内容正文:
专题03 函数概念与性质
目录
考情分析与命题趋势 1
知识体系构建 2
考点精析与突破 5
考点一:函数定义域求法 5
考点二:函数值域求法 7
考点三:函数解析式求解 10
考点四:判断函数单调性及运用(重点) 12
考点五:函数奇偶性及运用(常考点) 14
考点六:函数周期性和对称性 16
考点七:抽象函数性质和运用(难点) 18
考点八:函数和方程 20
实战精练与提升 22
考情解读
一、考试要求
深刻理解函数定义,把握变量对应关系及定义域、值域等核心要素;熟练掌握解析法、列表法、图像法,能灵活转化与选用; 掌握求定义域(如分母非零、偶次根式被开方数非负)和值域(如配方法、单调性法)的基本方法; 明晰函数与方程、不等式、集合的联系,能跨模块解题; 熟练运用单调性、奇偶性等性质,且能结合函数知识解决实际问题,抽象模型求解。
二、命题分析
考点
考频
考查内容
命题趋势
函数的概念
5年5考
函数定义,定义域、值域解析式。
预测2026年在选择题中考查定义域和值域
函数的性质
5年5考
单调性、奇偶性等性质运用
预测2026年在选择题解答题中考查单调性、奇偶性等性质运用
函数与方程
5年3考
函数与方程的联系
预测2026年在选择中考查
知识梳理
知识点1、函数的概念
1、函数的定义:一般地,设是非空的数集,如果对于集合中的任意一个数,按照某种确定的对应关系,在集合中都有唯一确定的和它对应,那么就称为从集合到集合的一个函数,记作.
2、函数的三要素
(1)在函数中,叫做自变量,的取值范围叫做函数的定义域;
(2)与的值相对应的y值叫做函数值,函数值的集合{f(x)|x∈A}叫做函数的值域。显然,值域是集合B的子集.
(3)函数的对应关系:.
3、函数的定义域、值域
在函数y=f(x),x∈A中,x叫做自变量,x的取值范围A叫做函数的定义域,与x的值相对应的y值叫做函数值,函数值的集合{f(x)|x∈A}叫做函数的值域.
4、函数的解析式
1.函数的解析式是表示函数的一种方式,对于不是的形式,可根据题目条件转化为该形式.
2.求函数的解析式时,一定要注意函数定义域的变化,特别是利用换元法(或配凑法)求出的解析式,不注明定义域往往导致错误.
5、分段函数的概念
若函数在其定义域的不同子集上,因对应关系不同而分别用几个不同的式子来表示,则这种函数称为分段函数.分段函数虽由几个部分组成,但它表示的是一个函数.
分段函数的定义域等于各段函数的定义域的并集,其值域等于各段函数的值域的并集.
知识点2、函数的奇偶性
1、函数的奇偶性
奇偶性
定义
图象特点
偶函数
如果对于函数的定义域内任意一个x,都有,那么函数f(x)是偶函数
关于y轴对称
奇函数
如果对于函数f(x)的定义域内任意一个x,都有,那么函数是奇函数
关于原点对称
2、函数奇偶性的几个重要结论
(1)为奇函数⇔的图象关于原点对称;为偶函数⇔的图象关于y轴对称.
(2)如果函数是偶函数,那么.
(3)既是奇函数又是偶函数的函数只有一种类型,即,x∈D,其中定义域D是关于原点对称的非空数集.
(4)奇函数在两个对称的区间上具有相同的单调性,偶函数在两个对称的区间上具有相反的单调性.
(5)偶函数在关于原点对称的区间上有相同的最大(小)值,取最值时的自变量互为相反数;奇函数在关于原点对称的区间上的最值互为相反数,取最值时的自变量也互为相反数.
判定函数的奇偶性的常见方法:
(1)定义法:确定函数的奇偶性时,必须先判定函数定义域是否关于原点对称,再化简解析式验证货等价形式是否成立;
(2)图象法:若函数的图象关于原点对称,可得函数为奇函数;若函数的图象关于轴对称,可得函数为偶函数;
知识点3、函数的单调性
1、单调函数的定义
设函数f(x)的定义域为I.如果对于定义域I内某个区间D上的任意两个自变量的值,
当时,都有,那么就说函数f(x)在区间D上是单调递增函数。
当时,都有,那么就说函数f(x)在区间D上是单调递减函数。
单调性的图形趋势(从左往右)
上升趋势 下降趋势
2、函数的单调区间
若函数y=f(x)在区间D上是增函数或减函数,则称函数y=f(x)在这一区间上具有(严格的)单调性,区间D叫做y=f(x)的单调区间.
【注意】
(1)函数单调性关注的是整个区间上的性质,单独一点不存在单调性问题,故单调区间的端点若属于定义域,则区间可开可闭,若区间端点不属于定义域则只能开.
(2)单调区间D⊆定义域I.
(3)遵循最简原则,单调区间应尽可能大;
(4)单调区间之间可用“,”分开,不能用“∪”,可以用“和”来表示.
3、函数单调性的性质
若函数与在区间D上具有单调性,则在区间D上具有以下性质:
(1)与(C为常数)具有相同的单调性.
(2)与的单调性相反.
(3)当时,与单调性相同;当时,与单调性相反.
(4)若≥0,则与具有相同的单调性.
