函数的基本性质(含答案)
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函数的性质及其应用教师用函数的基本性质与函数的综合运用是高考对函数内容考查的重中之重,其中函数单调性与奇偶性是高考命题的必考内容之一,有具体函数,还会涉及抽象函数。
函数单调性是函数在定义域内某个区间上的性质,函数奇偶性是函数在整个定义域上的性质。
研究基本性质,不可忽略定义域对函数性质的影响。
函数定义域体现了函数图像左右方向的延伸程度,而值域又表现了函数图像在上下方向上的延伸程度。
对函数单调性要深入复习,深刻理解单调性定义,熟练运用单调性定义证明或判断一个函数的单调性,掌握单调区间的求法,掌握单调性与奇偶性之间的联系。
掌握单调性的重要运用,如求最值、解不等式、求参数范围等,掌握抽象函数单调性的判断方法等等。
要充分重视运用方程与函数、等价转换、分类讨论及数形结合等数学思想,运用分离变量方法解决函数相关问题,并围绕函数单调性分析解决函数综合问题。
一、函数与反函数例1.(1)已知A={1,2,3},B={4,5},则以A为定义域,B为值域的函数共有 6 个.解:从A到B建立映射共有23=8个,其中由2个映射的像集是{4}和{5},把这2个映射去掉,其它映射的像集都是{4,5},函数的本质是一个数集到另一个数集的映射,所以,构成以A为定义域,B为值域的不同的函数共有8﹣2=6个,故答案为6.(2)、(2012•徐汇区一模)已知函数f(x)=x2﹣1的定义域为D,值域为{﹣1,0,1},试确定这样的集合D最多有9 个.解:∵f(x)=x2﹣1,∴f(0)=﹣1,f(±1)=0,f(±)=1因此,定义域D有:{0,1,},{0,﹣1,﹣},{0,﹣1,},{0,1,﹣},{0,﹣1,1,},{0,﹣1,1,﹣},{0,1,,﹣},{0,﹣1,,﹣},{0,﹣1,1,,﹣}共9种情况,故答案为:9(3)(2013•上海)对区间I上有定义的函数g(x),记g(I)={y|y=g(x),x∈I}.已知定义域为[0,3]的函数y=f(x)有反函数y=f﹣1(x),且f﹣1([0,1))=[1,2),f﹣1((2,4])=[0,1).若方程f(x)﹣x=0有解x0,则x0= 2 .解:因为g(I)={y|y=g(x),x∈I},f﹣1([0,1))=[1,2),f﹣1(2,4])=[0,1),所以对于函数f(x),当x∈[0,1)时,f(x)∈(2,4],所以方程f(x)﹣x=0即f(x)=x无解;当x∈[1,2)时,f(x)∈[0,1),所以方程f(x)﹣x=0即f (x)=x无解;所以当x∈[0,2)时方程f(x)﹣x=0即f(x)=x无解,又因为方程f(x)﹣x=0有解x0,且定义域为[0,3],故当x∈[2,3]时,f(x)的取值应属于集合(﹣∞,0)∪[1,2]∪(4,+∞),故若f(x0)=x0,只有x0=2,故答案为:2.二、函数值域及最值求法例2、(1)(2011•上海)设g(x)是定义在R 上,以1为周期的函数,若函数f(x)=x+g (x)在区间[0,1]上的值域为[﹣2,5],则f(x)在区间[0,3]上的值域为[﹣2,7] .解:g(x)为R上周期为1的函数,则g(x)=g(x+1)函数f(x)=x+g(x)在区间[0,1]【正好是一个周期区间长度】的值域是[﹣2,5],令x+1=t,当x∈[0,1]时,t=x+1∈[1,2],此时,f(t)=t+g(t)=(x+1)+g(x+1)=(x+1)+g(x)=[x+g(x)]+1 ,所以,在t∈[1,2]时,f(t)∈[﹣1,6] (1)同理,令x+2=t,在当x∈[0,1]时,t=x+2∈[2,3]此时,f(t)=t+g(t)=(x+2)+g(x+2)=(x+2)+g(x) =[x+g(x)]+2所以,当t∈[2,3]时,f(t)∈[0,7] (2)由已知条件及(1)(2)得到,f(x)在区间[0,3]上的值域为[﹣2,7]故答案为:[﹣2,7].(2)(2013•黄浦区二模)已知,若存在区间[a,b]⊆(0,+∞),使得{y|y=f(x),x∈[a,b]}=[ma,mb],则实数m的取值范围是(0,4).解:∵f(x)=4﹣在(0,+∞)是增函数,∴f(x)在x∈[a,b]上值域为[f(a),f(b)],所以f(a)=ma且f(b)=mb,即4﹣=ma且4﹣=mb,所以ma2﹣4a+1=0且mb2﹣4b+1=0,所以mx2﹣4x+1=0必须有两个不相等的正根,故m≠0,∴,解得0<m<4.∴实数m的取值范围是(0,4).故答案为:(0,4).(3).(2012•虹口区一模)已知函数f(x)=2x+a,g(x)=x2﹣6x+1,对于任意的都能找到,使得g(x2)=f(x1),则实数a的取值范围是[﹣2,6] .解:∵函数f(x)=2x+a,g(x)=x2﹣6x+1,∴x1∈[﹣1,1]时,f(x)的值域就是[a﹣2,a+2],要使上述范围内总能找到x2满足 g(x2)=f(x1),即g(x)的值域要包含[a﹣2,a+2],∵g(x)是一个二次函数,在[﹣1,1]上单调递减,∴值域为[﹣4,8],因此,解得﹣2≤a≤6.故答案为:[﹣2,6].三、函数单调性与奇偶性例3、(1)(2013•资阳一模)已知函数若f(2m+1)>f(m2﹣2),则实数m的取值范围是(﹣1,3).解:∵x≤1时,函数y=﹣x2+2x+1=﹣(x﹣1)2+2,在(﹣∞,1]上单调递增;x>1时,函数y=x3+1在(1,+∞)上单调递增,又x≤1时,﹣x2+2x+1≤2,x>1时,x3+1>2,∴函数,∴函数在R上单调增,∴2m+1>m2﹣2,∴m2﹣2m﹣3<0,∴﹣1<m<3,故答案为:(﹣1,3)(2)已知是R上的增函数,那么a的取值范围是(1,3).解:∵是R上的增函数,∴∴a∈(1,3)故答案为:(1,3)(3)(2012•上海)已知y=f(x)是奇函数,若g(x)=f(x)+2且g(1)=1,则g(﹣1)= 3 .