内容正文:
湖南省平江县颐华学校高三数学基础过关满分
第3节 函数的基本性质
命题细目表
题号
题型
分值
考查知识点
关键能力
难度
答案
1
单项选择题
5
定义域的求法
数学运算
基础
C
2
单项选择题
5
奇偶性的判定
逻辑推理
基础
D
3
单项选择题
5
二次函数的单调区间
直观想象
基础
A
4
单项选择题
5
偶性求函数值
数学运算
基础
C
5
单项选择题
5
单调性解不等式
逻辑推理
基础
B
6
单项选择题
5
复合函数的单调区间
逻辑推理
基础
D
7
单项选择题
5
偶性解不等式
数学运算
基础
A
8
单项选择题
5
奇性求函数值
数学运算
基础
C
9
多项选择题
6
周期性与奇偶性
逻辑推理
中档
AB
10
多项选择题
6
抽象函数的性质
数学抽象
中档
BCD
11
多项选择题
6
分式函数的性质
直观想象
中档
BC
12
填空题
5
单调区间反求参数
数学运算
基础
a ≥ 3
13
填空题
5
奇性求解析式
数学运算
中档
−x{^|2|} + 2x
14
填空题
5
复合函数的最值
数学运算
中档
3
15
解答题
6
含绝对值函数的性质
数学运算
中档
见解析
16
解答题
6
奇性递减解不等式
逻辑推理
中档
见解析
17
解答题
7
含参复合函数
逻辑推理
略难
见解析
18
解答题
8
周期与偶性解不等式
逻辑推理
略难
见解析
难度分布:基础 9 题,中档 7 题,略难 2 题。全卷 18 题、满分 100 分,围绕定义域、单调性、奇偶性三条主线展开:选择题以概念辨析与单一性质的运用为主,填空题考查由性质反求参数与分段求解析式,四道解答题依次处理含绝对值的函数、奇性与递减性叠加下的解不等式、含参复合函数的定义域与单调区间,以及周期与偶性叠加下的解不等式。
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湖南省平江县颐华学校高三数学基础过关满分
第3节 函数的基本性质
姓名:___________ 班级:___________ 考号:___________ 得分:___________
一、单项选择题(5×8=40分)
1. 某县域文旅平台用函数 h(x) = + 刻画用户活跃度,其中 x 为上线天数,则该函数的定义域为
A. (3, 5) ∪ (5, +∞) B. [3, +∞)
C. [3, 5) ∪ (5, +∞) D. [3, 5]
2. 某智慧课堂平台用四个解析式刻画答题正确率随时间的波动,其中图象关于坐标原点对称的函数是
A. y = + 1 B. y = + 2
C. y = + D. y = − 2x
3. 某即时零售平台用函数 g(x) = − 4x + 3 估算前置仓日均损耗,其中 x 为在售品类数。该函数的单调递减区间为
A. (−∞, 2] B. [2, +∞) C. [−2, +∞) D. (−∞, −2]
4. 某直播助农团队把单场销售额的折算函数记为 F(x)(x 为时长档位)。已知 F(x) 是定义在 R 上的偶函数,且当 x ≥ 0 时 F(x) = − 3x,则 F(−4) 的值为
A. 28 B. −28 C. 4 D. −4
5. 某社区团购平台用满意度函数 φ(x) 描述团长评价,已知 φ(x) 在区间 [0, +∞) 上单调递减。若 φ(2a + 1) < φ(a + 3),且两个自变量都落在 [0, +∞) 内,则实数 a 满足
A. − ≤ a < 2 B. a > 2
C. a < 2 D. a ≥ −
6. 某算力中心用函数 y = 刻画散热余量随负载率 x 的变化,则该函数的单调递减区间为
A. (−∞, 2] B. [2, +∞) C. [−1, 2] D. [2, 5]
7. 某新能源汽车实验室把续航偏差记为偶函数 ψ(x),已知 ψ(x) 在 [0, +∞) 上单调递增,且 ψ(3) = 0,则不等式 ψ(x − 1) < 0 的解集为
A. (−2, 4) B. (−∞, −2) ∪ (4, +∞)
