专题09 玩转抽象函数的八大重难题型(题型专练)高一数学人教A版必修第一册

2026-08-31
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内容正文:

专题09 玩转抽象函数的八大重难题型 (题型突破·举一反三) 题型01 抽象函数的定义域 1 题型02 抽象函数求值 2 题型03 抽象函数的值域 3 题型04 抽象函数的解析式 4 题型05 抽象函数的单调性 5 题型06 抽象函数的奇偶性 7 题型07 抽象函数的对称性 9 题型08 抽象函数的周期性(拓展) 11 ▌题型01 抽象函数的定义域 1.抽象函数的概念 所谓抽象函数是指用函数符号(如表示),却没有给出具体解析式的函数. 2.抽象函数的定义域 (1)若y=f(x)的定义域为(a,b),则解不等式a<g(x)<b即可求出y=f(g(x))的定义域; (2)若y=f(g(x))的定义域为(a,b),则求出g(x)在(a,b)上的值域即得y=f(x)的定义域. 【典例1】(24-25高一上·山东济宁·阶段练习)已知函数的定义域为,则函数的定义域为(    ) A. B. C. D. 【答案】D 【分析】求出函数的定义域,对于函数,可得出关于的不等式,即可解得函数的定义域. 【详解】因为函数的定义域为,即,可得, 故函数的定义域为, 对于函数,有,解得, 所以,函数的定义域为. 故选:D. 【变式1-1】(25-26高二下·黑龙江黑河·期末)若函数的定义域为,则的定义域为(    ) A. B. C. D. 【变式1-2】(25-26高一上·甘肃兰州·期中)已知函数的定义域是,则函数的定义域是(   ) A. B. C.[1,3] D.(1,3] 【变式1-3】(2027高三·全国·专题练习)已知函数的定义域为,则函数的定义域为 ,函数的定义域为 . ▌题型02 抽象函数求值 一般采用赋值法,0,1,x,-x是常见的赋值手段. 【典例2】(24-25高三上·广东深圳·期中)已知函数的定义域为,,,都有,且,则(    ) A. B. C. D. 【答案】C 【分析】令可得,令可得,代入计算,即可得到结果. 【详解】当,时,,所以; 令得,所以; ,, ,…, . 故选:C. 【变式2-1】(2026高三·全国·专题练习)已知定义在上的函数满足对于任意实数x,y均有,且,则(    ) A.677 B.1354 C.2027 D.4054 【变式2-2】(2026高三·全国·专题练习)已知定义域为的函数对任意的都有恒成立,且,则等于(   ) A.1 B.62 C.64 D.83 【变式2-3】(2026·重庆·模拟预测)已知定义在上的奇函数满足,则 . ▌题型03 抽象函数的值域 求解方法有二:一是借助函数图象的变换求解,如函数图象左右平移,其值域不变;函数图象上下平移,其值域也相应平移相同个单位;二是利用赋值法求解. 【典例3】(24-25高三下·湖南长沙·阶段练习)已知函数的定义域和值域分别为和,则函数的定义域和值域分别为(   ) A.和 B.和 C.和 D.和 【答案】D 【分析】令,求得,得到的定义域为,再结合函数图象变换,得到与函数的值域相同,即可得到答案. 【详解】由函数的定义域和值域分别为和,可得和, 令,解得,所以函数的定义域为, 又由函数的图象向左平移个单位,得到的图象, 所以函数与函数的值域相同,即. 故选:D. 【变式3-1】(多选)(24-25高一上·广东广州·阶段练习)已知函数的定义域为,值域为,则下列函数的值域也为的是(    ) A. B. C. D. 【变式3-2】(25-26高三上·浙江·阶段检测)已知函数的定义域和值域都是,则函数的定义域和值域分别为(    ) A.和 B.和 C.和 D.和 【变式3-3】(25-26高三下·重庆·月考)已知满足,且,则的值域为 ▌题型04 抽象函数的解析式 主要方法有二:一是方程法,即构造关于函数(如)的方程(组),通过解方程(组)即得所求函数(如)的解析式; 二是模型法,即结合所给条件确定相应函数的模型,再求出其待定系数,即得函数的解析式. 【典例4】(25-26高三上·江西南昌·阶段检测)已知函数满足,则的解析式是(    ) A. B. C. D. 【答案】B 【解析】当时,(1) 在(1)中将替换为,则   (2) 在(1)中将替换为,则  (3) 可得:且 故选:B. 【变式4-1】(24-25高三上·安徽合肥·期中)已知函数对任意满足,则 . 【变式4-2】设函数对一切实数满足,且,则函数_____. 【变式4-3】(25-26高三上·上海金山·期末)设是定义在上的函数,,且满足对任意,,等式恒成立,则的解析式为______. ▌题型05 抽象函数的单调性 (1)若给出的是“和型”抽象函数…,判断符号时要比要变形为,或变形为。 (2)若给出的是“积型”抽象函数…,判断符号时要比要变形为,或变形为. 【典例5】(23-24高二下·四川南充·阶段练习)已知是定义在R上的函数,且对任意实数, . (1)若,求,的值. (2)若时恒有,试判断函数单调性,并说明理由. 【分析】(1)取,可得,取,,解得,取,解得,即可得出答案. (2)由题意可知,设,令,则,作差,进而可得答案. 【详解】解:(1)取,则,, 取,则,, 取,解得,则, 取,则,解得, (2)由题意可知, 设,令,则, 所以, 所以, 所以函数在R上为减函数. 【变式5-1】(25-26高二下·四川南充·阶段练习)已知是定义在R上的函数,且对任意实数, . (1)若,求,的值. (2)若时恒有,试判断函数单调性,并说明理由. 【变式5-2】(2026高三·全国·专题练习)设函数的定义域是,对于任意实数,,恒有,且当时,有. (1)求证:,且当时,有; (2)判断在上的单调性. 【变式5-3】(25-26高二下·河南·阶段检测)已知函数满足:对任意实数,,,,且当时,. (1)求的值; (2)证明:是上的单调递减函数; (3)若对,,求实数的取值范围. ▌题型06 抽象函数的奇偶性 判断抽象函数奇偶性的步骤: (1)验证定义域的对称性; (2)应用赋值法构造关于和的关系。 (3)处理非标准自变量形式:若条件中出现如为奇函数的描述,需注意自变量替换规则:奇函数定义应改写为. 【典例6】(25-26高一下·河北保定·阶段练习)已知定义在上的函数满足:. (1)判断的奇偶性并证明; (2)若,求; (3)若,判断并证明的单调性. 【分析】(1)根据条件,通过赋值,得到,再赋值,即可证明结果; (2)通过赋值,得到,再利用(1)中结果,即可求出结果; (3)根据条件,直接利用函数单调性的定义法,即可证明结果. 【解析】(1)是奇函数,证明如下: 因为,令,得到, 令,得到,即,所以是奇函数. (2)令,得到,由(1)知是奇函数, 所以. (3)在上单调递增,证明如下: 在上任取,令, 则, 又因为,而,所以, 即,得到,所以在上单调递增. 【变式6-1】(2027高三·全国·专题练习)已知函数(,且)对任意不等于0的实数,都有,则为(    ) A.奇函数 B.偶函数 C.非奇非偶函数 D.既为奇函数也为偶函数 【变式6-2】(2026高二下·山东青岛·竞赛)已知是定义在上不恒为的函数,为奇函数,为偶函数,则(   ) A. B. C. D. 【变式6-3】(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:. ▌题型07 抽象函数的对称性 1.对称性: 对称轴:或者 关于对称; 对称中心:或者 关于对称; 2.单调性与对称性(或奇偶性)结合解不等式问题 ①在上是奇函数,且单调递增 若解不等式 ,则有 ; 在上是奇函数,且单调递减 若解不等式 ,则有 ; ②在上是偶函数,且在单调递增 若解不等式 ,则有(不变号加绝对值); 在上是偶函数,且在单调递减 若解不等式 ,则有(变号加绝对值). ③关于对称,且单调递增 若解不等式 ,则有 ; 关于对称,且单调递减 若解不等式 ,则有 ; ④关于对称,且在单调递增 若解不等式 ,则有(不变号加绝对值); 关于对称,且在单调递减 若解不等式 ,则有(不变号加绝对值). 【典例7-1】(2025·福建龙岩模拟)定义在R上的函数f(x)满足f(2+x)=f(2-x),且f(x)在(-∞,2]上单调递减,则不等式f(2x+3)≤f(1)的解集为     . 【答案】[-1,0] 【详解】因为函数f(x)满足f(2+x)=f(2-x),则f(x)关于直线x=2对称,又因为f(x)在上单调递减,则f(x)在上单调递增,则由f≤f(1)得,即≤1,解得-1≤x≤0,则解集为[-1,0]. 【典例7-2】已知函数y=f(x)是定义域为R的函数,则函数y=f(x+2)的图象与y=f(4-x)的图象(  ) A.关于直线x=1对称 B.关于直线x=3对称 C.关于直线y=3对称 D.关于点(3,0)对称 【答案】A 【详解】设P(x0,y0)为y=f(x+2)图象上任意一点,则y0=f(x0+2)=f(4-(2-x0)),所以点Q(2-x0,y0)在函数y=f(4-x)的图象上,而P(x0,y0)与Q(2-x0,y0)关于直线x=1对称,所以函数y=f(x+2)的图象与y=f(4-x)的图象关于直线x=1对称.故选A. 【变式7-1】(2026·山东聊城·模拟预测)已知定义在上的函数,的图象分别关于点,对称,则下列点一定是函数的图象的对称中心是(   ) A. B. C. D. 