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文档简介
第7讲函数的性质•讲义(解析卷)
一、考情分析....................................1
二、知识清单....................................2
1.函数的单调性............................................................2
2.函数的奇偶性............................................................3
3.函数的对称性............................................................3
4.函数的周期性............................................................3
5.重要技巧................................................................4
三、方法总结............7
考点一:函数的单调性.......................................................7
考点二:函数的奇偶性.......................................................8
考点三:函数的对称性与周期性...............................................8
考点四:函数性质的综合应用.................................................9
四、典题精讲............9
考点一:函数的单调性.......................................................9
考点二:函数的奇偶性......................................................12
考点三:函数的对称性与周期性..............................................14
考点四:函数性质的综合应用................................................18
五、高考真题............22
一、考情分析
1.考查频次与题型
年份题号与题型分值考查内容
202619题•解答题17分抽象函数的奇偶性、单调性与新定义集合的综合应用
20255题•单选题5分函数的奇偶性与周期性的综合应用
20246题-单选题5分分段函数的单调性及参数范围求解
20248题•单选题5分抽象函数的递推关系与不等式应用
近三年全国一卷对函数性质的考查较为频繁,既有客观题的基础性质应用,也有解答
题的抽象性质综合探究,占有一定分值.
2.命题角度与特色
・核心考点:考杳函数的单调性、奇偶性、周期性及其综合应用,尤其是分段函数与
抽象函数.
•命题趋势:从单一性质考查向多性质综合、数形结合及新定义问题转变,对抽象思
维和逻辑推理能力的要求逐步提升.
・试题特点:客观题常以分段函数求参数、利用周期性与奇偶性求值为载体;解答题
则倾向于结合新定义,深入考查抽象函数的单调性与奇偶性证明.
3.备考策略
・扎实掌握基本初等函数的图象与性质,熟练运用定义法判断或证明函数的单调性与
奇偶性.
・强化对抽象函数性质的推导训练,熟练掌握赋值法、递推法等处理抽象函数的核心
技巧.
•提升数形结合与分类讨论思想的应用能力,特别是在处理分段函数和含参不等式时,
注意临界条件和定义域的限制.
二、知识清单
1.函数的单调性
(1)单调函数的定义
一般地,设函数/(%)的定义域为4区间0G4
如果对于。内的任意两个自变量的值%1,%2当%1<%2时,都有f(%T)V1(%2),那么就
说/(%)在区间0上是增函数.
如果对于。内的任意两个自变量的值X1,%2»当%1<%2时,都有f(%l)>f(%2),那么
就说/(%)在区间0上是减函数.
•属于定义域/内某个区间上;
•任意两个自变量%1,Q且<X?;
・都有/(与)Vf(M)或/(,)>f(%2);
・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
•单调区间的定义:如果函数/。)在区间。上是增函数或减函数,那么就说函数/(X)在
区间。上具有单调性,。称为函数/(X)的单调区间.
•函数的单调性是函数在某个区间匕的性质.
(3)复合函数的单调性
复合函数的单调性遵从“同增异减”,即在对应的取值区间上,外层函数是增(减)函
数,内层函数是增(减)函数,复合函数是增函数;外层函数是增(减)函数,内层函数是
减(增)函数,复合函数是减函数.
2.函数的奇偶性
函数奇偶性的定义及图象特点
奇偶性定义图象特点
如果对于函数/(%)的定义域内任意一个%,都有/(-%)=/(%),那么关于y轴对
偶函数
函数/(X)就叫做偶函数称
如果对于函数/(%)的定义域内任意一个工,都有/(-%)=-〃>),那关于原点
奇函数
么函数/(X)就叫做奇函数对称
・关系判断法:判断与的关系时,也可以使用如下结论:如果/(-幻-
/(%)=0或与?=1(/(X)¥0),则函数f(x)为偶函数;如果/(-X)+/(%)=0或与?=
-1(/(%)^0),则函数/(%)为奇函数.
•定义域对称性:由函数奇偶性的定义可知,函数具有奇偶性的一个前提条件是:对
于定义域内的任意一个工,-%也在定义域内(即定义域关于原点对称).
3.函数的对称性
•若函数y=/(%+Q)为偶函数,则函数y=f(X)关于X=Q对称.
•若函数y=f(x+Q)为奇函数,则函数y=关于点(Q,0)对称.
•若/(X)=/'(2Q-X),则函数/(X)关于X=Q对称.
•若/。)+/(2a-x)=2b,则函数/(%)关于点(Q,b)对称.
4.函数的周期性
(1)周期函数
对于函数y=/(x),如果存在一个非零常数7,使得当工取定义域内的任何值时,都有
/(x4-7)=/(%),那么就称函数y=/(x)为周期函数,称7为这个函数的周期.
(2)最小正周期
如果在周期函数f(x)的所有周期中存在一个最小的正数,那么称这个最小正数叫做
f(x)的最小正周期.
