高中数学快速提升成绩题型训练——抽象函数
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重难点2-4 抽象函数及其性质8大题型抽象函数是指没有给出函数的具体解析式,只给出了一些体现函数特征的式子的一个函数,由抽象函数构成的数学问题叫做抽象函数问题。
抽象函数问题能综合考查学生对函数概念和各种性质的理解,但由于其表现形式的抽象性和多变性,学生往往无从下手,这类问题是高考的一个难点,也是近几年高考的热点之一。
一、抽象函数的赋值法赋值法是求解抽象函数问题最基本的方法,复制规律一般有以下几种: 1、……-2,-1,0,1,2……等特殊值代入求解; 2、通过()()12-f x f x 的变换判定单调性;3、令式子中出现()f x 及()-f x 判定抽象函数的奇偶性;4、换x 为+x T 确定周期性. 二、判断抽象函数单调性的方法:(1)凑:凑定义或凑已知,利用定义或已知条件得出结论;(2)赋值:给变量赋值要根据条件与结论的关系.有时可能要进行多次尝试.①若给出的是“和型”抽象函数() =+y x f ,判断符号时要变形为:()()()()111212)(x f x x x f x f x f -+-=-或()()()()221212)(x x x f x f x f x f +--=-;②若给出的是“积型”抽象函数() =xy f ,判断符号时要变形为:()()()112112x f x x x f x f x f -⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⋅=-或()()()⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⋅-=-212212x x x f x f x f x f . 三、常见的抽象函数模型1、()()()+=+f x y f x f y 可看做()=f x kx 的抽象表达式;2、()()()+=f x y f x f y 可看做()=x f x a 的抽象表达式(0>a 且1≠a );3、()()()=+f xy f x f y 可看做()log =a f x x 的抽象表达式(0>a 且1≠a );4、()()()=f xy f x f y 可看做()=a f x x 的抽象表达式. 四、抽象函数中的小技巧1、很多抽象函数问题都是以抽象出某一类函数的共同特征而设计出来的,在解决问题时,可以通过类比这类函数中一些具体函数的性质去解决抽象函数的性质;2、解答抽象函数问题要注意特殊赋值法的应用,通过特殊赋值法可以找到函数的不变性质,这个不变性质往往是解决问题的突破口;3、抽象函数性质的证明是一种代数推理,和几何推理一样,要注意推理的严谨性,每一步推理都要有充分的条件,不可漏掉一些条件,更不要臆造条件,推理过程要层次分明,书写规范。
【高考数学】抽象函数的七大性质及快速得分方法
历年来,因抽象函数考察的全面性,一直备受高考出题官的青睐,不仅在高考中多次出现,还占有很大的分值。
所以,同学们要想在高考中拿高分,抽象函数这一章必须掌握好!
在高中阶段,任何一个函数要掌握的知识有:该函数的值域、定义域、单调性、奇偶性、函数平移、反函数、函数变换、特定条件下极限的存在判断及极限值、特定条件下的导数存在判断及导函数各性质(导函数也是函数)、导函数值与原函数性质的相互关系等。
解答此类题型时,题不一定要多做,但你每做一道题都要让你能对这些知识点有所理解。
并且,做题时尽量从函数图像性质入手,不要死背一些什么“左加右减”的东西,当你看到一个函数问题能准确的想到其图像与坐标轴的关系时,“左加右减”之类的规律自然而然的就在你头脑中出现了。
下面为大家整理了一些高考中经常出现的函数经典题型,以便各位学子能够对抽象函数这一章节更深的理解!。
压轴题03抽象函数问题抽象函数是高中数学的一个难点,也是近几年来高考的热点。
考查方法往往基于一般函数,综合考查函数的各种性质。
本节给出抽象函数中的函数性质的处理策略,供内同学们参考。
抽象函数是指只给出函数的某些性质,而未给出函数具体的解析式及图象的函数。
由于抽象函数概念抽象,性质隐而不显,技巧性强,因此学生在做有关抽象函数的题目时,往往感觉无处下手。
○热○点○题○型1定义域问题解决抽象函数的定义域问题——明确定义、等价转换。
函数的定义域是指自变量的取值范围,求抽象函数的定义域的关键是括号内式子的地位等同(即同一对应法则后括号内的式子具有相同的取值范围)。
○热○点○题○型2求值问题通过观察已知与未知的联系,巧妙地赋值,赋值法是解此类问题的常用技巧。
○热○点○题○型3值域问题○热○点○题○型4解析式问题通常情况下,给某些变量适当赋值,使之在关系中“消失”,进而保留一个变量,是实现这种转化的重要策略。
○热○点○题○型5单调性与奇偶性问题○热○点○题○型6周期性与对称性问题○热○点○题○型7几类抽象函数解法(1)求解方法:1.借鉴函数模型进行类比探究(化抽象为具体)2.赋值法(令0=x 或1,求出)0(f 或)1(f 、令x y =或x y -=等等)(2)几种抽象函数模型:1.正比例函数:)0()(≠=k kx x f ——————————)()()(y f x f y x f ±=±;2.幂函数:2)(x x f =——————————————)()()(y f x f xy f =,)()()(y f x f y x f =;注:反比例函数:1)(-=x x f 一类的抽象函数也是如此,有部分资料将幂函数模型写成反比例函数模型。
3.指数函数:x a x f =)(———————————)()()(y f x f y x f =+,)()()(y f x f y x f =-4.对数函数:x x f a log )(=————————)()()(y f x f xy f +=,)()()(y f x f yxf -=5.三角函数:x x f tan )(=————————————)()(1)()()(y f x f y f x f y x f -+=+6.余弦函数:x x f cos )(=———————)()(2)()(y f x f y x f y x f =-++一、单选题1.已知定义在()0,∞+上的函数()f x 满足()()()102f xy f x f y +--=,若一组平行线()1,2,...,i x x i n ==分别与()y f x =图象的交点为()11,x y ,()22,x y ,...,(),n n x y ,且()2121n i i x x f -+=⎡⎤⎣⎦,其中1,2,...,i n =,则1nii y n==∑A .1B .12C .2nD .2n 【答案】B【分析】令1x y ==得到()112f =;令1,n i i x x y x -+==得到()()11n i i f x f x -++=,代入计算得(6)()6f x f x +-≥,则(2016)f =A .2015B .2016C .2017D .2018【答案】D【分析】根据递推式可得(6)()6f x f x +-=,再由(2016)f =[(2016)(2010][(2010)(2004)]......[(6)(0)](0)f f f f f f f -+-++-+即可得答案.【详解】解:(2)()2,f x f x +-≤ (4)(2)2,f x f x ∴+-+≤(6)(4)2f x f x ∴+-+≤三是相加得:(6)()6f x f x +-≤,又(6)()6f x f x +-≥,则(6)()6f x f x +-=,当且仅当(2)()2f x f x +-=时等号成立,(2016)f =[(2016)(2010][(2010)(2004)]......[(6)(0)](0)f f f f f f f -+-++-+633622018=⨯+=,故选:D.3.已知定义域为R 的函数()f x 满足()31f x +是奇函数,()21f x -是偶函数,则下列结论错误的是()A .()f x 的图象关于直线=1x -对称B .()f x 的图象关于点(1,0)对称C .()31f -=D .()f x 的一个周期为8【答案】C【分析】根据()31f x +是奇函数,可得()()20f x f x +-+=,判断B;根据()21f x -是偶函数,推出()()2f x f x --=,判断A;继而可得()()4f x f x +=-,可判断D ;利用赋值法求得(1)0f =,根据对称性可判断C.【详解】由题意知()31f x +是奇函数,即()()()()3131,11f x f x f x f x -+=-+∴-+=-+,即()()2f x f x -+=-,即()()20f x f x +-+=,故()f x 的图象关于点(1,0)对称,B 结论正确;又()21f x -是偶函数,故()()()()2121,11f x f x f x f x --=-∴--=-,即()()2f x f x --=,故()f x 的图象关于直线=1x -对称,A 结论正确;由以上可知()()()22f x f x f x =--=--+,即()()22f x f x -=-+,所以()()4f x f x +=-,则()()4()8x x f f f x =-=++,故()f x 的一个周期为8,D 结论正确;由于()()3131f x f x -+=-+,令0x =,可得(1)(1),(1)0f f f =-∴=,而()f x 的图象关于直线=1x -对称,故()30f -=,C 结论错误,故选:C【点睛】方法点睛:此类抽象函数的性质的判断问题,解答时一般要注意根据函数的相关性质的定义去解答,比如奇偶性,采用整体代换的方法,往往还要结合赋值法求得特殊值,进行解决.4.已知定义在R 上的函数()f x 在(),4-∞-上是减函数,若()()4g x f x =-是奇函数,且()40g =,则不等式()0f x ≤的解集是A .(](],84,0-∞-⋃-B .[)[)8,40,--⋃+∞C .[][)8,40,--⋃+∞D .[]8,0-【答案】C【详解】∵()()4g x f x =-是奇函数,∴函数()()4g x f x =-图象的对称中心为(0,0),∴函数()f x 图象的对称中心为()4,0-.又函数()f x 在(),4-∞-上是减函数,∴函数()f x 在()4,-+∞上为减函数,且()()400f g -==.∵()()400g f ==,∴()80f -=.画出函数()f x 图象的草图(如图).结合图象可得()0f x ≤的解集是[][)8,40,--⋃+∞.选C .点睛:本题考查抽象函数的性质及利用数形结合求不等式的解集.解题时要从函数()f x 的性质入手,同时也要把函数()()4g x f x =-的性质转化为函数()f x 的性质,进一步得到函数()f x 的单调性和对称性,进而画出其图象的草图,根据图象写出不等式的解集.其中在解题中不要忘了()f x 是定义在R 上的函数,故应该有()()400f g -==这一结论,即函数()f x 的图象中要有()4,0-这一个点.5.已知函数()y f x =是定义域为R 的偶函数,当0x ≥时()()()5sin ,014211,14xx x f x x π⎧⎛⎫≤≤ ⎪⎪⎝⎭⎪=⎨⎛⎫⎪+> ⎪⎪⎝⎭⎩,若关于x 的方程()()20f x af x b ⎡⎤++=⎣⎦有6个根,则实数a 的取值范围是()A .59,24⎛⎫-- ⎪⎝⎭B .9,14⎛⎫-- ⎪⎝⎭C .59,24⎛⎫-- ⎪⎝⎭9,14⎛⎫⋃-- ⎪⎝⎭D .5,12⎛⎫-- ⎪⎝⎭二、多选题(共0分)6.下列说法中错误的为()A .若函数()f x 的定义域为[]0,2,则函数()2f x 的定义域为[]0,1B .若(121f x =+,则()[)2243,1,f x x x x ∞=++∈+C .函数的421x x y =++值域为:1,4⎡⎫-+∞⎪⎢⎣⎭D .已知()25,1,1x ax x f x a x x⎧---≤⎪=⎨>⎪⎩在R 上是增函数,则实数a 的取值范围是[]3,2--7.若定义在R 上的函数()f x 满足:(ⅰ)存在R a +∈,使得()0f a =;(ⅱ)存在R b ∈,使得()0f b ≠;(ⅲ)任意12,R x x ∈恒有()()()()1212122f x x f x x f x f x ++-=.则下列关于函数()f x 的叙述中正确的是()A .任意x ∈R 恒有()()4f x a f x +=B .函数()f x 是偶函数C .函数()f x 在区间[]0,a 上是减函数D .函数()f x 最大值是1,最小值是-18.已知的定义域为R ,且对任意,有1f x f y f x y ⋅=+-,且当1x >时,()1f x >,则()A .()11f =B .()f x 的图象关于点()()1,1f 中心对称C .()f x 在R 上不单调D .当1x <时,()01f x <<故选:AD9.