摘要:
**基本信息**
聚焦函数概念与性质,汇编2026年天津、北京等多地高考真题及模拟题,以音高频率、火箭声强级等跨学科情境落实“多想少算”命题导向。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|单选题|10题|函数图像辨识、奇偶性判断|天津卷第1题用排除法结合特殊值快速解题|
|多选题|7题|单调性与最值、函数性质综合|北京卷第4题将对数函数应用于音高频率转换|
|填空题|4题|零点个数、参数求解|全国Ⅰ卷第5题由奇偶性和单调性反求参数|
|解答题|3题|新定义证明、函数建模|全国Ⅰ卷新定义题采用递进设问考查逻辑推理|
内容正文:
专题02 函数的概念与性质
考点分类
2026年高考命题解读
创新考法
考点01 函数的图像
强调直观想象与特殊值验证。试题不再单纯考查函数图像的绘制,而是侧重于通过已知图像辨识函数解析式(如天津卷)。重点考查学生对函数奇偶性(对称性)和特殊点(如x=0处的函数值)的敏感度。
“排除法”与“特征点”结合:
如天津卷第1题,解题关键不在于完全确定解析式,而是通过代入特殊值(x=0)或判断函数值的正负,快速排除不符合图像特征的选项,体现了“多想少算”的命题导向。
考点02 函数的性质
突出“性质”的综合应用与实际情境融合。试题涵盖了奇偶性、单调性、周期性的常规考查(如北京卷、天津卷),同时出现了将函数性质与物理、生活常识结合的新趋势(如北京卷音高与频率、全国Ⅰ卷三角函数性质)。
跨学科情境与逻辑推理:
1. 生活情境入题:如北京卷第4题,将对数函数单调性应用于“音高与频率”的转换,考查数学建模素养。
2. 参数与性质互推:如全国Ⅰ卷第5题,已知函数为偶函数且单调递增,反求参数 φ和 ω 的值,考查逻辑推理的严密性。
考点03 函数与方程
聚焦“数形结合”与“转化思想”。试题重点考查函数零点个数与参数范围的求解(如全国Ⅱ卷、北京卷)。难点在于如何将复杂的代数问题转化为几何问题,或利用函数性质(如偶函数、单调性)简化讨论过程。
多维度的转化与构造:
1. 构造新函数(同构):如全国Ⅱ卷,将方程f(x)=0 两个基本函数的交点个数来判断零点个数。
2. 分类讨论的精细化:如北京卷第2题,结合函数的奇偶性,分“在(0,1)内有零点”和“无零点”等多种情况讨论函数的最值和交点个数,对逻辑思维要求极高。
考点04 函数新定义
2026年高考函数新定义题命题采用"新定义+递进设问"模式,考查信息提取与逻辑推理能力。试题突破传统函数题型框架,要求考生现场理解抽象概念并迁移应用,突出"多想少算"理念,强调数学本质理解和探究创新能力.
抽象逻辑证明、复杂情境建模
考点01 函数的图像
1.(2026·天津卷·高考真题)函数的部分图象如图所示,则的解析式可能为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】A、B、D项,结合特殊点即可排除;C项,求出奇偶性和单调性,即可判断.
【详解】由题意,
由题意及图得,函数为奇函数,且当时,,
对A选项,当时,,与图象不符,故A错误;
对B选项,当时,,与图象不符,故B错误;
对D选项,当时,,与图象不符,故D错误;
对C选项,在中,
,即该函数为奇函数,
,与图象相符,故C正确.
考点02 函数的性质
1.(2026·北京卷·高考真题)下列函数是奇函数且在定义域上单调递增的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】A,在中,,则,函数为偶函数,故错误;
B,在中,,函数为奇函数,但在定义域上不单调递增,故错误;
方法一:
C,在中,,则,
,函数单调递减,故错误;
D,在中,,解得,
,则为奇函数,
,即函数在定义域上单调递增,故正确.
法二:
C,在中,,则,为奇函数,
∵和是减函数,
∴函数单调递减,故错误;
D,在中,,解得,
,为奇函数,
∵和是增函数,则为增函数,
∴函数单调递增,故正确.
2.(2026·天津卷·高考真题)已知函数为偶函数,且满足,且当时,,则( )
A., B.,
C., D.,
【答案】D
【分析】根据推出周期性,分析可得,得到,再由可得.
【详解】,则,
,即的周期为,
结合奇偶性,周期性,故,
在上满足,说明的对称轴为,
则,解得,
又根据知,而,
则,于是,
即,解得
3.(2026·上海卷·高考真题)已知函数是偶函数,当时,,若,则__________.
【答案】
【分析】根据偶函数的性质求解.
【详解】因为函数是偶函数,当时,,
所以,解得.
4.(2026·北京卷·高考真题)音高y(单位:)与频率f(单位:)满足,若,则f的取值范围为________.
【答案】
【详解】由题意,则,解得,
所以f的取值范围为.
5.(2026·新课标全国Ⅰ卷·高考真题)已知(,)是偶函数,在区间单调递增.则__________,__________.
【答案】
【分析】根据单调性和周期性可得.解法一:根据偶函数可得,并代入结合单调性检验即可;解法二:根据题意可得,即可得,根据导数与单调性的关系分析求解;解法三:分析可知在处取到极小值,可得,进而可得结果.
【详解】设函数的最小正周期为,由题意可知,
因为函数在内单调递增,则,即,
可得,解得,
且,,则,
解法一:因为函数为偶函数,
则,,且,
则,,
若,则,
即或,不符合题意,
若,则,
即或,符合题意;
且或;
综上所述:,.
解法二:因为,
若函数为偶函数,则,即,
且,则,
若,则,,
即或在内恒成立,
可知函数在内单调递减,不符合题意,
若,则,,
即或在内恒成立,
可知函数在内单调递增,符合题意,
且或;
综上所述:,.
解法三:因为函数为偶函数,且函数在内单调递增,
可知在处取到极小值,则,,且,
则,,则,
即或,符合题意;
且或.
