)函数f(x)=-x2+(ex-e-x)sin x在区间[-2.8,2.8]上的大致图象为( )
答案 B
解析 f(-x)=-x2+(e-x-ex)sin(-x)
=-x2+(ex-e-x)sin x=f(x),
又函数f(x)的定义域为[-2.8,2.8],
故该函数为偶函数,可排除A,C,
又f(1)=-1+sin 1>-1+sin=-1->->0,
故可排除D.
考向2 函数图象的变换及应用
例3 (1)已知图1对应的函数为y=f(x),则图2对应的函数是( )
A.y=f(-|x|) B.y=f(-x)
C.y=f(|x|) D.y=-f(-x)
答案 A
解析 根据函数图象知,当x≤0时,所求函数图象与已知函数相同,当x>0时,所求函数图象与x<0时的图象关于y轴对称,即所求函数为偶函数且x≤0时与y=f(x)相同,故BD不符合要求;
当x≤0时,y=f(-|x|)=f(x),y=f(|x|)=f(-x),故A正确,C错误.
(2)(多选)已知函数f(x)=若x1<x2<x3<x4,且f(x1)=f(x2)=f(x3)=f(x4),则下列结论正确的是( )
A.x1+x2=-4 B.x3x4=1
C.1<x4<4 D.0<x1x2x3x4≤2
答案 AB
解析 函数f(x)=的图象如图所示,
设f(x1)=f(x2)=f(x3)=f(x4)=t,则0<t<4,
则直线y=t与函数y=f(x)的图象的4个交点的横坐标分别为x1,x2,x3,x4.
对于A,函数y=-x2-4x的图象关于直线x=-2对称,则x1+x2=-4,故A正确;
对于B,由图象可知|log2x3|=|log2x4|,且0<x3<1<x4,
所以-log2x3=log2x4,即log2(x3x4)=0,
所以x3x4=1,故B正确;
对于C,由图象可知log2x4∈(0,4),则1<x4<16,故C错误;
对于D,由图象可知-4<x1<-2,
当x≤0时,f(x)=-x2-4x=-(x+2)2+4,
所以x1x2x3x4=x1(-4-x1)=--4x1=-(x1+2)2+4=f(x1)∈(0,4),故D错误.
[规律方法] (1)确定函数图象的主要方法是利用函数的性质,如定义域、奇偶性、单调性等,特别是利用一些特殊点排除不符合要求的图象.
(2)函数图象的应用主要体现为数形结合思想,借助于函数图象的特点和变化规律,求解有关不等式恒成立、最值、交点、方程的根等问题.
跟踪演练2 (1)(2024·马鞍山模拟)已知函数y=f(x)的大致图象如图所示,则y=f(x)的解析式可能为( )
A.f(x)=
B.f(x)=
C.f(x)=
D.f(x)=
答案 D
解析 对于选项A,因为f(1)=>0,与图象不符,故A错误;对于选项B,因为f(1)=>0,与图象不符,故B错误;对于选项C,因为f(1)=>0,与图象不符,故C错误.
(2)(2024·南充模拟)已知函数f(x)=,则函数y=f(x-1)+1的图象( )
A.关于点(1,1)对称
B.关于点(-1,1)对称
C.关于点(-1,0)对称
D.关于点(1,0)对称
答案 A
解析 因为f(x)=,所以f(-x)==-f(x),又f(x)的定义域为R,所以f(x)的图象关于原点对称,函数y=f(x-1)+1的图象可由f(x)的图象,先向右平移一个单位长度,再向上平移一个单位长度得到,所以函数y=f(x-1)+1的图象关于点(1,1)对称.
考点三 函数的性质
1.函数的奇偶性
(1)定义:若函数的定义域关于原点对称,则有
f(x)是偶函数⇔f(-x)=f(x)=f(|x|);
f(x)是奇函数⇔f(-x)=-f(x).
(2)判断方法:定义法、图象法、奇偶函数性质法(如奇函数×奇函数是偶函数).
2.函数单调性判断方法:定义法、图象法、导数法.
3.函数的周期性
若函数f(x)满足f(x+a)=f(x-a)或f(x+2a)=f(x),则函数y=f(x)的周期为2|a|.
4.函数图象的对称中心和对称轴
(1)若函数f(x)满足关系式f(a+x)+f(a-x)=2b,则函数y=f(x)的图象关于点(a,b)对称.
(2)若函数f(x)满足关系式f(a+x)=f(b-x),则函数y=f(x)的图象关于直线x=对称.
考向1 单调性与奇偶性
例4 (2024·银川模拟)若f(x)=ln(x2+1)-,设a=f(-3),b=f(ln 2),c=f(20.3),则a,b,c的大小关系为( )
A.c>a>b B.b>c>a
C.a>b>c D.a>c>b
答案 D
解析 由题意知x∈(-∞,0)∪(0,+∞),
由f(-x)=ln[(-x)2+1]-=f(x),
所以f(x)为偶函数,图象关于y轴对称,
当x>0时,f(x)=ln(x2+1)-,
故f(x)在(0,+∞)上单调递增,
因为a=f(-3)=f(3),b=f(ln 2),c=f(20.3),
且1=20<20.3<21=2,0<ln 2<ln e=1,
所以0<ln 2<20.3<3,所以f(ln 2)<f(20.3)<f(-3),
即b<c<a,也就是a>c>b.
