内容正文:
强化练18 抽象函数
一、单选择题
1. 偶函数在区间[0,a](a>0)上是单调函数,且f(0)·f(a)<0,则函数在区间[-a,a]内零点的个数是
A.1 B.2 C.3 D.0
【答案】B
【详解】因为偶函数在区间[0,a](a>0)上是单调函数,且f(0)·f(a)<0,所以f(x)在上各有一个零点,且零点非0.
(2024高三·全国·专题练习)
2.若定义在实数集上的偶函数满足和对任意恒成立,则的值为( )
A.4 B.3 C.2 D.1
【答案】D
【分析】由确定周期,即可求解.
【详解】因为,所以,
即函数的周期为4,故.
因为函数为偶函数,所以.
当时,,又,所以.
故选:D.
(2024高三·全国·专题练习)
3.已知函数满足和,且当时,,则的值为( )
A.0 B.2 C.4 D.6
【答案】C
【分析】通过迭代可得周期,利用周期性,结合已知求解即可.
【详解】因为,所以,得
所以是以4为周期的函数,
又,所以,
又当时,,
所以.
故选:C.
(2024高三·全国·专题练习)
4.已知是定义在上的偶函数,是定义在上的奇函数,且,则的值为( )
A. B.1 C.0 D.2
【答案】C
【分析】根据函数与的奇偶性,可推导出函数的周期,利用周期得,,再由为奇函数即可得解.
【详解】由题意得.
又因为是定义在上的偶函数,是定义在上的奇函数,
所以,
所以,即的周期为4.
所以.
又因为,所以.
故选:C.
(24-25高一上·黑龙江鸡西·期中)
5.已知对任意x,,都有,且,那么 ( )
A.是奇函数但不是偶函数 B.既是奇函数又是偶函数
C.既不是奇函数也不是偶函数 D.是偶函数但不是奇函数
【答案】D
【分析】令,结合可求得的值,再令即可判断的奇偶性.
【详解】令,有,
因为,所以,
再令,得:,
所以,又,
所以是偶函数.
故选:.
【点睛】关键点点睛:抽象函数的奇偶性的判断,根据所给的等式进行取值是解题的关键.
(24-25高一上·上海·阶段练习)
6.存在且,对于任意的,使得;在上单调递减,且恒成立;在上单调递增,且存在使得;下列说法成立的是( )
A.只有是的充分条件 B.只有是的充分条件
C.、都是的充分条件 D.、都不是的充分条件
【答案】C
【分析】根据函数单调性的定义及充分条件的定义判断即可.
【详解】对于命题在上单调递减,且恒成立,
当时,此时,
又因为在上单调递减,所以,
又因为恒成立,所以,
所以,所以命题⇒命题,
对于命题在上单调递增,且存在使得,
当时,此时,,
又因为在上单调递增,所以,
所以,所以命题⇒命题,
所以、都是的充分条件,
故选:C.
【点睛】关键点点睛:本题解决的关键在于熟练掌握函数单调性的定义,找到相应的值,从而得解.
(24-25高一上·浙江温州·期中)
7.已知函数的定义域为,,函数是奇函数,的图象关于直线对称,则( )
A.是偶函数 B.是奇函数
C. D.
【答案】B
【分析】应用题目所给条件,确定函数图像的对称性,代入可求出的对称轴,对称中心和周期.
【详解】由为奇函数,,可得,即函数图象关于对称,;
由关于对称,得,即,的图象关于点中心对称;
结合条件关于直线对称,,
可以得出.
对于选项A,已知条件不足以确定的奇偶性,A选项错误;
对于选项B,的图象可以由的图象向右平移一个单位得到,故对称中心为,是奇函数,B选项正确;
对于选项C,由已知只能得到,不能确定的取值,C选项错误;
对于D选项,,D选项错误.
故选:B
(24-25高一上·江苏连云港·期中)
8.已知函数,的定义域均为,且,,的图象关于对称,当时,,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据题设得到、,结合已知求相关函数值,即可求结果.
【详解】由,则①,
由,则②,
由①有,结合②有,
所以,故,
由的图象关于对称,则③,
由①有,结合②③有,
所以,则,
由知:,
由知:,
且,
综上,.
故选:C
【点睛】关键点点睛:根据题设得到、为关键.
