内容正文:
专题02 函数
01 期中考情透视
02 复习目标锚定
03 知识体系构建
04 核心考点精讲
考点一 函数的定义 /考点二 函数的单调性
考点三 函数的奇偶性 /考点四 函二次函数图像与性质
05 重难题型突破
题型一 函数三要素、定义域值域
题型二 分段函数
题型三 函数的奇偶性
题型四 函数单调性、奇偶综合解不等式
题型五 二次函数闭区间最值
题型六 抽象函数
06 限时分层演练
基础固本练 / 综合进阶练
高频考点:①函数三要素(同一函数判断、具体 + 抽象函数定义域求解,值域求法);②分段函数求值、分段函数单调性(含参);③单调性定义证明、单调性应用解不等式、比较大小;④奇偶性判断、奇偶函数解析式求法,奇偶 + 单调性综合解不等式;⑤二次函数:定轴动区间、动轴定区间闭区间求最值;⑥抽象函数赋值法求值、证明奇偶、证明单调;⑦函数实际建模,求最值;⑧函数图像识别、对称性。
难度分布:基础题侧重三要素、简单奇偶单调;中档难点:分段含参单调性、抽象函数、二次函数区间最值;压轴常为抽象函数综合、函数实际应用题。
识记
记住函数三要素;会求解析式、定义域;掌握抽象复合函数定义域规则;记住增、减函数定义;奇偶函数定义、图像特征,奇函数的前提;掌握二次函数三种解析式,对称轴、顶点,判别式;记住定义法证明单调性四步骤。
理解
理解 “任意x对应唯一y” 函数判定;理解分段函数是一个函数;理解 “任取” 不能替换为 “存在”;理解复合函数 “同增异减”,必须先求定义域;理解偶函数对称区间单调性相反,奇函数对称区间单调性相同;分清定轴动区间、动轴定区间分类逻辑;读懂抽象函数赋值法。
应用
熟练求解具体、抽象函数定义域值域;会处理分段函数含参单调性;会用单调性奇偶性脱去\(f()\)外壳解函数不等式;会求二次函数闭区间最值(动轴 / 动区间);抽象函数使用赋值法求值、证奇偶、证单调;能建立函数模型解决实际最值应用题。
考点一 函数的定义
1 函数的概念
函数定义:设A,B是两个非空实数集,如果按照某种确定的对应关系f,使对于集合A中的任意一个数x,在集合B中都有唯一确定的数y和它对应,那么就称为从集合A到集合B的一个函数。记作。
x叫作自变量;A叫作函数的定义域;
集合叫作函数的值域,值域是集合B的子集。
函数三要素:定义域、对应关系、值域
两个函数为同一个函数条件:定义域相同,并且对应关系完全一致,与字母符号无关。
判断对应是否为函数:任意x只能对应唯一y;一个y可以对应多个x。
2 函数的定义域与值域
(1)求定义域(使解析式有意义的x范围)
分式:分母;
偶次根式:被开方数;
0次幂:底数;
多个限制条件取交集;
抽象复合函数定义域:
f(x)定义域为,求f(g(x))定义域:令,解出x;
f(g(x))定义域已知,求f(x)定义域:求g(x)的值域,即为f(x)定义域。
(2)函数值域:函数所有输出y的集合
常用方法:观察法、配方法、换元法、分离常数法、图像法、单调性法。
3 函数的表示法与分段函数
三种表示方法
解析法:用代数式表示对应关系;
列表法:表格列出自变量与函数值;
图象法:平面直角坐标系中的图像。
分段函数
在定义域不同部分,有不同解析式的函数;
分段函数是一个函数,不是多个函数;
求值:看自变量属于哪一段,代入对应解析式;
图像:每一段分别画图;分段点要注意空心点、实心点。
考点二 函数的单调性
增函数定义:设函数y=f(x)的定义域为I,区间。任取,当,都有,就说f(x)在区间D上是增函数。
减函数定义:任取,当,都有,就说f(x)在区间D上是减函数。
注意:“任取” 不能改成 “存在”;单调区间不能随便取并集。
定义法证明单调性四步:①任取;②作差;③变形;④判号下结论。
最大值:,对,是最大值; 最小值:,对,是最小值。
运算性质(区间内同增同减)
f(x),g(x)同为增,则f(x)+g(x)增;同为减,则f(x)+g(x)减;
-f(x)与f(x)单调性相反。
复合函数单调性(同增异减):y=f(g(x)) 内外函数单调性相同,复合后为增;内外单调性相反,复合后为减。⚠️先求定义域。
考点三 函数的奇偶性
前提条件:函数定义域必须关于原点对称!定义域不关于原点对称→函数非奇非偶。
偶函数:定义域内任意x,都满足
图像特征:关于轴对称;若x在定义域,则-x也在定义域。
奇函数:定义域内任意x,都满足
图像特征:关于原点中心对称;
重要推论:奇函数若在x=0处有定义,则。
奇偶运算性质
表格
函数
奇偶性
奇 ± 奇
奇函数
偶 ± 偶
偶函数
奇 × 奇、偶 × 偶
偶函数
奇 × 偶
奇函数
奇偶 + 单调性综合:偶函数在对称区间增减性相反;奇函数对称区间增减性相同。
考点四 函二次函数图像与性质
二次函数
开口:a>0开口向上;a<0开口向下;
对称轴:;顶点坐标;
,判别式决定与x轴交点;
单调区间:
a>0:递减;递增;
a<0:递增;递减。
闭区间\m,n]求最值核心:看对称轴落在区间左侧、区间内部、区间右侧三种位置。
定轴动区间:对称轴固定,区间变化;
动轴定区间:区间固定,对称轴含参数移动。
题型一 函数三要素、定义域值域
典例1 (安徽省合肥市长丰北部联盟校2025-2026学年高一上学期期中考试数学试卷)已知函数,则的最小值是( )
A. B.2 C.1 D.0
【答案】B
【分析】利用换元法求出函数解析式,根据二次函数求最值即可.
