专题1 利用奇偶性、单调性解函数不等式问题(解析版)-2021年新高考数学函数压轴小题专题突破
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重难点第10讲 函数的单调性、奇偶性、对称性、周期性10大题型【命题趋势】函数的性质是函数学习中非常重要的内容,对于选择题和填空题部分,重点考查基本初等函数的单调性,利用性质判断函数单调性及求最值、解不等式、求参数范围等,难度较小,属于基础题;对于解答题部分,一般与导数结合,考查难度较大。
第1天 认真研究满分技巧及思考热点题型【满分技巧】一、单调性定义的等价形式: 1、函数()x f 在区间[]b a ,上是增函数:⇔任取[]b a x x ,,21∈,且21x x <,都有()()021<-x f x f ; ⇔任取[]b a x x ,,21∈,且21x x ≠,()()02121>--x x x f x f ;⇔任取[]b a x x ,,21∈,且21x x ≠,()()()[]02121>--x f x f x x ;⇔任取[]b a x x ,,21∈,且21x x ≠,()()02121>--x f x f x x .2、函数()x f 在区间[]b a ,上是减函数:⇔任取[]b a x x ,,21∈,且21x x <,都有()()021>-x f x f ;⇔任取[]b a x x ,,21∈,且21x x ≠,()()02121<--x x x f x f ;⇔任取[]b a x x ,,21∈,且21x x ≠,()()()[]02121<--x f x f x x ; ⇔任取[]b a x x ,,21∈,且21x x ≠,()()02121<--x f x f x x .二、判断函数奇偶性的常用方法1、定义法:若函数的定义域不是关于原点对称,则立即可判断该函数既不是奇函数也不是偶函数;若函数的定义域是关于原点对称的,再判断()f x -与()f x ±之一是否相等.2、验证法:在判断()f x -与()f x 的关系时,只需验证()f x -()f x ±=0及()1()f x f x -=±是否成立. 3、图象法:奇(偶)函数等价于它的图象关于原点(y 轴)对称.4、性质法:两个奇函数的和仍为奇函数;两个偶函数的和仍为偶函数;两个奇函数的积是偶函数;两个偶函数的积是偶函数;一个奇函数与一个偶函数的积是奇函数.5、分段函数奇偶性的判断判断分段函数的奇偶性时,通常利用定义法判断.分段函数不是几个函数,而是一个函数.因此其判断方法也是先考查函数的定义域是否关于原点对称,然后判断()f x -与()f x 的关系.首先要特别注意x 与x -的范围,然后将它代入相应段的函数表达式中,()f x 与()f x -对应不同的表达式,而它们的结果按奇偶函数的定义进行比较.三、常见奇、偶函数的类型1、()x x f x a a -=+(00a a >≠且)为偶函数;2、()x x f x a a -=-(00a a >≠且)为奇函数;3、()2211x x x x xx a a a f x a a a ----==++(00a a >≠且)为奇函数; 4、()log a b xf x b x-=+(00,0a a b >≠≠且)为奇函数;5、())log af x x =(00a a >≠且)为奇函数;6、()f x ax b ax b =++-为偶函数;7、()f x ax b ax b =+--为奇函数; 四、函数的周期性与对称性常用结论1、函数的周期性的常用结论(a 是不为0的常数)(1)若()()+=f x a f x ,则=T a ; (2)若()()+=-f x a f x a ,则2=T a ; (3)若()()+=-f x a f x ,则2=T a ; (4)若()()1+=f x a f x ,则2=T a ; (5)若()()1+=-f x a f x ,则2=T a ; (6)若()()+=+f x a f x b ,则=-T a b (≠a b ); 2、函数对称性的常用结论(1)若()()+=-f a x f a x ,则函数图象关于=x a 对称; (2)若()()2=-f x f a x ,则函数图象关于=x a 对称; (3)若()()+=-f a x f b x ,则函数图象关于2+=a bx 对称; (4)若()()22-=-f a x b f x ,则函数图象关于(),a b 对称;3、函数的奇偶性与函数的对称性的关系(1)若函数()f x 满足()()+=-f a x f a x ,则其函数图象关于直线=x a 对称, 当0=a 时可以得出()()=-f x f x ,函数为偶函数,即偶函数为特殊的线对称函数;(2)若函数()f x 满足()()22-=-f a x b f x ,则其函数图象关于点(),a b 对称, 当0=a ,0=b 时可以得出()()-=-f x f x ,函数为奇函数,即奇函数为特殊的点对称函数;4、函数对称性与周期性的关系(1)若函数()f x 关于直线=x a 与直线=x b 对称,那么函数的周期是2-b a ; (2)若函数()f x 关于点(),0a 对称,又关于点(),0b 对称,那么函数的周期是2-b a ;(3)若函数()f x 关于直线=x a ,又关于点(),0b 对称,那么函数的周期是4-b a .5、函数的奇偶性、周期性、对称性的关系(1)①函数()f x 是偶函数;②函数图象关于直线=x a 对称;③函数的周期为2a .(2)①函数()f x 是奇函数;②函数图象关于点(),0a 对称;③函数的周期为2a . (3)①函数()f x 是奇函数;②函数图象关于直线=x a 对称;③函数的周期为4a .(4)①函数()f x 是偶函数;②函数图象关于点(),0a 对称;③函数的周期为4a .其中0≠a ,上面每组三个结论中的任意两个能够推出第三个。
2021年高考数学真题试卷(新高考Ⅰ卷)一、选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分。
(共8题;共40分)1.设集合A= {x|-2<x<4}. B = {2,3,4,5},则A∩B=()A. {2}B. {2,3}C. {3,4,}D. {2,3,4}【答案】B【考点】交集及其运算【解析】【解答】解:根据交集的定义易知A∩B是求集合A与集合B的公共元素,即{2,3},故答案为:B【分析】根据交集的定义直接求解即可.2.已知z=2-i,则( =()A. 6-2iB. 4-2iC. 6+2iD. 4+2i【答案】C【考点】复数的基本概念,复数代数形式的混合运算【解析】【解答】解:故答案为:C【分析】根据复数的运算,结合共轭复数的定义求解即可.3.已知圆锥的底面半径为,其侧面展开图为一个半圆,则该圆锥的母线长为()A. 2B. 2C. 4D. 4【答案】B【考点】旋转体(圆柱、圆锥、圆台)【解析】【解答】解:根据底面周长等于侧面展开图弧长,设母线为l,底面半径为r,则有,解得故答案为:B【分析】根据底面周长等于侧面展开图弧长,结合圆的周长公式与扇形的弧长公式求解即可.4.下列区间中,函数f(x)=7sin( )单调递增的区间是()A. (0, )B. ( , )C. ( , )D. ( , ) 【答案】A【考点】正弦函数的单调性【解析】【解答】解:由得,k∈Z,当k=0时,是函数的一个增区间,显然,故答案为:A【分析】根据正弦函数的单调性求解即可.5.已知F1,F2是椭圆C:的两个焦点,点M在C 上,则|MF1|·|MF2|的最大值为()A. 13B. 12C. 9D. 6【答案】C【考点】基本不等式在最值问题中的应用,椭圆的定义【解析】【解答】解:由椭圆的定义可知a2=9,b2=4,|MF1|+|MF2|=2a=6,则由基本不等式可得|MF1||MF2|≤,当且仅当|MF1|=|MF2|=3时,等号成立.故答案为:C【分析】根据椭圆的定义,结合基本不等式求解即可.6.若tan =-2,则 =()A. B. C. D.【答案】C【考点】二倍角的正弦公式,同角三角函数间的基本关系,同角三角函数基本关系的运用【解析】【解答】解:原式故答案为:C【分析】根据同角三角函数的基本关系,结合二倍角公式求解即可.7.若过点(a,b)可以作曲线y=e x的两条切线,则()A. e b<aB. e a<bC. 0<a<e bD. 0<b<e a【答案】 D【考点】极限及其运算,利用导数研究曲线上某点切线方程【解析】【解答】解:由题意易知,当x趋近于-∞时,切线为x=0,当x趋近于+∞时,切线为y=+∞,因此切线的交点必位于第一象限,且在曲线y=e x的下方.故答案为:D【分析】利用极限,结合图象求解即可.8.有6个相同的球,分别标有数字1,2,3,4,5,6,从中有放回的随机取两次,每次取1个球,甲表示事件“第一次取出的球的数字是1”,乙表示事件“第二次取出的球的数字是2”,丙表示事件“两次取出的球的数字之和是8”,丁表示事件“两次取出的球的数字之和是7”,则()A. 甲与丙相互独立B. 甲与丁相互独立C. 乙与丙相互独立D. 丙与丁相互独立【答案】B【考点】相互独立事件,相互独立事件的概率乘法公式,古典概型及其概率计算公式【解析】【解答】解:设甲乙丙丁事件发生的概率分别为P(A),P(B),P(C),P(D),则,对于A,P(AC)=0;对于B,;对于C,;对于D,P(CD)=0.若两事件X,Y相互独立,则P(XY)=P(X)P(Y),故B正确.故答案为:B【分析】根据古典概型,以及独立事件的概率求解即可二、选择题:本题共4小题。
专题05 函数的奇偶性与单调性【方法点拨】1.若函数f(x)为偶函数,则f(x)=f(|x|),其作用是将“变量化正”,从而避免分类讨论.2.以具体的函数为依托,而将奇偶性、单调性内隐于函数解析式去求解参数的取值范围,是函数的奇偶性、单调性的综合题的一种重要命题方式,考查学生运用知识解决问题的能力,综合性强,体现能力立意,具有一定难度.【典型题示例】例1 (2021·江苏启东期初)设函数f(x)=ln(1+|x|)-,则使得f(x)>f(2x-1)成立的x的取值范围是()A. B.∪(1,+∞)C. D.∪【答案】A【分析】发现函数f(x)为偶函数,直接利用f(x)=f(|x|),将“变量化正”,转化为研究函数函数f(x)在(0,+∞)上单调性,逆用单调性脱“f”.【解析】易知函数f(x)的定义域为R,且f(x)为偶函数.当x≥0时,f(x)=ln(1+x)-,易知此时f(x)单调递增.所以f(x)>f(2x-1)⇒f(|x|)>f(|2x-1|),所以|x|>|2x-1|,解得<x<1.故选A.例2 (2017·江苏·11)已知函数31()2eexxf x x x=-+-, 其中e是自然对数的底数.若2(1)(2)0f a f a-+≤,则实数a的取值范围是 .【答案】1 [1,]2 -【分析】直接发现函数的单调性、奇偶性,将2(1)(2)0f a f a-+≤移项,运用奇偶性再将负号移入函数内,逆用单调性脱“f”.【解析】因为31()2e()exxf x x fx x-=-++-=-,所以()f x是奇函数又因为22()32e e320x xf'x xx-=-++≥-+,所以数()f x在R上单调递增由2(1)(2)0f a f a-+≤、()f x是奇函数得2(2)(1)(1)f a f a f a--≤-=,由()f x在R上单调递增,得221a a≤-,即2120a a+-≤,解得112a-≤≤,1。
利用函数单调性与奇偶性解不等式三种单调性的表达方法:1,当x1>x2,f(x1)>f(x2)恒成立⇔f(x)单调递增。
2,(x1−x2)【f(x1)-f(x2)】>0⇔f(x)单调递增。
{x1>x2f(x1)>f(x2)或者{x1<x2f(x1)<f(x2)同号意味着单调递增3、f(x1)−f(x2)(x1−x2)>0 ⇔f(x)单调递增( 2、3等价)(纯粹单调性)例1、已知函数f(x)定义域为R,且对任意两个不相等的实数a,b都有(a-b)[f(a)-f(b)]>0,则不等式f(3x-1)>f(5+x)的解集为___________.解:由题目条件(a-b)[f(a)-f(b)]>0⇔{a>bf(a)>f(b)或者{a<bf(a)<f(b)∵x1−x2与f(x1)-f(x2)同号∴f(x)在R上为增函数∵f(3x-1)>f(5+x)⇔3x-1>x+5∴3x-1>x+52x>6x>3∴不等式f(3x-1)>f(5+x)的解集为(3,+∞)(利用奇函数加单调性)2、已知定义在R上的奇函数y=f(x)在区间(−∞,0]上单调递减,若f(2m2+m)+f(2m-2)≧f(0),则实数m的取值范围__________.(假设函数草图)解:由题意可知,f(x)在R上是奇函数,定义域关于原点(0,0)对称,∴f(0)=0,且f(-x)+f(x)=0.∵f(x)在(-∞,0)是单调递减的,函数关于原点(0,0)对称,所以f(x)在(0,+∞)上单调递减,从而f(x)在R上单调递减。
即{x1<x2f(x1)>f(x2)或者{x1>x2f(x1)<f(x2)由题可知:f(2m2+m)+f(2m-2)≧f(0)∵f(0)=0,∴f(2m2+m)+f(2m-2)≧0⇒f(2m2+m)≧-f(2m-2)∵f(x)是奇函数,所以分(-x)=-f(x),∴-f(2m-2)=f(2-2m)∴f(2m2+m)≧f(2-2m)又∵x1−x2与f(x1)-f(x2)异号∴2m2+m ≤2-2m2m2+3m-2≤0(m+2)(2m-1)≤0⇒-2≤m≤12(利用偶函数加单调性)不完全单调性3、已知y=f(x)是定义域为R的偶函数,且f(x)在[0,+∞)上单调递增,则不等式f(2x+1)>f(x+2)的解集为__________.解:由题意可知f(x)是定义在R上的偶函数,定义域关于原点对称,所以f(x)=f(-x),f(x)在[0,+∞)上单调递增,由函数图像的对称性可知f(x)在(-∞,0]单调递减,对称轴是Y轴(x=0),不等式f(2x+1)>f(x+2)的问题即是横坐标距离Y轴距离的绝对值大小的问题,即|2x+1-0|>|x+ 2−0|,(假设函数草图如下所示)。
新高考数学《不等式选讲》专题解析一、141.设n*∈N)A>BC=D.不能确定【答案】B【解析】【分析】把两个代数式进行分子有理化,比较分母的大小可以比较出大小关系.【详解】22-===.22-===.*n N∈42,31n n n n+>++>+>>><<成立,因此本题选B.【点睛】对于二次根式的加減运算,分母有理化是常见的运算要求,但是有时分子有理化会起到意想不到的作用,尤其是在比较二个二次根式减法算式之间的大小关系时,经常会用到分子有理化这个方法.当然不等式的性质也是很重要的.2.设集合{}1,RA x x a x=-<∈,{}15,RB x x x=<<∈.若A B=∅I,则实数a 的取值范围是()A.{}06a a≤≤B.{}64a a a≤≥或C.{}06a a a≤≥或D.{}24a a≤≤【答案】C【解析】【分析】根据公式()0x a a a x a<>⇔-<<解出集合A,再根据交集的运算即可列出关系式,【详解】由111x a x a -<⇔-<-<,解得11a x a -<<+,因为A B =∅I , 所以11a +≤或15a -≥,解得0a ≤或6a ≥,即实数a 的取值范围是{}06a a a ≤≥或,故选:C. 【点睛】本题主要考查集合的交集运算应用以及绝对值不等式的解法。
