函数奇偶性与单调性的综合应用 专题
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抽象函数的单调性和奇偶性应用抽象函数是指没有明确给出具体的函数表达式,只是给出一些特殊关系式的函数。
它是高中数学中的一个难点,因为抽象,解题时思维常常受阻,思路难以展开,而高考中会出现这一题型,本文对抽象函数的单调性和奇偶性问题进行了整理、归类,大概有以下几种题型:一、判断单调性和奇偶性1. 判断单调性根据函数的奇偶性、单调性等有关性质,画出函数的示意图,以形助数,问题迅速获解。
例1.如果奇函数f x ()在区间[]37,上是增函数且有最小值为5,那么f x ()在区间[]--73,上是 A. 增函数且最小值为-5 B. 增函数且最大值为-5 C. 减函数且最小值为-5 D. 减函数且最大值为-5 分析:画出满足题意的示意图,易知选B 。
例2.偶函数f x ()在(0),+∞上是减函数,问f x ()在()-∞,0上是增函数还是减函数,并证明你的结论。
分析:如图所示,易知f x ()在()-∞,0上是增函数,证明如下:任取x x x x 121200<<⇒->->因为f x ()在(0),+∞上是减函数,所以f x f x ()()-<-12。
又f x ()是偶函数,所以f x f x f x f x ()()()()-=-=1122,,从而f x f x ()()12<,故f x ()在()-∞,0上是增函数。
2. 判断奇偶性 根据已知条件,通过恰当的赋值代换,寻求f x ()与f x ()-的关系。
例3.若函数y f x f x =≠()(())0与y f x =-()的图象关于原点对称,判断:函数 y f x =()是什么函数。
解:设y f x =()图象上任意一点为P (x y 00,)y f x =()与y f x =-()的图象关于原点对称,∴P x y ()00,关于原点的对称点()--x y 00,在y f x =-()的图象上,∴-=--∴=-y f x y f x 0000()()又y f x 00=()∴-=f x f x ()()00即对于函数定义域上的任意x 都有f x f x ()()-=,所以y f x =()是偶函数。
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;。
函数的单调性和奇偶性的综合应用教案一、教学目标:1. 知识与技能:(1)理解函数的单调性和奇偶性的概念;(2)掌握判断函数单调性和奇偶性的方法;(3)学会运用函数的单调性和奇偶性解决实际问题。
2. 过程与方法:(1)通过实例引导学生观察、分析函数的单调性和奇偶性;(2)利用图形直观地展示函数的单调性和奇偶性;(3)培养学生运用函数的单调性和奇偶性解决实际问题的能力。
3. 情感态度与价值观:(1)培养学生对数学的兴趣和好奇心;(2)培养学生合作、探究的精神;(3)培养学生运用数学知识解决实际问题的意识。
二、教学重点与难点:1. 教学重点:(1)函数的单调性和奇偶性的概念;(2)判断函数单调性和奇偶性的方法;(3)运用函数的单调性和奇偶性解决实际问题。
2. 教学难点:(1)函数的奇偶性在实际问题中的应用;(2)函数的单调性在实际问题中的应用。
三、教学准备:1. 教师准备:(1)熟练掌握函数的单调性和奇偶性的概念及判断方法;(2)准备相关实例和练习题;(3)准备多媒体教学设备。
2. 学生准备:(1)掌握函数的基本概念;(2)了解简单的函数图形;(3)具备一定的数学运算能力。
四、教学过程:1. 导入新课:(1)引导学生回顾函数的基本概念;(2)引导学生思考函数的单调性和奇偶性在实际问题中的应用。
2. 知识讲解:(1)讲解函数的单调性概念及判断方法;(2)讲解函数的奇偶性概念及判断方法;(3)结合实例分析函数的单调性和奇偶性在实际问题中的应用。
3. 图形展示:(1)利用图形直观地展示函数的单调性和奇偶性;(2)引导学生观察、分析图形,加深对函数单调性和奇偶性的理解。
4. 课堂练习:(1)布置针对性练习题,让学生巩固所学知识;(2)引导学生互相讨论、交流,共同解决问题。
5. 总结提升:(1)总结本节课所学内容,强调函数的单调性和奇偶性在实际问题中的应用;(2)鼓励学生在日常生活中发现和运用函数的单调性和奇偶性。
函数的单调性、奇偶性综合运用【学习目标】1.进一步掌握函数的单调性与奇偶性综合问题;2.利用单调性、奇偶性来解决相关问题。
【学习过程】一.复习回顾:1.函数单调性、奇偶性的定义2.设()x f 为定义在()+∞∞-,上的偶函数,且()x f 在[)+∞,0上为增函数,则()2-f ,()π-f ,()3f 的大小顺序是二.例题精讲:题型一:知单调性求参数的范围1.若()x f 是偶函数,其定义域为(),-∞+∞,且在 [)+∞,0上是减函数 则)43(-f ,)1(2+-a a f 的大小关系是 。
2.已知()x f 是定义在()1,1-上的奇函数,且在定义域上为增函数,若2(2)(4)0f a f a -+-<,求 a 的取值范围.【变式】 已知()x f 是定义在()1,1-上的偶函数,且在()1,0上为增函数,若)4()2(2a f a f -<-,求 a 的取值范围。
题型二:单调性的判断与证明:3.已知f (x )是R 上的偶函数,且在(0,+ ∞)上单调递增,则f (x ) 在(-∞,0)上的单调性,并证明你的结论4.已知f (x )是R 上的偶函数,且在(0,+ ∞)上单调递增,并且f (x )<0对一切R x ∈成立,试判断)(1x f -在(-∞,0)上的单调性,并证明你的结论. 【课堂巩固】1.设()x f 是偶函数,且当[)+∞∈,0x 时,1)(-=x x f , 则0)1(<-x f 的解是 .2. 定义R 在的偶函数()x f 在()0,∞-上是单调递增的,若()122++a a f <()1232+-a a f ,求a 的取值范围.3.若奇函数)(x f 是定义域()1,1-上的减函数,且0)1()1(2<-+-m f m f 求实数 m 的取值范围4.已知f (x )是R 上的奇函数,且在(0,+ ∞)上单调递减,则f (x) 在(-∞,0)上的单调性,并证明你的结论函数的单调性、奇偶性综合运用(一)【学习目标】1、 进一步掌握函数的单调性与奇偶性综合问题;2、 利用单调性、奇偶性来解决相关问题。
函数单调性与奇偶性综合运用例1;设定义在[−3,3]上的偶函数f(x)在[0,3]上是单调递增,当f(a−1)<f(a)时,求a的取值范围.解:∵f(a−1)<f(a) ∴f(|a−1|)<f(|a|)而|a−1|,|a|∈[0,3].例2;定义在R上的奇函数f(x)为增函数,偶函数g(x)在区间的图象与f(x)的图象重合,设a>b>0,给出下列不等式,其中成立的是_________.①f(b)−f(−a)>g(a)−g(−b);②f(b)−f(−a)<g(a)−g(−b);③f(a)−f(−b)>g(b)−g(−a);④f(a)−f(−b)<g(b)−g(−a).答案:①③.例3;设a为实数,函数f(x)=x2+|x−a|+1,x∈R,试讨论f(x)的奇偶性,并求f(x)的最小值.解:当a=0时,f(x)=x2+|x|+1,此时函数为偶函数;当a≠0时,f(x)=x2+|x−a|+1,为非奇非偶函数.(1)当x≥a时,[1]且[2]上单调递增,上的最小值为f(a)=a2+1.(2)当x<a时,[1]上单调递减,上的最小值为f(a)=a2+1[2]上的最小值为.小练习;选择题1.下面说法正确的选项( )A.函数的单调区间就是函数的定义域B.函数的多个单调增区间的并集也是其单调增区间C.具有奇偶性的函数的定义域定关于原点对称D.关于原点对称的图象一定是奇函数的图象2.在区间上为增函数的是( )A.B.C.D.3.已知函数为偶函数,则的值是( )A. B. C. D.4.若偶函数在上是增函数,则下列关系式中成立的是( )A.B.C.D.5.如果奇函数在区间上是增函数且最大值为,那么在区间上是( )A.增函数且最小值是B.增函数且最大值是C.减函数且最大值是D.减函数且最小值是6.函数f(x)是定义在[−6,6]上的偶函数,且在[−6,0]上是减函数,则( )A. f(3)+f(4)>0B. f(−3)−f(2)<0C. f(−2)+f(−5)<0D. f(4)−f(−1)>0 7.若函数在上是单调函数,则的取值范围是( ) A.B.C.D.8.若是偶函数,其定义域为,且在上是减函数,则的大小关系是( )A.>B.<C.D.填空题1.设奇函数的定义域为,若当时,的图象如右图,则不等式的解是____________.2.已知定义在上的奇函数,当时,,那么时,______.3.若函数在上是奇函数,则的解析式为________. 4.奇函数在区间上是增函数,在区间上的最大值为8,最小值为−1,则__________.5.若函数在上是减函数,则的取值范围为__________.6.若在区间上是增函数,则的取值范围是________.解答题1. 已知函数f(x)=x2−2ax+a2−1.(1)若函数f(x)在区间[0,2]上是单调的,求实数a的取值范围;(2)当x∈[−1,1]时,求函数f(x)的最小值g(a).解:(1)∵f(x)=(x−a)2−1 ∴a≤0或a≥2(2)1°当a<−1时,如图1,g(a)=f(−1)=a2+2a2°当−1≤a≤1时,如图2,g(a)=f(a)=−13°当a>1时,如图3,g(a)=f(1)=a2−2a,如图2. 已知函数f(x)在定义域(0,+∞)上为增函数,f(2)=1,且定义域上任意x、y都满足f(xy)=f(x)+f(y),解不等式:f(x)+f(x−2)≤3.解:令x=2,y=2,∴f(2×2)=f(2)+f(2)=2 ∴f(4)=2再令x=4,y=2,∴f(4×2)=f(4)+f(2)=2+1=3 ∴f(8)=3∴f(x)+f(x−2)≤3可转化为:f[x(x−2)]≤f(8).3. 判断函数上的单调性,并证明.证明:任取0<x1<x2,∵0<x1<x2,∴x1−x2<0,x1·x2>0(1)当时0<x1·x2<1,∴x1·x2−1<0∴f(x1)−f(x2)>0即f(x1)>f(x2)上是减函数.(2)当x1,x2∈(1,+∞)时,上是增函数.难点:x1·x2−1的符号的确定,如何分段.4.已知函数的定义域为,且同时满足下列条件:(1)是奇函数;(2)在定义域上单调递减;(3)求的取值范围.解:,则,5.已知函数的定义域为,且对任意,都有,且当时,恒成立,证明:(1)函数是上的减函数;(2)函数是奇函数.证明:(1)设,则,而∴∴函数是上的减函数;(2)由得即,而∴,即函数是奇函数.6.设函数与的定义域是且,是偶函数,是奇函数且,求和的解析式.解:∵是偶函数,是奇函数,∴,且而,得,即,∴,.7.已知函数的定义域是,且满足,,如果对于,都有,(1)求;(2)解不等式. 解:(1)令,则(2),则.8.已知函数的最大值不大于,又当,求的值. 解:,对称轴,当时,是的递减区间,而,即与矛盾,即不存在;当时,对称轴,而,且即,而,即∴.。
必修一函数奇偶性及综合题型大全函数的奇偶性是指函数图像关于y轴或原点的对称性。
如果对于函数f(x)的定义域内任意一个x,都有f(-x)=f(x),那么函数f(x)是偶函数。
如果对于函数f(x)的定义域内任意一个x,都有f(-x)=-f(x),那么函数f(x)是奇函数。
判定函数奇偶性的常用方法有定义法和图象法。
在判断分段函数的奇偶性时,需要注意定义域内x取值的任意性,应分段讨论。
讨论时可依据x的范围取相应的解析式化简,判断f(x)与f(-x)的关系,得出结论,也可以利用图象作判断。
在进行函数奇偶性的操作时,乘以任何系数k不改变奇偶性,不管是kf(x)还是f(kx);偶函数在加上或减去常数a时不变(相当于图象上下平移,不改变偶函数的对称性),奇函数不行;奇函数加上或减去奇函数仍为奇函数,奇函数乘以奇函数为偶函数,偶函数乘以偶函数为偶函数。
例题1、判断下列函数的奇偶性:1) f(x)=x^2+2(x>0)2) f(x)=x-1+1-x3) f(x)=3(x=0)x^2-2(x<0)例题2、定义在实数集上的函数f(x),对任意x,y∈R,有f(x+y)+f(x-y)=2f(x)·f(y),且f(0)≠0,则f(x)为偶函数;y=f(x)的奇偶性为偶函数。
又如定义在(-1,1)上的函数f(x),对任意x,y∈(-1,1)都有f(x)+f(y)=f((x+y)/(1-xy)),则f(x)为奇函数。
变式1、判断下列函数的奇偶性:1) f(x)=2x+x(x<0)。
f(x)=9-x。
f(x)=x-1)(x>0)x-x(x<0)变式2、设函数f(x),g(x)的定义域为R,且f(x)是奇函数,g(x)是偶函数,则f(x)g(x)是奇函数。
函数的奇偶性是函数的重要性质,常与函数的单调性及周期性相结合命题,以选择题或填空题的形式考查,难度稍大,为中高档题。
高考对函数奇偶性考查主要有以下四个命题角度:1) 求函数值;2) 求函数解析式;3) 已知单调性求参数的值;4) 作函数图象或判断单调性。
