浙江专版2019版高考数学一轮复习学案：第三章函数导数及其应用+Word版含答案

第三章函数、导数及其应用第一节函数及其表示1．函数与映射的概念2．函数的有关概念(1)函数的定义域、值域：在函数y＝f(x)，x∈A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．显然，值域是集合B 的子集．(2)函数的三要素：定义域、值域和对应关系．(3)相等函数：如果两个函数的定义域和对应关系完全一致，则这两个函数相等，这是判断两函数相等的依据．(4)函数的表示法表示函数的常用方法有：解析法、图象法、列表法．3．分段函数若函数在其定义域内，对于定义域内的不同取值区间，有着不同的对应关系，这样的函数通常叫做分段函数．[小题体验]1．(2018·台州模拟)下列四组函数中，表示相等函数的是( ) A ．f (x )＝x 2，g (x )＝x 2B ．f (x )＝x 2x，g (x )＝x x2C ．f (x )＝1，g (x )＝(x －1)0D ．f (x )＝x 2－9x ＋3，g (x )＝x －3解析：选B 选项A 中，f (x )＝x 2与g (x )＝x 2的定义域相同，但对应关系不同；选项B 中，二者的定义域都为{x |x >0}，对应关系也相同；选项C 中，f (x )＝1的定义域为R ，g (x )＝(x －1)0的定义域为{x |x ≠1}；选项D 中，f (x )＝x 2－9x ＋3的定义域为{x |x ≠－3}，g (x )＝x －3的定义域为R.2．若函数y ＝f (x )的定义域为M ＝{x |－2≤x ≤2}，值域为N ＝{y |0≤y ≤2}，则函数y ＝f (x )的图象可能是( )答案：B3．(2018·金华调研)已知函数f (x )＝11－x2的定义域为M ，g (x )＝ln(1＋x )的定义域为N ，则M ∪(∁R N )＝( )A ．{x |x ＜1}B ．{x |x ≥－1}C ．∅D ．{x |－1≤x ＜1}解析：选A 因为函数f (x )＝11－x2的定义域为M ＝{x |－1＜x ＜1}，g (x )＝ln(1＋x )的定义域为N ＝{x |x ＞－1}，所以∁R N ＝{x |x ≤－1}，M ∪(∁R N )＝{x |－1＜x ＜1}∪{x |x ≤－1}＝{x |x ＜1}．故选A.4．已知f (x )＝3x 3＋2x ＋1，若f (a )＝2，则f (－a )＝________. 解析：∵f (x )＝3x 3＋2x ＋1，∴f (a )＋f (－a )＝3a 3＋2a ＋1＋3(－a )3＋2×(－a )＋1＝2， ∴f (－a )＝2－f (a )＝0. 答案：01．求函数的解析式时要充分根据题目的类型选取相应的方法，同时要注意函数的定义域． 2．分段函数无论分成几段，都是一个函数，不要误解为是“由几个函数组成”．求分段函数的函数值，如果自变量的范围不确定，要分类讨论．[小题纠偏]1．(2018·嘉兴模拟)已知函数f (x )＝⎩⎪⎨⎪⎧log 2x ，x >0，x 2＋x ，x ≤0，则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12＝________，方程f (x )＝2的解为________．解析：f ⎝ ⎛⎭⎪⎫f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12＝f ⎝ ⎛⎭⎪⎫log 212＝f (－1)＝0. 当x >0时，log 2x ＝2，得x ＝4；当x ≤0时，x 2＋x ＝2，得x ＝－2或x ＝1(舍去)． 所以f (x )＝2的解为－2或4. 答案：0 －2或42．已知f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1x＝x 2＋5x ，则f (x )＝________.解析：令t ＝1x，∴x ＝1t.∴f (t )＝1t 2＋5t.∴f (x )＝5x ＋1x2(x ≠0)．答案：5x ＋1x2(x ≠0)考点一 函数的定义域基础送分型考点——自主练透[题组练透]1．函数f (x )＝ln(x 2－x )的定义域为( ) A ．(0,1) B ．[0,1]C ．(－∞，0)∪(1，＋∞)D ．(－∞，0]∪[1，＋∞)解析：选C 由题意知，x 2－x >0，即x <0或x >1. 则函数的定义域为(－∞，0)∪(1，＋∞)，故选C.2．(2018·金华模拟)若函数y ＝f (x )的定义域是[0,2]，则函数g (x )＝fxln x的定义域是( )A ．(0,1)B ．[0,1)C ．[0,1)∪(1,4]D ．[0,1]解析：选A 根据题意⎩⎪⎨⎪⎧0≤2x ≤2，x >0且x ≠1，解得0＜x ＜1，故选A.3．(2018·湖州模拟)若函数f (x )＝x 2－a ＋x ＋1x 2－x ＋1定义域为R ，则实数a 的取值范围为( )A ．[－3，－1]B ．[－1,3]C ．[1,3]D ．[－3,1]解析：选D 若函数f (x )＝x 2－a ＋x ＋1x 2－x ＋1定义域为R ，则x 2－(a ＋1)x ＋1≥0在R 上恒成立， ∴Δ＝[－(a ＋1)]2－4≤0，解得－3≤a ≤1， 故选D. 4．函数f (x )＝1－|x －1|a x －1(a ＞0且a ≠1)的定义域为____________________．解析：由⎩⎪⎨⎪⎧1－|x －1|≥0，a x－1≠0⇒⎩⎪⎨⎪⎧0≤x ≤2，x ≠0⇒0＜x ≤2，故所求函数的定义域为(0,2]． 答案：(0,2][谨记通法]函数定义域的求解策略(1)已知函数解析式：构造使解析式有意义的不等式(组)求解． (2)实际问题：由实际意义及使解析式有意义构成的不等式(组)求解． (3)抽象函数：①若已知函数f (x )的定义域为[a ，b ]，其复合函数f (g (x ))的定义域由不等式a ≤g (x )≤b 求出；②若已知函数f (g (x ))的定义域为[a ，b ]，则f (x )的定义域为g (x )在x ∈[a ，b ]时的值域．考点二 求函数的解析式重点保分型考点——师生共研[典例引领](1)已知f ⎝⎛⎭⎪⎫x ＋1x ＝x 2＋1x2，求f (x )的解析式；(2)已知f ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x＋1＝lg x ，求f (x )的解析式；(3)已知f (x )是二次函数，且f (0)＝0，f (x ＋1)＝f (x )＋x ＋1，求f (x )； (4)已知函数f (x )满足f (－x )＋2f (x )＝2x，求f (x )的解析式．解：(1)(配凑法)由于f ⎝⎛⎭⎪⎫x ＋1x ＝x 2＋1x2＝⎝ ⎛⎭⎪⎫x ＋1x 2－2，所以f (x )＝x 2－2，x ≥2或x ≤－2，故f (x )的解析式是f (x )＝x 2－2，x ≥2或x ≤－2.