内容正文:
微专题 抽象函数中函数的基本性质的应用
知识点1:周期函数的定义
1、周期函数:对于函数,如果存在一个非零常数T,使得当x取定义域内的任何值时,都有,那么就称函数为周期函数,称T为这个函数的周期.
2、最小正周期:如果在周期函数的所有周期中存在一个最小的正数,那么这个最小正数就叫做的最小正周期.
3、函数的周期性的常用结论(是不为0的常数)
(1)若,则;
(2)若,则;
(3)若,则;
(4)若,则;
(5)若,则;
(6)若,则();
知识点2:函数的对称性
1、函数对称性的常用结论
(1)若,则函数图象关于对称;
(2)若,则函数图象关于对称;
(3)若,则函数图象关于对称;
(4)若,则函数图象关于对称;
2、函数的奇偶性与函数的对称性的关系
(1)若函数满足,则其函数图象关于直线对称,
当时可以得出,函数为偶函数,即偶函数为特殊的线对称函数;
(2)若函数满足,则其函数图象关于点对称,
当,时可以得出,函数为奇函数,即奇函数为特殊的点对称函数;
知识点3:函数对称性与周期性的关系
1、若函数关于直线与直线对称,那么函数的周期是;
2、若函数关于点对称,又关于点对称,那么函数的周期是;
3、若函数关于直线,又关于点对称,那么函数的周期是.
知识点4:函数的奇偶性、周期性、对称性的关系
1、①函数是偶函数;②函数图象关于直线对称;③函数的周期为.
2、①函数是奇函数;②函数图象关于点对称;③函数的周期为.
3、①函数是奇函数;②函数图象关于直线对称;③函数的周期为.
4、①函数是偶函数;②函数图象关于点对称;③函数的周期为.
其中,上面每组三个结论中的任意两个能够推出第三个。
考点一 抽象函数单调性的判断
1.(25-26高一上·重庆渝中·期中)定义在上的函数满足:①;②,其中,为任意正实数;③任意正实数,满足当时,.试回答下列问题:
(1)求,的值;
(2)试判断函数的单调性;
(3)如果,试求的取值范围.
【答案】(1)0,4
(2)在上单调递增
(3)
【分析】(1)利用赋值法可求,;
(2)结合单调性的定义可得结论;
(3)由已知可得,结合单调性求解即可.
【详解】(1)取,由②得,,
∴.
又由①得,
由②得,.
(2)设,
则根据条件③,得,
∴在上单调递增.
(3)根据满足的条件②及,
由得,,
∴根据为增函数得:,
再由的定义域,便得到不等式组
解得,
∴的取值范围为.
2.(25-26高一下·广东江门·阶段检测)已知函数的定义域为,且,当时,.
(1)求,判断的正负,并给出证明;
(2)判断在上的单调性,并给出证明;
(3)若关于x的不等式有解,求实数a的取值范围.
【答案】(1);对于,为正;证明见解析
(2)在上单调递增,证明见解析
(3)
【分析】(1)令,求出,再令,结合时的正负性判断;
(2)利用定义判断单调性;
(3)利用单调性结合一元二次函数的性质判断.
【详解】(1)令,则,
因为当时,,所以;
令,则,
若,则,,则,
故对于,为正;
(2)在上单调递增,证明如下:
任取,且,则,则,
则,
因为,所以,即,
故在上单调递增;
(3)因为关于x的不等式有解,且在上单调递增,
所以有解,即在上有解,
故,得或,
故实数a的取值范围为.
3.(25-26高一上·江西·期末)已知定义域为的函数满足,,且当时,.
(1)求的值;
(2)用单调性定义证明:在定义域上是增函数;
(3)若,求不等式的解集.
【答案】(1)0
(2)
证明:,且,则,
显然,,所以,又,所以,
因为当时,,所以,即,
所以在定义域上是增函数.
(3)
【分析】(1)令,即可求解;
(2)由,且,得到,再由当时,,即可求证;
(3)由,得到,再结合性质可得,结合定义域和单调性求解即可;
【详解】(1)解:因为,,
所以令,可得,得.
(2)略
(3)解:因为函数的定义域为,所以解得.
由,得等价于,
而,所以,所以,解得,或(舍去),故,
故不等式的解集为.
4.(25-26高一上·四川广元·期中)已知函数对任意的,都有,,且当时,.
(1)计算:
(2)求证:是上的增函数;
(3)解不等式.
【答案】(1)3;
(2)证明:
设,则,由当时,,于是,
因此,
所以函数是上的增函数.
(3).
【分析】(1)根据给定的函数等式,赋值计算得解.
(2)由已知条件,利用函数单调性的定义推理得证.
(3)由(1)的结论,将不等式化为,再利用单调性求解不等式.
