函数单调性和奇偶性专题
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镇(乡) 学校 班级 考号 姓名 ……○……题……○……不……○……得……○……超……○……过……○……此……○……密……○……封……○……总复习专题二:函数及其性质(含抽象函数的性质)编辑,整理:冉春第一部分:讲义部分:第一节、函数的单调性与奇偶性1、函数的单调性函数的单调性①定义及判定方法 函数的性 质定义图象判定方法 函数的单调性如果对于属于定义域I 内某个区间上的任意两个自变量的值x 1、x 2,当x .1.< x ..2.时,都有f(x ...1.)<f(x .....2.).,那么就说f(x)在这个区间上是增函数....(1)利用定义(2)利用已知函数的单调性 (3)利用函数图象(在某个区间图象上升为增) (4)利用复合函数的单调性(同增异减) 如果对于属于定义域I 内某个区间上的任意两个自变量的值x 1、x 2,当x .1.< x ..2.时,都有f(x ...1.)>f(x .....2.).,那么就说f(x)在这个区间上是减函数.... (1)利用定义(2)利用已知函数的单调性 (3)利用函数图象(在某个区间图象下降为减)(4)利用复合函数例1: 函数12+=x y 在区间),(∞∞+-是增函数;函数 22+-=x y 在区间),(∞∞+-是减函数。
例:证明函数12)(-=x x f 在区间),(∞∞+-是增函数。
证明:设2121),,(,x x x x <+∞-∞∈且,那么12)(,12)(2211-=-=x x f x x f )12()12()()(2121---=-x x x f x f ·)(221x x -=· 21x x <∵,021<-∴x x0)(2)()(2121<-=-∴x x x f x f ,即)()(21x f x f < ∴函数12)(-=x x f 在区间),(∞∞+-是增函数。
经典例题透析类型一、函数的单调性的证明1.证明函数上的单调性.举一反三:【变式1】用定义证明函数上是减函数.类型二、求函数的单调区间2. 判断下列函数的单调区间;(1)y=x2-3|x|+2;(2)举一反三:【变式1】求下列函数的单调区间:(1)y=|x+1|;(2)(3).类型三、单调性的应用(比较函数值的大小,求函数值域,求函数的最大值或最小值)3. 已知函数f(x)在(0,+∞)上是减函数,比较f(a2-a+1)与的大小.4. 求下列函数值域:(1);1)x∈[5,10];2)x∈(-3,-2)∪(-2,1);(2)y=x2-2x+3;1)x∈[-1,1];2)x∈[-2,2]..举一反三:【变式1】已知函数.(1)判断函数f(x)的单调区间;(2)当x∈[1,3]时,求函数f(x)的值域.5. 已知二次函数f(x)=x2-(a-1)x+5在区间上是增函数,求:(1)实数a的取值范围;(2)f(2)的取值范围.举一反三:【变式1】(2011 北京理13)已知函数,若关于x的方程有两个不同的实根,则实数k的取值范围是________.类型四、判断函数的奇偶性6. 判断下列函数的奇偶性:(1)(2)(3)f(x)=x2-4|x|+3(4)f(x)=|x+3|-|x-3| (5)(6(7)举一反三:【变式1】判断下列函数的奇偶性:(1);(2)f(x)=|x+1|-|x-1|;(3)f(x)=x2+x+1;(4).举一反三:【变式2】已知f(x),g(x)均为奇函数,且定义域相同,求证:f(x)+g(x)为奇函数,f(x)·g(x)为偶函数.类型五、函数奇偶性的应用(求值,求解析式,与单调性结合)7.已知f(x)=x5+ax3-bx-8,且f(-2)=10,求f(2).举一反三:【变式1】(2011 湖南文12)已知为奇函数,,则为:8. f(x)是定义在R上的奇函数,且当x<0时,f(x)=x2-x,求当x≥0时,f(x)的解析式,并画出函数图象.9.设定义在[-3,3]上的偶函数f(x)在[0,3]上是单调递增,当f(a-1)<f(a)时,求a的取值范围.类型六、综合问题10.定义在R上的奇函数f(x)为增函数,偶函数g(x)在区间的图象与f(x)的图象重合,设a>b>0,给出下列不等式,其中成立的是_________.①f(b)-f(-a)>g(a)-g(-b);②f(b)-f(-a)<g(a)-g(-b);③f(a)-f(-b)>g(b)-g(-a);④f(a)-f(-b)<g(b)-g(-a).11. 求下列函数的值域:(1)(2)(3).12. 已知函数f(x)=x2-2ax+a2-1.(1)若函数f(x)在区间[0,2]上是单调的,求实数a的取值范围;(2)当x∈[-1,1]时,求函数f(x)的最小值g(a),并画出最小值函数y=g(a)的图象.13. 已知函数f(x)在定义域(0,+∞)上为增函数,f(2)=1,且定义域上任意x、y都满足f(xy)=f(x)+f(y),解不等式:f(x)+f(x-2)≤3..14. 判断函数上的单调性,并证明.15. 设a为实数,函数f(x)=x2+|x-a|+1,x∈R,试讨论f(x)的奇偶性,并求f(x)的最小值.。
第3讲 函数的单调性与奇偶性一、知识梳理1.奇偶性(1)定义:设函数y =)(x f 的定义域为D ,如果对于D 内任意一个x ,都有D x ∈-,且)(x f -=-)(x f ,那么这个函数叫做奇函数.设函数y =)(x g 的定义域为D ,如果对于D 内任意一个x ,都有D x ∈-,且)(x g -=)(x g ,那么这个函数叫做偶函数.(2)如果函数)(x f 不具有上述性质,则)(x f 不具有奇偶性.如果函数同时具有上述两条性质,则)(x f 既是奇函数,又是偶函数.函数是奇函数或是偶函数的性质称为函数的奇偶性,函数的奇偶性是函数的整体性质.(3)由函数的奇偶性定义可知,函数具有奇偶性的一个必要条件是,对于定义域内的任意一个x ,则x -也一定在定义域内.即定义域是关于原点的对称点集.(4)图象的对称性质:一个函数是奇函数当且仅当它的图象关于原点对称;一个函数是偶函数的当且仅当它的图象关于y 轴对称.(5)奇偶函数的运算性质:设()f x ,()g x 的定义域分别是12,D D ,那么在它们的公共定义域上: 奇+奇=奇,奇×奇=偶,偶+偶=偶,偶×偶=偶,奇×偶=奇. (6)奇(偶)函数图象对称性的推广:若函数)(x f 的图象关于直线a x =对称,则)2()(a x f x f +=-; 若函数)(x f 的图象关于点)0,(a 对称,则)2()(a x f x f +-=-. 2.单调性(1)定义:设函数y =)(x f 的定义域为A ,区间A M ⊆. 如果取区间M 上的任意两个值x 1 , x 2,改变量12x x x -=∆>0,则 当)()(12x f x f y -=∆>0时,就称函数)(x f 在区间M 上是增函数; 当)()(12x f x f y -=∆<0时,就称函数)(x f 在区间M 上是增函数.如果一个函数在某个区间M 上是增函数或是减函数,就说这个函数在这个区间M 上具有单调性(区间M 称为单调区间).(2)函数的单调性是在定义域内的某个区间上的性质,是函数的局部性质.(3)设复合函数))((x g f y =,其中)(x g u =,A 是))((x g f y =定义域的某个区间,B 是映射g :x →)(x g u = 的象集.①若)(x g u =在 A 上是增(或减)函数,)(u f y =在B 上也是增(或减)函数,则函数))((x g f y =在A 上是增函数;②若)(x g u =在A 上是增(或减)函数,而)(u f y =在B 上是减(或增)函数,则函数))((x g f y =在A 上是减函数.(4)奇偶函数的单调性①奇函数在其对称区间上的单调性相同; ②偶函数在其对称区间上的单调性相反. ③在公共定义域内:增函数+)(x f 增函数)(x g 是增函数; 减函数+)(x f 减函数)(x g 是减函数; 增函数-)(x f 减函数)(x g 是增函数; 减函数-)(x f 增函数)(x g 是减函数.3.最值(1)定义:设函数y =)(x f 的定义域为I ,如果存在实数M 满足:①对于任意的x ∈I ,都有)(x f ≤M ;②存在0x ∈I ,使得)(0x f =M ,那么,称M 是函数y =)(x f 的最大值.设函数y =)(x f 的定义域为I ,如果存在实数m 满足:①对于任意的x ∈I ,都有)(x f ≥m ;②存在0x ∈I ,使得)(0x f =m ,那么,称m 是函数y =)(x f 的最小值.