内容正文:
专题03函数的概念与性质
10年真题1年模拟
考点01 函数及其表示
1.D
2.B
3.B
4.
5./
6.
7.
8.
9.
10.,,
考点02 函数的基本性质
1.A
2.B
3.D
4.C
5.D
6.
7.0
8.1
9.
10.
11.
12.(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.
13.(1)函数不具有“性质”,理由如下:
例如当时,显然成立,
,根据指数函数的单调性可知,
所以有,这与“性质”矛盾,故函数不具有“性质”;
(2)
(3)充分性:若具有“性质”,则是偶函数.
若存在,,不妨设,
记,即,
因为函数的值域为,
所以,
若,则有,
若,则有,
故对任意,,这与的值域为矛盾,
所以不成立,则有,因此函数是偶函数;
必要性:若是偶函数,则具有“性质”.
当时,因为在上是严格增函数,
所以,
又因为函数是偶函数,
所以由,因此具有“性质”.
所以是偶函数的充要条件是:具有“性质”.
14.
(1)
(2)
15.(1);
(2);
(3)由题设,,则,
,则,
∵当成立,在上单调递增,
∴,
∴对于任意总存在成立,
∴在R上单调递增,得证.
16.(1)
(2),,,
17.(1);
(2)证明:若f(x)是周期函数,记其周期为Tk,任取x0∈R,则有
f(x0)=f(x0+Tk),
由题意,对任意x∈[x0,x0+Tk],f(x0)≤f(x)≤f(x0+Tk),
∴f(x0)=f(x)=f(x0+Tk).
又∵f(x0)=f(x0+nTk),n∈Z,并且
…∪[x0﹣3Tk,x0﹣2Tk]∪[x0﹣2Tk,x0﹣Tk]∪[x0﹣Tk,x0]∪[x0,x0+Tk]∪[x0+Tk,x0+2Tk]∪…=R,
∴对任意x∈R,f(x)=f(x0)=C,为常数;
(3)证明:充分性:若f(x)是常值函数,记f(x)=c1,设g(x)的一个周期为Tg,则
h(x)=c1•g(x),则对任意x0∈R,
h(x0+Tg)=c1•g(x0+Tg)=c1•g(x0)=h(x0),
故h(x)是周期函数;
必要性:若h(x)是周期函数,记其一个周期为Th.
任取x0∈A,则必存在N2∈N,使得x0﹣N2Th≤x0﹣Tg,
即[x0﹣Tg,x0]⊆[x0﹣N2Th,x0],
∵…∪[x0﹣3Tk,x0﹣2Tk]∪[x0﹣2Tk,x0﹣Tk]∪[x0﹣Tk,x0]∪[x0,x0+Tk]∪[x0+Tk,x0+2Tk]∪…=R,
∴…∪[x0﹣2N2Th,x0﹣N2Th]∪[x0﹣N2Th,x0]∪[x0,x0+N2Th]∪[x0+N2Th,x0+2N2Th]∪…=R.
h(x0)=g(x0)•f(x0)=h(x0﹣N2Th)=g(x0﹣N2Th)•f(x0﹣N2Th),
∵g(x0)=M≥g(x0﹣N2Th)>0,f(x0)≥f(x0﹣N2Th)>0.
因此若h(x0)=h(x0﹣N2Th),必有g(x0)=M=g(x0﹣N2Th),且f(x0)=f(x0﹣N2Th)=c.
而由(2)证明可知,对任意x∈R,f(x)=f(x0)=C,为常数.
综上,必要性得证.
一、单选题
1.D
2.D
3.B
4.B
5.B
6.D
7.A
8.A
9.B
10.A
11.
12.,
13.
14.
15.
16.178
17.
18.②③
20.
21.
22.
23.
24./
25.(1)不是函数,
说明如下(举反例):记,取,
则
即,
所以不是函数;
(2)1
(3)先证充分性,若“存在实数,使得恒成立”,
则有,则恒成立.
充分性得证.
再证必要性,若“存在非零实数,使得恒成立”,
不妨设,记,则有 ,
因为,
,
故对于任意整数,
有 ,假设存在实数,使得,
显然 ,则存在整数,使得 ,
一方面,取,则 ,
,
即,
另一方面,取,则,
所以,即,所以,
与矛盾,假设不成立,
所以恒成立,必要性得证.
26.(1),;
(2)或或
27.(1)
(2)
28.(1)是,理由:由,
由,得,从而有,即得,
即,
从而函数在区间上为封闭函数;
(2)2;
(3)证明:由函数在区间上连续且为封闭函数,令,
从而函数在区间上连续,
函数在区间上为封闭函数,
从而,,即有,,
由函数在区间上连续,且,
故存在,使得,即,
假设存在,且,使得,,
则,
又因为任意的、,都有成立,
所以矛盾,
所以存在唯一的常数,使得,
数列满足,且,
当,那么,那么, ,
可知数列中的,且,
那么由,则,
,
由,所以,
则,即有.
故存在唯一常数,使得,且对于任意的,都有.
29.(1);
(2);
(3)若函数为常值函数,取;
同理,若函数是常值函数,取;
因此,以下考虑函数与都不为常值函数的情况.
分别取和,可以得到函数与,
不妨设函数与都是增函数(否则,若函数为减函数,将替换为).由于函数与都不为常值函数,
因此存在,使得且,
令,其中.
首先证明:对任意都有.
反证法:假设存在使得,其中且,
不妨设,取,,对于函数,
则,
,
因此,,与是单调函数矛盾.
同理可以证明对任意都有,
因此,对任意,,
所以为常值函数,
取,则A、B不全为零,且为常值函数.得证.
30.(1)
(2)或 或
(3)必要性:若在区间上严格增,
设,
因为在区间上严格增,
所以,
又,,
所以,又在区间上严格增,
所以,必要性成立;
充分性:假设在上不严格增,
则存在,使得,
令,设,,
由函数在区间连续,
所以必存在,使得,
令,则,,
由于,函数在区间上不可能是严格增函数,
若函数在区间上为常数,可取,
则,与题设矛盾;若函数在区间上不为常数,
则其最大值与最小值不可能同时在两个端点取到,
故是的真子集,即与题设矛盾.
因此假设不成立,在上严格增,充分性成立.
综上所述:“在区间上严格增”的充要条件是“对于任意闭区间、,
当,且时,均有.”
31.(1)是,理由:
因为,,
所以,满足值域且,
即与π是构成函数的线性对;
(2);
(3)
由是上的奇函数,可得,;
则,即是线性对,
由是线性对,则也是线性对,可得也是线性对,
所以有,
因为定义在上,所以通过迭代可得:,
又由题设大前提,的值域,
若值域内存在正数,必存在,使得,
此时,而,显然,
即值域内不存在正数;
若值域内存在负数,必存在,使得,
此时,而,显然,
即值域不存在负数,
因此对任意,,问题得证.
32.(1)在上具有“性质”; 在上不具有“性质”.
(2)
(3)
证明:因为函数在R上具有“性质”,其图像是连续曲线,在上单调.
若单调递减,假设中至少有2个元素,则,单调递减,
,矛盾,因此最多一个元素.
若单调递增,假设中至少有2个元素,则.
对,若 ,由于单调递增,,矛盾
若,由于单调递增,,矛盾.
