抽象函数-题型大全(例题-含答案)Word版
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高考抽象函数技巧总结由于函数概念比较抽象,学生对解有关函数记号()f x 的问题感到困难,学好这部分知识,能加深学生对函数概念的理解,更好地掌握函数的性质,培养灵活性;提高解题能力,优化学生数学思维素质。
现将常见解法及意义总结如下: 一、求表达式:1.换元法:即用中间变量表示原自变量x 的代数式,从而求出()f x ,这也是证某些公式或等式常用的方法,此法解培养学生的灵活性及变形能力。
例1:已知()211xf x x =++,求()f x . 解:设1x u x =+,则1u x u =-∴2()2111u u f u u u-=+=--∴2()1xf x x -=- 2.凑合法:在已知(())()fg xh x =的条件下,把()h x 并凑成以()g u 表示的代数式,再利用代换即可求()f x .此解法简洁,还能进一步复习代换法。
例2:已知3311()f x x x x+=+,求()f x解:∵22211111()()(1)()(()3)f x x x x x x x x x x+=+-+=++-又∵11||||1||x x x x +=+≥ ∴23()(3)3f x x x x x =-=-,(|x |≥1)3.待定系数法:先确定函数类型,设定函数关系式,再由已知条件,定出关系式中的未知系数。
例3.已知()f x 二次实函数,且2(1)(1)f x f x x ++-=+2x +4,求()f x .解:设()f x =2ax bx c ++,则22(1)(1)(1)(1)(1)(1)f x f x a x b x c a x b x c ++-=+++++-+-+=22222()24ax bx a c x x +++=++比较系数得2()41321,1,2222a c a abc b +=⎧⎪=⇒===⎨⎪=⎩∴213()22f x x x =++ 4.利用函数性质法:主要利用函数的奇偶性,求分段函数的解析式.例4.已知y =()f x 为奇函数,当x >0时,()lg(1)f x x =+,求()f x解:∵()f x 为奇函数,∴()f x 的定义域关于原点对称,故先求x <0时的表达式。
抽象函数模型归纳总结目录01方法技巧与总结02题型归纳总结题型一:一次函数模型题型二:二次函数模型题型三:幂函数模型题型四:指数函数模型题型五:对数函数模型题型六:正弦函数模型题型七:余弦函数模型题型八:正切函数模型03过关测试20一次函数(1)对于正比例函数f x =kx k≠0,与其对应的抽象函数为f x±y=f x ±f y .(2)对于一次函数f x =kx+b k≠0,与其对应的抽象函数为f x±y=f x ±f y ∓b.二次函数(3)对于二次函数f x =ax2+bx+c a≠0,与其对应的抽象函数为f x+y=f x +f y +2axy-c幂函数(4)对于幂函数f x =x n,与其对应的抽象函数为f xy=f x f y .(5)对于幂函数f x =x n,其抽象函数还可以是fxy=f x f y.指数函数(6)对于指数函数f x =a x,与其对应的抽象函数为f x+y=f x f y .(7)对于指数函数f x =a x,其抽象函数还可以是f x -y =f xf y.其中(a >0,a ≠1)对数函数(8)对于对数函数f x =log a x ,与其对应的抽象函数为f xy =f x +f y .(9)对于对数函数f x =log a x ,其抽象函数还可以是fxy=f x -f y .(10)对于对数函数f x =log a x ,其抽象函数还可以是f x n=nf x .其中(a >0,a ≠1)三角函数(11)对于正弦函数f x =sin x ,与其对应的抽象函数为f x +y f x -y =f 2x -f 2y 注:此抽象函数对应于正弦平方差公式:sin 2α-sin 2β=sin α+β sin α-β(12)对于余弦函数f x =cos x ,与其对应的抽象函数为f x +f y =2fx +y 2 f x -y2注:此抽象函数对应于余弦和差化积公式:cos α+cos β=2cos α+β2cosα-β2(13)对于余弦函数f x =cos x ,其抽象函数还可以是f x f y =12f x +y +f x -y注:此抽象函数对应于余弦积化和差公式:cos αcos β=cos α+β +cos α-β2(14)对于正切函数f x =tan x ,与其对应的抽象函数为f x ±y =f x ±f y1∓f x f y注:此抽象函数对应于正切函数和差角公式:tan α±β =tan α±tan β1∓tan αtan β题型一:一次函数模型1已知f x +y =f x +f y -1且f 1 =2,则f 1 +f 2 +⋯+f n 不等于A.f 1 +2f 1 +⋯+nf 1 -n n -12B.f n n +1 2+n -1C.n 2+3n2 D.n n +1【答案】D【解析】∵f x +y =f x +f y -1,∴f x +y -1=f x -1 +f y -1 ,构造函数g x =f x -1,则g x +y =g x +g y ,且g 1 =f 1 -1=1,令a n =g n =f n -1,则a 1=f 1 -1=1,令x =n ,y =1,得g n +1 =g n +g 1 ,∴a n +1=a n +a 1=a n +1,即a n +1-a n =1,所以,数列a n 为等差数列,且首项为1,公差为1,∴a n =1+n -1 ×1=n ,∴f n -1=n ,则f n =n +1.f 1 +f 2 +⋯+f n =2+3+⋯+n +1 =n 2+n +1 2=n n +3 2=n 2+3n 2,f 1 +2f 1 +⋯+nf 1 -n n -1 2=n n +1 2f 1 -n n -1 2=n n +1 -n n -1 2=n 2+3n2,合乎题意;f n n +1 2 +n -1=n n +1 2+1+n -1=n 2+3n 2,合乎题意;故选D .2已知函数f x 的定义域为R ,且f 12≠0,若f (x +y )+f (x )f (y )=4xy ,则下列结论错误的是()A.f -12=0 B.f 12=-2C.函数f x -12是偶函数 D.函数f x +12是减函数【答案】C【解析】对于A ,令x =12、y =0,则有f 12 +f 12 ×f 0 =f 121+f 0 =0,又f 12≠0,故1+f 0 =0,即f 0 =-1,令x =12、y =-12,则有f 12-12 +f 12 f -12 =4×12×-12,即f 0 +f 12 f -12 =-1,由f 0 =-1,可得f 12 f -12 =0,又f 12 ≠0,故f -12=0,故A 正确;对于C ,令y =-12,则有f x -12 +f x f -12 =4x ×-12,则f x -12 =-2x ,故函数f x -12是奇函数,故C 错误;对于D ,有f x +1-12 =-2x +1 =-2x -2,即f x +12=-2x -2,则函数f x +12 是减函数,故D 正确;对于B ,由f x -12 =-2x ,令x =1,有f 12=-2×1=-2,故B 正确.故选:C 3(2024·河南新乡·一模)已知定义在R 上的函数f x 满足∀x ,y ∈R ,f 2xy -1 =f x ⋅f y +f y +2x -3,f 0 =-1,则不等式f x >3-2x 的解集为()A.1,+∞B.-1,+∞C.-∞,1D.-∞,-1【答案】A【解析】令x =y =0,得f (-1)=f (0)⋅f (0)+f (0)-3=-3.令y =0,得f (-1)=f (x )f (0)+f (0)+2x -3,解得f (x )=2x -1,则不等式f (x )>3-2x 转化为2x +2x -4>0,因为y =2x +2x -4是增函数,且2×1+21-4=0,所以不等式f (x )>3-2x 的解集为(1,+∞).故选:A4已知定义在R 上的单调函数f x ,其值域也是R ,并且对于任意的x ,y ∈R ,都有f xf y =xy ,则f 2022 等于()A.0B.1C.20222D.2022【答案】D【解析】由于f x 在R 上单调,且值域为R ,则必存在y 0∈R ,使得f y 0 =1,令y =y 0得,f xf y 0 =xy 0,即f x =y 0x ,于是∀x ,y ∈R ,f xf y =f xy 0y =y 0xy 0y =y 20xy =xy ,则y 0=±1,从而f x =±x ,有f 2022 =2022.