C. (−4, 2) D. (−1, 3)
8. 某智慧农业监测平台把土壤含水率相对基准的偏差记为函数 f(x)(x 为距正午的小时数,取正值表示正午后)。已知 f(x) 是定义在 R 上的奇函数,且当 x > 0 时 f(x) = + 2x,则 f(−2) + f(0) 的值为
A. 8 B. 0 C. −8 D. −4
二、多项选择题(6×3=18分。全部选对得6分,部分选对得部分分,有错选得0分)
9. 某智慧校园图书馆用函数 f(x) 记录借阅热度(x 为距开学日的周数,可取负值)。已知 f(x) 的定义域为 R,对任意实数 x 都有 f(x + 4) = f(x),且 f(x) 为奇函数,f(1) = 3。关于这个函数,下列四个判断中正确的有
A. f(0) = 0 B. f(5) = 3 C. f(−1) = 3 D. f(2) = 3
10. 某生物医药冷库的温度偏差累积量记为函数 g(x),其定义域为 R,且对任意实数 x、y 都有 g(x + y) = g(x) + g(y),又当 x > 0 时 g(x) > 0。下面给出的四个结论中成立的有
A. g(−1) = g(1) B. g(0) = 0
C. g(x) 为奇函数 D. g(x) 在 R 上单调递增
11. 某高标准农田示范区用喷灌效率函数 h(x) = 描述单位水量的覆盖面积,其中 x 为水压档位且 x ≠ 1。关于 h(x) 的下列判断,成立的有
A. h(x) 在区间 (1, +∞) 上单调递增
B. h(x) 在区间 (−∞, 1) 上单调递减
C. h(x) 的值域为 {y | y ≠ 0}
D. h(0) = h(2)
三、填空题(5×3=15分)
12. 某县域电商物流园用 f(x) = − 6x + 1 估算分拣成本,其中 x 为在岗分拣员人数。若 f(x) 在区间 [a, +∞) 上单调递增,则实数 a 的取值范围为 ___________。
13. 某校体质健康监测把心率恢复偏差记为函数 f(x)(x 为运动结束后的分钟数,可取正值与负值)。已知 f(x) 是定义在 R 上的奇函数,且当 x < 0 时 f(x) = + 2x,则当 x > 0 时 f(x) 的解析式为 ___________。
14. 某县域文旅民宿用评分函数 y = 估算月均入住评分,其中 x 为宣传投入档位,则该评分的最大值为 ___________。
四、解答题(共27分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)
15. 某智慧停车场把车位周转偏差记为函数 f(x) = − 2 − 3,其中 x 为时段偏移量。
(1)判断 f(x) 的奇偶性,并说明理由;
(2)求 f(x) 的单调递增区间。
16. 某快递冷链监控平台把货厢温度偏差记为函数 f(x)(x 为时间偏移,单位:h)。已知 f(x) 是定义在 R 上的奇函数,且在 R 上单调递减,又 f(2) = −1。
(1)求 f(−2) 与 f(0) 的值,并比较 f(0) 与 f(1) 的大小;
(2)解关于 x 的不等式 f(2x − 1) + f(x − 2) < 0。
17. 某无人机植保作业把药液有效浓度记为 y = ,其中 x 为飞行高度档位,a 为机型参数。
(1)当 a = 2 时,求该函数的定义域与单调递减区间;
(2)若该函数的定义域为 R,求实数 a 的取值范围。
18. 某县域农产品溯源平台用函数 f(x) 记录批次质量评分的偏差,其中 x 为距出厂的天数。已知 f(x) 的定义域为 R,对任意实数 x 都有 f(x + 4) = f(x),且 f(x) 为偶函数;当 0 ≤ x ≤ 2 时,f(x) = − 1。
(1)求 f(0)、f(3) 与 f(6) 的值;
(2)解不等式 f(x) ≤ 0。
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湖南省平江县颐华学校高三数学基础过关满分
