第5章 函数的概念与性质(复习讲义)数学苏教版必修第一册
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内容正文:
第5章函数的概念与性质
复习要点
理解函数概念与三要素,掌握定义域求解、三种表示方法及分段函数应用;
掌握函数单调性、奇偶性的判定与证明方法,熟悉五类常见幂函数的图象与性质;
经历概念抽象与性质探究过程,提升数学抽象、逻辑推理与数形结合能力。
复习重难点
重点:重点为函数概念本质、单调性与奇偶性的判定方法、幂函数核心性质。
难点:函数对应关系的内涵理解、单调性定义证明的逻辑严谨性、奇偶性与单调性的综合应用,以及分段函数的性质分析。
知识点函数的概念
(1)一般地,给定非空数集,,按照某个对应法则,使得中任意元素,都有中唯一确定的与之对应,那么从集合到集合的这个对应,叫做从集合到集合的一个函数.记作:,.集合叫做函数的定义域,记为,集合,叫做值域,记为.
(2)函数的实质是从一个非空集合到另一个非空集合的映射.
(3)函数表示法:函数书写方式为,
(4)函数三要素:定义域、值域、对应法则.
(5)同一函数:两个函数只有在定义域和对应法则都相等时,两个函数才相同.
要点速测
(多选题)(2026·高一·河北保定·阶段检测)下列各组函数中,表示同一个函数的是( )
A.和
B.和
C.和
D.和
知识点分段函数的应用
1、分段函数的概念
在函数定义域内,对于自变量的不同取值区间,有着不同的对应关系,这样的函数称为分段函数.
2、分段函数的图像
在一个坐标系中根据每段的定义域和解析式依次画出每段图像,组合在一起就是完整的分段函数图像.
要点速测
(多选题)(2026·高一·重庆·阶段检测)已知函数,则以下正确的有( )
A.
B.
C.若,则或
D.不等式的解集为或,
知识点函数的单调性
(1)单调函数的定义
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.
①属于定义域内某个区间上;
②任意两个自变量,且;
③都有或;
④图象特征:在单调区间上增函数的图象从左向右是上升的,减函数的图象从左向右是下降的.
(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.
②函数的单调性是函数在某个区间上的性质.
(3)复合函数的单调性
复合函数的单调性遵从“同增异减”,即在对应的取值区间上,外层函数是增(减)函数,内层函数是增(减)函数,复合函数是增函数;外层函数是增(减)函数,内层函数是减(增)函数,复合函数是减函数.
要点速测
(多选题)(2026·高一·河南新乡·阶段检测)下列函数中,既是偶函数,又在区间上单调递减的是( )
A. B.
C. D.
知识点函数的最值
1、最大值:的定义域为,如果满足:(1)对,都有,(2),使得,则称为的最大值,记作;
2、最小值:的定义域为,如果满足:(1)对,都有,(2),使得,则称为的最小值,记作.
要点速测
(2026·高一·山东烟台·阶段检测)函数的值域是( )
A. B. C. D.
知识点函数的奇偶性
函数奇偶性的定义及图象特点
奇偶性
定义
图象特点
偶函数
如果对于函数的定义域内任意一个,都有,那么函数就叫做偶函数
关于轴对称
奇函数
如果对于函数的定义域内任意一个,都有,那么函数就叫做奇函数
关于原点对称
判断与的关系时,也可以使用如下结论:如果或,则函数为偶函数;如果或,则函数为奇函数.
要点速测
设函数的定义域为,且是奇函数,是偶函数,则下列结论中正确的是( )
A.是偶函数
B.是奇函数
C.是奇函数
D.是奇函数
题型一:求函数的定义域
【典例1】(2026·高一·河北保定·阶段检测)函数的定义域为( )
A. B.
C. D.
【变式1-1】(2026·高一·山东烟台·阶段检测)已知函数的定义域是,则的定义域是( )
A. B. C. D.
【变式1-2】(2026·高一·河南新乡·阶段检测)已知函数的定义域为,则函数的定义域为( )
A. B.
C. D.
【变式1-3】(2026·高一·陕西西安·阶段检测)若函数的定义域是,则函数的定义域是( )
A. B. C. D.
题型二:同一函数的判断
【典例2】(2026·高一·四川达州·阶段检测)下列各组函数中,表示同一个函数的有( )
①和
②和
③和
④和
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【变式2-1】(2026·高一·安徽安庆·阶段检测)下列函数中,与函数是同一函数的是( )
A. B.
C. D.
【变式2-2】(2026·高一·天津武清·阶段检测)下列选项中,是同一个函数的是( )
A. 与
B. 与
C. 与
D. 与
【变式2-3】(2026·高一·福建泉州·阶段检测)下列四个函数中,与表示同一函数的是( )
A. B. C. D.
题型三:求函数的值域
【典例3】求下列函数的值域:
(1),;
(2);
(3);
(4),.
【变式3-1】(第五单元函数及其表示方法)求下列函数的值域:
(1);
(2).
(3).
【变式3-2】求下列函数的值域:
(1);
(2).
【变式3-3】求下列函数的值域:
(1);
(2);
(3).
(4).
题型四:求函数的解析式
【典例4】(2026·高一·江西宜春·期末)(1),求的解析式;
(2)已知,求;
(3)已知(且),求.
【变式4-1】(2026·高一·甘肃兰州·阶段检测)(1)已知,求的解析式;
(2)已知函数是二次函数,且,,求的解析式.
【变式4-2】(2026·高一·天津和平·开学考试)(1)已知函数,求的解析式;
(2)已知,求的解析式.
【变式4-3】(2026·高一·甘肃武威·期中)(1)已知函数是一次函数,若,求的解析式.
(2)已知函数对任意的都有,求的解析式.
(3)已知函数对任意实数,满足,求的解析式.
题型五:分段函数的性质与应用
【典例5】(2026·高一·四川自贡·期中)已知函数
(1)画出函数的图象;
(2)求的值;
(3)写出函数的单调递增区间.
【变式5-1】(2026·高一·吉林长春·阶段检测)已知函数的解析式为.
(1)画出这个函数的图象,并写出的最大值;
(2)求的值;
(3)解不等式.
【变式5-2】(2026·高一·江苏苏州·阶段检测)已知函数.
(1)求,;
(2)若,求m的值;
(3)作出函数的图象.
【变式5-3】(2026·高一·北京丰台·阶段检测)已知函数
(1)计算的值;
(2)在直角坐标系中,画出函数的图象
(3)若,求实数的值;
(4)若直线与函数的图象有3个公共点,直接写出的范围.
题型六:函数单调性的判断
【典例6】(2026·高一·甘肃庆阳·期中)已知函数的图象经过,.
(1)求函数的解析式;
(2)判断函数在上的单调性,并用定义法证明.
【变式6-1】已知二次函数的最小值为1,函数是偶函数,且.
(1)求的解析式;
(2)若函数在区间上单调,求实数的取值范围.
【变式6-2】(3.1.2 函数的单调性——随堂测试)求函数的单调递减区间.
【变式6-3】(2026·高一·全国·期中)已知函数是定义在上的奇函数,且.
(1)求的解析式;
(2)用定义判断在区间上的单调性.
题型七:函数奇偶性判断及应用
【典例7】判断下列函数的奇偶性:
(1);
(2);
(3)
【变式7-1】(2026·高一·广东汕头·期末)已知函数是定义在上的奇函数,当时,.
(1)判断函数在区间上的单调性,并用函数单调性的定义证明;
(2)求函数的解析式.
【变式7-2】已知函数是定义域为的奇函数,当时,.
(1)画出函数的图象;
(2)求出函数的解析式.
【变式7-3】(2026·高一·四川成都·期中)已知是定义在上的奇函数,当时,,且.
(1)求的值及;
(2)求在上的解析式.
题型八:利用函数的单调性解不等式
【典例8】已知函数是定义在上的减函数,且,求的取值范围.
