专题六 函数的基本性质期中复习讲义-2026-2027学年高一上学期数学人教A版必修第一册《真题淬炼·题型通关》
2026-10-16
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精品
内容正文:
人教A版高一上期中专项复习 · 专题六 函数的基本性质
全国各地市期中真题精选 · 14 题型讲练 + 过关检测
【学生版】
班级:______________
姓名:______________
题 型 目 录
题型
考点
例题来源
题数
奇偶性的判断与证明
奇偶性与单调性综合 · 奇偶性判断 · 奇偶性求参
2026杭师大附中期中
4 题
奇偶性求值与消元技巧
奇偶性求值 · 奇偶性应用
2025江阴成化中学期中
4 题
由奇偶性求解析式与求参
由奇偶性求解析式 · 奇偶性求参
2026南阳六校期中
4 题
抽象函数的赋值法
抽象函数
2026南师附中期中
5 题
对称性与周期性
对称性与周期
2026襄阳四中期中
4 题
函数性质综合多选
奇偶性与单调性综合 · 函数性质综合
2025福建三明二中期中
4 题
函数新定义
函数新定义
2026云南华坪一中期中
5 题
单调性的定义证明
单调性判断与证明(定义法四步)
2026云南龙陵一中期中
5 题
求单调区间
求单调区间(含复合函数、对勾函数)
2026南阳六校期中
4 题
单调性比较大小
单调性比较大小
2025重庆一中期中
3 题
由单调性解不等式
单调性解不等式(脱 f 号)
2026河南省实验中学期中
4 题
单调性含参与分段单调
单调性含参 · 复合函数单调性 · 分段单调
2026湖南师大附中期中
5 题
函数最值与单调综合
最值与单调性结合
2026绿城育华学校期中
4 题
幂函数的图象与性质
幂函数图象与性质
2026杭高三校区期中
5 题
知识清单
▍一、概念梳理
1. 单调性:设函数 的定义域为 ,区间 ,若对任意 ,当 时都有 ,则 在 上单调递增;若都有 则单调递减;"任意"二字不可换成"存在",这是判断与证明的唯一依据。
2. 单调区间:单调性是区间上的性质,说单调必须先指明区间;多个单调区间要用逗号或"和"分开写,不能用 连接;单调区间必须是定义域的子集。
3. 函数的最值:若存在 ,对任意 都有 ,则 为最大值;最值必须"取得到",开区间端点或渐近值只能叫上(下)界。
4. 奇偶性:对定义域内任意 , 恒成立为偶函数, 恒成立为奇函数;前提是定义域关于原点对称;既是奇又是偶 定义域关于原点对称且 恒成立。
5. 对称性: 图象关于直线 对称; 图象关于点 对称。
6. 周期性:若存在非零常数 ,对定义域内任意 都有 ,则 是周期函数, 为一个周期。
7. 幂函数:形如 ( 为常数)的函数,特征是系数为 、底为单一变量;、、 都不是幂函数。
8. 复合函数:由 与 复合成 ,其定义域是使 落在 定义域内的 集合,求单调区间受双重限制。
9. 新定义函数:题目给出新记号或新规则(如 、新运算),本质是按规则把新函数化归为分段函数或已知函数后再研究性质。
10. 抽象函数:只给出函数方程(如 )而不给解析式的函数,研究工具是赋值法与单调性定义。
▍二、法则与公式
1. 单调性四则(同一区间 内):增+增=增;减+减=减;增×正常数=增;增×负常数=减;增−减=增;同向叠加结论可靠,积商结论须限定符号,如 同增且 时 才递增。
2. 复合函数 :内层 与外层 单调性"同增异减";求单调区间要先求内层值域作外层定义域。
3. 差商判别:对 , 递增, 递减;差商与常数比较(如 )时构造 。
4. 奇偶函数运算:奇±奇=奇,偶±偶=偶,奇×奇=偶,偶×偶=偶,奇×偶=奇; 与 、 的奇偶性须按定义逐项验证。
5. 奇偶函数图象性质:奇函数图象关于原点对称,偶函数图象关于 轴对称;奇函数在 处有定义则 ;奇函数在对称区间上单调性相同,偶函数在对称区间上单调性相反。
6. 轴对称: 对称轴 ;一般地 对称轴 ; 为偶函数 关于 对称。
- 点对称: 图象关于点 对称;一般地 关于点 对称。
7. 周期公式: 周期 ; 周期 ; 或 () 周期 。
8. 周期与对称联动:同时关于直线 与 对称 周期 。
- 同时关于点 与 对称 周期 ;同时关于点 与直线 对称 周期 。
9. 幂函数 五类图象特征( 时图象过 与 , 时只过 ;第一象限内直线 上方 、直线下方过原点 、向两轴弯曲 ):
- :过原点的直线 ,奇函数;:抛物线 ,偶函数;
- :立方曲线 ,奇函数,在 上递增;
- :半抛物线 ,非奇非偶,只在第一象限,过原点递增;
- :双曲线 ,奇函数,不过原点,一、三象限各一支递减。
10. 最值与恒成立互化:"对任意 、任意 有 " ;"存在 、任意 使 " ;"任意 、存在 "型 。
▍三、方法技巧
1. 单调性的定义证明:取值(任取 )→ 作差 → 变形(通分、因式分解,化成若干因式乘积)→ 定号(逐因式写明符号依据)→ 下结论;每步带依据,不得只写"显然"。
2. 求单调区间三件事:先求定义域;复合函数按"同增异减"内外层搭配;含绝对值的先化为分段再判断;结果用逗号或"和"分写,不用并集;含参时让给定区间整体落在某个单调区间内列不等式。
3. 单调性比较大小:先用奇偶性把负自变量化正(如 ),再用对称性化到同一单调区间(如 ),最后按增减方向定序;结构为 、 时先构造新函数判其单调性再比。
4. 由单调性解不等式(脱 号三查):一查两侧自变量是否都落在 的同一单调区间内;二查单调方向(增函数 ,减函数不等号反向);三查需否先用奇偶性移项化形(如奇函数 );形如 的先构造 把常数凑成 的函数值再脱号。
5. 单调性含参与分段单调:分段函数单调"先保各段、再保衔接"——二次段看对称轴与区间的位置、对数段看底 或 ,再列分段点衔接不等式(递增时左段上端值不大于右段起点值,递减时相反);复合函数含参先定内层单调再按"同增异减"配对,勿忘被开方数非负等定义域限制。
6. 函数最值与单调综合:先证单调或用对勾、二次函数的单调性定位最值,再回答最值问题;单调函数在闭区间 上两端点处取最大与最小值;含 的值域先写 的值域再去绝对值分段讨论;"任意/存在"恒成立按法则10化为最值比较。
7. 幂函数的图象与性质:第一步待定系数——设 代已知点解 (若有系数 ,令 且按定义域、奇偶性筛选根);第二步查性质——按 正负定是否过原点、按最简分数 中 的奇偶定奇偶性、按 与 的大小定图象与直线 的上下位置;图类题按定义域→奇偶性→凸向→与 位置逐一排除。
8. 奇偶性三题型(判断与应用/求值与求解析式/与单调性综合):
- 判断与应用:第一步查定义域是否关于原点对称,第二步对任意 化简 到 ;含 的常分子有理化(相乘得 );应用时先转化 再用单调性脱号。
- 求值与求解析式:已知 且 偶 奇,用 代换得 ,联立解得 ,;分段奇函数求 段用 ,并单独补 。
- 与单调性综合:判定顺序"先定义域、再奇偶性、后单调性",利用"奇函数在对称区间上单调性相同、偶函数相反"把单调区间扩展到整个定义域,最后脱号解不等式或比较大小。
9. 抽象函数的赋值法与对称性、周期性:
- 赋值法:令 求 ;令 判奇偶性;令 或 求特殊值;把常数写成 的函数值(如 )合并后脱号;证单调时构造 作差。
- 对称与周期:由 连用两次得 ;一轴一点组合用联动公式;求大和时先找 把大数化小,再用对称点配对消项(如 )。
10. 函数性质综合多选与函数新定义:
- 综合多选:逐项检验按固定清单——定义域→奇偶性(必须任意 验证)→单调性(定义或四则、复合)→特殊值反例(排除用)→对称周期联动;特值"不符合"可直接排除,特值"符合"不能作为肯定依据。
- 函数新定义:三步——逐字读懂新规则并翻译成数学式(如 即分段取大);把新函数化归为分段函数或熟函数后按常规性质研究;结论回代新规则检验(尤其定义域与端点取值)。
▍四、易错警示
1. 单调区间不能并:增区间是 和 时写成 是错的——在并集上任取两点不具备单调性; 的减区间不能写成 。
2. 忽略奇偶性前提:()不是偶函数,因为定义域不关于原点对称;判断奇偶性第一步必须先查定义域。
3. 周期答错一半: 的周期是 不是 ,正确推导为 。
4. 幂函数与指数函数混淆: 是幂函数(底为变量、指数为常数), 是指数函数(底为常数、指数为变量);形如 仅当 时才是幂函数。
5. 含参单调漏类:二次函数在给定区间上单调,对称轴可在区间左侧(递增)也可在右侧(递减),两类都要列,如 在 上单调须 或 ,漏一类即错。
6. 脱 号不查定义域:解 时除比较自变量大小外,还要求两个自变量都在单调区间内,漏查会多出解。
7. 特殊值不能代替证明:由 断定偶函数是错的,反例: 满足 却是奇函数;必须对定义域内任意 证 恒成立。
8. 定义法证明跳步失分:作差后未变形为因式乘积就直接说"小于零"、未说明 的范围就给 定号都是常见扣分点,如 时只能得 而非 。
9. 复合函数区间忽视外层限制:求 的单调区间必须先令 得 ,在 递增、 递减,超出该范围的区间都是错的。
奇偶性的判断与证明
方法要领 判定必先看定义域是否关于原点对称,再验证 或作差 ;证明题需先写定义域再代定义,含 或指数式的可用 整体消元。
【例】(2026杭师大附中期中 17)已知函数 ,且定义域为 。
(1)判定函数 的奇偶性;
(2)利用单调性定义证明: 在 上单调递减;
(3)解关于 的不等式 。
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【练1】(2025厦门泉州五校联考 5)下列说法中错误的是( )
A.函数 是奇函数
B.函数 是偶函数
C.函数 , 是偶函数
D.函数 既不是奇函数,也不是偶函数
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【练2】(2025重庆一中期中 9)已知函数 ( 为常数)是定义域为 的奇函数,则下列选项中正确的是( )(多选)
A.
B. 在 上单调递减
C. 的值域为
D. 的解集为
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【练3】(2026郑州外国语学校期中 5)下列函数中,在定义域内既是奇函数又单调递增的是( )
A.
B.
C.
D.
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奇偶性求值与消元技巧
方法要领 求值点不在已知解析式区间时,设自变量在未知侧、让 落入已知侧反代;含常数项破坏奇性时构造 或 化为奇函数,再用 、定值 等配对消元。
【例】(2025江阴成化中学期中 7)已知函数 在其定义域内为偶函数,且 ,
则 等于( )
A.
B.
C.
D.
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【练1】(2026云南龙陵一中期中 5)已知函数 是奇函数,函数 ,则 ( )
A.
B.
C.
D.
