摘要:
**基本信息**
以考情分级突破为核心,构建"概念-应用-综合"三阶训练体系,融合真题研析与模拟探源,强化数学思维与模型意识。
**专项设计**
|模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|考情概览|4考向统计|基础档概念辨析、中档档应用转化、拔高档分类讨论|从定义域/运算等基础概念到含参恒成立/零点分布综合问题|
|真题研析|2026春考15题等|平移对称法、动轴动区间最值分析|二次函数压轴考法延续,指数函数强化情境建模|
|真题精炼|2024-2025年8题|指对数值比大小技巧、幂函数单调性判断|覆盖函数性质应用全场景,衔接春考拔高与秋考基础|
|模拟探源|2026模拟27题|函数与数列/几何综合建模、对称集充要条件证明|通过跨模块综合题提升数学语言表达与逻辑推理能力|
内容正文:
专题06 基本初等函数
内容导览
考情概览:摸清命题规律,锁定复习重点
2026真题研析:拆解最新真题,示范分析路径
3年真题精炼:精练近年真题,吃透常见考法
最新模拟探源:跟进模拟新题,预判考查风向
命题解读
考向
考查统计
基础档:对数定义域、幂函数概念、指数简单运算,集中在试卷前序小题,全员可得分;中档档:指对数值比大小、指数不等式、二次函数定区间最值,分布在填空13-14题,侧重基础应用能力;拔高档:二次函数含参分类讨论、对数综合压轴大题,位于填空15题、解答21题,承担核心区分选拔作用。
春考偏向拔高选拔,重点布局二次函数填空压轴、对数大题压轴,难度上限更高;秋考命题更平稳,均匀排布基础、中档小题,侧重全面考查基础知识点,整体难度波动较小。
二次函数
2026春考第15题
指数函数
2026秋考第13题
2025秋考第14题
对数函数
2025春考第21题
2024春考第1题
2024秋考第18题
幂函数
2025春考第14题
第一,二次函数压轴考法延续,动轴动区间最值、含参恒成立问题、零点分布分类讨论依旧是填空压轴核心考点,重点考查思维严谨性。
第二,指数函数弱化纯计算,强化情境应用,结合生活中的增长、衰减、复利模型进行简单建模考查,贴合新教材素养要求。
考向一 二次函数
典例1.(2026·上海·高考真题)平移对称法在几何学中具有重要的应用.设平面直角坐标系中有一图形,过内任意一点作垂直于轴的直线,满足为一线段.现沿方向平移这些线段,使得它们的中点均在轴上,这样叫做平移对称法.对于,,直线和直线围成的封闭图形,对它进行一次平移对称,得到的图像大致为( )
A. B.
C. D.
考向二 指数函数
典例2.(2026·上海·高考真题)为不为1的任意实数,则( ).
A. B. C. D.
考向一 指数函数
1.(2025·上海·高考真题)设.下列各项中,能推出的一项是( )
A.,且 B.,且
C.,且 D.,且
考向二 对数函数
2.(2025·上海·高考真题)已知函数的定义域是.对于,定义集合.
(1),求;
(2)对于集合,若对任意都有,则称是对称集.若是对称集,证明:“函数是偶函数”的充要条件是“对任意,是对称集”;
(3)若,.求的取值范围,使得对于任意,都有.
3.(2024·上海·高考真题)函数的定义域为_______.
4.(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.
考向三 幂函数
5.(2025·上海·高考真题)幂函数在上是严格减函数,且经过,则的值可能是( ).
A. B. C. D.3
一、单选题
1.(2026·上海·一模)设函数的定义域集合为,值域集合为,则( )
A. B. C. D.
2.(2026·上海徐汇·二模)已知,则“”是“”的( )
A.充分非必要条件 B.必要非充分条件
C.充要条件 D.既非充分又非必要条件
3.(2026·上海·三模)已知,则等比数列的公比为( )
A. B. C. D.
4.(2026·上海杨浦·模拟预测)对数函数与双曲线均存在的一个充分不必要条件为( )
A.0 B.1 C.2 D.3
二、填空题
5.(2026·上海·模拟预测)已知函数,则的定义域是________.
6.(2026·上海·一模)若存在定义域为的幂函数和有意义的对数,则整数n的取值集合为______.
7.(2026·上海闵行·二模)已知,若是幂函数,且,则______.
8.(2026·上海·模拟预测)已知,幂函数的大致图象如图所示,则_________.
9.(2026·上海浦东新·三模)已知,若幂函数是偶函数,则______________.
10.(2026·上海·三模)已知实数,,若,,则____________.
