抽象函数(对称性、周期性、单调性)-必修1
抽象函数的单调性、奇偶性、周期性
抽象函数的单调性、奇偶性、周期性高考要求函数的单调性、奇偶性是高考的重点内容之一,考查内容灵活多样 特别是两性质的应用更加突出 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 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 一.重难点归纳 函数的周期性(1)周期性的定义:对定义域内的任意x ,若有)()(x f T x f =+ (其中T 为非零常数),则称函数)(x f 为周期函数,T 为它的一个周期。
所有正周期中最小的称为函数的最小正周期。
如没有特别说明,遇到的周期都指最小正周期。
(2)三角函数的周期①π2:sin ==T x y ;②π2:cos ==T x y ;③π==T x y :tan ;④||2:)cos(),sin(ωπϕωϕω=+=+=T x A y x A y ;⑤||:tan ωπω==T x y ;(3)与周期有关的结论 ①y=f(x)对x ∈R 时,f(x +a)=f(x -a) 或f(x -2a )=f(x) (a>0)恒成立,则y=f(x)是周期为2a 的周期函数; ②若y=f(x)是偶函数,其图像又关于直线x=a 对称,则f(x)是周期为2︱a ︱的周期函数;③若y=f(x)奇函数,其图像又关于直线x=a 对称,则f(x)是周期为4︱a ︱的周期函数;④若y=f(x)关于点(a,0),(b,0)对称,则f(x)是周期为2b a -的周期函数;⑤y=f(x)的图象关于直线x=a,x=b(a ≠b)对称,则函数y=f(x)是周期为2b a -的周期函数;⑥y=f(x)对x ∈R 时,f(x+a)=-f(x)(或f(x+a)= )(1x f -,则y=f(x)是周期为2a 的周期函数; 二.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 (xyy x ++1),试证明(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,结果很难获得技巧与方法 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 (xyy x ++1),令x =y =0,得f (0)=0, 令y =-x ,得f (x )+f (-x )=f (21xx 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 (x 2)<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f (x )是定义在R 上的偶函数,其图象关于直线x =1对称,对任意x 1、x 2∈[0,21],都有f (x 1+x 2)=f (x 1)·f (x 2),且f (1)=a >0(1)求f (21)、f (41);(2)证明f (x )是周期函数; (3)记a n =f (2n +n21),求).(ln lim n n a ∞→命题意图 本题主要考查函数概念,图象函数的奇偶性和周期性以及数列极限等知识,还考查运算能力和逻辑思维能力 知识依托 认真分析处理好各知识的相互联系,抓住条件f (x 1+x 2)= f (x 1)·f (x 2)找到问题的突破口错解分析 不会利用f (x 1+x 2)=f (x 1)·f (x 2)进行合理变形技巧与方法 由f (x 1+x 2)=f (x 1)·f (x 2)变形为()()()()2222x x x x f x f f f =+=⋅是解决问题的关键(1) 解 因为对x 1,x 2∈[0,21],都有f (x 1+x 2)=f (x 1)·f (x 2),所以f (x )=()()()02222x xx xf f f +=≥, x ∈[0,1] 又因为f (1)=f (21+21)=f (21)·f (21)=[f (21)]2f (21)=f (41+41)=f (41)·f (41)=[f (41)]2又f (1)=a >0 ∴f (21)=a 21, f (41)=a 41(2)证明 依题意设y =f (x )关于直线x =1对称,故f (x )=f (1+1-x ),即 f (x )=f (2-x ),x ∈R又由f (x )是偶函数知 f (-x )=f (x ),x ∈R∴f (-x )=f (2-x ),x ∈R将上式中-x 以x 代换得f (x )=f (x +2),这表明f (x )是R 上的周期函数,且2是它的一个周期(3)解 由(1)知f (x )≥0,x ∈[0,1]∵f (21)=f (n ·n 21)=f (n 21+(n -1) n 21)=f (n 21)·f ((n -1)·n 21)=…… =f (n 21)·f (n 21)·……·f (n 21) =[f (n 21)]n=a 21∴f (n21)=a n 21又∵f (x )的一个周期是2∴f (2n +n 21)=f (n21), ∴a n =f (2n +n 21)=f (n21)=a n 21因此a n =a n 21∴.0)ln 21(lim )(ln lim ==∞→∞→a na n n n三.练习1 下列函数中的奇函数是( )A f (x )=(x -1)xx -+11 B f (x )=2|2|)1lg(22---x xC f (x )=⎪⎩⎪⎨⎧>+-<+)0()0(22x x x x x x D f (x )=x x x x sin cos 1cos sin 1++-+2.(重庆卷6)若定义在R 上的函数f (x )满足:对任意x 1,x 2∈R 有f (x 1+x 2)=f (x 1)+f (x 2)+1,,则下列说法一定正确的是( C )(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3 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 4 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____ 5 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), 且在[x 2,+∞)上单调递增,则b 的取值范围是_________6.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参考答案:1 解析 f (-x )=2222(0)() (0) (0)() (0)x x x x x x x x x x x x ⎧⎧->-+<⎪⎪=⎨⎨--<--+>⎪⎪⎩⎩ =-f (x ),故f (x )为奇函数答案 C 3 解析 f (-x )=-f (x ),f (x )是奇函数,图象关于原点对称 答案 C4 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] 5 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) 6 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)(1)(11)(1)(1)(1)(])[()2(x f 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 为周期的周期函数四.易错题1、(江苏省启东中学2008年高三综合测试一)函数f(x)在定义域R 上不是常数函数,且f(x)满足条件,对任意x ∈R ,都有f(4+x)= f(4-x),f(x+1)=f(x-1),则f(x)是( ) A 、奇函数但非偶函数 B 、偶函数但非奇函数 C 、奇函数又是偶函数 D 、非奇非偶函数 2、(湖南省十二校2008届高三第一次联考)函数)(x f y =与)(x g y =有相同的定义域,且都不是常数函数,对定义域中任意x ,有f(x)+f(-x)=0,g(x)g(-x)=1,且x ≠0,g(x)≠1,则)(1)()(2)(x f x g x f x F +-=( ) A .是奇函数但不是偶函数 B .是偶函数但不是奇函数C .既是奇函数又是偶函数D .既不是奇函数也不是偶函数答案:B3、(江苏省启东中学高三综合测试二)已知函数f (x )满足:f (p +q )= f (p ) f (q ),f (1)= 3,则)1()2()1(2f f f ++)3()4()2(2f f f ++)5()6()3(2f f f ++)7()8()4(2f f f ++)9() 10 ()5(2f ff+的值为A.15B.30C.75D.60答案:B4、(四川省巴蜀联盟2008届高三年级第二次联考)设偶函数f(x)对任意x∈R,都有f(x)+f(x+1)=4,当x∈[-3,-2]时,f(x)=4x+12,则f(112.5)的值为A.2 B.3 C.4 D.5答案:A5、(山东省博兴二中高三第三次月考)若奇函数()()f x x R∈满足()()()()22,22f f x f x f=+=+,则()5f的值是A.0 B.1 C.52D.5答案:D6、(广东省五校2008年高三上期末联考)定义在R上的函数()f x的图象关于点3(,0)4-成中心对称,对任意的实数x都有3()()2f x f x=-+,且(1)1,f-=(0)2f=-,则(1)(2)(3)(20f f f f+++鬃?的值为A.2-B.1-C.0 D.1答案:D.解析:本题考查了函数的对称性和周期性.由3()()2f x f x=-+,得(3)()f x f x+=,因此,()f x是周期函数,并且周期是3函数()f x的图象关于点3(,0)4-成中心对称, 因此,()f x=-3()2f x--,所以,(1)1f=(1)(2)(3)0f f f++=,(1)(2)(3)(2008)f f f f+++鬃?=(1)f7、(黑龙江省哈尔滨三中2008年高三上期末)已知)(xf是偶函数,)(,xfRx若将∈的图像向右平移一个单位又得到一个奇函数,)2008()10()9()8(,1)2(fffff++++-=则等于()A.-1004 B.1004 C.-1 D.1答案:D8、(河北衡水中学2008年第四次调考)已知函数)(xfy=的定义域为R,它的反函数为)(1xfy-=,如果)(1axfy+=-与)(axfy+=互为反函数且aaf=)((a为非零常数),则)2(af的值为()A.a-B.0 C.a D.a2答案:B9、(河北省正定中学2008年高三第五次月考)定义在R上的函数y=f(x)满足:f(-x)=-f(x),f(1+x)=f(1-x),当x∈[-1,1]时,f(x)=x3,则f(2 007)的值是()(A)-1 (B)0 (C)1 (D)2答案:A 10、(福建省师大附中2008年高三上期期末考试)定义在R 上的函数()f x满足()(4)f x f x-=-+,当2x>时,()f x单调递增,如果1212124(2)(2)0,()()x x x x f x f x+<--<+且则的值()A.