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【练2】(2025大连经开区一中期中 12)已知 ,若 ,则 ______。
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【练3】(2025重庆第二外国语学校期中 14)设函数 , 上的最大值为 ,最小值为 ,则 ______。
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由奇偶性求解析式与求参
方法要领 已知一侧解析式求另一侧:设 则 ,代入后用 化简;奇函数在 处有定义时先写 ;含参定义域如 先由端点互为相反数求参并舍去无效解。
【例】(2026南阳六校期中 17)已知 是定义在 上的奇函数,且当 时,。
(1)求 的解析式;
(2)求 的单调递增区间;
(3)若关于 的方程 有 个不相等的实数根,求实数 的取值范围。
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【练1】(2026杭师大附中期中 4)若函数 是奇函数,且当 时,,则当 时, 的解析式为( )
A.
B.
C.
D.
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【练2】(2025广州育才中学期中 16)设 是定义在 上的奇函数,则 ______。
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【练3】(2026河南省实验中学期中 8)已知函数 , 是定义在 上的函数,其中 是奇函数, 是偶函数,
且 ,若对任意 ,都有 ,
则实数 的取值范围是( )
A.
B.
C.
D.
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抽象函数的赋值法
方法要领 常用赋值顺序:令 求 ,令 、 或 求特殊值并判奇偶,令 (或 )用定义证单调;解不等式时把常数凑成 的函数值(如 ),再用单调性脱去 并检查定义域。
【例】(2026南师附中期中 19)已知函数 满足对任意 ,都有 。
(1)求 的值;
(2)若 为偶函数,求 ;
(3)若 ,求方程 的整数解。
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【练1】(2026衡水中学期中 10)已知定义在 上的函数 满足对任意的 ,均有 ,且当 时,,则下列结论正确的是( )(多选)
A.
B.若 ,则
C. 是 上的减函数
D.若 ,则不等式 的解集是
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【练2】(2026郑州十校联考期中 11)已知函数 的定义域为 ,对任意实数 满足:,当 时,,则下列选项正确的有( )(多选)
A.
B.函数 为奇函数
C. 为 上的减函数
D.对 ,恒有
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【练3】(2026云南开远一中期中 11)已知函数 的定义域是 ,∀ 都有 ,且当 时,,且 ,则下列说法正确的是( )(多选)
A.
B.函数 在 上单调递增
C.
D.不等式 的解集是
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【练4】(2025重庆巴蜀中学期中 18)已知函数 的定义域为 ,对任意的 都有 ,且当 时,;当 时,。
(1)求 的值并判断函数 的奇偶性;
(2)讨论 的单调性并证明;
(3)若 ,且 对任意的 成立,求实数 的取值范围。
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对称性与周期性
方法要领 由 得对称轴 , 型两次迭代得周期 ;一个对称轴加一个对称中心(或两个对称条件)联立消元推周期,最后用周期与对称式把未知点自变量加减周期化入已知区间求值。
【例】(2026襄阳四中期中 16)已知函数 , 为常数。
(1)若 ,证明: 的图象关于点 对称;
(2)若对 ,不等式 恒成立,求实数 的取值范围。
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【练1】(2025重庆南开中学期中 13)已知"函数 的图象关于点 成中心对称图形的充要条件是函数 为奇函数"。根据这个结论,若函数 图象的对称中心是 ,则 ______。
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【练2】(2026南师附中期中 7)已知 是定义在 上的奇函数,且 ,当 时,,则 ( )
A.
B.
C.
D.
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【练3】(2025南通海门实验期中 8)设函数 的定义域为 , 为奇函数, 为偶函数,当 时,。若 ,则 ( )
A.
B.
C.
D.
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函数性质综合多选
方法要领 逐项独立判断:先用定义域排除奇偶性伪命题,再去绝对值化分段研究单调性与值域;涉及 型结构时整理成 识别单调性,含参不等式优先构造奇函数再用单调性脱去 。
【例】(2025福建三明二中期中 11)某同学在研究函数 时,得出下面四个结论,其中正确的结论是( )(多选)
A.等式 在 时恒成立
B.方程 有三个实数根
C.若 ,则一定有
D.函数 的值域为
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【练1】(2025重庆南开中学期中 9)下列命题正确的有( )(多选)
A. 与 是同一个函数
B. 是偶函数
C. 是单调递减函数
D. 的单调递增区间为
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【练2】(2026杭四中下沙期中 10)下列选项中正确的有( )(多选)
A.若函数 的定义域为 ,则函数 的定义域为
B.若函数 在 上只有一个零点,则实数 的范围为
C.函数 的值域为
D.若 是奇函数,当 时,,则 时,
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【练3】(2026辽宁滨城高中联盟期中 11)设函数 ,其中 ,则下列命题是真命题的是( )(多选)
A.存在实数 ,使得
B.存在实数 ,当 时,有 成立
C.对任意实数 ,当 时,都有 成立
D.若 ,则实数 的取值范围为
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函数新定义
方法要领 紧扣新定义逐条验证,取特殊值可快速否定全称命题、肯定存在命题;判断'是否具有某性质'或求参数时,把定义翻译成方程(组)、有解或恒成立条件,再转化为熟悉的最值、零点或根的分布问题,注意定义域对解的限制。
【例】(2026云南华坪一中期中 10)符号 表示不超过 的最大整数,如 ,。定义函数 ,则下列命题正确的是( )(多选)
A.
B.当 时,
C.函数 的定义域为 ,值域为
D.函数 是增函数
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【练1】(2026重庆西藏中学期中 6)用 表示 , 两个数中的最小值,设 ,则 的最大值为( )
A.
B.
C.
D.
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【练2】(2025大连经开区一中期中 8)已知定义在 上的函数 满足:∀,当 时,有 ,则称函数 为"理想函数"。根据此定义,下列函数为"理想函数"的是( )
A.
B.
C.
D.
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【练3】(2026衡水中学期中 11)设 ,用 表示不超过 的最大整数,则 称为取整函数。下列关于"取整函数"的描述正确的是( )(多选)
A.∀,
B.∃,
C.∀,若 ,则有
D.∀,
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【练4】(2025福建泉州六中期中 19)若在函数 的定义域内存在区间 ,使得 在 上单调,且函数值在 上的取值范围是 ( 是常数),则称函数 具有性质 。
(1)当 时,函数 是否具有性质 ?若具有,求出区间 ;若不具有,说明理由;
(2)若定义在 上的函数 具有性质 ,求 的取值范围。
(本题中函数的单调性不必给出证明)
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单调性的定义证明
方法要领 定义法四步缺一不可:任取 → 作差 → 通分、因式分解化成乘积 → 逐因式写明符号依据后下结论;变形不彻底、定号不写范围依据都是主要扣分点。
【例】(2026云南龙陵一中期中 15)已知函数 过点 。
(1)判断 在区间 上的单调性,并用定义证明;
(2)求函数 在 上的最大值和最小值。
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【练1】(2026东北育才高中期中 16)已知函数 ,。
(1)用单调性的定义证明 在区间 上是增函数;
(2)解关于 的不等式:。
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【练2】(2025湖南长沙长郡中学期中 17)已知函数 是定义在 上的奇函数,且 。
(1)求 , 的值;
(2)判断函数 在 上的单调性并加以证明;
(3)解不等式 。
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【练3】(2026辽宁省实验中学期中 17)已知函数 是定义在 上的奇函数,且 。
(1)求 , 的值;
(2)证明: 在 上单调递减;
(3)直接写出 的值域(不要求证明)。
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【练4】(2025南通海门实验期中 19)已知函数 是定义域上的奇函数,且 。
(1)判断并证明函数 在定义域上的单调性;
(2)令函数 (),若对 ,都有 ,求实数 的取值范围。
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求单调区间
方法要领 先求定义域再定单调:二次看对称轴与区间位置、对勾函数增区间为 、复合函数按同增异减配对且受内层值域限制;单调区间分开设,绝不用 连接。
【例】(2026南阳六校期中 7)已知函数 在 上单调递增,则实数 的取值范围是( )
A.
B.
C.
D.
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【练1】(2025学军中学期中 5)函数 的图象如图所示,则该函数的定义域和单调区间分别是( )
A. 和
B. 和
C. 和
D. 和
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【练2】(2026大连二十四中期中 13)已知函数 在 上单调递增,则 的取值范围是 ______。
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【练3】(2026杭高三校区期中 18)已知函数 和 。
(1)求函数 的单调减区间;
(2)当 时,对任意 ,,都有 成立,求实数 的取值范围;
(3)若对任意的 ,至少存在 ,(),使得 ,求实数 的取值范围。
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单调性比较大小
方法要领 先用奇偶性把负自变量化正,再用对称性化到同一单调区间,最后按增减方向定序;遇 、 结构先构造新函数判其单调性再比较。
【例】(2025重庆一中期中 6)已知函数 是偶函数, 且 时, 恒成立,设 ,,,则 ,, 的大小关系为( )
A.
B.
C.
D.
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【练1】(2026云南师大附中期中 4)设偶函数 的定义域为 ,当 时 是减函数,则 ,, 的大小关系是( )
A.
B.
C.
D.
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【练2】(2025福建三明二中期中 3)若 ,则( )
A.
B.
C.
D.
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由单调性解不等式
方法要领 脱 号三查:两侧自变量是否在同一单调区间、单调方向定不等号方向、需否先用奇偶性把 化为 ;含 、 或差商条件的先构造 再整体脱号。
【例】(2026河南省实验中学期中 6)已知函数 是定义域为 的偶函数,且 在 上单调递减,则不等式 的解集为( )
A.
B.
C.
D.
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【练1】(2026郑州一中期中 5)偶函数 在 上单调递增,且 ,则满足 的 的取值范围是( )
A.
B.
C.
D.
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【练2】(2025云南师大附中期中 7)已知定义在 上的函数 满足 ,对任意 ,,当 时,都有 ,则不等式 的解集为( )
A.
B.
C.
D.
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【练3】(2026河南九师联盟期中 8)已知定义在 上的函数 满足对 ,,都有 ,若 ,则不等式 的解集为( )
A.
B.
C.
D.
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单调性含参与分段单调
方法要领 分段函数单调先保各段、再保衔接:各段按解析式列单调条件(二次看对称轴、对数看底),再加分段点函数值不等式(递增时左段上端值≤右段起点值);复合函数含参先定内层单调再按同增异减搭配。
【例】(2026湖南师大附中期中 7)已知函数 ( 且 )是 上的单调函数,则实数 的取值范围是( )
A.
B.
C.
D.
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【练1】(2025厦门泉州五校联考 3)已知函数 在区间 上单调递减,则实数 的取值范围是( )
A.
B.
C.
D.
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【练2】(2026宁波六校期中 5)已知函数 在 上单调递减,则实数 的取值范围是( )
A.
B.
C.
D.
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【练3】(2026福建南安龙泉中学期中 11)已知函数 ,则下列说法正确的是( )(多选)
A.若 ,则
B.若 在 上单调递增,则 的取值范围是
C.存在实数 使得 在 上单调递减
D.若 的值域为 ,则 的取值范围为
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【练4】(2026合肥肥东尚真期中 18)已知函数 (),(,)。
(1)求 的值域;
(2)讨论 在 上的单调性;
(3)设 ,,证明:。
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函数最值与单调综合
方法要领 单调函数在闭区间 上端点处取最值;含 的值域先写 的值域再去绝对值分段;任意/存在型恒成立化为 与 等最值比较;对勾函数最值先看 是否落在区间内。
【例】(2026绿城育华学校期中 17)已知函数 。
(1)用函数单调性的定义证明: 在 上单调递增;
(2)若 ,函数 ,求 在 上的值域(用含 的式子表示)。
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【练1】(2026湖南长沙雅礼中学期中 15)已知函数 。
(1)用函数单调性的定义证明: 在 上单调递增;
(2)求 在区间 上的最大值和最小值。
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【练2】(2025广东封开南丰中学期中 16)已知 ,,令 ,则 的最小值是 ______。
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【练3】(2026武汉东湖高新区期中 8)已知函数 ,若 的最小值为 ,则实数 的取值范围为( )
A.
