内容正文:
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期末专题03函数的概念与函数的基本性质
(单调性、奇偶性、周期性、对称性)
☆10大高频考点概览
考点01求函数值
考点02函数的定义域
考点03函数的值域
考点04函数相等
考点05直接判断函数单调性、奇偶性
考点06定义法证明函数的单调性
考点07根据函数的单调性、奇偶性求参数值
考点08根据函数的单调性、奇偶性解不等式
考点09函数性质的综合应用
考点10函数新定义
目目
考点01
求函数值
x+3,x<1
1.(24-25高一上福建福州期末)已知函数f(x)=
x2,x21,则ff0)=()
A.0
B.3
C.6
D.9
{2-3xx>0,则-2)=()
f(x+2),x≤0
2.(24-25高一上·福建莆田第一中学期末)设函数f(x)=
A.-4
B.-2
C.0
D.2
目目
考点02
函数的定义域
3.(24-25高一上福建泉州期末)使得f(x)=】+斥有意义的x的取值集合为」
4.(24-25高一上·福建漳州期末)函数f(x)=√2-1og2x的定义域为」
5.(24-25高一上福建福州第一中学)函数f(x)=√2sinx-1,xe[0,2π的定义域为
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6.(24-25高一上·福建三明期末)函数y=
n3-)的定义域为
Vx-1
7.(24-25高一上福建福州期末)已知函数f()=16g:1+
1-x
(1)求函数f(x)的定义域:
(2)判断函数f(x)的奇偶性,并说明理由;
(3)若f(m)-f(-m)<2,求m的取值范围.
8.(24-25高一上福建泉州第五中学期末)已知函数f(x)=log2x2-2ax+a),
(1I)若f(x)的定义域为R,求实数a的取值范围;
(2)x∈山,2],f()≥0,求实数a的取值范围:
(3)已知函数g(x)=log2(x-1),若F(x)=f(x)-g(x)恰有一个零点,求实数a的取值范围.
目目
考点03
函数的值域
9.(24-25高一上福建厦门期末)设a>0,且a≠1,若函数f(x)=
a-a,x≤l
的值域为R,则a的取
-x2+2ax,x>1
值范围是()·
A.[2,+0)
B
c
D.1,2]
10.(24-25高一上福建泉州期末)若函数f(x)=
1og2(x+2),-2<x<2,
的值域为R,则m的取值范围是()
x2-2m.x,x≥2
A
2
B.-0,2
D.2,+0
11.(24-25高一上·福建莆田第一中学期末)设函数f(x=a+b同时满足条件f(0)=-1和对任意x∈R都有
fx+1)=2fx)+2成立.
(1)求∫(x的解析式:
(2)求g(x)=V1-log2f(x的定义域和值域;
1,x∈[0,1
(3)若x=
0g,x-1,x∈仙,+o)'求使得h)=1成立的整数x的取值的集合。
12.(23-24高一上安微黄山期末)已知函数f)=√ogx-2-1·
(I)求函数f(x)的定义域及其值域:
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(2)若方程og!x-mf(x)=0有两个不同的实数根,求m的取值范围。
目目
考点04
函数相等
13.(24-25高一上福建漳州期末)下列各组函数中,表示同一个函数的是()
A.f)=RF与gx)=x
B.fx=1与gx=x-1
x+1
C.f(x)=F与g(x=xW
D.f(x=x°与gx)=1
14.(24-25高一上福建三明期末)(多选)下列各组中的f(x)与g(x)为同一个函数的是()
A.fx)=x°与gx=1
B.f(x)=lne与g(x)=x
c1a=-可与a-k到
D.f(x)=Vx2-1g(x)=Vx-1.x+1
目目
考点05
直接判断函数单调性、奇偶性
15.(24-25高一上福建泉州期末)下列函数中,既是奇函数又
[
上单调递增的是()
A.y=x
B.y=sinx
C.y=cosx
D.y=tanx
目目
考点06
定义法证明函数的单调性
16.(2425高一上福建龙岩期末)已知函数fx)=2x+1
(1)用定义法证明函数f(x)在区间[1,+o∞)上单调递增:
(②对任意的xe[l,5列都有-2+21+6≤f)+9
成立,求实数t的取值范围
f(x)1
17.2425商-上相建泉州期术已知函数f=a-3二xeR)为奇函数
(1)求实数a,判断并根据定义证明∫(x)的单调性;
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(2)求不等式fx2-2x)+f(x-2)<0的解集
18.(24-25高一上福建南平期末)已知函数fx)=a+ka(k∈R,0<a<1)是定义域为R的奇函数
(1)求k的值:
(2)判断函数∫x)的单调性,并根据定义证明;
2π
(3)是否存在实数1,对任意x∈0,
有f(cos2x+f2sinx-2)>0.若存在,求的取值范围;若不存
3
在,请说明理由
19.(24-25高一上·福建漳州期末)如图,已知直线/112,A是4,2之间的一个定点,A到4,2的距离分
别为AE=1,AD=2,C是4上一个动点,设CE=x∈[山,2],作直线AB⊥AC,且与直线交于点B·
E
D
B
(I)写出△ABD与△ACE的面积之和关于x的函数解析式f(x):
(2)判断函数∫(x)的单调性,并用定义法加以证明.
考点0☑
根据函数的单调性、奇偶性求参数值
-x2+2x+
1
9ts、
20.(24-25高一上福建南平.期末)已知函数f(x)=
3是R上的单调函数,则实数a的取值
loga (3x)-1,x>
范围是()
A.(0,1
B.(,2
C.(1,2]
D.(1,2
21.(2425高一上福建福建师范大学附属中学期末)已知函数f=-1+一,其中a为常数,且a>1.
a*+l ax
(I)若f(x)是奇函数,求a的值:
(2)证明:f(x)在(0,2)上有唯一的零点;
(3)设f(x)在(0,2)上的零点为,证明:x,-1>1og,(2-马
22.(2425高一上福建龙岩·期末)已知函数f(x)=log3(9+1+ax是偶函数
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(1)求实数a的值;
(2)若函数g(x)=9+9+m3)的最小值为-3,求实数m的值
23.(24-25高一上福建福州期末)已知函数f(x)=ax2-x-a,aeR
(诺a=写出f的单调区间(不必证明):
(2)若f(x)是偶函数,求a的值:
(3)若x∈[0,2],f(x)≤bx,求a2+b的最小值.