因此对,必有,即,是无限集.
令是连续函数,若单调递增:
若对所有都成立,则,与矛盾.
若对所有都成立,则,与矛盾.
故存在,使,由零点存在定理,,使,即,非空.
若单调递减:
当,,,
由零点存在定理,使,非空.
综上,要么是单元素集,要么是无限集,命题得证.
33.(1)
(2)不存在,理由:因为为减函数,取任意实数,设,则有,
又为偶函数即有,可得,
同时根据单调性由可得,所以
即对任意实数成立,所以为常值函数,设,
则,
当时,不成立,所以不存在满足条件的函数.
(3)证明:设函数的正周期为即对任意都有,
因为,根据为减函数可知,所以,
那么有,因为,
所以即,于是可得,从而,
而为减函数,所以在上为常值函数,其中为任意实数,
所以在上为常值函数.
34.(1)
(2)
35.(1)
因为,根据题意可知,
等价于在时恒成立,
所以是上的函数.
(2)且.
(3)
若成立,则对任意正整数,有:,
即为上的函数,成立.故为的充分条件.
若成立,即对任意正整数,有:②,
记函数的最大值为.
先证明恒成立.
反证法,假如存在使得,则取正整数,使得,
此时有,与②矛盾.
这意味着为上的严格减函数.
再证明恒成立.
取为的一个最大值点,
则当时,由单调性知,但,
所以,
于是.
对任意,可取一个与有关的正整数,使得,
由②知:.
于是成立.故也为的必要条件.
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专题03函数的概念与性质
10年真题1年模拟
考点分类
上海考情(2017-2026)
命题规律
考点01函数及其表示
2017-2026持续考查,单选、填空为主
基础考定义域、值域、分段函数求值;2026创新“最低点”新定义,结合双函数最值逻辑判断,侧重阅读理解与举反例
考点02函数的基本性质
2017-2026年年必考,全题型覆盖,解答压轴高频
基础题考查奇偶、单调、周期判断;近年变化显著:大量抽象函数、自定义性质;解答题融合充要条件、排列、导数,逻辑证明题增多,综合性、抽象度大幅提升
考点01 函数及其表示
1.(2026·上海·高考真题)对于函数,,设.对于点集,若存在,使得任取,总有,则称为“最低点”.对于函数和,以下说法中正确的是( )
A.若和都有最小值,则有最低点;
B.若有最低点,则和都有最小值;
C.若或有最小值,则有最低点;
D.若有最低点,则或有最小值.
2.(2018·上海·高考真题)设是含数1的有限实数集,是定义在上的函数,若的图像绕原点逆时针旋转后与原图像重合,则在以下各项中,的可能取值只能是( )
A. B. C. D.0
3.(2019·上海·高考真题)下列函数中,值域为的是
A. B. C. D.
4.(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_______.
5.(2025·上海·高考真题)已知全集,集合,则_________.
6.(2024·上海·高考真题)已知,求的的取值范围_______.
7.(2024·上海·高考真题)函数的定义域为_______.
8.(2024·上海·高考真题)已知则______.
9.(2023·上海·高考真题)已知,则的值域是______;
10.(2022·上海·高考真题)设函数满足,定义域为,值域为A,若集合可取得A中所有值,则参数a的取值范围为___________.
考点02 函数的基本性质
1.(2025·上海·高考真题)已知,C在上,则的面积( )
A.有最大值,但没有最小值 B.没有最大值,但有最小值
C.既有最大值,也有最小值 D.既没有最大值,也没有最小值
2.(2023·上海·高考真题)下列函数是偶函数的是( ).
A. B. C. D.
3.(2021·上海·高考真题)已知函数的定义域为,下列是无最大值的充分条件是( )
A.为偶函数且关于直线对称 B.为偶函数且关于点对称
C.为奇函数且关于直线对称 D.为奇函数且关于点对称
4.(2020·上海·高考真题)若存在且,对任意的,均有恒成立,则称函数具有性质P,已知:单调递减,且恒成立;单调递增,存在使得,则是具有性质P的充分条件是( )
A.只有 B.只有
C.和 D.和都不是
5.(2016·上海·高考真题)设、、是定义域为的三个函数,对于命题:①若、、均为增函数,则、、中至少有一个增函数;②若、、均是以为周期的函数,则、、均是以为周期的函数,下列判断正确的是
A.①和②均为真命题
B.①和②均为假命题
C.①为真命题,②为假命题
D.①为假命题,②为真命题
6.(2026·上海·高考真题)已知函数是偶函数,当时,,若,则__________.
7.(2024·上海·高考真题)若函数是奇函数,则实数______.
8.(2022·上海·高考真题)若函数,为奇函数,则参数a的值为___________.
9.(2018·上海·高考真题)在平面直角坐标系中,已知点、,、是轴上的两个动点,且,则的最小值为________
10.(2017·上海·高考真题)定义在上的函数的反函数为,若为奇函数,则的解为________.
11.(2017·上海·高考真题)已知四个函数:① ;② ;③ ;④ . 从中任选2个,则事件“所选2个函数的图像有且仅有一个公共点”的概率为________
12.(2026·上海·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,.
13.(2026·上海·高考真题)设是定义在上的函数.定义性质:若对任意,当时,,则称函数具有“性质”.
(1)判断函数是否具有“性质”;
(2)若分段函数具有“性质”,求所有满足条件的实数和的解;
(3)已知的值域为,且在上是严格增函数,证明:是偶函数的充要条件是:具有“性质”.
14.(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.
15.(2022·上海·高考真题)已知函数,甲变化:;乙变化:,.
(1)若,,经甲变化得到,求方程的解;
(2)若,经乙变化得到,求不等式的解集;
(3)若在上单调递增,将先进行甲变化得到,再将进行乙变化得到;将先进行乙变化得到,再将进行甲变化得到,若对任意,总存在成立,求证:在R上单调递增.
16.(2018·上海·高考真题)设常数R,函数.
(1)若为偶函数,求的值;
(2)若,求方程在区间上的解.
17.(2017·上海·高考真题)设定义在上的函数满足:对于任意的、,当时,都有.
(1)若,求的取值范围;
(2)若为周期函数,证明:是常值函数;
(3)设恒大于零,是定义在上、恒大于零的周期函数,是的最大值.
函数. 证明:“是周期函数”的充要条件是“是常值函数”.
一、单选题
1.(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
2.(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
3.(2026·上海虹口·三模)已知函数是定义在上的奇函数,且,则函数的表达式可以是( ).
A. B.
C. 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
5.(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
6.(2026·上海崇明·二模)下列函数中,在上为严格增函数的是( )
A. B. C. D.
7.(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.
8.(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
9.(2026·上海长宁·二模)下列函数中既是奇函数又是增函数的是( )
A. B. C. D.
10.(2026·上海静安·二模)函数的大致图象是( )
A. B.
C. D.
二、填空题
11.(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______.
12.(2026·上海黄浦·三模)求函数的定义域________.
13.(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______.
14.(2026·上海普陀·二模)已知向量,,,函数的表达式为,设,若,则______.
15.(2026·上海·三模)已知,则的解集是_______.
16.(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______.
