内容正文:
期末复习专题04
函数的概念与表示及其基本性质
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巩知识要点
知识点1 函数的相关概念
1.函数的概念
概念
一般地,设A,B是非空的实数集,如果对于集合A中的任意一个数x,按照某种确定的对应关系f,在集合B中都有唯一确定的数y和它对应,那么就称f:A→B为从集合A到集合B的一个函数
三要素
对应关系
y=f(x),x∈A
定义域
x的取值范围A
值域
与x的值相对应的y值的集合{f(x)|x∈A}
2.同一个函数的判断
判断两个函数为同一个函数的注意点:
(1)判断两个函数是否为同一个函数,就是看两函数的定义域和对应关系是否相同,若两者都相同,则为同一个函数,若定义域和对应关系有一个不相同就不是同一个函数.
(2) 若两个函数为同一个函数,则它们的值域一定相同,反之则不然,即若两函数的定义域与值域都相同,则它们也不一定是同一个函数.
(3)函数是两个数集之间的对应关系,所以用什么字母表示自变量、因变量是没有限制的.
(4)在化简解析式时,必须是等价变形.
3.函数表示法
函数的表示法有三种,分别是解析法、列表法、图象法
表示法
概念
优缺点
解析法
用解析式表示两个变量之间的对应关系
能简明全面地概括两个变量间的对应关系,也可以通过解析式求出任何一个变量的函数值;但是缺乏直观
列表法
列出表格来表示两个变量之间的对应关系
不需计算即可直接看出表格中自变量的函数值;但表格外的数据没法求解
图象法
用图象表示两个变量之间的对应关系
能直观形象地表示随着自变量的变化,相应函数值的变化趋势;但是作图法得到的函数值未必准确
知识点2 函数的单调性
1.函数的单调性
一般地,设函数f(x)的定义域为D,区间I⊆D:如果∀x1,x2∈I,当x1<x2时,都有f(x1)<f(x2),那么就称函数f(x)在区间I上单调递增.
特别地,当函数f(x)在它的定义域上单调递增时,我们就称它是增函数.
如果∀x1,x2∈I,当x1<x2时,都有f(x1)>f(x2),那么就称函数f(x)在区间I上单调递减.
特别地,当函数f(x)在它的定义域上单调递减时,我们就称它是减函数.
2.单调区间
如果函数y=f(x)在区间I上单调递增或单调递减,那么就说函数y=f(x)在这一区间具有(严格的)单调性,区间I叫做y=f(x)的单调区间.
注意点:
(1)区间I可以是整个定义域D,也可以是定义域的真子集.即应在函数的定义域内研究单调性.
(2)同区间性,即x1,x2∈I.
(3)任意性,即不可以用区间I上的特殊值代替.
(4)有序性,即要规定x1<x2.
(5)“单调递增(递减)”“x1,x2的大小”“f(x1)与f(x2)的大小”知二求一.
(6)单调递增(递减)是函数的局部性质,增(减)函数是函数的整体性质.
3.利用定义证明函数的单调性
利用定义证明函数单调性的步骤
(1)取值:设x1,x2是该区间内的任意两个值,且x1<x2.
(2)作差变形:作差f(x1)-f(x2),通过配方、通分、因式分解、有理化等方法,变形为能判断符号的表达式.
(3)定号:确定f(x1)-f(x2)的符号,必要时,进行分类讨论.
(4)结论:根据定义确定单调性.
4.函数的最大值和最小值
函数的最值
一般地,设函数y=f(x)的定义域为D,如果存在实数M满足:
(1)∀x∈D,都有f(x)≤M;
(2)∃x0∈D,使得f(x0)=M.
那么,我们称M是函数y=f(x)的最大值.
同样的,设函数y=f(x)的定义域为D,如果存在实数m满足:
(1)∀x∈D,都有f(x)≥m;
(2)∃x0∈D,使得f(x0)=m.
那么,我们称m是函数y=f(x)的最小值.
函数的最大值和最小值统称为最值.
知识点3 奇偶性
1.偶函数的定义:一般地,设函数f(x)的定义域为D,如果∀x∈D,都有-x∈D,且f(-x)=f(x),那么函数f(x)就叫做偶函数.
2.奇函数的定义:一般地,设函数f(x)的定义域为D,如果∀x∈D,都有-x∈D,且f(-x)=-f(x),那么函数f(x)就叫做奇函数.
3.函数奇偶性的图像对称性的拓展
函数图象关于直线对称
函数图象关于点对称
y=f(x)在定义域内恒满足的条件
y=f(x)的图象的对称轴
y=f(x)在定义域内恒满足的条件
y=f(x)的图象的对称中心
f(a+x)=f(a-x)
直线x=a
f(a-x)=-f(a+x)
(a,0)
f(x)=f(a-x)
直线x=
f(x)=-f(a-x)
f(a+x)=f(b-x)
直线x=
f(a+x)=-f(b-x)
4.判断函数奇偶性的三种常用方法
(1)定义法.
判断函数奇偶性的步骤:
①判断定义域是否关于原点对称;
②判断f(-x)与f(x)的关系.对∀x∈D,若f(-x)=f(x),则函数f(x)是偶函数;若f(-x)=-f(x),则函数f(x)是奇函数.
(2)图象法
(3)性质法(除既奇又偶函数f(x)=0外):
①偶函数的和、差、积、商(分母不为零)仍为偶函数;
②奇函数的和、差仍为奇函数;
③奇(偶)数个奇函数的积为奇(偶)函数;
④一个奇函数与一个偶函数的积、商(分母不为零)为奇函数.
偶
偶
偶
偶
偶
偶
奇
不确定
奇
偶
奇
偶
不确定
奇
偶
奇
奇
奇
偶
奇
5.函数奇偶性的应用
1)利用函数的奇偶性求值
利用奇偶性求值的常见类型
(1)求参数值:若解析式含参数,则根据f(-x)=-f(x)或f(-x)=f(x)列式,比较系数利用待定系数法求解;若定义域含参数,则根据定义域关于原点对称,利用区间的端点和为0求参数.
(2)求函数值:利用f(-x)=-f(x)或f(-x)=f(x)求解,有时需要构造奇函数或偶函数以便于求值.
2)根据函数的奇偶性求函数的解析式
(1)已知某区间上函数的解析式,求对称区间上的函数的解析式,应设这个区间上的变量为x,此时-x成了已知区间上的解析式中的变量,通过应用奇函数或偶函数的定义,即可得所求区间上的解析式.
(2)已知函数f(x),g(x)的组合运算解析式与奇偶性,则把x换为-x,构造方程组求解.
提醒:若函数f(x)的定义域内含0且为奇函数,则必有f(0)=0,但若为偶函数,未必有f(0)=0.
知识点4 函数的奇偶性与单调性的综合应用
类型1 比较大小
1.若f(x)为奇函数且在区间[a,b]上单调递增,则f(x)在[-b,-a]上单调递增,即在对称区间上单调性一致(相同).
2.若f(x)为偶函数且在区间[a,b]上单调递增,则f(x)在[-b,-a]上单调递减,即在对称区间上单调性相反.
3.若f(x)为奇函数且在区间[a,b]上有最大值为M,则f(x)在[-b,-a]上有最小值为-M.
4.若f(x)为偶函数且在区间[a,b]上有最大值为N,则f(x)在[-b,-a]上有最大值为N.
5.比较大小的求解策略
(1)若自变量在同一个单调区间上,直接利用函数的单调性比较大小;
(2)若自变量不在同一个单调区间上,需利用函数的奇偶性把自变量转化到同一个单调区间上,然后利用单调性比较大小.
类型2 解不等式
利用函数的奇偶性与单调性解不等式的步骤
(1)将所给的不等式转化为两个函数值的大小关系;
(2)由已知或利用奇偶性得出区间上的单调性,再利用单调性“脱去”函数的对应法则“f”,转化为解不等式(组)的问题.