恒小于0 B.恒大于0C.可能为0 D.可正可负答案:A11、(江苏省启东中学高三综合测试四)已知)(xf是定义在R上的函数,且)2()(+=xfxf恒成立,当)0,2(-∈x时,2)(xxf=,则当[]3,2∈x时,函数)(xf的解析式为()A.42-x B.42+x C.2)4(+x D.2)4(-x答案:D12、(陕西长安二中2008届高三第一学期第二次月考)定义在R上的奇函数)(xf满足)3()3(xfxf-=+,若当x ∈(0,3)时,xxf2)(=,则当x∈(- 6,-3)时,)(xf=( ) A.62+x B.-62+x C.62-x D.-62-x答案:B13、(黑龙江省哈师大附中2008届高三上期末)设定义在R 上的函数f(x)的反函数为f-1(x),且对任意的x∈R,都有f(-x)+f(x)=3,则f-1(x-1)+f-1(4-x)等于()A.0 B.—2 C.2 D.2x—4答案:A14、(安徽省淮南市2008届高三第一次模拟考试)设函数f (x)是定义在R上的以5为周期的奇函数,若f(2)>1,f (2008)=33-+aa,则a的取值范围是()A. (-∞, 0)B. (0, 3)C. (0, +∞)D. (-∞, 0)∪(3, +∞) 答案:B15、(山东省济南市2008年2月高三统考)已知()f x是以2为周期的偶函数,当[0,1]x∈时,()f x x=,那么在区间[1,3]-内,关于x的方程()1f x kx k=++(其中k是为不等于l的实数)有四个不同的实根,则k的取值范围是A.(1,0)-B.1(,0)2-C.1(,0)3-D.1(,0)4-答案:C16、(安徽省巢湖市2008届高三第二次教学质量检测)函数()f x的定义域为R,对任意实数x满足(1)(3)f x f x-=-,且(1)f x-=(3)f x-,当12x≤≤时,()f x=2x,则()f x的单调减区间是()A.[2k,2k+1](k Z∈) B.[2k-1,2k](k Z∈)C.[2k,2k+2] (k Z∈) D.[2k-2,2k](k Z∈)答案:A17、(东北师大附中高2008届第四次摸底考试)已知定义域为R 的函数()x f 在区间()∞+,4上为减函数,且函数 ()4+=x f y 为偶函数,则( )A .()()32f f >B .()()52f f >C .()()53f f >D .()()63f f > 答案:D18、(湖南省长沙市一中2008届高三第六次月考)若函数)(x f 满足:“对于区间(1,2)上的任意实数)(,2121x x x x ≠,||||)()(1212x x x f x f -<-恒成立,”则称)(x f 为完美函数.在下列四个函数中,完美函数是 A .xx f 1)(=B .||)(x x f =C .x x f 2)(=D .2)(x x f =答案:A。
高一期中抽象函数知识点
高一期中抽象函数知识点高一期中考试即将来临,作为数学科目的一部分,抽象函数是需要重点掌握的知识点之一。
抽象函数作为高中数学的重要内容,其概念和特点需要认真理解与掌握。
本文将从抽象函数的定义、图象与性质、常见的抽象函数类型等多个方面进行论述,以帮助同学们更好地理解和掌握抽象函数的知识。
一、抽象函数的定义抽象函数是指其中一个函数的自变量包含了另一个函数。
通常,我们把包含有另一个函数的函数称作「外层函数」,而另一个函数称作「内层函数」。
举个例子,f(g(x))中的f(x)就是外层函数,g(x)就是内层函数。
二、抽象函数的图象与性质抽象函数的图象一般来说比较复杂,因为它是内外两个函数共同作用的结果。
要绘制抽象函数的图象,需要先绘制内层函数和外层函数的图象,然后观察两个图象的叠加效果。
在绘制图象时,需要注意变量的定义域和值域范围,以确保图象的正确性。
关于抽象函数的性质,可以通过以下几个方面进行分析:1. 定义域和值域的确定:抽象函数的定义域取决于内外两个函数的定义域,并且需要满足内层函数的值域在外层函数的定义域范围内。
对于值域而言,抽象函数的值域取决于内层函数。
2. 函数的奇偶性:抽象函数的奇偶性取决于外层函数的奇偶性,而与内层函数的奇偶性无关。
具体来说,如果外层函数是奇函数,则抽象函数也是奇函数;如果外层函数是偶函数,则抽象函数也是偶函数。
3. 函数的增减性:抽象函数的增减性取决于内外两个函数的增减性。
一般来说,如果外层函数是递增函数,且内层函数的导数存在且大于0,那么抽象函数是递增函数;如果外层函数是递减函数,且内层函数的导数存在且小于0,那么抽象函数是递减函数。
三、常见的抽象函数类型1. 复合函数:复合函数是抽象函数的一种常见类型,它将两个函数进行组合,其中一个函数作为另一个函数的自变量。
例如,f(g(x))就是一种典型的复合函数。
2. 函数的逆运算:在函数的逆运算中,内层函数和外层函数的关系是倒置的。
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。
高中数学必修一函数知识点总结
高中数学必修一函数知识点总结同学们,今天开始讲解函数章节学习,函数这章极其重要,因为函数是高中数学重要的枢纽章节,高中数学除了立体几何和概率统计和函数没有关系之外,所有章节多多少少和函数有关系,所以函数学不好高中数学很难突破100以上,那么从第一堂开始往下面讲,认真往下听把所有题目听懂按照肖老师的要求掌握函数,学好函数是没有问题。
函数这章我们应该讲什么内容呢?函数先看他的树枝图,第一个点要了解函数定义讲完,讲解函数三要素(定义域、解析式、值域)接下来讲解函数四性质(单调性、奇偶性、周期性、对称性)接下来讲解函数类型主要讲解二次函数、指数、对数、幂函数、反函数这些内容讲完后,这个就是函数基础内容。
函数基础内容讲完后,准备了函数专题一:讲解函数零点问题分为了四个题型格外重要,一出题就是高考压轴题那么第二个专题讲到恒成立问题第三个专题总结一下函数压轴小题不能常规做,如果常规做,极有可能时间浪费掉正确答案也做不出来,有技巧的,有三个技巧方法非常高效。
第一种题型:三次函数的单调性、极值、最值及其应用,其实这个点,我们在六类不等式提到过。
第二种题型:差异取值验证法在解决函数选择难题中的妙用,全国卷做完百分之八十压轴选择题,除了一点函数题之外,其他章节题目也能用这个思想去做,同学可能或多或少有了解,带着大家把这种方法彻底让你掌握,高效去做压轴选择题第三种题型:已知函数不等式求解抽象不等式这种题型是构造函数这些内容全部讲完相信你对函数这章体系特别完整,那么后续学习其他章节就不会因为函数这章没有学好而影响后面的学习。
那么开始进入第一个点函数三要素,一个点定义域,给大家讲解三个点1、已知解析式型已知解析式型(四个类型)根据四个类型讲解例题:2、抽象函数型例题1、已知f(x)的定义域为[3,5],求f(2x-1)的定义域。
(解题过程答案如图)例题2、已知f(2x-1)的定义域为[3,5],求f(x)的定义域例题3、已知f(2x-1)的定义域为[3,5]求f(4x-1)的定义域已知定义域求参数范围:本文档部分内容来源于网络,如有内容侵权请告知删除,感谢您的配合!。
高一数学函数的对称性和周期性精讲
设T 是函数 f (x) 的一个周期,则 kT (k Z,k 0) 也是函数 f (x) 的周期.
问 1:有没有一个函数是周期函数,但是没有最小正周期?
答:有,常数函数就是!
问 2:一个周期函数的最小正周期与其他周期什么关系?
答:如果一个函数存在最小正周期,那么其他的周期必是最小正周期的非零整数倍!
f
m (x
a)
m m
f (x)
.
f (x)
举例 1:已知
f (x 1)
2 f (x 3)
,求 y
f (x) 的周期?
解:用 x 1代替 x ,得到
f (x)
f
2 (x
4)
(1),用
x
4
代替
x
代入(1),得到
f (x 4)
( ) 2
f (x 8) 2
由(1)(2)得:
举例:已知 y f (x 1) 为奇函数,求 y f (x) 的对称中心?
解:令 g(x) f (x 1) ,则 g(x) 为奇函数,故 g(x) g(x) 0 ,
即 ,故 的对称中心为 g(x) g(x) f (x 1) f (x 1) 0 y f (x)
说明 1:看图像,发现 a x 与b x 的中间值为 a x b x a b ,
2
2
且两个函数值 f (a x) f (b x) 互为相反数,
故函数 y f (x)的图象关于点(a b ,0)呈中心对称. 反之亦然! 2
说明 :用 代替 ,得到 ,即 2 x a x
(a b x0, f (x0 )) (a b x0, f (a b x0 ))
抽象函数的对称性 ——点,直线,周期
抽象函数的对称性、奇偶性与周期性常用结论一.概念:抽象函数是指没有给出具体的函数解析式或图像,只给出一些函数符号及其满足的条件的函数,如函数的定义域,解析递推式,特定点的函数值,特定的运算性质等,它是高中函数部分的难点,也是大学高等数学函数部分的一个衔接点,由于抽象函数没有具体的解析表达式作为载体,因此理解研究起来比较困难,所以做抽象函数的题目需要有严谨的逻辑思维能力、丰富的想象力以及函数知识灵活运用的能力1、周期函数的定义:对于()f x 定义域内的每一个x ,都存在非零常数T ,使得()()f x T f x +=恒成立,则称函数()f x 具有周期性,T 叫做()f x 的一个周期,则kT (,0k Z k ∈≠)也是()f x 的周期,所有周期中的最小正数叫()f x 的最小正周期。
分段函数的周期:设)(x f y =是周期函数,在任意一个周期内的图像为C:),(x f y =[]a b T b a x -=∈,,。
把)()(a b K KT x x f y -==轴平移沿个单位即按向量)()0,(x f y kT a ==平移,即得在其他周期的图像:[]b kT a kT x kT x f y ++∈-=,),(。
[][]⎩⎨⎧++∈-∈=b kT a,kT x )(b a, x )()(kT x f x f x f 2、奇偶函数:设[][][]b a a b x b a x x f y ,,,),( --∈∈=或①若为奇函数;则称)(),()(x f y x f x f =-=-②若为偶函数则称)()()(x f y x f x f ==-。
分段函数的奇偶性3、函数的对称性:(1)中心对称即点对称:①点对称;关于点与),()2,2(),(b a y b x a B y x A --②对称;关于与点),(),(),(b a y b x a B y b x a A ++--③成中心对称;关于点与函数),()2(2)(b a x a f y b x f y -=-=④成中心对称;关于点与函数),()()(b a x a f y b x a f y b +=+-=-⑤成中心对称。
专题7 抽象函数的单调性和奇偶性-高一数学必修一专题复习训练含答案
