内容正文:
专题02 函数的概念性质及应用
内容导航
串讲知识:思维导图串讲知识点,有的放矢
重点速记:知识点和关键点梳理,查漏补缺
举一反三:核心考点能举一反三,能力提升
复习提升:真题感知+提升专练,全面突破
知识点
1.函数的概念与三要素
1.定义:设A、B是非空数集,按确定对应关系,对中任意,中都有唯一与之对应,称为函数,记作.
2.三要素(核心):
定义域:自变量的取值范围,遵循“定义域优先”原则,常见限制:分式分母0,偶次根式被开方数0,对数真数0等.
对应关系:函数的核心,可用解析式、图像、表格表示.
值域:函数值的集合{|},由定义域与对应关系共同确定.
3.表示方法:解析法、列表法、图像法,分段函数是解析法的特殊形式.
2.函数的基本性质
性质
定义
判定方法
核心结论
单调性
区间内,,都有(增函数)或(减函数)
定义法(作差/作商)、图像法、复合函数法则
增+增=增,减+减=减;
奇偶性
定义域关于原点对称,∀x,(偶函数)或(奇函数)
定义法、图像法(偶函数对称轴,奇函数对称原点)
奇函数(若在定义域内);奇偶函数和差积商有相应奇偶性
最值
区间内存在,对任意,都有(最大值)或(最小值)
单调性法、配方法、图像法
闭区间上的连续函数必有最大值和最小值
3.函数的应用与反函数
1.函数应用:构建函数模型解决实际问题,常见模型有一次函数(线性增长/衰减)、二次函数(最值优化)、分段函数(阶梯收费、分段计费)等,核心步骤为:审题→设变量→建函数→定定义域→求解→检验.
2.反函数:
存在条件:函数为一一映射(单调函数必存在反函数).
求解步骤:①求原函数值域(即反函数定义域)→②反解→③互换x、y得→④注明反函数定义域.
核心性质:原函数与反函数图像关于直线对称;(在反函数定义域内);(在原函数定义域内).
二、概念比较(易混概念辨析)
函数与映射:映射中$A、B$可为任意非空集合,函数是特殊的映射,限定$A、B$均为非空数集.
定义域与值域:定义域是自变量的取值范围,由题目条件直接限定;值域是函数值的集合,由定义域与对应关系共同决定,求值域必须先确定定义域.
单调性与奇偶性:单调性是局部性质(依赖具体区间),奇偶性是整体性质(依赖整个定义域关于原点对称).
反函数与原函数:反函数是“逆对应”关系,原函数的定义域=反函数的值域,原函数的值域=反函数的定义域,二者图像关于对称.
分段函数与复合函数:分段函数是同一函数在不同区间对应关系不同,定义域为各区间并集;复合函数是的形式(函数套函数),定义域需满足内层函数值域与外层函数定义域的交集非空.
三、易错辨析(高频错误+规避方法)
1.忽略定义域致错
错误示例:判断奇偶性时,未考虑,直接代入判断;求复合函数定义域时,误写为(正确应为,此处需注意:若为,定义域为或).
规避方法:所有函数问题先求定义域,尤其是判断奇偶性、求单调区间、求值域时,第一步必须明确定义域范围.
2.对“唯一对应”理解偏差
错误示例:认为“多对一”对应不是函数,如中,一个对应两个,误判为非函数.
规避方法:紧扣函数定义,函数要求的是“到的单值对应”,即一个只能对应一个,允许“多个对应一个”,禁止“一个对应多个”.
3.奇偶性判定逻辑错误
错误示例:未验证定义域对称性,直接代入判断,如判断奇偶性时,未注意定义域不关于原点对称,误判为非奇非偶(虽结论正确,但逻辑缺失);或判断时,未发现定义域不对称,误判为奇函数.
规避方法:判定奇偶性分两步:①先验证定义域是否关于原点对称,不对称则直接判定为非奇非偶;②对称再验证与的关系.
4.反函数求解遗漏值域
错误示例:求的反函数时,未求原函数值域,直接反解为,互换后写为但未注明定义域,或误写为.
规避方法:严格遵循反函数求解四步流程,尤其注意“求原函数值域”是确定反函数定义域的关键,不可遗漏.
5.复合函数单调性判断失误
错误示例:判断的单调性时,未拆分内外层函数,直接判断为“在上单调递增”(正确应为:内层在递增、递减,外层在递增,由“同增异减”得复合函数在递增、递减).
规避方法:判断复合函数单调性时,先拆分为“内层函数”和“外层函数”,分别判断二者在对应区间的单调性,再根据“同增异减”法则确定复合函数单调性,同时注意定义域限制.
四、重点内容记忆清单(含常考结论)
1.核心定义记忆
函数本质:非空数集间的单值对应,两函数相等的充要条件是定义域与对应关系完全相同(值域由前两者决定,无需额外判断).
奇偶性核心:定义域关于原点对称是前提,再满足(偶)或(奇).
反函数核心:仅一一映射函数有反函数,单调函数必为一一映射,故单调函数必存在反函数(反之不成立).
2.常考结论记忆
定义域优先原则:所有函数问题的“第一步操作”,忽略定义域会导致后续所有判断失误.
奇偶函数运算性质:,;,,(注:运算后定义域需关于原点对称,否则无奇偶性).
单调函数性质:若在区间上单调递增,则;单调递减则反之,可用于比较函数值大小或解不等式.
反函数衍生结论:原函数与反函数的单调性一致;若是原函数图像上的点,则必是反函数图像上的点;原函数与反函数的交点要么在直线上,要么关于直线对称.
二次函数最值结论:对于,当时,在处取最小值;当时,在处取最大值;若在闭区间上求最值,需比较顶点横坐标与区间的位置关系(顶点在区间内则顶点为最值点,在区间外则区间端点为最值点).
复合函数定义域结论:若的定义域为,则的值域即为的定义域;反之,若的定义域为,则的定义域是的取值范围.
抽象函数单调性判定结论:若且时,则为增函数;若且时,则在上为增函数.
分段函数奇偶性判定结论:需分别验证各分段区间内与的关系,且定义域需关于原点对称,所有分段均满足奇偶性定义才为相应奇偶函数.
常见函数单调性结论:①一次函数:时在上递增,时在上递减;②反比例函数:时在和上递减,时在和上递增(注意:不能说在定义域上单调).
函数图像变换与性质关系结论:①是左右平移,不改变单调性和奇偶性(平移后定义域对称则奇偶性保留);②与关于轴对称,单调性相反,奇偶性相同;③与关于轴对称,单调性相反,奇偶性相同.
3.常用方法记忆
求定义域:列限制条件(分母≠0、偶次根式被开方数≥0、对数真数>0等)→解不等式(组)→写出定义域(区间/集合形式).
证明单调性:取值()→作差()→变形(因式分解、配方等)→定号(判断差的正负)→下结论.
求值域常用方法:单调性法、配方法(二次函数)、换元法、分离常数法(分式函数,如)、判别式法(二次分式函数).
【考点1 复合函数的定义域】
例1(25-26高三上·上海杨浦·开学考试)函数的定义域是 .
【答案】
【分析】由题意可得,解出即可得.
【详解】由题意可得,则,
即,解得.
故答案为:.
变式1.(23-24高一上·上海·课后作业)已知函数,则 .
【答案】
【分析】先求出函数的定义域,进而求出的定义域,求出的解析式,即可得出结论.
【详解】,定义域均为,
,定义域为,
的定义域为,
.
故答案为:
【点睛】本题考查函数解析式的求解,根据已知先确定函数的定义域是解题的关键,容易被忽略,属于基础题.
变式2.(2024高一·上海·专题练习)已知函数的定义域为求函数的定义域.
【答案】
【分析】解不等式组可得.
【详解】因为函数的定义域为,所以,又,故解得.
故答案为:.
【考点2 抽象函数的定义域】
例2(24-25高一上·上海浦东新·月考)已知函数的定义域是,则函数的定义域为 .
【答案】
【分析】根据抽象函数定义域性质计算求解即可.
【详解】由题意知.