提醒:在转化时,自变量的取值必须在同一单调区间上;当不等式一边没有写成“f(x)”的形式时,需转化为“f(x)”的形式,如已知f(1)=0,若f(x-1)<0,则f(x-1)<f(1).注意偶函数f(x)中结论f(x)=f(|x|)的灵活运用.
破重难题型
一、题型一 具体函数定义域
1.函数的定义域为( )
A. B.
C. D.
2.函数的定义域为( )
A. B.
C. D.
3.已知函数的定义域为,则函数的定义域为( )
A. B.
C. D.
4.已知函数的定义域为,则函数的定义域为( )
A. B. C. D.
二、题型二 抽象函数定义域
5.已知函数的定义域为,则函数的定义域为( )
A. B. C. D.
6.已知函数的定义域为,则函数的定义域为( )
A. B.
C. D.
7.已知函数的定义域为,则函数的定义域为 .
三、题型三 函数值域
8.函数的值域为
9.下列函数中,值域不是的函数为( )
A., B.,
C., D.,
10.分别求下列函数的值域:
(1);
(2);
(3);
(4).
四、题型四 同一函数的判断
11.与函数是同一函数的是( )
A. B. C. D.
12.下列各组函数中,不是同一函数的是( )
A.与 B.与
C.与 D.与
13.下列各组函数中,同组的两个函数是相同函数的有( )
A.与
B.与
C.与
D.与
五、题型五 分段函数求值
14.已知函数,则( )
A.63 B. C. D.
15.已知函数则=( )
A. B. C.1 D.2
16.设已知函数,则( )
A. B.0 C.6 D.9
17.已知函数,则 .
六、题型六 函数解析式
18.已知一次函数满足,则的解析式可能是( )
A. B.
C. D.
19.求下列函数的解析式:
(1)已知函数,求函数的解析式;
(2)已知是二次函数,且满足,,求.
20.求下列函数的解析式:
(1)已知函数,求函数的解析式;
(2)已知函数满足,求函数的解析式.
21.求下列函数的解析式.
(1)已知,求;
(2)已知,求;
(3)已知,求.
七、题型七 分段函数的应用
22.已知函数,则下列关于函数的结论正确的是( )
A.
B.若,则的值是
C.的值域为
D.的解集为
23.函数,被称为狄利克雷函数,则下列结论成立的是( )
A.若,则 B.
C.若,则 D.函数的值域为
24.已知函数若,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
25.已知函数的值域为R,则实数a的取值范围是( )
A. B.
C. D.
26.已知函数若存在最小值,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
八、题型八 具体函数的单调性
27.函数的单调递减区间为( )
A. B. C. D.
28.已知函数,则函数的单调增区间是( )
A.和 B.
C.和 D.
29.函数的单调递减区间是 .
30.函数的单调递增区间是 .
31.函数的单调递减区间为( )
A. B. C. D.
九、题型九 根据单调性求参数
32.已知是减函数,则实数a的取值范围为( )
A. B. C. D.
33.已知函数满足对定义域内任意实数,都有成立,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
34.已知函数,当时,有,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
35.已知函数在上单调递减,则的取值范围是 .
36.已知函数为定义在上的单调函数,则的取值范围是 .
37.已知函数在上单调递减,则的取值范围是 .
38.设函数.
(1)当时,求不等式的解集;
(2)若函数在上不单调,求实数的取值范围;
(3)若对于,恒成立,求的取值范围.
十、题型十 利用单调性比较大小
39.已知实数满足,则下列不等式中恒成立的是( )
A. B.
C. D.
40.已知二次函数的最大值为,则( )
A. B.
C. D.
41.设函数是定义在R上的单调递增函数,则,,的大小关系是( )
A. B.
C. D.
42.已知定义在上的函数满足,且,都有,则的大小关系是( )
A. B.
C. D.
43.已知函数的定义域为,且它的图象关于对称,当时,恒成立,设,,,则,,的大小关系为( )
A. B.
C. D.
十一、题型十一 利用单调性解不等式
44.已知函数,若,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
45.已知是定义在上的增函数,且,则的取值范围是 .
46.已知函数,则关于的不等式的解集为 .
47.已知函数则不等式的解集为 .
十二、题型十二 利用单调性求最值
48.函数在上的最大值为( )
A. B. C. D.
49.函数在区间上的最大值为 .
50.已知函数满足,则在区间的最大值为 .
51.已知函数.
(1)求关于的不等式的解集;
(2)设函数,求在上的最小值.
十三、题型十三 利用单调性求恒(能)成立问题
52.若,为真命题,则的取值范围为( )
A. B.
C. D.
53.已知函数(),,对,,使得成立,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
54.已知当时,恒成立,则实数的取值范围是 .
55.设函数.
(1)当时,求不等式的解集;
(2)若,使不等式能成立,求实数的取值范围.
十四、题型十四 已知值域求参数
56.已知函数的值域为,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
57.函数的值域为,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
58.已知函数的值域为,,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
59.已知函数,存在实数、,使得在区间上的值域为,则实数的取值范围是
十五、题型十五 奇偶性的判断
60.下列函数中是偶函数,且在上单调递增的是( )
A. B. C. D.
61.下列函数中,在定义域内既是奇函数又是减函数的是( )
A. B.
C. D.
62.下列函数是奇函数,且在其定义域上单调递增的是( )
A. B. C. D.
63.已知是定义在上的偶函数,是定义在上的奇函数,且在上单调递减,则( )
A.是偶函数
B.是奇函数
C.在上单调递增
D.在上单调递增
十六、题型十六 已知奇偶性求参数
64.已知,则“”是“为奇函数”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充分必要条件 D.既不充分也不必要条件
65.已知定义域为的奇函数,则的值为 .
十七、题型十七 函数图象问题
66.函数的图象大致是( )
A. B.
C. D.
67.函数的图象为( )
A. B.
C. D.
68.函数在区间上的图像可能是( )
A. B.
C. D.
69.函数的图像大致是( )
A. B. C. D.
70.在《航拍中国》江西篇中,摄制组的飞机飞过庐山西海时,一座天然的爱心形状岛屿格外吸引眼球.下图左边是庐山西海这座岛屿的地图,其形状如一颗爱心.右边是由此抽象出来的一个“心形”图形,这个图形可看作由两个函数的图象构成,则“心形”在轴上方的图象对应的函数解析式可能为( )
A. B.
C. D.
十八、题型十八 根据奇偶性求解析式
71.设函数是定义在上的奇函数,当时,,则( )
A. B. C. D.
72.若是定义在上的函数,为奇函数,为偶函数,则的值为( )
A. B. C.1 D.
73.已知是定义在上的奇函数,且当时,;当时,的解析式为
74.函数是定义域为R的奇函数,当时,,则当时,函数的解析式 .
十九、题型十九 根据奇偶性解不等式
75.已知是定义在上的奇函数,且在上单调递增,则不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
76.设是定义在上的奇函数,对任意的满足且,则不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
77.已知函数是定义在上的偶函数,对任意不相等的两个正实数,,恒成立,且,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
78.已知函数是定义在上的偶函数,满足在上单调递增,且,则不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
79.已知是定义在实数集上的函数,在内单调递增,,且函数关于点对称,则不等式的解集是( )
A. B.
C. D.
二十、题型二十 奇函数 常数
80.设函数上的最大值为,最小值为,则
81.函数,设函数的最大值为,最小值为,则的值为 .
82.已知函数(为常数),若在上的最大值为,最小值为,且,则 .
83.已知函数的最大值为,最小值为,则的值为
二一、题型二一 抽象函数的综合运用
84.已知函数的定义域为,且满足,当时,,,则下列结论正确的是( )
A.是奇函数 B.在上单调递增
C. D.不等式的解集为
85.若定义在R上的函数满足,且当时,,则( )
A.