【详解】令,则,且,
所以,
所以,
当时,.
故选:B
迁移应用1(安徽省六安第二中学河西校区2025-2026学年高一上学期11月期中考试数学试卷)的定义域为,则函数的定义域为( )
A. B. C. D.不确定
【答案】A
【分析】利用具体函数与抽象函数定义域求解即可.
【详解】由题可得:,解得:;
所以函数的定义域为;
故选:A
2.(安徽省合肥市第一中学2025-2026学年高一上学期期中数学试题)已知函数的定义域为,则函数的定义域为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据复合函数定义域和具体函数的定义域求法,即可列式求解.
【详解】函数的定义域满足不等式,解得且,
则函数的定义域为;
故选:A
题型二 分段函数
典例1 (安徽省合肥市六校联盟2025-2026学年高一上学期11月期中考试数学试题)若函数是上的单调函数,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】由函数解析式知函数在上单调递减,建立不等关系解出即可.
【详解】因为函数在上单调,由在上不可能单调递增,
则函数在上不可能单调递增,故在R上单调递减,
所以,解得,所以的取值范围是.
故选:D.
迁移应用1.(安徽省池州市贵池区2025-2026学年高一上学期11月期中考试数学试题)已知函数,若,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】分和两种情况讨论,结合一元二次不等式的解法即可得解.
【详解】由题意可得或
解得或,所以的取值范围是.
故选:C.
2.(安徽省皖豫�县中联盟2025-2026学年高一上学期期中考试数学试题(黄山专版))已知函数的图象是一条连续不断的曲线,若在上的值域为,则的最大值为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】D
【分析】借助分段函数、二次函数及反比例型函数的性质计算即可得.
【详解】由题意知,解得或,
当时,的图象在处断开,不符合题意;
当时,符合题意,当时,令,得,
令,得或;
当时,令,得;
如图,作出的大致图象,
由图可知,当时,取得最大值,为4.
故选:D.
题型三 函数的奇偶性
典例1 (安徽省六安市舒城县晓天中学2025-2026学年高一上学期期中质量检测数学试题)已知 是偶函数,定义域为 ,则单调递减区间是_______.
【答案】
【分析】利用是定义在上的偶函数,即可求解,又,求出,最后由二次函数即可求解.
【详解】由是定义在上的偶函数,所以,解得,
所以,又有:,
所以,又不恒为,所以,
所以,定义域为,所以的单调减区间为,
故答案为:.
迁移应用1(安徽省皖江名校联盟2025-2026学年高一上学期期中联考数学试卷B)已知是上的奇函数,且当时,,则的值是___________.
【答案】/
【分析】根据奇偶性可得函数对称中心,利用对称性求函数值即可.
【详解】因为是上的奇函数,
所以的图象关于对称.
故
故答案为:
2.(安徽省皖豫�县中联盟2025-2026学年高一上学期期中考试数学试题(黄山专版))已知为奇函数,且当时,.若恒成立,则实数的取值范围是___________.
【答案】
【分析】由函数为奇函数,求得时,,转化为,得到,求得不等式的解集,即可得到答案.
【详解】设,则,
因为函数为奇函数,可得,
当时,可得,
当且仅当时,即时,等号成立,
又因为恒成立,即,
所以,解得或,
所以实数的取值范围为.
故答案为:.
题型四 函数单调性、奇偶综合解不等式
典例1 (安徽省合肥市六校联盟2025-2026学年高一上学期11月期中考试数学试题)已知偶函数在上单调递减,且,则不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】根据题中条件,分别讨论,两种情况,结合函数单调性与奇偶性,即可求出结果.
【详解】若,则等价于,因是偶函数,故,
又在上单调递减,则由可得;
若,则等价于,由题意,在上单调递增,则由可得;
综上,的解集为.
