高中数学函数专题
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三、值域问题例4.设函数f(x)定义于实数集上,对于任意实数x 、y ,f(x+y)=f(x)f(y)总成立,且存在21x x ≠,使得)()(21x f x f ≠,求函数f(x)的值域。
解:令x=y=0,有f(0)=0或f(0)=1。
若 f(0)=0,则 f(x)=f(0+x)=f(x)f(0)=0恒成立,这与存在实数21x x ≠,使得)()(21x f x f ≠成立矛盾,故 f(0)≠0,必有f(0)=1。
由于f(x+y)=f(x)f(y)对任意实数x 、y 均成立,因此,0)2()(2≥⎪⎭⎫ ⎝⎛=x f x f ,又因为若f(x)=0,则f(0)=f(x-x)=f(x)f(-x)=0与f(0)≠0矛盾,所以f(x)>0. 四、求解析式问题(换元法,解方程组,待定系数法,递推法,区间转移法, 例6、设对满足x ≠0,x ≠1的所有实数x ,函数f(x)满足,()x x x f x f +=⎪⎭⎫⎝⎛-+11 ,求f(x)的解析式。
解:(1)1),x 0(x x 1)x1x (f )x (f ≠≠+=-+且Θ----,12)11()1(:x 1-x xx x f x x f x -=-+-得代换用(2):)1(x -11 得中的代换再以x .12)()x -11f(x x x f --=+---(3)1)x 0(x x2x 21x x )x (f :2)2()3()1(223≠≠---=-+且得由 例8.是否存在这样的函数f(x),使下列三个条件:①f(n)>0,n ∈N;②f(n 1+n 2)=f(n 1)f(n 2),n 1,n 2∈N*;③f(2)=4同时成立? 若存在,求出函数f(x)的解析式;若不存在,说明理由.解:假设存在这样的函数f(x),满足条件,得f(2)=f(1+1)=4,解得f(1)=2.又f(2)=4=22,f(3)=23,…,由此猜想:f(x)=2x (x ∈N*)小结:对于定义在正整数集N*上的抽象函数,用数列中的递推法来探究,如果给出的关系式具有递推性,也常用递推法来求解. 练习:1、.232|)x (f :|,x )x 1(f 2)x (f ),)x (f ,x ()x (f y ≥=-=求证且为实数即是实数函数设 解:02)x (x f 3 x,x1)x (f 2)x1(f ,x x12=++=-与已知得得代换用,.232|)x (f |,024)x (9f02≥∴≥⨯-≥∆得由3、函数f (x )对一切实数x ,y 均有f (x +y)-f (y)=(x +2y+1)x 成立,且f (1)=0, (1)求(0)f 的值;(2)对任意的11(0,)2x ∈,21(0,)2x ∈,都有f (x 1)+2<log a x 2成立时,求a 的取值范围. 解:(1)由已知等式()()(21)f x y f y x y x +-=++,令1x =,0y =得(1)(0)2f f -=,又∵(1)0f =,∴(0)2f =-. (2)由()()(21)f x y f y x y x +-=++,令0y =得()(0)(1)f x f x x -=+,由(1)知(0)2f =-,∴2()2f x x x +=+.∵11(0,)2x∈,∴22111111()2()24f x x x x +=+=+-在11(0,)2x ∈上单调递增,∴13()2(0,)4f x +∈.要使任意11(0,)2x ∈,21(0,)2x ∈都有12()2log a f x x +<成立,必有23log 4a x ≤都成立.当1a >时,21log log 2a a x <,显然不成立.当01a <<时,213(log )log 24a a x >≥,解得3414a ≤<∴a 的取值范围是34[,1)4. 五、单调性问题 (抽象函数的单调性多用定义法解决).练习:设f(x)定义于实数集上,当x>0时,f(x)>1,且对于任意实数x 、y ,有f(x+y)=f(x)f(y),求证:f(x)在R 上为增函数。
求函数定义域和值域专题1 知识点拨一、函数的定义域及求法1、分式的分母≠0;偶次方根的被开方数≥0;2、对数函数的真数>0;对数函数的底数>0且≠1;3、正切函数:x ≠kπ+ π/2 ,k∈Z;4、一次函数、二次函数、指数函数的定义域为R;5、复合函数定义域的求法:取交集及分类讨论;6、抽象函数定义域的求法;二、含分式的函数在求含分式的函数的定义域时,要注意两点:(1)分式的分母一定不能为0;(2)绝对不能先化简后求函数定义域。
例1:求函数f(x)=211xx-+的定义域.三、含偶次根式的函数注意(1)求含偶次根式的函数的定义域时,注意偶次根式的被开方数不小于0,通过求不等式来求其定义域;(2)在研究函数时,常常用到区间的概念,它是数学中常用的术语和符号,注意区间的开闭情况.例2 :求函数y =3-ax (a 为不等于0的常数)的定义域.四、复合型函数注意 函数是由一些基本初等函数通过四则运算而得到的,则它的定义域是各基本函数定义域的交集,通过列不等式组来实现.例3:求函数y =23-x +30323-+x x )(的定义域.练习1、求下列函数的定义域。
⑴y=xx -||1 ⑵y=3102++x x (3)y=||11x - (4)y=2121---x x (5)2143)(2-+--=x x x x f五、抽象函数1.已知)(x f 的定义域,求复合函数()][x g f 的定义域由复合函数的定义我们可知,要构成复合函数,则内层函数的值域必须包含于外层函数的定义域之中,因此可得其方法为:若)(x f 的定义域为()b a x ,∈,求出)]([x g f 中b x g a <<)(的解x 的范围,即为)]([x g f 的定义域。
2.已知复合函数()][x g f 的定义域,求)(x f 的定义域方法是:若()][x g f 的定义域为()b a x ,∈,则由b x a <<确定)(x g 的范围即为)(x f 的定义域。
第11讲 函数复习专题2.函数图象与零点一、教学目标:1.会运用函数图象理解和研究函数的性质.2.结合二次函数的图象,了解函数的零点与方程根的关系,判断一元二次方程根的存在性及根的个数.3.根据具体函数的图象,能够用二分法求相应方程的近似解二、重点难点:1.函数图像及运用2.函数零点与方程关系三、教学方法:“一学二记三应用” 四、知识梳理:(1)描点法作函数图象,应注意在定义域内依据函数的性质,选取关键的一部分点连接而成.(2)图象变换法,包括有平移变换、伸缩变换、对称翻折变换.的图像的画法:先画时,再将其关于对称,得轴左侧的图像. 的图像画法:先画的图象,然后位于轴上方的图象不变,位于轴下方的图象关于 轴翻折上去. 的图象关于对称;的图象关于点对称.的图象关于轴对称的函数图象解析式为;关于轴对称的函数解析式为;关于原点对称的函数解析式为.(3)熟记基本初等函数的图象,以及形如的图象五.课前评估:1.[2022·重庆六校联考]函数f (x )=sin πxx2的大致图象为( )0(0(()()a a a a f x f x a ><−−−−−−−→+向左平移个单位)向右平移个单位)0(0(()()+k k k f x f x k ><−−−−−−−→向上平移k 个单位)向下平移个单位)11(101(()()(0,1)f x f x w ωωωωωω><<−−−−−−−−−−−−−−−−→>≠图像上所有点的纵坐标不会,横坐标缩短为原来的)图像上所有点的纵坐标不会,横坐标伸长为原来的)1(01(()()(0,1)A A A f x Af x A A ><<−−−−−−−−−−−−−−−−→>≠图像上所有点的横坐标不会,纵坐标伸长为原来的)图像上所有点的横坐标不会,纵坐标缩短为原来的A )()f x 0x ≥()y f x =y y ()f x()y f x =x x x ()()f a x f a x +=-()y f x =x =a ()()f a x f a x +=--()y f x =(a,0)()y f x =x (y f x =-)y (-y f x =)-(-y f x =)1y x x=+xyf x () = x +1x–1–2–3–41234–1–2–3–41234O答案:D 解析:易知函数f (x )=sinπxx 2为奇函数且定义域为{x |x ≠0},只有选项D 满足, 2.[2022·福州质检]若函数f (x )的图象向右平移1个单位长度,所得图象与曲线y =e x 关于y 轴对称,则f (x )的解析式为( )A .f (x )=e x +1B .f (x )=e x -1C .f (x )=e -x +1D .f (x )=e -x -1 答案:D 解析:与y =e x 的图象关于y 轴对称的图象对应的函数为y =e -x .依题意,f (x )的图象向右平移1个单位长度,得y =e -x 的图象,∴f (x )的图象是由y =e -x 的图象向左平移1个单位长度得到的,∴f (x )=e -(x +1)=e -x -1.3.[2022·全国卷Ⅱ]函数f (x )=e x -e -xx 2的图象大致为( )A BCD答案:B 解析:∵ y =e x-e-x是奇函数,y =x 2是偶函数,∴ f (x )=e x -e -xx 2是奇函数,图象关于原点对称,排除A 选项.当x =1时,f (1)=e -e -11=e -1e>0,排除D 选项.又e>2,∴ 1e <12,∴ e -1e>1,排除C 选项.故选B.题型一 识图与辨图例1(1)(2022年高考浙江卷)在同一直角坐标系中,函数y =1x a ,y =log a (x +12)(a >0,且a ≠1)的图象可能是答:D(2)在同一直角坐标系中,函数()2f x ax =-, ()()log 2a g x x =+(0a >,且1a ≠)的图象大致为( )A. B. C. D.(3)(2022年高考全国3卷)函数3222x xxy -=+在[]6,6-的图像大致为 A . B .C .D .答:B(4)(2022年高考全国1卷)函数f (x )=在[,]-ππ的图像大致为 A .B .C .D .答:D课堂练习1:(1)(内江市高中2022届第一次模拟考试题)函数()()21=ln 2x f x x e -+-2sin cos ++x xx x的图象大致是( )A. B C. D.答:C (2).(2022届吉林省五地六校联考高三考前适应卷)已知函数()(22)ln ||x x f x x -=+的图象大致为( )A .B .C .D .【答案】B 【详解】()f x 定义域为{}0x x ≠,()()()()22ln 22ln x x x x f x x x f x ---=+-=+=()f x ∴为偶函数,关于y 轴对称,排除D ;当()0,1x ∈时,220x x -+>,ln 0x <,可知()0f x <,排除,A C .题型二 图象初等变换例2 (1)(江西省红色七校2022届高三第一次联考理科数学科试题)设,则函数的图象的大致形状是( )答:B(2)已知图①中的图象对应的函数为y =f (x ),则在下列给出的四个选项中,图②中的图象对应的函数只可能是( )A .y =f (|x |)B .y =|f (x )|C .y =f (-|x |)D .y =-f (|x |)0a >()y x x a =-答案:C解析:由图②知,图象关于y轴对称,对应的函数是偶函数.对于A,当x>0时,y=f(|x|)=f(x),其图象在y轴右侧与图①的相同,不符合,故错误;对于B,当x>0时,对应的函数是y=f(x),显然B错误;对于D,当x<0时,y=-f(-x),其图象在y轴左侧与图①的不相同,不符合,故错误;所以C选项是正确的.(3)已知函数,则函数的大致图象是()A. B. C. D.解析】,函数在处图象有跳跃点,选项AC错误;当(4).若函数y=f(x)的图象如图所示,则函数y=-f(x+1)的图象大致为()答案:C解析:要想由y=f(x)的图象得到y=-f(x+1)的图象,需要先将y=f(x)的图象关于x轴对称得到y=-f(x)的图象,然后向左平移1个单位长度得到y=-f(x+1)的图象,根据上述步骤可知C正确.(5)[2022·咸宁模拟]已知a>0,且a≠1,函数y=a x与y=log a(-x)的图象可能是图中的()答案:B解析:通解因为y=a x与y=log a x互为反函数,而y=log a x与y=log a(-x)的图象关于y轴对称,根据图象特征可知选B.优解首先,曲线y=a x只可能在x轴上方,曲线y=log a(-x)只可能在y轴左边,从而排除A,C;其次,y=a x与y=log a(-x)的增减性正好相反,排除D,选B.(6)(提高)函数的部分图象大致为( )A. B. C. D.【解析】分析:分析函数的奇偶性,以及是函数值的符号,利用排除法即可得到答案.解:由题意,函数满足,所以函数为奇函数,图象关于轴对称,排除B 、D ;又由当时,函数,排除C ,故选A.[规律方法] 识图常用方法:(1)定性分析法:通过对问题进行定性的分析,从而得出图像的上升(或下降)的趋势,利用这一特征分析解决问题;(2)定量计算法:通过定量的计算来分析解决问题;(3)函数模型法:由所提供的图像特征,联想相关函数模型,利用这一函数模型来分析解决问题. 课堂练习2.(1).函数的图象大致为( )A. B. C. D. 【解析】根据函数表达式得到,故函数是奇函数,排除D 选项,当x 趋向于正无穷时,函数值趋向于0,并且大于0,排除B ;当x 从左侧趋向于1时,函数值趋向于负无穷,故排除 C.故答案为:A. (2) 函数的图象可能是( )A. B. C. D. 【解析】试题分析:化简函数的解析式,判断函数的对称性,利用函数的值判断即可. 详解:函数f (x )==,可知函数的图象关于(2,0)对称,排除A ,B .