考向2 奇偶性与周期性、对称性
例5 (多选)已知定义在R上的函数f(x)满足f(x+2)+f(x)=f(2 024),且f(2x+1)是奇函数,则( )
A.f(x)的图象关于点(1,0)对称
B.4为f(x)的一个周期
C.f(2)=1
D.f(1)+f(2)+f(3)+…+f(2 023)+f(2 024)=0
答案 ABD
解析 对于A,由题意知,f(-2x+1)=-f(2x+1),则f(-x+1)+f(x+1)=0,
所以f(x)的图象的对称中心为(1,0),故A正确;
对于B,f(x+2)+f(x)=f(2 024),f(x+4)+f(x+2)=f(2 024),
两式相减得f(x+4)=f(x),4为f(x)的一个周期,故B正确;
对于C,又2 024=4×506,
故f(x+2)+f(x)=f(2 024)=f(0),
令x=0得,f(2)+f(0)=f(0),
得f(2)=0,故C错误;
对于D,f(x)的周期为4,且f(x)的图象的对称中心为(1,0),
所以f(1)=0,f(3)=-f(-1)=-f(3),故f(3)=0,
f(4)=f(0)=-f(2)=0,
故f(1)+f(2)+f(3)+…+f(2 023)+f(2 024)=506×[f(1)+f(2)+f(3)+f(4)]=0,故D正确.
[二级结论] (1)若f(x+a)=-f(x),则f(x)的周期为2|a|.
(2)若f(x)的图象关于直线x=a和x=b对称,则f(x)的周期为2|a-b|.
(3)若f(x)的图象关于点(a,0)和直线x=b对称,则f(x)的周期为4|a-b|.
跟踪演练3 (1)已知函数f(x)是定义在R上的偶函数,对任意x1,x2∈[0,+∞),且x1≠x2,有>0,若f(1)=0,则不等式(x-1)f(x)>0的解集是( )
A.(-1,1)∪(1,+∞)
B.(-1,1)
C.(-∞,-1)∪(1,+∞)
D.(-∞,-1)∪(0,1)
答案 A
解析 已知f(x)是定义在R上的偶函数,
则f(x)=f(-x),
又对任意x1,x2∈[0,+∞),且x1≠x2,
都有>0,
所以函数f(x)在[0,+∞)上单调递增,
则函数f(x)在(-∞,0)上单调递减,
又f(1)=0,所以f(-1)=f(1)=0,
根据函数f(x)的单调性可知,(x-1)f(x)>0等价为或
即或
解得x>1或-1<x<1,
即不等式的解集为(-1,1)∪(1,+∞).
(2)(多选)(2024·黔南模拟)若函数f(x)是定义域为R的奇函数,且f(x+2)=-f(x),f(1)=1,则下列说法正确的是( )
A.f(3)=-1
B.f(x)的图象关于点(2,0)对称
C.f(x)的图象关于直线x=1对称
D.f(1)+f(2)+f(3)+…+f(2 023)+f(2 024)=1
答案 ABC
解析 因为f(x+2)=-f(x),f(1)=1,
对于选项A,令x=1,可得f(3)=-f(1)=-1,故A正确;
对于选项C,因为函数f(x)是定义域为R的奇函数,则f(x)=-f(-x),
则f(x+2)=-f(x)=f(-x),所以f(x)的图象关于直线x=1对称,故C正确;
对于选项B,因为f(x+2)=f(-x),可得f(-x+2)=f(x),
则f(x+2)=f(-x)=-f(x)=-f(-x+2),
即f(x+2)+f(-x+2)=0,所以f(x)的图象关于点(2,0)对称,故B正确;
对于选项D,因为f(x+2)+f(-x+2)=0,
令x=0,可得2f(2)=0,f(2)=f(0)=0,
令x=1,可得f(3)+f(1)=0,
又因为f(x+2)=-f(x),则f(x+4)=-f(x+2)=f(x),
可知4为f(x)的一个周期,可得f(2)+f(4)=0,
即f(1)+f(2)+f(3)+f(4)=0,
因为2 024=4×506,
所以f(1)+f(2)+f(3)+…+f(2 023)+f(2 024)=0,故D错误.
专题强化练
(分值:83分)
一、单项选择题(每小题5分,共40分)
1.函数f(x)=的定义域为( )
A.[3,+∞) B.(-∞,-1)∪[3,+∞)
C.(-1,3] D.(-1,0)∪(0,3]
答案 D
解析 要使函数有意义,则
解得-1<x≤3且x≠0.
2.(2024·泰安模拟)已知函数f(x)是定义在R上的奇函数,当x≥0时,f(x)=-x5-3x+a-1,则f(-a)的值为( )
A.1 B.2
C.3 D.4
答案 D
解析 由题意得,函数f(x)为奇函数,且定义域为R,由奇函数的性质得,f(0)=a-1=0,解得a=1,经过检验符合题意,所以当x≥0时,f(x)=-x5-3x,所以f(-a)=-f(a)=-f(1)=-(-1-3)=4.
3.(2024·攀枝花模拟)函数f(x)=cos x的部分图象大致是( )
答案 D
解析 f(x)=cos x的定义域为{x|x≠0},
f(-x)=cos(-x)=-cos x=-f(x),
所以f(x)为奇函数,故A错误;
当x>0,且x趋近0时,x+>0,cos x>0,
所以f(x)>0,故C错误;
当x=π时,f(π)=cos π=-<0,故B错误.
4.(2024·新课标全国Ⅰ)已知函数f(x)=在R上单调递增,则a的取值范围是( )
A.(-∞,0] B.[-1,0]
C.[-1,1] D.[0,+∞)
答案 B
解析 因为f(x)在R上单调递增,
且x≥0时,f(x)=ex+ln(x+1)单调递增,
则需满足
解得-1≤a≤0,
即a的取值范围是[-1,0].
5.(2024·榆林模拟)已知定义在R上的函数f(x)满足f(x+2)=-,当x∈(2,4)时,f(x)=1+log3x,则f(99)等于( )
A.1 B.2
C.- D.-2
答案 B
解析 因为f(x+2)=-,
所以f(x+4)=-=-=f(x),
所以f(x)是以4为周期的周期函数,
所以f(99)=f(3+96)=f(3)=1+log33=2.
6.(2024·武汉模拟)已知函数f(x)=x|x|,则关于x的不等式f(2x)+f(x-1)>0的解集为( )
A. B.
C. D.
答案 A
解析 由f(x)=x|x|=
故f(x)在R上单调递增,
又f(-x)=-f(x),所以f(x)为奇函数,
所以不等式f(2x)+f(x-1)>0,可化为f(2x)>f(1-x),
故2x>1-x,即x>.
