内容正文:
假期必刷5 函数的基本性质
1.函数的单调性
单调递增 单调递减
定义
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
的任意两个自变量的值x1,x2
当x1<x2 时,都有
f(x1)<f(x2),那
么 就 说 函 数
f(x)在 区 间 D
上是单调递增
当x1<x2 时,都
有f(x1)>f(x2),
那 么 就 说 函 数
f(x)在区间D 上
是单调递减
图象
描述
自左向右看图
象是上升的
自左向右看图
象是下降的
2.函数的最值
前提
设函数y=f(x)的定义域为I,如果
存在实数 M 满足
条件
(1)对于任意x∈I,
都有f(x)≤M;
(2)存 在 x0 ∈I,
使得f(x0)=M
(3)对于任意x
∈I,都有f(x)
≥M;
(4)存在x0∈I,
使得f(x0)=M
结论
M 是f(x)的 最
大值
M 是f(x)的最
小值
3.函数的奇偶性
偶函数 奇函数
定义
设函数f(x)的定义域为I,如果
∀x∈I,都有-x∈I
且 ,那
么函数f(x)就
叫做偶函数
且 ,那
么函数f(x)就
叫做奇函数
图象
特征
关于y轴对称 关于原点对称
4.函数的周期性
(1)周期函数:对于函数y=f(x),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f(x+T)=f(x),那么就称
函数y=f(x)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f(x)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f(x)的 正周期.
1.复合函数y=f[g(x)]的 单 调 性 与y=
f(u)和u=g(x)的单调性有关.简记:“同
增异减”.
2.函数周期性常用结论
若f(x+a)=-f(x)或f(x+a)= 1f(x)
或f(x+a)=- 1f(x)
,则T=2a(a>0).
3.函数图象的对称性
(1)若函数y=f(x+a)是偶函数,则函数y
=f(x)的图象关于直线x=a对称.
(2)若函数y=f(x+b)是奇函数,则函数y=
f(x)的图象关于点(b,0)中心对称.
9
(3)若函数y=f(x)满足f(a+x)=f(b-x),则
y=f(x)的图象关于直线x=a+b2
对称;
特 别 地,当 a=b 时,即 f(a+x)=
f(a-x)或f(x)=f(2a-x)时,则y=
f(x)的图象关于直线x=a对称.
(4)若函数y=f(x)满足f(x)+f(2a-x)=2b,
则y=f(x)的图象关于点(a,b)对称.特
别地,当b=0时,即f(a+x)+f(a-x)
=0或f(x)+f(2a-x)=0时,则y=
f(x)的图象关于点(a,0)对称.
1.下列函数在区间(0,4)上单调递增的是
( )
A.y=2025-2024x B.y=2x2+3
C.y=-(x-2)2 D.y=x2-8x-6
2.(2024天津卷)下列函数是偶函数的是
( )
A.f(x)=e
x-x2
x2+1
B.f(x)=cosx+x
2
x2+1
C.f(x)=e
x-x
x+1 D.f
(x)=sinx+4x
e|x|
3.已知f(x)= xe
x
eax-1
是偶函数,则a= ( )
A.-2 B.-1 C.1 D.2
4.函数y=log12 (-x
2+x+6)的单调递增区
间为 ( )
A.12
,3
æ
è
ç
ö
ø
÷ B.-2,12
æ
è
ç
ö
ø
÷
C.(-2,3) D.12
,+∞
æ
è
ç
ö
ø
÷
5.已知函数f(x)=
(a-2)x,x≥2
1
2
æ
è
ç
ö
ø
÷
x
-1,x<2
ì
î
í
ï
ï
ïï
满足对任
意的x1,x2(x1≠x2)都有
f(x1)-f(x2)
x1-x2
<0
成立,则实数a的取值范围为 ( )
A.(-∞,-2) B.-∞,138
æ
è
ç
ù
û
úú
C.[-∞,2] D.138
,2é
ë
êê
ö
ø
÷
6.若定义在R上的奇函数f(x)在(-∞,0)上单
调递减,且f(1)=0,则满足xf(x-1)≤0的x
的取值范围是 ( )
A.(-∞,-2]∪[0,+∞)
B.(-∞,-2]∪[1,+∞)
C.(-∞,1]∪[2,+∞)
D.(-∞,0]∪[2,+∞)
7.已知实数a>0,b>0,且满足(a-1)3+(b-
1)3≥3(2-a-b)恒成立,则a2+b2 的最小
值为 ( )
A.2 B.1 C.14 D.4
8.(多选)定义f(x)=[x](其中[x]表示不小
于x的最小整数)为“向上取整函数”.例如
[-1.1]=-1,[2.1]=3,[4]=4.以下描述
正确的是 ( )
A.若f(x)=2025,则x∈(2024,2025]
B.若[x]2-5[x]+6≤0,则x∈(1,3]
C.f(x)=[x]是R上的奇函数
D.若f(x)=f(y),则|x-y|<1
9.已知f(x)为定义在R上的奇函数,当x≥0
时,f(x)=2x+m,则f(-3)= .
