函数的概念与性质专项提升卷——2026届高三数学一轮复习
2025-09-10
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内容正文:
函数的概念与性质专项提升卷-2026高考数学一轮复习题
9大考点汇总
考点一:函数的概念
考点二:函数的定义域
考点三:函数的值域
考点四:函数的图象问题
考点五:函数的单调性
考点六:函数的最值
考点七:函数的奇偶性
考点八:函数的周期性
考点九:函数恒成立问题
跟踪训练
考点一:函数的概念
1.(2024秋•四川校级期末)存在函数f(x)满足:对于任意的x∈R,都有( )
A.f(sinx)=x2 B.f(cosx)=x2
C.f(sinx)=cos2x D.f(cosx)=sin2x
2.(2024秋•拱墅区校级期末)已知f:x→|x|是集合A到集合B的函数,如果集合B={2},那么集合A不可能是( )
A.{﹣2,2} B.{﹣2} C.{﹣1,2} D.{2}
3.(2024秋•聊城期末)已知集合A=R,B=(0,+∞),则下列f:A→B是从集合A到集合B的函数的为( )
A.f(x)=lnx B. C.f(x)=x3 D.f(x)=3x+1
4.(2024秋•奉贤区期末)下列四个图形中,不是以x为自变量的函数图象是( )
A. B.
C. D.
考点二:函数的定义域
5.(2025•浙江学业考试)已知函数f(x)的定义域为[0,3],则f(2x﹣1)的定义域为( )
A.[0,3] B.[0,2] C.[0,7] D.[1,2]
6.(2025秋•迎泽区校级月考)函数的定义域是( )
A.{x|x≥﹣4} B.{x|x≠1}
C.{x|x≥﹣4且x≠1} D.{x|x>﹣4且x≠1}
7.(2025秋•重庆校级月考)函数的定义域为( )
A.[0,2) B.[0,2] C.(﹣∞,2) D.(﹣∞,2]
8.(2025春•邵阳月考)若函数f(x)的定义域是[﹣3,2],则函数的定义域是( )
A.[﹣4,1] B.[﹣3,1] C.[﹣3,1) D.[﹣4,1)
考点三:函数的值域
9.(2025秋•陕西月考)函数的值域为 .
10.(2025•深圳开学)若函数f(x)=(x﹣lna)(2x﹣2)的值域为[0,+∞),则a= .
11.(2025•安徽校级开学)函数的值域为 .
12.(2025春•顺庆区校级月考)定义:若函数F(x)在区间[m,n]上的值域为[m,n],则称区间[m,n]是函数F(x)的“完美区间”已知函数f(x)=ln(ex﹣1)﹣ln(ex+1),若函数g(x)=f(x)+lnb存在“完美区间”,则实数b的取值范围是 .
考点四:函数的图象问题
13.(2025春•常州月考)若函数y=f(x)的图像经过点(1,1),则函数y=f(1﹣x)+1的图像一定经过点 .
14.(2025•蚌埠模拟)设函数f(x)=1﹣|2x﹣m|,x∈[0,1].若函数f(x)图象关于直线x对称,求曲线段y=f(f(x))的长度为 .
15.(2025•闵行区校级模拟)设曲线C与函数的图像关于直线对称,设曲线C仍然是某函数的图像,则实数t的取值范围是 .
16.(2025春•闵行区校级月考)随机变量X的概率分布密度函数,其图象如图所示,设P(X≥2)=0.2,则图中阴影部分的面积为 .
考点五:函数的单调性
17.(2024秋•甘肃期末)已知函数.
(1)若f(x)的定义域为R,求实数a的取值范围;
(2)若f(x)在上单调递增,求实数a的取值范围.
18.(2024秋•合江县校级期末)已知定义在(﹣2,3﹣a)上的函数图象关于原点对称.
(1)求f(x)的解析式;
(2)判断并用定义证明f(x)的单调性;
(3)解不等式f(2t+1)+f(t﹣2)>0.
19.(2024秋•威海期末)已知幂函数f(x)=(m2﹣m﹣5)xm﹣1的图象关于y轴对称,函数g(x)=f(x).
(1)判断g(x)在[1,+∞)上的单调性并证明;
(2)设函数h(x)=f(x)﹣ax,A={y|y=g(x),x},若∀x∈[1,2],h(x)∈A,求a的取值范围.
20.(2024秋•丽江校级期末)已知函数f(x)的定义域为R,f(2x)=2f(x)+1,且f(1)=2.
(1)求f(4)的值;
(2)若f(x)为一次函数,且g(x)=mf(x)+lnx在(0,+∞)内单调递增,求m的取值范围.
考点六:函数的最值
21.(2025•北京学业考试)已知函数.
(1)求证:f(x)是奇函数;
(2)当x>0时,求f(x)的最小值.
22.(2025春•常德校级期末)若函数g(x)=2ax2+7ax+2+b(a>0)在区间[﹣1,0]上有最大值8和最小值3,设.
(1)求a,b的值;
(2)若不等式f(2x)﹣k•2x≥0在x∈[0,2]上有解,求实数k的取值范围.
23.(2025春•湖南校级期末)定义在R上的连续函数对任意实数x,y,恒有f(x)+f(y)=f(x+y),且当x>0时,f(x)<0,又.