3.已知()f x 是定义域为R 的偶函数,当0x „时,2()4f x x x =+,则(2)5f x +>的解集为( )A .(,5)(5,)-∞-+∞UB .(,5)(3,)-∞-+∞UC .(,7)(3,)-∞-+∞UD .(,7)(2,)-∞-+∞U【答案】C 【解析】 【分析】根据偶函数以及当0x „时,2()4f x x x =+,可得0x ≥时的表达式,由此求得(2)(|2|)f x f x +=+,再代入可解得.【详解】∵()f x 是定义域为R 的偶函数,∴当0x ≥时,0x -≤,所以22()()()4()4f x f x x x x x =-=-+-=-. 由()25f x +>以及()f x 为偶函数,得(|2|)5f x +>,∴2|2|4|2|5x x +-+>,所以(|2|5)(|2|1)0x x +-++>, 因为|2|10x ++>, 所以|2|5x +>,所以25x +>或25x +<-, 解得7<-x 或 3.x > 故选C 【点睛】本题考查了利用函数的奇偶性求函数解析式,绝对值不等式的解法,属于中档题.4.若关于x 的不等式222213x t x t t t +-+++-<无解,则实数t 的取值范围是( ) A .1,15⎡⎤-⎢⎥⎣⎦B .(],0-∞C .(],1-∞D .(],5-∞【解析】 【分析】先得到当0t ≤时,满足题意,再当0t >时,根据绝对值三角不等式,得到22221x t x t t +-+++-的最小值,要使不等式无解,则最小值需大于等于3t ,从而得到关于t 的不等式,解得t 的范围 【详解】关于x 的不等式222213x t x t t t +-+++-<无解, 当0t ≤时,可得此时不等式无解, 当0t >时,()2222221221x t x t t x t x t t +-+++-+--++-≥21t =--,所以要使不等式无解,则213t t --≥, 平方整理后得20541t t ≤--, 解得115t ≤≤-, 所以01t <≤,综上可得t 的范围为(],1-∞, 故选:C. 【点睛】本题考查绝对值的三角不等式的应用,根据不等式的解集情况求参数的范围,属于中档题.5.关于x 不等式2x x a a -+-≥在R 上恒成立,则实数a 的最大值是 A .0 B .1C .-1D .2【答案】B 【解析】由于|x -2|+|x -a |≥|a -2|,∴等价于|a -2|≥a ,即a ≤1.故实数a 的最大值为1.6.325x -≥不等式的解集是( ) A .{|1}x x ≤-B .{|14}x x -≤≤C .{|14}x x x ≤-≥或D .{|4}x x ≥【解析】 【分析】根据绝对值定义化简不等式,求得解集. 【详解】因为325x -≥,所以325x -≥或325x -≤-,即14x x ≤-≥或,选C. 【点睛】本题考查含绝对值不等式解法,考查基本求解能力.7.2018年9月24日,英国数学家.M F 阿帝亚爵在“海德堡论坛”展示了他“证明”黎曼猜想的过程,引起数学界震动,黎曼猜想来源于一些特殊数列求和,记222111123S n=+++++L L ,则( ) A .413S << B .4332S << C .322S << D .2S >【答案】C 【解析】 【分析】由题意,可知21111111(2,)1(1)(1)1n n N n n n n n n n n n+-=<<=-≥∈++--,利用放缩法和极限,即可得到答案. 【详解】 由题意,可知21111111(2,)1(1)(1)1n n N n n n n n n n n n+-=<<=-≥∈++--, 所以2221111111113111()()()232334121n S n n n n =+++++>+-+-++-=-++L L L 22211111111111(1)()()2232231n S n n n nL L =++++<+-+-++-=--, 当n →+∞且n N +∈时,101n →+,且10n →,所以322S <<,故选C. 【点睛】本题主要考查了数列思想的应用问题,其中解答中,认真审题,利用21n 进行合理放缩,再利用极限求解是解答本题的关键,着重考查了分析问题和解答问题的能力,以及放缩思想的应用,属于中档试题.8.设|a|<1,|b|<1,则|a+b|+|a-b|与2的大小关系是 ( )A .|a+b|+|a-b|>2B .|a+b|+|a-b|<2C .|a+b|+|a-b|=2D .不能比较大小【答案】B 【解析】选B.当(a+b)(a-b)≥0时,|a+b|+|a-b|=|(a+b)+(a-b)|=2|a|<2, 当(a+b)(a-b)<0时,|a+b|+|a-b|=|(a+b)-(a-b)|=2|b|<2.9.函数y =|x -3|-|x +1|的( ) A .最小值是0,最大值是4 B .最小值是-4,最大值是0 C .最小值是-4,最大值是4 D .没有最大值也没有最小值【答案】C 【解析】因为y =|x -3|-|x +1|4,322,134,1x x x x -≥⎧⎪=--<<⎨⎪≤-⎩,所以最小值是-4,最大值是4,选C.点睛:分段函数的最值由于分段函数在定义域不同的子区间上对应不同的解析式,因而求其最值的常用方法是先求出分段函数在每一个子区间上的最值,然后取各区间上最大值中的最大者作为分段函数的最大值,各区间上最小值中的最小者作为分段函数的最小值.10.2018年9月24日, 英国数学家M.F 阿蒂亚爵在“海德堡论坛”展示了他“证明”黎曼猜想的过程,引起数学界震动. 黎曼猜想来源于一些特殊数列求和, 记2221111.........,23S n 则()=+++++A .413S << B .4332S << C .322S << D .2S > 【答案】C 【解析】 【分析】由题意利用不等式放缩后裂项确定S 的范围即可. 【详解】由题意可知:222111123S n=+++++L L()111123341n n >+++++⨯⨯+L L111111123341n n ⎛⎫⎛⎫⎛⎫=+-+-++-+ ⎪ ⎪ ⎪+⎝⎭⎝⎭⎝⎭L L 13122>+=, 且222111123S n =+++++L L()111112231n n <+++++⨯⨯-⨯L L 11111112231n n L L ⎛⎫⎛⎫⎛⎫=+-+-++-+ ⎪ ⎪ ⎪-⎝⎭⎝⎭⎝⎭122n L =-+<,综上可得:322S <<. 本题选择C 选项. 【点睛】本题的核心是考查裂项求和的方法,使用裂项法求和时,要注意正负项相消时消去了哪些项,保留了哪些项,切不可漏写未被消去的项,未被消去的项有前后对称的特点,实质上造成正负相消是此法的根源与目的.11.集合{}|12A x x =-<,1393x B x ⎧⎫=<<⎨⎬⎩⎭,则A B I 为( ) A .()1,2 B .()1,2-C .()1,3D .()1,3-【答案】B 【解析】 【分析】计算得到{}13A x x =-<<,{}12B x x =-<<,再计算A B I 得到答案. 【详解】18{}13x x =-<<,{}139123x B x x x ⎧⎫=<<=-<<⎨⎬⎩⎭, 故()1,2A B =-I . 故选:B . 【点睛】本题考查了集合的交集运算,意在考查学生的计算能力.12.已知,,x y z ∈R ,若234x y z -+=,则222(5)(1)(3)x y z ++-++的最小值为( ) A .37200B .2007C .36D .40【答案】B 【解析】 【分析】根据柯西不等式得到不等式关系,进而求解. 【详解】根据柯西不等式得到()()()()()()2222221(2)352135313x y z x y z ⎡⎤+-+≥++-+++--++⎡⎤⎣⎦⎣⎦()()()()2222511423164030x y z x y z ⎡⎤++-++≥-++=⎣⎦进而得到最小值是:2007故答案为B. 【点睛】这个题目考查了柯西不等式的应用,比较基础.13.已知命题P:2log (1)1x -<;命题q:21x -<,则p 是q 的( ) A .充分不必要条件 B .必要不充分条件 C .充要条件 D .既不充分也不必要条件【答案】C 【解析】 【分析】先化简命题p 和q,再利用充要条件的定义判断得解. 【详解】由题得命题p:1<x <3,命题q:1<x <3. 所以命题p 是命题q 的充要条件. 故选C 【点睛】本题主要考查对数不等式和绝对值不等式的解法,考查充要条件的判断,意在考查学生对这些知识的理解掌握水平和分析推理能力.14.若关于x 的不等式2x m n -<的解集为(,)αβ,则αβ-的值( ) A .与m 有关,且与n 有关 B .与m 有关,但与n 无关 C .与m 无关,且与n 无关 D .与m 无关,但与n 有关【答案】D 【解析】 【分析】根据题意先解出不等式2x m n -<的解集,再根据解集求出αβ-的值,即可判断其与,m n 之间的关系.【详解】2222m n m nx m n n x m n x -+-<⇒-<-<⇒<<Q ,22m n m nαβ∴-+==22m n m nn αβ-+-∴==-- 因此,αβ-的值与m 无关,但与n 有关.故选:D. 【点睛】本题主要考查绝对值不等式的解法,形式如(0)x m a a -<> 的绝对值不等式,可以转化为a x m a -<-< 的简单不等式进行求解.15.函数()f x cosx = ,则()f x 的最大值是( )A BC .1D .2【答案】A 【解析】 【分析】将()f x 化为()f x cosx =,利用柯西不等式即可得出答案.【详解】因为()f x cosx =所以()f x cosx =…=当且仅当3cosx =时取等号. 故选:A 【点睛】本题主要考查了求函数的最值,涉及了柯西不等式的应用,属于中档题.16.不等式33log log x x x x +<+的解集( ) A .(),-∞+∞ B .()0,1C .()1,+∞D .()0,∞+【答案】B 【解析】 【分析】依题意知,0x >,32log 0x x <,原不等式等价于3log 0x <,解不等式即可. 【详解】根据对数的意义可知,0x >, 因为33log log x x x x +<+,两边同时平方可得,332log 2log x x x x <, 即32log 0x x <,因为0x >,所以原不等式等价于3log 0x <, 所以原不等式的解集为}{01x x <<, 故选:B 【点睛】本题考查绝对值不等式的解法;熟练掌握对数函数的定义域和单调性是求解本题的关键;属于中档题.17.已知()12?f x x x =-++,若关于x 的不等式()22f x a a >-对于任意的x ∈R 恒成立,则实数a 的取值范围是( ) A .(-1,3) B .(1,1) C .(1,3) D .(-3,1)【答案】A 【解析】 【分析】首先求得()f x 的最小值,然后将原问题转化为求解二次不等式的问题即可. 【详解】因为()()12123x x x x -++≥--+=,所以函数()f x 的最小值为3. 要使不等式()22f x a a >-对于任意的x ∈R 恒成立,只需223a a -<,即()()130a a +-<,解得13a -<<. 故a 的取值范围为(1,3)-. 本题选择A 选项. 【点睛】对于恒成立问题,常用到以下两个结论: (1)a ≥f (x )恒成立⇔a ≥f (x )max ; (2)a ≤f (x )恒成立⇔a ≤f (x )min .18.已知函数()1()02f x x a a a =-+≠.当12a <时,函数()()21g x f x x =+-有零点,则实数a 的取值范围是( )A .1,02⎡⎫-⎪⎢⎣⎭B .10,2⎡⎤⎢⎥⎣⎦C .8,03⎡⎤-⎢⎥⎣⎦D .4,03⎡⎤-⎢⎥⎣⎦【答案】A 【解析】 【分析】将函数的零点问题转化为方程的根问题,再构造函数1(2)g x x a x =+--求得函数的值域,可得关于a 的不等式,解不等式即可得到答案. 【详解】Q 函数()()21g x f x x =+-有零点,∴方程2112x ax a -=+--有根, 令1(2)g x x a x =+--,则31,,1()1,,2131,,2x a x a g x x a a x x a x ⎧⎪-+-≤⎪⎪=--+<≤⎨⎪⎪-->⎪⎩ ∴1()[,)2g x a ∈--+∞,∴11,221,2a a a ⎧-≥--⎪⎪⎨⎪<⎪⎩,解得:1,02a ⎡⎫∈-⎪⎢⎣⎭. 故选:A. 【点睛】本题考查已知函数存在零点求参数的取值范围,考查函数与方程思想、转化与化归思想,考查逻辑推理能力、运算求解能力,求解时注意将函数的零点转化为方程的根.19.为使关于x 的不等式|x -1|+|x -2|≤a 2+a +1(a ∈R)的解集在R 上为空集,则a 的取值范围是( ) A .(0, 1) B .(-1, 0)C .(1, 2)D .(-∞, -1)【答案】B 【解析】由绝对值几何意义可知,最小值为1,则当,即时,满足题意20.设a >0,b >0,且ab -(a +b)≥1,则( ) A .a +2+1) B .a +2+1 C .a -21)2 D .a +b >2+1)【答案】A 【解析】 【分析】ab 2a b +.所以ab≤14 (a +b)2,所以14(a +b)2-(a +b)≥ab -(a +b)≥1,再解不等式 (a +b) 2-4(a +b)-4≥0得解. 【详解】2a b .所以ab≤14 (a +b)2. 所以14(a +b)2-(a +b)≥ab -(a +b)≥1. 所以(a +b) 2-4(a +b)-4≥0.因为a >0,b >0,所以a +b≥2+故答案为:A【点睛】本题主要考查基本不等式和不等式的解法,意在考查学生对这些知识的掌握水平和分析推理能力.。
重难点第5讲利用函数性质解不等式5大题型——每天30分钟7天掌握利用函数性质解不等式5大题型问题【命题趋势】高中数学解不等式主要分为两类,一类是利用不等式性质直接解出解集(如二次不等式,分式不等式,指对数不等式等);另一类是利用函数的性质,尤其是函数的单调性进行运算。
利用函数性质解不等式一般情况以选择题形式出现,考查的角度较多,除了基础的函数性质,有时候还需要构造函数结合导数知识,考验学生的观察能力和运用条件能力,难度较大。
第1天认真研究满分技巧及思考热点题型【满分技巧】利用单调性、奇偶性解不等式原理1、解()()<型不等式f m f n(1)利用函数的单调性,去掉函数符号“f”,将“抽象”的不等式问题转化为“具体”的不等式问题求解;(2)若不等式一边没有函数符号“f”,而是常数(如()<f m a),那么我们应该将常数转化带有函数符号“f”的函数值再解。
2、()+<的不等式的解法f m f nf x为奇函数,形如()()0第一步:将()f m f n;>-f n移到不等式的右边,得到()()第二步:根据()f m f n;f x为奇函数,得到()()>-第三步:利用函数的单调性,去掉函数符号“f”,列出不等式求解。
二、构造函数解不等式的技巧1、此类问题往往条件较零散,不易寻找入手点,所以处理这类问题要将条件与结论结合分析,在草稿上列出条件能够提供什么,也列出要得出结论需要什么,两者对接通常可以确定入手点;2、在构造函数时要根据条件的特点进行猜想,例如出现轮流求导便猜有可能具备乘除关系的函数,在构造时多进行试验与项的调整;3、此类问题处理的核心要素是单调性与零点,对称性和图象知识辅助手段,所以要能够确定构造函数的单调性,猜出函数的零点,那么问题便易于解决了。
三、利用函数性质解不等式的要点1、构函数:根据所解不等式的结构特征和已知条件构造相应的函数,把不等式看作一个函数的两个函数值大小比较问题;2、析性质:分析所构造函数的相关性质,主要包括函数定义域、单调性、奇偶性、周期性等;3、巧转化:根据函数的单调性,把函数值大小比较转化为某个单调区间内自变量大小比较;4、写解集:解关于自变量的不等式,写出解集。
考点50:利用导数求函数的单调性【思维导图】【常见考法】考法一:求函数的单调性1. 函数y =4x 21x+单调递增区间是 。
2.函数2()2f x x lnx =-的单调减区间是 。
3.函数13y lnx x=+的单调增区间为 。
4.已知定义在区间(-π,π)上的函数f (x )=x sin x +cos x ,则f (x )的单调递增区间是_____.考法二:单调函数求参数1.已知函数321()13f x ax ax x =+++在R 上为增函数,则实数a 的取值范围是 。
2.已知函数21()22f x ax ax lnx =++在区间(0,)+∞上为增函数,则实数a 的取值范围是 。
3.已知2()()f x x b lnx x =-+在区间[1,]a 上单调递增,则实数b 的取值范围是 。
4.若函数21()2f x ax xlnx x =+-存在单调递增区间,则a 的取值范围是 。
考法三:非单调函数求参数1.已知函数2()(1)f x mln x x mx =++-在(1,)+∞上不单调,则m 的取值范围是 .2.函数()()2121,32f x ax ax lnx =-+在上不单调的一个充分不必要条件是 。
3.函数32()1f x x x mx =-++不是R 上的单调函数,则实数m 的取值范围是 。
4.已知函数2()93f x x lnx x =-+在其定义域内的子区间(1,1)m m -+上不单调,则实数m 的取值范围为 。
考法四:利用单调性比大小1.已知函数()x a x a f x e e --+=+,若33log ab c ==,则()()()f a f b f c 、、的大小关系 。
2.已知函数()()11332cos 1x x x f x --+=+--,则()()0.52310.5log 9log 2f f f -⎛⎫ ⎪⎝⎭、、的大小关系 。
3.已知奇函数()f x 是R 上增函数,()()g x xf x =则233231log 224g g g --⎛⎫⎛⎫⎛⎫ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭、、的大小关系 。
第四节函数性质的综合问题(对应学生用书第24页)考点1函数的单调性与奇偶性函数的单调性与奇偶性的综合问题解题思路(1)解决比较大小、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具有相同的单调性,偶函数在关于原点对称的两个区间上具有相反的单调性.(2)解决不等式问题时一定要充分利用已知的条件,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.3.(20xx·滨州模拟)设奇函数f (x )定义在(-∞,0)∪(0,+∞)上,f (x )在(0,+∞)上为增函数,且f (1)=0,则不等式3f (x )-2f (-x )5x<0的解集为( )A .(-1,0)∪(1,+∞)B .(-∞,-1)∪(0,1)C .(-∞,-1)∪(1,+∞)D .(-1,0)∪(0,1)D [∵奇函数f (x )定义在(-∞,0)∪(0,+∞)上,在(0,+∞)上为增函数,且f (1)=0,∴函数f (x )的图象关于原点对称,且过点(1,0)和(-1,0),且f (x )在(-∞,0)上也是增函数.∴函数f (x )的大致图象如图所示.∵f (-x )=-f (x ),∴不等式3f (x )-2f (-x )5x <0可化为f (x )x <0,即xf (x )<0.不等式的解集即为自变量与对应的函数值异号的x 的范围,据图象可知x ∈(-1,0)∪(0,1).]考点2 函数的周期性与奇偶性已知f (x )是周期函数且为偶函数,求函数值,常利用奇偶性及周期性进行交换,将所求函数值的自变量转化到已知解析式的函数定义域内,把未知区间上的函数性质转化为已知区间上的函数性质求解.1.已知定义在R 上的奇函数f (x )满足f (x )=-f ⎝⎛⎭⎪⎫x +32,且f (1)=2,则f (2 021)=________.-2 [因为f (x )=-f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +32,所以f (x +3)=f ⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝ ⎛⎭⎪⎫x +32+32=-f⎝ ⎛⎭⎪⎫x +32=f (x ). 所以f (x )是以3为周期的周期函数.则f (2 021)=f (673×3+2)=f (2)=f (-1)=-f (1)=-2.]2.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 -3,则实数a 的取值范围为________.(-∞,2) [∵f (x )是定义在R 上的周期为3的偶函数,∴f (5)=f (5-6)=f (-1)=f (1),∵f (1)<1,∴f (5)=2a -3<1,即a <2.]考点3 单调性、奇偶性、周期性、对称性等综合问题函数的奇偶性、周期性及单调性=0×12+f (49)+f (50) =f (1)+f (2)=2+0=2.法二:(特例法)由题意可设f (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2x ,作出f (x )的部分图象如图所示.由图可知,f (x )的一个周期为4,所以f (1)+f (2)+f (3)+…+f (50)=12[f (1)+f (2)+f (3)+f (4)]+f (49)+f (50)=12×0+f (1)+f (2)=2.](1)函数的对称性与周期性的关系①若函数f (x )关于直线x =a 与直线x =b 对称,那么函数的周期是2|b -a |. ②若函数f (x )关于点(a ,0)对称,又关于点(b ,0)对称,那么函数的周期是2|b -a |.③若函数f (x )关于直线x =a 对称,又关于点(b ,0)对称,那么函数的周期是4|b -a |.(2)函数的奇偶性、周期性、对称性的关系①函数f (x )是偶函数;②函数图象关于直线x =a 对称;③函数的周期是2|a|.①函数f(x)是奇函数;②函数图象关于点(a ,0)对称;③函数的周期是2|a|.①函数f (x )是奇函数;②函数图象关于直线x =a 对称;③函数的周期是4|a|.。
