考点5 函数的单调性与最值、函数的奇偶性与周期性
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高三数学函数的单调性、奇偶性及函数的周期性【本讲主要内容】函数的单调性、奇偶性及函数的周期性【知识掌握】 【知识点精析】1. 函数的单调性:设函数)(x f y =的定义域为I ,D 是I 的一个区间,如果对于任意的21,x x D ∈,其21x x <,都有)()(21x f x f <则称)(x f 在区间D 上是增函数,同时D 是函数)(x f 的增区间;如果对于任意的21,x x D ∈,且21x x <都有)()(21x f x f >,则称)(x f 在区间D 上是减函数,同时,D 是函数)(x f 的减区间。
并统称具有上述情况的函数具有单调性。
注:(1)单调性是函数的区间性质,若一个函数在其整个定义域内(是一个区间)都是增函数(减函数)则称这个函数为单调函数。
(2)一次函数是单调函数,二次函数不是单调函数,但以对准轴为界,对应两个单调区间,指、对数函数是单调函数;三角函数不是单调函数。
(3)奇函数在一个区间上的单调性与其在对称区间上的单调性一致,如奇函数3xy =在(0,∞+)↑同时在(0,∞-)↑,偶函数在一个区间上的单调性与其在对称区间上的单调性相反。
(3)互反函数其各自对应的区间上的单调性相同。
(4)复合函数的单调性遵循“同增,异减”的规律。
如2)1()(2+-=x x f 求)(2x f 的单调增区间 令12≥=x z ,则)(z f 关于z 是增函数 又2x z =当),0(+∞∈x 时,z 关于x 是增函数 ∴),1(+∞是函数)(2x f 的增区间 令12<=x z ,则)(z f 关于z 是减函数 又2x z =当)0,(-∞∈x 时,z 关于x 是减函数 ∴)0,1(-是函数)(2x f 的增区间综上所述,函数)(2x f 的增区间为)0,1(-和),1(+∞(5)对于可导函数)(x f y =,若在独立区间D 上,)(x f '0>,则)(x f 是D 上的增函数,0)(<'x f ,则为减函数。
函数单调性、奇偶性、周期性◆知识点梳理 一函数的奇偶性:1、定义域关于原点对称 奇函数)(x f 在原点有定义,则0)0(=f ;2、)(x f 是奇函数⇔)()(x f x f -=-⇔)(x f 图像关于原点对称;3、)(x f 是偶函数)()(x f x f =-⇔⇔)(x f 图像关于y 轴对称;4、一些判断奇偶性的规律: ①奇±奇=奇,偶±偶=偶②奇×/÷奇=偶,奇×/÷偶=奇,偶×/÷偶=偶二函数的单调性 方法:①导数法; ②规律判断法;③图像法; 1、单调性的定义:)(x f 在区间M 上是增减函数,,21M x x ∈∀⇔当21x x <时)0(0)()(21><-x f x f2、采用单调性的定义判定法应注意:一般要将式子)()(21x f x f -化为几个因式作积或作商的形式,以利于判断正负; 3、对于已知单调区间求参数范围,一般有以下两种方法: ①转化为恒成立问题,接着用求最值的视角去解决;②先求出该函数的完整单调区间,根据此区间比已知单调区间大去求解; 4、一些判断单调性的规律: ①减 + 减 =减,增 + 增 = 增;②1()()()f x f x f x -与、的单调性相反;三复合函数单调性的判定:定义域优先考虑1、首先将原函数)]([x g f y =分解为基本初等函数: )(x g u =与)(u f y =;2、分别研究两个函数在各自定义域内的单调性;3、根据“同增异减”来判断原函数在其定义域内的单调性; 四函数的周期性1、周期性的定义:若有)()(x f T x f =+,则称函数)(x f 为周期函数,T 为它的一个周期;如没有特别说明,遇到的周期都指最小正周期;2、三角函数的周期①π==T x y :tan ,||:tan ωπω==T x y ②||2:)cos(),sin(ωπϕωϕω=+=+=T x A y x A y 3、与周期有关的结论:①)()(a x f a x f -=+或(2)()f x a f x += ⇒)(x f 的周期为a 2; ②)()(x f a x f -=+⇒)(x f 的周期为a 2;③1()()f x a f x +=⇒)(x f 的周期为a 2;◆考点剖析一考查一般函数的奇偶性例1、 设函数fx 是定义在R 上的奇函数,若当x ∈0,+∞时,fx =lg x ,则满足fx >0的x 的取值范围是 .变式1、 若函数(1)()y x x a =+-为偶函数,则a = A .2- B .1- C .1 D .2变式2、 函数1()f x x x=-的图像关于A .y 轴对称B . 直线x y -=对称C . 坐标原点对称D . 直线x y =对称二考查函数奇偶性的判别例2、判断下下列函数的奇偶性122(1),0()(1),0x x x f x x x x ⎧-≥⎪=⎨-+<⎪⎩ 224()|3|3x f x x -=--变式3、已知函数0()(2≠+=x xax x f ,常数)a ∈R . 1讨论函数)(x f 的奇偶性,并说明理由; 变式4、判断下下列函数的奇偶性121()log 1x f x x -=+ 21,0()1,0x x f x x x ->⎧=⎨--≤⎩三考查抽象函数的奇偶性例3、已知函数fx,当x,y ∈R 时,恒有fx+y=fx+fy.求证:fx 是奇函数;变式5A 、若定义在R 上的函数fx 满足:对任意12,x x ∈R 有1212()()()1f x x f x f x +=++,则下列说法一定正确的是Afx 为奇函数 Bfx 为偶函数 C fx+1为奇函数 Dfx+1为偶函数变式5B 、已知函数()f x ,当,x y R ∈时,恒有()()()f x y xf y yf x +=+,求证()f x 是偶函数;三考查一般函数的单调区间暂不讲例4、 设函数1()(01)ln f x x x x x =>≠且,求函数()f x 的单调区间;变式6、函数x e x x f )3()(-=的单调递增区间是 A. )2,(-∞ B.0,3 C.1,4 D. ),2(+∞四考查复合函数的单调区间 例5、判断函数fx=12-x 在定义域上的单调性.变式7、求函数y=21log 4x-x 2的单调区间.五考查函数单调性的运用例6A 、定义在R 上的偶函数()f x 满足:对任意的1212,[0,)()x x x x ∈+∞≠,有2121()()0f x f x x x -<-.则A (3)(2)(1)f f f <-<B (1)(2)(3)f f f <-<C (2)(1)(3)f f f -<<D (3)(1)(2)f f f <<-变式8、2008全国设奇函数()f x 在(0)+∞,上为增函数,且(1)0f =,则不等式()()0f x f x x --<的解集为A .(10)(1)-+∞,,B .(1)(01)-∞-,,C .(1)(1)-∞-+∞,,D .(10)(01)-,,例6B 、已知函数32()f x x ax ax =+-在区间(1,)+∞上递增,求a 的取值范围;变式9、已知函数0()(2≠+=x xa x x f ,常数)a ∈R . 1略 2若函数)(x f 在[2)x ∈+∞,上为增函数,求a 的取值范围.六考查函数周期性的应用例7、函数()f x 对于任意实数x 满足条件()()12f x f x +=,若()15,f =-则()()5f f =__________;变式10、已知函数()f x 满足:()114f =,()()()()()4,f x f y f x y f x y x y R =++-∈,则()2010f =_____________.变式11、已知定义在R 上的奇函数fx 满足fx+2=-fx ,则,f 6的值为A -1B 0C 1 D2◆方法小结1、注意:单调区间一定要在定义域内,且不可以有“”,只能用“和”,“,”.2、含有参量的函数的单调性问题,可分为两类:一类是由参数的范围判定其单调性;一类是给定单调性求参数范围,其解法是由定义或导数法得到恒成立的不等式,结合定义域求出参数的取值范围.3、判断函数的奇偶性应首先检验函数的定义域是否关于原点对称,然后根据奇偶性的定义判断或证明函数是否具有奇偶性. 如果要证明一个函数不具有奇偶性,可以在定义域内找到一对非零实数a 与-a ,验证fa ±f -a ≠0.4、函数的周期性:第一应从定义入手,第二应结合图象理解.◆课后强化1.若函数2()()af x x a x=+∈R ,则下列结论正确的是A .a ∀∈R ,()f x 在(0,)+∞上是增函数B .a ∀∈R ,()f x 在(0,)+∞上是减函数C .a ∃∈R ,()f x 是偶函数D .a ∃∈R ,()f x 是奇函数2. 下列函数()f x 中,满足“对任意1x ,2x ∈0,+∞,当1x <2x 时,都有1()f x >2()f x 的是A .()f x =1xB. ()f x =2(1)x - C .()f x =x e D ()ln(1)f x x =+ 3.已知偶函数()f x 在区间[0,)+∞单调增加,则满足(21)f x -<1()3f 的x 取值范围是A 13,23B 13,23C 12,23D 12,234.已知函数)(x f 是定义在实数集R 上的不恒为零的偶函数,且对任意实数x 都有)()1()1(x f x x xf +=+,则)25(f 的值是A. 0B. 21C. 1D. 255.已知定义在R 上的奇函数)(x f ,满足(4)()f x f x -=-,且在区间0,2上是增函数,则 .A.(25)(11)(80)f f f -<<B. (80)(11)(25)f f f <<-C. (11)(80)(25)f f f <<-D. (25)(80)(11)f f f -<<6、已知()f x 在R 上是奇函数,且(4)(),f x f x +=2(0,2)()2,(7)x f x x f ∈==当时,则 A.—2 C.—987、设fx 为定义在R 上的奇函数,当x ≥0时,fx=2x +2x+bb 为常数,则f-1= A 3 B 1 C-1 D-38、给定函数①12y x =,②12log (1)y x =+,③|1|y x =-,④12x y +=,其中在区间0,1上单调递减的函数序号是A ①②B ②③C ③④D ①④9、若函数fx =3x +3-x 与gx =3x -3-x 的定义域均为R,则A .fx 与gx 均为偶函数 B. fx 为偶函数,gx 为奇函数 C .fx 与gx 均为奇函数 D. fx 为奇函数,gx 为偶函数 10、11、设函数fx=xe x +ae -x x ∈R 是偶函数,则实数a =________________12、以下4个函数: ①12+=x )x (f ; ②11+-=x x )x (f ; ③2211x x )x (f -+=; ④xxlg )x (f +-=11. 其中既不是奇函数, 又不是偶函数的是 A.①② B. ②③ C. ③④ D. ①②③13、已知函数), x x ( lg x )x (f 122+++=若f a =M, 则f -a 等于A. M a -22B. 22a M -C. 22a M -D. M a 22-14、设y =f x 是定义在R 上的奇函数, 当x ≥0时, f x =x 2-2 x, 则在R 上f x 的表达式为A. )x (x 2--B. ) |x | (x 2-C. ) x (|x |2-D. ) |x | (|x |2- 15.函数1)(+-=x a x f )1,0≠>a a 是减函数,则a 的取值范围是 A .()1,0∈a B .(]+∞∈,1a C .R a ∈ D .+∈R a 16.函数)(x f 112+-=x x 的单调增区间是 A .(][)∞+--∞-11, B .(][)∞+--∞-1,1, C .(]1,-∞- D .()()+∞--∞-,11,17.已知(31)4,1()log ,1a a x a x f x x x -+<⎧=⎨>⎩是(,)-∞+∞上的减函数,那么a 的取值范围是A (0,1)B 1(0,)3C 11[,)73D 1[,1)718.若fx=-x 2+2ax 与1)(+=x ax g 在区间1,2上都是减函数,则a 的值范围是A .)1,0()0,1(⋃-B .]1,0()0,1(⋃-C .0,1D .]1,0(19.若函数)1,0( )(log )(3≠>-=a a ax x x f a 在区间)0,21(-内单调递增,则a 的取值范围是A .)1,41[B . )1,43[C .),49(+∞D .)49,1(20.函数)1lg()(2x x x f ++=是A .奇函数B .偶函数C .是奇函数也是偶函数D .非奇非偶函数 21.函数2222)(x x x f -+-=是A .奇函数B .偶函数C .是奇函数也是偶函数D .非奇非偶函数22.函数⎪⎩⎪⎨⎧>+<-=)0(,)0(,)(22x x x x x x x f 是A .奇函数B .偶函数C .是奇函数也是偶函数D .非奇非偶函数23.定义在R 上的偶函数fx 满足fx =fx +2,当x ∈3,5时,fx =2-|x -4|,则A .f sin 6π<f cos 6πB .f sin1>f cos1C .f cos 32π<f sin 32πD .f cos2>f sin224.定义在R 上的函数)(x f 既是偶函数又是周期函数.若)(x f 的最小正周期是π,且当]2,0[π∈x 时,x x f sin )(=,则)35(πf 的值为A .21-B .21C .23-D .23 25.已知定义在R 上的奇函数fx 满足fx+3=-fx ,则,f 6的值为A -1B 0C 1 D226.)(x f 是定义在R 上的以3为周期的偶函数,且0)2(=f ,则方程)(x f =0在区间0,6内解的个数的最小值是A .5B .4C .3D .227.下列函数既是奇函数,又在区间[]1,1-上单调递减的是 A ()sin f x x =B ()1f x x =-+C ()1()2x x f x a a -=+D 2()ln 2xf x x-=+ 28.若函数fx=121+X , 则该函数在-∞,+∞上是A 单调递减无最小值B 单调递减有最小值C 单调递增无最大值D 单调递增有最大值 29.