重难点专训01 函数奇偶性、周期性综合应用四大考法(专项训练)(上海专用)2027年高考数学一轮复习讲练测
2026-06-26
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2份
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70页
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 数学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 函数及其性质,一次函数与二次函数,指对幂函数,函数的应用 |
| 使用场景 | 高考复习-一轮复习 |
| 学年 | 2027-2028 |
| 地区(省份) | 上海市 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 5.43 MB |
| 发布时间 | 2026-06-26 |
| 更新时间 | 2026-06-26 |
| 作者 | 宋老师数学图文制作室 |
| 品牌系列 | 上好课·一轮讲练测 |
| 审核时间 | 2026-06-26 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58514046.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
以“六步解题法”为核心,系统整合函数奇偶性、周期性的判定、转化及应用,构建从概念到压轴题的完整突破体系,培养数学思维与逻辑推理能力。
**专项设计**
|模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|解题方法提炼|6步流程|定义域判定→条件翻译→周期推导→自变量化简→数形辅助→规范书写|从性质定义到综合应用,形成“概念-转化-应用”逻辑链|
|4类题型|43题(填空/选择/解答)|函数值求解:周期压缩+奇偶转正;性质判断:奇偶周期联动;不等式:单调性转化;零点参数:数形结合|按“基础-高频-中档-压轴”分层,题型与方法一一对应|
|分层过关练|23题(巩固+创新)|巩固题夯实通法,创新题拓展思维|从知识掌握到能力提升,契合一轮复习螺旋上升需求|
内容正文:
重难点专训01 函数奇偶性、周期性综合应用
内容导航
解题方法及技巧提炼 1
题型通法及变式提升 2
题型1 函数值求解(填空基础必考) 2
题型2 函数性质判断(选择高频) 3
题型3 函数不等式综合(中档大题核心) 6
题型4 零点与参数范围(压轴难点) 9
重难专题分层过关练 12
巩固过关 12
创新提升 14
解题方法及技巧提炼
步骤1:定义域优先判定
先验证定义域是否关于原点对称,不对称直接判定非奇非偶,终止奇偶性分析。
步骤2:条件翻译等式化
将题干文字条件全部转化为数学等式:
奇偶性:f(-x)=f(x)(偶)、f(-x)=-f(x)(奇)
对称轴:f(a+x)=f(a-x)
对称中心:f(a+x)=-f(a-x)
周期条件:f(x+T)=f(x)
步骤3:迭代变形求周期
通过替换自变量(x→x+a、x→x-a),消去正负变量,推导得出 f(x+T)=f(x),确定函数周期。
步骤4:自变量区间化简(核心得分步骤)
利用周期性将大自变量、远距离自变量压缩到已知解析式区间;利用奇偶性将负自变量转正,统一自变量范围。
步骤5:数形辅助验证(选填提速)
根据奇偶性定图像对称、周期性定区间重复,快速绘制简易图像,排除错误选项、判断零点和单调性。
步骤6:规范书写结论(大题专用)
证明奇偶性需完整化简 f(-x);证明周期需推导恒等式,并按需说明最小正周期,收尾明确结论。
题型通法及变式提升
题型1 函数值求解(填空基础必考)
题型特征:已知奇偶性、对称性、局部区间解析式,求超大自变量、负自变量函数值。
高分解题流程:
1.先判对称、推周期,确定最小正周期 T;
2.超大自变量对 T 取余,f(n)=f(n-kT),压缩到已知区间;
3.负自变量用奇偶性转正,偶函数优先用 f(x)=f(|x|);
4.代入已知区间解析式计算结果。
1.(2026·上海奉贤·二模)已知函数是奇函数,则________.
2.(2026·上海·高考真题)已知函数是偶函数,当时,,若,则__________.
3.(2026·上海静安·二模)已知定义在R上的偶函数的最小正周期为2,当时,,则当时,______.
4.(2026·上海松江·模拟预测)已知函数为奇函数,则的值为__________.
5.(2026·上海·模拟预测)已知向量、满足,,且.若函数,则的最小值为__________;若为偶函数,则__________.
6.(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______.
7.(2025·上海闵行·一模)若(,),且,则_______.
8.(2026·上海杨浦·模拟预测)满足定义域为{1,2,3,4,5},值域为{1,2,3}的函数个数为__________.
9.(2026·上海普陀·二模)已知向量,,,函数的表达式为,设,若,则______.
10.(2026·上海嘉定·二模)将函数,的图象绕坐标原点逆时针方向旋转角得到曲线C.若对于每一个角,曲线C都是一个函数的图象,则的最大值为______.
11.(2026·上海·三模)若对任意的,总存在,使得,则的取值范围是____________.
12.(2026·上海·一模)已知定义域为R的函数满足与恒成立,若与任意定义域为R的奇函数均有交点,则__________.
13.(2025·上海·高考真题)已知,是平面内三个不同的单位向量.若,则的取值范围是_______.
14.(2026·上海·三模)已知函数的定义域为,值域,且对任意正整数,有.则符合条件的函数的个数为______.
题型2 函数性质判断(选择高频)
考查方向:判断奇偶性、周期、对称轴、单调性、零点个数、最值。
秒杀技巧:
奇偶+对称快速定周期,直接套用前文6组结论,无需推导;
奇函数必过 (0,0),无定义域除外;周期函数零点呈周期性重复;
奇偶区间单调性:奇函数对称区间单调性相同,偶函数对称区间单调性相反;周期区间单调性完全重复。
1.(2025·上海黄浦·一模)下列函数中,既是偶函数、又在上严格减的函数是( )
A. B. C. D.
2.(2026·上海金山·二模)函数是( )
A.最小正周期为的奇函数 B.最小正周期为的偶函数
C.最小正周期为的奇函数 D.最小正周期为的偶函数
3.(2024·上海青浦·一模)已知函数是定义在R上的奇函数,且当时,, 则关于函数 在R 上的零点的说法正确的是( ).
A.有4 个零点,其中只有一个零点在区间上
B.有4 个零点,其中两个零点在区间上,另外两个零点在区间上
C.有5 个零点,两个正零点中一个在区间上,一个在区间 上
D.有5 个零点,都不在上
4.(2026·上海黄浦·二模)设函数的定义域为R,则下列结论:①若是奇函数或偶函数,且在区间上严格增,则对任意的,或;②若对任意的,,则是奇函数或偶函数.其中正确的说法是( ).
A.①和②均正确 B.①正确,②错误 C.①错误,②正确 D.①和②均错误
5.(2026·上海奉贤·二模)已知函数的表达式为,,则下列命题正确的是( )
A.函数的零点的个数一定是3个
B.若集合的解集是,则实数对有2对
C.函数必存在极值
D.函数在处的切线方程为,则
6.(25-26高三下·上海浦东新·期中)定义在上的非常值函数,若存在一个非零常数,使得对任意,都有成立,那么称函数为函数.则下列说法正确的是( )
A.存在函数为函数
B.若函数为函数,且当时函数在上是严格增函数,则函数在上是严格增函数
C.若函数为函数,且在处取得最小值,则
D.若函数为函数,且恒成立,则为周期函数
7.(2026·上海崇明·二模)已知函数,.定义集合对任意的,都有.对于所有使得的函数,有以下两个命题:①存在函数在处取极小值;②存在函数图像是连续曲线.下列判断正确的是( )
A.①②都真 B.①真②假 C.①假②真 D.①②都假
8.(2026·上海·模拟预测)若函数满足在其定义域内恒成立,则称为“级导同函数”,对“级导同函数”有如下两个命题,则( )
命题①:为奇函数的充要条件为为偶函数
命题②:若经过一、二象限,则可能经过三、四象限
A.①②都正确 B.①②都错误 C.①正确,②错误 D.①错误,②正确
9.(2026·上海·三模)设函数定义域为,且对任意,不等式恒成立,设a、,定义.现给出如下两个命题:
①若是周期函数,则对于任意实数,函数是周期函数;
②函数存在正整数周期,当且仅当函数存在正整数周期;
下列选项中正确的是( )
A.①②都是真命题 B.①②都是假命题
C.①是真命题,②是假命题 D.①是假命题,②是真命题
10.(2025·上海浦东新·模拟预测)设函数的定义域为,若存在实数,使得对于任意,都有,则称为"严格增函数",对于"严格增函数",有以下四个结论:
①"-严格增函数"一定在上严格增;
②"-严格增函数"一定是"-严格增函数"(其中,且)
③函数是"严格增函数"(其中表示不大于的最大整数)
④函数不是"严格增函数"(其中表示不大于的最大整数)
其中,正确的结论个数有( ).
