高考数学难点突破_难点08__奇偶性与单调性(二)
高三数学函数的单调性、奇偶性及函数的周期性知识精讲
高三数学函数的单调性、奇偶性及函数的周期性【本讲主要内容】函数的单调性、奇偶性及函数的周期性【知识掌握】 【知识点精析】1. 函数的单调性:设函数)(x f y =的定义域为I ,D 是I 的一个区间,如果对于任意的21,x x D ∈,其21x x <,都有)()(21x f x f <则称)(x f 在区间D 上是增函数,同时D 是函数)(x f 的增区间;如果对于任意的21,x x D ∈,且21x x <都有)()(21x f x f >,则称)(x f 在区间D 上是减函数,同时,D 是函数)(x f 的减区间。
并统称具有上述情况的函数具有单调性。
注:(1)单调性是函数的区间性质,若一个函数在其整个定义域内(是一个区间)都是增函数(减函数)则称这个函数为单调函数。
(2)一次函数是单调函数,二次函数不是单调函数,但以对准轴为界,对应两个单调区间,指、对数函数是单调函数;三角函数不是单调函数。
(3)奇函数在一个区间上的单调性与其在对称区间上的单调性一致,如奇函数3xy =在(0,∞+)↑同时在(0,∞-)↑,偶函数在一个区间上的单调性与其在对称区间上的单调性相反。
(3)互反函数其各自对应的区间上的单调性相同。
(4)复合函数的单调性遵循“同增,异减”的规律。
如2)1()(2+-=x x f 求)(2x f 的单调增区间 令12≥=x z ,则)(z f 关于z 是增函数 又2x z =当),0(+∞∈x 时,z 关于x 是增函数 ∴),1(+∞是函数)(2x f 的增区间 令12<=x z ,则)(z f 关于z 是减函数 又2x z =当)0,(-∞∈x 时,z 关于x 是减函数 ∴)0,1(-是函数)(2x f 的增区间综上所述,函数)(2x f 的增区间为)0,1(-和),1(+∞(5)对于可导函数)(x f y =,若在独立区间D 上,)(x f '0>,则)(x f 是D 上的增函数,0)(<'x f ,则为减函数。
高中数学 函数的奇偶性与单调性复习
高中数学:函数的奇偶性与单调性复习一、函数奇偶性的复习函数的奇偶性是函数的重要性质之一,它反映了函数在输入与输出之间的内在关系。
根据奇偶性的定义,我们可以将函数分为奇函数和偶函数。
奇函数是指对于定义域内的任意x,都有f(-x)=-f(x)的函数;偶函数是指对于定义域内的任意x,都有f(-x)=f(x)的函数。
在复习过程中,我们需要掌握以下几点:1、掌握奇偶性的定义,理解奇函数和偶函数的特性。
2、掌握奇偶性的判断方法,能够根据函数的图像和性质判断其奇偶性。
3、了解奇偶性在函数性质中的应用,如对称性、单调性等。
二、函数单调性的复习函数的单调性是函数变化的另一种重要性质,它描述了函数在输入增加或减少时输出的变化情况。
如果对于定义域内的任意x1<x2,都有f(x1)<f(x2),则称函数在该区间上单调递增;如果对于定义域内的任意x1<x2,都有f(x1)>f(x2),则称函数在该区间上单调递减。
在复习过程中,我们需要掌握以下几点:1、掌握单调性的定义,理解单调递增和单调递减的含义。
2、掌握判断函数单调性的方法,能够根据函数的图像和性质判断其单调性。
3、了解单调性在函数性质中的应用,如最值、不等式等。
4、能够利用导数工具判断函数的单调性,并了解导数与单调性的关系。
三、总结函数的奇偶性和单调性是高中数学中重要的概念和性质,它们在函数的性质和应用中扮演着重要的角色。
通过复习,我们要能够深入理解奇偶性和单调性的定义和性质,掌握判断方法,并了解它们在解决实际问题中的应用。
我们还要能够利用导数工具判断函数的单调性,为后续的学习打下基础。
高中数学《函数的单调性》公开课一、教学背景分析函数的单调性是高中数学中非常重要的一部分,它不仅对于理解函数的概念有着关键性的作用,而且也是解决实际问题中常常需要用到的工具。
因此,通过对函数的单调性的学习,学生可以更好地理解函数的概念和性质,提高解决实际问题的能力。
函数的奇偶性和单调性-课件
性质
偶函数的图像关于y轴对称 。
例子
$f(x)=x^2$,$f(-x)=(x)^2=x^2=f(x)$,所以 $f(x)=x^2$是偶函数。
REPORT
CATALOG
DATE
ANALYSIS
SUMMAR Y
02
函数的单调性
单调增函数
定义
对于函数$f(x)$,如果在区间$I$上, 对于任意$x_1 < x_2$,都有$f(x_1) < f(x_2)$,则称$f(x)$在区间$I$上单 调增。
举例
应用
在经济学、生物学等领域中,单调增 函数常用于描述随着自变量增加,因 变量也增加的情况。
$f(x) = x^2$在区间$(0, +infty)$上 单调增。
单调减函数
定义
对于函数$f(x)$,如果在区间$I$ 上,对于任意$x_1 < x_2$,都有 $f(x_1) > f(x_2)$,则称$f(x)$在
通过已知的函数性质和函数关系,可以求 解未知的函数解析式。
利用奇偶性和单调性研究函数图 像
通过奇偶性和单调性,我们可以研究函数 的图像性质,如对称轴、单调区间等。
奇偶性与单调性的实际应用举例
经济领域应用
在经济学中,奇偶性和单调 性可以用于研究经济数据的 趋势和周期性变化,如GDP 、就业率等。
自然科学应用
如果对于函数$f(x)$的定 义域内任意$x$,都有$f(x)=-f(x)$,则称$f(x)$为 奇函数。
性质
奇函数的图像关于原点对 称。
例子
$f(x)=x^3$,$f(-x)=x^3=-f(x)$,所以 $f(x)=x^3$是奇函数。
偶函数
定义
奇偶性与单调性 基础知识讲解
函数的单调性、奇偶性是高考的重点内容之一,考查内容灵活多样.本节主要帮助考生深刻理解奇偶性、单调性的定义,掌握判定方法,正确认识单调函数与奇偶函数的图象.
●难点磁场
(1)f(x)为奇函数;(2)f(x)在(-1,1)上单调递减.
命题意图:本题主要考查函数的奇偶性、单调性的判定以及运算能力和逻辑推理能力.属
★★★★题目.
知识依托:奇偶性及单调性定义及判定、赋值法及转化思想.
错解分析:本题对思维能力要求较高,如果“赋值”不够准确,运算技能不过关,结果很难获得.
●锦囊妙计本难点所涉及的问题及解决方法主要有:(1)判断函数的奇偶性与单调性若为具体函数,严格按照定义判断,注意变换中的等价性.若为抽象函数,在依托定义的基础上,用好赋值法,注意赋值的科学性、合理性.同时,注意判断与证明、讨论三者的区别,针对所列的“磁场”及“训练”认真体会,用好数与形的统一.复合函数的奇偶性、单调性.问题的解决关键在于:既把握复合过程,又掌握基本函数.(2)加强逆向思维、数形统一.正反结合解决基本应用题目,下一节我们将展开研究奇偶性、单调性的应用.●歼灭难点训练一、选择1.(★★★★)下列函数中的奇函数是( )
3.(★★★★)函数f(x)在R上为增函数,则y=f(|x+1|)的一个单调递减区间是
_________.4.(★★★★★)若函数f(x)=ax3+bx2+cx+d满足f(0)=f(x1)=f(x2)=0 (0<x1<x2), 且在[x2,+∞)上单调递增,则b的取值范围是_________.三、解答题
参考答案。
抽象函数难点突破---单调性和奇偶性综合习题
D f ( ) f (2) f (3)
3.已知偶函数
f (x) 在区间0, ) 单调递增,则满足
f (2x 1) <
f (1) 3 的x
取值范围是
12
2
12
A.( 3 , 3 ) B.( , 3 ) C.( 2 , 3 )
2 , D. 3
4.已知定义域为(-1,1)的奇函数 y=f(x)又是减函数,且 f(a-3)+f(9- a 2 )<0, 则 a 的取值范围是( )
A. a 1 ,b=0 3
B.a=-1,b=0
C.a=1,b=0
D.a=3,b=0
3.已知 f(x)=x5+ax3+bx-8,且 f(-2)=10,那么 f(2)等于( )
A.-26
B.-18
C.-10
D.10
x2 2
4.函数 f (x)
的奇偶性为________(填奇函数或偶函数) .
1 x2
,满足条件 f(x)+f(y)=2 + f(x+y),且当 x>0 时,f(x)>2,f(3) 的解。
12、设 f(x)是定义在(0,+∞)上的单调增函数,满足 (1)f(1); (2)若 f(x)+f(x-8)≤2,求 x 的取值范围。
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,求:
九州教育习题
13.函数 f(x)对任意的 a、b∈R,都有 f(a+b)=f(a)+f(b)-1,并且当 x>0 时,f(x)>1. (1)求证:f(x)是 R 上的增函数;
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九州教育习题
9.设
是定义在
上的增函数,
,且
的 x 的取值范围.
,求满足不等式
Ktdrep高考数学难点突破 难点08 奇偶性与单调性(二)
生命是永恒不断的创造,因为在它内部蕴含着过剩的精力,它不断流溢,越出时间和空间的界限,它不停地追求,以形形色色的自我表现的形式表现出来。
--泰戈尔难点8 奇偶性与单调性(二)函数的单调性、奇偶性是高考的重点和热点内容之一,特别是两性质的应用更加突出.本节主要帮助考生学会怎样利用两性质解题,掌握基本方法,形成应用意识.●难点磁场(★★★★★)已知偶函数f (x )在(0,+∞)上为增函数,且f (2)=0,解不等式f [log 2(x 2+5x +4)]≥0.●案例探究 [例1]已知奇函数f (x )是定义在(-3,3)上的减函数,且满足不等式f (x -3)+f (x 2-3)<0,设不等式解集为A ,B =A ∪{x |1≤x ≤5},求函数g (x )=-3x 2+3x -4(x ∈B )的最大值. 命题意图:本题属于函数性质的综合性题目,考生必须具有综合运用知识分析和解决问题的能力,属★★★★级题目.知识依托:主要依据函数的性质去解决问题.错解分析:题目不等式中的“f ”号如何去掉是难点,在求二次函数在给定区间上的最值问题时,学生容易漏掉定义域.技巧与方法:借助奇偶性脱去“f ”号,转化为x cos 不等式,利用数形结合进行集合运算和求最值.解:由⎩⎨⎧<<-<<⎩⎨⎧<-<-<-<-66603333332x x x x 得且x ≠0,故0<x <6, 又∵f (x )是奇函数,∴f (x -3)<-f (x 2-3)=f (3-x 2),又f (x )在(-3,3)上是减函数, ∴x -3>3-x 2,即x 2+x -6>0,解得x >2或x <-3,综上得2<x <6,即A ={x |2<x <6}, ∴B =A ∪{x |1≤x ≤5}={x |1≤x <6},又g (x )=-3x 2+3x -4=-3(x -21)2-413知:g (x )在B 上为减函数,∴g (x )max =g (1)=-4.[例2]已知奇函数f (x )的定义域为R ,且f (x )在[0,+∞)上是增函数,是否存在实数m ,使f (cos2θ-3)+f (4m -2m cos θ)>f (0)对所有θ∈[0,2π]都成立?若存在,求出符合条件的所有实数m 的范围,若不存在,说明理由.命题意图:本题属于探索性问题,主要考查考生的综合分析能力和逻辑思维能力以及运算能力,属★★★★★题目.知识依托:主要依据函数的单调性和奇偶性,利用等价转化的思想方法把问题转化为二次函数在给定区间上的最值问题.错解分析:考生不易运用函数的综合性质去解决问题,特别不易考虑运用等价转化的思想方法.技巧与方法:主要运用等价转化的思想和分类讨论的思想来解决问题.解:∵f (x )是R 上的奇函数,且在[0,+∞)上是增函数,∴f (x )是R 上的增函数.于是不等式可等价地转化为f (cos2θ-3)>f (2m cos θ-4m ),即cos2θ-3>2m cos θ-4m ,即cos 2θ-m cos θ+2m -2>0.设t =cos θ,则问题等价地转化为函数g (t )=t 2-mt +2m -2=(t -2m )2-42m +2m -2在[0,1]上的值恒为正,又转化为函数g (t )在[0,1]上的最小值为正.∴当2m<0,即m <0时,g (0)=2m -2>0⇒m >1与m <0不符; 当0≤2m≤1时,即0≤m ≤2时,g (m )=-42m +2m -2>0⇒4-22<m <4+22,4-22<m ≤2.当2m>1,即m >2时,g (1)=m -1>0⇒m >1.∴m >2 综上,符合题目要求的m 的值存在,其取值范围是m >4-22.●锦囊妙计本难点所涉及的问题以及解决的方法主要有:(1)运用奇偶性和单调性去解决有关函数的综合性题目.此类题目要求考生必须具有驾驭知识的能力,并具有综合分析问题和解决问题的能力.(2)应用问题.在利用函数的奇偶性和单调性解决实际问题的过程中,往往还要用到等价转化和数形结合的思想方法,把问题中较复杂、抽象的式子转化为基本的简单的式子去解决.特别是:往往利用函数的单调性求实际应用题中的最值问题.●歼灭难点训练 一、选择题1.(★★★★)设f (x )是(-∞,+∞)上的奇函数,f (x +2)=-f (x ),当0≤x ≤1时,f (x )=x ,则f (7.5)等于( )A.0.5B.-0.5C.1.5D.-1.52.(★★★★)已知定义域为(-1,1)的奇函数y =f (x )又是减函数,且f (a -3)+f (9-a 2)<0,a 的取值范围是( )A.(22,3)B.(3,10)C.(22,4)D.(-2,3)二、填空题3.(★★★★)若f (x )为奇函数,且在(0,+∞)内是增函数,又f (-3)=0,则xf (x )<0的解集为_________.4.(★★★★)如果函数f (x )在R 上为奇函数,在(-1,0)上是增函数,且f (x +2)=-f (x ),试比较f (31),f (32),f (1)的大小关系_________. 三、解答题5.(★★★★★)已知f (x )是偶函数而且在(0,+∞)上是减函数,判断f (x )在(-∞,0)上的增减性并加以证明.6.(★★★★)已知f (x )=xx a 2112+-⋅ (a ∈R )是R 上的奇函数, (1)求a 的值;(2)求f (x )的反函数f -1(x );(3)对任意给定的k ∈R +,解不等式f -1(x )>lgkx+1. 