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重难专题03几类高考常考函数
题型脑图•重难考法归纳
题型1对勾函数
题型6一次分式函数
题型2含对勾函数的分段函数
题型7一次分式型复合函数
题型3对勾型复合函数
题型8最值函数
几类高考常考函数
题型4飘带函数
题型9高斯函数
题型5飘带型复合函数
题型10狄利克雷函数
考法深研•解题技能通关
题型01对勾函数
点方法技巧
6
f(x)=ax+
对勾函数:形如
x(其中ab>0)的一类函数,
00,1
定义域:
x≠0}
奇偶性:奇函数;渐近线:y轴和直线y=心;单调性:在
和
b
b
+00
a
上单调递增,
在
上单调递减。
1.
(多选)
(25-26高一上·云南昭通期末)已知函数f)=x+
x,
下列说法正确的是()
A.f)的定义域为xx≠Oy
B.f(x)的值域为R
c.f(x)为奇函数
D.f(x)在(l,+o)上单调递增
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_n+1
2Sn+10
2.(2026湖南长沙三模)设数列a,的前n项和为S4=山且,
”则an的最小值为
()
1
2
15
A.2
B.210+1
c.3
D.2
an
3.(2026重庆三模)己知数列a}满足
a=2a.+1,4=l,已知数列b}满足
bn-bn1=-(n≥2)
bn+13
6=1,则n的最小值为
.(2026高三下全国专题练习)函数了三,0<x≤3
/(6-x,3<x<6f()=m有
有四个不等的实数根
x,x2,x3,x4(出<x3<x3<4
时,不等式4-)++巧-18>
恒成立,则实数的最小值是一
[er,x≤0
5(2a6无#红新二接)板蛋领/儿付+3>0,名,=内-0有四个不同的零点,从小大然
x
成,则
次为
+%+的取值范围为一
6.(2026四川成都模拟预测)已知函数
(x)=r2+1
bx,(b>0)
(1)a=1,b=2,求函数值域:
2讨论()的单调区间,
B倒证明:当a=b=1时,不等式/(]/(r22-2meN)对任意x∈(,0u0,+o)恒成立.
题型02
含对勾函数的分段函数
点方法技巧
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此类函数由两部分构成,对勾函数段和其它函数段。
解题步骤:1.画图辅助;2.分段分析;3.衔接点验证:4综合结论。
常见考查题型:1.求参数范围;2.求最值/值域;3.单调区间讨论。
a-x,x<0
(x)=
1.(2026江西南昌二模)已知函数
x+4,x>0在定义域内有最小值,则实数。的取值范围是
()
A.(-0,2]
B.[2,+oo)
c.(-0,41
D.[4,+o)
f(x)=
32
x≥a
2.(2026湖南常德·一模)已知函数
-x-5,x<。在R上单调递减,则。的最小值是
()
1
A.2
B.2
C.2W6
D.5
9
3.(2026广东茂名二模)已知函数
(x)=
x+-
,x<0
-x+a,x>0在定义域内有最大值,则实数的取值范围是
()
A.6,+o)
B(∞,-6]
c.(∞,3]
D.3.+)
x+ax<I
2
4.
(2324高二下山西晋城期末)若(x)=
1
、1是R上的增函数,则实数a的取值范围为
ax+
+1,x
2x
()
A.(,2)
8(2,3)
c.2,3]
D.[2,+oo)
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2xe(∞,2)
ax+
5.(23-24高一上广东珠海阶段检测)若函数(x)=
x+a+2a,xe[2,+o
在上单调递增,则的取值
R
a
范围为()
A.(0,41
8.2引
C.[14]
D.2,+o)
x+
,x<0
6.(多选)(25-26高三上广东佛山阶段检测)函数/(x)=
之0·关于的方程
3x
x
()mf(x=0(m∈R),下列说法正确的是()
A.函数f()的值域为
B.函数的单调减区间为
1,0)(1,+∞)
C.当m=2时,则方程有6个不相等的实数根
3
D、若方程有3个不相等的实数根,则m的取值范围是(。,+“
题型03对勾型复合函数
点方法技巧
对勾型复合函数通常指两类在高中数学中高频出现的函数结构:一类是对勾函数本身作为内层或外层构
成的复合函数,另一类指形如对勾函数但由二次函数与反比例函数组合而成的广义“双勾”型复合函
数。
y =logx+
v=
x+-
内层为对勾函数:如
或
等。
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=x2+1+1
y=t+-
外层为对勾结构:如
x2+1,此时将t=x2+1视为整体,转化为
t的对勾模型求
解。
1.(2026湖北二模)已知函数
()e21
e+2,则该函数的值域为()
D.(-l,+o)
2.(多选)(2425高一上广东湛江阶段检测)已知不等式x2--a+1≥0在x∈[0,3]上有解,则实数a
的取值可以为()
A.a=2
8.a=3
2
C.a=3
D.a=5
f)=++x
3.(多选)(25-26高一上重庆期中)
士+中+1,则下列结论正确的是()
A.f是奇函数
B.当x>0时,
f()>x恒成立
c.f(x)值域为
me
D.若>06>0*5,且f)=f),则+2225
=32+1+3
4.(多选)(25-26高一上山西忻州期末)己知函数
)+3+1,则下列结论正确的是
()
A.f(x)是偶函数
B.f(x)在(0,+o)上单调递增
C.f(x)的值域为[3,+o)
0.>0*与.且)-=则25
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1
5.(多选)(23-24高一上广东广州期末)已知函数f冈=c+。,且
a=fog,2),b=(og,3,c=f0,则()
A.y=f9的图象关于直线x=1对称B.y=f()在(o,0上单调递减
C.a>b>c
D.b>a>c
6(25-26高一上北京期中)函数(x=2-x二x∈07
的值域为一
(2026高三全国专题练习)关于函数()三g(x≠0,xER
),有下列命题:①函数y=f)的图
象关于y轴对称:②当x>0时,f(四是增西数,当x<0时,f四是诚函数,③数四的最小值是g2】
④当-1<x<0或x>1时,(x)是增函数.其中正确命题的序号是
(把你认为正确的
序号都填上)
8.(2425高三上上海期中)已知函数f(x)=a-2+
2是定义域为R的偶函数.
(1)求实数a的值:
2尼知关于的方程2产V()+2列大=0在G0,)上有解,求实数k的取值范园,
9.(2425高三上·上海杨浦开学考试)已知函数f)=2+
2*,其中a为实常数.
(1)若f(0)=7,解关于x的方程f()=5:
(2)讨论函数(x)的奇偶性:
(3)当a=l时,用定义证明函数w)在0,+W)上是严格增函数,并解不等式
(2x)>f(x+1)
题型04飘带函数
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点方法技巧
飘带函数:形如
=ax+b
(其中b<0)。定义域:钟≠0,奇偶性:奇函数:渐近线:y销和
直线y=ax:单调性:在人o,0)和0,+0)上单调递增;值域:人0,+0)】
1.
