内容正文:
第5章 函数概念与性质全章九大压轴题型归纳(举一反三讲义·培优篇)
【苏教版】
题型1
由函数的定义域或值域求参数
1.(24-25高一上·陕西西安·期中)已知函数的定义域为R,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
2.(24-25高一上·四川广安·期中)若函数的值域为,则实数m的取值范围是( )
A. B.
C. D.
3.(24-25高一上·云南昆明·阶段练习)已知函数的定义域是,则的取值范围是 .
4.(24-25高一上·江苏苏州·阶段练习)已知函数
(1)若,求实数m及;
(2)若,求的定义域;
(3)若的定义域为,求实数m的取值范围.
5.(24-25高一上·浙江嘉兴·阶段练习)已知.
(1)若时,求的值域;
(2)函数,若函数的值域为,求a的取值范围.
题型2
求函数值或由函数值求参
1.(24-25高一上·广东广州·阶段练习)已知函数满足.若,则( )
A.2 B.1 C.3 D.0
2.(24-25高一上·安徽合肥·阶段练习)已知函数的定义域为,且,,则的值是( )
A. B. C. D.
3.(24-25高一上·河北廊坊·阶段练习)定义在上的函数满足:,则 .
4.(24-25高一上·安徽亳州·阶段练习)已知函数,
(1)当时,求的值;
(2)当时,求x的值.
5.(24-25高一上·江苏镇江·阶段练习)已知数.
(1)求函数的定义域
(2)求;
(3)已知,求的值.
题型3
分段函数及其应用
1.(24-25高一上·广东江门·期中)已知函数,则( )
A. B. C. D.
2.(24-25高一上·江苏扬州·期中)函数是定义在上的增函数,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
3.(24-25高一上·上海虹口·期末)设,若,则实数 .
4.(24-25高一上·广东惠州·期中)已知函数.
(1)求,,的值;
(2)若,求的值;
(3)作出函数的大致图象,并求时,的值域.
5.(25-26高一上·全国·单元测试)已知函数
(1)求,的值;
(2)若,求的值;
(3)作出函数的大致图象,并求的解集.
题型4
函数的单调性的应用:比较大小、解不等式
1.(24-25高一上·河北邯郸·期中)已知定义在上的函数满足,且在上单调递增,,,,则( )
A. B. C. D.
2.(24-25高一上·重庆·阶段练习)定义在上的函数,满足对任意,且,都有. 已知,则不等式的解集为 ( )
A. B. C. D.
3.(24-25高一上·四川成都·期中)定义在区间上的函数满足,时,,若,,,则三个实数a,b,c的大小关系为 .(用“<”连接)
4.(24-25高一上·广东清远·期中)已知函数
(1)用定义法证明函数在区间上是增函数;
(2)若函数的定义域为,且,求实数的取值范围.
5.(24-25高一上·黑龙江·期末)设,已知.
(1)求函数的解析式;
(2)判断在区间上的单调性并证明;
(3)解关于的不等式.
题型5
函数奇偶性的应用
1.(24-25高一上·新疆吐鲁番·期末)已知函数是定义在上的奇函数,当时,,则不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
2.(24-25高一上·湖北省直辖县级单位·阶段练习)已知是定义在上的偶函数.,,且,恒有.若,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
3.(24-25高一上·四川成都·阶段练习)已知是定义域为的奇函数,且是偶函数,若,则的值是 .
4.(24-25高一上·云南昆明·阶段练习)已知是定义在上的奇函数,且当时,.
(1)求的解析式;
(2)求不等式的解集.
5.(24-25高一上·浙江温州·期中)定义在上的函数满足:对任意的,都有,且当时,.
(1)求证:是奇函数;
(2)判断的正负,并说明理由.
题型6
函数的对称性、周期性问题
1.(24-25高一上·湖南常德·阶段练习)已知函数的定义域为R,值域为,若,函数为偶函数,,则( )
A.4050 B.4552 C.4554 D.4556
2.(24-25高一上·湖南长沙·阶段练习)定义在上的函数满足:,且是偶函数,则下列说法不正确的是( )
A.函数的图象关于直线对称
B.函数的图象关于直线对称
C.
D.
3.(24-25高三上·四川绵阳·阶段练习)已知定义在R上的函数的图象关于点对称,且满足,又,,则 .
4.(24-25高一上·上海·阶段练习)已知函数是定义在R上的偶函数,且的图象关于直线对称.
(1)证明:是周期函数.
(2)若当时,,求当时,的解析式.
5.(24-25高一上·全国·课后作业)已知函数是定义在上的奇函数,且函数图像关于直线对称.
(1)当时,,求时函数的解析式;
(2)若,,,求的值.