5.重要技巧
(1)单调性技巧
①证明函数单调性的步骤
・取值:设/,乃是/(》)定义域内一个区间上的任意两个量,且%1<》2;
•变形:作差变形(变形方法:因式分解、配方、有理化等)或作商变形;
•定号:判断差的正负或商与1的大小关系;
•得出结论.
②函数单调性的判断方法
・定义法:根据增函数、减函数的定义,按照“取值-变形-判断符号-下结论”进行
判断.
・图象法:就是画出函数的图象,根据图象的上升或下降趋势,判断函数的单调性.
•直接法:就是对我们所熟悉的函数,如一次函数、二次函数、反比例函数等,直接
写出它们的单调区间.
③记住几条常用的结论
•若/(%)是增函数,则-/(X)为减函数;若/(X)是减函数,则一〃%)为增函数;
,若/'(%)和g(%)均为增(或减)函数,则在/'(%)和g(%)的公共定义域上f(x)+g(x)为增
(或减)函数;
•若/。)>0旦为增函数,则函数历5为增函数,六为减函数;
•若/(%)>0且f(x)为减函数,则函数"^为减函数,六为增函数.
(2)奇偶性技巧
•函数具有奇偶性的必要条件是其定义域关于原点对称.
・奇偶函数的图象特征:函数是偶函数O函数f(x)的图象关于y轴对称;函数/(X)
是奇函数o函数f(x)的图象关于原点中心对称.
・若奇函数y=/(x)在x=0处有意义,则有/(0)=0;偶函数y=/(x)必满足
f(x)=/(|x|).
•偶函数在其定义域内关于原点对称的两个区间上单调性相反;奇函数在其定义域内
关于原点对称的两个区间上单调性相同.
•若函数/(%)的定义域关干原点对称,则函数f(x)能表示成一个偶函数与一个奇函数
的和的形式.记g(x)=][/(%)+/(-%)],八(%)=]f(x)-/(一X)],则f。)=g(x)+%。).
•运算函数的奇偶性规律:运算函数是指两个(或多个)函数式通过加、减、乘、除四
则运算所得的函数,如f(%)+g(x),f(x)-g(x),f(x)xg(x),/(%)+g(%).对于运算函数
有如下结论:奇±奇二奇;偶±偶=偶;奇±偶二非奇非偶;奇x(+)奇=偶;奇X(+)偶
二奇;偶x(+)偶=偶.
・发合函数y=f[g(x)]的奇偶性规律:内偶则偶,两奇为奇.
•常见奇偶性函数模型:
奇函数:①函数/(x)=m(盘号)(》工0)或函数/(x)=m(痣1).②函数f0)=
±3-尸).③函数f(x)=脸当=loga(1+怒)或函数/(%)=】ogaf^=
22
loga(1-黑④函数/(%)=loga(Vx+1+x)或函数/(%)=loga(Vx4-1-%).注意:关
于①式,可以写成函数/(x)="I十怒■(%羊0)或函数/(%)=m-瑞("I6R).
x
偶函数:①函数f(x)=±(a+QT).②函数f。)=log*加+1)-詈.③函数f(国)
类型的一切函数.④常数函数.
(3)周期性技巧
函数式满足关系(xWR)周期
fCx+7)=fMT
f(x+7)=-/(x)2T
fG+T)=/;fa+7)—焉2T
f(x+7)=f(x-T)2T
f(x+T)=-/(x-T)47
(f(a+x)=f(a—%)
[f(b+x)=f(b-x)2(b-a)
f(a+x)=f(a—%)
2a
/(%)为偶函数
f(a+x)=-f(Q-%)
12(b-a)
f(b+x)=-f(b-x)
f(a+x)=-/(a-x)
2a
/(x)为奇函数
/(a+x)=/(a—%)
(4(b—a)
f(b+x)=-f(b-x)
函数式满足关系aWR)周期
/(a+x)=f(a-x)
4a
/(x)为奇函数
f(a+x)=-f(a-x)
4a
1/(%)为偶函数
(4)函数的对称性与周期性的关系
•若函数y=/(%)有两条对称轴%=a,x=b(a<b),则函数/(x)是周期函数,且7=
2(b-a).
•若函数y=/(%)的图象有两个对称中心(a,c),(oc)(avb),则函数y=f(x)是周期
函数,且r=2(b-a).
•若函数y=/(%)有一条对称轴x=Q和一个对称中心(匕,0)(a<b),则函数y=/(x)
是周期函数,且7=4(b-a).
(5)对称性技巧
•若函数y=/(%)关于直线x=a对称,贝ij/(a+x)=f(a-%).
•若函数y=/(%)关于点(Q,b)对称,则/(a+x)+/(a-x)=2b.
•函数y=f(a+x)与y=f(a-x)关于y轴对称,函数y=f(a+x)与y=-/(a-x)
关于原点对称.
(6)类周期函数与倍增函数
•类周期函数:若y=/(x)满足:/(%+?n)=攵/(工)或/(x)=-TH),则y=/(%)
横坐标每增加zn个单位,则函数值扩大k倍.此函数称为周期为血的类周期函数.
