期中培优:综合函数的单调性与奇偶性解不等式、抽象函数的单调性与奇偶性综合专项训练-2026-2027学年高一上学期数学人教A版必修第一册
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内容正文:
期中培优:综合函数的单调性与奇偶性解不等式、抽象函数的单调性与奇偶性综合专项训练
期中培优:综合函数的单调性与奇偶性解不等式、抽象函数的单调性与奇偶性综合专项训练
考点目录
综合函数的单调性与奇偶性解不等式
抽象函数的单调性与奇偶性综合
考点一 综合函数的单调性与奇偶性解不等式
综合函数的单调性与奇偶性解不等式解题技巧
(1)先用奇偶性把不等式两边化为同名 、且位于同一单调区间,再用单调性去掉对应法则 。
(2)偶函数善用 ,把未知量统一为非负,避免分类讨论。
(3)牢记规律:奇函数在对称区间单调性相同,偶函数在对称区间单调性相反。
(4)括号内每个表达式都必须满足定义域,多个条件取交集,防止漏解。
(5)解出后结合具体解析式回代验证,确认结果正确。
例1.(26-27高一上·云南玉溪·阶段检测)已知函数是定义在上的奇函数,且.
(1)求函数的解析式;
(2)判断函数在区间上的单调性,并用定义法证明;
(3)解关于实数的不等式.
例2.(26-27高一上·辽宁大连·阶段检测)已知函数是定义在上的奇函数,且.
(1)求的解析式;
(2)判断在上的单调性(不需要证明);
(3)若实数满足,求实数的取值范围.
例3.(26-27高一上·甘肃兰州·阶段检测)已知函数是定义在上的奇函数,且.
(1)求,的值;
(2)试判断函数的单调性,并证明你的结论;
(3)求使成立的实数的取值范围.
变式1.(26-27高一上·河北沧州·阶段检测)已知函数是定义在上的奇函数,且.
(1)求函数的解析式;
(2)判断在上的单调性,并用定义法证明;
(3)解关于的不等式.
变式2.(26-27高一上·甘肃·阶段检测)已知函数为定义在上的偶函数,且当时,.
(1)若,求的值;
(2)判断函数在区间上的单调性,并用定义证明;
(3)解关于的不等式,其中且.
变式3.(26-27高一上·天津滨海新区·阶段检测)已知函数满足,.
(1)求,的值;
(2)判断的奇偶性;
(3)判断在上的单调性;
(4)求不等式的解集.
考点二 抽象函数的单调性与奇偶性综合
抽象函数的单调性与奇偶性综合解题技巧
(1)解抽象不等式,先由奇偶性把 化到同一单调区间,再用单调性”脱 “。
(2)注意隐含定义域:括号内的整体表达式必须落在题目给定的定义域内。
(3)求值、证明常用赋值法,如令 、、 等,挖掘隐含条件。
(4)用好 奇函数 、偶函数 等结论。
(5)证明抽象单调性按定义:任取 ,比较 与 ,全程不编造解析式,只依据所给性质推理。
例1.(26-27高一上·湖北武汉·阶段检测)已知定义在上的函数,对任意的都有恒成立,且,当时,,.
(1)求和的值.
(2)判断在上的单调性并证明.
(3)求不等式的解集.
例2.(26-27高一上·山西大同·阶段检测)已知函数满足:对任意实数,均有,并且,,当时有.
(1)求;
(2)设,证明:对任意实数,都有,并证明在上严格递增;
(3)求实数的取值范围,使得对于任意,恒有.
例3.(26-27高一上·黑龙江大庆·阶段检测)函数的定义域为,且满足对任意,都有.
(1)试判断的奇偶性并证明你的结论;
(2)若在上是单调的,且满足,求不等式的解集.
变式1.(26-27高一上·江西南昌·阶段检测)已知是定义在非零实数集上的函数,且对任意非零实数,恒有.
(1)求的值;
(2)证明:为偶函数;
(3)若在上单调递增,求不等式的解集.
变式2.(26-27高一上·黑龙江哈尔滨·阶段检测)定义在上的函数满足,且不恒为0.
