苏教版高中数学必修一知识讲解_《函数》全章复习与巩固_基础

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《函数》全章复习与巩固
: :
【学习目标】
1. 体会函数式描述变量之间的依赖关系的重要数学模型,理解函数的概念.
2. 了解构成函数的要素有定义域、对应法则、值域,会求一些简单函数的定义域和值域;掌握函数的三种表示方法(图象法、列表法、解析法),会根据不同的需要选择恰当的方法表示函数;了解分段函数,并能简单地应用.
3. 理解函数的单调性、最大(小)值及其几何意义,能判断或证明一些简单函数的单调性;了解奇偶性的含义,会判断函数的奇偶性,能证明一些简单函数的奇偶性;学会运用函数的图象理解和研究函数的性质。

4. 了解映射的概念,进一步了解函数是非空集合到非空集合的映射。

【知识网络】
【要点梳理】
要点一、映射与函数 1.映射
设A 、B 是两个集合,如果按照某种对应法则f,对于集合A 中任何一个元素,在集合B 中都有唯一的元素和它对应,那么这样的对应(包括集合A 、B 及集合A 到集合B 的对应法则f)叫做集合A 到集合B 的映射,记作 f :A →B 。

理解:
(1)映射是从集合A 到集合B 的“一对一”或“多对一”两种特殊的对应.
函数的性质 函数
函数的表示
函数的概念
奇 偶 性
单 调 性
周 期 性
函数三要素
映射
(2)映射中的两个集合可以是数集,点集或其它集合.
(3)集合A到集合B的映射 f:A→B是一个整体,具有方向性; f:A→B 与 f:B→A 一般情况下是不同的映射.
(4)给定一个集合A到集合B的映射 f:A→B,且a∈A,b∈B,如果在此映射之下元素a和元素b对应,则将元素b叫做元素a的象,元素a叫做元素b的原象.即如果在给定映射下有 f:a→b,则b叫做a的象,a 叫做b的原象.
(5)映射允许集合B中的元素在集合A中没有原象.
2.函数的定义
(1)传统定义:设在某一变化过程中有两个变量x和y,如果对于某一范围内x的每一个值,y都有唯一的值和它对应,那么就说y是x的函数,x叫做自变量,y叫做因变量(函数).
(2)现代定义:设A、B是两个非空数集,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的值叫做函数值,函数值的集合C={f(x)|x∈A}叫做函数的值域.
理解:
①集合A、B是两个非空数集;
②f表示对应法则;
③f:A→B为从集合A到集合B的一个映射;
④值域C B。

3.函数的表示
函数关系可用列表法,图象法,解析法来表示.
①解析法:把两个变量的函数关系,用一个等式来表示,这个等式叫做函数的解析表达式,简称解析式. 当对应法则可以用解析式表达时,一般用符号y=f(x)表示,此时解析式本身就是从定义域到值域的对应法则.
②列表法:列出表格表示两个变量的函数关系的方法.运用列表法表示的,多是理论或实际生活中偏于
实用的函数.
③图象法:用函数图象表示两个变量之间函数关系的方法.图象法直现形象地表示出函数的变化情况,
是数形结合的典范.只是它不能精确表示自变量与函数值之间的对应关系.
4.函数的三要素
函数的三要素是指函数的定义域、值域、对应法则.
只有两个函数的定义域,值域,对应法则完全相同,它们才是同一函数. 要点二、函数的单调性 1.定义:
设函数f(x)的定义域为I,区间D ⊆I.如果对任意1x ,2x ∈D,当1x <2x 时,都有12()()f x f x < (或12()()f x f x >),则称f(x)是区间D 上的增(减)函数.区间D 称为f(x)的单调区间.
如果函数f(x)在区间(a,b)上是增函数或是减函数,那么就称f(x)在区间(a,b)上具有单调性,称为单调函数。

