新高考数学一轮复习考点知识归类讲义第6讲函数及其表示1.函数的概念一般地,设A,B是非空的实数集,如果对于集合A中的任意一个数x,按照某种确定的对应关系f,在集合B中都有唯一确定的数y和它对应,那么就称f:A→B为从集合A到集合B的一个函数,记作y=f(x),x∈A.2.函数的定义域、值域在函数y=f(x),x∈A中,x叫做自变量,x的取值范围A叫做函数的定义域;与x 的值相对应的y值叫做函数值,函数值的集合{f(x)|x∈A}叫做函数的值域.3.函数的表示法表示函数的常用方法有解析法、图像法和列表法.4.分段函数(1)若函数在其定义域的不同子集上,因对应关系不同而分别用几个不同的式子来表示,这种函数称为分段函数.(2)分段函数虽由几个部分组成,但它表示的是一个函数.分段函数的定义域等于各段函数的定义域的并集,值域等于各段函数的值域的并集.➢考点1 函数的概念[名师点睛](1)函数的定义要求非空数集A中的任何一个元素在非空数集B中有且只有一个元素与之对应,即可以“多对一”,不能“一对多”,而B中有可能存在与A中元素不对应的元素.(2)构成函数的三要素中,定义域和对应关系相同,则值域一定相同1.(2022·全国·高三专题练习)下列四个图像中,是函数图像的是()A .(1)(2)B .(1)(2)(3)C .(1)(3)(4)D .(1)(2)(3)(4) 【答案】C 【解析】根据函数的定义,一个自变量值对应唯一一个函数值,或者多个自变量值对应唯一一个函数值,显然只有(2)不满足. 故选:C.2.(2021·湖南·雅礼中学高三阶段练习)下列各组函数中,()f x ,()g x 是同一函数的是( )A .()2f x x =,()4g x x =B .()2log a f x x =,()2log a g x x =C .()4121x x f x -=-,()21x g x =+D .()11f x x x --()11g x x x --【答案】D 【解析】解:对于A 选项,()2f x x =的定义域为R ,()4g x x =的定义域为[)0,∞+,故不满足;对于B 选项,()2log a f x x =的定义域为{}0x x ≠,()2log a g x x =的定义域为()0,∞+,故不满足;对于C 选项,()4121x x f x -=-的定义域为{}0x x ≠,()21xg x =+的定义域为R ,故不满足;对于D 选项,()f x ,()g x 的定义域均为{}1,对应关系均为0y =,故是同一函数.故选:D [举一反三]1.(2022·全国·高三专题练习)函数y =f (x )的图象与直线1x =的交点个数( ) A .至少1个B .至多1个C .仅有1个D .有0个、1个或多个 【答案】B 【解析】若1不在函数f (x )的定义域内,y =f (x )的图象与直线1x =没有交点, 若1在函数f (x )的定义域内,y =f (x )的图象与直线1x =有1个交点, 故选:B.2.(2022·天津市西青区张家窝中学高三阶段练习)下列各组函数中,表示同一个函数的是( )A .y =x -1和y =211x x -+B .y =x 0和y =1C .f (x )=x 2和g (x )=(x +1)2D .f (xg (x 【答案】D 【解析】对于A ,函数y =x -1定义域是R ,函数y =211x x -+定义域是(,1)(1,)-∞-⋃-+∞,A 不是;对于B ,0y x =定义域是(,0)(0,)-∞+∞,函数y =1定义域是R ,B 不是;对于C ,()2f x x =和()2(1)g x x =+对应法则不同,C 不是;对于D ,f (x和g (x (0,)+∞,并且对应法则相同,D 是.故选:D3.(2022·全国·高三专题练习)下列各组函数中,表示同一个函数的是( )A .1y =与0y x =B .y x =与2y =C .22log y x =与22log y x =D .1ln 1xy x+=-与()()ln 1ln 1y x x =+-- 【答案】D 【解析】对于A :1y =定义域为R ,0y x =定义域为{}|0x x ≠,定义域不同不是同一个函数,故选项A 不正确;对于B :y x =定义域为R ,2y =的定义域为{}|0x x ≥,定义域不同不是同一个函数,故选项B 不正确;对于C :22log y x =的定义域为{}|0x x >,22log y x =定义域为{}|0x x ≠,定义域不同不是同一个函数,故选项C 不正确; 对于D :由101xx +>-可得()()110x x +-<,解得:11x -<<,所以1ln 1x y x+=-的定义域为{}|11x x -<<,由1010x x +>⎧⎨->⎩可得11x -<<,所以函数()()ln 1ln 1y x x =+--的定义域为{}|11x x -<<且()()1ln 1ln 1ln1xy x x x+=+--=-,所以两个函数定义域相同对应关系也相同是同一个函数,故选项D 正确, 故选:D.