内容正文:
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第8讲 函数的基本性质
知识点1 函数的单调性
1.增函数、减函数的概念
一般地,设函数的定义域为,区间
如果对于内的任意两个自变量的值,当时,都有,那么就说在区间上是增函数.如果对于内的任意两个自变量的值,当时,都有,那么就说在区间上是减函数.
2.单调性与单调区间
(1)单调区间的定义
如果函数在区间上是增函数或减函数,那么就说函数在区间上具有单调性,称为函数的单调区间.函数的单调性是函数在某个区间上的性质.
3.证明函数单调性的步骤
(1)取值.设x1,x2是该区间内任意两个自变量值,且x1<x2;
(2)变形.通常作差f(x1)−f(x2)并判断其符号;若采用作商法,应保证分母不为0并明确其符号,通常在函数值恒正时比较f(x1)f(x2)与1的大小;
(3)定号.判断差的正负;采用作商法时,判断商与1的大小关系;
(4)得出结论.
4.函数单调性的判断方法
(1)定义法:根据增函数、减函数的定义,按照“取值—变形—判断符号—下结论”进行判断.
(2)图象法:就是画出函数的图象,根据图象的上升或下降趋势,判断函数的单调性.
(3)直接法:就是对我们所熟悉的函数,如一次函数、二次函数、反比例函数等,直接写出它们的单调区间.
(4)记住几条常用的结论
①若是增函数,则为减函数;若是减函数,则为增函数;
②若和均为增(或减)函数,则在和的公共定义域上为增(或减)函数;
③若且为增函数,则函数为增函数,为减函数;若且为减函数,则函数为减函数,为增函数.
知识点2 基本初等函数的单调性
1.正比例函数
当时,函数在定义域R是增函数;当k<0时,函数在定义域R是减函数.
2.一次函数
当时,函数在定义域R是增函数;当k<0时,函数在定义域R是减函数.
3.反比例函数
当时,函数的单调递减区间是,不存在单调增区间;
当时,函数的单调递增区间是,不存在单调减区间.
4.二次函数
若,在区间,函数是减函数;在区间,函数是增函数;
若,在区间,函数是增函数;在区间,函数是减函数.
知识点3 函数的最大(小)值
1、最大值:对于函数,其定义域为,如果存在,f(x0)=M,使得对于任意的,都有,那么,我们称是函数的最大值,即当时,是函数的最大值,记作.
2、最小值:对于函数,其定义域为,如果存在,f(x0)=M,使得对于任意的,都有,那么,我们称是函数的最小值,即当时,是函数的最小值,记作.
3、几何意义:一般地,函数的最大值对应图象中最高点的纵坐标,最小值对应图象中最低点的纵坐标;取得最大值或最小值的点不一定只有一个.
知识点4 函数奇偶性的概念及图象性质
1.函数奇偶性的概念
偶函数:设函数f(x)的定义域关于原点对称.若对于定义域内任意一个x,都有f(−x)=f(x),则f(x)称为偶函数.
奇函数:设函数f(x)的定义域关于原点对称.若对于定义域内任意一个x,都有f(−x)=−f(x),则f(x)称为奇函数.
2.奇偶函数的图象与性质
(1)如果一个函数是奇函数,则这个函数的图象是以坐标原点为对称中心的中心对称图形;反之,如果一个函数的图象是以坐标原点为对称中心的中心对称图形,则这个函数是奇函数.
(2)如果一个函数为偶函数,则它的图象关于轴对称;反之,如果一个函数的图像关于轴对称,则这个函数是偶函数.
★★★★★知识串讲★★★★★
题型1 函数单调区间与单调性判断
【典例1】“函数在上单调递减”是“”的( )
A.充要条件 B.充分不必要条件
C.必要不充分条件 D.既不充分也不必要条件
题型点播
1.数形结合利用图象判断函数单调区间;
2.关于二次函数单调区间问题,单调性变化的点与对称轴相关.
3.复合函数的单调性分析:先求函数的定义域;再将复合函数分解为内、外层函数;利用已知函数的单调性解决.关注:内外层函数同向变化复合函数为增函数;内外层函数反向变化复合函数为减函数.