【变式8-1】(2026·高一·宁夏银川·期中)已知函数.
(1)用函数单调性的定义证明函数在区间上单调递减;
(2)若函数定义域为,且,求实数的取值范围.
【变式8-2】(一、函数单调,十二大类)已知函数,,求实数m的取值范围.
【变式8-3】(2026·高一·贵州贵阳·阶段检测)已知函数是奇函数.
(1)求实数的值;
(2)证明:函数在上是增函数;
(3)若实数满足不等式,求的取值范围.
题型九:函数奇偶性、单调性的综合应用
【典例9】(2026·高一·福建泉州·阶段检测)已知函数,.
(1)判断函数的奇偶性,并证明;
(2)用定义证明函数在上单调递增;
(3)求不等式的解集.
【变式9-1】已知函数是定义在上的奇函数,且.
(1)求函数的解析式;
(2)解关于的不等式;
(3)求函数在的值域.
【变式9-2】(2026·高一·贵州贵阳·阶段检测)已知函数是定义在上的奇函数,且当时,.
(1)判断在区间上单调性,并用定义法证明;
(2)求函数在上的解析式;
(3)求关于的不等式的解集.
【变式9-3】(2026·高一·广东揭阳·开学考试)已知是定义在上的奇函数.
(1)求,的值及的解析式;
(2)判断在定义域上的单调性,并证明;
(3)解不等式:.
题型十:恒成立与有解问题
【典例10】(2026·高一·天津滨海新区·阶段检测)已知函数.
(1)若关于的不等式的解集为或,求实数的值;
(2)若关于的不等式的解集中恰有3个整数,求实数的取值范围.
(3)若关于的不等式在上有解,求实数的取值范围;
【变式10-1】(2026·高一·广东珠海·阶段检测)已知函数,.
(1)当时:
(i)用单调性的定义证明函数在上单调递减;
(ii)求函数的值域.
(2)当时,若对任意的,存在,使得成立,求实数的最大值.
【变式10-2】(2026·高一·湖南长沙·阶段检测)若二次函数的图象的对称轴为,最小值为,且.
(1)求的解析式;
(2)若关于的不等式在区间上有解,求实数的取值范围.
【变式10-3】(2026·高一·新疆乌鲁木齐·阶段检测)已知函数且满足.
(1)求的值;
(2)用定义判断并证明在上的单调性;
(3)命题“存在,使得成立”为真命题,求实数的最大值.
难点一 抽象函数的单调性、奇偶性
抽象函数单调性与奇偶性均以定义为核心,核心方法为赋值法。奇偶性判定:先确认定义域关于原点对称,再通过赋值推导关系:令求,令建立与的等式,进而判定奇偶性;可作为奇函数的辅助验证。单调性判定:设定义域内,将结合函数方程变形,利用已知符号条件判断差的正负,确定单调性。
难点精练
1.(2026·高一·湖南邵阳·开学考试)已知函数的定义域为,,且当时,.
(1)判断函数的奇偶性,并写出必要的证明过程;
(2)证明:函数在区间上单调递减;
(3)解不等式:.
2.(2026·高一·广东汕头·期中)定义在非零实数集上的函数对任意非零实数,满足:,且当时.
(1)求及的值;
(2)判断的奇偶性并证明;
(3)解不等式:.
3.(2026·高一·河北·期中)已知是定义在上的函数,且满足,又当时,.
(1)判断的奇偶性,并说明理由;
(2)求证:在区间上单调递减;
(3)若,解不等式.
4.(2026·高一·湖北·阶段检测)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.
难点二 函数新定义问题
函数新定义问题的核心是 “依定义行事”,关键在于概念转化与知识迁移。首先精读题干,准确拆解新规则的判定条件、运算逻辑与适用范围,明确核心约束;其次将陌生定义划归为已有函数知识,转化为对应关系、单调性、奇偶性、值域或分段函数等常规问题求解;遇到含参数、分段规则的题型,需分类讨论边界情形,避免漏解;最后可代入特殊值验证结论是否契合定义。此类题侧重信息提取与迁移能力,紧扣定义、不主观延伸是解题根本。
难点精练
1.若函数的定义域为,存在常数,使得都有,则称函数为中心对称函数,其中为函数的对称中心.
(1)已知定义在上的函数的图象关于点中心对称,,求,的值;
(2)探究函数是否为中心对称函数.若是,请求出对称中心并用定义证明;若否,请说明理由.
(3)求的值.
2.已知函数的定义域为,对任意,定义集合:.
(1)若,求;
(2)若对于任意实数,恒有,求证:对于任意的,都有;
(3)已知函数满足以下限定条件:对任意实数且,恒有,若,,,,,求证:.
3.已知函数的定义域、值域均为,定义集合.
(1)当,,求;
(2)当,,求;
(3)给出如下两个结论:①存在函数,使得对任意实数均有;
②对任意函数,都存在实数,使得对任意实数均有.判断这两个结论是否正确,并说明理由.
4.已知函数的定义域均为.定义:①若不存在实数,使得,则称与关于“维交换”;②若存在个互不相同的实数,使得,则称与关于“维交换”;
(1)分析函数与关于“维交换”中的值,并说明理由;
(2)设函数与关于“维交换”,求的取值范围;
(3)设,若与关于“3维交换”,求实数的值.
基础达标
1.(2026·高一·内蒙古包头·阶段检测)若不等式对恒成立,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
2.(2026·高一·四川内江·阶段检测)已知函数,且,则的值为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
3.(2026·高一·河北保定·阶段检测)已知函数,其中、为常数,若,则( )
A. B. C. D.
4.(2026·高一·甘肃庆阳·期中)已知函数 在 上具有单调性,则实数 的取值范围是( )
A. B.
C. D.
5.(2026·高一·江苏·期中)函数的定义域是( )
A. B.
C. D.
6.(2026·高一·浙江宁波·阶段检测)下列对应关系中是到的函数的是( )
A.,,:
B.,,:
C.,,:
D.,,:
7.(2026·高一·湖北黄石·阶段检测)下列图形可作为函数图象的是( )
A. B.
C. D.
8.(多选题)(2026·高一·广东深圳·阶段检测)下列集合,与对应关系中,是集合到集合的函数有( )
A.,,:中数的平方
B.,,:中数的开方
C.,,:中数的绝对值
D.,,:中数的2倍
9.已知函数,则______.
10.(2026·高一·江苏·期中)函数的图象由图中的两条线段构成,其中,,,O为坐标原点;空心圆表示不取该点,实心圆表示取该点.则集合______.
11.(2026·高一·西藏拉萨·期中)已知是定义在上的偶函数,且在上单调递减,,则不等式的解集为__________.
12.(2026·高一·甘肃庆阳·期中)求解下列问题:
(1)若函数 满足 ,求函数 的解析式和值域;
(2)已知函数 是一次函数,且满足 ,求函数 的解析式,并求出函数 在区间 上的最值.
13.(2026·高一·安徽阜阳·阶段检测)已知二次函数 的图象过点和.
(1)求的解析式,并写出函数的单调递增区间(不要求证明);
(2)求不等式的解集.
14.(2026·高一·广东清远·阶段检测)已知函数f(x)的解析式为
(1)求f(f(f(7)))的值;
(2)当f(x)<2时, 求实数x的取值范围;
(3)请画出这个函数的图象,并写出f(x)的最大值.
15.(2026·高一·安徽阜阳·阶段检测)已知函数 .
(1)用分段函数表示 ;
(2)求 的最小值及值域.
16.(2026·高一·河南漯河·阶段检测)已知函数,且的解集为
(1)求的解析式;
(2)求在上的值域;
17.(2026·高一·浙江嘉兴·阶段检测)若函数,且,.
(1)求a,b的值,写出的表达式;
(2)请用函数的单调性的定义证明函数在上是增函数.