解:由题意y=f(x)是奇函数,g(x)=f(x)+2∴g(x)+g(﹣x)=f(x)+2+f(﹣x)+2=4,又g(1)=1∴1+g(﹣1)=4,解得g(﹣1)=3,故答案为3(4)f(x)为R上的偶函数,g(x)为R上的奇函数且过(﹣1,3),g(x)=f(x﹣1),则f(2012)+f(2013)= ﹣3 .解:由f(x)为R上的偶函数,g(x)为R上的奇函数,得f(﹣x)=f(x),g(﹣x)=﹣g(x),且g(0)=0,由g(x)=f(x﹣1),得f(x)=g(x+1)=﹣g(﹣x﹣1)=﹣f(﹣x﹣2)=﹣f(x+2),即f(x)=﹣f(x+2),所以f(x+4)=﹣f(x+2)=﹣[﹣f(x)]=f(x),故f(x)是周期为4的周期函数,所以f(2012)=f(4×503)=f (0)=g(1)=﹣g(﹣1)=﹣3,f(2013)=f(4×503+1)=f(1)=f(﹣1)=g(0)=0,所以f(2012)+f(2013)=﹣3,故答案为:﹣3.四、函数的周期性例4、(1)已知奇函数满足的值为。
函数的基本性质一.选择题(共8小题)1.下列函数中,既是偶函数,又在区间(0,+∞)单调递减的函数是()A.y=﹣x3B.y=ln|x|C.y=cosx D.y=2﹣|x|2.下列函数中与f(x)=2x+2﹣x具有相同的奇偶性的是()A.y=sinx B.y=x2+x+1 C.y=|x|D.y=|lgx|3.函数f(x)=ln(x2﹣2x﹣8)的单调递增区间是()A.(﹣∞,﹣2)B.(﹣∞,﹣1)C.(1,+∞)D.(4,+∞)4.已知函数f(x)=,则f(f(﹣1))等于()A.0 B.1 C.2 D.35.已知函数f(x)=x﹣2,g(x)=x3﹣tanx,则下列说法正确的是()A.f(x)•g(x)是奇函数B.f(x)•g(x)是偶函数C.f(x)+g(x)是奇函数D.f(x)+g(x)是偶函数6.若函数f(x)是定义在R上的奇函数,且x>0时,f(x)=lnx,则e f(﹣2)的值为()A.B.C.D.7.设f(x)是(﹣∞,+∞)上的奇函数,f(x+2)=﹣f(x),当0≤x≤1时,f (x)=x,则f(7.5)等于()A.0.5 B.﹣0.5 C.1.5 D.﹣1.58.若函数是R上的单调函数,则实数a取值范围为()A.(1,+∞)B.(1,8) C.(4,8) D.[4,8)二.填空题(共4小题)9.当m=时,函数f(x)=e x+me﹣x(m∈R)为奇函数.10.已知函数f(x)是定义在R上的奇函数,当x∈(﹣∞,0)时,f(x)=2x3+x2,则f(2)=.11.已知函数f(x)是奇函数,g(x)是偶函数,定义域都是R,且f(x)+g(x)=3x﹣x3,则f(﹣1)+g(﹣2)=.12.已知函数,那么=.三.解答题(共4小题)13.已知函数f(x)=+1是奇函数,其中a是常数.(1)求函数f(x)的定义域和a的值;(2)若f(x)>3,求实数x的取值范围.14.已知函数f(x)=x2+.(1)求证:f(x)是偶函数;(2)判断函数f(x)在(0,)和(,+∞)上的单调性并用定义法证明.15.在R上定义运算⊗:x⊗y=x(2﹣y),已知关于x的不等式(x+1)⊗(x+1﹣a)>0的解集是{x|b<x<1}.(1)x求实数a,b(2)对于任意的t∈A,不等式x2+(t﹣2)x+1>0恒成立,求实数x的取值范围.16.已知函数f(x)=﹣x2+ax+1﹣lnx.(Ⅰ)当a=3时,求函数f(x)的单调递增区间;(Ⅱ)若f(x)在区间(0,)上是减函数,求实数a的取值范围.2018年07月08日高中数学8的高中数学组卷参考答案与试题解析一.选择题(共8小题)1.下列函数中,既是偶函数,又在区间(0,+∞)单调递减的函数是()A.y=﹣x3B.y=ln|x|C.y=cosx D.y=2﹣|x|【解答】解:A.y=﹣x3是奇函数,不是偶函数,∴该选项错误;B.x∈(0,+∞)时,y=ln|x|=lnx单调递增,∴该选项错误;C.y=cosx在(0,+∞)上没有单调性,∴该选项错误;D.y=2﹣|x|是偶函数;x∈(0,+∞)时,单调递减,∴该选项正确.故选:D.2.下列函数中与f(x)=2x+2﹣x具有相同的奇偶性的是()A.y=sinx B.y=x2+x+1 C.y=|x|D.y=|lgx|【解答】解:f(x)的定义域为R,f(﹣x)=2﹣x+2x=f(x),∴f(x)是偶函数.对于A,y=sinx是奇函数,对于B,y=x2+x+1的对称轴为x=﹣,∴y=x2+x+1非奇非偶函数,对于C,|﹣x|=|x|,∴y=|x|是偶函数,对于D,y=|lgx|的定义域为(0,+∞),故y=|lgx|为非奇非偶函数.故选:C.3.函数f(x)=ln(x2﹣2x﹣8)的单调递增区间是()A.(﹣∞,﹣2)B.(﹣∞,﹣1)C.(1,+∞)D.(4,+∞)【解答】解:由x2﹣2x﹣8>0得:x∈(﹣∞,﹣2)∪(4,+∞),令t=x2﹣2x﹣8,则y=lnt,∵x∈(﹣∞,﹣2)时,t=x2﹣2x﹣8为减函数;x∈(4,+∞)时,t=x2﹣2x﹣8为增函数;y=lnt为增函数,故函数f(x)=ln(x2﹣2x﹣8)的单调递增区间是(4,+∞),故选:D.4.已知函数f(x)=,则f(f(﹣1))等于()A.0 B.1 C.2 D.3【解答】解:由题意知,f(﹣1)=log2(1+1)=1,f(f(﹣1))=f(1)=1﹣3+4=2,故选:C.5.已知函数f(x)=x﹣2,g(x)=x3﹣tanx,则下列说法正确的是()A.f(x)•g(x)是奇函数B.f(x)•g(x)是偶函数C.f(x)+g(x)是奇函数D.f(x)+g(x)是偶函数【解答】解:∵f(x)=x﹣2,g(x)=x3﹣tanx,∴f(﹣x)=x﹣2=f(x),g(﹣x)=﹣x3+tanx=﹣g(x),∴f(x)为偶函数,g(x)为奇函数,∴f(﹣x)•g(﹣x)=﹣f(x)g(x),故是奇函数,显然B、C、D均错误;故选:A.6.