•倍增函数:若函数y=/(x)满足/(mx)=k/(x)或f(x)=kf(》则y=fQ)横坐标
每扩大m倍,则函数值扩大k倍.此函数称为倍增函数在意当m=攵时,构成一系列平行的
分段函数,/(%)=
f.qM,xe[l,m)
g(x-m+1),xG[m,m2)
g(x-m2+1),x£[m2,m3)
、g(%-m"T+1),xe[川一")
(7)抽象函数的模特函数
抽象函数的模特函数通常如下:
•若/'(%+y)=/(x)+/(y),则/(%)=M(1)(正比例函数).
•若f(%+y)=f(%)f(y),则f(%)=[f(i)V(指数函数).
•若则(对数函数).
f(xy)=/(x)+/(y),/(x)=\ogbx
・若f(%y)=M/(x)=x。(塞函数).
•若/(x+y)=/(x)+/(y)+m,则/(x)=xf(1)-巾(一次函数).
三、方法总结
考点一:函数的单调性
考法1:判断或证明函数的单调性
・利用定义法证明单调性的核心在于“作差后的变形”,通常采用通分、因式分解、
配方等手段,将差式化为几个因式乘积或商的形式,以便于判断符号.
•解抽象函数不等式时,需注意函数定义域的限制.
考法2:利用函数的单调性与奇偶性解不等式或比较大小
•解决此类问题的通法是“构造奇函数”.当函数解析式中含有常数项时,通常将其剥
离,构造形如g(x)=/(%)-m的奇函数.
・利用奇函数的性质g(-x)=-g(%)将不等式转化为g(A)<g(B)的形式,再结合单调
性求解.
考法3:利用单调性求最值或值域
・对于形如f(g(%))=。且/(%)单调的问题,可通过解方程f(t)=C求出唯一的3进而
得到g(%)=t.
•求出函数解析式后,再利用其单调性求特定区间上的最值或值域.
考法4:根据单调性求参数范围
•处理分段函数的单调性问题,关键在于“段段单调”和“边界衔接”两个要点.
•列出不等式组时,需注意分界点处的不等关系,即左侧区间的最大值(或上确界)
必须小于等于右侧区间的最小值(或下确界).
考点二:函数的奇偶性
考法5:判断或证明函数的奇偶性
•研究对数型复合函数的性质,需遵循“定义域优先”原则.
・判断奇偶性时,若定义域不关于原点对称,则函数非奇非偶;若对称,则进一步化
简解析式并验证/(一%)=±/(%).
考法6:利用奇偶性求函数值或解析式
・遇到/(x+a)为偶(奇)函数时,可直接转化为/(x)关于直线x=a对称(或关于点
(。,0)中心对称).
・利用对称性将未知自变量转化为已知自变量,是解决此类求值问题的核心技巧.
考法7:根据奇偶性求参数
•已知奇偶性求参数,常用方法有两种:一是利用特殊值,如奇函数在原点有定义时
f(0)=0(必要不充分条件,需检验);二是利用恒等式/(一%)±/(')=0,通过代数
变形求出参数.
考法8:奇函数平移模型(f(x)=奇函数+M)求值或最值
・“奇函数平移模型”的本质是函数的中心对称性.若是奇函数,则f(x)+
/(—%)=2m.
・在求最值时,常结合基本不等式中的“1”的代换技巧,注意等号成立的条件.
考点三:函数的对称性与周期性
考法9:判断或推导函数的对称性与周期性
•抽象函数性质的推导犹如“多米诺骨牌”,一个性质往往能引出另一个性质.
・牢记两个基本结论:若/(X)有两条对称轴,则必为周期函数;若/(x)有一个对称中
心和一条对称轴,也必为周期函数.
考法10:利用对称性与周期性求函数值或求和
•处理复杂函数的交点问题,“数形结合”是首选.
・若两个函数图象具有共同的对称中心(Q,b),且有九个交点,则这几个交点的横坐标之
和为九xa.
考法11:类周期函数的应用
•类周期函数的核心在干“递推”.解题时,先研究基础区间上的函数性质(如单调性、
最值、图象形状),再利用递推关系将这些性质推广到一般区间.
•对于交点个数问题,画出草图并关注峰值的变化是关键.
考点四:函数性质的综合应用
考法12:具体函数性质的综合判断与应用
•分离常数法是处理分式型函数单调性和值域的常用方法.
・证明方程在某区间存在实根时,构造函数并验证区间端点函数值异号(即零点存在
性定理)是标准且有效的方法.
考法13:构造函数利用性质解不等式
•解抽象或复杂函数不等式的核心是“脱去函数符号”.
•若f(%)是偶函数且在[0,+8)上单调递增,则f(4)>f(B)<=>\A\>|B|;若单调递减,
则⑻o|川V|8|.