7.(2024·保定模拟)若函数y=f(x)-1是定义在R上的奇函数,则f(-1)+f(0)+f(1)等于( )
A.3 B.2
C.-2 D.-3
答案 A
解析 设F(x)=f(x)-1,则F(x)+F(-x)=0,即f(x)-1+f(-x)-1=0,
即f(x)+f(-x)=2,所以f(1)+f(-1)=2.
因为F(0)=f(0)-1=0,所以f(0)=1,
所以f(-1)+f(0)+f(1)=2+1=3.
8.(2024·湛江模拟)已知函数f(x)的定义域为R,f(x)不恒为零,且f(x+y)+f(x-y)=2f(x)f(y),则下列结论错误的是( )
A.f(0)=1
B.f(x)为偶函数
C.f(x)在x=0处取得极小值
D.若f(a)=0,则4|a|为f(x)的周期
答案 C
解析 对于选项A,令y=0,则2f(x)=2f(x)f(0),因为f(x)不恒为零,
则f(0)=1,所以选项A正确;
对于选项B,令x=0,则f(0+y)+f(0-y)=2f(y)f(0),即f(y)=f(-y),
即f(x)为偶函数,所以选项B正确;
对于选项C,取f(x)=cos x,满足题意,此时x=0不是f(x)的极小值点,所以选项C错误;
对于选项D,令y=a,得f(x+a)+f(x-a)=2f(x)f(a),
若f(a)=0,则f(x+a)=-f(x-a),则f(x)=-f(x+2a),
则f(x+4a)=-f(x+2a)=f(x),所以选项D正确.
二、多项选择题(每小题6分,共18分)
9.(2024·遵义模拟)下列函数中,既是奇函数,又在区间(0,+∞)上单调递增的是( )
A.f(x)=x3+x B.f(x)=tan x
C.f(x)=ex-e-x D.f(x)=xsin x
答案 AC
解析 对于A,f(-x)=(-x)3+(-x)=-(x3+x)=-f(x),且f(x)的定义域为R,
所以f(x)为奇函数,又因为f'(x)=3x2+1>0,
所以f(x)在区间(0,+∞)上单调递增,故A正确;
对于B,f(x)为奇函数,但是f(x)在区间(0,+∞)上不单调递增,故B错误;
对于C,f(-x)=e-x-ex=-(ex-e-x)=-f(x),且f(x)的定义域为R,所以f(x)为奇函数,
又因为f'(x)=ex+e-x>0,所以f(x)在区间(0,+∞)上单调递增,故C正确;
对于D,f(-x)=-xsin(-x)=xsinx=f(x),且f(x)的定义域为R,所以f(x)为偶函数,故D错误.
10.已知定义在R上的函数f(x)的图象是连续不断的,且满足以下条件:①∀x∈R,f(-x)=-f(x);②∀x1,x2∈[0,+∞),当x1≠x2时,<0,则下列选项成立的是( )
A.f(0)=0
B.f(-1)<-f(3)
C.若xf(x)<0,则x∈(0,+∞)
D.若f(m-1)<0,则m∈(-∞,1)
答案 AB
解析 由∀x∈R,f(-x)=-f(x)得,函数f(x)是R上的奇函数,
由∀x1,x2∈[0,+∞),当x1≠x2时,
<0得,f(x)在[0,+∞)上单调递减,
又f(x)是连续函数,故可得f(x)在R上单调递减.
对于A,f(-x)=-f(x),令x=0,得f(0)=0,故A正确;
对于B,由f(x)在R上单调递减,可得f(-1)<f(-3),即f(-1)<-f(3),故B正确;
对于C,对xf(x)<0,当x>0时,f(x)<0;当x<0时,f(x)>0,
由f(x)在R上单调递减,且f(0)=0可知,
xf(x)<0的解集为{x|x≠0},故C错误;
对于D,f(m-1)<0,即f(m-1)<f(0),则m-1>0,解得m>1,故D错误.
11.已知函数f(x)的定义域为R,且f(2x-1)的图象关于点对称,f(x+1)=-f(x-1),则下列结论正确的是( )
A.f(x)是偶函数
B.f(x)的图象关于直线x=2对称
C.4是f(x)的周期
D.若f(1)=2,则f(1)+f(2)+…+f(20)=0
答案 CD
解析 对于A,由f(2x-1)的图象关于点对称,所以f(x-1)的图象关于点(1,0)对称,
所以f(x)的图象关于点(0,0)对称,则f(x)是奇函数,且f(0)=0,所以A不正确;
对于B,因为f(x)是奇函数,所以f(x+1)=-f(x-1)=f(1-x),
所以f(x)的图象关于直线x=1对称,所以B不正确;
对于C,因为f(x+1)=-f(x-1),所以f(x+2)=-f(x),
所以f(x+4)=-f(x+2)=f(x),所以4是f(x)的周期,所以C正确;
对于D,因为f(1)=2,f(2)=-f(0)=0,
所以f(3)=-f(1)=-2,f(4)=f(0)=0,所以f(1)+f(2)+f(3)+f(4)=0,
所以f(1)+f(2)+…+f(20)=5[f(1)+f(2)+f(3)+f(4)]=0,所以D正确.
三、填空题(每小题5分,共15分)
12.(2024·齐齐哈尔模拟)若f(x)=sin x为偶函数,则a= .
答案 1
解析 由f(x)=sin x,
得f(-x)=sin(-x),
因为f(x)为偶函数,所以f(-x)=f(x),
即sin(-x)=sin x,
所以-==,解得a=1.
13.已知函数f(x)=若x∈[-1,1],则f(x)的值域为 ;若f(x)在(a,a+1)上单调递增,则实数a的取值范围是 .