当x <0时,ln (x ﹣2)2>0,(x ﹣2)3<0,函数的图象在x 轴下方,排除D ,故选:C .题型三 零点判断与运用例3 (1)[2022·南昌调研]函数f (x )=2x +ln 1的零点所在的大致区间是( ) A .(1,2) B .(2,3) C .(3,4) D .(4,5)答案:B 解析:易知f (x )=2x +ln 1x -1=2x-ln(x -1)在(1,+∞)上单调递减且连续,当1<x <2时,ln(x -1)<0,2x>0,所以f (x )>0,故函数f (x )在(1,2)上没有零点.f (2)=1-ln1=1,f (3)=23-ln2=2-3ln23=2-ln83,8=22≈2.828>e ,所以8>e 2,即ln8>2,所以f (3)<0.所以f (x )的零点所在的大致区间是(2,3),故选B.(2).[2022·山东枣庄模拟]函数f (x )=x 12-⎝⎛⎭⎫12x的零点个数为( )A .0B .1C .2D .3 答案:B解析:在同一直角坐标系中作出函数y =x 12与y =⎝⎛⎭⎫12x 的图象,如图所示.由图知,两个函数图象只有一个交点,所以函数f (x )的零点只有1个.故选B. a c 若()2019()()f x x a x b =---的零点为c ,d ,则下列不等式正确的是( ) A . a c b d >>> B .a b c d >>> C.c d a b >>> D .c a b d >>>答:由()2019()()f x x a x b =---,又()()2019f a f b ==,c ,d ,为函数()f x 的零点,且a b >,c d >,所以可在平面直角坐标系中作出函数()f x 的大致图像,如图所示,由图可知c a b d >>>,故选D.(4) [2022·河南省实验中学模拟]已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x +1,x ≤0,log 2x ,x >0,则函数y =f (f (x ))-1的图象与x 轴的交点个数为( )A .3 B .2 C .0 D .4答案: A 解析:y =f (f (x ))-1=0,即f (f (x ))=1.当f (x )≤0时,得f (x )+1=1,f (x )=0. 所以log 2x =0,得x =1;由x +1=0,得x =-1.当f (x )>0时,得log 2f (x )=1, 所以f (x )=2.由x +1=2,得x =1(舍去);由log 2x =2,得x =4. 综上所述,函数y =f (f (x ))-1的图象与x 轴的交点个数为3.故选A. (5) (提高)已知函数,则函数的零点个数是( )A. 7 B. 6 C. 5 D. 4 【解析】分析:令 函数的零点个数问题的根的个数问题.结合图象可得的根,方程有1解,有3解,有3解.从而得到函数的零点个数详解:令函数的零点个数问题的根的个数问题.即的图象如图,结合图象可得的根方程有1解,有3解,有3解.综上,函数的零点个数是7.故选A.(6)(提高) 定义在实数集上的函数满足,当时,,则函数的零点个数为__________.【解析】分析:先根据函数的奇偶性与周期性画出函数的图象,以及的图象,根据的图象在上单调递增函数,当时,,当时,的图象与函数无交点,结合图象可知有个交点.详解:定义在上的函数,满足,上的偶函数,因为满足,函数为周期为的周期函数,且为上的偶函数,因为时,,所以,在上递增,且值域为,根据周期性及奇偶性画出函数的图象和的图象,如图,根据的图象在上单调递增函数,当时,,当时,的图象与函数无交点,结合图象可知有个交点,故答案为.课堂练习3:(1)已知函数f (x )=1x -a为奇函数,g (x )=ln x -2f (x ),则函数g (x )的零点所在区间为( ) A .(0,1) B .(1,2) C .(2,3) D .(3,4)解:由函数f (x )=1x -a为奇函数,可得a =0,则g (x )=ln x -2f (x )=ln x -2x ,所以g (2)=ln2-1<0,g (3)=ln3-23>0,所以g (2)·g (3)<0,可知函数的零点在(2,3)之间。
函数性质的八大题型综合应用题型梳理【题型1函数的单调性的综合应用】【题型2函数的最值问题】【题型3函数的奇偶性的综合应用】【题型4函数的对称性的应用】【题型5对称性与周期性的综合应用】【题型6类周期函数】【题型7抽象函数的性质】【题型8函数性质的综合应用】命题规律从近几年的高考情况来看,本节是高考的一个热点内容,函数的单调性、奇偶性、对称性与周期性是高考的必考内容,重点关注单调性、奇偶性结合在一起,与函数图象、函数零点和不等式相结合进行考查,解题时要充分运用转化思想和数形结合思想,灵活求解.对于选择题和填空题部分,重点考查基本初等函数的单调性、奇偶性,主要考察方向是:判断函数单调性及求最值、解不等式、求参数范围等,难度较小;对于解答题部分,一般与导数相结合,考查难度较大.知识梳理【知识点1函数的单调性与最值的求解方法】1.求函数的单调区间求函数的单调区间,应先求定义域,在定义域内求单调区间.2.函数单调性的判断(1)函数单调性的判断方法:①定义法;②图象法;③利用已知函数的单调性;④导数法.(2)函数y=f(g(x))的单调性应根据外层函数y=f(t)和内层函数t=g(x)的单调性判断,遵循“同增异减”的原则.(3)函数单调性的几条常用结论:①若f(x)是增函数,则-f(x)为减函数;若f(x)是减函数,则-f(x)为增函数;②若f(x)和g(x)均为增(或减)函数,则在f(x)和g(x)的公共定义域上f(x)+g(x)为增(或减)函数;③若f(x)>0且f(x)为增函数,则函数f(x)为增函数,1f(x)为减函数;④若f(x)>0且f(x)为减函数,则函数f(x)为减函数,1f(x)为增函数.3.求函数最值的三种基本方法:(1)单调性法:先确定函数的单调性,再由单调性求最值.(2)图象法:先作出函数的图象,再观察其最高点、最低点,求出最值.(3)基本不等式法:先对解析式变形,使之具备“一正二定三相等”的条件后用基本不等式求出最值.4.复杂函数求最值:对于较复杂函数,可运用导数,求出在给定区间上的极值,最后结合端点值,求出最值.【知识点2函数的奇偶性及其应用】1.函数奇偶性的判断判断函数的奇偶性,其中包括两个必备条件:(1)定义域关于原点对称,这是函数具有奇偶性的必要不充分条件,所以首先考虑定义域;(2)判断f(x)与f(-x)是否具有等量关系,在判断奇偶性的运算中,可以转化为判断奇偶性的等价等量关系式(f(x)+f(-x)=0(奇函数)或f(x)-f(-x)=0(偶函数))是否成立.(3)运算函数的奇偶性规律:运算函数是指两个(或多个)函数式通过加、减、乘、除四则运算所得的函数,如f(x)+g(x),f(x)-g(x),f(x)×g(x),f(x)÷g(x).对于运算函数有如下结论:奇±奇=奇;偶±偶=偶;奇±偶=非奇非偶;奇×(÷)奇=偶;奇×(÷)偶=奇;偶×(÷)偶=偶.(4)复合函数y=f[g(x)]的奇偶性原则:内偶则偶,两奇为奇.(5)常见奇偶性函数模型奇函数:①函数f(x)=ma x+1a x-1(x≠0)或函数f(x)=m a x-1a x+1.②函数f(x)=±(a x-a-x).③函数f(x)=log a x+mx-m=log a1+2mx-m或函数f(x)=log a x-mx+m=log a1-2mx+m④函数f(x)=log a(x2+1+x)或函数f(x)=log a(x2+1-x).2.函数奇偶性的应用(1)利用函数的奇偶性可求函数值或求参数的取值,求解的关键在于借助奇偶性转化为求已知区间上的函数或得到参数的恒等式,利用方程思想求参数的值.(2)画函数图象:利用函数的奇偶性可画出函数在其对称区间上的图象,结合几何直观求解相关问题.【知识点3函数的周期性与对称性常用结论】1.函数的周期性常用结论(a是不为0的常数)(1)若f(x+a)=f(x),则T=a;(2)若f(x+a)=f(x-a),则T=2a;(3)若f(x+a)=-f(x),则T=2a;(4)若f(x+a)=f(1x),则T=2a;(5)若f(x+a)=f(1x),则T=2a;(6)若f(x+a)=f(x+b),则T=|a-b|(a≠b);2.对称性的三个常用结论(1)若函数f(x)满足f(a+x)=f(b-x),则y=f(x)的图象关于直线x=a+b2对称.(2)若函数f(x)满足f(a+x)=-f(b-x),则y=f(x)的图象关于点a+b2,0对称.(3)若函数f(x)满足f(a+x)+f(b-x)=c,则y=f(x)的图象关于点a+b2,c 2对称.3.函数的的对称性与周期性的关系(1)若函数y=f(x)有两条对称轴x=a,x=b(a<b),则函数f(x)是周期函数,且T=2(b-a);(2)若函数y=f(x)的图象有两个对称中心(a,c),(b,c)(a<b),则函数y=f(x)是周期函数,且T=2(b-a);(3)若函数y=f(x)有一条对称轴x=a和一个对称中心(b,0)(a<b),则函数y=f(x)是周期函数,且T=4(b-a).举一反三【题型1函数的单调性的综合应用】1(2023·广东深圳·统考模拟预测)已知函数f x 的定义域为R,若对∀x∈R都有f3+x= f1-x,且f x 在2,+∞上单调递减,则f1 ,f2 与f4 的大小关系是()A.f4 <f1 <f2B.f2 <f1 <f4C.f1 <f2 <f4D.f4 <f2 <f1【解题思路】由f3+x=f1-x,得到f1 =f3 ,利用单调性即可判断大小关系,即可求解.【解答过程】因为对∀x∈R都有f3+x=f1-x,所以f1 =f3-2=f[1-(-2)]=f3 又因为f x 在2,+∞上单调递减,且2<3<4,所以f4 <f3 <f2 ,即f4 <f1 <f2 .故选:A.【变式训练】1(2023·山西朔州·怀仁市第一中学校校考二模)定义在R上的函数f(x)满足f2-x=f x ,且当x ≥1时,f (x )单调递增,则不等式f 2-x ≥f (x +1)的解集为()A.12,+∞ B.0,12C.-∞,-12D.-∞,12【解题思路】根据函数的对称性和单调性即可.【解答过程】由f 2-x =f (x ),得f (x )的对称轴方程为x =1,故2-x -1 ≥x +1 -1 ,即(1-x )2≥x 2,解得x ≤12.故选:D .2(2023上·江西鹰潭·高三校考阶段练习)已知函数f x =-x 2+2ax +4,x ≤1,1x,x >1是-12,+∞ 上的减函数,则a 的取值范围是()A.-1,-12B.-∞,-1C.-1,-12D.-∞,-1【解题思路】首先分析知,x >1,函数单调递减,则x ≤1也应为减函数,同时注意分界点处的纵坐标大小关系即可列出不等式组,解出即可.【解答过程】显然当x >1时,f x =1x为单调减函数,f x <f 1 =1当x ≤1时,f x =-x 2+2ax +4,则对称轴为x =-2a2×-1=a ,f 1 =2a +3若f x 是-12,+∞上减函数,则a ≤-122a +3≥1解得a ∈-1,-12 ,故选:A .3(2023·四川绵阳·统考三模)设函数f x 为x -1与x 2-2ax +a +3中较大的数,若存在x 使得f x ≤0成立,则实数a 的取值范围为()A.-43,-1 ∪1,4 B.-∞,-43∪4,+∞ C.-∞,1-132∪1+132,4D.-1,1【解题思路】根据绝对值函数的图像和二次函数讨论对称轴判定函数的图像即可求解.【解答过程】因为f x =max x -1,x 2-2ax +a +3 ,所以f x 代表x -1与x 2-2ax +a +3两个函数中的较大者,不妨假设g (x )=|x |-1,h (x )=x 2-2ax +a +3g (x )的函数图像如下图所示:h(x)=x2-2ax+a+3是二次函数,开口向上,对称轴为直线x=a,①当a<-1时,h(x)=x2-2ax+a+3在-1,1上是增函数,需要h(-1)=(-1)2-2a(-1)+a+3=3a+4≤0即a≤-4 3,则存在x使得f x ≤0成立,故a≤-4 3;②当-1≤a≤1时,h(x)=x2-2ax+a+3在-1,1上是先减后增函数,需要h(x)min=h(a)=a2-2a⋅a+a+3=-a2+a+3≤0,即a2-a-3≥0,解得a≥1+132或a≤1-132,又1+132>1,1-132<-1故-1≤a≤1时无解;③当a>1时,h(x)=x2-2ax+a+3在-1,1上是减函数,需要h(1)=12-2a+a+3=-a+4≤0即a≥4,则存在x使得f x ≤0成立,故a≥4.综上所述,a的取值范围为-∞,-4 3∪4,+∞.故选:B.【题型2函数的最值问题】1(2023·江西九江·校考模拟预测)若0<x<6,则6x-x2有()A.最小值3B.最大值3C.最小值9D.最大值9【解题思路】根据二次函数的性质进行求解即可.【解答过程】令y =6x -x 2=-(x -3)2+9,对称轴为x =3,开口向下,因为0<x <6,所以当x =3时,6x -x 2有最大值9,没有最小值,故选:D .【变式训练】1(2023·全国·校联考三模)已知函数f x =bx -b +3 x 3在-1,1 上的最小值为-3,则实数b的取值范围是()A.-∞,-4B.9,+∞C.-4,9D.-92,9【解题思路】由已知可得当-1≤x <1时,可得bx 1+x ≥-3x 2+x +1 恒成立,通过分离变量,结合函数性质可求b 的取值范围【解答过程】因为f 1 =-3,函数f x =bx -b +3 x 3在-1,1 上的最小值为-3,所以对∀x ∈-1,1 ,f x ≥-3恒成立,所以bx -b +3 x 3≥-3恒成立,即bx 1-x 2 ≥-31-x 3 恒成立,当x =1时,b ∈R ,当-1≤x <1时,可得bx 1+x ≥-3x 2+x +1 恒成立.