内容正文:
专题3
函数的图象和性质
考向1
函数的概念及其表示
4.(2025·天津卷,5分)已知函
1.(2022·北京卷T4)已知函数f(x)=
1+2,则
数y=f(x)的图象如图所示,
则f(x)的解析式可能为
对任意实数x,有
A.f(-x)十f(x)=0
T
B.f(-x)-f(x)=0
A.f(x)=
1-x
C.f(-x)+f(x)=1
B.f(x)=7
x-1
D.f-)-f)-3
®
C.f(x)=
2.(2024·上海卷,4分)已知函数f(x)=
Vx:x>0
,则f(3)=
D.f(x)=
x2-1
拼
1,0
5.(2023·新课标Ⅱ卷,5分)若f(x)=(x十a)
3.(2022·北京卷T11)函数f(x)=1十-x的
In
2x-1
2x+1
为偶函数,则a=
定义域是
考向2
函数的奇偶性
A.-1
B.0
c
D.1
1.(2026·全国Ⅱ卷,5分)已知f(x)是定义域为
6.(2023·全国乙卷·理,5分)已知f(x)=
量
R的偶函数,f(x)十f(x-2)=0,且当x∈[
是偶函数,则a=
(
3时,f(x)=x2+ax+b,则
(
A.-2
B.-1
C.1
D.2
A.a=-2,b=-3
B.a=-2,b=3
7.(2026·上海卷,4分)已知函数f(x)是偶函数,
抑
C.a=-4,b=-3
D.a=-4,b=3
当x≥0时,f(x)=√反-a,若f(-4)=3,则
2.(2025·全国卷I,5分)已知f(x)是定义在R
a-
那
上且周期为2的偶函数,当2≤x≤3时,f(x)=
8.(2024·上海卷,4分)已知f(x)=x3十a,且
5-2x则小-)
f(x)是奇函数,则a=
褴
9.(2023·全国甲卷·理,5分)若f(x)=(x-1)2十
A.-2
B.
c
D.2
ax十sin(+)为偶函数,则a=
3.(多选)(2025·全国卷Ⅱ,6分)已知f(x)是定
义在R上的奇函数,且当x>0时,f(x)=
考向3函数的单调性与最值
尔
(x2-3)ex+2,则
(
1.(2026·北京卷,4分)下列函数f(x)是奇函数
A.f(0)=0
且在定义域上单调递增的是
()
出
B.当x<0时,f(x)=-(x2-3)e-x-2
1
A.f(x)=
x2+1
B.f(x)=sin x
C.f(x)≥2当且仅当x≥√3
D.x=一1是f(x)的极大值点
C.f(x)=2-x-2x
D.f(x)=In
5+x
5-x
5
2.(2024·新课标I卷,5分)已知函数f(x)=2.(2024·上海卷,5分)已知定义在R上的函数
x2-2a.x-a,x<0
f(x),集合M={xo|对于任意x∈(-∞,x0),
在R上单调递增,则a的
er+ln(x+1),x≥0
f(x)<f(xo)},在使得M=[-1,1]的所有
取值范围是
f(x)中,下列说法成立的是
A.(-∞,0]
B.[-1,0]
A.存在f(x)是偶函数
C.-1,1]
D.[0,十o∞)
B.存在f(x)在x=2处取到最大值
3.(2024·天津卷,5分)下列函数是偶函数的是
C.存在f(x)在R上单调递增
(
D.存在f(x)在x=一1处取到极小值
3.(多选)(2023·新课标I卷,5分)已知函数
A.f(r)=c-x2
x2+1
B.f(c)=cos z+x2
x2+1
f(x)的定义域为R,f(xy)=y2f(x)+x2f(y),则
C.f(r)-c-z
x+1
D.f(c)=sin c+4x
A.f(0)=0
4.(2023·新课标I卷,5分)设函数f(x)=
B.f(1)=0
2x(x一a)在区间(0,1)单调递减,则a的取值范围
C.f(x)是偶函数
是
(
D.x=0为f(x)的极小值点