专题四函数性质的综合问题一、题型全归纳题型一 函数的奇偶性与单调性【题型要点】函数的单调性与奇偶性的综合问题解题思路(1)解决比较大小、最值问题应充分利用奇函数在关于原点对称的两个区间上具有相同的单调性,偶函数在关于原点对称的两个区间上具有相反的单调性.(2)解决不等式问题时一定要充分利用已知的条件,把已知不等式转化成f (x 1)>f (x 2)或f (x 1)<f (x 2)的形式,再根据函数的奇偶性与单调性,列出不等式(组),要注意函数定义域对参数的影响.【例1】已知函数y =f (x )是R 上的偶函数,对任意x 1,x 2∈(0,+∞),都有(x 1-x 2)·[f (x 1)-f (x 2)]<0.设a =ln 13,b =(ln 3)2,c =ln 3,则( ) A .f (a )>f (b )>f (c ) B .f (b )>f (a )>f (c ) C .f (c )>f (a )>f (b )D .f (c )>f (b )>f (a )【解析】 由题意易知f (x )在(0,+∞)上是减函数,又因为|a |=ln 3>1,b =(ln 3)2>|a |,0<c =ln 32<|a |,所以f (c )>f (|a |)>f (b ).又由题意知f (a )=f (|a |),所以f (c )>f (a )>f (b ).故选C.题型二 函数的奇偶性与周期性【题型要点】周期性与奇偶性结合,此类问题多考查求值问题,常利用奇偶性及周期性进行转换,将所求函数值的自变量转化到已知解析式的定义域内求解.【例1】(2020·武昌区调研考试)已知f (x )是定义域为R 的奇函数,且函数y =f (x -1)为偶函数,当0≤x ≤1时,f (x )=x 3,则⎪⎭⎫⎝⎛25f = .【解析】解法一:因为f (x )是R 上的奇函数,y =f (x -1)为偶函数,所以f (x -1)=f (-x -1)=-f (x +1),所以f (x +2)=-f (x ),f (x +4)=f (x ),即f (x )的周期T =4,因为0≤x ≤1时,f (x )=x 3,所以⎪⎭⎫⎝⎛25f =⎪⎭⎫ ⎝⎛4-25f =⎪⎭⎫ ⎝⎛23-f =⎪⎭⎫ ⎝⎛23-f =⎪⎭⎫ ⎝⎛+211-f =⎪⎭⎫ ⎝⎛21-f =⎪⎭⎫⎝⎛21-f =-18. 解法二:因为f (x )是R 上的奇函数,y =f (x -1)为偶函数,所以f (x -1)=f (-x -1)=-f (x +1),所以f (x +2)=-f (x ),由题意知,当-1≤x <0时,f (x )=x 3,故当-1≤x ≤1时,f (x )=x 3,当1<x ≤3时,-1<x -2≤1,f (x )=-(x -2)3,所以⎪⎭⎫ ⎝⎛25f =32-25-⎪⎭⎫⎝⎛=-18.题型三 函数的综合性应用【题型要点】求解函数的综合性应用的策略(1)函数的奇偶性、对称性、周期性,知二断一.特别注意“奇函数若在x =0处有定义,则一定有f (0)=0;偶函数一定有f (|x |)=f (x )”在解题中的应用.(2)解决周期性、奇偶性与单调性结合的问题,通常先利用周期性转化自变量所在的区间,再利用奇偶性和单调性求解.【例1】(2020·陕西榆林一中模拟)已知偶函数f (x )满足f (x )+f (2-x )=0,现给出下列命题:①函数f (x )是以2为周期的周期函数;②函数f (x )是以4为周期的周期函数;③函数f (x -1)为奇函数;④函数f (x -3)为偶函数,其中真命题的个数是( ) A .1 B .2 C .3D .4【解析】 偶函数f (x )满足f (x )+f (2-x )=0,所以f (-x )=f (x )=-f (2-x ),f (x +2)=-f (x ), f (x +4)=-f (x +2)=f (x ),可得f (x )的最小正周期为4,故①错误,②正确; 由f (x +2)=-f (x ),可得f (x +1)=-f (x -1).又f (-x -1)=f (x +1),所以f (-x -1)=-f (x -1),故f (x -1)为奇函数,③正确; 若f (x -3)为偶函数,则f (x -3)=f (-x -3),又f (-x -3)=f (x +3),所以f (x +3)=f (x -3),即f (x +6)=f (x ),可得6为f (x )的周期,这与4为最小正周期矛盾,故④错误,故选B.题型四 函数性质中“三个二级”结论的灵活应用结论一、奇函数的最值性质【题型要点】已知函数f (x )是定义在区间D 上的奇函数,则对任意的x ∈D ,都有f (x )+f (-x )=0.特别地,若奇函数f (x )在D 上有最值,则f (x )max +f (x )min =0,且若0∈D ,则f (0)=0.【例1】设函数f (x )=(x +1)2+sin xx 2+1的最大值为M ,最小值为m ,则M +m = .【解析】函数f (x )的定义域为R ,f (x )=(x +1)2+sin x x 2+1=1+2x +sin xx 2+1,设g (x )=2x +sin xx 2+1,则g (-x )=-g (x ),所以g (x )为奇函数,由奇函数图象的对称性知g (x )max +g (x )min =0,所以M +m =[g (x )+1]max +[g (x )+1]min =2+g (x )max +g (x )min =2.结论二、抽象函数的周期性(1)如果f (x +a )=-f (x )(a ≠0),那么f (x )是周期函数,其中的一个周期T =2a . (2)如果f (x +a )=1f (x )(a ≠0),那么f (x )是周期函数,其中的一个周期T =2a .(3)如果f (x +a )+f (x )=c (a ≠0),那么f (x )是周期函数,其中的一个周期T =2a .【例2】已知定义在R 上的函数f (x ),对任意实数x 有f (x +4)=-f (x )+22,若函数f (x -1)的图象关于直线x =1对称,f (1)=2,则f (17)= .【解析】由函数y =f (x -1)的图象关于直线x =1对称可知,函数f (x )的图象关于y 轴对称,故f (x )为偶函数. 由f (x +4)=-f (x )+22,得f (x +4+4)=-f (x +4)+22=f (x ),所以f (x )是最小正周期为8的偶函数,所以f (17)=f (1+2×8)=f (1)=2.结论三、抽象函数的对称性已知函数f (x )是定义在R 上的函数.(1)若f (a +x )=f (b -x )恒成立,则y =f (x )的图象关于直线x =a +b 2对称,特别地,若f (a +x )=f (a -x )恒成立,则y =f (x )的图象关于直线x =a 对称.(2)若函数y =f (x )满足f (a +x )+f (a -x )=0,即f (x )=-f (2a -x ),则f (x )的图象关于点(a ,0)对称.【例2】(2020·黑龙江牡丹江一中期末)设f (x )是(-∞,+∞)上的奇函数,且f (x +2)=-f (x ),下面关于f (x )的判定,其中正确命题的个数为( ) ①f (4)=0;②f (x )是以4为周期的函数;③f (x )的图象关于x =1对称;④f (x )的图象关于x =2对称. A .1 B .2 C .3 D .4【解析】 因为f (x )是(-∞,+∞)上的奇函数,所以f (-x )=-f (x ),f (0)=0,因为f (x +2)=-f (x ),所以f (x +4)=-f (x +2)=f (x ),即f (x )是以4为周期的周期函数,f (4)=f (0)=0, 因为f (x +2)=-f (x ),所以f [(x +1)+1]=f (-x ),令t =x +1,则f (t +1)=f (1-t ),所以f (x +1)=f (1-x ), 所以f (x )的图象关于x =1对称,而f (2+x )=f (2-x )显然不成立.故正确的命题是①②③,故选C.二、高效训练突破 一、选择题1.(2020·洛阳一中月考)已知定义域为(-1,1)的奇函数f (x )是减函数,且f (a -3)+f (9-a 2)<0,则实数a 的取值范围是( )A .(22,3)B .(3,10)C .(22,4)D .(-2,3)【解析】:由f (a -3)+f (9-a 2)<0得f (a -3)<-f (9-a 2).又由奇函数性质得f (a -3)<f (a 2-9).因为f (x )是定义域为(-1,1)的减函数,所以⎩⎪⎨⎪⎧-1<a -3<1,-1<a 2-9<1,a -3>a 2-9,解得22<a <3.2.已知f (x )在R 上是奇函数,且满足f (x +4)=f (x ),当x ∈(0,2)时,f (x )=2x 2,则f (2 019)=( ) A .-2 B .2 C .-98D .98【解析】:由f (x +4)=f (x )知,f (x )是周期为4的周期函数,f (2 019)=f (504×4+3)=f (3)=f (-1). 由f (1)=2×12=2得f (-1)=-f (1)=-2,所以f (2 019)=-2.故选A.3.已知f (x )是定义在R 上的奇函数,当x ≥0时,f (x )=3x +m (m 为常数),则f (-log 35)=( ) A .-6 B .6 C .4D .-4【解析】 因为f (x )是定义在R 上的奇函数,且当x ≥0时,f (x )=3x +m ,所以f (0)=1+m =0⇒m =-1,则f (-log 35)=-f (log 35)=-(3log 35-1)=-4.4.(2020·广东六校第一次联考)定义在R 上的函数f (x )满足f (x )=f (2-x )及f (x )=-f (-x ),且在[0,1]上有f (x )=x 2,则⎪⎭⎫⎝⎛212019f =( ) A.94 B.14 C .-94D .-14【解析】:函数f (x )的定义域是R ,f (x )=-f (-x ),所以函数f (x )是奇函数.又f (x )=f (2-x ),所以f (-x )=f (2+x )=-f (x ),所以f (4+x )=-f (2+x )=f (x ),故函数f (x )是以4为周期的奇函数,所以⎪⎭⎫ ⎝⎛212019f =⎪⎭⎫ ⎝⎛21-2020f =⎪⎭⎫⎝⎛21-f =⎪⎭⎫⎝⎛21-f .因为在[0,1]上有f (x )=x 2,所以⎪⎭⎫ ⎝⎛21f =221⎪⎭⎫ ⎝⎛=14, 故⎪⎭⎫ ⎝⎛212019f =-14,故选D. 5.已知偶函数f (x )在区间[0,+∞)上单调递增,则满足f (2x -1)<⎪⎭⎫ ⎝⎛31f 的x 的取值范围是( )A.⎪⎭⎫ ⎝⎛3231, B.⎪⎭⎫⎢⎣⎡3231, C.⎪⎭⎫⎝⎛3221,D.⎪⎭⎫⎢⎣⎡3221,【解析】:因为f (x )是偶函数,所以其图象关于y 轴对称,又f (x )在[0,+∞)上单调递增,f (2x -1)<⎪⎭⎫⎝⎛31f ,所以|2x -1|<13,所以13<x <23.6.(2020·石家庄市模拟(一))已知f (x )是定义在R 上的奇函数,且满足f (x )=f (2-x ),当x ∈[0,1]时,f (x )=4x -1,则在(1,3)上,f (x )≤1的解集是( )A.⎥⎦⎤ ⎝⎛231,B.⎥⎦⎤⎢⎣⎡2523,C.⎪⎭⎫⎢⎣⎡323,D .[2,3)【解析】因为0≤x ≤1时,f (x )=4x -1,所以f (x )在区间[0,1]上是增函数,又函数f (x )是奇函数,所以函数f (x )在区间[-1,1]上是增函数,因为f (x )=f (2-x ),所以函数f (x )的图象关于直线x =1对称,所以函数f (x )在区间(1,3)上是减函数,又⎪⎭⎫ ⎝⎛21f =1,所以⎪⎭⎫ ⎝⎛23f =1,所以在区间(1,3)上不等式f (x )≤1的解集为⎪⎭⎫⎢⎣⎡323,,故选C.6.(2020·黑龙江齐齐哈尔二模)已知函数f (x )是偶函数,定义域为R ,单调增区间为[0,+∞),且f (1)=0,则(x -1)f (x -1)≤0的解集为( ) A .[-2,0] B .[-1,1]C .(-∞,0]∪[1,2]D .(-∞,-1]∪[0,1]【解析】:由题意可知,函数f (x )在(-∞,0]上单调递减,且f (-1)=0,令x -1=t ,则tf (t )≤0,当t ≥0时,f (t )≤0,解得0≤t ≤1;当t <0时,f (t )≥0,解得t ≤-1,所以0≤x -1≤1或x -1≤-1,所以x ≤0或1≤x ≤2.故选C. 7.对于函数f (x )=a sin x +bx +c (其中a ,b ∈R ,c ∈Z ),选取a ,b ,c 的一组值计算f (1)和f (-1),所得出的正确结果一定不可能是( ) A .4和6 B .3和1 C .2和4D .1和2【解析】:设g (x )=a sin x +bx ,则f (x )=g (x )+c ,且函数g (x )为奇函数.注意到c ∈Z ,所以f (1)+f (-1)=2c 为偶数.故选D.8.(2020·甘肃甘谷一中第一次质检)已知定义在R 上的函数f (x )满足条件:①对任意的x ∈R ,都有f (x +4)=f (x );②对任意的x 1,x 2∈[0,2]且x 1<x 2,都有f (x 1)<f (x 2);③函数f (x +2)的图象关于y 轴对称,则下列结论正确的是( )A .f (7)<f (6.5)<f (4.5)B .f (7)<f (4.5)<f (6.5)C .f (4.5)<f (7)<f (6.5)D .f (4.5)<f (6.5)<f (7)【解析】:因为对任意的x ∈R ,都有f (x +4)=f (x ),所以函数是以4为周期的周期函数,因为函数f (x +2)的图象关于y 轴对称,所以函数f (x )的图象关于x =2对称, 因为x 1,x 2∈[0,2]且x 1<x 2,都有f (x 1)<f (x 2).所以函数f (x )在[0,2]上为增函数, 所以函数f (x )在[2,4]上为减函数.易知f (7)=f (3),f (6.5)=f (2.5),f (4.5)=f (0.5)=f (3.5),则f (3.5)<f (3)<f (2.5),即f (4.5)<f (7)<f (6.5).9.(2020·甘肃静宁一中一模)函数y =f (x )在[0,2]上单调递增,且函数f (x +2)是偶函数,则下列结论成立的是( )A .f (1)<⎪⎭⎫ ⎝⎛25f <⎪⎭⎫ ⎝⎛27fB .⎪⎭⎫ ⎝⎛27f <⎪⎭⎫ ⎝⎛25f <f (1)C .⎪⎭⎫ ⎝⎛27f <f (1)<⎪⎭⎫ ⎝⎛25fD .