函数之 性质之 奇偶性之 判断之 定义法 分段函数
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分段函数的性质分段函数是数学中重要的一种函数类型,即一个函数由若干段不同的部分组成,在每个部分内使用不同的函数式。
分段函数可以表示出许多实际问题中的关系,例如函数图像中的转折点、阶梯函数、指数函数等;因此,分段函数的性质对理解和应用这类函数非常重要。
本文将着重探讨分段函数的性质,包括定义域、值域、奇偶性、单调性、极限、导数等方面。
一、定义域和值域分段函数的定义域是指函数在哪些自变量的取值范围内有定义,而值域则是指函数可以取到的所有值的集合。
对于一个形如 $f(x)=\begin{cases} f_1(x), &x\in D_1\\ f_2(x),&x\in D_2 \end{cases}$ 的分段函数,其定义域为 $D=D_1\bigcupD_2$,即两个段所对应的自变量值域的并集。
对于值域,分段函数的取值范围取决于各段函数式的取值范围及其交集和并集。
例如,当 $f_1(x)$ 取最大值而 $f_2(x)$ 取最小值时,整个分段函数的取值范围即为两个取值范围的交集。
反之,当 $f_1(x)$ 取最小值而 $f_2(x)$ 取最大值时,整个分段函数的取值范围即为两个取值范围的并集。
二、奇偶性和周期性对于分段函数的奇偶性和周期性,需要分别讨论每个分段函数的性质。
当一个分段函数 $f(x)$ 的每一段函数 $f_i(x)$ 均为奇函数或偶函数时,整个分段函数也具有相应的奇偶性。
例如,当$f_1(x)$ 和 $f_2(x)$ 均为奇函数时,$f(x)$ 为奇函数;当$f_1(x)$ 和 $f_2(x)$ 均为偶函数时,$f(x)$ 为偶函数。
对于周期性,当每一段函数 $f_i(x)$ 均为周期为 $T$ 的函数时,整个分段函数 $f(x)$ 也具有周期 $T$。
三、单调性和极限对于分段函数的单调性和极限,也需要分别讨论每个分段函数的性质。
当一个分段函数 $f(x)$ 的每一段函数 $f_i(x)$ 均为单调递增或单调递减函数时,整个分段函数 $f(x)$ 也具有相应的单调性。
分段函数及函数的性质分段函数概念 在自变量的不同取值范围内,有不同的对应法则,需要用不同的解析式来表示的函数叫做分段表示的函数,简称分段函数.定义域 分段函数的定义域是自变量的各个不同取值范围的并集 函数值 求分段函数的函数值()0f x 时,应该首先判断0x 所属的取值范围,然后再把0x 代入到相应的解析式中进行计算.注意 分段函数在整个定义域上仍然是一个函数,而不是几个函数,只不过这个函数在定义域的不同范围内有不同的对应法则,需要用相应的解析式来表示.分段函数的作图 因为分段函数在自变量的不同取值范围内,有着不同的对应法则,所以作分段函数的图像时,需要在同一个直角坐标系中,要依次作出自变量的各个不同的取值范围内相应的图像,从而得到函数的图像. 例1 设函数()221,0,,0.x x y f x x x -⎧⎪==⎨>⎪⎩„(1)求函数的定义域; (2)求()()()2,0,1f f f -的值.(3)作出函数图像.1.设函数 ()221,20,1,0 3.x x y f x x x +-<⎧⎪==⎨-<<⎪⎩„(1)求函数的定义域; (2)求()()()2,0,1f f f -的值. (3)作出函数图像.2.设函数()41,20,1,0 3.x x f x x --<⎧=⎨-<<⎩„(1)求函数的定义域; (2)求()2(0)(1)f f f -,,; (3)作出函数图像.3 .()⎩⎨⎧>-≤+=,0,2,0,12x x x x x f 若()2f f ⎡⎤⎣⎦= . 4.已知⎩⎨⎧<+≥-=)6()2()6(5)(x x f x x x f ,则f(3)为( ) A 2 B 3 C 4 D 5函数的性质 1 单调性概念 函数值随着自变量的增大而增大(或减小)的性质叫做函数的单调性.1 即对于任意的()12,,x x a b ∈,当12x x <时,都有()()12f x f x <成立.这时把函数()f x叫做区间(),a b 内的增函数,区间(),a b 叫做函数()f x 的增区间.2 即对于任意的()12,,x x a b ∈,当12x x <时,都有()()12f x f x >成立.这时函数()f x 叫做区间(),a b 内的减函数,区间(),a b 叫做函数()f x 的减区间.3 如果函数()f x 在区间(),a b 内是增函数(或减函数),那么,就称函数()f x 在区间(),a b 内具有单调性,区间(),a b 叫做函数()f x 的单调区间.例 判断函数42y x =-的单调性1. 已知函数f ( x )=x 2+ax +b ,且对任意的实数x 都有f (1+x )=f (1-x ) 成立。
中考知识点分段函数一、定义域和值域分段函数的定义域和值域是由各个分段的定义域和值域确定的。
以函数f(x) = { x+3, x<0 2x, x>=0 } 为例,其定义域为整个实数集,值域为 (-∞, +∞)。
二、分段函数的图像对于分段函数,要根据每个分段的函数表达式来绘制图像。
以函数f(x) = { x+3, x<0 2x, x>=0} 为例,在x<0时,图像是一条斜率为1的直线,过原点,并且在x=0处有一个开口向上的拐点。
三、分段函数的连续性分段函数在分段点处可能不连续,需要通过计算极限来确定。
以函数f(x) = { x+3, x<0 2x, x>=0} 为例,分段点x=0处的左极限等于0,右极限等于0,与f(0)=0相符,因此该分段函数在x=0处连续。
四、分段函数的性质1. 分段函数的奇偶性由各个分段的奇偶性决定。
以函数f(x) = { x+3, x<0 2x, x>=0 } 为例,第一段函数x+3是奇函数,第二段函数2x是偶函数,所以整个分段函数为奇函数。
2. 分段函数的单调性由各个分段的单调性决定。
以函数f(x) = { x+3, x<0 2x, x>=0 } 为例,第一段函数x+3是递增函数,第二段函数2x也是递增函数,所以整个分段函数是递增函数。
3. 分段函数的最大值和最小值在每个分段函数的最大值和最小值中取得。
以函数f(x) = { x+3, x<0 2x, x>=0 } 为例,在第一段函数中,最小值为3,最大值不存在;在第二段函数中,最小值不存在,最大值也不存在。
四、分段函数的应用1. 分段函数可以描述现实生活中的一些问题,如电话费计费等。
以电话费计费为例,某通信公司的计费标准为:前50分钟,每分钟0.5元;超过50分钟,每分钟0.3元。
假设通话时长为x分钟,对应的通话费用为函数f(x) = { 0.5x,x<=50 0.3(x-50)+25, x>50 }。
【知识要点】分段函数问题是高中数学中常见的题型之一,也是高考经常考查的问题.主要考查分段函数的解析式、求值、解不等式、奇偶性、值域(最值)、单调性和零点等问题.1、 求分段函数的解析式,一般一段一段地求,最后综合.即先分后总.注意分段函数的书写格式为:1122()()()()n n n f x x D f x x D f x x D f x x D ∈⎧⎪∈⎪=⎨∈⎪⎪∈⎩,不要写成1122()()()()n n ny f x x D y f x x D f x x D y f x x D =∈⎧⎪=∈⎪=⎨∈⎪⎪=∈⎩.注意分段函数的每一段的自变量的取值范围的交集为空集,并集为函数的定义域D .一般左边的区域写在上面,右边的区域写在下面.2、分段函数求值,先要看自变量在哪一段,再代入那一段的解析式计算.如果不能确定在哪一段,就要分类讨论.注意小分类要求交,大综合要求并.3、分段函数解不等式和分段函数求值的方法类似,注意小分类要求交,大综合要求并.4、分段函数的奇偶性的判断,方法一:定义法.方法二:数形结合.5、分段函数的值域(最值),方法一:先求每一段的最大(小)值,再把每一段的最大(小)值比较,即得到函数的最大(小)值. 方法二:数形结合.6、分段函数的单调性的判断,方法一:数形结合,方法二:先求每一段的单调性,再写出整个函数的单调性.7、分段函数的零点问题,方法一:解方程,方法二:图像法,方法三:方程+图像法. 和一般函数的零点问题的处理方法是一样的.虽然分段函数是一种特殊的函数,在处理这些问题时,方法其实和一般的函数大体是一致的. 【方法讲评】【例1】已知函数)(x f 对实数R x ∈满足)1()1(,0)()(+=-=-+x f x f x f x f ,若当[)1,0∈x 时,21)23(),1,0()(-=≠>+=f a a b a x f x .(1)求[]1,1-∈x 时,)(x f 的解析式;(2)求方程0log )(4=-x x f 的实数解的个数.(2) )()2()1()1(,0)()(x f x f x f x f x f x f =+∴+=-=-+ )(x f ∴是奇函数,且以2为周期.方程0log )(4=-x x f 的实数解的个数也就是函数x y x f y 4log )(==和的交点的个数.在同一直角坐标系中作出这俩个函数的图像,由图像得交点个数为2,所以方程0log )(4=-x x f 的实数解的个数为2.【点评】(1)本题的第一问,根据题意要把[1,1]-分成三个部分,即(1,0),1,(0,1)x x x ∈-=±∈,再一段一段地求. 