答案 (-∞,2] (-∞,-1]∪[0,+∞)
解析 当x∈[-1,0]时,f(x)∈[1,2],当x∈(0,1]时,f(x)∈(-∞,2],
故当x∈[-1,1]时,f(x)的值域为(-∞,2],
因为f(x)在(-∞,0],(0,+∞)上分别单调递增,
若f(x)在(a,a+1)上单调递增,则a≥0或a+1≤0,即a≤-1或a≥0.
14.已知函数f(x)的定义域为R,y=f(x)+ex是偶函数,y=f(x)-3ex是奇函数,则f(x)的最小值为 .
答案 2
解析 因为函数y=f(x)+ex为偶函数,
所以f(-x)+e-x=f(x)+ex,
即f(x)-f(-x)=e-x-ex, ①
又因为函数y=f(x)-3ex为奇函数,
所以f(-x)-3e-x=-f(x)+3ex,
即f(x)+f(-x)=3ex+3e-x, ②
联立①②可得f(x)=ex+2e-x,
由基本不等式可得f(x)=ex+2e-x≥2=2,
当且仅当ex=2e-x,即x=ln 2时,等号成立,
故函数f(x)的最小值为2.
每小题5分,共10分
15.[角谷猜想]“角谷猜想”是“四大数论世界难题”之一,至今无人给出严谨证明.“角谷运算”指的是任取一个大于1的正整数,如果它是偶数,我们就把它除以2,如果它是奇数,我们就把它乘以3再加上1.在这样一个变换下,我们就得到了一个新的正整数.如果反复使用这个变换,我们就会得到一串自然数,该猜想就是:反复进行角谷运算后,最后结果为1.我们记一个正整数n(n≠1)经过J(n)次角谷运算后首次得到1(若n经过有限次角谷运算均无法得到1,则记J(n)=+∞),以下说法有误的是( )
A.J(n)可看作一个定义域和值域均为N*的函数
B.J(n)在其定义域上不单调,有最小值,无最大值
C.对任意正整数n(n≠1),都有J(n)J(2)=J(2n)-1
D.J(2n)=n是真命题,J(2n-1)≤J(2n+1)是假命题
答案 A
解析 依题意,J(n)的定义域是大于1的正整数集,A错误;
由J(4)=2,J(5)=5,J(8)=3,得J(n)在其定义域上不单调,而J(2)=1,J(n)∈N*,则J(n)有最小值1,由n经过有限次角谷运算均无法得到1,记J(n)=+∞,得J(n)无最大值,B正确;
对任意正整数n(n≠1),J(2n)=J(n)+1,而J(2)=1,因此J(n)J(2)=J(n)=J(2n)-1,C正确;
对任意正整数n,2n每次除以2,最后得到1的次数为n,因此J(2n)=n,
由J(22-1)=J(3)=7,J(22+1)=J(5)=5,知J(2n-1)≤J(2n+1)是假命题,D正确.
16.(2024·喀什模拟)已知函数f(x),g(x)的定义域均为R,g'(x)为g(x)的导函数,且f(x)+g'(x)=2,f(x)-g'(2-x)=2,若g(x)为偶函数,则f(2 023)+g'(2 024)+g'(2 025)= .
答案 2
解析 由题意f(x)+g'(x)=2,f(x)-g'(2-x)=2可知,g'(x)=-g'(2-x), ①
令x=1可得,g'(1)=-g'(1),所以g'(1)=0.
又因为g(x)为偶函数,所以g(-x)=g(x),
两边同时求导可得,-g'(-x)=g'(x), ②
令x=0可得,-g'(0)=g'(0),所以g'(0)=0,
联立①②可得,g'(-x)=g'(2-x),
则g'(x)=g'(x+2),
所以g'(x)是周期为2的函数,
所以g'(2 025)=g'(2 023)=g'(1)=0,g'(2 024)=g'(0)=0,
又因为f(x)+g'(x)=2,所以f(2 023)+g'(2 023)=2,所以f(2 023)=2,
所以f(2 023)+g'(2 024)+g'(2 025)=2.
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函数的图象与性质
微专题1
1.函数的图象与性质是高考考查的重点和热点,主要考查函数的定义域与值域、分段函数、函数图象的识别与应用以及函数性质(单调性、奇偶性、周期性、对称性)的综合应用,难度属于中等及以上.
2.此部分内容多以选择题、填空题的形式出现,有时在压轴题的位置,多与导数、不等式、创新性问题相结合命题.
考情分析
考点一
考点二
考点三
函数的概念与表示
函数的图象
函数的性质
专题强化练
内容索引
函数的概念与表示
考点一
1.复合函数的定义域
(1)若f(x)的定义域为[m,n],则在f(g(x))中,由m≤g(x)≤n解得x的范围即为f(g(x))的定义域.
(2)若f(g(x))的定义域为[m,n],则由m≤x≤n得到g(x)的范围,即为f(x)的定义域.
2.分段函数
分段函数的定义域等于各段函数的定义域的并集,值域等于各段函数值域的并集.
(1)(多选)给出以下四个判断,其中正确的是
A.已知函数f(x)的定义域为(1,+∞),则函数F(x)=f(2x-3)+的定义域
为(2,3]
B.函数f(x)=x2的定义域A⊆R,值域B={4},则满足条件的f(x)有2个
C.若函数f(lg x)=x,则f =
D.函数y=的值域为
√
√
√
例1
对于A,由题可知⇒⇒2<x≤3,故函数F(x)的定义域为(2,3],故A正确;
对于B,令f(x)=x2=4,可得x=±2,故定义域A可以为{-2},{2},{-2,2},共3个,即满足条件的f(x)有3个,故B错误;
对于C,令lg x=得x=所以f =故C正确;
对于D,y==1-
因为≠0,所以y≠1,
所以值域为{y|y≠1},故D正确.