下列函数中,在其定义域内既是奇函数又是减函数的是A. R x x y ∈-=,3B. R x x y ∈=,sinC. R x x y ∈=,D. R x x y ∈=,)21(30.已知R a ∈,函数R x a x x f ∈-=|,|sin )(为奇函数,则a =A0 B1 C -1 D ±131.若函数fx 是定义在R 上的偶函数,在]0,(-∞上是减函数,且f 2=0,则使得fx <0的x 的取值范围是A -∞,2B 2,+∞C -∞,-2⋃2,+∞D -2,232.设()f x 是R 上的任意函数,则下列叙述正确的是 A ()()f x f x -是奇函数 B ()()f x f x -是奇函数 C ()()f x f x --是偶函数 D ()()f x f x +-是偶函数33.函数)2(log )(22--=x x x f 的单调增区间是___________,减区间是______________.34. 函数1231)(+--⎪⎭⎫⎝⎛=x x x f 的单调增区间是___________,减区间是______________.35.设fx 是定义在R 上的奇函数,且y=f x 的图象关于直线21=x 对称,则f 1+ f 2+ f 3+ f 4+ f 5=______________.36.若函数)2(log )(22a x x x f a ++=是奇函数,则a = . 37、函数fx =111122+++-++x x x x 的图象 A.关于x 轴对称 B.关于y 轴对称 C.关于原点对称D.关于直线x =1对称38、函数fx 在R 上为增函数,则y =f |x +1|的一个单调递减区间是_________. 39、若fx 为奇函数,且在0,+∞内是增函数,又f -3=0,则xfx <0的解集为_________.40、如果函数fx 在R 上为奇函数,在-1,0上是增函数,且fx +2=-fx ,试比较f 31,f 32,f 1的大小关系______41、已知函数y =fx =cbx ax ++12 a ,b ,c ∈R ,a >0,b >0是奇函数,当x >0时,fx 有最小值2,其中b ∈N 且f 1<25.1试求函数fx 的解析式;2问函数fx 图象上是否存在关于点1,0对称的两点,若存在,求出点的坐标;若不存在,说明理由.42、已知函数()()1011且x x a f x a a a -=>≠+.1判断()f x 的奇偶性;2当1a >时,判断()f x 的单调性,并证明.43、已知函数()f x 是定义在R 上的偶函数,且在[)0,+∞上单调递增,()30f =,则不等式()0f x ≥的解集是 .44、函数()()212log 23f x x x =-++的单调递减区间是 .45、若函数()11a f x x x a=+-+是奇函数,则实数a 的值为 . 46、若函数()2f x a x b =-+在[)0,+∞上为增函数,则实数a 、b 的取值范围分别是 . 47、已知对于任意实数x ,函数()f x 满足()()f x f x -=,若方程()0f x =有2009个实数解,则这2009个实数解之和为 .◆详细解析 例1、(1,0)(1,)-+∞ 变式1、C 变式2、C例2、解:12222(1),0(1),0()()(1),0(1),0x x x x x x f x f x x x x x x x ⎧⎧---≥-+≤⎪⎪-===⎨⎨--+-<->⎪⎪⎩⎩ 故()f x 为偶函数;2()f x 的定义域由240|3|30x x ⎧-≥⎨--≠⎩确定,解得2206x x x -≤≤⎧⎨≠≠⎩且∴定义域为[2,0)(0,2]-关于原点对称∴()f x x =-∵()()f x f x x-==- 故()f x 为奇函数 变式3、解:1当0=a 时,2)(x x f =,对任意(0)(0)x ∈-∞+∞,,,)()()(22x f x x x f ==-=-, )(x f ∴为偶函数.当0≠a 时,2()(00)af x x a x x=+≠≠,,取1±=x ,得 (1)(1)20(1)(1)20f f f f a -+=≠--=-≠,,(1)(1)(1)(1)f f f f ∴-≠--≠,,∴ 函数)(x f 既不是奇函数,也不是偶函数.变式4、解:1由101x x ->+解得1,1x x <->或,则定义域关于原点对称; ∵222111()log log log ()111x x x f x f x x x x --+--===-=--+-+ ∴()f x 为奇函数 21,01,0()()1,01,0x x x x f x f x x x x x --->--<⎧⎧-===⎨⎨--≤-≥⎩⎩,故()f x 为偶函数;例3、证明: ∵函数定义域为R,其定义域关于原点对称.∵fx+y=fx+fy,令y=-x,∴f0=fx+f-x.令x=y=0, ∴f0=f0+f0,得f0=0.∴fx+f-x=0,得f-x=-fx, ∴fx 为奇函数. 变式5A 、C变式5B 、证明:令0x y ==,可得(0)0f =;令y x =-,可得()()()f x x xf x xf x -=--即(0)[()()]0f x f x f x =--= 又x R ∈ ∴()()f x f x -- ∴()f x 是偶函数例4、解:'22ln 1(),ln x f x x x +=-其中01x x >≠且若 '()0,f x < 则 1x e >,此时()f x 单调递减,故减区间为1(,1),(1,)e +∞;若 '()0,f x > 则 1x e <,此时()f x 单调递增,故增区间为1(0,)e;变式6、解析()()(3)(3)(2)x x x f x x e x e x e '''=-+-=-,令()0f x '>,解得2x >,故选D 例5、解: 函数的定义域为{x|x ≤-1或x ≥1},则fx=12-x ,可分解成两个简单函数.fx=)(,)(x u x u =x2-1的形式.当x ≥1时,ux 为增函数,)(x u 为增函数.∴fx=12-x 在1,+∞上为增函数.当x ≤-1时,ux 为减函数,)(x u 为减函数,∴fx=12-x 在-∞,-1上为减函数.变式7、解: 由4x-x 2>0,得函数的定义域是0,4.令t=4x-x 2,则y=21log t.∵t=4x-x 2=-x-22+4,∴t=4x-x 2的单调减区间是2,4,增区间是0,2.又y=21log t 在0,+∞上是减函数,∴函数y=21log 4x-x 2的单调减区间是0,2,单调增区间是2,4.例6、答案:A. 解析:由2121()(()())0x x f x f x -->等价,于2121()()0f x f x x x ->-则()f x 在1212,(,0]()x x x x ∈-∞≠上单调递增, 又()f x 是偶函数,故()f x 在1212,(0,]()x x x x ∈+∞≠单调递减.且满足*n N ∈时, (2)(2)f f -=, 03>21>>,得(3)(2)(1)f f f <-<,故选A. 变式8、D例6B 、解:∵32()f x x ax ax =+-在区间(1,)+∞上递增 ∴2()320f x x ax a '=+-≥在区间(1,)+∞上恒成立 即2(21)3x a x -≥-在区间(1,)+∞上恒成立 ∵210x ->∴2321x a x ≥--在区间(1,)+∞上恒成立 只要满足2max 3()21x a x ≥-- ∵23333334[(21)](2)321422142x x x x -=--++≤-⨯+=--- ∴3a ≥-变式9、2解:∵)(x f 在[2)x ∈+∞,上为增函数 ∴ ()0f x '≥在[2)x ∈+∞,上恒成立即32202a x a x x-≥≤即在[2)x ∈+∞,上恒成立,故只要满足3min (2)a x ≤显然33min (2)2216x =⋅= a ∴的取值范围是(16]-∞,. 例7、解析:由()()12f x f x +=得()()14()2f x f x f x +==+,所以(5)(1)5f f ==-,则()()115(5)(1)(12)5f f f f f =-=-==--+;变式10、解析:取x=1 y=0得21)0(=f 法一:通过计算)........4(),3(),2(f f f ,寻得周期为6 法二:取x=n y=1,有fn=fn+1+fn-1,同理fn+1=fn+2+fn 联立得fn+2= —fn-1 所以T=6 故()2010f =f0=21变式11、解析:由()()()()()x f x f x f x f x f =+-=+⇒-=+242由()x f 是定义在R 上的奇函数得()00=f ,∴()()()()002246=-==+=f f f f ,故选择B; 1、答案:C 解析对于0a =时有()2f x x =是一个偶函数2、解析依题意可得函数应在(0,)x ∈+∞上单调递减,故由选项可得A 正确;3、答案A 解析由于fx 是偶函数,故fx =f|x|∴得f|2x -1|<f 13,再根据fx 的单调性 得|2x -1|<13 解得13<x <234、答案A 解析若x ≠0,则有)(1)1(x f xx x f +=+,取21-=x ,则有: )21()21()21(21211)121()21(f f f f f -=--=---=+-= ∵)(x f 是偶函数,则)21()21(f f =- 由此得0)21(=f 于是, 0)21(5)21(]21211[35)121(35)23(35)23(23231)123()25(==+=+==+=+=f f f f f f f 5、解析:因为)(x f 满足(4)()f x f x -=-,所以(8)()f x f x -=,所以函数是以8为周期的周期函数, 则)1()25(-=-f f ,)0()80(f f =,)3()11(f f =,又因为)(x f 在R 上是奇函数, (0)0f =,得0)0()80(==f f ,)1()1()25(f f f -=-=-,而由(4)()f x f x -=-得)1()41()3()3()11(f f f f f =--=--==,又因为)(x f 在区间0,2上是增函数,所以0)0()1(=>f f ,所以0)1(<-f ,即(25)(80)(11)f f f -<<,故选D.6、选A7、答案D8、答案:B9、D .()33(),()33()x x x x f x f x g x g x ---=+=-=-=-.10、11、解析 gx=e x +ae -x 为奇函数,由g0=0,得a =-1;12、A 13、A 14、B15、B 16、D 17、C 18、D30、A 33.()+∞,2;()1,-∞- 34.⎪⎭⎫ ⎝⎛+∞-,21;⎪⎭⎫ ⎝⎛-∞-21, 36.22 37、答案:C 解析:f -x =-fx ,fx 是奇函数,图象关于原点对称.38、解析:令t =|x +1|,则t 在-∞,-1]上递减,又y =fx 在R 上单调递增,∴y =f |x +1|在-∞,-1]上递减.答案:-∞,-1]39、答案:-3,0∪0,3 解析:由题意可知:xfx <0⎩⎨⎧<>⎩⎨⎧><⇔0)(00)(0x f x x f x 或 ⎩⎨⎧<>⎩⎨⎧-><⇔⎩⎨⎧<>⎩⎨⎧-><⇔3030 )3()(0 )3()(0x x x x f x f x f x f x 或或∴x ∈-3,0∪0,3 40、答案:f 31<f 32<f 1 解析:∵fx 为R 上的奇函数∴f 31=-f -31,f 32=-f -32,f 1=-f -1,又fx 在-1,0上是增函数且-31> -32>-1. ∴f -31>f -32>f -1,∴f 31<f 32<f 1.41、解:1∵fx 是奇函数,∴f -x =-fx ,即c bx c bx cbx ax c bx ax -=+⇒+-+-=++1122 ∴c =0,∵a >0,b >0,x >0,∴fx =bx x b a bx ax 112+=+≥22b a ,当且仅当x =a1时等号成立,于是22ba =2,∴a =b 2,由f 1<25得b a 1+<25即b b 12+<25,∴2b 2-5b +2<0,解得21<b <2,又b ∈N ,∴b =1,∴a =1,∴fx =x +x1.2设存在一点x 0,y 0在y =fx 的图象上,并且关于1,0的对称点2-x 0,-y 0也在y =fx 图象上,则⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-=-+-=+0020002021)2(1y x x y x x 消去y 0得x 02-2x 0-1=0,x 0=1±2.∴y =fx 图象上存在两点1+2,22,1-2,-22关于1,0对称.42、解:1由()f x 的定义域为R ,关于原点对称()()1111x xx xa a f x f x a a -----===-++得()f x 为R 上的奇函数 2证明:12x x ∀<∈R ,则由1a >得12x x a a <()()()()()()()12121212122121101111x x x x x x x x a a a a f x f x f x f x a a a a ----=-=<⇒>++++ ∴当1a >时,()f x 在R 上单调递增 43、(][),33,-∞-+∞ 44、[)1,3 45、1 46、00且a b >≤ 47、0。
三、函数的单调性。
(1)确定函数的单调性或单调区间的常用方法: ①在解答题中常用:定义法(取值――作差――变形――定号)、导数法(在区间(,)a b 内,若总有()0f x '>,则()f x 为增函数;反之,若()f x 在区间(,)a b 内为增函数,则()0f x '≥,请注意两者的区别所在。
如已知函数3()f x x ax =-在区间[1,)+∞上是增函数,则a 的取值范围是____(答:(0,3]));②在选择填空题中还可用数形结合法、特殊值法等等,特别要注意(0by ax a x=+>0)b >型函数的图象和单调性在解题中的运用:增区间为(,)-∞+∞,减区间为[.如(1)若函数2)1(2)(2+-+=x a x x f 在区间(-∞,4] 上是减函数,那么实数a 的取值范围是______(答:3-≤a ));(2)已知函数1()2ax f x x +=+在区间()2,-+∞上为增函数,则实数a 的取值范围_____(答:1(,)2+∞);(3)若函数()()log 40,1a a f x x a a x ⎛⎫=+->≠ ⎪⎝⎭且的值域为R ,则实数a 的取值范围是______(答:04a <≤且1a ≠));③复合函数法:复合函数单调性的特点是同增异减,如函数()212log 2y x x =-+的单调递增区间是________(答:(1,2))。
