内容正文:
高中数学函数类特色专项训练
35.抽象函数最值的逆向求解(已知最值求参数)【拔高】(全国通用)(解析版)
一、专题知识目录
1. 核心概念与定义(跨章节整合)
2. 性质辨析与易错点(综合多类函数)
3. 题型分类与例题精析(细分题型+综合考法)
4. 举一反三强化训练(每题对应一类综合考向)
5. 专题分层测试卷(基础/中等/拔高三层)
二、核心概念与定义
1.1 基础概念(跨章节整合)
1. 【概念1】抽象函数的最值
○ 定义表述:设抽象函数的定义域为,若存在,使得对任意,都有(或),则称为函数在定义域上的最大值(或最小值)。
○ 数学符号/表达式:
最大值:
最小值:
○ 关键特征:① 最值是函数在定义域内的整体性质;② 抽象函数无具体解析式,需借助单调性、奇偶性、周期性等性质分析最值。
○ 跨章节关联:适用于二次函数、指数函数、对数函数、三角函数、分段函数
2. 【概念2】抽象函数最值的逆向求解
○ 定义表述:已知抽象函数在某区间上的最值,反向求解函数解析式中含有的参数取值(或取值范围)的问题。
○ 数学符号/表达式:已知(或),求解参数的范围,记为
○ 关键特征:① 已知最值结果,反推参数;② 需结合函数性质建立关于参数的方程或不等式。
○ 跨章节关联:关联函数的单调性、奇偶性、定义域、值域,常与二次函数的最值、指对函数的单调性、三角函数的有界性综合考查
1.2 性质辨析与易错点(综合辨析)
性质/结论
正确表述
常见易错点
跨函数辨析举例
单调性与最值的关系
若在区间上单调递增,则;若单调递减,则反之
忽略函数的定义域或区间的限制,直接套用单调性求最值
抽象函数满足且在上单调递增,已知在上的最大值为3,求参数时,需先确定,而非
奇偶性与最值的对称性
若是奇函数,且在上有最大值,则在上有最小值;偶函数的最值在对称区间上相等
混淆奇偶函数最值的对称关系,误认为奇函数在对称区间上的最值相等
偶函数满足,已知在上的最小值为2,则在上的最小值也为2,而非
三、题型分类与例题精析
题型1:单调性+奇偶性综合求参数(跨二次/抽象函数)
题型特征:已知抽象函数的单调性、奇偶性,结合给定区间的最值,求解参数取值范围;常与二次函数的最值综合考查。
解题步骤:1. 利用奇偶性将区间转化为对称区间,简化最值分析;2. 根据单调性确定最值点对应的函数值;3. 建立关于参数的方程或不等式,求解参数。
例题1 已知抽象函数是定义在上的奇函数,且在上单调递增,。若在区间()上的最大值为2,求实数的取值范围。
举一反三1-1 已知奇函数在上单调递减,且,若在区间上的最小值为3,求实数的取值范围。
举一反三1-2 已知偶函数在上单调递增,,若在区间上的最大值为5,求实数的取值范围。
举一反三1-3 已知抽象函数满足,且在上单调递增,在上单调递减,。若在上的最大值为4,求参数相关的区间范围(本题无参数,考查区间分析)。
题型2:抽象函数+二次函数嵌套求参数(已知最值反推参数)
题型特征:抽象函数作为外层函数,二次函数作为内层函数,已知复合函数的最值,求解二次函数中的参数;需结合抽象函数的单调性和二次函数的最值区间分析。
解题步骤:1. 设内层二次函数,确定的取值范围;2. 根据外层抽象函数的单调性,将复合函数的最值转化为的最值;3. 建立关于参数的方程或不等式,求解参数。
例题2 已知抽象函数在上单调递增,,,复合函数在上的最大值为,求实数的值。
举一反三2-1 已知抽象函数在上单调递减,,,复合函数在上的最小值为,求实数的值。
举一反三2-2 已知在上单调递增,,,的最大值为,求的取值范围。
举一反三2-3 已知在上单调递减,,,的最小值为,求的值。
四、专题分层测试卷
(一)基础达标卷(5题)
1. 单选题 已知是定义在上的偶函数,且在上单调递减,,若在上的最大值为0,则的取值范围是()
A. B. C. D.
2. 多选题 已知抽象函数满足,且在上单调递增,,则下列说法正确的有()
