命题4 函数的基本性质(解析版)
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高考数学复习典型题型与知识点专题讲解4 函数的基本性质一、典型例型解题思维(名师点拨)知识点1 ()(0)af x x a x =+>的单调性知识点2 二次函数区间求最值知识点3 已知一半求另一半(奇偶性) 知识点4单调奇偶联袂 二、题型归类练专练一、典型例型解题思维(名师点拨)知识点1 ()(0)af x x a x=+>的单调性例1.(2021·宁夏·平罗中学高一期中)已知4()f x x x=+. (1)判断()f x 的奇偶性;(2)判断函数()f x 在(2,)+∞的单调性并用定义证明. 【答案】(1)函数()f x 为奇函数;(2)()f x 在区间()2,+∞上是增函数;证明见详解. (1)解:由题可知,4()f x x x=+,则函数()f x 的定义域为{}|0x x ≠ ,关于原点对称,又44()()()f x x x f x x x-=--=-+=-, 所以函数()f x 为奇函数.(2)解:()f x 在区间()2,+∞上是增函数, 证明:12,(2,)x x ∀∈+∞且12x x <, 有12121244()()()()f x f x x x x x -=+-+ 121244()()x x x x =-+-121212(4)x x x x x x -=-, 122x x <<,1212124,40,0x x x x x x >->-<∴,121212(4)0x x x x x x -∴-<,即12()()f x f x <, ∴函数()f x 在区间()2,+∞上是增函数.名师点评:对于函数()(0)af x x a x =+>主要性质如下:①定义域(,0)(0,)-∞+∞; ②奇偶性:奇函数;③单调性:当0x >时;()(0)af x x a x =+>在上单调递减;在)+∞的单调增;④值域与最值:当0x >时;()(0)af x x a x =+>值域为)+∞,当x =小值特别提醒同学们函数()(0)af x x a x =+>我们称为对钩函数(耐克函数),注意需要0a >这个大前提,当0a ≤时都不再是对钩函数,此时不具有对钩函数的性质。
高一数学函数的基本性质试题答案及解析1.已知函数是上的偶函数,满足,当时,,则()A.B.C.D.【答案】D【解析】当时,,即函数在上单调递增,由可得,即函数的周期为2,所以函数在上单调递增,又因为函数是上的偶函数,所以函数在上单调递减,而,所以.【考点】本小题主要考查函数的奇偶性、周期性、单调性的判断和应用,考查学生对问题的分析和应用能力以及转化问题的能力.点评:对于此类问题,关键是根据题意找出函数的周期,然后画出函数的简图,数形结合解决问题.2.(本小题满分10分)已知为常数,且,,方程有两个相等的实数根。
求函数的解析式;【答案】。
【解析】本试题主要是考查了二次函数与方程的求解问题的综合运用。
方程f(x)=x有两个相等的实数根且f(x)=ax2+bx则满足判别式等于零,可知参数b的值。
又因为f(2)=0,可知a的值。
解:(1)方程有两个相等的实数根且又3.证明:函数是偶函数,且在上是减少的。
(本小题满分12分)【答案】见解析。
【解析】本试题主要是考查了函数的奇偶性的定义以及单调性的性质。
现分析定义域,然后结合偶函数的定义证明,并运用设出变量,作差,变形定号,下结论得到。
证明:函数的定义域为,对于任意的,都有,∴是偶函数.(Ⅱ)证明:在区间上任取,且,则有∵,,∴即∴,即在上是减少的.4.已知函数是定义在上的奇函数,当时,,则当时, ( ) A.B.C.D.【答案】A【解析】因为函数是定义在上的奇函数,当时,,则当,-x>0,则=-f(x)解得函数的解析式为,故选A.5.若奇函数在[1,3]上为增函数,且有最小值7,则它在[-3,-1]上( )A.是减函数,有最小值-7B.是增函数,有最小值-7C.是减函数,有最大值-7D.是增函数,有最大值-7【答案】D【解析】解:由奇函数的性质,∵奇函数f(x)在[1,3]上为增函数∴奇函数f(x)在[-3,-1]上为增函数,又奇函数f(x)在[1,3]上有最小值7,∴奇函数f(x)在[-3,-1]上有最大值-7,故选D6.已知= log[a+2(ab)-b+1],其中a>0,b>0,求使<0的x的取值范围【答案】使<0的x的取值范围是:当a>b>0时,x>log(-1);当a = b>0时,x∈R;当b>a>0时,x<log(-1).【解析】要使<0,因为对数函数y = log x是减函数,须使a+2(ab)-b+1>1,即a+2(ab)-b>0,即a+2(ab)+b>2b,∴(a+b)>2b,又a>0,b>0,∴a+b>b,即a>(-1)b,所以()>-1.当a>b>0时,x>log(-1);当a = b>0时,x∈R;当b>a>0时,x<log(-1).综上所述,使<0的x的取值范围是:当a>b>0时,x>log(-1);当a = b>0时,x∈R;当b>a>0时,x<log(-1).7.如图,A,B,C为函数的图象上的三点,它们的横坐标分别是t, t+2, t+4(t1).(1)设ABC的面积为S 求S="f" (t) ;(2)判断函数S="f" (t)的单调性;(3) 求S="f" (t)的最大值.【答案】(1) S=(2) S="f" (t)在是是减函数(3) 最大值是f (1)【解析】解:(1)过A,B,C,分别作AA1,BB1,CC1垂直于x轴,垂足为A1,B1,C1,则S=S梯形AA1B1B+S梯形BB1C1C-S梯形AA1C1C.(2)因为v=在上是增函数,且v5,上是减函数,且1<u; S上是增函数,所以复合函数S="f(t)" 上是减函数(3)由(2)知t=1时,S有最大值,最大值是f (1)8.求函数y=3的定义域、值域和单调区间.【答案】定义域(-∞,+∞)值域为原函数单调减区间为[1,+∞【解析】解:(1)定义域显然为(-∞,+∞).(2)是u的增函数,当x=1时,ymax =f(1)=81,而y=>0.∴.(3) 当x≤1 时,u=f(x)为增函数,是u的增函数,由x↑→u↑→y↑∴即原函数单调增区间为(-∞,1];当x>1时,u=f(x)为减函数,是u的增函数,由x↑→u↓→y↓∴即原函数单调减区间为[1,+∞.9.设是实数,,试证明:对于任意在上为增函数.【答案】见解析【解析】证明:设,则,由于指数函数在上是增函数,且,所以即,又由,得,,∴即,所以,对于任意在上为增函数.10.已知函数f(x)=(a-a)(a>0且a1)在(-, +)上是增函数, 求实数a的取值范围【答案】a(0, 1)(3, +)【解析】解: 由于f(x)递增,若设x<x,则f(x)-f(x)=[(a-a)-(a-a)]=(a-a)(1+a·a)<0, 故(a-9)( (a -a)<0.(1), 解得a>3; (2) , 解得0<a<1.综合(1)、(2)得a(0, 1)(3, +)。
函数与导数02函数函数的基本性质【考点讲解】一、具体目标:1.结合具体函数,了解函数奇偶性的含义.会用函数的图象理解和研究函数的奇偶性.2.理解函数的单调性及其几何意义.会用基本函数的图象分析函数的性质.3. 了解函数的周期性、最小正周期的含义,会判断、应用简单函数的周期性.二、知识概述:1.偶函数、奇函数的概念一般地,如果对函数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.一般地,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.2.奇、偶函数的图象特征偶函数的图象关于__y轴__对称,奇函数的图象关于__原点__对称.3.函数奇偶性的常用结论(1)如果函数f(x)是偶函数,那么f(x)=f(|x|).(2)奇函数在两个对称的区间上具有相同的单调性,偶函数在两个对称的区间上具有相反的单调性.(3)在公共定义域内有:奇±奇=奇,偶±偶=偶,奇×奇=偶,偶×偶=偶,奇×偶=奇.4.判断函数的奇偶性的常用方法:(1)定义法一般地,对于较简单的函数解析式,可通过定义直接作出判断;对于较复杂的解析式,可先对其进行化简,再利用定义进行判断.利用定义判断函数奇偶性的步骤:(2)图象法:奇函数的图象关于原点成中心对称,偶函数的图象关于y 轴成轴对称.因此要证函数的图象关于原点对称,只需证明此函数是奇函数即可;要证函数的图象关于y 轴对称,只需证明此函数是偶函数即可.反之,也可利用函数图象的对称性去判断函数的奇偶性. (3)组合函数奇偶性的判定方法①两个奇(偶)函数的和、差还是奇(偶)函数,一奇一偶之和为非奇非偶函数.②奇偶性相同的两函数之积(商)为偶函数,奇偶性不同的两函数之积(商)(分母不为0)为奇函数. ③复合函数的奇偶性可概括为“同奇则奇,一偶则偶”. (4)分段函数的奇偶性判定分段函数应分段讨论,注意奇偶函数的整体性质,要避免分段下结1.已知函数的奇偶性求函数的解析式. 抓住奇偶性讨论函数在各个分区间上的解析式,或充分利用奇偶性产生关于()f x 的方程,从而可得()f x 的解析式.5.已知带有字母参数的函数的表达式及奇偶性求参数.常常采用待定系数法:利用()()0f x f x ±-=产生关于字母的恒等式,由系数的对等性可得知字母的值.6.奇偶性与单调性综合时要注意奇函数在关于原点对称的区间上的单调性相同,偶函数在关于原点对称的区间上的单调性相反. 7.增函数与减函数一般地,设函数f (x )的定义域为I ,(1)如果对于定义域I 内某个区间D 上的__任意两个__自变量的值x 1,x 2,当x 1<x 2时,都有f (x 1)<f (x 2),那么就说函数f (x )在区间D 上是__增函数__.(2)如果对于定义域I 内某个区间D 上的__任意两个__自变量的值x 1,x 2,当x 1<x 2时,都有f (x 1)>f (x 2),那么就说函数f (x )在区间D 上是__减函数__.8.单调性与单调区间如果函数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__. 9.函数的最大值与最小值:一般地,设函数y =f (x )的定义域为I ,如果存在实数M 满足:(1)对于任意的x ∈I ,都有__f (x )≤M __;存在x 0∈I ,使得__f (x 0)=M __,那么,我们称M 是函数y =f (x )的最 大值.(2)对于任意的x ∈I ,都有__f (x )≥M __;存在x 0∈I ,使得__f (x 0)=M __,那么我们称M 是函数y =f (x )的最小值.10.函数单调性的常用结论11.对勾函数的单调性对勾函数y =x +ax (a >0)的递增区间为(-∞,-a ]和[a ,+∞);递减区间为[-a ,0)和(0,a ],且对勾函数为奇函数. 12.函数的周期性(1)对于函数f (x ),如果存在一个__非零常数__T ,使得当x 取定义域内的每一个值时,都有__f (x +T )=f (x )__,那么函数f (x )就叫做周期函数,T 叫做这个函数的周期.(2)如果在周期函数f (x )的所有周期中存在一个最小的正数,那么这个最小正数就叫做f (x )的__最小__正周期. 13.函数周期性的常用结论: 对f (x )定义域内任一自变量x 的值: (1)若f (x +a )=-f (x ),则T =2a (a >0); (2)若f (x +a )=1f (x ),则T =2a (a >0); (3)若f (x +a )=-1f (x ),则T =2a (a >0).14.函数的对称性与周期性的关系(1)如果函数f (x )(x ∈D )在定义域内有两条对称轴x =a ,x =b (a <b ),则函数f (x )是周期函数,且周期T =2(b -a )(不一定是最小正周期,下同).(2)如果函数f (x )(x ∈D )在定义域内有两个对称中心A (a,0),B (b,0)(a <b ),那么函数f (x )是周期函数,且周期 T =2(b -a ).(3)如果函数f (x ),x ∈D 在定义域内有一条对称轴x =a 和一个对称中心B (b,0)(a ≠b ),那么函数f (x )是周期函数,且周期T =4|b -a |.注:对于(1)(2)(3)中的周期公式可仿照正、余弦函数的图象加强记忆.判断函数的周期只需证明f (x +T )=f (x )(T ≠0)便可证明函数是周期函数,且周期为T ,函数的周期性常与函数的其他性质综合命题.15.根据函数的周期性,可以由函数局部的性质得到函数的整体性质,在解决具体问题时,要注意结论:若T 是函数的周期,则kT (k ∈Z 且k ≠0)也是函数的周期.1.【2019年高考全国Ⅱ卷理数】已知()f x 是奇函数,且当0x <时,()e ax f x =-.若(ln 2)8f =,则a =__________.【解析】本题主要考查函数的奇偶性,对数的计算.由题意知()f x 是奇函数,且当0x <时,()e axf x =-,又因为ln 2(0,1)∈,(ln 2)8f =,所以ln 2e 8a --=-,两边取以e 为底数的对数,得ln 23ln 2a -=,所以3a -=,即3a =-.【答案】3-2.【2019优选题】已知()f x 是R 上的偶函数,且在[0,)+∞单调递增,若(3)f a f -<(4),则a 的取值范围为 .【解析】:()f x Q 是R 上的偶函数,且在[0,)+∞单调递增,∴不等式(3)f a f -<(4)等价为 (|3|)f a f -<(4),即|3|4a -<,即434a -<-<,得17a -<<,即实数a 的取值范围是17a -<<, 【真题分析】故答案为:17a -<< 【答案】17a -<<.3.【2017课标II 】已知函数()f x 是定义在R 上的奇函数,当(,0)x ∈-∞时,32()2f x x x =+, 则(2)f = ________.【解析】本题考点奇函数的性质解决求函数值的问题. 法一:(2)(2)[2(8)4]12=--=-⨯-+=f f .法二:由题意可知函数()f x 是定义在R 上的奇函数,所以有()()()232x x x f x f +-=-=-,而因为()0,∞-∈x ,()∞+∈-,0x ,()232x x x f --=-所以有()⎪⎩⎪⎨⎧>-<+=0,20,22323x x x x x x x f ,()12222223=-⨯=f【答案】124. 【2017山东】已知f (x )是定义在R 上的偶函数,且f (x +4)=f (x -2).若当[3,0]x ∈- 时,()6xf x -=,则f (919)= 【解析】由f (x +4)=f (x -2)可知,()()6=+f x f x 是周期函数,且6T =,所以(919)(66531)(1)f f f =⨯+=(1)6f =-=.【答案】65. 【2019年高考江苏】设(),()f x g x 是定义在R 上的两个周期函数,()f x 的周期为4,()g x 的周期为2,且()f x 是奇函数.当2(]0,x ∈时,()f x =(2),01()1,122k x x g x x +<≤⎧⎪=⎨-<≤⎪⎩,其中k >0.若在区间(0,9]上,关于x 的方程()()f x g x =有8个不同的实数根,则k 的取值范围是 . 【解析】作出函数()f x ,()g x 的图象,如图:由图可知,函数2()1(1)f x x =--1()(12,34,56,78)2g x x x x x =-<≤<≤<≤<≤的图象仅有2个交点,即在区间(0,9]上,关于x 的方程()()f x g x =有2个不同的实数根,要使关于x 的方程()()f x g x =有8个不同的实数根,则2()1(1),(0,2]f x x x =--∈与()(2),(0,1]g x k x x =+∈的图象有2个不同的交点,由(1,0)到直线20kx y k -+=的距离为1211k =+,解得2(0)4k k =>, ∵两点(2,0),(1,1)-连线的斜率13k =,∴1234k ≤<,综上可知,满足()()f x g x =在(0,9]上有8个不同的实数根的k 的取值范围为123⎡⎢⎣⎭,. 【答案】123⎡⎢⎣⎭6.【2017山东理15】若函数()e x f x (e 2.71828=L 是自然对数的底数)在()f x 的定义域上单调递增,则称函数()f x 具有M 性质.下列函数中所有具有M 性质的函数的序号为 .