(2)特别提醒:求单调区间时,一是勿忘定义域,如若函数2()log (3)a f x x ax =-+在区间(,]2a -∞上为减函数,求a 的取值范围(答:(1);二是在多个单调区间之间不一定能添加符号“ ”和“或”;三是单调区间应该用区间表示,不能用集合或不等式表示.(3)你注意到函数单调性与奇偶性的逆用了吗?(①比较大小;②解不等式;③求参数范围).如已知奇函数)(x f 是定义在)2,2(-上的减函数,若0)12()1(>-+-m f m f ,求实数m 的取值范围。
考点5 函数的单调性与最值、函数的奇偶性与周期性一、选择题1. (2012·广东高考文科·T4)下列函数为偶函数的是( )(A)sin y x = (B)3y x = (C)x y e = (D)y =【解题指南】本题考查函数的奇偶性,要逐一进行判断.先看函数的定义域是否关于原点对称,再看f(-x)=f(x)是否成立. 【解析】选D.2.(2012·福建高考理科·T7)设函数1,()0,⎧=⎨⎩x D x x 为数为无数有理,理,则下列结论错误的是( )(A)()D x 的值域为{0,1} (B)()D x 是偶函数 (C)()D x 不是周期函数 (D)()D x 不是单调函数【解题指南】本题考查函数的基本性质,要求学生能利用定义法求解问题. 【解析】选C.()f x[,]a b12,[,]x x a b∈,有12121()[()()]22x xf f x f x+≤+,则称()f x在[,]a b上具有性质P.设()f x 在[1,3]上具有性质P,现给出如下命题:①()f x在[1,3]上的图象是连续不断的;②2()f x在[1,上具有性质P;③若()f x在2x=处取得最大值1,则()1f x=,[1,3]x∈;④对任意1234,,,[1,3]x x x x∈,有123412341()[()()()()]44x x x xf f x f x f x f x+++≤+++其中真命题的序号是()(A)①②(B)①③(C)②④(D)③④【解析】选D.4. (2012·陕西高考文科·T2)与(2012·陕西高考理科·T2) 下列函数中,既是奇函数又是增函数的为( ) (A)1y x =+ (B)3y x =- (C)1y x =(D)||y x x =【解题指南】根据奇函数和增函数的定义进行判断;或直接根据已知函数的性质和图象判断.【解析】选D.选项A 为一次函数,不是奇函数,是增函数;选项B 是奇函数,不是增函数;选项C 是反比例函数,为奇函数,不是增函数;选项D,去绝对值号,变为分段函数,符合题意.5.(2012·山东高考理科·T8)定义在R 上的函数()f x 满足(6)()f x f x +=.当31x -≤<-时,2()(2)f x x =-+;当13x -≤<时,()f x x =.则f (1)+ f (2)+f (3)+…+f (2 012)=( )(A )335 (B )338 (C )1 678 (D )2 012【解题指南】本题考查函数的周期性,可利用周期为6来计算连续6项的和,在通过计算2 012是6的多少倍及余数即可求得. 【解析】选B.定义在R 上的函数()f x 满足(6)()f x f x +=,当31x -≤<-时,2()(2)f x x =-+,当13x -≤<时,()f x x =.f (1)+ f (2)+f (3)+…+f (2 012)=()()33821335=++f f .6.(2012·辽宁高考理科·T11)设函数f(x)()x R ∈满足f(x -)=f(x),f(x)=f(2-x),且当[0,1]x ∈时, f(x)=x 3.又函数g(x)=|xcos ()x π|,则函数h(x)=g(x)-f(x)在13[,]22-上的零点个数为( )(A)5 (B)6 (C)7 (D)8【解题指南】利用条件,可以判断函数f(x)()x R ∈是偶函数,且是周期函数,据此作出f(x)在13[,]22-上的图象,据特殊值等作函数g(x)=|xcos ()x π|的示意图.找二者的交点个数.【解析】选B.由 f(x -)=f(x)知,f(x)()x R ∈是偶函数;由f(x)=f(2-x),则(2)(2(2))()()f x f x f x f x +=-+=-=,故f(x)()x R ∈是周期函数,T=2是其周期;由f(x)=f(2-x),还可知,其图象关于直线x=1对称.据[0,1]x ∈时, f(x)=x 3. 作其草图.据特殊值等作函数g(x)=|xcos ()x π|的示意图,可以发现有6个交点.7.(2012·湖南高考文科·T9)设定义在R 上的函数f(x)是最小正周期为 2π的偶函数,f '(x)是f(x)的导函数,当x ∈[0,π] 时, 0<f(x)<1; 当x ∈(0,π) 且x ≠2π时 ,()()02x f x π'-> ,则函数y=f(x)-sinx 在[-2π,2π] 上的零点个数为( )(A)2 (B)4 (C)5 (D)8【解题指南】有偶函数得出值域,由导数得出单调区间及相应的单调性,根据曲线的交点个数判断零点的个数.【解析】选B. x ∈(0,π) 且x ≠2π时 ,()()02x f x π'->,知0,()0,()2x f x f x π⎡⎫'∈<⎪⎢⎣⎭时,为减函数;()0,()2x f x f x ππ⎛⎤'∈> ⎥⎝⎦,时,为增函数又[]0,x π∈时,0<f(x)<1,函数f(x)是定义在R 上的最小正周期为2π的偶函数,则在同一坐标系中作出sin y x =和()y f x =大致图象如下,由图知函数y=f(x)-sinx 在[-2π,2π] 上的零点个数为4.故选B. 二、填空题8.(2012·江苏高考·T10)设()f x 是定义在R 上且周期为2的函数,在区间[]1,1-上,1,10()2,011+-≤<⎧⎪=+⎨≤≤⎪+⎩ax x f x bx x x ,,其中,a b R ∈,若13()()22f f =,则3a b +的值为 .【解题指南】从函数的周期性上分析出(1)(1)-=f f ,再利用13()()22f f =求解.【解析】由题意131()()()222==-f f f ,所以213211.3222+=-+∴+=-b a a b ,① 又(1)(1)2-=∴=-f f b a ,②,解①②得2,4310.==-∴+=-a b a b , 【答案】10-9.(2012·新课标全国高考文科·T16)设函数()()221+sin 1x xf x x +=+的最大值为M ,最小值为m ,则M+m= .【解题指南】将函数()f x 分离常数,把去掉常数后剩余部分看作一个新函数,研究新函数的性质,推知M+m 的值.【解析】()()2221+sin 2sin 111x x x xf x x x ++==+++,设()22sin ,1x xg x x +=+则()()g x g x -=-,又∵g (x )定义域为R ,∴()g x 是奇函数,由奇函数图象的对称性知()()max min 0g x g x +=,M m ∴+()()()()max min max min 1122g x g x g x g x =+++=++=⎡⎤⎡⎤⎣⎦⎣⎦. 【答案】210. (2012·安徽高考文科·T13)若函数()|2|f x x a =+的单调递增区间是),3[+∞,则a =________ .【解题指南】作出函数()|2|f x x a =+的图象,大致如图,根据图象可得函数的单调递增区间为[,)2a-+∞.【解析】作出函数()|2|f x x a =+的图象,根据图象可得函数的单调递增区间为[,)2a -+∞,即3,62a a -==-.【答案】6-11.(2012·浙江高考文科·T16)设函数f (x )是定义在R 上的周期为2的偶函数,当x ∈[0,1]时,f (x )=x +1,则3f 2()=____________.【解题指南】利用函数的性质化到已知的区间上面. 【解析】311()=()()222f f f -=3=2. 【答案】32。
函数的性质知识要点一、 函数的奇偶性1.定义:如果对于函数fx 定义域内的任意x 都有f -x=-fx,则称fx 为奇函数;如果对于函数fx 定义域内的任意x 都有f -x=fx,则称fx 为偶函数;如果函数fx 不具有上述性质,则fx 不具有奇偶性.如果函数同时具有上述两条性质,则fx 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fx 的关系;3 作出相应结论:若f -x = fx 或 f -x -fx = 0,则fx 是偶函数;若f -x =-fx 或 f -x +fx = 0,)0)((1)()(0)()()()(≠±=-⇔=±-⇔±=-x f x f x f x f x f x f x f 则fx 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fx,gx 的定义域分别是D1,D2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3任意一个定义域关于原点对称的函数()f x 均可写成一个奇函数()g x 与一个 偶函数()h x 和的形式,则()()()()(),()22f x f x f x f xg xh x --+-==;4. 奇偶函数图象的对称性1若)(x a f y +=是偶函数,则⇔=-⇔-=+)()2()()(x f x a f x a f x a f )(x f 的图象关于直线a x =对称;2若)(x b f y +=是奇函数,则⇔-=-⇔+-=-)()2()()(x f x b f x b f x b f )(x f 的图象关于点)0,(b 中心对称;5.一些重要类型的奇偶函数:1 函数()x x f x a a -=+ 是偶函数,函数()x x f x a a -=- 是奇函数;2函数221()(01x x x x xx a a a f x a a a a ----==>++ 且1)a ≠是奇函数; 3函数1()log 1axf x x-=+ (0a > 且1)a ≠是奇函数; 4函数()log (a f x x =+ (0a > 且1)a ≠是奇函数;二、函数的单调性1.定义:一般地,设函数y =fx 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fx 1<fx 2fx 1>fx 2,那么就说fx 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x1,x2;当x1<x2时,总有fx1<fx2 3函数单调性的两个等价形式:1212()()0(0)()f x f x f x x x >><⇔-在给定区间上单调递增递减;[]1212()()()0(0)()x x f x f x f x ->><⇔在给定区间上单调递增递减;2.如果函数y=fx 在某个区间上是增函数或是减函数,那么就说函数y=fx 在这一区间具有严格的单调性,区间D 叫做y=fx 的单调区间;3.设复合函数y= fgx,其中u=gx , A 是y= fgx 定义域的某个区间,B 是映射g : x→u=gx 的象集:①若u=gx 在 A 上是增或减函数,y= fu 在B 上也是增或减函数,则函数y= fgx 在A 上是增函数;②若u=gx 在A 上是增或减函数,而y= fu 在B 上是减或增函数,则函数y= fgx 在A 上是减函数,简称“同增异减”; 4.判断函数单调性的方法步骤利用定义证明函数fx 在给定的区间D 上的单调性的一般步骤:1 任取x1,x2∈D,且x1<x2;2作差fx1-fx2;3变形通常是因式分解和配方; 4定号即判断差fx1-fx2的正负;5 下结论指出函数fx 在给定的区间D 上的单调性; 5.简单性质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fx+增函数gx 是增函数;减函数fx+减函数gx 是减函数;增函数fx-减函数gx 是增函数;减函数fx-增函数gx 是减函数; 三、函数的最值1.定义:最大值:一般地,设函数y=fx 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fx≤M ;②存在x0∈I,使得fx0 = M;那么,称M是函数y=fx的最大值;最小值:一般地,设函数y=fx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fx≥M;②存在x0∈I,使得fx0 = M;那么,称M是函数y=fx的最小值;注意:1函数最大小首先应该是某一个函数值,即存在x0∈I,使得fx0 = M;2函数最大小应该是所有函数值中最大小的,即对于任意的x∈I,都有fx≤Mfx≥M;2.利用函数单调性的判断函数的最大小值的方法:1利用二次函数的性质配方法求函数的最大小值;2利用图象求函数的最大小值;3 利用函数单调性的判断函数的最大小值:如果函数y=fx在区间a,b上单调递增,在区间b,c上单调递减则函数y=fx在x=b处有最大值fb; 如果函数y=fx在区间a,b上单调递减,在区间b,c上单调递增则函数y=fx 在x=b处有最小值fb;函数的单调性A组1.下列函数fx中,满足“对任意x1,x2∈0,+∞,当x1<x2时,都有fx1>fx2”的是________.①fx=错误!②fx=x-12③fx=e x④fx=ln x+12.函数fxx∈R的图象如右图所示,则函数gx=f log a x0<a<1的单调减区间是________.3.函数y=错误!+错误!的值域是________.4.已知函数fx=|e x+错误!|a∈R在区间0,1上单调递增,则实数a的取值范围是________.5.如果对于函数fx定义域内任意的x,都有fx≥MM为常数,称M为fx的下界,下界M中的最大值叫做fx的下确界,下列函数中,有下确界的所有函数是________.