内容正文:
本章总结提升
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◆ 知识网络
◆ 知识辨析
◆ 素养提升
题型一 函数的定义域与值域
题型二 函数求值
题型三 函数的单调性
题型四 函数的奇偶性
题型五 幂函数及其性质
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判断下列说法是否正确.(请在括号中填写“√”或“×”)
1.设函数则函数的值域为, .( )
√
[解析] 当为有理数时,;当为无理数时, .所以函数的值域
为, .
2.函数 是两个函数.( )
×
[解析] 函数 是分段函数,它是一个函数,只不过在定义域的
不同段上自变量和函数值之间有着不同的对应关系.
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4
3.已知,则 .( )
×
[解析] 令,则,,所以 ,即
.
4.函数的单调性是函数在其定义域上的整体性质.( )
×
[解析] 根据函数单调性的定义,函数的单调性是函数在其定义域上的局部性质.
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5.函数具有奇偶性的首要条件是函数的定义域是关于原点对称的.( )
√
[解析] 根据函数奇偶性的定义,, 必须同时有意义,故具有奇偶性
的函数首先要求其定义域关于原点对称,但定义域关于原点对称的函数未必具
有奇偶性.
6.若函数是奇函数,则一定有 .( )
×
[解析] 当奇函数在处有定义时,一定有 ,但奇函数未必一定
在 处有定义.
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6
7.不存在既是奇函数又是偶函数的函数.( )
×
[解析] 既是奇函数又是偶函数的函数是存在的,比如 .
8.若函数在上单调递增,则的取值范围是 .( )
×
[解析] 当时,函数在上单调递增;当 时,函数是二次函数,
函数图象的对称轴为直线,所以且,因此 .
综上, .
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题型一 函数的定义域与值域
[类型总述](1)求给定解析式的函数的定义域与值域;(2)求给定解析式
的函数在给定区间上函数值的取值范围;(3)求抽象函数的定义域.
例1(1) 函数 的定义域为_______________.
[解析] 由题意得解得且,所以 的定义域为
.
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(2)函数 的值域为______.
[解析] 令,当时,,
又 ,所以,即 ,
所以 .
(3)[2024·河南南阳一中高一月考] 函数的定义域为 ,
函数,则 的定义域为________.
[解析] 由函数的定义域为,即 ,可知,
即的定义域为,所以的自变量 需满足
解得,即的定义域为 .
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变式(1) 若函数的定义域为,则 的定义域为 ( )
A
A. B. C. D.
[解析] 由题意知,解得,即 的定义域为
.
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(2)下列函数中,值域为 的函数是( )
B
A. B.
C. D.
[解析] 对于A,因为,所以 ,故A错误;
对于B,,因为,所以 ,故B正确;
对于C,,当且仅当 ,
即时等号成立,故C错误;
对于D,因为,所以 ,所以,则,
即 ,故D错误.故选B.
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(3)[2024·江苏徐州高级中学高一期中] 函数
的定义域为_______________.
[解析] 若函数有意义,则有
解得且,所以函数的定义域为 .
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题型二 函数求值
[类型总述](1)已知自变量的值求函数值;(2)已知函数值求参数的值.
例2(1) 已知函数满足,则 等于( )
D
A.0 B. C. D.4
[解析] 由得, .故选D.
(2)已知函数若,则实数 ( )
B
A. B.1 C. D.2
[解析] ,, ,
,解得 .故选B.
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变式(1) 设函数若,则 ( )
D
A. B.3或 C. D.1或
[解析] 因为,,所以.
当 时,由,得,满足题意;
当时,由,得 ,满足题意.综上,或 .
(2)设函数,,则 ( )
C
A. B.0 C.1 D.2
[解析] 由题意得,所以 ,则
.故选C.
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题型三 函数的单调性
[类型总述](1)求函数的单调区间;(2)利用函数的单调性比较大小;(3)
判断或证明函数的单调性;(4)利用函数的单调性求参数;(5)利用函数的单调
性解不等式.
例3 已知函数,判断并证明函数在 上的单调性.
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解:函数在区间 上单调递减.
证明如下:设,是区间上的任意两个实数,且 ,
则 .
因为,所以 ,且 ,
所以,即 ,
所以函数在区间 上单调递减.
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变式 [2024·山东滨州高一期末] 已知函数, .
(1)用单调性的定义证明在 上单调递减;
证明:任取,,且 ,
则 ,
因为,, ,
所以, ,
所以,即 ,
所以在 上单调递减.
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(2)若关于的不等式对于任意 恒成立,求实
数 的取值范围.