(2026高三·全国·专题练习)下列结论正确的是()
1
Igx+
22
x+≥2
A.当x>0且x≠1时,
lgx
B.当x>0时,
1
C.当x≥2时,x+的最小值为2
D.当0<x≤2时女无最大准
[ax+l,x≤2
f(x)=
2.(2026河北保定·二模)已知函数
>2在R上单调递增,则实数a的取值范围为()
c
。
x+2m-1,x≥1
f(x)=
x
3.(24-25高一上浙江杭州期末),已知函
(m+l)x-1,x<1在R上单调递增,则实数心的取值
范围为()
A.(-1,0]
B.[0,]
D.[0,+∞]
3.(多选)(2021高一下湖南阶段检测)已知函数(=x-1,则()
A.f儿四为奇函数
B.f()在定义域内是增函数
C.存在非零实数“使得关于x的方程()=“在H,0U(0内只有一个实银
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D.若对任意re+o),f(m)+m时()<
恒成立,则m<
4.(2026六三下全国专题练习)已知J侧)生a1,若对任意的正实数a,总存在6L4利,使符
14
f(x)≥m
则实数m的取值范围为()
A.(-o,0]
B.(-o,]
C.(-0,2]
D.(-0,3]
题型05
飘带型复合函数
点方位技巧
飘带型复合函数是指将飘带函数作为内层或外层函数,与其他函数复合而成的结构。复合结构形式有两
种:1.飘带函数作为
1.(2026河北秦皇岛一模)已知函数/)=c-a-e
为奇函数,则a=()
A.-1
B.0
c.1
D.2
2.(2026河北保定二模)已知函数f()=2026-2026+2,若关于z的不等式
f+<4
在0,2)上有解,则实数m的取值范围为《)
A.(-0,-2)B.(-0,-2]
c(+w。[+
3.(多选)(2022福建厦门模拟预测)已知函数
A.f四)是奇函数
B.四)的图象关于点对称
C.f()有唯一一个零点
D.不等武2x+3)>()的解集为(U(6+m)
4.(2526高三下陕西西安阶段检测)已知)=e-。+r是奇两数,则不等式
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f1og2)+f(21g,x-3)20的解集是
(25-26高二下·黑龙江齐齐哈尔阶段检测)己知函激x9
3,函数()是奇函数.
(1)求实数a的值:
2若对任意的e(Q,网),不等式(++f(->0恒成立,求实数k的取值范司.
6.(2627高三上江苏常州阶段检测)己知函数f)=m:2+2
,其中m∈R
讨论函数(的奇偶性,
(2)当m=1时,若存在
(0+o),使符
f(x)=2”+1
成立,求实数的取值范围.
题型06一次分式函数
点
方法技巧
y=
ax+b
一次分式函数:形如
cx+d,(a,C≠0)的函数,其图像是有反比例函数平移得到,两条渐近线分别
s、d
a
d a
y=
为
C,对称中心为
cc)。
分离常数法是核心技巧,把函数拆成“常数项+反比例函
y=a+bc-ad
数型项”。变形方法为:用分子配凑分母的倍数,写成cc(cx+)的形式。
1.(多选)(2026甘肃模拟预测)已知函数f)-2x一
x-1,则()
A.八四的图象关于点
,2)
对称
8.f()
的图象关于直线’=-x+3对称
c.f)的值域为←0,2U2,+)
D.f(四在定义域上单调递减
x-3
(26-27高三上·重庆阶段检测)已知7x2x/
og,(x-l,x>1则实数满足f[fa]=1'
则满足条
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件的实数a的值的个数为()
A.6
B.5
C.4
D.3
x
3.(25-26高二下山西长治期末)己知函数f()=
/x-jxs0
In
,若关于的方程
无实根,则
,x>0
x
f(x)=x+a
实数a的取值范围为()
D.(0,)
f()=1-x
4.(多选)(25-26高一上江苏苏州期中)某数学兴趣小组对函
x+1进行研究,得出如下
结论,其中正确的有()
.)+
B.<五,使得f(x)<f()
c.的值域为0,2)
D.(0,+o,都有
's6s
2
(25-26高三下·甘肃金昌阶段检测)若函数f(x)=心-
(1,n2
2x-1的图象关于点(2
对称,则实数a=
6,(2026高三全国·专题练习)已知函数/四十
(1)画出()的草图:
(2)由图象指出f(x)的单调区间:
(3)设a>0,b>0,c>0,a+b>c,证明:f(@+f⑥>f©.
7.(25-26高二下河北承德·期末)已知函数
是定义在3,3)上的奇函数,满足-)-,当
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-3<xs0时,f(x)=ar+b
x+3·
(1)求实数a,b的值;
2求函数(四的解折式
倒若3m-2)+f2m-1)>0
求实数m的取值范围。
题型07一次分式型复合函数
点方法技巧
一次分式型复合函数指由一次分式函数作为内层或外层,与其他函数(如指数、根式、幂函数等)复合
ax+b
ax+b
而成的函数。一次分式为内层函数:形如y=e
y三
”或
cx+d;一次分式为外层函数:形如
ag(x)+b
V=
cg(x)+d,其中8(x)为其他函数。
f(x)
1.
(2026·北京·高考真题)下列函数
是奇函数且在定义域上单调递增的是()
A.f(网=F+1
1
B.f(x)=sinx
C.f(x)=2*-2
D.f(x)=In5+x
5-x
2.(2023新课标Ⅱ卷高考真题)若f()=(x+a)n2x-
2x+1为偶函数,则a=()·
1
A.-1
B.0
C.2
D.1
3,(多选)(2425高一上云南德宏期末)已知函数()=2-3”十,则下列选项正确的是6
A.(冈为R上的奇函数
B。f(☒)在定义域内单调递增
79
C.不等式f(o:2x-l》tf-3)小>0的解华为2m
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D.若函数8()-[(✉订-f)-2,则8()有且仅有2个零点
4.(多选)(25-26高三上贵州贵阳期中)已知函数”
等,)
A.f(h5)>f(血3)
B.f(血3)<f2)
C.对任意实数x,(列+f()月
D。对任意实数x:f(f)-子
.(多选)2026山东枣庄一模)己知函数x)=e+1.则
A.)为奇函数
B.⊙的信城是
c.f(x)有极值
0农支质a,6,货相a创t的板力
。(多选)(2025四川成都模拟预测)己知函影7e、
e+1,则下列结论正确的是()
A.函数的定义域为R
B,函数的值域为)
c.f()+f(-x)=0
D.函数()为减函数
7(26在三全国专据线习刃已期强数四=吧书a>6>0a0,
(1)求x)的定义域:
(2)讨论f)的奇偶性:
(3)讨论f(的单调性:
8.(25-26高一上·贵州遵义阶段检测)已知
八四=2+1是定义在R上的奇函数
求“的值,并证明(的单调性;
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b.2
2)函数f()的图象先向右平移m个单位,再向上平移n个单位,得到函数
()=2+2的图象,求b的值
和函数8(9的值城:
9。(25-26高一下安徽安庆期末)已知函数f()=nx
1+x
四求函数()
的定义域,并判断其奇偶性:
a1考化-)+f(2>0,求实数'的取值范国;
记知函数8()=r-x+1在区同么+)上单调递减证明:
8)++f8++(a+2n>aeN
恒成立
10.(2025高三上:安徽合肥专题练习)已知函数f(x)=1g2010x
1+x,数列{a}满足
a,=f房a+(22
求数列a的通项公式:
1
2记数列a4的前n项和为7,求证:}子<.
1
题型08
最值函数
点
方法技巧
最值函数:形如y=maxf(r),g(}或y=minf(x,g(}的函数,最值函数一般为分段函数。
y=mxf(),g()}的图像由f(?和g()的图象中位置较高的部分组成。在两个函数的交点处,函
数表达式发生切换。
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a,azb
1.(2026湖南邵阳·模拟预测)定义一种运算
ab)=么.a<b,则函数f()-(e*e)的值诚为〈)
A.(0)
8.(0,
C.too)
D.(亿+o)
2.(2526高三全国一轮复习)定义mim{a,6c为a,6c中的最小值,设f()=mim2x+3,r+1,5-3出
则)的最大值是〈)
A.1
B.2
C.3
D.5
a,(a≤b)
a*b=
3.(2026高三全国专题练习)对任意两实数a、b,定义运算“*”如下:
b,(a>b),则函数
f)=log1(3x-2)*og,的值域为()
A.(-o0,0]
4.(2026高三全国专题练习)用mxa,)表示a,b两个数中的最大数,设西数
f()=max{←+8x-4,1og,,若函数8()=f儿四)-c有2个零点,则实数k的取值范围是()
4.(0,3)
B.(0,3]
c.(0,4)
D.[0,41
5.(2526高一上湖南娄底期末)已知(因=x+3,8(闭=(x+,用M(四表示8(中的较大者。
记作M()=max(,8(》M(因的最小值为
题型09
高斯函数(取整函数)
点方法技巧
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高斯函数也叫取整函数,
取整函数)表示不大于x的最大整数,且由于对于任意的实数x,对应的函
数值d都是整数,故称函数y=d为取整函数。
1.