要点诠释:
①单调性立足于函数定义域的某一子区间.相对于整个定义域而言,单调性往往是函数的局部性质,而对于这一区间而言,单调性又是函数在这一区间上的“整体”性质.因此定义中的1x ,2x 具有任意性,不能以特殊值代替.
②函数f(x)在区间D 上递增(或递减),与f(x)图像在区间D 上部分(从左向右)的上升(或下降)是一样的.
③注意到定义均为充要性命题,因此,在函数的单调性之下,自变量的不等关系与相应函数值间的不等关系相互贯通:
f(x)在D 上为增函数且f(1x )<f(2x )⇒1x <2x ,且1x ,2x ∈D;
f(x)在D 上为减函数且f(1x )<f(2x )⇒1x >2x ,1x ,2x ∈D. 2.定义的应用
单调性的定义,是判断,证明函数的单调性以及寻求函数单调区间的基本依据.应用函数的单调性定义的解题三部曲为:
①设值定大小:设1x ,2x 为给定区间上任意两个自变量值,且1x <2x ;
②作差并变形:作差f(1x )-f(2x ),并将差式向着有利于判断差式符号的方向变形;
③定号作结论:确定差值的符号,当符号不确定时考虑分类讨论,而后根据定义作出结论.
在这里,差式的变形到位与否是解题成功的关键环节,差式变形的主要手段有通分,分解因式,配方以及有理化分母(或分子)等,其中,应用最为广泛的是分解因式.
3.复合函数的单调性
(1)单调性相同的两个函数的复合函数必为增函数;
(2)单调性相反的两个函数的复合函数必为减函数.
(3)求复合函数y=f(g(x))的单调区间的步骤
①确定定义域;
②将复合函数分解成基本初等函数:y=f(u),u=g(x).
③分别确定这两个函数的单调区间;
④按“同增异减”的原则,确定原函数的单调区间。

注:求函数单调区间时,易忽略函数的定义域。

要点三、函数的奇偶性
1.定义:
如果对于函数f(x)的定义域内的任意一个x,都有f(-x)=-f(x),则称f(x)为这一定义域内的奇函数;如果对于函数f(x)的定义域内的任意一个x,都有f(-x)=f(x),则称f(x)为这一定义域内的偶函数.
要点诠释:
(Ⅰ)上述定义要求一对实数x,-x必须同时都在f(x)的定义域内,注意到实数x,-x在x轴上的对应点关于原点对称(或与原点重合),故知f(x)的定义域关于原点对称是f(x)具有奇偶性的必要条件.
(Ⅱ)判断函数奇偶性的步骤:
①考察函数定义域;
②考察f(-x)与f(x)的关系;
③根据定义作出判断.
(Ⅲ)定义中条件的等价转化
①f(-x)=-f(x)⇔f(x)+f(-x)=0;或f(-x)=-f(x) ⇔
)
()
(x f x f -=-1 (f(x)≠0) ②f(-x)= f(x) ⇔f(x)-f(-x)=0;或f(-x)=f(x) ⇔)
()
(x f x f -=1 (f(x)≠0) 2.延伸
(Ⅰ) 设函数f(x)是定义域关于原点对称的任意一个函数,则有
f(x)=
2)()(x f x f -++ 2
)
()(x f x f --=g(x)+p(x)
其中,g(x)=
2)()(x f x f -+为偶函数,p(x)= 2
)
()(x f x f --为奇函数.
即对于定义域关于原点对称的任何一个函数f(x), f(x)总可以表示为一个奇函数与一个偶函数的和. (Ⅱ)若f(x)为奇函数且零属于f(x)的定义域,则f(0)=0. 3.奇(偶)函数图像的特征 (Ⅰ)奇函数图像关于原点对称; (Ⅱ)偶函数图像关于y 轴对称. 4.奇偶性与单调性的联系
当函数f(x)既具奇偶性,又在某区间上单调时,我们可利用奇、偶函数的定义导出以下命题: 设G,G '为函数f(x)的定义域的子区间,并且区间G与G'关于原点对称,则有 (Ⅰ)当f(x)为奇函数时,f(x)在区间G和区间G'上的单调性相同; (Ⅱ)当f(x)为偶函数时,f(x)在区间G和区间G'上的单调性相反. 这一命题又可凝练为八个字:区间对称,奇同偶反. 要点四、函数的周期性
定义:对于函数y=f(x),如果存在常数T ≠0,使得当x 取定义域内的每一个值时,都有 f(x+T)=f(x)成立,称y=f(x)为周期函数,T 为周期函数f(x)的周期。

由定义可以得到:
①作为周期函数的定义域应是“无界”的,如(-∞,+∞),或至少有一端是“无界”的,如:[0, +∞),或(-∞,0]。

这是因为定义中的等式f(x+T)=f(x),其中x 是对于定义域D 中的每一个x 都有x+T ∈D ,则区间D 一定是“无界”的才能得保证在T ≠0时x+T ∈D 。

