高考数学一轮复习加练半小时专题2函数第8练函数性质的应用理
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函数的性质及其应用教师用函数的基本性质与函数的综合运用是高考对函数内容考查的重中之重,其中函数单调性与奇偶性是高考命题的必考内容之一,有具体函数,还会涉及抽象函数。
函数单调性是函数在定义域内某个区间上的性质,函数奇偶性是函数在整个定义域上的性质。
研究基本性质,不可忽略定义域对函数性质的影响。
函数定义域体现了函数图像左右方向的延伸程度,而值域又表现了函数图像在上下方向上的延伸程度。
对函数单调性要深入复习,深刻理解单调性定义,熟练运用单调性定义证明或判断一个函数的单调性,掌握单调区间的求法,掌握单调性与奇偶性之间的联系。
掌握单调性的重要运用,如求最值、解不等式、求参数范围等,掌握抽象函数单调性的判断方法等等。
要充分重视运用方程与函数、等价转换、分类讨论及数形结合等数学思想,运用分离变量方法解决函数相关问题,并围绕函数单调性分析解决函数综合问题。
一、函数与反函数例1.(1)已知A={1,2,3},B={4,5},则以A为定义域,B为值域的函数共有 6 个.解:从A到B建立映射共有23=8个,其中由2个映射的像集是{4}和{5},把这2个映射去掉,其它映射的像集都是{4,5},函数的本质是一个数集到另一个数集的映射,所以,构成以A为定义域,B为值域的不同的函数共有8﹣2=6个,故答案为6.(2)、(2012•徐汇区一模)已知函数f(x)=x2﹣1的定义域为D,值域为{﹣1,0,1},试确定这样的集合D最多有9 个.解:∵f(x)=x2﹣1,∴f(0)=﹣1,f(±1)=0,f(±)=1因此,定义域D有:{0,1,},{0,﹣1,﹣},{0,﹣1,},{0,1,﹣},{0,﹣1,1,},{0,﹣1,1,﹣},{0,1,,﹣},{0,﹣1,,﹣},{0,﹣1,1,,﹣}共9种情况,故答案为:9(3)(2013•上海)对区间I上有定义的函数g(x),记g(I)={y|y=g(x),x∈I}.已知定义域为[0,3]的函数y=f(x)有反函数y=f﹣1(x),且f﹣1([0,1))=[1,2),f﹣1((2,4])=[0,1).若方程f(x)﹣x=0有解x0,则x0= 2 .解:因为g(I)={y|y=g(x),x∈I},f﹣1([0,1))=[1,2),f﹣1(2,4])=[0,1),所以对于函数f(x),当x∈[0,1)时,f(x)∈(2,4],所以方程f(x)﹣x=0即f(x)=x无解;当x∈[1,2)时,f(x)∈[0,1),所以方程f(x)﹣x=0即f (x)=x无解;所以当x∈[0,2)时方程f(x)﹣x=0即f(x)=x无解,又因为方程f(x)﹣x=0有解x0,且定义域为[0,3],故当x∈[2,3]时,f(x)的取值应属于集合(﹣∞,0)∪[1,2]∪(4,+∞),故若f(x0)=x0,只有x0=2,故答案为:2.二、函数值域及最值求法例2、(1)(2011•上海)设g(x)是定义在R 上,以1为周期的函数,若函数f(x)=x+g (x)在区间[0,1]上的值域为[﹣2,5],则f(x)在区间[0,3]上的值域为[﹣2,7] .解:g(x)为R上周期为1的函数,则g(x)=g(x+1)函数f(x)=x+g(x)在区间[0,1]【正好是一个周期区间长度】的值域是[﹣2,5],令x+1=t,当x∈[0,1]时,t=x+1∈[1,2],此时,f(t)=t+g(t)=(x+1)+g(x+1)=(x+1)+g(x)=[x+g(x)]+1 ,所以,在t∈[1,2]时,f(t)∈[﹣1,6] (1)同理,令x+2=t,在当x∈[0,1]时,t=x+2∈[2,3]此时,f(t)=t+g(t)=(x+2)+g(x+2)=(x+2)+g(x) =[x+g(x)]+2所以,当t∈[2,3]时,f(t)∈[0,7] (2)由已知条件及(1)(2)得到,f(x)在区间[0,3]上的值域为[﹣2,7]故答案为:[﹣2,7].(2)(2013•黄浦区二模)已知,若存在区间[a,b]⊆(0,+∞),使得{y|y=f(x),x∈[a,b]}=[ma,mb],则实数m的取值范围是(0,4).解:∵f(x)=4﹣在(0,+∞)是增函数,∴f(x)在x∈[a,b]上值域为[f(a),f(b)],所以f(a)=ma且f(b)=mb,即4﹣=ma且4﹣=mb,所以ma2﹣4a+1=0且mb2﹣4b+1=0,所以mx2﹣4x+1=0必须有两个不相等的正根,故m≠0,∴,解得0<m<4.∴实数m的取值范围是(0,4).故答案为:(0,4).(3).(2012•虹口区一模)已知函数f(x)=2x+a,g(x)=x2﹣6x+1,对于任意的都能找到,使得g(x2)=f(x1),则实数a的取值范围是[﹣2,6] .解:∵函数f(x)=2x+a,g(x)=x2﹣6x+1,∴x1∈[﹣1,1]时,f(x)的值域就是[a﹣2,a+2],要使上述范围内总能找到x2满足 g(x2)=f(x1),即g(x)的值域要包含[a﹣2,a+2],∵g(x)是一个二次函数,在[﹣1,1]上单调递减,∴值域为[﹣4,8],因此,解得﹣2≤a≤6.故答案为:[﹣2,6].三、函数单调性与奇偶性例3、(1)(2013•资阳一模)已知函数若f(2m+1)>f(m2﹣2),则实数m的取值范围是(﹣1,3).解:∵x≤1时,函数y=﹣x2+2x+1=﹣(x﹣1)2+2,在(﹣∞,1]上单调递增;x>1时,函数y=x3+1在(1,+∞)上单调递增,又x≤1时,﹣x2+2x+1≤2,x>1时,x3+1>2,∴函数,∴函数在R上单调增,∴2m+1>m2﹣2,∴m2﹣2m﹣3<0,∴﹣1<m<3,故答案为:(﹣1,3)(2)已知是R上的增函数,那么a的取值范围是(1,3).解:∵是R上的增函数,∴∴a∈(1,3)故答案为:(1,3)(3)(2012•上海)已知y=f(x)是奇函数,若g(x)=f(x)+2且g(1)=1,则g(﹣1)= 3 .解:由题意y=f(x)是奇函数,g(x)=f(x)+2∴g(x)+g(﹣x)=f(x)+2+f(﹣x)+2=4,又g(1)=1∴1+g(﹣1)=4,解得g(﹣1)=3,故答案为3(4)f(x)为R上的偶函数,g(x)为R上的奇函数且过(﹣1,3),g(x)=f(x﹣1),则f(2012)+f(2013)= ﹣3 .解:由f(x)为R上的偶函数,g(x)为R上的奇函数,得f(﹣x)=f(x),g(﹣x)=﹣g(x),且g(0)=0,由g(x)=f(x﹣1),得f(x)=g(x+1)=﹣g(﹣x﹣1)=﹣f(﹣x﹣2)=﹣f(x+2),即f(x)=﹣f(x+2),所以f(x+4)=﹣f(x+2)=﹣[﹣f(x)]=f(x),故f(x)是周期为4的周期函数,所以f(2012)=f(4×503)=f (0)=g(1)=﹣g(﹣1)=﹣3,f(2013)=f(4×503+1)=f(1)=f(﹣1)=g(0)=0,所以f(2012)+f(2013)=﹣3,故答案为:﹣3.四、函数的周期性例4、(1)已知奇函数满足的值为。
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;。
专题一 函数图象与性质的综合应用1.函数的性质(1)函数的性质是高考的必考内容,它是函数知识的核心部分.函数的性质包括函数的定义域、值域、单调性、奇偶性、周期性、对称性与最大值、最小值等,在历年的高考试题中函数的性质都占有非常重要的地位.(2)考查函数的定义域、值域的题型,一般是通过具体的问题(实际应用题与几何问题)找出函数的关系式,再研究函数的定义域与值域. (3)中档题常考题型利用函数的性质比较函数值的大小、求函数值、解不等式、求二次函数的最值问题,同时也考查考生能否用运动变化的观点观察问题、分析问题、解决问题.(4)函数的最值问题在高考试题中几乎年年出现,它是高考中的重要题型之一,特别是函数在经济生活中的应用问题,大多数都是最值问题,所以要掌握求函数最值的 几种常用方法与技巧,灵活、准确地列出函数模型. 2.函数的图象(1)函数图象是高考的必考内容,其中作图、识图、用图也是学生必须掌握的内容. (2)作图一般有两种方法:描点法、图象变换法.特别是图象变换法,有平移变换、伸缩变换和对称变换,要记住它们的变换规律.(3)识图时,要留意它们的变化趋势,与坐标轴的交点及一些特殊点,特别是对称性、周期性等特点,应引起足够的重视. (4)用图,主要是数形结合思想的应用.题型一 函数求值问题例1 设f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧log 3(x 2+t ),x <0,2×(t +1)x,x ≥0 且f (1)=6,则f (f (-2))的值为________.