17.(2026·上海徐汇·二模)如图为一架农业无人机沿固定航线匀速飞行,并在某时刻向下喷洒农药的示意图.将种植坡面视为坡角为的平面,航线视为直线,无人机视为航线上的点,无人机在任意时刻喷洒农药的雾滴形成的形状均为以铅垂线为轴、母线与轴夹角为的圆锥及其内部.若无人机飞行的海拔高度恒定,航线与种植坡面平行且距离为3米,假设无人机飞行时农药喷洒不间断且不受风速影响;则飞行过程中会在种植坡面上形成一条宽为米的“农药条带”.当时,的最大值为__________.(结果精确到)
18.(2026·上海静安·二模)设,函数,给出下列三个结论:
①在区间上单调递减;
②当时,存在最大值;
③设,,则.
其中所有正确结论的序号是______.
19.(2026·上海普陀·二模)设定义域为R的函数的导函数为,令,若函数和函数皆为偶函数,则不等式的解集为______.
20.(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,______.
21.(2026·上海杨浦·二模)不等式的解集为______.
22.(2026·上海奉贤·二模)已知函数是奇函数,则________.
23.(2026·上海·三模)若为常数,且函数是奇函数,则的值为__________.
24.(2026·上海·三模)定义:若,则称是函数的倍伸缩周期函数.设,且是的2倍伸缩周期函数.若对于任意的,都有,则实数m的最大值为__________
三、解答题
25.(2026·上海·三模)设是定义在上的函数,若对任何实数以及中的任意两个实数,恒有,则称为函数.
(1)判断函数是否为函数,说明理由;
(2)已知是实数,函数是函数,求的最大值;
(3)若是定义域为的函数,求证:“存在实数,使得恒成立”是“存在非零实数,使得恒成立”的充要条件.
26.(2026·上海徐汇·二模)已知函数,其中且.
(1)设,写出函数的定义域,并判断是否存在正数,使得函数为奇函数,说明理由;
(2)设.若关于的方程的解集为单元素集合,求正数的值.
27.(2026·上海奉贤·二模)已知函数的表达式为,.
(1),求的值;
(2)若,,依次成等比数列,求的值.
28.(2026·上海金山·二模)若函数,其值域为.若,则称函数在区间上为封闭函数.
(1)已知,判断函数是否在区间上为封闭函数,并说明理由;
(2)已知,若函数在区间上不为单调函数,但在区间上为封闭函数,求的最大值;
(3)已知函数在区间上连续且为封闭函数,且对于任意的、,都有成立.若数列满足,且,证明:存在唯一常数,使得,且对于任意的,都有.
29.(2026·上海·三模)设,对于定义域为D的函数与,,若函数是区间D上的单调函数,则称与在区间D上满足“性质”.
(1)设,,,若与在区间D上满足“性质”,求t的取值范围;
(2)设,,,.若与在区间D上满足“性质”,求的取值范围;
(3)设,若对任意s、t,函数与在上都满足“性质”.求证:存在不全为零的实数A、B,使得函数为常值函数.
30.(2026·上海长宁·二模)设连续函数定义域为,区间,记函数在区间上的最大值为,最小值为.
(1)设,,若,求实数的值;
(2)设,,若,且,求的值;
(3)已知,,且对任意闭区间,与均存在.
求证:“在区间上严格增”的充要条件是“对于任意闭区间、,当,且时,均有.”
31.(2026·上海杨浦·二模)设函数的定义域为D,值域.若且满足,则称与构成“函数的线性对”.
(1)若,判断与π是否构成函数的线性对,并说明理由;
(2)若,.若对于任意(常数),都存在,使得与构成函数的线性对,求的取值范围;
(3)函数是定义在上的奇函数,且满足:若与构成函数的线性对,则与也构成函数的线性对.求证:对任意,.
32.(2026·上海·二模)若对于定义在R上的函数,设是R的一个子集,和是上任意给定的两个实数,当时,恒有,则称函数在上具有“性质”
(1)分别判断函数和是否在R上具有“性质”;(无需说明理由)
(2)设,记,若函数在上具有“性质”,求实数的取值范围;
(3)若函数在R上具有“性质”,其图像是连续曲线,且,求证:集合是无限集或单元素集.
33.(2026·上海崇明·二模)函数,是减函数,即对于任意的,,当时,均有.
(1)若,求实数a的取值范围;
(2)是否存在函数是偶函数,且满足对所有成立?若存在,请举出一个满足条件的函数,若不存在,请说明理由;
(3)设,已知函数是周期函数,求证:为常值函数.
34.(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.
35.(2026·上海·三模)设定义域为的函数在上可导,导函数为.若区间及实数满足:对任意成立,则称函数为上的“函数”.
(1)判断是否为上的函数,说明理由;
(2)若实数满足:为上的函数,求的取值范围;
(3)已知函数存在最大值.对于::对任意与恒成立,:对任意正整数都是上的函数,问:是否为的充分条件?是否为的必要条件?证明你的结论.
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专题03函数的概念与性质
10年真题1年模拟
考点分类
上海考情(2017-2026)
命题规律
考点01函数及其表示
2017-2026持续考查,单选、填空为主
基础考定义域、值域、分段函数求值;2026创新“最低点”新定义,结合双函数最值逻辑判断,侧重阅读理解与举反例
考点02函数的基本性质
2017-2026年年必考,全题型覆盖,解答压轴高频
基础题考查奇偶、单调、周期判断;近年变化显著:大量抽象函数、自定义性质;解答题融合充要条件、排列、导数,逻辑证明题增多,综合性、抽象度大幅提升
考点01 函数及其表示
1.(2026·上海·高考真题)对于函数,,设.对于点集,若存在,使得任取,总有,则称为“最低点”.对于函数和,以下说法中正确的是( )
A.若和都有最小值,则有最低点;
B.若有最低点,则和都有最小值;
C.若或有最小值,则有最低点;
D.若有最低点,则或有最小值.
【答案】D
【分析】可以举反例证明选项A、B、C的命题均为假命题,对D,根据“最低点”的定义分析得或,再分类讨论即可.
【详解】对于A项,取,,取,,
则,;而无最低点,故A错误;
对于B项,取,,取,,
则无最小值,;而有最低点,故B错误;
对于C项,取,,取,,
则无最小值,;
因为的函数值可趋向于负无穷大,所以无最低点,则亦无最低点,故C错误;
对于D项,因为有最低点,不妨设为的最低点,且,且,
所以或,
若,则且对任意的,总有,即;
若,同理可知;
所以若有最低点,则或有最小值,故D正确.
故选:D.
2.(2018·上海·高考真题)设是含数1的有限实数集,是定义在上的函数,若的图像绕原点逆时针旋转后与原图像重合,则在以下各项中,的可能取值只能是( )
A. B. C. D.0
【答案】B
【分析】根据函数定义,结合图象作出判断,得到答案.
【详解】A选项,若,将点依次旋转后可得到函数图像上的一些点,
由图可知,当、、0时,对应了两个y值,不符合函数定义,
∴.
同理,结合图像分析B、C、D选项,只有B选项符合函数定义,
故选:B
3.(2019·上海·高考真题)下列函数中,值域为的是
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】依次判断各个函数的值域,从而得到结果.
【详解】选项:值域为,错误
选项:值域为,正确
选项:值域为,错误
选项:值域为,错误
本题正确选项:
【点睛】本题考查初等函数的值域问题,属于基础题.