例如y=sinx, 当x ∈R 或x ∈[0,+∞)或x ∈(-∞,0]时都是周期函数,而当x ∈[0,10π]或x ∈[0,100π]等都不能构成周期函数。

②若函数y=f(x)是周期函数且有一个周期为T(T ≠0),则T 的非零整数倍即nT(n ∈Z, n ≠0)都是f(x)的周期。

要点诠释:
1、求函数的定义域时,一般遵循以下原则: (1)()f x 是整式时,定义域是全体实数。

(2)()f x 是分式函数时,定义域是使分母不为零的一切实数。

(3)()f x 是偶次根式时,定义域是使被开方式为非负值时的实数的集合。

(4)若()f x 是有限个基本初等函数的四则运算而合成的函数时,则其定义域一般是各基本初等函数的定义域的交集。

(5)对于求复合函数定义域问题,一般步骤是:若已知()f x 的定义域为[,]a b ,其复合函数[()]f g x 的定义域应由不等式()a g x b ≤≤解出。

(6)对于含字母参数的函数,求其定义域,根据问题具体情况需对字母参数进行分类讨论。

(7)由实际问题确定的函数,其定义域除使函数有意义外,还要符合问题的实际意义。

2.求函数值域主要有以下一些方法:
(1)函数的定义域与对应法则直接制约着函数的值域,对于一些比较简单的函数可通过观察法求得值域。

(2)二次函数可用配方法求值域。

(3)分子、分母是一次函数的有理函数,可用反函数法求得值域,或用分离常数法。

(4)单调函数可根据函数的单调性求得值域。

(5)函数图象是函数的重要性质,利用数形结合的方法,根据图象求得函数值域。

(6)有的函数可拆配成重要不等式的形式,利用重要不等式求值域。

(7)解析法:将某些式子根据其几何意义,运用解析几何知识求值域(或最值)。

(8)运用导数求值域。

(9)无理函数可用换元法,尤其是三角代换求得值域。

(10)分子、分母中含有二次项的有现函数,可用判别式法。

在此必须注意,在利用配方法、重要不等式、判别式法求值域时,一定要注意等号是否成立,必要时需注明等号成立的条件。

3.函数的最值
(1)定义:
最大值: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;②存在x0∈I,使得f(x0) = M。

那么,称M是函数y=f(x)的最大值。

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;②存在x0∈I,使得f(x0) = M。

那么,称M是函数y=f(x)的最大值。

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f(x0) = 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f(x)≤M(f(x)≥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=f(x)在区间[a,b]上单调递增,在区间[b,c]上单调递减则函数y=f(x)在x=b处有最大值f(b);
如果函数y=f(x)在区间[a,b]上单调递减,在区间[b,c]上单调递增则函数y=f(x)在x=b处有最小值f(b);
【典型例题】
类型一、映射的概念
例1.以下对应中,从集合A到集合B的映射有;其中是函数。