①()2x f x -=②()3x f x -=③()3f x x = ④()22f x x =+【解析】①()e =e e 22xx x xy f x -⎛⎫=⋅= ⎪⎝⎭在R 上单调递增,故()2x f x -=具有M 性质; ②()e =e e 33xx x x y f x -⎛⎫=⋅= ⎪⎝⎭在R 上单调递减,故()3xf x -=不具有M 性质;③()3=e e xxy f x x =⋅,令()3e xg x x =⋅,则()()322e e 3e3xxxg x x x x x '=⋅+⋅=+,所以当3x >-时,()0g x '>;当3x <-时,()0g x '<,所以()3=e e xxy f x x =⋅在(),3-∞-上单调递减,在()3,-+∞上单调递增,故()3f x x =不具有M 性质;④()()2=e e 2x x y f x x =+.令()()2e 2x g x x =+, 则()()()22e 2e 2e 110xx x g x xx x ⎡⎤'=++⋅=++>⎣⎦,所以()()2=e e 2x x y f x x =+在R 上单调递增,故()22f x x =+具有M 性质.综上所述,具有M 性质的函数的序号为①④.【答案】①④7.【2017天津理6】已知奇函数()f x 在R 上是增函数,()()g x xf x =.若2(log 5.1)a g =-,0.8(2)b g =,(3)c g =,则a ,b ,c 的大小关系为( ). A.a b c << B.c b a <<C.b a c <<D.b c a <<【解析】 因为奇函数()f x 在R 上增函数,所以当0x >时,()0f x >,从而()()g x xf x =是R 上的偶函数,且在(0,)+∞上是增函数.()()22log 5.1log 5.1a g g =-=,0.822<,又4 5.18<<,则22log 5.13<<,所以0.8202log 5.13<<<,于是()()()0.822log 5.13g g g <<,即b a c <<.故选C.【答案】C8.【2018新课标II 卷11】已知()f x 是定义域为(,)-∞+∞的奇函数,满足(1)(1)f x f x -=+.若(1)2f =,则(1)(2)(3)(50)f f f f ++++=…( )A .50-B .0C .2D .50【解析】本题考点是函数的性质的具体应用,根据奇函数性质以及对称性确定函数周期,再根据周期以及对应函数值求结果. 由题意可知原函数的定义域为()∞+∞-,的奇函数,并且有()()x f x f +=-11,所以有()()()111--=-=+x f x f x f ,所以有()()()113-=+-=+x f x f x f ,即有()()4+=x f x f ,所以函数是以周期为4的周期函数.因此有()()()()()()()()[]()()2143211250321f f f f f f f f f f +++++=++++Λ.因为()()()()2413f f f f -=-=,,()()()()04321=+++f f f f ,由()()()113-=+-=+x f x f x f 可得()()()00112==+--=f f f从而()()()()()2150321==++++f f f f f Λ,选C .【答案】C9. .已知定义在错误!未找到引用源。
函数的基本性质作者:赵攀峰来源:《数学金刊·高考版》2014年第09期函数的基本性质包括函数的定义域、值域、解析式、单调性、奇偶性、周期性、对称性等. 在解决与函数有关的(如方程、不等式等)问题时,巧妙利用函数的相关性质,可以使得问题得到简化,从而达到解决问题的目的.函数的基本性质是函数知识的核心,是研究函数、方程、不等式的重要武器,已成为各省市高考命题的“重头戏”. 如何利用函数性质是解题的难点与关键.重点难点1. 函数的单调性(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内某个区间D上的任意两个自变量x1,x2,当x1f(x2)),那么就说f(x)在区间D上是增函数(减函数).深化(单调性定义的等价形式):设x1,x2∈[a,b],那么(x1-x2)[f(x1)-f(x2)]>0?圳■>0?圳f(x)在[a,b]上是增函数;(x1-x2)[f(x1)-f(x2)](2)单调区间:如果函数y=f(x)在某个区间D上是增函数或减函数,那么就说函数y=f(x)在区间D上具有(严格的)单调性,区间D叫做y=f(x)的单调区间.2. 函数的最值一般地,设函数y=f(x)的定义域为I,如果存在实数M满足:①对于任意的x∈I,都有f(x)≤M(f(x)≥M);②存在x0∈I,使得f(x0)=M. 那么,称M是函数y=f(x)的最大值(最小值).3. 函数的奇偶性(1)定义:若对于函数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.(2)性质:①f(x)为奇函数?圳f(-x)= -f(x)?圳f(-x)+f(x)=0;f(x)为偶函数?圳f(x)=f(-x)=f(x)?圳f(x)-f(-x)=0.②f(x)是偶函数?圳f(x)的图象关于y轴对称;f(x)是奇函数?圳f(x)的图象关于原点对称.③奇函数在对称的单调区间内具有相同的单调性;偶函数在对称的单调区间内具有相反的单调性.④在公共定义域内:两个奇函数的和是奇函数,两个奇函数的积是偶函数;两个偶函数的和、积都是偶函数;一个奇函数、一个偶函数的积是奇函数.⑤若奇函数f(x)的定义域中含有0,则必有f(0)=0. 但要注意f(0)=0是f(x)为奇函数的既不充分也不必要条件.4. 函数的周期性(1)定义:若存在一个非零常数T,使得对于函数定义域内的任意x,都有f(x+T)=f (x),则称f(x)为周期函数,其中T称作f(x)的周期. 若所有的T值中存在一个最小的正数,则称它为f(x)的最小正周期.(2)性质:①f(x+T)=f(x)常写作fx+=fx-.②若T是函数y=f(x)的周期,则kT(k∈Z,且k≠0)也是y=f(x)的周期,即f(x+kT)=f(x).③若对于函数f(x)定义域内的任意x,都有f(x+a)=-f(x)或f(x+a)=或f(x+a)=-(a是常数,且a≠0),则f(x)是一个以2a为周期的周期函数.方法突破1. 单调性的证明方法(1)定义法:如果对于函数f(x)的定义域I内某个区间D上的任意两个自变量x1,x2,当x1f(x2)),那么就说f(x)在区间D上单调递增(单调递减).(2)导数法:在某个区间(a,b)内,如果f ′(x)>0,那么函数y=f(x)在这个区间内单调递增;如果f ′(x)2. 单调区间的求法及表示单调区间的求法:定义法、导数法、图象法、复合函数法.函数的单调区间是函数定义域的子区间,所以在求解函数的单调区间时,必须先求出函数的定义域. 单调区间只能用区间表示,不能用集合或不等式表示;如有多个单调区间应分别写,不能用并集符号“∪”联结,也不能用“或”联结.3. 函数奇偶性的判断主要根据定义判断函数的奇偶性:一般地,如果对于函数f(x)定义域内的任意x,都有f(-x)=f(x)(或f(-x)=-f(x)),那么函数f(x)就叫做偶函数(或奇函数). 该定义包含两个必备条件: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有利于准确、简洁地解决问题;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,可以转化为判断关系式f(x)+f(-x)=0(奇函数)或f(x)-f(-x)=0(偶函数)是否成立.。
函数的基本性质一、知识点1.对函数单调性的理解(1)函数的单调性只能在函数的定义域内来讨论,所以求函数的单调区间,必须先求函数的定义域;(2) 一些单调性的判断规则:①若f (x)与g(x)在定义域内都是增函数(减函数),那么f (x) + g(x)在其公共定义域内是增函数(减函数)即“同加异减”减时和第一个单调性相同。
②复合函数的单调性规则是“同增异减”。
2.函数的奇偶性的定义:(1)对于函数f (x)的定义域内任意一个x,都有f (-x) = —f (x),则称f (x)为.奇函数的图象关于对称。
(2)对于函数f (x)的定义域内任意一个x,都有f (-x) = f (x),则称f (x)为.偶函数的图象关于对称。
(3)通常采用图像或定义判断函数的奇偶性. 具有奇偶性的函数,其定义域原点关于对称(也就是说,函数为奇函数或偶函数的必要条件是其定义域关于原点对称)。
3.奇偶函数图象的对称性(1)若y = f (a + x)是偶函数,则 f (a + x) = f (a - x) o f (2a - x) = f (x) o f (x)的图象关于直线x= a对称;(2)若y = f (b + x)是偶函数,则 f (b - x) = - f (b + x) o f (2b - x) = - f (x) o f (x)的图象关于点(b,0)中心对称;4.若函数满足f Q + a)= f Q),则函数的周期为T=a。
二、例题讲解1.下列函数中,既是偶函数,又是在区间(0,+ 8)上单调递减的函数是()A. y = 2|x|B. y = x3C. y = -x2+1D. y=cosx【答案】C【解析】试题分析:偶函数需满足f (-x) = f (x),由此验证可知A,C,D都是偶函数,但要满足在区间(0,+ 8) 上单调递减,验证可知只有C符合.考点:偶函数的判断,函数的单调性.2. f (x) = x2-2x + 4的单调减区间是.【答案】(fl) 【解析】试题分析:将函数进行配方得/(,) =,2—2x + 4 = (x —1)2+3,又称轴为x = l,函数图象开口向上,所 以函数的单调减区间为(-8,1) . 考点:二次函数的单调性.3 .函数y = log (%2 +2% —3)的单调递减区间为()2A. (— °°, —3)B. (— °°, — 1)C. (1, +°°)D. ( — 3, — 1) 【答案】A 【解析】试题分析:由x2 + 2x —3>0,得%<—3或x>l, .♦./(%)的定义域为(―8,—3)U(L+8).y = log (%2 + 2% —3)可看作由 y = log 沈和 M = %2 + 2% — 3 复合而成的,u - X2 +2x-3 = (x +1)2 -4 2 2在(—8,—3)上递减,在(1,+8)上递增,又y = log "在定义域内单调递增,.・.y = log (%2+2%-3)在2 2(—8,—3)上递减,在(1,+8)上递增,所以y = log (%2+ 2% —3)的单调递减区间是(―叫—3),故选A.2考点:复合函数的单调性.4 .已知丁 = %2+2(〃 — 2)% + 5在区间(4,+8)上是增函数,则a 的范围是( )【答案】B 【解析】试题分析:函数y = %2+2(〃-2)% + 5的图像是开口向上以x = 2-a 为对称轴的抛物线,因为函数在区 间(4,+8)上是增函数,所以2 —a V 4,解得“之―2 ,故A 正确。
高考数学复习基础知识专题讲解与练习专题04函数的性质综合应用一、单选题1.(2021·黑龙江·牡丹江市第三高级中学高三月考(文))已知函数(1)f x +的定义域为(-2,0),则(21)f x -的定义域为() A .(-1,0) B .(-2,0) C .(0,1)D .1,02⎛⎫- ⎪⎝⎭【答案】C 【分析】由题设函数的定义域,应用换元法求出()f t 的定义域,进而求(21)f x -的定义域即可. 【详解】由题设,若1t x =+,则(1,1)t ∈-,∴对于(21)f x -有21(1,1)x -∈-,故其定义域为(0,1). 故选:C.2.(2021·湖南·高三月考)已知函数()f x 满足22()()326f x f x x x +-=++,则() A .()f x 的最小值为2B .x R ∃∈,22432()x x f x ++>C .()f x 的最大值为2D .x R ∀∈,22452()x x f x ++>【答案】D 【分析】先求得()f x ,然后结合二次函数的性质确定正确选项.【详解】因为22()()326f x f x x x +-=++(i ),所以用x -代换x 得22()()326f x f x x x -+=-+(ii ). (i )×2-(ii )得23()366f x x x =++, 即22()22(1)1f x x x x =++=++,从而()f x 只有最小值,没有最大值,且最小值为1.()2222222221243243122()222222x x x x x x f x x x x x x x ++-++++===-<++++++, ()2222222221245245122()222222x x x x x x f x x x x x x x +++++++===+>++++++. 故选:D.3.(2021·河南·孟津县第一高级中学高三月考(理))若函数()2021x x f x x ππ-=-+,则不等式(1)(24)0f x f x ++-≥的解集为() A .[1,)+∞ B .(,1]-∞ C .(0,1] D .[1,1]-【答案】A 【分析】判断出函数的奇偶性和单调性,再利用其性质解不等式即可 【详解】()f x 的定义域为R ,因为()2021(2021)()x x x x f x x x f x ππππ---=-=--+=--, 所以()f x 是奇函数,所以不等式(1)(24)0f x f x ++-≥可化为(1)(42)f x f x +≥-, 因为,,2021x x y y y x ππ-==-=在R 上均为增函数, 所以()f x 在R 上为增函数, 所以142x x +≥-,解得1x ≥, 故选:A.4.(2022·全国·高三专题练习)已知函数f (x 2+1)=x 4,则函数y =f (x )的解析式是( )A .()()21,0f x x x =-≥B .()()21,1f x x x =-≥C .()()21,0f x x x =+≥D .()()21,1f x x x =+≥【答案】B 【分析】利用凑配法求得()f x 解析式. 【详解】()()()2242211211f x x x x +==+-++,且211x +≥,所以()()22211,1f x x x x x =-+=-≥. 故选:B.5.(2021·湖南省邵东市第一中学高三月考)已知函数()f x 满足()()()222f a b f a f b +=+对,a b ∈R 恒成立,且(1)0f ≠,则(2021)f =() A .1010 B .20212C .1011D .20232【答案】B 【分析】利用赋值法找出规律,从而得出正确答案. 【详解】令0a b ==,则()()()()20020,00f f f f =+=,令0,1a b ==,则()()()()()221021,121f f f f f =+=,由于()10f ≠,所以()112f =.令1a b ==,则()()()221211f f f =+=, 令2,1a b ==,则()()()2133221122f f f =+=+=,令3,1a b ==,则()()()23144321222f f f =+=+=,以此类推,可得()202120212f =.故选:B.6.(2021·安徽·六安二中高三月考)设()f x 为奇函数,且当0x ≥时,()21x f x =-,则当0x <时,()f x =() A .21x -- B .21x -+C .21x ---D .21x --+【答案】D 【分析】根据题意,设0x <,则0x ->,由函数的解析式可得()21x f x --=-,结合函数的奇偶性分析可得答案. 【详解】根据题意,设0x <,则0x ->, 则()21x f x --=-,又由()f x 为奇函数,则()()21x f x f x ---=-+=,故选:D.7.(2021·河南·高三月考(理))||||2()x x x e f x e-=的最大值与最小值之差为()A .4-B .4eC .44e-D .0【答案】B 【分析】利用函数为奇函数,且其图像的对称性,利用导数可得函数的单调性和最值. 