故选:D题型二:二次函数模型1(2024·高三·河北保定·期末)已知函数f (x )满足:∀x ,y ∈Z ,f (x +y )=f (x )+f (y )+2xy +1成立,且f (-2)=1,则f 2n n ∈N * =()A.4n +6B.8n -1C.4n 2+2n -1D.8n 2+2n -5【答案】C【解析】令x =y =0,则f 0 =f 0 +f 0 +1,所以f 0 =-1,令x =y =-1,则f -2 =f -1 +f -1 +2+1=2f -1 +3=1,所以f -1 =-1,令x =1,y =-1,则f 0 =f 1 +f -1 -2+1=f 1 -2=-1,所以f 1 =1,令x =n ,y =1,n ∈N *,则f n +1 =f n +f 1 +2n +1=f n +2n +2,所以f n +1 -f n =2n +2,则当n ≥2时,f n -f n -1 =2n ,则f n =f n -f n -1 +f n -1 -f n -2 +⋯+f 2 -f 1 +f 1=2n +2n -2 +⋯+4+1=2n +4 n -12+1=n 2+n -1,当n =1时,上式也成立,所以f n =n 2+n -1n ∈N * ,所以f 2n =4n 2+2n -1n ∈N * .故选:C .2(2024·山东济南·三模)已知函数f x 的定义域为R ,且yf x -xf y =xy x -y ,则下列结论一定成立的是()A.f 1 =1B.f x 为偶函数C.f x 有最小值D.f x 在0,1 上单调递增【答案】C【解析】由于函数f x 的定义域为R ,且yf x -xf y =xy x -y ,令y =1,则f x -xf 1 =x x -1 ,得f x =x 2+f 1 -1 x ,x =1时,f 1 =12+f 1 -1 恒成立,无法确定f 1 =1,A 不一定成立;由于f 1 =1不一定成立,故f x =x 2+f 1 -1 x 不一定为偶函数,B 不确定;由于f x =x 2+f 1 -1 x 的对称轴为x =-12⋅f 1 -1 与0,1 的位置关系不确定,故f x 在0,1 上不一定单调递增,D 也不确定,由于f x =x 2+f 1 -1 x 表示开口向上的抛物线,故函数f x 必有最小值,C 正确,故选:C3(2024·陕西西安·模拟预测)已知函数f (x )的定义域为R ,且满足f (x )+f (y )=f (x +y )-2xy +2,f (1)=2,则下列结论正确的是()A.f (4)=12B.方程f (x )=x 有解C.f x +12 是偶函数D.f x -12是偶函数【答案】C【解析】对于A ,因为函数f (x )的定义域为R ,且满足f (x )+f (y )=f (x +y )-2xy +2,f (1)=2,取x =y =1,得f (1)+f (1)=f (2)-2+2,则f (2)=4,取x =y =2,得f (2)+f (2)=f (4)-8+2,则f (4)=14,故A 错误;对于B ,取y =1,得f (x )+f (1)=f (x +1)-2x +2,则f (x +1)-f (x )=2x ,所以f (x )-f (x -1)=2(x -1),f (x -1)-f (x -2)=2(x -2),⋯,f (2)-f (1)=2,以上各式相加得f (x )-f (1)=2(x -1)+2 ⋅(x -1)2=x 2-x ,所以f (x )=x 2-x +2,令f (x )=x 2-x +2=x ,得x 2-2x +2=0,此方程无解,故B 错误.对于CD ,由B 知f (x )=x 2-x +2,所以f x +12 =x +12 2-x +12 +2=x 2+74是偶函数,f x -12 =x -12 2-x -12 +2=x 2-2x +114不是偶函数,故C 正确,D 错误.故选:C .4(2024·河南·三模)已知函数f x 满足:f 1 ≥3,且∀x ,y ∈R ,f x +y =f x +f y +6xy ,则9i =1f i 的最小值是()A.135 B.395C.855D.990【答案】C【解析】由f x +y =f x +f y +6xy ,得f x +y -3x +y 2=f x -3x 2+f y -3y 2,令g x =f x -3x 2,得g x +y =g x +g y ,令x =n ,y =1,得g n +1 -g n =g 1 ,故g n =g n -g n -1 + g n -1 -g n -2 +⋅⋅⋅+ g 2 -g 1 +g 1 =ng 1 ,又g n =f n -3n 2,所以f n =g n +3n 2=3n 2+f 1 -3 n ,所以9i =1f i =39i =1i 2+f 1 -3 9i =1i =855+45f 1 -3 ,因为f 1 ≥3,当f 1 =3时,9i =1f i 的最小值为855.故选:C .题型三:幂函数模型1已知函数f x 的定义域为-∞,0 ∪0,+∞ ,且xf x =y +1 f y +1 ,则()A.f x ≥0B.f 1 =1C.f x 是偶函数D.f x 没有极值点【答案】D【解析】令g x =xf x ,则g y +1 =y +1 f y +1 ,所以g x =g y +1 ,且x ,y +1为定义域内任意值,故g x 为常函数.令g x =k ,则f x =kx,为奇函数且没有极值点,C 错,D 对;所以f x ≥0不恒成立,f 1 =1不一定成立,A 、B 错.故选:D2(2024·河北·模拟预测)已知定义在-∞,0 ∪0,+∞ 上的函数f x 满足f xy =f -x y +f -yx+1xy,则()A.f x 是奇函数且在0,+∞ 上单调递减B.f x 是奇函数且在-∞,0 上单调递增C.f x 是偶函数且在0,+∞ 上单调递减D.f x 是偶函数且在-∞,0 上单调递增【答案】A【解析】令x =y =-1,则f 1 =-2f 1 +1,所以f 1 =13,令x =y =1,则f 1 =2f -1 +1,所以f -1 =-13,令y =-1,则f -x =-f -x +f 1 x -1x =-f -x +13x -1x =-f -x -23x,所以f -x =-13x,令y =1,则f x =f -x +f -1 x +1x =-13x -13x +1x =13x ,所以f x =13x,因为f -x =-13x=-f 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f x =13x在0,+∞ 上单调递减.故选:A .题型四:指数函数模型1(多选题)(2024·山西晋中·三模)已知函数f x 的定义域为R ,满足f x +y =f x f y +f x +f y ,且f 0 ≠-1,f 1 >-1,则下列说法正确的是()A.f 0 =0B.f x 为非奇非偶函数C.若f 1 =1,则f 4 =15D.f x >-1对任意x ∈N *恒成立【答案】ACD【解析】我们有恒等式:f x +y +1=f x f y +f x +f y +1=f x +1 f y +1 .对于A ,由恒等式可得f 0 +1=f 0 +1 f 0 +1 ,而f 0 ≠-1,故f 0 +1≠0,所以1=f 0 +1,即f 0 =0,故A 正确;对于B ,由于f x =0满足条件且是偶函数,所以f x 有可能是偶函数,故B 错误;对于C ,由恒等式可得f x +1 +1=f x +1 f 1 +1 ,故f 4 +1=f 3 +1 f 1 +1 =f 2 +1 f 1 +12=f 1 +1 4.若f 1 =1,则f 4 =f 1 +1 4-1=24-1=15,故C 正确;对于D ,由恒等式可得f x +1 +1=f x +1 f 1 +1 .而f 1 +1>0,故f x +1 +1和f x +1同号(同为正数,或同为负数,或同为0),从而再由f 1 +1>0可知f x +1>0x ∈N * ,即f x >-1x ∈N * ,故D 正确.故选:ACD .2已知函数f x 满足,f p +q =f p ⋅f q ,f 1 =3,则f 21 +f 2 f 1 +f 22 +f 4f 3+f 23 +f 6 f 5 +f 24 +f 8 f 7 +f 25 +f 10f 9 的值为()A.15B.30C.60D.75【答案】B【解析】∵f p +q =f p ⋅f q ,∴f n +1 =f n ⋅f 1 ,∵f 1 =3∴f n +1 =3f n ∴f n =3×3n -1=3n因此f 21 +f 2 f 1 +f 22 +f 4 f 3 +f 23 +f 6 f 5 +f 24 +f 8 f 7 +f 25 +f 10 f 9=32+323+34+3433+36+3635+38+3837+310+31039=6+6+6+6+6=30故选:B3如果f a +b =f a f b 且f 1 =2,则f 2 f 1 +f 4 f 3 +f 6f 5=()A.125B.375C.6D.8【答案】C【解析】∵f 1 =2,f a +b =f a f b ,∴f 2 =f 1 f 1 ,f 4 =f 3 f 1 ,f 6 =f 5 f 1 ,∴f 2 f 1 =f 1 ,f 4 f 3 =f 1 ,f 6 f 5 =f 1 ,∴f 2 f 1 +f 4 f 3 +f 6 f 5 =3f 1 =6,故选:C .4已知函数f x 对一切实数a ,b 满足f a +b =f a ⋅f b ,且f 1 =2,若a n =f n2+f 2n f 2n -1n ∈N *,则数列a n 的前n 项和为()A.nB.2nC.4nD.8n【答案】C【解析】∵函数f x 对一切实数a,b满足f a+b=f a ⋅f b ,且f1 =2∴f n+1=f n ⋅f1 =2f n∴数列f n是等比数列,首项为2,公比为2∴f n =2n,n∈N*所以a n=f n2+f2nf2n-1=22n+22n22n-1=4所以数列a n的前n项和为4n.