4.(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】
【分析】利用分段函数值分类讨论,可得,再根据数量积关系设出坐标,利用坐标运算,结合三角恒等变换求解模的范围可得.
【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:.
5.(2025·上海·高考真题)已知全集,集合,则_________.
【答案】/
【分析】根据补集的含义即可得到答案.
【详解】根据补集的含义知.
故答案为:.
6.(2024·上海·高考真题)已知,求的的取值范围_______.
【答案】
【分析】分与两段求解二次不等式可得.
【详解】根据题意知.
当时,,即,解得,则有;
当时,,即,,即时,不等式都成立.
综上所述,的的取值范围为.
故答案为:.
7.(2024·上海·高考真题)函数的定义域为_______.
【答案】
【分析】由对数函数性质即可得.
【详解】由题意可得,即的定义域为.
故答案为:.
8.(2024·上海·高考真题)已知则______.
【答案】
【分析】利用分段函数的形式可求.
【详解】因为故,
故答案为:.
9.(2023·上海·高考真题)已知,则的值域是______;
【答案】
【分析】分段讨论的范围即可.
【详解】当 时, 根据指数函数的图象与性质知,
当 时, .
综上: 的值域为 .
故答案为:.
10.(2022·上海·高考真题)设函数满足,定义域为,值域为A,若集合可取得A中所有值,则参数a的取值范围为___________.
【答案】,,
【分析】由可得,可判断当时,;当时,;从而可得,,时,参数的最小值为,从而求得.
【详解】令得,或(舍去);
当时,,故对任意,
都存在,,,故,
故,,,而当时,,
故当,,时,参数的最小值为,
故参数的取值范围为,,
故答案为:,.
考点02 函数的基本性质
1.(2025·上海·高考真题)已知,C在上,则的面积( )
A.有最大值,但没有最小值 B.没有最大值,但有最小值
C.既有最大值,也有最小值 D.既没有最大值,也没有最小值
【答案】A
【分析】设出曲线上一点为,得出,将三角形的高转化成关于的函数,分析其单调性,从而求解.
【详解】设曲线上一点为,则,则,
,方程为:,即,
根据点到直线的距离公式,到的距离为:,
设,
由于,显然关于单调递减,,无最小值,
即中,边上的高有最大值,无最小值,
又一定,故面积有最大值,无最小值.
故选:A
2.(2023·上海·高考真题)下列函数是偶函数的是( ).
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】直接运用常见函数的奇偶性判断即可.
【详解】根据所学知识,知道为奇函数,为偶函数,为非奇非偶函数.
故选:B.
3.(2021·上海·高考真题)已知函数的定义域为,下列是无最大值的充分条件是( )
A.为偶函数且关于直线对称 B.为偶函数且关于点对称
C.为奇函数且关于直线对称 D.为奇函数且关于点对称
【答案】D
【分析】根据对称性可判断函数的周期,故可判断ABC的正误,根据对称性可得,据此可判断D的正误.
【详解】对于A,因为为偶函数,故,
而的图像关于直线对称,故,故,
故为周期函数且周期为2,
而在必有最大值,故必有最大值,故A错误.
对于B,而的图像关于点对称,故,
故,故,故
故为周期函数且周期为4,
而在必有最大值,故必有最大值,故B错误.
对于C,因为为奇函数,故,
而的图像关于直线对称,故,故,
所以故为周期函数且周期为4,
而在必有最大值,故必有最大值,故C错误.
对于D,因为为奇函数,故,
而的图像关于点对称,故,
故,设,
则,故无最大值,
故选:D
4.(2020·上海·高考真题)若存在且,对任意的,均有恒成立,则称函数具有性质P,已知:单调递减,且恒成立;单调递增,存在使得,则是具有性质P的充分条件是( )
A.只有 B.只有
C.和 D.和都不是
【答案】C
【分析】对于,当,根据减函数的定义和已知条件,结合不等式性质,可得成立;对于,取同理可得出结论.
【详解】:当,,因为函数单调递减,
所以
即,存在,
当满足命题时,具有性质P.
:当时,,
因为函数单调递增,
所以,
即,
存在,当满足命题时,具有性质P.
综上可知命题、都是具有性质P的充分条件.
故选:C
【点睛】本题考查函数的新定义、函数的单调性以及不等式的性质,考查了理解辨析能力、运算求解能力和逻辑推理能力,属于中档题.
5.(2016·上海·高考真题)设、、是定义域为的三个函数,对于命题:①若、、均为增函数,则、、中至少有一个增函数;②若、、均是以为周期的函数,则、、均是以为周期的函数,下列判断正确的是
A.①和②均为真命题
B.①和②均为假命题
C.①为真命题,②为假命题
D.①为假命题,②为真命题
【答案】D
【详解】试题分析:
因为,所以,又、、均是以为周期的函数,所以,所以是周期为的函数,同理可得、均是以为周期的函数,②正确;
取,,均不是增函数,
而,,均为增函数,因此命题①是假命题;选D.
【考点】抽象函数、函数的单调性、函数的周期性
【名师点睛】本题主要考查抽象函数的单调性与周期性,是高考常考内容.本题有一定难度.解答此类问题时,关键在于灵活选择方法,如结合选项或通过举反例应用“排除法”等.本题能较好地考查考生分析问题与解决问题的能力、基本计算能力等.
6.(2026·上海·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.
7.(2024·上海·高考真题)若函数是奇函数,则实数______.
【答案】0
【分析】根据奇函数的定义求解.
【详解】是奇函数,则恒成立,
所以,解得
故答案为:0.
8.(2022·上海·高考真题)若函数,为奇函数,则参数a的值为___________.
【答案】1
【分析】根据奇函数的定义可求参数的值.
【详解】当时,,
当时,,故,
而,故即,
故答案为:1.
9.(2018·上海·高考真题)在平面直角坐标系中,已知点、,、是轴上的两个动点,且,则的最小值为________
【答案】
【分析】设,,表达出,求出最小值,设,,表达出,求出最小值,得到答案.
【详解】设,,∴,,
,当时,最小值为;
设,,∴,,
,当时,最小值为;
故答案为:
10.(2017·上海·高考真题)定义在上的函数的反函数为,若为奇函数,则的解为________.
【答案】
【分析】由反函数与原函数的互逆关系知,的解就是求原函数的值,根据分段函数的解析式,结合奇偶性求出,从而可得结果.
【详解】由反函数与原函数的互逆关系知,
的解就是求原函数的值,
又,且为奇函数,
,
,即为 的解,
故答案为.
【点睛】本题主要考查函数的奇偶性、反函数的性质与应用以及分段函数的解析式,考查了转化思想的应用,意在考查对基础知识的掌握与灵活应用,属于中档题.
11.(2017·上海·高考真题)已知四个函数:① ;② ;③ ;④ . 从中任选2个,则事件“所选2个函数的图像有且仅有一个公共点”的概率为________
【答案】
【详解】 由四个函数①;②;③;④,
从中任选个函数,共有种,
其中“所选个函数的图像有且仅有一个公共点”共有①③、①④,共有种,
所以“所选个函数的图像有且仅有一个公共点”的概率为.
12.(2026·上海·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.
13.(2026·上海·高考真题)设是定义在上的函数.定义性质:若对任意,当时,,则称函数具有“性质”.