已知定义域为()0,∞+的函数()f x 满足:①()0,x ∀∈+∞,()()55f x f x =;②当(]1,5x ∈时,()5f x x =-,则()A .105f ⎛⎫= ⎪⎝⎭B .m Z ∀∈,()30mf =C .函数()f x 的值域为[)0,∞+D .n Z ∃∈,()512019nf +=10.已知()f x 为非常值函数,若对任意实数x ,y 均有()()()1f x y f x f y +=+⋅,且当0x >时,()0f x >,则下列说法正确的有()A .()f x 为奇函数B .()f x 是()0,∞+上的增函数C .()1f x <D .()f x 是周期函数对于D:因为()f x 是()0,∞+上的增函数,又因为()f x 为奇函数且()00f =,所以()f x 是(),-∞+∞上的增函数,故()f x 不是周期函数,故D 错误.故选:ABC.11.定义在R 上的函数()f x 满足()()()312f x f x f +++=,()()24f x f x -=+,若1122f ⎛⎫= ⎪⎝⎭,则()A .()f x 是周期函数B .1(2022)2f =C .()f x 的图象关于1x =对称D .200111002k k f k =⎛⎫-=- ⎪⎝⎭∑可得())1(3f x f x +=-,从而可得()f x 是周期为4的周期函数,是解决本题的关键.12.已知函数()f x ,()g x 的定义域均为R ,其导函数分别为()f x ',()g x '.若()()32f x g x -+=,()()1f x g x ''=+,且()()20g x g x -+=,则()A .函数()2g x +为偶函数B .函数()f x 的图像关于点()2,2对称C .()202410i g n ==∑D .()202414048i f n ==-∑【答案】ACD【分析】由()()1f x g x ''=+,可设()()()1,R f x a g x b a b +=++∈,,由()()32f x g x -+=,得()()321g x a g x b --+=++,赋值1x =,则有2a b -=,即()()31g x g x -=+,函数()g x 的图像关于直线2x =对称,又()()20g x g x -+=得()()4g x g x =+,()f x 也是周期为4的函数,通过赋值可判断选项【详解】因为()()1f x g x ''=+,所以()()()1,R f x a g x b a b +=++∈.又因为()()32f x g x -+=,所以()()23f x g x +=-.于是可得()()321g x a g x b --+=++,令1x =,则()()31211g a g b --+=++,所以2a b -=.所以()()31g x g x -=+,即函数()g x 的图像关于直线2x =对称,即()()4g x g x -=+.因为()()20g x g x -+=,所以函数()g x 的图像关于点()1,0对称,即()()20g x g x ++-=,所以()()24g x g x +=-+,即()()2g x g x =-+,于是()()4g x g x =+,所以函数()g x 是周期为4的周期函数.因为函数()g x 的图像关于直线2x =对称,所以()2g x +的图像关于y 轴对称,所以()2g x +为偶函数,所以A 选项正确.将()g x 的图像作关于y 轴对称的图像可得到()y g x =-的图像,再向右平移3个单位长度,可得到()()33y g x g x =--=-⎡⎤⎣⎦的图像,再将所得图像向下平移2个单位长度,即可得到()()32g x f x --=的图像,因此函数()f x 也是周期为4的函数.又()g x 的图像关于点()1,0对称,所以()f x 的图像关于点()2,2-对称,所以B 选项不正确.因为()()20g x g x -+=,令1x =,得()()110g g +=,即()10g =,所以()()130g g ==;令0x =,得()()200g g +=,所以()()240g g +=,所以()()()()12340g g g g +++=,所以()202410i g n ==∑,所以C 选项正确.因为()()32f x g x =--,所以()()0322f g =-=-,()()2122f g =-=-,()()122f g =-,()()302f g =-,()()402f f ==-,则有()()()()()()()123422202f f f f g g +++=-+-+-()28+-=-,可得()202414048i f n ==-∑,所以D 选项正确.故选:ACD .【点睛】方法点睛:一般地,若函数的图像具有双重对称性,则一定可以得到函数具有周期性,且相邻的两条对称轴之间的距离为半个周期;相邻的两个对称中心之间的距离也是半个周期;相邻的一条对称轴和一个对称中心之间的距离为四分之一个周期.三、填空题13.下列命题中所有正确的序号是__________.①函数1()3x f x a -=+(1a >)在R 上是增函数;②函数(1)f x -的定义域是(1,3),则函数()f x 的定义域为(2,4);③已知53()8f x x ax bx =++-,且(2)8f -=,则(2)8f =-;④11()122x f x =--为奇函数.⑤函数()f x =[]0,4(3)构造奇函数求对应的函数值;(4)定义法判断函数奇偶性;(5)直接法求具体函数的值域.14.给出下列四个命题:①函数与函数表示同一个函数;②奇函数的图象一定通过直角坐标系的原点;③函数的图像可由的图像向上平移1个单位得到;④若函数的定义域为,则函数的定义域为;⑤设函数是在区间上图象连续的函数,且,则方程在区间上至少有一实根;其中正确命题的序号是_____________.(填上所有正确命题的序号)【答案】③⑤【详解】试题分析:①因为函数的定义域为R ,函数的定义域为{}|>0x x ,所以函数与函数不表示同一个函数;②奇函数的图像一定通过直角坐标系的原点,此命题错误,若奇函数在x=0处没定义,则奇函数的图像就不过原点;③函数的图像可由的图像向上平移1个单位得到;,正确.④因为函数的定义域为,所以0<2<2,0<x<1x 即,所以函数的定义域为[0,1];⑤设函数是在区间上图象连续的函数,且,则方程在区间上至少有一实根,正确.考点:函数的定义;奇函数的性质;图像的变换;抽象函数的定义域;函数零点存在性定理.点评:此题考查的知识点较多,较为综合,属于中档题.抽象函数的有关问题对同学们来说具有一定的难度,特别是求函数的定义域,很多同学解答起来总感棘手,鉴于此,我们在学习时要善于总结.①已知的定义域求的定义域,其解法是:若的定义域为,则在中,,从中解得x 的取值范围即为的定义域;②已知的定义域,求的定义域,其解法是:若的定义域为,则由确定的的范围即为的定义域.15.已知函数()241f x x -+-的定义域为[]0,m ,则可求得函数()21f x -的定义域为[]0,2,求实数m 的取值范围__________.【答案】[]24,【详解】 函数()21f x -的定义域为[]0,2,02,1213x x ∴≤≤∴-≤-≤,令241t x x =-+-,则13t -≤≤,由题意知,当[]0,x m ∈时,[]1,3t ∈-,作出函数241t x x =-+-的图象,如图所示,由图可得,当0x =或4x =时,1t =-,当2x =时,3,24t m =∴≤≤,时[]1,3t ∈-,∴实数m 的取值范围是24m ≤≤,故答案为24m ≤≤.16.给出下列说法:①集合{}1,2,3A =,则它的真子集有8个;②2(),((0,1))f x x x x=+∈的值域为(3,)+∞;③若函数()f x 的定义域为[0,2],则函数(2)()2f xg x x =-的定义域为[)0,2;④函数()f x 的定义在R 上的奇函数,当0x >时,()1f x x =-+,则当0x <时,()1f x x =-⑤设53()=5f x ax bx cx +++(其中,,a b c 为常数,x R ∈),若(2012)3f -=-,则(2012)13f =;其中正确的是_______(只写序号).【答案】②⑤【详解】试题分析:①集合{1,2,3}A =,则它的真子集有个;③由函数()f x 的定义域为[0,2]得:,解得;④设,则,所以,又因为()f x 是定义在R 上的奇函数,所以()f x =-;⑤设g(x)=,则g(x)是奇函数且()f x =g(x)+5,因为(2012)3f -=-,所以,所以.考点:本题考查真子集的性质、抽象函数的定义域、函数的奇偶性.点评:此题主要考查集合子集个数的计算公式、函数的奇偶性和抽象函数定义域的求法,是一道基础题,若一个集合的元素个数为n ,则其子集的个数为2n ,真子集的个数为2n -1个.17.函数()f x 满足()11f x f x ⎛⎫= ⎪+⎝⎭对任意[)0,x ∈+∞都成立,其值域是f A ,已知对任何满足上述条件的()f x 都有(){},0f y y f x x a A =≤≤=,则a 的取值范围为___________.18.对任意集合M ,定义()0,M f x x M⎧=⎨∉⎩,已知集合S 、T X ⊆,则对任意的x X ∈,下列命题中真命题的序号是________.(1)若S T ⊆,则()()S T f x f x ≤;(2)()1()X S S f x f x =-ð;(3)()()()S T S T f x f x f x =⋅ ;(4)()()1()[2S S T T f x f x f x ++= (其中符合[]a 表示不大于a 的最大正数)19.设()1f x -为()cos 488f x x x ππ=-+,[]0,x π∈的反函数,则()()1y f x f x -=+的最大值为_________.R ,对任意的都有且当0x ≥时,则不等式()0xf x <的解集为__________.【答案】(2,0)(0,2)- 【详解】当0x ≥时,由()220f x x x =->,得2x >;由()220f x x x =-<,得02x <<.∵()()f x f x -=-,∴函数()f x 为奇函数.∴当0x <时,由()220f x x x =->,得20x -<<;由()220f x x x =-<,得2x <-.不等式()0xf x <等价于()00x f x >⎧⎨<⎩或()00x f x <⎧⎨>⎩,解得02x <<或20x -<<.∴不等式()0xf x <的解集为()()2,00,2-⋃.答案:()()2,00,2-⋃21.已知函数21,0()21,0,x x f x x x x +≤⎧=⎨-+>⎩若关于x 的方程2()()0f x af x -=恰有5个不同的实数解,则实数a 的取值范围是_____.【答案】01a <<【分析】采用数形结合的方法,由2()()0f x af x -=确定有两个解()0f x =或()f x a =,在通过图象确定a 的范围.【详解】由2()()0f x af x -=得()0f x =或()f x a =,如图,作出函数()f x 的图象,由函数图象,可知()0f x =的解有两个,故要使条件成立,则方程()f x a =的解必有三个,此时0<a <1.所以a 的取值范围是(0,1).故答案为:01a <<.22.已知函数()f x 满足1(1)()f x f x +=-,且()f x 是偶函数,当[1,0]x ∈-时,2()f x x =,若在区间[1,3]-内,函数()()log (2)a g x f x x =-+有个零点,则实数a 的取值范围是______________.【答案】所以可得132a log ≥+(),∴实数a 的取值范围是[5+∞,).故答案为[5+∞,).考点:函数的周期性的应用,函数的零点与方程的根的关系【名师点睛】本题主要考查函数的周期性的应用,函数的零点与方程的根的关系,体现了转化的数学思想,属于基础题.四、双空题23.设函数()f x 是定义在整数集Z 上的函数,且满足()01f =,()10f =,对任意的x ,y ∈Z 都有()()()()2f x y f x y f x f y ++-=,则()3f =______;()()()()22222122023122023f f f f 2++⋅⋅⋅+=++⋅⋅⋅+______.五、解答题24.已知()f x 定义域为R 的函数,S ⊆R ,若对任意1212,,x x x x S ∈-∈R ,均有()()12f x f x S -∈,则称()f x 是S 关联.(1)判断函数()()12112f x xg x x =-=-、是否是[)1,+∞关联,并说明理由:(2)若()f x 是{}2关联,当[)0,2x ∈时,()2f x x x =-,解不等式:()02f x ≤≤;(3)判断“()f x 是{}2关联”是“()f x 是[]1,2关联”的什么条件?试证明你的结论.25.