⎪⎭⎫ ⎝⎛25f <f (1)<⎪⎭⎫ ⎝⎛27f【解析】:函数f (x +2)是偶函数,则其图象关于y 轴对称,所以函数y =f (x )的图象关于x =2对称,则⎪⎭⎫⎝⎛25f =⎪⎭⎫ ⎝⎛23f ,⎪⎭⎫ ⎝⎛27f =⎪⎭⎫ ⎝⎛21f ,函数y =f (x )在[0,2]上单调递增,则有⎪⎭⎫ ⎝⎛21f <f (1)<⎪⎭⎫ ⎝⎛23f ,所以⎪⎭⎫ ⎝⎛27f <f (1)<⎪⎭⎫⎝⎛25f .故选C. 10.(2020·辽宁沈阳东北育才学校联考(二))函数f (x )是定义在R 上的奇函数,且f (-1)=0,若对任意x 1,x 2∈(-∞,0),且x 1≠x 2,都有x 1f (x 1)-x 2f (x 2)x 1-x 2<0成立,则不等式f (x )<0的解集为( )A .(-∞,-1)∪(1,+∞)B .(-1,0)∪(0,1)C .(-∞,-1)∪(0,1)D .(-1,0)∪(1,+∞)【解析】:令F (x )=xf (x ),因为函数f (x )是定义在R 上的奇函数,所以F (-x )=-xf (-x )=xf (x )=F (x ), 所以F (x )是偶函数,因为f (-1)=0,所以F (-1)=0,则F (1)=0,因为对任意x 1,x 2∈(-∞,0),且x 1≠x 2时,都 有x 1f (x 1)-x 2f (x 2)x 1-x 2<0成立,所以F (x )在(-∞,0)上单调递减,所以F (x )在(0,+∞)上单调递增,所以不等式f (x )<0的解集为(-∞,-1)∪(0,1),故选C.二、填空题1.若偶函数f (x )满足f (x )=x 3-8(x ≥0),则f (x -2)>0的条件为 .【解析】:由f (x )=x 3-8(x ≥0),知f (x )在[0,+∞)上单调递增,且f (2)=0.所以,由已知条件可知f (x -2)>0⇒f (|x -2|)>f (2).所以|x -2|>2,解得x <0或x >4. 2.设函数f (x )=ln(1+|x |)-11+x 2,则使得f (x )>f (2x -1)成立的x 的取值范围是________; 【解析】 易知函数f (x )的定义域为R ,且f (x )为偶函数.当x ≥0时,f (x )=ln(1+x )-11+x 2,易知此时f (x )单调递增.所以f (x )>f (2x -1)⇒f (|x |)>f (|2x -1|),所以|x |>|2x -1|,解得13<x <1.3.偶函数y =f (x )的图象关于直线x =2对称,f (3)=3,则f (-1)= . 【解析】:因为f (x )为偶函数,所以f (-1)=f (1).又f (x )的图象关于直线x =2对称,所以f (1)=f (3).所以f (-1)=3.4.已知定义在R 上的函数f (x )满足f (x +2)=1f (x ),当x ∈[0,2)时,f (x )=x +e x ,则f (2020)=________.【解析】因为定义在R 上的函数f (x )满足f (x +2)=1f (x ),所以f (x +4)=1f (x +2)=f (x ),所以函数f (x )的周期为4.当x ∈[0,2)时,f (x )=x +e x ,所以f (2020)=f (505×4+0)=f (0)=0+e 0=1. 5.已知函数f (x )=x 2+x +1x 2+1,若f (a )=23,则f (-a )= .【解析】:根据题意,f (x )=x 2+x +1x 2+1=1+x x 2+1,而h (x )=xx 2+1是奇函数,故f (-a )=1+h (-a )=1-h (a )=2-[1+h (a )]=2-f (a )=2-23=43.6.设奇函数f (x )在(0,+∞)上为增函数,且f (1)=0,则不等式f (x )-f (-x )x <0的解集为 .【解析】:因为f (x )为奇函数,且在(0,+∞)上是增函数,f (1)=0,所以f (-1)=-f (1)=0,且在(-∞,0)上也是增函数.因为f (x )-f (-x )x =2·f (x )x <0,即⎩⎪⎨⎪⎧x >0,f (x )<0或⎩⎪⎨⎪⎧x <0,f (x )>0,解得x ∈(-1,0)∪(0,1). 三、解答题1.函数f (x )的定义域为D ={x |x ≠0},且满足对于任意x 1,x 2∈D ,有f (x 1·x 2)=f (x 1)+f (x 2). (1)求f (1)的值;(2)判断f (x )的奇偶性并证明你的结论.【解析】:(1)因为对于任意x 1,x 2∈D ,有f (x 1·x 2)=f (x 1)+f (x 2), 所以令x 1=x 2=1,得f (1)=2f (1),所以f (1)=0.(2)f (x )为偶函数.证明如下:令x 1=x 2=-1,有f (1)=f (-1)+f (-1),所以f (-1)=12f (1)=0.令x 1=-1,x 2=x 有f (-x )=f (-1)+f (x ),所以f (-x )=f (x ),所以f (x )为偶函数.2.已知函数f (x )对任意x ∈R 满足f (x )+f (-x )=0,f (x -1)=f (x +1),若当x ∈[0,1)时,f (x )=a x +b (a >0且a ≠1),且⎪⎭⎫ ⎝⎛23f =12.(1)求实数a ,b 的值;(2)求函数f (x )的值域.【解析】:(1)因为f (x )+f (-x )=0,所以f (-x )=-f (x ),即f (x )是奇函数. 因为f (x -1)=f (x +1),所以f (x +2)=f (x ),即函数f (x )是周期为2的周期函数,所以f (0)=0,即b =-1.又⎪⎭⎫⎝⎛23f =⎪⎭⎫⎝⎛21-f =⎪⎭⎫⎝⎛21-f =1-a =12,解得a =14. (2)当x ∈[0,1)时,f (x )=a x +b =x⎪⎭⎫⎝⎛41-1∈⎥⎦⎤⎢⎣⎡043-,,由f (x )为奇函数知,当x ∈(-1,0)时,f (x )∈⎪⎭⎫ ⎝⎛430,, 又因为f (x )是周期为2的周期函数,所以当x ∈R 时,f (x )∈⎪⎭⎫⎝⎛4343-,.。
函数的单调性和奇偶性的综合应用教案第一章:函数的单调性1.1 单调性的定义引导学生理解函数单调性的概念,了解函数单调递增和单调递减的定义。
通过示例来说明函数单调性的判断方法。
1.2 单调性的性质引导学生了解单调性的几个重要性质,如单调性的传递性、复合函数的单调性等。
通过示例来演示这些性质的应用。
第二章:函数的奇偶性2.1 奇偶性的定义引导学生理解函数奇偶性的概念,了解奇函数和偶函数的定义。
通过示例来说明函数奇偶性的判断方法。
2.2 奇偶性的性质引导学生了解奇偶性的几个重要性质,如奇偶性的对称性、奇偶性与单调性的关系等。
通过示例来演示这些性质的应用。
第三章:单调性和奇偶性的综合应用3.1 单调性和奇偶性的关系引导学生了解单调性和奇偶性之间的关系,如奇函数的单调性、偶函数的单调性等。
通过示例来说明单调性和奇偶性在解决问题时的综合应用。
3.2 单调性和奇偶性的应用实例给出一些实际问题,引导学生运用单调性和奇偶性的知识来解决这些问题。
通过示例来说明单调性和奇偶性在实际问题中的应用。
第四章:函数的单调性和奇偶性的判断4.1 单调性和奇偶性的判断方法引导学生了解判断函数单调性和奇偶性的方法,如导数法、图像法等。
通过示例来说明这些方法的运用。
4.2 单调性和奇偶性的判断实例给出一些具体的函数,引导学生运用判断方法来确定这些函数的单调性和奇偶性。
通过示例来说明单调性和奇偶性的判断过程。
第五章:函数的单调性和奇偶性的综合应用练习5.1 单调性和奇偶性的综合应用练习题提供一些练习题,引导学生运用单调性和奇偶性的知识来解决问题。
通过练习来巩固学生对单调性和奇偶性的理解和应用能力。
5.2 练习题解答和解析对练习题进行解答和解析,帮助学生理解和巩固解题思路和方法。
通过解答和解析来提高学生对单调性和奇偶性的应用能力。
第六章:函数的单调性和奇偶性在图像分析中的应用6.1 图像的单调区间引导学生如何通过函数图像来判断函数的单调区间。
第02讲函数的奇偶性单调性周期性综合函数的奇偶性、单调性、周期性是函数的基本性质,可以帮助我们更好地理解函数的特点和行为。
本文将详细介绍函数的奇偶性、单调性和周期性,并综合讨论它们的关系及应用。
一、函数的奇偶性奇函数和偶函数是对于函数的自变量取相反数,函数值是否相同的特性进行分类的。
具体定义如下:1.奇函数:对于任意实数x,函数f(-x)=-f(x)成立。
也就是说,如果一个函数满足f(-x)=-f(x),那么它就是奇函数。
奇函数关于原点对称,即关于原点中心对称。
2.偶函数:对于任意实数x,函数f(-x)=f(x)成立。
也就是说,如果一个函数满足f(-x)=f(x),那么它就是偶函数。
偶函数关于y轴对称,即关于y轴中心对称。
对于一个给定的函数,我们可以通过观察函数图像或者计算函数表达式来判断它的奇偶性。
例如,对于一次函数f(x)=2x+3,我们可以发现它的函数图像关于原点对称,即f(-x)=-f(x),因此它是奇函数;对于二次函数f(x)=x^2,我们可以发现它的函数图像关于y轴对称,即f(-x)=f(x),因此它是偶函数。
奇函数和偶函数的性质:1.两个奇函数的和仍然是奇函数,两个偶函数的和仍然是偶函数。
2.一个奇函数和一个偶函数的和是一个既不是奇函数也不是偶函数的函数。
二、函数的单调性单调性是描述函数在定义域上的增减性质。
具体定义如下:1.递增函数:如果对于定义域上的任意两个实数x1和x2,当x1<x2时,有f(x1)≤f(x2),那么函数f(x)就是递增函数。
也就是说,递增函数的函数值随着自变量的增大而增大。
2.递减函数:如果对于定义域上的任意两个实数x1和x2,当x1<x2时,有f(x1)≥f(x2),那么函数f(x)就是递减函数。
也就是说,递减函数的函数值随着自变量的增大而减小。
我们可以通过求导或者观察函数图像来判断函数的单调性。
对于一次函数f(x)=kx+b,其中k为非零常数,我们可以发现它的函数图像为一条斜率为k的直线,当k>0时,它是递增函数;当k<0时,它是递减函数。
函数的单调性和奇偶性的综合应用教案一、教学目标1. 让学生理解函数的单调性和奇偶性的概念。
2. 让学生掌握判断函数单调性和奇偶性的方法。
3. 培养学生运用函数的单调性和奇偶性解决实际问题的能力。
二、教学内容1. 函数的单调性:单调递增函数、单调递减函数。
2. 函数的奇偶性:奇函数、偶函数。
3. 函数的单调性和奇偶性的判断方法。
4. 函数的单调性和奇偶性在实际问题中的应用。
三、教学重点与难点1. 教学重点:函数的单调性和奇偶性的概念及判断方法。
2. 教学难点:运用函数的单调性和奇偶性解决实际问题。
四、教学方法1. 采用讲授法讲解函数的单调性和奇偶性概念及判断方法。
2. 利用案例分析法引导学生运用函数的单调性和奇偶性解决实际问题。
3. 开展小组讨论法,让学生互相交流心得,提高解题能力。
五、教学过程1. 引入新课:通过生活中的实例,如商品打折、气温变化等,引导学生思考函数的单调性和奇偶性。
2. 讲解概念:讲解函数的单调性和奇偶性的定义,并通过图象进行演示。
3. 判断方法:教授判断函数单调性和奇偶性的方法,并进行练习。
4. 应用实例:分析实际问题,如物体的运动、经济的增长等,运用函数的单调性和奇偶性进行解答。
5. 课堂小结:总结本节课所学内容,强调函数的单调性和奇偶性在实际问题中的应用。
6. 课后作业:布置相关练习题,巩固所学知识。
六、教学评估1. 课堂提问:通过提问了解学生对函数单调性和奇偶性概念的理解程度。
2. 练习题解答:检查学生判断函数单调性和奇偶性的方法掌握情况。
3. 课后作业:分析学生完成作业的情况,了解学生对课堂所学知识的掌握程度。
七、教学反思1. 针对课堂教学过程,反思教学方法是否适合学生的学习需求。
2. 针对学生的反馈,调整教学策略,提高教学效果。
3. 探索更多实际问题,丰富教学案例,激发学生的学习兴趣。
八、拓展与延伸1. 探讨函数的单调性和奇偶性在高等数学中的应用。
2. 引导学生关注函数的单调性和奇偶性在其他领域的应用,如物理、化学等。
函数的单调性.奇偶性的综合问题【学习目标】1.熟练掌握判断函数奇偶性的方法;2.熟练运用单调性与奇偶性讨论函数的性质;3.能利用函数的奇偶性和单调性解决一些简单问题.【课前导学】1.函数单调性.奇偶性的定义;2.练习:(1)若()x f 为()+∞∞-,上的减函数,R a ∈则()12+a f 与()a f 的大小关系是 .(2)判断函数()⎪⎩⎪⎨⎧>-+-=<++=0320203222x x x x x x x x f 的奇偶性为____________提示:可用图像法.【课堂活动】一.建构数学:1.函数奇偶性的判定方法有几种?答案:三种;定义法、图像法、等价形式法.2.与奇偶性有关问题要善于从哪些角度思考?(数与形)二.应用数学:例1 已知函数2()(2)(1)3f x m x m x =-+-+是偶函数,求实数m 的值.变式练习: 若函数)0()(2≠++=a c bx ax x f 是偶函数,则cx bx ax x g ++=23)(是( )A .奇函数 B. 偶函数 C.非奇非偶函数 D.既是奇函数又是偶函数 例2 已知函数53()8f x x ax bx =++-,若(2)10f -=,求(2)f 的值.例3已知函数y=f(x)在R 上是奇函数,而且在()∞+,0是增函数. 求证:y=f(x)在()0,∞-上也是增函数. 证明:任取x 1<x 2 <0,则-x 1>-x 2>0.【变式】已知函数y=f(x)在R 上是偶函数,而且在()∞+,0是增函数.试探求并证明y=f(x)在()0,∞-上的单调性.【推广】(1)奇函数在两个对称区间内的单调性是相同的;(2)偶函数在两个对称区间内的单调性是相反的.练习1、函数)(x f 是R 上的偶函数,且在),0[+∞上单调递增,则下列各式成立的是( )A .)1()0()2(f f f >>- B. )0()1()2(f f f >->-C.)2()0()1(->>f f fD.)0()2()1(f f f >->2。