(1)求证:f(x)为奇函数;
(2)求函数f(x)在[﹣3,6]上的最大值与最小值.
24.(2025春•房山区校级期末)已知函数f(x)=a2x﹣2ax﹣1,其中a>0且a≠1.
(Ⅰ)已知f(x)的图象经过一个定点,写出此定点的坐标;
(Ⅱ)若a=2,求f(x)的最小值;
(Ⅲ)若f(x)在区间[0,1]上的最大值为2,求a的值.
考点七:函数的奇偶性
25.(2025•东兴区校级开学)已知函数f(x)=ln(1+ax)﹣ln(1﹣x)为奇函数,
(1)求a的值;
(2)解关于x的不等式.
26.(2025秋•驿城区校级月考)已知定义在R上的函数f(x)满足对任意的x,y∈R,f(x+y)=f(x)+f(y),当x>0时,f(x)<0,f(2)=﹣4.
(1)证明:f(x)为奇函数.
(2)证明:f(x)在R上是减函数.
(3)求不等式f(x2﹣2x)﹣f(2﹣x)>4的解集.
27.(2025•延边州开学)已知函数.
(1)证明:函数f(x)的图象关于点(0,﹣1)对称;
(2)若存在正数x,使得不等式f(m•9x+1)+f(﹣3)≤﹣2能成立,求实数m的取值范围.
28.(2025春•烟台校级月考)已知定义域为R的函数是奇函数.
(1)求a的值;
(2)若对于任意t∈R,不等式f(t2﹣2t)+f(2t2﹣k)<0恒成立,求实数k的范围.
考点八:函数的周期性
29.(2025春•历城区校级期末)已知函数y=f(x)是定义在(0,+∞)上的增函数,满足f(2)=1,且对任意的x1,x2都有f(x1x2)=f(x1)+f(x2).
(1)求f(4)的值;
(2)求不等式f(x)+f(x+2)≤2的解集.
30.(2025春•临沂校级月考)已知定义在R上的函数f(x)满足:对任意x,y∈R都有f(x+y)=f(x)+f(y),且当x>0时,f(x)>0.
(1)求f(0)的值,并证明f(x)为奇函数;
(2)判断函数f(x)的单调性,并证明;
(3)若f(k•2x)+f(4x+1﹣8x﹣2x)>0对任意x∈[﹣1,2]恒成立,求实数k的取值范围.
31.(2025春•凉州区校级期末)已知f(x)满足f(x)+f(y)=f(x+y)(x,y∈R),且x>0时,f(x)<0.
(1)判断f(x)的单调性并证明;
(2)证明f(﹣x)=﹣f(x);
(3)若f(1)=2,解不等式f(2x﹣x2)+6>0.
32.(2025春•吉林校级期中)设f(x)是定义在R上的偶函数,其图象关于直线x=1对称,∀x1,x2∈[0,],恒有f(x1+x2)=f(x1)•f(x2),且f(1)=a>0.
(1)求f()和f();
(2)求证:f(x)为周期函数;
(3)设an=f(2n),求an.
考点九:函数恒成立问题
33.(2024秋•南昌县校级期末)已知函数f(x)=(m+1)x2﹣(m﹣1)x+m﹣1
(1)若不等式f(x)<1的解集为R,求m的取值范围;
(2)解关于x的不等式f(x)≥(m+1)x;
(3)若不等式f(x)≥0对一切恒成立,求m的取值范围.
34.(2025秋•日照月考)函数y=g(x)的图像关于点P(a,b)成中心对称图形的充要条件是g(x)+g(2a﹣x)=2b.已知函数.
(1)判断函数f(x)的单调性,并利用定义证明;
(2)求证:函数y=f(x)的图像关于点(1,1)中心对称;
(3)若对∀x1,x2∈R,且x1+x2>2,恒有成立,求实数m的取值范围.
35.(2024秋•攀枝花月考)已知函数.
(Ⅰ)求;
(Ⅱ)判断函数f(x)在(0,+∞)上的单调性,并用定义证明;
(Ⅲ)设函数,若对∀x1∈(0,1],∃x2∈[3,27],使得f(x1)=g(x2)成立,求实数m的取值范围.
36.(2025•浙江学业考试)已知函数f(x)=log4(4x+1)﹣mx是偶函数.
(1)求m的值;
(2)若g(x)=4f(x),a>0,b∈R,不等式b•g2(x)﹣|a•g(x)﹣b|+a≥0对任意恒成立,求的取值范围.
函数的概念与性质专项提升卷-2026高考数学一轮复习题
参考答案与试题解析
1.(2024秋•四川校级期末)存在函数f(x)满足:对于任意的x∈R,都有( )
A.f(sinx)=x2 B.f(cosx)=x2
C.f(sinx)=cos2x D.f(cosx)=sin2x
【解答】解:对于A,取x,则x2,sinx;取x,则x2,sinx.
选项A不满足条件;
对于B,取x,则x2,cosx;取x,则x2,cosx.
选项B不满足条件;
对于C,f(sinx)=cos2x=1﹣2sin2x,满足函数的定义,选项C满足要求;
对于D,取x,则cosx,sin2x=1;取x,则cosx,sin2x=﹣1.
选项D不满足条件.
故选:C.
