内容正文:
2026年高考数学二轮复习高分冲刺【解答题全通关】
专题04 函数解答题七种考法归纳
1.(2025·上海·高考真题)已知函数的定义域为.对于正实数a,定义集合.
(1)若,判断是否是中的元素,请说明理由;
(2)若,求a的取值范围;
(3)若是偶函数,当时,,且对任意,均有.写出,解析式,并证明:对任意实数c,函数在上至多有9个零点.
2.(2024·上海·高考真题)若.
(1)过,求的解集;
(2)存在使得成等差数列,求的取值范围.
3.(2023年上海卷18)已知a,c∈R,函数f(x).
(1)若a=0,求函数的定义域,并判断是否存在c使得f(x)是奇函数,说明理由;
(2)若函数过点(1,3),且函数f(x)与x轴负半轴有两个不同交点,求此时c的值和a的取值范围.
4.(2022年上海市高考数学第18题)f(x)=log3(a+x)+log3(6﹣x).
(1)若将函数f(x)图像向下移m(m>0)后,图像经过(3,0),(5,0),求实数a,m的值.
(2)若a>﹣3且a≠0,求解不等式f(x)≤f(6﹣x).
5.(2021上海高考) 已知函数.
(1)若,求函数的定义域;
(2)若,若有2个不同实数根,求的取值范围;
(3)是否存在实数,使得函数在定义域内具有单调性?若存在,求出的取值范围.
题型一:求函数的值域或最值
1.(2025长宁区·上海市延安中学高三期中)函数是定义在实数集上的奇函数,当时,,
(1)求的解析式;
(2)若函数,求的值域.
2.(2022·全国·高三专题练习)已知函数(为常数,)是上的奇函数.
(1)求实数的值;
(2)若函数在区间上的值域为,求的值.
3.(2025上海高三专题练习)已知函数.
(1)解不等式;
(2)求的最小值.
4.已知函数为奇函数.
(1)求的值;
(2),求的值域;
(3)在上的最小值为1,求的值.
5.
已知函数.
(1)当时,求的值域.
(2)若为偶函数,函数,
(i)求实数的值,并判断的单调性(不需要证明);
(ii)设函数,若对任意的,总存在,使得,求实数的取值范围.
6.(2025·上海闵行·一模)已知幂函数满足.
(1)求函数的解析式;
(2)已知函数定义域内的满足,求证:;
(3)设函数的定义域为,如果存在区间,使得在上的值域也为,试求实数的取值范围.
题型二:函数的基本性质综合应用
7.设函数,其中为实数.
(1)若的定义域为,求的取值范围;
(2)当的定义域为时,求的单调减区间.
8.
已知函数为偶函数,且.
(1)求的值,并确定的解析式;
(2)若且),是否存在实数,使得在区间上为减函数.
9.
已知函数,且.
(1)求的值,并指出函数的奇偶性;
(2)在(1)的条件下,运用函数单调性的定义,证明函数在上是增函数.
10.
(2025上海杨浦区·复旦附中高三期末)已知函数(,常数).
(1)讨论函数的奇偶性,并说明理由;
(2)若函数在上是单调函数,求的取值范围.
题型三:利用函数性质解不等式
11.(2024上海高三专题练习)已知函数,其中常数满足.
(1)若,判断函数的单调性;
(2)若,求时的取值范围.
12.(2024·上海黄浦·二模)设,函数.
(1)求的值,使得为奇函数;
(2)若,求满足的实数的取值范围.
13.(2024上海·模拟预测)
(1)若将函数图像向下移后,图像经过,求实数a,m的值.
(2)若且,求解不等式.
14.
已知函数.
(1)当时,求的值域;
(2)若最小值为,求m的值;
(3)在(2)的条件下,若不等式在有实数解,求实数a的取值范围.
题型四:函数恒成立问题
15.
已知定义域为R的函数是奇函数.
(1)求实数a的值;
(2)判断函数的单调性,并用定义加以证明;
(3)若对任意的,不等式成立,求实数m的取值范围.
16.
(2023上·上海浦东新·高三统考期末)已知函数,其中.
(1)是否存在实数,使函数是奇函数?若存在,请写出证明.
(2)当时,若关于的不等式恒成立,求实数的取值范围.
17.(2024上海金山区·高三一模)已知定义域为的函数.
(1)试判断函数在上的单调性,并用函数单调性的定义证明;
(2)若对于任意,不等式恒成立,求实数的取值范围.
18.(2022·上海虹口·二模)已知函数是定义域为的奇函数.
(1)求实数的值,并证明在上单调递增;
(2)已知且,若对于任意的、,都有恒成立,求实数的取值范围.
19.(2025上海徐汇区·位育中学高三月考)已知函数的图象关于原点对称,其中为常数.
(1)求的值;
(2)当时,恒成立,求实数的取值范围;
(3)若关于的方程在上有解,求的取值范围.
20.已知函数,.
(1)若,写出它的单调递增区间;
(2)若对于的任意实数,都有成立,试求实数的范围.
21.
已知定义域为的函数是奇函数.
(1)求的值.
(2)判断在上的单调性,并用定义法证明你的结论.
(3)是否存在实数,对于任意,不等式恒成立?若存在,求出实数的取值范围;若不存在,说明理由.
22.
已知函数.
(1)求函数的定义域并判断函数的奇偶性;
(2)解不等式.
23.
已知函数为偶函数.
(1)求实数的值;
(2)证明:在上单调递增;
(3)若,求x的取值范围.
24..(2025·上海·三模)设且,已知函数.
(1)判断是否为偶函数,并说明理由;
(2)令函数,解关于的不等式.
题型五:函数零点、实数根等问题
25.(2025·上海·三模)已知函数,
(1)当时,解不等式;
(2)已知函数为偶函数,且函数在区间上有零点,求正实数的取值范围.
26.(25-26高三上·上海·期中)已知.
(1)当时,求函数的定义域及不等式的解集;
(2)若函数只有一个零点,求实数的取值范围.
27.
已知函数(且)在区间上的最小值与最大值之和为6,函数是奇函数.
(1)求和的值;
(2)用函数单调性的定义证明:函数在上单调递增;
(3)若函数恰有两个不同的零点,求的取值范围.
28.
已知函数为奇函数.
(1)求常数的值;
(2)当时,判断的单调性;
(3)若函数,且在区间上没有零点,求实数的取值范围.
29.
(2023嘉定二模)设常数,函数.
(1)若函数是奇函数,求实数的值;
(2)若函数在时有零点,求实数的取值范围.
30.
(2024·上海徐汇·二模)已知函数,其中.
(1)求证:是奇函数;
(2)若关于的方程在区间上有解,求实数的取值范围.
31.(2023松江二模)已知函数f(x)=2x+a•2﹣x(a为常数,a∈R).
(1)讨论函数f(x)的奇偶性;
(2)当f(x)为偶函数时,若方程f(2x)﹣k•f(x)=3在x∈[0,1]上有实根,求实数k的取值范围.
32.(2023虹口二模)设且,,已知函数.
(1)当时,求不等式的解;
(2)若函数在区间上有零点,求的取值范围.