设函数(),f x x x M=⎨-∈⎩其中P ,M 是非空数集.记f (P )={y |y =f (x ),x ∈P },f (M )={y |y =f (x ),x ∈M }.(Ⅰ)若P=[0,3],M=(﹣∞,﹣1),求f(P)∪f(M);(Ⅱ)若P∩M=∅,且f(x)是定义在R上的增函数,求集合P,M;(Ⅲ)判断命题“若P∪M≠R,则f(P)∪f(M)≠R”的真假,并加以证明.【答案】(Ⅰ)[0,+∞);(Ⅱ)P=(﹣∞,0)∪(0,+∞),M={0};(Ⅲ)真命题,证明见解析【解析】(Ⅰ)求出f(P)=[0,3],f(M)=(1,+∞),由此能过求出f(P)∪f(M).(Ⅱ)由f(x)是定义在R上的增函数,且f(0)=0,得到当x<0时,f(x)<0,(﹣∞,0)⊆P.同理可证(0,+∞)⊆P.由此能求出P,M.(Ⅲ)假设存在非空数集P,M,且P∪M≠R,但f(P)∪f(M)=R.证明0∈P∪M.推导出f(﹣x0)=﹣x0,且f(﹣x0)=﹣(﹣x0)=x0,由此能证明命题“若P∪M≠R,则f(P)∪f(M)≠R”是真命题.【详解】(Ⅰ)因为P=[0,3],M=(﹣∞,﹣1),所以f(P)=[0,3],f(M)=(1,+∞),所以f(P)∪f(M)=[0,+∞).(Ⅱ)因为f(x)是定义在R上的增函数,且f(0)=0,所以当x<0时,f(x)<0,所以(﹣∞,0)⊆P.同理可证(0,+∞)⊆P.因为P∩M=∅,所以P=(﹣∞,0)∪(0,+∞),M={0}.(Ⅲ)该命题为真命题.证明如下:假设存在非空数集P,M,且P∪M≠R,但f(P)∪f(M)=R.首先证明0∈P∪M.否则,若0∉P∪M,则0∉P,且0∉M,则0∉f(P),且0∉f(M),即0∉f(P)∪f(M),这与f(P)∪f(M)=R矛盾.若∃x0∉P∪M,且x0≠0,则x0∉P,且x0∉M,所以x0∉f(P),且﹣x0∉f(M).因为f(P)∪f(M)=R,所以﹣x0∈f(P),且x0∈f(M).所以﹣x0∈P,且﹣x0∈M.所以f(-x0)=﹣x0,且f(-x0)=﹣(﹣x0)=x0,根据函数的定义,必有﹣x0=x0,即x0=0,这与x0≠0矛盾.综上,该命题为真命题.【点睛】本题考查函数新定义问题,考查学生的创新意识,考查命题真假的判断与证明,考查并集定义等基础知识,考查运算求解能力,是中档题.26.已知()f x 是定义在[]1,1-上的奇函数,且(1)1f =.若对任意的[],1,1m n ∈-,0m n +≠都有()()0f m f n m n+>+.(1)用函数单调性的定义证明:()f x 在定义域上为增函数;(2)若()()214f a f a +>,求a 的取值范围;(3)若不等式()()122f x a t ≤-+对所有的[]1,1x ∈-和[]1,1a ∈-都恒成立,求实数t 的取值范围.于难题.根据抽象函数的单调性解不等式应注意以下三点:(1)一定注意抽象函数的定义域(这一点是同学们容易疏忽的地方,不能掉以轻心);(2)注意应用函数的奇偶性(往往需要先证明是奇函数还是偶函数);(3)化成()()()()f g x f h x ≥后再利用单调性和定义域列不等式组.27.已知函数()f x ,若存在非零实数a 、b ,使得对定义域内任意的x ,均有()f x a +=()f x b +成立,则称该函数()f x 为阶梯周期函数.(1)判断函数()[]|sin |()f x x x x π=+∈R 是否为阶梯周期函数,请说明理由.(其中[]x 表示不超过x 的最大整数,例如:[3,5]4-=-,[2,1]2=)(2)已知函数()g x ,x ∈R 的图像既关于点(1,0)对称,又关于点(3,2)对称.①求证:函数()g x 为阶梯周期函数;②当[0,4]x ∈时,()[,]g x p q ∈(p 、q 为实数),求函数()g x 的值域.【答案】(1)是,理由见解析;(2)①证明见解析;②[4,4]n p n q ++,n ∈Z .【解析】(1)根据阶梯周期函数的定义求解判断.(2)①根据函数()g x 的图像既关于点(1,0)对称,又关于点(3,2)对称,得到()()()()2064g x g x g x g x ⎧-++=⎪⎨-++=⎪⎩求解.②根据①的结论,分[]()4,44,x n n n N ∈+∈和[]()4,44,x n n n N ∈--+∈两种情况讨论求解.【详解】(1)因为()()(1)[1]|sin 1|[]1|sin |1f x x x x x f x ππ+=+++=++=+,所以存在1,1a b ==,使得函数()f x 为阶梯周期函数(2)①因为函数()g x 的图像既关于点(1,0)对称,又关于点(3,2)对称,所以()()()()2064g x g x g x g x ⎧-++=⎪⎨-++=⎪⎩,两式相减得:()()624g x g x +-+=,即()()44g x g x +=+所以函数()g x 为阶梯周期函数;②当[]()4,44,x n n n N ∈+∈时,[]40,4x n -∈,由()()44g x g x +=+,得()()()444242...g x g x g x =-+=-⨯+⨯=()[]()444,4g x n n n p n q n N =-+∈++∈,当[]()4,44,x n n n N ∈--+∈时,[]40,4x n +∈,由()()44g x g x +=+,得()()()444242...g x g x g x =+-=+⨯-⨯=()[]()444,4g x n n n p n q n N =+-∈-+-+∈,综上:函数()g x 的值域是[4,4]n p n q ++n ∈Z .【点睛】关键点点睛:本题关键是阶梯周期函数定义的理解以及()f x 若关于点(),a b 对称,则()()22f x f a x b -++=结合应用.28.已知函数()f x 对于任意的,x y ∈R ,都有()()()f x y f x f y +=+,当0x >时,()0f x <,且1(1)2f =-.(1)求(0)f ,(1)f -的值;(2)当34x -≤≤时,求函数()f x 的最大值和最小值;(3)设函数2()()3()g x f x m f x =--,判断函数g (x )最多有几个零点,并求出此时实数m的取值范围.29.已知函数,如果存在给定的实数对,使得恒成立,则称()f x 为“S -函数”.(1)判断函数()1f x x =,()23xf x =是否是“S -函数”;(2)若()3tan f x x =是一个“S -函数”,求出所有满足条件的有序实数对(),a b ;(3)若定义域为R 的函数()f x 是“S -函数”,且存在满足条件的有序实数对()0,1和()1,4,当[]0,1x ∈时,()f x 的值域为[]1,2,求当[]2018,2018x ∈-时函数()f x 的值域.1(1)3f =-.(1)求证()f x 是奇函数;(2)求()f x 在区间[3,3]-上的最大值和最小值.【答案】(1)详见解析;(2)最小值-1,最大值1.【分析】(1)利用赋值法,令0x =,0y =代入函数式,可求得(0)f ,再令y x =-代入函数式,即可31.已知函数的定义域为,且同时满足①13f =;②2f x ≥恒成立,③若12120,0,1x x x x ≥≥+≤,则有()()()12122f x x f x f x ++-≥.(1)试求函数()f x 的最大值和最小值;(2)试比较f (12n)与122n +(n ∈N )的大小.(3)某人发现:当12nx =(n ∈N )时,有()22f x x <+,由此他提出猜想:对一切x ∈(0,1],都有()22f x x <+,请你判断此猜想是否正确,并说明理由.32.已知,1,2,n 是定义在M 上的一系列函数,满足:()1f x x =,()()11i i x f x f i x ++-⎛⎫== ⎪⎝⎭N .(1)求()()()234,,f x f x f x 的解析式;(2)若()g x 为定义在M 上的函数,且()11x g x g x x -⎛⎫+=+ ⎪⎝⎭.①求()g x 的解析式;②若方程()()()()222121318420x m x x g x x x x x ---++++++=有且仅有一个实根,求实数m 的取值范围.都有()()f x s f x s +-=,则称()y f x =是S -关联的.(1)判断函数2y x =和函数[]y x =是否是{1}-关联的,无需说明理由.([]x 表示不超过x 的最大整数)(2)若函数()y f x =是{2}-关联的,且在[0,2)上,()2x f x =,解不等式2()4f x <<.(3)已知正实数,a b 满足a b <,且函数()y f x =是[,]a b -关联的,求()f x 的解析式.【答案】(1)函数2y x =不是{1}-关联的,函数[]y x =是{1}-关联的;(2)(1,3)x ∈(3)()f x x C=+【分析】(1)根据()y f x =是S -关联的定义逐个判断可得结果;(2)根据函数()y f x =是{2}-关联的定义求出()f x 在[2,4)上的解析式,将()f x 代入2()4f x <<可解得结果;(3)根据()()f x t f x t +-=,得()()()f x t x t f x x +-+=-,令()()g x f x x =-,得()()g x t g x +=34.已知定义域为的函数y f x =满足:①对0,x ∈+∞,恒有22f x f x =;②当(]1,2x ∈时,()2f x x =-.(1)求18f ⎛⎫⎪⎝⎭的值;(2)求出当(12,2n n x +⎤∈⎦,Z n ∈时的函数解析式;(3)求出方程()12f x x =在(]0,100x ∈中所有解的和.【答案】(1)0;35.f(x)=x3+2ax2+bx+a,g(x)=x2﹣3x+2,其中x∈R,a、b为常数,已知曲线y=f(x)与y=g(x)在点(2,0)处有相同的切线l.(Ⅰ)求a、b的值,并写出切线l的方程;(Ⅱ)若方程f(x)+g(x)=mx有三个互不相同的实根0、x1、x2,其中x1<x2,且对任意的x∈[x1,x2],f(x)+g(x)<m(x﹣1)恒成立,求实数m的取值范围.【答案】(Ⅰ)x﹣y﹣2=0(Ⅱ)(﹣,0)【详解】试题分析:(I)利用曲线y=f(x)与y=g(x)在点(2,0)处有相同的切线l,可得f(2)=g(2)=0,f'(2)=g'(2)=1.即为关于a、b的方程,解方程即可.(II)把方程f(x)+g(x)=mx有三个互不相同的实根转化为x1,x2是x2﹣3x+2﹣m=0的两相异实根.求出实数m的取值范围以及x1,x2与实数m的关系,再把f(x)+g(x)<m(x ﹣1)恒成立问题转化为求函数f(x)+g(x)﹣mx在x∈[x1,x2]上的最大值,综合在一起即可求出实数m的取值范围.解:(I)f'(x)=3x2+4ax+b,g'(x)=2x﹣3.由于曲线y=f(x)与y=g(x)在点(2,0)处有相同的切线l.故有f(2)=g(2)=0,f'(2)=g'(2)=1.由此得,解得,所以a=﹣2,b=5..切线的方程为x﹣y﹣2=0.(II)由(I)得f(x)=x3﹣4x2+5x﹣2,所以f(x)+g(x)=x3﹣3x2+2x.依题意,方程x(x2﹣3x+2﹣m)=0,有三个互不相等的实根0,x1,x2,故x1,x2是x2﹣3x+2﹣m=0的两相异实根.所以△=9﹣4(2﹣m)>0,解得m>﹣.又对任意的x∈[x1,x2],f(x)+g(x)<m(x﹣1)恒成立,特别地取x=x1时,f(x1)+g(x1)<m(x1﹣1)成立,得m<0.由韦达定理得x1+x2=3>0,x1x2=2﹣m>0.故0<x1<x2.对任意的x∈[x1,x2],x﹣x2≤0,x﹣x1≥0,x>0.则f(x)+g(x)﹣mx=x(x﹣x1)(x﹣x2)≤0,又f(x1)+g(x1)﹣mx1=0.所以f(x)+g(x)﹣mx在x∈[x1,x2]上的最大值为0.于是当m<0,对任意的x∈[x1,x2],f(x)+g(x)<m(x﹣1)恒成立,综上得:实数m的取值范围是(﹣,0).点评:本题主要考查函数,导数,不等式等基础知识,同时考查综合运用数学知识进行推理论证的能立,以及函数与方程和特殊与一般的思想.。
数学中的抽象函数问题练习题在数学的学习中,抽象函数问题常常让同学们感到困惑和棘手。
抽象函数没有给出具体的解析式,需要我们通过题目所给的条件和性质,运用逻辑推理和数学方法来求解。
下面为大家准备了一些典型的抽象函数问题练习题,让我们一起来挑战一下吧!一、函数的单调性问题例 1:已知函数$f(x)$对于任意的实数$x_1$,$x_2$,都有$f(x_1+ x_2) = f(x_1) + f(x_2)$,且当$x > 0$时,$f(x) > 0$,判断函数$f(x)$的单调性。
分析:要判断函数的单调性,我们可以设$x_1 < x_2$,然后通过变形得出$f(x_2) f(x_1)$的正负性。
