内容正文:
[在此处键入]
函数的性质
题型一:函数的单调性及其应用
【解题方法总结】
函数单调性的判断方法
①定义法:根据增函数、减函数的定义,按照“取值—变形—判断符号—下结论”进行判断.
②图象法:就是画出函数的图象,根据图象的上升或下降趋势,判断函数的单调性.
③直接法:就是对我们所熟悉的函数,如一次函数、二次函数、反比例函数等,直接写出它们的单调区间.
例1.(2024秋•邗江区期中)下列函数中,在(﹣∞,0)上为减函数的是( )
A. B.y=2x+1 C.y=x2 D.y=x0
【解题思路】根据题意,依次分析选项中函数的单调性,综合可得答案.
【解答过程】解:根据题意,依次分析选项:
对于A,y,为反比例函数,在(﹣∞,0)上为增函数,不符合题意;
对于B,y=2x+1,为一次函数,在(﹣∞,0)上为增函数,不符合题意;
对于C,y=x2,为二次函数,在(﹣∞,0)上为减函数,符合题意;
对于D,y=x0=1,(x≠0),在(﹣∞,0)上不是减函数,不符合题意;
故选:C.
例2.(2025春•天津期末)下列有关函数单调性的说法,不正确的是( )
A.若为增函数,为增函数,则为增函数
B.若为减函数,为减函数,则为减函数
C.若为增函数,为减函数,则为增函数
D.若为减函数,为增函数,则为减函数
【答案】C
【详解】根据不等量的关系,两个相同单调性的函数相加单调性不变,
选项A,B正确;
选项D: 为增函数,则为减函数,
为减函数,为减函数,选项D正确;
选选C:若为增函数,为减函数,
则的增减性不确定.
例如为上的增函数,当时,
在上为增函数;
当时,在上为减函数,
故不能确定的单调性.
故选:C
例3.(多选)(2025春·浙江温州·高二统考学业考试)下列函数在上是减函数的是( )
A. B. C. D.
【答案】BCD
【详解】A选项,函数为在R上递增函数,故A错误;
B选项,函数在上单调递减,在上单调递增,故B正确;
C选项,函数在,上单调递减,故C正确;
D选项,函数在上单调递减,在上单调递增,故D正确.
故选:BCD
题型二:复合函数单调性的判断
【解题方法总结】
讨论复合函数的单调性时要注意:既要把握复合过程,又要掌握基本函数的单调性.一般需要先求定义域,再把复杂的函数正确地分解为两个简单的初等函数的复合,然后分别判断它们的单调性,再用复合法则,复合法则如下:
1、若,在所讨论的区间上都是增函数或都是减函数,则为增函数;
2、若,在所讨论的区间上一个是增函数,另一个是减函数,则为减函数.列表如下:
增
增
增
增
减
减
减
增
减
减
减
增
复合函数单调性可简记为“同增异减”,即内外函数的单性相同时递增;单性相异时递减.
例4.(陕西省宝鸡市金台区2024学年高三下学期阶段性测试)函数的单调递增区间是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】函数的定义域需要满足,解得定义域为,
因为在上单调递增,所以在上单调递增,
故选:D.
例5.(2024·北京·高三专题练习)函数的单调递增区间为__________.
【答案】,
【解析】由题意,令,解得或,
所以函数的定义域为;
因为在上单调递减,在上单调递增,
故函数的单调递增区间为,.
【名师点睛】本题主要考查了复合函数的单调性的判定,其中解答中熟记复合函数的单调性的判定方法——同增异减是解答的关键,同时注意函数的定义域是解答的一个易错点,着重考查了推理与运算能力,属于中基础题.解答本题时,由题意,先求得函数的定义域为,再根据复数函数的单调性“同增异减”,即可得到答案.
例6.(陕西省榆林市2024学年高三下学期阶段性测试)函数的单调递增区间为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】根据题意,,解得,
又函数 在定义域内为单调增函数,
且函数在 内为单调增函数
根据复合函数的单调性可知:
的单调增区间为
选项C正确,选项ABD错误.
故选:C.
题型三:利用函数单调性求函数最值
【解题方法总结】
利用函数单调性求函数最值时应先判断函数的单调性,再求最值.常用到下面的结论:
1、如果函数在区间上是增函数,在区间上是减函数,则函数在处有最大值.
2、如果函数在区间上是减函数,在区间上是增函数,则函数在处有最小值.
3、若函数在上是严格单调函数,则函数在上一定有最大、最小值.
4、若函数在区间上是单调递增函数,则的最大值是,最小值是.