考点03 函数与方程
1.(2026·新课标全国Ⅱ卷·高考真题)若函数有两个零点,则的取值范围是__________.
【答案】
【分析】方法一:令,则即,,转化为一元二次方程有两个正根的问题.
方法二:把函数 有两个零点转化为方程有两个实数根的问题,再转化为,即函数与函数交点问题.
【详解】令,得,即,
方法一:
令,则,即,,
则一元二次方程有两个正根,
那么,
所以,的取值范围是.
方法二:
设,那么设,则,
由于在上单调递减,在上单调递增,
故在上单调递减,在上单调递增,且,
根据函数图象可知,函数有两个零点,则的取值范围是.
2.(2026·北京卷·高考真题)已知,给出下列四个结论:
①在上有最小值和最大值
②,有3个解;
③,时,有最大值;
④,与有4个交点.
其中正确结论的序号是________.
【答案】①②③④
【分析】①,构造函数并求其单调性和奇偶性,求出的奇偶性,分在内有零点和在内无零点两种情况讨论,即可判断;②,求出在取任意实数的单调性,结合零点存在性定理即可求出时的值,即可判断;③,求出在上的单调性,即可判断;④,求出,结合单调性即可得出与直线的交点个数,即可判断.
【详解】由题意,
①在中,,,
,函数为偶函数,
在中,,
∴函数单调递增,
∵,
∴当时,,当时,,
∴在上单调递减,在上单调递增,
∴函数在处取最小值,,
在中,
,为偶函数,
当在内有零点时,
即,,使得,
此时在,上单调递减,在,上单调递增,
,,,
∵,
∴,
∴在和处取最小值,,
在处取最大值,
当在内无零点时,,
在上单调递增,在上单调递减,
∴在处取得最小值,,
在处取得最大值,,
故①正确;
②同①可得推广结论,
在中,,
,为偶函数,
即,,使得,,
此时在,上单调递减,在,上单调递增,
∴在和处取极小值,
当时,,,,
∵在上单调递减,,
∴,使得,
∵在上单调递增,,
∴,使得,
∴当时,,
∴,有3解,
故②正确;
③当时,
,,,
由①可得,在上单调递增,
∵,,
∴,使得,
∴在中,,
此时在上单调递减,在上单调递增,
∴在处取最大值,
③正确;
④由②可得,
在中,,
此时在,上单调递减,在,上单调递增,
在中,,
,开口向上,
∴函数,即恒成立,
∴
∴在下方,
∵,
∴在轴上方,
此时与有4个交点,
故④正确.
考点04 函数新定义
1.(2026·新课标全国Ⅰ卷·高考真题)已知函数的定义域为,且当时,.对任意,定义集合.
(1)若当时,,求;
(2)若是奇函数,,且,证明:;
(3)设满足:①若,则;②当时,.
(i)证明:;
(ii)证明:在区间单调递增.
【答案】(1)
(2)由题意证明如下:
在中,是奇函数,当时,.
∴,当时,,
∴
在集合中,
当时,,
当时,,
当时,,
∴,
∵,
∴且,即,,
∵,
∴①当时,解得,
,,
此时,
②当时,解得,
,,
此时,
③当时,解得,
,,
此时,
综上,.
(3)(i)由题意证明如下,
法一:
若,则存在,使得,
条件①:若,则,
∴,则,
取,则,此时,
∵,则,即,
但,相矛盾,
∴
法二:
假设,则存在,使得,
从而,这导致,
但,
∵根据条件又有,矛盾,
∴假设不成立,.
(ii)由题意,(2)及(3)(i)证明如下,
在集合中,
要证在上单调递增,
即需证,,都有,
即需证,,都有,
①先证明:当时,,
假设,使得,
∵当时,,
∴,使得,
∴,
而当时,,
否则,使得,,与矛盾,
∴,
∴,
∴,
由(3)(i)得,,
则,
由条件②:当时,,
则,
否则时,与矛盾,
∴若,使得,则,,(*)
∴,使得,
则,
令,,
此时,则,则,
∴,
∵,
∴易取,满足,使得,
根据(*)可得,此时,与矛盾,
∴当时,,
②证明:对,,都有,
∵,,都有,
∴,
对任意给定的,取,则,
∴对,,都有,
∴在上单调递增.
【分析】(1)求出,写出表达式,即可求出;
(2)求出表达式,化简集合并得出表达式,利用得出与,对的三种情况进行分类讨论,即可证明结论;
(3)(i)法一:假设,则存在,使得,取,求出,与矛盾,进而证明结论;
法二:假设,则存在,使得,取,求出,与时矛盾,进而证明结论;
(ii)将证明转化为证,,都有,先证明:当时,,再证明对,,都有,进而证明出在上单调递增.
【详解】(1)由题意,
在中,,,
在中,
,
∴,
当时,,,解得,
当时,,解得,
∴,
∴.
(2)略
(3)(i)略
(ii)略
2.(2026·上海卷·高考真题)已知是,,的一个排列,若函数,,,对任意,都有且,则称是关于,,的一个排列,则关于,,的排列总数记为.
(1)已知,,,,判断是否为排列;
(2)对,,,满足条件的,求的取值范围;
(3)对,且对任意,,令,,,,证明:若严格减,则存在,使;若严格增,则存在,.
【答案】(1)是排列;
(2);
(3)首先证明第1个结论,
观察(2)问的6个情况,若和在上同时成立,
那么排列都将是排列,此时至少为4.
当时,即,
因为是定义在上的函数,且严格单调递减,实数,
则恒成立,
又因为函数在上单调递增,
则在区间上,,.
若恒成立,则,
则只需,即,因为对任意的,,
则,则,则解得,
当时,即,
因为严格递减,所以且,
,
只要,就有,
则可取即可满足题意.
即存在,使得.
再证明第2个结论.