B.
C.
D.
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幂函数的图象与性质
方法要领 两步走:先设 代点求 (有系数 时令 并按定义域、奇偶性筛根);再按 过原点递增、 不过原点递减,最简分数分子分母奇偶定奇偶性,图类题按定义域→奇偶性→凸向→与直线 位置逐一排除。
【例】(2026杭高三校区期中 10)若幂函数 的图象经过点 ,则下列说法中正确的是( )(多选)
A. 为偶函数
B.若 ,则
C. 为增函数
D.函数 为偶函数
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【练1】(2026宁波六校期中 3)函数 的大致图象为( )
A.
B.
C.
D.
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【练2】(2025四川安岳中学期中 5)已知幂函数 为偶函数,若函数 在区间 上为单调函数,则实数 的取值范围为( )
A.
B.
C.
D.
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【练3】(2026重庆八中期中 16)已知幂函数 是定义在 上的偶函数。
(1)求 的解析式,并用定义证明 在 上单调递增;
(2)若对 , 恒有意义,求实数 的取值范围。
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【练4】(2026山东实验中学期中 11)已知函数 的图象经过点 ,则下列说法正确的是( )(多选)
A.
B. 是偶函数
C.若 ,则 或
D.当 时 ,若 ,则
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专题过关检测(限时40分钟 · 满分84分)
一、单选题(每小题6分)
1.(6分)(2026嘉兴八校联盟期中 4)已知幂函数 的图象过点 ,则 ( )
A.
B.
C.
D.
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2.(6分)(2026哈尔滨三中期中 2)下列函数中,既是奇函数,又在区间 上单调递增的是( )
A.
B.
C.
D.
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3.(6分)(2025湛江三校联考 7)已知函数 在 上是单调函数,则 的取值范围是( )
A.
B.
C.
D.
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4.(6分)(2026武汉东湖高新区期中 6)已知 ,若 ,,,则( )
A.
B.
C.
D.
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二、多选题(每小题6分)
5.(6分)(2026辽宁省实验中学期中 11)已知 的定义域为 ,且 ,,则( )(多选)
A.
B.
C. 是偶函数
D. 是奇函数
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6.(6分)(2026郑州外国语学校期中 11)已知对于任意非零实数 ,函数 均满足 ,,下列结论正确的有( )(多选)
A.
B. 的图象关于点 中心对称
C. 的图象关于直线 对称
D.
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三、填空题(每小题6分)
7.(6分)(2026大连二十四中期中 12)已知函数 是偶函数,则函数 的零点是 ______。
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8.(6分)(2026云南昆明一中期中 13)已知函数 是定义在 上的偶函数,且在区间 上单调递减,则不等式 的解集为 ______。
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9.(6分)(2026广州二中四元联考 14)已知 是 上的奇函数,当 时 ,则 ______;若 ,,则 的取值范围为 ______。
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四、解答题(每小题15分)
10.(15分)(2026湖南长沙长郡中学期中 17)已知函数 ,。
(1)判断函数 在区间 上的单调性,并证明你的结论;
(2)判断函数 的奇偶性,并求解关于 的不等式 。
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11.(15分)(2026沈阳五校协作体期中 15)函数 满足对任意 , 都有 ,且 ,当 时 。
(1)判断并证明 在 上的单调性;
(2)求不等式 的解集。
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题 型 目 录
题型
考点
例题来源
题数
奇偶性的判断与证明
奇偶性与单调性综合 · 奇偶性判断 · 奇偶性求参
2026杭师大附中期中
4 题
奇偶性求值与消元技巧
奇偶性求值 · 奇偶性应用
2025江阴成化中学期中
4 题
由奇偶性求解析式与求参
由奇偶性求解析式 · 奇偶性求参
2026南阳六校期中
4 题
抽象函数的赋值法
抽象函数
2026南师附中期中
5 题
对称性与周期性
对称性与周期
2026襄阳四中期中
4 题
函数性质综合多选
奇偶性与单调性综合 · 函数性质综合
2025福建三明二中期中
4 题
函数新定义
函数新定义
2026云南华坪一中期中
5 题
单调性的定义证明
单调性判断与证明(定义法四步)
2026云南龙陵一中期中
5 题
求单调区间
求单调区间(含复合函数、对勾函数)
2026南阳六校期中
4 题
单调性比较大小
单调性比较大小
2025重庆一中期中
3 题
由单调性解不等式
单调性解不等式(脱 f 号)
2026河南省实验中学期中
4 题
单调性含参与分段单调
单调性含参 · 复合函数单调性 · 分段单调
2026湖南师大附中期中
5 题
函数最值与单调综合
最值与单调性结合
2026绿城育华学校期中
4 题
幂函数的图象与性质
幂函数图象与性质
2026杭高三校区期中
5 题
知识清单
▍一、概念梳理
1. 单调性:设函数 的定义域为 ,区间 ,若对任意 ,当 时都有 ,则 在 上单调递增;若都有 则单调递减;"任意"二字不可换成"存在",这是判断与证明的唯一依据。
2. 单调区间:单调性是区间上的性质,说单调必须先指明区间;多个单调区间要用逗号或"和"分开写,不能用 连接;单调区间必须是定义域的子集。
3. 函数的最值:若存在 ,对任意 都有 ,则 为最大值;最值必须"取得到",开区间端点或渐近值只能叫上(下)界。
4. 奇偶性:对定义域内任意 , 恒成立为偶函数, 恒成立为奇函数;前提是定义域关于原点对称;既是奇又是偶 定义域关于原点对称且 恒成立。
5. 对称性: 图象关于直线 对称; 图象关于点 对称。
6. 周期性:若存在非零常数 ,对定义域内任意 都有 ,则 是周期函数, 为一个周期。
7. 幂函数:形如 ( 为常数)的函数,特征是系数为 、底为单一变量;、、 都不是幂函数。
8. 复合函数:由 与 复合成 ,其定义域是使 落在 定义域内的 集合,求单调区间受双重限制。
9. 新定义函数:题目给出新记号或新规则(如 、新运算),本质是按规则把新函数化归为分段函数或已知函数后再研究性质。
10. 抽象函数:只给出函数方程(如 )而不给解析式的函数,研究工具是赋值法与单调性定义。
▍二、法则与公式
1. 单调性四则(同一区间 内):增+增=增;减+减=减;增×正常数=增;增×负常数=减;增−减=增;同向叠加结论可靠,积商结论须限定符号,如 同增且 时 才递增。
2. 复合函数 :内层 与外层 单调性"同增异减";求单调区间要先求内层值域作外层定义域。
3. 差商判别:对 , 递增, 递减;差商与常数比较(如 )时构造 。
4. 奇偶函数运算:奇±奇=奇,偶±偶=偶,奇×奇=偶,偶×偶=偶,奇×偶=奇; 与 、 的奇偶性须按定义逐项验证。
5. 奇偶函数图象性质:奇函数图象关于原点对称,偶函数图象关于 轴对称;奇函数在 处有定义则 ;奇函数在对称区间上单调性相同,偶函数在对称区间上单调性相反。
6. 轴对称: 对称轴 ;一般地 对称轴 ; 为偶函数 关于 对称。
- 点对称: 图象关于点 对称;一般地 关于点 对称。
7. 周期公式: 周期 ; 周期 ; 或 () 周期 。
8. 周期与对称联动:同时关于直线 与 对称 周期 。
- 同时关于点 与 对称 周期 ;同时关于点 与直线 对称 周期 。
9. 幂函数 五类图象特征( 时图象过 与 , 时只过 ;第一象限内直线 上方 、直线下方过原点 、向两轴弯曲 ):
- :过原点的直线 ,奇函数;:抛物线 ,偶函数;
- :立方曲线 ,奇函数,在 上递增;
- :半抛物线 ,非奇非偶,只在第一象限,过原点递增;
- :双曲线 ,奇函数,不过原点,一、三象限各一支递减。
10. 最值与恒成立互化:"对任意 、任意 有 " ;"存在 、任意 使 " ;"任意 、存在 "型 。
▍三、方法技巧
1. 单调性的定义证明:取值(任取 )→ 作差 → 变形(通分、因式分解,化成若干因式乘积)→ 定号(逐因式写明符号依据)→ 下结论;每步带依据,不得只写"显然"。
2. 求单调区间三件事:先求定义域;复合函数按"同增异减"内外层搭配;含绝对值的先化为分段再判断;结果用逗号或"和"分写,不用并集;含参时让给定区间整体落在某个单调区间内列不等式。
3. 单调性比较大小:先用奇偶性把负自变量化正(如 ),再用对称性化到同一单调区间(如 ),最后按增减方向定序;结构为 、 时先构造新函数判其单调性再比。
4. 由单调性解不等式(脱 号三查):一查两侧自变量是否都落在 的同一单调区间内;二查单调方向(增函数 ,减函数不等号反向);三查需否先用奇偶性移项化形(如奇函数 );形如 的先构造 把常数凑成 的函数值再脱号。
5. 单调性含参与分段单调:分段函数单调"先保各段、再保衔接"——二次段看对称轴与区间的位置、对数段看底 或 ,再列分段点衔接不等式(递增时左段上端值不大于右段起点值,递减时相反);复合函数含参先定内层单调再按"同增异减"配对,勿忘被开方数非负等定义域限制。
6. 函数最值与单调综合:先证单调或用对勾、二次函数的单调性定位最值,再回答最值问题;单调函数在闭区间 上两端点处取最大与最小值;含 的值域先写 的值域再去绝对值分段讨论;"任意/存在"恒成立按法则10化为最值比较。
7. 幂函数的图象与性质:第一步待定系数——设 代已知点解 (若有系数 ,令 且按定义域、奇偶性筛选根);第二步查性质——按 正负定是否过原点、按最简分数 中 的奇偶定奇偶性、按 与 的大小定图象与直线 的上下位置;图类题按定义域→奇偶性→凸向→与 位置逐一排除。
8. 奇偶性三题型(判断与应用/求值与求解析式/与单调性综合):
- 判断与应用:第一步查定义域是否关于原点对称,第二步对任意 化简 到 ;含 的常分子有理化(相乘得 );应用时先转化 再用单调性脱号。
- 求值与求解析式:已知 且 偶 奇,用 代换得 ,联立解得 ,;分段奇函数求 段用 ,并单独补 。
- 与单调性综合:判定顺序"先定义域、再奇偶性、后单调性",利用"奇函数在对称区间上单调性相同、偶函数相反"把单调区间扩展到整个定义域,最后脱号解不等式或比较大小。
9. 抽象函数的赋值法与对称性、周期性:
- 赋值法:令 求 ;令 判奇偶性;令 或 求特殊值;把常数写成 的函数值(如 )合并后脱号;证单调时构造 作差。