若函数f(x)是定义在R上的奇函数,且x>0时,f(x)=lnx,则e f(﹣2)的值为()A.B.C.D.【解答】解:由题意可得e f(﹣2)=e﹣f(2)=e﹣ln2==,故选:B.7.设f(x)是(﹣∞,+∞)上的奇函数,f(x+2)=﹣f(x),当0≤x≤1时,f (x)=x,则f(7.5)等于()A.0.5 B.﹣0.5 C.1.5 D.﹣1.5【解答】解:∵f(x+2)=﹣f(x),∴可得f(x+4)=f(x),∵f(x)是(﹣∞,+∞)上的奇函数∴f(﹣x)=﹣f(x).∴故f(7.5)=f(﹣0.5)=﹣f(0.5)=﹣0.5.故选:B.8.若函数是R上的单调函数,则实数a取值范围为()A.(1,+∞)B.(1,8) C.(4,8) D.[4,8)【解答】解:①若函数f(x)单调性递增,则满足,解得4≤a<8.②若函数f(x)单调性递减,则满足,此时无解.综上实数a取值范围为:4≤a<8.故选:D.二.填空题(共4小题)9.当m=﹣1时,函数f(x)=e x+me﹣x(m∈R)为奇函数.【解答】解:f(x)为R上的奇函数;∴f(0)=0;即1+m=0;∴m=﹣1.故答案为:﹣1.10.已知函数f(x)是定义在R上的奇函数,当x∈(﹣∞,0)时,f(x)=2x3+x2,则f(2)=12.【解答】解:∵当x∈(﹣∞,0)时,f(x)=2x3+x2,∴f(﹣2)=﹣12,又∵函数f(x)是定义在R上的奇函数,∴f(2)=12,故答案为:1211.已知函数f(x)是奇函数,g(x)是偶函数,定义域都是R,且f(x)+g(x)=3x﹣x3,则f(﹣1)+g(﹣2)=.【解答】解:∵函数f(x)是奇函数,g(x)是偶函数,f(x)+g(x)=3x﹣x3,∴f(﹣x)+g(﹣x)=﹣f(x)+g(x)=3﹣x+x3,故g(x)=(3﹣x+3x),f(x)=(3x﹣3﹣x)﹣x3,故f(﹣1)+g(﹣2)=(3﹣1﹣31)+1+(3﹣2+32)=,故答案为:.12.已知函数,那么=.【解答】解:∵,∴f()=∴f(x)+f()=1∴f(2)+f()=1,f(3)+f()=1,f(4)+f()=1,f(1)=∴=故答案为:三.解答题(共4小题)13.已知函数f(x)=+1是奇函数,其中a是常数.(1)求函数f(x)的定义域和a的值;(2)若f(x)>3,求实数x的取值范围.【解答】解:(1)由2x﹣1≠0得:x≠0,即函数的定义域为{x|x≠0},∵函数f(x)=+1是奇函数,∴f(﹣x)=﹣f(x),即+1=﹣﹣1,解得:a=2,(2)若f(x)>3,得:>2,即0<2x﹣1<1,即1<2x<2,解得:x∈(0,1)14.已知函数f(x)=x2+.(1)求证:f(x)是偶函数;(2)判断函数f(x)在(0,)和(,+∞)上的单调性并用定义法证明.【解答】证明:(1)∵函数f(x)=x2+,∴x≠0,且f(﹣x)=(﹣x)2+==f(x),∴f(x)是偶函数.解:(2)函数f(x)在(0,)单调递减,在(,+∞)上的单调递增.证明如下:在(0,)上任取x1,x2,且x1<x2,则f(x1)﹣f(x2)==()+=()(1﹣),∵x1,x2∈(0,),且x1<x2,∴<0,1﹣<0,∴f(x1)﹣f(x2)>0,∴函数f(x)在(0,)上单调递减.在(,+∞)上任取x1,x2,且x1<x2,则f(x1)﹣f(x2)==()+=()(1﹣),∵x1,x2∈(,+∞),且x1<x2,∴<0,1﹣>0,∴f(x1)﹣f(x2)<0,∴函数f(x)在(0,)上单调递增.15.在R上定义运算⊗:x⊗y=x(2﹣y),已知关于x的不等式(x+1)⊗(x+1﹣a)>0的解集是{x|b<x<1}.(1)x求实数a,b(2)对于任意的t∈A,不等式x2+(t﹣2)x+1>0恒成立,求实数x的取值范围.【解答】解:(1)由(x+1)⊗(x+1﹣a)>0,得(x+1)(a+1﹣x)>0,∴(x+1)(x﹣a﹣1)<0,∴﹣1<x<a+1,∵不等式(x+1)⊗(x+1﹣a)>0的解集是{x|b<x<1},∴b=﹣1,a+1=1,a=0;(2)由(1)知,A=(﹣1,1),令g(t)=xt+(x2﹣2x+1),对于任意的t∈(﹣1,1),不等式x2+(t﹣2)x+1>0恒成立,当x=0时,上式显然成立;当x≠0时,则,即,解得:或.∴实数x的取值范围是.16.已知函数f(x)=﹣x2+ax+1﹣lnx.(Ⅰ)当a=3时,求函数f(x)的单调递增区间;(Ⅱ)若f(x)在区间(0,)上是减函数,求实数a的取值范围.【解答】解:(Ⅰ)当a=3时,f(x)=﹣x2+3x+1﹣lnx∴解f′(x)>0,即:2x2﹣3x+1<0函数f(x)的单调递增区间是.(Ⅱ)f′(x)=﹣2x+a﹣,∵f(x)在上为减函数,∴x∈时﹣2x+a﹣≤0恒成立.即a≤2x+恒成立.设,则∵x∈时,>4,∴g′(x)<0,∴g(x)在上递减,∴g(x)>g()=3,∴a≤3.。
高一数学函数的基本性质试题答案及解析1.若函数是偶函数,则的增区间是.【答案】或【解析】由条件,得,即,所以原函数为,所以函数的增区间为.【考点】函数的奇偶性与单调性.2.(12分)已知是定义在R上的奇函数,当时,,其中且. (1)求的值;(2)求的解析式;【答案】(1)0(2)【解析】(1)因是奇函数,所以有,所以=0.……4分(2)当时,,,由是奇函数有,,……12分【考点】本小题主要考查利用函数的奇偶性求函数值和函数解析式的求取,考查学生对函数性质的应用能力.点评:对于分段函数,当已知一段函数的表达式要求另一段时,要利用函数的性质,并且要注意“求谁设谁”的原则.3.已知函数是定义在实数集R上的不恒为零的偶函数,且对任意实数都有,则的值是A.B.C.D.【答案】A【解析】令,可得,令,得所以,令,得,同理令可得,所以【考点】本小题主要考查函数的奇偶性和抽象函数的求值问题,考查学生的运算求解能力.