7.(★★★★)定义在(-∞,4]上的减函数f (x )满足f (m -sin x )≤f (m 21+-47+cos 2x )对任意x ∈R 都成立,求实数m 的取值范围.8.(★★★★★)已知函数y =f (x )=c bx ax ++12 (a ,b ,c ∈R ,a >0,b >0)是奇函数,当x >0时,f (x )有最小值2,其中b ∈N 且f (1)<25.(1)试求函数f (x )的解析式;(2)问函数f (x )图象上是否存在关于点(1,0)对称的两点,若存在,求出点的坐标;若不存在,说明理由.参考答案难点磁场解:∵f (2)=0,∴原不等式可化为f [log 2(x 2+5x +4)]≥f (2). 又∵f (x )为偶函数,且f (x )在(0,+∞)上为增函数, ∴f (x )在(-∞,0)上为减函数且f (-2)=f (2)=0 ∴不等式可化为log 2(x 2+5x +4)≥2 ① 或log 2(x 2+5x +4)≤-2 ② 由①得x 2+5x +4≥4 ∴x ≤-5或x ≥0 ③由②得0<x 2+5x +4≤41得2105--≤x <-4或-1<x ≤2105+-④由③④得原不等式的解集为{x |x ≤-5或2105--≤x ≤-4或-1<x ≤2105+-或x ≥0} 歼灭难点训练一、1.解析:f (7.5)=f (5.5+2)=-f (5.5)=-f (3.5+2)=f (3.5)=f (1.5+2)=-f (1.5)=-f (-0.5+2)= f (-0.5)=-f (0.5)=-0.5.答案:B2.解析:∵f (x )是定义在(-1,1)上的奇函数又是减函数,且f (a -3)+f (9-a 2)<0. ∴f (a -3)<f (a 2-9).∴⎪⎩⎪⎨⎧->-<-<-<-<-9319113122a a a a ∴a ∈(22,3). 答案:A二、3.解析:由题意可知:xf (x )<0⎩⎨⎧<>⎩⎨⎧><⇔0)(00)(0x f x x f x 或⎩⎨⎧<>⎩⎨⎧-><⇔⎩⎨⎧<>⎩⎨⎧-><⇔330 )3()(0 )3()(0x x x x f x f x f x f x 或或 ∴x ∈(-3,0)∪(0,3)答案:(-3,0)∪(0,3) 4.解析:∵f (x )为R 上的奇函数 ∴f (31)=-f (-31),f (32)=-f (-32),f (1)=-f (-1),又f (x )在(-1,0)上是增函数且-31> -32>-1. ∴f (-31)>f (-32)>f (-1),∴f (31)<f (32)<f (1). 答案:f (31)<f (32)<f (1)三、5.解:函数f (x )在(-∞,0)上是增函数,设x 1<x 2<0,因为f (x )是偶函数,所以f (-x 1)=f (x 1),f (-x 2)=f (x 2),由假设可知-x 1>-x 2>0,又已知f (x )(0,+∞)上是减函数,于是有f (-x 1)<f (-x 2),即f (x 1)<f (x 2),由此可知,函数f (x )在(-∞,0)上是增函数.6.解:(1)a =1.(2)f (x )=1212+-x x (x ∈R )⇒f --1(x )=log 2xx -+11 (-1<x <1).(3)由log 2xx -+11>log 2k x+1⇒log 2(1-x )<log 2k ,∴当0<k <2时,不等式解集为{x |1-k <x <1};当k ≥2时,不等式解集为{x |-1<x <1}.7.解:⎪⎩⎪⎨⎧++-≥++-≤-⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧+-+≥-≤+-+≤-1sin sin 4721sin 4 cos 4721sin 4cos 47214sin 222x x m m x m x m x m x m x m 即,对x ∈R 恒成立,⎪⎩⎪⎨⎧=≥≤∴21233m m m 或∴m ∈[23,3]∪{21}. 8.解:(1)∵f (x )是奇函数,∴f (-x )=-f (x ),即c bx c bx c bx ax c bx ax -=+⇒+-+-=++1122 ∴c =0,∵a >0,b >0,x >0,∴f (x )=bx x b a bx ax 112+=+≥22b a ,当且仅当x =a 1时等号成立,于是22b a =2,∴a =b 2,由f (1)<25得ba 1+<25即b b 12+<25,∴2b 2-5b +2<0,解得21<b <2,又b ∈N ,∴b =1,∴a =1,∴f (x )=x +x1. (2)设存在一点(x 0,y 0)在y =f (x )的图象上,并且关于(1,0)的对称点(2-x 0,-y 0)也在y =f (x )图象上,则⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-=-+-=+0020002021)2(1yxx y x x消去y 0得x 02-2x 0-1=0,x 0=1±2.∴y =f (x )图象上存在两点(1+2,22),(1-2,-22)关于(1,0)对称.。
高三数学难点突破练习----奇偶性与单调性
2009届高三数学难点突破练习----奇偶性与单调性奇偶性与单调性(一)函数的单调性、奇偶性是高考的重点内容之一,考查内容灵活多样.本节主要帮助考生深刻理解奇偶性、单调性的定义,掌握判定方法,正确认识单调函数与奇偶函数的图象.难点:设a >0,f (x )=xx e a a e +是R 上的偶函数,(1)求a 的值;(2)证明: f (x )在(0,+∞)上是增函数.例题:[例1]已知函数f (x )在(-1,1)上有定义,f (21)=-1,当且仅当0<x <1时f (x )<0,且对任意x 、y ∈(-1,1)都有f (x )+f (y )=f (xyyx ++1),试证明: (1)f (x )为奇函数;(2)f (x )在(-1,1)上单调递减.本题主要考查函数的奇偶性、单调性的判定以及运算能力和逻辑推理能力. 奇偶性及单调性定义及判定、赋值法及转化思想.本题对思维能力要求较高,如果“赋值”不够准确,运算技能不过关,结果很难获得. 对于(1),获得f(0)的值进而取x=-y 是解题关键;对于(2),判定21121x x x x --的范围是焦点.证明:(1)由f (x )+f (y )=f (xy yx ++1),令x =y =0,得f (0)=0,令y =-x ,得f (x )+f (-x )=f (21x x x --)=f (0)=0.∴f (x )=-f (-x ).∴f (x )为奇函数.(2)先证f (x )在(0,1)上单调递减.令0<x 1<x 2<1,则f (x 2)-f (x 1)=f (x 2)-f (-x 1)=f (21121x x x x --)∵0<x 1<x 2<1,∴x 2-x 1>0,1-x 1x 2>0,∴12121x x x x -->0,又(x 2-x 1)-(1-x 2x 1)=(x 2-1)(x 1+1)<0 ∴x 2-x 1<1-x 2x 1, ∴0<12121x x x x --<1,由题意知f (21121x x x x --)<0即f (x2)<f (x 1).∴f (x )在(0,1)上为减函数,又f (x )为奇函数且f (0)=0. ∴f (x )在(-1,1)上为减函数.[例2]设函数f (x )是定义在R 上的偶函数,并在区间(-∞,0)内单调递增,f (2a 2+a +1)<f (3a 2-2a +1).求a 的取值范围,并在该范围内求函数y =(21)132+-a a 的单调递减区间.本题主要考查函数奇偶性、单调性的基本应用以及对复合函数单调性的判定方法. 逆向认识奇偶性、单调性、指数函数的单调性及函数的值域问题. 逆向思维受阻、条件认识不清晰、复合函数判定程序紊乱.本题属于知识组合题类,关键在于读题过程中对条件的思考与认识,通过本题会解组合题类,掌握审题的一般技巧与方法.解:设0<x 1<x 2,则-x 2<-x 1<0,∵f (x )在区间(-∞,0)内单调递增, ∴f (-x 2)<f (-x 1),∵f (x )为偶函数,∴f (-x 2)=f (x 2),f (-x 1)=f (x 1), ∴f (x 2)<f (x 1).∴f (x )在(0,+∞)内单调递减..032)31(3123,087)41(2122222>+-=+->++=++a a a a a a 又由f (2a 2+a +1)<f (3a 2-2a +1)得:2a 2+a +1>3a 2-2a +1.解之,得0<a <3. 又a 2-3a +1=(a -23)2-45. ∴函数y =(21)132+-a a 的单调减区间是[23,+∞] 结合0<a <3,得函数y =(23)132+-a a 的单调递减区间为[23,3).本难点所涉及的问题及解决方法主要有:(1)判断函数的奇偶性与单调性若为具体函数,严格按照定义判断,注意变换中的等价性.若为抽象函数,在依托定义的基础上,用好赋值法,注意赋值的科学性、合理性.同时,注意判断与证明、讨论三者的区别,针对所列的“磁场”及“训练”认真体会,用好数与形的统一.复合函数的奇偶性、单调性.问题的解决关键在于:既把握复合过程,又掌握基本函数. (2)加强逆向思维、数形统一.正反结合解决基本应用题目.练习题:一、选择题1.下列函数中的奇函数是( )A.f (x )=(x -1)xx -+11B.f (x )=2|2|)1lg(22---x xC.f (x )=⎪⎩⎪⎨⎧>+-<+)0()0(22x x x x x xD.f (x )=xx xx sin cos 1cos sin 1++-+2.函数f (x )=111122+++-++x x x x 的图象( )A.关于x 轴对称B.关于y 轴对称C.关于原点对称D.关于直线x =1对称 二、填空题3.函数f (x )在R 上为增函数,则y =f (|x +1|)的一个单调递减区间是_________.4.若函数f (x )=ax 3+bx 2+cx +d 满足f (0)=f (x 1)=f (x 2)=0 (0<x 1<x 2),x 2,+∞)上单调递增,则b 的取值范围是_________.三、解答题5.已知函数f (x )=a x +12+-x x (a >1). (1)证明:函数f (x )在(-1,+∞)上为增函数. (2)用反证法证明方程f (x )=0没有负数根.6.求证函数f (x )=223)1(-x x 在区间(1,+∞)上是减函数. 7.设函数f (x )的定义域关于原点对称且满足:(i)f (x 1-x 2)=)()(1)()(1221x f x f x f x f -+⋅;(ii)存在正常数a 使f (a )=1.求证:(1)f (x )是奇函数.(2)f (x )是周期函数,且有一个周期是4a .8.已知函数f (x )的定义域为R ,且对m 、n ∈R ,恒有f (m +n )=f (m )+f (n )-1,且 f (-21)=0,当x >-21时,f (x )>0. (1)求证:f (x )是单调递增函数;(2)试举出具有这种性质的一个函数,并加以验证.参考答案难点:(1)解:依题意,对一切x ∈R ,有f (x )=f (-x ),即x x x ae e a a e 1=++ae x .整理,得(a -a1) (e x -x e 1)=0.因此,有a -a1=0,即a 2=1,又a >0,∴a =1 (2)证法一:设0<x 1<x 2,则f (x 1)-f (x 2)=)11)((1121122121--=-+-+x x x x x x xx e e e e e e e 21211211)1(x x x x x x x e e ee ++---=由x 1>0,x 2>0,x 2>x 1,∴112--x x e >0,1-e 21x x +<0,∴f (x 1)-f (x 2)<0,即f (x 1)<f (x 2) ∴f (x )在(0,+∞)上是增函数证法二:由f (x )=e x +e -x ,得f ′(x )=e x -e -x =e -x ·(e 2x -1).当x ∈(0,+∞)时,e -x >0,e 2x -1>0. 此时f ′(x )>0,所以f (x )在[0,+∞)上是增函数. 练习题:一、1.解析:f (-x )=⎪⎩⎪⎨⎧>+--<+-=⎪⎩⎪⎨⎧<-->-)0()()0()()0( )0( 2222x x x x x x x x x x x x =-f (x ),故f (x )为奇函数.答案:C2.解析:f (-x )=-f (x ),f (x )是奇函数,图象关于原点对称. 答案:C二、3.解析:令t =|x +1|,则t 在(-∞,-1]上递减,又y =f (x )在R 上单调递增,∴y =f (|x +1|)在(-∞,-1]上递减.答案:(-∞,-1]4.解析:∵f (0)=f (x 1)=f (x 2)=0,∴f (0)=d =0.f (x )=ax (x -x 1)(x -x 2)=ax 3-a (x 1+x 2)x 2+ax 1x 2x , ∴b =-a (x 1+x 2),又f (x )在[x 2,+∞)单调递增,故a >0.又知0<x 1<x ,得x 1+x 2>0, ∴b =-a (x 1+x 2)<0. 答案:(-∞,0)三、5.证明:(1)设-1<x 1<x 2<+∞,则x 2-x 1>0, 12x x a ->1且1x a >0, ∴)1(12112-=--x x x x x a a a a >0,又x 1+1>0,x 2+1>0 ∴)1)(1()(3)1)(1()1)(2()1)(2(121221122121121122++-=+++--+-=+--+-x x x x x x x x x x x x x x >0, 于是f (x 2)-f (x 1)=12x x a a -+12121122+--+-x x x x >0 ∴f (x )在(-1,+∞)上为递增函数.(2)证法一:设存在x 0<0(x 0≠-1)满足f (x 0)=0,则12000+--=x x a x 且由0<0x a <1得0<-1200+-x x <1,即21<x 0<2与x 0<0矛盾,故f (x )=0没有负数根. 