摘要:
该高中数学高考复习课件聚焦“抽象函数”微专题,覆盖求值、奇偶性、单调性、周期性等高考核心考点,依据高考评价体系梳理4类典型抽象函数模型,结合2025年重庆三模、广东深圳模拟等真题案例,明确“赋值法求值”“周期推导”等高频题型,构建系统复习框架。
课件亮点在于“模型识别+真题突破+素养培养”策略,如通过例1令a=0,b=x推导f(f(x))=x+f(1),用赋值法破解抽象函数求值,培养数学抽象与逻辑推理素养。设置巩固训练题强化解题技巧,助力学生高效掌握考点,教师可据此精准教学,提升复习针对性。
内容正文:
第2章 函数
微专题3:抽象函数
2027届高考一轮复习
数学
1
抽象函数是指没有给出函数的具体解析式,只给出了一些体现函数特征的式子的一个函数,由抽象函数构成的数学问题叫做抽象函数问题.
1.f(x+y)=f(x)+f(y)可看做f(x)=kx的抽象表达式;
2.f(x+y)=f(x)f(y)可看做f(x)=ax的抽象表达式(a>0且a≠1);
3.f(xy)=f(x)+f(y)可看做f(x)=logax的抽象表达式(a>0且a≠1);
4.f(xy)=f(x)f(y)可看做f(x)=xa的抽象表达式.
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角度1.抽象函数求值
例1 (1)(2025·重庆·三模)已知定义在R上的函数f(x)满足对任意的a,b∈R,f(a+f(b))-b=f(f(a)),f(0)=1.则f(1)=( )
A.-2 B.0 C.2 D.1
C
[解析] 因为对任意的a,b∈R,f(a+f(b))-b=f(f(a)),f(0)=1,
令a=0,b=x,则f(f(x))-x=f(f(0))=f(1),即f(f(x))=x+f(1);
令a=x,b=0,则f(x+f(0))=f(f(x)),即f(x+1)=f(f(x));
可得f(x+1)=x+f(1),令x=-1,
则f(0)=-1+f(1)=1,解得f(1)=2.故选C.
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(2)(2025·广东深圳·模拟预测)已知函数f(x)满足:∀x∈R,f(x-1)+6≥f(x+5),f(x+1)-3≥f(x-2),若f(3)=2,则f(2025)=( )
A.2022 B.2023 C.2024 D.2025
C
[解析] 依题意,因为f(x-1)+6≥f(x+5),则f(x)+6≥f(x+6),
令x=-3,则f(-3)+6≥f(3),
因为f(3)=2,所以f(-3)≥-4,
又因为f(x+1)-3≥f(x-2),则f(x)-3≥f(x-3),即f(x)≥f(x-3)+3,
令x=0,则f(0)≥f(-3)+3,即f(0)≥-1,
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令x=3,则f(3)-3≥f(0),所以f(0)≤-1,故得f(0)=-1,
又f(2025)=f(2019+6)≤f(2019)+6≤f(2013)+6+6≤…≤f(3)+337×6=2024;
又f(2025)≥f(2025-3)+3=f(2022)+3≥f(2019)+3+3≥…≥f(0)+675×3=-1+2025=2024,所以2024≤f(2025)≤2024,
即f(2025)=2024.故选C.
[小结]赋值法是求解抽象函数问题最基本的方法,赋值规律一般将-2,-1,0,1,2,…等特殊值代入求解.
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1.(2025·辽宁·一模)对任意x,y∈R,都有f(x+y)f(x-y)=f2(x)-f2(y),且f(y)不恒为0,设函数g(x)=+f(x),则g(2)+g(-2)=( )
A.0 B.2 C.4 D.6
B
[解析] 令x=y=0,可得f(0)f(0)=f2(0)-f2(0)=0,所以f(0)=0,
令x=0,可得f(y)f(-y)=f2(0)-f2(y)=-f2(y),
因为f(y)不恒为0,所以f(-y)=-f(y),所以f(y)是奇函数,
因为g(x)=+f(x),
所以g(2)+g(-2)=+f(2)++f(-2)==2.故选B.
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2.已知定义在整数集合Z上的函数f(x),对任意的x,y∈Z,都有f(x+y)+f(x-y)=4f(x)f(y),且f(1)=,则f(0)+f(1)+f(2)+…+f(2024)= .