专题7 抽象函数的单调性和奇偶性-高一数学必修一专题复习训练含答案一、选择题1.设()f x 是定义在(),-∞+∞上的单调递减函数,且()f x 为奇函数.若()11f =-,则不等式()121f x -≤-≤的解集为A . []1,1-B . []0,4C . []2,2-D . []1,3【答案】D2.若函数()f x 的定义域为()32,1a a -+,且函数()1f x -为奇函数,则实数a 的值为( )A . 2B . 4C . 6D . 8【答案】C【解析】函数()f x 的定义域为()32,1a a -+,且函数()1f x -为奇函数,则函数()f x 的图象关于点()1,0对称,故有()132{3212a a a a +>--++=,求得2a =,故选A .3.已知()f x 是偶函数,它在[)0,+∞上是减函数,若()()lg 1f x f > ,则x 的取值范围是( ) A . 1,110⎛⎫⎪⎝⎭ B . 1,1010⎛⎫ ⎪⎝⎭ C . ()10,1,10⎛⎫⋃+∞ ⎪⎝⎭D . ()()0,110,⋃+∞ 【答案】B【解析】试题分析:偶函数()f x 在[)0,+∞上是减函数,则在(],0-∞上为增函数,由()()lg 1f x f >可知,得,故选项B 正确.考点:偶函数的单调性及其运用.【易错点睛】解答本题时考生容易错误的理解为:偶函数在整个定义域上的单调性是一致的,而列出不等式,解得,没有正确的选项可选.偶函数的图象关于y 轴对称,则其在原点两侧对称区间的单调性也是不同的,即一侧为单调增函数,则对称的另一侧为单调减函数.只有清楚了函数的单调性,才能正确的列出不等式,进而求出正确的解.4.已知函数()y f x =是R 上的偶函数,且在[)0+∞,上单调递增,则下列各式成立的是( )A . ()()()201f f f ->>B . ()()()102f f f >>-C . ()()()210f f f ->>D . ()()()120f f f >->【答案】A【解析】因为函数()y f x =是R 上的偶函数,所以()()22f f -= ,又因为()f x 在[)0+∞,上单调递增,所以()()()201f f f >>,故()()()201f f f ->>. 本题选择A 选项. 5.已知定义域为R 的偶函数在上是减函数,且,则不等式的解集为( )A .B .C .D .【答案】B 【解析】6.已知偶函数f (x )在[0,+∞)单调递增,若f (2)=﹣2,则满足f (x ﹣1)≥﹣2的x 的取值范围是 ( ) A . (﹣∞,﹣1)∪(3,+∞) B . (﹣∞,﹣1]∪[3,+∞) C . [﹣1,﹣3] D . (﹣∞,﹣2]∪[2,+∞) 【答案】B 【解析】根据题意,偶函数在单调递增,且,可得,若,即有, 可得,解可得: 即的取值范围是;故选:B .7.若偶函数()f x 在(],0-∞上单调递减, ()()3224log 3,log 5,2a f b f c f ⎛⎫=== ⎪⎝⎭,则满足( )A . a b c <<B . b a c <<C . c a b <<D . c b a <<【答案】B8.已知函数()f x 为定义在[]2,1b b -上的偶函数,且在[]0,1b -上单调递增,则()()1f x f ≤的解集为( )A . []1,2B . []3,5C . []1,1-D . 13,22⎡⎤⎢⎥⎣⎦【答案】C【解析】由函数奇偶性的定义可知2101b b b +-=⇒=-,所以函数()f x 在[]0,2单调递增,则不等式可化为1{1102x x x ≤⇒-≤≤≤≤,应选答案C .9.已知函数()f x 是定义在R 上的偶函数,在(],0-∞上有单调性,且()()21f f -<,则下列不等式成立的是 ( )A . ()()()123f f f -<<B . ()()()234f f f <<-C . ()()1202f f f ⎛⎫-<< ⎪⎝⎭D . ()()()531f f f <-<-【答案】D【解析】根据函数为偶函数,有()()()221f f f -=<,故函数在[)0,+∞上递减,所以()()()()()()10123452f f f f f f f ⎛⎫>>>>>> ⎪⎝⎭,故选D .10.若是奇函数,且在内是增函数,又,则的解集是( )A .B .C .D .【答案】D 【解析】11.定义在的函数,已知是奇函数,当时,单调递增,若且,且值( ).A . 恒大于B . 恒小于C . 可正可负D . 可能为【答案】A【解析】由是奇函数,所以图像关于点对称,当时,单调递增,所以当时单调递增,由,可得,,由可知,结合函数对称性可知12.已知是定义在上的奇函数,对任意的,均有.当时,,则()A. B. C. D.【答案】C【解析】f()=f()=14,∵<<,二、填空题13.设f(x)是R上的偶函数,且在[0,+∞)上单调递增,则f(–2),f(–π),f(3)的大小顺序是__________.【答案】f(–π)>f(3)>(–2)【解析】由已知是上的偶函数,所以有,,又由在上单调增,且,所以有,所以π),故答案为:.14.已知偶函数在区间上单调增加,则满足的的取值范围是__________.【答案】【解析】∵是偶函数,15.已知函数()f x 是定义在R 上的奇函数, 在区间(),0-∞上单调递减,且()10f =. 若实数a 满足()515log log f a f a ⎛⎫≥ ⎪⎝⎭, 则实数a 的取值范围是____________.【答案】][10,1,55⎛⎤⋃ ⎥⎝⎦【解析】因为函数()f x 是定义在R 上的奇函数, 在区间(),0-∞上单调递减, 根据对称性,所以函数()f x 在区间()0,+∞上也单调递减.又易推出()()()1100f f f -===.从而根据函数()f x 的性质作出图象, 即可求得()0f x ≥的解集为][(,10,1⎤-∞-⋃⎦.()515log log f a f a ⎛⎫≥ ⎪⎝⎭等价于()5log 0f a ≥,故5log 1a ≤-或50log 1a ≤≤,解得105a <≤或15a ≤≤. 16.定义在区间[]2,2-上的偶函数()g x ,当0x ≥时()g x 单调递减,若()()1g m g m -<,则实数m 的取值范围是____________.【答案】1 1,2⎡⎫-⎪⎢⎣⎭【解析】不等式等价于:212 {221mmm m-≤-≤-≤≤->,求解关于实数m的不等式组可得实数m的取值范围是1 1,2⎡⎫-⎪⎢⎣⎭.17.设偶函数在上为减函数,且,则不等式的解集为_________;【答案】【解析】18.已知函数是定义在区间上的偶函数,它在区间上的图像是如图所示的一条线段,则不等式的解集为__________.【答案】【解析】 由题意,函数过点,,∴,又因为是偶函数,关于轴对称,所以,即,又作出函数在上的图像,当的时候,的图像恒在的上方,当的时候,令,,即当的时候,满足,即.故答案为:. 19.定义在上的奇函数是增函数,且,则的取值范围为__________.【答案】【解析】20.已知定义在R 上的函数()f x 满足()()f x f x -=,且对于任意1x , [)20,x ∈+∞, 12x x ≠,均有()()21120f x f x x x ->-.若1132f ⎛⎫-=⎪⎝⎭, 182log 1f x ⎛⎫< ⎪⎝⎭,则x 的取值范围为__________. 【答案】()10,2,2⎛⎫⋃+∞ ⎪⎝⎭【解析】定义在R 上的函数()f x 满足()()f x f x -=,且对于任意1x , [)20,x ∈+∞, 12x x ≠,均有()()21120f x f x x x ->-, ()f x ∴ 在()0,+∞ 上递减,在(),0-∞ 上递增,12811112log ,log 2333f x f f x f ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫<=--<- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭ ,因为()f x 是偶函数,所以2211log ,log 133x x ->->或2log 1x <- ,可得2x >或102x << ,故答案为()10,2,2⎛⎫⋃+∞ ⎪⎝⎭.三、解答题21.已知函数()y f x =是定义在()0,+∞上的增函数,对于任意的0,0x y >>,都有()()()f xy f x f y =+,且满足()21f =.(1)求()()14f f 、的值;(2)求满足()()32f x f x +->的x 的取值范围. 【答案】(1)()10f =, ()42f =;(2)4x >. 【解析】22.定义在R 上的函数()y f x =对任意的,x y R ∈,满足条件: ()()()1f x y f x f y +=+-,且当0x >时, ()1f x >. (1)求()0f 的值;(2)证明:函数()f x 是R 上的单调增函数;(3)解关于t 的不等式()221f t t -<.【答案】(Ⅰ) ()01f =;(Ⅱ)见解析;(Ⅲ) 10,2⎛⎫ ⎪⎝⎭. 【解析】23.若()f x 是定义在()0,+∞上的增函数,且对一切x , 0y >,满足()()x f f x f y y ⎛⎫=- ⎪⎝⎭. (1)求()1f 的值;(2)若()61f =,解不等式()1323f x f ⎛⎫+-< ⎪⎝⎭. 【答案】(1)0;(2)()3,9- 【解析】24.已知()f x 是定义在[]1,1-上的奇函数,且()11f =,若m , []1,1n ∈-, 0m n +≠时,有()()0f m f n m n+>+.(1)证明()f x 在[]1,1-上是增函数; (2)解不等式1121f x f x ⎛⎫⎛⎫+< ⎪ ⎪-⎝⎭⎝⎭; (3)若()221f x t at ≤-+对任意[]1,1x ∈-, []1,1a ∈-恒成立,求实数t 的取值范围. 【答案】(1)增函数;(2)3,12⎡⎫--⎪⎢⎣⎭;(3)0t =或2t ≥或2t ≤-. 【解析】∵()f x 在[]1,1-上是增函数∴()()max 11f x f == ∴2221120t at t at -+≥⇒-≥对任意[]1,1a ∈-恒成立. 令()22g a at t =-+,则0{00t =≥恒成立或()20{120t g t t >=-+≥或()20{120t g t t <-=+≥,∴0t =或2t ≥或2t ≤-∴实数t 的取值范围为0t =或2t ≥或2t ≤-.25.函数()f x 的定义域为{|0}D x x =≠,且满足对任意12,x x D ∈,有()()1212f x x f x x ⋅=+)(. (1)求()1f 的值;(2)判断()f x 的奇偶性并证明你的结论;(3)如果()41f =, ()12f x -<,且()f x 在()0,+∞上是增函数,求x 的取值范围. 【答案】(1)()10f =;(2)见解析:(3)()()15,11,17-⋃. 【解析】点睛:本题给出抽象函数,求特殊的函数值、讨论函数的奇偶性,并依此解关于x 的不等式.着重考查了函数的单调性、奇偶性和绝对值不等式的解法等知识,属于中档题.运用“赋值法”进行求值和化简,是解决抽象函数问题的一般方法.26.设函数()y f x =是定义在R 上的函数,并且满足下面三个条件:①对任意正数,x y ,都有()()()f xy f x f y =+;②当1x >时, ()0f x <;③()31f =-.