证法二:设存在x 0<0(x 0≠-1)使f (x 0)=0,若-1<x 0<0,则1200+-x x <-2,0x a <1,∴f (x 0)<-1与f (x 0)=0矛盾,若x 0<-1,则1200+-x x >0, 0x a >0,∴f (x 0)>0与f (x 0)=0矛盾,故方程f (x )=0没有负数根.6.证明:∵x ≠0,∴f (x )=22422322)11(1)1(1)1(1x x x x x x x -=-=-, 设1<x 1<x 2<+∞,则01111,11121222122>->-<<x x x x .2211222222112222)11(1)11(1.0)11()11(x x x x x x x x -<-∴>->-∴∴f (x 1)>f (x 2),f (x )在(1,+∞)上是减函数.(本题也可用求导方法解决)7.证明:(1)不妨令x =x 1-x 2,则f (-x )=f (x 2-x 1)=)()(1)()()()(1)()(12212112x f x f x f x f x f x f x f x f -+-=-+=-f (x 1-x 2)=-f (x ).∴f (x )是奇函数.(2)要证f (x +4a )=f (x ),可先计算f (x +a ),f (x +2a ).∵f (x +a )=f [x -(-a )]=)1)((1)(1)()()(1)()()()(1)()(=+-=--+-=---+-a f x f x f x f a f x f a f x f a f x f a f .).(111)(11)(1)(1)(1)(])[()2(x f x f x f x f a x f a x f a a x f a x f -=++-+-=++-+=++=+∴ ∴f (x +4a )=f [(x +2a )+2a ]=)2(1a x f +-=f (x ),故f (x )是以4a 为周期的周期函数.8.(1)证明:设x 1<x 2,则x 2-x 1-21>-21,由题意f (x 2-x 1-21)>0, ∵f (x 2)-f (x 1)=f [(x 2-x 1)+x 1]-f (x 1)=f (x 2-x 1)+f (x 1)-1-f (x 1)=f (x 2-x 1)-1=f (x 2-x 1)+f (-21)-1=f [(x 2-x 1)-21]>0, ∴f (x )是单调递增函数. (2)解:f (x )=2x +1.验证过程略.奇偶性与单调性(二)本节主要帮助考生学会怎样利用两性质解题,掌握基本方法,形成应用意识. 难点:已知偶函数f (x )在(0,+∞)上为增函数,且f (2)=0,解不等式f [log 2(x 2+5x +4)]≥0. 例题: [例1]已知奇函数f (x )是定义在(-3,3)上的减函数,且满足不等式f (x -3)+f (x 2-3)<0,设不等式解集为A ,B =A ∪{x |1≤x ≤5},求函数g (x )=-3x 2+3x -4(x ∈B )的最大值. 本题属于函数性质的综合性题目,考生必须具有综合运用知识分析和解决问题的能力, 主要依据函数的性质去解决问题.题目不等式中的“f ”号如何去掉是难点,在求二次函数在给定区间上的最值问题时,学生容易漏掉定义域.借助奇偶性脱去“f ”号,转化为xcos 不等式,利用数形结合进行集合运算和求最值.解:由⎩⎨⎧<<-<<⎩⎨⎧<-<-<-<-66603333332x x x x 得且x ≠0,故0<x <6, 又∵f (x )是奇函数,∴f (x -3)<-f (x 2-3)=f (3-x 2),又f (x )在(-3,3)上是减函数, ∴x -3>3-x 2,即x 2+x -6>0,解得x >2或x <-3,综上得2<x <6,即A ={x |2<x <6}, ∴B =A ∪{x |1≤x ≤5}={x |1≤x <6},又g (x )=-3x 2+3x -4=-3(x -21)2-413知:g (x )在B 上为减函数,∴g (x )max =g (1)=-4.[例2]已知奇函数f (x )的定义域为R ,且f (x )在[0,+∞)上是增函数,是否存在实数m ,使f (cos2θ-3)+f (4m -2m cos θ)>f (0)对所有θ∈[0,2π]都成立?若存在,求出符合条件的所有实数m 的范围,若不存在,说明理由.本题属于探索性问题,主要考查考生的综合分析能力和逻辑思维能力以及运算能力. 主要依据函数的单调性和奇偶性,利用等价转化的思想方法把问题转化为二次函数在给定区间上的最值问题.考生不易运用函数的综合性质去解决问题,特别不易考虑运用等价转化的思想方法. 主要运用等价转化的思想和分类讨论的思想来解决问题.解:∵f (x )是R 上的奇函数,且在[0,+∞)上是增函数,∴f (x )是R 上的增函数.于是不等式可等价地转化为f (cos2θ-3)>f (2m cos θ-4m ),即cos2θ-3>2m cos θ-4m ,即cos 2θ-m cos θ+2m -2>0.设t =cos θ,则问题等价地转化为函数g (t )=t 2-mt +2m -2=(t -2m )2-42m +2m -2在[0,1]上的值恒为正,又转化为函数g (t )在[0,1]上的最小值为正.∴当2m<0,即m <0时,g (0)=2m -2>0⇒m >1与m <0不符; 当0≤2m≤1时,即0≤m ≤2时,g (m )=-42m +2m -2>0⇒4-22<m <4+22,4-22<m ≤2.当2m>1,即m >2时,g (1)=m -1>0⇒m >1.∴m >2 综上,符合题目要求的m 的值存在,其取值范围是m >4-22.本难点所涉及的问题以及解决的方法主要有:(1)运用奇偶性和单调性去解决有关函数的综合性题目.此类题目要求考生必须具有驾驭知识的能力,并具有综合分析问题和解决问题的能力.(2)应用问题.在利用函数的奇偶性和单调性解决实际问题的过程中,往往还要用到等价转化和数形结合的思想方法,把问题中较复杂、抽象的式子转化为基本的简单的式子去解决.特别是:往往利用函数的单调性求实际应用题中的最值问题.练习题: 一、选择题1.设f (x )是(-∞,+∞)上的奇函数,f (x +2)=-f (x ),当0≤x ≤1时,f (x )=x ,则f (7.5)等于( ) A.0.5 B.-0.5 C.1.5 D.-1.52.已知定义域为(-1,1)的奇函数y =f (x )又是减函数,且f (a -3)+f (9-a 2)<0,a 的取值范围是( )A.(22,3)B.(3,10)C.(22,4)D.(-2,3)二、填空题3.若f (x )为奇函数,且在(0,+∞)内是增函数,又f (-3)=0,则xf (x )<0的解集为_________.4.如果函数f (x )在R 上为奇函数,在(-1,0)上是增函数,且f (x +2)=-f (x ),试比较f (31),f (32),f (1)的大小关系_________. 三、解答题5.已知f (x )是偶函数而且在(0,+∞)上是减函数,判断f (x )在(-∞,0)上的增减性并加以证明.6.已知f (x )=xx a 2112+-⋅ (a ∈R )是R 上的奇函数,(1)求a 的值;(2)求f (x )的反函数f -1(x );(3)对任意给定的k ∈R +,解不等式f -1(x )>lgkx+1. 7.定义在(-∞,4]上的减函数f (x )满足f (m -sin x )≤f (m 21+-47+cos 2x )对任意x ∈R 都成立,求实数m 的取值范围.8.已知函数y =f (x )=cbx ax ++12 (a ,b ,c ∈R ,a >0,b >0)是奇函数,当x >0时,f (x )有最小值2,其中b ∈N 且f (1)<25.(1)试求函数f (x )的解析式;(2)问函数f (x )图象上是否存在关于点(1,0)对称的两点,若存在,求出点的坐标;若不存在,说明理由.参考答案难点:解:∵f (2)=0,∴原不等式可化为f [log 2(x 2+5x +4)]≥f (2). 又∵f (x )为偶函数,且f (x )在(0,+∞)上为增函数, ∴f (x )在(-∞,0)上为减函数且f (-2)=f (2)=0 ∴不等式可化为log 2(x 2+5x +4)≥2① 或log 2(x 2+5x +4)≤-2 ② 由①得x 2+5x +4≥4 ∴x ≤-5或x ≥0③ 由②得0<x 2+5x +4≤41得2105--≤x <-4或-1<x ≤2105+-④由③④得原不等式的解集为 {x |x ≤-5或2105--≤x ≤-4或-1<x ≤2105+-或x ≥0} 练习题:一、1.解析:f (7.5)=f (5.5+2)=-f (5.5)=-f (3.5+2)=f (3.5)=f (1.5+2)=-f (1.5)=-f (-0.5+2)= f (-0.5)=-f (0.5)=-0.5.答案:B2.解析:∵f (x )是定义在(-1,1)上的奇函数又是减函数,且f (a -3)+f (9-a 2)<0. ∴f (a -3)<f (a 2-9).∴⎪⎩⎪⎨⎧->-<-<-<-<-9319113122a a a a ∴a ∈(22,3). 答案:A二、3.解析:由题意可知:xf (x )<0⎩⎨⎧<>⎩⎨⎧><⇔0)(00)(0x f x x f x 或 ⎩⎨⎧<>⎩⎨⎧-><⇔⎩⎨⎧<>⎩⎨⎧-><⇔3030 )3()(0 )3()(0x x x x f x f x f x f x 或或 ∴x ∈(-3,0)∪(0,3)答案:(-3,0)∪(0,3) 4.解析:∵f (x )为R 上的奇函数 ∴f (31)=-f (-31),f (32)=-f (-32),f (1)=-f (-1),又f (x )在(-1,0)上是增函数且-31> -32>-1. ∴f (-31)>f (-32)>f (-1),∴f (31)<f (32)<f (1). 答案:f (31)<f (32)<f (1)三、5.解:函数f (x )在(-∞,0)上是增函数,设x 1<x 2<0,因为f (x )是偶函数,所以 f (-x 1)=f (x 1),f (-x 2)=f (x 2),由假设可知-x 1>-x 2>0,又已知f (x )(0,+∞)上是减函数,于是有f (-x 1)<f (-x 2),即f (x 1)<f (x 2),由此可知,函数f (x )在(-∞,0)上是增函数.6.解:(1)a =1.(2)f (x )=1212+-x x (x ∈R )⇒f --1(x )=log 2xx -+11 (-1<x <1).(3)由log 2xx -+11>log 2k x+1⇒log 2(1-x )<log 2k ,∴当0<k <2时,不等式解集为{x |1-k <x <1};当k ≥2时,不等式解集为{x |-1<x <1}.7.解:⎪⎩⎪⎨⎧++-≥++-≤-⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧+-+≥-≤+-+≤-1sin sin 4721sin 4 cos 4721sin 4cos 47214sin 222x x m m x m x m x m x m x m 即,对x ∈R 恒成立,⎪⎩⎪⎨⎧=≥≤∴21233m m m 或∴m ∈[23,3]∪{21}. 8.解:(1)∵f (x )是奇函数,∴f (-x )=-f (x ),即c bx c bx c bx ax c bx ax -=+⇒+-+-=++1122 ∴c =0,∵a >0,b >0,x >0,∴f (x )=bx x b a bx ax 112+=+≥22ba ,当且仅当x =a 1时等号成立,于是22b a =2,∴a =b 2,由f (1)<25得ba 1+<25即b b 12+<25,∴2b 2-5b +2<0,解得21<b <2,又b ∈N ,∴b =1,∴a =1,∴f (x )=x +x1. (2)设存在一点(x 0,y 0)在y =f (x )的图象上,并且关于(1,0)的对称点(2-x 0,-y 0)也在y =f (x )图象上,则⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-=-+-=+0020002021)2(1yxx y x x消去y 0得x 02-2x 0-1=0,x 0=1±2.∴y =f (x )图象上存在两点(1+2,22),(1-2,-22)关于(1,0)对称.。
高考数学难点突破_难点08__奇偶性与单调性(二)