①fx=sin x;②fx=lg x;③fx=e x;④fx=错误!6.已知函数fx=x2,gx=x-1.1若存在x∈R使fx<b·gx,求实数b的取值范围;2设Fx=fx-mgx+1-m-m2,且|Fx|在0,1上单调递增,求实数m的取值范围.B组1.下列函数中,单调增区间是-∞,0的是________.①y=-错误!②y=-x-1③y=x2-2④y=-|x|2.若函数fx=log2x2-ax+3a在区间2,+∞上是增函数,则实数a的取值范围是________.3.若函数fx=x+错误!a>0在错误!,+∞上是单调增函数,则实数a的取值范围是________.4.定义在R上的偶函数fx,对任意x1,x2∈0,+∞x1≠x2,有错误!<0,则下列结论正确的是________.①f3<f-2<f1②f1<f-2<f3 ③f-2<f1<f3④f3<f1<f-25.已知函数fx=错误!满足对任意x1≠x2,都有错误!<0成立,则a的取值范围是________.6.函数fx的图象是如下图所示的折线段OAB,点A的坐标为1,2,点B的坐标为3,0,定义函数gx=fx·x-1,则函数gx的最大值为________.7.已知定义域在-1,1上的函数y=fx的值域为-2,0,则函数y=f cos错误!的值域是________.8.已知fx=log3x+2,x∈1,9,则函数y=fx2+fx2的最大值是________.9.若函数fx=log a2x2+xa>0,a≠1在区间0,错误!内恒有fx>0,则fx的单调递增区间为__________.10.试讨论函数y=2log错误!x2-2log错误!x+1的单调性.11.已知定义在区间0,+∞上的函数fx满足f错误!=fx1-fx2,且当x>1时,fx<0.1求f1的值;2判断fx的单调性;3若f3=-1,解不等式f|x|<-2.12.已知:fx=log3错误!,x∈0,+∞,是否存在实数a,b,使fx同时满足下列三个条件:1在0,1上是减函数,2在1,+∞上是增函数,3fx的最小值是1.若存在,求出a、b;若不存在,说明理由.函数的性质A组1.设偶函数fx=log a|x-b|在-∞,0上单调递增,则fa+1与fb+2的大小关系为________.2.定义在R上的函数fx既是奇函数又是以2为周期的周期函数,则f1+f4+f7等于________.3.已知定义在R上的奇函数fx满足fx-4=-fx,且在区间0,2上是增函数,则f-25、f11、f80的大小关系为________.4.已知偶函数fx在区间0,+∞上单调增加,则满足f2x-1<f错误!的x取值范围是________.5.已知定义在R上的函数fx是偶函数,对x∈R,f2+x=f2-x,当f-3=-2时,f2011的值为________.6.已知函数y=fx是定义在R上的周期函数,周期T=5,函数y=fx-1≤x≤1是奇函数,又知y=fx在0,1上是一次函数,在1,4上是二次函数,且在x=2时函数取得最小值-5.1证明:f1+f4=0;2求y=fx,x∈1,4的解析式;3求y=fx在4,9上的解析式.B组1.函数fx的定义域为R,若fx+1与fx-1都是奇函数,则下列结论正确的是________.①fx是偶函数②fx是奇函数③fx=fx+2 ④fx+3是奇函数2.已知定义在R上的函数fx满足fx=-fx+错误!,且f-2=f-1=-1,f0=2,f1+f2+…+f2009+f2010=________.3.已知fx是定义在R上的奇函数,且f1=1,若将fx的图象向右平移一个单位后,得到一个偶函数的图象,则f1+f2+f3+…+f2010=________.4.已知函数fx是R上的偶函数,且在0,+∞上有f′x>0,若f-1=0,那么关于x的不等式xfx<0的解集是________.5.已知函数fx是-∞,+∞上的偶函数,若对于x≥0,都有fx+2=fx,且当x∈0,2时,fx=log2x+1,则f-2009+f2010的值为________.6.已知函数fx是偶函数,并且对于定义域内任意的x,满足fx+2=-错误!,若当2<x<3时,fx=x,则f=________.7.定义在R上的函数fx在-∞,a上是增函数,函数y=fx+a是偶函数,当x1<a,x2>a,且|x1-a|<|x2-a|时,则f2a -x1与fx2的大小关系为________.8.已知函数fx为R上的奇函数,当x≥0时,fx=xx+1.若fa=-2,则实数a=________.9.已知定义在R上的奇函数fx满足fx-4=-fx,且在区间0,2上是增函数.若方程fx=mm>0在区间-8,8上有四个不同的根x1,x2,x3,x4,则x1+x2+x3+x4=________.10.已知fx是R上的奇函数,且当x∈-∞,0时,fx=-x lg2-x,求fx的解析式.11.已知函数fx,当x,y∈R时,恒有fx+y=fx+fy.1求证:fx是奇函数;2如果x∈R+,fx<0,并且f1=-错误!,试求fx在区间-2,6上的最值.12.已知函数fx 的定义域为R,且满足fx +2=-fx .1求证:fx 是周期函数;2若fx 为奇函数,且当0≤x ≤1时,fx =错误!x ,求使fx =-错误!在0,2010上的所有x 的个数.例题1、函数12()log (sin cos )f x x x =+的单调递增区间是______________.例题2、1函数()142-+=x x x x f 是A 、是偶函数但不是奇函数B 、是奇函数但不是偶函数C 、既是奇函数又是偶函数D 、既不是奇函数也不是偶函数2.设(32()log f x x x =+,则对任意实数,a b ,0a b +≥是()()0f a f b +≥的A 、充分必要条件B 、充分而不必要条件C 、必要而不充分条件D 、既不充分也不必要条件3已知实数x 、y 满足()()()()55111511541545x x y y ⎧-+-=⎪⎨-+-=-⎪⎩,则x y +=_____.4已知()122007122007f x x x x x x x =+++++++-+-++-x ∈R,且2(32)(1),f a a f a -+=- 则a 的值有A 、2个B 、3个C 、4个D 、无数个例题3、2004复旦若存在M,使任意t D ∈D 为函数()f x 的定义域,都有()f x M ≤,则称函数()f x 有界.问函数11()sin f x x x=在1(0,)2x ∈上是否有界例题4、设)3(log )2(log )(a x a x x f a a -+-=,其中0>a 且1≠a .若在区间]4,3[++a a 上1)(≤x f 恒成立,求a 的取值范围.课后精练1. 已知)13(log 21)(3+-=x abx x f 为偶函数,x x ba x g 22)(++=为奇函数,其中b a ,为复数, 则∑=+10001)(k k k b a 的值是______1-________.2. 函数|cos sin |2sin )(x x ex x f ++=的最大值与最小值之差等于21e+;解:)|4sin(|2|cos sin |2sin 2sin )(π+++=+=x x x e x ex x f ,从而当4π=x 时取最大值21e +,当4π-=x 时取最小值0,从而最大值与最小值之差等于21e +3.函数[)。
【高频考点解读】1.理解函数的单调性、最大值、最小值及其几何意义.2.会运用函数的图象理解和争辩函数的性质.3.结合具体函数,了解函数奇偶性的含义.4.会运用函数的图象理解和争辩函数的奇偶性. 【热点题型】题型一 函数单调性的推断例1、(1)下列函数f (x )中,满足“∀x 1,x 2∈(0,+∞)且x 1≠x 2,(x 1-x 2)[f (x 1)-f (x 2)]<0”的是( ) A .f (x )=2x B .f (x )=|x -1| C .f (x )=1x -xD .f (x )=ln(x +1)(2)函数y =x +2x +1在(-1,+∞)上是________(填“增函数”或“减函数”).解析 (1)由(x 1-x 2)[ f (x 1)-f (x 2)]<0可知,f (x )在(0,+∞)是减函数,f (x )=1x -x 求导,f ′(x )=1x 2-1<0,∴f (x )=1x -x 在(0,+∞)是减函数.(2)任取x 1,x 2∈(-1,+∞),且x 1<x 2, 则y 1-y 2=x 1+2x 1+1-x 2+2x 2+1=x 2-x 1x 1+1x 2+1.∵x 1>-1,x 2>-1,∴x 1+1>0,x 2+1>0, 又x 1<x 2,∴x 2-x 1>0, ∴x 2-x 1x 1+1x 2+1>0,即y 1-y 2>0.∴y 1>y 2,所以函数y =x +2x +1在(-1,+∞)上是减函数.答案 (1)C (2)减函数 【提分秘籍】 (1)图象法作图象→看升降→归纳单调性区间(2)转化法(3)导数法求导→推断f ′x 正、负→单调性区间 (4)定义法取值→作差→变形→定号→单调性区间求函数的单调区间,肯定要留意定义域优先原则. 【举一反三】下列函数中,在区间(0,+∞)上为增函数的是( ) A .y =x +1B .y =(x -1)2C .y =2-x D .y =log 0.5(x +1)题型二 求函数的单调区间 例2、求下列函数的单调区间: (1)y =-x 2+2|x |+1; (2)y =log 12(x 2-3x +2).解析 (1)由于y=⎩⎪⎨⎪⎧-x 2+2x +1x ≥0,-x 2-2x +1x <0,即y =⎩⎪⎨⎪⎧-x -12+2x ≥0,-x +12+2x <0.画出函数图象如图所示,单调递增区间为(-∞,-1]和[0,1],单调递减区间为[-1,0]和[1,+∞).(2)令u =x 2-3x +2,则原函数可以看作y =log 12u 与u =x 2-3x +2的复合函数.令u =x 2-3x +2>0,则x <1或x >2.∴函数y =log 12(x 2-3x +2)的定义域为(-∞,1)∪(2,+∞).又u =x 2-3x +2的对称轴x =32,且开口向上.∴u =x 2-3x +2在(-∞,1)上是单调减函数,在(2,+∞)上是单调增函数. 而y =log 12u 在(0,+∞)上是单调减函数,∴y =log 12(x 2-3x +2)的单调减区间为(2,+∞),单调增区间为(-∞,1). 【提分秘籍】(1)求函数的单调区间与确定单调性的方法全都.常用的方法有:①利用已知函数的单调性,即转化为已知函数的和、差或复合函数,求单调区间. ②定义法:先求定义域,再利用单调性定义确定单调区间.③图象法:假如f (x )是以图象形式给出的,或者f (x )的图象易作出,则可由图象的直观性写出它的单调区间.④导数法:利用导数取值的正负确定函数的单调区间.(2)若函数f (x )的定义域上(或某一区间上)是增函数,则f (x 1)<f (x 2)⇔x 1<x 2.利用上式,可以去掉抽象函数的符号,将函数不等式(或方程)的求解化为一般不等式(或方程)的求解,但无论如何都必需在定义域内或给定的范围内进行.【举一反三】求下列函数的单调区间,并指出其增减性. (1)y =(a >0且a ≠1);(2)y =log 12(4x -x 2).题型三 函数单调性的应用例3、已知函数f (x )满足f (x )=f (π-x ),且当x ∈⎝⎛⎭⎫-π2,π2时,f (x )=e x +sin x ,则( ) A .f (1)<f (2)<f (3) B .f (2)<f (3)<f (1) C .f (3)<f (2)<f (1) D .f (3)<f (1)<f (2)解析:由f (x )=f (π-x ),得函数f (x )的图象关于直线x =π2对称,又当x ∈⎝⎛⎭⎫-π2,π2时,f ′(x )=e x +cos x >0恒成立,所以f (x )在⎝⎛⎭⎫-π2,π2上为增函数,f (2)=f (π-2),f (3)=f (π-3),且0<π-3<1<π-2<π2,所以f (π-3)<f (1)<f (π-2),即f (3)<f (1)<f (2).答案:D 【提分秘籍】1.高考对函数单调性的考查多以选择题、填空题的形式消灭,有时也应用于解答题中的某一问中. 2.高考对函数单调性的考查主要有以下几个命题角度: (1)利用函数的单调性比较大小.(2)利用函数的单调性解决与抽象函数有关的不等式问题. (3)利用函数的单调性求参数.(4)利用函数的单调性求解最值(或恒成立)问题.【方法规律】(1)含“f ”号不等式的解法首先依据函数的性质把不等式转化为f (g (x ))>f (h (x ))的形式,然后依据函数的单调性去掉“f ”号,转化为具体的不等式(组),此时要留意g (x )与h (x )的取值应在外层函数的定义域内.(2)分段函数单调性解法为了保证函数在整个定义域内是单调的,除了要分别保证各段表达式在对应区间上的单调性全都外,还要留意两段连接点的连接.【举一反三】已知函数f (x )的定义域是(0,+∞),且满足f (xy )=f (x )+f (y ),f ⎝⎛⎭⎫12=1,假如对于0<x <y ,都有f (x )>f (y ).(1)求f (1)的值;(2)解不等式f (-x )+f (3-x )≥-2. 解析:(1)令x =y =1, 则f (1)=f (1)+f (1),f (1)=0.(2)由题意知f (x )为(0,+∞)上的减函数,且⎩⎪⎨⎪⎧-x >0,3-x >0,∴x <0, ∵f (xy )=f (x )+f (y ),x 、y ∈(0,+∞)且f ⎝⎛⎭⎫12=1. ∴f (-x )+f (3-x )≥-2可化为f (-x )+f (3-x )≥-2f ⎝⎛⎭⎫12,即f (-x )+f ⎝⎛⎭⎫12+f (3-x )+f ⎝⎛⎭⎫12≥0=f (1)⇔f ⎝⎛⎭⎫-x 2+f ⎝⎛⎭⎫3-x 2≥f (1)⇔f ⎝⎛⎭⎫-x 2·3-x 2≥f (1), 则⎩⎪⎨⎪⎧x <0,-x 2·3-x 2≤1,解得-1≤x <0.∴不等式的解集为{x |-1≤x <0}. 【变式探究】已知f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧3-a x -a x <1log a x x ≥1是(-∞,+∞)上的增函数,则a 的取值范围是( )A .(1,+∞)B .(1,3)C.