【变式1】若定义在上的函数满足,则的单调递增区间为( )
A.和 B.和
C.和 D.和
题型2 利用单调性求参数范围
【典例1】已知函数的值域为,则实数a的取值范围是( )
B. C. D.
1.解答分类问题时,我们的基本方法和步骤是:首先要确定讨论对象以及讨论对象的范围;其次要确定分类标准,即标准统一、不重不漏;再对所分类逐步进行讨论,分级进行;最后进行归纳小结,综合得出结论.
2.分离参数法,即把分离出来放到不等式的左边,不等式的右边是关于的函数,然后转化成求函数的最值问题.
【变式1】若函数 在单增,则实数a的取值范围是( )
A. B.
C. D.
题型3 利用单调性解不等式
【典例1】已知是定义在上的减函数,其图象经过两点,则使不等式成立的的取值范围( )
A. B.
C. D.
利用函数单调性解不等式时,可将原不等式转化为f(u)>f(v)、f(u)≥f(v)等形式,再根据函数的单调性转化为u,v之间的不等关系,同时注意u,v必须属于相应的单调区间.
【变式1】已知定义域为的函数满足,,且当时,.
(1)求的值;
(2)用单调性定义证明:在定义域上是增函数;
(3)若,求不等式的解集,若不存在,请说明理由
题型4 函数最值问题
【典例1】设函数的最大值为M,最小值为m,则( )
A.0 B.1 C.2 D.4
1.如果函数在区间上是增函数,在区间上是减函数,则函数在处有最大值.
2.如果函数在区间上是减函数,在区间上是增函数,则函数在处有最小值.若函数在上是严格单调函数,则函数在上一定有最大、最小值.
3.若函数在区间上是单调递增函数,则的最大值是,最小值是.
4.若函数在区间上是单调递减函数,则的最大值是,最小值是.
【变式1】设函数.
(1)求的单调区间;
(2)求在区间的最大值和最小值.
题型5 函数奇偶性的判断与证明
【典例1】(多选)已知函数(),下列说法正确的是( )
A.当时,函数的值域为
B.当时,函数有最小值没有最大值
C.当时,函数在区间上单调递增
D.当时,函数的值域为
判定函数奇偶性容易失误是由于没有考虑到函数的定义域.函数的定义域关于原点对称是函数具有奇偶性的前提条件,因此研究函数的奇偶性必须“坚持定义域优先”的原则,即优先研究函数的定义域,否则就会做无用功.
【变式1】判断下列函数的奇偶性:
(1);
(2),.
题型6 由奇偶性求解析式与抽象函数
【典例1】已知是定义在R上的奇函数,且时,,若对任意,不等式恒成立,则实数m的取值范围为( )
A. B. C. D.
抓住奇偶性讨论函数在各个分区间上的解析式,或充分利用奇偶性得出关于的方程,从而可得的解析式.
【典例2】已知定义域为R的函数,满足是奇函数,是偶函数,则下列说法错误的是( )
A.的图象关于直线对称 B.
C.的一个周期为4 D.的图象关于点对称
【变式1】定义在上的函数满足:①对任意都有;②当,.
(1)判断函数的奇偶性,并说明理由;
(2)判断函数在上的单调性,并说明理由;
(3)若,试求的值.
题型7 奇偶性与单调性的综合应用
【典例1】已知函数.
(1)判断的奇偶性并用定义证明;
(2)判断的单调性并用定义证明;
(3)解不等式.
函数的奇偶性与单调性的综合问题主要有两类:一类是两个性质交融在一起(如本例),此时要充分利用奇偶函数的图象的对称性,从而得到其对称区间上的单调性;另一类是两个性质简单组合,此时只需分别利用函数的这两个性质解题.
【典例2】函数的图像大致是( )
A. B.
C. D.
【变式1】已知偶函数和奇函数的定义域都是,它们在上的图像分别是图1和图2,则关于的不等式的解集是 .
1.定义在上的函数图象关于直线对称,在单调递减,若且,则( )
A. B. C. D.
2.已知函数是定义域为的奇函数,且,若对任意的,,且,都有成立,则不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
3.已知定义在实数集上的函数满足:,,且.下列结论正确的是( )
A.是奇函数 B.在区间上单调递减
C.的周期为3 D.
4.已知函数满足对任意的实数,都有成立,则实数a的取值范围是( )
A. B. C. D.
5.已知函数若在上单调递增,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
6.(多选)已知函数的定义域为是奇函数,是偶函数,当时,,则()
A.的图象关于直线对称 B.是周期函数
C.在上单调递减 D.在内有4个零点
7.已知函数,若在单调递增,则m的范围为 .
