内容正文:
专题2.6 函数28道压轴题型专训(7大题型)
题型一 复杂(根式型、分式型等)函数的值域
题型二 根据值域求参数的值或者范围
题型三 分段函数的性质及应用
题型四 根据函数的单调性求参数值
题型五 利用函数单调性求最值或值域
题型六 函数奇偶性的应用
题型七 幂函数奇偶性的应用
【经典例题一 复杂(根式型、分式型等)函数的值域】
1.(23-24高一上·浙江宁波·期中)函数的值域为( )
A. B.
C. D.
2.(24-25高一上·重庆·周测)函数的最大值为( ).
A. B.
C. D.2
3.(23-24高一上·浙江杭州·期中)已知,对于任意的实数,在区间上的最大值和最小值分别为和,则的取值范围为 .
4.(23-24高一·全国·课后作业)已知函数的值域为,求实数的值.
【经典例题二 根据值域求参数的值或者范围】
5.(2024·上海普陀·二模)定义域均为D的三个函数,,满足条件:对任意,点与点都关于点对称,则称是关于的“对称函数”.已知函数,,是关于的“对称函数“,记的定义域为D,若对任意,都存在,使得成立,则实数a的取值范围是( )
A.. B.. C.. D..
6.(多选题)(24-25高一上·浙江宁波·期中)已知函数,若函数的值域为,则下列的值满足条件的是( )
A. B. C. D.
7.(23-24高一上·四川成都·阶段练习)定义在上的函数满足,且当时,,,对,使得,则实数的取值范围为 .
8.(23-24高一上·上海松江·期中)设函数,函数,,其中为常数,且,令函数为函数和的积函数.
(1)求函数的表达式,并求其定义域;
(2)当时,求函数的值域
(3)是否存在自然数,使得函数的值域恰好为?若存在,试写出所有满足条件的自然数所构成的集合;若不存在,试说明理由.
【经典例题三 分段函数的性质及应用】
9.(23-24高三下·河北石家庄·阶段练习)设符号表示中的最小者,已知函数则下列结论正确的是( )
A. B.
C. D.
10.(多选题)(2025高二下·全国·专题练习)设函数,,用表示,的最大者,记为,则( )
A.
B.
C.的值域为
D.不等式的解集为
11.(2024·山东聊城·二模)已知,若,则的最小值为 .
12.(23-24高一上·浙江·期中)已知函数在区间上是单调函数.
(1)求实数的所有取值组成的集合;
(2)试写出在区间上的最大值;
(3)设,令,若对任意,总有,求的取值范围.
【经典例题四 根据函数的单调性求参数值】
13.(23-24高一上·河北·期中)已知是定义在上的函数,若对于任意,都有,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
14.(多选题)(2024高三·全国·专题练习)定义在上的单调函数满足:(为常数).若,则下列结论中正确的是( )
A.
B.
C.
D.若,则
15.(22-23高一上·江苏常州·期中)已知函数在上单调递减,则实数a 的范围为 .
16.(23-24高一上·江苏苏州·期中)已知函数.
(1)若,求函数的零点;
(2)设函数,若对任意,,,满足,求实数a的取值范围.
【经典例题五 利用函数单调性求最值或值域】
17.(23-24高三上·浙江·期中)已知函数的定义域为,对于任意的,,都有,当时,都有,且,当时,则的最大值是( )
A.5 B.6 C.8 D.12
18.(多选题)(23-24高一上·山东枣庄·阶段练习)定义为中的最大值,设,则的函数值可以取( )
A.3 B.4 C.5 D.6
19.(24-25高一上·上海·阶段练习)已知函数在区间是增函数,且,若,则的最大值为 .
20.(23-24高一上·河北邯郸·期中)已知函数.
(1)若a=0,求函数的值域;
(2)求函数的最大值.