B.为奇函数
C.在上是减函数
D.若,则不等式的解集为
86.已知函数的定义域为,且,当时,,,则下列说法正确的是( )
A.
B.函数在上是增函数
C.不等式的解集为
D.
87.定义在上的函数,满足,且当时,.
(1)求的值;
(2)求证:在上是增函数;
(3)解不等式:.
88.定义在上的函数满足,当时,,则满足( )
A. B.是偶函数
C.在上有最大值 D.的解集为
89.已知是定义在R上的函数,且满足,又当时,,且,则以下说法正确的是( )
A. B.函数在R上单调递减.
C.函数是偶函数 D.不等式的解集为.
90.已知函数对任意实数恒有,当时,,且.
(1)判断的奇偶性并证明;
(2)判断的单调性并证明;
(3)若对所有的,恒成立,求实数的取值范围.
91.已知函数对于任意实数,都有,且.
(1)求的值;
(2)令,求证:函数为奇函数;
(3)求的值.
92.已知函数满足,.
(1)求,的值;
(2)判断的奇偶性;
(3)求不等式的解集.
93.已知函数.
(1)判断的单调性,并说明理由;
(2)判断的奇偶性,并用定义证明;
(3)若不等式对任意恒成立,求实数的取值范围.
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
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函数的概念与表示及其基本性质
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知识点1 函数的相关概念
1.函数的概念
概念
一般地,设A,B是非空的实数集,如果对于集合A中的任意一个数x,按照某种确定的对应关系f,在集合B中都有唯一确定的数y和它对应,那么就称f:A→B为从集合A到集合B的一个函数
三要素
对应关系
y=f(x),x∈A
定义域
x的取值范围A
值域
与x的值相对应的y值的集合{f(x)|x∈A}
2.同一个函数的判断
判断两个函数为同一个函数的注意点:
(1)判断两个函数是否为同一个函数,就是看两函数的定义域和对应关系是否相同,若两者都相同,则为同一个函数,若定义域和对应关系有一个不相同就不是同一个函数.
(2) 若两个函数为同一个函数,则它们的值域一定相同,反之则不然,即若两函数的定义域与值域都相同,则它们也不一定是同一个函数.
(3)函数是两个数集之间的对应关系,所以用什么字母表示自变量、因变量是没有限制的.
(4)在化简解析式时,必须是等价变形.
3.函数表示法
函数的表示法有三种,分别是解析法、列表法、图象法
表示法
概念
优缺点
解析法
用解析式表示两个变量之间的对应关系
能简明全面地概括两个变量间的对应关系,也可以通过解析式求出任何一个变量的函数值;但是缺乏直观
列表法
列出表格来表示两个变量之间的对应关系
不需计算即可直接看出表格中自变量的函数值;但表格外的数据没法求解
图象法
用图象表示两个变量之间的对应关系
能直观形象地表示随着自变量的变化,相应函数值的变化趋势;但是作图法得到的函数值未必准确
知识点2 函数的单调性
1.函数的单调性
一般地,设函数f(x)的定义域为D,区间I⊆D:如果∀x1,x2∈I,当x1<x2时,都有f(x1)<f(x2),那么就称函数f(x)在区间I上单调递增.
特别地,当函数f(x)在它的定义域上单调递增时,我们就称它是增函数.
如果∀x1,x2∈I,当x1<x2时,都有f(x1)>f(x2),那么就称函数f(x)在区间I上单调递减.
特别地,当函数f(x)在它的定义域上单调递减时,我们就称它是减函数.
2.单调区间
如果函数y=f(x)在区间I上单调递增或单调递减,那么就说函数y=f(x)在这一区间具有(严格的)单调性,区间I叫做y=f(x)的单调区间.
注意点:
(1)区间I可以是整个定义域D,也可以是定义域的真子集.即应在函数的定义域内研究单调性.
(2)同区间性,即x1,x2∈I.
(3)任意性,即不可以用区间I上的特殊值代替.
(4)有序性,即要规定x1<x2.
(5)“单调递增(递减)”“x1,x2的大小”“f(x1)与f(x2)的大小”知二求一.
(6)单调递增(递减)是函数的局部性质,增(减)函数是函数的整体性质.
3.利用定义证明函数的单调性
利用定义证明函数单调性的步骤
(1)取值:设x1,x2是该区间内的任意两个值,且x1<x2.
(2)作差变形:作差f(x1)-f(x2),通过配方、通分、因式分解、有理化等方法,变形为能判断符号的表达式.
(3)定号:确定f(x1)-f(x2)的符号,必要时,进行分类讨论.
(4)结论:根据定义确定单调性.
4.函数的最大值和最小值
函数的最值
一般地,设函数y=f(x)的定义域为D,如果存在实数M满足:
(1)∀x∈D,都有f(x)≤M;
(2)∃x0∈D,使得f(x0)=M.
那么,我们称M是函数y=f(x)的最大值.
同样的,设函数y=f(x)的定义域为D,如果存在实数m满足:
(1)∀x∈D,都有f(x)≥m;
(2)∃x0∈D,使得f(x0)=m.
那么,我们称m是函数y=f(x)的最小值.
函数的最大值和最小值统称为最值.
知识点3 奇偶性
1.偶函数的定义:一般地,设函数f(x)的定义域为D,如果∀x∈D,都有-x∈D,且f(-x)=f(x),那么函数f(x)就叫做偶函数.
2.奇函数的定义:一般地,设函数f(x)的定义域为D,如果∀x∈D,都有-x∈D,且f(-x)=-f(x),那么函数f(x)就叫做奇函数.
3.函数奇偶性的图像对称性的拓展
函数图象关于直线对称
函数图象关于点对称
y=f(x)在定义域内恒满足的条件
y=f(x)的图象的对称轴
y=f(x)在定义域内恒满足的条件
y=f(x)的图象的对称中心
f(a+x)=f(a-x)
直线x=a
f(a-x)=-f(a+x)
(a,0)
f(x)=f(a-x)
直线x=
f(x)=-f(a-x)
f(a+x)=f(b-x)
直线x=
f(a+x)=-f(b-x)
4.判断函数奇偶性的三种常用方法
(1)定义法.
判断函数奇偶性的步骤:
①判断定义域是否关于原点对称;
②判断f(-x)与f(x)的关系.对∀x∈D,若f(-x)=f(x),则函数f(x)是偶函数;若f(-x)=-f(x),则函数f(x)是奇函数.
(2)图象法
(3)性质法(除既奇又偶函数f(x)=0外):
①偶函数的和、差、积、商(分母不为零)仍为偶函数;
②奇函数的和、差仍为奇函数;
③奇(偶)数个奇函数的积为奇(偶)函数;
④一个奇函数与一个偶函数的积、商(分母不为零)为奇函数.
偶
偶
偶
偶
偶
偶
奇
不确定
奇
偶
奇
偶
不确定
奇
偶
奇
奇
奇
偶
奇
5.函数奇偶性的应用
1)利用函数的奇偶性求值
利用奇偶性求值的常见类型
(1)求参数值:若解析式含参数,则根据f(-x)=-f(x)或f(-x)=f(x)列式,比较系数利用待定系数法求解;若定义域含参数,则根据定义域关于原点对称,利用区间的端点和为0求参数.
(2)求函数值:利用f(-x)=-f(x)或f(-x)=f(x)求解,有时需要构造奇函数或偶函数以便于求值.
2)根据函数的奇偶性求函数的解析式
(1)已知某区间上函数的解析式,求对称区间上的函数的解析式,应设这个区间上的变量为x,此时-x成了已知区间上的解析式中的变量,通过应用奇函数或偶函数的定义,即可得所求区间上的解析式.
(2)已知函数f(x),g(x)的组合运算解析式与奇偶性,则把x换为-x,构造方程组求解.