故选:C.题型五:对数函数模型1(多选题)已知函数f x 的定义域为R,f xy=y2f x +x2f y ,则( ).A.f0 =0 B.f1 =0C.f x 是偶函数D.x=0为f x 的极小值点【答案】ABC【解析】方法一:因为f(xy)=y2f(x)+x2f(y),对于A,令x=y=0,f(0)=0f(0)+0f(0)=0,故A正确.对于B,令x=y=1,f(1)=1f(1)+1f(1),则f(1)=0,故B正确.对于C,令x=y=-1,f(1)=f(-1)+f(-1)=2f(-1),则f(-1)=0,令y=-1,f(-x)=f(x)+x2f(-1)=f(x),又函数f(x)的定义域为R,所以f(x)为偶函数,故C正确,对于D,不妨令f(x)=0,显然符合题设条件,此时f(x)无极值,故D错误.方法二:因为f(xy)=y2f(x)+x2f(y),对于A,令x=y=0,f(0)=0f(0)+0f(0)=0,故A正确.对于B,令x=y=1,f(1)=1f(1)+1f(1),则f(1)=0,故B正确.对于C,令x=y=-1,f(1)=f(-1)+f(-1)=2f(-1),则f(-1)=0,令y=-1,f(-x)=f(x)+x2f(-1)=f(x),又函数f(x)的定义域为R,所以f(x)为偶函数,故C正确,对于D,当x2y2≠0时,对f(xy)=y2f(x)+x2f(y)两边同时除以x2y2,得到f(xy)x2y2=f(x)x2+f(y)y2,故可以设f(x)x2=ln x (x≠0),则f(x)=x2ln x ,x≠00,x=0,当x>0肘,f(x)=x2ln x,则f x =2x ln x+x2⋅1x=x(2ln x+1),令f x <0,得0<x<e-12;令f x >0,得x>e-12;故f(x)在0,e-1 2上单调递减,在e-12,+∞上单调递增,因为f(x)为偶函数,所以f(x)在-e-1 2,0上单调递增,在-∞,e-12上单调递减,显然,此时x =0是f (x )的极大值,故D 错误.故选:ABC .2.已知定义在0,+∞ 上的函数f x ,满足f xy +1=f x +f y ,且f 12=0,则f 211 =()A.1B.11C.12D.-1【答案】C【解析】令x =y =1,则f 1 +1=f 1 +f 1 ,解得f 1 =1,令x =2,y =12,则f 1 +1=f 2 +f 12,解得f 2 =2,令x =y =2,则f 22 +1=f 2 +f 2 ,解得f 22 =3,令x =22,y =2,则f 23 +1=f 22 +f 2 ,解得f 23 =4,⋯⋯,依次类推可得f 211 =12。
抽象函数1.函数A = /(x+l)定义域是[一2,3],则7=/(2X-1)的定义域是2.已知函数/'⑴的定义域是[—1, 2],求函数/[lo gl(3-x)]的定义域是21 Y3.如果/(1+-)= ------------- ,求函数的表达式X 1 —X-4.对一切实数x、y,有f(x-y^fix)-(2x-y+l)y,且/(0) = 1,求函数犬x)的表达式.5.已知奇函数/(%)在其定义域( —1,1)上是减函数,且/(1-tz) + /(1-tz2) <0,求实数a 的取值范围.6.已知f(x)是定义在[-2, 2]上的偶函数,丁⑴在区间[0, 2]上单调递减,若/(!-;?/)</"(/?/), 求实数m的取值范围7.已知f(x)对一切实数x满足:/(x) = f(12 —x),若方程/(x)=0有n个不同的实数根, 这n个根的和为48,求n的值.8.定义在实数集上的奇函数恒满足/(I + -v) = /(I - %),且,槌(一1,0)时,f (x) = 2* H—5 ,则/\1箜2 20) =9.已知f(x)是定义在R上的奇函数,且对任意的xER,有f(x + 2) = 一当xW[0,2]吐了(x) - 2x-x~⑴求证:/(x + 4) = f(x).(2)当xe[2,4]时,求/(%)的解析式.(3)计算T= /(0) + f ⑴+ /(2) + ••• + /(2012)10.已知函数f(.x)对任意实数x、y均有f(A'+y) =f(,r) +/(y),且当x>0时,»>0, /(-1)= —2求/(x)在区间[-2,1]上的值域.11.已知/'(X)对一切实数x,y 有f(x+ _y) = /(x) + /(.y)-2,又当x>0 时,/■⑴ >2.(1)求证:在R上/(x)是增函数.⑵若仲)=5,解关于a的不等式:f(a~ -2«-2) <3.12.设f(x)定义于实数集上,当x>0时,/(x) > 1 ,且对于任意实数x、y,有(1)求f (0);(2)求证:对任意x, f (,v) >0成立;(3)求证:/'(x)在R上为增函数。
高考抽象函数技巧总结 时间:2021.03.05 创作:欧阳理由于函数概念比较抽象,学生对解有关函数记号()f x 的问题感到困难,学好这部分知识,能加深学生对函数概念的理解,更好地掌握函数的性质,培养灵活性;提高解题能力,优化学生数学思维素质。
现将常见解法及意义总结如下:一、求表达式:1.换元法:即用中间变量表示原自变量x 的代数式,从而求出()f x ,这也是证某些公式或等式常用的方法,此法解培养学生的灵活性及变形能力。
例1:已知()211x f x x =++,求()f x . 解:设1x u x =+,则1u x u =-∴2()2111u u f u u u -=+=--∴2()1x f x x-=- 2.凑合法:在已知(())()f g x h x =的条件下,把()h x 并凑成以()g u 表示的代数式,再利用代换即可求()f x .此解法简洁,还能进一步复习代换法。
例2:已知3311()f x x x x +=+,求()f x 解:∵22211111()()(1)()(()3)f x x x x x x x x x x +=+-+=++-又∵11||||1||x x x x +=+≥∴23()(3)3f x x x x x =-=-,(|x |≥1)3.待定系数法:先确定函数类型,设定函数关系式,再由已知条件,定出关系式中的未知系数。
例3. 已知()f x 二次实函数,且2(1)(1)f x f x x ++-=+2x +4,求()f x .解:设()f x =2ax bx c ++,则22(1)(1)(1)(1)(1)(1)f x f x a x b x c a x b x c ++-=+++++-+-+=22222()24ax bx a c x x +++=++比较系数得2()41321,1,2222a c a a b c b +=⎧⎪=⇒===⎨⎪=⎩∴213()22f x x x =++ 4.利用函数性质法:主要利用函数的奇偶性,求分段函数的解析式.例4.已知y =()f x 为奇函数,当 x >0时,()lg(1)f x x =+,求()f x解:∵()f x 为奇函数,∴()f x 的定义域关于原点对称,故先求x <0时的表达式。
抽象函数专练1、已知函数()(,0)y f x x R x =∈≠对任意的非零实数1,2x x ,恒有1212()()()f x x f x f x =+,试判断()f x 的奇偶性。
解:令121,x x x =-=,得()(1)()f x f f x -=-+;为了求(1)f -的值,令121,1x x =-=,则(1)(1)f f f -=-+,即(1)0f =,再令121x x ==-得(1)(1)(1)2(1)f f f f =-+-=-∴(1)0f -=代入()(1)()f x f f x -=-+得 ()()f x f x -=,可得()f x 是一个偶函数。
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,(1)()f m f m -<,求实数m 的取值范围分析:根据函数的定义域,[]2,2m m -∈-,,但是1m -和m 分别在[20][02]-,和,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、设f(x)是R 上的奇函数,且f(x+3) =-f(x),求f(1998)的值。
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。