难点8 奇偶性与单调性(二)例题讲解:[例1]已知奇函数f (x )是定义在(-3,3)上的减函数,且满足不等式f (x -3)+f (x 2-3)<0,设不等式解集为A ,B =A ∪{x |1≤x ≤5},求函数g (x )=-3x 2+3x -4(x ∈B )的最大值. 题目分析:本题属于函数性质的综合性题目,考生必须具有综合运用知识分析和解决问题的能力,借助奇偶性脱去“f ”号,转化为x cos 不等式,利用数形结合进行集合运算和求最值.解:由⎩⎨⎧<<-<<⎩⎨⎧<-<-<-<-66603333332x x x x 得且x ≠0,故0<x <6, 又∵f (x )是奇函数,∴f (x -3)<-f (x 2-3)=f (3-x 2),又f (x )在(-3,3)上是减函数, ∴x -3>3-x 2,即x 2+x -6>0,解得x >2或x <-3,综上得2<x <6,即A ={x |2<x <6}, ∴B =A ∪{x |1≤x ≤5}={x |1≤x <6},又g (x )=-3x 2+3x -4=-3(x -21)2-413知:g (x )在B 上为减函数,∴g (x )max =g (1)=-4.[例2]已知奇函数f (x )的定义域为R ,且f (x )在[0,+∞)上是增函数,是否存在实数m ,使f (cos2θ-3)+f (4m -2m cos θ)>f (0)对所有θ∈[0,2π]都成立?若存在,求出符合条件的所有实数m 的范围,若不存在,说明理由.题目分析:本题属于探索性问题,主要考查考生的综合分析能力和逻辑思维能力以及运算能力,主要运用等价转化的思想和分类讨论的思想来解决问题.解:∵f (x )是R 上的奇函数,且在[0,+∞)上是增函数,∴f (x )是R 上的增函数.于是不等式可等价地转化为f (cos2θ-3)>f (2m cos θ-4m ),即cos2θ-3>2m cos θ-4m ,即cos 2θ-m cos θ+2m -2>0.设t =cos θ,则问题等价地转化为函数g (t )=t 2-mt +2m -2=(t -2m )2-42m +2m -2在[0,1]上的值恒为正,又转化为函数g (t )在[0,1]上的最小值为正.∴当2m<0,即m <0时,g (0)=2m -2>0⇒m >1与m <0不符; 当0≤2m≤1时,即0≤m ≤2时,g (m )=-42m +2m -2>0⇒4-22<m <4+22,∴4-22<m ≤2.当2m>1,即m >2时,g (1)=m -1>0⇒m >1.∴m >2 综上,符合题目要求的m 的值存在,其取值范围是m >4-22.题目分析:(1)运用奇偶性和单调性去解决有关函数的综合性题目.此类题目要求考生必须具有驾驭知识的能力,并具有综合分析问题和解决问题的能力.(2)应用问题.在利用函数的奇偶性和单调性解决实际问题的过程中,往往还要用到等价转化和数形结合的思想方法,把问题中较复杂、抽象的式子转化为基本的简单的式子去解决.特别是:往往利用函数的单调性求实际应用题中的最值问题.课后习题:一、选择题1.(★★★★)设f (x )是(-∞,+∞)上的奇函数,f (x +2)=-f (x ),当0≤x ≤1时,f (x )=x ,则f (7.5)等于( )A.0.5B.-0.5C.1.5D.-1.52.(★★★★)已知定义域为(-1,1)的奇函数y =f (x )又是减函数,且f (a -3)+f (9-a 2)<0,则a 的取值范围是( )A.(22,3)B.(3,10)C.(22,4)D.(-2,3)二、填空题3.(★★★★)若f (x )为奇函数,且在(0,+∞)内是增函数,又f (-3)=0,则xf (x )<0的解集为_________.4.(★★★★)如果函数f (x )在R 上为奇函数,在(-1,0)上是增函数,且f (x +2)=-f (x ),试比较f (31),f (32),f (1)的大小关系_________. 三、解答题5.(★★★★★)已知f (x )是偶函数而且在(0,+∞)上是减函数,判断f (x )在(-∞,0)上的增减性并加以证明.6.(★★★★)已知f (x )=xx a 2112+-⋅ (a ∈R )是R 上的奇函数,(1)求a 的值;(2)求f (x )的反函数f -1(x );(3)对任意给定的k ∈R +,解不等式f -1(x )>lg kx+1.7.(★★★★)定义在(-∞,4]上的减函数f (x )满足f (m -sin x )≤f (m 21+-47+cos 2x )对任意x ∈R 都成立,求实数m 的取值范围.8.(★★★★★)已知函数y =f (x )=c bx ax ++12 (a ,b ,c ∈R ,a >0,b >0)是奇函数,当x >0时,f (x )有最小值2,其中b ∈N 且f (1)<25.(1)试求函数f (x )的解析式;(2)问函数f (x )图象上是否存在关于点(1,0)对称的两点,若存在,求出点的坐标;若不存在,说明理由.参考答案一、1.解析:f (7.5)=f (5.5+2)=-f (5.5)=-f (3.5+2)=f (3.5)=f (1.5+2)=-f (1.5)=-f (-0.5+2)= f (-0.5)=-f (0.5)=-0.5.答案:B2.解析:∵f (x )是定义在(-1,1)上的奇函数又是减函数,且f (a -3)+f (9-a 2)<0. ∴f (a -3)<f (a 2-9).∴⎪⎩⎪⎨⎧->-<-<-<-<-9319113122a a a a ∴a ∈(22,3). 答案:A二、3.解析:由题意可知:xf (x )<0⎩⎨⎧<>⎩⎨⎧><⇔0)(00)(0x f x x f x 或⎩⎨⎧<>⎩⎨⎧-><⇔⎩⎨⎧<>⎩⎨⎧-><⇔3030 )3()(0 )3()(0x x x x f x f x f x f x 或或∴x ∈(-3,0)∪(0,3)答案:(-3,0)∪(0,3) 4.解析:∵f (x )为R 上的奇函数 ∴f (31)=-f (-31),f (32)=-f (-32),f (1)=-f (-1),又f (x )在(-1,0)上是增函数且-31> -32>-1. ∴f (-31)>f (-32)>f (-1),∴f (31)<f (32)<f (1). 答案:f (31)<f (32)<f (1)三、5.解:函数f (x )在(-∞,0)上是增函数,设x 1<x 2<0,因为f (x )是偶函数,所以 f (-x 1)=f (x 1),f (-x 2)=f (x 2),由假设可知-x 1>-x 2>0,又已知f (x )在(0,+∞)上是减函数,于是有f (-x 1)<f (-x 2),即f (x 1)<f (x 2),由此可知,函数f (x )在(-∞,0)上是增函数.6.解:(1)a =1.(2)f (x )=1212+-x x (x ∈R )⇒f --1(x )=log 2xx -+11 (-1<x <1).(3)由log 2xx-+11>log 2k x +1⇒log 2(1-x )<log 2k ,∴当0<k <2时,不等式解集为{x |1-k <x <1};当k ≥2时,不等式解集为{x |-1<x <1}.7.解:⎪⎩⎪⎨⎧++-≥++-≤-⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧+-+≥-≤+-+≤-1sin sin 4721sin 4 cos 4721sin 4cos 47214sin 222x x m m x m x m x m x m x m 即,对x ∈R 恒成立,⎪⎩⎪⎨⎧=≥≤∴21233m m m 或∴m ∈[23,3]∪{21}. 8.解:(1)∵f (x )是奇函数,∴f (-x )=-f (x ),即c bx c bx c bx ax c bx ax -=+⇒+-+-=++1122∴c =0,∵a >0,b >0,x >0,∴f (x )=bx x b a bx ax 112+=+≥22b a ,当且仅当x =a 1时等号成立,于是22b a =2,∴a =b 2,由f (1)<25得b a 1+<25即b b 12+<25,∴2b 2-5b +2<0,解得21<b <2,又b ∈N ,∴b =1,∴a =1,∴f (x )=x +x1. (2)设存在一点(x 0,y 0)在y =f (x )的图象上,并且关于(1,0)的对称点(2-x 0,-y 0)也在y =f (x )图象上,则⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-=-+-=+0020002021)2(1y xx y x x消去y 0得x 02-2x 0-1=0,x 0=1±2.∴y =f (x )图象上存在两点(1+2,22),(1-2,-22)关于(1,0)对称.。
高中数学必修1函数难题突破(含解析)
1必修I 重点、难点突破----------函数的性质、图象、思想的综合应用一、函数综合问题概述必修I 第一章我们学习了函数的基本性质:单调性与奇偶性,第二章我们学习了三个基本初等函数,第三章我们学习了函数零点以及函数模型。
将以上知识综合起来命题,这样的题目叫做函数综合题。
综合题的特点:1、解决一道题需要掌握多个知识点;2、解决一道题需要找到多个知识的联系点。
3、运算往往较复杂。
5、这类问题一般以初等函数(尤其是指数对数)为载体,运用函数思想、方程思想、转化思想结合函数性质配以图象解决。
二、函数综合问题举例例1、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】:因为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 .例2、若函数为奇函数,则使不等式成立的 的取值范围是( )A. B.C. D.【解析】: 函数为奇函数,,即,不等式,即不等式,在上单调递减, , , 故选B.例3、已知函数的图象关于原点对称,其中为常数.求的值;当时,恒成立,求实数的取值范围;若关于的方程在上有解,求的取值范围.【解析】:函数的图象关于原点对称,函数为奇函数,,即在定义域内恒成立,所以,即在定义域内恒成立, 所以,解得:或舍,所以,当时,,时,恒成立,;由得:,即,即,即在上有解,在上单调递减,,则的值域是,.即k的取值范围为.例4、已知定义域为R的函数,是奇函数.2Ⅰ求a,b的值;Ⅱ若对任意的,不等式恒成立,求k的取值范围.【解析】:Ⅰ因为是奇函数,所以,即,, 又由知.所以,.经检验,时,是奇函数.Ⅱ由Ⅰ知,易知在上为减函数.又因为是奇函数,所以等价于,因为为减函数,由上式可得:.即对一切有:,从而判别式.所以k的取值范围是.例5、已知函数为R上的偶函数,为R上的奇函数,且.求,的解析式;若函数在R上只有一个零点,求实数a的取值范围.【解析】::因为,,,由得,.由.得:,令,则,即方程只有一个大于0的根, 当时,,满足条件;当方程有一正一负两根时,满足条件,则,,3当方程有两个相等的且为正的实根时,则,,舍时,,综上:或.例6、设函数若关于x的方程恰好有六个不同的实数解,则实数a的取值范围为A. B.C. D.【解析】:函数的图象如图,关于x的方程恰好有六个不同的实数解,令,则有两个在的不同的解,所以,解得.故选A.三、函数综合问题训练41.已知函数满足,若函数与图象的交点为,,,,则( )A. 0B. mC. 2mD. 4m【解析】:函数满足,即为,可得关于点对称,函数,即的图象关于点对称,即有为交点,即有也为交点,为交点,即有也为交点, 则有.故选B.2.已知函数则函数的零点个数为( )A. 1B. 3C. 4D. 6【解析】:令,当时,,解得,,当时,,解得,综上解得,,,令,作出图象如图所示:由图象可得当无解,有3个解,有1个解,56综上所述函数 的零点个数为4,故选C .3. 已知函数 是定义域为R 的偶函数,当 时,,若关于x 的方程 ,有且只有7个不同实数根,则实数a 的取值范围是 A.B.C.D.【解析】:由题意, 在 和 上是减函数,在 和 上是增函数, 时,函数取极大值1, 时,取极小值,时, ,关于x 的方程 、 有且只有7个不同实数根, 设 ,则方程 必有两个根 , ,其中 ,,,则. 故选A .已知函数,函数 ,其中 ,若函数 恰有4个零点,则b 的取值范围是( ) A.B.C.D.【解析】: ,,由 ,得 , 设 , 若 ,则 , ,则,若,则,,则,若,,,则即,作出函数的图象如图:当时,,当时,,故当时,,有两个交点,当时,,有无数个交点,由图象知要使函数恰有4个零点,即恰有4个根,则满足,故选D.4.已知函数且在上的最大值与最小值之和为20,记.求a的值;证明;求的值.【解析】:函数且在上的最大值与最小值之和为20,而函数且在上单调递增或单调递减,,得,或舍去,证明:,由知,,, ,7.5.函数当时求该函数的值域;若对于恒成立,求m的取值范围.【解析】:解, 令,时,,此时,当时,y取最小值,当时,y取最大值1,即函数的值域为:;若对于恒成立,令,即对恒成立,对恒成立,易知在上单调递增,,.6.已知,函数.当时,解不等式;若关于x的方程的解集中恰有一个元素,求a的值;设,若对任意,函数在区间上的最大值与最小值的差不超过1,求a的取值范围.【答案】解:当时,不等式化为:,,化为:,解得,经过验证满足条件,因此不等式的解集为:.方程即,,化为:,若,化为,解得,经过验证满足:关于x的方程的解集中恰有一个元素1.8若,令,解得,解得经过验证满足:关于x的方程的解集中恰有一个元素1.综上可得:或.,对任意,函数在区间上单调递减,,,化为:,,,在上单调递减,时,取得最大值,..的取值范围是.9。
高一数学函数的单调性与奇偶性知识精讲
高一数学函数的单调性与奇偶性【本讲主要内容】一. 本周教学内容:函数的单调性与奇偶性函数单调性概念;增(减)函数的定义及判定方法;函数奇偶性定义及判定方法。
【知识掌握】 【知识点精析】(一)函数的单调性1. 增函数、减函数的定义一般地,对于给定区间上的函数f x (),如果对于属于这个区间的任意两个自变量的值x x 12、,当x x 12<时,都有f x f x ()()12<[或都有f x f x ()()12>],那么就说f x ()在这个区间上是增函数(或减函数)。
如果函数y f x -()在某个区间上是增函数(或减函数),就说f x ()在这一区间上具有(严格的)单调性,这一区间叫做f x ()的单调区间。
如函数是增函数则称区间为增区间,如函数为减函数则称区间为减区间。
2. 函数单调性可以从三个方面理解(1)图形刻画:对于给定区间上的函数f x (),函数图象如从左向右连续上升,则称函数在该区间上单调递增,函数图象如从左向右连续下降,则称函数在该区间上单调递减。
(2)定性刻画:对于给定区间上的函数f x (),如函数值随自变量的增大而增大,则称函数在该区间上单调递增,如函数值随自变量的增大而减小,则称函数在该区间上单调递减。
(3)定量刻画,即定义。
上述三方面是我们研究函数单调性的基本途径。
注:利用导数研究函数单调性更便捷。
(二)函数奇偶性1. 奇函数:对于函数f x ()的定义域内任意一个x ,都有f x f x ()()-=-[或f x f x ()()+-=0],则称f x ()为奇函数。
2. 偶函数:对于函数f x ()的定义域内任意一个x ,都有f x f x ()()-=[或f x f x ()()--=0],则称f x ()为偶函数。
3. 奇、偶函数的性质(1)具有奇偶性的函数,其定义域关于原点对称(也就是说,函数为奇函数或偶函数的必要条件是其定义域关于原点对称)。
专题八 函数奇偶性与单调性的综合问题(解析版)
