8抽象函数的性质与应用 讲义-2027届高三数学一轮复习

2026-07-17
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摘要:

该高中数学讲义聚焦抽象函数核心考点,按一次、二次、幂、指对、三角函数类型系统梳理模型,建立具体函数与抽象表达式的对应联系。通过考点梳理、方法指导、真题讲解(含2023新高考I卷题)及分层练习(单选、多选、填空、解答),帮助学生突破抽象函数性质应用难点,体现复习的系统性和针对性。 讲义以“具体函数抽象化”为主线,创新采用公式推导(如三角函数和差化积)培养数学思维,结合真题实例强化模型识别能力。分层练习覆盖不同难度,助力学生提升抽象能力与解题效率,为教师把控复习节奏、提升学生应考能力提供有力支持。

内容正文:

8抽象函数模型汇总 1、一次函数 ① 对于正比例函数 ,与其对应的抽象函数为 。 ② 对于一次函数 ,与其对应的抽象函数为 。 2、二次函数 ③ 对于二次函数 ,与其对应的抽象函数为 3、幂函数 ④ 对于幂函数 ,与其对应的抽象函数为 。 ⑤ 对于幂函数 ,其抽象函数还可以是 4、对数函数 ⑥ 对于对数函数 ,与其对应的抽象函数为 。其中 ⑦ 对于对数函数 ,其抽象函数还可以是 。其中 ⑧ 对于对数函数 ,其抽象函数还可以是 。其中 5、三角函数 ⑨ 对于正弦函数 ,与其对应的抽象函数为 注:此抽象函数对应于正弦平方差公式: ⑩ 对于余弦函数 ,与其对应的抽象函数为 注:此抽象函数对应于余弦和差化积公式: 对于余弦函数 ,其抽象函数还可以是 注:此抽象函数对应于余弦积化和差公式: ⑪ 对于正切函数 ,与其对应的抽象函数为 注:此抽象函数对应于正切函数和差角公式: 到此,常见的初等函数和与其对应的抽象函数已经总结完毕,关于如何证明,对于三角函数部分已经给出其对应构造恒等式;对于一二次函数、幂函数、指对函数证明时类似的。 ⑫ 对于反正切函数 与其对应的抽象函数为 其中 分别为 和 。 ⑬ 对于双曲正切函数 与其对应的抽象函数为 补充: 双曲正切和角公式: 二倍角公式: 差角公式: 恒等式: 注意:双曲正切函数和正切函数的和差角公式是不同的,原因在于双曲正弦和正弦是相同的,双曲余弦和余弦的和差角公式正负号是相反的,取比值之后双曲正切函数和正切函数的和差角公式就是不同的。 例1.(多选) 定义在 的函数 满足:任意 , 则( ) A. 恒成立 B. 可能是周期函数,且没有最小正周期 C. 若 在 上单调,则 一定是奇函数 D. 若 在 上单调,则存在 ,使得 例2 (多选) 定义在(- 1,1)的函数 满足 ,且当 时, ,则( ) A. 是奇函数 B. 在(-1,1)上单调递减 C. D. (3) 基本归类:抽象函数模型总结 抽象函数 特殊函数模型 正比例函数 反比例函数 一次函数 二次函数 幂函数 指数函数 对数函数 超越函数 正弦函数 余弦函数 正切函数 例3 已知 是定义在 上且不恒为零的函数, 对于任意实数 满足 , 若 , 则 A. B. C. D. 例4(2023年新高考全国I卷11题) 已知函数 的定义域为 , ,则( ) A. B. C. 是偶函数 D. 为 的极小值点 例5 已知函数 的定义域为 ,且 ,则 A.- 3 B.- 2 C.0 D.1 例6 (多选) 已知函数 满足,对 ,都有 ,且 ,以下选项正确的是( ) A. B. C. D. 例7 函数 的定义域为 , , , 若 , 则 ( ) A.- 2 B.- 4 C.2 D.4 例8已知函数 的定义域为 ,对于任意实数 满足 ,且 ,则 ( ) A.1012 B.2023 C.2024 D.4046 例9 已知函数 对 ,都有 ,若 在[- 2022,2022]上存在最大值 和最小值 ,则 ( ) A.8 B.4 C.2 D.0 巩固训练 一、单选题 1.已知函数的定义域是,的图象与的图象关于点成中心对称,若的定义域为,则(    ) A. B. C. D. 2.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. 3.