已知f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-cos (πx ), x >0,f (x +1)+1, x ≤0,则f ⎝⎛⎭⎫43+f ⎝⎛⎭⎫-43的值等于 ( ) A.-2 B.1 C.2 D.3题型二 函数与不等式问题例2 设奇函数f (x )在(0,+∞)上为单调递增函数,且f (2)=0,则不等式f (-x )-f (x )x ≥0的解集为( )A.[-2,0]∪[2,+∞)B.(-∞,-2]∪(0,2]C.(-∞,-2]∪[2,+∞)D.[-2,0)∪(0,2]设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧log 12x ,x >0,log 2(-x ),x <0,若f (m )<f (-m ),则实数m 的取值范围是 ( )A.(-1,0)∪(0,1)B.(-∞,-1)∪(1,+∞)C.(-1,0)∪(1,+∞)D.(-∞,-1)∪(0,1)题型三 函数的图象问题例3 函数f (x )=1+log 2x 与g (x )=21-x 在同一直角坐标系下的图象大致是( )探究提高 本题的难点是在坐标系中并没有标出图象对应的函数解析式,需要我们根据图象的特征确定与其相应的函数解析式,并判断另一个图象是否与函数解析式对应.破解此类问题可从函数图象上的本质——点的集合入手,结合函数的单调性、奇偶性、周期性等性质,通过一些特殊点(常用函数图象与两坐标轴的交点)排除干扰项即可找到答案.(2011·安徽)函数f (x )=ax m (1-x )n 在区间[0,1]上的图象如图所示,则m ,n的值可能是( )A.m =1,n =1B.m =1,n =2C.m =2,n =1D.m =3,n =1题型四 函数的最值与不等式恒成立问题例4 (2011·天津滨海新区五所重点学校联考)定义在R 上的增函数y =f (x )对任意x ,y ∈R 都有f (x +y )=f (x )+f (y ).(1)求f (0);(2)求证:f (x )为奇函数;(3)若f (k ·3x )+f (3x -9x -2)<0对任意x ∈R 恒成立,求实数k 的取值范围.探究提高 对于恒成立问题,若能转化为a >f (x ) (或a <f (x ))恒成立,则a 必须大于f (x )的最大值(或小于f (x )的最小值).因此恒成立问题可以转化为我们较为熟悉的求最值的问题进行求解.若不能分离参数,可以将参数看成常数直接求解.已知f (x )=log a x (a >0且a ≠1),如果对于任意的x ∈[13,2]都有|f (x )|≤1成立,试求a 的取值范围. 题型五 以形助数数形结合问题例5 已知不等式x 2-log a x <0,当x ∈⎝⎛⎭⎫0,12时恒成立,求实数a 的取值范围. 探究提高 本题是函数与不等式的综合题,运用数形结合的思想及函数的思想,抓住函数图象的本质特征是解决本题的关键所在.已知a >0且a ≠1,f (x )=x 2-a x ,当x ∈(-1,1)时均有f (x )<12,则实数a的取值范围是_____________________________________________________________.3.作图用图要规范试题:(12分)已知函数f (x )=|x 2-4x +3| (1)求函数f (x )的单调区间,并指出其增减性;(2)若关于x 的方程f (x )-a =x 至少有三个不相等的实数根,求实数a 的取值范围. 审题视角 (1)化简f (x )并作出f (x )的图象,由图象确定单调区间.(2)方程f (x )-a =x 的根的个数等价于y =f (x )与y =x -a 的交点的个数,所以可以借助图象进行分析. 规范解答解 f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧(x -2)2-1, x ∈(-∞,1]∪[3,+∞),-(x -2)2+1, x ∈(1,3), 作出图象如图所示. [2分](1)递增区间为[1,2],[3,+∞), 递减区间为(-∞,1],[2,3].[4分] (2)原方程变形为 |x 2-4x +3|=x +a ,于是,设y =x +a ,在同一坐标系下再作出y =x +a 的图象.如图.则当直线y =x +a 过点(1,0)时,a =-1;[6分]当直线y =x +a 与抛物线y =-x 2+4x -3相切时,由⎩⎪⎨⎪⎧y =x +a y =-x 2+4x -3⇒x 2-3x +a +3=0. [8分] 由Δ=9-4(3+a )=0,得a =-34.[10分] 由图象知当a ∈⎣⎡⎦⎤-1,-34时方程至少有三个不等实根.[12分]批阅笔记 (1)函数图象形象地显示了函数的性质(如单调性、奇偶性、最值等),为研究数量关系问题提供了“形”的直观性,因此常用函数的图象研究函数的性质. (2)有些不等式问题常转化为两函数图象的上、下关系来解. (3)方程解的个数常转化为两熟悉的函数图象的交点个数问题来求解.(4)本题比较突出的问题,是作图不规范.由于作图不规范,导致第(2)问的思路出现错误.方法与技巧1.利用复合函数求函数值是一类重要问题,解题关键是利用已知的函数值,通过解析式的变化特点进行代入求值,有时也可以利用周期性来解题.2.抽象函数奇偶性的判断关键在于构造f (-x ),使之与f (x )产生等量关系,即比较f (-x )与±f (x )是否相等,此时赋值比较多的是-1、1、0等.3.作图、识图和用图是函数图象中的基本问题.作图的基本途径:求出函数的定义域;尽量求出值域;变换(化简、平移、对称、伸缩等)出图象的形状;描点作图.识图就是从图形中发现或捕捉所需信息,从而使问题得到解决.用图就是根据需要,作出函数的图形,使问题求解得到依据,使函数、方程、不等式中的许多问题化归为函数图象问题. 失误与防范1.函数求值问题一定要关注自变量的取值范围,尤其是分段函数,以防代错解析式.2.对于抽象函数不等式向具体不等式转化的过程中,一定要注意单调区间,需将自变量转化到同一个单调区间上去.3.识图要抓性质特征,关键点;作图要规范,一般从基本图形通过平移、对称等变换来作图.专题一 函数图象与性质的综合应用(时间:60分钟) A 组 专项基础训练题组一、选择题1.(2011·北京)如果1log x <1log y <0,那么 ( ) A.y <x <1 B.x <y <1 C.1<x <yD.1<y <x2.(2011·大纲全国)设f (x )是周期为2的奇函数,当0≤x ≤1时,f (x )=2x (1-x ),则f ⎝⎛⎭⎫-52等于( )A.-12B.-14C.14D.123. (2012·湖北)已知定义在区间[0,2]上的函数y =f (x )的图象如图所示,则y =-f (2-x )的图象为( )二、填空题4.设a >0,a ≠1,函数f (x )=log a (x 2-2x +3)有最小值,则不等式log a (x -1)>0的解集为______.5.已知x 2>1x ,则实数x 的取值范围是________.6.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧a x -5(x >6),⎝⎛⎭⎫4-a 2x +4 (x ≤6),在R 上是单调递增函数,则实数a 的取值范围为________. 三、解答题7.已知a >0,且a ≠1,f (log a x )=a a 2-1⎝⎛⎭⎫x -1x . (1)求f (x );(2)判断f (x )的单调性; (3)求f (x 2-3x +2)<0的解集.8.设函数f (x )=x +1x 的图象为C 1,C 1关于点A (2,1)对称的图象为C 2,C 2对应的函数为g (x ).(1)求g (x )的解析式;(2)若直线y =m 与C 2只有一个交点,求m 的值和交点坐标.B 组 专项能力提升题组一、选择题1.函数f (x )=(m -1)x 2+2mx +3为偶函数,则f (x )在区间(-5,-3)上 ( ) A.先减后增 B.先增后减 C.单调递减D.单调递增 2.设函数f (x )是定义在R 上周期为3的奇函数,若f (1)<1,f (2)=2a -1a +1,则 ( )A.a <12且a ≠-1B.-1<a <0C.a <-1或a >0D.-1<a <23.设f (x )是定义在R 上的偶函数,对任意的x ∈R ,都有f (x -2)=f (x +2),且当x ∈[-2,0]时,f (x )=⎝⎛⎭⎫12x-1,若在区间(-2,6]内关于x 的方程f (x )-log a (x +2)=0 (a >1)恰有3个不同的实数根,则a 的取值范围是( )A.(1,2)B.(2,+∞)C.(1,34)D.(34,2)二、填空题4.