专题八 函数奇偶性与单调性的综合问题奇偶性与单调性的综合问题主要包括:奇偶性与单调性的判断,利用函数的奇偶性与单调性比较函数值的大小以及解不等式等.考点一 奇偶性与单调性的判断【方法总结】对于函数奇偶性与单调性的判断问题主要是应用奇偶性与单调性的定义及相关结论解决.当然对于选填题也可用特值法秒杀.【例题选讲】[例1](1)下列函数中,既是偶函数,又在(0,1)上单调递增的函数是( )A .y =|log 3x |B .y =x 3C .y =e |x |D .y =cos |x |答案 C 解析 对于A 选项,函数定义域是(0,+∞),故是非奇非偶函数,显然B 项中,y =x 3是奇函数.对于C 选项,函数的定义域是R ,是偶函数,且当x ∈(0,+∞)时,函数是增函数,故在(0,1)上单调递增,正确.对于D 选项,y =cos |x |在(0,1)上单调递减.(2)已知函数f (x )=x e|x |,则下列说法正确的是( ) A .函数f (x )是奇函数,且在(-∞,-1)上是减函数B .函数f (x )是奇函数,且在(-∞,-1)上是增函数C .函数f (x )是偶函数,且在(-∞,-1)上是减函数D .函数f (x )是偶函数,且在(-∞,-1)上是增函数答案 A 解析 由题意,函数f (x )=x e |x |,可得其定义域为R ,又由f (-x )=-x e|-x |=-x e |x |=-f (x ),即f (-x )=-f (x ),所以函数f (x )是奇函数,当x ∈(-∞,-1)时,f (x )=x e-x =x ·e x ,则f ′(x )=e x +x e x =(1+x )e x ,则f ′(x )<0,函数f (x )在(-∞,-1)上单调递减,故选A.(3) (2017·全国Ⅰ)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)对称答案 C 解析 f (x )的定义域为(0,2).f (x )=ln x +ln(2-x )=ln[x (2-x )]=ln(-x 2+2x ).设u =-x 2+2x ,x ∈(0,2),则u =-x 2+2x 在(0,1)上单调递增,在(1,2)上单调递减.又y =ln u 在其定义域上单调递增,∴f (x )=ln(-x 2+2x )在(0,1)上单调递增,在(1,2)上单调递减.∴选项A ,B 错误;∵f (x )=ln x +ln(2-x )=f (2-x ),∴f (x )的图象关于直线x =1对称,∴选项C 正确;∵f (2-x )+f (x )=[ln(2-x )+ln x ]+[ln x +ln(2-x )]=2[ln x +ln(2-x )],不恒为0,∴f (x )的图象不关于点(1,0)对称,∴选项D 错误.故选C .(4)设函数f (x )=ln(1+x )+m ln(1-x )是偶函数,则( )A .m =1,且f (x )在(0,1)上是增函数B .m =1,且f (x )在(0,1)上是减函数C .m =-1,且f (x )在(0,1)上是增函数D .m =-1,且f (x )在(0,1)上是减函数答案 B 解析 因为函数f (x )=ln(1+x )+m ln(1-x )是偶函数,所以f ⎝⎛⎭⎫12=f ⎝⎛⎭⎫-12,则(m -1)ln 3=0,即m =1,则f (x )=ln(1+x )+ln(1-x )=ln(1-x 2),因为当x ∈(0,1)时,y =1-x 2是减函数,故f (x )在(0,1)上是减函数.故选B .(5)(2019·北京)设函数f (x )=e x +a e -x (a 为常数).若f (x )为奇函数,则a =________;若f (x )是R 上的增函数,则a 的取值范围是________.答案 -1 (-∞,0] 解析 因为f (x )=e x +a e -x (a 为常数)的定义域为R ,所以f (0)=e 0+a e -0=1+a=0,所以a =-1.因为f (x )=e x +a e -x ,所以f ′(x )=e x -a e -x =e x -a e x .因为f (x )是R 上的增函数,所以f ′(x )≥0在R 上恒成立,即e x ≥a e x 在R 上恒成立,所以a ≤e 2x 在R 上恒成立.又e 2x >0,所以a ≤0,即a 的取值范围是(-∞,0].【对点训练】1.下列函数中,既是偶函数又在区间(0,+∞)上单调递增的是( )A .y =1xB .y =|x |-1C .y =lg xD .y =⎝⎛⎭⎫12|x | 1.答案 B 解析 y =1x为奇函数;y =lg x 的定义域为(0,+∞),不具备奇偶性;y =⎝⎛⎭⎫12|x |在(0,+∞)上 为减函数;y =|x |-1在(0,+∞)上为增函数,且在定义域上为偶函数.2.下列函数中,既是奇函数又在(0,+∞)上单调递增的是( )A .y =e x +e -xB .y =ln(|x |+1)C .y =sin x |x |D .y =x -1x2.答案 D 解析:选项A ,B 是偶函数,排除;选项C 是奇函数,但在(0,+∞)上不是单调函数,不符合题意;选项D 中,y =x -1x 是奇函数,且y =x 和y =-1x 在(0,+∞)上均为增函数,故y =x -1x在(0,+∞)上为增函数,所以选项D 正确.故选D.3.已知函数f (x -1)是定义在R 上的奇函数,且在[0,+∞)上是增函数,则函数f (x )的图象可能是( )3.答案 B 解析:选函数f (x -1)的图象向左平移1个单位,即可得到函数f (x )的图象.因为函数f (x -1)是定义在R 上的奇函数,所以函数f (x -1)的图象关于原点对称,所以函数f (x )的图象关于点(-1,0)对称,排除A ,C ,D ,故选B.4.已知f (x )=e x -e -x 2,则下列正确的是( ) A .奇函数,在R 上为增函数 B .偶函数,在R 上为增函数C .奇函数,在R 上为减函数D .偶函数,在R 上为减函数4.答案 A 解析 定义域为R ,∵f (-x )=e -x -e x 2=-f (x ),∴f (x )是奇函数,∵e x 是R 上的增函数,- e -x 也是R 上的增函数,∴e x -e -x 2是R 上的增函数,故选A . 5.已知函数f (x )满足以下两个条件:①任意x 1,x 2∈(0,+∞)且x 1≠x 2,(x 1-x 2)·[f (x 1)-f (x 2)]<0;②对定义域内任意x 有f (x )+f (-x )=0,则符合条件的函数是( )A .f (x )=2xB .f (x )=1-|x |C .f (x )=-x 3D .f (x )=ln(x 2+3)5.答案 C 解析 由条件①可知,f (x )在(0,+∞)上单调递减,则可排除A 、D 选项,由条件②可知,f (x )为奇函数,则可排除B 选项,故选C .考点二 比较函数值的大小【方法总结】比较函数值大小的思路:比较函数值的大小时,若自变量的值不在同一个单调区间内,要利用其函数性质,转化到同一个单调区间上进行比较,对于选择题、填空题能数形结合的尽量用图象法求解.同时要充分利用奇函数在关于原点对称的两个区间上具有相同的单调性,偶函数在关于原点对称的两个区间上具有相反的单调性.【例题选讲】[例2](1) (2019·全国Ⅰ)设f (x )是定义域为R 的偶函数,且在(0,+∞)单调递减,则( )A .233231(log )(2)(2)4f f f -->>B .233231(log )(2)(2)4f f f -->> C .233231(2)(2)(log )4f f f -->> D .233231(2)(2)(log )4f f f -->> 答案 C 解析 根据函数f (x )为偶函数可知,f (log 314)=f (-log 34)=f (log 34),因为0<322-<232-<20<log 34,且函数f (x )在(0,+∞)单调递减,所以f (322-)>f (232-)>f (log 314).故选C . (2)已知函数y =f (x )是R 上的偶函数,当x 1,x 2∈(0,+∞)时,都有(x 1-x 2)·[f (x 1)-f (x 2)]<0.设a =ln 1m,b =(ln m )2,c =ln m ,其中m >e ,则( )A .f (a )>f (b )>f (c )B .f (b )>f (a )>f (c )C .f (c )>f (a )>f (b )D .f (c )>f (b )>f (a )答案 C 解析 根据已知条件知f (x )在(0,+∞)上是减函数,且f (a )=f (|a |),f (b )=f (|b |),f (c )=f (|c |),|a |=ln m >1,b =(ln m )2>|a |,0<c =12ln m <|a |,∴f (c )>f (a )>f (b ). (3)函数f (x )是定义在R 上的奇函数,对任意两个正数x 1,x 2(x 1<x 2),都有x 2f (x 1)>x 1f (x 2),记a =12f (2),b =f (1),c =-13f (-3),则a ,b ,c 之间的大小关系为( ) A .a >b >c B .b >a >c C .c >b >a D .a >c >b答案 B 解析 因为对任意两个正数x 1,x 2(x 1<x 2),都有x 2f (x 1)>x 1f (x 2),所以f (x 1)x 1>f (x 2)x 2,得函数g (x )=f (x )x 在(0,+∞)上是减函数,又c =-13f (-3)=13f (3),所以g (1)>g (2)>g (3),即b >a >c ,故选B . 【对点训练】6.已知f (x )是定义在R 上的偶函数,且f (x )在(0,+∞)上单调递增,则( )A .f (0)>f (log 32)>f (-log 23)B .f (log 32)>f (0)>f (-log 23)C .f (-log 23)>f (log 32)>f (0)D .f (-log 23)>f (0)>f (log 32)6.答案 C 解析 ∵log 23>log 22=1=log 33>log 32>0,且函数f (x )在(0,+∞)上单调递增,∴f (log 23)>f (log 32)>f (0),又函数f (x )为偶函数,∴f (log 23)=f (-log 23),∴f (-log 23)>f (log 32)>f (0).7.函数y =f (x )在[0,2]上单调递增,且函数f (x +2)是偶函数,则下列结论成立的是( )A .f (1)<5()2f <7()2fB .7()2f <f (1)<5()2fC .7()2f <5()2f <f (1)D .5()2f <f (1)<7()2f7.答案 B 解析 ∵函数y =f (x )在[0,2]上单调递增,且函数f (x +2)是偶函数,∴函数y =f (x )在[2,4]上单调递减,且在[0,4]上函数y =f (x )满足f (2-x )=f (2+x ),∴f (1)=f (3),7()2f <f (3)<5()2f ,即7()2f <f (1)<5()2f .8.定义在R 上的偶函数f (x )满足:对任意的x 1,x 2∈[0,+∞)(x 1≠x 2),有f (x 2)-f (x 1)x 2-x 1<0,则( ) A .f (3)<f (-2)<f (1) B .f (1)<f (-2)<f (3)C .f (-2)<f (1)<f (3)D .f (3)<f (1)<f (-2)8.答案 A 解析 ∵f (x )是偶函数∴f (-2)= f (2),又∵任意的x 1,x 2∈[0,+∞)(x 1≠x 2),有f (x 2)-f (x 1)x 2-x 1<0, ∴f (x )在[0,+∞)上是减函数,又∵1<2<3∴f (1)>f (2)=f (-2)>f (3),故选A .9.(2017·全国Ⅰ)已知奇函数f (x )在R 上是增函数,g (x )=xf (x ).若a =g (-log 25.1),b =g (20.8),c =g (3),则a ,b ,c 的大小关系为( )A .a <b <cB .c <b <aC .b <a <cD .b <c <a9.答案 C 解析 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>log 25.1>2>20.8,且a =g (-log 25.1)=g (log 25.1),∴g (3)>g (log 25.1) >g (20.8),则c >a >b .法二 (特殊化)取f (x )=x ,则g (x )=x 2为偶函数且在(0,+∞)上单调递增,又3>log 25.1>20.8,从而可得c >a >b .10.已知函数y =f (x )是R 上的偶函数,对任意x 1,x 2∈(0,+∞),都有(x 1-x 2)·[f (x 1)-f (x 2)]<0.设a =ln1π,b =(lnπ)2,c =ln π,则( ) A .f (a )>f (b )>f (c ) B .f (b )>f (a )>f (c ) C .f (c )>f (a )>f (b ) D .f (c )>f (b )>f (a )10.答案 C 解析 由题意易知f (x )在(0,+∞)上是减函数,因为f (x )是R 上的偶函数,所以f (-x )=f (x )=f (|x |).又因为|a |=ln π>1,b =(ln π)2>|a |,0<c =ln π2<|a |,所以f (c )>f (|a |)>f (b ).又由题意知,f (a )=f (|a |).所以f (c )>f (a )>f (b ).11.已知函数f (x )=a x (a >0,a ≠1)的反函数的图象经过点⎝⎛⎭⎫22,12.若函数g (x )的定义域为R ,当x ∈[-2, 2]时,有g (x )=f (x ),且函数g (x +2)为偶函数,则下列结论正确的是( )A .g (π)<g (3)<g (2)B .g (π)<g (2)<g (3)C .g (2)<g (3)<g (π)D .g (2)<g (π)<g (3)11.答案 C 解析:因为函数f (x )的反函数的图象经过点⎝⎛⎭⎫22,12,所以函数f (x )的图象经过点⎝⎛⎭⎫12,22, 所以a 12=22,即a =12,函数f (x )在R 上单调递减.函数g (x +2)为偶函数,所以函数g (x )的图象关于直线x =2对称,又x ∈[-2,2]时,g (x )=f (x )且g (x )单调递减,所以x ∈[2,6]时,g (x )单调递增,根据对称性,可知在[-2,6]上距离对称轴x =2越远的自变量,对应的函数值越大,所以g (2)<g (3)<g (π).