【详解】(1)由对任意的,都有,,
得.
(2)略
(3)由(1)知,,不等式,
由(2)得,,即,解得,
所以原不等式的解集为.
5.(25-26高二上·吉林白城·阶段检测)设函数的定义域为,且满足条件,对于任意,有,且当时,有.
(1)求的值;
(2)如果,求的取值范围.
【答案】(1)0;
(2).
【分析】(1)将代入,即可得;
(2)根据已知得在上单调递增,再由已知得,则有,最后应用单调性解不等式求范围.
【详解】(1)对任意,有,
令,得,
;
(2)设,由,得,即,
在上单调递增,
令,则,即.
由,得,即,
,解得,
的取值范围是
考点二 抽象函数奇偶性的判断
6.(25-26高一上·天津红桥·期中)定义在上的函数对任意、都有.
(1)求的值;
(2)判断函数的奇偶性,并证明.
【答案】(1)0
(2)
函数的定义域为,
令,则,
因为,所以即.
所以函数为奇函数.
【分析】(1)令可求的值.
(2)令可判断函数的奇偶性.
【详解】(1)令,则.
(2)略
7.(25-26高一上·安徽亳州·期末)已知函数的定义域为,且满足.
(1)判断函数的奇偶性并证明;
(2)若,求的值;
(3)若时,,解不等式.
【答案】(1)偶函数,证明见解析
(2)
(3)
【分析】(1)利用“赋值法”,可求,,再令,可得与的关系,判断函数的奇偶性.
(2)利用,结合,可求的值.
(3)先用定义证明函数在上的单调性,结合函数的奇偶性,把函数不等式转化为代数不等式,再结合函数的定义域可解不等式.
【详解】(1)令,,则;
令,,则
令,得,又,
故()为偶函数.
(2)因为,
所以
.
(3)任取,,则,则,则,
故()在上为减函数
由(1)知()为偶函数,且
所以,等价于,故,
解得
又的定义域为,故,所以
原不等式的解集为.
【点睛】关键点点睛:解函数不等式时,判断并证明函数的单调性,结合函数的奇偶性,把函数不等式化为代数不等式是解决问题的关键.
8.(25-26高一上·湖南衡阳·期中)定义在上的函数是单调函数,满足,且,(,).
(1)求,;
(2)判断的奇偶性;
(3)若对于任意,都有成立,求实数的取值范围
【答案】(1)0,2
(2)奇函数
(3)
【分析】(1)令可求出,令再继续分解,结合可求出的值;
(2)令,对变形可得答案;
(3)先利用奇偶性把不等式转化为,再根据题意确定函数的单调性,进而把问题转化为不等式恒成立问题,进一步转化为函数的最值问题即可.
【详解】(1)取,得,即,,
,
又因为,得,可得.
(2)取,得,移项得,
函数是奇函数.
(3)是奇函数,且在上恒成立,
在上恒成立,
因为函数是单调函数且;
在上是增函数,
在上恒成立,在上恒成立,
令.
由于,,
,
,即实数k的取值范围为.
9.(2025高一上·江苏南通·专题练习)已知函数满足对任意的x,恒有,当时,,
(1)判断并证明函数的奇偶性;
(2)若不等式对任意,恒成立,求实数m的取值范围.
【答案】(1)函数是奇函数,证明见解析
(2)
【分析】(1)合理赋值即可证明是奇函数;
(2)结合(1),先说明的单调性,再求出其最大值,最后对于关于的一次函数恒成立问题,列不等式求解即可.
【详解】(1)令得,令,得,
所以函数是奇函数.
(2)由(1)得,对任意的x,恒成立,
任取, 则,
由于当时,,所以,即,
所以是减函数,
则当时,,
所以对任意恒成立,
记函数,
由于函数图象为直线,
故只需满足且即可,
即,
解得
10.(25-26高一上·重庆·期中)已知函数的定义域为,且对均满足.
(1)若,求的值;
(2)判断函数的奇偶性并证明;
(3)若时,,解不等式.
【答案】(1)
(2)
令,,则即,
令,,则即,
令,得,
又,
故()为偶函数.
(3)
【分析】(1)利用,结合,即可求;
(2)利用“赋值法”,可求,,再令,可得与的关系,判断函数的奇偶性;
(3)先用定义证明函数在上的单调性,结合函数的奇偶性,把函数不等式转化为代数不等式,再结合函数的定义域可解不等式.
【详解】(1)因为,
所以,
,
.
(2)略
(3)任取,,且,则,故,
故,
故()在上为减函数.
由题意,
即,而为偶函数,故,
则,
解得.
考点三 抽象函数单调性与奇偶性综合
11.(25-26高一上·广东广州·期末)已知定义在R上的函数满足,且当时,.