(5)若恒为正值或恒为负值,则当时,与具有相反的单调性;
当时,与具有相同的单调性.
(6)与的和与差的单调性(相同区间上):
简记为:↗↗↗;(2)↘↘↘;(3)↗﹣↘=↗;(4)↘﹣↗=↘.
(7)复合函数的单调性:对于复合函数y=f[g(x)],
若t=g(x)在区间(a,b)上是单调函数,且y=f(t)在区间(g(a),g(b))或(g(b),g(a))上是单调函数
若t=g(x)与y=f(t)的单调性相同,则y=f[g(x)]为增函数
若t=g(x)与y=f(t)的单调性相反,则y=f[g(x)]为减函数.简称“同增异减”.
知识点4、函数的周期性和对称性
1、周期函数的定义
对于函数,如果存在一个非零常数T,使得当x取定义域内的任何值时,都有,那么就称函数为周期函数,称T为这个函数的周期.
2、最小正周期:如果在周期函数的所有周期中存在一个最小的正数,那么这个最小正数就叫做的最小正周期.
3、关于线对称
若函数满足,则函数关于直线对称,特别地,当a=b=0时,函数关于y轴对称,此时函数是偶函数.
4、关于点对称
若函数满足,则函数关于点(a,b)对称,特别地,当a=0,b=0时,,则函数关于原点对称,此时函数是奇函数.
知识点5、抽象函数
1、抽象函数求值:以抽象函数为载体的求值问题的常见形式,是给出函数满足的特殊条件,指定求出某处的函数值或某抽象代数式的值.常用赋值法来解决,要从以下方面考虑:令等特殊值求抽象函数的函数值.
2、判断抽象函数单调性的方法:
(1)凑:凑定义或凑已知,利用定义或已知条件得出结论;
(2)赋值:给变量赋值要根据条件与结论的关系.有时可能要进行多次尝试.
①若给出的是“和型”抽象函数,判断符号时要变形为:
或;
②若给出的是“积型”抽象函数,判断符号时要变形为:
或.
考点精讲
考点一 函数定义域的求法
解题策略
求具体函数的定义域的策略
1、根据函数解析式,构造使解析式有意义的不等式(组),求解不等式(组)即可;对实际问题,既要使函数解析式有意义,又要使实际问题有意义.
2、求抽象函数的定义域的策略
(1)若已知函数的定义域为,则复合函数的定义域由不等式求出;
(3)若已知函数的定义域为,则的定义域为在上的值域.
【注意】的形式如何,定义域均是指其中的自变量的取值集合.
例1-1(24-25高三上·甘肃白银·月考)已知函数的定义域为,则函数的定义域是( )
A. B. C. D.
例1-2(24-25高三上·甘肃白银·月考)已知函数的定义域为,则函数的定义域是( )
A. B. C. D.
【变式训练1-1】函数的定义域为( )
A. B. C. D.
【变式训练1-2】函数的定义域为( )
A. B. C. D.
【变式训练1-3】已知函数的定义域为R,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
考点二 函数的值域求法
解题策略
函数值域的求法
1、单调性法:如果一个函数为单调函数,则由定义域结合单调性可快速求出函数的最值(值域).
2、图象法:作出函数图象,通过观察曲线所覆盖函数值的区域确定值域.
3、配方法:主要用于二次函数或可化为二次函数的函数,要特别注意自变量的取值范围.
4、换元法:换元法是将函数解析式中关于x的部分表达式视为一个整体,并用新元t代替,将解析式化归为熟悉的函数,进而解出最值(值域).
5、分离常数法:主要用于含有一次的分式函数,形如或(,至少有一个不为零)的函数,求其值域可用此法.
6、判别式法:主要用于含有二次的分式函数,形如:
将函数式化成关于x的方程,且方程有解,用根的判别式求出参数y的取值范围,即得函数的值域。应用判别式法时必须考虑原函数的定义域,并且注意变形过程中的等价性.
7、导数法:对可导函数求导,令,求出极值点,判断函数的单调性,函数最值在极值点处或区间端点处.
例2-1求下列函数的值域:
(1);
(2);
(3);
(4).
例2-2已知函数的定义域为,且,,则的值是( )
A. B. C. D.
【变式训练2-1】若函数的值域为,则实数m的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【变式训练2-2】 已知函数满足.若,则( )
A.2 B.1 C.3 D.0
【变式训练2-3】定义在上的函数满足:,则 .
【变式训练2-4】求下列函数的值域:
(1),;
(2);
(3),;
(4).
考点三 函数解析式的求解
解题策略
函数解析式方法
1、待定系数法:若已知函数的类型(如一次函数、二次函数等),可用待定系数法.
(1)确定所有函数问题含待定系数的一般解析式;(2)根据恒等条件,列出一组含有待定系数的方程;(3)解方程或消去待定系数,从而使问题得到解决.
2、换元法:主要用于解决已知的解析式,求函数的解析式的问题.
3、配凑法:由已知条件,可将改写成关于的表达式,然后以x替代g(x),便得的解析式.
4、方程组法:主要解决已知与、、……的方程,求解析式.
例3-1若函数,则( )
A. B. C. D.
例3-2(1)若函数满足,求的解析式.
(2)若满足,求的解析式.
(3)已知的定义域为,且,求的解析式.
【变式训练3-1】已知函数,则( )
A. B.
C. D.
【变式训练3-2】若,则的解析式为 .