在求函数的解析式时,要充分利用函数的奇偶性、对称性等. (2)本题第2问解的个数,一般利用数形结合解答.【检测1】已知定义在R 上的函数()()22f x x =-.(Ⅰ)若不等式()()223f x t f x +-<+对一切[]0,2x ∈恒成立,求实数t 的取值范围;(Ⅱ)设()g x =,求函数()g x 在[]0,(0)m m >上的最大值()m ϕ的表达式.【例2】已知函数()()22log 3,2{21,2x x x f x x ---<=-≥ ,若()21f a -= ,则()f a = ( )A. 2-B. 0C. 2D. 9【解析】当22a -< 即0a >时, ()()211log 3211,22a a a ---=⇒+==- (舍); 当22a -≥ 即0a ≤时, ()2222111log 42a a f a ---=⇒=-⇒=-=- ,故选A.【点评】(1)要计算(2)f a -的值,就要看自变量2a -在分段函数的哪一段,但是由于无法确定,所以要就2222a a -<-≥和分类讨论. (2)分类讨论时,注意数学逻辑,小分类要求交,大综合要求并.当0a >时 ,解得12a =-,要舍去.【例3】【2017山东,文9】设()()121,1x f x x x <<=-≥⎪⎩,若()()1f a f a =+,则1f a ⎛⎫=⎪⎝⎭( ) A. 2 B. 4 C. 6 D. 8【点评】(1)要化简()()1f a f a =+,必须要讨论a 的范围,要分1a ≥和01a <<讨论.当1a ≥时,可以解方程2(1)2(11)a a -=+-,得方程没有解.也可以直接由2(1)y x =-单调性得到()()1f a f a ≠+.【检测2】已知函数210()0xx f x x -⎧-≤⎪=>,若0[()]1f f x =,则0x = .【例3】已知函数则的解集为( )A.B.C.D.【点评】(1)本题中()f x 的自变量x 不确定它在函数的哪一段,所以要分类讨论. (2)当20x -<<时,计算()f x -要注意确定x -的范围,02x <-<,所以求()f x -要代入第一段的解析式.数学思维一定要注意逻辑和严谨. (3)分类讨论时,一定要注意数学逻辑,小分类要求交,大综合要求并.【检测3】已知函数()()()22log 2,02,{2,20,x x f x f x x --+≤<=---<<则()2f x ≤的解集为__________.【检测4】【2017课标3,理15】设函数10()20x x x f x x +≤⎧=⎨>⎩,,,,则满足1()()12f x f x +->的x 的取值范围是_________.【例4】判断函数⎩⎨⎧>+-<+=)0()0()(22x x x x x x x f 的奇偶性 【解析】由题得函数的定义域关于原点对称.设0,x <2()f x x x =+,则0x ->,222()()()()f x x x x x x x f x -=---=--=-+=- 设0,x >2()f x x x =-+则0x -<,222()()()()f x x x x x x x f x -=--=-=--+=- 所以函数()f x 是奇函数.【点评】(1)对于分段函数奇偶性的判断,也是要先看函数的定义域,再考虑定义,由于它是分段函数,所以要分类讨论. (2)注意,当0x <时,求()f x -要代入下面的解析式,因为0x ->,不是还代入上面一段的解析式.【检测5】已知函数()f x 是定义在R 上的奇函数,且当0x ≥时22)(+=x xx f . (1)求()f x 的解析式;(2)判断()f x 的单调性(不必证明);(3) 若对任意的t R ∈,不等式0)2()3(22≤++-t t f t k f 恒成立,求k 的取值范围.【例5】若函数62()3log 2a x x f x x x -+≤⎧=⎨+>⎩(01)a a >≠且的值域是[4,)+∞,则实数a 的取值范围是 .【点评】(1)分段函数求最值(值域),方法一:先求每一段的最大(小)值,再把每一段的最大(小)值比较,即得到函数的最大(小)值. 方法二:数形结合.(2)本题既可以用方法一,也可以利用数形结合分析解答. (3)对于对数函数log a y x =,如果没有说明a 与1的大小关系,一般要分类讨论.【检测6】设()()2,014,0x a x f x x a x x ⎧-≤⎪=⎨+++⎪⎩,>若()0f 是()f x 的最小值,则a 的取值范围为( ) A. []2,3- B. []2,0- C. []1,3 D. []0,3【检测7】已知函数()()222log 23,1{1,1x ax a x f x x x -+≥=-<的值域为R ,则常数a 的取值范围是( )A. ][()1123-,,B. ][()12-∞+∞,,C. ()[)1123-,,D. (,0]-∞{}[)123,【例6】若()()3,1{log ,1a a x a x f x x x --<=> 是(),-∞+∞上的增函数,那么a 的取值范围是( ).A. ()1,+∞B. 3,32⎡⎫⎪⎢⎣⎭C. (),3-∞D. ()1,3【点评】(1)函数是一个分段函数是增函数必须满足两个条件,条件一:分段函数的每一段必须是增函数;条件二:左边一段的最大值必须小于等于右边一段的最小值. 函数是一个分段函数是减函数必须满足两个条件,条件一:分段函数的每一段必须是减函数;条件二:左边一段的最小值必须大于等于右边一段的最大值. (3)一个分段函数是增函数,不能理解为只需每一段是增函数. 这是一个必要不充分条件.【检测8】已知函数()[)()232,0,32,,0x x f x x a a x ⎧∈+∞⎪=⎨+-+∈-∞⎪⎩在区间(),-∞+∞上是增函数,则常数a 的取值范围是 ( )A .()1,2B .(][),12,-∞+∞C .[]1,2D .()(),12,-∞+∞【例7】已知函数()21,0,{log ,0,x x f x x x +≤=>则函数()()1y ff x =+的所有零点构成的集合为__________.【点评】(1)分段函数的零点问题,一般有三种方法,方法一:解方程,方法二:图像法,方法三:方程+图像法. 和一般函数的零点问题的处理方法是一样的. (2)本题由于函数()()1y f f x =+的图像不方便作出,所以选择解方程的方法解答. (3)在函数()()1y f f x =+中,由于没有确定x 的取值范围,所以要分类讨论.【例8()()g x f x k =-仅有一个零点,则k 的取值范围是________.【解析】函数()()22,1{91,1x xf x x x x >=-≤ ,若函数()()g x f x k =- 仅有一个零点,即()f x k = ,只有一个解,在平面直角坐标系中画出, ()y f x =的图象,结合函数图象可知,方程只有一个解时,)4,23⎛⎫ ⎪⎝⎭ )4,23⎛⎫⎪⎝⎭.【点评】(1)直接画()()g x f x k =-的图像比较困难,所以可以利用方程+图像的方法. 分离参数得到()f x k =,再画图数形结合分析. 学.科.网【例9】已知函数关于的方程,有不同的实数解,则的取值范围是( )A. B.C. D.【解析】【点评】本题考查了类二次方程实数根的相关问题,以及数形结合思想方法的体现,这种嵌入式的方程形式也是高考考查的热点,这种嵌入式的方程首先从二次方程的实数根入手,一般因式分解后都能求实根,得到和,然后再根据导数判断函数的单调性和极值等性质,画出函数的图象,若直线和函数的交点个数得到参数的取值范围.【检测9】已知函数()()1114{(1)x x f x lnx x +≤=>,则方程()f x ax =恰有两个不同的实根时,实数a 的取值范围是( )(注: e 为自然对数的底数)A. 10,e ⎛⎫ ⎪⎝⎭B. 10,4⎛⎫ ⎪⎝⎭C. 11,4e ⎡⎫⎪⎢⎣⎭D. 1,e 4⎡⎫⎪⎢⎣⎭高中数学常见题型解法归纳及反馈检测第15讲:分段函数中常见题型解法参考答案【反馈检测1答案】(Ⅰ)11t -<<(Ⅱ)()222,011,112,1m m m m m m m m ϕ⎧-+<≤⎪⎪=<≤+⎨⎪->⎪⎩方法二:不等式恒成立等价于恒成立 .即等价于对一切恒成立,即恒成立,得恒成立, 当时,,,因此,实数t 的取值范围是11t -<<.【反馈检测2答案】或1【反馈检测2详细解析】当时,,则,即 ;当时,,则,即。