(1)求的值,并证明:为奇函数;
(2)求证:在R上是增函数;
(3)若,求不等式的解集.
【答案】(1),证明如下:
定义在上的函数满足,
取,则,所以,
,取,则,
于是,
即,
所以为奇函数.
(2)
,则,由当时,,得,
,
所以在上是增函数.
(3).
【分析】(1)利用赋值法计算,再利用奇函数定义证明即可.
(2)根据给定的等式,利用增函数的定义证明即可.
(3)求出,结合给定等式化不等式为,再利用单调性求解即得.
【详解】(1)略
(2)略
(3)由,得,
不等式,
则,由(2)知,,即,解得或,
所以原不等式的解集为.
12.(第五章函数的创新问题专题三抽象函数微点5抽象函数问题(五)【培优版】)设函数的定义域为,且满足,,又当时,.
(1)判断的奇偶性;
(2)证明在上是增函数;
(3)解不等式.
【答案】(1)奇函数
(2)证明见解析
(3)
【分析】(1)对于奇偶性,利用赋值法找到与关系;
(2)证明单调性根据定义设,,比较与大小;
(3)解不等式先利用已知求出,再结合函数单调性求解.
【详解】(1)令,得,.
令,则,
即,
,
即函数是奇函数;
(2)设,,,
在上是增函数;
(3),,
,
由单调性得,解得.故不等式解集为
13.(25-26高一上·贵州毕节·期中)定义在上的函数,对任意都有,且当时,.
(1)求证:为奇函数;
(2)求证:为上的增函数;
【答案】(1)
根据题意,令得,解得,
令,则,即,
所以函数为奇函数.
(2)
任取,且,则,
令,则,
因为时,,所以,
所以,
因为函数为奇函数,所以,
所以,即,
所以为上的增函数.
【分析】(1)先令得,再令即可判断奇偶性;
(2)取,且,则,再令,进而根据奇函数性质,即可证明.
【详解】(1)略
(2)略
14.(25-26高一上·上海金山·期末)已知函数的定义域为,并且满足下列条件:①;②对任意,;③当时,.
(1)证明:为奇函数;
(2)判断的单调性,并求解不等式;
(3)若对所有,恒成立,求实数t的取值范围.
【答案】(1)
证明:由函数的定义域为,关于原点对称,
因为对任意,,
令,可得,可得,
令,可得,所以,
所以函数为奇函数.
(2)为单调递减函数;
(3)
【分析】(1)令,求得,再令,求得,结合奇函数的定义,即可得证;
(2)根据函数单调性的定义与判定方法,证得为定义域上的单调递减函数,由
,且为奇函数,求得,把不等式转化为,再由为单调递减函数,得到,结合一元二次不等式的解法,即可求解;
(3)由(2)知,函数为递减函数,得到最大值为,根据题意,转化为在恒成立,设,结合一次函数的性质,列出不等式组,即可求解.
【详解】(1)略
(2)解:任取,且,则,
因为当时,,所以,
又因为,
所以,即,
所以为定义域上的单调递减函数,
因为,且函数为奇函数,可得,
则,
不等式,可化为,
因为函数为奇函数,
可得,
则不等式即为,
又因为函数为单调递减函数,所以,
即,解得,
所以不等式的解集为.
(3)解:由(2)知,函数在上为单调递减函数,
所以函数在上的最大值为,
要使得对所有,恒成立,
则满足恒成立,即在恒成立,
设,则在恒成立,
则满足,即,解得,
所以实数的取值范围为.
15.(25-26高一上·安徽·阶段检测)已知函数的定义域为,且满足.
(1)判断函数的奇偶性并证明;
(2)若时,,
①求证:在上单调递减;
②若,求实数的取值范围.
【答案】(1)偶函数,证明见解析
(2)①证明见解析;②
【分析】(1)应用赋值法结合偶函数定义证明;
(2)①应用赋值法结合单调性定义证明;②应用单调性及偶函数性质化简,再解一元二次不等式即可.
【详解】(1)令,则;
令,则.
令,得,
又,
故为偶函数.
(2)①任取,
则,所以,
则,
即,
故在上为减函数.
②由(1)知,因为,
所以,即.
由上可知是偶函数,且在上为减函数,
故,
所以或,
由,即,解得或;
由,即,解得;
综上所述:实数的取值范围是
考点四 抽象函数中构造的问题
16.(25-26高一下·山东潍坊·期中)已知函数的定义域为,若对于定义域内给定的任意,,都有,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】先根据题目条件化简可知函数在上单调递增,再利用单调性求解不等式即可.
【详解】因为函数满足对任意的,,都有,
设,则,所以,即,
所以,令,所以,
又因为,所以函数在上单调递增.