故选C.12.已知定义在R 上的函数f (x )满足下列三个条件:①对任意的x ∈R 都有f (x +2)=-f (x );②对任意的0≤x 1<x 2≤2,都有f (x 1)<f (x 2);③f (x +2)的图象关于y 轴对称.则f (4.5),f (6.5),f (7)的大小关系是________.(用“<”连接)12.答案 f (4.5)<f (7)<f (6.5) 解析:由①可知,f (x )是一个周期为4的函数;由②可知,f (x )在[0,2]上是增函数;由③可知,f (x )的图象关于直线x =2对称.故f (4.5)=f (0.5),f (6.5)=f (2.5)=f (1.5),f (7)=f (3)=f (1),f (0.5)<f (1)<f (1.5),即,f (4.5)<f (7)<f (6.5).考点三 解不等式(抽象函数)【方法总结】含“f ”不等式的解法:首先根据函数的性质把不等式转化为f (g (x ))>f (h (x ))的形式,然后根据函数的单调性去掉“f ”,转化为具体的不等式(组),此时要注意g (x )与h (x )的取值应在外层函数的定义域内.要注意奇偶性中结论8:奇函数在两个对称的区间上具有相同的单调性;偶函数在两个对称的区间上具有相反的单调性的应用.特别应用奇偶性中结论2:如果函数f (x )是偶函数,那么f (x )=f (|x |),可避免分类讨论.【例题选讲】[例3](1)(2017·全国Ⅰ)函数f (x )在(-∞,+∞)上单调递减,且为奇函数.若f (1)=-1,则满足-1≤f (x -2)≤1的x 的取值范围是( )A .[-2,2]B .[-1,1]C .[0,4]D .[1,3]答案 D 解析 ∵f (x )为奇函数,∴f (-x )=-f (x ).∵f (1)=-1,∴f (-1)=-f (1)=1.故由-1≤f (x -2)≤1,得f (1)≤f (x -2)≤f (-1).又f (x )在(-∞,+∞)上单调递减,∴-1≤x -2≤1,∴1≤x ≤3.(2)已知定义域为(-1,1)的奇函数f (x )是减函数,且f (a -3)+f (9-a 2)<0,则实数a 的取值范围是( )A .(22,3)B .(3,10)C .(22,4)D .(-2,3)答案 A 解析 由f (a -3)+f (9-a 2)<0得f (a -3)<-f (9-a 2).又由奇函数性质,得f (a -3)<f (a 2-9).因为f (x )是定义域为(-1,1)的减函数,所以⎩⎪⎨⎪⎧ -1<a -3<1,-1<a 2-9<1,a -3>a 2-9,解得22<a <3.(3)设f (x )为奇函数,且在(-∞,0)内是减函数,f (-2)=0,则xf (x )<0的解集为( )A .(-1,0)∪(2,+∞)B .(-∞,-2)∪(0,2)C .(-∞,-2)∪(2,+∞)D .(-2,0)∪(0,2)答案 C 解析 ∵f (x )为奇函数,且在(-∞,0)内是减函数,f (-2)=0,∴f (-2)=-f (2)=0,在(0,+∞)内是减函数.若xf (x )<0,则⎩⎪⎨⎪⎧ x >0,f (x )<0=f (2)或⎩⎪⎨⎪⎧x <0,f (x )>0=f (-2).根据f (x )在(-∞,0)内是减函数,在(0,+∞)内是减函数,解得:x ∈(-∞,-2)∪(2,+∞).故选.(4)已知函数y =f (x )是定义域为R 的偶函数,且f (x )在[0,+∞)上单调递增,则不等式f (2x -1)>f (x -2)的解集为________.答案 (-∞,-1)∪(1,+∞) 解析 ∵函数y =f (x )是定义域为R 的偶函数,∴f (2x -1)>f (x -2)可转化为f (|2x -1|)>f (|x -2|),又∵f (x )在[0,+∞)上单调递增,∴f (2x -1)>f (x -2)⇔|2x -1|>|x -2|,两边平方解得:x ∈(-∞,-1)∪(1,+∞) ,故f (2x -1)>f (x -2)的解集为x ∈(-∞,-1)∪(1,+∞).(5)已知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 (2|a -1|)>f (-2),则a 的取值范围是________.答案 ⎝⎛⎭⎫12,32 解析 ∵f (2|a -1|)>f (-2)=f (2),又由已知可得f (x )在(0,+∞)上单调递减,∴2|a -1|<2=122,∴|a -1|<12,∴12<a <32. (6)若函数f (x )是定义在R 上的偶函数,且在区间[0,+∞)上是单调递增的.如果实数t 满足f (ln t )+f ⎝⎛⎭⎫ln 1t ≤2f (1),那么t 的取值范围是________.答案 ⎣⎡⎦⎤1e ,e 解析 由于函数f (x )是定义在R 上的偶函数,所以f (ln t )=f ⎝⎛⎭⎫ln 1t ,由f (ln t )+f ⎝⎛⎭⎫ln 1t ≤2f (1),得f (ln t )≤f (1).又函数f (x )在区间[0,+∞)上是单调递增的,所以|ln t |≤1,即-1≤ln t ≤1,故1e≤t ≤e . (7)已知定义在R 上的函数f (x )在[1,+∞)上单调递减,且f (x +1)是偶函数,不等式f (m +2)≥f (x -1)对任意的x ∈[-1,0]恒成立,则实数m 的取值范围是( )A .[-3,1]B .[-4,2]C .(-∞,-3]∪[1,+∞)D .(-∞,-4]∪[2,+∞) 答案 A 解析 因为f (x +1)是偶函数,所以f (-x +1)=f (x +1),所以f (x )的图象关于x =1对称,由f (m +2)≥f (x -1)得|(m +2)-1|≤|(x -1)-1|,即|m +1|≤|x -2|在x ∈[-1,0]恒成立,所以|m +1|≤|x -2|min ,所以|m +1|≤2,解得-3≤m ≤1.(8)已知函数y =f (x )的定义域为R ,f (x +1)为偶函数,且对∀x 1<x 2≤1,满足f (x 2)-f (x 1)x 2-x 1<0.若f (3)=1,则不等式f (log 2x )<1的解集为( )A .⎝⎛⎭⎫12,8B .(1,8)C .⎝⎛⎭⎫0,12∪(8,+∞) D .(-∞,1)∪(8,+∞) 答案 A 解析 因为对∀x 1<x 2≤1,满足f (x 2)-f (x 1)x 2-x 1<0,所以y =f (x )当x ∈(-∞,1]时,是单调递减函数,又因为f (x +1)为偶函数,所以函数y =f (x )的图象关于x =1对称,所以函数y =f (x )当x >1时,是增函数,又因为f (3)=1,所以有f (-1)=1,当log 2x ≤1时,即当0<x ≤2时,f (log 2x )<1⇒f (log 2x )<f (-1)⇒log 2x >-1⇒x >12,∴12<x ≤2,当log 2x >1时,即当x >2时,f (log 2x )<1⇒f (log 2x )<f (3)⇒log 2x <3⇒x <8,∴2<x <8,综上所述:不等式f (log 2x )<1的解集为⎝⎛⎭⎫12,8,故选A .(9)已知函数f (x )是定义在R 上的奇函数,若对于任意给定的不等实数x 1、x 2,不等式x 1f (x 1)+x 2f (x 2)<x 1f (x 2)+x 2f (x 1)恒成立,则不等式f (1-x )<0的解集为( )A .(-∞,0)B .(0,+∞)C .(-∞,1)D .(1,+∞)答案 C 解析 由条件式得(x 1-x 2)[f (x 1)-f (x 2)]<0,∴x 1<x 2时,f (x 1)>f (x 2),x 1>x 2时,f (x 1)<f (x 2),∴f (x )为减函数,又f (x )为R 上的奇函数,∴f (0)=0,∴不等式f (1-x )<0化为f (1-x )<f (0),∴1-x >0,∴x <1,故选C .(10)定义在R 上的函数f (x )对任意0<x 2<x 1都有f (x 1)-f (x 2)x 1-x 2<1,且函数y =f (x )的图象关于原点对称,若f (2)=2,则不等式f (x )-x >0的解集是( )A .(-2,0)∪(0,2)B .(-∞,-2)∪(2,+∞)C .(-∞,-2)∪(0,2)D .(-2,0)∪(2,+∞)答案 C 解析 由f (x 1)-f (x 2)x 1-x 2<1,可得[f (x 1)-x 1]-[f (x 2)-x 2]x 1-x 2<0.令F (x )=f (x )-x ,由题意知F (x )在(-∞,0),(0,+∞)上是减函数,且是奇函数,F (2)=0,F (-2)=0,所以结合图象,令F (x )>0,得x <-2或0<x <2.故选C .【对点训练】13.已知定义在R 上的奇函数y =f (x )在(0,+∞)内单调递增,且f ⎝⎛⎭⎫12=0,则f (x )>0的解集为_______________. 13.答案 ⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪-12<x <0或x >12 解析 由奇函数y =f (x )在(0,+∞)内单调递增,且f ⎝⎛⎭⎫12=0,可知函数y=f (x )在(-∞,0)内单调递增,且f ⎝⎛⎭⎫-12=0.由f (x )>0,可得x >12或-12<x <0. 14.已知f (x )是定义在R 上的奇函数,且在[0,+∞)上单调递增.若实数m 满足f (log 3|m -1|)+f (-1)<0,则m 的取值范围是( )A .(-2,1)∪(1,4)B .(-2,1)C .(-2,4)D .(1,4)14.答案 A 解析 因为f (x )是定义在R 上的奇函数,且在[0,+∞)上单调递增,所以函数f (x )是R 上的增函数,由题得f (log 3|m -1|)+f (-1)<0,所以f (log 3|m -1|)<-f (-1)=f (1),所以log 3|m -1|<1=log 33,所以|m -1|<3,所以-3<m -1<3,所以-2<m <4,因为|m -1|>0,所以m ≠1,故m ∈(-2,1)∪(1,4).故选A .15.设奇函数f (x )在(0,+∞)上为增函数,且f (1)=0,则不等式f (x )-f (-x )x<0的解集为________. 15.答案 (-1,0)∪(0,1) 解析 ∵f (x )为奇函数,且在(0,+∞)上是增函数,f (1)=0,∴f (-1)=-f (1)=0,f (x )在(-∞,0)上也是增函数,f (x )-f (-x )x =2f (x )x <0,即⎩⎪⎨⎪⎧x >0,f (x )<0或⎩⎪⎨⎪⎧x <0,f (x )>0,根据f (x )在(-∞,0)和(0,+∞)上都是增函数,且f (-1)=f (1)=0,解得x ∈(-1,0)∪(0,1).16.已知函数f (x )是定义在R 上的奇函数,且在区间[0,+∞)上单调递增,若|f (ln x )-f (ln 1x )|2<f (1),则x 的 取值范围是( )A .(0,1e )B .(0,e)C .(1e,e) D .(e ,+∞) 16.答案 C 解析 因为函数f (x )是定义在R 上的奇函数,所以f (ln x )-f (ln 1x)=f (ln x )-f (-ln x )=f (ln x )+ f (ln x )=2f (ln x ),所以|f (ln x )-f (ln 1x )|2<f (1)等价于|f (ln x )|<f (1),又f (x )在区间[0,+∞)上单调递增,所以-1<ln x <1,解得1e<x <e . 17.已知偶函数f (x )在区间[0,+∞)上单调递增,则满足f (2x -1)<f ⎝⎛⎭⎫13的x 的取值范围是( )A .⎝⎛⎭⎫13,23B .⎣⎡⎭⎫13,23C .⎝⎛⎭⎫12,23D .⎣⎡⎭⎫12,23 17.答案 A 解析 因为f (x )是偶函数,所以其图象关于y 轴对称,又f (x )在[0,+∞)上单调递增,f (2x-1)<f ⎝⎛⎭⎫13,所以|2x -1|<13,所以13<x <23. 18.已知定义域为R 的偶函数f (x )在(-∞,0]上是减函数,且f (1)=2,则不等式f (log 2x )>2的解集为( )A .(2,+∞)B .⎝⎛⎭⎫0,12∪(2,+∞)C .⎝⎛⎭⎫0,22∪(2,+∞) D .(2,+∞) 18.答案 B 解析 f (x )是R 上的偶函数,且在(-∞,0]上是减函数,所以f (x )在[0,+∞)上是增函数,所以f (log 2x )>2=f (1)⇔f (|log 2x |)>f (1)⇔|log 2x |>1⇔log 2x >1或log 2x <-1⇔x >2或0<x <12. 19.设定义在[-2,2]上的偶函数f (x )在区间[0,2]上单调递减,若f (1-m )<f (m ),则实数m 的取值范围是________.19.答案 ⎣⎡⎭⎫-1,12 解析 因为f (x )是偶函数,所以f (-x )=f (x )=f (|x |).所以不等式f (1-m )<f (m )等价于f (|1-m |)<f (|m |).又当x ∈[0,2]时,f (x )是减函数.所以⎩⎪⎨⎪⎧ |1-m |>|m |,-2≤1-m ≤2,-2≤m ≤2,解得-1≤m <12. 20.设f (x )是定义在[-2b ,3+b ]上的偶函数,且在[-2b ,0]上为增函数,则f (x -1)≥f (3)的解集为( )A .[-3,3]B .[-2,4]C .[-1,5]D .[0,6]20.答案 B 解析 因为f (x )是定义在[-2b ,3+b ]上的偶函数,所以有-2b +3+b =0,解得b =3,由函数f (x )在[-6,0]上为增函数,得f (x )在(0,6]上为减函数.故f (x -1)≥f (3)⇒f (|x -1|)≥f (3)⇒|x -1|≤3,故-2≤x ≤4.21.已知函数y =f (x )是定义在R 上的偶函数,且在(-∞,0]上是增函数,若不等式f (a )≥f (x )对任意x ∈[1,2]恒成立,则实数a 的取值范围是( )A .(-∞,1]B .[-1,1]C .(-∞,2]D .