我们知道,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;都有f (-x )=-f (x ),那么函数f (x )是奇函数.奇偶性是函数的重要性质之一.判断函数的奇偶性,我们一般用定义法,其基本思路是:第一步,判断函数的定义域是否关于原点对称.若函数的定义域不关于原点对称,则该函数不具有奇偶性.第二步,将-x 替换x ,求得f (-x )的表达式.第三步,将f (-x )的表达式与f (x )、-f (x )进行比较,若f (-x )=f (x ),则函数为偶函数;若f (-x )=-f (x ),则函数为奇函数.下面,我们结合实例来说明.例1.判断函数f (x )=x -1x3的奇偶性.解:由题意可知,该函数的定义域为()-∞,0⋃(0,+∞),且关于原点对称,所以当x ∈(-∞,0)⋃(0,+∞)时,-x ∈(-∞,0)⋃(0,+∞),又f (-x )=(-x )-1(-x )3=-x +1x 3=-(x -1x3),所以函数f (x )=x -1x3为奇函数.在求出函数的定义域后,我们就会发现函数的定义域关于原点对称,所以接下来就可以直接根据函数奇偶性的定义来判断其奇偶性.例2.判断函数f (x )=ìíîïïx 3-3x 2+1,x >0,0,x =0,x +3x 2-1,x <0,的奇偶性.解:由题意知,函数的定义域为R ,且关于原点对称.当x >0时,-x <0,f (-x )=-x 3+3x 2-1=-(x 3-3x 2+1)=-f (x ),当x =0时,-x =0,f (-x )=f (0)=0,f (x )=f (0)=0,f (-x )=-f (x ),当x <0时,-x >0,f (-x )=-x 3-3x 2+1=-(x 3+3x 2-1)=-f (x ),综上,当x ∈R 时,总有f (-x )=-f (x ),所以该函数f (x )为奇函数.由于该函数为分段函数,所以需将函数的定义域分成三段,然后将-x 与x 代入相应区间的函数表达式中,得到f (-x )=-f (x ),所以可以判定该函数为奇函数.在判断分段函数的奇偶性时,很多同学经常会误用函数在定义域的某一区间上不是奇偶函数去否定函数在整个定义域上的奇偶性,大家要警惕.例3.已知函数f (x )的定义域为R .若对于任意实数a 、b 都存在f (a +b )+f (a -b )=2f (a )f (b ),请判断该函数的奇偶性.分析:由于该函数没有给出具体的解析式,属于抽象函数,需通过讨论f (x )±f (-x )是否等于0,以及f (x )与f (-x )之间的关系来判断其奇偶性.解:由题意可知函数的定义域为R ,所以函数的定义域关于原点对称.由任意a 、b ∈R ,都存在f (a +b )+f (a -b )=2f (a )f (b )可令b =0,则2f (a )=2f (a )f (0),若f (a )=0,a 为任意实数,则f (x )=0,所以函数为偶函数.若f (a )≠0,则f (1)=0.令a =0,则f (b )+f (-b )=2f (0)f (b )=2f (b ),f (-b )=f (b ).所以该函数为偶函数.利用定义法判断抽象类函数的奇偶性有两种思路.一种是通过判断f (x )±f (-x )是否等于0来进行判断,当f (x )-f (-x )=0时,函数为偶函数;当f (x )+f (-x )=0时,函数为奇函数.另一种方法是根据f (x )与f (-x )之间的关系来进行判断,当f (-x )=-f (x )时,函数为奇函数;当f (-x )=f (x )时,函数为偶函数.判断函数奇偶性的方法还有很多,如数形结合法、转化法、导数法等.虽然有些题目中函数的解析式和类型并不相同,但运用定义法判断函数奇偶性的步骤和思路是一致的.希望同学们在学习了这篇文章后,能熟练运用定义法判断函数的奇偶性.(作者单位:江苏省东海县房山高级中学)何永知识导航39。
函数的基本性质(奇偶性、单调性、周期性、对称性)函数的性质(奇偶性、单调性、周期性、对称性)“定义域优先”的思想是研究函数的前提,在求值域、奇偶性、单调性、周期性、换元时易忽略定义域,所以必须先考虑函数的定义域,离开函数的定义域去研究函数的性质没有任何意义。
1. 奇偶性f(-x)与f(x)之间的关系:①f(-x)=f(x)为偶函数;f(-x)=-f(x)为奇函数;②f(-x)-f(x)=0为偶;f(x)+f(-x)=0为奇;③f(-x)÷f(x)=1是偶;f(x)÷f(-x)=-1为奇函数. (1)若定义域关于原点对称(2)若定义域不关于原点对称⾮奇⾮偶例如:3x y =在)1,1[-上不是奇函数常⽤性质:1.0)(=x f 是既奇⼜偶函数;2.奇函数若在0=x 处有定义,则必有0)0(=f ; 3.偶函数满⾜)()()(x f x f x f =-=;4.奇函数图象关于原点对称,偶函数图象关于y 轴对称;5.0)(=x f 除外的所有函数的奇偶性满⾜:(1)奇函数±奇函数=奇函数偶函数±偶函数=偶函数奇函数±偶函数=⾮奇⾮偶(2)奇函数×奇函数=偶函数偶函数×偶函数=偶函数奇函数×偶函数=奇函数 6.任何函数)(x f 可以写成⼀个奇函数2)()()(x f x f x --=和⼀个偶函数2)()()(x f x f x -+=ψ的和。
2. 单调性定义:函数定义域为A ,区间,若对任意且①总有则称在区间M 上单调递增②总有则称在区间M 上单调递减应⽤:(⼀)常⽤定义法来证明⼀个函数的单调性⼀般步骤:(1)设值(2)作差(3)变形(4)定号(5)结论(⼆)求函数的单调区间定义法、图象法、复合函数法、导数法(以后学) 注:常⽤结论(1)奇函数在对称区间上的单调性相同(2)偶函数在对称区间上的单调性相反(3)复合函数单调性-------同增异减3. 周期性(1)⼀般地对于函数内⼀切值时总有,那么叫做周期函数,T 叫做周期,kT (T 的整数倍)也是它的周期(2)如果周期函数在所有周期中存在⼀个最⼩正数,就把这个最⼩正数叫最⼩正周期。
高三总复习—-分段函数专题分段函数的定义:分段函数;对于自变量x 的不同的取值范围,有着不同的对应法则,这样的函数通常叫做分段函数。
它是一个函数,而不是几个函数:分段函数的定义域是各段函数定义域的并集,值域也是各段函数值域的并集。
知识点梳理一、定义:分段函数是指自变量在不同范围内,有不同对应法则的函数. 二、注意:1、分段函数是一个函数,而不是几个函数;2、分段函数的定义域是自变量各段取值的并集;3、分段函数的值域是各段函数值的并集。
4、解决分段函数的方法:先分后合 三、涉及的内容及相应的常用方法:1、求解析式: 利用分段中递推关系,如平移、周期、对称关系,已知其中一段的解析式,得到整个定义域的解析式;2、求值、解不等式:注意只有自变量在相应的区间段才可以代入对应的解析式。
不能确定时常需要分情况讨论;3、单调性: 各段单调(如递增)+连接处不等关系.(如()()()12,(,],[,)f x x a f x f x x a ∈-∞⎧⎪=⎨∈+∞⎪⎩在R 上是增函数,则()()()()1212(,)[,)f x a f x a f a f a ⎧-∞↑⎪⎪+∞↑⎨⎪≤⎪⎩①在上②在上③);4、奇偶性: 分段讨论,各段均符合相同的定义中的恒等式,才有奇偶性,否则为非奇非偶函数;A5、图像性质或变换等: 作图、赋值等,注意变量的范围限制;6、最值: 求各段的最值或者上下界再进行比较;7、图像: 分类讨论,如零点分段法得到各段解析式再作图; 例题讲解:题型一、分段函数的图像。
1.作出函数()1y x x =+的图象2. 函数ln |1|xy e x =--的图象大致是 ( )题型二、分段函数的奇偶性 1、判断函数(1)(0),()(1)(0).x x x f x x x x -<⎧=⎨+>⎩的奇偶性2、已知函数)(x f 是定义在R 上的奇函数,且当20,()2 3.x f x x x >=-+时求f (x )的解析式。
函数基本性质题型及解题技巧函数基本性质题型及解题技巧一、函数解析式的求法:1.配凑法:将关系式配凑成括号内的形式。
例如,已知$f(x+)=\frac{x^2}{2}$,求解析式$f(x)$。
解:因为$f(x+)=\frac{x^2}{2}=(x+)^2-2$,所以$f(x)=x^2-2$,$x\in(-\infty,-2]\cup[2,\infty)$。
2.换元法:令括号内的部分等于$t$,然后解出$x$,带入得到关于$t$的解析式,最后再换回$x$。
例如,已知$f(x+1)=x+2x$,求$f(x)$的解析式。
解:令$t=x+1$,则$x=(t-1)^2$,$(t\geq1)$,因此$f(t)=(t-1)^2+2(t-1)=t^2-1$。
所以$f(x)=x^2-1$,$(x\geq1)$。
3.待定系数法:根据已知函数类型,设相应的函数解析式,然后根据已知条件算出相应系数。
例如,已知$f(x)$是二次函数,且$f(0)=2$,$f(x+1)-f(x)=x-1$,求$f(x)$。
解:设$f(x)=ax^2+bx+c$,由$f(0)=2$得$c=2$,由$f(x+1)-f(x)=x-1$,得恒等式$2ax+a+b=x-1$,解得$a=\frac{1}{2}$,$b=-\frac{1}{2}$。
因此,所求函数的解析式为$f(x)=\frac{1}{2}x^2-\frac{1}{2}x+2$。
4.消元法(方程组法):若函数方程中同时出现$f(x)$与$f(-x)$,则一般用$x$代之或用$-x$代之,构造另一个方程,然后联立解方程组得到$f(x)$。
例如,已知$3f(x)+2f(-x)=x+3$,求$f(x)$。
解:因为$3f(x)+2f(-x)=x+3$,令$x=-x$得$3f(-x)+2f(x)=-x+3$,消去$f(-x)$得$f(x)=\frac{x}{5}+\frac{3}{5}$。
二、绝对值图像的画法:5.对于函数$y=ax^2+b|x|+c$,找出$x=0$的点和两个对称轴上的点,然后将它们连起来。
