摘要:
**基本信息**
聚焦北京卷函数填空压轴题,构建“方法提炼-题型通法-分层过关”三阶训练体系,以性质分析和逻辑推理为核心,系统提升综合解题能力。
**专项设计**
|模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|解题方法及技巧提炼|4类核心策略+5项技巧|单调性/奇偶性分析法、特殊函数构造、必要条件优先等|从命题特点到性质推理,构建“观察-分析-验证”思维链|
|题型通法及变式提升|3题型(各含2典例+3变式)|性质综合判断、新定义迁移、零点方程转化|函数性质→新定义应用→零点问题,形成递进式知识网络|
|重难专题分层过关练|巩固5题+创新7题|分层训练适配不同能力需求|基础巩固到创新拓展,覆盖高频考点与命题趋势|
内容正文:
重难点专训06 函数综合(填空题压轴)
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 函数的基本性质 2
题型2 函数新定义 7
题型3 函数的零点与方程的根 13
重难专题分层过关练 24
巩固过关 24
创新提升 29
解题方法及技巧提炼
1、北京卷函数填空压轴题的基本特点是:
北京高考数学填空压轴题(通常为第15题)秉承“多想少算”的命题精神——先观察、先分析、先选对方法,选对了方法,计算量往往不大。题目多以“定义域为R的函数”为背景,给出四个结论要求判断其正确性,综合考查函数的单调性、奇偶性、周期性、对称性、零点、不等式及存在性问题。解答此类题目的基本思路是:
(1)准确理解题目所给的函数条件或等式关系,明确每个结论所涉及的性质类型;
(2)从简单情形入手,优先利用必要条件进行筛选——若必要条件不满足,则该命题必为假;
(3)结合函数的单调性、奇偶性、周期性等性质进行逻辑推理,判断等式两边性质是否一致;
(4)对于存在性命题,先假设存在,通过构造特例或反例加以验证或否定;
(5)运用数形结合、转化与化归、分类讨论等数学思想辅助判断。
2、判断命题真假的四种核心策略:
(1)单调性分析法:若等式左边可分解为若干个单调函数的和或复合,先判断其整体单调性,再与等式右边的单调性对比——单调性不一致则命题必假。例如,若是增函数,则也是增函数,不可能等于减函数。
(2)奇偶性分析法:先分析等式左右两边的奇偶性。若左边构造出的函数具有某种奇偶性,而右边不具备,则可直接判定命题为假。例如,必为奇函数,不可能等于偶函数。
(3)特殊函数构造法:对于存在性命题,尝试构造满足条件的特殊函数(如正比例函数),代入求解;对于“存在无穷多个”类命题,可在基础解上叠加奇函数(或偶函数)来构造无穷多个解。
(4)有限情况枚举法:当命题涉及有限种情况时,逐一枚举讨论,穷尽所有可能。
3、常用解题技巧:
(1)优先考虑必要条件:判断一个命题为假,只需找到一个必要条件不满足即可,无需全面论证;
(2)利用函数分解:任意函数均可分解为一个奇函数与一个偶函数之和——,这一恒等式在判断奇偶性相关命题时极为有用;
(3)复合函数单调性规律:若单调递增,则也单调递增;增函数+增函数=增函数,减函数+减函数=减函数;
(4)数形结合:涉及零点、不等式、方程有解等问题时,画出函数图象草图,交点个数与图象高低关系一目了然;
(5)填空题不要求过程:只需写出最终结论,合理运用排除法、特例法等可大幅节省时间。
4、易错点提醒:
(1)忽视定义域:判断函数性质前务必明确函数的定义域,所有推理和构造都必须在定义域内进行;
(2)混淆单调性方向:复合函数的单调性遵循“同增异减”原则,多个函数相加时需逐项判断;
(3)奇偶性判断不严谨:判断的奇偶性时,要注意,因此必为奇函数;
题型通法及变式提升
题型1 函数的基本性质
【典例1-1】(25-26高三上·北京石景山·期末)关于定义域为的函数是偶函数,且,,给出下列四个结论:
①函数的图象关于对称;
②函数的图象关于对称;
③函数是以6为周期的周期函数;
④函数是以4为周期的周期函数.
其中正确结论的序号是___________.
【答案】①②④
【分析】利用已知条件以及函数的对称性、周期性的定义逐项推导,可得出合适的选项.
【详解】对于①,因为为偶函数,所以,
由,可得,则,
,所以函数的图象关于直线对称,故①正确;
对于②,因为,所以,
又,可得,
所以函数的图象关于点对称,故②正确;
对于③,由,且,所以,
所以,所以,
所以是以4为周期的周期函数,故③错误;
对于④,因为,且,所以,
由,所以,又,
所以,所以,
所以,因此,函数是周期为4的周期函数,故④正确.
故答案为:①②④.
【典例1-2】(2026·北京通州·一模)已知函数的定义域为R,是偶函数,是奇函数.关于有下列四个结论:
①的图象关于对称;
②是周期函数;
③若,则;
④若时,,则函数的零点个数为10.
其中所有正确结论的序号是________.
【答案】②③
【分析】由函数是偶函数,是奇函数可得函数关于对称以及是以4为周期的周期函数,由此求解即可.
【详解】因为是偶函数,所以,即,所以关于直线对称,故①错误;
又因为是奇函数,所以,又因为,可得,
进而,所以是以4为周期的周期函数,故②正确;
因为,因为是以4为周期的周期函数,所以,所以,所以,故③正确;
因为时,,因为函数关于对称,所以时,,因为函数的周期为4,可得时,,
时,,当时,交点横坐标为,,且在区间,,,内各有一个交点,
当,交点在区间,,,内各有一个交点,共9个交点,故④错误.