题型六:函数与数列综合
33. (2025全国高考数学1卷)设数列满足,
(1)证明:为等差数列;
(2)设,求.
34.(24-25高二上·上海·阶段练习)已知函数,数列是正项等比数列,且,
(1)计算的值;
(2)用书本上推导等差数列前n项和的方法,求的值.
35.(2024·上海·模拟预测)若.
(1)过,求的解集;
(2)存在使得成等差数列,求的取值范围.
题型七:函数新定义问题
36.(2021·上海·统考一模)已知函数的定义域是,若对于任意的、,当时,都有,则称函数在上为非减函数.
(1)判断,与,是否是非 减函数?
(2)已知函数在上为非减函数,求实数的取值范围;
(3)已知函数在上为非减函数,且满足条件:①,②,③,求的值.
37.(2023·上海长宁·统考一模)若函数与满足:对任意,都有,则称函数是函数的“约束函数”.已知函数是函数的“约束函数”.
(1)若,判断函数的奇偶性,并说明理由:
(2)若,求实数的取值范围;
(3)若为严格减函数,,且函数的图像是连续曲线,求证:是上的严格增函数.
38.(2026虹口区高三一模)已知函数的定义域为,记,其中,且.
(1)当,求函数的零点:
(2)当,若恒有,求实数的取值范围;
(3)当,求证:“对于任意的正有理数,函数在上均是严格增函数”的充要条件是“任取中两个不相同的元素和,均有”.
1.(2024-25长宁区高三监测练习试卷)已知常数,函数的表达式为
(1)证明:函数是奇函数;
(2)若函数在区间上的最大值为2,求实数a的值.
2. 已知(且).
(1)若,解方程,求的值;
(2)若,求的取值范围.
3.(2022·上海浦东新·一模)已知函数,.
(1)判断函数的奇偶性,并说明理由;
(2)若函数,写出函数的单调递增区间并用定义证明.
4.(24-25高三上·上海金山·期末)已知常数,函数的表达式为
(1)证明:函数是奇函数;
(2)若函数在区间上的最大值为2,求实数a的值.
5.(21-22高三上·上海浦东新·阶段练习)设函数(为实数).
(1)若,解不等式;
(2)若当时,关于的不等式成立,求的取值范围.
6.(2025高三上·上海奉贤·期中)已知
(1)若函数在的最大值为,求的值;
(2)若,求不等式的解集.
7.(24-25高三上·上海·阶段练习)已知函数是定义在上的奇函数.
(1)求的解析式;
(2)存在,使得成立,求实数的取值范围.
8.(24-25高三上·上海杨浦·期中)已知函数为奇函数.
(1)求的值并直接写出的单调性(无需说明理由);
(2)若存在实数,使得成立,求实数的取值范围.
9.(2025高三下·上海闵行·开学考试)已知关于的方程在复数集内有两个根,且满足,
(1)求实数的值;
(2)若,存在实数,使得不等式对任意的恒成立,求实数的取值范围.
10.(24-25高三上·上海·期中)已知函数是定义域为R的偶函数.
(1)求实数a的值;
(2)已知关于x的方程在上有解,求实数k的取值范围.
11.(2024·上海徐汇·二模)已知函数,其中.
(1)求证:是奇函数;
(2)若关于的方程在区间上有解,求实数的取值范围.
12.(21-22高三上·上海虹口·阶段练习)已知函数,其中,且.
(1)当时,若,求实数的取值范围;
(2)若存在实数使得方程有两个实根,求实数的取值范围.
13 (2025华东师大三附中高三三模)如图所示是函数的图象,由指数函数与幂函数“拼接”而成.
(1)已知,求的取值范围;
(2)若方程存在实数解,求的取值范围.
14. (2025华东师范大学二附中高三5月冲刺试卷)已知函数是定义在上的奇函数.
(1)求实数的值及函数的值域;
(2)若不等式在上恒成立,求实数的取值范围.
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2026年高考数学二轮复习高分冲刺【解答题全通关】
专题04 函数解答题七种考法归纳
1.(2025·上海·高考真题)已知函数的定义域为.对于正实数a,定义集合.
(1)若,判断是否是中的元素,请说明理由;
(2)若,求a的取值范围;
(3)若是偶函数,当时,,且对任意,均有.写出,解析式,并证明:对任意实数c,函数在上至多有9个零点.
【答案】(1)不是;
(2);
(3)证明见解析.
【分析】(1)直接代入计算和即可;
(2)法一:转化为在实数使得,分析得,再计算得,最后根据的范围即可得到答案;法二:画出函数图象,转化为直线与该函数有两个交点,将用表示,最后利用二次函数函数性质即可得到答案;
(3)利用函数奇偶性和集合新定义即可求出时解析式,再分析出,最后对的范围进行分类讨论即可.
【详解】(1)(1),,则不是中的元素.
(2)法一:因为,则存在实数使得,且,
当时,,其在上严格单调递增,
当时,,其在上也严格单调递增,
则,则,
令,解得,则,
则.
法二:作出该函数图象,则由题意知直线与该函数有两个交点,
由图知,假设交点分别为,,
联立方程组得
(3)(3)对任意,因为其是偶函数,
则,而,
所以,
所以,因为,则,
所以,所以,
所以当时,,,则,
,则,
而,,
则,则,
所以当时,,而为偶函数,画出函数图象如下:
其中,但其对应的值均未知.
首先说明,
若,则,易知此时,
则,所以,而时,,
所以,与矛盾,所以,即,
令,则,
当时,即使让,此时最多7个零点,
当时,若,此时有5个零点,
故此时最多5个零点;
当时,若,此时有5个零点,
故此时最多5个零点;
当时,若,此时有3个零点,
若,则,易知此时,
则,所以,而时,,
所以,与矛盾,所以,
则最多在之间取得6个零点,
以及在处成为零点,故不超过9个零点.
综上,零点不超过9个.
2.(2024·上海·高考真题)若.
(1)过,求的解集;
(2)存在使得成等差数列,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)求出底数,再根据对数函数的单调性可求不等式的解;
(2)存在使得成等差数列等价于在上有解,利用换元法结合二次函数的性质可求的取值范围.
【详解】(1)因为的图象过,故,故即(负的舍去),
而在上为增函数,故,
故即,
故的解集为.
(2)因为存在使得成等差数列,
故有解,故,
因为,故,故在上有解,
由在上有解,
令,而在上的值域为,
故即.
3.(2023年上海卷18)已知a,c∈R,函数f(x).
(1)若a=0,求函数的定义域,并判断是否存在c使得f(x)是奇函数,说明理由;
(2)若函数过点(1,3),且函数f(x)与x轴负半轴有两个不同交点,求此时c的值和a的取值范围.
【答案】(1)答案见解析;(2) c=1,实数a的取值范围是(,)∪(,+∞).
【解答】解:(1)若a=0,则f(x)x1,
要使函数有意义,则x≠0,即f(x)的定义域为{x|x≠0},
∵y=x是奇函数,y=1是偶函数,
∴函数f(x)=x1为非奇非偶函数,不可能是奇函数,故不存在实数c,使得f(x)是奇函数.