专题二 函数考点5 函数奇偶性的3种判断方法及2个应用方向【方法点拨】一、处理函数奇偶性的判断及应用问题的方法 1. 函数奇偶性的判断方法 (1) 定义法:利用定义或定义的等价关系式f(x)+f(-x)=0(奇函数)与f(x)-f(-x)=0(偶函数); (2) 性质法:在公共定义域内,有“奇+奇=奇,偶+偶=偶,奇x 奇=偶,偶x 偶=偶,奇x 偶=奇”. (3) 图象法:利用函数图象的对称性判断函数的奇偶性. 2. 函数奇偶性的应用主要有两个方向 (1)求函数值或函数解析式:利用奇偶性将所求值或解析式对应的自变量转化到已知解析式的区间,构造方程(组).(2)求参数:由定义或定义的等价关系式f(x)+f(-x)=0(奇函数)与f(x)-f(-x)=0(偶函数)得到恒等式,再利用系数相等构造方程(组). 【高考模拟】1.已知()f x 、()g x 是定义在R 上的偶函数和奇函数,若()()22xf xg x --=,则()1g -=( )A .5B .5-C .3D .3-【答案】D 【分析】根据题意可得出关于()1f -、()1g -的方程组,进而可解得()1g -的值. 【解析】()()22x f x g x --=,所以,()()31128f g ---==,①,()()112f g -=,②,因为()f x 、()g x 是定义在R 上的偶函数和奇函数,由②可得()()112f g -+-=,则有()()()()118112f g f g ⎧---=⎪⎨-+-=⎪⎩,解得()13g -=-.故选:D.2.设()f x 是R 上的奇函数,且()f x 在(),0-∞上是减函数,又()40f -=,则不等式()()440f x f x x+--->的解集是( )A .()0,4B .()8,4--C .()()4,00,4- D .()()8,40,4--⋃【答案】B 【分析】分析出函数()f x 在(),0-∞、()0,∞+上的单调性,以及()()440f f =-=,化简得出()40f x x+>,结合图象可得出关于实数x 的不等式组,由此得出原不等式的解集. 【解析】因为()f x 是R 上的奇函数,则()00f =,由于函数()f x 在(),0-∞上是减函数,则该函数在()0,∞+上也为减函数,()40f -=,则()()440f f =--=,作出函数()f x 的大致图象如下图所示:由()()440f x f x x +--->,可得()240f x x+>,由()400f x x ⎧+>⎨>⎩,可得440x x +<-⎧⎨>⎩或0440x x <+<⎧⎨>⎩,此时x ∈∅;由()400f x x ⎧+<⎨<⎩,可得4400x x -<+<⎧⎨<⎩或44x x +>⎧⎨<⎩,解得84x -<<-.因此,不等式()()440f x f x x+--->的解集是()8,4--.故选:B. 【点睛】方法点睛:利用函数的奇偶性与单调性求解抽象函数不等式,要设法将隐性划归为显性的不等式来求解,方法是:(1)把不等式转化为()()f g x f h x >⎡⎤⎡⎤⎣⎦⎣⎦;(2)判断函数()f x 的单调性,再根据函数的单调性把不等式的函数符号“f ”脱掉,得到具体的不等式(组),但要注意函数奇偶性的区别.3.函数2()x x e e f x x -+=的图像大致为( )A .B .C .D .【答案】A 【分析】利用函数的奇偶性和特殊点确定正确选项. 【解析】()f x 的定义域为{}|0x x ≠,()()2x xe ef x f x x-+-==,所以()f x 为偶函数,由此排除CD 选项. ()211101e e f e e+==+>,由此排除B 选项.故选:A4.已知定义域为R 的函数()f x 满足:①图象关于原点对称;②3()2f x f x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭;③当30,4x ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭时,2()log (1)f x x m =++.若2(2020)log 3f =,则m =( ) A .1- B .1C .2-D .2【答案】B 【分析】由①可知函数()f x 为奇函数,由②可知图象关于34x =对称,则函数()f x 为周期函数,周期为3,然后利用周期性可知()21(2020)1log 32f f f ⎛⎫=== ⎪⎝⎭解出m 的值. 【解析】由①可知函数()f x 为奇函数,又33()22f x f x f x ⎛⎫⎛⎫=-=--⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,故3(3)()2f x f x f x ⎛⎫+=-+= ⎪⎝⎭,即函数()f x 的周期为3,∴2213(2020)(1)log log 322f f f m ⎛⎫===+= ⎪⎝⎭,解得1m =. 故选:B. 【点睛】本题考查函数的性质的综合,常见的与函数的对称性、周期性有关的结论有: ①若()()2f x f a x =-,则函数()f x 图象关于x a =对称;②若函数()()22f x f a x b +-=,则函数()f x 图象关于点(),a b 中心对称;③若函数()f x 的图象关于点(),a c 中心对称,且关于直线()x b a b =≠对称,则函数()f x 为周期函数,周期4T a b =-.5.已知(21)2()21x xa f x +-=+是奇函数,那么实数a =( ) A .0 B .-1C .2D .1【答案】D 【分析】由奇函数的性质(0)0f =求解即可; 【解析】解:因为(21)2()21x x a f x +-=+定义域为R ,又(21)2()21x xa f x +-=+是奇函数 所以(0)0f =,即()0(21)20021a f +-==+,解得1a =.所以21()21x xf x , ()()21221112x xx x f x f x ----===-++-,即21()21x x f x 是奇函数; 故选:D6.定义在R 上的偶函数()f x 满足(1)(1)f x f x -=+,(0)2f =,则(10)f =( ) A .4- B .2-C .2D .4【答案】C 【分析】由已知偶函数及(1)(1)f x f x -=+,得出函数是周期函数,周期为2,由此可得结论. 【解析】解:根据题意,函数()f x 满足(1)(1)f x f x -=+, 则()()2f x f x -=+,又由()f x 为偶函数, 则有()()f x f x -=,则(2)()f x f x +=, 函数()f x 是周期为2的周期函数, 故(10)(0)2f f ==, 故选:C.7.下列函数在其定义域内既是奇函数又是减函数的是( )A .1()2x f x = B .()sin f x x = C .()cos f x x = D .()||f x x x =-【答案】D 【分析】根据基本初等函数的基本性质判断各选项中函数的单调性与奇偶性,即可得出合乎题意的选项. 【解析】对于A 选项,函数1()2xf x =是非奇非偶函数; 故A 不正确. 对于B 选项,函数()sin f x x =在定义域内不是减函数,故B 不正确. 对于C 选项,函数()cos f x x =在定义域内不是减函数,故C 不正确.对于D 选项,()||f x x x =-,则()||()f x x x f x -=-=-,所以()f x 为奇函数.又220()0x x f x x x x x≥⎧-=-=⎨<⎩,当0x ≥时,2()f x x =-为减函数.又()f x 为奇函数,则()f x 在(]0-∞,上单调递减,且()00f = 所以()f x 在R 上单调递减,满足条件,故D 正确. 故选:D8.已知3()1f x ax bx =++,且f (5)=7,则f (-5)的值是() A .-5 B .-7C .5D .7【答案】A 【分析】令3()g x ax bx =+利用函数的奇偶性计算可得; 【解析】解:因为3()1f x ax bx =++,令3()g x ax bx =+,()()1f x g x =+则()()()()33()g x a x b x ax bx g x -=-+⋅-=-+=-,即3()g x ax bx =+为奇函数,又()57f =,所以()()5517f g =+=,所以()56g =,所以()()556g g -=-=-,所以()()551615f g -=-+=-+=-故选:A9.若()x φ,()g x 都是奇函数,()()()2f x a x bg x ϕ=++在(0,+∞)上有最大值5,则()f x 在(-∞,0)上有( ) A .最小值-5 B .最大值-5C .最小值-1D .最大值-3【答案】C 【分析】由于()x φ、()g x 为奇函数,得()2()()f x a x bg x φ-=+为奇函数,则()2f x -在(0,+∞)上有最大值3,即可得()f x 的最值. 【解析】因为()x φ、()g x 为奇函数,∴()2()()f x a x bg x φ-=+为奇函数. 又()f x 有最大值5, ∴()2f x -在(0,+∞)上有最大值3,∴()f x -2在(,0)-∞上有最小值-3,∴()f x 在(,0)-∞上有最小值-1. 故选:C10.偶函数()y f x =在1[,)2+∞内是增函数,下列不等式一定成立的是( ) A .(1)(2)0f f +-> B .(1)(2)0f f +-< C .(1)(2)0f f --> D .