A. 在上单调递减 B. 在上的最大值为3
C. 若在上的最大值为3,则 D.
3. 填空题 已知在上单调递增,,,若的最大值为,则______
4. 解答题
(1) 已知奇函数在上单调递增,,若在上的最大值为5,求的取值范围。
(2) 已知在上单调递减,,,若的最小值为,求的取值范围。
(二)能力提升卷(5题)
1. 单选题 已知是定义在上的奇函数,且在上单调递增,若在上的最大值为,最小值为,且,则的取值范围是()
A. B. C. D.
2. 多选题 已知抽象函数的定义域为,且满足,在上单调递减,,则下列说法正确的有()
A. 的周期为2 B. 在上单调递增
C. 在上的最大值为2 D. 若在上的最大值为2,则
3. 填空题 已知在上单调递减,,,若的最大值为,则______
4. 解答题
(1) 已知偶函数在上单调递增,在上的最大值为,求的取值范围。
(2) 已知在上单调递增,,,若的最大值为,求的取值范围。
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高中数学函数类特色专项训练
35.抽象函数最值的逆向求解(已知最值求参数)【拔高】(全国通用)(解析版)
一、专题知识目录
1. 核心概念与定义(跨章节整合)
2. 性质辨析与易错点(综合多类函数)
3. 题型分类与例题精析(细分题型+综合考法)
4. 举一反三强化训练(每题对应一类综合考向)
5. 专题分层测试卷(基础/中等/拔高三层)
二、核心概念与定义
1.1 基础概念(跨章节整合)
1. 【概念1】抽象函数的最值
○ 定义表述:设抽象函数的定义域为,若存在,使得对任意,都有(或),则称为函数在定义域上的最大值(或最小值)。
○ 数学符号/表达式:
最大值:
最小值:
○ 关键特征:① 最值是函数在定义域内的整体性质;② 抽象函数无具体解析式,需借助单调性、奇偶性、周期性等性质分析最值。
○ 跨章节关联:适用于二次函数、指数函数、对数函数、三角函数、分段函数
2. 【概念2】抽象函数最值的逆向求解
○ 定义表述:已知抽象函数在某区间上的最值,反向求解函数解析式中含有的参数取值(或取值范围)的问题。
○ 数学符号/表达式:已知(或),求解参数的范围,记为
○ 关键特征:① 已知最值结果,反推参数;② 需结合函数性质建立关于参数的方程或不等式。
○ 跨章节关联:关联函数的单调性、奇偶性、定义域、值域,常与二次函数的最值、指对函数的单调性、三角函数的有界性综合考查
1.2 性质辨析与易错点(综合辨析)
性质/结论
正确表述
常见易错点
跨函数辨析举例
单调性与最值的关系
若在区间上单调递增,则;若单调递减,则反之
忽略函数的定义域或区间的限制,直接套用单调性求最值
抽象函数满足且在上单调递增,已知在上的最大值为3,求参数时,需先确定,而非
奇偶性与最值的对称性
若是奇函数,且在上有最大值,则在上有最小值;偶函数的最值在对称区间上相等
混淆奇偶函数最值的对称关系,误认为奇函数在对称区间上的最值相等
偶函数满足,已知在上的最小值为2,则在上的最小值也为2,而非
三、题型分类与例题精析
题型1:单调性+奇偶性综合求参数(跨二次/抽象函数)
题型特征:已知抽象函数的单调性、奇偶性,结合给定区间的最值,求解参数取值范围;常与二次函数的最值综合考查。
解题步骤:1. 利用奇偶性将区间转化为对称区间,简化最值分析;2. 根据单调性确定最值点对应的函数值;3. 建立关于参数的方程或不等式,求解参数。
例题1 已知抽象函数是定义在上的奇函数,且在上单调递增,。若在区间()上的最大值为2,求实数的取值范围。
解析:
1. 由是奇函数且在上单调递增,得在上单调递增;
2. 单调递增函数在上的最大值为,已知最大值为2,故;
3. 又,结合单调性可知需满足,且单调递增,因此(其中)。
因为单调递增且,要使,则的取值范围是,若假设,则。
答案:
举一反三1-1 已知奇函数在上单调递减,且,若在区间上的最小值为3,求实数的取值范围。
解析:
1. 奇函数满足,故;
2. 在上单调递减,因此在上的最小值为端点处的函数值或;
3. 已知最小值为3,而,结合单调性,当时,在上的最小值为不满足,实际应为,故。
答案:
举一反三1-2 已知偶函数在上单调递增,,若在区间上的最大值为5,求实数的取值范围。
解析:
1. 偶函数的最值在对称区间上相等,在上单调递增,故在上单调递减;