A.(-∞,-2]
B.[-2,0)
4.(2023·全国甲卷·文,5分)己知函数f(x)
C.(0,2]
D.[2,十∞)
5.(2022·北京卷T14)设函数f(x)=
e-记a=f受)b=f)e=f()。
ax+l,x<a
则
若f(x)存在最小值,则a的
(x-2)2,x≥a
A.b>c>a
B.b>a>c
,a的最大值为
C.c-b>a
D.c>a>b
一个取值为
5.(2022·全国乙(理)T12)已知函数f(x),g(x)
6.(2022·浙江卷T14)已知函数f(x)
的定义域均为R,且f(x)+g(2-x)=5,g(x)
-x2+2,x≤1,
则f((2)
;若
一f(x一4)=7.若x=g(x)的图像关于直线
x=2对称,g(2)=4,则2f()=
当x∈[a,b]时,1≤f(x)≤3,则b-a的最大值
A.-21
B.-22
是
C.-23
D.-24
考向4函数性质的综合应用
6.(多选)(2022·新高考I卷T12)已知函数f(x)
1.(2024·新课标I卷,5分)已知函数f(x)的定
及其导函数f(x)的定义域均为R,记g(x)
义域为R,f(x)>f(x一1)+f(x-2),且当
f(x),若f(号-2x),g(2+x)均为偶函数,则
x<3时,f(x)=x,则下列结论中一定正确的是
A.f(10)>100
B.f(20)>1000
A.f(0)=0
Bs(-)=0
C.f(10)<1000
D.f(20)<10000
C.f(-1)=f(4)》
D.g(-1)=g(2)
6
7.(2022·新高考Ⅱ卷T8)若函数f(x)的定义域考向5函数的图象及应用
为R,且f(x十y)+f(x-y)=f(x)f(y),f(1)1.(2024·全国甲卷·理T7,文T8,5分)函数
f(.x)=-x2+(ex-e-x)sinx在区间[-2.8,
=1,则2f(k)=
2.8]的图象大致为
)
A.-3
B.-2
C.0
D.1
8.(2026·上海卷,18分)本题共有3个小题,第1
小题满分4分,第2小题满分6分,第3小题满
分8分
已知(i,j,)是1,2,3的一个排列,对函数
f1(x),f2(x),f3(x),对于任意x∈I,都有
f1(x)≤f(x)且f1(x)+f2(x)≤f:(x)+
(x),则称(i,j,)是关于f1(x),f2(x),
f3(x)的一个I排列,关于f1(x),f2(x),f3(x)
的I排列总数记为n.
2.(2023·天津卷,5分)函数f(x)的图象如下图
所示,则f(x)的解析式可能为
(
(1)已知I=[3,+∞),f1(x)=x,f2(x)=0,
f3(x)=x2+1,判断(3,1,2)是否为关于函数
f1(x),f2(x),f3(x)的I排列;
(2)已知I=(0,+∞),f1(x)=x-1,f2(x)=
x十m,f3(x)=x2,若此时n=6,求实数m的
取值范围;
(3)已知函数F(x)(x≥0)满足:对任意x∈[0,
+∞),0<F(x)<1,若I=[a,+∞),f1(x)=
F(z),f:(x)-j[F(z+a)+F(z-a)],fa(+)
A.f(x)=
5(ex-ex)
x2+2
=1一e-x,证明:若F(x)严格减,则存在a>0,
B./(c)=5sin z
x2+1
使nI≥4;若F(x)严格增,则存在a∈(0,1),
C.f(x)=
5(eztez)
n1≠2.
x2+2
D.f(r)=5cos z
x2+1
3.(2022·全国甲T5)函数f(x)=(3x-3x)c0sx
在区间[
受,引的图象大致为(3)第1步:证明必要性
因为存在序列2,使得a1=a2=…=ag,所以a1十a2=a3十a:=a
+a6=a2十a8.