【变式训练3-3】已知函数满足,则 .
【变式训练3-4】已知对任意的,都有,则一次函数的解析式为( )
A. B.
C. D.
考点四 判断函数的单调性及运用
解题策略
判断函数的单调性
判断函数的单调性的四种方法
1、定义法:按照取值、取值变形、定号、下结论的步骤判断或证明函数在区间上的单调性;
2、图象法:对于熟悉的基本初等函数(或由基本初等函数构成的分段函数),可以通过利用图象来判断单调性;
3、导数法:利用求导的方法(如有ex,lnx的超越函数)判断函数的单调性;
4、复合法:针对一些简单的复合函数,可以利用符合函数的单调性法则(同增异减)来确定单调性.
例4-1(2025·江西·一模)函数的单调递增区间为( )
A. B. C. D.
例4-2已知定义在上的函数满足,且在上单调递增,,,,则( )
A. B. C. D.
例4-3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.
【变式训练4-1】函数的单调递减区间为( )
A. B. C. D.
【变式训练4-2】已知函数是上的减函数,则实数a的取值范围是( )
A. B. C. D.
【变式训练4-3】已知函数是上的增函数,则a的取值范围是( )
A. B.
C. D.
考点五 函数的奇偶性及运用
解题策略
函数奇偶性应用
1、求函数值:将待求值利用奇偶性转化为已知区间上的函数值求解;
2、求解析式:将待求区间上的自变量转化到已知解析式的区间上,再利用奇偶性的定义求出;
3、求参数:利用待定系数法求解,根据得到关于待求参数的恒等式,由系数的对等性得参数的值或方程(组),进而求出参数的值.
例2-1(2025·江苏连云港·模拟预测)设是定义在上的函数,若是奇函数,是偶函数,则的值为( )
A. B. C. D.
例2-1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.
【变式训练5-1】已知奇函数和偶函数的定义域均为,且满足,则( )
A.1 B. C. D.
【变式训练5-2】(2025·山东济宁·模拟预测)已知函数,则下列是奇函数的是( )
A. B.
C. D.
【变式训练5-3】已知是定义域为的奇函数,且是偶函数,若,则的值是 .
考点六 函数的周期性和对称性
解题策略
函数周期性和对称性应用
周期性
①若f(x+a)=f(x-b) ⇔f(x)周期为T=a+b.
②常见的周期函数有:
f(x+a)=-f(x)或f(x+a)=或f(x+a)=-,那么函数f(x)是周期函数,其中一个周期均为T=2a.
周期性技巧:可以类比正余弦函数
对称性
1、关于线对称:若函数满足,则函数关于直线对称,特别地,当a=b=0时,函数关于y轴对称,此时函数是偶函数.
2、关于点对称:若函数满足,则函数关于点(a,b)对称,特别地,当a=0,b=0时,,则函数关于原点对称,此时函数是奇函数.
例6-1已知定义在上的函数满足,且时,,则( )
A.1 B.2 C.4 D.8
例6-2若函数的图象关于对称,且,则实数( )
A. B. C. D.
【变式训练6-1】已知函数的定义域为,且,.若对任意实数,都有,则( )
A. B. C.0 D.1
【变式训练6-2】定义在上的函数满足,且为奇函数,已知当时,,则下列结论错误的是( )
A. B.在区间上单调递减
C. D.
【变式训练6-3】已知定义在上的函数满足:关于对称,为奇函数,,则( )
A.-3 B.3 C.-1 D.1
【变式训练6-4】已知函数,则函数的图象( )
A.关于点对称 B.关于点对称
C.关于直线对称 D.关于直线对称
考点七 抽象函数的性质及运用
解题策略
抽象函数解题关键
1、“化抽象为具体”,依托定义、性质及赋值法突破。
2、紧扣定义,明确函数类型(如奇偶性、单调性、周期性)的核心特征。
3、赋值法是核心工具,令 x=0、1、-1 或 x=y、x=-y,推导函数关系或特殊值。
4、借助图像辅助,根据性质勾勒大致图像,直观分析单调性、值域等问题。
例7-1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
例7-2已知函数对任意实数恒有,且当时,,又.
(1)判断的奇偶性;
(2)判断在上的单调性,并证明你的结论;
(3)当时,恒成立,求实数的取值范围.
【变式训练7-1】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
【变式训练7-2】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.
考点八 函数与方程
解题策略
函数与方程解题策略
1、“相互转化”,将方程问题转化为函数图像交点、性质问题,结合数形结合与等价转化突破。
2、数形结合,把方程 f (x)=0 的根转化为函数 y=f (x) 与 x 轴的交点,或 f (x)=g (x) 转化为两函数图像交点。
3、等价转化,将复杂方程变形为熟悉形式(如二次方程、指数对数方程),利用对应性质求解。
4、借助函数性质,用单调性、奇偶性、值域判断方程根的个数、范围。
例8-1函数的零点为( )
A. B. C. D.
例8-2已知函数的图象如图所示,则方程的解的个数为( )
A.0 B.1 C.2 D.3
【变式训练8-1】已知函数,为的根,下列说法正确的是( )
A. B.
C.的解集为 D.的解集为
【变式训练8-1】函数在区间上的零点个数为( )
A.0 B.1 C.2 D.3
【变式训练8-1】已知函数.下列区间中包含的零点的是( )
A. B. C. D.
7.(2022·河北·合格考)关于函数,实数满足,且,有以下四个结论:
①;
②;
③若,则;
④若,则.