(1)求()1f , 19f ⎛⎫⎪⎝⎭的值;(2)证明()f x 在()0,+∞上是减函数;(3)如果不等式()()22f x f x +-<成立,求x 的取值范围.【答案】(Ⅰ)2;(Ⅱ)见解析; (Ⅲ)(1,133-+). 【解析】点晴:本题属于对函数单调性的证明和单调性应用的考察,若函数()f x 在区间上单调递增,则()()1212,,x x D f x f x ∈>且时,有12x x >,事实上,若12x x ≤,则()()12f x f x ≤,这与()()12f x f x >矛盾,类似地,若()f x 在区间上单调递减,则当()()1212,,x x D f x f x ∈>且时有12x x <;据此可以解不等式,由函数值的大小,根据单调性就可以得自变量的大小关系. 27.已知函数的定义域为,若对于任意的实数,都有,且时,有.(1)判断并证明函数的奇偶性; (2)判断并证明函数的单调性;(3)设,若对所有,恒成立,求实数的取值范围.【答案】(1)奇函数,(2)单调递增函数,(3)或.【解析】(1)奇函数,证明如下:由题意知,令,得,所以;点睛:抽象函数单调性的证明绝大多数情况下都是用“定义法”去证,其步骤是:(1)取值:在给定区间上任取,且;(2)作差:将变形整理为其结果为因式乘积的形式或能够判断的符号的形式;(3)判断的符号;(4)根据定义得出结论.28.已知函数是定义在上的不恒为零的函数,对于任意非零实数满足,且当时,有.(Ⅰ)判断并证明的奇偶性;(Ⅱ)求证:函数在上为增函数,并求不等式的解集.【答案】(1)见解析;(2).【解析】分析:⑴先求出,继而,令代入得⑵构造,然后利用已知代入证明详解:(Ⅰ)是偶函数。
必修一抽象函数的奇偶性周期性对称性教案
抽象函数的周期性与对称性知识点梳理一、 抽象函数的对称性定理 1. 若函数)(x f y =定义域为R ,且满足条件:)()(x b f x a f -=+,则函数)(x f y =的图象关于直线2ba x +=对称。
推论 1. 若函数)(x f y =定义域为R ,且满足条件:)()(x a f x a f -=+,则函数)(x f y =的图像关于直线a x =对称。
推论2. 若函数)(x f y =定义域为R ,且满足条件:)2()(x a f x f -=),则函数)(x f y =的图像关于直线ax =对称。
推论3. 若函数)(x f y =定义域为R ,且满足条件:)()(x a f x a f -=+, 又若方程0)(=x f 有n 个根,则此n 个根的和为na 。
定理2. 若函数)(x f y =定义域为R ,且满足条件:c x b f x a f =-++)()((c b a ,,为常数),则函数)(x f y =的图象关于点)2,2(cb a +对称。
推论1. 若函数)(x f y =定义域为R ,且满足条件:0)()(=-++x b f x a f 成立,则)(x f y = 的图象关于点)0,2(ba +对称。
推论2.若函数)(x f y =定义域为R ,且满足条件:0)()(=-++x a f x a f (a 为常数),则函数)(x f y =的图象关于点)0,(a 对称。
总结:x 的系数一个为1,一个为-1,f(x)整理成两边,其中一个的系数是为1,另一个为-1,存有对称中心。
定理3.若函数)(x f y = 定义域为R ,则函数)(x a f y +=与)(x b f y -=两函数的图象关于直线2ab x -=对称(由x b x a -=+可得)。
推论1. 函数)(a x f y -=与函数)(x a f y -=的图象关于直线a x =对称。
推论2. 函数)(x a f y +=与函数)(x a f y -=的图象关于直线0=x 对称。
人教版必修一:《基本初等函数》复习之抽象函数专题
人教版必修一:《基本初等函数》复习之抽象函数专题1、抽象函数相对于具体函数而言,没有具体的解析式,有的是这一类函数所具有共同性质2、抽象函数题型标配:①任意 ②关系恒等式3、选配:单调性、奇偶性、某一函数值、某一范围内函数值、4、常见求解问题:求值、判断奇偶性、判断单调性、解不等式因为“任意”两字:为赋值埋下伏笔恒等式:可正用,可逆用,可变形用练习:人教版必修1第82页第7题、第75页B 组题第五题从以上题目中以发现,具体函数可以抽象出一类函数所具有的性质练习:1、函数()f x 的定义域为{}0D x x =≠,且满足对任意的12,x x D ∈,都有1212()()()f x x f x f x ⋅=+(1) 求(1)f 的值(2)判断()f x 的奇偶性(求值,不但有明确要求求值,还有暗的要求求值;证奇偶性,要注()f x -的出现)2、已知函数()f x 不为0,当,x y R ∈恒有()+(-)2()()f x y f x y f x f y +=⋅,求证:()f x 为偶函数3、()f x 是定义在R 上的函数,对,x y R ∈都有()()()1f x y f x f y +=++,求证:()f x +1为为奇函数4、已知定义在()0,+∞的函数()f x 满足()()(),x f f x f y y =-且当1x >时,()0f x <,(1)求(1)f 的值 (2)判断()f x 的单调性5、()f x 是定义在R 上的函数,对,a b R ∈都有()()()f a b f a f b +=+,且当0x >时,()0f x >(1)求证:()f x 为为增函数(2)若(1)1f =,解不等式(32)3f m -<6、()f x 是定义在R 上的函数,对,x y R ∈都有()()(),f x y f x f y +=+且当0x >时,()0f x <,(1)2f =-(1)求证:()f x 为奇函数(2)求()f x 在[]3,3-上的最大值与最小值3、设函数()f x 是定义在[]1,1-上的奇函数,对任意[],1,1a b ∈-,当0a b +≠时,都有()()0f a f b a b+>+ (1)若a b >,试比较()()f a f b 与的大小(2)解不等式:(3)(21)f x f x <+总结:(1)有的直接让求值,而有的是通过分析得知需要求值;(2)有的直接让证单调性,而有的是通分析知道需要证单调性;那么什么时候要证单调性呢,如果题目中出现求最值问题、比较大小问题,往往要证单调性(3)有的直接要证奇偶性问题,而有的是通过分析可得要证奇偶性。
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。
新高一抽象函数知识点归纳总结
新高一抽象函数知识点归纳总结高一是学生们接触高等数学的第一年,而在高等数学的学习中,抽象函数是一个非常重要的内容。
抽象函数在高中数学课程中出现的频率相对较高,掌握好这个知识点对于学生们打好数学基础,有着非常大的帮助。
接下来,我们将对新高一抽象函数的知识点进行归纳总结。
一、函数的概念和性质在学习抽象函数之前,首先要掌握函数的概念和基本性质。
函数是一种对应关系,它把一个集合的每个元素都对应到另一个集合的唯一元素上。
函数的性质包括定义域、值域、单调性、奇偶性等。
掌握函数的概念和性质是后续学习抽象函数的基础。
二、抽象函数的定义抽象函数是指函数的定义域和值域都是集合,函数的定义可以用文字、图表、映射等方式表示。
抽象函数可以简化数学问题的表达,使问题的求解更加简单明了。
在高一的数学课程中,学生需要通过实际问题理解抽象函数的定义和意义,建立起抽象函数和具体问题之间的联系。
三、抽象函数的常见类型在高一的数学教学中,常见的抽象函数类型包括线性函数、二次函数、指数函数、对数函数、三角函数等。
线性函数是最简单的抽象函数,可以用一条直线表示;二次函数则是用二次方程表示的函数,图像是一个开口向上或向下的抛物线;指数函数和对数函数则是用指数和对数运算表示的函数,它们在实际中有着广泛的应用;三角函数则是以圆的角度为自变量的函数,它与几何形状、周期性等有着密切的关系。
四、抽象函数的性质和应用抽象函数具有许多重要的性质和应用。
首先,函数的图像可以通过平移、伸缩、翻转等变换得到不同的函数,这些变换对于函数的研究和应用具有重要意义。
其次,抽象函数的性质可以通过函数的解析式、图像等方式进行判断和解答。
另外,抽象函数在实际问题中的应用非常广泛,比如利用抽象函数来解决最优化问题、建模问题等。
五、抽象函数的综合应用抽象函数在高一数学中的学习不仅仅是理论的讲解和应用的演练,更重要的是培养学生的创造性思维和综合应用能力。
通过进行一些抽象函数的实际问题,可以锻炼学生的问题分析和解决能力,提高他们的数学思维能力。
高中数学 14种函数图像和性质知识解析 新人教A版必修1
高中数学 14种函数图像和性质知识解析新人教A版必修1高中不得不掌握的函数图像与常用性质高中常用函数有14种,它们是:1.正比例函数;2.反比例函数;3.根式函数;4一次函数;5.二次函数;6双勾函数.;7..双抛函数;8.指数函数;9对数函数;10.三角函数;11分段函数.;12.绝对值函数;13.超越函数;14.抽象函数。
而函数的性质常见的有:1.定义域;2.值域;3.单调性;4.奇偶性;5.周期性;6.对称性;7.有界性;8.反函数;9.连续性.高中都是从函数解析式入手画出函数图像,再利用函数图像研究其性质,下面我们就函数的图像和性质做归纳总结。
1.正比例函数解析式图像定义域:值域:单调性:奇偶性:反函数:2.反比例函数解析式图像性质定义域:值域:单调性:奇偶性:反函数:对称性:定义域:值域:单调性:对称性:3根式函数解析式图像定义域:值域:单调性:奇偶性:反函数:4一次函数解析式图像定义域:值域:1 性质性质性质用心爱心专心单调性:反函数:5二次函数解析式图像定义域:值域:单调性:对称性:定义域:值域:单调性:对称性:6.双勾函数解析式图像定义域:值域:单调性:奇偶性:对称性:定义域:值域:单调性:奇偶性:对称性:7.双抛函数解析式图像定义域:值域:单调性:奇偶性:对称性:定义域:性质性质性质用心爱心专心值域:单调性:奇偶性:对称性:8.指数函数解析式图像定义域:值域:单调性:9.对数函数解析式图像定义域:值域:单调性:10.三角函数解析式图像单调性:周期性:奇偶性:有界性:对称性:定义域:值域:单调性:周期性:奇偶性:有界性:对称性:定义域:值域:单调性:周期性:奇偶性:有界性:对称性:定义域:值域:单调性:周期性:奇偶性:有界性:对称性:11.分段函数分段函数是在其定义域的不同子集上,分别用几个不同的式子来表示对应关系的函数,它是一类较特殊的函数。
其图像的画法是按定义域的划分分别作图。
专题07 函数的单调性、奇偶性、周期性与对称性(知识梳理)(新高考地区专用)(解析版)
专题07 函数的单调性、奇偶性、周期性与对称性(知识梳理)一、函数的单调性(一)函数的单调性和单调区间定义:1、增函数与减函数的定义:设函数)(x f y =的定义域为A ,区间A M ⊆,如果取区间M 中的任意两个值1x 、2x ,改变量012>-=∆x x x ,则当0)()(12>-=∆x f x f y 时,就称函数)(x f y =在区间M 上是增函数;当0)()(12<-=∆x f x f y 时,就称函数)(x f y =在区间M 上是减函数。