解:设$x_1 < x_2$,则$x_2 x_1 > 0$,因为当$x > 0$时,$f(x) > 0$,所以$f(x_2 x_1) > 0$。
$f(x_2) = f(x_1 +(x_2 x_1))= f(x_1) + f(x_2 x_1)$所以$f(x_2) f(x_1) = f(x_2 x_1) > 0$,即$f(x_2) > f(x_1)$因此,函数$f(x)$在其定义域上是增函数。
练习 1:设函数$f(x)$对任意实数$x$,$y$都有$f(x + y) = f(x)+ f(y)$,且当$x < 0$时,$f(x) < 0$,$f(1) = 2$,求$f(x)$在区间$-3, 3$上的最大值和最小值。
二、函数的奇偶性问题例 2:已知函数$f(x)$的定义域为$R$,且对于任意的实数$x$,都有$f(x) = f(x)$,当$x > 0$时,$f(x) = x^2 + 1$,求$f(x)$的解析式。
分析:因为函数是奇函数,所以$f(0) = 0$,然后利用奇函数的性质求出$x < 0$时的解析式。
解:因为$f(x) = f(x)$,所以$f(0) = 0$当$x < 0$时,$x > 0$,所以$f(x) =(x)^2 + 1 = x^2 + 1$因为$f(x) = f(x)$,所以$f(x) = f(x) =(x^2 + 1) = x^2 1$所以$f(x) =\begin{cases} x^2 + 1, & x > 0 \\ 0, & x = 0 \\x^2 1, & x < 0 \end{cases}$练习 2:已知函数$f(x)$对任意实数$x$,$y$都有$f(x + y) + f(x y) = 2f(x)f(y)$,且$f(0) \neq 0$,判断函数$f(x)$的奇偶性。
高一抽象函数练习题高一抽象函数练习题高一数学课程中,抽象函数是一个重要的概念。
它是一种特殊的函数,其自变量和因变量都可以是函数。
抽象函数的引入,使得数学问题的描述和解决更加灵活和简洁。
为了帮助同学们更好地理解和掌握抽象函数,以下将给出一些高一抽象函数练习题,希望能够对同学们的学习有所帮助。
1. 已知函数f(x) = x^2 + 3x - 2,求抽象函数g(x) = f(f(x))的表达式。
解析:首先,我们需要求出f(f(x))的表达式。
根据抽象函数的定义,我们可以将f(f(x))展开为f(x^2 + 3x - 2)。
将f(x) = x^2 + 3x - 2代入,得到f(f(x)) = (x^2 +3x - 2)^2 + 3(x^2 + 3x - 2) - 2。
化简后,得到g(x) = x^4 + 7x^3 + 16x^2 +13x - 6。
2. 已知函数f(x) = 2x - 1,求抽象函数g(x) = f^3(x)的表达式。
解析:根据抽象函数的定义,我们需要求出f^3(x)的表达式。
f^3(x)表示f(f(f(x))),即将f(x)连续作用三次。
根据给定的函数f(x) = 2x - 1,我们可以计算出f(f(x))和f(f(f(x)))的表达式,进而得到g(x) = 8x - 9。
3. 已知函数f(x) = x^2 + 2x,求抽象函数g(x) = f(f^2(x))的表达式。
解析:根据抽象函数的定义,我们需要求出f(f^2(x))的表达式。
f^2(x)表示f(f(x)),即将f(x)连续作用两次。
根据给定的函数f(x) = x^2 + 2x,我们可以计算出f(f(x))的表达式,进而得到g(x) = (x^2 + 2x)^2 + 2(x^2 + 2x)。
通过以上练习题,我们可以看到抽象函数的运用非常灵活。
在解题过程中,我们需要将给定的函数代入到抽象函数的定义中,然后进行计算和化简,最终得到所求的抽象函数表达式。
高考数学抽象函数的6大快速解题技巧1.换元法换元法包括显性换元法和隐性换元法,它是解答抽象函数问题的基本方法.例1. 已知f(1+sinx)=2+sinx+cos 2x, 求f(x)解:令u=1+sinx,则sinx=u-1 (0≤u ≤2),则f(u)=-u 2+3u+1 (0≤u ≤2)故f(x)=-x 2+3x+1 (0≤u ≤2)2.方程组法运用方程组通过消参、消元的途径也可以解决有关抽象函数的问题。
例2..232|)x (f :|,x )x 1(f 2)x (f ),)x (f ,x ()x (f y ≥=-=求证且为实数即是实数函数设 解:02)x (xf 3 x ,x1)x (f 2)x1(f ,x x 12=++=-与已知得得代换用 .232|)x (f |,024)x (9f 02≥∴≥⨯-≥∆得由例3.f(x).1),x 0(x ,x 1)x1x (f )x (f 求且已知≠≠+=-+ 解:(1)1),x 0(x x 1)x1x (f )x (f ≠≠+=-+且 ,x1x 1)x 1x 1x 1x (f )x 1x (f :x x 1-x -+=---+-得代换用 :x )1(x-11 (2) .x 1x 2)x 11(f )x 1-x f( 得中的代换再以即-=-+ (3) .x1x 2)x (f )x -11f( ,x 111)x111x 11(f )1x 1(f --=+-+=---+-即 1)x 0(x x2x 21x x )x (f :2)2()3()1(223≠≠---=-+且得由 3.待定系数法如果抽象函数的类型是确定的,则可用待定系数法来解答有关抽象函数的问题。
例4.已知f(x)是多项式函数,且f(x+1)+f(x-1)=2x 2-4x,求f(x).解:由已知得f(x)是二次多项式,设f(x)=ax 2+bx+c (a ≠0)代入比较系数得过且过:a=1,b= -2,c= -1,f(x)=x 2-2x-1.4.赋值法有些抽象函数的性质是用条件恒等式给出的,可通过赋特殊值法使问题得以解决。
抽象函数经典综合题抽象函数,是指没有具体地给出解析式,只给出它的一些特征或性质的函数,抽象函数型综合问题,一般通过对函数性质的代数表述,综合考查学生对于数学符号语言的理解和接受能力,考查对于函数性质的代数推理和论证能力,考查学生对于一般和特殊关系的认识,是考查能力的较好途径;抽象函数问题既是难点,又是近几年来高考的热点;1.定义在R 上的函数)(x f y =,0)0(≠f ,当0>x 时,1)(>x f ,且对任意的R b a ∈、,有)()()(b f a f b a f ⋅=+;I .求证1)0(=f ; Ⅱ.求证:R x ∈∀,0)(>∃x f ;Ⅲ.证明:)(x f 是R 上的增函数;Ⅳ.若1)2()(2>-⋅x x f x f ,求x 的取值范围;2.已知函数()f x ,()g x 在R 上有定义,对任意的,x y R ∈有()()()()()f x y f x g y g x f y -=-且0)1(≠f ;I .求证:()f x 为奇函数;II .若(1)(2)f f =,求(1)(1)g g +-的值;3.已知函数)(x f 对任意实数x ,y 恒有)()()(y f x f y x f +=+且当0>x ,0)(<x f ,又2)1(-=f .I .判断)(x f 的奇偶性;Ⅱ.求)(x f 在区间]3,3[-上的最大值;4.已知)(x f 在)1,1(-上有定义,1)21(-=f ,且满足x ,)1,1(-∈y 有)1()()(xyyx f y f x f ++=+; I .证明:)(x f 在)1,1(-上为奇函数;II .对数列211=x ,2112nn n x x x +=+,求)(n x f ;III .求证+)(11x f +)(12x f +)(13x f 252)(1++->+n n x f n ;5.已知函数N x f N x x f y ∈∈=)(,),(,满足:对任意,,,2121x x N x x ≠∈都有)()()()(12212211x f x x f x x f x x f x +>+;I .试证明:)(x f 为N 上的单调增函数;II .n N ∀∈,且(0)1f =,求证:()1f n n ≥+;Ⅲ.若(0)1f =,对任意,m n N ∈,有1)())((+=+n f m f n f ,证明:∑=<-ni if 141)13(12.6.已知函数()f x 的定义域为[]0,1,且同时满足:(1)对任意[]0,1x ∈,总有()2f x ≥;(2)(1)3f =;(3)若120,0x x ≥≥且121x x +≤,则有1212()()()2f x x f x f x +≥+-.I .求(0)f 的值;II .求()f x 的最大值;III .设数列{}n a 的前n 项和为n S ,且满足*12(3),n n S a n N =--∈.求证:123112332()()()()2n n f a f a f a f a n -⨯++++≤+-.7. 对于定义域为[]0,1的函数()f x ,如果同时满足以下三条:①对任意的[]0,1x ∈,总有()0f x ≥;②(1)1f =;③若12120,0,1x x x x ≥≥+≤,都有1212()()()f x x f x f x +≥+成立,则称函数()f x 为理想函数. I .若函数()f x 为理想函数,求(0)f 的值;Ⅱ.判断函数()21xg x =-])1,0[(∈x 是否为理想函数,并予以证明; Ⅲ. 若函数()f x 为理想函数,假定∃[]00,1x ∈,使得[]0()0,1f x ∈,且00(())f f x x =,求证00()f x x =.8.已知定义在R 上的单调函数()f x ,存在实数0x ,使得对于任意实数12,x x ,总有0102012()()()()f x x x x f x f x f x +=++恒成立;I .求0x 的值;Ⅱ.若0()1f x =,且对任意正整数n ,有1()12n n a f =+,求数列{}n a 的通项公式;Ⅲ.若数列{}n b 满足1221n n b log a =+,将数列{}n b 的项重新组合成新数列{}n c ,具体法则如下:112233456,,,c b c b b c b b b ==+=++478910,c b b b b =+++……,求证:12311112924n c c c c ++++<; 9.设函数)(x f 是定义域在),0(+∞上的单调函数,且对于任意正数y x ,有)()()(y f x f y x f +=⋅,已知1)2(=f .I .求)21(f 的值;II .一个各项均为正数的数列}{n a 满足:)(1)1()()(*∈-++=N n a f a f S f n n n ,其中n S 是数列}{n a 的前n 项的和,求数列}{n a 的通项公式; Ⅲ.在II的条件下,是否存在正数M,使)12()12()12(12221321--⋅-+≥n n na a a n M a a a a ,对一切*∈Nn 成立?若存在,求出M 的取值范围;若不存在,说明理由.10.定义在R 上的函数f (x )满足fxy fx fy f ()()()()++=+=1120,,且x >12时,0)(<x f ; I .设a fnn N n=∈()()*,求数列的前n 项和S n ; II .判断)(x f 的单调性,并证明;11.设函数)(x f 定义在R 上,对于任意实数m ,n ,恒有fm n fm fn ()()()+=·,且当0>x 时,1)(0<<x f ; I .求证:1)0(=f ,且当0<x 时,1)(>x f ;II .求证:)(x f 在R 上单调递减; Ⅲ.设集合{}A x y f xf y f =>(,)|()()()221·,{}B x y f a x y a R =-+=∈(,)|()21,,若A B ∩=∅,求a 的取值范围;12.定义在R 上的函数)(x f 对任意实数a .b 都有)()(2)()(b f a f b a f b a f ⋅=-++成立,且f ()00≠; I .求)0(f 的值;II .试判断)(x f 的奇偶性;Ⅲ.若存在常数0>c 使f c()20=,试问)(x f 是否为周期函数?若是,指出它的一个周期;若不是,请说明理由;13.已知函数)(x f 的定义域关于原点对称,且满足:①f x x f x f x f x f x ()()()()()1212211-=+-·②存在正常数a ,使1)(=a f , 求证:I .)(x f 是奇函数;II .)(x f 是周期函数,并且有一个周期为a 4;14.已知f x ()对一切x y ,,满足f f x y f x f y ()()()()00≠+=⋅,,且当x <0时,f x ()>1,求证:I .x >0时,01<<f x ();II .f x ()在R 上为减函数;即f x ()为减函数; 15.已知函数f x ()是定义在(]-∞,1上的减函数,且对一切实数x ,不等式fk x fk x (s i n )(s i n)-≥-22恒成立,求k 的值;16.设定义在R 上的函数()f x 对于任意,x y 都有()()()f x y f x f y +=+成立,且(1)2f =-,当0x >时,()0f x <; I .