- 对称与周期:由 连用两次得 ;一轴一点组合用联动公式;求大和时先找 把大数化小,再用对称点配对消项(如 )。
10. 函数性质综合多选与函数新定义:
- 综合多选:逐项检验按固定清单——定义域→奇偶性(必须任意 验证)→单调性(定义或四则、复合)→特殊值反例(排除用)→对称周期联动;特值"不符合"可直接排除,特值"符合"不能作为肯定依据。
- 函数新定义:三步——逐字读懂新规则并翻译成数学式(如 即分段取大);把新函数化归为分段函数或熟函数后按常规性质研究;结论回代新规则检验(尤其定义域与端点取值)。
▍四、易错警示
1. 单调区间不能并:增区间是 和 时写成 是错的——在并集上任取两点不具备单调性; 的减区间不能写成 。
2. 忽略奇偶性前提:()不是偶函数,因为定义域不关于原点对称;判断奇偶性第一步必须先查定义域。
3. 周期答错一半: 的周期是 不是 ,正确推导为 。
4. 幂函数与指数函数混淆: 是幂函数(底为变量、指数为常数), 是指数函数(底为常数、指数为变量);形如 仅当 时才是幂函数。
5. 含参单调漏类:二次函数在给定区间上单调,对称轴可在区间左侧(递增)也可在右侧(递减),两类都要列,如 在 上单调须 或 ,漏一类即错。
6. 脱 号不查定义域:解 时除比较自变量大小外,还要求两个自变量都在单调区间内,漏查会多出解。
7. 特殊值不能代替证明:由 断定偶函数是错的,反例: 满足 却是奇函数;必须对定义域内任意 证 恒成立。
8. 定义法证明跳步失分:作差后未变形为因式乘积就直接说"小于零"、未说明 的范围就给 定号都是常见扣分点,如 时只能得 而非 。
9. 复合函数区间忽视外层限制:求 的单调区间必须先令 得 ,在 递增、 递减,超出该范围的区间都是错的。
奇偶性的判断与证明
方法要领 判定必先看定义域是否关于原点对称,再验证 或作差 ;证明题需先写定义域再代定义,含 或指数式的可用 整体消元。
【例】(2026杭师大附中期中 17)已知函数 ,且定义域为 。
(1)判定函数 的奇偶性;
(2)利用单调性定义证明: 在 上单调递减;
(3)解关于 的不等式 。
【答案】(1)奇函数;
【分析】(1)先看定义域是否关于原点对称,再计算 与 的关系;(2)取 作差,通分后分子分母分别因式分解,再逐个判断符号;(3)先由奇函数性质与(2)得出 在 上的整体单调性,用奇偶性把 化入同名函数后列不等式组,注意每段定义域的限制。
【详解】(1)函数 为奇函数,理由如下:
函数 的定义域为 ,关于原点对称,
且 ,即 ,
所以函数 为奇函数。
(2)证明:取 ∀,且 ,
则 ,
通分后分子为 ,分母为 ,
其中分子
=
=,
记 ,,
则 。
因为 ,
所以 ,,即 ;
又 ,,即 ,
所以 ,即 ,
由 ,所以函数 在 上单调递减。
(3)因为 在 上单调递减,且 为奇函数,
所以 在 上单调递减,又 ,
所以 在 上单调递减。
不等式 即 ,
因为 是奇函数,所以 ,
又 在 上单调递减,
所以 。
由 得 ,解得 ;
由 得 ,解得 或 ;
又 ,
取交集得 或 ,
所以关于 的不等式的解集为 。
【练1】(2025厦门泉州五校联考 5)下列说法中错误的是( )
A.函数 是奇函数
B.函数 是偶函数
C.函数 , 是偶函数
D.函数 既不是奇函数,也不是偶函数
【答案】C
【分析】根据奇偶函数的定义逐一判定:先看定义域是否关于原点对称,再看 与 的关系。
【详解】对于A,函数 的定义域为 ,定义域关于原点对称,
又 ,所以函数 是奇函数,说法正确;
对于B,函数 的定义域为 ,关于原点对称,
又 ,所以函数 是偶函数,说法正确;
对于C,函数 的定义域为 ,定义域不关于原点对称,
所以函数 , 既不是奇函数,也不是偶函数,说法错误;
对于D,函数 的定义域为 ,关于原点对称,
又 ,
则 且 ,
因此函数 既不是奇函数,也不是偶函数,说法正确。
所以选项中C的说法不正确,故选:C。
【练2】(2025重庆一中期中 9)已知函数 ( 为常数)是定义域为 的奇函数,则下列选项中正确的是( )(多选)
A.
B. 在 上单调递减
C. 的值域为
D. 的解集为
【答案】BCD
【分析】A:由奇函数在 处有定义得 求 ,求出后要检验;B:分离常数后用复合函数的单调性判断;C:先求 时 的范围,再用奇函数的对称性得 时的范围;D:解分式不等式,注意分母恒正。
【详解】A选项,由题意得 ,即 ,解得 ,
经检验,当 时, 为奇函数,所以 ,故A不正确;
B选项,,
因为 在 上单调递增,所以 单调递增,
且 ,∴ 单调递减,
∴ 在定义域 上单调递减,故B正确;
C选项,当 时,,∴,∴,
故 ,
由 为奇函数,故当 时,,
又 ,故函数 的值域为 ,故C正确;
D选项,由 ,分母 恒成立,
∴,解得 ,故D正确。
故选:BCD。
【练3】(2026郑州外国语学校期中 5)下列函数中,在定义域内既是奇函数又单调递增的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【分析】逐项验证奇偶性与单调性:先求定义域,再计算 判断奇偶,最后用复合函数单调性判断增减。
【详解】A选项,函数 的定义域为 ,
∵,∴,
∴
=
=,函数为奇函数;
又 在 上单调递减,且 在 上单调递增,
所以函数 在 上单调递减,不符合题意;
B选项,由 解得 ,函数的定义域为 ,
,函数为奇函数;
∵ 在 上单调递减, 在 上单调递增,
∴ 在 上单调递减,不符合题意;
C选项,函数的定义域为 ,
,为偶函数,不符合题意;
D选项,函数的定义域为 ,
∵,分子分母同乘 ,得 ,
而 ,
∴,函数为奇函数,
又 ,即 ,
∵ 在 上单调递增,∴ 在 上单调递减,
∴ 在 上单调递增,符合题意。
故选:D。
奇偶性求值与消元技巧
方法要领 求值点不在已知解析式区间时,设自变量在未知侧、让 落入已知侧反代;含常数项破坏奇性时构造 或 化为奇函数,再用 、定值 等配对消元。
【例】(2025江阴成化中学期中 7)已知函数 在其定义域内为偶函数,且 ,
则 等于( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【分析】由偶函数定义求出 ,结合 得 ;再验证 ,把 与 配对求和,注意中间单项 要单独计算。
【详解】因为 的定义域为 ,且为偶函数,
所以 ,即 ,
解得 ,所以 。
又 ,即 ,所以 。
∵,∴,
∴。
所以原式
,
共有 对,每对的和为 ,且 ,
所以原式 。
故选:B。
【练1】(2026云南龙陵一中期中 5)已知函数 是奇函数,函数 ,则 ( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【分析】利用 ,把 用 表示后整体消元。
【详解】根据题意,函数 是奇函数,则 ,
则 ,
故 。
故选:D。
【练2】(2025大连经开区一中期中 12)已知 ,若 ,则 ______。
【答案】
【分析】常数项 破坏奇性,构造 为奇函数,先求 ,再由奇函数性质得 ,从而求出 。
【详解】设 ,其定义域为 ,关于原点对称,
∵,∴函数 为奇函数。
由 ,得 ,
由 为奇函数,得 ,
即 ,所以 。
故答案为:。
【练3】(2025重庆第二外国语学校期中 14)设函数 , 上的最大值为 ,最小值为 ,则 ______。
【答案】
【分析】把 分离成 与一个奇函数之和,利用奇函数在对称区间上最大值与最小值互为相反数,整体求出 。
【详解】∵
=
=,
令 ,,其定义域关于原点对称,
且 ,即 ,
所以函数 为奇函数,其图象关于原点对称,可得 。
则 ,,
所以 。
故答案为:。
由奇偶性求解析式与求参
方法要领 已知一侧解析式求另一侧:设 则 ,代入后用 化简;奇函数在 处有定义时先写 ;含参定义域如 先由端点互为相反数求参并舍去无效解。
【例】(2026南阳六校期中 17)已知 是定义在 上的奇函数,且当 时,。
(1)求 的解析式;
(2)求 的单调递增区间;
(3)若关于 的方程 有 个不相等的实数根,求实数 的取值范围。
【答案】(1);
【分析】(1)设 ,则 ,用 求出 时的解析式;(2)分段按二次函数的对称轴与开口方向判断;(3)把方程根的个数转化为直线 与函数图象交点个数,结合图象求解。
【详解】(1)∵ 是定义在 上的奇函数,
当 时,,∴,
∴,
所以 。
(2)当 时,,图象开口向上,对称轴为 ,
∴ 在 上单调递增;
当 时,,图象开口向下,对称轴为 ,
∴ 在 上单调递增。
又 在 处连续,且 ,
故函数 的单调递增区间为 。
(3)作出 的大致图象: 部分是开口向上、顶点为 的抛物线段,
部分是开口向下、顶点为 的抛物线段,图象过原点,最高点为 ,最低点为 。
方程 有 个不相等的实数根,等价于直线 与 的图象有 个不同的交点,
由图象可得,当 时,直线 与 的图象恰有 个交点,
所以实数 的取值范围为 。
【练1】(2026杭师大附中期中 4)若函数 是奇函数,且当 时,,则当 时, 的解析式为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【分析】设 ,则 ,先代入已知解析式求 ,再用 化简。
【详解】由题可知,当 时,,
取 ,则 ,,
由奇函数性质 可得:。
故选:A。
【练2】(2025广州育才中学期中 16)设 是定义在 上的奇函数,则 ______。
【答案】
【分析】奇函数的定义域关于原点对称,得 的相反数关系求 ;再由 比较系数求 ,最后代值计算。
【详解】∵ 是定义在 上的奇函数,
∴定义域关于原点对称,即 ,
解得 或 。
当 时,定义域为 ,不合题意,舍去;
当 时,定义域为 ,符合题意。
又 对定义域内一切 成立,
而 ,,
∴,解得 ,∴,
∴。
故答案为:。
【练3】(2026河南省实验中学期中 8)已知函数 , 是定义在 上的函数,其中 是奇函数, 是偶函数,
且 ,若对任意 ,都有 ,
则实数 的取值范围是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【分析】用 替换 得第二个方程,由奇偶性联立解出 的解析式;再把商的条件转化为 在 上单调递减,按 是否为 分类讨论。
【详解】因为 是奇函数, 是偶函数,
所以 ,。
又 ,用 替换 得 ,
两式相加得 ,∴
(两式相减得 ,即 ,确为奇函数,符合题设)。
若对任意 ,都有 ,
∵,∴,
即 成立,
令 ,则函数 在区间 上单调递减。
①当 时, 在 上单调递减,符合题意;
②当 时, 为二次函数,图象关于直线 对称。
当 时, 的减区间为 ,由 在其内得 ,解得 ;
当 时, 的减区间为 ,由 在其内得 ,解得 。
综上, 的取值范围是 。
故选:C。
抽象函数的赋值法
方法要领 常用赋值顺序:令 求 ,令 、 或 求特殊值并判奇偶,令 (或 )用定义证单调;解不等式时把常数凑成 的函数值(如 ),再用单调性脱去 并检查定义域。
【例】(2026南师附中期中 19)已知函数 满足对任意 ,都有 。
(1)求 的值;
(2)若 为偶函数,求 ;
(3)若 ,求方程 的整数解。
【答案】(1);
【分析】(1)令 即可求解;(2)令 得 的表达式,再用偶函数 消元;(3)令 求 ,令 得递推关系,用累加法求出 ,再解方程取整数解。
【详解】(1)令 ,得 ,即 。
(2)令 ,得 ,
即 ,
因为 是偶函数,所以 ,即 ,
可得 。
(3)令 ,得 ,
因为 ,所以 。
令 ,得 ,即 ,
所以 ,,,,
以上 个式子累加,得 ,
即 ,所以 。
由 得 ,解得 或 ,
所以方程 的整数解为 或 。
【练1】(2026衡水中学期中 10)已知定义在 上的函数 满足对任意的 ,均有 ,且当 时,,则下列结论正确的是( )(多选)
A.