题型7
抽象函数的性质综合
1.(24-25高一上·安徽宿州·期中)已知定义在上的函数,满足,且当时,,则下列说法错误的是( )
A. B.为偶函数
C. D.若,则
2.(2025·广西玉林·三模)函数对任意x,总有,当时,,,则下列命题中正确的是( )
A.是偶函数 B.是R上的减函数
C.在上的最小值为 D.若,则实数x的取值范围为
3.(24-25高一上·江苏南通·期中)定义域为的函数满足且时,,不等式的解集为 .
4.(24-25高一上·云南大理·期中)已知函数的定义域为R,并且满足下列条件:对任意,都有,,当时,.
(1)求;
(2)证明:为奇函数;
(3)解不等式.
5.(24-25高一上·山东德州·期中)定义在上的函数满足:,当时,.
(1)求的值,判断函数的奇偶性,并说明理由;
(2)判断函数在上的单调性,并用定义证明;
(3)若,解关于的不等式.
题型8
函数性质的综合应用
1.(23-24高一上·北京东城·期末)已知奇函数,恒成立,且当时,,设,则下列说法不正确的是( )
A.
B.函数为周期函数
C.函数的图象既有对称轴又有对称中心
D.函数在区间上单调递减
2.(24-25高一上·福建福州·期中)已知函数的定义域为R,为偶函数,为奇函数,且在上单调递增,则下列错误的是( )
A.
B.为函数图象的一条对称轴
C.函数在上单调递减
D.
3.(24-25高一上·山东德州·期中)已知函数是定义在上的偶函数,且对任意的、且,满足,若,则的取值范围是 .
4.(24-25高一上·天津·期中)已知函数是定义域在上的奇函数,且.
(1)求a,b的值;
(2)用定义法证明函数在上单调递增;
(3)解不等式.
5.(24-25高一上·江苏宿迁·阶段练习)已知函数的图象关于点成中心对称图形的充要条件是是奇函数,给定函数.
(1)求函数图象的对称中心;
(2)判断在区间上的单调性并证明;
(3)已知函数的图象关于点对称,且当时,.若对任意,总存在,使得,求实数m的取值范围.
题型9
函数的新定义问题
1.(24-25高一上·陕西西安·期末)设,用表示不超过的最大整数,例如,,.我们把称为取整函数,在现实生活中有着广泛的应用,诸如停车收费,出租车收费等均按“取整函数”进行计费.下列说法正确的是( )
A. B.函数是偶函数
C.函数的最小值为0 D.,若,则
2.(24-25高一上·山西吕梁·阶段练习)函数的定义域为,若满足:①在内是单调函数;②存在,使得在上的值域也是,则称为高斯函数.若是高斯函数,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
3.(24-25高一上·陕西西安·期末)若函数与对于任意,都有,则称函数与是区间上的“m阶依附函数”.已知函数与是区间上的“2阶依附函数”,则实数a的取值范围是 .
4.(24-25高一上·上海杨浦·期末)已知函数的定义域为D,对于任意,均有,则称为定义在D上“p阶增函数”.
(1)若,函数为定义在区间上的“1阶增函数”,求:实数的取值范围;
(2)若为定义在区间上的“1阶增函数”,且,其中,求证:;
(3)如果存在常数,对于任意,都有,则称在D上有上界,问:是否存在常数M,使得对于所有定义在区间上且有上界的“2阶增函数”,都有,若存在,求:M的最小值;若不存在,请说明理由.
5.(24-25高一上·上海·期中)设是定义在上的函数,若存在,使得在区间上是严格增函数,且在区间上是严格减函数,则称为“含峰函数”,称为峰点,称为含峰区间.
(1)试判断是否为上的“含峰函数”?若是,指出峰点;若不是,请说明理由;
(2)若(,、、)是定义在上峰点为的“含峰函数”,且值域为,求的取值范围;
(3)若是上的“含峰函数”,求的取值范围.
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第5章 函数概念与性质全章九大压轴题型归纳(举一反三讲义·培优篇)
【苏教版】
题型1
由函数的定义域或值域求参数
1.(24-25高一上·陕西西安·期中)已知函数的定义域为R,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解题思路】利用题给条件列出关于的不等式,解之即可求得实数的取值范围.
【解答过程】由题意得对任意恒成立,
当时,不等式可化为,其解集不是R,不符合题意;
当时,由该不等式恒成立可得
,解之得,
综上,实数的取值范围是,
故选:A.
2.(24-25高一上·四川广安·期中)若函数的值域为,则实数m的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解题思路】根据题意由二次函数值域利用判别式即可求得实数m的取值范围.
【解答过程】因为函数的值域为,
所以能取遍所有大于或等于零的实数,
即方程在实数范围内有解.
所以,解得.
故选:B.
3.(24-25高一上·云南昆明·阶段练习)已知函数的定义域是,则的取值范围是 .