【经典例题六 函数奇偶性的应用】
21.(23-24高二下·云南曲靖·阶段练习)设函数的定义域为,且为奇函数,为偶函数,则( )
A. B.
C. D.
22.(多选题)(24-25高一上·江苏·阶段练习)已知函数的定义域均为,若函数单调递增,函数单调递减且为奇函数,则( )
A. B.
C.可能存在单调递减区间 D.
23.(24-25高一上·福建福州·期中)若关于的函数的最大值为,最小值为,且,则实数的值为 .
24.(23-24高一上·福建泉州·阶段练习)设函数与的定义域都是且,是偶函数, 是奇函数,且.
(1)求和的解析式 ;
(2)求的值.
【经典例题七 幂函数奇偶性的应用】
25.(22-23高一上·广东珠海·期中)已知常数在上有最大值,若的最小值为,则( )
A.0 B.3 C.4 D.5
26.(多选题)(23-24高一上·江苏盐城·期末)已知幂函数的图象经过点,则下列命题正确的有( )
A.该函数在定义域上是偶函数
B.对定义域上任意实数,,且,都有
C.对定义域上任意实数,,且,都有
D.对定义域上任意实数,,都有
27.(24-25高一上·广东佛山·期中)已知幂函数的图象关于轴对称,且在上单调递减,则整数m的值为 .
28.(23-24高一上·陕西西安·阶段练习)已知幂函数为偶函数,且在上是增函数.
(1)求的解析式;
(2)在区间上为增函数,求实数的取值范围.
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专题2.6 函数28道压轴题型专训(7大题型)
题型一 复杂(根式型、分式型等)函数的值域
题型二 根据值域求参数的值或者范围
题型三 分段函数的性质及应用
题型四 根据函数的单调性求参数值
题型五 利用函数单调性求最值或值域
题型六 函数奇偶性的应用
题型七 幂函数奇偶性的应用
【经典例题一 复杂(根式型、分式型等)函数的值域】
1.(23-24高一上·浙江宁波·期中)函数的值域为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】由已知得,平方化简得,则,解不等式组可求得结果.
【详解】由,得或,则函数定义域为,
由,得,
所以,得,
显然,所以,
所以,
由,得,
所以,所以,
,解得或,
由,得,,解得,
由,得,,解得,
综上,或,
所以函数的值域为,
故选:D
2.(24-25高一上·重庆·周测)函数的最大值为( ).
A. B.
C. D.2
【答案】B
【分析】先求解函数定义域,然后分析等式发现:,由此可通过换元法令来构造二次函数求解最大值,注意取等号条件.
【详解】因为,所以,即定义域为;
设且,又因为,所以,
所以,当且仅当时有最大值,当时,,所以满足;
故选B.
3.(23-24高一上·浙江杭州·期中)已知,对于任意的实数,在区间上的最大值和最小值分别为和,则的取值范围为 .
【答案】
【分析】题目等价于在区间上的取值范围,分类,
,三种情况,分别计算得到答案.
【详解】表示向左平移个单位,向上平移个单位.
不影响的取值范围,等价于在区间上的取值范围.
画出函数图像:
当时:;
当时:;
当时:.
综上所述:
故答案为
4.(23-24高一·全国·课后作业)已知函数的值域为,求实数的值.
【答案】
【分析】先令,将该函数整理成关于的方程,该方程有实数根,所以对应判别式,这样便可求出的范围,即原函数的值域,又已知函数值域是,所以让它对应端点相等求出,即可.
【详解】解:令,并将该函数变成:,则该关于的方程有实数根;
,即,
,
又函数的值域为,
,解得,;
,.
【经典例题二 根据值域求参数的值或者范围】
5.(2024·上海普陀·二模)定义域均为D的三个函数,,满足条件:对任意,点与点都关于点对称,则称是关于的“对称函数”.已知函数,,是关于的“对称函数“,记的定义域为D,若对任意,都存在,使得成立,则实数a的取值范围是( )
A.. B.. C.. D..