目目
考点08
根据函数的单调性、奇偶性解不等式
24.2425商-上稻建三明期利已知=lg,号og5,当xe写3时,f≥og,恒成立,则
m的取值范围是()
A63
B.[-6,-3+2V2]
C.[-3-2V2,-3+22]
D.(-0,-3+2V2]
25.425有一上建泉州第五中学期末已期西数=[任-小-2:-以,则不等式
f(2x-1)+f(x)+2≤0的解集为_
26.24-25高一上福建莆田第一中学期末已知函数f(d=2+2
2×2
(1)①求f(0),f(2),f(0)+f2)的值:
②求f-1),f(3),f(-1)+f(3)的值:
(2)根据(1)结果,猜测∫(x)+∫(2-x)的值,证明该等式,并用文字叙述该等式的几何意义;
(3)判断函数f(x的单调性(不用证明).若f-a2)+f(5-2a)>2,求实数a的取值范围。
2425有一上相建圆门期村已知器数子-1.
(1)判断∫(x)的奇偶性,并说明理由;
(2)解不等式fx2)+f(2x-1)≥0;
(3)当0<a<1时,若关于x的方程af(xf2x)+bf(2x-1=0有解,证明:b>1-a.
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28.2425高一上福建泉州第五中学期末已知奇函数f)=)-(a∈R),g)=sim2x+
3”+1
6
(1)求a的值;
②4∈0,小,3,0,4f)28(x,+m,求实数m的取值范围:
(),-1,+o,八小)-f八片求-的取值花同,
目目
考点09
函数性质的综合应用
29.(24-25高一上福建漳州期末)已知f(x)为R上奇函数,f(x+4=f(x),
f1)+f(2)+f(3)+f(4)+f(5)=6,则f(2025)=_
30.(24-25高一上·福建福州第一中学)(多选)已知定义在R上的函数∫(x)满足:对Vx,y∈R,
fx+y+fx-y=2fxfy),且f(0)≠0,f)=0,定义:2f)=f+f(2)++f(n,则以
下结论正确的有()
A.f(2)=-1
B.f(-x)=f (x)
C.f(x+2=f(x)
D.s)
31.(24-25高一上福建南平.期末)(多选)对任意的x,y∈R,函数f(x)满足
f(2x)+f(2y)=2f(x+y)fx-y),且f(0)≠0,f(2)=-1,则()
A.f(0)=1
B.f(x)是奇函数
C.4为函数f(x)的一个周期
D.f(1)+2f(2)+…+100f100)=50
32.(24-25高一上福建厦门期末)(多选)已知函数f(x=lnx-1-lnx,则().
A.f(x)的定义域为{xx≠0,且x≠1}B.f(x)在区间(-o,0)单调递增
C.f(x)的图象关于(1,0)对称
D.-8:+)
<0
33.(2425高一上福建三明期末)(多选)已知定义在(-1,上的函数f(x)满足f(x)-f(y)=力
且当xe(0,1时,f(x>0,则有()
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A.f(x)是奇函数
B.》(》=
c》别
D.得++n小k≥2neN)
34.(24-25高一上福建泉州期末)(多选)已知函数f(x对任意x∈R都有f(x+4)+f(x)=f(2),若
y=f(x-1的图象关于直线x=1对称,且对任意a,b∈[-4,0,当a≠b时,都有
af (a+bf(b)>af(b)+bf (a,()
A.f-2)=0
B.f(8)<f12)
C.直线x=2是函数ff(x)的一条对称轴
D.若g(x)=x-4f(x)-1在区间[-20,28]上有8个零点,则所有零点的和为32
52425高一上稻诺期闲(多选)已知函数)+2。则(>
A.函数f(x)为单调减函数
B.f(log:3)+f
log 3>0
C.若x>0,使得f(x)≥f(-x)+a成立,则a≤4
D.函数g(x)=2sinx+1(-19≤x<19且x≠0)的与函数y=f)的的所有交点纵坐标之和为20
36425府-上超建前国第一中学期村(多选)已知季数1到+上m+,则《)
A.3a,b∈R,使得f(x)是偶函数
B.当a=0,b=1时,函数g(x)=2(x)-5f(x)+6有5个零点
C.当a=0时、函数1在[2]最大值大于则5>0
D.当6=0时,设在[习]上的最大植为ia,则@的放小道为号
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目目
考点10
函数新定义
37.(24-25高一上福建莆田第一中学期末)若一系列函数的解析式和值域相同,但其定义域不同,则称这
些函数为同族函数”,例如函数y=x2,x∈[1,2]与函数y=x2,xE[-2,-1为“同族函数”.下面函数表达式
中,可以用来构造“同族函数”的是()
A.y=2
B.y=log2x
C.y=x3
D.y=tanx
38.(24-25高一上·福建三明·期末)对于函数f(x),若实数m满足∫(m=m,则称m为f(x)的不动点.已
知f(x)=ax2+bx+ca>0)的不动点集合为{x,x2}.
(1)若a=1,x=-√2,x,=√2,解不等式:f2)<0;
1
(2)若0<x<x2<二,
a
①证明:当0<x<x时,x<∫(x<x;
②为断儿在区间-空上是香为单调函数,并说明理由。
39.(24-25高一上福建泉州期末)函数f(x)和gx的定义域分别为D,D。,如果对于D,中的任意一个数t,
按照gx)=∫()的对应关系,在D。中都有且仅有k个确定的数x与之对应,则称gx)为fx的“k~函数”
例如:f(x)=x,D=[2,4,gx)=x2,D。=R,则gx为f(x的2~函数”
(1)设f(x)=x,gx)=x,D,=D。=[1,2],判断以下两种说法是否正确,并说明理由:
①gx)是f(x的“1~函数”:②f(x是gx)的“1~函数”;
回设1=+D,[店=n2x0,-0词,判断g到是否为的~函数,若是,求
若不是,请说明理由;
8设1=+D,=[}e=-6r+宁+0,=0+e,者国为r国的4~腰数,求m
的取值范围.