判断)(x f 的奇偶性,并加以证明;II .试问:当20032003≤≤-x 时,()f x 是否有最值?如果有,求出最值;如果没有,说明理由; III .解关于x 的不等式2211()()()()22f bx f x f b x f b ->-,其中22b ≥. 17.已知定义在R 上的函数()f x 满足:(1)值域为()1,1-,且当0x >时,()10f x -<<;(2)对于定义域内任意的实数,x y ,均满足:)()(1)()()(n f m f n f m f n m f ++=+,试回答下列问题:I .试求)0(f 的值;Ⅱ.判断并证明函数)(x f 的单调性;Ⅲ.若函数)(x f 存在反函数)(x g ,求证:+)51(g +)111(g )21()131(2g n n g >+++.18.已知函数)(x f 对任意实数x .y 都有)()()(y f x f xy f ⋅=,且1)1(-=-f ,9)27(=f ,当10<≤x 时,)1,0[)(∈x f ;I .判断)(x f 的奇偶性;II .判断)(x f 在),0[+∞上的单调性,并给出证明;Ⅲ.若0≥a 且39)1(≤+a f ,求a 的取值范围;19.设函数)(x f y =的定义域为全体R ,当0<x 时,1)(>x f ,且对任意的实数x ,R y ∈,有)()()(y f x f y x f =+成立,数列}{n a 满足)0(1f a =,且)12(1)(1+-=+n n n a a f a f (*∈N n )I .求证:)(x f y =是R 上的减函数; Ⅱ.求数列}{n a 的通项公式;Ⅲ.若不等式0121)1()1)(1(21≤+-+++n a a a k n 对一切*∈N n 均成立,求k 的最大值.20.函数)(x f 的定义域为D {}0x x =>, 满足: 对于任意,m n D ∈,都有()()()f mn f m f n =+,且1)2(=f .I .求)4(f 的值;II .如果3)62(≤-x f ,且)(x f 在),0(+∞上是单调增函数,求x 的取值范围.21.函数)(x f 的定义域为R ,并满足以下条件:①对任意R x ∈,有0)(>x f ;②对任意x .R y ∈,有yx f xy f )]([)(=;③1)31(>f ;I .求)0(f 的值;II .求证:)(x f 在R 上是单调增函数; Ⅲ.若ac b c b a =>>>2,0且,求证:).(2)()(b f c f a f >+22.定义在区间),0(∞上的函)(x f 满足:(1).)(x f 不恒为零;(2).对任何实数x .q ,都有)()(x qf x f q =.I .求证:方程0)(=x f 有且只有一个实根;II .若1>>>c b a ,且a .b .c 成等差数列,求证:)()()(2b fc f a f <⋅; Ⅲ.若)(x f 单调递增,且0>>n m 时,有)2(2)()(nm f n f m f +==,求证:32m << 23. 设)(x f 是定义域在]1,1[-上的奇函数,且其图象上任意两点连线的斜率均小于零.I .求证)(x f 在]1,1[-上是减函数;Ⅱ.如果)(c x f -,)(2c x f -的定义域的交集为空集,求实数c 的取值范围;Ⅲ.证明若21≤≤-c ,则)(c x f -,)(2c x f -存在公共的定义域,并求这个公共的空义域.24.已知函数1)(1)()(+-=x g x g x f ,且)(x f ,)(x g 定义域都是r ,且0)(>x g ,2)1(=g ,)(x g 是增函数,)()()(n m g n g m g +=⋅(m .R n ∈) ;求证:)(x f 是R 上的增函数25.定义在+R 上的函数)(x f 满足: ①对任意实数m ,)()(x mf x f m =;②1)2(=f .求证:I .)()()(y f x f xy f +=对任意正数x ,y 都成立;II .证明)(x f 是*R 上的单调增函数;Ⅲ.若2)3()(≤-+x f x f ,求x 的取值范围.26.已知)(x f 是定义在R 上的函数,1)1(=f ,且对任意R x ∈都有5)()5(+≥+x f x f ,1)()1(+≤+x f x f ,若x x f x g -+=1)()(,求)2002(g ;27.设定义在R 上的函数)(x f ,满足当0>x 时,1)(>x f ,且对任意x ,R y ∈,有)()()(y f x f y x f =+,2)1(=f ;I .解不等式4)3(2>-x x f ;Ⅱ.解方程组1)2()3(21)]([2+=++f x f x f ;28、定义域为R 的函数)(x f 满足:对于任意的实数x ,y 都有)()()(y f x f y x f +=+成立,且当0>x 时0)(<x f 恒成立. I .判断函数)(x f 的奇偶性,并证明你的结论;Ⅱ.证明)(x f 为减函数;若函数)(x f 在)3,3[-上总有6)(≤x f 成立,试确定)1(f 应满足的条件;Ⅲ.解关于x 的不等式)()(1)()(122a f x a f nx f ax f n ->-,n 是一个给定的自然数,0<a ; 29.已知)(x f 是定义在R 上的不恒为零的函数,且对于任意的,a b R ∈都满足:()()()f a b af b bf a ⋅=+I .求()()0,1f f 的值;Ⅱ.判断)(x f 的奇偶性,并证明你的结论;Ⅲ.若2)2(=f ,nf u n n )2(-=)(*∈N n ,求数列{}n u 的前n 项的和n S .30.设函数()f x 在(,)-∞+∞上满足(2)(2)f x f x -=+,(7)(7)f x f x -=+,且在闭区间]7,0[上,只有(1)(3)0f f ==. I .试判断函数()y f x =的奇偶性;Ⅱ.试求方程()0f x =在闭区间]2005,2005[-上的根的个数,并证明你的结论.31.设f x ()定义在R 上且对任意的x 有f x f x f x ()()()=+-+12,求证:f x ()是周期函数,并找出它的一个周期;32.设f x ()是定义在R 上的偶函数,其图象关于直线x =1对称;对任意x x 12012,,∈[]都有f x x f x f x ()()()1212+=⋅; I .设f ()12=,求f f ()()1214,;II .证明)(x f 是周期函数;33.已知函数)(x f 的定义域关于原点对称,且满足: ①当1x ,2x 是定义域中的数时,有)()(1)()()(122121x f x f x f x f x x f -+=-;②1)(-=a f (0>a ,a 是定义域中的一个数); ③当a x 20<<时,0)(<x f ;试问:I .)(x f 的奇偶性如何?说明理由;II .在)4,0(a 上,)(x f 的单调性如何?说明理由;。
高考数学快速提升成绩题型训练——抽象函数1. 已知函数y = f (x )(x ∈R ,x ≠0)对任意的非零实数1x ,2x ,恒有f (1x 2x )=f (1x )+f (2x ),试判断f (x )的奇偶性。
2 已知定义在[-2,2]上的偶函数,f (x )在区间[0,2]上单调递减,若f (1-m )<f (m ),求实数m 的取值范围3. 设f(x)是R 上的奇函数,且f(x+3) =-f(x),求f(1998)的值。
4. 设函数f (x )对任意⎥⎦⎤⎢⎣⎡∈21,0,21x x 都有f ()21x x +=f ()()21x f x ⋅,已知f (1)=2,求f ();41(),21f5. 已知f (x )是定义在R 上的函数,且满足:f (x+2)[1-f (x )]=1+f (x ),f (1)=1997,求f (2001)的值。
6. 设f (x )是定义R 在上的函数,对任意x ,y ∈R ,有 f (x+y )+f (x-y )=2f (x )f (y )且f (0)≠0.(1)求证f (0)=1;(2)求证:y=f (x )为偶函数.7. 已知定义在R 上的偶函数y=f(x)的一个递增区间为(2,6),试判断(4,8)是y=f(2-x)的递增区间还是递减区间?8. 设f (x )是定义在R 上的奇函数,且对任意a ,b ,当a+b ≠0,都有ba b f a f ++)()(>0(1).若a >b ,试比较f (a )与f (b )的大小;(2).若f (k )293()3--+⋅x x x f <0对x ∈[-1,1]恒成立,求实数k 的取值范围。
9.已知函数()f x 是定义在(-∞,3]上的减函数,已知22(sin )(1cos )f a x f a x -≤++对x R ∈恒成立,求实数a 的取值范围。
10.已知函数(),f x 当,x y R ∈时,恒有()()()f x y f x f y +=+. (1)求证: ()f x 是奇函数; (2)若(3),(24)f a a f -=试用表示.11.已知()f x 是定义在R 上的不恒为零的函数,且对于任意的,,a b R ∈都满足:()()()f a b af b bf a •=+.(2)判断()f x 的奇偶性,并证明你的结论;(3)若(2)2f =,*(2)()n n f u n N n-=∈,求数列{n u }的前n 项和n s .12.已知定义域为R 的函数()f x 满足22(()))()f f x x x f x x x -+=-+. (1)若(2)3,(1);(0),();f f f a f a ==求又求(2)设有且仅有一个实数0x ,使得00()f x x =,求函数()f x 的解析表达式.13.已知函数()f x 的定义域为R,对任意实数,m n 都有1()()()2f m n f m f n +=++,且1()02f =,当12x >时, ()f x >0.(1)求(1)f ;(2)求和(1)(2)(3)...()f f f f n ++++*()n N ∈; (3)判断函数()f x 的单调性,并证明.14.函数()f x 的定义域为R,并满足以下条件:①对任意x R ∈,有()f x >0;②对任意,x y R ∈,有()[()]y f xy f x =;③1()13f >.(2)求证: ()f x 在R 上是单调减函数;(3)若0a b c >>>且2b ac =,求证:()()2()f a f c f b +>.15.已知函数()f x 的定义域为R,对任意实数,m n 都有()()()f m n f m f n +=•,且当0x >时,0()1f x <<.(1)证明:(0)1,0f x =<且时,f(x)>1; (2)证明: ()f x 在R 上单调递减;(3)设A=22{(,)()()(1)}x y f x f y f •>,B={(,)(2)1,x y f ax y a R -+=∈},若A B I =Φ,试确定a 的取值范围.16.已知函数()f x 是定义在R 上的增函数,设F ()()()x f x f a x =--. (1)用函数单调性的定义证明:()F x 是R 上的增函数;(2)证明:函数y =()F x 的图象关于点(,0)2a成中心对称图形.17.已知函数()f x 是定义域为R 的奇函数,且它的图象关于直线1x =对称. (1)求(0)f 的值;(2)证明: 函数()f x 是周期函数;(3)若()(01),f x x x =<≤求当x R ∈时,函数()f x 的解析式,并画出满足条件的函数()f x 至少一个周期的图象.18.函数()f x 对于x>0有意义,且满足条件(2)1,()()(),()f f xy f x f y f x ==+是减函数。