设函数F (x )=f (x )+f (-x ),x ∈R ,其中⎣⎡⎦⎤-π,-π2是函数F (x )的一个单调递增区间,将函数F (x )的图象向右平移π个单位,得到一个新的函数G (x )的图象,则G (x )的一个单调递减区间是__________.5. (2012·天津)已知函数y =|x 2-1|x -1的图象与函数y =kx 的图象恰有两个交点,则实数k的取值范围是________.6.已知f (x )是定义在R 上的奇函数,当x ≥0时,f (x )=x 2+2x ,若f (2-a 2)>f (a ),则实数a 的取值范围是__________.7.已知f (x )=a sin x +b 3x +4 (a ,b ∈R ),且f [lg(log 210)]=5,则f [lg(lg 2)]=________. 三、解答题8.已知函数f (x )=log a 1-mxx -1 (a >0,a ≠1)的图象关于原点对称.(1)求m 的值;(2)判断函数f (x )在区间(1,+∞)上的单调性并加以证明; (3)当a >1,x ∈(t ,a )时,f (x )的值域是(1,+∞),求a 与t 的值.答案题型分类·深度剖析 例1 12 变式训练1 D 例2 D 变式训练2 C 例3 C 变式训练3 B例4 (1)解 令x =y =0, 得f (0+0)=f (0)+f (0),即f (0)=0. (2)证明 令y =-x , 得f (x -x )=f (x )+f (-x ), 又f (0)=0,则有0=f (x )+f (-x ), 即f (-x )=-f (x )对任意x ∈R 成立, 所以f (x )是奇函数.(3)解 方法一 因为f (x )在R 上是增函数,又由(2)知f (x )是奇函数. f (k ·3x )<-f (3x -9x -2)=f (-3x +9x +2),所以k ·3x <-3x +9x +2, 32x -(1+k )·3x +2>0对任意x ∈R 成立.令t =3x >0,问题等价于t 2-(1+k )t +2>0对任意t >0恒成立.令f (t )=t 2-(1+k )t +2,其对称轴为x =1+k 2,当1+k 2<0即k <-1时,f (0)=2>0,符合题意;当1+k2≥0即k ≥-1时,对任意t >0,f (t )>0恒成立⇔⎩⎪⎨⎪⎧1+k 2≥0,Δ=(1+k )2-4×2<0,解得-1≤k <-1+2 2.综上所述,当k <-1+22时,f (k ·3x )+f (3x -9x -2)<0对任意x ∈R 恒成立. 方法二 由k ·3x <-3x +9x +2, 得k <3x +23x -1.u =3x +23x -1≥22-1,3x =2时,取“=”,即u 的最小值为22-1,要使对x ∈R 不等式k <3x +23x -1恒成立,只要使k <22-1.变式训练4 解 ∵f (x )=loga x , 则y =|f (x )|的图象如右图.由图示,可使x ∈[13,2]时恒有|f (x )|≤1,只需|f (13)|≤1, 即-1≤log a 13≤1,即log a a -1≤log a 13≤log a a ,亦当a >1时,得a -1≤13≤a ,即a ≥3;当0<a <1时,得a -1≥13≥a ,得0<a ≤13.综上所述,a 的取值范围是(0,13]∪[3,+∞).例5 解 由x 2-log a x <0, 得x 2<log a x . 设f (x )=x 2, g (x )=log a x . 由题意知,当x ∈⎝⎛⎭⎫0,12时,函数f (x )的图象在函数g (x )的图象的下方, 如图,可知⎩⎪⎨⎪⎧0<a <1,f ⎝⎛⎭⎫12≤g ⎝⎛⎭⎫12,即⎩⎪⎨⎪⎧0<a <1,⎝⎛⎭⎫122≤log a 12,解得116≤a <1. ∴实数a 的取值范围是⎣⎡⎭⎫116,1. 变式训练5 ⎣⎡⎭⎫12,1∪(1,2] 课时规范训练 A 组1.D2.A3.B4.(2,+∞)5.x <0或x >16.[7,8)7.解 (1)令t =log a x (t ∈R ),则x =a t , 且f (t )=a a 2-1⎝⎛⎭⎫a t -1a t .∴f (x )=a a 2-1(a x -a -x ) (x ∈R ).(2)当a >1时,a x -a -x 为增函数,又aa 2-1>0,∴f (x )为增函数; 当0<a <1时,a x -a -x 为减函数,又aa 2-1<0,∴f (x )为增函数. ∴函数f (x )在R 上为增函数. (3)∵f (0)=aa 2-1(a 0-a 0)=0,∴f (x 2-3x +2)<0=f (0). 由(2)知:x 2-3x +2<0,∴1<x <2. ∴不等式的解集为{x |1<x <2}.8.解 (1)设点P (x ,y )是C 2上的任意一点,则P (x ,y )关于点A (2,1)对称的点为P ′(4-x,2-y ),代入f (x )=x +1x ,可得2-y =4-x +14-x ,即y =x -2+1x -4,∴g (x )=x -2+1x -4.(2)由⎩⎪⎨⎪⎧y =m ,y =x -2+1x -4 消去y ,得x 2-(m +6)x +4m +9=0, Δ=(m +6)2-4(4m +9).∵直线y =m 与C 2只有一个交点, ∴Δ=0,解得m =0或m =4.当m =0时,经检验合理,交点为(3,0); 当m =4时,经检验合理,交点为(5,4). B 组1.D2.C3.D4.⎣⎡⎦⎤3π2,2π 5. (0,1)∪(1,2) 6.(-2,1) 7.38.解 (1)∵函数f (x )=log a 1-mx x -1(a >0,a ≠1)的图象关于原点对称,∴f (-x )+f (x )=0,即log a 1+mx -x -1+log a 1-mx x -1=log a (1-mx )(1+mx )(-x -1)(x -1)=0, 由(1-mx )(1+mx )(-x -1)(x -1)=1,得m 2=1, ∴m =1或m =-1.当m =1时,1-mx x -1=-1<0,舍去; 当m =-1时,1-mx x -1=1+x x -1,令1+x x -1>0, 解得x <-1或x >1.∴符合条件的m 的值为-1.(2)由(1)得f (x )=log a x +1x -1, 任取1<x 1<x 2,f (x 2)-f (x 1)=log a x 2+1x 2-1-log a x 1+1x 1-1=log a (x 2+1)(x 1-1)(x 2-1)(x 1+1). ∵1<x 1<x 2,∴(x 2+1)(x 1-1)-(x 2-1)(x 1+1)=2(x 1-x 2)<0,∴0<(x 2+1)(x 1-1)(x 2-1)(x 1+1)<1, ∴当0<a <1时,log a (x 2+1)(x 1-1)(x 2-1)(x 2+1)>0, 即f (x 2)-f (x 1)>0,此时f (x )为增函数;当a >1时,log a (x 2+1)(x 1-1)(x 2-1)(x 1+1)<0, 即f (x 2)-f (x 1)<0,此时f (x )为减函数.(3)由(2)知,当a >1时,f (x )在(1,+∞)上为减函数; 同理在(-∞,-1)上也为减函数.当(t ,a )⊆(-∞,-1)时,f (a )<f (x )<f (t )<0与已知矛盾,舍去; 当(t ,a )⊆(1,+∞)时,∵函数f (x )的值域为(1,+∞),∴f (a )=1且t +1t -1=0, 解得t =-1,a =1+ 2.。
江苏专用高考数学一轮复习加练半小时专题2函数第8练函数性质的应用理含解析[基础保分练]1.(2019·南京模拟)已知函数f (x )=x 3-ax +2,a ∈R ,若f (m )=1,则f (-m )=________. 2.已知函数f (x )是定义域为R 的偶函数,且f (x +1)=1f x,若f (x )在[-1,0]上是减函数,记a =f (log 0.52),b =f (log 24),c =f (20.5),则a ,b ,c 的大小关系为________. 3.函数y =f (x )满足对任意x ∈R 都有f (x +2)=f (-x )成立,且函数y =f (x -1)的图象关于点(1,0)对称,f (1)=4,则f (2017)+f (2018)+f (2019)=________.4.已知函数f (x )在R 上是单调函数,且满足对任意x ∈R ,都有f [f (x )-3x]=4,则f (2)的值是________.5.(2018·盐城模拟)下列说法正确的是________.(填序号) ①任意x ∈R ,都有3x >2x; ②函数f (x )=2x-x 2有三个零点;③y =⎝ ⎛⎭⎪⎫12|x |的最大值为1;④函数f (x )=1-x2|x +2|-2为偶函数;⑤函数y =f (x )的定义域为[1,2],则函数y =f (2x)的定义域为[2,4].6.(2018·苏州模拟)定义在R 上的偶函数f (x )满足f (x +3)=f (x ).若f (2)>1,f (7)=a ,则实数a 的取值范围为________.7.