【变式7-2】(2025·福建厦门模拟)函数y=f(1-x)的图象与函数y=f(2+x)的图象关于直线x=m对称,其中m=(  ) A.3 B. C.-1 D.- 【变式7-3】(25-26高二下·河南驻马店·期末)已知定义域为的函数满足:,且,都有,则下列说法正确的是(   ) A. B.的图象关于直线对称 C.在时取最小值 D. ▌题型08 抽象函数的周期性(拓展) 1.周期函数 (1)定义:设函数的定义域为D,如果存在一个非零常数T,使得对于任意,都有恒成立,那么就称函数为周期函数,非零常数T称为这个函数的周期. (2)最小正周期:若函数存在周期,则它有无数个周期,所有周期的绝对值中最小的那个正数(如果存在),叫做这个函数的最小正周期. 2.函数周期性的一些重要结论 设是不为0的实数,对定义域内任一自变量的值: (1)的一个周期T=. (2)的一个周期T=. (3)的一个周期. (4)(为常数)的一个周期T=. 提示:,两式相减可得: (5)(为常数)的一个周期T=. (6)的一个周期T=. 提示:,相加,得,则T=. (7)的一个周期T=. (8)的一个周期T=. 3.双对称性和周期性的关系 (1)若函数f(x)的图象关于直线x=a和直线x=b(a≠b)对称,则y=f(x)的一个周期为2|b-a|. (2)若函数f(x)的图象关于点(a,0)和点(b,0)(a≠b)对称,则y=f(x)的一个周期为2|b-a|. (3)若函数f(x)的图象关于直线x=a和点(b,0)(a≠b)对称,则y=f(x)的一个周期为4|b-a|. 【典例8-1】定义在R上的函数对任意x∈R,都有,,则等于( ) A. B. C. D. 【答案】D 【分析】由及所求可联想到周期性,所以考虑 ,所以是周期为4的周期函数,故(2026)=f(2),而由已知可得,所以. 【典例8-2】(25-26高三·全国·一轮复习)已知定义在R上的函数,对,都有,若函数的图象关于直线对称,则(   ) A. B. C.2 D.1 【答案】D 【详解】由函数的图象关于直线对称,可得对任意,都有, 即,所以为偶函数, 由可得,即, 所以是以4为周期的偶函数, 因此, 由,令可得, 所以. 【变式8-1】(2026·全国二卷·高考真题)已知是定义域为R的偶函数,,且当时,,则(     ) A., B., C., D., 【变式8-2】(2026·四川成都·三模)已知奇函数满足,当时,,则(    ) A.0 B.1 C.3 D.5 【变式8-3】(2026·甘肃兰州·模拟预测)已知函数的定义域均为,,的图象关于直线对称,,且,则(   ) A. B. C. D. 1 / 16 学科网(北京)股份有限公司 $ 专题09 玩转抽象函数的八大重难题型 (题型突破·举一反三) 题型01 抽象函数的定义域 1 题型02 抽象函数求值 3 题型03 抽象函数的值域 5 题型04 抽象函数的解析式 7 题型05 抽象函数的单调性 9 题型06 抽象函数的奇偶性 12 题型07 抽象函数的对称性 15 题型08 抽象函数的周期性(拓展) 18 ▌题型01 抽象函数的定义域 1.抽象函数的概念 所谓抽象函数是指用函数符号(如表示),却没有给出具体解析式的函数. 2.抽象函数的定义域 (1)若y=f(x)的定义域为(a,b),则解不等式a<g(x)<b即可求出y=f(g(x))的定义域; (2)若y=f(g(x))的定义域为(a,b),则求出g(x)在(a,b)上的值域即得y=f(x)的定义域. 【典例1】(24-25高一上·山东济宁·阶段练习)已知函数的定义域为,则函数的定义域为(    ) A. B. C. D. 【答案】D 【分析】求出函数的定义域,对于函数,可得出关于的不等式,即可解得函数的定义域. 【详解】因为函数的定义域为,即,可得, 故函数的定义域为, 对于函数,有,解得, 所以,函数的定义域为. 故选:D. 【变式1-1】(25-26高二下·黑龙江黑河·期末)若函数的定义域为,则的定义域为(    ) A. B. C. D. 【答案】A 【分析】根据抽象函数的定义域的求解方法,列出不等式,即可求解,得到答案. 【详解】设,由函数的定义域为,得函数的定义域为, 即,因此,解得. 所以的定义域为. 【变式1-2】(25-26高一上·甘肃兰州·期中)已知函数的定义域是,则函数的定义域是(   ) A. B. C.[1,3] D.(1,3] 【答案】B 【详解】因为函数的定义域为,所以函数的定义域为, 所以的定义域需满足: ,解得. 【变式1-3】(2027高三·全国·专题练习)已知函数的定义域为,则函数的定义域为 ,函数的定义域为 . 【答案】 【解析】因为 由,得,所以的定义域为. 