点评:解决抽象函数问题,常用的方法是“赋值法”.4.已知函数的定义域为,为奇函数,当时,,则当时,的递减区间是.【答案】【解析】因为为奇函数,所以的图象关于对称,当时,,所以当时,函数的单调递减区间为,因为图象关于对称,所以当时,的递减区间是.【考点】本小题主要考查函数图象和性质的应用,考查学生数形结合思想的应用和推理能力.点评:解决本小题的关键是分析出函数的图象关于对称,在关于对称的两个区间上单调性相同.5.(本小题12分)已知函数,(1)判断函数在区间上的单调性;(2)求函数在区间是区间[2,6]上的最大值和最小值.【答案】(1)函数是区间上的减函数;(2),【解析】(1)设是区间上的任意两个实数,且,则-==.由得,,于是,即.所以函数是区间上的减函数. ……6分(2)由(1)知函数函数在区间的两个端点上分别取得最大值与最小值,即当时,;当时,. ……12分【考点】本小题主要考查利用定义判断函数的单调性和利用函数的单调性求函数的最值,考查学生对定义的掌握和利用能力以及数形结合思想的应用.点评:利用单调性的定义判断或证明函数的单调性时,要把结果划到最简,尽量不要用已知函数的单调性判断未知函数的单调性.6.设偶函数的定义域为,当时是增函数,则的大小关系是()A.B.C.D.【答案】A【解析】因为是偶函数,所以,而当时是增函数,所以.【考点】本小题主要考查函数奇偶性和单调性的综合应用,考查学生的逻辑推理能力.点评:函数的奇偶性和单调性经常结合考查,要熟练准确应用.7.已知是偶函数,且当时,,则当时,【答案】【解析】由题意知,当时,,所以,又因为是偶函数,所以,所以当时,.【考点】本小题主要考查利用函数的奇偶性求函数的解析式,考查学生的运算求解能力.点评:此类问题要注意求谁设谁.8.(本小题满分13分)已知定义域为的函数是奇函数。
函数的基本性质练习(含答案)基础训练A组1.若函数f(x)为偶函数,则f(-x)=f(x),代入函数f(x),得到:m-1)x^2+(m-2)x+(m^2-7m+12) = (m-1)(-x)^2+(m-2)(-x)+(m^2-7m+12)化简得到:(m-1)x^2+(m-2)x+(m^2-7m+12) = (m-1)x^2-(m-2)x+(m^2-7m+12)移项得到:4x=0,因此m=2,选B。
2.偶函数在[-∞,-1]上是增函数,说明在[1,+∞)上也是增函数,因此f(-3/2)<f(-1)<f(2),选A。
3.因为f(x)是奇函数,所以在[-7,-3]上也是增函数,最小值为-5,因此选A。
4.F(x) = f(x) - f(-x),代入f(-x)得到:F(x) = f(x) - (-f(x)) = 2f(x)因此F(x)是偶函数,选B。
5.对于y=x,有y'=1>0,在(0,1)上是增函数,选A。
6.化简得到f(x)=-x^2+x,因此在[0,1]上是减函数,但f(-x)=-f(x),因此是奇函数,选B。
填空题1.因为f(x)是奇函数,所以f(0)=0,不等式化简得到f(x)<0,解为(-5,0)U(0,5)。
2.值域为(-∞,+∞),因为2x+x+1可以取到任意大的值。
3.y=x+1,因此值域为(1,2]。
4.f(x)的导数为2(k-2)x+(k-1),当x(k-1)/(2(k-2))时导数小于0,因此f(x)的递减区间为(-∞,-(k-1)/(2(k-2)))U((k-1)/(2(k-2)),+∞)。
5.命题(1)和(2)正确,命题(3)和(4)错误,因此正确的命题个数为2.解答题1.一次函数y=kx+b的单调性取决于k的符号,当k>0时单调递增,当k0时单调递减,当k0时开口向上,单调递增,当a<0时开口向下,单调递减。
2.因为定义域为(-1,1),所以f'(x)=2x-1<0当x<1/2时,f(x)单调递减,因此f(x)在(-1/2,1/2)上取得最大值,最小值为f(1)=3.x0时,f(x)为正数。
函数的基本性质1.奇偶性(1)定义:如果对于函数f (x )定义域内的任意x 都有f (-x )=-f (x ),则称f (x )为奇函数;如果对于函数f (x )定义域内的任意x 都有f (-x )=f (x ),则称f (x )为偶函数。
如果函数f (x )不具有上述性质,则f (x )不具有奇偶性.如果函数同时具有上述两条性质,则f (x )既是奇函数,又是偶函数。
注意:○1 函数是奇函数或是偶函数称为函数的奇偶性,函数的奇偶性是函数的整体性质; ○2 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 也一定是定义域内的一个自变量(即定义域关于原点对称)。
(2)利用定义判断函数奇偶性的格式步骤:○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f (-x )与f (x )的关系; ○3 作出相应结论: 若f (-x ) = f (x ) 或 f (-x )-f (x ) = 0,则f (x )是偶函数; 若f (-x ) =-f (x ) 或 f (-x )+f (x ) = 0,则f (x )是奇函数。
(3)简单性质:①图象的对称性质:一个函数是奇函数的充要条件是它的图象关于原点对称;一个函数是偶函数的充要条件是它的图象关于y 轴对称;②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 2.单调性(1)定义:一般地,设函数y =f (x )的定义域为I , 如果对于定义域I 内的某个区间D 内的任意两个自变量x 1,x 2,当x 1<x 2时,都有f (x 1)<f (x 2)(f (x 1)>f (x 2)),那么就说f (x )在区间D 上是增函数(减函数);注意:○1 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; ○2 必须是对于区间D 内的任意两个自变量x 1,x 2;当x 1<x 2时,总有f (x 1)<f (x 2) (2)如果函数y =f (x )在某个区间上是增函数或是减函数,那么就说函数y =f (x )在这一区间具有(严格的)单调性,区间D 叫做y =f (x )的单调区间。