假设对于任意的,都有,
因为(2)中①排列始终满足条件,
则在剩下的5种排列中,只有唯一的一个是排列.
首先,我们证明不可能恒成立:
假设对于某个,在上恒有.
即,
即,
取.由于严格递增,
令,
则,
于是对任意正整数:
,
当时,,这与矛盾!
因此,不可能恒成立.则排列③排列和④排列永远不可能是排列.
接下来只剩②排列,其需满足,
⑤排列,其需满足,
⑥排列,其需满足,
下面证明:对于任意在上恒成立"与"在上恒成立"这两个命题,必须有且只有一个为真.
(i)若对任意,都有,即都有,
对于任意和,
则,
当且仅当时等号成立,又因为,故等号无法取到,
所以恒成立,
则对所有的恒成立.
则此时②排列,⑤排列,⑥排列均成立,
则,与假设矛盾!
(ii)并非对于所有都有,即,
则必定存在,使得,
设,
因为是严格单调递增的连续函数,
则对于已知的,总可以找到,使得,
即,即,
同时,因为严格递增且,必有.
即,
即,即,
则可取充分小的使得,即存在,使得,
所以"恒成立"这个命题是假的.
既然为假,那么"恒成立"必须为真.
即除①排列外剩余的5个排列中,只有②排列成立,此时满足,
则对于,在时都有:
,
即,
取,则对于任意:
,
因为严格递增,则.
则
又因为,
则
即,对任意都成立.
取,因为,则,
则对于内的任意,都满足,
因为,故有,
但是,之前我们得到,
即,则,
则有:, 这与我们的假设相矛盾.
综上,原命题成立,必然存在,使得.
【分析】(1)根据排列的定义判断即可;
(2)分析得,,的全排列均符合题意,则得到不等式组,解出即可;
(3)第一个结论分和讨论即可证明,第二个结论利用反证法即可证明.
【详解】(1)由题意得,
则当,,
则恒成立,
,
则恒成立,
故是为排列.
(2)若,则1,2,3的全排列均满足题意,
①,则有:,此时两个不等式显然成立.
②,则有:,即.
③,则有:,即.
④,则有:,即.
⑤,则有:.
⑥,则有:,即.
则上述不等式均要成立,取它们的交集有,
即,即对恒成立,
分离参数得,因为当时,,
所以.
(3)略.
一、单选题
1.(2026·北京海淀·三模)以下函数既是偶函数又在上单调递增的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】选项A:,定义域为,
因为在单调递减,在单调递增,且是周期函数,在单调递增,在单调递减,
所以在上不能满足单调递增,所以A错误;
选项B:,定义域为,,是奇函数,所以B错误;
选项C:,定义域为,不关于原点对称,为非奇非偶函数,所以C错误;
选项D:,定义域为,,是偶函数;
又,
且当时,,所以,
所以在上单调递增,所以D正确.
2.(2026·广东广州·三模)若,则( )
A. B. C.1 D.2
【答案】A
【详解】由,得,所以.
3.(2026·重庆·模拟预测)声强级,是指声强(单位:W/m2)和定值(单位:W/m2)比值的常用对数值再乘以10,即声强级(单位:dB).已知人与人交谈时的声强级约为45dB,一种火箭发射时的声强和人与人交谈时的声强的比值约为,那么这种火箭发射的声强级约为( )
A.150 dB B.285 dB C.145 dB D.235 dB
【答案】D
【分析】设人与人交谈时的声强约为 W/m²,依题推得,将这种火箭发射的声强代入公式结合对数运算即可求得.
【详解】设人与人交谈时的声强约为 W/m²,依题意,,则得,
依题意,该火箭发射时的声强约为 W/m²,则其发射的声强级约为:
.
4.(2026·河南·三模)已知是定义在上的奇函数,且当时,,则( )
A. B.1 C. D.
【答案】A
【分析】根据奇函数的性质得出,结合对数的运算法则即可求解.
【详解】由是定义在上的奇函数,得,故,
当时,,
所以.
5.(2026·湖南长沙·一模)如图是下列四个函数中的某个函数在区间[-π,π]的大致图象,则该函数是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】设图象对应函数为,由图可得奇偶性,结合可判断选项正误.
【详解】设图象对应函数为,由图可得为奇函数,
注意到为偶函数,为奇函数.
则为偶函数,不满足题设,故BC错误;
又由图可得,,则D不满足题意,故选A
6.(2026·山西临汾·二模)已知函数若方程有三个不同的实数根,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】解方程得或,数形结合得方程无解,进而得到直线与曲线有个交点,结合图象可得出实数的取值范围.
【详解】由可得或,
当时,;
当时,;
当时,.
作出函数、、的图象如下图所示:
由图可知,直线与曲线有个交点,即方程无解,
所以由题方程有个不同的解,即直线与曲线有个交点,则.
7.(2026·湖北·模拟预测)已知函数,若曲线与曲线关于直线对称,则( )
A. B. C.0 D.1
【答案】B
【详解】由对称性定义可知,
即,即,∴,
故.
8.(2026·河南周口·模拟预测)若函数的值域为,则实数的取值范围( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】分,,,四种情况讨论,结合一次函数与对数函数的单调性以及值域即可求解.
【详解】若,则在上单调递减,在上单调递减,
且当时,,当时,,
此时要想满足的值域为,则有 ,解得,结合,可得;
若,则当时,,当时,,的值域不为,不合题意;
若,则在上单调递增,在上单调递减,
且当时,,当时,,
的值域不可能为,不合题意;
若,则在上单调递增,在上单调递增,
且当时,,当时,,
此时要想满足的值域为,则有 ,解得,结合,可得,
综上所述,实数的取值范围为.
9.(2026·江西九江·模拟预测)已知函数满足对任意实数,都有,且,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】令得到正整数域上的递推关系,通过累加法推导的通项后代入求值.
【详解】令,代入题设函数方程得: ,
将代入化简,得递推关系:,
当时,有,
则,,,
故
,
故,则.