2、函数的单调性与单调区间:如果一个函数在某个区间M 上是增函数或是减函数,就说这个函数在这个区间M 上具有单调性(区间M 称为单调区间)。
此时也说函数是这一区间上的单调函数。
在单调区间上,增函数的图像是上升的,减函数的图像是下降的。
[多选]例1-1.下列给定函数中,在区间)10(,上单调递减的函数是( )。
A 、x x f =)(B 、)1(log )(21+=x x g C 、|1|)(-=x x h D 、12)(+=x x w【答案】BC【解析】x x f =)(在)0[∞+,上是增函数,)1(log )(21+=x x g 在)1(∞+-,上是减函数,|1|)(-=x x h 在]1(,-∞上是减函数,12)(+=x x w 在R 上是增函数,则)(x g 和)(x h 在区间)10(,上单调递减的函数,选BC 。
(二)对函数单调性定义的理解1、函数的单调性是局部性质:从定义上看,函数的单调性是指函数在定义域的某个子区间上的性质,即单调区间是定义域的子集,是函数的局部特征。
函数的单调性只在定义域内讨论,可以是整个定义域,也可以是定义域的某个子区间;如果一个函数在某个区间上是单调的,那么在这个区间的子区间上也是单调的。
但在某个区间上单调,在整个定义域上不一定单调。
如函数2x y =的定义域为R ,当)0[∞+∈,x 时是增函数,当]0(,-∞∈x 时是减函数。
高中数学函数的单调性、奇偶性、周期性、对称性及函数的图像
函数的单调性、奇偶性、周期性、对称性及函数的图像(一)复习指导单调性:设函数y =f (x)定义域为A ,区间MA ,任取区间M 中的两个值x 1,x 2,改变量Δx =x 2-x 1>0,则当Δy =f(x 2)-f(x 1)>0时,就称f(x)在区间M 上是增函数,当Δy=f(x 2)-f(x 1)<0时,就称f(x)在区间M 上是减函数.如果y =f(x)在某个区间M 上是增(减)函数,则说y=f(x)在这一区间上具有单调性,这一区间M 叫做y=f(x)的单调区间.函数的单调性是函数的一个重要性质,在给定区间上,判断函数增减性,最基本的方法就是利用定义:在所给区间任取x 1,x 2,当x 1<x 2时判断相应的函数值f(x 1)与f(x 2)的大小.利用图象观察函数的单调性也是一种常见的方法,教材中所有基本初等函数的单调性都是由图象观察得到的.对于y=f[φ(x)]型双重复合形式的函数的增减性,可通过换元,令u=φ(x),然后分别根据u=φ(x),y=f(u)在相应区间上的增减性进行判断,一般有“同则增,异则减”这一规律.此外,利用导数研究函数的增减性,更是一种非常重要的方法,这一方法将在后面的复习中有专门的讨论,这里不再赘述.奇偶性:(1)设函数f(x)的定义域为D ,如果对D 内任意一个x ,都有-x ∈D ,且f(-x)=-f(x),则这个函数叫做奇函数;设函数f(x)的定义域为D ,如果对D 内任意一个x ,都有-x ∈D ,且f(-x)=f(x),则这个函数叫做偶函数.函数的奇偶性有如下重要性质:f(x)奇函数f(x)的图象关于原点对称.f(x)为偶函数f(x)的图象关于y 轴对称.此外,由奇函数定义可知:若奇函数f(x)在原点处有定义,则一定有f(0)=0,此时函数f(x)的图象一定通过原点.周期性:对于函数f(x),如果存在一个非零常数T ,使得当x 取定义域内的每一个值时,都有f(x+T)=f(x)成立,则函数f(x)叫做周期函数,非零常数T 叫做这个函数的周期.关于函数的周期性,下面结论是成立的.(1)若T 为函数f(x)的一个周期,则kT 也是f (x)的周期(k 为非零整数).(2)若T 为y=f(x)的最小正周期,则||T 为y=Af(ωx+φ)+b 的最小正周期,其中ω≠0.对称性:若函数y=f(x)满足f(a -x)=f(b+x)则y=f(x)的图象关于直线2ba x对称,若函数y=f (x)满足f(a -x)=-f(b+x)则y=f(x)的图象关于点(2ba ,0)对称.函数的图象:函数的图象是函数的一种重要表现形式,利用函数的图象可以帮助我们更好的理解函数的性质,我们首先要熟记一些基本初等函数的图象,掌握基本的作图方法,如描点作图,三角函数的五点作图法等,掌握通过一些变换作函数图象的方法.同时要特别注意体会数形结合的思想方法在解题中的灵活应用.(1)利用平移变换作图:y=f(x)左右平移y=f(x +a) y=f(x)上下平移y=f(x)+b(2)利用和y=f(x)对称关系作图:y=f(-x)与y=f (x)的图象关于y 轴对称;y=-f(x)与y=f(x)的图象关于x 轴对称y=-f(-x)与y =f(x)的图象关于原点对称;y=f -1(x)与y=f(x)的图象关于直线y=x 对称(3)利用y=f(x)图象自身的某种对称性作图y=|f(x)|的图象可通过将y=f(x)的图象在x 轴下方的部分关于x 轴旋转180°,其余部分不变的方法作出.y=f(|x|)的图象:可先做出y=f(x),当x ≥0时的图象,再利用偶函数的图象关于y 轴对称的性质,作出y=f(x)(x<0)的图象.此外利用伸缩变换作图问题,待三角的复习中再进行研究.还要记住一些结论:若函数y=f(x)满足f (a -x)=f(b+x)则y=f(x)的图象关于直线2ba x对称,若函数y=f (x)满足f(a -x)=-f(b+x)则y=f(x)的图象关于点(2ba ,0)对称.(二)解题方法指导例1.设a ≠0,试确定函数21)(xax x f 在(-1,1)上的单调性.例2.讨论xxx f 2)(的增减性.例3.f(x)在(-∞,2)上是增函数,且对任意实数x 均有f(4-x)=f(x)成立,判断f(x)在(2,+∞)上的增减性.例4*.已知函数f(x)的定义域为R ,对任意实数m ,n ,都有21)()()(n f m f n m f 且当21x时,f(x)>0.又.0)21(f (Ⅰ)求证;1)21(,21)0(f f (Ⅱ)判断函数f(x)的单调性并进行证明例5.在R 上求一个函数,使其既是奇函数,又是偶函数例6.判断下列函数的奇偶性)1lg()()1(2xxx f (2)11)()(xx aa x x f (其中φ(x)为奇函数,a >0且a ≠1).例7.设函数])1,1[(1)(2x bxxa x x f 是奇函数,判断它的增减性.例8.设f(x)是定义域为R 且以2为一个周期的周期函数,也是偶函数,已知当x ∈[2,3]时f (x)=(x -1)2+1,求当x ∈[1,2]时f(x)的解析式.例9.作出112xx y的图象,并指出函数的对称中心,渐近线,及函数的单调性.例10.作出函数的图象(1)1)1(32x y(2)y=|lg|x||例11.(1)作出方程|x |+|y |=1所表示的曲线.(2)作出方程|x -1|+|y+1|=1所表示的曲线.例12.已知函数f(x)和g(x)的图象关于原点对称,且f(x)=x 2+2x .(1)求函数g(x)的解析式;(2)解不等式g(x)≥f(x)-|x -1|.例题解析例1解:任取x 1,x 2∈(-1,1),且Δx=x 2-x 1>0,则)1)(1()1)((11)()(2221211222122212x x x x x x a x ax x ax x f x f y由于-1<x 1<x 2<1,所以Δx=x 2-x 1>0,1+x 1x 2>0,1-21x >0,1-22x >0.因此当a >0时,Δy=f(x 2)-f(x 1)>0,当a <0时,Δy=f(x 2)-f(x 1)<0.所以当a >0时f(x)在(-1,1)上是增函数,当a <0时,f(x)在(-1,1)上是减函数.例2分析:可先在(0,+∞)上研究f(x)的增减性,然后根据f(x)的奇偶性判断其在(-∞,0)上的增减性,而当x >0时,有,222)(xxx f 当且仅当x x2即2x 时“=”成立,即当2x 时,f(x)取得最小值,2由此可知x=2是函数单调区间的一个分界点.解:任取x 1,x 2∈(0,2],且Δx=x 2-x 1>0则)21)(()2()2()()(2112112212x x x x x x x x x f x f y因为,2021x x Δx=x 2-x 1>0,且02121x x ,因此Δy=f(x 2)-f(x 1)<0,故f(x)在]2,0(上是减函数.同理可证f(x)在),2[是增函数.又由),(2)(x f xxx f 可知f(x)是奇函数,其图像关于原点对称,所以可知f(x)在]2,(上是增函数,在)0,2[上是减函数.综上所述,x xx f 2)(在]2,(和),2[上是增函数,在)0,2[,]2,0(上是减函数.例3解:任取x 1,x 2∈(2,+∞),且x 1<x 2,则由2<x 1<x 2得2>4-x 1>4-x 2 因为f(x)在(-∞,2)上是增函数,所以有f(4-x 1)>f(4-x 2)而由已知又有f(4-x 1)=f(x 1),f(4-x 2)=f(x 2),所以f(x 1)>f(x 2),故f(x)在(2,+∞)上是减函数.小结:注意体会解题中的划归思想.此题若是一个小题,由f(4-x)=f(x)可知f (x)的图像关于x=2对称,立即就可以判断出f(x)在(2,+∞)上是减函数.例4分析:判断这类抽象函数的单调性,关键是根据已知去创造条件,利用单调性的定义进行和判断,可以采用分析法寻求解题思路.解:(Ⅰ)由f(m +n)=f(m)+f(n)21得f(0)=f(0+0)=2f(0)21有f(0)=-21又由及0)21(f 得1)21(f (Ⅱ)任取x 1,x 2∈R 且Δx =x 2-x 1>0则212112x x 根据已知可得)21(12x x f 则有21)()()()(1121122x f x x f x x x f x f 21)(21)21()21(21)()2121(112112x f f x x f x f x x f ).(1)(11)()21(0111x f x f x f f 函数f(x)在R 上为增函数.例5解:设所求的R 上的函数为f(x),则由函数奇偶性定义得f(-x)=-f(x)①,f(-x)=f(x)②,联立①②,消去f(-x),得f(x)=0.显然函数f(x)=0既是奇函数又是偶函数,所以f(x)=0就是所求的函数.例6解:(1)因为对任意x ∈R ,都有0||122xx x xx x,所以函数定义域为R任取x ∈R ,则-x ∈R 且有)()1lg()1lg()1lg()(2122x f xxxxxx x f 所以)1lg()(2xxx f 是奇函数(2)函数的定义域为R .任取x ∈R ,则-x ∈R ,且有.11)(11)(11)()(xx xxxx aa x a a x aa x x f 所以11)()(xx aa x x f 是偶函数.例7解:显然x ∈[-1,1],-x ∈[-1,1],因为f(x)为奇函数,所以对区间[-1,1]内任意实数x 均有f(-x)=-f(x)成立,即1122bx xa x bxxa x ,也就是1122bxxa x bxxa x 这是关于x 的恒等式,比较两端分子分母对应项的系数,可得a=b=0.