2.(2024秋•拱墅区校级期末)已知f:x→|x|是集合A到集合B的函数,如果集合B={2},那么集合A不可能是( )
A.{﹣2,2} B.{﹣2} C.{﹣1,2} D.{2}
【解答】解:由已知|x|=2,解之得,x=±2.
由函数的定义可知,A、B、D均有可能,C是不可能的,
故选:C.
3.(2024秋•聊城期末)已知集合A=R,B=(0,+∞),则下列f:A→B是从集合A到集合B的函数的为( )
A.f(x)=lnx B. C.f(x)=x3 D.f(x)=3x+1
【解答】解:根据题意,依次分析选项:
对于A,f(x)=lnx,定义域为(0,+∞),不等于集合A,不符合题意;
对于B,f(x),其值域为[0,+∞),不是B的子集,不符合题意;
对于C,f(x)=x3,其值域为实数集R,不是B的子集,不符合题意;
对于D,f(x)=3x+1,其定义域为(1,+∞),是B的子集,符合题意.
故选:D.
4.(2024秋•奉贤区期末)下列四个图形中,不是以x为自变量的函数图象是( )
A. B.
C. D.
【解答】解:A.中存在一个x有两个y与x对应,故不满足函数的条件,
B.C.D.都满足函数的条件,
故选:A.
5.(2025•浙江学业考试)已知函数f(x)的定义域为[0,3],则f(2x﹣1)的定义域为( )
A.[0,3] B.[0,2] C.[0,7] D.[1,2]
【解答】解:函数f(x)的定义域为[0,3],
令0≤2x﹣1≤3,
即1≤2x≤4,
解得0≤x≤2;
∴f(2x﹣1)的定义域为[0,2].
故选:B.
6.(2025秋•迎泽区校级月考)函数的定义域是( )
A.{x|x≥﹣4} B.{x|x≠1}
C.{x|x≥﹣4且x≠1} D.{x|x>﹣4且x≠1}
【解答】解:由题意可得,解得x≥﹣4且x≠1.
故选:C.
7.(2025秋•重庆校级月考)函数的定义域为( )
A.[0,2) B.[0,2] C.(﹣∞,2) D.(﹣∞,2]
【解答】解:由函数,可得 解得0≤x<2,
所以函数的定义域为[0,2).
故选:A.
8.(2025春•邵阳月考)若函数f(x)的定义域是[﹣3,2],则函数的定义域是( )
A.[﹣4,1] B.[﹣3,1] C.[﹣3,1) D.[﹣4,1)
【解答】解:因为函数f(x)的定义域是[﹣3,2],
而函数,
可得﹣3≤x+1≤2解得﹣4≤x≤1,又x﹣1≠0,得﹣4≤x<1.
故选:D.
9.(2025秋•陕西月考)函数的值域为 [0,1)∪[2,+∞) .
【解答】解:由题意得
整理得即,
移项整理得0,
解得0≤y<1或y≥2.
故函数的值域为[0,1)∪[2,+∞).
故答案为:[0,1)∪[2,+∞).
10.(2025•深圳开学)若函数f(x)=(x﹣lna)(2x﹣2)的值域为[0,+∞),则a= e .
【解答】解:函数f(x)=(x﹣lna)(2x﹣2)的值域为[0,+∞),
则x﹣lna与2x﹣2需同号(同时非负或同时非正),且零点相同,
令2x﹣2=0,得x=1;令x﹣lna=0,得x=lna,故lna=1,解得a=e,
此时,当x<1,x﹣1<0且2x﹣2<0,乘积为正;当x=1,乘积为0;
当x>1,x﹣1>0且2x﹣2>0,乘积为正,f(x)值域为[0,+∞),符合要求.
故答案为:e.
11.(2025•安徽校级开学)函数的值域为 {y|y≥﹣2} .
【解答】解法1:设(t≥0),则x=t2﹣1,
原函数转化为y=2t2+4t﹣2(t≥0),
因为二次函数图象的对称轴为t=﹣1,且抛物线开口向上,
所以y=2t2+4t﹣2在[0,+∞)上单调递增,
所以y≥﹣2,
所以函数的值域为{y|y≥﹣2}.
解法2:函数的定义域为[﹣1,+∞),
函数在[﹣1,+∞)上单调递增,
当x=﹣1时,y=﹣2,
所以y≥﹣2,
所以函数的值域为{y|y≥﹣2}.
故答案为:{y|y≥﹣2}.
12.(2025春•顺庆区校级月考)定义:若函数F(x)在区间[m,n]上的值域为[m,n],则称区间[m,n]是函数F(x)的“完美区间”已知函数f(x)=ln(ex﹣1)﹣ln(ex+1),若函数g(x)=f(x)+lnb存在“完美区间”,则实数b的取值范围是 .
【解答】解:由,解得x>0,所以函数f(x)的定义域是(0,+∞).
因为,
又y=ex+1在(0,+∞)上为增函数,所以在(0,+∞)上为减函数,
所以在(0,+∞)上为增函数,在(0,+∞)上为增函数,
故f(x)=ln(ex﹣1)﹣ln(ex+1)在(0,+∞)上单调递增.
可知g(x)=f(x)+lnb在(0,+∞)上单调递增,
设区间[m,n]是函数g(x)=f(x)+lnb的“完美区间”.则g(m)=m,g(n)=n.