【变式1-1】(25-26高三上·北京·阶段检测)已知函数的定义域为,给出下列四个结论:
①存在周期函数,使得函数不是周期函数;
②对任意,函数与函数不可能都是奇函数;
③若恒成立且函数不是常值函数,则的图象过定点;
④存在无穷多个周期函数,使得恒成立.
其中所有正确结论的序号是_____.
【答案】②③④
【分析】根据函数周期性与对称性的定义分别判断各结论.
【详解】假设存在周期函数,使得函数不是周期函数,
设的周期为,
则对任意,,
于是是周期函数.矛盾,①错误;
假设存在,函数与函数都是奇函数,
对任意,,,
即,所以,矛盾,②正确;
因为函数不是常值函数,存在,使得,
由,得.
故函数的图像过定点,③正确;
存在无穷多个周期函数,使得恒成立,④正确;
故答案为:②③④.
【变式1-2】(25-26高三·北京·二轮复习)已知函数为定义在R上的奇函数,又函数,且与的函数图象恰好有2026个不同的交点,,…,,则下列叙述中正确的有________
①的图象关于点对称
②的图象关于点对称
③
④
【答案】②③
【分析】根据题意,先判断函数与函数的图象有相同的对称中心,再依次判断各个选项即可.
【详解】选项①:函数为定义在R上的奇函数,则有,即,
又,所以函数的图象关于点中心对称,无法判断是否关于点对称,所以选项①错误;
方法二:函数为定义在R上的奇函数,则函数的图象关于坐标原点对称.
函数的图象可由函数的图象向右平移1个单位,再向上平移2个单位得到,
因此函数的图象关于点对称.无法判断是否关于点对称,所以选项①错误;
选项②:函数,因此函数的图象可由反比例函数的图象向右平移1个单位,
再向上平移2个单位得到.因为反比例函数的图象关于坐标原点对称,
所以函数的图象关于点对称,所以选项②正确;
选项③④:函数与函数的图象都关于点对称,且函数的图象不过点,
所以它们的所有交点关于点对称,不妨设,
则有,,
所以,,所以选项③正确;④选项错误.
故答案为:②③.
【变式1-3】(25-26高三上·北京·阶段检测)设函数,
①当时,没有零点;
②当时,在区间上不存在极值;
③存在实数,使得曲线为轴对称图形;
④存在实数,使得曲线为中心对称图形
其中所有正确结论的序号是______.
【答案】①②③
【分析】当时,可得解析式及定义域,分别分析和时的正负,即可判断①的正误;利用导数可判断的单调性,分析即可判断②的正误;令,计算,分析是否能等于0,即可判断③正误;计算,分析是否能等于0,即可判断④正误;
【详解】对于①:当时,,
定义域为,
当时,,则,
所以,
当时,,则,
所以,
综上,当时,没有零点,故①正确;
对于②:当时,,
则,
令,,
则,
因为,,所以,又,
所以,即,
所以在上单调递减,无极值,故②正确;
对于③:令,
因为,所以或,
由对称性知,若存在对称轴或对称中心,必在直线上,
考虑
=,
当时,,所以,
所以关于对称,故③正确
对于④:考虑
= ,
所以不存在实数,使得,
即不存在实数,使得曲线为中心对称图形,故④错误;
故答案为:①②③
题型2 函数新定义
【典例2-1】(25-26高三·北京·二轮复习)对于狄利克雷函数,下列命题中说法正确的有__________
①.对于任意,都有
②.对于任意,都有
③.存在x是无理数,使得
④.若,,则有
【答案】①④
【分析】对于①④:可知的值域为,结合值域分析判断即可;对于②:举反例说明即可;对于③:若x是无理数,则是无理数,结合函数解析式分析判断即可.
【详解】因为,
对于选项①:因为的值域为,即为有理数,
所以对于任意,都有,故①正确;
对于选项②:例如,则,即均为有理数,
则,故②错误;
对于选项③:若x是无理数,则是无理数,则,
所以不存在x是无理数,使得,故③错误;
对于选项④:因为的值域为,且,,
则,,
所以,故④正确.
【典例2-2】(2026·北京西城·一模)记表示不超过实数x的最大整数.设a,b为正整数,函数,给出以下四个结论:
①对于任意的,若,则;
②存在正整数a,b,使得曲线关于坐标原点对称;
③设,则方程有无数个解;
④设,则当时,函数的值域中有且仅有5个元素.
其中,所有正确结论的序号是_________.
【答案】①③
【分析】根据题意,结合表示不超过实数x的最大整数,函数,以及为正整数,利用函数的性质,逐项分析判断,即可求解.
【详解】对于①,因为表示不超过实数x的最大整数,
由为正整数,若,可得,则,
两式相加得,即,所以①正确;
对于②,当时,;
对于任意正整数,取且非整数,
可得,所以,
又由,可得,
可得,此时,
所以不存在正整数,使得曲线关于坐标原点对称,所以②错误;
对于③,当时,,
设,可得,
所以,
令,可得,解得,
当时,可得,可得;
当时,可得,可得;
当时,可得,可得;
当时,可得,可得;
设,由且为整数,
当时,可得;当时,可得;
当时,可得;当时,可得;
所以当且时,满足,此时有无数个解,所以③正确;
对于④,当,且时,可得,
所以,
当时,可得,可得;
当时,可得,可得;
当时,可得,可得;
当时,可得,可得,
所以在上的取值为,共有4个元素,所以④错误.
【变式2-1】(25-26高三下·北京·开学考试)定义在区间上的函数的图象是一条连续不断的曲线,在区间上单调递增,在区间上单调递减,,2,…给出下列四个结论:
①若为递增数列,则存在最大值;
②若为递增数列,则存在最小值;
③若,且存在最小值,则不一定存在最小值;
④若,且存在最大值,则一定存在最大值.
其中所有正确结论的序号有_______.
【答案】②③
【分析】根据函数的单调性,判断A,B;取特例,可判断C,D.
