2019高考数学二轮复习 专题六 函数与导数、不等式 第1讲 函数图象与性质课件
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第1讲 函数图象与性质
1
高考定位 1.以基本初等函数为载体,考查函数的定义域、最值、奇偶性、单调性 和周期性;2.利用函数的图象研究函数性质,能用函数的图象与性质解决简单问题; 3.函数与方程思想、数形结合思想是高考的重要思想方法.
2
真题感悟
1.(2018·全国Ⅱ卷)函数 f(x)=ex-x2e-x的图象大致为(
6
3.(2017·全国Ⅰ卷)已知函数f(x)=ln x+ln(2-x),则( ) A.f(x)在(0,2)上单调递增 B.f(x)在(0,2)上单调递减 C.y=f(x)的图象关于直线x=1对称 D.y=f(x)的图象关于点(1,0)对称 解析 由题意知,f(x)=ln x+ln(2-x)的定义域为(0,2),f(x)=ln[x(2-x)]=ln[-(x -1)2+1],由复合函数的单调性知,函数f(x)在(0,1)上单调递增,在(1,2)上单调 递减,所以排除A,B;又f(2-x)=ln(2-x)+ln x=f(x),所以f(x)的图象关于直线x =1对称,C正确,D错误. 答案 C
解析 (1)由4-x2≥0得-2≤x≤2,∴A=[-2,2],
由1-x>0得x<1,∴B=(-∞,1).∴A∩B=[-2,1).
(2)当x<0时,f(x)=2x+1>0,由f(a)=-2,知-log2(a+1)+2=-2, ∴a=15.故f(14-a)=f(-1)=2-1+1=1.
答案 (1)D (2)1
11
热点一 函数及其表示
【例 1】 (1)函数 y=l2gx(2-1-3xx-2)2 的定义域为(
)
A.(-∞,1]
B.[-1,1]
C.-1,-12∪-12,1
D.-1,-12∪-12,1
(2)(2018·全国Ⅰ卷)设函数 f(x)=21- ,x,x>x0≤,0,则满足 f(x+1)<f(2x)的 x 的取值范围是
15
热点二 函数的图象及应用 【例2】 (1)(2018·浙江卷)函数y=2|x|sin 2x的图象可能是( )
16
(2)(2018·合肥调研)已知函数 f(x)=|l2oxg+2(1x|,-xm<)1,,x>1, 若 f(x1)=f(x2)=f(x3)(x1,x2, x3 互不相等),且 x1+x2+x3 的取值范围为(1,8),则实数 m 的值为________. 解析 (1)设 f(x)=2|x|sin 2x,其定义域关于坐标原点对称,又 f(-x)=2|-x|·sin(-2x) =-f(x),所以 y=f(x)是奇函数,故排除选项 A,B;令 f(x)=0,则 sin 2x=0,所以 x=k2π(k∈Z),故排除选项 C.故选 D.
19
【训练 2】 (1)(2017·全国Ⅲ卷)函数 y=1+x+sixn2 x的部分图象大致为(
)
20
(2)(2018·贵阳质检)已知f(x)=2x-1,g(x)=1-x2,规定:当|f(x)|≥g(x)时,h(x)=|f(x)|;
当|f(x)|<g(x)时,h(x)=-g(x),则h(o+s 12π2x,,-0<2x<≤x≤2,0,所以 f[f(15)]=f[f(-1)]=f
12=cos
π4=
2 2.
答案
2 2
8
考点整合 1.函数的图象
(1)对于函数的图象要会作图、识图和用图,作函数图象有两种基本方法:一是描 点法;二是图象变换法,其中图象变换有平移变换、伸缩变换和对称变换. (2)在研究函数性质特别是单调性、值域、零点时,要注意结合其图象研究. (3)函数图象的对称性 ①若函数y=f(x)满足f(a+x)=f(a-x),即f(x)=f(2a-x),则y=f(x)的图象关于直线x =a对称; ②若函数y=f(x)满足f(a+x)=-f(a-x),即f(x)=-f(2a-x),则y=f(x)的图象关于 点(a,0)对称.
