巧用函数的性质简解抽象函数不等式问题
重难点2-4 抽象函数及其性质8大题型(原卷版)
重难点2-4 抽象函数及其性质8大题型抽象函数是指没有给出函数的具体解析式,只给出了一些体现函数特征的式子的一个函数,由抽象函数构成的数学问题叫做抽象函数问题。
抽象函数问题能综合考查学生对函数概念和各种性质的理解,但由于其表现形式的抽象性和多变性,学生往往无从下手,这类问题是高考的一个难点,也是近几年高考的热点之一。
一、抽象函数的赋值法赋值法是求解抽象函数问题最基本的方法,复制规律一般有以下几种: 1、……-2,-1,0,1,2……等特殊值代入求解; 2、通过()()12-f x f x 的变换判定单调性;3、令式子中出现()f x 及()-f x 判定抽象函数的奇偶性;4、换x 为+x T 确定周期性. 二、判断抽象函数单调性的方法:(1)凑:凑定义或凑已知,利用定义或已知条件得出结论;(2)赋值:给变量赋值要根据条件与结论的关系.有时可能要进行多次尝试.①若给出的是“和型”抽象函数() =+y x f ,判断符号时要变形为:()()()()111212)(x f x x x f x f x f -+-=-或()()()()221212)(x x x f x f x f x f +--=-;②若给出的是“积型”抽象函数() =xy f ,判断符号时要变形为:()()()112112x f x x x f x f x f -⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⋅=-或()()()⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⋅-=-212212x x x f x f x f x f . 三、常见的抽象函数模型1、()()()+=+f x y f x f y 可看做()=f x kx 的抽象表达式;2、()()()+=f x y f x f y 可看做()=x f x a 的抽象表达式(0>a 且1≠a );3、()()()=+f xy f x f y 可看做()log =a f x x 的抽象表达式(0>a 且1≠a );4、()()()=f xy f x f y 可看做()=a f x x 的抽象表达式. 四、抽象函数中的小技巧1、很多抽象函数问题都是以抽象出某一类函数的共同特征而设计出来的,在解决问题时,可以通过类比这类函数中一些具体函数的性质去解决抽象函数的性质;2、解答抽象函数问题要注意特殊赋值法的应用,通过特殊赋值法可以找到函数的不变性质,这个不变性质往往是解决问题的突破口;3、抽象函数性质的证明是一种代数推理,和几何推理一样,要注意推理的严谨性,每一步推理都要有充分的条件,不可漏掉一些条件,更不要臆造条件,推理过程要层次分明,书写规范。
抽 象 函 数 的 解 题 方 法
解 抽 象 函 数 的 常 用 方 法抽象函数是指没有给出具体解析式的函数。
此类函数试题既能全面地考查学生对函数概念的理解及性质的代数推理和论证能力,又能综合考查学生对数学符号语言的理解和转化能力,以及对一般和特殊关系的认识,因此备受命题者的青睐,成为高考热点。
然而,由于抽象函数本身的抽象性、隐蔽性,大多数学生在解决这类问题时,感到束手无策。
我在多年的教学中,积累了一些解题方法,供大家参考.一、 利用线性函数模型在中学数学教材中,大部分抽象函数是以具体函数为背景构造出来的,解题时最根本点是将抽象函数具体化,这种方法虽不能代替具体证明,但却能找到这些抽象函数的解题途径,特别是填空题、选择题,直接用满足条件的特殊函数求解,得出答案即可。
常见的抽象函数模型有:例1、函数f (x )对任意实数x ,y ,均有f (x +y )=f (x )+f (y ),且f (1)=2,f (x )在区间[-4,2]上的值域为 。
0a a ≠且解析:由题设可知,函数f (x )是正比例()y kx k =为常数的抽象函数,由f (1)=2可求得k=2,∴ f (x )的值域为[-8,4]。
例2、已知函数f (x )对任意,x y R ∈,满足条件()()()2f x y f x f y +=+-,且当x >0时,f (x )>2,f (3)=5,求不等式2(22)3f a a --的解。
分析:由题设条件可猜测:f (x )是y =x +2的抽象函数,且f (x )为单调增函数,如果这一猜想正确,也就可以脱去不等式中的函数符号,从而可求得不等式的解。
解:设1221,0x x x x -则,∵当x >0时,f (x )>2,∴21()2f x x -,则, 即,∴f (x )为单调增函数。
∵,又∵f (3)=5,∴f (1)=3。
∴2(22)(1)f a a f --,∴2221a a --,解得不等式的解为-1 < a < 3。
重难点2-4-抽象函数及其性质8大题型(解析版) (1)
重难点2-4 抽象函数及其性质8大题型抽象函数是指没有给出函数的具体解析式,只给出了一些体现函数特征的式子的一个函数,由抽象函数构成的数学问题叫做抽象函数问题。
抽象函数问题能综合考查学生对函数概念和各种性质的理解,但由于其表现形式的抽象性和多变性,学生往往无从下手,这类问题是高考的一个难点,也是近几年高考的热点之一。
一、抽象函数的赋值法赋值法是求解抽象函数问题最基本的方法,复制规律一般有以下几种: 1、……-2,-1,0,1,2……等特殊值代入求解; 2、通过()()12-f x f x 的变换判定单调性;3、令式子中出现()f x 及()-f x 判定抽象函数的奇偶性;4、换x 为+x T 确定周期性. 二、判断抽象函数单调性的方法:(1)凑:凑定义或凑已知,利用定义或已知条件得出结论;(2)赋值:给变量赋值要根据条件与结论的关系.有时可能要进行多次尝试.①若给出的是“和型”抽象函数() =+y x f ,判断符号时要变形为:()()()()111212)(x f x x x f x f x f -+-=-或()()()()221212)(x x x f x f x f x f +--=-;②若给出的是“积型”抽象函数() =xy f ,判断符号时要变形为:()()()112112x f x x x f x f x f -⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⋅=-或()()()⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⋅-=-212212x x x f x f x f x f . 三、常见的抽象函数模型1、()()()+=+f x y f x f y 可看做()=f x kx 的抽象表达式;2、()()()+=f x y f x f y 可看做()=x f x a 的抽象表达式(0>a 且1≠a );3、()()()=+f xy f x f y 可看做()log =a f x x 的抽象表达式(0>a 且1≠a );4、()()()=f xy f x f y 可看做()=a f x x 的抽象表达式. 四、抽象函数中的小技巧1、很多抽象函数问题都是以抽象出某一类函数的共同特征而设计出来的,在解决问题时,可以通过类比这类函数中一些具体函数的性质去解决抽象函数的性质;2、解答抽象函数问题要注意特殊赋值法的应用,通过特殊赋值法可以找到函数的不变性质,这个不变性质往往是解决问题的突破口;3、抽象函数性质的证明是一种代数推理,和几何推理一样,要注意推理的严谨性,每一步推理都要有充分的条件,不可漏掉一些条件,更不要臆造条件,推理过程要层次分明,书写规范。
利用函数性质解不等式5大题型
利用函数性质解不等式5大题型高中数学解不等式主要分为两类,一类是利用不等式性质直接解出解集(如二次不等式,分式不等式,指对数不等式等);另一类是利用函数的性质,尤其是函数的单调性进行运算。
利用函数性质解不等式一般情况以选择题形式出现,考查的角度较多,除了基础的函数性质,有时候还需要构造函数结合导数知识,考验学生的观察能力和运用条件能力,难度较大。
一、利用单调性、奇偶性解不等式原理1、解()()f m f n <型不等式(1)利用函数的单调性,去掉函数符号“f ”,将“抽象”的不等式问题转化为“具体”的不等式问题求解;(2)若不等式一边没有函数符号“f ”,而是常数(如()<f m a ),那么我们应该将常数转化带有函数符号“f ”的函数值再解。
2、()f x 为奇函数,形如()()0f m f n +<的不等式的解法第一步:将()f n 移到不等式的右边,得到()()>-f m f n ;第二步:根据()f x 为奇函数,得到()()>-f m f n ;第三步:利用函数的单调性,去掉函数符号“f ”,列出不等式求解。
二、构造函数解不等式的技巧1、此类问题往往条件较零散,不易寻找入手点,所以处理这类问题要将条件与结论结合分析,在草稿上列出条件能够提供什么,也列出要得出结论需要什么,两者对接通常可以确定入手点;2、在构造函数时要根据条件的特点进行猜想,例如出现轮流求导便猜有可能具备乘除关系的函数,在构造时多进行试验与项的调整;3、此类问题处理的核心要素是单调性与零点,对称性和图象知识辅助手段,所以要能够确定构造函数的单调性,猜出函数的零点,那么问题便易于解决了。
三、利用函数性质解不等式的要点1、构函数:根据所解不等式的结构特征和已知条件构造相应的函数,把不等式看作一个函数的两个函数值大小比较问题;2、析性质:分析所构造函数的相关性质,主要包括函数定义域、单调性、奇偶性、周期性等;3、巧转化:根据函数的单调性,把函数值大小比较转化为某个单调区间内自变量大小比较;4、写解集:解关于自变量的不等式,写出解集。
抽象函数的性质及应用