(2)(2024·临沂模拟)已知函数sgn(x)=则“sgn(ex-1)+sgn(-x+1)=0”是“x>1”的
A.充分不必要条件
B.必要不充分条件
C.充要条件
D.既不充分也不必要条件
√
因为sgn(x)=
当sgn(ex-1)+sgn(-x+1)=0时,取x=-则ex-1<0,-x+1>0,
此时sgn(ex-1)+sgn(-x+1)=-1+1=0,则x>1不成立,即充分性不成立;
当x>1时,ex-1>0,-x+1<0,所以sgn(ex-1)+sgn(-x+1)=1-1=0,即必要性成立,
所以“sgn(ex-1)+sgn(-x+1)=0”是“x>1”的必要不充分条件.
规律方法
(1)形如f(g(x))的函数求值时,应遵循先内后外的原则.
(2)对于分段函数的求值(解不等式)问题,必须依据条件准确地找出利用哪一段求解.
(1)(多选)设函数f(x)的定义域为D,如果对任意的x∈D,存在y∈D,使得f(x)=-f(y)成立,则称函数f(x)为“M函数”.下列为“M函数”的是
A.f(x)=sin xcos x B.f(x)=ln x+ex
C.f(x)=2x D.f(x)=x2-2x
跟踪演练1
√
√
由题意,得“M函数”的值域关于原点对称.A中,f(x)=sin xcos x=sin 2x
∈,其值域关于原点对称,故A是“M函数”;
B中,函数f(x)=ln x+ex的值域为R,关于原点对称,故B是“M函数”;
C中,因为f(x)=2x>0,其值域不关于原点对称,故C不是“M函数”;
D中,f(x)=x2-2x=(x-1)2-1≥-1,其值域不关于原点对称,故D不是“M函数”.
(2)设函数f(x)=则f(f(1))= ,若f(a)>1,则实数a的取值范围是 .
-7
(-∞,-2)∪(10,+∞)
f(f(1))=f(0)=-8=-7.
f(a)>1等价于①或②
由①得a>10,由②得a<-2,则实数a的取值范围是(-∞,-2)∪(10,+∞).
函数的图象
考点二
1.作函数图象有两种基本方法:一是描点法;二是图象变换法,其中图象变换有平移变换、伸缩变换、对称变换.
2.利用函数图象可以判断函数的单调性、奇偶性,作图时要准确画出图象的特点.
(2024·全国甲卷)函数f(x)=-x2+(ex-e-x)sin x在区间[-2.8,2.8]上的大致图象为
例2
考向1 函数图象的识别
√
f(-x)=-x2+(e-x-ex)sin(-x)=-x2+(ex-e-x)sin x=f(x),
又函数f(x)的定义域为[-2.8,2.8],
故该函数为偶函数,可排除A,C,
又f(1)=-1+sin 1>-1+sin=-1->>0,
故可排除D.
(1)已知图1对应的函数为y=f(x),则图2对应的函数是
A.y=f(-|x|)
B.y=f(-x)
C.y=f(|x|)
D.y=-f(-x)
考向2 函数图象的变换及应用
√
例3
根据函数图象知,当x≤0时,所求函数图象与已知函数相同,当x>0时,所求函数图象与x<0时的图象关于y轴对称,即所求函数为偶函数且x≤0时与y=f(x)相同,故BD不符合要求;
当x≤0时,y=f(-|x|)=f(x),y=f(|x|)=f(-x),故A正确,C错误.
(2)(多选)已知函数f(x)=若x1<x2<x3<x4,且f(x1)=f(x2)=f(x3)
=f(x4),则下列结论正确的是
A.x1+x2=-4
B.x3x4=1
C.1<x4<4
D.0<x1x2x3x4≤2
√
√
函数f(x)=的图象如图所示,
设f(x1)=f(x2)=f(x3)=f(x4)=t,则0<t<4,
则直线y=t与函数y=f(x)的图象的4个交点的横坐标分别为x1,x2,x3,x4.
对于A,函数y=-x2-4x的图象关于直线x=-2对称,则x1+x2=-4,故A正确;
对于B,由图象可知|log2x3|=|log2x4|,且0<x3<1<x4,
所以-log2x3=log2x4,即log2(x3x4)=0,
所以x3x4=1,故B正确;
对于C,由图象可知log2x4∈(0,4),则1<x4<16,故C错误;
对于D,由图象可知-4<x1<-2,
当x≤0时,f(x)=-x2-4x=-(x+2)2+4,
所以x1x2x3x4=x1(-4-x1)=--4x1=-(x1+2)2+4=f(x1)∈(0,4),故D错误.
(1)确定函数图象的主要方法是利用函数的性质,如定义域、奇偶性、单调性等,特别是利用一些特殊点排除不符合要求的图象.
(2)函数图象的应用主要体现为数形结合思想,借助于函数图象的特点和变化规律,求解有关不等式恒成立、最值、交点、方程的根等问题.
规律方法
(1)(2024·马鞍山模拟)已知函数y=f(x)的大致图象如图所示,则y=f(x)的解析式可能为
A.f(x)= B.f(x)=
C.f(x)= D.f(x)=
跟踪演练2
√
对于选项A,因为f(1)=>0,与图象不符,故A错误;
对于选项B,因为f(1)=>0,与图象不符,故B错误;
对于选项C,因为f(1)=>0,与图象不符,故C错误.
(2)(2024·南充模拟)已知函数f(x)=则函数y=f(x-1)+1的图象
A.关于点(1,1)对称 B.关于点(-1,1)对称
C.关于点(-1,0)对称 D.关于点(1,0)对称
√
因为f(x)=所以f(-x)==-f(x),又f(x)的定义域为R,所以f(x)的图象关于原点对称,函数y=f(x-1)+1的图象可由f(x)的图象,先向右平移一个单位长度,再向上平移一个单位长度得到,所以函数y=f(x-1)+1的图象关于点(1,1)对称.
函数的性质
考点三
1.函数的奇偶性
(1)定义:若函数的定义域关于原点对称,则有
f(x)是偶函数⇔f(-x)=f(x)=f(|x|);
f(x)是奇函数⇔f(-x)=-f(x).
(2)判断方法:定义法、图象法、奇偶函数性质法(如奇函数×奇函数是偶函数).
2.函数单调性判断方法:定义法、图象法、导数法.