第3节 函数的基本性质
(解析版)
姓名:___________ 班级:___________ 考号:___________ 得分:___________
一、单项选择题(5×8=40分)
1. 某县域文旅平台用函数 h(x) = + 刻画用户活跃度,其中 x 为上线天数,则该函数的定义域为
A. (3, 5) ∪ (5, +∞) B. [3, +∞)
C. [3, 5) ∪ (5, +∞) D. [3, 5]
【答案】C
【解析】求定义域要逐个条件列出来,再取交集,不能只看其中一项。
第一项 是偶次根式,被开方数需非负:x − 3 ≥ 0,得 x ≥ 3。
第二项 是分式,分母不能为 0:x − 5 ≠ 0,得 x ≠ 5。
两者取交集:x ≥ 3 且 x ≠ 5,写成区间即 [3, 5) ∪ (5, +∞),选 C。
选项 B 漏掉了分母不为零的条件,选项 A 把根式那一步的等号丢掉了,选项 D 完全没考虑第二项。
【考查知识点】根式与分式共同限制下的定义域求解
【易错点】只顾根式被开方数非负而忘记分母不为零;两个条件必须取交集而不是并集
2. 某智慧课堂平台用四个解析式刻画答题正确率随时间的波动,其中图象关于坐标原点对称的函数是
A. y = + 1 B. y = + 2
C. y = + D. y = − 2x
【答案】D
【解析】图象关于坐标原点对称等价于函数为奇函数,即满足 f(−x) = −f(x),定义域也要关于原点对称。四个选项的定义域都是 R,只需验证等式。
A 项:f(−x) = + 1 = + 1 = f(x),是偶函数,图象关于纵轴对称。
B 项:f(−x) = + 2 = + 2 = f(x),同样是偶函数。
C 项:f(−x) = − + ,既不等于 f(x) 也不等于 −f(x),属于非奇非偶。
D 项:f(−x) = − 2(−x) = − + 2x = −( − 2x) = −f(x),所以 D 是奇函数。选 D。
C 项提醒我们:解析式中同时含奇次项与偶次项时,通常是非奇非偶,不能只看最高次项。
【考查知识点】奇函数的判定与图象关于原点对称的关系
【易错点】只凭"含 x 的奇次项"就判奇函数;C 项同时含奇次项与偶次项,必须代入 f(−x) 严格比较
3. 某即时零售平台用函数 g(x) = − 4x + 3 估算前置仓日均损耗,其中 x 为在售品类数。该函数的单调递减区间为
A. (−∞, 2] B. [2, +∞) C. [−2, +∞) D. (−∞, −2]
【答案】A
【解析】先配方:g(x) = − 4x + 3 = − 1,可见图象开口向上,对称轴为 x = 2。
开口向上的二次函数在对称轴左侧递减、右侧递增,故单调递减区间为 (−∞, 2],单调递增区间为 [2, +∞)。
所以选 A。
选项 B 是单调递增区间,把左右两侧记反了;选项 C、D 是把对称轴算成 −2 的结果,配方时一次项系数的一半应为 −2,对称轴是 x = 2 而不是 −2。
【考查知识点】二次函数的单调区间与对称轴
【易错点】把对称轴写成 x = −2;配方后括号内是 (x − 2),对称轴取 x = 2
4. 某直播助农团队把单场销售额的折算函数记为 F(x)(x 为时长档位)。已知 F(x) 是定义在 R 上的偶函数,且当 x ≥ 0 时 F(x) = − 3x,则 F(−4) 的值为
A. 28 B. −28 C. 4 D. −4
【答案】C
【解析】自变量 −4 是负数,题给的解析式只适用于 x ≥ 0,因此要先用偶性把它搬到正半轴上。
由 F 为偶函数得 F(−4) = F(4)。
此时 4 ≥ 0,可以代入已知解析式:F(4) = − 3 × 4 = 16 − 12 = 4。
所以 F(−4) = 4,选 C。
选项 A 是把 x = −4 直接代入 − 3x 得到的 16 + 12 = 28,属于"忘了用偶性"的典型错误;选项 D 则是符号处理失误。
【考查知识点】利用偶性把负半轴的函数值转化为正半轴求值