11.(2026·上海·三模)已知函数是指数函数,则函数的图象过定点___________
12.(2026·上海松江·模拟预测)已知函数且的图像过定点,正实数m、n满足n,则的最小值为__________.
13.(2026·上海杨浦·模拟预测)设函数,若且,则的取值范围为__________.
14.(2026·上海浦东新·三模)设,.若函数有最大值,则的取值范围是______________.
15.(2026·上海静安·模拟预测)在梯形中,,,,,,点在线段上,且;设是线段上的动点,且,则的最小值为________.
三、解答题
16.(2026·上海黄浦·三模)已知函数.
(1)判断函数的奇偶性并说明理由;
(2)当时,若存在,使得成立,求实数t的取值范围;
17.(2026·上海·模拟预测)设函数,.
(1)若,求函数的所有单调区间;
(2)若方程有两个虚根和,且.求的值.
18.(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.
19.(2026·上海浦东新·三模)已知
(1)若函数在区间上的最大值比最小值大3,求实数的值;
(2)若,函数与函数恰有两个不同交点,求实数的取值范围.
20.(2026·上海·模拟预测)已知(且).
(1)若,解方程;
(2)若,求的取值范围.
21.(2026·上海虹口·三模)设.
(1)解不等式:;
(2)若恒成立,求实数的取值范围.
22.(2026·上海长宁·二模)已知(其中,).
(1)若函数的图象过点,求不等式的解集;
(2)若恰有两个不同的实数,使得,,成等差数列,求实数的取值范围.
23.(2026·上海·三模)已知连续函数和,设,集合.
(1)若指数函数的图像过点,且,求M;
(2)若,,且在区间上存在极值点t,求实数a的取值范围,并判断t是否属于M,请说明理由.
24.(2026·上海·一模)定义:若函数满足在上的值域为(),则称为“根域同函数”.
(1)试判断是否为“根域同函数”并说明理由;
(2)若“根域同函数”为偶函数,求:的值域;
(3)已知奇函数对任意均满足为“根域同函数”,幂函数是“根域同函数”的充要条件为点在上,求证:当时,的图象在下方.
25.(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.
26.(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,.
27.(2026·上海黄浦·二模)对于公共定义域为D的函数与,定义集合.
(1)若,,求;
(2)若,,且,求的最小值;
(3)已知是定义在上的增函数,其图像是连续曲线,且存在正数,使得.若,,且,求证:.
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专题06 基本初等函数
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考情概览:摸清命题规律,锁定复习重点
2026真题研析:拆解最新真题,示范分析路径
3年真题精炼:精练近年真题,吃透常见考法
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命题解读
考向
考查统计
基础档:对数定义域、幂函数概念、指数简单运算,集中在试卷前序小题,全员可得分;中档档:指对数值比大小、指数不等式、二次函数定区间最值,分布在填空13-14题,侧重基础应用能力;拔高档:二次函数含参分类讨论、对数综合压轴大题,位于填空15题、解答21题,承担核心区分选拔作用。
春考偏向拔高选拔,重点布局二次函数填空压轴、对数大题压轴,难度上限更高;秋考命题更平稳,均匀排布基础、中档小题,侧重全面考查基础知识点,整体难度波动较小。
二次函数
2026春考第15题
指数函数
2026秋考第13题
2025秋考第14题
对数函数
2025春考第21题
2024春考第1题
2024秋考第18题
幂函数
2025春考第14题
第一,二次函数压轴考法延续,动轴动区间最值、含参恒成立问题、零点分布分类讨论依旧是填空压轴核心考点,重点考查思维严谨性。
第二,指数函数弱化纯计算,强化情境应用,结合生活中的增长、衰减、复利模型进行简单建模考查,贴合新教材素养要求。
考向一 二次函数
典例1.(2026·上海·高考真题)平移对称法在几何学中具有重要的应用.设平面直角坐标系中有一图形,过内任意一点作垂直于轴的直线,满足为一线段.现沿方向平移这些线段,使得它们的中点均在轴上,这样叫做平移对称法.对于,,直线和直线围成的封闭图形,对它进行一次平移对称,得到的图像大致为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】方法一:依题意,作出函数与在上的图象.
按照平移对称法,当时,,线段中点纵坐标为,
则应将此时的线段沿方向向下平移,的图象上的对应点纵坐标应分别为和,故排除B项;
当时,,线段中点纵坐标为,则应将此时的线段沿方向向下平移,
的图象上的对应点纵坐标应分别为和,故可排除C,D两项,A项符合题意.