1单调性的压轴练习【巩固训练】1. 已知函数log ,01()(41)2,1a x x f x a x a x <<⎧=⎨-+≥⎩满足对任意12x x ≠,都有()()12120f x f x x x -<-成立,则实数a 的取值范围是( )A .106⎛⎫ ⎪⎝⎭, B .106⎛⎤ ⎥⎝⎦, C .104⎛⎫ ⎪⎝⎭, D .()1+∞, 2.已知函数2(),(0,)x e f x ax x x =-∈+∞,当21x x >时,不等式()()12210f x f x x x -<恒成立,则实数a 的取值范围为( )A .2,12e ⎛⎤-∞ ⎥⎝⎦B .2 ,12e ⎛⎫-∞ ⎪⎝⎭C .,2e ⎛⎫-∞ ⎪⎝⎭D .,2e ⎛⎤-∞ ⎥⎝⎦3.若对∀x 1,x 2∈(m ,+∞),且x 1<x 2,都有x 1ln x 2-x 2ln x 1x 2-x 1<1,则m 的最小值是( ) 注:(e 为自然对数的底数,即e =2.718 28…)A.1e B .e C .1 D.3e4.已知函数()sin f x x a x =-,对任意的1x ,()2,x ∈-∞+∞,且12x x ≠,不等式()()1212f x f x a x x ->-恒成立,则实数a 的取值范围是( )A .12a <B .12a ≤C .12a >D .12a ≥25.已知()f x 是定义在[]1,1-上的奇函数,且(1)1f -=-,当[],1,1a b ∈-,且0a b +≠时,()(()())0a b f a f b ++>成立,若()221f x m tm <-+对任意的[]1,1t ∈-恒成立,则实数m 的取值范围是( )A .{}(,2)0(2,)-∞-+∞ B .(,2)(2,)-∞-+∞C .(22)-,D .(20)(02)-,,6.设函数()f x 是定义在R 上的奇函数,()20f -=,若对任意两个不相等的正数12,x x 都有()()2112120x f x x f x x x -<-,则不等式()0f x x<的解集为______.7.已知21()2f x alnx x x =++,若对任意两个不等的正实数1x ,2x ,都有122212()()1f x f x x x -<-恒成立,则a 的取值范围是 .3【答案与提示】1. 【答案】B【解析】因为函数对任意12x x ≠,都有()()12120f x f x x x -<-成立,所以函数在定义域内单调递减,所以()01141006log 14112aa a a a a⎧<<⎪-<∴<≤⎨⎪≥-⋅+⎩,.故选B. 2. 【答案】A【分析】令()()g x xf x =,由()()12210f x f x x x -<可知()g x 在()0,∞+上单调递增,从而可得()230x g x e ax '=-≥在()0,∞+上恒成立;通过分离变量可得23x ea x≤,令()()20x e h x x x =>,利用导数可求得()()2min 24e h x h ==,从而可得234e a ≤,解不等式求得结果. 【解析】由()()12210f x f x x x -<且210x x >>得:()()1122x f x x f x <令()()3xg x xf x e ax ==-,可知()g x 在()0,∞+上单调递增()230x g x e ax '∴=-≥在()0,∞+上恒成立,即:23xea x≤令()()20xe h x x x =>,则()()32x e x h x x-'= ()0,2x ∴∈时,()0h x '<,()h x 单调递减;()2,x ∈+∞时,()0h x '>,()h x 单调递增 ()()2min24e h x h ∴== 234e a ∴≤,解得:2,12e a ⎛⎤∈-∞ ⎥⎝⎦本题正确选项:A 点评:本题考查根据函数的单调性求解参数范围的问题,关键是能够将已知关系式变形为符合4单调性的形式,从而通过构造函数将问题转化为导数大于等于零恒成立的问题;解决恒成立问题常用的方法为分离变量,将问题转化为参数与函数最值之间的大小关系比较的问题,属于常考题型. 3.【答案】 C【解析】 由题意,当0≤m <x 1<x 2时,由x 1ln x 2-x 2ln x 1x 2-x 1<1,等价于x 1ln x 2-x 2ln x 1<x 2-x 1,即x 1ln x 2+x 1<x 2ln x 1+x 2, 故x 1(ln x 2+1)<x 2(ln x 1+1),故ln x 2+1x 2<ln x 1+1x 1, 令f (x )=ln x +1x ,则f (x 2)<f (x 1), 又∵x 2>x 1>m ≥0,故f (x )在(m ,+∞)上单调递减,又由f ′(x )=-ln xx 2,令f ′(x )<0,解得x >1, 故f (x )在(1,+∞)上单调递减,故m ≥1. 4. 【答案】B【解析】因为12x x ≠,不妨设12x x >,则()()1212f x f x a x x ->-可化为()()1212)(f x f x a x x ->-,即()()1122f x ax f x ax ->-设()()F x f x ax =-则()()1212f x f x a x x ->-恒成立,即()()1122f x ax f x ax ->-对任意的1x ,()2,x ∈-∞+∞且12x x >时恒成立,即12()()F x F x >对任意的1x ,()2,x ∈-∞+∞且12x x >时恒成立所以()()F x f x ax =-在R 上单增故()()sin 1cos 0F x x a x ax a x a ''=--=--≥在R 上恒成立 所以11cos a x≤+,故min 111cos 2a x ⎛⎫≤= ⎪+⎝⎭ 所以实数a 的取值范围是12a ≤, 选B .55. 【答案】B【解析】令12,a x b x ==-,则[]12,1,1x x ∈-,1212()(()())0x x f x f x -->成立, 则()f x 为单调增函数,若()221f x m tm <-+对任意的[]1,1t ∈-恒成立,则()2max 21f x m tm <-+,即()2121f m tm <-+,即[]1,1t ∀∈-都有220m tm ->,令2()20g t m tm =->,则min ()0g t >,∴(1)0(1)0g g >⎧⎨->⎩,∴(,2)(2,)m ∈-∞-+∞,故选B 6.【答案】()(),22,-∞-+∞【解析】构造函数()()=f xg x x,则因为()f x 是定义在R 上的奇函数,故()g x 为定义域是{}|0x x ≠ 的偶函数,又对任意两个不相等的正数12,x x都有()()2112120x f x x f x x x -<-,即()()()()121212121200f x f xg x g x x x x x x x --<⇒<--,故()g x 在()0,∞+上为减函数.又()20f -=,故()2(2)02f g --==-. 综上, ()g x 为偶函数,且在(),0-∞上单调递增,在()0,∞+上单调递减. 且()()220g g -==.故()0f x x<即()()2g x g <. 根据函数性质解得()(),22,x ∈-∞-⋃+∞,故答案为:()(),22,-∞-+∞.7.【答案】(-∞,1]4-【解析】设12x x >,则221212()()f x f x x x -<-,221122()()f x x f x x ∴-<-,令221()()2g x f x x alnx x x =-=-+,12()()g x g x ∴<,6()g x ∴在(0,)+∞上单调递减,()10ag x x x∴'=-+, 2211()24a x x x ∴-=--,14x ∴=时,21()4min x x -=-,14a ∴-.a ∴的取值范围是(-∞,1]4-.故答案为:(-∞,1]4-.。
高考数学热点必会题型第2讲单调性、奇偶性、对称性和周期性解决函数问题——每天30分钟7天轻松掌握一、重点题型目录【题型】一、利用函数的奇偶性求参数值【题型】二、利用函数的奇偶性解抽象函数不等式 【题型】三、构造奇偶函数求函数值【题型】四、奇偶性和周期性综合解决函数问题 【题型】五、单调性和奇偶性综合解决函数问题 【题型】六、对称性和奇偶性综合解决函数问题 【题型】七、对称性、周期性和奇偶性综合解决函数问题 【题型】八、定义法判断证明函数的单调性 【题型】九、定义法判断证明函数的奇偶性 【题型】十、利用函数的周期性求函数值 二、题型讲解总结第一天学习及训练【题型】一、利用函数的奇偶性求参数值例1.(2022·江西·高三阶段练习(理))设函数()(0)a xf x a a x-=≠+,若()(1)1g x f x =-+是奇函数,则(2022)f =( )A .20222021-B .20212023-C .20222021D .20212023【答案】B【分析】利用函数()g x 的奇偶性求出a ,得到函数()f x 的解析式,根据解析式求函数值即可.【详解】由已知可得12()(1)1111a x a g x f x a x x a -+=-+=+=+-+-,则2()1ag x x a -=-+-.因为()g x 是奇函数,所以22()()011a ag x g x x a x a +-=+=+--+-,因为0a ≠,解得1a =,所以1()1x f x x -=+,所以2021(2022)2023f =-. 故选:B .例2.(2023·山西大同·高三阶段练习)已知2e ()ex xaf x +=满足()()0f x f x ,且()f x 在(,())b f b 处的切线方程为2y x =,则a b +=___________. 【答案】1- 【分析】根据()()0f x f x ,可得函数()f x 是R 上的奇函数,从而可求得a ,再根据导数的几何意义可得()2f b '=,从而可求得b ,即可得出答案. 【详解】解:函数2e ()e x xaf x +=的定义域为R ,因为()()0f x f x ,所以函数()f x 是R 上的奇函数, 所以()010f a =+=,解得1a =-,所以2e 1()ex x f x -=,则()22e 11e ()e ex xx xf x f x -----===-, 所以2e 1()ex x f x -=,则()222212e e 1()e e e e ex x xx x xxf x '==⋅--⋅+, 因为()f x 在(,())b f b 处的切线方程为2y x =, 所以2e 1()2eb b f b '+==,解得0b =,所以1a b +=-. 故答案为:1-.例3.(2023·广东·高三学业考试)已知函数()()()3log 91xf x ax a =++∈R 为偶函数.(1)求a 的值;(2)当[)0,x ∈+∞时,不等式()0f x b -≥恒成立,求实数b 的取值范围. 【答案】(1)1- (2)(]3,log 2-∞【分析】(1)利用函数奇偶性的定义化简可得实数a 的值;(2)由基本不等式结合对数函数的单调性可求得函数()f x 在[)0,∞+上的单调性,由此可得出实数b 的取值范围.【详解】(1)解:因为函数()f x 为偶函数,则()()f x f x -=,即()()33log 91log 91x xax ax --++=++,所以,()()()333312log 91log 91log 91log 19x x xx ax -⎛⎫-=+-+=+-+ ⎪⎝⎭()()333391991log 91log log log 92991x x x x x x xx +⋅+=+-===+, 1a ∴=-.(2)解:()()()()23333331log 91log 91log 3log log 333x xxxx x xf x x -+=+-=+-==+,因为0x ≥,由基本不等式可得()()(333log 33log log 2x x f x -=+≥=,当且仅当33x x -=时,即当0x =时,等号成立,故3log 2b ≤.【题型】二、利用函数的奇偶性解抽象函数不等式4.(2022·广东·高三阶段练习)已知()f x 是定义在R 上的偶函数,()f x 在[)0+∞,上是增函数,且()20f =,则不等式(3)0x f >的解集为( ) A .()()33,log 2log 2,-∞-⋃+∞ B .3(log 2,)+∞ C .3(,log 2)-∞- D .33(log 2,log 2)-【答案】B【分析】由题意,作出函数()f x 简图,数形结合列指数不等式,并求解. 【详解】()f x 是定义在R 上的偶函数,()f x 在[)0+∞,上是增函数,且()20f =,作出函数()f x 的简图,如图所示,则(3)0x f >时,332log 2xx >⇒>,或32x x <-⇒∈∅,所以可得不等式(3)0x f >的解集为3(log 2,)+∞. 故选:B例5.(2022·浙江·高三开学考试)已知()f x 是定义在{}0xx ≠∣上的奇函数,当210x x >>时,()()1212120x x f x f x x x ⎡⎤-+->⎣⎦恒成立,则( ) A .()y f x =在(),0∞-上单调递增 B .()12y f x x=-在()0,∞+上单调递减 C .()()1236f f +->D .()()1236f f -->【答案】BC【分析】由已知,结合题意给的不等关系,两边同除12x x 得到()()121211f x f x x x ->-,然后根据210x x >>,即可判断()1f x 与()2f x 两者的大小,从而判断选项A ,选项B 由前面得到的不等关系,通过放缩,即可确定()1112f x x -与()2212f x x -的大小,从而确定函数的单调性,选项C 和选项D ,可利用前面得到的不等式,令12x =,23x =带入,然后借助()f x 是奇函数进行变换即可完成判断.【详解】由已知,210x x >>,()()1212120x x f x f x x x ⎡⎤-+->⎣⎦, 所以()()2112011f x f x x x -+->,即()()121211f x f x x x ->-, 因为210x x >>,所以12110x x >>, 所以()()2211011f x f x x x ->->, 因为210x x >>,所以210x x --<<,因为()f x 是定义在{}0xx ≠∣上的奇函数,所以()()f x f x =--, 所以()()()()121212110f x f x f x f x x x -=--+->->,所以()()21f x f x ->-, 因为210x x --<<,所以()y f x =在(),0∞-上单调递增,故选项A 错误; 因为()()121211f x f x x x ->-,12110x x >>,所以1201122x x >>,所以()()()()()11121222112221111111122222f x f x f x f x f x x x x x x x x x -->->=+-++=-, 即()()12122112f x f x x x ->-,又因为210x x >>, 所以()12y f x x=-在()0,∞+上单调递减,选项B 正确; 因为210x x >>时,()()121211f x f x x x ->-恒成立, 所以令12x =,23x =代入上式得()()311232f f ->-,即()()32361112f f --=>, 又因为()f x 是定义在{}0xx ≠∣上的奇函数,所以()()33f f =--,所以()()1236f f +->,故选项C 正确,选项D 错误. 故选:BC.第二天学习及训练【题型】三、构造奇偶函数求函数值例6.(2023·全国·高三专题练习)已知函数1()ln(4f x x x=++在[8-,8]上的最大值和最小值分别为M 、m ,则M m +=( ) A .8 B .6 C .4 D .2【答案】A【分析】设()1ln(x xg x =+,[]8,8x ∈-,证明函数()g x 为奇函数,则有()()max min 0g x g x +=,从而可得出答案.【详解】解:设()1ln(x xg x =+,[]8,8x ∈-,因为()()11ln(g x x g x x x --=--==-, 所以函数()g x 为奇函数, 所以()()max min 0g x g x +=,所以()()()()max min max min 448f x f x g x g x ⎡⎤⎡⎤+=+++=⎣⎦⎣⎦, 所以8M m +=. 