其中正确结论的个数是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
实战训练
1、定义在R上的函数满足,且函数为奇函数.当时,,则( )
A.-2 B.2 C.3 D.
2、已知函数,若,则( )
A. B. C. D.
3、若函数满足,且当时,,则( )
A. B.10 C.4 D.2
4、已知定义域为的奇函数,则的值为( )
A.0 B.1 C.2 D.不能确定
5、已知函数,若是奇函数,则实数a=______.
6、函数在区间的图象大致为( )
A. B.
C. D.
7.(2023·全国甲卷·高考真题)已知函数.记,则( )
A. B. C. D.
8.(2023·新课标Ⅰ卷·高考真题)设函数在区间上单调递减,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
9、若为偶函数,则( ).
A. B.0 C. D.1
10、已知,则 .
11.满足,则的最小值为( )
A. B. C. D.
12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.
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专题03 函数概念与性质
目录
考情分析与命题趋势 1
知识体系构建 2
考点精析与突破 5
考点一 函数定义域的求法 5
考点二 函数的值域求法 7
考点五 函数的奇偶性及运用 16
考点六 函数的周期性和对称性 19
考点七 抽象函数的性质及运用 23
实战精练与提升 30
考情解读
一、考试要求
深刻理解函数定义,把握变量对应关系及定义域、值域等核心要素;熟练掌握解析法、列表法、图像法,能灵活转化与选用; 掌握求定义域(如分母非零、偶次根式被开方数非负)和值域(如配方法、单调性法)的基本方法; 明晰函数与方程、不等式、集合的联系,能跨模块解题; 熟练运用单调性、奇偶性等性质,且能结合函数知识解决实际问题,抽象模型求解。
二、命题分析
考点
考频
考查内容
命题趋势
函数的概念
5年5考
函数定义,定义域、值域解析式。
预测2026年在选择题中考查定义域和值域
函数的性质
5年5考
单调性、奇偶性等性质运用
预测2026年在选择题解答题中考查单调性、奇偶性等性质运用
函数与方程
5年3考
函数与方程的联系
预测2026年在选择中考查
知识梳理
知识点1、函数的概念
1、函数的定义:一般地,设是非空的数集,如果对于集合中的任意一个数,按照某种确定的对应关系,在集合中都有唯一确定的和它对应,那么就称为从集合到集合的一个函数,记作.
2、函数的三要素
(1)在函数中,叫做自变量,的取值范围叫做函数的定义域;
(2)与的值相对应的y值叫做函数值,函数值的集合{f(x)|x∈A}叫做函数的值域。显然,值域是集合B的子集.
(3)函数的对应关系:.
3、函数的定义域、值域
在函数y=f(x),x∈A中,x叫做自变量,x的取值范围A叫做函数的定义域,与x的值相对应的y值叫做函数值,函数值的集合{f(x)|x∈A}叫做函数的值域.
4、函数的解析式
1.函数的解析式是表示函数的一种方式,对于不是的形式,可根据题目条件转化为该形式.
2.求函数的解析式时,一定要注意函数定义域的变化,特别是利用换元法(或配凑法)求出的解析式,不注明定义域往往导致错误.
5、分段函数的概念
若函数在其定义域的不同子集上,因对应关系不同而分别用几个不同的式子来表示,则这种函数称为分段函数.分段函数虽由几个部分组成,但它表示的是一个函数.
分段函数的定义域等于各段函数的定义域的并集,其值域等于各段函数的值域的并集.
知识点2、函数的奇偶性
1、函数的奇偶性
奇偶性
定义
图象特点
偶函数
如果对于函数的定义域内任意一个x,都有,那么函数f(x)是偶函数
关于y轴对称
奇函数
如果对于函数f(x)的定义域内任意一个x,都有,那么函数是奇函数
关于原点对称
2、函数奇偶性的几个重要结论
(1)为奇函数⇔的图象关于原点对称;为偶函数⇔的图象关于y轴对称.
(2)如果函数是偶函数,那么.
(3)既是奇函数又是偶函数的函数只有一种类型,即,x∈D,其中定义域D是关于原点对称的非空数集.
(4)奇函数在两个对称的区间上具有相同的单调性,偶函数在两个对称的区间上具有相反的单调性.
(5)偶函数在关于原点对称的区间上有相同的最大(小)值,取最值时的自变量互为相反数;奇函数在关于原点对称的区间上的最值互为相反数,取最值时的自变量也互为相反数.
判定函数的奇偶性的常见方法:
(1)定义法:确定函数的奇偶性时,必须先判定函数定义域是否关于原点对称,再化简解析式验证货等价形式是否成立;
(2)图象法:若函数的图象关于原点对称,可得函数为奇函数;若函数的图象关于轴对称,可得函数为偶函数;
知识点3、函数的单调性
1、单调函数的定义
设函数f(x)的定义域为I.如果对于定义域I内某个区间D上的任意两个自变量的值,
当时,都有,那么就说函数f(x)在区间D上是单调递增函数。
当时,都有,那么就说函数f(x)在区间D上是单调递减函数。
单调性的图形趋势(从左往右)
上升趋势 下降趋势
2、函数的单调区间
若函数y=f(x)在区间D上是增函数或减函数,则称函数y=f(x)在这一区间上具有(严格的)单调性,区间D叫做y=f(x)的单调区间.