(2)若函数过点(1,3),则f(1)3,得3a+2+c=3+3a,得c=3﹣2=1,
此时f(x),若数f(x)与x轴负半轴有两个不同交点,
即f(x)0,得x2+(3a+1)x+1=0,当x<0时,有两个不同的交点,
设g(x)=x2+(3a+1)x+1,
则,得,得,即a,
若x+a=0即x=﹣a是方程x2+(3a+1)x+1=0的根,
则a2﹣(3a+1)a+1=0,即2a2+a﹣1=0,得a或a=﹣1,
则实数a的取值范围是a且a且a≠﹣1,
即(,)∪(,+∞).
4.(2022年上海市高考数学第18题)f(x)=log3(a+x)+log3(6﹣x).
(1)若将函数f(x)图像向下移m(m>0)后,图像经过(3,0),(5,0),求实数a,m的值.
(2)若a>﹣3且a≠0,求解不等式f(x)≤f(6﹣x).
【答案】(1)a=﹣2,m=1.
(2)﹣3<a<0时,解集是(﹣a,3];
a>0时,解集是[3,6).
【解答】解:(1)因为函数f(x)=log3(a+x)+log3(6﹣x),
将函数f(x)图像向下移m(m>0)后,得y=f(x)﹣m=log3(a+x)+log3(6﹣x)﹣m的图像,
由函数图像经过点(3,0)和(5,0),
所以,
解得a=﹣2,m=1.
(2)a>﹣3且a≠0时,不等式f(x)≤f(6﹣x)可化为log3(a+x)+log3(6﹣x)≤log3(a+6﹣x)+log3x,
等价于,
解得,
当﹣3<a<0时,0<﹣a<3,3<a+6<6,解不等式得﹣a<x≤3,
当a>0时,﹣a<0,a+6>6,解不等式得3≤x<6;
综上知,﹣3<a<0时,不等式f(x)≤f(6﹣x)的解集是(﹣a,3],
a>0时,不等式f(x)≤f(6﹣x)的解集是[3,6).
5.(2021上海高考) 已知函数.
(1)若,求函数的定义域;
(2)若,若有2个不同实数根,求的取值范围;
(3)是否存在实数,使得函数在定义域内具有单调性?若存在,求出的取值范围.
【答案】(1); (2);(3)
【解析】(1),∴,解得;
(2),设,∴有2个不同实数根,
∴整理得,,同时,∴;
(3)当,,在递减,
此时需满足,即时,函数在上递减;
当,,在上递减,
∵,∴,即当时,函数在上递减;
综上,当时,函数在定义域上连续,且单调递减
题型一:求函数的值域或最值
1.(2025长宁区·上海市延安中学高三期中)函数是定义在实数集上的奇函数,当时,,
(1)求的解析式;
(2)若函数,求的值域.
【答案】(1);(2).
【分析】
(1),则,由奇函数的性质即可求出;
(2)分别求出和时函数的最值,即可求出值域.
【详解】
(1)因为是定义在实数集上的奇函数,所以,
设,则,所以,
所以,
所以;
(2)当时,,
当且仅当时取等号,
当时,单调递增,此时,
所以的值域为.
【点睛】
关键点睛:本题考查奇函数解析式的求解,考查分段函数的值域的求解,解题的关键是利用好奇函数的性质,会判断函数的单调性.
2.(2022·全国·高三专题练习)已知函数(为常数,)是上的奇函数.
(1)求实数的值;
(2)若函数在区间上的值域为,求的值.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】
(1)由求得参数值,再检验即可;
(2)由函数的单调性得,代入可求得.
(1)
由是奇函数得,,此时是奇函数;
(2)
由复合函数的性质得在定义域内是增函数,
所以,,,或(舍去),
,
所以.
3.(2025上海高三专题练习)已知函数.
(1)解不等式;
(2)求的最小值.
【答案】(1) ;(2)
【分析】
(1)由可得,即,求解即可;
(2)将写为分段函数的形式,再由一次函数的性质判断单调性,即可求得最值.
【详解】
解:(1)因为,
则,即,
解得,即
(2)由题,,
所以在上单调递增,在上单调递减,
所以
【点睛】
本题考查解含绝对值的不等式,考查求分段函数的最值.
4.已知函数为奇函数.
(1)求的值;
(2),求的值域;
(3)在上的最小值为1,求的值.
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)因为函数为奇函数,
所以对任意的恒成立,故,即,
所以的值为.
(2)由(1)知,所以,
令,函数在上单调递增,则,
,
令,
所以当时,取得最小值,当时,取得最大值,
所以的值域为.
(3)令,
采用与(2)相同的换元方法可得,
当,即时,当时,取得最小值,
由题意得,解得,舍去,
当,即时,当时,取得最小值,
由题意得,解得或(舍去),
当,即时,当时,取得最小值,不符合题意,舍去.
综上,.
5.
已知函数.
(1)当时,求的值域.
(2)若为偶函数,函数,
(i)求实数的值,并判断的单调性(不需要证明);
(ii)设函数,若对任意的,总存在,使得,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)(i),单调递增;(ii)
【详解】(1)当时,,
因为,则,
所以的值域为.
(2)(i)因为,可知函数的定义域为,
且,
若为偶函数,则,
即,可得,
结合的任意性,可得,即,
所以,可知函数的定义域为,
因为在定义域内单调递增,且在定义域内单调递增,
则在定义域内单调递增,且在定义域内单调递增,
所以在定义域内单调递增;
(ii)由(i)可知:在上单调递增,则,
因为对任意的,成立,
则,可得,
即,可得,
又因为,则,可得.
构造,,
因为,在上都是增函数,
可知在上是增函数,则,
要满足存在,,
则,即,可得,
所以实数的取值范围是.
6.(2025·上海闵行·一模)已知幂函数满足.
(1)求函数的解析式;
(2)已知函数定义域内的满足,求证:;
(3)设函数的定义域为,如果存在区间,使得在上的值域也为,试求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)证明见解析
(3)
【分析】(1)根据幂函数的定义求出或,再根据即可求出答案;
(2)利用基本不等式得到,解不等式即可证明;
(3)根据题意得到,将代入得到,令,,则,求二次函数的值域即可求出答案.
【详解】(1)因为为幂函数,
所以,解得或,
因为,所以,
故.
(2),
所以,当且仅当时等号成立,
所以,
又,所以.
(3)因为在上单调递减,
所以,
两式相减得:,
因为,所以,
所以,所以,
因为,所以,则,所以,
将代入,
得,,
令,,则,,所以,
所以实数的取值范围是.
题型二:函数的基本性质综合应用
7.设函数,其中为实数.
(1)若的定义域为,求的取值范围;
(2)当的定义域为时,求的单调减区间.
【答案】(1)
(2)答案见解析
【分析】(1)由已知,,,则,可解得实数的取值范围;
(2)求出,对实数的取值范围进行讨论,利用导数与函数单调性之间的关系可求得函数的单调递减区间.
【解析】(1)解:由题意可知,,,则,解得.
因此,实数的取值范围是.
(2)解:由题意可知,,.
因为时,.
①当时,即当时,由可得,
此时函数的单调递减区间为;
②当时,即当时,对任意的,且不恒为零,
此时函数无单调递减区间;
③当时,即当时,由可得,
此时函数的单调递减区间为.