➢考点2 函数的定义域[典例]1.(2022·北京·模拟预测)函数()()=-的定义域是_______.lg2f x x【答案】1[,2)2- 【解析】 由题意可得,21020x x +≥⎧⎨->⎩,解之得122x -≤<则函数()()lg 2f x x =-的定义域是1[,2)2- 故答案为:1[,2)2-2.(2022·全国·高三专题练习)若函数()y f x =的定义域是[0,8],则函数()g x =义域是( )A .(1,32)B .(1,2)C .(1,32]D .(1,2] 【答案】D 【解析】因为函数()y f x =的定义域是[0,8], 所以04802,,12101x x x x x ≤≤≤≤⎧⎧∴∴<≤⎨⎨->>⎩⎩.故选:D.3.(2022·全国·高三专题练习)已知函数(1)f x +的定义域为(-2,0),则(21)f x -的定义域为( )A .(-1,0)B .(-2,0)C .(0,1)D .1,02⎛⎫- ⎪⎝⎭【答案】C 【解析】由题设,若1t x =+,则(1,1)t ∈-,∴对于(21)f x -有21(1,1)x -∈-,故其定义域为(0,1). 故选:C4.(2022·全国·高三专题练习)已知函数()f x =的定义域是R ,则实数a 的取值范围是( )A .(12,0)-B .(12,0]-C .1(,)3+∞D .1(,]3-∞ 【答案】B 【解析】∵()f x =的定义域为R ,∴只需分母不为0即可,即230ax ax +-≠恒成立, (1)当0a =时,30恒成立,满足题意,(2)当0a ≠时,24(3)0a a ∆=-⨯-<,解得120a -<<, 综上可得120a -<≤. 故选:B. [举一反三]1.(2022·全国·高三专题练习)函数y =13x -的定义域为( ) A .3,2⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭B .(-∞,3)∪(3,+∞)C .3,32⎡⎫⎪⎢⎣⎭(3,+∞)D .(3,+∞)【答案】C 【解析】要使函数y =13x -有意义,则 所以x x -≥-≠⎧⎨⎩23030,解得32x ≥且3x ≠,所以函数y =13x -的定义域为3,32⎡⎫⎪⎢⎣⎭∪(3,+∞). 故选:C.2.(2022·全国·高三专题练习)函数y 22x ππ-≤≤)的定义域是( )A .,02π⎡⎤-⎢⎥⎣⎦B .,26ππ⎡⎫-⎪⎢⎣⎭C .,02π⎡-⎫⎪⎢⎣⎭D .,26ππ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦【答案】A由题意,得512sin 0log (12sin )022x x x ππ⎧⎪->⎪-≥⎨⎪⎪-≤≤⎩,则1sin 212sin 122x x x ππ⎧<⎪⎪-≥⎨⎪⎪-≤≤⎩,即sin 022x x ππ≤⎧⎪⎨-≤≤⎪⎩,∴[,0]2x π∈-.故选:A.3.(2022·全国·高三专题练习)已知函数(1)=-y f x 的定义域为[]1,3,则函数()3log y f x =的定义域为( )A .[]0,1B .[]1,9C .[]0,2D .[]0,9 【答案】B 【解析】由[]1,3x ∈,得[]10,2x -∈, 所以[]3log 0,2x ∈,所以[]1,9x ∈. 故选:B .4.(2022·全国·高三专题练习)定义域是一个函数的三要素之一,已知函数()Jzzx x 定义域为[211,985],则函数 ()shuangyiliu x (2018)(2021)Jzzx x Jzzx x =+的定义域为( )A .211985,20182021⎡⎤⎢⎥⎣⎦B .211985,20212018⎡⎤⎢⎥⎣⎦ C .211985,20182018⎡⎤⎢⎥⎣⎦D .211985,20212021⎡⎤⎢⎥⎣⎦【答案】A 【解析】由抽象函数的定义域可知,21120189852112021985x x ≤≤⎧⎨≤≤⎩,解得21198520182021x, 所以所求函数的定义域为211985,20182021⎡⎤⎢⎥⎣⎦. 故选A.5.