专题17 函数单调性和奇偶性的综合应用1.下列函数中,既是偶函数又在(0,+∞)上单调递增的函数是()A.y=x3B.y=|x|+1C.y=-x2+1D.y=2-|x|【答案】B【解析】∵y=x3在定义域R上是奇函数,∴A不对;y=-x2+1在定义域R上是偶函数,但在(0,+∞)上是减函数,故C不对;D中y=2-|x|=|x|虽是偶函数,但在(0,+∞)上是减函数,只有B对.2.f(x)=x2+|x|()A.是偶函数,在(-∞,+∞)上是增函数B.是偶函数,在(-∞,+∞)上是减函数C.不是偶函数,在(-∞,+∞)上是增函数D.是偶函数,且在(0,+∞)是增函数【答案】D3.已知函数f(x)=3x-(x≠0),则函数()A.是奇函数,且在(0,+∞)上是减函数B.是偶函数,且在(0,+∞)上是减函数C.是奇函数,且在(0,+∞)上是增函数D.是偶函数,且在(0,+∞)上是增函数【答案】C【解析】因为f(-x)=-3x+=-(3x-)=-f(x),又因为f(x)在(0,+∞)上是增函数,所以f(x)是奇函数,且在(0,+∞)上是增函数.4.定义在R上偶函数f(x)在[1,2]上是增函数,且具有性质f(1+x)=f(1-x),则函数f(x)()A.在[-1,0]上是增函数B.在[-1,-]上增函数,在(-,0]上是减函数C.在[1,0]上是减函数D.在[-1,-]上是减函数,在(-,0]上是增函数【答案】A【解析】因为f(1+x)=f(1-x),所以函数f(x)的图象关于直线x=1对称,又f(x)为偶函数,且在[1,2]上是增函数,所以f(x)在[-1,0]上是增函数.5.f(x)是定义在R上的增函数,则下列结论一定正确的是()A.f(x)+f(-x)是偶函数且是增函数B.f(x)+f(-x)是偶函数且是减函数C.f(x)-f(-x)是奇函数且是增函数D.f(x)-f(-x)是奇函数且是减函数【答案】C【解析】A错误.设f(x)=x,是增函数,但f(x)+f(-x)=x-x=0是常数函数;同理B错误;C正确.设g(x)=f(x)-f(-x),则g(-x)=f(-x)-f(x)=-[f(x)-f(-x)]=-g(x),函数g (x)是奇函数.任取x1,x2∈R,且x1<x2,则-x1>-x2,g(x1)=f(x1)-f(-x1),g(x2)=f(x2)-f(-x2),因为f(x)是定义在R上的增函数,所以f(x1)<f(x2),f(-x1)>f(-x2),即-f(-x1)<-f(-x2).所以f(x1)-f(-x1)<f(x2)-f(-x2),即g(x1)<g(x2).所以函数g(x)=f(x)-f(-x)是增函数;D错误.故选C.6.已知偶函数f(x)在区间[0,+∞)上的解析式为f(x)=x+1,下列大小关系正确的是()A.f(1)>f(2)B.f(1)>f(-2)C.f(-1)>f(-2)D.f(-1)<f(2)【答案】D【解析】∵当x≥0时,f(x)=x+1是增函数,∴f(1)<f(2),又∵f(x)为偶函数,∴f(1)=f(-1),f(2)=f(-2),∴D对.7.已知f(x)是偶函数,对任意的x1,x2∈(-∞,-1],都有(x2-x1)[f(x2)-f(x1)]<0,则下列关系式中成立的是()A.f<f(-1)<f(2)B.f(-1)<f<f(2)C.f(2)<f(-1)<fD.f(2)<f<f(-1)【答案】B【解析】∵对任意的x1,x2∈(-∞,-1],都有(x2-x1)[f(x2)-f(x1)]<0,∴函数f(x)在(-∞,-1]上单调递减,∴f(-2)>f>f(-1).又∵f(x)是偶函数,∴f(-2)=f(2).∴f(-1)<f<f(2).8.定义在区间(-∞,+∞)上的奇函数f(x)为增函数;偶函数g(x)在区间[0,+∞)上的图象与f(x)的图象重合.设a>b>0,给出下列不等式()①f(b)-f(-a)>g(a)-g(-b);②f(b)-f(-a)<g(a)-g(-b);③f(a)-f(-b)>g(b)-g(-a);④f(a)-f(-b)<g(b)-g(-a).其中成立的是()A.①与④B.②与③C.①与③D.②与④【答案】C【解析】因为函数f(x)为增函数,偶函数g(x)在区间[0,+∞)的图象与f(x)的图象重合,所以函数g(x)在[0,+∞)上是增函数,在(-∞,0)上是减函数.a>b>0,f(a)>f(b),g(a)>g(b),所以f(a)+g(a)>f(b)+g(b);对于①:f(b)-f(-a)>g(a)-g(-b),即f(b)+f(a)>g(a)-g(b).正确;则②错误;对于③:f(a)-f(-b)>g(b)-g(-a),即f(a)+f(b)>g(b)-g(a).正确;则④错误.故选C.9.定义在R上的偶函数f(x)满足:对任意的x1,x2∈(-∞,0](x1≠x2),有(x2-x1)·[f(x2)-f(x1)]>0,则当n∈N*时,有()A.f(-n)<f(n-1)<f(n+1)B.f(n-1)<f(-n)<f(n+1)C.f(n+1)<f(-n)<f(n-1)D.f(n+1)<f(n-1)<f(-n)【答案】C【解析】由(x2-x1)[f(x2)-f(x1)]>0,得f(x)在x∈(-∞,0]上为增函数.又f(x)为偶函数,∴f(x)在x∈[0,+∞)上为减函数.又f(-n)=f(n)且0≤n-1<n<n+1,∴f(n+1)<f(n)<f(n-1),即f(n+1)<f(-n)<f(n-1).10.若函数f(x)是奇函数,且在(-∞,0)上是增函数,又f(-2)=0,则x·f(x)<0的解集是()A.(-2,0)∪(0,2)B.(-∞,-2)∪(0,2)C.(-∞,-2)∪(2,+∞)D.(-2,0)∪(2,+∞)【答案】A【解析】因为函数f(x)是奇函数,且在(-∞,0)上是增函数,又f(-2)=0,所以可画出符合条件的奇函数f(x)的图象,如图所示.因为x·f(x)<0,所以或结合图象,得到答案为A.11.已知定义在R上的函数f(x)在(-∞,-2)上是减函数,若g(x)=f(x-2)是奇函数,且g(2)=0,则不等式xf(x)≤0的解集是()A.(-∞,-2]∪[2,+∞)B.[-4,-2]∪[0,+∞)C.(-∞,-4]∪[-2,+∞)D.(-∞,-4]∪[0,+∞)【答案】C【解析】g(x)=f(x-2)是把函数f(x)向右平移2个单位得到的,且g(2)=f(0),f(-4)=g(-2)=-g(2)=0,f(-2)=g(0)=0,所以函数f(x)的图象关于点(-2,0)对称,所以当x≤-4或x≥-2时xf(x)≤0成立.12.设f(x)为奇函数,且在(-∞,0)内是减函数,f(-2)=0,则x·f(x)<0的解集为()A.(-1,0)∪(2,+∞)B.(-∞,-2)∪(0,2)C.(-∞,-2)∪(2,+∞)D.(-2,0)∪(0,2)【答案】C【解析】因为函数f(x)为奇函数,且在(-∞,0)内是减函数,f(-2)=0,所以函数f(x)在(0,+∞)内也是减函数,且f(2)=0.则不等式x·f(x)<0可化为或解得x<-2或x>2.13.若函数f(x)=ax2+(2+a)x+1是偶函数,则函数f(x)的单调增区间为()A.(-∞,0]B.[0,+∞)C.(-∞,+∞)D.[1,+∞)【答案】A【解析】因为函数为偶函数,所以a+2=0,a=-2,即该函数为f(x)=-2x2+1,所以函数的单调增区间为(-∞,0].14.已知函数f(x)=x|x|-2x,则下列结论正确的是________.(填写序号)①f(x)是偶函数,递增区间是(0,+∞);②f(x)是偶函数,递减区间是(-∞,1);③f(x)是奇函数,递减区间是(-1,1);④f(x)是奇函数,递增区间是(-∞,0).【答案】③【解析】将函数f(x)=x|x|-2x去掉绝对值得f(x)=画出函数f(x)的图象,如图,观察图象可知,函数f(x)的图象关于原点对称,故函数f(x)为奇函数,且在(-1,1)上单调递减.15.若f(x)是偶函数,其定义域为(-∞,+∞),且在[0,+∞)上是减函数,设f=m,f=n,则m,n 的大小关系是________.【答案】m≥n【解析】因为a2+2a+=(a+1)2+≥,又f(x)在[0,+∞)上是减函数,所以f≤f=f.16.已知函数f(x)=(k-2)x2+(k-1)x+3是偶函数,则f(x)的单调递增区间是________.【答案】(-∞,0]【解析】∵f(x)为偶函数,∴图象关于y轴对称,即k=1,此时f(x)=-x2+3,其单调递增区间为(-∞,0].17.已知函数y=f(x)的图象关于原点对称,且当x>0时,f(x)=x2-2x+3.(1)试求f(x)在R上的解析式;(2)画出函数的图象,根据图象写出它的单调区间.【答案】(1)因为函数f(x)的图象关于原点对称,所以f(x)为奇函数,则f(0)=0.设x<0,则-x>0,因为x>0时,f(x)=x2-2x+3.所以f(x)=-f(-x)=-(x2+2x+3)=-x2-2x-3.于是有f(x)=(2)先画出函数在y轴右侧的图象,再根据对称性画出y轴左侧的图象,如图.由图象可知函数f(x)的单调递增区间是(-∞,-1],[1,+∞),单调递减区间是(-1,0),(0,1).18.设f(x)是偶函数,g(x)是奇函数,且f(x)+g(x)=x2+2x,求函数f(x),g(x)的解析式. 【答案】∵f(x)是偶函数,g(x)是奇函数,∴f(-x)=f(x),g(-x)=-g(x),由f(x)+g(x)=2x+x2.①用-x代替x得f(-x)+g(-x)=-2x+(-x)2,∴f(x)-g(x)=-2x+x2,②(①+②)÷2,得f(x)=x2;(①-②)÷2,得g(x)=2x.19.已知函数f(x)=-x3+3x.求证:(1)函数f(x)是奇函数;(2)函数f(x)在区间(-1,1)上是增函数.【答案】(1)显然f(x)的定义域是R.设任意x∈R,因为f(-x)=-(-x)3+3(-x)=-(-x3+3x)=-f(x),所以函数f(x)是奇函数.(2)在区间(-1,1)上任取x1,x2,且x1<x2,则f(x2)-f(x1)=-(x2-x1)(+x2x1+)+3(x2-x1)=(x2-x1)(3--x2x1-).因为-1<x1<x2<1,所以x2-x1>0,(3--x2x1-)>0,所以f(x2)>f(x1).所以函数f(x)=-x3+3x在区间(-1,1)上是增函数.20.已知函数f(x)=ax++c(a,b,c是常数)是奇函数,且满足f(1)=,f(2)=. (1)求a,b,c的值;(2)试判断函数f(x)在区间上的单调性并证明.【答案】(1)∵f(x)为奇函数,∴f(-x)=-f(x),∴-ax-+c=-ax--c,∴c=0,∴f(x)=ax+.又∵f(1)=,f(2)=,∴∴a=2,b=.综上,a=2,b=,c=0.(2)由(1)可知f(x)=2x+.函数f(x)在区间上为减函数.证明如下:任取0<x1<x2<,则f(x1)-f(x2)=2x1+-2x2-=(x1-x2)=(x1-x2).∵0<x1<x2<,∴x1-x2<0,2x1x2>0,4x1x2-1<0.∴f(x1)-f(x2)>0,f(x1)>f(x2).∴f(x)在上为减函数.21.设定义域为R的函数f(x)=(1)在平面直角坐标系内作出函数f(x)的图象,并指出f(x)的单调区间(不需证明);(2)若方程f(x)+2a=0有两个解,求出a的取值范围(只需简单说明,不需严格证明);(3)设定义为R的函数g(x)为奇函数,且当x>0时,g(x)=f(x),求g(x)的解析式.【答案】(1)如图.单调增区间:[-1,0],[1,+∞),单调减区间(-∞,-1],[0,1].(2)在同一坐标系中同时作出y=f(x),y=-2a的图象,由图可知f(x)+2a=0有两个解,须-2a=0或-2a>1,即a=0或a<-.(3)当x<0时,-x>0,所以g(-x)=(-x)2-(-2x)+1=x2+2x+1,因为g(x)为奇函数,所以g(x)=-g(-x)=-x2-2x-1,且g(0)=0,所以g(x)=22.已知函数f(x)=ax+(x≠0,常数a∈R).(1)讨论函数f(x)的奇偶性,并说明理由;(2)若函数f(x)在x∈[3,+∞)上为增函数,求a的取值范围.【答案】(1)定义域(-∞,0)∪(0,+∞),关于原点对称.当a=0时,f(x)=,满足对定义域上任意x,f(-x)=f(x),∴当a=0时,f(x)是偶函数;当a≠0时,f(1)=a+1,f(-1)=1-a,若f(x)为偶函数,则a+1=1-a,a=0矛盾;若f(x)为奇函数,则1-a=-(a+1),1=-1矛盾,∴当a≠0时,f(x)是非奇非偶函数.(2)任取x1>x2≥3,f(x1)-f(x2)=ax1+-ax2-=a(x1-x2)+=(x1-x2)(a-). ∵x1-x2>0,f(x)在[3,+∞)上为增函数,∴a>,即a>+在[3,+∞)上恒成立.∵x1>x2≥3,+<+=,∴a≥.。
精品资料欢迎下载函数的单调性和奇偶性的综合应用知识要点:对称有点对称和轴对称:O点对称:对称中心O轴对称:数的图像关奇函于原点成点对称,偶函数的图像关于y 轴成轴对称图形。
1、函数的单调性:应用:若y f ( x) 是增函数, f ( x1 )应用:若y f ( x) 是减函数, f ( x1 )f (x2 )x1x2 f (x2 )x1x2相关练习:若 y f (x) 是R上的减函数,则 f (1) f ( a2 2 a 2 )2、熟悉常见的函数的单调性:y kx b 、y k、 y ax2bx cb在 (x相关练习:若 f ( x) ax ,g ( x),0) 上都是减函数,则 f (x)ax 2bx 在 (0,) 上是函x数(增、减)3、函数的奇偶性:定义域关于原点对称, f (x) f (x) f (x) 是偶函数定义域关于原点对称, f (x) f ( x) f ( x) 是奇函数(当然,对于一般的函数,都没有恰好f ( x) f ( x) ,所以大部分函数都不具有奇偶性)相关练习:( 1)已知函数f ( x)ax2bx4a1是定义在 [a 1,2a] 上的奇函数,且 f (1) 5 ,求 a 、bb(2) 若f ( x)(K2) x2( K1)x 3 是偶函数,则 f ( x) 的递减区间是。