故选:A.
迁移应用1.(安徽省宿州市灵璧县第一中学2025-2026学年高一上学期期中考试数学试题)已知函数的定义域为,且它的图象关于对称,当时,恒成立,设,,,则,,的大小关系为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】根据题意,得到函数在上单调递增,再由的图象关于对称,求得,,结合,即可求解.
【详解】由函数的定义域为,当时,恒成立,
可得函数在上单调递增,
又由函数的图象关于对称,可得,,
则有,即.
故选:D.
2.(安徽省池州市贵池区2025-2026学年高一上学期11月期中考试数学试题)设函数,则使得成立的的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】先证明函数是偶函数,在是减函数,然后由奇偶性、单调性转化求解.
【详解】易知的定义域为,
,所以是偶函数,
当时,为减函数,为增函数,所以为减函数,
则等价于,所以,
,解得或.
故选:B.
题型五 二次函数闭区间最值
典例1(安徽省马鞍山市中加双语学校2025-2026学年高一上学期期中考试数学试题)已知定义在上的奇函数,当时,.
(1)求函数在上的解析式;
(2)作出的函数图象;
(3)若函数在区间上单调递减,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)利用奇函数的定义求解即可;
(2)利用二次函数的图象,作出函数的函数图象;
(3)由的单调性,结合函数图象,列出不等式求解即可.
【详解】(1)因为为上的奇函数,所以.
当时,则,,
所以,
所以当时,,
所以
(2)略
(3)由(2)知,的单调递减区间为,,
因为在上单调递减,所以.
所以,解得,故实数的取值范围是
迁移应用1.(安徽省皖江名校联盟2025-2026学年高一上学期期中联考数学试卷A)若函数在区间内单调递增,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】由二次函数的图象与性质及函数图象的翻折可求解.
【详解】,
当时,在内单调递增,满足题意.
当时,令,其对称轴为,零点为和,
函数在区间上单调递增,在区间上单调递减,在区间上单调递增,不合题意,
当,时,因为,所以,
所以,
所以函数在内单调递增,满足题意.
综上知,实数的取值范围是.
故选:A
2.(安徽省阜新市部分重点高中2025-2026学年高一上学期期中考试数学试题)若函数在上单调递增,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】分、、三种情况讨论,当时结合对勾函数的性质得到不等式组,解得即可.
【详解】若,则在上单调递增,符合题意;
若,则,因为在上单调递增,在上单调递增,
所以在上单调递增,符合题意;
当,则,则,
由对勾函数的性质可知,函数在上单调递减,在上单调递增,
要使函数在上单调递增,
则,解得;
综上可得实数的取值范围是.
故选:B
题型六 抽象函数
典例1 (安徽省合肥一六八中学2025-2026学年高一上学期11月期中数学试题)已知函数定义域为,满足对于任意,当时都有,且当时.
(1)判断函数的奇偶性并证明;
(2)判断函数在上的单调性,并给予证明;
(3)若不等式在上恒成立,求的值.
【答案】(1)
由题意知任意,当时都有,
令,得,令,得,所以为奇函数;
(2)
设,
由题意知,当时,
所以,
所以,函数在上单调递增,
由(1)知为奇函数,且,所以在单调递增;
(3)
【分析】(1)利用赋值法即可证明函数奇偶性;
(2)利用时,根据函数单调性定义及奇偶性即可判断证明;
(3)利用(1)(2)的结论,建立不等式求解即可.
【详解】(1)略
(2)略
(3)由(1)知在为奇函数,所以,
即,即,
由(2)知在单调递增,
所以,即在上恒成立,所以①,
又,所以在上恒成立,②,
由①②可知,.
迁移应用1.(安徽省六安第二中学河西校区2025-2026学年高一上学期11月期中考试数学试卷)已知定义在上的奇函数,且.
(1)求的值,判断在上的单调性,并用定义证明;
(2)解关于实数的不等式
(3)若对,恒成立,求实数的取值范围.
【答案】(1),单调递增,证明:
因为为奇函数,所以,
即,整理得,解得,
又因为,解得,可得
在上单调递增,证明如下:
对于任意,且,
,即,
,
在上单调递增,得证;
(2)
(3)
【分析】(1)利用奇函数定义求解函数,利用函数单调性定义证明;
(2)利用奇函数和单调性求解不等式;
(3)先求出函数的最大值,则对恒成立,即,求解即可.
【详解】(1)略
(2)由是奇函数,则不等式等价于,
因为是定义在的奇函数,图象连续,且在上单调递增,
所以在上是增函数,
则,解得,
所以的取值范围是
(3)由题意知对,恒成立,
因为,所以恒成立,
即,
所以对恒成立,
即,
得或或,
所以的取值范围为.
2.(安徽省合肥市六校联盟2025-2026学年高一上学期11月期中考试数学试题)设的定义域为,对任意,都有,且当时,,又.则( )
A.