函数与导数02函数函数的基本性质【考点讲解】一、具体目标:1.结合具体函数,了解函数奇偶性的含义.会用函数的图象理解和研究函数的奇偶性.2.理解函数的单调性及其几何意义.会用基本函数的图象分析函数的性质.3. 了解函数的周期性、最小正周期的含义,会判断、应用简单函数的周期性.二、知识概述:1.偶函数、奇函数的概念一般地,如果对函数f(x)的定义域内任意一个x,都有__f(-x)=f(x)__,那么函数f(x)就叫做偶函数.一般地,如果对于函数f(x)的定义域内任意一个x,都有__f(-x)=-f(x)__,那么函数f(x)就叫做奇函数.2.奇、偶函数的图象特征偶函数的图象关于__y轴__对称,奇函数的图象关于__原点__对称.3.函数奇偶性的常用结论(1)如果函数f(x)是偶函数,那么f(x)=f(|x|).(2)奇函数在两个对称的区间上具有相同的单调性,偶函数在两个对称的区间上具有相反的单调性.(3)在公共定义域内有:奇±奇=奇,偶±偶=偶,奇×奇=偶,偶×偶=偶,奇×偶=奇.4.判断函数的奇偶性的常用方法:(1)定义法一般地,对于较简单的函数解析式,可通过定义直接作出判断;对于较复杂的解析式,可先对其进行化简,再利用定义进行判断.利用定义判断函数奇偶性的步骤:(2)图象法:奇函数的图象关于原点成中心对称,偶函数的图象关于y 轴成轴对称.因此要证函数的图象关于原点对称,只需证明此函数是奇函数即可;要证函数的图象关于y 轴对称,只需证明此函数是偶函数即可.反之,也可利用函数图象的对称性去判断函数的奇偶性. (3)组合函数奇偶性的判定方法①两个奇(偶)函数的和、差还是奇(偶)函数,一奇一偶之和为非奇非偶函数.②奇偶性相同的两函数之积(商)为偶函数,奇偶性不同的两函数之积(商)(分母不为0)为奇函数. ③复合函数的奇偶性可概括为“同奇则奇,一偶则偶”. (4)分段函数的奇偶性判定分段函数应分段讨论,注意奇偶函数的整体性质,要避免分段下结1.已知函数的奇偶性求函数的解析式. 抓住奇偶性讨论函数在各个分区间上的解析式,或充分利用奇偶性产生关于()f x 的方程,从而可得()f x 的解析式.5.已知带有字母参数的函数的表达式及奇偶性求参数.常常采用待定系数法:利用()()0f x f x ±-=产生关于字母的恒等式,由系数的对等性可得知字母的值.6.奇偶性与单调性综合时要注意奇函数在关于原点对称的区间上的单调性相同,偶函数在关于原点对称的区间上的单调性相反. 7.增函数与减函数一般地,设函数f (x )的定义域为I ,(1)如果对于定义域I 内某个区间D 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),那么就说函数f (x )在区间D 上是__增函数__.(2)如果对于定义域I 内某个区间D 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),那么就说函数f (x )在区间D 上是__减函数__.8.单调性与单调区间如果函数y =f (x )在区间D 上是增函数或减函数,那么就说函数y =f (x )在这一区间具有(严格的)__单调性__,区间D 叫做y =f (x )的__单调区间__. 9.函数的最大值与最小值:一般地,设函数y =f (x )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__f (x )≤M __;存在x 0∈I ,使得__f (x 0)=M __,那么,我们称M 是函数y =f (x )的最 大值.(2)对于任意的x ∈I ,都有__f (x )≥M __;存在x 0∈I ,使得__f (x 0)=M __,那么我们称M 是函数y =f (x )的最小值.10.函数单调性的常用结论11.对勾函数的单调性对勾函数y =x +ax (a >0)的递增区间为(-∞,-a ]和[a ,+∞);递减区间为[-a ,0)和(0,a ],且对勾函数为奇函数. 12.函数的周期性(1)对于函数f (x ),如果存在一个__非零常数__T ,使得当x 取定义域内的每一个值时,都有__f (x +T )=f (x )__,那么函数f (x )就叫做周期函数,T 叫做这个函数的周期.(2)如果在周期函数f (x )的所有周期中存在一个最小的正数,那么这个最小正数就叫做f (x )的__最小__正周期. 13.函数周期性的常用结论: 对f (x )定义域内任一自变量x 的值: (1)若f (x +a )=-f (x ),则T =2a (a >0); (2)若f (x +a )=1f (x ),则T =2a (a >0); (3)若f (x +a )=-1f (x ),则T =2a (a >0).14.函数的对称性与周期性的关系(1)如果函数f (x )(x ∈D )在定义域内有两条对称轴x =a ,x =b (a <b ),则函数f (x )是周期函数,且周期T =2(b -a )(不一定是最小正周期,下同).(2)如果函数f (x )(x ∈D )在定义域内有两个对称中心A (a,0),B (b,0)(a <b ),那么函数f (x )是周期函数,且周期 T =2(b -a ).(3)如果函数f (x ),x ∈D 在定义域内有一条对称轴x =a 和一个对称中心B (b,0)(a ≠b ),那么函数f (x )是周期函数,且周期T =4|b -a |.注:对于(1)(2)(3)中的周期公式可仿照正、余弦函数的图象加强记忆.判断函数的周期只需证明f (x +T )=f (x )(T ≠0)便可证明函数是周期函数,且周期为T ,函数的周期性常与函数的其他性质综合命题.15.