抽象函数的性质及应用抽象函数是高中数学的难点,也是近几年考试中的热点和重点,尤其函数的奇偶性、周期性、对称性结合的题目往往都比较难,让人感觉无从下手.抽象函数是指没有给出具体的函数解析式,只给出它的一些特征、性质或一些特殊关系式的函数,所以做抽象函数的题目需要有逻辑思维能力、丰富的想象力以及灵活运用函数知识的能力.一抽象函数的单调性例1已知偶函数f(x)在区间(-∞,0]上单调递减,则满足f(2x-1)≤f(x)的x的取值范围是 ()A.[1,+∞)B.(-∞,1]C.∪[1,+∞)D.答案D根据题意,偶函数f(x)在区间(-∞,0]上单调递减,则f(x)在[0,+∞)上单调递增,则f(2x-1)≤f(x)⇒f(|2x-1|)≤f(|x|)⇒|2x-1|≤|x|⇒(2x-1)2≤x2,解得≤x≤1,即x的取值范围是.故选D.解析:根据题意,结合函数的奇偶性与单调性分析可得f(2x-1)≤f(x)⇒f(|2x-1|)≤f(|x|)⇒|2x-1|≤|x|⇒(2x-1)2≤x2,解得x的取值范围.例2若a=,b=,c=log2,定义在R上的奇函数f(x)满足:对任意的x1,x2∈[0,+∞)且x1≠x2,都有<0,则f(a), f(b), f(c)的大小顺序为 ()A.f(b)<f(a)<f(c)B.f(c)>f(b)>f(a)C.f(c)>f(a)>f(b)D.f(b)>f(c)>f(a)答案B根据题意,函数f(x)满足:对任意的x1,x2∈[0,+∞)且x1≠x2,都有<0,则f(x)在[0,+∞)上为减函数,又f(x)为定义在R上的奇函数,所以函数f(x)在(-∞,0]上为减函数,所以函数f(x)在R上为减函数,因为c=log2<0,a==,b=,所以a>b>0>c,故f(c)>f(b)>f(a).故选B.解析:根据题意,由函数单调性的定义可得f(x)在[0,+∞)上为减函数,结合函数的奇偶性可得函数f(x)在R上为减函数,又由题意可得a>b>0>c,再结合函数的单调性分析可得答案.变式训练:已知定义在R上的函数f(x),若函数y=f(x+2)为偶函数,且f(x)对任意的x1,x2∈[2,+∞)(x1≠x2),都有<0,若f(a)≤f(3a+1),则实数a 的取值范围是 ()A. B.[-2,-1]C. D.答案A因为函数y=f(x+2)为偶函数,所以函数f(x)的图象关于直线x=2对称,因为f(x)对任意的x1,x2∈[2,+∞)(x1≠x2),都有<0,所以函数f(x)在[2,+∞)上为减函数,所以函数f(x)在(-∞,2)上是增函数,则f(a)≤f(3a+1)⇒|a-2|≥|3a-1|,解得-≤a≤.即实数a的取值范围是.故选A.二抽象函数的周期性例3已知函数f(x)是定义在R上的奇函数, f=f,当x∈时, f(x)=log2(-3x+1),则f(2 020)= ()A.4B.log27C.2D.-2答案D根据题意, f(x)满足f=f,即f(x+3)=f(x),函数f(x)是周期为3的周期函数,则f(2 020)=f(1+2 019)=f(1),又f(x)为奇函数,所以f(1)=-f(-1)=-log2(3+1)=-2,故选D.解析:根据题意,分析可得f(x+3)=f(x),函数f(x)是周期为3的周期函数,进而可得f(2 020)=f(1+2 019)=f(1),结合函数的奇偶性与解析式分析可得答案.例4已知函数f(x)对任意的x∈R满足f(x+2)=f(-x),f(x+1)=f(x)·f(x+2),且f(x)>0,若f(1)=4,则f(2 019)+f(2020)= ()A.B.2C.D.4答案A根据题意, f(x+1)=f(x)·f(x+2),则有f(x+2)=f(x+1)·f(x+3),变形可得f(x+2)=f(x)·f(x+2)·f(x+3),又f(x)>0,所以f(x)·f(x+3)=1,所以f(x+3)=,故f(x+6)==f(x),即函数f(x)是周期为6的周期函数,则f(2 019)=f(3+336×6)=f(3), f(2 020)=f(4+336×6)=f(4),故f(2 019)+f(2 020)=f(3)+f(4).由f(x+3)=,令x=1可得f(4)==;由f(x+1)=f(x)·f(x+2)和f(x+2)=f(-x),令x=0可得f(1)=f(0)·f(2)=4且f(0)=f(2), f(x)>0,则f(0)=f(2)=2,则f(3)==,故f(3)+f(4)=+=.故选A.解析:根据题意,由f(x+1)=f(x)·f(x+2)分析可得f(x+2)=f(x+1)·f(x+3),进而可得f(x+3)=,则有f(x+6)==f(x),即函数f(x)是周期为6的周期函数,进而可得f(2 019)+f(2 020)=f(3)+f(4),再利用赋值法求得f(3)和f(4),最后相加即可得答案.变式训练:已知定义在R上的函数f(x)的图象是连续的,满足f(1-x)=f(1+x), f(-x)=-f(x),且f(x)在[0,1]上单调递增,若a=f(log23),b=f(),c=f(2 020),则 ()A.a<b<cB.a<c<bC.c<b<aD.b<c<a答案D因为f(1-x)=f(1+x),所以函数f(x)的图象关于直线x=1对称,又因为f(-x)=-f(x),且函数定义域关于原点对称,所以函数f(x)为奇函数,所以f(1+x)=f(1-x)=-f(x-1),令x=x-1,则f(x)=-f(x-2)①,令x=x-2,则f(x-2)=-f(x-4)②,由①②得, f(x)=f(x-4),即函数f(x)是周期为4的周期函数.又因为f(x)在[0,1]上单调递增,所以函数f(x)的大致图象如图所示,又log23∈(1,2),∈(3,4),所以a>0,b<0,又f(2 020)=f(505×4)=f(0)=0,所以c=0,故b<c<a.故选D.三抽象函数的零点问题例5若偶函数y=f(x)(x∈R)满足f(x)=f(2-x),当x∈[-1,0]时, f(x)=1-x2,函数g(x)=则函数h(x)=f(x)-g(x)在区间[-5,5]内的零点的个数为 ()A.5B.6C.7D.8答案B因为f(x)=f(2-x)以及函数为偶函数,所以函数f(x)是周期为2的周期函数.根据x∈[-1,0]时, f(x)=1-x2,且函数f(x)是周期为2的周期函数,也是偶函数,作出f(x)在区间[-5,5]上的图象,再作出函数g(x)=的图象,如图所示,可得函数h(x)=f(x)-g(x)在区间[-5,5]内的零点的个数为6.故选B.解析:根据条件可判断出函数f(x)为周期是2的周期函数,再结合奇偶性,周期性和解析式作出图象,通过数形结合转化求解即可.例6若偶函数f(x)的图象关于x=对称,当x∈时, f(x)=x,则函数g(x)=f(x)-log20|x|在[-20,20]上的零点个数是 ()A.18B.26C.28D.30答案B解析令h(x)=log20|x|,则h(x)为偶函数且x≠0,因为f(x)是偶函数,所以g(x)是偶函数且x≠0,由g(x)=f(x)-log20|x|=0,得f(x)=log20|x|,当x>0时,h(x)=log20x,因为偶函数f(x)的图象关于x=对称,所以f(-x)=f(x)且f(x)=f(3-x),则f(3+x)=f[3-(3+x)]=f(-x)=f(x),即f(x)是T=3的周期函数,所以x=(k∈Z)为f(x)图象的对称轴,又因为当x∈时, f(x)=x,所以f(20)=f(21-1)=f(-1)=f(1)=1=h(20),当x∈[0,20]时, f(x),h(x)在同一坐标系中的图象如图所示,可知f(x)与h(x)在[0,20]上有13个交点,即g(x)在[0,20]上有13个零点,又因为g(x)是偶函数,所以g(x)在[-20,20]上共有26个零点.故选B.解析:令h(x)=log20|x|,根据函数f(x)、h(x)为偶函数,可判断g(x)为偶函数,进而判断出f(x)的周期为3,题目等价于f(x)的图象与h(x)的图象的交点个数,画出[0,20]上的图象即可判断出总零点个数.例7已知f(x)是在R上的奇函数,满足f(x)=f(2-x),当x∈[0,1]时,函数f(x)=2x-1,函数g(x)=f(x)-log a x(a>1)恰有3个零点,则a的取值范围是 ()A.(1,3)B.(3,5)C.(1,5)D.(5,9)答案D f(x)是在R上的奇函数,满足f(x)=f(2-x),所以函数关于x=1对称, f(x)=-f(x-2),所以f(x+4)=f(x),即函数f(x)的周期为4,当x∈[0,1]时,函数f(x)=2x-1,所以函数f(x)的图象如图所示,当a>1时,函数g(x)=f(x)-log a x恰有3个零点,就是方程f(x)=log a x解的个数为3,即y=f(x)的图象与y=log a x的图象有3个交点,结合图象得解得a∈(5,9).故选D.解析:利用函数的奇偶性以及函数的对称性,画出函数的图象,通过数形结合转化求解即可.变式训练:1.函数f(x)满足3f(x)·f(y)=f(x+y)+f(x-y)(x,y∈R),且f(1)= ,则f(2020)=()A.B.-C.-D.答案C令x=n,y=1,得3f(n)·f(1)=f(n+1)+f(n-1),即f(n)=f(n+1)+f(n-1),∴f(n+1)=f(n+2)+f(n),∴f(n+2)=-f(n-1),∴f(n)=-f(n-3)=f(n-6)∴函数f(x)是周期函数,周期T=6,故f(2 020)=f(6×336+4)=f(4).又3f(x)·f(y)=f(x+y)+f(x-y),令x=1,y=0,得3f(1)·f(0)=f(1)+f(1)=,∴f(0)=,令x=y=1,得3[f(1)]2=f(2)+f(0),则f(2)=-,令x=2,y=1,得3f(2)·f(1)=f(3)+f(1),解得f(3)=-,令x=3,y=1,得3f(3)·f(1)=f(4)+f(2),解得f(4)=-,∴f(2 020)=-.故选C.2.设函数f(x)是定义在R上的周期为2的周期函数,对任意的实数x, f(x)-f(-x)=0恒成立,当x∈[-1,0]时, f(x)=x2,若g(x)=f(x)-log a(|x|+1)在R上有且仅有五个零点,则a的取值范围为 ()A.[3,5]B.[2,4]C.(3,5)D.(2,4)答案D∵f(x)-f(-x)=0,∴f(x)=f(-x),又函数定义域为R,∴f(x)是偶函数,根据函数的周期性和奇偶性作出f(x)的图象如图所示,∵g(x)=f(x)-log a(|x|+1)在R上有且仅有五个零点,且y=log a(|x|+1)是过(0,0)的偶函数,∴y=f(x)和y=log a(|x|+1)的图象在(0,+∞)上只有2个交点,∴解得2<a<4.故选D.。
高中常见抽象函数题型归纳
抽象函数常见题型及解法没有明确给出解析式的函数统称为抽象函数。