10.(2026·河南开封·模拟预测)高斯是德国著名的数学家,用其名字命名的“高斯函数”为:设,用表示不超过x的最大整数,则称为高斯函数,例如:,.已知函数,则函数的值域为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】先用换元法求得的值域,再根据高斯函数定义求出结论.
【详解】,
设,因为,则,
所以,
因为,则,即,
所以当时,,当时,,当时,,
所以的值域是
二、多选题
11.(2026·重庆·模拟预测)已知函数,则( )
A. B.
C.当时, D.,不等式恒成立
【答案】BCD
【分析】利用不等式的基本性质求出的值域,可判断A选项;代入验算可判断BC选项;利用函数的单调性与奇偶性的性质可判断D选项.
【详解】对于A选项,,
因为,则,可得,所以,所以A错误;
对于B选项,函数的定义域为,,所以B正确;
对于C选项,,所以C正确;
对于D选项,因为 ,故该函数在单调递减,
又由B知该函数为偶函数,且,即,
所以,所以D正确.
12.(2026·福建泉州·模拟预测)已知函数,则下列说法正确的是( )
A.
B.为偶函数
C.当时,在区间上单调递增
D.当时,
【答案】AB
【详解】A:∵,
∴,
∵,
∴,
∴,故A正确.
B:函数定义域为,关于原点对称,
若,则,,
若,则,,
∴对任意,均有,即为偶函数,故B正确.
C:令,在上,,
当时,,不满足单调递增的定义,故C错误.
D:取,满足,
∵,
∴,
∵,
∴,
此时,故D错误.
13.(2026·广东清远·二模)已知函数满足对且,若数列满足,则( )
A. B.
C.数列是等比数列 D.
【答案】ABD
【详解】对于A,令,可得,正确;
对于B,令,则,
由和可得,正确;
对于C,因为,令,
则,即,
所以数列是以为首项,为公差的等差数列,故错误;
对于D,所以.
14.(2026·浙江·三模)已知a,x,,,,则( )
A.当时, B.存在实数a,使得
C.对任意,都有 D.当时,
【答案】ABD
【分析】对于A,利用指数不等式的解法求解即可;对于B,当时,.即可判断;对于C,设,结合导数研究单调性即可判断;对于D,根据,即可判断,利用,即可判断。
【详解】对于选项A,当时,,所以,选项A正确.
对于选项B,当时,.选项B正确.
对于选项C,由题意,设,则.
,则.
故,当时,单调递减,.
故使,故选项C错误.
对于选项D由题意:,因为,所以,
另一方面:,因为,
即,所以,选项D正确,
15.(2026·广西河池·二模)已知定义域为的函数,对任意实数都有,且,则以下结论一定正确的有( )
A.为的周期 B.关于对称
C. D.
【答案】ABD
【分析】先用赋值法求特殊值,可以排除C,再通过判断奇偶性,结合中心对称性进一步推出周期性判断A,利用中心对称性验证选项B,利用周期性拆分求和项,即可判断D.
【详解】因为定义域为的函数,对任意实数、都有,
所以令,可得,解得或,
令,,
又,若,则,显然不成立,故,
所以,所以,可知C错误;
令,得,即,
在原函数方程中,令,得,即,
所以,由,令替换为,得,
,所以,,
所以,故函数的一个周期为4,得A正确;
因为,所以是偶函数,所以,
又因为周期为4,所以,所以,
所以关于对称,选项 B正确;
因为周期为4,所以,所以D正确.
16.(2026·重庆·三模)已知函数则( )
A.∃a∈R,使得f(x)为偶函数
B.∃a∈R,使得f(x)存在零点
C.∀a∈R,f(x)为增函数
D.∃a∈R,使得f(x)的最小值为0
【答案】ABD
【详解】对A,若为偶函数,则,即,则时,为偶函数,A正确;
对B,当时,,
当时,单调递增,单调递减,因此在上单调递增,
又,由零点存在定理,在时必然存在零点,B正确;
对C时,,故不是单调递增函数,C错误;
对D,设,则,在坐标系中作出和的图象,则的图象是向上和向右分别移动个单位形成.
如图2所示,当与的图象在第二象限相切时,的最小值为零.D正确.
17.(2026·河南开封·模拟预测)在土壤学中,常用指数模型描述土壤表层盐分含量随灌溉水淋溶深度的变化.已知某块盐碱地土壤表层初始盐分含量为(单位:),经淋溶深度为h(单位:dm)的灌溉水淋溶后(h指的是灌溉水渗入土壤的垂直深度),土壤表层残留盐分含量S满足关系式,其中k为与土壤性质有关的常数,实验测得该盐碱地土壤的.根据上述模型,下列说法正确的是( )
参考数据:,,.
A.当淋溶深度dm时,该盐碱地土壤表层残留盐分含量约为初始盐分含量的25%
B.要使该盐碱地土壤表层残留盐分含量降至初始盐分含量的1%,则淋溶深度h约为5dm
C.在淋溶深度的基础上再增加1dm,该盐碱地土壤表层残留盐分含量会再减少约一半
D.若该盐碱地土壤的k值变为0.4,则淋溶深度dm时,土壤表层残留盐分含量低于初始盐分含量的20%
【答案】ACD
【分析】根据给定的指数函数模型,结合各项的描述依次分析正误.
【详解】由题设,
当,则,故,
所以该盐碱地土壤表层残留盐分含量约为初始盐分含量的25%,A对,
当,则,即,可得,B错,
原淋溶深度,则,故增加1后有,
所以该盐碱地土壤表层残留盐分含量会再减少约一半,C对,
当,,则,故,D对.
三、填空题
18.(2026·山东聊城·模拟预测)若,则实数的取值范围是__________.
【答案】
【详解】满足底数且,
由,可得或,结合且,可得,
故由,可得,即,解得或,
故实数的取值范围是.
19.(2026·上海虹口·三模)设函数,当时,表达式的二项展开式中的系数是______.
