10.函数的简单性质---单调性(1) (2)
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《函数的单调性》说课稿各位评委老师,上午好,我是号考生叶新颖。
今天我的说课题目是函数的单调性。
首先我们来进行教材分析。
一、教材分析本课是苏教版新课标普通高中数学必修一第二章第1节《函数的简单性质》的内容,该节中内容包括:函数的单调性、函数的最值、函数的奇偶性。
函数的单调性是函数众多性质中的重要性质之一,函数的单调性一节中的知识是今后研究具体函数的单调性理论基础;在解决函数值域、定义域、不等式、比较两数大小等具体问题中均有着广泛的应用;在历年的高考中对函数的单调性考查每年都有涉及;同时在这一节中利用函数图象来研究函数性质的数形结合思想将贯穿于我们整个高中数学教学。
利用函数的单调性的定义证明具体函数的单调性一个难点,也是对函数单调性概念的深层理解,且在“作差、变形、定号”过程学生不易掌握。
学生刚刚接触这种证明方法,给出一定的步骤是必要的,有利于学生理解概念,也可以对学生掌握证明方法、形成证明思路有所帮助。
另外,这也是以后要学习的不等式证明的比较法的基本思路,现在提出来对今后的教学也有了一定的铺垫。
二、教学目标:根据新课标的要求,以及对教材结构与内容分析,考虑到学生已有的认知结构及心理特征,制定如下教学目标:1、知识目标:(1)使学生理解函数单调性的概念,能判断并证明一些简单函数在给定区间上的单调性。
(2)通过函数单调性的教学,逐步培养学生观察、分析、概括与合作能力;2、能力目标:(1)通过本节课的学习,通过“数与形”之间的转换,渗透数形结合的数学思想。
(2)通过探究活动,明白考虑问题要细致、缜密,说理要严密、明确。
3、情感目标:在平等的教学氛围中,通过学生之间、师生之间的交流、合作与评价,拉近学生之间、师生之间的情感距离,培养学生对数学的兴趣。
三、教学重点、难点1、重点:函数单调性的概念:为了突出重点,使学生理解该概念,整个过程分为:每个步骤都是在教师的参与下与引导下,通过学生与学生之间,师生之间的合作交流,不断反省,探索,直到完善结论,最终达到一个严密,简洁的定义。
第7讲函数的单调性与最值1.函数的单调性(1)单调函数的定义增函数减函数定义一般地,设函数f(x)的定义域为I,区间D⊆I,如果∀x1,x2∈D 当x1<x2时,都有,那么就称函数f(x)在区间D上是增函数当x1<x2时,都有,那么就称函数f(x)在区间D上是减函数图象描述自左向右看图象是上升的自左向右看图象是下降的(2)单调区间的定义如果函数y=f(x)在区间D上是或,那么就说函数y=f(x)在这一区间具有(严格的)单调性,区间D叫做y=f(x)的单调区间.2.函数的最值前提 设函数y =f (x )的定义域为I ,如果存在实数M 满足 条件 (1)∀x ∈I ,都有 ; (2)∃x 0∈I ,使得(1)∀x ∈I ,都有 ; (2)∃x 0∈I ,使得结论M 为最大值M 为最小值➢考点1 函数的单调性[名师点睛]确定函数单调性的四种方法 (1)定义法:利用定义判断.(2)导数法:适用于初等函数可以求导的函数.(3)图象法:由图象确定函数的单调区间需注意两点:一是单调区间必须是函数定义域的子集;二是图象不连续的单调区间要分开写,用“和”或“,”连接,不能用“∪”连接. (4)性质法:利用函数单调性的性质,尤其是利用复合函数“同增异减”的原则时,需先确定简单函数的单调性. 1.(2022·全国·高三专题练习)函数2()23f x x x -- ) A .(,1]-∞B .[3,)+∞C .(,1]-∞-D .[1,)+∞2.(2022·全国·高三专题练习)讨论函数()1axf x x =-(0a ≠)在(11)-,上的单调性.[举一反三]1.(2022·全国·高三专题练习)函数222x x y -++=的单调递增区间是( )A .1,2⎛⎫-∞ ⎪⎝⎭B .(,1]-∞-C .112⎡⎤-⎢⎥⎣⎦,D .[]12-, 2.(2022·全国·高三专题练习)函数()213log 412y x x =-++单调递减区间是( )A .(),2-∞B .()2,+∞C .()2,2-D .()2,6-3.(2022·全国·高三专题练习)已知函数()2f x x x x =-+,则下列结论正确的是( ) A .递增区间是(0,)+∞ B .递减区间是(,1)-∞- C .递增区间是(,1)-∞-D .递增区间是(1,1)-4.(2022·全国·高三专题练习)已知函数()f x 的图象如图所示,则函数()()12log g x f x =的单调递增区间为( )A .(],3-∞-,[]0,3B .[]3,0-,[)3,+∞C .(),5-∞-,[)0,1D .(]1,0-,()5,+∞5.(2022·广西柳州·三模)下列函数在(),0∞-上是单调递增函数的是( ) A .tan y x =B .()ln y x =-C .12xy =D .1y x=-6.(2022·全国·高三专题练习)函数y =|-x 2+2x +1|的单调递增区间是_________ ;单调递减区间是_________.7.(2022·全国·高三专题练习)函数216y x x =-+_____. 8.(2022·福建·三模)写出一个同时具有下列性质①②③的函数()f x =________. ①定义域为R ;②值域为(,1)-∞;③对任意12,(0,)x x ∈+∞且12x x ≠,均有()()12120f x f x x x ->-.9.(2022·全国·高三专题练习)已知函数f (x )1x=+lg 4xx -.判断并证明函数f (x )的单调性;10.(2022·全国·高三专题练习)已知定义域为实数集R 的函数()11222xx f x +-=+.判断函数f (x )在R 上的单调性,并用定义证明.➢考点2 函数单调性的应用1.(2022·重庆巴蜀中学高三阶段练习)已知函数()()e e 2x xx f x --=,则21log3a f ⎛⎫= ⎪⎝⎭,342b f -⎛⎫= ⎪⎝⎭,432c f ⎛⎫=- ⎪⎝⎭的大小关系为( )A .b ac << B .a b c << C .c a b << D .a c b <<2.(2022·广东深圳·高三期末)已知函数()1e ,111,1x x f x x x x-⎧≤⎪=⎨-+>⎪⎩,则()f x 的最大值为______.3.(2022·河北唐山·二模)已知函数()f x ()()21f x f x >-,则x 的取值范围是( ) A .1,3⎛⎫-∞ ⎪⎝⎭B .11,3⎛⎫- ⎪⎝⎭C .1,3⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭D .()1,1,3⎛⎫-∞-⋃+∞ ⎪⎝⎭4.(2022·全国·高三专题练习)已知函数1()ax f x x a-=-在(2,)+∞上单调递减,则实数a 的取值范围是( ) A .(-∞,1)(1-⋃,)+∞ B .(1,1)-C .(-∞,1)(1-⋃,2]D .(-∞,1)(1-⋃,2)[举一反三]1.(2022·辽宁朝阳·高三开学考试)已知函数()f x 是定义在R 上的偶函数,对任意两个不相等的正数12,x x ,都有()()2112120x f x x f x x x ->-,记(2)(3)(1),,23f f a f b c -===,则( )A .c a b <<B .a b c <<C .c b a <<D .b c a <<2.(2022·重庆·模拟预测)设函数()()()32200x xx f x x x -⎧-+>⎪=⎨-≤⎪⎩,若ln 2a =,0.23b =,0.3log 2c =,则( )A .()()()f a f b f c >>B .()()()f b f a f c >>C .()()()f a f c f b >>D .()()()f c f a f b >>3.(2022·全国·高三专题练习)函数()41f x x x =++在1,22⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上的值域为( ) A .153,2⎡⎤-⎢⎥⎣⎦B .[]3,4C .153,2⎡⎤⎢⎥⎣⎦D .154,2⎡⎤⎢⎥⎣⎦4.(2022·重庆八中模拟预测)已知函数()1y f x =-是定义在R 上的偶函数,且()f x 在(),1-∞-单调递减,()00f =,则()()210f x f x +<的解集为( )A .()(),20,-∞-⋃+∞B .()2,0-C .312,,022⎛⎫⎛⎫--⋃- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭D .31,22⎛⎫-- ⎪⎝⎭5.(2022·河北·模拟预测)设函数()()212,1,2,1,x x f x x x ⎧++<⎪=⎨-≥⎪⎩则不等式()()340f f x +->的解集为( ) A .()1,1- B .()(),11,-∞-⋃+∞ C .()7,7-D .()(),77,-∞-⋃+∞6.(2022·全国·高三专题练习)若函数21,1()2,,1ax x f x x ax x -<⎧=⎨-≥⎩是R 上的单调函数,则a 的取值范围( ) A .20,3⎛⎫⎪⎝⎭B .20,3⎛⎤ ⎥⎝⎦C .(]0,1D .()0,17.(2022·全国·高三专题练习)函数2()2(1)3f x x m x =-+-+在区间(],4-∞上单调递增,则m 的取值范围是( )A .[)3,-+∞B .[)3,+∞C .(],5-∞D .(],3-∞-8.(2022·全国·高三专题练习)已知函数()()2313,11,1a x a x f x x x ⎧-+<=⎨-+≥⎩在R 上单调递减,则实数a 的取值范围是( ) A .11,63⎛⎫ ⎪⎝⎭B .11,63⎡⎫⎪⎢⎣⎭C .1,3⎛⎫-∞ ⎪⎝⎭ D .11,,63⎛⎤⎛⎫-∞+∞ ⎪⎥⎝⎦⎝⎭9.(多选)(2022·全国·高三专题练习)函数()21x af x x -=+在区间()b +∞,上单调递增,则下列说法正确的是( ) A .2a >-B .1b >-C .1b ≥-D .2a <-10.(2022·山东·济南市历城第二中学模拟预测)函数()53x f x x a +=-+在()1,+∞上是减函数,则实数a 的范围是_______.11.(2022·全国·高三专题练习)已知函数f (x )m ≠1)在区间(0,1]上是减函数,则实数m 的取值范围是________.12.(2022·全国·高三专题练习)已知函数()f x 满足:①(0)0f =;②在[13],上是减函数;③(1)(1)f x f x +=-.请写出一个满足以上条件的()f x =___________.13.(2022·全国·高三专题练习)已知y =f (x )是定义在区间(-2,2)上单调递减的函数,若f (m -1)>f (1-2m ),则m 的取值范围是_______.14.(2022·全国·高三专题练习)若函数2()4f x x ax =-+在[]1.3内不单调,则实数a 的取值范围是__________.15.(2022·全国·高三专题练习)已知函数()y f x =是定义在R 的递减函数,若对于任意(0x ∈,1]不等式2(31)(1)(2)f mx f mx x f m ->+->+恒成立,求实数m 的取值范围.16.(2022·全国·高三专题练习)已知函数()f x x .(1)若1a ,求函数的定义域;(2)是否存在实数a,使得函数()f x在定义域内具有单调性?若存在,求出a的取值范围第7讲函数的单调性与最值1.函数的单调性(1)单调函数的定义增函数减函数定义一般地,设函数f(x)的定义域为I,区间D⊆I,如果∀x1,x2∈D 当x1<x2时,都有f(x1)<f(x2),那么就称函数f(x)在区间D上是增函数当x1<x2时,都有f(x1)>f(x2),那么就称函数f(x)在区间D上是减函数图象描述自左向右看图象是上升的自左向右看图象是下降的(2)单调区间的定义如果函数y=f(x)在区间D上是增函数或减函数,那么就说函数y=f(x)在这一区间具有(严格的)单调性,区间D叫做y=f(x)的单调区间.2.