(2022·全国·高三专题练习)已知函数()f x =R ,则m 的取值范围是( )A .12m -<<B .12m -<≤C .12m -≤≤D .12m -≤< 【答案】C 【解析】由题意得:()()231104m x m x +-++≥在R 上恒成立.10m +=即1m =-时,()f x =10m +≠时,只需()()2101310m m m +>⎧⎪⎨∆=+-+≤⎪⎩, 解得:12m -<≤, 综上:1,2m ,故选:C .6.(2022·上海市奉贤中学高三阶段练习)函数()f x =___________.【答案】(,0]-∞【解析】解:由1102x⎛⎫-≥ ⎪⎝⎭,得011122⎛⎫⎛⎫≥= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭x ,所以0x ≤,所以函数的定义域为(,0]-∞,故答案为:(,0]-∞7.(2022·全国·高三专题练习)函数y =的定义域是R ,则a 的取值范围是_________. 【答案】[)0,4【解析】由题意可得210ax ax ++>在R 上恒成立. ①当0a =时,则10>恒成立,0a ∴=符合题意;②当0a ≠时,则2040a a a >⎧⎨-<⎩,解得04a <<.综上可得04a ≤<,∴实数a 的取值范围为[)0,4. 故答案为:[)0,4.8.(2022·全国·高三专题练习)已知函数()f x =R ,则a的范围是________. 【答案】[1,5) 【解析】当1a =时,()1f x =,即定义域为R ;当1a ≠,要使()f x 的定义域为R ,则2()(1)(1)10g x a x a x =-+-+>在x ∈R 上恒成立,∴()()210{1410a a a ->∆=---<,解得15a <<, 综上,有15a ≤<, 故答案为:[1,5)➢考点3 函数解析式[典例]1.(1)已知f(x+1)=x+2x,则f(x)的解析式为________________.(2)若f(x)为二次函数且f(0)=3,f(x+2)-f(x)=4x+2,则f(x)的解析式为________.(3)已知函数f(x)满足2f(x)+f(-x)=2x,则f(x)的解析式为________.【答案】(1)f(x)=x2-1(x≥1)(2)f(x)=x2-x+3(3)f(x)=2x【解析】(1)方法一(换元法):令x+1=t,则x=(t-1)2,t≥1,所以f(t)=(t-1)2+2(t-1)=t2-1(t≥1),所以函数f(x)的解析式为f(x)=x2-1(x≥1).方法二(配凑法):f(x+1)=x+2x=x+2x+1-1=(x+1)2-1.因为x+1≥1,所以函数f(x)的解析式为f(x)=x2-1(x≥1).(2)(待定系数法)设f (x )=ax 2+bx +c (a ≠0), 又f (0)=c =3, 所以f (x )=ax 2+bx +3,所以f (x +2)-f (x )=a (x +2)2+b (x +2)+3-(ax 2+bx +3)=4ax +4a +2b =4x +2. 所以⎩⎨⎧4a =4,4a +2b =2,所以⎩⎨⎧a =1,b =-1,所以函数f (x )的解析式为f (x )=x 2-x +3. (3)(解方程组法)因为2f (x )+f (-x )=2x ,① 将x 换成-x 得2f (-x )+f (x )=-2x ,② 由①②消去f (-x ),得3f (x )=6x , 所以f (x )=2x .2.(2022·全国·高三专题练习)根据下列条件,求函数f (x )的解析式. (1)f (x )是一次函数,且满足f (f (x ))=4x -3;(2)已知f (x )满足2f (x )+f (1x)=3x ,求f (x )的函数解析式.(3)已知f (0)=1,对任意的实数x ,y 都有f (x -y )=f (x )-y (2x -y +1). 【解】(1)因为f (x )是一次函数,所以设()()0f x kx b k =+≠,所以()()()2f f x k kx b b k x kb b =++=++,又因为f (f (x ))=4x -3,所以243k x kb b x ++=-,故243k kb b ⎧=⎨+=-⎩,解得21k b =⎧⎨=-⎩或23k b =-⎧⎨=⎩,所以()21f x x =-或()23f x x =-+;(2)将1x 代入()123f x f x x ⎛⎫+= ⎪⎝⎭,得()132f f x x x ⎛⎫+= ⎪⎝⎭,因此()()123132fx f x x ff x x x ⎧⎛⎫+=⎪⎪⎪⎝⎭⎨⎛⎫⎪+= ⎪⎪⎝⎭⎩,解得()()120f x x x x=-≠. (3)令x =0,得f (-y )=f (0)-y (-y +1)=1+y 2-y=()()21y y -+-+,所以f (y )=y 2+y +1,即f (x )=x 2+x +1.