已知函数的定义域为,对任意的实数,都满足,则下列选项一定成立的是(    ) A. B. C. D. 4.已知函数满足对任意实数,都有,且,则(   ) A. B. C. D. 5.已知函数的定义域为 ,满足,则下列结论正确的是(    ) A. B.方程有解 C.函数在定义域内单调递减 D.的最小值为 2 6.已知函数对任意实数满足,且,则(    ) A. B. C. D. 二、多选题 7.德国著名数学家狄利克雷(Dirichlet,1805~1859)定义了一个“奇怪的函数”其中为实数集,为有理数集.则关于函数有如下四个命题,正确的为(    ) A.存在,有 B.对任意,都存在, C.若,,则有 D.存在三个点,,,使为等腰直角三角形 8.已知定义域为的函数满足:对任意,有,且,则下列说法正确的是(    ) A. B.若存在使得,则的最小正周期为 C.为偶函数 D.的值域为 9.已知函数对任意,总有,当时,,若,则下列选项正确的是(   ) A. B.为奇函数 C. D.在上的最小值为-6 10.若函数的定义域、值域分别为,函数,则(    ) A.的定义域为 B.的定义域为 C.的值域为 D.的值域为 11.若函数在区间上的导函数为增函数,则称在区间上为“凹函数”.已知函数的定义域为,,且,则(   ) A. B.为奇函数 C.函数在区间上为“凹函数” D.若函数为上的“凹函数”,则的取值范围为 12.对于定义域的函数,定义函数方程为“柯西方程”,其通解为.下列说法中正确的有(   ) A.若,且,则 B.若,则 C.若,则 D.定义域为的函数满足,且,若正数满足,则 13.对任意,函数都满足,则(    ) A. B. C.在上单调递增 D.直线是曲线的切线 14.已知函数的定义域为,,则(    ) A. B.的值域为 C.是偶函数 D.是增函数 15.已知是定义在上的函数,且满足,.则(   ) A. B.为奇函数 C. D.为偶函数 16.已知函数是定义在上的可导函数,,且,则(    ) A.曲线关于点中心对称 B.在R上单调递增 C. D.函数的所有零点之和为 17.已知是定义域为的偶函数,当时,.若对,,则(   ) A.与有相同的零点 B.的图象有无数条对称轴 C.当时, D.与的图象仅有一个交点 18.函数满足:,则(   ) A. B. C.图象不关于对称 D.的解析式可以是 19.已知函数的定义域为,且,,,则(   ) A.为奇函数 B. C. D. 20.函数,的定义域为,为偶函数且恒大于0,,,,,则(     ) A. B. C. D.对于任意,点到直线与的距离之积为 21.已知定义在上的函数满足,且为偶函数,则下列结论正确的是(     ) A.函数为奇函数 B.函数为奇函数 C.函数是偶函数 D.函数是偶函数 三、填空题 22.定义在上的函数满足:对任意,均有,且对任意,均有.则的值为________. 23.已知函数的定义域为,且,,.写出满足条件的一个函数解析式_____. 24.函数满足,且,则___________. 25.已知函数满足:,对任意非零实数,都有成立,且,则_____. 26.设函数对一切实数满足,且,则函数_____. 四、解答题 27.是定义在上的连续可导函数,是的导函数,,且,有. (1)求与; (2)求的解析式; (3)关于的方程有两个不同的实数根,,证明:. 28.设函数定义域为,对一切,均满足:,且(实数、为非0常数). (1)求的值; (2)求证:为周期函数,并求出其一个周期; (3)求函数解析式. 学科网(北京)股份有限公司 $ 8抽象函数模型汇总 1、一次函数 ① 对于正比例函数 ,与其对应的抽象函数为 。 ② 对于一次函数 ,与其对应的抽象函数为 。 2、二次函数 ③ 对于二次函数 ,与其对应的抽象函数为 3、幂函数 ④ 对于幂函数 ,与其对应的抽象函数为 。 ⑤ 对于幂函数 ,其抽象函数还可以是 4、对数函数 ⑥ 对于对数函数 ,与其对应的抽象函数为 。其中 ⑦ 对于对数函数 ,其抽象函数还可以是 。其中 ⑧ 对于对数函数 ,其抽象函数还可以是 。