函数的最值前提 设函数y =f (x )的定义域为I ,如果存在实数M 满足 条件 (1)∀x ∈I ,都有f (x )≤M ; (2)∃x 0∈I ,使得f (x 0)=M(1)∀x ∈I ,都有f (x )≥M ; (2)∃x 0∈I ,使得f (x 0)=M结论M 为最大值M 为最小值➢考点1 函数的单调性[名师点睛]确定函数单调性的四种方法 (1)定义法:利用定义判断.(2)导数法:适用于初等函数可以求导的函数.(3)图象法:由图象确定函数的单调区间需注意两点:一是单调区间必须是函数定义域的子集;二是图象不连续的单调区间要分开写,用“和”或“,”连接,不能用“∪”连接. (4)性质法:利用函数单调性的性质,尤其是利用复合函数“同增异减”的原则时,需先确定简单函数的单调性. 1.(2022·全国·高三专题练习)函数2()23f x x x -- ) A .(,1]-∞ B .[3,)+∞ C .(,1]-∞-D .[1,)+∞【答案】B 【解析】由题意,可得2230x x --≥,解得1x ≤-或3x ≥, 所以函数2()23f x x x =--(][),13,-∞-⋃+∞,二次函数223y x x =--的对称轴为1x =,且在(][),13,-∞-⋃+∞上的单调递增区间为[3,)+∞,根据复合函数的单调性,可知函数2()23f x x x =--[3,)+∞.故选:B.2.(2022·全国·高三专题练习)讨论函数()1axf x x =-(0a ≠)在(11)-,上的单调性. 【解】任取1x 、2(11)x ∈-,,且12x x <,(11)1()(1)11a x f x a x x -+==+--,则:21121212()11()()(1)(1)11(1)(1)a x x f x f x a a x x x x --=+-+=----,当0a >时,12())0(f x f x ->,即12()()f x f x >,函数()f x 在(11)-,上单调递减; 当0a <时,12())0(f x f x -<,即12()()f x f x <,函数()f x 在(11)-,上单调递增. [举一反三]1.(2022·全国·高三专题练习)函数y = )A .1,2⎛⎫-∞ ⎪⎝⎭B .(,1]-∞-C .112⎡⎤-⎢⎥⎣⎦,D .[]12-, 【答案】C 【解析】令220x x -++≥,解得12x -≤≤, 令22t x x =-++,则y =∵函数22t x x =-++在区间112⎡⎤-⎢⎥⎣⎦,上单调递增,在区间122⎡⎤⎢⎥⎣⎦,上单调递减,y =内递增,∴根据复合函数的单调性可知,函数y =112⎡⎤-⎢⎥⎣⎦,.故选:C2.(2022·全国·高三专题练习)函数()213log 412y x x =-++单调递减区间是( ) A .(),2-∞ B .()2,+∞ C .()2,2- D .()2,6-【答案】C 【解析】 令13log y u=,2412u x x =-++.由24120u x x =-++>,得26x -<<.因为函数13log y u=是关于u 的递减函数,且()2,2x ∈-时,2412u x x =-++为增函数,所以()213log 412y x x =-++为减函数,所以函数()213log 412y x x =-++的单调减区间是()2,2-.故选:C.3.(2022·全国·高三专题练习)已知函数()2f x x x x =-+,则下列结论正确的是( ) A .递增区间是(0,)+∞ B .递减区间是(,1)-∞- C .递增区间是(,1)-∞- D .递增区间是(1,1)-【答案】D 【解析】因为函数222,0()22,0x x x f x x x x x x x ⎧-+≥=-+=⎨+<⎩,作出函数()f x 的图象,如图所示:由图可知,递增区间是(1,1)-,递减区间是(,1)-∞-和()1,+∞. 故选:D .4.(2022·全国·高三专题练习)已知函数()f x 的图象如图所示,则函数()()12log g x f x =的单调递增区间为( )A .(],3-∞-,[]0,3B .[]3,0-,[)3,+∞C .(),5-∞-,[)0,1D .(]1,0-,()5,+∞【答案】C 【解析】因为12log y x=在()0,∞+上为减函数,所以只要求()y f x =的单调递减区间,且()0f x >.由图可知,使得函数()y f x =单调递减且满足()0f x >的x 的取值范围是()[),50,1-∞-.因此,函数()()12log g x f x =的单调递增区间为(),5-∞-、[)0,1.故选:C.5.(2022·广西柳州·三模)下列函数在(),0∞-上是单调递增函数的是( ) A .tan y x = B .()ln y x =-C .12xy =D .1y x=-【答案】D 【解析】选项A. 函数tan y x =在(),0∞-上只有单调增区间,但不是一直单调递增,故不满足; 选项B. 由复合函数的单调性可知函数()ln y x =-在(),0∞-上单调递减,故不满足;选项C. 函数1122xx y ⎛⎫== ⎪⎝⎭在(),0∞-上单调递减,故不满足;选项D. 函数1y x=-在(),0∞-上单调递增,故满足,故选:D6.(2022·全国·高三专题练习)函数y =|-x 2+2x +1|的单调递增区间是_________ ;单调递减区间是_________.【答案】 (12,1)-,(12,)++∞ (,12)-∞-,(1,12)【解析】作出函数y =|-x 2+2x +1|的图像,如图所示,观察图像得,函数y =|-x 2+2x +1|在(12,1)-和(12,)++∞上单调递增,在(,12)-∞和(1,12)上单调递减,所以原函数的单调增区间是(1,(1)+∞,单调递减区间是(,1-∞,(1,12).故答案为:(1-,(1)++∞;(,1-∞,(1,12)7.(2022·全国·高三专题练习)函数1y =_____. 【答案】[3,6] 【解析】226060x x x x -+≥⇒-≤,解得06x ≤≤,令()()22639x x x x μ=-+=--+,对称轴为3x =,所以函数()x μ在(),3-∞为单调递增;在[)3,+∞上单调递减.所以函数1y =[3,6]. 故答案为:[3,6]8.(2022·福建·三模)写出一个同时具有下列性质①②③的函数()f x =________. ①定义域为R ;②值域为(,1)-∞;③对任意12,(0,)x x ∈+∞且12x x ≠,均有()()12120f x f x x x ->-.【答案】1()12xf x =-(答案不唯一) 【解析】 1()12x f x =-,定义域为R ;102x>,1()112x f x =-<,值域为(,1)-∞; 是增函数,满足对任意12,(0,)x x ∈+∞且12x x ≠,均有()()12120f x f x x x ->-.故答案为:1()12xf x =-(答案不唯一). 9.(2022·全国·高三专题练习)已知函数f (x )1x=+lg 4xx -.判断并证明函数f (x )的单调性;【解】由题意,040x x x ≠⎧⎪-⎨>⎪⎩,解得04x <<故f (x )的定义域为(0,4) 令441x u x x -==-,lg y u =,由于41u x=-在(0,4)单调递减,lg y u =在(0,)+∞单调递增,因此4lgxy x-=在(0,4)单调递减,又1y x =在(0,4)单调递减,故f (x )1x =+4lgx x -在(0,4)上单调递减,证明如下: 设0<x 1<x 2<4,则: ()()()()121221121122122144411lg lg lg 4x x x x x x f x f x x x x x x x x x -----=+--=+-, ∵0<x 1<x 2<4,∴x 2﹣x 1>0,x 1x 2>0,4﹣x 1>4﹣x 2>0,12214114x xx x -->,>, ∴()()()()1212211221214401lg 044x x x x x x x x x x x x ----->,>,>, ∴f (x 1)>f (x 2),∴f (x )在(0,4)上单调递减11.(2022·全国·高三专题练习)已知定义域为实数集R 的函数()11222xx f x +-=+.判断函数f (x )在R 上的单调性,并用定义证明.【解】由题意11211()22212x x x f x +-==-+++, 令1112,2xu y u =+=-+,由于12x u =+在R 上单调递增,112y u=-+在(0,)+∞单调递减,由复合函数单调性可知f (x )在R 上为减函数. 证明:设∀x 1,x 2∈R ,且x 1<x 2,所以f (x 1)﹣f (x 2)()()211212112212121212x x x x x x -=-=++++,由于x 1<x 2,y =2x 在R 上单增 所以21220x x ->,且2x >0 所以f (x 1)>f (x 2), 所以f (x )在R 上单调递减.➢考点2 函数单调性的应用1.(2022·重庆巴蜀中学高三阶段练习)已知函数()()e e 2x xx f x --=,则21log3a f ⎛⎫= ⎪⎝⎭,342b f -⎛⎫= ⎪⎝⎭,432c f ⎛⎫=- ⎪⎝⎭的大小关系为( )A .b a c <<B .a b c <<C .c a b <<D .a c b <<【答案】A【解析】()f x 的定义域为R , 因为()()()e e ee ()22x xxx x x f x f x ------===,所以()f x 为偶函数,所以()()2221log log 3log 33a f f f ⎛⎫==-= ⎪⎝⎭,443322c f f ⎛⎫⎛⎫=-= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,当0x >时,()()()ee e e 2xx x xx f x ---++'=,因为0x >,所以e1,0e 1xx -><<,所以e e 0x x -->,(e e )0x x x -+>,所以()0f x '>,所以()f x 在(0,)+∞上单调递增,因为2x y =在R 上单调递增,且340143-<<<,所以43013402222-<<<<,即433402122-<<<<,因为2log y x =在(0,)+∞上为增函数,且234<<,所以222log 2log 3log 4<<,即21log 32<<,所以4334202log 32-<<<,所以()433422log 32f f f -⎛⎫⎛⎫<< ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,即b a c <<,故选:A2.(2022·广东深圳·高三期末)已知函数()1e ,111,1x x f x x x x-⎧≤⎪=⎨-+>⎪⎩,则()f x 的最大值为______.【答案】1 【解析】解:(],1x ∈-∞时,()1x f x e -=单调递增,()()1111f x f e -==≤;()1,x ∈+∞时,()1+1f x x x=-单调递减,()11+111f x <-=.所以()f x 的最大值为1. 故答案为:1.3.(2022·河北唐山·二模)已知函数()f x ()()21f x f x >-,则x 的取值范围是( ) A .1,3⎛⎫-∞ ⎪⎝⎭B .11,3⎛⎫- ⎪⎝⎭C .1,3⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭D .()1,1,3⎛⎫-∞-⋃+∞ ⎪⎝⎭【答案】C 【解析】解:()f x 定义域为R , 又()()-=-f x f x ,所以()f x 是奇函数,当0x =时,()00f =,当0x >时,()=f x ()f x 在()0,∞+上递增, 所以()f x 在定义域R 上递增,又()()21f x f x >-,所以21x x >-,解得13x >,故选:C4.