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
11.(2026·上海·二模)设和是两个不同的函数,且定义域和值域均为,设,则对于以下两个结论,说法正确的是( )
结论①:若当,恒有,则函数一定是偶函数;
结论②:若当,恒有,则函数可以不是偶函数.
A.①和②都正确 B.①正确,②错误 C.①错误,②正确 D.①和②都错误
12.(2026·上海黄浦·三模)设,均为非空集合,函数的定义域为,若存在,使得对任意,均有,则称函数具有“性质”.下列说法中正确的是( ).
A.“”是“函数具有‘性质’”的充分非必要条件
B.设,则“函数具有‘性质’”是“具有最小值”的必要非充分条件
C.设,“”是“函数具有‘性质’”的充分必要条件
D.设,“函数具有‘性质’”是“具有‘性质’”的既非充分又非必要条件
题型3 函数不等式综合(中档大题核心)
题型特征:已知 f(x) 奇偶性、周期性、单调性,解 f(m)<f(n) 型不等式。
通用解题模板:
1.偶函数统一处理:全部转化为 f(|m|)<f(|n|),消去负号,杜绝分类讨论;
2.利用周期将自变量化简到同一个单调区间;
3.根据单调性去掉 f,转化为代数不等式求解;
4.结合周期拓展,写出完整解集。
1.(2025·上海崇明·二模)已知.
(1)是否存在实数a,使得函数是偶函数?若存在,求实数a的值,若不存在,请说明理由;
(2)若且,解关于x的不等式.
2.(2025·上海浦东新·二模)已知函数的表达式.
(1)若函数是奇函数,求实数的值;
(2)对任意实数,不等式恒成立,求实数的取值范围.
3.(2025·上海嘉定·二模)已知函数,其中,a,b为实常数且.
(1)若为偶函数,且其最小值为4,求实数a与b的值;
(2)若,,对任意实数x均满足,求实数b的取值范围.
4.(2025·上海奉贤·二模)函数,其中.
(1)若函数是偶函数,当时,求的值;
(2)求函数的值域并证明对任意的正实数和实数,不等式恒成立.
5.(2025·上海杨浦·二模)已知函数是定义在上的偶函数.
(1)当时,,求时,的表达式;
(2)当时,,若实数满足,求的取值范围.
6.(2025·上海青浦·模拟预测)对于函数,其中.
(1)若函数的图像过点,求的解集;
(2)求证:当时,存在使得成等差数列.
7.(2025·上海浦东新·三模)已知.
(1)数列的前项和为,点均在函数的图象上,求数列的通项公式;
(2)设;当时,不等式恒成立,求实数的取值范围.
8.(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.
9.(2025·上海浦东新·三模)已知(且).
(1)若,解方程,求的值;
(2)若,求的取值范围.
10.(2024·上海·高考真题)已知函数.
(1)若函数的图象经过点,求解不等式;
(2)若存在,使得、、依次成等差数列,求的取值范围.
11.(2026·上海金山·二模)已知函数,其中.
(1)若,求实数的取值范围;
(2)若,其中,若存在,使得直线与函数的图像有3个不同的交点,求实数的取值范围.
题型4 零点与参数范围(压轴难点)
核心结论:
奇函数+周期 T:x=0 有定义时,一个周期内至少1个零点;
奇函数+对称轴(T=4a):一个完整周期内存在4个零点;
函数零点具有周期性:若 是函数 的零点(即 ),则对任意整数 , 均为 的零点。
参数范围技巧:依托奇偶、周期绘制多周期函数图像,数形结合分析图像交点、不等式边界,快速锁定参数范围。
1.(24-25高三下·上海·阶段检测)已知k、,函数的定义域为,直线l的方程为,记集合.
(1)若,求集合;
(2)若,且存在实数k、m使得集合中有且只有两个元素,求实数b的取值范围;
(3)若函数的图象是一条连续曲线,且其导函数是定义域为的严格减函数,求证:“集合是单元素集合”是“直线l是曲线在点处的切线”的充要条件.
2.(2025·上海·模拟预测)记.已知函数和的定义域都为,若存在,使得,当且仅当时等号成立,则称是在上“次缠绕函数”.若,则称是上的“次自倒缠绕函数”.
(1)判断是在上“几次缠绕函数”,并说明理由;
(2)设,若在上.“3次自倒缠绕函数”,求的取值范围;
(3)记所有定义在区间上的函数组成集合,给定,对任意,是否存在,使得,且是在上“次缠绕函数”.
3.(2025·上海虹口·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”.
4.(25-26高三上·上海·期末)已知区间,定义域为的函数的图像是一条连续不断的曲线,点P不在函数的图像上,点A在函数的图像上.若线段PA与函数的图像有且仅有一个公共点,则称点A是“P-可见”的.
(1)若,,点P的坐标为,判断点与是否是“P-可见”的;
(2)已知为实数,若,,点P的坐标为,点是“P-可见”的,求m的取值范围;
(3)若,点P的坐标为,证明:“函数的图像上任意一点都是‘可见’的”是“函数在上严格增或严格减”的充要条件.
5.(2026·上海黄浦·三模)对于函数和,若存在函数,使得,则称是的“关联函数”.
(1)已知,,是否存在定义域为的函数,使得是的“关联函数”?请说明理由;
(2)已知是周期为的偶函数,且当时,.函数是的“关联函数”,若在上至少有26个解,求的最小值;
(3)已知函数和的定义域均为.当(为正整数)时,.若存在函数及,使得是的“关联函数”且是的“关联函数”,求函数的零点.
6.(2025·上海普陀·一模)设函数的定义域为,导函数为,对于实数,若存在,使得成立,则称函数具有性质.
(1)若函数,请判断该函数是否具有性质,并说明理由;
(2)设,若函数具有性质,且的值恰有三个,求的取值范围;
(3)若函数,求证:该函数具有性质的充要条件是
重难专题分层过关练
巩固过关
一、单选题
1.(2026·上海闵行·二模)已知定义在上的偶函数在上是严格减函数,若,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
2.(2024·上海松江·二模)已知某个三角形的三边长为、及,其中.若,是函数的两个零点,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
3.(2024·上海闵行·二模)已知,为奇函数,当时,,则集合可表示为( )
A. B.
C. D.
4.(2024·上海黄浦·二模)设函数,若恒成立,则实数a的取值范围是( )
A. B.
C. D.
二、填空题
5.(2025·上海闵行·一模)已知,,化简:__________.
6.(2025·上海金山·一模)已知非零向量的夹角为,若,则的最小值为___________.
7.(2024·上海松江·二模)已知,函数若该函数存在最小值,则实数的取值范围是________.
8.(2025·上海闵行·一模)当且仅当时,函数有意义,则实数a的取值集合是_____.
9.(2026·上海静安·模拟预测)在梯形中,,,,,,点在线段上,且;设是线段上的动点,且,则的最小值为________.
三、解答题
10.(2024·上海金山·二模)已知函数,记,,,.
(1)若函数的最小正周期为,当时,求和的值;
(2)若,,函数有零点,求实数的取值范围.
11.(2024·上海闵行·一模)已知
(1)若,求函数的值域;
(2)若存在,使得,求实数的取值范围.
12.(2025·上海虹口·一模)已知,,设.
(1)当,时,试判断函数的奇偶性,并说明理由;
(2)当且函数的最小正周期为时,若在中,,求的取值范围.