二、多选择题
(24-25高一上·全国·课后作业)
9.设函数的定义域为,和均为奇函数,则下列选项正确的是( )
A.函数满足
B.函数的图象关于直线对称
C.函数的图象关于点对称
D.函数为上的偶函数
【答案】AC
【分析】通过奇函数得到两个等量关系,再通过对自变量进行取值后化简得到,判断A选项;根据函数的奇偶性可推出函数的对称性,判断B,C选项;结合函数周期,通过化简知道函数的奇偶性,判断D选项.
【详解】因为为奇函数,所以,
又为奇函数,所以,
所以,
∴,A选项正确;
由为奇函数可知关于点对称,由为奇函数,
可知关于点对称,B错误,C正确;
因为是奇函数,D选项错误.
故选:AC.
10.已知定义在上的单调递增的函数满足:任意,有,,则( )
A.当时,
B.任意,
C.存在非零实数,使得任意,
D.存在非零实数,使得任意,
【答案】ABD
【分析】令可推导得,结合的值可知A正确;令可推导得,结合可推导知B正确;根据单调性可知C错误;当时,根据的对称中心及其在时的值域可确定时满足,知D正确.
【详解】对于A,令,则,即,
又,;
令得:,,,,
则由可知:当时,,A正确;
对于B,令,则,即,
,
由A的推导过程知:,,B正确;
对于C,为上的增函数,
当时,,则;当时,,则,
不存在非零实数,使得任意,,C错误;
对于D,当时,;
由,知:关于,成中心对称,则当时,为的对称中心;
当时,为上的增函数,,,,
;
由图象对称性可知:此时对任意,,D正确.
故选:ABD.
【点睛】关键点点睛:本题考查函数对称性的应用,解题关键是能够根据已知关系式确定的对称中心,同时采用赋值的方式确定所满足的其他关系式,从而结合对称性和其他函数关系式来确定所具有的其他性质.
(24-25高一上·浙江杭州·期中)
11.定义在的函数满足,且当时,,则( )
A.是奇函数 B.
C. D.在上单调递增
【答案】ABD
【分析】根据赋值可以求得,令,可得,即得奇函数,正确;赋值,可得正确;根据单调性定义,判断在为增函数,可得正确;再利用赋值和函数单调性确定错误.
【详解】对于选项,令,则,
令,,则对恒成立,
则函数为奇函数,故正确;
对于选项,令,,
即,故正确;
对于选项,,设,则,
,则
则,则,
即函数在为增函数,故正确;
对于选项,,因为为增函数,则,
则,故错误.
故选:.
【点睛】抽象函数问题解决策略:
赋值法求函数值或者判断不等关系;
抽象函数的单调性问题:先确定定义域,再根据题中条件构造,比较其和的大小(或者构造,比较其和的大小),进而确定单调性.
三、填空题:
(24-25高一上·上海·阶段练习)
12.已知函数是定义在上的偶函数,在上严格增函数.若,则实数的取值范围是 .
【答案】
【分析】先由定义域关于原点对称解得,再结合函数单调性与对称性,转化不等式为求解可得.
【详解】因为为偶函数,故即,
即为,
由为偶函数,则,
又在上严格增函数,且为偶函数,
故在上为严格减函数,
故,解得或.
则实数的取值范围是.
故答案为:.
(24-25高一上·全国·课后作业)
13.已知是定义在上的连续函数,给出下列四个命题:①是奇函数;②是偶函数;③满足;④的图象关于点对称.若其中只有两个真命题,则符合题意的一组真命题的序号为 .
【答案】②③(或②④)
【分析】根据函数的性质分别讨论当①②,①③,①④,②③,②④,③④为真命题时,其他条件是否符合,即可得结论.
【详解】若①②为真,则函数为,此时也满足③④,故不符合题意;
若①③为真,则,则,
则关于对称,④为真,不符合题意;
若①④为真,则,
则,则,③为真,不符合题意;
若②③为真,则,则,
则关于对称,④为假,①为假,符合题意;
若②④为真,则,,
则,③为假,①为假符合题意;
若③④为真,则由可得,又,
所以,则是奇函数,①为真,不符合题意.
综上,正确的组合为②③或②④.
故答案为:②③(或②④).
(24-25高一上·四川泸州·期中)
14.已知函数的定义域为,,且.若关于的不等式在上有解,则的取值范围为 .
【答案】
【分析】首先通过赋值法求函数的解析式,再代入,转化不等式为在上有解.参变分离转化为求函数的最值问题.
【详解】令,则.
令,则,则.
由在上有解,得,即在上有解.
即存在,,即,函数在上单调递减,
当时,取得最小值,则.
故答案为:
四、解答题.