故答案为:.
变式1.(24-25高一上·上海·随堂练习)若的定义域为,值域,则的定义域为 ,值域为 .
【答案】
【分析】由抽象函数定义域的求法列不等式组即可求解新函数定义域,由函数平移变换法则可得新函数值域.
【详解】因为的定义域为,
所以要使有意义,则,所以,
所以的定义域为,
的图象是的图象向左平移所得,所以值域不变,即的值域为.
故答案为:,.
变式2.(24-25高一上·上海·单元测试)(1)函数的定义域是 ;
(2)若,,则 ;
(3)若函数的定义域为,则函数的定义域为 .
【答案】 (,且)
【分析】(1)根据幂函数,根式,分式和对数函数的定义要求求解即可;
(2)根据分式定义域化简求解即可;
(3)根据抽象函数定义域求法解即可.
【详解】(1)依题意,,解得且,
所以定义域为.
(2)有意义满足,即,
有意义满足,
所以(,且).
(3)函数的定义域为,所以,
又,
故解得,
所以定义域为.
故答案为:(1);(2)(,且);(3).
【考点3 换元法求值域】
例3(24-25高一上·上海·随堂练习)函数,的值域为( ).
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】由,得,再代入运算即可.
【详解】由,得,
所以.
故选:C.
变式1.(23-24高一上·上海徐汇·期末)(1)求函数的值域;
(2)求函数的值域.
【答案】(1);(2)
【分析】(1)函数化成,结合均值不等式分别判断、的最值,从而得出值域.
(2)由换元法将函数转换成二次函数的值域问题.
【详解】(1),,
当时,,当且仅当时等号成立;
当时,,当且仅当时等号成立.
故函数值域为;
(2)函数定义域为,令 ,则,故函数值域为.
(23-24高一·上海·假期作业)函数的值域是
【答案】
【分析】设,则,换元后求二次函数值域即可.
【详解】令,则,
由和非负性得到,
则,
可得原函数的值域为,
故答案为:
变式2.(25-26高三上·上海·月考)已知集合,,则 .
【答案】
【分析】首先化简集合、,再根据交集的定义计算可得.
【详解】因为,又,
所以,
所以.
故答案为:
【考点4 常见函数的值域】
例4(24-25高一上·上海·随堂练习)求下列函数的值域:
(1),;
(2);
(3).
【答案】(1)
(2)
(3).
【分析】(1)判断函数的单调性,求出区间端点函数值,即可得解;
(2)首先求出函数的定义域,即可求出的取值范围,从而得解;
(3)利用分离常数法及反比例函数的性质计算可得.
【详解】(1)因为,,
所以在上单调递增,
又,,
∴函数,的值域为.
(2)令,即,解得,
所以的定义域为,
又∵,∴,
故,
∴的值域为.
(3)因为,
又,所以,
∴函数的值域为.
变式1.(2024高三·上海·专题练习)求下列函数的值域:
(1);(2);(3);
(4);(5);(6).
【答案】(1)(2)(3)(4)(5)(6)
【分析】(1)利用反函数的性质求函数的值域;
(2)将函数变形为利用对勾函数的性质求函数的值域;
(3)根据二次函数的性质求函数的值域;
(4)将函数变形为,求出的范围即可得函数的值域;
(5)由函数的定义域及函数的单调性求出函数的值域;
(6)换元法,设,求二次函数在闭区间上的最值即得值域;
【详解】解:(1)由,得.
∵,∴.解不等式,得.∴.
(2) .
∵,
∴.
(3)∵,
∴,∴.
(4)由,得.
∵,∴.∴.
(5)由定义域可知,因为函数单调递增,
∴.∴.
(6)设,则,且.原函数可化为
.
由,得.∴.
【点睛】本例给出了求值域的几种常用方法:涉及换元法、基本不等式法、有界函数法、单调函数法等.对于第(4)小题也可用求得.对于第(1)小题也可用求得,或者利用判别式法:原式化为,即,且.
变式2.(23-24高二下·上海·期末)若函数的定义域与值域都是,则实数 .
【答案】5
【分析】由题意得,解方程组可得的值.
【详解】函数的对称轴方程为,
所以函数在上为减函数,
又函数在上的值域也为,
则,即,
由①得:,代入②得:,解得:(舍),.
把代入得:.
故答案为:5.
【考点5 根据值域求参数范围】
例5(24-25高一上·上海·月考)已知,若函数的值域为,则的取值范围是 .
【答案】
【分析】根据给定条件,求出函数值域包含的范围即可.
【详解】由函数的值域为,得函数值域包含,
则,解得,
所以的取值范围是.
故答案为:
变式1.(23-24高三上·上海浦东新·月考)若函数的值域为,则的值为 .
【答案】
【分析】设,利用法可得出关于的二次不等式,利用根与系数的关系可求得实数的值.
【详解】设,可得,
由题意可知,关于的方程在上有解,
若,可得,则;
若,则,即,
由题意可知,关于的二次方程的两根为、,
由韦达定理可得,解得.
综上所述,.
故答案为:.
【考点6 复合函数的值域问题】
例6(23-24高一上·上海浦东新·月考)函数的值域为 .
【答案】.
【分析】利用指数函数的值域可得,再利用不等式的性质即求.
【详解】∵函数,
∴函数的定义域为R,又,
∴
∴,即,
∴函数的值域为.
故答案为:.
变式1.(23-24高二上·上海徐汇·开学考试)若函数的值域是,则函数的值域是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】利用换元法得到对勾函数,再根据单调性求最值,得值域即可.
【详解】令,则,
所以对勾函数在上单调递减,在上单调递增,
得当时取得最小值2,当或4时取得最大值,故值域为.
故选:D.
【点睛】本题考查了复合函数的值域求法,考查了换元法,属于中档题.
变式2.(23-24高一上·上海奉贤·期末)将函数中的自变量用替换,替换后所得的函数与原函数的值域相同,则函数可以是下列函数中的 (只填序号).
① ;② ;③ ;④ .
【答案】① ③ ④
【解析】根据题意求出的值域,依次将代入解析式与原函数的值域比较是否相同可得答案.
【详解】函数的定义域为根据幂函数的单调性可知,函数的值域为,
因为,
对于①:,值域为,那么的值域也是与
的值域相同,故① 正确;
对于② :的值域为,那么的值域也是与
的值域不相同,故②不正确;
对于③ :的值域为,
若,则无意义,若,的值域也是
与的值域相同,故③正确;
对于④ :的值域为
若,则无意义,若,的值域也是
与的值域相同,故④ 正确;
所以正确的有:①③④
故答案为:①③④
【点睛】关键点点睛:本题的关键点是先根据幂函数的性质判断的值域为,再利用基本初等函数的性质逐一求① ;② ;③ ;④ 得值域,再计算的值域即可.
【考点7 换元法+方程组法+配凑法求函数解析式】
例7(23-24高一上·上海闵行·期末)存在函数,满足对任意都有( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】根据函数的定义即可求解.
【详解】根据函数的定义,对任意的,按照某种对应法则,存在唯一的与之对应.
对于选项A:
若取,则有,取,则有,不满足函数定义,选项A错误;
对于选项B:
若取,则有,取,则有,不满足函数定义,选项B错误;
对于选项C:
令,,
所以,即,
令,则有, 即,
所以存在这样的函数, C选项正确;
对于D选项:
若取,则有,取,则有,不满足函数定义,选项D错误;
故选:C.
变式1.(25-26高一上·上海·期中)(1)已知是一次函数且,求的解析式;
(2)已知 求的解析式;
(3)若对任意实数x,均有,求的解析式.
【答案】
(1)
(2)
(3)
【分析】根据求函数解析式的三种方法:待定系数法,配凑法,解方程组法,分别求解(1)(2),(3)小题.
【详解】(1) (待定系数法)∵是一次函数,可设,
由题可知:,即,
因为,所以,解得.
所以函数的解析式为.
(2)(配凑法),
又,
当且仅当即时等号成立.
设则,∴,
∴函数的解析式为.
(3)(解方程组法)∵,①
∴,②
由得,∴.