(2)(换元法)令2x ＋1＝t 得x ＝2t －1，代入得f (t )＝lg 2t －1，又x >0，所以t >1，故f (x )的解析式是f (x )＝lg2x －1，x >1. (3)(待定系数法)设f (x )＝ax 2＋bx ＋c (a ≠0)， 由f (0)＝0，知c ＝0，f (x )＝ax 2＋bx ， 又由f (x ＋1)＝f (x )＋x ＋1，得a (x ＋1)2＋b (x ＋1)＝ax 2＋bx ＋x ＋1， 即ax 2＋(2a ＋b )x ＋a ＋b ＝ax 2＋(b ＋1)x ＋1，所以⎩⎪⎨⎪⎧2a ＋b ＝b ＋1，a ＋b ＝1，解得a ＝b ＝12.所以f (x )＝12x 2＋12x ，x ∈R.(4)(解方程组法)由f (－x )＋2f (x )＝2x，① 得f (x )＋2f (－x )＝2－x，② ①×2－②，得，3f (x )＝2x ＋1－2－x.即f (x )＝2x ＋1－2－x3. ∴f (x )的解析式是f (x )＝2x ＋1－2－x3. [由题悟法]求函数解析式的4种方法[即时应用]1．已知f(x＋1)＝x＋2x，求f(x)的解析式．解：法一：(换元法)设t＝x＋1，则x＝(t－1)2，t≥1，代入原式有f(t)＝(t－1)2＋2(t－1)＝t2－2t＋1＋2t－2＝t2－1.故f(x)＝x2－1，x≥1.法二：(配凑法)∵x＋2x＝(x)2＋2x＋1－1＝(x＋1)2－1，∴f(x＋1)＝(x＋1)2－1，x＋1≥1，即f(x)＝x2－1，x≥1.2．设y＝f(x)是二次函数，方程f(x)＝0有两个相等实根，且f′(x)＝2x＋2，求f(x)的解析式．解：设f(x)＝ax2＋bx＋c(a≠0)，则f′(x)＝2ax＋b＝2x＋2，∴a＝1，b＝2，f(x)＝x2＋2x＋c.又∵方程f(x)＝0有两个相等实根，∴Δ＝4－4c＝0，解得c＝1.故f(x)＝x2＋2x＋1.考点三分段函数题点多变型考点——多角探明[锁定考向]高考对分段函数的考查多以选择题、填空题的形式出现，试题难度一般较小．常见的命题角度有：(1)分段函数的函数求值问题；(2)分段函数的自变量求值问题；(3)分段函数与方程、不等式问题．[题点全练]角度一：分段函数的函数求值问题1．(2018·杭州四校联考)已知函数f (x )＝⎩⎪⎨⎪⎧log 12x ，x >0，3x ，x ≤0，则f (f (4))的值为( )A ．－19B ．－9 C.19D ．9解析：选C 因为f (x )＝⎩⎪⎨⎪⎧log 12x ，x >0，3x ，x ≤0，所以f (f (4))＝f (－2)＝19.角度二：分段函数的自变量求值问题2．(2018·杭州模拟)设函数f (x )＝⎩⎪⎨⎪⎧－2x 2＋1，x ≥1，log 2－x ，x <1，则f (f (4))＝________；若f (a )＝－1，则a ＝________.解析：函数f (x )＝⎩⎪⎨⎪⎧－2x 2＋1，x ≥1，log 2－x ，x <1，则f (4)＝－2×42＋1＝－31.f (f (4))＝f (－31)＝log 2(1＋31)＝5.当a ≥1时，f (a )＝－1，可得－2a 2＋1＝－1，解得a ＝1； 当a ＜1时，f (a )＝－1，可得log 2(1－a )＝－1，解得a ＝12.答案：5 1或12角度三：分段函数与方程、不等式问题3．(2018·湖州模拟)已知函数f (x )＝⎩⎪⎨⎪⎧2x，x ≥0，log 2－x ，x <0，则f (f (－2))＝________；若f (x )≥2，则实数x 的取值范围是________．解析：由分段函数的表达式得f (－2)＝log 22＝1，f (1)＝21＝2，则f (f (－2))＝2.若x ≥0，由f (x )≥2得2x≥2，所以x ≥1， 若x ＜0，由f (x )≥2得log 2(－x )≥2， 即－x ≥4，所以x ≤－4，综上，实数x 的取值范围为(－∞，－4]∪[1，＋∞)． 答案：2 (－∞，－4]∪[1，＋∞)[通法在握]1．分段函数的求值问题的解题思路(1)求函数值：先确定要求值的自变量属于哪一段区间，然后代入该段的解析式求值，当出现f (f (a ))的形式时，应从内到外依次求值．(2)求自变量的值：先假设所求的值在分段函数定义区间的各段上，然后求出相应自变量的值，切记要代入检验．2．分段函数与方程、不等式问题的求解思路依据不同范围的不同段分类讨论求解，最后将讨论结果并起来．[演练冲关]1．(2018·杭州六校联考)定义在R 上的函数f (x )满足f (x ＋1)＝2f (x )，且当0≤x ≤1时，f (x )＝x 2－x ，则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫－32＝( )A ．－12B ．－14C ．－18D ．－116解析：选D ∵f (x ＋1)＝2f (x )，∴f (x )＝12f (x ＋1)，∴f ⎝ ⎛⎭⎪⎫－32＝12f ⎣⎢⎡⎦⎥⎤1＋⎝ ⎛⎭⎪⎫－32＝12f ⎝ ⎛⎭⎪⎫－12 ＝14f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1－12＝14f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12， 又当0≤x ≤1时，f (x )＝x 2－x ， ∴14f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12＝14×⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝ ⎛⎭⎪⎫122－12＝－116. ∴原式＝－116，故选D.2．设函数f (x )＝⎩⎪⎨⎪⎧3x －1，x ＜1，2x， x ≥1，则满足f (f (a ))＝2f (a )的a 的取值范围是( )A.⎣⎢⎡⎦⎥⎤23，1B ．[0,1] C.⎣⎢⎡⎭⎪⎫23，＋∞ D ．[1，＋∞)解析：选C 由f (f (a ))＝2f (a )得，f (a )≥1.当a ＜1时，有3a －1≥1，∴a ≥23，∴23≤a＜1.当a ≥1时，有2a≥1，∴a ≥0，∴a ≥1.综上，a ≥23，故选C.3．(2018·宁波模拟)设f (x )＝⎩⎪⎨⎪⎧2e x －1，x <2，log 3x 2－，x ≥2，则f (f (1))＝________，不等式f (x )>2的解集为________．解析：f (f (1))＝f (2)＝log 3(4－1)＝1. 若f (x )>2，则2e x －1>2(x <2)或log 3(x 2－1)>2(x ≥2)，即ex －1>1＝e 0，或x 2－1>9，解得1<x <2或x >10.答案：1 (1,2)∪(10，＋∞)一抓基础，多练小题做到眼疾手快 1．(2018·温州模拟)函数f (x )＝3x21－x＋lg(－3x 2＋5x ＋2)的定义域是( )A.