【注意】
(1)函数单调性关注的是整个区间上的性质,单独一点不存在单调性问题,故单调区间的端点若属于定义域,则区间可开可闭,若区间端点不属于定义域则只能开.
(2)单调区间D⊆定义域I.
(3)遵循最简原则,单调区间应尽可能大;
(4)单调区间之间可用“,”分开,不能用“∪”,可以用“和”来表示.
3、函数单调性的性质
若函数与在区间D上具有单调性,则在区间D上具有以下性质:
(1)与(C为常数)具有相同的单调性.
(2)与的单调性相反.
(3)当时,与单调性相同;当时,与单调性相反.
(4)若≥0,则与具有相同的单调性.
(5)若恒为正值或恒为负值,则当时,与具有相反的单调性;
当时,与具有相同的单调性.
(6)与的和与差的单调性(相同区间上):
简记为:↗↗↗;(2)↘↘↘;(3)↗﹣↘=↗;(4)↘﹣↗=↘.
(7)复合函数的单调性:对于复合函数y=f[g(x)],
若t=g(x)在区间(a,b)上是单调函数,且y=f(t)在区间(g(a),g(b))或(g(b),g(a))上是单调函数
若t=g(x)与y=f(t)的单调性相同,则y=f[g(x)]为增函数
若t=g(x)与y=f(t)的单调性相反,则y=f[g(x)]为减函数.简称“同增异减”.
知识点4、函数的周期性和对称性
1、周期函数的定义
对于函数,如果存在一个非零常数T,使得当x取定义域内的任何值时,都有,那么就称函数为周期函数,称T为这个函数的周期.
2、最小正周期:如果在周期函数的所有周期中存在一个最小的正数,那么这个最小正数就叫做的最小正周期.
3、关于线对称
若函数满足,则函数关于直线对称,特别地,当a=b=0时,函数关于y轴对称,此时函数是偶函数.
4、关于点对称
若函数满足,则函数关于点(a,b)对称,特别地,当a=0,b=0时,,则函数关于原点对称,此时函数是奇函数.
知识点5、抽象函数
1、抽象函数求值:以抽象函数为载体的求值问题的常见形式,是给出函数满足的特殊条件,指定求出某处的函数值或某抽象代数式的值.常用赋值法来解决,要从以下方面考虑:令等特殊值求抽象函数的函数值.
2、判断抽象函数单调性的方法:
(1)凑:凑定义或凑已知,利用定义或已知条件得出结论;
(2)赋值:给变量赋值要根据条件与结论的关系.有时可能要进行多次尝试.
①若给出的是“和型”抽象函数,判断符号时要变形为:
或;
②若给出的是“积型”抽象函数,判断符号时要变形为:
或.
考点精讲
考点一 函数定义域的求法
解题策略
求具体函数的定义域的策略
1、根据函数解析式,构造使解析式有意义的不等式(组),求解不等式(组)即可;对实际问题,既要使函数解析式有意义,又要使实际问题有意义.
2、求抽象函数的定义域的策略
(1)若已知函数的定义域为,则复合函数的定义域由不等式求出;
(3)若已知函数的定义域为,则的定义域为在上的值域.
【注意】的形式如何,定义域均是指其中的自变量的取值集合.
例1-1(24-25高三上·甘肃白银·月考)已知函数的定义域为,则函数的定义域是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】因为函数的定义域为,
所以 ,解得且 ,
所以函数的定义域是,故选:B
例1-2(24-25高三上·甘肃白银·月考)已知函数的定义域为,则函数的定义域是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】因为函数的定义域为,
所以 ,解得且 ,
所以函数的定义域是,故选:B
【变式训练1-1】函数的定义域为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】解不等式得出函数的定义域.
【详解】要使得有意义,则,解得.
则函数的定义域为.
故选:A
【变式训练1-2】函数的定义域为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】根据题意知道,解得,即.故选:D.
【变式训练1-3】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.
考点二 函数的值域求法
解题策略
函数值域的求法
1、单调性法:如果一个函数为单调函数,则由定义域结合单调性可快速求出函数的最值(值域).
2、图象法:作出函数图象,通过观察曲线所覆盖函数值的区域确定值域.
3、配方法:主要用于二次函数或可化为二次函数的函数,要特别注意自变量的取值范围.
4、换元法:换元法是将函数解析式中关于x的部分表达式视为一个整体,并用新元t代替,将解析式化归为熟悉的函数,进而解出最值(值域).
5、分离常数法:主要用于含有一次的分式函数,形如或(,至少有一个不为零)的函数,求其值域可用此法.
6、判别式法:主要用于含有二次的分式函数,形如:
将函数式化成关于x的方程,且方程有解,用根的判别式求出参数y的取值范围,即得函数的值域。应用判别式法时必须考虑原函数的定义域,并且注意变形过程中的等价性.
7、导数法:对可导函数求导,令,求出极值点,判断函数的单调性,函数最值在极值点处或区间端点处.
例2-1求下列函数的值域:
(1);
(2);
(3);
(4).
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
【解题思路】(1)根据即可求出函数的值域;
(2)(3)分离常数,结合反比例函数的性质即可得解;
(4)根据二次函数的性质求出被开方数的范围即可得解.
