必修一函数的基本性质综合应用
高一数学函数的综合应用-P
. 函数思想与方程思想是密切相关的.如函数问题(例如 :求反函数;求函数的值域等)可以转化为方程问题来解 决;方程问题也可以转化为函数问题加以解决.如解方程
f(x)=0,就是求函数y=f(x)的零点;解不等式f(x)>0(或 f(x)<0),就是求函数y=f(x)的正负区间.
3.解答数学应用题的关键有两点: 一是认真读题,缜密审题,确切理解题意,明确问题
的实际背景,然后进行科学的抽象、概括,将实际问题归 纳为相应的数学问题;
二是要合理选取参变数,设定变元后,就要寻找它们 之间的内在联系,选用恰当的代数式表示问题中的关系, 建立相应的函数、方程、不等式等数学模型;最终求解数 学模型使实际问题获解.一般的解题程序是:
读题
建模
求解
反馈
(文字语言) (数学语言) (数学应用) (检验作答)
2.方程思想 就是在解决数学问题时,先设定一些未知数,然后把它
们当成已知数,根据题设各量之间的制约关系,列出方程
,求得未知数;或如果变量间的数量关系是用解析式的形
式(函数形式)表示出来的,那么可把解析式看作是一个方 程,通过解方程或对方程的研究,使问题得到解决,这便
是方程的思想.方程思想是对方程概念的本质认识,用于 指导解题就是善于利用方程知识或方程观点观察处理问题
2.偶函数f(x)在(-∞,0)内是减函数,若f(-1)<f(lgx),则实 数x
的取值范围是___________________f(x)=x2+px+q与g(x)=x2-2x在同一
点取得最小值,f(x)min=3,那么f(x)在区间
上最大
值是( C ) (A)54 (B)134 (C)4 (D)8
函数的综合应用
• 要点·疑点·考点 •课 前 热 身
函数性质的八大题型综合应用(解析版)-高中数学
函数性质的八大题型综合应用题型梳理【题型1函数的单调性的综合应用】【题型2函数的最值问题】【题型3函数的奇偶性的综合应用】【题型4函数的对称性的应用】【题型5对称性与周期性的综合应用】【题型6类周期函数】【题型7抽象函数的性质】【题型8函数性质的综合应用】命题规律从近几年的高考情况来看,本节是高考的一个热点内容,函数的单调性、奇偶性、对称性与周期性是高考的必考内容,重点关注单调性、奇偶性结合在一起,与函数图象、函数零点和不等式相结合进行考查,解题时要充分运用转化思想和数形结合思想,灵活求解.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、奇偶性,主要考察方向是: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;对于解答题部分,一般与导数相结合,考查难度较大.知识梳理【知识点1函数的单调性与最值的求解方法】1.求函数的单调区间求函数的单调区间,应先求定义域,在定义域内求单调区间.2.函数单调性的判断(1)函数单调性的判断方法:①定义法;②图象法;③利用已知函数的单调性;④导数法.(2)函数y=f(g(x))的单调性应根据外层函数y=f(t)和内层函数t=g(x)的单调性判断,遵循“同增异减”的原则.(3)函数单调性的几条常用结论:①若f(x)是增函数,则-f(x)为减函数;若f(x)是减函数,则-f(x)为增函数;②若f(x)和g(x)均为增(或减)函数,则在f(x)和g(x)的公共定义域上f(x)+g(x)为增(或减)函数;③若f(x)>0且f(x)为增函数,则函数f(x)为增函数,1f(x)为减函数;④若f(x)>0且f(x)为减函数,则函数f(x)为减函数,1f(x)为增函数.3.求函数最值的三种基本方法:(1)单调性法:先确定函数的单调性,再由单调性求最值.(2)图象法:先作出函数的图象,再观察其最高点、最低点,求出最值.(3)基本不等式法:先对解析式变形,使之具备“一正二定三相等”的条件后用基本不等式求出最值.4.复杂函数求最值:对于较复杂函数,可运用导数,求出在给定区间上的极值,最后结合端点值,求出最值.【知识点2函数的奇偶性及其应用】1.函数奇偶性的判断判断函数的奇偶性,其中包括两个必备条件:(1)定义域关于原点对称,这是函数具有奇偶性的必要不充分条件,所以首先考虑定义域;(2)判断f(x)与f(-x)是否具有等量关系,在判断奇偶性的运算中,可以转化为判断奇偶性的等价等量关系式(f(x)+f(-x)=0(奇函数)或f(x)-f(-x)=0(偶函数))是否成立.