考法14:抽象函数的性质推导与证明(赋值法)
・抽象函数赋值的技巧在于“缺什么造什么”.求/(0)常令x=y=0;求证奇偶性常
令%=0或y=—x.
・证明单调性作差时,常利用换元技巧(如令1=笠l丫=号)将差化积.
考法15:抽象函数性质的综合应用
・综合性抽象函数题往往涉及多个性质.解题时将每一个条件转化为最基本的数学表达
式(如f(a+%)=土f(b—x)).
•求和问题通常存在周期性或抵消规律,计算前几项即可发现规律.
四、典题精讲
考点一:函数的单调性
考法1:判断或证明函数的单调性
例1.(2024•泰州海陵•期中)已知函数/(x)=-含,%W(0,+oo).
(1)判断函数/(%)的单调性,并利用定义证明;
(2)若/(2m-1)>/(I一/n),求实数7九的取值范围.
【答案】⑴/■(%)在(0,+8)上单调递减,证明见解析⑵(看)
4O
【思路】观察函数解析式特点,利用定义法证明单调性通常按照“取值、作差、变形、定号、下
结论”的步骤进行.对于不等式求解,先将不等式转化为函数值的大小关系,再结合函数的单调性
及定义域脱去函数符号.
【解析】(1)/(%)在(0,+8)上递减,理由如下:
任取巧,工2E(°,+8),且%1<盯,则
"v2孙,2X]_2孙(孙+1)-2工2(心+1)_
八2)一八1)~~7+1十7+1-@2+1)(—+1)-@2+1).1+1)'
■:X”2G(0,4-co),且#]<x2,
二X1一%2V°,(x2+1)(^1+1)>0,
疗(不)一](%1)<0,即/(孙)〈/(力),
・••/•(%)在(0,+8)上递减;
⑵由(1)可知f(%)在(0,+8)上递减,
2m-1>0
:.由/(2m-1)>/(I-m),得1一m>0,
2m—1<1-m
解得2VmV:,
23
・•・实数m的取值范围为GA).
【规律】利用定义法证明单调性的核心在于“作差后的变形”,通常采用通分、因式分解、配方
等手段,将差式化为几个因式乘积或商的形式,以便于判断符号.解抽象函数不等式时,需注意函
数定义域的限制.
考法2:利用函数的单调性与奇偶性解不等式或比较大小
例2.(2026•襄阳四中•阶段检测)已知函数/(%)=/+2%+2$山2仔+二)+5,且
24
/(t2-2t)+/(-3t+4)<12,则实数£的取值范围是()
A.(1,4)
B.(-co,1)U(4,4-00)
C.(-4,1)
D.(-co,—4)U(1,4-00)
【答案】A
【思路】面对复杂的函数解析式,可考虑提取其中的非奇非偶常数部分,构造一个新的函数.探究
新函数的奇偶性与单调性,进而将原不等式转化为新函数的不等式,利用单调性脱去函数符号求
解.
【解析】/(x)=x3+2x+1-cos(x+/)+5=+2%+sinx+6.
令g(%)=f(x)-6=/+2%+sinx,则g'(x)=3x2+2+cosx>0,g(—x)=-g(x),
在R上单调递增,且g(x〕为奇函数.
不等式,(严-2t)+f(-3t+4)<12,即-2t)-6+f(-3t+4)-6<0,
因g«2-2t)+g(-3£+4)<0,则g(d-2t)<-g(-3t+4)=g(3t-4),
..t2-2t<3t-4,即产-5£+4<0,i<t<4.
对应选项A.
【规律】解决此类问题的通法是“构造奇函数”.当函数解析式中含有常数项时,通常将其剥离,
构造形如g(x)=/(%)-机的奇函数.利用奇函数的性质9(-%)=-g(x)将不等式转化为9E)<
g(B)的形式,再结合单调性求解.
考法3:利用单调性求最值或值域
例3.(2024•河南•模拟)己知函数f(x)为定义在R上的单调函数,且/(/(%)—2”—
2%)=10,则/Xx)在[-2,2]上的值域为.
【答案】[一彳,10]
【思路】题干中给出了复合函数的嵌套等式,旦已知函数为单调函数,利用单调函数的性质,即
函数值相等则自变量必相等.通过观察找出内层函数的值,从而确定原函数的解析式,最后在给定
区间上求值域.
【解析1•・•/•(%)为定义在R上的单调函数,
・•・存在唯一的使得/«)=10,
xf
则/(%)-2-2x=tf/(t)-2-2t=t,即/⑷=2*+3t=10,
•:函数y=21+3t为增函数,且22+3、2=10,・・・£=2,
/(x)=2X+2x+2.
易知f。)在[一2,2]上为增函数,且/"(-2)=—,f(2)=10,
则/'(x)在[-2,2]上的值域为[一310].
【规律】对于形如/(g(x))=CH/(x)单调的问题,可通过解方程/(£)=C求出唯一的3进而得到
g(x)=£.求出函数解析式后,再利用其单调性求特定区间上的最值或值域.