(1)(2)0f f --<【答案】D 【分析】利用函数的单调性可得(1)(2)0f f -<,再利用奇偶性可得答案. 【解析】因为函数()y f x =在1[,)2+∞内是增函数,且1212>>, 所以(2)(1)(1)(2)0f f f f >⇒-<, 又因为函数()y f x =是偶函数, 所以(2)(2)f f =-, 所以(1)(2)0f f --<, 故选:D.11.若奇函数f (x )在[a ,b ]上是增函数,且最小值是1,则f (x )在[-b ,-a ]上是( ) A .增函数且最小值是-1 B .增函数且最大值是-1 C .减函数且最小值是-1 D .减函数且最大值是-1【答案】B 【分析】根据奇函数在对称区间上的单调性相同,结合选项判断即可. 【解析】因为函数f (x )是奇函数,且在[a ,b]上是增函数,故函数在对称区间上单调性相同,即函数在[-b ,-a]上是增函数,在-1处取得最大值,由奇函数的性质得到(1)(1) 1.f f -=-=- 故选:B12.已知函数2()f x x ax b =++,且(2)f x +是偶函数,则57(1),(),()22f f f 的大小关系是( )A .57()(1)()22f f f <<B .75(1)()()22f f f <<)C .75()(1)()22f f f <<D .75()()(1)22f f f <<【答案】A 【分析】根据二次函数的对称性及单调性即可比较大小. 【解析】由(2)f x +是偶函数可知函数2()f x x ax b =++关于直线2x =对称,所以(1)(3)f f =, 又该函数图象开口向上,当2x >时单调递增, 故57()(1)()22f f f <<, 故选:A.13.已知函数()22,x xf x -=-则不等式()()280x f f +-<的解集为( )A .(-3,0)B .(),3-∞C .(0,3)D .()3,+∞【答案】B 【分析】根据函数的奇偶性和单调性转化为解()2(8)xf f <.【解析】因为(2,)2x x R f x x -=-∈,()()22xx f x f x --=-=-,所以()22xxf x -=-为奇函数,2x y =是增函数,2x y -=是减函数()22x x f x -=-为R 上的增函数,所以()2(8)0x f f +-<等价于()2(8)xf f <,因此28x <,即:3x <. 故选:B.14.已知函数()y f x =是定义在R 上的奇函数,且当0x <时,()21f x x =+,则(3)f 等于( ) A .7- B .7C .5-D .5【答案】D 【分析】由奇函数定义可求解 【解析】()33215f -=-⨯+=- ()(3)35f f =--=故选:D15.已知()()22xxf x a a =-≠为奇函数,则“12m <-”是“()0f m >”的( ) A .充要条件 B .充分不必要条件 C .必要不充分条件 D .既不充分也不必要条件【答案】B 【分析】根据奇函数的定义及充要条件的定义判断. 【解析】 因为()()22xx f x a a =-≠为奇函数,所以()()0f x f x +-=,220x x x x a a ---+-=,()()12102xxx a a ⎡⎤--=⎢⎥⎢⎥⎣⎦恒成立,()21xa =,12a =, ()22x x f x -=-为R 上的减函数,且()00f =,所以()0f m >,0m <, 因此,“12m <-”是“()0f m >”的充分不必要条件. 故选:B .16.已知y =f (x )的图象关于坐标原点对称,且对任意的x ∈R ,f (x +2)=f (-x )恒成立,当10x -≤<时,f (x )=2x ,则f (2021)=_____________. 【答案】12- 【分析】由已知条件推出函数()f x 的周期,利用函数的周期和奇偶性求值即可. 【解析】y =f (x )的图象关于坐标原点对称,则()()f x f x =--又()()2f x f x +=-,可得()()()22f x f x f x +=-=-,即()f x 的周期为4()()()()1202145051112f f f f =⨯+==--=-故答案为:12-17.已知()f x ,()g x 分别是定义在R 上的偶函数和奇函数,且32()()f x g x x x a -=++,则(2)g =__________.【答案】8 【分析】由已知求得()()f x g x ---,建立方程组,可求得()3g x x =-,代入可求得答案.【解析】 因为()f x ,()g x 分别是定义在R 上的偶函数和奇函数,所以3232()()()()f x g x x x a x x a ---=-+-+=-++,即32()()f x g x x x a +=-++,又32()()f x g x x x a -=++,所以()3g x x =-,所以()3228g ==-,故答案为:-8.18.已知()f x 为奇函数,且当0x >时单调递增,(3)0f =,则不等式()0xf x <的解集__________. 【答案】(3,0)(0,3)-⋃ 【分析】把()0xf x <转化为0()0x f x >⎧⎨<⎩或0()0x f x <⎧⎨>⎩,利用()f x 的单调性、奇偶性及(3)0f =可解.【解析】由题意(3)(3)0f f -=-=,当0x >时,由()0f x <得03x <<, 根据函数为奇函数,当0x <时,函数单调递增,由()0f x >得30x -<<,所以0()0()0x xf x f x >⎧<⇔⎨<⎩或0()0x f x <⎧⎨>⎩,解得03x <<或30x -<<.所以不等式的解集为(3,0)(0,3)-⋃. 故答案为:(3,0)(0,3)-⋃ 【点睛】利用单调性解不等式通常用于: (1)分段函数型不等式;(2)复合函数型不等式;(3)抽象函数型不等式;(4)解析式较复杂的不等式.19.已知函数()y f x =是定义在R 上的奇函数,且满足(2)()f x f x +=,又当(0,1)x ∈时,()21x f x =-,则12(log 7)f 的值等于__________.【答案】34- 【分析】由(2)()f x f x +=,得()f x 的周期为2,再判断12log 72+的范围为(1,0)-,再利用奇函数的性质可得1111222277(log 7)(log 72)(log )(log )44f f f f =+==--,然后代入()21x f x =-中可得结果 【解析】(2)()f x f x +=,()f x 是周期为2的函数,123log 72-<<-,121log 720∴-<+<,()y f x =是定义在R 上的奇函数,1111222277(log 7)(log 72)(log )(log )44f f f f =+==--27log 473(21)(1)44=--=--=-.故答案为:34-. 20.已知()f x 是定义在R 上的奇函数,且在[)0,+∞上为增函数,若112f ⎛⎫= ⎪⎝⎭,则不等式1(21)0f x -≤+≤的解集为___________ 【答案】3142⎡⎤--⎢⎥⎣⎦,【分析】根据()f x 是定义在R 上的奇函数,且112f ⎛⎫=⎪⎝⎭,将不等式1(21)0f x -≤+≤,转化为()1(21)02f f x f ⎛⎫-≤+≤ ⎪⎝⎭,利用函数在R 上是增函数求解. 【解析】因为()f x 是定义在R 上的奇函数,且112f ⎛⎫=⎪⎝⎭, 所以()11,002f f ⎛⎫-=-= ⎪⎝⎭, 所以不等式1(21)0f x -≤+≤,即为()1(21)02f f x f ⎛⎫-≤+≤ ⎪⎝⎭,因为函数在[)0,+∞上为增函数,则在R 上是增函数,所以12102x -≤+≤, 解得3142x -≤≤-,所以不等式的解集为3142⎡⎤--⎢⎥⎣⎦,,故答案为:3142⎡⎤--⎢⎥⎣⎦,21.设f (x )是定义在R 上的奇函数,且对任意实数x ,恒有f (x +2)=-f (x ).当x ∈[0,2]时,()22.f x x x =- (1)求证:f (x )是周期函数;(2)当x ∈[2,4]时,求f (x )的解析式; (3)计算()()()012)20(17f f f f +++⋯+. 【答案】(1)证明见解析;(2)f(x)=x2-6x+8;(3)1. 【分析】(1)把2x +看成一个整体证明()()4f x f x +=即可; (2)先求x ∈[-2,0]的解析式,再利用周期性即可; (3)利用周期性即可获解. 【解析】(1)∵f(x+2)=-f(x),∴f(x+4)=-f(x+2)=f(x). ∴f(x)是周期为4的周期函数. (2)当x ∈[-2,0]时,-x ∈[0,2], 由已知得f(-x)=2(-x)-(-x)2=-2x-x2.又f(x)是奇函数,∴f(-x)=-f(x)=-2x-x2,∴f(x)=x2+2x. 又当x ∈[2,4]时,x-4∈[-2,0],∴f(x-4)=(x-4)2+2(x-4). 又f(x)是周期为4的周期函数 ∴f(x)=f(x-4)=(x-4)2+2(x-4)=x2-6x+8. 从而求得x ∈[2,4]时,f(x)=x2-6x+8.(3)f (0)=0,f (2)=0,f (1)=1,f (3)=-1. 