提醒:若函数f(x)的定义域内含0且为奇函数,则必有f(0)=0,但若为偶函数,未必有f(0)=0.
知识点4 函数的奇偶性与单调性的综合应用
类型1 比较大小
1.若f(x)为奇函数且在区间[a,b]上单调递增,则f(x)在[-b,-a]上单调递增,即在对称区间上单调性一致(相同).
2.若f(x)为偶函数且在区间[a,b]上单调递增,则f(x)在[-b,-a]上单调递减,即在对称区间上单调性相反.
3.若f(x)为奇函数且在区间[a,b]上有最大值为M,则f(x)在[-b,-a]上有最小值为-M.
4.若f(x)为偶函数且在区间[a,b]上有最大值为N,则f(x)在[-b,-a]上有最大值为N.
5.比较大小的求解策略
(1)若自变量在同一个单调区间上,直接利用函数的单调性比较大小;
(2)若自变量不在同一个单调区间上,需利用函数的奇偶性把自变量转化到同一个单调区间上,然后利用单调性比较大小.
类型2 解不等式
利用函数的奇偶性与单调性解不等式的步骤
(1)将所给的不等式转化为两个函数值的大小关系;
(2)由已知或利用奇偶性得出区间上的单调性,再利用单调性“脱去”函数的对应法则“f”,转化为解不等式(组)的问题.
提醒:在转化时,自变量的取值必须在同一单调区间上;当不等式一边没有写成“f(x)”的形式时,需转化为“f(x)”的形式,如已知f(1)=0,若f(x-1)<0,则f(x-1)<f(1).注意偶函数f(x)中结论f(x)=f(|x|)的灵活运用.
破重难题型
一、题型一 具体函数定义域
1.函数的定义域为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】由解析式有意义列出不等式,解得函数定义域.
【详解】由题可知且,所以函数的定义域为.
故选:D.
2.函数的定义域为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】根据中满足,中求解函数的定义域.
【详解】要求函数的定义域,则满足
所以的定义域为
故选:B
3.已知函数的定义域为,则函数的定义域为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】根据抽象函数的定义域先求得函数的定义域为,进而求解即可.
【详解】因为的定义域为,则,可得,
所以函数的定义域为,
由,解得且,
故的定义域为.
故选:D
4.已知函数的定义域为,则函数的定义域为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据给定条件,结合抽象函数的定义域列出不等式组求出定义域.
【详解】由函数的定义域为,函数有意义,
得,解得,
所以所求定义域为.
故选:D
二、题型二 抽象函数定义域
5.已知函数的定义域为,则函数的定义域为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】先求解出的取值范围,然后根据括号内的整体范围相同可求的定义域.
【详解】因为的定义域为,所以中,
所以,
在中令,解得,
所以的定义域为.
故选:B.
6.已知函数的定义域为,则函数的定义域为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】根据题意令,运算求解即可.
【详解】因为函数的定义域为,
令,解得,
所以的定义域为.
故选:D.
7.已知函数的定义域为,则函数的定义域为 .
【答案】
【分析】根据抽象函数定义域的求法,内层函数必须包含于外层函数的定义域之中.
【详解】令,则,
因为函数的定义域为,
所以,
所以函数的定义域为,
所以,解得,
所以函数的定义域为.
故答案为:.
三、题型三 函数值域
8.函数的值域为
【答案】
【分析】利用分离常数法求解即可.
【详解】因为,
则,所以函数的值域为.
故答案为:
9.下列函数中,值域不是的函数为( )
A., B.,
C., D.,
【答案】CD
【分析】结合单调性求值域,依次判断各个选项即可.
【详解】对于A选项,为定义域上减函数,代入可得值域为,不符合题意,
对于B选项,为定义域上增函数,代入可得值域为,不符合题意,
对于C选项,函数为二次函数开口向下,对称轴在区间内,
又代入定义域可得值域为,符合题意,
对于D选项,分离常数可得,
,则,符合题意.
故选:
10.分别求下列函数的值域:
(1);
(2);
(3);
(4).
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
【解析】略
四、题型四 同一函数的判断
11.与函数是同一函数的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据相同函数的概念逐项分析可得.
【详解】函数的定义域为.
对于A,函数的定义域为,所以与函数不是同一函数,所以A不正确;
对于B,函数的定义域为,所以与函数不是同一函数,所以B不正确;
对于C,函数的定义域为,且对应关系相同,所以与函数是同一函数,所以C正确;
对于D,函数的定义域为,所以与函数不是同一函数,所以D不正确.
故选:C.
12.下列各组函数中,不是同一函数的是( )
A.与 B.与
C.与 D.与
【答案】C
【分析】根据题意,结合同一函数的定义,结合选项,先判定定义域,再判定对应关系,即可求解.
【详解】对于A,函数与的定义域都是,
且两个函数的对应关系也相同,所以两个函数是同一函数,所以A不符合题意;
对于B,函数与的定义域都是,且对应关系也相同,
所以两个函数是同一函数,所以B不符合题意;
对于C,函数满足,解得,
即函数的定义域为,
又由满足,解得,即的定义域为,
所以两个函数的定义域不同,所以不是同一函数,所以C符合题意;
对于D,函数与,所以两个函数的定义域相同,
且两个函数的对应关系也相同,所以两个函数是同一函数,所以D不符合题意.
故选:C.
13.下列各组函数中,同组的两个函数是相同函数的有( )
A.与
B.与
C.与
D.与
【答案】C
【分析】先求出函数的定义域,若定义域不同,则两个函数不是相同函数,在定义域相同的情况下,再整理函数的解析式,若解析式不同,则不是相同函数,若相同,则两个函数是相同函数.
【详解】解:对于A:,定义域为,定义域为,所以两个函数的定义域不同,所以两个函数不是同一个函数,故A不正确;
对于B:,,这两个函数的解析式不同,故不是同一函数,故B不正确;
对于C:,两个函数解析式,定义域都相同,故是同一函数,故C正确.
对于D:的定义域为,而的定义域为,两个函数定义域不同,故不是同一函数,故D不正确.
故选:C.
五、题型五 分段函数求值
14.已知函数,则( )
A.63 B. C. D.
【答案】C
【分析】根据给定的分段函数,判断代入计算得解.
【详解】函数,则,所以.
故选:C
15.已知函数则=( )
A. B. C.1 D.2
【答案】D
【分析】代入即可求解.
【详解】.
故选:D.
16.设已知函数,则( )
A. B.0 C.6 D.9
【答案】D
【分析】依题意得,再根据分段函数求值即可.
【详解】令,解得,则
因此8,故.
故选:D.
17.已知函数,则 .
【答案】
【分析】根据分段函数的解析求解函数值即可.
【详解】因为,
所以.
故答案为:.
六、题型六 函数解析式
18.已知一次函数满足,则的解析式可能是( )
A. B.
C. D.
【答案】AC
【分析】由函数的类型设,结合已知列方程求参数值,即可得解析式.
【详解】设,则,
因为,所以,解得或,
所以或.
故选:AC
19.求下列函数的解析式:
(1)已知函数,求函数的解析式;
(2)已知是二次函数,且满足,,求.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用换元法进行求解;
(2)利用待定系数法求解.
【详解】(1)已知,,
令,,则,代入上式得,
即.
(2)设,
由,得,
由,
得,
整理得,
所以,所以,
所以.
20.求下列函数的解析式:
(1)已知函数,求函数的解析式;
(2)已知函数满足,求函数的解析式.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用换元法求函数解析式即可;
(2)构造方程,解方程组即可求出函数解析式.
【详解】(1),设,则,
则,
故.
(2)因为,故可将变换为得,
解得.
21.求下列函数的解析式.