又每次进行变换时,a1十a2,a3十a,a十ag,a,十ag均增加1,
故经过n(n∈N”)次变换后,a1十a2十n=a十a:十n=a十a;十n
=a,十ag十n,可得a1十a2-a3十a:=a十as=a,十ag恒成立.
第2步:证明充分性
如果a1十a2=a3十a,=a5十a5-a?十a8,
且还有a1一a2=a3一a:=a;一a6=a?一ag=0,
则有a1=a2=ag=a,=a=a6=a,=ag,即2(A)为常数列,
由于每次变换后均有a1十a2=a十a:=a;十a=a,十ag,
故我们只需证明可在某一步变换后有a1一a2=ag一a:=a;一as=
a-a8=0.
设(S1,S2,Sg,S:)=(a1-a2,a3-a:,a5-a6a?一a8),
从而(S1,S,,S3,S)在每次变换后相当于偶数个位置上加1,其余
减1,
由a1十a2=ag十a:=a:十a=a?十ag,可得初始情况下S1,S2,
S3,S:同时为奇数或同时为偶数,
不妨设为偶,则a1十a十a;十a,为偶,所以S1十S2十S十S:为4
的倍数,且在变换后仍同时为奇数或同时为偶数,且和为4的
倍数
经过若千次变换后,不妨设maxS:达到最小值,且取maxS:的
S:最少,
不妨设成S,且S>0.
当S≥2时,
①假设还有S,≥2
若S≥2,
则(S1,S,S3,S)→(S1-1,S2-1,S3-1,S-1)→(S1-2,S2
2,S3,S),
若S9一2,
则(S1,S2,S3,S)→(S1-1,S2十1,S3-1,S:十1)→(S1-2,S2+
2,Sg,S),(*)
总可使S,S。同时减小,与假设矛盾
②假设S,Sg,S<1,
若S,S,S中有小于零的,设为S,同(*)即可,
若S,S3,S均大于等于零,所有位置同时减2,
与假设矛盾.
当S11时,S:要么为0,要么为士1,
由于S1十S2十S十S:是4的倍数,只可能为以下几种及其轮换,
a(0,0,0,0),
b.(1,1,-1,-1)→(0,0,0,0),
c.(1,1,1,1)→(0,0,0,0),
d(-1,-1,-1,-1)→(0,0,0,0),
故均与假设矛盾,即maxS:最小时为0,
即总能使得(S,S,S,S)→(0,0,0,0),即了2,使得2(A)为常数列.
专题3函数的图象和性质
考向1函数的概念及其表示
1.C[由f(x)=1十2,得f(-x)=1+2=
24
2
2·所以f(-x)十f(x)=2+1士2二1.故选C.门
2.√3[分段函数求值因为3>0,所以f(3)=√5.]
3.(一0,0U(0,1】[由题意可得≠0、。解得≤1且r≠0,所
{1-x≥0,
以函数f(x)的定义域为(一∞,0)U(0,1].]
考向2函数的奇偶性
1.D[函数的奇偶性
(性质法和赋值法)因为(x)是定义域为R的偶函数,所以f(x)
=f(-x),因为f(x)+f(x-2)=0,所以f(3)十f(1)=0,f(1)十
f(-1)=0,则f(1)+f(1)=0,所以f(1)=0,则f(3)=-f(1)=
0.所以9+3a+6=0①.由f)+1x-2)=0,得/(受)十
f(-)=0f(-)+f(-)=0,所以f())+f(2)
=0/(z)+f()=,所以f(受)=f()所以号
受a十6=草+号a6,解得a=-4,代入①,得=8故选D]
3
2.A[分段函数+函数性质通解当x∈[一1,0]时,一x十2∈
[2,3],所以当x∈[-1,0]时,f(x)=f(-x)-f(-x十2)=5
2(-+2)=1+2,所以(-子)=1-是=合故选
光速解15秒(-子)=∫(子)=∫(子+2)=5-2×
(+2)=-÷]
3.ABD[奇函数的性质十函数的极值
A(√/)根据奇函数的定义有f(0)=0.