(2)函数最大(小)值首先应该是某一个函数值,即存在0x ∈I ,使得)(0x f =M (m );函数最大(小)值应该是所有函数值中的最大(小)者,即对于任意的x ∈I ,都有)(x f ≤M ()(x f ≥m ).二、方法归纳1.利用定义判断函数奇偶性的方法(1)首先确定函数的定义域,并判断其定义域是否关于原点对称; (2)确定)(x f -与)(x f 的关系; (3)作出相应结论:若)(x f -=)(x f 或)(x f --)(x f = 0,则)(x f 是偶函数; 若)(x f -=-)(x f 或)(x f -+)(x f = 0,则)(x f 是奇函数.2.利用定义证明或判断函数单调性的步骤(1)任取1x ,2x ∈D ,且1x <2x ; (2)作差)()(21x f x f y -=∆; (3)变形(通常是因式分解和配方);(4)定号(即判断差)()(21x f x f y -=∆的正负);(5)下结论(即指出函数)(x f 在给定的区间D 上的单调性). 3.求函数最大(小)值的 一般方法(1)求值域进而得到最大(小)值.求函数的值域的常见方法:直接法、配方法、换元法、判别式法、数形结合法、反函数法、单调性法等等.(2)利用函数单调性的判断函数的最大(小)值. (3)利用函数的图象求函数的最大(小)值;三、典型例题精讲【例1】判断下列函数的奇偶性.(1)x x x x f -+-=11)1()(; (2)22)1lg()(2---=x x x f .【错解分析】(1)∵x x x x f -+-=11)1()(xxx -+⋅-=11)1(2 1)1)(1(2-=+-=x x x .显然有)(x f -=)(x f∴)(x f 为偶函数.(2)∵22)1lg(22)1lg()(22-+-=----=-x x x x x f , 于是)(x f -≠)(x f 且)(x f -≠-)(x f . ∴)(x f 为非奇非偶函数. 解析:(1)∵)(x f 的定义域为xx-+11≥0,即-1≤x <1. 定义域不是关于原点对称的数集,∴)(x f 为非奇非偶函数. (2)∵)(x f 的定义域为012>-x 且22--x ≠0,即-1<x <1且x ≠0,此时02<-x .∴xx x x x f --=---=)1lg(22)1lg()(22 ∴)(x f 为奇函数.【技巧提示】正确判定函数的奇偶性,必须先考虑函数的定义域. 又例:判断下列函数的奇偶性.(1)551)(2-+-=x x x f ; (2)⎩⎨⎧>+-<+=)0()0()(22x x x x x x x f ; (3)33)(22-+-=x x x f .解析:(1)∵ 21x -≥0,即-1≤x ≤1.此时x x =-+55,∴xx x f 21)(-=,为奇函数.(2)当x >0,-x <0时,)(x f =x x +-2,)(x f -=x x x x -=-+-22)()()(x f =-)(x f -;当x <0,-x >0时,)(x f =x x +2,)(x f -=x x x x --=-+--22)()()(x f =-)(x f -; ∴ )(x f 为奇函数. (3)∵33)(22-+-=x x x f的定义域为{|x x =.此时函数化为)(x f =0,{|x x =. ∴ )(x f 既是奇函数又是偶函数.【例2】讨论函数xxx x f 22116)(++=的奇偶性. 解析:函数定义域为R ,且11161222116)(++=++=----xxx x x x f =)(22116141612x f xxx x x x=++=++⋅. ∴)(x f 为偶函数.【技巧提示】判断函数的奇偶性是比较基本的问题,难度不大,解决问题时应先考察函数的定义域,若函数的解析式能化简,一般应考虑先化简,但化简必须是等价变换过程(要保证定义域不变).如本题亦可先化简:14412116)(++=++=-xx xx x f ,显然)(x f 为偶函数.从这可以 看出,化简后再解决要容易得多.又例:证明函数)1(1)(22x x og x f ++=为奇函数. 解析:∵)(x f +)(x f -=)1(122x x og +++)1(122x x og -+=)]1)(1[(1222x x x x og -+++ =112og =0∴)(x f 为奇函数.再例:讨论函数aa x x a x f -+-=||)(22 (a ≠0)的奇偶性.解析: ∵ 2x ≤2a ,∴ 要分a >0与a <0两类讨论. (i )当a >0时,由⎩⎨⎧≠+≤≤-aa x ax a ||,函数的定义域为 ],0()0,[a a -,∵a x +≥0, ∴xx a x f 22)(-=,)(x f 为奇函数;(ii )当a <0时,由⎩⎨⎧≠+-≤≤aa x ax a ||,函数的定义域为[][],00,a a -,∵a x +≤0, ∴ax x a x f 2)(22---=,)(x f 既不是奇函数,也不是偶函数.【例3】求函数20.7log (32)y x x =-+的单调区间.【错解分析】设41)23(23)(22--=+-=x x x x t ,∴)23,(-∞为函数)(x t 的单调递减区间;),23(+∞为函数)(x t 的单调递增区间. 又t x x y 7.027.0log )23(log =+-=为t 的减函数,∴)23,(-∞为函数20.7log (32)y x x =-+的单调递增区间;),23(+∞为函数20.7log (32)y x x =-+的单调递减区间.解析:设23)(2+-=x x x t , 由0232>+-x x 得函数的定义域为),2()1,(+∞-∞ ,区间)1,(-∞和),2(+∞分别为函数23)(2+-=x x x t 的单调递减区间和单调递增区间. 又t y 7.0log =,根据复合函数的单调性的规则,得区间)1,(-∞和),2(+∞分别为函数t y 7.0log =的单调递增区间和单调递减区间.【技巧提示】函数的单调区间是包含在定义域内的某个区间,因此,求函数的单调区间必须考虑函数的定义域.运用复合函数的单调性规则求函数的单调区间时,要考虑各个基本函数都要有意义.又例:设函数)(x f =bx ax ++(a >b >0),求)(x f 的单调区间,并证明)(x f 在其单调区间上的单调性.解析:在定义域内任取1x <2x , ∴)()(21x f x f -=1212x a x ax b x b++-++ ))(())(())((212121b x b x a x b x b x a x ++++-++=))(())((2121b x b x x x a b ++--=, ∵a >b >0,∴b -a <0,1x -2x <0,只有当1x <2x <-b 或-b <1x <2x 时函数才单调. 当1x <2x <-b 或-b <1x <2x 时)()(21x f x f ->0.∴(-b ,+∞)和(-∞,-b )都是函数)(x f 的单调减函数区间.【例4】设0a >,()x xe af x a e =+是R 上的偶函数. (1) 求a 的值;(2)证明()f x 在(0,)+∞上为增函数. 解析:(1)依题意,对一切x R ∈,有()()f x f x -=,即1x xx x e a ae ae a e+=+. ∴11()()xx a e ae--0= 对一切x R ∈成立,则10a a-=,即1a =±. ∵0a >,∴1a =.(2)设120x x <<,则12121211()()x xx x f x f x e e e e -=-+- 2121121122111()(1)(1)x x x x x x x x x x x e e e e ee e+-++-=--=-,由12210,0,0x x x x >>->,得21120,10x x x x e -+>->,2110x x e +-<,∴12()()0f x f x -<,即12()()f x f x <,∴)(x f 在(0,)+∞上为增函数.【技巧提示】两小题都只要抓住偶函数、增函数的定义解决问题就不难.两小题中变形的都是因式分解,第(2)小题的变形以容易判别符号为目标.又例:已知)(x f 是定义在R 上的偶函数,且在),0[+∞上为减函数,若)12()2(2->--a f a a f ,求实数a 的取值范围.解析:)(x f 是R 上的偶函数且在),0[+∞上为减函数.