B.在上为增函数;
C.
D.解集为或
【答案】ACD
【分析】对于A,用赋值法即可求值;对于B,根据增函数的定义证明即可;对于C,对条件进行适当变形即可得结论;对于D,对不等式进行变形,利用单调性即可求解不等式.
【详解】对于A,令,则,故A正确;
对于B,令,则,,即,
所以函数为减函数,故B错误;
对于C,,即,故C正确;
对于D,由得到,所以,
于是,解得或,故D正确.
故选:ACD.
基础固本练(限时:15分钟)
1.(安徽省鼎尖名校大联考2025-2026学年高一上学期11月期中考试数学试题(A卷))已知函数为奇函数,则( )
A.3 B.1 C. D.2
【答案】C
【分析】由求解,并验证即可.
【详解】因是定义域上的奇函数,
所以,得,
经验证时,是奇函数,故.
故选:C
2.(安徽省鼎尖名校大联考2025-2026学年高一上学期11月期中考试数学试题(A卷))已知函数,若在区间上单调递减,则区间可能为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】先去绝对值分段,画出图象,进而判断选项区间是否单调递减.
【详解】依题意,,画出图象,
观察可知在和上单调递增,在上单调递减.
故选:D.
3.(安徽省合肥市蜀山区合肥百花中学等四校联考2025-2026学年高一上学期11月期中考试数学试题)已知函数的定义域为,且,,则( )
A. B.有最小值
C. D.是奇函数
【答案】D
【分析】根据题意,利用抽象函数的性质,结合选项,逐项判定,即可求解.
【详解】对于A:令,可得,所以A错误;
对于B:令,不妨令,则,
可得,
若时,时,,此时函数为单调递增函数;
若时,时,,此时函数为单调递减函数,
所以函数不一定有最小值,所以B错误;
对于C:令,可得,即,
所以,, ,,
各式相加得,所以,所以C错误;
对于D:令,可得,可得,
即,所以函数是奇函数,所以D正确;
故选:D.
4.(安徽省六安第二中学河西校区2025-2026学年高一上学期11月期中考试数学试卷)已知函数满足对任意的实数都有成立,则实数的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】由对成立,可知函数在定义域内单调递减,结合分段函数单调性可列不等式,即可求解.
【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,∴;
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:C.
5.(安徽省无为第二中学2025-2026学年高一上学期11月阶段性测试数学试题)函数的图象大致为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】将函数的解析式变形为,利用双勾函数的单调性可得出函数的单调区间,结合可判断出函数的图像.
【详解】,
故该图像是由函数的图像先向右平移1个单位长度,再向上平移3个单位长度得到的,
由于函数在上单调递增,在上单调递减,在上单调递减,在上单调递增,
故函数在上单调递增,在上单调递减,在上单调递减,在上单调递增.
又,故函数的图像大致为D选项.
故选:D
6.(安徽省合肥一六八中学2025-2026学年高一上学期11月期中数学试题)已知函数,定义域为的函数满足,若函数与的图象有四个交点,分别为,,则所有交点的横、纵坐标之和为( )
A.0 B.5 C.10 D.20
【答案】D
【分析】根据题意得到,的图象关于对称,设关于点对称的坐标为,,则,,同理可得,,即可得到答案.
【详解】因为定义域为,
令,
则,
所以为奇函数,图象关于原点对称,
故的图象关于对称,因为,则的图象也关于对称,
所以与的交点也关于对称,
若函数与的图象有四个交点,分别为,
不妨设,则,,
则,,
则所有交点的横、纵坐标之和为.
故选:D.
7.(安徽省合肥市第一中学2025-2026学年高一上学期期中数学试题)如图为函数的图象,则的图象是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】根据题意利用特殊值排除法可得答案.
【详解】当时,则,
由函数图象,时,,
所以的图象经过点,结合选项可排除A,B,C.
故选:D.
综合进阶练(限时:15分钟)
1.(安徽省滁州市2025-2026学年高一上学期11月期中质量检测数学试题)已知函数,则下列结论正确的是( )
A.
B.若,则的值是或
C.的值域为
D.的解集为
【答案】ACD
【分析】A:根据自变量所对应范围直接计算出函数值;B:分类讨论求解出自变量的值;C:分别求解出两段函数的值域,然后取并集可得结果;D:分别计算出每段函数所对应不等式的解集,然后取并集可得结果.
【详解】对于A:因为,故正确;
对于B:当时,,解得(舍去);
当时,,解得或(舍去),
所以的值是,故错误;
对于C:当时,;当时,,
且,所以的值域为,故正确;
对于D:当时,,解得;
当时,,解得,
所以不等式的解集是,故正确;
故选:ACD.