已知函数f (x )是定义在R 上的奇函数,给出下列结论: ①y =f (x )·f (|x |)也是R 上的奇函数; ②若g (x )=f (x )-9,g (-2)=3,则g (2)=15;③若x <0时,f (x )=2x 2+1x -x ,则x >0时,f (x )=-2x 2+1x-x ;④若任取x 1,x 2∈R ,且x 1≠x 2,都有f x 2-f x 1x 2-x 1<0,则f (a 2)<f (a -1)成立.其中所有正确的结论的序号为________.8.关于函数图象的对称性与周期性,有下列说法:①若函数y =f (x )满足f (x +1)=f (3+x ),则f (x )的一个周期为T =2; ②若函数y =f (x )满足f (x +1)=f (3-x ),则f (x )的图象关于直线x =2对称; ③函数y =f (x +1)与函数y =f (3-x )的图象关于直线x =2对称; ④若函数y =1x +1与函数f (x )的图象关于原点对称,则f (x )=1x -1.其中正确的个数是________.9.(2018·连云港检测)对于任意实数a ,b ,定义min{a ,b }=⎩⎪⎨⎪⎧a ,a ≤b ,b ,a >b .设函数f (x )=-x +3,g (x )=log 2x ,则函数h (x )=min{f (x ),g (x )}的最大值是________.10.已知定义在R 上的偶函数f (x ),满足f (x +2)=f (x ),当x ∈[0,1]时,f (x )=e x-1,则f (-2018)+f (2019)=________.[能力提升练]1.若函数y =f (x )对定义域D 内的每一个x 1,都存在唯一的x 2∈D ,使得f (x 1)f (x 2)=1成立,则称f (x )为“自倒函数”,给出下列命题:①f (x )=sin x +2⎝ ⎛⎭⎪⎫x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π2,π2是自倒函数;②自倒函数f (x )可以是奇函数;③自倒函数f (x )的值域可以是R ;④若y =f (x ),y =g (x )都是自倒函数且定义域相同,则y =f (x )g (x )也是自倒函数;则以上命题正确的是________.(写出所有正确的命题的序号)2.(2019·镇江模拟)设函数f (x )=x 3(e x -e -x),则不等式f (1-x )>f (2x )的解集为________. 3.已知函数f (x )的定义域为R ,且满足下列三个条件: ①对任意的x 1,x 2∈[4,8],当x 1<x 2时,都有f x 1-f x 2x 1-x 2>0;②f (x +4)=-f (x ); ③y =f (x +4)是偶函数.若a =f (6),b =f (11),c =f (2017),则a ,b ,c 的大小关系是________.4.已知f (x )是定义在R 上的奇函数,满足f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-32+x =f ⎝ ⎛⎭⎪⎫32+x ,当x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,32时,f (x )=ln(x 2-x +1)时,则函数f (x )在区间[0,6]上的零点个数是________. 5.已知函数f (x )=ln(1+|x |)-11+x2,命题p :实数x 满足不等式f (x +1)>f (2x -1);命题q :实数x 满足不等式x 2-(m +1)x +m ≤0,若綈p 是綈q 的充分不必要条件,则实数m 的取值范围是________.6.(2019·徐州模拟)给出下列四个命题:①在同一坐标系中,y =log 2x 与y =12log x 的图象关于x 轴对称;②y =log 21-x1+x 是奇函数;③y =x +1x +2的图象关于(-2,1)成中心对称;④y =2112x -+⎛⎫ ⎪⎝⎭的最大值为12.其中正确的是__________.(写上序号)答案精析基础保分练1.3 2.a >c >b 3.0 4.10 5.②③ 6.(1,+∞) 7.①③④ 8.3解析 在f (x +1)=f (3+x )中,以x -1代换x ,得f (x )=f (2+x ),所以①正确;设P (x 1,y 1),Q (x 2,y 2)是y =f (x )上的两点,且x 1=x +1,x 2=3-x ,有x 1+x 22=2,由f (x 1)=f (x 2),得y 1=y 2,即P ,Q 关于直线x =2对称,所以②正确;函数y =f (x +1)的图象由y =f (x )的图象向左平移1个单位得到,而y =f (3-x )的图象由y =f (x )的图象关于y 轴对称得y =f (-x ),再向右平移3个单位得到,即y =f (-(x -3))=f (3-x ),于是y =f (x +1)与函数y =f (3-x )的图象关于直线x =-1+32=1对称,所以③错误;设P (x ,y )是函数f (x )图象上的任意一点,点P 关于原点的对称点P ′(-x ,-y )必在y =1x +1的图象上,有-y =1-x +1,即y =1x -1,于是f (x )=1x -1, 所以④正确. 9.1 10.e -1解析 ∵f (x )是定义在R 上的偶函数, ∴f (-2018)=f (2018),f (x +2)=f (x ),∴f (x )的周期为2.又当x ∈[0,1]时,f (x )=e x-1, ∴f (2019)=f (1+2×1009) =f (1)=e -1,f (2018)=f (0+2×1009)=f (0)=1-1=0. ∴f (-2018)+f (2019) =f (2018)+f (2019)=e -1. 能力提升练1.①② 2.⎝ ⎛⎭⎪⎫-1,13 3.b <a <c 4.9解析 ∵f (x )是定义在R 上的奇函数,满足f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-32+x =f ⎝ ⎛⎭⎪⎫32+x ,∴f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-32+x +32=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫32+x +32,可得f (x +3)=f (x ),函数f (x )的周期为3,∵当x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,32时, f (x )=ln(x 2-x +1),令f (x )=0,则x 2-x +1=1, 解得x =0(舍)或1,又∵函数f (x )是定义域为R 的奇函数, ∴f (0)=0,∴在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤-32,32上, 有f (-1)=-f (1)=0,f (0)=0.由f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-32+x =f ⎝ ⎛⎭⎪⎫32+x ,取x =0,得f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-32=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫32, 得f ⎝ ⎛⎭⎪⎫32=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-32=0, ∴f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-32=f (-1)=f (0)=f (1) =f ⎝ ⎛⎭⎪⎫32=0, 又∵函数f (x )是周期为3的周期函数,∴方程f (x )=0在区间[0,6]上的解有0,1,32,2,3,4,92,5,6,共9个.5.(0,2)解析 f (-x )=ln(1+|-x |)-11+-x2=ln(1+|x |)-11+x2=f (x ),则f (x )为偶函数,当x ≥0时,f (x )=ln(1+x )-11+x2,为增函数,不等式f (x +1)>f (2x -1)等价于不等式f (|x +1|)>f (|2x -1|), 即|x +1|>|2x -1|, 即(x +1)2>(2x -1)2, 得x 2-2x <0,得0<x <2, 即p :0<x <2,不等式x 2-(m +1)x +m ≤0,则(x -1)(x -m )≤0, ∵綈p 是綈q 的充分不必要条件, ∴q 是p 的充分不必要条件, 若m =1,则不等式的解为x =1, 此时q :x =1,满足条件, 若m >1,则不等式的解为1≤x ≤m , 若满足条件,则1<m <2,若m <1,则不等式的解为m ≤x ≤1, 若满足条件,则0<m <1, 综上0<m <2,即实数m 的取值范围是(0,2). 6.①②③解析 对于①,由于y =12log x =-log 2x ,则在同一坐标系中,y =log 2x 与y =12log x 的图象关于x 轴对称,故①正确;对于②,y =log 21-x1+x ,函数的定义域为{x |-1<x <1},因为f (-x )=-log 21-x1+x=-f (x ),所以函数是奇函数,②正确;对于③,因为y =-1x 的对称中心为(0,0),函数y =-1x向左平移2单位,向上平移1单位,得到y =x +1x +2=1-1x +2,其图象的对称中心为(-2,1), 所以函数的图象关于(-2,1)成中心对称,所以③正确; 对于④,y =2112x -+⎛⎫⎪⎝⎭,因为-x 2+1≤1,函数是偶函数,当x <0时,函数是减函数,当x >0时,函数是增函数,所以当x =0时函数取得最小值12,④不正确;故答案为:①②③.。