(2022·全国·高三专题练习)已知函数1()ax f x x a-=-在(2,)+∞上单调递减,则实数a 的取值范围是( ) A .(-∞,1)(1-⋃,)+∞ B .(1,1)-C .(-∞,1)(1-⋃,2]D .(-∞,1)(1-⋃,2)【答案】C 【解析】解:根据题意,函数221()11()ax a x a a a f x a x a x a x a--+--===+---, 若()f x 在区间(2,)+∞上单调递减,必有2102a a ⎧->⎨⎩,解可得:1a <-或12a <,即a 的取值范围为(-∞,1)(1-⋃,2], 故选:C . [举一反三]1.(2022·辽宁朝阳·高三开学考试)已知函数()f x 是定义在R 上的偶函数,对任意两个不相等的正数12,x x ,都有()()2112120x f x x f x x x ->-,记(2)(3)(1),,23f f a f b c -===,则( )A .c a b <<B .a b c <<C .c b a <<D .b c a <<【答案】B 【解析】依题意,12,(0,)x x ∀∈+∞,12x x ≠,122112121212()()()()00f x f x x f x x f x x x x x x x -->⇔>--, 于是得函数()f x x 在(0,)+∞上单调递增,而函数()f x 是R 上的偶函数,即(2)(2)22f f b -==,显然有(1)(2)(3)123f f f <<,因此得:a b c <<, 所以a b c <<. 故选:B2.(2022·重庆·模拟预测)设函数()()()32200x xx f x x x -⎧-+>⎪=⎨-≤⎪⎩,若ln 2a =,0.23b =,0.3log 2c =,则( )A .()()()f a f b f c >>B .()()()f b f a f c >>C .()()()f a f c f b >>D .()()()f c f a f b >>【答案】D 【解析】解:因为()()()32200x x x f x x x -⎧-+>⎪=⎨-≤⎪⎩,又2x y =在()0,∞+上单调递增,2x y -=在()0,∞+上单调递减,则()22xx g x -=-+在()0,∞+上单调递减且()002002g -+==,又()3h x x =-在(),0∞-上单调递减且()3000h =-=,所以()f x 在R 上单调递减,又因为0.20331>=,即1b >,0ln1ln 2lne 1=<<=,即01a <<,0.30.3log 2log 10<=,即0c <,所以b a c >>,所以()()()f b f a f c <<; 故选:D3.(2022·全国·高三专题练习)函数()41f x x x =++在1,22⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上的值域为( ) A .153,2⎡⎤-⎢⎥⎣⎦B .[]3,4C .153,2⎡⎤⎢⎥⎣⎦D .154,2⎡⎤⎢⎥⎣⎦【答案】C 【解析】设1x t ,1x t =-,1,22x ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦,则1,32t ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,则()41g t t t =+-,根据双勾函数性质:函数在1,22⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递减,在(]2,3上单调递增,()()max 1151015max ,3max ,2232g t g g ⎧⎫⎛⎫⎧⎫===⎨⎬⎨⎬ ⎪⎝⎭⎩⎭⎩⎭,()()min 23g t g ==,故函数值域为153,2⎡⎤⎢⎥⎣⎦.故选:C.4.(2022·重庆八中模拟预测)已知函数()1y f x =-是定义在R 上的偶函数,且()f x 在(),1-∞-单调递减,()00f =,则()()210f x f x +<的解集为( )A .()(),20,-∞-⋃+∞B .()2,0-C .312,,022⎛⎫⎛⎫--⋃- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭D .31,22⎛⎫-- ⎪⎝⎭【答案】C【解析】因为函数()1y f x =-是定义在R 上的偶函数,所以()y f x =的图象关于直线1x =-对称.因为()f x 在(),1-∞-上单调递减,所以在()1,-+∞上单调递增. 因为()00f =,所以()()200f f -==.所以当()(),20,x ∈-∞-⋃+∞时,()0f x >;当()2,0x ∈-时,()0f x <.由()()210f x f x +<,得20,2210.x x x ⎧-⎨-<+<⎩或或20,212210.x x x -<<⎧⎨+-+⎩或解得312,,022x ⎛⎫⎛⎫∈--⋃- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭.故选:C5.(2022·河北·模拟预测)设函数()()212,1,2,1,x x f x x x ⎧++<⎪=⎨-≥⎪⎩则不等式()()340f f x +->的解集为( ) A .()1,1- B .()(),11,-∞-⋃+∞ C .()7,7- D .()(),77,-∞-⋃+∞【答案】A 【解析】解:因为()()212,12,1x x f x x x ⎧++<⎪=⎨-≥⎪⎩,所以()36f =-,()()233126f -=-++=,则()()340f f x +->,即()()()4363f x f f ->-==-,()f x 的函数图象如下所示:由函数图象可知当3x >-时()6f x <且()f x 在(),3∞--上单调递减,所以()()43f x f ->-等价于43x -<-,即1x <,解得11x -<<,即()1,1x ∈-; 故选:A6.(2022·全国·高三专题练习)若函数21,1()2,,1ax x f x x ax x -<⎧=⎨-≥⎩是R 上的单调函数,则a 的取值范围( ) A .20,3⎛⎫⎪⎝⎭B .20,3⎛⎤ ⎥⎝⎦C .(]0,1D .()0,1【答案】B 【解析】因为分段函数()f x 在R 上的单调函数,由于22y x ax =-开口向上,故在1≥x 上单调递增,故分段函数()f x 在在R 上的单调递增,所以要满足:0212112a aa a>⎧⎪-⎪-≤⎨⎪-≤-⎪⎩,解得:203a <≤ 故选:B7.(2022·全国·高三专题练习)函数2()2(1)3f x x m x =-+-+在区间(],4-∞上单调递增,则m 的取值范围是( )A .[)3,-+∞B .[)3,+∞C .(],5-∞D .(],3-∞-【答案】D 【解析】解:函数2()2(1)3f x x m x =-+-+的图像的对称轴为2(1)12m x m -=-=--, 因为函数2()2(1)3f x x m x =-+-+在区间(],4-∞上单调递增,所以14m -≥,解得3m ≤-, 所以m 的取值范围为(],3-∞-, 故选:D8.(2022·全国·高三专题练习)已知函数()()2313,11,1a x a x f x x x ⎧-+<=⎨-+≥⎩在R 上单调递减,则实数a 的取值范围是( ) A .11,63⎛⎫⎪⎝⎭B .11,63⎡⎫⎪⎢⎣⎭C .1,3⎛⎫-∞ ⎪⎝⎭D .11,,63⎛⎤⎛⎫-∞+∞ ⎪⎥⎝⎦⎝⎭【答案】B 【解析】由题意可知,()313y a x a =-+在(),1-∞上为减函数,则310a -<, 函数21y x =-+在[)1,+∞上为减函数,且有()3130a a -+≥,所以,310610a a -<⎧⎨-≥⎩,解得1163a ≤<.综上所述,实数a 的取值范围是11,63⎡⎫⎪⎢⎣⎭.故选:B.9.(多选)(2022·全国·高三专题练习)函数()21x af x x -=+在区间()b +∞,上单调递增,则下列说法正确的是( ) A .2a >- B .1b >- C .1b ≥- D .2a <-【答案】AC 【解析】 ()22211x a a f x x x -+==-++, ()f x 在区间()b +∞,上单调递增,20a ∴+>,2a >-∴,由()f x 在区间()1+∞-,上单调递增, 1b.故选:AC10.(2022·山东·济南市历城第二中学模拟预测)函数()53x f x x a +=-+在()1,+∞上是减函数,则实数a 的范围是_______. 【答案】(2,4]- 【解析】 函数5()3x f x x a +=-+,定义域为(,3)(3,)x a a ∈-∞-⋃-+∞,又322()133x a a a f x x a x a -++++==+-+-+,因为函数5()3x f x x a +=-+在(1,)+∞上是减函数,所以只需23a y x a +=-+在(1,)+∞上是减函数,因此2031a a +>⎧⎨-≤⎩,解得24a -<≤.故答案为:24a -<≤11.(2022·全国·高三专题练习)已知函数f (x )m ≠1)在区间(0,1]上是减函数,则实数m 的取值范围是________. 【答案】(-∞,0)∪(1,4] 【解析】由题意可得4-mx ≥0,x ∈(0,1]恒成立,所以m ≤4()xmin =4.当0<m ≤4时,4-mx 单调递减,所以m -1>0,解得1<m ≤4; 当m <0时,4-mx 单调递增,所以m -1<0,解得m <1,所以m <0. 故实数m 的取值范围是(-∞,0)∪(1,4]. 故答案为: (-∞,0)∪(1,4].12.(2022·全国·高三专题练习)已知函数()f x 满足:①(0)0f =;②在[13],上是减函数;③(1)(1)f x f x +=-.请写出一个满足以上条件的()f x =___________. 【答案】22x x -+ 【解析】由(1)(1)f x f x +=-可得()f x 关于1x =对称,所以开口向下,对称轴为1x =,且过原点的二次函数满足题目中的三个条件, 故答案为:22x x -+13.(2022·全国·高三专题练习)已知y =f (x )是定义在区间(-2,2)上单调递减的函数,若f (m -1)>f (1-2m ),则m 的取值范围是_______.【答案】1223⎛⎫- ⎪⎝⎭,【解析】由题意得:-2-12-21-22-11-2m m m m <<⎧⎪<<⎨⎪<⎩,,,解得12-<m <23.故答案为:1223⎛⎫- ⎪⎝⎭,14.(2022·全国·高三专题练习)若函数2()4f x x ax =-+在[]1.3内不单调,则实数a 的取值范围是__________. 【答案】13(,)22【解析】解:由题意得2()4f x x ax =-+的对称轴为2x a =,因为函数()f x 在[]1.3内不单调,所以123a <<,得1322a <<.故答案为:13(,)22.15.(2022·全国·高三专题练习)已知函数()y f x =是定义在R 的递减函数,若对于任意(0x ∈,1]不等式2(31)(1)(2)f mx f mx x f m ->+->+恒成立,求实数m 的取值范围.【解】因为函数()y f x =是定义在R 的递减函数,所以2(31)(1)(2)f mx f mx x f m ->+->+对(0x ∈,1]恒成立2231112mx mx x mx x m ⎧-<+-⇔⎨+-<+⎩在(0x ∈,1]恒成立.整理,当(0x ∈,1]时,2222(1)1mx x m x x ⎧<-⎨-<+⎩恒成立, (1)当1x =,2102m <⎧⎨<⎩,所以12m <;(2)当(0,1)x ∈时,222211x m xx m x ⎧-<⎪⎪⎨+⎪>⎪-⎩恒成立,1,2xy y x ==-都在(0,1)x ∈上为减函数22122x x y x x -∴==-在(0,1)x ∈上为减函数, ∴22122x x ->,222x m x-∴<恒成立⇔12m ≤. 结合当1x =时,12m <①又2222212(1)(1)21,01(1)(1)x x x x x x y y x x x +--+--'===<-++,当(0,1)x ∈ 故211x y x +=-在(0,1)x ∈上是减函数,∴2111x x +<--.211x m x +∴>-恒成立1m ⇔≥-② ∴①、②两式求交集1[1,)2m ∈-由(1)(2)可知当[1m ∈-,1)2时,对任意(0x ∈,1]时,2(31)(1)(2)f mx f mx x f m ->+->+恒成立.16.(2022·全国·高三专题练习)已知函数()f x x . (1)若1a =,求函数的定义域;(2)是否存在实数a ,使得函数()f x 在定义域内具有单调性?若存在,求出a 的取值范围. 【解】(1)()f x x ,∴|1|10x +-≥,解得(,2][0,)x ∈-∞-+∞; 所以函数的定义域为(,2][0,)x ∈-∞-+∞.(2)当x a ≥-,211()24f x x x ⎫===-+⎪⎭,在1[,)4+∞递减,此时需满足14a -≥,即14a -≤时,函数()f x 在[,)a -+∞上递减;当x a <-,()f x x x ,在(,2]a -∞-上递减, ∵104a ≤-<,∴20a a ->->,即当14a -≤时,函数()f x 在(,)a -∞-上递减;综上,当14a -≤时,函数()f x 在定义域R 上连续,且单调递减.所以a 的取值范围是1,4⎛⎤-∞- ⎥⎝⎦。