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期末专题03 函数的概念与函数的基本性质
(单调性、奇偶性、周期性、对称性)
10大高频考点概览
考点01 求函数值
考点02 函数的定义域
考点03 函数的值域
考点04 函数相等
考点05 直接判断函数单调性、奇偶性
考点06 定义法证明函数的单调性
考点07 根据函数的单调性、奇偶性求参数值
考点08 根据函数的单调性、奇偶性解不等式
考点09 函数性质的综合应用
考点10 函数新定义
地 城
考点01
求函数值
1.(24-25高一上·福建福州·期末)已知函数,则( )
A.0 B.3 C.6 D.9
【答案】D
【分析】根据分段函数解析式,将自变量代入求函数值.
【详解】由题设,则.
故选:D
2.(24-25高一上·福建莆田第一中学·期末)设函数,则( )
A. B. C.0 D.2
【答案】B
【分析】代入计算,得到.
【详解】.
故选:B
地 城
考点02
函数的定义域
3.(24-25高一上·福建泉州·期末)使得有意义的的取值集合为 .
【答案】或
【分析】利用根式和分式有意义的条件求解即可.
【详解】若有意义,则且,
即的取值集合为或.
故答案为:或
4.(24-25高一上·福建漳州·期末)函数的定义域为 .
【答案】
【分析】根据函数有意义满足的不等式,即可求解.
【详解】由,得到,得到,
所以函数的定义域为.
故答案为:.
5.(24-25高一上·福建福州第一中学·)函数,的定义域为 .
【答案】
【分析】由二次根式中被开方数非负及正弦函数性质可得答案.
【详解】由,得,
因为,所以,
所以的定义域为.
故答案为:.
6.(24-25高一上·福建三明·期末)函数的定义域为 .
【答案】
【分析】根据函数定义域的求法列不等式组,由此求得函数的定义域.
【详解】根据题意得到,解得.
故答案为:.
7.(24-25高一上·福建福州·期末)已知函数.
(1)求函数的定义域;
(2)判断函数的奇偶性,并说明理由;
(3)若,求m的取值范围.
【答案】(1);
(2)奇函数,理由见解析;
(3).
【分析】(1)利用对数的性质及分式不等式的解法求定义域;
(2)应用奇偶性定义判断即可;
(3)利用奇函数性质或对数运算性质得到,解分式不等式求参数范围.
【详解】(1)由条件得,则,解得,
所以的定义域为.
(2)函数为奇函数,理由如下:
因为定义域为,且,
所以函数为奇函数.
(3)法一:
因为函数为奇函数,所以,即,得,
则,故,
因为,则,可得,解得,
故m的取值范围为.
法二:
因为,
由,得,故,
因为,则,可得,解得,
故m的取值范围为.
8.(24-25高一上·福建泉州第五中学·期末)已知函数,
(1)若的定义域为,求实数的取值范围;
(2),,求实数的取值范围;
(3)已知函数,若恰有一个零点,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)
(3)或.
【分析】(1)由对数函数真数大于0得到,由根的判别式得到不等式,求出答案;
(2)转化为在上恒成立,令,对称轴为,分,和三种情况,结合函数单调性和最小值,得到不等式,求出答案;
(3)分析出当时,的定义域为,转化为在只有1个解,换元后得到,,由对勾函数单调性和值域得到或,当,分析得到的定义域为,转化为在只有1个解,结合根的判别式得到,故时,满足要求,从而求出的取值范围
【详解】(1)由题意得恒成立,
故,解得,
故实数的取值范围是;
(2),,
故在上恒成立,
即在上恒成立,
令,对称轴为,
当时,在上单调递增,
只需,解得,
与取交集得;
当时,的最小值为,
故只需,解得;
当时,在上单调递减,
只需,解得,
与取交集得,
综上,实数的取值范围为;
(3)需满足,故,
恰有一个零点,
由(1)知,若,此时的定义域为,
若,的两根为,
,
其中,故,,
故,所以的定义域为,
若,此时定义域为,
综上,当时,的定义域为,
令在只有1个解,
变形得到,令,
则,,
下面证明在上单调递减,在上单调递增,
设,
则,
因为,所以,
故,,
所以在上单调递减,
同理可证在上单调递增,
其中,,
要想在只有1个解,需满足或,
又,所以或,
,的两根为,,
其中,故,,
故,所以的定义域为,
则的定义域为,
故在只有1个解,
令,其中,
故需满足,即,
化简得,显然,当时,上式恒成立,
故时,满足要求,
综上,实数的取值范围为或.
【点睛】对于求不等式成立时的参数范围问题,一般有三个方法,一是分离参数法, 使不等式一端是含有参数的式子,另一端是一个区间上具体的函数,通过对具体函数的研究确定含参式子满足的条件.二是讨论分析法,根据参数取值情况分类讨论,三是数形结合法,将不等式转化为两个函数,通过两个函数图像确定条件.
地 城
考点03
函数的值域
9.(24-25高一上·福建厦门·期末)设,且,若函数的值域为R,则a的取值范围是( ).
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】分和两种情况讨论,再根据二次函数和指数函数的值域求解即可.
【详解】当时,函数的值域为,
函数的值域为,
所以时,函数的值域为,
又因为函数的值域为R,
所以,解得,
当时,函数的值域为,
函数的值域为,
所以时,函数的值域为,与题意矛盾,
综上所述,a的取值范围是.
故选:C.
10.(24-25高一上·福建泉州·期末)若函数的值域为,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】先通过函数单调性,求出分段函数在上的值域,再通过对参数的范围讨论,通过二次函数的性质求出函数在上的值域,通过并集为全集求出参数的范围,从而求得结果.