18.(2026·高一·广东深圳·阶段检测)已知,,求:
(1)函数的定义域;
(2)的值;
(3)的解析式.
19.(2026·高一·北京朝阳·阶段检测)设是实数,函数.
(1)若函数是奇函数,求的值;
(2)判断函数在区间上的单调性,并用函数单调性的定义证明.
能力进阶
1.(2026·高一·河北保定·阶段检测)定义,若函数,,则的最大值为( )
A. B. C. D.
2.(2026·高一·河北保定·阶段检测)已知函数是定义在上的偶函数,且在上单调递减,则关于的不等式的解集是( )
A. B. C. D.
3.已知是定义在上的奇函数,且在上单调递减,,则的解集为( )
A. B. C. D.
4.定义域为的函数满足,,且,当时,,则不等式的解集为( )
A.
B.
C.
D.
5.(2026·高一·河南新乡·阶段检测)已知是定义在上的偶函数,且在上单调递减,若,则不等式的解集是( )
A. B.
C. D.
6.已知是一次函数,,且,函数满足,则( )
A. B.
C. D.
7.(2026·高一·全国·单元测试)函数的图像大致为( )
A. B.
C. D.
8.已知偶函数在上单调递减,且,则不等式的解集是( )
A.
B.
C.
D.
9.(多选题)(2026·高一·福建三明·期中)下列说法正确的是( )
A.函数与是同一个函数
B.若函数是定义域为的奇函数且当时,则
C.若函数的值域为,则实数的取值范围是
D.若函数的定义域为,则实数的取值范围是
10.(多选题)(2026·高一·四川内江·阶段检测)下列说法正确的是( )
A.和表示同一个函数
B.若的定义域为,则的定义域为
C.函数的值域为
D.函数的定义域为,则实数的取值范围为
11.(多选题)(2026·高一·河南新乡·阶段检测)定义已知函数,,若在区间上的值域为,则的值可能为( )
A. B.
C. D.
12.已知是一次函数,且,则的表达式为________________________;
13.(2026·高一·山西长治·阶段检测)已知函数 ,若对 使得 ,则a的取值范围是________________
14.函数在上的最大值与最小值之和为,则实数______.
15.(2026·高一·福建三明·期中)已知函数为一次函数,且对均满足.
(1)求函数的解析式;
(2)已知,,且,求的最小值.
16.(2026·高一·四川达州·阶段检测)函数
(1)用函数单调性的定义证明其在上单调递减;
(2)判断函数奇偶性,并求函数的值域.
17.(2026·高一·河北石家庄·阶段检测)已知函数的定义域为,满足,,且当时,.
(1)求,,的值;
(2)证明:函数在上单调递增;
(3)求不等式的解集.
18.(2026·高一·河北保定·阶段检测)(1)已知是二次函数,且满足,,求函数的解析式;
(2)设函数,求函数的解析式及值域.
19.已知在上有意义,单调递增且满足,.
(1)求证:;
(2)求不等式的解集.
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第5章函数的概念与性质
复习要点
理解函数概念与三要素,掌握定义域求解、三种表示方法及分段函数应用;
掌握函数单调性、奇偶性的判定与证明方法,熟悉五类常见幂函数的图象与性质;
经历概念抽象与性质探究过程,提升数学抽象、逻辑推理与数形结合能力。
复习重难点
重点:重点为函数概念本质、单调性与奇偶性的判定方法、幂函数核心性质。
难点:函数对应关系的内涵理解、单调性定义证明的逻辑严谨性、奇偶性与单调性的综合应用,以及分段函数的性质分析。
知识点函数的概念
(1)一般地,给定非空数集,,按照某个对应法则,使得中任意元素,都有中唯一确定的与之对应,那么从集合到集合的这个对应,叫做从集合到集合的一个函数.记作:,.集合叫做函数的定义域,记为,集合,叫做值域,记为.
(2)函数的实质是从一个非空集合到另一个非空集合的映射.
(3)函数表示法:函数书写方式为,
(4)函数三要素:定义域、值域、对应法则.
(5)同一函数:两个函数只有在定义域和对应法则都相等时,两个函数才相同.
要点速测
(多选题)(2026·高一·河北保定·阶段检测)下列各组函数中,表示同一个函数的是( )
A.和
B.和
C.和
D.和
【答案】BC
【解析】A选项:函数的定义域为;
函数的定义域需满足,即.
两函数定义域不同,故不是同一个函数.
B选项:函数的定义域为;
函数,其定义域为.
两函数的定义域和对应关系均相同,故是同一个函数.
C选项:函数的定义域为;
函数,其定义域为.
两函数虽然自变量字母不同,但定义域和对应关系完全相同,根据函数定义,它们也是同一个函数.
D选项:函数的定义域需满足且,即;
函数的定义域需满足,即或.
两函数定义域不同,故不是同一个函数.
知识点分段函数的应用
1、分段函数的概念
在函数定义域内,对于自变量的不同取值区间,有着不同的对应关系,这样的函数称为分段函数.
2、分段函数的图像
在一个坐标系中根据每段的定义域和解析式依次画出每段图像,组合在一起就是完整的分段函数图像.
要点速测
(多选题)(2026·高一·重庆·阶段检测)已知函数,则以下正确的有( )
A.
B.
C.若,则或
D.不等式的解集为或,
【答案】ACD
【解析】对于A, ,A正确,
对于B,,B错误,
对于C,若,则,满足题意,若,则(负值舍去,)因此时,或,C正确,
对于D,当时,,则,当时,,则,因此不等式的解集为或,D正确.
知识点函数的单调性
(1)单调函数的定义
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.
①属于定义域内某个区间上;
②任意两个自变量,且;
③都有或;
④图象特征:在单调区间上增函数的图象从左向右是上升的,减函数的图象从左向右是下降的.
(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.
②函数的单调性是函数在某个区间上的性质.
(3)复合函数的单调性
复合函数的单调性遵从“同增异减”,即在对应的取值区间上,外层函数是增(减)函数,内层函数是增(减)函数,复合函数是增函数;外层函数是增(减)函数,内层函数是减(增)函数,复合函数是减函数.
要点速测
(多选题)(2026·高一·河南新乡·阶段检测)下列函数中,既是偶函数,又在区间上单调递减的是( )
A. B.
C. D.
【答案】AC
【解析】对于A选项,函数为偶函数,且该函数在区间上单调递减,故A符合要求;
对于B选项,函数为奇函数,且该函数在区间上单调递减,故B不符合要求;
对于C选项,函数为偶函数,且该函数在区间上单调递减,故C符合要求;
对于D选项,令,该函数的定义域为,
,即函数为偶函数,
当时,,此时,
因为函数、在区间上单调递增,故函数在区间上单调递增,故D不符合要求.
知识点函数的最值
1、最大值:的定义域为,如果满足:(1)对,都有,(2),使得,则称为的最大值,记作;
2、最小值:的定义域为,如果满足:(1)对,都有,(2),使得,则称为的最小值,记作.
要点速测
(2026·高一·山东烟台·阶段检测)函数的值域是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】.因为,所以,故,
知识点函数的奇偶性
函数奇偶性的定义及图象特点
奇偶性
定义
图象特点
偶函数
如果对于函数的定义域内任意一个,都有,那么函数就叫做偶函数
关于轴对称
奇函数
如果对于函数的定义域内任意一个,都有,那么函数就叫做奇函数
关于原点对称
判断与的关系时,也可以使用如下结论:如果或,则函数为偶函数;如果或,则函数为奇函数.
要点速测
设函数的定义域为,且是奇函数,是偶函数,则下列结论中正确的是( )
A.是偶函数
B.是奇函数
C.是奇函数
D.是奇函数
【答案】C
【解析】由函数的定义域为知选项ABCD中的函数定义域即为;
因为是奇函数,是偶函数,所以,
对于A,因为,故是奇函数,即A错误;
对于B,因为 ,故是偶函数,即B错误;
对于C,,故是奇函数,即C正确;
对于D,,故是偶函数,即D错误.