∴函数的解析式为.
变式2.(24-25高一上·上海浦东新·月考)已知函数满足,则的解析式为 .
【答案】
【分析】用换元法求解.
【详解】令.
即,
故答案为:.
【考点8 函数的奇偶性判断】
例8(24-25高一上·上海·期中)判断下列函数的奇偶性,并说明理由:
(1).
(2).
【答案】(1)偶函数
(2)既是奇函数又是偶函数
【分析】(1)(2)先求函数的定义域,再求与的关系即可判断函数的奇偶性;
【详解】(1)令,,
,
所以,
所以函数为偶函数.
(2)令,
,解得或,
所以,所以既有,又有,
所以函数既是奇函数又是偶函数.
变式1.(24-25高三上·上海·期中)函数的奇偶性为 .
【答案】非奇非偶函数
【分析】先求得函数的定义域,然后根据奇偶性的定义来求得正确答案.
【详解】由解得,所以的定义域是,
由于的定义域不对称,所以是非奇非偶函数.
故答案为:非奇非偶函数
变式2.(24-25高一上·上海徐汇·期中)下列函数中,偶函数的序号为
①
②
③
④
【答案】①②④
【分析】利用偶函数的定义逐一判断即得.
【详解】对于①,函数的定义域为,
,①是;
对于②,函数中,,解得,
,,②是;
对于③,中,,而,,③不是;
对于④,中,,当时,,
;当时,,,
因此,④是.
故答案为:①②④
【考点9 由奇偶性求解析式】
例9(25-26高一上·上海·月考)若是上的奇函数,当时则当时
【答案】
【分析】利用奇函数的对称性,可求得对称区间的解析式.
【详解】当时,,则,
又因为是奇函数,所以,
即当时,有,
故答案为:
变式1.(24-25高一上·上海·期末)已知函数的定义域为,是偶函数,是奇函数,则 .
【答案】
【分析】结合奇函数与偶函数的性质求,再求即可.
【详解】因为是偶函数,是奇函数,
所以,,
所以,
所以,
所以,
故答案为:.
变式2.(23-24高一·上海·课后作业)已知函数为偶函数,且当时,,则时, .
【答案】
【分析】根据偶函数的性质,当自变量互为相反数时,函数值相等.
【详解】当时,.
因为当时,,所以此时.
又因为是偶函数,即,所以当时,.
故答案为:.
【考点10 由奇偶性解不等式】
例10(25-26高一上·上海·月考)设函数是上的偶函数,且在上的图象如图所示,则不等式的解集是
【答案】
【分析】利用偶函数作出函数在上的图象,再利用分类讨论解不等式得或,从而可写出不等式的解集.
【详解】解不等式可得:或,
再由函数是上的偶函数,作出函数在上的图象,如图所示:
则的解集为,的解集为,
结合或,
可得不等式的解集为,
故答案为:
变式1.(24-25高二下·上海·期末)若是定义在R上的奇函数,且在上是严格增函数,,则不等式的解集是 .
【答案】
【分析】由题可得,在上单调递增,然后由
或,可得答案.
【详解】因是定义在R上的奇函数,且在上是严格增函数,
则,在上单调递增.
则,
又或,
由,可得不等式组无解,由可得.
综上可得满足题意.
故答案为:
变式2.(24-25高一上·上海·月考)已知定义在上的奇函数在上是严格减函数,若,则实数的取值范围是
【答案】
【分析】根据奇函数的性质可知在上是减函数,根据奇偶性和单调性可将不等式转化为,故而可得的范围.
【详解】是奇函数,在上是严格减函数,
在上单调递减,
,
,
即,
,
解得,则实数的取值范围是.
故答案为:.
【考点11 复合函数的单调性+分段函数单调性】
例11(25-26高三上·上海·月考)已知函数在定义域上单调递减,则的单调递减区间是 .
【答案】
【分析】先求出的定义域;再由复合函数的单调性可求出的单调递减区间.
【详解】∵的定义域为,∴,即,解得.
故函数的定义域为.
令,则.
当时,单调递减,则单调递增;
当时,单调递增,则单调递减.
故的单调递减区间为.
故答案为: .
变式1.(23-24高一上·上海·期末)函数的严格递减区间为 .
【答案】
【分析】由题意结合指数函数、二次函数以及复合函数单调性即可得解.
【详解】由题意指数函数在定义域内严格单调递减,
若要函数关于严格单调递减,只需关于严格单调递增即可,
而二次函数对称轴为,且开口向上,
故它的严格单调递增区间为,即函数的严格递减区间为.
故答案为:.
变式2.(23-24高一·上海·课堂例题)已知函数在定义域上单调递减,则的定义域是 ,单调递减区间是 .
【答案】
【分析】由抽象函数的定义域可求出的定义域;再由复合函数的单调性可求出的单调递减区间.
【详解】∵的定义域为,∴,即,解得.
故函数的定义域为.
令,则.
当时,单调递减,则单调递增;
当时,单调递增,则单调递减.
故的单调递减区间为.
故答案为:;.
【考点12 由单调性求参数】
例12(25-26高一上·上海浦东新·月考)已知在上为严格减函数,并且函数值不恒为负,求的取值范围.
【答案】
【分析】先将函数进行变形,根据题中两个条件分别求得参数范围,最后求交集即为答案.
【详解】将函数进行变形,其单调性由分式决定,
该分式严格递减当且仅当分子,即,
因为分母在恒成立,故函数值符号由分子决定,
由函数值不恒为负,即存在使得成立,
当时,,满足条件,
当时,需存在使,即,解得,
综上,不恒为负的条件为,
联立两个条件,的取值范围为.
变式1.(24-25高二下·上海·期末)已知函数在上单调递增,则实数的取值范围是 .
【答案】
【分析】根据一次函数和二次函数单调性,结合分段函数区间端点的函数值大小关系求解即可.
【详解】已知函数,
当时,单调递增,所以最大值为;
当且时,在上单调递增;
所以要使函数在上单调递增,
则,解得或(舍去).
故答案为:.
变式2.(24-25高一上·上海浦东新·月考)若函数在上是严格增函数,则实数的取值范围是 .
【答案】
【分析】先求出函数的定义域,再利用复合函数的单调性即可求得结果.
【详解】由题意知函数定义域为或,
令是二次函数,对称轴为,在上单调递增,
由复合函数单调性可知,在上严格增,则.
故答案为:
【考点13 由单调性+奇偶性解不等式】
例13(25-26高一上·上海·月考)已知函数为定义在上的奇函数,对于任意的,有,,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】首先得出函数在和上单调递减,然后根据函数单调性和奇偶性以及解不等式即可.
【详解】由题意可知,在上单调递减,又因为为奇函数,
所以在上单调递减,且,
当时,,,不符合题意;
当时,,,符合题意;
当时,不等式即可为,不符合题意;
当时,,,符合题意;
当时,,,不符合题意.
综上所述,不等式的解集为.
故选:B
变式1..(25-26高三上·上海·期中)定义在上的函数满足:对任意的,且,均有成立,,则不等式的解集为 .
【答案】
【分析】构造函数,讨论单调性,利用单调性解不等式.
【详解】对任意的,且,均有成立,
即对任意的成立,
则对任意的成立,
令,则在单调递增,
又,
即,且,
即,又在单调递增,
解得:,
所以不等式的解集为.
故答案为:
变式2.(2025·上海嘉定·一模)已知,且,则实数的取值范围是 .
【答案】
【分析】根据题意求函数的定义域,并判断的奇偶性和单调性,结合函数性质解不等式即可.
【详解】令,等价于,可得,解得,
可知函数的定义域为,
因为,即,
可知函数为奇函数,
且,
因为在内单调递增,则在内单调递减,
且在定义域内单调递增,可知函数在内单调递减,
若,则,
可得,解得,
所以实数的取值范围是.
故答案为:.
【考点14 单调性奇偶性对称性综合】
例14(23-24高三上·上海浦东新·开学考试)已知函数的图像关于点中心对称,则点的坐标是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】运用对称性可知为奇函数,的解集关于原点对称可求得a的值,再结合奇函数性质可求得b的值.