其中 5、三角函数 ⑨ 对于正弦函数 ,与其对应的抽象函数为 注:此抽象函数对应于正弦平方差公式: ⑩ 对于余弦函数 ,与其对应的抽象函数为 注:此抽象函数对应于余弦和差化积公式: 对于余弦函数 ,其抽象函数还可以是 注:此抽象函数对应于余弦积化和差公式: ⑪ 对于正切函数 ,与其对应的抽象函数为 注:此抽象函数对应于正切函数和差角公式: 到此,常见的初等函数和与其对应的抽象函数已经总结完毕,关于如何证明,对于三角函数部分已经给出其对应构造恒等式;对于一二次函数、幂函数、指对函数证明时类似的。 ⑫ 对于反正切函数 与其对应的抽象函数为 其中 分别为 和 。 ⑬ 对于双曲正切函数 与其对应的抽象函数为 补充: 双曲正切和角公式: 二倍角公式: 差角公式: 恒等式: 注意:双曲正切函数和正切函数的和差角公式是不同的,原因在于双曲正弦和正弦是相同的,双曲余弦和余弦的和差角公式正负号是相反的,取比值之后双曲正切函数和正切函数的和差角公式就是不同的。 例1.(多选) 定义在 的函数 满足:任意 , 则( ) A. 恒成立 B. 可能是周期函数,且没有最小正周期 C. 若 在 上单调,则 一定是奇函数 D. 若 在 上单调,则存在 ,使得 解: A. 令 则 ,于是 恒成立 B. 符合题意, 是周期函数,且没有最小正周期 C. 令 ,则 解得 或 , 时,令 于是 ,这与 在 上单调矛盾,所以 ,同理 ,所以 ,令 则 所以 ,则 一定是奇函数 D. 由 B,若 在 上单调,则 ,若 ,则 ,令 ,则 这与 在 上单调矛盾,所以不存在 ,同理,不存在 。故本题选:ABC. 例2 (多选) 定义在(- 1,1)的函数 满足 ,且当 时, ,则( ) A. 是奇函数 B. 在(-1,1)上单调递减 C. D. 解析: 因为 ,令 ,可得 ,令 ,则 ,可得 ,所以 为奇函数,故A正确。令 ,则 ,可得 且 即 可得 ,则 ,即 ,所以 在(- 1,1)内单调递增,故B错误。令 则 所以 故C正确 ,D错误。综上,选AC。 (3) 基本归类:抽象函数模型总结 抽象函数 特殊函数模型 正比例函数 反比例函数 一次函数 二次函数 幂函数 指数函数 对数函数 超越函数 正弦函数 余弦函数 正切函数 例3 已知 是定义在 上且不恒为零的函数, 对于任意实数 满足 , 若 , 则 A. B. C. D. 解析: 不妨令 , 满足题意, 故选 A 例4(2023年新高考全国I卷11题) 已知函数 的定义域为 , ,则( ) A. B. C. 是偶函数 D. 为 的极小值点 解析: 方法一:赋值法:因为 ,对于A,令 , ,故A正确。对于B,令 , ,则 ,故B正确。对于C,令 , 则 ,令 ,又函数 的定义域为 ,所以 为偶函数,故C正确,对于D,不妨令 ,显然符合题设条件,此时 无极值,故D错误。方法二:常见抽象函数模型因为 ,对于A,令 , ,故A正确。对于B,令 ,则 ,故B正确。对于C,令 , ,则 ,令 ,又函数 的定义域为 ,所以 为偶函数,故C正确,对于D,当 时,对 两边同时除以 ,得到 故可以设 ,则 当 时, ,则 令 ,得 ;令 ,得 ;故 在 上单调递减,在 上单调递增,因为 为偶函数,所以 在 上单调递增,在 上单调递减,显然,此时 是 的极大值,故D错误。故选:ABC 例5 已知函数 的定义域为 ,且 ,则 A.- 3 B.- 2 C.0 D.1 解析: 由余弦函数抽象函数模型可得,函数 ,则 满足题意。于是, 周期为6,且 ,进一步 ,故选A。 例6 (多选) 已知函数 满足,对 ,都有 ,且 ,以下选项正确的是( ) A. B. C. D. 解:考虑到形式有些类似:,(为什么不考虑sin(x- y)?)而 和 将余弦和正弦反转,可以考虑配个系数凑诱导公式。考虑 那么 ,当然这里可以用 待定系数做,不过很容易看出,如此求出 完全符合题中条件,则易得 ACD 正确。 例7 函数 的定义域为 , , , 若 , 则 ( ) A.- 2 B.- 4 C.2 D.4 解析: 考虑到 ,那么可以先考虑 ,但是前面系数对不上,可以待定,令 则: ,故 ,所以,故答案选A. 