函数单调性的判定方法1.判断具体函数单调性的方法对于给出具体解析式的函数,由函数单调性的定义出发,本文列举的判断函数单调性的方法有如下几种:1.1 定义法1x 、x 2)时,称f )2 )(x 在给(1)设元,任取1x ,D x ∈2且21x x <;(2)作差)()(21x f x f -;(3)变形(普遍是因式分解和配方);(4)断号(即判断)()(21x f x f -差与0的大小);(5)定论(即指出函数 )(x f 在给定的区间D 上的单调性)。
例1.用定义证明)()(3R a a x x f ∈+-=在),(+∞-∞上是减函数。
证明:设1x ,),(2+∞-∞∈x ,且21x x <,则 由于043)2(22221212221>++=++x x x x x x x ,012>-x x则f )上是例(=又0当x 当x 综上函数xk x x f +=)( )0(>k 在区间],0(k 内为减函数;在区间),(+∞k 内为增函数。
此题函数)(x f 是一种特殊函数(对号函数),用定义法证明时通常需要进行因式分解,由于k x x -21与0的大小关系)0(>k 不是明确的,因此要分段讨论。
用定义法判定函数单调性比较适用于那种对于定义域内任意两个数21,x x 当21x x <时,容易得出)(1x f 与)(2x f 大小关系的函数。
在解决问题时,定义法是最直接的方法,也是我们首先考虑的方法,虽说这种方法思路比较清晰,但通常过程比较繁琐。
1.2 函数性质法函数性质法是用单调函数的性质来判断函数单调性的方法。
函数性质法通常与我们常见的简单函数的单调性结合起来使用。
对于一些常见的简单函数的单调性如下表:是增(减)函数;当)f)g(x(xg在D上都是增(减)函数且两者都恒小于0时,)(xf、)(x在D上是减(增)函数。
⑹.设)(xy=,Dfx∈为严格增(减)函数,则f必有反函数1-f,且1-f在其定义域)(D f 上也是严格增(减)函数。
【考点预测】1.高中数学53个题型归纳与方法技巧总结篇专题07函数的性质——单调性、奇偶性、周期性函数的单调性(1)单调函数的定义一般地,设函数()f x 的定义域为A ,区间D A ⊆:如果对于D 内的任意两个自变量的值1x ,2x 当12x x <时,都有12()()f x f x <,那么就说()f x 在区间D 上是增函数.如果对于D 内的任意两个自变量的值1x ,2x ,当12x x <时,都有12()()f x f x <,那么就说()f x 在区间D 上是减函数.①属于定义域A 内某个区间上;②任意两个自变量1x ,2x 且12x x <;③都有12()()f x f x <或12()()f x f x >;④图象特征:在单调区间上增函数的图象从左向右是上升的,减函数的图象从左向右是下降的.(2)单调性与单调区间①单调区间的定义:如果函数()f x 在区间D 上是增函数或减函数,那么就说函数()f x 在区间D 上具有单调性,D 称为函数()f x 的单调区间.②函数的单调性是函数在某个区间上的性质.(3)复合函数的单调性复合函数的单调性遵从“同增异减”,即在对应的取值区间上,外层函数是增(减)函数,内层函数是增(减)函数,复合函数是增函数;外层函数是增(减)函数,内层函数是减(增)函数,复合函数是减函数.2.函数的奇偶性函数奇偶性的定义及图象特点奇偶性定义图象特点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 就叫做偶函数关于y 轴对称奇函数如果对于函数()f x 的定义域内任意一个x ,都有) ()(f x f x --=,那么函数()f x 就叫做奇函数关于原点对称判断()f x -与()f x 的关系时,也可以使用如下结论:如果0(())f x f x --=或()1(()0)()f x f x f x -=≠,则函数()f x 为偶函数;如果0(())f x f x -+=或()1(()0)()f x f x f x -=-≠,则函数()f x 为奇函数.注意:由函数奇偶性的定义可知,函数具有奇偶性的一个前提条件是:对于定义域内的任意一个x ,x -也在定义域内(即定义域关于原点对称).3.函数的对称性(1)若函数()y f x a =+为偶函数,则函数()y f x =关于x a =对称.(2)若函数()y f x a =+为奇函数,则函数()y f x =关于点(0)a ,对称.(3)若()()2f x f a x =-,则函数()f x 关于x a =对称.(4)若2(2)()f x f a x b -=+,则函数()f x 关于点()a b ,对称.4.函数的周期性(1)周期函数:对于函数()y f x =,如果存在一个非零常数T ,使得当x 取定义域内的任何值时,都有(()f x T f x +=),那么就称函数()y f x =为周期函数,称T 为这个函数的周期.(2)最小正周期:如果在周期函数()f x 的所有周期中存在一个最小的正数,那么称这个最小整数叫做()f x 的最小正周期.【方法技巧与总结】1.单调性技巧(1)证明函数单调性的步骤①取值:设1x ,2x 是()f x 定义域内一个区间上的任意两个量,且12x x <;②变形:作差变形(变形方法:因式分解、配方、有理化等)或作商变形;③定号:判断差的正负或商与1的大小关系;④得出结论.(2)函数单调性的判断方法①定义法:根据增函数、减函数的定义,按照“取值—变形—判断符号—下结论”进行判断.②图象法:就是画出函数的图象,根据图象的上升或下降趋势,判断函数的单调性.③直接法:就是对我们所熟悉的函数,如一次函数、二次函数、反比例函数等,直接写出它们的单调区间.(3)记住几条常用的结论: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()0f x >且()f x 为增函数,1()f x 为减函数;④若()0f x >且()f x 为减函数,1()f x 为增函数.2.奇偶性技巧(1)函数具有奇偶性的必要条件是其定义域关于原点对称.(2)奇偶函数的图象特征.函数()f x 是偶函数⇔函数()f x 的图象关于y 轴对称;函数()f x 是奇函数⇔函数()f x 的图象关于原点中心对称.(3)若奇函数()y f x =在0x =处有意义,则有(0)0f =;偶函数()y f x =必满足()(||)f x f x =.(4)偶函数在其定义域内关于原点对称的两个区间上单调性相反;奇函数在其定义域内关于原点对称的两个区间上单调性相同.(5)若函数()f x 的定义域关于原点对称,则函数()f x 能表示成一个偶函数与一个奇函数的和的形式.记1()[()()]2g x f x f x =+-,1()[()()]2h x f x f x =--,则()()()f x g x h x =+.(6)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.(7)复合函数[()]y f g x =的奇偶性原来:内偶则偶,两奇为奇.(8)常见奇偶性函数模型奇函数:①函数1()(01x x a f x m x a +=≠-()或函数1()()1x x a f x m a -=+.②函数()()x x f x a a -=±-.③函数2()log log (1aa x m m f x x m x m +==+--或函数2()log log (1)a a x m m f x x m x m-==-++④函数()log )a f x x =+或函数()log )a f x x =.注意:关于①式,可以写成函数2()(0)1x m f x m x a =+≠-或函数2()()1x mf x m m R a =-∈+.偶函数:①函数()()x x f x a a -=±+.②函数()log (1)2mx a mxf x a =+-.③函数(||)f x 类型的一切函数.④常数函数3.周期性技巧()()()()211();()2()()()()2()()4()()2()()()()()2()()()2()()()(x R f x T f x T f x T f x T f x T f x T T f x f x f x T f x T T f x T f x T T f a x f a x b a f b x f b x f a x f a x a f x f a x f a x b a f b x f b x f a ∈+=+=-+=+=-+=-+=--+=-⎧-⎨+=-⎩+=-⎧⎨⎩+=--⎧-⎨+=--⎩函数式满足关系()周期为偶函数)()2()()()4()()()()()4()()()4()x f a x a f x f a x f a x b a f b x f b x f a x f a x a f x f a x f a x af x +=--⎧⎨⎩+=-⎧-⎨+=--⎩+=-⎧⎨⎩+=--⎧⎨⎩为奇函数为奇函数为偶函数4.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2()T 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2()T b a =-;(3)若函数()y f x =有一条对称轴x a =和一个对称中心(,0)()b a b <,则函数()y f x =是周期函数,且4()T b a =-.5.对称性技巧(1)若函数()y f x =关于直线x a =对称,则()()f a x f a x +=-.(2)若函数()y f x =关于点()a b ,对称,则()()2f a x f a x b ++-=.(3)函数()y f a x =+与()y f a x =-关于y 轴对称,函数()y f a x =+与()y f a x =--关于原点对称.【题型归纳目录】题型一:函数的单调性及其应用题型二:复合函数单调性的判断题型三:利用函数单调性求函数最值题型四:利用函数单调性求参数的范围题型五:基本初等函数的单调性题型六:函数的奇偶性的判断与证明题型七:已知函数的奇偶性求参数题型八:已知函数的奇偶性求表达式、求值题型九:已知()f x =奇函数+M 题型十:函数的对称性与周期性题型十一:类周期函数题型十二:抽象函数的单调性、奇偶性、周期性题型十三:函数性质的综合【典例例题】题型一:函数的单调性及其应用例1.