【答案】
【解题思路】由题意可知在上恒成立,分为与两种情况求解即可.
【解答过程】由题意可知在上恒成立.
当时,,符合题意;
当时,则,解得.
综上,的取值范围是.
故答案为:.
4.(24-25高一上·江苏苏州·阶段练习)已知函数
(1)若,求实数m及;
(2)若,求的定义域;
(3)若的定义域为,求实数m的取值范围.
【答案】(1),;
(2);
(3).
【解题思路】(1)根据求出m的值,然后即可求出的值;
(2)根据可得出的解析式,让解析式有意义即可求出的定义域;
(3)根据的定义域可得出的最小值,从而得出m的范围.
【解答过程】(1),解得,所以,则,
所以;
(2)当时,,要使有意义,则,
解得,所以的定义域为;
(3)因为的定义域为,
所以在上恒成立,
所以的最小值,解得,
所以m的取值范围为.
5.(24-25高一上·浙江嘉兴·阶段练习)已知.
(1)若时,求的值域;
(2)函数,若函数的值域为,求a的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【解题思路】(1)根据函数解析式,采用分离常数项的方法,结合不等式性质,可得答案;
(2)根据二次根式的定义,结合二次函数的性质,可得答案.
【解答过程】(1)由,则,
由不等式性质,则,,,,,
故,即的值域为.
(2)由题意,,
由函数的值域为,则有解且无最大值,
当时,符合题意;
当时,根据二次函数的性质,可得,
其中,,,,解得或,
综上,故.
题型2
求函数值或由函数值求参
1.(24-25高一上·广东广州·阶段练习)已知函数满足.若,则( )
A.2 B.1 C.3 D.0
【答案】C
【解题思路】中令,结合可得答案.
【解答过程】令,
因为,且,
所以,可得,
故选:C.
2.(24-25高一上·安徽合肥·阶段练习)已知函数的定义域为,且,,则的值是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解题思路】根据给定条件,利用赋值法依次求出即可.
【解答过程】在中,令,则,
令,则,即,
在中,令,则,则,
令,则,令,则.
故选:A.
3.(24-25高一上·河北廊坊·阶段练习)定义在上的函数满足:,则 .
【答案】0
【解题思路】赋值法得到,再令,得到,结合,求出.
【解答过程】定义在上的函数满足:,
令时,,则,
令时,即,
因为,所以.
故答案为:0.
4.(24-25高一上·安徽亳州·阶段练习)已知函数,
(1)当时,求的值;
(2)当时,求x的值.
【答案】(1)
(2)2
【解题思路】(1)直接代入计算函数值即可;
(2)由函数值建立方程计算即可.
【解答过程】(1)将代入解析式有:;
(2)由题意可知
即 .
5.(24-25高一上·江苏镇江·阶段练习)已知数.
(1)求函数的定义域
(2)求;
(3)已知,求的值.
【答案】(1)或
(2),
(3)
【解题思路】(1)根据函数定义域的求法求得正确答案.
(2)根据函数的解析式求得正确答案.
(3)根据已知条件解方程来求得.
【解答过程】(1)由解析式知:,可得且,
故定义域为或,
(2),
.
(3)由,,
所以,显然在定义域内,
所以.
题型3
分段函数及其应用
1.(24-25高一上·广东江门·期中)已知函数,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解题思路】利用给定的分段函数,分段判断代入求值.
【解答过程】依题意,.
故选:B.
2.(24-25高一上·江苏扬州·期中)函数是定义在上的增函数,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解题思路】对于分段函数的单调性,需要分别考虑每一段函数的单调性,并且在分段点处也要满足递增的条件,据此可求得答案.
【解答过程】当时,,其对称轴为,
因为在上单调递增,所以对称轴,解得;
当时,,因为在上单调递增,所以,即;
在,,当从左侧趋近于0时,趋近于0,
又因为函数在上单调递增,所以,即,
综上,的取值范围是,即,
故选:A.
3.(24-25高一上·上海虹口·期末)设,若,则实数 .
【答案】
【解题思路】由,结合分段函数解析式求,再求,由条件列方程求.
【解答过程】因为,
又当时,,
所以,
因为当时,,
所以,
因为,
故,
所以.
故答案为:.
4.(24-25高一上·广东惠州·期中)已知函数.
(1)求,,的值;
(2)若,求的值;
(3)作出函数的大致图象,并求时,的值域.
【答案】(1),,
(2)或1或
(3)图象见解析,
【解题思路】(1)根据分段函数解析式计算可得;
(2)根据分段函数解析式,分类讨论,分别计算可得;
(3)根据函数解析式,可作出函数图象,根据函数解析式易求时,的值域.
【解答过程】(1)因为,
所以,,
.
(2)当时,,∴;
当时,,∴;
当时,,∴或(舍).