2025高三一轮加强专题4:抽象函数一、单选题1.定义在R 上的函数()f x 满足对任意实数,x y 都有()()()1f x y f x f y +=+-,若0x >时,()1f x >,则()f x ()A .先单调通淢后单调递增B .在R 上单调递增C .在R 上单调通减D .单调性不确定2.已知函数()f x 的定义域为R ,()()()f a f b f a ab b -=-,则()A .()00f =B .()12f =C .()1f x -为偶函数D .()1f x -为奇函数3.已知定义在R 上的函数()f x 满足()()()()2f x y f x y f x f y +-=+,且()00f ≠,则下列结论中错误的是()A .()01f =B .()y f x =为奇函数C .()y f x =不存在零点D .()()2f x f x =4.已知函数()f x 的定义域为R ,且()()2222f f x y x y y f f x +-⎛⎫⎛⎫⋅=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,122f x ⎛⎫+ ⎪⎝⎭的图像关于直线12x =对称,()11f =,()f x 在[]1,0-上单调递增,则下列说法中错误的是()A .()()240f f +=B .()f x 的一条对称轴是直线32x =C .()202342f f ⎛⎫> ⎪⎝⎭D .()202411k f k ==∑5.已知函数()f x 的定义域为R ,函数()()()11F x f x x =+-+为偶函数,函数()()231G x f x =+-为奇函数,则下列说法错误的是()A .函数()f x 的一个对称中心为()2,1B .()01f =-C .函数()f x 为周期函数,且一个周期为4D .()()()()12346f f f f +++=6.已知函数()f x 定义域为R ,且()()()22yf x xf y xy y x -=-,下列结论成立的是()A .()f x 为偶函数B .()22f =-C .()f x 在[]1,2上单调递减D .()f x 有最大值二、多选题7.已知定义在(,0)(0,)-∞+∞ 上的函数()f x 满足()()1()f x f y f xy y x xy--=++,则()A .()f x 是奇函数B .()f x 在(,0)-∞上单调递减C .()f x 是偶函数D .()f x 在(0,)+∞在上单调递增8.定义在R 上的非常数函数()f x 的导函数为()f x ',若()2f x +为偶函数且()()23f x f x ++=.则下列说法中一定正确的是()A .()f x 的图象关于直线2x =对称B .6是函数()f x 的一个周期C .()312f =D .()f x '的图象关于直线3x =对称9.已知函数()f x 及其导函数()f x '的定义域都是R ,若函数()f x 的图象关于点31,2⎛⎫ ⎪⎝⎭对称,()f x '为偶函数,则()A .312f ⎛⎫= ⎪⎭'⎝B .()()12123f x f x -++=C .()f x '的图象关于直线1x =对称D .()f x '的最小周期是110.已知函数()f x 的定义域为R ,且()10f =,若()()()2f x y f x f y +=++,则下列说法正确的是()A .()14f -=-B .()f x 有最大值C .()20244048f =D .函数()2f x +是奇函数11.已知()f x ,()g x 都是定义在R 上的函数,对任意实数x ,y 满足()()()()2f x y f x y g x f y +--=,()()210f f +=且()()210f f ⋅≠,则下列结论正确的是A .()00f =B .()112g =-C .()f x 为奇函数D .()202412024n f n ==∑12.已知函数()f x (()f x 不恒为零),其中()f x '为()f x 的导函数,对于任意的,x y ∈R ,满足()()()()22f x y f x y f x f y +-=-,且()()11,20f f ==,则()A .()f x 是偶函数B .()1f x '+关于直线1x =对称C .()20,f n n =∈ND .81()1k f k ==-∑13.已知函数()f x 的定义域为R ,()11f =,()()()()()f x y f x f y f x f y +=++,则()A .()01f =-B .()()0f x f x -≤C .()()2f x y f x =+为奇函数D .115212122k k f =-⎛⎫< ⎪⎝⎭∑参考答案:1.B【分析】利用函数单调性的定义即可判断.【详解】任取12x x <,令211,x x x y x =-=,则()()()()212111f x f x f x x x f x -=-+-()()()()21112111f x x f x f x f x x =-+--=--,因为210x x ->,所以()211f x x ->,所以()()210f x f x ->,所以()f x 在R 上单调递增.故选:B.2.D【分析】对于A ,令0b =,可求出(0)f 进行判断,对于B ,令1a b ==,可求出(1)f 进行判断,对于CD ,令0,a b x ==,可求出()f x ,从而可求出()1f x -,进而可判断其奇偶性.【详解】对于A ,令0b =,则()()()00f a f f a -=,得()()010f a f -=⎡⎤⎣⎦,所以()0f a =或()01f =,当()0f a =时,()()()f a f b f a ab b -=-不恒成立,所以()01f =,所以A 错误,对于B ,令1a b ==,则()()()1110f f f -=,得(1)[(1)1]0f f -=,所以()10f =,或()11f =,由选项A 可知()10f ≠,所以()11f =,所以B 错误,对于CD ,令0,a b x ==,则()()()00f f x f x -=-,由选项A 可知()01f =,所以()1f x x =-,所以()111f x x x -=--=-,令()()1g x f x x =-=-,则()()g x x g x -==-,所以()g x 为奇函数,即()1f x -为奇函数,所以C 错误,D 正确,故选:D 3.B【分析】根据题意,结合抽象函数的赋值法,列出方程,逐项判定,即可求解.【详解】对于A 中,由2()()()()f x y f x y f x f y +-=+,令0x y ==,可得22(0)2(0)f f =,因为(0)0f ≠,所以(0)1f =,所以A 不符合题意;对于B 中,函数()f x 的定义域为全体实数,由(0)1f =,显然不符合()()f x f x -=-,所以函数()f x 不是奇函数,所以B 符合题意;对于C 中,由2()()()()f x y f x y f x f y +-=+,令0y =,可得22()()(0)f x f x f =+,即22()()10f x f x --=,解得()1f x =或1()2f x =-,所以函数()y f x =没有零点,所以C 不符合题意;对于D 中,由2()()()()f x y f x y f x f y +-=+,令y x =,可得2(2)(0)()()f x f f x f x =+,所以2(2)2()f x f x =,即(2)()f x f x =,所以D 不符合题意.故选:B .4.D【分析】令0x y ==,可求得()00f =,令x y =-,可得()()f x f x -=-,利用已知可得()f x 关于32x =对称,可判断B ;可求得函数的周期为6,()f x 关于()3,0对称,计算可判断AD ;由题意可得()f x 在[]2,4上单调递减,可判断C.【详解】()()2222x y x y f x f y f f +-⎛⎫⎛⎫⋅=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,令0x y ==,可得()()2200000022f f f f +-⎛⎫⎛⎫⋅=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,解得()00f =;令x y =-,()()2222x x x x f x f x f f -+⎛⎫⎛⎫⋅-=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,则()()()2f x f x f x ⋅-=-,∴()()f x f x -=-,∴()f x 为奇函数;∵122f x ⎛⎫+ ⎪⎝⎭的图像关于12x =对称,()()11332121222222f x f x f x f x ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫-+=++⇒-=+ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭,∴()f x 关于32x =对称,故B 正确;∴3322f x f x ⎛⎫⎛⎫-=+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,∴()()3()f x f x f x -=+=-,∴()6(3)()f x f x f x +=-+=,即()f x 的周期为6,∵()f x 关于32x =对称,可得()f x 关于()3,0对称∴()()600f f ==,()()511f f =-=-,()()411f f =-=-,()30f =,()()211f f ==,所以()()240f f +=,2024()337[(1)(2)(3)(4)(5)(6)](1)(2)2f k f f f f f f f f =+++++++=∑小,故A 正确,D 错误;∵202377(1686)222f f f ⎛⎫⎛⎫=+⨯= ⎪⎪⎝⎭⎝⎭,又()f x 在[]1,0-上单调递增∴()f x 在[]2,4上单调递减,所以7(4)2f f ⎛⎫> ⎪⎝⎭,即()202342f f ⎛⎫> ⎪⎝⎭,故C 正确.故选:D.5.C【分析】对于A ,由()G x 为奇函数,则()()G x G x -=-,再将()()231G x f x =+-代入化简可求出对称中心;对于B ,由选项A 可得(2)1f =,再由()F x 为偶函数可得(1)(1)2f x f x x +--=,令1x =可求出(0)f ;对于C ,由()f x 的图象关于点(2,1)对称,结合(0)1f =-求出(4)f 进行判断;对于D ,利用赋值法求解判断.【详解】对于A ,因为()()231G x f x =+-为奇函数,所以()()G x G x -=-,即(23)1[(23)1]f x f x --=-+-,所以(23)(23)2f x f x -++=,所以(2)(2)2f x f x -++=,所以函数()f x 的图象关于点(2,1)对称,所以A 正确,对于B ,在(2)(2)2f x f x -++=中,令0x =,得2(2)2f =,得(2)1f =,因为函数()()()11F x f x x =+-+为偶函数,所以()()F x F x -=,所以()()()()1111f x x f x x ---=+-+,所以(1)(1)2f x f x x +--=,令1x =,则(2)(0)2f f -=,所以1(0)2f -=,得(0)1f =-,所以B 正确,对于C ,因为函数()f x 的图象关于点(2,1)对称,(0)1f =-,所以(4)3f =,所以(0)(4)f f ≠,所以4不是()f x 的周期,所以C 错误,对于D ,在(2)(2)2f x f x -++=中令1x =,则(1)(3)2f f +=,令2x =,则(0)(4)2f f +=,因为(0)1f =-,所以(4)3f =,因为(2)1f =,所以()()()()12346f f f f +++=,所以D 正确,故选:C【点睛】关键点点睛:此题考查抽象函数的奇偶性、对称性和周期性,解题的关键是由已知条件化简后利用赋值法分析判断,考查计算能力,属于较难题.6.D【分析】利用题设结合赋值法可得出()()2112221f x x f x ⎡⎤+⎢⎥⎣=⎦-+,进而结合二次函数性质一一判断各选项,即可得答案.【详解】由于函数()f x 的定义域为R ,且()()()22yf x xf y xy y x -=-,令2y =,则()()()24222f x xf x x -=-,得()()2112221f x x f x ⎡⎤+⎢⎥⎣=⎦-+,2x =时,()()2212222f f +⎡⎤⎣⎦=-⨯+恒成立,无法确定()22f =-,B 不一定成立;由于()22f =-不一定成立,故()()2112221f x x f x ⎡⎤+⎢⎥⎣=⎦-+不一定为偶函数,A 不确定;由于()()2112221f x x f x ⎡⎤+⎢⎥⎣=⎦-+的对称轴为()1212x f =⋅+⎡⎤⎣⎦与[]1,2的位置关系不确定,故()f x 在[]1,2上不一定单调递减,C 不确定,由于()()2112221f x x f x ⎡⎤+⎢⎥⎣=⎦-+表示开口向下的抛物线,故函数()f x 必有最大值,D 正确.故选:D【点睛】关键点睛:解答本题的关键是利用赋值法确定函数()()2112221f x x f x ⎡⎤+⎢⎥⎣=⎦-+,进而结合二次函数性质求解.7.AB【分析】令1x y ==-,求出()1f ,令1x y ==,求出()1f -,再分别令1y =-和1y =,即可求出函数()f x 的解析式,进而可得函数性质.【详解】定义在(,0)(0,)-∞+∞ 上的函数()f x 满足()()1()f x f y f xy y x xy--=++,令1x y ==-,则()()1211f f =-+,所以()113f =,令1x y ==,则()()1211f f =-+,所以()113f -=-,令1y =-,则()()()()()1111233f f x f x f x f x xx x x x-=--+-=--+-=---,所以()13f x x-=-,令1y =,则()()()111111333f f x f x xx x x x x-=-++=--+=,所以()13f x x =,因为()()13f x f x x-=-=-,且定义域关于原点对称,所以函数()f x 是奇函数,由反比例函数的单调性可得函数()13f x x=在(,0)-∞和(0,)+∞上单调递减.