【答案】C
【分析】求得的解析式和导数,以及单调性和极值、最值,进而得到的值域;判断在,递增,可得其值域,再由题意可得的值域包含在的值域内,可得的不等式组,解不等式可得所求范围.
【详解】解:由函数,,是关于的“对称函数”,
可得,,,,
可得的解为,
由,(1),,
且在递增,,递减,可得的最小值为,最大值为1,
可得的值域为,,
而在,递增,可得的值域为,,
由题意可得,,,
即有,即为,
解得或,
则的范围是,
故选:.
6.(多选题)(24-25高一上·浙江宁波·期中)已知函数,若函数的值域为,则下列的值满足条件的是( )
A. B. C. D.
【答案】ACD
【解析】分和分别讨论和的值域,判断是否满足值域的并集为即可.
【详解】若,当时,,,
若函数的值域为,则时,的对称轴,
此时在单调递减,且,满足题意;
所以选项ACD符合题意,
若,当时,,
当时,的对称轴,此时,
不满足值域为,所以不符合题意;
故选:ACD
7.(23-24高一上·四川成都·阶段练习)定义在上的函数满足,且当时,,,对,使得,则实数的取值范围为 .
【答案】
【分析】求出在上的值域,利用得到在上的值域,再求出在上的值域,根据题意得到两值域的包含关系,从而求出a的取值范围.
【详解】当时,,
由于为对称轴为开口向下的二次函数,
,由对勾函数的性质可知,函数在上单调递增,
可得在上单调递减,在上单调递增,,
在上的值域为,在上的值域为,
在上的值域为,
,
故当,
在上的值域为,
当时,为增函数,在上的值域为,
,解得,故的范围是;
当时,为单调递减函数,在上的值域为,
,解得故的范围是,
综上可知故的范围是.
8.(23-24高一上·上海松江·期中)设函数,函数,,其中为常数,且,令函数为函数和的积函数.
(1)求函数的表达式,并求其定义域;
(2)当时,求函数的值域
(3)是否存在自然数,使得函数的值域恰好为?若存在,试写出所有满足条件的自然数所构成的集合;若不存在,试说明理由.
【答案】(1)定义域为;(2);(3)存在,
【分析】(1)根据题意得的,再计算定义域得到答案.
(2)设,化简得到,根据函数单调性得到值域.
(3)计算当时,且时,根据单调性得到不等式,计算得到答案.
【详解】(1),定义域为
(2),设
根据双勾函数性质知函数在单调递增,故,故值域为
(3)存在;根据(2)知,,
根据双勾函数性质知函数在单调递增,上单调递减.
当时,且时,函数的值域恰好为
故,构成的集合为
【经典例题三 分段函数的性质及应用】
9.(23-24高三下·河北石家庄·阶段练习)设符号表示中的最小者,已知函数则下列结论正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】分别画出的图象,分别判断四个选项,结合图象即可选出正确选项.
【详解】解:如图所示:由题意可得中,.
中,当时,,.
当时,,.
当时,,.
当,恒有,所以不正确,也不正确;
中,从图象上看,.令,则
所以,即,故正确,不正确.
故选:C.
10.(多选题)(2025高二下·全国·专题练习)设函数,,用表示,的最大者,记为,则( )
A.
B.
C.的值域为
D.不等式的解集为
【答案】BCD
【分析】对于A:将代入即可;对于B:画出函数图象,数形结合可得B正确;对于C:观察图象即可得到值域,对于D:在B基础上,分,,和四种情况,求解不等式即可求得结果.
【详解】对于A:将分别代入函数,,得到,故,故A错误;
对于B:令,故,解得或,
同一坐标系内画出两函数图象,如下:
观察图像可知当时,,
当时,,
当时,,
所以故B正确;
对于C:观察图象得到值域为,故C正确;
对于D:当时,,
通过观察图象可知函数单调递减,定有;故,
当时,,此时,
因为,所以,
解得或(舍),故;
当时,,此时,
,即,无解;
当时,,由于,
故,无解,
综上:不等式的解集为,故D正确;
故选:BCD.