(1)(2)(3)(4)
【思路点拨】 依据映射的定义及函数的定义判断. 【解析】(1)、(2)、(4)是映射,(1)、(2)是函数。

【总结升华】理解映射的概念,应注意以下几点:
(1)集合A 、B 及对应法则f 是确定的,是一个整体系统;
(2)对应法则有“方向性”,即强调从集合A 到集合B 的对应,它与从集合B 到集合A 的对应关系一般是不同的;
(3)集合A 中每一个元素,在集合B 中都有象,并且象是唯一..的,这是映射区别于一般对应的本质特征;
(4)集合A 中不同元素,在集合B 中对应的象可以是同一个; (5)不要求集合B 中的每一个元素在集合A 中都有原象. 举一反三:
【变式】集合A ={3,4},B ={5,6,7},那么可建立从A 到B 的映射个数是__________,从B 到A 的映射个数是__________.
【解析】9 , 8;从A 到B 可分两步进行:第一步A 中的元素3可有3种对应方法(可对应5或6或7),第二步A 中的元素4也有这3种对应方法.由乘法原理,不同的映射种数N 1=3×3=9.反之从B 到A ,道理相同,有N 2=2×2×2=8种不同映射.
例2.若f :y =3x +1是从集合A ={1,2,3,k }到集合B ={4,7,a 4,a 2+3a }的一个映射,求自然数a 、k 的值及集合A 、B.
【解析】a =2,k =5,A ={1,2,3,5},B ={4,7,10,16};
∵f (1)=3×1+1=4,f (2)=3×2+1=7,f (3)=3×3+1=10,f (k )=3k +1,由映射的定义知(1)⎪⎩⎪⎨⎧+=+=,133,
102
4
k a a a 或(2)⎪⎩⎪⎨⎧+==+.
13,
10342
k a a a
∵a ∈N ,∴方程组(1)无解.
解方程组(2),得a =2或a =-5(舍),3k +1=16,3k =15,k =5. ∴A ={1,2,3,5},B ={4,7,10,16}.
类型二、函数的概念
例3.试判断以下各组函数是否表示同一函数? (1)2)(x x f =
,33)(x x g =;
(2)x x
x f =)(,⎩⎨
⎧<-≥=;
01
,01
)(x x x g
(3)1212)(++=n n x x f ,1
212)()(--=n n x x g (n ∈N *);
(4)x
x f =
)(1+x ,x x x g +=
2)(;
(5)12)(2
--=x x x f ,12)(2
--=t t t g
【思路点拨】要判断两个函数是否表示同一个函数,就要考查函数的三要素。

【答案】(1)、(2)、(4)不是;(3)、(5)是同一函数 【解析】(1)由于x x x f ==2)(,x x x g ==33)(,故它们的值域及对应法则都不相同,所以它们不
是同一函数.
(2)由于函数x
x x f =)(的定义域为),0()0,(+∞-∞ ,而⎩⎨
⎧<-≥=;
01
,01
)(x x x g 的定义域为R ,所
以它们不是同一函数.
(3)由于当n ∈N *时,2n ±1为奇数,∴x x x f n n ==++1212)(,x x x g n n ==--1
212)()(,它们的定义
域、值域及对应法则都相同,所以它们是同一函数.
(4)由于函数x
x f =
)(1+x 的定义域为{}
0≥x x ,而x x x g +=
2)(的定义域为
{}10-≤≥x x x 或,它们的定义域不同,所以它们不是同一函数.
(5)函数的定义域、值域和对应法则都相同,所以它们是同一函数.
【总结升华】构成函数的三个要素是定义域、对应关系和值域.由于值域是由定义域和对应关系确定的,所以,如果两个函数的定义域和对应关系完全一致,即称这两个函数为同一函数。

第(5)小题易错判断成它们是不同的函数。

原因是对函数的概念理解不透,在函数的定义域及对应法则f 不变的条件下,自变量变换字母对于函数本身并无影响,比如1)(2
+=x x f ,1)(2
+=t t f ,1)1()1(2
++=+u u f 都可视为同一函数. 举一反三:
【变式】下列函数中与函数x y =相同的是( )
A .y = (x )2
B. y =
C. y =2x
D. y =x
x 2
【答案】B ;
【解析】因为y
=
t =,所以应选择B
类型三、函数的定义域、值域 例4.求函数的定义域 (1
)1
2||=
-y x (2
)函数.
【思路点拨】求给定解析式的函数的定义域的依据是使式子有意义,如分式的分母不为0,偶次方根的被开方数大于或等于0,零指数幂的底数不为等等。

建议写成不等式组的形式,以免遗漏。

【解析】(1)由2102||0⎧-≥⎨-≠⎩x x 得11
2≥≤-⎧⎨≠±⎩
或x x x ,
所以函数的定义域为:(,2)
(2,1][1,2)(2,)∈-∞---+∞x 。

(2)由函数解析式可知6-x -x 2>0,即x 2+x -6<0,故-3<x <2. 所以函数的定义域为:(-3,2)
【总结升华】求具体函数的定义域往往转化为解不等式组,此时要细心,首先要找齐约束条件,借助数轴时要注意端点值或边界值。

举一反三:
【变式】已知函数2
()3
f x ax ax =+-的定义域是R ,则实数a 的取值范围是( ) A .13a >
B .120a -<<
C .120a -<≤
D .13
a ≤
【答案】由2
()3
f x ax ax =
+-的定义域是R ,则2
30ax ax +-≠恒成立, 当0a =时,显然成立;
当0a >时,22
120
1203000
a a a ax ax a a a -<<⎧∆=+<⎧+->⇒⇒⇒∈∅⎨⎨>>⎩⎩;
当0a <时,22
1201203012000
a a a ax ax a a a -<<⎧∆=+<⎧+-<⇒⇒⇒-<<⎨
⎨<<⎩⎩, 综上,选C 。