故选:AB.8.ACD【分析】根据偶函数的性质即可求解A ,根据4是函数()f x 的一个周期,利用反证法即可求解B ,由赋值法求解C ,求导,即可判断D.【详解】对于A :因为()2f x +是偶函数,所以()()22f x f x -+=+,即()f x 的图象关于直线2x =对称,所以A 正确;对于B :由()()23f x f x ++=得()()243f x f x +++=,所以()()4f x f x =+,即4是函数()f x 的一个周期,若6也为函数()f x 的一个周期,则2为函数()f x 的一个周期,那么()()()232f x f x f x ++==,即()32f x =为常数函数,不合题意,所以B 错误;对于C :由A 可知()()13f f =,对于()()23f x f x ++=可令1x =得()()133f f +=,所以()312f =,所以C 正确;对于D :由A 可得()()22f x f x -+=+,求导可得()()220f x f x ''++-=即()()40f x f x ''+-=,对于()()23f x f x ++=求导可得()()20f x f x '+'+=,所以()()42f x f x -='+',即函数()f x '的图像关于直线3x =对称,所以D 正确;故选:ACD.9.BC【分析】用举反例的方法得选项A ,D 错误,再由对称性和对称性与周期性之间的关系对剩余选项逐一分析即可.【详解】因为()f x '为偶函数,函数()f x 的图象关于点31,2⎛⎫⎪⎝⎭对称,对于函数() 1.5f x x =,显然其图象关于点31,2⎛⎫⎪⎝⎭对称,且() 1.5f x '=,故() 1.5f x '=为偶函数,即() 1.5f x x =满足条件()f x '为偶函数,且其图象关于点31,2⎛⎫⎪⎝⎭对称,但33122f ⎛⎫=⎪⎭'≠ ⎝,故A 错误;()f x '的最小正周期不是1,D 错误;函数()f x 的图象关于点31,2⎛⎫⎪⎝⎭对称,()()113f t f t ∴-++=,令2t x =,得()()12123f x f x -++=,故B 正确;函数()f x 的图象关于点31,2⎛⎫⎪⎝⎭对称,()(2)3f x f x ∴=--+,两边求导得:()()2f x f x ''=-,()f x ∴'的图象关于直线1x =对称,故C 正确;故选:BC.10.AD【分析】根据题意,利用抽象函数的性质,及赋值法并结合选项,即可逐项判定,从而求解.【详解】对于A 中,令0x y ==,可得()02f =-,令1,1x y ==-,则()()()11112f f f -=-++,解得()14f -=-,所以A 正确;对于B 中,令121,x x y x x ==-,且12x x <,则()()()1211212f x x x f x f x x +-=+-+,可得()()()21212f x f x f x x -=-+,若0x >时,()2f x >-时,()()210f x f x ->,此时函数()f x 为单调递增函数;若0x <时,()2f x <-时,()()210f x f x -<,此时函数()f x 为单调递减函数,所以函数()f x 不一定有最大值,所以B 错误;对于C 中,令1y =,可得()()()()1122f x f x f f x +=++=+,即()()12f x f x +-=,所以()()()()()()()2024202420232023202232f f f f f f f ⎡⎤⎡⎤⎡⎤=-+-++-⎣⎦⎣⎦⎣⎦ ()()()2112023204046f f f ⎡⎤+-+=⨯+=⎣⎦,所以C 错误;对于D 中,令y x =-,可得()()()02f f x f x =+-+,可得()()220f x f x ++-+=,即()()22f x f x +=--+⎡⎤⎣⎦,所以函数()2f x +是奇函数,所以D 正确;故选:AD.【点睛】关键点点睛:本题主要是对抽象函数利用赋值法,去求解出()14f -=-,及证明函数()2f x +是奇函数.11.ABC【分析】令0y =即可判断A ;令1x y ==即可判断B ;令1x =可得()(1)(1)f x f x f x =--+,结合奇函数的定义即可判断C ;由选项C ,令1x x =-可得(1)()(2)f x f x f x -=+-,求出()f x 的周期即可求解.【详解】()()2()()f x y f x y g x f y +--=.A :令0y =,得()()2()(0)0f x f x g x f -==,则(0)0f =,故A 正确;B :令1x y ==,得(2)(0)2(1)(1)f f g f -=,即(2)2(1)(1)f g f =,又(2)(1)0f f +=且(2)(1)0f f ≠,所以2(1)(1)(1)0g f f +=,解得1(1)2g =-,故B 正确;C :令1x =,得(1)(1)2(1)()f y f y g f y +--=,即(1)(1)()f y f y f y +--=-,得()(1)(1)f y f y f y =--+,所以()(1)(1)f x f x f x =--+,得()(1)(1)f x f x f x -=+--,所以()()0f x f x +-=,则()f x 为奇函数,故C 正确;D :由选项C 知()(1)(1)f x f x f x =--+,又(1)(1)f x f x -+=--,得()(1)(1)f x f x f x =-+--①,令x 替换成1x -,得(1)()(2)f x f x f x -=+-②,①②相加,得(1)(2)0f x f x --+-=,则(2)(1)(1)f x f x f x -=---=+,得()(3)f x f x =+,即()f x 的周期为3,所以(0)(3)0f f ==,因为(1)(2)(3)0,202467432f f f ++==⨯+,所以20241()(1)(2)(3)(2024)(1)(2)0n f n f f f f f f ==++++=+=∑ ,故D 错误.故选:ABC【点睛】思路点睛:对于含有,x y ,的抽象函数的一般解题思路是:观察函数关系,发现可利用的点,以及利用证明了的条件或者选项;抽象函数一般通过赋值法来确定、判断某些关系,特别是有,x y 双变量,需要双赋值,可以得到一个或多个关系式,进而得到所需的关系.此过程中的难点是赋予哪些合适的值,这就需要观察题设条件以及选项来决定.12.BCD【分析】对于A :结合赋值法与函数奇偶性的定义计算;对于B :结合复合函数导数公式与对称性可对于CD :借助赋值法结合周期性分析求解.【详解】因为()f x 的定义域为R对于选项A :令0x y ==,可得()()()()2200000f f f f =-=,即()00f =,令0x =,可得()()()()()2220f y f y f f y f y -=-=-,且()f y 不恒为零,则()()f y f y -=-,即()()f x f x -=-,所以()f x 是奇函数,故A 错误;对于选项B :令11x ty t=+⎧⎨=-⎩,可得22(2)(2)(1)(1)0f f t f t f t =+--=,即22(1)(1)f x f x +=-,即22()(2)f x f x =-,可得()(2)f x f x =±-,令2x =,可得2(2)(2)()f y f y f y +-=-,即2(2)(2)()f x f x f x +-=-,当()(2)0f x f x =-≠时,有()()()2f x f x f x +=-=-,所以(2)(2)()()0f x f x f x f x ++-=-+=;当()(2)0f x f x =--≠,有(2)()f x f x +=,可得(2)(2)()()0f x f x f x f x ++-=-=,当()(2)0f x f x =-=,结合()()f x f x -=-,有()(2)f x f x -=--,可得()(2)0f x f x =-+=,所以(2)(2)0f x f x ++-=;综上所述:(2)(2)0f x f x ++-=,两边同时求导可得(2)(2)f x f x +=-'',可知()f x '关于直线2x =对称,所以(1)f x '+关于直线1x =对称,故B 正确;对于选项C :由选项B 可知:()(2)f x f x =±-,若()()(2)2f x f x f x =-=--,即()(2)f x f x +=-,可得()()(4)2f x f x f x +=-+=,可知4为()f x 的周期;若()()(2)2f x f x f x =--=-,即()(2)f x f x +=,可得()()(4)2f x f x f x +=+=,可知4为()f x 的周期;综上所述:4为()f x 的周期.且()()200f f ==,所以()20,f n n =∈N ,故C 正确;对于选项D :由选项B 可知:(2)(2)0f x f x ++-=,令1x =,可得(3)(1)0f f +=,可得()()()()12340f f f f +++=,结合周期性可得()()()81()1011k f k f f f =-=-+=-=-∑,故D 正确.故选:BCD.【点睛】方法点睛:函数的性质主要是函数的奇偶性、单调性和周期性以及函数图象的对称性,在解题中根据问题的条件通过变换函数的解析式或者已知的函数关系,推证函数的性质,根据函数的性质解决问题.13.BCD【分析】利用赋值法求得()0f 即可判断A ;利用赋值可得()2222x x f x f f ⎛⎫⎛⎫=+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,并且判断出()1f x ≠-,由不等式的性质可得()10f x +>,即可判断B ;利用函数的奇偶性以及()0g 的值即可判断C ;利用等比数列的判定可得()f n的通项公式,利用等比数列的求和公式可得1152121252k k f =-⎛⎫= ⎪⎝⎭∑,即可判断D .【详解】令1x =,0y =,则()()()()()11010f f f f f =++,将()11f =代入得()200f =,即()00f =,故A 错误;由()00f =,令y x =-可得()()()()0f x f x f x f x =+-+-,若存在x 使得()1f x =-,则上式变为01=-,显然不成立,所以()1f x ≠-,又()2221122222x x x x x f x f f f f ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=+=+=+- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭,因为()1f x ≠-,所以()1f x >-,将()()()()0f x f x f x f x =+-+-整理为()()()()1f x f x f x -+=-,因为()1f x >-,即()10f x +>,所以()()0f x f x -≤,故B 正确;令()()()()R 2f x g x x f x =∈+,则()()()()()()()()()()()()()()()202222f x f x f x f x f x f x g x g x f x f x f x f x +-+--+-=+==+-++-+,且()()()00002f g f ==+,所以()g x 为奇函数,故C 正确;当*n ∈N 时,()()()()()()11121f n f n f f n f f n +=++=+,()()1121f n f n ++=+,所以(){}1f x +是以2为首项,2为公比的等比数列,所以()12n f n +=,由()2112x f x f ⎛⎫+=+ ⎪⎝⎭可知2122n n f ⎛⎫⎛⎫+= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,因为12n f ⎛⎫>- ⎪⎝⎭,所以()*221N 2n n f n ⎛⎫=-∈ ⎪⎝⎭,所以)521111155222111221215252212k k k k f -==-⎛⎫-⎛⎫=-=-=-< ⎪ ⎪-⎝⎭⎝⎭∑∑,故D 正确;故选:BCD .【点睛】关键点点睛:关键是充分利用函数的奇偶性,等比数列的判定与证明以及等比数列的前n 项和进行分析,由此即可顺利得解.。