(24-25高一上·全国·课后作业)
15.已知定义在上的函数满足.
(1)判断函数的奇偶性;
(2)若,求.
【答案】(1)奇函数
(2)
【分析】(1)根据条件结合奇函数的定义证明;
(2)利用条件并结合(1)的结论即得结果.
【详解】(1)由于,故,从而,故是奇函数.
(2)我们有,故.
(24-25高一上·甘肃兰州·阶段练习)
16.是定义在R上的函数,对都有,且当时,,且.
(1)求的值;
(2)求在上的最值.
【答案】(1),
(2),.
【分析】(1)令,即可求出,通过,可求出;
(2)任取,即可证明函数单调递增,进而可求最大最小值.
【详解】(1)令,则,∴,
∵,∴.
(2)令,则,∴,
∴,∴是奇函数,
∴,∴,
任取,,
∵,∴,∴,即,
∴在上为减函数,
∵在上为减函数,∴,.
(24-25高一上·江西景德镇·期中)
17.设函数满足:①对任意实数都有;②对任意,都有恒成立;③不恒为0,且当时,.
(1)求的值;
(2)判断函数的奇偶性,并给出你的证明.
(3)定义“若存在非零常数,使得对函数定义域中的任意一个,均有,则称为以为周期的周期函数”.试证明:函数为周期函数,并求出的值.
【答案】(1),
(2)偶函数,证明见解析
(3)
【分析】(1)令,得,令,得,从而得到,再令,确定出的范围,从而得到;
(2)令,结合,可得为偶函数;
(3),得周期为2,再分别令,,可得,,从而得到,结合周期性,得到答案.
【详解】(1)由于不恒为0,故存在,使,
令,则,所以,
令,由,由
令,得,所以得到,
又令,,
因为当时,,所以,
所以,,故;
(2)定义域为,
令,得,
因为,所以,所以为偶函数;
(3)由,取,得,
又为偶函数,则,即是以2为周期的周期函数;
令,得,即,
再令,得,即.
而,解得,,
由得,,
所以,
又由于是以2为周期的周期函数,
所以
【点睛】关键点点睛:求抽象函数的值,判断抽象函数的奇偶性和周期性,利用赋值法求抽象函数的函数值是一种常用的方法.
18.设定义域为的函数对于任意满足.
(1)证明:为奇函数;
(2)设,若有三个零点,且存在使在单调递增.
(i)证明:;
(ii)当时,证明:.
【答案】(1)证明见解析
(2)(i)证明见解析;(ii)证明见解析
【分析】(1)先利用赋值法得到,再得到,由此证得结论;
(2)(i)利用反证法,结合(1)中结论推得至多只有一个零点,矛盾即可;
(ii)利用反证法,先证得,再结合零点存在定理证得在上必为即可.
【详解】(1)因为对于任意满足,
所以令,得,故,
再令,则有,即,
又的定义域为,
所以为奇函数;
(2)(i)反证,假设,
因为在单调递增,所以在单调递增,
因为,所以也在单调递增,
又因为为奇函数,所以在上单调递增,
则由零点存在定理可知方程至多只有一个根,
所以至多只有一个零点,矛盾,假设不成立,故;
(ii)先用反证法证,假设,则有,
因为在单调递增,
所以,矛盾,假设不成立,故,
又在单调递增,,所以,
又,所以由零点存在定理可知在上存在唯一零点,
由于,故,
假设,则有,又,故,
所以,与矛盾,故,
综上:,故.
(23-24高一上·广东深圳·期末)
19.在数学中,不给出具体解析式,只给出函数满足的特殊条件或特征的函数称为“抽象函数”.我们需要研究抽象函数的定义域、单调性、奇偶性等性质.对于抽象函数,当时,,且满足:,均有
(1)证明:在上单调递增;
(2)若函数满足上述函数的特征,求实数的取值范围;
(3)若,求证:对任意,都有.
【答案】(1)证明见解析
(2)
(3)证明见解析
【分析】(1)由,结合已知条件和函数单调性的定义推导即可;
(2)根据题意结合恒成立问题分析求解即可;
(3)令可得,用累乘法即可得对任意正整数与正数,都有,进而可得和,结合的范围及函数的单调性即可证明.
【详解】(1)任取,且,
则,
由,可知,则,
可得,即,
所以在上单调递增.
(2)当时,,
注意到,则,,可得,
即,可得;
又因为,均有,
即,
整理得,
即,
注意到,则,即,
可得,可得,即;
综上所述:实数的取值范围为.