(1)求和的值;
(2)若在上单调递减,求不等式的解集.
变式3.(26-27高一上·湖北孝感·阶段检测)已知函数对任意实数都有,并且当时.
(1)判断的奇偶性;
(2)求证:是上的减函数:
(3),求关于的不等式的解集.
2
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期中培优:综合函数的单调性与奇偶性解不等式、抽象函数的单调性与奇偶性综合专项训练
考点目录
综合函数的单调性与奇偶性解不等式
抽象函数的单调性与奇偶性综合
考点一 综合函数的单调性与奇偶性解不等式
综合函数的单调性与奇偶性解不等式解题技巧
(1)先用奇偶性把不等式两边化为同名 、且位于同一单调区间,再用单调性去掉对应法则 。
(2)偶函数善用 ,把未知量统一为非负,避免分类讨论。
(3)牢记规律:奇函数在对称区间单调性相同,偶函数在对称区间单调性相反。
(4)括号内每个表达式都必须满足定义域,多个条件取交集,防止漏解。
(5)解出后结合具体解析式回代验证,确认结果正确。
例1.(26-27高一上·云南玉溪·阶段检测)已知函数是定义在上的奇函数,且.
(1)求函数的解析式;
(2)判断函数在区间上的单调性,并用定义法证明;
(3)解关于实数的不等式.
【答案】(1).
(2)函数在区间上单调递增,证明如下:
任取,
所以,所以函数在区间上单调递增.
(3)
【分析】(1)根据函数的奇偶性以及给定的函数值求参数值.
(2)直接利用定义法证明函数的单调性.
(3)根据函数的奇偶性和单调性求解不等式.
【详解】(1)因为函数是定义在上的奇函数,且,
所以,解得,所以,
此时,为奇函数,故.
(2)函数在区间上单调递增,证明如下:
任取,
因为,,
所以,所以函数在区间上单调递增.
(3)因为函数是定义在上的奇函数,且,所以.
实数的不等式等价于,
由(2)可知在区间上单调递增,所以上述不等式等价于,解得或者,
所以实数的不等式的解集为.
例2.(26-27高一上·辽宁大连·阶段检测)已知函数是定义在上的奇函数,且.
(1)求的解析式;
(2)判断在上的单调性(不需要证明);
(3)若实数满足,求实数的取值范围.
【答案】(1);
(2)在上为增函数;
(3)实数的取值范围是.
【详解】(1)因为是定义在上的奇函数,故,代入得,即,
又,解得,故.
(2)在上单调递增.
(3)解不等式,由奇函数性质得,
由定义域要求需满足,,解得,
又在上单调递增,
故,解得,
取交集得实数的取值范围是.
例3.(26-27高一上·甘肃兰州·阶段检测)已知函数是定义在上的奇函数,且.
(1)求,的值;
(2)试判断函数的单调性,并证明你的结论;
(3)求使成立的实数的取值范围.
【答案】(1),;
(2)在上单调递增.
证明:设,则
.
因为,所以,,即;
又,所以,即.
所以在上单调递增.
(3).
【分析】(1)根据奇函数的定义,以及奇函数满足,建立等式计算参数的值;
(2)根据单调性的定义证明单调性,利用作差法比较的大小;
(3)利用奇函数以及单调性解不等式,需要注意定义域.
【详解】(1)因为是定义在上的奇函数,
所以,即.
又,所以.
此时,满足,符合题意.
(2)略;
(3)因为为奇函数,所以.
又在上单调递增,所以,,且,
即,,且,
所以,即实数的取值范围为.
变式1.(26-27高一上·河北沧州·阶段检测)已知函数是定义在上的奇函数,且.
(1)求函数的解析式;
(2)判断在上的单调性,并用定义法证明;
(3)解关于的不等式.
【答案】(1)
(2)函数在上单调递增.证明如下:
,且,
则,
因为,
所以,,,,
所以,
即,
故在上单调递增.
(3)
【分析】(1)由求的值,由求的值,再检验即可;
(2),且,利用作差法证明即可;
(3)根据函数为奇函数且在上单调递增,列出不等式求解即可.