可知方程g(x)=x在(0,+∞)上至少存在两个不同的实数解,
即在(0,+∞)上至少存在两个不同的实数解,
所以y=b与在(0,+∞)上至少存在两个不同的交点.
令t=ex﹣1,则t>0,
所以,
当且仅当时,取等号.
又在上单调递减,在上单调递增,
且当t→0时,y→+∞;当t→+∞时,y→+∞.
所以时满足题意.故实数b的取值范围为.
故答案为:.
13.(2025春•常州月考)若函数y=f(x)的图像经过点(1,1),则函数y=f(1﹣x)+1的图像一定经过点 (0,2) .
【解答】解:由已知函数y=f(x)的图象经过点(1,1),可得f(1)=1,
对于函数y=f(1﹣x)+1,取x=0,得y=f(1)+1=1+1=2,
可得函数y=f(1﹣x)+1的图象一定经过定点(0,2).
故答案为:(0,2).
14.(2025•蚌埠模拟)设函数f(x)=1﹣|2x﹣m|,x∈[0,1].若函数f(x)图象关于直线x对称,求曲线段y=f(f(x))的长度为 .
【解答】解:函数f(x)=1﹣|2x﹣m|,x∈[0,1].若函数f(x)图象关于直线x对称,
可知函数在x时,函数取得最大值.可得1﹣m=0,m=1,
函数f(x)=1﹣|2x﹣1|,x∈[0,1].
f(x),
y=f(f(x)),
曲线段y=f(f(x))的长度为:4.
15.(2025•闵行区校级模拟)设曲线C与函数的图像关于直线对称,设曲线C仍然是某函数的图像,则实数t的取值范围是 .
【解答】解:设l是函数 在点 的切线,
因为曲线C与函数 的图像关于直线x对称,
所以直线l关于y对称后的直线方程必为x=a,曲线C才能是某函数的图像,
如图所示,直线y与x=a的夹角为30°,所以直线l的倾斜角为30°,
则直线的方程为l:,联立方程组,
可得x3﹣t3﹣8(x﹣t)=0,则(x﹣t)(x2+xt+t2﹣8)=0,
即x2+xt+t2﹣8=0与x﹣t=0同解,
解得,
所以t的取值范围是.
故答案为:.
16.(2025春•闵行区校级月考)随机变量X的概率分布密度函数,其图象如图所示,设P(X≥2)=0.2,则图中阴影部分的面积为 .
【解答】解:由题意可得,X~N(1,σ2),故P(X≤0)=P(X≥2)=0.2,
故图中阴影部分的面积为0.5﹣0.2=0.3.
故答案为:0.3.
17.(2024秋•甘肃期末)已知函数.
(1)若f(x)的定义域为R,求实数a的取值范围;
(2)若f(x)在上单调递增,求实数a的取值范围.
【解答】解:(1)若f(x)的定义域为R,
即对x∈R恒成立.
当a≤0时,不符合题意;
当a>0时,Δ<0,
即,解得a>1,
所以实数a的取值范围是(1,+∞);
(2)当a=0时,,符合题意;
当a<0时,
解得,所以;
当a>0时,解得0<a≤6.
综上,实数a的取值范围是.
18.(2024秋•合江县校级期末)已知定义在(﹣2,3﹣a)上的函数图象关于原点对称.
(1)求f(x)的解析式;
(2)判断并用定义证明f(x)的单调性;
(3)解不等式f(2t+1)+f(t﹣2)>0.
【解答】解:(1)根据题意,定义在(﹣2,3﹣a)上的函数图象关于原点对称,
即f(x)是定义域为(﹣2,3﹣a)的奇函数,
则有(﹣2)+3﹣a=0,解可得a=1,
又由有,变形可得b=0,
此时,其定义域为(﹣2,2),
有,
故f(x)为(﹣2,2)上的奇函数,其图象关于原点对称,符合题意,
故a=1,b=0,函数f(x)的解析式为;
(2)f(x)在(﹣2,2)上单调递增;
证明如下:
令﹣2<x1<x2<2,则
,
由﹣2<x1<x2<2,则4+x1x2>0,x1﹣x2<0,,
故f(x1)﹣f(x2)<0,即f(x)在(﹣2,2)上单调递增;
(3)由题意可得f(x)为奇函数,则有f(2t+1)>﹣f(t﹣2)=f(2﹣t),
又因为f(x)在(﹣2,2)上单调递增,则有,解得,
所以原不等式的解集为.
19.(2024秋•威海期末)已知幂函数f(x)=(m2﹣m﹣5)xm﹣1的图象关于y轴对称,函数g(x)=f(x).
(1)判断g(x)在[1,+∞)上的单调性并证明;
(2)设函数h(x)=f(x)﹣ax,A={y|y=g(x),x},若∀x∈[1,2],h(x)∈A,求a的取值范围.
【解答】解:(1)证明:由m2﹣m﹣5=1=(m+2)(m﹣3)=0,所以m=﹣2或m=3,
由幂函数f(x)的图象关于y轴对称,所以m=3.故f(x)=x2.
所以,函数在[1,+∞)上单调递增,下面用单调性定义证明:设1≤x1<x2,
则g().
因为1≤x1<x2,所以x1+x2>0,x2﹣x1>0,x1x2>1,
所以,
即g(x2)>g(x1)所以函数在[1,+∞)上单调递增.