∴由)12()2(2->--a f a a f ,有|12||2|2-<--a a a ,⎩⎨⎧-<--≥--222)12(202a a a a a ,解得a ≤-1或a ≥2.再例:二次函数)(x f 的二次项系数为正,且对任意实数x ,恒有)2(x f +=)2(x f -,若)21(2x f -<)21(2x x f -+,则x 的取值范围是_________.解析:由二次函数)(x f 的二次项系数为正,知函数的图象为开口向上的抛物线, 由)2(x f +=)2(x f -,知x =2为对称轴,于是有结论:距对称轴较近的点的纵坐标较小. ∴22122122--+<--x x x 即22)1(12-<+x x ,22)1(12-<+x x ∴-2<x <0. 答案:-2<x <0.【例5】已知)(x f 是定义在R 上的增函数,对x ∈R 有)(x f >0,且)5(f =1,设)(x F =)(x f +)(1x f ,讨论)(x F 的单调性,并证明你的结论.解析:在R 上任取1x 、2x ,设1x <2x ,∴)(1x f <)(2x f ,],)()(11)][()([])(1)([])(1)([)()(2112112212x f x f x f x f x f x f x f x f x F x F --=+-+=-∵)(x f 是R 上的增函数,且)5(f =1,∴当x <5时0<)(x f <1,而当x >5时)(x f >1; ① 若1x <2x <5,则0<)(1x f <)(2x f <1, ∴0<)(1x f )(2x f <1, ∴)()(1121x f x f -<0,∴)(2x F <)(1x F ;②若2x >1x >5,则)(2x f >)(1x f >1 , ∴)(1x f )(2x f >1, ∴)()(1121x f x f ->0,∴)(2x F >)(1x F .综上,)(x F 在(-∞,5)为减函数,在(5,+∞)为增函数.【技巧提示】该题属于判断抽象函数的单调性问题.抽象函数问题是函数学习中一类比较特殊的问题,其基本能力是变量代换、换元等,应熟练掌握它们的这些特点.又例:已知函数)(x f 的定义域关于原点对称,且满足:(1))()(1)()()(122121x f x f x f x f x x f -+⋅=-;(2)存在正常数a ,使)(a f =1.求证:(Ⅰ))(x f 是奇函数;(Ⅱ))(x f 是周期函数,并且有一个周期为4a .解析:(Ⅰ)设21x x t -=,则)()()()(1)()()()(1)()()()(211221211212t f x x f x f x f x f x f x f x f x f x f x x f t f -=--=-+⋅-=-+⋅=-=-所以函数)(x f 是奇函数.(Ⅱ)令a x a x ==212,,则)2()(1)()2()(a f a f a f a f a f -+⋅=即)2(11)2(1a f a f -+=,解得:)2(a f =0.于是有 )()2(1)2()()2(x f a f a f x f a x f --+-⋅=+)(1)()2(1)]2([)(x f x f a f a f x f -=--+-⋅=.所以)()(11)2(1)4(x f x f a x f a x f =--=+-=+. 因此,函数)(x f 是周期函数,并且有一个周期为4a .【例6】设函数)(x f =xx 1-.对任意),1[+∞∈x ,有0)()(<+x mf mx f 恒成立, 则实数m 的取值范围是 .解析:方法一 显然m ≠0,由于函数)(x f =xx 1-在),1[+∞∈x 上是增函数, 则当m >0时,0)()(<+x mf mx f 不恒成立,因此m <0.当m <0时,函数)()()(x mf mx f x h +=在),1[+∞∈x 上是减函数, 因此,当1=x 时,)(x h 取得最大值mm h 1)1(-=, 于是,0)()()(<+=x mf mx f x h 恒成立等价于)(x h 在),1[+∞∈x 上的最大值小于零,即01)1(<-=m m h ,解⎪⎩⎪⎨⎧<<-01m m m ,得m <-1. 于是实数m 的取值范围是)1,(--∞. 方法二 显然m ≠0,由于函数)(x f =xx 1-在),1[+∞∈x 上是增函数,则当m >0时,0)()(<+x mf mx f 不恒成立, 因此m <0.若xm mx mx mx x mf mx f -+-=+1)()( =mx m mx 212+-=mxm x m 22212--<0恒成立,因为),1[+∞∈x ,m <0,则需22212m x m -->0恒成立, 设函数22212)(m x m x g --=,则)(x g 在),1[+∞∈x 时为增函数, 于是1=x 时,)(x g 取得最小值1)1(2-=m g .解 ⎩⎨⎧<>-012m m ,得m <-1.于是实数m 的取值范围是)1,(--∞.方法三 显然m ≠0,由于函数)(x f =xx 1-在),1[+∞∈x 上是增函数, 则当m >0时,0)()(<+x mf mx f 不恒成立,因此m <0. 因为对任意),1[+∞∈x ,0)()(<+x mf mx f 恒成立, 所以对1=x ,不等式0)()(<+x mf mx f 也成立,于是0)1()(<+mf m f ,即01<-mm , 解 ⎪⎩⎪⎨⎧<<-001m m m ,得m <-1. 于是实数m 的取值范围是)1,(--∞. 【技巧提示】函数)(x f =xx 1-在)0,(-∞和),0(+∞上都是增函数.在)1,(-∞和)1,0(上小于零;在)0,1(-和),1(+∞上大于零. 又例:已知函数)(x f =xax +2),0(R a x ∈≠, (1)判断函数)(x f 的奇偶性;(2)若)(x f 在区间),2[+∞是增函数,求实数a 的取值范围。
函数的单调性+奇偶性(含解析)一、单选题1.函数1()lg(21)f x x =-的定义域为( ) A .1|2x x ⎧⎫>⎨⎬⎩⎭ B .12x x ⎧≥⎨⎩且}1x ≠ C .12x x ⎧⎨⎩且}1x ≠ D .1|2x x ⎧⎫≥⎨⎬⎩⎭2.函数()f x = ) A .1,3⎛⎫-+∞ ⎪⎝⎭ B .1,13⎛⎫- ⎪⎝⎭ C .1,13⎡⎫-⎪⎢⎣⎭ D .1,3⎛⎫-∞- ⎪⎝⎭3.已知函数,若方程有两个实数根,则实数k 的取值范围是( ) A .(−1,−12] B .[−12,0) C .[−1,+∞) D .[−12,+∞) 4.设函数()1,02,0x x x f x b x +≥⎧=⎨+<⎩是R 上的单调增函数,则实数b 的取值范围为( ) A .(),1-∞ B .[)0,+∞ C .(],0-∞ D .(]1,1- 5.下列函数既是偶函数,又在(),0-∞上单调递减的是()A .12x y ⎛⎫= ⎪⎝⎭B .23y x -=C .1y x x =-D .()2ln 1y x =+ 6.设 ()212,11,1x x f x x x ⎧--≤⎪=⎨+>⎪⎩,则()()2f f =( ) A .-2B .2C .5D .267.集合{|,P x y =={|,Q y y ==U =R ,则()U P Q ⋂是( ) A .[)1,+∞B .∅C .[)0,1D .[)1,1- 8.函数x x x f 431)(3-=的单调递减区间是( )A .)2,(--∞B .)2,2(-C .),2(∞+D .),2()2,(+∞⋃--∞9.已知集合214A x x ⎧⎫=⎨⎬⎩⎭∣,集合{B y y ==∣,则A B =( ) A .11,22⎡⎤-⎢⎥⎣⎦ B .[1,1]- C .[0,1] D .1[0,]210.若函数()f x 满足()2f x x =+,则()32f x +的解析式是( )A .()3298f x x +=+B .()3232f x x +=+C .()3234f x x +=--D .()3234f x x +=+11.函数f (x )是定义域为R 的奇函数,当x>0时,f (x )=x+1,则当x<0时,f (x )的 表达式为( )A .1)(+-=x x fB .1)(--=x x fC .1)(+=x x fD .1)(-=x x f12.已知函数21,0(),0x x f x x x +≥⎧=⎨<⎩, 则[(2)]f f -的值为( ) A .1B .2C .4D .5二、多选题13.已知函数()f x 是一次函数,满足()()98ff x x =+,则()f x 的解析式可能为( ) A .