高中抽象函数练习题一、选择题A. 若f(x)为奇函数,则f(x) = f(x)B. 若f(x)为偶函数,则f(x) = f(x)C. 若f(x)为增函数,则f(a) < f(b),其中a < bD. 若f(x)为减函数,则f(a) > f(b),其中a < bA. f(x)在R上单调递增B. f(x)在R上单调递减C. f(x)在(∞,0)上单调递增D. f(x)在(0,+∞)上单调递减A. f(x)在R上单调递增B. f(x)在R上单调递减C. f(x)在(∞,1)上单调递增D. f(x)在(1,+∞)上单调递减二、填空题1. 已知函数f(x) = 2x + 3,求f(3)的值______。
2. 设函数f(x) = x^2 4x + 3,求f(x)的最小值______。
3. 已知函数f(x) = |x 2|,求f(x)的零点______。
三、解答题1. 设函数f(x) = ax^2 + bx + c(a ≠ 0),讨论f(x)的单调性。
2. 已知函数f(x) = x^3 3x,求f(x)的极值。
3. 设函数f(x) = (1/2)^x,求f(x)在区间[0, 1]上的最大值和最小值。
4. 已知函数f(x) = |x 1| + |x + 1|,求f(x)在R上的最小值。
5. 设函数f(x) = x^2 2x + 1,求证:对于任意x ∈ R,都有f(x) ≥ 0。
6. 已知函数f(x) = (1/2)^x,求证:f(x)在R上单调递减。
7. 设函数f(x) = x^3 3x,求f(x)的拐点。
8. 已知函数f(x) = |x 2| |x + 1|,求f(x)的零点。
9. 设函数f(x) = ax^2 + bx + c(a ≠ 0),讨论f(x)的凹凸性。
10. 已知函数f(x) = x^2 4x + 3,求f(x)在区间[1, 3]上的最大值和最小值。
四、应用题1. 某企业的成本函数为C(x) = 3x^2 + 2x + 10,其中x为生产的产品数量。
抽象函数1. 已知函数y = f (x )(x ∈R ,x ≠0)对任意的非零实数1x ,2x ,恒有f (1x 2x )=f (1x )+f (2x ),试判断f (x )的奇偶性。
2 已知定义在[-2,2]上的偶函数,f (x )在区间[0,2]上单调递减,若f (1-m )<f (m ),求实数m 的取值范围3. 设f(x)是R 上的奇函数,且f(x+3) =-f(x),求f(1998)的值。
4. 设函数f (x )对任意⎥⎦⎤⎢⎣⎡∈21,0,21x x 都有f ()21x x +=f ()()21x f x ⋅,已知f (1)=2,求f ();41(),21f5. 已知f (x )是定义在R 上的函数,且满足:f (x+2)[1-f (x )]=1+f (x ),f (1)=1997,求f (2001)的值。
6. 设f (x )是定义R 在上的函数,对任意x ,y ∈R ,有 f (x+y )+f (x-y )=2f (x )f (y )且f (0)≠0.(1)求证f (0)=1;(2)求证:y=f (x )为偶函数.7. 已知定义在R 上的偶函数y=f(x)的一个递增区间为(2,6),试判断(4,8)是y=f(2-x)的递增区间还是递减区间?8. 设f (x )是定义在R 上的奇函数,且对任意a ,b ,当a+b ≠0,都有ba b f a f ++)()(>0(1).若a >b ,试比较f (a )与f (b )的大小; (2).若f (k )293()3--+⋅xxx f <0对x ∈[-1,1]恒成立,求实数k 的取值范围。
9.已知函数()f x 是定义在(-∞,3]上的减函数,已知22(sin )(1cos )f a x f a x -≤++对x R ∈恒成立,求实数a 的取值范围。
10.已知函数(),f x 当,x y R ∈时,恒有()()()f x y f x f y +=+. (1)求证: ()f x 是奇函数; (2)若(3),(24)f a a f -=试用表示.11.已知()f x 是定义在R 上的不恒为零的函数,且对于任意的,,a b R ∈都满足:()()()f a b af b bf a ∙=+.(1)求(0),(1)f f 的值;(2)判断()f x 的奇偶性,并证明你的结论; (3)若(2)2f =,*(2)()nn f u n N n-=∈,求数列{n u }的前n 项和n s .12.已知定义域为R 的函数()f x 满足22(()))()f f x x x f x x x -+=-+. (1)若(2)3,(1);(0),();f f f a f a ==求又求(2)设有且仅有一个实数0x ,使得00()f x x =,求函数()f x 的解析表达式.13.已知函数()f x 的定义域为R,对任意实数,m n 都有1()()()2f m n f m f n +=++,且1()02f =,当12x >时, ()f x >0.(1)求(1)f ;(2)求和(1)(2)(3)...()f f f f n ++++*()n N ∈; (3)判断函数()f x 的单调性,并证明.14.函数()f x 的定义域为R,并满足以下条件:①对任意x R ∈,有()f x >0;②对任意,x y R∈,有()[()]y f xy f x =;③1()13f >.(1)求(0)f 的值;(2)求证: ()f x 在R 上是单调减函数;(3)若0a b c >>>且2b ac =,求证:()()2()f a f c f b +>.15.已知函数()f x 的定义域为R,对任意实数,m n 都有()()()f m n f m f n +=∙,且当x >时,0()1f x <<.(1)证明:(0)1,0f x =<且时,f(x)>1; (2)证明: ()f x 在R 上单调递减;(3)设A=22{(,)()()(1)}x y f x f y f ∙>,B={(,)(2)1,x y f ax y a R -+=∈},若A B =Φ,试确定a 的取值范围.16.已知函数()f x 是定义在R 上的增函数,设F ()()()x f x f a x =--. (1)用函数单调性的定义证明:()F x 是R 上的增函数; (2)证明:函数y =()F x 的图象关于点(,0)2a成中心对称图形.17.已知函数()f x 是定义域为R 的奇函数,且它的图象关于直线1x =对称.(1)求(0)f 的值;(2)证明: 函数()f x 是周期函数;(3)若()(01),f x x x =<≤求当x R ∈时,函数()f x 的解析式,并画出满足条件的函数()f x 至少一个周期的图象.18.函数()f x 对于x>0有意义,且满足条件(2)1,()()(),()f f xy f x f y f x ==+是减函数。
(1)证明:(1)0f =;(2)若()(3)2f x f x +-≥成立,求x 的取值范围。
19.设函数()f x 在(,)-∞+∞上满足(2)(2)f x f x -=+,(7)(7)f x f x -=+,且在闭区间[0,7]上,只有(1)(3)0f f ==. (1)试判断函数()y f x =的奇偶性;(2)试求方程()f x =0在闭区间[-2005,2005]上的根的个数,并证明你的结论.20. 已知函数f (x )对任意实数x ,y ,均有f (x +y )=f (x )+f (y ),且当x >0时,f (x )>0,f (-1)=-2,求f (x )在区间[-2,1]上的值域。
21. 已知函数f(x)对任意,满足条件f(x)+f(y)=2 +f(x+y),且当x>0时,f(x)>2,f(3)=5,求不等式的解。
22.设函数f(x)的定义域是(-∞,+∞),满足条件:存在,使得,对任何x和y,成立。
求:(1)f(0);(2)对任意值x,判断f(x)值的正负。
23.是否存在函数f(x),使下列三个条件:①f(x)>0,x∈N;②;③f(2)=4。
同时成立?若存在,求出f(x)的解析式,如不存在,说明理由。
24.设函数y=f(x)的反函数是y=g(x)。
如果f(ab)=f(a)+f(b),那么g(a+b)=g(a)·g(b)是否正确,试说明理由。
25.己知函数f(x)的定义域关于原点对称,且满足以下三条件:①当是定义域中的数时,有;②f (a )=-1(a >0,a 是定义域中的一个数); ③当0<x <2a 时,f (x )<0。
答案:1. 解:令1x = -1,2x =x ,得f (-x )= f (-1)+ f (x ) ……①为了求f (-1)的值,令1x =1,2x =-1,则f (-1)=f (1)+f (-1),即f (1)=0,再令1x =2x =-1得f (1)=f (-1)+f (-1)=2f (-1) ∴f (-1)=0代入①式得 f (-x )=f (x ),可得f (x )是一个偶函数。
2. 分析:根据函数的定义域,-m ,m ∈[-2,2],但是1- m 和m 分别在[-2,0]和[0,2]的哪个区间内呢?如果就此讨论,将十分复杂,如果注意到偶函数,则f (x )有性质f (-x )= f (x )=f ( |x | ),就可避免一场大规模讨论。
解:∵f (x )是偶函数, f (1-m )<f (m ) 可得)()1(m f m f <-,∴f (x )在[0,2]上是单调递减的,于是 ⎪⎩⎪⎨⎧≤≤≤-≤>-202101m m m m ,即⎪⎩⎪⎨⎧≤≤-≤-≤->+-222122122m m m m m 化简得-1≤m <21。
3. 解:因为f(x+3) =-f(x),所以f(x+6)=f((x+3)+3) =-f(x+3)=f(x),故6是函数f(x)的一个周期。
又f(x)是奇函数,且在x =0处有定义,所以f(x)=0从而f(1998)=f(6×333)=f(0)=0。
4. 解:由f ()21x x +=f ()()21x f x ⋅,⎥⎦⎤⎢⎣⎡∈21,0,21x x 知 f (x )=f ()2()2x f x ⋅≥0,x []1,0∈2)]21([)21()21()2121()1(f f f f f =⋅=+= , f (1)=2,.2)21(21=∴f 同理可得412)41(=f5.解:从自变量值2001和1进行比较及根据已知条件来看,易联想到函数f (x )是周期函数。
由条件得f (x )≠1,故f (x+2)=,)(1)(1x f x f -+f(x+4)=)(1)(1)(11)(1)(11x f x f x f x f x f -=-+--++. 所以f (x+8)=)()4(1x f x f =+-.所以f (x )是以8为周期的周期函数, 从而f (2001)=f (1)=1997说明:这类问题出现应紧扣已知条件,需用数值或变量来迭代变换,经过有限次迭代可直接求出结果,或者在迭代过程中发现函数具有周期性,利用周期性使问题巧妙获解。
6.证明:(1)问题为求函数值,只需令x=y=0即可得。
(2)问题中令x=0即得f (y )+f (- y )=2f (0)f (y ), 且f (0)=1.所以f (y )+f (-y )=2f (y ),因此y=f (x )为偶函数.说明:这类问题应抓住f (x )与f (-x )的关系,通过已知条件中等式进行变量赋值。
7. 解:由y=f(x)是偶函数且在(2,6)上递增可知,y=f(x)在(-6,-2)上递减。
令u=2-x ,则当x ∈(4,8)时,u 是减函数且u ∈(-6,-2),而f(u)在(-6,-2)上递减,故y=f(2-x)在(4,8)上递增。
所以(4,8)是y=f(2-x)的单调递增区间。
8. 解:(1).因为a >b ,所以a-b >0,由题意得ba b f a f --+)()(>0,所以f (a )+f (-b )>0,又f (x )是定义在R 上的奇函数,所以f (-b )=-f (b ), f (a )-f (b )>0,即f (a )>f (b )(2).由(1)知f (x )在R 上是单调递增函数,又f )3(x k ⋅+f )293(--x x <0,得f )3(x k ⋅<f )239(+-x x ,故x k 3⋅<239+-x x ,所以k <1323-+xx令t =]3,31[3∈x,所以k <t+12-t,而t+t2≥22,即k <22-19.解:22(sin )(1cos )f a x f a x -≤++等价于2222222222sin 33sin 311cos 32cos 205sin 1cos 1cos sin 14a x a x a a x a x a a x a x a a x x a a ⎧⎧⎧-≤-≤⎪-≤-⎪⎪⎪++≤⇒-≤-⇒-≤⎨⎨⎨⎪⎪⎪-≥++--≥+⎩⎩⎪--≥⎩⇒2222aa aa a⎧⎪≤≤⎪⎪≤⇒≤≤⎨⎪⎪≤≥⎪⎩10.(1)证明:令y x=-,得()()()f x x f x f x-=+-⇒()()(0)f x f x f+-=令0x y==,则(0)2(0)f f=()00f⇒=∴()()0f x f x+-=()()f x f x-=-∴()f x是奇函数。