(2)因为函数g(x)在上单调递增,且,所以,.
对h(x)=x2﹣ax,x∈[1,2].当即a≤2时,h(x)在[1,2]上单调递增,
所以h(x)≥h(1)=1﹣a,由,当,即2<a<4时,
h(x)在上单调递减,在上单调递增,所以.
由,无解.当即a≥4时,h(x)在[1,2]上单调递减,
所以h(x)≥h(2)=4﹣2a,由,这与a≥4矛盾,无解.
综上可知:故a的取值范围是:
20.(2024秋•丽江校级期末)已知函数f(x)的定义域为R,f(2x)=2f(x)+1,且f(1)=2.
(1)求f(4)的值;
(2)若f(x)为一次函数,且g(x)=mf(x)+lnx在(0,+∞)内单调递增,求m的取值范围.
【解答】解:(1)因为f(1)=2,所以f(2)=2f(1)+1=2×2+1=5,f(4)=2f(2)+1=11;
(2)由f(x)为一次函数,所以设f(x)=kx+b(k≠0),
由f(2x)=2f(x)+1,f(1)=2,
得,解得,
故f(x)=3x﹣1,
所以g(x)=mf(x)+lnx=m(3x﹣1)+lnx,
,
因为g(x)在(0,+∞)内单调递增,所以g′(x)≥0在(0,+∞)内恒成立,
即3mx+1≥0在(0,+∞)内恒成立,
所以,又在(0,+∞)内恒有y<0,
所以m≥0,即m的取值范围为[0,+∞).
21.(2025•北京学业考试)已知函数.
(1)求证:f(x)是奇函数;
(2)当x>0时,求f(x)的最小值.
【解答】解:(1)证明:根据题意,,其定义域为{x|x≠0}.
又由,
故f(x)是奇函数.
(2)已知x>0,所以,
当且仅当,即时取等号,
所以当时,函数f(x)取得最小值4.
22.(2025春•常德校级期末)若函数g(x)=2ax2+7ax+2+b(a>0)在区间[﹣1,0]上有最大值8和最小值3,设.
(1)求a,b的值;
(2)若不等式f(2x)﹣k•2x≥0在x∈[0,2]上有解,求实数k的取值范围.
【解答】解:(1)函数g(x)=2ax2+7ax+2+b(a>0)关于x对称,
若g(x)在区间[﹣1,0]上单调递增,
则,解得a=1,b=6;
(2)由(1)可得g(x)=2x2+7x+8,,
不等式f(2x)﹣k•2x≥0等价于,
令,可得k≤8t2+7t+2,
不等式f(2x)﹣k•2x≥0在x∈[0,2]上有解等价为;
由二次函数性质可得y=8t2+7t+2在上单调递增,
所以ymax=17,因此k≤17.
即可得实数k的取值范围为(﹣∞,17].
23.(2025春•湖南校级期末)定义在R上的连续函数对任意实数x,y,恒有f(x)+f(y)=f(x+y),且当x>0时,f(x)<0,又.
(1)求证:f(x)为奇函数;
(2)求函数f(x)在[﹣3,6]上的最大值与最小值.
【解答】(1)证明:令y=﹣x,得f(x)+f(﹣x)=f(x﹣x)=f(0),
令x=1,y=0,得f(1)+f(0)=f(1),所以f(0)=0,
所以f(x)+f(﹣x)=0,即f(x)=﹣f(﹣x),
所以f(x)为奇函数.
(2)解:设x1,x2∈R,且x1<x2,
则f(x2)=f((x2﹣x1)+x1)=f(x2﹣x1)+f(x1),即f(x2)﹣f(x1)=f(x2﹣x1),
因为x2﹣x1>0,所以f(x2﹣x1)<0,
所以f(x2)﹣f(x1)<0,所以f(x)为R上的减函数.
因为,所以,
f(3)=f(1)+f(2)=﹣2,f(6)=f(3)+f(3)=﹣4,
因为f(x)在R上是减函数,
所以f(x)max=f(﹣3)=﹣f(3)=2,f(x)min=f(6)=﹣4.
24.(2025春•房山区校级期末)已知函数f(x)=a2x﹣2ax﹣1,其中a>0且a≠1.
(Ⅰ)已知f(x)的图象经过一个定点,写出此定点的坐标;
(Ⅱ)若a=2,求f(x)的最小值;
(Ⅲ)若f(x)在区间[0,1]上的最大值为2,求a的值.
【解答】解:(Ⅰ)令x=0,则f(0)=a0﹣2a0﹣1=1﹣2﹣1=﹣2,
所以定点坐标为(0,﹣2);
(Ⅱ)当a=2时,f(x)=22x﹣2•2x﹣1=(2x﹣1)2﹣2≥﹣2,当x=0时,等号成立,
所以f(x)的最小值为﹣2;
(Ⅲ)f(x)=(ax﹣1)2﹣2,令t=ax,
当0<a<1时,由于y=ax在[0,1]上单调递减,则t∈[a,1],
而函数y=(t﹣1)2﹣2在[a,1]上单调递减,则,解得a=3或a=﹣1,不合题意;
当a>1时,由于y=ax在[0,1]上单调递增,则t∈[1,a],
而函数y=(t﹣1)2﹣2在[1,a]上单调递增,则,解得a=3或a=﹣1(舍);
综上,实数a的值为3.