题型一:求函数的定义域
【典例1】(2026·高一·河北保定·阶段检测)函数的定义域为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】对于函数,则有,解得且,
所以函数的定义域为.
【变式1-1】(2026·高一·山东烟台·阶段检测)已知函数的定义域是,则的定义域是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】因为的定义域是,所以,所以的定义域为.
则,解得,所以的定义域为.
【变式1-2】(2026·高一·河南新乡·阶段检测)已知函数的定义域为,则函数的定义域为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】由的定义域为,
在中,得,
则的定义域为.
【变式1-3】(2026·高一·陕西西安·阶段检测)若函数的定义域是,则函数的定义域是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】因为的定义域为 ,即,所以,
即的定义域为.
要使有意义,需且,即.
则函数 的定义域是.
题型二:同一函数的判断
【典例2】(2026·高一·四川达州·阶段检测)下列各组函数中,表示同一个函数的有( )
①和
②和
③和
④和
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】A
【解析】对于①,的定义域为,的定义域为,
所以不能表示同一个函数,
对于②,与,解析式不同,不能表示同一个函数,
对于③,的定义域为,的定义域为,
所以不能表示同一个函数,
对于④,的定义域为,
的定义域为,所以能表示同一个函数,
综上所述,表示同一个函数的有1个.
【变式2-1】(2026·高一·安徽安庆·阶段检测)下列函数中,与函数是同一函数的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】对A,的定义域为,的定义域为,定义域不同,不是同一个函数,故A错误;
对B,,解析式不同,不是同一个函数,故B错误;
对C,的定义域为,定义域不同,不是同一个函数,故C错误;
对D,,定义域与解析式都相同,是一个函数,故D正确
【变式2-2】(2026·高一·天津武清·阶段检测)下列选项中,是同一个函数的是( )
A. 与
B. 与
C. 与
D. 与
【答案】C
【解析】两个函数相同需定义域与对应法则都相同,逐项检验.
对于A,的对应法则是直接输出自变量本身,值域为全体实数,而,对应法则是输出自变量的绝对值,值域为非负实数,对应法则不同,故A错误;
对于B, 的定义域为 , 的定义域为 ,定义域不同,故B错误;
对于C,的定义域为,与相同,故C正确;
对于D, 的定义域为 ,与 的定义域不同,故D错误.
【变式2-3】(2026·高一·福建泉州·阶段检测)下列四个函数中,与表示同一函数的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】A项,的定义域为,与的定义域不同,不是同一函数;
B项,,定义域为,与相同,是同一函数;
C项,,对应关系不同,不是同一函数;
D项,的定义域为,与的定义域不同,不是同一函数.
题型三:求函数的值域
【典例3】求下列函数的值域:
(1),;
(2);
(3);
(4),.
【解析】(1),且,则.
所以函数的值域为.
(2)函数的定义域为,由,得,
所以的值域为.
(3)函数图象的对称轴为,
当时,,
所以函数的值域为.
(4)因为,则,可得,
所以在的值域为.
【变式3-1】(第五单元函数及其表示方法)求下列函数的值域:
(1);
(2).
(3).
【解析】(1),
当且仅当,即时取等号,
所以函数的值域为.
(2)设,,则,
所以,
所以函数的值域为.
(3),
则,所以函数的值域为.
【变式3-2】求下列函数的值域:
(1);
(2).
【解析】(1)因为,所以,所以,当且仅当时取等号,所以函数的值域为.
(2)由,得,
由,得,
所以,
所以函数的值域为.
【变式3-3】求下列函数的值域:
(1);
(2);
(3).
(4).
【解析】(1)方法一 因为,且,所以,所以原函数的值域为.
方法二 令,则,
所以原函数的值域为.
(2)因为,
所以,
所以原函数的值域为.
(3)设,则且,
得.
因为,所以,即,
所以原函数的值域为.
(4)方法一 令,因为,
所以关于x的方程有解,则当,即时,;
当时,,
整理得,解得或.
综上,原函数的值域为.
方法二 令,则,
当时,;
当时,,
当时,因为,当且仅当时取等号,
所以,所以,
当时,因为,当且仅当时取等号,
所以,所以.
综上,原函数的值域为.
题型四:求函数的解析式
【典例4】(2026·高一·江西宜春·期末)(1),求的解析式;
(2)已知,求;
(3)已知(且),求.
【解析】(1)因为,所以;
(2)因为,令,则,
所以,故;
(3)因为①(且),所以②,
联立①②可得.
【变式4-1】(2026·高一·甘肃兰州·阶段检测)(1)已知,求的解析式;
(2)已知函数是二次函数,且,,求的解析式.
【解析】(1)令,
由,
所以的解析式为:;
(2)令,
因为,所以,
,
所以的解析式为.
【变式4-2】(2026·高一·天津和平·开学考试)(1)已知函数,求的解析式;
(2)已知,求的解析式.
【解析】(1);
(2).
【变式4-3】(2026·高一·甘肃武威·期中)(1)已知函数是一次函数,若,求的解析式.
(2)已知函数对任意的都有,求的解析式.
(3)已知函数对任意实数,满足,求的解析式.
【解析】(1)设,
则,
所以,解得或,
即或;
(2)令,则,可得;
(3)因为,
所以,
联立方程解得.
题型五:分段函数的性质与应用
【典例5】(2026·高一·四川自贡·期中)已知函数
(1)画出函数的图象;
(2)求的值;
(3)写出函数的单调递增区间.
【解析】(1)
(2);
(3)由(1)得到的图像可知,f(x)的单调递增区间为和.
【变式5-1】(2026·高一·吉林长春·阶段检测)已知函数的解析式为.
(1)画出这个函数的图象,并写出的最大值;
(2)求的值;
(3)解不等式.
【解析】(1)
由图象可知,函数的最大值为.
(2),,,
所以;
(3)当时,,得,所以,
当时,,得,所以,
当时,,得,所以
综上可知,的解集为.
【变式5-2】(2026·高一·江苏苏州·阶段检测)已知函数.
(1)求,;
(2)若,求m的值;
(3)作出函数的图象.
【解析】(1)因为函数,
所以,,,
因此,.
(2)因为,分三种情况:
①若:则,解得,满足,是有效解;
②若:则,解得,满足,是有效解;
③若:令,解得,满足,是有效解.
因此或或.
(3)当时:函数图象是反比例函数在第三象限的分支;
当时:函数图象是一次函数的一段,是一段线段;
当时:函数图象是一次函数的一部分,是一条射线.
作出函数图象如下:
【变式5-3】(2026·高一·北京丰台·阶段检测)已知函数
(1)计算的值;
(2)在直角坐标系中,画出函数的图象
(3)若,求实数的值;
(4)若直线与函数的图象有3个公共点,直接写出的范围.
【解析】(1)因为,所以,
因此.
(2)当时,是开口向上的抛物线,顶点为,过、,保留左侧(含)部分,为实心点,
当时,是斜率为的射线,过(空心点,不含端点),向右下方延伸.
(3)因为,
当时,,即,解得,满足;
当时,,解得,满足;
综上,实数的值为或.
(4)结合图象走势分析:
抛物线段()值域为,射线段()值域为,
当时,抛物线对应2个交点、射线对应1个交点,总计3个公共点,
因此直线与函数的图象有3个公共点时,的取值范围是.
题型六:函数单调性的判断
【典例6】(2026·高一·甘肃庆阳·期中)已知函数的图象经过,.
(1)求函数的解析式;
(2)判断函数在上的单调性,并用定义法证明.
【解析】(1)由题意 ,,即,
两式相减得,所以,,
即;
(2)在上单调递减,证明如下:
设,则
,
所以,即在上单调递减.