(2026高三全国·专题练习)高斯是德国著名的数学家,近代数学奠基者之一,享有“数学王子”的称
号,他和阿基米德、牛顿并列为世界三大数学家,用其名字命名的“高斯函数”为:设R,用冈表示
不超过*的最大整数,则'=冈春为高斯函数.例如:3]-42-2
已知函数
小令(-U.则下列收述不正的是长)
A8()是偶函数
B.是奇函数
C.f在R上是增函数
D.8(x
的值域是f10叫
2.(2026河南开封模拟预测)高斯是德国著名的数学家,用其名字命名的“高斯函数”为:设x∈R,
用
表示不超过x的最大整数,则冈称为高斯函数,例如:【05]=-,几5-=
已知函数
f(x)=42-3x2+40<x<2),则函数y=[f(x]的值域为()
A.{l,0,}
B.1,2)
C.01,2
0.【1,2
3.(2526高-上河南开学考试)已知冈表示不超过实数*的最大整数,函数)-
的部分图象如图所
示,若方程=m+方在0≤x<3有2个解,则o的取值范围是()
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1
3
1
.3
5
3
5
3
A.6<a≤
B.98
-<a<
8
C.18<asg
8
<a<8
D.1
4.(2026河南开封模拟预测)高斯是德国著名的数学家,用其名字命名的“高斯函数”为:设x∈R,
用
表示不超过x的最大整数,则因称为高斯西数。例如.【0-1,-1
已知函数
f(x)=42-3×2+40<x<2),则函数y=[f(x]的值域为()
A.{l,0,}
B1,2)
C.0,l2
D.【h2]
5.(25-26高二下重庆阶段检测)高斯是德国著名数学家,近代数学的奠基者之一,享有“数学王子”
的降号,用他名字定义的函数/儿倒冈称为高斯函数,其中因表示不超过×的受大整数,刘1,
[-1.6=
2,己知方程
x2-[3x-1=0
,则方程的解集为()
6,(多选)(2026全国模拟预测)高斯函数冈表示不超过实数x的最大整数,已知函数儿-(
为大于0的实数),下列说法正确的是()
A.若f(2.)=4
则a=2
B,无论“为何值,f冈恒过定点:5别
C.存在“,使()为奇函数
D.f四在0,+o)上单调不减
7(2026商三上全国专题练习)已知xeR,符号
表示不超过的最大整数,若函数
f-月a
有且仅有两个零点,则a的取值范围是()
[12
。引
8.(多选)(25-26高一上江苏南京·阶段检测)高斯是德国著名的数学家,享有“数学王子”的称号,
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用其名字伦名的“商斯函数”为:设xR,用冈表示不超过产的最大整数,则冈春为“高斯函数”,
如:2]=1,【1.2]=-2=3
又称为“取整函数”设)x-冈,则下列结论正确的是《)
A.f(2026.1)=0.1
B.f四的图像关于'轴对称
C.[f(x)≥x-1的解集为(-0,2)
。石因-。司到附该心
9.(多选)(25-26高三上·四川广安阶段检测)高斯是德国著名的数学家,近代数学奠基者之一,享有
“数学王子”的称号,他和阿基米德、牛顿并列为世界三大数学家,用其名字命名的“高斯函数”为:设
xR,用因表示不超过x的辰大整数,如B2316-2.称)=因为商斯脑数,记
f()=-冈,则下列说法正确的是()
Af因的值域为[D)
B.f冈+f)sf(x+)
C.不等式-4[可+3<0的解集为[2,)
,者6-卧目一点的有e
10,(2026重庆校拟预测)已知冈为不超过实数×的最大整数,如2]-3,25]=2,]=3.若西
数)=i血r+x3,侧r()[/]+[6-]的值域是()
A.(2)
8.02}
c.红,2,3}
D.0,12,3y
1,(2025高一上重庆专愿练习)设x∈R,用冈表示不超过x的最大整数,则'=[闪称为高斯函数,
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例如:2-3.B小-3日商数)-+-
x+i2,则函数y=[f(x]的值域是
题型10狄利克雷函数
点方位技巧
1,x∈Q
y=f(x)=
狄利克雷函数解析式:
O,x∈C2,其中R为实数集,为有理数集。
1.(25-26高二下·河北衡水·期末)德国著名数学家狄利克雷是解析数学的创始人,以其名字命名的函数
1,x∈Q,
D(x)=
1,2
称为狄利克雷函数,其解析式为
0,xEQ.若a+2b=2D()(a,beR),则ab的最小值是
()
9
A
2
B.3
C.4
D.2
1x是有理数
2.(多选)(25-26高一上山东济宁阶段检测)对于狄利克雷函数儿)
0,x是无理数,下列命题中真
命题的有()
A.对于任意xeR,都有[/(]=l
B.对于任意x∈R,都有f()-f()=0
C,存在x是无理数,使得(x+)=f(x)+1
D.若a<0b>1,则有df>a=树f()<b
3.(多选)(2024全国·模拟预测)著名的德国数学家狄利克雷在19世纪提出了这样一个“奇怪的”函
「0,x是无理数
(x)=
数:定义在R上的函数
山,x是有理数·后来数学家研究发现该函数在其定义域上处处不连续、处处
不可导根据该函数,以下是真命题的有()
A.D(x+y)sD(x)+D()
B.D()的图象关于'轴对称
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C.D,)D(D(✉》的图象关于辅对称
D.存在一个正三角形,其顶点均在D(四的图象上
4.(多选)(25-26高二下·黑龙江佳木斯期中)德国著名数学家狄利克雷(Dirichlet)定义了一个“奇怪
的函数”f)人hxeQ
0,x∈CQ其中R为实数集,Q为有理数集.则关于函数f(x)有如下四个命题,正
确的为()
A.存在∈R.有+f)=0
,有
8.函数(
的图像关于直线=0对称
C.函数(~是周期函数,无最小正周期
D.存在三个点4f》,B(,(飞》,C,/(》,使△ABC为等腰直角三角形
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重难专题03 几类高考常考函数
题型脑图·重难考法归纳
考法深研·解题技能通关
题型01 对勾函数
对勾函数:形如(其中)的一类函数,
定义域:;奇偶性:奇函数;渐近线:轴和直线;单调性:在和上单调递增,在和上单调递减。
1.(多选)(25-26高一上·云南昭通·期末)已知函数,下列说法正确的是( )
A.的定义域为 B.的值域为
C.为奇函数 D.在上单调递增
【答案】ACD
【详解】由图可知,的定义域为,值域为,
的图象关于原点对称,所以为奇函数,
在上单调递增,故ACD正确,B错误.
故选:ACD.
2.(2026·湖南长沙·三模)设数列{}的前n项和为且则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】因为,所以,所以,
所以,
所以,
根据对勾函数的性质,在上单调递减,在上单调递增,
又当时,,当时,,
又,所以的最小值为.
3.(2026·重庆·三模)已知数列满足,,已知数列满足,,则的最小值为________.
【答案】
【分析】先对的递推式取倒数构造等差数列求,再用累加法求的通项,最后转化为对勾函数求正整数范围内的最小值.
【详解】由且,可得,同理可依次证得,对两边取倒数,
得,即是以为首项,为公差的等差数列,因此,故,
由累加法得,当时,,
,故,
验证时,也满足上式,故.