【详解】因为的对称中心为,所以为奇函数,
设,则,
由的解集关于原点对称,得,
此时,()
任取,,
所以,
即:,解得,
所以图象对称中心的坐标为.
故选:B.
变式1.(23-24高一上·上海浦东新·月考)已知为上的偶函数,且当时,,则不等式的解集为 .
【答案】
【分析】由题可得函数的图象,又不等式等价于或,即得.
【详解】∵为上的偶函数,且当时,,
所以可知函数图象关于轴对称,可得函数图象如图所示,
又不等式等价于或,
由图象可得.
故答案为:.
变式2.(24-25高一上·上海·月考)已知函数是定义在上的偶函数,在上严格增函数.若,则实数的取值范围是 .
【答案】
【分析】先由定义域关于原点对称解得,再结合函数单调性与对称性,转化不等式为求解可得.
【详解】因为为偶函数,故即,
即为,
由为偶函数,则,
又在上严格增函数,且为偶函数,
故在上为严格减函数,
故,解得或.
则实数的取值范围是.
故答案为:.
【考点15 不等式的恒成立与有解问题】
例15(25-26高三上·上海·期中)定义在上函数满足且当时,则使得在上恒成立的的最小值是 .
【答案】
【分析】根据给定条件,依次求出函数在上的最大值、最小值,再借助函数图象求解.
【详解】定义在上函数满足,
当时,,,
当时,,,
,,
当时,,,,,
当时,,,
,,
由解得,则当时,,
当时,,,
,
当,解得或,
则使得在上恒成立的的最小值.
故答案为:.
变式1.(25-26高三上·上海松江·期中)已知函数.
(1)若函数是奇函数,求的值;
(2)当时,关于的不等式在上恒成立,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据奇函数的定义求出的值;
(2)分离参数,因为,,所以不等式等价于,使得不等式恒成立,只要,即可求出的范围.
【详解】(1)因为函数是奇函数,所以,
所以,整理并化简得:,
解得;
(2)当时,,
又,且在上恒成立,
故原不等式等价于在上恒成立,
又,所以,
所以,当且仅当,即时取得最小值,
所以,所以,
所以,解得,
的取值范围为
变式2.(24-25高三上·上海宝山·月考)已知函数,若在内存在,使得成立,则实数的取值范围是()
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】分类讨论,则问题变成一元二次不等式存在性问题.
【详解】①当时,等价于,即,
依题意在上有解,
开口向上,对称轴,
当时,,
,即,此时的取值范围为;
②当时,等价于,即,
依题意在上有解
,当且仅当,即时等号成立,
,解得,此时的取值范围为;
综上所述,若在内存在,使得成立,则实数的取值范围是,
故选:D.
【考点16 二分法求函数的零点】
例16(25-26高一上·上海静安·月考)小丁同学用二分法求方程在内近似解的过程中,由计算可得,则小丁同学在下次应计算的函数值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据二分法的计算方法即可判断.
【详解】因为,则方程的解应该落在区间内,
根据二分法的计算方法,下次应计算的函数值为区间中点函数值,即.
故选:D.
变式1.(25-26高一上·上海青浦·月考)若函数一个正数零点附近的函数值用二分法计算,其参考数据如下:
那么方程的一个近似根(精确度为0.01)可以是( )
A.1.25 B.1.375 C.1.41 D.1.5
【答案】C
【分析】由零点存在性定理结合二分法的定义即可得出答案.
【详解】由表格可得,,
函数的零点在之间,
结合选项可知,方程的一个近似根(精确度为0.01)可以是1.41.
故选:C.
变式2.(24-25高一上·上海·月考)用“二分法”求方程在区间内的实根,取区间中点三次,可以确定根所在的最小区间是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据零点存在性定理,结合“二分法”的概念,可得答案.
【详解】令,则,,
由,,,
则方程在区间内有实根.
故选:C.
【考点17 零点存在定理】
例17(24-25高一上·上海·期末)已知函数在上连续,则“”是“方程在内至少有两个解”的( )
A.充分非必要条件 B.必要非充分条件
C.充分必要条件 D.非充分非必要条件
【答案】D
【分析】根据充分必要条件的定义和零点存在性定理判断.
【详解】根据题意,若,
则中两正一负,或者三负,
只有当时,
才能得到方程在和内至少各有一个解,
所以“”是“方程在内至少有两个解”的不充分条件;
反之,若方程在内至少有两个解,无法确定的符号,
所以“”是“方程在内至少有两个解”的不必要条件,
所以“”是“方程在内至少有两个解”的非充分非必要条件.
故选:D
变式1.(24-25高一上·上海·期中)已知实数,则方程的两个实根分别属于区间( )
A.和 B.和
C.和 D.和
【答案】C
【分析】根据函数零点的存在定理求解.
【详解】设,
由,则,
由函数的零点存在定理知,的零点分别位于区间和,
故方程的两个实根分别属于区间和,
故选:C
变式2.(23-24高一上·上海·期末)方程的根,,则 .
【答案】2020
【分析】将方程的根问题转化函数的零点所在区间求解,由,利用零点存在性定理可得.
【详解】设,.
因为,
且,
所以,又在单调递减,
由零点存在性定理可得,在有唯一零点.
即方程的根,即.
故答案为:.
【考点18 由零点个数求范围】
例18(2025·上海静安·一模)设是定义在上的偶函数, 对任意的, 都有, 且当时, .设,若函数在左开右闭区间上恰有3 个不同的零点,则实数的取值范围是 .
【答案】
【分析】首先根据对称性,周期性画出函数在区间的图象,再在同一坐标系下作出函数的图象,由函数的零点个数,转化为两个函数图象的交点个数,列式求解.
【详解】因为是定义在上的偶函数, 则, 函数图象关于轴对称,
且, 即的周期为4.
作出函数在上的图象,
根据的对称性及周期性, 可得出在上的图象,
若函数在左开右闭区间上恰有3个不同的零点,
则在区间上关于的方程恰有 3 个不同的实数根,
则函数与函数在上恰有 3 个不同的交点;
所以,解得.
故答案为:
变式1.(24-25高二下·上海黄浦·月考)已知函数.若 只有2个零点,则的取值范围是 .
【答案】
【分析】由题意得只有一个零点,即,若要满足题意的话,则有一个不同于的零点,由此即可得解.
【详解】当时,,
当时,,
所以只有一个零点,即,
若 只有2个零点,显然,
故也是的一个零点,
若,则函数没有零点,此时 只有1个零点,
故不符合题意,
所以,
当时,,
若要满足题意的话,则有一个不同于的零点,
所以,解得,
综上所述,的取值范围是.
故答案为:.
变式2.(24-25高二上·上海·开学考试)已知函数,若方程有四个不同的解,且,的取值范围是 ..
【答案】
【分析】根据二次函数与对数函数的图象作出函数图象,利用数形结合及对勾函数的性质计算即可.
【详解】作函数的图象如下图所示:
由图象可知,方程有四个不同的解,且,
需满足,
则由二次函数的对称性可知,,
由对数函数的图象及性质可知,,,,
则,,
∴,,
而函数在递减,在上递增,
当时,,当或4时,,故其取值范围为.
故答案为:
【点睛】思路点睛:函数零点求参问题通常利用数形结合思想,及常用结论:对于方程有两根,且该两根之积为定值1,化简,再根据参数范围及对勾函数的性质计算即可.
【考点19 比较零点的大小关系】
例19(23-24高一上·上海虹口·期末)已知函数,,的零点依次为、、,则、、的大小关系为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】化函数的零点为方程的根,然后在同一坐标系中画出函数,,和函数的图像,根据图象即可判断、、的大小关系.
【详解】已知函数,,的零点依次为、、,
即,
,
,
在同一坐标系中画出函数,,和函数的图像,
由图可知:.
故选:D
变式1.(2024高一·上海·专题练习)已知函数,且m,n是方程的两个根(m<n),则实数a、b、m、n的大小关系可能是( )
A.m<a<b<n B.a<m<n<b C.m<a<n<b D.a<m<b<n
【答案】B
【分析】由函数的图象,是的图象向上平移一个单位,利用数形结合法求解.