故选:A .例7.(2022·河南·偃师市缑第四中学高三阶段练习(理))已知函数()3e e 3x xf x x -=-++ ,若()5f a =,则()f a -=( )A .2B .1C .-2D .-5【答案】B【分析】构造函数()()33e e x x g x f x x -=-=-+,利用其奇偶性求解.【详解】设()()33e e x x g x f x x -=-=-+,则()()()33e e e e x x x x g x x x g x ---=--=--+=-,所以()g x 是奇函数. 因为()()32g a f a =-=, 所以()()32g a f a -=--=-, 则f (-a )=1. 故选:B例8.(2022·甘肃·陇西县第二中学高三阶段练习(文))已知函数()()()22sin 11f x x x x x =--++,则()222log 6log 3f f ⎛⎫+= ⎪⎝⎭( )A .6B .4C .2D .3-【答案】B【分析】构造函数()()()211g x f x x =+=-sin 2x x ++,由()()21sin h x x x x =-+为奇函数,()222log 6log 3f f ⎛⎫+= ⎪⎝⎭()()()()2222log 3log 3log 32log 32g g h h +-=++-+即可得解.【详解】将()y f x =的图像向左平移1个单位长度, 得到()y g x =的图像,则()()()211g x f x x =+=-sin 2x x ++,令()()21sin h x x x x =-+,显然()h x 为奇函数,所以()()()22222log 6log 1log 31log 33f f f f ⎛⎫+=++- ⎪⎝⎭()()()()2222log 3log 3log 32log 324g g h h =+-=++-+=.故选:B .【题型】四、奇偶性和周期性综合解决函数问题例9.(2022·河南·高三阶段练习(文))设函数()y f x =的定义域为R ,且满足()1y f x =+是偶函数,()()2f x f x -=--,当(]1,1x ∈-时,()21f x x =-+,则下列说法不正确的是( ) A .()20221f =-B .当[]9,11x ∈时,()f x 的取值范围为[]0,1C .()3y f x =+为奇函数D .方程()()lg 1f x x =+仅有5个不同实数解 【答案】D【分析】由已知条件可得函数的对称中心及对称轴,利用对称中心和对称轴将已知区间图象进行多次对称变换,可得函数()f x 的图象,依据图象对各个选项进行判断即可. 【详解】∵()()2f x f x -=--,∴()()()1121f f f -=--=--,∴()10f -=当(]1,1x ∈-时,()21f x x =-+,∴函数()f x 在区间[]1,1-的图象如图:∵()1y f x =+是偶函数,∴()()11f x f x -+=+,即()()11f x f x -=+ ∴()f x 的图象关于直线1x =对称,()f x 在区间[]1,3-的图象如图:∵()()2f x f x -=--,∴将()()2f x f x -=--中的x 替换为1x +,得()()()()112f x f x -+=-+-,即()()11f x f x --=--+∴()f x 的图象关于点()1,0-对称,()f x 在区间[]5,3-的图象如图:由函数图象的对称轴直线=1x -和对称中心()1,0-进行多次对称变换,可得函数图象如图:由函数图象可知,()f x 是周期为8的周期函数,函数()f x 的对称轴为直线41x k =+(k ∈Z ),对称中心为点()41,0k -(k ∈Z ), 另外,函数的周期性还可以通过以下方法进行证明:将()()11f x f x -=+中的x 替换为1x +,得()()()()1111f x f x -+=++, 即()()2f x f x -=+, 由已知有()()2f x f x -=--, ∴()()22f x f x +=--将()()22f x f x +=--中x 分别替换为2x +和2x,得()()()()2222f x fx ++=-+-,即()()4f x f x +=-和()()()()2222fx f x -+=---,即()()4f x f x =--⇒()()4f x f x -=-∴()()44f x f x -=+将()()44f x f x -=+中x 替换为4x +,得()()()()4444fx f x +-=++,即()()8f x f x =+,∴()f x 是周期为8的周期函数. 对于A ,()()()20222528661f f f =⨯+==-,故A 正确; 对于B ,当[]9,11x ∈时,由图象可知其值域为[]0,1,故B 正确;对于C ,由图象知,其图象的对称中心为点()41,0k -(k ∈Z ),当1k =时,点()3,0为()f x 图象的对称中心,因此将()f x 的图象向左平移3个单位长度,所得函数()3y f x =+为奇函数,故C 正确;对于D ,将函数lg y x =的图象向左平移1个单位长度,再将x 轴下方的图象翻折至x 轴上方,得到函数()lg 1y x =+的图象,易知()lg 1y x =+的图象过点()9,1如图,()lg 1y x =+的图象与()f x 的图象有6个交点,所以方程()()lg 1f x x =+有6个不同实数解,故D 错误.故选:D.例10.(2022·河南安阳·高三阶段练习(理))已知函数()f x 的定义域为R ,()1f x -是偶函数,()2f x +是奇函数,则()2022f =( ) A .()1f B .()2fC .()3fD .()4f【答案】D【分析】由已知()1f x -是偶函数,可得()()11f x f x -=--,由已知()2f x +是奇函数,可得()()22f x f x +=--+, 整理解出()f x 的周期为:12T =,最后运用周期进行计算即可. 【详解】解: ()1f x -是偶函数,∴ ()()11f x f x -=--,令1t x =-,则1x t =+ ,∴()()()112f t f t f t =---=--,即()()2f t f t =--,()2f x +是奇函数,∴()()22f x f x +=--+, 令2t x =+,则2x t =-,∴()()()224f t f t f t =--++=--+,即()()4f t f t =--+,由()()2f t f t =--和()()4f t f t =--+得:()()24f t f t --=--+,令2x t =--,则2t x =--,∴()()6f x f x =-+,∴()()()66612f x f x f x +=-++=-+⎡⎤⎣⎦, ∴()()()()61212f x f x f x f x =-+=--+=+⎡⎤⎣⎦, ∴()()12f x f x =+,∴()f x 的周期为:12T = ,2022169126=⨯- ,∴()()20226f f =-,()()2f t f t =--,令=4t ,则()()()4642f f f =---=,∴()()64f f -=,∴()()20224f f =.故选:D .例11.(2023·全国·高三专题练习)已知定义域为R 的函数()f x 存在导函数()f x ',且满足()()()(),4f x f x f x f x -=-=-,则曲线()y f x =在点()()2022,2022f 处的切线方程可以是___________(写出一个即可) 【答案】0y =(答案不唯一)【分析】由题意可得()f x 是偶函数且周期为4,继而可得()f x 关于直线2x =对称,根据周期可得到2022x =也是()f x 的对称轴,所以2022x =是()f x 的极值点,故()20220f '=,即可求出答案【详解】()f x 的定义域为R ,由()()f x f x -=可知,()f x 是偶函数, 由()()4f x f x -=-可知()f x 周期为4,因为()()()4f x f x f x =-=-,故()f x 关于直线2x =对称, 又因为202225054=+⨯,所以2022x =也是()f x 的对称轴, 因为()f x 在R 上存在导函数()f x ',所以2022x =是()f x 的极值点, 即()20220f '=,曲线()y f x =在点()()2022,2022f 处的切线斜率为0, 故切线方程可能为0y =, 故答案为:0y =(答案不唯一)第三天学习及训练【题型】五、单调性和奇偶性综合解决函数问题例12.(2023·甘肃·模拟预测(理))设函数()()21ln 11f x x x =+-+,则使得()()21f x f x >-成立的x 的取值范围是( ) A .1,13⎛⎫ ⎪⎝⎭B .()1,1,3⎛⎫-∞⋃+∞ ⎪⎝⎭C .11,33⎛⎫- ⎪⎝⎭D .11,,33⎛⎫⎛⎫-∞-+∞ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭【答案】A【分析】由奇偶性定义可知()f x 为R 上的偶函数;当0x ≥时,由单调性的性质可确定()f x 单调递增,由奇偶性可知其在(],0-∞上单调递减;利用单调性可化简所求不等式为21x x >-,平方后,解一元二次不等式可求得结果.【详解】()f x 定义域为R ,()()()()()2211ln 1ln 111f x x x f x x x -=+--=+-=++-, f x 为定义在R 上的偶函数;当0x ≥时,()()21ln 11f x x x =+-+, ()ln 1y x =+在[)0,∞+上单调递增,211y x =+在[)0,∞+上单调递减, f x 在[)0,∞+上单调递增,又()f x 为偶函数,f x 在(],0-∞上单调递减,由()()21f x f x >-得:21x x >-,即()2221x x >-,()()23413110x x x x ∴-+=--<,解得:113x <<,∴不等式()()21f x f x >-的解集为1,13⎛⎫⎪⎝⎭.故选:A.例13.(2023·全国·模拟预测)若()()R,11x f x f x ∀∈+=-,当1x ≥时,2()4f x x x =-,则下列说法错误的是( ) A .函数()f x 为奇函数B .函数()f x 在()1,+∞上单调递增C .()min 4f x =-D .函数()f x 在(,1)-∞上单调递减 【答案】ABD【分析】由题意求出224,1()4,1x x x f x x x ⎧-≥=⎨-<⎩,作出图象,即可求解【详解】由()()R,11x f x f x ∀∈+=-可知()()R,2x f x f x ∀∈=-, 可知()f x 关于直线1x =对称,当1x ≥时,()()22424f x x x x =--=-,当1x <时,21x ->,()()2222244f x x x -=---=-,所以224,1()4,1x x x f x x x ⎧-≥=⎨-<⎩,作出224,1()4,1x x x f x x x ⎧-≥=⎨-<⎩的图象,所以()f x 在()0,1,()2,+∞上单调递增,在(),0∞-,()1,2上单调递减,()min 4f x =-,()f x 不是奇函数,故ABD 错误,C 正确;故选:ABD例14.(2022·全国·高三专题练习)设ππ,,44x y ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦,若333πcos()2024sin cos 0x x a y y y a ⎧++-=⎪⎨⎪++=⎩,则cos(2)x y +=______.【答案】1【分析】设3()sin f x x x =+,把已知条件转化为 ()(2)0f x f y +=,又因为函数()f x 在R 上是单调递增的奇函数,故20x y +=,进而求出cos(2)x y +的值.【详解】解:原式可得变形为()()33sin 202sin 220x x a y y a ⎧+-=⎪⎨++=⎪⎩, 设3()sin f x x x =+,因为33()()sin()sin ()f x x x x x f x -=-+-=--=- 所以()f x 为奇函数,当0x > 时,2()3cos f x x x '=+, ①当π02x <<时,cos 0x >,所以()0f x '>, ②当π2x >时,233,cos 1x x ><,所以()0f x '>, 所以()f x 在(0,)+∞上是单调递增函数,又因为奇函数关于原点对称,所以函数()f x 在R 上是单调递增函数, 因此()(2)0f x f y +=,所以()(2)(2)2f x f y f y x y =-=-⇒=-, 则20x y +=, 所以 cos(2)x y +=1. 故答案为:1.【题型】六、对称性和奇偶性综合解决函数问题例15.(2023·全国·高三专题练习)设()f x 的定义域为R ,且满足()()()()3221,2f x f x f x f x -=-+-=,若()12f =,则()()()()1232022f f f f ++++=( ) A .2023B .2024C .3033D .3034【答案】A【分析】根据函数的性质由()()3221f x f x -=-,()()2f x f x +-=可得()(1)(2)(3)4f x f x f x f x ++++++=,即可得解.【详解】因为()()2f x f x +-=,()12f =,所以(1)0f -=,(0)1f = 由()()3221f x f x -=-得()(2)f x f x -=+, 所以()(2)2f x f x ++=,(1)(3)2f x f x +++=, 即()(1)(2)(3)4f x f x f x f x ++++++=,所以[(1)(0)(1)(2)][(3)(4)(2021)(2022)]45062024f f f f f f f f -++++++⋅⋅⋅++=⨯=, 所以()()()()12320222024(1)(0)2023f f f f f f +++⋅⋅⋅+=---=. 故选:A例16.(2023·全国·高三专题练习)设函数()()11sin 1e e 4x xf x x x --=-+--+,则满足()()326f x f x +-<的x 的取值范围是( )A .()3,+∞B .()1,+∞C .(),3-∞D .(),1-∞【答案】B【分析】构造()sin e e ,R x xg x x x x -=+--∈,发现()g x 为奇函数,然后()f x 是()g x 向右平移1个单位长度,向上平移3个单位长度,可得()f x 的对称中心为()1,3,能得到()()62f x f x =+-,通过求导可发现()f x 在R 上单调递增,继而求解不等式【详解】解:假设()sin e e ,R x xg x x x x -=+--∈,所以()()sin e e x xg x x x --=-+-+,所以()()0g x g x +-=,所以()g x 为奇函数,而()()()11sin 1e e 13x xf x x x --=-+---+是()g x 向右平移1个单位长度,向上平移3个单位长度,所以()f x 的对称中心为()1,3,所以()()62f x f x =+-,由()()11sin 1e e 4x xf x x x --=-+--+求导得()()()11111cos 1e e 1e +cos 11e x x x x f x x x ----'=-++-=+--因为111e 2e x x --+≥=,当且仅当111ee x x --=即1x =,取等号,所以()0,f x '≥所以()f x 在R 上单调递增,因为()()()()3262f x f x f x f x +-<=+-得()()322f x f x -<- 所以322x x -<-,解得1x >, 故选:B例17.(2022·福建·宁德市高级中学高三阶段练习)设()f x 的定义域为R ,且满足()()3221f x f x -=-,()()2f x f x -+=,若()12f =,则()()()()1232023f f f f ++++=______. 【答案】2023【分析】根据()()3221f x f x -=-得到()()2f x f x -=+,结合()()2f x f x -+=得到()()22f x f x ++=,进而得到()()()()1234f x f x f x f x ++++++=,再用赋值法求出()21f =,()30f =,从而利用函数周期性分组求解出答案.【详解】()()3221f x f x -=-,故131332212222f x f x ⎡⎤⎡⎤⎛⎫⎛⎫-+=+- ⎪ ⎪⎢⎥⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦⎣⎦,即()()2f x f x -=+, 因为()()2f x f x -+=,所以()()22f x f x ++=,()()132f x f x +++=, 两式相加得:()()()()1234f x f x f x f x ++++++=,其中()()2f x f x -+=中,令=0x 得:()202f =,所以()01f =, ()()3221f x f x -=-中,令1=2x 得:()()201f f ==,()()2f x f x -+=中,令=1x 得:()()112f f -+=,因为()12f =,所以()1220f -=-=,()()3221f x f x -=-中,令=0x 得:()()310f f =-=,()()()()()()()()()()()12320231234567f f f f f f f f f f f ++++=+++++++⎡⎤⎣⎦()()()()2020202120222023f f f f +++++⎡⎤⎣⎦21045052023=+++⨯=.