【详解】22()1xx xx e x f x ee-==-,设2()xx g x e=,则()()1g x f x =+则()g x 为奇函数,图像关于原点对称,其最大值与最小值是互为相反数,max max ()()1g x f x =+min ()()1min g x f x =+ max min ()()0g x g x +=max min max min max min max ()()(()1)(()1)()()2()f x f x g x g x g x g x g x ∴-=---=-=即()f x 的最大值与最小值之差为max 2()g x , 当0x >时2()xxg x e =,222(1)()x x x x g x e e --'==, 故2()xxg x e =的单调递增区间为(0,1),单调递减区间为(1,)+∞, 所以max 2()(1)g x g e==,所以()f x 的最大值与最小值之差为4e故选:B.8.(2021·黑龙江·牡丹江市第三高级中学高三月考(理))已知减函数()332f x x x =--,若()()320f m f m -+-<,则实数m 的取值范围为() A .(),3-∞ B .()3,+∞ C .(),3-∞- D .()3,-+∞【答案】C 【分析】根据函数奇偶性和单调性,列出不等式即可求出范围. 【详解】易知()f x 为R 上的奇函数,且在R 上单调递减, 由()()320f m f m -+-<,得()()()322f m f m f m -<--=, 于是得32m m ->,解得3m <-. 故选:C.9.(2021·陕西·西安中学高三期中)已知函数()(1ln 31xx a x f x x a +=++++-(0a >,1a ≠),且()5f π=,则()f π-=() A .5- B .2 C .1D .1-【答案】C 【分析】令()()3g x f x =-,由()()0g x g x -+=,可得()g x 为奇函数,利用奇函数的性质即可求解. 【详解】解:令()()(1ln 13x x a x g x f x x a +++=--+=,因为()()((11ln ln 011xxx x a a g x x x x x x aa g --++-++-++++=---+=,所以()g x 为奇函数,所以()()0g g ππ-+=,即()()330f f ππ--+-=, 又()5f π=, 所以()1f π-=, 故选:C.10.(2021·北京通州·高三期中)已知函数()f x 的定义域为R ,()54f =,()3f x +是偶函数,[)12,3,x x ∀∈+∞,有()()12120f x f x x x ->-,则()A .()04f <B .()14f =C .()24f >D .()30f <【答案】B 【分析】根据条件可得()f x 关于直线3x =对称,()f x 在[)3,+∞上单调递增,结合()54f =可判断出答案. 【详解】由()3f x +是偶函数可得()f x 关于直线3x =对称 因为[)12,3,x x ∀∈+∞,有()()12120f x f x x x ->-,所以()f x 在[)3,+∞上单调递增因为()54f =,所以()()064f f =>,()()154f f ==,()()244f f =< 无法比较()3f 与0的大小 故选:B.11.(2021·北京朝阳·高三期中)若函数()()221x f x a a R =-∈+为奇函数,则实数a =().A .2-B .1-C .0D .1【答案】D【分析】由奇函数的性质()00f =求解即可 【详解】因为函数()()221x f x a a R =-∈+为奇函数,定义域为R ,所以()00f =,即02021a -=+,解得1a =,经检验符合题意,故选:D.12.(2022·上海·高三专题练习)函数()2020sin 2f x x x =+,若满足()2(1)0f x x f t ++-≥恒成立,则实数t 的取值范围为() A .[2,)+∞ B .[1,)+∞C .3,4⎛⎤-∞ ⎥⎝⎦D .(,1]-∞【答案】C 【详解】∵()2020sin 2()f x x x f x -=--=-,且()20202cos20f x x '=+>, ∴函数()f x 为单调递增的奇函数.于是,()2(1)0f x x f t ++-≥可以变为()2(1)(1)f x x f t f t +--=-,即21x x t +≥-,∴21t x x ≤++,而221331244x x x ⎛⎫++=++≥ ⎪⎝⎭,可知实数34t ≤, 故实数t 的取值范围为3,4⎛⎤-∞ ⎥⎝⎦.故选:C.13.(2021·江苏·海安高级中学高三月考)已知定义在R 上的可导函数()f x ,对任意的实数x ,都有()()4f x f x x --=,且当()0,x ∈+∞时,()2f x '>恒成立,若不等式()()()1221f a f a a --≥-恒成立,则实数a 的取值范围是() A .1,02⎛⎫- ⎪⎝⎭ B .10,2⎡⎤⎢⎥⎣⎦C .1,2⎛⎫-∞ ⎪⎝⎭D .1,2⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭ 【答案】D 【分析】由题意可得()()()f x x f x x -=---,令()()2F x f x x =-,根据奇偶性的定义,可得()F x 为偶函数,利用导数可得()F x 的单调性,将题干条件化简可得()2(1)2(1)f a a f a a -≥---,即()(1)F a F a ≥-,根据()F x 的单调性和奇偶性,计算求解,即可得答案.【详解】由()()4f x f x x --=,得()2()2()f x x f x x -=---, 记()()2F x f x x =-,则有()()F x F x =-,即()F x 为偶函数, 又当(0,)x ∈+∞时,()()20F x f x ''=->恒成立, 所以()F x 在(0,)+∞上单调递增,所以由()()()1221f a f a a --≥-,得()2(1)2(1)f a a f a a -≥---, 即()(1)F a F a ≥-(||)(|1|)F a F a ⇔-,所以|||1|a a -,即2212a a a ≥+-,解得12a ,故选:D.14.(2021·黑龙江·哈尔滨三中高三期中(文))设函数222,0()lg ,0x x x f x x x ⎧--≤⎪=⎨>⎪⎩,则函数()1y f x =-的零点个数为() A .1个 B .2个C .3个D .0个【答案】B【分析】由已知函数()f x 的解析式作出图象,把函数()1y f x =-的零点转化为函数()f x 与1y =的交点得答案. 【详解】由函数解析式222,0()lg ,0x x x f x x x ⎧--≤⎪=⎨>⎪⎩由图可知,函数()1y f x =-的零点的个数为2个. 故选:B .15.(2020·广东·梅州市梅江区嘉应中学高三月考)已知函数()f x 是定义在R 上的奇函数,满足1(2)()f x f x +=,且当3,02x ⎛⎫∈- ⎪⎝⎭时,()2log (31)f x x =-+,则()2021f 等于() A .4 B .2C .2-D .2log 7【答案】C 【分析】求得()f x 是周期为4的周期函数,从而求得()2021f . 【详解】因为函数()f x 是定义在R 上的奇函数,()11(4)(2)2()1(2)()f x f x f x f x f x +=++===+, 其最小正周期为4,所以()()2021450511)()1(f f f f ⨯+===--.因为31,02⎛⎫-∈- ⎪⎝⎭,且当3,02x ⎛⎫∈- ⎪⎝⎭时,()2log (31)f x x =-+, 所以()2()log 13)1(12f -=--+=⨯,所以()202112()f f =--=-. 故选:C.16.(2021·江西·九江市柴桑区第一中学高三月考(文))已知函数()f x 是定义在[3,2]a --上的奇函数,且在[3,0]-上单调递增,则满足()()0f m f m a +->的m 的取值范围是()A .5,82⎛⎤ ⎥⎝⎦B .5,32⎛⎤⎥⎝⎦C .[]2,3D .[]3,3-【答案】B 【分析】根据奇函数的定义可知定义域关于原点对称可得320a -+-=,即可解出a ,由奇函数的性质可得函数()f x 在[]3,3-上递增,再将()()0f m f m a +->等价变形为()()f m f a m >-,然后根据单调性即可解出. 【详解】依题意可得320a -+-=,解得5a =,而函数f x ()在[3,0]-上单调递增,所以函数()f x 在[0,3]上单调递增,又函数()f x 连续,故函数()f x 在[]3,3-上递增,不等式()()0f m f m a +->即为()()5f m f m >-,所以333535m m m m-≤≤⎧⎪-≤-≤⎨⎪>-⎩,解得532m <≤.故选:B .17.(2021·浙江·高三期中)已知0a >,0b >,则“2ln 39b a a b>-”是“a b >”成立的()A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充分必要条件D .既不充分又不必要条件 【答案】B 【分析】构造函数,利用函数的单调性,结合充分性、必要性的定义进行判断即可. 【详解】解:由()22ln ln 2ln 33b a a a b b=->-,得()2ln 23ln 3a b a b +>+,令()ln 3x f x x =+,()f x 在()0,∞+上单调递增,又()()2f a f b >,则2a b >.即当0a >,0b >时,2ln 392b a a a b b>-⇔>.显然,2a b a b >⇒>,但由2a b >不能得到a b >. 故选:B .18.(2021·重庆市实验中学高三月考)已知函数()()2312,1,1x x a x x f x a x ⎧-++<⎪=⎨≥⎪⎩,若函数()f x 在R 上为减函数,则实数a 的取值范围为()A .1,13⎡⎫⎪⎢⎣⎭B .11,32⎡⎤⎢⎥⎣⎦C .10,3⎛⎤⎥⎝⎦D .1,12⎡⎫⎪⎢⎣⎭【答案】B 【分析】利用二次函数、指数函数的单调性以及函数单调性的定义,建立关于a 的不等式组,解不等式组即可得答案. 【详解】解:因为函数()()2312,1,1x x a x x f x a x ⎧-++<⎪=⎨≥⎪⎩在R 上为减函数,所以()213112011312a a a a +⎧≥⎪⎪<<⎨⎪-++≥⎪⎩,解得1132a ≤≤,所以实数a 的取值范围为11,32⎡⎤⎢⎥⎣⎦, 故选:B.19.(2021·全国·高三期中)已知()2f x +是偶函数,当122x x <<时,()()()21210f x f x x x -->⎡⎤⎣⎦恒成立,设12a f ⎛⎫= ⎪⎝⎭,()3b f =,()4c f =,则a 、b 、c 的大小关系为() A .b a c << B .c b a << C .b c a << D .a b c <<【答案】A 【分析】分析可知函数()f x 在()2,+∞为增函数,由已知条件可得1722a f f ⎛⎫⎛⎫== ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,结合函数()f x 的单调性可得出a 、b 、c 的大小关系. 【详解】当122x x <<时,()()()21210f x f x x x -->⎡⎤⎣⎦恒成立,则()()12f x f x <, 所以()f x 在()2,+∞为增函数.又因为()2f x +是偶函数,所以,()()22f x f x -+=+,即1722a f f ⎛⎫⎛⎫== ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,所以()()7342f f f ⎛⎫<< ⎪⎝⎭,即b a c <<.故选:A.20.(2021·宁夏·海原县第一中学高三月考(文))已知()f x 是定义域为()-∞+∞,的奇函数,满足()()11f x f x -=+,若()13f =,则()()()()1232022f f f f ++++=()A .2022B .0C .3D .2022-【答案】C 【分析】由条件可得()f x 是周期为4的周期函数,然后利用()()()()()()()()()()1232022505123412f f f f f f f f f f ++++=+++++⎡⎤⎣⎦算出答案即可.【详解】因为()f x 是定义域为()-∞+∞,的奇函数,所以()()f x f x -=-,()00f = 因为()()11f x f x -=+,所以()()()2f x f x f x -=+=-所以()()()42f x f x f x +=-+=,所以()f x 是周期为4的周期函数 因为()13f =,()()200f f ==,()()()3113f f f =-=-=-,()()400f f == 所以()()()()()()()()()()12320225051234123f f f f f f f f f f ++++=+++++=⎡⎤⎣⎦故选:C.21.(2021·河北·高三月考)已知函数()3()21sin f x x x x =+++,则()(32)4f x f x -+-<的解集为() A .(,1)-∞ B .(1,)+∞C .(,2)-∞D .(2,)+∞【答案】A 【分析】设3()()222sin g x f x x x x =-=++,然后可得函数()g x 为奇函数,函数()g x 在R 上单调递增,然后不等式()(32)4f x f x -+-<可化为()(32)g x g x -<-+,然后可解出答案. 【详解】设3()()222sin g x f x x x x =-=++,可得函数()g x 为奇函数,2()62cos 0g x x x '=++>,所以函数()g x 在R 上单调递增,()(32)4()2(32)2()f x f x f x f x g x -+-<⇒--<--+⇒-(32)()(32)g x g x g x <--⇒-<-+,所以321x x x -<-+⇒<. 故选:A.22.(2021·河南·高三月考(文))已知函数()()12x x f x e e -=+,记12a fπ⎛⎫⎪ ⎪⎝⎭=,1log 2b f π⎛⎫ ⎪⎝⎭=,()c f π=,则a ,b ,c 的大小关系为()A .a <b <cB .c <b <aC .b <a <cD .b <c <a【答案】C 【分析】先判断函数的奇偶性,然后根据导函数的符号求出函数的单调区间,利用函数的单调性即可得出答案. 【详解】解:因为()()()12x x f x e e f x --=+=,所以函数()f x 为偶函数,()()12x xf x e e -'=-, 当0x >时,()0f x '>,所以函数()f x 在()0,∞+上递增,则()1log log 22b f f ππ⎛⎫== ⎪⎝⎭,所以10log 212πππ<<<<, 所以b a c <<. 故选:C .23.(2021·安徽·高三月考(文))已知定义在R 上的函数()f x 满足:(1)f x -关于(1,0)中心对称,(1)f x +是偶函数,且312f ⎛⎫-= ⎪⎝⎭,则92f ⎛⎫ ⎪⎝⎭的值为() A .0 B .-1 C .1 D .无法确定【答案】B 【分析】由于(1)f x -关于(1,0)中心对称,又将函数(1)f x -向左平移1个单位后为()f x ,所以()f x 关于(0,0)中心对称,即()f x 是奇函数;又(1)f x +是偶函数,又将函数(1)f x +向右平移1个单位后为()f x ,所以()f x 关于直线1x =对称,可得函数()f x 的周期4T =, 由此即可求出结果. 【详解】由于(1)f x -关于(1,0)中心对称,又将函数(1)f x -向左平移1个单位后为()f x ,所以()f x 关于(0,0)中心对称,即()f x 是奇函数;又(1)f x +是偶函数,又将函数(1)f x +向右平移1个单位后为()f x ,所以()f x 关于直线1x =对称,即()(2)f x f x =-; 所以()(2)f x f x =--,所以(+2)()f x f x =-,所以(4)(2)()f x f x f x +=-+=, 所以函数()f x 的周期4T =,911334211222222f f f f f f⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=+==-==--=- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭.故选:B.24.(2021·江西·赣州市赣县第三中学高三期中(理))函数()y f x =对任意x ∈R 都有(2)()f x f x +=-成立,且函数(1)y f x =-的图象关于点()1,0对称,(1)4f =,则(2020)(2021)(2022)f f f ++=()A .1B .2C .3D .4【答案】D 【分析】根据函数(1)y f x =-的图象关于点()1,0对称,得到函数是奇函数,然后结合(2)()f x f x +=-,得到函数的周期为4T =求解. 【详解】因为函数(1)y f x =-的图象关于点()1,0对称, 所以函数()y f x =的图象关于点()0,0对称, 即()()f x f x -=-, 又因为(2)()f x f x +=-,所以(2)()f x f x +=-,即(4)()f x f x +=, 所以函数的周期为4T =, 又(1)4f =,所以(2020)(2021)(2022)(0)(1)(0)4f f f f f f ++=++=. 故选:D.25.(2021·江西·高三月考(文))若定义在R 上的奇函数()f x 在区间(0,)+∞上单调递增,且()30f =,则满足0()2f x x -≤的x 的取值范围为()A .(][),15,-∞-+∞B .[][]3,05,-+∞C .[][]1,02,5-D .(][),10,5-∞-【答案】C 【分析】根据函数的单调性、奇偶性、函数图象变换,结合图象求得正确答案. 【详解】依题意()f x 是R 上的奇函数,且在(0,)+∞递增,且()30f =,所以()f x 在(),0-∞递增,且()30f -=.()2f x -的图象是由()f x 的图象向右平移2个单位得到,画出()2f x -的大致图象如下图所示,由图可知,满足0()2f x x -≤的x 的取值范围为[][]1,02,5-.故选:C.26.(2022·全国·高三专题练习)定义在R 上的奇函数f (x )满足f (x +2)=-f (x ),且在[0,1]上是减函数,则有() A .f 3()2<f 1()4-<f 1()4B .f 1()4<f 1()4-<f 3()2C .f 3()2<f 1()4<f 1()4-D .f 1()4-<f 3()2-<f 1()4【答案】C 【分析】首先判断函数的周期,以及对称性,画出函数的草图,即可判断选项. 【详解】因为f (x +2)=-f (x ),所以f (x +2+2)=-f (x +2)=f (x ),所以函数的周期为4,并且()()()2f x f x f x +=-=-,所以函数()f x 关于1x =对称,作出f (x )的草图(如图),由图可知3()2f <1()4f <1()4f -,故选:C.27.(2022·全国·高三专题练习)函数()342221x x f x x x⎧-≤⎪=⎨->⎪-⎩,,则不等式()1f x ≥的解集是( )A .()513⎡⎫-∞⋃+∞⎪⎢⎣⎭,,B .(]5133⎡⎤-∞⋃⎢⎥⎣⎦,,C .513⎡⎤⎢⎥⎣⎦,D .533⎡⎤⎢⎥⎣⎦,【答案】B【分析】将()f x 表示为分段函数的形式,由此求得不等式()1f x ≥的解集. 【详解】()342221x x f x x x ⎧-≤⎪=⎨->⎪-⎩,,443,3434,232,21x x x x x x ⎧-<⎪⎪⎪=-≤≤⎨⎪⎪>⎪-⎩, 当43x <时,431,11x x x -≥≤⇒≤,当423x ≤≤时,55341,233x x x -≥≥⇒≤≤,当2x >时,10x ->,则21,21,3231x x x x ≥≥-≤⇒<≤-,综上所述,不等式()1f x ≥的解集为(]5,1,33⎡⎤-∞⋃⎢⎥⎣⎦.故选:B.28.(2021·安徽省亳州市第一中学高三月考(文))函数()f x 满足()()4f x f x =-+,若()23f =,则()2022f =()A .3B .-3C .6D .2022【答案】B 【分析】根据函数()f x 满足()()4f x f x =-+,变形得到函数()f x 是周期函数求解. 【详解】因为函数()f x 满足()()4f x f x =-+,即()()4f x f x +=-, 则()()()84f x f x f x +=-+=,所以函数()f x 是周期函数,周期为8,所以()()()()202225286623f f f f =⨯+==-=-.故选:B .29.(2021·贵州·贵阳一中高三月考(理))函数2()ln(231)f x x x =-+的单调递减区间为()A .3,4⎛⎫-∞ ⎪⎝⎭B .1,2⎛⎫-∞ ⎪⎝⎭C .3,4⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭D .(1,)+∞【答案】B【分析】先求出函数()f x 的定义域,再求出函数2231u x x =-+在所求定义域上的单调区间并结合复合函数单调性即可作答.【详解】在函数2()ln(231)f x x x =-+中,由22310x x -+>得12x <或1x >,则()f x 的定义域为1(,)(1,)2-∞+∞, 函数2231u x x =-+在1(,)2-∞上单调递减,在(1,)+∞上单调递增,又ln y u =在(0,)u ∈+∞上单调递增,于是得()f x 在1(,)2-∞上单调递减,在(1,)+∞上单调递增, 所以函数()f x 的单调递减区间为1(,)2-∞. 故选:B.30.(2021·广东·高三月考)已知定义域为R 的函数()y f x =在[0,10]上有1和3两个零点,且(2)y f x =+与(7)y f x =+都是偶函数,则函数()y f x =在[0,2013]上的零点个数为()A .404B .804C .806D .402【答案】A【分析】 根据两个偶函数得()f x 的对称轴,由此得函数的周期,10是其一个周期,由周期性可得零点个数.【详解】因为(2)y f x =+与(7)y f x =+都为偶函数,所以(2)(2)f x f x +=-+,(7)(7)f x f x +=-+,所以()f x 图象关于2x =,7x =轴对称,所以()f x 为周期函数,且2(72)10T =⋅-=,所以将[0,2013]划分为[0,10)[10,20)[2000,2010][2010,2013]⋅⋅⋅.而[0,10)[10,20)[2000,2010]⋅⋅⋅共201组,所以2012402N =⨯=,在[2010,2013]中,含有零点(2011)(1)0f f ==,(2013)(3)0f f ==共2个,所以一共有404个零点.故选:A.31.(2021·安徽·池州市江南中学高三月考(理))已知定义域为R 的函数f (x )满足f (-x )=-f (x +4),且函数f (x )在区间(2,+∞)上单调递增,如果x 1<2<x 2,且x 1+x 2>4,则f (x 1)+f (x 2)的值()A .可正可负B .恒大于0C .可能为0D .恒小于0【答案】B【分析】首先根据条件()(4)f x f x -=-+转化为(4)()f x f x -=-,再根据函数()f x 在区间(2,)+∞上单调递增,将1x 转换为14x -,从而14x -,2x 都在(2,)+∞的单调区间内,由单调性得到它们的函数值的大小,再由条件即可判断12()()f x f x +的值的符号.【详解】解:定义域为R 的函数()f x 满足()(4)f x f x -=-+,将x 换为x -,有(4)()f x f x -=-,122x x <<,且124x x +>,2142x x ∴>->,函数()f x 在区间(2,)+∞上单调递增,21()(4)f x f x ∴>-,(4)()f x f x -=-,11(4)()f x f x ∴-=-,即21()()f x f x >-,12()()0f x f x ∴+>,故选:B .32.(2021·河南·模拟预测(文))已知非常数函数()f x 满足()()1f x f x -=()x R ∈,则下列函数中,不是奇函数的为()A .()()11f x f x -+ B .()()11f x f x +- C .()()1f x f x - D .()()1f x f x + 【答案】D【分析】根据奇函数的定义判断.【详解】因为()()1f x f x -=()x R ∈,所以()1()()1f x g x f x -=+,则11()11()()()()1()11()1()f x f x f xg x g x f x f x f x -----====--+++,()g x 是奇函数, 同理()()1()1f x h x f x +=-也是奇函数,1()()()()()p x f x f x f x f x =-=--,则()()()()p x f x f x p x -=--=-,是奇函数, 1()()()()()q x f x f x f x f x =+=+-,()()()()q x f x f x q x -=-+=为偶函数, 故选:D .33.(2021·四川郫都·高三月考(文))已知奇函数()f x 定义域为R ,()()1f x f x -=,当10,2x ⎛⎤∈ ⎥⎝⎦时,()21log 2f x x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,则52f ⎛⎫= ⎪⎝⎭() A .2log 3B .1C .1-D .0【答案】D【分析】 根据函数的奇偶性和(1)()f x f x -=可得函数的周期是2,利用周期性进行转化求解即可.【详解】 解:奇函数满足(1)()f x f x -=,()(1)(1)f x f x f x ∴=-=--,即(1)()f x f x +=-,则(2)(1)()f x f x f x +=-+=,所以()f x 是以2为周期的周期函数, 所以225111()()log ()log 102222f f ==+==. 故选:D.34.(2022·全国·高三专题练习)已知函数()f x 的定义域为R ,且满足()()()()2f x y f x y f x f y ++-=,且12f ⎛⎫= ⎪⎝⎭,()00f ≠,则()2021f =().A .2021B .1C .0D .1-【答案】C【分析】 分别令0x y ==,令12x y ==得到()()110f x f x ++-=,进而推得函数()f x 是周期函数求解. 【详解】令0x y ==,则()()()()00200f f f f +=,故()()()20010f f -=,故()01f =,(()00f =舍) 令12x y ==,则()()1110222f f f f ⎛⎫⎛⎫+= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, 故()10f =.∴()()()()11210f x f x f x f ++-==,即()()()()()()1124f x f x f x f x f x f x +=--⇒+=-⇒+=,故()f x 的周期为4,即()f x 是周期函数.∴()()202110f f ==.故选:C .二、多选题35.(2021·全国·高三月考)()f x 是定义在R 上的偶函数,对x R ∀∈,均有()()2f x f x +=-,当[]0,1x ∈时,()()2log 2f x x =-,则下列结论正确的是()A .函数()f x 的一个周期为4B .()20221f =C .当[]2,3x ∈时,()()2log 4f x x =--D .函数()f x 在[]0,2021内有1010个零点【答案】AC【分析】 由()()2 x f f x +=-可判断A ,()()()2022450()5220f f f f =⨯+==-,可判断B ,当[]2,3x ∈时,[]20,1x -∈,结合条件可判断C ,易知()()()()()1 35201920210f f f f f ===⋯===,可判断D.【详解】()f x 是定义在R 上的偶函数,对x R ∀∈,均有()()2 x f f x +=-,()()4 (2,f x f x f x ∴+=-+=)故函数的周期为4,故选项A 正确;()()()2022452(05201)f f f f =⨯+==-=-,故选项B 错误;当[]2,3x ∈时,[]20,1x -∈,则()()()()222log 2 2log 4f x f x x x ⎡=--=---=-⎤⎦-⎣,故选项C 正确;易知()()()()()1 35201920210f f f f f ===⋯===,于是函数()f x 在[]0,2021内有1011个零点,故选项D 错误,故选:AC .36.(2021·重庆市第十一中学校高三月考)关于函数()321x f x x +=-,正确的说法是() A .()f x 有且仅有一个零点B .()f x 在定义域内单调递减C .()f x 的定义域为{}1x x ≠D .()f x 的图象关于点()1,3对称【答案】ACD【分析】将函数()f x 分离系数可得5()31f x x =+-,数形结合,逐一分析即可; 【详解】 解:323(1)55()3111x x f x x x x +-+===+---,作出函数()f x 图象如图:由图象可知,函数只有一个零点,定义域为{}|1x x ≠,在(),1-∞和()1,+∞上单调递减,图象关于()1,3对称,故B 错误,故选:ACD .37.(2021·福建·三明一中高三月考)下列命题中,错误的命题有()A .函数()f x x =与()2g x =是同一个函数B .命题“[]00,1x ∃∈,2001x x +≥”的否定为“[]0,1x ∀∈,21x x +<”C .函数4sin 0sin 2y x x x π⎛⎫=+<< ⎪⎝⎭的最小值为4 D .设函数22,0()2,0x x x f x x +<⎧⎪=⎨≥⎪⎩,则()f x 在R 上单调递增 【答案】ACD【分析】 求出两函数的定义域,即可判断A ;命题的否定形式判断B ;函数的最值判断C ;分段函数的性质以及单调性判断D ;【详解】解:函数()f x x =定义域为R ,函数2()g x =的定义域为[)0,+∞,所以两个函数的定义域不相同,所以两个函数不是相同函数;所以A 不正确;命题“0[0x ∃∈,1],2001x x +”的否定为“[0x ∀=,1],21x x +<”,满足命题的否定形式,所以B 正确; 函数4sin sin y x x =+(0)2x π<<,因为02x π<<,所以0sin 1x <<,可知4sin 4sin y x x =+>,所以函数没有最小值,所以C 不正确; 设函数22,0,()2,0,x x x f x x +<⎧⎪=⎨⎪⎩两段函数都是增函数,并且0x <时,0x →,()2f x →,0x 时,函数的最小值为1,两段函数在R 上不是单调递增,所以D 不正确;故选:ACD .38.(2021·福建·高三月考)已知()f x 是定义域为R 的函数,满足()()13f x f x +=-,()()13f x f x +=-,当02x ≤≤时,()2f x x x =-,则下列说法正确的是()A .()f x 的最小正周期为4B .()f x 的图象关于直线2x =对称C .当04x ≤≤时,函数()f x 的最大值为2D .当68x ≤≤时,函数()f x 的最小值为12- 【答案】ABC【分析】根据抽象函数关系式,可推导得到周期性和对称性,知AB 正确;根据()f x 在[]0,2上的最大值和最小值,结合对称性和周期性可知C 正确,D 错误.