(3) 若函数 f ( x) 是定义在R 上的奇函数,则 f (0)。
(4)函数 y f (x) 的奇偶性如下:画出函数在另一半区间的大致图像奇函数偶函数奇函数奇函数y y y yo x o x o x o x精品资料欢迎下载例题分析:4、单调性和奇偶性的综合应用【类型 1转换区间】相关练习:( 1)根据函数的图像说明,若偶函数y f ( x) 在 (,0) 上是减函数,则 f ( x) 在 (0,) 上是函数(增、减)(2)已知 f ( x) 为奇函数,当x0时, f ( x)(1x) x ,则当x0 时, f (x)=(3)R 上的偶函数在(0,) 上是减函数, f (3) f ( a2a 1 )4(4) 设f (x)为定义在((,) 上的偶函数,且 f (x) 在 [0,) 为增函数,则 f (2) 、 f () 、f (3) 的大小顺序是()A. f () f (3) f (2)B. f () f (2) f (3)C. f () f (3) f (2)D. f () f (2) f (3)(5)如果奇函数 f (x) 在区间 [3,7] 上的最小值是5,那么 f ( x) 在区间 [ 7, 3]上 ()A.最小值是 5B. 最小值是-5C. 最大值是-5D. 最大值是 5(6)如果偶函数 f (x) 在 [3,7] 上是增函数,且最小值是-5那么 f (x) 在 [ 7,3]上是( )A.增函数且最小值为-5B. 增函数且最大值为-5C.减函数且最小值为-5D. 减函数且最大值为-5(7)已知函数 f ( x) 是定义在R 上的偶函数,且在(, 0)上 f (x) 是单调增函数,那么当x10 , x20 且x1x20 时,有()A. f (x1) f ( x2 )B. f ( x1 ) f (x2 )C. f ( x1) f ( x2 )D. 不确定(8)如果 f ( x) 是奇函数,而且在开区间( ,0) 上是增函数,又 f (2)0 ,那么 x f ( x) 0的解是()A. 2 x 0 或 0 x2B. 2 x 0 或 x 2C. x 2 或 0 x 2D. x 3 或 x 3(9)已知函数f ( x)为偶函数,xR ,当 x0 时,f ( x)单调递增,对于x1,x2,有| x1|| x2|,则()A. f ( x1)f ( x2)B.f ( x1) f ( x2)C.f ( x1)f ( x2 ) D. | f ( x1 ) | | f ( x2 ) |精品资料 欢迎下载5、单调性和奇偶性的综合应用【类型 2利用单调性解不等式】(1 相关练习: (1)已知y f ( x)是( 3,3)上的减函数,解不等式f (x 3) f (2 x)1 ,)2(0, 2 (2) 定义在( 1,1)上的奇函数f ( x)是减函数,且满足条件 f (1 a) f (1 2a) 0),求 a的取值范围。
专题八 函数奇偶性与单调性的综合问题奇偶性与单调性的综合问题主要包括:奇偶性与单调性的判断,利用函数的奇偶性与单调性比较函数值的大小以及解不等式等.考点一 奇偶性与单调性的判断【方法总结】对于函数奇偶性与单调性的判断问题主要是应用奇偶性与单调性的定义及相关结论解决.当然对于选填题也可用特值法秒杀.【例题选讲】[例1](1)下列函数中,既是偶函数,又在(0,1)上单调递增的函数是( )A .y =|log 3x |B .y =x 3C .y =e |x |D .y =cos |x |答案 C 解析 对于A 选项,函数定义域是(0,+∞),故是非奇非偶函数,显然B 项中,y =x 3是奇函数.对于C 选项,函数的定义域是R ,是偶函数,且当x ∈(0,+∞)时,函数是增函数,故在(0,1)上单调递增,正确.对于D 选项,y =cos |x |在(0,1)上单调递减.(2)已知函数f (x )=x e|x |,则下列说法正确的是( ) A .函数f (x )是奇函数,且在(-∞,-1)上是减函数B .函数f (x )是奇函数,且在(-∞,-1)上是增函数C .函数f (x )是偶函数,且在(-∞,-1)上是减函数D .函数f (x )是偶函数,且在(-∞,-1)上是增函数答案 A 解析 由题意,函数f (x )=x e |x |,可得其定义域为R ,又由f (-x )=-x e|-x |=-x e |x |=-f (x ),即f (-x )=-f (x ),所以函数f (x )是奇函数,当x ∈(-∞,-1)时,f (x )=x e-x =x ·e x ,则f ′(x )=e x +x e x =(1+x )e x ,则f ′(x )<0,函数f (x )在(-∞,-1)上单调递减,故选A.(3) (2017·全国Ⅰ)已知函数f (x )=ln x +ln(2-x ),则( )A .f (x )在(0,2)上单调递增B .f (x )在(0,2)上单调递减C .y =f (x )的图象关于直线x =1对称D .y =f (x )的图象关于点(1,0)对称答案 C 解析 f (x )的定义域为(0,2).f (x )=ln x +ln(2-x )=ln[x (2-x )]=ln(-x 2+2x ).设u =-x 2+2x ,x ∈(0,2),则u =-x 2+2x 在(0,1)上单调递增,在(1,2)上单调递减.又y =ln u 在其定义域上单调递增,∴f (x )=ln(-x 2+2x )在(0,1)上单调递增,在(1,2)上单调递减.∴选项A ,B 错误;∵f (x )=ln x +ln(2-x )=f (2-x ),∴f (x )的图象关于直线x =1对称,∴选项C 正确;∵f (2-x )+f (x )=[ln(2-x )+ln x ]+[ln x +ln(2-x )]=2[ln x +ln(2-x )],不恒为0,∴f (x )的图象不关于点(1,0)对称,∴选项D 错误.故选C .(4)设函数f (x )=ln(1+x )+m ln(1-x )是偶函数,则( )A .m =1,且f (x )在(0,1)上是增函数B .m =1,且f (x )在(0,1)上是减函数C .m =-1,且f (x )在(0,1)上是增函数D .m =-1,且f (x )在(0,1)上是减函数答案 B 解析 因为函数f (x )=ln(1+x )+m ln(1-x )是偶函数,所以f ⎝⎛⎭⎫12=f ⎝⎛⎭⎫-12,则(m -1)ln 3=0,即m =1,则f (x )=ln(1+x )+ln(1-x )=ln(1-x 2),因为当x ∈(0,1)时,y =1-x 2是减函数,故f (x )在(0,1)上是减函数.故选B .(5)(2019·北京)设函数f (x )=e x +a e -x (a 为常数).若f (x )为奇函数,则a =________;若f (x )是R 上的增函数,则a 的取值范围是________.答案 -1 (-∞,0] 解析 因为f (x )=e x +a e -x (a 为常数)的定义域为R ,所以f (0)=e 0+a e -0=1+a=0,所以a =-1.因为f (x )=e x +a e -x ,所以f ′(x )=e x -a e -x =e x -a e x .因为f (x )是R 上的增函数,所以f ′(x )≥0在R 上恒成立,即e x ≥a e x 在R 上恒成立,所以a ≤e 2x 在R 上恒成立.又e 2x >0,所以a ≤0,即a 的取值范围是(-∞,0].【对点训练】1.下列函数中,既是偶函数又在区间(0,+∞)上单调递增的是( )A .y =1xB .y =|x |-1C .y =lg xD .y =⎝⎛⎭⎫12|x | 1.答案 B 解析 y =1x为奇函数;y =lg x 的定义域为(0,+∞),不具备奇偶性;y =⎝⎛⎭⎫12|x |在(0,+∞)上 为减函数;y =|x |-1在(0,+∞)上为增函数,且在定义域上为偶函数.2.下列函数中,既是奇函数又在(0,+∞)上单调递增的是( )A .y =e x +e -xB .y =ln(|x |+1)C .y =sin x |x |D .y =x -1x2.答案 D 解析:选项A ,B 是偶函数,排除;选项C 是奇函数,但在(0,+∞)上不是单调函数,不符合题意;选项D 中,y =x -1x 是奇函数,且y =x 和y =-1x 在(0,+∞)上均为增函数,故y =x -1x在(0,+∞)上为增函数,所以选项D 正确.故选D.3.已知函数f (x -1)是定义在R 上的奇函数,且在[0,+∞)上是增函数,则函数f (x )的图象可能是( )3.答案 B 解析:选函数f (x -1)的图象向左平移1个单位,即可得到函数f (x )的图象.因为函数f (x -1)是定义在R 上的奇函数,所以函数f (x -1)的图象关于原点对称,所以函数f (x )的图象关于点(-1,0)对称,排除A ,C ,D ,故选B.4.已知f (x )=e x -e -x 2,则下列正确的是( ) A .奇函数,在R 上为增函数 B .偶函数,在R 上为增函数C .奇函数,在R 上为减函数D .偶函数,在R 上为减函数4.答案 A 解析 定义域为R ,∵f (-x )=e -x -e x 2=-f (x ),∴f (x )是奇函数,∵e x 是R 上的增函数,- e -x 也是R 上的增函数,∴e x -e -x 2是R 上的增函数,故选A . 5.已知函数f (x )满足以下两个条件:①任意x 1,x 2∈(0,+∞)且x 1≠x 2,(x 1-x 2)·[f (x 1)-f (x 2)]<0;②对定义域内任意x 有f (x )+f (-x )=0,则符合条件的函数是( )A .f (x )=2xB .f (x )=1-|x |C .f (x )=-x 3D .f (x )=ln(x 2+3)5.答案 C 解析 由条件①可知,f (x )在(0,+∞)上单调递减,则可排除A 、D 选项,由条件②可知,f (x )为奇函数,则可排除B 选项,故选C .考点二 比较函数值的大小【方法总结】比较函数值大小的思路:比较函数值的大小时,若自变量的值不在同一个单调区间内,要利用其函数性质,转化到同一个单调区间上进行比较,对于选择题、填空题能数形结合的尽量用图象法求解.同时要充分利用奇函数在关于原点对称的两个区间上具有相同的单调性,偶函数在关于原点对称的两个区间上具有相反的单调性.【例题选讲】[例2](1) (2019·全国Ⅰ)设f (x )是定义域为R 的偶函数,且在(0,+∞)单调递减,则( )A .233231(log )(2)(2)4f f f -->>B .233231(log )(2)(2)4f f f -->> C .233231(2)(2)(log )4f f f -->> D .233231(2)(2)(log )4f f f -->> 答案 C 解析 根据函数f (x )为偶函数可知,f (log 314)=f (-log 34)=f (log 34),因为0<322-<232-<20<log 34,且函数f (x )在(0,+∞)单调递减,所以f (322-)>f (232-)>f (log 314).故选C . (2)已知函数y =f (x )是R 上的偶函数,当x 1,x 2∈(0,+∞)时,都有(x 1-x 2)·[f (x 1)-f (x 2)]<0.设a =ln 1m,b =(ln m )2,c =ln m ,其中m >e ,则( )A .f (a )>f (b )>f (c )B .f (b )>f (a )>f (c )C .f (c )>f (a )>f (b )D .f (c )>f (b )>f (a )答案 C 解析 根据已知条件知f (x )在(0,+∞)上是减函数,且f (a )=f (|a |),f (b )=f (|b |),f (c )=f (|c |),|a |=ln m >1,b =(ln m )2>|a |,0<c =12ln m <|a |,∴f (c )>f (a )>f (b ). (3)函数f (x )是定义在R 上的奇函数,对任意两个正数x 1,x 2(x 1<x 2),都有x 2f (x 1)>x 1f (x 2),记a =12f (2),b =f (1),c =-13f (-3),则a ,b ,c 之间的大小关系为( ) A .a >b >c B .b >a >c C .c >b >a D .a >c >b答案 B 解析 因为对任意两个正数x 1,x 2(x 1<x 2),都有x 2f (x 1)>x 1f (x 2),所以f (x 1)x 1>f (x 2)x 2,得函数g (x )=f (x )x 在(0,+∞)上是减函数,又c =-13f (-3)=13f (3),所以g (1)>g (2)>g (3),即b >a >c ,故选B . 【对点训练】6.已知f (x )是定义在R 上的偶函数,且f (x )在(0,+∞)上单调递增,则( )A .f (0)>f (log 32)>f (-log 23)B .f (log 32)>f (0)>f (-log 23)C .f (-log 23)>f (log 32)>f (0)D .f (-log 23)>f (0)>f (log 32)6.答案 C 解析 ∵log 23>log 22=1=log 33>log 32>0,且函数f (x )在(0,+∞)上单调递增,∴f (log 23)>f (log 32)>f (0),又函数f (x )为偶函数,∴f (log 23)=f (-log 23),∴f (-log 23)>f (log 32)>f (0).7.