【详解】①由已知可得,在区间上单调递增,在区间上单调递减,所以在上的最大值为.
若为递增数列,则不存在最大值;故①错误;
②在区间上单调递增,在区间上单调递减,所以在上的最小值在和中取得.
若为递增数列,由在上的最小值为.所以在区间上存在最小值;
故②正确;
③若,取,则存在最小值,
但此时的最小值是的最小值,而随的增大而减小,所以无最小值,所以不一定存在最小值;
故③正确;
④若,取,则,所以的最大值为.
此时,的最大值为的最大值,
因为函数单调递增,无最大值,所以不一定存在最大值.
故④错误.
故答案为:②③.
【变式2-2】(25-26高三上·北京西城·阶段检测)记表示不超过实数x的最大整数.设函数,有以下四个结论:
①函数为增函数;
②函数的图象关于对称;
③函数的值域为;
④存在实数使得关于的方程有无数多个解.
其中,所有正确结论的序号是____________.
【答案】①④
【分析】对于①,设,分和两种情况,并结合单调性定义即可判定;对于②,根据不满足判断;对于③,根据函数值取不到判断;对于④,取,根据图象在重合判定.
【详解】对于①,设,
当时,
当时,恒成立,,
所以,即函数为增函数,正确;
对于②,函数的图象关于对称,则满足,
当时,,不满足,故错误;
对于③,当时,,时,;
时,,时,,
所以的值域中不含元素,故错误
对于④,取时,,
取,此时与的图象在重合,故有无数多个解,正确.
故答案为:①④
【变式2-3】(25-26高三上·北京东城·期末)若函数的定义域为,且对任意正数,都存在,使得,则称具有性质.将具有性质的函数所构成的集合记为.给出下列四个结论:
①存在,使得;
②存在,使得且;
③若,且为增函数,则;
④若,且为奇函数,为偶函数,则.
其中正确结论的序号是_____________.
【答案】①②④
【分析】对于①,通过构造具体的函数和,验证具有性质即可;对于②,构造合适的函数,分别验证是否具有性质即可;对于③,通过举反例来验证不具有性质;对于④,对于任意正数,由,可得存在,使得,根据的奇偶性利用绝对 值不等式,可找到或,使得,从而推出具有性质.
【详解】对于①:设;,两函数定义域均为,
结合函数图象可知,对任意正数,
都存在,使得;也都存在,使得;
故.
由,任意,都有.
故对任意正数,都不存在,使得;
所以,故①正确;
对于②:设,两函数定义域均为,
则,,
可知,,,,,故②正确;
对于③:设,
定义域均为,且为增函数, ,.
则,对任意,都有.
对于任意正数,都不存在,使得;
所以,故③错误;
对于④:因为为奇函数,为偶函数,且.
则定义域均为,
对于任意正数,因为,所以存在,使得,
又因为为奇函数,为偶函数,所以.
则对任意正数,
都有
;
假设且,
则,这与矛盾,故假设错误,
故中至少一个大于,
即对任意正数,存在或,使得.
所以,故④正确.
故答案为:①②④.
题型3 函数的零点与方程的根
【典例3-1】(25-26高三下·北京·阶段检测)已知函数,其中且.若关于的方程恰有三个不相等的实数根,则的取值范围为_____,且的取值范围为_______.
【答案】
【分析】根据给定条件,按分类作出函数的图象,数形结合求出的范围;再利用方程根的意义,结合基本不等式求出范围.
【详解】当时,函数的图象及直线如图:
当时,函数的图象及直线如图:
当时,函数的图象及直线如图:
当时,函数的图象及直线如图:
观察图象知,当且仅当且,即时,函数的图象及直线有3个交点,
即方程有三个不相等的实数根,不妨令,
则,由,得,即,
因此,则,所以.
【典例3-2】(2026·北京昌平·二模)设函数,给出下列四个结论:
①当时,恰有2个零点;
②存在正数,使得恰有1个零点;
③存在负数,使得恰有2个零点;
④存在负数,使得恰有3个零点.
其中所有正确结论的序号是_________________ .
【答案】①③④
【分析】对于①,将代入,求解即可;对于②,当时,令,当时,令,求导,根据零点存在定理即可求解;对于③,④,求零点转化为两个函数的交点问题求解即可.
【详解】对于①,当时,,当时,即,
解得或,即或,所以恰有2个零点,故①正确;
对于②,当时,,令,则,
由于,所以若,则,函数单调递增,若,则函数先减后增,但只有一个极小值点,,
当时,,因此在上必有且仅有一个零点,当时,,
则,而,所以在内至少还有一个零点,故当为正数时,至少有两个零点,故②错误;
对于③,当为负数时,,令,,
可转化为与,且恒过定点,
两个函数图象的交点问题,如图所示,
所以,存在负数,使得恰有2个零点,故③正确;
对于④,如图所示,
所以,存在负数,使得恰有3个零点,故④正确.
【典例3-3】(2026·北京海淀·三模)已知函数,则下列说法中所有正确的序号是______.
①
②若函数有个零点,则实数的取值范围为
③当时,函数的图象与轴围成的图形的面积为
④对于实数,不等式恒成立
【答案】①②④
【分析】结合分段函数的递推关系,分区间分析函数的表达式与图像特征逐一判断即可.
【详解】先分析函数的基本性质:
当时,,即
图像为顶点在,端点为的三角形.
当时,,即对任意,时,,故,
图像为前一区间图像横向拉伸为原来的2倍,纵向压缩为原来的,区间内的最高点为.
逐一判断各结论:
① ∵ ,∴ ,
又∵ ,∴ ,故①正确.
② 函数有4个零点,等价于时有4个不同实根,即直线与的图像有个交点.
直线过原点,过在的最高点时,斜率,此时直线与段的图像仅交于最高点,共个交点.
过在的最高点时,斜率,此时直线与段的图像交于最高点,共个交点.