5、若函数在区间上是单调递减函数,则的最大值是,最小值是.
例7.(河南省2024届高三下学期仿真模拟考试数学试题)函数在区间[1,2]上的最大值与最小值分别是( )
A. B.2,5 C.1,2 D.
【解题思路】先简单判断函数的单调性,进而求解结论.
【解答过程】解:∵y=x2+1在(0,+∞)上单调递增,且y>1,
∴在区间[1,2]上单调递减,
∴函数在区间[1,2]上的最大值与最小值分别是f(1),f(2),
故选:A.
例8.(上海市静安区2024届高三二模数学试题)设函数在区间[3,4]上的最大值和最小值分别为M,m,则M+m=( )
A.4 B.6 C.10 D.24
【解题思路】将函数f(x)分离常数变形后,判断出其单调性,根据单调性求出最值即可得解.
【解答过程】解:因为,
所以f(x)在[3,4]上是减函数.
所以m=f(4)=4,M=f(3)=6.
所以M+m=6+4=10.
故选:C.
例9.(河南省部分学校大联考2024学年高三下学期3月质量检测)已知,设f(x)=min{x﹣2,﹣x2+4x﹣2},则函数f(x)的最大值是( )
A.﹣2 B.1 C.2 D.3
【解题思路】由题意可得函数f(x)的解析式,作出图象,数形结合得答案.
【解答过程】解:由x﹣2=﹣x2+4x﹣2,得x2﹣3x=0,解得x=0或x=3.
∴当0≤x≤3时,x﹣2≤﹣x2+4x﹣2,当x<0或x>3时,x﹣2>﹣x2+4x﹣2,
则f(x)=min{x﹣2,﹣x2+4x﹣2}.
作出f(x)的图象如图所示,
由图可知,当x=3时,函数f(x)取得最大值为1.
故选:B.
题型四:利用函数单调性求参数的范围
【解题方法总结】
若已知函数的单调性,求参数的取值范围问题,可利用函数单调性,先列出关于参数的不等式,利用下面的结论求解.
1、若在上恒成立在上的最大值.
2、若在上恒成立在上的最小值.
例10.(2024秋·四川达州·高三校考阶段练习)若函数在区间上是增函数,则实数的取值范围是 ______
【答案】
【详解】二次函数的图像开口向上,单调增区间为,
又函数在区间上是增函数,
则,解之得,则实数的取值范围是
故答案为:
例11.(2024·全国·高三专题练习)已知函数在区间上是减函数,则整数的取值可以为( )
A. B. C.0 D.1
【答案】A
【详解】解:由题意可得,解得,
∴整数a的取值可以为.
故选:A
例12.(多选题)(2025春·广西防城港·高三统考期中)设函数是定义在上的函数,并且满足下面三个条件:①对正数,都有;②当时,;③.则下列说法不正确的是( )
A.
B.
C.不等式的解集为
D.若关于x的不等式恒成立,则的取值范围是
【答案】ACD
【详解】因为对正数,都有,
所以,
所以,A错误;
由已知,,,
所以,又,
所以,
所以,B正确,
任取两个实数,且,则
,
因为,所以,
又当时,,所以,
所以,故,
所以函数在上单调递增,
又不等式可化为
,,
所以,,(此时已经可以判断C错误)
所以,,
解得,且,
故,C错误;
不等式可化为
,,
所以,,
当时,,没有意义,不满足要求,(此时已经可以判断D错误),
当时,,,
由已知,,,
当时,,
所以,
若,则且,
由已知,,
当时,,又,
所以不存在满足条件,
所以的取值范围是,D错误,
故选:ACD.
题型五:函数的奇偶性的判断与证明
【解题方法总结】
函数单调性与奇偶性结合时,注意函数单调性和奇偶性的定义,以及奇偶函数图像的对称性.
例13.(2024秋•海安市校级月考)设函数f(x),则下列函数中为奇函数的是( )
A.f(x﹣2)﹣1 B.f(x﹣2)+1 C.f(x+2)﹣1 D.f(x+2)+1
【解题思路】化简函数f(x)=1,分别写出每个选项对应的解析式,利用奇函数的定义判断.
【解答过程】解:由题意得,f(x)=1.
对A,f(x﹣2)﹣1是奇函数;
对B,f(x﹣2)+1=2,关于(0,2)对称,不是奇函数;
对C,f(x+2)﹣1,定义域为(﹣∞,﹣4)∪(﹣4,+∞),不关于原点对称,不是奇函数;
对D,f(x+2)+1=2,定义域为(﹣∞,﹣4)∪(﹣4,+∞),不关于原点对称,不是奇函数;
故选:A.