解:易知在 上单调递减,
则当时 ,
由不等式对于任意恒成立,得 对于
任意 恒成立.
令
, ,
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因为在上单调递增,在上单调递减,且当 时,
,
所以在上单调递减,在 上单调递增,
则在上的最小值为 .
所以,即的取值范围是 .
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例4(1) 函数 的单调递增区间是( )
B
A. B.和
C.和 D.和
[解析] 作出
的图
象如图中实线所示,由图知,函数的单调递增区间是
和 .故选B.
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(2)设偶函数的定义域为,当时 单调递增,则
,, 的大小关系是______________________.
[解析] 是定义域为的偶函数,,
函数在上单调递增,,
即 .
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变式(1) 已知函数 在上是减函数,
那么实数 的取值范围是( )
C
A. B. C. D.
[解析] 由题意得解得 .
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(2)已知函数是上的增函数,, 是其图象上的两点,那么
的解集是( )
A
A. B.
C. D.
[解析] 由,得 ,
结合题意得,
因为函数是上的增函数,所以 ,解得 .故选A.
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题型四 函数的奇偶性
[类型总述](1)判断函数的奇偶性;(2)利用函数的奇偶性求值或参数.
例5(1) 若函数是定义在 上的偶函数,则
( )
D
A. B. C. D.2
[解析] 因为函数是定义在 上的偶函数,所以
,且在定义域上有
恒成立,
则,,所以,则 .故选D.
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(2)[2024·北京西城区高一期末] 已知函数 .
①判断函数 的奇偶性,并证明你的结论;
解: 是奇函数.
证明如下:因为的定义域为 ,关于原点对称,
且 ,
所以 是奇函数.
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②用函数单调性的定义证明:函数在 上单调递减;
证明:任取,,且 ,
则
,
因为,所以, ,
所以,即 ,
所以函数在 上单调递减.
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③求函数 的值域.
解:当时, ,
又因为 为奇函数,
所以当时, ,
故的值域为 .
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变式(1) 下列函数中,既是奇函数又在区间 上单调递减的是( )
D
A. B. C. D.
[解析] 对于A选项,设,该函数的定义域为, ,
所以函数为偶函数,且当时, ,即函数在上
单调递增,A不满足要求;
对于B选项,函数 为奇函数,且该函数在上单调递增,B不满足要求;
对于C选项,函数 为偶函数,且该函数在 上单调递增,C不满足要求;
对于D选项,函数为奇函数,且该函数在 上单调递减,
D满足要求.故选D.
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(2)定义在上的偶函数在上单调递增,且 ,则不等式
的解集是( )
D
A. B.
C. D.
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[解析] 定义在上的偶函数在上单调递增,且,
则 在上单调递减,且.
当时, ,则,此时满足;
当 时,,则,
此时满足 ;
当时,,则 ,
此时满足;
当时,,则 ,
此时不满足.综上,的解集为 .故选D.
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(3)[2024· 上海杨浦少云中学高一期末] 已知奇函数在区间 上
的解析式为,则在区间上的解析式为
___________.
[解析] 依题意,.当时,,故在区间 上
的解析式为 .
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题型五 幂函数及其性质
[类型总述](1)利用幂函数的定义求参数;(2)利用幂函数的性质比较大小、
解不等式.
例6(1) [2024·兰州一中高一期末]若 是幂函数,
且在上单调递增,则 的值为( )
D
A.或3 B.1或 C. D.3
[解析] 因为是幂函数,所以 ,
则或.当时,,不符合题意;
当 时,,满足在区间上单调递增.
综上, .故选D.
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(2)已知,, ,则( )
A
A. B. C. D.
[解析] 因为,,,且幂函数在 上单调递增,
所以 .故选A.
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(3)已知幂函数的图象关于直线 对称,且在
上单调递减,则关于的不等式 的解集为
_____________________.
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[解析] 由在上单调递减,得 ,
则,
又,所以或.当时, ,满足题意;
当时,,其图象不关于直线对称,不满足题意.故 .
因为函数在, 上单调递减,
所以由不等式,得或
或 解得或.故原不等式的解集为 .
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变式(1) ,, 的大小关系是( )
D
A. B.
C. D.
[解析] 由题意得,,,
又因为幂函数 在上单调递增,且,
所以 ,即 .故选D.
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(2)已知幂函数在上单调递减, .若
,求实数 的取值范围.
解:由于函数是幂函数,则 ,
解得或 .
当时,在 上单调递增,不合题意;
当时,在 上单调递减,符合题意.故.
由 ,结合幂函数在 上为增函数,
得解得 ,即的取值范围为 .
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