综上所述,m的值为或1或.
(3)函数的图象,如图所示:
当,,
当,,
综上所述:结合图象可得的值域为.
5.(25-26高一上·全国·单元测试)已知函数
(1)求,的值;
(2)若,求的值;
(3)作出函数的大致图象,并求的解集.
【答案】(1),
(2)或1或
(3)作图见解析,
【解题思路】(1)根据分段函数解析式计算可得;
(2)根据分段函数解析式,分类讨论,分别计算可得;
(3)根据函数解析式,可作出函数图象,根据函数解析式分类讨论可求得不等式的解集.
【解答过程】(1)因为,
所以, .
(2)当时,,解得;
当时,,解得;
当时,,解得或(舍去).
综上所述,的值为或1或.
(3)作出函数的图象如图所示:
当时,恒成立;当时,恒成立;
当时,,即,得.
综上所述,的解集为.
题型4
函数的单调性的应用:比较大小、解不等式
1.(24-25高一上·河北邯郸·期中)已知定义在上的函数满足,且在上单调递增,,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解题思路】由题意确定对称轴为,进而确定函数单调性,由单调性即可判断.
【解答过程】由已知得函数的图象关于直线对称,
所以在上单调递增,在上单调递减,
所以.又,所以.
因为,所以.
故,即.
故选:D.
2.(24-25高一上·重庆·阶段练习)定义在上的函数,满足对任意,且,都有. 已知,则不等式的解集为 ( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解题思路】不妨设,则由,可得,构造函数,从而可得出函数的单调性,再根据函数的单调性解不等式即可.
【解答过程】由题意,不妨设,
则由,可得,
则,
所以,
令,则,
所以函数在上单调递减,
由,得,
由,得,
因为函数的定义域为,所以,
所以,即,
所以,解得,
所以不等式的解集为.
故选:A.
3.(24-25高一上·四川成都·期中)定义在区间上的函数满足,时,,若,,,则三个实数a,b,c的大小关系为 .(用“<”连接)
【答案】
【解题思路】利用已知的恒等式进行赋值,由函数单调性的定义判断函数的单调性,由恒等式将转化为,利用单调性比较大小即可.
【解答过程】因为定义在区间上的函数满足:,
设,且满足,
由,有,则,
可得,则,
因为时,
所以,即,所以,
故函数在上为单调递增函数,
因为,所以,
取,,则,
则,
因为,所以,即.
故答案为:.
4.(24-25高一上·广东清远·期中)已知函数
(1)用定义法证明函数在区间上是增函数;
(2)若函数的定义域为,且,求实数的取值范围.
【答案】(1)证明见解析
(2)或
【解题思路】(1)根据条件,利用函数单调性的定义,即可证明结果;
(2)根据条件和(1)结果,得到不等式组,即可求解.
【解答过程】(1)任取,且,,
则
,
又,,,则,,
所以,,
得到,即,
所以函数在区间上是增函数.
(2)因为函数的定义域为,
且在区间上是增函数,由,
得到,解得或,
所以实数的取值范围为或.
5.(24-25高一上·黑龙江·期末)设,已知.
(1)求函数的解析式;
(2)判断在区间上的单调性并证明;
(3)解关于的不等式.
【答案】(1)
(2)在上单调递增,证明见解析
(3).
【解题思路】(1)将和代入,根据即可求解,
(2)根据函数单调性的定义即可求解,
(3)根据函数的单调性即可求解.
【解答过程】(1)当时,,
所以,即,与题意矛盾.
当时,,
所以,解得,
所以.
(2)在上单调递增,证明如下:
任取,则
,
因为,
所以,所以,
所以,
所以在上单调递增.
(3)因为,所以原不等式等价于,
因为,由(2)问知在上单调递增,
所以,解得或,
所以原不等式的解集为.
题型5
函数奇偶性的应用
1.(24-25高一上·新疆吐鲁番·期末)已知函数是定义在上的奇函数,当时,,则不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解题思路】由不等式等价于 或求解.
【解答过程】因为当时,,
所以时,,时,,
又因为函数是定义在上的奇函数,
所以时,,时,,
又不等式,等价于 或,
所以 或,解得 或,
故选:C.
2.(24-25高一上·湖北省直辖县级单位·阶段练习)已知是定义在上的偶函数.,,且,恒有.若,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解题思路】构造函数结合函数单调性的定义判定其单调性,根据奇偶性与单调性解不等式即可.
【解答过程】不妨设,所以,
则,所以,
令,则,
所以在上单调递增,
又是偶函数,所以,
即也是偶函数,则其在上单调递减,
因为,所以,
则,
所以,解之得,.
故选:D.
3.(24-25高一上·四川成都·阶段练习)已知是定义域为的奇函数,且是偶函数,若,则的值是 .