[举一反三]1.(2022·全国·高三专题练习)已知函数221111x xf x x --⎛⎫= ⎪++⎝⎭,则()f x 的解析式为( ) A .()()2211x f x x x =≠-+B .()()2211xf x x x =-≠-+ C .()()211x f x x x =≠-+D .()()211x f x x x =-≠-+ 【答案】A 【解析】令11x t x -=+,则11t x t -=+ ,所以()()222112111111t t t f t t t t t -⎛⎫- ⎪+⎝⎭==≠-+-⎛⎫+ ⎪+⎝⎭, 所以()()2211xf x x x =≠-+,故选:A. 2.(2022·全国·高三专题练习)已知函数f (x ﹣1)=x 2+2x ﹣3,则f (x )=( ) A .x 2+4x B .x 2+4C .x 2+4x ﹣6D .x 2﹣4x ﹣1 【答案】A【解析】()()()22123141f x x x x x -=+-=-+-,所以()24f x x x =+.故选:A3.(2022·全国·高三专题练习)已知函数()f x 的定义域为R ,且2()2()f x f x x x +-=-,则()f x =( )A .223x x +B .223x x +C .2223x x+D .23x x +【答案】D【解析】令x 为x -,则2()2()f x f x x x -+=+, 与2()2()f x f x x x +-=-联立可解得,2()3x f x x =+.故选:D .4.(多选)(2022·全国·高三专题练习)已知函数()f x 是一次函数,满足()()98f f x x =+,则()f x 的解析式可能为( ) A .()32f x x =+B .()32f x x =- C .()34f x x =-+D .()34f x x =-- 【答案】AD 设()f x kx b =+,由题意可知()()()298f f x k kx b b k x kb b x =++=++=+,所以298k kb b ⎧=⎨+=⎩,解得32k b =⎧⎨=⎩或34k b =-⎧⎨=-⎩,所以()32f x x =+或()34f x x =--. 故选:AD.5.(2022·山东济南·二模)已知函数2()23f x x x =--+,则(1)f x +=______. 【答案】24x x -- 【解析】解:因为2()23f x x x =--+,所以()()22(+1)+12+143f x x x x x =--+-=-,(1)f x +=24x x --.故答案为:24x x --.6.(2022·全国·高三专题练习)已知()49f f x x =+⎡⎤⎣⎦,且()f x 为一次函数,求()f x =_________【答案】23x +或29x --. 【解析】因为()f x 为一次函数,所以设()()0f x kx b k =+≠,所以()()()()21f f x f kx b k kx b b k x b k =+=++=++⎡⎤⎣⎦, 因为()49f f x x =+⎡⎤⎣⎦,所以()2149k x b k x ++=+恒成立, 所以()2419k b k ⎧=⎪⎨+=⎪⎩,解得:23k b =⎧⎨=⎩或29k b =-⎧⎨=-⎩,所以()23f x x =+或()29f x x =--, 故答案为:23x +或29x --.7.(2022·全国·高三专题练习)已知函数)25f x =+,则()f x 的解析式为_______【答案】()()212f x x x =+≥【解析】2t +=,则2t ≥,且()22x t =-, 所以()()()2224251f t t t t =-+-+=+,()2t ≥所以()()212f x x x =+≥,故答案为:()()212f x x x =+≥.8.(2022·全国·高三专题练习)设函数f (x )对x ≠0的一切实数都有f (x )+2f (2020x)=3x ,则f (x )=_________. 【答案】4040()f x x x=- 【解析】 因为()202023f x f x x ⎛⎫+=⎪⎝⎭,可得()2020232020x f f x x ⎛⎫+= ⎪⎝⎭,由()()2020232020232020f x f x x x f f x x ⎧⎛⎫+=⎪⎪⎪⎝⎭⎨⎛⎫⎪+= ⎪⎪⎝⎭⎩,解得4040()f x x x=-. 故答案为:4040()f x x x=-. 9.