B(/)当x<0时,一x>0,所以f(-x)=(x2一3)ex十2,因为
f(-x)=-f(x),所以f(x)=-(x2-3)ex-2.
错误项分析C(×)当x>0时,∫(x)=(x2+2.x-3)e=
(.x-1)(x十3)e,所以函数f(x)在(0,1)上单调递减,在(1,十o)
上单调递增,又f(√3)=2,当x→0+时,f(x)→一1,所以由f(x)
≥2得x≥√5:当x0时,f(一1)=2(e-1)>2,满足f(x)≥2,但
-1[5,+o∞).
D(√)根据C解析知x一1是函数f(x)的极小值,点,根据奇函数图
象关于原点对称,知x=一1是函数f(x)的极大值点,]
4.D[函数图象的识别十函数的奇偶性由题图可知函数f(x)的
定义城为(xx≠士1,且f(x)为偶函数,易得f(x)=-工与
)=-均为奇函数,排除选项A,B由题图可知当>1时,
f(x)>0,易得当x>1时,f(x)=
<0,f)->0,
x
除C,故远D.]
5.B[设x)=h号号,易知()的定义城为(-,-号)U
n2x+1=-1n2x+
2x-1
一R,所以g)为寺画数.若x)=(x十an2为俩函数,
则y=x十a也应为奇函数,所以a=0,故远B.]
6.D[f(x)的定义城为{xx≠0},因为f(x)是偶函数,所以f(x)=
一xe一
e1-az十ea-1z=e十e,所以a-1=士1,解得a=0(舍去)或
a=2,故选D.
7.一1[函数的奇偶性因为f(x)是偶函数,所以f(4)=f(一4)=
3,即f(4)=√4-a=3,所以a=-1.]
8.0[函数的奇偶性通解因为f(x)是奇函数,所以f(一x)一
一f(x),即(-x)3十a=-(x3十a),得a=0.
优解因为f(x)是奇函数,所以f(0)=a=0.]
9.2[图为f(x)为偶函数,所以f(-x)=f(x),即(-x-1)-a.x十
sn(x+受)=-i+a+m(e+受)得a=2.]
考向3函数的单调性与最值
1.D[奇偶性十单调性
(排除法)错误项分析A(X)定义战为R,f(一x)=一产+
2十=f(x),f(x)是偶函数.
1
错误项分析B(×)f(x)一sinx是奇函数,但在定义域上不单调
递增。
错误项分析C(X)定义域为R,f(一x)=2x一2-x=
一(2x一2)=一f八x),f(x)是奇函数.因为y=2,y=-2均
在R上单调递减,所以f(x)=2x一2在R上单调递减.
D0个>0,即<0,得一5<<i,所以)=n
x-5
的定义线为(-5关于原点对称,一)=n号-n号
=-fx,所以fx)是奇函数.fx)=1n=1n二5-二10)
5-x
5-x
=h(-1-9)y=1nx在定义战上单润造增y=-1-9
x-5
在定又城上单调递增,所以了)=1n在(-5,5)上单润递增。
故远D.]
2.B「分段函数的单调性十一元二次函数的单调性(理性思雏、数学!
探索)
逻辑分析法十数形结合法因为函数f(x)在R上单调递增,且当
x<0时,f(x)=-x2-2ax-a,所以f(x)=-x2-2a.x-a在}
(一∞,0)上单调递增,所以一a≥0,即a≤0:当x≥0时,f(x)=
e十ln(x十1),所以函数f(x)在[0,十o∞)上单调递增.若函数f(x)
在R上单调递增,则一af(0)=1,即a≥一1.综上,实数a的取值
范围是[一1,0].故选B.]