【答案】3
【解题思路】根据给定条件,利用函数的奇偶性,赋值计算得解.
【解答过程】由是上的奇函数,是偶函数,
得,即,
因此,
所以.
故答案为:3.
4.(24-25高一上·云南昆明·阶段练习)已知是定义在上的奇函数,且当时,.
(1)求的解析式;
(2)求不等式的解集.
【答案】(1)(或)
(2)
【解题思路】(1)根据定义在上的奇函数的概念,可得和时,函数的解析式.
(2)解不等式组或可得不等式的解集.
【解答过程】(1)因为是定义在上的奇函数,所以.
当时,,则.
因为是奇函数,所以.
故(或).
(2)不等式等价于或,
解得或.
故不等式的解集是.
5.(24-25高一上·浙江温州·期中)定义在上的函数满足:对任意的,都有,且当时,.
(1)求证:是奇函数;
(2)判断的正负,并说明理由.
【答案】(1)证明见详解
(2),理由见详解
【解题思路】(1)通过赋值,得,再通过赋值,结合奇函数的定义,即可证明;
(2)根据题意结合奇函数性质运算求解即可.
【解答过程】(1)因为函数的定义域为,
令,得,即,
令,可得,即,
所以在上为奇函数.
(2),理由如下:
因为在上为奇函数,
则,
当时,,即,
所以.
题型6
函数的对称性、周期性问题
1.(24-25高一上·湖南常德·阶段练习)已知函数的定义域为R,值域为,若,函数为偶函数,,则( )
A.4050 B.4552 C.4554 D.4556
【答案】C
【解题思路】由条件证明为周期函数,周期为,再证明函数为偶函数,再结合函数性质求,利用加法的运算律求结论.
【解答过程】由可得,①
对任意的,,所以,,②
由①②可得,所以函数是周期为4的周期函数.
因为为偶函数,则,
因为,由可得,
且,由可得,
因为,所以,,故函数为偶函数,
因为,则,所以,,
由可得,因为,所以,
故选:C.
2.(24-25高一上·湖南长沙·阶段练习)定义在上的函数满足:,且是偶函数,则下列说法不正确的是( )
A.函数的图象关于直线对称
B.函数的图象关于直线对称
C.
D.
【答案】A
【解题思路】由条件可得为奇函数,结合奇函数性质及图象变换判断A,结合偶函数性质及图象变换判断B,根据对称性证明结论判断C,根据周期性,并通过求求结论判断D.
【解答过程】
所以函数为奇函数,其图象关于原点对称,
所以的图象关于点对称,故A错误;
因为是偶函数,
所以函数的图象关于轴对称,
所以函数的图象关于直线对称,故B正确;
因为,
代入中,
得到,进而,
因此,故C正确;
由可得,函数为周期函数,为函数的一个周期,
可得,,,
由可得,,
所以,
所以,故D正确.
故选:A.
3.(24-25高三上·四川绵阳·阶段练习)已知定义在R上的函数的图象关于点对称,且满足,又,,则 .
【答案】1
【解题思路】根据判断函数周期性,再结合的图象关于点对称,判断出函数为偶函数,即图象关于轴对称,再求出,,的值结合函数周期性即可得解.
【解答过程】因为,则,
所以,即是以3为周期的函数.
,.
因为的图象关于点对称,所以
又因为,所以 ,
则
则为偶函数,图象关于轴对称.
所以,则.
.
故答案为:1.
4.(24-25高一上·上海·阶段练习)已知函数是定义在R上的偶函数,且的图象关于直线对称.
(1)证明:是周期函数.
(2)若当时,,求当时,的解析式.
【答案】(1)证明见解析;
(2),
【解题思路】(1)因的图像关于直线对称,可得,再由函数为偶函数及联立两个式子即可得到结论.
(2)由时,函数为,而当的函数只需取代入上式即得结果.
【解答过程】(1)由函数的图象关于直线对称,
所以,即有,
又函数是定义在R上的偶函数,有,
所以,
即是周期为4的周期函数;
(2)当时,,又是周期为4的周期函数,
当,则,
所以,
所以.
5.(24-25高一上·全国·课后作业)已知函数是定义在上的奇函数,且函数图像关于直线对称.
(1)当时,,求时函数的解析式;
(2)若,,,求的值.
【答案】(1)
(2)0
【解题思路】(1)根据函数的奇偶性和对称性可得,从而求得的解析式;
(2)由奇函数得,由对称性及已知函数值求得,并知道,从而求得的值.
【解答过程】(1)由题得,,
则,
,
又当时,,即,
则.
(2)由题得 ,
则,
则.