抽象函数专练1、已知函数()(,0)y f x x R x =∈≠对任意的非零实数1,2x x ,恒有1212()()()f x x f x f x =+,试判断()f x 的奇偶性。
解:令121,x x x =-=,得()(1)()f x f f x -=-+;为了求(1)f -的值,令121,1x x =-=,则(1)(1)f f f -=-+,即(1)0f =,再令121x x ==-得(1)(1)(1)2(1)f f f f =-+-=-∴(1)0f -=代入()(1)()f x f f x -=-+得 ()()f x f x -=,可得()f x 是一个偶函数。
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,(1)()f m f m -<,求实数m 的取值范围分析:根据函数的定义域,[]2,2m m -∈-,,但是1m -和m 分别在[20][02]-,和,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、设f(x)是R 上的奇函数,且f(x+3) =-f(x),求f(1998)的值。
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。
高考抽象函数技巧总结欧阳学文由于函数概念比较抽象,学生对解有关函数记号()f x 的问题感到困难,学好这部分知识,能加深学生对函数概念的理解,更好地掌握函数的性质,培养灵活性;提高解题能力,优化学生数学思维素质。
现将常见解法及意义总结如下:一、求表达式:1.换元法:即用中间变量表示原自变量x 的代数式,从而求出()f x ,这也是证某些公式或等式常用的方法,此法解培养学生的灵活性及变形能力。
例1:已知 ()211x f x x =++,求()f x . 解:设1x u x =+,则1u x u =-∴2()2111u uf u u u -=+=--∴2()1x f x x-=- 2.凑合法:在已知(())()f g x h x =的条件下,把()h x 并凑成以()g u 表示的代数式,再利用代换即可求()f x .此解法简洁,还能进一步复习代换法。
例2:已知3311()f x x xx +=+,求()f x 解:∵22211111()()(1)()(()3)f x x x x x x x x x x +=+-+=++-又∵11||||1||x x x x +=+≥∴23()(3)3f x x x x x =-=-,(|x |≥1)3.待定系数法:先确定函数类型,设定函数关系式,再由已知条件,定出关系式中的未知系数。
例3. 已知()f x 二次实函数,且2(1)(1)f x f x x ++-=+2x +4,求()f x .解:设()f x =2ax bx c ++,则22(1)(1)(1)(1)(1)(1)f x f x a x b x c a x b x c ++-=+++++-+-+=22222()24ax bx a c x x +++=++比较系数得2()41321,1,2222a c a a b c b +=⎧⎪=⇒===⎨⎪=⎩∴213()22f x x x =++ 4.利用函数性质法:主要利用函数的奇偶性,求分段函数的解析式.例4.已知y =()f x 为奇函数,当 x >0时,()lg(1)f x x =+,求()f x 解:∵()f x 为奇函数,∴()f x 的定义域关于原点对称,故先求x <0时的表达式。
第4节抽象函数问题内容提要1.轴对称:如果函数()y f x =满足若122x x a +=,就有12()()f x f x =,则()f x 的图象关于直线x a =对称.记法:自变量关于a 对称,函数值相等,如图1.2.中心对称:若函数()y f x =满足若122x x a +=,就有12()()2f x f x b +=,则()f x 关于点(,)a b 对称.记法:自变量关于a 对称,函数值关于b 对称,如图2.3.函数图象的对称轴和对称中心距离(规律:x 系数相反是对称,x 系数相同是周期)()()f x a f a x +=-或(2)()f a x f x +=-()f x 关于直线x a =对称(当0a =时,()f x 即为偶函数,关于y 轴对称)()()f a x f b x +=-()f x 关于直线2a bx +=对称()()0f a x f a x ++-=()f x 关于(,0)a 对称(当0a =时,()f x 即为奇函数,关于原点对称)()()f a x b x c++-=()f x 关于点(,)22a b c+对称4.双对称的周期结论(可借助三角函数辅助理解):(1)如果函数()f x 有两条对称轴,则()f x 一定是周期函数,周期为对称轴距离的2倍.(2)如果函数()f x 有一条对称轴,一个对称中心,则()f x 一定是周期函数,周期为对称中心与对称轴之间距离的4倍.(3)如果函数()f x 有在同一水平线上的两个对称中心,则()f x 一定是周期函数,周期为对称中心之间距离的2倍.5.原函数与导函数的对称结论:(无需死记结论,想象图象,能理解就行)(1)若()f x 存在导函数()f x ',且()f x 有对称中心(,)a b ,则()f x '必有对称轴x a =.特别地,若()f x 为奇函数,则()f x '为偶函数.(2)若()f x 存在导函数()f x ',且()f x 有对称轴x a =,则()f x '必有对称中心(,0)a .特别地,若()f x 为偶函数,则()f x '为奇函数.(3)若()f x '有对称中心(,)a b ,则()f x 不一定有对称轴x a =;但若0b =,则()f x 一定有对称轴x a =.特别地,若()f x '为奇函数,则()f x 必为偶函数.(4)若()f x '有对称轴x a =,则()f x 必有对称中心(,)a b .特别地,若()f x '是偶函数,则()f x 不一定是奇函数,只能()f x 关于(0,)b 对称,但b 不一定是0.典型例题【例1】已知函数()y f x =满足()(2)0()f x f x x --=∈R ,且在[1,)+∞上为增函数,则()(A )(1)(1)(2)f f f ->>(B )(1)(2)(1)f f f >>-(C )(1)(2)(1)f f f ->>(D )(2)(1)(1)f f f >->答案:C解析:()(2)0()(2)()f x f x f x f x f x --=⇒=-⇒的图象关于直线1x =对称,所以(1)(3)f f -=,因为321>>,且()f x 在[1,)+∞上为增函数,所以(3)(2)(1)f f f >>,从而(1)(2)(1)f f f ->>.【反思】本题的关键是由()(2)0f x f x --=识别出()f x 的对称性.【变式1】已知函数()y f x =满足()(2)0()f x f x x +-=∈R ,且在[1,)+∞上为增函数,则()(A )(1)(1)(2)f f f ->>(B )(1)(2)(1)f f f >>-(C )(1)(2)(1)f f f ->>(D )(2)(1)(1)f f f >>-答案:D解析:()(2)0()f x f x f x +-=⇒关于点(1,0)对称,又()f x 在[1,)+∞上 ,所以()f x 的草图如图,由图可知()f x 在R 上 ,所以(2)(1)(1)f f f >>-.【反思】本题只需由()(2)0f x f x +-=识别出()f x 的对称性,结合单调性想象图形就可以解题.【变式2】已知函数()f x 满足()(2)()f x f x x =-∈R ,若函数1()y x f x =--有3个不同的零点1x 、2x 、3x ,则123x x x ++=.答案:3解析:看到()(2)f x f x =-,马上想到()f x 的图象关于1x =对称,而要研究1()y x f x =--的零点,可以分离一下,再作图看交点,1()01()x f x x f x --=⇔-=,函数()f x 没给解析式,只能从对称的角度来看,由于()y f x =和1y x =-的图象也都于1x =对称,故它们的交点关于直线1x =对称,如图,设123x x x <<,则必有1312x x +=且21x =,故1233x x x ++=.【变式3】已知函数()f x 满足(2)2()()f x f x x -=-∈R ,若(1)(0)4f f -+=,则(2)(3)f f +=.答案:0解析:(2)2()(2)()2f x f x f x f x -=-⇒-+=,所以()f x 的图象关于点(1,1)对称,而(1)f -,(0)f ,(2)f ,(3)f 这几个函数值中,1-和3关于1对称,0和2关于1对称,所以(1)f -和(3)f 有关系,(0)f 和(2)f 有关系,抓住这点就可以求(2)(3)f f +了,在(2)()2f x f x -+=中取3x =可得(1)(3)2f f -+=,所以(3)2(1)f f =--,取2x =可得(0)(2)2f f +=,所以(2)2(0)f f =-,故(2)(3)4(1)(0)f f f f +=---,又(1)(0)4f f -+=,所以(2)(3)0f f +=.