∴ 当时,直线与的图像有个交点,即函数有个零点,故②正确.
③ 当时,的图像为三角形,底长为,高为,
∴ 与x轴围成的面积,故③错误.
④ 对任意,设,的最大值为,对应,
此时,其余点处均小于该最大值,故恒成立,即恒成立,故④正确.
【典例3-4】(2026·北京顺义·二模)已知函数.给出下列四个结论:
①当时,对任意负实数,方程恰有一个实数解;
②存在,有负实数,使得方程无实数解;
③存在,有正实数,使得方程恰有2个实数解;
④存在,有实数,使得方程恰有3个实数解.
其中所有正确结论的序号是__________.
【答案】①③④
【分析】将方程有无实数根的问题,转化为函数零点问题,进而转化为两个基本初等函数图象交点的问题,结合函数的单调性及数形结合的方法,对参数和分别取满足条件的不同值,即可对四个命题作出判断.
【详解】令,得,易知恒过点.
①当,则,恒过,图象如下,
对任意负实数,;两个函数图象都有一个交点,即方程恰有一个实数解,①正确;
②易知时,与轴的交点位于轴正半轴,因此,
当时,与在上一定有交点,如图所示,
即方程一定有实数解,所以②错误;
③当,时,当时,方程为,即,
令,则,令,则,
所以当时,,则单调递减;
当时,,则单调递增,
又因为,,,
所以函数在内必有一个零点,在上也必有一个零点,
所以与,在内必有一个交点,在上也必有一个交点,
又因为当时,在上,与无交点,
与的图象如下,
所以,当,时,与有两个交点,
即方程恰有2个实数解,所以③正确;
④方程时,有,此时恒过点,
当,时,与有个不同交点,
即方程恰有3个实数解,所以④正确.
【变式3-1】(25-26高三上·北京西城·阶段检测)若函数,则______;函数的零点个数为______.
【答案】 /
【分析】根据解析式求解即可;令,则,则函数零点的个数即为函数图象交点的个数,构造函数,利用导数求出函数的单调区间,作出其大致图象,结合图象即可得解.
【详解】,所以,
令,则,
则函数零点的个数即为函数图象交点的个数,
令,
当时,,则,
所以函数在上单调递增,且,
当时,,
当时,,则,
所以函数在上单调递增,且,
又当时,当时,,
作出函数的大致图象如图所示,
由图可知函数的图象有且仅有一个交点,
所以函数零点的个数为个.
故答案为:,
【变式3-2】(25-26高三上·北京海淀·阶段检测)已知,函数,则______;若存在实数k,使得函数恰有四个零点,则a的取值范围为______.
【答案】 0
【分析】利用导数分析函数的单调性,将存在实数,使得方程恰有四个不同的实数解,转化为的图象与有四个不同的交点,分析可得当时,函数的图象与恰有三个交点,即可得到实数的取值范围.
【详解】因为,所以.
函数恰有四个零点,等价于方程恰有四个不同的实数解,
即函数的图象与有四个不同的交点.
当时,,
则,
所以函数在上单调递减;
当时,,
令,所以,
当时,;当时,,
所以在上单调递增,在上单调递减.
因为,且当时,,
所以在上单调递增,且;
所以,当时,函数的图象与最多有一个交点.
所以要想函数的图象与有四个不同的交点,
须使当时,函数的图象与恰有三个交点.
所以.
所以的取值范围为.
故答案为:0;.
【变式3-3】(2026·北京密云·一模)已知函数.给出下列四个结论:
①当时,为偶函数;
②当时,对任意,都有;
③当时,在上单调递减;
④存在实数,使得有2个零点.
其中正确结论的序号为__________.
【答案】①②③
【分析】利用偶函数定义判断①;利用导数确定单调性判断②③;确定零点个数判断④.
【详解】函数的定义域为,
对于①,当时,,,为偶函数,①正确;
对于②,当时,,求导得,
函数在上单调递减,恒有,②正确;
对于③,当时,,
当时,;当 时,,
函数在上单调递减,在上单调递减,因此在上单调递减,③正确;
对于④,函数的零点即为方程的根,
亦即函数的图象与直线交点的横坐标,
在同一坐标系内画出函数的图象及直线,如图:
直线过定点,令与函数相切的切点为,
由,求导得,则,解得,
则当时,函数的图象与直线有1个交点;
当时,直线还过点,函数的图象与直线有1个交点;
当时,直线还过点,函数的图象与直线有1个交点,
因此当时,函数的图象与直线有1个交点;
当时,函数的图象与直线没有交点;
当时,由对称性得函数的图象与直线有1个交点,
所以不存在实数,使得有2个零点,④错误.
【变式3-4】(2026·北京丰台·一模)已知函数,其中.给出下列四个命题:
①存在实数,使的值域为;
②存在实数,使有8个零点;
③对于任意实数,存在,使曲线是轴对称图形;
④对于任意实数,存在,使有3个极大值点.
其中所有正确命题的序号是___________.
【答案】②③④
【分析】举反例判断①,利用函数的性质结合函数图象判断②,对目标函数合理转化并利用轴对称的定义得到判断③,利用导数并结合零点存在性定理得到有2个极小值点,1个极大值点,进而得到的极值点情况判断④即可.
【详解】对于①,令,则,而,故①错误,
对于②,令,可得,
则,若有8个零点,
可得有4个零点,
且也有4个零点,
令,,,此时变为如下,
为,
令,
则研究与以及的交点即可,
如图,作出符合题意的图形,
此时与以及共有8个交点,
即存在实数,使有8个零点,故②正确,
对于③,令,
若曲线是轴对称图形,则是轴对称图形,
设的对称轴是,可得,
而
,
可得,解得,故③正确,
对于④,由题意得,
当时,,当时,,
而,,,
对于任意实数,只需,
则,,,
结合零点存在性定理得存在作为零点,
且,,,
令,,令,,
则在上单调递减,在上单调递增,
可得有2个极小值点,1个极大值点,
又,所以,
有3个极大值点,故④正确.