常见题型及其解法如下:一、函数性质法1.利用奇偶性整体思考;2.利用单调性等价转化;3.利用周期性回归已知;4.利用对称性数形结合;5.借助特殊点.三、常用变换技巧()()()()[()]()()()()()f y f x y f x y f x f x y y f x y f x f y f x f y +-=⇒=+-=⇒+=四、经典例题及易混易错题型(一)定义域问题这类问题只要紧紧抓住:将函数f g x [()]中的g x ()看作一个整体,相当于f x ()中的x 这一特性,问题就会迎刃而解.例1. 函数y f x =()的定义域为(]-∞,1,则函数y f x =-[log ()]222的定义域是___. 分析:因为log ()22x 2-相当于f x ()中的x ,所以log ()2221x -≤,解得22<≤x 或-≤<-22x . 例2. 已知函数)(2x f 的定义域是[1,2],求f (x )的定义域.分析:已知函数的定义域是A ,求函数f(x)的定义域,相当于求内函数的值域.)(2x f 的定义域是[1,2],是指21≤≤x ,所以)(2x f 中的2x 满足412≤≤x ,从而函数f (x )的定义域是[1,4] )()()()()()(y f x f y x f y f x f y x f =-⇔=+()()()()()[()]()()()()f x f x y f x f y f x f x y y f x y f y f x y f y +=⇒=-+=-⇒-=)()()()()()(y f x f y x f y f x f y x f +=⋅⇔-=()()()()()()()()()()x x x f x y f x f y f x f y f f y f f x f y y y y ⋅=+⇒=⋅=+⇒=-()()x f ϕ()x ϕ例3.若函数)1(+=x f y 的定义域为)3,2[-,求函数)21(+=x f y 的定义域.解析:由)1(+=x f y 的定义域为)3,2[-,知1+x 中的)3,2[-∈x ,从而411<+≤-x ,对函数)21(+=x f y 而言,有1124x -≤+<,解之得:),21(]31,(+∞--∞∈ x . 所以函数)21(+=x f y 的定义域为),21(]31,(+∞--∞例4.已知f x ()的定义域为(0),1,则y f x a f x a a =++-≤()()(||)12的定义域是______. 分析:因为x a +及x a -均相当于f x ()中的x ,所以 010111<+<<-<⎧⎨⎩⇒-<<-<<+⎧⎨⎩x a x a a x a a x a (1)当-≤≤120a 时,则x a a ∈-+(),1 (2)当012<≤a 时,则x a a ∈-(),1f x ()的定义域为(0),1,意思是凡被f 作用的对象都在(0),1中.评析:已知f(x)的定义域是A ,求的定义域问题,相当于解内函数的不等式问题.例5.定义在上的函数f(x)的值域为,若它的反函数为f-1(x),则y=f-1(2-3x)的定义域为______,值域为______. 答案:(二)函数值问题1. 赋特殊值法求值例1.已知f x ()的定义域为R +,且f x y f x f y ()()()+=+对一切正实数x ,y 都成立,若f ()84=,则f (2)=_______.分析:在条件f x y f x f y ()()()+=+中,令x y ==4,得f f f f ()()()()844244=+==,∴=f ()42又令x y ==2,得f f f (4)(2)(2)=+=2,∴=f (2)1例2.设函数)(x f 的定义域为()+∞,0,且对于任意正实数y x ,都有)(xy f =)(x f )(y f +恒成立。
数学解题技巧函数与不等式问题
第三讲 函数与不等式问题【考点透视】1.了解映射的概念,理解函数的概念.2.了解函数的单调性和奇偶性的概念,掌握判断一些简单函数的单调性和奇偶性的方法,并能利用函数的性质简化函数图象的绘制过程.3.了解反函数的概念及互为反函数的函数图象间的关系,会求一些简单函数的反函数. 4.理解分数指数的概念,掌握有理指数幂的运算性质,掌握指数函数的概念、图象和性质.5.理解对数的概念,掌握对数的运算性质,掌握对数函数的概念、图象和性质. 6.能够运用函数的性质、指数函数和对数函数的性质解决某些简单的实际问题. 7.在熟练掌握一元一次不等式(组)、一元二次不等式的解法基础上,掌握其它的一些简单不等式的解法.通过不等式解法的复习,提高学生分析问题、解决问题的能力以及计算能力.8.掌握解不等式的基本思路,即将分式不等式、绝对值不等式等不等式,化归为整式不等式(组),会用分类、换元、数形结合的方法解不等式.9.通过复习不等式的性质及常用的证明方法(比较法、分析法、综合法、数学归纳法等),使学生较灵活的运用常规方法(即通性通法)证明不等式的有关问题.10.通过证明不等式的过程,培养自觉运用数形结合、函数等基本数学思想方法证明不等式的能力. 11.能较灵活的应用不等式的基本知识、基本方法,解决有关不等式的问题.12.通过不等式的基本知识、基本方法在代数、三角函数、数列、复数、立体几何、解析几何等各部分知识中的应用,深化数学知识间的融汇贯通,从而提高分析问题解决问题的能力.在应用不等式的基本知识、方法、思想解决问题的过程中,提高学生数学素质及创新意识.【例题解析】 1.函数的定义域及其求法函数的定义域及其求法是近几年高考考查的重点内容之一.这里主要帮助考生灵活掌握求定义域的各种方法,并会应用用函数的定义域解决有关问题. 例1.已知函数()f x 的定义域为M ,g(x)=ln(1)x +的定义域为N ,则M ∩N=(A ){|1}x x >- (B ){|1}x x < (C ){|11}x x -<< (D )∅ 命题意图: 本题主要考查含有分式、无理式和对数的函数的定义域的求法.解:函数()f x 的定义域M={}1,x x < g(x)=ln(1)x +的定义域N={}1,x x >-∴M ∩N={|11}x x -<<. 故选C例2.函数y ( )(A )(3,+∞) (B )[3, +∞) (C )(4, +∞) (D )[4, +∞) 命题意图: 本题主要考查含有无理式和对数的函数的定义域的求法.解:由20 4.log 20x x x >⎧⇒>⎨->⎩,故选D.2.求函数的反函数求函数的反函数,有助与培养人的逆向思维能力和深化对函数的定义域、值域,以及函数概念的理解.例3.函数22,0,0x x y x x ≥⎧=⎨-<⎩ 的反函数是( ) (A),020xx y x ⎧≥⎪=< (B)2,00x x y x ≥⎧=< (C),020xx y x ⎧≥⎪=⎨⎪<⎩(D)2,00x x y x ≥⎧⎪=⎨<⎪⎩ 命题意图: 本题主要考查有关分段函数的反函数的求法.()121:2,.(),(0);22,0,()0.,020.yxy x x f x x y x y f x x xx y x --=∴=∴=≥=-<∴=<⎧≥⎪∴=⎨⎪<⎩解又 故选C.例4.已知函数2y x a =-的反函数是3y bx =+,则a = ;b = . 命题意图: 本题主要考查反函数的求法及待定系数法等知识.解:()()11112,,.2222y x a x y a y x a x a =-∴=+∴=+=+ 与3y bx =+比较得a =6,1.2b =故填162;3.复合函数问题复合函数问题,是新课程、新高考的重点.此类题目往往分为两类:一是结合函数解析式的求法来求复合函数的值.二是应用已知函数定义域求复合函数的定义域.例5.对于函数①()2f x x =+,②2()(2)f x x =-,③()cos(2)f x x =-,判断如下两个命题的真假:命题甲:(2)f x +是偶函数;命题乙:()f x 在()-∞2,上是减函数,在(2)+∞,上是增函数; 能使命题甲、乙均为真的所有函数的序号是( ) A.①②B.①③C.②D.③命题意图: 本题主要考查利用复合函数和函数单调性等知识解决问题的能力.解:22()(2),(2)f x x f x x =-∴+= 是偶函数,又函数2()(2)f x x =-开口向上且在()-∞2,上是减函数,在(2)+∞,上是增函数.故能使命题甲、乙均为真的函数仅有2()(2)f x x =-. 故选C例6.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 =__________.命题意图: 本题主要考查代数式恒等变形和求复合函数的值的能力. 解: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 =-=-==--+.4.函数的单调性、奇偶性和周期性函数的单调性、奇偶性和周期性是高考的重点内容之一,考查内容灵活多样. 这里主要帮助读者深刻理解奇偶性、单调性和周期性的定义,掌握判定方法,正确认识单调函数与奇偶函数的图象.例7.已知函数()1,1xf x a z =-+,若()f x 为奇函数,则a =________.命题意图: 本题主要考查函数的解析式的求解以及函数的奇偶性应用. 常规解法:由f(x)为奇函数,所以f(x)+f(-x)=0,即,0121121=+-++--x xa a .2112212112112121=++⋅=⎪⎭⎫ ⎝⎛+++=∴-x x x x a 应填21.巧妙解法:因为f(x)为奇函数,所以f(0)=0,即.21,01210=∴=+-a a 应填21.点评:巧妙解法巧在利用了f(x)为奇函数,所以f(0)=0,这一重要结论.例8. ()f x ,()g x 是定义在R 上的函数,()()()h x f x g x =+,则“()f x ,()g x 均为偶函数”是“()h x 为偶函数”的( ) A .充要条件B .充分而不必要的条件C .必要而不充分的条件D .既不充分也不必要的条件命题意图: 本题主要考查两个函数的加法代数运算后的单调性以及充分条件和必要条件的相关知识.解 先证充分性:因为()f x ,()g x 均为偶函数, 所以()(),f x f x -=()()g x g x -=,有()()()()()()h x f x g x f x g x h x -=-+-=+=,所以 ()h x 为偶函数.反过来,若()h x 为偶函数,()f x ()g x 不一定是偶函数.如2()h x x =,(),f x x =2()g x x x =-,故选B.方法二:可以选取两个特殊函数进行验证. 故选B点评:对充要条件的论证,一定既要证充分性,又要证必要性,二着缺一不可.同时,对于抽象函数,有时候可以选取特殊函数进行验证. 5.函数的图象与性质函数的图象与性质是高考考查的重点内容之一,它是研究和记忆函数性质的直观工具,利用它的直观性解题,可以起到化繁为简、化难为易的作用.因此,读者要掌握绘制函数图象的一般方法,掌握函数图象变化的一般规律,能利用函数的图象研究函数的性质.此类题目还很好的考查了数形结合的解题思想.例9.函数y=1+a x (0<a <1)的反函数的图象大致是 ( )(A ) (B ) (C ) (D )命题意图: 本题主要考查对数函数的图象,互为反函数图象间关系及对数的运算性质等知识.解:∵y=1+a x (0<a <1),∴()()1log (1),01a f x x a -=-<<.此函数图象是由函数()()l o g ,01a fx x a =<<向右平移一个单位得到的. 故选A. 6. 函数综合问题函数综合问题是历年高考的热点和重点内容之一,一般难度较大,考查内容和形式灵活多样. 这里主要帮助考生在掌握有关函数知识的基础上进一步深化综合运用知识的能力,掌握基本解题技巧和方法,并培养读者的思维和创新能力. 例10.已知.|1|)(22kx x x x f ++-= (Ⅰ)若k = 2,求方程0)(=x f 的解;(Ⅱ)若关于x 的方程0)(=x f 在(0,2)上有两个解x 1,x 2,求k 的取值范围,并证明.41121<+x x命题意图:本题主要考查函数的基本性质、方程与函数的关系等基础知识,以及综合运用所学知识、分类讨论等思想方法分析和解决问题的能力。