【解答过程】(1)由,即所求函数的值域为;
(2)由,
∵,∴,
即函数的值域为;
(3)由,∴函数的定义域为,
,
即,∴,
即函数的值域为;
(4)由,得,
∴所求函数的值域为.
例2-2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.
【变式训练2-1】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.
【变式训练2-2】 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.
【变式训练2-3】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.
【变式训练2-4】求下列函数的值域:
(1),;
(2);
(3),;
(4).
【答案】(1);
(2);
(3);
(4).
【解题思路】(1)根据给定的自变量值求出函数值即可.
(2)利用二次根式的意义求出值域.
(3)利用二次函数的性质求出值域.
(4)利用分式函数,结合分离常数的思想求出值域.
【解答过程】(1),且,则.
所以函数的值域为.
(2)函数的定义域为,由,得,
所以的值域为.
(3)函数图象的对称轴为,而,
当时,,当时,,
所以函数的值域为.
(4)函数的定义域为,
,
所以函数的值域为
考点三 函数解析式的求解
解题策略
函数解析式方法
1、待定系数法:若已知函数的类型(如一次函数、二次函数等),可用待定系数法.
(1)确定所有函数问题含待定系数的一般解析式;(2)根据恒等条件,列出一组含有待定系数的方程;(3)解方程或消去待定系数,从而使问题得到解决.
2、换元法:主要用于解决已知的解析式,求函数的解析式的问题.
3、配凑法:由已知条件,可将改写成关于的表达式,然后以x替代g(x),便得的解析式.
4、方程组法:主要解决已知与、、……的方程,求解析式.
例3-1若函数,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】由,得.
例3-2(1)若函数满足,求的解析式.
(2)若满足,求的解析式.
(3)已知的定义域为,且,求的解析式.
【答案】(1);(2);(3)
【分析】利用方程组法计算求解析式即可;
【详解】(1)用代替原方程中的,得到.
联立方程组消去,得.
(2)用代替原方程中的,得到
联立方程组,消去,得.
(3)用代替原方程中的,得到.
联立方程组消去,得.
【变式训练3-1】已知函数,则( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】令,则,且,则,
可得,
所以.故选:B.
【变式训练3-2】若,则的解析式为 .
【答案】
【解析】令,则,因为,
所以,故.
【变式训练3-3】已知函数满足,则 .
【答案】
【解析】由,①
将替换成,可得:,②
再将①中替换成:,可得:,③
①②相减可得:,④
③④相加可得:,
所以.
【变式训练3-4】已知对任意的,都有,则一次函数的解析式为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】设,
则,
因为,即,
则,解得,所以.故选:C.
考点四 判断函数的单调性及运用
解题策略
判断函数的单调性
判断函数的单调性的四种方法
1、定义法:按照取值、取值变形、定号、下结论的步骤判断或证明函数在区间上的单调性;
2、图象法:对于熟悉的基本初等函数(或由基本初等函数构成的分段函数),可以通过利用图象来判断单调性;
3、导数法:利用求导的方法(如有ex,lnx的超越函数)判断函数的单调性;
4、复合法:针对一些简单的复合函数,可以利用符合函数的单调性法则(同增异减)来确定单调性.
例4-1(2025·江西·一模)函数的单调递增区间为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】由且,得,即或,
所以函数的定义域为,
因为在上单调递减,在上单调递增,
又函数为增函数,
所以函数在上单调递减,在上单调递增,
又函数为增函数,
所以函数的单调递增区间为.故选:B.
例4-2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.
例4-3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.
【变式训练4-1】函数的单调递减区间为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】因为函数在上单调递减,在上单调递增,是减函数,
根据复合函数的单调性,可得的单调递减区间为.故选:D.
【变式训练4-2】已知函数是上的减函数,则实数a的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】由于函数是定义在上的减函数,
所以,函数在区间上为减函数,函数在区间上为减函数,
且有,
即,解得.
因此,实数的取值范围是.故选:A.
【变式训练4-3】已知函数是上的增函数,则a的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】由题意,,
在中,函数在上是增函数,
解得.故选:A
考点五 函数的奇偶性及运用
解题策略
函数奇偶性应用
1、求函数值:将待求值利用奇偶性转化为已知区间上的函数值求解;
2、求解析式:将待求区间上的自变量转化到已知解析式的区间上,再利用奇偶性的定义求出;
3、求参数:利用待定系数法求解,根据得到关于待求参数的恒等式,由系数的对等性得参数的值或方程(组),进而求出参数的值.
例2-1(2025·江苏连云港·模拟预测)设是定义在上的函数,若是奇函数,是偶函数,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】由于函数是奇函数,函数为偶函数,
所以,,即,化简解得.故选:A.
例2-1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.
【变式训练5-1】已知奇函数和偶函数的定义域均为,且满足,则( )
A.1 B. C. D.
【答案】D
【解析】∵,∴.
∵是定义在上的奇函数,是定义在上的偶函数,
∴,,∴,
∴,.
∴.
故选:D.
【变式训练5-2】(2025·山东济宁·模拟预测)已知函数,则下列是奇函数的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】因为,
对于A,,定义域不关于原点对称,
所以不是奇函数,故A错误;
对于B,所以,则,
令,定义域关于原点对称,
,所以B正确;
对于C,,定义域不关于原点对称,
所以不是奇函数,故C错误;
对于D,所以,则,
令,定义域关于原点对称,
,
所以不是奇函数,所以D不正确;故选:B.