由,得,所以函数的定义域为. ▌题型02 抽象函数求值 一般采用赋值法,0,1,x,-x是常见的赋值手段. 【典例2】(24-25高三上·广东深圳·期中)已知函数的定义域为,,,都有,且,则(    ) A. B. C. D. 【答案】C 【分析】令可得,令可得,代入计算,即可得到结果. 【详解】当,时,,所以; 令得,所以; ,, ,…, . 故选:C. 【变式2-1】(2026高三·全国·专题练习)已知定义在上的函数满足对于任意实数x,y均有,且,则(    ) A.677 B.1354 C.2027 D.4054 【答案】D 【分析】由x、y任意性得到,进而推出是常函数且设,再结合可得即可求. 【详解】由、xyx、y任意性可得, 当,时,,故是常函数, 所以当时,,其中c为常数, 由,得,解得,所以, 所以. 【变式2-2】(2026高三·全国·专题练习)已知定义域为的函数对任意的都有恒成立,且,则等于(   ) A.1 B.62 C.64 D.83 【答案】D 【分析】先应用已知得出函数值关系,再结合多次应用计算求解. 【详解】由得,计算得,因此, 【变式2-3】(2026·重庆·模拟预测)已知定义在上的奇函数满足,则 . 【答案】2026 【解析】法一: 由函数是上的奇函数,则, 由,令,则; 则 , 由 . 法二: 由函数是上的奇函数,则, 由,令,则; 由,令,则; 设,则,,即,符合题意, 所以. ▌题型03 抽象函数的值域 求解方法有二:一是借助函数图象的变换求解,如函数图象左右平移,其值域不变;函数图象上下平移,其值域也相应平移相同个单位;二是利用赋值法求解. 【典例3】(24-25高三下·湖南长沙·阶段练习)已知函数的定义域和值域分别为和,则函数的定义域和值域分别为(   ) A.和 B.和 C.和 D.和 【答案】D 【分析】令,求得,得到的定义域为,再结合函数图象变换,得到与函数的值域相同,即可得到答案. 【详解】由函数的定义域和值域分别为和,可得和, 令,解得,所以函数的定义域为, 又由函数的图象向左平移个单位,得到的图象, 所以函数与函数的值域相同,即. 故选:D. 【变式3-1】(多选)(24-25高一上·广东广州·阶段练习)已知函数的定义域为,值域为,则下列函数的值域也为的是(    ) A. B. C. D. 【答案】AC 【分析】根据给定条件,结合图象变换判断AC;求出函数值域判断BD. 【详解】对于A,的图象可看作由的图象向左平移一个单位得到的,值域不变,A正确; 对于B,由,得,即的值域为,B错误; 对于C,函数与函数的图象关于轴对称, 则函数的值域与函数的值域相同,为,C正确; 对于D,由,得,即的值域为,D错误. 故选:AC 【变式3-2】(25-26高三上·浙江·阶段检测)已知函数的定义域和值域都是,则函数的定义域和值域分别为(    ) A.和 B.和 C.和 D.和 【答案】D 【解析】因为函数的定义域和值域都是, 令,解得,所以函数的定义域为, 由的值域得的值域为. 故选:D 【变式3-3】(25-26高三下·重庆·月考)已知满足,且,则的值域为 【答案】 【解析】由函数满足,且, 令,可得,因为,可得, 再令,可得,所以, 令,可得,即, 再令,可得,所以, 则, 当且仅当时,等号成立, 所以的值域为. ▌题型04 抽象函数的解析式 主要方法有二:一是方程法,即构造关于函数(如)的方程(组),通过解方程(组)即得所求函数(如)的解析式; 二是模型法,即结合所给条件确定相应函数的模型,再求出其待定系数,即得函数的解析式. 【典例4】(25-26高三上·江西南昌·阶段检测)已知函数满足,则的解析式是(    ) A. B. C. D. 【答案】B 【解析】当时,(1) 在(1)中将替换为,则   (2) 在(1)中将替换为,则  (3) 可得:且 故选:B. 【变式4-1】(24-25高三上·安徽合肥·期中)已知函数对任意满足,则 . 【答案】 【详解】因为,以代替得: , 得:. 【变式4-2】设函数对一切实数满足,且,则函数_____. 【答案】 【详解】令,则可得,, 又, 令,则,且, 于是为偶函数,同理, 注意到, 假设存在某个,使得,不妨令, 则,当时,左边,而右边,矛盾. 因为为偶函数,故当时同样矛盾, 当时,则,,同理可证, 再根据偶函数可证当也是矛盾的, 综上,对一切实数,有, 当时,有可得,又因, 故对一切实数都有 【变式4-3】(25-26高三上·上海金山·期末)设是定义在上的函数,,且满足对任意,,等式恒成立,则的解析式为______. 【答案】 【解析】是定义在上的函数,, 且对任意,,恒成立, 令,得, 则, 此时, 而, 则,满足题意, 所以. ▌题型05 抽象函数的单调性 (1)若给出的是“和型”抽象函数…,判断符号时要比要变形为,或变形为。 (2)若给出的是“积型”抽象函数…,判断符号时要比要变形为,或变形为. 【典例5】(23-24高二下·四川南充·阶段练习)已知是定义在R上的函数,且对任意实数, . (1)若,求,的值. (2)若时恒有,试判断函数单调性,并说明理由. 【分析】(1)取,可得,取,,解得,取,解得,即可得出答案. (2)由题意可知,设,令,则,作差,进而可得答案. 【详解】解:(1)取,则,, 取,则,, 取,解得,则, 取,则,解得, (2)由题意可知, 设,令,则, 所以, 所以, 所以函数在R上为减函数. 【变式5-1】(25-26高二下·四川南充·阶段练习)已知是定义在R上的函数,且对任意实数, . (1)若,求,的值. (2)若时恒有,试判断函数单调性,并说明理由. 【详解】(1)取,则,, 取,则,, 取,解得,则, 取,则,解得, (2)由题意可知, 设,令,则, 所以, 所以, 所以函数在R上为减函数. 【变式5-2】(2026高三·全国·专题练习)设函数的定义域是,对于任意实数,,恒有,且当时,有. (1)求证:,且当时,有; (2)判断在上的单调性. 【详解】(1)证明:  由题可知对任意实数,,恒有,令,,则. 因为当时,有,所以. 令,,则,, 所以. 即当时,有. (2)不妨设,则,所以. 由(1)知,, 所以, 即,所以在上单调递减. 【变式5-3】(25-26高二下·河南·阶段检测)已知函数满足:对任意实数,,,,且当时,. (1)求的值; (2)证明:是上的单调递减函数; (3)若对,,求实数的取值范围. 【详解】(1)令,可得,结合知; (2)任取,且,则, 由条件知, 所以. 所以,故是上的单调递减函数; (3) (3)令,知,,故. 又因为是上的单调递减函数,所以,等价于,, 即对,恒成立. 当时,不恒成立,舍去; 当时,,解得, 综上所述,实数的取值范围是. ▌题型06 抽象函数的奇偶性 判断抽象函数奇偶性的步骤: (1)验证定义域的对称性; (2)应用赋值法构造关于和的关系。 (3)处理非标准自变量形式:若条件中出现如为奇函数的描述,需注意自变量替换规则:奇函数定义应改写为. 【典例6】(25-26高一下·河北保定·阶段练习)已知定义在上的函数满足:. (1)判断的奇偶性并证明; (2)若,求; (3)若,判断并证明的单调性. 【分析】(1)根据条件,通过赋值,得到,再赋值,即可证明结果; (2)通过赋值,得到,再利用(1)中结果,即可求出结果; (3)根据条件,直接利用函数单调性的定义法,即可证明结果. 【解析】(1)是奇函数,证明如下: 因为,令,得到, 令,得到,即,所以是奇函数. (2)令,得到,由(1)知是奇函数, 所以. (3)在上单调递增,证明如下: 在上任取,令, 则, 又因为,而,所以, 即,得到,所以在上单调递增. 【变式6-1】(2027高三·全国·专题练习)已知函数(,且)对任意不等于0的实数,都有,则为(    ) A.奇函数 B.偶函数 C.非奇非偶函数 D.既为奇函数也为偶函数 【答案】B 【解析】函数定义域为,关于原点对称. 令得,即, 令得,即, 令,得,即, 所以是偶函数, 故选:B. 【变式6-2】(2026高二下·山东青岛·竞赛)已知是定义在上不恒为的函数,为奇函数,为偶函数,则(   ) A. B. C. D. 【答案】A 【解析】由于为奇函数,可得:, 令,得:,解得:; 又为偶函数,则, 令,得:. 故选:A 【变式6-3】(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:. 【详解】(1)在中,令,可得,解得. 令,可得,解得. (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)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. ▌题型07 抽象函数的对称性 1.对称性: 对称轴:或者 关于对称; 对称中心:或者 关于对称; 2.单调性与对称性(或奇偶性)结合解不等式问题 ①在上是奇函数,且单调递增 若解不等式 ,则有 ; 在上是奇函数,且单调递减 若解不等式 ,则有 ; ②在上是偶函数,且在单调递增 若解不等式 ,则有(不变号加绝对值); 在上是偶函数,且在单调递减 若解不等式 ,则有(变号加绝对值). ③关于对称,且单调递增 若解不等式 ,则有 ; 关于对称,且单调递减 若解不等式 ,则有 ; ④关于对称,且在单调递增 若解不等式 ,则有(不变号加绝对值); 关于对称,且在单调递减 若解不等式 ,则有(不变号加绝对值). 