(1)判断函数是否具有“性质”;
(2)若分段函数具有“性质”,求所有满足条件的实数和的解;
(3)已知的值域为,且在上是严格增函数,证明:是偶函数的充要条件是:具有“性质”.
【答案】(1)没有,理由见解析
(2)
(3)证明见解析
【分析】(1)运用特例法,结合指数函数的单调性进行判断即可;
(2)根据一次函数的单调性,结合“性质”的特性进行求解即可;
(3)根据充要条件的定义,结合偶函数的性质、“性质”的特性进行运算证明即可.
【详解】(1)函数不具有“性质”,理由如下:
例如当时,显然成立,
,根据指数函数的单调性可知,
所以有,这与“性质”矛盾,故函数不具有“性质”;
(2)因为函数具有“性质”,所以取,有,
于是有,
当时,由,
当时,由,
若,若,则有,
取,
此时,但是,不符合“性质”,所以不符合题意,
故,此时,
若时,则,
由,
若时,则,
由,
因此,
综上所述:当且仅当时,满足条件;
(3)充分性:若具有“性质”,则是偶函数.
若存在,,不妨设,
记,即,
因为函数的值域为,
所以,
若,则有,
若,则有,
故对任意,,这与的值域为矛盾,
所以不成立,则有,因此函数是偶函数;
必要性:若是偶函数,则具有“性质”.
当时,因为在上是严格增函数,
所以,
又因为函数是偶函数,
所以由,因此具有“性质”.
所以是偶函数的充要条件是:具有“性质”.
14.(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.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)代入点坐标计算求出,根据定义域和单调性即可求出的解集;
(2)根据的定义域将问题转化为时,得出有解,再结合分离常数法和换元,最后借助一元二次函数的性质进行求解即可.
【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.
15.(2022·上海·高考真题)已知函数,甲变化:;乙变化:,.
(1)若,,经甲变化得到,求方程的解;
(2)若,经乙变化得到,求不等式的解集;
(3)若在上单调递增,将先进行甲变化得到,再将进行乙变化得到;将先进行乙变化得到,再将进行甲变化得到,若对任意,总存在成立,求证:在R上单调递增.
【答案】(1);
(2);
(3)证明见解析.
【分析】(1)由题设可得,求解即可.
(2)由题设有,讨论、分别求解即可.
(3)将题设化为对于任意存在,即可证结论.
【详解】(1)由题设,甲变化为,则,
∴,解得.
(2)由题设,,又,
∴,
当,即时,则,恒成立;
当,即时,则,解得:或.
综上,不等式解集为.
(3)由题设,,则,
,则,
∵当成立,在上单调递增,
∴,
∴对于任意总存在成立,
∴在R上单调递增,得证.
【点睛】关键点点睛:第三问,利用绝对值的几何意义及区间单调性,结合任意存在,判断函数在实数域上单调性.
16.(2018·上海·高考真题)设常数R,函数.
(1)若为偶函数,求的值;
(2)若,求方程在区间上的解.
【答案】(1)
(2),,,
【分析】(1)根据函数的奇偶性和三角形的函数的性质即可求出;
(2)先求出的值,再根据三角形函数的性质即可求出.
【详解】(1)∵为偶函数,∴恒成立,
即恒成立,
所以恒成立
∴;
(2)∵,∴,
即,
∴,
∴,
由,得,
∵,∴
∴或或或,
所以,,,.
17.(2017·上海·高考真题)设定义在上的函数满足:对于任意的、,当时,都有.
(1)若,求的取值范围;
(2)若为周期函数,证明:是常值函数;
(3)设恒大于零,是定义在上、恒大于零的周期函数,是的最大值.
函数. 证明:“是周期函数”的充要条件是“是常值函数”.
【答案】(1);(2)见解析;(3)见解析
【分析】(1)直接由f(x1)﹣f(x2)≤0求得a的取值范围;
(2)若f(x)是周期函数,记其周期为Tk,任取x0∈R,则有f(x0)=f(x0+Tk),证明对任意x∈[x0,x0+Tk],f(x0)≤f(x)≤f(x0+Tk),可得f(x0)=f(x0+nTk),n∈Z,再由…∪[x0﹣3Tk,x0﹣2Tk]∪[x0﹣2Tk,x0﹣Tk]∪[x0﹣Tk,x0]∪[x0,x0+Tk]∪[x0+Tk,x0+2Tk]∪…=R,可得对任意x∈R,f(x)=f(x0)=C,为常数;
(3)分充分性及必要性证明.类似(2)证明充分性;再证必要性,然后分类证明.
【详解】
(1)解:由f(x1)≤f(x2),得f(x1)﹣f(x2)=a(x13﹣x23)≤0,
∵x1<x2,∴x13﹣x23<0,得a≥0.
故a的范围是[0,+∞);
(2)证明:若f(x)是周期函数,记其周期为Tk,任取x0∈R,则有
f(x0)=f(x0+Tk),
由题意,对任意x∈[x0,x0+Tk],f(x0)≤f(x)≤f(x0+Tk),
∴f(x0)=f(x)=f(x0+Tk).
又∵f(x0)=f(x0+nTk),n∈Z,并且
…∪[x0﹣3Tk,x0﹣2Tk]∪[x0﹣2Tk,x0﹣Tk]∪[x0﹣Tk,x0]∪[x0,x0+Tk]∪[x0+Tk,x0+2Tk]∪…=R,
∴对任意x∈R,f(x)=f(x0)=C,为常数;
(3)证明:充分性:若f(x)是常值函数,记f(x)=c1,设g(x)的一个周期为Tg,则
h(x)=c1•g(x),则对任意x0∈R,
h(x0+Tg)=c1•g(x0+Tg)=c1•g(x0)=h(x0),
故h(x)是周期函数;
必要性:若h(x)是周期函数,记其一个周期为Th.
任取x0∈A,则必存在N2∈N,使得x0﹣N2Th≤x0﹣Tg,
即[x0﹣Tg,x0]⊆[x0﹣N2Th,x0],
∵…∪[x0﹣3Tk,x0﹣2Tk]∪[x0﹣2Tk,x0﹣Tk]∪[x0﹣Tk,x0]∪[x0,x0+Tk]∪[x0+Tk,x0+2Tk]∪…=R,
∴…∪[x0﹣2N2Th,x0﹣N2Th]∪[x0﹣N2Th,x0]∪[x0,x0+N2Th]∪[x0+N2Th,x0+2N2Th]∪…=R.
h(x0)=g(x0)•f(x0)=h(x0﹣N2Th)=g(x0﹣N2Th)•f(x0﹣N2Th),
∵g(x0)=M≥g(x0﹣N2Th)>0,f(x0)≥f(x0﹣N2Th)>0.
因此若h(x0)=h(x0﹣N2Th),必有g(x0)=M=g(x0﹣N2Th),且f(x0)=f(x0﹣N2Th)=c.
而由(2)证明可知,对任意x∈R,f(x)=f(x0)=C,为常数.
综上,必要性得证.
【点睛】
本题考查抽象函数及其应用,考查逻辑思维能力与理论运算能力考查分类讨论的数学思想方法,题目设置难度较大.
一、单选题
1.(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
【分析】结合新定义,根据条件之间的推出关系可判断.
【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.
2.(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.