【变式6-1】已知二次函数的最小值为1,函数是偶函数,且.
(1)求的解析式;
(2)若函数在区间上单调,求实数的取值范围.
【解析】(1)因为函数是偶函数,所以的图象关于直线对称,
又因为的最小值为1,可设,
且,解得,
所以.
(2)由(1)可知:在内单调递减,在内单调递增,
因为在区间上单调,
则或,解得或,
所以实数的取值范围为.
【变式6-2】(3.1.2 函数的单调性——随堂测试)求函数的单调递减区间.
【解析】由题意可知,解得或.
易知函数由,复合而成,
且在单调递减,在单调递减,在上单调递增;
利用复合函数单调性可得的单调递减区间为.
【变式6-3】(2026·高一·全国·期中)已知函数是定义在上的奇函数,且.
(1)求的解析式;
(2)用定义判断在区间上的单调性.
【解析】(1)由题意可知,所以,
又因为,所以,则,则,
又,为奇函数,满足题意,
所以;
(2)取任意,且,
则.
因为,所以,
因为,所以,即,
所以,即,
所以函数在区间上单调递增.
题型七:函数奇偶性判断及应用
【典例7】判断下列函数的奇偶性:
(1);
(2);
(3)
【解析】(1)∵函数的定义域为R,关于原点对称,
又,
∴为偶函数.
(2)∵函数的定义域为,关于原点对称,且,
∵,
∴既是奇函数又是偶函数.
(3)的定义域是,关于原点对称.
当时,,
;
当时,,
.
综上可知,对于,都有,为偶函数.
【变式7-1】(2026·高一·广东汕头·期末)已知函数是定义在上的奇函数,当时,.
(1)判断函数在区间上的单调性,并用函数单调性的定义证明;
(2)求函数的解析式.
【解析】(1)在上单调递增,证明如下:
设,则
,
由,可得,,则,即,
故在上单调递增.
(2)设,则,,
又函数是定义在上的奇函数,则,且,
.
【变式7-2】已知函数是定义域为的奇函数,当时,.
(1)画出函数的图象;
(2)求出函数的解析式.
【解析】(1)当时,,所以.
因为函数是定义域为的奇函数,所以.
又因为函数的图象是开口向上,对称轴为的抛物线,
所以在上单调递增.
又函数是定义域为的奇函数,所以在上单调递增.
根据描点并结合函数的性质可得函数图象如下:
(2)设,则,故,
因为是奇函数,所以,,即.
故时,.
因此.
【变式7-3】(2026·高一·四川成都·期中)已知是定义在上的奇函数,当时,,且.
(1)求的值及;
(2)求在上的解析式.
【解析】(1)因为当时,,且,
所以,解得,所以,
则,
又是定义在上的奇函数,所以;
(2)因为是定义在上的奇函数,当时,,
所以,
令,则,所以,
又为奇函数,所以,则;
综上可得.
题型八:利用函数的单调性解不等式
【典例8】已知函数是定义在上的减函数,且,求的取值范围.
【解析】∵ 是定义在上的减函数,且,
∴,解得.
∴的取值范围是.
【变式8-1】(2026·高一·宁夏银川·期中)已知函数.
(1)用函数单调性的定义证明函数在区间上单调递减;
(2)若函数定义域为,且,求实数的取值范围.
【解析】(1)
证明:因为
,且,
则,
因为,则,,
则,即,故在上单调递减;
(2)由(1)在上单调递减,函数定义域为,
所以 ,解得,
所以所求实数的范围是.
【变式8-2】(一、函数单调,十二大类)已知函数,,求实数m的取值范围.
【解析】的对称轴为,开口向下,
所以函数在上单调递增,在上单调递减,
由,
因此有,即,
从而有,
即,
即,
即,
即,
所以或.
【变式8-3】(2026·高一·贵州贵阳·阶段检测)已知函数是奇函数.
(1)求实数的值;
(2)证明:函数在上是增函数;
(3)若实数满足不等式,求的取值范围.
【解析】(1)因为是定义在上是奇函数,
,解得:.
此时,所以函数为奇函数.
所以.
(2)证明:
设是区间上任意两个实数,且,
则
因为,所以,
,
是区间上的增函数.
(3)因为是区间上的增函数且是奇函数,
由满足,
所以有,
解得:,即的范围是.
题型九:函数奇偶性、单调性的综合应用
【典例9】(2026·高一·福建泉州·阶段检测)已知函数,.
(1)判断函数的奇偶性,并证明;
(2)用定义证明函数在上单调递增;
(3)求不等式的解集.
【解析】(1)奇函数,定义域关于原点对称,
且,
所以是奇函数.
(2)设,
则,
因为,,分母大于零,所以,
即在上单调递增.
(3)由得,
又在上单调递增,所以,
由得,由得,由得,
所以不等式的解集为.
【变式9-1】已知函数是定义在上的奇函数,且.
(1)求函数的解析式;
(2)解关于的不等式;
(3)求函数在的值域.
【解析】(1)因为是定义在上的奇函数,所以,又,即,所以,故.
(2)由(1)知,且在上.
令,则,
又,,,所以,即在上单调递增.
因为,所以,即,则,
解得,故不等式的解集为.
(3)由(2)知在上单调递增.
令,则,当时,;当时,.
函数是对勾函数,在上单调递减,故;
在上单调递减,故.
因此的值域为.
【变式9-2】(2026·高一·贵州贵阳·阶段检测)已知函数是定义在上的奇函数,且当时,.
(1)判断在区间上单调性,并用定义法证明;
(2)求函数在上的解析式;
(3)求关于的不等式的解集.
【解析】(1)在上单调递增;
证明过程如下:
任取,则,
因为,所以,,即,
所以在上单调递增;
(2)因为时,有,
当时,,则,
又函数是定义在上的奇函数,所以,
则,所以,
因此,故;
(3)因为函数为奇函数,在上单调递增,
所以函数在上单调递增,且,
所以不等式可化为,
所以,
解得,
不等式的解集为.
【变式9-3】(2026·高一·广东揭阳·开学考试)已知是定义在上的奇函数.
(1)求,的值及的解析式;
(2)判断在定义域上的单调性,并证明;
(3)解不等式:.
【解析】(1)由已知 是定义在 上的奇函数,可得 .
又 ,所以 ,,.经检验,满足条件.
(2) 在定义域上单调递增,证明如下:
设 ,易知 ,,,.
则
则 ,所以 在 上单调递增.
(3)因为 是定义在 上的奇函数,且 在 上单调递增,
由 可得
所以解得 ,故原不等式的解集为 .
题型十:恒成立与有解问题
【典例10】(2026·高一·天津滨海新区·阶段检测)已知函数.
(1)若关于的不等式的解集为或,求实数的值;
(2)若关于的不等式的解集中恰有3个整数,求实数的取值范围.
(3)若关于的不等式在上有解,求实数的取值范围;
【解析】(1)因为的解集为或,
所以和是方程的两个根.
由韦达定理得,解得.
(2)由,得.
因式分解得.
①当,即时,不等式的解集为.
因解集中恰有3个整数,则这3个整数只能是,
所以,解得.
②当,即时,不等式的解集为.
因解集中恰有3个整数,则这3个整数只能是,
所以,解得.
③当,即时,不等式无解,不合题意.
综上,实数的取值范围为.
(3)由,得.
由题意,该不等式在上有解,
即在上的最小值.
图象的对称轴为.
①当,即时,在上单调递增,
,解得;
②当,即时,,
化简得,解得或.
与取交集,得;
③当,即时,在上单调递减,
,解得.
综上,实数的取值范围为.
【变式10-1】(2026·高一·广东珠海·阶段检测)已知函数,.
(1)当时:
(i)用单调性的定义证明函数在上单调递减;
(ii)求函数的值域.
(2)当时,若对任意的,存在,使得成立,求实数的最大值.