13.(2023·上海崇明·一模)某公园有一块如图所示的区域,该场地由线段、、及曲线段围成.经测量, ,米,曲线是以为对称轴的抛物线的一部分,点到、的距离都是50米.现拟在该区域建设一个矩形游乐场,其中点在曲线段上,点、分别在线段、上,且该游乐场最短边长不低于30米.设米,游乐场的面积为平方米.
(1)试建立平面直角坐标系,求曲线段的方程;
(2)求面积关于的函数解析式;
(3)试确定点的位置,使得游乐场的面积最大.
创新提升
一、单选题
1.(25-26高三下·上海·阶段检测)周末,小赵同学临时起意想去电影院看电影,当他打开订票软件时,只剩下第1至12排最左边的12个座位,电影院的俯视图如图所示(单位:米),观众坐第一排时,眼睛与屏幕墙面的垂直距离为3.00米,影院前后两排观众间距1.00米,如果小赵想得到最好的水平方向视角(即眼睛看屏幕两侧的视线夹角最大,不考虑前后排高度差与竖直方向视角),你建议他选择第( )排的座位?
A.4 B.5 C.6 D.8
2.(2024·上海普陀·模拟预测)在平面直角坐标系中,将函数的图象绕坐标原点逆时针旋转后,所得曲线仍然是某个函数的图象,则称函数为“函数”.对于命题;
①设,若函数为“函数”,则;
②设,若函数为“函数”,则满足条件的的整数值至少有4个.
则下列结论中正确的是( )
A.①为真②为真 B.①为真②为假 C.①为假②为真 D.①为假②为假
3.(24-25高三上·上海浦东新·期末)设函数,的定义域均为,值域分别为、,且.若集合S满足以下两个条件:(1);(2)是有限集,则称和是S-互补函数.给出以下两个命题:①存在函数,使得和是-互补函数;②存在函数,使得和是-互补函数.则( )
A.①②都是真命题 B.①是真命题,②是假命题
C.①是假命题,②是真命题 D.①②都是假命题
二、填空题
4.(2023·上海闵行·三模)数列共有项(常数为大于5的正整数),对任意正整数,有,且当时,.记的前项和为,若对任意都成立,则的最大值是__________.
5.(2024·上海奉贤·三模)1798年,人口学家马尔萨斯假设:单位时间内的人口增长量与人口数成正比,进而建立马尔萨斯人口增长模型.19世纪中叶的生物学家们发现,由于人类生存条件的限制,存在人口最大瞬时增长率,当达到时,人口增长率会随着的增长而下降,因此需要改进马尔萨斯的假设.他们假设:①是随着时间连续变化的函数;②存在最大人口数,人口数达到时,;③仅与和有关;④,那么在这些条件下建立的人口增长模型___________.(用含有、、的式子表示)
三、解答题
6.(2026·上海杨浦·模拟预测)定义:如果函数在定义域内,存在极大值和极小值,且存在一个常数使得,则称为“极值差比函数”,常数为的“极值差比系数”.
(1)若函数为“极值差比函数”且在上严格增,试判断是否为“极值差比函数”,并说明理由;
(2)是否存在使的“极值差比系数”为,若存在,求出的值,若不存在,请说明理由;
(3)对于(2)中的函数,若,求:的“极值差比系数”的取值范围.
7.(2023·上海金山·一模)设函数的定义域为,给定区间,若存在,使得,则称函数为区间上的“均值函数”,为函数的“均值点”.
(1)试判断函数是否为区间上的“均值函数”,如果是,请求出其“均值点”;如果不是,请说明理由;
(2)已知函数是区间上的“均值函数”,求实数的取值范围;
(3)若函数(常数)是区间上的“均值函数”,且为其“均值点”.将区间任意划分成()份,设分点的横坐标从小到大依次为,记,,.再将区间等分成()份,设等分点的横坐标从小到大依次为,记.求使得的最小整数的值.
8.(2024·上海静安·一模)如果函数满足以下两个条件,我们就称函数为型函数.
①对任意的,有;
②对于任意的,若,则.
求证:
(1)是型函数;
(2)型函数在上为增函数;
(3)对于型函数,有(为正整数).
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重难点专训01 函数奇偶性、周期性综合应用
内容导航
解题方法及技巧提炼 1
题型通法及变式提升 2
题型1 函数值求解(填空基础必考) 2
题型2 函数性质判断(选择高频) 8
题型3 函数不等式综合(中档大题核心) 17
题型4 零点与参数范围(压轴难点) 24
重难专题分层过关练 34
巩固过关 34
创新提升 42
解题方法及技巧提炼
步骤1:定义域优先判定
先验证定义域是否关于原点对称,不对称直接判定非奇非偶,终止奇偶性分析。
步骤2:条件翻译等式化
将题干文字条件全部转化为数学等式:
奇偶性:f(-x)=f(x)(偶)、f(-x)=-f(x)(奇)
对称轴:f(a+x)=f(a-x)
对称中心:f(a+x)=-f(a-x)
周期条件:f(x+T)=f(x)
步骤3:迭代变形求周期
通过替换自变量(x→x+a、x→x-a),消去正负变量,推导得出 f(x+T)=f(x),确定函数周期。
步骤4:自变量区间化简(核心得分步骤)
利用周期性将大自变量、远距离自变量压缩到已知解析式区间;利用奇偶性将负自变量转正,统一自变量范围。
步骤5:数形辅助验证(选填提速)
根据奇偶性定图像对称、周期性定区间重复,快速绘制简易图像,排除错误选项、判断零点和单调性。
步骤6:规范书写结论(大题专用)
证明奇偶性需完整化简 f(-x);证明周期需推导恒等式,并按需说明最小正周期,收尾明确结论。
题型通法及变式提升
题型1 函数值求解(填空基础必考)
题型特征:已知奇偶性、对称性、局部区间解析式,求超大自变量、负自变量函数值。
高分解题流程:
1.先判对称、推周期,确定最小正周期 T;
2.超大自变量对 T 取余,f(n)=f(n-kT),压缩到已知区间;
3.负自变量用奇偶性转正,偶函数优先用 f(x)=f(|x|);
4.代入已知区间解析式计算结果。
1.(2026·上海奉贤·二模)已知函数是奇函数,则________.
【答案】
【详解】解:设,
,
又函数是奇函数,
,即,,
,,
解得.
2.(2026·上海·高考真题)已知函数是偶函数,当时,,若,则__________.
【答案】
【详解】因为函数是偶函数,当时,,
所以,解得.
3.(2026·上海静安·二模)已知定义在R上的偶函数的最小正周期为2,当时,,则当时,______.
【答案】
【详解】当时,,
,
又定义在R上的偶函数,且最小正周期为2,
,
.
4.(2026·上海松江·模拟预测)已知函数为奇函数,则的值为__________.
【答案】
【详解】由函数为奇函数,可得,即,解得,
又由,可得,即,解得,
当时,函数,
当时,,,
当时,,,且,
所以函数为奇函数,符合题意,所以.
5.(2026·上海·模拟预测)已知向量、满足,,且.若函数,则的最小值为__________;若为偶函数,则__________.
【答案】
【详解】
,
所以,
,
因为为偶函数,而的定义域为,
所以,
即,
所以,所以,所以.
故答案为:;.
6.(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.
7.(2025·上海闵行·一模)若(,),且,则_______.
【答案】5
【详解】函数的定义域为,
由题意得,,
则,
因为,故,
因为,则.
故答案为:
8.(2026·上海杨浦·模拟预测)满足定义域为{1,2,3,4,5},值域为{1,2,3}的函数个数为__________.
【答案】150
【详解】将定义域中的五个元素分为三组,每组的元素个数可为1,1,3 或 2,2,1,
当以 1,1,3 分组时,组数为,当2,2,1分组时,组数为,
所以可以组成的函数个数为.
9.(2026·上海普陀·二模)已知向量,,,函数的表达式为,设,若,则______.
【答案】
【分析】由题意可得,分、和三种情况分别求解即可.
【详解】因为,
又因为,且,
所以,
整理得,
当时,,
则有,解得,满足题意;
当时,,
则有,解得,不满足题意;
当时,,
则有,解得,不满足题意;
综上,.