依题意得,,由,得,
所以,即,
所以,解得,
所以不等式的解集为.
17.(25-26高一上·江苏宿迁·期中)已知函数的定义域为,对任意的,都有,则不等式的解集是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】根据条件分析出的单调性,然后将不等式变形为,结合单调性求解出解集.
【详解】因为任意的,都有,即任意的,都有,
令,所以任意的,都有,
所以为上的减函数;
又因为,
所以,解得,所以不等式解集为,
故选:B.
18.(25-26高一上·福建泉州·期中)已知函数的定义域为,对于任意的,都有.若,且对于恒成立,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】构造函数,且判断函数的单调性;结合的定义域和的单调性求解的取值范围.
【详解】因为,所以由,可得,
即.
令,可得,则可知在上单调递减.
由得:,
因为的定义域为,所以,,
故,即.
由得,,因此,所以即,
该式对所有恒成立,因此,即,
又,得的取值范围为.
19.(2026·河北张家口·三模)已知函数的定义域为,,且对任意,都有,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】构造函数,并分析函数单调性,再将原不等式变形后利用函数单调性计算即可得解.
【详解】设,.
任取,则,
因为,,所以,即,所以,
所以在上单调递增.
原不等式可化为,由,得.
,
因为在上单调递增,故,即.
又,故.
20.(25-26高一上·安徽合肥·期末)定义在上的函数,满足对任意,且,都有.知,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据不等式的结构构造新函数,利用新函数的单调性进行求解即可.
【详解】由题意,不妨设,
则由,可得,
则,所以,
令,则,所以函数在上单调递减,
由,得,由,得,
因为函数的定义域为,所以,所以,即,
所以,解得,所以不等式的解集为.
故选:A.
考点五 抽象函数中对称性的问题
21.(2024~2025学年第二学期福建省部分优质高中高二年级6月联考数学试题)已知函数的定义域是,满足,且,,则的值为( )
A.0 B.1 C.2 D.4
【答案】B
【分析】由和即可推出周期,又即可求解.
【详解】由有,又,
得,即,所以,
所以,所以函数是周期为的周期函数,
由,,,
所以,
故选:B.
22.(25-26高一上·湖北武汉·期中)已知函数是定义在R上的奇函数,且为偶函数.若,则( )
A.2 B. C.4 D.0
【答案】A
【分析】根据函数的奇偶性,即可求得函数的周期,利用函数的周期性,即可求得函数值.
【详解】解:是偶函数,是奇函数,
.
.
.
的周期为4.
是R上的奇函数,
.
故选:A.
23.(25-26高二上·湖南·期中)已知函数是定义域为的奇函数,函数是偶函数,,则_____.
【答案】
【分析】根据函数的奇偶性,即可求得函数的周期,利用函数的周期性,即可求得函数值.
【详解】 为偶函数,,
又 是定义域为的奇函数, ,且 ,
,
,
,
,
是一个周期为20的周期函数,
,
.
故答案为:.
24.(25-26高一上·江苏南京·期中)已知函数是定义在上的偶函数,且是奇函数,当时,,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据函数的奇偶性以及对称性,即可求解.
【详解】由于为偶函数,故,
又是奇函数,故,所以,
故选:A
25.(2017高三·全国·专题练习)已知在上是增函数,是偶函数,的大小关系为__________.
【答案】
【分析】根据是偶函数,可得关于直线对称,将转化为和,根据在上的单调性,即可得结果.
【详解】因为是偶函数,
所以函数关于直线对称,即.
所以,,
又在上是增函数,且,故.
故答案为:.
1.(25-26高一下·辽宁铁岭·阶段检测)已知函数的定义域为,对任意的,都有,则不等式的解集是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】构造函数,根据其单调性,可得,解不等式即可.
【详解】因为对任意的,都有,
即对任意的,都有,
令,所以对任意的,都有,
所以为上的减函数,
又,即,
即,所以,解得,
即不等式的解集是.
2.(2026·山西大同·一模)已知函数的定义域为,若对于定义域内给定的任意 ,,都有,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】先根据题目条件化简可知函数在上单调递增,再利用单调性求解不等式即可.
【详解】因为函数满足对任意的,,,都有,
设,则,所以,即,
所以,令,
因为当时,都有,
所以函数在上单调递增.
又不等式两边同乘以,
得,即,
即,所以,
故,解得,即.
3(25-26高一上·云南昆明·期中)已知是定义在上的偶函数,是定义在上的奇函数,且,在上单调递增,则下列结论错误的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】先根据单调性和奇偶性分析内层函数值大小关系,然后再根据外层函数的单调性直接比较大小即可.