【详解】对于A ,()()13f x f x +=-,()()4f x f x ∴+=,()f x ∴的最小正周期为4,A 正确; 对于B ,()()13f x f x +=-,()()22f x f x ∴+=-,()f x ∴的图象关于直线2x =对称,B 正确;对于C ,当02x ≤≤时,()()max 22f x f ==,()f x 图象关于2x =对称,∴当24x ≤≤时,()()max 22f x f ==; 综上所述:当04x ≤≤时,()()max 22f x f ==,C 正确;对于D ,()f x 的最小正周期为4,()f x ∴在[]6,8上的最小值,即为()f x 在[]2,4上的最小值,当02x ≤≤时,()min 1124f x f ⎛⎫==- ⎪⎝⎭,又()f x 图象关于2x =对称, ∴当24x ≤≤时,()min 711224f x f f ⎛⎫⎛⎫===- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,()f x ∴在[]6,8上的最小值为14-,D 错误. 故选:ABC.39.(2022·全国·高三专题练习)设f (x )的定义域为R ,给出下列四个命题其中正确的是()A .若y =f (x )为偶函数,则y =f (x +2)的图象关于y 轴对称;B .若y =f (x +2)为偶函数,则y =f (x )的图象关于直线x =2对称;C .若f (2+x )=f (2-x ),则y =f (x )的图象关于直线x =2对称;D .若f (2-x )=f (x ),则y =f (x )的图象关于直线x =2对称.【答案】BC【分析】根据偶函数的对称性,结合函数图象变换性质、函数图象关于直线对称的性质进行逐一判断即可.【详解】A :中由y =f (x )关于y 轴对称,得y =f (x +2)的图象关于直线x =-2对称,所以结论错误;B :因为y =f (x +2)为偶函数,所以函数y =f (x +2)的图象关于y 轴对称,因此y =f (x )的图象关于直线x =2对称,所以结论正确;C :因为f (2+x )=f (2-x ),所以y =f (x )的图象关于直线x =2对称,因此结论正确;D :由f (2-x )=f (x ),得f (1+x )=f (1-x ),所以y =f (x )关于直线x =1对称,因此结论错误,故选:BC.40.(2021·广东·湛江二十一中高三月考)已知函数sin ()()x f x e x R =∈,则下列论述正确的是()A .()f x 的最大值为e ,最小值为0B .()f x 是偶函数C .()f x 是周期函数,且最小正周期为2πD .不等式()f x ≥5,66xk x k k Z ππππ⎧⎫+≤≤+∈⎨⎬⎩⎭【答案】BD【分析】由|sin |[0,1]x ∈,得到函数的值域,可判定A 错误;由函数奇偶性的定义,可判定B 正确; 由函数周期的定义,可得判定C 错误;由()f x ≥,得到1|sin |2x ≥,结合三角函数的性质,可判定D 正确.【详解】由|sin |[0,1]x ∈,可得的sin [1,]x e e ∈,故A 错误; 由sin()|sin |()()x x f x e e f x --===,所以()f x 是偶函数,故B 正确;由|sin()||sin ||sin |(=e )()x x x f x e e f x ππ+-+===,所以π是()f x 的周期,故C 错误; 由()f x ≥,即1sin 2x e e ≥,可得1|sin |2x ≥, 解得x 的取值范围是5,66xk x k k ππππ⎧⎫+≤≤+∈⎨⎬⎩⎭Z ,故D 正确. 故选:BD. 41.(2021·全国·模拟预测)已知函数()21x f x x =-,则下列结论正确的是() A .函数()f x 在(),1-∞上是增函数B .函数()f x 的图象关于点()1,2中心对称C .函数()f x 的图象上存在两点A ,B ,使得直线//AB x 轴D .函数()f x 的图象关于直线1x =对称【答案】AC【分析】()2,112,11x x x f x x x x ⎧-<⎪⎪-=⎨⎪>⎪-⎩,然后画出其图象可得答案. 【详解】()2,112,11x x x f x x x x ⎧-<⎪⎪-=⎨⎪>⎪-⎩,其大致图象如下,结合函数图象可得AC 正确,BD 错误.故选:AC.42.(2022·全国·高三专题练习)对于定义在R 上的函数()f x ,下列说法正确的是()A .若()f x 是奇函数,则()1f x -的图像关于点()1,0对称B .若对x ∈R ,有()()11f x f x =+-,则()f x 的图像关于直线1x =对称C .若函数()1f x +的图像关于直线1x =-对称,则()f x 为偶函数D .若()()112f x f x ++-=,则()f x 的图像关于点()1,1对称【答案】ACD【分析】四个选项都是对函数性质的应用,在给出的四个选项中灵活的把变量x 加以代换,再结合函数的对称性、周期性和奇偶性就可以得到正确答案.【详解】对A ,()f x 是奇函数,故图象关于原点对称,将()f x 的图象向右平移1个单位得()1f x -的图象,故()1f x -的图象关于点(1,0)对称,正确;对B ,若对x ∈R ,有()()11f x f x =+-,得()()2f x f x +=,所以()f x 是一个周期为2的周期函数,不能说明其图象关于直线1x =对称,错误.;对C ,若函数()1f x +的图象关于直线1x =-对称,则()f x 的图象关于y 轴对称,故为偶函数,正确;对D ,由()()112f x f x ++-=得()()()()112,202f f f f +=+=,()()()()312,422,f f f f +-=+-=,()f x 的图象关于(1,1)对称,正确.故选:ACD.第II 卷(非选择题)三、填空题43.(2021·广东·高三月考)请写出一个函数()f x =__________,使之同时具有如下性质:①图象关于直线2x =对称;②x R ∀∈,(4)()f x f x +=. 【答案】()cos 2f x x π=(答案不唯一). 【分析】根据性质①②可知()f x 是以4为周期且图象关于2x =对称点的函数,即可求解.【详解】解:由题可知,由性质①可知函数()f x 图象关于直线2x =对称;由性质②x R ∀∈,(4)()f x f x +=,可知函数()f x 以4为周期, 写出一个即可,例如:()cos 2f x x π=, 故答案为:()cos 2f x x π=(答案不唯一). 44.(2021·湖南·高三月考)已知偶函数()f x 满足()()416f x f x +-=,且当(]0,1x ∈时,()[]222()f x f x =,则()3f -=___________.【答案】12【分析】利用函数的奇偶性及赋值法,可以解决问题.【详解】由()()416f x f x +-=,令2x =,可得()28f =.因为[]22(2)(1)16f f ==,212(1)02f f ⎡⎤⎛⎫= ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦≥,所以()10f ≥,所以()14f =,由()()416f x f x +-=,令1x =,可得()312f =.因为()f x 是偶函数,所以()()3312f f -==.故答案为:12.45.(2021·北京·中国人民大学附属中学丰台学校高三月考)定义在R 上的函数f (x )满足()()22f x f x -=+,且x ∈(0,1)时,1()24x f x =+,则23(log 8)2f +=___. 【答案】74【分析】 由条件可得2233(log 8)(log )22f f +=,然后可算出答案. 【详解】因为()()22f x f x -=+,且x ∈(0,1)时,1()24x f x =+, 所以23log 222331317(log 8)(log )2224244f f +==+=+= 故答案为:74. 46.(2021·上海奉贤区致远高级中学高三月考)定义在R 上的函数()f x 满足(6)()f x f x +=,2(2),[3,1)(),[1,3)x x f x x x ⎧-+∈--⎪=⎨∈-⎪⎩,数列{}n a 满足(),n a f n n N =∈*,{}n a 的前n 项和为n S ,则2021S =_________.【答案】337【分析】先判断出周期为6,再求出126a a a ++⋅⋅⋅+的值,最后求出2021S 的值【详解】因为函数()f x 满足(6)()f x f x +=,所以函数()f x 是周期为6的周期函数,()()()()12311,22,331a f a f a f f ======-=-,()()()()()456420,511,00a f f a f f a f ==-===-=-==,()()7711a f f ===,1261210101a a a ++⋅⋅⋅+=+-+-+=,因为202163365=⨯+,所以()2021126125336336112101337S a a a a a a =+⋅⋅⋅+++⋅⋅⋅+=⨯++-+-=故答案为:337.47.(2021·辽宁沈阳·高三月考)若函数()3121x f x m x ⎛⎫=-⋅⎪-⎝⎭为偶函数,则m 的值为________. 【答案】12- 【分析】先根据()()11f f =-求出m 的值,再根据奇偶性的定义证明即可.【详解】解:由已知210x -≠,即0x ≠,故函数定义域为()(),00,-∞⋃+∞,因为函数()3121x f x m x ⎛⎫=-⋅⎪-⎝⎭为偶函数, 则()()11f f =- 即1112121m m -⎛⎫-=-- ⎪--⎝⎭, 解得12m =-, 当12m =-时, ()()()()333331111212221211221x x x x x f x f x x x x x x -⎛⎫⎛⎫--=+⋅--+⋅=⋅--- ⎪ ⎪----⎝⎭⎝⎭3332102121x x x x x x =⋅--=--. 故12m =-时,函数()3121x f x m x ⎛⎫=-⋅ ⎪-⎝⎭为偶函数 故答案为:12-. 48.(2021·全国·高三月考(理))已知函数2()sin f x x x x =-,则不等式(21)(1)f x f x -<+的解集为______.【答案】(0,2)【分析】利用导数可判断函数在(0,)+∞为增函数,再利用函数奇偶性的定义可判断函数为偶函数,从而将(21)(1)f x f x -<+转化为|21||1|x x -<+,进而可求出不等式的解集【详解】定义域为R ,由题意,()2sin cos (2cos )sin f x x x x x x x x '=--=--,当0x >时,()1sin 0f x x x '≥⋅->,故()f x 在(0,)+∞为增函数.因为22()()()sin()sin ()f x x x x x x x f x -=----=-=,所以()f x 为偶函数,故(21)(1)f x f x -<+即(|21|)(|1|)f x f x -<+,则|21||1|x x -<+,故22(21)(1)x x -<+,解得02x <<,故原不等式的解集为(0,2).故答案为:(0,2).49.(2022·全国·高三专题练习)函数2π()2sin sin()2f x x x x =+-的零点个数为________. 【答案】2【分析】先利用诱导公式、二倍角公式化简,再将函数零点个数问题转化为两个函数图象的交点个数问题,进而画出图象进行判定.【详解】2π()2sin sin()2f x x x x =+- 222sin cos sin 2x x x x x =-=-,函数f (x )的零点个数可转化为函数1sin 2y x =与22y x =图象的交点个数,在同一坐标系中画出函数1sin 2y x =与22y x =图象的(如图所示):由图可知两函数图象有2个交点,即f (x )的零点个数为2.故答案为:2.50.(2021·河南·高三月考(文))已知偶函数()f x 和奇函数()g x 均定义在R 上,且满足()()224359x f x g x x x +=-++,则()()13f g -+=______.【答案】223【分析】先用列方程组法求出()f x 和()g x 的解析式,代入即可求解.【详解】因为()()224359x f x g x x x +=-++……① 所以()()224359x f x g x x x -+-=+++ 因为()f x 为偶函数,()g x 为奇函数,所以()()224359x f x g x x x -=+++……② ①②联立解得:()235f x x =+,()249x g x x =-+, 所以()()()22431331532392f g ⨯-+=-+-=+. 故答案为:223.。
函数的基本性质函数的增减性函数的单调性与单调区间如果函数y=f(x)在区间D上是增函数或减函数,就说函数y=f(x)在区间D 上具有(严格)的单调性,区间D叫做y=f(x)的单调区间.最大值(1)定义:一般地,设函数y=f(x)的定义域为I,如果存在实数M满足:①对于任意的x∈I,都有f(x)≤M;②存在x0∈I,使得f(x0)=M.那么,我们称M是函数y=f(x)的最大值.(2)几何意义:函数y=f(x)的最大值是图象最高点的纵坐标.最小值(1)定义:一般地,设函数y=f(x)的定义域为I,如果存在实数M满足:①对于任意的x∈I,都有f(x)≥M;②存在x0∈I,使得f(x0)=M.那么,我们称M是函数y=f(x)的最小值.(2)几何意义:函数y=f(x)的最小值是图象最低点的纵坐标.偶函数(1)定义: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)叫做偶函数.(2)图象特征:图象关于y轴对称.奇函数(1)定义: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)叫做奇函数.(2)图象特征:图象关于原点对称.奇偶性的应用中常用到的结论(1)若函数f(x)是定义在R上的奇函数,则必有f(0)=0.(2)若奇函数f(x)在[a,b]上是增函数,且有最大值M,则f(x)在[-b,-a]上是增函数,且有最小值-M.(3)若偶函数f(x)在(-∞,0)上是减函数,则有f(x)在(0,+∞)上是增函数.函数单调性的判定与证明求证:函数f(x)=1x2在(0,+∞)上是减函数,在(-∞,0)上是增函数.证明对于任意的x1,x2∈(-∞,0),且x1<x2,有f(x1)-f(x2)=1x21-1x22=x22-x21x21x22=(x2-x1)(x2+x1)x21x22.∵x 1<x 2<0,∴x 2-x 1>0,x 1+x 2<0,x 21x 22>0.∴f (x 1)-f (x 2)<0,即f (x 1)<f (x 2). ∴函数f (x )=1x 2在(-∞,0)上是增函数. 对于任意的x 1,x 2∈(0,+∞),且x 1<x 2, 有f (x 1)-f (x 2)=(x 2-x 1)(x 2+x 1)x 21x 22. ∵0<x 1<x 2,∴x 2-x 1>0,x 2+x 1>0,x 21x 22>0.∴f (x 1)-f (x 2)>0,即f (x 1)>f (x 2). ∴函数f (x )=1x 2在(0,+∞)上是减函数.已知函数f (x )=2-xx +1,证明:函数f (x )在(-1,+∞)上为减函数. 证明 任取x 1,x 2∈(-1,+∞),且x 1<x 2. 则f (x 1)-f (x 2)=2-x 1x 1+1-2-x 2x 2+1=3(x 2-x 1)(x 1+1)(x 2+1).∵x 2>x 1>-1,∴x 2-x 1>0,(x 1+1)(x 2+1)>0, 因此f (x 1)-f (x 2)>0,即f (x 1)>f (x 2), 所以f (x )在(-1,+∞)上为减函数.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,则必有( ) A .函数f (x )先增后减 B .f (x )是R 上的增函数 C .函数f (x )先减后增D .函数f (x )是R 上的减函数答案 B解析 由f (a )-f (b )a -b >0知,当a >b 时,f (a )>f (b );当a <b 时,f (a )<f (b ),所以函数f (x )是R 上的增函数.求函数的单调区间作出函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-x -3,x ≤1,(x -2)2+3,x >1的图象,并指出函数的单调 区间.解f (x )=⎩⎨⎧-x -3,x ≤1,(x -2)2+3,x >1 的图象如图所示.