8.已知是定义域为的奇函数,满足,若,则 .
9.已知函数是定义在上的奇函数,且.
(1)求a,b的值;
(2)用定义法证明函数在上单调递增;
(3)解不等式.
10.已知函数满足,.
(1)求,的值;
(2)判断的奇偶性;
(3)求不等式的解集.
11.已知函数在上单调递增,则实数的取值范围是 .
12.已知函数是定义在R上的偶函数,且当时,.
(1)求的解析式;
(2)证明:函数在上单调递增.
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第8讲 函数的基本性质
知识点1 函数的单调性
1.增函数、减函数的概念
一般地,设函数的定义域为,区间
如果对于内的任意两个自变量的值,当时,都有,那么就说在区间上是增函数.如果对于内的任意两个自变量的值,当时,都有,那么就说在区间上是减函数.
2.单调性与单调区间
(1)单调区间的定义
如果函数在区间上是增函数或减函数,那么就说函数在区间上具有单调性,称为函数的单调区间.函数的单调性是函数在某个区间上的性质.
3.证明函数单调性的步骤
(1)取值.设x1,x2是该区间内任意两个自变量值,且x1<x2;
(2)变形.通常作差f(x1)−f(x2)并判断其符号;若采用作商法,应保证分母不为0并明确其符号,通常在函数值恒正时比较f(x1)f(x2)与1的大小;
(3)定号.判断差的正负;采用作商法时,判断商与1的大小关系;
(4)得出结论.
4.函数单调性的判断方法
(1)定义法:根据增函数、减函数的定义,按照“取值—变形—判断符号—下结论”进行判断.
(2)图象法:就是画出函数的图象,根据图象的上升或下降趋势,判断函数的单调性.
(3)直接法:就是对我们所熟悉的函数,如一次函数、二次函数、反比例函数等,直接写出它们的单调区间.
(4)记住几条常用的结论
①若是增函数,则为减函数;若是减函数,则为增函数;
②若和均为增(或减)函数,则在和的公共定义域上为增(或减)函数;
③若且为增函数,则函数为增函数,为减函数;若且为减函数,则函数为减函数,为增函数.
知识点2 基本初等函数的单调性
1.正比例函数
当时,函数在定义域R是增函数;当k<0时,函数在定义域R是减函数.
2.一次函数
当时,函数在定义域R是增函数;当k<0时,函数在定义域R是减函数.
3.反比例函数
当时,函数的单调递减区间是,不存在单调增区间;
当时,函数的单调递增区间是,不存在单调减区间.
4.二次函数
若,在区间,函数是减函数;在区间,函数是增函数;
若,在区间,函数是增函数;在区间,函数是减函数.
知识点3 函数的最大(小)值
1、最大值:对于函数,其定义域为,如果存在,f(x0)=M,使得对于任意的,都有,那么,我们称是函数的最大值,即当时,是函数的最大值,记作.
2、最小值:对于函数,其定义域为,如果存在,f(x0)=M,使得对于任意的,都有,那么,我们称是函数的最小值,即当时,是函数的最小值,记作.
3、几何意义:一般地,函数的最大值对应图象中最高点的纵坐标,最小值对应图象中最低点的纵坐标;取得最大值或最小值的点不一定只有一个.
知识点4 函数奇偶性的概念及图象性质
1.函数奇偶性的概念
偶函数:设函数f(x)的定义域关于原点对称.若对于定义域内任意一个x,都有f(−x)=f(x),则f(x)称为偶函数.
奇函数:设函数f(x)的定义域关于原点对称.若对于定义域内任意一个x,都有f(−x)=−f(x),则f(x)称为奇函数.
2.奇偶函数的图象与性质
(1)如果一个函数是奇函数,则这个函数的图象是以坐标原点为对称中心的中心对称图形;反之,如果一个函数的图象是以坐标原点为对称中心的中心对称图形,则这个函数是奇函数.
(2)如果一个函数为偶函数,则它的图象关于轴对称;反之,如果一个函数的图像关于轴对称,则这个函数是偶函数.
题型精讲
题型1 函数单调区间与单调性判断
【典例1】“函数在上单调递减”是“”的( )
A.充要条件 B.充分不必要条件
C.必要不充分条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】B
【详解】先判定充分性,若在上单调递减,
由幂函数及复合函数的单调性可知,则,满足充分性;
再判定必要性,可举反例,若,则单调递减,
此时的定义域为,
此时在上单调递减,不满足必要性,
综上“函数在上单调递减”是“”的充分不必要条件.