10.(2026·上海嘉定·二模)将函数,的图象绕坐标原点逆时针方向旋转角得到曲线C.若对于每一个角,曲线C都是一个函数的图象,则的最大值为______.
【答案】
【详解】由函数,,知.
因为在上单调递增,所以.
由题可知,当函数旋转后得到的函数在点处的导数小于零,
即曲线在处的切线的斜率小于零,
即曲线在处的切线的倾斜角大于时,曲线上存在某点处的切线的倾斜角等于.
此时,会出现一个对应两个值的情形,曲线C不再是一个函数的图象.
所以的最大值为.
11.(2026·上海·三模)若对任意的,总存在,使得,则的取值范围是____________.
【答案】
【详解】对关于的命题:对任意的,总存在,使得,
其否定为:存在,,使得,
若为真,由,得,
则,
所以且,
所以,得,
由上,若为真,则,即的取值范围是.
12.(2026·上海·一模)已知定义域为R的函数满足与恒成立,若与任意定义域为R的奇函数均有交点,则__________.
【答案】2026
【详解】定义域为R的函数满足恒成立,
则有,
又恒成立,则有,
且,所以有,
函数的图象过原点时,才能与任意定义域为R的奇函数均有交点,
则有,所以.
13.(2025·上海·高考真题)已知,是平面内三个不同的单位向量.若,则的取值范围是_______.
【答案】
【详解】若,则,
又三个向量均为平面内的单位向量,故向量两两垂直,显然不成立;
故.
不妨设,则,
不妨设,,
则,则,
则
,
由,,
则,
故.
故答案为:.
14.(2026·上海·三模)已知函数的定义域为,值域,且对任意正整数,有.则符合条件的函数的个数为______.
【答案】178
【详解】记满足题设条件的,定义域为的函数的个数为.
显然,当时,(按,排序):;
当时,,
于是当时,则;
当时,则;当时,则;
从而设中满足的个数为,满足的个数为.
此时有,,且.
整理上式得,,,
所以,,,,,,.
题型2 函数性质判断(选择高频)
考查方向:判断奇偶性、周期、对称轴、单调性、零点个数、最值。
秒杀技巧:
奇偶+对称快速定周期,直接套用前文6组结论,无需推导;
奇函数必过 (0,0),无定义域除外;周期函数零点呈周期性重复;
奇偶区间单调性:奇函数对称区间单调性相同,偶函数对称区间单调性相反;周期区间单调性完全重复。
1.(2025·上海黄浦·一模)下列函数中,既是偶函数、又在上严格减的函数是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】对于A,为奇函数,不是偶函数,在上严格减,故A错误;
对于B,定义域为,关于原点对称,且,所以函数为偶函数,
当时,,显然在上严格减,故B正确;
对于C,由幂函数性质知,为偶函数,在上严格增,故C错误;
对于D,由指数函数性质知,既不是奇函数也不是偶函数,故D错误.
故选:B
2.(2026·上海金山·二模)函数是( )
A.最小正周期为的奇函数 B.最小正周期为的偶函数
C.最小正周期为的奇函数 D.最小正周期为的偶函数
【答案】A
【详解】,
,故最小正周期为,
设,,
故为奇函数,故选项A正确.
3.(2024·上海青浦·一模)已知函数是定义在R上的奇函数,且当时,, 则关于函数 在R 上的零点的说法正确的是( ).
A.有4 个零点,其中只有一个零点在区间上
B.有4 个零点,其中两个零点在区间上,另外两个零点在区间上
C.有5 个零点,两个正零点中一个在区间上,一个在区间 上
D.有5 个零点,都不在上
【答案】D
【详解】由于函数是定义在R上的奇函数,故,即0是函数的一个零点;
当时,,
此时函数在上单调递减,在上单调递增,且,
即此时函数在和内各有一个零点,在上无零点,
又函数是定义在R上的奇函数,
故函数在和也内各有一个零点,
综合上述可知函数有5 个零点,都不在上
故选:D
4.(2026·上海黄浦·二模)设函数的定义域为R,则下列结论:①若是奇函数或偶函数,且在区间上严格增,则对任意的,或;②若对任意的,,则是奇函数或偶函数.其中正确的说法是( ).
A.①和②均正确 B.①正确,②错误 C.①错误,②正确 D.①和②均错误
【答案】B
【详解】对于①:若是奇函数且在区间上严格增,
则在区间上严格增,可知在定义域R上严格增,
因为,则,可得;
若是偶函数且在区间上严格增,且,
则,且,,
可得,所以;
综上所述:①正确;
对于②:例如,
可知对任意的,,
但,,所以既不是奇函数也不是偶函数,
故②错误.
5.(2026·上海奉贤·二模)已知函数的表达式为,,则下列命题正确的是( )
A.函数的零点的个数一定是3个
B.若集合的解集是,则实数对有2对
C.函数必存在极值
D.函数在处的切线方程为,则
【答案】B
【详解】A:当时,,若当或时,零点个数不为3,所以A错.
B:若满足条件,则在处为零,且在时,
由,得,即或,
当时,,为满足条件,,
当时,同理可得,
当时不满足题意,
所以实数对有对:和,B对.
C:求导,,接着判断,
把判别式看作关于的函数,则,,
当时,,,所以有两个零点,有极值,
当时,,
此时当,,有两个零点,有极值,
当,,恒成立,函数在定义域上单调递增,
所以当取值时,,无极值,所以C错.
D:在处的切线方程为,
求导 , 得,
得或,D错.
6.(25-26高三下·上海浦东新·期中)定义在上的非常值函数,若存在一个非零常数,使得对任意,都有成立,那么称函数为函数.则下列说法正确的是( )
A.存在函数为函数
B.若函数为函数,且当时函数在上是严格增函数,则函数在上是严格增函数
C.若函数为函数,且在处取得最小值,则
D.若函数为函数,且恒成立,则为周期函数
【答案】D
【详解】对A:存在一个非零常数,使得对任意,都有成立,
则,整理得,
则有且恒成立,由,则由可得,
此时有,则,矛盾,故不存在这样的非零常数,故A错误;
对B:假设,当时,,
且函数为定义在上的函数,则在上是严格增函数,
但,不满足在上严格递增,故B错误;
对C:假设,当时,,
且函数为定义在上的函数,则,
当时,,
即对任意整数,都有,
当时,
,
故当时,,
故满足在处取得最小值,但,故C错误;
对D:由题意可得,
,
因为为非常值函数,所以存在使得,
由恒成立,可得和对任意正整数成立,
若或,则当足够大时,上述不等式至少有一个不成立,
故必有,即或,
若,则,则为周期函数,且周期为;
若,则, 故,
则为周期函数,且周期为;
综上可得为周期函数,故D正确.
7.(2026·上海崇明·二模)已知函数,.定义集合对任意的,都有.对于所有使得的函数,有以下两个命题:①存在函数在处取极小值;②存在函数图像是连续曲线.下列判断正确的是( )
A.①②都真 B.①真②假 C.①假②真 D.①②都假
【答案】A
【详解】根据题意可知集合为函数的非严格单调递增区间,
不妨令函数,易知,
因此当时,,当或时,,
可知在上单调递增,在和上单调递减,
此时函数满足在上单调递减,满足题意,
即存在函数在处取极小值,且是连续曲线,因此①②都真.
8.(2026·上海·模拟预测)若函数满足在其定义域内恒成立,则称为“级导同函数”,对“级导同函数”有如下两个命题,则( )
命题①:为奇函数的充要条件为为偶函数
命题②:若经过一、二象限,则可能经过三、四象限
A.①②都正确 B.①②都错误 C.①正确,②错误 D.①错误,②正确
【答案】C
【详解】为“级导同函数”,即,
若,则,满足,
若,则,,可得(其中是常数),
所以(其中为常数),,
所以或.
命题①,充分性:为偶函数,
若,则,既不是奇函数,也不是偶函数,
所以若为偶函数,则必有,而是奇函数,充分性满足;
必要性:为奇函数,无奇偶性,则,因此是偶函数,必要性满足.