当x =0或x =-1时,不等式显然成立;当0<x <1时,b ≥-3x 2+x +1 x 1+x =-31+1x 2+x,因为x 2+x ∈0,2 ,所以1x 2+x ∈12,+∞ ,1+1x 2+x ∈32,+∞ ,-31+1x 2+x∈-∞,-92 ,所以b ≥-92;当-1<x <0时,b ≤-31+1x 2+x,因为x 2+x ∈-14,0 ,所以1x 2+x ∈-∞,-4 ,1+1x 2+x ∈-∞,-3 ,-31+1x 2+x∈9,+∞ ,所以b ≤9.综上可得,实数b 的取值范围是-92,9.故选:D .2(2023上·广东广州·高一校考阶段练习)定义一种运算min a ,b =a ,a ≤bb ,a >b,设f x =min 4+2x -x 2,x -t (t 为常数,且x ∈[-3,3],则使函数f x 的最大值为4的t 的值可以是()A.-2或4B.6C.4或6D.-4【解题思路】根据定义,先计算y=4+2x-x2在x∈-3,3上的最大值,然后利用条件函数f(x)最大值为4,确定t的取值即可.【解答过程】y=4+2x-x2=-x-12+5在x∈-3,3上的最大值为5,所以由4+2x-x2=4,解得x=2或x=0,所以x∈0,2时,y=4+2x-x2>4,所以要使函数f(x)最大值为4,则根据定义可知,当t≤1时,即x=2时,2-t=4,此时解得t=-2,符合题意;当t>1时,即x=0时,0-t=4,此时解得t=4,符合题意;故t=-2或4.故选:A.3(2023·广东惠州·统考一模)若函数f x 的定义域为D,如果对D中的任意一个x,都有f x > 0,-x∈D,且f-xf x =1,则称函数f x 为“类奇函数”.若某函数g x 是“类奇函数”,则下列命题中,错误的是()A.若0在g x 定义域中,则g0 =1B.若g x max=g4 =4,则g x min=g-4=1 4C.若g x 在0,+∞上单调递增,则g x 在-∞,0上单调递减D.若g x 定义域为R,且函数h x 也是定义域为R的“类奇函数”,则函数G x =g x h x 也是“类奇函数”【解题思路】对A,根据“类奇函数”的定义,代入x=0求解即可;对B,根据题意可得g-x=1g x,再结合函数的单调性判断即可;对C,根据g-x=1g x,结合正负分数的单调性判断即可;对D,根据“类奇函数”的定义,推导G x G-x=1判断即可.【解答过程】对于A,由函数g x 是“类奇函数”,所以g x g-x=1,且g x >0,所以当x=0时,g0 g-0=1,即g0 =1,故A正确;对于B,由g x g-x=1,即g-x=1g x,g-x随g x 的增大而减小,若g(x)max=g4 =4,则g(x)min=g-4=14成立,故B正确;对于C,由g x 在0,+∞上单调递增,所以g-x=1g x,在x∈0,+∞上单调递减,设t=-x∈-∞,0 ,∴g t 在t ∈-∞,0 上单调递增,即g x 在x ∈-∞,0 上单调递增,故C 错误;对于D ,由g x g -x =1,h x h -x =1,所以G x G -x =g x g -x h x h -x =1,所以函数G x =g x h x 也是“类奇函数”,所以D 正确;故选:C .【题型3 函数的奇偶性的综合应用】1(2023·广东·东莞市校联考一模)已知函数f (x )是定义在R 上的奇函数,当x >0时,f (x )=ax +1,若f (-2)=5,则不等式f (x )>12的解集为()A.-∞,-12 ∪0,16B.-12,0 ∪0,16C.-∞,-12 ∪16,+∞ D.-12,0 ∪16,+∞ 【解题思路】根据条件可求得x >0时f (x )的解析式,根据函数为奇函数继而可求得当x <0时f (x )的解析式,分情况解出不等式即可.【解答过程】因为函数f (x )是定义在R 上的奇函数,所以f (-2)=-f (2)=5,则f (2)=-5,则2a +1=-5,所以a =-3,则当x >0时,f (x )=-3x +1,当x <0时,-x >0,则f (x )=-f (-x )=-[-3×(-x )+1]=-3x -1,则当x >0时,不等式f (x )>12为-3x +1>12,解得0<x <16,当x <0时,不等式f (x )>12为-3x -1>12,解得x <-12,故不等式的解集为-∞,-12 ∪0,16,故选:A .【变式训练】1(2023·全国·模拟预测)已知函数f (x ),g (x )的定义域均为R ,f (3x +1)为奇函数,g (x +2)为偶函数,f (x +1)+g (1-x )=2,f (0)=-12,则102k =1 g (k )=()A.-51B.52C.4152D.4092【解题思路】由题意,根据函数奇偶性可得f (x )的图象关于点(1,0)中心对称、g (x )的图象关于点(1,2)中心对称,进而可知g (x )是以4为周期的周期函数.求出g (1),g (2),g (3),g (4),结合周期即可求解.【解答过程】因为f (3x +1)为奇函数,所以f (x +1)为奇函数,所以f (x +1)=-f (-x +1),f (x )的图象关于点(1,0)中心对称,f (1)=0.因为g (x +2)为偶函数,所以g (x +2)=g (-x +2),g (x )的图象关于直线x =2对称.由f (x +1)+g (1-x )=2,得f (-x +1)+g (1+x )=2,则-f (x +1)+g (1+x )=2,所以g (x +1)+g (1-x )=4,g (x )+g (2-x )=4,所以g (x )的图象关于点(1,2)中心对称.因为g (x )的图象关于x =2轴对称,所以g (x )+g (2+x )=4,g (x +2)+g (x +4)=4,所以g (x +4)=g (x ),即g (x )是以4为周期的周期函数.因为f (1)=0,f (0)=-12,所以g (1)=2,g (2)=52,g (3)=g (1)=2,g (4)=g (0)=4-g (2)=32,所以102k =1g (k )=25×2+52+2+32 +2+52=4092.故选:D .2(2023·安徽亳州·蒙城第一中学校联考模拟预测)已知函数f x 是定义在R 上的偶函数,函数g x 是定义在R 上的奇函数,且f x ,g x 在0,+∞ 上单调递减,则()A.f f 2 >f f 3B.f g 2 <f g 3C.g g 2 >g g 3D.g f 2 <g f 3【解题思路】利用函数的单调性以及函数的奇偶性,判断各选项的正负即可.【解答过程】因为f x ,g x 在0,+∞ 上单调递减,f x 是偶函数,g x 是奇函数,所以g x 在R 上单调递减,f x 在-∞,0 上单调递增,对于A ,f 2 >f 3 ,但无法判断f 2 ,f 3 的正负,故A 不正确;对于B ,g 2 >g 3 ,但无法判断g 2 ,g 3 的正负,故B 不正确;对于C ,g 2 >g 3 ,g x 在R 上单调递减,所以g g 2 <g g 3 ,故C 不正确;对于D ,f 2 >f 3 ,g x 在R 上单调递减,g f 2 <g f 3 ,故D 正确.故选:D .3(2023·江西吉安·江西省遂川中学校考一模)若定义在R 上的函数f (x )满足:对任意x 1,x 2∈R有f (x 1+x 2)=f (x 1)+f (x 2)-2016,且x >0时,f (x )>2016,记f (x )在[-2017,2017]上的最大值和最小值为M ,N ,则M +N 的值为()A.2016B.2017C.4032D.4034【解题思路】先计算得到f (0)=2016,再构造函数g (x )=f (x )-2016,判断g (x )的奇偶性得出结论.【解答过程】解:令x 1=x 2=0得f (0)=2f (0)-2016,∴f (0)=2016,令x 1=-x 2得f (0)=f (-x 2)+f (x 2)-2016=2016,∴f (-x 2)+f (x 2)=4032,令g(x)=f(x)-2016,则g max(x)=M-2016,g min(x)=N-2016,∵g(-x)+g(x)=f(-x)+f(x)-4032=0,∴g(x)是奇函数,∴g max(x)+g min(x)=0,即M-2016+N-2016=0,∴M+N=4032.故选:C.【题型4函数的对称性的应用】1(2023·江西赣州·统考二模)已知函数f(x)的图像既关于点(-1,1)对称,又关于直线y=x对称,且当x∈[-1,0]时,f(x)=x2,则f174=()A.-194B.-92C.-72D.-174【解题思路】用Γ表示函数y=f x 的图像,设x0,y0∈Γ,根据中心对称性与轴对称性,得到4+y0,-4+x0∈Γ,令4+y0=174,求出y0,即可求出x0,即可得解.【解答过程】用Γ表示函数y=f x 的图像,对任意的x0∈-1,0,令y0=x20,则x0,y0∈Γ,且y0∈0,1,又函数f(x)的图像既关于点(-1,1)对称,且关于直线y=x对称,所以y0,x0∈Γ,则-2-y0,2-x0∈Γ,则2-x0,-y0-2∈Γ,则-4+x0,4+y0∈Γ,则4+y0,-4+x0∈Γ,令4+y0=174,即y0=14,此时x0=-12或x0=12(舍去),此时-4+x0=-4+-1 2=-92,即174,-92∈Γ,因此f174 =-92.故选:B.【变式训练】1(2023·四川绵阳·绵阳中学校考一模)若函数y=f x 满足f a+x+f(a-x)=2b,则说y=f x 的图象关于点a,b对称,则函数f(x)=xx+1+x+1x+2+x+2x+3+...+x+2021x+2022+x+2022x+2023的对称中心是()A.(-1011,2022)B.1011,2022C.(-1012,2023)D.1012,2023【解题思路】求出定义域,由定义域的对称中心,猜想a=-1012,计算出f(-1012+x)+f(-1012-x) =4046,从而求出对称中心.【解答过程】函数定义域为{x|x≠-1,x≠-2...,...x≠-2022,x≠-2023},定义域的对称中心为(-1012,0),所以可猜a=-1012,则f(-1012+x)=-1012+x-1011+x+-1011+x-1010+x+-1010+x-1009+x+...+1009+xx+1010+1010+x1011+x,f(-1012-x)=-1012-x-1011-x +-1011-x-1010-x+-1010-x-1009-x+...+1009-x1010-x+1010-x1011-x=1012+x 1011+x +1011+x1010+x+1010+x1009+x+...+1009-x1010-x+1010-x1011-x,故f(-1012+x)+f(-1012-x)=1010+x1011+x +1012+x 1011+x+1009+xx+1010+1011+x 1010+x⋯+-1012+x-1011+x +1010-x 1011-x=2×2023=4046所以y=f x 的对称中心为(-1012,2023),故选:C.2(2023·四川南充·四川省南充高级中学校考三模)函数f x 和g x 的定义域均为R,且y=f3+3x为偶函数,y=g x+3+2为奇函数,对∀x∈R,均有f x +g x =x2+1,则f7 g7 = ()A.615B.616C.1176D.2058【解题思路】由题意可以推出f x =f6-x,g x =-4-g6-x,再结合f x +g x =x2+1可得函数方程组,解出函数方程组后再代入求值即可.【解答过程】由函数f3+3x为偶函数,则f3+3x=f3-3x,即函数f x 关于直线x=3对称,故f x =f6-x;由函数g x+3+2为奇函数,则g x+3+2=-g-x+3-2,整理可得g x+3+g-x+3=-4,即函数g x 关于3,-2对称,故g x =-4-g6-x;由f x +g x =x2+1,可得f6-x+g6-x=(6-x)2+1,所以f x -4-g x =(6-x)2+1,故f x +g x =x2+1f x -4-g x =(6-x)2+1 ,解得f x =x2-6x+21,g x =6x-20,所以f7 =72-6×7+21=28,g7 =6×7-20=22,所以f7 g7 =28×22=616.故选:B.3(2023·甘肃张掖·高台县校考模拟预测)已知函数f(x)的定义域为R,f x-1的图象关于点(1,0)对称,f3 =0,且对任意的x1,x2∈-∞,0,x1≠x2,满足f x2-f x1x2-x1<0,则不等式x-1f x+1≥0的解集为()A.-∞,1∪2,+∞B.-4,-1∪0,1C.-4,-1∪1,2D.-4,-1∪2,+∞【解题思路】首先根据f(x-1)的图象关于点(1,0)对称,得出(x)是定义在R上的奇函数,由对任意的x1,x2∈(-∞,0),x1≠x2,满足f(x2)-f(x1)x2-x1<0,得出f(x)在(-∞,0)上单调递减,然后根据奇函数的对称性和单调性的性质,求解即可.【解答过程】∵f(x-1)的图象关于点(1,0)对称,∴f(x)的图象关于点(0,0)对称,∴f(x)是定义在R 上的奇函数,∵对任意的x1,x2∈(-∞,0),x1≠x2,满足f(x2)-f(x1)x2-x1<0,∴f(x)在(-∞,0)上单调递减,所以f(x)在(0,+∞)上也单调递减,又f3 =0所以f-3=0,且f0 =0,所以当x∈-∞,-3∪0,3时,f x >0;当x∈-3,0∪3,+∞时,f x <0,所以由x-1f x+1≥0可得x-1<0,-3≤x+1≤0或x-1>0,0≤x+1≤3或x-1=0,解得-4≤x≤-1或1≤x≤2,即不等式x-1f x+1≥0的解集为-4,-1∪1,2.故选:C.