考法4:根据单调性求参数范围
例4.(2025•河南创新•一模)已知彳机,是增函数,则实数m的取
(xz-4%+5,X>771
值范围是()
A.[1,2]B.[2,5]C.[2,+oo)D.[5,4-oo)
【答案】A
【思路】分段函数在整个定义域上单调递增,需要满足两个条件:一是各段函数在其各自的区间
上单调递增;二是分界点处的函数值满足左侧区间的最大值(或上确界)小于等于右侧区间的最
小值(或下确界).
【解析】・・・f(x)是定义在R上的增函数,
.•管孑2/解得14机42或加25,
127n<m£-4m+5
又丁当zn>5B寸,/(x)=x2-4x+5在(m,+8)上单调递增,
但在(2,m)上单调递减,不符合题意,
•••1<m<2.
对应选项A.
【规律】处理分段函数的单调性问题,关键在于“段段单调”和“边界衔接”两个要点冽出不等
式组时,需注意分界点处的不等关系.
考点二:函数的奇偶性
考法5:判断或证明函数的奇偶性
例5.(2026•广东佛山・二模)函数/(x)=ln(x+3)+ln(3-x),则()
A./(x)是奇函数
B./(x)是周期函数
C./(x)的最大值为2
D./(-2)<f(1)
【答案】D
【思路】判断函数的奇偶性、周期性等性质,首要步骤是求出函数的定义域.化简解析式后,利用
定义验证/■(-%)与/■(%)的关系.对于周期性,可利用反证法或特殊值法进行排除.比较函数值大小时,
直接代入计算即可.
【解析】函数/a)=ln(x+3)+ln(3—x),定义域j;得x€(-3,3).
化简得/(x)=ln(9-x2).
选项A:/(-x)=ln(9-(-x)2)=ln(9-x2)=f(x),故f(x)是偶函数,不是奇函数,A错误.
选项B:假设f(x)是周期函数,则存在非零常数T,对任意工£(一3,3),都有f(1+T)=f(%).
取x=0,则/'(7)=/"(())=ln9,RPln(9-T2)=ln9,得7=0,与T看0矛盾.
故假设不成立,/(幻不是周期函数,B错误.
选项C:取%=0,则/(0)=ln9=21n3>21ne=2,C错误.
选项D:/(-2)=ln(9-(-2)2)=InS./(1)=ln(9-12)=InR>InS.(-2)<f(1),D
正确.
对应选项D.
【规律】研究对数型复合函数的性质,需遵循“定义域优先”原则.判断奇偶性时,若定义域不关
于原点对称,则函数非奇非偶;若对称,则进一步化简解析式并验证f(-%)=±八戈).
考法6:利用奇偶性求函数值或解析式
例6.(2025•淮北淮南•二模)已知函数/(%)和g(x)的定义域均为R,f(%+2)为偶函数,
g(%+2)为奇函数,若f(x)+g(%)=3%+log6(%2+2)-40,则f(0)=()
A.4B.2C.0D.-2
【答案】B
【思路】题干中给出了两个函数的平移奇偶性,这实际上隐含了原函数的对称性.通过将平移后的
奇偶性转化为原函数的对称轴或对称中心,建立r(0)与/(4)、g(0)与g(4)之间的联系.
再结合已知等式,利用赋值法构造方程组求解.
【解析】•・•/(%+2)为偶函数,・•・/(-%+2)=f(%+2),
"Q)的图象关于%=2对称,因此/(0)=/(4).
+2)为奇函数,:•g(-x4-2)=-g(x4-2),
令x=2得g(0)=-g(4),
42
当%=4时,f(4)+g(4)=3+log6(4+2)-40=414-log618,
当%=0时,f(0)4-g(0)=3°+log62-40=log62—39,
由f(0)=f(4),g(0)=-g(4)得,
f(4)-g(4)=log62-39,
两式相加得2/(4)=41+log618+log62-39=2+log636=4,
"(4)=2.
对应选项B.
【规律】遇到/'(x+a)为偶(奇)函数时,可直接转化为/'W关于直线%=Q对称(或关于点(a,0)
中心对称).利用对称性将未知白变量转化为已知白变量,是解决此类求值问题的核心技巧.
考法7:根据奇偶性求参数
例7.(2025•江西上进•5月联考)已知函数/(%)=。九-言Jcosx为奇函数,则m=
()
A.5B.4C.-D.1
2
【答案】c
【思路】已知函数为奇函数,且定义域为R,最直接的方法是利用奇函数的定义,即f(-x)+
/(均=0恒成立,代入解析式后整理,使等式与力无关,从而解出参数.
【解析】易知/(X)的定义域为R,且/'(》)是奇函数,贝仔(一无)+f(X)=(M-号工)cos(-x)+
(tn-^0cosx=0,解得m=£.
对应选项C.
【规律】已知奇偶性求参数,常用方法有两种:一是利用特殊值,如奇函数在原点有定义时
f(0)=0(必要不充分条件,需检验);二是利用恒等式/'(一切土/■@)=0,通过代数变形求出
参数.