()32f x x =+B .()32f x x =-C .()34f x x =-+D .()34f x x =-- 14.已知函数2,[1,2)x y x ∈-=,下列说法正确的是( )A .函数是偶函数B .函数是非奇非偶函数C .函数有最大值是4D .函数的单调增区间是为(0,2)15.下列函数中,与y x =是同一个函数的是( ) A .3log 3x y = B.3log 3x y = C.y = D .2y = 16.中国清朝数学家李善兰在1859年翻译《代数学》中首次将“function ”译做:“函数”,沿用至今,为什么这么翻译,书中解释说“凡此变数中函彼变数者,则此为彼之函数”.1930年美国人给出了我们课本中所学的集合论的函数定义,已知集合-{}1,1,2,4M =-,{}1,2,4,16N =,给出下列四个对应法则,请由函数定义判断,其中能构成从M 到N 的函数的是( )A .2y x =B .2y x =+C .2x y =D .2y x三、填空题17.函数()f x =_______.18.偶函数()f x 满足当0x >时,()34f x x =+,则()1f -=_____.19.已知定义在R 上的偶函数()f x 在(0,)+∞上单调递增,则()f x 在(,0)-∞上的单调性是________.20.设,0()ln ,0x e x g x x x ⎧≤=⎨>⎩则1()2g g ⎡⎤=⎢⎥⎣⎦____________.四、解答题21.已知()222f x x x =-+.(1)画出()f x 的图象.(2)根据图象写出()f x 的单调区间和值域.22.用函数的单调性的定义证明函数()4f x x x=+在()2,+∞上是增函数. 23.求解下列函数的定义域(1)(2) 24.求函数1,01(),12x f x x x x ⎧<<⎪=⎨⎪⎩的最值25.已知函数1(),f x a x=-其中0a >。
专题 抽象函数的单调性和奇偶性一、选择题1.设()f x 是定义在(),-∞+∞上的单调递减函数,且()f x 为奇函数.若()11f =-,则不等式()121f x -≤-≤的解集为A . []1,1-B . []0,4C . []2,2-D . []1,32.若函数()f x 的定义域为()32,1a a -+,且函数()1f x -为奇函数,则实数a 的值为( ) A . 2 B . 4 C . 6 D . 83.已知()f x 是偶函数,它在[)0,+∞上是减函数,若()()lg 1f x f > ,则x 的取值范围是( )学=科网A . 1,110⎛⎫⎪⎝⎭ B . 1,1010⎛⎫⎪⎝⎭ C . ()10,1,10⎛⎫⋃+∞ ⎪⎝⎭D . ()()0,110,⋃+∞ 4.已知函数()y f x =是R 上的偶函数,且在[)0+∞,上单调递增,则下列各式成立的是( ) A . ()()()201f f f ->> B . ()()()102f f f >>- C . ()()()210f f f ->> D . ()()()120f f f >-> 5.已知偶函数在区间上单调递减,则满足的的取值范围是( )A .B .C .D .6. ()(),f x g x 是定义在R 上的函数, ()()()h x f x g x =+若()(),f x g x 均为奇函数则下列说法不正确的是( )A . 一定是奇函数B . 不可能是偶函数C . 可以是偶函数D . 不可能是非奇非偶函数7.若偶函数()f x 在(],0-∞上单调递减, ()()3224log 3,log 5,2a f b f c f ⎛⎫=== ⎪⎝⎭,则满足( )A . a b c <<B . b a c <<C . c a b <<D . c b a <<8.已知函数()f x 为定义在[]2,1b b -上的偶函数,且在[]0,1b -上单调递增,则()()1f x f ≤的解集为( )A . []1,2B . []3,5C . []1,1-D . 13,22⎡⎤⎢⎥⎣⎦9.【河北省定州市2016-2017学年期末】已知函数()f x 是定义在R 上的偶函数,在(],0-∞上有单调性,且()()21f f -<,则下列不等式成立的是 ( )A . ()()()123f f f -<<B . ()()()234f f f <<-C . ()()1202f f f ⎛⎫-<< ⎪⎝⎭D . ()()()531f f f <-<-二、填空题10.已知函数()f x 是定义在R 上的奇函数, 在区间(),0-∞上单调递减,且()10f =. 若实数a满足()515log log f a f a ⎛⎫≥ ⎪⎝⎭, 则实数a 的取值范围是____________.11.已知函数f (x )是定义在区间[0,+∞)上的函数,且在该区间上单调递增,则满足的x 的取值范围是______________. 12.已知定义在上的函数满足,且,若,则实数的取值范围为______.学*科网13.定义在区间[]2,2-上的偶函数()g x ,当0x ≥时()g x 单调递减,若()()1g m g m -<,则实数m 的取值范围是____________.14.定义在R 上的偶函数()f x 在(),0-∞上是减函数且()10f =,则不等式12log 0f x ⎛⎫> ⎪⎝⎭的解集为__________.15.已知()f x 是定义在R 上的偶函数,在[)0,+∞上单调增,且()21f =,则满足()11f x ->的x 的取值范围是_______________.16.已知定义在R 上的函数()f x 满足()()f x f x -=,且对于任意1x , [)20,x ∈+∞, 12x x ≠,均有()()21120f x f x x x ->-.若1132f ⎛⎫-= ⎪⎝⎭, 182log 1f x ⎛⎫< ⎪⎝⎭,则x 的取值范围为__________.三、解答题17.已知函数()y f x =是定义在()0,+∞上的增函数,对于任意的0,0x y >>,都有()()()f xy f x f y =+,且满足()21f =. (1)求()()14f f 、的值;(2)求满足()()32f x f x +->的x 的取值范围.18.定义在R 上的函数()y f x =对任意的,x y R ∈,满足条件: ()()()1f x y f x f y +=+-,且当0x >时, ()1f x >. (1)求()0f 的值;(2)证明:函数()f x 是R 上的单调增函数; (3)解关于t 的不等式()221f t t -<.19.定义在R 上的函数()y f x =对任意的,x y R ∈,满足条件: ()()()1f x y f x f y +=+-,且当0x >时, ()1f x >. (1)求()0f 的值;(2)证明:函数()f x 是R 上的单调增函数; (3)解关于t 的不等式()221f t t -<.20.若()f x 是定义在()0,+∞上的增函数,且对一切x , 0y >,满足()()x f f x f y y ⎛⎫=- ⎪⎝⎭.(1)求()1f 的值;(2)若()61f =,解不等式()1323f x f ⎛⎫+-< ⎪⎝⎭.21.已知()f x 是定义在[]1,1-上的奇函数,且()11f =,若m , []1,1n ∈-, 0m n +≠时,有()()0f m f n m n+>+.(1)证明()f x 在[]1,1-上是增函数;(2)解不等式1121f x f x ⎛⎫⎛⎫+< ⎪ ⎪-⎝⎭⎝⎭; (3)若()221f x t at ≤-+对任意[]1,1x ∈-, []1,1a ∈-恒成立,求实数t 的取值范围. 22.函数()f x 的定义域为{|0}D x x =≠,且满足对任意12,x x D ∈,有()()1212f x x f x x ⋅=+)(. (1)求()1f 的值;(2)判断()f x 的奇偶性并证明你的结论;(3)如果()41f =, ()12f x -<,且()f x 在()0,+∞上是增函数,求x 的取值范围. 23.设函数()y f x =是定义在R 上的函数,并且满足下面三个条件:①对任意正数,x y ,都有()()()f xy f x f y =+;②当1x >时, ()0f x <;③()31f =-.(1)求()1f , 19f ⎛⎫⎪⎝⎭的值;(2)证明()f x 在()0,+∞上是减函数;(3)如果不等式()()22f x f x +-<成立,求x 的取值范围.24.