[解析] ∵对任意的x,y∈Z,都有f(x+y)+f(x-y)=4f(x)f(y),且f(1)= ,
∴令y=1得f(x+1)+f(x-1)=f(x),
∴f(x+2)+f(x)=f(x+1),∴f(x-1)+f(x+2)=0,
∴f(x)+f(x+3)=0,即f(x+3)=-f(x),
∴f(x+6)=-f(x+3)=f(x),即f(x)的周期为6,
∴f(0)+f(1)+f(2)+…+f(5)=[f(0)+f(3)]+[f(1)+f(4)]+[f(2)+f(5)]=0,
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∴f(0)+f(1)+f(2)+…+f(2024)=337×0+f(2022)+f(2023)+f(2024)=f(0)+f(1)+f(2),
令x=1,y=0得f(1)+f(1)=4f(1)·f(0),即f(0)=,
令x=1,y=1得f(2)+f(0)=4f(1)·f(1),
∴f(2)=-,
∴f(0)+f(1)+f(2)=+-=,
即f(0)+f(1)+f(2)+…+f(2024)=.
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角度2.抽象函数的性质
例2 (多选)已知函数f(x)的定义域为R,且f(x)·f(y)=f(x+y)+f(x-y),f(1)=1,则( )
A.f(0)=2
B.f(x)为偶函数
C.f(x)=f(x+6)
D.f(x)在区间[0,4]上单调递减
ABC
[解析] 对于A:令x=1,y=0,得f(1)f(0)=2f(1)⇒f(0)=2,故A正确;
对于B:令x=0,得f(0)f(y)=f(y)+f(-y),
即f(y)=f(-y),且y∈R,所以f(x)为偶函数,故B正确;
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对于C:令y=1,得f(x)=f(x+1)+f(x-1),
x用x+1代入即f(x+1)=f(x+2)+f(x),
消去f(x)得:f(x+2)=-f(x-1),x用x-3代入得f(x-1)=-f(x-4),
所以有f(x+2)=f(x-4),即f(x)=f(x+6),故C正确;
对于D:令x=y=1,则有f(2)=f(1)f(1)-f(0)=-1,
令x=2,y=1,则有f(3)=f(1)f(2)-f(1)=-2,
令x=3,y=1,则有f(4)=f(3)f(1)-f(2)=-1,
所以f(x)在区间[0,4]上不是单调递减,故D错误.故选ABC.
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[小结]定义法判断抽象函数的单调性与奇偶性:
1.单调性:结合题目所给性质和相应的条件,对任意x1,x2在所给区间内比较f(x1)-f(x2)与0的大小,或与1的大小(要求f(x1)与f(x2)同号),有时根据需要,需作适当的变形:如x2=·x1或x2=(x2-x1)+x1等.
2.奇偶性:抽象函数奇偶性判定的根本依据是函数奇偶性的定义,判断f(x)和f(-x)的关系.
3.借助函数模型:根据已知条件建立函数模型,通过分析模型函数的图象或性质判断抽象函数的单调性、奇偶性.
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3.已知定义在R上的函数f(x)满足:①对任意的x,y∈R,都有f(x)+f(y)=f(x+y)成立;②当x>0时,f(x)<0;③f(3)=-1.则不等式<f(x)<2的解集为 .
[解析] 取x=y=0,可得f(0)=0,
再取y=-x,可得f(x)+f(-x)=f(0)=0,所以f(-x)=-f(x),f(x)是奇函数,
任取0<x1<x2,则f(x2)-f(x1)=f(x2)+f(-x1)=f(x2-x1)<0,可得f(x1)>f(x2),
∴f(x)在(0,+∞)上是减函数,又f(0)=0,且函数为奇函数,∴f(x)在R上是减函数,
∵f(6)=f(3)+f(3)=-2,∴f(-6)=2,f(3)=2f=-1,∴f=-,∴f=,
故<f(x)<2转化为f<f(x)<f(-6),则不等式的解集为.
巩固训练
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4.(多选)已知函数f(x)的定义域为R,对任意实数x,y满足f(x+y)=f(x)+f(y)+.且f=0,当x>时,f(x)>0,则( )
A.f(0)=- B.f(-1)= C.f(x)为增函数 D.f(x)+为奇函数
ACD
[解析] 函数f(x)的定义域为R,对任意实数x,y满足f(x+y)=f(x)+f(y)+,
令x=y=0,可得f(0)=2f(0)+,即有f(0)=-,故A正确;
由f=0,可得f(1)=2f+=,f(1-1)=f(1)+f(-1)+,
即-=+f(-1)+,可得f(-1)=-,故B错误;
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令y=-x,则f(x-x)=f(x)+f(-x)+=-,即+=0,
则函数f(x)+为奇函数,故D正确;
令x=,y=-,可得f(0)=f+f+ =f+ = -,即f= -1,
当x>时,f(x)>0,即x->0,f=f(x)+f+ =f(x)->-,
设x1<x2,即x2-x1>0,即有f(x2)=f(x2-x1)+f(x1)+>-+f(x1)+ = f(x1),
则f(x)在R上递增,故C正确.
故选ACD.
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