3.B[函数的奇偶性(理性思雏)通解对于A,f(一x)=!
=e≠f(z),故f(z)不是偶函数:对于
(-x)2+1
f-x)=os一)二)=osr+工-fax,故f是偶画
(-x)2+1
x2+1
数:对于C,f(x)的定义域为{xx≠一1},不关于原点对称,故f(x)
不是偶函数:对于D,f(-x)=sin(一x)+4(-卫=一sinx-4虹-
el-x
sinx十4虹=一f(x),故f(x)是奇函数.故选B.
ezl
优解-(特珠值法)对于A)-号-号,-1)--
e。1,1)≠f(-1),放f()不是偶函数:对于B,f(-)=
2
cos(-x)十(-x-os+工=f(x),故f(x)是偶函数:对于C,!
(-x)2+1
x2+1
f(x)的定义域为{xx≠一1},不关于原点对称,故f(x)不是偶函
林t千D,f(元)=二一。·f(一π)=)二4π。
e
e-
一4π,f()≠f(一),故(x)不是偶函数.放选B
优解二(性质法)易知y=x2十1与y=e均为偶函数,且恒为!
正.对于A,由于y=e一x2是非奇非偶函数,所以f(x)也是非奇
非偶函数;对于B,y=cosx十x是偶函数,所以f(x)是偶函数;对
于C,易知f(x)的定义域不关于原点对称,所以f(x)是非奇非偶
函数:对于D,y=sinx十4x是奇函数,所以f(x)是奇函数,故
选B.]
4.D[由题意得y=x(红一a)在区间(0,1)单调递减,所以x=受≥
1,解得a≥2.故选D.]
5.0(答案不唯一)1[当a<0时,f(x)=-a.x十1(x<a)是(-o∞,
a)上的增函数,没有最小值,不符合题意.当0≤a<2时,f(x)=
一ax十1(.x<a)是(-∞,a)上的减函数,f(x)=(x-2)2(x≥a)在
[a,2]上是减函数,在(2,十∞)上是增函数,其最小值是当x=2时
的函数值,即f(x)mim=f(2)=0,要使f(x)存在最小值,则f(a)=
一a·a十1=-a2十1≥0,解得-1≤a1.又0a<2,所以0a
1,则a的一个取值可以为0.当a≥2时,f(x)=一ax十1(xa)的
值城为(一a2十1,十∞),f(x)=(x一2)2(x≥a)的值城为「(a一
2)2,十o∞).因为-a+1此时恒小于(a-2),所以f(x)不存在最
小值,所以a的取值范固是[0,1门,所以a的最大值为1.门
6器3+5[为()=-()】
+2=子,所以
(())=()=子+号-1=器易释(-0,0
上是增函数,在(0,1)上是减函数,在(1,十∞)上是增函数,且
f(-1)=1,f(0)=2<3,f(1)=1,则令x十
-1=3(x>1),得1
x=2十√5.所以当a=一1,b=2十√5时,b一a取得最大值,为
3+√3.]
考向4函数性质的综合应用
1.B「抽象函数(理性思雏、数学探索)
赋值法因为当x<3时,f(x)=x,所以f(1)=1,f(2)=2,对于
f(x)>f(x-1)+f(x-2),令x=3,得f(3)>f(2)+f(1)=2+
1=3;令x=4,得f(4)>f(3)十f(2)>3十2-5:依次类推,得
f(5)>f(4)+f(3)>5+3=8;f(6)>f(5)+f(4)>8+5=13:
f(7)>f(6)+f(5)>13+8=21:f(8)>f(7)+f(6)>21+13=
34:f(9)>f(8)+f(7)>34+21-55:f(10)>f(9)+f(8)>55+
34=89:f(11)>f(10)+f(9)>89+55=144:f(12)>f(11)+
f(10)>144+89=233:f13)>f(12)+f(11)>233+144=377;
f(14)>f13)+f(12)>377+233=610:f(15)>f(14)+f(13)>
610+377=987;.显然f16)>1000,所以f(20)>1000,故选B.]!