故答案为:2023第四天学习及训练【题型】七、对称性、周期性和奇偶性综合解决函数问题例18.(2023·江苏南京·高三阶段练习)设*n ∈N ,函数()f x 是定义在R 上的奇函数,且()()22110f x f x -++=,()f x 在[]0,1单调递增,()11f =,则( )A .()11f -=B .()40nf =C .()211f n -=D .()211nf -=【答案】B【分析】根据题意结合函数性质(单调性、奇偶性、周期性和对称性)的定义和相关结论分析判断.【详解】对A :∵函数()f x 是定义在R 上的奇函数,则()()111f f -=-=-,A 错误; 由题意可得:()f x 在[]1,0-上单调递增,则()f x 在[]1,1-上单调递增∵()()22110f x f x -++=,则()()()222111f x f x f x +=--=-∴函数()f x 关于=1x 对称,则()f x 在[]1,3上单调递减当(]1,3x ∈-时,当且仅当=1x 时,()=1f x ;当且仅当=0x 或=2x 时,()=0f x ∵函数()f x 关于=1x 对称,则()()()22f x f x f x =-=--,即()()2f x f x +=- ∴()()()()()42f x f x f x f x +=-+=--=,则函数()f x 的周期为4当1x ≥时,则有:()=1f x 的根依次为1,5,9,...,即当且仅当43x n =-,()=1f x若=2n ,则{}*21213|43,n n x x n n -=-=∉=-∈N ,即()31f ≠,C 、D 错误;()=0f x 的根依次为2,4,6,...,即当且仅当2x n =,()=0f x∵(){}21*4=22|2,N n n x x n n -∈=∈,则()40nf =,B 正确;故选:B.例19.(2023·全国·高三专题练习)已知函数()f x 对任意x ∈R 都有()()2f x f x +=-,若函数()1y f x =-的图象关于1x =对称,且对任意的()12,0,2x x ∈,且12x x ≠,都有()()12120f x f x x x ->-,若()20f -=,则下列结论正确的是( )A .()f x 是偶函数B .()20220f =C .()f x 的图象关于点()1,0对称D .()()21f f ->-【答案】ABCD【分析】由已知判断函数的周期性、对称性、单调性,对选项逐一判断 【详解】对于A ,由函数(1)f x +的图象关于=1x -对称,根据函数的图象变换, 可得函数()f x 的图象关于0x =对称,所以函数()f x 为偶函数,故 A 正确;对于B ,由函数()f x 对任意x R ∈都有(2)()f x f x +=-,可得()2(()4)f x f x f x -+=+=,所以函数()f x 是周期为4的周期函数,因为(2)0f -=,可得(2)0f =,则(2022)(50542)(2)0f f f =⨯+==,故B 正确; 对于C ,因为函数()f x 为偶函数,即()()f x f x -=,所以(2)()()f x f x f x +=-=--, 可得(2)()0f x f x ++-=,所以函数()f x 关于(1,0)中心对称,故C 正确; 对于D ,由对任意的12,(0,2)x x ∈,且12x x ≠,都有1212()()0f x f x x x ->-,可得函数()f x 在区间(0,2)上为单调递增函数,又因为函数为偶函数,故函数()f x 在区间(2,0)-上为单调递减函数,故()()21f f ->-,故D 正确. 故选:ABCD【题型】八、定义法判断证明函数的单调性例20.(2023·全国·高三专题练习)设函数()ln(2f x x x =+且233()1)23a a f a --<--,则a 的取值范围为( )A .()3,+∞B .)C .)+∞D .(()3,∞⋃+【答案】B【分析】首先判断函数()f x 的奇偶性与单调性,再将函数不等式转化为自变量的不等式,再解分式不等式即可;【详解】解:()ln(2f x x x =+,x R ∈,22()()2)(2))0ln(1)0f x f x x x x x x x ∴+-=++-+=++-=,()()f x f x ∴-=-,∴函数()f x 在R 上是奇函数.当0x 时,函数()f x 单调递增,因此函数()f x 在R 上单调递增.又()(1ln 12f -=--,则233()1)23a a f a --<--,即233()1)23a a f a -<--, 即()23313a a f f a ⎛⎫-<- ⎪-⎝⎭,∴23313a a a -<--,即()()233103a a a -+<-,而210a +>,3(3)(3)0a a ∴--<,即2(3)0a a a a +-<,而20a >,∴(3)0a a -<,3a <.∴实数a的取值范围为.故选:B .例21.(2023·全国·高三专题练习)已知函数()e e 2x xf x --=,则()A .()()22f x y f x =为偶函数 B .()()2y f x f x =-是增函数 C .()()sin 1y f x =-不是周期函数 D .()()1y f x f x =++的最小值为1【答案】AD【分析】根据奇偶性、单调性、周期性分别判断ABC ,分类讨论确定函数的最小值判断D . 【详解】选项A ,由()0f x ≠得0x ≠,函数定义域是{|0}x x ≠,关于原点对称,2222e e e e (2)(2)22e e e e 2()2()2222x x x xx x x x f x f x f x f x -------===---⋅⋅,所以函数为偶函数,正确;选项B ,定义域是(,0)(0,)-∞+∞,e ()(e )2x xf x f x ---==-,即()f x 是奇函数,易知()f x 是R 上的增函数,函数值域为R ,(0)0f =,所以存在00x >,值得0()f x从而0()f x -=于是002()0()f x f x -=,002()0()f x f x --=-,但00x x -<,所以2()()y f x f x =-不是增函数,B 错;选项C ,()()sin 1y f x =-定义域是R ,(sin(21))(sin(1))f x f x π+-=-,因此2π是函数的一个周期,C 错;选项D ,由上推理知()f x 是奇函数,0x <时, ()()1y f x f x =++()()11f x f x =-++=, 0x ≥时,()()1y f x f x =++()()1e e 1x x f x f x -=++=-+,易知函数为增函数,所以()(0)1f x f ≥=,综上函数最小值是1,D 正确.故选:AD .例22.(2023·广东·高三学业考试)已知函数()f x 对任意,R x y ∈,都有()()()f x y f x f y +=+成立.有以下结论:①()00f =;②()f x 是R 上的偶函数;③若()22f =,则()11f =; ④当0x >时,恒有()0f x <,则函数()f x 在R 上单调递增. 则上述所有正确结论的编号是________ 【答案】①③【分析】对于①,通过赋值0x y ==可得()00f =,①正确; 对于②,通过赋值y x =-可证()f x 为奇函数,②错误; 对于③,通过赋值1x y ==可得()11f =,③正确;对于④,函数单调性的定义,根据题意,结合函数为奇函数,可证()f x 在R 上单调递减,④错误.【详解】对于①令0x y ==,则()()()0000f f f +=+,解得()00f =,①正确; 对于②令y x =-,则()()()00f f x f x =+-=,∴()()f x f x -=-,∴()f x 是R 上的奇函数,②错误;对于③令1x y ==,则()()()()211212f f f f =+==,∴()11f =,③正确; 对于④设12x x >,则120x x ->,∴()()()12120f x x f x f x -=+-<, 则()()()122f x f x f x <--=,∴()f x 在R 上单调递减,④错误. 故答案为:①③.第五天学习及训练【题型】九、定义法判断证明函数的奇偶性例23.(2023·全国·高三专题练习)已知函数2()(2)sin(1)1xf x x x x x =--+-在[1,1)-(1,3]⋃上的最大值为M ,最小值为N ,则M N +=( )A .1B .2C .3D .4【答案】B【分析】令1x t -=,()f x 转化为()21sin sin 1g t t t t t =+-+,令()21sin sin h t t t t t=+-,根据奇偶性的定义,可判断()h t 的奇偶性,根据奇偶性,可得()h t 在(][2,0)0,2-⋃最大值与最小值之和为0,分析即可得答案.【详解】由21()[(1)1]sin(1)11f x x x x =---++- 令1x t -=,因为[1,1)(1,3]x ∈-⋃,所以(][2,0)0,2t ∈-⋃;那么()f x 转化为()21sin sin 1g t t t t t =+-+,(][2,0)0,2t ∈-⋃,令()21sin sin h t t t t t=+-,(][2,0)0,2t ∈-⋃,则()()()()()()2211sin sin sin sin h t t t t t t t h t t t ⎛⎫-=--+--=-+-=- ⎪-⎝⎭,所以()h t 是奇函数可得()h t 的最大值与最小值之和为0, 那么()g t 的最大值与最小值之和为2. 故选:B .例24.(2023·全国·高三专题练习)已知函数()cos f x x x =⋅,x ∈R ,则下列说法正确的是( ) A .()f x 是奇函数 B .()f x 是周期函数C .()f x 的图象在点(π,(π))f 处的切线方程为0x y +=D .()f x 在区间π(,π)2上是减函数【答案】ACD【分析】利用函数奇偶性定义、周期性定义判断A ,B ;利用导数的几何意义求出切线方程判断C ;利用导数确定单调性判断D 作答.【详解】对于A ,函数()f x 的定义域是R ,cos()()()f x x x f x =-⋅-=--,()f x 是奇函数,A 正确;对于B ,不存在非零常数T ,使得()()f x T f x +=,()f x 不是周期函数,B 错误;对于C ,()cos sin f x x x x '=-,1()πf '=-,(π)πf =-,则()f x 在点(π,(π))f 处的切线方程为π(π)y x +=--,即0x y +=,C 正确;对于D ,当π(,π)2x ∈时,()cos sin 0f x x x x -'=<,()f x 在区间π(,π)2上是减函数,D 正确.故选:ACD例25.(2023·全国·高三专题练习)判断函数()f x x =+. 【答案】非奇非偶函数【分析】判断函数奇偶性,先判断定义域是否关于原点对称,由于定义域不关于原点对称,即可判断为非奇非偶函数.【详解】因为()f x 有意义,则满足10110xx x -⎧≥⎪+⎨⎪+≠⎩,所以-11x <≤,所以()f x 的定义域不关于原点对称,所以()f x 为非奇非偶函数. 【题型】十、利用函数的周期性求函数值例26.(2023·全国·高三专题练习)已知函数()y f x =为定义在R 上的奇函数,且()()2f x f x +=-,当[)1,0x ∈-时,()f x x =,则()2021f =( )A .2021B .1C .1-D .0【答案】B【分析】分析可知函数()f x 是周期为4的周期函数,利用函数的周期性和奇偶性的性质可求得结果.【详解】因为()()2f x f x +=-,所以()()()42f x f x f x +=-+=, 即()()4f x f x +=,所以函数()f x 的周期为4, 所以()()()2021450511f f f =⨯+=,因为函数()y f x =为定义在R 上的奇函数,且当[)1,0x ∈-时,()f x x =, 所以()()()1111f f =--=--=,所以()20211f =. 故选:B.例27.(2023·全国·高三专题练习)已知()f x 是定义域为R 的奇函数,满足(2)()f x f x -=,若(1)2f =,则(1)(2)(3)(2022)f f f f ++++=( )A .2B .2022-C .0D .2022【答案】A【分析】根据()f x 是定义域上的奇函数,结合条件(2)()f x f x -=化简,可得出函数的周期4T =,再计算出(1)(2)(3)(4)f f f f ,,,的值,发现(1)(2)(3)(4)0f f f f +++=,且呈周期出现,代入计算即可. 【详解】(2)()(2)()x f x f f f x x -=∴+=-,又()()f x f x -=-,(2)()()f x f x f x ∴+=-=-,∴函数的周期4T =.又函数()f x 是定义域为R 的奇函数,(0)0f ∴=,(2)(0)0f f ∴==,(3)(1)(1)2f f f =-=-=-,(4)(0)0f f ==(1)(2)(3)(4)20200f f f f +++=+-+=∴,又202250542=⨯+ (1)(2)(3)(2022)5050(1)(2)2f f f f f f ∴++++=⨯++=.故选:A.例28.(2023·全国·高三专题练习)已知函数()f x ,()g x 的定义域均为R ,且()()25f x g x +-=,()()49g x f x --=,若y g x 的图象关于直线2x =对称,()24g =,则()221k f k ==∑( )A .47-B .48-C .23-D .24-【答案】A【分析】由题设条件利用赋值法可得()f x 为周期函数且周期为4,再结合赋值法可求()01f =、12f 、()()314f f +=-,从而可求()221k f k =∑的值.【详解】因为yg x 的图象关于直线2x =对称,故()()4g x g x =-,因为()()25f x g x +-=,故()()25f x g x -+=, 因为()()49g x f x --=,故()()49g x f x ---=, 所以()()24f x f x -+-=-,故()()24f t f t ++=-, 所以()()424f t f t +++=-,故()()4f t f t +=, 所以()f x 为周期函数且周期为4.因为()24g =且()()2225f g -+=,故()01f =, 又()()229g f --=,故()429f --=即()25f -=-, 而()()2114f f ++=-即()()314f f +=-, 故()()()()12348f f f f +++=-,而()()115f g +=且()()139g f --=,故()()119g f -=, 故12f .故()()()()()()()2215123412405247k f k f f f f f f =⎡⎤=+++++=---=-⎣⎦∑,故选:A.例29.(2023·全国·高三专题练习)已知()f x 为偶函数,且()1f x +为奇函数,若()00f =,则( ) A .()30f = B .()()35f f =C .()()31f x f x +=-D .()()211f x f x +++=【分析】A 选项,根据题干条件得到()()f x f x -=,()()11f x f x -+=-+,利用赋值法得到()10f =,()30f =,()50f =,判断出AB 选项,再推导出函数的周期为4,故C 正确;代入特殊值,判断D 错误.【详解】A 选项,因为()f x 为偶函数,所以()()f x f x -=, 因为()1f x +为奇函数,所以()()11f x f x -+=-+,令0x =得:()()11f f =-,解得:()10f =,所以()()110f f -==令2x =得:()()2121f f -+=-+,即()()130f f -=-=,所以()30f =,故A 正确; B 选项,令4x =得:()()4141f f -+=-+,即()()35f f -=-,因为()()330f f -==,则()50f -=,所以()50f =,所以()()35f f =,故B 正确; C 选项,因为()()f x f x -=,所以()()33f x f x +=--, 因为()()11f x f x -+=-+,所以()()2121f x f x --+=-++, 即()()13f x f x --=-+,所以()()31f x f x +=---,()()31f x f x --=---,所以()()2321f x f x -+-=--+-,即()()11f x f x --=--+,所以()()31f x f x --=-+, 所以()f x 的周期为4,()()31f x f x +=-,故C 正确; D 选项,因为()()11f x f x -+=-+,所以令1x =得:()()020f f =-=,解得:()20f =,令()()211f x f x +++=中0x =得:()()21001f f +=+≠,故D 错误. 故选:ABC例30.(2023·全国·高三专题练习)若函数()2,0,(1)(2),0,x x f x f x f x x -⎧≤=⎨--->⎩则()2023f =________.【分析】由函数的定义得出在0x >时,函数具有的周期性,利用周期性求函数值. 【详解】当x >0时,f (x )=f (x -1)-f (x -2),①∴f (x +1)=f (x )-f (x -1),② ①+②得,f (x +1)=-f (x -2), ∴0x >时,f (x )的周期为6,∴f (2 023)=f (337×6+1)=f (1)=f (0)-f (-1)=20-21=-1. 故答案为:1-.第六天学习及训练三、题型模拟演练 一、单选题1.