重难专题分层过关练
巩固过关
1.(2026·天津东丽·二模)设,函数,当时,的值域为______;若关于的方程恰有一个根,则的取值范围是______.
【答案】
【分析】分别求出时的函数值域与时函数的值域即得;分、及进行讨论即得.
【详解】当时,,当时,,
当时,,故此时的值域为;
若关于x的方程恰有一个根,
当时,可得,即,则,解得,不合题意,舍去;
当时,可得,即,
令,,则恒成立,故在上单调递增,
又,,
故当时,该方程在上有一个根;
当时,可得,即,
则,解得,
令,可得,令,可得,
故当时,该方程在上有两个根,
当时,该方程在上有一个根,
当时,该方程在上无根;
综上可得:当时,该方程无根;当时,该方程恰有一个根;
当时,该方程有两个根;当时,该方程有三个根;
当时,该方程有两个根.
故的取值范围是.
2.(2026·北京海淀·一模)将函数()的图象向左平移1个单位长度,再向上平移2个单位长度,所得图象位于图象的上方,则a的一个取值为______,a的最大值为______.
【答案】 (答案不唯一)
【分析】先得出变换后的函数解析式,得出对于恒成立,先分、两种情况求出,再检验,时成立,再利用参变分离以及求导求出,时的取值范围.
【详解】由题意可得,平移后的图象的函数解析式为,
因为的函数图象位于图象的上方,所以对于恒成立,
即,
则对于恒成立,
令,
若,则,
则对于恒成立,
因为,所以;
若,则,
则对于恒成立,
因为,所以,故,
当,且时,
则,
由于在上单调递增,所以;
若,则对于恒成立,
令,则,
因为在上单调递减,
所以,
则,则在上单调递增,则,
故,得,则,
因为,所以实数的取值范围为,
故a的一个取值为,a的最大值为.
3.(2026·天津河东·一模)已知二次函数满足为偶函数,为奇函数,且.的解析式为__________;若,,则实数m的取值范围是__________.
【答案】
【分析】①因为是偶函数,所以的图象关于直线对称,可设,根据为偶函数,为奇函数性质,列出方程并解出;再结合,解出;先化简的表达式,令,将原不等式转化为关于的不等式,
再进行变形,利用分离参数法,求出实数的取值范围
【详解】①设二次函数,则
又为偶函数,所以,
因为是奇函数,所以,即
化简得,即,
又,所以,所以
又,所以,解得
所以,,
②令,,
则可化为: , ,
两边除以得
令,则,设,
对称轴为,,故最大值为
若, 恒成立,则,故的取值范围是
4.(2026·湖北省直辖县级单位·模拟预测)已知函数,若函数有四个零点,那么实数的取值范围是______;记四个零点从左至右为,那么的取值范围为______.
【答案】
【分析】由函数有四个零点得到函数与的图形有四个交点,由图可知,由四个零点从左至右为,得到和,从中计算出的值及,解出,代入,利用对勾函数求解即可得解.
【详解】函数有四个零点,
表示与有四个交点,由图可知,
,
,
,,
,,,
在单调递增,
所以.
故答案为:,.
5.(25-26高三上·天津蓟州·期中)已知,函数则______;若存在实数,使得方程恰有三个不同的实数解,则的取值范围为_____.
【答案】 0
【分析】将分析函数的单调性、极值情况,将存在实数,使得方程恰有三个不同的实数解,转化为的图象与有三个不同的交点,分析函数的单调性、极值,即可得到实数的取值范围.
【详解】因为,所以.
方程恰有三个不同的实数解,即函数的图象与有三个不同的交点.
因为,且当时,,所以在上单调递增,且;
所以当时,函数的图象与最多有一个交点.
所以要想函数的图象与有三个不同的交点,须使当时,函数的图象与恰有两个交点.
令,所以.
当,即时,;
当时,;当时,.
所以在上单调递增,在上单调递减,在处取得极大值,即最大值.
函数的简图如下:
所以.
所以的取值范围为.
故答案为:0;.
创新提升
6.(2026·北京·三模)若存在常数,使得函数对任意实数都有成立,且等号能取到,则称为的下托函数.以下说法正确的有___________.
①函数没有下托函数;
②函数有下托函数;
③函数有下托函数;
④函数的图象与轴有交点.
【答案】①③
【分析】根据下托函数定义分别构造不同的函数,利用导数求得其单调性,并证明对应的不等式成立且等号能取到,即可判断各说法是否正确.
【详解】对于①,假设函数有下托函数,
即存在实数对于任意实数都有成立,且等号能取到,
即存在实数满足对任意实数恒成立,且等号能取到,
易知时,,但是等号取不到,因此函数没有下托函数,即①正确;
对于②,假设存在常数,使对任意实数恒成立,且等号能取到,
即对任意实数恒成立,且等号能取到,
显然时,,等号取不到,函数没有下托函数,即②错误;
对于③,若函数有下托函数,则在时恒成立,且等号能取到,
即存在满足题意,不等式等价于,
令函数,则,
由可得,
当时,,因此在上单调递减,
当时,,因此在上单调递增,
所以在处取得极小值,最小值为,且当时等号成立,
故函数有下托函数,即③正确;
对于④,由③可知对任意实数恒成立,
则函数;
令,则,由,可得;
因此当时,,此时在上单调递减,
当时,,此时在上单调递增,
因此,当时等号成立,因此,
但知在时等号成立,而在时等号成立,
因此两个等号不会同时成立,因此在上恒成立,
即函数的图象与轴无交点,即④错误.
7.(2026·北京门头沟·一模)对于定义域为的函数,令,给出下列四个结论:
①若对于,恒成立,则恒成立;
②若对于,恒成立,则恒成立;
③若是周期函数,则是周期函数;
④若偶函数的图象关于直线对称,则的图象关于直线对称.