⎣⎡⎭⎫32,3D.⎝⎛⎭⎫1,32题型四 函数奇偶性的判定例4、(1)下列函数不具有奇偶性的有________. ①f (x )=(x +1) 1-x1+x; ②f (x )=x 3-x ; ③f (x )=x 2+|x |-2; ④f (x )=lg x 2+lg 1x 2;⑤f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2+x x <0,-x 2+x x >0(2)对于函数y =f (x ),x ∈R ,“y =|f (x )|的图象关于y 轴对称”是“y =f (x )是奇函数”的( ) A .充分而不必要条件B .必要而不充分条件C .充要条件D .既不充分又不必要条件解析 (1)①由1-x1+x ≥0可得函数的定义域为(-1,1],所以函数为非奇非偶函数.②∵x ∈R ,f (-x )=(-x )3-(-x )=-x 3+x =-(x 3-x )=-f (x ).∴f (x )=x 3-x 是奇函数. ③∵x ∈R ,f (-x )=(-x )2+|-x |-2=x 2+|x |-2=f (x ),∴f(x)=x2+|x|-2是偶函数.④定义域为(-∞,0)∪(0,+∞),f(x)=lg x2+lg 1x 2=lg x2+lg(x2)-1=lg x2-lg x2=0,∴f(x)既是奇函数又是偶函数.⑤当x>0时,-x<0,f(x)=-x2+x,∴f(-x)=(-x)2-x=x2-x=-(-x2+x)=-f(x);当x<0时,-x>0,f(x)=x2+x,∴f(-x)=-(-x)2-x=-x2-x=-(x2+x)=-f(x).所以对于x∈(-∞,0)∪(0,+∞),均有f(-x)=-f(x).∴函数为奇函数.(2)若f(x)是奇函数,则对任意的x∈R,均有f(-x)=-f(x),即|f(-x)|=|-f(x)|=|f(x)|,所以y=|f(x)|是偶函数,即y=|f(x)|的图象关于y轴对称.反过来,若y=|f(x)|的图象关于y轴对称,则不能得出y=f(x)肯定是奇函数,比如y=|x2|,明显,其图象关于y轴对称,但是y=x2是偶函数.故“y=|f(x)|的图象关于y轴对称”是“y=f(x)是奇函数”的必要而不充分条件.答案(1)①(2)B【提分秘籍】(1)判定函数奇偶性的常用方法及思路:①定义法:②图象法:③性质法:a.“奇+奇”是奇,“奇-奇”是奇,“奇·奇”是偶,“奇÷奇”是偶;b.“偶+偶”是偶,“偶-偶”是偶,“偶·偶”是偶,“偶÷偶”是偶;c.“奇·偶”是奇,“奇÷偶”是奇.(2)推断函数奇偶性时应留意问题:①分段函数奇偶性的推断,要留意定义域内x取值的任意性,应分段争辩,争辩时可依据x的范围取相应的解析式,推断f(x)与f(-x)的关系,得出结论,也可以利用图象作推断.②“性质法”中的结论是在两个函数的公共定义域内才成立的.③性质法在小题中可直接运用,但在解答题中应给出性质推导的过程.【举一反三】设函数f(x),g(x)的定义域都为R,且f(x)是奇函数,g(x)是偶函数,则下列结论中正确的是()A.f(x)g(x)是偶函数B.|f(x)|g(x)是奇函数C.f(x)|g(x)|是奇函数 D.|f(x)g(x)|是奇函数解析:由题意可知f(-x)=-f(x),g(-x)=g(x),对于选项A,f(-x)·g(-x)=-f(x)·g(x),所以f(x)g(x)是奇函数,故A项错误;对于选项B,|f(-x)|g(-x)=|-f(x)|g(x)=|f(x)|g(x),所以|f(x)|g(x)是偶函数,故B项错误;对于选项C,f(-x)|g(-x)|=-f(x)|g(x)|,所以f(x)|g(x)|是奇函数,故C项正确;对于选项D,|f(-x)g(-x)|=|-f(x)g(x)|=|f(x)g(x)|,所以|f(x)g(x)|是偶函数,故D项错误,选C.答案:C题型五函数的周期性例5、已知函数f (x )是R 上的偶函数,g (x )是R 上的奇函数,且g (x )=f (x -1),若f (2)=2,则f (2 014)的值为( )A .2B .0C .-2D .±2解析 ∵g (-x )=f (-x -1),∴-g (x )=f (x +1). 又g (x )=f (x -1),∴f (x +1)=-f (x -1), ∴f (x +2)=-f (x ),f (x +4)=-f (x +2)=f (x ),则f (x )是以4为周期的周期函数,所以f (2 014)=f (2)=2. 答案 A 【提分秘籍】函数周期性的推断要结合周期性的定义,还可以利用图象法及总结的几个结论,如f (x +a )=-f (x )⇒T =2a . 【举一反三】函数f (x )=lg|sin x |是( ) A .最小正周期为π的奇函数 B .最小正周期为2π的奇函数 C .最小正周期为π的偶函数 D .最小正周期为2π的偶函数解析:易知函数的定义域为{x |x ≠k π,k ∈Z},关于原点对称,又f (-x )=lg|sin(-x )|=lg|-sin x |=lg|sin x |=f (x ),所以f (x )是偶函数,又函数y =|sin x |的最小正周期为π,所以函数f (x )=lg|sin x |是最小正周期为π的偶函数.答案:C题型六 函数奇偶性、周期性等性质的综合应用例6、设定义在R 上的函数f (x )同时满足以下条件:①f (x )+f (-x )=0;②f (x )=f (x +2);③当0≤x ≤1时,f (x )=2x -1,则f ⎝⎛⎭⎫12+f (1)+f ⎝⎛⎭⎫32+f (2)+f ⎝⎛⎭⎫52=________.解析:依题意知:函数f (x )为奇函数且周期为2,∴f ⎝⎛⎭⎫12+f (1)+f ⎝⎛⎭⎫32+f (2)+f ⎝⎛⎭⎫52 =f ⎝⎛⎭⎫12+f (1)+f ⎝⎛⎭⎫-12+f (0)+f ⎝⎛⎭⎫12 =f ⎝⎛⎭⎫12+f (1)-f ⎝⎛⎭⎫12+f (0)+f ⎝⎛⎭⎫12 =f ⎝⎛⎭⎫12+f (1)+f (0) =212-1+21-1+20-1 = 2. 答案: 2 【提分秘籍】1.函数的奇偶性、周期性以及单调性是函数的三大性质,在高考中经常将它们综合在一起命制试题,其中奇偶性多与单调性相结合,而周期性常与抽象函数相结合,并以结合奇偶性求函数值为主.归纳起来常见的命题角度有: (1)求函数值.(2)与函数图象有关的问题. (3)奇偶性、周期性单调性的综合. 2.应用函数奇偶性可解决的问题及方法 (1)已知函数的奇偶性,求函数值将待求值利用奇偶性转化为已知区间上的函数值求解. (2)已知函数的奇偶性求解析式将待求区间上的自变量,转化到已知区间上,再利用奇偶性求出,或充分利用奇偶性构造关于f (x )的方程(组),从而得到f (x )的解析式.(3)已知函数的奇偶性,求函数解析式中参数的值经常利用待定系数法:利用f (x )±f (-x )=0得到关于待求参数的恒等式,由系数的对等性得参数的值或方程求解.(4)应用奇偶性画图象和推断单调性. 【举一反三】设函数f (x )是定义在R 上的偶函数,且对任意的x ∈R 恒有f (x +1)=f (x -1),已知当x ∈[0,1]时,f (x )=⎝⎛⎭⎫121-x,则下列命题:①2是函数f (x )的周期;②函数f (x )在(1,2)上递减,在(2,3)上递增; ③函数f (x )的最大值是1,最小值是0;④当x ∈(3,4)时,f (x )=⎝⎛⎭⎫12x -3.其中正确命题的序号是________.【高考风向标】1.【2021高考四川,文15】已知函数f (x )=2x ,g (x )=x 2+ax (其中a ∈R ).对于不相等的实数x 1,x 2,设m =1212()()f x f x x x --,n =1212()()g x g x x x --,现有如下命题:①对于任意不相等的实数x 1,x 2,都有m >0;②对于任意的a 及任意不相等的实数x 1,x 2,都有n >0; ③对于任意的a ,存在不相等的实数x 1,x 2,使得m =n ; ④对于任意的a ,存在不相等的实数x 1,x 2,使得m =-n . 其中真命题有___________________(写出全部真命题的序号). 【答案】①④【解析】对于①,由于f '(x )=2x ln 2>0恒成立,故①正确对于②,取a =-8,即g '(x )=2x -8,当x 1,x 2<4时n <0,②错误 对于③,令f '(x )=g '(x ),即2x ln 2=2x +a 记h (x )=2x ln 2-2x ,则h '(x )=2x (ln 2)2-2存在x 0∈(0,1),使得h (x 0)=0,可知函数h (x )先减后增,有最小值. 因此,对任意的a ,m =n 不肯定成立.③错误 对于④,由f '(x )=-g '(x ),即2x ln 2=-2x -a令h (x )=2x ln 2+2x ,则h '(x )=2x (ln 2)2+2>0恒成立, 即h (x )是单调递增函数, 当x →+∞时,h (x )→+∞ 当x →-∞时,h (x )→-∞因此对任意的a ,存在y =a 与函数h (x )有交点.④正确2.【2021高考陕西,文10】设()ln ,0f x x a b =<<,若()p f ab =,()2a b q f +=,1(()())2r f a f b =+,则下列关系式中正确的是( )A .q r p =<B .q r p =>C .p r q =<D .p r q => 【答案】C【解析】1()ln ln 2p f ab ab ab ===;()ln22a b a b q f ++==;11(()())ln 22r f a f b ab =+= 由于2a b ab +>,由()ln f x x =是个递增函数,()()2a b f f ab +>所以q p r >=,故答案选C3.【2021高考浙江,文12】已知函数()2,166,1x x f x x x x ⎧≤⎪=⎨+->⎪⎩,则()2f f -=⎡⎤⎣⎦ ,()f x 的最小值是 .【答案】1;2662--4.【2021高考上海,文20】(本题满分14分)本题共2小题,第1小题6分,第2小题8分. 已知函数xax x f 1)(2+=,其中a 为实数. (1)依据a 的不同取值,推断函数)(x f 的奇偶性,并说明理由; (2)若)3,1(∈a ,推断函数)(x f 在]2,1[上的单调性,并说明理由. 【答案】(1))(x f 是非奇非偶函数;(2)函数)(x f 在]2,1[上单调递增.1.(2022·北京卷)下列函数中,定义域是R且为增函数的是()A.y=e-x B.y=x3C.y=ln x D.y=|x|【答案】B【解析】由定义域为R,排解选项C,由函数单调递增,排解选项A,D. 2.(2022·湖南卷)下列函数中,既是偶函数又在区间(-∞,0)上单调递增的是()A.f(x)=1x2B.f(x)=x2+1C.f(x)=x3D.f(x)=2-x【答案】A【解析】由偶函数的定义,可以排解C,D,又依据单调性,可得B不对.3.(2022·江苏卷)已知函数f(x)=e x+e-x,其中e是自然对数的底数.(1)证明:f(x)是R上的偶函数.(2)若关于x的不等式mf(x)≤e-x+m-1在(0,+∞)上恒成立,求实数m的取值范围.(3)已知正数a满足:存在x0∈[1,+∞),使得f(x0)<a(-x30+3x0)成立.试比较e a-1与a e-1的大小,并证明你的结论.【解析】(1)证明:由于对任意x∈R,都有f(-x)=e-x+e-(-x)=e-x+e x=f(x),所以f(x)是R上的偶函数.(2)由条件知m(e x+e-x-1)≤e-x-1在(0,+∞)上恒成立.令t=e x(x>0),则t>1,所以m≤-t-1t2-t+1=-1t-1+1t-1+ 1对任意t>1成立.由于t-1+1t-1+1≥2 (t-1)·1t- 1+1=3, 所以-1t-1+1t-1+ 1≥-13,当且仅当t=2, 即x=ln 2时等号成立.因此实数m的取值范围是⎝⎛⎦⎤-∞,-13.(3)令函数g(x)=e x+1e x-a(-x3+3x),则g′(x) =e x-1e x+3a(x2-1).当x≥1时,e x-1e x>0,x2-1≥0.又a>0,故g′(x)>0,所以g(x)是[1,+∞)上的单调递增函数,因此g(x)在[1,+∞)上的最小值是g(1)=e+e-1-2a.由于存在x0∈[1,+∞),使e x0+e-x0-a(-x30+3x0 )<0 成立,当且仅当最小值g(1)<0,故e+e-1-2a<0, 即a>e+e-12.令函数h(x) =x-(e-1)ln x-1,则h′(x)=1-e-1x. 令h′(x)=0, 得x=e-1.当x∈(0,e-1)时,h′(x)<0,故h(x)是(0,e-1)上的单调递减函数;当x∈(e-1,+∞)时,h′(x)>0,故h(x)是(e-1,+∞)上的单调递增函数.所以h(x)在(0,+∞)上的最小值是h(e-1).留意到h(1)=h(e)=0,所以当x∈(1,e-1)⊆(0,e-1)时,h(e-1)≤h(x)<h(1)=0;当x∈(e-1,e)⊆(e-1,+∞)时,h(x)<h(e)=0.所以h(x)<0对任意的x∈(1,e)成立.故①当a∈⎝⎛⎭⎫e+e-12,e⊆(1,e)时,h(a)<0,即a-1<(e-1)ln a,从而e a-1<a e-1;②当a =e 时,e a -1=a e -1;③当a ∈(e ,+∞)⊆(e -1,+∞)时,h (a )>h (e)=0,即a -1>(e -1)ln a ,故e a -1>a e -1.综上所述,当a ∈⎝⎛⎭⎫e +e -12,e 时,e a -1<a e -1;当a =e 时,e a -1=a e -1;当a ∈(e ,+∞)时,e a -1>a e -1. 4.(2022·四川卷)以A 表示值域为R 的函数组成的集合,B 表示具有如下性质的函数φ(x )组成的集合:对于函数φ(x ),存在一个正数M ,使得函数φ(x )的值域包含于区间[-M ,M ].例如,当φ1(x )=x 3,φ2(x )=sin x 时,φ1(x )∈A ,φ2(x )∈B .