(2022·全国·高三专题练习)函数11()f x x=,211()()f x x f x =+,…,11()()n n f x x f x +=+,…,则函数2018()f x 是( ) A .奇函数但不是偶函数 B .偶函数但不是奇函数 C .既是奇函数又是偶函数 D .既不是奇函数又不是偶函数【答案】A【分析】根据奇偶函数的定义,先判断()n f x 是否恒为0,再通过定义证明()n f x 为奇函数. 【详解】当0x >时,若()0n f x >,则11()0()n n f x x f x +=>+,∵当0x >时,11()0f x x=>⇒2()0f x >⇒3()0f x >⇒… ∴当0x >时,则()0n f x >∴()n f x 不可能既是奇函数又是偶函数()n f x 的定义域为{}|0x x ≠若()n f x 为奇函数,则11111()()()()()n n n n n f x f x x f x x f x x f x ++-===-=-+---+即1()n f x +也为奇函数 现在11()f x x=为奇函数⇒2()f x 为奇函数⇒3()f x 为奇函数⇒… 所以对N ,()n n f x *∀∈为奇函数故选:A .2.(2022·全国·高三专题练习)已知函数()f x ,()g x 的定义域均为R ,若()12f x -为奇函数,()12g x +为偶函数,则( ) A .()()f x g x +的图象关于直线1x =对称 B .()()f x g x +的图象关于直线1x =对称 C .()()f x g x -的图象关于点()1,0对称 D .()()f x g x -的图象关于点()1,0对称 【答案】A【分析】根据函数的奇函数的性质得到函数()f x 的图象关于点()1,0对称,从而得到()f x 的图象关于直线1x =对称,根据偶函数的性质得到函数()g x 的图象关于直线1x =对称,即可得到答案.【详解】因为()12f x -为奇函数,所以()()1212f x f x +=--,所以函数()f x 的图象关于点()1,0对称,则()f x 的图象关于直线1x =对称. 因为()12g x +为偶函数,所以()()1212g x g x -=+, 所以函数()g x 的图象关于直线1x =对称, 所以()()f x g x +的图象关于直线1x =对称. 故选:A.3.(2022·海南昌茂花园学校高三阶段练习)已知函数()f x 是定义在R 上的偶函数,且在(],0-∞上是单调递增的,设()2log 4a f =,()1b f =-,23c f ⎛⎫=⎪⎝⎭,则a ,b ,c 的大小关系为( ) A .c b a << B .c b a >>C .b<c<aD .c a b >>【答案】B【分析】根据偶函数的性质以及函数在(0]∞-,上单调递增,比较自变量绝对值的大小即可得解.【详解】因为函数()f x 是定义在R 上的偶函数,所以()()2log 42a f f ==,()()11b f f =-=, 因为()f x 在(0]∞-,上是单调递增的,故()f x 在[)0,∞+上是单调递减,且2123<<, 所以()()2213f f f ⎛⎫<< ⎪⎝⎭,即c b a >>.故选:B.4.(2022·陕西·咸阳市高新一中高一期中)定义在R 上的函数()f x 满足1(2)()f x f x +=-,且当(2,0)x ∈-时,2()(3)f x x x =-,则(103)f 等于( ) A .2 B .12-C .2-D .4【答案】D【分析】根据已知条件可得函数()f x 的周期为4,然后利用周期结合已知解析式可求得结果. 【详解】因为1(2)()f x f x +=-, 所以1(4)()(2)f x f x f x +=-=+,所以函数()f x 的周期为4,因为当(2,0)x ∈-时,2()(3)f x x x =-,所以2(103)(4253)(3)(1)(1)(31)4f f f f =⨯+==-=-⨯+=.故选:D5.(2022·陕西咸阳中学高三阶段练习(理))设奇函数 ()f x 在()0∞+,上单调递增,且(4)0f =,则不等式()()0f x f x x--<的解集是( )A .{04}x x <<∣B .{4xx <-∣或4}x > C .{4}xx >∣ D .{40xx -<<∣或04}x << 【答案】D【分析】由奇函数性质得()f x 在(,0)-∞上的单调性,利用奇函数的性质化简不等式,然后分类讨论由单调性求解.【详解】∵()f x 为奇函数,函数()f x 在(0)+∞,上单调递增, ∴()f x 在(,0)-∞上单调递增,又(4)0f =,∴(4)0f -=, ()()2()0f x f x f x x x--=<,即()0f x x <, 当 0x >时,上式化为()0f x <,解得04x <<; 当 0x <时,上式化为()0f x >,解得40x -<<, ∴原不等式的解集是{40x x -<<∣或04}x <<.故选:D.6.(2023·甘肃·模拟预测(理))设函数()()21ln 11f x x x=+-+,则使得()()21f x f x >-成立的x 的取值范围是( ) A .1,13⎛⎫⎪⎝⎭B .()1,1,3⎛⎫-∞⋃+∞ ⎪⎝⎭C .11,33⎛⎫- ⎪⎝⎭D .11,,33⎛⎫⎛⎫-∞-+∞ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭【答案】A【分析】由奇偶性定义可知()f x 为R 上的偶函数;当0x ≥时,由单调性的性质可确定()f x 单调递增,由奇偶性可知其在(],0-∞上单调递减;利用单调性可化简所求不等式为21x x >-,平方后,解一元二次不等式可求得结果.【详解】()f x 定义域为R ,()()()()()2211ln 1ln 111f x x x f x xx -=+--=+-=++-, f x 为定义在R 上的偶函数;当0x ≥时,()()21ln 11f x x x =+-+, ()ln 1y x =+在[)0,∞+上单调递增,211y x =+在[)0,∞+上单调递减, f x 在[)0,∞+上单调递增,又()f x 为偶函数,f x 在(],0-∞上单调递减,由()()21f x f x >-得:21x x >-,即()2221x x >-,()()23413110x x x x ∴-+=--<,解得:113x <<,∴不等式()()21f x f x >-的解集为1,13⎛⎫⎪⎝⎭.故选:A.7.(2022·江苏·句容碧桂园学校高三期中)设函数()f x 定义域为R ,()1f x -为奇函数,()1f x +为偶函数,当(]1,1x ∈-时,()21f x x =-+,则下列结论错误的是( )A .7324f ⎛⎫=- ⎪⎝⎭B .()7f x +为奇函数C .()f x 在()6,8上是减函数D .方程()lg 0f x x +=仅有6个实数解【答案】C【分析】推导出()()4f x f x +=-,可判断A 选项的正误;利用函数()f x 的周期性可判断BC 选项的正误;数形结合可判断D 选项.【详解】由题意可得()()11f x f x --=--,所以,()()()112f x f x f x =--+-=---⎡⎤⎣⎦, 由题意,()()11f x f x -+=+,所以,()()()4312f x f x f x +=--++=---⎡⎤⎣⎦, 所以,()()4f x f x +=-,则()()()84f x f x f x +=-+=,故函数()f x 的周期为8,对于A 选项,2711312224f f⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫=--=---+=-⎢⎥ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎢⎥⎣⎦,A 对;对于B 选项,因为()()()7781f x f x f x +=+-=-,因为函数()1f x -为奇函数,则函数()7f x +为奇函数,B 对;对于C 选项,因为()()11f x f x -+=+,则函数()f x 的图象关于直线1x =对称,当11x -<≤时,()21f x x =-+,故函数()f x 在()1,0-上单调递增,又因为函数()f x 的周期为8,故函数()f x 在()7,8上单调递增,C 错;对于D 选项,因为当(]1,1x ∈-,()21f x x =-,()f x 的图象关于直线1x =对称,且关于点()1,0-对称,且当10x >时,lg 1y x =-<-,且()[]1,1f x ∈-,作出函数()f x 的图象与曲线lg y x =-的图象如下图所示:由图可知,函数()f x 的图象与曲线lg y x =-的图象只有6个交点,D 对. 故选:C.【点睛】方法点睛:利用导数解决函数零点问题的方法:(1)直接法:先对函数求导,根据导数的方法求出函数的单调区间与极值,根据函数的基本性质作出图象,然后将问题转化为函数图象与x 轴的交点问题,突出导数的工具作用,体现了转化与化归思想、数形结合思想和分类讨论思想的应用; (2)构造新函数法:将问题转化为研究两函数图象的交点问题;(3)参变量分离法:由()0f x =分离变量得出()a g x =,将问题等价转化为直线y a =与函数()y g x =的图象的交点问题.二、多选题8.(2022·河北沧州·高三阶段练习)函数()()1||x f x x αα=∈-R 的大致图象可能是( ) A . B .C .D .【答案】ABD【分析】先根据当(0,1)x ∈时,()0f x >,(1,)x ∈+∞时,()0f x <,排除C ,再举出适当的α的值,分别得到ABD 三个图象.【详解】由题意知1||0x -≠,则1x ≠±,当(0,1)x ∈时,1||0x ->,0x α>,()0f x >, 当(1,)x ∈+∞时,1||0x -<,0x α>,()0f x <, 所以()f x 的大致图象不可能为C ,而当α为其他值时,A ,B ,D 均有可能出现, 不妨设12α=,定义域为[)()0,11,+∞,此时A 选项符合要求;当1α=时,定义域为{}1x x ≠±,且()()1||1||x xf x f x x x ---===----,故函数()1||xf x x =-为奇函数,所以B 选项符合要求, 当2α=时,定义域为{}1x x ≠±,且()()22()1||1||x xf x f x x x --===---,故函数2()1||x f x x =-为偶函数,所以D 选项符合要求.故选:ABD三、填空题9.(2022·辽宁葫芦岛·高三阶段练习)定义在R 上的偶函数()f x 满足()()40f x f x +-=,写出()f x 的一个正周期:______.【答案】8(答案不唯一,满足()8k k *∈N 即可)【分析】根据已知等式和偶函数定义可推导得到()()()48f x f x f x =--=-,由此可得结论. 【详解】由()()40f x f x +-=得:()()4f x f x =--, 又()f x 为偶函数,()()44f x f x ∴-=-,()()()()488f x f x f x f x ∴=--=---=-⎡⎤⎣⎦,f x 的一个正周期为8.故答案为:8(答案不唯一,满足()8k k *∈N 即可).四、解答题10.(2022·河南·偃师市缑第四中学高三阶段练习(文))已知()f x 是定义在R 上的偶函数,且0x ≤时,12()=log (+1)f x x - .。
新高考数学《不等式》练习题(1)一、选择题1.已知直线22+=mx ny ()0,0m n >>过圆()()22125x y -+-=的圆心,则11m n+的最小值为( ) A .1 B .2 C .3 D .4【答案】D 【解析】 【分析】圆心坐标为(1,2),代入直线方程,再由乘1法和基本不等式,展开计算即可得到所求最小值. 【详解】圆22(1)(2)5x y -+-=的圆心为(1,2),由题意可得222m n +=,即1m n +=,m ,0n >,则1111()()24n m m n m n m n m n +=++=++…,当且仅当n mm n =且1m n +=即12m n ==时取等号, 故选:D . 【点睛】本题考查最值的求法,注意运用乘1法和基本不等式,注意满足的条件:一正二定三等,同时考查直线与圆的关系,考查运算能力,属于基础题.2.设a b c ,,为非零实数,且a c b c >>,,则( ) A .a b c +> B .2ab c >C .a b2c +> D .112a b c+> 【答案】C 【解析】 【分析】取1,1,2a b c =-=-=-,计算知ABD 错误,根据不等式性质知C 正确,得到答案. 【详解】,a c b c >>,故2a b c +>,2a bc +>,故C 正确; 取1,1,2a b c =-=-=-,计算知ABD 错误; 故选:C . 【点睛】本题考查了不等式性质,意在考查学生对于不等式性质的灵活运用.3.若,x y满足约束条件360601x yx yy-+≥⎧⎪+-≤⎨⎪≥⎩,则122yx⎛⎫⋅ ⎪⎝⎭的最小值为( )A.116B.18C.1 D.2【答案】A【解析】【分析】画出约束条件所表示的可行域,结合指数幂的运算和图象确定出目标函数的最优解,代入即可求解.【详解】由题意,画出约束条件360601x yx yy-+≥⎧⎪+-≤⎨⎪≥⎩所表示的可行域,如图所示,其中可得(3,1)A-,(5,1)B,(3,3)C,因为1222yx x y-⎛⎫⋅=⎪⎝⎭,令z x y=-,当直线y x z=-经过A时,z取得最小值,所以z的最小值为min314z=--=-,则1222yx x y-⎛⎫⋅=⎪⎝⎭的最小值为41216-=.故选:A.【点睛】本题主要考查简单线性规划求解目标函数的最值问题.其中解答中正确画出不等式组表示的可行域,利用“一画、二移、三求”,确定目标函数的最优解是解答的关键,着重考查了数形结合思想,及推理与计算能力.4.设变量,x y满足约束条件211x yx yx y-≥⎧⎪+≥⎨⎪+≤⎩,则目标函数5z x y=+的最大值为()A.2 B.3 C.4 D.5【答案】D【解析】【分析】由约束条件画出可行域,化目标函数为直线方程的斜截式,数形结合得到最优解,联立方程组得到最优解的坐标,代入目标函数得到答案. 【详解】根据约束条件0211x y x y x y -≥⎧⎪+≥⎨⎪+≤⎩画出可行域如图:目标函数z =5x +y 可化为y =-5x +z ,即表示斜率为-5,截距为z 的动直线,由图可知,当直线5z x y =+过点()1,0A 时,纵截距最大,即z 最大,由211x y x y +=⎧⎨+=⎩得A (1,0)∴目标函数z =5x +y 的最小值为z =5 故选D【点睛】本题主要考查线性规划中利用可行域求目标函数的最值,求目标函数最值的一般步骤是“一画、二移、三求”:(1)作出可行域(一定要注意是实线还是虚线);(2)找到目标函数对应的最优解对应点(在可行域内平移变形后的目标函数,最先通过或最后通过的顶点就是最优解);(3)将最优解坐标代入目标函数求出最值.5.已知点P ,Q 分别是抛物线28x y =和圆22(2)1x y +-=上的动点,点(0,4)A ,则2||||PA PQ 的最小值为( ) A .10 B .4C .232D .421【答案】B 【解析】 【分析】设出点P 的坐标()00,x y ,用0y 表示出PA ;根据圆上一点到定点距离的范围,求得PQ 的最大值,再利用均值不等式求得目标式的最值. 【详解】设点()00,P x y ,因为点P 在抛物线上,所以()200080x y y =≥,因为点(0,4)A ,则()()2222200000||48416PA x y y y y =+-=+-=+.又知点Q 在圆22(2)1x y +-=上,圆心为抛物线的焦点(0,2)F ,要使2||||PA PQ 的值最小,则||PQ 的值应最大,即0max 13PQ PF y =+=+.所以()()222000003632516||||33y y y PA PQ y y +-+++==++ ()002536643y y =++-≥=+ 当且仅当02y =时等号成立.所以2||||PA PQ 的最小值为4.故选:B. 【点睛】本题考查抛物线上一点到定点距离的求解,以及圆上一点到定点距离的最值,利用均值不等式求最值,属综合中档题.6.已知函数())2log f x x =,若对任意的正数,a b ,满足()()310f a f b +-=,则31a b+的最小值为( )A .6B .8C .12D .24【答案】C 【解析】 【分析】先确定函数奇偶性与单调性,再根据奇偶性与单调性化简方程得31a b +=,最后根据基本不等式求最值.【详解】0,x x x x ≥-=所以定义域为R ,因为()2log f x =,所以()f x 为减函数 因为()2log f x =,())2log f x x -=,所以()()()f x f x f x =--,为奇函数,因为()()310f a f b +-=,所以()()1313f a f b a b =-=-,,即31a b +=, 所以()3131936b a a b a b a b a b⎛⎫+=++=++ ⎪⎝⎭,因为96b a a b +≥=, 所以3112a b +≥(当且仅当12a =,16b =时,等号成立),选C. 【点睛】本题考查函数奇偶性与单调性以及基本不等式求最值,考查基本分析求解能力,属中档题.7.