(3)运算函数的奇偶性规律:运算函数是指两个(或多个)函数式通过加、减、乘、除四则运算所得的函数,如f(x)+g(x),f(x)-g(x),f(x)×g(x),f(x)÷g(x).对于运算函数有如下结论:奇±奇=奇;偶±偶=偶;奇±偶=非奇非偶;奇×(÷)奇=偶;奇×(÷)偶=奇;偶×(÷)偶=偶.(4)复合函数y=f[g(x)]的奇偶性原则:内偶则偶,两奇为奇.(5)常见奇偶性函数模型奇函数:①函数f(x)=ma x+1a x-1(x≠0)或函数f(x)=m a x-1a x+1.②函数f(x)=±(a x-a-x).③函数f(x)=log a x+mx-m=log a1+2mx-m或函数f(x)=log a x-mx+m=log a1-2mx+m④函数f(x)=log a(x2+1+x)或函数f(x)=log a(x2+1-x).2.函数奇偶性的应用(1)利用函数的奇偶性可求函数值或求参数的取值,求解的关键在于借助奇偶性转化为求已知区间上的函数或得到参数的恒等式,利用方程思想求参数的值.(2)画函数图象:利用函数的奇偶性可画出函数在其对称区间上的图象,结合几何直观求解相关问题.【知识点3函数的周期性与对称性常用结论】1.函数的周期性常用结论(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T=2a;(3)若f(x+a)=-f(x),则T=2a;(4)若f(x+a)=f(1x),则T=2a;(5)若f(x+a)=f(1x),则T=2a;(6)若f(x+a)=f(x+b),则T=|a-b|(a≠b);2.对称性的三个常用结论(1)若函数f(x)满足f(a+x)=f(b-x),则y=f(x)的图象关于直线x=a+b2对称.(2)若函数f(x)满足f(a+x)=-f(b-x),则y=f(x)的图象关于点a+b2,0对称.(3)若函数f(x)满足f(a+x)+f(b-x)=c,则y=f(x)的图象关于点a+b2,c 2对称.3.函数的的对称性与周期性的关系(1)若函数y=f(x)有两条对称轴x=a,x=b(a<b),则函数f(x)是周期函数,且T=2(b-a);(2)若函数y=f(x)的图象有两个对称中心(a,c),(b,c)(a<b),则函数y=f(x)是周期函数,且T=2(b-a);(3)若函数y=f(x)有一条对称轴x=a和一个对称中心(b,0)(a<b),则函数y=f(x)是周期函数,且T=4(b-a).举一反三【题型1函数的单调性的综合应用】1(2023·广东深圳·统考模拟预测)已知函数f x 的定义域为R,若对∀x∈R都有f3+x= f1-x,且f x 在2,+∞上单调递减,则f1 ,f2 与f4 的大小关系是()A.f4 <f1 <f2B.f2 <f1 <f4C.f1 <f2 <f4D.f4 <f2 <f1【解题思路】由f3+x=f1-x,得到f1 =f3 ,利用单调性即可判断大小关系,即可求解.【解答过程】因为对∀x∈R都有f3+x=f1-x,所以f1 =f3-2=f[1-(-2)]=f3 又因为f x 在2,+∞上单调递减,且2<3<4,所以f4 <f3 <f2 ,即f4 <f1 <f2 .故选:A.【变式训练】1(2023·山西朔州·怀仁市第一中学校校考二模)定义在R上的函数f(x)满足f2-x=f x ,且当x ≥1时,f (x )单调递增,则不等式f 2-x ≥f (x +1)的解集为()A.12,+∞ B.0,12C.-∞,-12D.-∞,12【解题思路】根据函数的对称性和单调性即可.【解答过程】由f 2-x =f (x ),得f (x )的对称轴方程为x =1,故2-x -1 ≥x +1 -1 ,即(1-x )2≥x 2,解得x ≤12.故选:D .2(2023上·江西鹰潭·高三校考阶段练习)已知函数f x =-x 2+2ax +4,x ≤1,1x,x >1是-12,+∞ 上的减函数,则a 的取值范围是()A.-1,-12B.-∞,-1C.-1,-12D.-∞,-1【解题思路】首先分析知,x >1,函数单调递减,则x ≤1也应为减函数,同时注意分界点处的纵坐标大小关系即可列出不等式组,解出即可.【解答过程】显然当x >1时,f x =1x为单调减函数,f x <f 1 =1当x ≤1时,f x =-x 2+2ax +4,则对称轴为x =-2a2×-1=a ,f 1 =2a +3若f x 是-12,+∞上减函数,则a ≤-122a +3≥1解得a ∈-1,-12 ,故选:A .3(2023·四川绵阳·统考三模)设函数f x 为x -1与x 2-2ax +a +3中较大的数,若存在x 使得f x ≤0成立,则实数a 的取值范围为()A.