【解析】(1)(i)当时,.
任取,则
.
因为,所以,,从而,
所以,即,
故在上单调递减.
(ii),
令,则,且.
所以可化为.
当时,单调递增,;
当时,单调递减,.
所以的值域为,即的值域为.
(2)对任意,存在使,等价于.
因为,所以在上单调递减,所以.
当时,在上单调递增,此时;
当时,,当且仅当时等号成立,
此时;
当时,在上单调递减,此时.
当时,,,,所以不成立,
故只能是的情况,所以,得,
又,所以.
故的最大值为.
【变式10-2】(2026·高一·湖南长沙·阶段检测)若二次函数的图象的对称轴为,最小值为,且.
(1)求的解析式;
(2)若关于的不等式在区间上有解,求实数的取值范围.
【解析】(1)由为二次函数,可设
图象的对称轴为,最小值为,且,
则有,解得,故.
(2)已知,即在上有解,
又当时,有最大值12,则有,
故实数的取值范围为.
【变式10-3】(2026·高一·新疆乌鲁木齐·阶段检测)已知函数且满足.
(1)求的值;
(2)用定义判断并证明在上的单调性;
(3)命题“存在,使得成立”为真命题,求实数的最大值.
【解析】(1),.
由,得,故.
此时.
(2)在上单调递增,证明如下:
任取,且,则.
因为,所以,且,即,
所以,即,
故在上单调递增.
(3)由(2)知在上单调递增,故在上单调递增,
于是在上的最大值为.
“存在,使得成立”等价于在上的最大值不小于,即,解得.
所以实数的最大值为2.
难点一 抽象函数的单调性、奇偶性
抽象函数单调性与奇偶性均以定义为核心,核心方法为赋值法。奇偶性判定:先确认定义域关于原点对称,再通过赋值推导关系:令求,令建立与的等式,进而判定奇偶性;可作为奇函数的辅助验证。单调性判定:设定义域内,将结合函数方程变形,利用已知符号条件判断差的正负,确定单调性。
难点精练
1.(2026·高一·湖南邵阳·开学考试)已知函数的定义域为,,且当时,.
(1)判断函数的奇偶性,并写出必要的证明过程;
(2)证明:函数在区间上单调递减;
(3)解不等式:.
【解析】(1)为偶函数,证明如下:
首先,的定义域为关于原点对称;
其次,令,则,得.
令,则,得.
令,则,,
所以是偶函数.
(2)证明:,设,
,
因为,所以,则,即,
所以,即.
所以在区间上单调递减.
(3)由题意得,
因为为偶函数,所以,
又在上单调递减,
则由,得,
解得或,
所以不等式的解集为或.
2.(2026·高一·广东汕头·期中)定义在非零实数集上的函数对任意非零实数,满足:,且当时.
(1)求及的值;
(2)判断的奇偶性并证明;
(3)解不等式:.
【解析】(1)在中,令,可得,解得.
令,可得,解得.
(2)函数是偶函数,理由如下:
的定义域是,,,
令,可得,所以函数是偶函数.
(3)任意时,,由题意得:
,
所以在上是增函数,
可化为,即,
又由(2)知是偶函数,所以可化为,
又在上是增函数,所以,且,
解得:且,
所以不等式的解集为.
3.(2026·高一·河北·期中)已知是定义在上的函数,且满足,又当时,.
(1)判断的奇偶性,并说明理由;
(2)求证:在区间上单调递减;
(3)若,解不等式.
【解析】(1)
函数为奇函数,理由如下:
因函数的定义域为,关于原点对称,
令,则,可得.
令,则,即,
用代换,可得,所以为奇函数.
(2)由(1)知,则,即,
令,且,则且,
可得,
因为当时,,所以,即,
所以函数在上单调递减,所以函数在区间上单调递减.
(3)由(2)知,可得,
由题设,可得,又,故原不等式可化为,
由(2)函数在上单调递减,可得,解得,
故不等式的解集为.
4.(2026·高一·湖北·阶段检测)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.
【解析】(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.
难点二 函数新定义问题
函数新定义问题的核心是 “依定义行事”,关键在于概念转化与知识迁移。首先精读题干,准确拆解新规则的判定条件、运算逻辑与适用范围,明确核心约束;其次将陌生定义划归为已有函数知识,转化为对应关系、单调性、奇偶性、值域或分段函数等常规问题求解;遇到含参数、分段规则的题型,需分类讨论边界情形,避免漏解;最后可代入特殊值验证结论是否契合定义。此类题侧重信息提取与迁移能力,紧扣定义、不主观延伸是解题根本。
难点精练
1.若函数的定义域为,存在常数,使得都有,则称函数为中心对称函数,其中为函数的对称中心.
(1)已知定义在上的函数的图象关于点中心对称,,求,的值;
(2)探究函数是否为中心对称函数.若是,请求出对称中心并用定义证明;若否,请说明理由.
(3)求的值.
【解析】(1)由函数的图象关于点中心对称,得,
则,,,
因为,所以,
,;
(2)是中心对称函数,且对称中心是,证明如下:
若为中心对称函数,则在定义域内有恒成立.
则
,
整理得:恒成立,
则,解得:,
故是中心对称函数,且对称中心是
(3)由(2)知,,,
所以,
则
2.已知函数的定义域为,对任意,定义集合:.
(1)若,求;
(2)若对于任意实数,恒有,求证:对于任意的,都有;
(3)已知函数满足以下限定条件:对任意实数且,恒有,若,,,,,求证:.
【解析】(1)由,得,.
由集合的定义,等价于,即,解得或.
所以.
(2)任取,.
当时,,故.
当时,,由已知条件,得,即,故.
因此,对于任意,均有.
(3)反设.
由,可知,故.
令,,,并记,.
由,得.
设,.
由于,有;由于,有.
于是存在,使得
因为,,可以取正整数,满足
从而,且.
结合、,可得
记此不等式为①.
下面利用题设条件得到与①相反的结论.
把区间分成个小段,把分成个小段,且使全部个小段的长度依次严格递减.
这样的分法可以实现:取充分小的,令
由于,当足够小时,这些长度均为正,且;
前个长度之和为,后个长度之和为.
按上述长度依次取分点,并记.
由于,有,由题设条件得
所以前个增量均小于后个增量,进而这与①矛盾.
因此.
3.已知函数的定义域、值域均为,定义集合.
(1)当,,求;
(2)当,,求;
(3)给出如下两个结论:①存在函数,使得对任意实数均有;
②对任意函数,都存在实数,使得对任意实数均有.判断这两个结论是否正确,并说明理由.
【解析】(1)由题意得,该函数在定义域上单调递减
故,
(2)当时,,而
故
所以当时,,;
当时,,;
同理,当时,
即
令,有
故时,,当时,
综上知,时;
当时,;
当时,
(3)对于①,假设在上单调递增函数,
对于任意实数,
因为,则,所以,故①正确;
对于②,设,当时,此时取,
则不满足
当时,,取,则,
因为,所以,所以,此时,不满足;
当时,,
取,则,不满足,
综上,不存在实数,使得对任意均有,故②错误.
4.已知函数的定义域均为.定义:①若不存在实数,使得,则称与关于“维交换”;②若存在个互不相同的实数,使得,则称与关于“维交换”;
(1)分析函数与关于“维交换”中的值,并说明理由;
(2)设函数与关于“维交换”,求的取值范围;
(3)设,若与关于“3维交换”,求实数的值.
【解析】(1)
函数 与 关于 为 0 维交换,即 ,理由如下:
由题意可得,,.
令 ,即 ,展开整理得 .
其判别式 ,
因此方程 无实数解,即不存在实数 使得 .
根据定义, 与 关于 为 0 维交换,故 .
(2)依题意,方程 有两个互不相同的实数根.
因为,,所以方程 有两个不同的实数根.
令 ,且函数在实数域上为单调函数,方程可化为 .