方法二:根据平移对称法的基本概念,将函数和函数在上的函数值差值等分在轴上下两侧,
等分量为,故在上线性变化,结合选项知,只有选项A符合题意.
故选:A.
考向二 指数函数
典例2.(2026·上海·高考真题)为不为1的任意实数,则( ).
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】由,则.
考向一 指数函数
1.(2025·上海·高考真题)设.下列各项中,能推出的一项是( )
A.,且 B.,且
C.,且 D.,且
【答案】D
【详解】∵,∴,
当时,定义域上严格单调递减,
此时若,则一定有成立,故D正确,C错误;
当时,定义域上严格单调递增,要满足,需,即A、B错误.
故选:D
考向二 对数函数
2.(2025·上海·高考真题)已知函数的定义域是.对于,定义集合.
(1),求;
(2)对于集合,若对任意都有,则称是对称集.若是对称集,证明:“函数是偶函数”的充要条件是“对任意,是对称集”;
(3)若,.求的取值范围,使得对于任意,都有.
【详解】(1)由定义得,.
(2)证明:必要性:因为函数是偶函数,所以对任意,,
对任意,若,即,则,
所以,所以对任意,是对称集.
充分性:若对任意,是对称集,
因为对任意,,所以,即①,
又,所以,即②.
由①②得,对任意,,
所以函数是偶函数.
综上,“函数是偶函数”的充要条件是“对任意,是对称集”,得证.
(3)因为对于任意,都有,
所以若,则,即若,则,
所以,所以在上单调不减,
所以对任意,恒成立.
当时,显然成立,;
当时,恒成立,令,,
所以在单调递减,单调递增,所以;
当时,恒成立,此时
因为在上单调递减,当时,,
时,,
所以;
综上,.
3.(2024·上海·高考真题)函数的定义域为_______.
【答案】
【详解】由题意可得,即的定义域为.
故答案为:.
4.(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.
【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.
考向三 幂函数
5.(2025·上海·高考真题)幂函数在上是严格减函数,且经过,则的值可能是( ).
A. B. C. D.3
【答案】B
【详解】因为幂函数在上是严格减函数,所以,故C错误,D错误;
对于A,若,则,当时,,
所以幂函数过点,故A错误;
对于B,若,则,当时,,
所以幂函数过点,故B正确.
故选:B.
一、单选题
1.(2026·上海·一模)设函数的定义域集合为,值域集合为,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】由,则,解得,所以,
又是幂函数,且,即在上单调递减,
当时,;当时,,所以,
所以.
2.(2026·上海徐汇·二模)已知,则“”是“”的( )
A.充分非必要条件 B.必要非充分条件
C.充要条件 D.既非充分又非必要条件
【答案】A
【详解】等价于,等价于,
可以推出,但无法推出,因为还存在这种可能性,所以“”是“”的充分不必要条件.
3.(2026·上海·三模)已知,则等比数列的公比为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】因为为等比数列,
所以,
因为,,
令,则,整理得,
所以,,,
所以,该数列的公比为.
4.(2026·上海杨浦·模拟预测)对数函数与双曲线均存在的一个充分不必要条件为( )
A.0 B.1 C.2 D.3
【答案】C
【详解】若对数函数存在,则底数且;
若表示双曲线,则,即,
综上,若两者均存在,则或.
而2在上述区间内,
所以是对数函数与双曲线均存在的一个充分不必要条件.
二、填空题
5.(2026·上海·模拟预测)已知函数,则的定义域是________.
【答案】
【详解】由题意,得,即,
则的定义域是.
6.(2026·上海·一模)若存在定义域为的幂函数和有意义的对数,则整数n的取值集合为______.
【答案】
【详解】由题意可知,,,,,,
则,,
若,则定义域为,符合题意;
若,则定义域为,符合题意;
若,则定义域为,符合题意,
所以整数n的取值集合为
7.(2026·上海闵行·二模)已知,若是幂函数,且,则______.
【答案】
【详解】已知,且是幂函数:
根据幂函数的定义,可得,解得;
将条件代入得,解得,即函数解析式为;
将代入解析式得.
8.(2026·上海·模拟预测)已知,幂函数的大致图象如图所示,则_________.
【答案】
【详解】由图象知,时,在第一象限单调递减,故排除,
图象关于轴对称,故函数是偶函数,
时,,定义域为,满足,是偶函数;
时,,定义域为,满足,是奇函数;
.
9.(2026·上海浦东新·三模)已知,若幂函数是偶函数,则______________.
【答案】2
【详解】因为为幂函数,所以,解得或.
当时, ,该函数定义域为,定义域不关于原点对称,故不是偶函数.