由图象可知:函数的单调减区间为(-∞,1]和(1,2];单调递增区间为(2,+∞).画出函数y =-x 2+2|x |+1的图象并写出函数的单调区间.解y =⎩⎨⎧-x 2+2x +1,x ≥0,-x 2-2x +1,x <0,即y =⎩⎨⎧-(x -1)2+2,x ≥0,-(x +1)2+2,x <0.函数的大致图象如图所示,单调增区间为(-∞,-1],[0,1],单调减区间为(-1,0),(1,+∞).函数y =x 2-6x 的减区间是( )A .(-∞,2]B .[2,+∞)C .[3,+∞)D .(-∞,3] 答案 D解析 y =x 2-6x =(x -3)2-9,故减区间为(-∞,3].如图所示为函数y =f (x ),x ∈[-4,7]的图象,则函数f (x )的单调递增区间是________.答案 [-1.5,3]和[5,6]解析 由图象知单调递增区间为[-1.5,3]和[5,6].函数223y x x =--的单调递增区间为 .函数223=--的单调递减区间为.y x x函数单调性的应用函数y =f (x )在R 上为增函数,且f (2m )>f (-m +9),则实数m 的取值范围是( )A .(-∞,-3)B .(0,+∞)C .(3,+∞)D .(-∞,-3)∪(3,+∞)答案 C解析 因为函数y =f (x )在R 上为增函数,且f (2m )>f (-m +9),所以2m >-m +9,即m >3.已知函数f (x )=x 2+2(a -1)x +2在区间(-∞,4]上是减函数,求实数a 的取值范围.解 ∵f (x )=x 2-2(1-a )x +2 =[x -(1-a )]2+2-(1-a )2, ∴f (x )的减区间是(-∞,1-a ]. ∵f (x )在(-∞,4]上是减函数,∴对称轴x =1-a 必须在直线x =4的右侧或与其重合. ∴1-a ≥4,解得a ≤-3.已知y =f (x )在定义域(-1,1)上是减函数,且f (1-a )<f (2a -1),则实数a 的取值范围为________.答案 0<a <23解析由题意可知⎩⎨⎧-1<1-a <1,-1<2a -1<1,解得0<a <1.①又f (x )在(-1,1)上是减函数, 且f (1-a )<f (2a -1), ∴1-a >2a -1,即a <23.② 由①②可知,0<a <23, 即所求a 的取值范围是0<a <23.已知函数f (x )是(-∞,+∞)上的增函数,若a ∈R ,则( )A .f (a )>f (2a )B .f (a 2)<f (a )C .f (a +3)>f (a -2)D .f (6)>f (a ) 答案 C解析 因为函数f (x )是增函数,且a +3>a -2,所以f (a +3)>f (a -2).函数的最值已知函数f (x )=⎩⎨⎧x 2,-1≤x ≤1,1x ,x >1.求f (x )的最大值、最小值.解 作出函数f (x )的图象(如图).由图象可知,当x =±1时,f (x )取最大值为f (±1)=1.当x =0时,f (x )取最小值f (0)=0,。
备战2021新高考数学命题分析与探究命题4 函数的基本性质第一部分 命题点展示与分析1. (2021汇编,10分)判断下列各函数在定义域上的单调性,并用单调性的定义证明结论.①f (x )=2x -12x ; ②f (x )=xx 2+1,x ∈(-1,0).答案:①函数f (x )在R 上单调递增,证明见解答过程 ②函数f (x )在(-1,0)上单调递增,证明见解答过程 解:①函数f (x )在R 上单调递增.(1分)证明如下:易知函数f (x )的定义域为R .任取x 1,x 2∈R ,设x 1<x 2,则f (x 1)-f (x 2)=2x 1-12x 1-2x 2+12x 2=2x 1-2x 2+2x 1-2x 22x 12x 2=(2x 1-2x 2)·2x 12x 2+12x 12x 2. ∵x 1<x 2,∴2x 1<2x 2,即2x 1-2x 2<0,∴f (x 1)-f (x 2)<0,即f (x 1)<f (x 2),∴函数f (x )在R 上单调递增.(5分)②函数f (x )在(-1,0)上单调递增.(6分) 证明如下:任取x 1,x 2∈(-1,0),设x 1<x 2,则0<x 1x 2<1,∴f (x 1)-f (x 2)=x 1x 21+1-x 2x 22+1=x 1x 22+x 1(x 21+1)(x 22+1)-x 2x 21+x 2(x 21+1)(x 22+1)=(x 1x 2-1)(x 2-x 1)(x 21+1)(x 22+1)<0,即f (x 1)<f (x 2),∴函数f (x )在(-1,0)上单调递增.(10分) 2.下列函数中,在区间(0,+∞)上单调递增的是( )A .f (x )=4x 2+1-2xB .f (x )=2x -1x +2C .f (x )=2x 2+6xD .f (x )=1x +1-ln(x +1) 答案:B解析:A 选项,f (x )=4x 2+1-2x =(4x 2+1-2x )(4x 2+1+2x )4x 2+1+2x =14x 2+1+2x.∵在(0,+∞)内,y =4x 2+1为增函数,y =2x 为增函数,且两函数值均为正数,∴y =4x 2+1+2x 为(0,+∞)上的增函数,且y >0,∴y =14x 2+1+2x为(0,+∞)上的减函数,∴f (x )=4x 2+1-2x 在(0,+∞)上单调递减,故A 不符合题意;B 选项,f (x )=2x -1x +2=2x +4-5x +2=2-5x +2,∴f (x )的图像是由反比例函数y =-5x 的图像向左平移2个单位,再向上平移2个单位得到的,如图:∴由图像可知函数f (x )的单调递增区间为(-∞,-2)和(-2,+∞).∴f (x )在区间(0,+∞)上单调递增,故符合题意;C 选项,f (x )=2x 2+6x =2x +6x.如图,根据对勾函数y =ax +bx (a >0,b >0)的图像可知其单调增区间为(-∞,-ba],[ba,+∞),单调减区间为[-ba ,0),⎝⎛⎦⎤0,b a ,∴可得函数f (x )=2x +6x 在(0,3]上单调递减,故不符合题意;D 选项,由函数f (x )=1x +1-ln(x +1)可知函数的定义域为(-1,+∞).∵y =1x +1在(-1,+∞)上为减函数,y =ln(x +1)在(-1,+∞)上为增函数,∴f (x )=1x +1-ln(x +1)在(-1,+∞)上为减函数,故不符合题意.3.(2017全国Ⅱ,5分)函数f (x )=ln(x 2-2x -8) 的单调递增区间是( )A .(-∞,-2)B .(-∞,-1)C .(1,+∞)D .(4,+∞)答案:D解析:令t =x 2-2x -8,则g (t )=ln t ,∵y =ln t 为增函数,∴求函数f (x )=ln(x 2-2x -8)的单调递增区间,只需求得函数t =x 2-2x -8的单调递增区间即可.由x 2-2x -8>0得函数f (x )=ln(x 2-2x -8)的定义域为x ∈(-∞,-2)∪(4,+∞),由二次函数的性质可知,当x ∈(4,+∞)时,函数t =x 2-2x -8单调递增,∴函数f (x )=ln(x 2-2x -8)的单调递增区间是(4,+∞).4.(2021汇编,20分)①已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧(x +1)2+a ,x >-1,6a x -1,x ≤-1,其中a >0,且a ≠1,若对任意的实数x 1≠x 2,都有x 1-x 2f (x 1)-f (x 2)>0恒成立,则实数a 的取值范围是( )A.⎝⎛⎭⎫1,32 B .(1,2) C .[2,+∞)D .[1,+∞)②若函数f (x )=log 12(3x 2-ax +5)在区间(-1,+∞)上是减函数,则实数a 的取值范围是( )A .(-8,+∞)B .[-6,+∞)C .(-8,-6]D .[-8,-6]③若在区间(0,m )内任取实数x 1,x 2(x 1≠x 2),不等式(x 1ln x 2-x 2ln x 1)(x 1-x 2)<0均成立,则实数m 的最大值是( )A .eB.1eC.12D .1④若函数f (x )=2|x -a |+3在区间[1,+∞)上不单调,则实数a 的取值范围是( ) A .[1,+∞) B .(1,+∞) C .(-∞,1)D .(-∞,1]答案:①C ②D ③A ④B解析:①因为对任意的实数x 1≠x 2,都有x 1-x 2f (x 1)-f (x 2)>0,所以f (x 1)-f (x 2)x 1-x 2>0,所以函数f (x )为单调递增函数,所以a >1,且a ≥6a-1,解得a ≥2.故选C.②因为函数f (x )=log 12(3x 2-ax +5)在区间(-1,+∞)上是减函数,所以函数y =3x 2-ax +5在区间(-1,+∞)上是增函数,且y >0,所以当x =-1时,y =8+a ≥0,且a6≤-1,解得-8≤a ≤-6.故选D.③设x 1<x 2,则x 1-x 2<0,所以x 1ln x 2-x 2ln x 1>0.因为x 1,x 2>0,所以在不等式x 1ln x 2-x 2ln x 1>0两边同时除以x 1x 2并移项,得ln x 2x 2>ln x 1x 1.令f (x )=ln xx ,则函数f (x )在(0,m )上单调递增,所以在(0,m )上f ′(x )=1-ln x x 2>0,解得0<x <e.故实数m 的最大值为e.故选A.④易知函数f (x )=2|x -a |+3的增区间为[a ,+∞),减区间为(-∞,a ].因为函数f (x )=2|x -a |+3在区间[1,+∞)上不单调,所以a >1.故选B.5. (2019山西晋中二模,5分)设f (x )在定义域(0,+∞)上是单调函数,且f ⎣⎡⎦⎤f (x )-1x =2,则f (3)的值为( ) A .2 B .3C.32D.43答案:D解析:∵f (x )是定义在(0,+∞)上的单调函数,且f ⎣⎡⎦⎤f (x )-1x =2,∴f (x )-1x 是常数.设f (x )-1x =c ,则f (x )=1x +c ,∴f (c )=1c +c =2,解得c =1,∴f (x )=1x +1,∴f (3)=43.故选D. 6.(2019湖北武汉部分示范高中月考,5分)已知函数f (x )为(0,+∞)上的增函数,若f (a 2-a )>f (a +3),则实数a 的取值范围为____. 答案:(-3,-1)∪(3,+∞)解析:由题意可得⎩⎪⎨⎪⎧a 2-a >0,a +3>0,a 2-a >a +3,解得-3<a <-1或a >3,所以实数a 的取值范围为(-3,-1)∪(3,+∞).7. (2021汇编,5分)下列函数中既不是奇函数,也不是偶函数的是____.①f (x )=log 2(x +x 2+1); ②f (x )=1x +1-x 2x 3;③f (x )=(x -1)1+x1-x; ④f (x )=lg 1+x1-x;⑤f (x )=x 2-1+1-x 2; ⑥f (x )=|ln x |; ⑦f (x )=x 2-x . 答案:③⑥⑦解析:①为奇函数,由f (x )=log 2(x +x 2+1),得x +x 2+1>0,∴函数f (x )的定义域为x ∈R ,关于原点对称.又f (-x )+f (x )=log 2(-x +x 2+1)+log 2(x +x 2+1)=log 2(-x +x 2+1)(x +x 2+1)=log 21=0, ∴f (-x )=-f (x ),∴f (x )=log 2(x +x 2+1)为奇函数.②为奇函数,由f (x )=1x +1-x 2x 3,得1-x 2≥0且x ≠0,∴函数f (x )的定义域为x ∈[-1,0)∪(0,1],定义域关于原点对称.易知y =1-x 2为偶函数,y =x 3为奇函数,∴y =1-x 2x 3为奇函数.又易知y =1x为奇函数,∴f (x )=1x +1-x 2x 3为奇函数.③为非奇非偶函数,由f (x )=(x -1)1+x 1-x ,得1+x1-x≥0且x ≠1,∴函数f (x )的定义域为x ∈[-1,1),定义域不关于原点对称,故函数f (x )为非奇非偶函数.④为奇函数,由f (x )=lg 1+x 1-x ,得1+x1-x >0,∴函数f (x )的定义域为x ∈(-1,1),关于原点对称,f (-x )=lg1-x 1+x =lg ⎝ ⎛⎭⎪⎫1+x 1-x -1=-lg 1+x 1-x =-f (x ),∴f (x )为奇函数.⑤由于函数f (x )=x 2-1+1-x 2的定义域为{x |x 2=1}={1,-1},且f (-x )=f (x ),故函数f (x )为偶函数.⑥函数的定义域为(0,+∞),不关于原点对称,∴函数f (x )为非奇非偶函数.⑦函数的定义域为R .∵f (-x )=(-x )2-(-x )=x 2+x ,∴f (-x )≠f (x )且f (-x )≠-f (x ),∴函数f (x )为非奇非偶函数.8. (2019河南信阳二模,5分)如果f (x )是定义在R 上的奇函数,那么下列函数中,一定为偶函数的是( )A .y =x +f (x )B .y =xf (x )C .y =x 2+f (x )D .y =x 2f (x ) 答案:B解析:设g (x )=xf (x ),x ∈R .因为函数f (x )为奇函数, 所以f (-x )=-f (x ),所以g (-x )=-xf (-x )=xf (x )=g (x ), 所以函数y =xf (x )是偶函数.故选B.9. (2021汇编,15分)①已知函数f (x )=ax 3+bx +1,a ≠0,若f (2020)=-1,则f (-2020)的值为( )A .3B .-1C .1D .0②已知f (x )为偶函数,当x <0时,f (x )=e -x -x ,则f (ln2)=( ) A .2+ln2B .2-ln2C.12-ln2 D .-12-ln2③已知f (x ),g (x )分别是定义在R 上的偶函数和奇函数,且f (x )-g (x )=2x +x 2+1,则f (1)+g (1)=( ) A .-3B .-52C .3D.52答案:①A ②A ③D解析:①设F (x )=f (x )-1=ax 3+bx ,a ≠0,易知F (x )为奇函数,所以F (-2020)=-F (2020),即f (-2020)-1=-[f (2020)-1],所以f (-2020)=2-f (2020)=2-(-1)=3.故选A.②因为f (x )为偶函数,所以f (ln2)=f (-ln2).又当x <0时,f (x )=e -x -x ,所以f (ln2)=f (-ln2)=e ln2-(-ln2)=2+ln2.故选A.③由f (x )-g (x )=2x +x 2+1,得f (-1)-g (-1)=12+1+1=52.因为f (x ),g (x )分别是定义在R 上的偶函数和奇函数,所以f (1)+g (1)=f (-1)-g (-1)=52.故选D.10.对于任意[)3,x ∈+∞,不等式212ax x x a +<-+恒成立,实数a 的取值范围是______. 【答案】1a <【解析】因为当[)3,x ∈+∞时, 不等式212ax x x a +<-+可化为2211x x a x --<-,所以对于任意[)3,x ∈+∞,2211x x a x --<-恒成立,令221(),[3,)1x x f x x x --=∈+∞-,则min ()a f x <,因为2221(1)22()(1)111x x x f x x x x x ----===-----,任设123x x >≥,则12121222()()(1)(1)11f x f x x x x x -=----+--1212122(1)2(1)()(1)(1)x x x x x x ---=-+-- 1212122()()(1)(1)x x x x x x -=-+--12122()(1)(1)(1)x x x x =-+--,因为123x x >≥,所以120x x -> ,1220(1)(1)x x >--,所以12()()f x f x >,所以221(),[3,)1x x f x x x --=∈+∞-为增函数,所以3x =时,函数()f x 取得最小值,最小值为(3)1f =,所以1a <.11.