已知函数()f x 满足:对任意,x y R ∈,都有()()()()()2f x y f x f y f x f y +=--+成立,且0x >时, ()2f x >,(1)求()0f 的值,并证明:当0x <时, ()12f x <<. (2)判断()f x 的单调性并加以证明.学-科网(3)若函数()()g x f x k =- 在(),0-∞上递减,求实数k 的取值范围. 25.已知函数的定义域为,若对于任意的实数,都有,且时,有.(1)判断并证明函数的奇偶性; (2)判断并证明函数的单调性;(3)设,若对所有,恒成立,求实数的取值范围.26.设()f x 是定义在R 上的奇函数,且对任意a b R ∈、,当0a b +≠时,都有()()0f a f b a b +>+.(1)若a b >,试比较()f a 与()f b 的大小关系;(2)若()()923290x x x f f k -+->对任意[)0,x ∈+∞恒成立,求实数k 的取值范围.专题7 抽象函数的单调性和奇偶性一、选择题1.【湖北省荆门市2016-2017学年期末】设()f x 是定义在(),-∞+∞上的单调递减函数,且()f x 为奇函数.若()11f =-,则不等式()121f x -≤-≤的解集为A . []1,1-B . []0,4C . []2,2-D . []1,3 【答案】D【解析】由题意可得()11,f -=,不等式()121f x -≤-≤可化为()()()121f f x f ≤-≤-,又因为()f x 是定义在(),-∞+∞上的单调递减函数,所以121,x ≥-≥-即13x ≤≤,选D .2.【山东省烟台市2016-2017学年期末】若函数()f x 的定义域为()32,1a a -+,且函数()1f x -为奇函数,则实数a 的值为( ) A . 2 B . 4 C . 6 D . 8 【答案】C3.【内蒙古赤峰市2016-2017学年期末】已知()f x 是偶函数,它在[)0,+∞上是减函数,若()()lg 1f x f > ,则x 的取值范围是( ) A . 1,110⎛⎫⎪⎝⎭ B . 1,1010⎛⎫⎪⎝⎭ C . ()10,1,10⎛⎫⋃+∞ ⎪⎝⎭D . ()()0,110,⋃+∞ 【答案】B【解析】试题分析:偶函数()f x 在[)0,+∞上是减函数,则在(],0-∞上为增函数,由()()lg 1f x f >可知,得,故选项B 正确.考点:偶函数的单调性及其运用.【易错点睛】解答本题时考生容易错误的理解为:偶函数在整个定义域上的单调性是一致的,而列出不等式,解得,没有正确的选项可选.偶函数的图象关于y 轴对称,则其在原点两侧对称区间的单调性也是不同的,即一侧为单调增函数,则对称的另一侧为单调减函数.只有清楚了函数的单调性,才能正确的列出不等式,进而求出正确的解.4.【海南省东方中学2016-2017学年期中】已知函数()y f x =是R 上的偶函数,且在[)0+∞,上单调递增,则下列各式成立的是( )A . ()()()201f f f ->>B . ()()()102f f f >>-C . ()()()210f f f ->>D . ()()()120f f f >-> 【答案】A5.【江西省玉山县第一中学2016-2017学年期中考】已知偶函数在区间上单调递减,则满足的的取值范围是( )A .B .C .D .【答案】B 【解析】,所以 的取值范围是,选B .点睛:利用函数单调性解函数不等式:首先根据函数的性质把不等式转化为的形式,然后根据函数的单调性去掉“”,转化为具体的不等式(组),此时要注意与的取值应在外层函数的定义域内6.【安徽省蚌埠市2015-2016学年期中】()(),f x g x 是定义在R 上的函数, ()()()h x f x g x =+若()(),f x g x 均为奇函数则下列说法不正确的是( )A . 一定是奇函数B . 不可能是偶函数C . 可以是偶函数D . 不可能是非奇非偶函数 【答案】B【解析】选项A 中,当()3f x x =-, ()3g x x =时,则()0h x =既是奇函数也是偶函数;选项B 中,两个奇函数的和不能成为偶函数,显然成立;则选项C 、D 均不正确,故选B .点睛:此题主要考查两个函数的和的奇偶性判断,属于中高档题型,也是常考知识点.函数的奇偶性的判断应从两个方面来进行,一是看函数的定义域是否关于原点对称(这是判断奇偶性的必要性),二是看()f x 与()f x -的关系,对于两个函数的和或差的奇偶性的判断,需要对特殊情况进行考虑,如解析中的两个函数等.7.【青海省西宁市2017届检测】若偶函数()f x 在(],0-∞上单调递减,()()3224log 3,log 5,2a f b f c f ⎛⎫=== ⎪⎝⎭,则满足( )A . a b c <<B . b a c <<C . c a b <<D . c b a << 【答案】B【解析】∵偶函数f (x )在(−∞,0]上单调递减, ∴f (x )在[0,+∞)上单调递增, ∵3224422log 3log 9log 5>>=>,∴()()3242log 5log 32f f f ⎛⎫<< ⎪⎝⎭,∴b <a <c . 本题选择B 选项.8.【江西省抚州市临川区第一中学2017届检测】已知函数()f x 为定义在[]2,1b b -上的偶函数,且在[]0,1b -上单调递增,则()()1f x f ≤的解集为( )A . []1,2B . []3,5C . []1,1- D . 13,22⎡⎤⎢⎥⎣⎦【答案】C【解析】由函数奇偶性的定义可知2101b b b +-=⇒=-,所以函数()f x 在[]0,2单调递增,则不等式可化为1{1102x x x ≤⇒-≤≤≤≤,应选答案C 。
函数的单调性与奇偶性一、选择题1.一次函数f (x )的图象过点A (0,3)和B (4,1),则f (x )的单调性为( )A .增函数B .减函数C .先减后增D .先增后减2.已知函数y =f (x )在R 上是增函数,且f (2m +1)>f (3m -4),则m 的取值范围是( )A .(-∞,5)B .(5,+∞)C .),53(+∞ D .)53,(-∞3.下列函数中,在区间(1,+∞)上为增函数的是( )A .y =-3x +1B .x y 2=C .y =x 2-4x +5D .y =|x -1|+24.设函数y =(2a -1)x 在R 上是减函数,则有( )A .21≥aB .21≤a C .21>a D .21<a1.二次函数y =ax 2+bx +c 的值如果总是负数,那么a ,b ,c 满足( ).A .a >0,b 2-4ac <0B .a >0,b 2-4ac >0C .a <0,b 2-4ac >0D .a <0,b 2-4ac <03、 下面哪个点不在函数y =-2x +3的图象上 ( )A 、(-5,13)B 、(0.5,2)C 、(3,0)D 、(1,1)4、下列各图表示的函数是y 是x 的函数的 ( )5、直线y =kx +b 经过一、二、四象限,则k 、b 应满足 ( )A 、k >0, b <0B 、k >0, b >0C 、k <0, b <0D 、k <0, b >06、关于函数12+-=x y ,下列结论正确的是 ( )A 、图象必经过点(﹣2,1)B 、图象经过第一、二、三象限C 、当21>x 时,0<y D 、y 随x 的增大而增大7、已知一次函数y =kx +b ,y 随着x 的增大而减小,且kb <0,则在直角坐标系内它的图象是()A B C D9、一次函数y =x +1不经过的象限是( ).A 、第一象限B 、第二象限C 、第三象限D 、第四象限11、直线y =-x -2与直线y =x +3的交点为( )A 、(27,21) B 、(-25,21) C 、(0,-2) D 、(0,3) x y O A x y O B xyO D x y O12、一次函数b kx y +=,经过(1,1)、(2,4-) ,则k 与b 的值为 ( )A 、⎩⎨⎧-==23b kB 、⎩⎨⎧=-=43b kC 、⎩⎨⎧=-=65b kD 、⎩⎨⎧-==56b k5.下列函数中:①y =x 2(x ∈[-1,1]) ; ②y =|x |; ;1)(xx x f +=③ ④y =x 3(x ∈R ) 奇函数的个数是( )A .1个B .2个C .3个D .4个6.对于定义域为R 的任意奇函数f (x )一定有( )A .f (x )-f (-x )>0B .f (x )-f (-x )≤0C .f (x )·f (-x )<0D .f (x )·f (-x )≤07.