【题型5对称性与周期性的综合应用】1(2023·四川宜宾·统考一模)已知函数f x ,g x 的定义域为R,g x 的图像关于x=1对称,且g2x+2为奇函数,g1 =1,f x =g3-x+1,则下列说法正确的个数为()①g(-3)=g(5);②g(2024)=0;③f(2)+f(4)=-4;④2024n=1f(n)=2024.A.1B.2C.3D.4【解题思路】根据奇函数定义得到g-2x+2=-g2x+2,进而得到g x 的对称中心为,再根据对称轴求出周期,通过赋值得到答案.【解答过程】因为g2x+2为奇函数,所以g-2x+2=-g2x+2,则g-x+2=-g x+2,所以g x 对称中心为2,0,又因为g x 的图像关于x=1对称,则g-x+2=g x ,所以-g x+2=g x ,则g x+4=-g x+2=g x ,所以g x 的周期T=4,①g-3=g-3+8=g5 ,所以①正确;②因为g1 =1,g-x+2=g x ,g x 对称中心为2,0,所以g0 =g2 =0,所以g(2024)=g0 =0,所以②正确;③因为f x =g3-x+1,所以f2 =g1 +1=2,因为-g x+2=g x ,所以g-1=-g1 ,则f4 =g-1+1=-g1 +1=0,所以f(2)+f(4)=2,所以③错误;④因为f x =g 3-x +1且g x 周期T =4,所以f x +4 =g 3-x -4 +1=g 3-x +1=f x ,则f x 的周期为T =4,因为f 1 =g 2 +1=1,f 2 =2,f 3 =g 0 +1=1,f 4 =0,所以f 1 +f 2 +f 3 +f 4 =4,所以2024n =1 f (n )=506f 1 +f 2 +f 3 +f 4 =4 =506×4=2024,所以④正确.故选:C .【变式训练】1(2023·北京大兴·校考三模)已知函数f x 对任意x ∈R 都有f x +2 =-f x ,且f -x =-f x ,当x ∈-1,1 时,f x =x 3.则下列结论正确的是()A.函数y =f x 的图象关于点k ,0 k ∈Z 对称B.函数y =f x 的图象关于直线x =2k k ∈Z 对称C.当x ∈2,3 时,f x =x -2 3D.函数y =f x 的最小正周期为2【解题思路】根据f x +2 =-f x 得到f x +2 =f x -2 ,所以f x 的周期为4,根据f -x =-f x 得到f x 关于x =-1对称,画出f x 的图象,从而数形结合得到AB 错误;再根据f x =-f x -2 求出x ∈2,3 时函数解析式;D 选项,根据y =f x 的最小正周期,得到y =f x 的最小正周期.【解答过程】因为f x +2 =-f x ,所以f x =-f x -2 ,故f x +2 =f x -2 ,所以f x 的周期为4,又f -x =-f x ,所以f -x =f x -2 ,故f x 关于x =-1对称,又x ∈-1,1 时,f x =x 3,故画出f x 的图象如下:A 选项,函数y =f x 的图象关于点1,0 不中心对称,故A 错误;B 选项,函数y =f x 的图象不关于直线x =2对称,B 错误;C 选项,当x ∈2,3 时,x -2∈0,1 ,则f x =-f x -2 =-x -2 3,C 错误;D 选项,由图象可知y =f x 的最小正周期为4,又f x +2 =-f x =f x ,故y =f x 的最小正周期为2,D 正确.故选:D .2(2023·四川绵阳·绵阳校考模拟预测)已知函数f x 的定义域为R ,f 1 =0,且f 0 ≠0,∀x ,y∈R 都有f x +y +f x -y =2f x f y ,则下列说法正确的命题是()①f 0 =1;②∀x ∈R ,f -x +f x =0;③f x 关于点1,0 对称;④2023i =1 f (i )=-1A.①②B.②③C.①②④D.①③④【解题思路】利用特殊值法,结合函数的奇偶性、对称性和周期性进行求解即可.【解答过程】对于①,由于∀x ,y ∈R 都有f x +y +f x -y =2f x f y ,所以令x =y =0,则f 0 +f 0 =2f 0 f 0 ,即f 0 =f 20 ,因为f 0 ≠0,所以f 0 =1,所以①正确,对于②,令x =0,则f y +f -y =2f 0 f y =2f y ,所以f y =f -y ,即f x =f -x ,所以∀x ∈R ,f -x -f x =0,所以②错误,对于③,令x =1,则f 1+y +f 1-y =2f 1 f y =0,所以f 1+y =-f 1-y ,即f 1+x =-f 1-x ,所以f x 关于点1,0 对称,所以③正确,对于④,因为f 1+x =-f 1-x ,所以f 2+x =-f -x ,因为f x =f -x ,所以f 2+x =-f x ,所以f 4+x =-f 2+x ,所以f 4+x =f x ,所以f x 的周期为4,在f x +y +f x -y =2f x f y 中,令x =y =1,则f 2 +f 0 =2f 1 f 1 =0,因为f 0 =1,所以f (2)=-1,f (3)=f (-1)=f (1)=0,f (4)=f (0)=1,所以f (1)+f (2)+f (3)+f (4)=0+(-1)+0+1=0,所以2023i =1 f (i )=505×f (1)+f (2)+f (3)+f (4) +f (1)+f (2)+f (3)=-1,所以④正确,故选:D .3(2023·安徽合肥·合肥一中校考模拟预测)已知函数f x 与g (x )的定义域均为R ,f (x +1)为偶函数,且f (3-x )+g (x )=1,f (x )-g (1-x )=1,则下面判断错误的是()A.f x 的图象关于点(2,1)中心对称B.f x 与g x 均为周期为4的周期函数C.2022i =1f (i )=2022D.2023i =0g (i )=0【解题思路】由f (x +1)为偶函数可得函数关于直线x =1轴对称,结合f (3-x )+g (x )=1和f (x )-g (1-x )=1可得f x 的周期为4,继而得到g x 的周期也为4,接着利用对称和周期算出对应的值即可判断选项【解答过程】因为f x +1 为偶函数,所以f x +1 =f -x +1 ①,所以f x 的图象关于直线x =1轴对称,因为f x -g 1-x =1等价于f 1-x -g x =1②,又f 3-x +g x =1③,②+③得f 1-x +f 3-x =2④,即f 1+x +f 3+x =2,即f 2+x =2-f x ,所以f 4+x =2-f 2+x =f x ,故f x 的周期为4,又g x =1-f 3-x ,所以g x 的周期也为4,故选项B 正确,①代入④得f 1+x +f 3-x =2,故f x 的图象关于点2,1 中心对称,且f 2 =1,故选项A 正确,由f 2+x =2-f x ,f 2 =1可得f 0 =1,f 4 =1,且f 1 +f 3 =2,故f 1 +f 2 +f 3 +f 4 =4,故2022i =1 f (i )=505×4+f (1)+f (2)=2021+f (1),因为f 1 与f 3 值不确定,故选项C 错误,因为f 3-x +g x =1,所以g 1 =0,g 3 =0,g 0 =1-f 3 ,g 2 =1-f 1 ,所以g 0 +g 2 =2-f 1 +f 3 =0,故g 0 +g 1 +g 2 +g 3 =0,故2023i =0 g (i )=506×0=0,所以选项D 正确,故选:C .【题型6 类周期函数】1(2023·安徽合肥·合肥一六八中学校考模拟预测)定义在R 上的函数f x 满足f x +1 =12f x ,且当x ∈0,1 时,f x =1-2x -1 .当x ∈m ,+∞ 时,f x ≤332,则m 的最小值为()A.278B.298C.134D.154【解题思路】根据已知计算出f x =12n 1-2x -2n +1 ≤12n ,画出图象,计算f x =332,解得x =298,从而求出m 的最小值.【解答过程】由题意得,当x ∈1,2 时,故f x =12f x -1 =121-2x -3 ,当x ∈2,3 时,故f x =12f x -1 =141-2x -5 ⋯,可得在区间n ,n +1 n ∈Z 上,f x =12n 1-2x -2n +1 ≤12n ,所以当n ≥4时,f x ≤332,作函数y =f x 的图象,如图所示,当x ∈72,4 时,由f x =181-2x -7 =332,2x -7 =14,x =298,则m ≥298,所以m 的最小值为298故选:B .【变式训练】1(2023上·湖南长沙·高三校考阶段练习)定义域为R 的函数f x 满足f x +2 =2f x -1,当x∈0,2 时,f x =x 2-x ,x ∈0,1 1x,x ∈1,2.若x ∈0,4 时,t 2-7t 2≤f x ≤3-t 恒成立,则实数t 的取值范围是()A.1,2B.1,52C.12,2D.2,52【解题思路】由f (x +2)=2f (x )-1,求出x ∈(2,3),以及x ∈[3,4]的函数的解析式,分别求出(0,4]内的四段的最小值和最大值,注意运用二次函数的最值和函数的单调性,再由t 2-7t2≤f x ≤3-t 恒成立即为t 2-7t2≤f x min ,f x max ≤3-t ,解不等式即可得到所求范围【解答过程】当x ∈(2,3),则x -2∈(0,1),则f (x )=2f (x -2)-1=2(x -2)2-2(x -2)-1,即为f (x )=2x 2-10x +11,当x ∈[3,4],则x -2∈[1,2],则f (x )=2f (x -2)-1=2x -2-1.当x ∈(0,1)时,当x =12时,f (x )取得最小值,且为-14;当x ∈[1,2]时,当x =2时,f (x )取得最小值,且为12;当x ∈(2,3)时,当x =52时,f (x )取得最小值,且为-32;当x ∈[3,4]时,当x =4时,f (x )取得最小值,且为0.综上可得,f (x )在(0,4]的最小值为-32.若x ∈(0,4]时, t 2-7t2≤f x min 恒成立,则有t 2-7t 2≤-32.解得12≤t ≤3.当x ∈(0,2)时,f (x )的最大值为1,当x ∈(2,3)时,f (x )∈-32,-1 ,当x ∈[3,4]时,f (x )∈[0,1],即有在(0,4]上f (x )的最大值为1.由f x max ≤3-t ,即为1≤3-t ,解得t ≤2,综上,即有实数t 的取值范围是12,2.故选:C .2(2022·四川内江·校联考二模)定义域为R 的函数f (x )满足f (x +2)=3f (x ),当x ∈[0,2]时,f (x )=x 2-2x ,若x ∈[-4,-2]时,f (x )≥1183t-t 恒成立,则实数t 的取值范围是()A.-∞,-1 ∪0,3B.-∞,-3 ∪0,3C.-1,0 ∪3,+∞D.-3,0 ∪3,+∞【解题思路】根据题意首先得得到函数的具体表达式,由x ∈[-4,-2],所以x +4∈[0,2],所以f (x +4)=x 2+6x +8,再由f (x +4)=3f (x +2)=9f (x )可得出f (x )的表达式,在根据函数思维求出f (x )最小值解不等式即可.【解答过程】因为x ∈[-4,-2],所以x +4∈[0,2],因为x ∈[0,2]时,f x =x 2-2x ,所以f x +4 =(x +4)2-2(x +4)=x 2+6x +8,因为函数f x 满足f x +2 =3f x ,所以f x +4 =3f x +2 =9f x ,所以f x =19f x +4 =19x 2+6x +8 ,x ∈[-4,-2],又因为x ∈[-4,-2],f x ≥1183t-t 恒成立,故1183t -t ≤f x min =-19,解不等式可得t ≥3或-1≤t <0.故选C .3(2023上·浙江台州·高一校联考期中)设函数f x 的定义域为R ,满足f x =2f x -2 ,且当x∈0,2 时,f x =x 2-x .若对任意x ∈-∞,m ,都有f x ≤3,则m 的取值范围是()A.-∞,52B.-∞,72C.-∞,92D.-∞,112【解题思路】根据给定条件分段求解析式及对应函数值集合,再利用数形结合即得.【解答过程】因为函数f x 的定义域为R ,满足f x =2f x -2 ,且当x ∈0,2 时,f x =x 2-x =-x -1 2+1∈0,1 ,当x ∈(2,4],时,x -2∈(0,2],则f (x )=2f (x -2)=2x -2 2-x -2 =-2x -3 2+2∈0,2 ,当x ∈(4,6],时,x -4∈(0,2],则f (x )=4f (x -2)=4x -2-2 4-x -2 =-4x -5 2+4∈0.4 ,当x ∈(-2,0],时,x +2∈(0,2],则f (x )=12f (x +2)=12(x +2)-x =-12x +1 2+12∈0,12,作出函数f x 的大致图象,对任意x ∈-∞,m ,都有f x ≤3,设m 的最大值为t ,则f t =3,所以-4t -5 2+4=3,解得t =92或t =112,结合图象知m 的最大值为92,即m 的取值范围是-∞,92.故选:C .【题型7 抽象函数的性质】1(2023·新疆乌鲁木齐·统考二模)已知f x ,g x 都是定义在R 上的函数,对任意x ,y 满足f x -y=f x g y -g x f y ,且f -2 =f 1 ≠0,则下列说法正确的是()A.f 0 =1B.函数g 2x +1 的图象关于点1,0 对称C.g 1 +g -1 =0D.若f 1 =1,则2023n =1 f n =1【解题思路】利用赋值法结合题目给定的条件可判断AC ,取f x =sin2π3x ,g x =cos 2π3x 可判断B ,对于D ,通过观察选项可以推断f x 很可能是周期函数,结合f x g y ,g x f y 的特殊性及一些已经证明的结论,想到令y =-1和y =1时可构建出两个式子,两式相加即可得出f x +1 +f x -1 =-f x ,进一步得出f x 是周期函数,从而可求2023n =1 f n 的值.