故选:B
1.数形结合利用图象判断函数单调区间;
2.关于二次函数单调区间问题,单调性变化的点与对称轴相关.
3.复合函数的单调性分析:先求函数的定义域;再将复合函数分解为内、外层函数;利用已知函数的单调性解决.关注:内外层函数同向变化复合函数为增函数;内外层函数反向变化复合函数为减函数.
【变式1】若定义在上的函数满足,则的单调递增区间为( )
A.和 B.和
C.和 D.和
【答案】B
【详解】当时,,则,
在上单调递增;
当时,,,
,
在上单调递增;
综上所述:的单调递增区间为和.
故选:B.
题型2 利用单调性求参数范围
【典例1】已知函数的值域为,则实数a的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】当时,
若,则,
若,则,
函数的值域不可能为;
当时,,
在上单调递增,
在上单调递增,,
若函数的值域为,则,解得;
综上所述,实数a的取值范围是.
故选:B.
1.解答分类问题时,我们的基本方法和步骤是:首先要确定讨论对象以及讨论对象的范围;其次要确定分类标准,即标准统一、不重不漏;再对所分类逐步进行讨论,分级进行;最后进行归纳小结,综合得出结论.
2.分离参数法,即把分离出来放到不等式的左边,不等式的右边是关于的函数,然后转化成求函数的最值问题.
【变式1】若函数 在单增,则实数a的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】当时,此时,令,则是一次函数,所以在上单调递增.
且当时,,满足的定义域要求,所以在上单调递增,故符合题意.
当时,二次函数的图象开口向上,对称轴为.
所以在上单调递增.
要使有意义,则在上恒成立.
当时,,因为,所以,满足,所以符合题意.
当时,二次函数的图象开口向下,对称轴为.
那么在上单调递增,在上单调递减,所以不可能在上单调递增,故不符合题意.
综合以上三种情况,实数的取值范围是.
故选:C.
题型3 利用单调性解不等式
【典例1】已知是定义在上的减函数,其图象经过两点,则使不等式成立的的取值范围( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】不等式等价或,
又是函数图象上两点,即,,
且是定义在上的减函数,故或,
所以或,即不等式解集为.
故选:A
利用函数单调性解不等式时,可将原不等式转化为f(u)>f(v)、f(u)≥f(v)等形式,再根据函数的单调性转化为u,v之间的不等关系,同时注意u,v必须属于相应的单调区间.
【变式1】已知定义域为的函数满足,,且当时,.
(1)求的值;
(2)用单调性定义证明:在定义域上是增函数;
(3)若,求不等式的解集,若不存在,请说明理由
【答案】(1)
(2)证明见解析
(3)存在,解集为
【详解】(1)因为,,
令,可得,所以.
(2)对,且,
则,
因为,,则,
又因为,可得,
且当时,,则,即,
所以在定义域上是增函数.
(3)因为函数的定义域为,则,解得.
由,得等价于,
且,可得,
由(2)可知:在定义域上是增函数.
可得,解得,或(舍去),故,
故不等式的解集为.
题型4 函数最值问题
【典例1】设函数的最大值为M,最小值为m,则( )
A.0 B.1 C.2 D.4
【答案】C
【详解】由函数,显然,当,,
当时,,当且仅当,即时,等号成立,则,故;
当时,,当且仅当,即时,等号成立,则故;
综上可得,,,则.
故选:C.
1.如果函数在区间上是增函数,在区间上是减函数,则函数在处有最大值.
2.如果函数在区间上是减函数,在区间上是增函数,则函数在处有最小值.若函数在上是严格单调函数,则函数在上一定有最大、最小值.
3.若函数在区间上是单调递增函数,则的最大值是,最小值是.
4.若函数在区间上是单调递减函数,则的最大值是,最小值是.
【变式1】设函数.
(1)求的单调区间;
(2)求在区间的最大值和最小值.
【答案】(1)递增区间是,递减区间是;
(2)最大值和最小值分别为
【详解】(1)函数中,,即,解得,
函数在上单调递增,在上单调递减,
而函数在上单调递增,
所以的单调递增区间是,递减区间是.
(2)由(1)知,函数在上单调递增,在上单调递减,
而,则,
所以在区间的最大值和最小值分别为.