函数y =f (x )在[0,2]上单调递增,且函数f (x +2)是偶函数,则下列结论成立的是( )A .f (1)<5()2f <7()2fB .7()2f <f (1)<5()2fC .7()2f <5()2f <f (1)D .5()2f <f (1)<7()2f7.答案 B 解析 ∵函数y =f (x )在[0,2]上单调递增,且函数f (x +2)是偶函数,∴函数y =f (x )在[2,4]上单调递减,且在[0,4]上函数y =f (x )满足f (2-x )=f (2+x ),∴f (1)=f (3),7()2f <f (3)<5()2f ,即7()2f <f (1)<5()2f .8.定义在R 上的偶函数f (x )满足:对任意的x 1,x 2∈[0,+∞)(x 1≠x 2),有f (x 2)-f (x 1)x 2-x 1<0,则( ) A .f (3)<f (-2)<f (1) B .f (1)<f (-2)<f (3)C .f (-2)<f (1)<f (3)D .f (3)<f (1)<f (-2)8.答案 A 解析 ∵f (x )是偶函数∴f (-2)= f (2),又∵任意的x 1,x 2∈[0,+∞)(x 1≠x 2),有f (x 2)-f (x 1)x 2-x 1<0, ∴f (x )在[0,+∞)上是减函数,又∵1<2<3∴f (1)>f (2)=f (-2)>f (3),故选A .9.(2017·全国Ⅰ)已知奇函数f (x )在R 上是增函数,g (x )=xf (x ).若a =g (-log 25.1),b =g (20.8),c =g (3),则a ,b ,c 的大小关系为( )A .a <b <cB .c <b <aC .b <a <cD .b <c <a9.答案 C 解析 法一 易知g (x )=xf (x )在R 上为偶函数,∵奇函数f (x )在R 上是增函数,且f (0)=0.∴g (x )在(0,+∞)上是增函数.又3>log 25.1>2>20.8,且a =g (-log 25.1)=g (log 25.1),∴g (3)>g (log 25.1) >g (20.8),则c >a >b .法二 (特殊化)取f (x )=x ,则g (x )=x 2为偶函数且在(0,+∞)上单调递增,又3>log 25.1>20.8,从而可得c >a >b .10.已知函数y =f (x )是R 上的偶函数,对任意x 1,x 2∈(0,+∞),都有(x 1-x 2)·[f (x 1)-f (x 2)]<0.设a =ln1π,b =(lnπ)2,c =ln π,则( ) A .f (a )>f (b )>f (c ) B .f (b )>f (a )>f (c ) C .f (c )>f (a )>f (b ) D .f (c )>f (b )>f (a )10.答案 C 解析 由题意易知f (x )在(0,+∞)上是减函数,因为f (x )是R 上的偶函数,所以f (-x )=f (x )=f (|x |).又因为|a |=ln π>1,b =(ln π)2>|a |,0<c =ln π2<|a |,所以f (c )>f (|a |)>f (b ).又由题意知,f (a )=f (|a |).所以f (c )>f (a )>f (b ).11.已知函数f (x )=a x (a >0,a ≠1)的反函数的图象经过点⎝⎛⎭⎫22,12.若函数g (x )的定义域为R ,当x ∈[-2, 2]时,有g (x )=f (x ),且函数g (x +2)为偶函数,则下列结论正确的是( )A .g (π)<g (3)<g (2)B .g (π)<g (2)<g (3)C .g (2)<g (3)<g (π)D .g (2)<g (π)<g (3)11.答案 C 解析:因为函数f (x )的反函数的图象经过点⎝⎛⎭⎫22,12,所以函数f (x )的图象经过点⎝⎛⎭⎫12,22, 所以a 12=22,即a =12,函数f (x )在R 上单调递减.函数g (x +2)为偶函数,所以函数g (x )的图象关于直线x =2对称,又x ∈[-2,2]时,g (x )=f (x )且g (x )单调递减,所以x ∈[2,6]时,g (x )单调递增,根据对称性,可知在[-2,6]上距离对称轴x =2越远的自变量,对应的函数值越大,所以g (2)<g (3)<g (π).故选C.12.已知定义在R 上的函数f (x )满足下列三个条件:①对任意的x ∈R 都有f (x +2)=-f (x );②对任意的0≤x 1<x 2≤2,都有f (x 1)<f (x 2);③f (x +2)的图象关于y 轴对称.则f (4.5),f (6.5),f (7)的大小关系是________.(用“<”连接)12.答案 f (4.5)<f (7)<f (6.5) 解析:由①可知,f (x )是一个周期为4的函数;由②可知,f (x )在[0,2]上是增函数;由③可知,f (x )的图象关于直线x =2对称.故f (4.5)=f (0.5),f (6.5)=f (2.5)=f (1.5),f (7)=f (3)=f (1),f (0.5)<f (1)<f (1.5),即,f (4.5)<f (7)<f (6.5).考点三 解不等式(抽象函数)【方法总结】含“f ”不等式的解法:首先根据函数的性质把不等式转化为f (g (x ))>f (h (x ))的形式,然后根据函数的单调性去掉“f ”,转化为具体的不等式(组),此时要注意g (x )与h (x )的取值应在外层函数的定义域内.要注意奇偶性中结论8:奇函数在两个对称的区间上具有相同的单调性;偶函数在两个对称的区间上具有相反的单调性的应用.特别应用奇偶性中结论2:如果函数f (x )是偶函数,那么f (x )=f (|x |),可避免分类讨论.【例题选讲】[例3](1)(2017·全国Ⅰ)函数f (x )在(-∞,+∞)上单调递减,且为奇函数.若f (1)=-1,则满足-1≤f (x -2)≤1的x 的取值范围是( )A .[-2,2]B .[-1,1]C .[0,4]D .[1,3]答案 D 解析 ∵f (x )为奇函数,∴f (-x )=-f (x ).∵f (1)=-1,∴f (-1)=-f (1)=1.故由-1≤f (x -2)≤1,得f (1)≤f (x -2)≤f (-1).又f (x )在(-∞,+∞)上单调递减,∴-1≤x -2≤1,∴1≤x ≤3.(2)已知定义域为(-1,1)的奇函数f (x )是减函数,且f (a -3)+f (9-a 2)<0,则实数a 的取值范围是( )A .(22,3)B .(3,10)C .(22,4)D .(-2,3)答案 A 解析 由f (a -3)+f (9-a 2)<0得f (a -3)<-f (9-a 2).又由奇函数性质,得f (a -3)<f (a 2-9).因为f (x )是定义域为(-1,1)的减函数,所以⎩⎪⎨⎪⎧ -1<a -3<1,-1<a 2-9<1,a -3>a 2-9,解得22<a <3.(3)设f (x )为奇函数,且在(-∞,0)内是减函数,f (-2)=0,则xf (x )<0的解集为( )A .(-1,0)∪(2,+∞)B .(-∞,-2)∪(0,2)C .(-∞,-2)∪(2,+∞)D .(-2,0)∪(0,2)答案 C 解析 ∵f (x )为奇函数,且在(-∞,0)内是减函数,f (-2)=0,∴f (-2)=-f (2)=0,在(0,+∞)内是减函数.若xf (x )<0,则⎩⎪⎨⎪⎧ x >0,f (x )<0=f (2)或⎩⎪⎨⎪⎧x <0,f (x )>0=f (-2).根据f (x )在(-∞,0)内是减函数,在(0,+∞)内是减函数,解得:x ∈(-∞,-2)∪(2,+∞).故选.(4)已知函数y =f (x )是定义域为R 的偶函数,且f (x )在[0,+∞)上单调递增,则不等式f (2x -1)>f (x -2)的解集为________.答案 (-∞,-1)∪(1,+∞) 解析 ∵函数y =f (x )是定义域为R 的偶函数,∴f (2x -1)>f (x -2)可转化为f (|2x -1|)>f (|x -2|),又∵f (x )在[0,+∞)上单调递增,∴f (2x -1)>f (x -2)⇔|2x -1|>|x -2|,两边平方解得:x ∈(-∞,-1)∪(1,+∞) ,故f (2x -1)>f (x -2)的解集为x ∈(-∞,-1)∪(1,+∞).(5)已知f (x )是定义在R 上的偶函数,且在区间(-∞,0)上单调递增.若实数a 满足f (2|a -1|)>f (-2),则a 的取值范围是________.答案 ⎝⎛⎭⎫12,32 解析 ∵f (2|a -1|)>f (-2)=f (2),又由已知可得f (x )在(0,+∞)上单调递减,∴2|a -1|<2=122,∴|a -1|<12,∴12<a <32. (6)若函数f (x )是定义在R 上的偶函数,且在区间[0,+∞)上是单调递增的.如果实数t 满足f (ln t )+f ⎝⎛⎭⎫ln 1t ≤2f (1),那么t 的取值范围是________.答案 ⎣⎡⎦⎤1e ,e 解析 由于函数f (x )是定义在R 上的偶函数,所以f (ln t )=f ⎝⎛⎭⎫ln 1t ,由f (ln t )+f ⎝⎛⎭⎫ln 1t ≤2f (1),得f (ln t )≤f (1).又函数f (x )在区间[0,+∞)上是单调递增的,所以|ln t |≤1,即-1≤ln t ≤1,故1e≤t ≤e . (7)已知定义在R 上的函数f (x )在[1,+∞)上单调递减,且f (x +1)是偶函数,不等式f (m +2)≥f (x -1)对任意的x ∈[-1,0]恒成立,则实数m 的取值范围是( )A .[-3,1]B .[-4,2]C .(-∞,-3]∪[1,+∞)D .(-∞,-4]∪[2,+∞) 答案 A 解析 因为f (x +1)是偶函数,所以f (-x +1)=f (x +1),所以f (x )的图象关于x =1对称,由f (m +2)≥f (x -1)得|(m +2)-1|≤|(x -1)-1|,即|m +1|≤|x -2|在x ∈[-1,0]恒成立,所以|m +1|≤|x -2|min ,所以|m +1|≤2,解得-3≤m ≤1.(8)已知函数y =f (x )的定义域为R ,f (x +1)为偶函数,且对∀x 1<x 2≤1,满足f (x 2)-f (x 1)x 2-x 1<0.若f (3)=1,则不等式f (log 2x )<1的解集为( )A .⎝⎛⎭⎫12,8B .(1,8)C .⎝⎛⎭⎫0,12∪(8,+∞) D .(-∞,1)∪(8,+∞) 答案 A 解析 因为对∀x 1<x 2≤1,满足f (x 2)-f (x 1)x 2-x 1<0,所以y =f (x )当x ∈(-∞,1]时,是单调递减函数,又因为f (x +1)为偶函数,所以函数y =f (x )的图象关于x =1对称,所以函数y =f (x )当x >1时,是增函数,又因为f (3)=1,所以有f (-1)=1,当log 2x ≤1时,即当0<x ≤2时,f (log 2x )<1⇒f (log 2x )<f (-1)⇒log 2x >-1⇒x >12,∴12<x ≤2,当log 2x >1时,即当x >2时,f (log 2x )<1⇒f (log 2x )<f (3)⇒log 2x <3⇒x <8,∴2<x <8,综上所述:不等式f (log 2x )<1的解集为⎝⎛⎭⎫12,8,故选A .(9)已知函数f (x )是定义在R 上的奇函数,若对于任意给定的不等实数x 1、x 2,不等式x 1f (x 1)+x 2f (x 2)<x 1f (x 2)+x 2f (x 1)恒成立,则不等式f (1-x )<0的解集为( )A .(-∞,0)B .(0,+∞)C .(-∞,1)D .(1,+∞)答案 C 解析 由条件式得(x 1-x 2)[f (x 1)-f (x 2)]<0,∴x 1<x 2时,f (x 1)>f (x 2),x 1>x 2时,f (x 1)<f (x 2),∴f (x )为减函数,又f (x )为R 上的奇函数,∴f (0)=0,∴不等式f (1-x )<0化为f (1-x )<f (0),∴1-x >0,∴x <1,故选C .(10)定义在R 上的函数f (x )对任意0<x 2<x 1都有f (x 1)-f (x 2)x 1-x 2<1,且函数y =f (x )的图象关于原点对称,若f (2)=2,则不等式f (x )-x >0的解集是( )A .(-2,0)∪(0,2)B .(-∞,-2)∪(2,+∞)C .(-∞,-2)∪(0,2)D .(-2,0)∪(2,+∞)答案 C 解析 由f (x 1)-f (x 2)x 1-x 2<1,可得[f (x 1)-x 1]-[f (x 2)-x 2]x 1-x 2<0.令F (x )=f (x )-x ,由题意知F (x )在(-∞,0),(0,+∞)上是减函数,且是奇函数,F (2)=0,F (-2)=0,所以结合图象,令F (x )>0,得x <-2或0<x <2.故选C .【对点训练】13.已知定义在R 上的奇函数y =f (x )在(0,+∞)内单调递增,且f ⎝⎛⎭⎫12=0,则f (x )>0的解集为_______________. 13.答案 ⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪-12<x <0或x >12 解析 由奇函数y =f (x )在(0,+∞)内单调递增,且f ⎝⎛⎭⎫12=0,可知函数y=f (x )在(-∞,0)内单调递增,且f ⎝⎛⎭⎫-12=0.由f (x )>0,可得x >12或-12<x <0. 14.已知f (x )是定义在R 上的奇函数,且在[0,+∞)上单调递增.