【变式训练5-3】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.
考点六 函数的周期性和对称性
解题策略
函数周期性和对称性应用
周期性
①若f(x+a)=f(x-b) ⇔f(x)周期为T=a+b.
②常见的周期函数有:
f(x+a)=-f(x)或f(x+a)=或f(x+a)=-,那么函数f(x)是周期函数,其中一个周期均为T=2a.
周期性技巧:可以类比正余弦函数
对称性
1、关于线对称:若函数满足,则函数关于直线对称,特别地,当a=b=0时,函数关于y轴对称,此时函数是偶函数.
2、关于点对称:若函数满足,则函数关于点(a,b)对称,特别地,当a=0,b=0时,,则函数关于原点对称,此时函数是奇函数.
例6-1已知定义在上的函数满足,且时,,则( )
A.1 B.2 C.4 D.8
【答案】A
【分析】由题意可得函数周期为6,利用周期函数的概念与性质求解.
【详解】因为,故,
所以函数周期为6,
故.
故选:A.
例6-2若函数的图象关于对称,且,则实数( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】函数有意义,则,由的图象关于点对称,
得的定义域关于数2对称,由不在的定义域内,得不在的定义域内,
则,即,此时,,
,
因此函数的图象关于点对称,符合题意,
所以.故选:A
【变式训练6-1】已知函数的定义域为,且,.若对任意实数,都有,则( )
A. B. C.0 D.1
【答案】D
【分析】利用赋值可得到递推关系,再证明周期性,即可求解.
【详解】将用替换,由对任意实数,都有,
可得,
由,所以,即,
所以,所以函数的周期,
令,则,因为,
所以,所以.
故选:D
【变式训练6-2】定义在上的函数满足,且为奇函数,已知当时,,则下列结论错误的是( )
A. B.在区间上单调递减
C. D.
【答案】C
【分析】由题意有,又,即可推出,进而判断A,作出在的图像,结合周期即可判断B,利用单调性即可判断C,先求一个周期的和,最后利用周期即可求,进而判断D.
【详解】由为奇函数有:,即,又,所以,所以,
即,所以,所以,故A正确;
由有的图像关于对称,又,所以的图像关于对称,当时,,作出函数的图像:
由图可知在单调递减,又,所以是以4为周期的周期函数,所以,
所以当,,即在的图像与的图像一致,所以在单调递减,故B正确;
由,又,在单调递减,所以,故C错误;
由于,,,,
所以,且是以4为周期的周期函数,所以,故D正确,故选:C.
【变式训练6-3】已知定义在上的函数满足:关于对称,为奇函数,,则( )
A.-3 B.3 C.-1 D.1
【答案】B
【分析】根据两个对称性得出,再根据对称性和周期性即可求出.
【详解】关于对称,则有,
由为奇函数,则有,
则,即,则,
故,故以4为周期,
又,则,故.
故选:B.
【变式训练6-4】已知函数,则函数的图象( )
A.关于点对称 B.关于点对称
C.关于直线对称 D.关于直线对称
【答案】A
【解析】因为,则为奇函数,
所以的图象关于原点对称,
函数的图象可由的图象先向左平移2个单位,再向上平移2个单位得到,
所以函数的图象关于点对称.故选:A
考点七 抽象函数的性质及运用
解题策略
抽象函数解题关键
1、“化抽象为具体”,依托定义、性质及赋值法突破。
2、紧扣定义,明确函数类型(如奇偶性、单调性、周期性)的核心特征。
3、赋值法是核心工具,令 x=0、1、-1 或 x=y、x=-y,推导函数关系或特殊值。
4、借助图像辅助,根据性质勾勒大致图像,直观分析单调性、值域等问题。
例7-1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.
例7-2已知函数对任意实数恒有,且当时,,又.
(1)判断的奇偶性;
(2)判断在上的单调性,并证明你的结论;
(3)当时,恒成立,求实数的取值范围.
【答案】(1)为奇函数;(2)在上的单调递减,证明见解析;(3).
【解析】(1)结合题意:由函数的定义域为,且,
取,则,即,
取,则,所以,
所以为奇函数.
(2)在R上的单调递减,证明如下:
任取,且,则,
令,则,
因为为奇函数,所以,
因为当时,,所以,
即,所以在上的单调递减.
(3)由,得,
因为,所以,
因为在上的单调递减,所以,
即时,恒成立,
等价于对任意时,恒成立,
令,则,
所以,所以,
故实数的取值范围为.
【变式训练7-1】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.
【变式训练7-2】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.
考点八 函数与方程
解题策略
函数与方程解题策略
1、“相互转化”,将方程问题转化为函数图像交点、性质问题,结合数形结合与等价转化突破。
2、数形结合,把方程 f (x)=0 的根转化为函数 y=f (x) 与 x 轴的交点,或 f (x)=g (x) 转化为两函数图像交点。
3、等价转化,将复杂方程变形为熟悉形式(如二次方程、指数对数方程),利用对应性质求解。
4、借助函数性质,用单调性、奇偶性、值域判断方程根的个数、范围。
例8-1函数的零点为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】先研究函数的单调性,再判断零点的个数,最后分析的解即可求出.