【易错点】把负数直接代入只适用于 x ≥ 0 的解析式;遇到分段给出的奇偶函数,第一步永远是"搬符号"
5. 某社区团购平台用满意度函数 φ(x) 描述团长评价,已知 φ(x) 在区间 [0, +∞) 上单调递减。若 φ(2a + 1) < φ(a + 3),且两个自变量都落在 [0, +∞) 内,则实数 a 满足
A. − ≤ a < 2 B. a > 2
C. a < 2 D. a ≥ −
【答案】B
【解析】先保证两个自变量有意义:2a + 1 ≥ 0 得 a ≥ −,a + 3 ≥ 0 得 a ≥ −3,两者取交集为 a ≥ −。
再脱去函数符号。φ 在 [0, +∞) 上递减,函数值小的对应自变量大,故由 φ(2a + 1) < φ(a + 3) 得 2a + 1 > a + 3。
解得 a > 2,它与 a ≥ − 取交集后仍是 a > 2。
所以选 B。选项 A 是"忘记递减要反向"的结果,是最容易掉进去的坑;选项 D 只顾了自变量的取值范围。
【考查知识点】由单调性脱去函数符号求参数范围,兼顾自变量的取值范围
【易错点】递减时不等号要反向;同时别漏掉自变量必须落在给定区间内这一条件
6. 某算力中心用函数 y = 刻画散热余量随负载率 x 的变化,则该函数的单调递减区间为
A. (−∞, 2] B. [2, +∞) C. [−1, 2] D. [2, 5]
【答案】D
【解析】复合函数要先定定义域:被开方数 − + 4x + 5 ≥ 0,即 − 4x − 5 ≤ 0,分解得 (x − 5)(x + 1) ≤ 0,故定义域为 [−1, 5]。
再看内层 u = − + 4x + 5 = − + 9,它在 (−∞, 2] 上递增,在 [2, +∞) 上递减。
外层 y = 随 u 的增大而增大,按"同增异减",原函数的增减与内层一致。
把内层的递减部分 [2, +∞) 与定义域 [−1, 5] 取交集,得单调递减区间为 [2, 5],选 D。
选项 C 是单调递增区间;选项 A、B 都是忘记与定义域取交集的结果。
【考查知识点】复合函数的单调区间:先求定义域,再按"同增异减"取交集
【易错点】只算出内层的单调性就下结论,忘记外层根式的定义域限制;单调区间必须是定义域的子集
7. 某新能源汽车实验室把续航偏差记为偶函数 ψ(x),已知 ψ(x) 在 [0, +∞) 上单调递增,且 ψ(3) = 0,则不等式 ψ(x − 1) < 0 的解集为
A. (−2, 4) B. (−∞, −2) ∪ (4, +∞)
C. (−4, 2) D. (−1, 3)
【答案】A
【解析】先处理 ψ 本身的取值规律。ψ 是偶函数,故 ψ(t) = ψ();又 ψ 在 [0, +∞) 上递增且 ψ(3) = 0。
于是当 < 3 时 ψ() < ψ(3) = 0;当 > 3 时 ψ() > 0。故 ψ(t) < 0 等价于 < 3。
令 t = x − 1,得 < 3,即 −3 < x − 1 < 3。
三边同加 1,得 −2 < x < 4,解集为 (−2, 4),选 A。
选项 B 是不等号方向弄反的结果;选项 C 是平移方向写错;选项 D 是忘了平移、直接把 t 当成 x。
【考查知识点】偶性配合半区间单调性解不等式
【易错点】忘记偶性,只在 [0, +∞) 上讨论;偶函数要先把自变量换成绝对值再比较
8. 某智慧农业监测平台把土壤含水率相对基准的偏差记为函数 f(x)(x 为距正午的小时数,取正值表示正午后)。已知 f(x) 是定义在 R 上的奇函数,且当 x > 0 时 f(x) = + 2x,则 f(−2) + f(0) 的值为
A. 8 B. 0 C. −8 D. −4
【答案】C
【解析】奇函数有两个现成的结论要记住:定义域含 0 时必有 f(0) = 0;对任意 x 有 f(−x) = −f(x)。
先算 f(0):由 f 在 R 上有定义且为奇函数,取 x = 0 得 f(0) = −f(0),故 f(0) = 0。