答案 (1)D (2)1
18
探究提高 1.已知函数的解析式,判断其图象的关键是由函数解析式明确函数的定 义域、值域、单调性、奇偶性、周期性等,以及函数图象上的特殊点,根据这些性 质对函数图象进行具体分析判断. 2.(1)运用函数图象解决问题时,先要正确理解和把握函数图象本身的含义及其表示 的内容,熟悉图象所能够表达的函数的性质.(2)图象形象地显示了函数的性质,因 此,函数性质的确定与应用及一些方程、不等式的求解常与图象数形结合研究.
7
4.(2018·江苏卷)函数 f(x)满足 f(x+4)=f(x)(x∈R),且在区间(-2,2]上,f(x)=
cos π2x,0<x≤2,
则
x+12,-2<x≤0,
f[f(15)]的值为________.
解析 因为函数 f(x)满足 f(x+4)=f(x)(x∈R),所以函数 f(x)的最小正周期为 4.又因为在区
)
3
解析 f(x)=ex-x2e-x为奇函数,排除 A;当 x>0 时,f(1)=e-1e>2,排除 C,D,只有 B 项满足. 答案 B
4
2.(2018·全国Ⅱ卷)已知f(x)是定义域为(-∞,+∞)的奇函数,满足f(1-x)=f(1+x).若f(1)
=2,则f(1)+f(2)+f(3)+…+f(50)=( )
() A.(-∞,-1]
B.(0,+∞)
C.(-1,0)
D.(-∞,0)
12
解析 (1)函数有意义,则12- x2-x2>3x0-,2≠0,即x-≠21且<xx<≠1-,12. 所以函数的定义域为x-1<x<1,且x≠-12. (2)当x≤0时,函数f(x)=2-x是减函数, 则f(x)≥f(0)=1.作出f(x)的大致图象如图所示, 结合图象可知,要使 f(x+1)<f(2x),则需22x+xx<<1x0<+,01,或x2+x<10≥,0,所以 x<0. 答案 (1)C (2)D
=g(3),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
24
解析 (1)f(x)在 R 上是偶函数,且在(-∞,0)上是增函数,∴f(x)在(0,+∞)上是减
函数,由 f(32a-1)≥f(- 3)=f( 3),∴32a-1≤ 3,则 2a-1≤12,∴a≤34.故 a 的最大
14
【训练 1】 (1)设函数 y= 4-x2的定义域为 A,函数 y=ln(1-x)的定义域为 B,则
A∩B=( )
A.(1,2)
B.(1,2]
C.(-2,1)
D.[-2,1)
(2)(2018·郑州质检)函数 f(x)=2-x+lo1,g2x(<x0+,1)+2,x≥0. 且 f(a)=-2.则 f(14-a) =________.
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热点三 函数的性质与应用
考法 1 函数的奇偶性、周期性
【例 3-1】 (1)(2018·全国Ⅲ卷)已知函数 f(x)=ln( 1+x2-x)+1,f(a)=4,则
f(-a)=________.
(2)已知 f(x)是定义在 R 上的偶函数,且 f(x+4)=f(x-2).若当 x∈[-3,0]时,f(x) =6-x,则 f(919)=________. 解析 (1)设 g(x)=f(x)-1=ln( 1+x2-x),则 g(x)为奇函数.由 f(a)=4,知 g(a)=f(a)
13
探究提高 1.(1)给出解析式的函数的定义域是使解析式有意义的自变量的集合,只 需构建不等式(组)求解即可. (2)抽象函数:根据f(g(x))中g(x)的范围与f(x)中x的范围相同求解. 2.对于分段函数的求值问题,必须依据条件准确地找出利用哪一段求解;形如f(g(x)) 的函数求值时,应遵循先内后外的原则.
-1=3.∴g(-a)=-3,则 f(-a)=1+g(-a)=-2. (2)∵f(x+4)=f(x-2),∴f(x+6)=f(x),则T=6是f(x)的周期.∴f(919)=f(153×6+1)
=f(1),又f(x)在R上是偶函数,∴f(1)=f(-1)=6-(-1)=6,即f(919)=6.
答案 (1)-2 (2)6
B项不满足,D满足.
21
(2)画出y=|f(x)|=|2x-1|与y=g(x)=1-x2的图象,它们交于A,B两点.由“规定”,在A, B两侧,|f(x)|≥g(x),故h(x)=|f(x)|;在A,B之间,|f(x)|<g(x),故h(x)=-g(x).