高考数学几种解决抽象函数问题的方法
一、赋值法赋值法的基本思路是:将所给函数的性质转化为条件等式,在条件等式中对变量赋予一些具体的值,构造出所需条件或发现某些性质,其中f(0)、f(1)是常常起桥梁作用的重要条件。
例1设函数f(x)的定义域为(0,+∞),且对于任意正实数x,y都有f(xy)=f(x)+f(y)恒成立。
若已知f(2)=1,试求:(1)f(1/2)的值;(2)f(2 - n)的值,其中n为正整数。
思路:合理赋值,化抽象为具体,发现递推规律。
解:(1)令x=y=1,则f(1)=f(1)+f(1)∴f(1)=0再令x=2,y=1/2,则f(1)=f(2)+f(1/2)∴f(1/2)= -f(2)= -1(2)由于f(2 - 2)=f(1/2)+f(1/2)= -2,f(2 - 3)= f(1/2)+f(1/2)+f(1/2)= -3,依此类推就有f(2 - n)= -n,其中n为正整数。
二、利用函数单调性解抽象函数不等式,要设法将它转化成显性的不等式求解.这需要具备两个条件:一是要把不等式化为f(□)>f(△)的形式,二是要判断函数的单调性。
再根据函数的单调性,将抽象函数不等式的符号"f"去掉,得到具体的不等式求解.例2 若f(x)是定义在(0,+∞)上的减函数,且对一切a,b∈(0,+∞),都有f(a/b)=f(a)-f(b),且f(4)=1,试解不等式f(x+6)-f(1/x)>2.思路:逆用函数单调性,将不等式中的函数关系转化为自变量之间的关系.解:因为f(a/b)=f(a)-f(b),且f(4)=1,所以f(x+6)-f(1/x)>2则f(x+6)-f(1/x)>2f(4)则有f(x 2+6x)-f(4)>f(4)故f[(x 2+6x)/4]>f(4).由于f(x)是(0,+∞)上的减函数,因此由1/x>0x+6>0(x 2+6x)/4<4同时成立解得0<x<2,故原不等式的解集是(0,2).三、利用函数的对称性例3 设函数y=f(x)对一切实数x都满足f(x+3)=f(3-x)且方程f(x)=0恰好有6个不同的实根,这6个根的和为()A.18B.12C.9D.0解:由命题1知,y=f(x)的图象关于x=3对称,故6个根的和为18,故选A。
高考数学中抽象导函数不等式解法与技巧
高考数学中抽象导函数不等式解法与技巧1.利用导数解抽象函数不等式,实质是利用导数研究对应函数单调性,而对应函数需要构造. 构造辅助函数常根据导数法则进行: 如构造, 构造,构造, 构造等。
例1.(2015全国卷2)设函数f ′(x )是奇函数f (x )(x ∈R )的导函数,f (-1)=0,当x >0时,xf ′(x )-f (x )<0,则使得f (x )>0成立的x 的取值范围是( )A . (-∞,-1)∈(0,1)B . (-1,0)∈(1,+∞)C . (-∞,-1)∈(-1,0)D . (0,1)∈(1,+∞)练习1设)(x f 是偶函数,0)1(=f ,当0>x 时,0)()(,>+x xf x f ,则不等式0)(>x f 的解集 。
练习2若定义在上的函数满足,其导函数,则下列结论中一定错误的是( )A .B .C .D . 2.根据导函数求原函数,常常需构造辅助函数,一般根据导数法则进行: 如:构造, 构造,构造, 构造等。
例2设定义在(0,+∞)上的函数f (x )满足xf ′(x )-f (x )=xlnx , ,则f (x )( ) A. 有极大值,无极小值 ; B .有极小值,无极大值;C .既有极大值,又有极小值; D.既无极大值,又无极小值。
()()f x f x '<()()xf xg x e =()()0f x f x '+<()()xg x e f x =()()xf x f x '<()()f x g x x=()()0xf x f x +<'()()g x xf x =R ()f x ()01f =-()1f x k '>>11f k k⎛⎫<⎪⎝⎭111f k k ⎛⎫> ⎪-⎝⎭1111f k k ⎛⎫< ⎪--⎝⎭111k f k k ⎛⎫>⎪--⎝⎭()()f x f x '-()()xf xg x e =()()f x f x '+()()xg x e f x =()()xf x f x '-()()f x g x x=()()xf x f x '+()()g x xf x =11f e e⎛⎫= ⎪⎝⎭练习3设函数在上存在导函数,对于任意实数,都有,当时, 若,则的取值范围为( )A .B .C .D .3.利用导数研究函数的单调性、构造函数求参数范围, 属于难题.联系已知条件和结论,构造辅助函数是高中数学中一种常用的方法,解题中若遇到有关不等式、方程及最值之类问题,设法建立起目标函数,并确定变量的限制条件,通过研究函数的单调性、最值等问题,常可使问题变得明了,准确构造出符合题意的函数是解题的关键;解这类不等式的关键点也是难点就是构造合适的函数,构造函数时往往从两方面着手:①根据导函数的“形状”变换不等式“形状”;②若是选择题,可根据选项的共性归纳构造恰当的函数。
抽象函数和复合函数的应用 解析版-高中数学
抽象函数与复合函数的应用①抽象函数的性质(定义域、单调性、奇偶性、周期性、对称性)②常见抽象函数模型①-一次函数、二次函数、反比例函数③常见抽象函数模型②-指对幂函数、三角函数④复合函数的应用一、必备知识整合一、抽象函数的性质1.周期性:f x +a =f x ⇒T =a ;f x +a =−f x ⇒T =2a ;f x +a =kf x⇒T =2a ;(k 为常数);f x +a =f x +b ⇒T =a −b 2.对称性:对称轴:f a −x =f a +x 或者f 2a −x =f x ⇒f x 关于x =a 对称;对称中心:f a −x +f a +x =2b 或者f 2a −x +f x =2b ⇒f x 关于a ,b 对称;3.如果f x 同时关于x =a 对称,又关于b ,c 对称,则f x 的周期T =a −b 4.单调性与对称性(或奇偶性)结合解不等式问题①f x 在R 上是奇函数,且f x 单调递增⇒若解不等式f x 1 +f x 2 >0,则有x 1+x 2>0;f x 在R 上是奇函数,且f x 单调递减⇒若解不等式f x 1 +f x 2 >0,则有x 1+x 2<0;②f x 在R 上是偶函数,且f x 在0,+∞ 单调递增⇒若解不等式f x 1 >f x 2 ,则有x 1 >x 2 (不变号加绝对值);f x 在R 上是偶函数,且f x 在0,+∞ 单调递减⇒若解不等式f x 1 >f x 2 ,则有x 1 <x 2 (变号加绝对值);③f x 关于a ,b 对称,且f x 单调递增⇒若解不等式f x 1 +f x 2 >2b ,则有x 1+x 2>2a ;f x 关于a ,b 对称,且f x 单调递减⇒若解不等式f x 1 +f x 2 >2b ,则有x 1+x 2<2a ;④f x 关于x =a 对称,且f x 在a ,+∞ 单调递增⇒若解不等式f x 1 >f x 2 ,则有x 1−a >x 2−a (不变号加绝对值);f x 关于x =a 对称,且f x 在a ,+∞ 单调递减⇒若解不等式f x 1 >f x 2 ,则有x 1−a <x 2−a (不变号加绝对值);5.常见的特殊函数性质一览①f x =log a 1+mx 2±mx 是奇函数②f x =log ak −x k +x f x =log a k +xk −x(k 为常数)是奇函数③f x =1−a x 1+a x 或者f x =1+a x 1−a x 或者f x =a x +1a x −1或者f x =a x −1a x +1是奇函数④f x =m a x+1关于0,m2 对称⑤f g x 复合函数的奇偶性:有偶为偶,全奇为奇二、抽象函数的模型【反比例函数模型】反比例函数:f (x +y )=f (x )f (y )f (x )+f (y ),则f (x )=f (1)x ,x ,f (x ),f (y ),f (x +y )均不为0【一次函数模型】模型1:若f (x ±y )=f (x )±f (y ),则f (x )=f (1)x ;模型2:若f (x ±y )=f (x )±f (y ),则f (x )为奇函数;模型3:若f (x +y )=f (x )+f (y )+m ,则f (x )=f 1 +m x -m ;模型4:若f (x -y )=f (x )-f (y )+m ,则f (x )=f 1 -m x +m ;【指数函数模型】模型1:若f (x +y )=f (x )f (y ),则f (x )=[f (1)]x ;f (x )>0模型2:若f (x -y )=f (x )f (y ),则f (x )=[f (1)]x ;f (x )>0模型3:若f (x +y )=f (x )f (y )m ,则f (x )=f 1 mxm;模型4:若f (x -y )=m f (x )f (y ),则f (x )=m f 1 m x ;【对数函数模型】模型1:若f (x n )=nf (x ),则f (x )=f a log a x a >0且≠1,x >0模型2:若f (xy )=f (x )+f (y ),则f (x )=f a log a x a >0且≠1,x ,y >0模型3:若fxy=f(x)-f(y),则f(x)=f a log a x a>0且≠1,x,y>0模型4:若f(xy)=f(x)+f(y)+m,则f(x)=f a +mlog a x-m a>0且≠1,x,y>0模型5:若fxy=f(x)-f(y)+m,则f(x)=f a -mlog a x+m a>0且≠1,x,y>0【幂函数模型】模型1:若f(xy)=f(x)f(y),则f x =f a log a x a>0且≠1模型2:若fxy=f(x)f(y),则f x =f a log a x a>0且≠1,y≠0,f y ≠0代入f a 则可化简为幂函数;【余弦函数模型】模型1:若f(x+y)+f(x-y)=2f(x)f(y)f(x)不恒为0,则f(x)=cos wx模型2:若f(x)+f(y)=2fx+y2f x-y2f(x)不恒为0,则f(x)=cos wx【正切函数模型】模型:若f(x±y)=f(x)±f(y)1∓f(x)f(y)f(x)f(y)≠1,则f(x)=tan wx模型3:若f(x+y)+f(x-y)=kf(x)f(y)f(x)不恒为0,则f(x)=2kcos wx三、复合函数1.复合函数定义:两个或两个以上的基本初等函数经过嵌套式复合成一个函数叫做复合函数。