2. ,则,函数在上的最大值为5,说明的取值不能超过3;
3. 因此的取值范围是。
答案:
举一反三1-3 已知抽象函数满足,且在上单调递增,在上单调递减,。若在上的最大值为4,求参数相关的区间范围(本题无参数,考查区间分析)。
解析:
1. 由周期性,的区间可由平移得到;
2. 在递增,递减,故在上的最大值为;
3. 周期为4,因此在上的最大值也为,区间符合条件。
答案:
题型2:抽象函数+二次函数嵌套求参数(已知最值反推参数)
题型特征:抽象函数作为外层函数,二次函数作为内层函数,已知复合函数的最值,求解二次函数中的参数;需结合抽象函数的单调性和二次函数的最值区间分析。
解题步骤:1. 设内层二次函数,确定的取值范围;2. 根据外层抽象函数的单调性,将复合函数的最值转化为的最值;3. 建立关于参数的方程或不等式,求解参数。
例题2 已知抽象函数在上单调递增,,,复合函数在上的最大值为,求实数的值。
解析:
1. 因为单调递增,所以的最大值对应的最大值;
2. 已知最大值为,故在上的最大值为7;
3. 的对称轴为,分情况讨论:
· 当时,在上的最大值为,解得;
· 当时,在上的最大值为,舍去;
综上,。
答案:
举一反三2-1 已知抽象函数在上单调递减,,,复合函数在上的最小值为,求实数的值。
解析:
1. 单调递减,故的最小值对应的最大值;
2. 已知最小值为,则在上的最大值为2;
3. 的对称轴为,分情况:
· 当时,最大值为,解得(舍去);
· 当时,最大值为,解得;
综上,。
答案:
举一反三2-2 已知在上单调递增,,,的最大值为,求的取值范围。
解析:
1. ,对称轴为,值域为;
2. 单调递增,的最大值为,则在上的最大值为5;
3. 令,解得或,结合区间,得。
答案:
举一反三2-3 已知在上单调递减,,,的最小值为,求的值。
解析:
1. 单调递减,的最小值对应的最大值;
2. 已知最小值为,则的最大值为;
3. ,在上的最大值为,解得。
答案:
四、专题分层测试卷
(一)基础达标卷(5题)
1. 单选题 已知是定义在上的偶函数,且在上单调递减,,若在上的最大值为0,则的取值范围是()
A. B. C. D.
解析:偶函数在单调递减,故在单调递增,最大值为? 错误,,且在递减,故时,时。要使上最大值为0,则且,选A。
答案:A
2. 多选题 已知抽象函数满足,且在上单调递增,,则下列说法正确的有()
A. 在上单调递减 B. 在上的最大值为3
C. 若在上的最大值为3,则 D.
解析:周期为2,与单调性相同,A错误;与对称,,最大值为3,B正确;上最大值为3,且单调递增,故,C正确;,D正确。
答案:BCD
3. 填空题 已知在上单调递增,,,若的最大值为,则______
解析:单调递增,故最大值为10,在上单调递增,最大值为,解得。
答案:4
4. 解答题
(1) 已知奇函数在上单调递增,,若在上的最大值为5,求的取值范围。
解析:单调递增,最大值为,故。
答案:
(2) 已知在上单调递减,,,若的最小值为,求的取值范围。
解析:,单调递减,最小值对应最大值为2,令得或,故。
答案:
(二)能力提升卷(5题)
1. 单选题 已知是定义在上的奇函数,且在上单调递增,若在上的最大值为,最小值为,且,则的取值范围是()
A. B. C. D.
解析:奇函数在上单调递增,,最小值为,最大值为,故,选A。
答案:A
2. 多选题 已知抽象函数的定义域为,且满足,在上单调递减,,则下列说法正确的有()
A. 的周期为2 B. 在上单调递增
C. 在上的最大值为2 D. 若在上的最大值为2,则
解析:由,周期为2,A正确;与对称,在上单调递增(奇函数? 不,,),单调递增,B正确;上最大值为,C正确;上最大值为2,则,D正确。
答案:ABCD
3. 填空题 已知在上单调递减,,,若的最大值为,则______
解析:单调递减,最大值对应最小值为3,在上,若,最小值为,解得;若,最小值为,无解。故。
答案:2
4. 解答题
(1) 已知偶函数在上单调递增,在上的最大值为,求的取值范围。
解析:的图象由右移1个单位得到,最大值为,则即,且在上的最大值为,故。
答案:
(2) 已知在上单调递增,,,若的最大值为,求的取值范围。
解析:,令得或,单调递增,故。
答案:
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