[-2,2]21.答案 B 解析 因为函数f (x )为偶函数,且在(-∞,0]上是增函数,所以函数f (x )在[0,+∞)上是减函数,则不等式f (a )≥f (x )对任意x ∈[1,2]恒成立等价于f (a )≥f (x )max =f (1),所以|a |≤1,解得-1≤a ≤1,即实数a 的取值范围为[-1,1],故选B .22.已知f (x )是偶函数,且f (x )在[0,+∞)上是增函数,如果f (ax +1)≤f (x -2)在x ∈⎣⎡⎦⎤12,1上恒成立,那么实数a 的取值范围是( )A .[-2,1]B .[-5,0]C .[-5,1]D .[-2,0]22.答案 D 解析 因为f (x )是偶函数,且f (x )在[0,+∞)上是增函数,所以f (ax +1)≤f (x -2)在x ∈⎣⎡⎦⎤12,1上恒成立,即|ax +1|≤|x -2|,即x -2≤ax +1≤2-x .由ax +1≤2-x ,得ax ≤1-x ,a ≤1x -1,而1x-1在x =1时取得最小值0,故a ≤0.同理,由x -2≤ax +1,得a ≥-2,所以a 的取值范围是[-2,0].考点四 解不等式(具体函数)【方法总结】函数是给定的,但解析式比较复杂,一般不把自变量代入处理.而是先研究函数的单调性与奇偶性,然后把不等式转化为f (g (x ))>f (h (x ))的形式,根据函数的单调性去掉“f ”,转化为具体的不等式(组)去解决问题.要注意奇偶性中结论8:奇函数在两个对称的区间上具有相同的单调性;偶函数在两个对称的区间上具有相反的单调性的应用.特别应用奇偶性中结论2:如果函数f (x )是偶函数,那么f (x )=f (|x |),可避免分类讨论.【例题选讲】[例4](1)已知函数f (x )=sin x +x ,对任意的m ∈[-2,2],f (mx -2)+f (x )<0恒成立,则x 的取值范围是________.答案 -2<x <23解析 易知f (x )在R 上为单调递增函数,且f (x )为奇函数,故f (mx -2)+f (x )<0等价于f (mx -2)<-f (x )=f (-x ),则mx -2<-x ,即mx +x -2<0对所有m ∈[-2,2]恒成立,令h (m )=mx +x -2,m∈[-2,2],此时,只需⎩⎪⎨⎪⎧h (-2)<0,h (2)<0即可,解得-2<x <23. (2)若f (x )=e x -a e -x 为奇函数,则满足f (x -1)>1e 2-e 2的x 的取值范围是( ) A .(-2,+∞) B .(-1,+∞) C .(2,+∞) D .(3,+∞)答案 B 解析 由f (x )=e x -a e -x 为奇函数,得f (-x )=-f (x ),即e -x -a e x =a e -x -e x ,得a =1,所以f (x )=e x -e -x ,则f (x )在R 上单调递增,又f (x -1)>1e 2-e 2=f (-2),所以x -1>-2,解得x >-1,故选B . (3)设函数f (x )=ln(1+|x |)-11+x 2,则使得f (x )>f (2x -1)成立的x 的取值范围为______________. 答案 ⎝⎛⎭⎫13,1 解析 由已知得函数f (x )为偶函数,所以f (x )=f (|x |),由f (x )>f (2x -1),可得f (|x |)>f (|2x-1|).当x >0时,f (x )=ln(1+x )-11+x 2,因为y =ln(1+x )与y =-11+x 2在(0,+∞)上都单调递增,所以函数f (x )在(0,+∞)上单调递增.由f (|x |)>f (|2x -1|),可得|x |>|2x -1|,两边平方可得x 2>(2x -1)2,整理得3x 2-4x +1<0,解得13<x <1.所以符合题意的x 的取值范围为⎝⎛⎭⎫13,1. (4)已知g (x )是定义在R 上的奇函数,且当x <0时,g (x )=-ln(1-x ),函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 3,x ≤0,g (x ),x >0,若f (2-x 2)>f (x ),则x 的取值范围是( )A .(-∞,-2)∪(1,+∞)B .(-∞,1)∪(2,+∞)C .(-2,1)D .(1,2)答案 C 解析 因为g (x )是定义在R 上的奇函数,且当x <0时,g (x )=-ln(1-x ),所以当x >0时,-x <0,g (-x )=-ln(1+x ),即当x >0时,g (x )=ln(1+x ),因为函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ x 3,x ≤0,g (x ),x >0,所以函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 3,x ≤0ln (1+x ),x >0.函数f (x )的图象如下:可判断f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 3,x ≤0,ln (1+x ),x >0.在(-∞,+∞)上单调递增.因为f (2-x 2)>f (x ),所以2-x 2>x ,解得-2<x <1.故选C .(5)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ -x 2+2x ,x >0,0,x =0,x 2+mx ,x <0是奇函数.若函数f (x )在区间[-1,a -2]上单调递增,则实数a的取值范围是____________.答案 解(1,3]析 设x <0,则-x >0,所以f (-x )=-(-x )2+2(-x )=-x 2-2x .又f (x )为奇函数,所以f (-x )=-f (x ),于是x <0时,f (x )=x 2+2x =x 2+mx ,所以m =2.要使f (x )在[-1,a -2]上单调递增,结合f (x )的图象(如图所示)知⎩⎪⎨⎪⎧ a -2>-1,a -2≤1,所以1<a ≤3,故实数a 的取值范围是(1,3].【对点训练】23.已知函数f (x )=x 3+2x ,若f (1)+f (1log a3)>0(a >0且a ≠1),则实数a 的取值范围是____________.23.答案 (0,1)∪(3,+∞) 解析 因为函数f (x )=x 3+2x 是奇函数,且在R 上是增函数,f (1)+f (1log a3)>0,所以f (1log a 3)>-f (1)=f (-1),所以1log a 3>-1,所以⎩⎪⎨⎪⎧ 1a >1,0<a <3或⎩⎪⎨⎪⎧ 0<1a <1,3<a ,所以a ∈(0,1)∪(3,+∞).24.已知函数f (x )=12x -2x ,则满足f (x 2-5x )+f (6)>0的实数x 的取值范围是________. 24.答案 (2,3) 解析 根据题意,函数f (x )=12x -2x ,f (-x )=12-x -2-x =-⎝⎛⎭⎫12x -2x =-f (x ),即函数f (x ) 为奇函数,又由y =12x 在R 上为减函数,y =-2x 在R 上为减函数,则函数f (x )在R 上为减函数,则f (x 2-5x )+f (6)>0⇒f (x 2-5x )>-f (6)⇒f (x 2-5x )>f (-6)⇒x 2-5x <-6,解得2<x <3,即x 的取值范围为(2,3).25.已知定义在R 上的奇函数f (x )满足:当x >0时,f (x )=2x -2x ,则f (x )x>0的解集为( ) A .(-1,0)∪(0,1) B .(-1,0)∪(1,+∞)C .(-∞,-1)∪(0,1)D .(-∞,-1)∪(1,+∞)25.答案 D 解析 因为当x >0时,函数f (x )单调递增,又f (1)=0,所以f (x )=2x -2x>0的解集为(1,+ ∞),所以f (x )x >0在(0,+∞)上的解集为(1,+∞).因为f (x )是奇函数,所以f (x )x 是偶函数,则f (x )x>0在R 上的解集为(-∞,-1)∪(1,+∞).26.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2+2x (x ≥0),2x -x 2(x <0),函数g (x )=|f (x )|-1,若g (2-a 2)>g (a ),则实数a 的取值范围是( ) A .(-2,1) B .(-∞,-2)∪(2,+∞)C .(-2,2)D .(-∞,-2)∪(-1,1)∪(2,+∞)26.答案 D 解析 由题可知,f (x )为单调递增的奇函数,则g (x )为偶函数,又g (2-a 2)>g (a ),因此|2-a 2|>|a |,即(2-a 2)2>a 2,利用换元法解得a 的取值范围是(-∞,-2)∪(-1,1)∪(2,+∞).故选D .。
高考数学函数的单调性、奇偶性、对称性、周期性10大题型(解析版)
函数的单调性、奇偶性、对称性、周期性10大题型命题趋势函数的性质是函数学习中非常重要的内容,对于选择题和填空题部分,重点考查基本初等函数的单调性,利用性质判断函数单调性及求最值、解不等式、求参数范围等,难度较小,属于基础题;对于解答题部分,一般与导数结合,考查难度较大。
满分技巧一、单调性定义的等价形式: 1、函数()x f 在区间[]b a ,上是增函数:⇔任取[]b a x x ,,21∈,且21x x <,都有()()021<−x f x f ; ⇔任取[]b a x x ,,21∈,且21x x ≠,()()02121>−−x x x f x f ;⇔任取[]b a x x ,,21∈,且21x x ≠,()()()[]02121>−−x f x f x x ; ⇔任取[]b a x x ,,21∈,且21x x ≠,()()02121>−−x f x f x x .2、函数()x f 在区间[]b a ,上是减函数:⇔任取[]b a x x ,,21∈,且21x x <,都有()()021>−x f x f ; ⇔任取[]b a x x ,,21∈,且21x x ≠,()()02121<−−x x x f x f ;⇔任取[]b a x x ,,21∈,且21x x ≠,()()()[]02121<−−x f x f x x ; ⇔任取[]b a x x ,,21∈,且21x x ≠,()()02121<−−x f x f x x .二、判断函数奇偶性的常用方法1、定义法:若函数的定义域不是关于原点对称,则立即可判断该函数既不是奇函数也不是偶函数;若函数的定义域是关于原点对称的,再判断()f x −与()f x ±之一是否相等.2、验证法:在判断()f x −与()f x 的关系时,只需验证()f x −()f x ±=0及()1()f x f x −=±是否成立. 3、图象法:奇(偶)函数等价于它的图象关于原点(y 轴)对称.4、性质法:两个奇函数的和仍为奇函数;两个偶函数的和仍为偶函数;两个奇函数的积是偶函数;两个偶函数的积是偶函数;一个奇函数与一个偶函数的积是奇函数.5、分段函数奇偶性的判断判断分段函数的奇偶性时,通常利用定义法判断.分段函数不是几个函数,而是一个函数.因此其判断方法也是先考查函数的定义域是否关于原点对称,然后判断()f x −与()f x 的关系.首先要特别注意x 与x −的范围,然后将它代入相应段的函数表达式中,()f x 与()f x −对应不同的表达式,而它们的结果按奇偶函数的定义进行比较. 三、常见奇、偶函数的类型1、()x x f x a a −=+(00a a >≠且)为偶函数;2、()x x f x a a −=−(00a a >≠且)为奇函数;3、()2211x x x x x xa a a f x a a a −−−−==++(00a a >≠且)为奇函数; 4、()log ab xf x b x−=+(00,0a a b >≠≠且)为奇函数;5、())log a f x x =±(00a a >≠且)为奇函数;6、()f x ax b ax b ++−为偶函数;7、()f x ax b ax b +−−为奇函数; 四、函数的周期性与对称性常用结论1、函数的周期性的常用结论(a 是不为0的常数)(1)若()()+=f x a f x ,则=T a ; (2)若()()+=−f x a f x a ,则2=T a ; (3)若()()+=−f x a f x ,则2=T a ; (4)若()()1+=f x a f x ,则2=T a ; (5)若()()1+=−f x a f x ,则2=T a ; (6)若()()+=+f x a f x b ,则=−T a b (≠a b ); 2、函数对称性的常用结论(1)若()()+=−f a x f a x ,则函数图象关于=x a 对称;(2)若()()2=−f x f a x ,则函数图象关于=x a 对称; (3)若()()+=−f a x f b x ,则函数图象关于2+=a bx 对称; (4)若()()22−=−f a x b f x ,则函数图象关于(),a b 对称; 3、函数的奇偶性与函数的对称性的关系(1)若函数()f x 满足()()+=−f a x f a x ,则其函数图象关于直线=x a 对称,当0=a 时可以得出()()=−f x f x ,函数为偶函数,即偶函数为特殊的线对称函数; (2)若函数()f x 满足()()22−=−f a x b f x ,则其函数图象关于点(),a b 对称,当0=a ,0=b 时可以得出()()−=−f x f x ,函数为奇函数,即奇函数为特殊的点对称函数; 4、函数对称性与周期性的关系(1)若函数()f x 关于直线=x a 与直线=x b 对称,那么函数的周期是2−b a ; (2)若函数()f x 关于点(),0a 对称,又关于点(),0b 对称,那么函数的周期是2−b a ; (3)若函数()f x 关于直线=x a ,又关于点(),0b 对称,那么函数的周期是4−b a . 5、函数的奇偶性、周期性、对称性的关系(1)①函数()f x 是偶函数;②函数图象关于直线=x a 对称;③函数的周期为2a . (2)①函数()f x 是奇函数;②函数图象关于点(),0a 对称;③函数的周期为2a . (3)①函数()f x 是奇函数;②函数图象关于直线=x a 对称;③函数的周期为4a . (4)①函数()f x 是偶函数;②函数图象关于点(),0a 对称;③函数的周期为4a .其中0≠a ,上面每组三个结论中的任意两个能够推出第三个。