综上所述,当时,函数的单调递减区间为;
当时,函数无单调递减区间;
当时,函数的单调递减区间为.
8.
已知函数为偶函数,且.
(1)求的值,并确定的解析式;
(2)若且),是否存在实数,使得在区间上为减函数.
【答案】(1)或,(2)存在;
【解析】
【分析】
(1)根据函数为偶函数,且可知且为偶数,即可求得的值,进而确定的解析式.
(2)将(1)所得函数的解析式代入即可得的解析式.根据复合函数单调性对底数分类讨论,即可求得在区间上为减函数时实数的取值范围.
【详解】
(1)因为
则,解不等式可得
因为
则或或
又因为函数为偶函数
所以为偶数
当时, ,符合题意
当时, ,不符合题意,舍去
当时, ,符合题意
综上可知, 或
此时
(2)存在.理由如下:
由(1)可得
则且
当时,根据对数函数的性质可知对数部分为减函数.根据复合函数单调性判断方法可知, 在上为增函数且满足在上恒成立
即解不等式组得
当时,根据对数函数的性质可知对数部分为增函数.根据复合函数单调性判断方法可知, 在上为减函数且满足在上恒成立
即解不等式组得
综上可知,当或时, 在上为减函数
所以存在实数,满足在上为减函数
【点睛】
本题考查了幂函数的定义及性质,复合函数单调性的判断及应用,分类讨论思想的用法,属于中档题.
9.
已知函数,且.
(1)求的值,并指出函数的奇偶性;
(2)在(1)的条件下,运用函数单调性的定义,证明函数在上是增函数.
【答案】(1),为奇函数
(2)证明见解析
【分析】(1)求出的值,根据与的关系判断的奇偶性;
(2)根据函数单调性的定义,任取,判断的符号得到的单调性.
【解析】(1)因为,又,所以,
所以,,
此时,所以为奇函数;
(2)任取,则
,
因为,所以,所以,
所以即,
所以函数在上是增函数.
10.
(2025上海杨浦区·复旦附中高三期末)已知函数(,常数).
(1)讨论函数的奇偶性,并说明理由;
(2)若函数在上是单调函数,求的取值范围.
【答案】(1)答案见解析;(2).
【分析】
(1)分和两种情况讨论,结合函数奇偶性的定义可判断出函数的奇偶性;
(2)任取,利用作差法得出,然后对函数在区间上单调递增或单调递减进行分类讨论,结合参变量分离法可求得实数的取值范围.
【详解】
(1)当时,,该函数的定义域为,,
此时,函数为奇函数;
当时,,该函数的定义域为,,
则,,此时,函数为非奇非偶函数.
综上所述,当时,函数为奇函数;
当时,函数为非奇非偶函数;
(2)任取,则,
,则.
①若函数在上单调递增,则,
则,得,
由已知条件得,所以,,则;
②若函数在上单调递减,则,
则,得,
由已知条件得,所以,,此时不存在.
综上所述,实数的取值范围是.
【点睛】
本题考查函数奇偶性的判断,同时也考查了利用函数在区间上的单调性求参数,考查分类讨论思想的应用,属于中等题.
题型三:利用函数性质解不等式
11.(2024上海高三专题练习)已知函数,其中常数满足.
(1)若,判断函数的单调性;
(2)若,求时的取值范围.
【答案】(1)当时,函数在上是增函数,当时,函数在上是减函数;(2)当时,则;当时,则.
【详解】
(1)当时,任意,
则
∵,,
∴,函数在上是增函数,
当时,同理,函数在上是减函数;
(2)
当时,,则;
当时,,则.
12.(2024·上海黄浦·二模)设,函数.
(1)求的值,使得为奇函数;
(2)若,求满足的实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由奇函数的性质可得,代入解方程即可得出答案;
(2)由,可得,则,由指数函数的单调性解不等式即可得出答案.
【详解】(1)由为奇函数,可知,
即,解得,
当时,对一切非零实数恒成立,
故时,为奇函数.
(2)由,可得,解得,
所以
解得:,所以满足的实数的取值范围是.
13.(2024上海·模拟预测)
(1)若将函数图像向下移后,图像经过,求实数a,m的值.
(2)若且,求解不等式.
【答案】(1)
(2)答案见解析.
【分析】(1)由题知,再根据题意得,解方程即可得答案;
(2)根据题意,结合对数函数的单调性将不等式转化为的解集,再分类讨论求解即可.
【解析】(1)解:函数的定义域满足,即,
所以,要使函数的定义域非空,则,即.
若将函数图像向下移后得到的解析式为:
,.
所以在函数的图像上,即,
解得:,
所以,
(2)解:由题知,
,
,
因为函数在上单调递增,
所以等价于,展开整理得:,
所以,不等式的解集为的解,
所以,当时,不等式的解为;
当时,不等式的解为.
综上,当时,不等式的解为;当时,不等式的解为.
14.
已知函数.
(1)当时,求的值域;
(2)若最小值为,求m的值;
(3)在(2)的条件下,若不等式在有实数解,求实数a的取值范围.
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)设,
由二次函数图像开口向上,对称轴为直线,
故函数在上单调递增,所以,
故所求值域为.
(2)函数的最小值为,
令,则,
由二次函数图像开口向上,对称轴为直线,
当时,函数在上单调递增,无最小值;
当时,函数在上单调递减,在上单调递增,
则函数在上的最小值为,
由题意可得,解得或(舍去).
综上,.
(3)由题意,有实数解,
即,可得,
,当且仅当时取等号,
在上恒成立,
有实数解,,有实数解
解得,即实数a的取值范围为.
题型四:函数恒成立问题
15.
已知定义域为R的函数是奇函数.
(1)求实数a的值;
(2)判断函数的单调性,并用定义加以证明;
(3)若对任意的,不等式成立,求实数m的取值范围.
【答案】(1)1
(2)函数在定义域内单调递增,证明见解析
(3)
【分析】(1)由是奇函数可得,求出a的值,再验证此时是奇函数;
(2)先分离常数,再判断其单调性,利用定义证明函数在R上单调递增;
(3)利用的奇偶性和单调性将不等式变成,再利用二次函数恒成立求出实数m的取值范围.
【解析】(1)因为函数的定义域为R,所以,∴.
经检验当时,有,所以.
(2),
函数在定义域内单调递增,证明如下:
设,所以,
因为,所以,所以函数在R上单调递增.
(3)∵是奇函数,由已知可得
,则,
∴,故,.
∴实数m的取值范围为.
16.
(2023上·上海浦东新·高三统考期末)已知函数,其中.
(1)是否存在实数,使函数是奇函数?若存在,请写出证明.
(2)当时,若关于的不等式恒成立,求实数的取值范围.
【答案】(1),证明见解析
(2)
【分析】(1)是奇函数,利用解出并检验即可.
(2)利用基本不等式求的最小值解决恒成立问题.
【详解】(1)函数定义域为R,若是奇函数,则,解得,
此时,,符合题意,
故.
(2)当时,,
由,则,当且仅当,即时等号成立,
所以,又不等式恒成立,得,
则实数的取值范围为.
17.(2024上海金山区·高三一模)已知定义域为的函数.