25.(2025•东兴区校级开学)已知函数f(x)=ln(1+ax)﹣ln(1﹣x)为奇函数,
(1)求a的值;
(2)解关于x的不等式.
【解答】解:(1)因为函数f(x)=ln(1+ax)﹣ln(1﹣x)为奇函数,
所以有f(﹣x)+f(x)=ln(1﹣ax)﹣ln(1+x)+ln(1+ax)﹣ln(1﹣x)=0,
则ln(1﹣a2x2)=ln(1﹣x2),
1﹣a2x2=1﹣x2⇒a2=1⇒a=±1,
当a=﹣1时,f(x)=ln(1﹣x)﹣ln(1﹣x)=0,此时函数定义域为(﹣∞,1),不关于原点对称,不符合题意;
当a=1时,f(x)=ln(1+x)﹣ln(1﹣x),由1+x>0且1﹣x>0⇒﹣1<x<1,
经检验f(x)是奇函数,符合题意,即a=1;
(2)由(1)可知f(x)=ln(1+x)﹣ln(1﹣x),
函数在x∈(﹣1,1)时,单调递增,
根据函数单调性的性质可知函数f(x)在x∈(﹣1,1)时单调递增,
f(),
所以﹣1<x2,
解得,
所以不等式的解集为.
26.(2025秋•驿城区校级月考)已知定义在R上的函数f(x)满足对任意的x,y∈R,f(x+y)=f(x)+f(y),当x>0时,f(x)<0,f(2)=﹣4.
(1)证明:f(x)为奇函数.
(2)证明:f(x)在R上是减函数.
(3)求不等式f(x2﹣2x)﹣f(2﹣x)>4的解集.
【解答】解:(1)证明:令x=y=0,
则f(0)=f(0)+f(0),
所以f(0)=0,
令y=﹣x,
则f(0)=f(x)+f(﹣x)=0,
所以f(﹣x)=﹣f(x)且定义域为R,
故f(x)为奇函数;
(2)证明:设x1<x2,
则有x2﹣x1>0,所以f(x2﹣x1)<0,
因为f(x+y)=f(x)+f(y),
所以f(x2)=f(x2﹣x1+x1)=f(x2﹣x1)+f(x1),
所以f(x1)﹣f(x2)=﹣f(x2﹣x1)>0,
即f(x1)>f(x2),
故f(x)在R上单调递减;
(3)因为f(x)为奇函数,且f(2)=﹣4,所以f(﹣2)=﹣f(2)=4,
不等式f(x2﹣2x)﹣f(2﹣x)>4化为f(x2﹣2x)>f(2﹣x)+4=f(2﹣x)+f(﹣2)=f(﹣x),
因为f(x)在R上单调递减,
所以x2﹣2x<﹣x,即x2﹣x=x(x﹣1)<0,
解得0<x<1,
即不等式f(x2﹣2x)﹣f(2﹣x)>4的解集是(0,1).
27.(2025•延边州开学)已知函数.
(1)证明:函数f(x)的图象关于点(0,﹣1)对称;
(2)若存在正数x,使得不等式f(m•9x+1)+f(﹣3)≤﹣2能成立,求实数m的取值范围.
【解答】解:(1)证明:因为,所以,
,即f(x)+f(﹣x)=﹣2,
所以函数f(x)的图象关于点(0,﹣1)对称.
(2)因为,所以,
因为3x>0,ln3>0,所以,即f′(x)>0,
所以函数f(x)在R上为增函数,
由(1)可知,函数f(x)的图象关于点(0,﹣1)对称,所以f(3)+f(﹣3)=﹣2,
因为存在正数x,使f(m•9x+1)+f(﹣3)≤﹣2,
所以存在正数x,使f(m•9x+1)+f(﹣3)≤f(3)+f(﹣3),即f(m•9x+1)≤f(3)在(0,+∞)上有解,
因为函数f(x)在R上为增函数,
所以m•9x+1≤3在(0,+∞)上有解,即在(0,+∞)上有解,
令,x∈(0,+∞),,
因为9x>0,ln3>0,所以g′(x)<0,所以函数g(x)在(0,+∞)上为减函数,
所以,即g(x)<2,所以m<2,
综上可知,实数m的取值范围是(﹣∞,2).
28.(2025春•烟台校级月考)已知定义域为R的函数是奇函数.
(1)求a的值;
(2)若对于任意t∈R,不等式f(t2﹣2t)+f(2t2﹣k)<0恒成立,求实数k的范围.
【解答】解:(1)因为函数是R上的奇函数,所以f(0)=0,
即,解得:a=﹣1,此时,
,且定义域为 R,关于原点对称,
故f(x)为奇函数.
(2)设x2>x1,所以且,
0,
所以f(x2)<f(x1),故在 R上为减函数,
又因为f(x)为奇函数,所以不等式f(t2﹣2t)+f(2t2﹣k)<0恒成立,
即f(t2﹣2t)<﹣f(2t2﹣k)恒成立,即f(t2﹣2t)<f(﹣2t2+k)恒成立,
所以t2﹣2t>﹣2t2+k对t∈R恒成立,
即k<3t2﹣2t对t∈R恒成立,
因为函数,所以.
综上所述,k的范围是.