例5.已知()f x 的定义域为(0,8),求2
(2)f x x -的定义域. 【解析】∵()f x 中08x <<,
∴2
(2)f x x -中2
028x x <-<,即2
20228
x x
x x ⎧<-⎪⎨-<⎪⎩,解得20x -<<或24x <<
∴所求定义域是(2,0)(2,4)x ∈-.
【总结升华】有关复合函数的定义域问题,要明确:
(1)定义域是指单一的自变量x 的取值范围.如本题中()f x 的定义域为(0,8)即08x <<;而
2(2)f x x -的定义域,同样只指2(2)f x x -中的单一的自变量x 的取值范围.
(2)在同一法则f 之下,括号内的整体范围是一致的。

如本题中,(0,8)应是函数()f x 的自变量x 的
范围,同时也是括号内的整体范围;而要求解的2
(2)f x x -的定义域是2
2x x -中x 的取值范围,此处x 的
取值范围已不是()f x 中的x 的取值范围;但()f x 中的x 与2
(2)f x x -中的2
2x x -的整体范围是相同
的,可以此为桥梁求解。

(3)求复合函数定义域,即已知函数()f x 的定义为[,]a b ,则函数[()]f g x 的定义域是满足不等式
()a g x b ≤≤的x 的取值范围;一般地,若函数[()]f g x 的定义域是[,]a b ,指的是[,]x a b ∈,要求()
f x 的定义域就是[,]x a b ∈时()
g x 的值域。

举一反三:
【变式1】若2
(31)f x x -+-的定义域为[2,2]-,求()f x 的定义域。

【答案】5[11,]4
-;
【解析】本题的实质是求2
31x x -+-在[2,2]x ∈-时的值域。

令2
2
35
31()2
4
y x x x =-+-=--+,当[2,2]x ∈-时,max 11y =-。

故()f x 的定义域为5[11,]4
-。

【变式2】已知函数()f x 的定义域为[0,3],求函数()(1)(1)g x f x f x =++-的定义域。

【答案】由01312
[1,2]01314x x x x x ≤+≤-≤≤⎧⎧⇒⇒∈⎨
⎨≤-≤≤≤⎩⎩
【变式3】若函数()y f x =的定义域是]3,1[,则函数(2)
()1
f x
g x x =-的定义域是
【答案】]2
3,1()1,21[ ∈x
【解析】]2
3
,1()1,2
1[ ;因为()f x 的定义域为]3,1[,所以对()g x ,321≤≤x 但1x ≠故
]2
3,1()1,21[ ∈x
类型四、函数的单调性 例6.
确定函数()f x =
【思路点拨】作差后,符号的确定是关键.
【解析】由120x ->,得定义域为1
(,)2-∞.对于区间1(,)2
-∞内的任意两个值1x ,2x ,且12x x <,

12()()f x f x -=
=
=
又120x x -<
0>,
12()()0f x f x ∴-<,即12()()f x f x <.
所以,()f x 在区间1(,)2
-∞上是增函数.
【总结升华】运用有理化可以对含根号的式子进行符号的确定. 例7.已知函数1
()f x x x
=+
(0)x ≠. (1)讨论函数()f x 在区间(0,)+∞上的单调性,并证明; (2)求函数()f x 在区间1[,2]2
上的最大值与最小值; (3
)试求函数1y =
+的最小值. 【思路点拨】本题先研究函数()f x 的单调性,再利用单调性解决最值问题. 【解析】(1)对于区间(0,)+∞内的任意两个值1x ,2x ,且12x x <, 则12121211
()()f x f x x x x x -=+
--211212x x x x x x -=-+121212
1()x x x x x x -=-⋅,
当1201x x <<≤,则120x x -<,1210x x ⋅-<,120x x ⋅> 故121212
1
()0x x x x x x --⋅
>,即12()()0f x f x ->,即12()()f x f x >. 所以,函数()f x 在区间(0,1]上是单调减函数;
当121x x ≤<,则120x x -<,1210x x ⋅->,120x x ⋅> 故121212
1
()0x x x x x x --⋅
<,即12()()0f x f x -<,即12()()f x f x <. 所以,函数()f x 在区间[1,)+∞上是单调增函数;
综上所述,函数()f x 在区间(0,1]上是单调减函数,在区间[1,)+∞上是单调增函数. (2)由(1)知,函数()f x 在1[,1]2
上是单调递减,[1,2]上是单调递增; 所以,()f x 的最小值为(1)2f =,此时1x =;
又1
5()(2)2
2f f ==,所以()f x 的最大值为5
2
,此时12x =或2. (3
3(3)t t =≥,则1
2y t t
=+-,
由(1)知,12y t t =+-在[3,)+∞上单调递增,所以,y 的最小值为4
3