该关于 的一元二次方程需有两个不相等的正实数根.
所以判别式 ,且两根之和 ,解得 .
因此实数 的取值范围是 .
(3)令,依题意,函数在R上有3个零点,
若,则,此时仅有两个零点、,不合题意,舍;
又,即是函数的零点,
在有两个不同的零点.
当时,
若,则,,即函数在时无零点,
若,则在上单调递增,
,时,,
故函数在上只有1个零点,不符合题意,
因此,此时,
当时,,对称轴,
故当即时,在有一个零点,
此时时,, ,,
故在上有一个零点,
而时,,对称轴,,
故此时恒成立,故在上无零点,故符合;
当即,,时,,
故在有两个不同的零点,
而,,在上有一个零点,
故在上已有3个不同的零点,不合题意,舍;
当即时,在无零点,
若,当时,,
因为两根之积,此时在上有且只有一个解,
而时,,
此时对称轴,,而,故在上无零点,
故此时在有且只有一个零点,舍;
若,则,
此时在上有且只有一个零点,舍;
若,当时,,
因为且,此时在上为减函数,故,
此时在上无零点;
当时,,,,
故在上有且只有一个零点,
故此时在有且只有一个零点,舍;
综上,即当与关于“3维交换”时.
基础达标
1.(2026·高一·内蒙古包头·阶段检测)若不等式对恒成立,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】由不等式对恒成立,即对恒成立,
当时,,即的最小值为,
所以的取值范围是.
2.(2026·高一·四川内江·阶段检测)已知函数,且,则的值为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】B
【解析】因为,
所以,所以,解得.
3.(2026·高一·河北保定·阶段检测)已知函数,其中、为常数,若,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】因为函数的定义域为,其中、为常数,
则,
所以,
所以,故.
4.(2026·高一·甘肃庆阳·期中)已知函数 在 上具有单调性,则实数 的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】 的对称轴为 ,要在 上单调,对称轴不能在区间内部.
,对称轴 ,开口向上,
因为函数 在 上具有单调性,
所以 ,解得,即实数 的取值范围是.
5.(2026·高一·江苏·期中)函数的定义域是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】求的定义域,
即自变量要满足,解得且,
所以函数的定义域为.
6.(2026·高一·浙江宁波·阶段检测)下列对应关系中是到的函数的是( )
A.,,:
B.,,:
C.,,:
D.,,:
【答案】D
【解析】集合不是数集,所以A错误;
对于集合中的实数,在集合中没有元素与它对应,所以B错误;
对于,没有意义,所以C错误;
对于,都有与对应,所以D正确.
7.(2026·高一·湖北黄石·阶段检测)下列图形可作为函数图象的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】A中,当时有两个与之对应,不是函数图象;
B中,曲线在轴左侧“回头”,对某些有两个不同的与之对应,不是函数图象;
C中,时对应2个,不是函数图象;
D中,每个至多对应一个,可以作为函数图象.
8.(多选题)(2026·高一·广东深圳·阶段检测)下列集合,与对应关系中,是集合到集合的函数有( )
A.,,:中数的平方
B.,,:中数的开方
C.,,:中数的绝对值
D.,,:中数的2倍
【答案】ACD
【解析】对于A,集合中的每一个元素,在集合中都有唯一确定的元素与之对应,
故可构成函数关系,A正确;
对于B,对于集合中元素,在集合B中有两个元素与之对应,
因此不是函数关系,B错误;
对于C,集合中元素的绝对值都是有理数,在集合中有唯一元素与之对应,
因此是函数关系,C正确;
对于D,集合中的每一个元素,在集合中都有唯一确定的元素与之对应,
故可构成函数关系,D正确.
9.已知函数,则______.
【答案】/0.5
【解析】因为,则,
则,
,则,
则,
10.(2026·高一·江苏·期中)函数的图象由图中的两条线段构成,其中,,,O为坐标原点;空心圆表示不取该点,实心圆表示取该点.则集合______.
【答案】
【解析】当时,设,则由图可知,,解得,所以.
此时,即,解得;
当时,恒成立.
综上所述,集合.
11.(2026·高一·西藏拉萨·期中)已知是定义在上的偶函数,且在上单调递减,,则不等式的解集为__________.
【答案】
【解析】由于是定义在上的偶函数,且在上单调递减,故在上单调递增,
又,故,
因此得.
12.(2026·高一·甘肃庆阳·期中)求解下列问题:
(1)若函数 满足 ,求函数 的解析式和值域;
(2)已知函数 是一次函数,且满足 ,求函数 的解析式,并求出函数 在区间 上的最值.
【解析】(1)令 ,则 ,所以 ,即 ,
因为 ,所以值域为 .
(2)设 ,则 ,
由 得 ,,解得 ,,
所以 ,它在 上单调递增,
最小值 ,最大值 .
13.(2026·高一·安徽阜阳·阶段检测)已知二次函数 的图象过点和.
(1)求的解析式,并写出函数的单调递增区间(不要求证明);
(2)求不等式的解集.
【解析】(1)因为图象过点 和,所以,
其对称轴为,开口向上,所以单调递增区间为 .
(2)不等式 ,即,化简得 ,即,解得 或,
所以不等式的解集为.
14.(2026·高一·广东清远·阶段检测)已知函数f(x)的解析式为
(1)求f(f(f(7)))的值;
(2)当f(x)<2时, 求实数x的取值范围;
(3)请画出这个函数的图象,并写出f(x)的最大值.
【解析】(1)因为,所以,
又,,
故.
(2)当时,由得,
即,与取交集,得;
当时,由得,
解得,与取交集,
得;
当时,由得,解得.
综上,实数的取值范围是.
(3)当时,画直线在该区间上的部分,端点取实心点;
当时,画抛物线在该区间上的部分,经过原点,左端点不取,右端点取实心点;
当时,画直线在该区间上的部分,端点不取.
由于属于第一段图象,属于第二段图象,完整图象在这两处均取实心点,所得图象见答案.
当时,;
当时,,且时取等号;
当时,.
因此,在时取得最大值4.
15.(2026·高一·安徽阜阳·阶段检测)已知函数 .
(1)用分段函数表示 ;
(2)求 的最小值及值域.
【解析】(1)函数 ,
当时,;
当时,;
当时,,
所以.
(2)由(1)知:当时,;
当时,;
当时,,
所以的最小值为,值域为.
16.(2026·高一·河南漯河·阶段检测)已知函数,且的解集为
(1)求的解析式;
(2)求在上的值域;
【解析】(1)因为的解集为,所以为方程的两根,
所以,解得,
所以;
(2)是开口向上的二次函数,对称轴为直线,
函数在对称轴处取得最小值为,
综上,在上的值域为.
17.(2026·高一·浙江嘉兴·阶段检测)若函数,且,.
(1)求a,b的值,写出的表达式;
(2)请用函数的单调性的定义证明函数在上是增函数.
【解析】(1)把和代入得,
解得,所以.
(2)证明:设,,
则,
因为,所以,,,
所以,即,
所以函数在上是增函数.
18.(2026·高一·广东深圳·阶段检测)已知,,求:
(1)函数的定义域;
(2)的值;
(3)的解析式.
【解析】(1)由,得且,故的定义域为;
(2);
(3)由得,
则.
19.(2026·高一·北京朝阳·阶段检测)设是实数,函数.
(1)若函数是奇函数,求的值;
(2)判断函数在区间上的单调性,并用函数单调性的定义证明.
【解析】(1)函数是奇函数,定义域为.
由,可得,解得;
(2)函数在区间上单调递增.
任取且,
由
,
即,
,即,故函数在区间上单调递增.
能力进阶
1.(2026·高一·河北保定·阶段检测)定义,若函数,,则的最大值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】由得,即,解得.
因此当时,;当或时,.
当时,在上单调递减,在上单调递增.