考法8:奇函数平移模型(f(x);奇函数+M)求值或最值
例8.已知/(x)+1在R上单调递增,且为奇函数.若正实数满足/(。-4)+/的)=-2,
则工+:的最小值为()
ab
A.-+—B.-+V2C.3+2V2D.-+A/2
4242
【答案】A
【思路】题干中给出J'/(X)+1为奇函数,这意味着/'(X)的图象可以由•个奇函数平移得到.利用
奇函数的性质g(-x)+g(x)=0,可推导出/(乃满足的对称关系.结合己知等式得到a,力的关系,最
后利用“乘1法”和基本不等式求出最小值.
【解析】•・♦/(>)+1为奇函数,・•・/(;<)+l+f(—x)+l=0=/Q)+/(-%)=-2,
由f(a-4)4-/(b)=—2得a-4=-b=a+b=4,
・•.Q>0,b>0,寸制=哲+,Q+b)=;(3+打节*(3+2肉号十争
当且仅当6=&。时取等号,故二+[的最小值为:+9,
ab42
对应选项A.
【规律】“奇函数平移模型”的本质是函数的中心对称性.若/•Q)-m是奇函数,则/(x)+
/■(-%)=2m.在求最值时,常结合基本不等式中的“1”的代换技巧,注意等号成立的条件.
考点三:函数的对称性与周期性
考法9:判断或推导函数的对称性与周期性
例9.(2024•山东烟台•二模)(多选)定义在R上的函数/(%)满足/(%)+/(4+%)=0,
f(2+2x)是偶函数,f(1)=1,则()
A.f(x)是奇函数
B./(2023;=-1
C.f(x)的图象关于直线x=1对称
D.酒kf(2k-1)=-100
【答案】ABD
【思路】面对多个抽象函数的关系式,需逐一破译其背后的性质.由/(2+2x)为偶函数可推导对称
轴;由/(%)+/(4+%)=()可推导周期;结合两者可推导奇偶性.对于求和问题,需探究数列
{f(2k-1)}的周期性,将大项求和转化为一个周期内的求和.
【解析】对于选项A,・・・/(2+2%)是偶函数,・・・/(2-2乃=/(2+2%),
二函数/'(x)关于直线x=2对称,・,・/'(-%)=+x),
vf(x)+/(4+x)=0,A/(-x)=-/(x),・•・/•(%)是奇函数,则A正确;
对于选项B,・.,/(4+%)=-/(%),.,./(8+x)=-f(4+x),:.f(8+x)=/(x),
・・・/。)的周期为8,・•・/62023;=<(253x8-1)=/-(-1)=-/-(1)=-1,则B正确;
对于选项C,若/'(X)的图象关于直线x=1对称,则/'(3)=/(-1),
但是/'(一1)=一/(1)=-1,f(3)=f(1)=1,即/(3)工/(一1),这与假设条件矛盾,
则选项C错误;
对于选项D,将x=;代入/(2-2x)=f(2+2%),得/(3)=/(1)=1,
招x=l,代入/(X)+f(4+x)=0,得/'(5)="/(1)=-1,
同理可知/'(7)=-f(3)=-1,
又••♦/•(X)的周期为8,・・・f(x)正奇数项的周期为4,
.•.£起=/(1)+2/(3)+3f(5)+-+100f(199)
=[f(1)+2/(3)+3f(5)+4f(7)]+[5/(9)+6/(11)+7f(13)+8/(15)]-
+[97/(193)+98/(195)+99/(197)+100/(199)]=25x(-4)=-100,则D正确.
对应选项ABD.
【规律】抽象函数性质的推导犹如“多米诺骨牌”,一个性质往往能引出另一个性质.牢记两个基
本结论:若〃>)有两条对称轴,则必为周期函数;若/'(x)有一个对称中心和一条对称轴,也必为
周期函数.
考法10,利用对称性与周期性求函数值或求和
例10.(2025•江苏高邮・一模)已知定义在R上的偶函数f(x)满足/'(%)=-/(2-x),当
%e[0,1)时,/(%)=2COSTTX,函数g(x)=x-1(一14x43),则f(%)与g(x)的图象所有
交点的横坐标之和为.
【答案】5
【思路】求解两函数图象交点横坐标之和,通常不直接求出交点坐标,而是利用函数的对称性.分
析和g(x)的性质,发现它们具有共同的对称中心.通过画出函数图象,确定交点个数,进而利
用对称中心的性质直接求和.
【解析】函数g(x)=%-1(一14%W3)的图象是中心对称图形,对称中心为(1,0).
定义在R上的偶函数/(外满足/(x)=-/(2-x),
则函数/(%)有对称轴为y轴,对称中心(1,0);
又当%6[0,1)时,/(%)=2cosm
当%=1时,/(I)=一/(2-1),解得/(1)=0,由题意可得/'(-1)=/(3)=0,而
g(-l)=-2,g(3)=2.