-43,-1 ∪1,4 B.-∞,-43∪4,+∞ C.-∞,1-132∪1+132,4D.-1,1【解题思路】根据绝对值函数的图像和二次函数讨论对称轴判定函数的图像即可求解.【解答过程】因为f x =max x -1,x 2-2ax +a +3 ,所以f x 代表x -1与x 2-2ax +a +3两个函数中的较大者,不妨假设g (x )=|x |-1,h (x )=x 2-2ax +a +3g (x )的函数图像如下图所示:h(x)=x2-2ax+a+3是二次函数,开口向上,对称轴为直线x=a,①当a<-1时,h(x)=x2-2ax+a+3在-1,1上是增函数,需要h(-1)=(-1)2-2a(-1)+a+3=3a+4≤0即a≤-4 3,则存在x使得f x ≤0成立,故a≤-4 3;②当-1≤a≤1时,h(x)=x2-2ax+a+3在-1,1上是先减后增函数,需要h(x)min=h(a)=a2-2a⋅a+a+3=-a2+a+3≤0,即a2-a-3≥0,解得a≥1+132或a≤1-132,又1+132>1,1-132<-1故-1≤a≤1时无解;③当a>1时,h(x)=x2-2ax+a+3在-1,1上是减函数,需要h(1)=12-2a+a+3=-a+4≤0即a≥4,则存在x使得f x ≤0成立,故a≥4.综上所述,a的取值范围为-∞,-4 3∪4,+∞.故选:B.【题型2函数的最值问题】1(2023·江西九江·校考模拟预测)若0<x<6,则6x-x2有()A.最小值3B.最大值3C.最小值9D.最大值9【解题思路】根据二次函数的性质进行求解即可.【解答过程】令y =6x -x 2=-(x -3)2+9,对称轴为x =3,开口向下,因为0<x <6,所以当x =3时,6x -x 2有最大值9,没有最小值,故选:D .【变式训练】1(2023·全国·校联考三模)已知函数f x =bx -b +3 x 3在-1,1 上的最小值为-3,则实数b的取值范围是()A.-∞,-4B.9,+∞C.-4,9D.-92,9【解题思路】由已知可得当-1≤x <1时,可得bx 1+x ≥-3x 2+x +1 恒成立,通过分离变量,结合函数性质可求b 的取值范围【解答过程】因为f 1 =-3,函数f x =bx -b +3 x 3在-1,1 上的最小值为-3,所以对∀x ∈-1,1 ,f x ≥-3恒成立,所以bx -b +3 x 3≥-3恒成立,即bx 1-x 2 ≥-31-x 3 恒成立,当x =1时,b ∈R ,当-1≤x <1时,可得bx 1+x ≥-3x 2+x +1 恒成立.当x =0或x =-1时,不等式显然成立;当0<x <1时,b ≥-3x 2+x +1 x 1+x =-31+1x 2+x,因为x 2+x ∈0,2 ,所以1x 2+x ∈12,+∞ ,1+1x 2+x ∈32,+∞ ,-31+1x 2+x∈-∞,-92 ,所以b ≥-92;当-1<x <0时,b ≤-31+1x 2+x,因为x 2+x ∈-14,0 ,所以1x 2+x ∈-∞,-4 ,1+1x 2+x ∈-∞,-3 ,-31+1x 2+x∈9,+∞ ,所以b ≤9.综上可得,实数b 的取值范围是-92,9.故选:D .2(2023上·广东广州·高一校考阶段练习)定义一种运算min a ,b =a ,a ≤bb ,a >b,设f x =min 4+2x -x 2,x -t (t 为常数,且x ∈[-3,3],则使函数f x 的最大值为4的t 的值可以是()A.-2或4B.6C.4或6D.-4【解题思路】根据定义,先计算y=4+2x-x2在x∈-3,3上的最大值,然后利用条件函数f(x)最大值为4,确定t的取值即可.【解答过程】y=4+2x-x2=-x-12+5在x∈-3,3上的最大值为5,所以由4+2x-x2=4,解得x=2或x=0,所以x∈0,2时,y=4+2x-x2>4,所以要使函数f(x)最大值为4,则根据定义可知,当t≤1时,即x=2时,2-t=4,此时解得t=-2,符合题意;当t>1时,即x=0时,0-t=4,此时解得t=4,符合题意;故t=-2或4.故选:A.3(2023·广东惠州·统考一模)若函数f x 的定义域为D,如果对D中的任意一个x,都有f x > 0,-x∈D,且f-xf x =1,则称函数f x 为“类奇函数”.