又,,故此时的最大值为.
当时,在上单调递增,故.
当时,在上单调递减,故.
所以的最大值为,此时.
2.(2026·高一·河北保定·阶段检测)已知函数是定义在上的偶函数,且在上单调递减,则关于的不等式的解集是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】因为函数是定义在上的偶函数,
所以,则.
则在上单调递减,所以在上单调递增.
由得.
所以,解得.
所以不等式的解集为.
3.已知是定义在上的奇函数,且在上单调递减,,则的解集为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】因为,是定义在上的奇函数,
所以,且,
因为在上单调递减,所以在上单调递减,
因为,所以或,
当时,因为,,所以,
因为,且在单调递减,
所以,即,又,则.
当时,
因为,所以两部分讨论:
当时,即当时,
因为在单调递减,,
所以,即,
当时,即当时,
因为在单调递减,,
所以,即,与矛盾,舍去,
当时,即当时,,不满足,所以.
综上,解集为.
4.定义域为的函数满足,,且,当时,,则不等式的解集为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【解析】,是函数的对称轴.
,当时,,
函数在上单调递增,则函数在上单调递减.
,.
当时,;当或时,.
,或,解得或.
不等式的解集为.
5.(2026·高一·河南新乡·阶段检测)已知是定义在上的偶函数,且在上单调递减,若,则不等式的解集是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】已知是定义在上的偶函数,且在上单调递减,,则,
作出的大致图象如下图所示,
对于,当,即时,则,可得;
当,即时,则,可得,
综上,不等式的解集为.
6.已知是一次函数,,且,函数满足,则( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】依题意可设,
由可得,
因此可得,解得或;
又因为,所以,即,即A正确,B错误;
又由可得,
令,所以,因此,
所以,可得C错误,D错误.
7.(2026·高一·全国·单元测试)函数的图像大致为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】由函数的定义域为,关于原点对称,
计算,
所以是奇函数,图像关于原点对称.
观察选项,选项C和D的图像均关于轴对称,故排除C、D.
当时,分子,分母,所以,即轴右侧的图像位于轴上方,而选项B在的部分有位于轴下方的图像,故排除B;
综上,的图像大致为A.
8.已知偶函数在上单调递减,且,则不等式的解集是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【解析】因为为偶函数,且在上单调递减,
所以在上单调递增,则,
则等价于 或 ,
解得:或,
不等式的解集是.
9.(多选题)(2026·高一·福建三明·期中)下列说法正确的是( )
A.函数与是同一个函数
B.若函数是定义域为的奇函数且当时,则
C.若函数的值域为,则实数的取值范围是
D.若函数的定义域为,则实数的取值范围是
【答案】BC
【解析】对A:定义域为,定义域为,
故函数与 不是同一个函数,故A错误;
对B: 函数是定义域为R的奇函数,因为,
所以,故B正确;
对C:当时,,不符合题意;
当时,则有,解得;
故实数的取值范围是,故C正确;
对D:函数的定义域为,则在上恒成立,
当时,,不等式恒成立,符合题意;
当时,则有,解得;
故实数的取值范围是,故D错误.
10.(多选题)(2026·高一·四川内江·阶段检测)下列说法正确的是( )
A.和表示同一个函数
B.若的定义域为,则的定义域为
C.函数的值域为
D.函数的定义域为,则实数的取值范围为
【答案】BCD
【解析】对于A, 的定义域是,而的定义域是全体实数,
定义域不同,故A错误;
对于B,已知的定义域为,即,因此,
于是函数的定义域是.
对于,需满足,解得,
即的定义域为,B正确;
对于C,因为,所以,即函数的值域为,C正确;
对于D, 定义域为,等价于被开方数对所有实数恒成立,
若,不等式化为,不恒成立,舍去;
若,则,解得,
综上,的取值范围是,D正确.
11.(多选题)(2026·高一·河南新乡·阶段检测)定义已知函数,,若在区间上的值域为,则的值可能为( )
A. B.
C. D.
【答案】BCD
【解析】已知函数,,,
当时,若,即,解得或(舍去);
因此若,则,此时;若,则,此时;
当时,若,即,解得(舍去)或;
因此若,,
所以,如图所示,
由图可知,当时,在时,即,解得,取,
在时,即,解得,
若在区间上的值域为,则左边界必须在和之间,即,
当时,右边界必须在和之间,即,此时;
当时,右边界只能取,即,此时;
综上所述,的可能取值为,故BCD正确,A错误.
12.已知是一次函数,且,则的表达式为________________________;
【答案】或
【解析】根据题意,设函数,利用待定系数法求出的值,即可得出的表达式.
设,
因为,
则,
所以,解得或,
所以或.
故答案为:或.
13.(2026·高一·山西长治·阶段检测)已知函数 ,若对 使得 ,则a的取值范围是________________
【答案】
【解析】已知函数 ,当,即在时取最小值,在 时取最大值,
又因为,所以在上单调递增,所以,
因为对 使得 ,即的值域包含于的值域中,因此,即,解得,
综上,a的取值范围是.
14.函数在上的最大值与最小值之和为,则实数______.
【答案】/
【解析】若,易知在区间上单调递增,
由题可知:,解得,不合题意,
若,即时,在区间上单调递增,
由题可知,解得,不合题意,
若,即时,
在区间上单调递减,在区间上单调递增,
又,,,
当,即时,
由题可知:,解得,
又,则,满足,所以满足题意,
当,即时,由题可知:,解得,
又,则,不合题意,
若,即时,在区间上单调递减,
由题可知:,解得,不合题意,
综上所述,实数.
15.(2026·高一·福建三明·期中)已知函数为一次函数,且对均满足.
(1)求函数的解析式;
(2)已知,,且,求的最小值.
【解析】(1)设,则,
可得,解得,,
所以.
(2)因为,所以,即;
法一:所以,化简得,当且仅当时取等,
所以,
故的最小值为16;
法二:
,
当且仅当且,即,时取等号,
故的最小值为16;
法三:
=,
当且仅当且,即,时取等号,
故的最小值为16.
16.(2026·高一·四川达州·阶段检测)函数
(1)用函数单调性的定义证明其在上单调递减;
(2)判断函数奇偶性,并求函数的值域.
【解析】(1)证明:任取且,
则
,
因为且,所以,,
所以,故,
所以在上单调递减;
(2)函数定义域为,
又因为,
所以函数是奇函数;
由(1)得函数在上为减函数,
同理可得在上为增函数,所以当时,,
又因为函数为奇函数,图象关于原点对称,故当时,,
因此函数值域为.
17.(2026·高一·河北石家庄·阶段检测)已知函数的定义域为,满足,,且当时,.
(1)求,,的值;
(2)证明:函数在上单调递增;
(3)求不等式的解集.
【解析】(1)令,代入等式,得,解得.
令,代入,且,
得,解得
令,代入,得,
即,解得.
因此,,,.
(2)设,则,因为当时,,所以,即.
又因为,得,
所以,
因此,即.
所以函数在上单调递增.
(3)令,则由不等式得,
化简整理得,即,解得.
因此,又因为,,
所以,由(2)知函数在上单调递增,
所以,解得.
因此不等式的解集为.
18.(2026·高一·河北保定·阶段检测)(1)已知是二次函数,且满足,,求函数的解析式;
(2)设函数,求函数的解析式及值域.
【解析】(1)设,
因为,,
所以,即.
所以,解得.
所以.
(2)令,则,所以,所以.
因为,所以,
所以的解析式为.
因为函数开口向下且对称轴为,所以函数在上单调递增,在上单调递减,
所以.
所以的值域为.
19.已知在上有意义,单调递增且满足,.
(1)求证:;
(2)求不等式的解集.
【解析】(1)证明:因为,
令,则,
所以.
(2)因为,,
所以可化为.
又函数在区间上单调递增,
所以,解得.
所以不等式的解集为.
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