2.(安徽省六安第二中学河西校区2025-2026学年高一上学期11月期中考试数学试卷)已知符号函数,下列说法中正确的是( )
A.是奇函数
B.对任意的实数
C.函数的值域为
D.直线和函数的图象至多有2个公共点
【答案】AC
【分析】根据奇偶性的定义即可求解A,根据绝对值以及符号函数的定义可判断BC,作出函数图象,即可求解D.
【详解】解:对于A,当时,,则,
当时,,则,
当时,,
所以为奇函数,故A正确;
对于B,因为,所以B错误;
对于C,令,
当时,,当时,,当时,,
所以的值域为,故C正确:
对于D,当时,或,
当时,或,
当时,,
所以,
设,
作出函数的图象如图所示,
由图可知,当或时,与的图象无交点,
当或时,与的图象有2个交点,
当时,与的图象有3个交点,
综上所述,与图象至多有3个公共点,故D错误.
故选:AC.
3.(安徽省宿州市灵璧县第一中学2025-2026学年高一上学期期中考试数学试题)下列命题正确的有( )
A.函数与是同一个函数
B.函数值域为
C.命题“”的否定为“,有”
D.若函数的定义域为,则
【答案】BD
【分析】利用同一函数的判断法则判断A,利用换元法求解值域判断B,利用命题的否定规则判断C,将原问题转化为恒成立问题,对二次项系数进行讨论,进而求解参数范围判断D即可.
【详解】对于A,因为,,
所以函数与不是同一个函数,故A错误,
对于B,令,解得,
可得,即,原函数化为,
由二次函数性质得在上单调递增,且,
则函数值域为,故B正确,
对于C,由命题的否定规则得,原命题的否定为“,有”,故C错误,
对于D,若函数的定义域为,
则在上恒成立,当时,得到,符合题意,
当时,可得,解得,
综上可得,故D正确.
故选:BD
4.(安徽省合肥市长丰北部联盟校2025-2026学年高一上学期期中考试数学试卷)下列说法中正确的是( ).
A.命题“,”的否定是“,”
B.与是同一个函数
C.函数满足,若,则实数
D.若函数的定义域为,则函数的定义域为
【答案】ACD
【分析】对于A,根据全称量词命题的否定的定义求解判断即可;对于B,根据同一函数的定义判断即可;对于C,利用换元法求解判断即可;对于D,根据抽象函数的定义域求解判断即可.
【详解】对于A,命题“,”的否定是“,”,故A正确;
对于B,函数的定义域为,
的定义域为,两者定义域不同,
所以不是同一个函数,故B错误;
对于C,由,令,则,
所以,解得,故C正确;
对于D,由函数的定义域为,则,即,
所以函数的定义域为,故D正确.
故选:ACD
5.(安徽淮北市第十二中学2025-2026学年第一学期期中教学质量检测高一数学试题)函数的图象如图所示,则( )
A.函数的定义域为
B.函数的值域为
C.当时,只有唯一的与之对应
D.
【答案】ABD
【分析】按函数的定义逐项判断即可
【详解】函数的定义城为,值域为. A,B正确.
当时,只有唯一的与之对应,C错误.
. D正确.
故选:ABD
6.(安徽省六安市舒城县晓天中学2025-2026学年高一上学期期中质量检测数学试题)设,则( )
A. B.()
C.在上单调递增 D.的值域为
【答案】ABC
【分析】代入以及,即可判断AB;利用增函数的定义,即可判断C;由已知,即可求函数的值域.
【详解】,得,所以函数的定义域为,
,即,故A正确;
,,故B正确;
设,
则,
因为,所以,且,,
所以,即,
所以在上单调递增,故C正确;
由,得,由,得或,
所以函数的值域为,故D错误.
故选:ABC
7.(安徽省六安市六安第二中学2025-2026学年高一上学期期中数学试题)下列说法不正确的是( )
A.函数 在定义域内是减函数
B.若是奇函数,则一定有
C.已知函数 在 上是增函数,则实数的取值范围是
D.若的定义域为,则 的定义域为
【答案】ABC
【分析】对于AB,取,即可说明;对于C,分段讨论,但要注意结合,由此即可判断;对于D,由即可判断.
【详解】对于AB,若,因为,是奇函数,但,时,无意义,故AB描述不正确,符合题意;
对于C,已知函数 在 上是增函数,
首先当时,单调递增,则,
其次当时,(对称轴为)单调递增,则,即,
但若要保证函数 在 上是增函数,还需满足,即,
所以实数的取值范围是 ,故C描述不正确,符合题意;
对于D,若的定义域为,则的定义域满足,解得,故D描述正确,不符合题意.
故选:ABC.
8.(安徽省A10联盟&宿州十三校2025-2026学年高一上学期11月期中质量检测数学(人教A版)试题)某地政府为方便市民出行,计划在本市的市民中心站到机场开通特快轻轨专线列车.已知机场到市民中心站最快需要30分钟,列车的发车时间间隔(单位:分钟)满足.经测算,列车载客量与发车时间间隔相关,当时列车为满载状态,载客量为640人;当时,载客量会减少,减少的人数为(为常数),且发车时间间隔为3分钟时的载客量为493人.记列车载客量为,为连续函数.