其中所有正确结论的序号是______.
【答案】①④
【分析】根据函数值域判断①;根据已知条件结合函数性质举反例判断②③,根据已知条件和函数的对称性判断④.
【详解】对于①,故对于,因为,
要使恒成立,即且恒成立,
那么恒成立,所以①正确;
对于②,对于,恒成立,即恒成立,
等价于且恒成立,
当时,,但当时,不一定大于,
例如,此时满足,
但不恒大于,所以②错误;
对于③,例如是周期函数,
对于函数,
由可知是偶函数,
故画出它的图象取轴右边部分,再将其右边部分关于轴对称,即可得到图象,
可知不是周期函数(因为不是周期函数),
所以③错误;
对于④,由为偶函数,得,
由函数的图象关于直线对称得,
从而,
所以,
即的图象关于直线对称,所以④正确.
8.(2026·陕西宝鸡·一模)已知函数,的定义域为,且,,若的图像关于直线对称,则以下说法正确的有________.
① ②
③ ④
【答案】②③④
【分析】利用对称性、奇偶性和周期性的性质,结合与之间的关系,逐项判断即可.
【详解】因为,所以;
又因为,所以;
所以,所以④正确;
因为的图像关于直线对称,
所以,所以,
用替换可得,
所以,
所以的周期为 ,所以,所以②正确;
因为的图像关于直线对称,
所以,所以,所以是偶函数;
因为,所以;
所以,是偶函数,
所以,所以①错误;
因为,所以,所以;
因为是偶函数,所以;
因为的周期为,所以;
因为,所以;
所以,所以③正确;
故答案为:②③④.
9.(25-26高三下·北京·阶段检测)记表示不超过实数的最大整数.设函数,有以下四个结论:
①若,则.
②当,且时,都有.
③将图象绕原点顺时针旋转一个锐角,得到函数图像,且为周期函数,则
④满足的点构成的区域的面积为6.
其中,所有正确结论的序号是___________
【答案】①②④
【分析】利用定义法结合取整函数性质判断①,利用取整函数性质判断②,先推理旋转公式,再设出函数图象上的点,再结合旋转的性质与取整函数的性质建立方程,最后求解出判断③,令,,其中,,将问题转化后并找出符合题意的单位正方形,即可求出区域面积判断④即可.
【详解】对于①,取,且,则,
则,
即,则在上单调递增,
可得若,则,故①正确,
对于②,当,且时,即可取,
故当时,,
有,,
此时,故②正确;
对于③,先推理旋转公式,记平面内点在角的终边上,则,
而绕原点顺时针旋转一个锐角,可得旋转后的坐标为,
由正余弦的和差公式得旋转后的坐标为,
又,所以,即旋转公式得证,
设图象上的两点分别为,,
则图象上的两点分别为,
,
若为周期函数,且设周期为,则,
则,
令,化简得,
由已知得当时,,
有,,
由题意得,
不妨令,可得,即,故③错误,
对于④,设,,其中,,
则,
因,则,则,
在每个单位正方形内,
的值从到,但不包括,
因此在每个单位正方形内,不等式的点构成的区域面积为1,
由于区域内的单位正方形有个,
当时,面积为1,当时,面积为2,
当时,面积为3,当时,面积为0,
因此构成的区域面积为6,故④正确.
10.(2026·北京朝阳·二模)已知函数.给出下列四个结论:
①曲线是中心对称图形;
②当时,曲线在曲线的上方;
③当时,;
④设正实数分别是的零点,则.
其中正确结论的序号是___________
【答案】①②④
【分析】令,利用奇偶性的定义与图象的平移可判断①;令,因式分解可判断②;利用作差法比较数的大小可判断③,利用导数的意义与根的存在性定理可得,,,结合②,可得,同理判断,可判断④.
【详解】因为,所以令,
可得的定义域为,关于原点对称,
又,所以为奇函数,
所以关于原点对称,
又的图象向下平移个单位得到的图象,
所以曲线的图象关于点成中心对称图形;故①正确;
令
,当时,,
所以当时,曲线在曲线的上方,故②正确;
因为,
所以
,
,
所以
,
当时,,此时,故③错误;
因为,
所以在上单调递增,又,
所以只有唯一零点,且,同理可得,
当时,,且,,
所以函数有唯一零点,且,
由②知当时,曲线在曲线的上方,故,
当时,令
,
即曲线在曲线的下方,故,
所以,故④正确.
11.(25-26高三上·北京丰台·开学考试)已知函数的定义域为R,给出下列四个结论:
①使得恒成立的函数存在且有无穷多个;
②使得恒成立的函数存在且有无穷多个;
③存在在R上单调递减的函数,使得恒成立;
④存在函数和实数使得恒成立,且有无穷多个.
其中所有正确结论的序号是________.
【答案】②④
【分析】对于①,由,得到在R上为奇函数,即可判断正误;对于②,令,可得则为偶函数,即可判断正误;对于③,由,可得,从而判断正误;对于④,令,,即可判断正误.
【详解】对于①,由题可得:,所以,则在R上为奇函数,则与条件矛盾,则①错误;
对于②,令,由可得:,则为偶函数,
偶函数有无穷多个,则使得恒成立的函数存在且有无穷多个,故②正确;
对于③,由题可得,所以,则,
这与函数在R上单调递减矛盾,所以③不正确;
对于④,令,,则,满足恒成立,
所以存在函数和实数使得恒成立,且有无穷多个,故④正确;
故答案为:②④.
12.(25-26高三上·北京通州·期中)已知函数的定义域为.对于正实数,定义集合.给出下列四个结论:
①若,则;
②若,则;
③若,则;
④若,则都有.
其中正确结论的序号是__________.