P
2.B[集合十函数的性质(数学探索)对于A,因为M-[一1,1],
所以f(x)<f(1)在(一o∞,1)上恒成立,此时f(-1)<f(1)与
f(x)是偶函数矛盾,故A错误;对于B,不妨设f(x)
-1,x-1
x,一1x1,满足f(x)在x=2处取到最大值,故B正确:对于
(1,x>1
C,若存在f(x)在R上单调递增,则对任意x∈R,当x<xo时都
有f(x)<f(xo),则此时M-R,与M=[-1,1]矛盾,故C错误:对
于D,若存在f(x)在x=一1处取到极小值,则存在一个8>0,对于
任意x满足0Kx+1<8,都有-1)<f(),-1-含∈(-1,
-8,-1),而由-1长M以及M的含义知f(-1-鸟)<f(-1,
与f(-1)<f(x)对于任意x满足0<x十1<8矛盾,故D错误
故选B.」
3.ABC[取x=y=0,则f(0)=0,故A正确;取x=y=1,则f(1)
f(1)十f1),所以f(1)=0,故B正确;取x=y=-1,则f(1)
f(一1)+f(一1),所以f(一1)=0,取y=一1,则f(-x)=f(x)十
x2f(-1),所以f(一x)=f(x),所以函数f(x)为偶函数,故C正
确:由于f(0)=0,且函数f(x)为偶函数,所以函数f(x)的图象关
于y轴对称,所以x一0可能为函数f(x)的极小值点,也可能为函
效f(x)的极大值,点,也可能不是函数f(x)的极值点,故D不正确
综上,远ABC]
.A[函数f(x)=e-是由函数y=e和u=一(x-1)2复合
而成的复合函数,y=e“为R上的增函数,u=一(x一1)在(一∞,
1)上单调递增,在(1,十∞)上单调递减,所以由复合函数的单调性
可知,f(x)在(一∞,1)上单调递增,在(1,十∞)上单调递减.易知
八)的图象关于直线x=1对称,所以=(空)=(2-空)又
2-<<1,所以(停)<(2)<f(慢)所以
2
2
2
bc>a,故选A]
5.D[若y=g(x)的图像关于直线x=2对称,则g(2-x)=
g(2十x).因为f(x)十g(2-x)=5,所以f(-x)十g(2十x)=5,所
以f(-x)=f(x),所以f(x)为偶函数.由g(2)=4,f(0)十g(2)=
5,得f(0)=1,由g(x)-f(x-4)=7,得g(2-x)=f(-x-2)+
7,代入f(x)十g(2-x)-5,得f(x)十f(-x-2)=-2,所以f(x)
的图像关于点(一1,一1)中心对称,所以f(1)=f(一1)=一1.由
f(x)十f(一x一2)=一2,f(一x)=f(x),得f(x)+f(x+2)=
一2,所以f(x十2)十f(x十4)=一2,所以f(x十4)=f(x),所以
f(x)为周期函数,且周期为4.由f(0)十f(2)=一2,得f(2)
-3.又因为f(3)=f(-1)=f(1)=-1.所以f(4)=-2-f(2)
1.所以艺f(k)=6f1)+6f(2)+53)+5f(4)=6X(-1)+6×
(-3)+5×(-1)+5×1=-24.故选D.]