(1)试判断函数在上的单调性,并用函数单调性的定义证明;
(2)若对于任意,不等式恒成立,求实数的取值范围.
【答案】(1)函数在上单调递减,证明见解析;(2).
【分析】
(1)利用证明函数单调性的步骤,取值、作差、变形、等号、下结论即可证明在上的单调性;
(2)首先利用定义证明的奇偶性,再根据奇偶性和单调性脱掉,转化为关于的一元二次不等式恒成立,分离转化为最值问题即可求解.
【详解】
(1)函数在上单调递减.
证明如下:任取,且,
,
因为,所以,,,
即,故函数在上单调递减.
(2)因为,
故为奇函数,
所以,
由(1)知,函数在上单调递减,
故,即对于任意恒成立,
所以,令,则,
因为,所以,
18.(2022·上海虹口·二模)已知函数是定义域为的奇函数.
(1)求实数的值,并证明在上单调递增;
(2)已知且,若对于任意的、,都有恒成立,求实数的取值范围.
【答案】(1),证明见解析
(2)
【分析】(1)由奇函数的性质可得出,求出,利用函数奇偶性的定义可验证函数为奇函数,再利用函数单调性的定义可证得结论成立;
(2)由题意可得,可得出,求得,分、,根据已知条件可得出关于的不等式,综合可得出实数的取值范围.
【解析】(1)解:因为函数是定义域为的奇函数,
则,解得,此时,
对任意的,,即函数的定义域为,
,即函数为奇函数,合乎题意,
任取、且,则,
所以,,则,
所以,函数在上单调递增.
(2)解:由(1)可知,函数在上为增函数,
对于任意的、,都有,则,
,
因为,则.
当时,则有,解得;
当时,则有,此时.
综上所述,实数的取值范围是.
19.(2025上海徐汇区·位育中学高三月考)已知函数的图象关于原点对称,其中为常数.
(1)求的值;
(2)当时,恒成立,求实数的取值范围;
(3)若关于的方程在上有解,求的取值范围.
【答案】(1) (2) (3)
【分析】
(1)利用奇函数的定义可求的值.
(2)先计算出,再求出它在上的最大值后可求的取值范围.
(3)根据可得,令,求出该函数在的值域后可求的取值范围.
【详解】
(1)∵函数的图象关于原点对称,∴函数为奇函数,∴,
即,
整理得到:恒成立,解得或(舍).
(2)
当时,,
∴.
(3)由(1)知,,即,即即在上有解,
在上单调递减,的值域为,
∴.
【点睛】
本题考查奇函数的定义,还考查了与对数函数有关的函数的最值或值域的求法,注意不等式的恒成立问题可以转化为函数的最值问题,方程有解问题可以转化为新函数的值域问题,本题属于中档题.
即实数的取值范围是.
20.已知函数,.
(1)若,写出它的单调递增区间;
(2)若对于的任意实数,都有成立,试求实数的范围.
【答案】(1)与
(2)或
【分析】(1)先求函数的定义域,再根据复合函数单调区间的求法求解;
(2)先利用偶函数及条件判断区间上的单调性,结合二次函数的知识求解.
【解析】(1)当时,,此函数是一个复合函数,外层是增函数,
令可解得,或,或,
即函数的定义域是;
又,
所以内层函数在与上是增函数,
所以复合函数在与上是增函数,
所以函数的单调递增区间为与.
(2)因为对于的任意实数,都有成立,所以时为增函数;
易知,所以函数为偶函数,
所以当时为减函数.
对于时,,;
设,由题意得:,或;
则或.
21.
已知定义域为的函数是奇函数.
(1)求的值.
(2)判断在上的单调性,并用定义法证明你的结论.
(3)是否存在实数,对于任意,不等式恒成立?若存在,求出实数的取值范围;若不存在,说明理由.
【答案】(1);
(2)为上的减函数,证明见解析;
(3).
【详解】(1)因为为上的奇函数,所以,
,,
此时函数,,
则其为奇函数,满足题意.
(2)为上的减函数.
任取,
,
,,,,
,
,所以为上的减函数.
(3)若不等式恒成立,
,又为上的奇函数,
所以,
又为上的减函数,所以对恒成立.
即对恒成立.
,,
设,其对称轴为,
又因为离对称轴更远,
所以,
所以.
22.
已知函数.
(1)求函数的定义域并判断函数的奇偶性;
(2)解不等式.
【答案】(1),偶函数
(2)当时不等式解集为,,当时不等式解集为.
【详解】(1)由题意得解得:,
函数的定义域是,定义域关于原点对称,,
所以函数是偶函数;
(2)即,
化简得:,
当时,由题意得:,
解得:,
当时,由题意得:,
解得,
综上所述当时不等式解集为,,
当时不等式解集为.
23.
已知函数为偶函数.
(1)求实数的值;
(2)证明:在上单调递增;
(3)若,求x的取值范围.
【答案】(1)
(2)证明见详解
(3)
【详解】(1)由,
所以
因为函数为偶函数,所以,
所以,
所以,
即,
因为,所以.
(2)证明:由(1)得:,
即
,
令,
对,规定,
由
因为函数在单调递增,且,
所以,且,
即,
所以,
所以函数在上单调递增,
又函数在上单调递增,
所以在上单调递增,
(3)因为函数是上单调递增的偶函数,
所以,
所以的解集等价于:
,
所以有:,
令,则,
所以,
解得:或,
即或,
解得:或,
所以不等式的解集为:.
24..(2025·上海·三模)设且,已知函数.
(1)判断是否为偶函数,并说明理由;
(2)令函数,解关于的不等式.
【答案】(1)偶函数,理由见解析.
(2)当时,不等式的解集为;当时,不等式的解集为.
【分析】(1)由偶函数的性质证明即可;
(2)由偶函数的性质,换元令,再分和结合对数函数的单调性解抽象函数不等式即可.
【详解】(1)是偶函数.
理由如下:
因为,
且,即定义域为,定义域关于原点对称.
,
是偶函数.
(2)为偶函数,
令.
当时,在上单调递增,在区间上单调递减,
由,得且,解得.
当时,在上单调递减,在区间上单调递增,
由,得且,解得.
综上所述:当时,不等式的解集为;
当时,不等式的解集为.
题型五:函数零点、实数根等问题
25.(2025·上海·三模)已知函数,
(1)当时,解不等式;
(2)已知函数为偶函数,且函数在区间上有零点,求正实数的取值范围.
【答案】(1);
(2)
【分析】根据函数单调性的性质判断的单调性,根据单调性列出不等式即可求出原不等式解集;
根据是偶函数求出,令,求出的取值范围,令,将原题转化为方程有解问题即可求解.
【详解】(1)当时,函数,
函数是和都是R上的减函数,所以为减函数,
所以不等式等价于,
解得或,
即原不等式解集为.
(2)由于是偶函数,则,
代入化简得,解得,
令,,则,
所以在上有解,,
因为函数在上严格增,所以,
解得,故的取值范围为.
26.(25-26高三上·上海·期中)已知.
(1)当时,求函数的定义域及不等式的解集;
(2)若函数只有一个零点,求实数的取值范围.
【答案】(1),;
(2)或.