所以命题①正确;
命题②,若经过一二象限,则,
由于且,故恒为正,其图像只经过第一、二象限;所以命题②错误.
9.(2026·上海·三模)设函数定义域为,且对任意,不等式恒成立,设a、,定义.现给出如下两个命题:
①若是周期函数,则对于任意实数,函数是周期函数;
②函数存在正整数周期,当且仅当函数存在正整数周期;
下列选项中正确的是( )
A.①②都是真命题 B.①②都是假命题
C.①是真命题,②是假命题 D.①是假命题,②是真命题
【答案】D
【详解】对于①,取,,则,
因为和的正周期分别为和,
而是无理数,则有,所以不是周期函数,①错误;
对于②,若,其中,,
可得;
若,其中,即,
整理得,令,
则,则,其中,下证恒成立.
假设存在,,考虑
,
因为,所以当足够大时,有,
这与矛盾,
所以即恒成立,故函数存在正整数周期,②正确,
综上,①是假命题,②是真命题.
10.(2025·上海浦东新·模拟预测)设函数的定义域为,若存在实数,使得对于任意,都有,则称为"严格增函数",对于"严格增函数",有以下四个结论:
①"-严格增函数"一定在上严格增;
②"-严格增函数"一定是"-严格增函数"(其中,且)
③函数是"严格增函数"(其中表示不大于的最大整数)
④函数不是"严格增函数"(其中表示不大于的最大整数)
其中,正确的结论个数有( ).
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】C
【详解】①,对于,定义域为R,
存在,对于任意,都有,
但在上不单调递增,错误.
②,是"严格增函数",存在,对任意,都有,
因为,所以,故,
即存在实数,使得对任意,都有,
所以是"严格增函数",正确.
③,,定义域为,当时,对任意的,都有,
即,所以函数,"严格增函数",正确.
④,对于函数,,
所以是周期为1的周期函数,,
若,则,不符合题意.
因为的周期为1,故不妨设,
设,则,
而,此时,矛盾;
所以函数不是"严格增函数",正确.
故选:C
11.(2026·上海·二模)设和是两个不同的函数,且定义域和值域均为,设,则对于以下两个结论,说法正确的是( )
结论①:若当,恒有,则函数一定是偶函数;
结论②:若当,恒有,则函数可以不是偶函数.
A.①和②都正确 B.①正确,②错误 C.①错误,②正确 D.①和②都错误
【答案】B
【详解】对于结论①,若函数不是偶函数,则存在,
不妨设(否则用取代),因为和值域均为,
则存在使得,此时有,
根据,依题意有,这与矛盾,
故函数一定是偶函数,结论①正确;
对于结论②,若函数不是偶函数,则存在,
不妨设(否则用取代),因为和值域均为,
则存在使得,此时,
依题意,由有,即,所以,
而可推出即,与矛盾,
故函数一定是偶函数,结论②错误.
12.(2026·上海黄浦·三模)设,均为非空集合,函数的定义域为,若存在,使得对任意,均有,则称函数具有“性质”.下列说法中正确的是( ).
A.“”是“函数具有‘性质’”的充分非必要条件
B.设,则“函数具有‘性质’”是“具有最小值”的必要非充分条件
C.设,“”是“函数具有‘性质’”的充分必要条件
D.设,“函数具有‘性质’”是“具有‘性质’”的既非充分又非必要条件
【答案】D
【详解】对于A,的定义域为,
若,则对任意,均有,充分性成立;
若函数具有“性质”,则,,使得,
即,则,所以,必要性成立,
所以“”是“函数具有‘性质’”的充分必要条件,故A错误.
对于B,若函数具有“性质”,则,,使得,
即,则,所以充分性成立;
若具有最小值,设,则,,使得,
即,所以函数具有“性质”,必要性成立,
则“函数具有‘性质’”是“具有最小值”的充分必要条件,故B错误.
对于C,函数具有“性质”,则,,使得,
所以,且,
由不等式的性质可知,即,必要性成立;
若,取,而,
所以,所以函数不具有“性质”,充分性不成立,
所以“”是“函数具有‘性质’”的必要非充分条件,故C错误.
对于D,(方法一)若函数具有“性质”,则,,使得,
推不出,所以充分性不成立;
若函数具有“性质”,则,,使得,则,
若不在的值域内,则不存在,使得,所以必要性不成立.
(方法二)充分性:举反例,取常函数,
令,则,
所以,,使得,函数具有“性质”,
,所以函数不具有“性质”,
即函数具有“性质”推不出具有“性质”,充分性不成立;
必要性:举反例,取一个值域为的函数,令,则,
取,则,,使得,函数具有“性质”,
假设存在,使得,则,与值域矛盾,
所以假设不成立,所以不具有“性质”,
即函数具有“性质”推不出具有“性质”,必要性不成立.
综上,“函数具有‘性质’”是“具有‘性质’”的既非充分又非必要条件,故D正确.
题型3 函数不等式综合(中档大题核心)
题型特征:已知 f(x) 奇偶性、周期性、单调性,解 f(m)<f(n) 型不等式。
通用解题模板:
1.偶函数统一处理:全部转化为 f(|m|)<f(|n|),消去负号,杜绝分类讨论;
2.利用周期将自变量化简到同一个单调区间;
3.根据单调性去掉 f,转化为代数不等式求解;
4.结合周期拓展,写出完整解集。
1.(2025·上海崇明·二模)已知.
(1)是否存在实数a,使得函数是偶函数?若存在,求实数a的值,若不存在,请说明理由;
(2)若且,解关于x的不等式.
【详解】(1)存在实数,使得函数是偶函数.
要使函数有意义,须满足,即,
显然,即,函数的定义域.
当时,函数定义域不关于原点对称,此时必然存在且,此时函数不是偶函数.
当时,,
函数的定义域为,对于任意的,都有,
并且
因此函数是一个偶函数
综上所述,存在实数,使得函数是偶函数
(2)由,得
所以且①.
由①得,.
因为且,
所以当时,,
当时,.
综上可得:当时,不等式的解集为;当时,不等式的解集为.
2.(2025·上海浦东新·二模)已知函数的表达式.
(1)若函数是奇函数,求实数的值;
(2)对任意实数,不等式恒成立,求实数的取值范围.
【详解】(1)因为函数是奇函数, 的定义域关于原点对称,
由,则,
所以.
(2)对任意实数,不等式恒成立,即恒成立,
设,
对任意实数且,
,
因为,所以,所以
所以函数在上单调递减;
,所以 .
3.(2025·上海嘉定·二模)已知函数,其中,a,b为实常数且.
(1)若为偶函数,且其最小值为4,求实数a与b的值;
(2)若,,对任意实数x均满足,求实数b的取值范围.
【详解】(1)由题设,
所以恒成立,则,又,
所以的最小值为4,显然,
又,当且仅当时取等号,则,即,
所以,经检验满足题设,故;
(2)由题设,即在R上恒成立,
令,则,
当时,在上单调递增,
当时,在上单调递减,
所以,故.
4.(2025·上海奉贤·二模)函数,其中.
(1)若函数是偶函数,当时,求的值;
(2)求函数的值域并证明对任意的正实数和实数,不等式恒成立.
【详解】(1)由已知,函数的定义域为
函数是偶函数,对任意的,都有,
, ,
,,,
是上的严格增函数,,
,;
(2) 又是上的严格增函数,,
,当且仅当时等号成立,的最小值为2,
,对任意的正实数和实数,恒成立.
5.(2025·上海杨浦·二模)已知函数是定义在上的偶函数.
(1)当时,,求时,的表达式;
(2)当时,,若实数满足,求的取值范围.
【详解】(1)因为函数是定义在上的偶函数,即
当时,,
所以,
所以.
(2)当时,,
由幂函数和指数函数的单调性可得为递增函数.
又函数为偶函数,
所以,
两边平方后展开可得,即,
解得.
6.(2025·上海青浦·模拟预测)对于函数,其中.