在ABC V 中,,,a b c 分别为A ∠,B Ð,C ∠所对的边,函数32()1f x x bx x =+++的导函数为()f x ',当函数[]()ln ()g x f x '=的定义域为R 时,B Ð的取值范围为( )A .,63ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦B .,6ππ⎡⎫⎪⎢⎣⎭C .2,63ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦D .0,6π⎛⎫⎪⎝⎭【答案】D 【解析】 【分析】首先求出函数的导数,依题意即2()320f x x bx '=+>恒成立,所以()222(2)40b a c ∆=-+-<,再结合余弦定理即可求出B 的取值范围;【详解】解:因为32()1f x x bx x =+++,所以222()323a c f x x bx +-'=++,若()g x 的定义域为R ,则有()222(2)40b a c ∆=-+-<,即222a c b +->,结合余弦定理,222cos 2a c b B ac +-=>,故0,6B π⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,故选:D. 【点睛】本题考查导数的计算,对数函数的定义域以及不等式恒成立问题,属于中档题.8.已知α,β均为锐角,且满足()sin 2cos sin αβαβ-=,则αβ-的最大值为( )A .12πB .6π C .4π D .3π 【答案】B 【解析】利用两角差的正弦公式,将已知等式化简得到tan 3tan αβ=,由α,β均为锐角,则,22ππαβ⎛⎫-∈- ⎪⎝⎭,要求出αβ-的最大值,只需求出tan()αβ-的最大值,利用两角差的正切公式,将tan()αβ-表示为tan β的关系式,结合基本不等式,即可求解. 【详解】 由()sin 2cos sin αβαβ-=整理得()sin 2cos sin αβαβ-=,即sin cos cos sin 2cos sin αβαβαβ-=,化简得sin cos 3cos sin αβαβ=,则tan 3tan αβ=, 所以()2tan tan 2tan 2tan 11tan tan 13tan 3tan tan αββαβαββββ--===+++,又因为β为锐角,所以tan 0β>,根据基本不等式2133tan tan ββ≤=+,当且仅当tan 3β=时等号成立, 因为,22ππαβ⎛⎫-∈-⎪⎝⎭,且函数tan y x =在区间,22ππ⎛⎫- ⎪⎝⎭上单调递增,则αβ-的最大值为6π. 故选:B . 【点睛】本题考查两角差最值,转化为求三角函数最值是解题的关键,注意应用三角恒等变换、基本不等式求最值,考查计算求解能力,属于中档题.9.若x ,y 满足约束条件40,20,20,x y x x y -+≥⎧⎪-≤⎨⎪+-≥⎩且z ax y =+的最大值为26a +,则a 的取值范围是( ) A .[1,)-+∞ B .(,1]-∞-C .(1,)-+∞D .(,1)-∞-【答案】A 【解析】 【分析】画出约束条件的可行域,利用目标函数的最值,判断a 的范围即可.作出约束条件表示的可行域,如图所示.因为z ax y =+的最大值为26a +,所以z ax y =+在点(2,6)A 处取得最大值,则1a -≤,即1a ≥-.故选:A【点睛】本题主要考查线性规划的应用,利用z 的几何意义,通过数形结合是解决本题的关键.10.若实数x ,y 满足40,30,0,x y x y y --≤⎧⎪-≥⎨⎪≥⎩,则2x y y +=的最大值为( )A .512B .8C .256D .64【答案】C 【解析】 【分析】作出可行域,如下图阴影部分所示,令x y m +=,可知要使2m z =取到最大值,只需m 取到最大值即可,根据图像平移得到答案. 【详解】作出可行域,如下图阴影部分所示,令x y m +=,可知要使2m z =取到最大值,只需m 取到最大值即可, 观察图像可知,当直线x y m +=过点()6,2A 时m 取到最大值8, 故2x yy +=的最大值为256.故选:C .【点睛】本题考查了线性规划问题,画出图像是解题的关键.11.函数log (3)1a y x =-+(0a >且1a ≠)的图像恒过定点A ,若点A 在直线10mx ny +-=上,其中·0m n >,则41m n+的最小值为() A .16 B .24C .50D .25【答案】D 【解析】 【分析】由题A (4,1),点A 在直线上得4m+n =1,用1的变换构造出可以用基本不等式求最值的形式求最值. 【详解】令x ﹣3=1,解得x =4,y =1,则函数y =log a (x ﹣3)+1(a >0且a≠1)的图象恒过定点A (4,1), ∴4m+n =1, ∴41m n +=(41m n +)(4m+n )=16+14n 4m m n++ ≥17+24n 4mm n⋅=17+8=25,当且仅当m =n 15=时取等号,故则41m n +的最小值为25, 故选D . 【点睛】本题考查均值不等式,在应用过程中,学生常忽视“等号成立条件”,特别是对“一正、二定、三相等”这一原则应有很好的掌握.12.抛物线的焦点为F ,准线为l ,A ,B 是抛物线上的两个动点,且满足23AFB π∠=,设线段AB 的中点M 在l 上的投影为N ,则MN AB 的最大值是( )A .34 B .33C .32D 3【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】试题分析:设,A B 在直线l 上的投影分别是11,A B ,则1AF AA =,1BF BB =,又M是AB 中点,所以111()2MN AA BB =+,则1112MN AA BB AB AB +=⋅2AF BF AB +=,在ABF ∆中222AB AF BF =+22cos3AF BF π-22AF BF AF BF =++2()AF BF AF BF =+-2()AF BF ≥+2()2AF BF +-23()4AF BF =+,所以22()43AF BF AB+≤,即AF BF AB +≤,所以MN AB ≤,故选B .考点:抛物线的性质. 【名师点晴】在直线与抛物线的位置关系问题中,涉及到抛物线上的点到焦点的距离,焦点弦长,抛物线上的点到准线(或与准线平行的直线)的距离时,常常考虑用抛物线的定义进行问题的转化.象本题弦AB 的中点M 到准线的距离首先等于,A B 两点到准线距离之和的一半,然后转化为,A B 两点到焦点F 的距离,从而与弦长AB 之间可通过余弦定理建立关系.13.设x ,y 满足102024x x y x y -≥⎧⎪-≤⎨⎪+≤⎩,向量()2,1a x =r ,()1,b m y =-r ,则满足a b ⊥r r 的实数m的最小值为( ) A .125B .125-C .32D .32-【答案】B 【解析】 【分析】先根据平面向量垂直的坐标表示,得2m y x =-,根据约束条件画出可行域,再利用m 的几何意义求最值,只需求出直线2m y x =-过可行域内的点C 时,从而得到m 的最小值即可. 【详解】解:不等式组表示的平面区域如图所示:因为()2,1a x =r ,()1,b m y =-r,由a b ⊥r r得20x m y +-=,∴当直线经过点C 时,m 有最小值,由242x y x y +=⎧⎨=⎩,得8545x y ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,∴84,55C ⎛⎫ ⎪⎝⎭,∴416122555m y x =-=-=-, 故选:B.【点睛】本题主要考查了平面向量共线(平行)的坐标表示,用平面区域二元一次不等式组,以及简单的转化思想和数形结合的思想,属于中档题.目标函数有唯一最优解是我们最常见的问题,这类问题一般要分三步:画出可行域、求出关键点、定出最优解.14.过抛物线24x y =的焦点F 作倾斜角为锐角的直线l ,与抛物线相交于A ,B 两点,M 为线段AB 的中点,O 为坐标原点,则直线OM 的斜率的取值范围是( )A .22⎫+∞⎪⎪⎣⎭B .[)1,+∞ C .)2,⎡+∞⎣D .[)2,+∞【答案】C 【解析】 【分析】假设直线l 方程,代入抛物线方程,利用韦达定理和直线方程求得M 点坐标,利用两点连线斜率公式和基本不等式可求得结果. 【详解】由抛物线方程知:()0,1F ,设直线l 的方程为()10y kx k =+>,代入抛物线方程得:2440x kx --=, 设点()11,A x y ,()22,B x y ,()00,M x y ,则124x x k +=,M Q 为线段AB 的中点,12022x x x k +∴==, M Q 在直线l 上,200121y kx k ∴=+=+,200211122222OMy k k k k x k k k +∴===+≥⋅=22k =时取等号), 即直线OM 斜率的取值范围为)2,⎡+∞⎣. 故选:C . 【点睛】本题考查直线与抛物线综合应用问题,涉及到利用基本不等式求解最值的问题;关键是能够结合韦达定理,利用一个变量表示出所求的斜率,进而利用基本不等式求得最值.15.已知离散型随机变量X 服从二项分布~(,)X B n p ,且()4E X =,()D X q =,则11p q+的最小值为( ) A .2B .52C .94D .4 【答案】C【解析】【分析】根据二项分布()~X B n p ,的性质可得()E X ,()D X ,化简即44p q +=,结合基本不等式即可得到11p q+的最小值. 【详解】离散型随机变量X 服从二项分布()X B n p :,,所以有()4E X np ==, ()()1D X q np p ==-(,所以44p q +=,即14q p +=,(0p >,0q >) 所以11114q p p q p q ⎛⎫⎛⎫+=++= ⎪⎪⎝⎭⎝⎭ 5592144444q p q p p q p q ⎛⎫++≥⨯=+= ⎪⎝⎭, 当且仅当423q p ==时取得等号. 故选C .【点睛】本题主要考查了二项分布的期望与方差,考查了基本不等式,属于中档题.16.若均不为1的实数a 、b 满足0a b >>,且1ab >,则( )A .log 3log 3a b >B .336a b +>C .133ab a b ++>D .b a a b > 【答案】B【解析】【分析】举反例说明A,C,D 不成立,根据基本不等式证明B 成立.【详解】当9,3a b ==时log 3log 3a b <; 当2,1a b ==时133ab a b ++=; 当4,2a b ==时b a a b =;因为0a b >>,1ab >,所以336a b +>=>>,综上选B.【点睛】本题考查比较大小,考查基本分析论证能力,属基本题.17.数学中的数形结合,也可以组成世间万物的绚丽画面.一些优美的曲线是数学形象美、对称美、和谐美的结合产物,曲线22322():16C x y x y =+恰好是四叶玫瑰线.给出下列结论:①曲线C 经过5个整点(即横、纵坐标均为整数的点);②曲线C 上任意一点到坐标原点O 的距离都不超过2;③曲线C 围成区域的面积大于4π;④方程()223221)60(x y x y xy +=<表示的曲线C 在第二象限和第四象限其中正确结论的序号是( )A .①③B .②④C .①②③D .②③④ 【答案】B【解析】【分析】利用基本不等式得224x y +≤,可判断②;224x y +=和()3222216x y x y +=联立解得222x y ==可判断①③;由图可判断④.【详解】()2223222216162x y x y x y ⎛⎫++=≤ ⎪⎝⎭, 解得224x y +≤(当且仅当222x y ==时取等号),则②正确;将224x y +=和()3222216x y x y +=联立,解得222x y ==, 即圆224x y +=与曲线C 相切于点2,2,(2,2-,(2,2,2,2-, 则①和③都错误;由0xy <,得④正确.故选:B.【点睛】本题考查曲线与方程的应用,根据方程,判断曲线的性质及结论,考查学生逻辑推理能力,是一道有一定难度的题.18.已知x>0,y>0,x+2y+2xy=8,则x+2y 的最小值是A .3B .4C .92D .112【答案】B【解析】【详解】 解析:考察均值不等式2228(2)82x y x y x y +⎛⎫+=-⋅≥- ⎪⎝⎭,整理得2(2)4(2)320x y x y +++-≥即(24)(28)0x y x y +-++≥,又x+2 y>0,24x y ∴+≥19.设x ∈R ,则“|1|1x -<”是“220x x --<”的( ) A .充分而不必要条件B .必要而不充分条件C .充分必要条件D .既不充分也不必要条件【答案】A【解析】 1111102x x x -<⇔-<-<⇔<<,22012x x x --<⇒-<<,故为充分不必要条件.20.已知x 、y 满足约束条件122326x y x y x y +≥⎧⎪-≥-⎨⎪+≤⎩,若22z x y =+,则实数z 的最小值为( )AB .25C .12D .2【答案】C【解析】【分析】作出不等式组所表示的可行域,利用目标函数的几何意义求出22xy +的最小值,进而可得出实数z 的最小值.【详解】 作出不等式组122326x y x y x y +≥⎧⎪-≥-⎨⎪+≤⎩所表示的可行域如下图所示,22z x y =+表示原点到可行域内的点(),x y 的距离的平方,原点到直线10x y +-=的距离的平方最小,()222min 212x y +==⎝⎭. 由于22z x y =+,所以,min 12z =. 因此,实数z 的最小值为12. 故选:C.【点睛】 本题考查线性规划中非线性目标函数最值的求解,考查数形结合思想的应用,属于中等题.。
专题1 利用奇偶性、单调性解函数不等式问题1.设函数2()(1||)f x ln x x =++,则使得()(21)f x f x >-成立的x 的取值范围是( )A .1(,1)3B .1(,)(1,)3-∞+∞ C .11(,)33-D .11(,)(,)33-∞-+∞ 【解析】解:函数2()(1||)f x ln x x =++,那么22()(1||)()(1||)()f x ln x x ln x x f x -=+-+-=++= 可知()f x 是偶函数, 当0x >,()f x 是递增函数,()(21)f x f x ∴>-成立,等价于|||21|x x >-,解得:113x <<,故选:A . 2.设函数21()||2019f x x x=-+,则使得()(21)f x f x >-成立的x 的取值范围是( ) A .1(3,1)B .(-∞,1)(13⋃,)+∞C .1(3-,1)3D .(-∞,11)(33-⋃,)+∞【解析】解:()f x 是R 上的偶函数,0x 时,21()2019f x x x =-+,()f x ∴在[0,)+∞上是增函数,∴由()(21)f x f x >-得,(||)(|21|)f x f x >-,|||21|x x ∴>-,22441x x x ∴>-+,解得113x <<,x ∴的取值范围是1(,1)3.故选:A .3.函数21||21()log (1)12x f x x =+--,则使得()(21)f x f x -成立的x 取值范围是( ) A .(-∞,1]B .111[,)(,1]322⋃C .1[,1]3D .1(,][1,)3-∞+∞【解析】解:()f x 是偶函数,且在(0,)+∞上单调递减;∴由()(21)f x f x -得,(||)(|21|)f x f x -;|||21|x x ∴-,且0x ≠,210x -≠;22(21)x x ∴-,且0x ≠,12x ≠; 解得113x ,且12x ≠;x ∴的取值范围是:111[,)(,1]322⋃.故选:B .4.已知函数312()423x x f x x x e e=-+-,其中e 是自然对数的底,若2(1)(2)0f a f a -+,则实数a 的取值范围是( ) A .(-∞,1]-B .1[,)2+∞C .1(1,)2-D .1[1,]2-【解析】由222()4224240x x x x f x x e e x e e x --'=-++-+=,知()f x 在R 上单调递增,且31()422()3x x f x x x e e f x --=-++-=-,即函数()f x 为奇函数,故2222(1)(2)0(1)(2)12210f a f a f a f a a a a a -+⇔--⇔--⇔+-, 解得112a-. 故选:D .5.已知函数31()sin x xf x x x e e =-+-,其中e 是自然数对数的底数,若2(1)(2)0f a f a -+,则实数a 的取值范围是( )A .1[,1]2-B .1[1,]2-C .1(,1][,)2-∞-+∞D .1(,][1,)2-∞-+∞【解析】解:由于3()sin x x f x x x e e -=-+-, 则3()sin ()x x f x x x e e f x --=-++-=-, 故函数()f x 为奇函数.故原不等式2(1)(2)0f a f a -+, 可转化为2(2)(1)(1)f a f a f a --=-,即2(2)(1)f a f a -;又2()3cos x x f x x x e e -'=-++, 由于2x x e e -+,故2()3cos 1x x f x x x e e -'=-++恒成立, 故函数()f x 单调递增, 则由2(2)(1)f a f a -可得, 221a a -,即2210a a +-,解得112a-, 故选:B .6.已知函数2020()2020log )20202x x f x x -=+-+,则关于x 的不等式(31)()4f x f x ++>的解集为()A .1(4-,)+∞B .1(,)4-∞-C .(0,)+∞D .(,0)-∞【解析】解:设2020()()22020log )2020x x g x f x x -=-=+-,2020()2020log )2020()x x g x x g x -∴-=+-=-,即()g x 为奇函数且单调递增,由(31)()4f x f x ++>可得(31)()0g x g x ++>即(31)()()g x g x g x +>-=-, 所以31x x +>-,解得,14x >-.故选:A .7.已知函数())2x x f x e e ln x -=-++,则关于x 的不等式(31)()4f x f x ++>的解集为( )A .1(,)4-+∞B .1(,)4-∞-C .