根据函数的周期性,可以由函数局部的性质得到函数的整体性质,在解决具体问题时,要注意结论:若T 是函数的周期,则kT (k ∈Z 且k ≠0)也是函数的周期.1.【2019年高考全国Ⅱ卷理数】已知()f x 是奇函数,且当0x <时,()e ax f x =-.若(ln 2)8f =,则a =__________.【解析】本题主要考查函数的奇偶性,对数的计算.由题意知()f x 是奇函数,且当0x <时,()e axf x =-,又因为ln 2(0,1)∈,(ln 2)8f =,所以ln 2e 8a --=-,两边取以e 为底数的对数,得ln 23ln 2a -=,所以3a -=,即3a =-.【答案】3-2.【2019优选题】已知()f x 是R 上的偶函数,且在[0,)+∞单调递增,若(3)f a f -<(4),则a 的取值范围为 .【解析】:()f x Q 是R 上的偶函数,且在[0,)+∞单调递增,∴不等式(3)f a f -<(4)等价为 (|3|)f a f -<(4),即|3|4a -<,即434a -<-<,得17a -<<,即实数a 的取值范围是17a -<<, 【真题分析】故答案为:17a -<< 【答案】17a -<<.3.【2017课标II 】已知函数()f x 是定义在R 上的奇函数,当(,0)x ∈-∞时,32()2f x x x =+, 则(2)f = ________.【解析】本题考点奇函数的性质解决求函数值的问题. 法一:(2)(2)[2(8)4]12=--=-⨯-+=f f .法二:由题意可知函数()f x 是定义在R 上的奇函数,所以有()()()232x x x f x f +-=-=-,而因为()0,∞-∈x ,()∞+∈-,0x ,()232x x x f --=-所以有()⎪⎩⎪⎨⎧>-<+=0,20,22323x x x x x x x f ,()12222223=-⨯=f【答案】124. 【2017山东】已知f (x )是定义在R 上的偶函数,且f (x +4)=f (x -2).若当[3,0]x ∈- 时,()6xf x -=,则f (919)= 【解析】由f (x +4)=f (x -2)可知,()()6=+f x f x 是周期函数,且6T =,所以(919)(66531)(1)f f f =⨯+=(1)6f =-=.【答案】65. 【2019年高考江苏】设(),()f x g x 是定义在R 上的两个周期函数,()f x 的周期为4,()g x 的周期为2,且()f x 是奇函数.当2(]0,x ∈时,()f x =(2),01()1,122k x x g x x +<≤⎧⎪=⎨-<≤⎪⎩,其中k >0.若在区间(0,9]上,关于x 的方程()()f x g x =有8个不同的实数根,则k 的取值范围是 . 【解析】作出函数()f x ,()g x 的图象,如图:由图可知,函数2()1(1)f x x =--1()(12,34,56,78)2g x x x x x =-<≤<≤<≤<≤的图象仅有2个交点,即在区间(0,9]上,关于x 的方程()()f x g x =有2个不同的实数根,要使关于x 的方程()()f x g x =有8个不同的实数根,则2()1(1),(0,2]f x x x =--∈与()(2),(0,1]g x k x x =+∈的图象有2个不同的交点,由(1,0)到直线20kx y k -+=的距离为1211k =+,解得2(0)4k k =>, ∵两点(2,0),(1,1)-连线的斜率13k =,∴1234k ≤<,综上可知,满足()()f x g x =在(0,9]上有8个不同的实数根的k 的取值范围为123⎡⎢⎣⎭,. 【答案】123⎡⎢⎣⎭6.【2017山东理15】若函数()e x f x (e 2.71828=L 是自然对数的底数)在()f x 的定义域上单调递增,则称函数()f x 具有M 性质.下列函数中所有具有M 性质的函数的序号为 .①()2x f x -=②()3x f x -=③()3f x x = ④()22f x x =+【解析】①()e =e e 22xx x xy f x -⎛⎫=⋅= ⎪⎝⎭在R 上单调递增,故()2x f x -=具有M 性质; ②()e =e e 33xx x x y f x -⎛⎫=⋅= ⎪⎝⎭在R 上单调递减,故()3xf x -=不具有M 性质;③()3=e e xxy f x x =⋅,令()3e xg x x =⋅,则()()322e e 3e3xxxg x x x x x '=⋅+⋅=+,所以当3x >-时,()0g x '>;当3x <-时,()0g x '<,所以()3=e e xxy f x x =⋅在(),3-∞-上单调递减,在()3,-+∞上单调递增,故()3f x x =不具有M 性质;④()()2=e e 2x x y f x x =+.令()()2e 2x g x x =+, 则()()()22e 2e 2e 110xx x g x xx x ⎡⎤'=++⋅=++>⎣⎦,所以()()2=e e 2x x y f x x =+在R 上单调递增,故()22f x x =+具有M 性质.综上所述,具有M 性质的函数的序号为①④.【答案】①④7.【2017天津理6】已知奇函数()f x 在R 上是增函数,()()g x xf x =.若2(log 5.1)a g =-,0.8(2)b g =,(3)c g =,则a ,b ,c 的大小关系为( ). A.a b c << B.c b a <<C.b a c <<D.b c a <<【解析】 因为奇函数()f x 在R 上增函数,所以当0x >时,()0f x >,从而()()g x xf x =是R 上的偶函数,且在(0,)+∞上是增函数.