【解答过程】解:对于A ,令x =y =0,代入已知等式得f 0 =f 0 g 0 -g 0 f 0 =0,得f 0 =0,故A 错误;对于B ,取f x =sin 2π3x ,g x =cos 2π3x ,满足f x -y =f x g y -g x f y 及f -2 =f 1 ≠0,因为g 3 =cos2π=1≠0,所以g x 的图象不关于点3,0 对称,所以函数g 2x +1 的图象不关于点1,0 对称,故B 错误;对于C ,令y =0,x =1,代入已知等式得f 1 =f 1 g 0 -g 1 f 0 ,可得f 1 1-g 0 =-g 1 f 0 =0,结合f 1 ≠0得1-g 0 =0,g 0 =1,再令x =0,代入已知等式得f -y =f 0 g y -g 0 f y ,将f 0 =0,g 0 =1代入上式,得f -y =-f y ,所以函数f x 为奇函数.令x =1,y =-1,代入已知等式,得f 2 =f 1 g -1 -g 1 f -1 ,因为f -1 =-f 1 ,所以f 2 =f 1 g -1 +g 1 ,又因为f 2 =-f -2 =-f 1 ,所以-f 1 =f 1 g -1 +g 1 ,因为f 1 ≠0,所以g 1 +g -1 =-1,故C 错误;对于D ,分别令y =-1和y =1,代入已知等式,得以下两个等式:f x +1 =f x g -1 -g x f -1 ,f x -1 =f x g 1 -g x f 1 ,两式相加易得f x +1 +f x -1 =-f x ,所以有f x +2 +f x =-f x +1 ,即:f x =-f x +1 -f x +2 ,有:-f x +f x =f x +1 +f x -1 -f x +1 -f x +2 =0,即:f x -1 =f x +2 ,所以f x 为周期函数,且周期为3,因为f 1 =1,所以f -2 =1,所以f 2 =-f -2 =-1,f 3 =f 0 =0,所以f 1 +f 2 +f 3 =0,所以2023n =1 f n =1=f 1 +f 2 +f 3 +⋯+f 2023 =f 2023 =f 1 =1,故D 正确.故选:D .【变式训练】1(2023·福建宁德·福鼎市校考模拟预测)已知函数f x 及其导函数f x 的定义域均为R ,对任意的x ,y ∈R ,恒有f x +y +f x -y =2f x f y ,则下列说法正确的个数是()①f 0 =0;②fx 必为奇函数;③f x +f 0 ≥0;④若f (1)=12,则2023n =1f (n )=12.A.1B.2C.3D.4【解题思路】利用赋值法可判断①;利用赋值法结合函数奇偶性定义判断②;赋值,令y =x ,得出f 2x+f0 ≥0,变量代换可判断③;利用赋值法求出f(n)部分函数值,推出其值具有周期性,由此可计算2023n=1f(n),判断④,即可得答案.【解答过程】令x=y=0,则由f x+y+f x-y=2f x f y 可得2f0 =2f20 ,故f(0)=0或f0 =1,故①错误;当f(0)=0时,令y=0,则f(x)+f(x)=2f(x)f(0)=0,则f(x)=0,故f (x)=0,函数f (x)既是奇函数又是偶函数;当f(0)=1时,令x=0,则f(y)+f(-y)=2f(0)f(y),所以f-y=f y ,则-f (-y)=f (y),即f (-y)=-f (y),则f (x)为奇函数,综合以上可知f (x)必为奇函数,②正确;令y=x,则f2x+f0 =2f2x ,故f2x+f0 ≥0.由于x∈R,令t=2x,t∈R,即f t +f0 ≥0,即有f x +f0 ≥0,故③正确;对于D,若f1 =12,令x=1,y=0,则f1 +f1 =2f1 f0 ,则f(0)=1,令x=y=1,则f2 +f0 =2f21 ,即f2 +1=12,∴f2 =-12,令x=2,y=1,则f3 +f1 =2f2 f1 ,即f3 +12=-12,∴f(3)=-1,令x=3,y=1,则f4 +f2 =2f3 f1 ,即f4 -12=-1,∴f(4)=-12,令x=4,y=1,则f5 +f3 =2f4 f1 ,即f5 -1=-12,∴f(5)=12,令x=5,y=1,则f6 +f4 =2f5 f1 ,即f6 -12=12,∴f(6)=1,令x=6,y=1,则f7 +f5 =2f6 f1 ,即f7 +12=1,∴f(7)=12,令x=7,y=1,则f8 +f6 =2f7 f1 ,即f8 +1=12,∴f(8)=-12,⋯⋯,由此可得f(n),n∈N*的值有周期性,且6个为一周期,且f(1)+f(2)+f(3)+f(4)+f(5)+f(6)=0,故2023n=1f n =337×[f(1)+f(2)+f(3)+f(4)+f(5)+f(6)]+f(1)=12,故④正确,即正确的是②③④,故选:C.2(2023·河南·校联考模拟预测)已知函数f x 对任意实数x,y恒有f(x-y)+f(x+y)=f(2x)成立,且当x<0时,f(x)>0.(1)求f(0)的值;(2)判断f x 的单调性,并证明;(3)解关于x的不等式:f x2-(a+2)x+f(a+y)+f(a-y)>0.【解题思路】(1)根据题意,令x=0,y=0,即可求得f(0)=0;(2)令x=0,得到f(-y)=-f(y),所以f x 为奇函数,在结合题意和函数单调性的定义和判定方法,即可求解;(3)化简不等式为f x2-(a+2)x>f(-2a),结合函数f x 的单调性,把不等式转化为x2-(a+2)x <-2a,结合一元二次不等式的解法,即可求解.【解答过程】(1)解:因为函数f(x)对任意实数x,y恒有f(x-y)+f(x+y)=f(2x)成立,令x=0,y=0,则f(0)+f(0)=f(0),所以f(0)=0.(2)解:函数f x 为R上的减函数.证明:令x=0,则f(-y)+f(y)=f(0)=0,所以f(-y)=-f(y),故f x 为奇函数.任取x1,x2∈R,且x1<x2,则x1-x2<0,因为当x<0时,f(x)>0,所以f x1-x2>0,所以f x1-f x2=f x1+f-x2=fx1-x22+x1+x22+f x1-x22-x1+x22=f x1-x2>0,即f x1>f x2,所以f x 是R上的减函数.(3)解:根据题意,可得f x2-(a+2)x>-[f(a+y)+f(a-y)]=-f(2a)=f(-2a),由(2)知f x 在R上单调递减,所以x2-(a+2)x<-2a,即x2-(a+2)x+2a<0,可得(x-2)(x-a)<0,当a>2时,原不等式的解集为(2,a);当a=2时,原不等式的解集为∅;当a<2时,原不等式的解集为(a,2).3(2023上·广东东莞·高一校联考期中)已知函数f x 对任意实数x,y恒有f x+y=f x +f y ,当x>0时,f x <0,且f1 =-2.(1)判断f x 的奇偶性;(2)判断函数单调性,求f x 在区间-3,3上的最大值;(3)若f x <m2-2am+2对所有的x∈-1,1,a∈-1,1恒成立,求实数m的取值范围.【解题思路】(1)令x=y=0,求得f0 =0,再令y=-x,从而得f-x=-f x ,从而证明求解. (2)设x1,x2∈R且x1<x2,结合条件用单调性的定义证明函数f x 的单调性,然后利用单调性求解区间-3,3上的最大值.(3)根据函数f x <m2-2am+2对所有的x∈-1,1,a∈-1,1恒成立,说明f x 的最大值2小于右边,因此先将右边看作a的函数,解不等式组,即可得出m的取值范围.【解答过程】(1)f x 为奇函数,证明如下:令x=y=0,则f0+0=2f0 ,所以f0 =0,令y=-x,则f x-x=f x +f-x=f0 =0,所以:f-x=-f x 对任意x∈R恒成立,所以函数f x 为奇函数.(2)f x 在R上是减函数,证明如下:任取x1,x2∈R且x1<x2,则x2-x1>0f x2-f x1=f x2+f-x1=f x2-x1<0,所以f x2<f x1,所以f x 在R上为减函数.当x∈-3,3时,f x 单调递减,所以当x=-3时,f x 有最大值为f-3,因为f3 =f2 +f1 =3f1 =-2×3=-6,所以f-3=-f3 =6,故f x 在区间-3,3上的最大值为6.(3)由(2)知f x 在区间-1,1上单调递减,所以f x ≤f-1=-f1 =2,因为f x <m2-2am+2对所有的x∈-1,1,a∈-1,1恒成立,即m2-2am>0对任意a∈-1,1恒成立,令g a =-2am+m2,则g-1>0g1 >0,即2m+m2>0-2m+m2>0,解得:m>2或m<-2.故m的取值范围为-∞,-2∪2,+∞.【题型8函数性质的综合应用】1(2023上·河北石家庄·高一校考阶段练习)已知函数f(x)=a x,g(x)=b⋅a-x+x,a>0且a≠1,若f(1)+g(1)=52,f(1)-g(1)=32,设h(x)=f(x)+g(x),x∈[-4,4].(1)求函数h(x)的解析式并判断其奇偶性;(2)判断函数h(x)的单调性(不需证明),并求不等式h(2x+1)+h(2x-1)≥0的解集.【解题思路】(1)由f(1)+g(1)=52、f(1)-g(1)=32代入可解出a、b,得到h(x),再计算h(x)与h(-x)的关系即可得到奇偶性;(2)分别判断h(x)中每一部分的单调性可得h(x)的单调性,结合函数的单调性与奇偶性解决该不等式即可得.【解答过程】(1)由f(1)+g(1)=52,f(1)-g(1)=32,即有a+ba+1=52a-ba-1=32,解得a=2b=-1,即f(x)=2x,g(x)=-2-x+x,则h(x)=2x-2-x+x,其定义域为R,h (-x )=2-x -2x -x =-2x -2-x +x =-h (x ),故h (x )为奇函数.(2)h (x )=2x -2-x +x ,由2x 在R 上单调递增,-2-x 在R 上单调递增,x 在R 上单调递增,故h (x )在R 上单调递增,由h (2x +1)+h (2x -1)≥0,且h (x )为奇函数,即有h (2x +1)≥-h (2x -1)=h 1-2x ,即有2x +1≥1-2x ,解得x ≥0,故该不等式的解集为x x ≥0 .【变式训练】1(2023上·上海·高一校考期中)已知定义在全体实数上的函数f x 满足:①f x 是偶函数;②f x 不是常值函数;③对于任何实数x 、y ,都有f x +y =f x f y -f 1-x f 1-y .(1)求f 1 和f 0 的值;(2)证明:对于任何实数x ,都有f x +4 =f x ;(3)若f x 还满足对0<x <1有f x >0,求f 13+f 23 +⋯+f 20263 的值.【解题思路】(1)取x =1,y =0代入计算得到f 1 =0,取y =0得到f x =f x f 0 ,得到答案.(2)取y =1,结合函数为偶函数得到f x +2 =-f x ,变换得到f x +4 =f x ,得到证明.(3)根据函数的周期性和奇偶性计算f 13 +f 23 +⋯+f 123 =0,取x =y =13和取x =13,y =-13得到f 13 =32,根据周期性得到f 13 +f 23 +⋯+f 20263=-f 13 -1,计算得到答案.【解答过程】(1)f x +y =f x f y -f 1-x f 1-y取x =1,y =0得到f 1 =f 1 f 0 -f 0 f 1 =0,即f 1 =0;取y =0得到f x =f x f 0 -f 1-x f 1 =f x f 0 ,f x 不是常值函数,故f 0 =1;(2)f x +y =f x f y -f 1-x f 1-y ,取y =1得到f x +1 =f x f 1 -f 1-x f 0 =-f 1-x ,f x 是偶函数,故f x +1 =-f x -1 ,即f x +2 =-f x ,f x +4 =-f x +2 =f x .(3)f x +2 +f x =0,f x 为偶函数,取x =-13,则f 53 +f -13 =0,即f 53 +f 13 =0;取x =-23,则f 43 +f -23 =0,即f 43 +f 23=0;故f 73+f 83 +f 103 +f 113 =-f 13 -f 23 -f 43 -f 53 =0,f 2 =-f 0 =-1,f 3 =f -1 =f 1 =0,f 4 =f 0 =1,故f 13+f 23 +⋯+f 123 =0,取x =y =13得到f 23 =f 213 -f 223,取x =13,y =-13得到f 0 =f 213 -f 23 f 43 =f 213 +f 223=1,f 13 >0,f 23 >0,解得f 13 =32,f 13+f 23 +⋯+f 20263 =-f 113 -f 123 =-f 13 -1=-32-1.2(2023下·山西运城·高二统考期末)已知f x =e x -1+e 1-x +x 2-2x +a ,(1)证明:f x 关于x =1对称;(2)若f x 的最小值为3(i )求a ;(ii )不等式f m e x +e -x +1 >f e x -e -x 恒成立,求m 的取值范围【解题思路】(1)代入验证f (x )=f (2-x )即可求解,(2)利用单调性的定义证明函数的单调性,即可结合对称性求解a =2,分离参数,将恒成立问题转化为m >e x -e -x -1e x +e -xmax ,构造函数F (x )=e x -e -x -1e x +e-x ,结合不等式的性质即可求解最值.【解答过程】(1)证明:因为f x =e x -1+e 1-x +x 2-2x +a ,所以f (2-x )=e 2-x -1+e1-(2-x )+(2-x )2-2(2-x )+a =e 1-x +e x -1+x 2-2x +a ,所以f (x )=f (2-x ),所以f (x )关于x =1对称.