【典例7-1】(2025·福建龙岩模拟)定义在R上的函数f(x)满足f(2+x)=f(2-x),且f(x)在(-∞,2]上单调递减,则不等式f(2x+3)≤f(1)的解集为     . 【答案】[-1,0] 【详解】因为函数f(x)满足f(2+x)=f(2-x),则f(x)关于直线x=2对称,又因为f(x)在上单调递减,则f(x)在上单调递增,则由f≤f(1)得,即≤1,解得-1≤x≤0,则解集为[-1,0]. 【典例7-2】已知函数y=f(x)是定义域为R的函数,则函数y=f(x+2)的图象与y=f(4-x)的图象(  ) A.关于直线x=1对称 B.关于直线x=3对称 C.关于直线y=3对称 D.关于点(3,0)对称 【答案】A 【详解】设P(x0,y0)为y=f(x+2)图象上任意一点,则y0=f(x0+2)=f(4-(2-x0)),所以点Q(2-x0,y0)在函数y=f(4-x)的图象上,而P(x0,y0)与Q(2-x0,y0)关于直线x=1对称,所以函数y=f(x+2)的图象与y=f(4-x)的图象关于直线x=1对称.故选A. 【变式7-1】(2026·山东聊城·模拟预测)已知定义在上的函数,的图象分别关于点,对称,则下列点一定是函数的图象的对称中心是(   ) A. B. C. D. 【答案】A 【详解】由题意得,,, 则, 则的图象的对称中心是 【变式7-2】(2025·福建厦门模拟)函数y=f(1-x)的图象与函数y=f(2+x)的图象关于直线x=m对称,其中m=(  ) A.3 B. C.-1 D.- 【答案】D 【详解】设点P(x,y)在函数y=f(1-x)的图象上,点P关于直线x=m的对称点为Q(x',y'),则则y'=f(1-2m+x'),即y=f(1-2m+x)与y=f(1-x)关于直线x=m对称,则1-2m=2,得m=-.故选D. 【变式7-3】(25-26高二下·河南驻马店·期末)已知定义域为的函数满足:,且,都有,则下列说法正确的是(   ) A. B.的图象关于直线对称 C.在时取最小值 D. 【答案】D 【详解】令,则,故,故A错误; 因为,所以的函数图象关于点中心对称,故B错误; 因为,都有, 所以在上单调递增, 因为的函数图象关于点中心对称,所以在上单调递增, 则在上单调递增,则无最小值,故C错误; ,故D正确. ▌题型08 抽象函数的周期性(拓展) 1.周期函数 (1)定义:设函数的定义域为D,如果存在一个非零常数T,使得对于任意,都有恒成立,那么就称函数为周期函数,非零常数T称为这个函数的周期. (2)最小正周期:若函数存在周期,则它有无数个周期,所有周期的绝对值中最小的那个正数(如果存在),叫做这个函数的最小正周期. 2.函数周期性的一些重要结论 设是不为0的实数,对定义域内任一自变量的值: (1)的一个周期T=. (2)的一个周期T=. (3)的一个周期. (4)(为常数)的一个周期T=. 提示:,两式相减可得: (5)(为常数)的一个周期T=. (6)的一个周期T=. 提示:,相加,得,则T=. (7)的一个周期T=. (8)的一个周期T=. 3.双对称性和周期性的关系 (1)若函数f(x)的图象关于直线x=a和直线x=b(a≠b)对称,则y=f(x)的一个周期为2|b-a|. (2)若函数f(x)的图象关于点(a,0)和点(b,0)(a≠b)对称,则y=f(x)的一个周期为2|b-a|. (3)若函数f(x)的图象关于直线x=a和点(b,0)(a≠b)对称,则y=f(x)的一个周期为4|b-a|. 【典例8-1】定义在R上的函数对任意x∈R,都有,,则等于( ) A. B. C. D. 【答案】D 【分析】由及所求可联想到周期性,所以考虑 ,所以是周期为4的周期函数,故(2026)=f(2),而由已知可得,所以. 【典例8-2】(25-26高三·全国·一轮复习)已知定义在R上的函数,对,都有,若函数的图象关于直线对称,则(   ) A. B. C.2 D.1 【答案】D 【详解】由函数的图象关于直线对称,可得对任意,都有, 即,所以为偶函数, 由可得,即, 所以是以4为周期的偶函数, 因此, 由,令可得, 所以. 【变式8-1】(2026·全国二卷·高考真题)已知是定义域为R的偶函数,,且当时,,则(     ) A., B., C., D., 【答案】D 【分析】根据推出周期性,分析可得,得到,再由可得. 【详解】,则, ,即的周期为, 结合奇偶性,周期性,故, 在上满足,说明的对称轴为, 则,解得, 又根据知,而, 则,于是, 即,解得 【变式8-2】(2026·四川成都·三模)已知奇函数满足,当时,,则(    ) A.0 B.1 C.3 D.5 【答案】B 【分析】首先根据可求出的周期,再结合可求出值,结合周期性可将转化到自变量在区间上的函数值,根据奇函数的性质及已知详解式可求解. 