综上可知,y=h(x)的图象是图中的实线部分,因此h(x)有最小值-1,无最大值. 答案 (1)D (2)C
10
(3)周期性:①若 y=f(x)对 x∈R,f(x+a)=f(x-a)或 f(x+2a)=f(x)(a>0)恒成立,则 y=f(x) 是周期为 2a 的周期函数. ②若 y=f(x)是偶函数,其图象又关于直线 x=a 对称,则 f(x)是周期为 2|a|的周期函数. ③若 y=f(x)是奇函数,其图象又关于直线 x=a 对称,则 f(x)是周期为 4|a|的周期函数. ④若 f(x+a)=-f(x)或f(x+a)=f(1x),则 y=f(x)是周期为 2|a|的周期函数. 易错提醒 错用集合运算符号致误:函数的多个单调区间若不连续,不能用符号“∪”连接, 可用“和”或“,”连接.
9
2.函数的性质 (1)单调性:单调性是函数在其定义域上的局部性质.证明函数的单调性时,规范步 骤为取值、作差、变形、判断符号和下结论.复合函数的单调性遵循“同增异减”的 原则. (2)奇偶性:①若f(x)是偶函数,则f(x)=f(-x). ②若f(x)是奇函数,0在其定义域内,则f(0)=0. ③奇函数在关于原点对称的单调区间内有相同的单调性,偶函数在关于原点对称的 单调区间内有相反的单调性.
+f(2)+f(3)+f(4)+…+f(50)=12×0+f(49)+f(50)=f(1)+f(2)=2,故选C.
5
法二 由题意可设 f(x)=2sinπ2x,作出 f(x)的部分图象如图所示.
由图可知,f(x)的一个周期为4,所以f(1)+f(2)+f(3)+…+f(50)=12[f(1)+f(2)+f(3) +f(4)]+f(49)+f(50)=12×0+f(1)+f(2)=2. 答案 C
A.有最小值-1,最大值1
B.有最大值1,无最小值
C.有最小值-1,无最大值
D.有最大值-1,无最小值
解析 (1)法一 易知 g(x)=x+sixn2 x为奇函数,其图象关于原点对称.所以 y=1+x
+sixn2 x的图象只需把 g(x)的图象向上平移一个单位长度,选项 D 满足. 法二 当x=1时,f(1)=1+1+sin 1=2+sin 1>2,排除A,C.又当x→+∞时,y→+∞,
17
(2)作出 f(x)的图象,如图所示,可令 x1<x2<x3,则由图知点(x1,0),(x2,0)关于直线 x=-12对称,所以 x1+x2=-1.又因为 1<x1+x2+x3<8,所以 2<x3<9.结合图象可知 A 点坐标为(9,3),代入函数解析式得 3=log2(9-m),解得 m=1.
值是34. (2)法一 易知g(x)=xf(x)在R上为偶函数, ∵奇函数f(x)在R上是增函数,且f(0)=0.∴g(x)在(0,+∞)上是增函数. 又3>log25.1>2>20.8,且a=g(-log25.1)=g(log25.1), ∴g(3)>g(log25.1)>g(20.8),则c>a>b. 法 二 ( 特 殊化 ) 取 f(x) = x , 则 g(x) = x2 为偶函数且 在 (0 , + ∞) 上单调递 增 , 又 3>log25.1>20.8,从而可得c>a>b. 答案 (1)D (2)C
A.-50
B.0
C.2
D.50
解析 法一 ∵f(x)是定义域为(-∞,+∞)的奇函数,且f(1-x)=f(1+x),∴f(4+x)
=f(x),∴f(x)是周期函数,且一个周期为4,又f(0)=0,知f(2)=f(0),f(4)=f(0)=0,
由f(1)=2,知f(-1)=-2,则f(3)=f(-1)=-2,从而f(1)+f(2)+f(3)+f(4)=0,故f(1)
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考法 2 函数的单调性与最值
【例 3-2】 (1)(2018·湖北名校联考)已知函数 f(x)是定义在 R 上的偶函数,且在区
间(-∞,0)上单调递增.若实数 a 满足 f(32a-1)≥f(- 3),则 a 的最大值是( )
1
1
3
A.1
B.2
C.4
D.4
(2)已知奇函数 f(x)在 R 上是增函数,g(x)=xf(x).若 a=g(-log25.1),b=g(20.8),c
1
高考定位 1.以基本初等函数为载体,考查函数的定义域、最值、奇偶性、单调性 和周期性;2.利用函数的图象研究函数性质,能用函数的图象与性质解决简单问题; 3.函数与方程思想、数形结合思想是高考的重要思想方法.