若实数m 满足f (log 3|m -1|)+f (-1)<0,则m 的取值范围是( )A .(-2,1)∪(1,4)B .(-2,1)C .(-2,4)D .(1,4)14.答案 A 解析 因为f (x )是定义在R 上的奇函数,且在[0,+∞)上单调递增,所以函数f (x )是R 上的增函数,由题得f (log 3|m -1|)+f (-1)<0,所以f (log 3|m -1|)<-f (-1)=f (1),所以log 3|m -1|<1=log 33,所以|m -1|<3,所以-3<m -1<3,所以-2<m <4,因为|m -1|>0,所以m ≠1,故m ∈(-2,1)∪(1,4).故选A .15.设奇函数f (x )在(0,+∞)上为增函数,且f (1)=0,则不等式f (x )-f (-x )x<0的解集为________. 15.答案 (-1,0)∪(0,1) 解析 ∵f (x )为奇函数,且在(0,+∞)上是增函数,f (1)=0,∴f (-1)=-f (1)=0,f (x )在(-∞,0)上也是增函数,f (x )-f (-x )x =2f (x )x <0,即⎩⎪⎨⎪⎧x >0,f (x )<0或⎩⎪⎨⎪⎧x <0,f (x )>0,根据f (x )在(-∞,0)和(0,+∞)上都是增函数,且f (-1)=f (1)=0,解得x ∈(-1,0)∪(0,1).16.已知函数f (x )是定义在R 上的奇函数,且在区间[0,+∞)上单调递增,若|f (ln x )-f (ln 1x )|2<f (1),则x 的 取值范围是( )A .(0,1e )B .(0,e)C .(1e,e) D .(e ,+∞) 16.答案 C 解析 因为函数f (x )是定义在R 上的奇函数,所以f (ln x )-f (ln 1x)=f (ln x )-f (-ln x )=f (ln x )+ f (ln x )=2f (ln x ),所以|f (ln x )-f (ln 1x )|2<f (1)等价于|f (ln x )|<f (1),又f (x )在区间[0,+∞)上单调递增,所以-1<ln x <1,解得1e<x <e . 17.已知偶函数f (x )在区间[0,+∞)上单调递增,则满足f (2x -1)<f ⎝⎛⎭⎫13的x 的取值范围是( )A .⎝⎛⎭⎫13,23B .⎣⎡⎭⎫13,23C .⎝⎛⎭⎫12,23D .⎣⎡⎭⎫12,23 17.答案 A 解析 因为f (x )是偶函数,所以其图象关于y 轴对称,又f (x )在[0,+∞)上单调递增,f (2x-1)<f ⎝⎛⎭⎫13,所以|2x -1|<13,所以13<x <23. 18.已知定义域为R 的偶函数f (x )在(-∞,0]上是减函数,且f (1)=2,则不等式f (log 2x )>2的解集为( )A .(2,+∞)B .⎝⎛⎭⎫0,12∪(2,+∞)C .⎝⎛⎭⎫0,22∪(2,+∞) D .(2,+∞) 18.答案 B 解析 f (x )是R 上的偶函数,且在(-∞,0]上是减函数,所以f (x )在[0,+∞)上是增函数,所以f (log 2x )>2=f (1)⇔f (|log 2x |)>f (1)⇔|log 2x |>1⇔log 2x >1或log 2x <-1⇔x >2或0<x <12. 19.设定义在[-2,2]上的偶函数f (x )在区间[0,2]上单调递减,若f (1-m )<f (m ),则实数m 的取值范围是________.19.答案 ⎣⎡⎭⎫-1,12 解析 因为f (x )是偶函数,所以f (-x )=f (x )=f (|x |).所以不等式f (1-m )<f (m )等价于f (|1-m |)<f (|m |).又当x ∈[0,2]时,f (x )是减函数.所以⎩⎪⎨⎪⎧ |1-m |>|m |,-2≤1-m ≤2,-2≤m ≤2,解得-1≤m <12. 20.设f (x )是定义在[-2b ,3+b ]上的偶函数,且在[-2b ,0]上为增函数,则f (x -1)≥f (3)的解集为( )A .[-3,3]B .[-2,4]C .[-1,5]D .[0,6]20.答案 B 解析 因为f (x )是定义在[-2b ,3+b ]上的偶函数,所以有-2b +3+b =0,解得b =3,由函数f (x )在[-6,0]上为增函数,得f (x )在(0,6]上为减函数.故f (x -1)≥f (3)⇒f (|x -1|)≥f (3)⇒|x -1|≤3,故-2≤x ≤4.21.已知函数y =f (x )是定义在R 上的偶函数,且在(-∞,0]上是增函数,若不等式f (a )≥f (x )对任意x ∈[1,2]恒成立,则实数a 的取值范围是( )A .(-∞,1]B .[-1,1]C .(-∞,2]D .[-2,2]21.答案 B 解析 因为函数f (x )为偶函数,且在(-∞,0]上是增函数,所以函数f (x )在[0,+∞)上是减函数,则不等式f (a )≥f (x )对任意x ∈[1,2]恒成立等价于f (a )≥f (x )max =f (1),所以|a |≤1,解得-1≤a ≤1,即实数a 的取值范围为[-1,1],故选B .22.已知f (x )是偶函数,且f (x )在[0,+∞)上是增函数,如果f (ax +1)≤f (x -2)在x ∈⎣⎡⎦⎤12,1上恒成立,那么实数a 的取值范围是( )A .[-2,1]B .[-5,0]C .[-5,1]D .[-2,0]22.答案 D 解析 因为f (x )是偶函数,且f (x )在[0,+∞)上是增函数,所以f (ax +1)≤f (x -2)在x ∈⎣⎡⎦⎤12,1上恒成立,即|ax +1|≤|x -2|,即x -2≤ax +1≤2-x .由ax +1≤2-x ,得ax ≤1-x ,a ≤1x -1,而1x-1在x =1时取得最小值0,故a ≤0.同理,由x -2≤ax +1,得a ≥-2,所以a 的取值范围是[-2,0].考点四 解不等式(具体函数)【方法总结】函数是给定的,但解析式比较复杂,一般不把自变量代入处理.而是先研究函数的单调性与奇偶性,然后把不等式转化为f (g (x ))>f (h (x ))的形式,根据函数的单调性去掉“f ”,转化为具体的不等式(组)去解决问题.要注意奇偶性中结论8:奇函数在两个对称的区间上具有相同的单调性;偶函数在两个对称的区间上具有相反的单调性的应用.特别应用奇偶性中结论2:如果函数f (x )是偶函数,那么f (x )=f (|x |),可避免分类讨论.【例题选讲】[例4](1)已知函数f (x )=sin x +x ,对任意的m ∈[-2,2],f (mx -2)+f (x )<0恒成立,则x 的取值范围是________.答案 -2<x <23解析 易知f (x )在R 上为单调递增函数,且f (x )为奇函数,故f (mx -2)+f (x )<0等价于f (mx -2)<-f (x )=f (-x ),则mx -2<-x ,即mx +x -2<0对所有m ∈[-2,2]恒成立,令h (m )=mx +x -2,m∈[-2,2],此时,只需⎩⎪⎨⎪⎧h (-2)<0,h (2)<0即可,解得-2<x <23. (2)若f (x )=e x -a e -x 为奇函数,则满足f (x -1)>1e 2-e 2的x 的取值范围是( ) A .(-2,+∞) B .(-1,+∞) C .(2,+∞) D .(3,+∞)答案 B 解析 由f (x )=e x -a e -x 为奇函数,得f (-x )=-f (x ),即e -x -a e x =a e -x -e x ,得a =1,所以f (x )=e x -e -x ,则f (x )在R 上单调递增,又f (x -1)>1e 2-e 2=f (-2),所以x -1>-2,解得x >-1,故选B . (3)设函数f (x )=ln(1+|x |)-11+x 2,则使得f (x )>f (2x -1)成立的x 的取值范围为______________. 答案 ⎝⎛⎭⎫13,1 解析 由已知得函数f (x )为偶函数,所以f (x )=f (|x |),由f (x )>f (2x -1),可得f (|x |)>f (|2x-1|).当x >0时,f (x )=ln(1+x )-11+x 2,因为y =ln(1+x )与y =-11+x 2在(0,+∞)上都单调递增,所以函数f (x )在(0,+∞)上单调递增.由f (|x |)>f (|2x -1|),可得|x |>|2x -1|,两边平方可得x 2>(2x -1)2,整理得3x 2-4x +1<0,解得13<x <1.所以符合题意的x 的取值范围为⎝⎛⎭⎫13,1. (4)已知g (x )是定义在R 上的奇函数,且当x <0时,g (x )=-ln(1-x ),函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 3,x ≤0,g (x ),x >0,若f (2-x 2)>f (x ),则x 的取值范围是( )A .(-∞,-2)∪(1,+∞)B .(-∞,1)∪(2,+∞)C .(-2,1)D .(1,2)答案 C 解析 因为g (x )是定义在R 上的奇函数,且当x <0时,g (x )=-ln(1-x ),所以当x >0时,-x <0,g (-x )=-ln(1+x ),即当x >0时,g (x )=ln(1+x ),因为函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ x 3,x ≤0,g (x ),x >0,所以函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 3,x ≤0ln (1+x ),x >0.函数f (x )的图象如下:可判断f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 3,x ≤0,ln (1+x ),x >0.在(-∞,+∞)上单调递增.因为f (2-x 2)>f (x ),所以2-x 2>x ,解得-2<x <1.故选C .(5)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ -x 2+2x ,x >0,0,x =0,x 2+mx ,x <0是奇函数.若函数f (x )在区间[-1,a -2]上单调递增,则实数a的取值范围是____________.答案 解(1,3]析 设x <0,则-x >0,所以f (-x )=-(-x )2+2(-x )=-x 2-2x .又f (x )为奇函数,所以f (-x )=-f (x ),于是x <0时,f (x )=x 2+2x =x 2+mx ,所以m =2.要使f (x )在[-1,a -2]上单调递增,结合f (x )的图象(如图所示)知⎩⎪⎨⎪⎧ a -2>-1,a -2≤1,所以1<a ≤3,故实数a 的取值范围是(1,3].【对点训练】23.已知函数f (x )=x 3+2x ,若f (1)+f (1log a3)>0(a >0且a ≠1),则实数a 的取值范围是____________.23.答案 (0,1)∪(3,+∞) 解析 因为函数f (x )=x 3+2x 是奇函数,且在R 上是增函数,f (1)+f (1log a3)>0,所以f (1log a 3)>-f (1)=f (-1),所以1log a 3>-1,所以⎩⎪⎨⎪⎧ 1a >1,0<a <3或⎩⎪⎨⎪⎧ 0<1a <1,3<a ,所以a ∈(0,1)∪(3,+∞).24.已知函数f (x )=12x -2x ,则满足f (x 2-5x )+f (6)>0的实数x 的取值范围是________. 24.答案 (2,3) 解析 根据题意,函数f (x )=12x -2x ,f (-x )=12-x -2-x =-⎝⎛⎭⎫12x -2x =-f (x ),即函数f (x ) 为奇函数,又由y =12x 在R 上为减函数,y =-2x 在R 上为减函数,则函数f (x )在R 上为减函数,则f (x 2-5x )+f (6)>0⇒f (x 2-5x )>-f (6)⇒f (x 2-5x )>f (-6)⇒x 2-5x <-6,解得2<x <3,即x 的取值范围为(2,3).25.已知定义在R 上的奇函数f (x )满足:当x >0时,f (x )=2x -2x ,则f (x )x>0的解集为( ) A .(-1,0)∪(0,1) B .(-1,0)∪(1,+∞)C .(-∞,-1)∪(0,1)D .(-∞,-1)∪(1,+∞)25.答案 D 解析 因为当x >0时,函数f (x )单调递增,又f (1)=0,所以f (x )=2x -2x>0的解集为(1,+ ∞),所以f (x )x >0在(0,+∞)上的解集为(1,+∞).因为f (x )是奇函数,所以f (x )x 是偶函数,则f (x )x>0在R 上的解集为(-∞,-1)∪(1,+∞).26.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2+2x (x ≥0),2x -x 2(x <0),函数g (x )=|f (x )|-1,若g (2-a 2)>g (a ),则实数a 的取值范围是( ) A .(-2,1) B .(-∞,-2)∪(2,+∞)C .(-2,2)D .(-∞,-2)∪(-1,1)∪(2,+∞)26.答案 D 解析 由题可知,f (x )为单调递增的奇函数,则g (x )为偶函数,又g (2-a 2)>g (a ),因此|2-a 2|>|a |,即(2-a 2)2>a 2,利用换元法解得a 的取值范围是(-∞,-2)∪(-1,1)∪(2,+∞).故选D .。