再算 f(−2):由奇性 f(−2) = −f(2),而 2 > 0,代入已知解析式得 f(2) = + 2 × 2 = 4 + 4 = 8,故 f(−2) = −8。
所以 f(−2) + f(0) = −8 + 0 = −8,选 C。
选项 A 是把 f(2) 当成了 f(−2);选项 B 是只算了 f(2) + f(−2);选项 D 是漏掉一次项的结果。
【考查知识点】奇函数的两个基本结论:f(0) = 0 与 f(−x) = −f(x)
【易错点】忽略"定义在 R 上"这一前提,不敢用 f(0) = 0;求 f(−2) 时先取相反数再代入
二、多项选择题(6×3=18分。全部选对得6分,部分选对得部分分,有错选得0分)
9. 某智慧校园图书馆用函数 f(x) 记录借阅热度(x 为距开学日的周数,可取负值)。已知 f(x) 的定义域为 R,对任意实数 x 都有 f(x + 4) = f(x),且 f(x) 为奇函数,f(1) = 3。关于这个函数,下列四个判断中正确的有
A. f(0) = 0 B. f(5) = 3 C. f(−1) = 3 D. f(2) = 3
【答案】AB
【解析】A 项:f 是定义在 R 上的奇函数,取 x = 0 得 f(0) = −f(0),故 f(0) = 0,A 正确。
B 项:由 f(x + 4) = f(x) 知 4 是 f 的一个周期,故 f(5) = f(1 + 4) = f(1) = 3,B 正确。
C 项:由奇性 f(−1) = −f(1) = −3,不是 3,C 错误。
D 项:由周期性 f(−2) = f(−2 + 4) = f(2),又由奇性 f(−2) = −f(2),两式合起来得 f(2) = −f(2),故 f(2) = 0,不是 3,D 错误。
所以答案为 AB。D 项的推导说明:周期与奇性叠加时,某些特殊点的函数值是被"逼"出来的,不需要额外的解析式。
【考查知识点】周期性与奇偶性叠加时特殊点函数值的推导
【易错点】把周期当成 2 或把 f(−1) 直接用周期搬运而不先用奇性;赋值时要交替使用两条性质
10. 某生物医药冷库的温度偏差累积量记为函数 g(x),其定义域为 R,且对任意实数 x、y 都有 g(x + y) = g(x) + g(y),又当 x > 0 时 g(x) > 0。下面给出的四个结论中成立的有
A. g(−1) = g(1) B. g(0) = 0
C. g(x) 为奇函数 D. g(x) 在 R 上单调递增
【答案】BCD
【解析】A 项:由奇性 g(−1) = −g(1),而 1 > 0 时 g(1) > 0,故 g(−1) < 0 < g(1),两者不可能相等,A 错误。
B 项:在 g(x + y) = g(x) + g(y) 中取 x = y = 0,得 g(0) = g(0) + g(0),故 g(0) = 0,B 正确。
C 项:取 y = −x,得 g(0) = g(x) + g(−x),由 g(0) = 0 得 g(−x) = −g(x),故 g 为奇函数,C 正确。
D 项:任取 < ,则 − > 0,由已知得 g( − ) > 0;又 g() = g( + ( − )) = g() + g( − ) > g(),故 g 在 R 上单调递增,D 正确。
所以答案为 BCD。处理抽象函数的通法是"赋值",要哪个值就代入哪组数。
【考查知识点】抽象函数的赋值法:求特殊值、判定奇偶、作差证明单调性
【易错点】证明单调性时只写"由 x > 0 时 g(x) > 0 即得",而漏掉作差这一步;必须构造 g() − g() 的形式
11. 某高标准农田示范区用喷灌效率函数 h(x) = 描述单位水量的覆盖面积,其中 x 为水压档位且 x ≠ 1。关于 h(x) 的下列判断,成立的有
A. h(x) 在区间 (1, +∞) 上单调递增
B. h(x) 在区间 (−∞, 1) 上单调递减
C. h(x) 的值域为 {y | y ≠ 0}
D. h(0) = h(2)