⎝ ⎛⎭⎪⎫－13，＋∞B ．⎝ ⎛⎭⎪⎫－13，1 C.⎝ ⎛⎭⎪⎫－13，13 D.⎝⎛⎭⎪⎫－∞，－13 解析：选B 要使原函数有意义，则⎩⎪⎨⎪⎧1－x >0，－3x 2＋5x ＋2>0，解得－13<x <1.故函数f (x )＝3x 21－x＋lg(－3x 2＋5x ＋2)的定义域是⎝ ⎛⎭⎪⎫－13，1.2．已知f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12x －1＝2x －5，且f (a )＝6，则a 等于( ) A ．－74B.74C.43D ．－43解析：选B 令t ＝12x －1，则x ＝2t ＋2，f (t )＝2(2t ＋2)－5＝4t －1，则4a －1＝6，解得a ＝74.3．(2018·金华十校联考)已知实数对(x ，y )，设映射f ：(x ，y )→⎝⎛⎭⎪⎫x ＋y 2，x －y 2，并定义|(x ，y )|＝x 2＋y 2，若|f (f (f (x ，y )))|＝8，则|(x ，y )|的值为( )A ．4 2B ．8 2C ．16 2D ．32 2解析：选C ∵映射f ：(x ，y )→⎝ ⎛⎭⎪⎫x ＋y 2，x －y 2，∴f (f (f (x ，y )))＝f ⎝ ⎛⎭⎪⎫f ⎝⎛⎭⎪⎫x ＋y 2，x －y 2＝f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2，y 2＝⎝ ⎛⎭⎪⎫x ＋y 4，x －y 4，∵定义|(x ，y )|＝x 2＋y 2，若|f (f (f (x ，y )))|＝8， ∴⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎝ ⎛⎭⎪⎫x ＋y 4，x －y 4＝8，∴⎝ ⎛⎭⎪⎫x ＋y 42＋⎝ ⎛⎭⎪⎫x －y 42＝8，x 2＋y 2＝162，∴|(x ，y )|的值为162，故选C.4．已知f (x )满足f ⎝ ⎛⎭⎪⎫3x －1＝lg x ，则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫－710＝________.解析：令3x －1＝－710，得x ＝10，∴f ⎝ ⎛⎭⎪⎫－710＝lg 10＝1. 答案：15．(2018·绍兴模拟)设函数f (x )＝⎩⎪⎨⎪⎧e x，x ≤0，ln x ，x >0，则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12＝________，方程f (f (x ))＝1的解集为____________．解析：∵f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12＝ln 12＜0， ∴f ⎝ ⎛⎭⎪⎫f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12＝f ⎝ ⎛⎭⎪⎫ln 12＝eln 12＝12.∵x ＜0时，0＜e x ＜1，x ＝0时，e x＝1， ∴当f (x )≤0时，由方程f (f (x ))＝1，可得f (x )＝0， 即ln x ＝0，解得x ＝1.当f (x )＞0时，由方程f (f (x ))＝1， 可得ln f (x )＝1，f (x )＝e ， 即ln x ＝e ，解得x ＝e e. 答案：12{1，e e}二保高考，全练题型做到高考达标11．已知函数f (x )＝x |x |，若f (x 0)＝4，则x 0的值为( ) A ．－2 B ．2 C ．－2或2D. 2解析：选B 当x ≥0时，f (x )＝x 2，f (x 0)＝4， 即x 20＝4，解得x 0＝2.当x <0时，f (x )＝－x 2，f (x 0)＝4，即－x 20＝4，无解． 所以x 0＝2，故选B.2．(2018·长沙四校联考)f (x )＝⎩⎪⎨⎪⎧⎝ ⎛⎭⎪⎫13x ，x ≤0，log 3x ，x >0，则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫f ⎝ ⎛⎭⎪⎫19＝( )A ．－2B ．－3C ．9D ．－9解析：选C ∵f ⎝ ⎛⎭⎪⎫19＝log 319＝－2，∴f ⎝ ⎛⎭⎪⎫f ⎝ ⎛⎭⎪⎫19＝f (－2)＝⎝ ⎛⎭⎪⎫13－2＝9.故选C.3．(2018·金华模拟)函数f (x )＝4－|x |＋lg x 2－5x ＋6x －3的定义域为( )A ．(2,3)B ．(2,4]C ．(2,3)∪(3,4]D ．(－1,3)∪(3,6]解析：选C 要使函数有意义，则⎩⎪⎨⎪⎧4－|x |≥0，x 2－5x ＋6x －3>0，即⎩⎪⎨⎪⎧－4≤x ≤4，x >2且x ≠3，∴3＜x ≤4或2＜x ＜3，即函数的定义域为(2,3)∪(3,4]．4．已知函数y ＝f (x )的定义域是[0,3]，则函数g (x )＝f x x －1的定义域是( )A.⎣⎢⎡⎭⎪⎫0，13∪⎝ ⎛⎦⎥⎤13，1 B ．[0,1) C ．[0,1)∪(1,3]D ．[0,1)∪(1,9]解析：选B 由⎩⎪⎨⎪⎧0≤3x ≤3，x －1≠0可得0≤x <1，选B.5．(2018·杭州五校联考)设m 为不小于2的正整数，对任意n ∈Z ，若n ＝qm ＋r (其中q ，r ∈Z ，且0≤r <m )，则记f m (n )＝r ，如f 2(3)＝1，f 3(8)＝2，下列关于该映射f m ：Z→Z 的命题中，不正确的是( )A ．若a ，b ∈Z ，则f m (a ＋b )＝f m (a )＋f m (b )B ．若a ，b ，k ∈Z ，且f m (a )＝f m (b )，则f m (ka )＝f m (kb )C ．若a ，b ，c ，d ∈Z ，且f m (a )＝f m (b )，f m (c )＝f m (d )，则f m (a ＋c )＝f m (b ＋d )D ．若a ，b ，c ，d ∈Z ，且f m (a )＝f m (b )，f m (c )＝f m (d )，则f m (ac )＝f m (bd ) 解析：选A 根据题意，f m (n )＝r 表示的意义是n 被m 整除所得的余数r ； ∴对于A ，当m ＝3，a ＝4，b ＝5时，f 3(4＋5)＝0，f 3(4)＝1，f 3(5)＝2，f 3(4＋5)≠f 3(4)＋f 3(5)，∴A 错误；对于B ，当f m (a )＝f m (b )时，即a ＝q 1m ＋r ，b ＝q 2m ＋r ， ∴ka ＝kq 1m ＋kr ，kb ＝kq 2m ＋kr ， 即f m (ka )＝f m (kb )，∴B 正确；对于C ，当f m (a )＝f m (b )，f m (c )＝f m (d )时，即a ＝q 1m ＋r 1，b ＝q 2m ＋r 1，c ＝p 1m ＋r 2，d ＝p 2m ＋r 2， ∴a ＋c ＝(q 1＋p 1)m ＋(r 1＋r 2)，b ＋d ＝(q 2＋p 2)m ＋(r 1＋r 2)， 即f m (a ＋c )＝f m (b ＋d )，∴C 正确； 对于D ，当f m (a )＝f m (b )，f m (c )＝f m (d )时，即a ＝q 1m ＋r 1，b ＝q 2m ＋r 1，c ＝p 1m ＋r 2，d ＝p 2m ＋r 2，∴ac ＝q 1p 1m 2＋(r 2q 1＋r 1p 1)m ＋r 1r 2，bd ＝q 2p 2m 2＋(r 2q 2＋r 1p 2)m ＋r 1r 2， 即f m (ac )＝f m (bd )，∴D 正确．