【例2】偶函数()y f x =的图象关于直线2x =对称,(3)3f =,则(1)f -=.答案:3解析:由题意,()f x 有对称轴0x =和2x =,所以()f x 的周期为4,故(1)(3)3f f -==.【反思】对称轴+对称轴=周期,周期为对称轴之间距离的2倍.【变式1】偶函数()f x 满足(2)()2f x f x -+=,且(4)1f =-,则(0)(1)f f +=.答案:0解析:由题意,(2)()2()f x f x f x -+=⇒关于点(1,1)对称,又()f x 为偶函数,所以()f x 关于y 轴对称,从而()f x 的周期为4,故(0)(4)1f f ==-,在(2)()2f x f x -+=取1x =可求得(1)1f =,所以(0)(1)0f f +=.【反思】对称轴+对称中心=周期,周期为二者之间距离的4倍.【变式2】(2018·新课标Ⅱ卷)若()f x 是定义域为(,)-∞+∞的奇函数,满足(1)(1)f x f x -=+,若(1)2f =,则(1)(2)(50)f f f ++⋅⋅⋅+=()(A )50-(B )0(C )2(D )50答案:C解法1:首先由双对称,推出周期,下面给出结论的推导方法,因为()f x 是奇函数,且(1)(1)f x f x -=+,所以(1)(1)f x f x +=--,故(2)()f x f x +=-,所以(4)(2)()f x f x f x +=-+=,即()f x 是以4为周期的周期函数,故(3)(1)(1)2f f f =-=-=-,接下来还需计算(2)f 和(4)f ,不能只由周期来求,要结合奇函数满足(0)0f =这个隐含条件,在(1)(1)f x f x -=+中取1x =-知(2)(0)0f f ==,又(4)(0)0f f ==,所以(1)(2)(3)(4)20(2)00f f f f +++=++-+=,故(1)(2)(50)[(1)(4)][(5)(8)][(45)(48)](49)(50)f f f f f f f f f f f ++⋅⋅⋅+=+⋅⋅⋅+++⋅⋅⋅++⋅⋅⋅++⋅⋅⋅+++(49)(50)(1)(2)2f f f f =+=+=.解法2:也可以分析已知条件,举一个具体的函数来求解答案,()f x 为奇函数()f x ⇒有对称中心坐标原点,(1)(1)f x f x -=+⇒有对称轴1x =,既有对称轴又有对称中心,在三角函数中比较好找,结合(1)2f =,可取()2sin 2f x x π=,此时不难发现()f x 周期为4,(2)0f =,(3)2f =-,(4)0f =,所以(1)(2)(50)[(1)(4)][(5)(8)][(45)(48)](49)(50)f f f f f f f f f f f ++⋅⋅⋅+=+⋅⋅⋅+++⋅⋅⋅++⋅⋅⋅++⋅⋅⋅+++(49)(50)(1)(2)2f f f f =+=+=.【变式3】(2021·新高考Ⅱ卷)已知函数()f x 的定义域为R ,且(2)f x +是偶函数,(21)f x +是奇函数,则下列选项中值一定为0的是()(A )1()2f -(B )(1)f -(C )(2)f (D )(4)f 答案:B解法1:先由题干的条件推导()f x 的对称性情况,(2)f x +是偶函数()f x ⇒关于直线2x =对称,题干给出(21)f x +是奇函数,这个条件怎么翻译?实际上,它和(1)f x +为奇函数效果一样,都能得出()f x 关于点(1,0)对称,理由如下,设()(21)v x f x =+,则()v x 是奇函数,所以()()v x v x -=-,即(2()1)(21)f x f x -+=-+,从而(21)(21)f x f x -+=-+,令2t x =,则(1)(1)f t f t -+=-+,故(1)(1)0f t f t -+++=,所以()f x 关于点(1,0)对称,从而()f x 周期为4,且(1)0f =,又()f x 的图象关于2x =对称,所以(3)0f =,故(1)(3)0f f -==,选B.解法2:也可以直接翻译已知条件,通过赋值来求解答案,但这种解法更抽象,由题意,(2)f x +是偶函数,所以(2)(2)f x f x -+=+①,又(21)f x +是奇函数,所以(21)(21)f x f x -+=-+②,在②中取0x =得(1)(1)f f =-,所以(1)0f =,已经得到一个等于0的函数值了,但没有这个选项,所以结合式①继续推理,为了在式①中构造出(1)f ,取1x =得(1)(3)f f =,故(3)0f =,选项中还是没有(3)f ,所以又结合式②继续推理,为了构造出(3)f ,在②中取1x =得(1)(3)0f f -=-=,所以选B.【反思】若()f x 的图象关于点(,)a b 对称,且()f x 在x a =处有定义,则必有()f a b =.【变式4】定义在R 上的奇函数()f x 满足(2)()0f x f x ++-=,当[1,0]x ∈-时,()f x x =,则9()2f =.答案:12解析:由题意,()f x 有对称中心(0,0)和(1,0),故其周期为2,所以9111(()()2222f f f ==--=.【反思】若()f x 有位于同一水平线上的两个对称中心,则()f x 为周期函数,周期为二者之间距离的2倍.【例3】已知()f x '是函数()f x 的导函数,若(1)f x +为偶函数,且()f x 在点(0,(0))f 处的切线方程为2y x =+,则(2)(2)f f '+=.答案:1解析:(1)f x +为偶函数()f x ⇒的图象关于直线1x =对称,又()f x 在(0,(0))f 处的切线方程为2y x =+,所以(0)2f =,(0)1f '=,因为()f x 的图象关于直线1x =对称,所以(2)2f =,(关于2x =对称的位置函数值相等)且(2)1f '=-(关于2x =对称的位置的切线也关于2x =对称,斜率相反,如图),故(2)(2)1f f '+=.【变式1】已知()f x '是函数()f x 的导函数,(1)f x +为奇函数,设()()g x f x '=,(4)()0()g x g x x -+=∈R ,且(2)2f =,则(1)(2)(10)f f f ++⋅⋅⋅+=.答案:2解析:先利用已知条件推出()f x 的对称性、周期性,再画草图看函数值,(1)f x +为奇函数()f x ⇒关于点(1,0)对称,所以(1)0f =,又(2)2f =,所以(0)2f =-,如图,(4)()0()g x g x g x -+=⇒关于(2,0)对称()f x ⇒关于直线2x =对称,所以()f x 周期为4,且(3)(1)0f f ==,(4)(0)2f f ==-,从而(1)(2)(3)(4)0f f f f +++=,故(1)(2)(10)[(1)(2)(3)(4)][(5)(6)(7)(8)](9)(10)f f f f f f f f f f f f f ++⋅⋅⋅+=+++++++++(9)(10)(1)(2)2f f f f =+=+=.【变式2】(2022·新高考Ⅰ卷)(多选)已知函数()f x 及其导函数()f x '的定义域均为R ,记()()g x f x '=,若3(2)2f x -,(2)g x +均为偶函数,则()(A )(0)0f =(B )1()02g -=(C )(1)(4)f f -=(D )(1)(2)g g -=答案:BC解析:先把已知的3(2)2f x -,(2)g x +均为偶函数翻译一下,可以翻译成()f x 和()g x 的对称性,3(2)2f x -为偶函数33(2)(2)()22f x f x f x ⇒+=-⇒的图象关于直线32x =对称,(2)g x +为偶函数()g x ⇒的图象关于直线2x =对称()f x ⇒的图象关于点(2,(2))f 对称,(此处必须通过直观想象图形的样子,用()g x 的对称性反推()f x 的对称性,否则无法求解此题)所以()f x 是以2为周期的周期函数(双对称周期结论),故()g x 也是以2为周期的周期函数,A 项,(0)(2)f f =,而(2)f 的值无法确定,故A 项错误;B 项,()g x 周期为213()()22g g ⇒-=,因为()f x 的图象关于直线32x =对称,所以3()2f 必是()f x 的极值,从而3()02f '=,故3(02g =,所以1()02g -=,故B 项正确;C 项,()f x 的图象关于直线32x =对称(1)(4)f f ⇒-=,故C 项正确;D 项,()g x 周期为2(1)(1)g g ⇒-=,又()f x 的图象关于直线32x =对称,所以()f x 的图象在1x =和2x =处的切线斜率互为相反数,从而(1)(2)g g =-,所以(1)(2)g g -=-,故D 项错误.