(3)由题意知,对任意,
且,均有,
令,可得,即,
故对任意正整数与正数,都有,
所以对任意正整数与正数,都有,
即对任意正整数与正数,都有,
令,则,
令,则,
对任意,可得,
由(1)可知:在上单调递增,
则,,
所以.
【点睛】关键点睛:1.根据题意证明对任意正整数与正数,都有;
2.根据1.中结论结合单调性证明,.
试卷第1页,共3页
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强化练18 抽象函数
一、单选择题
1. 偶函数在区间[0,a](a>0)上是单调函数,且f(0)·f(a)<0,则函数在区间[-a,a]内零点的个数是
A.1 B.2 C.3 D.0
(2024高三·全国·专题练习)
2.若定义在实数集上的偶函数满足和对任意恒成立,则的值为( )
A.4 B.3 C.2 D.1
(2024高三·全国·专题练习)
3.已知函数满足和,且当时,,则的值为( )
A.0 B.2 C.4 D.6
(2024高三·全国·专题练习)
4.已知是定义在上的偶函数,是定义在上的奇函数,且,则的值为( )
A. B.1 C.0 D.2
(24-25高一上·黑龙江鸡西·期中)
5.已知对任意x,,都有,且,那么 ( )
A.是奇函数但不是偶函数 B.既是奇函数又是偶函数
C.既不是奇函数也不是偶函数 D.是偶函数但不是奇函数
(24-25高一上·上海·阶段练习)
6.存在且,对于任意的,使得;在上单调递减,且恒成立;在上单调递增,且存在使得;下列说法成立的是( )
A.只有是的充分条件 B.只有是的充分条件
C.、都是的充分条件 D.、都不是的充分条件
(24-25高一上·浙江温州·期中)
7.已知函数的定义域为,,函数是奇函数,的图象关于直线对称,则( )
A.是偶函数 B.是奇函数
C. D.
(24-25高一上·江苏连云港·期中)
8.已知函数,的定义域均为,且,,的图象关于对称,当时,,则的值为( )
A. B. C. D.
二、多选择题
(24-25高一上·全国·课后作业)
9.设函数的定义域为,和均为奇函数,则下列选项正确的是( )
A.函数满足
B.函数的图象关于直线对称
C.函数的图象关于点对称
D.函数为上的偶函数
10.已知定义在上的单调递增的函数满足:任意,有,,则( )
A.当时,
B.任意,
C.存在非零实数,使得任意,
D.存在非零实数,使得任意,
(24-25高一上·浙江杭州·期中)
11.定义在的函数满足,且当时,,则( )
A.是奇函数 B.
C. D.在上单调递增
三、填空题:
(24-25高一上·上海·阶段练习)
12.已知函数是定义在上的偶函数,在上严格增函数.若,则实数的取值范围是 .
(24-25高一上·全国·课后作业)
13.已知是定义在上的连续函数,给出下列四个命题:①是奇函数;②是偶函数;③满足;④的图象关于点对称.若其中只有两个真命题,则符合题意的一组真命题的序号为 .
(24-25高一上·四川泸州·期中)
14.已知函数的定义域为,,且.若关于的不等式在上有解,则的取值范围为 .
四、解答题.
(24-25高一上·全国·课后作业)
15.已知定义在上的函数满足.
(1)判断函数的奇偶性;
(2)若,求.
(24-25高一上·甘肃兰州·阶段练习)
16.是定义在R上的函数,对都有,且当时,,且.
(1)求的值;
(2)求在上的最值.
(24-25高一上·江西景德镇·期中)
17.设函数满足:①对任意实数都有;②对任意,都有恒成立;③不恒为0,且当时,.
(1)求的值;
(2)判断函数的奇偶性,并给出你的证明.
(3)定义“若存在非零常数,使得对函数定义域中的任意一个,均有,则称为以为周期的周期函数”.试证明:函数为周期函数,并求出的值.
18.设定义域为的函数对于任意满足.
(1)证明:为奇函数;
(2)设,若有三个零点,且存在使在单调递增.
(i)证明:;
(ii)当时,证明:.
(23-24高一上·广东深圳·期末)
19.在数学中,不给出具体解析式,只给出函数满足的特殊条件或特征的函数称为“抽象函数”.我们需要研究抽象函数的定义域、单调性、奇偶性等性质.对于抽象函数,当时,,且满足:,均有
(1)证明:在上单调递增;
(2)若函数满足上述函数的特征,求实数的取值范围;
(3)若,求证:对任意,都有.
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