:.x=-l,x=3,两函数图象无交点,
在同一坐标系在(-1,3)内作出f(x)与g(x)的图象,
当%G[2,3),/(%)=-f(2—x)=-f(x-2)=-2COS[TF(X-2)],
令p(x)=g(%)-/(x)=%-14-2COS[TT(X-2)],%G[2,3),
则p'(x)=1—27isin[7r(x—2)],且p'(3)=1>0,
・•・存在&€(菰3),使得当%W(xo,3)时,p<%)>0,p(%)单调递增,
,当%E(%,3)时,p(x)<p(3)=0,即g(x)v/(x),
结合图象可得,/(%)与g。)图象有5个交点,
又(1,0)均是/(%)与g(%)的图象的对称中心,
则两函数所有交点的横坐标之和为5.
【规律】处理复杂函数的交点问题,“数形结合”是首选.若两个函数图象具有共同的对称中心
(。,6),且有九个交点,则这几个交点的横坐标之和为九XQ.
考法11:类周期函数的应用
例11.(多选)己知函数/(%)=,,(分%>3,则下列说法正确的是()
A.若函数y=f(x)-依有4个零点,则实数k的取值范围为借3)
183
B.关于x的方程fO)—六=0(nGAT)有2九-1个不同的解
C.对于实数xW[L+8),不等式%/(%)-8W0恒成立
D.当%6[351,3九)(几EAT)时,函数/(%)的图象与工轴围成的图形的面积为4X(|尸t
【答案】ABD
【思路】这是一个典型的类周期函数(或称为伸缩周期函数).根据递推关系/(%)=4":),可以
发现函数图象在相邻区间上的几何变换规律.通过归纳法写出函数在一般区间[3吁)上的解析式,
进而分析其最值、零点个数及缴象面积.
【解析】•・"(%)=:/1(》,%>3,则/'(X)在[3八,3八+1)(九eN*)的图象是将[3时],3n)(九eN")的图象
沿x轴方向伸长为原来的3倍、沿y轴方向缩短为原来的一半
.・./•(%)=23-n[l-|3f-2\],xe[3“T,3n)(九eN*)
则/•(%)在[3n-1,2・3时”上单调递增,在[2•3n7,3")上单调递减
."■(%)在[3时1,3〃)上的最大值为/"(2•3八】)=奈,最小值为/'(3时1)=0,即/'(%)在[3九T,3D上
的值域为[0,泰]
对于A,令f(x)-kx=0,即f(x)=kx,则y=/(%)与y=k%有四个交点
作出n=l,2,3时/(%)的图象,如图:
结合图象可得:实数k的取值范围为(白,:),A正确;
183
对于B,令/(%)—泰=0,则/。)=泰
・•・方程的根的个数即为y=/(%)与y=煮的交点个数
当几=1时,¥=/'(%)的最大值为r(2)=4
•••y=/(%)与y=4有且仅有一个交点,
当nN2时,则有:
①当kV71时,/'(%)在[3八],3%)上的最大值为则旷=/(均与、=泰在
[3丘1,3与内有两个交点
②当k=n,则/Xx)在[3时】,3,)上的最大值为f(2・3f=心
•••y=f(%)与y=有且仅有一个交点
③当k>71时,/XX)在[3〃T,3k)上的最大值为/■(2・3»1)=占<泰,则y=/(均与y=泰在
[3上一】,3比)内没有交点
,当XW[3"1,+8),y=f(x)与y=没有交点
二当xG[1,+8),y=fO)与y=藻7的交点个数为14-2(n-1)=2n-1
当九=1时,也成立
・•・关于》的方程一击=0有2九一1个不同的解,B正确
对于C,因为图象过点(6,2),令x=6,则6/(6)-8=4>0,C错误
对于D,由题意可得:当工£[3人1,3九)时,函数/'(X)的图象与%轴围成的图形为三角形,其底边长
为3n-3时I=2-3”一1,高为f(2・3nT)=*
n1
:.当%e[3-\39时,函数/(©的图象与刀轴围成的图形的面积为:x2.3「Tx*=4x(j)^
对应选项ABD.
【规律】类周期函数的核心在于“递推”.解题时,先研究基础区间上的函数性质(如单调性、最
值、图象形状),再利用递推关系将这些性质推广到一般区间.对于交点个数问题,画出草图并关
注峰值的变化是关键.
考点四:函数性质的综合应用
考法12:具体函数性质的综合判断与应用
例12.(2026•山东枣庄•一模)(多选)已知函数/(x)=芸,贝IJ()
A./(x)为奇函数
8./(乃的值域是(一1,1)
C./(%)有极值
D.存在实数a,b,使得/(%)在[a,b]上的值域为[[。3句
【答案】ABD
【思路】对于分式型指数函数,常通过分子分母同除以某一项,或分离常数法将其化简.化简后,
利用基本初等函数的性质判断奇偶性和单调性,进而求出值域.对于选项D中的存在性恒题,可构
造新函数,利用零点存在性定理进行判断.