【详解】∵函数在上单调递增,
∴当时,,
令,,
当时,函数对称轴,则函数在上单调递增,
则,即函数的值域为,
要想函数的值域为,则,即,
∴,
当时,函数对称轴,则函数在上单调递减,在上单调递增,
则,即函数的值域为,
∵,∴此时函数的值域为,即,
综上所述:.
故选:C.
11.(24-25高一上·福建莆田第一中学·期末)设函数同时满足条件和对任意都有成立.
(1)求的解析式;
(2)求的定义域和值域;
(3)若,求使得成立的整数的取值的集合.
【答案】(1)
(2)定义域为,值域为;
(3)
【分析】(1)由得到,再根据得到,得到解析式;
(2)由函数特征得到不等式,结合指数函数和对数函数单调性解不等式,求出定义域;
(3),换元法,令,则,从而得到或,进而求出或或,得到取值集合.
【详解】(1),解得,
故,
,
上式对任意都成立,故且,所以,
故;
(2),
令,解得,故定义域为,
显然值域为;
(3),即,
,令,则,
当时,,满足要求,
当时,,解得,
当时,若,满足要求,故或1,
若,令,解得,故或4,
当时,若,不合要求,
若,令,解得,
综上,整数的取值集合为.
12.(23-24高一上·安徽黄山·期末)已知函数 .
(1)求函数的定义域及其值域;
(2)若方程有两个不同的实数根,求的取值范围.
【答案】(1),
(2)
【分析】(1)由二次根式的被开方数非负可得出关于x的不等式,由此可求得函数的定义域;
(2)令,由题意可知关于t的方程在上有两个不同的实数根,利用二次函数的零点分布可得出关于的不等式组,由此可解得实数m的取值范围.
【详解】(1)由题意
所以的定义域为.
由得,所以的值域为.
(2),令,
则方程在上有两个不同的实数根.
解得,所以的取值范围是.
地 城
考点04
函数相等
13.(24-25高一上·福建漳州·期末)下列各组函数中,表示同一个函数的是( )
A.与 B.与
C.与 D.与
【答案】C
【分析】根据相同函数概念,定义域相同且对应关系相同,逐个计算分析判断即可.
【详解】对于A选项,对于,根据根式的性质,所以,其定义域为. 而,其定义域为.但是与的对应关系不同,当时,,所以A选项错误.
对于B选项,对于,其定义域为.
的定义域为.与定义域不同,所以B选项错误.
对于C选项,对于,因为,所以,,定义域为. ,定义域为.与定义域相同,对应关系也相同,所以C选项正确.
对于D选项,对于,其定义域为,且.
的定义域为.与定义域不同,所以D选项错误.
故选:C.
14.(24-25高一上·福建三明·期末)(多选)下列各组中的与为同一个函数的是( )
A.与
B.与
C.与
D.与
【答案】BC
【分析】从函数的定义域和对应关系两方面进行分析.若定义域和对应关系都相同,则为同一个函数,反之则不是.接下来对每个选项逐一分析.
【详解】选项A:,根据零指数幂的定义,其定义域满足,此时. 的定义域为. 二者定义域不同,不是同一个函数.
选项B:,根据对数的运算性质,,其定义域为.
的定义域也是,且对应关系都是. 定义域和对应关系都相同,是同一个函数.
选项C:. .
定义域都是,对应关系也相同,是同一个函数.
选项D:,要使根式有意义,则,即或,定义域为.
,要使根式有意义,则,即,定义域为.
二者定义域不同,不是同一个函数.
故选:BC.
地 城
考点05
直接判断函数单调性、奇偶性
15.(24-25高一上·福建泉州·期末)下列函数中,既是奇函数又在上单调递增的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】由三角函数的性质求各选项函数的定义域,判断奇偶性,求函数单调区间即可得到结果.
【详解】A选项:函数定义域为,,函数是偶函数,A选项排除;
B选项:函数定义域为,,函数是奇函数,且函数在单调递增,B选项正确;
C选项:函数定义域为,,函数是偶函数,C选项排除;
D选项:函数定义域为,D选项排除;
故选:B.
地 城
考点06
定义法证明函数的单调性
16.(24-25高一上·福建龙岩·期末)已知函数.
(1)用定义法证明函数在区间上单调递增;
(2)对任意的都有成立,求实数的取值范围.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【分析】(1)利用单调性的定义按照步骤证明即可;
(2)结合函数的单调性求出,然后利用基本不等式求得,最后解一元二次不等式即可得解.
【详解】(1)证明:取任意,,且,
有,
由,可得,,
所以,即,
所以在上单调递增.
(2)由在上单调递增,
可得在上,,
依题意得,,
又,当且仅当,
即,即时取等号,
所以,即,解得,
所以实数的取值范围是.
17.(24-25高一上·福建泉州·期末)已知函数为奇函数.
(1)求实数,判断并根据定义证明的单调性;
(2)求不等式的解集.
【答案】(1);证明见解析
(2)
【分析】(1)根据为奇函数求得,利用函数单调性的定义证得是增函数.
(2)根据函数的单调性和奇偶性来求得不等式的解集.
【详解】(1)求解法一:
函数的定义域为,
因为为奇函数,所以,
所以,所以,
解得;
求解法二:
由即,
解得,此时.
因为,所以为奇函数,
符合题意.
以下用定义证明是增函数:
任取,且,则
,
又因为在上单调递增,且,所以,故
又,所以,
所以函数在上单调递增.
(2)由,可得,
又因为为奇函数,所以,所以,
又函数在上单调递增,所以,
即,即,
解得,所以不等式的解集为.
18.(24-25高一上·福建南平·期末)已知函数是定义域为的奇函数.
(1)求的值;
(2)判断函数的单调性,并根据定义证明;
(3)是否存在实数,对任意有.若存在,求的取值范围;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)单调递减,证明见解析
(3)存在,
【分析】(1)结合可求出值,需验证是否符合题意;
(2)应用函数单调性定义证明即可,注意取值、作差、变形、判号、下结论的解题过程;
(3)应用函数的奇偶性与单调性,将问题转化为对任意的恒成立,再应用分离参数法转化为恒成立,应用均值不等式求解即可
【详解】(1)解:因为函数是定义域为的奇函数,
则即,所以,
当时,,
此时,所以为奇函数,符合题意,
故;
(2)函数在上单调递减.