(2)(ⅰ)任取x 1,x 2∈(1,+∞),且x 1<x 2f x 1 -f x 2 =e x 1-1+e1-x 1+x 21-2x 1-ex 2-1+e1-x 2+x 22-2x 2=e x 1-1-ex 2-1+e1-x 1-e1-x 2+x 21-x 22 -2x 1-x 2=(ex 1-1-ex 2-1)(e x 1-1e x 2-1-1)ex 1-1ex 2-1+(x 1-x 2)(x 1+x 2-2)∵1<x 1<x 2,∴0<x 1-1<x 2-1,∴e x 1-1>1,ex 2-1>1,ex 1-1-ex 2-1<0,ex 1-1e x 2-1-1>0,x 1-x 2<0,x 1+x 2-2>0,∴f (x 1)<f (x 2),所以f (x )在1,+∞ 上单调递增,又f (x )关于x =1对称,则在-∞,1 上单调递减.所以f (x )min =f (1)=1+a =3,所以a =2.(单调性也可以用单调性的性质、复合函数的单调性判断、导数证明)(ⅱ)不等式f (m (e x +e -x )+1)>f (e x -e -x )恒成立等价于(m (e x +e -x )+1)-1 >e x -e -x -1 恒成立, 即m >ex-e -x -1 e x +e -x =e x -e -x -1e x +e -x恒成立,即m >e x -e -x -1e x +e -xmax令F (x )=e x -e -x -1e x +e -x ,则F (x )=e 2x -e x -1e 2x +1=1-e x +2e 2x +1,令e x +2=n ,n ∈2,+∞ ,则e x =n -2则g n =1-n n 2-4n +5=1-1n -4+5n,因为n ∈2,+∞ ,n -4+5n ≥25-4,n =5取等号,则g n ∈-52,1,所以g n ∈0,52,所以m >52,即m ∈-∞,-52 ∪52,+∞ .3(2023下·广东·高一统考期末)已知函数y =φx 的图象关于点P a ,b 成中心对称图形的充要条件是φa +x +φa -x =2b .给定函数f x =x -6x +1及其图象的对称中心为-1,c .(1)求c 的值;(2)判断f x 在区间0,+∞ 上的单调性并用定义法证明;(3)已知函数g x 的图象关于点1,1 对称,且当x ∈0,1 时,g x =x 2-mx +m .若对任意x 1∈0,2 ,总存在x 2∈1,5 ,使得g x 1 =f x 2 ,求实数m 的取值范围.【解题思路】(1)根据函数的对称性得到关于c 的方程,解出即可求出函数的对称中心;(2)利用函数单调性的定义即可判断函数f (x )单增,(3)问题转化为g (x )在[0,2]上的值域A ⊆[-2,4],通过讨论m 的范围,得到关于m 的不等式组,解出即可.【解答过程】(1)由于f (x )的图象的对称中心为-1,c ,则f (-1+x )+f (-1-x )=2c ,即(x -1)-6x -1+1+(-x -1)-6-x -1+1=2c ,整理得-2=2c ,解得:c =-1,故f (x )的对称中心为(-1,-1);(2)函数f (x )在(0,+∞)递增;设0<x 1<x 2,则f x 1 -f x 2 =x 1-6x 1+1-x 2+6x 2+1=x 1-x 2 +6x 1-x 2 x 2+1 x 1+1=x 1-x 2 1+6x 2+1 x 1+1,由于0<x 1<x 2,所以x 1-x 2<0, 6x 2+1 x 1+1>0,所以f x 1 -f x 2 <0⇒f x 1 <f x 2 ,故函数f (x )在(0,+∞)递增;。
高中数学《函数的最值》基础知识与讲义专题一、基础知识:1、函数的最大值与最小值:(1)设函数()f x 的定义域为D ,若0x D ∃∈,使得对x D ∀∈,均满足()()0f x f x ≤,那么称0x x =为函数()f x 的一个最大值点,()0f x 称为函数()f x 的最大值(2)设函数()f x 的定义域为D ,若0x D ∃∈,使得对x D ∀∈,均满足()()0f x f x ≥,那么称0x x =为函数()f x 的一个最小值点,()0f x 称为函数()f x 的最小值 (3)最大值与最小值在图像中体现为函数的最高点和最低点(4)最值为函数值域的元素,即必须是某个自变量的函数值。
例如:()[)ln ,1,4f x x x =∈,由单调性可得()f x 有最小值()10f =,但由于x 取不到4,所以尽管函数值无限接近于ln 4,但就是达不到。
()f x 没有最大值。
(5)一个函数其最大值(或最小值)至多有一个,而最大值点(或最小值点)的个数可以不唯一,例如()sin f x x =,其最大值点为()22x k k Z ππ=+∈,有无穷多个。
2.“最值”与“极值”的区别和联系右图为一个定义在闭区间[]b a ,上的函数)(x f 的图象.图中)(1x f 与3()f x 是极小值,2()f x 是极大值.函数)(x f 在[]b a ,上的最大值是)(b f ,最小值是3()f x(1)“最值”是整体概念,是比较整个定义域内的函数值得出的,具有绝对性;而“极值”是个局部概念,是比较极值点附近函数值得出的,具有相对性.(2)从个数上看,一个函数在其定义域上的最值是唯一的;而极值不唯一;(3)函数在其定义区间上的最大值、最小值最多各有一个,而函数的极值可能不止一个,也可能没有一个(4)极值只能在定义域内部取得,而最值可以在区间的端点处取得,有极值的未必有最值,有最值的未必有极值;极值有可能成为最值,最值只要不在端点必定是极值.3、结论:一般地,在闭区间[]b a ,上函数()y f x =的图像是一条连续不断的曲线,那么函数()y f x =在[]b a ,上必有最大值与最小值.4、最值点只可能在极值点或者边界点处产生,其余的点位于单调区间中,意味着在这些点的周围既有比它大的,也有比它小的,故不会成为最值点5、利用导数求函数的最值步骤:一般地,求函数)(x f 在[]b a ,上的最大值与最小值的步骤如下: (1)求)(x f 在(,)a b 内的极值;(2)将)(x f 的各极值与端点处的函数值)(a f 、)(b f 比较,其中最大的一个是最大值,最小的一个是最小值,得出函数)(x f 在[]b a ,上的最值6、求函数最值的过程中往往要利用函数的单调性,所以说,函数的单调区间是求最值与极值的基础7、在比较的过程中也可简化步骤:(1)利用函数单调性可判断边界点是否能成为最大值点或最小值点 (2)极小值点不会是最大值点,极大值点也不会是最小值点 8、最值点的作用 (1)关系到函数的值域(2)由最值可构造恒成立的不等式:例如:()ln 1f x x x =−+,可通过导数求出()()min 10f x f ==,由此可得到对于任意的0x >,均有()()min 0f x f x ≥=,即不等式ln 1x x ≤− 二、典型例题: 例1:求函数()xf x xe−=的最值思路:首先判定定义域为R ,对函数进行求导,根据单调区间求出函数的最值 解:()()'1x fx x e −=−,令()'0f x >,解得:1x <()f x ∴的单调区间为:()()max 1f x f e∴==,无最小值 小炼有话说:函数()xf x xe−=先增再减,其最大值即为它的极大值点,我们可以将这种先增再减,或者先减再增的函数成为“单峰函数”,在单峰函数中,极值点即为函数的某个最值点。
函数的定义域与值域的常用方法(一)求函数的解析式1、函数的解析式表示函数与自变量之间的一种对应关系,是函数与自变量建立联系的一座桥梁,其一般形式是y = f (x),不能把它写成f (x, y) = 0;2、求函数解析式一般要写出定义域,但若定义域与由解析式所确定的自变量的范围一致时,可以不标出定义域;一般地,我们可以在求解函数解析式的过程中确保恒等变形;3、求函数解析式的一般方法有:( 1)直接法:根据题给条件,合理设置变量,寻找或构造变量之间的等量关系,列出等式,解出y。
( 2)待定系数法:若明确了函数的类型,可以设出其一般形式,然后代值求出参数的值;(3)换元法:若给出了复合函数 f [g (x)的表达式,求f (x)的表达式时可以令t = g (x),以换元法解之;(4)构造方程组法:若给出f (x)和f (—x),或f (x)和f (1/x)的一个方程,则可以x代换一x (或1/x),构造出另一个方程,解此方程组,消去 f (—x)(或f (1/x))即可求出f (x)的表达式;(5)根据实际问题求函数解析式:设定或选取自变量与因变量后,寻找或构造它们之间的等量关系,列出等式,解出y 的表达式;要注意,此时函数的定义域除了由解析式限定外,还受其实际意义限定。
(二)求函数定义域1、函数定义域是函数自变量的取值的集合,一般要求用集合或区间来表示;2、常见题型是由解析式求定义域,此时要认清自变量,其次要考查自变量所在位置,位置决定了自变量的范围,最后将求定义域问题化归为解不等式组的问题;3、如前所述,实际问题中的函数定义域除了受解析式限制外,还受实际意义限制,如时间变量一般取非负4、对复合函数y = f [ g (x)]的定义域的求解,应先由y = f (u)求出u的范围,即g ( x)的范围,再从中解出x的范围1仁再由g (x)求出y= g (x)的定义域a, l i和I2的交集即为复合函数的定义域;5、分段函数的定义域是各个区间的并集;6、含有参数的函数的定义域的求解需要对参数进行分类讨论,若参数在不同的范围内定义域不一样,则在叙述结论时分别说明;7、求定义域时有时需要对自变量进行分类讨论,但在叙述结论时需要对分类后求得的各个集合求并集,作为该函数的定义域;(三)求函数的值域1、函数的值域即为函数值的集合,一般由定义域和对应法则确定,常用集合或区间来表示;2、在函数f: A^B中,集合B未必就是该函数的值域,若记该函数的值域为C,则C是B的子集;若C =B,那么该函数作为映射我们称为"满射”;3、分段函数的值域是各个区间上值域的并集;4、对含参数的函数的值域,求解时须对参数进行分类讨论;叙述结论时要就参数的不同范围分别进行叙述;5、若对自变量进行分类讨论求值域,应对分类后所求的值域求并集;6、求函数值域的方法十分丰富,应注意总结;(四) 求函数的最值1设函数y = f (x )定义域为 A ,则当x € A 时总有f ( x ) Wf( x o )=M ,则称当x = x 。
高中数学函数题型全归纳
一、函数定义与性质
函数的基本定义:函数的定义域、值域、对应法则。
函数的性质:奇偶性、对称性、周期性、连续性等。
二、一次函数与反比例函数
一次函数的表达式及性质。
反比例函数的表达式及性质。
一次函数与反比例函数的图像及性质。
三、二次函数
二次函数的表达式及性质。
二次函数的图像及性质。
二次函数的极值问题。
四、分式函数与根式函数
分式函数的表达式及性质。
根式函数的表达式及性质。
分式函数与根式函数的图像及性质。
五、三角函数
正弦、余弦、正切的定义及性质。
三角函数的图像及性质。
三角函数的变换公式。
三角函数的值域及最值问题。
六、指数函数与对数函数
指数函数的表达式及性质。
对数函数的表达式及性质。
指数函数与对数函数的图像及性质。
指数函数与对数函数的运算性质。
七、幂函数与反函数
幂函数的表达式及性质。
反函数的定义及性质。
幂函数与反函数的图像及性质。
八、复合函数
复合函数的定义及性质。
复合函数的分解与化简。
复合函数的值域及最值问题。
复合函数的单调性及极值问题。
九、函数的单调性与极值
函数的单调性的判断方法。
函数的极值的定义及求法。
高中数学函数专题练习题库一、单项选择题1. 已知函数 f(x) = 3x^2 - 2x + 5,求 f(-1) 的值是多少?A) -7 B) -4 C) 3 D) 82. 若函数 f(x) 为奇函数,且 f(2) = -4,则 f(-2) 的值是多少?A) -4 B) 2 C) 4 D) -23. 已知函数 f(x) 为偶函数,且 f(3) = 7,则 f(-3) 的值是多少?A) 7 B) 3 C) -7 D) -34. 通过点(-1, 3)且与直线 y = x - 1 平行的直线的方程是什么?A) y = x + 2 B) y = x - 2 C) y = -x + 2 D) y = -x - 25. 给定函数 f(x) = 2x^3 - 3x + 1,求 f'(x) 的表达式。
A) 6x^2 - 3 B) 4x^2 - 3x + 1 C) 6x^2 - 3x + 1 D) 4x^2 - 3二、填空题1. 若函数 f(x) = a(x - 3)^2 + b 为抛物线,顶点坐标为 (3, -2),则 a 的值为____, b 的值为____。
2. 已知函数 f(x) = 2x^3 + kx^2 + 3x + 1 有两个零点 x = -1, x = 2,则k 的值为____。
3. 若函数 f(x) 为偶函数,且 f(x) 在 x = 3 处取得最小值 -4,则 f(x) 在 x = -3 处取得的值为____。
4. 若函数 f(x) = log2(x - 1),则定义域为____,值域为____。
5. 若函数 f(x) = (x + 1)(x - 2)/(x - 2),则该函数在 x = 2 处的值为____。
三、计算题1. 已知函数 f(x) = 2x^3 - 4x^2 + 2x - 1,求 f(1) 的值。
2. 设函数 f(x) 由 f(x) = x^3 + bx^2 + cx + d 表示,其中 b, c, d 均为常数。
一、图形判断1、如图放置的边长为1的正方形PABC 沿x 轴滚动。
设顶点p (x ,y )的纵坐标与横坐标的函数关系是()y f x =,则()f x 的最小正周期为 ;()y f x =在其两个相邻零点间的图像与x 轴所围区域的面积为 。