令,因为函数在上单调递减,在上单调递增,,
所以数列在上单调递减,在上单调递增,
因此当时数列取得最小值,当时,数列取得最小值,且,
因此,当时数列取得最小值.
4.(2026高三下·全国·专题练习)函数有四个不等的实数根时,不等式恒成立,则实数的最小值是______.
【答案】
【分析】画出的图象,得到,,变形换元得到恒成立,求出答案
【详解】当时,,所以,
故,
画出函数与的图象,显然关于对称,
由于,故,
且,,,所以,故,
且由对称性可知,,故,
,故
,
其中在上单调递增,故,
所以,
令,故,
令,则,
所以在上单调递减,
故,所以,
故恒成立,
故,实数的最小值为
5.(2026·天津红桥·二模)设函数,若有四个不同的零点,从小到大依次为,则的取值范围为______.
【答案】
【分析】先将函数有四个不同的零点,转化为函数和有四个不同的交点,利用数形结合得到的范围,再根据为方程 的两根,为方程的两根,利用韦达定理建立的函数,再利用函数的单调性求解.
【详解】当时,,,
时,,单调递减,时,,单调递增,
所以在上单调递减,在上单调递增,
当时,,,
时,,单调递减,时,,单调递增,
所以在上单调递减,在上单调递增,
又,,
又因为函数有四个不同的零点,
所以函数和有四个不同的交点,
如图所示:
由图知,,
设为方程 的两根,即的两根,
所以,
设为方程的两根,即的两根,
所以,
所以,
令,,
所以在上单调递增,
因为 , ,
所以的值域为,
即的取值范围为.
6.(2026·四川成都·模拟预测)已知函数,.
(1),,求函数值域;
(2)讨论的单调区间;
(3)证明:当时,不等式对任意恒成立.
【答案】(1)
(2)当时,在,上分别递增,在,上分别递减;当时,在,上分别递减;(3)答案见解析
【分析】(1)先代入,,得到具体函数表达式,再利用基本不等式或函数单调性来求值域;
(2)先将函数化简为,根据导数来确定不同取值下的单调区间对的取值进行分类;
(3)先将,代入得到,得到和的表达式,然后利用二项式定理展开,结合绝对值的性质进行变形,最后利用基本不等式来证明不等式.
【详解】(1),时,,函数定义域为,
∴,
∴在区间,上单调递增,在区间,上单调递减;
在处取得极大值,;
在处取得极小值,;
且当时,;当时,;
的值域为;
(2)函数的定义域为,
求导得:,
当时,在,上均递减;
当时,在,上均递减;
当时为对勾函数,
则在,上分别递增,在,上分别递减.
综上所述:当时,在,上分别递增,在,上分别递减;
当时,在,上分别递减;
(3)证明:,,则,;
∵函数定义域为关于原点对称,
∴,
,;
∴为偶函数;
则只需证明时,不等式,恒成立;
∵
;
∴;
∵;
∴
;
∵.
∴;
则;
即.
综上所述:当时,不等式对任意恒成立.
题型02 含对勾函数的分段函数
此类函数由两部分构成,对勾函数段和其它函数段。
解题步骤:1.画图辅助;2.分段分析;3.衔接点验证;4.综合结论。
常见考查题型:1.求参数范围;2.求最值/值域;3.单调区间讨论。
1.(2026·江西南昌·二模)已知函数在定义域内有最小值,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】当时,,当且仅当时取等号.
当时,在上单调递减,此时的值域为,
因为在定义域内有最小值,所以.
故实数的取值范围为.
2.(2026·湖南常德·一模)已知函数 在 上单调递减,则 的最小值是( )
A. B.2 C. D.5
【答案】B
【详解】对函数,由对勾函数可得在和上单调递减,
因为函数在上单调递减,在上单调递减,
所以,解得,
所以的最小值为2.
3.(2026·广东茂名·二模)已知函数在定义域内有最大值,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】当时,,
当且仅当,即时,等号成立.
由对勾函数的性质可得,在上单调递增,在上单调递减.
当时,函数单调递减,.
函数在定义域内有最大值,则,即实数的取值范围是.
4.(23-24高二下·山西晋城·期末)若是R上的增函数,则实数a的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】当时,为单调递增函数;
当时,,则,
令,即,而,则可得,
故要使得是R上的增函数,
需满足,解得,
故选:C
5.(23-24高一上·广东珠海·阶段检测)若函数在上单调递增,则的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】要使在上单调递增,
故在上递增,在上递增,且,
所以.
故选:C
6.(多选)(25-26高三上·广东佛山·阶段检测)函数,关于的方程,下列说法正确的是( )
A.函数的值域为
B.函数的单调减区间为,
C.当时,则方程有6个不相等的实数根
D.若方程有3个不相等的实数根,则的取值范围是
【答案】ACD
【详解】当时,,则在单调递减,且渐近线为轴和,恒有.
当时,,.
当,,在单调递增;
当时,,在单调递减.
故,且恒有.
综上可知,,作出函数大致图象,如下图.
由图像可知函数的值域为,故A正确.
函数的单调递减区间由图可知为,,故B错误.
当时,则方程可化为或,
由,得或,有两个实数根;
由图象可知,由,有4个不相等的实数根,且均不为0,也不为,
所以当时,则方程有6个不相等的实数根,故C正确.
若关于的方程有3个不相等的实数根,
即与共有3个不相等的实数根.
又因为已有两个不相等的实数根0,,
则方程有且仅有一个根,且不为0,.
所以与有且仅有一个公共点,
由图象可知,满足题意,即的取值范围是,故D正确.
题型03 对勾型复合函数
对勾型复合函数通常指两类在高中数学中高频出现的函数结构:一类是对勾函数本身作为内层或外层构成的复合函数,另一类指形如对勾函数但由二次函数与反比例函数组合而成的广义“双勾”型复合函数。
内层为对勾函数:如或等。
外层为对勾结构:如,此时将视为整体,转化为的对勾模型求解。
1.(2026·湖北·二模)已知函数,则该函数的值域为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】,
令则,则原函数的值域等价于函数的值域,
时,恒成立,即单调递增,
当时,,时,,
所以值域为.
2.(多选)(24-25高一上·广东湛江·阶段检测)已知不等式在上有解,则实数的取值可以为( )
A. B. C. D.
【答案】AB
【详解】由,即,,
故在上有解,
设,则,
则,
因为函数在上单调递减,在上单调递增,
且当时,;当时,,
则的最大值为,故.
故选:AB.
3.(多选)(25-26高一上·重庆·期中) ,则下列结论正确的是 ( )
A.是奇函数
B.当 时, 恒成立
C.值域为
D.若 ,且 ,则
【答案】BCD
【详解】的定义域为,关于原点对称,
,
则,故不是奇函数,A错误,
当时,由,故,B正确,
令,则或,则,
由于对勾函数在单调递增,此时,在单调递增,此时,故,或,
故值域为 ,C正确,
由,
若且,
所以,故,当且仅当,时等号成立,故D正确,
故选:BCD
4.(多选)(25-26高一上·山西忻州·期末)已知函数,则下列结论正确的是( )
A.是偶函数 B.在上单调递增
C.的值域为 D.若,且,则
【答案】ABD
【详解】由题函数,定义域为R关于原点对称,
又,
所以是偶函数,故A正确;
当时,函数为增函数,且,
又函数为上的增函数,
所以函数在上单调递增,
所以函数在上单调递增,故B正确;
因为,当且仅当即时等号成立,
所以,即的值域为,故C错误;
因为函数是偶函数,且函数在上单调递增,
所以若,且,
则且,
所以,当且仅当即时等号成立.故D正确.