现有如下命题:①设函数f (x )的定义域为D ,则“f (x )∈A ”的充要条件是“∀b ∈R ,∃a ∈D ,f (a )=b ”; ②若函数f (x )∈B ,则f (x )有最大值和最小值;③若函数f (x ),g (x )的定义域相同,且f (x )∈A ,g (x )∈B ,则f (x )+g (x )∈/B ; ④若函数f (x )=a ln(x +2)+xx 2+1(x >-2,a ∈R )有最大值,则f (x )∈B .其中的真命题有________.(写出全部真命题的序号) 【答案】①③④【解析】若f (x )∈A ,则函数f (x )的值域为R ,于是,对任意的b ∈R ,肯定存在a ∈D ,使得f (a )=b ,故①正确.取函数f (x )=x (-1<x <1),其值域为(-1,1),于是,存在M =1,使得函数f (x )的值域包含于[-M ,M ]=[-1,1],但此时函数f (x )没有最大值和最小值,故②错误.当f (x )∈A 时,由①可知,对任意的b ∈R ,存在a ∈D ,使得f (a )=b ,所以,当g (x )∈B 时,对于函数f (x )+g (x ),假如存在一个正数M ,使得f (x )+g (x )的值域包含于[-M ,M ],那么对于该区间外的某一个b 0∈R ,肯定存在一个a 0∈D ,使得f (x )+f (a 0)=b 0-g (a 0),即f (a 0)+g (a 0)=b 0∉[-M ,M ],故③正确.对于f (x )=a ln(x +2)+xx 2+1(x >-2),当a >0或a <0时,函数f (x )都没有最大值.要使得函数f (x )有最大值,只有a =0,此时f (x )=x x 2+1(x >-2).易知f (x )∈⎣⎡⎦⎤-12,12,所以存在正数M =12,使得f (x )∈[-M ,M ],故④正确5.(2022·四川卷)已知函数f (x )=e x -ax 2-bx -1,其中a ,b ∈R ,e =2.718 28…为自然对数的底数. (1)设g (x )是函数f (x )的导函数,求函数g (x )在区间[0,1]上的最小值; (2)若f (1)=0,函数f (x )在区间(0,1)内有零点,证明:e -2<a <1.【解析】(1)由f (x )=e x -ax 2-bx -1,得g (x )=f ′(x )=e x -2ax -b ,所以g ′(x )=e x -2a . 当x ∈[0,1]时,g ′(x )∈[1-2a ,e -2a ].当a ≤12时,g ′(x )≥0,所以g (x )在[0,1]上单调递增,因此g (x )在[0,1]上的最小值是g (0)=1-b ; 当a ≥e2时,g ′(x )≤0,所以g (x )在[0,1]上单调递减,因此g (x )在[0,1]上的最小值是g (1)=e -2a -b ; 当12<a <e2时,令g ′(x )=0,得x =ln(2a )∈(0,1), 所以函数g (x )在区间[0,ln(2a )]上单调递减,在区间(ln(2a ),1]上单调递增, 于是,g (x )在[0,1]上的最小值是g (ln(2a ))=2a -2a ln(2a )-b . 综上所述,当a ≤12时,g (x )在[0,1]上的最小值是g (0)=1-b ;当12<a <e2时,g (x )在[0,1]上的最小值是g (ln(2a ))=2a -2a ln(2a )-b ; 当a ≥e2时,g (x )在[0,1]上的最小值是g (1)=e -2a -b .(2)证明:设x 0为f (x )在区间(0,1)内的一个零点,则由f (0)=f (x 0)=0可知, f (x )在区间(0,x 0)上不行能单调递增,也不行能单调递减. 则g (x )不行能恒为正,也不行能恒为负. 故g (x )在区间(0,x 0)内存在零点x 1.同理g (x )在区间(x 0,1)内存在零点x 2.故g (x )在区间(0,1)内至少有两个零点. 由(1)知,当a ≤12时,g (x )在[0,1]上单调递增,故g (x )在(0,1)内至多有一个零点;当a ≥e2时,g (x )在[0,1]上单调递减,故g (x )在(0,1)内至多有一个零点,都不合题意.所以12<a <e 2.此时g (x )在区间[0,ln(2a )]上单调递减,在区间(ln(2a ),1]上单调递增. 因此x 1∈(0,ln(2a )),x 2∈(ln(2a ),1),必有 g (0)=1-b >0,g (1)=e -2a -b >0. 由f (1)=0有a +b =e -1<2,有 g (0)=a -e +2>0,g (1)=1-a >0. 解得e -2<a <1.所以,函数f (x )在区间(0,1)内有零点时,e -2<a <1.6.(2021·北京卷)函数f(x)=⎩⎪⎨⎪⎧log 12x ,x ≥1,2x ,x<1的值域为________.【答案】(-∞,2)【解析】函数y =log 12x 在(0,+∞)上为减函数,当x ≥1时,函数y =log 12x 的值域为(-∞,0];函数y=2x 在R 上是增函数,当x<1时,函数y =2x 的值域为(0,2),所以原函数的值域为(-∞,2).7.(2021·北京卷)下列函数中,既是偶函数又在区间(0,+∞)上单调递减的是( ) A .y =1x B .y =e -xC .y =-x 2+1D .y =lg |x| 【答案】C【解析】对于A ,y =1x 是奇函数,排解.对于B ,y =e -x 既不是奇函数,也不是偶函数,排解.对于D ,y =lg |x|是偶函数,但在(0,+∞)上有y =lgx ,此时单调递增,排解.只有C 符合题意.8.(2021·新课标全国卷Ⅱ] 若存在正数x 使2x (x -a)<1成立,则a 的取值范围是( ) A . (-∞,+∞) B .(-2,+∞) C .(0,+∞) D .(-1,+∞) 【答案】D【解析】由题意存在正数x 使得a>x -12x 成立,即a>⎝⎛⎭⎫x -12x min .由于x -12x是(0,+∞)上的增函数,故x -12x >0-120=-1,所以a>-1.答案为D. 9.(2021·新课标全国卷Ⅱ] 已知函数f(x)=x 3+ax 2+bx +c ,下列结论中错误的是( ) A .x 0∈R ,f(x 0)=0B .函数y =f(x)的图像是中心对称图形C .若x 0是f(x)的微小值点,则f(x)在区间(-∞,x 0)单调递减D .若x 0是f(x)的极值点,则f ′(x 0)=0 【答案】C【解析】x →-∞时,f(x)<0,x →+∞时,f(x)>0,又f(x)连续,x 0∈R ,f(x 0)=0,A 正确.通过平移变换,函数可以化为f(x)=x 3+c ,从而函数y =f(x)的图像是中心对称图形,B 正确.若x 0是f(x)的微小值点,可能还有极大值点x 1,若x 1<x 0,则f(x)在区间(x 1,x 0)单调递减,C 错误.D 正确.故答案为C.10.(2021·四川卷)已知函数f(x)=⎩⎪⎨⎪⎧x 2+2x +a ,x<0,ln x ,x>0,其中a 是实数.设A(x 1,f(x 1)),B(x 2,f(x 2))为该函数图像上的两点,且x 1<x 2.(1)指出函数f(x)的单调区间;(2)若函数f(x)的图像在点A ,B 处的切线相互垂直,且x 2<0,证明:x 2-x 1≥1;(3)若函数f(x)的图像在点A ,B 处的切线重合,求a 的取值范围.【解析】(1)函数f(x)的单调递减区间为(-∞,-1 ),单调递增区间为[-1,0),(0,+∞). (2)证明:由导数的几何意义可知,点A 处的切线斜率为f ′(x 1),点B 处的切线斜率为f ′(x 2). 故当点A 处的切线与点B 处的切线垂直时,有f ′(x 1)·f ′(x 2)=-1. 当x<0时,对函数f(x)求导,得f ′(x)=2x +2. 由于x 1<x 2<0,所以,(2x 1+2)(2x 2+2)=-1, 所以2x 1+2<0,2x 2+2>0,因此x 2-x 1=12[-(2x 1+2)+2x 2+2]≥[-(2x 1+2)](2x 2+2)=1.当且仅当-(2x 1+2)=2x 2+2=1,即x 1=-32且x 2=-12时等号成立所以,函数f(x)的图像在点A ,B 处的切线相互垂直时,有x 2-x 1≥1. (3)当x 1<x 2<0或x 2>x 1>0时,f ′(x 1)≠f ′(x 2),故x 1<0<x 2. 当x 1<0时,函数f(x)的图像在点(x 1,f(x 1))处的切线方程为 y -(x 21+2x 1+a)=(2x 1+2)(x -x 1),即y =(2x 1+2)x -x 21+a. 当x 2>0时,函数f(x)的图像在点(x 2,f(x 2))处的切线方程为y -ln x 2=1x 2(x -x 2),即y =1x 2·x +ln x 2-1.两切线重合的充要条件是 ⎩⎪⎨⎪⎧1x 2=2x 1+2,①ln x 2-1=-x 21+a.② 由①及x 1<0<x 2知,0<1x 2<2.由①②得,a =ln x 2+⎝⎛⎭⎫12x 2-12-1=-ln 1x 2+14⎝⎛⎭⎫1x 2-22-1. 令t =1x 2,则0<t<2,且a =14t 2-t -ln t.设h(t)=14t 2-t -ln t(0<t<2).则h ′(t)=12t -1-1t =(t -1)2-32t <0.所以h(t)(0<t<2)为减函数. 则h(t)>h(2)=-ln 2-1, 所以a>-ln2-1,而当t ∈(0,2)且t 趋近于0时,h(t)无限增大,所以a 的取值范围是(-ln 2-1,+∞).故当函数f(x)的图像在点A ,B 处的切线重合时,a 的取值范围是(-ln 2-1,+∞).11.(2021·四川卷)设函数f(x)=e x +x -a(a ∈R ,e 为自然对数的底数).若存在b ∈[0,1]使f(f(b))=b 成立,则a 的取值范围是( )A .[1,e]B .[1,1+e]C .[e ,1+e]D .[0,1] 【答案】A【高考押题】1.下列函数中,既是偶函数又在(0,+∞)内单调递减的函数是( ). A .y =x 2B .y =|x |+1C .y =-lg|x |D .y =2|x |解析 对于C 中函数,当x >0时,y =-lg x ,故为(0,+∞)上的减函数,且y =-lg |x |为偶函数. 答案 C2.已知函数f (x )为R 上的减函数,则满足f (|x |)<f (1)的实数x 的取值范围是( ) A .(-1,1)B .(0,1)C .(-1,0)∪(0,1)D .(-∞,-1)∪(1,+∞)解析 ∵f (x )在R 上为减函数且f (|x |)<f (1), ∴|x |>1,解得x >1或x <-1. 答案 D3.若函数y =ax 与y =-bx 在(0,+∞)上都是减函数,则y =ax 2+bx 在(0,+∞)上是( )A .增函数B .减函数C .先增后减D .先减后增解析 ∵y =ax 与y =-bx 在(0,+∞)上都是减函数,∴a <0,b <0,∴y =ax 2+bx 的对称轴方程x =-b2a <0,∴y =ax 2+bx 在(0,+∞)上为减函数. 答案 B4.设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧1,x >0,0,x =0,-1,x <0,g (x )=x 2f (x -1),则函数g (x )的递减区间是 ( ).A .(-∞,0]B .[0,1)C .[1,+∞)D .[-1,0]解析 g (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2,x >1,0,x =1,-x 2,x <1.如图所示,其递减区间是[0,1).故选B.答案 B5.函数y =-x 2+2x -3(x <0)的单调增区间是( ) A .(0,+∞) B .(-∞,1] C .(-∞,0)D .(-∞,-1]解析 二次函数的对称轴为x =1,又由于二次项系数为负数,拋物线开口向下,对称轴在定义域的右侧,所以其单调增区间为(-∞,0).答案 C6.设f (x )为定义在R 上的奇函数.当x ≥0时,f (x )=2x +2x +b (b 为常数),则f (-1)等于( ). A .3 B .1 C .-1 D .-3解析 由f (-0)=-f (0),即f (0)=0.则b =-1, f (x )=2x +2x -1,f (-1)=-f (1)=-3. 答案 D7.已知定义在R 上的奇函数,f (x )满足f (x +2)=-f (x ),则f (6)的值为 ( ). A .-1 B .0 C .1 D .2解析 (构造法)构造函数f (x )=sin π2x ,则有f (x +2)=sin ⎣⎡⎦⎤π2x +2=-sin π2x =-f (x ),所以f (x )=sin π2x是一个满足条件的函数,所以f (6)=sin 3π=0,故选B.答案 B8.定义在R 上的函数f (x )满足f (x )=f (x +2),当x ∈[3,5]时,f (x )=2-|x -4|,则下列不等式肯定成立的是( ).A .f ⎝⎛⎭⎫cos 2π3>f ⎝⎛⎭⎫sin 2π3B .f (sin 1)<f (cos 1)C .f ⎝⎛⎭⎫sin π6<f ⎝⎛⎭⎫cos π6D .f (cos 2)>f (sin 2)9.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧1-2-x ,x ≥0,2x -1,x <0,则该函数是( ).A .偶函数,且单调递增B .偶函数,且单调递减C .奇函数,且单调递增D .奇函数,且单调递减解析 当x >0时,f (-x )=2-x-1=-f (x );当x <0时,f (-x )=1-2-(-x )=1-2x=-f (x ).当x =0时,f (0)=0,故f (x )为奇函数,且f (x )=1-2-x 在[0,+∞)上为增函数,f (x )=2x -1在(-∞,0)上为增函数,又x ≥0时1-2-x ≥0,x <0时2x -1<0,故f (x )为R 上的增函数.答案 C10.已知f (x )是定义在R 上的周期为2的周期函数,当x ∈[0,1)时,f (x )=4x -1,则f (-5.5)的值为( ) A .2 B .-1 C .-12D .1解析f (-5.5)=f (-5.5+6)=f (0.5)=40.5-1=1. 答案 D11.