()()22log 5.1log 5.1a g g =-=,0.822<,又4 5.18<<,则22log 5.13<<,所以0.8202log 5.13<<<,于是()()()0.822log 5.13g g g <<,即b a c <<.故选C.【答案】C8.【2018新课标II 卷11】已知()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)(3)(50)f f f f ++++=…( )A .50-B .0C .2D .50【解析】本题考点是函数的性质的具体应用,根据奇函数性质以及对称性确定函数周期,再根据周期以及对应函数值求结果. 由题意可知原函数的定义域为()∞+∞-,的奇函数,并且有()()x f x f +=-11,所以有()()()111--=-=+x f x f x f ,所以有()()()113-=+-=+x f x f x f ,即有()()4+=x f x f ,所以函数是以周期为4的周期函数.因此有()()()()()()()()[]()()2143211250321f f f f f f f f f f +++++=++++Λ.因为()()()()2413f f f f -=-=,,()()()()04321=+++f f f f ,由()()()113-=+-=+x f x f x f 可得()()()00112==+--=f f f从而()()()()()2150321==++++f f f f f Λ,选C .【答案】C9. .已知定义在错误!未找到引用源。
【新教材】3.2.1 单调性与最大(小)值(人教A版)1、理解增函数、减函数的概念及函数单调性的定义;2、会根据单调定义证明函数单调性;3、理解函数的最大(小)值及其几何意义;4、学会运用函数图象理解和研究函数的性质.重点:1、函数单调性的定义及单调性判断和证明;2、利用函数单调性或图像求最值.难点:根据定义证明函数单调性.一、预习导入阅读课本76-80页,填写。
1.增函数、减函数的定义2、单调性与单调区间如果函数y=f(x)在区间D上是增函数或减函数,那么就说函数y=f(x)在这一区间上具有(严格的)________,区间D叫做y=f(x)的________.[点睛] 一个函数出现两个或者两个以上的单调区间时,不能用“∪”连接,而应该用“,”连接.如函数y=1x在(-∞,0),(0,+∞)上单调递减,却不能表述为:函数y=1x在(-∞,0)∪(0,+∞)上单调递减.3、函数的最大(小)值1.判断(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)所有的函数在其定义域上都具有单调性.( )(2)在增函数与减函数的定义中,可以把“任意两个自变量”改为“存在两个自变量”.( )(3)任何函数都有最大值或最小值.( )(4)函数的最小值一定比最大值小.( )2.函数y=f(x)的图象如图所示,其增区间是( )A.[-4,4] B.[-4,-3],[1,4]C.[-3,1] D.[-3,4]3.函数y=f(x)在[-2,2]上的图象如图所示,则此函数的最小值、最大值分别是( )A .-1,0B .0,2C .-1,2 D.12,2 4.下列函数f (x )中,满足对任意x 1,x 2∈(0,+∞),当x 1<x 2时,都有f (x 1)>f (x 2)的是( )A .f (x )=x 2B .f (x )=1xC .f (x )=|x |D .f (x )=2x +15.函数f (x )=2x,x ∈[2,4],则f (x )的最大值为______;最小值为________. 题型一 利用图象确定函数的单调区间例1求下列函数的单调区间,并指出其在单调区间上是增函数还是减函数:(1)y=3x-2;(2)y=-1x . 跟踪训练一1. 已知x ∈R,函数f(x)=x|x-2|,试画出y=f(x)的图象,并结合图象写出函数的单调区间.题型二 利用函数的图象求函数的最值例2 已知函数y=-|x-1|+2,画出函数的图象,确定函数的最值情况,并写出值域.跟踪训练二1.已知函数f(x)={1x ,0<x<1,x,1≤x ≤2.(1)画出f(x)的图象;(2)利用图象写出该函数的最大值和最小值.题型三 证明函数的单调性 例3 求证:函数f(x)=x+1x 在区间(0,1)内为减函数. 跟踪训练三1.求证:函数f(x)=21x在(0,+∞)上是减函数,在(-∞,0)上是增函数. 题型四 利用函数的单调性求最值例4 已知函数f(x)=x+ 4x .(1)判断f(x)在区间[1,2]上的单调性;(2)根据f(x)的单调性求出f(x)在区间[1,2]上的最值.跟踪训练四1.已知函数f(x)=6x−1(x∈[2,6],)求函数的最大值和最小值.题型五函数单调性的应用例5已知函数f(x)在区间(0,+∞)上是减函数,试比较f(a2-a+1)与f34⎛⎫⎪⎝⎭的大小.跟踪训练五1.已知g(x)是定义在[-2,2]上的增函数,且g(t)>g(1-3t),求t的取值范围.题型六单调性最值的实际应用例6“菊花”烟花是最壮观的烟花之一.制造时一般是期望在它达到最高点时爆裂.如果烟花距地面的高度h(单位:m)与时间t(单位:s)之间的关系为h(t)=-4.9t2+14.7t+18,那么烟花冲出后什么时候是它爆裂的最佳时刻?这时距地面的高度是多少(精确到1m)?跟踪训练六1. 某租赁公司拥有汽车100辆,当每辆车的月租金为3 000元时,可全部租出,当每辆车的月租金每增加50元时,未租出的车将会增加一辆,租出的车每辆每月需要维护费150元,未租出的车每辆每月需要维护费50元.(1)当每辆车的月租金为3 600元时,能租出多少辆?(2)当每辆车的月租金为多少元时,租赁公司的月收益最大?最大月收益是多少?1.f(x)对任意两个不相等的实数a,b,总有f(a)−f(b)a−b>0,则必有( )A.函数f(x)先增后减 B.函数f(x)先减后增C.函数f(x)是R上的增函数 D.函数f(x)是R上的减函数2.已知函数f(x)=-x2+4x+a,x∈[0,1],若f(x)的最小值为-2,则f(x)的最大值为( )A.-1 B.0C.1 D.23.已知函数f(x)=4x2-kx-8在区间(5,20)上既没有最大值也没有最小值,则实数k的取值范围是( ) A.[160,+∞) B.(-∞,40]C.(-∞,40]∪[160,+∞) D.(-∞,20]∪[80,+∞)4.若函数y=f(x)的定义域为R,且为增函数,f (1-a)<f(2a-1),则a的取值范围是。