【详解】因为函数满足, 所以,即是以4为周期的函数. 由题意知奇函数的自变量可取0,所以. 又因为当时,,所以,解得, 所以当时,, 所以 . 【变式8-3】(2026·甘肃兰州·模拟预测)已知函数的定义域均为,,的图象关于直线对称,,且,则(   ) A. B. C. D. 【答案】A 【分析】先由及可得,进而可得的一个对称中心,再由是轴对称可知函数是周期函数,从而根据周期及对称可得所求值. 【详解】因为.所以, 又因为,所以, 即,所以的图象关于点对称,且. 又因为的图象关于直线对称,所以,且 所以,则, 所以,所以是函数的一个周期. 所以. 又因为,所以. 所以,所以. 1 / 16 学科网(北京)股份有限公司 $ 专题09 玩转抽象函数的八大重难题型 (题型突破·举一反三) ▌题型01 抽象函数的定义域 【典例1】D 【分析】求出函数的定义域,对于函数,可得出关于的不等式,即可解得函数的定义域. 【详解】因为函数的定义域为,即,可得, 故函数的定义域为, 对于函数,有,解得, 所以,函数的定义域为. 故选:D. 【变式1-1】A 【分析】根据抽象函数的定义域的求解方法,列出不等式,即可求解,得到答案. 【详解】设,由函数的定义域为,得函数的定义域为, 即,因此,解得. 所以的定义域为. 【变式1-2】B 【详解】因为函数的定义域为,所以函数的定义域为, 所以的定义域需满足: ,解得. 【变式1-3】 【解析】因为 由,得,所以的定义域为. 由,得,所以函数的定义域为. ▌题型02 抽象函数求值 【典例2】C 【分析】令可得,令可得,代入计算,即可得到结果. 【详解】当,时,,所以; 令得,所以; ,, ,…, . 故选:C. 【变式2-1】D 【分析】由x、y任意性得到,进而推出是常函数且设,再结合可得即可求. 【详解】由、xyx、y任意性可得, 当,时,,故是常函数, 所以当时,,其中c为常数, 由,得,解得,所以, 所以. 【变式2-2】D 【分析】先应用已知得出函数值关系,再结合多次应用计算求解. 【详解】由得,计算得,因此, 【变式2-3】2026 【解析】法一: 由函数是上的奇函数,则, 由,令,则; 则 , 由 . 法二: 由函数是上的奇函数,则, 由,令,则; 由,令,则; 设,则,,即,符合题意, 所以. ▌题型03 抽象函数的值域 【典例3】D 【分析】令,求得,得到的定义域为,再结合函数图象变换,得到与函数的值域相同,即可得到答案. 【详解】由函数的定义域和值域分别为和,可得和, 令,解得,所以函数的定义域为, 又由函数的图象向左平移个单位,得到的图象, 所以函数与函数的值域相同,即. 故选:D. 【变式3-1】AC 【分析】根据给定条件,结合图象变换判断AC;求出函数值域判断BD. 【详解】对于A,的图象可看作由的图象向左平移一个单位得到的,值域不变,A正确; 对于B,由,得,即的值域为,B错误; 对于C,函数与函数的图象关于轴对称, 则函数的值域与函数的值域相同,为,C正确; 对于D,由,得,即的值域为,D错误. 故选:AC 【变式3-2】D 【解析】因为函数的定义域和值域都是, 令,解得,所以函数的定义域为, 由的值域得的值域为. 故选:D 【变式3-3】 【解析】由函数满足,且, 令,可得,因为,可得, 再令,可得,所以, 令,可得,即, 再令,可得,所以, 则, 当且仅当时,等号成立, 所以的值域为. ▌题型04 抽象函数的解析式 【典例4】B 【解析】当时,(1) 在(1)中将替换为,则   (2) 在(1)中将替换为,则  (3) 可得:且 故选:B. 【变式4-1】 【详解】因为,以代替得: , 得:. 【变式4-2】 【详解】令,则可得,, 又, 令,则,且, 于是为偶函数,同理, 注意到, 假设存在某个,使得,不妨令, 则,当时,左边,而右边,矛盾. 因为为偶函数,故当时同样矛盾, 当时,则,,同理可证, 再根据偶函数可证当也是矛盾的, 综上,对一切实数,有, 当时,有可得,又因, 故对一切实数都有 【变式4-3】 【解析】是定义在上的函数,, 且对任意,,恒成立, 令,得, 则, 此时, 而, 则,满足题意, 所以. ▌题型05 抽象函数的单调性 【典例5】 【分析】(1)取,可得,取,,解得,取,解得,即可得出答案. (2)由题意可知,设,令,则,作差,进而可得答案. 【详解】解:(1)取,则,, 取,则,, 取,解得,则, 取,则,解得, (2)由题意可知, 设,令,则, 所以, 所以, 所以函数在R上为减函数. 【变式5-1】 【详解】(1)取,则,, 取,则,, 取,解得,则, 取,则,解得, (2)由题意可知, 设,令,则, 所以, 所以, 所以函数在R上为减函数. 