2、函数y=ax 2+ bx 与y= ||log b ax (ab ≠0,| a |≠| b |)在同一直角坐标系中的图像可能是( )3、如图,质点p 在半径为2的圆周上逆时针运动,其初始位置为0p (2,2-),角速度为1,那么点p 到x 轴距离d 关于时间t 的函数图像大致为( )4、函数22xy x =-的图像大致是( )5、如图,一个正五角星薄片(其对称轴与水面垂直)匀速地升出水面,记t 时刻五角星露出水面部分的图形面积为()((0)0)S t S =,则导函数'()y S t =的图像大致为( A )函数专题训练6、设)()(,2b x a x y b a --=<函数的图像可能是( )7、函数xx xx ee e e y ---+=的图象大致为 ( )8、设0>abc ,二次函数c bx ax x f ++=2)(的图象可能是( )9、函数)01(112≤≤--+=x x y 的反函数图像是( )10、函数ln cos ()22y x x ππ=-<<的图象是( )11、函数x y 2log =的图象大致是 ( )二、定义域及X 的特定取值范围1、设函数()f x 满足4)(2-=x x f ,则(){}20x f x -=>( ) (A ){}2x x x <-或>4 (B ){}0x x x <或>4(C ){}0x x x <或>6(D ){}2x x x <-或>22、若0x 是方程31)21(x x=的解,则0x 属于区间( )(A )(1,32). (B )(32,21). (C )(21,31) (D )(31,0) 3、下列函数)(x f 中,满足“对任意1x ,2x ∈),0(+∞,当21x x <时,都有)()(21x f x f >”的是( )A .xx f 1)(=B .2)1()(-=x x fC .xe xf =)(D .)1(1)(+=x n x f4、已知偶函数x f x f x f 的则满足上单调增加在区间)31()12(,),0()(<-+∞取值范围是( )A .)32,31(B .]32,31[C .)32,21(D .]32,21[5、已知定义在R 上的奇函数)(x f ,满足)()4(x f x f -=-,且在区间]2,0[上是增函数,若方程)0()(>=m m x f 在区间]8,8[-上有四个不同的根4321,,,x x x x ,则4321x x x x +++=( )A 、—8B 、8C 、4D 、—4三、值域及最值1、)13(log )(2+=xx f 的值域为( )(A )(0,)+∞ (B )[)0,+∞(C )(1,)+∞(D )[)1,+∞2、已知0t >,则函数241t t y t-+=的最小值为____________ .四、函数值1、已知函数)(x f 满足:41)1(=f ,()()()()()4,f x f y f x y f x y x y R =++-∈, 则()2010f =_____________.2、已知函数f (x )={3x log x, x 0,2, x 0,≤则f 19f ⎛⎫⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭=( )A .4B .14C .-4D .-143、若)(x f 是R 上周期为5的奇函数,且满足,2)2(,1)1(==f f 则)4()3(f f -=( )(A )-1(B )1(C )-2(D )24、552log 10log 0.25+=( )(A )0(B )1(C ) 2 (D )45、已知定义在R 上的函数)(x f 是奇函数且满足 3)2(),()23(=-=-f x f x f ,数列}{n a 满足1=n a ,且n a S n n +=2(n S 为n a 的前n 项和)。
高中数学函数专题复习2.1 映射与函数、函数的解析式一、选择题:1.设集合}21|{≤≤=x x A ,}41|{≤≤=y y B ,则下述对应法则f 中,不能构成A 到B 的映射的是( ) A .2:x y x f =→ B .23:-=→x y x fC .4:+-=→x y x fD .24:x y x f -=→2.若函数)23(x f -的定义域为[-1,2],则函数)(x f 的定义域是( ) A .]1,25[--B .[-1,2]C .[-1,5]D .]2,21[3,设函数⎩⎨⎧<≥-=)1(1)1(1)(x x x x f ,则)))2(((f f f =() A .0B .1C .2D .24.下面各组函数中为相同函数的是( ) A .1)(,)1()(2-=-=x x g x x fB .11)(,1)(2-+=-=x x x g x x fC .22)1()(,)1()(-=-=x x g x x f D .21)(,21)(22+-=+-=x x x g x x x f5. 已知映射f :B A →,其中,集合{},4,3,2,1,1,2,3---=A 集合B 中的元素都是A 中元素在映射f 下的象,且对任意的,A a ∈在B 中和它对应的元素是a ,则集合B 中元素的个数是( ) (A) 4 (B) 5 (C) 6 (D) 77.已知定义在),0[+∞的函数⎩⎨⎧<≤≥+=)20()2( 2)(2x xx x x f若425)))(((=k f f f ,则实数=k2.2函数的定义域和值域1.已知函数xxx f -+=11)(的定义域为M ,f[f(x)]的定义域为N ,则M ∩N= .2.如果f(x)的定义域为(0,1),021<<-a ,那么函数g(x)=f(x+a)+f(x-a)的定义域为 . 3. 函数y=x 2-2x+a 在[0,3]上的最小值是4,则a= ;若最大值是4,则a= . 4.已知函数f(x)=3-4x-2x 2,则下列结论不正确的是( )A .在(-∞,+∞)内有最大值5,无最小值,B .在[-3,2]内的最大值是5,最小值是-13C .在[1,2)内有最大值-3,最小值-13,D .在[0,+∞)内有最大值3,无最小值5.已知函数1279,4322+--=-+=x x x y x x y 的值域分别是集合P 、Q ,则( )A .p ⊂QB .P=QC .P ⊃QD .以上答案都不对6.若函数3412++-=mx mx mx y 的定义域为R ,则实数m 的取值范围是( )A .]43,0(B .)43,0( C .]43,0[ D .)43,0[ 7.函数])4,0[(422∈+--=x x x y 的值域是( )A .[0,2]B .[1,2]C .[-2,2]D .[-2,2]8.若函数)(},4|{}0|{113)(x f y y y y x x x f 则的值域是≥⋃≤--=的定义域是( )A .]3,31[ B .]3,1()1,31[⋃ C .),3[]31,(+∞-∞或 D .[3,+∞)9.求下列函数的定义域:①12122---=x x x y10.求下列函数的值域: ①)1(3553>-+=x x x y ②y=|x+5|+|x-6|③242++--=x x y④x x y 21-+= ⑤422+-=x x xy 11.设函数41)(2-+=x x x f .(Ⅰ)若定义域限制为[0,3],求)(x f 的值域; (Ⅱ)若定义域限制为]1,[+a a 时,)(x f 的值域为]161,21[-,求a 的值.2.3函数的单调性1.下述函数中,在)0,(-∞上为增函数的是( )A .y=x 2-2B .y=x3C .y=x --21D .2)2(+-=x y2.下述函数中,单调递增区间是]0,(-∞的是( )A .y=-x1B .y=-(x -1)C .y=x 2-2D .y=-|x |3.函数)(2∞+-∞-=,在x y 上是( )A .增函数B .既不是增函数也不是减函数C .减函数D .既是减函数也是增函数 4.若函数f(x)是区间[a,b]上的增函数,也是区间[b,c]上的增函数,则函数f(x)在区间[a,b]上是( )A .增函数B .是增函数或减函数C .是减函数D .未必是增函数或减函数5.已知函数f(x)=8+2x-x 2,如果g(x)=f(2-x 2),那么g(x) ( ) A.在区间(-1,0)上单调递减 B.在区间(0,1)上单调递减C.在区间(-2,0)上单调递减D 在区间(0,2)上单调递减6.设函数),2(21)(+∞-++=在区间x ax x f 上是单调递增函数,那么a 的取值范围是( )A .210<<aB .21>a C .a<-1或a>1 D .a>-27.函数),2[,32)(2+∞-∈+-=x mx x x f 当时是增函数,则m 的取值范围是( )A . [-8,+∞)B .[8,+∞)C .(-∞,- 8]D .(-∞,8]8.如果函数f(x)=x 2+bx+c 对任意实数t 都有f(4-t)=f(t),那么( )A .f(2)<f(1)<f(4)B .f(1)<f(2)<f(4)C .f(2)<f(4)<f(1)D .f(4)<f(2)<f(1)9.若函数34)(3+-=ax x x f 的单调递减区间是)21,21(-,则实数a 的值为 .10.(理科)若a >0,求函数)),0()(ln()(+∞∈+-=x a x x x f 的单调区间.2.4 函数的奇偶性1.若)(),()(12x f N n x x f n n 则∈=++是( )A .奇函数B .偶函数C .奇函数或偶函数D .非奇非偶函数2.设f(x)为定义域在R 上的偶函数,且f(x)在)3(),(),2(,)0[f f f π--∞+则为增函数的大小顺序为( ) A .)2()3()(->>-f f f π B .)3()2()(f f f >->-π C .)2()3()(-<<-f f f πD .)3()2()(f f f <-<-π3.如果f (x )是定义在R 上的偶函数,且在),0[+∞上是减函数,那么下述式子中正确的是( ) A .)1()43(2+-≥-a a f f B .)1()43(2+-≤-a a f fC .)1()43(2+-=-a a f f D .以上关系均不成立5.下列4个函数中:①y=3x -1,②);10(11log ≠>+-=a a xxy a且 ③123++=x x x y ,④).10)(2111(≠>+-=-a a a x y x且 其中既不是奇函数,又不是偶函数的是( )A .①B .②③C .①③D .①④6.已知f (x )是定义在R 上的偶函数,并满足:)(1)2(x f x f -=+,当2≤x ≤3,f (x )=x ,则f (5.5)=( )A .5.5B .-5.5C .-2.5D .2.57.设偶函数f (x )在),0[+∞上为减函数,则不等式f (x )> f (2x+1) 的解集是8.已知f (x )与g (x )的定义域都是{x|x ∈R ,且x ≠±1},若f (x )是偶函数,g(x )是奇函 数,且f (x )+ g(x )=x-11,则f (x )= ,g(x )= .9.已知定义域为(-∞,0)∪(0,+∞)的函数f (x )是偶函数,并且在(-∞,0)上是增函数,若f (-3)=0,则不等式)(x f x<0的解集是 . 11.设f (x )是定义在R 上的偶函数,在区间(-∞,0)上单调递增,且满足f (-a 2+2a -5)<f (2a 2+a +1), 求实数a 的取值范围.2.7 .指数函数与对数函数1.当10<<a 时,aa aa a a ,,的大小关系是( ) A .aa aa a a >> B .a aa aa a>>C .aa a a aa>>D .aa aaa a >>2.已知()|log |a f x x =,其中01a <<,则下列不等式成立的是( ) A .11()(2)()43f f f >> B .11(2)()()34f f f >>C .11()()(2)43f f f >>D .11()(2)()34f f f >> 3.函数)2(x f y =的定义域为[1,2],则函数)(log 2x f y =的定义域为( )A .[0,1]B .[1,2]C .[2,4]D .[4,16]4.若函数)2,3()(log )(321---=在ax x x f 上单调递减,则实数a 的取值范围是( )A .[9,12]B .[4,12]C .[4,27]D .[9,27]6.若定义在(—1,0)内的函数)1(log )(2+=x x f a 满足)(x f >0,则a 的取值范围是 7.若1)1(log )1(<-+k k ,则实数k 的取值范围是 . 8.已知函数)1,0)(4(log )(≠>-+=a a xax x f a 且的值域为R ,则实数a 的取值范围是 .10.求函数)(log )1(log 11log )(222x p x x x x f -+-+-+=的值域. 12.已知函数)10)(1(log )1(log )(≠>--+=a a x x x f a a 且 (1)讨论)(x f 的奇偶性与单调性; (2)若不等式2|)(|<x f 的解集为a x x 求},2121|{<<-的值;2.8 .二次函数1.设函数∈++=a x a ax x x f ,(232)(2R )的最小值为m (a ),当m (a )有最大值时a 的值为( ) A .34B .43C .98D .89 2.已知0)53()2(,2221=+++--k k x k x x x 是方程(k 为实数)的两个实数根,则2221x x +的最大值为( )A .19B .18C .955D .不存在3.设函数)0()(2≠++=a c bx ax x f ,对任意实数t 都有)2()2(t f t f -=+成立,则函数值)5(),2(),1(),1(f f f f -中,最小的一个不可能是( )A .f (-1)B .f (1)C .f (2)D .f (5)4.设二次函数f (x ),对x ∈R 有)21()(f x f ≤=25,其图象与x 轴交于两点,且这两点的横坐标的立方和为19,则f (x )的解析式为5.已知二次函数12)(2++=ax ax x f 在区间[-3,2]上的最大值为4,则a 的值为6.