(2022·全国·高三专题练习)若定义在R 上的函数f (x )对任意两个不相等的实数a ,b ,总有()-()-f a f b a b>0成立,则必有()A .f (x )在R 上是增函数B .f (x )在R 上是减函数C .函数f (x )先增后减D .函数f (x )先减后增例2.(2022·全国·高三专题练习)已知函数()f x 的定义域为R ,且对任意两个不相等的实数a ,b 都有()()()0a b f a f b -->⎡⎤⎣⎦,则不等式()()315f x f x ->+的解集为().A .(),3-∞B .()3,+∞C .(),2-∞D .()2,+∞例3.(2022·全国·高三专题练习)()252f x x x =-的单调增区间为()A .1,5⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭B .1,5⎛⎫-∞ ⎪⎝⎭C .1,5⎛⎫-+∞ ⎪⎝⎭D .1,5⎛⎫-∞- ⎪⎝⎭例4.(2022·全国·高三专题练习)已知函数1()22xxf x =-.(1)判断()f x 在其定义域上的单调性,并用单调性的定义证明你的结论;(2)解关于x 的不等式2(log )(1)f x f <.例5.(2022·全国·高三专题练习)讨论函数()1axf x x =-(0a ≠)在(11)-,上的单调性.【方法技巧与总结】函数单调性的判断方法①定义法:根据增函数、减函数的定义,按照“取值—变形—判断符号—下结论”进行判断.②图象法:就是画出函数的图象,根据图象的上升或下降趋势,判断函数的单调性.③直接法:就是对我们所熟悉的函数,如一次函数、二次函数、反比例函数等,直接写出它们的单调区间.题型二:复合函数单调性的判断例6.(2022·全国·高三专题练习(文))函数y =)A .1,2⎛⎫-∞ ⎪⎝⎭B .(,1]-∞-C .112⎡⎤-⎢⎥⎣⎦,D .[]12-,例7.(2022·全国·高三专题练习)函数()213log 412y x x =-++单调递减区间是()A .(),2-∞B .()2,+∞C .()2,2-D .()2,6-例8.(2022·全国·高三专题练习)函数2231()(2x x f x --=的单调递减区间是()A .(,)-∞+∞B .(,1)-∞C .(3,)+∞D .(1,)+∞【方法技巧与总结】讨论复合函数[()]y f g x =的单调性时要注意:既要把握复合过程,又要掌握基本函数的单调性.一般需要先求定义域,再把复杂的函数正确地分解为两个简单的初等函数的复合,然后分别判断它们的单调性,再用复合法则,复合法则如下:1.若()u g x =,()y f u =在所讨论的区间上都是增函数或都是减函数,则[()]y f g x =为增函数;2.若()u g x =,()y f u =在所讨论的区间上一个是增函数,另一个是减函数,则[()]y f g x =为减函数.列表如下:()u g x =()y f u =[()]y f g x =增增增增减减减增减减减增复合函数单调性可简记为“同增异减”,即内外函数的单性相同时递增;单性相异时递减.题型三:利用函数单调性求函数最值例9.(2022·河南·新乡县高中模拟预测(理))在人工智能领域的神经网络中,常用到在定义域I 内单调递增且有界的函数()f x ,即0M ∃>,x I ∀∈,()f x M ≤.则下列函数中,所有符合上述条件的序号是______.①()f x =()21x f x x =+;③()e e e ex xx x f x ---=+;④()11e x f x -=+.例10.(2022·全国·高三专题练习)定义在()0,∞+上的函数()f x 对于任意的*,x y R ∈,总有()()()f x f y f xy +=,且当1x >时,()0f x <且()1f e =-.(1)求()1f 的值;(2)判断函数在()0,∞+上的单调性,并证明;(3)求函数()f x 在21,e e ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上的最大值与最小值.例11.(2022·全国·高三专题练习)已知函数()(0)2axf x a x =≠-.(1)判断函数()f x 在区间()2,2-上的单调性,并用单调性的定义加以证明;(2)若()33f =,求[]1,1x ∈-时函数()f x 的值域.例12.(2022·山西运城·模拟预测(理))已知a b <,函数()f x 的定义域为I ,若存在[,]a b I ⊆,使得()f x 在[,]a b 上的值域为[,]a b ,我们就说()f x 是“类方函数”.下列四个函数中是“类方函数”的是()①()21f x x =-+;②2()f x x =;③()2f x =+;④1()2xf x ⎛⎫= ⎪⎝⎭.A .①②B .②④C .②③D .③④【方法技巧与总结】利用函数单调性求函数最值时应先判断函数的单调性,再求最值.常用到下面的结论:1.如果函数()y f x =在区间(]a b ,上是增函数,在区间[)b c ,上是减函数,则函数()()y f x x a c =∈,在x b =处有最大值()f b .2.如果函数()y f x =在区间(]a b ,上是减函数,在区间[)b c ,上是增函数,则函数()()y f x x a c =∈,在x b =处有最小值()f b .3.若函数()y f x =在[]a b ,上是严格单调函数,则函数()y f x =在[]a b ,上一定有最大、最小值.4.若函数()y f x =在区间[]a b ,上是单调递增函数,则()y f x =的最大值是()f b ,最小值是()f a .5.若函数()y f x =在区间[]a b ,上是单调递减函数,则()y f x =的最大值是()f a ,最小值是()f b .题型四:利用函数单调性求参数的范围例13.(2022·河南濮阳·一模(理))“1b ≤”是“函数()()22,0log 2,20bx x f x x b x +>⎧=⎨++-<≤⎩是在()2,-+∞上的单调函数”的()A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件例14.(2022·全国·江西科技学院附属中学高三阶段练习(理))已知函数()()e 4,0,2log 1,10,x m m x f x x x ⎧+>⎪=⎨-+-<≤⎪⎩若1x ∀,2x ∈R ,()()12120f x f x x x ->-,且()()2g x f x x =--仅有1个零点,则实数m 的取值范围为()A .11,4e ⎡⎫⎪⎢⎣⎭B .11,4e ⎡⎤⎢⎥⎣⎦C .1,1e ⎡⎫⎪⎢⎣⎭D .1,1e ⎛⎫ ⎪⎝⎭例15.(2022·浙江·高三学业考试)已知函数2()2f x x ax b =-+在区间(-∞,1]是减函数,则实数a 的取值范围是()A .[1,+∞)B .(-∞,1]C .[-1,+∞)D .(-∞,-1]例16.(2022·全国·高三专题练习)若函数21,1()2,,1ax x f x x ax x -<⎧=⎨-≥⎩是R 上的单调函数,则a 的取值范围()A .20,3⎛⎫⎪⎝⎭B .20,3⎛⎤ ⎥⎝⎦C .(]0,1D .()0,1例17.(2022·全国·高三专题练习)已知函数()f x =0a >且1a ≠)在区间[)1,3上单调递增,则实数a 的取值不可能是()A .13B .12C .23D .56例18.(2022·山东·济南市历城第二中学模拟预测)函数()53x f x x a +=-+在()1,+∞上是减函数,则实数a的范围是_______.例19.(2022·全国·高三专题练习)如果5533cos θsin θ7(cos θsin θ),θ[0,2π]->-∈,则θ的取值范围是___________.例20.(2022·全国·高三专题练习)已知函数()f x 满足()()()()1,f x y f x f y x y R +=+-∈,当0x >时,()1f x >,且()12f =.(1)求()()0,1f f -的值,并判断()f x 的单调性;(2)当[]1,2x ∈时,不等式()()231f ax x f x -+<恒成立,求实数a 的取值范围.【方法技巧与总结】若已知函数的单调性,求参数a 的取值范围问题,可利用函数单调性,先列出关于参数a 的不等式,利用下面的结论求解.1.若()a f x >在[]m n ,上恒成立()a f x ⇔>在[]m n ,上的最大值.2.若()a f x <在[]m n ,上恒成立()a f x ⇔<在[]m n ,上的最小值.题型五:基本初等函数的单调性例21.(2022·全国·高三阶段练习(文))下列函数在()1,3上单调递减的是()A .24y x x =-B .12x y -=C .y =D .cos 1y x =+例22.(2022·全国·高三专题练习)下列函数中,定义域是R 且为增函数的是A .xy e -=B .3y x =C .ln y x=D .y x=例23.(2022·全国·高三专题练习)已知()f x 是奇函数,且()()12120f x f x x x ->-对任意12,x x R ∈且12x x ≠都成立,设32a f ⎛⎫= ⎪⎝⎭,()3log 7b f =,()30.8c f =-,则()A .b a c <<B .c a b <<C .c b a<<D . a c b<<例24.(2022·山东·济南一中模拟预测)设函数()232xf x x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,若()ln 3a f =,()5log 2b f =-,c f =(e 为自然对数的底数),则().A .a b c>>B .c b a>>C .c a b>>D .a c b>>【方法技巧与总结】1.比较函数值大小,应将自变量转化到同一个单调区间内,然后利用函数单调性解决.2.求复合函数单调区间的一般步骤为:①求函数定义域;②求简单函数单调区间;③求复合函数单调区间(同增异减).3.利用函数单调性求参数时,通常要把参数视为已知数,依据函数图像或单调性定义,确定函数单调区间,与已知单调区间比较,利用区间端点间关系求参数.同时注意函数定义域的限制,遇到分段函数注意分点左右端点函数值的大小关系.题型六:函数的奇偶性的判断与证明例25.(2022·北京通州·模拟预测)已知函数1()33xxf x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭,则()f x ()A .是偶函数,且在R 是单调递增B .是奇函数,且在R 是单调递增C .是偶函数,且在R 是单调递减D .是奇函数,且在R 是单调递减例26.(2022·安徽·蒙城第一中学高三阶段练习(理))下列函数中,在其定义域内既是奇函数又是减函数的是()A .1y x=B .ln y x x=--C .3y x x=--D .3=-+y x x例27.(2022·广东·二模)存在函数()f x 使得对于x R ∀∈都有()()f g x x =,则函数()g x 可能为()A .()sin g x x=B .()22g x x x=+C .()3g x x x=-D .()()x xg x e e-=+例28.(2022·全国·高三专题练习)判断下列函数的奇偶性:(1)f (x )(2)f (x )=(x +(3)f (x ).(4)f (x )=2221,0,21,0;x x x x x x ⎧-++>⎨+-<⎩例29.(2022·全国·高三专题练习)已知定义在R 上的函数()f x ,()g x 满足:①()01f =;②()g x 为奇函数;③()0,x ∀∈+∞,()0>g x ;④任意的x ,R y ∈,()()()()()f x y f x f y g x g y -=-.(1)判断并证明函数()f x 的奇偶性;(2)判断并证明函数()f x 在()0,+∞上的单调性.