内容正文:
暑假预习:抽象函数的性质讲义
暑假预习:抽象函数的性质讲义
知识点解析
一、核心知识点
1. 常见抽象函数模型
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
2. 奇偶性判定
解题思路:对关系式合理赋值,寻找 与 的关系。
常用赋值:;。
· 奇函数:
· 偶函数:
3. 单调性判定
标准套路:设 ,构造 ,利用已知恒等式变形,判断正负。
经常借助赋值得到特殊函数值:。
4. 周期性(高频)
若存在非零常数 ,,则周期为 。
常用结论:
(1)
(2)
(3)
(4)
5. 对称性(容易和周期混淆)
(1) 关于直线 对称
(2) 关于点 中心对称
推论:
- 一条对称轴 + 一个对称中心 函数为周期函数
- 两条对称轴 / 两个对称中心 函数为周期函数
6. 抽象函数不等式
依托单调性脱去 。
前提:所有自变量必须在定义域内!
二、通用解题原理(万能步骤)
1. 赋值法求特殊函数值
优先令 ; 等,求出 、寻找奇偶关系。
1. 判定奇偶性
整理式子得到 与 等式。
1. 判定单调性
任取 ,凑出 ,结合条件判断符号。
1. 处理不等式
利用单调性去掉对应法则 ,转化为普通不等式。同时写上定义域约束,取交集。
1. 若条件出现 型轮换式,推导周期/对称性。
三、典型题型模板
题型1:证明奇偶性
操作:令 ,推出
题型2:证明单调性
操作:设 ,变形构造 ,判断正负
题型3:解抽象不等式
操作:
① 判断单调性
② 把常数写成 的形式
③ (减函数不等号反向)
④
题型4:求周期、判断图像对称
操作:不断替换式子中的 ,迭代推导周期。
四、高频易错点
1. 仅凭原型函数下结论,缺少严格定义证明
1. 解不等式忘记加上定义域限制条件
1. 混淆对称性与周期性
1. 赋值随意,逻辑跳跃
1. 判断单调性时,不会合理构造 。
例题分析
例1.(25-26高一上·海南·期末)已知函数对于任意实数,都有,且.
(1)求的值;
(2)令,求证:函数为奇函数;
(3)求的值.
【答案】(1);
(2)
当时,,则;
设,则,则,
所以,
即,所以函数为奇函数.
(3)8106.
【分析】(1)利用恒等式赋值,即可求解;
(2)利用恒等式赋值,结合奇函数恒等式即可证明;
(3)利用,再利用加法交换律和结合律即可求和.
【详解】(1)当时,,则;
(2)略
(3)由(2)知,,,则
例2.(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.
例3.(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
变式训练
变式1.(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
变式2.(25-26高一上·辽宁沈阳·期中)函数满足对任意,都有,且,当时,.
(1)判断并证明在上的单调性;
(2)求不等式的解集.
【答案】(1)在上是单调递减的函数,证明:
任取,则,由已知得,
则,
∴,∴在上是单调递减函数.
(2)
【分析】(1)根据函数的单调性的定义进行判断并证明即可.
(2)利用特殊值法,结合代入法进行求解,再根据已知等式,结合函数的单调性及一元二次不等式进行求解即可.
【详解】(1)略
(2)令 ,得 ,所以 .
令 ,得 ,
所以,所以为奇函数;
由于,则,所以,
又因为,所以.
因为
又因为,所以,
由于在上是单调递减,
,即,即,
所以不等式的解集为.
变式3.(25-26高一上·黑龙江七台河·期中)定义在上的函数满足:对任意的,都有,当,.
(1)求证:函数是奇函数;
(2)求证:在上是减函数;
(3)解不等式:;
【答案】(1)证明见解析
(2)证明见解析
(3)
【分析】(1)利用赋值法,结合奇偶性的定义即可求解,
(2)根据函数单调性的定义即可求解,
(3)根据函数的奇偶性和单调性即可求解.
【详解】(1)令,则,解得:;
令,则,
为定义在上的奇函数.
(2)设,则,;
,,,;
又,
,又当,,,
,即,在上是减函数.
(3)由得:;
定义域为且在上是减函数,
,解得:,不等式的解集为.
实战演练
1.(25-26高一上·云南昆明·期中)定义在上的函数满足.
(1)求的值;
(2)判断函数的奇偶性并证明.
【答案】(1);
(2)是偶函数;证明见解析.
【分析】(1)分别令和,即可得结果;
(2)令结合偶函数的定义即可得结果.
【详解】(1)令,则.
再令,可得,
∴.
(2)是偶函数;
证明:令可得,
∴是偶函数.
2.(25-26高一下·黑龙江大庆·阶段检测)设函数是增函数,对于任意x,都有.
(1)写一个满足条件的并证明;
(2)证明是奇函数;
(3)解不等式.
【答案】(1),证明见解析
(2)证明见解析
(3)
【分析】(1)开放性试题,可写一个满足条件的正比例函数即可;
(2)利用赋值法,令,并结合奇函数的定义即可证明;
(3)先把不等式转化成,然后根据的单调性脱去“”,从而通过解不等式可得结果.
【详解】(1)解:因为函数是增函数,对于任意x,都有,这样的函数很多,其中一种为:.
证明如下:函数满足是增函数,
因为,
所以满足题意.
(2)证明:令,则由,得,即;
令,则由,得,
即,故是奇函数.