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真题感悟
1.(2018·全国Ⅱ卷)函数 f(x)=ex-x2e-x的图象大致为(
6
3.(2017·全国Ⅰ卷)已知函数f(x)=ln x+ln(2-x),则( ) A.f(x)在(0,2)上单调递增 B.f(x)在(0,2)上单调递减 C.y=f(x)的图象关于直线x=1对称 D.y=f(x)的图象关于点(1,0)对称 解析 由题意知,f(x)=ln x+ln(2-x)的定义域为(0,2),f(x)=ln[x(2-x)]=ln[-(x -1)2+1],由复合函数的单调性知,函数f(x)在(0,1)上单调递增,在(1,2)上单调 递减,所以排除A,B;又f(2-x)=ln(2-x)+ln x=f(x),所以f(x)的图象关于直线x =1对称,C正确,D错误. 答案 C
解析 (1)由4-x2≥0得-2≤x≤2,∴A=[-2,2],
由1-x>0得x<1,∴B=(-∞,1).∴A∩B=[-2,1).
(2)当x<0时,f(x)=2x+1>0,由f(a)=-2,知-log2(a+1)+2=-2, ∴a=15.故f(14-a)=f(-1)=2-1+1=1.
答案 (1)D (2)1
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热点一 函数及其表示
【例 1】 (1)函数 y=l2gx(2-1-3xx-2)2 的定义域为(
)
A.(-∞,1]
B.[-1,1]
C.-1,-12∪-12,1
D.-1,-12∪-12,1
(2)(2018·全国Ⅰ卷)设函数 f(x)=21- ,x,x>x0≤,0,则满足 f(x+1)<f(2x)的 x 的取值范围是
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热点二 函数的图象及应用 【例2】 (1)(2018·浙江卷)函数y=2|x|sin 2x的图象可能是( )
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(2)(2018·合肥调研)已知函数 f(x)=|l2oxg+2(1x|,-xm<)1,,x>1, 若 f(x1)=f(x2)=f(x3)(x1,x2, x3 互不相等),且 x1+x2+x3 的取值范围为(1,8),则实数 m 的值为________. 解析 (1)设 f(x)=2|x|sin 2x,其定义域关于坐标原点对称,又 f(-x)=2|-x|·sin(-2x) =-f(x),所以 y=f(x)是奇函数,故排除选项 A,B;令 f(x)=0,则 sin 2x=0,所以 x=k2π(k∈Z),故排除选项 C.故选 D.
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【训练 2】 (1)(2017·全国Ⅲ卷)函数 y=1+x+sixn2 x的部分图象大致为(
)
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(2)(2018·贵阳质检)已知f(x)=2x-1,g(x)=1-x2,规定:当|f(x)|≥g(x)时,h(x)=|f(x)|;
当|f(x)|<g(x)时,h(x)=-g(x),则h(o+s 12π2x,,-0<2x<≤x≤2,0,所以 f[f(15)]=f[f(-1)]=f
12=cos
π4=
2 2.
答案
2 2
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考点整合 1.函数的图象
(1)对于函数的图象要会作图、识图和用图,作函数图象有两种基本方法:一是描 点法;二是图象变换法,其中图象变换有平移变换、伸缩变换和对称变换. (2)在研究函数性质特别是单调性、值域、零点时,要注意结合其图象研究. (3)函数图象的对称性 ①若函数y=f(x)满足f(a+x)=f(a-x),即f(x)=f(2a-x),则y=f(x)的图象关于直线x =a对称; ②若函数y=f(x)满足f(a+x)=-f(a-x),即f(x)=-f(2a-x),则y=f(x)的图象关于 点(a,0)对称.