若某函数g x 是“类奇函数”,则下列命题中,错误的是()A.若0在g x 定义域中,则g0 =1B.若g x max=g4 =4,则g x min=g-4=1 4C.若g x 在0,+∞上单调递增,则g x 在-∞,0上单调递减D.若g x 定义域为R,且函数h x 也是定义域为R的“类奇函数”,则函数G x =g x h x 也是“类奇函数”【解题思路】对A,根据“类奇函数”的定义,代入x=0求解即可;对B,根据题意可得g-x=1g x,再结合函数的单调性判断即可;对C,根据g-x=1g x,结合正负分数的单调性判断即可;对D,根据“类奇函数”的定义,推导G x G-x=1判断即可.【解答过程】对于A,由函数g x 是“类奇函数”,所以g x g-x=1,且g x >0,所以当x=0时,g0 g-0=1,即g0 =1,故A正确;对于B,由g x g-x=1,即g-x=1g x,g-x随g x 的增大而减小,若g(x)max=g4 =4,则g(x)min=g-4=14成立,故B正确;对于C,由g x 在0,+∞上单调递增,所以g-x=1g x,在x∈0,+∞上单调递减,设t=-x∈-∞,0 ,∴g t 在t ∈-∞,0 上单调递增,即g x 在x ∈-∞,0 上单调递增,故C 错误;对于D ,由g x g -x =1,h x h -x =1,所以G x G -x =g x g -x h x h -x =1,所以函数G x =g x h x 也是“类奇函数”,所以D 正确;故选:C .【题型3 函数的奇偶性的综合应用】1(2023·广东·东莞市校联考一模)已知函数f (x )是定义在R 上的奇函数,当x >0时,f (x )=ax +1,若f (-2)=5,则不等式f (x )>12的解集为()A.-∞,-12 ∪0,16B.-12,0 ∪0,16C.-∞,-12 ∪16,+∞ D.-12,0 ∪16,+∞ 【解题思路】根据条件可求得x >0时f (x )的解析式,根据函数为奇函数继而可求得当x <0时f (x )的解析式,分情况解出不等式即可.【解答过程】因为函数f (x )是定义在R 上的奇函数,所以f (-2)=-f (2)=5,则f (2)=-5,则2a +1=-5,所以a =-3,则当x >0时,f (x )=-3x +1,当x <0时,-x >0,则f (x )=-f (-x )=-[-3×(-x )+1]=-3x -1,则当x >0时,不等式f (x )>12为-3x +1>12,解得0<x <16,当x <0时,不等式f (x )>12为-3x -1>12,解得x <-12,故不等式的解集为-∞,-12 ∪0,16,故选:A .【变式训练】1(2023·全国·模拟预测)已知函数f (x ),g (x )的定义域均为R ,f (3x +1)为奇函数,g (x +2)为偶函数,f (x +1)+g (1-x )=2,f (0)=-12,则102k =1 g (k )=()A.-51B.52C.4152D.4092【解题思路】由题意,根据函数奇偶性可得f (x )的图象关于点(1,0)中心对称、g (x )的图象关于点(1,2)中心对称,进而可知g (x )是以4为周期的周期函数.求出g (1),g (2),g (3),g (4),结合周期即可求解.【解答过程】因为f (3x +1)为奇函数,所以f (x +1)为奇函数,所以f (x +1)=-f (-x +1),f (x )的图象关于点(1,0)中心对称,f (1)=0.因为g (x +2)为偶函数,所以g (x +2)=g (-x +2),g (x )的图象关于直线x =2对称.由f (x +1)+g (1-x )=2,得f (-x +1)+g (1+x )=2,则-f (x +1)+g (1+x )=2,所以g (x +1)+g (1-x )=4,g (x )+g (2-x )=4,所以g (x )的图象关于点(1,2)中心对称.因为g (x )的图象关于x =2轴对称,所以g (x )+g (2+x )=4,g (x +2)+g (x +4)=4,所以g (x +4)=g (x ),即g (x )是以4为周期的周期函数.因为f (1)=0,f (0)=-12,所以g (1)=2,g (2)=52,g (3)=g (1)=2,g (4)=g (0)=4-g (2)=32,所以102k =1g (k )=25×2+52+2+32 +2+52=4092.