所以1)(2xx x f 任取x 1,x 2∈[-1,1],且Δx=x 2-x 1>0 则)1)(1()1)((11)()(2221211221122212xxx x x x x x x x x f x f y因为-1≤x 1<x 2≤1,所以Δx=x 2-x 1>0,1-x 1x 2>0,因此Δy=f(x 2)-f(x 1)>0,所以当x ∈[-1,1]时1)(2xx x f 为增函数.注:此题也可以通过f(0)=0,f(-1)=-f (-1)求得a=b=0例8分析:此题的解答要抓住两个关键点,一个是f(x)为偶函数,再一个是f(x)为周期函数,通过画出草图,就会发现可以先求出当x ∈[-3,-2]时函数的解析式,在利用周期性求出当x ∈[1,2]时f(x)的解析式,要注意体会划归的思想方法.解:当x ∈[-3,-2]时-x ∈[2,3]所以f(-x)=(-x -1)2+1=(x +1)2+1,因为f(x)是偶函数,因此当x ∈[-3,-2]时,f(x)=(x +1)2+1当x ∈[1,2]时,x -4∈[-3,-2],有f(x -4)=(x -4+1)2+1=(x -3)2+1,因为2为f(x)的周期,可知-4也为f(x)一个周期,有f(x -4)=f(x)故x ∈[1,2]时f(x)=(x -3)2+1.例9解:因为112112x x x y所以将xy1的图象向左平移一个单位,再向上平移两个单位,即可得到112xx y的图象,如图由图象可以得到:对称中心为(-1,2)渐近线分别为x=-1,y=2函数在(-∞,-1)和(-1,+∞)上都是增函数.例10解:(1)将函数32x y的图象向右平移一个单位,再向上平移一个单位,即可的得到1)1(32xy ,如图.(2)y=|lg |x ||为偶函数,当x >0时先作出y=lg x 的图象,在根据奇偶性作出y=lg |x |的图象,最后将y=lg |x |在横轴下面的图象关于x 轴旋转180°,其余部分不变.即可得到y=|lg |x ||的图象,如图.例11分析,曲线|x |+|y |=1是关于x 轴,y 轴和原点的对称图形,利用对称性可以很快的作出曲线,至于曲线|x -1|+|y +1|=1,只需通过将曲线|x |+|y |=1适当平移即可得到.解:(1)先作出线段x +y=1(x ≥1,y ≥1),再作出该线段分别关于x 轴,y 轴和原点分别对称的线段,就得到方程|x |+|y |=1所表示的曲线,如图.(2)将(1)中方程|x |+|y |=1所表示的曲线右移一个单位,下移一个单位就得到方程|x -1|+|y +1|=1所表示的曲线,如图.例12解:(1)设f(x)上任意一点P(x 0,y 0)关于原点的对称点为P (x ,y)则220y y x x 即yy x x 00因为点P(x 0,y 0)在f (x)=x 2+2x 的图像上,所以20xy 2x 0,即-y=(-x)2+2(-x)故g(x)=-x 2+2x .(2)由g(x)≥f(x)-|x -1|得2x 2≤|x -1|当x ≥1时,不等式化为2x 2-x +1≤0,此式无实数解.当x <1时,不等式化为2x 2+x -1≤0解得211x,因此g(x)≥f(x)-|x -1|解集为].21,1[。
高三抽象函数知识点
高三抽象函数知识点抽象函数是高中数学中的一个重要概念,它是函数概念的一种推广和扩展。
通过对抽象函数的学习和理解,不仅可以帮助学生更好地掌握函数的性质和变化规律,还可以为解决实际问题提供一种有效的数学工具。
本文将从定义、性质、图像及应用等方面介绍高三抽象函数的相关知识点。
一、定义抽象函数是指由一个自变量的集合A到一个因变量的集合B的映射关系。
这里的集合A和集合B可以是实数集、复数集、整数集等。
抽象函数可以用符号表示,如f(x)、g(x)等,其中x为自变量。
二、性质1. 定义域与值域:抽象函数的定义域即自变量的取值范围,可以是一个集合或一个区间。
而值域则表示抽象函数在给定定义域内所有可能的输出值所组成的集合或区间。
2. 单调性:抽象函数可能是递增的、递减的,也可能存在局部最值点。
通过对函数的微分或导数进行研究,可以确定函数的单调性。
3. 零点与极值点:抽象函数在定义域内可能存在零点,即使得f(x) = 0的自变量x的取值。
极值点是指函数在一段区间内的最大值或最小值,可以通过求导和求二阶导数的方法来判断。
4. 对称性:抽象函数可能具有对称性,如奇函数和偶函数。
奇函数满足f(-x) = -f(x),偶函数满足f(-x) = f(x),可以通过对函数的变换来验证其对称性。
三、图像抽象函数的图像可以通过将自变量的取值代入函数中得到。
可以使用计算器或数学软件绘制抽象函数的图像,以便更直观地观察函数的性质和特点。
图像可以展示函数的增减性、零点、极值点等信息,有助于学生理解和记忆。
四、应用抽象函数广泛应用于数学和实际问题中。
在代数中,可以通过抽象函数来描述两个数的关系,如线性函数、二次函数等。
在几何中,抽象函数可以用来表示曲线、图形的方程,帮助解决与图形相关的问题。
在实际问题中,抽象函数可以用来建模,通过函数的性质和变化规律分析问题,求解最优解。
总结高三抽象函数是数学中重要的知识点,掌握好抽象函数的定义、性质和应用,对学生提高数学水平和解决问题具有重要的意义。
抽象函数周期函数复合函数对称性课件
第六讲i一、 周期函数(a )概念:对于()f x 定义域内的每一个x ,都存在非零常数T ,使得()()f x T f x +=恒成立,则称函数()f x 具有周期性,T 叫做()f x 的一个周期,则kT (,0k Z k ∈≠)也是()f x 的周期,所有周期中的最小正数叫()f x 的最小正周期。
(b )函数周期性的几个重要结论:2、()()f x a f x b +=+ ⇔)(x f y =的周期为a b T -=3、)()(x f a x f -=+ ⇔)(x f y =的周期为a T 2=4、)(1)(x f a x f =+ ⇔)(x f y =的周期为a T 2= 5、)(1)(x f a x f -=+ ⇔)(x f y =的周期为a T 2= 7、 1)(1)(+-=+x f a x f ⇔)(x f y =的周期为a T 2= 6、)(1)(1)(x f x f a x f +-=+ ⇔)(x f y =的周期为a T 3= 8、)(1)(1)(x f x f a x f -+=+ ⇔)(x f y =的周期为a T 4= 9、)()()2(x f a x f a x f -+=+ ⇔)(x f y =的周期为a T 6=10、若.2, )2()(,0p T p px f px f p =-=>则推论:偶函数)(x f y =满足)()(x a f x a f -=+⇔)(x f y = 周期a T 2=推论:奇函数)(x f y =满足)()(x a f x a f -=+⇔)(x f y = 周期a T 4=二、函数对称性(一) 函数)(x f y =图象本身的对称性(自身对称)若()()f x a f x b +=±+,则()f x 具有周期性;若()()f a x f b x +=±-,则()f x 具有对称性:“内同表示周期性,内反表示对称性”。
抽象函数周期性、对称性、奇偶性
抽象函数周期性、对称性、奇偶性综述抽象函数型综合问题,一般通过对函数性质的代数表述,综合考查学生对于数学符号语言的理解和接受能力,考查对于函数性质的代数推理和论证能力,考查学生对于一般和特殊关系的认识.函数的周期性、对称性一般与抽象函数结合,综合函数的其它性质一起考查.函数的周期性要紧扣周期函数的定义.要注意,函数的周期性只涉及到一个函数.函数的对称性比较复杂,要分清是一个函数的对称性,还是两个函数的对称性;分清是轴对称还是中心对称.一、基本定义1、定义1:(周期函数)对于函数()f x ,如果存在一个非零常数T ,使得当x 取定义域的每一个值时,都有()()f x T f x +=,那么,函数()f x 就叫做周期函数.非零常数T 叫做这个函数的周期.2、定义2:(同一函数图象的对称性)若函数)(x f y =图象上任一点关于点P (或直线l )的对称点仍在函数)(x f y =的图象上,则称函数)(x f y =的图象关于点P (或直线l )对称.3、定义3:(两个函数图象的对称性)若函数)(x f y =图象上任一点关于点P (或直线l )的对称点在函数()y g x =的图象上;反过来,函数()y g x =图象上任一点关于点P (或直线l )的对称点也在函数)(x f y =的图象上,则称函数)(x f y =与()y g x =的图象关于点P (或直线l )对称.二、关于周期性、对称性的几个基本结论及证明1、若函数)(x f y =的定义域为R ,且()()f a x f x b +=-恒成立,则函数)(x f y =是以T a b =+为周期的周期函数;2、若函数)(x f y =的定义域为R ,且()()f a x f b x +=-恒成立,则函数)(x f y =的图象关于直线2a bx +=对称;3、若函数)(x f y =的定义域为R ,且()()f a x f b x +=--恒成立,则函数)(x f y =的图象关于点(,0)2a b +对称;4、若函数)(x f y =的定义域为R ,且()()f a x f x b +=--恒成立,则函数)(x f y =是以2()T a b =+为周期的周期函数;5、若函数)(x f y =的定义域为R ,则函数()y f a x =+与()y f b x =-的图象关于直线2b a x -=对称;6、若函数)(x f y =的定义域为R ,则函数()y f a x =+与()y f b x =--的图象关于点(,0)2b a -对称. 略证:1、 ()f x a b ++[()]f x b a =++[()]()f x b b f x =+-=,∴函数)(x f y =是以T a b =+为周期的周期函数.2、函数)(x f y =图象上的任一点00(,)P x y (满足00()f x y =)关于直线2a b x +=的对称点为00(,)Q a b x y +-, 00()[()]f a b x f b x a +-=-+000[()]()f b b x f x y =--==∴点Q 仍在函数)(x f y =的图象上,从而函数)(x f y =的图象关于直线2a b x +=对称.3、函数)(x f y =图象上的任一点00(,)P x y (满足00()f x y =)关于点(,0)2a b +的对称点为00(,)Q a b x y +--, 00()[()]f a b x f b x a +-=-+000[()]()f b b x f x y =---=-=-∴点Q 仍在函数)(x f y =的图象上,从而函数)(x f y =的图象关于点(,0)2a b+对称. 4、 (22)[(2)]f x a b f x a b a ++=+++[(2)]()f x a b b f x a b =-++-=-++[()]{[()]}()f x b a f x b b f x =-++=--+-=,∴函数)(x f y =是以2()T a b =+为周期的周期函数.5、函数()y f a x =+图象上的任一点00(,)P x y (满足00()f a x y +=)关于直线2b a x -=的对称点为00(,)Q b a x y --, 000[()]()f b b a x f a x y ---=+=∴点Q 在函数()y f b x =-的图象上;反之函数()y f b x =-的图象上任一点关于直线2b a x -=的对称点也在函数()y f a x =+图象上.