【详解】因为函数,
令,
a、b为的零点,
函数的图象是由的图象向上平移一个单位得到的,
又m,n是方程的两个根(m<n),
如图所示:
由图知:a<m<n<b,
故选:B.
【考点20 指数函数与对数函数零点分布求参数范围】
例20(25-26高一上·上海·期中)已知,若关于x的方程有负根,则a的取值范围是 .
【答案】
【分析】根据方程解与函数零点的关系,结合函数零点存在性定理解不等式即可求解.
【详解】因为关于x的方程有负根,所以有负根.
根据单调性的性质可知:函数的定义域为,且在和上单调递增.
当时,在上单调递增,当时,,,,
根据零点存在性定理可得:要使有负根,则,解得;
当时,,若时,,,则恒成立,函数在上无零点;
当时,在和上单调递增,
当时,,,,故函数在上无零点;
当时,时,,,,
根据零点存在性定理可得:要使有负根,则,解得.
综上,a的取值范围是.
故答案为:.
变式1.(23-24高一上·上海·月考)已知函数,若,且,则关于的代数式的取值范围为 .
【答案】
【分析】根据已知条件做出函数的图象,利用图象得出的范围关系,结合不等式的性质及对数函数的性质即可求解.
【详解】如图所示,
要使,则.
因为,,,
所以,即,于是有,
所以,
所以,
所以.
故答案为:.
变式2.(23-24高一上·上海松江·期末)已知函数 的表达式为,若方程 有四个不相等的实根 ,且,则取值范围是 .
【答案】
【分析】判断函数关于直线对称,画出函数的大致图象,由函数与有4个交点,进而求出的取值范围,由利用函数 和换元法并结合二次函数的性质即可求出的最小值.
【详解】当时,,函数关于直线对称,
画出函数的图象,如图所示
,方程有四个不相等的实根,
函数与有4个交点,
由函数的图象可知,
即的取值范围为:,
由函数的图象可知:,,且,,
,,,,
令,,,设,则,,
根据对勾函数单调性其单调递增,则,
又,
设,,对称轴为,则
即,即范围为
故答案为:.
【点睛】方法点睛:函数零点的几种等价形式:函数的零点函数在轴的交点方程的根函数与的交点.
【考点21 嵌套函数的零点问题】
例21(2024·上海·模拟预测)已知函数,则函数有 个零点.
【答案】7
【分析】设,则等价于,作出函数的图象,由图可得有3个根,再根据结合函数的图象得出交点的个数即可.
【详解】令,则,设,则方程化为,
函数的零点个数即为方程解的个数,
二次函数的图象开口向上,过点,对称轴为,最小值为,
作出函数的图象,如图,
由图知有3个根,当时,,解得;
当时,,解得,
在方程中,当时,有1个解,有2个解,共3个解;
当时,有1个解,有2个解,共3个解;
当时,有1个解,无解,共1个解,
所以函数有7个零点.
故答案为:7
变式1.(23-24高一上·上海·期末)已知函数,其中.若方程有且只有一个解,则实数的取值范围是 .
【答案】
【分析】作出函数的图象,令,则,再分和两种情况讨论,结合图象即可得出答案.
【详解】如图,作出函数的图象,
令,则,
当时,由,得或,
即或,
若方程只有一个解,
则,解得,
若方程只有一个解,
则,解得,
此时方程必有解,与题意矛盾,所以,
当时,由,得,即,
令,解得,
要使方程只有一个解,
则,解得,
综上所述,a的取值范围是.
故答案为:.
【点睛】方法点睛:已知函数有零点(方程有根)求参数值(取值范围)常用的方法:
(1)直接法:直接求解方程得到方程的根,再通过解不等式确定参数范围;
(2)分离参数法:先将参数分离,转化成求函数的值域问题加以解决;
(3)数形结合法:先对解析式变形,进而构造两个函数,然后在同一平面直角坐标系中画出函数的图象,利用数形结合的方法求解.
【考点22 反函数的性质与应用】
例22(24-25高一上·上海·期末)已知函数和其反函数的图象都过点,则 .
【答案】
【分析】利用互为反函数的关系,列式求出即可.
【详解】依题意,点和都在函数的图象上,
则,解得,
所以.
故答案为:
变式1.(24-25高一上·上海虹口·期末)设,若函数的反函数为,且函数的图象经过点,则关于的不等式的解集为 .
【答案】
【分析】根据给定条件,利用反函数与原函数的关系求出,再结合函数的单调性求解不等式.
【详解】由函数的图象经过点,得函数的图象过点,
则,解得,即,
而函数都是R上的增函数,
因此函数在R上单调递增,不等式,
则,解得,所以原不等式的解集为.
故答案为:
变式2.(24-25高一上·上海·随堂练习)已知点在函数的反函数的图像上,则 .
【答案】2
【分析】由反函数与原函数的对称性得出点在函数的图像上,从而得出.
【详解】点在函数的反函数的图像上,
所以点在函数的图像上,
代入得.
故答案为:2
一、单选题
1.(25-26高三上·上海松江·期末)下列函数中,对任意的、时,均有的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】先确定函数的单调性,再对所给函数进行判断即可.
【详解】因为,对任意的、时,均有,所以函数在上单调递增.
对A:因为,所以幂函数在上单调递减,不合题意;
对B:因为函数的图象是开口向上的抛物线,对称轴为,所以函数在上单调递减,在上单调递增,不合题意;
对C:因为,所以指数函数在上单调递增,在上就是单调递增,符合题意;
对D:因为,所以对数函数在上单调递减,不合题意.
故选:C
2.(25-26高三上·上海虹口·月考)已知,若,则实数的取值范围是( ).
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】利用的对称性以及单调性解不等式即得答案.
【详解】由,
得: 关于点 对称.
因为,
所以:,
代入得:
又因为 是上的单调递增的函数,
所以:,
即:,
解得:.
故选:B
二、填空题
3.(25-26高三上·上海·月考)设函数,则使得成立的实数的取值范围 .
【答案】
【分析】利用定义证明函数为偶函数,结合在上单调递增,解不等式,即可得出实数的取值范围.
【详解】显然函数的定义域为,
,则函数为偶函数,
当时,,在上单调递增,
因为,
则,可得,
即,整理可得,
解得,即,可得.
故答案为:.
4.(2025·上海奉贤·一模)若函数是偶函数,则实数 .
【答案】
【分析】由偶函数定义建立方程,解得实数.
【详解】函数的定义域为,
由题意可知,即,
所以,
因该等式对定义域内的任意都成立,故,
解得
故答案为:
5.(25-26高三上·上海·期中)已知函数,若方程有2个根,则的范围是 .
【答案】
【分析】利用函数在时的单调性,进而可得函数在时的值域,再利用二次函数的性质可得函数时的值域,即得函数的值域,然后作出函数图象,结合函数图象即可求出参数的取值范围;
【详解】因为,
当时,由单调递增,
∴在上单调递增,
∴当时,,
当时,所以,
综上,函数的值域为,
作出函数的图象与直线如图所示:
函数有2个零点,即与有2个交点,
所以,即.
故答案为:.
6.(25-26高三上·上海·期中)已知函数,若有四个不同的解,且,则的最小值为 .
【答案】
【分析】根据的解析式,作出的图象,由题意得图象与图象有四个不同的交点,根据二次函数的对称性,可得,根据对数的性质,可得,分析可得的范围,代入所求,化简整理,即可得答案.
【详解】当时,为开口向上,对称轴为的抛物线,
所以在上单调递减,在上单调递增,
当时,,单调递减,
当时,,单调递增,
因为有四个不同的解,
所以图象与图象有四个不同的交点,如图所示
根据二次函数的对称性可得,即,
又,
所以,解得,
又,所以,
当时,,解得,所以,
则所求,
因为在单调递减,则最小值为,
所以的最小值为.