10.函数y=f(x)是定义在[-2,2]上的减函
数,且f(a+1)<f(2a),则实数a的取值
范围是 .
11.已知函数f(x)=
x
x2+1
,x<a,
-x2+4x+12
,x≥a,
ì
î
í
ï
ïï
ï
ï
①若f(x)的最大值为a2
,则a的一个取值
为 .
②记函数f(x)的最大值为g(a),则g(a)
的值域为 .
12.若函数f(x)与g(x)对于任意x1,x2∈
[c,d],都有f(x1)g(x2)≥m,则称函数
f(x)与g(x)是区间[c,d]上的“m 阶依附
函数”.已知函数f(x)=3x-1与g(x)=
x2-ax-a+4是区间[1,2]上的“2阶依附
函数”,则实数a的取值范围是 .
01
7.C [当a>0时,-a<0,
由f(a)>f(-a),得log2a>log12a,
所以2log2a>0,解得a>1;
当a<0时,-a>0,由f(a)>f(-a),
得log12 (-a)>log2(-a),
所以2log2(-a)<0,可得0<-a<1,
即-1<a<0.
综上,实数a的取值范围是(-1,0)∪(1,+∞).]
8.A [由题意可得
y=f(x)=
1
2x
,0≤x<1,
3
4-
x
4
,1≤x<2,
5
4-
1
2x
,2≤x≤52.
ì
î
í
ï
ï
ï
ï
ï
ï
画出函数f(x)的大致图象.]
9.CD [图象A关于x轴对称,x>0时,每一个x对应2个
y,图象B中x0 对应2个y,所以 A,B均不是函数图象;
图象C,D可以是函数图象.]
10.BCD [结合表格可知,当x=1时,f(1)=2,
则f(f(1))=f(2)=3≠1-1=0,当x=2时,f(2)=3,
f(f(2))=f(3)=4≠2-1;当 x=3 时,f(3)=4,
f(f(3))=f(4)=2=3-1,此时满足题意;当x=4时,
f(4)=2,f(f(4))=f(2)=3=4-1,此时满足题意;当
x=5时,f(5)=3,f(f(5))=f(3)=4=5-1,此时满足
题意.]
11.AC [同一函数满足①定义域相同;②对应关系相同,
只有 A、C满足.]
12.ACD [x≠0时,设g(x)=|x|+ 4|x|
,g(x)在(0,2]上
单调 递 减,在 [-2,0)上 单 调 递 增,且 f(x)=1-
4
|x|+ 4|x|
,∴f(x)在(0,2]上单调递减,0≤f(x)<1;
f(x)在[-2,0)上单调递增,0≤f(x)<1,且f(0)=1,
∴f(x)在[0,2],[-2,0],[-1,2]上的值域为[0,1],a,
b中 至 少 一 个 取 -2 或 2,∴ 整 数 对 (a,b)可 以 是
(-2,0),(0,2),(-1,2).]
13.解析:f(3)= 3.
答案:3
14.解析:由f(f(a))=4得f(a)=0或f(a)=-2,
而f(a)=0无解,所以a=ln2.
答案:ln2
15.解析:当x≤0时,x+1≤1,
f(x)<f(x+1)⇔x2-1<(x+1)2-1,
解得-12<x≤0
;
当0<x≤1时,x+1>1,
此时f(x)=x2-1≤0,
f(x+1)=log2(x+1)>0,
∴0<x≤1时,恒有f(x)<f(x+1);
当x>1时,f(x)<f(x+1)⇔log2x<log2(x+1)恒
成立,
综上 可 知,不 等 式 f (x)<f (x + 1)的 解 集
为 -12
,+∞( ).
答案: -12
,+∞( )
16.解析:①若函数f(x)的定义域为 R,则有 m>0且Δ=
(m-2)2-4m(m-1)≤0,解得m≥2 33
,所以实数m 的
取值范围是 2 3
3
,+∞[ öø÷.