从而函数()y f a x =+与()y f b x =-的图象关于直线2b a x -=对称.6、函数()y f a x =+图象上的任一点00(,)P x y (满足00()f x y =)关于点(,0)2b a -的对称点为00(,)Q b a x y ---, 000[()]()f b b a x f a x y ----=-+=-∴点Q 在函数()y f b x =--的图象上;反之函数()y f b x =--的图象上任一点关于点(,0)2b a -的对称点也在函数()y f a x =+图象上.从而函数()y f a x =+与()y f b x =--的图象关于点(,0)2b a -对称.三、关于周期性、对称性的若干易混淆的常用结论1、若函数)(x f y =满足()()f x f x =-,则函数)(x f y =的图象关于y 轴对称;函数)(x f y =和函数()y f x =-的图象也关于y 轴对称.2、若函数)(x f y =满足()()f x f x =--,则函数)(x f y =的图象关于原点对称;函数)(x f y =和函数()y f x =--的图象也关于原点对称.3、若函数)(x f y =满足()()f x a f a x -=-,则函数)(x f y =的图象关于y 轴对称;而函数()y f x a =-和函数()y f a x =-的图象关于直线x a =对称.4、若函数)(x f y =满足()()f x a f a x -=--,则函数)(x f y =的图象关于原点对称.而函数()y f x a =-和函数()y f a x =--的图象关于点(,0)a 对称.5、若函数)(x f y =满足)()(x m f x m f +=-,则函数)(x f y =的图象关于直线m x =对称;而函数()y f m x =-和函数()y f m x =+的图象关于y 轴对称.6、若函数)(x f y =满足)()(x m f x m f +-=-,则函数)(x f y =的图象关于点)0,(m 对称;而函数()y f m x =-和函数()y f m x =-+的图象关于原点对称.7、若函数)(x f y =满足()(2)f x f b x =-,则函数)(x f y =的图象关于直线x b =对称;函数()y f x =和函数(2)y f b x =-的图象也关于直线x b =对称.8、若函数)(x f y =满足()(2)f x f b x =--,则函数)(x f y =的图象关于点(,0)b 对称;函数()y f x =和函数(2)y f b x =--的图象也关于点(,0)b 对称.9、若函数)(x f y =满足()()f m x f x m +=-,则函数)(x f y =是以2T m =为周期的周期函数;若函数)(x f y =满足()()f m x f x m +=--,则函数)(x f y =是以4T m =为周期的周期函数.四、函数周期性与对称性的关系1、定义在R 上的函数()f x ,若同时关于直线x a =和()x b a b =>对称,即对于任意的实数x ,函数()f x 同时满足()()f a x f a x -=+,()()f b x f b x -=+,则函数()f x 是以2()T a b =-为周期的周期函数.2、定义在R 上的函数()f x ,若同时关于点(,0)a 和点(,0)()b a b >对称,即对于任意的实数x ,函数()f x 同时满足()()f a x f a x -=-+,()()f b x f b x -=-+,则函数()f x 是以2()T a b =-为周期的周期函数.3、定义在R 上的函数()f x ,若同时关于直线x a =和点(,0)()b a b ≠对称,即对于任意的实数x ,函数()f x 同时满足()()f a x f a x -=+,()()f b x f b x -=-+,则函数()f x 是以4T a b =-为周期的周期函数.略证:1、 [2()]f x a b +-[(2)]f a x a b =++-[(2)]f a x a b =-+-=(2)f b x =-[()]f b b x =+-[()]()f b b x f x =--=,∴函数)(x f y =是以2()T a b =-为周期的周期函数.2、3同理可证.五、函数周期性、对称性与奇偶性的关系1、定义在R 上的函数()f x ,若同时关于直线x a =和2x a =对称,即对于任意的实数x ,函数()f x 同时满足()()f a x f a x -=+,(2)(2)f a x f a x -=+,则函数()f x 是以2T a =为周期的周期函数,且是偶函数.2、定义在R 上的函数()f x ,若同时关于直线x a =和点(2,0)a 对称,即对于任意的实数x ,函数()f x 同时满足()()f a x f a x -=+,(2)(2)f a x f a x -=-+,则函数()f x 是以4T a =为周期的周期函数,且是奇函数.3、定义在R 上的函数()f x ,若同时关于点(,0)a 和直线2x a =对称,即对于任意的实数x ,函数()f x 同时满足()()f a x f a x -=-+,(2)(2)f a x f a x -=+,则函数()f x 是以4T a =为周期的周期函数,且是偶函数.4、定义在R 上的函数()f x ,若同时关于点(,0)a 和点(2,0)a 对称,即对于任意的实数x ,函数()f x 同时满足()()f a x f a x -=-+,(2)(2)f a x f a x -=-+,则函数()f x 是以2T a =为周期的周期函数,且是奇函数.5、若偶函数()f x 关于直线x a =对称,即对于任意的实数x ,函数()f x 满足()()f a x f a x -=+,则()f x 是以2T a =为周期的周期函数.6、若偶函数()f x 关于点(,0)a 对称,即对于任意的实数x ,函数()f x 满足()()f a x f a x -=-+,则()f x 是以4T a =为周期的周期函数.7、若奇函数()f x 关于直线x a =对称,即对于任意的实数x ,函数()f x 满足()()f a x f a x -=+,则()f x 是以4T a =为周期的周期函数.8、若奇函数()f x 关于点(,0)a 对称,即对于任意的实数x ,函数()f x 满足()()f a x f a x -=-+,则()f x 是以2T a =为周期的周期函数.略证:1、由上述四中的第1点即可得函数()f x 是以2T a =为周期的周期函数, 又()f x -[()]f a x a =-+[()]f a x a =++(2)f a x =+(2)f a x =-[()]f a a x =+-[()]()f a a x f x =--=∴函数)(x f y =是偶函数.2、3、4同理可证.5、6、7、8可利用上述四中的结论证得.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()y f x a =+为偶函数,则函数)(x f y =的图象关于直线x a =对称.2、若函数()y f x a =+为奇函数,则函数)(x f y =的图象关于点(,0)a 对称.注:上述两个结论可以通过图象的平移来理解. 3、定义在R 上的函数()f x 满足()()f a x f a x -=+,且方程()0f x =恰有2n 个实根,则这2n 个实根的和为2na .4、定义在R 上的函数)(x f y =满足()()(,,)f a x f b x c a b c ++-=为常数,则函数)(x f y =的图象关于点(,)22a b c+对称. 略证;任取x R ∈,令12,x a x x b x =+=-,则12x x a b +=+,12()()f x f x c +=,由中点公式知点11(,())x f x 与点22(,())x f x 关于点(,)22a b c+对称.由x 的任意性,知函数)(x f y =的图象关于点(,)22a b c+对称. 5、能得出函数为周期函数的常见结论还有:函数()y f x =满足对定义域内任一实数x (其中a 为常数),① ()()f x f x a =+,则()y f x =是以T a =为周期的周期函数; ②()()f x a f x +=-,则()x f 是以2T a =为周期的周期函数; ③()()1f x a fx +=±,则()x f 是以2T a =为周期的周期函数;④()()f x a f x a +=-,则()x f 是以2T a =为周期的周期函数;⑤1()()1()f x f x a f x -+=+,则()x f 是以2T a =为周期的周期函数.⑥1()()1()f x f x a f x -+=-+,则()x f 是以4T a =为周期的周期函数.⑦1()()1()f x f x a f x ++=-,则()x f 是以4T a =为周期的周期函数.注:上述结论可以通过反复运用已知条件来证明.七、知识运用1、(2005·广东 19)设函数()f x 在(-∞,+∞)上满足(2)(2)f x f x -=+,(7)(7)f x f x -=+,且在闭区间[0,7]上,只有(1)(3)0f f ==。
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4.设奇函数 f(x)满足:对∀x∈R,有 f(x+1)+f(x)=0,则 f(5)=________________ 5.已知定义在R上的函数 f(x)是偶函数,对∀x∈R都有 f(2+x)=f(2-x),当 f(-3)=-2 时,f(2 013)的值为__________. 6.已知函数 f(x)的定义域为(0,+∞),并且对任意正数 x,y 都有f(xy)=f(x)+f(y),则 (1).f(1)=_______;(2).若f(8)=3,则f( 2)=______________ 7. 若定义在 R 上的函数 f(x)满足 f(x)= f(x+1) +f(x-1),则 f(x)的最小正周期为______________; 若定义在 R 上的函数 f(x)满足 f(x)= f(x+a) +f(x+a),则 f(x)的最小正周期为______________. 例1:设函数 f(x)对任意 x,y∈R,都有 f(x+y)=f(x)+f(y),且 x>0 时,f(x)<0,f(1)=-2. (1)求证:f(x)是奇函数;(2)试问在-3≤x≤3 时,f(x)是否有最值?如果有求出最值;如果没有, 说出理由.