例谈抽象函数不等式的求解
例谈抽象函数不等式的求解抽象函数不等式由于其解析式的不确定性,成为同学们学习的一个难点,其解决问题的关键在于利用函数的的单调性去掉函数符号“”这一外衣,就可以把抽象函数的不等式转化为同学们熟悉的不等式(组)。
现选辑一组抽象函数不等式的习题,请同学们不妨一试一.已知函数的奇偶性、单调性①已知f (x )是定义在[-1,+1]上的增函数,且f (x -1)<f (x 2-1),求x 的取值范围. 解:依题意,f(x-1)<f(x 2-1)可以转化为不等式组:⎪⎩⎪⎨⎧⎪⎩⎪⎨⎧⎪⎩⎪⎨⎧≤≤-≤≤≤≤⇒-≤≤≤≤⇒--≤-≤-≤-≤-1002202002020111111112222x >x <x x x x >x x x <x x x x 或或所以;1<x <2②定义在[-2,+2]上的偶函数g (x ),当x ≥0时,g (x )单调递减,若g (1-m )<g (m )成立,求m 的取值范围.解:∵g(x)为偶函数,对于任意x ∈[-1,+1],总有g(-x)= g (x )=g (∣x ∣).于是不等式g (1-m )<g (m )等价于g (∣1-m ∣)<g (∣m ∣),由此有⎪⎩⎪⎨⎧⎪⎩⎪⎨⎧---⇒----2212231122212>m m <m<<m<m >m <m<m <<)(解得-1<m <21 ③.设f (x )是定义在(0,∞)上的增函数,f (y x )=f (x )-f (y ), 解不等式f (x+1)-f (5x 1-)≤f(7) 二.单调性通过定义形式告知 ④.设f(x)的定义域为R ,且f(-x)=-f(x),f(x+d)<f(x),(d>0),当不等式f(a)+f(a 2)<0成立时,a 的取值范围是 ( )A. (-∞,1)∪(1,+∞)B.(-1,0)C.(-∞,0)∪(1,+∞)D.(-∞,-1)∪(0,+∞) 解: ∵ f(-x)=-f(x),f(x+d)<f(x),(d>0), ∴ f(x)为定义域在R 上的奇函数且是单调递减的,∴f(a)+f(a 2)<0可以转化为不等式:a >-a 2解得a <-1或a >0,故知选D.三.已知函数的解析式.⑤.函数f(x)在(-1,1)上有定义且f(x)=x 3+x,f(1-a)+f(1-a 2)>0时的取值范围是( ) A. (-2,1) B. (0, 2) C. (0,1) D.(-2,2)解:∵函数f(x)在(-1,1)上有定义且f(x)=x 3+x, ∴故知函数f(x)为单调递增的奇函数∴不等式f(1-a)+f(1-a 2)>0可以转化为⎪⎩⎪⎨⎧->-----1111111122a a <a <a << ,解得 0<a <1 四.单调性、奇偶性须证明⑥.已知定义在(0,+∞)上的函数f (x )满足⑴.x>1时,f (x )<0;⑵.f(21)=1;⑶.对任意的x 、y ∈(0,∞)都有f (xy )=f (x )+f (y )求不等式f (x )+f (5-x )≥-2的解集。
抽象函数问题及解法
抽象函数问题及解法原创/O客本文谈及的抽象函数问题是高考的必考内容,是高中函数与大学函数的衔接内容。
打开窗子说亮话,是高中教材没有,高考要考,大学不教但要经常用的内容。
如果一个关于函数f(x)的题目,已知f(x)的性质及f(x)满足的关系式,求证f(x)的其他性质,题目做完了,我们还不知道f(x)的具体的解析式,这就是抽象函数问题.一般地,抽象函数是指没有(直接或间接)给出具体的解析式,只给出一些函数符号及其满足某些条件的函数.解决抽象函数问题,我们可以用函数性质、特殊化、模型函数、联想类比转化、数形结合等多种方法.(1)函数性质法.函数的特征是通过其性质(如单调性、奇偶性、周期性、特殊点等)反映出来的,抽象函数也如此. 我们可以综合利用上述性质,包括借助特殊点布列方程等来解决抽象函数问题.(2)特殊化法.特殊化法又叫特取法. 为达到我们预期的目的,将已知条件进行适当的变换,包括式子的整体变换与具体数字的代换. 如在研究函数性质时,一般将x换成-x或其他代数式;在求值时,用赋值法,常用特殊值0,1,-1代入.(3)模型函数法.模型函数在解决抽象函数问题中的作用非同小可. 一方面,可以用借助具体的模型函数解答选择题、填空题等客观题. 另一方面,可以用“特例探路”,联想具体的模型函数进行类比、猜想,为解答题等主观题的解决提供思路和方法. 一般地,抽象函数类型有以下几种:①满足关系式f(x+y)=f(x)+f(y) (ⅰ)的函数f(x)是线性型抽象函数. 其模型函数为正比例函数f(x)=kx (k≠0).事实上,f(x+y)=k(x+y)=kx+ky=f(x)+f(y).令x=y=0,得f(0)=0,故f(x)的图象必过原点.令y=-x,得0=f(0)=f(x)+f(-x),即f(-x)=-f(x),所以f(x)为奇函数.命题(ⅰ)可以推广为f(x+y)=f(x)+f(y)+b(b是常数),其模型函数为一次函数f(x)=kx-b(k ≠0).②满足关系式f(x+y)=f(x) f(y) (ⅱ)的函数f(x)是指数型抽象函数. 其模型函数为指数函数f(x)=a x(a>0,a≠1).事实上,f(x+y)=a x+y=a x·a y=f(x) f(y).令x=y=0,得f(0)=1,故曲线f(x)必过点(0,1).命题(ⅱ)等价于f(x-y)=f(x) f(y).③满足关系式f(xy)=f(x)+f(y) (x,y∈R+) (ⅲ)的函数f(x)是对数型抽象函数. 其模型函数为对数函数f(x)=log a x(a>0,a≠1).令x=y=1,得f(1)=0,故曲线f(x)必过点(1,0).命题(ⅲ)等价于f( xy)=f(x)-f(y) (x,y∈R+) .④满足关系式f(xy)=f(x) f(y)的函数f(x)是幂型抽象函数. 其模型函数为幂函数f(x)=x n.⑤满足关系式f(x+y)=f(x)+f(y) 1- f (x) f(y)的函数f(x)是正切型抽象函数. 其模型函数为正切函数f(x)=tan x.需要指出的是,不是每种抽象函数都可以找到在中学阶段所熟知的函数作模型函数. 抽象函数的种类还有很多,这里罗列的仅是常见的,尤其是类型①、②、③最常见.我们就上述方法的应用,先进行例说,再分类例说.例如(2008·重庆),若定义域在R上的函数f(x)满足:对任意x1,x2∈R,有f(x1+x2)=f(x1)+f(x2)+1,则下列说法一定正确的是()A.f(x)为奇函数B.f(x)为偶函数C. f(x)+1为奇函数D. f(x)+1为偶函数这是线性型抽象函数问题. 联想模型函数f(x)=kx-1(k≠0),易知选C.如果此题改为解答题,题设条件不变,“判断并证明函数g(x)=f(x)+1的奇偶性”.那么我们首先联想模型函数,窥测解题方向,构建解题思路. 猜测g(x)是奇函数. 于是心中有“底”. 目标就是需要证明g(-x)+g(x)=0,即f(-x)+f(x)+2=0. 又抽象函数奇偶性问题,一般要先用赋值法确定f(0)的值,再用x,-x进行代换,进而得到g(-x)与g(x)的关系式.于是解答如下.g(x)是奇函数. 证明如下:令x1=x2=0,有f(0)=f(0)+f(0)+1,得f(0)=-1.再令x1=x,x2=-x,有f(0)=f(x)+f(-x)+1,即f(-x)+f(x)+2=0,从而g(-x)+g(x)= f(-x)+f(x)+2=0,所以函数g(x)是奇函数.1. 与单调性相关的问题例1已知函数f(x)的定义域为R,对任意x,y∈R,都有f(x+y)=f(x)+f(y),且当x>0时,f(x)<0,又f(1)=-2. 求f(x)在区间[-3,3]上的最大值和最小值.解析联想模型函数f(x)=kx(k≠0),猜想“f(x)是奇函数,且为减函数”.设m<n,则f(n)-f(m)=f((n-m)+m)-f(m)=f(n-m)+f(m)-f(m)=f(n-m).因为当x>0时,f(x)<0,而n-m>0,所以f(n-m)<0,即f(n)<f(m),所以f(x)是减函数.根据最值定理,f(x)在[-3,3]上的最大值为f(-3),最小值为f(3).因为f(1)=-2,所以f(2)=f(1+1)=2f(1)=-4,f(3)=f(2)+f(1)=-6.又令x=y=0,得f(0)=f(0+0)=f(0)+f(0),故f(0)=0,再令x=1,y=-1,得0=f(0)=f(1)+f(-1),故f(-1)=2,f(-3)=f(-2)+f(-1)=3f(-1)=6.所以f(x)在[-3,3]上的最大值为6,最小值为-6.点评我们可以举出具有这种性质的一个函数y=-2x(x∈[-3,3]).此外,我们还可以用奇偶性来证明单调性和求f(-3)的值. 由0=f(0)=f(x-x)=f(x)+f(-x),得f(-x)=-f(x),故f(x)是奇函数.因此f(n)-f(m)=f(n)+f(-m)=f(n-m)<0,f(-3)=-f(3)=6.注意这两种证明抽象函数单调性的技巧,为创造条件利用关系式,前者是作自变量变换n=n-m +m ;后者是用奇偶性巧妙地实现了“-”向“+”的转化.例2 已知函数f (x )的定义域为R ,对任意m ,n ,均有f (m +n )=f (m )+f (n )-1,且f (-12)=0,当x >-12时,f (x )>0. 求证f (x )是单调递增函数,并举出具有这种性质的一个函数. 解 设m >n ,则m -n >0,m -n -12>-12, 所以f (m )-f (n )=f (n +m -n )-f (n )=[f (n )+f (m -n )-1]-f (n )=f (m -n )+f (-12)-1=f (m -n -12)>0,即f (m )>f (n ). 从而f (x )为单调递增函数. 