(1)若函数的图像过点,求的解集;
(2)求证:当时,存在使得成等差数列.
【详解】(1)已知函数的图像过点,
所以,即,因为,所以,
则.
函数的定义域为,且在定义域上单调递增.
由可得,
解得,所以不等式的解集为.
(2)当时,,
.
若成等差数列,则,
即.
所以,
即,
即,则,移项可得.
对于一元二次方程,,
所以方程有实数解,即存在使得成等差数列.
7.(2025·上海浦东新·三模)已知.
(1)数列的前项和为,点均在函数的图象上,求数列的通项公式;
(2)设;当时,不等式恒成立,求实数的取值范围.
【详解】(1)由题意,,
当时,,
当时,,
则.
(2),
设,当时,,
恒成立,
则,
因为,所以.
8.(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.
【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.
9.(2025·上海浦东新·三模)已知(且).
(1)若,解方程,求的值;
(2)若,求的取值范围.
【详解】(1)当时,则,因为,
所以,化简可得,
即,化简得,
所以,所以,
解得或,即或;
(2)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:的取值范围为.
10.(2024·上海·高考真题)已知函数.
(1)若函数的图象经过点,求解不等式;
(2)若存在,使得、、依次成等差数列,求的取值范围.
【详解】(1),则,
,,,
,定义域为,
要解不等式,则,.
又在定义域内是严格增函数,
由,则,解得.
综上所述,不等式的解集为.
(2)的定义域为,存在,使得、、依次成等差数列,
则在方程中,应满足,
由,解得,问题转化为时,方程有实数解.
又,则,
即.
为严格单调函数,
,
,两边同除以得,.
令,由,则,
在有解.
又在上是严格增函数,
,即,
又,则.
11.(2026·上海金山·二模)已知函数,其中.
(1)若,求实数的取值范围;
(2)若,其中,若存在,使得直线与函数的图像有3个不同的交点,求实数的取值范围.
【详解】(1)由可得,
又为严格单调递增函数,且,
所以,解得,
所以实数的取值范围为.
(2)因为,
所以,,
由可得,,
当时,,在上单调递增,不合题意;
当时,,故当或时,,
当时,,
在上单调递增,在上单调递减,所以的极小值,
此时,不存在,使得直线与函数的图像有3个不同的交点;
当时,,故当或时,,
当时,,
在上单调递增,在上单调递减,所以的极大值,
故的极小值,又当时,,
所以存在,使得直线与函数的图像有3个不同的交点.
综上,实数的取值范围.
题型4 零点与参数范围(压轴难点)
核心结论:
奇函数+周期 T:x=0 有定义时,一个周期内至少1个零点;
奇函数+对称轴(T=4a):一个完整周期内存在4个零点;
函数零点具有周期性:若 是函数 的零点(即 ),则对任意整数 , 均为 的零点。
参数范围技巧:依托奇偶、周期绘制多周期函数图像,数形结合分析图像交点、不等式边界,快速锁定参数范围。
1.(24-25高三下·上海·阶段检测)已知k、,函数的定义域为,直线l的方程为,记集合.
(1)若,求集合;
(2)若,且存在实数k、m使得集合中有且只有两个元素,求实数b的取值范围;
(3)若函数的图象是一条连续曲线,且其导函数是定义域为的严格减函数,求证:“集合是单元素集合”是“直线l是曲线在点处的切线”的充要条件.
【详解】(1)因为,所以,
由,得,解得,所以.
(2)存在实数k,m使得集合,则的解集为,
即的解集为,
所以方程有重根及.
因此恒成立,故有,
则是二次方程的两个不相等的实数解,
所以,所以实数b的取值范围是.
(3)证明:记,则,在上严格递减,
①若直线l是曲线在点处的切线,
则有,所以.
故时,,所以函数在上严格递减,;
时,,所以函数在上严格递增,;
所以的解集为,集合是单元素集合;
②若集合是单元素集合,故时,,
而函数的图象是一条连续曲线,所以.
则在的附近其他自变量对应的函数值都小于,
故函数在处取得极大值,所以,
所以曲线在点处的切线方程为,
即,直线l是曲线在点处的切线.
综上,“集合是单元素集合”是“直线l是曲线在点处的切线”的充要条件.
2.(2025·上海·模拟预测)记.已知函数和的定义域都为,若存在,使得,当且仅当时等号成立,则称是在上“次缠绕函数”.若,则称是上的“次自倒缠绕函数”.
(1)判断是在上“几次缠绕函数”,并说明理由;
(2)设,若在上.“3次自倒缠绕函数”,求的取值范围;
(3)记所有定义在区间上的函数组成集合,给定,对任意,是否存在,使得,且是在上“次缠绕函数”.
【详解】】(1)次,理由如下:
当且仅当和时取等号,内成立且仅在两零点处等号成立
所以缠绕次数为次;
(2)设,
因为在上“3次自倒缠绕函数”,
所以存在互异的三个正数,使得,
当且仅当时取等号,所以是的三个变化零点.
注意到,所以是的一个零点.,
①当时,,
在上严格增,1是的唯一零点,不合题意,
②当时,在上严格递减,1是的唯一零点,
不合题意,
③当时,令,
由韦达定理可知,有两正根,且,
所以存在两正根,且,
当时,严格减;
当时,严格增,
当时,严格减,
所以,
因为,
设,因为,
所以在(0,1)上严格减,所以,即,
所以存在.
又,
所以存在,
所以恒成立,
即时,和在上“3次缠绕”,
综上,的取值范围是.
(3)取,
设,
令,
显然,且,
当且仅当时取等号.
所以对任意,
存在,
其中,
使得,且是在上“次缠绕函数”.
3.(2025·上海虹口·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”.
【详解】(1)当,,时,,
令,解得,
所以函数的零点为.
(2),
若,当时的二次项系数为负导致当时,,
当时,,均不满足恒成立,故,
所以,设,
则,解得或(舍去),即,
此时,所以在上单调递增,
所以,
所以实数的取值范围为.
(3)证明:必要性:对于,取,
因为函数在上是严格增函数且,所以,
即,
即,
所以.
充分性:,且,
因为,
所以,
即,又,
所以函数在上是严格增函数.
4.(25-26高三上·上海·期末)已知区间,定义域为的函数的图像是一条连续不断的曲线,点P不在函数的图像上,点A在函数的图像上.若线段PA与函数的图像有且仅有一个公共点,则称点A是“P-可见”的.
(1)若,,点P的坐标为,判断点与是否是“P-可见”的;
(2)已知为实数,若,,点P的坐标为,点是“P-可见”的,求m的取值范围;
(3)若,点P的坐标为,证明:“函数的图像上任意一点都是‘可见’的”是“函数在上严格增或严格减”的充要条件.
【详解】(1),
由解得,
故A是“P-可见”的.
,
由解得或,
故B不是“P-可见”的.
(2),,
则在有且仅有1解,
整理得,为此方程的解,
则在无解,
设,
对称轴,
当时,在单调递增,
由于,,则此时不符合题意,
当时,在单调递减,
由于,,则此时不符合题意,
当时,
由于,则需,
解得,
综上 .
(3)任取,,则,
设,,
则,
由于函数的图像是一条连续不断的曲线,则函数的图像是一条连续不断的曲线.
必要性:若函数的图像上任意一点都是‘可见’的,
则在有且仅有1个零点,
则时,恒正或恒负,
若恒正,即任取,,
则,
则,
则函数在上严格增,
同理若恒负,可得函数在上严格减.
充分性:
若函数在上严格增,
则任取,有,
则,
即,
则在有且仅有1个零点,
则函数的图像上任意一点都是‘可见’的,
若函数在上严格减同理.
5.(2026·上海黄浦·三模)对于函数和,若存在函数,使得,则称是的“关联函数”.
(1)已知,,是否存在定义域为的函数,使得是的“关联函数”?请说明理由;
(2)已知是周期为的偶函数,且当时,.函数是的“关联函数”,若在上至少有26个解,求的最小值;
(3)已知函数和的定义域均为.当(为正整数)时,.若存在函数及,使得是的“关联函数”且是的“关联函数”,求函数的零点.
