摘要:
**基本信息**
聚焦函数单调性、奇偶性等性质的综合应用,通过精选典例系统呈现性质判断、最值求解、图像分析的解题方法,培养数学抽象与逻辑推理素养,构建“性质辨析-方法应用-综合迁移”的逻辑链条。
**专项设计**
|模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|单调性与最值|1,6,7,8|端点值法求最值、定义法证单调性|从单调性定义到区间最值,结合复合函数单调区间分析|
|奇偶性应用|2,3,4,5,9|奇偶性转化、图像对称分析、分类讨论|奇偶性与单调性、周期性综合,实现变量转化与范围确定|
|图像与性质综合|2,4,6|数形结合、分段函数图像分析|图像直观反映性质,性质反推图像特征的双向逻辑|
内容正文:
第15练 函数性质的综合
(分值:60分)
一、选择题(单选题每小题5分,多选题每小题6分,共26分)
1.下列函数在[1,4]上最大值为3的是( )
A.y=+2 B.y=3x-2
C.y=x2 D.y=1-x
答案 A
解析 选项B,C在[1,4]上均单调递增,选项A,D在[1,4]上均单调递减,代入端点值,即可求得最值.
2.函数f(x)=x2(x2-1)的图象大致为( )
答案 D
解析 易知f(x)=x2(x2-1)是偶函数,排除A,B;
又f=×<0且f(1)=0,排除C;
故选D.
3.设偶函数f(x)的定义域为R,当x∈(0,+∞)时,f(x)是增函数,则f(-),f(π),f(-3)的大小关系是( )
A.f(π)>f(-3)>f(-)
B.f(π)>f(-)>f(-3)
C.f(π)<f(-3)<f(-)
D.f(π)<f(-)<f(-3)
答案 A
解析 由于f(x)为偶函数,故f(-)=f(),f(-3)=f(3),
由于当x∈(0,+∞)时,f(x)是增函数,π>3>
故f(π)>f(-3)>f(-).
4.已知f(x)是奇函数且在(0,+∞)上单调递增,f(2)=0,则<0的解集为( )
A.(-1,0)∪(1,3) B.(-∞,-1)∪(1,3)
C.(-1,0)∪(3,+∞) D.(-∞,-1)∪(3,+∞)
答案 A
解析 因为f(x)是奇函数且在(0,+∞)上单调递增,f(2)=0,作出f(x)的示意图,
因为<0,所以xf(x-1)<0,
当x>0时,f(x-1)<0,即0<x-1<2或x-1<-2,解得1<x<3;
当x<0时,f(x-1)>0,即-2<x-1<0或x-1>2,解得-1<x<0,
综上,所求解集为(-1,0)∪(1,3).
5.(多选)已知函数f(x)=则( )
A.f(x)的定义域是(-∞,1)∪(1,+∞)
B.f(x)的值域是R
C.f(x+1)是奇函数
D.f(x)在(-∞,1),(1,+∞)上单调递减
答案 ACD
解析 对于A项,分式中分母不等于0,所以x-1≠0,解得x≠1,所以f(x)的定义域是(-∞,1)∪(1,+∞),故A项正确;
对于B项,f(x)的值域是(-∞,0)∪(0,+∞),故B项错误;
对于C项,f(x+1)=令g(x)=定义域为(-∞,0)∪(0,+∞),g(-x)=-=-g(x),
所以g(x)是奇函数,即f(x+1)是奇函数,故C项正确;
对于D项,y=的减区间为(-∞,0),(0,+∞),将y=的图象向右平移1个单位长度得到f(x)=的图象,故f(x)=在(-∞,1),(1,+∞)上单调递减,故D项正确.
二、填空题(每小题5分,共20分)
6.函数f(x)=|2x-1|的减区间为 ,增区间为 .
答案
解析 函数f(x)=|2x-1|=2的图象如图所示,由图可知函数f(x)的增区间为减区间为.
7.已知函数f(x)在区间[-1,1]上是单调函数且f(0)<f(1),则满足f(x)<f的实数x的取值范围为 .
答案
解析 由题意知,函数f(x)在区间[-1,1]上单调递增,所以不等式f(x)<f等价于即-1≤x<.
8.已知函数f(x)=(t>0)在区间(0,+∞)上单调递增,则t的取值范围是 .
答案 [1,+∞)
解析 y=x2的增区间为[0,+∞),y=x的增区间为(-∞,+∞),若f(x)在(0,+∞)上单调递增,
则所以t≥1.
9.若定义在R上的函数f(x)是偶函数,且f(1+x)+f(1-x)=0,当x∈[0,1]时,f(x)=1-x,则f(5)= .
答案 0
解析 因为f(1+x)+f(1-x)=0,所以f(1+x)=-f(1-x),
又因为f(x)是偶函数,故f(1-x)=f(x-1),则f(x+1)=-f(x-1),则f(x)=-f(x-2).
又f(-x)=-f(-x-2)=-f(x+2),f(x-2)=f(x+2),
故f(x)=f(x+4),则f(5)=f(1)=1-1=0.
三、解答题(共14分)
10.(14分)设函数f(x)是定义在[-1,0)∪(0,1]上的奇函数,当x∈(0,1]时f(x)=-x2+(a∈R).
(1)当x∈[-1,0)时,求出函数的解析式;(5分)
(2)当a<-2时,试判断函数f(x)在(0,1]上的单调性,并证明.(9分)
解 (1)当x∈[-1,0)时,-x∈(0,1],
则f(-x)=-(-x)2-=-x2-.
因为函数f(x)为奇函数,所以f(-x)=-f(x),
所以f(x)=x2+(x∈[-1,0)).
(2)当a<-2时,f(x)在(0,1]上单调递增.
证明如下,设任意x1,x2∈(0,1],且x1<x2.
则f(x1)-f(x2)=-+-
=-+-
=·[x1x2(x2+x1)+a].
因为x1,x2∈(0,1],且x1<x2,
所以>0,x1x2(x2+x1)∈(0,2).
又因为a<-2,
所以x1x2(x2+x1)+a<0.
所以f(x1)-f(x2)<0,即f(x1)<f(x2).
所以当a<-2时,函数f(x)在(0,1]上单调递增.
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