②当 m =0 时,f(x)= mx2- m-2( )x+m-1=
2x-1,值域是[0,+∞),满足条件;令g(x)=mx2-
m-2( )x+m-1, g(x)≥0( ) ,当m<0时,g(x)的图
象开口向下,故f(x)的值域不会是[0,+∞),不满足条
件;当m>0时,g(x)的图象开口向上,只需mx2- m-2( )x
+m-1=0的Δ≥0,即(m-2)2-4m(m-1)≥0,解得-2 33
≤m≤2 33
,又m>0,所以0<m≤2 33
,综上,0≤m≤2 33
,
∴实数m的取值范围是 0,2 33[ ].
答案:2 3
3
,+∞[ öø÷ 0,
2 3
3[ ]
假期必刷5
思维整合室
3.f(-x)=f(x) f(-x)=-f(x)
4.(2)最小
技能提升台
1.B [对于 A,y=2025-2024x在R上单调递减,故 A错
误;对于B,易知y=2x2+3开口向上,对称轴为x=0,所
以y=2x2+3在区间(0,4)上单调递增,故 B正确;对于
C,y= - (x-2)2 开 口 向 下,对 称 轴 为 x=2,所 以
y=-(x-2)2在(-∞,2)上单调递增,在(2,+∞)上单
调递减,故C错误;对于D,y=x2-8x-6开口向上,对称
轴为x=4,所以y=x2-8x-6在(-∞,4]上单调递减,
故 D错误.]
2.B 对 A,设f(x)=e
x-x2
x2+1
,函数定义域为 R,但f(-1)
=e
-1-1
2
,f(1)=e-12
,则f(-1)≠f(1),故 A 错误;对
B,f(x)=cosx+x
2
x2+1
,函 数 定 义 域 为 R,且 f(-x)=
cos(-x)+(-x)2
(-x)2+1
=cosx+x
2
x2+1
=f(x),则f(x)为偶函
数,故B正确;对C,设h(x)=e
x-x
x+1
,函数定义域为{x|x≠
-1},不关于原点对称,则h(x)不是偶函数,故 C错误;
68
对 D,设φ(x)=
sinx+4x
e|x|
,函数定义域为 R,因为φ(-x)
=sin
(-x)+4(-x)
e|-x|
=-sinx+4x
ex
=-φ(x),则φ(x)
为奇函数,φ(x)不是偶函数,故 D错误.
3.D [∵f(x)= xe
x
eax-1
的定义域为{x|x≠0},又f(x)为偶
函数,∴f(-x)=f(x),∴-xe
-x
e-ax-1
= xe
x
eax-1
,
∴xe
ax-x
eax-1
= xe
x
eax-1
,∴ax-x=x,∴a=2.]
4.A [由-x2+x+6>0,得-2<x<3,故函数的定义域
为(-2,3),令t=-x2+x+6,则y=log12t,易知其为减
函数.由复合函数的单调性法则可知本题等价于求函数t=
-x2+x+6在(-2,3)上的单调递减区间.利用二次函数的
性质可得t=-x2+x+6在定义域(-2,3)上的单调递减
区间为 1
2
,3( ),故原函数的单调递增区间为 12,3( ).]
5.B [∵对任意的x1,x2(x1≠x2)都有
f(x1)-f(x2)
x1-x2
<0
成立,f(x)在R上单调递减,
∴
a-2<0
1
2( )
2
-1≥2(a-2){ ,解得a≤138,即实数a的取值范
围为 -∞,138( ].]
6.C [因为定义在 R上的奇函数f(x)在(-∞,0)上单调
递减,且f(1)=0,所以f(x)在(0,+∞)上单调递减,且
f(-1)=0,所 以 当(-∞,-1)∪(0,1),f(x)>0,当
(-1,0)∪(1,+∞),f(x)<0,所以若xf(x-1)≤0,则
x<0
x-1≤-1{ 或
0≤x<1
-1≤x-1<0{ 或
x>1
x-1≥1{ 或 x=0 或
x=1,解得x≤1或x≥2,所以x的取值范围是(-∞,1]
∪[2,+∞).]