(1)求的解析式;
(2)为响应低碳出行,若载客量至少达到532人时,列车才发车,问列车发车时间间隔至少为多少分钟?
(3)若该线路每分钟的净收益为(单位:元),问当发车时间间隔为多少时,该线路每分钟的净收益最大,并求出最大值.
【答案】(1)
(2)4
(3)3分钟时,该线路每分钟的净收益最大,为72元
【分析】(1)当时,,且,代入求得值,即可解;
(2)分段求解不等式;
(3)因为,当时,利用基本不等式求最值,当时,利用单调性求最值.
【详解】(1)由题意得,当时,;
当时,,且,
则,解得,
此时,
综上,
(2)由题意得,,
当时,,满足题意;
当时,,
即,解得,所以.
综上,要使载客量至少达到532人时,列车才发车,则列车发车时间间隔至少为4分钟.
(3)由(1)知,
当时,,当且仅当等号成立,
所以当时,.
当时,单调递减,则,
又,所以当时间间隔为3分钟时,该线路每分钟的净收益最大,为72元.
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专题02 函数
01 期中考情透视
02 复习目标锚定
03 知识体系构建
04 核心考点精讲
考点一 函数的定义 /考点二 函数的单调性
考点三 函数的奇偶性 /考点四 函二次函数图像与性质
05 重难题型突破
题型一 函数三要素、定义域值域
题型二 分段函数
题型三 函数的奇偶性
题型四 函数单调性、奇偶综合解不等式
题型五 二次函数闭区间最值
题型六 抽象函数
06 限时分层演练
基础固本练 / 综合进阶练
高频考点:①函数三要素(同一函数判断、具体 + 抽象函数定义域求解,值域求法);②分段函数求值、分段函数单调性(含参);③单调性定义证明、单调性应用解不等式、比较大小;④奇偶性判断、奇偶函数解析式求法,奇偶 + 单调性综合解不等式;⑤二次函数:定轴动区间、动轴定区间闭区间求最值;⑥抽象函数赋值法求值、证明奇偶、证明单调;⑦函数实际建模,求最值;⑧函数图像识别、对称性。
难度分布:基础题侧重三要素、简单奇偶单调;中档难点:分段含参单调性、抽象函数、二次函数区间最值;压轴常为抽象函数综合、函数实际应用题。
识记
记住函数三要素;会求解析式、定义域;掌握抽象复合函数定义域规则;记住增、减函数定义;奇偶函数定义、图像特征,奇函数的前提;掌握二次函数三种解析式,对称轴、顶点,判别式;记住定义法证明单调性四步骤。
理解
理解 “任意x对应唯一y” 函数判定;理解分段函数是一个函数;理解 “任取” 不能替换为 “存在”;理解复合函数 “同增异减”,必须先求定义域;理解偶函数对称区间单调性相反,奇函数对称区间单调性相同;分清定轴动区间、动轴定区间分类逻辑;读懂抽象函数赋值法。
应用
熟练求解具体、抽象函数定义域值域;会处理分段函数含参单调性;会用单调性奇偶性脱去\(f()\)外壳解函数不等式;会求二次函数闭区间最值(动轴 / 动区间);抽象函数使用赋值法求值、证奇偶、证单调;能建立函数模型解决实际最值应用题。
考点一 函数的定义
1 函数的概念
函数定义:设A,B是两个非空实数集,如果按照某种确定的对应关系f,使对于集合A中的任意一个数x,在集合B中都有唯一确定的数y和它对应,那么就称为从集合A到集合B的一个函数。记作。
x叫作自变量;A叫作函数的定义域;
集合叫作函数的值域,值域是集合B的子集。
函数三要素:定义域、对应关系、值域
两个函数为同一个函数条件:定义域相同,并且对应关系完全一致,与字母符号无关。
判断对应是否为函数:任意x只能对应唯一y;一个y可以对应多个x。
2 函数的定义域与值域
(1)求定义域(使解析式有意义的x范围)
分式:分母;
偶次根式:被开方数;
0次幂:底数;
多个限制条件取交集;
抽象复合函数定义域:
f(x)定义域为,求f(g(x))定义域:令,解出x;
f(g(x))定义域已知,求f(x)定义域:求g(x)的值域,即为f(x)定义域。
(2)函数值域:函数所有输出y的集合
常用方法:观察法、配方法、换元法、分离常数法、图像法、单调性法。
3 函数的表示法与分段函数
三种表示方法
解析法:用代数式表示对应关系;
列表法:表格列出自变量与函数值;
图象法:平面直角坐标系中的图像。
分段函数
在定义域不同部分,有不同解析式的函数;
分段函数是一个函数,不是多个函数;
求值:看自变量属于哪一段,代入对应解析式;
图像:每一段分别画图;分段点要注意空心点、实心点。
考点二 函数的单调性
增函数定义:设函数y=f(x)的定义域为I,区间。任取,当,都有,就说f(x)在区间D上是增函数。
减函数定义:任取,当,都有,就说f(x)在区间D上是减函数。
注意:“任取” 不能改成 “存在”;单调区间不能随便取并集。
定义法证明单调性四步:①任取;②作差;③变形;④判号下结论。
最大值:,对,是最大值; 最小值:,对,是最小值。
运算性质(区间内同增同减)