具有这种性质的一个函数是y =2x +1.例3 已知函数f (x )的定义域是(0,+∞),且f (xy )=f (x )+f (y ),当x >1时,f (x )>0.(1)求f (1),并证明f (x )在定义域上是增函数;(2)如果f (13)=-1,求满足f (x )-f (1x -2)≥2的x 的取值范围. 解 (1)令x =y =1,则f (1)=f (1)+f (1),得f (1)=0.设0<m <n ,则f (n ) - f (m )= f (n m ·m ) - f (m )= [f (n m )+f (m )] - f (m )= f (n m )>0 (因为n m>1). 即f (m )<f (n). 所以f (x )在(0,+∞)上是增函数.(2)由f (1)=0, f (1)=f (1x ·x )=f (1x )+f (x ),得f (1x)=-f (x ). 有f (13)=-f (3)=-1,得f (3)=1,故2=f (3)+f (3)=f (9), 有f (x )-f (1x -2)=f (x )+f (x -2)=f (x (x -2)), 所以原不等式可化为f (x (x -2))≥f (9),于是从而所求x 的取值范围是[1+10,+∞).点评 题(2)实质上是解抽象函数不等式. 一般地,先把不等式中的常数项化成某个函数值(如这里的2=f (9)),以便利用单调性“脱去”函数符号,转化成一般不等式. 特别注意抽象函数定义域. 不等式组的前两个不等式是定义域要求(这里也是单调区间的要求,因为只有同一个单调区间,才能“脱去”函数符号),第三个是单调性的逆用.此外,我们可以写出满足题设条件的一个函数y =log 3x .2. 与奇偶性相关的问题例4(2002·北京)已知f (x )是定义域在R 上不恒为0的函数,且对任意a ,b ∈R 都满足f (a ·b )=af (b )+bf (a ). 求f (0)和f (1),判断并证明f (x )的奇偶性.解 令a =b =0,则f (0·0)=0,即f (0)=0.令a =b =1,则f (1)=2 f (1),即f (1)=0.x >0,x -2>0, 解得x ≥1+10.x (x -2)≥9.f (x )为奇函数,证明如下.令a =-1,b =x ,则f (-x )=-f (x )+xf (-1),又f (1)=f ((-1)·(-1))=-f (-1)-f (-1),即f (-1)=0,从而f (-x )=-f (x ).所以f (x )为奇函数.点评 当然,也可以只令a =-1,推得f (-b )=-f (b )而得结论.例5(2009·全国)函数f (x )的定义域为R . 若f (x +1)与f (x -1)都是奇函数,则( )A. f (x )是偶函数B. f (x )是奇函数C. f (x )=f (x +2)D. f (x +3)是奇函数解析 由f (x +1)是奇函数,知f (-x +1)=-f (x +1), ①由f (x -1)是奇函数,知f (-x -1)=-f (x -1), ②在①中,用x -1代换x ,得f (2-x )= -f (x ),在②中,用x +1代换x ,得f (-2-x )=-f (x ),所以f (2-x )= f (-2-x ),再用-2-x 代换x ,得f (4+x )=f (x ),知4为f (x )的周期.于是由②,f (-x -1+4)=-f (x -1+4),即f (-x +3)=-f (x +3),所以f (x +3)是奇函数,可知选D.点评 我们还可以构造模型函数f (x )=cosπx 2来解此选择题,可知选 D. 事实上f (x +3)=sin πx 2. 还有,由f (x +1)是奇函数,可令h (x )=f (x +1),则h (-x )=-h (x ),即f (-x +1)=-f (x +1).此外,对上述变量代换法可以用换元法帮助理解. 例如,令t =x +1,则x =t -1,代入①式得f (2-t )=-f (t ),即f (2-x )=-f (x ). 注意这里的代换和换元的前提是,不能改变函数f (x )的定义域.例6(2014•全国)已知偶函数f (x )在[0,+∞)上单调递减,且f (2)=0,若f (x -1)>0,则x 的取值范围是 .解析 实际上是解抽象不等式f (|x -1|)>f (2).因为f (x )是偶函数,所以f (x -1)= f (|x -1|),因为f (2)=0,f (x -1)>0,所以f (|x -1|)>f (2).又f (x )在[0,+∞)上单调递减, |x -1|,2∈[0,+∞),所以|x -1|<2,解得-2<x -1<2,即-1<x <3综上可知,x 的取值范围是(-1,3).例7(2015•全国)设函数f ´(x )是奇函数f (x )(x ∈R )的导函数,f (-1)=0,当x >0时,xf ´(x )-f (x )<0,则使得f (x )>0成立的x 的取值范围是( )A. (-∞,-1)∪(0,1)B. (-1,0)∪(1,+∞)C. (-∞,-1)∪(-1,0)D. (0,1)∪(1,+∞)解析 因为f (x )是R 上的奇函数,所以f (-x )=-f (x ) ①,对等式两边求导,注意左边用复合函数求导法则,得[f (-x )]´=[ -f (x )]´ ,f ´(-x )•(-x )´=-f ´(x ),即f ´(-x ) =f ´(x ) ②.因为当x >0时,xf ´(x )< f (x ),故当x <0时,则-x >0,-xf ´(-x )< f (-x ),将①,②代入得-xf ´(x )<- f (x ),即xf ´(x )> f (x ) (x <0).由f (x )>0,知xf ´(x )>0,得f ´(x )<0 (x <0),因此,f (x )在(-∞,0)上是减函数,又f (-1)=0,所以x <0时,由不等式f (x )>0,即f (x )> f (-1),解得x <-1.由奇偶性与单调性的关系知,f (x )在(0,+∞)上也是减函数,又f (1)=-f (-1)=0,所以x >0时,由不等式f (x )>0,即f (x )> f (1),解得0<x <1.综上可知,选A.评注(1)这里,我们由f (-x )=-f (x ),推得f ´(-x ) =f ´(x ). 这表明奇函数的导函数是偶函数. 同理可得,偶函数的导函数是奇函数.(2)另法. 我们可以构造辅助函数来解此题. 令g (x )=f (x )x ,得g ´(x )=xf ´(x )-f (x )x 2.当x >0时,g ´(x )<0,知g (x )单调递减. 由f (-1)=-f (1)及f (-1)=0,知g (1)=0,所以由不等式f (x )>0,即g (x )>g (1),解得0<x <1. 可证g (-x )=g (x ),g (x )是偶函数,知g (x )在(-∞,0)上是单调递增. 当x <0时,同理,由g (x )<g (-1)解得x <-1. 一般地,题目条件出现“xf ´(x )-f (x )<0( >0)”时,可以考虑构造辅助函数g (x )=f(x )x;出现“xf ´(x )+f (x )<0( >0)”时,可以考虑构造辅助函数 h (x )=xf (x ).(3)为加深对此题的理解,我们可以举出这类函数的一个特例:它的图象如图1.3. 与周期性相关的问题例8(2001·全国)设f (x )是定义域在R 上的偶函数,其图象关于直线x =1对称,对任意x 1,x 2∈[0,12 ],都有f (x 1+x 2)=f (x 1)f (x 2),且f (1)=a >0. 求f (12),f (14),并证明f (x )是周期函数.解 由题设得a =f (1)=f (12+12)=f (12)f (12),即f (12)=21a . 21a = f (12)=f (14+14)=f (14)f (14),即f (14)=41a . 因为f (x )是偶函数,所以f (-x )= f (x ),又f (x )图象关于直线x =1对称,得f (1+x )=f (1-x ),用x +1代换x ,得f (2+x )=f (-x ),于是f (2+x )=f (x ),所以f (x )是周期函数.例9 设函数f (x )定义在R 上,且对任意的x 有f (x )=f (x +1)-f (x +2),求证f (x )是周期函数,并找出它的一个周期.解 因为f (x )=f (x +1)-f (x +2),所以f (x +1)= f (x +2)-f (x +3),两式相加,得f (x )= -f (x +3),即f (x +3)= - f (x ).因此,f (x +6)=f ((x +3)+3)=-f (x +3)=-(-f (x ))=f (x ).所以,f (x )是周期函数,它的一个周期是6.点评 对于由关系式f (x +3)= - f (x ),推得f (x +6)=f (x ). 这个我们可以这样理解,“自变量每增加3,函数值反号一次”. 我们增加6,反号两次,不就“负负得正”了吗. 类似的还有f (x +2)=-x +1,x >0, 0, x =0, -x -1, x <0. f (x )= 图1±1f(x ),可得f (x +4)=f (x )等. 例10(2011·上海)设g (x )是定义在R 上的以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],求f (x )在区间[-10,10]上的值域.解 由g (x +1)=g (x ),知g (x +n )=g (x ),n ∈Z .所以f (x +n )=x +n + g (x +n )=x +g (x )+n =f (x )+n ,n ∈Z .因为x ∈[3,4]时,f (x )∈[-2,5],故当x ∈[-10,-9]时,x +13∈[3,4],有f (x +13)∈[-2,5],即f (x )+13∈[-2,5],所以f (x )∈[-15,-8].当x ∈[-9,-8]时,x +12∈[3,4],同理,f (x )∈[-14,-7].……当x ∈[9,10]时,x -6∈[3,4],从而f (x -6)∈[-2,5],即f (x )-6∈[-2,5],所以f (x )∈[4,11].综上,当x ∈[-10,10]时,有f (x )∈[-15,-8]∪[-14,-7]∪…∪[4,11]=[-15,11].所以f (x )值域为[-15,11].4. f (x )=af (x +b )的问题关于已知f (x )所满足的方程求f (x )的解析式问题,我们在7.3节讲述过. 