【详解】(1)假设存在定义域为的函数,使得是的“关联函数”.
由定义可得,
取,则,矛盾.
故不存在这样的函数.
(2)因为是周期为的偶函数,且当时,
所以当时,因为是周期为的偶函数,且当时,,所以.
又因为是的“关联函数”,所以.
由,得.当时,.
令,得,所以或.
当时,或,故方程无解.
当时,在区间内,方程有4个解,
分别为,
因此,在内有2个解;之后每经过一个形如的区间,会增加4个解.
要至少有26个解,除开始的2个解外,还需增加24个解,
即需要6个这样的区间.第26个解为,
故的最小值为.
(3)由题意,存在函数及,使得且
若,则由可得;
若,则由可得.
因此与的零点相同.
所以求方程的解,等价于求方程的解.
当时,,
令,得,因为,所以.
当时,,于是
因为,所以.
又因为,所以,从而
故时,方程无解.
综上,方程的解为
6.(2025·上海普陀·一模)设函数的定义域为,导函数为,对于实数,若存在,使得成立,则称函数具有性质.
(1)若函数,请判断该函数是否具有性质,并说明理由;
(2)设,若函数具有性质,且的值恰有三个,求的取值范围;
(3)若函数,求证:该函数具有性质的充要条件是
【详解】(1)由得,
设,
当时,,
又
则存在,使得,即
故函数具有性质
(2)解:由得,,
因为函数具有性质,
所以存在实数,使得,
即,即,
即存在实数,使得有三个实数根
设,则,
令,解得或,列表如下:
0
0
+
0
↘
极小值0
↗
极大值
↘
因为函数具有性质时,的值恰有三个,
所以满足条件的的取值范围是.
(3)由得,,
由得,,
设,
先证充分性:当时,,
考虑函数,则,
当时,,当时,,当时,,
所以函数在上严格单调递减,在上严格单调递增,在时有极小值,
所以,当时,,函数具有性质,
当且时,,
且当时,,则,
则存在满足,即成立,
所以函数具有性质
再证必要性:即证函数具有性质,则
由得,
若,则,与已知矛盾;
若,设,则,即函数是严格减函数,
所以函数是严格增函数,
又,,
则存在使得,即,
当时,,即函数严格减函数,
当时,,即函数严格增函数,
所以,
需证,
令,则,在单调递增,
所以,
所以,
则不存在,使得成立,与具有性质矛盾;
综上,函数具有性质的充要条件为.
重难专题分层过关练
巩固过关
一、单选题
1.(2026·上海闵行·二模)已知定义在上的偶函数在上是严格减函数,若,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】定义在上的偶函数在上是严格减函数,
若,则有,所以,解得
2.(2024·上海松江·二模)已知某个三角形的三边长为、及,其中.若,是函数的两个零点,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】由为函数的两个零点,故有,
即恒成立,
故,,则,,
由a,b,c为某三角形的三边长,且,
故,且,则, 因为必然成立,
所以,即,解得,
所以,
故的取值范围是:.
故选:B.
3.(2024·上海闵行·二模)已知,为奇函数,当时,,则集合可表示为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】因为为奇函数,所以等价于,即;
当时,,即,解得;
当时,,可得,所以,
解不等式,可得,
综上可得集合可表示为.
故选:D
4.(2024·上海黄浦·二模)设函数,若恒成立,则实数a的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】当时,恒成立,即恒成立,
当时,上式成立;
当,,明显函数在上单调递增,
所以,所以;
当时,恒成立,即恒成立,
令,则在上恒成立,
又开口向下,对称轴为,
所以的最大值为,
所以,
综上:实数a的取值范围是.
故选:D.
二、填空题
5.(2025·上海闵行·一模)已知,,化简:__________.
【答案】
【详解】,
.
故答案为:.
6.(2025·上海金山·一模)已知非零向量的夹角为,若,则的最小值为___________.
【答案】
【详解】因为,
故
,
,
故当时,的最小值为,
故最小值为.
故答案为:.
7.(2024·上海松江·二模)已知,函数若该函数存在最小值,则实数的取值范围是________.
【答案】
【详解】由题意,令,,,,
当时,,函数在上单调递减,在上单调递减,
且在上的值域为,
由题意,分段函数存在最小值,故需,解得,
结合,此时;
当时,在上单调递减,且值域为,
,此时分段函数存在最小值2,符合题意;
当时,,函数在上单调递减,在上单调递增,
且在上的值域为,
由题意,分段函数存在最小值,故需,即,
解得,这与矛盾,故不符合题意.
综上,实数的取值范围为.
故答案为:.
8.(2025·上海闵行·一模)当且仅当时,函数有意义,则实数a的取值集合是_____.
【答案】
【详解】由题意可知,的解集为,
当时,有,则,,不符合题意;
当时,在上单调递减,则,得.
则实数a的取值集合是.
故答案为:
9.(2026·上海静安·模拟预测)在梯形中,,,,,,点在线段上,且;设是线段上的动点,且,则的最小值为________.
【答案】
【详解】根据题意,以点为坐标原点,、所在直线分别为、轴建立如图所示的平面直角坐标系,
则、、,由题意得,所以,
则,故,
所以,
故,
所以点,所以,,
所以,
当且仅当时,等号成立,故的最小值为.
三、解答题
10.(2024·上海金山·二模)已知函数,记,,,.
(1)若函数的最小正周期为,当时,求和的值;
(2)若,,函数有零点,求实数的取值范围.
【详解】(1)因为函数的最小正周期,所以,
则当时,,
所以,得,
因为,所以取得,
(2)解法一:
当,时,,,
设,
由题意得,在有解,化简得,
又在上单调递减,
所以,则.
解法二:
当,时,,,
设,
由题意得,在有解,
记,对称轴为,
则由根的分布可得,即,解得,
所以.
11.(2024·上海闵行·一模)已知
(1)若,求函数的值域;
(2)若存在,使得,求实数的取值范围.
【详解】(1)当时,函数,
当时,,当且仅当时取等号,
当时,在上单调递增,在上单调递减,,
所以函数的值域是.
(2)当时,,由,得,
则,整理得,
而,,因此,
所以实数的取值范围.
12.(2025·上海虹口·一模)已知,,设.
(1)当,时,试判断函数的奇偶性,并说明理由;
(2)当且函数的最小正周期为时,若在中,,求的取值范围.
【详解】(1)函数是非奇非偶函数,理由如下
当,时,,由,
所以既不关于 轴对称,也不关于原点对称,
所以函数是非奇非偶函数.
(2)当且函数的最小正周期为时,,,
由在 中,,利用正弦定理可得,再利用余弦定理可得,所以,
,
由于,,,所以,
即的取值范围是.
13.(2023·上海崇明·一模)某公园有一块如图所示的区域,该场地由线段、、及曲线段围成.经测量, ,米,曲线是以为对称轴的抛物线的一部分,点到、的距离都是50米.现拟在该区域建设一个矩形游乐场,其中点在曲线段上,点、分别在线段、上,且该游乐场最短边长不低于30米.设米,游乐场的面积为平方米.
(1)试建立平面直角坐标系,求曲线段的方程;
(2)求面积关于的函数解析式;
(3)试确定点的位置,使得游乐场的面积最大.
【详解】(1)以为坐标原点,、所在直线分别为轴、轴建立平面直角坐标系,
如图所示,则,,,
设曲线所在的抛物线方程为,,点,在抛物线上,
则,解得,,
所以曲线段所在的抛物线方程为.
(2)因为点在曲线段上,,,所以,
∴,.
(3)∵,,
令,解得,
当时,,当时,,
所以时,函数单调递增,时,函数单调递减,
因此,当时,是极大值也是最大值,
即当点在曲线段上且到的距离为米时,游乐场的面积最大.