【详解】由题意可知,在上单调递减,在上单调递增;在上单调递增;
A:因为,但的符号无法确定,
所以大小关系不确定,故A错误;
B:由条件可知,,又因为,且在上单调递增,
所以,故B正确;
C:因为,且在上单调递增,所以,故C正确;
D:因为在上单调递增,所以,所以,故D正确;
故选:A.
4.(25-26高三上·福建宁德·阶段检测)已知函数的图象关于点对称,则下列函数是奇函数的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】根据图象平移得到关于原点对称的函数即可得解.
【详解】因为函数的图象关于点对称,
所以将函数图象向左平移1个单位,再向上平移1个单位,
可以得到函数,其图象关于原点对称,
即图象关于原点对称,函数为奇函数.
故选:B
5.(25-26高三上·江苏盐城·阶段检测)已知函数的定义域为为偶函数,为奇函数,且在上单调递增,则下列错误的是( )
A. B.为函数图象的一条对称轴
C.函数在上单调递增 D.函数是周期函数
【答案】C
【分析】A选项,由为奇函数可判断选项正误;B选项,由为偶函数可判断选项正误;C选项,由AB分析结合在上单调递增可判断选项正误;D选项,由AB选项分析可判断选项正误.
【详解】A选项,由题,因为奇函数,则,
令,得,故A正确;
B选项,因为偶函数,则,
即为函数图象的一条对称轴,故B正确;
C选项,由,则为图象的一个对称中心,
又在上单调递增,则在上单调递增,
又由B选项可知函数在上单调递减,故C错误;
D选项,由AB选项,,又,
则,
则,
即函数是周期为8的函数,故D正确.
故选:C
6.(25-26高一上·辽宁沈阳·期末)已知函数的定义域为,若对于,且,有成立,且,,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】令,原不等式可转化为,利用已知条件和函数单调性的定义判断的单调性,结合给出的特殊点求解即可.
【详解】因为对于,且,有成立,
不妨设,则,
不等式可转化为
令,任取且,
因为,即,
所以在上单调递减,
又因为,,
所以的解集为,
故选:A
7.(25-26高一上·内蒙古赤峰·阶段检测)(多选)已知定义域为R的函数在上为增函数,且为偶函数,则( )
A.的图象关于直线对称 B.在上为增函数
C. D.
【答案】AD
【分析】根据题意结合偶函数的性质可得图象关于直线对称,且在上为减函数,然后逐个分析判断即可
【详解】对于A,因为函数为偶函数,其图象关于对称,
所以函数的图象关于对称,故A正确;
对于B,函数在上为增函数且函数的图象关于对称,
所以函数在上为减函数,故B错误;
对于C,由于函数的图象关于对称,且函数在上为增函数,
所以,故C错误;
对于D,由于,
因为函数在上为减函数,且,
所以,即,故D正确.
故选:AD
8.(25-26高一上·广东汕头·期中)设是定义在上的奇函数,对任意的;,满足:,且,则不等式的解集为______.
【答案】
【分析】构造新函数,根据题意分析判断的奇偶性和单调性,分类讨论结合的奇偶性和单调性解不等式.
【详解】令,由题意在上单调递增,
又,所以为偶函数,
所以在上单调递减,
当时,由,可得,即,
,
当时,由,可得,即,
解得,
综上,不等式的解集为.
故答案为:.
9.(2026高一上·广东中山·专题练习)定义在上的函数满足,对任意的,且, 恒成立,则不等式的解集为__________
【答案】
【分析】不等式 可化为,结合单调性定义证明在上单调递减,结合函数的定义域及单调性解不等式可得结论.
【详解】由题意知:
可得,
故
且,所以
令,不妨设,可得,则
即,所以在上单调递减,
则不等式,
因为,所以,
则,解得,
所以不等式的解集为.
10.(25-26高一上·甘肃张掖·阶段检测)已知定义在的减函数满足,且,则不等式的解集为___________.
【答案】
【分析】由已知等式,结合函数的单调性进行求解即可.
【详解】在中,令,且,
所以,
,
,
因为函数是定义在上的减函数,
所以有,
所以不等式的解集为.
故答案为:
11.(2025高一上·江苏南通·专题练习)已知定义在的函数满足以下条件:
①对任意实数,恒有;
②当时,;③
(1)求,的值;
(2)若对任意恒成立,求的取值范围.
【答案】(1),
(2)
【分析】(1)令,则,解得;令,可得,解得;
(2)对任意x恒成立对任意恒成立,先探讨的取值范围,原不等式等价于:在恒成立,进而分离参数,通过基本不等式求解即可.
【详解】(1)令,则,
解得:或
又当时,,所以,
令,可得,即;
(2)对任意恒成立对任意x恒成立,
令,以下探讨的取值范围.