函数的基本性质一、知识点1.对函数单调性的理解(1)函数的单调性只能在函数的定义域内来讨论,所以求函数的单调区间,必须先求函数的定义域;(2) 一些单调性的判断规则:①若f (x)与g(x)在定义域内都是增函数(减函数),那么f (x) + g(x)在其公共定义域内是增函数(减函数)即“同加异减”减时和第一个单调性相同。
②复合函数的单调性规则是“同增异减”。
2.函数的奇偶性的定义:(1)对于函数f (x)的定义域内任意一个x,都有f (-x) = —f (x),则称f (x)为.奇函数的图象关于对称。
(2)对于函数f (x)的定义域内任意一个x,都有f (-x) = f (x),则称f (x)为.偶函数的图象关于对称。
(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)。
3.奇偶函数图象的对称性(1)若y = f (a + x)是偶函数,则 f (a + x) = f (a - x) o f (2a - x) = f (x) o f (x)的图象关于直线x= a对称;(2)若y = f (b + x)是偶函数,则 f (b - x) = - f (b + x) o f (2b - x) = - f (x) o f (x)的图象关于点(b,0)中心对称;4.若函数满足f Q + a)= f Q),则函数的周期为T=a。
二、例题讲解1.下列函数中,既是偶函数,又是在区间(0,+ 8)上单调递减的函数是()A. y = 2|x|B. y = x3C. y = -x2+1D. y=cosx【答案】C【解析】试题分析:偶函数需满足f (-x) = f (x),由此验证可知A,C,D都是偶函数,但要满足在区间(0,+ 8) 上单调递减,验证可知只有C符合.考点:偶函数的判断,函数的单调性.2. f (x) = x2-2x + 4的单调减区间是.【答案】(fl) 【解析】试题分析:将函数进行配方得/(,) =,2—2x + 4 = (x —1)2+3,又称轴为x = l,函数图象开口向上,所 以函数的单调减区间为(-8,1) . 考点:二次函数的单调性.3 .函数y = log (%2 +2% —3)的单调递减区间为()2A. (— °°, —3)B. (— °°, — 1)C. (1, +°°)D. ( — 3, — 1) 【答案】A 【解析】试题分析:由x2 + 2x —3>0,得%<—3或x>l, .♦./(%)的定义域为(―8,—3)U(L+8).y = log (%2 + 2% —3)可看作由 y = log 沈和 M = %2 + 2% — 3 复合而成的,u - X2 +2x-3 = (x +1)2 -4 2 2在(—8,—3)上递减,在(1,+8)上递增,又y = log "在定义域内单调递增,.・.y = log (%2+2%-3)在2 2(—8,—3)上递减,在(1,+8)上递增,所以y = log (%2+ 2% —3)的单调递减区间是(―叫—3),故选A.2考点:复合函数的单调性.4 .已知丁 = %2+2(〃 — 2)% + 5在区间(4,+8)上是增函数,则a 的范围是( )【答案】B 【解析】试题分析:函数y = %2+2(〃-2)% + 5的图像是开口向上以x = 2-a 为对称轴的抛物线,因为函数在区 间(4,+8)上是增函数,所以2 —a V 4,解得“之―2 ,故A 正确。
函数的基本性质一、函数的有关概念1.函数的概念:设A、B是非空的数集,如果按照某个确定的对应关系f,使对于集合A中的任意一个数x,在集合B中都有唯一确定的数f(x)和它对应,那么就称f:A→B为从集合A到集合B的一个函数.记作:y=f(x),x∈A.其中,x 叫做自变量,x的取值范围A叫做函数的定义域;与x的值相对应的y值叫做函数值,函数值的集合{f(x)| x∈A }叫做函数的值域.概念重点疑点:对于定义域中任何x,都有唯一确定的y=f(x)与x相对应。
即在直角坐标系中的图像,对于任意一条x=a(a是函数的定义域)的直线与函数y=f(x)只有一个交点;例1、下列对应关系中,x为定义域,y为值域,不是函数的是()A.y=x²+x³B.y=C.|y|=xD.y=8x解:对于|y|=x,对于任意非零x,都有两个y与x对应,所以|y|=x不是函数。
图像如下图,x=2的直线与|y|=x的图像有两个交点。
故答案选C例2、下列图象中表示函数图象的是()解析:对于任意x=a的直线,只有C选项的图形与x=a的直线只有一个交点,即对于定义域中任何x,都有唯一确定的y=f(x)与x相对应。
故选C。
注意:1、如果只给出解析式y=f(x),而没有指明它的定义域,则函数的定义域即是指能使这个式子有意义的实数的集合;2、函数的定义域、值域要写成集合或区间的形式.定义域补充:能使函数式有意义的实数x 的集合称为函数的定义域,求函数的定义域时列不等式组的主要依据是:(1)分式的分母不等于零; (2)偶次方根的被开方数不小于零;(3)对数式的真数必须大于零;(4)指数、对数式的底必须大于零且不等于1. (5)如果函数是由一些基本函数通过四则运算结合而成的.那么,它的定义域是使各部分都有意义的x 的值组成的集合.(6)指数为零底不可以等于零 (7)实际问题中的函数的定义域还要保证实际问题有意义.(注意:求出不等式组的解集即为函数的定义域。