题型7
抽象函数的性质综合
1.(24-25高一上·安徽宿州·期中)已知定义在上的函数,满足,且当时,,则下列说法错误的是( )
A. B.为偶函数
C. D.若,则
【答案】C
【解题思路】A选项,先令,可得,再令,可判断选项正误;
B选项,令,结合定义域可判断选项正误;
C选项,由题可判断在上单调递增,后由B选项分析可判断选项正误;
D选项,由ABC选项可解不等式.
【解答过程】A选项,在中,令,
得,解得;再令,
得,解得,故A正确;
B选项,令,得,所以,
又的定义域关于原点对称,所以是偶函数,故B正确;
C选项,设,则,所以,
所以,
所以在上是增函数,因为是偶函数,
所以在上是减函数,从而,故C错误;
D选项,因为是偶函数,则,
又在上是增函数,所以,解得,故D正确.
故选:C.
2.(2025·广西玉林·三模)函数对任意x,总有,当时,,,则下列命题中正确的是( )
A.是偶函数 B.是R上的减函数
C.在上的最小值为 D.若,则实数x的取值范围为
【答案】C
【解题思路】利用赋值法,结合函数奇偶性的定义,即可判断A;
根据函数单调性的定义,结合条件,即可判断B;
根据函数的单调性,和奇偶性,以及条件,即可判断C;
不等式转化为,利用函数的单调性,即可判断D.
【解答过程】解:取,,则,解得,,
则.即,函数是奇函数,所以选项A错误;
令,,且,则,因为当时,,所以.
则.即,
函数是R上的增函数,所以选项B错误;
因为函数是R上的增函数,所以函数在上的最小值为,
,,.
故,在的最小值为-2,所以选项C正确;
,即,
因为函数是R上的增函数,所以,所以,
所以实数x的取值范围为,所以选项D不正确.
故选:C.
3.(24-25高一上·江苏南通·期中)定义域为的函数满足且时,,不等式的解集为 .
【答案】
【解题思路】通过赋值结合题干所给信息证明函数的奇偶性与单调性,最后再利用奇偶性与单调性解不等式.
【解答过程】令,得,
令,得,所以为定义在上的奇函数,
因为,令,得,
任取,则 ,
因为当时,,所以当时,,即,
所以在上单调递增,
所以不等式 .
故答案为:.
4.(24-25高一上·云南大理·期中)已知函数的定义域为R,并且满足下列条件:对任意,都有,,当时,.
(1)求;
(2)证明:为奇函数;
(3)解不等式.
【答案】(1),;
(2)证明见解析;
(3).
【解题思路】(1)由题意赋值得,再赋值和即可求解.
(2)赋值结合奇函数定义即可证明.
(3)先由函数单调性的定义证明函数在R上单调递减,再结合即可将不等式等价转化为,解该不等式即可得解.
【解答过程】(1)令,则,,
令,,则,
,,.
(2)函数的定义域为,则定义域关于原点对称,
对任意,都有,
由(1)知,.
令,则,即,
是奇函数.
(3)任取,且,所以 ,则由题意得,
所以,
,
,在上为减函数.
因为,
,解得,
的解集为.
5.(24-25高一上·山东德州·期中)定义在上的函数满足:,当时,.
(1)求的值,判断函数的奇偶性,并说明理由;
(2)判断函数在上的单调性,并用定义证明;
(3)若,解关于的不等式.
【答案】(1),函数为偶函数,理由见解析;
(2)函数在上单调递减,证明见解析;
(3)或
【解题思路】(1)利用赋值法可求解,通过赋值构造和的关系式,结合函数奇偶性的定义可判断奇偶性;
(2)利用赋值法构造的表达式,结合题意判断符号,进而判断单调性;
(3)利用赋值法得,结合函数的单调性和奇偶性可解不等式.
【解答过程】(1)由题意知,函数满足:,
令,则,解得,
令,则,解得,
函数为偶函数,理由如下:
由题意,函数的定义域为,
令,则,即,
所以函数为偶函数.
(2)函数在上单调递减,证明如下:
任取,令,,
则,即,
因为,则,由题意知,
所以,即,
所以函数在上单调递减.
(3)由,得;
令,则,所以,
因为函数为偶函数,所以,
当时,因为函数在上单调递减,
所以由,得,即,解得;
因为函数为偶函数,且函数在上单调递减,
所以函数在上单调递增,
当时,由,得,
所以,解得;
综上所述,不等式的解集为或.
题型8
函数性质的综合应用
1.(23-24高一上·北京东城·期末)已知奇函数,恒成立,且当时,,设,则下列说法不正确的是( )
A.
B.函数为周期函数
C.函数的图象既有对称轴又有对称中心
D.函数在区间上单调递减
【答案】D
【解题思路】推导出函数是周期函数,可推导出函数为周期函数,结合周期性可判断AB选项;利用函数的对称性可判断C选项;求出函数在上的解析式,结合函数的单调性可判断D选项.