故答案为:
7.(25-26高一上·上海·月考)已知定义在R上的函数满足,对任意的实数、,且,,则不等式的解集为 .
【答案】
【分析】设,即可判断的单调性,不等式等价于,结合函数的单调性即可得出答案.
【详解】设,因为对任意的实数且,,
所以,即,
所以在上是减函数,因为,所以,
不等式,
所以,解得,即不等式的解集为.
故答案为:
8.(24-25高一上·上海奉贤·月考)已知函数,则 .
【答案】
【分析】采用换元法令,先求得的表达式,则可得.
【详解】令,则,
所以,
所以.
故答案为: .
9.(24-25高一下·上海·期中)已知函数的值域为,则实数的取值范围为 .
【答案】;
【分析】根据时,,由值域为判断出,再求出时的范围,从而 ,解不等式即可.
【详解】当时,,因为值域为,
所以,即,
此时时,,即,
由值域为得:,
综上:,
故答案为:.
10.(24-25高一上·上海·月考)已知集合,,则 .
【答案】
【分析】根据题意可知集合的函数定义域为,求出集合中函数值域,根据集合交集运算可得.
【详解】根据函数的性质可知,
又因,所以,
所以 .即
故答案为:
11.(25-26高一上·上海·期中)设定义在R上的函数满足,且当时.若对任意,不等式恒成立,则实数λ的最大值是 .
【答案】2
【分析】利用得到函数的递推关系,可得不同区间内函数的表达式,再结合求解即可.
【详解】当时,,
因为,即,
所以当时,,则,
当时,,则,
当时,,则不满足恒成立,
所以令,解得或,
又,所以,
所以实数λ的最大值为2.
故答案为:2.
三、解答题
12.(25-26高三上·上海·期中)已知函数,函数是定义在上的奇函数,且.
(1)求函数的解析式;
(2)判断的单调性(无需证明),并解关于的不等式.
【答案】(1)
(2)在区间上是增函数,
【分析】(1)由已知得,可求得b=0,再由已知的函数值,可求得a,得函数的解析式;
(2)判断函数单调性,利用函数单调性定义证明,由函数单调性及奇偶性解不等式.
【详解】(1)∵是奇函数,
∴,即,
∴.
∴,又,
∴,∴,
∴.
(2)在区间上是增函数.证明如下:
任取,,且,
,
∵,∴,
∴,又,,,
∴即,
∴在区间上是增函数.
是奇函数,且,
,
,解得,
故不等式的解集为.
13.(25-26高一上·上海杨浦·期中)已知函数是偶函数.
(1)求的值;
(2)若,求的取值范围.
【答案】(1)1
(2)或
【分析】(1)根据偶函数的性质结合题意列方程可求参数的值;
(2)利用对数的运算性质转化题设不等式,结合换元法可求不等式的解.
【详解】(1)因为,所以的定义域为R,关于原点对称,
又,
因为是偶函数,
所以对任意R恒成立,
所以对任意R恒成立,
则 恒成立,因此;
此时,,
所以是偶函数,满足题意,故;
(2)若,则,
所以 ,所以,
令 ,则有, 即,
解得 或,所以,或,
所以或.
所以满足题意的的取值范围是或.
14.(25-26高一上·上海·月考)已知函数(为常数),.
(1)若,写出函数的定义域及单调减区间;
(2)当时,若,,试用,表示;
(3)已知,当且仅当时,等号成立.设,证明:存在唯一的正实数,使得.
【答案】(1)定义域,单调减区间为
(2)
(3)证明见解析
【分析】(1)根据对数型复合函数的定义域及单调性求解即可;
(2)利用换底公式及对数的运算性质求解即可;;
(3)令可得,结合可得,设,进而结合函数的单调性和零点存在定理可得证.
【详解】(1)当时,,
由,解得或,
所以函数的定义域为.
令,则.
因为在上单调递增,所以求的单调减区间,
即求在定义域内的单调减区间,而的对称轴为,开口向上,
结合函数的定义域,可得的单调减区间为.
(2)当时,,
因为,所以,
则.
(3)已知,其定义域为,
令,则,即,
因为,当且仅当时等号成立,所以,
显然函数在上单调递增,
又,,
结合零点存在定理可知,存在唯一的正实数,使得,即.
15.(25-26高一上·上海青浦·月考)已知定义在R上的函数的表达式为.
(1)证明为奇函数;
(2)判断函数的单调性(只需写出结论);若存在,使得成立,求实数的取值范围;
(3)已知,若函数有且仅有两个零点,求实数取值范围.
【答案】(1)证明见解析;
(2)函数在R上是增函数;;
(3).
【分析】(1)根据函数奇偶性的定义证明即可;
(2)根据函数的单调性和奇偶性将函数不等式转化成不等式存在性问题,参变分离转换成最值问题,求出函数最值即可得出答案;
(3)将零点问题转换成方程解的个数问题,换元,进一步转成一元二次方程根的分布问题.
【详解】(1)由题定义域为R,关于原点对称,任意的
,所以为奇函数;
(2)函数在R上是增函数;
所以,
即,
所以原问题转化为存在,使成立,
令,,
对称轴为,且开口向上,所以,
所以;
(3)令,
即,
令,得,
所以原问题转化成关于的方程存在两个不同的正数解,
,
故.
16.(25-26高二上·上海·月考)设函数和的定义域均为,且对任意,,若,则.
(1)若,且当时,,,求实数a的取值范围;
(2)证明:若为上的严格增函数,则为上的严格减函数;
(3)若是值域为的偶函数,判断并说明是否一定是偶函数.
【答案】(1)
(2)证明见解析
(3)一定是偶函数,理由见解析
【分析】(1)根据题意,,代入求解即可.
(2)根据减函数的定义进行证明即可.
(3)通过反证法进行求解即可.
【详解】(1)对任意,且,,
即,从而,
结合可知,
当时,,
当时,,
当时,,
所以,解得,
故实数a的取值范围为.
(2)对任意且,均有,进而由可得,,
又,故,
即为上的严格减函数.
(3)一定是偶函数,证明如下:对任意,由函数为偶函数,得,且,
若函数不为偶函数,则存在,使得,由函数的值域为,
可知存在,使得,从而,
,从而一方面,
另一方面 ,
即,矛盾.
因此一定是偶函数.
9 / 10
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
$
专题02 函数的概念性质及应用
内容导航
串讲知识:思维导图串讲知识点,有的放矢
重点速记:知识点和关键点梳理,查漏补缺
举一反三:核心考点能举一反三,能力提升
复习提升:真题感知+提升专练,全面突破
知识点
1.函数的概念与三要素
1.定义:设A、B是非空数集,按确定对应关系,对中任意,中都有唯一与之对应,称为函数,记作.
2.三要素(核心):
定义域:自变量的取值范围,遵循“定义域优先”原则,常见限制:分式分母0,偶次根式被开方数0,对数真数0等.
对应关系:函数的核心,可用解析式、图像、表格表示.
值域:函数值的集合{|},由定义域与对应关系共同确定.
3.表示方法:解析法、列表法、图像法,分段函数是解析法的特殊形式.
2.函数的基本性质
性质
定义
判定方法
核心结论
单调性
区间内,,都有(增函数)或(减函数)
定义法(作差/作商)、图像法、复合函数法则
增+增=增,减+减=减;
奇偶性
定义域关于原点对称,∀x,(偶函数)或(奇函数)
定义法、图像法(偶函数对称轴,奇函数对称原点)
奇函数(若在定义域内);奇偶函数和差积商有相应奇偶性
最值
区间内存在,对任意,都有(最大值)或(最小值)
单调性法、配方法、图像法
闭区间上的连续函数必有最大值和最小值
3.函数的应用与反函数
1.函数应用:构建函数模型解决实际问题,常见模型有一次函数(线性增长/衰减)、二次函数(最值优化)、分段函数(阶梯收费、分段计费)等,核心步骤为:审题→设变量→建函数→定定义域→求解→检验.
2.反函数:
存在条件:函数为一一映射(单调函数必存在反函数).
求解步骤:①求原函数值域(即反函数定义域)→②反解→③互换x、y得→④注明反函数定义域.