高考数学必考题型:函数的奇偶与单调性_
高考数学必考题型:函数的奇偶与单调性_随着高考的不断临近,高三年级学习的气氛也不断地变得紧张起来,大部分同学仍旧埋头于题海之中,很少有时间抬头往前看看,由于数学成绩没有明显的提高或者仍旧徘徊在原地而变得迷茫起来,其实没有必要!没有必要迷茫,没有必要埋于题海,更没有必要灰心丧气,题目有千千万,但是只要你把基础知识打扎实,高考120分不成问题,如果你从题目中学会了思考,做题后有一定的反思,最后做到融会贯通,那恭喜你,你可以迈进135分以上的高手阶段了,我会陆续地把整理好的文档发布出来,这些题目涵盖了高考所有的考点,更为重要的是:这些题目都是数学成绩在135分以上的同学笔记中记录下来的题目,可谓精题,所以我们要好好练习,无需多少时间,你会有不一样的收获,在高考渐渐向我们走来的日子里,我们心平气和,学会总结、思考问题,同学们,加油!题组一函数的奇偶性的判定1.已知y=f(x)是定义在R上的奇函数,则下列函数中为奇函数的是 ( )①y=f(|x|);②y=f(-x);③y=xf(x);④y=f(x)+x.A.①③B.②③C.①④D.②④解析:由奇函数的定义验证可知②④正确,选D.答案:D2.已知二次函数f(x)=x2-ax+4,若f(x+1)是偶函数,则实数a的值为( )A.-1B.1C.-2D.2解析:∵f(x)=x2-ax+4,f(x+1)=(x+1)2-a(x+1)+4=x2+2x+1-ax-a+4=x2+(2-a)x+5-a,f(1-x)=(1-x)2-a(1-x)+4=x2-2x+1-a+ax+4=x2+(a-2)x+5-a.∵f(x+1)是偶函数,f(x+1)=f(-x+1),a-2=2-a,即a=2.答案:D3.若函数f(x)=x2+a/x(a R),则下列结论正确的是 ( )A.a R,f(x) 在(0,+ )上是增函数B.a R,f(x)在(0,+ )上是减函数C.a R,f(x)是偶函数D.a R,f(x)是奇函数解析:当a=16时,f(x)=x2+16/x,f (x)=2x-16/x^2,令f (x)>0得x>2.f(x)在(2,+ )上是增函数,故A、B错.当a=0时,f(x)=x2是偶函数,故C正确.D显然错误,故选C.答案:C题组二函数奇偶与单调性的应用4.已知函数f (x)=ax4+bcosx-x,且f (-3)=7,则f (3)的值为 ( )A.1B.-7C.4D.-10解析:设g(x)=ax4+bcosx,则g(x)=g(-x).由f (-3)=g(-3)+3,得g(-3)=f(-3)-3=4,所以g(3)=g(-3)=4,所以f (3)=g(3)-3=4-3=1.答案:A5.已知f(x)在R上是奇函数,且满足f(x+4)=f(x),当x (0,2)时,f(x)=2x2,则f(7)=( )A.-2B.2C.-98D.98解析:由f(x+4)=f(x),得f(7)=f(3)=f(-1),又f(x)为奇函数, f(-1)=-f(1),f(1)=2 12=2, f(7)=-2.故选A.答案:A6.设函数f(x)(x R)为奇函数,f(1)=1/2,f(x+2)=f(x)+f(2),则f(5)= ( )A.0B.1C.D.5解析:由f(1)=1/2,对f(x+2)=f(x)+f(2),令x=-1,得f(1)=f(-1)+f(2).又∵f(x) 为奇函数, f(-1)=-f(1).于是f(2)=2f(1)=1;令x=1,得f(3)=f(1)+f(2)=3/2,于是f(5)=f(3)+f(2)=5/2.。
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难点8 奇偶性与单调性(二)函数的单调性、奇偶性是高考的重点和热点内容之一,特别是两性质的应用更加突出.本节主要帮助考生学会怎样利用两性质解题,掌握基本方法,形成应用意识.●难点磁场(★★★★★)已知偶函数f (x )在(0,+∞)上为增函数,且f (2)=0,解不等式f [log 2(x 2+5x +4)]≥0.●案例探究 [例1]已知奇函数f (x )是定义在(-3,3)上的减函数,且满足不等式f (x -3)+f (x 2-3)<0,设不等式解集为A ,B =A ∪{x |1≤x ≤5},求函数g (x )=-3x 2+3x -4(x ∈B )的最大值. 命题意图:本题属于函数性质的综合性题目,考生必须具有综合运用知识分析和解决问题的能力,属★★★★级题目.知识依托:主要依据函数的性质去解决问题.错解分析:题目不等式中的“f ”号如何去掉是难点,在求二次函数在给定区间上的最值问题时,学生容易漏掉定义域.技巧与方法:借助奇偶性脱去“f ”号,转化为x cos 不等式,利用数形结合进行集合运算和求最值.解:由⎩⎨⎧<<-<<⎩⎨⎧<-<-<-<-66603333332x x x x 得且x ≠0,故0<x <6, 又∵f (x )是奇函数,∴f (x -3)<-f (x 2-3)=f (3-x 2),又f (x )在(-3,3)上是减函数, ∴x -3>3-x 2,即x 2+x -6>0,解得x >2或x <-3,综上得2<x <6,即A ={x |2<x <6}, ∴B =A ∪{x |1≤x ≤5}={x |1≤x <6},又g (x )=-3x 2+3x -4=-3(x -21)2-413知:g (x )在B 上为减函数,∴g (x )max =g (1)=-4.[例2]已知奇函数f (x )的定义域为R ,且f (x )在[0,+∞)上是增函数,是否存在实数m ,使f (cos2θ-3)+f (4m -2m cos θ)>f (0)对所有θ∈[0,2π]都成立?若存在,求出符合条件的所有实数m 的范围,若不存在,说明理由.命题意图:本题属于探索性问题,主要考查考生的综合分析能力和逻辑思维能力以及运算能力,属★★★★★题目.知识依托:主要依据函数的单调性和奇偶性,利用等价转化的思想方法把问题转化为二次函数在给定区间上的最值问题.错解分析:考生不易运用函数的综合性质去解决问题,特别不易考虑运用等价转化的思想方法.技巧与方法:主要运用等价转化的思想和分类讨论的思想来解决问题.解:∵f (x )是R 上的奇函数,且在[0,+∞)上是增函数,∴f (x )是R 上的增函数.于是不等式可等价地转化为f (cos2θ-3)>f (2m cos θ-4m ),即cos2θ-3>2m cos θ-4m ,即cos 2θ-m cos θ+2m -2>0.设t =cos θ,则问题等价地转化为函数g (t ) =t 2-mt +2m -2=(t -2m )2-42m +2m -2在[0,1]上的值恒为正,又转化为函数g (t )在[0,1]上的最小值为正.∴当2m<0,即m <0时,g (0)=2m -2>0⇒m >1与m <0不符; 当0≤2m≤1时,即0≤m ≤2时,g (m )=-42m +2m -2>0⇒4-22<m <4+22, ∴4-22<m ≤2.当2m>1,即m >2时,g (1)=m -1>0⇒m >1.∴m >2 综上,符合题目要求的m 的值存在,其取值范围是m >4-22.●锦囊妙计本难点所涉及的问题以及解决的方法主要有:(1)运用奇偶性和单调性去解决有关函数的综合性题目.此类题目要求考生必须具有驾驭知识的能力,并具有综合分析问题和解决问题的能力.(2)应用问题.在利用函数的奇偶性和单调性解决实际问题的过程中,往往还要用到等价转化和数形结合的思想方法,把问题中较复杂、抽象的式子转化为基本的简单的式子去解决.特别是:往往利用函数的单调性求实际应用题中的最值问题.●歼灭难点训练 一、选择题1.(★★★★)设f (x )是(-∞,+∞)上的奇函数,f (x +2)=-f (x ),当0≤x ≤1时,f (x )=x ,则f (7.5)等于( )A.0.5B.-0.5C.1.5D.-1.52.(★★★★)已知定义域为(-1,1)的奇函数y =f (x )又是减函数,且f (a -3)+f (9-a 2)<0, 则a 的取值范围是( )A.(22,3)B.(3,10)C.(22,4)D.(-2,3)二、填空题3.(★★★★)若f (x )为奇函数,且在(0,+∞)内是增函数,又f (-3)=0,则xf (x )<0的解集为_________.4.(★★★★)如果函数f (x )在R 上为奇函数,在(-1,0)上是增函数,且f (x +2)=-f (x ),试比较f (31),f (32),f (1)的大小关系_________. 三、解答题5.(★★★★★)已知f (x )是偶函数而且在(0,+∞)上是减函数,判断f (x )在(-∞,0)上的增减性并加以证明.6.(★★★★)已知f (x )=xx a 2112+-⋅ (a ∈R )是R 上的奇函数, (1)求a 的值;(2)求f (x )的反函数f -1(x );(3)对任意给定的k ∈R +,解不等式f -1(x )>lgkx+1.7.(★★★★)定义在(-∞,4]上的减函数f (x )满足f (m -sin x )≤f (m 21+-47+cos 2x )对任意x ∈R 都成立,求实数m 的取值范围.8.(★★★★★)已知函数y =f (x )=c bx ax ++12 (a ,b ,c ∈R ,a >0,b >0)是奇函数,当x >0时,f (x )有最小值2,其中b ∈N 且f (1)<25.(1)试求函数f (x )的解析式;(2)问函数f (x )图象上是否存在关于点(1,0)对称的两点,若存在,求出点的坐标;若不存在,说明理由.参考答案难点磁场解:∵f (2)=0,∴原不等式可化为f [log 2(x 2+5x +4)]≥f (2). 又∵f (x )为偶函数,且f (x )在(0,+∞)上为增函数, ∴f (x )在(-∞,0)上为减函数且f (-2)=f (2)=0 ∴不等式可化为log 2(x 2+5x +4)≥2 ① 或log 2(x 2+5x +4)≤-2 ② 由①得x 2+5x +4≥4 ∴x ≤-5或x ≥0 ③由②得0<x 2+5x +4≤41得2105--≤x <-4或-1<x ≤2105+-④由③④得原不等式的解集为{x |x ≤-5或2105--≤x ≤-4或-1<x ≤2105+-或x ≥0} 歼灭难点训练一、1.解析:f (7.5)=f (5.5+2)=-f (5.5)=-f (3.5+2)=f (3.5)=f (1.5+2)=-f (1.5)=-f (-0.5+2)= f (-0.5)=-f (0.5)=-0.5.答案:B2.解析:∵f (x )是定义在(-1,1)上的奇函数又是减函数,且f (a -3)+f (9-a 2)<0. ∴f (a -3)<f (a 2-9).∴⎪⎩⎪⎨⎧->-<-<-<-<-9319113122a a a a ∴a ∈(22,3). 答案:A二、3.解析:由题意可知:xf (x )<0⎩⎨⎧<>⎩⎨⎧><⇔0)(00)(0x f x x f x 或⎩⎨⎧<>⎩⎨⎧-><⇔⎩⎨⎧<>⎩⎨⎧-><⇔3030 )3()(0 )3()(0x x x x f x f x f x f x 或或∴x ∈(-3,0)∪(0,3)答案:(-3,0)∪(0,3) 4.解析:∵f (x )为R 上的奇函数∴f (31)=-f (-31),f (32)=-f (-32),f (1)=-f (-1),又f (x )在(-1,0)上是增函数且-31> -32>-1. ∴f (-31)>f (-32)>f (-1),∴f (31)<f (32)<f (1). 答案:f (31)<f (32)<f (1)三、5.解:函数f (x )在(-∞,0)上是增函数,设x 1<x 2<0,因为f (x )是偶函数,所以 f (-x 1)=f (x 1),f (-x 2)=f (x 2),由假设可知-x 1>-x 2>0,又已知f (x ) 在(0,+∞)上是减函数,于是有f (-x 1)<f (-x 2),即f (x 1)<f (x 2),由此可知,函数f (x )在(-∞,0)上是增函数.6.解:(1)a =1.(2)f (x )=1212+-x x (x ∈R )⇒f --1(x )=log 2xx -+11 (-1<x <1).(3)由log 2xx -+11>log 2k x+1⇒log 2(1-x )<log 2k ,∴当0<k <2时,不等式解集为{x |1-k <x <1};当k ≥2时,不等式解集为{x |-1<x <1}.7.解:⎪⎩⎪⎨⎧++-≥++-≤-⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧+-+≥-≤+-+≤-1sin sin 4721sin 4 cos 4721sin 4cos 47214sin 222x x m m x m x m x m x m x m 即,对x ∈R 恒成立,⎪⎩⎪⎨⎧=≥≤∴21233m m m 或∴m ∈[23,3]∪{21}. 8.解:(1)∵f (x )是奇函数,∴f (-x )=-f (x ),即c bx c bx c bx ax c bx ax -=+⇒+-+-=++1122∴c =0,∵a >0,b >0,x >0,∴f (x )=bx x b a bx ax 112+=+≥22b a ,当且仅当x =a 1时等号成立,于是22b a =2,∴a =b 2,由f (1)<25得b a 1+<25即b b 12+<25,∴2b 2-5b +2<0,解得21<b <2,又b ∈N ,∴b =1,∴a =1,∴f (x )=x +x1. (2)设存在一点(x 0,y 0)在y =f (x )的图象上,并且关于(1,0)的对称点(2-x 0,-y 0)也在y =f (x )图象上,则⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-=-+-=+0020002021)2(1y xx y x x消去y 0得x 02-2x 0-1=0,x 0=1±2.∴y =f (x )图象上存在两点(1+2,22),(1-2,-22)关于(1,0)对称.。