证明如下:
设,且,
则
,
因为,,所以,,,
故即,所以在上单调递减.
(3)解:因为在上为奇函数,
由得
即 ,
因为在上单调递减,所以对任意的恒成立 .
①当时,原不等式成立 ;
②当时,,
令,,
由基本不等式可得,
当且仅当即时,取最小值为,
所以,的取值范围是 ;
19.(24-25高一上·福建漳州·期末)如图,已知直线,是,之间的一个定点,到,的距离分别为,,是上一个动点,设,作直线,且与直线交于点.
(1)写出与的面积之和关于的函数解析式;
(2)判断函数的单调性,并用定义法加以证明.
【答案】(1)
(2)在单调递减,证明见解析
【分析】(1)根据图中的几何关系可得,进而可得得,从而得出;
(2)任取,且,再求解的正负即可.
【详解】(1)由已知,,,
所以,
又因为,所以,
所以,已知,,,得,
所以,,
函数的解析式为.
(2)函数在单调递减.
证明如下:由(1),
任取,且,
则,
因为,所以,,,
所以,
即,,
所以在单调递减.
地 城
考点07
根据函数的单调性、奇偶性求参数值
20.(24-25高一上·福建南平·期末)已知函数是上的单调函数,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据题意,结合分段函数的单调性的判定方法,结合对数函数的性质,列出关于的不等式,即可求解.
【详解】由题,当时,单调递增,又是R上的单调函数,
所以,解得.
所以实数的取值范围为.
故选:B.
21.(24-25高一上·福建福建师范大学附属中学·期末)已知函数,其中a为常数,且.
(1)若是奇函数,求a的值;
(2)证明:在上有唯一的零点;
(3)设在上的零点为,证明:.
【答案】(1);
(2)证明见解析;
(3)证明见解析.
【分析】(1)利用奇函数的定义求出a的值.
(2)探讨函数在上的单调性,再利用零点存在性定理推理得证.
(3)证明,计算并判断正负,,再借助单调性即可推理得证.
【详解】(1)函数的定义域为,,
由是奇函数,得
,解得,
所以.
(2)函数,,函数在上递增,
在上递增,又在上递增,因此在上递增,
而,
所以在上有唯一的零点.
(3),,则,
则
,
因此,而在上递增,
于是,,
所以.
22.(24-25高一上·福建龙岩·期末)已知函数是偶函数.
(1)求实数的值;
(2)若函数的最小值为,求实数的值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据偶函数的定义,建立方程,结合对数的运算公式,可得答案;
(2)代入(1)所得函数解析式,利用配方法与换元法构造函数,根据二次函数的性质,可得答案.
【详解】(1)由题意得:,即,
所以,
其中
,
所以,解得:.
(2)由(1)得,
所以,
令,当且仅当时取等号,
,
故的最小值为,
等价于,解得:;
或,无解.
综上:.
23.(24-25高一上·福建福州·期末)已知函数,.
(1)若,写出的单调区间(不必证明);
(2)若是偶函数,求a的值;
(3)若,,求的最小值.
【答案】(1)单调递减区间为,,单调递增区间为,;
(2)a的值为0;
(3).
【分析】(1)根据已知写出的分段函数性质,结合二次函数性质确定单调区间;
(2)利用偶函数性质列方程求参数即可;
(3)由时不等式恒成立,只需考虑的情况,应用分类讨论,结合二次函数性质研究不等式恒成立求值.
【详解】(1)由题意,当时函数,且函数的定义域为,
所以,
从而其单调递减区间为,;单调递增区间为,.
(2)因为是偶函数,所以,
由于,则,
从而,两边平方得,
从而,此式对任意恒成立,得,故a的值为0.
(3)首先,时不等式恒成立,接下来考虑的情况:
①当时,,因为,所以,;
②当时,,,
因为,当且仅当时等号成立,所以,
所以,当且仅当,时,等号成立;
法一:③当时,问题等价于当时,恒成立;当时,恒成立.
令,命题等价于,
而最大值只可能在,,三处取得,只需,
即,可得,
若,则;若,则;
④当时,,,
易知函数在上单调递增,故当时,取到最大值,
所以,所以;
综上,当,时,的最小值为.
法二:③当时,由对任意恒成立,取可得成立,
则,若,则,
若,则,所以当,有.
综上,当,时,的最小值为.
【点睛】关键点点睛:第三问,应用分类讨论及二次函数的性质研究不等式恒成立,注意放缩思想的应用.
地 城
考点08
根据函数的单调性、奇偶性解不等式
24.(24-25高一上·福建三明·期末)已知,当时,恒成立,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】令,将不等式转化为一元二次不等式在闭区间恒成立求解.
【详解】依题意,,令,
当时,,不等式,
则恒成立,当时,成立,;
当时,,函数在上单调递减,
当时,,因此;
当时,,而,
当且仅当时取等号,因此,
所以的取值范围是.
故选:B
【点睛】关键点点睛:换元,把不等式转化为闭区间上的一元二次不等式问题求解.
25.(24-25高一上·福建泉州第五中学·期末)已知函数,则不等式的解集为 .
【答案】
【分析】构造函数,并得到函数的奇偶性和单调性,利用奇偶性和单调性得到不等式,解得范围.
【详解】∵,∴
函数的定义域为,
,
令函数,即,
则函数定义域为,
则,
即函数为奇函数,
又∵中,
在上单调递减,在上递增,∴在上单调递减;
在上单调递减;在上单调递减;
∴函数在上单调递减,
∵,∴,
即,即,
∴.
故答案为:.
【点睛】方法点睛,本题是利用函数的奇偶性和单调性求不等式,本题的关键是构造新的函数,利用函数的奇偶性整理不等式,利用函数单调性建立不等式,即可求得范围.