设函数D (x )=⎩⎪⎨⎪⎧1,x 为有理数,0,x 为无理数,则下列结论错误的是 ( ).A .D (x )的值域为{0,1}B .D (x )是偶函数C .D (x )不是周期函数 D .D (x )不是单调函数解析 明显D (x )不单调,且D (x )的值域为{0,1},因此选项A 、D 正确.若x 是无理数,-x ,x +1是无理数;若x 是有理数,-x ,x +1也是有理数.∴D (-x )=D (x ),D (x +1)=D (x ).则D (x )是偶函数,D (x )为周期函数,B 正确,C 错误.答案 C12.已知函数f (x )=x 2+ax (x ≠0,a ∈R ).(1)推断函数f (x )的奇偶性;(2)若f (x )在区间[2,+∞)上是增函数,求实数a 的取值范围.13.已知函数f (x )=a ·2x +b ·3x ,其中常数a ,b 满足ab ≠0. (1)若ab >0,推断函数f (x )的单调性;(2)若ab <0,求f (x +1)>f (x )时的x 的取值范围.解 (1)当a >0,b >0时,由于a ·2x ,b ·3x 都单调递增,所以函数f (x )单调递增;当a <0,b <0时,由于a ·2x ,b ·3x 都单调递减,所以函数f (x )单调递减.(2)f (x +1)-f (x )=a ·2x +2b ·3x >0. (i)当a <0,b >0时,⎝⎛⎭⎫32x >-a2b , 解得x >log 32⎝⎛⎭⎫-a 2b ; (ii)当a >0,b <0时,⎝⎛⎭⎫32x <-a2b,解得x <log 32⎝⎛⎭⎫-a 2b . 14.函数f (x )对任意的a 、b ∈R ,都有f (a +b )=f (a )+f (b )-1,并且当x >0时,f (x )>1. (1)求证:f (x )是R 上的增函数; (2)若f (4)=5,解不等式f (3m 2-m -2)<3.15.已知函数f (x )是(-∞,+∞)上的奇函数,且f (x )的图象关于x =1对称,当x ∈[0,1]时,f (x )=2x -1, (1)求证:f (x )是周期函数; (2)当x ∈[1,2]时,求f (x )的解析式; (3)计算f (0)+f (1)+f (2)+…+f (2021)的值.解析 (1)证明 函数f (x )为奇函数,则f (-x )=-f (x ),函数f (x )的图象关于x =1对称,则f (2+x )=f (-x )=-f (x ),所以f (4+x )=f [(2+x )+2]=-f (2+x )=f (x ),所以f (x )是以4为周期的周期函数.(2)当x ∈[1,2]时,2-x ∈[0,1],又f (x )的图象关于x =1对称,则f (x )=f (2-x )=22-x -1,x ∈[1,2]. (3) ∵f (0)=0,f (1)=1,f (2)=0, f (3)=f (-1)=-f (1)=-1 又f (x )是以4为周期的周期函数. ∴f (0)+f (1)+f (2)+…+f (2021) =f (2 012)+f (2 013)=f (0)+f (1)=1.16.已知函数f (x )的定义域为R ,且满足f (x +2)=-f (x ). (1)求证:f (x )是周期函数;(2)若f (x )为奇函数,且当0≤x ≤1时,f (x )=12x ,求使f (x )=-12在[0,2 014]上的全部x 的个数.(1)证明 ∵f (x +2)=-f (x ),∴f (x +4)=-f (x +2)=-[-f (x )]=f (x ), ∴f (x )是以4为周期的周期函数. (2)解 当0≤x ≤1时,f (x )=12x ,设-1≤x ≤0,则0≤-x ≤1, ∴f (-x )=12(-x )=-12x .∵f (x )是奇函数,∴f (-x )=-f (x ), ∴-f (x )=-12x ,即f (x )=12x .故f (x )=12x (-1≤x ≤1).又设1<x <3,则-1<x -2<1, ∴f (x -2)=12(x -2).又∵f (x )是以4为周期的周期函数∴f (x -2)=f (x +2)=-f (x ),∴-f (x )=12(x -2),∴f (x )=-12(x -2)(1<x <3).∴f (x )=⎩⎨⎧12x ,-1≤x ≤1,-12x -2,1<x <3.由f (x )=-12,解得x =-1.∵f (x )是以4为周期的周期函数, ∴f (x )=-12的全部x =4n -1(n ∈Z ).令0≤4n -1≤2 014,则14≤n ≤2 0154.又∵n ∈Z ,∴1≤n ≤503(n ∈Z ),∴在[0,2 014]上共有503个x 使f (x )=-12.。
函数的单调性、奇偶性与周期性基础知识一、函数的单调性 1. 单调性概念如果函数y= f (x )对于定义域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, ①都有f (x 1)< f (x 2),则称f (x )在这个区间上是增函数(或单调递增),而这个区间称函数的一个单调递增区间 ;②都有f (x 1)> f (x 2),则称f (x )在这个区间上是减函数(或单调递减),而这个区间称函数的一个单调减区间.注意,若函数f (x )在整个定义域I 内只有唯一的一个单调(递增或递减)区间,则f (x )称单调函数.2. 函数的单调性与其导函数的正负有如下关系:在某个区间(,)a b 内,如果/()0f x >,那么函数()y f x =在这个区间内是单调递增; 如果/()0f x <,那么函数()y f x =在这个区间内是单调递减。
二、函数的奇偶性 3.奇偶性概念如果对于函数f (x )定义域内的任意x ,①都有f (-x )=-f (x ),则称f (x )为奇函数;②都有f (-x )= f (x ),则称f (x )为偶函数;③如果函数f (x )不具有上述性质,则f (x )不具有奇偶性.④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:函数f (x )具有奇偶性的必要条件是其定义域关于原点对称。
4.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。
5.函数f (x )为奇函数,且在0x =处有定义,则(0)0f =三、函数的周期性 6.周期性概念如果存在一个非零常数T ,使得对于函数定义域内的任意x ,都有f (x+T )= f (x ),则称f (x )为周期函数。
T 是f (x )的一个周期。
若f (x )的周期中,存在一个最小的正数,则称它为f (x )的最小正周期。
函数的单调性、奇偶性、周期性一、函数的单调性 1.增函数定义设函数y=f(x)的定义域为A ,区间I ⊆A ,如果对于区间I 内的任意两个值x 1,x 2,当x 1<x 2时, 都有f(x 1)<f(x 2),那么就说f(x)在区间I 上是单调增函数.I 称为y=f(x)的单调增区间。
2、减函数定义:设函数y=f(x)的定义域为A ,区间I ⊆A ,如果对于区间I 内的任意两个值x 1,x 2,当x 1<x 2时, 都有f(x 1) >f(x 2),那么就说f(x)在区间I 上是单调减函数.I 称为y=f(x)的单调减区间。
注意:(1)函数的单调性是函数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I 内自变量x 的任意两个值x 1,x 2,当x 1<x 2时,总有f(x 1)<f(x 2)(或f(x 1) >f(x 2)),才能说函数y=f(x) 在区间I 上具有单调增减性。
(3)判断函数的单调性:一利用定义,二利用函数的图象,三是利用导数。
(4)利用函数的图象分别指出: 一次函数y=kx+b 、 反比例函数y= kx(k ≠0)、二次函数y=a x 2+bx+c 的单调区间(5) 定义的内涵与外延:内涵是用自变量的大小变化来刻划函数值的变化情况; 外延:①一般规律:自变量的变化与函数值的变化一致时是单调递增,自变量的变化与函数值的变化相对时是单调递减.②几何特征:在自变量取值区间上,若单调函数的图象上升,则为增函数,图象下降则为减函数.(6)、利用定义证明函数f(x)在给定的区间I 上的单调性的一般步骤:① 任取x 1,x 2∈I ,且x 1<x 2; ② 作差f(x 1)-f(x 2);③ 变形(通常是因式分解和配方); ④ 定号(即判断差f(x 1)-f(x 2)的正负); ⑤ 下结论(即指出函数f(x)在给定的区间I 上的单调性). (7)函数单调性的判定:(1)图象法;(2)定义法 (3导数法) 二、复合函数))((x g f y =单调性的判断:对于函数)(u f y =和)(x g u =,如果)(x g u =在区间),(b a 上是具有单调性, 当),(b a x ∈ ,),(n m u ∈,且)(u f y =在区间),(n m 上也具有单调性, 则复合函数))((x g f y =在区间),(b a 具有单调性的规律见下表:以上规律还可总结为:“同得增,异得减”或“同增异减”.三、单调性的有关结论:1.若f(x), g(x)均为增(减)函数,则f(x)+g(x) 函数; 2.若f(x)为增(减)函数,则-f(x)为 ;3.奇函数在关于原点对称的区间上具有相同的单调性;偶函数在关于原点对称的区间上具有相反的单调性。
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考点4 函数的单调性及最值、函数的奇偶性与周期性一、选择题1.(2011·湖北高考理科·T6)已知定义在R 上的奇函数()f x 和偶函数()g x 满足()()2x x f x g x a a -+=-+ (a >0,且1≠a ).若()2g a =,则()2f =( )(A )2 (B )154 (C ) 174(D ) 2a 【思路点拨】根据函数具有奇偶性这一特点,令2x =± 再求解.【精讲精析】选B. 令2x =±得2222(2)(2)2,(2)(2)2--⎧+=-+⎪⎨-+=-+⎪⎩f g a a f g a a 两式相加得 (2)2, 2.g a ==即因此22115(2)4.44f a a -=-=-=2.(2011·湖北高考文科·T3)若定义在R 上的偶函数()f x 和奇函数()g x 满足()()xf x gx e +=,则()g x =( )(A ) xxe e-- (B )1()2x x e e -+ (C) 1()2x xe e --(D)1()2x x e e -- 【思路点拨】根据函数具有奇偶性这一特点,用-x 代替x 构造含有()f x 与()g x 的方程组求解.【精讲精析】选D.在()()xf x gx e += ①中令-x 代替x 得()()x f xg x e --+-=,即()()x f x g x e --= ②,由①-②得()g x =1()2x xe e --.3.(2011·全国高考理科·T9)设()f x 是周期为2的奇函数,当0≤x ≤1时,()f x =2(1)x x -,则5()2f -=( )(A) -12 (B)1 4- (C)14 (D)12【思路点拨】解本题的关键是通过周期性和奇偶性把自变量52-转化到区间[0,1]上进行求值.【精讲精析】选A.先利用周期性,再利用奇偶性得: 5111()()()2222f f f -=-=-=-. 4.(2011· 全国高考文科·T10)设()f x 是周期为2的奇函数,当0≤x ≤1时,()f x =2(1)x x -,则5()2f -=( )(A) -12 (B)1 4- (C)14 (D)12【思路点拨】解本题的关键是通过周期性和奇偶性把自变量52-转化到区间[0,1]上进行求值.【精讲精析】选A.先利用周期性,再利用奇偶性得: 5111()()()2222f f f -=-=-=-.5.(2011·上海高考理科·T16)下列函数中,既是偶函数,又是在区间(0,)+∞上单调递减的函数是( )(A )1ln||y x = (B )3y x = (C )||2x y = (D )cos y x = 【思路点拨】本题考查函数的奇偶性和单调性,可结合性质依次判断. 【精讲精析】选A.选项 具体分析结论 A 选项A 函数满足题目要求既是偶函数,又是在区间(0,)+∞上单调递减√ B 3y x =此函数是奇函数,不合题意× C ||2x y =虽然是偶函数,但是在区间(0,)+∞上单调递增,故不合题意× Dcos y x =是偶函数,但是在区间(0,)+∞上不具有单调性,不合题意×6.(2011·上海高考文科·T15) 下列函数中,既是偶函数,又在区间(0,)+∞上单调递减的函数是( ) (A )2y x -= (B )1y x -= (C )2y x = (D )13y x = 【思路点拨】本题考查函数的奇偶性和单调性,可结合性质依次判断. 【精讲精析】选A. 选项 具体分析 结论 A 正确√ B 1y x -=是奇函数,不合题意× C 2y x =虽然是偶函数,但是在区间(0,)+∞上单调递增,不合题意 × D13y x =是奇函数,不合题意×二、填空题7.(2011·上海高考理科·T13) 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[3,4]上的值域为[2,5]-,则()f x 在区间[10,10]-上的值域为 .【思路点拨】本题综合考查了函数的周期性,函数的定义域和值域等相关性质,利用已知函数()g x 是以1为周期的函数的特点,逐渐过渡求解.【精讲精析】因为g(x)是定义在R 上,以1为周期的函数,所以g(x 1)g(x)+=,又因为f (x)x g(x)=+,所以f (x 1)x 1g(x 1)x 1g(x)+=+++=++,又因为f (x)在区间[3,4]上的值域为[2,5]-,且x 1[4,5]+∈,所以当x [4,5]∈时,f (x)的值域为[1,6]-,当x [5,6]∈时,f (x)的值域为[0,7],……当x [9,10]∈时,f (x)的值域为[4,11],同理g(x 1)g(x)-=也成立,则f (x 1)x 1g(x 1)x 1g(x)-=-+-=-+,所以当x [2,3]∈时,f (x)的值域为[3,4]-,……当x [10,10]∈-时, f (x)的值域为[15,11]-. 答案:[15,11]-8.(2011·上海高考文科·T14)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 .【思路点拨】本题综合考查了函数的周期性,函数的定义域和值域等相关性质,利用已知函数()g x 是以1为周期的函数的特点,逐渐过渡求解.【精讲精析】因为g(x)是定义在R 上,以1为周期的函数,所以g(x 1)g(x)+=,又因为f (x)x g(x)=+,所以f (x 1)x 1g(x 1)x 1g(x)+=+++=++,又因为f (x)在区间[0,1]上的值域为[2,5]-,且1[1,2]x +∈,所以当[1,2]x ∈时,()f x 的值域为[-1,6],同理可得[2,3]x ∈时,()f x 的值域为[0,7],所以当[0,3]x ∈时,f (x)的值域为[]2,7-. 答案:[]2,7-关闭Word 文档返回原板块。