3.函数的周期性
若函数f(x)满足f(x+a)=f(x-a)或f(x+2a)=f(x),则函数y=f(x)的周期为2|a|.
4.函数图象的对称中心和对称轴
(1)若函数f(x)满足关系式f(a+x)+f(a-x)=2b,则函数y=f(x)的图象关于点(a,b)对称.
(2)若函数f(x)满足关系式f(a+x)=f(b-x),则函数y=f(x)的图象关于直线x=对称.
(2024·银川模拟)若f(x)=ln(x2+1)-,设a=f(-3),b=f(ln 2),c=f(20.3),则a,b,c的大小关系为
A.c>a>b B.b>c>a
C.a>b>c D.a>c>b
考向1 单调性与奇偶性
√
例4
由题意知x∈(-∞,0)∪(0,+∞),
由f(-x)=ln[(-x)2+1]-=f(x),
所以f(x)为偶函数,图象关于y轴对称,
当x>0时,f(x)=ln(x2+1)-,
故f(x)在(0,+∞)上单调递增,
因为a=f(-3)=f(3),b=f(ln 2),c=f(20.3),
且1=20<20.3<21=2,0<ln 2<ln e=1,
所以0<ln 2<20.3<3,所以f(ln 2)<f(20.3)<f(-3),
即b<c<a,也就是a>c>b.
(多选)已知定义在R上的函数f(x)满足f(x+2)+f(x)=f(2 024),且f(2x+1)是奇函数,则
A.f(x)的图象关于点(1,0)对称
B.4为f(x)的一个周期
C.f(2)=1
D.f(1)+f(2)+f(3)+…+f(2 023)+f(2 024)=0
考向2 奇偶性与周期性、对称性
√
例5
√
√
对于A,由题意知,f(-2x+1)=-f(2x+1),则f(-x+1)+f(x+1)=0,
所以f(x)的图象的对称中心为(1,0),故A正确;
对于B,f(x+2)+f(x)=f(2 024),f(x+4)+f(x+2)=f(2 024),
两式相减得f(x+4)=f(x),4为f(x)的一个周期,故B正确;
对于C,又2 024=4×506,
故f(x+2)+f(x)=f(2 024)=f(0),
令x=0得,f(2)+f(0)=f(0),
得f(2)=0,故C错误;
对于D,f(x)的周期为4,且f(x)的图象的对称中心为(1,0),
所以f(1)=0,f(3)=-f(-1)=-f(3),故f(3)=0,
f(4)=f(0)=-f(2)=0,
故f(1)+f(2)+f(3)+…+f(2 023)+f(2 024)=506×[f(1)+f(2)+f(3)+f(4)]=0,故D正确.
二级结论
(1)若f(x+a)=-f(x)则f(x)的周期为2|a|.
(2)若f(x)的图象关于直线x=a和x=b对称,则f(x)的周期为2|a-b|.
(3)若f(x)的图象关于点(a,0)和直线x=b对称,则f(x)的周期为
4|a-b|.
(1)已知函数f(x)是定义在R上的偶函数,对任意x1,x2∈[0,+∞),且x1≠x2,有>0,若f(1)=0,则不等式(x-1)f(x)>0的解集是
A.(-1,1)∪(1,+∞) B.(-1,1)
C.(-∞,-1)∪(1,+∞) D.(-∞,-1)∪(0,1)
跟踪演练3
√
已知f(x)是定义在R上的偶函数,
则f(x)=f(-x),
又对任意x1,x2∈[0,+∞),且x1≠x2,
都有>0,
所以函数f(x)在[0,+∞)上单调递增,
则函数f(x)在(-∞,0)上单调递减,
又f(1)=0,所以f(-1)=f(1)=0,
根据函数f(x)的单调性可知,
(x-1)f(x)>0等价为或
即或
解得x>1或-1<x<1,
即不等式的解集为(-1,1)∪(1,+∞).
(2)(多选)(2024·黔南模拟)若函数f(x)是定义域为R的奇函数,且f(x+2)=
-f(x),f(1)=1,则下列说法正确的是
A.f(3)=-1
B.f(x)的图象关于点(2,0)对称
C.f(x)的图象关于直线x=1对称
D.f(1)+f(2)+f(3)+…+f(2 023)+f(2 024)=1
√
√
√
因为f(x+2)=-f(x),f(1)=1,
对于选项A,令x=1,可得f(3)=-f(1)=-1,故A正确;
对于选项C,因为函数f(x)是定义域为R的奇函数,则f(x)=-f(-x),
则f(x+2)=-f(x)=f(-x),所以f(x)的图象关于直线x=1对称,故C正确;
对于选项B,因为f(x+2)=f(-x),可得f(-x+2)=f(x),
则f(x+2)=f(-x)=-f(x)=-f(-x+2),
即f(x+2)+f(-x+2)=0,所以f(x)的图象关于点(2,0)对称,故B正确;
对于选项D,因为f(x+2)+f(-x+2)=0,
令x=0,可得2f(2)=0,f(2)=f(0)=0,
令x=1,可得f(3)+f(1)=0,
又因为f(x+2)=-f(x),则f(x+4)=-f(x+2)=f(x),
可知4为f(x)的一个周期,可得f(2)+f(4)=0,
即f(1)+f(2)+f(3)+f(4)=0,
因为2 024=4×506,
所以f(1)+f(2)+f(3)+…+f(2 023)+f(2 024)=0,故D错误.
专题强化练
题号 1 2 3 4 5 6 7 8
答案 D D D B B A A C
题号 9 10 11 12 13 14 15 16
答案 AC AB CD 1 (-∞,2]
(-∞,-1] ∪[0,+∞) 2 A 2
对一对
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
答案
一、单项选择题
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
1.函数f(x)=的定义域为
A.[3,+∞) B.(-∞,-1)∪[3,+∞)
C.(-1,3] D.(-1,0)∪(0,3]
√
要使函数有意义,则 解得-1<x≤3且x≠0.