下面四个结论中,正确命题的个数是( )①偶函数的图象一定与y 轴相交②奇函数的图象一定通过原点③偶函数的图象关于y 轴对称④既是奇函数,又是偶函数的函数一定是f (x )=0(x ∈R )A .1B .2C .3D .4二、填空题5.已知函数f (x )=3x +b 在区间[-1,2]上的函数值恒为正,则b 的取值范围是_____.6.函数])2,1[(12∈-=x x x y 的值域是______.17、函数y =x 的取值范围是 ,y =中自变量x 的取值范围是 ,11y x =-的自变量的取值范围是_________; 19、一次函数y =-3x +6的图象与x 轴的交点坐标是 ,与y 轴的交点坐标是 ;23、已知)2()3(m x m y -+-=,y 随x 的增大而减少,并且与y 轴的交点在y 轴的负半轴,则m 的取值范围是 ;7.已知函数f (x )的定义域为R ,且对任意两个不相等的实数x ,y ,都有0)()(<--y x y f x f 成立,则f (x )在R 上的单调性为________(填增函数或减函数或非单调函数).8.若函数y =ax 和x b y -=在区间(0,+∞)上都是减函数,则函数1+=x ab y 在(-∞,+∞)上的单调性是______(填增函数或减函数或非单调函数).9.函数f (x )=2x 2-mx +3在[-2,+∞)上为增函数,在(-∞,-2)上为减函数,则m =______.10.函数f (x )在(0,+∞)上为减函数,那么f (a 2-a +1)与)43(f 的大小关系是______。
类型二、求函数的单调区间2. 判断下列函数的单调区间;(1)y=x2-3|x|+2;(2)解:(1)由图象对称性,画出草图∴f(x)在上递减,在上递减,在上递增.(2)∴图象为∴f(x)在上递增.举一反三:【变式1】求下列函数的单调区间:(1)y=|x+1|;(2)(3).解:(1)画出函数图象,∴函数的减区间为,函数的增区间为(-1,+∞);(2)定义域为,其中u=2x-1为增函数,在(-∞,0)与(0,+∞)为减函数,则上为减函数;(3)定义域为(-∞,0)∪(0,+∞),单调增区间为:(-∞,0),单调减区间为(0,+∞). 类型三、单调性的应用(比较函数值的大小,求函数值域,求函数的最大值或最小值)3. 已知函数f(x)在(0,+∞)上是减函数,比较f(a2-a+1)与的大小.解:又f(x)在(0,+∞)上是减函数,则.4. 求下列函数值域:(1);1)x∈[5,10];2)x∈(-3,-2)∪(-2,1);(2)y=x2-2x+3;1)x∈[-1,1];2)x∈[-2,2].1)f(x)在[5,10]上单增,;2);(2)画出草图1)y∈[f(1),f(-1)]即[2,6];2).举一反三:【变式1】已知函数.(1)判断函数f(x)的单调区间;(2)当x∈[1,3]时,求函数f(x)的值域.解:(1)上单调递增,在上单调递增;(2)故函数f(x)在[1,3]上单调递增∴x=1时f(x)有最小值,f(1)=-2 x=3时f(x)有最大值∴x∈[1,3]时f(x)的值域为.5. 已知二次函数f(x)=x2-(a-1)x+5在区间上是增函数,求:(1)实数a的取值范围;(2)f(2)的取值范围.解:(1)∵对称轴是决定f(x)单调性的关键,联系图象可知只需;(2)∵f(2)=22-2(a-1)+5=-2a+11又∵a≤2,∴-2a≥-4∴f(2)=-2a+11≥-4+11=7 .举一反三:【变式1】(2011 北京理13)已知函数,若关于x的方程有两个不同的实根,则实数k的取值范围是________.解:单调递减且值域(0,1],单调递增且值域为,由图象知,若有两个不同的实根,则实数k的取值范围是(0,1).类型四、判断函数的奇偶性6. 判断下列函数的奇偶性:(1)(2)(3)f(x)=x2-4|x|+3(4)f(x)=|x+3|-|x-3| (5)(6(7)解:(1)∵f(x)的定义域为,不关于原点对称,因此f(x)为非奇非偶函数;(2)∵x-1≥0,∴f(x)定义域不关于原点对称,∴f(x)为非奇非偶函数;(3)对任意x∈R,都有-x∈R,且f(-x)=x2-4|x|+3=f(x),则f(x)=x2-4|x|+3为偶函数;(4)∵x∈R,f(-x)=|-x+3|-|-x-3|=|x-3|-|x+3|=-f(x),∴f(x)为奇函数;(5),∴f(x)为奇函数;(6)∵x∈R,f(x)=-x|x|+x ∴f(-x)=-(-x)|-x|+(-x)=x|x|-x=-f(x),∴f(x)为奇函数;(7),∴f(x)为奇函数.举一反三:【变式1】判断下列函数的奇偶性:(1);(2)f(x)=|x+1|-|x-1|;(3)f(x)=x2+x+1;(4).思路点拨:利用函数奇偶性的定义进行判断.解:(1);(2)f(-x)=|-x+1|-|-x-1|=-(|x+1|-|x-1|)=-f(x) ∴f(x)为奇函数;(3)f(-x)=(-x)2+(-x)+1=x2-x+1∴f(-x)≠-f(x)且f(-x)≠f(x) ∴f(x)为非奇非偶函数;(4)任取x>0则-x<0,∴f(-x)=(-x)2+2(-x)-1=x2-2x-1=-(-x2+2x+1)=-f(x)任取x<0,则-x>0 f(-x)=-(-x)2+2(-x)+1=-x2-2x+1=-(x2+2x-1)=-f(x)x=0时,f(0)=-f(0) ∴x∈R时,f(-x)=-f(x) ∴f(x)为奇函数.类型五、函数奇偶性的应用(求值,求解析式,与单调性结合)7.已知f(x)=x5+ax3-bx-8,且f(-2)=10,求f(2).解:法一:∵f(-2)=(-2)5+(-2)3a-(-2)b-8=-32-8a+2b-8=-40-8a+2b=10∴8a-2b=-50 ∴f(2)=25+23a-2b-8=8a-2b+24=-50+24=-26法二:令g(x)=f(x)+8易证g(x)为奇函数∴g(-2)=-g(2) ∴f(-2)+8=-f(2)-8∴f(2)=-f(-2)-16=-10-16=-26.举一反三:【变式1】(2011 湖南文12)已知为奇函数,,则为:解:,又为奇函数,所以.8. f(x)是定义在R上的奇函数,且当x<0时,f(x)=x2-x,求当x≥0时,f(x)的解析式,并画出函数图象.解:∵奇函数图象关于原点对称,∴x>0时,-y=(-x)2-(-x)即y=-x2-x又f(0)=0,,如图9.设定义在[-3,3]上的偶函数f(x)在[0,3]上是单调递增,当f(a-1)<f(a)时,求a的取值范围.解:∵f(a-1)<f(a) ∴f(|a-1|)<f(|a|)而|a-1|,|a|∈[0,3].类型六、综合问题10.定义在R上的奇函数f(x)为增函数,偶函数g(x)在区间的图象与f(x)的图象重合,设a>b>0,给出下列不等式,其中成立的是_________.①f(b)-f(-a)>g(a)-g(-b);②f(b)-f(-a)<g(a)-g(-b);③f(a)-f(-b)>g(b)-g(-a);④f(a)-f(-b)<g(b)-g(-a).答案:①③.11. 求下列函数的值域:(1)(2)(3)思路点拨:(1)中函数为二次函数开方,可先求出二次函数值域;(2)由单调性求值域,此题也可换元解决;(3)单调性无法确定,经换元后将之转化为熟悉二次函数情形,问题得到解决,需注意此时t 的范围.解:(1);(2)经观察知,,;(3)令.12. 已知函数f(x)=x2-2ax+a2-1.(1)若函数f(x)在区间[0,2]上是单调的,求实数a的取值范围;(2)当x∈[-1,1]时,求函数f(x)的最小值g(a),并画出最小值函数y=g(a)的图象.解:(1)∵f(x)=(x-a)2-1 ∴a≤0或a≥2(2)1°当a<-1时,如图1,g(a)=f(-1)=a2+2a2°当-1≤a≤1时,如图2,g(a)=f(a)=-13°当a>1时,如图3,g(a)=f(1)=a2-2a,如图13. 已知函数f(x)在定义域(0,+∞)上为增函数,f(2)=1,且定义域上任意x、y都满足f(xy)=f(x)+f(y),解不等式:f(x)+f(x-2)≤3.解:令x=2,y=2,∴f(2×2)=f(2)+f(2)=2 ∴f(4)=2再令x=4,y=2,∴f(4×2)=f(4)+f(2)=2+1=3 ∴f(8)=3∴f(x)+f(x-2)≤3可转化为:f[x(x-2)]≤f(8).14. 判断函数上的单调性,并证明.证明:任取0<x1<x2,∵0<x1<x2,∴x1-x2<0,x1·x2>0(1)当时0<x1·x2<1,∴x1·x2-1<0∴f(x1)-f(x2)>0即f(x1)>f(x2)上是减函数.(2)当x1,x2∈(1,+∞)时,上是增函数.15. 设a为实数,函数f(x)=x2+|x-a|+1,x∈R,试讨论f(x)的奇偶性,并求f(x)的最小值. 解:当a=0时,f(x)=x2+|x|+1,此时函数为偶函数;当a≠0时,f(x)=x2+|x-a|+1,为非奇非偶函数.(1)当x≥a时,[1]且[2]上单调递增,上的最小值为f(a)=a2+1.(2)当x<a时,[1]上单调递减,上的最小值为f(a)=a2+1[2]上的最小值为综上:.。