【答案】①②④
【分析】对于①②③,先根据新定义写出的等式,再结合函数的具体表达式,通过解方程判断解集,从而确定结论的正误;对于④,利用数形结合的方法,作出相关图象分析即可确定结论的正误.
【详解】对于①,已知,,则,所以,解得,即,所以①正确;
对于②,已知,,则,所以,解得,即,所以②正确;
对于③,已知,,当时,若,即,有,所以,无解,
若,即,有,所以,解得;
当时,,则,所以,无解.综上,,所以③错误;
对于④,已知,作图如下,将的图象左移个单位,即可得的图象,
则当时,总有使得,此时,所以④正确.
故答案为:①②④.
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重难点专训06 函数综合(填空题压轴)
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解题方法及技巧提炼 1
题型通法及变式提升 2
题型1 函数的基本性质 2
题型2 函数新定义 4
题型3 函数的零点与方程的根 5
重难专题分层过关练 7
巩固过关 7
创新提升 7
解题方法及技巧提炼
1、北京卷函数填空压轴题的基本特点是:
北京高考数学填空压轴题(通常为第15题)秉承“多想少算”的命题精神——先观察、先分析、先选对方法,选对了方法,计算量往往不大。题目多以“定义域为R的函数”为背景,给出四个结论要求判断其正确性,综合考查函数的单调性、奇偶性、周期性、对称性、零点、不等式及存在性问题。解答此类题目的基本思路是:
(1)准确理解题目所给的函数条件或等式关系,明确每个结论所涉及的性质类型;
(2)从简单情形入手,优先利用必要条件进行筛选——若必要条件不满足,则该命题必为假;
(3)结合函数的单调性、奇偶性、周期性等性质进行逻辑推理,判断等式两边性质是否一致;
(4)对于存在性命题,先假设存在,通过构造特例或反例加以验证或否定;
(5)运用数形结合、转化与化归、分类讨论等数学思想辅助判断。
2、判断命题真假的四种核心策略:
(1)单调性分析法:若等式左边可分解为若干个单调函数的和或复合,先判断其整体单调性,再与等式右边的单调性对比——单调性不一致则命题必假。例如,若是增函数,则也是增函数,不可能等于减函数。
(2)奇偶性分析法:先分析等式左右两边的奇偶性。若左边构造出的函数具有某种奇偶性,而右边不具备,则可直接判定命题为假。例如,必为奇函数,不可能等于偶函数。
(3)特殊函数构造法:对于存在性命题,尝试构造满足条件的特殊函数(如正比例函数),代入求解;对于“存在无穷多个”类命题,可在基础解上叠加奇函数(或偶函数)来构造无穷多个解。
(4)有限情况枚举法:当命题涉及有限种情况时,逐一枚举讨论,穷尽所有可能。
3、常用解题技巧:
(1)优先考虑必要条件:判断一个命题为假,只需找到一个必要条件不满足即可,无需全面论证;
(2)利用函数分解:任意函数均可分解为一个奇函数与一个偶函数之和——,这一恒等式在判断奇偶性相关命题时极为有用;
(3)复合函数单调性规律:若单调递增,则也单调递增;增函数+增函数=增函数,减函数+减函数=减函数;
(4)数形结合:涉及零点、不等式、方程有解等问题时,画出函数图象草图,交点个数与图象高低关系一目了然;
(5)填空题不要求过程:只需写出最终结论,合理运用排除法、特例法等可大幅节省时间。
4、易错点提醒:
(1)忽视定义域:判断函数性质前务必明确函数的定义域,所有推理和构造都必须在定义域内进行;
(2)混淆单调性方向:复合函数的单调性遵循“同增异减”原则,多个函数相加时需逐项判断;
(3)奇偶性判断不严谨:判断的奇偶性时,要注意,因此必为奇函数;
题型通法及变式提升
题型1 函数的基本性质
【典例1-1】(25-26高三上·北京石景山·期末)关于定义域为的函数是偶函数,且,,给出下列四个结论:
①函数的图象关于对称;
②函数的图象关于对称;
③函数是以6为周期的周期函数;
④函数是以4为周期的周期函数.
其中正确结论的序号是___________.
【典例1-2】(2026·北京通州·一模)已知函数的定义域为R,是偶函数,是奇函数.关于有下列四个结论:
①的图象关于对称;
②是周期函数;
③若,则;
④若时,,则函数的零点个数为10.
其中所有正确结论的序号是________.
【变式1-1】(25-26高三上·北京·阶段检测)已知函数的定义域为,给出下列四个结论:
①存在周期函数,使得函数不是周期函数;
②对任意,函数与函数不可能都是奇函数;
③若恒成立且函数不是常值函数,则的图象过定点;
④存在无穷多个周期函数,使得恒成立.
其中所有正确结论的序号是_____.
【变式1-2】(25-26高三·北京·二轮复习)已知函数为定义在R上的奇函数,又函数,且与的函数图象恰好有2026个不同的交点,,…,,则下列叙述中正确的有________
①的图象关于点对称
②的图象关于点对称
③
④
【变式1-3】(25-26高三上·北京·阶段检测)设函数,
①当时,没有零点;
②当时,在区间上不存在极值;
③存在实数,使得曲线为轴对称图形;
④存在实数,使得曲线为中心对称图形
其中所有正确结论的序号是______.
题型2 函数新定义
【典例2-1】(25-26高三·北京·二轮复习)对于狄利克雷函数,下列命题中说法正确的有__________
①.对于任意,都有
②.对于任意,都有
③.存在x是无理数,使得
④.若,,则有
【典例2-2】(2026·北京西城·一模)记表示不超过实数x的最大整数.设a,b为正整数,函数,给出以下四个结论:
①对于任意的,若,则;
②存在正整数a,b,使得曲线关于坐标原点对称;
③设,则方程有无数个解;
④设,则当时,函数的值域中有且仅有5个元素.
