高一数学复习知识点讲解专题训练27---函数性质的综合问题

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∴f(x2)-f(x1)=f[(x2-x1)+x1]-f(x1) =f(x2-x1)+f(x1)-1-f(x1) =f(x2-x1)-1>0. ∴f(x2)>f(x1).故 f(x)在 R 上是增函数. (2)解 ∵f(4)=f(2+2)=f(2)+f(2)-1=5, ∴f(2)=3. ∴原不等式可化为 f(3m-2)<f(2).
∴f(x)在(-∞,-1]上为减函数,
又 x∈[-4,-1],
4
1
∴f(x)max=f(-4)=-17,f(x)min=f(-1)=-2.
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4 ∵f(x)在 R 上是增函数,∴3m-2<2,解得 m<3. 故不等式的解集为-∞,43.
六、函数性质的综合应用
ax+b
1
例 6 已知函数 f(x)=x2+1,f(x)为 R 上的奇函数且 f(1)=2.
(1)求 a,b;
(2)判断 f(x)在[1,+∞)上单调性并证明;
(3)当 x∈[-4,-1]时,求 f(x)的最大值和最小值.
反思感悟 解决此类不等式问题时一定要充分利用已知条件,把已知不等式转化成 f(x1)>f(x2)或 f(x1)<f(x2)的形式,再根据函数的奇偶性与单调性,列出不等式(组),要注
意函数定义域对参数的影响.
四、利用函数的奇偶性、单调性求函数的最值 例 4 已知函数 f(x)为奇函数,当 x>0 时,f(x)=12x-x-23,,0x<≥x<11,, 若 f(x)在-4,-14上 的最大值为 m,最小值为 n,求 m+n.
解 (1)f(x)为 R 上的奇函数,
∴f(0)=0,得 b=0,
a+b 1 又 f(1)= 2 =2,∴a=1,
x ∴f(x)=x2+1.
(2)f(x)在[1,+∞)上为减函数,证明如下:
设 x2>x1≥1,
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∴f(x2)-f(x1)=x22x+2 1-x12x+1 1
(x21+1)x2-(x22+1)x1 = (x21+1)(x22+1)
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解 如图,画出 f(x)在(0,+∞)上的图象,
由图知,当 x∈14,4时, f(x)min=f(1)=-1, 又 f 14=2,f(4)=5, 所以 f(x)max=f(4)=5. 又 f(x)为奇函数,所以当 x∈-4,-14时, f(x)max=f(-1)=-f(1)=1, f(x)min=f(-4)=-f(4)=-5. 所以 m=1,n=-5,故 m+n=1-5=-4. 反思感悟 解决此类求最值问题应充分利用:奇函数在关于原点对称的两个区间上有 相同的单调性且图象关于原点对称;偶函数在关于原点对称的两个区间上具有相反的 单调性且图象关于 y 轴对称. 五、抽象函数的性质应用 例 5 函数 f(x)对任意的 a,b∈R,都有 f(a+b)=f(a)+f(b)-1,并且当 x>0 时,f(x)>1. (1)求证:f(x)在 R 上是增函数; (2)若 f(4)=5,解不等式 f(3m-2)<3. (1)证明 设 x1,x2∈R,且 x1<x2, 则 x2-x1>0,f(x2-x1)>1.
集为( )
A.(-1,0)∪(2,+∞)
B.(-∞,-2)∪(0,2)
C.(-∞,-2)∪(2,+∞) D.(-2,0)∪(0,2)
答案 C
解析 利用函数的性质画出函数 f(x)的简图如图,
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所以不等式
xf(x)<0
x>0, 可化为f(x)<0
x<Leabharlann , 或f(x)>0,由图可知 x>2 或 x<-2,故选 C.
答案 D
解析 由题意可得,函数 f(x)在[-5,0]上也是单调函数,再根据 f(-4)<f(-2),可得函
数 f(x)在[-5,0]上是单调增函数,故函数 f(x)在[0,5]上是单调减函数,故 f(0)>f(1).
二、利用奇函数、偶函数的图象解不等式
例 2 设函数 f(x)为奇函数,且在(-∞,0)上是减函数,若 f(-2)=0,则 xf(x)<0 的解
高一数学复习知识点讲解专题训练 函数性质的综合问题
一、利用函数的奇偶性、单调性比较大小
例 1 已知函数 f(x)在[-5,5]上是偶函数,且在[0,5]上是单调函数,若 f(-4)<f(-2),
则下列不等式一定成立的是( )
A.f(-1)<f(3)
B.f(2)<f(3)
C.f(-3)<f(5)
D.f(0)>f(1)
三、利用函数的奇偶性、单调性解不等式 例 3 奇函数 f(x)是定义在(-1,1)上的减函数,若 f(m-1)+f(3-2m)<0,求实数 m 的取
值范围. 解 原不等式化为 f(m-1)<-f(3-2m). 因为 f(x)是奇函数,所以 f(m-1)<f(2m-3). 因为 f(x)是减函数, 所以 m-1>2m-3,所以 m<2. 又 f(x)的定义域为(-1,1), 所以-1<m-1<1 且-1<3-2m<1, 所以 0<m<2 且 1<m<2,所以 1<m<2. 综上得 1<m<2. 故实数 m 的取值范围是(1,2).
x21x2-x22x1+x2-x1 = (x21+1)(x22+1)
=(x(1x-21+x21))((xx122x+2-1)1).
∵x2>x1≥1,∴x1x2-1>0,x1-x2<0,
∴f(x2)-f(x1)<0,
即 f(x2)<f(x1),
∴f(x)在[1,+∞)上为减函数.
(3)∵f(x)为奇函数且 f(x)在[1,+∞)上是减函数,