例14.(2025春•祁东县期末)设函数,则下列函数中为偶函数的是( )
A.f(x+1) B.f(x)+1 C.f(x﹣1) D.f(x)﹣1
【解题思路】根据题意,依次分析选项中函数的奇偶性,即可得答案.
【解答过程】解:根据题意,,
由此分析选项:
对于A,,是偶函数,符合题意;
对于B,f(x)+11,既不是奇函数又不是偶函数,不符合题意;
对于C,f(x﹣1),既不是奇函数又不是偶函数,不符合题意;
对于D,f(x)﹣11,既不是奇函数又不是偶函数,不符合题意;
故选:A.
例15.(多选题)(2025春·四川广安·高三校考阶段练习)已知定义在上的函数的图象是连续不断的,且满足以下条件:①,;②,,当时,;③.则下列选项成立的是( )
A. B.若,则
C.若,则 D.,,使得
【答案】BD
【详解】由,得:函数是上的偶函数,
由,,得:在上单调递增,
对于A,根据函数在上单调递增,可得,故A错误;
对于B,根据函数是上的偶函数,且在上单调递增,在上单调递减,
则,又函数的图象是连续不断的,
则有,解得,故B正确;
对于C,由,则或,
又,
解得或,即,故C错误;
对于D,因上的偶函数的图象连续不断,且在上单调递增,
因此,,,取实数,使得,则,,故D正确.
故选:BD.
题型六:已知函数的奇偶性求参数
【解题方法总结】
利用函数的奇偶性的定义转化为,建立方程,使问题得到解决,但是在解决选择题、填空题时还显得比较麻烦,为了使解题更快,可采用特殊值法求解.
例16.(2025·湖南·校联考模拟预测)已知是偶函数,则( )
A. B.1 C. D.2
【答案】D
【详解】方法一:因为,
所以,
由,得,
解得;
方法二:,
因为是偶函数,
所以图像关于直线对称,
所以,解得,
故选:D.
例17.(江西省部分学校2024届高三下学期一轮复习验收考试)若函数是偶函数,则__________.
【答案】1
【解析】∵为偶函数,定义域为,
∴对任意的实数都有,
即,
∴,
由题意得上式对任意的实数恒成立,
∴,解得,所以
故答案为:1
例18.(2024·全国·高三专题练习)设是定义在上的偶函数,则
A.0 B.2 C. D.
【答案】C
【详解】由于在上的偶函数,故定义域关于原点对称,即:,得.
又由于为偶函数,即:,化简得:=0.
则.
故选:C.
题型七:已知函数的奇偶性求表达式、求值
【解题方法总结】
抓住奇偶性讨论函数在各个分区间上的解析式,或充分利用奇偶性得出关于的方程,从而可得的解析式.
例19.(2025春•北京期末)f(x)是定义域为R的奇函数,且f(1+x)﹣f(x)=0,若,则( )
A. B. C. D.
【解题思路】由f(1+x)﹣f(x)=0可得函数的周期为1,然后利用周期和奇函数的性质可求得结果.
【解答过程】解:因为f(1+x)﹣f(x)=0,所以f(1+x)=f(x),
所以函数的周期为1,
因为f(x)是定义域为R的奇函数,,
所以,
故选:C.
例20.(广东省湛江市2024届高三二模数学试题)已知奇函数则__________.
【答案】
【解析】当时,,,
则.
故答案为:.
例21.(2024·全国·高三专题练习)已知是定义在上的奇函数,且当时,,则当时,( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】时,,,∴,
故选:C.
题型八:已知奇函数+M
【解题方法总结】
已知奇函数+M,,则
(1)
(2)
例22.(宁夏银川一中、昆明一中2024届高三联合二模考试数学试题)已知函数,若,则( )
A. B.0 C.1 D.
【答案】C
【解析】因为,
所以,
所以.
故选:C.
例23.(2024秋•松山区校级月考)若关于x的函数的最大值为M,最小值为N,且M+N=4,则实数a的值为( )
A.﹣4 B.﹣2 C.2 D.1
【解题思路】根据函数奇偶性求解即可.
【解答过程】解:a,
令g(x)=f(x)﹣a,
g(﹣x)g(x),
∴g(x)为奇函数,
∴g(x)max+g(x)min=0,
∴M+N=g(x)max+a+g(x)min+a=4,
∴a=2.
故选:C.