强化训练1.(2022·成都模拟·★★★)已知函数()y f x =满足(4)()0()f x f x x +--=∈R ,且()f x 在[2,)+∞上为减函数,则()(A )22(log 3)(log 5.1)(3)f f f >>(B )22(log 5.1)(log 3)(3)f f f >>(C )22(log 5.1)(3)(log 3)f f f >>(D )22(log 3)(3)(log 5.1)f f f >>答案:B解析:(4)()0()f x f x f x +--=⇒的图象关于直线2x =对称,结合()f x 在[2,)+∞上为减函数可得当自变量与2的距离越大时,函数值越小,如图,而22234log 32log log 43-==,225.1log 5.12log 4-=,321-=,所以225.14log log 143<<,故22(3)(log 3)(log 5.1)f f f <<.2.(2022·甘肃模拟·★★★)定义在R 上的奇函数()f x 满足(8)(4)f x f x +=--,且当[0,2]x ∈时,()13x f x =-,则(2022)f =()(A )8-(B )2-(C )2(D )8答案:D解析:(8)(4)()f x f x f x +=--⇒关于2x =对称,()f x 为奇函数()f x ⇒关于原点对称,所以周期为8,故2(2022)(25286)(6)(2)(2)(13)8f f f f f =⨯+==-=-=--=.3.(2021·湖北模拟·★★★)(多选)设()f x 是定义在R 上的偶函数,且对任意的x ∈R ,都有(2)(2)f x f x +=-,当[0,2]x ∈时,21()()2x f x -=,则()(A )()f x 是周期函数,且周期为2(B )()f x 的最大值是1,最小值是14(C )()f x 在[2,4]上单调递减,在[4,6]上单调递增(D )当[2,4]x ∈时,21()()2x f x -=答案:BC解析:A 项,()f x 是偶函数()f x ⇒关于0x =对称,(2)(2)()f x f x f x +=-⇒关于2x =对称,所以()f x 是以4为周期的周期函数,故A 项错误;B 项,当[0,2]x ∈时,21()()2x f x -=,结合()f x 是周期为4的偶函数可作出()f x 的大致图象如图,由图可知min 1()(0)4f x f ==,max ()(2)1f x f ==,故B 项正确;C 项,由图可知C 项正确;D 项,由图可知()f x 在[2,4]上 ,而21()2x y -=在[2,4]上 ,故D 项错误.4.(★★★)若()f x 是定义域为R 的奇函数,(2)()f x f x +=-,若(1)1f =,则(1)(2)(2022)f f f ++⋅⋅⋅+=.答案:1解析:()f x 有对称中心(0,0)和对称轴1()x f x =⇒周期为4,在(2)()f x f x +=-中取0x =知(2)(0)0f f ==,又(3)(1)(1)1f f f =-=-=-,(4)(0)0f f ==,所以(1)(2)(3)(4)0f f f f +++=,故(1)(2)(2022)(2021)(2022)(1)(2)1f f f f f f f ++⋅⋅⋅+=+=+=.5.(★★★)已知函数())1f x x =+,定义域为R 的函数()g x 满足()()2g x g x -+=,若函数()y f x =与()y g x =的图象的交点为11(,)x y ,22(,)x y ,…,55(,)x y ,则51()i i i x y =+=∑()(A )0(B )5(C )10(D )15答案:B解析:()g x 没给解析式,给的是()()2g x g x -+=,只能得出对称性,所以也要研究()f x 的对称性,注意到)y x =为奇函数,其图象关于原点对称,所以()f x 的图象关于点(0,1)对称,又()()2g x g x -+=,所以()g x 的图象也关于点(0,1)对称,故()f x 与()g x 的交点关于点(0,1)对称,如图,由图可知,1250x x x ++⋅⋅⋅+=,1255y y y ++⋅⋅⋅+=,所以51()5i i i x y =+=∑.6.(2022·四川模拟·★★★)奇函数()f x 满足(2)()0()f x f x x ++-=∈R ,若当01x ≤≤时,2()44f x x x =-,则函数()lg y f x x =-的零点个数为.答案:9解析:(2)()0()f x f x f x ++-=⇒的图象关于点(1,0)对称,又()f x 为奇函数,所以()f x 的图象关于原点对称,所以()f x 的周期为2,如图,lg y x =与()y f x =的图象共有9个交点,所以函数()lg y f x x =-有9个零点.7.(2022·江苏模拟·★★★)偶函数()f x 满足()(2)()f x f x x =-∈R ,当[0,1]x ∈时,2()22f x x =-,则函数4()()2log 1g x f x x =--的所有零点之和为()(A )4(B )6(C )8(D )10答案:B解析:()(2)()f x f x f x =-⇒的图象关于1x =对称,()f x 为偶函数()f x ⇒的图象关于y 轴对称,所以()f x 的周期为2,4()0()2log 1g x f x x =⇔=-,作出图象如图,由图可知两图象有6个交点,且它们两两关于直线1x =对称,故()g x 的零点之和为6.8.(★★★)已知()f x '是函数()f x 的导函数,若(1)f x -为奇函数,且()f x 在点(0,(0))f 处的切线方程为20x y ++=,则(2)(2)f f '-+-=.答案:1解析:(1)f x -为奇函数()f x ⇒的图象关于点(1,0)-对称,又()f x 在(0,(0))f 处的切线方程为20x y ++=,所以(0)2f =-,(0)1f '=-,因为()f x 的图象关于点(1,0)-对称,所以(2)2f -=,(点(2,(2))f --和(0,(0))f 关于(1,0)-对称)且(2)1f '-=-(关于(1,0)-对称的位置的切线斜率相等,如图),故(2)(2)1f f '-+-=.9.(★★★★)已知()f x '是函数()f x 的导函数,若(2)f x +和()f x '均为奇函数,且(0)2f =,则(2)(4)(2022)f f f ++⋅⋅⋅+=.答案:2-解析:先把已知条件翻译成()f x 的对称性,再利用对称性求函数值,最好画个图比较容易理解,(2)f x +为奇函数()f x ⇒的图象关于点(2,0)对称,所以(2)0f =,()f x '为奇函数()f x ⇒为偶函数()f x ⇒的图象关于y 轴对称,所以()f x 的周期为8,因为(0)2f =,且()f x 关于(2,0)对称,所以(4)2f =-,又()f x 为偶函数,且周期为8,所以(6)(2)(2)0f f f =-==,(8)(0)2f f ==,从而(2)(4)(6)(8)0(2)020f f f f +++=+-++=,故(2)(4)(2022)[(2)(4)(6)(8)][(10)(12)(14)(16)]f f f f f f f f f f f ++⋅⋅⋅+=++++++++⋅⋅⋅[(2010)(2012)(2014)(2016)](2018)(2020)(2022)f f f f f f f +++++++(2018)(2020)(2022)(2)(4)(6)2f f f f f f =++=++=-.10.(2021·新课标Ⅱ卷·★★★★)设函数()f x 的定义域为R ,(1)f x +为奇函数,(2)f x +为偶函数,当[1,2]x ∈时,2()f x ax b =+.若(0)(3)6f f +=,则9()2f =()(A )94-(B )32-(C )74(D )52答案:D解析:(1)f x +为奇函数()f x ⇒的图象关于点(1,0)对称,所以(1)(1)f x f x +=--,(2)f x +为偶函数()f x ⇒的图象关于直线2x =对称,所以(2)(2)f x f x +=-,从而()f x 是以4为周期的周期函数,所以91()(22f f =,在(1)(1)f x f x +=--中取12x =可得13()(22f f =-,所以939(()224f f a b =-=--,还得把a 和b 求出来才能得出答案,在(1)(1)f x f x +=--中取1x =可得(0)(2)4f f a b =-=--,在(2)(2)f x f x +=-中取1x =得(3)(1)f f a b ==+,所以(0)(3)36f f a +=-=,故2a =-,在(1)(1)f x f x +=--中取0x =得(1)0f =,而(1)f a b =+,所以0a b +=,故2b =,所以995()242f a b =--=.11.