26.(24-25高一上·福建莆田第一中学·期末)已知函数.
(1)①求的值;
②求的值;
(2)根据(1)结果,猜测的值,证明该等式,并用文字叙述该等式的几何意义;
(3)判断函数的单调性(不用证明).若,求实数的取值范围.
【答案】(1)①;
②
(2),证明过程见解析,几何意义:的图象关于中心对称;
(3)函数单调递增,理由见解析,
【分析】(1)代入计算出,故,同理计算出;
(2)猜想,利用指数运算法则进行证明,并得到函数的对称性;
(3)定义法得到函数单调性,结合,得到,求出答案.
【详解】(1)①,,;
②;
(2)猜想,证明过程如下:
;
几何意义:的图象关于中心对称
(3)函数在R上单调递增,理由如下:
任取,,
则
,
因为在R上单调递增,,所以,
又,故,
即,在R上单调递增,
因为,,
所以,
故,解得,
故实数的取值范围为.
27.(24-25高一上·福建厦门·期末)已知函数.
(1)判断的奇偶性,并说明理由;
(2)解不等式;
(3)当时,若关于x的方程有解,证明:.
【答案】(1)奇函数,理由见解析
(2)
(3)证明见解析
【分析】(1)根据奇偶性的定义求解即可;
(2)先利用定义法判断函数的单调性,再根据函数的单调性和奇偶性解不等式即可;
(3)求出函数的值域,再换元令,则,当时,整理可得,构造函数,,分类讨论求出函数的值域即可得证.
【详解】(1)是奇函数,下面给出证明:
的定义域为R,
因为,
所以是奇函数;
(2),且,
则,
因为,所以,,
所以,所以是R上的减函数,
等价于,
即,
因为是R上的减函数,所以,
整理得,解得;
(3)因为,所以,
所以,
设,可得,
所以,
所以,
当时,,无解,不符合题意;
当时,整理可得,,
设,,
因为,
所以为奇函数,只需考虑,
①若,则,
因为在单调递减,
所以在单调递减,
②若,则,则在单调递减,
若,则,所以,
由双勾函数的单调性可得在单调递减,
所以当时,在单调递减,
又,所以,即,即,
所以.
【点睛】方法点睛:利用函数的奇偶性与单调性求解函数不等式,要设法将隐性划归为显性的不等式来求解,方法是:
(1)把不等式转化为;
(2)判断函数的单调性,再根据函数的单调性把不等式的函数符号“”脱掉,得到具体的不等式(组),但要注意函数奇偶性的区别.
28.(24-25高一上·福建泉州第五中学·期末)已知奇函数,
(1)求的值;
(2),,,求实数的取值范围;
(3),,,求的取值范围.
【答案】(1)1
(2)
(3)
【分析】(1)由奇函数在0处有定义则建立方程,然后求得;
(2)由简单复合函数的单调性求得函数单调性,并求出时,的值域.由三角函数的性质求得当时的值域,然后由题意得到不等式,解得实数的取值范围;
(3)由函数的性质作出函数大致图象,然后由函数的对称性,找到的最大值,由函数图像增长趋势知道,随着的增大而增大,从而得到的取值范围.
【详解】(1)函数定义域为,且为奇函数,
所以,即经检验适合题意,
所以;
(2)函数,
∵在上单调递增,
∴在上单调递减,
∴函数在上单调递增,
∴当时,,
当时,,
∴,
由题意可知,即,
∴;
(3)因为,∴,
由函数的性质得到函数的大致图象:
由函数的对称性可知,当,满足的的差最小,
即,即,,
∴,
由函数图象可知,函数在上增长速度变慢,∴当时,随着变大而变大
当无限趋近于时,无限接近于1,此时趋近于无穷大,此时趋近于无穷大,故.
【点睛】方法点睛,本题是函数的综合,在解决在两个区间内,不等式存在解的问题,只需要转化为求不等式两边的最值问题即可,再由题意得到不等式,即可求得范围.
地 城
考点09
函数性质的综合应用
29.(24-25高一上·福建漳州·期末)已知为上奇函数,,,则 .
【答案】6
【分析】根据奇函数的性质得到且,再结合函数的周期性与奇偶性求出,最后根据周期性计算可得.
【详解】因为为上奇函数,所以且,
又,所以是以为周期的周期函数,
则,,,
,所以,
又,即,
解得,
所以.
故答案为:
30.(24-25高一上·福建福州第一中学·)(多选)已知定义在上的函数满足:对,,,且,,定义:,则以下结论正确的有( )
A. B.
C. D.
【答案】ABD
【分析】结合选项,利用赋值法,判断选项.
【详解】令,则,因为,所以,
令,则,所以,故A正确;
令,则,则,即,故B正确;
令,则,即,即,故C错误;
由可知,,即,
所以函数的周期为4,,,
所以,
,,所以,
所以,故D正确.
故选:ABD
【点睛】关键点点睛:本题的关键是利用赋值法处理抽象函数问题.
31.(24-25高一上·福建南平·期末)(多选)对任意的,,函数满足,且,,则( )
A. B.是奇函数
C.4为函数的一个周期 D.
【答案】ACD
【分析】令可判断A;根据 时 不成立判断B;求出后令可判断C;根据周期性结合可判断D.
【详解】由 ,令 ,则 ,又 ,所以 ,故 A 正确;
因为 时 ,则不成立,所以 不是奇函数,故 B 错误;
令可得 ,所以 ,
令 ,则 ,
令 ,则 ,
所以 的周期为 4,故 C 正确;
由 ,得 ,
所以
,故 D 正确.
故选: ACD.
【点睛】方法点睛:函数奇偶性与周期性、抽象函数相结合的问题,多以选择题、填空题的形式呈现,此类问题多考查求值问题,常利用奇偶性及周期性进行交换,将所求函数值的自变量转化到已知解析式的函数定义域内求解,抽象函数问题往往利用赋值法求解.
32.(24-25高一上·福建厦门·期末)(多选)已知函数,则( ).