高中数学必修1函数单调性和奇偶性专项练习(含答案)高中数学必修1 第二章函数单调性和奇偶性专项练一、函数单调性相关练题1、(1)函数f(x)=x-2,x∈{1,2,4}的最大值为3.在区间[1,5]上的最大值为9,最小值为-1.2、利用单调性的定义证明函数f(x)=(2/x)在(-∞,0)上是减函数。
证明:对于x1<x2.由于x1和x2都小于0,所以有x1<x2<0,因此有f(x2)-f(x1)=2/x1-2/x2=2(x2-x1)/x1x2<0.因此,f(x)在(-∞,0)上是减函数.3、函数f(x)=|x|+1的图像是一条V型曲线,单调区间为(-∞,0]和[0,∞).4、函数y=-x+2的图像是一条斜率为-1的直线,单调区间为(-∞,+∞).5、已知二次函数y=f(x)(x∈R)的图像是一条开口向下且对称轴为x=3的抛物线,比较大小:(1)f(6)与f(4);(2)f(2)与f(15).1) 因为f(x)是开口向下的抛物线,所以对于x>3,f(x)是减函数,对于x<3,f(x)是增函数。
因此,f(6)<f(4).2) 因为f(x)是开口向下的抛物线,所以对于x3,f(x)是增函数。
因此,f(2)>f(15).6、已知y=f(x)在定义域(-1,1)上是减函数,且f(1-a)<f(3a-2),求实数a的取值范围.因为f(x)在(-1,1)上是减函数,所以对于0f(3a-2)。
因此,实数a的取值范围为0<a<1.7、求下列函数的增区间与减区间:1) y=|x^2+2x-3|的图像是一条开口向上的抛物线,单调区间为(-∞,-3]和[1,+∞).2) y=1-|x-1|的图像是一条V型曲线,单调区间为(-∞,1]和[1,+∞).3) y=-x^2-2x+3的图像是一条开口向下的抛物线,单调区间为(-∞,-1]和[1,+∞).4) y=1/(x^2-x-20)的图像是一条双曲线,单调区间为(-∞,-4]和[-1,1]和[5,+∞).8、函数f(x)=ax^2-(3a-1)x+a^2在[1,+∞)上是增函数,求实数a的取值范围.因为f(x)在[1,+∞)上是增函数,所以对于x>1,有f(x)>f(1)。
热点专题2-2函数单调性与奇偶性15类题型全归纳【题型1】函数的单调性 (2)【题型2】复合函数单调性的判断 (3)【题型3】由分段函数的单调性与最值求参数范围 (4)【题型4】利用单调性求最值或值域 (6)【题型5】由单调性求参数的范围 (7)【题型6】结合单调性解函数不等式 (8)【题型7】已知函数的奇偶性求解析式、求值 (10)【题型8】函数的奇偶性的判断与证明 (11)【题型9】函数图像的识别 (13)【题型10】利用单调性,奇偶性比大小 (16)【题型11】已知函数的奇偶性求参数 (17)【题型12】解奇函数不等式 (19)1/242/24【题型13】解偶函数不等式.......................................................................................................20【题型14】函数不等式恒成立问题与能成立问题...................................................................21【题型15】存在任意双变量问题...............................................................................................22【题型1】函数的单调性(1)单调函数的定义一般地,设函数()f x 的定义域为A ,区间D A ⊆:如果对于D 内的任意两个自变量的值1x ,2x 当12x x <时,都有12()()f x f x <,那么就说()f x 在区间D 上是增函数.如果对于D 内的任意两个自变量的值1x ,2x ,当12x x <时,都有12()()f x f x <,那么就说()f x 在区间D 上是减函数.①属于定义域A 内某个区间上;②任意两个自变量1x ,2x 且12x x <;③都有12()()f x f x <或12()()f x f x >;④图象特征:在单调区间上增函数的图象从左向右是上升的,减函数的图象从左向右是下降的.(2)单调性与单调区间①单调区间的定义:如果函数()f x 在区间D 上是增函数或减函数,那么就说函数()f x 在区间D 上具有单调性,D 称为函数()f x 的单调区间.②函数的单调性是函数在某个区间上的性质.(3)几条常用的判断单调性的结论:①若()f x 是增函数,则()f x -为减函数;若()f x 是减函数,则()f x -为增函数;②若()f x 和()g x 均为增(或减)函数,则在()f x 和()g x 的公共定义域上()()f x g x +为增(或减)函数;③若()0f x >且()f x为增函数,1()f x 为减函数;④若()0f x >且()f x为减函数,1()f x 为增函数.3/241.(2024·安徽蚌埠·模拟预测)下列函数中,满足“对任意的12,(0,)x x ∈+∞,使得()()12120f x f x x x -<-”成立的是()A .2()21f x x x =--+B .1()f x x x=-C .()1f x x =+D .2()log (2)1f x x =+【巩固练习1】已知函数()f x 的定义域为R ,则“(1)()f x f x +>恒成立”是“函数()f x 在R 上单调递增”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【巩固练习2】(2024·陕西榆林·一模)已知函数()f x 在[)0,∞+上单调递增,则对实数0,0a b >>,“a b >”是“()()f a f b >”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【题型2】复合函数单调性的判断复合函数的单调性:“同增异减”判断复合函数()y f g x =⎡⎤⎣⎦的单调性的步骤,第一步:定义域优先,拆分前必须确定函数的定义域。
函数单调性和奇偶性专题一.知识点精讲:一、单调性1.函数的单调性定义: 一、函数单调性的定义及性质 (1)定义对于给定区间I 上的函数()y f x =,如果对任意12,x x I ∈,当12x x <,都有()()12f x f x <,那么就称()y f x =在区间I 上是增函数;当12x x <,都有()()12f x f x >,那么就称()y f x =在区间I 上是减函数.与之相等价的定义:⑴()()12120f x f x x x ->-,〔或都有()()12120f x f x x x -<-〕则说()f x 在这个区间上是增函数(或减函数)。
其几何意义为:增(减)函数图象上的任意两点()()()()1122,,,x f x x f x 连线的斜率都大于(或小于)0。
(2)函数的单调区间如果函数()y f x =在某个区间上是增函数(或减函数),就说()f x 在这一区间上具有(严格的)单调性,这一区间叫做该函数的单调区间。
如函数是增函数则称区间为增区间,如函数为减函数则称区间为减区间。
单调性反映函数的局部性质。
一个函数()f x 在区间11,I I 上都是增函数,但它在区间22I I U 上不一定是增函数。
(3)判断单调函数的方法:①定义法,其步骤为:①在该区间上任取12x x <,②作差()()12f x f x -、化积、定号; ②互为反函数的两个函数具有相同的单调性;③奇函数在对称的两个区间上具有相同的单调性,而偶函数在对称的两个区间上却有相反的单调性;④复合函数单调性的根据:设()()[][],,,,,y f u u g x x a b u m n ==∈∈都是单调函数,则()y f g x =⎡⎤⎣⎦在[],a b 上也是单调函数,其单调性是f 与g 单调性相同则()y f g x =⎡⎤⎣⎦是增函数,单调性相反则()y f g x =⎡⎤⎣⎦是减函数。