【分析】(1)求出的定义域,再求出定义域;求出的表达式,解对数不等式即可;
(2)求出,由函数只有一个零点,得到只有一解,由得到,代入,得到,从而得到关于的方程只有一个正根,讨论和两种情况求解即可.
【详解】(1),,,,
,的定义域,中,,
的定义域.
,,,,,
不等式的解集为.
(2),
,
函数只有一个零点,
只有一解,,,
,,,
,恒成立,关于的方程只有一个正根,
当时,转化为,符合题意;
当时,若有两个相等的实数根,则,解得,
此时方程的根为,符合题意;
当时,若有两个相异的实数根,则,解得,
此时设方程的两个根为,则有,
方程的两个根只能异号,,,此时方程只有一个正根,符合题意.
综上可知,实数的取值范围为或.
27.
已知函数(且)在区间上的最小值与最大值之和为6,函数是奇函数.
(1)求和的值;
(2)用函数单调性的定义证明:函数在上单调递增;
(3)若函数恰有两个不同的零点,求的取值范围.
【答案】(1),;
(2)证明见解析;
(3).
【详解】(1)因为函数(且)在区间上的最小值与最大值之和为6,
当时,函数在上单调递减,,
解得(舍去)或(舍去),均不符合题意.
当时,函数在上单调递增,,
解得或(舍去).所以.
又有函数是奇函数,且定义域为R,所以,解得.
经检验,符合题意,
故,.
(2)设,且,由(1)得,所以,.
,
由,在R上单调递增,所以,即,且,所以.
所以,即,所以函数在上单调递增.
(3)因为由(1)可得,,
所以.
令,所以.
又因为函数恰有两个不同的零点,
所以方程,即有两个不同的正根,
而由对勾函数,当且仅当时等号成立,且函数在单调递减,在上单调递增,.
所以方程即有两个不同的正根,即与有两个不同的交点,得.如图:
故的取值范围为.
28.
已知函数为奇函数.
(1)求常数的值;
(2)当时,判断的单调性;
(3)若函数,且在区间上没有零点,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)单调递增
(3)
【分析】(1)根据奇函数及对数函数的性质求参数值;
(2)令,结合对数函数的性质判断的大小关系即可.
(3)将问题转化为在区间上无解,根据右侧函数的单调性求值域,即可确定m的范围.
【解析】(1)由,即,
所以,故,则,
当时,显然不成立,经验证:符合题意;
所以;
(2)单调递增
由(1)知:,若,
则,
而,即,
所以,故单调递增.
(3)由,令,
所以,由(2)知:在上递增,而在上递减,
所以在上递减,则.
又在区间上无解,故
29.
(2023嘉定二模)设常数,函数.
(1)若函数是奇函数,求实数的值;
(2)若函数在时有零点,求实数的取值范围.
【解析】(1)【法1】函数的定义域为.
因为函数是奇函数,所以.
设,则得 ,即 ,即 ,代入,
得,解得 .
此时.
又因为 ,即 ,
所以是奇函数.
因此所求实数的值为 .
【法2】函数的定义域为.
因为函数是奇函数,所以.
即 ,
即 ,
即 ,即 对任意都成立,
所以 ,解得 .
因此所求实数的值为
(2)解:设,
即关于的方程在区间上有实数解.……2分
设,因为 ,所以 ,
于是原问题等价于关于的方程(*)在区间上有实数解.
当时,方程(*)不成立,所以,于是方程(*)可化为 (),
即函数与函数 ()的图像有公共点
因为函数 ()为增函数,则得该函数的值域为 ,
所以 ,解得 ,
即所求的实数的取值范围是
30.
(2024·上海徐汇·二模)已知函数,其中.
(1)求证:是奇函数;
(2)若关于的方程在区间上有解,求实数的取值范围.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【分析】(1)结合奇偶性的定义以及对数函数运算法则即可得证;
(2)分离参数,将原问题等价转换为在上有解,由此转换为求函数值域问题.
【详解】(1)函数的定义域为 ,
在中任取一个实数,都有,并且.
因此,是奇函数.
(2)等价于即在上有解.
记,因为在上为严格减函数,
所以,,,
故的值域为,因此,实数的取值范围为.
31.(2023松江二模)已知函数f(x)=2x+a•2﹣x(a为常数,a∈R).
(1)讨论函数f(x)的奇偶性;
(2)当f(x)为偶函数时,若方程f(2x)﹣k•f(x)=3在x∈[0,1]上有实根,求实数k的取值范围.
解:(1)∵函数f(x)=2x+a•2﹣x的定义域为x∈R,
又∵f(﹣x)=2﹣x+a•2x
∴①当f(﹣x)=f(x)时,即2﹣x+a•2x=2x+a•2﹣x时,可得a=1
即当a=1时,函数f(x)为偶函数;
②当f(﹣x)=﹣f(x)时,即2﹣x+a•2x=﹣(2x+a•2﹣x)=﹣2x﹣a•2﹣x时,可得a=﹣1
即当a=﹣1时,函数f(x)为奇函数.
(2)由(1)可得,当函数f(x)为偶函数时,a=1,
即f(x)=2x+2﹣x时,f(2x)=22x+2﹣2x=(2x+2﹣x)2﹣2
由题可得,(2x+2﹣x)2﹣2﹣k(2x+2﹣x)=3⇔(2x+2﹣x)2﹣k(2x+2﹣x)﹣5=0
令t=2x+2﹣x,则有t2﹣kt﹣5=0⇒t=
∵x∈[0,1]
∴
又∵,当且仅当⇒x=0时,等号成立
根据对勾函数的性质可知,,即
①⇒⇒k2+20≤k2﹣8k+16⇒
⇒⇒k2+20≥k2﹣10k+25⇒
此时k的取值不存在;
②⇒⇒k2+20≥k2﹣8k+16⇒
⇒⇒k2+20≤k2﹣10k+25⇒
此时,可得k的取值为
综上可得
32.(2023虹口二模)设且,,已知函数.
(1)当时,求不等式的解;
(2)若函数在区间上有零点,求的取值范围.
解:(1),不等式可化为
若,则,解得,不等式的解集为.
若,则,解得,不等式的解集为.
综上所述:,的解集为;,的解集为.…7分
(2).…………8分
令,即,∵,∴,
∴;∴.……………………11分
设,, 得:,解得.……………………………………14分
题型六:函数与数列综合
33. (2025全国高考数学1卷)设数列满足,
(1)证明:为等差数列;
(2)设,求.
【答案】(1)证明见解析;
(2)
【解析】
【分析】(1)根据题目所给条件化简,即可证明结论;
(2)先求出的通项公式,代入函数并求导,函数两边同乘以,作差并利用等比数列前项和得出导函数表达式,即可得出结论.
【小问1详解】
由题意证明如下,,
在数列中,,,
∴,即,
∴是以为首项,1为公差的等差数列.
【小问2详解】
由题意及(1)得,,
在数列中,首项为3,公差为1,
∴,即,
在中,
,
∴,
当且时,
∴,
∴
∴
.
34.(24-25高二上·上海·阶段练习)已知函数,数列是正项等比数列,且,
(1)计算的值;
(2)用书本上推导等差数列前n项和的方法,求的值.