(1)已知,求;
(2)已知,求;
(3)已知,求.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)利用换元法,结合已知函数解析式,即可求得;
(2)利用配凑法,结合已知函数解析式,即可求得;
(3)用替换的,得到,与原式组成方程组,解方程组即可得到的解析式.
【详解】(1)令,则,
于是有,
所以.
(2)函数,又的值域为,
.
(3)∵,
∴用替换上式中的,得到,
解方程组,得.
七、题型七 分段函数的应用
22.已知函数,则下列关于函数的结论正确的是( )
A.
B.若,则的值是
C.的值域为
D.的解集为
【答案】ABC
【分析】先求,再求可知A正确;分别在和的情况下,根据解析式构造不等式和方程可判断BC正误;分别在和的情况下,结合一次函数和二次函数的值域求法可知D不正确.
【详解】对于A:由题,故A正确;
对于B:当时,,解得(舍去);
当时,,又,,故B正确;
对于C: 当时,;
当时,.
故的值域为,故C正确;
对于D: 当时,,解得;
当时,解得.
综上的解集为,
故D不正确.
故选:ABC
23.函数,被称为狄利克雷函数,则下列结论成立的是( )
A.若,则 B.
C.若,则 D.函数的值域为
【答案】BD
【分析】根据函数解析式判断A、D,利用特殊值判断B、C.
【详解】因为,
对于A:,则,所以,则,故A错误;
对于B:当,则,则,故B正确;
对于C:若,,则,满足,但是,故C错误;
对于D:因为,所以函数的值域为,故D正确.
故选:BD
24.已知函数若,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】由换元法进行,将方程转换为,结合分段函数讨论分析求解即可.
【详解】令,由,得.
当时,恒成立,此时,
所以或解得;
当时,,则,解得,不满足题意舍去,
所以的取值范围为.
故选:A.
25.已知函数的值域为R,则实数a的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】利用数形结合,作出两个函数图象,再对其定义域讨论分析即可.
【详解】作出函数的图象,如下图:
可求得两图象交点坐标分别为,
当时,解得,
所以当时,由在定义域的值域是,
但是当时,由在定义域的值域就是的真子集,
而此时在定义域的值域为,
此时不满足题意,故AC错误;
又当,解得或
再当时,在定义域的值域为,
而在定义域的值域就是,
此时满足题意,故B错误,D正确;
故选:D.
26.已知函数若存在最小值,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】先判断函数的单调性,并结合分段函数的性质求解,
【详解】在上单调递减,且,
而在上单调递增,
要使存在最小值,
结合分段函数的图象可得:
,即,
故选:D.
八、题型八 具体函数的单调性
27.函数的单调递减区间为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】利用对数函数真数大于0求出函数定义域,利用对数底数确定外层函数单调性,令,分析在定义域内的单调区间,最后利用复合函数单调性同增异减求出函数的单调区间.
【详解】对数的真数大于0,
,即,解得,
令,则,
的底数,时,单调递减,
函数是开口向下的二次函数,对称轴为,
在上单调递增,在上单调递减,
复合函数的单调性满足同增异减,
在上单调递减,在上单调递增,故D正确.
故选:D.
28.已知函数,则函数的单调增区间是( )
A.和 B.
C.和 D.
【答案】A
【分析】讨论x的取值范围,化简,结合二次函数的单调性,即可确定答案.
【详解】由于函数,
当时,,
由于图象的对称轴为,则函数在上单调递增,
当时,,
由于图象的对称轴为,则函数在上单调递增,
故函数的单调增区间是和.
故选:A
29.函数的单调递减区间是 .
【答案】
【分析】利用复合函数的单调性可求得函数的单调递减区间.
【详解】由题意得,所以,所以,
解得,所以函数的定义域为,
因为,
所以在上单调递增,在上单调递减,
又在上单调递增,
所以由复合函数的单调性可知的单调递减区间是.
故答案为:.
30.函数的单调递增区间是 .
【答案】
【分析】利用数形结合,作出分段二次函数的图象,即可写出单调增区间.
【详解】由作图:
可得函数的单调递增区间是,
故答案为:
31.函数的单调递减区间为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】先根据对数函数的性质求出函数定义域,设,分析关于的单调性,再结合对数函数的单调性,最后利用复合函数的单调性求解.
【详解】函数的定义域需满足,解得或,
的定义域为,
设,当时,,且关于单调递增,
当时,,且关于单调递减,
在定义域上单调递减,
的单调递减区间为,故D正确.
故选:D.
九、题型九 根据单调性求参数
32.已知是减函数,则实数a的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据幂函数以及二次函数的单调性,即可结合分段函数的性质求解.
【详解】由在R上是减函数可得,解得,
故选:D
33.已知函数满足对定义域内任意实数,都有成立,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据分段函数的单调性建立不等式组解出即可.
【详解】因为函数对定义域内任意实数,都有,
所以函数在定义域上单调递增,
当时,函数为开口向下,
对称轴为的抛物线,
此时若函数要在上单调递增,则,
当时,函数,
若函数要在单调递增,则,
根据分段函数的单调性可得:
,
解得:,
故选:B.
34.已知函数,当时,有,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】由题可得函数为增函数,进而可得,计算即得.
【详解】当时, 有,则函数为增函数,
则,
即实数的取值范围是.
故选: B.
35.已知函数在上单调递减,则的取值范围是 .
【答案】
【分析】根据分段函数的单调性可得出关于实数的不等式组,由此可解得实数的取值范围.
【详解】由函数在上单调递减,
可得,可得,解得.
故答案为:.
36.已知函数为定义在上的单调函数,则的取值范围是 .
【答案】
【分析】分析可知,函数在上为减函数,根据分段函数的单调性可得出关于实数的不等式组,即可解得实数的取值范围.
【详解】因为函数在上为减函数,且函数为定义在上的单调函数,
故函数在上为减函数,
所以在上为减函数,则,
函数在上为减函数,则,解得,
且有,解得,
综上所述,实数的取值范围是.
故答案为:.
37.已知函数在上单调递减,则的取值范围是 .
【答案】
【分析】结合函数定义域与二次函数单调性计算即可得.
【详解】由题意可得,解得.
故答案为:.
38.设函数.
(1)当时,求不等式的解集;
(2)若函数在上不单调,求实数的取值范围;
(3)若对于,恒成立,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)由题设可得,根据一元二次不等式的解法求解即可;
(2)由题意可得,进而求解即可;
(3)转化问题为对于恒成立,再结合二次函数的性质求解即可.
【详解】(1)当时,,
由,则,解得,
所以不等式的解集为.
(2)函数开口向下,对称轴为,
要使函数在上不单调,则,解得,
则实数的取值范围为.
(3)由,则,
即对于恒成立,
则,解得,
则的取值范围为.
十、题型十 利用单调性比较大小
39.已知实数满足,则下列不等式中恒成立的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】根据不等式的性质和幂函数的性质,判断结果.
【详解】当时,满足,但都不成立,所以A、B、C错误;
因为在上单调递增,由,得,所以D正确.
故选:D.
40.已知二次函数的最大值为,则( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】利用对称性得出,再结合函数的单调性即可.
【详解】由题意可知,的图象关于直线对称,所以,
又在上是减函数,所以.
故选:C.
41.设函数是定义在R上的单调递增函数,则,,的大小关系是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】根据单调性比较即可.
【详解】函数是定义在R上的单调递增函数,且,
所以.
故选:A.
42.已知定义在上的函数满足,且,都有,则的大小关系是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】根据题意,得到函数的图象关于对称,且在上单调递减,在上单调递增,结合函数的单调性和对称性,即可求解.
【详解】由函数满足,可得函数的图象关于对称,
又由,都有,
根据函数单调性的定义,可得函数在上单调递减,
结合对称性知:函数在上单调递增,
因为,所以,
又因为,所以.
故选:B.