令可得,
当时,,则,
时,
原不等式等价于:在恒成立,
即
,当时取等号.
12.(25-26高一上·广东深圳·期中)函数的定义域为,对,,都有;且当时,.已知.
(1)求,;
(2)判断并证明的单调性;
(3)解不等式:.
【答案】(1);
(2)在上单调递增,证明见解析
(3)或
【分析】(1)利用赋值法即可求,的值;
(2)根据函数单调性的定义即可判断的单调性并证明;
(3)结合函数单调性将不等式进行转化,即,可解不等式.
【详解】(1)令,则,,
令,则,
又,;
(2)任取,且,
则,
∵,
∴,
∴,
即,
所以在上单调递增.
(3)由,
即,
也就是,
即,因为在上是增函数,
所以,
可得不等式解集为或.
【点睛】关键点点睛:由,即,也就是,即,再结合函数单调性即可解不等式.
13.(25-26高一上·河北唐山·期中)已知是定义在上的函数,,,,且当时,.
(1)求的值.
(2)证明:是上的减函数.
(3)若,求不等式的解集.
【答案】(1)
(2)
证明:设,,且,则.
因为,
所以.
当时,,所以,
所以,
则是上的减函数.
(3).
【分析】(1)赋值法计算即可;
(2)运用定义法证明单调性;
(3)运用单调性解不等式即可.
【详解】(1)解:令,得,
则.
(2)略
(3)令,得.
令,,得.
因为,所以,
所以,
则不等式等价于不等式.
由(2)可知是上的减函数,则
解得,即不等式的解集为.
14.(25-26高一上·福建厦门·期中)已知定义在上的函数满足对任意的实数、都有,且当时,,.
(1)求,;
(2)判断并证明的奇偶性;
(3)解关于的不等式.
【答案】(1),
(2)
为上的奇函数,证明如下:
令,则,故,
令,则,故,
故为上的奇函数.
(3)
若,不等式的解集为;
若,不等式的解集为,
当时,不等式的解集为;
当时,,不等式的解集为;
当时,,不等式的解集为
【分析】(1)利用赋值法可求、;
(2)利用奇函数的定义可证为上的奇函数;
(3)利用函数单调性的定义可证为上的减函数,从而可得,再就的不同取值分类讨论后可得不等式的解集.
【详解】(1)由题设有,,
.
(2)略
(3)为上的减函数,证明如下:
证明:,由题设有,
故,而,故,
故,即为上的减函数.
由题设有,
所以可化为:
即,
故,即,
若,则,不等式的解为或;
若,则,不等式的解为或;
若,则不等式的解为;
若,则,故不等式的解为;
若,则,故不等式的解为;
综上,若,不等式的解集为;
若,不等式的解集为,
当时,不等式的解集为;
当时,,不等式的解集为;
当时,,不等式的解集为.
15.(25-26高一上·广东汕头·期中)定义在非零实数集上的函数对任意非零实数,满足:,且当时.
(1)求及的值;
(2)判断的奇偶性并证明;
(3)解不等式:.
【答案】(1),;
(2)
函数是偶函数,理由如下:
的定义域是,,,
令,可得,所以函数是偶函数.
(3).
【分析】(1)令可得,令可得;
(2)令,结合偶函数的定义即可证明;
(3)先用定义证明函数在上单调递增,利用单调性和奇偶性将不等式转化为,解不等式即可得到答案.
【详解】(1)在中,令,可得,解得.
令,可得,解得.
(2)略
(3)任意时,,由题意得:
,
所以在上是增函数,
可化为,即,
又由(2)知是偶函数,所以可化为,
又在上是增函数,所以,且,
解得:且,
所以不等式的解集为.
16.(25-26高一上·江苏盐城·期中)已知函数的定义域为,满足:对,都有,当时,,且.
(1)求的值,并证明是奇函数;
(2)证明:是上的减函数;
(3)解关于的不等式.
【答案】(1)
令,得,所以.
令,得,
所以,
所以,
所以是奇函数.
(2)
设,且.
由
,
因为,所以,
因为时,,
所以,即,
即,所以,
所以是上的减函数.
(3)
【分析】(1)令代入已知等式求,再令结合的结果,变形验证满足奇函数的定义.
(2)设,将用的公式变形,结合时的条件,判断差值的正负,证明的减函数性质.
(3)利用的公式对不等式变形,结合求出,将不等式转化为,再借助减函数的单调性转化为一元二次不等式求解.
【详解】(1)略
(2)略
(3)由,
得,
即,
即,
即
即.
因为,所以,
又,所以,
所以.
由(2)知,是上的减函数,
所以,即,
解得或,
所以不等式的解集为.