【解析】・・・/(%)=2三=1一名,定义域为凡
(r+1cx+l
/(一乃===惠=一〃X),'/(均为奇函数,A正确;
G।XA।V
2
,.ex>0,ex+1>1,.*.0<——<2,
6+1
•・.-lVI-岛VI,・•・/(%)的值域是(-1,1),B正确;
vy=c*+1在R上单调递增,=尚在R上单调递减,
寸。)二1一捻在R上单调递增,无极值,C错误;
铲+1
令9。)=f(x)一21一品一),
•••g(-2)=/(-2)+-=+工==+*=<0,
八7八72e-2+l21+e222(l+e2)
1-1
,1、r,।e-l,11-e,15-3e、n
'4c-1+l41+c44(1+c)
••.g(x)在(一2,-1)上存在零点/即/'(a)=[a,
•••g(x)为奇函数,・・・g(x)在(1,2)上存在零点b,即/(b)=萍
二存在实数a,b(avb),使得/(无)在口加上的值域为D正确.
对应选项ABD.
【规律】分离常数法是处理分式型函数单调性和值域的常用方法.证明方程在某区间存在实根时,
构造函数并验证区间端点函数值异号(即零点存在性定理)是标准且有效的方法.
考法13:构造函数利用性质解不等式
例13.(2025•河北邢台名校-一模)设函数/(%)=ln(l+%4)_目而,则不等式/(2x)>
/(x+1)的解集为()
A・(/D
B.(-co,-1)U(l,4-oo)
c・T)
D.(-co,-1)Ug+8)
【答案】B
【思路】观察函数解析式,发现其由偶函数复合而成.先利用定义证明其为偶函数,再探究其在非
负半轴上的单调性.利用偶函数的性质f(x)=f(|x|),将原不等式转化为关于绝对值的不等式,最
后通过平方脱去绝对值求解.
【解析】函数/(幻=也(1+,)-击的定义域为凡
且八T)=叭1+(―无尸)-品=叭1+一)一品=f(办
"(X)为偶函数,
当xNO时,f(x)=ln(l+”)一含,
vy=In(l+P)在[o,+8)上单调递增,y=---△—在[0,+8)上单调递增,
X।OA
•••/■(x)在[0,+8)上单调递增,
不等式f(2x)>f(x+1)等价于f(|2%|)>f(\x+1|),
.,.|2x|>|x4-1|,两边平方得4/>产+2x+1,即3——2%—1>0,
解得%>1或%<-
二不等式/'(2汇)>f(X十1)的解集为(-8,一;)U(1,十8).
«5
对应选项B.
【规律】解抽象或复杂函数不等式的核心是“脱去函数符号”.若/(X)是偶函数且在[0,+8)上单调
递增,则/(4)>f(B)o\A\>网;若单调递减,则/Q4)>f(B)O\A\<\B\.
考法14:抽象函数的性质推导与证明(赋值法)
例14.已知定义在R上的函数/(x),g(x)满足:①/(0)=1;②g(x)为奇函数;③V%€
(O,+oo),g(x)>0;④任意的f(x—y)=f(k)f(y)—g(X)g(y).
(1)判断并证明函数八%)的奇偶性;
(2)判断并证明函数/(%)在(0,+8)上的单调性.
【答案】(1)偶函数,证明见解析(2)单调递增,证明见解析
【思路】处理抽象函数方程,赋值法是根本.要证明奇偶性,需探求/(-%)与/(x)的关系,通常令
%=0或y=。或工=-y;要证明单调性,需利用定义,通过作差人工2)-/。1),并结合已知等式
将其转化为乘积形式,进而判断符号.
【解析】(1)依题意,f2(x)-g2(x)=-g(x)g(x)=f(x-x)=f(0)=1.
.-.1=f2(0)-g2(0)=>g(0)=0,
/.f(-x)=f(0-x)=/(0)/(x)-g(0)g(%)=/(%),
又•・•/•(%)的定义域为R,・•・函数/•(%)为偶函数.
⑵由④知,f(x+y)=f(x)f(-y)-g(x)g(-y)=/(x)f(y)+g(x)g(y)
Vx1(x2W(0,4-oo),jq<x2
X+x-%1X+右%2-
f3)-/Q1)=/(号2二+上2尸)-f2-上尸)
-XxxXxxX
X2+Xix2-XiX2+Xi%212+2~12+2~1
乙乙乙乙乙乙乙乙
%+X1X-
=2g22
•••无1,%2>0,X1<x2»・产;句,>0
•J(与)-=20(誓)“(等)》0
即/•(%)在(0,+8)上单调递增.
【规律】抽象函数赋值的技巧在于“缺什么造什么”.求/(0)常令x=y=0:求证奇偶性常令
%=0或、=一心证明单调性作差时,常利用换元技巧(如令%=空,丁=号)将差化税.
考法15:抽象函数性质的综合应用
例15.(2026•山东烟台・二模)(多选)己知函数/。)的
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