题型5 函数奇偶性的判断与证明
【典例1】(多选)已知函数(),下列说法正确的是( )
A.当时,函数的值域为
B.当时,函数有最小值没有最大值
C.当时,函数在区间上单调递增
D.当时,函数的值域为
【答案】AD
【详解】对于A, 时,,当,当且仅当取到等号,
由于,故为奇函数,故当,
因此函数的值域为,故A正确,
对于B,当时,,由于函数均在单调递增函数,
故为单调递增函数,故在内无最大值也无最小值,
结合,故为奇函数,因此在也无最大值和最小值,故B错误,
对于C , 当时,,函数,故在单调递减,在单调递增函数,故C错误,
对于D,由B可知,当时,为单调递增函数,且为奇函数,因此函数的值域为,D正确,
故选:AD
判定函数奇偶性容易失误是由于没有考虑到函数的定义域.函数的定义域关于原点对称是函数具有奇偶性的前提条件,因此研究函数的奇偶性必须“坚持定义域优先”的原则,即优先研究函数的定义域,否则就会做无用功.
【变式1】判断下列函数的奇偶性:
(1);
(2),.
【答案】(1)既是奇函数又是偶函数;
(2)偶函数.
【详解】(1)由,得,即.
函数的定义域是,关于原点对称,且,
既是奇函数又是偶函数.
(2)函数的定义域为,关于原点对称.
,
是偶函数.
题型6 由奇偶性求解析式与抽象函数
【典例1】已知是定义在R上的奇函数,且时,,若对任意,不等式恒成立,则实数m的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】由题意知是定义在R上的奇函数,且时,,
此时函数在单调递增,
故时,,则,,此时函数在单调递增,
且,故,在R上单调递增;
,即,即,
即,即,
故对任意,都有,即恒成立,
由此可得,解得,
即实数m的取值范围为,
故选:B
抓住奇偶性讨论函数在各个分区间上的解析式,或充分利用奇偶性得出关于的方程,从而可得的解析式.
【典例2】已知定义域为R的函数,满足是奇函数,是偶函数,则下列说法错误的是( )
A.的图象关于直线对称 B.
C.的一个周期为4 D.的图象关于点对称
【答案】B
【详解】由是偶函数,可知,则关于对称,故A正确;
因为是奇函数,所以也是奇函数,关于点对称,故D正确;
由AD可知,,即,即,
则,所以是周期函数,周期为4,故C正确;
由可知,,函数关于对称,
但不确定,故B错误.
故选:B
【变式1】定义在上的函数满足:①对任意都有;②当,.
(1)判断函数的奇偶性,并说明理由;
(2)判断函数在上的单调性,并说明理由;
(3)若,试求的值.
【答案】(1)奇函数,理由见解析
(2)在上单调递减,理由见解析
(3)1
【详解】(1)函数为奇函数.理由如下:
定义域,关于原点对称,
令,则,得,
令,则,
所以,则是上的奇函数
(2)在上单调递减,理由如下:
设,
因为,,,所以,,
所以,即,
因此在上单调递减.
(3),
因为,
所以.
题型7 奇偶性与单调性的综合应用
【典例1】已知函数.
(1)判断的奇偶性并用定义证明;
(2)判断的单调性并用定义证明;
(3)解不等式.
【答案】(1)奇函数,证明见解析
(2)是上的增函数,证明见解析
(3)
【详解】(1)是奇函数,证明如下:
的定义域为,对于,都有,
且,
所以,即函数是奇函数;
(2)是上的增函数,证明如下:
设任意,且,
,
因为,所以,因此,即,
所以在上单调递增;
(3)因为是定义在上的奇函数,
所以,可化为,
又是上的增函数,
所以,解得,
即原不等式的解集为.
函数的奇偶性与单调性的综合问题主要有两类:一类是两个性质交融在一起(如本例),此时要充分利用奇偶函数的图象的对称性,从而得到其对称区间上的单调性;另一类是两个性质简单组合,此时只需分别利用函数的这两个性质解题.
【典例2】函数的图像大致是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】因为,所以函数为奇函数,图象关于原点成中心对称,故C错;
令,则,故B错;
令,则,故D错.
选项A正确.
故选:A
【变式1】已知偶函数和奇函数的定义域都是,它们在上的图像分别是图1和图2,则关于的不等式的解集是 .