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微专题 抽象函数中函数的基本性质的应用
知识点1:周期函数的定义
1、周期函数:对于函数,如果存在一个非零常数T,使得当x取定义域内的任何值时,都有,那么就称函数为周期函数,称T为这个函数的周期.
2、最小正周期:如果在周期函数的所有周期中存在一个最小的正数,那么这个最小正数就叫做的最小正周期.
3、函数的周期性的常用结论(是不为0的常数)
(1)若,则;
(2)若,则;
(3)若,则;
(4)若,则;
(5)若,则;
(6)若,则();
知识点2:函数的对称性
1、函数对称性的常用结论
(1)若,则函数图象关于对称;
(2)若,则函数图象关于对称;
(3)若,则函数图象关于对称;
(4)若,则函数图象关于对称;
2、函数的奇偶性与函数的对称性的关系
(1)若函数满足,则其函数图象关于直线对称,
当时可以得出,函数为偶函数,即偶函数为特殊的线对称函数;
(2)若函数满足,则其函数图象关于点对称,
当,时可以得出,函数为奇函数,即奇函数为特殊的点对称函数;
知识点3:函数对称性与周期性的关系
1、若函数关于直线与直线对称,那么函数的周期是;
2、若函数关于点对称,又关于点对称,那么函数的周期是;
3、若函数关于直线,又关于点对称,那么函数的周期是.
知识点4:函数的奇偶性、周期性、对称性的关系
1、①函数是偶函数;②函数图象关于直线对称;③函数的周期为.
2、①函数是奇函数;②函数图象关于点对称;③函数的周期为.
3、①函数是奇函数;②函数图象关于直线对称;③函数的周期为.
4、①函数是偶函数;②函数图象关于点对称;③函数的周期为.
其中,上面每组三个结论中的任意两个能够推出第三个。
考点一 抽象函数单调性的判断
考点二 抽象函数奇偶性的判断
考点三 抽象函数单调性与奇偶性综合
考点四 抽象函数中构造的问题
考点五 抽象函数中对称性的问题
考点一 抽象函数单调性的判断
1.(25-26高一上·重庆渝中·期中)定义在上的函数满足:①;②,其中,为任意正实数;③任意正实数,满足当时,.试回答下列问题:
(1)求,的值;
(2)试判断函数的单调性;
(3)如果,试求的取值范围.
2.(25-26高一下·广东江门·阶段检测)已知函数的定义域为,且,当时,.
(1)求,判断的正负,并给出证明;
(2)判断在上的单调性,并给出证明;
(3)若关于x的不等式有解,求实数a的取值范围.
3.(25-26高一上·江西·期末)已知定义域为的函数满足,,且当时,.
(1)求的值;
(2)用单调性定义证明:在定义域上是增函数;
(3)若,求不等式的解集.
4.(25-26高一上·四川广元·期中)已知函数对任意的,都有,,且当时,.
(1)计算:
(2)求证:是上的增函数;
(3)解不等式.
5.(25-26高二上·吉林白城·阶段检测)设函数的定义域为,且满足条件,对于任意,有,且当时,有.
(1)求的值;
(2)如果,求的取值范围.
考点二 抽象函数奇偶性的判断
6.(25-26高一上·天津红桥·期中)定义在上的函数对任意、都有.
(1)求的值;
(2)判断函数的奇偶性,并证明.
7.(25-26高一上·安徽亳州·期末)已知函数的定义域为,且满足.
(1)判断函数的奇偶性并证明;
(2)若,求的值;
(3)若时,,解不等式.
8.(25-26高一上·湖南衡阳·期中)定义在上的函数是单调函数,满足,且,(,).
(1)求,;
(2)判断的奇偶性;
(3)若对于任意,都有成立,求实数的取值范围
9.(2025高一上·江苏南通·专题练习)已知函数满足对任意的x,恒有,当时,,
(1)判断并证明函数的奇偶性;
(2)若不等式对任意,恒成立,求实数m的取值范围.
10.(25-26高一上·重庆·期中)已知函数的定义域为,且对均满足.
(1)若,求的值;
(2)判断函数的奇偶性并证明;
(3)若时,,解不等式.
考点三 抽象函数单调性与奇偶性综合
11.(25-26高一上·广东广州·期末)已知定义在R上的函数满足,且当时,.
(1)求的值,并证明:为奇函数;
(2)求证:在R上是增函数;
(3)若,求不等式的解集.
12.(第五章函数的创新问题专题三抽象函数微点5抽象函数问题(五)【培优版】)设函数的定义域为,且满足,,又当时,.
(1)判断的奇偶性;
(2)证明在上是增函数;
(3)解不等式.
13.(25-26高一上·贵州毕节·期中)定义在上的函数,对任意都有,且当时,.