A.的定义域为 B.在区间单调递增
C.的图象关于对称 D.
【答案】ABD
【分析】选项A由对数函数的定义域即可判断;选项B,由复函函数的单调性满足“同增异减”即可判断;选项C,由于,则可判断的正误;选项,结合选项的结论可得,则选项的正误可判断.
【详解】选项A:的定义域为,选项A正确;
选项B:当时,,
因为在区间单调递增,
根据复合函数单调性,所以在区间单调递增,选项B正确;
选项C:,
所以的图象关于点对称,选项C错误;
选项D:由C可知,
所以,即,
因为,所以,
当时,,
因为在为增函数且恒成立,
所以在区间单调递增,
所以,
即,选项D正确.
故选:ABD.
33.(24-25高一上·福建三明·期末)(多选)已知定义在上的函数满足,且当时,,则有( )
A.是奇函数
B.
C.
D.
【答案】ACD
【分析】根据推导出函数的单调性和奇偶性,即可判断选项ABC;再根据,从而求得,进而判断选项D.
【详解】∵定义在上的函数满足,
∴令得,即;
令得.∴是奇函数,故选项A正确;
,故选项B错误;
同理,.
当时,,,.
∵当时,,,
∴函数在上单调递增.
∵,,即,故选项C正确;
,
,
∵,,,
故选项D正确.
故选:ACD.
【点睛】关键点点睛:本题的解题关键在于利用赋值法推导出函数的奇偶性与单调性,综合利用函数的单调性与奇偶性即可求解.
34.(24-25高一上·福建泉州·期末)(多选)已知函数对任意都有,若的图象关于直线对称,且对任意,当时,都有,则( )
A.
B.
C.直线是函数的一条对称轴
D.若在区间上有8个零点,则所有零点的和为32
【答案】ACD
【分析】通过函数图象的平移性质,由的对称轴推出的奇偶性,这是后续推理的基础,利用已知等式,通过赋值法求出与的值,思路合理,根据函数的周期性和奇偶性,结合给定区间上函数的单调性判断选项B.对于选项C,通过一系列等式变换,利用函数的奇偶性和周期性证明直线是的对称轴.对于选项D,将的零点问题转化为两个函数图象的交点问题,利用函数的对称性求出所有零点之和.
【详解】因为的图象关于直线对称,根据函数图象平移规律,
将的图象向左平移个单位得到的图象,
所以的图象关于对称,即是偶函数,,
已知,令,则,
由于,所以,故A正确,
由,可得,进而,
所以函数是周期为的周期函数,
对任意,当时,,
移项得到,
这意味着当,即时,,
所以在上单调递增,
因为是偶函数,所以在上单调递减,
,,
由于在上单调递减,所以,即,故B错误,
函数的周期为,又因为的图象关于直线对称,
所以的图象关于轴对称,即,
因为的图象关于轴对称,所以,
又因为的周期为,则,
再根据,可得,
同样,,而,
,
所以,设,则,
因为是偶函数,所以,
那么,
所以直线是函数的一条对称轴,C选项正确,
令,即,
设,,关于对称,
是周期为的偶函数,
由在区间上有个零点,这个零点两两关于对称,
设这个零点为,则,,,,
所以,故D正确.
故选:ACD
【点睛】方法点睛:
利用函数图象的平移规律来确定函数的奇偶性,这是一种常见的方法,对于给定的函数等式,通过合理赋值可以求出函数在特定点的值.
由函数等式推出函数的周期性,再结合奇偶性和给定区间的单调性来比较函数值大小,证明函数对称轴时,通过对函数表达式进行变形,利用函数的性质进行推导.
35.(24-25高一上·福建龙岩·期末)(多选)已知函数,则( )
A.函数为单调减函数
B.
C.若,使得成立,则
D.函数(且的与函数的的所有交点纵坐标之和为20
【答案】BD
【分析】根据指数函数的单调性及单调性的性质判断A;结合指数运算得,即可判断B;结合函数的对称性,参变分离得在有解,然后利用指数函数的单调性求得函数最值即可判断C;画出两个函数在同一坐标系下的图象,根据对称性和周期性求和判断D.
【详解】对于A,易知当时,,时,
由单调递增可得在以及上分别为单调递减函数,即A错误;
对于B,易知函数满足,
因此可得关于对称,,即B正确;
对于C,由,即,
即在有解,因为,所以,
所以,所以可得,解得,即C错误;
对于D,画出函数以及的如下图所示:
易知也关于对称,的周期为4,
一个周期与有两个交点,所以与在共20个交点,
即,故D正确.
故选:BD.
【点睛】方法点睛:恒(能)成立问题的解法:若在区间上有最值,则
(1)恒成立: ;;
(2)能成立:;.
若能分离常数,即将问题转化为:(或),则
(1)恒成立: ;;
(2)能成立:;.
36.(24-25高一上·福建莆田第一中学·期末)(多选)已知函数,则( )
A.,使得是偶函数
B.当时,函数有5个零点
C.当时,函数在上最大值大于,则
D.当时,设在上的最大值为,则的最小值为
【答案】ABD
【分析】A选项,当时,为偶函数,A正确;B选项,令,解得或5,当时,或,无解,有1个解,即,当时,或,各求出两个解,B正确;C选项,考虑,和三种情况,求出或;D选项,对进行分类讨论,结合函数单调性,求出最大值,再得到的最小值为.
【详解】A选项,当时,定义域为,
且,故此时为偶函数,A正确;
B选项,时,,
令,解得或5,
当时,,即或,
由对勾函数性质得,
故无解,有1个解,即,
当时,,即或,
,解得,,解得,
综上,函数有5个零点,B正确;
C选项,当时,,
时,由对勾函数可得,
若,则,,故,
要使得函数在上最大值大于,则,解得,
若,则,
此时,不合要求,舍去;
当时,,故,
,令,解得,
综上,或,C错误;
D选项,时,,
令,
若,则在上单调递减且恒正,
故,最大值为,
若,则为对勾函数,均在轴上方,
故在上单调递增,
在上单调递减,
当,即时,在上单调递增,
故,且,
当,即时,在上单调递减,
故,且,
若,即时,,
其中当时,,故,且,
当时,,故,且,
若,此时在上单调递减,
当时,,当时,,
当,即时,,
当,即时,,
若,解得,此时,
若,解得,此时,
当,即时,,
综上,的最小值为,D正确.