【答案】
【详解】由偶函数的性质可知,,
或,
由奇函数的性质可知,,,
当,得,
当,得,
所以不等式的解集为.
故答案为:
1.定义在上的函数图象关于直线对称,在单调递减,若且,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】由,则得,
因为,所以,
又函数图象关于直线对称,在单调递减,所以在区间上单调递增,
所以,故B正确.
故选:B.
2.已知函数是定义域为的奇函数,且,若对任意的,,且,都有成立,则不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】对任意的,,且,都有成立,所以在单调递增,
又因为函数是定义域为的奇函数,所以在单调递增,
由,
当时,,即;
当时,,即;
由可得.
故选:D.
3.已知定义在实数集上的函数满足:,,且.下列结论正确的是( )
A.是奇函数 B.在区间上单调递减
C.的周期为3 D.
【答案】D
【详解】对于A,令,得,则,
令,得,函数是偶函数,A错误;
对于B,令,得,而,则函数在上不是单调递减函数,B错误;
对于C,令,得,则,
令,,得,则,,C错误;
对于D,由为偶函数,得,D正确.
故选:D
4.已知函数满足对任意的实数,都有成立,则实数a的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】∵对任意的实数,都有成立,不妨设,
∴,,∴函数在上单调递减.
当时,单调递减,∴,解得;
当时,单调递减,∴,即;
又函数在上单调递减,∴,解得,
综上所述,实数a的取值范围是.
故选:B.
5.已知函数若在上单调递增,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】由于函数是定义在上的增函数,
所以,函数在区间上为增函数,
函数在区间上为增函数,
需满足:,解得.
因此,实数的取值范围是.
故选:A.
6.(多选)已知函数的定义域为是奇函数,是偶函数,当时,,则()
A.的图象关于直线对称 B.是周期函数
C.在上单调递减 D.在内有4个零点
【答案】AB
【详解】对于A:是偶函数,,
关于直线对称,故A正确;
对于B:由A可知关于直线对称,①,
又是奇函数,,即,
关于点对称,②,
由①②可得,即,
,
,
的一个周期为8,故B正确;
对于C:由B知关于点对称,时,单调递增,
在也单调递增,又关于直线对称,
∴在上单调递减,上单调递增,故C错误;
对于D:定义域为,关于对称,,
又关于直线对称,,
又在也单调递增,关于直线对称,
在内有2个零点,故D错误,
故选:AB.
7.已知函数,若在单调递增,则m的范围为 .
【答案】.
【详解】由题意,
所以在单调递减,在单调递增,在单调递减,在单调递增,
若在单调递增,
则或,解得或.
故答案为:.
8.已知是定义域为的奇函数,满足,若,则 .
【答案】
【详解】是定义域为的奇函数,且,
,,即函数是以4为一个周期的周期函数,
中,令得,
中,令得,
,
∴,
又,
故,
所以当时,
,
其中,,
则.
故答案为:
9.已知函数是定义在上的奇函数,且.
(1)求a,b的值;
(2)用定义法证明函数在上单调递增;
(3)解不等式.
【答案】(1);
(2)证明见解析;
(3).
【详解】(1)由题设,,则,
所以,则,满足题设,
所以;
(2)由(1),令,
则
,
由,则,
所以函数在上单调递增;
(3)由题设,
则,
所以,即.
10.已知函数满足,.
(1)求,的值;
(2)判断的奇偶性;
(3)求不等式的解集.
【答案】(1),
(2)为偶函数.
(3)
【详解】(1)由题意得,
将代入,得到,解得.
(2)由(1)可得,
其定义域为,关于原点对称,
且,
故为偶函数.
(3)当时,在上单调递增,
由复合函数单调性可知在上单调递减,且为偶函数,
故等价于,
两边平方可得,即,
解得.
11.已知函数在上单调递增,则实数的取值范围是 .
【答案】
【详解】已知函数,
当时,单调递增,所以最大值为;
当且时,在上单调递增;
所以要使函数在上单调递增,
则,解得或(舍去).
故答案为:.
12.已知函数是定义在R上的偶函数,且当时,.
(1)求的解析式;
(2)证明:函数在上单调递增.
【答案】(1)
(2)证明见解析
【详解】(1)当时,,
因当时,,得.
因为是偶函数,所以当时,.
故.
(2)证明:由(1)可知,当时,.
任取,,令,
则,
因为,所以,,,则,
则,即,
从而可证在上单调递增.