例24.(重庆市巴蜀中学2024届高三高考适应性月考数学试题)已知函数在区间的最大值是M,最小值是m,则的值等于( )
A.0 B.10 C. D.
【答案】C
【解析】令,则,
∴f(x)和g(x)在上单调性相同,
∴设g(x)在上有最大值,有最小值.
∵,
∴,
∴g(x)在上为奇函数,∴,
∴,∴,
.
故选:C.
题型九:函数的对称性与周期性
【解题方法总结】
(1)若函数有两条对称轴,,则函数是周期函数,且;
(2)若函数的图象有两个对称中心,则函数是周期函数,且;
(3)若函数有一条对称轴和一个对称中心,则函数是周期函数,且.
例25.(2024·全国·高三专题练习)已知函数是定义在上的偶函数,且,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】解:因为函数是定义在R上的偶函数,
所以关于对称,则,
又,
所以,即,
函数的周期为4,
取,则,
所以,则D选项正确,B、C选项错误;
由已知条件不能确定的值,A选项错误;
故选:D.
例26.(2024·全国·模拟预测)已知函数的定义域为,,是偶函数,,则( )
A.0 B.1 C.-1 D.2
【答案】B
【详解】由是偶函数,,则,又,
,
所以是周期函数,周期为4,
对于,令,得,则,
所以.
故选:B
例27.(2024·全国·高三专题练习)已知是定义在R上的奇函数,且对任意都有,若,则( )
A. B.0 C.1 D.
【答案】D
【详解】因为是定义在R上的奇函数,所以,
又由可得,,
所以有,则,所以,
所以是周期函数,周期.
又,所以,
又,,所以.
故选:D.
[在此处键入]
学科网(北京)股份有限公司
$$[在此处键入]
函数的性质
题型一:函数的单调性及其应用
【解题方法总结】
函数单调性的判断方法
①定义法:根据增函数、减函数的定义,按照“取值—变形—判断符号—下结论”进行判断.
②图象法:就是画出函数的图象,根据图象的上升或下降趋势,判断函数的单调性.
③直接法:就是对我们所熟悉的函数,如一次函数、二次函数、反比例函数等,直接写出它们的单调区间.
例1.(2024秋•邗江区期中)下列函数中,在(﹣∞,0)上为减函数的是( )
A. B.y=2x+1 C.y=x2 D.y=x0
例2.(2025春•天津期末)下列有关函数单调性的说法,不正确的是( )
A.若为增函数,为增函数,则为增函数
B.若为减函数,为减函数,则为减函数
C.若为增函数,为减函数,则为增函数
D.若为减函数,为增函数,则为减函数
例3.(多选)(2025春·浙江温州·高二统考学业考试)下列函数在上是减函数的是( )
A. B. C. D.
题型二:复合函数单调性的判断
【解题方法总结】
讨论复合函数的单调性时要注意:既要把握复合过程,又要掌握基本函数的单调性.一般需要先求定义域,再把复杂的函数正确地分解为两个简单的初等函数的复合,然后分别判断它们的单调性,再用复合法则,复合法则如下:
1、若,在所讨论的区间上都是增函数或都是减函数,则为增函数;
2、若,在所讨论的区间上一个是增函数,另一个是减函数,则为减函数.列表如下:
增
增
增
增
减
减
减
增
减
减
减
增
复合函数单调性可简记为“同增异减”,即内外函数的单性相同时递增;单性相异时递减.
例4.(陕西省宝鸡市金台区2024学年高三下学期阶段性测试)函数的单调递增区间是( )
A. B. C. D.
例5.(2024·北京·高三专题练习)函数的单调递增区间为__________.
例6.(陕西省榆林市2024学年高三下学期阶段性测试)函数的单调递增区间为( )
A. B.
C. D.
题型三:利用函数单调性求函数最值
【解题方法总结】
利用函数单调性求函数最值时应先判断函数的单调性,再求最值.常用到下面的结论:
1、如果函数在区间上是增函数,在区间上是减函数,则函数在处有最大值.
2、如果函数在区间上是减函数,在区间上是增函数,则函数在处有最小值.
3、若函数在上是严格单调函数,则函数在上一定有最大、最小值.
4、若函数在区间上是单调递增函数,则的最大值是,最小值是.
5、若函数在区间上是单调递减函数,则的最大值是,最小值是.