又f(x)是周期为4的周期函数,∴f (0)+f (1)+f (2)+f (3)=f (4)+f (5)+f (6)+f (7)=… =f(2008)+f(2009)+f(2010)+f(2011)=f(2012)+f(2013)+f(2014)+f(2015)=0, ∴f (0)+f (1)+f (2)+…+f(2017)= f (0)+f (1)=0+1=1. 22.函数()f x 对于任意实数x 满足条件1(2)()f x f x +=,若(1)5=-f ,求((5))f f .【答案】15- 【分析】先通过1(2)()f x f x +=可推断函数()f x 是以4为周期的函数,进而可求得(5)(1)f f =,(5)(1)f f -=-;根据1(2)()f x f x +=可求得1(1)(1)f f -=,进而可求得((5))f f .【解析】 1(2)()f x f x +=, 1(22)(1)5(2)f x f f x ∴++===-+,((5))(5)(1)f f f f =-=-,又111(1)(12)(1)5f f f -===--+,1((5))5f f ∴=-.23.已知函数11(),11f x ax a R x x =++∈+-. (I )判断并证明函数()f x 的奇偶性;(Ⅱ)当2a <时,证明:函数()f x 在(0,1)上单调递减. 【答案】(Ⅰ)()f x 为奇函数,证明见解析;(Ⅱ)证明见解析; 【分析】(Ⅰ)求出函数的定义域,然后直接利用奇偶性的定义判断; (Ⅱ)直接利用单调性的定义证明; 【解析】(Ⅰ)解:()f x 为奇函数; 证明:因为11(),11f x ax a R x x =++∈+- 所以()f x 的定义域为{|1x R x ∈≠-且1}x ≠, 1111()()()1111f x ax ax f x x x x x -=-++=-++=--+--+-, ∴函数()f x 为奇函数;(Ⅱ)证明:任取1x ,2(0,1)x ∈,设12x x <,则 212112121212()()()(1)(1)(1)(1)x x x x f x f x a x x x x x x ---=-++--++12121211()[](1)(1)(1)(1)x x a x x x x =-----++121222122(1)()[](1)(1)x x x x a x x +=----.1201x x <<<,122(1)2x x ∴+>,22120(1)(1)1x x <--<,∴1222122(1)2(1)(1)x x a x x +>>--, 1222122(1)0(1)(1)x x a x x +∴-<--.又120x x -<,12()()f x f x ∴>.∴函数()f x 在(0,1)上单调递减;24.(1)()f x 是R 上的奇函数,当(),0x ∈-∞时,()()31f x x x =-,求x ∈R 时()f x 的解析式;(2)设()f x 为奇函数,()g x 为偶函数,且()()()210,1,1f x g x x x x-=≠-+,求()f x 和()g x 的解析式.【答案】(1)()()()331,00,01,0x x x f x x x x x ⎧+>⎪⎪==⎨⎪-<⎪⎩;(2)()()()()10,1,111f x x x x x =-≠-+-;()()()()10,1,111g x x x x =-≠-+-.【分析】(1)利用函数的奇偶性求得函数()f x 的解析式.(2)利用函数的奇偶性列方程组,解方程组求得()f x 和()g x . 【解析】(1)由于()f x 是定义在R 上的奇函数,所以()00f =,当0x >时,0x -<,所以()()()()3311f x f x x x x x ⎡⎤=--=--=+⎣⎦.所以()()()331,00,01,0x x x f x x x x x ⎧+>⎪⎪==⎨⎪-<⎪⎩. (2)由于()f x 为奇函数,()g x 为偶函数,且()()()210,1,1f x g x x x x-=≠-+, 所以()()21f x g x x x ---=-,即()()21f xg x x x--=-, 由()()()()2211f x g x x x f x g x x x ⎧-=⎪⎪+⎨⎪--=⎪-⎩,解得()()()()10,1,111f x x x x x =-≠-+-;()()()()10,1,111g x x x x =-≠-+-.25.设函数()f x 的定义域关于原点对称,且对于定义域内任意的12x x ≠,有f (12x x -)=12211()()()()f x f x f x f x +- . 求证:()f x 是奇函数.【答案】证明见解析 【分析】对定义域内任意x 存在1x 和2x ,使12x x x =-,同样存在1x 和2x ,使21x x x -=-,根据条件可得12()f x x -与21()f x x -的关系,即()f x 与()f x -间的关系,根据奇偶函数定义即可判断.【解析】解:函数()f x 在定义域内是奇函数.因为在定义域内,对任意x 存在1x 和2x ,使12x x x =-, 且满足1212211()()()()()f x f x f x x f x f x +-=-,由于函数()f x 的定义域关于原点对称,x -必与x 同时在定义域内, 同样存在1x 和2x ,使21x x x -=-,且满足:2121121()()()()()()f x f x f x f x x f x f x +-=-=-,即()()f x f x =--,()()f x f x ∴-=-,∴函数()f x 在定义域内是奇函数.26.()f x =为奇函数,则a 的取值范围【答案】1a ≤- 【分析】先求函数得定义域,再根据奇函数得出恒等式,进而可得结果. 【解析】()f x 定义域为11x -≤≤且0x ≠,()f x 为奇函数,所以()()-==-=f x f x 所以对11x -≤≤且0x ≠,++=---x a a x a a 恒成立 所以+=2+--x a x a a 恒成立()+2221min x a x a x a x a x +-≥⇒-≥⇒≤-=-所以1a ≤- 【点睛】关键点点睛:函数的定义域容易被忽略,本题考查了计算化简能力和逻辑推理能力,属于中档题目. 27.已知函数()()f x g x 、的定义域都是R ,而()f x 是奇函数,()g x 是偶函数. ①判断[]2()()3()F x f x g x =-的奇偶性;②如果22()3()623f x g x x x +=-+,求函数()()f x g x 、的表达式. 【答案】①偶函数;②2(),()21f x x g x x =-=+ 【分析】(1)按照定义判断即可;(2)由条件解得22()3()2()3()623f x g x f x g x x x -+-=-+=++,然后解出即可. 【解析】(1)因为()f x 是奇函数,()g x 是偶函数所以[][][]()222()()3()()3()()3()F x f x g x f x g x f x g x F x -=---=--=-= 所以[]2()()3()F x f x g x =-是偶函数(2)因为22()3()623f x g x x x +=-+,()f x 是奇函数,()g x 是偶函数 所以22()3()2()3()623f x g x f x g x x x -+-=-+=++ 所以可解得2(),()21f x x g x x =-=+28.2()2x x af x a-=+为奇函数,则a 的值【答案】±1 【分析】利用奇函数的定义可得()()f x f x -=-列式,化简可求出a 的值 【解析】解:因为2()2x x af x a-=+为奇函数,所以()()f x f x -=-,即2222x x x xa aa a----=-++, (2)(2)(2)(2)x x x x a a a a ---+=+-化简得21a =,得1a =±, 当1a =时,21()21x x f x (x ∈R ),此时211221()()211221x x x x xx f x f x ------===-=-+++, ()f x 为奇函数,当1a =-时,21()21x x f x +=-(0x ≠),此时211221()()211221x x x x xx f x f x --+++-===-=----,()f x 为奇函数, 所以1a =±29.已知()f x 是定义在[2,2]-上的奇函数,且当[)2,0x ∈-时,()2f x x x =-.(1)求函数()f x 在[2,2]-上的解析式.(2)若()229m x m f a --≥对所有[2,2]x ∈-,[1,1]a ∈-恒成立,求实数m 的取值范围.【答案】(1)()[)()()(]()222,0,00,0,2.x x x f x x x x x ⎧-∈-⎪⎪==⎨⎪--∈⎪⎩;(2)[]1,1-.【分析】(1)利用奇函数的定义可得函数的解析式;(2)由二次函数的性质可得函数()f x 的最小值,代入不等式,进而利用一次函数的性质列不等式组,可得实数m 的取值范围. 