一元二次方程02)1(22=-+-+a x a x 的一根比1大,另一根比-1小,则实数a 的取值范围是7.已知二次函数∈++=c b a c bx ax x f ,,()(2R )满足,1)1(,0)1(==-f f 且对任意实数x 都有)(,0)(x f x x f 求≥-的解析式. 8.a >0,当]1,1[-∈x 时,函数b ax x x f +--=2)(的最小值是-1,最大值是1. 求使函数取得最大值和最小值时相应的x 的值.9.已知22444)(a a ax x x f --+-=在区间[0,1]上的最大值是-5,求a 的值. 10.函数)(x f y =是定义在R 上的奇函数,当22)(,0x x x f x -=≥时,(Ⅰ)求x <0时)(x f 的解析式;(Ⅱ)问是否存在这样的正数a ,b ,当)(,],[x f b a x 时∈的值域为]1,1[ab ?若存在,求出所有的a ,b 的值;若不存在,说明理由.2.9 .函数的图象1.函数)32(-x f 的图象,可由)32(+x f 的图象经过下述变换得到( ) A .向左平移6个单位 B .向右平移6个单位 C .向左平移3个单位 D .向右平移3个单位2.设函数)(x f y =与函数)(x g y =的图象如右图所示,则函数)()(x g x f y ⋅=的图象可能是下面的( )4.如图,点P 在边长的1的正方形的边上运动,设M 是CD 边的中点,当P 沿A →B →C →M 运动时,以点P 经过的路程x 为自变量,APM ∆的面积为y ,则函数)(x f y =的图象大致是( ) 6.设函数)(x f 的定义域为R ,则下列命题中: ①若)(x f y =为偶函数,则)2(+=x f y 的图象关于y 轴对称; ②若)2(+=x f y 为偶函数,则)(x f y =的图象关于直线2=x 对称;③若)2()2(x f x f -=-,则)(x f y =的图象关于直线2=x 对称;④函数)2(-=x f y 与函数)2(x f y -=的图象关于直线2=x 对称. 则其中正确命题的序号是10.m 为何值时,直线m x y l +-=:与曲线182+-=x y 有两个公共点?有一个公共点?无公共点?3.0导数复习1、导数的几何意义/0()f x 是曲线)(x f y =上点()(,00x f x )处的切线的斜率因此,如果)(x f y =在点0x 可导,则曲线)(x f y =在点()(,00x f x )处的切线方程为))(()(00/0x x x f x f y -=-注意:“过点A 的曲线的切线方程”与“在点A 处的切线方程”是不尽相同的,后者A 必为切点,前者未必是切点.(1)曲线y =x 3-2x +4在点(1,3)处的切线的倾斜角为 ( ).A 30°.B 45°.C 60° .D 12(2)已知曲线24x y =的一条切线的斜率为12,则切点的横坐标为 ( ).A 1.B 2.C 3.D 4(3)过点()1,0-作抛物线21y x x =++的切线,则其中一条切线为( ).A 220x y ++=.B 330x y -+=.C 10x y ++=.D 10x y -+=(4)求过点()1,1P 且与曲线3y x =相切的直线方程:导数的应用.利用导数判断函数单调性及求解单调区间导数和函数单调性的关系: 一般的,设函数y=f(x)在某个区间内有导数,如果在这个区间内有f '(x)>0, 那么f(x)为这个区间内的增函数, 对应区间为增区间; 如果在这个区间内有f '(x)<0,那么f(x)为这个区间内的减函数,对应区间为减区间。
高中数学函数专题1.已知在实数域R 上可导的函数)(x f y =对任意实数21,x x 都有),()()(2121x f x f x x f ⋅=+若存在实数b a ,,使0)(0)(>'≠b f a f 且, 求证:(1)0)(>x f ;(2)),()(+∞-∞=在x f y 上是单调函数证明:(1)2)]2([)2()2()22()(x f x f x f x x f x f =⋅=+=又()[()]()()0,()022222x x x x x f a f a f f a f =+-=⋅-≠∴≠,0)(0)]2([2>>∴x f x f 即(2)x x f b f x b f x f b f x b f x b f b f x x x ∆-∆=∆-∆=∆-∆+='→∆→∆→∆1)(lim)()()()(lim )()(lim )(000 即)()()(]1)()[(lim )()()(1)(lim 00b f b f x f x x f x f x f b f b f x x f x x '⋅=∆-∆='∴'=∆-∆→∆→∆0)(0)(,0)(,0)(>'∴>>'>∴x f b f b f x f )(x f ∴在R 上是单调递增函数.2.已知抛物线C 的方程为F x y ,42=为焦点,直线()00:1>=+-k k y kx l 与C 交于A 、B 两点,P 为AB 的中点,直线2l 过P 、F 点。
(1)求直线2l 的斜率关于k 的解析式)(k f ,并指出定义域;(2)求函数)(k f 的反函数)(1k f-;(3)求1l 与2l 的夹角θ的取值范围。
(4)解不等式()()1,0121log 1≠>>⎥⎦⎤⎢⎣⎡+-a a x xf a 。
解:(1)()⎩⎨⎧+==142x k y x y ⎩⎨⎧>>-=∆⇒=+-⇒00161604422k k k y ky 10<<⇒k()0,1,21,222221F k k k y x k y y y p p p -=-==+= ()1011202)(222<<-=---=∴k k kkk k k f (2)()02141)(21>-+=-k k k k f (3)⎪⎭⎫⎝⎛∈∴<<∴<<=+-=4,0,10,10,)(1)(3πθθθtg k k k kf k k f tg(4)4124121)(221+=+=+-x x x xf ,∴原不等式为 ()0241log 2>>⎪⎭⎫ ⎝⎛+x x a当1>a 时,41,41222->∴->a x a x ;当10<<a 时,4122-<a x ,显然,210≤<a 时,Φ∈x ;当121<<a 时,4102-<<a x 。
3.已知二次函数)(41)(2R t at b at t f ∈+-=有最大值且最大值为正实数,集合}0|{<-=xax x A ,集合}|{22b x x B <=. (1)求A 和B ; (2)定义A 与B 的差集:A x x B A ∈=-|{且}B x ∉.设a ,b ,x 均为整数,且A x ∈。
)(E P 为x 取自B A -的概率,)(F P 为x 取自B A 的概率,写出a 与b 的三组值,使32)(=E P ,31)(=F P ,并分别写出所有满足上述条件的a (从大到小)、b (从小到大)依次构成的数列{n a }、{n b }的通项公式(不必证明); (3)若函数)(t f 中,n a a =,n b b = (理)设1t 、2t 是方程0)(=t f 的两个根,判断||21t t -是否存在最大值及最小值,若存在,求出相应的值;若不存在,请说明理由。
(文)写出)(t f 的最大值)(n f ,并判断)(n f 是否存在最大值及最小值,若存在,求出相应的值;若不存在,请说明理由。
解:(1)∵)()(412R t t b at t f a ∈+-=有最大值,∴0<a .配方得ab a b t a t f 4122)()(-+-=,由1041>⇒>-b ab .∴}0|{<<=x a x A ,}|{b x b x B <<-=。
(2)要使32)(=E P ,31)(=F P 。
可以使①A 中有3个元素,B A -中有2个元素,B A 中有1个元素.则2,4=-=b a .②A 中有6个元素,B A -中有4个元素,B A 中有2个元素。
则3,7=-=b a .③A 中有9个元素,B A -中有6个元素,B A 中有3个元素.则4,10=-=b a .1,13+=--=n b n a n n . (3)(理)0)(=t f ,得01>-=∆n b .691169121221211224)(||)(++++-===-+=-=nnn n n n n a b t t t t t t n g ,∵692911=⋅≥+nn n n ,当且仅当31=n 时等号成立. ∴)(n g 在N 上单调递增。
41max 21)1(||==-g t t .又0)(lim =∞→n g n ,故没有最小值。
(文)∵nnn n n a b n g 412141241)(++-===单调递增,∴41min )1()(==f n f ,又121)(lim =∞→n f n ,∴没有最大值。
4.已知函数11log )(--=x mxx f a是奇函数)1,0(≠>a a 。
(1)求m 的值; (2)判断)(x f 在区间),1(+∞上的单调性并加以证明;(3)当)2,(,1-∈>a r x a 时,)(x f 的值域是),1(+∞,求r a 与的值. 解:(1)m=-1(2)由(1),).1,0(11log )(≠>-+=a a x x x f a任取11)(,11)(,11)(,),,1(2221112121-+=-+=-+=<+∞∈⋅x x x t x x x t x x x t x x x x 则令设,)1)(1()(21111)()(2112221121---=-+--+=-∴x x x x x x x x x t x t . ,,1,12121x x x x <>> ,0,01,011221>->->-∴x x x x 1111),()(221121-+>-+>∴x x x x x t x t 即.),1()(,11log 11log ,12211+∞-+>-+>∴在时当x f x x x x a a a 上是减函数;当0<a <1时,),1()(+∞在x f 上是增函数.(2)当a >1时,要使)(x f 的值域是),1(+∞,则111log >-+x x a ,011)1(,11>-++->-+∴x a x a a x x 即而a >1,∴上式化为0111<--+-x a a x ① 又),121(log 11log )(-+=-+=x x x x f a a ∴当x >1时,0)(>x f .当0)(,1<-<x f x 时.因而,欲使)(x f 的值域是),1(+∞,必须1>x ,所以对不等式①,当且仅当111-+<<a a x 时成立.32,1,1,1121+==⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧>-+=-=∴a r a a a a r 得解之.5.|AB|=|x B -x A |表示数轴上A 、B 两点的距离,它也可以看作满足一定条件的一种运算。
这样,可以将满足下列三个条件的一个x 与y 间的运算p(x,y)叫做x,y 之间的距离:条件一,非负性p(x,y)≥0,等号成立当且仅当x=y ;条件二,交换律p(x,y)=p(y,x);条件三,三角不等式p(x,z)≤p(x,y)+p(y,z). 试确定运算s(x,y)=||1||y x y x -+-是否为一个距离?是,证明;不是,举出反例。
解:要说明s(x,y)是否为距离,只要验证它是否满足三条即可s(x,y)=||1||y x y x -+-≥0等号成立当且仅当|x-y|=0,即x=y ,第一条满足s(x,y)=||1||y x y x -+-=||1||x y x y -+-=s(y,x) ,第二条也满足s(x,z)=||1||z x z x -+-∵函数f(x)=x x +1=1-x+11(或111+x)在x>0上单调增,且|x-z|≤|x-y|+|y-z|(8分)∴s(x,z)≤||||1||||z y y x z y y x -+-+-+-=||||1||z y y x y x -+-+-+||||1||z y y x z y -+-+-≤||1||y x y x -+-+||1||z y z y -+-=s(x,y)+s(y,z) (10分) 总之,s(x,y)是距离6.已知曲线轴与y d cx bx ax y L +++=23:相交于点A ,以其上一动点P (x 0,y 0)为切点的直线l 与y 轴相交于Q 点.(Ⅰ)求直线l 的方程,并用x 0表示Q 点的坐标; (Ⅱ)求.sin sin lim0AQPAPQx ∠∠+∞→(Ⅰ)解:c bx ax k c bx ax y d A ++=++='020223,23),,0(0002000200))(23(0),)(23(y x c bx ax y x x x c bx ax y y Q +-++==-++=-∴得令)))(23(,0(00020y x c bx ax Q +-++∴(Ⅱ)由正弦定理得:0323232sin sin sin |2|limlim 2sin ||x x APQ AQ AQP AP APQ a AQP a →+∞∠===∠∠∴===∠7.设a 、b 为常数,F x b x a x f x f M };sin cos )(|)({+==:把平面上任意一点(a ,b )映射为函数.sin cos x b x a +(1)证明:不存在两个不同点对应于同一个函数; (2)证明:当M x f ∈)(0时,M t x f x f ∈+=)()(01,这里t 为常数;(3)对于属于M 的一个固定值)(0x f ,得}),({01R t t x f M ∈+=,在映射F 的作用下,M 1作为象,求其原象,并说明它是什么图象? 答案:(1)假设有两个不同的点(a ,b ),(c ,d )对应同一函数,即x b x a b a F sin cos ),(+=与x d x c d c F sin cos ),(+=相同,即x d x c x b x a sin cos sin cos +=+对一切实数x 均成立。