故选:ABD
5.(多选)(23-24高一上·广东广州·期末)已知函数,且,则( )
A.的图象关于直线对称 B.在上单调递减
C. D.
【答案】ABC
【详解】因为,所以,
因为,
所以的图象关于直线对称,
所以的图象关于直线对称,故A选项正确;
令,所以,
如图,对勾函数在单调递减,所以在上单调递减,故B选项正确;
因为,
所以,,
所以,故C选项正确,D选项错误.
故选:ABC.
6.(25-26高一上·北京·期中)函数的值域为_____.
【答案】
【详解】方法一:
由,
令, ,则,
因为,当且仅当即时等号成立,所以,
由于在是单调递减,在上单调递增,
且当时,;当时,,
则此时的最大值为,
所以函数的值域为,
即原函数的值域为;
方法二:
由,求导得,
令,在内解得,
当时,,函数在上单调递减,
当时,,函数在上单调递增,
而
所以的值域为,
故答案为:.
7.(2026高三·全国·专题练习)关于函数,有下列命题:①函数的图象关于y轴对称;②当时,是增函数,当时,是减函数;③函数的最小值是;④当或时,是增函数.其中正确命题的序号是________________.(把你认为正确的序号都填上)
【答案】①③④
【详解】命题①,函数定义域为,关于原点对称,
而,,
所以是偶函数,图象关于轴对称,①正确.
命题②,当时,,
令,在单调递减,在单调递增;
又单调递增,由复合函数单调性得到在上单调递减,在上单调递增,
由偶函数对称性可得,当时,
得到在上单调递减,在上单调递增,所以②错误.
命题③,当时,由基本不等式得到,
当且仅当,即取等号,
因为单调递增,所以,即最小值为,③正确.
命题④,由上面复合函数可得,当时,递增,故单调递增;
又是偶函数,与对称,在上单调递减,则在上单调递增,
所以当或时,是增函数,④正确.
8.(24-25高三上·上海·期中)已知函数是定义域为R的偶函数.
(1)求实数a的值;
(2)已知关于x的方程在上有解,求实数k的取值范围.
【答案】(1);(2)
【详解】(1)由偶函数定义知:,
即,.
(2)由(1)知,
,即,
即,令,则,
则方程在时有解,
则,令,,则.
9.(24-25高三上·上海杨浦·开学考试)已知函数,其中为实常数.
(1)若,解关于的方程;
(2)讨论函数的奇偶性;
(3)当时,用定义证明函数在上是严格增函数,并解不等式.
【答案】(1)或;(2)答案见解析;(3)证明见解析,
【详解】(1)由题意,
,,
令,即有,
可得或,
或;
(2)函数定义域,
①当为奇函数时,有,
,
,;
②当为偶函数时,,
,
,
;
③当时,函数为非奇非偶函数;
综上所述,当时,为奇函数;
当时,为偶函数,
当时,为非奇非偶函数;
(3)当时,,任取,,设,
,
又,,所以,
故,即,
函数在上是严格增函数,
由(2)知,当时,为偶函数,
则由,可得,
即,即,
解得.
题型04 飘带函数
飘带函数:形如(其中)。定义域:;奇偶性:奇函数;渐近线:轴和直线;单调性:在和上单调递增;值域:。
1.(2026高三·全国·专题练习)下列结论正确的是( )
A.当且时, B.当时,
C.当时,的最小值为2 D.当时,无最大值
【答案】B
【详解】对于A,令,,故A错误,
对于B,若,则,所以,
当且仅当即时等号成立,故B正确,
对于C,若,,
当且仅当即时等号成立,
由对勾函数的性质,在上单调递增,
所以,故C错误,
对于D,因为单调递增,单调递减,单调递增,
所以单调递增,所以在上的最大值为,故D错误.
2.(2026·河北保定·二模)已知函数在上单调递增,则实数a的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】当时,,求导得,
在上单调递增;
当时,,函数单调递增,则,
当时,,当时,,
则,解得,
,即.
3.(24-25高一上·浙江杭州·期末)已知函数在上单调递增,则实数m的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】根据题意,若为单调递增,可得,解得;
又为单调递增,所以,解得;
且,解得;
综上可得,,即实数m的取值范围为.
故选:B
3.(多选)(20-21高一下·湖南·阶段检测)已知函数,则( )
A.为奇函数
B.在定义域内是增函数
C.存在非零实数使得关于的方程在内只有一个实根
D.若对任意,恒成立,则
【答案】ACD
【详解】因为函数的定义域为,且,
所以为奇函数,故A正确;
对于B选项,,故函数在定义域上不是增函数,B选项错误;
对于C选项,由图象可知函数与在内只有一个交点,故C正确;
因为对任意,恒成立,
所以恒成立,即.
当时,因为恒成立,所以,
而无最大值,所以不合题意;
当时,因为恒成立,所以,
而,所以,得,所以,故D正确.
故选:ACD.
4.(2026高三下·全国·专题练习)已知,若对任意的正实数,总存在,使得.则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】,函数在上都单调递减,则函数在上单调递减,
当时,,因此,
当时,,;
当时,,;
当时,,;
当时,,,
对任意的正实数,当时,恒成立,
由总存在,使得,得,
所以实数的取值范围为.
题型05 飘带型复合函数
飘带型复合函数是指将飘带函数作为内层或外层函数,与其他函数复合而成的结构。复合结构形式有两种:1.飘带函数作为
1.(2026·河北秦皇岛·一模)已知函数为奇函数,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】函数的定义域为.
因为函数为奇函数,所以,即,得.
当时,,
,.
所以函数为奇函数.
所以.
2.(2026·河北保定·二模)已知函数 若关于z的不等式 在上有解,则实数m的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】函数,
令函数,即,
,故是奇函数,
因为是上的增函数,
所以是上的减函数,是上的减函数,
因此是上的减函数,也是上的减函数,
将代入不等式,
即,化简可得,
因为是奇函数,所以,
代入可得,
因为是减函数,,所以,
令,,故,,
是对勾函数,在上单调递增,
因此当时,,当时,,
即,则,
在上有解,即大于在上的下确界,
因此实数的取值范围是.
3.(多选)(2022·福建厦门·模拟预测)已知函数,则( )
A.是奇函数 B.的图象关于点对称
C.有唯一一个零点 D.不等式的解集为
【答案】BCD
【分析】求解的定义域,可知定义域不关于原点对称,知A错误;根据解析式验证可知,则知B正确;当时,由单调性的性质可确定在上单调递减,结合值域的求法可求得;结合对称性可知在上单调递减;利用零点存在定理可说明在有且仅有一个零点,知C正确;结合C的结论可说明时,时,;利用单调性,分别讨论和在同一单调区间内、两个不同单调区间内的情况,解不等式组可求得结果.
【详解】对于A,由得:,即定义域为,不关于原点对称,
为非奇非偶函数,A错误;
对于B,,,
,图象关于点对称,B正确;
对于C,当时,;
在上单调递增,在上单调递增,
在上单调递增,在上单调递减;
在上单调递增,在上单调递减;
在上单调递减;
由知:图象关于对称,在上单调递减;
当时,,,,在上无零点;
当时,,,
,使得,则在上有唯一零点;
综上所述:有唯一一个零点,C正确;
对于D,由C知:在和上单调递减,
又时,;时,;
①当,即时,由得:,解得:(舍)或;
②当时,不等式组无解,不合题意;
③当,即时,,,满足题意;
④当,即时,,,不合题意;
综上所述:的解集为:,D正确.
故选:BCD.
4.(25-26高三下·陕西西安·阶段检测)已知是奇函数,则不等式的解集是______.
【答案】
【详解】的定义域为,因为为奇函数,所以,故,即.
代入可得,其定义域为,关于原点对称,
且,为奇函数.
所以符合题意,
又均在上单调递增,
故在上单调递增,由 ,
得
又为奇函数,即,
所以,
所以,解得或,
故或,故原不等式的解集为
5.(25-26高二下·黑龙江齐齐哈尔·阶段检测)已知函数,函数是奇函数.