其中,所有正确结论的序号是_________.
【变式2-1】(25-26高三下·北京·开学考试)定义在区间上的函数的图象是一条连续不断的曲线,在区间上单调递增,在区间上单调递减,,2,…给出下列四个结论:
①若为递增数列,则存在最大值;
②若为递增数列,则存在最小值;
③若,且存在最小值,则不一定存在最小值;
④若,且存在最大值,则一定存在最大值.
其中所有正确结论的序号有_______.
【变式2-2】(25-26高三上·北京西城·阶段检测)记表示不超过实数x的最大整数.设函数,有以下四个结论:
①函数为增函数;
②函数的图象关于对称;
③函数的值域为;
④存在实数使得关于的方程有无数多个解.
其中,所有正确结论的序号是____________.
【变式2-3】(25-26高三上·北京东城·期末)若函数的定义域为,且对任意正数,都存在,使得,则称具有性质.将具有性质的函数所构成的集合记为.给出下列四个结论:
①存在,使得;
②存在,使得且;
③若,且为增函数,则;
④若,且为奇函数,为偶函数,则.
其中正确结论的序号是_____________.
题型3 函数的零点与方程的根
【典例3-1】(25-26高三下·北京·阶段检测)已知函数,其中且.若关于的方程恰有三个不相等的实数根,则的取值范围为_____,且的取值范围为_______.
【典例3-2】(2026·北京昌平·二模)设函数,给出下列四个结论:
①当时,恰有2个零点;
②存在正数,使得恰有1个零点;
③存在负数,使得恰有2个零点;
④存在负数,使得恰有3个零点.
其中所有正确结论的序号是_________________ .
【典例3-3】(2026·北京海淀·三模)已知函数,则下列说法中所有正确的序号是______.
①
②若函数有个零点,则实数的取值范围为
③当时,函数的图象与轴围成的图形的面积为
④对于实数,不等式恒成立
【典例3-4】(2026·北京顺义·二模)已知函数.给出下列四个结论:
①当时,对任意负实数,方程恰有一个实数解;
②存在,有负实数,使得方程无实数解;
③存在,有正实数,使得方程恰有2个实数解;
④存在,有实数,使得方程恰有3个实数解.
其中所有正确结论的序号是__________.
【变式3-1】(25-26高三上·北京西城·阶段检测)若函数,则______;函数的零点个数为______.
【变式3-2】(25-26高三上·北京海淀·阶段检测)已知,函数,则______;若存在实数k,使得函数恰有四个零点,则a的取值范围为______.
【变式3-3】(2026·北京密云·一模)已知函数.给出下列四个结论:
①当时,为偶函数;
②当时,对任意,都有;
③当时,在上单调递减;
④存在实数,使得有2个零点.
其中正确结论的序号为__________.
【变式3-4】(2026·北京丰台·一模)已知函数,其中.给出下列四个命题:
①存在实数,使的值域为;
②存在实数,使有8个零点;
③对于任意实数,存在,使曲线是轴对称图形;
④对于任意实数,存在,使有3个极大值点.
其中所有正确命题的序号是___________.
重难专题分层过关练
巩固过关
1.(2026·天津东丽·二模)设,函数,当时,的值域为______;若关于的方程恰有一个根,则的取值范围是______.
2.(2026·北京海淀·一模)将函数()的图象向左平移1个单位长度,再向上平移2个单位长度,所得图象位于图象的上方,则a的一个取值为______,a的最大值为______.
3.(2026·天津河东·一模)已知二次函数满足为偶函数,为奇函数,且.的解析式为__________;若,,则实数m的取值范围是__________.
4.(2026·湖北省直辖县级单位·模拟预测)已知函数,若函数有四个零点,那么实数的取值范围是______;记四个零点从左至右为,那么的取值范围为______.
5.(25-26高三上·天津蓟州·期中)已知,函数则______;若存在实数,使得方程恰有三个不同的实数解,则的取值范围为_____.
创新提升
6.(2026·北京·三模)若存在常数,使得函数对任意实数都有成立,且等号能取到,则称为的下托函数.以下说法正确的有___________.
①函数没有下托函数;
②函数有下托函数;
③函数有下托函数;
④函数的图象与轴有交点.
7.(2026·北京门头沟·一模)对于定义域为的函数,令,给出下列四个结论:
①若对于,恒成立,则恒成立;
②若对于,恒成立,则恒成立;
③若是周期函数,则是周期函数;
④若偶函数的图象关于直线对称,则的图象关于直线对称.
其中所有正确结论的序号是______.
8.(2026·陕西宝鸡·一模)已知函数,的定义域为,且,,若的图像关于直线对称,则以下说法正确的有________.
① ②
③ ④
9.(25-26高三下·北京·阶段检测)记表示不超过实数的最大整数.设函数,有以下四个结论:
①若,则.
②当,且时,都有.
③将图象绕原点顺时针旋转一个锐角,得到函数图像,且为周期函数,则
④满足的点构成的区域的面积为6.
其中,所有正确结论的序号是___________
10.(2026·北京朝阳·二模)已知函数.给出下列四个结论:
①曲线是中心对称图形;
②当时,曲线在曲线的上方;
③当时,;
④设正实数分别是的零点,则.
其中正确结论的序号是___________
11.(25-26高三上·北京丰台·开学考试)已知函数的定义域为R,给出下列四个结论:
①使得恒成立的函数存在且有无穷多个;
②使得恒成立的函数存在且有无穷多个;
③存在在R上单调递减的函数,使得恒成立;
④存在函数和实数使得恒成立,且有无穷多个.
其中所有正确结论的序号是________.
12.(25-26高三上·北京通州·期中)已知函数的定义域为.对于正实数,定义集合.给出下列四个结论:
①若,则;
②若,则;
③若,则;
④若,则都有.
其中正确结论的序号是__________.
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