当时,,因为,故该函数为偶函数.
综上,.
10.(2026·上海·三模)已知实数,,若,,则____________.
【答案】
【详解】因为,所以,即,
又因为,所以,所以,
因为,所以,,
所以.
11.(2026·上海·三模)已知函数是指数函数,则函数的图象过定点___________
【答案】
【详解】由题意得,,得,则函数的图象过定点.
12.(2026·上海松江·模拟预测)已知函数且的图像过定点,正实数m、n满足n,则的最小值为__________.
【答案】
【详解】当时,,所以函数的图象过定点,
所以,,代入得.
所以,
当且仅当时等号成立,即,时等号成立.
13.(2026·上海杨浦·模拟预测)设函数,若且,则的取值范围为__________.
【答案】
【详解】的图象如下图所示
由图象可知,当时,单调递减,所以,此时,
当时,,,
,即,化简可得,解得,
综上所述,因为,所以的取值范围为.
14.(2026·上海浦东新·三模)设,.若函数有最大值,则的取值范围是______________.
【答案】
【详解】当时,函数为,该函数在上单调递增,
因此此时函数最大值为,当时,函数为,
若,则函数在上单调递增,
此时函数不存在最大值,
当时,函数在上单调递减,
则此时,取不到最大值,
此时若该函数有最大值,应有,解得.
15.(2026·上海静安·模拟预测)在梯形中,,,,,,点在线段上,且;设是线段上的动点,且,则的最小值为________.
【答案】
【详解】根据题意,以点为坐标原点,、所在直线分别为、轴建立如图所示的平面直角坐标系,
则、、,由题意得,所以,
则,故,
所以,
故,
所以点,所以,,
所以,
当且仅当时,等号成立,故的最小值为.
三、解答题
16.(2026·上海黄浦·三模)已知函数.
(1)判断函数的奇偶性并说明理由;
(2)当时,若存在,使得成立,求实数t的取值范围;
【详解】(1),所以,
当时,,为偶函数,
当时,,为奇函数,
当时,,所以既不是奇函数也不是偶函数.
(2)当时,,存在,使得成立,
化简可得,即在上有解,
令,因为,所以,即在上有解,
故实数的取值范围为函数的值域,
,因为,所以,
即实数的取值范围为.
17.(2026·上海·模拟预测)设函数,.
(1)若,求函数的所有单调区间;
(2)若方程有两个虚根和,且.求的值.
【详解】(1)当时,,则,定义域为.
求导得.
令得.
当时,,故;当时,.
因此在上单调递减,在上单调递增.
(2)方程有两个虚根,故判别式,
整理得,解得或.
设两根为,则,.
,解得或.
因为或,所以排除,即.
18.(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.
【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.
19.(2026·上海浦东新·三模)已知
(1)若函数在区间上的最大值比最小值大3,求实数的值;
(2)若,函数与函数恰有两个不同交点,求实数的取值范围.
【详解】(1)因为函数在区间上是严格增函数,
所以其最大值在右端点处取到,其最小值在左端点处取到,
即,
化简得,即,
解得.
因此,实数的值为2.
(2)由题意得;即关于的方程在有两个不同的实数解,
即关于的方程在有两个不同的实数解,
因为,
因此.
由题意得,即
综上,实数的取值范围为.
20.(2026·上海·模拟预测)已知(且).
(1)若,解方程;
(2)若,求的取值范围.
【详解】(1)当时,则,
因为,
所以,
化简可得,
即,
化简得,
所以,
所以或,解得或;
(2)由,且,
若,则,,
若,则,,
综上,的取值范围是.
21.(2026·上海虹口·三模)设.
(1)解不等式:;
(2)若恒成立,求实数的取值范围.
【详解】(1)的定义域为且在单调递增.
,,解得.
故不等式的解集为.
(2).
恒成立等价于恒成立,,.
令,.
令,则,在单调递减.
又,时,,即,在单调递增,时,,即,在单调递减.
,,即的取值范围是
22.(2026·上海长宁·二模)已知(其中,).
(1)若函数的图象过点,求不等式的解集;
(2)若恰有两个不同的实数,使得,,成等差数列,求实数的取值范围.
【详解】(1)将代入,可得,得,
故,该对数函数为定义在上的减函数,
故由可得,解得,
故不等式的解集为
(2)由已知可得,
即,故,
整理可得,故,得,
由题意可知方程有两个不同的实数根,且两根都大于,
设,
当时,,即函数在区间上有两个零点,
故,解得,
当时,,即函数在区间上有两个零点,
故,不等式无解,
综上可得实数的取值范围为
23.(2026·上海·三模)已知连续函数和,设,集合.