10 10 2 解得x- <x< ,且x≠± 2 2 2 2.②③ 例 3 解析:(1)令 a=b=0,则 f(0)=f2(0). 又 f(0)≠0,∴f(0)=1. (2)当 x<0 时,-x>0, ∴f(0)=f(x)· f(-x)=1. ∴f(x)= 1 >0. f-x
(1)求证:f(x) f(
1 )=1(x>0);(2)判断 f(x)在(0,+∞)上的单调性;(3)若 f(x)=3,求正实数 m 的值. x
3.已知 f(x)是定义在(-∞, 4]上的减函数, 是否存在实数 m, 使得 f(m-sinx)≤ f( 1 2m 对定义域内的一切实数 x 均成立?若存在,求实数 m 的范围;若不存在,请说明理由.
1.已知定义在R上的函数 f(x)满足 f(x+y)=f(x)+f(y),则下列错误的是( ) 1 1 A.f(0)=0 B.f(1)= 2 f ( ) C.f(1)=2f(2) D.f(x)f(-x)<0 2 例 2: 已知函数f(x)的定义域为{x|x∈R, 且x≠0}, 对定义域内的任意x1, x2, 都有f(x1· x2)=f(x1)+f(x2), 且当x>1时f(x)>0,f(2)=1. (1)求证:f(x)是偶函数;(2)求证:f(x)在(0,+∞)上是增函数;(3)解不等式 f(2x2-1)<2.
1 1 ,f(x+a)=, f ( x) f ( x)
f(x+a)=
1 f ( x) 周期为 2a(a≠0) 1 f ( x)
()
()
抽象函数练习
答案 1.A 2.C 3.D4.0 5.-2
1 6.0; 7.6; 2
8.2;1
例 1 解:(1) 令 x=y=0, 则有 f(0)=2f(0)⇒f(0)=0. 令 y=-x,则有 f(0)=f(x)+f(-x). 即 f(-x)=-f(x).∴f(x)是奇函数. (2) 任取 x1<x2,则 x2-x1>0⇒f(x2-x1)<0. 且 f(x1)-f(x2)=f(x1)+f(-x2)=f(x1-x2)=-f(x2 -x1)>0. ∴f(x1)>f(x2).∴y=f(x)在 R 上为减函数. 因此 f(3)为函数的最小值,f(-3)为函数的最大 值. f(3)=f(1)+f(2)= 3f(1)=-6 , f(- 3)=-f(3)= 6. ∴函数最大值为 6,最小值为-6. 1.D 解析:f(0)=f(0+0)=f(0)+f(0),∴f(0)=0. 1 1 1 1 1 f(1)=f2+2=f2+f2=2f2. 1 f(2)=f(1+1)=f(1)+f(1)=2f(1),∴f(1)=2f(2). f(x)f(-x)=-[f(x)]2≤0,故选 D. 例 2 解:(1) 对定义域内的任意 x1,x2 都有 f(x1· x2)=f(x1)+f(x2),令 x1=x,x2=-1, 则有 f(-x)=f(x)+f(-1). 又令 x1=x2=-1,得 2f(-1)=f(1). 再令 x1=x2=1,得 f(1)=0,从而 f(-1)=0. 于是有 f(-x)=f(x),所以 f(x)是偶函数. x2 (2)设 0<x1<x2,则 f(x1)-f(x2)=f(x1)-fx1· x1 x2 x2 =f(x1)-fx1+fx =-fx , 1 1 x2 x2 由于 0<x1<x2,所以 >1,从而 fx >0, x1 1 故 f(x1)-f(x2)<0,即 f(x1)<f(x2). 所以 f(x)在(0,+∞)上是增函数. (3) 由于 f(2) =1 ,所以 2 = 1 + 1 = f(2)+ f(2) = f(4).于是待解不等式可化为 f(2x2-1)<f(4),结 合(1)(2)已证结论,可得上式等价于|2x2-1|<4, 且 2x2-1≠0.
3.设指数函数 f(x)=ax(a>0 且 a≠1),则下列等式正确的有________(填序号). fx ①f(x+y)=f(x)· f(y);②f(xy)n=fn(x)· fn(y);③f(x-y)= ;④f(nx)=fn(x). fy 例 4:对定义在[0,1]上,并且同时满足以下两个条件的函数 f(x)称为 G 函数: ①对任意的 x∈[0,1],总有 f(x)≥0; ②当 x1≥0,x2≥0,x1+x2≤1 时,总有 f(x1+x2)≥f(x1)+f(x2)成立. 已知函数 g(x)=x2 与 h(x)=2x-b 是定义在[0,1]上的函数. (1)试问函数 g(x)是否为 G 函数?并说明理由; (2)若函数 h(x)是 G 函数, 求实数 b 组成的集合.
抽象函数练习
1.已知定义在 R 上的函数 f(x)满足 f(x+y)=f(x)+f(y),则 f(x)是( ) A.奇函数 B.偶函数 C.既是奇函数,又是偶函数 D.既不是奇函数,又不是偶函数 2.函数 f(x)满足 f(x)· f(x+2)=13,若 f(1)=2,则 f(99)=( ) 13 2 A.13 B.2 C. D 2 13 3.定义在 R 上的奇函数 f(x)也是周期函数,T 是它的一个正周期,若将方程 f(x)=0 在[-T,T]上的根 的个数记为 n,则 n 可能为( ) A.0 B.1 C.3 D.5
又 x≥0 时 f(x)≥1>0.∴x∈R 时,恒有 f(x)>0. (3)设 x1<x2,则 x2-x1>0. ∴f(x2)=f(x2-x1+x1)=f(x2-x1)· f(x1). ∵x2-x1>0,∴f(x2-x1)>1. 又 f(x1)>0,∴ fx2 =f(x2-x1)>1. fx1
7 cos 2 x ) 4
1. 抽象函数模型: ①正比例函数型:f(x+y)=f(x)+f(y)或 f(x-y)=f(x)-f(y) ; ②对数函数型:f(xy)=f(x)+f(y); ③指数函数型:f(x+y)=f(x) f(y); ④幂函数数型:f(xy)=f(x) f(y);…… 2.对称性:函数 f(x)的对称轴为 x=a f(a + x)=f(a- x) f(x)=f(2a- x) 3. 奇偶性:用定义判断函数的奇偶性的步骤:定义域(关于原点对称)→验证 f(-x)=± f(x)→下结论. 4. 周期性:f(x+a)=f(x-a),f(x+a)=-f(x),f(x+a)= 5.单调性判断: (1)①正比例函数型抽象函数的一般步骤为 f(0)=0⇒f(x)是奇函数⇒f(x-y)=f(x)-f(y)⇒单调性. ②小技巧判断单调性:设 x1<x2,则 x2-x1>0⇒f(x2-x1)<0⇒f(x2)=f(x2-x1+x1)=f(x2-x1)+f(x1)<f(x1),得到函数单调递减. x 1 (2)①对数函数型抽象函数的一般步骤为 f(1)=0⇒f( )=-f(x)⇒f y =f(x)-f(y)⇒单调性. x x2 x2 ②小技巧判断单调性:设 0<x1<x2,则 f(x2)=f(x1· )=f(x1)+f x >f(x1),得到函数是增函数. x1 1 1 fx (3)①指数函数型抽象函数的一般步骤为 f(0)=1⇒f(-x)= ⇒f(x-y)= ⇒单调性. fx fy ②小技巧判断单调性:设 x1>x2,x1-x2>0,则 f(x1-x2)>1.f(x1)=f(x2+x1-x2)=f(x2)f(x1-x2)>f(x2),得到函数是增函数. 证明抽象函数的单调性通常是用单调性的定义结合比较法(作差法、作商法),函数的单调性是比较大小的常用方法.运用不等式 性质时应从结论出发,寻找解题的切入点. 3
2 2 2 g(x1+x2)=(x1+x2)2=x2 1+x2+2x1x2≥x1+x2
=g(x1)+g(x2),满足②,故函数 g(x)为 G 函数. (2)∵h(x)=2x-b{x∈[0,1]}为增函数, ∴h(x)≥h(0)=1-b≥0. ∴b≤1. 由 h(x1+x2)≥h(x1)+h(x2),得
2 x1 x2 -b≥ 2 x -b+ 2 x -b,
1
2
即 b≥ 2 1 + 2 x2 - 2
x
x1 x2
.
∵x1≥0,x2≥0,x1+x2≤1, ∴2 +2
x1
x2
x1 x2 ≥2· 2 2
.
x1 x2 x1 x2 x1 x2 2 ∴b≥2· -2 =1-[1- 2 2 ]2. 2
∴f(x2)>f(x1).∴f(x)是 R 上的增函数. (4)由 f(x)·f(2x-x2)>1,f(0)=1 得 f(3x-x2)>f(0). 又 f(x)是 R 上的增函数,∴3x-x2>0.∴0<x <3. 3①③④ 例 4. 解析: (1)当 x∈[0,1]时, 总有 g(x)=x2≥0, 满足①, 当 x1≥0,x2≥0,x1+x2≤1 时,