3.(2026·上海虹口·三模)已知函数是定义在上的奇函数,且,则函数的表达式可以是( ).
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】因为,所以,再结合是定义在上的奇函数进行求解.
【详解】因为,所以,
对于A:但是不是奇函数,所以A错误;
对于B:,且,定义域为,
所以是奇函数,所以B正确;
对于C:,是偶函数,所以C错误;
对于D:,是奇函数,所以D错误;
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
【分析】对于①:根据函数奇偶性和单调性的性质分析判断;对于②:举反例说明即可.
【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·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
【分析】对于结论①,利用反证法假设存在,找到满足,引出矛盾即可证明正确;对于结论②,采用类似的分析找到满足,利用推出,再利用推出,引出矛盾即可证明错误.
【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.
【点睛】本题采用了反证法证明奇偶性,通过灵活利用已知条件得到矛盾的结果,并利用了两个实数之间总能找到一个实数这一结论.
6.(2026·上海崇明·二模)下列函数中,在上为严格增函数的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】对于A,是定义在上的偶函数,
在区间上单调递减,在区间上单调递增,故A不符合题意;
对于B,是定义在上的偶函数,
在区间上单调递减,在区间上单调递增,故B不符合题意;
对于C,是定义在上的周期函数,
在区间上单调递增,在区间上单调递减,故C不符合题意;
对于D, 在上为严格增函数,故D符合题意.
7.(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
8.(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.
9.(2026·上海长宁·二模)下列函数中既是奇函数又是增函数的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】逐一分析四个选项的奇偶性和单调性即可得出答案.
【详解】A选项,因为是偶函数,且在上递减,故A错误;
B选项,因为是奇函数,在R上是增函数,故B正确;
C选项,因为是非奇非偶函数,故C错误;
D选项,因为函数的定义域为,不关于原点对称,所以函数不具有奇偶性,故D错误.
故选:B.
10.(2026·上海静安·二模)函数的大致图象是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】根据函数的奇偶性和函数值得变化趋势即可判断.
【详解】解:
定义域为
故排除,
又,
函数为偶函数,
图象关于轴对称,故排除,
,
当时,的变化是越来越快,故排除
故选:.
【点睛】本题考查了函数图象的识别,属于基础题.
二、填空题
11.(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.
12.(2026·上海黄浦·三模)求函数的定义域________.
【答案】,
【详解】由题意,,所以,解不等式可得,,
所以函数的定义域为,.
13.(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.
14.(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,.
15.(2026·上海·三模)已知,则的解集是_______.
【答案】
【分析】首先求出当时的解析式,再根据解析式分段得到不等式组,解得即可.
【详解】因为,
设,则,所以,
所以,
不等式,即或,解得或,
综上可得的解集.
故答案为:
16.(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
【分析】记中满足,都有的函数个数为,设中满足的个数为,满足的个数为.推导出,,结合,,求出答案.
【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,,,,,,.
17.(2026·上海徐汇·二模)如图为一架农业无人机沿固定航线匀速飞行,并在某时刻向下喷洒农药的示意图.将种植坡面视为坡角为的平面,航线视为直线,无人机视为航线上的点,无人机在任意时刻喷洒农药的雾滴形成的形状均为以铅垂线为轴、母线与轴夹角为的圆锥及其内部.若无人机飞行的海拔高度恒定,航线与种植坡面平行且距离为3米,假设无人机飞行时农药喷洒不间断且不受风速影响;则飞行过程中会在种植坡面上形成一条宽为米的“农药条带”.当时,的最大值为__________.(结果精确到)
【答案】
【详解】
作垂直于无人机航线与平面的平面,与无人机航线交于点A,与平面交于直线BC,
线段BC的长为农药条带的宽度,BH为水平线
作于D,于H,由坡角为易得,
由题意得,
则,,
所以,
,
因为,所以,,
.
18.(2026·上海静安·二模)设,函数,给出下列三个结论:
①在区间上单调递减;
②当时,存在最大值;
③设,,则.
其中所有正确结论的序号是______.
【答案】②③
【分析】对①:结合的单调性,令即可得反例;对②:利用函数性质判断的单调性,则可求出各段的上界,再令计算即可得;对③:分及进行讨论,当时,利用点到直线的距离公式计算即可得解;当时,计算出即可得解.
【详解】对①:若,即时,有,
则在区间上单调递增,故①错误;
对②:由,
则当时,单调递增,当时,单调递增,
当时,单调递减,当时,单调递减,
则时,,当时,,
当时,,
要使得存在最大值,则,解得,故②正确;
对③:由题意可得,若,则在上,
则,
由,则;
若,则,
有,故;
综上可得:恒成立,故③正确.
19.(2026·上海普陀·二模)设定义域为R的函数的导函数为,令,若函数和函数皆为偶函数,则不等式的解集为______.
【答案】
【详解】若函数为偶函数,则为奇函数,
而为偶函数,则,即,
,故,
当时,,即函数在单调递减,
由为偶函数,则,
结合单调性可知,即,解得或,
故不等式的解集为.
20.(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,
,
.
21.(2026·上海杨浦·二模)不等式的解集为______.
【答案】
【详解】令,定义域为,
函数和在上均为增函数,
所以函数在上为增函数,
又,则,
所以不等式的解集为.
22.(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.
23.(2026·上海·三模)若为常数,且函数是奇函数,则的值为__________.
【答案】
【分析】由函数为奇函数可得,结合对数的运算性质可得a得值,再验证即可.
【详解】是奇函数,
,即,
,即,
,
展开整理得,
要使等式恒成立,则有,即,解得.
当时,,
由,得,
解得或,即定义域为或,
定义域关于原点对称,且满足,
成立.
故答案为:-1.
24.(2026·上海·三模)定义:若,则称是函数的倍伸缩周期函数.设,且是的2倍伸缩周期函数.若对于任意的,都有,则实数m的最大值为__________
【答案】/
【分析】确定函数解析式,得到时,,考虑和两种情况,得到不等式,解得答案.
【详解】依题意,,
当时,,则,
当时,,,,于是,
当时,恒成立;当时,,,即,
由,解得或,即或,
观察图象知,当时,恒有,依题意,,
所以实数m的最大值为.
故答案为:
三、解答题
25.(2026·上海·三模)设是定义在上的函数,若对任何实数以及中的任意两个实数,恒有,则称为函数.
(1)判断函数是否为函数,说明理由;
(2)已知是实数,函数是函数,求的最大值;
(3)若是定义域为的函数,求证:“存在实数,使得恒成立”是“存在非零实数,使得恒成立”的充要条件.
【答案】(1)不是函数,
说明如下(举反例):记,取,
则
即,
所以不是函数;
(2)1
(3)先证充分性,若“存在实数,使得恒成立”,
则有,则恒成立.
充分性得证.
再证必要性,若“存在非零实数,使得恒成立”,
不妨设,记,则有 ,
因为,
,
故对于任意整数,
有 ,假设存在实数,使得,
显然 ,则存在整数,使得 ,
一方面,取,则 ,
,
即,
另一方面,取,则,
所以,即,所以,
与矛盾,假设不成立,
所以恒成立,必要性得证.
【分析】(1)通过代入特殊值到函数条件中判断.
(2)先对的情况分析,若成立则对进一步分析.