(2022·全国·高三专题练习)已知定义域为R 的函数()f x 满足()()323f x f x x --=,则()f x =___________.【答案】3x【解析】因为()()323f x f x x --=,所以()()323f x f x x --=-,同除以2得()()31322f x f x x --=-,两式相加可得()33322f x x =,即()3f x x =.故答案为:3x .10.(2022·全国·高三专题练习)(1)已知()f x 是二次函数且(0)2f =,(1)()1f x f x x +-=-,求()f x ;(2)已知1()2(0)f x f x x x ⎛⎫+=≠ ⎪⎝⎭,求()f x .【解】(1)∵f (x )为二次函数,∴f (x )=ax 2+bx +c (a ≠0),∵f (0)=c =2,∵f (x +1)﹣f (x )=x ﹣1,∴2ax +a +b =x ﹣1,∴a 12=,b 32=-, ∴f (x )12=x 232-x +2. (2)∵()12f x f x x ⎛⎫+= ⎪⎝⎭,①,∴f (1x )+2f (x )1x=,② ①-②×2得:﹣3f (x )=x 2x-, ∴2()(0)33xf x x x =-≠➢考点4 分段函数1.(2022·广东梅州·二模)设函数()()21log 6,1,2, 1.x x x f x x -⎧-<=⎨≥⎩,则()()22log 6f f -+=( ) A .2B .6C .8D .10 【答案】B 【解析】 解:因为()()21log 6,1,2, 1.x x x f x x -⎧-<=⎨≥⎩,所以()()2log 61222log 83,log 623f f --====,所以()()22log 66f f -+=. 故选:B.2.(2022·山东潍坊·模拟预测)设函数()()()3,104,10x x f x f f x x -≥⎧⎪=⎨+<⎪⎩,则()8f =( )A .10B .9C .7D .6【答案】C 【解析】因为()()()3,104,10x x f x f f x x -≥⎧⎪=⎨+<⎪⎩,则()()()()()()()812913107f f f f f f f =====.故选:C.3.(2022·浙江省江山中学高三期中)已知[]1,1∈-a ,函数()()()22sin 2, 21,π⎧⎡⎤-≤⎪⎣⎦=⎨-++>⎪⎩x a x a f x x a x a x a 若()() 1=f f a ,则=a _______.【答案】1-或34【解析】()()()01f f a f ==,当01a ≤≤时,()()0sin 21π=-=f a ,得14a k =--,故34a =;当10a -≤<时,()201f a ==,故1a =-.故答案为:34a =或1a =-.4.(2022·湖南湘潭·三模)已知0a >,且1a ≠,函数()()2log 21,0,0a xx x f x a x ⎧+≥⎪=⎨<⎪⎩,若()()12f f -=,则=a ___________,()4f x ≤的解集为___________.【答案】∞⎛- ⎝⎦【解析】①由题可知,()()()()121log 212a f f f a a ---==+=,则2221a a -=+,即4220a a --=,解得22a =,故a =②当0x 时,())2214f x x=+,解得602x;当0x <时,()4x f x =恒成立.故不等式的解集为∞⎛- ⎝⎦.∞⎛- ⎝⎦. [举一反三]1.(2022·山东·济南一中高三阶段练习)已知函数()()21,13,1xx f x f x x ⎧+<⎪=⎨-≥⎪⎩,则()9f =( ) A .2B .9C .65D .513 【答案】A 【解析】()09(93)(6)(3)(0)212f f f f f =-====+=,故选:A2.(2022·重庆八中模拟预测)已知函数()()1,221,2xx f x f x x ⎧⎛⎫≤⎪ ⎪=⎨⎝⎭⎪->⎩,则()2log 12f =( )A .13B .6-C .16D .3- 【答案】A 【解析】因为()2log 31,2∈,则()22log 122log 33,4=+∈,所以()()()()22log 31log 322211log 122log 3log 3223f f f -⎛⎫=+==== ⎪⎝⎭,故选:A.3.(2022·安徽安庆·二模)已知函数()()()lg ,10R 10,01axx x f x a x ⎧--≤<=∈⎨≤≤⎩且()12f =,则()41log 310f f ⎛⎫--= ⎪⎝⎭( ) A.1-.1-.1.1【答案】A【解析】∵()1102a f ==,∴lg 2a =,由()()()lg ,10R 10,01ax x x f x a x ⎧--≤<=∈⎨≤≤⎩,知()()lg ,102,01x x x f x x ⎧--≤<=⎨≤≤⎩. 