第8课 函数的性质(2)一、教学目标1.理解函数奇偶性的概念,掌握判断一些简单函数奇偶性的方法;2.掌握奇、偶函数的对称性,体会数学的对称美;3.能解决与单调性,奇偶性等有关的一些综合题。
二、知识梳理[回顾要求]1. 阅读必修一第41—42页并完成以下任务:(1)如何理解函数的奇偶性的定义?(2)写出常见的初等函数,并判断它们的奇偶性。
(3)判断函数奇偶性的主要依据是什么?2.在必修一第42-43页空白处重新完成例题6、7后总结:判断函数奇偶性的一般步骤是什么?3. 具备奇偶性的函数,其定义域必须具有怎样的特点?这一特点是函数奇偶性定义的要求吗?4.请尝试写出具备奇偶性的函数的其它性质。
5.什么是周期函数,你能用数学符号表示吗?你知道的周期函数有哪些?6.在教材上的空白处做以下题目:第43页练习第1,2,4,6,7题.[要点解析]1. (1)利用定义判断函数奇偶性的步骤:(2)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)判断函数的奇偶性,首先应该判断函数定义域是否关于原点对称.定义域关于原点对称是函数具有奇偶性的一个必要条件.(4)判断函数f (x )是奇函数,必须对定义域内的每一个x ,均有f (-x )=-f (x ),而不能说存在x 0使f (-x 0)=-f (x 0).对于偶函数的判断同此理.2.正确理解奇函数和偶函数的定义,必须把握好两个问题:(1)定义域在数轴上关于原点对称是函数f (x )为奇函数或偶函数的必要非充分条件;(2)f (-x )=-f (x )或f (-x )=f (x )必须是整个定义域上的恒等式.3.奇函数的图象关于原点对称,偶函数的图象关于y 轴对称,反之也成立.利用这一性质可简化一些函数图象的画法,也可以利用它去判断函数的奇偶性.4.若对于函数f (x )的定义域内任一个自变量的值x 都有f (x +a )=-f (x )或f (x +a )=)(1x f 或f (x +a )=-)(1x f (a 是常数且a ≠0),则f (x )是一个周期为2a 的周期函数.5.分段函数奇偶性判定时,要以整体的观点进行判断,不可以利用函数在定义域某一区间上不具有奇偶性而否定函数在整个定义域上的奇偶性.热身训练1.对于定义在R 上的函数()f x ,下列判断是否正确?①若(2)(2)f f -=,则()f x 是偶函数;②若(2)(2)f f -=,则()f x 一定不是奇函数;③若(2)(2)f f -≠,则()f x 一定不是偶函数;【教学建议】本题主要是帮助学生复习、理解函数奇偶性的概念.(1)教学时,教师可让学生说明理由或举出反例。
训练目标 (1)函数的概念;(2)函数的“三要素”;(3)函数的表示法.训练题型(1)函数的三种表示方法;(2)函数定义域求法;(3)函数值域的简单求法;(4)分段函数.解题策略(1)函数的核心是对应关系,任一自变量都对应唯一一个函数值;(2)若已知函数f (x )的定义域为[a ,b ],则复合函数f [g (x )]的定义域可由不等式a ≤g (x )≤b 解出;(3)分段函数是一个函数,解决分段函数的关键是根据定义域中的不同区间分类讨论.1.(2015·湖北改编)函数f (x )=4-|x |+lg x x -3的定义域为________.2.函数y =1-x +x 的定义域为________. 3.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧0,x >0,π,x =0,π2+1,x <0,则f {f [f (-1)]}=________.4.记函数f (x )=3-x 的定义域为A ,则A ∩N 中有________个元素.5.(2015·山东)设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧3x -b ,x <1,2x ,x ≥1.若f ⎝⎛⎭⎫f ⎝⎛⎭⎫56 =4,则b =________. 6.(2015·宁夏大学附属中学上学期期中)函数y =⎩⎪⎨⎪⎧3x ,x ∈(-∞,-1),log 2x ,x ∈[1,+∞)的值域为________.7.将长度为2的一根铁条折成长为x 的矩形,矩形的面积y 关于x 的函数关系式是y =x (1-x ),则函数的定义域是________.8.设函数y =f (x )在R 上有定义.对于给定的正数M ,定义函数f M (x )=⎩⎪⎨⎪⎧f (x ),f (x )≤M ,M ,f (x )>M ,则称函数f M (x )为f (x )的“孪生函数”.若给定函数f (x )=2-x 2,M =1,则f M (0)=________. 9.已知函数f (x +1)=x +2x ,则函数f (x )的解析式为________.10.规定记号“⊗”表示一种运算,即a ⊗b =ab +a +b (a ,b 为非负实数),若1⊗k =3,则k 的值为________;函数f (x )=k ⊗x 的值域为________.11.(2015·湖北重点中学上学期第三次月考)若函数f (x )=x 2-3x -4的定义域为[0,m ],值域为[-254,-4],则实数m 的取值范围是________.12.已知函数f (x )=1-x 2,函数g (x )=2a cos(π3x )-3a +2(a >0),若存在x 1,x 2∈[0,1],使得f (x 1)=g (x 2)成立,则实数a 的取值范围是________. 13.下列各组函数中,表示同一函数的有________个. ①y =x -1和y =x 2-1x +1;②f (x )=x 2和g (x )=(x +1)2; ③f (x )=(x )2x 和g (x )=x(x )2.14.函数y =f (x )的图象如图所示,给出下列说法: ①函数y =f (x )的定义域是[-1,5]; ②函数y =f (x )的值域是(-∞,0]∪[2,4]; ③函数y =f (x )在定义域内是增函数; ④函数y =f (x )在定义域内的导数f ′(x )>0. 其中正确的是________.答案解析1.(2,3)∪(3,4]解析 依题意,有4-|x |≥0,解得-4≤x ≤4①;x 2-5x +6x -3>0,解得x >2且x ≠3②;由①②求交集得函数的定义域为(2,3)∪(3,4]. 2.{x |0≤x ≤1}解析 由题意可知⎩⎪⎨⎪⎧1-x ≥0,x ≥0,解得0≤x ≤1.3.π解析 f (-1)=π2+1,所以f {f [f (-1)]}=f [f (π2+1)]=f (0)=π. 4.4解析 由3-x ≥0,得x ≤3,即A ={x |x ≤3},所以A ∩N ={0,1,2,3},有4个元素. 5.12解析 由题意得f ⎝⎛⎭⎫56=3×56-b =52-b . 若52-b ≥1,即b ≤32时,252-b =4,解得b =12. 若52-b <1,即b >32时,3×⎝⎛⎭⎫52-b -b =4, 解得b =78(舍去).所以b =12.6.[0,+∞)解析 当x ≥1时,log 2x ≥log 21=0;当x <-1时,0<3x <3-1=13,故函数的值域为{y |y ≥0}∪{y |0<y <13}={y |y ≥0}.7.{x |0<x <1}解析 由于矩形的长和宽均大于零,所以有x >0且2-2x2>0,得0<x <1.8.1解析 由题设f (x )=2-x 2≤1,得 当x ≤-1或x ≥1时,f M (x )=2-x 2;当-1<x <1时,f M (x )=1.∴f M (0)=1. 9.f (x )=x 2-1(x ≥1)解析 设x +1=t ,则t ≥1,x =t -1,两边平方得x =(t -1)2,∴f (t )=(t -1)2+2(t -1)=t 2-1,∴f (x )=x 2-1(x ≥1). 