【答案】BC
【解析】先看单调性:在区间 (1, +∞) 上,x − 1 随 x 增大而增大且恒为正,分子 2 为正,故分式的值随之减小,h(x) 单调递减,A 错误。
在区间 (−∞, 1) 上同理,x − 1 随 x 增大而增大(但恒为负),取倒数后仍减小,故 h(x) 单调递减,B 正确。
再看值域:分子恒为 2 ≠ 0,故 h(x) 不可能取到 0;反过来,对任意 y ≠ 0,由 y = 可解出 x = 1 + ,它不等于 1,说明 y 一定能取到。故值域为 {y | y ≠ 0},C 正确。
最后算两点:h(0) = = −2,h(2) = = 2,两者互为相反数而不相等,D 错误。
所以答案为 BC。这类函数在两个区间上都是递减的,但整个定义域上不能说递减,书写时务必分开写区间。
【考查知识点】分式型函数的单调性与值域
【易错点】把两个区间上的单调性合并成"在定义域上单调递减";跨越 x = 1 时函数值发生跳跃,不能合并
三、填空题(5×3=15分)
12. 某县域电商物流园用 f(x) = − 6x + 1 估算分拣成本,其中 x 为在岗分拣员人数。若 f(x) 在区间 [a, +∞) 上单调递增,则实数 a 的取值范围为 ___________。
【答案】a ≥ 3
【解析】先配方:f(x) = − 6x + 1 = − 8,图象开口向上,对称轴为 x = 3。
开口向上的二次函数在 [3, +∞) 上单调递增,在 (−∞, 3] 上单调递减。
要使 f(x) 在 [a, +∞) 上递增,就要让 [a, +∞) 落在递增区间 [3, +∞) 之内,即 a ≥ 3。
所以填 a ≥ 3。
【考查知识点】由给定的单调区间反求参数:区间包含关系
【易错点】把方向弄成 a ≤ 3;给定区间必须包含于真正的递增区间,端点越靠右越安全
13. 某校体质健康监测把心率恢复偏差记为函数 f(x)(x 为运动结束后的分钟数,可取正值与负值)。已知 f(x) 是定义在 R 上的奇函数,且当 x < 0 时 f(x) = + 2x,则当 x > 0 时 f(x) 的解析式为 ___________。
【答案】− + 2x
【解析】设 x > 0,则 −x < 0,可以把它代入已知的"负数段"解析式。
f(−x) = + 2(−x) = − 2x。
由 f 为奇函数得 f(−x) = −f(x),于是 f(x) = −f(−x) = −( − 2x) = − + 2x。
所以当 x > 0 时 f(x) = − + 2x。
检验一下:x = 2 时 f(2) = −4 + 4 = 0,而 f(−2) = 4 − 4 = 0,两者互为相反数,符合奇性。
【考查知识点】利用奇性由一段解析式求另一段解析式
【易错点】忘记最后取相反数,直接把 f(−x) 的结果当成 f(x);步骤是"取反代入、算出 f(−x)、再整体变号"
14. 某县域文旅民宿用评分函数 y = 估算月均入住评分,其中 x 为宣传投入档位,则该评分的最大值为 ___________。
【答案】3
【解析】先看被开方数 u = − + 2x + 8,配方得 u = − + 9 ≤ 9。
当 x = 1 时 u 取到最大值 9,且此时 u = 9 > 0,在定义域内,可以开方。
外层 y = 随 u 的增大而增大,故 y 的最大值为 = 3。
所以填 3。注意先确认最大值点落在定义域内,否则要另找端点。
【考查知识点】复合函数最值:先求内层最值,再检验定义域
【易错点】直接对 − + 9 取最大值就作答,忘了外层还有一次开方运算
四、解答题(共27分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)
15. 某智慧停车场把车位周转偏差记为函数 f(x) = − 2 − 3,其中 x 为时段偏移量。
(1)判断 f(x) 的奇偶性,并说明理由;
(2)求 f(x) 的单调递增区间。
【答案】解:(1)f(x) 的定义域为 R,关于原点对称,可以讨论奇偶性。