(3)证明充分性时代入特殊值即可,
证明必要性时利用反证法,先对函数的特征进行归纳,设出特殊值后通过函数的特性联立不等式推翻原本的假设.
【详解】(1)略
(2)记,
当时,当时,,
对任何实数以及中的任意两个实数,
即,
所以是函数.
当时,取 ,
又,
所以
即,
所以 不是函数.
综上所述,的最大值为1.
(3)略
【点睛】主要通过代入未知数到新定义条件的不等式中不断得出各类结论进而进行证明.
26.(2026·上海徐汇·二模)已知函数,其中且.
(1)设,写出函数的定义域,并判断是否存在正数,使得函数为奇函数,说明理由;
(2)设.若关于的方程的解集为单元素集合,求正数的值.
【答案】(1),;
(2)或或
【分析】(1)由分母不等于解出定义域,由奇函数的定义域关于原点对称求出的值,再利用奇函数的定义检验即可;
(2)令,则原命题可等价于方程的解集为单元素集合,分一元二次方程有两相等实根且不等于与一元二次方程有两不相等实根且有一个根等于,分别求出的值即可.
【详解】(1)由题意知:,
分母不等于得:,
解得:,
所以函数的定义域为,
要使函数为奇函数,则定义域关于原点对称,
则,解得,
当时,,定义域为,
此时,满足奇函数的定义,
所以存在正数,使得函数为奇函数.
(2)由题意知:,
则等价于,其中且,
化简得:,
令,,
原命题等价于:的解集为单元素集合,
①方程有两相等实根,且不等于,
所以,
化简得:,
解得:,
验证根是否等于,
当时,根,满足题意,
当时,根,满足题意,
②方程有两不等实根,且其中一个根为,
则将代入方程:,
当时,此时方程为,
解得:(舍)或,满足题意.
综上所述:正数的取值为或或.
27.(2026·上海奉贤·二模)已知函数的表达式为,.
(1),求的值;
(2)若,,依次成等比数列,求的值.
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)由,,得,
则.
(2)由,,,
因成等比数列,故,
即,得;
若,,依次成等比数列,则;
所以,,又,故,此时,,依次
为,符合题意;
综上,.
28.(2026·上海金山·二模)若函数,其值域为.若,则称函数在区间上为封闭函数.
(1)已知,判断函数是否在区间上为封闭函数,并说明理由;
(2)已知,若函数在区间上不为单调函数,但在区间上为封闭函数,求的最大值;
(3)已知函数在区间上连续且为封闭函数,且对于任意的、,都有成立.若数列满足,且,证明:存在唯一常数,使得,且对于任意的,都有.
【答案】(1)是,理由:由,
由,得,从而有,即得,
即,
从而函数在区间上为封闭函数;
(2)2;
(3)证明:由函数在区间上连续且为封闭函数,令,
从而函数在区间上连续,
函数在区间上为封闭函数,
从而,,即有,,
由函数在区间上连续,且,
故存在,使得,即,
假设存在,且,使得,,
则,
又因为任意的、,都有成立,
所以矛盾,
所以存在唯一的常数,使得,
数列满足,且,
当,那么,那么, ,
可知数列中的,且,
那么由,则,
,
由,所以,
则,即有.
故存在唯一常数,使得,且对于任意的,都有.
【分析】(1)利用不等式性质求出函数的值域,利用定义判断即可;
(2)二次函数在闭区间的最值在顶点或端点取得,只需保证即可;
(3)可先利用零点存在性定理证明存在性,再用反证法证明唯一性,最后根据证明.
【详解】(1)略
(2)由,,
函数的图象为开口向上的抛物线,其对称轴为直线,
根据题意在区间上不为单调函数,得,
从而函数在区间单调递减,在区间单调递增,
从而,,
由函数在区间上为封闭函数,即有,
从而,即,
那么,即得,
即的最大值为 ;
(3)略
29.(2026·上海·三模)设,对于定义域为D的函数与,,若函数是区间D上的单调函数,则称与在区间D上满足“性质”.
(1)设,,,若与在区间D上满足“性质”,求t的取值范围;
(2)设,,,.若与在区间D上满足“性质”,求的取值范围;
(3)设,若对任意s、t,函数与在上都满足“性质”.求证:存在不全为零的实数A、B,使得函数为常值函数.
【答案】(1);
(2);
(3)若函数为常值函数,取;
同理,若函数是常值函数,取;
因此,以下考虑函数与都不为常值函数的情况.
分别取和,可以得到函数与,
不妨设函数与都是增函数(否则,若函数为减函数,将替换为).由于函数与都不为常值函数,
因此存在,使得且,
令,其中.
首先证明:对任意都有.
反证法:假设存在使得,其中且,
不妨设,取,,对于函数,
则,
,
因此,,与是单调函数矛盾.
同理可以证明对任意都有,
因此,对任意,,
所以为常值函数,
取,则A、B不全为零,且为常值函数.得证.
【分析】(1)先求出,根据单调可得对称轴的位置关系,故可求参数的取值范围;
(2)依据单调性定义可得在上恒成立,其中,据此可求的取值范围;
(3)利用性质对任意s、t成立,先取和知与均单调,假设不存在不全为零的实数A、B使得函数为常值函数,则存在两点使与的增量比值不同,从而可构造s、t使在两点处单调性相反,产生矛盾,因此必存在线性组合为常值函数.
【详解】(1)因为,在区间D上满足“性质”,
故在上为单调函数,
因为为开口向上的抛物线,对称轴为,故,即.
(2)由题设有在上为单调函数,
设任意,,
则,
因为,,故,,
而为上的单调函数,
故在上恒成立或在上恒成立,
而,,故或,故或.
(3)略
30.(2026·上海长宁·二模)设连续函数定义域为,区间,记函数在区间上的最大值为,最小值为.
(1)设,,若,求实数的值;
(2)设,,若,且,求的值;
(3)已知,,且对任意闭区间,与均存在.
求证:“在区间上严格增”的充要条件是“对于任意闭区间、,当,且时,均有.”
【答案】(1)
(2)或 或
(3)必要性:若在区间上严格增,
设,
因为在区间上严格增,
所以,
又,,
所以,又在区间上严格增,
所以,必要性成立;
充分性:假设在上不严格增,
则存在,使得,
令,设,,
由函数在区间连续,
所以必存在,使得,
令,则,,
由于,函数在区间上不可能是严格增函数,
若函数在区间上为常数,可取,
则,与题设矛盾;若函数在区间上不为常数,
则其最大值与最小值不可能同时在两个端点取到,
故是的真子集,即与题设矛盾.
因此假设不成立,在上严格增,充分性成立.
综上所述:“在区间上严格增”的充要条件是“对于任意闭区间、,
当,且时,均有.”
【分析】(1)讨论在区间上的单调性,则可找到其最小值,即可求出答案;
(2)讨论, , ,分别求出,即可求出答案;
(3)必要性直接证明即可,利用反证法再证明充分性.
【详解】(1)由题意知函数,在区间上的最小值为,
由题意得,
①当时,恒成立,
在区间上单调递增,无最小值,不满足题意;
②当时,当时,,
在区间上单调递减,
当时,,
此时在区间上单调递增,
此时,满足题意;
③当 时,恒成立,
在区间上单调递减,无最小值,不满足题意;
综上所述,.