(1)若指数函数的图像过点,且,求M;
(2)若,,且在区间上存在极值点t,求实数a的取值范围,并判断t是否属于M,请说明理由.
【详解】(1)设指数函数(且),因为其图像过点,代入得,,则,
因此,因此,
而集合,其中,
令,则,
由于,故,即,
因为指数函数在上单调递增,所以,
因此,集合.
(2)函数的定义域为,
对原函数求导得,,
因为在上存在极值点,所以在上有解,
即,故,
设,,则,
当时,且,故,即在上单调递增,
因为,,因此在上的值域为,
所以,实数的取值范围是,
由于在上单调递增,对于任意,
存在唯一的使得,即,
当时,,即,故,单调递减,
当时,,即,故,单调递增,
因此,是在上的极小值点,
,
将代入上式,,
故,
设,求导得,,
令,得,即,
当时,,,单调递增,
当时,,,单调递减,
因此,在处取得最大值,,
当时,,故,
当时,,
综上,对任意,,
因此,,
即成立,故.
24.(2026·上海·一模)定义:若函数满足在上的值域为(),则称为“根域同函数”.
(1)试判断是否为“根域同函数”并说明理由;
(2)若“根域同函数”为偶函数,求:的值域;
(3)已知奇函数对任意均满足为“根域同函数”,幂函数是“根域同函数”的充要条件为点在上,求证:当时,的图象在下方.
【详解】(1)当时,,则,
所以为“根域同函数”.
(2)由为偶函数,则,
即,则,即 ,
所以,又为“根域同函数”,
则在上的值域为,且,
而函数在上单调递增,
则方程在上有两个不相等的实数根,
即方程在上有两个不相等的实数根,设,
则,解得,又,则,
所以函数在上单调递减,
又时,,,
则函数的值域为.
(3)因为对任意均为“根域同函数”,
所以对任意,函数在上的值域为,且,
则函数为单调函数,又为奇函数,则.
因为为幂函数,设,而为“根域同函数”的充要条件为点在上,
若点在上,则;
若为“根域同函数”,
则在上的值域为,且,,
当 时,函数在上单调递增,
则在上有两个不相等的实数根,
即在上有两个不相等的实数根,即,
此时,不满足题意;
当时,函数在上单调递减,
则,则,即,
此时,满足题意,则.
设,,
因为函数在和上均为增函数,
所以函数在和上为增函数,
因为,,
则时,,即,
此时的图象在下方.
25.(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)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)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.
26.(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)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)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.
27.(2026·上海黄浦·二模)对于公共定义域为D的函数与,定义集合.
(1)若,,求;
(2)若,,且,求的最小值;
(3)已知是定义在上的增函数,其图像是连续曲线,且存在正数,使得.若,,且,求证:.
【详解】(1)由题意,.
因为 ,所以 .
当 时,等号成立.故 =.
(2)令 .
由题设可知, 的值域为非负实数集,从而其最小值为 .
设 时取到最小值,则 ,且 ,
因为所以.
又由 ,得即.
从而.
由 可得故
令 ,则当且仅当 时,等号成立.
此时 ,由 得 ,于是 ,又 ,故 .所以 的最小值为 .
(3)法一:由 可知,对任意 ,都有.
而所以. (1)
已知存在正数 ,使得.
对任意整数 ,令.
由式(1)可得即.
所以 为常量,即对任意 ,都有.
于是. (2)
下面证明 .
先证 对任意 都成立.
任取 ,必存在 ,使.
因为 在 上为增函数,所以.
故对任意 ,都有 . (3)
再由式(2)知且.
由于 的图像是连续曲线,且 在 上单调递增,因此 的值域为 .
又因为所以
当 取遍 时, 也取遍 .
故.
法二:
由 可知,对任意 ,都有.
而所以. (1)
已知存在正数 ,使得.
先证明:对任意整数 ,都有. (2)
当 时,由式(1)反复应用可得.
当 时,显然.
当 时,设 (),则由式(1)得,
故.
反复使用上式可得.
所以式(2)对任意整数都成立.
由式(2)知且.
又因为 在 上单调递增,且图像连续,所以.
由 ,可得.
于是.
法三:
由 可知,对任意 ,都有.
而所以. (1)
已知存在正数 ,使得.
由式(1)对正整数 反复迭代,可得.
从而.
同理,对负整数部分可得,
于是对任意 ,都有. (2)
由式(2)知且.
又因为 在 上连续且单调递增,所以.
再由可得.
故.
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