核心性质:原函数与反函数图像关于直线对称;(在反函数定义域内);(在原函数定义域内).
二、概念比较(易混概念辨析)
函数与映射:映射中$A、B$可为任意非空集合,函数是特殊的映射,限定$A、B$均为非空数集.
定义域与值域:定义域是自变量的取值范围,由题目条件直接限定;值域是函数值的集合,由定义域与对应关系共同决定,求值域必须先确定定义域.
单调性与奇偶性:单调性是局部性质(依赖具体区间),奇偶性是整体性质(依赖整个定义域关于原点对称).
反函数与原函数:反函数是“逆对应”关系,原函数的定义域=反函数的值域,原函数的值域=反函数的定义域,二者图像关于对称.
分段函数与复合函数:分段函数是同一函数在不同区间对应关系不同,定义域为各区间并集;复合函数是的形式(函数套函数),定义域需满足内层函数值域与外层函数定义域的交集非空.
三、易错辨析(高频错误+规避方法)
1.忽略定义域致错
错误示例:判断奇偶性时,未考虑,直接代入判断;求复合函数定义域时,误写为(正确应为,此处需注意:若为,定义域为或).
规避方法:所有函数问题先求定义域,尤其是判断奇偶性、求单调区间、求值域时,第一步必须明确定义域范围.
2.对“唯一对应”理解偏差
错误示例:认为“多对一”对应不是函数,如中,一个对应两个,误判为非函数.
规避方法:紧扣函数定义,函数要求的是“到的单值对应”,即一个只能对应一个,允许“多个对应一个”,禁止“一个对应多个”.
3.奇偶性判定逻辑错误
错误示例:未验证定义域对称性,直接代入判断,如判断奇偶性时,未注意定义域不关于原点对称,误判为非奇非偶(虽结论正确,但逻辑缺失);或判断时,未发现定义域不对称,误判为奇函数.
规避方法:判定奇偶性分两步:①先验证定义域是否关于原点对称,不对称则直接判定为非奇非偶;②对称再验证与的关系.
4.反函数求解遗漏值域
错误示例:求的反函数时,未求原函数值域,直接反解为,互换后写为但未注明定义域,或误写为.
规避方法:严格遵循反函数求解四步流程,尤其注意“求原函数值域”是确定反函数定义域的关键,不可遗漏.
5.复合函数单调性判断失误
错误示例:判断的单调性时,未拆分内外层函数,直接判断为“在上单调递增”(正确应为:内层在递增、递减,外层在递增,由“同增异减”得复合函数在递增、递减).
规避方法:判断复合函数单调性时,先拆分为“内层函数”和“外层函数”,分别判断二者在对应区间的单调性,再根据“同增异减”法则确定复合函数单调性,同时注意定义域限制.
四、重点内容记忆清单(含常考结论)
1.核心定义记忆
函数本质:非空数集间的单值对应,两函数相等的充要条件是定义域与对应关系完全相同(值域由前两者决定,无需额外判断).
奇偶性核心:定义域关于原点对称是前提,再满足(偶)或(奇).
反函数核心:仅一一映射函数有反函数,单调函数必为一一映射,故单调函数必存在反函数(反之不成立).
2.常考结论记忆
定义域优先原则:所有函数问题的“第一步操作”,忽略定义域会导致后续所有判断失误.
奇偶函数运算性质:,;,,(注:运算后定义域需关于原点对称,否则无奇偶性).
单调函数性质:若在区间上单调递增,则;单调递减则反之,可用于比较函数值大小或解不等式.
反函数衍生结论:原函数与反函数的单调性一致;若是原函数图像上的点,则必是反函数图像上的点;原函数与反函数的交点要么在直线上,要么关于直线对称.
二次函数最值结论:对于,当时,在处取最小值;当时,在处取最大值;若在闭区间上求最值,需比较顶点横坐标与区间的位置关系(顶点在区间内则顶点为最值点,在区间外则区间端点为最值点).
复合函数定义域结论:若的定义域为,则的值域即为的定义域;反之,若的定义域为,则的定义域是的取值范围.
抽象函数单调性判定结论:若且时,则为增函数;若且时,则在上为增函数.
分段函数奇偶性判定结论:需分别验证各分段区间内与的关系,且定义域需关于原点对称,所有分段均满足奇偶性定义才为相应奇偶函数.
常见函数单调性结论:①一次函数:时在上递增,时在上递减;②反比例函数:时在和上递减,时在和上递增(注意:不能说在定义域上单调).
函数图像变换与性质关系结论:①是左右平移,不改变单调性和奇偶性(平移后定义域对称则奇偶性保留);②与关于轴对称,单调性相反,奇偶性相同;③与关于轴对称,单调性相反,奇偶性相同.
3.常用方法记忆
求定义域:列限制条件(分母≠0、偶次根式被开方数≥0、对数真数>0等)→解不等式(组)→写出定义域(区间/集合形式).
证明单调性:取值()→作差()→变形(因式分解、配方等)→定号(判断差的正负)→下结论.
求值域常用方法:单调性法、配方法(二次函数)、换元法、分离常数法(分式函数,如)、判别式法(二次分式函数).
【考点1 复合函数的定义域】
例1(25-26高三上·上海杨浦·开学考试)函数的定义域是 .
变式1.(23-24高一上·上海·课后作业)已知函数,则 .
变式2.(2024高一·上海·专题练习)已知函数的定义域为求函数的定义域.
【考点2 抽象函数的定义域】
例2(24-25高一上·上海浦东新·月考)已知函数的定义域是,则函数的定义域为 .
变式1.(24-25高一上·上海·随堂练习)若的定义域为,值域,则的定义域为 ,值域为 .
变式2.(24-25高一上·上海·单元测试)(1)函数的定义域是 ;
(2)若,,则 ;
(3)若函数的定义域为,则函数的定义域为 .
【考点3 换元法求值域】
例3(24-25高一上·上海·随堂练习)函数,的值域为( ).
A. B. C. D.
变式1.(23-24高一上·上海徐汇·期末)(1)求函数的值域;
(2)求函数的值域.
2.(23-24高一·上海·假期作业)函数的值域是
变式2.(25-26高三上·上海·月考)已知集合,,则 .
【考点4 常见函数的值域】
例4(24-25高一上·上海·随堂练习)求下列函数的值域:
(1),;
(2);
(3).
变式1.(2024高三·上海·专题练习)求下列函数的值域:
(1);(2);(3);
(4);(5);(6).
变式2.(23-24高二下·上海·期末)若函数的定义域与值域都是,则实数 .
【考点5 根据值域求参数范围】
例5(24-25高一上·上海·月考)已知,若函数的值域为,则的取值范围是 .
变式1.(23-24高三上·上海浦东新·月考)若函数的值域为,则的值为 .
【考点6 复合函数的值域问题】
例6(23-24高一上·上海浦东新·月考)函数的值域为 .
变式1.(23-24高二上·上海徐汇·开学考试)若函数的值域是,则函数的值域是( )
A. B.
C. D.
变式2.(23-24高一上·上海奉贤·期末)将函数中的自变量用替换,替换后所得的函数与原函数的值域相同,则函数可以是下列函数中的 (只填序号).
① ;② ;③ ;④ .
【考点7 换元法+方程组法+配凑法求函数解析式】
例7(23-24高一上·上海闵行·期末)存在函数,满足对任意都有( )
A. B.
C. D.
变式1.(25-26高一上·上海·期中)(1)已知是一次函数且,求的解析式;
(2)已知 求的解析式;
(3)若对任意实数x,均有,求的解析式.
变式2.(24-25高一上·上海浦东新·月考)已知函数满足,则的解析式为 .
【考点8 函数的奇偶性判断】
例8(24-25高一上·上海·期中)判断下列函数的奇偶性,并说明理由:
(1).
(2).
变式1.(24-25高三上·上海·期中)函数的奇偶性为 .