素养提升
答案
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
2.(2024·泰安模拟)已知函数f(x)是定义在R上的奇函数,当x≥0时,f(x)=-x5-3x+a-1,则f(-a)的值为
A.1 B.2
C.3 D.4
由题意得,函数f(x)为奇函数,且定义域为R,由奇函数的性质得,f(0)=a-1=0,解得a=1,经过检验符合题意,所以当x≥0时,f(x)=-x5-3x,所以f(-a)=-f(a)=-f(1)=-(-1-3)=4.
√
答案
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
3.(2024·攀枝花模拟)函数f(x)=cos x的部分图象大致是
√
答案
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
答案
f(x)=cos x的定义域为{x|x≠0},
f(-x)=cos(-x)=-cos x=-f(x),
所以f(x)为奇函数,故A错误;
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
答案
当x>0,且x趋近0时,x+>0,cos x>0,
所以f(x)>0,故C错误;
当x=π时,f(π)=cos π=-<0,故B错误.
4.(2024·新课标全国Ⅰ)已知函数f(x)=在R上单调递增,则a的取值范围是
A.(-∞,0] B.[-1,0]
C.[-1,1] D.[0,+∞)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
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13
14
15
16
√
答案
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
因为f(x)在R上单调递增,
且x≥0时,f(x)=ex+ln(x+1)单调递增,
则需满足
解得-1≤a≤0,
即a的取值范围是[-1,0].
答案
5.(2024·榆林模拟)已知定义在R上的函数f(x)满足f(x+2)=-当x∈(2,4)时,f(x)=1+log3x,则f(99)等于
A.1 B.2 C.- D.-2
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
因为f(x+2)=-
所以f(x+4)=-=-=f(x),
所以f(x)是以4为周期的周期函数,
所以f(99)=f(3+96)=f(3)=1+log33=2.
答案
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
6.(2024·武汉模拟)已知函数f(x)=x|x|,则关于x的不等式f(2x)+f(x-1)>0的解集为
A. B.
C. D.
√
答案
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
由f(x)=x|x|=
故f(x)在R上单调递增,
又f(-x)=-f(x),所以f(x)为奇函数,
所以不等式f(2x)+f(x-1)>0,可化为f(2x)>f(1-x),
故2x>1-x,即x>.
答案
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
7.(2024·保定模拟)若函数y=f(x)-1是定义在R上的奇函数,则f(-1)+f(0)+f(1)等于
A.3 B.2 C.-2 D.-3
√
设F(x)=f(x)-1,则F(x)+F(-x)=0,即f(x)-1+f(-x)-1=0,
即f(x)+f(-x)=2,所以f(1)+f(-1)=2.
因为F(0)=f(0)-1=0,所以f(0)=1,
所以f(-1)+f(0)+f(1)=2+1=3.
答案
8.(2024·湛江模拟)已知函数f(x)的定义域为R,f(x)不恒为零,且f(x+y)+f(x-y)=2f(x)f(y),则下列结论错误的是
A.f(0)=1
B.f(x)为偶函数
C.f(x)在x=0处取得极小值
D.若f(a)=0,则4|a|为f(x)的周期
1
2
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√
答案
对于选项A,令y=0,则2f(x)=2f(x)f(0),因为f(x)不恒为零,
则f(0)=1,所以选项A正确;
对于选项B,令x=0,则f(0+y)+f(0-y)=2f(y)f(0),即f(y)=f(-y),
即f(x)为偶函数,所以选项B正确;
对于选项C,取f(x)=cos x,满足题意,此时x=0不是f(x)的极小值点,所以选项C错误;
对于选项D,令y=a,得f(x+a)+f(x-a)=2f(x)f(a),
若f(a)=0,则f(x+a)=-f(x-a),则f(x)=-f(x+2a),
则f(x+4a)=-f(x+2a)=f(x),所以选项D正确.
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答案
二、多项选择题
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9.(2024·遵义模拟)下列函数中,既是奇函数,又在区间(0,+∞)上单调递增的是
A.f(x)=x3+x B.f(x)=tan x
C.f(x)=ex-e-x D.f(x)=xsin x
√
√
答案
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对于A,f(-x)=(-x)3+(-x)=-(x3+x)=-f(x),且f(x)的定义域为R,
所以f(x)为奇函数,又因为f'(x)=3x2+1>0,
所以f(x)在区间(0,+∞)上单调递增,故A正确;
对于B,f(x)为奇函数,但是f(x)在区间(0,+∞)上不单调递增,故B错误;
对于C,f(-x)=e-x-ex=-(ex-e-x)=-f(x),且f(x)的定义域为R,所以f(x)为奇函数,
又因为f'(x)=ex+e-x>0,所以f(x)在区间(0,+∞)上单调递增,故C正确;
对于D,f(-x)=-xsin(-x)=xsinx=f(x),且f(x)的定义域为R,所以f(x)为偶函数,故D错误.
答案
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10.已知定义在R上的函数f(x)的图象是连续不断的,且满足以下条件:
①∀x∈R,f(-x)=-f(x);②∀x1,x2∈[0,+∞),当x1≠x2时<0,则下列选项成立的是
A.f(0)=0
B.f(-1)<-f(3)
C.若xf(x)<0,则x∈(0,+∞)
D.若f(m-1)<0,则m∈(-∞,1)
√
√
答案
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由∀x∈R,f(-x)=-f(x)得,函数f(x)是R上的奇函数,
由∀x1,x2∈[0,+∞),当x1≠x2时,
<0得,f(x)在[0,+∞)上单调递减,
又f(x)是连续函数,故可得f(x)在R上单调递减.
对于A,f(-x)=-f(x),令x=0,得f(0)=0,故A正确;
对于B,由f(x)在R上单调递减,可得f(-1)<f(-3),即f(-1)<-f(3),故B正确;
答案
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对于C,对xf(x)<0,当x>0时,f(x)<0;当x<0时,f(x)>0,
由f(x)在R上单调递减,且f(0)=0可知,
xf(x)<0的解集为{x|x≠0},故C错误;
对于D,f(m-1)<0,即f(m-1)<f(0),则m-1>0,解得m>1,故D错误.