【答案】
【详解】当时,,所以.
展开式中,的系数为.
20.(2026·陕西渭南·三模)设函数,则满足的实数的取值范围是_____________.
【答案】
【分析】先对函数求导,分析出它在上单调递减,在上单调递增,且关于直线对称,再利用对称性,将 转化为自变量到对称轴的距离关系 ,最后解绝对值不等式得到的取值范围即可.
【详解】因为
所以
由于 ,则 恒成立,因此:
当 时,,故 , 在 上单调递减,
当 时,,故 , 在 上单调递增,
函数在 处取得最小值,图象关于直线 对称,且开口向上,
由函数性质可知:若,则,
令 ,,代入得:,
即:,所以,
化简得,所以.
所以 的取值范围为.
21.(2026·四川资阳·三模)给出如下定义:函数的定义域为,若,使得,则称函数具有性质.已知函数具有性质,则实数的最小值为________.
【答案】/
【分析】由新定义结合对数的运算性质,通过分离参数得到,再通过换元结合基本不等式即可求解.
【详解】由题意函数具有性质,
即存在,满足: ,
代入得: ,
即,
整理得:
因为存在满足等式,
分离参数得: ,
令,
换元化简: ,
由基本不等式,对,,当且仅当(即)时取等号,
代入得:
因此实数的最小值为.
四、解答题
22.(2026·陕西宝鸡·模拟预测)已知函数的定义域为,点是曲线上不同的两点,记两点连线的斜率为,若存在最大值,且最大值为,则称曲线为“上界斜率曲线”.
(1)已知函数,,判断曲线是否为“上界斜率曲线”,并说明理由;
(2)已知函数的定义域为闭区间,且曲线是“上界斜率曲线”,证明:曲线(,且)是“上界斜率曲线”;
(3)已知函数的定义域与值域均为,若曲线为“上界斜率曲线”,且,求的值.
【答案】(1)不是,理由见解析;
(2)证明见解析;
(3).
【分析】(1)利用给定函数的单调性,结合给定的定义列式,再利用不等式性质判断即可.
(2)利用给定定义,借助换元法及不等式性质推理得证.
(3)由已知及给定定义,结合不等式性质及取等号的条件可得或,再利用定义,结合不等式性质求出.
【详解】(1)函数在上单调递增,,则,
,
因此没有最大值,曲线不是“上界斜率曲线”.
(2)令,,
由函数的定义域为闭区间,且曲线是“上界斜率曲线”,
得,恒成立,
且存在,使得,函数定义域内任意两个不同值,
使得,而,则,
函数在两点连线的斜率,
则
恒成立,且存在,使得,
所以曲线是“上界斜率曲线”.
(3)由函数的定义域与值域均为,得存在,使得,
而曲线为“上界斜率曲线”,且,则,
因此,又,则,,必有或,
当时,且,即且,
因此且,则;
当时,且,即且,
因此且,则,
所以.
23.(2026·上海·模拟预测)设函数的定义域为,若对任意实数,恒有成立,则称函数具有“性质”.
(1)若一次函数具有性质,其中,求实数,的值;
(2)若函数具有性质,且在上严格增,证明:;
(3)若具有性质的函数满足:存在常数,使得对任意,都有.证明:具有该性质的函数是唯一的,并写出其解析式.
【答案】(1),
(2)假设存在实数,使得,分两种情况讨论:
若,结合函数严格增,可得,
再由,代入得,整理可得,与矛盾;
若,因为严格增,可得,
结合,代入得,整理可得,与矛盾,
综上可知,假设不成立,即对任意的,都有,得证.
(3)已知对所有成立,令,即,,
则,
代入,可得,
化简得:,
对任意,构造数列满足.
由可知,,
则数列为等比数列,则,
所以,若,
则当时,,与矛盾,因此必须有,
即对任意的,,故,其函数唯一.
【分析】(1)由函数新定义列出方程,利用对应系数相等即可求出;
(2)由反证法结合严格增函数的性质推导,分与两种情况讨论;
(3)利用函数的递推,求证与矛盾,即可求解.
【详解】(1)因一次函数具有性质,
则,
则可得:,解得或,
因为,所以,.
(2)略
(3)略
24.(2026·浙江·二模)对于定义在区间上的函数,若对,都有,则称为在区间上的“上域函数”;若对,都有,则称为在区间上的“下域函数”.
(1)试判断以下函数中,哪些是在上的“上域函数”?哪些是在上的“下域函数”?(直接写出结论,无需证明)
①; ②; ③;
(2)已知实数是在区间上的“下域函数”,求实数的取值范围;
(3)求证:.
【答案】(1)①是“上域函数”,②③是“下域函数”;
(2)
(3)构造函数,
代入,
累加可得,
故仅需证即可,
构造函数,
其中,在上单调递减,,
即,
当时,,
可得
,原命题得证.
【分析】(1)结合定义并利用导数证明不等式,最后得到结论即可.
(2)对的取值进行分类讨论,再利用分离参数法求解参数范围即可.
(3)结合题意利用放缩法和导数证明不等式即可.
【详解】(1)对于①,令,定义域为,
而,当时,恒成立,
则在上单调递减,且,
则,可得,
得到是在上的上域函数,
对于②,令,定义域为,
而,当时,恒成立,
则在上单调递增,且,
则,可得,
得到是在上的下域函数,
对于③,令,
则,当时,恒成立,
则在上单调递增,且,
则,可得,
得到是在上的下域函数,
综上可得,①是“上域函数”,②③是“下域函数”.
(2)由题意知,当时,;
当时,,符合题意;当时,应有;
构造函数,可得,
令,
当时, ,所以在上单调递增,
因为,所以当时,,
故在上单调递增,而时,,
综上可得,的取值范围为.