6,C[因为(-2g(2+)均为偶画数,所以f(-2x
f(受+2)g2+)=g2-.令1=是-2,则=是-分
3
3
所以f(0=f(3-t),即f(x)=f(3-x).对两边求导,得∫(x)
一f(3-),即g()十g3-)=0,所以g()的图像关于点(号,
0)对释,即(受)=0.又因为2+)=g(2-,所以g)的
图像关于直线x=2对称,所以g()的周期为4×(2-豆)=2,所
以g2)--)=0,所以B正确.因为f(2+x)=∫(2-
x),所以f(2十x)=一f(2-x)十C,其中C为常数,所以f(2十x)十
f2-x)=C所以f)的图像关于点2,号)对称,又国为)
3-),所以)的图像关于直线x=子对称,所以()的周期
为4×(2-号)=2,所以-1)=f1),f4)=f(2.又因为
f(x)=f(3一x),所以f(1)-f(2),所以f(一1)-f(4),所以C正
确.g(x)的图像不关于直线x=气对称,所以D错误.因为f(0)-
f2)=号,所以当C=0时,0)=0,当C≠0时,0)≠0,所以A
错误.故远BC,]
7.A[因为f(1)=1,
所以在f(x十十fx-y)=fx)fy)中,
令y=1,
得f(x十1)+f(x-1)-f(x)f(1),
所以f(x+1)+f(x-1)=fx),
所以f(x十2)十f(x)=f(x十1).
②
由①②相加,得f(x十2)十f(x一1)=0,
故f(x十3)十f(x)=0,
所以f(x十3)=一f(x),
所以f(x十6)=一f(x十3)=f(x),
所以函数f(x)的一个周期为6.
在f(x十y)十f(x-y)=f(x)f()中,
令v=0,得f(x)+f(x)=f(x)f(0),
所以f(0)=2.
令v=1,得f(2)+f(0)=f(1)f(1),
所以f(2)=-1.
由f(x+3)=-f(x),
得f(3)=-f0)=-2,f(4)=-f1)=-1,
f(5)=-f(2)=1,f(6)=-f(3)=2,
所以f(1)+f(2)+…+f(6)=1-1-2-1+1+2=0,
根据函教的周期性知,芝fk)=f1)十(2)+f(3)十f(4)=1一
L=
1-2-1=一3,故选A.]
8.函数的性质十函数恒成立问题十逻辑推理
解(1)若(3,1,2)为1排列,则i=3,j=1,k=2.
(1分)
当[3,+∞)时,f()-i()=-x中1=(-)+是
11
≥0,对x∈[3,十o∞)恒成立,
故f1(x)≤f(x).
(2分)
因为f(x)f3(x),故f1(x)十f2(x)f:(x)十f(x)恒成立,综
上,(3,1,2)是I排列.
(4分)
(2)由题知,满足条件的1=6=A,则1,2,3的所有排列均满足条
件
(5分)
fi(x)≤f(.x)
/x-1x-1
故对于x∈(0,+∞),】f1(.x)f(x),即x-1x十n,可得n
(f1(x)f3(x)
(x-1≤x2
-1.
(6分)
(x)f2()(f(x)
{(x)+f(x)≤6()+),即f.rs(
f1(x)≤f3(x)
(f(x+f(x)(x)+f3(x)
则∫工十n≤2
12-x+1≥0'
所以x十m≤x2在x∈(0,十∞)时恒成立,所以n≤(x2一x)min=
>0.
(8分)
蟒上m的取值范国为[-1,一子]
(10分)
(3)先证第一部分.
若F(x)在[0,十∞)上严格减,f1(x)=F(x),则0f1(x)f(0)
=F(0)<1.
f3(x)=1-e在[0,十∞)上严格增,
则f(x)一fi(x)=1-e-F(x)在[0,十oo)上严格增
当x一+∞时,f3(x)-f1(x)→1-F(x)>0,
所以当a足够大时,在I=[a,十∞)上有f(x)>F(0)=f(0)≥
f1(x),
(11分)
f2()=号[F(x+a)+Fx-a]<号[F(o)+F0]=Fo<1,
所以f3(x)≥f2(x).
(12分)
综上,若F(x)严格减,则存在a>0,I排列(i,j,k)可以取(1,2,3),
(3,2,1),(1,3,2),(3,1,2)使得n1≥4.