10.1 [1,+∞)解析 ∵a ⊗b =ab +a +b (a ,b 为非负实数), ∴1⊗k =k +1+k =3(k 为非负实数),解得k =1. 函数f (x )=k ⊗x =1⊗x =x +1+x ,设f 1(x )=x ,则f 1(x )在[0,+∞)上为增函数. 设f 2(x )=x +1,则f 2(x )在[0,+∞)上也为增函数. 由此可得f (0)=1为f (x )的最小值, 所以f (x )=x +1+x 的值域为[1,+∞). 11.[32,3]解析 函数f (x )=x 2-3x -4的图象开口向上,对称轴为直线x =32,f (32)=-254,f (0)=-4,f (3)=-4.因为所给值域中包括最小值,所以m 的取值范围是[32,3].12.[12,2]解析 当x ∈[0,1]时,f (x )=1-x 2的值域是[0,1],g (x )=2a cos(π3x )-3a +2(a >0)的值域是[2-2a,2-a ],为使存在x 1,x 2∈[0,1],使得f (x 1)=g (x 2)成立,需[0,1]∩[2-2a,2-a ]≠∅.由[0,1]∩[2-2a,2-a ]=∅,得1<-2a +2或2-a <0,解得a <12或a >2.所以,若存在x 1,x 2∈[0,1],使得f (x 1)=g (x 2)成立,则实数a 的取值范围是12≤a ≤2.13.1解析 ①中两函数的定义域不同;②中两函数的对应法则不同;③中两个函数都能化为f (x )=1(x >0),表示同一个函数. 14.①②解析①②正确;函数y=f(x)在定义域内不是增函数,因而③④错误.。
(江苏专用)高考数学一轮复习加练半小时专题2函数第8练函数性质的应用理(含解析)[基础保分练]1.(2019·南京模拟)已知函数f (x )=x 3-ax +2,a ∈R ,若f (m )=1,则f (-m )=________. 2.已知函数f (x )是定义域为R 的偶函数,且f (x +1)=1f x,若f (x )在[-1,0]上是减函数,记a =f (log 0.52),b =f (log 24),c =f (20.5),则a ,b ,c 的大小关系为________. 3.函数y =f (x )满足对任意x ∈R 都有f (x +2)=f (-x )成立,且函数y =f (x -1)的图象关于点(1,0)对称,f (1)=4,则f (2017)+f (2018)+f (2019)=________.4.已知函数f (x )在R 上是单调函数,且满足对任意x ∈R ,都有f [f (x )-3x]=4,则f (2)的值是________.5.(2018·盐城模拟)下列说法正确的是________.(填序号) ①任意x ∈R ,都有3x >2x; ②函数f (x )=2x-x 2有三个零点;③y =⎝ ⎛⎭⎪⎫12|x |的最大值为1;④函数f (x )=1-x2|x +2|-2为偶函数;⑤函数y =f (x )的定义域为[1,2],则函数y =f (2x)的定义域为[2,4].6.(2018·苏州模拟)定义在R 上的偶函数f (x )满足f (x +3)=f (x ).若f (2)>1,f (7)=a ,则实数a 的取值范围为________.7.已知函数f (x )是定义在R 上的奇函数,给出下列结论: ①y =f (x )·f (|x |)也是R 上的奇函数; ②若g (x )=f (x )-9,g (-2)=3,则g (2)=15;③若x <0时,f (x )=2x 2+1x -x ,则x >0时,f (x )=-2x 2+1x-x ;④若任取x 1,x 2∈R ,且x 1≠x 2,都有f x 2-f x 1x 2-x 1<0,则f (a 2)<f (a -1)成立.其中所有正确的结论的序号为________.8.关于函数图象的对称性与周期性,有下列说法:①若函数y =f (x )满足f (x +1)=f (3+x ),则f (x )的一个周期为T =2; ②若函数y =f (x )满足f (x +1)=f (3-x ),则f (x )的图象关于直线x =2对称; ③函数y =f (x +1)与函数y =f (3-x )的图象关于直线x =2对称; ④若函数y =1x +1与函数f (x )的图象关于原点对称,则f (x )=1x -1.其中正确的个数是________.9.(2018·连云港检测)对于任意实数a ,b ,定义min{a ,b }=⎩⎪⎨⎪⎧a ,a ≤b ,b ,a >b .设函数f (x )=-x +3,g (x )=log 2x ,则函数h (x )=min{f (x ),g (x )}的最大值是________.10.已知定义在R 上的偶函数f (x ),满足f (x +2)=f (x ),当x ∈[0,1]时,f (x )=e x-1,则f (-2018)+f (2019)=________.[能力提升练]1.若函数y =f (x )对定义域D 内的每一个x 1,都存在唯一的x 2∈D ,使得f (x 1)f (x 2)=1成立,则称f (x )为“自倒函数”,给出下列命题:①f (x )=sin x +2⎝ ⎛⎭⎪⎫x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π2,π2是自倒函数;②自倒函数f (x )可以是奇函数;③自倒函数f (x )的值域可以是R ;④若y =f (x ),y =g (x )都是自倒函数且定义域相同,则y =f (x )g (x )也是自倒函数;则以上命题正确的是________.(写出所有正确的命题的序号)2.(2019·镇江模拟)设函数f (x )=x 3(e x -e -x),则不等式f (1-x )>f (2x )的解集为________. 3.已知函数f (x )的定义域为R ,且满足下列三个条件: ①对任意的x 1,x 2∈[4,8],当x 1<x 2时,都有f x 1-f x 2x 1-x 2>0;②f (x +4)=-f (x ); ③y =f (x +4)是偶函数.若a =f (6),b =f (11),c =f (2017),则a ,b ,c 的大小关系是________.4.已知f (x )是定义在R 上的奇函数,满足f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-32+x =f ⎝ ⎛⎭⎪⎫32+x ,当x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,32时,f (x )=ln(x 2-x +1)时,则函数f (x )在区间[0,6]上的零点个数是________. 5.已知函数f (x )=ln(1+|x |)-11+x2,命题p :实数x 满足不等式f (x +1)>f (2x -1);命题q :实数x 满足不等式x 2-(m +1)x +m ≤0,若綈p 是綈q 的充分不必要条件,则实数m 的取值范围是________.6.(2019·徐州模拟)给出下列四个命题:①在同一坐标系中,y =log 2x 与y =12log x 的图象关于x 轴对称;②y =log 21-x1+x 是奇函数;③y =x +1x +2的图象关于(-2,1)成中心对称;④y 的最大值为12.其中正确的是__________.(写上序号)答案精析基础保分练1.3 2.a >c >b 3.0 4.10 5.②③ 6.(1,+∞) 7.①③④ 8.3解析 在f (x +1)=f (3+x )中,以x -1代换x ,得f (x )=f (2+x ),所以①正确;设P (x 1,y 1),Q (x 2,y 2)是y =f (x )上的两点,且x 1=x +1,x 2=3-x ,有x 1+x 22=2,由f (x 1)=f (x 2),得y 1=y 2,即P ,Q 关于直线x =2对称,所以②正确;函数y =f (x +1)的图象由y =f (x )的图象向左平移1个单位得到,而y =f (3-x )的图象由y =f (x )的图象关于y 轴对称得y =f (-x ),再向右平移3个单位得到,即y =f (-(x -3))=f (3-x ),于是y =f (x +1)与函数y =f (3-x )的图象关于直线x =-1+32=1对称,所以③错误;设P (x ,y )是函数f (x )图象上的任意一点,点P 关于原点的对称点P ′(-x ,-y )必在y =1x +1的图象上,有-y =1-x +1,即y =1x -1,于是f (x )=1x -1, 所以④正确. 9.1 10.e -1解析 ∵f (x )是定义在R 上的偶函数, ∴f (-2018)=f (2018),f (x +2)=f (x ),∴f (x )的周期为2.