B.若 ,则
C. 是 上的减函数
D.若 ,则不等式 的解集是
【答案】ABD
【分析】通过对 合理赋值求解:令 求 ,令 逐层求值判断B、D;用单调性定义结合 时 判断C。
【详解】对于A:令 ,则 ,解得 ,A正确;
对于B:令 ,则 ,解得 ,
再令 ,则 ,解得 ,B正确;
对于C:∀,且 ,则 ,
令 ,,则 ,
即 ,
因为 ,所以 ,所以 ,
即 ,所以 在 上是增函数,C错误;
对于D:令 ,则 ,解得 ,
所以 ,
因为 在 上是增函数,且 ,
所以 ,即 ,解得 ,
即不等式 的解集是 ,D正确。
故选:ABD。
【练2】(2026郑州十校联考期中 11)已知函数 的定义域为 ,对任意实数 满足:,当 时,,则下列选项正确的有( )(多选)
A.
B.函数 为奇函数
C. 为 上的减函数
D.对 ,恒有
【答案】AC
【分析】A:令 赋值求 ;B:令 得 的值,再验证 是否等于 ;C:由 结合条件判断正负;D:结合 的符号与单调性判断。
【详解】对于A:令 ,则 ,A选项正确;
对于B:令 ,则 ,则 ,
所以 ,
所以 不为奇函数,B选项错误;
对于C:∀,,则 ,
即 ,
因为 ,所以 ,又当 时,,
所以 ,即 ,
所以 为 上的减函数,C选项正确;
对于D:由A知 ,且由C知 为 上的减函数,
因为 ,
所以 ,D选项错误。
故选:AC。
【练3】(2026云南开远一中期中 11)已知函数 的定义域是 ,∀ 都有 ,且当 时,,且 ,则下列说法正确的是( )(多选)
A.
B.函数 在 上单调递增
C.
D.不等式 的解集是
【答案】ABD
【分析】A:令 求 ;B:令 ,,用单调性定义判断;C:赋值 得 配对消元;D:先由 凑出 ,再用单调性脱去 ,注意定义域限制。
【详解】A选项,令 ,得 ,∴,A正确;
B选项,任取 ,且 ,
在 中,令 ,,得 ,
因为当 时,,又 ,所以 ,
故 ,所以 在定义域 上单调递增,B正确;
C选项,在 中,令 ,得 ,
故每对 与 的和均为 ,
所以原式 ,C错误;
D选项,因为 ,所以 ,
在 中,令 ,得 ,
∵,∴,
由于 在 上单调递增,故 ,
解得 ,即解集为 ,D正确。
故选:ABD。
【练4】(2025重庆巴蜀中学期中 18)已知函数 的定义域为 ,对任意的 都有 ,且当 时,;当 时,。
(1)求 的值并判断函数 的奇偶性;
(2)讨论 的单调性并证明;
(3)若 ,且 对任意的 成立,求实数 的取值范围。
【答案】(1), 为奇函数;
【分析】(1)令 求 ,令 求 ,再令 用定义判断奇偶性;(2)先证 时 ,再用单调性定义取 ,把 拆成 判断差符;(3)赋值 得 ,把不等式化为 ,脱去 后转化为一次函数 恒成立问题。
【详解】(1)当 时,令 ,则 ,
∵当 时 ,∴。
再令 ,则 ,
∵当 时 ,∴。
令 ,则 ,故 是奇函数。
(2) 在 上是增函数,证明如下:
当 时,,则 ,
由 ,可得 ,
又当 时,,且 ,故当 时,。
又 是定义在 上的奇函数,所以 。
任取 ,则 ,从而 ,
且 ,即 ,
∴ ,
又 ,,
∴,即 ,∴ 在 上单调递增。
又 是 上的奇函数,则 在 上单调递增,且 ,
故 在 上是增函数。
(3)在 中,令 ,可得 ,
∵当 时 ,∴,∴。
由 可得 ,
即 。
∵ 在 上是增函数,
∴ 对任意的 成立。
设 ,它是关于 的一次函数(),
∴,
解得 或 ,
即实数 的取值范围为 。
对称性与周期性
方法要领 由 得对称轴 , 型两次迭代得周期 ;一个对称轴加一个对称中心(或两个对称条件)联立消元推周期,最后用周期与对称式把未知点自变量加减周期化入已知区间求值。
【例】(2026襄阳四中期中 16)已知函数 , 为常数。
(1)若 ,证明: 的图象关于点 对称;
(2)若对 ,不等式 恒成立,求实数 的取值范围。
【答案】(1)证明见详解;
【分析】(1)代入 ,验证 恒成立即可得图象关于点 对称;(2)由 去分母,把 分离出来,转化为 小于一个函数在 上的下界,用对勾函数的单调性求该下界。
【详解】(1)当 时,,其定义域为 。
∵,而 ,
即 ,
∴,
即 ,
即点 与点 的横坐标之和为 ,纵坐标之和恒为 ,
∴ 的图象关于点 对称。
(2)对 ,不等式 恒成立,
即 恒成立,
整理得 ,
∵,∴,即 恒成立。
∵,
令 ,则 ,
由对勾函数的性质, 在 上单调递增,
而 ,∴ 在 上单调递增,
∴,
即 ,
∴,故 的取值范围是 。
【练1】(2025重庆南开中学期中 13)已知"函数 的图象关于点 成中心对称图形的充要条件是函数 为奇函数"。根据这个结论,若函数 图象的对称中心是 ,则 ______。
【答案】
【分析】由充要条件得 是奇函数,写出 的解析式后用 求出 。
【详解】由题意可知, 是奇函数。
设 ,
∵ 是奇函数,∴,
即 ,
∴,解得 。
故答案为:。
【练2】(2026南师附中期中 7)已知 是定义在 上的奇函数,且 ,当 时,,则 ( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【分析】由 为奇函数得 ,由 得对称轴 ,两个对称条件联立推出周期 ,再用周期与对称式把 化到区间 上计算。
【详解】由 是定义在 上的奇函数,
得 ,即 ,
∴。
由 ,其对称轴为 ,
即 ,于是 ,
即 ,因此 ,
所以函数 是以 为周期的周期函数。
又当 时,,∴,
∵ 且 ,
∴,
由 得 ,
∴。
故选:A。
【练3】(2025南通海门实验期中 8)设函数 的定义域为 , 为奇函数, 为偶函数,当 时,。若 ,则 ( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【分析】由 奇、 偶分别得 与 ,联立推出周期 ;再令 , 赋值,用 求出 ,,最后用周期与对称式把 化入 。
【详解】由 为奇函数,得 ,即 ;
由 为偶函数,得 ,即 。
∴,把 换成 ,得 ,
∴,从而 ,
所以函数 是以 为周期的周期函数。
令 ,由 得 ,即 ;
由 得 ;由 得 。
又 ,而 ,∴,即 。
∵当 时,,∴,解得 。
又 ,∴,即当 时,。
∴,
由 得 ,
∴=。
故选:B。
函数性质综合多选
方法要领 逐项独立判断:先用定义域排除奇偶性伪命题,再去绝对值化分段研究单调性与值域;涉及 型结构时整理成 识别单调性,含参不等式优先构造奇函数再用单调性脱去 。
【例】(2025福建三明二中期中 11)某同学在研究函数 时,得出下面四个结论,其中正确的结论是( )(多选)
A.等式 在 时恒成立
B.方程 有三个实数根
C.若 ,则一定有
D.函数 的值域为
【答案】AC
【分析】先求定义域并计算 判断A;令 判断B;去掉绝对值化简 后判断单调性判断C;由单调性与奇偶性求值域判断D。
【详解】对于A:函数 的定义域为 ,
且 ,
所以等式 在 时恒成立,故A正确;
对于B:令 ,即 ,解得 ,
所以方程 有且仅有一个实数根,故B错误;
对于C:当 时,,
∵ 在 上单调递减,∴ 在 上单调递减,
又 为奇函数,∴ 在 上单调递减,
又 在 上连续,∴ 在 上单调递减,
所以当 时,一定有 ,故C正确;
对于D:当 时,,
∵,∴;
由A知 为奇函数,∴当 时,,
∴ 的值域为 ,故D错误。
故选:AC。
【练1】(2025重庆南开中学期中 9)下列命题正确的有( )(多选)
A. 与 是同一个函数
B. 是偶函数
C. 是单调递减函数
D. 的单调递增区间为
【答案】ABD
【分析】A:比较定义域与化简后的解析式;B:先求定义域,再用偶函数定义验证;C:举反例 即可否定;D:先求定义域,再由外层根式与内层二次函数的单调性复合判断。
【详解】对于选项A:两个函数的定义域均为 ,且化简后解析式均为
,
所以是同一个函数,故A选项正确;
对于选项B:由 ,解得 ,
可知函数的定义域为 ,关于原点对称,
且 ,所以 是偶函数,故B选项正确;
对于选项C:因为 ,与减函数定义矛盾,
所以 不是单调递减函数(只在 与 上分别递减),故C选项错误;
对于选项D:由 ,解得 ,
可知函数 的定义域为 ,
因为 开口向下且对称轴为 ,
所以 在 上单调递增,在 上单调递减,
又外层 单调递增,所以 的单调递增区间为 ,故D选项正确。
故选:ABD。
【练2】(2026杭四中下沙期中 10)下列选项中正确的有( )(多选)
A.若函数 的定义域为 ,则函数 的定义域为
B.若函数 在 上只有一个零点,则实数 的范围为
C.函数 的值域为
D.若 是奇函数,当 时,,则 时,
【答案】BCD
【分析】A:由 的定义域先求 的定义域,再求 的定义域;B:按抛物线与区间位置关系分类,考虑恰过端点与区间内单根两种情形;C:换元 转化为二次函数求值域;D:用 求对称区间上的解析式。
【详解】对于A,函数 的定义域为 ,即 ,
∴,则 的定义域为 ,
对于 ,令 ,可得 ,
即函数 的定义域为 ,A错误;
对于B,函数 在 上只有一个零点,
若零点是重根,则 ,无解;
若区间内只有一个变号零点,则 ,解得 ,
故实数 的范围为 ,B正确;
对于C,令 ,,则 ,
那么 可转化为 ,,
当 时, 取最大值 ,
故函数 的值域为 ,C正确;
对于D, 是奇函数,当 时,,
则 时,,,D正确。
故选:BCD。
【练3】(2026辽宁滨城高中联盟期中 11)设函数 ,其中 ,则下列命题是真命题的是( )(多选)
A.存在实数 ,使得
B.存在实数 ,当 时,有 成立
C.对任意实数 ,当 时,都有 成立
D.若 ,则实数 的取值范围为
【答案】ACD
【分析】A:取 验证奇性;B:分类去绝对值判断 的单调性;C:把不等式整理为 ;D:构造 ,利用其奇偶性与单调性脱去 。
【详解】对于A,当 时,,
则 ,
所以存在 ,使得 ,所以A正确;
对于B,当 时,,图象开口向上,对称轴为 ,
所以 在 上单调递增;
当 时,,图象开口向下,对称轴为 ,
所以 在 上单调递增,且此时 ,
所以函数 为 上的单调递增函数,
所以不存在 ,使得 ,所以B不正确;
对于C,要证 ,
移项提取公因式,即证 ,
由B项知函数 为 上的单调递增函数,
所以 恒成立,所以C正确;
对于D,令 ,则 ,
可得 ,所以 为奇函数,且 为 上的增函数,
由 ,可得 ,
即 ,
因为 为 上的增函数,所以 ,解得 ,所以D正确。
故选:ACD。
函数新定义
方法要领 紧扣新定义逐条验证,取特殊值可快速否定全称命题、肯定存在命题;判断'是否具有某性质'或求参数时,把定义翻译成方程(组)、有解或恒成立条件,再转化为熟悉的最值、零点或根的分布问题,注意定义域对解的限制。
【例】(2026云南华坪一中期中 10)符号 表示不超过 的最大整数,如 ,。定义函数 ,则下列命题正确的是( )(多选)
A.