【变式5-2】 【详解】(1)证明:  由题可知对任意实数,,恒有,令,,则. 因为当时,有,所以. 令,,则,, 所以. 即当时,有. (2)不妨设,则,所以. 由(1)知,, 所以, 即,所以在上单调递减. 【变式5-3】 【详解】(1)令,可得,结合知; (2)任取,且,则, 由条件知, 所以. 所以,故是上的单调递减函数; (3) (3)令,知,,故. 又因为是上的单调递减函数,所以,等价于,, 即对,恒成立. 当时,不恒成立,舍去; 当时,,解得, 综上所述,实数的取值范围是. ▌题型06 抽象函数的奇偶性 【典例6】 【分析】(1)根据条件,通过赋值,得到,再赋值,即可证明结果; (2)通过赋值,得到,再利用(1)中结果,即可求出结果; (3)根据条件,直接利用函数单调性的定义法,即可证明结果. 【解析】(1)是奇函数,证明如下: 因为,令,得到, 令,得到,即,所以是奇函数. (2)令,得到,由(1)知是奇函数, 所以. (3)在上单调递增,证明如下: 在上任取,令, 则, 又因为,而,所以, 即,得到,所以在上单调递增. 【变式6-1】B 【解析】函数定义域为,关于原点对称. 令得,即, 令得,即, 令,得,即, 所以是偶函数, 故选:B. 【变式6-2】A 【解析】由于为奇函数,可得:, 令,得:,解得:; 又为偶函数,则, 令,得:. 故选:A 【变式6-3】 【详解】(1)在中,令,可得,解得. 令,可得,解得. (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)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. ▌题型07 抽象函数的对称性 【典例7-1】[-1,0] 【详解】因为函数f(x)满足f(2+x)=f(2-x),则f(x)关于直线x=2对称,又因为f(x)在上单调递减,则f(x)在上单调递增,则由f≤f(1)得,即≤1,解得-1≤x≤0,则解集为[-1,0]. 【典例7-2】A 【详解】设P(x0,y0)为y=f(x+2)图象上任意一点,则y0=f(x0+2)=f(4-(2-x0)),所以点Q(2-x0,y0)在函数y=f(4-x)的图象上,而P(x0,y0)与Q(2-x0,y0)关于直线x=1对称,所以函数y=f(x+2)的图象与y=f(4-x)的图象关于直线x=1对称.故选A. 【变式7-1】A 【详解】由题意得,,, 则, 则的图象的对称中心是 【变式7-2】D 【详解】设点P(x,y)在函数y=f(1-x)的图象上,点P关于直线x=m的对称点为Q(x',y'),则则y'=f(1-2m+x'),即y=f(1-2m+x)与y=f(1-x)关于直线x=m对称,则1-2m=2,得m=-.故选D. 【变式7-3】D 【详解】令,则,故,故A错误; 因为,所以的函数图象关于点中心对称,故B错误; 因为,都有, 所以在上单调递增, 因为的函数图象关于点中心对称,所以在上单调递增, 则在上单调递增,则无最小值,故C错误; ,故D正确. 【典例8-1】D 【分析】由及所求可联想到周期性,所以考虑 ,所以是周期为4的周期函数,故(2026)=f(2),而由已知可得,所以. 【典例8-2】D 【详解】由函数的图象关于直线对称,可得对任意,都有, 即,所以为偶函数, 由可得,即, 所以是以4为周期的偶函数, 因此, 由,令可得, 所以. 【变式8-1】D 【分析】根据推出周期性,分析可得,得到,再由可得. 【详解】,则, ,即的周期为, 结合奇偶性,周期性,故, 在上满足,说明的对称轴为, 则,解得, 又根据知,而, 则,于是, 即,解得 【变式8-2】B 【分析】首先根据可求出的周期,再结合可求出值,结合周期性可将转化到自变量在区间上的函数值,根据奇函数的性质及已知详解式可求解. 【详解】因为函数满足, 所以,即是以4为周期的函数. 由题意知奇函数的自变量可取0,所以. 又因为当时,,所以,解得, 所以当时,, 所以 . 【变式8-3】A 【分析】先由及可得,进而可得的一个对称中心,再由是轴对称可知函数是周期函数,从而根据周期及对称可得所求值. 【详解】因为.所以, 又因为,所以, 即,所以的图象关于点对称,且. 又因为的图象关于直线对称,所以,且 所以,则, 所以,所以是函数的一个周期. 所以. 又因为,所以. 所以,所以. 1 / 16 学科网(北京)股份有限公司 $

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专题09 玩转抽象函数的八大重难题型(题型专练)高一数学人教A版必修第一册
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