(1)求实数a的值;
(2)若对任意的,不等式恒成立,求实数的取值范围.
【答案】(1);(2)
【详解】(1)因为的定义域为,且函数是奇函数,
由,得,则,
经检验是奇函数,满足题意,故.
(2)
由解析式可知在上单调递增,且为奇函数,
∴由恒成立,得,
所以,时恒成立,即在上恒成立,
令,,则
又,当且仅当,即时取等号,
所以实数的取值范围为.
6.(26-27高三上·江苏常州·阶段检测)已知函数,其中.
(1)讨论函数的奇偶性;
(2)当时,若存在,使得成立,求实数的取值范围.
【答案】(1)当时,为偶函数;当时,为奇函数;当时,既不是奇函数也不是偶函数;(2)
【详解】(1)因为的定义域为,所以,
当时,,为偶函数,
当时,,为奇函数,
当时,则,
,从而,
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,
,因为,
所以实数的取值范围为.
题型06 一次分式函数
一次分式函数:形如,的函数,其图像是有反比例函数平移得到,两条渐近线分别为,,对称中心为。分离常数法是核心技巧,把函数拆成“常数项+反比例函数型项”。变形方法为:用分子配凑分母的倍数,写成的形式。
1.(多选)(2026·甘肃·模拟预测)已知函数,则( )
A.的图象关于点对称 B.的图象关于直线对称
C.的值域为 D.在定义域上单调递减
【答案】ABC
【详解】因为,
对于A:因为的对称中心为,将其向右平移1个单位,
再向上平移2个单位得到,所以对称中心变为,故A正确;
对于B:任取上一点,其关于直线的对称点为,
而,
因此其对称点也在上,所以的图象关于对称,故B正确;
对于C:因为,所以,
即的值域为,故C正确;
对于D:的定义域为,它仅在区间和上分别单调递减,
不能说在整个定义域上单调递减,例如:取,
有,不符合单调递减定义,故D错误.
2.(26-27高三上·重庆·阶段检测)已知,则实数满足,则满足条件的实数的值的个数为( )
A.6 B.5 C.4 D.3
【答案】B
【详解】令,则原方程转化为,
若,
则,,即,矛盾,因此该情况舍去,
若,
则,
则有,即,解得,
或,即,解得,
因此或,
当时,
若,则有,即,解得,因此该情况舍去,
若,则有,
则,即,解得,
或,即,解得,
当时,
若,则有,即,解得,
若,则有,
则,即,解得,
或,即,解得,
综上,可能的取值为共个
3.(25-26高二下·山西长治·期末)已知函数,若关于的方程无实根,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】关于的方程无实根等价于函数的图象与直线无交点,设直线与切于点,求出切线方程为:,结合图象求解即可.
【详解】因为函数
所以关于的方程无实根等价于函数的图象与直线无交点,
设直线与切于点,
由,由已知有:解得,则
则切线方程为:,
由图知:函数的图象与直线 无交点时实数的取值范围为.
4.(多选)(25-26高一上·江苏苏州·期中)某数学兴趣小组对函数进行研究,得出如下结论,其中正确的有( )
A. B.,使得
C.的值域为 D.,都有
【答案】ACD
【详解】A:且,正确;
B:,当时,,函数在上单调递减,
当时,,函数在上单调递减,
因此函数在R上单调递减,则,都有,B错误;
C:由B知,当时,,当时,,
即,,因此函数的值域为,正确;
D:当时,,,,
,
当且仅当时取等号,
因此成立,正确.
故选:ACD
5.(25-26高三下·甘肃金昌·阶段检测)若函数 的图象关于点对称,则实数________.
【答案】
【详解】当时,的图象关于对称,不合题意,
当时,的图象关于对称,
又因为函数 的图象关于点对称,
所以,
综上,.
6.(2026高三·全国·专题练习)已知函数.
(1)画出的草图;
(2)由图象指出的单调区间;
(3)设,,,,证明:.
【答案】(1);(2)和;(3)答案见解析
【详解】(1)由得.
的图象可由的图象向左平移1个单位,再向上平移1个单位得到如图.
(2)在和上为增函数.
(3)略
7.(25-26高二下·河北承德·期末)已知函数是定义在上的奇函数,满足,当时,.
(1)求实数,的值;
(2)求函数的解析式;
(3)若,求实数的取值范围.
【答案】(1),;(2);(3)
【详解】(1)由题意得,解得,.
(2)由(1)可知,当时,.
当时,,所以.
因为是定义在上的奇函数,
所以当时,.
所以
(3)因为当时,,
反比例函数在上单调递增,
所以函数在上单调递增.
因为是定义在上的奇函数,所以在上单调递增.
由题意,得不等式即,
所以.
解得,即实数的取值范围是.
题型07 一次分式型复合函数
一次分式型复合函数指由一次分式函数作为内层或外层,与其他函数(如指数、根式、幂函数等)复合而成的函数。一次分式为内层函数:形如或;一次分式为外层函数:形如,其中为其他函数。
1.(2026·北京·高考真题)下列函数是奇函数且在定义域上单调递增的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】A,在中,,则,函数为偶函数,故错误;
B,在中,,函数为奇函数,但在定义域上不单调递增,故错误;
方法一:
C,在中,,则,
,函数单调递减,故错误;
D,在中,,解得,
,则为奇函数,
,即函数在定义域上单调递增,故正确.
法二:
C,在中,,则,为奇函数,
∵和是减函数,
∴函数单调递减,故错误;
D,在中,,解得,
,为奇函数,
∵和是增函数,则为增函数,
∴函数单调递增,故正确.
2.(2023·新课标Ⅱ卷·高考真题)若为偶函数,则( ).
A. B.0 C. D.1
【答案】B
【详解】因为 为偶函数,则 ,解得,
当时,,,解得或,
则其定义域为或,关于原点对称.
,
故此时为偶函数.
故选:B.
3.(多选)(24-25高一上·云南德宏·期末)已知函数,则下列选项正确的是( )
A.为上的奇函数
B.在定义域内单调递增
C.不等式的解集为
D.若函数,则有且仅有2个零点
【答案】ABC
【详解】对于选项A:由题意可知:的定义域为,
且,
即,所以函数为上的奇函数,故A正确;
对于选项B:因为在定义域内单调递增,可知在定义域内单调递增,
所以在定义域内单调递增,故B正确;
对于选项C:因为,则,
可得,则,解得,
所以不等式的解集为,故C正确;
对于选项D:令,解得或,
即或,解得,
所以有且仅有1个零点,故D错误.
故选:ABC.
4.(多选)(25-26高三上·贵州贵阳·期中)已知函数,则( )
A. B.
C.对任意实数, D.对任意实数,
【答案】AC
【详解】因为函数,所以在上单调递增,
因为,所以,,
所以,
.
故选:AC.
5.(多选)(2026·山东枣庄·一模)已知函数,则( )
A.为奇函数 B.的值域是
C.有极值 D.存在实数,,使得在上的值域为
【答案】ABD
【详解】对于A,由,,
则,
所以为奇函数,故A正确;
对于B,由,
而,则,即,
则,即,
所以的值域是,故B正确;
对于C,由B知,,
因为函数在上单调递增,且,
所以函数在上单调递减,
则在上单调递增,无极值,故C错误;
对于D,由C知,函数在上单调递增,
若在上的值域为,
则,
所以方程在上有两个不相等的实根,
则与在上有两个交点,
结合为奇函数,在上单调递增,且的值域是,
且,,
可作出函数与的大致图象如下:
由图可知与在上有两个交点,
因此存在实数,,使得在上的值域为,故D正确.