【答案】(1)1;
(2).
【分析】(1)直接代入化简即可;
(2)由(1),结合等比数列性质,即可求解.
【解析】(1)因为函数,
所以
(2)因数列是正项等比数列,且,则,
所以,
同理,
令,
又,
则有,故,
所以.
35.(2024·上海·模拟预测)若.
(1)过,求的解集;
(2)存在使得成等差数列,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)求出底数,再根据对数函数的单调性可求不等式的解;
(2)存在使得成等差数列等价于在上有解,利用换元法结合二次函数的性质可求的取值范围.
【解析】(1)因为的图象过,故,故即(负的舍去),
而在上为增函数,故,
故即,
故的解集为.
(2)因为存在使得成等差数列,
故有解,故,
因为,故,故在上有解,
由在上有解,
令,而在上的值域为,
故即.
题型七:函数新定义问题
36.(2021·上海·统考一模)已知函数的定义域是,若对于任意的、,当时,都有,则称函数在上为非减函数.
(1)判断,与,是否是非 减函数?
(2)已知函数在上为非减函数,求实数的取值范围;
(3)已知函数在上为非减函数,且满足条件:①,②,③,求的值.
【答案】(1)在上不是非减函数,在上是非减函数;(2);(3).
【解析】(1)化简两个函数的解析式,结合二次函数和一次函数的单调性可得出结论;
(2)任取、且,由题中定义可得,通过作差法得出,求出的取值范围,即可得出实数的取值范围;
(3)根据题意计算出,根据非减函数的定义得知,对任意的,,由已知条件得出,进而可得出,即可得解.
【详解】(1),
所以,函数在区间上为减函数,在区间上为增函数,
则函数在区间上不是非减函数,
当时,,
所以,函数在区间上为非减函数;
(2)任取、且,即,
因为函数在上为非减函数,
有,
,, ,,
,则,则,,即,
因此,实数的取值范围是;
(3)由已知得,,得,
从而,,所以,,
因为函数为上的非减函数,
对任意的,,即,所以,,
,所以,,
所以,,
,则,因此,.
【点睛】关键点点睛:本题考查函数的新定义“非减函数”,解题时要充分理解“非减函数”的定义,本题第(2)问,在解题时充分利用定义,结合函数单调性、作差法以及参变量分离得出,进而可求得参数的取值范围;在求解第(3)问时,要结合赋值法以及非减函数的定义得出对任意的恒成立,再结合已知条件将所求函数值转化至已知区间进行求解.
37.(2023·上海长宁·统考一模)若函数与满足:对任意,都有,则称函数是函数的“约束函数”.已知函数是函数的“约束函数”.
(1)若,判断函数的奇偶性,并说明理由:
(2)若,求实数的取值范围;
(3)若为严格减函数,,且函数的图像是连续曲线,求证:是上的严格增函数.
【答案】(1)是偶函数;理由见解析
(2)
(3)证明见解析
【分析】(1)根据题意结合偶函数的定义分析证明;
(2)根据题意结合的单调性分析可得,,设,,可知与均为上的严格增函数,利用导数分析求解;
(3)根据题意分析可得任意,都有,利用反证法先证当时,,再明当时,,即可得结果.
【详解】(1)因为,故对任意的都有.
又因为函数是函数的“约束函数”,
则对任意,都有,
取,可得恒成立,
即对任意的成立,故是偶函数;
(2)因为是上的严格增函数,则是上的严格增函数,
设,则,
进而,
可得,,
所以,,
设,,
则与均为上的严格增函数,
因为,恒成立,
对于恒成立,
因为,,当且仅当时,等号成立,
所以,解得得,
当时,恒成立,
所以实数的取值范围为.
(3)设,因为是严格减函数,所以,即,
而,所以,
所以对任意,都有,
①首先证明:当时,,
假设存在,且,
设,则,,
所以存在,使得,
得,与结论对任意,矛盾,
所以不存在,使得,
同理可得:也不存在,使得,
所以当时,.
②再证明:当时,,
假设存在,使得,则,
设,则,,
所以存在,使得,
得,与结论对任意,矛盾,
所以假设不成立,即对任意,都有
所以是上的严格增函数.
【点睛】关键点睛:“新定义”题型的关键是根据新定义的概念、新公式、新定理、新法则、新运算五种,然后根据此新定义去解决问题,有时还需要用类比的方法去理解新的定义,这样有助于对新定义的透彻理解,(3)中也结合反证法分析求解.
38.(2026虹口区高三一模)已知函数的定义域为,记,其中,且.
(1)当,求函数的零点:
(2)当,若恒有,求实数的取值范围;
(3)当,求证:“对于任意的正有理数,函数在上均是严格增函数”的充要条件是“任取中两个不相同的元素和,均有”.
【解析】(1)
(2)
若,则(舍)
若,则(舍)
必要性
对称轴:
在上严格增
(3)必要性:不妨设
要证
只要证
只要证
易知
取,得证
充分性:要证严格增函数
只要证
只要证
只要证
只要证
取,得证
1.(2024-25长宁区高三监测练习试卷)已知常数,函数的表达式为
(1)证明:函数是奇函数;
(2)若函数在区间上的最大值为2,求实数a的值.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【解析】
【分析】(1)求出定义域,利用奇函数的定义判断可得答案;
(2)判断出函数在区间上的单调性,根据单调性求出最值可得答案.
【小问1详解】
由得,
所以函数的定义域为,关于原点对称,
,
所以函数是奇函数;
【小问2详解】
,
令,
则在上单调递增,
又为增函数,
所以在上单调递增,
其最大值为,
解得.
2. 已知(且).
(1)若,解方程,求的值;
(2)若,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)将代入函数,再代入方程中,结合对数函数的运算化简即可得关于的方程,解方程即可求解.
(2)根据对数函数的性质,分和两种情况讨论,由单调性解不等式即可求得的取值范围;
【小问1详解】
当时,则,因为,
所以,化简可得,
即,化简得,
所以,所以,
解得或,即或;
【小问2详解】
当时,函数在上单调递减,若,
则,解得;
当,函数在上单调递增,若,
则,解得,
综上所述:取值范围为.
3.(2022·上海浦东新·一模)已知函数,.
(1)判断函数的奇偶性,并说明理由;
(2)若函数,写出函数的单调递增区间并用定义证明.
【答案】(1)答案见解析
(2),证明见解析
【分析】(1)分、两种情况, 利用函数奇偶性的定义判断出结果;
(2)求得,可以确定的单调递增区间为,之后利用函数单调性证明即可.
【解析】(1)当时,,
定义域为, 任选,都有,
所以时函数为偶函数;
当,
则;
时函数既非奇函数又非偶函数;
(2)函数的单调递增区间为.
证明:,
任取且,
,
由于,则;
由于,则;
所以,即.
函数的单调递增区间为.
4.(24-25高三上·上海金山·期末)已知常数,函数的表达式为
(1)证明:函数是奇函数;
(2)若函数在区间上的最大值为2,求实数a的值.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【分析】(1)求出定义域,利用奇函数的定义判断可得答案;
(2)判断出函数在区间上的单调性,根据单调性求出最值可得答案.