B.当 时,
C.函数 的定义域为 ,值域为
D.函数 是增函数
【答案】AB
【分析】紧扣 表示不超过 的最大整数:A、B 代入具体区间验证;C 由 判断值域;D 取特殊值举反例。
【详解】对于A项,,则A正确;
对于B项,当 时,,得 ,则B正确;
对于C项,函数 的定义域为 ,
因为 表示不超过 的最大整数,所以 ,
即值域为 ,则C错误;
对于D项,,
,
∵ 而 ,
∴函数 不是增函数,则D错误。
故选:AB。
【练1】(2026重庆西藏中学期中 6)用 表示 , 两个数中的最小值,设 ,则 的最大值为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【分析】先比较 与 的大小,把 写成分段函数,再分段判断单调性与最值。
【详解】由 解得 。
当 时,,∴;
当 时,,∴。
即 。
当 时, 单调递增,∴;
当 时, 单调递减,∴。
综上,。
故选:B。
【练2】(2025大连经开区一中期中 8)已知定义在 上的函数 满足:∀,当 时,有 ,则称函数 为"理想函数"。根据此定义,下列函数为"理想函数"的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【分析】紧扣定义逐项验证:把每个函数代入 化简,看是否恒正。
【详解】对于A,当 时,对 ∀,,
,
因此 不是"理想函数",故A错误;
对于B,当 时,,,
,
所以 不是"理想函数",故B错误;
对于C,当 时,例如取 ,,
则 ,,
此时 ,不满足恒正,
所以 不是"理想函数",故C错误;
对于D,当 时,,,
,
所以 是"理想函数",故D正确。
故选:D。
【练3】(2026衡水中学期中 11)设 ,用 表示不超过 的最大整数,则 称为取整函数。下列关于"取整函数"的描述正确的是( )(多选)
A.∀,
B.∃,
C.∀,若 ,则有
D.∀,
【答案】BCD
【分析】A:取 举反例;B:取 验证存在性;C:设 ,用小数部分表示 后估计 ;D:设 ,把 与 都用 和 表示,按 的范围分类讨论。
【详解】对于A,取 ,可得 ,则 ,而 ,
此时 ,所以A不正确;
对于B,取 ,则 ,此时 ,,
即 ,所以 ∃,,B正确;
对于C,设 ,则 ,,其中 ,,
则 ,所以 ,C正确;
对于D,设 ,,则 ,
∴,
又 ,
当 时,,,此时 成立;
当 时,,,
此时 也成立。
综上可得,∀, 成立,D正确。
故选:BCD。
【练4】(2025福建泉州六中期中 19)若在函数 的定义域内存在区间 ,使得 在 上单调,且函数值在 上的取值范围是 ( 是常数),则称函数 具有性质 。
(1)当 时,函数 是否具有性质 ?若具有,求出区间 ;若不具有,说明理由;
(2)若定义在 上的函数 具有性质 ,求 的取值范围。
(本题中函数的单调性不必给出证明)
【答案】(1) 在区间 上具有性质 ;
【分析】(1) 在 上递增,值域为 ,由 , 解出 ;(2)先去绝对值并因式分解,确定 在 与 上的单调性,按 的位置分类,将 与 建立方程组,(1)中情形相除化简得 矛盾;(2)中情形转化为 在 上有两个不相等的实根,换元后用二次函数值域求解。
【详解】(1)因为 在 上单调递增,
所以 在 上的取值范围是 ,
若函数 具有性质 ,应有 ,
因为 ,解得 ,,
故当 时,函数 在区间 上具有性质 。
(2)
=,
①当 时, 在 上单调递减,
∴函数值的取值范围为 ,∴,
即 ,
两式相除,得 ,
整理得 ,即 ,
∵,∴,∴,
又 时 ,矛盾,∴此种情形不合题意。
②当 时, 在 上单调递增,
∴,
即 ,
所以方程 在 上有两个不相等的实根,
即 在 上有两个不相等的实根,
令 ,则 ,方程化为 ,
∵ 的图象开口向下,对称轴为 ,
∴ 在 上单调递增,在 上单调递减,
且 ,,,
由 的图象可知,当 时,直线 与 的图象在 上有两个不同的交点,
即方程 在 上有两个不相等的实根,
∴实数 的取值范围是 。
单调性的定义证明
方法要领 定义法四步缺一不可:任取 → 作差 → 通分、因式分解化成乘积 → 逐因式写明符号依据后下结论;变形不彻底、定号不写范围依据都是主要扣分点。
【例】(2026云南龙陵一中期中 15)已知函数 过点 。
(1)判断 在区间 上的单调性,并用定义证明;
(2)求函数 在 上的最大值和最小值。
【答案】(1) 在 上单调递增,证明见详解;(2)最小值为 ,最大值为 。
【分析】(1)先由待定系数法求出解析式,再用定义法完整四步证明;(2)由单调性直接得区间最值。
【详解】(1)由 过点 ,得 ,解得 ,故 。
判断: 在 上单调递增,证明如下:
任取 ,且 (取值),
则 (作差并通分变形)。
∵,∴,即 ;又 ,,
∴,即 (定号),
∴,∴ 在区间 上单调递增(结论)。
(2)由(1)知 在 上单调递增,故 在 上单调递增,
∴最小值为 ,最大值为 。
【练1】(2026东北育才高中期中 16)已知函数 ,。
(1)用单调性的定义证明 在区间 上是增函数;
(2)解关于 的不等式:。
【答案】(1)证明见详解;(2)。
【分析】(1)取值—作差—通分变形—定号;(2)脱 号时自变量必须在同一个单调区间内,注意定义域限制。
【详解】(1)任取 ,且 ,
则 ,
∵,,∴,,即 ,且 ,,
∴,即 ,∴ 在 上单调递增。
(2)由(1)知 在 上单调递增,故原不等式等价于
,
解得 ,
∴不等式 的解集为 。
【练2】(2025湖南长沙长郡中学期中 17)已知函数 是定义在 上的奇函数,且 。
(1)求 , 的值;
(2)判断函数 在 上的单调性并加以证明;
(3)解不等式 。
【答案】(1);(2) 在 上单调递减,证明见详解;(3)。
【分析】(1)由奇函数在 处有定义则 ,结合 列方程组求参并代回检验;(2)定义法四步证明;(3)奇函数求出 ,把 化为 后利用单调性脱 号,注意定义域限制。
【详解】(1)由题意知 ,即 ,得 ;
于是 ,又 ,
∴,解得 ,即 ,故 ,
代回检验: 满足 且 ,符合题意。
(2)由(1)知 , 在 上单调递减,证明如下:
任取 ,则
,
∵,∴,,即 ,且 ,,
∴,即 ,
∴ 在 上单调递减。
(3)∵ 是奇函数,且 ,∴,
则 即 ,
由 在 上单调递减,得 ,
解得 ,
∴不等式的解集为 。
【练3】(2026辽宁省实验中学期中 17)已知函数 是定义在 上的奇函数,且 。
(1)求 , 的值;
(2)证明: 在 上单调递减;
(3)直接写出 的值域(不要求证明)。
【答案】(1),;(2)证明见详解;(3)。
【分析】(1)由 求 ,由 求 ,再代回检验奇函数;(2)定义法四步;(3)当 时分离出 用基本不等式,再由奇函数得负半轴的对称结论。
【详解】(1)由 是定义在 上的奇函数,得 ,即 ,∴;
由 ,解得 ,
此时 ,且 ,确为奇函数,满足题意。
(2)证明:任取 ,,且 ,则
,
∵,∴,,即 ,且 ,,
∴,即 ,
∴ 在 上单调递减。
(3)当 时,;
当 时,,
∵(当且仅当 时取等号),∴;
当 时,由 为奇函数,得 ,
综上, 的值域为 。
【练4】(2025南通海门实验期中 19)已知函数 是定义域上的奇函数,且 。
(1)判断并证明函数 在定义域上的单调性;
(2)令函数 (),若对 ,都有 ,求实数 的取值范围。
【答案】(1) 在 、 上单调递减,在 、 上单调递增,证明见详解;(2)。
【分析】(1)由奇函数与 列方程组求 并代回验证,再用定义法证明 在各区间上的单调性;(2)令 换元,转化为二次函数在闭区间上的最值差恒成立。
【详解】(1)∵ 为奇函数且 ,∴,
∴,解得 ,,∴,定义域为 ,代回验证 成立,满足题意。
在 上:任取 ,且 ,
则 ,
∵,∴,,即 ,
∴,即 ,∴ 在 上单调递减;
在 上:任取 ,则 ,,即 ,
∴,即 ,∴ 在 上单调递增;
又 为奇函数,由对称性, 在 上单调递增,在 上单调递减。
(2),令 ,
由(1)知 在 上单调递减,在 上单调递增,且 时 ,∴,
设 ,其对称轴 ,∴ 在 上单调递增,
∴,,
由 对 恒成立,得 ,
即 ,解得 ,又 ,
∴实数 的取值范围是 。
求单调区间
方法要领 先求定义域再定单调:二次看对称轴与区间位置、对勾函数增区间为 、复合函数按同增异减配对且受内层值域限制;单调区间分开设,绝不用 连接。
【例】(2026南阳六校期中 7)已知函数 在 上单调递增,则实数 的取值范围是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【分析】按 与 分类: 时两部分均单调递增; 时为对勾函数,增区间为 ,让 整体落在增区间内即可。
【详解】解:①当 时, 在 上单调递增,
当 时 在 上单调递增( 时为常数 ,不影响递增),
由"增+增=增"得 在 上单调递增,满足题意,此时 ;
②当 时, 为对勾函数,在 上单调递减,在 上单调递增,
要使 在 上单调递增,需 ,即 ,
解得 。
综上,实数 的取值范围是 。故选 B。
【练1】(2025学军中学期中 5)函数 的图象如图所示,则该函数的定义域和单调区间分别是( )
A. 和
B. 和
C. 和
D. 和
【答案】D
【分析】定义域是图象上点横坐标的取值范围;单调区间不能用""连接,且必须是定义域的子集,再结合图象上升段的端点开闭逐一排除。
【详解】解:由图象,图象上所有点的横坐标构成的集合为 ,
∴函数的定义域为 ,排除A、C;
由图象知函数有两段上升部分,单调递增区间有 个,
单调区间必须分开写,不能用""连接,排除B;
又单调区间是定义域的子集,结合图象上升部分两端点的开闭情况,可知增区间为 与 。
故选 D。
【练2】(2026大连二十四中期中 13)已知函数 在 上单调递增,则 的取值范围是 ______。
【答案】
【分析】先去绝对值写出分段形式,求出 的单调递增区间,再让 整体落在某一个增区间内列不等式。
【详解】解:由 ,解得 或 ,
∴。
当 时, 的对称轴为 ,其图象在 上单调递减;
当 时, 在 上单调递增,在 上单调递减;
当 时, 在 上单调递增。
∴ 的单调递增区间为 和 。
由 在 上单调递增,得 或 ,
即 且 ,或 ,
解得 或 ,
∴ 的取值范围是 。
【练3】(2026杭高三校区期中 18)已知函数 和 。
(1)求函数 的单调减区间;
(2)当 时,对任意 ,,都有 成立,求实数 的取值范围;
(3)若对任意的 ,至少存在 ,(),使得 ,求实数 的取值范围。
【答案】(1) 和 ;(2);(3)。
【分析】(1)指数段在整个定义域上递减,二次段配方后按对称轴分上升与下降;(2)"任意 、任意 "等价于 的最大值不超过 的最小值;(3)转化为 在 上的值域中每个数都要被 在 上至少取得两次,按 的范围分段讨论。
【详解】(1)∵指数函数 在 上单调递减,∴ 在 上单调递减;
当 时, 在 上单调递增,在 上单调递减,
∴ 的单调减区间为 和 (两个减区间不能并用""连接)。
(2)由(1)知 在 上单调递增,∴当 时,;
当 时, 在 上单调递增,∴当 时,。