我们现在来研究函数f (x )满足关系式f (x )=af (x +b ),求解与f (x )相关的问题.例11(2010·广东)已知函数f (x )对任意实数x 均有f (x )=kf (x +2),其中常数k 为负数,且f (x )在区间[0,2]上有表达式f (x )=x (x -2).(1)求f (-1),f (2. 5)的值;(2)写出f (x )在[-3,3]上的表达式,并讨论f (x )在[-3,3]上的单调性.解析 (1)因为当0≤x ≤2时,f (x )=x (x -2),故f (1)=-1,f (12)=-34. 又x ∈R 时,f (x )=kf (x +2)(k <0), 所以f (-1)=kf (-1+2)=kf (1)=-k ; f (2. 5)=f (2+12)=1k f (12)=-34k. (2)因为当0≤x ≤2时,f (x )=x (x -2),设-2≤x <0,则0≤x +2<2,有f (x +2)=(x +2)(x +2-2)=x (x +2),所以f (x )=kf (x +2)=k x (x +2).设-3≤x <-2,则-1≤x +2<0,有f (x +2) =k (x +2)(x +4),所以f (x )=kf (x +2)=k 2(x +2)(x +4). 设2<x ≤3, 则0<x -2≤1,又f (x -2)=kf (x ),所以f (x )=1k f (x -2)=1k(x -2)(x -4).因为k <0,由二次函数性质知,f (x )在[-3,-1],[1,3]上为增函数;在[-1,1]上为减函k 2(x +2)(x +4),-3≤x <-2, k x (x +2), -2≤x <0, x (x -2), 0≤x ≤2, 1k (x -2)(x -4), 2<x ≤3. 综上所述,f (x )=数. (图2)例12(2003·上海)已知集合M 是满足下列性质的函数f (x )的全体:存在非零常数T ,对任意x ∈R ,有f (x +T )=Tf (x )成立.(1)函数f (x )=x 是否属于集合M ,说明理由;(2)设函数f (x )=a x (a >0且a ≠1)的图象与y =x 的图象有公共点,证明:f (x )=a x ∈M . 解 (1)对于非零常数T ,f (x +T )=Tf (x )=Tx ,因为对任意x ∈R ,x +T = Tx 不能恒成立,所以f (x )=x M .(2)因为函数f (x )=a x (a >0且a ≠1)的图象与y =x 的图象有公共点,显然x =0不是方程a x =x 的解,所以存在非零常数T ,使a T =T .于是对于f (x )=a x 有f (x +T )=a x +T = a T ·a x = T ·a x = Tf (x ),所以f (x )=a x ∈M .所以方程组 有解,消去y 得a x =x , y =a x , y =x。
高中数学讲义:利用函数性质与图像解不等式
利⽤函数性质与图像解不等式高中阶段解不等式大体上分为两类,一类是利用不等式性质直接解出解集(如二次不等式,分式不等式,指对数不等式等);一类是利用函数的性质,尤其是函数的单调性进行运算。
相比而言后者往往需要构造函数,利用函数单调性求解,考验学生的观察能力和运用条件能力,难度较大。
本章节以一些典型例题来说明处理这类问题的常规思路。
一、基础知识:(一)构造函数解不等式1、函数单调性的作用:()f x 在[],a b 单调递增,则[]()()121212,,,x x a b x x f x f x "Î<Û<(在单调区间内,单调性是自变量大小关系与函数值大小关系的桥梁)2、假设()f x 在[],a b 上连续且单调递增,()()00,,0x a b f x $Î=,则()0,x a x Î时,()0f x <;()0,x x b Î时,()0f x > (单调性与零点配合可确定零点左右点的函数值的符号)3、导数运算法则:(1)()()()()()()()'''f x g x fx g x f x g x =+(2)()()()()()()()'''2f x f x g x f x g x g x g x æö-=ç÷èø4、构造函数解不等式的技巧:(1)此类问题往往条件比较零散,不易寻找入手点。
所以处理这类问题要将条件与结论结合着分析。
在草稿纸上列出条件能够提供什么,也列出要得出结论需要什么。
两者对接通常可以确定入手点(2)在构造函数时要根据条件的特点进行猜想,例如出现轮流求导便猜有可能是具备乘除关系的函数。
在构造时多进行试验与项的调整(3)此类问题处理的核心要素是单调性与零点,对称性与图像只是辅助手段。
所以如果能够确定构造函数的单调性,猜出函数的零点。
抽象函数几类问题的解题方法与技巧
一、求解析式的一般方法 1、换元法例1:已知f(x+1)=x 2-2x 求f(x)解:令t=x+1则x=t-1 f(t)=(t-1)2-2(t-1)=t 2-4t-3∴f(x)=x 2-4x-3换元法是解决抽象函数问题的基本方法,换元法包括显性换元法和隐性换元法。
2、方程组法例2:若函数f(x)满足f(x)+2f(x1)=3x ,求f(x) 解:令x=x 1则f(x 1)+2f(x)= x 3 f(x)+2f(x 1)=3x =>f(x)= x 2-x2f(x)+f(x 1)=x 3∴f(x)= x2-x例3 .例43、待定系数法例5:如果f[f(x)]=2x-1则一次函数f(x)=______ 解:f(x)是一次函数∴不妨设f(x)=ax+b(a ≠0)则f[f(x)]=af(x)+b=a(ax+b)+b=a^2x+ab+b 又已知f[f(x)]=2x-1例6:已知f(x)是多项式函数,解:由已知得f(x)是二次多项式,设f(x)=ax2+bx+c (a≠0)代入比较系数得过且过:a=1,b= -2,c= -1,f(x)=x2-2x-1.如果抽象函数的类型是确定的,则可用待定系数法来解答有关抽象函数的问题。
二、判断奇偶性的一般方法在奇偶性的求解中,常用方法是赋值法,赋值法中常见的赋值有-1、0、1。
例7 定义在(-1、1)上的函数f(x)满足。
(1)对任意x、y∈ (-1、1) 都有f(x)+f(y)=f()(2)当x∈ (-1、0) 时,有f(x)>0求证(I)f(x)是奇函数,(II)f(证明:(1)令x=y=0,则2f(0)=f(0) ∴f(0)=0令y=-x,则f(x)+f(y)=f(x)+f(-x)=f(=f(0)=0∴f(-x)=-f(x) ∴f(x)是奇函数例8定义在R上的函数f(x),对任意 x,y属于R,有f(x+y)+f(x-y)=2f(x)f(y),且f(0)≠0(1)求证f(0)=1 (2)求证y=f(x)是偶函数证明:(1)令x=y=0∴f(0)+f(0)=2×f(0)2∵f(0)≠0∴f(0)=1(2)令x=0则f(0+y)+ f(0-y)=2 f(0)f(y)f(y)+f(-y)=2f(y) =>f(-y)=f(y) =>y=f(x)是偶函数例9.对任意实数x,y ,均满足f(x+y2)=f(x)+2[f(y)]2且f(1)≠0,则f(2001)=_______.解:令x=y=0,得:f(0)=0,令x=0,y=1,得f(0+1)=f(0)+2f[(1)]2,三、单调性的求解方法例6:定义域为R 的函数f(x)满足:对于任意的实数x 、y 都有f(x+y)=f(x)+f(y)成立,且当x >0时,f(x)<0恒成立。
高一 数学 不等式 第四讲 简单的函数(指对幂)不等式、抽象不等式
思路点拨:抽象函数的不 等式问题关键是根据函数 的单调性、奇偶性、周期 性、对称性去掉“f ”
技巧传播
陷阱规避
【易错典例】若 loga 2 logb 2 0 ,则( A. 0 a b B. 0 b a 1
) C. a b 1 D. b a 1
题型二:函数的定义域值域问题中的不等式
例 2.函数 f ( x ) log 1 ( x 2 3 x 2) 的值域是(
2
) D.(- ,1) (2,+ )
Aபைடு நூலகம்R
B.(1,2)
C.[2,+∞)
思路点拨:定义域值域 是一个热点问题,关键 是要注意对数的真数大 于零,指对数函数的底 数大于零且不等于1.
D. (, 1) (0,1)
思路点拨:函数的不等 式问题主要是根据函数 的单调性.要注意指对 函数的底数与1的大小决 定函数的单调性.
题型四:简单的抽象函数不等式
例 4. 设奇函数 f ( x ) 在 (0, ) 上是增函数, 且 f (1) 0 , 则不等式 x[ f ( x ) f ( x )] 0 的解集为 ( A. { x 1 x 0 ,或 x 1} C. { x x 1 ,或 x 1} B. { x x 1 ,或 0 x 1} D. { x 1 x 0 ,或 0 x 1} )
幂函数图像
典题剖析
题型一:搭桥法解指对幂不等式
例 1.设 a 30.3 , b log 3 , c log0.3 e 则 a , b , c 的大小关系是( A. a b c B. c b a C. b a c ) D. c a b
思路点拨:找准过渡 量,过渡量一般为1、 0等等
抽象函数不用急,单调既定脱外衣——利用单调性解不等式.doc
抽象函数不用急,单调既定脱外衣——利用
单调性解不等式
利用函数的单调性解不等式
过程:
(1)“常数”化成带“f( )”符号的函数值,不等号两侧,一侧有且仅有一个“函数符号f( ),且f( )前的符号必定为正号”
(2)要将各括号内的式子放入定义域内
(3)根据单调性脱去“函数符号f( )”,分两类:
增函数:函数值大自变量大,函数值小自变量小,不等号顺取。
(增则顺)
减函数:函数值大自变量小,函数值小自变量大,不等号逆取。
(减则逆)
典型例题:
典例1:f(x)是定义在(0,+∞)上的单调增函数,满足f(xy)=f(x)+f(y),f(3)=1,当f(x)+f(x-8)≤2时,x的取值范围是( )
A.(8,+∞)
B.(8,9]
C.[8,9]
D.(0,8)
关键词:函数f(x)的解析式没有给出,为抽象函数,且有不等式,求参数范围,关键词找到
分析:符号f( )在不等号两侧,每侧有且只有一个,所以利用题目性质,左侧f(x)+f(x-8)可以化成f[x(x-8)]的形式,右侧的2=1+1=f(3)+f(3)=f(9)即化成带符号的函数值f(9),
再利用单调性脱去符号f( ).
解析:
典例2:已知f(x)是定义域为(-1,1)的奇函数,而且f(x)是减函数,如果f(m-2)+f(2m-3)0,求实数m的取值范围.