对任意实数 x,有 f(−x) = − 2 − 3 = − 2 − 3 = f(x)。
所以 f(x) 是偶函数。
(2)先去绝对值,把 f(x) 写成分段形式:
当 x ≥ 0 时,f(x) = − 2x − 3 = − 4;
当 x < 0 时,f(x) = + 2x − 3 = − 4。
在 [0, +∞) 上,图象开口向上、对称轴为 x = 1,故 f(x) 在 [0, 1] 上递减,在 [1, +∞) 上递增;
在 (−∞, 0) 上,图象开口向上、对称轴为 x = −1,故 f(x) 在 (−∞, −1] 上递减,在 [−1, 0) 上递增。
结合 f(−1) = −4、f(0) = −3 可知两段在 x = 0 处衔接后 [−1, 0] 上仍是递增的。
所以 f(x) 的单调递增区间为 [−1, 0] 与 [1, +∞)。
【解析】思路点睛:含绝对值的函数先判奇偶,往往能把研究范围缩到半边,再去绝对值分段讨论。
关键步骤:去绝对值时按 x ≥ 0 与 x < 0 分成两支,两支都是二次函数,各看自己的对称轴。
最容易失分的是第二问的书写:单调区间要分开写成两个,不能并成一个,更不能写成 [−1, 0] ∪ [1, +∞) 后还说它"递增"。
若第二问没有把握,可用取值检验:f(−1) = −4、f(0) = −3、f(1) = −4、f(2) = −3,与结论一致。
【考查知识点】含绝对值函数的奇偶性判定与分段求单调区间
【易错点】把两个递增区间用并集符号连起来;单调区间必须逐个列出,不能合并
16. 某快递冷链监控平台把货厢温度偏差记为函数 f(x)(x 为时间偏移,单位:h)。已知 f(x) 是定义在 R 上的奇函数,且在 R 上单调递减,又 f(2) = −1。
(1)求 f(−2) 与 f(0) 的值,并比较 f(0) 与 f(1) 的大小;
(2)解关于 x 的不等式 f(2x − 1) + f(x − 2) < 0。
【答案】解:(1)由 f 为奇函数得 f(−x) = −f(x),于是 f(−2) = −f(2) = −(−1) = 1。
又 f 在 R 上有定义且为奇函数,取 x = 0 得 f(0) = −f(0),故 f(0) = 0。
因为 0 < 1 且 f 在 R 上单调递减,所以 f(0) > f(1)。
(2)先把不等式移项,得 f(2x − 1) < −f(x − 2)。
由奇性 −f(x − 2) = f(−(x − 2)) = f(2 − x),故原不等式等价于 f(2x − 1) < f(2 − x)。
又 f 在 R 上单调递减,函数值小的对应自变量大,于是 2x − 1 > 2 − x。
移项合并得 3x > 3,解得 x > 1。
所以原不等式的解集为 {x | x > 1}。
【解析】思路点睛:本题是把"两个函数值的和"化成"两个函数值的大小比较",关键一步是用奇性把负号搬进自变量里。
关键步骤:−f(x − 2) = f(2 − x),这一步做完之后,两边就都是 f(某个式子) 的形式,可以直接脱去函数符号。
脱符号时务必注意方向:f 递减,所以不等号要反向,写成 2x − 1 > 2 − x 而不是小于。
第一问比较 f(0) 与 f(1) 时,用的是 0 < 1 配递减,不需要知道 f(1) 的具体数值。
【考查知识点】奇性与单调性叠加解不等式、f(0) = 0 的运用
【易错点】把 −f(x − 2) 写成 f(x + 2);奇性处理负号时是自变量整体取相反数,要加括号
17. 某无人机植保作业把药液有效浓度记为 y = ,其中 x 为飞行高度档位,a 为机型参数。
(1)当 a = 2 时,求该函数的定义域与单调递减区间;
(2)若该函数的定义域为 R,求实数 a 的取值范围。
【答案】解:(1)当 a = 2 时,被开方数为 − 4x + 3。
由 − 4x + 3 ≥ 0,分解得 (x − 1)(x − 3) ≥ 0,解得 x ≤ 1 或 x ≥ 3。