【方法技巧与总结】函数单调性与奇偶性结合时,注意函数单调性和奇偶性的定义,以及奇偶函数图像的对称性.题型七:已知函数的奇偶性求参数例30.(2022·北京海淀·二模)若(),01,0x a x f x bx x +<⎧=⎨->⎩是奇函数,则()A .1,1a b ==-B .1,1a b =-=C .1,1a b ==D .1,1a b =-=-例31.(2022·河南洛阳·三模(理))若函数()()322x xx a f x -=⋅-是偶函数,则=a ()A .-1B .0C .1D .±1例32.(2022·江苏南通·模拟预测)若函数()22x x af x a +=-为奇函数,则实数a 的值为()A .1B .2C .1-D .±1例33.(2022·江西·南昌十中模拟预测(理))已知函数()(1)1x mf x x e=++为偶函数,则m 的值为_________.例34.(2022·全国·高三阶段练习(理))已知函数()()22330x xa a a f x -+=-⋅≠为奇函数,则=a ______.例35.(2022·全国·高三阶段练习(文))已知函数()2221x xa b f x x -+⋅=+为偶函数,则=a ______.例36.(2022·陕西·西安中学模拟预测(文))已知函数)1()e ln e x xf x x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭为R 上的偶函数,则实数=a ___________.【方法技巧与总结】利用函数的奇偶性的定义转化为()()f x f x -=±,建立方程,使问题得到解决,但是在解决选择题、填空题时还显得比较麻烦,为了使解题更快,可采用特殊值法求解.题型八:已知函数的奇偶性求表达式、求值例37.(2022·安徽省芜湖市教育局模拟预测(理))设()f x 为奇函数,且0x >时,()e ln xf x x =+,则()1f -=___________.例38.(2022·重庆一中高三阶段练习)已知偶函数()f x ,当0x >时,()()212f x x f x '=-+,则()f x 的图象在点()()2,2f --处的切线的斜率为()A .3-B .3C .5-D .5例39.(2022·河北衡水·高三阶段练习)已知()f x 是定义在R 上的奇函数,且0x ≤时,()232f x x x m =-+,则()f x 在[]1,2上的最大值为()A .1B .8C .5-D .16-例40.(2022·江西·模拟预测(理))(),()f x g x 分别是定义在R 上的奇函数和偶函数,且()()2022sin 25+=--x f x g x x x ,则下列说法错误的是()A .(0)1g =B .()g x 在[]0,1上单调递减C .(1101)-g x 关于直线1101=x 对称D .()g x 的最小值为1例41.(2022·山西吕梁·一模(文))已知函数()f x 为定义在R 上的奇函数,且当0x ≥时,()21x f x x =+-,则当0x <时,()f x =()A .21x x ---B .21x x -++C .121x ----D .121x --++例42.(2022·北京·高三专题练习)已知定义在R 上的奇函数()f x 满足()()2f x f x =+,且当()0,1x ∈时,()241xxf x =+.(1)求()1f 和()1f -的值;(2)求()f x 在[]1,1-上的解析式.例43.(2022·全国·高三专题练习)若函数()f x 是奇函数,()g x 是偶函数,且其定义域均为{R,1}x x x ∈≠±.若()1()1f xg x x +=-,求()f x ,()g x 的解析式.【方法技巧与总结】抓住奇偶性讨论函数在各个分区间上的解析式,或充分利用奇偶性得出关于()f x 的方程,从而可得()f x 的解析式.题型九:已知()f x =奇函数+M例44.(2022·重庆一中高三阶段练习)已知()34f x ax =++(a ,b 为实数),()3lg log 102022f =,则()lg lg3f =______.例45.(2022·河南·西平县高级中学模拟预测(理))已知函数()2sin 414x xf x x -=++,且()5f a =,则()f a -=()A .2B .3C .-2D .-3例46.(2022·福建省福州第一中学高二期末)若对,x y R ∀∈,有()()()4f x y f x f y +=+-,函数2sin ()()cos 1xg x f x x =++在区间[2021,2021]-上存在最大值和最小值,则其最大值与最小值的和为()A .4B .8C .12D .16例47.(2022·上海·高一专题练习)若函数()()2221sin 1x xf x x ++=+的最大值和最小值分别为M 、m ,则函数()()()sin 3g x M m x M m x π⎡⎤=+++-⎢⎥⎣⎦图像的对称中心不可能是_______A .4,33ππ⎛⎫⎪⎝⎭B .,123ππ⎛⎫ ⎪⎝⎭C .28,33ππ⎛⎫ ⎪⎝⎭D .416,33ππ⎛⎫ ⎪⎝⎭例48.(2022·河南·温县第一高级中学高三月考(理))若函数()()113e sin 1ex x x f x --⋅--=在区间[]3,5-上的最大值、最小值分别为p 、q ,则p q +的值为().A .2B .1C .6D .3例49.(2022·黑龙江·哈尔滨三中高三月考(理))函数()()211()2x x f x x x e e x --=--+在区间[1,3]-上的最大值与最小值分别为M ,N ,则M N +的值为()A .2-B .0C .2D .4例50.(2022·广东潮阳·高一期末)函数()()22ln41ax a xf x x a++=++,若()f x 最大值为M ,最小值为N ,[]1,3a ∈,则M N +的取值范围是______.例51.(2022·安徽·合肥市第九中学高三月考(理))已知定义域为R 的函数2222020sin ()2x x e e x xf x x λλμ++=++有最大值和最小值,且最大值和最小值的和为6,则λ-μ=___.【方法技巧与总结】已知()f x =奇函数+M ,[,]x a a ∈-,则(1)()()2f x f x M -+=(2)max min ()()2f x f x M +=题型十:函数的对称性与周期性例52.(2022·天津三中二模)设函数()y f x =的定义域为D ,若对任意的12,x x D ∈,且122x x a +=,恒有()()122f x f x b +=,则称函数()f x 具有对称性,其中点(,)a b 为函数()y f x =的对称中心,研究函数1()1tan(1)1f x x x x =+++--的对称中心,求13540432022202220222022f f f f ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫+++= ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭ ()A .2022B .4043C .4044D .8086例53.(2022·全国·模拟预测)已知定义在R 上的函数()f x 满足()()24f x f x +=+,且()1f x +是奇函数,则()A .()f x 是偶函数B .()f x 的图象关于直线12x =对称C .()f x 是奇函数D .()f x 的图象关于点1,02⎛⎫⎪⎝⎭对称例54.(2022·全国·模拟预测)已知函数()f x 的定义域为R ,且()()()2220222f x f x f +=-+对任意x ∈R 恒成立,又函数()2021f x +的图象关于点()2021,0-对称,且()12022f =,则()2021f =()A .2021B .2021-C .2022D .2022-例55.(2022·新疆·三模(文))已知定义在R 上的偶函数()f x 满足()()6f x f x +=,且当[]0,3x ∈时,()e x f x x =,则下面结论正确的是()A .()()()3ln 3e e f f f <<-B .()()()3e ln 3ef f f -<<C .()()()3e e ln 3f f f <-<D .()()()3ln 3e ef f f <-<例56.(2022·山东·肥城市教学研究中心模拟预测)已知函数()f x 满足(3)(1)9(2)f x f x f +=-+对任意x ∈R 恒成立,又函数(9)f x +的图象关于点(9,0)-对称,且(1)2022,f =则(45)f =()A .2021B .2021-C .2022D .2022-例57.(2022·广东茂名·模拟预测)已知函数()f x 是R 上的奇函数,且3()()2f x f x -=-,且当30,4x ⎛⎤∈ ⎥⎝⎦时,()23f x x =-,则(2021)(2022)(2023)f f f -+--的值为()A .4B .4-C .0D .6-例58.(2022·江西鹰潭·二模(文))已知()f x 是定义在R 上的奇函数,若32f x ⎛⎫+ ⎪⎝⎭为偶函数且()12f =,则()()()202020212022f f f ++=()A .2-B .4C .4-D .6例59.(2022·江苏·徐州市第七中学高三阶段练习)函数()()()222f x x x x ax b =+++满足:对x R ∀∈,都有()()11f x f x +=-,则函数()f x 的最小值为()A .-20B .-16C .-15D .0例60.(2022·黑龙江·哈尔滨三中三模(理))定义在R 上的函数()y f x =满足以下三个条件:①对于任意的实数x ∈R ,都有()()220f x f x ++-=成立;②函数()1y f x =+的图象关于y 轴对称;③对任意的1x ,[]20,1x ∈,12x x ≠,都有()()()()11221221x f x x f x x f x x f x +>+成立.则()2021f ,()2022f ,()2023f 的大小关系为()A .()()()202120232022f f f >>B .()()()202120222023f f f >>C .()()()202320222021f f f >>D .()()()202220212023f f f >>例61.(2022·陕西·榆林市教育科学研究所模拟预测(理))已知函数()f x 满足()()f x f x -=--,且函数()f x 与()cos 2g x x x =≠-⎛⎫ ⎪⎝⎭的图象的交点为()11,x y ,()22,x y ,()33,x y ,()44,x y ,则()41i ii x y =+=∑()A .-4πB .-2πC .2πD .4π【方法技巧与总结】(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2()T 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2()T b a =-;(3)若函数()y f x =有一条对称轴x a =和一个对称中心(,0)()b a b <,则函数()y f x =是周期函数,且4()T b a =-.题型十一:类周期函数例62.(2022·天津一中高三月考)定义域为R 的函数()f x 满足()()22f x f x +=,当[]0,2x 时,()[)[)232,0,11,1,22x x x x f x x -⎧-∈⎪⎪=⎨⎛⎫-∈⎪ ⎪⎪⎝⎭⎩,若当[)4,2x ∈--时,不等式()2142m f x m ≥-+恒成立,则实数m 的取值范围是()A .[]2,3B .[]1,3C .[]1,4D .[]2,4例63.(2022·浙江·杭州高级中学高三期中)定义域为R 的函数()f x 满足(2)3()f x f x +=,当[0,2]x ∈时,2()2f x x x =-,若[4,2]x ∈--时,13()()18f x t t≥-恒成立,则实数t 的取值范围是()A .