(,0)-∞D .(0,)+∞【解析】解:根据题意,函数())2x x f x e e ln x -=-++,其定义域为R ;设()()2)x x g x f x e e ln x -=-=-+,有())[)]()x x x x g x e e ln x e e ln x g x ---=-+=--+=-,即函数()g x 为奇函数,又由函数x x y e e -=-和)y ln x =都是R 上的增函数,故()g x 为R 上的增函数;(31)()4(31)22()(31)2[()2](31)()(31)()f x f x f x f x f x f x g x g x g x g x ++>⇒+->-⇒+->--⇒+>-⇒+>-,则有31x x +>-,解可得14x >-;即x 的取值范围为1(4-,)+∞;故选:A .8.已知函数2018()20182018log )2x x f x x -=-++,则关于x 的不等式(31)()4f x f x ++>的解集为()A .1(,)4-+∞B .1(,)4-∞-C .(,0)-∞D .(0,)+∞【解析】解:2018()20182018log )2x x f x x -=-++,令()()2g x f x =-,2018()20182018log )()x x g x x g x -∴-=-++=-,(31)()4f x f x ++>, (31)2()24g x g x ∴++++>, (31)()0g x g x ∴++>, (31)()()g x g x g x ∴+>-=-,2018()20182018log )x x g x x -=-+单调递增,31x x ∴+>-, 解可得,14x >-.故选:A .9.偶函数()y f x =满足下列条件①0x 时,3()f x x =;②对任意[x t ∈,1]t +,不等式()8()f x t f x +恒成立,则实数t 的取值范围是( )A .(-∞,3]4-B .3[,0]4-C .[2-,3]4D .4[,1]3-【解析】解:根据条件得:(||)8(||)f x t f x +;33(||)8(||)x t x ∴+;33(||)(2||)x t x ∴+; ||2||x t x ∴+;22()4x t x ∴+;整理得,22320x tx t --在[t ,1]t +上恒成立; 设22()32g x x tx t =--,()0g t =;22(1)3(1)2(1)0g t t t t t ∴+=+-+-; 解得34t -; ∴实数t 的取值范围为(-∞,3]4-.故选:A .10.已知函数()2020)20201x x f x ln x -=+-+,则关于x 的不等式(21)(2)2f x f x -+<的解集为()A .1(,)4-∞B .1(,)2-∞C .1(,)4+∞D .1(,)2+∞【解析】解:()()2020)202012020)20201x x x x f x f x ln x ln x --+-=+-+++-+))2ln x ln x =++)2ln x x =+22(1)2ln x x =+-+122ln =+=,则()()2f x f x -+=,则不等式(21)(2)2f x f x -+<,等价于(21)(2)(2)(2)f x f x f x f x -+<-+, 即(21)(2)f x f x -<-, ()f x 在R 上是增函数,212x x ∴-<-得41x <,得14x <, 即不等式的解集为1(,)4-∞.故选:A .11.设函数2111()()21||x f x x +=++,则使得(21)(12)2()f x f x f x -+-<成立的x 的取值范围是( )A .1(,1)3B .1(,)(1,)3-∞+∞ C .11(,)33-D .11(,)(,)33-∞-+∞ 【解析】解:函数2111()()21||x f x x +=++,由解析式可知,()f x 为偶函数且在[0,)+∞上单调递减, 则(21)(12)2(21)f x f x f x -+-=-, (21)(12)2()f x f x f x ∴-+-< 2(21)2()f x f x ⇔-< (21)()f x f x ⇔-< (|21|)(||)f x f x ⇔-<⇔22221|21||||21|||(21)3x x x x x x x ->⇔->⇔->⇔<或1x >, 故选:B .12.已知定义域为R 的函数()f x 在[2,)+∞上单调递增,若(2)f x +是奇函数,则满足(3)f x f ++ (21)0x -<的x 范围为( )A .2(,)3-∞-B .2(3-,)+∞C .2(,)3-∞D .2(3,)+∞【解析】解:(2)f x +是奇函数;()f x ∴关于点(2,0)对称;又()f x 在[2,)+∞上单调递增; ()f x ∴在R 上单调递增;∴由(3)(21)0f x f x ++-<得,(3)(21)f x f x +<--;(3)((23)2)f x f x ∴+<--+; (3)(25)f x f x ∴+<-+;325x x ∴+<-+;解得23x <; x ∴的范围为2(,)3-∞.故选:C .13.设()f x 是定义在R 上的奇函数,且当0x 时,2()f x x =.若对任意的[x a ∈,2]a +,不等式()(2)f x a f x +恒成立,则实数a 的取值范围是( )A .0aB .2aC .2aD .0a【解析】解:(排除法)当0a =时,则[0x ∈,2],由()(2)f x a f x +得()(2)f x f x ,即22220x x x ⇒在[0x ∈,2]时恒成立,显然不成立,排除A 、C 、D ,故选:B .14.已知a 是方程4x lgx +=的根,b 是方程104x x +=的根,函数()f x 是定义在R 上的奇函数,且当0x 时,2()(4)f x x a b x =++-,若对任意[x t ∈,2]t +,不等式()2()f x t f x +恒成立,则实数t 的取值范围是( )A .)+∞B .[2,)+∞C .(0,2]D .[1][2-,3]【解析】解:由程4x lgx +=得4lgx x =-, 由104x x +=得104x x =-,记()f x lgx =,则其反函数1()10x f x -=, 它们的图象关于直线y x=轴对称,根据题意,a ,b 为()f x ,1()f x -的图象与直线4y x =-交点A ,B 的横坐标, 由于两交A ,B 点关于直线y x =对称,所以,B 点的横坐标β就是A 点的纵坐标,即(,)A a b , 将(,)A a b 代入直线4y x =-得,4a b +=, 则当0x 时,22()(4)f x x a b x x =++-=, 函数()f x 是定义在R 上的奇函数,∴若0x <,则0x ->,则2()()f x x f x -==-, 即2()f x x =-,0x <,则22,(),x x f x x x ⎧=⎨-<⎩, 则函数()f x 在(,)-∞+∞上为增函数,若对任意[x t ∈,2]t +,不等式()2()f x t f x +恒成立, 即若对任意[x t ∈,2]t +,不等式()(2)f x t f x +恒成立, 则2x tx +恒成立,则(21)t x -,则1)21xt =-,[x t ∈,2]t +, 2(21)t t ∴++,即22t 则22t=故选:A .15.设函数|1|21()(1)x f x e x -=--,则不等式()(21)f x f x >+的解集为( )A .(1,0)-B .(,1)-∞-C .1(1,3⎫-⎪⎭D .1(1,0)(0,3⎫-⎪⎭⋃【解析】解:根据题意,函数|1|21()(1)x f x e x -=--,设||21()x g x e x =-,其定义域为{|1}x x ≠, 又由||21()()x g x e g x x -=-=,即函数()g x 为偶函数, 当(0,)x ∈+∞时,21()x g x e x =-,有32()x g x e x'=+,为增函数, ()g x 的图象向右平移1个单位得到()f x 的图象,所以函数()f x 关于1x =对称,在(,1)-∞上单调递减,在(1,)+∞上单调递增.由()(21)f x f x >+,可得1211|1||(21)1|x x x x ≠⎧⎪+≠⎨⎪->+-⎩,解可得:113x -<<且0x ≠,即x 的取值范围为1(1,0)(0,3⎫-⎪⎭⋃;故选:D .16.已知()f x 是定义在[2-,2]b 上的偶函数,且在[2b -,0]上为增函数,则不等式(21)f x f +(1)的解集为( ) A .(1,0)- B .31[,1][0,]22--C .(-∞,1][0-,)+∞D .31[,]22-【解析】解:()f x 是定义在[2-,2]b 上的偶函数,220b ∴-+=,1b ∴=,函数()f x 在[2b -,0]上为增函数,∴函数()f x 在[2-,0]上为增函数,故函数()f x 在[0,2]上为减函数,则由(21)f x f +(1),可得|21|1x +,且2212x -+, 解得312x --或102x, 故不等式(21)f x f +(1)的解集为31[,1][0,]22--.故选:B .17.已知定义在R 上的函数1131122()(1)22x x x x f x x -----=--+,则不等式(23)(2)0f x f x ++-的解集为( ) A .(-∞,1]3B .(0,2]3C .(-∞,3]D .(0,3]【解析】解:令1t x =-,则322(1)22t t t tf t t ---+=-+,则(1)f t +是奇函数,则当0t 时,2333332221214(14)2212212141414t t t t t t t t t t ty t t t t t ------++=-=-=-=-=--+++++,为减函数, ∴当1x 时,()f x 为减函数,即()(1)g x f x =+是奇函数,则(23)(2)0f x f x ++-等价为(221)(31)0f x f x +++-+, 即(22)(3)0g x g x ++-, 则(22)(3)(3)g x g x g x +--=-, 则223x x +-,得31x ,13x ,即原不等式的解集为(-∞,1]3, 故选:A .18.函数()f x 是R 上的奇函数,f (1)2=,且对任意12x x >,有1212()()0f x f x x x ->-,则不等式2(1)2f x --的解集为( ) A .[0,2]B .[0,1]C .[1-,1]D .[1-,0]【解析】解:对任意12x x >,有1212()()0f x f x x x ->-,()f x ∴在R 上单调递增,又()f x 是R 上的奇函数,f (1)2=, 所以(1)2f -=-,则由不等式2(1)2f x --可得(1)(1)f f x f --(1), 所以111x --, 解可得,02x . 故选:A .19.已知()f x 是定义在(2,1)b b -+上的偶函数,且在(2b -,0]上为增函数,则(1)(2)f x f x -的解集为()A .2[1,]3-B .1(1,]3-C .1[1,]3-D .1[,1]3【解析】解:根据题意,由于函数()y f x =是定义在(2,1)b b -+上的偶函数,则定义域关于原点对称, 则有(2)10b b -++=,解可得1b =, 所以,函数()y f x =的定义域为(2,2)-,由于函数()y f x =在区间(2-,0]上单调递增,则该函数在区间[0,2)上单调递减, 由于函数()y f x =为偶函数,则()(||)f x f x =,由(1)(2)f x f x -,可得(|1|)(|2|)f x f x -,则|1|2||212222x x x x -⎧⎪-<-<⎨⎪-<<⎩,解可得:113x-<. 因此,不等式(1)(2)f x f x -的解集为1(1,]3-,故选:B .20.设函数1()(2)3x f x x lgx --=++,则不等式3(21)()2f x f --的解集是( ) A .131(0,][,)482B .131(1,][,)482-C .13(,][,)44-∞+∞D .31(1,][,0)44--- 【解析】解:由题意知,函数()f x 可由1()1x g x x lg x -=-+ 而函数()g x 是定义域为(1,1)-的偶函数,函数()m x x =和函数12()(1)11x n x lglg x x +==---在(0,1)上递增,且()0m x >,()0n x >, ∴1()()1x y x lg m x n x x-==-+在(0,1)上递减, ()g x ∴在(0,1)上递减,()f x ∴的定义域为(3,1)--,关于2x =-对称,并且在(2,1)--上递减,∴不等式3(21)()2f x f --等价于32113|212|22x x -<-<-⎧⎪⎨-+-+⎪⎩,解得314x -<-或104x -<. 故选:D .21.已知函数23211()1x x x x e x e xe x f x ln e x+---=-+,其中e 是自然对数的底数.若2(1)(2)0f a f a -+,则实数a 的取值范围是 1(0,]2. 【解析】解:由已知得:23211()1x x x x e x e xe x f x ln e x+---=-+的定义域为(1,1)-, 2332112()()x x x x x xx x e x e xe x e xe e f x f x e e-----------===-, 311()21x x x f x e x x ln e x -=+---+, 故函数是奇函数,且增函数,2(1)(2)0f a f a -+,2221211(2)(1)1110212a f a f a a a a a ⎧-<<⎪∴<-⇒-<-<⇒<⎨⎪-⎩, 故答案为:1(0,]222.已知函数||2()(x f x e x e =+为自然对数的底数),且(32)(1)f a f a ->-,则实数a 的取值范围为13(,)(,)24-∞+∞ . 【解析】解:函数||2()(x f x e x e =+为自然对数的底数), ()()(||)f x f x f x ∴-==,且在(0,)+∞单调递增,(32)(1)f a f a ->-,|32||1|a a ∴->-,即281030a a -+>,实数a 的取值范围为12a <或34a >, 故答案为:(-∞,13)(24⋃,)+∞ 23.()f x 是定义在R 上函数,满足()()f x f x =-且0x 时,3()f x x =,若对任意的[21x t ∈+,23]t +,不等式(2)8()f x t f x -恒成立,则实数t 的取值范围是 4[7-,0] . 【解析】解:由x R ∈,()()f x f x =-,可得()f x 为R 上偶函数,3()f x x =在0x 上为单调增函数, 则(2)8()(2)f x t f x f x -=,即为|2||2|x t x -,即22(2)(2)x t x -,化简可得240t xt -,①(1)当0t >时,①的解为:4t x , 对任意[21x t ∈+,23]t +,①式恒成立,则需234t t +, 解得t ∈∅;(2)当0t <时,①的解为4t x , 对任意[21x t ∈+,23]t +,①式恒成立,则需214t t +, 解得407t -<; (3)当0t =时,①式恒成立;综上所述,407t -. 故答案为:4[7-,0]. 24.已知()||f x x x =,若对任意[2x a ∈-,2]a +,()2()f x a f x +<恒成立,则实数a 的取值范围是a <【解析】解:22,0()||,0x x f x x x x x ⎧==⎨-<⎩, 可得()f x 在[0,)+∞递增,在(-∞,0]递增,且(0)0f =, 则()f x 在R 上递增,由()2()f x a f x +<可得()())f x a f f x f +<=,则x a +<在[2x a ∈-,2]a +恒成立,即有1)a x <在[2x a ∈-,2]a +的最小值,可得1)(2)a a <-,解得a <故答案为:a <25.设()f x 是定义在R 上的奇函数,且当0x 时,2()f x x =,则2())f x f -= 0 ;若对任意的[x a ∈,1]a +,不等式()2()f x a f x +恒成立,则实数a 的取值范围是 .【解析】解:()f x 是奇函数,0x 时,2()f x x =, ∴当0x <时,2()f x x =-.∴当0x 时,222())220f x f x x -=-=,当0x <时,222())2(2)0f x f x x -=---=.2())0f x f ∴-=.2())f x f =,()2()f x a f x ∴+恒成立()(2)f x a f x ⇔+恒成立. ()f x 是增函数,2x a x ∴+在[a ,1]a +上恒成立.(21)a x ∴-,[x a ∈,1]a +.令()1)g x x =,则()g x 在[a ,1]a +上是增函数.()(1)1max g x g a a ∴=+=-+.21a a a ∴-+,解得2a . 故答案为:0,[2,)+∞. 26.已知函数||221()()x f x x e ππ-=+-则,则不等式(1)(21)f x f x -<-的解集是 2(0,)3 . 【解析】解:根据题意,函数||221()()x f x x e ππ-=+-,其定义域为R ,且||221()()()x f x x e f x ππ--=+-=, 则()f x 为偶函数, 在[0,)+∞上,||222211()()1()x x f x x e e x ππππ-=+-=-+,在[0,)+∞上为减函数,不等式(1)(21)(|1|)(|21|)|1||21|f x f x f x f x x x -<-⇒-<-⇒->-,解可得203x <<, 即不等式的解集为2(0,)3, 故答案为:2(0,)3.。