例8已知函数 的定义域为 ,对于任意实数 满足 ,且 ,则 ( ) A.1012 B.2023 C.2024 D.4046 解析: 构造 ,经计算选C 例9 已知函数 对 ,都有 ,若 在[- 2022,2022]上存在最大值 和最小值 ,则 ( ) A.8 B.4 C.2 D.0 解析: ,故 关于(0,2)对称,故 巩固训练 一、单选题 1.已知函数的定义域是,的图象与的图象关于点成中心对称,若的定义域为,则(    ) A. B. C. D. 【答案】C 【分析】先根据函数图像中心对称的坐标性质推导与的解析式关系,结合的定义域求出的定义域,再根据抽象函数“同一对应法则作用对象范围一致”的规则,令落在的定义域范围内,解不等式得到的定义域,最终计算的值. 【详解】设函数图象上任意一点的坐标为. ∵ 的图象与的图象关于点成中心对称, ∴ 点关于点的对称点为,且该点在的图象上, ∴ ,即. ∵ 的定义域是,∴ , 即 ,解得 ,故的定义域为. 对于函数,则需满足, 即 ,解得 ∴ 的定义域为,即,, ∴ .故选C. 2.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. 3.已知函数的定义域为,对任意的实数,都满足,则下列选项一定成立的是(    ) A. B. C. D. 【答案】C 【分析】令求出,由题中所给等式通过取特殊值可分别求出、,相加即可. 【详解】令,得,解得, 令,得,所以, 由题意知,所以, 所以. 4.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. 5.已知函数的定义域为 ,满足,则下列结论正确的是(    ) A. B.方程有解 C.函数在定义域内单调递减 D.的最小值为 2 【答案】D 【分析】根据题意,利用赋值法,求得,可判定A错误,利用叠加法,求得的解析式,列出方程,可判定B错误;结合二次函数的性质,可判定C错误,D正确. 【详解】对于A,因为的定义域为,且满足 且, 取,可得,则, 取,可得 ,则,所以A错误; 对于B,取,可得,则, 所以, 以上各式相加得,所以, 经检验:其中满足上式,所以 , 令,可得,此方程无解,所以B错误; 对于C,由函数 , 由函数的图象开口向上,且对称轴为, 所以函数在上单调递增,所以在上单调递增,所以C错误; 对于D,由C项知:函数在上单调递增, 所以,所以D正确. 6.已知函数对任意实数满足,且,则(    ) A. B. C. D. 【答案】D 【详解】令,可得, 因为,所以, 则. 二、多选题 7.德国著名数学家狄利克雷(Dirichlet,1805~1859)定义了一个“奇怪的函数”其中为实数集,为有理数集.则关于函数有如下四个命题,正确的为(    ) A.存在,有 B.对任意,都存在, C.若,,则有 D.存在三个点,,,使为等腰直角三角形 【答案】AC 【详解】由题意,当是有理数时,;当是无理数时,. 对于A ,当是无理数时,也是无理数,, ,故A正确; 对于B,当是无理数时,若为有理数,则是无理数,,,,故B错误; 对于C,由题意知函数的值域为,当且时,,, 所以,故 C正确; 对于D,由函数的值域为,可知△三个顶点的纵坐标要么有两个和一个,要么有两个和一个, 不妨设,,如图,在等腰直角△中,取斜边AC的中点D, ,所以, 故当即是有理数时,也是有理数,从而有,这与矛盾,故D错误. 8.已知定义域为的函数满足:对任意,有,且,则下列说法正确的是(    ) A. B.若存在使得,则的最小正周期为 C.为偶函数 D.的值域为 【答案】AC 【分析】选项A赋值求解;选项B赋值,利用周期函数的定义推导;选项C赋值,根据偶函数的定义推导;选项D取函数验证. 【详解】选 项 A,令,则有, 又因为,所以; 选 项 B,令,则有, 因为,从而,则, 所以, 故是的一个周期,但不一定是最小正周期; 选 项 C,令,则有, 所以,故为偶函数; 选 项 D,取,满足抽象方程, 但是其值域为,不符题意. 故选:AC. 9.已知函数对任意,总有,当时,,若,则下列选项正确的是(   ) A. B.为奇函数 C. D.