(3)因为,所以,
则,即,
因为,所以,
所以,
又因为函数是增函数,所以,所以或.
所以不等式的解集为.
2
学科网(北京)股份有限公司
$暑假预习:抽象函数的性质讲义
暑假预习:抽象函数的性质讲义
知识点解析
一、核心知识点
1.常见抽象函数模型
(1)f(x+y)=f(x)+f(y)
(2)f(x+y)=f(x)fy)
(3)f(xy)=f(x)+f(y)
(4)f(xy)=f(x)f(y)
(5)f(x+y)+f(x-y)=2f(x)f(y)
2.奇偶性判定
解题思路:对关系式合理赋值,寻找f(-x)与f(x)的关系。
常用赋值:X=0,y=0;y=-x。
·奇函数:f(-x)=-f(x
·偶函数:f(-x)=fx)
3.单调性判定
标准套路:设X1<x2,构造f(x2)-f(x1,利用己知恒等式变形,判断正负。
经常借助赋值得到特殊函数值:f(0),f(1),f(-1)。
4.周期性(高频)
若存在非零常数T,f(x+T)=f(x),则周期为T。
y
暑假预习:抽象函数的性质讲义
常用结论:
(1)f(x+a)=f(x)=T=a
(2)fx+a)=-f(x)=T=2a
(3)f(x+a)=±1
=T=2a
x】
(4)fx+a)=f(x+b)=T=|a-b1
5.对称性(容易和周期混淆)
(1)f(a+x)=f(a-x)f(x)关于直线x=a对称
(2)fa+x)+f(a-x)=2b台fx)关于点(a,b)中心对称
推论:
·一条对称轴+一个对称中心一函数为周期函数
·两条对称轴/两个对称中心一函数为周期函数
6.抽象函数不等式
依托单调性脱去「。
前提:所有自变量必须在定义域内!
二、通用解题原理(万能步骤)
1.赋值法求特殊函数值
优先令x=0,y=0:y=1等,求出f0、寻找奇偶关系。
2.判定奇偶性
整理式子得到-x)与f(x)等式。
3.判定单调性
任取x1<x2,凑出fx2-f(x1),结合条件判断符号。
4.处理不等式
利用单调性去掉对应法则「,转化为普通不等式。同时写上定义域约束,取交集。
5.若条件出现fx+a)型轮换式,推导周期/对称性。
2
暑假预习:抽象函数的性质讲义
三、典型题型模板
题型1:证明奇偶性
操作:令y=-x,推出f(-x)=±f(x)
题型2:证明单调性
操作:设x1<x2,变形构造fx2)-fx1),判断正负
题型3:解抽象不等式
操作:
①判断单调性
②把常数写成f(m)的形式
③
增函数
(减函数不等号反向)
f(A)<f(B)A<B
④
A∈D
B∈D
A<B(或>)
题型4:求周期、判断图像对称
操作:不断替换式子中的x→x+a,迭代推导周期。
四、高频易错点
1.仅凭原型函数下结论,缺少严格定义证明
2.解不等式忘记加上定义域限制条件
3.混淆对称性与周期性
4.赋值随意,逻辑跳跃
5.判断单调性时,不会合理构造f(x2)-f(x1)。
例题分析
例1.(2526高一上海南期末)已知函数因对于任念实数xyeR,都有儿+列=f+f0)-2,且
暑假预习:抽象函数的性质讲义
f(2)=4
①求0的值:
②今8)f儿)2,求证:函数8为奇函数:
6求f-2026+f(-2025)++f-)+fo+f0++f(225)+/2026)的值
4
暑假预习:抽象函数的性质讲义
例2.(2526高一上广东汕头期中)定义在非零实数集上的函数儿)对任意非零实数,'满是:
f)-f+f),且当0<x<1时fk0
①求-f0的值
②判断(的奇偶性并证明:
e断不等.+r-}s0
例3.(2526高一上贵州毕节期中)定义在R上的函数”/冈,对任意,yeR都有八+月=(+)),
且当*>0时,f()>0
0)求证:f冈为奇函数,
(2)求证:
f(为R上的增函数:
暑假预习:抽象函数的性质讲义
变式训练
变式1.(2s26高一上天津红桥期中)定义在R上的函数”=f()对任意七,JeR都有(+)=f(+)
)求f(0的值
(2)判断函数
的奇偶性,并证明.
变式2.2s26高-上辽宁沈阳期中)画数(清足对任意5,yeR都有八x+)-f()+例,且
f4)=-2.当x>0时,f)<0
①判断并证明代)在R上的单调性,
②求不等式f(-2x小>f2-)+l的解集
6
暑假预习:抽象函数的性质讲义
变式3,2s26商一上果龙江七台河期中)定义在)上的函数/()满足:对任意的y(),都有
当xe(-1,0),f(x)>0.
)求证:函数(四是奇函数
(2)求证:
f(d在(1上是减函数:
BF不就.+0+合小0,
>
暑假预习:抽象函数的性质讲义
实战演练
1(2s26离-上云南昆明期中)定义在0Q+四上前两数=满是月)
0)求八-的值:
(2)判断函数
y=f(x)
的奇偶性并证明。
2.(2s26高-下果龙江大庆阶段检测设函数f因)是增函数,对于任意x,yR都有儿x+)=)+/))
(1)写一个满足条件
f并证明:
②证明儿是奇函数;
6解不等式f(x)-f(>f3x).