故选:D .2(2023·安徽亳州·蒙城第一中学校联考模拟预测)已知函数f x 是定义在R 上的偶函数,函数g x 是定义在R 上的奇函数,且f x ,g x 在0,+∞ 上单调递减,则()A.f f 2 >f f 3B.f g 2 <f g 3C.g g 2 >g g 3D.g f 2 <g f 3【解题思路】利用函数的单调性以及函数的奇偶性,判断各选项的正负即可.【解答过程】因为f x ,g x 在0,+∞ 上单调递减,f x 是偶函数,g x 是奇函数,所以g x 在R 上单调递减,f x 在-∞,0 上单调递增,对于A ,f 2 >f 3 ,但无法判断f 2 ,f 3 的正负,故A 不正确;对于B ,g 2 >g 3 ,但无法判断g 2 ,g 3 的正负,故B 不正确;对于C ,g 2 >g 3 ,g x 在R 上单调递减,所以g g 2 <g g 3 ,故C 不正确;对于D ,f 2 >f 3 ,g x 在R 上单调递减,g f 2 <g f 3 ,故D 正确.故选:D .3(2023·江西吉安·江西省遂川中学校考一模)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)-2016,且x >0时,f (x )>2016,记f (x )在[-2017,2017]上的最大值和最小值为M ,N ,则M +N 的值为()A.2016B.2017C.4032D.4034【解题思路】先计算得到f (0)=2016,再构造函数g (x )=f (x )-2016,判断g (x )的奇偶性得出结论.【解答过程】解:令x 1=x 2=0得f (0)=2f (0)-2016,∴f (0)=2016,令x 1=-x 2得f (0)=f (-x 2)+f (x 2)-2016=2016,∴f (-x 2)+f (x 2)=4032,令g(x)=f(x)-2016,则g max(x)=M-2016,g min(x)=N-2016,∵g(-x)+g(x)=f(-x)+f(x)-4032=0,∴g(x)是奇函数,∴g max(x)+g min(x)=0,即M-2016+N-2016=0,∴M+N=4032.故选:C.【题型4函数的对称性的应用】1(2023·江西赣州·统考二模)已知函数f(x)的图像既关于点(-1,1)对称,又关于直线y=x对称,且当x∈[-1,0]时,f(x)=x2,则f174=()A.-194B.-92C.-72D.-174【解题思路】用Γ表示函数y=f x 的图像,设x0,y0∈Γ,根据中心对称性与轴对称性,得到4+y0,-4+x0∈Γ,令4+y0=174,求出y0,即可求出x0,即可得解.【解答过程】用Γ表示函数y=f x 的图像,对任意的x0∈-1,0,令y0=x20,则x0,y0∈Γ,且y0∈0,1,又函数f(x)的图像既关于点(-1,1)对称,且关于直线y=x对称,所以y0,x0∈Γ,则-2-y0,2-x0∈Γ,则2-x0,-y0-2∈Γ,则-4+x0,4+y0∈Γ,则4+y0,-4+x0∈Γ,令4+y0=174,即y0=14,此时x0=-12或x0=12(舍去),此时-4+x0=-4+-1 2=-92,即174,-92∈Γ,因此f174 =-92.故选:B.【变式训练】1(2023·四川绵阳·绵阳中学校考一模)若函数y=f x 满足f a+x+f(a-x)=2b,则说y=f x 的图象关于点a,b对称,则函数f(x)=xx+1+x+1x+2+x+2x+3+...+x+2021x+2022+x+2022x+2023的对称中心是()A.(-1011,2022)B.1011,2022C.(-1012,2023)D.1012,2023【解题思路】求出定义域,由定义域的对称中心,猜想a=-1012,计算出f(-1012+x)+f(-1012-x) =4046,从而求出对称中心.【解答过程】函数定义域为{x|x≠-1,x≠-2...,...x≠-2022,x≠-2023},定义域的对称中心为(-1012,0),所以可猜a=-1012,则f(-1012+x)=-1012+x-1011+x+-1011+x-1010+x+-1010+x-1009+x+...+1009+xx+1010+1010+x1011+x,f(-1012-x)=-1012-x-1011-x +-1011-x-1010-x+-1010-x-1009-x+...