(2022·全国乙卷·理·12·★★★★)已知函数()f x ,()g x 的定义域均为R ,且()(2)5f x g x +-=,()(4)7g x f x --=.若()y g x =的图象关于直线2x =对称,(2)4g =,则221()k f k ==∑()(A )21-(B )22-(C )23-(D )24-答案:D解析:要求221()k f k =∑,得研究()f x 的性质,先用已知的()(2)5()(4)7f xg x g x f x +-=⎧⎨--=⎩把()g x 有关的消掉,在()(4)7g x f x --=中将x 换成2x -可得(2)(2)7g x f x ----=,所以(2)(2)7g x f x -=--+,代入()(2)5f x g x +-=可得()(2)75f x f x +--+=,所以()(2)2f x f x +--=-,故()f x 关于(1,1)--对称,题干给出了()g x 关于2x =对称,而()g x 和()f x 显然是有关系的,可以由此条件再推导()f x 的对称性,由()(4)7g x f x --=可得(4)()7f x g x -=-,将x 换成4x +可得()(4)7f x g x =+-,从而()f x 可由()g x 左移4个单位,下移7个单位得到,故()f x 关于直线2x =-对称,所以()f x 是以4为周期的周期函数,接下来求一个周期的整点函数值,就可以算出221()k f k =∑,首先,()f x 关于(1,1)--对称,所以(1)1f -=-,故(3)1f =-,又()f x 关于2x =-对称,所以(3)(1)1f f -=-=-,结合周期为4可得(1)(3)1f f =-=-,只要求出(2)f 和(4)f ,就大功告成,条件中(2)4g =还没用,先在题干给的等式中将(2)g 构造出来,因为(2)4g =,在()(2)5f x g x +-=中取0x =可得(0)(2)5f g +=,所以(0)5(2)1f g =-=,故(4)1f =,由(0)1f =以及()f x 关于(1,1)--对称可得(2)3f -=-,结合周期为4可得(2)3f =-,所以221()5[(1)(2)(3)(4)](1)(2)5(1311)1324k f k f f f f f f ==⨯+++++=⨯---+--=-∑.12.(2022·新高考Ⅱ卷·★★★★)若函数()f x 的定义域为R ,且()()()()f x y f x y f x f y ++-=,(1)1f =,则221()k f k ==∑()(A )3-(B )2-(C )0(D )1答案:A 解法1:本题要221()k f k =∑,应该要先求()f x 的周期,可以在()()()()f x y f x y f x f y ++-=中对y 赋值,在()()()()f x y f x y f x f y ++-=中令1y =可得(1)(1)()f x f x f x ++-=①,在①中将x 换成1x +可得(2)()(1)f x f x f x ++=+,结合式①可得(2)()()(1)f x f x f x f x ++=--,所以(2)(1)f x f x +=--,从而(3)()f x f x +=-,故(6)(3)()f x f x f x +=-+=,所以()f x 的周期为6;求出了周期,接下来需要计算一个周期内的整点函数值,问题就解决了,因为已知(1)f ,所以可以在()()()()f x y f x y f x f y ++-=通过赋值构造出(1)f 和其它的函数值,在()()()()f x y f x y f x f y ++-=中令1x =,0y =可得2(1)(1)(0)f f f =,又(1)1f =,所以(0)2f =,结合周期为6可得(6)2f =,令1x y ==可得2(2)(0)(1)f f f +=,所以2(2)(1)(0)1f f f =-=-,令2x =,1y =可得(3)(1)(2)(1)f f f f +=,所以(3)(2)(1)(1)2f f f f =-=-,在(3)()f x f x +=-中令1x =可得(4)(1)1f f =-=-,令2x =可得(5)(2)1f f =-=,所以(1)(2)(6)1121120f f f ++⋅⋅⋅+=---++=,故221()(1)(2)(3)(4)11213k f k f f f f ==+++=---=-∑.解法2:设()2cos 3f x x π=,不难验证满足题干所有条件,进一步可求得221()3k f k ==-∑.。
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抽象函数单调性和奇偶性1. 抽象函数的图像判断单调性例1.如果奇函数在区间上是增函数且有最小值为5,那么在f x ()[]37,f x ()区间上是( )[]--73,A 。
增函数且最小值为B 。
增函数且最大值-5为-5C 。
减函数且最小值为 D. 减函数且最大值-5为-5分析:画出满足题意的示意图,易知选B 。
2、抽象函数的图像求不等式的解集例2、已知定义在上的偶函数满足,并且在上为增函数。
R f (x)f (2)0=f (x)(,0)-∞若,则实数的取值范围 。
(1)(a)0a f ->a 二、抽象函数的单调性和奇偶性1。
证明单调性例3.已知函数f(x )= ,且f(x),g (x)定义域都是R ,且g(x )〉0,1)(1)(+-x g x g g(1) =2,g(x ) 是增函数。
.(m)(n)(m n)(m,n )g g g R =+∈求证: f(x )是R 上的增函数。
解:设x 1>x 2因为,g(x)是R 上的增函数, 且g (x )〉0.故g(x 1) > g(x 2) 〉0。
g(x 1)+1 > g (x 2)+1 >0,〉 >0⇒1)(22+x g 1)(21+x g— >0。
高考抽象函数技巧总结 时间:2021.03.06 创作:欧阳道由于函数概念比较抽象,学生对解有关函数记号()f x 的问题感到困难,学好这部分知识,能加深学生对函数概念的理解,更好地掌握函数的性质,培养灵活性;提高解题能力,优化学生数学思维素质。
现将常见解法及意义总结如下:一、求表达式:1.换元法:即用中间变量表示原自变量x 的代数式,从而求出()f x ,这也是证某些公式或等式常用的方法,此法解培养学生的灵活性及变形能力。
例1:已知 ()211x f x x =++,求()f x . 解:设1x u x =+,则1u x u =-∴2()2111u u f u u u -=+=--∴2()1x f x x-=- 2.凑合法:在已知(())()f g x h x =的条件下,把()h x 并凑成以()g u 表示的代数式,再利用代换即可求()f x .此解法简洁,还能进一步复习代换法。
例2:已知3311()f x x x x +=+,求()f x 解:∵22211111()()(1)()(()3)f x x x x x x x x x x +=+-+=++-又∵11||||1||x x x x +=+≥∴23()(3)3f x x x x x =-=-,(|x |≥1)3.待定系数法:先确定函数类型,设定函数关系式,再由已知条件,定出关系式中的未知系数。
例3. 已知()f x 二次实函数,且2(1)(1)f x f x x ++-=+2x +4,求()f x .解:设()f x =2ax bx c ++,则22(1)(1)(1)(1)(1)(1)f x f x a x b x c a x b x c ++-=+++++-+-+=22222()24ax bx a c x x +++=++比较系数得2()41321,1,2222a c a a b c b +=⎧⎪=⇒===⎨⎪=⎩∴213()22f x x x =++ 4.利用函数性质法:主要利用函数的奇偶性,求分段函数的解析式.例4.已知y =()f x 为奇函数,当 x >0时,()lg(1)f x x =+,求()f x解:∵()f x 为奇函数,∴()f x 的定义域关于原点对称,故先求x <0时的表达式。
高考抽象函数技巧总结由于函数概念比较抽象,学生对解有关函数记号()f x 的问题感到困难,学好这部分知识,能加深学生对函数概念的理解,更好地掌握函数的性质,培养灵活性;提高解题能力,优化学生数学思维素质。
现将常见解法及意义总结如下: 一、求表达式: 1.换元法:即用中间变量表示原自变量x 的代数式,从而求出()f x ,这也是证某些公式或等式常用的方法,此法解培养学生的灵活性及变形能力。
例1:已知 ()211xf x x =++,求()f x . 解:设1x u x =+,则1u x u =-∴2()2111u u f u u u-=+=--∴2()1xf x x -=- 2.凑合法:在已知(())()fg xh x =的条件下,把()h x 并凑成以()g u 表示的代数式,再利用代换即可求()f x .此解法简洁,还能进一步复习代换法。