⑤几个与函数单调性相关的结论:(ⅰ)增函数+增函数=增函数;减函数+减函数=减函数; (ⅱ)增函数-减函数=增函数;减函数-增函数=减函数。
⑥如果()y f x =在某个区间D 上是增函数(或减函数),那么.()y f x =.在区间D 的任意一个子区间上也是增函数(或减函数)。
(4)常见一些函数的单调性:①一次函数()0y kx b k =+≠,当0k >时,在(),-∞+∞上是增函数;当0k <时,在(),-∞+∞上是减函数.②反比例函数()0ky k x=≠,当0k >时,在(),0-∞和()0,+∞上都是减函数;当0k <时,在(),0-∞和()0,+∞上都是增函数.③二次函数()20y ax bx c a =++≠,当0a >,在,2b a ⎛⎤-∞- ⎥⎝⎦上是减函数,在,2b a ⎡⎫-+∞⎪⎢⎣⎭上是增函数;当0a <,在,2b a ⎛⎤-∞- ⎥⎝⎦上是增函数,在,2b a ⎡⎫-+∞⎪⎢⎣⎭上是减函数.④当1a >时,x y a =和log a y x =在其定义域内为增函数,当01a <<,x y a =和log a y x =在其定义域内为减函数。
二、奇偶性①对于函数的定义域内任意一个,都有〔或〕,则称为奇函数. 奇函数的图象关于原点对称。
②对于函数的定义域内任意一个,都有〔或〕,则称为偶函数. 偶函数的图象关于轴对称。
③通常采用图像或定义判断函数的奇偶性. 具有奇偶性的函数,其定义域原点关于对称(也就是说,函数为奇函数或偶函数的必要条件是其定义域关于原点对称)二.经典例题剖析:(不带答案版) 单调性:例1.(1)函数f (x )=|x -2|x 的单调减区间是______. (2)函数2()1f x x -=-的单调区间_______; 变式:(1)函数11y x =+的单调区间为 (2)设函数f (x )=1,00,01,0x x x >⎧⎪=⎨⎪-<⎩,g (x )=x 2f (x -1),则函数g (x )的递减区间是________.例2:(1)函数2()2(1)1f x x m x =+-+在(,1]-∞上单调递减,则实数m 的范围_______; (2)函数(0)ay x a x=+>在[2,)+∞上单调递增,则实数a 的范围_________。
)(x f x )()(x f x f -=-0)()(=+-x f x f )(x f )(x f x )()(x f x f =-0)()(=--x f x f )(x f y变式:(1)已知函数f (x )=x 2-2ax -3在区间[1,2]上具有单调性,则实数a 的取值范围为________________.(2)函数y =log a (2-ax )在[0,1]上是减函数,则a 的取值范围是________.例3.设函数f (x )定义在实数集上,它的图象关于直线x =1对称,且当x ≥1时,f (x )=3x -1,则13f ⎛⎫ ⎪⎝⎭,32f ⎛⎫ ⎪⎝⎭,23f ⎛⎫⎪⎝⎭之间的大小关系是_______.例4.定义新运算⊕:当a ≥b 时,a ⊕b =a ;当a <b 时,a ⊕b =b 2,则函数f (x )=(1⊕x )x -(2⊕x ),x ∈[-2,2]的最大值等于______.例5: (1)用定义证明3()()f x x a a R =-+∈在(,)-∞+∞上是减函数。
变式:用定义证明函数()kf x x x=+ (0)k > 在(0,)+∞上的单调性。
例6:已知函数2()(0af x x x x=+≠,常数a R ∈).若函数()f x 在[2)x ∈+∞,上为增函数,求a 的取值范围.变式:已知函数()2()212f x x a x =+-+在区间[)4,+∞上是增函数,求实数a 的范围。
例7: 设函数()(0)x af x a b x b+=>>+,判断()f x 在其定义域上的单调性。
例8:求2()log (352)a f x x x =+-(0a >且1a ≠)的单调区间。
例9:设a 为实数,函数2()||1f x x x a =+-+,x R ∈,求 ()f x 的最小值.奇偶性例1:判断下列函数的奇偶性: (1)31()f x x x=-(2)()|1||1|f x x x =-++(3)23()f x x x =- (4)222,0()2,0x x x f x x x x ⎧-≥⎪=⎨--<⎪⎩(5)()f x =变式:判断函数的奇偶性①()1,0y x x=≠ ②21y x =+ ③23y x x =+ ④2y x =⑤()f x = ⑥()()1f x x =- ⑦2223,0()23,0x x x f x x x x ⎧++<⎪=⎨-+->⎪⎩例2:已知()f x 是偶函数,0x ≥时,2()24f x x x =-+,求0x <时()f x 的解析式.变式:已知()f x 是奇函数,()g x 是偶函数,且1()()1f xg x x -=+,求()f x 、()g x .例3:若()f x 是偶函数,且在(,0)-∞上增函数,又(3)0f -=,求()0f x x<的解集。
例4:(1)定义在(1,1)-上的奇函数()f x 是减函数,解关于a 的不等式:2(1)(1)0f a f a ++-<。
(2)定义在[2,2]-上的偶函数()f x 在[0,2]上单调递减,且(1)()f m f m -<成立,求m 的取值范围。
变式:(1)定义在(1,1)-上的偶函数,(0,1)上为增函数,且2(2)(4)0f a f a ---<成立,求a 的取值范围。
(2)定义在(1,1)-上的奇函数()f x 是减函数,且2(2)(4)0f a f a -+-<成立,求a 的取值范围。
例5:已知函数()f x 对任意,m n R ∈都有()()()1f m n f m f n +=+-,并且当0x >时,()1f x >。
(1)求证:()f x 在R 上是增函数;(2)若(3)4f =,求满足条件2(5)2f a a +-<的实数a 的取值范围。
变式:(1)设函数()f x 是定义在R 上的奇函数,且在区间(,0)-∞上是减函数。
试判断函数()f x 在区间(0,)+∞上的单调性,并给予证明。
(2)已知定义在R 上的函数f (x )满足f (x )+f (-x )=0,且在(-∞,0)上单调递增,如果x 1+x 2<0且x 1x 2<0,则f (x 1)+f (x 2)的取值范围是___________.例6:已知函数f (x )=x +px+m (p ≠0)是奇函数,当x ∈[1,2]时,求f (x )的最大值和最小值.变式:设a 为实数,函数()()21f x x x a x R =+-+∈。
(1)讨论函数的奇偶性;(2)求函数的最小值三.经典例题剖析:(部分带答案版) 单调性:例1.(1)函数f (x )=|x -2|x 的单调减区间是______.解 由于f (x )=|x -2|x =222,22,2x x x x x x ⎧-≥⎪⎨-<⎪⎩结合图象可知函数的单调减区间是[1,2].(2)函数2()1f x x -=-的单调区间_______; 【分析】对函数2()1f x x -=-,是由2y x=-向右平移1个单位得到,由反比例函数性质得,函数在()(),11,-∞+∞和上单调递增,特别注意:单调区间不能写成()(),11,-∞+∞U ,可举反例说明;【解】()(),11,-∞+∞和上单调递增;变式:(1)函数11y x =+的单调区间为(2)设函数f (x )=1,00,01,0x x x >⎧⎪=⎨⎪-<⎩,g (x )=x 2f (x -1),则函数g (x )的递减区间是________.【解析】由题意知g (x )=22,10,1,1x x x x x ⎧>⎪=⎨⎪-<⎩函数图象如图所示,其递减区间是[0,1).例2:(1)函数2()2(1)1f x x m x =+-+在(,1]-∞上单调递减,则实数m 的范围_______; 【分析】关于二次函数的单调性,注意看两个方面,即开口方向和对称轴,注意结合二次函数的图像解题.问题(1)中给定了函数在(],1-∞上单调递减,而图象开口向上,因此对称轴14m x -=-应在(],1-∞的右边,从而1134m m --≥⇒≤-;(2)函数(0)ay x a x=+>在[2,)+∞上单调递增,则实数a 的范围_________。