29.(2025春•历城区校级期末)已知函数y=f(x)是定义在(0,+∞)上的增函数,满足f(2)=1,且对任意的x1,x2都有f(x1x2)=f(x1)+f(x2).
(1)求f(4)的值;
(2)求不等式f(x)+f(x+2)≤2的解集.
【解答】解:(1)由题意,令x=2,y=2,可得f(4)=2;
(2)由f(x)+f(x+2)≤2,
可得f(x)+f(x+2)≤f(4),
∴f(x2+2x)≤f(4),
∵f(x)是定义在(0,+∞)上的增函数,
∴,
解得:0<x1,
∴f(x)+f(x+2)≤2的x的取值范围是(0,1].
30.(2025春•临沂校级月考)已知定义在R上的函数f(x)满足:对任意x,y∈R都有f(x+y)=f(x)+f(y),且当x>0时,f(x)>0.
(1)求f(0)的值,并证明f(x)为奇函数;
(2)判断函数f(x)的单调性,并证明;
(3)若f(k•2x)+f(4x+1﹣8x﹣2x)>0对任意x∈[﹣1,2]恒成立,求实数k的取值范围.
【解答】解:(1)令x=y=0,则有f(0+0)=f(0)+f(0),解得f(0)=0.
证明:令y=﹣x,则有f(x﹣x)=f(x)+f(﹣x)=f(0)=0,所以f(﹣x)=﹣f(x),故函数f(x)为奇函数;
(2)f(x)是R上的增函数.证明如下:
设x2>x1,所以x2﹣x1>0,由f(x2)=f(x1+x2﹣x1)=f(x1)+f(x2﹣x1)=f(x2)﹣f(x1),
因为当x>0时,f(x)>0,所以f(x2﹣x1)=f(x2)﹣f(x1)>0,即f(x2)>f(x1),所以f(x)是R上的增函数;
(3)由题意可知,f(k•2x)+f(4x+1﹣8x﹣2x)>0对任意x∈[﹣1,2]恒成立,即f(k•2x+4x+1﹣8x﹣2x)>f(0)对任意x∈[﹣1,2]恒成立,
因为y=f(x)是R上的增函数,所以k•2x+4x+1﹣8x﹣2x>0对任意x∈[﹣1,2]恒成立,
所以k•2x>2x+8x﹣4x+1对任意x∈[﹣1,2]恒成立,即k>1+22x﹣2x+2对任意x∈[﹣1,2]恒成立,
令t=2x,则,则f(t)=t2﹣4t+1,所以k>f(t)max,
当t=4时,f(t)的最大值为f(4)=16﹣16+1=1,
所以k>1.
31.(2025春•凉州区校级期末)已知f(x)满足f(x)+f(y)=f(x+y)(x,y∈R),且x>0时,f(x)<0.
(1)判断f(x)的单调性并证明;
(2)证明f(﹣x)=﹣f(x);
(3)若f(1)=2,解不等式f(2x﹣x2)+6>0.
【解答】解:(1)设x1<x2则x2﹣x1>0,
∴f(x2﹣x1)<0,
又f(x1)+f(x2﹣x1)=f(x2),
即f(x2)﹣f(x1)=f(x2﹣x1)<0,
∴f(x2)<f(x1),
∴f(x)为减函数.
(2)由f(x)+f(y)=f(x+y)得:f(x)+f(﹣x)=f(0).
又f(0)+f(0)=f(0)⇒f(0)=0,
∴f(﹣x)+f(x)=0,
即f(﹣x)=﹣f(x).
(3)f(1)=2⇒f(2)=f(1)+f(1)=4,f(3)=f(2)+f(1)=6,
∴f(2x﹣x2)+6>0.
即f(2x﹣x2)>﹣f(3)=f(﹣3),
又f(x)为减函数,
∴2x﹣x2<﹣3,
∴不等式的解集为{x|x<﹣1或x>3}.
32.(2025春•吉林校级期中)设f(x)是定义在R上的偶函数,其图象关于直线x=1对称,∀x1,x2∈[0,],恒有f(x1+x2)=f(x1)•f(x2),且f(1)=a>0.
(1)求f()和f();
(2)求证:f(x)为周期函数;
(3)设an=f(2n),求an.
【解答】解:(1)∀x1,x2∈[0,],恒有f(x1+x2)=f(x1)•f(x2),
∴f(x)=f()•f(),
∴f(1)=f()f()=a,即f(),
f()=f()f(),即f()
(2)证明:依题y=f(x)关于直线x=1对称,
故f(x)=f(1+1﹣x),即f(x)=f(2﹣x),x∈R
又由f(x)是偶函数知f(﹣x)=f(x),x∈R,
∴f(x)=f(x﹣2),x∈R,
得f(x)=f(x+2),x∈R
∴f(x)是R上的周期函数,且2是它的一个最小正周期.
(3)由(Ⅰ)知f(x)≥0,x∈[0,1],
∴f()=f(n)=f((n﹣1)f()f((n﹣1))=…=f()f()…f()=f()n,
∴f(),
∵f(x)的一个周期是2,
∴f(2n)=f(),
∴an
33.(2024秋•南昌县校级期末)已知函数f(x)=(m+1)x2﹣(m﹣1)x+m﹣1
(1)若不等式f(x)<1的解集为R,求m的取值范围;
(2)解关于x的不等式f(x)≥(m+1)x;
(3)若不等式f(x)≥0对一切恒成立,求m的取值范围.