【详解】(1)由函数是定义在上的奇函数,
得,解得,
又,解得,
故,.
经检验,是奇函数,满足题意,
所以.
(2)略;
(3)因为为奇函数,所以,
不等式可化为,
又在上是增函数,
所以
解得,
所以不等式解集为.
变式2.(26-27高一上·甘肃·阶段检测)已知函数为定义在上的偶函数,且当时,.
(1)若,求的值;
(2)判断函数在区间上的单调性,并用定义证明;
(3)解关于的不等式,其中且.
【答案】(1);
(2)函数在上单调递增.证明如下:
任取,则
因,故,,,
则,即在上单调递增.
(3)当时,解集为;当时,解集为;当时,解集为.
【分析】(1)利用偶函数的性质得,根据时的函数解析式,即可求得,从而求出;
(2)运用函数的单调性定义证明即可;
(3)结合函数的奇偶性与单调性,将函数不等式转化为绝对值不等式,平方后整理为含参数的二次不等式,再根据参数的不同范围分类讨论,求解不等式的解集.
【详解】(1)由为定义在上的偶函数,,得,
当时,,故,所以,
,得或(舍去),所以;
(2)略
(3)因是偶函数,且在上单调递增,
故,即得,
两边平方得,整理得,
分解因式,可得,
当时,,不等式化为,
因,故解集为;
当时,不等式化为,解集为;
当时,,且,故解集为.
综上所述,当时,解集为;
当时,解集为;
当时,解集为.
变式3.(26-27高一上·天津滨海新区·阶段检测)已知函数满足,.
(1)求,的值;
(2)判断的奇偶性;
(3)判断在上的单调性;
(4)求不等式的解集.
【答案】(1),
(2)偶函数
(3)在上单调递增,在上单调递减
(4)
【分析】(1)根据题意列方程组求解即可.
(2)根据函数奇偶性的定义判断即可.
(3)根据单调性的定义及偶函数的性质判断即可.
(4)根据函数的单调性及奇偶性,将不等式化为,结合一元二次不等式的解法求解即可.
【详解】(1)由题意知,解得;
(2)由(1)得,,定义域为,
又,
所以为偶函数;
(3)任取,则,,
则,
所以在上单调递减,
又为偶函数,所以在上单调递增,
综上,在上单调递增,在上单调递减;
(4)由,得.
因为在上单调递减,且为偶函数,
所以,则,
整理得,即,解得或,
故不等式的解集为.
考点二 抽象函数的单调性与奇偶性综合
抽象函数的单调性与奇偶性综合解题技巧
(1)解抽象不等式,先由奇偶性把 化到同一单调区间,再用单调性”脱 “。
(2)注意隐含定义域:括号内的整体表达式必须落在题目给定的定义域内。
(3)求值、证明常用赋值法,如令 、、 等,挖掘隐含条件。
(4)用好 奇函数 、偶函数 等结论。
(5)证明抽象单调性按定义:任取 ,比较 与 ,全程不编造解析式,只依据所给性质推理。
例1.(26-27高一上·湖北武汉·阶段检测)已知定义在上的函数,对任意的都有恒成立,且,当时,,.
(1)求和的值.
(2)判断在上的单调性并证明.
(3)求不等式的解集.
【答案】(1);;
(2)在上单调递减,
证明如下:任取,且,
则,
因为,所以,
又,所以,
即,故在上单调递减;
(3).
【分析】(1)令,求出;令,计算可得;
(2)利用定义法结合题意判断单调性;
(3)令可得,化简不等式利用单调性结合一元二次解法计算求解即可.
【详解】(1)令,则,
因为对于任意的,都有恒成立.
所以;
令,则,
因为,所以;
(2)略
(3)因为,
令,则,即,
所以,则,
所以不等式可化为,
由(2)可得,解得,
所以不等式的解集为.
例2.(26-27高一上·山西大同·阶段检测)已知函数满足:对任意实数,均有,并且,,当时有.
(1)求;
(2)设,证明:对任意实数,都有,并证明在上严格递增;
(3)求实数的取值范围,使得对于任意,恒有.