43.已知函数的定义域为,且它的图象关于对称,当时,恒成立,设,,,则,,的大小关系为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】根据题意,得到函数在上单调递增,再由的图象关于对称,求得,,结合,即可求解.
【详解】由函数的定义域为,当时,恒成立,
可得函数在上单调递增,
又由函数的图象关于对称,可得,,
则有,即.
故选:D.
十一、题型十一 利用单调性解不等式
44.已知函数,若,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据基本初等函数的单调性,判断函数单调性,进而解出不等式即可.
【详解】已知,定义域为R,
可知,令,即,解得,
当时,,函数在上单调递减,
当时,,函数在上单调递增,
当时,即,即,
化简得,解得或;
所以实数的取值范围为.
故答案为:C.
45.已知是定义在上的增函数,且,则的取值范围是 .
【答案】
【分析】根据函数的单调性解抽象函数不等式,由题意得,再解不等式组即可.
【详解】是定义在上的增函数,
,即,解得,
则的取值范围是.
故答案为:.
46.已知函数,则关于的不等式的解集为 .
【答案】
【分析】将原函数整理成分段函数,分析分段的单调性,根据函数单调性求解集.
【详解】由题知时,,则在上单调递增,时,,则在上单调递减;
①当,即时,可知 ,
因为自变量时,在上单调递减,
则,原不等式无解;
②当时,即时,可知,
因为自变量时,在上单调递增,
因此,即原不等式恒成立,其解集为;
③当且时,即时,
由可得,解得,故,
综上所述,关于的不等式的解集为,
故答案为:.
47.已知函数则不等式的解集为 .
【答案】
【分析】先判断的单调性,然后化简不等式,从而求得不等式的解集.
【详解】当时,单调递增,且,
当时,单调递增,且时,,
所以在上单调递增,
所以,
解得,所以不等式的解集为.
故答案为:
十二、题型十二 利用单调性求最值
48.函数在上的最大值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】先判断函数单调性,再求最大值.
【详解】因为函数在上单调递减,
所以当时取最大值为.
故选:C.
49.函数在区间上的最大值为 .
【答案】
【分析】根据二次函数的单调性,结合最大值的定义进行求解即可.
【详解】,该二次函数的对称轴为,且开口向上,
所以该二次函数在区间上单调递减,在区间上单调递增,
因为,
所以,
因此该二次函数在区间上的最大值为.
故答案为:
50.已知函数满足,则在区间的最大值为 .
【答案】/
【分析】利用恒等式通过消元思想求解,再利用对勾函数性质可求最值.
【详解】由可得:,
两式消去可得:,
由对勾函数性质可知:在区间上单调递减,在上单调递增,
由于,
所以在区间的最大值是,
故答案为:
51.已知函数.
(1)求关于的不等式的解集;
(2)设函数,求在上的最小值.
【答案】(1)答案见解析;
(2).
【分析】(1)应用分类讨论解含参一元二次不等式即可;
(2)由题设,结合二次函数的性质,讨论对称轴与已知区间的位置关系求最小值.
【详解】(1)由题设,
当时,,则解集为,
当时,无解,则解集为,
当时,,则解集为;
(2)由题设,其图象开口向上且对称轴为,
当,即时,在上单调递增,则最小值
当,即时,在上单调递减,在上单调递增,则最小值
当,即时,在上单调递减,则最小值.
综上,.
十三、题型十三 利用单调性求恒(能)成立问题
52.若,为真命题,则的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】变换主元法,化为关于的一元一次不等式,结合对应一次函数的性质列不等式求参数范围.
【详解】由题意知,,恒成立,
设函数,即,恒成立.
则,即,解得,或.
故选:C
53.已知函数(),,对,,使得成立,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据不等式的性质分析函数、的值域,由题意可得,结合包含关系运算求解即可.
【详解】若,则,,可得,
所以函数在的值域为;
若,则,可得,
所以函数在的值域为;
因为对,,使得成立,
则,可得,解得,
所以实数的取值范围为.
故选:B.
54.已知当时,恒成立,则实数的取值范围是 .
【答案】
【分析】利用转化方法,把原不等式转化为关于的不等式,通过一次函数的单调性进行求解即可.
【详解】原不等式,
当时,显然上述不等式不成立,
当时,设,
要想当时,恒成立,
只需,
由,或,
由,或
所以不等式的解为,或,
故答案为:
55.设函数.
(1)当时,求不等式的解集;
(2)若,使不等式能成立,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据一元二次不等式的解法求解即可;
(2)根据对勾函数的单调性,结合存在性的定义进行求解即可.
【详解】(1).
.则,
不等式的解集为;
(2)由题意,,使不等式能成立,
即时,能成立,
所以大于的最小值.
又在时,单调递减,
所以,
所以,,即.
十四、题型十四 已知值域求参数
56.已知函数的值域为,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据函数的值域为可得有解,从而有,即可得实数的取值范围.
【详解】函数的值域为,
则有解,所以,解得或,
故实数的取值范围为.
故选:B.
57.函数的值域为,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】讨论二次项系数,要使值域为,可得,解不等式组即可求解.
【详解】当时,,则恒成立,显然不符合题意;
要使函数的值域为,
需使,解得.
故的取值范围是.
故选:D
58.已知函数的值域为,,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】分段函数在两段上分别根据自变量范围求函数值范围,再与值域对比求实数的取值范围.
【详解】当时,在上单调递减,
此时;
当时,.
①若,则在上单调递增,此时,
又函数的值域,不合题意;
②若,则,当且仅当时,等号成立,
又函数的值域,则,
解得.综上所述:.
故选:C.
59.已知函数,存在实数、,使得在区间上的值域为,则实数的取值范围是
【答案】
【分析】根据已知得到,令,结合得,进而有且求参数范围.
【详解】由在上单调递减,
由题意,即,则,
所以,令,
所以,,则,
综上,,且,
所以.
故答案为:
十五、题型十五 奇偶性的判断
60.下列函数中是偶函数,且在上单调递增的是( )
A. B. C. D.
【答案】BCD
【分析】利用函数奇偶性定义及在上的单调性逐项判断即可
【详解】对于A,函数的定义域为,,是奇函数,A不合题意;
对于B,函数,定义域为,,是偶函数,且在上单调递增,B符合题意;
对于C,函数定义域为,,是偶函数,
当0时,在上单调递增,C符合题意;
对于D,函数的定义域为,
又,即函数为偶函数,
当0时,在上单调递增,D符合题意.
故选:BCD
61.下列函数中,在定义域内既是奇函数又是减函数的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】根据函数的奇偶性和单调性对选项进行分析,从而确定正确答案.
【详解】选项A:因为在定义域内为增函数,故A错误;
选项B:因为在定义域内不单调,故B错误;
选项C:因为的定义域为,且,故为奇函数,
又,所以是减函数,故C正确;
选项D:因为,可知在定义域内不是奇函数,故D错误;
故选:C
62.下列函数是奇函数,且在其定义域上单调递增的是( )
A. B. C. D.
【答案】AD
【分析】根据解析式直接判断奇偶性与单调性即可求解.
【详解】对于A,是奇函数,在上单调递增,故A符合题意;
对于B,是偶函数,故B不符合题意;
对于C,是奇函数,在上单调递减,故C不符合题意;
对于D,令,
因为,
函数在定义域内单调递增,函数在定义域内单调递减,
所以是奇函数,在上单调递增,故D符合题意.
故选:AD.
63.已知是定义在上的偶函数,是定义在上的奇函数,且在上单调递减,则( )
A.是偶函数
B.是奇函数
C.在上单调递增
D.在上单调递增
【答案】AC
【分析】根据奇偶函数的定义依次判断AB即可;根据奇偶函数的性质,结合复合函数的单调性判断CD即可.