(14分)
再证第二部分,
显然(1,2,3)是I排列,则只需判断剩下5个有序数对,如下,
①(3,2,1)是I排列台f1(x)≤f3(x)在x∈I上恒成立:
②(2,1,3)是I排列台f(x)f2(x)在x∈I上恒成立;
③(1,3,2)是I排列台f2(x)≤f3(x)在x∈I上恒成立;
④(2,3,1)是I排列台{r)工在x∈1上恒成立:
1f1(x)f3(x)
8
同(3,1,2》是1排列台()(x八在r∈1上恒成立.(16分)
f(x)f(x)
若f1(x)f2(x)在x∈I上恒成立,且此时F(x)严格增,
则当a>0时,F(D)≤[F(x十a)+F(x-a)],即F(x十a)
F(x)≥F(x)-F(x-a)>0,
因为F(ka)=[F(ka)-F((k-1)a)]+…十[F(2a)-F(a)]十
「F(a)-F(0)]+F(0)(k≥0),且F(x)>0,
故当k足够大时,一定有F(a)>k[F(a)一F(0)]>1,矛盾,因此
f(x)≤f(x)不可能在x∈I上恒成立,故②和④不可能成立.若d
足够接近于0,那么f,(x)≈F(x)一f(x),此时①和③等价,
(提示:在[0,十∞]上,0<F(x)<1,且F(x)严格增,那么F(x)增
长速度不可能越来越大,也不可能保持恒定,在总体上,F(x)的增
速越来越小,即总会从某处开始,F(x)“向上凸”,那么对于确定的
F(,f()=[F(x+a)+F(x-a)],它们的图象关系如图,观
察可知a越来越小时,f(x)越来越趋近于F(x)
F()
(x)
Ox-a
x+a
此时若①和③同时成立,剥⑤也成立,此时川=4;
若①和③同时不成立,则⑤也不成立,此时=1.
综上,存在a∈(0,1),使n≠2.
(18分)
考向5函数的图象及应用
1.B「函数图象的识别(理性思维、数学应用)排除法
由题知函数f(x)的定义域为R,关于原点对称,
f(-x)=-(-)2(e-e)sin(-x)=-x+(e-e)sin x=
f(x),所以函数f(x)为偶函数,函数图象关于y轴对称,排除A,
c)=-1+(e-)n1>-1+(e-)m-1+号
-六>0,卷降D故选B]
2.D由题图可知函数f(x)的图象关于y轴对称,所以函数f(x)是
偶函数.对于A,f(x)=5C一e2,定义城为R,f(-)
x2+2
5(e二2=-x,所以函教f)=5(c0,是奇函数,所
x2+2
x2+2
以排除A:对于B,x)=5n,定义战为R,(-)=5二卫
x2+1
x+1
5n=一),所以函数(x)=5sin是奇函数,所以排除B:对
x2+1
x2+1
于Cf(D三22,定义城为R,f(-x)=5e2
x2十2
f(),所以函数fx)=5(e+e)是偶函数,又+2>0,c十
x2+2
ex>0,所以f(x)>0恒成立,不符合题意,所以排除C:分析知,
远项D符合题意,故远D.]
3A[设画数)=(g-3)0s,则对任意x[-受,受]
都有f(-x)=(3-3)cos(-x)=-(3-3)cosx=-f(x),
所以函数f(x)是奇函数,因此排除B,D选项.又f(1)=(3一31)
8
cos 1=
3c0s1>0,所以排除C选项,故选A.]
专题4指数函数、对数函数、幂函数
考向1指数、对数的运算
l.B[指数运算a·a=a·a言=a,故选B.]
2.B[对数运算解法一令2+log2x=3十log3y=5十log,z=0,
1
得x=y=272=5,此时>>:令2+1ogx=3+1ogy=
5十log之=5,得x=8,y=9,z=1,此时y>x>z;令2+log2x=3十
1ogy=5+1ogx=8,得x=2=64,y=3i=243,z=5=125,此时
v>z>x.故选B.