f(x),g(x)同为增,则f(x)+g(x)增;同为减,则f(x)+g(x)减;
-f(x)与f(x)单调性相反。
复合函数单调性(同增异减):y=f(g(x)) 内外函数单调性相同,复合后为增;内外单调性相反,复合后为减。⚠️先求定义域。
考点三 函数的奇偶性
前提条件:函数定义域必须关于原点对称!定义域不关于原点对称→函数非奇非偶。
偶函数:定义域内任意x,都满足
图像特征:关于轴对称;若x在定义域,则-x也在定义域。
奇函数:定义域内任意x,都满足
图像特征:关于原点中心对称;
重要推论:奇函数若在x=0处有定义,则。
奇偶运算性质
表格
函数
奇偶性
奇 ± 奇
奇函数
偶 ± 偶
偶函数
奇 × 奇、偶 × 偶
偶函数
奇 × 偶
奇函数
奇偶 + 单调性综合:偶函数在对称区间增减性相反;奇函数对称区间增减性相同。
考点四 函二次函数图像与性质
二次函数
开口:a>0开口向上;a<0开口向下;
对称轴:;顶点坐标;
,判别式决定与x轴交点;
单调区间:
a>0:递减;递增;
a<0:递增;递减。
闭区间\m,n]求最值核心:看对称轴落在区间左侧、区间内部、区间右侧三种位置。
定轴动区间:对称轴固定,区间变化;
动轴定区间:区间固定,对称轴含参数移动。
题型一 函数三要素、定义域值域
典例1 (安徽省合肥市长丰北部联盟校2025-2026学年高一上学期期中考试数学试卷)已知函数,则的最小值是( )
A. B.2 C.1 D.0
迁移应用1(安徽省六安第二中学河西校区2025-2026学年高一上学期11月期中考试数学试卷)的定义域为,则函数的定义域为( )
A. B. C. D.不确定
2.(安徽省合肥市第一中学2025-2026学年高一上学期期中数学试题)已知函数的定义域为,则函数的定义域为( )
A. B. C. D.
题型二 分段函数
典例1 (安徽省合肥市六校联盟2025-2026学年高一上学期11月期中考试数学试题)若函数是上的单调函数,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
迁移应用1.(安徽省池州市贵池区2025-2026学年高一上学期11月期中考试数学试题)已知函数,若,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
2.(安徽省皖豫�县中联盟2025-2026学年高一上学期期中考试数学试题(黄山专版))已知函数的图象是一条连续不断的曲线,若在上的值域为,则的最大值为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
题型三 函数的奇偶性
典例1 (安徽省六安市舒城县晓天中学2025-2026学年高一上学期期中质量检测数学试题)已知 是偶函数,定义域为 ,则单调递减区间是_______.
迁移应用1(安徽省皖江名校联盟2025-2026学年高一上学期期中联考数学试卷B)已知是上的奇函数,且当时,,则的值是___________.
2.(安徽省皖豫�县中联盟2025-2026学年高一上学期期中考试数学试题(黄山专版))已知为奇函数,且当时,.若恒成立,则实数的取值范围是___________.
题型四 函数单调性、奇偶综合解不等式
典例1 (安徽省合肥市六校联盟2025-2026学年高一上学期11月期中考试数学试题)已知偶函数在上单调递减,且,则不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
迁移应用1.(安徽省宿州市灵璧县第一中学2025-2026学年高一上学期期中考试数学试题)已知函数的定义域为,且它的图象关于对称,当时,恒成立,设,,,则,,的大小关系为( )
A. B.
C. D.
2.(安徽省池州市贵池区2025-2026学年高一上学期11月期中考试数学试题)设函数,则使得成立的的取值范围为( )
A. B.
C. D.
题型五 二次函数闭区间最值
典例1(安徽省马鞍山市中加双语学校2025-2026学年高一上学期期中考试数学试题)已知定义在上的奇函数,当时,.
(1)求函数在上的解析式;
(2)作出的函数图象;
(3)若函数在区间上单调递减,求实数的取值范围.
迁移应用1.(安徽省皖江名校联盟2025-2026学年高一上学期期中联考数学试卷A)若函数在区间内单调递增,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
2.(安徽省阜新市部分重点高中2025-2026学年高一上学期期中考试数学试题)若函数在上单调递增,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
题型六 抽象函数
典例1 (安徽省合肥一六八中学2025-2026学年高一上学期11月期中数学试题)已知函数定义域为,满足对于任意,当时都有,且当时.