【解答过程】因为函数为奇函数,恒成立,
则,故,
故函数是周期为的周期函数,
对于A选项,,
所以,函数是周期为的周期函数,
则,
当当时,,则,,
所以,,A对;
对于B选项,由A选项可知,B对;
对于C选项,因为
,
所以,函数的图象关于直线对称,
又因为,
所以,,故函数的图象关于点对称,
因此,函数的图象既有对称轴又有对称中心,C对;
对于D选项,当时,,,,
则,
,
此时,,
所以,函数在区间上不是减函数,D错.
故选:D.
2.(24-25高一上·福建福州·期中)已知函数的定义域为R,为偶函数,为奇函数,且在上单调递增,则下列错误的是( )
A.
B.为函数图象的一条对称轴
C.函数在上单调递减
D.
【答案】D
【解题思路】由为奇函数可得,取,即可判断A;由为偶函数可得,即可判断B;分析可得在上单调递增,结合B选项可判断C;由,取,即可判断D.
【解答过程】A选项,因为奇函数,则,
令,得,可得,故A正确;
B选项,因为偶函数,则,
即为函数图象的一条对称轴,故B正确;
C选项,由,得为图象的一个对称中心,
又在上单调递增,则在[2,4]上单调递增,
所以在当单调递增,
又由B选项可知函数在上单调递减,故C正确;
D选项,由B选项,,令,可得,故D错误.
故选:D.
3.(24-25高一上·山东德州·期中)已知函数是定义在上的偶函数,且对任意的、且,满足,若,则的取值范围是 .
【答案】
【解题思路】根据偶函数的定义域关于原点对称可求得的值,分析函数的单调性,利用所求不等式可得出关于的不等式组,解之即可.
【解答过程】因为函数是定义在上的偶函数,则,解得,
故函数的定义域为,
且对任意的、且,满足,
不妨设,则,所以,函数在上为增函数,
由可得,
所以,,解得,
因此,实数的取值范围是.
故答案为:.
4.(24-25高一上·天津·期中)已知函数是定义域在上的奇函数,且.
(1)求a,b的值;
(2)用定义法证明函数在上单调递增;
(3)解不等式.
【答案】(1);
(2)证明见解析;
(3).
【解题思路】(1)由及列方程求参数值,注意验证;
(2)根据单调性定义,应用作差法比较大小,即可证;
(3)由奇函数、单调性得,求解即可.
【解答过程】(1)由题设,,则,
所以,则,满足题设,
所以;
(2)由(1),令,
则
,
由,则,
所以函数在上单调递增;
(3)由题设,
则,
所以,即.
5.(24-25高一上·江苏宿迁·阶段练习)已知函数的图象关于点成中心对称图形的充要条件是是奇函数,给定函数.
(1)求函数图象的对称中心;
(2)判断在区间上的单调性并证明;
(3)已知函数的图象关于点对称,且当时,.若对任意,总存在,使得,求实数m的取值范围.
【答案】(1)
(2)单调递增,证明见解析
(3)
【解题思路】(1)根据充要条件可得,即可代入化简求解,
(2)根据单调性的定义,作差即可求解.
(3)由函数的单调性求解的值域,将问题转化为在上的值域,即可分类讨论求解二次函数的单调性,结合对称,即可列不等式求解.
【解答过程】(1)设函数的图象的对称中心为,为奇函数,
则,
即,
整理得,
可得,解得,
所以的对称中心为.
(2)函数在上单调递增;
证明如下:任取,且,
则
因为,且,
可得且,
所以,即,
所以函数在上单调递增.
(3)由对任意,总存在,使得,
可得函数的值域为值域的子集,
由(2)知在上单调递增,故的值域为,
所以原问题转化为在上的值域,
①当时,即时,在单调递增,
又由,即函数的图象恒过对称中心,
可知在上单调递增,故在上单调递增,
又因为,,故,
因为,所以,解得.
②当时,即时,在单调递减,在单调递增,
因为过对称中心,
故此时,
欲使,只需,
且,
解不等式,可得,
又,此时.
③当时,即时,在单调递减,在上单调递减,
由对称性知在上单调递减,所以,
因为,所以,解得,
综上可得,实数m的取值范围是.
题型9
函数的新定义问题
1.(24-25高一上·陕西西安·期末)设,用表示不超过的最大整数,例如,,.我们把称为取整函数,在现实生活中有着广泛的应用,诸如停车收费,出租车收费等均按“取整函数”进行计费.下列说法正确的是( )
A. B.函数是偶函数
C.函数的最小值为0 D.,若,则
【答案】C
【解题思路】根据取整函数的定义,对每个选项逐一进行分析判断,从而确定正确答案.