7.A [依题意,(a-1)3+(b-1)3≥3(2-a-b)=3(1-a)
+3(1-b),即 (a-1)3+3(a-1)≥ - [(b-1)3+
3(b-1)]=(1-b)3+3(1-b),设f(x)=x3+3x,f(x)是
奇函数且f(x)在R上递增,所以f(a-1)≥f(1-b),
即a-1≥1-b,a+b≥2,
由基本不等式得a2+b2≥
(a+b)2
2 ≥
22
2=2
,当且仅当a=
b=1时等号成立,所以a2+b2 的最小值为2.]
8.ABD [由[x]表示不小于x的最小整数,则有[x]≥x且
[x]-1<x,即[x]-1<x≤[x],A 项,f(x)=[x]=
2025,则2025=[x]≥x,2024=[x]-1<x,即2024<x
≤2025,则x∈(2024,2025],故 A 正确;B项,令t=
[x],则t2-5t+6≤0,解得2≤t≤3,又[x]为整数,则t=
2,或t=3,当t=2时,即[x]=2,则1<x≤2;当t=3时,
即[x]=3,则2<x≤3,故1<x≤3,则x∈(1,3],故B正
确;C项,f(x)=[x],则f(0.5)=1,f(-0.5)=0≠
-f(0.5),则f(x)=[x]不是 R上的奇函数,故 C错误;
D项,[y]-1<y≤[y],若f(x)=f(y),则[x]=[y],即
[x]-1<y≤[x],则-[x]≤-y<1-[x],又[x]-1<x≤
[x],由不等式的性质,-1<x-y<1,则|x-y|<1,故 D
正确.]
9.解析:因为f(x)为R上的奇函数,
所以f(0)=0,
即f(0)=20+m=0,解得m=-1,
故f(x)=2x-1(x≥0),
则f(-3)=-f(3)=-(23-1)=-7.
答案:-7
10.解析:由条件知
-2≤a+1≤2,
-2≤2a≤2,
a+1>2a,
ì
î
í
ïï
ï
解得-1≤a<1,即实数a的取值范围是[-1,1).
答案:[-1,1)
11.解析:由解析式可知G(x)= x
x2+1
是定义域为 R的奇函
数,且当x>0时,G(x)= x
x2+1
= 1
x+1x
≤ 1
2 x1x
=
1
2
,当且仅当x=1时等号成立;
h(x)=-x2+4x+12=-
(x
-2)2+92
,两函数如图所示:
由图可知,当a≤2 时,f(x)
的最大值为h(x)=92
,
当2<a<4时,f(x)的最大值为h(x)在区间[a,4]的最
大值,即为h(a),12<h
(a)<92
,
当a≥4时,f(x)的最大值为G(x)max=
1
2
;
①若满足f(x)max=
a
2
,当a≤2时,f(x)=92⇒a=9
,
不符题意;
当2<a<4时,f(x)max=h(a)=-a2+4a+
1
2=
a
2
,解
得a=7+ 574
或a=7- 574
(舍去)
当a≥4时,f(x)max=
1
2⇒a=1
,不符题意;
②综上所述,根据函数图象可知函数f(x)的最大值为
g(a)∈ 12
,9
2[ ].
答案:①7+ 574 ②
1
2
,9
2[ ]
12.解析:因为函数f(x)=3x-1与g(x)=x2-ax-a+4
是区间[1,2]上 的 “2 阶 依 附 函 数”,所 以 f(x)min
g(x)min≥2在[1,2]上恒成立,又f(x)=3x-1在[1,2]
上单调递增,则f(x)min=f(1)=2,所以g(x)=x2-ax
78
-a+4≥1在[1,2]上恒成立,即a≤x
2+3
x+1
在[1,2]上恒
成立,x
2+3
x+1=
(x+1-1)2+3
x+1 =x+1+
4
x+1-2
,令x+
1=t,t∈[2,3],设h(t)=t+4t -2
,h′(t)=1- 4
t2
=
t2-4
t2
≥0,则h(t)在[2,3]上单调递增,所以h(t)min=
h(2)=2,所以a≤2.
答案:(-∞,2]
假期必刷6
思维整合室
1.ax2+bx+c(a≠0) (m,n)
2.(1)y=xα
3.(1)N (2)logaM+logaN logaM-logaN nlogaM
(3)
logcb
logca
4.(2)(0,+∞) (0,+∞) R (0,1) (1,0) 增函数
减函数 增函数 减函数
技能提升台
1.B [因为 -1a
有意义,所以a<0,所以a=- a2,
所以a -1a=- a
2× -1a=- a
2× -1a( )
=- -a.]