+1009-x1010-x+1010-x1011-x=1012+x 1011+x +1011+x1010+x+1010+x1009+x+...+1009-x1010-x+1010-x1011-x,故f(-1012+x)+f(-1012-x)=1010+x1011+x +1012+x 1011+x+1009+xx+1010+1011+x 1010+x⋯+-1012+x-1011+x +1010-x 1011-x=2×2023=4046所以y=f x 的对称中心为(-1012,2023),故选:C.2(2023·四川南充·四川省南充高级中学校考三模)函数f x 和g x 的定义域均为R,且y=f3+3x为偶函数,y=g x+3+2为奇函数,对∀x∈R,均有f x +g x =x2+1,则f7 g7 = ()A.615B.616C.1176D.2058【解题思路】由题意可以推出f x =f6-x,g x =-4-g6-x,再结合f x +g x =x2+1可得函数方程组,解出函数方程组后再代入求值即可.【解答过程】由函数f3+3x为偶函数,则f3+3x=f3-3x,即函数f x 关于直线x=3对称,故f x =f6-x;由函数g x+3+2为奇函数,则g x+3+2=-g-x+3-2,整理可得g x+3+g-x+3=-4,即函数g x 关于3,-2对称,故g x =-4-g6-x;由f x +g x =x2+1,可得f6-x+g6-x=(6-x)2+1,所以f x -4-g x =(6-x)2+1,故f x +g x =x2+1f x -4-g x =(6-x)2+1 ,解得f x =x2-6x+21,g x =6x-20,所以f7 =72-6×7+21=28,g7 =6×7-20=22,所以f7 g7 =28×22=616.故选:B.3(2023·甘肃张掖·高台县校考模拟预测)已知函数f(x)的定义域为R,f x-1的图象关于点(1,0)对称,f3 =0,且对任意的x1,x2∈-∞,0,x1≠x2,满足f x2-f x1x2-x1<0,则不等式x-1f x+1≥0的解集为()A.-∞,1∪2,+∞B.-4,-1∪0,1C.-4,-1∪1,2D.-4,-1∪2,+∞【解题思路】首先根据f(x-1)的图象关于点(1,0)对称,得出(x)是定义在R上的奇函数,由对任意的x1,x2∈(-∞,0),x1≠x2,满足f(x2)-f(x1)x2-x1<0,得出f(x)在(-∞,0)上单调递减,然后根据奇函数的对称性和单调性的性质,求解即可.【解答过程】∵f(x-1)的图象关于点(1,0)对称,∴f(x)的图象关于点(0,0)对称,∴f(x)是定义在R 上的奇函数,∵对任意的x1,x2∈(-∞,0),x1≠x2,满足f(x2)-f(x1)x2-x1<0,∴f(x)在(-∞,0)上单调递减,所以f(x)在(0,+∞)上也单调递减,又f3 =0所以f-3=0,且f0 =0,所以当x∈-∞,-3∪0,3时,f x >0;当x∈-3,0∪3,+∞时,f x <0,所以由x-1f x+1≥0可得x-1<0,-3≤x+1≤0或x-1>0,0≤x+1≤3或x-1=0,解得-4≤x≤-1或1≤x≤2,即不等式x-1f x+1≥0的解集为-4,-1∪1,2.故选:C.【题型5对称性与周期性的综合应用】1(2023·四川宜宾·统考一模)已知函数f x ,g x 的定义域为R,g x 的图像关于x=1对称,且g2x+2为奇函数,g1 =1,f x =g3-x+1,则下列说法正确的个数为()①g(-3)=g(5);②g(2024)=0;③f(2)+f(4)=-4;④2024n=1f(n)=2024.A.1B.2C.3D.4【解题思路】根据奇函数定义得到g-2x+2=-g2x+2,进而得到g x 的对称中心为,再根据对称轴求出周期,通过赋值得到答案.【解答过程】因为g2x+2为奇函数,所以g-2x+2=-g2x+2,则g-x+2=-g x+2,所以g x 对称中心为2,0,又因为g x 的图像关于x=1对称,则g-x+2=g x ,所以-g x+2=g x ,则g x+4=-g x+2=g x ,所以g x 的周期T=4,①g-3=g-3+8=g5 ,所以①正确;②因为g1 =1,g-x+2=g x ,g x 对称中心为2,0,所以g0 =g2 =0,所以g(2024)=g0 =0,所以②正确;③因为f x =g3-x+1,所以f2 =g1 +1=2,因为-g x+2=g x ,所以g-1=-g1 ,则f4 =g-1+1=-g1 +1=0,所以f(2)+f(4)=2,所以③错误;④因为f x =g 3-x +1且g x 周期T =4,所以f x +4 =g 3-x -4 +1=g 3-x +1=f x ,则f x 的周期为T =4,因为f 1 =g 2 +1=1,f 2 =2,f 3 =g 0 +1=1,f 4 =0,所以f 1 +f 2 +f 3 +f 4 =4,所以2024n =1 f (n )=506f 1 +f 2 +f 3 +f 4 =4 =506×4=2024,所以④正确.