(2021汇编,20分)①设f (x )为奇函数,且当x ≥0时,f (x )=e x -1,则当x <0时,f (x )=( )(2019全国Ⅱ)A .e -x -1 B .e -x +1 C .-e -x -1D .-e -x +1②已知函数f (x )为定义在R 上的奇函数,当x >0时,f (x )=-3x 2+3x -1,则函数f (x )的解析式为( ) A .f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-3x 2+3x -1,x >0,0,x =0,3x 2-3x +1,x <0B .f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-3x 2+3x -1,x >0,3x 2+3x +1,x ≤0C .f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-3x 2+3x -1,x >0,0,x =0,3x 2+3x +1,x <0D .f (x )=-3x 2+3x -1③已知函数f (x )为定义在R 上的偶函数,当x ≥0时,f (x )=1-x ,则函数f (x )的解析式为( )A .f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧1+x ,x <0,1-x ,x ≥0B .f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-1+x ,x <0,1-x ,x ≥0C .f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2+x ,x <0,1-x ,x ≥0D .f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-1-x ,x <0,1-x ,x ≥0 ④若定义在R 上的偶函数f (x )和奇函数g (x )满足f (x )+g (x )=e x ,则g (x )=( ) A .e x -e -xB.12(e x +e -x ) C.12(e -x -e x )D.12(e x -e -x ) 答案:①D ②C ③A ④D解析:①设x <0,则-x >0,所以f (-x )=e -x -1.因为f (x )为奇函数,所以f (x )=-f (-x )=-e -x +1.故选D.②因为函数f (x )为定义在R 上的奇函数,所以f (0)=0.设x <0,则-x >0,所以f (-x )=-3(-x )2+(-3x )-1=-3x 2-3x -1.因为函数f (x )为定义在R 上的奇函数,所以f (x )=-f (-x )=3x 2+3x +1,所以函数f (x )的解析式为f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-3x 2+3x -1,x >0,0,x =0,3x 2+3x +1,x <0.故选C.③设x <0,则-x >0,所以f (-x )=1-(-x )=1+x .因为f (x )为偶函数,所以f (x )=f (-x )=1+x ,所以函数f (x )的解析式为f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧1+x ,x <0,1-x ,x ≥0.故选A.④由f (x )+g (x )=e x ,可得f (-x )+g (-x )=e -x .又f (x )为偶函数,g (x )为奇函数,所以f (x )-g (x )=e -x ,所以g (x )=f (x )+g (x )-[f (x )-g (x )]2=12(e x -e -x).故选D.12. (2021汇编,20分)①若函数f (x )=x 22x -a ·2-x是R 上的偶函数,则f (a -1)=( )A .1B .-1C .-1617D.1617②已知定义域为[a -4,2a -2]的奇函数f (x )=2019x 3-sin x +b +2,则f (a )+f (b )的值为( ) A .0 B .2 C .-2 D .不能确定③已知函数f (x )=ax 2+b x 是定义在(-∞,b -3]∪[b -1,+∞)上的奇函数.若f (2)=3,则a +b 的值为( )A .1B .2C .3D .0④已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧cos (x +α),x ≥0,sin (x +β),x <0为偶函数,则α,β可能是( )A .α=π,β=π2B .α=β=π3C .α=π3,β=π6D .α=π4,β=3π4答案:①D ②A ③C ④C解析:①(法一)因为函数f (x )=x 22x -a ·2-x 是偶函数,所以f (-x )=f (x ),即(-x )22-x -a ·2x =x 22x -a ·2-x,整理得(a +1)(2x-2-x)=0.因为上述方程对任意x ∈R 均成立,所以a +1=0,解得a =-1,所以f (x )=x 22x +2-x,所以f (a -1)=f (-2)=(-2)22-2+22=1617.故选D.(法二)因为函数f (x )=x 22x -a ·2-x 是偶函数,所以f (1)=f (-1),即12-a ·12=112-2a,解得a =-1. 经验证,a =-1满足已知条件.以下同法一.②因为函数f (x )是奇函数,所以函数f (x )的定义域关于原点对称,所以a -4+2a -2=0,解得a =2.因为函数f (x )是奇函数,所以f (0)=b +2=0,解得b =-2,所以f (a )+f (b )=f (2)+f (-2)=0.故选A.③因为函数f (x )是奇函数,所以函数f (x )的定义域关于原点对称,所以b -3+b -1=0,解得b =2,所以f (x )=ax 2+2x .因为f (2)=4a +22=3,所以a =1,所以a +b =1+2=3.故选C.④设x >0,则-x <0,则有f (x )=cos(x +α), f (-x )=sin(-x +β).又f (x )为偶函数,所以f (-x )=f (x ),即cos(x +α)=sin(-x +β),即cos x cos α-sin x sin α=sin βcos x -cos βsin x ,即cos x (cos α-sin β)=sin x (sin α-C.13. (2019全国Ⅲ,5分)设f (x )是定义域为R 的偶函数,且在(0,+∞)上单调递减,则( )A .f ⎝⎛⎭⎫log 314>f (2-32)>f (2-23)B .f ⎝⎛⎭⎫log 314>f (2-23)>f (2-32) C .f (2-32)>f (2-23)>f ⎝⎛⎭⎫log 314D .f (2-23)>f (2-32)>f ⎝⎛⎭⎫log 314 答案:C解析:∵f (x )是定义域为R 的偶函数, ∴f ⎝⎛⎭⎫log 314=f (log 34). ∵log 34>log 33=1,0<2-32<2-23<20=1,∴0<2-32<2-23<log 34.∵f (x )在(0,+∞)上单调递减, ∴f (2-32)>f (2-23)>f ⎝⎛⎭⎫log 314.故选C. 14.(2019湖北期末,5分)已知奇函数f (x )在[0,+∞)上单调递减,a =-f (log 23),b =f (log 23),c =f (log 32),则a ,b ,c 的大小关系为( )A .a <b <c B .a <c <b C .c <b <a D .b <c <a 答案:D解析:因为奇函数f (x )在[0,+∞)上单调递减,所以f (x )在R 上单调递减.又a =-f (log 23)=f (-log 23),且-log 23<0<log 32<1<log 23,所以b <c <a .故选D.15.(2021汇编,25分)①若函数f (x )=2x -m2x +1+sin x 的定义域为[-1,1],且是奇函数,则满足f (2x -1)+f (1-2m )<0的实数x 的取值范围是( )A .[0,1)B .(-1,0]C .[-1,1)D .(-2,-1]②已知偶函数f (x )在[0,+∞)上是减函数,且f (2)=-1,则满足f (2x -4)>-1的实数x 的取值范围是( )A .(1,2)B .(-∞,3)C .(1,3)D .(-1,3)③已知f (x )为定义在R 上的偶函数,g (x )=f (x )+x 2,且当x ∈(-∞,0]时,g (x )单调递增,则不等式f (x +1)-f (x +2)>2x +3的解集为( )A.⎝⎛⎭⎫32,+∞ B.⎝⎛⎭⎫-32,+∞ C .(-∞,-3)D .(-∞,3)④已知函数f (x )在(-∞,+∞)上单调递减,且为奇函数.若f (1)=-1,则满足-1≤ f (x -2)≤1的x 的取值范围是( )(2017全国Ⅰ)A .[-2,2]B .[-1,1]C .[0,4]D .[1,3]⑤已知函数f (x )是定义在(-∞,-2)∪(2,+∞)上的奇函数,当x >2时,f (x )= log 2(x -2),则f (x -1)<0的解集是( )A .(-∞,-2)∪(3,4)B .(-∞,-3)∪(2,3)C .(3,4)D .(-∞,-2)答案:①A ②C ③B ④D ⑤A解析:①由奇函数的性质可知,f (0)=1-m2=0,∴m =1.∵y =2x -12x +1=1-22x +1在[-1,1]上是增函数,y =sin x 在[-1,1]上是增函数,∴f (x )=2x -12x +1+sin x 在[-1,1]上是增函数.∵函数f (x )为奇函数,f (2x -1)+f (1-2m )<0,∴f (2x -1)<-f (1-2m )=-f (-1)=f (1),∴-1≤2x -1<1,解得0≤x <1.故选A.②由f (2x -4)>-1,且f (x )是偶函数,f (2)=-1,得f (|2x -4|)>f (2).又f (x )在[0,+∞)上是减函数,∴|2x -4|<2,即-2<2x -4<2,解得1<x <3.∴实数x 的取值范围是(1,3).故选C.③根据题意,g (x )=f (x )+x 2,则f (x +1)-f (x +2)>2x +3等价于f (x +1)+(x +1)2>f (x +2)+(x +2)2,即g (x +1)>g (x +2).∵f (x )为偶函数,∴g (-x )=f (-x )+(-x )2=f (x )+x 2=g (x ).又易知g (x )的定义域为R ,∴函数g (x )为偶函数.又g (x )在(-∞,0]上单调递增,∴g (x )在(0,+∞)上单调递减,∴g (x +1)>g (x +2)等价于|x +1|<|x +2|,即(x +1)2<(x +2)2,解得x >-32,即不等式的解集为⎝⎛⎭⎫-32,+∞.故选B. ④∵函数f (x )为奇函数,f (1)=-1,∴f (-1)=1.又函数f (x )在(-∞,+∞)上单调递减,-1≤f (x -2)≤1,∴f (1)≤f (x -2)≤f (-1),∴-1≤x -2≤1,解得1≤x ≤3,∴x 的取值范围是[1,3].故选D.⑤∵当x >2时,f (x )=log 2(x -2),∴在区间(2,3)上,f (x )<0;在区间(3,+∞)上,f (x )>0. 又f (x )为奇函数,∴在区间(-∞,-3)上,f (x )<0;在区间(-3,-2)上,f (x )>0. 综上可得,f (x )<0的解集为(-∞,-3)∪(2,3).若f (x -1)<0,则必有x -1<-3或2<x -1<3,解得x <-2或3<x <4,即f (x -1)<0的解集为(-∞,-2)∪(3,4).故选A.16. (2021改编,6分)已知函数f (x )=2x -b2x +1+a 是R 上的奇函数,a ,b 是常数.若不等式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.答案:(-∞,22-1)解:∵f (x )是R 上的奇函数,∴⎩⎪⎨⎪⎧f (0)=0,f (-1)=-f (1),即⎩⎪⎨⎪⎧1-b 2+a =0,2-1-b 1+a =-2-b 4+a ,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =2,b =1,∴f (x )=2x-12x +1+2=12-12x +1,∴易得函数f (x )为R 上的增函数.(2分) 根据题意可得f (k ·3x )<-f (3x -9x -2)=f (9x -3x +2)对任意x ∈R 恒成立,∴k ·3x <9x -3x +2,即(3x )2-(k +1)·3x +2>0对任意x ∈R 恒成立.令t =3x (t >0),则t 2-(k +1)t +2>0对t >0恒成立.(3分)令g (t )=t 2-(k +1)t +2,t >0,则g (t )图像的对称轴为直线t =k +12.当k +12≤0,即k ≤-1时,g (t )在(0,+∞)上为增函数,∴g (t )>g (0)=2>0成立; 当k +12>0,即k >-1时,Δ=(k +1)2-8<0,解得-1<k <22-1. 综上,实数k 的取值范围为(-∞,22-1).17. (2019河南南阳校级模拟,12分)已知定义在(-1,1)上的函数f (x )满足:对任意x ,y ∈(-1,1)都有f (x )+f (y )=f (x +y ).(Ⅰ)求证:函数f (x )是奇函数;(Ⅱ)当x ∈(-1,0)时,有f (x )<0,试判断f (x )在(-1,1)上的单调性,并用定义证明; (Ⅲ)在(Ⅱ)的条件下,解不等式f ⎝⎛⎭⎫x -12+f ⎝⎛⎭⎫14-2x <0. (Ⅰ)证明:由题可知,函数y =f (x )的定义域为(-1,1),关于原点对称.对于f (x )+f (y )=f (x +y ),令y =x =0,可得2f (0)=f (0),从而f (0)=0;令y =-x ,可得f (x )+f (-x )=f (0)=0,即f (-x )=-f (x ), 所以函数f (x )为(-1,1)上的奇函数.(4分) (Ⅱ)函数f (x )在(-1,1)上单调递增.(5分) 证明如下:设-1<x 1<x 2≤0,则-1<x 1-x 2<0,所以f (x 1)-f (x 2)=f (x 1)+f (-x 2)=f (x 1-x 2)<0,即f (x 1)<f (x 2),所以函数f (x )在(-1,0]上单调递增.(7分)又由于函数f (x )为(-1,1)上的奇函数,所以函数f (x )在[0,1)上单调递增,故函数f (x )在(-1,1)上单调递增.(8分)(Ⅲ)根据题意,由f ⎝⎛⎭⎫x -12+f ⎝⎛⎭⎫14-2x <0,得f ⎝⎛⎭⎫x -12<f ⎝⎛⎭⎫2x -14,则⎩⎪⎨⎪⎧-1<x -12<1,-1<2x -14<1,x -12<2x -14,解得-14<x <58,所以原不等式的解集是⎝⎛⎭⎫-14,58.18.(2021汇编)已知函数f (x )的定义域为R .①当x <0时,f (x )=ln(-x )+x ;当-e≤x ≤e 时,f (-x )=-f (x );当x >1时,f (x +2)=f (x ),则f (8)=( ) A .ln2-2 B .2-ln2 C .0 D .ln2 ②若f (x +4)=-f (x ),且当x ∈[-4,0)时,f (x )=3-x ,则f (985)=( ) A .27B .-27C .9D .-9 ③若函数f (x )为奇函数,且满足f (x -2)=f (x +2),当x ∈(-2,0)时,f (x )=3x -1,则f (9)=( ) A .-2 B .2C .-23D.23④若函数f (x )为奇函数,且满足f (x +2)=f (2-x ),当-2≤x <0时,f (x )=a x -1(a >0且a ≠1), f (2)=-8,则f (1)+f (2)+f (3)+…+f (2020)=( )A .-10B .