"对任意 , 都有 "等价于 ,
即 ,解得 ,
∴实数 的取值范围是 。
(3)当 时, 在 上单调递增,值域为 。
由 , 知 在 上由 递减到 。
①当 时,若 , 在 上单调递减,任一函数值至多被取得一次,不合题意;若 ,区间 无意义,舍去;
②当 时, 在 上由 递增到 ,
此时 内的每个值在 与 上各被取得一次,恰好两次,
只需 ,即 ,解得 ,
结合 ,得 ;
③当 时, 在 上递增到 ,在 上由 递减,
此时 内的每个值至少被取得两次,需 ,即 ,
解得 。
综上,实数 的取值范围是 。
单调性比较大小
方法要领 先用奇偶性把负自变量化正,再用对称性化到同一单调区间,最后按增减方向定序;遇 、 结构先构造新函数判其单调性再比较。
【例】(2025重庆一中期中 6)已知函数 是偶函数, 且 时, 恒成立,设 ,,,则 ,, 的大小关系为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【分析】由 为偶函数得 的图象关于直线 对称;由 得 在 上单调递减,再把 化到同一单调区间比较。
【详解】∵ 是偶函数,即 ,∴ 的图象关于直线 对称,
∴。
又对 ,, 恒成立,
∴ 与 异号,∴ 在 上单调递减。
∵,∴,即 。故选 B。
【练1】(2026云南师大附中期中 4)设偶函数 的定义域为 ,当 时 是减函数,则 ,, 的大小关系是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【分析】偶函数先把负自变量的函数值化到 上,再由减函数"自变量越大函数值越小"比较。
【详解】∵ 是定义域为 的偶函数,∴,。
又当 时 是减函数,且 ,
∴,即 。故选 C。
【练2】(2025福建三明二中期中 3)若 ,则( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【分析】把不等式移项改写为 ,构造 ,判定其在 上单调递增得 ,再逐项检验。
【详解】解:由 移项得 ,
设 ,定义域为 ,
∵ 在 上单调递增, 在 上单调递减,∴ 在 上单调递增,
由"增+增=增"得 在 上单调递增,
∴由 得 。
对于A: 时 不一定成立,如 , 时 ,A错误;
对于B: 在 上单调递增,∴ 时 必定成立,B正确;
对于C:如 , 时 ,C错误;
对于D:取 ,,则 ,D错误。
故选 B。
由单调性解不等式
方法要领 脱 号三查:两侧自变量是否在同一单调区间、单调方向定不等号方向、需否先用奇偶性把 化为 ;含 、 或差商条件的先构造 再整体脱号。
【例】(2026河南省实验中学期中 6)已知函数 是定义域为 的偶函数,且 在 上单调递减,则不等式 的解集为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【分析】由 为偶函数得 的图象关于直线 对称,于是 在 上单调递增;离对称轴越近函数值越大,把 化为到 的距离比较。
【详解】解:∵ 是定义域为 的偶函数,其图象关于 轴对称,
把 的图象向右平移 个单位得 的图象,∴ 的图象关于直线 对称,即 。
又 在 上单调递减,由对称性, 在 上单调递增。
∴对任意 ,, 等价于 (离对称轴越近函数值越大)。
于是 等价于 ,
两边平方得 ,整理得 ,
即 ,解得 ,
∴原不等式的解集为 。故选 A。
【练1】(2026郑州一中期中 5)偶函数 在 上单调递增,且 ,则满足 的 的取值范围是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【分析】先由偶函数与 上的单调性得到 上的单调性及 ,借助图象走向写出 时 的范围,再令 求解。
【详解】解:∵ 是偶函数,∴,图象关于 轴对称。
∵ 在 上单调递增,且 ,
∴当 时 ;当 时 。
由对称性, 在 上单调递减,且 ,
∴当 时 ;当 时 。
综上, 当且仅当 。
令 ,则 ,解得 ,
∴满足 的 的取值范围是 。故选 D。
【练2】(2025云南师大附中期中 7)已知定义在 上的函数 满足 ,对任意 ,,当 时,都有 ,则不等式 的解集为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【分析】差商小于 提示构造 ;先证 在 上递增,再由 为奇函数得 为奇函数,从而 在 上递增,把不等式两边凑成 的形式后脱号。
【详解】解:不妨设 ,由 得 ,
即 。
令 ,则 ,∴ 在 上单调递增。
又 ,∴,即 ,
∴ 为奇函数,由奇函数在对称区间上单调性相同,得 在 上单调递增。
将 移项凑配得 ,
即 ,
由 在 上单调递增,得 ,解得 ,
∴原不等式的解集为 。故选 C。
【练3】(2026河南九师联盟期中 8)已知定义在 上的函数 满足对 ,,都有 ,若 ,则不等式 的解集为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【分析】差商大于 等价于 单调递增;把不等式两边同时减去 ,凑成 后脱 号。
【详解】由 ,得 ,
令 ,则 ,∴ 在 上单调递增。
由 得 。
将 两边同时减去 ,
得 ,即 ,
∴,解得 ,∴原不等式的解集为 。故选 C。
单调性含参与分段单调
方法要领 分段函数单调先保各段、再保衔接:各段按解析式列单调条件(二次看对称轴、对数看底),再加分段点函数值不等式(递增时左段上端值≤右段起点值);复合函数含参先定内层单调再按同增异减搭配。
【例】(2026湖南师大附中期中 7)已知函数 ( 且 )是 上的单调函数,则实数 的取值范围是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【分析】由二次段开口向上知整体只能单调递减;按"先保各段单调、再保分段点处不升"列不等式组。
【详解】当 时,二次函数图象开口向上,要使 在 上单调,只可能单调递减,
∴二次段在对称轴 右侧须递减到 ,且对数段 须递减,即 ,
则 (其中 保证 处函数值不大于左段 的极限值),
解得 。故选 C。
【练1】(2025厦门泉州五校联考 3)已知函数 在区间 上单调递减,则实数 的取值范围是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【分析】开口向上的二次函数在对称轴左侧递减,让给定区间整体落在对称轴左侧(含端点)即可。
【详解】二次函数 的二次项系数为正,图象开口向上,对称轴为直线 ,其左侧图象下降。
要使 在 上单调递减,需 ,
解得 ,即 ,
∴实数 的取值范围是 。故选 A。
【练2】(2026宁波六校期中 5)已知函数 在 上单调递减,则实数 的取值范围是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【分析】按 的符号讨论内层 的单调性,再结合系数 的符号按"同增异减"配对,并保证 上被开方数非负。
【详解】解:①当 时,对 有 ,内层 单调递增,
∴ 单调递增;又 ,即系数 ,
增函数乘负系数得减函数,∴ 在 上单调递减,满足题意;
②当 时,内层 在 上单调递减, 随之单调递减,
要使 单调递减,需系数 ,即 ,得 ;
同时需 上被开方数非负:最小值在 处,需 ,得 ,
故 ;
③当 时,分母 ,函数无意义,舍去。
综上,实数 的取值范围是 。故选 A。
【练3】(2026福建南安龙泉中学期中 11)已知函数 ,则下列说法正确的是( )(多选)
A.若 ,则
B.若 在 上单调递增,则 的取值范围是
C.存在实数 使得 在 上单调递减
D.若 的值域为 ,则 的取值范围为
【答案】ABD
【分析】A代入两段解析式解方程;B按"各段递增+分段点衔接"列不等式组;C对两段分别列递减条件看是否矛盾;D先排除 ,再按对称轴 与 的位置分类,用值域拼接成 列式。
【详解】解:对于A:,,
由 得 ,解得 ,A正确;
对于B: 在 上单调递增,需:
段 递增,得 ;
段 开口向上、对称轴 ,在 上递增需 ;
分段点衔接:左段的右上界 ()不超过右段起点值 ,
即 ,解得 ,
综上 ,B正确;
对于C: 在 上单调递减:
段递减需 ; 段递减需对称轴 ,
与 矛盾,故这样的 不存在,C错误;
对于D:若 , 段值域为 (开口向下方),下方有缺口;若 ,该段值域为 ,都不能拼出 ,舍去;
当 时, 段值域为 ;
若 , 段最小值为 ,值域为 ,
两段拼成 需 ,得 ,即 ;
若 , 段最小值为 ,值域为 ,
需 ,即 ,恒成立,故 都满足。
综上 ,D正确。
故选 ABD。
【练4】(2026合肥肥东尚真期中 18)已知函数 (),(,)。
(1)求 的值域;
(2)讨论 在 上的单调性;
(3)设 ,,证明:。
【答案】(1);(2)当 时 在 上递减、在 上递增;当 时在 与 上递减,在 与 上递增;(3)证明见详解。
【分析】(2)把 化为 的函数 (),按 与 的大小分类,结合复合函数"同增异减"判断;(3)按(2)的结论分两类说明 的最小值不小于 。
【详解】(1)∵,由基本不等式 ,当且仅当 时等号成立,∴ 的值域为 。
(2),令 ,设 (),其对称轴为 。
①当 ,即 时:当 时 关于 单调递减,而 在 上单调递增,由"同增异减"知 单调递减;当 时 递增且 递增,故 单调递增。
②当 ,即 时,由 解得 ,(),同理分析 与 的增减搭配可得: 在 与 上单调递减,在 与 上单调递增。
综上,当 时, 在 上单调递减,在 上单调递增;当 时, 在 和 上单调递减,在 和 上单调递增。
(3)①当 时,由(2)知 的最小值为 ,此时 ,即 ,∴,∴;
②当 时,由(2)知 的最小值在 或 处取得,由 ,得 ,
此时 ,即 ,∴,且 ,即 。
综上,当 时, 得证。
函数最值与单调综合
方法要领 单调函数在闭区间 上端点处取最值;含 的值域先写 的值域再去绝对值分段;任意/存在型恒成立化为 与 等最值比较;对勾函数最值先看 是否落在区间内。
【例】(2026绿城育华学校期中 17)已知函数 。
(1)用函数单调性的定义证明: 在 上单调递增;
(2)若 ,函数 ,求 在 上的值域(用含 的式子表示)。
【答案】(1)证明见详解;(2)当 时 的值域为 ;当 时为 。
【分析】(1)取值—作差—变形—定号;(2)由(1)的单调性写出 在 上的值域 ,再按 的正负去掉绝对值求 的值域。
【详解】(1)证明:任取 ,,且 ,则
,
∵,∴,,且 ,
∴,∴,即 ,
∴ 在 上单调递增。
(2)由(1)知 在 上单调递增,
且当 时 ,∴;
又 ,
∴ 在 上的值域为 。
①当 时,,此时 在 上的值不大于 ( 时在 处取到 ),
∴ 在 上单调递减,
其值域为 ,即 ;
②当 时,, 在 上由负值连续增大到正值,
故存在 使 ,此时 为最小值;
且当 时 ,
∴ 的值域为 。
综上,当 时, 在 上的值域为 ;当 时,值域为 。
【练1】(2026湖南长沙雅礼中学期中 15)已知函数 。
(1)用函数单调性的定义证明: 在 上单调递增;
(2)求 在区间 上的最大值和最小值。