11.(2024·山东聊城·二模)已知,若,则的最小值为 .
【答案】
【分析】由已知分段函数的图像和性质以及,可计算,进而分别构造,,再由双勾函数性质求最值即可.
【详解】解:已知分段函数在两端区间内都是单调函数,若,则必然分属两段内,
不妨设,则,即
当时,令,由双勾函数性质可知在区间上单调递减,在区间上单调递增,
所以,此时不符合题意),
当时,令,由双勾函数性质可知在区间上单调递减,
所以,此时.
故的最小值为.
故答案为:
12.(23-24高一上·浙江·期中)已知函数在区间上是单调函数.
(1)求实数的所有取值组成的集合;
(2)试写出在区间上的最大值;
(3)设,令,若对任意,总有,求的取值范围.
【答案】(1) (2) (3)
【分析】(1)因为为开口向上的二次函数,故其在对称轴左边单调递减,对称轴右边单调递增. 函数在区间上是单调函数,等价于区间在对称轴的左边或者右边.列出不等式解出即可.
(2)讨论在上的单调性,分别求出其最大值,再写成分段函数的形式即可.
(3)根据题意写出,对任意,总有等价于且,则分别讨论与 的大小关系,找到其对应的与,代入即可解出答案.
【详解】解:(1)对称轴.
所以或.
(2)①当 ,即时.
函数在上单调递增.
所以.
②当,即时.
函数在上单调递减.
所以.
综上所述:.
(3).
由题意得,,
画出函数的图像:
①当时,在单调递减.
所以,.
代入,解得,舍.
②当时,在单调递减,在上单调递增. ,.
代入,解得,所以,
③当时,在单调递减,在上单调递增. , .
代入,化简得,解得或,
所以.
④当时,在单调递减,在上单调递增,在上单调递减,在上单调递增.
,.
代入,解得,所以,
⑤当时,在单调递减,在上单调递增,在上单调递减,在上单调递增.
,.
代入,解得,
综上所述:.即 .
【经典例题四 根据函数的单调性求参数值】
13.(23-24高一上·河北·期中)已知是定义在上的函数,若对于任意,都有,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】由, 得,构造函数,则是上的减函数,对实数分类讨论即可.
【详解】因为对任意,,所以,即,
构造函数,则,
所以函数是上的减函数.
当时,函数是上的减函数,符合题意;
当时,函数图象的对称轴为直线,
当时,函数是上的减函数,符合题意;
当时,要使得函数是上的减函数,只需,解得.
综上所述,实数的取值范围足,
故选:C.
14.(多选题)(2024高三·全国·专题练习)定义在上的单调函数满足:(为常数).若,则下列结论中正确的是( )
A.
B.
C.
D.若,则
【答案】ABD
【分析】对A:借助赋值法,令,代入计算后即可得;对B:借助赋值法,分别令、,结合函数单调性计算即可得解;对C:借助赋值法,令,可得,结合函数单调性计算可得;对D:结合函数单调性及即可得.
【详解】选项A:对于,
令,则,
因为,所以,所以A正确;
选项B:令,则,
即;
令,则,
即,
所以,
因为函数在上单调,所以,
所以
,所以B正确;
选项C:令,则,
即,所以,
所以,
若,则,因为函数在上单调,且,
所以;若,则,因为函数在上单调,
且,所以;
若,则,所以,
所以,所以C错误.
选项D:因为函数在上单调,且,
所以当时,,
故由,得,所以D正确.
故选:ABD.
15.(22-23高一上·江苏常州·期中)已知函数在上单调递减,则实数a 的范围为 .
【答案】或
【分析】由题可只考虑在上的单调性,分三种情况讨论即可.
【详解】由题仅考虑在上的单调性.
①当时,,其在上单调递增,不合题意;
②当时,.
任取,,
则,
因,则时,,
得在上单调递减.则;
③当时,令,
得或(舍去).