故选:ABD
【点睛】方法点睛:对于求不等式成立时的参数范围问题,一般有三个方法,一是分离参数法, 使不等式一端是含有参数的式子,另一端是一个区间上具体的函数,通过对具体函数的研究确定含参式子满足的条件.二是讨论分析法,根据参数取值情况分类讨论,三是数形结合法,将不等式转化为两个函数,通过两个函数图象确定条件.
地 城
考点10
函数新定义
37.(24-25高一上·福建莆田第一中学·期末)若一系列函数的解析式和值域相同,但其定义域不同,则称这些函数为“同族函数”,例如函数,与函数,为“同族函数”.下面函数表达式中,可以用来构造“同族函数”的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】由题意,函数不能严格单调,ABC不合要求,D选项,可举出例子.
【详解】由题意可知,可以用来构造“同族函数”的函数不能严格单调,
A选项,在R上严格单调递增,不满足要求;
B选项,在上严格单调递增,不满足要求;
C选项,在R上严格单调递增,不满足要求;
D选项,在R上不严格单调递增,
其中,与,的值域均为,
故为“同族函数”,D正确.
故选:D
38.(24-25高一上·福建三明·期末)对于函数,若实数满足,则称为的不动点.已知的不动点集合为.
(1)若,,,解不等式:;
(2)若,
①证明:当时,;
②判断在区间上是否为单调函数,并说明理由.
【答案】(1)
(2)①证明见解析;②不是区间的单调函数,理由见解析
【分析】(1)已知不动点的值,可先求出函数的表达式,再解不等式;
(2)①根据不动点概念,得到,是方程的根.结合,得到,
再根据,,结合作差,判定即可;②运用二次函数单调性分析证明即可.
【详解】(1)因为,所以.
依题意,,是的不动点,所以
解得所以.
不等式化为.
因为,所以.解得.
所以不等式的解集为.
(2)①因为,是的不动点,所以
即所以,是方程的根.
又因为,
所以为一元二次方程.
所以,
因为,,
所以,,.
所以,即.
.
因为,所以.所以.
所以,当时,.
②在不是单调函数,理由如下:
设函数的图象的对称轴为.则.
由(2)知,.所以.
所以.
所以函数在区间单调递减,在区间单调递增.
所以不是区间的单调函数.
【点睛】关键点点睛:对于新定义题型,读懂题目意思是关键,然后将新知识转化为学过的知识,解题即可.
39.(24-25高一上·福建泉州·期末)函数和的定义域分别为,如果对于中的任意一个数,按照的对应关系,在中都有且仅有个确定的数与之对应,则称为的“函数”.例如:,则为的“函数”.
(1)设,判断以下两种说法是否正确,并说明理由:
①是的“函数”;②是的“函数”;
(2)设,判断是否为的“函数”,若是,求;若不是,请说明理由;
(3)设,若为的“函数”,求的取值范围.
【答案】(1)①是正确的,②是错误的,理由见解析
(2)是,4
(3)
【分析】(1)①对于①,紧扣“函数”的定义,先确定的取值范围,再根据求出,判断对于任意,在中与之对应的的个数,思路清晰,符合定义要求.
对于②,同样依据定义,通过举反例,当时,找不到使得,从而说明不是的“函数”
(2)首先分析的单调性,得出的取值范围.然后将问题转化为判断方程在内的解的个数,通过令,进一步转化为判断方程在内的解的个数.接着对在不同区间进行讨论,利用函数的单调性和零点存在定理,得出在一个周期内方程有个解,进而得出在内有个解.
(3)由(2)得到的取值范围后,对进行变形,将问题转化为关于的方程在上解的个数问题.通过换元令,进一步转化为关于的方程在上有个不同解的问题,根据二次函数对称轴和根的分布情况列出不等式组求解.
【详解】(1)①是正确的,因为对,按照的对应关系,即,
所以,,所以,对,按照的对应关系,
在中都有且仅有1个确定的数与之对应所以,是的“函数”,所以,①正确;
②是错误的,因为当时,,因为,按照的对应关系,此时不存在,使得.所以,不是的“函数”,所以,②错误.
(2),且,,
因为,
当,有,所以,在上单调递减;
当,有,所以,在上单调增减.
因为,所以,在上单调递减,在上单调递增.
所以,有.
因为,所以,问题等价于对于中的任意一个数,关于的方程
在内都恰有几个解的问题,
令,则,问题等价于判断对于,方程在内都恰有几个解,
记,因为,
当,又在单调递增,
所以,在都恰有1个解;
当,又在单调递减,
所以,在都恰有1个解;
当,此时方程没有解,
所以,方程在内恰有2个解,即一个周期内方程都恰有2个解.
所以,方程在内恰有4个解,所以对于中的任意一个数,
按照的对应关系,在中都有且仅有4个确定的数与之对应,
即为的“函数”,所以
(3)由(2)可知有.
,
因为为的“函数”,即对于中的任意一个数,
按照的对应关系,在中都有且仅有4个确定的数与之对应,
即对于,关于的方程都恰有4个解.
令,则,此时问题等价于对于,
关于的方程在上都恰有4个解,
令,由(2)可知,
要使在上都恰有4个解,
则关于的方程在必有2个不同的解,
记,因为的对称轴,
所以,关于的方程的两根应满足,
所以,即即
因为,所以,,
所以
【点睛】思路点睛:
对于复杂函数,先研究其单调性和值域,将“函数”问题转化为方程解的个数问题,结合函数性质和零点存在定理求解.
对于涉及复合函数和方程解个数求参数范围的问题,通过合理换元转化为二次函数问题,利用二次函数根的分布来求解.
试卷第1页,共3页
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