【解析】(1)由得,
所以函数的定义域为,关于原点对称,
,
所以函数是奇函数;
(2),
令,
则在上单调递增,
又为增函数,
所以在上单调递增,
其最大值为,
解得.
5.(21-22高三上·上海浦东新·阶段练习)设函数(为实数).
(1)若,解不等式;
(2)若当时,关于的不等式成立,求的取值范围.
【答案】(1)或 (2)
【分析】(1)分打开绝对值,解不等式即可;
(2)由可得,再由,可得,结合,即为,分,讨论,即得解
【解析】(1)由于,不等式
可得,即
或
解不等式得:或
(2)由,解得
由,可得
当时,该不等式即为,即
当时,符合题设条件;
当时,,由题意得
解得
综上,实数的取值范围是
6.(2025高三上·上海奉贤·期中)已知
(1)若函数在的最大值为,求的值;
(2)若,求不等式的解集.
【答案】(1);(2)
【解析】(1)由函数在上是增函数且,故根据题意得函数的最大值为,再根据函数单调性即可得,解得.
(2)根据题意得,进而分或两种情况求解即可得答案.
【解析】解:(1)因为函数在上是增函数,
所以,
因为函数在的最大值为,
所以函数的最大值为,
由于函数是增函数,
所以,解得:.
(2)当时,,
所以或,解得或.
故若,求不等式的解集为
【点睛】本题考查分段函数与对数函数的性质,考查分类讨论思想与运算求解能力,是中档题.本题第一问解题的关键在于注意到函数在上是增函数且,进而将问题转化为函数的最大值为求解,第二问的解题核心是分类讨论.
7.(24-25高三上·上海·阶段练习)已知函数是定义在上的奇函数.
(1)求的解析式;
(2)存在,使得成立,求实数的取值范围.
【答案】(1);
(2).
【分析】(1)根据奇函数性质求得,再验证是否满足题设,即可得解析式;
(2)令,问题化为能成立求参数范围.
【解析】(1)由题设,故,
所以,
又,满足题设,
所以且;
(2)由题设在上能成立,
令,则,即,
又在上递增,则,
所以.
8.(24-25高三上·上海杨浦·期中)已知函数为奇函数.
(1)求的值并直接写出的单调性(无需说明理由);
(2)若存在实数,使得成立,求实数的取值范围.
【答案】(1)单调递减
(2)
【分析】(1)根据奇函数的含义可求得的值,根据函数单调性的定义法可求得单调性;
(2)根据单调性以及奇函数性质可得,从而得到不等式,求解即可.
【解析】(1)因为函数为奇函数,定义域为R,则,
所以,即,
此时,满足,即为奇函数,
,定义域为R,对,且,
则,
因为,所以,,,
所以,即函数在R上单调递减;
(2)由,则,
又因为为奇函数,所以,
又因为函数在R上单调递减,
所以,因为存在实数,使得,
所以,解得,
所以的取值范围为.
9.(2025高三下·上海闵行·开学考试)已知关于的方程在复数集内有两个根,且满足,
(1)求实数的值;
(2)若,存在实数,使得不等式对任意的恒成立,求实数的取值范围.
【答案】(1)或
(2)
【分析】(1)分有两个实根和有两个共轭虚根两种情况讨论,根据题意结合韦达定理分析运算;
(2)根据题意分析可得,先根据对数函数单调性分析可得对任意恒成立,再根据恒成立问题分析运算.
【解析】(1)①当方程有两个实根时,则,即,可得,,
∵,解得;
②当方程有两个共轭虚根时,则,即,
设,则,可得,,
所以,,解得或,
即方程两根分别为,,则;
综上所述:或.
(2)若,由(1)得,
由存在实数,使得不等式, 则,
∵,且在定义域内为增函数,则
∴,则对任意恒成立,
设,则,解得,
故实数的取值范围为.
10.(24-25高三上·上海·期中)已知函数是定义域为R的偶函数.
(1)求实数a的值;
(2)已知关于x的方程在上有解,求实数k的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由可构造方程求得的值;
(2)利用换元法令,从而得到方程在时有解,再分参数,求出右边的值域即可.
【解析】(1)由偶函数定义知:,
即,.
(2)由(1)知,
,即,
即,令,则,
则方程在时有解,
则,令,,则.
11.(2024·上海徐汇·二模)已知函数,其中.
(1)求证:是奇函数;
(2)若关于的方程在区间上有解,求实数的取值范围.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【分析】(1)结合奇偶性的定义以及对数函数运算法则即可得证;
(2)分离参数,将原问题等价转换为在上有解,由此转换为求函数值域问题.
【解析】(1)函数的定义域为 ,
在中任取一个实数,都有,并且.
因此,是奇函数.
(2)等价于即在上有解.
记,因为在上为严格减函数,
所以,,,
故的值域为,因此,实数的取值范围为.
12.(21-22高三上·上海虹口·阶段练习)已知函数,其中,且.
(1)当时,若,求实数的取值范围;
(2)若存在实数使得方程有两个实根,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)分段解不等式,再相并即可得解;
(2)当和时,利用图象列式可求出结果,当时,根据函数的单调性以及,可知不符合题意.
【解析】(1)当时,,则,
当时,解不等式,解得,故,
当时,解不等式,解得,故,
所以实数的取值范围是;
(2)①当时,
由图可知,当时,存在直线与有两个交点,
由,解得,故;
②当时,
由图可知,当时,存在直线与有两个交点,
即,解得,故;
当时,函数在和上都为增函数,且,
所以为增函数,
所以不存在实数使得方程有两个实根,
综上所述:实数的取值范围是为.
13 (2025华东师大三附中高三三模)如图所示是函数的图象,由指数函数与幂函数“拼接”而成.
(1)已知,求的取值范围;
(2)若方程存在实数解,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)将点的坐标分别代入函数、的解析式,求出、的值,可得出函数的解析式,然后利用函数的定义域、单调性结合可得出关于的不等式组,由此可求得实数的取值范围;
(2)分析可知的取值范围即为函数的值域,可得出关于的不等式,即可解得实数的取值范围.
【小问1详解】
由题意可得,解得,故.
因为函数在上严格减,
由可得,解得,
因此,实数的取值范围是.
【小问2详解】
因为方程存在实数解,即方程存在实数解,
则的取值范围即为函数的值域,
由题图可知,函数的值域为,故函数的值域为,
所以,即,解得或,
因此,实数的取值范围是.
14. (2025华东师范大学二附中高三5月冲刺试卷)已知函数是定义在上的奇函数.
(1)求实数的值及函数的值域;
(2)若不等式在上恒成立,求实数的取值范围.
【答案】(1);; (2).
【解析】
【分析】(1)根据解得,并检验时,满足题意,得出函数解析式,求解值域;
(2)根据函数值域,将问题转化,故,利用换元法求解最值即可得解.
【详解】(1)由解得,反之时,
,符合题意,
故,据此,,
即值域为
(2)在显然是单调增函数,为正数,
所以,故,
令,则 随的增大而增大,
最大值为,实数范围是.
【点睛】此题考查根据函数奇偶性求参数的取值,根据不等式恒成立求解参数的取值范围,涉及参变分离,换元法求解最值.
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