【解答】解:(1)①当m+1=0即m=﹣1时,f(x)=2x﹣3,不合题意; …(1分)
②当m+1≠0即m≠﹣1时,,即,…(3分)
∴,
∴m(5分)
(2)f(x)≥(m+1)x即(m+1)x2﹣2mx+m﹣1≥0
即[(m+1)x﹣(m﹣1)](x﹣1)≥0
①当m+1=0即m=﹣1时,解集为{x|x≥1}…(7分)
②当m+1>0即m>﹣1时,(x)(x﹣1)≥0,
∵11,
∴解集为{x|x或x≥1}…(9分)
③当m+1<0即m<﹣1时,(x)(x﹣1)≥0,
∵11,
∴解集为{x|}…(…(11分)
(3)(m+1)x2﹣(m﹣1)x+m﹣1≥0,即m(x2﹣x+1)≥﹣x2﹣x+1,
∵x2﹣x+1>0恒成立,
∴m1(13分)
设1﹣x=t,则t∈[,],x=1﹣t,
∴,
∵t2,当且仅当t=1时取等号,
∴1,当且仅当x=0时取等号,
∴当x=0时,1,
∴m≥1…(16分)
34.(2025秋•日照月考)函数y=g(x)的图像关于点P(a,b)成中心对称图形的充要条件是g(x)+g(2a﹣x)=2b.已知函数.
(1)判断函数f(x)的单调性,并利用定义证明;
(2)求证:函数y=f(x)的图像关于点(1,1)中心对称;
(3)若对∀x1,x2∈R,且x1+x2>2,恒有成立,求实数m的取值范围.
【解答】解:(1)f(x)为R上的单调递增函数,证明如下:
,
任取x1,x2∈R,令x1<x2,
则2>0,,,
故f(x1)﹣f(x2)
,
即f(x1)<f(x2),所以f(x)在定义域R内单调递增;
(2)证明:因为f(x)的定义域为R,
,,
有,
所以f(x)的图象关于点(1,1)对称;
(3)因为x1+x2>2,即x1>2﹣x2,
由(1)可知:f(x)在定义域R内单调递增,则f(x1)>f(2﹣x2),
由(2)可知:f(x)+f(2﹣x)=2,即f(2﹣x)=2﹣f(x),
可得f(x1)>f(2﹣x2)=2﹣f(x2),即f(x1)+f(x2)>2,
由,得m2﹣m≤2,
即m2﹣m﹣2≤0,解得﹣1≤m≤2,
所以实数m的取值范围为[﹣1,2].
35.(2024秋•攀枝花月考)已知函数.
(Ⅰ)求;
(Ⅱ)判断函数f(x)在(0,+∞)上的单调性,并用定义证明;
(Ⅲ)设函数,若对∀x1∈(0,1],∃x2∈[3,27],使得f(x1)=g(x2)成立,求实数m的取值范围.
【解答】解:(Ⅰ)由题知.
(Ⅱ)证明:因为,
设0<x1<x2,所以
,
又0<x1<x2,所以,
所以,
所以f(x1)﹣f(x2)>0,即f(x1)>f(x2),
所以f(x)在(0,+∞)上单调递减.
(Ⅲ)由(2)知f(x)在(0,+∞)上单调递减,
所以在x∈(0,1]的值域为A=[0,1).
又,x∈[3,27].
设t=log3x,则t∈[1,3],y=(t﹣1)(t﹣2)+m=t2﹣3t+2+m.
当时,;当t=3时,ymax=2+m,
因此函数g(x)在x∈[3,27]上的值域为,
由对∀x1∈(0,1],∃x2∈[3,27],使得f(x1)=g(x2)成立,得A⊆B.
于是,解得m∈[﹣1,].
36.(2025•浙江学业考试)已知函数f(x)=log4(4x+1)﹣mx是偶函数.
(1)求m的值;
(2)若g(x)=4f(x),a>0,b∈R,不等式b•g2(x)﹣|a•g(x)﹣b|+a≥0对任意恒成立,求的取值范围.
【解答】解:(1)因为f(x)=log4(4x+1)﹣mx,x∈R,
又因为f(x)为偶函数,
所以f(1)=f(﹣1),
即log45﹣m=log4m,
即log45﹣m=log45+m﹣1,
解得m;
(2)因为f(x)=log4(4x+1)x=log2,
g(x)=4f(x)2x+2﹣x,
所以g(x)在[,0)上单调递减,在[0,1]上单调递增,
令g(x)=t,则t∈[2,],
问题转化为:bt2+a≥|at﹣b|,即•t2+1≥|t|,
再令m,所以mt2+1≥|t﹣m|对t∈[2,]恒成立,
①当m≤0时,左边≤1,右边>1,不符合题意;
②当m>0时,
a.当m时,则当t=2时,不等式左边取到最小值,右边取到最大值,满足题意,
则4m+1≥m﹣2,解得m≥﹣1,所以m;
b.当0<m≤2时,有mt2+1≥t﹣m,即m≥()max=[]max,
则当t1时,[]max,
则m,
所以m≤2;
c.当2<m,mt2+1>1>|t﹣m|恒成立,符合题意;
综上所述,m的取值范围是[,+∞).
所以的取值范围是[,+∞).
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