解析。
巧用函数性质解抽象函数不等式
巧用函数性质简解抽象函数不等式解抽象不等式,要设法把隐性划归为显性的不等式求解,这需要做好两件事,一是要把原不等式转化为f(◇) >f(□)的模型,二是判断函数f(x)的单调性,再根据函数的单调性将不等式中的函数符号“f”脱掉,得到具体的不等式(组)来求解。
一、巧用函数的单调性脱掉函数符号“f”⑴先把常数穿上“f”,然后脱掉“f”例1、已知y=f(x)是(0,∞)上的增函数,且满足f(xy)=f(x)+f(y),f(2)=1,解不等式:f(x)+(x-2)<3. ( 2<x<4 )解析:破解此题的关键是要把不等式转化为f(◇) >f(□)模型,从哪里入手,如何确定3是f(x)在自变量x取何值时的函数值。
从f(2)=1入手,想到把3改写成1+1+1,即3=1+1+1= f(2) +f(2) +f(2)。
⑵巧用奇函数的性质,从“f”中走出来例2、设f(x)是[-1,1]上的奇函数,且对任意a,b∈[-1,1]时,〔f(a)+(b)〕/(a+b)>0,解不等式:f(x-1/2)+(1/4-x)<0。
(-1/2≤x<3/8)或(3/8<x≤4/5)二、巧用奇函数的对称性,寻求具体模拟图像画出一个符合题意且最简单的f(x)示意图,并会看其图像,是解决抽象函数问题的一大法宝。
例3、设f(x)和g(x)分别是定义在R上的奇函数和偶函数,当x0时,f’(x) g(x)+f(x) g’(x)>0,且g(-3)=0,解不等式f(x) g(x)<0。
解析:∵f’(x) g(x)+f(x) g’(x)>0,想到积的导数,于是令F(x)= f(x) g(x),由F’(x)=f’(x) g(x)+f(x) g’(x)>0,∴F(x)在(-∞, 0)上是增函数。
又可得F(x)=奇*偶,F(x)是R上的偶函数。
F(-3)=0。
可以作出F(x)的一个简单示意图了,在图像中一目了然得到解。
三、巧用奇函数的对称性,从抽象中找到具体针对选择填空题,可以用特殊化方法来解决,如特殊值、特殊函数、特殊点、特殊图像等,从抽象中找到具体,从而把抽象转化为具体,对于解决抽象不等式也可以用此法。
利用函数性质与图像解不等式典例精讲
利用函数性质与图像解不等式典例精讲1.定义在0,+∞ 上的可导函数f x 满足:xf x <f x ,f 1 =0,则f x x <0的解集为()A . 0,1B . 0,1 ∪1,+∞C . 1,+∞D . ∅思路:本题并没有f x 的解析式,所以只能考虑利用函数的单调性来解不等式。
由条件xf x <f x 可得xf x -f x <0,进而联想到有可能是通过导数的乘除运算法则所得,再结合所解不等式f x x <0,发现f x x =xf x -f x x 2,刚好与条件联系起来,故设F x =f x x ,则F x =f x x=xf x -f x x 2<0⇒F x 在0,+∞ 上单调递减。
F 1 =f 1 1=0,所以f x x<0的解集为1,+∞ 答案:C 2.f (x )的定义域为R ,f (−1)=2,对任意的x ∈R ,有f (x )>2,则f (x )>2x +4的解集是;思路:所解不等式化为f (x )-2x +4>0,令g x =f x -2x +4,则g x =f x -2由f (x )>2可得g x >0(这也是为何构造g x 的原因),g x 在R 上单调递增。
考虑g 1 =f 1 -2×1+4=0,∴g x >0⇒x ∈1,+∞答案:1,+∞3.设定义在-1,1 上的函数f x 的导函数为f x =5+cos x ,且f 0 =0,则不等式f x -1 +f 1-x 2 <0的解集为思路:由f x =5+cos x 可得原函数f x =5x +sin x +C (注意由导函数反求原函数时要带个常数C ),再由f 0 =0可得C =0,∴f x =5x +sin x (看到函数解析式的反应:定义域?奇偶性?)显然f x 是奇函数,且在-1,1 单调递增。
进而不等式可利用单调性解出x 的范围。
抽象函数解题方法和技巧
抽象函数解题方法与技巧函数的周期性:1、定义在x ∈R 上的函数y=f(x),满足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)的图像关于直线x=a 和x=b 对称,则函数y=f(x)是周期为2|a-b|的周期函数;3、若y=f(x) 的图像关于点(a,0)和(b,0)对称,则函数y=f(x)是周期为2|a-b|的周期函数;4、若y=f(x) 的图像有一个对称中心A(a,0)和一条对称轴x=b (a ≠b ),则函数y=f(x)是周期为4|a-b|的周期函数;5、若函数y=f(x)满足f(a+x)=f(a-x),其中a>0,且如果y=f(x)为奇函数,则其周期为4a ;如果y=f(x)为偶函数,则其周期为2a ;6、定义在x ∈R 上的函数y=f(x),满足f(x+a)=-f(x)()1()f x a f x ⎛⎫+= ⎪⎝⎭或()1()f x a f x ⎛⎫+=-⎪⎝⎭或,则y=f(x)是周期为2|a|的周期函数; 7、若()()()11f x f x a f x -+=+在x ∈R 恒成立,其中a>0,则y=f(x)是周期为4a 的周期函数;8、若()()()11f x f x a f x -+=+在x ∈R 恒成立,其中a>0,则y=f(x)是周期为2a 的周期函数。
(7、8应掌握具体推导方法,如7) 函数图像的对称性: 1、若函数y=f(x)满足f(a+x)=f(b-x),则函数y=f(x)的图像关于直线2a b x +=对称;2、若函数y=f(x)满足f(x)=f(2a-x)或f(x+a)=f(a-x),则函数y=f(x)的图像关于直线x=a 对称;3、若函数y=f(x)满足f(a+x)+f(b-x)=c ,则y=f(x)的图像关于点,22a b c +⎛⎫⎪⎝⎭成中心对称图形; 4、曲线f(x,y)=0关于点(a,b )的对称曲线的方程为f(2a-x,2b-y)=0; 5、形如()0,ax by c ad bc cx d+=≠≠+的图像是双曲线,由常数分离法 d ad ad a x b ba c c c y d d c c x c x c c ⎛⎫+-+-+ ⎪⎝⎭==+⎛⎫⎛⎫++ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭知:对称中心是点,d a c c ⎛⎫- ⎪⎝⎭;6、设函数y=f(x)定义在实数集上,则y=f(x+a)与y=f(b-x)的图像关于直线2b a x -=对称;7、若函数y=f(x)有反函数,则y=f(a+x)和y=f -1(x+a)的图像关于直线y=x+a 对称。
抽象函数性质
抽象函数性质综述抽象函数型综合问题,一般通过对函数性质得代数表述,综合考查学生对于数学符号语言得理解与接受能力,考查对于函数性质得代数推理与论证能力,考查学生对于一般与特殊关系得认识、函数得周期性、对称性一般与抽象函数结合,综合函数得其它性质一起考查、函数得周期性要紧扣周期函数得定义、要注意,函数得周期性只涉及到一个函数、函数得对称性比较复杂,要分清就是一个函数得对称性,还就是两个函数得对称性;分清就是轴对称还就是中心对称、一、基本定义1、定义1:(周期函数)对于函数,如果存在一个非零常数,使得当取定义域得每一个值时,都有,那么,函数就叫做周期函数、非零常数叫做这个函数得周期、2、定义2:(同一函数图象得对称性)若函数图象上任一点关于点(或直线)得对称点仍在函数得图象上,则称函数得图象关于点(或直线)对称、3、定义3:(两个函数图象得对称性)若函数图象上任一点关于点(或直线)得对称点在函数得图象上;反过来,函数图象上任一点关于点(或直线)得对称点也在函数得图象上,则称函数与得图象关于点(或直线)对称、二、关于周期性、对称性得几个基本结论及证明1、若函数得定义域为,且恒成立,则函数就是以为周期得周期函数;2、若函数得定义域为,且恒成立,则函数得图象关于直线对称;3、若函数得定义域为,且恒成立,则函数得图象关于点对称;4、若函数得定义域为,且恒成立,则函数就是以为周期得周期函数;5、若函数得定义域为,则函数与得图象关于直线对称;6、若函数得定义域为,则函数与得图象关于点对称、略证:1、,函数就是以为周期得周期函数、2、函数图象上得任一点(满足)关于直线得对称点为,点仍在函数得图象上,从而函数得图象关于直线对称、3、函数图象上得任一点(满足)关于点得对称点为,点仍在函数得图象上,从而函数得图象关于点对称、4、,函数就是以为周期得周期函数、5、函数图象上得任一点(满足)关于直线得对称点为,点在函数得图象上;反之函数得图象上任一点关于直线得对称点也在函数图象上、从而函数与得图象关于直线对称、6、函数图象上得任一点(满足)关于点得对称点为,点在函数得图象上;反之函数得图象上任一点关于点得对称点也在函数图象上、从而函数与得图象关于点对称、三、关于周期性、对称性得若干易混淆得常用结论1、若函数满足,则函数得图象关于轴对称;函数与函数得图象也关于轴对称、2、若函数满足,则函数得图象关于原点对称;函数与函数得图象也关于原点对称、3、若函数满足,则函数得图象关于轴对称;而函数与函数得图象关于直线对称、4、若函数满足,则函数得图象关于原点对称、而函数与函数得图象关于点对称、5、若函数满足,则函数得图象关于直线对称;而函数与函数得图象关于轴对称、6、若函数满足,则函数得图象关于点对称;而函数与函数得图象关于原点对称、7、若函数满足,则函数得图象关于直线对称;函数与函数得图象也关于直线对称、8、若函数满足,则函数得图象关于点对称;函数与函数得图象也关于点对称、9、若函数满足,则函数就是以为周期得周期函数;若函数满足,则函数就是以为周期得周期函数、四、函数周期性与对称性得关系1、定义在上得函数,若同时关于直线与对称,即对于任意得实数,函数同时满足,,则函数就是以为周期得周期函数、2、定义在上得函数,若同时关于点与点对称,即对于任意得实数,函数同时满足,,则函数就是以为周期得周期函数、3、定义在上得函数,若同时关于直线与点对称,即对于任意得实数,函数同时满足,,则函数就是以为周期得周期函数、略证:1、=,函数就是以为周期得周期函数、2、3同理可证、五、函数周期性、对称性与奇偶性得关系1、定义在上得函数,若同时关于直线与对称,即对于任意得实数,函数同时满足,,则函数就是以为周期得周期函数,且就是偶函数、2、定义在上得函数,若同时关于直线与点对称,即对于任意得实数,函数同时满足,,则函数就是以为周期得周期函数,且就是奇函数、3、定义在上得函数,若同时关于点与直线对称,即对于任意得实数,函数同时满足,,则函数就是以为周期得周期函数,且就是偶函数、4、定义在上得函数,若同时关于点与点对称,即对于任意得实数,函数同时满足,,则函数就是以为周期得周期函数,且就是奇函数、5、若偶函数关于直线对称,即对于任意得实数,函数满足,则就是以为周期得周期函数、6、若偶函数关于点对称,即对于任意得实数,函数满足,则就是以为周期得周期函数、7、若奇函数关于直线对称,即对于任意得实数,函数满足,则就是以为周期得周期函数、8、若奇函数关于点对称,即对于任意得实数,函数满足,则就是以为周期得周期函数、略证:1、由上述四中得第1点即可得函数就是以为周期得周期函数,又函数就是偶函数、2、3、4同理可证、5、6、7、8可利用上述四中得结论证得、以上各条结论均可结合正弦、余弦函数为特例来加以理解、六、其它结论1、若函数为偶函数,则函数得图象关于直线对称、2、若函数为奇函数,则函数得图象关于点对称、注:上述两个结论可以通过图象得平移来理解、3、定义在上得函数满足,且方程恰有个实根,则这个实根得与为、4、定义在上得函数满足,则函数得图象关于点对称、略证;任取,令,则,,由中点公式知点与点关于点对称、由得任意性,知函数得图象关于点对称、5、能得出函数为周期函数得常见结论还有:函数满足对定义域内任一实数(其中为常数),①,则就是以为周期得周期函数;②,则就是以为周期得周期函数;③,则就是以为周期得周期函数;④,则就是以为周期得周期函数;⑤,则就是以为周期得周期函数、⑥,则就是以为周期得周期函数、⑦,则就是以为周期得周期函数、注:上述结论可以通过反复运用已知条件来证明、。