6．(2018·湖州月考)定义在R 上的函数g (x )满足：g (x )＋2g (－x )＝e x＋2e x －9，则g (x )＝________.解析：∵g (x )＋2g (－x )＝e x＋2e x －9， ①∴g (－x )＋2g (x )＝e －x＋2e －x －9，即g (－x )＋2g (x )＝2e x＋1e x －9，②由①②联立解得g (x )＝e x－3. 答案：e x－37．(2018·嘉兴高三测试)已知a为实数，设函数f (x )＝⎩⎪⎨⎪⎧x －2a，x <2，log 2x －，x ≥2，则f (2a ＋2)的值为________．解析：∵函数f (x )＝⎩⎪⎨⎪⎧x －2a，x <2，log 2x －，x ≥2，而2a＋2>2，∴f (2a ＋2)＝log 2(2a＋2－2)＝a . 答案：a8．(2018·稽阳联考)已知f (x )＝⎩⎪⎨⎪⎧x ＋1，x ≤0，x ＋4x－a ，x >0，若f ⎝ ⎛⎭⎪⎫f ⎝ ⎛⎭⎪⎫－12＝12，则a ＝________；若f (x )的值域为R ，则实数a 的取值范围是________．解析：∵f (x )＝⎩⎪⎨⎪⎧x ＋1，x ≤0，x ＋4x－a ，x >0，∴f ⎝ ⎛⎭⎪⎫－12＝－12＋1＝12， 则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫f ⎝ ⎛⎭⎪⎫－12＝f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12＝12＋412－a ＝12＋8－a ＝12，得a ＝8.由y ＝x ＋1，x ≤0，得y ≤1； 由y ＝x ＋4x－a ，x ＞0，得y ≥4－a ，∵f (x )的值域为R ，∴4－a ≤1，解得a ≥3. 答案：8 [3，＋∞)9．记[x ]为不超过x 的最大整数，如[－1.2]＝－2，[2.3]＝2，已知函数f (x )＝⎩⎪⎨⎪⎧2[x ]－1，x ≥1，x 2＋1，x <1，则f (f (－1.2))＝________，f (x )≤3的解集为________．解析：根据[x ]的定义，得f (f (－1.2))＝f (2.44)＝2[2.44]－1＝3. 当x ≥1时，由f (x )＝2[x ]－1≤3， 得[x ]≤2，所以x ∈[1,3)； 当x <1时，由f (x )＝x 2＋1≤3，得－2≤x <1.故原不等式的解集为[－2，3)． 答案：3 [－2，3)10．如图，已知A (n ，－2)，B (1,4)是一次函数y ＝kx ＋b 的图象和反比例函数y ＝mx的图象的两个交点，直线AB 与y 轴交于点C .(1)求反比例函数和一次函数的解析式； (2)求△AOC 的面积．解：(1)因为B (1,4)在反比例函数y ＝m x上，所以m ＝4，又因为A (n ，－2)在反比例函数y ＝m x ＝4x的图象上，所以n ＝－2，又因为A (－2，－2)，B (1,4)是一次函数y ＝kx ＋b 上的点，联立方程组⎩⎪⎨⎪⎧－2k ＋b ＝－2，k ＋b ＝4，解得⎩⎪⎨⎪⎧k ＝2，b ＝2.所以y ＝4x，y ＝2x ＋2.(2)因为y ＝2x ＋2，令x ＝0，得y ＝2，所以C (0,2)，所以△AOC 的面积为：S ＝12×2×2＝2.三上台阶，自主选做志在冲刺名校1．已知实数a ≠0，函数f (x )＝⎩⎪⎨⎪⎧2x ＋a ，x <1，－x －2a ，x ≥1，若f (1－a )＝f (1＋a )，则a 的值为( )A ．－32B ．－34C ．－32或－34D.32或－34解析：选B 当a >0时，1－a <1,1＋a >1.由f (1－a )＝f (1＋a )得2－2a ＋a ＝－1－a －2a ，解得a ＝－32，不合题意；当a <0时，1－a >1,1＋a <1，由f (1－a )＝f (1＋a )得－1＋a －2a ＝2＋2a ＋a ，解得a ＝－34，所以a 的值为－34，故选B. 2．(2018·金华模拟)设对一切实数x ，函数f (x )都满足：xf (x )＝2f (2－x )＋1，则f (4)＝________.解析：∵xf (x )＝2f (2－x )＋1，∴4f (4)＝2f (－2)＋1，－2f (－2)＝2f (4)＋1， ∴4f (4)＝－2f (4)－1＋1， 解得f (4)＝0. 答案：03.行驶中的汽车在刹车时由于惯性作用，要继续往前滑行一段距离才能停下，这段距离叫做刹车距离．在某种路面上，某种型号汽车的刹车距离y (米)与汽车的车速x (千米/时)满足下列关系：y ＝x 2200＋mx ＋n (m ，n 是常数)．如图是根据多次实验数据绘制的刹车距离y (米)与汽车的车速x (千米/时)的关系图．(1)求出y 关于x 的函数表达式；(2)如果要求刹车距离不超过25.2米，求行驶的最大速度．解：(1)由题意及函数图象，得⎩⎪⎨⎪⎧402200＋40m ＋n ＝8.4，602200＋60m ＋n ＝18.6，解得m ＝1100，n ＝0，所以y ＝x 2200＋x100(x ≥0)．(2)令x 2200＋x100≤25.2，得－72≤x ≤70. ∵x ≥0，∴0≤x ≤70.故行驶的最大速度是70千米/时．第二节函数的单调性与最值1．函数的单调性 (1)单调函数的定义(2)单调区间的定义如果函数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 叫做函数y ＝f (x )的单调区间．2．函数的最值[小题体验]1．y ＝x 2－6x ＋5在区间(－∞，a )上单调递减，则a 的取值范围为________． 解析：y ＝x 2－6x ＋5＝(x －3)2－4，表示开口向上，对称轴为x ＝3的抛物线，其单调减区间为(－∞，3]，所以a ≤3.答案：(－∞，3]2．若函数f (x )＝1x 在区间[2，a ]上的最大值与最小值的和为34，则a ＝________.解析：由f (x )＝1x 的图象知，f (x )＝1x在(0，＋∞)上是减函数，∵[2，a ]⊆(0，＋∞)，∴f (x )＝1x 在[2，a ]上也是减函数，∴f (x )max ＝f (2)＝12，f (x )min ＝f (a )＝1a ，∴12＋1a ＝34，∴a＝4.答案：43．