【解析】(1)函数()f x 为定义域上的奇函数,所以()00f =,当(]0,2x ∈时,()()()()22f x f x x x x x ⎡⎤=--=----=--⎣⎦,所以()[)()()(]()222,0,00,0,2.x x x f x x x x x ⎧-∈-⎪⎪==⎨⎪--∈⎪⎩(2)根据题意得,函数()f x 为减函数,所以()f x 的最小值为()26f =-, 要使()229m x m f a --≥对所有[]2,2x ∈-,[]1,1a ∈-恒成立,即2629m am -≥--对所有[]1,1a ∈-恒成立,则()()221230,1230,g m m g m m ⎧-=+-≤⎪⎨=--≤⎪⎩即31,13,m m -≤≤⎧⎨-≤≤⎩ ∴11m -≤≤,∴实数m 的取值范围是[]1,1-. 30.已知函数()()()21,311x x xf xg x f x x x x --=++=--+. (1)判断并证明函数()g x 的奇偶性;(2)判断并证明函数()g x 在(1)+∞,上的单调性; (3)若()()2227244f m m f m m -+≥-+成立,求实数m 的取值范围.【答案】(1)奇函数,证明见解析;(2)递增,证明见解析;(3)[]1,3-. 【分析】(1)函数()g x 为奇函数,计算得到()()g x g x -=-得到证明;(2)函数()g x 在()1,+∞上单调递增,设121x x <<,计算()()120g x g x -<得到证明;(3)根据函数的单调性得到不等式2227244m m m m --+≥+,计算得到答案. 【解析】(1)根据题意,()g x 为奇函数,()()21111331111x x x g x f x x x x x x x --⎛⎫=-=++-=-++ ⎪-+-+⎝⎭, 其定义域为{|1x x ≠-且0x ≠且1}x ≠,关于原点对称, 则有()()11111g x g x x x x ⎛⎫-=-++=-⎪-+⎝⎭,则函数()g x 为奇函数; (2)根据题意,函数()g x 在()1,+∞上的单调递增,设121x x <<,()()121112221111111111g x g x x x x x x x ⎛⎫⎛⎫-=-+++++ ⎪ ⎪-+-+⎝⎭⎝⎭()()()()()121212121111111x x x x x x x x ⎡⎤=-++⎢⎥--++⎢⎥⎣⎦,又由121x x <<,则()()120g x g x -<,则函数()g x 在()1,+∞上的单调递增, (3)根据题意,()g x 在()1,+∞上的单调递增,()()3f x g x =+在()1,+∞上的单调递增;又由()()2222271612442121m m m m m m +=-+>+=--+->,, ()()2227244f m m f m m -+≥-+,∴2227244m m m m --+≥+,解可得:13m -≤≤; 即m 的取值范围为[]1,3-. 【点睛】对于求值或范围的问题,一般先利用函数的奇偶性得出区间上的单调性,再利用其单调性脱去函数的符号“f”,转化为解不等式(组)的问题,若()f x 为偶函数,则()()()f x f x f x -==.。
分段函数的性质与应⽤分段函数是函数中比较复杂的一种函数,其要点在于自变量取不同范围的值时所使用的解析式不同,所以在解决分段函数的问题时要时刻盯着自变量的范围是否在发生变化。
即“分段函数——分段看”一、基础知识:1、分段函数的定义域与值域——各段的并集2、分段函数单调性的判断:先判断每段的单调性,如果单调性相同,则需判断函数是连续的还是断开的,如果函数连续,则单调区间可以合在一起,如果函数不连续,则要根据函数在两段分界点出的函数值(和临界值)的大小确定能否将单调区间并在一起。
3、分段函数对称性的判断:如果能够将每段的图像作出,则优先采用图像法,通过观察图像判断分段函数奇偶性。
如果不便作出,则只能通过代数方法比较()(),f x f x -的关系,要注意,x x -的范围以代入到正确的解析式。
4、分段函数分析要注意的几个问题(1)分段函数在图像上分为两类,连续型与断开型,判断的方法为将边界值代入每一段函数(其中一段是函数值,另外一段是临界值),若两个值相等,那么分段函数是连续的。
否则是断开的。
例如:()221,34,3x x f x x x -£ì=í->î,将3x =代入两段解析式,计算结果相同,那么此分段函数图像即为一条连续的曲线,其性质便于分析。
再比如()221,31,3x x f x x x -£ì=í->î中,两段解析式结果不同,进而分段函数的图像是断开的两段。
(2)每一个含绝对值的函数,都可以通过绝对值内部的符号讨论,将其转化为分段函数。
例如:()13f x x =-+,可转化为:()13,113,1x x f x x x -+³ì=í-+<î5、遇到分段函数要时刻盯住变量的范围,并根据变量的范围选择合适的解析式代入,若变量的范围并不完全在某一段中,要注意进行分类讨论6、如果分段函数每一段的解析式便于作图,则在解题时建议将分段函数的图像作出,以便必要时进行数形结合。
分段函数的知识点总结一、分段函数的定义1.1 分段函数的基本形式分段函数的基本形式可以表示为:\[ f(x)=\begin{cases}f_{1}(x), & x\in D_{1}\\f_{2}(x), & x\in D_{2}\\… \\f_{n}(x), & x\in D_{n}\\\end{cases} \]其中,\( D_{1}, D_{2},..., D_{n} \)表示函数的定义域的不相交区间,\( f_{1}(x), f_{2}(x),...,f_{n}(x) \)分别表示在不同区间内的函数表达式。
1.2 分段函数的定义域和值域分段函数的定义域由各个子函数的定义域合并而成,而值域则由各个子函数的值域的并集组成。
1.3 分段函数的解析性质对于分段函数,通常要考虑其在各个定义域内的解析表达式。
在定义分段函数时,要考虑到各个分段的连续性、一致性等性质,以确保分段函数在各个区间内的函数表达式具有良好的连续性和可导性。
1.4 分段函数的特殊形式分段函数的特殊形式包括绝对值函数、符号函数、取整函数、阶梯函数等。
这些特殊形式的分段函数在实际问题中具有广泛的应用,例如在信号处理、控制系统等领域中均有重要的作用。
二、分段函数的性质2.1 分段函数的奇偶性对于分段函数,其奇偶性通常由各个子函数的奇偶性来确定。
如果各个子函数均为偶函数,则分段函数也为偶函数;若各个子函数均为奇函数,则分段函数也为奇函数;若各个子函数均为非奇非偶函数,则分段函数既不是奇函数也不是偶函数。
2.2 分段函数的周期性对于分段函数,其周期性通常由各个子函数的周期性来确定。
如果各个子函数均具有相同的周期,则分段函数也具有这一周期;若各个子函数的周期不同,则分段函数通常不具有周期性。
2.3 分段函数的单调性对于分段函数,其单调性通常由各个子函数的单调性来确定。
如果各个子函数均为单调递增或单调递减函数,则分段函数也为单调递增或单调递减函数;若各个子函数既不是单调递增也不是单调递减函数,则分段函数通常不具有单调性。
高中高一分段函数知识点分段函数是高中数学中的重要内容之一,它在数学建模、经济学和物理学等领域都有广泛的应用。
本文将从定义、性质、图像以及实际应用等方面介绍高中高一阶段分段函数的知识点。
一、定义分段函数是由两个或多个函数段组成的函数,不同的自变量区间对应着不同的函数段。
通常,每个函数段的定义域和值域可以是不相交的。
二、性质1. 定义域和值域的确定:分段函数的定义域由各个函数段的定义域交集确定,而值域则根据各个函数段的值域并集确定。
2. 连续性:分段函数在函数段之间可能存在不连续点,即转折点或者分界点。
在这些点上,左右侧的函数值可以不相等。
3. 奇偶性:当分段函数的各个函数段都具有相同的奇偶性时,整个函数可以被归类为奇函数或偶函数。
4. 单调性:分段函数在每个函数段上可能具有不同的单调性,需要分别进行讨论。
5. 极值点:分段函数的极值点可以出现在函数段的内部转折点或者边界点上,需要分别计算。
三、图像绘制分段函数的图像可以帮助我们更好地理解函数的定义域、值域以及函数段之间的关系。
例如,考虑分段函数f(x) = \begin{cases} x^2, & x\geq 0\\ -x^2, & x<0 \end{cases}首先我们可以绘制函数y=x^2和y=-x^2的图像,然后根据x的正负值来确定在哪个函数段上取值。
四、实际应用分段函数在实际问题中具有广泛的应用。
以下是一些常见的实际应用场景:1. 电费计算:电费的计算往往是分段线性函数,不同的用电量对应着不同的电费标准。
2. 温度调节:空调的温度调节可以看作是一个分段函数,不同的温度区间对应着不同的制冷或者制热模式。
3. 运输成本:货物的运输成本往往是根据距离分段计算的,不同的距离区间对应着不同的运费标准。
4. 奖励机制:某些奖励机制可以设计为分段函数形式,根据不同的目标达成程度给予不同的奖励。
5. 税收计算:个人所得税或者企业利润税往往是分段函数,不同的收入水平对应着不同的税率。