在上的最小值为-6 【答案】BCD 【分析】令,得到,再令,求得,令,求得,可判定A错误;令,结合奇偶性的定义,可判定B正确;令,得到,递推得到, , 进而推得,可判断C正确;根据单调性的定义,证得在上为减函数,得到在上的最小值为,结合递推关系,求得的值,可判定D正确. 【详解】对于A,令,可得,可得, 令,可得,即, 因为,令,可得,所以, 令,可得, 所以,所以A错误; 对于B,令,则, 因为,所以, 所以函数为奇函数,即为奇函数,所以B正确; 对于C,令,可得,即(*), 由,可得, 将(*)代入上式,整理得(**), 又由,可得, 将(**)代入上式,整理得,所以C正确; 对于D,设且,则, 因为当时,,所以, 又由, 则,即, 所以函数在上为减函数,所以在上的最小值为, 则 , 因为,所以,所以D正确. 故选:BCD. 10.若函数的定义域、值域分别为,函数,则(    ) A.的定义域为 B.的定义域为 C.的值域为 D.的值域为 【答案】BD 【分析】根据的范围可求的范围,则的定义域可知;根据的范围可知的值域. 【详解】由,得,则的定义域为, 由,得,则的值域为, 故选:BD. 11.若函数在区间上的导函数为增函数,则称在区间上为“凹函数”.已知函数的定义域为,,且,则(   ) A. B.为奇函数 C.函数在区间上为“凹函数” D.若函数为上的“凹函数”,则的取值范围为 【答案】AD 【分析】先通过赋值法求解抽象函数的解析式,再结合题目给出的“凹函数”定义,利用导数逐一分析各选项即可. 【详解】∵ 函数的定义域为,满足,且, 令,得,即, ∵ ,∴ . 令,得,即, 代入原式验证:左边,右边,等式成立, 故. 对选项A:∵ ,∴ A正确. 对选项B:∵ ,,故,故不是奇函数,B错误. 对选项C:, 则,设函数的导函数为 则, 当时,,, 故,即在上为减函数,不符合凹函数定义,C错误. 对选项D:,故, 则,设函数的导函数为, 若为上的凹函数,则为上的增函数,即对任意恒成立, 故恒成立, 即对任意恒成立. 令,则, 令,得, 当时,,单调递增;当时,,单调递减, 故, ∴ ,即,故D正确. 【点睛】方法归纳:求解抽象函数解析式常用赋值法,处理新定义问题需准确转化定义为已有知识,恒成立问题优先分离参数转化为函数最值问题求解. 易错归纳:判断凹函数时需注意是一阶导数单调递增,即二阶导数非负,避免混淆导数阶数出错;求解函数最值时需准确判断单调性,不要弄错极值点的函数值符号. 12.对于定义域的函数,定义函数方程为“柯西方程”,其通解为.下列说法中正确的有(   ) A.若,且,则 B.若,则 C.若,则 D.定义域为的函数满足,且,若正数满足,则 【答案】ACD 【分析】利用所给通解计算可得A;代入计算可得B;令,可得,即可设,从而计算可得C;借助换元法,设、,可得,则可设,结合计算可得,则只需证明,由为正数,可得,则,再通过运算及相应变形,可得只需证明,借助基本不等式计算即可得D. 【详解】对A:由题意可设,则, 故,故A正确; 对B:若,则,, 由不恒成立,故B错误; 对C:令且,由, 则, 故可设,则, 故,故C正确; 对D:令,则, 即有, 令,则, 故可设,则, 由,则,故, 则,则,则, 由为正数,则,则, 则 , 要证,只需证, 即, 即只需证,由, 当且仅当时,等号成立,故, 故可得,故D正确. 13.对任意,函数都满足,则(    ) A. B. C.在上单调递增 D.直线是曲线的切线 【答案】ACD 【分析】通过对已知等式进行赋值,求出与的表达式,根据表达式逐一分析选项. 【详解】令,则有, 所以,故A正确; 因为, 所以对任意均成立, 当取任意值,取定值时,为常数, 当取任意值,取定值时,为常数, 所以与等于同一个常数, 设, 令,则, 解得,故B错误; 由,得, 所以在上单调递增,故C正确; 因为,所以, 令,得, 又,所以直线是曲线在处的切线,故D正确. 14.已知函数的定义域为,,则(    ) A. B.的值域为 C.是偶函数 D.是增函数 【答案】ABC 【分析】根据给定的函数等式可得,再结合求出函数解析式,然后利用二次函数性质逐项判断得解. 