(2018·丽水模拟)已知函数 f (x )＝⎩⎪⎨⎪⎧log 13x ，x >1，－x 2－2x ＋3，x ≤1，则f (f (3))＝________，f (x )的单调递减区间是________．解析：∵f (3)＝log 133＝－1，∴f (f (3))＝f (－1)＝－1＋2＋3＝4.当x ≤1时，f (x )＝－x 2－2x ＋3＝－(x ＋1)2＋4， 对称轴x ＝－1，f (x )在[－1,1]上单调递减，且f (1)＝0， 当x ＞1时，f (x )单调递减，且f (x )<f (1)＝0， ∴f (x )在[－1，＋∞)上单调递减． 答案：4 [－1，＋∞)1．易混淆两个概念：“函数的单调区间”和“函数在某区间上单调”，前者指函数具备单调性的“最大”的区间，后者是前者“最大”区间的子集．2．若函数在两个不同的区间上单调性相同，则这两个区间要分开写，不能写成并集．例如，函数f (x )在区间(－1,0)上是减函数，在(0,1)上是减函数，但在(－1,0)∪(0,1)上却不一定是减函数，如函数f (x )＝1x.3．两函数f (x )，g (x )在x ∈(a ，b )上都是增(减)函数，则f (x )＋g (x )也为增(减)函数，但f (x )·g (x )，1f x等的单调性与其正负有关，切不可盲目类比．[小题纠偏]1．设定义在[－1,7]上的函数y ＝f (x )的图象如图所示，则函数y ＝f (x )的增区间为________．答案：[－1,1]，[5,7] 2．函数f (x )＝2x －1在[－2,0]上的最大值与最小值之差为________． 解析：易知f (x )在[－2,0]上是减函数，∴f (x )max －f (x )min ＝f (－2)－f (0)＝－23－(－2)＝43.答案：43考点一 函数单调性的判断基础送分型考点——自主练透[题组练透]1．下列四个函数中，在(0，＋∞)上为增函数的是( ) A ．f (x )＝3－x B ．f (x )＝x 2－3x C ．f (x )＝－1x ＋1D ．f (x )＝－|x |解析：选C 当x >0时，f (x )＝3－x 为减函数；当x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0，32时，f (x )＝x 2－3x 为减函数，当x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫32，＋∞时，f (x )＝x 2－3x 为增函数；当x ∈(0，＋∞)时，f (x )＝－1x ＋1为增函数； 当x ∈(0，＋∞)时，f (x )＝－|x |为减函数． 2．试讨论函数f (x )＝axx －1(a ≠0)在(－1,1)上的单调性． 解：法一：(定义法) 设－1<x 1<x 2<1，f (x )＝a ⎝⎛⎭⎪⎫x －1＋1x －1＝a ⎝ ⎛⎭⎪⎫1＋1x －1，f (x 1)－f (x 2)＝a ⎝ ⎛⎭⎪⎫1＋1x 1－1－a ⎝ ⎛⎭⎪⎫1＋1x 2－1＝a x 2－x 1x 1－x 2－，由于－1<x 1<x 2<1，所以x 2－x 1>0，x 1－1<0，x 2－1<0， 故当a >0时，f (x 1)－f (x 2)>0，即f (x 1)>f (x 2)， 函数f (x )在(－1,1)上递减；当a <0时，f (x 1)－f (x 2)<0，即f (x 1)<f (x 2)， 函数f (x )在(－1,1)上递增． 法二：(导数法)f ′(x )＝axx －－ax x －x －2＝a x －－ax x －2＝－ax －2.当a >0时，f ′(x )<0，函数f (x )在(－1,1)上递减； 当a <0时，f ′(x )>0，函数f (x )在(－1,1)上递增． 3．判断函数y ＝x ＋2x ＋1在(－1，＋∞)上的单调性． 解：法一：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＋x 2＋.∵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＋x 2＋>0，即y 1－y 2>0.∴y 1>y 2， ∴函数y ＝x ＋2x ＋1在(－1，＋∞)上单调递减． 法二：y ＝x ＋2x ＋1＝1＋1x ＋1. ∵y ＝x ＋1在(－1，＋∞)上是增函数， ∴y ＝1x ＋1在(－1，＋∞)上是减函数， ∴y ＝1＋1x ＋1在(－1，＋∞)上是减函数． 即函数y ＝x ＋2x ＋1在(－1，＋∞)上单调递减． [谨记通法]判断或证明函数的单调性的2种重要方法及其步骤 (1)定义法，其基本步骤：作差商变形确定符号与1的大小得出结论(2)导数法，其基本步骤： 求导函数确定符号得出结论考点二 求函数的单调区间重点保分型考点——师生共研[典例引领]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：(1)由于y ＝⎩⎪⎨⎪⎧－x 2＋2x ＋1，x ≥0，－x 2－2x ＋1，x ＜0，即y ＝⎩⎪⎨⎪⎧－x －2＋2，x ≥0，－x ＋2＋2，x ＜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)的单调递减区间为(2，＋∞)，单调递增区间为(－∞，1)．[由题悟法]确定函数的单调区间的3种方法[提醒] 单调区间只能用区间表示，不能用集合或不等式表示；如有多个单调区间应分别写，不能用并集符号“∪”联结，也不能用“或”联结．[即时应用]1．函数y ＝|x |(1－x )在区间A 上是增函数，那么区间A 是( ) A ．(－∞，0) B ．⎣⎢⎡⎦⎥⎤0，12C ．[0，＋∞)D.⎝ ⎛⎭⎪⎫12，＋∞ 解析：选B y ＝|x |(1－x )＝⎩⎪⎨⎪⎧x －x ，x ≥0，－x－x ，x <0＝⎩⎪⎨⎪⎧－x 2＋x ，x ≥0，x 2－x ，x <0，＝⎩⎪⎨⎪⎧－⎝ ⎛⎭⎪⎫x －122＋14，x ≥0，⎝ ⎛⎭⎪⎫x －122－14，x <0.画出函数的草图，如图．由图易知原函数在⎣⎢⎡⎦⎥⎤0，12上单调递增．故选B.2．(2018·温州十校联考)函数f (x )＝lg(9－x 2)的定义域为________；其单调递增区间为________．解析：对于函数f (x )＝lg(9－x 2)，令t ＝9－x 2＞0，解得－3＜x ＜3，可得函数的定义域为(－3,3)．令g (x )＝9－x 2，则函数f (x )＝lg(g (x ))，又函数g (x )在定义域内的增区间为(－3,0]． 所以函数f (x )＝lg(9－x 2)在定义域内的单调递增区间为(－3,0]． 答案：(－3,3) (－3,0]考点三 函数单调性的应用题点多变型考点——多角探明 [锁定考向]高考对函数单调性的考查多以选择题、填空题的形式出现，有时也应用于解答题中的某一问中．