答案 (1)D (2)1
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探究提高 1.已知函数的解析式,判断其图象的关键是由函数解析式明确函数的定 义域、值域、单调性、奇偶性、周期性等,以及函数图象上的特殊点,根据这些性 质对函数图象进行具体分析判断. 2.(1)运用函数图象解决问题时,先要正确理解和把握函数图象本身的含义及其表示 的内容,熟悉图象所能够表达的函数的性质.(2)图象形象地显示了函数的性质,因 此,函数性质的确定与应用及一些方程、不等式的求解常与图象数形结合研究.
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4.(2018·江苏卷)函数 f(x)满足 f(x+4)=f(x)(x∈R),且在区间(-2,2]上,f(x)=
cos π2x,0<x≤2,
则
x+12,-2<x≤0,
f[f(15)]的值为________.
解析 因为函数 f(x)满足 f(x+4)=f(x)(x∈R),所以函数 f(x)的最小正周期为 4.又因为在区
)
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解析 f(x)=ex-x2e-x为奇函数,排除 A;当 x>0 时,f(1)=e-1e>2,排除 C,D,只有 B 项满足. 答案 B
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2.(2018·全国Ⅱ卷)已知f(x)是定义域为(-∞,+∞)的奇函数,满足f(1-x)=f(1+x).若f(1)
=2,则f(1)+f(2)+f(3)+…+f(50)=( )
() A.(-∞,-1]
B.(0,+∞)
C.(-1,0)
D.(-∞,0)
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解析 (1)函数有意义,则12- x2-x2>3x0-,2≠0,即x-≠21且<xx<≠1-,12. 所以函数的定义域为x-1<x<1,且x≠-12. (2)当x≤0时,函数f(x)=2-x是减函数, 则f(x)≥f(0)=1.作出f(x)的大致图象如图所示, 结合图象可知,要使 f(x+1)<f(2x),则需22x+xx<<1x0<+,01,或x2+x<10≥,0,所以 x<0. 答案 (1)C (2)D
=g(3),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
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解析 (1)f(x)在 R 上是偶函数,且在(-∞,0)上是增函数,∴f(x)在(0,+∞)上是减
函数,由 f(32a-1)≥f(- 3)=f( 3),∴32a-1≤ 3,则 2a-1≤12,∴a≤34.故 a 的最大
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【训练 1】 (1)设函数 y= 4-x2的定义域为 A,函数 y=ln(1-x)的定义域为 B,则
A∩B=( )
A.(1,2)
B.(1,2]
C.(-2,1)
D.[-2,1)
(2)(2018·郑州质检)函数 f(x)=2-x+lo1,g2x(<x0+,1)+2,x≥0. 且 f(a)=-2.则 f(14-a) =________.
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热点三 函数的性质与应用
考法 1 函数的奇偶性、周期性
【例 3-1】 (1)(2018·全国Ⅲ卷)已知函数 f(x)=ln( 1+x2-x)+1,f(a)=4,则
f(-a)=________.
(2)已知 f(x)是定义在 R 上的偶函数,且 f(x+4)=f(x-2).若当 x∈[-3,0]时,f(x) =6-x,则 f(919)=________. 解析 (1)设 g(x)=f(x)-1=ln( 1+x2-x),则 g(x)为奇函数.由 f(a)=4,知 g(a)=f(a)
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探究提高 1.(1)给出解析式的函数的定义域是使解析式有意义的自变量的集合,只 需构建不等式(组)求解即可. (2)抽象函数:根据f(g(x))中g(x)的范围与f(x)中x的范围相同求解. 2.对于分段函数的求值问题,必须依据条件准确地找出利用哪一段求解;形如f(g(x)) 的函数求值时,应遵循先内后外的原则.
-1=3.∴g(-a)=-3,则 f(-a)=1+g(-a)=-2. (2)∵f(x+4)=f(x-2),∴f(x+6)=f(x),则T=6是f(x)的周期.∴f(919)=f(153×6+1)
=f(1),又f(x)在R上是偶函数,∴f(1)=f(-1)=6-(-1)=6,即f(919)=6.
答案 (1)-2 (2)6
B项不满足,D满足.
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(2)画出y=|f(x)|=|2x-1|与y=g(x)=1-x2的图象,它们交于A,B两点.由“规定”,在A, B两侧,|f(x)|≥g(x),故h(x)=|f(x)|;在A,B之间,|f(x)|<g(x),故h(x)=-g(x).