【详解】由,得,令函数, 则,为常函数,令,则,, 因此,的值域为是偶函数, 函数在上单调递减,在上单调递增,ABC正确,D错误. 故选:ABC 15.已知是定义在上的函数,且满足,.则(   ) A. B.为奇函数 C. D.为偶函数 【答案】ACD 【分析】通过对已知函数关系式进行赋值,求出函数的表达式,再逐一分析选项. 【详解】令,代入中, 可得,即. 令,代入中, 可得:,即, 因为,所以,所以选项A正确; 令,代入中, 可得:, 则, 则 , 即, 令,其定义域为. , 所以不是奇函数,选项B错误; ,,所以,选项C正确; 令,其定义域为. ,所以是偶函数,选项D正确. 故选:ACD. 16.已知函数是定义在上的可导函数,,且,则(    ) A.曲线关于点中心对称 B.在R上单调递增 C. D.函数的所有零点之和为 【答案】ACD 【分析】对所给条件进行变形,构造函数赋值可得A,举反例可排除B,根据函数特点求出具体解析式来求解C、D即可. 【详解】由题意, 设,则,, A选项,令,可得,, 令,则,即为奇函数,关于原点对称, 图像可由图像向左平移1个单位得到,所以图像关于中心对称,故A正确; B选项,,,,, 则,故B错误; C选项,对于,两边同时对求导,得, 由知为常函数,则为一次函数,由,可得, 则,, 时,,单调递减, 时,,单调递增, 则,即,故C正确; D选项,, 即, 解得或, 所以所有零点之和为,故D正确; 故选:ACD. 17.已知是定义域为的偶函数,当时,.若对,,则(   ) A.与有相同的零点 B.的图象有无数条对称轴 C.当时, D.与的图象仅有一个交点 【答案】AC 【分析】由等式化简整理,根据正弦与正切函数性质,可得A的正误,由题意易得B的正误,由题意,根据递推迭代,可得C的正误,由零点存在性定理,举反例,可得D的正误. 【详解】由,, 则,,与的零点均为,,故A正确; 的图象仅有一条对称轴,所以B错误; 当时,,所以时,. 对,总有成立,所以时,有, 所以,. 同理,当时,,. 当时,,,所以C正确; 显然原点为一个交点. 当时,设, 则,, 所以,当时有零点. 则与的图象在上也有一个交点,D错误. 故选:AC. 18.函数满足:,则(   ) A. B. C.图象不关于对称 D.的解析式可以是 【答案】AD 【分析】取特殊值判断A,取特殊函数判断BC,根据所给条件验证即可判断D. 【详解】令,可得,解得,故A正确; 取,则满足:,此时,故B错误; 由B,当时,函数图象关于对称,故C错误; 若时,, ,且 所以满足,故D正确. 故选:AD 19.已知函数的定义域为,且,,,则(   ) A.为奇函数 B. C. D. 【答案】ACD 【分析】对于A,先令 ,求得,再令,可得,即可判断;对于B,令代入求解后,即可判断;对于C,令,代入求解后即可判断;对于D,通过计算可得函数是周期函数,最小正周期为,由此求解即可. 【详解】对于A,令 ,得,解得, 令,得, 即, 所以或, 当时,令,得与矛盾,故舍去; 所以, 即, 所以为奇函数,故A正确; 对于B,因为,, 所以, 即,解得,故B错误; 对于C,令, 得 所以,故C正确; 对于D,令, 得, 解得, 令,则, 所以,解得, ,解得; 令, 得,解得; ,解得; 所以函数是周期函数,最小正周期为, 又 , 所以 ,故D正确. 20.函数,的定义域为,为偶函数且恒大于0,,,,,则(     ) A. B. C. D.对于任意,点到直线与的距离之积为 【答案】BCD 【分析】通过赋值法求出、,推导与的奇偶性及核心恒等式;利用递推关系分析的指数型性质验证B选项;通过函数方程展开推导三倍角形式验证C选项;利用点到直线距离公式结合核心恒等式验证D选项. 【详解】令,代入,得. 令,代入,得,即. 由,得. 结合得,又,得,故A错误. 令,代入, 得,即. 令,代入, 得,由、, 得,结合,得,即为奇函数. 因此,即. 由与,得, 解得. , 因此 ,,故B正确. , 代入 ,得,故C正确. 点到直线的距离为, 到直线的距离为, 距离之积为:,故D正确. 21.已知定义在上的函数满足,且为偶函数,则下列结论正确的是(     ) A.