创新提升
一、单选题
1.(25-26高三下·上海·阶段检测)周末,小赵同学临时起意想去电影院看电影,当他打开订票软件时,只剩下第1至12排最左边的12个座位,电影院的俯视图如图所示(单位:米),观众坐第一排时,眼睛与屏幕墙面的垂直距离为3.00米,影院前后两排观众间距1.00米,如果小赵想得到最好的水平方向视角(即眼睛看屏幕两侧的视线夹角最大,不考虑前后排高度差与竖直方向视角),你建议他选择第( )排的座位?
A.4 B.5 C.6 D.8
【答案】A
【详解】如图,表示屏幕长,C、D分别表示第1排和第15排座位位置,
设表示第n排座位的位置,
则由题可设表示第n排座位的水平方向视角,
则,
故
所以
,
令,且,
则
,
令,任取,
则,
因为,故,
所以,即,
所以在上单调递减,同理可得在上单调递增,
故在上单调递减,在上单调递增,
又,当时,,此时;
时,,此时,
所以当时,最小,因为,
所以此时最大,即此时是最好的水平方向视角,
故建议他选择第4排的座位能得到最好的水平方向视角.
2.(2024·上海普陀·模拟预测)在平面直角坐标系中,将函数的图象绕坐标原点逆时针旋转后,所得曲线仍然是某个函数的图象,则称函数为“函数”.对于命题;
①设,若函数为“函数”,则;
②设,若函数为“函数”,则满足条件的的整数值至少有4个.
则下列结论中正确的是( )
A.①为真②为真 B.①为真②为假 C.①为假②为真 D.①为假②为假
【答案】B
【详解】因为为“函数”,
所以函数的图象与的图象至多只能有一个交点,
所以方程组至多只有一个交点,
所以对于任意的至多只有一个解,
当时,函数的图象与的图象至多只有一个交点,满足条件,
当时,函数在上单调递减,在上单调递增,在上单调递增,在上单调递减,
作函数的图象如下:
当时,与有两个交点,不满足要求,
当时,因为函数,都在,上单调递减,
所以函数在上单调递减,在上单调递减,
其图象如下,
所以对于任意的,直线与函数的图象都有两个交点,
所以不满足要求,
故,命题①正确.
因为函数为“函数”,
所以对任意的关于的方程至多只有一个解,
所以方程至多只有一个解,
所以函数的图象至多只有一个交点,
所以函数是增函数或减函数,
又,
所以或,
由,可得,
当时,,
由,可得,
当时,,
当时,,当时,,
函数的定义域为,
函数的导函数,
当时,,函数单调递增,
当时,,函数单调递减,
当时,,函数单调递减,
当时,,当时,,
当且时,,
当且时,,
当时,,
当时,,
其图象大致如下,
所以,即,
所以满足条件的整数的值有,有且只有三个.
所以满足条件的整数的值有三个,②错误;
故选:B.
3.(24-25高三上·上海浦东新·期末)设函数,的定义域均为,值域分别为、,且.若集合S满足以下两个条件:(1);(2)是有限集,则称和是S-互补函数.给出以下两个命题:①存在函数,使得和是-互补函数;②存在函数,使得和是-互补函数.则( )
A.①②都是真命题 B.①是真命题,②是假命题
C.①是假命题,②是真命题 D.①②都是假命题
【答案】A
【详解】对于①,取的值域为,
故,,
令,
满足和是有限集,
从而和是-互补函数,①正确;
对于②,取是增函数,,由复合函数性质,
只需考虑和即可,
先让的值域包含,则,,
那么接下来考虑让的部分被和取得,
因为的值域没有,所以的值域中没有,
所以的值域没有,
所以考虑让的值域中有,
则的值域有,……,
依次类推,按照这样的方式构造下去,
可以得到满足题意的,②正确.
故选:A
二、填空题
4.(2023·上海闵行·三模)数列共有项(常数为大于5的正整数),对任意正整数,有,且当时,.记的前项和为,若对任意都成立,则的最大值是__________.
【答案】21
【详解】根据条件可知,数列具有性质为,首尾对称性两个数互为相反数,如果中间数为1个,则必为0.下面对讨论:
当为偶数(数列各个数非零),
,
解得;
当为奇数(数列中),
,
解得,
故最大值为21,
故答案为:21.
5.(2024·上海奉贤·三模)1798年,人口学家马尔萨斯假设:单位时间内的人口增长量与人口数成正比,进而建立马尔萨斯人口增长模型.19世纪中叶的生物学家们发现,由于人类生存条件的限制,存在人口最大瞬时增长率,当达到时,人口增长率会随着的增长而下降,因此需要改进马尔萨斯的假设.他们假设:①是随着时间连续变化的函数;②存在最大人口数,人口数达到时,;③仅与和有关;④,那么在这些条件下建立的人口增长模型___________.(用含有、、的式子表示)
【答案】
【详解】根据假设,可得,
当时,,代入可得,解得,
由单位时间内的人口增长量与成正比,可得,
将,代入可得,
所以假设下建立的人口增长模型.
故答案为:.
三、解答题
6.(2026·上海杨浦·模拟预测)定义:如果函数在定义域内,存在极大值和极小值,且存在一个常数使得,则称为“极值差比函数”,常数为的“极值差比系数”.
(1)若函数为“极值差比函数”且在上严格增,试判断是否为“极值差比函数”,并说明理由;
(2)是否存在使的“极值差比系数”为,若存在,求出的值,若不存在,请说明理由;
(3)对于(2)中的函数,若,求:的“极值差比系数”的取值范围.
【详解】(1)若,则,
因为在上严格增,则在上严格增,
函数不存在极值点,此时函数不是“极值差比函数”
所以,
根据正弦函数的性质可知,存在极大值,,
极小值,,则,
因此是“极值差比函数”.
(2)的定义域为,求导可得,
假设存在使的极值差比系数为,
则,是方程的两个不相等的正实数根,
则,解得,
不妨设,则,
因为
,
所以,从而,得(*)
令(),求导可得,
所以在上是严格增函数,所以,
因此(*)无解,所以不存在使的极值差比系数为.
(3)由(2)知极值差比系数为,即,
不妨设,令,,则极值差比系数可化为,
,
因为,解得,
令(),求导可得,
设(),
求导可得,
所以在上单调递减,
因此当时,,
从而,所以在上单调递增,
所以,即,
所以的极值差比系数的取值范围为.
7.(2023·上海金山·一模)设函数的定义域为,给定区间,若存在,使得,则称函数为区间上的“均值函数”,为函数的“均值点”.
(1)试判断函数是否为区间上的“均值函数”,如果是,请求出其“均值点”;如果不是,请说明理由;
(2)已知函数是区间上的“均值函数”,求实数的取值范围;
(3)若函数(常数)是区间上的“均值函数”,且为其“均值点”.将区间任意划分成()份,设分点的横坐标从小到大依次为,记,,.再将区间等分成()份,设等分点的横坐标从小到大依次为,记.求使得的最小整数的值.
【详解】(1)解:设函数是区间上的“均值函数”,且均值点为,
可得,解得或(舍).
故为区间上的“均值函数”,且为其“均值点”.
(2)解:设为该函数的“均值点”,则,
且,
即关于的方程在区间上有解,
整理得,
①当时,,方程无解.
②当时,可得.
令,则,且,
可得,
又由对勾函数性质,可得函数在上是严格减函数,
在上是严格减函数,在上严格增函数,
所以当时,可得,当,可得,
所以.
即实数的取值范围是.
(3)解:由函数是区间上的“均值函数”,且为其“均值点”,
可得,即,
解得,所以,
则,
当时,,即在上单调递减,
所以(),
则,
又因为,
从而,,
所以,可得.,
由,即,可得,
故使得的最小整数的值为.
8.(2024·上海静安·一模)如果函数满足以下两个条件,我们就称函数为型函数.
①对任意的,有;
②对于任意的,若,则.
求证:
(1)是型函数;
(2)型函数在上为增函数;
(3)对于型函数,有(为正整数).
【详解】(1)证明如下:
记;
对任意的,有;
对于任意的,
若,
则,
即.
故函数是型函数.
(2)证明如下:
设,且,则.
因此
,
可知在上为增函数.
(3)证明如下:
因为,
所以
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