(2)由题意得,
当 或 时, ,函数单调递增,
当时,,函数单调递减,
又,
①当时,在区间上单调递增,在区间上单调递减,
此时,
因为,所以,
又在区间上单调递减,即,
所以,故;
②当 时,在区间 上单调递减,
此时,满足;
③当 时,在区间上单调递减,在区间上单调递增,
此时,
因为 ,在区间上单调递减,
所以,则,得到,解得,
综上所述:或 或.
(3)略
31.(2026·上海杨浦·二模)设函数的定义域为D,值域.若且满足,则称与构成“函数的线性对”.
(1)若,判断与π是否构成函数的线性对,并说明理由;
(2)若,.若对于任意(常数),都存在,使得与构成函数的线性对,求的取值范围;
(3)函数是定义在上的奇函数,且满足:若与构成函数的线性对,则与也构成函数的线性对.求证:对任意,.
【答案】(1)是,理由:
因为,,
所以,满足值域且,
即与π是构成函数的线性对;
(2);
(3)
由是上的奇函数,可得,;
则,即是线性对,
由是线性对,则也是线性对,可得也是线性对,
所以有,
因为定义在上,所以通过迭代可得:,
又由题设大前提,的值域,
若值域内存在正数,必存在,使得,
此时,而,显然,
即值域内不存在正数;
若值域内存在负数,必存在,使得,
此时,而,显然,
即值域不存在负数,
因此对任意,,问题得证.
【分析】利用赋值即可求证;
利用分离变量求值域,即可求得参数范围;
利用恒等式变形,结合值域分析,即可得证.
【详解】(1)略
(2)由题意,,需满足,
代入 整理得: ,
因为,所以要求,
又,故,由等式可得:,
对任意都存在满足条件的,故,
所以的取值范围;
(3)略
32.(2026·上海·二模)若对于定义在R上的函数,设是R的一个子集,和是上任意给定的两个实数,当时,恒有,则称函数在上具有“性质”
(1)分别判断函数和是否在R上具有“性质”;(无需说明理由)
(2)设,记,若函数在上具有“性质”,求实数的取值范围;
(3)若函数在R上具有“性质”,其图像是连续曲线,且,求证:集合是无限集或单元素集.
【答案】(1)在上具有“性质”; 在上不具有“性质”.
(2)
(3)
证明:因为函数在R上具有“性质”,其图像是连续曲线,在上单调.
若单调递减,假设中至少有2个元素,则,单调递减,
,矛盾,因此最多一个元素.
若单调递增,假设中至少有2个元素,则.
对,若 ,由于单调递增,,矛盾
若,由于单调递增,,矛盾.
因此对,必有,即,是无限集.
令是连续函数,若单调递增:
若对所有都成立,则,与矛盾.
若对所有都成立,则,与矛盾.
故存在,使,由零点存在定理,,使,即,非空.
若单调递减:
当,,,
由零点存在定理,使,非空.
综上,要么是单元素集,要么是无限集,命题得证.
【分析】(1)根据“性质”的定义,判断函数和在上是否满足“性质”.
(2)分情况讨论函数在不同区间上的单调性,结合“性质”的定义确定的取值范围.
(3)先证明集合非空,再通过反证法证明集合是无限集或单元素集.
【详解】(1)因为是严格增函数,则根据“性质”的定义可知,函数在上具有“性质”;
因为,则函数在上不具有“性质”.
(2)当时,此时在和上单调递增,函数在上具有“性质”.
当时,此时在和上单调递减,函数在上具有“性质”.
当时,函数在区间不单调, 在不具有“性质”.
当时,此时在上单调递减,在上单调递增,
要使函数在上具有“性质”,
则需满足或,即或,
整理得或,解得或或,
又,得或.
当时,函数在区间不单调,在上不具有“性质”.
综上,实数的取值范围是.
(3)略
33.(2026·上海崇明·二模)函数,是减函数,即对于任意的,,当时,均有.
(1)若,求实数a的取值范围;
(2)是否存在函数是偶函数,且满足对所有成立?若存在,请举出一个满足条件的函数,若不存在,请说明理由;
(3)设,已知函数是周期函数,求证:为常值函数.
【答案】(1)
(2)不存在,理由:因为为减函数,取任意实数,设,则有,
又为偶函数即有,可得,
同时根据单调性由可得,所以
即对任意实数成立,所以为常值函数,设,
则,
当时,不成立,所以不存在满足条件的函数.
(3)证明:设函数的正周期为即对任意都有,
因为,根据为减函数可知,所以,
那么有,因为,
所以即,于是可得,从而,
而为减函数,所以在上为常值函数,其中为任意实数,
所以在上为常值函数.
【分析】(1)利用导数恒小于或等于即可得到取值范围;
(2)结合单调性和奇偶性判断出为常值函数,进一步判断不恒成立;
(3)根据周期函数性质构建出等式,根据的单调性得到应满足的性质,再结合正弦函数本身的性质进行推导,最后得到为常数
【详解】(1)为减函数,则即恒成立,所以.
(2)略
(3)略
34.(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.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据函数的单调性及函数的定义域列出不等式组求解即可;
(2)求出函数导数,分类讨论,利用导数可得函数的单调性及极值,结合单调性及极值即可得解.
【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.
35.(2026·上海·三模)设定义域为的函数在上可导,导函数为.若区间及实数满足:对任意成立,则称函数为上的“函数”.
(1)判断是否为上的函数,说明理由;
(2)若实数满足:为上的函数,求的取值范围;
(3)已知函数存在最大值.对于::对任意与恒成立,:对任意正整数都是上的函数,问:是否为的充分条件?是否为的必要条件?证明你的结论.
【答案】(1)
因为,根据题意可知,
等价于在时恒成立,
所以是上的函数.
(2)且.
(3)
若成立,则对任意正整数,有:,
即为上的函数,成立.故为的充分条件.
若成立,即对任意正整数,有:②,
记函数的最大值为.
先证明恒成立.
反证法,假如存在使得,则取正整数,使得,
此时有,与②矛盾.
这意味着为上的严格减函数.
再证明恒成立.
取为的一个最大值点,
则当时,由单调性知,但,
所以,
于是.
对任意,可取一个与有关的正整数,使得,
由②知:.
于是成立.故也为的必要条件.
【分析】(1)根据函数的定义求解可得;
(2)由题意可得,即,令,求出的单调性即可求出,再由求出,即可得出答案.
(3)先推导出为的充分条件,若成立,即对任意正整数,有:②,记函数的最大值为.用反证法证明与恒成立,从而可证明也为的必要条件.
【详解】(1)略
(2)实数满足:,
即.①
特别地,在①中取,可知,
反之,当时,①成立.
令,由于,且满足的为离散的数,
故为严格减函数,又,所以.
又.
从而的取值范围是:且.
(3)略
【点睛】方法点睛:函数新定义问题的方法和技巧:
(1)可通过举例子的方式,将抽象的定义转化为具体的简单的应用,从而加深对信息的理解;
(2)可用自己的语言转述新信息所表达的内容,如果能清晰描述,那么说明对此信息理解的较为透彻;
(3)发现新信息与所学知识的联系,并从描述中体会信息的本质特征与规律;
(4)如果新信息是课本知识的推广,则要关注此信息与课本中概念的不同之处,以及什么情况下可以使用书上的概念.
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