(3)略
试卷第1页,共3页
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专题02 函数的概念与性质
考点分类
2026年高考命题解读
创新考法
考点01 函数的图像
强调直观想象与特殊值验证。试题不再单纯考查函数图像的绘制,而是侧重于通过已知图像辨识函数解析式(如天津卷)。重点考查学生对函数奇偶性(对称性)和特殊点(如x=0处的函数值)的敏感度。
“排除法”与“特征点”结合:
如天津卷第1题,解题关键不在于完全确定解析式,而是通过代入特殊值(x=0)或判断函数值的正负,快速排除不符合图像特征的选项,体现了“多想少算”的命题导向。
考点02 函数的性质
突出“性质”的综合应用与实际情境融合。试题涵盖了奇偶性、单调性、周期性的常规考查(如北京卷、天津卷),同时出现了将函数性质与物理、生活常识结合的新趋势(如北京卷音高与频率、全国Ⅰ卷三角函数性质)。
跨学科情境与逻辑推理:
1. 生活情境入题:如北京卷第4题,将对数函数单调性应用于“音高与频率”的转换,考查数学建模素养。
2. 参数与性质互推:如全国Ⅰ卷第5题,已知函数为偶函数且单调递增,反求参数 φ和 ω 的值,考查逻辑推理的严密性。
考点03 函数与方程
聚焦“数形结合”与“转化思想”。试题重点考查函数零点个数与参数范围的求解(如全国Ⅱ卷、北京卷)。难点在于如何将复杂的代数问题转化为几何问题,或利用函数性质(如偶函数、单调性)简化讨论过程。
多维度的转化与构造:
1. 构造新函数(同构):如全国Ⅱ卷,将方程f(x)=0 两个基本函数的交点个数来判断零点个数。
2. 分类讨论的精细化:如北京卷第2题,结合函数的奇偶性,分“在(0,1)内有零点”和“无零点”等多种情况讨论函数的最值和交点个数,对逻辑思维要求极高。
考点04 函数新定义
2026年高考函数新定义题命题采用"新定义+递进设问"模式,考查信息提取与逻辑推理能力。试题突破传统函数题型框架,要求考生现场理解抽象概念并迁移应用,突出"多想少算"理念,强调数学本质理解和探究创新能力.
抽象逻辑证明、复杂情境建模
考点01 函数的图像
1.(2026·天津卷·高考真题)函数的部分图象如图所示,则的解析式可能为( )
A. B. C. D.
考点02 函数的性质
1.(2026·北京卷·高考真题)下列函数是奇函数且在定义域上单调递增的是( )
A. B.
C. D.
2.(2026·天津卷·高考真题)已知函数为偶函数,且满足,且当时,,则( )
A., B.,
C., D.,
3.(2026·上海卷·高考真题)已知函数是偶函数,当时,,若,则__________.
4.(2026·北京卷·高考真题)音高y(单位:)与频率f(单位:)满足,若,则f的取值范围为________.
5.(2026·新课标全国Ⅰ卷·高考真题)已知(,)是偶函数,在区间单调递增.则__________,__________.
考点03 函数与方程
1.(2026·新课标全国Ⅱ卷·高考真题)若函数有两个零点,则的取值范围是__________.
2.(2026·北京卷·高考真题)已知,给出下列四个结论:
①在上有最小值和最大值
②,有3个解;
③,时,有最大值;
④,与有4个交点.
其中正确结论的序号是________.
考点04 函数新定义
1.(2026·新课标全国Ⅰ卷·高考真题)已知函数的定义域为,且当时,.对任意,定义集合.
(1)若当时,,求;
(2)若是奇函数,,且,证明:;
(3)设满足:①若,则;②当时,.
(i)证明:;
(ii)证明:在区间单调递增.
2.(2026·上海卷·高考真题)已知是,,的一个排列,若函数,,,对任意,都有且,则称是关于,,的一个排列,则关于,,的排列总数记为.
(1)已知,,,,判断是否为排列;
(2)对,,,满足条件的,求的取值范围;
(3)对,且对任意,,令,,,,证明:若严格减,则存在,使;若严格增,则存在,.
一、单选题
1.(2026·北京海淀·三模)以下函数既是偶函数又在上单调递增的是( )
A. B. C. D.
2.(2026·广东广州·三模)若,则( )
A. B. C.1 D.2
3.(2026·重庆·模拟预测)声强级,是指声强(单位:W/m2)和定值(单位:W/m2)比值的常用对数值再乘以10,即声强级(单位:dB).已知人与人交谈时的声强级约为45dB,一种火箭发射时的声强和人与人交谈时的声强的比值约为,那么这种火箭发射的声强级约为( )
A.150 dB B.285 dB C.145 dB D.235 dB
4.(2026·河南·三模)已知是定义在上的奇函数,且当时,,则( )
A. B.1 C. D.
5.(2026·湖南长沙·一模)如图是下列四个函数中的某个函数在区间[-π,π]的大致图象,则该函数是( )
A. B.
C. D.
6.(2026·山西临汾·二模)已知函数若方程有三个不同的实数根,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
7.(2026·湖北·模拟预测)已知函数,若曲线与曲线关于直线对称,则( )
A. B. C.0 D.1
8.(2026·河南周口·模拟预测)若函数的值域为,则实数的取值范围( )
A. B.
C. D.
9.(2026·江西九江·模拟预测)已知函数满足对任意实数,都有,且,则( )
A. B. C. D.
10.(2026·河南开封·模拟预测)高斯是德国著名的数学家,用其名字命名的“高斯函数”为:设,用表示不超过x的最大整数,则称为高斯函数,例如:,.已知函数,则函数的值域为( )
A. B. C. D.
二、多选题
11.(2026·重庆·模拟预测)已知函数,则( )
A. B.
C.当时, D.,不等式恒成立
12.(2026·福建泉州·模拟预测)已知函数,则下列说法正确的是( )
A.
B.为偶函数
C.当时,在区间上单调递增
D.当时,
13.(2026·广东清远·二模)已知函数满足对且,若数列满足,则( )
A. B.
C.数列是等比数列 D.