例8.
求函数y =
的单调区间
【思路点拨】该函数整体来说是一个二次根式,首先要考虑被开方数大于等于零,在此基础上求被开方函数的单调性即可.
【解析】设
,u=x2+x-6 . 由x 2
+x-6≥0,得x ≤-3或x ≥2,
结合二次函数图象可知,函数u=x 2
+x-6在(-∞,-3]上是递减的,在[2,+∞)上是递增的. 又∵函数
y =在(-∞,-3]上是递减的,在[2,+∞)上是递增
的.
例9.已知函数f(x)对于任意x ,y ∈R,总有f(x )+f(y)=f(x+y),且当x >0时,f(x)<0,f(1)=23
-. (1)求证:f(x)在R 上是减函数;
(2) 求f(x)在[-3,3]上的最大值和最小值.
【思路点拨】用定义法判断抽象函数的单调性;求函数的最值需借助函数的单调性进行。

【解析】(1)方法一:∵函数f(x)对于任意x,y∈R,总有f(x)+f(y)=f(x+y),
令x=y=0,得f(0)=0.再令y=-x,得f(-x)=-f(x).在R上任取x1>x2,则Δx=x1-x2>0,Δy=f(x1)-f(x2)=f(x1)+f(-x2)=f(x1-x2)=f(Δx),
又∵x>0时,f(x)<0.而Δx>0,
∴f(Δx)<0,即Δy<0.
因此f(x)在R上是减函数.
方法二:在R上任取x1,x2,
不妨设x1>x2,
则Δx=x1-x2>0,Δy=f(x1)-f(x2)
=f(x1-x2+x2)-f(x2)
=f(x1-x2)+f(x2)-f(x2)
=f(x1-x2)=f(Δx)
又∵x>0时,f(x)<0,而Δx>0,
∴f(Δx)<0,即Δy<0.
因此f(x)在R上是减函数.
(2)∵f(x)在R上为减函数,
∴f(x)在[-3,3]上也为减函数,
∴f(x)在[-3,3]上的最大值为f(-3)、最小值为f(3),
而f(3)=f(1+2)=f(1)+f(2)=f(1)+f(1+1)=f(1)+f(1)+f(1)=
3f(1)=-2,
∵0=f(0)=f(3-3)=f(3)+f(-3),
∴f(-3)=-f(3)=2,
因此,f(x)在[-3,3]上的最大值为2,最小值为-2.
【总结升华】求函数最值(值域)常用的方法:
(1)单调性法:先确定函数的单调性,再由单调性求最值;
(2)图象法:先作出函数的图象,再观察其最高点、最低点,求出最值;
(3)基本不等式法:先对解析式变形,使之具备“一正二定三相等”的条件后用基本不等式求出最值; (4) 换元法:对比较复杂的函数可通过换元转 化为熟悉的函数,再用相应的方法求最值. 类型五、函数的奇偶性 例10.判断下列函数的奇偶性:
(1)2
(12)()2x x
f x +=; (2)()(1f x x =-
(3)2
()11f x x x =+-+; (4)2
2(0),()(0).x x x f x x x x
⎧-+≥⎪=⎨<+⎪⎩
【思路点拨】判断函数的奇偶性,先看定义域是否关于原点对称,再利用定义判断.
【解析】(1)定义域为x R ∈,关于原点对称;2222(12)2(12)()222x x x x x x f x ----+⋅+-=
==⋅2
(12)()2x x
f x +=, 所以()f x 为偶函数.
(2)定义域为[1,1)x ∈-,不关于原点对称;故()f x 既不是奇函数也不是偶函数. (3)定义域为x R ∈,关于原点对称;(1)4f -=,(1)2f =,则(1)(1)f f -≠且(1)(1)f f -≠-,
故()f x 既不是奇函数也不是偶函数. (4)定义域为x R ∈,关于原点对称;
22
()()(0),()(0).()()x x x f x x x x ⎧--+-->⎪-=⎨-<-+-⎪⎩,2
2(0),
()(0).x x x f x x x x ⎧-->⎪∴-=⎨<-⎪⎩又(0)0f =, 22(0),
()(0).x x x f x x x x
⎧--<⎪∴-=⎨≥-⎪⎩()()f x f x ∴-=-,故()f x 为奇函数.
【总结升华】判断函数的奇偶性,应首先注意其定义域是否关于原点对称;其次,利用定义即