(](],10,3-∞- B.((,-∞ C .[)[)1,03,-+∞ D.))⎡+∞⎣ 例64.(2022山西省榆林市高三二模理科数学试卷)定义域为R 的函数()f x 满足()()22f x f x +=,当[)0,2x ∈时,()[)[)2213,0,1{ln ,1,2x x x f x x x x -+∈=∈,若当[)4,2x ∈--时,函数()22f x t t ≥+恒成立,则实数t 的取值范围为()A .30t -≤≤B .31t -≤≤C .20t -≤≤D .01t ≤≤例65.(2022·湖北·高三月考)已知函数()11,022(2),2x x f x f x x ⎧--≤≤=⎨->⎩,其中R a ∈,给出以下关于函数()f x 的结论:①922f ⎛⎫= ⎪⎝⎭②当[]0,8x ∈时,函数()f x 值域为[]0,8③当4,15k ⎛⎤∈ ⎥⎝⎦时方程()f x kx =恰有四个实根④当[]0,8x ∈时,若()22xf x a +≤恒成立,则1a ≥-)A .1B .2C .3D .4【方法技巧与总结】1.类周期函数若()y f x =满足:()()f x m kf x +=或()()f x kf x m =-,则()y f x =横坐标每增加m 个单位,则函数值扩大k 倍.此函数称为周期为m 的类周期函数.xx类周期函数图象倍增函数图象2.倍增函数若函数()y f x =满足()()f mx kf x =或()(xf x kf m=,则()y f x =横坐标每扩大m 倍,则函数值扩大k倍.此函数称为倍增函数.注意当m k =时,构成一系列平行的分段函数,222311()[1)(1)[)()(1)[)(1)[)n n ng x x m g x m x m m f x g x m x m m g x m x m m --∈⎧⎪-+∈⎪⎪=-+∈⎨⎪⎪⎪-+∈⎩,,,,,,,,.题型十二:抽象函数的单调性、奇偶性、周期性例66.(2022·山东聊城·二模)已知()f x 为R 上的奇函数,()22f =,若对1x ∀,()20,x ∈+∞,当12x x >时,都有()()()1212210f x f x x x x x ⎡⎤--<⎢⎥⎣⎦,则不等式()()114x f x ++>的解集为()A .()3,1-B .()()3,11,1---C .()(),11,1-∞-- D .()(),31,-∞-⋃+∞例67.(2022·全国·模拟预测(理))已知定义在R 上的奇函数()f x 的图象关于直线1x =对称,且()y f x =在[]0,1上单调递增,若()3a f =-,12b f ⎛⎫=- ⎪⎝⎭,()2c f =,则a ,b ,c 的大小关系为()A .c b a <<B .b a c <<C .b c a <<D .c a b<<例68.(2022·黑龙江大庆·三模(理))已知定义域为R 的偶函数满足()()2f x f x -=,当01x ≤≤时,()1e 1x f x -=-,则方程()11f x x =-在区间[]3,5-上所有解的和为()A .8B .7C .6D .5例69.(2022·全国·高三专题练习)已知定义在R 上的函数()f x ,()g x 满足:①()01f =;②任意的x ,R y ∈,()()()()()f x y f x f y g x g y -=-.(1)求()()22f xg x -的值;(2)判断并证明函数()f x 的奇偶性.例70.(2022·上海·高三专题练习)定义在(-1,1)上的函数f (x )满足①对任意x 、y ∈(-1,1),都有f (x )+f (y )=f (1x y xy ++);②当x ∈(-1,0)时,有f (x )>0.求证:21111()()()()511312f f f f n n +++>++ .【方法技巧与总结】抽象函数的模特函数通常如下:(1)若()()()f x y f x f y +=+,则()(1)f x xf =(正比例函数)(2)若()()()f x y f x f y +=,则()[(1)]x f x f =(指数函数)(3)若()()()f xy f x f y =+,则()log b f x x =(对数函数)(4)若()()()f xy f x f y =,则()a f x x =(幂函数)(5)若()()()f x y f x f y m +=++,则()(1)f x xf m =-(一次函数)(6)对于抽象函数判断单调性要结合题目已知条件,在所给区间内比较大小,有时需要适当变形.题型十三:函数性质的综合例71.(2022·重庆南开中学模拟预测)已知函数()()ln ln 2cos 2f x x x x=---,则关于t 的不等式()()20f t f t +<的解集为()A .()2,1-B.(-C .()0,1D.(例72.(2022·安徽·六安市裕安区新安中学高三开学考试(文))已知函数()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212(log )(lo )g )2(1f a f f a +≤,则a 的最小值是()A .32B .1C .12D .2例73.(2022·河南许昌·高三月考(理))已知函数31()224e e x xf x x x =-++-,其中e 是自然对数的底数,若()2(6)8f a f a -+>,则实数a 的取值范围是()A .(2,)+∞B .(3,2)-C .(,3)-∞-D .(,3)(2,)-∞-⋃+∞例74.(2022·河南·新蔡县第一高级中学高三月考(文))已知函数()3112e 33ex x f x x x =-+-+,其中e是自然对数的底数,若()2(23)6f a f a -+≥,则实数a 的取值范围是()A .(,3][1,)-∞-+∞ B .(,3]-∞-C .[1,)+∞D .[]3,1-例75.(2022·江苏·南京市中华中学高三月考)定义在R 上的函数()f x 满足()(2)f x f x -=,且当1x ≥时()23,141log ,4x x f x x x -+≤<⎧=⎨-≥⎩,若对任意的[,1]x t t ∈+,不等式()()21f x f x t -≤++恒成立,则实数t 的最大值为()A .1-B .23-C .13-D .13例76.(2022·内蒙古·赤峰二中高一月考(理))设()f x 是定义在R 上的奇函数,且当0x ≥时,()2f x x =,若对任意[]2x a a ∈+,,不等式()()2f x a f x +≥恒成立,则实数a 的取值范围是()A.)+∞B.)+∞C .()1-∞,D.⎡⎣例77.(2022·湖南·岳阳一中一模)已知函数221e e ()312x x xf x --=++,若不等式2(4)(2)1f ax f ax -+≤对任意x ∈R 恒成立,则实数a 的取值范围是()A .[]e,0-B .[]2,0-C .[]4,0-D .2e ,0⎡⎤-⎣⎦例78.(2022·全国·模拟预测)已知函数()2121xx f x -=+,若()()e 0x f f ax +<有解,则实数a 的取值范围为()A .()0,∞+B .(),e -∞-C .[]e,0-D .()(),e 0,-∞-⋃+∞例79.(2022·黑龙江·哈师大附中三模(理))已知函数()()1ln e 12x f x x =+-(e 为自然对数的底数),若()()21f a f a ≥-,则实数a 的取值范围是()A .1,3⎛⎤-∞ ⎥⎝⎦B .[1,+∞)C .1,13⎡⎤⎢⎥⎣⎦D .[)1,1,3⎛⎤-∞⋃+∞ ⎥⎝⎦【方法技巧与总结】(1)奇偶性与单调性综合解题,尤其要重视利用偶函数(或轴对称函数)与单调性综合解不等式和比较大小.(2)奇偶性、单调性、周期性综合解题,尤其要注意对称性与周期性之间的关系,周期是两条对称轴(或对称中心)之间距离的2倍,是对称中心与对称轴之间距离的4倍.【过关测试】一、单选题1.(2022·安徽·蒙城第一中学高三阶段练习(理))下列函数中,在其定义域内既是奇函数又是减函数的是()A .1y x=B .ln y x x =--C .3y x x =--D .3=-+y x x2.(2022·河南·模拟预测(文))已知0x >,0y >,且2e e sin 2sin x y x y ->-,则()A .2x y<B .2x y>C .x y>D .x y<3.(2022·湖北·房县第一中学模拟预测)已知函数()221e e 1x x f x -=+,不等式()()22f x f x >+的解集为()A .()(),12,-∞-+∞B .()1,2-C .()(),21,-∞-+∞ D .()2,1-4.(2022·浙江浙江·高三阶段练习)已知定义在R 上的奇函数()f x 在0x >时满足32()(1)62f x x x =-++,且()()8f x m f x +≤在[]1,3x ∈有解,则实数m 的最大值为()A .23B .2C .53D .45.(2022·河北·石家庄二中高三开学考试)已知函数(()cos ln 4f x x x π=+⋅+在区间[5,5]-的最大值是M ,最小值是m ,则()f M m +的值等于()A .0B .10C .4πD .2π6.(2022·安徽·蒙城第一中学高三阶段练习(理))已知()f x 为奇函数,且当0x >时()211e xf x x-=+,则曲线()y f x =在点11,22f⎛⎫⎛⎫-- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭处的切线方程为()A .240x y ++=B .240x y -+=C .220x y -+=D .220x y ++=7.(2022·河南·模拟预测(理))已知函数()f x 的图象关于原点对称,且()()4f x f x =+,当()0,2x ∈时,()f x =32433log 4f ⎛⎫+= ⎪⎝⎭()A .-11B .-8C .3log 4D .38log 4-8.(2022·江西·南昌市实验中学一模(理))对于函数()y f x =,若存在0x ,使()()00f x f x =--,则称点()()00,x f x 与点()()00,x f x --是函数()f x 的一对“隐对称点”.若函数()2ln ,0,0x x f x mx mx x >⎧=⎨--≤⎩的图像恰好有2对“隐对称点”,则实数m 的取值范围是()A .10,e ⎛⎫ ⎪⎝⎭B .()0,1⋃(1,)+∞C .1,e ⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭D .(1,)+∞二、多选题9.(2022·海南·模拟预测)下面关于函数23()2x f x x -=-的性质,说法正确的是()A .()f x 的定义域为(,2)(2,)-∞⋃+∞B .()f x 的值域为RC .()f x 在定义域上单调递减D .点(2,2)是()f x 图象的对称中心10.(2022·辽宁·模拟预测)已知定义在R 上的偶函数()f x 的图像是连续的,()()()63f x f x f ++=,()f x 在区间[]6,0-上是增函数,则下列结论正确的是()A .()f x 的一个周期为6B .()f x 在区间[]12,18上单调递减C .()f x 的图像关于直线12x =对称D .()f x 在区间[]2022,2022-上共有100个零点11.(2022·重庆巴蜀中学高三阶段练习)已知函数()f x 对任意x ∈R 都有()()2f x f x +=-,若函数()1y f x =-的图象关于1x =对称,且对任意的()12,0,2x x ∈,且12x x ≠,都有()()12120f x f x x x ->-,若()20f -=,则下列结论正确的是()A .()f x 是偶函数B .()20220f =C .()f x 的图象关于点()1,0对称D .()()21f f ->-12.