例7.(河南省2024届高三下学期仿真模拟考试数学试题)函数在区间[1,2]上的最大值与最小值分别是( )
A. B.2,5 C.1,2 D.
例8.(上海市静安区2024届高三二模数学试题)设函数在区间[3,4]上的最大值和最小值分别为M,m,则M+m=( )
A.4 B.6 C.10 D.24
例9.(河南省部分学校大联考2024学年高三下学期3月质量检测)已知,设f(x)=min{x﹣2,﹣x2+4x﹣2},则函数f(x)的最大值是( )
A.﹣2 B.1 C.2 D.3
题型四:利用函数单调性求参数的范围
【解题方法总结】
若已知函数的单调性,求参数的取值范围问题,可利用函数单调性,先列出关于参数的不等式,利用下面的结论求解.
1、若在上恒成立在上的最大值.
2、若在上恒成立在上的最小值.
例10.(2024秋·四川达州·高三校考阶段练习)若函数在区间上是增函数,则实数的取值范围是 ______
例11.(2024·全国·高三专题练习)已知函数在区间上是减函数,则整数的取值可以为( )
A. B. C.0 D.1
例12.(多选题)(2025春·广西防城港·高三统考期中)设函数是定义在上的函数,并且满足下面三个条件:①对正数,都有;②当时,;③.则下列说法不正确的是( )
A.
B.
C.不等式的解集为
D.若关于x的不等式恒成立,则的取值范围是
题型五:函数的奇偶性的判断与证明
【解题方法总结】
函数单调性与奇偶性结合时,注意函数单调性和奇偶性的定义,以及奇偶函数图像的对称性.
例13.(2024秋•海安市校级月考)设函数f(x),则下列函数中为奇函数的是( )
A.f(x﹣2)﹣1 B.f(x﹣2)+1 C.f(x+2)﹣1 D.f(x+2)+1
例14.(2025春•祁东县期末)设函数,则下列函数中为偶函数的是( )
A.f(x+1) B.f(x)+1 C.f(x﹣1) D.f(x)﹣1
例15.(多选题)(2025春·四川广安·高三校考阶段练习)已知定义在上的函数的图象是连续不断的,且满足以下条件:①,;②,,当时,;③.则下列选项成立的是( )
A. B.若,则
C.若,则 D.,,使得
题型六:已知函数的奇偶性求参数
【解题方法总结】
利用函数的奇偶性的定义转化为,建立方程,使问题得到解决,但是在解决选择题、填空题时还显得比较麻烦,为了使解题更快,可采用特殊值法求解.
例16.(2025·湖南·校联考模拟预测)已知是偶函数,则( )
A. B.1 C. D.2
例17.(江西省部分学校2024届高三下学期一轮复习验收考试)若函数是偶函数,则__________.
例18.(2024·全国·高三专题练习)设是定义在上的偶函数,则
A.0 B.2 C. D.
题型七:已知函数的奇偶性求表达式、求值
【解题方法总结】
抓住奇偶性讨论函数在各个分区间上的解析式,或充分利用奇偶性得出关于的方程,从而可得的解析式.
例19.(2025春•北京期末)f(x)是定义域为R的奇函数,且f(1+x)﹣f(x)=0,若,则( )
A. B. C. D.
例20.(广东省湛江市2024届高三二模数学试题)已知奇函数则__________.
例21.(2024·全国·高三专题练习)已知是定义在上的奇函数,且当时,,则当时,( )
A. B. C. D.
题型八:已知奇函数+M
【解题方法总结】
已知奇函数+M,,则
(1)
(2)
例22.(宁夏银川一中、昆明一中2024届高三联合二模考试数学试题)已知函数,若,则( )
A. B.0 C.1 D.
例23.(2024秋•松山区校级月考)若关于x的函数的最大值为M,最小值为N,且M+N=4,则实数a的值为( )
A.﹣4 B.﹣2 C.2 D.1
例24.(重庆市巴蜀中学2024届高三高考适应性月考数学试题)已知函数在区间的最大值是M,最小值是m,则的值等于( )
A.0 B.10 C. D.
题型九:函数的对称性与周期性
【解题方法总结】
(1)若函数有两条对称轴,,则函数是周期函数,且;
(2)若函数的图象有两个对称中心,则函数是周期函数,且;
(3)若函数有一条对称轴和一个对称中心,则函数是周期函数,且.
例25.(2024·全国·高三专题练习)已知函数是定义在上的偶函数,且,则( )
A. B. C. D.
例26.(2024·全国·模拟预测)已知函数的定义域为,,是偶函数,,则( )
A.0 B.1 C.-1 D.2
例27.(2024·全国·高三专题练习)已知是定义在R上的奇函数,且对任意都有,若,则( )
A. B.0 C.1 D.
[在此处键入]
学科网(北京)股份有限公司
$$