2.C [由3a=4b=6c=k,得a=log3k,b=log4k,c=log6k,
1
a=logk3
,1
b =logk4
,1
c =logk6
,则 1
2b=
1
2logk4=
logk2,根据logk3+logk2=logk6可知,
1
a+
1
2b=
1
c.
]
3.D [当α>0时,y=xα 在(0,+∞)上单调递增,
且0<α<1时,图象上凸,
所以0<m<1;
当α<0时,y=xα 在(0,+∞)上为单调递减,
不妨令x=2,根据题图可得2-1<2n,
所以-1<n<0.]
4.B [指数函数y=ax(a>0,且a≠1)的反函数图象过点
(4,2),指数函数图象过点(2,4),可得4=a2,解得a=2.]
5.B [因为y=4.2x 在R上递增,且-0.3<0<0.3,所以0<
4.2-0.3<4.20<4.20.3,
所以0<4.2-0.3<1<4.20.3,即0<a<1<b,
因为y=log4.2x在(0,+∞)上递增,且0<0.2<1,
所以log4.20.2<log4.21=0,即c<0,
所以b>a>c.]
6.B [由题意知f(x)在 R上单调递增,令h(x)=-x2-
2ax-a,则h(x)的对称轴必大于等于0,否则与题意不
符,即-a≥0⇒a≤0,排除 C、D 项;又因为当x=0时,
f(x)=1,所以当x=0时,h(x)≤1⇒-x2-2ax-a≤1,
代入x=0,得-a≤1⇒a≥-1,所以-1≤a≤0,故a的取
值范围是[-1,0].故选择:B.]
7.D [∵y=4x-32x+3的值域为[1,7],
∴1≤4x-32x+3≤7,且2x>0,
∴0<2x≤1或2≤2x≤4,
∴x≤0或1≤x≤2.]
8.BD [A 选 项,由 换 底 公 式,可 得
loga6
loga3
=log36=1+
log32,故 A错误;B选项,lg2+lg5=lg(2×5)=1,故 B
正确;C选项,(lnx)2=lnx×lnx≠2lnx,故 C错误;D
选项,lg
5
x3=lgx
3
5 =35lgx
,故 D正确.]
9.ACD [将点(4,2)代入函数f(x)=xα,得2=4α,则α=
1
2
,所以f(x)=x
1
2 .显然f(x)在定义域[0,+∞)上为增
函数,A正确;f(x)的定义域为[0,+∞),所以f(x)不具
有奇偶性,B不正确;当x>1时,x>1,即f(x)>1,C正确;
当0<x1<x2 时,
f(x1)+f(x2)
2[ ]
2
- f
x1+x2
2
æ
è
ç
ö
ø
÷[ ]
2
=
x1+ x2
2
æ
è
ç
ö
ø
÷
2
- x1+x2
2
æ
è
ç
ö
ø
÷
2
=
x1+x2+2 x1x2
4 -
x1+x2
2 =
2 x1x2-x1-x2
4 =-
( x1- x2)2
4 <0
,
即f
(x1)+f(x2)
2 <f
x1+x2
2
æ
è
ç
ö
ø
÷成立,D正确.]
10.ABD [f(x)=2-x-2x,则f(0)=120
-20=0,故 A 正
确;f(-x)=2x-2-x=-f(x),所以f(x)是奇函数,
故B正确;f(x)=12x
-2x 在 R上是减函数,故 C错误;
当x→-∞时,f(x)→+∞;当x→+∞时,f(x)→-∞,
即f(x)的值域是(-∞,+∞),它又是 R上的减函数,
因此对任意实数a,f(x)=a都有解,故 D正确.]
11.解析:依 题 意 得 f(x)= 12log2x
(2+2log2x)=
(log2x)2+log2x= log2x+
1
2( )
2
-14≥-
1
4
,
当log2x=-
1
2
,即x= 22
时等号成立,
所以函数f(x)的最小值为-14.
答案:-14
12.解析:因为 1log8a
- 1loga4
= 3log2a
-12log2a=-
5
2
,所以
(log2a+1)(log2a-6)=0,而a>1,故log2a=6,a=64.
答案:64
13.解析:由f(ln2)f(ln4)=8,可得aln2aln4=8,
即aln2+ln4=a3ln2=8,也即(aln2)3=23,
∵a>0且a≠1,∴aln2=2,
两边取对数得:ln2lna=ln2,解得a=e.
答案:e
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