则,
因函数,均在上单调递增,则在上单调递减,则
i当时,,则满足题意;
ii当时,有.
则当时,.
综上a 的范围是或.
故答案为:或
16.(23-24高一上·江苏苏州·期中)已知函数.
(1)若,求函数的零点;
(2)设函数,若对任意,,,满足,求实数a的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)函数的零点即方程的根,将代入方程求解即可;
(2)由题意有在单调递增,再分别讨论二次函数的开口方向,对称轴与区间的位置关系,结合函数的单调性及最值运算即可得解.
【详解】解:(1)当时,
令得,
则函数的零点是.
(2)由对任意,,,满足,可得在单调递增,
①当时,,对称轴为
又因为且在单调递减,且,
所以在单调递增,
②当时,,在单调递减,且,
所以在单调递增,
③当时,,对称轴为,
所以在单调递减,要使在单调递增.
不符合,舍去;
④当时,,对称轴为,可知在不单调增,
⑤当时,,对称轴为
所以在单调递增,
则在单调递增,故满足题意;
综上所述,a的取值范围为.
【经典例题五 利用函数单调性求最值或值域】
17.(23-24高三上·浙江·期中)已知函数的定义域为,对于任意的,,都有,当时,都有,且,当时,则的最大值是( )
A.5 B.6 C.8 D.12
【答案】A
【分析】找到函数值特殊的点,得到部分特殊函数值,利用给定的抽象函数定义求出端点值后,判断函数单调性即可求出最大值即可.
【详解】令,则,且
故,,故
且令,,可得
设,则,
则,故在上单调递增
的最大值是
故选:A
18.(多选题)(23-24高一上·山东枣庄·阶段练习)定义为中的最大值,设,则的函数值可以取( )
A.3 B.4 C.5 D.6
【答案】BCD
【分析】考虑,,三种情况,分别计算函数值域得到答案.
【详解】取,解得或,
当时,,且,,;
当时,,,,;
当时,,,,.
综上所述:.
故选:BCD.
19.(24-25高一上·上海·阶段练习)已知函数在区间是增函数,且,若,则的最大值为 .
【答案】
【分析】通过,和两种情况讨论,结合裂项放缩即可求解.
【详解】由题意可知
若;
若,
等号成立当且仅当
若,则,矛盾
若,则
等号成立当且仅当,,
故答案为:
【点睛】关键点点睛:
通过,讨论和求解.
20.(23-24高一上·河北邯郸·期中)已知函数.
(1)若a=0,求函数的值域;
(2)求函数的最大值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1) 先求定义域,再令,则,结合定义域可求的值域;
(2)先由题意求出函数定义域,结合(1)将原函数化为,分别讨论,,三种情况,根据二次函数的单调性,即可求出结果.
【详解】(1)当a=0时,由题意可得:,解得,即定义域为;
令,则,因为,所以,
因此,即的值域为.
(2)由题意可得:,解得,即定义域为;
由(1)可知函数可转化为函数,
当时,,函数开口向上,所以在上单调递增,设最大值为,因此;
当时,在上单调递增,此时;
当时,,函数开口向下,若,即时,函数在上单调递减,因此;
若,即时,在上单调递增,在上单调递减,因此;
若,即时,在上单调递增,因此;
综上所述,
故答案为:.
【经典例题六 函数奇偶性的应用】
21.(23-24高二下·云南曲靖·阶段练习)设函数的定义域为,且为奇函数,为偶函数,则( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】由奇偶函数的定义可得、,合理巧妙赋值即可求解.
【详解】由为奇函数,得①,
由为偶函数,得②,
由①,令,得,解得;
由①②,令,得,;
由①②,令,得,所以;
故选:B
22.(多选题)(24-25高一上·江苏·阶段练习)已知函数的定义域均为,若函数单调递增,函数单调递减且为奇函数,则( )
A. B.
C.可能存在单调递减区间 D.