函数的概念和性质考点分段函数分段函数是指自变量在两个或两个以上不同的范围内,有不同的对应法则的函数它是一个函数,却又常常被学生误认为是几个函数;它的定义域是各段函数定义域的并集,其值域也是各段函数值域的并集•由于它在理解和掌握函数的定义、函数的性质等知识的程度的考察上有较好的作用,时常在高考试题中“闪亮”登场,本文就几种具体的题型做了一些思考,解析如下:1 •求分段函数的定义域和值域3 •求分段函数的最值2x 2 x[1,0];4x x(0,2);的定义域、值域3x[2,);例1 •求函数f (X)例2 .已知函数f(x)|X 1|11 X22,(|x| 1)(|x| 1)4x 3 (x 0)x 3 (0 x 1)的最大值•x 5 (x 1)4 •求分段函数的解析式例4.在同一平面直角坐标系中,函数y f (x)和y g(x)的图象关于直线y x对称,现将y g(x)的图象沿x轴向左平移2个单位,再沿y轴向上平移1个单位,所得的图象是由两条线段组成的折线(如图所示) ,则函数f (x)的表达式为()2x2(1x0)A.f(x)2x~2(0x2)2x2(1x0)B.f(x)2x~2(0x2)2x2(1x2)C.f(x)_x~21(2x4)f(x)2x6(1x2)D.x23(2x4) 5 •作分段函数的图像例3•求函数f (x)例5.函数y e|ln x| | x 1|的图像大致是( ) 6.求分段函数得反函数例 6 已知y f(x) 是f(x) 的反函数为y g(x) , 义在R上的奇函数,且当x 0时,f(x) 3x求g(x) 的表达式.1,设7.判断分段函数的奇偶性例7.判断函数f(x)2x2(x 1) (x 0) x2(x1)(x 0)的奇偶性.8.判断分段函数的单调性例8.判断函数f(x)3x x(x2x (x0)的单调性.0)例9•写出函数f(x) |1 2x| |2 x|的单调减区间9 •解分段函数的方程1则满足方程f (x)—的x 的值为4例10.设函数f (x)2 x x ( ,1] log 8i x x (1,)2 x 1 (x0)例 11 .设函数 f(x)1x 2(x0) A. ( 1,1)B.( 1, )C.(例.设函数(x 1)2(x 1)12f(x)4 x 1 (x 1)()A. (,2] [0,10]B.( C. ( ,2][1,10]D.[若f(X o ) 1 ,则X 。
浅谈对分段函数的认识分段函数在数学上是指由不同的公式在不同的区间内描述的函数,它在不同的区间内可以有不同的定义域和值域。
分段函数是很重要的一类函数,其在数学和实际问题中都有着广泛的应用。
在这篇文章中,我将对分段函数进行简单的介绍和探讨。
首先,分段函数的定义通常是这样的:对于定义在实数集上的函数f(x),如果它在某一区间[a,b]内具有不同的解析式,那么我们称f(x)在这一区间内为一分段函数。
像这种形式的函数可以用数学符号表示为:f(x) = {f1(x), a ≤ x < b{f2(x), b ≤ x ≤ c{f3(x), c < x ≤ d…其中,f1(x),f2(x),f3(x)等为该函数在不同区间内的定义式。
分段函数的定义包含了区间的概念,因此它描述的是针对不同的自变量(x)取值范围所分别定义的函数值。
例如,考虑如下的分段函数:这是一个用解析式表示的分段函数,对于不同的自变量x,它的函数值在不同的区间内有不同的表达式。
例如,当x小于-1时,函数f(x)等于x+1;当x不小于-1但不大于0时,函数f(x)等于x^2-1,而当x大于0时,函数f(x)等于x-1。
分段函数的讨论需要考虑它在不同区间的性质。
具体来说,我们通常需要考虑以下几个方面:1. 奇偶性和周期性:当分段函数在某个区间内是偶函数或奇函数时,有助于简化计算和证明结论。
在某些情况下,还需要探讨它是否有周期性。
2. 连续性和可导性:分段函数在不同区间内的连续性和可导性也是很重要的性质。
对于某些分段函数,例如绝对值函数,它在分段处不连续但在其他地方是连续的。
在计算导数时,我们还需要讨论分段函数的可导性。
3. 定义域和值域:分段函数的定义域和值域是很重要的性质,它们通常需要在具体的问题中求出。
当分段函数的定义域和值域较为特殊时,意味着它有着特殊的性质。
4. 图像和性质:分段函数的图像对于理解它的性质也是很有帮助的。
在绘制图像时,我们需要考虑分段函数在不同区间内的表达式和定义域、值域的限制等。
第 1 页 共 1 页 高中数学知识点:判断函数奇偶性的常用方法
(1)定义法:若函数的定义域不是关于原点对称,则立即可判断该函数既不是奇函数也不是偶函数;若函数的定义域是关于原点对称的,再判断()f x -与()f x ±之一是否相等.
(2)验证法:在判断()f x -与()f x 的关系时,只需验证()f x -()f x ±=0及()1()
f x f x -=±是否成立即可. (3)图象法:奇(偶)函数等价于它的图象关于原点(y 轴)对称.
(4)性质法:两个奇函数的和仍为奇函数;两个偶函数的和仍为偶函数;两个奇函数的积是偶函数;两个偶函数的积是偶函数;一个奇函数与一个偶函数的积是奇函数.
(5)分段函数奇偶性的判断
判断分段函数的奇偶性时,通常利用定义法判断.在函数定义域内,对自变量x 的不同取值范围,有着不同的对应关系,这样的函数叫做分段函数.分段函数不是几个函数,而是一个函数.因此其判断方法也是先考查函数的定义域是否关于原点对称,然后判断()f x -与()f x 的关系.首先要特别注意x 与x -的范围,然后将它代入相应段的函数表达式中,()f x 与()f x -对应不同的表达式,而它们的结果按奇偶函数的定义进行比较.。
分段函数及函数的性质分段函数概念在自变量的不同取值范围内,有不同的对应法则,需要用不同的解析式来表示的函数叫做分段表示的函数,简称分段函数•定义域分段函数的定义域是自变量的各个不同取值范围的并集函数值求分段函数的函数值f X。
时,应该首先判断X o所属的取值范围,然后再把X。
代入到相应的解析式中进行计算.注意分段函数在整个定义域上仍然是一个函数,而不是几个函数,只不过这个函数在定义域的不同范围内有不同的对应法则,需要用相应的解析式来表示.分段函数的作图因为分段函数在自变量的不同取值范围内,有着不同的对应法则,所以作分段函数的图像时,需要在同一个直角坐标系中,要依次作出自变量的各个不同的取值范围内相应的图像,从而得到函数的图像.例1设函数y2x 1,x x2,x, 0,x 0.(1)求函数的定义域;(2)求f 2 , f 0 , f 1的值.(3) 作出函数图像.1.设函数y f x 2x 1,1 x2,2 x, 0,0x3.(1)求函数的定义域; (2)求 f 2 , f 0 , f 1 的值.(3) 作出函数图像.4x 1 2.设函数f x 1,,2 x, 0, 0x3.(1)求函数的定义域; (2)求 f 2,f(0),f( 1);(3) 作出函数图像.4.已知f (x) 函数的性质x21,x2x,xf(x0,0,(x2) (x6),则f(3)为( )6)1 单调性函数值随着自变量的增大而增大(或减小)的性质叫做函数的单调性. 1即对于任意的X-X 2 a,b ,当X ! X 2时,都有f x ,f X 2成立.这时把函数f X 叫做区间a,b 内的增函数,区间a,b 叫做函数f X 的增区间.2即对于任意的X i ,X 2 a,b ,当X i X 2时,都有f X i f X 2成立.这时函数 f X 叫做区间a,b 内的减函数,区间a,b 叫做函数f X 的减区间.3如果函数f X 在区间a,b 内是增函数(或减函数),那么,就称函数f X 在 区间a,b 内具有单调性,区间a,b 叫做函数f X 的单调区间.例 判断函数y 4X 2的单调性1.已知函数f ( X )=X 2+ax+b ,且对任意的实数X 都有f (1+x)=f (1 — X )成立。
✌单调性1、定义:如果函数()x f 对区间D 内的任意21,x x ,当21x x <时都有()()21x f x f <,则()x f 在D 内是增函数;当21x x <时都有()()21x f x f >,则()x f 在D 内时减函数。
2、函数单调性的证明方法:(1)定义法:其一般步骤为:①任取2121,,x x D x x <且∈;②论证)()()()(2121x f x f x f x f >(或<; ③根据定义得出结论。
(2)用已知函数的单调性(3)图象法3、复合函数的单调性如果是增函数;如果单调性相同,那么和))(()()(x g f y x g u u f y ===)(u f y =和是减函数。
单调性相反,那么))(()(x g f y x g u ==也就是说,复合函数的单调性由其内、外函数的单调性共同决定,它遵循“同增异减”的原则,即内外函数的单调性相同时递增,相异时递减。
✌函数的奇偶性1、 定义:设函数A x x f y ∈=),(,如果对于任意的A x ∈,都有)()(x f x f -=-,则称函数)(x f y =为奇函数;如果对于任意的A x ∈,都有)()(x f x f =-,则称函数)(x f y =为偶函数。
2、 性质(1)前提条件:定义域关于原点对称。
(2)奇函数的图像关于原点对称,偶函数的图像关于y 轴对称。
函数的基本性质(3)若)(x f 的定义域为R ,且当[)+∞∈,0x 时为增函数,则当)(x f 为奇函数时,它在()0,∞-上为增函数,当)(x f 为偶函数时,它在()0,∞-上为减函数。
(4)若奇函数)(x f 的定义域中包含0,则0)0(=f 。
3、 判断函数奇偶性的方法(1) 定义法:①确定定义域,看是否关于原点对称,若不对称,则非奇非偶。
②若定义域关于原点对称,函数表达式能化简则适当化简,再判断。
③若函数较复杂,可利用变形式子,用求和(或差)法:即看)()(x f x f ±-与0的关系;或用求商法(即看)()(x f x f -与1±的关系)。