(1)求证:为奇函数;
(2)求证:为上的增函数;
14.(25-26高一上·上海金山·期末)已知函数的定义域为,并且满足下列条件:①;②对任意,;③当时,.
(1)证明:为奇函数;
(2)判断的单调性,并求解不等式;
(3)若对所有,恒成立,求实数t的取值范围.
15.(25-26高一上·安徽·阶段检测)已知函数的定义域为,且满足.
(1)判断函数的奇偶性并证明;
(2)若时,,
①求证:在上单调递减;
②若,求实数的取值范围.
考点四 抽象函数中构造的问题
16.(25-26高一下·山东潍坊·期中)已知函数的定义域为,若对于定义域内给定的任意,,都有,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
17.(25-26高一上·江苏宿迁·期中)已知函数的定义域为,对任意的,都有,则不等式的解集是( )
A. B.
C. D.
18.(25-26高一上·福建泉州·期中)已知函数的定义域为,对于任意的,都有.若,且对于恒成立,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
19.(2026·河北张家口·三模)已知函数的定义域为,,且对任意,都有,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
20.(25-26高一上·安徽合肥·期末)定义在上的函数,满足对任意,且,都有.知,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
考点五 抽象函数中对称性的问题
21.(2024~2025学年第二学期福建省部分优质高中高二年级6月联考数学试题)已知函数的定义域是,满足,且,,则的值为( )
A.0 B.1 C.2 D.4
22.(25-26高一上·湖北武汉·期中)已知函数是定义在R上的奇函数,且为偶函数.若,则( )
A.2 B. C.4 D.0
23.(25-26高二上·湖南·期中)已知函数是定义域为的奇函数,函数是偶函数,,则_____.
24.(25-26高一上·江苏南京·期中)已知函数是定义在上的偶函数,且是奇函数,当时,,则( )
A. B. C. D.
25.(2017高三·全国·专题练习)已知在上是增函数,是偶函数,的大小关系为__________.
1.(25-26高一下·辽宁铁岭·阶段检测)已知函数的定义域为,对任意的,都有,则不等式的解集是( )
A. B. C. D.
2.(2026·山西大同·一模)已知函数的定义域为,若对于定义域内给定的任意 ,,都有,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
3(25-26高一上·云南昆明·期中)已知是定义在上的偶函数,是定义在上的奇函数,且,在上单调递增,则下列结论错误的是( )
A. B.
C. D.
4.(25-26高三上·福建宁德·阶段检测)已知函数的图象关于点对称,则下列函数是奇函数的是( )
A. B.
C. D.
5.(25-26高三上·江苏盐城·阶段检测)已知函数的定义域为为偶函数,为奇函数,且在上单调递增,则下列错误的是( )
A. B.为函数图象的一条对称轴
C.函数在上单调递增 D.函数是周期函数
6.(25-26高一上·辽宁沈阳·期末)已知函数的定义域为,若对于,且,有成立,且,,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
7.(25-26高一上·内蒙古赤峰·阶段检测)(多选)已知定义域为R的函数在上为增函数,且为偶函数,则( )
A.的图象关于直线对称 B.在上为增函数
C. D.
8.(25-26高一上·广东汕头·期中)设是定义在上的奇函数,对任意的;,满足:,且,则不等式的解集为______.
9.(2026高一上·广东中山·专题练习)定义在上的函数满足,对任意的,且, 恒成立,则不等式的解集为__________
10.(25-26高一上·甘肃张掖·阶段检测)已知定义在的减函数满足,且,则不等式的解集为___________.
11.(2025高一上·江苏南通·专题练习)已知定义在的函数满足以下条件:
①对任意实数,恒有;
②当时,;③
(1)求,的值;
(2)若对任意恒成立,求的取值范围.
12.(25-26高一上·广东深圳·期中)函数的定义域为,对,,都有;且当时,.已知.
(1)求,;
(2)判断并证明的单调性;
(3)解不等式:.
13.(25-26高一上·河北唐山·期中)已知是定义在上的函数,,,,且当时,.
(1)求的值.
(2)证明:是上的减函数.
(3)若,求不等式的解集.
14.(25-26高一上·福建厦门·期中)已知定义在上的函数满足对任意的实数、都有,且当时,,.
(1)求,;
(2)判断并证明的奇偶性;
(3)解关于的不等式.
15.(25-26高一上·广东汕头·期中)定义在非零实数集上的函数对任意非零实数,满足:,且当时.
(1)求及的值;
(2)判断的奇偶性并证明;
(3)解不等式:.
16.(25-26高一上·江苏盐城·期中)已知函数的定义域为,满足:对,都有,当时,,且.
(1)求的值,并证明是奇函数;
(2)证明:是上的减函数;
(3)解关于的不等式.
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