变式2.(24-25高一上·上海徐汇·期中)下列函数中,偶函数的序号为
①
②
③
④
【考点9 由奇偶性求解析式】
例9(25-26高一上·上海·月考)若是上的奇函数,当时则当时
变式1.(24-25高一上·上海·期末)已知函数的定义域为,是偶函数,是奇函数,则 .
变式2.(23-24高一·上海·课后作业)已知函数为偶函数,且当时,,则时, .
【考点10 由奇偶性解不等式】
例10(25-26高一上·上海·月考)设函数是上的偶函数,且在上的图象如图所示,则不等式的解集是
变式1.(24-25高二下·上海·期末)若是定义在R上的奇函数,且在上是严格增函数,,则不等式的解集是 .
变式2.(24-25高一上·上海·月考)已知定义在上的奇函数在上是严格减函数,若,则实数的取值范围是
【考点11 复合函数的单调性+分段函数单调性】
例11(25-26高三上·上海·月考)已知函数在定义域上单调递减,则的单调递减区间是 .
变式1.(23-24高一上·上海·期末)函数的严格递减区间为 .
变式2.(23-24高一·上海·课堂例题)已知函数在定义域上单调递减,则的定义域是 ,单调递减区间是 .
【考点12 由单调性求参数】
例12(25-26高一上·上海浦东新·月考)已知在上为严格减函数,并且函数值不恒为负,求的取值范围.
变式1.(24-25高二下·上海·期末)已知函数在上单调递增,则实数的取值范围是 .
变式2.(24-25高一上·上海浦东新·月考)若函数在上是严格增函数,则实数的取值范围是 .
【考点13 由单调性+奇偶性解不等式】
例13(25-26高一上·上海·月考)已知函数为定义在上的奇函数,对于任意的,有,,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
变式1..(25-26高三上·上海·期中)定义在上的函数满足:对任意的,且,均有成立,,则不等式的解集为 .
变式2.(2025·上海嘉定·一模)已知,且,则实数的取值范围是 .
【考点14 单调性奇偶性对称性综合】
例14(23-24高三上·上海浦东新·开学考试)已知函数的图像关于点中心对称,则点的坐标是( )
A. B. C. D.
变式1.(23-24高一上·上海浦东新·月考)已知为上的偶函数,且当时,,则不等式的解集为 .
变式2.(24-25高一上·上海·月考)已知函数是定义在上的偶函数,在上严格增函数.若,则实数的取值范围是 .
【考点15 不等式的恒成立与有解问题】
例15(25-26高三上·上海·期中)定义在上函数满足且当时,则使得在上恒成立的的最小值是 .
变式1.(25-26高三上·上海松江·期中)已知函数.
(1)若函数是奇函数,求的值;
(2)当时,关于的不等式在上恒成立,求实数的取值范围.
变式2.(24-25高三上·上海宝山·月考)已知函数,若在内存在,使得成立,则实数的取值范围是()
A. B. C. D.
【考点16 二分法求函数的零点】
例16(25-26高一上·上海静安·月考)小丁同学用二分法求方程在内近似解的过程中,由计算可得,则小丁同学在下次应计算的函数值为( )
A. B. C. D.
变式1.(25-26高一上·上海青浦·月考)若函数一个正数零点附近的函数值用二分法计算,其参考数据如下:
那么方程的一个近似根(精确度为0.01)可以是( )
A.1.25 B.1.375 C.1.41 D.1.5
变式2.(24-25高一上·上海·月考)用“二分法”求方程在区间内的实根,取区间中点三次,可以确定根所在的最小区间是( )
A. B. C. D.
【考点17 零点存在定理】
例17(24-25高一上·上海·期末)已知函数在上连续,则“”是“方程在内至少有两个解”的( )
A.充分非必要条件 B.必要非充分条件
C.充分必要条件 D.非充分非必要条件
变式1.(24-25高一上·上海·期中)已知实数,则方程的两个实根分别属于区间( )
A.和 B.和
C.和 D.和
变式2.(23-24高一上·上海·期末)方程的根,,则 .
【考点18 由零点个数求范围】
例18(2025·上海静安·一模)设是定义在上的偶函数, 对任意的, 都有, 且当时, .设,若函数在左开右闭区间上恰有3 个不同的零点,则实数的取值范围是 .
变式1.(24-25高二下·上海黄浦·月考)已知函数.若 只有2个零点,则的取值范围是 .
变式2.(24-25高二上·上海·开学考试)已知函数,若方程有四个不同的解,且,的取值范围是 ..
【考点19 比较零点的大小关系】
例19(23-24高一上·上海虹口·期末)已知函数,,的零点依次为、、,则、、的大小关系为( )
A. B. C. D.
变式1.(2024高一·上海·专题练习)已知函数,且m,n是方程的两个根(m<n),则实数a、b、m、n的大小关系可能是( )
A.m<a<b<n B.a<m<n<b C.m<a<n<b D.a<m<b<n
【考点20 指数函数与对数函数零点分布求参数范围】
例20(25-26高一上·上海·期中)已知,若关于x的方程有负根,则a的取值范围是 .
变式1.(23-24高一上·上海·月考)已知函数,若,且,则关于的代数式的取值范围为 .
变式2.(23-24高一上·上海松江·期末)已知函数 的表达式为,若方程 有四个不相等的实根 ,且,则取值范围是 .
【考点21 嵌套函数的零点问题】
例21(2024·上海·模拟预测)已知函数,则函数有 个零点.
变式1.(23-24高一上·上海·期末)已知函数,其中.若方程有且只有一个解,则实数的取值范围是 .
【考点22 反函数的性质与应用】
例22(24-25高一上·上海·期末)已知函数和其反函数的图象都过点,则 .
变式1.(24-25高一上·上海虹口·期末)设,若函数的反函数为,且函数的图象经过点,则关于的不等式的解集为 .
变式2.(24-25高一上·上海·随堂练习)已知点在函数的反函数的图像上,则 .
一、单选题
1.(25-26高三上·上海松江·期末)下列函数中,对任意的、时,均有的是( )
A. B.
C. D.
2.(25-26高三上·上海虹口·月考)已知,若,则实数的取值范围是( ).
A. B. C. D.
二、填空题
3.(25-26高三上·上海·月考)设函数,则使得成立的实数的取值范围 .
4.(2025·上海奉贤·一模)若函数是偶函数,则实数 .
5.(25-26高三上·上海·期中)已知函数,若方程有2个根,则的范围是 .
6.(25-26高三上·上海·期中)已知函数,若有四个不同的解,且,则的最小值为 .
7.(25-26高一上·上海·月考)已知定义在R上的函数满足,对任意的实数、,且,,则不等式的解集为 .
8.(24-25高一上·上海奉贤·月考)已知函数,则 .
9.(24-25高一下·上海·期中)已知函数的值域为,则实数的取值范围为 .
10.(24-25高一上·上海·月考)已知集合,,则 .
11.(25-26高一上·上海·期中)设定义在R上的函数满足,且当时.若对任意,不等式恒成立,则实数λ的最大值是 .
三、解答题
12.(25-26高三上·上海·期中)已知函数,函数是定义在上的奇函数,且.
(1)求函数的解析式;
(2)判断的单调性(无需证明),并解关于的不等式.
13.(25-26高一上·上海杨浦·期中)已知函数是偶函数.
(1)求的值;
(2)若,求的取值范围.
14.(25-26高一上·上海·月考)已知函数(为常数),.
(1)若,写出函数的定义域及单调减区间;
(2)当时,若,,试用,表示;
(3)已知,当且仅当时,等号成立.设,证明:存在唯一的正实数,使得.
15.(25-26高一上·上海青浦·月考)已知定义在R上的函数的表达式为.
(1)证明为奇函数;
(2)判断函数的单调性(只需写出结论);若存在,使得成立,求实数的取值范围;
(3)已知,若函数有且仅有两个零点,求实数取值范围.
16.(25-26高二上·上海·月考)设函数和的定义域均为,且对任意,,若,则.
(1)若,且当时,,,求实数a的取值范围;
(2)证明:若为上的严格增函数,则为上的严格减函数;
(3)若是值域为的偶函数,判断并说明是否一定是偶函数.
9 / 10
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
$