又当x ∈[0,1]时,f (x )=e x-1, ∴f (2019)=f (1+2×1009) =f (1)=e -1,f (2018)=f (0+2×1009)=f (0)=1-1=0. ∴f (-2018)+f (2019) =f (2018)+f (2019)=e -1. 能力提升练1.①② 2.⎝ ⎛⎭⎪⎫-1,13 3.b <a <c 4.9解析 ∵f (x )是定义在R 上的奇函数,满足f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-32+x =f ⎝ ⎛⎭⎪⎫32+x ,∴f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-32+x +32=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫32+x +32,可得f (x +3)=f (x ),函数f (x )的周期为3,∵当x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,32时, f (x )=ln(x 2-x +1),令f (x )=0,则x 2-x +1=1, 解得x =0(舍)或1,又∵函数f (x )是定义域为R 的奇函数, ∴f (0)=0,∴在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤-32,32上, 有f (-1)=-f (1)=0,f (0)=0.由f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-32+x =f ⎝ ⎛⎭⎪⎫32+x ,取x =0,得f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-32=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫32, 得f ⎝ ⎛⎭⎪⎫32=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-32=0, ∴f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-32=f (-1)=f (0)=f (1) =f ⎝ ⎛⎭⎪⎫32=0, 又∵函数f (x )是周期为3的周期函数,∴方程f (x )=0在区间[0,6]上的解有0,1,32,2,3,4,92,5,6,共9个.5.(0,2)解析 f (-x )=ln(1+|-x |)-11+-x2=ln(1+|x |)-11+x2=f (x ),则f (x )为偶函数,当x ≥0时,f (x )=ln(1+x )-11+x2,为增函数,不等式f (x +1)>f (2x -1)等价于不等式f (|x +1|)>f (|2x -1|), 即|x +1|>|2x -1|, 即(x +1)2>(2x -1)2, 得x 2-2x <0,得0<x <2, 即p :0<x <2,不等式x 2-(m +1)x +m ≤0,则(x -1)(x -m )≤0, ∵綈p 是綈q 的充分不必要条件, ∴q 是p 的充分不必要条件, 若m =1,则不等式的解为x =1, 此时q :x =1,满足条件, 若m >1,则不等式的解为1≤x ≤m , 若满足条件,则1<m <2,若m <1,则不等式的解为m ≤x ≤1, 若满足条件,则0<m <1, 综上0<m <2,即实数m 的取值范围是(0,2). 6.①②③解析 对于①,由于ylog 2x ,则在同一坐标系中,y =log 2x 与y象关于x 轴对称,故①正确;对于②,y =log 21-x1+x ,函数的定义域为{x |-1<x <1},因为f (-x )=-log 21-x1+x=-f (x ),所以函数是奇函数,②正确;对于③,因为y =-1x 的对称中心为(0,0),函数y =-1x向左平移2单位,向上平移1单位,得到y =x +1x +2=1-1x +2,其图象的对称中心为(-2,1), 所以函数的图象关于(-2,1)成中心对称,所以③正确; 对于④,yx 2+1≤1,函数是偶函数,当x <0时,函数是减函数,当x >0时,函数是增函数,所以当x =0时函数取得最小值12,④不正确;故答案为:①②③.。
函数专题1、函数的根本性质复习提问:1、如何判断两个函数是否属于同一个函数。
2、如何求一个函数的定义域〔特别是抽象函数的定义域问题〕3、如何求一个函数的解析式。
〔常见方法有哪些〕4、如何求函数的值域。
〔常见题型对应的常见方法〕5、函数单调性的判断,证明和应用〔单调性的应用中参数问题〕6、函数的对称性〔包括奇偶性〕、周期性的应用7、利用函数的图像求函数中参数的范围等其他关于图像问题 知识分类一、函数的概念:函数的定义含有三个要素,即定义域A 、值域C 和对应法那么f .当函数的定义域及从定义域到值域的对应法那么确定之后,函数的值域也就随之确定.因此,定义域和对应法那么为函数的两个根本条件,当且仅当两个函数的定义域和对应法那么都分别相同时,这两个函数才是同一个函数. 1、试判断以下各组函数是否表示同一函数?〔1〕f 〔x 〕=2x ,g 〔x 〕=33x ;〔2〕f 〔x 〕=x x ||,g 〔x 〕=⎩⎨⎧<-≥;01,01x x〔3〕f 〔x 〕=1212++n n x ,g 〔x 〕=〔12-n x 〕2n -1〔n ∈N *〕;〔4〕f 〔x 〕=x1+x ,g 〔x 〕=x x +2;〔5〕f 〔x 〕=x 2-2x -1,g 〔t 〕=t 2-2t -1.二、函数的定义域〔请牢记:但凡说定义域范围是多少,都是指等式中变量x 的范围〕 1、求以下函数的定义域:(1)y=-221x +1(2)y=422--x x (3)x x y +=1 (4)y=241+-+-x x(5)y=3142-+-x x (8)y=3-ax 〔a为常数〕2、〔1〕f (x )的定义域为 [ 1,2 ] ,求f (2x -1)的定义域; 〔2〕f (2x -1)的定义域为 [ 1,2 ],求f (x )的定义域;3、假设函数)(x f y =的定义域为[ 1,1],求函数)41(+=x f y )41(-⋅x f 的定义域 5、函数682-+-=k x kx y 的定义域为R ,求实数k 的取值范围。
第8练 函数性质的应用[基础保分练]1.(2019·南京模拟)已知函数f (x )=x 3-ax +2,a ∈R ,若f (m )=1,则f (-m )=________.2.已知函数f (x )是定义域为R 的偶函数,且f (x +1)=1f x ,若f (x )在[-1,0]上是减函数,记a =f (log 0.52),b =f (log 24),c =f (20.5),则a ,b ,c 的大小关系为________.3.函数y =f (x )满足对任意x ∈R 都有f (x +2)=f (-x )成立,且函数y =f (x -1)的图象关于点(1,0)对称,f (1)=4,则f (2017)+f (2018)+f (2019)=________.4.已知函数f (x )在R 上是单调函数,且满足对任意x ∈R ,都有f [f (x )-3x ]=4,则f (2)的值是________.5.(2018·盐城模拟)下列说法正确的是________.(填序号)①任意x ∈R ,都有3x >2x;②函数f (x )=2x -x 2有三个零点; ③y =⎝ ⎛⎭⎪⎫12|x |的最大值为1; ④函数f (x )=1-x 2|x +2|-2为偶函数; ⑤函数y =f (x )的定义域为[1,2],则函数y =f (2x )的定义域为[2,4].6.(2018·苏州模拟)定义在R 上的偶函数f (x )满足f (x +3)=f (x ).若f (2)>1,f (7)=a ,则实数a 的取值范围为________.7.已知函数f (x )是定义在R 上的奇函数,给出下列结论:①y =f (x )·f (|x |)也是R 上的奇函数;②若g (x )=f (x )-9,g (-2)=3,则g (2)=15;③若x <0时,f (x )=2x 2+1x -x ,则x >0时,f (x )=-2x 2+1x-x ; ④若任取x 1,x 2∈R ,且x 1≠x 2,都有f x 2-f x 1x 2-x 1<0,则f (a 2)<f (a -1)成立. 其中所有正确的结论的序号为________.8.关于函数图象的对称性与周期性,有下列说法:①若函数y =f (x )满足f (x +1)=f (3+x ),则f (x )的一个周期为T =2;②若函数y =f (x )满足f (x +1)=f (3-x ),则f (x )的图象关于直线x =2对称; ③函数y =f (x +1)与函数y =f (3-x )的图象关于直线x =2对称;④若函数y =1x +1与函数f (x )的图象关于原点对称,则f (x )=1x -1. 