故定义域为 (−∞, 1] ∪ [3, +∞)。
记内层 u = − 4x + 3 = − 1,它在 (−∞, 2] 上递减,在 [2, +∞) 上递增;外层 y = 随 u 增大而增大。
按"同增异减",原函数在内层递减的部分上递减,即 (−∞, 2];再与定义域取交集,得单调递减区间为 (−∞, 1]。
(2)定义域为 R,意味着 − 2ax + 3 ≥ 0 对一切实数 x 都成立。
二次项系数 1 > 0,故只需判别式 Δ ≤ 0:Δ = − 4 × 1 × 3 = − 12 ≤ 0。
化简得 ≤ 3,解得 − ≤ a ≤ 。
所以 a 的取值范围是 − ≤ a ≤ 。
【解析】思路点睛:含参的复合函数题,第一问是"给定参数求区间",第二问是"给定区间求参数",正好是互逆的两个方向。
关键步骤:第一问务必把内层的单调区间与定义域取交集,本题中 [3, +∞) 上内层递增,因此它不是递减区间。
第二问把"定义域为 R"翻译成"二次三项式恒非负",再用判别式不大于 0 求解,端点 a = ± 可以取到,因为此时最小值为 0,仍能开方。
书写提醒:单调区间要写成 (−∞, 1],不要写成 x ≤ 1 之外的闭开错形式。
【考查知识点】复合函数的定义域与单调区间、恒非负条件下的判别式求参
【易错点】第一问把 [3, +∞) 也写进递减区间;第二问漏掉"二次项系数为正"这一前提的说明
18. 某县域农产品溯源平台用函数 f(x) 记录批次质量评分的偏差,其中 x 为距出厂的天数。已知 f(x) 的定义域为 R,对任意实数 x 都有 f(x + 4) = f(x),且 f(x) 为偶函数;当 0 ≤ x ≤ 2 时,f(x) = − 1。
(1)求 f(0)、f(3) 与 f(6) 的值;
(2)解不等式 f(x) ≤ 0。
【答案】解:(1)0 落在 [0, 2] 内,直接代入得 f(0) = − 1 = −1。
求 f(3):由 f(x + 4) = f(x) 得 f(3) = f(3 − 4) = f(−1),再由偶性 f(−1) = f(1),而 1 ∈ [0, 2],故 f(1) = − 1 = 0,于是 f(3) = 0。
求 f(6):由周期性 f(6) = f(6 − 4) = f(2),而 2 ∈ [0, 2],故 f(2) = − 1 = 3,于是 f(6) = 3。
所以 f(0) = −1,f(3) = 0,f(6) = 3。
(2)先在一个长度为 4 的区间 [−2, 2] 上求解,再利用周期推广。
当 0 ≤ x ≤ 2 时,f(x) = − 1 ≤ 0 即 ≤ 1,结合 0 ≤ x ≤ 2 得 0 ≤ x ≤ 1。
当 −2 ≤ x < 0 时,由偶性 f(x) = f(−x),此时 −x ∈ (0, 2],故 f(x) = − 1 = − 1 ≤ 0,解得 −1 ≤ x < 0。
两段合并,在 [−2, 2] 上满足 f(x) ≤ 0 的 x 为 −1 ≤ x ≤ 1。
再由 f(x + 4) = f(x),把这段解集按 4 逐次平移,得原不等式的解集为
{x | 4k − 1 ≤ x ≤ 4k + 1,k ∈ Z}。
【解析】思路点睛:周期函数解不等式的通法是"定一个基本区间、在基本区间内求解、再按周期平移",不要试图一次写出全部解。
关键步骤:基本区间取 [−2, 2] 长度为 4,恰好等于周期,且偶性把左半边完全由右半边决定,因此只需在 [0, 2] 上算一次。
搬运函数值时"周期平移"与"偶性取反"要交替使用:f(3) 先用周期化到 −1,再用偶性化到 1,顺序颠倒就会卡住。
最后写解集时带上 k ∈ Z,并用并集或"或"把每个周期内的区间串起来,避免只写一个周期的答案。
【考查知识点】周期性与偶性叠加下的求值与解不等式
【易错点】只写出 [−1, 1] 就收尾,漏掉按周期平移得到的全部解;集合描述中别漏掉 k ∈ Z
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