【答案】(1)证明见详解;(2)最大值为 ,最小值为 。
【分析】(1)取值—作差—通分变形—定号;(2)由(1)得 在 上单调递增,两端点处取最值。
【详解】(1)证明:任取 ,,且 ,则
,
∵, 且 ,∴,且 ,,
∴,即 ,
∴ 在 上单调递增。
(2)由(1)知 在 上单调递增,
∴最小值为 ,最大值为 ,
即 在 上的最大值为 ,最小值为 。
【练2】(2025广东封开南丰中学期中 16)已知 ,,令 ,则 的最小值是 ______。
【答案】
【分析】先解 的解集,把 写成分段函数,再逐段求最小值(中间一次函数段取不到端点值但恒大于它),比较后下结论。
【详解】解:令 ,即 ,
解得 或 ,
∴。
记 ,由 知:
①在 上, 的对称轴 在区间右侧,该段单调递减,
最小值为 ,由 得 ;
②在中间段 上,,恒大于该值且取不到;
③在 上, 单调递增,
最小值为 。
综上, 的最小值为 。
【练3】(2026武汉东湖高新区期中 8)已知函数 ,若 的最小值为 ,则实数 的取值范围为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【分析】先用对勾函数性质确定 段的最小值,再要求二次段的最小值与对勾段的最小值都不小于 ,列不等式组求 。
【详解】解:当 时, 是对勾函数,,
∴ 在 上单调递减,在 上单调递增,
∴该段最小值为 。
当 时, 开口向上,对称轴为直线 。
一方面,若 ,则二次段在 上的最小值为 ,不合题意;
故需 ,此时二次函数在 上单调递减,最小值恰为 ;
另一方面,对勾段的最小值不得小于 ,
即 ,
解得 。
综上,实数 的取值范围是 。故选 A。
幂函数的图象与性质
方法要领 两步走:先设 代点求 (有系数 时令 并按定义域、奇偶性筛根);再按 过原点递增、 不过原点递减,最简分数分子分母奇偶定奇偶性,图类题按定义域→奇偶性→凸向→与直线 位置逐一排除。
【例】(2026杭高三校区期中 10)若幂函数 的图象经过点 ,则下列说法中正确的是( )(多选)
A. 为偶函数
B.若 ,则
C. 为增函数
D.函数 为偶函数
【答案】BCD
【分析】待定系数求 ,再按 的定义域、单调性与奇偶性逐项判断。
【详解】∵幂函数 的图象经过点 ,∴,解得 ,
∴,定义域为 。
对于A:定义域 不关于原点对称, 不是偶函数,A错误;
对于B、C:∵,∴ 在 上单调递增,∴当 时 ,B、C正确;
对于D: 的定义域为 ,,∴ 为偶函数,D正确。
故选 BCD。
【练1】(2026宁波六校期中 3)函数 的大致图象为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【分析】由定义域、奇偶性、单调性及 时图象与直线 的位置关系逐一排除。
【详解】函数 的定义域为 ,且 ,是偶函数,图象关于 轴对称,排除D;
由 知 在 上单调递增且图象上凸,排除C;
当 时 ,图象应在直线 下方,而A中图象(抛物线型)在直线 上方,排除A。
故选 B。
【练2】(2025四川安岳中学期中 5)已知幂函数 为偶函数,若函数 在区间 上为单调函数,则实数 的取值范围为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【分析】由幂函数定义求 ,再由偶函数筛选;所得 是二次函数,其在 上单调等价于对称轴不在区间内部(含端点)。
【详解】解:∵ 是幂函数,∴系数满足 ,即 ,
解得 或 。
当 时,,为偶函数;当 时,,为奇函数,不合题意舍去,
∴。
则 ,图象开口向上,对称轴为直线 。
要使 在 上单调,需对称轴不在区间内部,
即 或 ,
解得 或 ,
∴实数 的取值范围是 。故选 D。
【练3】(2026重庆八中期中 16)已知幂函数 是定义在 上的偶函数。
(1)求 的解析式,并用定义证明 在 上单调递增;
(2)若对 , 恒有意义,求实数 的取值范围。
【答案】(1),证明见详解;(2)。
【分析】(1)由幂函数系数为 求 ,按定义域是否为 及奇偶性筛选;(2)恒有意义等价于被开方数 在 上恒成立,分离参数后用对勾函数(基本不等式)求右边的最小值。
【详解】(1)∵ 是幂函数,∴,即 ,
解得 或 。
当 时,,定义域为 ,不关于原点对称,不是定义在 上的偶函数,舍去;
当 时,,定义域为 ,且 ,是偶函数,满足题意,
∴。
证明:任取 ,,且 ,则
,
∵,∴,,
∴,即 ,
∴ 在 上单调递增。
(2) 恒有意义等价于 对 恒成立,
即 在 上恒成立。
∵,两边同除以 得 对 恒成立,
∴。
由基本不等式,,
当且仅当 ,即 时取等号,
∴,∴,
即实数 的取值范围是 。
【练4】(2026山东实验中学期中 11)已知函数 的图象经过点 ,则下列说法正确的是( )(多选)
A.
B. 是偶函数
C.若 ,则 或
D.当 时 ,若 ,则
【答案】ABD
【分析】待定系数求 ;利用偶函数与单调性脱 号判断C;作差法证明D。
【详解】∵ 的图象经过点 ,∴,解得 ,∴,A正确;
的定义域为 ,且 ,∴ 是偶函数,B正确;
∵,∴ 在 上单调递增,又 为偶函数,
∴ 等价于 ,即 ,
整理得 ,即 ,解得 ,C错误;
当 时,,
则 ,
∴,D正确。
故选 ABD。
专题过关检测(限时40分钟 · 满分84分)
一、单选题(每小题6分)
1.(6分)(2026嘉兴八校联盟期中 4)已知幂函数 的图象过点 ,则 ( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【分析】设 待定系数求 ,再求函数值。
【详解】设 ,则 ,即 ,解得 ,
∴,∴。故选 A。
2.(6分)(2026哈尔滨三中期中 2)下列函数中,既是奇函数,又在区间 上单调递增的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【分析】先查定义域是否关于原点对称,再验证 与单调性。
【详解】对于A: 是奇函数,但在 上单调递减、 上单调递增,A错误;
对于B:定义域为 ,,是奇函数;又 与 均在 上单调递增,∴ 在 上单调递增,B正确;
对于C: 是偶函数,C错误;
对于D: 的定义域为 ,不关于原点对称,是非奇非偶函数,D错误。
故选 B。
3.(6分)(2025湛江三校联考 7)已知函数 在 上是单调函数,则 的取值范围是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【分析】二次函数开口向上,要使给定区间上是单调函数,区间须整体落在对称轴一侧,分递增、递减两种情况。
【详解】对称轴为直线 。
若 在 上单调递增,则 ,得 ;
若 在 上单调递减,则 ,得 。
∴ 的取值范围是 。故选 C。
4.(6分)(2026武汉东湖高新区期中 6)已知 ,若 ,,,则( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【分析】先判定 为偶函数并把 化为正自变量的值,再判定 上的单调性,最后比较幂的大小。
【详解】∵,∴ 为偶函数,∴。
当 时 在 上单调递增,
又 ,
∴,即 。故选 D。
二、多选题(每小题6分)
5.(6分)(2026辽宁省实验中学期中 11)已知 的定义域为 ,且 ,,则( )(多选)
A.
B.
C. 是偶函数
D. 是奇函数
【答案】ABD
【分析】赋值法:令 、 求特殊值;令 探究 与 的关系。
【详解】对于A:令 ,得 ,即 ,∴,A正确;
对于B:令 ,得 ,∴,即 ,B正确;
对于C:令 得 ,∴;取 ,,得 ,即 ,∴,∴ 不是偶函数,C错误;
对于D:令 ,得 ,即 ,
∴,∴ 是奇函数,D正确。
故选 ABD。
6.(6分)(2026郑州外国语学校期中 11)已知对于任意非零实数 ,函数 均满足 ,,下列结论正确的有( )(多选)
A.
B. 的图象关于点 中心对称
C. 的图象关于直线 对称
D.
【答案】ABD
【分析】特殊值定 ;由 得中心对称;换元 推 得周期性。
【详解】对于A:在 中令 ,得 ,∴,A正确;
对于B:由 得 ,∴,
∴ 的图象关于点 中心对称,B正确;
对于C:由 得 ,∴ 的图象关于直线 对称,C错误;
对于D:令 得 。设 ,则 ,①
又 ,②
由①②得 ,即 ,
∴,即 ,
∴,
∴,D正确。
故选 ABD。
三、填空题(每小题6分)
7.(6分)(2026大连二十四中期中 12)已知函数 是偶函数,则函数 的零点是 ______。
【答案】
【分析】由 恒成立比较系数求 ,再解 。
【详解】由 得 ,即 对一切 成立,
∴,,∴,
令 ,得 ,∴函数 的零点为 。
8.(6分)(2026云南昆明一中期中 13)已知函数 是定义在 上的偶函数,且在区间 上单调递减,则不等式 的解集为 ______。
【答案】
【分析】偶函数 ,再由 上递减脱 号。
【详解】∵ 是 上的偶函数,∴ 可化为 。
又 在 上单调递减,∴,即 ,
整理得 ,即 ,解得 ,
∴不等式的解集为 。
9.(6分)(2026广州二中四元联考 14)已知 是 上的奇函数,当 时 ,则 ______;若 ,,则 的取值范围为 ______。
【答案】;
【分析】奇函数求值 ; 在 上单调递增,脱 号后分离参数,用对勾函数的单调性求最值。
【详解】由 是 上的奇函数且当 时 ,得 ;
易知 在 上单调递增,
∴ 等价于 ,即 。
∵,∴,
函数 在 上单调递减,最小值为 ,
∴,即 ,
∴ 的取值范围为 。
四、解答题(每小题15分)
10.(15分)(2026湖南长沙长郡中学期中 17)已知函数 ,。
(1)判断函数 在区间 上的单调性,并证明你的结论;
(2)判断函数 的奇偶性,并求解关于 的不等式 。
【答案】(1) 在 上单调递增,证明见详解;(2)奇函数;不等式的解集为 。
【分析】(1)定义法四步:取值—作差—变形—定号;(2)先验证 ,再利用奇偶性与单调性脱 号,注意自变量都要落在定义域 内。
【详解】(1) 在 上单调递增。证明:任取 ,且 ,
则 ,
∵,∴,,,,
∴,即 ,
∴函数 在区间 上单调递增。
(2)∵定义域 关于原点对称,且 ,∴ 为奇函数。
由 得 ,
又 在 上单调递增,∴,
由 得 ;由 得 或 ,
∴,即不等式的解集为 。
11.(15分)(2026沈阳五校协作体期中 15)函数 满足对任意 , 都有 ,且 ,当 时 。
(1)判断并证明 在 上的单调性;
(2)求不等式 的解集。
【答案】(1) 在 上单调递减,证明见详解;(2)。
【分析】(1)构造 ,用 展开作差;(2)赋值求 、,把 凑成 后合并,再脱 号。
【详解】(1) 在 上是单调递减函数。理由如下:
任取 ,则 ,由已知得 。
而 ,
∴,即 ,
∴ 在 上是单调递减函数。
(2)令 ,得 ,∴;
令 ,得 ,∴, 为奇函数。
由 得 ;又 ,∴。
于是 ,
∵ 在 上单调递减,∴,即 ,解得 ,
∴不等式的解集为 。
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