故选:ABD
6.(多选)(2025·四川成都·模拟预测)已知函数,则下列结论正确的是( )
A.函数的定义域为R B.函数的值域为
C. D.函数为减函数
【答案】ABC
【】【详解】A:因为,所以,因此函数的定义域为R,所以本选项说法正确;
B:,
因为,所以,
因此函数的值域为,所以本选项说法正确;
C:因为,
所以本选项说法正确;
D:因为,
所以不满足减函数的定义,因此本选项说法不正确,
故选:ABC
7.(2026高三·全国·专题练习)已知函数.
(1)求的定义域;
(2)讨论的奇偶性;
(3)讨论的单调性;
【答案】(1);(2)是奇函数
(3)当时,在和上分别为增函数;当时,在和上分别为减函数
【详解】(1)由,得,又因为,所以不等式的解为或,
所以的定义域为.
(2)由(1)知的定义域为,关于原点对称.
又因为,
所以是奇函数.
(3)令,则函数在和上分别为减函数,
所以当时,在和上分别为增函数;
当时,在和上分别为减函数.
8.(25-26高一上·贵州遵义·阶段检测)已知是定义在上的奇函数,
(1)求的值,并证明的单调性;
(2)函数的图象先向右平移个单位,再向上平移个单位,得到函数的图象,求的值和函数的值域;
【答案】(1);证明见解析;(2);
【详解】(1)因为是定义在上的奇函数,所以,
即,解得,所以.
因为,故符合题意.
任取,
因为,
所以
因为函数在上单调递增且,故,所以;
因为,所以,所以,
所以,即,即,
因此在上单调递增;
(2)将向右平移个单位,得到,
再向上平移个单位得到.
因为 ,
所以
,
所以,解得,所以.
令,则.
令,则,可得,解得,
所以的值域为.
9.(25-26高一下·安徽安庆·期末)已知函数.
(1)求函数的定义域,并判断其奇偶性;
(2)若,求实数的取值范围;
(3)已知函数在区间上单调递减.证明:恒成立.
【答案】(1)函数的定义域为,函数为奇函数;(2);(3)答案见解析
【详解】(1)由,得,所以,
所以函数的定义域为,
又,
所以函数为奇函数.
(2)由(1)可知,,则,
因为,函数在上单调递减,
所以,
解得,即.
(3),
,
又因为函数在区间上单调递减,
所以当时,
,,所以,
所以恒成立.
10.(2025高三上·安徽合肥·专题练习)已知函数,数列满足.
(1)求数列的通项公式;
(2)记数列的前项和为,求证:.
【答案】(1);(2)证明过程详见解析
【详解】(1)因为,所以,
则.
又,
所以,
两式相加得,
由可得,,
所以,故.
(2)证明:由(1)知,,
所以.
故,
又
,
所以数列是递增数列.
当时,取得最小值,又,
所以.
题型08 最值函数
最值函数:形如或的函数,最值函数一般为分段函数。
的图像由和的图象中位置较高的部分组成。在两个函数的交点处,函数表达式发生切换。
1.(2026·湖南邵阳·模拟预测)定义一种运算,则函数的值域为( )
A. B. C. D.
【答案】C
、【详解】当时,,,
因为在上是单调递增函数,所以,即;
当时,,,
因为在上是单调递减函数,所以,即;
综上可知,的值域为.故选项C正确.
2.(25-26高三·全国·一轮复习)定义为中的最小值,设,则的最大值是( )
A.1 B.2 C.3 D.5
【答案】B
、【详解】画出,,的图像,观察图像可知,
当时,,
当时,,
当时,,
所以的最大值在时取得为,故B正确.
3.(2026高三·全国·专题练习)对任意两实数a、b,定义运算“*”如下:,则函数的值域为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】因为,
令,则,解得,
此时,且,可得,
可知函数在内的值域为;
令,则,解得,
此时,可知函数在内的值域为;
综上所述:函数的值域为.
4.(2026高三·全国·专题练习)用表示两个数中的最大数,设函数,若函数有2个零点,则实数k的取值范围是( ).
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】由题意得,令,
则,令,
可得,令,解得,
令,,令,,
则在上单调递增,在上单调递减,
因为,则,即,,
当时,,当时,,
而,,
则在上存在一个零点,在上存在一个零点,
令,,令,,
则在上单调递减,在上单调递增,
而,,
当时,,则,
而,后面讨论的正负,
当时,在上各有1个零点,此时,
设这三个零点分别为,而,则,
而,,
且,由零点存在性定理得存在作为零点,
令,可得,
令,可得,
即当时,,
当时,,
若函数有2个零点,则有2个根,
可得有2个根,即和有2个交点,
当时,可得,
令,则,
且,当时,,
令,,令,,
则在上单调递增,在上单调递减,
当时,可得,令,
则,令,,令,,
则在上单调递增,在上单调递减,
当时,,若和有2个交点,
可得,即实数k的取值范围是,
当时,,,
且,由零点存在性定理得存在作为零点,
令,,令,,
则当时,,当时,,
若函数有2个零点,则有2个根,
可得有2个根,即和有2个交点,
当时,可得,令,则,
且,当时,,
令,,令,,
则在上单调递增,在上单调递减,
当时,可得,令,
则,此时恒成立,可得在上单调递减,
当时,,若和有2个交点,
可得,即实数k的取值范围是,故C正确.
5.(25-26高一上·湖南娄底·期末)已知,用表示中的较大者,记作的最小值为___________.
【答案】1
【详解】令,则,可得或,
令,则,可得,
所以的图象如下,
由图,在上单调递减,在上单调递增,
所以的最小值为.
题型09 高斯函数(取整函数)
高斯函数也叫取整函数,取整函数表示不大于的最大整数,且由于对于任意的实数,对应的函数值都是整数,故称函数为取整函数。
1.(2026高三·全国·专题练习)高斯是德国著名的数学家,近代数学奠基者之一,享有“数学王子”的称号,他和阿基米德、牛顿并列为世界三大数学家,用其名字命名的“高斯函数”为:设,用表示不超过的最大整数,则称为高斯函数.例如:.已知函数,则下列叙述中不正确的是( )
A.是偶函数 B.是奇函数
C.在上是增函数 D.的值域是
【答案】A
【详解】依题意,函数的定义域为,
因为,,
所以,故函数不是偶函数,故A错误;
,且定义域关于原点对称,
则函数是奇函数,故B正确;
函数在上单调递增,则函数在上是增函数,故C正确;
由,得,,则,
故的值域为,故D正确.
故选:A
2.(2026·河南开封·模拟预测)高斯是德国著名的数学家,用其名字命名的“高斯函数”为:设,用表示不超过x的最大整数,则称为高斯函数,例如:,.已知函数,则函数的值域为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】,
设,因为,则,
所以,
因为,则,即,
所以当时,,当时,,当时,,
所以的值域是
3.(25-26高一上·河南·开学考试)已知表示不超过实数的最大整数,函数的部分图象如图所示,若方程在有2个解,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】由题意,在内的取值为0、1和2,且易知不可能是原方程的解,
当时,,,得,
由于,所以,也即当时,方程在上必有一解,
当时,,,得,由于,所以,也即当时,方程在上必有一解,
当时,,,得,由于,所以,也即当时,方程在上必有一解,
由题意知,方程在有2个解,
根据上述讨论,a所属的范围必须同时满足其中两个才能成立,也即,
故选:A.
4.(2026·河南开封·模拟预测)高斯是德国著名的数学家,用其名字命名的“高斯函数”为:设,用表示不超过x的最大整数,则称为高斯函数,例如:,.已知函数,则函数的值域为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】,
设,因为,则,
所以,
因为,则,即,
所以当时,,当时,,当时,,
所以的值域是
5.(25-26高二下·重庆·阶段检测)高斯是德国著名数学家,近代数学的奠基者之一,享有“数学王子”的称号,用他名字定义的函数称为高斯函数,其中表示不超过的最大整数,如,,已知方程,则方程的解集为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】因为,所以,
即,解得或,
当时,,此时(舍去);
当时,,此时,
解得或(舍去);
当时,,此时,满足题意.