常见的命题角度有： (1)求函数的值域或最值；(2)比较两个函数值或两个自变量的大小； (3)解函数不等式；(4)利用单调性求参数的取值范围或值．[题点全练]角度一：求函数的值域或最值1．(2018·台州三区适应性考试)已知函数f (x )＝2x ＋ax 3＋b sin x (a >0，b >0)，若x ∈[0,1]时，f (x )的最大值为3，则x ∈[－1,0)时，f (x )的最小值是________．解析：因为函数f (x )＝2x ＋ax 3＋b sin x 在区间[－1,1]上为单调递增函数．所以当x ∈[0,1]时，f (x )的最大值为f (1)＝2＋a ·13＋b sin 1＝3，a ＋b sin 1＝1，当x ∈[－1,0)时，f (x )的最小值为f (－1)＝2－1＋a ·(－1)3＋b sin(－1)＝12－(a ＋b sin 1)＝－12.答案：－12角度二：比较两个函数值或两个自变量的大小2．(2018·杭州模拟)已知函数f (x )的图象关于直线x ＝1对称，当x 2>x 1>1时，[f (x 2)－f (x 1)](x 2－x 1)<0恒成立，设a ＝f ⎝ ⎛⎭⎪⎫－12，b ＝f (2)，c ＝f (e)，则a ，b ，c 的大小关系为( )A ．c >a >bB ．c >b >aC ．a >c >bD ．b >a >c解析：选D 因f (x )的图象关于直线x ＝1对称．由此可得f ⎝ ⎛⎭⎪⎫－12＝f ⎝ ⎛⎭⎪⎫52. 由x 2>x 1>1时，[f (x 2)－f (x 1)](x 2－x 1)<0恒成立，知f (x )在(1，＋∞)上单调递减． ∵1<2<52<e ，∴f (2)>f ⎝ ⎛⎭⎪⎫52>f (e)，∴b >a >c . 角度三：解函数不等式3．已知函数f (x )为R 上的减函数，则满足f ⎝ ⎛⎭⎪⎫⎪⎪⎪⎪⎪⎪1x<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：选C 由f (x )为R 上的减函数且f ⎝ ⎛⎭⎪⎫⎪⎪⎪⎪⎪⎪1x <f (1)，得⎩⎪⎨⎪⎧⎪⎪⎪⎪⎪⎪1x >1，x ≠0，即⎩⎪⎨⎪⎧|x |<1，x ≠0.∴－1<x <0或0<x <1.故选C.角度四：利用单调性求参数的取值范围或值4．(2018·衢州模拟)如果函数f (x )＝ax 2＋2x －3在区间(－∞，4)上是单调递增的，则实数a 的取值范围是( )A.⎝ ⎛⎭⎪⎫－14，＋∞B.⎣⎢⎡⎭⎪⎫－14，＋∞C.⎣⎢⎡⎭⎪⎫－14，0 D.⎣⎢⎡⎦⎥⎤－14，0 解析：选D 当a ＝0时，f (x )＝2x －3，在定义域R 上是单调递增的，故在(－∞，4)上单调递增；当a ≠0时，二次函数f (x )的对称轴为x ＝－1a，因为f (x )在(－∞，4)上单调递增，所以a <0，且－1a ≥4，解得－14≤a <0.综上所述得－14≤a ≤0.[通法在握]函数单调性应用问题的常见类型及解题策略 (1)求函数最值(2)比较大小比较函数值的大小，应将自变量转化到同一个单调区间内，然后利用函数的单调性解决． (3)解不等式在求解与抽象函数有关的不等式时，往往是利用函数的单调性将“f ”符号脱掉，使其转化为具体的不等式求解．此时应特别注意函数的定义域．(4)利用单调性求参数视参数为已知数，依据函数的图象或单调性定义，确定函数的单调区间，与已知单调区间比较求参数．[提醒] ①若函数在区间[a ，b ]上单调，则该函数在此区间的任意子区间上也是单调的；②分段函数的单调性，除注意各段的单调性外，还要注意衔接点的取值．[演练冲关]1．已知函数f (x )＝|x ＋a |在(－∞，－1)上是单调函数，则a 的取值范围是( ) A ．(－∞，1] B ．(－∞，－1] C ．[－1，＋∞)D ．[1，＋∞)解析：选A 因为函数f (x )在(－∞，－a )上是单调函数，所以－a ≥－1，解得a ≤1，故选A.2．已知函数f (x )＝⎩⎪⎨⎪⎧x 3，x ≤0，x ＋，x >0，若f (2－x 2)>f (x )，则实数x 的取值范围是( )A ．(－∞，－1)∪(2，＋∞)B ．(－∞，－2)∪(1，＋∞)C ．(－1,2)D ．(－2,1)解析：选D ∵当x ＝0时，两个表达式对应的函数值都为零，∴函数的图象是一条连续的曲线．∵当x ≤0时，函数f (x )＝x 3为增函数，当x >0时，f (x )＝ln(x ＋1)也是增函数，∴函数f (x )是定义在R 上的增函数．因此，不等式f (2－x 2)>f (x )等价于2－x 2>x ，即x 2＋x －2<0，解得－2<x <1.3．(2017·浙江名校高考联盟联考)若函数f (x )＝a |x ＋b |－1在(1，＋∞)上是减函数，则实数a 的取值范围是________，实数b 的取值范围是________．解析：当a >0时，函数f (x )＝a |x ＋b |－1在(－∞，－b ]上是减函数，在(－b ，＋∞)上是增函数，不满足函数f (x )＝a |x ＋b |－1在(1，＋∞)上是减函数；当a ＝0时，f (x )＝－1，不满足函数f (x )＝a |x ＋b |－1在(1，＋∞)上是减函数；当a <0时，函数f (x )＝a |x ＋b |－1在(－∞，－b ]上是增函数，在(－b ，＋∞)上是减函数，因为函数f (x )＝a |x ＋b |－1在(1，＋∞)上是减函数，所以a <0且－b ≤1，即a <0且b ≥－1.答案：(－∞，0) [－1，＋∞)一抓基础，多练小题做到眼疾手快1．(2018·珠海摸底)下列函数中，定义域是R 且为增函数的是( ) A ．y ＝2－xB ．y ＝xC ．y ＝log 2 xD ．y ＝－1x解析：选B 由题知，只有y ＝2－x与y ＝x 的定义域为R ，且只有y ＝x 在R 上是增函数． 2．(2018·北京东城期中)已知函数y ＝1x －1，那么( ) A ．函数的单调递减区间为(－∞，1)，(1，＋∞) B ．函数的单调递减区间为(－∞，1)∪(1，＋∞) C ．函数的单调递增区间为(－∞，1)，(1，＋∞) D ．函数的单调递增区间为(－∞，1)∪(1，＋∞) 解析：选A 函数y ＝1x －1可看作是由y ＝1x 向右平移1个单位长度得到的，∵y ＝1x在(－∞，0)和(0，＋∞)上单调递减，∴y ＝1x －1在(－∞，1)和(1，＋∞)上单调递减，∴函数y ＝1x －1的单调递减区间为(－∞，1)和(1，＋∞)，故选A. 3．(2018·绍兴模拟)已知函数f (x )的图象关于(1,0)对称，当x ＞1时，f (x )＝log a (x－1)，且f (3)＝－1，若x 1＋x 2＜2，(x 1－1)(x 2－1)＜0，则( )A ．f (x 1)＋f (x 2)＜0B ．f (x 1)＋f (x 2)＞0C ．f (x 1)＋f (x 2)可能为0D ．