()()f x f x -=-或()()f x f x -=判断,注意定义的等价形式()()0f x f x -+=或()()0f x f x --=.
例11.已知定义在R 上的函数()f x 是奇函数,且当0x >时,2
()22f x x x =-+,求函数()f x 的解析式,并指出它的单调区间.
【思路点拨】奇函数若在原点有定义,则(0)0f =. 【解析】设0x <,则0x ->,2
()22f x x x ∴-=++.
又()f x 是奇函数,()()f x f x ∴-=-,2
()()22f x f x x x ∴=--=---. 当0x =时,(0)0f =.
综上,()f x 的解析式为2222,0()0,
0022,x x x f x x x x x ⎧-+>⎪
==⎨⎪<---⎩
. 作出()f x 的图像,可得增区间为(,1]-∞-,[1,)+∞,减区间为[1,0)-,(0,1].
【总结升华】(1)求解析式时0x =的情况不能漏;(2)两个单调区间之间一般不用“⋃”连接;(3)利用奇偶性求解析式一般是通过“x -”实现转化;(4)根据图像写单调区间.
例12.奇函数()y f x =定义在[1,1]-上,且在定义域内是减函数.若2
(1)(45)0f a a f a --+->,求实数a 的取值范围.
【思路点拨】运用函数的性质脱去“外衣”.
【解析】由211,1451,
a a a ⎧-≤-≤⎨-≤-≤⎩,解得:312a ≤≤.
又2
(1)(45)0f a a f a --+->,得2
(1)(45)(54)f a a f a f a -->--=-,
()y f x =定义在[1,1]-上是减函数,2154a a a ∴--<-,即2360a a +-<,
解得:a <<3
12
a ≤≤,故a
的取值范围是1a ≤<. 【总结升华】()f x 在[,]a b 上是减函数时,若设12a x x b ≤<≤,则12()()f x f x >成立,反之,也成立. 举一反三:
【变式】已知定义在R 上的函数f(x)对任意实数x 、y ,恒有f(x)+f(y)=f(x+y),且当x >0时,f(x)<0,又3
2)1(f -
=. (1)求证:f(x)为奇函数; (2)求证:f(x)在R 上是减函数;
(3)求f(x)在[-3,6]上的最大值与最小值. 【解析】
(1)令x=y =0,可得f(0)+f(0)=f(0+0),从而f(0)=0.
令y =-x ,可得f(x)+f(-x)=f(x-x)=0,即f(-x)=-f(x), 故f(x)为奇函数。

(2)设x 1、x 2∈R ,且x l >x 2,则x 1—x 2>0,于是f(x l -x 2)<0.
从而f(x 1)-f(x 2)=f[(x l -x 2)+x 2]-f(x 2)=f(x l -x 2)+f(x 2)-f(x 2)=f(x l -x 2)<0. 所以f(x) 在R 上是减函数。

(3)由(2)知,所求函数的最大值为f(-3),最小值为f(6).
f(-3)=-f(3)=-[f(2)+f(1)]=-2f(1)-f(1)=-3f(1)=2, f(6)=-f(-6)=-[f(-3)+f(-3)]=-4.
于是,f(x)在[-3,6]上的最大值为2,最小值为-4.
【总结升华】对于抽象函数问题的求解,一般方法是取特例进行归纳与验证,也可联想满足该性质的函数,如f(x)=kx(k >0),即满足上述条件. 类型六、函数的周期性
例13.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 -<< 【答案】D
【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()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.
【总结升华】本题综合考查了函数的奇偶性、单调性、周期性等性质,运用化归的数学思想和数形结合的思想解答问题.。

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