综上可知,y=h(x)的图象是图中的实线部分,因此h(x)有最小值-1,无最大值. 答案 (1)D (2)C
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(3)周期性:①若 y=f(x)对 x∈R,f(x+a)=f(x-a)或 f(x+2a)=f(x)(a>0)恒成立,则 y=f(x) 是周期为 2a 的周期函数. ②若 y=f(x)是偶函数,其图象又关于直线 x=a 对称,则 f(x)是周期为 2|a|的周期函数. ③若 y=f(x)是奇函数,其图象又关于直线 x=a 对称,则 f(x)是周期为 4|a|的周期函数. ④若 f(x+a)=-f(x)或f(x+a)=f(1x),则 y=f(x)是周期为 2|a|的周期函数. 易错提醒 错用集合运算符号致误:函数的多个单调区间若不连续,不能用符号“∪”连接, 可用“和”或“,”连接.
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2.函数的性质 (1)单调性:单调性是函数在其定义域上的局部性质.证明函数的单调性时,规范步 骤为取值、作差、变形、判断符号和下结论.复合函数的单调性遵循“同增异减”的 原则. (2)奇偶性:①若f(x)是偶函数,则f(x)=f(-x). ②若f(x)是奇函数,0在其定义域内,则f(0)=0. ③奇函数在关于原点对称的单调区间内有相同的单调性,偶函数在关于原点对称的 单调区间内有相反的单调性.
+f(2)+f(3)+f(4)+…+f(50)=12×0+f(49)+f(50)=f(1)+f(2)=2,故选C.
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法二 由题意可设 f(x)=2sinπ2x,作出 f(x)的部分图象如图所示.
由图可知,f(x)的一个周期为4,所以f(1)+f(2)+f(3)+…+f(50)=12[f(1)+f(2)+f(3) +f(4)]+f(49)+f(50)=12×0+f(1)+f(2)=2. 答案 C
A.有最小值-1,最大值1
B.有最大值1,无最小值
C.有最小值-1,无最大值
D.有最大值-1,无最小值
解析 (1)法一 易知 g(x)=x+sixn2 x为奇函数,其图象关于原点对称.所以 y=1+x
+sixn2 x的图象只需把 g(x)的图象向上平移一个单位长度,选项 D 满足. 法二 当x=1时,f(1)=1+1+sin 1=2+sin 1>2,排除A,C.又当x→+∞时,y→+∞,
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(2)作出 f(x)的图象,如图所示,可令 x1<x2<x3,则由图知点(x1,0),(x2,0)关于直线 x=-12对称,所以 x1+x2=-1.又因为 1<x1+x2+x3<8,所以 2<x3<9.结合图象可知 A 点坐标为(9,3),代入函数解析式得 3=log2(9-m),解得 m=1.
值是34. (2)法一 易知g(x)=xf(x)在R上为偶函数, ∵奇函数f(x)在R上是增函数,且f(0)=0.∴g(x)在(0,+∞)上是增函数. 又3>log25.1>2>20.8,且a=g(-log25.1)=g(log25.1), ∴g(3)>g(log25.1)>g(20.8),则c>a>b. 法 二 ( 特 殊化 ) 取 f(x) = x , 则 g(x) = x2 为偶函数且 在 (0 , + ∞) 上单调递 增 , 又 3>log25.1>20.8,从而可得c>a>b. 答案 (1)D (2)C
A.-50
B.0
C.2
D.50
解析 法一 ∵f(x)是定义域为(-∞,+∞)的奇函数,且f(1-x)=f(1+x),∴f(4+x)
=f(x),∴f(x)是周期函数,且一个周期为4,又f(0)=0,知f(2)=f(0),f(4)=f(0)=0,
由f(1)=2,知f(-1)=-2,则f(3)=f(-1)=-2,从而f(1)+f(2)+f(3)+f(4)=0,故f(1)
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考法 2 函数的单调性与最值
【例 3-2】 (1)(2018·湖北名校联考)已知函数 f(x)是定义在 R 上的偶函数,且在区
间(-∞,0)上单调递增.若实数 a 满足 f(32a-1)≥f(- 3),则 a 的最大值是( )
1
1
3
A.1
B.2
C.4
D.4
(2)已知奇函数 f(x)在 R 上是增函数,g(x)=xf(x).若 a=g(-log25.1),b=g(20.8),c