例2:已知3311()f x x xx+=+,求()f x 解:∵22211111()()(1)()(()3)f x x x x x xx x x x+=+-+=++-又∵11||||1||x x x x +=+≥ ∴23()(3)3f x x x x x =-=-,(|x |≥1)3.待定系数法:先确定函数类型,设定函数关系式,再由已知条件,定出关系式中的未知系数。
例3. 已知()f x 二次实函数,且2(1)(1)f x f x x ++-=+2x +4,求()f x .解:设()f x =2ax bx c ++,则22(1)(1)(1)(1)(1)(1)f x f x a x b x c a x b x c ++-=+++++-+-+=22222()24ax bx a c x x +++=++比较系数得2()41321,1,2222a c a abc b +=⎧⎪=⇒===⎨⎪=⎩∴213()22f x x x =++ 4.利用函数性质法:主要利用函数的奇偶性,求分段函数的解析式.例4.已知y =()f x 为奇函数,当 x >0时,()lg(1)f x x =+,求()f x解:∵()f x 为奇函数,∴()f x 的定义域关于原点对称,故先求x <0时的表达式。
∵-x >0,∴()lg(1)lg(1)f x x x -=-+=-,∵()f x 为奇函数,∴lg(1)()()x f x f x -=-=-∴当x <0时()lg(1)f x x =--∴lg(1),0()lg(1),0x x f x x x +≥⎧=⎨--<⎩ 例5.一已知()f x 为偶函数,()g x 为奇函数,且有()f x +1()1g x x =-, 求()f x ,()g x . 解:∵()f x 为偶函数,()g x 为奇函数,∴()()f x f x -=,()()g x g x -=-,不妨用-x 代换()f x +()g x =11x - ………①中的x , ∴1()()1f xg x x -+-=--即()f x -1()1g x x =-+……②显见①+②即可消去()g x ,求出函数21()1f x x =-再代入①求出2()1xg x x =-5.赋值法:给自变量取特殊值,从而发现规律,求出()f x 的表达式例6:设()f x 的定义域为自然数集,且满足条件(1)()()f x f x f y xy +=++,及(1)f =1,求()f x 解:∵()f x 的定义域为N ,取y =1,则有(1)()1f x f x x +=++ ∵(1)f =1,∴(2)f =(1)f +2,(3)(2)3f f =+……()(1)f n f n n =-+ 以上各式相加,有()f n =1+2+3+……+n =(1)2n n +∴1()(1),2f x x x x N =+∈ 二、利用函数性质,解()f x 的有关问题 1.判断函数的奇偶性:例7 已知()()2()()f x y f x y f x f y ++-=,对一切实数x 、y 都成立,且(0)0f ≠,求证()f x 为偶函数。
证明:令x =0, 则已知等式变为()()2(0)()f y f y f f y +-=……①在①中令y =0则2(0)f =2(0)f ∵ (0)f ≠0∴(0)f =1∴()()2()f y f y f y +-=∴()()f y f y -=∴()f x 为偶函数。
2.确定参数的取值范围例8:奇函数()f x 在定义域(-1,1)内递减,求满足2(1)(1)0f m f m -+-<的实数m 的取值范围。
解:由2(1)(1)0f m f m -+-<得2(1)(1)f m f m -<--,∵()f x 为函数,∴2(1)(1)f m f m -<-又∵()f x 在(-1,1)内递减,∴221111110111m m m m m -<-<⎧⎪-<-<⇒<<⎨⎪->-⎩3.解不定式的有关题目例9:如果()f x =2ax bx c ++对任意的t 有(2)2)f t f t +=-,比较(1)(2)(4)f f f 、、的大小 解:对任意t 有(2)2)f t f t +=-∴x =2为抛物线y =2ax bx c ++的对称轴 又∵其开口向上∴f (2)最小,f (1)=f (3)∵在[2,+∞)上,()f x 为增函数 ∴f (3)<f (4),∴f (2)<f (1)<f (4)五类抽象函数解法1、线性函数型抽象函数线性函数型抽象函数,是由线性函数抽象而得的函数。
例1、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。
分析:由题设可知,函数f (x )是的抽象函数,因此求函数f (x )的值域,关键在于研究它的单调性。
解:设,∵当,∴,∵,∴,即,∴f (x )为增函数。
在条件中,令y =-x ,则,再令x =y =0,则f (0)=2 f (0),∴ f (0)=0,故f (-x )=f (x ),f (x )为奇函数,∴ f (1)=-f (-1)=2,又f (-2)=2 f (-1)=-4, ∴ f (x )的值域为[-4,2]。
例2、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。
分析:由题设条件可猜测:f (x )是y =x +2的抽象函数,且f (x )为单调增函数,如果这一猜想正确,也就可以脱去不等式中的函数符号,从而可求得不等式的解。
解:设,∵当,∴,则,即,∴f(x)为单调增函数。
∵,又∵f(3)=5,∴f(1)=3。
∴,∴,即,解得不等式的解为-1 < a < 3。
2、指数函数型抽象函数例3、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。
分析:由题设可猜测f(x)是指数函数的抽象函数,从而猜想f(0)=1且f(x)>0。
解:(1)令y=0代入,则,∴。
若f(x)=0,则对任意,有,这与题设矛盾,∴f(x)≠0,∴f(0)=1。
(2)令y=x≠0,则,又由(1)知f(x)≠0,∴f(2x)>0,即f(x)>0,故对任意x,f(x)>0恒成立。
例4、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。
分析:由题设可猜想存在,又由f(2)=4可得a=2.故猜测存在函数,用数学归纳法证明如下:(1)x=1时,∵,又∵x∈N时,f(x)>0,∴,结论正确。
(2)假设时有,则x=k+1时,,∴x=k+1时,结论正确。
综上所述,x为一切自然数时。
3、对数函数型抽象函数对数函数型抽象函数,即由对数函数抽象而得到的函数。
例5、设f(x)是定义在(0,+∞)上的单调增函数,满足,求:(1)f(1);(2)若f(x)+f(x-8)≤2,求x的取值范围。
分析:由题设可猜测f(x)是对数函数的抽象函数,f(1)=0,f(9)=2。
解:(1)∵,∴f(1)=0。
(2),从而有f(x)+f(x-8)≤f(9),即,∵f(x)是(0,+∞)上的增函数,故,解之得:8<x≤9。
例6、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。
分析: 由题设条件可猜测y=f(x)是对数函数的抽象函数,又∵y=f(x)的反函数是y=g(x),∴y =g(x)必为指数函数的抽象函数,于是猜想g(a+b)=g(a)·g(b)正确。
解:设f(a)=m,f(b)=n,由于g(x)是f(x)的反函数,∴g(m)=a,g(n)=b,从而,∴g(m)·g(n)=g(m+n),以a、b分别代替上式中的m、n即得g(a+b)=g(a)·g(b)。
4、三角函数型抽象函数三角函数型抽象函数即由三角函数抽象而得到的函数。
例7、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。
试问:(1)f(x)的奇偶性如何?说明理由。
(2)在(0,4a)上,f(x)的单调性如何?说明理由。
分析: 由题设知f(x)是的抽象函数,从而由及题设条件猜想:f(x)是奇函数且在(0,4a)上是增函数(这里把a看成进行猜想)。
解:(1)∵f(x)的定义域关于原点对称,且是定义域中的数时有,∴在定义域中。
∵,∴f(x)是奇函数。
(2)设0<x1<x2<2a,则0<x2-x1<2a,∵在(0,2a)上f(x)<0,∴f(x1),f(x2),f(x2-x1)均小于零,进而知中的,于是f(x1)<f(x2),∴在(0,2a)上f(x)是增函数。
又,∵f(a)=-1,∴,∴f(2a)=0,设2a<x<4a,则0<x-2a<2a,,于是f(x)>0,即在(2a,4a)上f(x)>0。
设2a<x1<x2<4a,则0<x2-x1<2a,从而知f(x1),f(x2)均大于零。
f(x2-x1)<0,∵,∴,即f(x1)<f(x2),即f(x)在(2a,4a)上也是增函数。
综上所述,f(x)在(0,4a)上是增函数。