14.(2026·浙江·三模)已知a,x,,,,则( )
A.当时, B.存在实数a,使得
C.对任意,都有 D.当时,
15.(2026·广西河池·二模)已知定义域为的函数,对任意实数都有,且,则以下结论一定正确的有( )
A.为的周期 B.关于对称
C. D.
16.(2026·重庆·三模)已知函数则( )
A.∃a∈R,使得f(x)为偶函数
B.∃a∈R,使得f(x)存在零点
C.∀a∈R,f(x)为增函数
D.∃a∈R,使得f(x)的最小值为0
17.(2026·河南开封·模拟预测)在土壤学中,常用指数模型描述土壤表层盐分含量随灌溉水淋溶深度的变化.已知某块盐碱地土壤表层初始盐分含量为(单位:),经淋溶深度为h(单位:dm)的灌溉水淋溶后(h指的是灌溉水渗入土壤的垂直深度),土壤表层残留盐分含量S满足关系式,其中k为与土壤性质有关的常数,实验测得该盐碱地土壤的.根据上述模型,下列说法正确的是( )
参考数据:,,.
A.当淋溶深度dm时,该盐碱地土壤表层残留盐分含量约为初始盐分含量的25%
B.要使该盐碱地土壤表层残留盐分含量降至初始盐分含量的1%,则淋溶深度h约为5dm
C.在淋溶深度的基础上再增加1dm,该盐碱地土壤表层残留盐分含量会再减少约一半
D.若该盐碱地土壤的k值变为0.4,则淋溶深度dm时,土壤表层残留盐分含量低于初始盐分含量的20%
三、填空题
18.(2026·山东聊城·模拟预测)若,则实数的取值范围是__________.
19.(2026·上海虹口·三模)设函数,当时,表达式的二项展开式中的系数是______.
20.(2026·陕西渭南·三模)设函数,则满足的实数的取值范围是_____________.
21.(2026·四川资阳·三模)给出如下定义:函数的定义域为,若,使得,则称函数具有性质.已知函数具有性质,则实数的最小值为________.
四、解答题
22.(2026·陕西宝鸡·模拟预测)已知函数的定义域为,点是曲线上不同的两点,记两点连线的斜率为,若存在最大值,且最大值为,则称曲线为“上界斜率曲线”.
(1)已知函数,,判断曲线是否为“上界斜率曲线”,并说明理由;
(2)已知函数的定义域为闭区间,且曲线是“上界斜率曲线”,证明:曲线(,且)是“上界斜率曲线”;
(3)已知函数的定义域与值域均为,若曲线为“上界斜率曲线”,且,求的值.
23.(2026·上海·模拟预测)设函数的定义域为,若对任意实数,恒有成立,则称函数具有“性质”.
(1)若一次函数具有性质,其中,求实数,的值;
(2)若函数具有性质,且在上严格增,证明:;
(3)若具有性质的函数满足:存在常数,使得对任意,都有.证明:具有该性质的函数是唯一的,并写出其解析式.
24.(2026·浙江·二模)对于定义在区间上的函数,若对,都有,则称为在区间上的“上域函数”;若对,都有,则称为在区间上的“下域函数”.
(1)试判断以下函数中,哪些是在上的“上域函数”?哪些是在上的“下域函数”?(直接写出结论,无需证明)
①; ②; ③;
(2)已知实数是在区间上的“下域函数”,求实数的取值范围;
(3)求证:.
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专题02 函数的概念与性质
答案版
考点01 函数的图像
1.C
考点02 函数的性质
1.D
2.D
3.
4.
5.
考点03 函数与方程
1.
2.①②③④
考点04 函数新定义
1.【答案】(1)
(2)由题意证明如下:
在中,是奇函数,当时,.
∴,当时,,
∴
在集合中,
当时,,
当时,,
当时,,
∴,
∵,
∴且,即,,
∵,
∴①当时,解得,
,,
此时,
②当时,解得,
,,
此时,
③当时,解得,
,,
此时,
综上,.
(3)(i)由题意证明如下,
法一:
若,则存在,使得,
条件①:若,则,
∴,则,
取,则,此时,
∵,则,即,
但,相矛盾,
∴
法二:
假设,则存在,使得,
从而,这导致,
但,
∵根据条件又有,矛盾,
∴假设不成立,.
(ii)由题意,(2)及(3)(i)证明如下,
在集合中,
要证在上单调递增,
即需证,,都有,
即需证,,都有,
①先证明:当时,,
假设,使得,
∵当时,,
∴,使得,
∴,
而当时,,
否则,使得,,与矛盾,
∴,
∴,
∴,
由(3)(i)得,,
则,
由条件②:当时,,
则,
否则时,与矛盾,
∴若,使得,则,,(*)
∴,使得,
则,
令,,
此时,则,则,
∴,
∵,
∴易取,满足,使得,
根据(*)可得,此时,与矛盾,
∴当时,,
②证明:对,,都有,
∵,,都有,
∴,
对任意给定的,取,则,
∴对,,都有,
∴在上单调递增.
【分析】(1)求出,写出表达式,即可求出;
(2)求出表达式,化简集合并得出表达式,利用得出与,对的三种情况进行分类讨论,即可证明结论;
(3)(i)法一:假设,则存在,使得,取,求出,与矛盾,进而证明结论;
法二:假设,则存在,使得,取,求出,与时矛盾,进而证明结论;
(ii)将证明转化为证,,都有,先证明:当时,,再证明对,,都有,进而证明出在上单调递增.
【详解】(1)由题意,
在中,,,
在中,
,
∴,
当时,,,解得,
当时,,解得,
∴,
∴.
(2)略
(3)(i)略
(ii)略
2.【答案】(1)是排列;
(2);
(3)首先证明第1个结论,
观察(2)问的6个情况,若和在上同时成立,
那么排列都将是排列,此时至少为4.
当时,即,
因为是定义在上的函数,且严格单调递减,实数,
则恒成立,
又因为函数在上单调递增,
则在区间上,,.