其中正确的个数是________.9.(2018·连云港检测)对于任意实数a ,b ,定义min{a ,b }=⎩⎪⎨⎪⎧ a ,a ≤b ,b ,a >b .设函数f (x )=-x +3,g (x )=log 2x ,则函数h (x )=min{f (x ),g (x )}的最大值是________.10.已知定义在R 上的偶函数f (x ),满足f (x +2)=f (x ),当x ∈[0,1]时,f (x )=e x-1,则f (-2018)+f (2019)=________.[能力提升练]1.若函数y =f (x )对定义域D 内的每一个x 1,都存在唯一的x 2∈D ,使得f (x 1)f (x 2)=1成立,则称f (x )为“自倒函数”,给出下列命题: ①f (x )=sin x +2⎝ ⎛⎭⎪⎫x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π2,π2是自倒函数;②自倒函数f (x )可以是奇函数;③自倒函数f (x )的值域可以是R ;④若y =f (x ),y =g (x )都是自倒函数且定义域相同,则y =f (x )g (x )也是自倒函数;则以上命题正确的是________.(写出所有正确的命题的序号)2.(2019·镇江模拟)设函数f (x )=x 3(e x -e -x ),则不等式f (1-x )>f (2x )的解集为________.3.已知函数f (x )的定义域为R ,且满足下列三个条件:①对任意的x 1,x 2∈[4,8],当x 1<x 2时,都有f x 1-f x 2x 1-x 2>0; ②f (x +4)=-f (x );③y =f (x +4)是偶函数.若a =f (6),b =f (11),c =f (2017),则a ,b ,c 的大小关系是________. 4.已知f (x )是定义在R 上的奇函数,满足f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-32+x =f ⎝ ⎛⎭⎪⎫32+x ,当x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,32时,f (x )=ln(x 2-x +1)时,则函数f (x )在区间[0,6]上的零点个数是________.5.已知函数f (x )=ln(1+|x |)-11+x 2,命题p :实数x 满足不等式f (x +1)>f (2x -1);命题q :实数x 满足不等式x 2-(m +1)x +m ≤0,若綈p 是綈q 的充分不必要条件,则实数m 的取值范围是________.6.(2019·徐州模拟)给出下列四个命题:①在同一坐标系中,y =log 2x 与y =的图象关于x 轴对称;②y =log 21-x 1+x是奇函数; ③y =x +1x +2的图象关于(-2,1)成中心对称; ④y =的最大值为12. 其中正确的是__________.(写上序号)答案精析基础保分练1.3 2.a >c >b 3.0 4.10 5.②③6.(1,+∞) 7.①③④8.3解析 在f (x +1)=f (3+x )中,以x -1代换x ,得f (x )=f (2+x ),所以①正确;设P (x 1,y 1),Q (x 2,y 2)是y =f (x )上的两点,且x 1=x +1,x 2=3-x ,有x 1+x 22=2,由f (x 1)=f (x 2),得y 1=y 2,即P ,Q 关于直线x =2对称,所以②正确;函数y =f (x +1)的图象由y =f (x )的图象向左平移1个单位得到,而y =f (3-x )的图象由y =f (x )的图象关于y 轴对称得y =f (-x ),再向右平移3个单位得到,即y =f (-(x -3))=f (3-x ),于是y =f (x +1)与函数y =f (3-x )的图象关于直线x =-1+32=1对称,所以③错误;设P (x ,y )是函数f (x )图象上的任意一点,点P 关于原点的对称点P ′(-x ,-y )必在y =1x +1的图象上,有-y =1-x +1,即y =1x -1,于是f (x )=1x -1, 所以④正确.9.110.e -1解析 ∵f (x )是定义在R 上的偶函数,∴f (-2018)=f (2018),f (x +2)=f (x ),∴f (x )的周期为2.又当x ∈[0,1]时,f (x )=e x-1,∴f (2019)=f (1+2×1009)=f (1)=e -1, f (2018)=f (0+2×1009)=f (0)=1-1=0.∴f (-2018)+f (2019)=f (2018)+f (2019)=e -1.能力提升练1.①② 2.⎝⎛⎭⎪⎫-1,13 3.b <a <c 4.9解析 ∵f (x )是定义在R 上的奇函数,满足f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-32+x =f ⎝ ⎛⎭⎪⎫32+x , ∴f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-32+x +32=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫32+x +32,可得f (x +3)=f (x ), 函数f (x )的周期为3,∵当x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,32时, f (x )=ln(x 2-x +1),令f (x )=0,则x 2-x +1=1,解得x =0(舍)或1,又∵函数f (x )是定义域为R 的奇函数,∴f (0)=0, ∴在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤-32,32上, 有f (-1)=-f (1)=0,f (0)=0.由f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-32+x =f ⎝ ⎛⎭⎪⎫32+x ,取x =0,得f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-32=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫32, 得f ⎝ ⎛⎭⎪⎫32=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-32=0, ∴f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-32=f (-1)=f (0)=f (1) =f ⎝ ⎛⎭⎪⎫32=0, 又∵函数f (x )是周期为3的周期函数,∴方程f (x )=0在区间[0,6]上的解有0,1,32,2,3,4,92,5,6,共9个. 5.(0,2)解析 f (-x )=ln(1+|-x |)-11+-x 2=ln(1+|x |)-11+x 2=f (x ),则f (x )为偶函数,当x ≥0时,f (x )=ln(1+x )-11+x 2,为增函数, 不等式f (x +1)>f (2x -1)等价于不等式f (|x +1|)>f (|2x -1|),即|x +1|>|2x -1|,即(x +1)2>(2x -1)2,得x 2-2x <0,得0<x <2,即p :0<x <2,不等式x 2-(m +1)x +m ≤0,则(x -1)(x -m )≤0,∵綈p 是綈q 的充分不必要条件,∴q 是p 的充分不必要条件,若m =1,则不等式的解为x =1,此时q :x =1,满足条件,若m >1,则不等式的解为1≤x ≤m ,若满足条件,则1<m <2,若m <1,则不等式的解为m ≤x ≤1,若满足条件,则0<m <1,综上0<m <2,即实数m 的取值范围是(0,2).6.①②③解析 对于①,由于y ==-log 2x ,则在同一坐标系中,y =log 2x 与y =的图象关于x 轴对称,故①正确;对于②,y =log 21-x 1+x,函数的定义域为{x |-1<x <1},因为f (-x ) =-log 21-x 1+x=-f (x ),所以函数是奇函数,②正确; 对于③,因为y =-1x 的对称中心为(0,0),函数y =-1x向左平移2单位,向上平移1单位,得到y =x +1x +2=1-1x +2,其图象的对称中心为(-2,1), 所以函数的图象关于(-2,1)成中心对称,所以③正确;对于④,y =,因为-x 2+1≤1,函数是偶函数,当x <0时,函数是减函数,当x >0时,函数是增函数,所以当x =0时函数取得最小值12,④不正确; 故答案为:①②③.。