【详解】因为在R上单调递增,在R上单调递增,所以在R上单调递增,最多只有一个零点,又因为,所以函数的零点为.
故选:B.
例8-2已知函数的图象如图所示,则方程的解的个数为( )
A.0 B.1 C.2 D.3
【答案】B
【分析】根据给定的函数图象,求出直线与该图象交点个数即得.
【详解】由给定的图象知,直线与函数的图象有且只有1个交点,
所以方程的解的个数为1.
故选:B
【变式训练8-1】已知函数,为的根,下列说法正确的是( )
A. B.
C.的解集为 D.的解集为
【答案】D
【分析】在上单调递增,结合零点存在性定理计算可判断结论.
【详解】因为在上单调递增,所以至多一个零点,
又,
又为的根,所以,故A错误;
又,
又为的根,所以,故B错误;
由,又为的根,可得,故C错误,D正确.
故选:D.
【变式训练8-1】函数在区间上的零点个数为( )
A.0 B.1 C.2 D.3
【答案】D
【分析】令,解得,当时,分别计算出对应的值,找出符合的值即可得解.
【详解】令,解得.
当时,,符合条件;
当时, ,符合条件;
当时,,符合条件;
当时,,不符合条件;
当时,,不符合条件.
综上,在区间上,有三个解,
即函数的零点个数为3.
故选:D
【变式训练8-1】已知函数.下列区间中包含的零点的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】求出函数零点即可得解.
【详解】因为,解得,
所以,
故选:D
7.(2022·河北·合格考)关于函数,实数满足,且,有以下四个结论:
①;
②;
③若,则;
④若,则.
其中正确结论的个数是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】C
【分析】首先将函数写成分段函数,画出函数图象,数形结合即可判断①;结合及基本不等式判断②;再结合的范围确定、的范围,即可判断③④.
【详解】因为,
当时,则,当时,则,
所以的图象如下所示:
因为实数满足,且,即与有两个交点,由图可知,故①正确;
因为,所以,所以,
所以,所以,即,
所以,所以,所以,故②正确;
当时,则,即,
又,所以,
所以,即,
又,所以,所以,则,
又,
所以,
所以,即,故③错误;
当时,,故④正确;
综上所述,正确的结论有个.
故选:C
实战训练
1、定义在R上的函数满足,且函数为奇函数.当时,,则( )
A.-2 B.2 C.3 D.
【答案】D
【解析】
【分析】
由函数的对称性可以找到函数的周期,然后通过周期性和对称性即可求出的值.
【详解】
由可得,函数关于对称,函数为奇函数,所以,所以函数关于对称,则有,即,又,
,的周期为4.
.
故选:D.
2、已知函数,若,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】
构建,根据奇偶性定义可证是定义在R上的奇函数,利用奇函数理解运算.
【详解】
令,
,是R上的奇函数,,即,
又,所以.
故选:A.
3、若函数满足,且当时,,则( )
A. B.10 C.4 D.2
【答案】B
【解析】
【分析】
首先得到的周期,再根据函数的周期性计算可得;
【详解】
解:由,得,
∴函数是周期函数,且4是它的一个周期,
又当时,,
∴;
故选:B.
4、已知定义域为的奇函数,则的值为( )
A.0 B.1 C.2 D.不能确定
【答案】A
【解析】
【分析】
根据奇函数的定义域关于原点对称求出,根据求出,再根据奇函数的定义可求出结果.
【详解】
依题意得,解得,
由,得,
所以.
故选:A.
5、已知函数,若是奇函数,则实数a=______.
【答案】1
【解析】
【分析】
利用奇函数的性质列方程求参数.
【详解】
由题意,,即,
所以,化简得,解得.
故答案为:1
6、函数在区间的图象大致为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】利用函数的奇偶性可排除A、C,代入可得,可排除D.
【详解】,
又函数定义域为,故该函数为偶函数,可排除A、C,
又,
故可排除D.
故选:B.
7.(2023·全国甲卷·高考真题)已知函数.记,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】利用作差法比较自变量的大小,再根据指数函数的单调性及二次函数的性质判断即可.
【详解】令,则开口向下,对称轴为,
因为,而,
所以,即
由二次函数性质知,
因为,而,
即,所以,
综上,,
又为增函数,故,即.
故选:A.
8.(2023·新课标Ⅰ卷·高考真题)设函数在区间上单调递减,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】利用指数型复合函数单调性,判断列式计算作答.
【详解】函数在R上单调递增,而函数在区间上单调递减,
则有函数在区间上单调递减,因此,解得,
所以的取值范围是.
故选:D
9、若为偶函数,则( ).
A. B.0 C. D.1
【答案】B
【分析】根据偶函数性质,利用特殊值法求出值,再检验即可.
【详解】因为 为偶函数,则 ,解得,
当时,,,解得或,
则其定义域为或,关于原点对称.
,
故此时为偶函数.
故选:B.
10、已知,则 .
【答案】3
【分折】利用换元法,结合题目的等量关系,求出解析式,即可求解.
【详解】令,
,
,
,
.
故答案为:3.
11.满足,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】建立方程组求出的解析式,再利用基本不等式求出最小值.
【详解】由,得,联立消去,得,
而,则,
当且仅当,即时取等号,
所以当时,取得最小值.
故选:A
12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.
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