(1)判断函数的奇偶性并证明;
(2)判断函数在上的单调性,并给予证明;
(3)若不等式在上恒成立,求的值.
迁移应用1.(安徽省六安第二中学河西校区2025-2026学年高一上学期11月期中考试数学试卷)已知定义在上的奇函数,且.
(1)求的值,判断在上的单调性,并用定义证明;
(2)解关于实数的不等式
(3)若对,恒成立,求实数的取值范围.
2.(安徽省合肥市六校联盟2025-2026学年高一上学期11月期中考试数学试题)设的定义域为,对任意,都有,且当时,,又.则( )
A.
B.在上为增函数;
C.
D.解集为或
基础固本练(限时:15分钟)
1.(安徽省鼎尖名校大联考2025-2026学年高一上学期11月期中考试数学试题(A卷))已知函数为奇函数,则( )
A.3 B.1 C. D.2
2.(安徽省鼎尖名校大联考2025-2026学年高一上学期11月期中考试数学试题(A卷))已知函数,若在区间上单调递减,则区间可能为( )
A. B. C. D.
3.(安徽省合肥市蜀山区合肥百花中学等四校联考2025-2026学年高一上学期11月期中考试数学试题)已知函数的定义域为,且,,则( )
A. B.有最小值
C. D.是奇函数
4.(安徽省六安第二中学河西校区2025-2026学年高一上学期11月期中考试数学试卷)已知函数满足对任意的实数都有成立,则实数的取值范围为( )
A. B.
C. D.
5.(安徽省无为第二中学2025-2026学年高一上学期11月阶段性测试数学试题)函数的图象大致为( )
A. B.
C. D.
6.(安徽省合肥一六八中学2025-2026学年高一上学期11月期中数学试题)已知函数,定义域为的函数满足,若函数与的图象有四个交点,分别为,,则所有交点的横、纵坐标之和为( )
A.0 B.5 C.10 D.20
7.(安徽省合肥市第一中学2025-2026学年高一上学期期中数学试题)如图为函数的图象,则的图象是( )
A. B.
C. D.
综合进阶练(限时:15分钟)
1.(安徽省滁州市2025-2026学年高一上学期11月期中质量检测数学试题)已知函数,则下列结论正确的是( )
A.
B.若,则的值是或
C.的值域为
D.的解集为
2.(安徽省六安第二中学河西校区2025-2026学年高一上学期11月期中考试数学试卷)已知符号函数,下列说法中正确的是( )
A.是奇函数
B.对任意的实数
C.函数的值域为
D.直线和函数的图象至多有2个公共点
3.(安徽省宿州市灵璧县第一中学2025-2026学年高一上学期期中考试数学试题)下列命题正确的有( )
A.函数与是同一个函数
B.函数值域为
C.命题“”的否定为“,有”
D.若函数的定义域为,则
4.(安徽省合肥市长丰北部联盟校2025-2026学年高一上学期期中考试数学试卷)下列说法中正确的是( ).
A.命题“,”的否定是“,”
B.与是同一个函数
C.函数满足,若,则实数
D.若函数的定义域为,则函数的定义域为
5.(安徽淮北市第十二中学2025-2026学年第一学期期中教学质量检测高一数学试题)函数的图象如图所示,则( )
A.函数的定义域为
B.函数的值域为
C.当时,只有唯一的与之对应
D.
6.(安徽省六安市舒城县晓天中学2025-2026学年高一上学期期中质量检测数学试题)设,则( )
A. B.()
C.在上单调递增 D.的值域为
7.(安徽省六安市六安第二中学2025-2026学年高一上学期期中数学试题)下列说法不正确的是( )
A.函数 在定义域内是减函数
B.若是奇函数,则一定有
C.已知函数 在 上是增函数,则实数的取值范围是
D.若的定义域为,则 的定义域为
8.(安徽省A10联盟&宿州十三校2025-2026学年高一上学期11月期中质量检测数学(人教A版)试题)某地政府为方便市民出行,计划在本市的市民中心站到机场开通特快轻轨专线列车.已知机场到市民中心站最快需要30分钟,列车的发车时间间隔(单位:分钟)满足.经测算,列车载客量与发车时间间隔相关,当时列车为满载状态,载客量为640人;当时,载客量会减少,减少的人数为(为常数),且发车时间间隔为3分钟时的载客量为493人.记列车载客量为,为连续函数.
(1)求的解析式;
(2)为响应低碳出行,若载客量至少达到532人时,列车才发车,问列车发车时间间隔至少为多少分钟?
(3)若该线路每分钟的净收益为(单位:元),问当发车时间间隔为多少时,该线路每分钟的净收益最大,并求出最大值.
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