【答案】ABD
【分析】赋值计算判断A选项,通过单调性组合增函数-减函数=增函数可以得出B和C选项,通过单调性与奇函数性质组合可以得出D选项.
【详解】A选项,令,则,所以,故A选项正确;
C选项,是增函数,故是增函数,不可能存在单调递减区间,故C选项错误;
B选项,由是增函数,故,故B选项正确;
D选项,单调递增,得,即
①.
由为奇函数,可得,即,
整理得,
将代入①,可得,
化简可得,故D选项正确.
故选:ABD.
23.(24-25高一上·福建福州·期中)若关于的函数的最大值为,最小值为,且,则实数的值为 .
【答案】/
【分析】化简得,令,则可得为奇函数,从而得,代入求解即可.
【详解】,
令,,
因为,
所以为奇函数,所以,
所以,,
又因为,所以,
所以.
故答案为:.
24.(23-24高一上·福建泉州·阶段练习)设函数与的定义域都是且,是偶函数, 是奇函数,且.
(1)求和的解析式 ;
(2)求的值.
【答案】(1),;(2)0
【分析】(1)由,则, 联立方程组,即可求解函数的解析式;
(2)由,得到,即可求得相应的值.
【详解】(1)由题意,因为,则,
因为是偶函数,是奇函数,所以,
联立方程组,求得,.
(2)因为 所以,所以 ,
所以 .
【经典例题七 幂函数奇偶性的应用】
25.(22-23高一上·广东珠海·期中)已知常数在上有最大值,若的最小值为,则( )
A.0 B.3 C.4 D.5
【答案】C
【分析】令,根据奇偶性定义可得为奇函数,再由在上有最大值可得在上有最小值,从而得到在上有最小值,可求出.
【详解】令,,
所以,所以为奇函数,
因为在上有最大值,所以在上有最大值,
所以在上有最小值,即在上有最小值,
所以在上有最小值,即,则.
故选:C.
26.(多选题)(23-24高一上·江苏盐城·期末)已知幂函数的图象经过点,则下列命题正确的有( )
A.该函数在定义域上是偶函数
B.对定义域上任意实数,,且,都有
C.对定义域上任意实数,,且,都有
D.对定义域上任意实数,,都有
【答案】BC
【分析】求出函数,可求得定义域不关于原点对称,从而可判断选项A;由函数为增函数,即可判断选项B;作差判断符合,即可判断选项C;计算与,即可判断选项D.
【详解】解:因为幂函数的图象经过点,所以,所以,
所以,定义域为,,为非奇非偶函数,故A错误;
由幂函数的性质可知在,上为增函数,所以对任意实数,,,不妨设,则,所以,,所以,故B正确;
任意实数,,,不妨设,则,又,所以,即,所以,故C正确.
,,所以与不一定相等,故D错误.
故选:BC.
27.(24-25高一上·广东佛山·期中)已知幂函数的图象关于轴对称,且在上单调递减,则整数m的值为 .
【答案】2
【分析】根据幂函数的奇偶性及单调性求出即可.
【详解】因为函数在上单调递减,
所以,解得,
所以可取,
当时,为奇函数,图象关于原点对称,
当时,为偶函数,图象关于轴对称,
当时,为奇函数,图象关于原点对称,
故.
故答案为:2.
28.(23-24高一上·陕西西安·阶段练习)已知幂函数为偶函数,且在上是增函数.
(1)求的解析式;
(2)在区间上为增函数,求实数的取值范围.
【答案】(1);(2).
【分析】(1)因为在增,根据幂函数性质可知,解得: ,结合为偶函数且,即可求得;
(2) 因为,代入,可得.由和复合而成,根据复合函数单调性同增异减,对进行讨论,即可求得实数的取值范围.
【详解】(1),在上是增函数
根据幂函数性质可知:
,
.
又,或,而为偶函数
(2)在上为增函数,
由和复合而成,
当时,减函数,
在为增函数,复合函数为减函数,故不满足题意
当时.
,解得:.
实数的取值范围: .
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