若恒成立,则,
则只需,即,因为对任意的,,
则,则,则解得,
当时,即,
因为严格递减,所以且,
,
只要,就有,
则可取即可满足题意.
即存在,使得.
再证明第2个结论.
假设对于任意的,都有,
因为(2)中①排列始终满足条件,
则在剩下的5种排列中,只有唯一的一个是排列.
首先,我们证明不可能恒成立:
假设对于某个,在上恒有.
即,
即,
取.由于严格递增,
令,
则,
于是对任意正整数:
,
当时,,这与矛盾!
因此,不可能恒成立.则排列③排列和④排列永远不可能是排列.
接下来只剩②排列,其需满足,
⑤排列,其需满足,
⑥排列,其需满足,
下面证明:对于任意在上恒成立"与"在上恒成立"这两个命题,必须有且只有一个为真.
(i)若对任意,都有,即都有,
对于任意和,
则,
当且仅当时等号成立,又因为,故等号无法取到,
所以恒成立,
则对所有的恒成立.
则此时②排列,⑤排列,⑥排列均成立,
则,与假设矛盾!
(ii)并非对于所有都有,即,
则必定存在,使得,
设,
因为是严格单调递增的连续函数,
则对于已知的,总可以找到,使得,
即,即,
同时,因为严格递增且,必有.
即,
即,即,
则可取充分小的使得,即存在,使得,
所以"恒成立"这个命题是假的.
既然为假,那么"恒成立"必须为真.
即除①排列外剩余的5个排列中,只有②排列成立,此时满足,
则对于,在时都有:
,
即,
取,则对于任意:
,
因为严格递增,则.
则
又因为,
则
即,对任意都成立.
取,因为,则,
则对于内的任意,都满足,
因为,故有,
但是,之前我们得到,
即,则,
则有:, 这与我们的假设相矛盾.
综上,原命题成立,必然存在,使得.
【分析】(1)根据排列的定义判断即可;
(2)分析得,,的全排列均符合题意,则得到不等式组,解出即可;
(3)第一个结论分和讨论即可证明,第二个结论利用反证法即可证明.
【详解】(1)由题意得,
则当,,
则恒成立,
,
则恒成立,
故是为排列.
(2)若,则1,2,3的全排列均满足题意,
①,则有:,此时两个不等式显然成立.
②,则有:,即.
③,则有:,即.
④,则有:,即.
⑤,则有:.
⑥,则有:,即.
则上述不等式均要成立,取它们的交集有,
即,即对恒成立,
分离参数得,因为当时,,
所以.
(3)略.
一、单选题
1.D
2.A
3.D
4.A
5.A
6.A
7.B
8.B
9.A
10.A
二、多选题
11.BCD
12.AB
13.ABD
14.ABD
15.ABD
16.ABD
17.ACD
三、填空题
18.
19.
20.
21./
四、解答题
22.【答案】(1)不是,理由见解析;
(2)证明见解析;
(3).
【分析】(1)利用给定函数的单调性,结合给定的定义列式,再利用不等式性质判断即可.
(2)利用给定定义,借助换元法及不等式性质推理得证.
(3)由已知及给定定义,结合不等式性质及取等号的条件可得或,再利用定义,结合不等式性质求出.
【详解】(1)函数在上单调递增,,则,
,
因此没有最大值,曲线不是“上界斜率曲线”.
(2)令,,
由函数的定义域为闭区间,且曲线是“上界斜率曲线”,
得,恒成立,
且存在,使得,函数定义域内任意两个不同值,
使得,而,则,
函数在两点连线的斜率,
则
恒成立,且存在,使得,
所以曲线是“上界斜率曲线”.
(3)由函数的定义域与值域均为,得存在,使得,
而曲线为“上界斜率曲线”,且,则,
因此,又,则,,必有或,
当时,且,即且,
因此且,则;
当时,且,即且,
因此且,则,
所以.
23.【答案】(1),
(2)假设存在实数,使得,分两种情况讨论:
若,结合函数严格增,可得,
再由,代入得,整理可得,与矛盾;
若,因为严格增,可得,
结合,代入得,整理可得,与矛盾,
综上可知,假设不成立,即对任意的,都有,得证.
(3)已知对所有成立,令,即,,
则,
代入,可得,
化简得:,
对任意,构造数列满足.
由可知,,
则数列为等比数列,则,
所以,若,
则当时,,与矛盾,因此必须有,
即对任意的,,故,其函数唯一.
【分析】(1)由函数新定义列出方程,利用对应系数相等即可求出;
(2)由反证法结合严格增函数的性质推导,分与两种情况讨论;
(3)利用函数的递推,求证与矛盾,即可求解.
【详解】(1)因一次函数具有性质,
则,
则可得:,解得或,
因为,所以,.
(2)略
(3)略
24.【答案】(1)①是“上域函数”,②③是“下域函数”;
(2)
(3)构造函数,
代入,
累加可得,
故仅需证即可,
构造函数,
其中,在上单调递减,,
即,
当时,,
可得
,原命题得证.
【分析】(1)结合定义并利用导数证明不等式,最后得到结论即可.
(2)对的取值进行分类讨论,再利用分离参数法求解参数范围即可.
(3)结合题意利用放缩法和导数证明不等式即可.
【详解】(1)对于①,令,定义域为,
而,当时,恒成立,
则在上单调递减,且,
则,可得,
得到是在上的上域函数,
对于②,令,定义域为,
而,当时,恒成立,
则在上单调递增,且,
则,可得,
得到是在上的下域函数,
对于③,令,
则,当时,恒成立,
则在上单调递增,且,
则,可得,
得到是在上的下域函数,
综上可得,①是“上域函数”,②③是“下域函数”.
(2)由题意知,当时,;
当时,,符合题意;当时,应有;
构造函数,可得,
令,
当时, ,所以在上单调递增,
因为,所以当时,,
故在上单调递增,而时,,
综上可得,的取值范围为.
(3)略
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