【详解】因为是定义在上的偶函数,是定义在上的奇函数,
所以,
所以和均为偶函数,A正确,B错误;
又因为在上单调递减,
所以在上单调递增,在上单调递减,
所以,由复合函数的单调性可知,在上单调递增,单调递减,故C正确,D错误.
故选:AC
十六、题型十六 已知奇偶性求参数
64.已知,则“”是“为奇函数”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充分必要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】B
【分析】充分性证明:根据,解得代入并根据奇函数定义判断;必要性证明:根据奇函数定义求,再对比题干中的值.
【详解】证明充分性:因为,解得,当时,,则,所以是偶函数;
当时,,则,所以是奇函数,故不充分.
证明必要性:若为奇函数,则,即,
整理得,因为,所以,即,故必要,
综上所述“”是“为奇函数”的必要不充分条件,
故选:B.
65.已知定义域为的奇函数,则的值为 .
【答案】0
【分析】先由奇函数的定义域特点可得,再由奇函数的定义可得,最后代入,结合奇函数的定义计算可直接得到结果.
【详解】由题可知,所以,
又是奇函数,所以,即,
所以,
所以.
故答案为:0.
十七、题型十七 函数图象问题
66.函数的图象大致是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】由奇偶性和特殊点函数值即可判断.
【详解】的定义域为,
,故函数为奇函数,图象关于原点中心对称,故排除CD,
又,排除B,
故选:A
67.函数的图象为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】先求出函数定义域,进而得到为奇函数,结合特殊点函数值,得到答案.
【详解】的定义域为,
,所以为奇函数,排除A;
,,,显然,故,
故BC错误,D正确.
故选:D
68.函数在区间上的图像可能是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】根据给定的函数,探讨其奇偶性及的大小排除选项并得解.
【详解】函数的定义域为,,
则函数为偶函数,排除选项AB;
又,则,排除选项D,选项C符合题意.
故选:C.
69.函数的图像大致是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】利用奇偶性分析图象对称性排除CD项,再根据在区间内的函数值符号可得答案.
【详解】由,解得,
因此定义域为,关于原点对称,
由,
因此是奇函数,图象关于原点对称,故可排除选项CD;
当时,,因此,
即函数在上的图象位于轴上方,故可排除B项;
故选:A.
70.在《航拍中国》江西篇中,摄制组的飞机飞过庐山西海时,一座天然的爱心形状岛屿格外吸引眼球.下图左边是庐山西海这座岛屿的地图,其形状如一颗爱心.右边是由此抽象出来的一个“心形”图形,这个图形可看作由两个函数的图象构成,则“心形”在轴上方的图象对应的函数解析式可能为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】利用函数的奇偶性的定义以及基本不等式判断求解.
【详解】由图可知,“心形”关于轴对称,所以上部分的函数为偶函数,
对A,由解得,,
所以函数的定义域为,
又因为,所以函数为偶函数;
对B,由解得,,
所以函数的定义域为,
又因为,所以函数为奇函数;
对C,由解得,,即,
所以函数的定义域为,
又因为,所以函数为偶函数;
对D,由解得,,所以函数的定义域为,
所以该函数为非奇非偶函数;
故排除B、D;
的图象过点,,,
且时,,当且仅当时,等号成立,
即函数的最大值为,又“心形”函数的最大值为,故排除A;
由的图象过点,,,且时,
,当时,等号成立,
即函数的最大值为,满足题意,故C满足.
故选:C.
十八、题型十八 根据奇偶性求解析式
71.设函数是定义在上的奇函数,当时,,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据奇函数的性质,结合对数的运算性质、换底公式进行求解即可.
【详解】因为函数是定义在上的奇函数,
所以
.
故选:B
72.若是定义在上的函数,为奇函数,为偶函数,则的值为( )
A. B. C.1 D.
【答案】D
【分析】利用函数奇偶性的定义得与的方程组,可解出,即得答案.
【详解】根据已知条件, 为奇函数, 为偶函数,可得:
,
联立解得:
计算得:
因此,.
故选:D.
73.已知是定义在上的奇函数,且当时,;当时,的解析式为
【答案】
【分析】先利用奇函数的定义和性质,结合已知区间的解析式,代入化简即可推出未知区间的解析式.
【详解】设,则,
所以,
根据奇函数性质得:,
所以当时,的解析式为:.
故答案为:
74.函数是定义域为R的奇函数,当时,,则当时,函数的解析式 .
【答案】
【分析】由奇函数的性质可得及,结合对应的解析式即可求解.
【详解】因为函数是定义域为R的奇函数,
所以.
当时,,
则.
因为,
所以时,.
故答案为:.
十九、题型十九 根据奇偶性解不等式
75.已知是定义在上的奇函数,且在上单调递增,则不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】由奇函数的性质得,由在上单调递增,可得时,;时,;结合不等式及一元二次不等式的解法,利用符号法求解即可.
【详解】由函数是定义在上的奇函数,则,
令,得,所以,
又在上单调递增,
所以当时,;当时,;
等价于或,
所以或,所以或,
则不等式的解集为.
故选:D.
76.设是定义在上的奇函数,对任意的满足且,则不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】由题意可设,结合的奇偶性判断的奇偶性,再结合题设判断的单调情况,进而结合不等式,讨论的正负,结合的单调情况,分类求解,即可得答案.
【详解】由题意可设,因为是上的奇函数,
则,即是上的偶函数.
对任意,满足,即,
,即函数在上单调递减,
又是偶函数,故在上单调递增,且,
当时,,即,即,;
当时,,即,即,,
综上,不等式的解集为.
故选:C.
77.已知函数是定义在上的偶函数,对任意不相等的两个正实数,,恒成立,且,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】由题可知在上单调递增,在上单调递减,且,可得的解集为.
【详解】对任意不相等的两个正实数,,恒成立,
不妨设,,,,
,在上单调递增,
是定义在上的偶函数,在上单调递减,
,的解集为.
故选:D.
78.已知函数是定义在上的偶函数,满足在上单调递增,且,则不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】先由偶函数及其单调性确定的取值,再解一元二次不等式,然后可得.
【详解】因为函数是定义在上的偶函数,满足函数在上单调递增,且,
所以函数在上单调递增,且,
所以当;
当;当;当
时,成立.
故选:D.
79.已知是定义在实数集上的函数,在内单调递增,,且函数关于点对称,则不等式的解集是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】先根据的对称性判断出的奇偶性,再结合的单调性求解不等式的解集.
【详解】因为关于点对称,根据函数图象平移的性质可知,
函数的图象是由函数的图象向左平移1个单位得到的,
所以函数的图象关于原点对称,所以函数是奇函数,
所以且在内也单调递增.
当时,要使得不等式成立,则,
根据函数的单调性,可得或,
解得或,又,所以或;
当时,要使得不等式成立,则,
根据函数的单调性,可得或,
解得或,又,所以.
综上可得不等式的解集为.
故选:C.
二十、题型二十 奇函数 常数
80.设函数上的最大值为,最小值为,则
【答案】
【分析】化简函数,令,求得为奇函数,得到,进而求得的值,即可得到答案.
【详解】由函数,
令,其定义域关于原点对称,
且,即,
所以函数为奇函数,其图象关于原点对称,可得,
则,
所以.
故答案为:.
81.函数,设函数的最大值为,最小值为,则的值为 .
【答案】4
【分析】结合已知条件,利用奇函数性质即可求解.
【详解】由题意,,
不妨令,
因为,
故,即,
因为,所以为奇函数,关于原点对称,
故,,
由奇函数性质可知,,即.
故答案为:4.
82.已知函数(为常数),若在上的最大值为,最小值为,且,则 .
【答案】2
【分析】将函数解析式化为,令,则,设,,可判断是奇函数,根据奇函数性质及,求得答案.
【详解】因为,,
令,
则,
设,,则,
所以是奇函数,最大值为,最小值为,
则,由,解得.