(2022·河北秦皇岛·二模)已知函数())lg f x x =,()212xg x =+,()()()F x f x g x =+,则()A .()f x 的图象关于()0,1对称B .()g x 的图象没有对称中心C .对任意的[](),0x a a a ∈->,()F x 的最大值与最小值之和为4D .若()3311F x x x -+-<-,则实数x 的取值范围是()(),13,-∞⋃+∞三、填空题13.(2022·山东临沂·二模)已知函数e ()1xmxf x x =+-是偶函数,则m =__________.14.(2022·湖北·房县第一中学模拟预测)已知函数()()ln 0f x x a a a =-+>在21,e ⎡⎤⎣⎦上的最小值为1,则a 的值为________.15.(2022·广东佛山·三模)已知函数()22x x f x a -=+⋅的图象关于原点对称,若3(21)2f x ->,则x 的取值范围为________.16.(2022·陕西宝鸡·二模(文))若函数f (x )同时满足:(1)对于定义域上的任意x ,恒有()()0f x f x +-=;(2)对于定义域上的任意12,x x ,当12x x ≠,恒有()()12120f x f x x x -<-,则称函数f (x )为“理想函数”,下列①()1f x x=,②()=f x ,③()1212xxf x -=+,④22,0(),0x x f x x x ⎧-=⎨<⎩四个函数中,能被称为“理想函数”的有___________.(填出函数序号)四、解答题17.(2022·上海市市西中学高三阶段练习)设a ∈R ,函数2()21x x af x +=+;(1)求a 的值,使得f (x )为奇函数;(2)若3()2a f x +<对任意x ∈R 成立,求a 的取值范围.18.(2022·全国·高三专题练习)已知函数()21ax bf x x +=+是定义在()1,1-上的函数,()()f x f x -=-恒成立,且12.25f ⎛⎫= ⎪⎝⎭(1)确定函数()f x 的解析式;(2)用定义证明()f x 在()1,1-上是增函数;(3)解不等式()()10f x f x -+<.19.(2022·陕西·武功县普集高级中学高三阶段练习(理))设函数()()20,1,R x xf x ka a a a k -=->≠∈,()f x 是定义域为R 的奇函数(1)确定k 的值(2)若()13f =,判断并证明()f x 的单调性;(3)若3a =,使得()()()221f x f x λ≤+对一切[]2,1x ∈--恒成立,求出λ的范围.20.(2022·全国·高三专题练习)定义域均为R 的奇函数()f x 与偶函数()g x 满足()()10x f x g x +=.(1)求函数()f x 与()g x 的解析式;(2)证明:1212()()2()2x x g x g x g ++≥;(3)试用1()f x ,2()f x ,1()g x ,2()g x 表示12()f x x -与12()g x x +.21.(2022·全国·高三专题练习)定义在R 上的函数()f x ,对任意12,x x R ∈,满足下列条件:①1212()()()2f x x f x f x +=+-②(2)4f =(1)是否存在一次函数()f x 满足条件①②,若存在,求出()f x 的解析式;若不存在,说明理由.(2)证明:()()2g x f x =-为奇函数;22.(2022·上海·二模)对于函数()f x ,若在定义域内存在实数0x ,满足00()()f x f x -=-,则称()f x 为“M 类函数”.(1)已知函数π()2cos 3f x x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭,试判断()f x 是否为“M 类函数”?并说明理由;(2)设1()423x x f x m +=-⋅-是定义域R 上的“M 类函数”,求实数m 的取值范围;(3)若()22log 2,3()2,3x mx x f x x ⎧->⎪=⎨-<⎪⎩为其定义域上的“M 类函数”,求实数m 取值范围.。
,(1,0-,()0,1,1,+∞⎡⎣b a ⎤⎥⎦,,0b a ⎛⎫- ⎪ ⎪⎝⎭,0,b a ⎛- ⎝,⎡-⎢⎣上单调递增(减),则数()f x 在区间[],b --上单调递增(减); 上单调递增(减),则数)在区间[]-上单调递减(增)。
【注意】书写函数的单调区间时,区间端点的开或闭没有严格规定,习惯上,若函数在区间端点处有定义,则写成闭【典型例题分析】例1、判断函数()21xf x x =-在区间()1,1-上的单调性。
【解析】利用函数的单调性的定义判读即可。
【答案】()21xf x x =-在区间()1,1-上单调递减。
变式练习1:已知()3f x x x =+,判断()f x 在(),-∞+∞上的单调性,并证明。
【解析】直接利用函数单调性的定义判断。
【答案】()f x 在(),-∞+∞是增函数【点拨】用定义研究函数的单调性时,所取12,x x 应是指定区间上的任意两值,对差()()12f x f x -的变形主要有因式分解或配方、通分、分子有理化等方法,确定差的符号时要注意12,x x 的所在范围,另外,有字母系数(即参数)的要注意字母对单调性的影响(如y kx b =+)变式练习2:证明:函数()1f x x x=+在()0,1上是减函数。
证明略例2、求下列函数的单调区间 (1)()210y x x x =+< (2)221x y x -=+ (3)223y x x =-++ 【解析】 利用常见函数的单调性及函数图像求解 【答案】(1)单调减区间(),0-∞ (2)单调增区间()()1,,,1-+∞-∞- (3)单调增区间为]([],1,0,1-∞- 单调减区间为[])1,0,1,-+∞⎡⎣例3、已知()f x 为偶函数,且当x ∈)0,+∞⎡⎣时单调递减,求()22f x x -()1x ≤的单调区间。
【解析】根据外层函数的单调区间,对内层函数的单调区间进行相应分段。
函数的简单性质——单调性(第一课时)一、教学内容分析本节课是《普通高中课程标准实验教科书·数学1》(苏教版)《第二章函数概念与基本初等函数Ⅰ》中第三节函数的简单性质的第一课时。
函数的性质是研究函数的基础,而函数的单调性首当其冲,该课时主要学习增函数、减函数的定义,以及应用定义证明函数单调性的步骤,并能运用单调性只是解决一些简单的实际问题。
通过对本节课的学习,加深学生对函数概念的认识。
函数的单调性是后面研究指数函数、对数函数、三角函数等基本初等函数的单调性的基础,也在比较数的大小、函数的定性分析及数学综合问题有广泛的应用,更是学生在以前学习函数的感念的延续和拓展,因此,函数的单调性在整个高中数学中起着承上启下的作用,并且本节的教学过程中还渗透了数形结合、化归转化等数学思想方法。
二、学生学习情况分析从学生的知识层次来看,他们在初中已经学过简单的函数比如一次函数、二次函数、反比例函数等,对于函数的概念及函数的表示、函数的图像都有了初步的认识。
从图像的变化上,学生能体会函数的增减性的定义,对于引入单调性的定义是水到渠成的。
从学生的学习层次来看,在初中对函数的认识与实验,他们已具备一定的观察事物的能力并积累了一定的研究问题的经验,从某种程度来看具备一抽象概括能力和语言转换能力。
从学生的心理层次来看,虽然学生对函数的性质有了实例,但没有上升到抽象出“概念”的水平,因此定性的描述函数的性质是学生学习的重点,也是学生想关注的问题。
函数的单调性是学生比较容易发现的一个性质,通过对比感悟,学生较易产生兴趣,渴望学习的心态是学生学好本节课的情感基础。
对于学生理解起来较困难的是将自然语言转化为数学符号,因此在教学中多加以引导,让学生学生充分理解函数单调性的定义并能灵活转化应用。
三、设计思想1、教法(1)启发式教学法:以设问和疑问的形式通过层层引导,激发、启迪学生积极思考,逐步从常识走向科学,将感性认识上升到理性认识,培养和发展学生的抽象思维能力。
函数的基本性质一.函数的单调性:1. 定义:设D 为函数)(x f 定义域的子集。
对任意的D ,21∈x x 且21x x <时,都有⇔>--⇔>--⇔<0)](()([0)()()()(1212121221)x x x f x f x x x f x f x f x f 函数)(x f y =在D 上是增加的。
对任意的D ,21∈x x 且21x x <时,都有⇔<--⇔<--⇔>0)](()([0)()()()(1212121221)x x x f x f x x x f x f x f x f 函数)(x f y =在D 上是减少的。
2. 图像特点:自左向右看图像是上升的。
(图像在此区间上是增加的) 自左向右看图像是下降的。
(图像在此区间上是减少的)3.判断函数单调性的方法:(1)图像法:作出函数图像,由图像直观判断求解,只能用于判断。
(数形结合) 解题程序:解析式-----图像-----单调区间(2)性质法:需要先记清基本初等函数的单调性。
高中基本初等函数:一次函数:)0(≠+=k b kx y ,二次函数:)0(2≠++=a c bc ax y 反比例函数:)0(≠=k x k y ,简单幂函数:3,2,21,1,1)(-=∈=αααR x y 指数函数:)10(≠>=a a a y x 且,对数函数:)10(log ≠>=a a x y a 且, “对勾”函数:)0(>+=a x ax y①a x f y +=)(与)(x f y =的单调性相同。
②当0>a 时,函数)(x af y =与)(x f y =的单调性相同;当0<a 时,函数)(x af y =与)(x f y =的单调性相反;③在公共定义域内,增函数)(x f +增函数)(x g 是增函数, 减函数)(x f +减函数)(x g 是减函数;增函数)(x f -减函数)(x g 是增函数,减函数)(x f -增函数)(x g是减函数;④两函数积的单调性:当)(x f ,)(x g 在公共区间上都是增(减)函数。
《函数的基本性质》知识点总结《函数的基本性质》知识点总结「篇一」《函数的基本性质》知识点总结基础知识:1.奇偶性(1)定义:如果对于函数f(x)定义域内的任意x都有f(-x)=-f(x),则称f(x)为奇函数;如果对于函数f(x)定义域内的任意x都有f(-x)=f(x),则称f(x)为偶函数。
如果函数f(x)不具有上述性质,则f(x)不具有奇偶性.如果函数同时具有上述两条性质,则f(x)既是奇函数,又是偶函数。
注意:①函数是奇函数或是偶函数称为函数的奇偶性,函数的奇偶性是函数的整体性质;②由函数的奇偶性定义可知,函数具有奇偶性的一个必要条件是,对于定义域内的任意一个x,则-x也一定是定义域内的一个自变量(即定义域关于原点对称)。
(2)利用定义判断函数奇偶性的格式步骤:①首先确定函数的定义域,并判断其定义域是否关于原点对称;②确定f(-x)与f(x)的关系;③作出相应结论:若f(-x) = f(x) 或 f(-x)-f(x) = 0,则f(x)是偶函数;若f(-x) =-f(x) 或 f(-x)+f(x) = 0,则f(x)是奇函数。
(3)简单性质:①图象的对称性质:一个函数是奇函数的充要条件是它的图象关于原点成中心对称;一个函数是偶函数的充要条件是它的图象关于y轴成轴对称;②设f(x),g(x)的定义域分别是D1,D2,那么在它们的公共定义域上:奇+奇=奇,奇奇=偶,偶+偶=偶,偶偶=偶,奇偶=奇2.单调性(1)定义:一般地,设函数y=f(x)的定义域为I,如果对于定义域I内的某个区间D内的任意两个自变量x1,x2,当x1<x2时,都有f(x1)f(x2)),那么就说f(x)在区间D上是增函数(减函数);注意:①函数的单调性是在定义域内的某个区间上的性质,是函数的局部性质;②必须是对于区间D内的任意两个自变量x1,x2;当x1<x2时,总有f(x1)<f(x2)。
(2)如果函数y=f(x)在某个区间上是增函数或是减函数,那么就说函数y=f(x)在这一区间具有(严格的)单调性,区间D叫做y=f(x)的单调区间。