于是()241log 3log log 32411log 3lg 2121211010f f ⎛⎫--=-=--=--=- ⎪⎝⎭故选:A4.(2022·福建三明·模拟预测)已知函数()33,0log ,0x x f x x x ⎧≤=⎨>⎩,则()2f f -=⎡⎤⎣⎦___________. 【答案】-2【解析】因为()33,0log ,0x x f x x x ⎧≤=⎨>⎩,所以()()()22323log 32f f f ---===-⎡⎤⎣⎦ 故答案为:-25.(2022·辽宁·建平县实验中学模拟预测)已知函数()221010,231,2x x x f x x x --⎧-≤⎪=⎨-->⎪⎩,则不等式()()10f x f x +-<的解集为___________. 【答案】9,2⎛⎫-∞ ⎪⎝⎭ 【解析】①当2x ≤时,11x -≤,()221010x x f x --=-在(],2-∞上单调递增, ()()20f x f ∴≤=,又()()()1120f x f f -≤<=, ()()10f x f x ∴+-<恒成立;②当23x <≤时,112x <-≤,()3120f x x x =--=-<,又()()120f x f -≤=,()()10f x f x ∴+-<恒成立; ③当34x <≤时,213x <-≤,()314f x x x =--=-,()1413f x x x -=--=-; ()()110f x f x ∴+-=-<恒成立;④当4x >时,13x ->,()314f x x x =--=-,()1415f x x x -=--=-, ()()1290f x f x x ∴+-=-<,解得:92x <,942x ∴<<; 综上所述:不等式()()10f x f x +-<的解集为9,2⎛⎫-∞ ⎪⎝⎭. 故答案为:9,2⎛⎫-∞ ⎪⎝⎭. 6.(2022·浙江省临安中学模拟预测)设()(),0121,1x x f x x x ⎧<<⎪=⎨-≥⎪⎩,若()()1f a f a =+,则=a __________,1f a ⎛⎫= ⎪⎝⎭__________. 【答案】146 【解析】 若01a <<,则112a <+<,由()()1f a f a =+,得()211a a =+-,即24a a =, 解得:0a =(舍去)或14a =;若1a ≥,由()()1f a f a =+,得()()21211a a -=+-,该方程无解.综上可知,14a =,()()142416f f a =⎛⎫ =⎪-⎝=⎭ 故答案为:14; 67.(2022·浙江·湖州中学高三阶段练习)已知函数,则()()1f f =___________;方程()1f x =的解集为___________. 【答案】 1 {1,e}【解析】()()()()11e e,1e lne 1f f f f =====,()1,1e 10x x f x x ≤=⇒=⇒=, ()1,1ln 1e x f x x x >=⇒=⇒=, {}0,e .x ∴∈故答案为:1;{}0,e .8.(2022·浙江·高三专题练习)已知()23log ,1,,1,x x f x x x ≥⎧=⎨-<⎩则()(2)f f -=______;若()1f x <,则x 的取值范围是______.【答案】 3 ()1,2-【解析】因为()32(2)8f -=--=, ()()()328l g 8o 3f f f ∴-===,当1x <时,()31f x x =-<,得11x -<<,当1≥x 时,()2log 1f x x =<,得12x ≤<, 故x 的取值范围是()1,2-故答案为:3;()1,2-.9.(2022·浙江浙江·二模)设a ∈R ,函数33(0)()log (0)ax x f x x x ⎧≤=⎨>⎩.则(9)f =________;若1273f f ⎛⎫⎛⎫≤ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,则实数a 的取值范围是________. 【答案】 2 [)3,∞-+【解析】3(9)log 92f ==, 311log 133f ⎛⎫==- ⎪⎝⎭由()31132733a f f f -⎛⎫⎛⎫=-=≤= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,则3a -≤,所以3a ≥- 故答案为:2;[)3,∞-+。