f (x 1)＋f (x 2)可正可负解析：选B ∵当x ＞1时，f (x )＝log a (x －1)，f (3)＝log a 2＝－1，∴a ＝12，故函数f (x )在(1，＋∞)上为减函数， 若x 1＋x 2＜2，(x 1－1)(x 2－1)＜0， 不妨令x 1＜1，x 2＞1，则x 2＜2－x 1，f (x 2)＞f (2－x 1)，又∵函数f (x )的图象关于(1,0)对称， ∴f (x 1)＝－f (2－x 1)，此时f (x 1)＋f (x 2)＝－f (2－x 1)＋f (x 2)＞0，故选B. 4．函数y ＝x －x (x ≥0)的最大值为________．解析：令t ＝x ，则t ≥0，所以y ＝t －t 2＝－⎝ ⎛⎭⎪⎫t －122＋14，结合图象知，当t ＝12，即x＝14时，y max ＝14. 答案：145．(2018·杭州十二校联考)设min{x ，y }＝⎩⎪⎨⎪⎧y ，x ≥y ，x ，x <y ，若定义域为R 的函数f (x )，g (x )满足f (x )＋g (x )＝2xx ＋8，则min{f (x )，g (x )}的最大值为____________． 解析：设min{f (x )，g (x )}＝m ，∴⎩⎪⎨⎪⎧m ≤fx ，m ≤g x⇒2m ≤f (x )＋g (x )⇒m ≤xx 2＋8，显然当m 取到最大值时，x >0，∴xx 2＋8＝1x ＋8x≤12x ·8x＝28，∴m ≤28，当且仅当⎩⎪⎨⎪⎧f x ＝gx ，x ＝8x ，x >0时等号成立，即m 的最大值是28. 答案：28二保高考，全练题型做到高考达标1．已知函数f (x )＝x 2－2x －3，则该函数的单调递增区间为( )A ．(－∞，1]B ．[3，＋∞)C ．(－∞，－1]D ．[1，＋∞)解析：选B 设t ＝x 2－2x －3，由t ≥0， 即x 2－2x －3≥0，解得x ≤－1或x ≥3. 所以函数的定义域为(－∞，－1]∪[3，＋∞)．因为函数t ＝x 2－2x －3的图象的对称轴为x ＝1，所以函数t 在(－∞，－1]上单调递减，在[3，＋∞)上单调递增．所以函数f (x )的单调递增区间为[3，＋∞)．2．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 (log 2a )＋f ⎝ ⎛⎭⎪⎫log 12a ≤2f (1)，则a 的取值范围是( )A ．[1,2]B.⎝ ⎛⎦⎥⎤0，12 C.⎣⎢⎡⎦⎥⎤12，2 D ．(0,2]解析：选C 因为log 12 a ＝－log 2 a ，且f (x )是偶函数，所以f (log 2a )＋f (log 12 a )＝2f (log 2a )＝2f (|log 2a |)≤2f (1)，即f (|log 2a |)≤f (1)，又函数在[0，＋∞)上单调递增，所以0≤|l og 2a |≤1，即－1≤log 2 a ≤1，解得12≤a ≤2.3．定义新运算⊕：当a ≥b 时，a ⊕b ＝a ；当a <b 时，a ⊕b ＝b 2，则函数f (x )＝(1⊕x )x －(2⊕x )，x ∈[－2,2]的最大值等于( )A ．－1B ．1C ．6D ．12解析：选C 由已知得当－2≤x ≤1时，f (x )＝x －2， 当1<x ≤2时，f (x )＝x 3－2.∵f (x )＝x －2，f (x )＝x 3－2在定义域内都为增函数． ∴f (x )的最大值为f (2)＝23－2＝6.4．已知函数f (x )＝⎩⎪⎨⎪⎧a －x ，x ≥2，⎝ ⎛⎭⎪⎫12x－1，x <2是R 上的单调递减函数，则实数a 的取值范围是( )A ．(－∞，2) B.⎝ ⎛⎦⎥⎤－∞，138C ．(0,2)D.⎣⎢⎡⎭⎪⎫138，2解析：选B 因为函数为递减函数，则⎩⎪⎨⎪⎧a －2<0，a －⎝ ⎛⎭⎪⎫122－1，解得a ≤138，故选B.5．(2018·湖州模拟)若f (x )是定义在(－1,1)上的减函数，则下列不等式正确的是( )A ．f (sin x )＞f (cos x )B ．f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2＋12＞f (x ) C ．f ⎝ ⎛⎭⎪⎫13＋1≥f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12＋1D ．f ⎝⎛⎭⎪⎫13x ＋3－x ≥f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12x ＋2－x解析：选D A ．x ∈⎝⎛⎭⎪⎫π4，1时，sin x ＞cos x ，∵f (x )在(－1,1)上为减函数，∴f (sin x )＜f (cos x )，∴该选项错误； B ．x ∈(－1,1)，∴x 2＋12－x ＝12(x －1)2＞0， ∴x 2＋12>x ，且f (x )在(－1,1)上单调递减，∴f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2＋12<f (x )，∴该选项错误；C.13x ＋1－12x ＋1＝2x－3x x＋x＋＝3x ⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝ ⎛⎭⎪⎫23x－1x ＋x ＋，∵x ∈(－1,1)，∴x ∈(－1,0)时，⎝ ⎛⎭⎪⎫23x>1，∴13x＋1>12x ＋1，且f (x )在(－1,1)上为减函数， ∴f ⎝⎛⎭⎪⎫13x ＋1<f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12x ＋1，∴该选项错误；D.13x ＋3－x －12x ＋2－x ＝3x ⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝ ⎛⎭⎪⎫23x－1⎣⎢⎡⎦⎥⎤1－⎝ ⎛⎭⎪⎫16x x ＋3－x x ＋2－x， ∴①x ∈(－1,0]时，⎝ ⎛⎭⎪⎫23x －1≥0,1－⎝ ⎛⎭⎪⎫16x≤0，∴13x ＋3－x ≤12x ＋2－x .②x ∈(0,1)时，⎝ ⎛⎭⎪⎫23x －1<0,1－⎝ ⎛⎭⎪⎫16x>0，∴13x＋3－x <12x ＋2－x ， ∴综上得，13x ＋3－x ≤12x ＋2－x ，∵f (x )为(－1,1)上的减函数， ∴f ⎝⎛⎭⎪⎫13x ＋3－x ≥f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12x ＋2－x ，∴该选项正确． 6．函数f (x )＝1x －1在区间[a ，b ]上的最大值是1，最小值是13，则a ＋b ＝________. 解析：易知f (x )在[a ，b ]上为减函数，∴⎩⎪⎨⎪⎧f a ＝1，f b ＝13，即⎩⎪⎨⎪⎧1a －1＝1，1b －1＝13，∴⎩⎪⎨⎪⎧a ＝2，b ＝4.∴a ＋b ＝6. 答案：67．