-12C .4D .12⑤若函数f (x )满足f (x +3)=f (x -1),且当x ∈[-2,0]时,f (x )=3-x +1,则f (2019)=( ) A .6 B .4 C .2 D .1 ⑥若函数f (x )满足f (x +1)=1f (x -1)和f (2-x )=f (x +1),且当x ∈⎝⎛⎦⎤12,32时,f (x )=2x +2,则f (2022)=( )A .0B .2C .4D .5⑦若f (x )满足f (x +1)=-1f (x ),且f (x )为奇函数,当x ∈(2,3)时,f (x )=4x ,则f (2019.5)=( )A .10B .0C .-10D .-20 答案:①B ②B ③D ④B ⑤B ⑥C ⑦C解析:①∵当x >1时,f (x +2)=f (x ),∴f (8)=f (6)=f (4)=f (2).∵当-e≤x ≤e 时, f (-x )=-f (x ),∴f (2)=-f (-2).又当x <0时,f (x )=ln(-x )+x ,∴f (-2)=ln[-(-2)]+(-2)=ln2-2,∴f (8)=f (2)=-f (-2)=2-ln2.故选B.②∵f (x )是定义在R 上的函数,且f (x +4)=-f (x ),∴f (x +8)=-f (x +4)=f (x ),∴函数f (x )为周期函数,且8是它的一个周期.∵当x ∈[-4,0)时,f (x )=3-x ,∴f (985)=f (123×8+1)=f (1)=-f (-3)=-33=-27.故选B.③∵f (x -2)=f (x +2),∴f (x )=f (x +4),∴函数f (x )是周期函数,且4是它的一个周期,又f (x )是R 上的奇函数,当x ∈(-2,0)时,f (x )=3x -1,∴f (9)=f (1+2×4)=f (1)= -f (-1)=-⎝⎛⎭⎫13-1=23.故选D.④∵f (x )是R 上的奇函数,且f (x +2)=f (2-x ),∴f (x +4)=f (-x )=-f (x ),∴f (x +8)=f (x ),∴函数f (x )是周期函数,且8是它的一个周期.∵f (2)=-8,且当-2≤x <0时,f (x )=a x -1(a >0且a ≠1),∴f (-2)=a -2-1=8.又a >0,∴a =13,∴当-2≤x <0时,f (x )=⎝⎛⎭⎫13x-1.∵f (3)=f (1)=-f (-1)=-2, f (4)=f (0)=0, f (5)=-f (1), f (6)=-f (2), f (7)=-f (3), f (8)=f (0)=0, ∴f (1)+f (2)+f (3)+f (4)+f (5)+f (6)+f (7)+f (8)=f (1)+f (2)+f (3)+0-f (1)-f (2)-f (3)+0=0. ∵2020=4+252×8,∴f (1)+f (2)+f (3)+…+f (2020)=f (1)+f (2)+f (3)+f (4)=-2-8-2+0=-12.故选B. ⑤由f (x +3)=f (x -1),得f (x +4)=f (x ),∴函数f (x )是周期函数,且4是它的一个周期.又当x ∈[-2,0]时,f (x )=3-x +1,∴f (2019)=f (4×505-1)=f (-1)=3+1=4.故选B. ⑥∵f (x +1)=1f (x -1),∴f (x +2)=1f (x ),∴f (x +4)=1f (x +2)=f (x ),即函数f (x )是周期函数,且4是它的一个周期,∴f (2022)=f (4×505+2)=f (2).∵f (2-x )=f (x +1),∴f (2)=f (1+1)=f (2-1)=f (1). ∵当x ∈⎝⎛⎦⎤12,32时,f (x )=2x +2,∴f (1)=2+2=4,∴f (2022)=f (2)=f (1)=4.故选C.⑦∵函数f (x )满足f (x +1)=-1f (x ),∴f (x +2)=-1f (x +1)=f (x ),即函数f (x )是周期函数,且2为它的一个周期,∴f (2019.5)=f (2022-2.5)=f (-2.5).又f (x )为奇函数,∴f (-2.5)=-f (2.5)=-4×2.5=-10,∴f (2019.5)=-10.故选C.19.(2019吉林模拟,5分)已知f (x )是定义在R 上,以3为周期的偶函数,若f (1)<1, f (5)=2a -3a +1,则实数a的取值范围为____. 答案:(-1,4)解析:∵f (x )是定义在R 上,以3为周期的偶函数,∴f (5)=f (5-6)=f (-1)=f (1),∴由f (1)<1, f (5)=2a -3a +1,得f (5)=2a -3a +1<1,即2a -3a +1-1=a -4a +1<0,解得-1<a <4.∴实数a 的取值范围为(-1,4).20. (2019江苏四市一模,5分)已知函数f (x )是定义在R 上的奇函数,且f (x +2)=f (x ),当0<x ≤1时,f (x )=x 3-ax +1,则实数a 的值为____.答案:2解析:∵f (x )是定义在R 上的奇函数,且f (x +2)=f (x ),∴f (1)=f (-1+2)=f (-1)=-f (1),∴f (1)=0.∵当0<x ≤1时,f (x )=x 3-ax +1,∴f (1)=1-a +1=0,得a =2, 故实数a 的值为2.第二部分 命题点素材与精选1.(2020·全国高三(文))下列函数中,既是奇函数又在区间(0,1)上递减的函数是( ) A .tan y x = B .3y x -= C .cos y x =D .1()3xy =【答案】B【解析】选项A :tan y x =在(0,1)上是增函数,故排除;选项B :3y x -=的定义域为()(),00,-∞⋃+∞,且满足()()f x f x -=-,为奇函数,同时3y x -=是幂函数,在(0,1)上的减函数,所以符合题意,选项B 正确;选项C :根据奇偶性定义,可得到cos y x =是定义域上偶函数,故排除;选项D :根据奇偶性定义,可得到13xy ⎛⎫= ⎪⎝⎭是定义域上偶函数,故排除. 2.(2020·全国高一课时练习)下列函数()f x 中,满足对任意()12,0,x x ∈+∞,当x 1<x 2时,都有()()12f x f x >的是( )A .()2f x x =B .()1f x x=C .()f x x =D .()21f x x =+【答案】B【解析】由12x x <时,()()12f x f x >,所以函数()f x 在()0,∞+上为减函数的函数.A 选项,2yx 在()0,∞+上为增函数,不符合题意.B 选项,1y x=在()0,∞+上为减函数,符合题意.C 选项,y x =在()0,∞+上为增函数,不符合题意.D 选项,()21f x x =+在()0,∞+上为增函数,不符合题意.故选B.3.(2020·山东师范大学附中高三其他)已知定义在R 上的函数()2xf x x =⋅,3(log a f =,31(log )2b f =-,(ln 3)c f =,则a ,b ,c 的大小关系为( )A .c b a >>B .b c a >>C .a b c >>D .c a b >>【答案】D【解析】当0x >时,'()22()2ln 220xx x x f x x x f x x =⋅=⋅⇒=+⋅⋅>,函数()f x 在0x >时,是增函数.因为()22()xx f x x x f x --=-⋅=-⋅=-,所以函数()f x 是奇函数,所以有33311(log )(log )(log 2)22b f f f =-=-=,因为33log lo ln31g 20>>>>,函数()f x 在0x >时,是增函数,所以c a b >>,故本题选D.4.(2019·福建龙海二中高三月考(文))设函数()f x 是定义在实数集上的奇函数,在区间[1,0)-上是增函数,且(2)()f x f x +=-,则有( )A .13()()(1)32f f f <<B .31(1)()()23f f f <<C .13(1)()()32f f f <<D .31()(1)()23f f f <<【答案】A【解析】()f x 为奇函数,()()f x f x ∴-=-,又(2)()f x f x +=-11f f ,f (1)f (1)33⎛⎫⎛⎫∴=--=-- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,3112222f f f ⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-+=-- ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭, 又1111023--<-<-≤,且函数在区间[1,0)-上是增函数,11f (1)f f 023⎛⎫⎛⎫∴-<-<-< ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,11f (1)f f 23⎛⎫⎛⎫∴-->-->-- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭31(1)23f f f ⎛⎫⎛⎫∴>> ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,故选A.5.(2020·贵州毕节�高三其他(理))若函数()1f x +为偶函数,对任意1x ,[)21,x ∈+∞且12x x ≠,都有()()()21120x x f x f x -->⎡⎤⎣⎦,则有( )A .132323f f f ⎛⎫⎛⎫⎛⎫<< ⎪⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭B .231323f f f ⎛⎫⎛⎫⎛⎫<<⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭C .213332f f f ⎛⎫⎛⎫⎛⎫<< ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭D .321233f f f ⎛⎫⎛⎫⎛⎫<< ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭【答案】A 【解析】因为函数()1f x +为偶函数,所以()f x 的对称轴为1x =;又对任意1x ,[)21,x ∈+∞且12x x ≠有()()()21120x x f x f x -->⎡⎤⎣⎦,则()f x 在[)1,+∞上为单调递减函数.因为1152333f f f ⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-= ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,2242333f f f ⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-= ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,4351323<<<,所以435323f f f ⎛⎫⎛⎫⎛⎫>> ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,即132323f f f ⎛⎫⎛⎫⎛⎫<< ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭. 故选:A.6.(2020·青海西宁�高三一模)下列函数中,既是偶函数,又在区间(1,2)内是增函数的为( ) A .cos 2y x =,x ∈R B .2log y x =,x ∈R 且x≠0C .2x xe e y --=,x ∈RD .3+1y x =,x ∈R 【答案】B【解析】首先判断奇偶性:A,B 为偶函数,C 为奇函数,D 既不是奇函数也不是偶函数,所以排除C 、D , 对于先减后增,排除A ,故选B.7.(2020·全国高三二模(理))定义在R 上的偶函数()f x 满足:对任意的1x ,[)20,x ∈+∞,有()()()21210f x f x x x --<⎡⎤⎣⎦,则( )A .()()()10.320.32log0.2f f f --<<B .()()()0.312log 0.220.3f f f --<<C .()()()10.32log 0.20.32f f f --<< D .()()()10.320.3log0.22f f f --<<【答案】D【解析】因为对任意的1x ,[)20,x ∈+∞,有()()()21210f x f x x x --<⎡⎤⎣⎦, 所以函数()f x 在[)0,+∞上单调递减.因为()f x 是偶函数,所以()()222log 0.2(log 0.2)log 5f f f =-=. 因为10.30222100.33,0221,2log 4log 5log 833--=><<==<<=, 函数()f x 在[)0,+∞上单调递减,所以有()()()10.320.3log 52f f f --<<成立,即()()()10.320.3log 0.22f f f --<<成立.故选:D8.(2020·北京密云�高三月考)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[]12,4,8x x ∈ ,且 12x x ≠,都有()1212()0f x f x x x ->- ;②(8)()f x f x += ; ③(4)y f x =+ 是偶函数;若(7),(11)a f b f =-=,(2020)c f =,则,,a b c 的大小关系正确的是( ) A .a b c << B .b a c << C .b c a << D .c b a <<【答案】 D【解析】由①知,()f x 在[]4,8上单调递增;由②知,()f x 的周期为8; 由③知,()f x 的对称轴为4x =;则()()()717a f f f =-==,()()()()1183835b f f f f =-==-=,()()202025284c f f =-⨯=,因为457<<,由函数的单调性可知,c b a <<. 故选:D.9.(2019·岳麓湖南师大附中高三月考(文))已知定义在R 上的函数()f x 满足:对任意实数 a b 、都有()()()1f a b f a f b +=+-,且当0x >时()1f x >.若(4)5f =,则不等式2(32)3f x x --<的解集为______.【答案】4(1,)3-【解析】设12x x >,则120x x ->,12()1f x x ->.所以12122212()()[()]()()10f x f x f x x x f x f x x -=-+-=-->,即12()()f x f x >,所以()f x 是增函数. 因为(4)5f =,即(2)(2)15f f +-=,所以(2)3f =.所以原不等式化为2224(32)(2)32234013f x x f x x x x x --<⇒--<⇒--<⇒-<<.故不等式的解集是4(1,)3-.10.(2020·全国高三课时练习(理))已知f (x )是定义在[-1,1]上的奇函数且f (1)=2,当x 1、x 2∈[-1,1],且x 1+x 2≠0时,有1212()()f x f x x x +>+,若()225f x m am ≥--对所有[]1,1x ∈-、[]1,1a ∈-恒成立,则实数m 的取值范围是____________. 【答案】[]1,1- .【解析】∵f (x )是定义在[]1,1-上的奇函数, ∴当x 1、x 2∈[]1,1-且120x x ≠+时,1212()()f x f x x x +>+等价于1212()()0 () f x f x x x -->--, ∴f (x )在[]1,1-上单调递增.∵f (1)=2,∴f (x )min =f (-1)=-f (1)=-2.要使()225f x m am ≥--对所有[]1,1x ∈-、[]1,1a ∈-恒成立,即2225m am -≥--对所有a ∈[-1,1]恒成立, ∴m 2-2am -3≤0,设g (a )=m 2-2am -3,则()22(1)230?1230g m m g m m ⎧-+-≤⎪⎨--≤⎪⎩== , 即3113m m -≤≤⎧⎨-≤≤⎩, ∴11m -≤≤ .∴实数m 的取值范围是[]1,1-.。