【答案】(1),
(2)由及得,
,
,
即,
在式中取得,即;
再取得,即.
于是,即对任意实数,有,
当时,
故对任意,,
所以,所以在上严格递增
(3)
【分析】(1)令,,代入方程即可求得答案;
(2)由已知条件整理化简得到之间的数量关系,取特殊值得到以及的数量关系,然后由定义法证明函数的单调性;
(3)根据条件及(2)中结论,化简不等式,由函数的单调性得到新的不等式.构造二次函数,讨论对称轴,然后得到函数的最小值,建立不等式求得的取值范围.
【详解】(1)令,,得,所以
(2)略
(3)原不等式等价于,即,
因为且严格递增,所以只需,即对恒成立,
令,其对称轴为.
当,即时,恒成立;
当,即时,需,得;
当时,与矛盾.
综上,.
例3.(26-27高一上·黑龙江大庆·阶段检测)函数的定义域为,且满足对任意,都有.
(1)试判断的奇偶性并证明你的结论;
(2)若在上是单调的,且满足,求不等式的解集.
【答案】(1)函数是偶函数.
证明:函数的定义域为,关于原点对称.
因为对任意,都有,
所以令,得;
用替换,得.
所以,
即.
所以函数是偶函数.
(2)或或
【分析】(1)利用赋值法,根据奇偶性的定义可得;
(2)由题意判断单调性,并结合题意,将不等式转化为,求解可得.
【详解】(1)略
(2)由题意知,,所以.
又在上是单调的,,
所以在上单调递增.
由(1)知,是偶函数,所以在上单调递减.
因为对任意,都有,
所以不等式,
所以,
由,得,
所以,
所以,
解得或.
所以不等式的解集为或或.
变式1.(26-27高一上·江西南昌·阶段检测)已知是定义在非零实数集上的函数,且对任意非零实数,恒有.
(1)求的值;
(2)证明:为偶函数;
(3)若在上单调递增,求不等式的解集.
【答案】(1),
(2)证明:因为是定义在非零实数集上的函数,
令,故,
为偶函数;
(3)或,
【分析】(1)令以及即可求解,
(2)令,即可根据偶函数的定义求解,
(3)先得出,根据函数的奇偶性和单调性求解.
【详解】(1)令得:,故,
令得:,故.
(2)略
(3)在上单调递增,且为偶函数,
故在上是减函数,由于,
则,
故,且,解得且,
故不等式的解集为或.
变式2.(26-27高一上·黑龙江哈尔滨·阶段检测)定义在上的函数满足,且不恒为0.
(1)求和的值;
(2)若在上单调递减,求不等式的解集.
【答案】(1),
(2)
【分析】(1)利用赋值法计算即可;
(2)令,证明函数奇偶性,结合函数单调性解不等式.
【详解】(1)令,
所以,故,
令,所以
所以.
(2)令,因为,所以,故,
所以是偶函数,
由,,
则,
又是偶函数,
所以上式可转化为,
又在上单调递减,
所以上式可转化为,解得或.
故不等式的解集为.
变式3.(26-27高一上·湖北孝感·阶段检测)已知函数对任意实数都有,并且当时.
(1)判断的奇偶性;
(2)求证:是上的减函数:
(3),求关于的不等式的解集.
【答案】(1)奇函数
(2)证明:任取,且,
则,,
∴,
又为奇函数,则,
∴,即,
∴是上的减函数.
(3)
当时,不等式的解集为;
当时,不等式的解集为;
当时,不等式的解集为.答案见解析
【分析】(1)根据题设条件,利用特殊值法、奇偶性的定义分析运算即可得解;
(2)根据题设条件,利用单调性的定义分析运算即可得证;
(3)根据题设条件将不等式转化为一元二次不等式,分类讨论计算即可得解.
【详解】(1)取,则,∴.
取,则,
即对任意恒成立,
∴为奇函数.
(2)略;
(3)为奇函数,则,
不等式可化为
,
即,
∵是上的减函数,∴,
即,即,
当时,不等式的解集为;
当时,不等式的解集为;
当时,不等式的解集为.
2
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