函数综合性质归纳题型总结 一、函数的单调性(一)函数的单调性和单调区间定义:1、增函数与减函数的定义:设函数)(x f y =的定义域为A ,区间A M ⊆,如果取区间M 中的任意两个值1x 、2x ,改变量012>-=∆x x x ,则当0)()(12>-=∆x f x f y 时,就称函数)(x f y =在区间M 上是增函数;当0)()(12<-=∆x f x f y 时,就称函数)(x f y =在区间M 上是减函数。
2、函数的单调性与单调区间:如果一个函数在某个区间M 上是增函数或是减函数,就说这个函数在这个区间M 上具有单调性(区间M 称为单调区间)。
此时也说函数是这一区间上的单调函数。
在单调区间上,增函数的图像是上升的,减函数的图像是下降的。
[多选] 例1.下列给定函数中,在区间)10(,上单调递减的函数是( )A 、x x f =)(B 、)1(log )(21+=x x g C 、|1|)(-=x x h D 、12)(+=x x w【解析】x x f =)(在)0[∞+,上是增函数,)1(log )(21+=x x g 在)1(∞+-,上是减函数,|1|)(-=x x h 在]1(,-∞上是减函数,12)(+=x x w 在R 上是增函数,则)(x g 和)(x h 在区间)10(,上单调递减的函数,选BC 。
(二)对函数单调性定义的理解1、函数的单调性是局部性质:从定义上看,函数的单调性是指函数在定义域的某个子区间上的性质,即单调区间是定义域的子集,是函数的局部特征。
函数的单调性只在定义域内讨论,可以是整个定义域,也可以是定义域的某个子区间;如果一个函数在某个区间上是单调的,那么在这个区间的子区间上也是单调的。
但在某个区间上单调,在整个定义域上不一定单调。
如函数2x y =的定义域为R ,当)0[∞+∈,x 时是增函数,当]0(,-∞∈x 时是减函数。
2、任意性:①“任意取1x 、2x ”,不能取两个特殊值;②1x 、2x 有大小,通常规定012>-=∆x x x ;③1x 、2x 必须同属于定义域的某个子区间。
函数奇偶性与单调性的综合应用 专题【寄语:亲爱的孩子,将来的你一定会感现在拼命努力的自己!】教学目标:1.掌握函数的单调性与奇偶性的概念以及基本性质;.2.能综合运用函数的单调性与奇偶性来分析函数的图像或性质;3.能够根据函数的一些特点来判断其单调性或奇偶性.教学重难点:函数单调性的证明;根据单调性或奇偶性分析函数的性质.【复习旧识】1.函数单调性的概念是什么?如何证明一个函数的单调性?2.函数奇偶性的概念是什么?如何证明一个函数的奇偶性?3.奇函数在关于原点对称的区间上,其单调性有何特点?偶函数呢?【新课讲解】一、常考题型1.根据奇偶性与单调性,比较两个或多个函数值的大小;2.当题目中出现“2121)()(x x x f x f -->0(或<0)”或“)(x xf >0(或<0)”时,往往还是考察单调性;3.证明或判断某一函数的单调性;4.证明或判断某一函数的奇偶性;5.根据奇偶性与单调性,解某一函数不等式(有时是“)(x f >0(或<0)”时x 的取值围);6.确定函数解析式或定义域中某一未知数(参数)的取值围.二、常用解题方法1.画简图(草图),利用数形结合;2.运用奇偶性进行自变量正负之间的转化;3.证明或判断函数的单调性时,有时需要分类讨论. 三、误区1.函数的奇偶性是函数的整体性质,与区间无关;2.判断函数奇偶性,应首先判断其定义域是否关于原点对称;3.奇函数若在“0=x ”处有定义,必有“0)0(=f ”;4.函数单调性可以是整体性质也可以是局部性质,因题而异;5.运用单调性解不等式时,应注意自变量取值围受函数自身定义域的限制. 四、函数单调性证明的步骤:(1) 根据题意在区间上设 ; (2) 比较大小 ; (3) 下结论 . 函数奇偶性证明的步骤:(1)考察函数的定义域 ;例1 设)(x f 是定义在(-∞,+∞)上的偶函数,且它在[0,+∞)上单调递增,若a =)31(log2f ,b =)21(log 3f ,c =)2(-f ,则a ,b ,c 的大小关系是( ) A .c b a >> B .a c b >> C .b a c >>D .a b c >>【考点】函数单调性;函数奇偶性,对数函数的性质. 【解析】 因为log2 3<log22=2,0<log32<log33=1, 所以log32<log23<2.因为f (x )在[0,+∞)上单调递增, 所以f (log32)<f (log23)<f (2),因为f (x )是偶函数,所以a =)31(log2f =f (-log 23)=f (log23),b =)21(log3f =f (-log 32)=f (l og32),c =)2( f =f (2).所以b a c >>.【答案】 C例2 (2014•一模)已知f (x )是定义在[﹣1,1]上的奇函数,且f (1)=1,若m ,n ∈[﹣1,1],m+n ≠0时有>0.(1)判断f (x )在[﹣1,1]上的单调性,并证明你的结论; (2)解不等式:f (x+)<f ();(3)若f (x )≤t 2﹣2at+1对所有x ∈[﹣1,1],a ∈[﹣1,1]恒成立,数t 的取值围.【考点】 函数的奇偶性;函数单调性的判断与证明;函数的最值与恒成立问题. 【解析】解:(1)任取﹣1≤x 1<x 2≤1,则f (x 1)﹣f (x 2)=f (x 1)+f (﹣x 2)=∵﹣1≤x 1<x 2≤1,∴x 1+(﹣x 2)≠0,由已知>0,又x 1﹣x 2<0,∴f (x 1)﹣f (x 2)<0,即f (x )在[﹣1,1]上为增函数;(2)∵f(x)在[﹣1,1]上为增函数,故有(3)由(1)可知:f(x)在[﹣1,1]上是增函数,且f(1)=1,故对x∈[﹣l,1],恒有f(x)≤1.所以要使f(x)≤t2﹣2at+1,对所有x∈[﹣1,1],a∈[﹣1,1]恒成立,即要t2﹣2at+1≥1成立,故t2﹣2at≥0成立.即g(a)=t2﹣2at对a∈[﹣1,1],g(a)≥0恒成立,只需g(a)在[﹣1,1]上的最小值大于等于零.故g(﹣1)≥0,且g(1)≥0,解得:t≤﹣2或t=0或t≥2.【点评】本题主要考查单调性和奇偶性的综合应用及函数最值、恒成立问题的转化化归思想.【课堂练习】一、选择题1.函数y =2-|x |的单调递增区间是( )A .(-∞,+∞)B .(-∞,0]C .[0,+∞)D .(0,+∞)2.已知f (x )是定义在R 上的偶函数,它在[0,+∞)上是减函数,如果f (lg x )>f (1),那么x 的取值围是( )A .(110,1)B .(0,110)∪(1,+∞) C .(110,10) D .(0,1)∪(10,+∞)3.下列函数中既是奇函数,又在定义域上是增函数的是( ) A .y =3x +1 B .f (x )=x1 C .y =1-x1 D .f (x )=x 34.如图是偶函数y =f (x )的局部图像,根据图像所给信息,下列结论正确的是( )A .f (-1)-f (2)>0B .f (-1)-f (2)=0C .f (-1)-f (2)<0D .f (-1)+f (2)<05.定义在R 上的奇函数f (x )为增函数,偶函数g (x )在区间[0,+∞)上的图像与f (x )的图像重合,设a >b >0,给出下列不等式:①f (b )-f (-a )>g (a )-g (-b );②f (b )-f (-a )<g (a )-g (b ); ③f (a )-f (-b )>g (b )-g (-a );④f (a )-f (-b )<g (b )-g (-a ). 其中成立的是________.6.设f (x )为定义在(-∞,+∞)上的偶函数,且f (x )在[0,+∞)上为增函数,则f (-2),f (-π),f (3)的大小顺序是( )A .f (-π)>f (3)>f (-2)B .f (-π)>f (-2)>f (3)C .f (-π)<f (3)<f (-2)D .f (-π)<f (-2)<f (3) 7.已知f (x )是奇函数且对任意正实数x 1,x 2(x 1≠x 2),恒有2121)()(x x x f x f -->0,则一定正确的是( )A .f (3)>f (-5)B .f (-5)>f (-3)C .f (-5)>f (3)D .f (-3)>f (-5)8.定义在R 上的偶函数f (x )在[0,+∞)上是增函数,若f (a )<f (b ),则一定可得( )A .a <bB .a >bC .|a |<|b |D .0≤a <b 或a >b ≥09.若偶函数f (x )在(-∞,0)单调递减,则不等式f (-1)<f (lg x )的解集是( ) A .(0,10)B.⎪⎭⎫⎝⎛10101, C.⎪⎭⎫⎝⎛∞+,101 D.⎪⎭⎫ ⎝⎛1010,∪(10,+∞)二、选择题10.若奇函数f (x )在区间[3,7]上是增函数,在区间[3,6]上的最大值为8,最小值为-1,则2f (-6)+f (-3)的值为________.11.若函数f (x )是R 上的偶函数,且在[0,+∞)上是减函数,则满足f (π)<f (a )的实数a 的取值围是________.三、解答题12.已知函数f(x)=x2-2|x|-1,-3≤x≤3.(1)证明:f(x)是偶函数;(2)指出函数f(x)的单调区间;(3)求函数的值域.13.定义在[-2,2]上的偶函数f(x)在区间[0,2]上是减函数,若f(1-m)<f(m).数m 的取值围.14.已知函数f(x)=ax2+bx+3a+b为偶函数,其定义域是[a-1,2a],求f(x)的值域.15.(1)已知y=f(x)是定义在R上的奇函数,且在R上为增函数,求不等式f(4x -5)>0的解集;(2)已知偶函数f(x)(x∈R),当x≥0时,f(x)=x(5-x)+1,求f(x)在R上的解析式.16.(本小题满分12分)设函数y =f (x )的定义域为R ,并且满足f (x +y )=f (x )+f (y ),f )(31=1,当x >0时,f (x )>0. (1)求f (0)的值; (2)判断函数的奇偶性;(3)如果f (x )+f (2+x )<2,求x 的取值围.参考答案BCDC ADCD5.答案①③解析-f(-a)=f(a),g(-6.b)=g(b),∵a>b>0,∴f(a)>f(b),g(a)>g(b).∴f(b)-f(-a)=f(b)+f(a)=g(b)+g(a)>g(a)-g(b)=g(a)-g(-b),∴①成立.又∵g(b)-g(-a)=g(b)-g(a),∴③成立.10.答案-15 11.答案(-π,π)解析若a≥0,f(x)在[0,+∞)上是减函数,且f(π)<f(a),得a<π.若a<0,∵f(π)=f(-π), 则由f(x)在[0,+∞)上是减函数,得知f(x)在(-∞,0]上是增函数.由于f(-π)<f(a),得到a>-π,即-π<a<0.由上述两种情况知a∈(-π,π).12.解析 (1)略(2)f (x )的单调区间为[-3,-1],[-1,0],[0,1],[1,3]. (3)f (x )的值域为[-2,2].13.解析 ∵f (x )为偶函数,∴f (1-m )<f (m )可化为f (|1-m |)<f (|m |),又f (x )在[0,2]上是减函数,∴|1-m |>|m |,两边平方,得m <12,又f (x )定义域为[-2,2],∴⎩⎪⎨⎪⎧-2≤1-m ≤2,-2≤m ≤2,解之得-1≤m ≤2,综上得m ∈[-1,12).14.解 ∵f (x )=ax 2+bx +3a +b 是定义在区间[a -1,2a ]上的偶函数,∴⎩⎨⎧a -1+2a =0,b =0,∴⎩⎨⎧a =13,b =0.∴f (x )=13x 2+1.∴f (x )=13x 2+1在⎣⎢⎡⎦⎥⎤-23,23上的值域为⎣⎢⎡⎦⎥⎤1,3127.15.解 (1)∵y =f (x )在R 上为奇函数,∴f (0)=0. 又f (4x -5)>0,即f (4x -5)>f (0), 又f (x )为增函数,∴4x -5>0,∴x >54.即不等式f (4x -5)>0的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |x >54... . …. word. … (2)当x <0时,-x >0,∴f (-x )=-x (5+x )+1,又f (-x )=f (x ),∴f (x )=-x (5+x )+1.∴f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ x 5-x +1 x ≥0,-x 5+x +1x <0. 16.解 (1)令x =y =0,则f (0)=f (0),∴f (0)=0.(2)令y =-x ,得f (0)=f (x )+f (-x )=0,∴f (-x )=-f (x ),故函数f (x )是R 上的奇函数.(3)任取x 1,x 2∈R ,x 1<x 2,则x 2-x 1>0.∵f (x 2)-f (x 1)=f (x 2-x 1+x 1)-f (x 1)=f (x 2-x 1)+f (x 1)-f (x 1)=f (x 2-x 1)>0, ∴f (x 1)<f (x 2).故f (x )是R 上的增函数.∵f ⎝ ⎛⎭⎪⎫13=1,∴f ⎝ ⎛⎭⎪⎫23=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫13+13=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫13+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫13=2. ∴f (x )+f (2+x )=f [x +(2+x )]=f (2x +2)<f ⎝ ⎛⎭⎪⎫23.又由y =f (x )是定义在R 上的增函数,得2x +2<23,解之得x <-23. 故x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫-∞,-23.。