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考点5 函数的单调性与最值、函数的奇偶性与周期性(经典)一、选择题1.(2013·福建高考文科·T5)函数()()2ln 1=+f x x 的图像大致是 ( )【解题指南】f(x)的定义域为R,通过奇偶性,单调性进行筛选或带特殊点计算.【解析】选A. ()()()22ln(1)ln(1)f x x x f x -=-+=+=,所以()f x 的图象关于y 轴对称,又x ∈(0,+∞)时, ()f x 是增函数.且过点(0,0).2.(2013·辽宁高考理科·T11)【备注:(2013·辽宁高考文科·T12)与此题干相同,选项顺序不同】已知函数2222()2(2),()2(2)8,f x x a x a g x x a x a =-++=-+--+ 设{}{}12()max (),(),()min (),()H x f x g x H x f x g x ==({}max ,p q 表示,p q中的较大值,{}min ,p q 表示,p q 中的较小值)记1()H x 的最小值为A , 2()H x 的最大值为B ,则A B -=()22.16.16.216.216A B C a a D a a ---+-【解题指南】 搞清楚{}{}12()max (),(),()min (),()H x f x g x H x f x g x ==的确切含义。
数形结合解决问题。
【解析】选B.{}1(),()(),()max (),()(),()().f x f x g x H x f x g x g x f x g x ≥⎧==⎨<⎩ {}2(),()(),()min (),()(),()().f x f x g x H x f x g x g x f x g x ≤⎧==⎨>⎩由2222()()2(2)2(2)8,f x g x x a x a x a x a =⇒-++=-+--+ 解得122, 2.x a x a =-=+而函数2222()2(2),()2(2)8,f x x a x ag x x a x a =-++=-+--+的图像的对称轴恰好分别为2, 2.x a x a =+=-可见二者图像的交点正好在它们的顶点处。
如图1所示, 结合{}1(),()(),()max (),()(),()().f x f xg x H x f x g x g x f x g x ≥⎧==⎨<⎩{}2(),()(),()min (),()(),()().f x f x g x H x f x g x g x f x g x ≤⎧==⎨>⎩可知12(),()H x H x 的图像分别如图2,图3所示(图中实线部分)可见,1min ()(2)44A H x f a a ==+=--,2max ()(2)124.B H x g a a ==-=-从而16.A B -=- 3. (2013·湖南高考文科·T4)已知f (x )是奇函数,g (x )是偶函数,且f图1(-1)+g (1)=2,f (1)+g (-1)=4,则g (1)等于( ) A.4 B.3 C.2 D.1【解题指南】结合函数的奇偶性定义)()(),()(x g x g x f x f =--=-即可。
【解析】选B , 因为)1()1(),1()1(g g f f =--=-,代入条件等式再相加,得3)1(=g 4.(2013·北京高考文科·T3)下列函数中,既是偶函数又在区间(0,+ ∞)上单调递减的是( )A.y=1xB.y=e -xC.y=-x 2+1D.y=lg ∣x ∣【解析】选C. 根据在区间(0,+∞)上单调递减排除D,根据奇偶性排除A,B. 5.(2013·广东高考理科·T2)定义域为R 的四个函数32,2,1,2sin x y x y y x y x ===+=中,奇函数的个数是( ) A. 4 B.3 C. 2 D.1【解题指南】四个函数的定义域R 关于原点对称,因此按照定义逐一验证奇偶性即可.【解析】选C. 3,2sin y x y x ==是奇函数,21y x =+是偶函数,2x y =是非奇非偶函数.6. (2013·湖北高考文科·T8)x 为实数,[]x 表示不超过x 的最大整数,则函数()[]f x x x =-在R 上为( ) A .奇函数 B .偶函数 C .增函数 D . 周期函数【解题指南】画出图象求解. 【解析】选D. 由图象可知选D.7. (2013·湖北高考文科·T10)已知函数()(ln )f x x x ax =-有两个极值点,则实数a 的取值范围是( )A .(,0)-∞B .1(0,)2C .(0,1)D .(0,)+∞【解题指南】利用导数求极值,转化为两个函数交点的问题.【解析】选B.令()f x '=lnx-2ax+1=0,则lnx=2ax-1有两解,即函数y=lnx 与y=2ax-1有两个交点,直线是曲线y=lnx 的割线;y=2ax-1恒过点A(0,-1),设过A(0,-1)点的直线与y=lnx 的切点为M 错误!未找到引用源。
,则k=1x ,y-lnx 0=错误!未找到引用源。
,-1-lnx 0=错误!未找到引用源。
,所以x 0=1,k=1,所以0<2a<1,0<a<12, 8.(2013·山东高考文科·T3)与(2013·山东高考理科·T3)相同 已知函数f(x)为奇函数,且当x>0时, f(x) =x 2+x1,则f(-1)= ( ) A.-2 B.0 C.1 D.2【解题指南】本题可利用函数为奇函数f(-1)=- f(1),再利用当x>0时, f(x) =x 2+x1即可求得结果.【解析】选A. 因为函数f(x)为奇函数,所以f(-1)=- f(1),又因为当x>0时, f(x) =x 2+x 1,所以()11112+=f =2,f(-1)=- f(1)=-2.9. (2013·天津高考文科·T7)已知函数()f x 是定义在R 上的偶函数, 且在区间[0,)+∞单调递增. 若实数a 满足212(log )(log )2(1)f a f f a ≤+, 则a 的取值范围是( ) A.[1,2]B.10,2⎛⎤⎥⎝⎦C.1,22⎡⎤⎢⎥⎣⎦D. (0,2]【解题指南】根据对数的运算性质和函数的奇偶性,将条件212(log )(log )2(1)f a f f a ≤+化为2(1(log ))≤f a f ,再结合单调性转化为2log 1≤a 求解.【解析】选 C. 根据对数的运算性质和函数的奇偶性可知()()1222(log )log log =-=f a f a f a ,因此212(log )(log )2(1)f a f f a ≤+可化为2(1(log ))≤f a f ,又因为函数()f x 是定义在R 上的偶函数, 且在区间[0,)+∞单调递增,故2log 1≤a,解得12.2≤≤a 10.(2013·重庆高考文科·T9)已知函数3()s i n 4(,)f x a x b x a b R =++∈,2(lg(log 10))5f =,则(lg(lg 2))f =A.5-B.1-C.3D.4 【解题指南】根据函数的奇偶性求解. 【解析】选C.因为)2lg(lg 2lg 11)10lg(log 2-=⎪⎪⎭⎫⎝⎛=g 54))2lg(lg sin())2lg(lg ())2lg(lg ())10(lg(log 32=+-+-=-=b a f f所以1))2lg(lg sin())2lg(lg (3=-+-b a所以3414))2sin(lg(lg ))2(lg(lg ))2(lg(lg 3=+-=++=b a f . 二、填空题11. (2013·大纲版全国卷高考文科·T13)()[)()21,3=f x x f x ∈是以为周期的函数,且当时,2-x ,则=-)1(f .【解题指南】根据函数周期为2=T ,得)2()(+=x f x f ,从而将)1(-f 的函数值转化为求)1(f 的值.【解析】因为2=T ,则)2()(+=x f x f ,又)1()21()1(f f f =+-=-,因为)3,1[∈x 时,2)(-=x x f ,所以121)1(-=-=-f .【答案】1-12.(2013·北京高考文科·T13)函数f (x )=12log ,12,1x x x x ≥⎧⎪⎨⎪<⎩的值域为_________. 【解题指南】分别求出每段的值域,再取并集。
【解析】当1x ≥时,12log 0x ≤;当1x <时,22x <.因此,值域为(,2)-∞。
【答案】(,2)-∞13. (2013·四川高考理科·T14)已知()f x 是定义域为R 的偶函数,当x ≥0时,2()4f x x x =-,那么,不等式(2)5f x +<的解集是________ .【解析】依据已知条件求出y=f(x),x ∈R 的解析式,再借助y=f(x)的图象求解.设x<0,则-x>0.当x ≥0时,f(x)=x 2-4x, 所以f(-x)=(-x)2-4(-x).因为f(x)是定义在R 上的偶函数, 得f(-x)=f(x), 所以f(x)=x 2+4x(x<0),故错误!未找到引用源。
224,0()4,0⎧-≥⎪=⎨+<⎪⎩x x x f x x x x由f(x)=5得错误!未找到引用源。
22454500⎧⎧-=+=⎨⎨≥<⎩⎩x x x x x x 或, 得x=5或x=-5.观察图象可知由f(x)<5,得-5<x<5. 所以由f(x+2)<5,得-5<x+2<5,所以-7<x<3. 故不等式f(x+2)<5的解集是{x|-7<x<3}. 【答案】{x|-7<x<3}14.(2013·上海高考理科·T12)设a 为实常数,()y f x =是定义在R 上的奇函数,当0x <时,2()97a f x x x=++,若()1f x a ≥+对一切0x ≥成立,则a 的取值范围为________【解析】(0)0f =,故011a a ≥+⇒≤-;当0x >时,2()971a f x x a x=+-≥+即6||8a a ≥+,又1a ≤-,故87a ≤-. 【答案】87a ≤- 三、解答题15.(2013·江西高考理科·T21)已知函数1f (x)a(12|x |)2=--,a 为常数且a >0.(1)证明:函数f (x )的图像关于直线1x 2=对称;(2)若x 0满足f (f (x 0))= x 0,但f (x 0)≠x 0,则x 0称为函数f (x )的二阶周期点,如果f (x )有两个二阶周期点x 1,x 2,试确定a 的取值范围;(3)对于(2)中的x 1,x 2,和a ,设x 3为函数f (f (x ))的最大值点,A (x 1,f (f (x 1))),B (x 2,f (f (x 2))),C (x 3,0),记△ABC 的面积为S (a ),讨论S (a )的单调性.【解题指南】(1)要证函数f (x )的图像关于直线1x 2=对称,只需证明11f (x)f (x)22+=-即可.(2)分10a 2<<、1a 2=、1a 2>三种情况求f (f (x))的解析式,根据函数f (x )的二阶周期点的定义求解;(3)求x 3,由(2)求出的x 1,x 2可得S (a ),借助导数研究函数的单调性.【解析】(1)因为1f (x)a(12|x |)2+=-,1f (x)a(12|x |)2-=-,即11f (x)f (x)22+=-. 所以函数f (x)的图像关于直线1x 2=对称.(2)当10a 2<<时,有2214a x,x ,2f (f (x))14a (1x),x .2⎧≤⎪⎪=⎨⎪->⎪⎩所以f (f (x))x =只有一个解x=0,又f (0)0,=故0不是二阶周期点.当1a 2=时,有1x,x ,2f (f (x))11x,x .2⎧≤⎪⎪=⎨⎪->⎪⎩所以f (f (x))=x 有解集1x |x 2⎧⎫≤⎨⎬⎩⎭,又当1x 2≤时,f (x )=x ,故1x |x 2⎧⎫≤⎨⎬⎩⎭中的所有点都不是二阶周期点.当1a 2>时,有2222214a x,x ,4a 112a 4a x,x ,4a 2f (f (x))14a 12a(12a)4a x,x ,24a 4a 14a 4a x,x .4a ⎧≤⎪⎪⎪-<≤⎪=⎨-⎪-+<≤⎪⎪-⎪->⎩所以f (f (x))=x 有四个解0,2222a 2a 4a ,,14a 12a 14a +++,又 f (0)0,=2a 2af ()12a 12a=++, 222a 2a f ()14a 14a ≠++,22224a 4a f ()14a 14a ≠++,故只有2222a 4a ,14a 14a ++是f (x)的二阶周期点. 综上所述,所求a 的范围为1a .2>(3)由(2)得212222a 4a x ,x 14a 14a ==++,因为3x 为函数f (f (x))的最大值点,所以31x 4a =或34a 1x 4a-=. 当31x 4a =时,22a 1S(a)4(14a )-=+,因为22112(a 22S (a)(14a )+--'=-+,所以当11a (,22+∈时,S(a)单调递增,当1a ()2∈+∞时,S(a)单调递减;当34a 1x 4a -=时,228a 6a 1S(a)4(14a )-+=+,求导得:22212a 4a 3S (a)2(14a )+-'=+,因为1a 2>,从而有22212a 4a 3S (a)02(14a )+-'=>+,所以当1a (,)2∈+∞时,S(a)单调递增. 关闭Word 文档返回原板块。