(2017·嘉兴期中)若函数f (x )同时满足：(1)对于定义域上的任意x ，恒有f (x )＋f (－x )＝0；(2)对于定义域上的任意x 1，x 2，当x 1≠x 2时，恒有f x 1－f x 2x 1－x 2<0，则称函数f (x )为“理想函数”．给出下列四个函数中：①f (x )＝1x；②f (x )＝x 2； ③f (x )＝2x－12x ＋1；④f (x )＝⎩⎪⎨⎪⎧－x 2，x ≥0，x 2，x <0.则被称为“理想函数”的有________(填序号)．解析：依题意，性质(1)反映函数f (x )为定义域上的奇函数，性质(2)反映函数f (x )为定义域上的单调减函数．①f (x )＝1x为定义域上的奇函数，但不是定义域上的单调减函数，其单调区间为(－∞，0)，(0，＋∞)，故排除①；②f (x )＝x 2为定义域上的偶函数，排除②；③f (x )＝2x－12x ＋1＝1－22x ＋1，定义域为R ，由于y ＝2x＋1在R 上为增函数，故函数f (x )为R 上的增函数，排除③；④f (x )＝⎩⎪⎨⎪⎧－x 2，x ≥0，x 2，x <0的图象如图：显然此函数为奇函数，且在定义域上为减函数，故④为理想函数．答案：④8．若函数f (x )＝a x(a >0，a ≠1)在[－1,2]上的最大值为4，最小值为m ，且函数g (x )＝(1－4m )x 在[0，＋∞)上是增函数，则a ＝________.解析：函数g (x )在[0，＋∞)上为增函数，则1－4m >0，即m <14.若a >1，则函数f (x )在[－1,2]上的最小值为1a ＝m ，最大值为a 2＝4，解得a ＝2，12＝m ，与m <14矛盾；当0<a <1时，函数f (x )在[－1,2]上的最小值为a 2＝m ，最大值为a －1＝4，解得a ＝14，m ＝116.所以a ＝14.答案：149．(2018·杭州五校联考)函数y ＝f (x )的定义域为R ，若存在常数M >0，使得|f (x )|≥M |x |对一切实数x 均成立，则称f (x )为“圆锥托底型”函数．(1)判断函数f (x )＝2x ，g (x )＝x 3是否为“圆锥托底型”函数？并说明理由． (2)若f (x )＝x 2＋1是“圆锥托底型”函数，求出M 的最大值．解：(1)函数f (x )＝2x .∵|2x |＝2|x |≥2|x |，即对于一切实数x 使得|f (x )|≥2|x |成立， ∴函数f (x )＝2x 是“圆锥托底型”函数． 对于g (x )＝x 3，如果存在M >0满足|x 3|≥M |x |， 而当x ＝M2时，由⎪⎪⎪⎪⎪⎪M 23≥M ⎪⎪⎪⎪⎪⎪M 2，∴M2≥M ，得M ≤0，矛盾，∴g (x )＝x 3不是“圆锥托底型”函数．(2)∵f (x )＝x 2＋1是“圆锥托底型”函数，故存在M >0，使得|f (x )|＝|x 2＋1|≥M |x |对于任意实数恒成立．∴x ≠0时，M ≤⎪⎪⎪⎪⎪⎪x ＋1x ＝|x |＋1|x |，此时当x ＝±1时，|x |＋1|x |取得最小值2， ∴M ≤2.而当x ＝0时，也成立． ∴M 的最大值等于2. 10．已知函数f (x )＝a －1|x |. (1)求证：函数y ＝f (x )在(0，＋∞)上是增函数；(2)若f (x )<2x 在(1，＋∞)上恒成立，求实数a 的取值范围． 解：(1)证明：当x ∈(0，＋∞)时，f (x )＝a －1x，设0<x 1<x 2，则x 1x 2>0，x 2－x 1>0，f (x 2)－f (x 1)＝⎝ ⎛⎭⎪⎫a －1x 2－⎝ ⎛⎭⎪⎫a －1x 1＝1x 1－1x 2＝x 2－x 1x 1x 2>0，所以f (x )在(0，＋∞)上是增函数． (2)由题意a －1x <2x 在(1，＋∞)上恒成立，设h (x )＝2x ＋1x，则a <h (x )在(1，＋∞)上恒成立． 任取x 1，x 2∈(1，＋∞)且x 1<x 2，h (x 1)－h (x 2)＝(x 1－x 2)⎝ ⎛⎭⎪⎫2－1x 1x 2.因为1<x 1<x 2，所以x 1－x 2<0，x 1x 2>1，所以2－1x 1x 2>0，所以h (x 1)<h (x 2)，所以h (x )在(1，＋∞)上单调递增． 故a ≤h (1)，即a ≤3，所以实数a 的取值范围是(－∞，3]． 三上台阶，自主选做志在冲刺名校1．(2018·杭州模拟)设函数f (x )与g (x )的定义域为R ，且f (x )单调递增，F (x )＝f (x )＋g (x )，G (x )＝f (x )－g (x )．若对任意x 1，x 2∈R(x 1≠x 2)，不等式[f (x 1)－f (x 2)]2>[g (x 1)－g (x 2)]2恒成立．则( )A ．F (x )，G (x )都是增函数B ．F (x )，G (x )都是减函数C ．F (x )是增函数，G (x )是减函数D ．F (x )是减函数，G (x )是增函数解析：选A 对任意x 1，x 2∈R(x 1≠x 2)，不等式[f (x 1)－f (x 2)]2>[g (x 1)－g (x 2)]2恒成立，不妨设x 1>x 2，f (x )单调递增，∴f (x 1)－f (x 2)>g (x 1)－g (x 2)， 且f (x 1)－f (x 2)>－g (x 1)＋g (x 2)，∴F (x 1)＝f (x 1)＋g (x 1)，F (x 2)＝f (x 2)＋g (x 2)， ∴F (x 1)－F (x 2)＝f (x 1)＋g (x 1)－f (x 2)－g (x 2) ＝f (x 1)－f (x 2)－[]gx 2－g x 1>0，∴F (x )为增函数；同理可证G (x )为增函数．2．已知定义在区间(0，＋∞)上的函数f (x )满足f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 1x2＝f (x 1)－f (x 2)，且当x >1时，f (x )<0.(1)证明：f (x )为单调递减函数；(2)若f (3)＝－1，求f (x )在[2,9]上的最小值． 解：(1)证明：任取x 1，x 2∈(0，＋∞)，且x 1>x 2， 则x 1x 2>1，由于当x >1时，f (x )<0， 所以f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 1x 2<0，即f (x 1)－f (x 2)<0，因此f (x 1)<f (x 2)，所以函数f (x )在区间(0，＋∞)上是单调递减函数． (2)因为f (x )在(0，＋∞)上是单调递减函数， 所以f (x )在[2,9]上的最小值为f (9)． 由f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 1x 2＝f (x 1)－f (x 2)得，f ⎝ ⎛⎭⎪⎫93＝f (9)－f (3)，而f (3)＝－1， 所以f (9)＝－2.所以f (x )在[2,9]上的最小值为－2.第三节函数的奇偶性及周期性1．函数的奇偶性。