故答案为:2
83.已知函数的最大值为,最小值为,则的值为
【答案】
【分析】,令,证明是奇函数,根据奇函数的性质计算可得.
【详解】,,
令,定义域为,
,,
,
所以是奇函数,所以,
而,,
所以.
故答案为:.
二一、题型二一 抽象函数的综合运用
84.已知函数的定义域为,且满足,当时,,,则下列结论正确的是( )
A.是奇函数 B.在上单调递增
C. D.不等式的解集为
【答案】BD
【分析】对于A,令,得出,即可排除;对于B,由函数单调性的定义法判断即可;对于C,令,可得,再运用递推与累加法即可判断;对于D:先将转化为,再运用函数单调性求解即可.
【详解】对于A:令,得,得,故不是奇函数,故A错误;
对于B:任取,不妨设,由题可知,,即,由时,可知,,
因此,即,又因为,故在上单调递增,故B正确;
对于C:令,可得,即,
因此有,
累加可得,因此,故C错误;
对于D:,故,
因此解即解,
又由B可知在上单调递增,因此,解得,故D正确.
故选:BD.
85.若定义在R上的函数满足,且当时,,则( )
A.
B.为奇函数
C.在上是减函数
D.若,则不等式的解集为
【答案】AB
【分析】令,得,可求解选项A,利用奇函数的定义可求解选项B,利用函数单调性的定义可求解选项C,利用函数的单调性解抽象不等式可求解选项D.
【详解】对A,令,得,A正确;
对B,,所以函数为奇函数,B正确;
对C,在R上任取,则,所以,
又,
所以函数在R上是增函数,C错误;
由,
得.
由得.
因为函数在R上是增函数,所以,解得或.
故原不等式的解集为或,D错误.
故选:AB.
86.已知函数的定义域为,且,当时,,,则下列说法正确的是( )
A.
B.函数在上是增函数
C.不等式的解集为
D.
【答案】AB
【分析】利用赋值法求得,判断A;根据函数的单调性定义结合抽象函数的性质,可判断函数的单调性,判断B;求出,将转化为,即可解不等式组求出其解集,判断C;利用,与可判断D.
【详解】对于A:令 ,得,所以,故A正确;
对于B:令,得,所以,
任取,且,则,
因为,所以,所以,
所以在上是增函数,故B正确;
对于C:因为,且,所以,
所以,
所以等价于,
又在上是增函数,且,所以 ,
解得,故C错误;
对于D:
,故D错误;
故选:AB.
87.定义在上的函数,满足,且当时,.
(1)求的值;
(2)求证:在上是增函数;
(3)解不等式:.
【答案】(1)
(2)证明见解析;
(3)
【分析】(1)将代入即可求解;
(2)抽象函数单调性证明,第一步定义域下取值,第二步作差,第三步比大小,第四步结论;
(3)利用函数的单调性列不等式即可
【详解】(1)将代入可得,解得
(2)设,则,则,
,即,
则在为增函数;
(3)由可得,
因为在上是增函数,所以,解得,
故不等式的解集为
88.定义在上的函数满足,当时,,则满足( )
A. B.是偶函数
C.在上有最大值 D.的解集为
【答案】CD
【分析】赋值法可以求出,,判断出B选项;利用赋值法和题干中的条件可以得出的单调性,从而判断AC;利用函数的单调性进行解不等式,判断D.
【详解】∵定义在R上的函数满足,
令得:,解得:,
令得:,因为,所以,
故是奇函数,B错误;
任取,,且,则令,,代入得:,
因为当时,,而,所以,
故,即,从而在R上单调递减,
所以,A错误;
所以函数在上有最大值为,C正确;
由, 在R上单调递减,故,解得,故的解集为,D正确.
故选:CD.
89.已知是定义在R上的函数,且满足,又当时,,且,则以下说法正确的是( )
A. B.函数在R上单调递减.
C.函数是偶函数 D.不等式的解集为.
【答案】ABD
【分析】赋值,代入计算,可判断A的正误;赋值,代入计算,可判断C的正误;任取,且,根据条件,代入整理,结合单调性的定义,可判断B的正误;根据条件,整理变形,可得,根据的单调性,结合一元二次不等式的解法,可得x的范围,即可判断D的正误.
【详解】选项A:令,则,解得,故A正确;
选项C:令,则,
所以,则函数是奇函数,故C错误;
选项B:任取,且,则,
所以,即,
所以函数在R上单调递减,故B正确;
选项D:因为是奇函数,
所以,
又,所以,
因为,所以,
因为函数在R上单调递减,
所以,解得,故D正确.
故选:ABD
90.已知函数对任意实数恒有,当时,,且.
(1)判断的奇偶性并证明;
(2)判断的单调性并证明;
(3)若对所有的,恒成立,求实数的取值范围.
【答案】(1)奇函数,证明见解析
(2)在上单调递减,证明见解析
(3)或
【分析】(1)取特殊值得,再取结合,证明,确定是奇函数.
(2)任取,利用函数和式性质将转化为,结合时,得出在上单调递减.
(3)先求在的最大值,将恒成立问题转化为关于的一次函数在上恒小于0,解对应不等式组得的范围.
【详解】(1)取,则,则;
取,则,
又定义域为,则是奇函数.
(2)任取,则,
,
由时,可知,
即,即,
故在上单调递减.
(3)由题知,若对所有的,恒成立,
只需,
结合函数的单调性,时,,
则,即,
将不等式左边视作关于的一次函数,
而时恒成立,
故只需,即,
解得或
91.已知函数对于任意实数,都有,且.
(1)求的值;
(2)令,求证:函数为奇函数;
(3)求的值.
【答案】(1)
(2)证明见解析
(3)
【分析】(1)令,结合计算可得;
(2)通过令,求得,设,则,变形可得,进而判断函数的奇偶性;
(3)利用,将式子变形整理,结合函数的奇偶性求得.
【详解】(1)当时,,则;
(2)当时,,则;
设,则,则,
则,即,
即函数为奇函数.
(3)由(2)知,为奇函数,则
.
92.已知函数满足,.
(1)求,的值;
(2)判断的奇偶性;
(3)求不等式的解集.
【答案】(1),
(2)为偶函数.
(3)
【分析】(1)代入两函数值计算,即得答案;
(2)根据偶函数的定义判断即可;
(3)判断函数的单调性,结合偶函数性质可得不等式,求解即得.
【详解】(1)由题意得,则
,解得.
(2)由(1)可得,
其定义域为,关于原点对称,
且,
故为偶函数.
(3)当时,且在上单调递增,
由复合函数单调性可知在上单调递减,
又因为偶函数,故在上单调递增,
故等价于,
两边平方可得,即,
解得.
93.已知函数.
(1)判断的单调性,并说明理由;
(2)判断的奇偶性,并用定义证明;
(3)若不等式对任意恒成立,求实数的取值范围.
【答案】(1)增函数,理由见解析 (2)奇函数,证明见解析 (3)
【解析】(1)利用函数单调性的定义即可得证.
(2)首先判断定义域关于原点对称,利用函数奇偶性定义即可得证.
(3)由(1)(2)以及分离参数法将不等式转化为对任意恒成立,令,求的最大值即可.
【详解】解:(1)是定义域上的增函数.
设任意的,且,则
,
因为,所以,又,所以
即,所以是定义域上的增函数.
(2)是奇函数.
证明:因为,定义域关于原点对称
所以对任意,都有
所以是奇函数.
(3)由(2)知为上的奇函数,所以不等式对任意恒成立,等价于对任意恒成立.
又由(1)知,在定义域上单调递增,
得对任意恒成立即对任意恒成立.
设,
则,故在上的最大值为,
所以实数的取值范围为.
【点睛】本题主要考查了函数的单调性、奇偶性以及利用函数的性质解不等式,综合性比较强,属于中档题.
试卷第1页,共3页
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