6.(多选)(2026·全国·模拟预测)高斯函数表示不超过实数的最大整数,已知函数(为大于0的实数),下列说法正确的是( )
A.若,则 B.无论为何值,恒过定点
C.存在,使为奇函数 D.在上单调不减
【答案】ABD
【详解】选项 A,,由题意 ,A 正确;
选项 B,时,,,时恒成立,因此函数一定经过点,B 正确;
选项 C,奇函数的定义:对定义域内任意,都满足,
取,由高斯函数定义,因此(),对应,,则
若为奇函数,需满足,但不可能等于 0,矛盾;
同时负数的非整数次幂在实数域无意义,因此不存在使为奇函数,C 错误;
选项 D,单调不减的定义:对任意,都有,
在上,高斯函数本身是单调不减函数:增大时,取整结果要么保持不变,要么增加,不会减小;
已知,幂函数在上单调递增,两者复合后,可推出,即,因此在上单调不减,D 正确.
7.(2026高三上·全国·专题练习)已知,符号表示不超过的最大整数,若函数有且仅有两个零点,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
函数有且仅有2个零点,函数与函数的图象有两个公共点,
由图可得的取值范围是.
8.(多选)(25-26高一上·江苏南京·阶段检测)高斯是德国著名的数学家,享有“数学王子”的称号,用其名字命名的“高斯函数”为:设,用表示不超过的最大整数,则称为“高斯函数”,如:,,,又称为“取整函数”.设,则下列结论正确的是( )
A. B.的图像关于轴对称
C.的解集为 D.若,则的值域为
【答案】ACD
【详解】,A选项正确;
,,
∴,即,B选项错误;
∵,∴,即,∴,则,
当时,即,则,由题意可知,∴此时无解;
当时,即,此时恒成立,∴是不等式解集的一部分,
当时,即,则,∵,∴不等式恒成立,即,
综上所述,,C选项正确;
∵,则,∴,∴,∴,
∴的值域为,D选项正确.
故选:ACD.
9.(多选)(25-26高三上·四川广安·阶段检测)高斯是德国著名的数学家,近代数学奠基者之一,享有“数学王子”的称号,他和阿基米德、牛顿并列为世界三大数学家,用其名字命名的“高斯函数”为:设,用表示不超过x的最大整数,如, 称为高斯函数, 记,则下列说法正确的是( )
A.的值域为
B.
C.不等式 的解集为
D.若,且方程的所有解的和为9.
【答案】ACD
【详解】当时,,
当时,,
当时,,
即当时,,故A正确;
当,则,,且,故B错误;
当且,由,可得恒成立,
此时原不等式无解,故舍去且,
当时,不等式 ,此时无解,故舍去,
当时,不等式 ,
此时解得,与无交集,故舍去,
当时,不等式 ,
此时解得,与有交集,
当时,不等式 ,
此时解得,与无交集,故舍去,
当且时,不等式 ,
此时解得,
因为当时,有,
所以,
即与无交集,故舍去,且时,
综上有,故C正确;
当时,方程,
故此时,
当时,方程,
故此时不满足,故此时无解;
当时,方程,
故此时不满足,故此时无解;
当时,方程,
故此时不满足,故此时无解;
当时,方程,
故此时满足,故此时解为;
当时,方程,
故此时满足,故此时解为;
由于此方程的解必为非负整数,
所以检验当时,
当时,
当时,随着的增大,左边每增加1,右边至少增加一项,
从而至少多一个1,所以左右两边将不可能再相等。
综上可得方程的解只有,满足所有解的和为9,故D正确;
故选:ACD.
10.(2026·重庆·模拟预测)已知为不超过实数的最大整数,如,,.若函数,则的值域是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】由,得,
则恒有,
由题意,对任意实数,有 ,其中是不超过的最大整数,是小数部分,满足,
设 ,则,
又,整理得 ,
由 ,得 ,
是整数,分两种情况:
若 ,则 ,得 ,
若 ,则 ,得 ,
因此的值域为.
11.(2025高一上·重庆·专题练习)设,用表示不超过x的最大整数,则称为高斯函数,例如:,.已知函数,则函数的值域是__________.
【答案】
【详解】,
当时,,
当时,,
设函数,,函数为奇函数,
当时,,当且仅当时取等号,
∴函数,则,
∴
综上可得,函数的值域为,则的值域为.
故答案为:
题型10 狄利克雷函数
狄利克雷函数解析式:,其中为实数集,为有理数集.
1.(25-26高二下·河北衡水·期末)德国著名数学家狄利克雷是解析数学的创始人,以其名字命名的函数称为狄利克雷函数,其解析式为若( ,),则的最小值是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】①当时,.因为,所以.
因为,所以不符合题意.
②当时,.因为,
所以.因为,即,
所以,
当且仅当,即时,等号成立.
所以的最小值是.
2.(多选)(25-26高一上·山东济宁·阶段检测)对于狄利克雷函数,下列命题中真命题的有( )
A.对于任意,都有 B.对于任意,都有
C.存在是无理数,使得 D.若,则有
【答案】ABD
【详解】因为,
对于选项A:因为的值域为,即为有理数,
所以对于任意,都有,故A正确;
对于选项B:若是有理数,则为有理数,则,
若是无理数,则也为无理数,则,
综上所述,,即,故B正确;
对于选项C:若是无理数,则是无理数,则,
所以不存在是无理数,使得,故C错误;
对于选项D:因为的值域为,且,
则,故D正确.
故选:ABD
3.(多选)(2024·全国·模拟预测)著名的德国数学家狄利克雷在19世纪提出了这样一个“奇怪的”函数:定义在上的函数.后来数学家研究发现该函数在其定义域上处处不连续、处处不可导.根据该函数,以下是真命题的有( )
A. B.的图象关于轴对称
C.的图象关于轴对称 D.存在一个正三角形,其顶点均在的图象上
【答案】BCD
【详解】对于A,当,时,,,,故A错误;
对于B,因为的定义域为,关于原点对称,
若是无理数,则是无理数,所以,;
若是有理数,则是有理数,所以,;
所以,故是偶函数,图象关于轴对称,故B正确;
对于C,由B可知,,所以,
故是偶函数,图象关于轴对称,故C正确;
对于D,设, ,,
则,所以是等边三角形,
又因为,,,所以的顶点均在的图象上,故D正确.
故选:BCD.
4.(多选)(25-26高二下·黑龙江佳木斯·期中)德国著名数学家狄利克雷(Dirichlet)定义了一个“奇怪的函数”其中为实数集,为有理数集.则关于函数有如下四个命题,正确的为( )
A.存在,有
B.函数的图像关于直线对称
C.函数是周期函数,无最小正周期
D.存在三个点,,,使为等腰直角三角形
【答案】ABC
【详解】对于A:取,则,,因此存在,有,故A正确;
对于B:若是有理数,则也是有理数,故,
若是无理数,则也是无理数,故,
因此,,是偶函数,图像关于直线对称,故B正确;
对于C:设为任意有理数,若是有理数,则是有理数,,
若是无理数,则是无理数,,因此,任意正有理数都是的周期,
而任意正有理数无最小值,故无最小正周期,故C正确;
对于D:假设存在三个点,,,使为等腰直角三角形,不妨设,
分两类情况,第一种,斜边平行于轴或在轴上;
第二种,斜边不平行于轴或也不在轴上,如图所示
第一种情况,不妨设斜边在轴上,
所以,,即,则,
此时,,,与假设矛盾;
第二种情况,不妨设点在轴上,即,所以,
此时,,即在轴上,与假设矛盾,故D错误.
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