答案
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11.已知函数f(x)的定义域为R,且f(2x-1)的图象关于点对称,f(x+1)=-f(x-1),则下列结论正确的是
A.f(x)是偶函数
B.f(x)的图象关于直线x=2对称
C.4是f(x)的周期
D.若f(1)=2,则f(1)+f(2)+…+f(20)=0
√
√
答案
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对于A,由f(2x-1)的图象关于点对称,所以f(x-1)的图象关于点(1,0)对称,
所以f(x)的图象关于点(0,0)对称,则f(x)是奇函数,且f(0)=0,所以A不正确;
对于B,因为f(x)是奇函数,所以f(x+1)=-f(x-1)=f(1-x),
所以f(x)的图象关于直线x=1对称,所以B不正确;
答案
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对于C,因为f(x+1)=-f(x-1),所以f(x+2)=-f(x),
所以f(x+4)=-f(x+2)=f(x),所以4是f(x)的周期,所以C正确;
对于D,因为f(1)=2,f(2)=-f(0)=0,
所以f(3)=-f(1)=-2,f(4)=f(0)=0,所以f(1)+f(2)+f(3)+f(4)=0,
所以f(1)+f(2)+…+f(20)=5[f(1)+f(2)+f(3)+f(4)]=0,所以D正确.
答案
三、填空题
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12.(2024·齐齐哈尔模拟)若f(x)=sin x为偶函数,则a= .
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答案
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由f(x)=sin x,
得f(-x)=sin(-x),
因为f(x)为偶函数,所以f(-x)=f(x),
即sin(-x)=sin x,
所以-解得a=1.
答案
13.已知函数f(x)=若x∈[-1,1],则f(x)的值域为______
;若f(x)在(a,a+1)上单调递增,则实数a的取值范围是____________
____________.
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2]
∪[0,+∞)
当x∈[-1,0]时,f(x)∈[1,2],当x∈(0,1]时,f(x)∈(-∞,2],
故当x∈[-1,1]时,f(x)的值域为(-∞,2],
因为f(x)在(-∞,0],(0,+∞)上分别单调递增,
若f(x)在(a,a+1)上单调递增,则a≥0或a+1≤0,即a≤-1或a≥0.
答案
(-∞,
(-∞,-1]
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14.已知函数f(x)的定义域为R,y=f(x)+ex是偶函数,y=f(x)-3ex是奇函数,则f(x)的最小值为 .
答案
2
因为函数y=f(x)+ex为偶函数,
所以f(-x)+e-x=f(x)+ex,
即f(x)-f(-x)=e-x-ex, ①
又因为函数y=f(x)-3ex为奇函数,
所以f(-x)-3e-x=-f(x)+3ex,
即f(x)+f(-x)=3ex+3e-x, ②
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答案
联立①②可得f(x)=ex+2e-x,
由基本不等式可得f(x)=ex+2e-x≥2=2,
当且仅当ex=2e-x,即x=ln 2时,等号成立,
故函数f(x)的最小值为2.
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15.[角谷猜想]“角谷猜想”是“四大数论世界难题”之一,至今无人给出严谨证明.“角谷运算”指的是任取一个大于1的正整数,如果它是偶数,我们就把它除以2,如果它是奇数,我们就把它乘以3再加上1.在这样一个变换下,我们就得到了一个新的正整数.如果反复使用这个变换,我们就会得到一串自然数,该猜想就是:反复进行角谷运算后,最后结果为1.我们记一个正整数n(n≠1)经过J(n)次角谷运算后首次得到1(若n经过有限次角谷运算均无法得到1,则记J(n)=+∞),以下说法有误的是
A.J(n)可看作一个定义域和值域均为N*的函数
B.J(n)在其定义域上不单调,有最小值,无最大值
C.对任意正整数n(n≠1),都有J(n)J(2)=J(2n)-1
D.J(2n)=n是真命题,J(2n-1)≤J(2n+1)是假命题
√
思维创新
答案
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依题意,J(n)的定义域是大于1的正整数集,A错误;
由J(4)=2,J(5)=5,J(8)=3,得J(n)在其定义域上不单调,而J(2)=1,J(n)∈N*,则J(n)有最小值1,由n经过有限次角谷运算均无法得到1,记J(n)=+∞,得J(n)无最大值,B正确;
对任意正整数n(n≠1),J(2n)=J(n)+1,而J(2)=1,因此J(n)J(2)=J(n)=J(2n)-1,C正确;
对任意正整数n,2n每次除以2,最后得到1的次数为n,因此J(2n)=n,
由J(22-1)=J(3)=7,J(22+1)=J(5)=5,知J(2n-1)≤J(2n+1)是假命题,D正确.
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16.(2024·喀什模拟)已知函数f(x),g(x)的定义域均为R,g'(x)为g(x)的导函数,且f(x)+g'(x)=2,f(x)-g'(2-x)=2,若g(x)为偶函数,则f(2 023)+g'(2 024)
+g'(2 025)= .
答案
2
由题意f(x)+g'(x)=2,f(x)-g'(2-x)=2可知,g'(x)=-g'(2-x), ①
令x=1可得,g'(1)=-g'(1),所以g'(1)=0.
又因为g(x)为偶函数,所以g(-x)=g(x),
两边同时求导可得,-g'(-x)=g'(x), ②
令x=0可得,-g'(0)=g'(0),所以g'(0)=0,
联立①②可得,g'(-x)=g'(2-x),
则g'(x)=g'(x+2),
所以g'(x)是周期为2的函数,
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答案
所以g'(2 025)=g'(2 023)=g'(1)=0,g'(2 024)=g'(0)=0,
又因为f(x)+g'(x)=2,所以f(2 023)+g'(2 023)=2,所以f(2 023)=2,
所以f(2 023)+g'(2 024)+g'(2 025)=2.
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答案
本课结束
THANKS
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