函数为奇函数 B.函数为奇函数 C.函数是偶函数 D.函数是偶函数 【答案】BCD 【分析】根据抽象函数的对称性、周期性,结合函数奇偶性的定义逐项分析判断即可. 【详解】由为偶函数,得,即, 所以的图象关于直线对称. 由及,得. 令,则,所以, 又,所以,即. 所以,因此是偶函数,故A错误,C正确. 由,得, 又是偶函数,所以, 所以,故为奇函数,故B正确. 由,得,又是偶函数,所以, 所以,即是偶函数,故D正确. 三、填空题 22.定义在上的函数满足:对任意,均有,且对任意,均有.则的值为________. 【答案】 【分析】通过给抽象函数进行赋值,由所给性质进行推导计算计算. 【详解】先求,因为,,由,所以, 且.又. 设,则,所以. 因为,,,所以,. 又,且, 由对称性得,设, 则,所以,又,即. 所以,,. 因此. 23.已知函数的定义域为,且,,.写出满足条件的一个函数解析式_____. 【答案】(答案不唯一) 【详解】取,函数的定义域为, ,, 因为,所以,满足题意. 24.函数满足,且,则___________. 【答案】4051 【分析】利用已知条件进行赋值变换得出相应的表达式,然后代入数据计算即可. 【详解】令可得,① 将赋值为,代入①得:,② 根据题设及①有:,③ 由①②③得:, 即, 令可得,则, 因此. 25.已知函数满足:,对任意非零实数,都有成立,且,则_____. 【答案】 【分析】根据主条件,利用赋值法求解. 【详解】令,得, 由,得, 于是, , , 故答案为: 26.设函数对一切实数满足,且,则函数_____. 【答案】 【分析】先用特殊值可求出,,可求出,可得到为偶函数,同理可得到,假定存在某个,使得,不妨令,则,当时,左边,而右边,矛盾,再根据偶函数定义可证明当,则代入也矛盾,当时,则,同样可知矛盾,同理可知当也是矛盾的,综上可得. 【详解】令,则可得,, 又, 令,则,且, 于是为偶函数,同理, 注意到, 假设存在某个,使得,不妨令, 则,当时,左边,而右边,矛盾. 因为为偶函数,故当时同样矛盾, 当时,则,,同理可证, 再根据偶函数可证当也是矛盾的, 综上,对一切实数,有, 当时,有可得,又因, 故对一切实数都有 故答案为: 四、解答题 27.是定义在上的连续可导函数,是的导函数,,且,有. (1)求与; (2)求的解析式; (3)关于的方程有两个不同的实数根,,证明:. 【答案】(1); (2); (3)证明见解析. 【分析】(1)令,结合题设可得答案;对原函数方程两边关于求导,结合可得答案; (2)由(1)解析可得答案; (3)令,通过研究单调性结合设,可得,则需要证明的不等式等价于,最后由,的单调性可完成证明. 【详解】(1)令,则; 对方程两边关于求导(将x视作常数), 可得,令,可得, 因,则,从而; (2)由(1),,则(为常数). 又,可得,则; (3)设,则,结合,,. 从而在上单调递减,在上单调递增,又,, 有两个不等实根,则. 设,则.要证:,即证,因,则, 结合在上单调递减,要证,即证, 又,要证,即证:. 令,, 则(时取等号), 即在上单调递增,从而时,即,从而命题得证. 28.设函数定义域为,对一切,均满足:,且(实数、为非0常数). (1)求的值; (2)求证:为周期函数,并求出其一个周期; (3)求函数解析式. 【答案】(1) (2)证明见解析,为其一个周期 (3) 【分析】(1)令,代入计算即可得; (2)令代入计算可得,再变形计算即可得其周期; (3)令,可得,结合(2)中所得,可得,即可得函数解析式. 【详解】(1)令,则, 故; (2)令,则, 则,即, 则,故, 则,故为周期函数,且为其一个周期; (3)令,,则, 由(2)知,故, 则, 即,即, 令,,则, 故. 学科网(北京)股份有限公司 $

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8抽象函数的性质与应用 讲义-2027届高三数学一轮复习
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