【解答过程】选项A:
因为,根据取整函数表示不超过的最大整数,
所以,而不是,A选项错误.
选项B:
函数的定义域为,关于原点对称,,
例如时,,
;
,所以不是偶函数,B选项错误.
选项C:
设,当时,,则,此时,
所以的值域是,其最小值为,C选项正确,
选项D:
若,设,,,,
那么,所以,所以不存在,
使得当时,,D选项错误.
故选:C.
2.(24-25高一上·山西吕梁·阶段练习)函数的定义域为,若满足:①在内是单调函数;②存在,使得在上的值域也是,则称为高斯函数.若是高斯函数,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解题思路】判断函数的单调性,根据条件列方程组,可知是方程在上的两个不等实根,令,则在上有两个不等实根,令,建立关于的不等式组,求解即可.
【解答过程】因为在上单调递增,
由题意知,
所以是方程在上的两个不等实根,
令,则,
所以在上有两个不等实根,
令,对称轴,
则,即,解得,
所以实数的取值范围是.
故选:D.
3.(24-25高一上·陕西西安·期末)若函数与对于任意,都有,则称函数与是区间上的“m阶依附函数”.已知函数与是区间上的“2阶依附函数”,则实数a的取值范围是 .
【答案】
【解题思路】先求出的值域,将问题转化为,然后分,讨论即可求解.
【解答过程】因为函数在上单调递增,所以当时,,
依题意,对任意时,都有,
对任意时,都有,即,
因为,
所以当,即时,,解得;
又因为,所以,解得.
当,即时,,解得(舍去);
当,即时,,
化简得:,解得,
又因为,,解得.
综上,实数的取值范围为,
故答案为:.
4.(24-25高一上·上海杨浦·期末)已知函数的定义域为D,对于任意,均有,则称为定义在D上“p阶增函数”.
(1)若,函数为定义在区间上的“1阶增函数”,求:实数的取值范围;
(2)若为定义在区间上的“1阶增函数”,且,其中,求证:;
(3)如果存在常数,对于任意,都有,则称在D上有上界,问:是否存在常数M,使得对于所有定义在区间上且有上界的“2阶增函数”,都有,若存在,求:M的最小值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)证明见解析
(3)存在,0
【解题思路】(1)分析可知为上的严格增函数,即可得结果;
(2)根据题意可得,进而分析证明;
(3)根据题意利用反证法可得,再举例说明不恒成立,进而分析求解.
【解答过程】(1)若为定义在区间上的“1阶增函数”,
可得对任取,均有,
可知为上的严格增函数,所以.
(2)因为为定义在区间上的“1阶增函数”,且,
则,
即,.
可得,所以.
(3)假设存在,使,则,
因为为定义在区间上的“2阶增函数”,
则对任意的,都有,
令,则对任意的,都有,与有上界矛盾,
若“2阶增函数”有上界,则对任意,都有.
假设存在,使,
则对任意的,都有,故,矛盾,
所以“2阶增函数”有上界,都有恒成立,即存在均满足题意,
假设存在符合题意,例如,
则在上是严格增函数,
且,则是有上界的“2阶增函数”.
但当时,有,矛盾,
所以的取值范围为,即的最小值为0.
5.(24-25高一上·上海·期中)设是定义在上的函数,若存在,使得在区间上是严格增函数,且在区间上是严格减函数,则称为“含峰函数”,称为峰点,称为含峰区间.
(1)试判断是否为上的“含峰函数”?若是,指出峰点;若不是,请说明理由;
(2)若(,、、)是定义在上峰点为的“含峰函数”,且值域为,求的取值范围;
(3)若是上的“含峰函数”,求的取值范围.
【答案】(1)是,峰点为
(2)
(3)
【解题思路】(1)以一元二次函数的单调性进行判断即可解决;
(2)先满足单调性要求,再满足值域的要求,逐步递进即可解决;
(3)在按参数t分类讨论时要注意不重不漏的原则,逐步求得t的取值范围.
【解答过程】(1)函数的图像是开口向下,对称轴为的抛物线,
则在区间上是严格增函数,在区间上是严格减函数,
故是上的“含峰函数”,峰点为.
(2)记函数,,,
则在区间[m,2]上是严格增函数,在区间上是严格减函数,则,
且有,得到,
则,
当时,的最小值为,则,
又,故,
当时,的最小值为,解得,
综上,实数的取值范围是.
(3)记,设任意,且,
则
当时,由,且,
可知,,
则,即,
则为上严格减函数,不符合题目要求;
当时,由,且,
可知,,
则,即
则为上严格增函数,不符合题目要求;
当时,
设任意,且,此时,,
则,即,为上严格增函数;
设任意,且,此时,
则,即,为上严格减函数;
故是上峰点为的“含峰函数”.
综上,t的取值范围为.
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