故选:C .【变式训练】1(2023·北京大兴·校考三模)已知函数f x 对任意x ∈R 都有f x +2 =-f x ,且f -x =-f x ,当x ∈-1,1 时,f x =x 3.则下列结论正确的是()A.函数y =f x 的图象关于点k ,0 k ∈Z 对称B.函数y =f x 的图象关于直线x =2k k ∈Z 对称C.当x ∈2,3 时,f x =x -2 3D.函数y =f x 的最小正周期为2【解题思路】根据f x +2 =-f x 得到f x +2 =f x -2 ,所以f x 的周期为4,根据f -x =-f x 得到f x 关于x =-1对称,画出f x 的图象,从而数形结合得到AB 错误;再根据f x =-f x -2 求出x ∈2,3 时函数解析式;D 选项,根据y =f x 的最小正周期,得到y =f x 的最小正周期.【解答过程】因为f x +2 =-f x ,所以f x =-f x -2 ,故f x +2 =f x -2 ,所以f x 的周期为4,又f -x =-f x ,所以f -x =f x -2 ,故f x 关于x =-1对称,又x ∈-1,1 时,f x =x 3,故画出f x 的图象如下:A 选项,函数y =f x 的图象关于点1,0 不中心对称,故A 错误;B 选项,函数y =f x 的图象不关于直线x =2对称,B 错误;C 选项,当x ∈2,3 时,x -2∈0,1 ,则f x =-f x -2 =-x -2 3,C 错误;D 选项,由图象可知y =f x 的最小正周期为4,又f x +2 =-f x =f x ,故y =f x 的最小正周期为2,D 正确.故选:D .2(2023·四川绵阳·绵阳校考模拟预测)已知函数f x 的定义域为R ,f 1 =0,且f 0 ≠0,∀x ,y∈R 都有f x +y +f x -y =2f x f y ,则下列说法正确的命题是()①f 0 =1;②∀x ∈R ,f -x +f x =0;③f x 关于点1,0 对称;④2023i =1 f (i )=-1A.①②B.②③C.①②④D.①③④【解题思路】利用特殊值法,结合函数的奇偶性、对称性和周期性进行求解即可.【解答过程】对于①,由于∀x ,y ∈R 都有f x +y +f x -y =2f x f y ,所以令x =y =0,则f 0 +f 0 =2f 0 f 0 ,即f 0 =f 20 ,因为f 0 ≠0,所以f 0 =1,所以①正确,对于②,令x =0,则f y +f -y =2f 0 f y =2f y ,所以f y =f -y ,即f x =f -x ,所以∀x ∈R ,f -x -f x =0,所以②错误,对于③,令x =1,则f 1+y +f 1-y =2f 1 f y =0,所以f 1+y =-f 1-y ,即f 1+x =-f 1-x ,所以f x 关于点1,0 对称,所以③正确,对于④,因为f 1+x =-f 1-x ,所以f 2+x =-f -x ,因为f x =f -x ,所以f 2+x =-f x ,所以f 4+x =-f 2+x ,所以f 4+x =f x ,所以f x 的周期为4,在f x +y +f x -y =2f x f y 中,令x =y =1,则f 2 +f 0 =2f 1 f 1 =0,因为f 0 =1,所以f (2)=-1,f (3)=f (-1)=f (1)=0,f (4)=f (0)=1,所以f (1)+f (2)+f (3)+f (4)=0+(-1)+0+1=0,所以2023i =1 f (i )=505×f (1)+f (2)+f (3)+f (4) +f (1)+f (2)+f (3)=-1,所以④正确,故选:D .3(2023·安徽合肥·合肥一中校考模拟预测)已知函数f x 与g (x )的定义域均为R ,f (x +1)为偶函数,且f (3-x )+g (x )=1,f (x )-g (1-x )=1,则下面判断错误的是()A.f x 的图象关于点(2,1)中心对称B.f x 与g x 均为周期为4的周期函数C.2022i =1f (i )=2022D.2023i =0g (i )=0【解题思路】由f (x +1)为偶函数可得函数关于直线x =1轴对称,结合f (3-x )+g (x )=1和f (x )-g (1-x )=1可得f x 的周期为4,继而得到g x 的周期也为4,接着利用对称和周期算出对应的值即可判断选项【解答过程】因为f x +1 为偶函数,所以f x +1 =f -x +1 ①,所以f x 的图象关于直线x =1轴对称,因为f x -g 1-x =1等价于f 1-x -g x =1②,又f 3-x +g x =1③,②+③得f 1-x +f 3-x =2④,即f 1+x +f 3+x =2,即f 2+x =2-f x ,所以f 4+x =2-f 2+x =f x ,故f x 的周期为4,又g x =1-f 3-x ,所以g x 的周期也为4,故选项B 正确,①代入④得f 1+x +f 3-x =2,故f x 的图象关于点2,1 中心对称,且f 2 =1,故选项A 正确,由f 2+x =2-f x ,f 2 =1可得f 0 =1,f 4 =1,且f 1 +f 3 =2,故f 1 +f 2 +f 3 +f 4 =4,故2022i =1 f (i )=505×4+f (1)+f (2)=2021+f (1),因为f 1 与f 3 值不确定,故选项C 错误,因为f 3-x +g x =1,所以g 1 =0,g 3 =0,g 0 =1-f 3 ,g 2 =1-f 1 ,所以g 0 +g 2 =2-f 1 +f 3 =0,故g 0 +g 1 +g 2 +g 3 =0,故2023i =0 g (i )=506×0=0,所以选项D 正确,故选:C .【题型6 类周期函数】1(2023·安徽合肥·合肥一六八中学校考模拟预测)定义在R 上的函数f x 满足f x +1 =12f x ,且当x ∈0,1 时,f x =1-2x -1 .当x ∈m ,+∞ 时,f x ≤332,则m 的最小值为()A.278B.298C.134D.154【解题思路】根据已知计算出f x =12n 1-2x -2n +1 ≤12n ,画出图象,计算f x =332,解得x =298,从而求出m 的最小值.【解答过程】由题意得,当x ∈1,2 时,故f x =12f x -1 =121-2x -3 ,当x ∈2,3 时,故f x =12f x -1 =141-2x -5 ⋯,可得在区间n ,n +1 n ∈Z 上,f x =12n 1-2x -2n +1 ≤12n ,所以当n ≥4时,f x ≤332,作函数y =f x 的图象,如图所示,当x ∈72,4 时,由f x =181-2x -7 =332,2x -7 =14,x =298,则m ≥298,所以m 的最小值为298故选:B .【变式训练】1(2023上·湖南长沙·高三校考阶段练习)定义域为R 的函数f x 满足f x +2 =2f x -1,当x∈0,2 时,f x =x 2-x ,x ∈0,1 1x,x ∈1,2.若x ∈0,4 时,t 2-7t 2≤f x ≤3-t 恒成立,则实数t 的取值范围是()A.1,2B.1,52C.12,2D.2,52【解题思路】由f (x +2)=2f (x )-1,求出x ∈(2,3),以及x ∈[3,4]的函数的解析式,分别求出(0,4]内的四段的最小值和最大值,注意运用二次函数的最值和函数的单调性,再由t 2-7t2≤f x ≤3-t 恒成立即为t 2-7t2≤f x min ,f x max ≤3-t ,解不等式即可得到所求范围【解答过程】当x ∈(2,3),则x -2∈(0,1),则f (x )=2f (x -2)-1=2(x -2)2-2(x -2)-1,即为f (x )=2x 2-10x +11,当x ∈[3,4],则x -2∈[1,2],则f (x )=2f (x -2)-1=2x -2-1.当x ∈(0,1)时,当x =12时,f (x )取得最小值,且为-14;当x ∈[1,2]时,当x =2时,f (x )取得最小值,且为12;当x ∈(2,3)时,当x =52时,f (x )取得最小值,且为-32;当x ∈[3,4]时,当x =4时,f (x )取得最小值,且为0.综上可得,f (x )在(0,4]的最小值为-32.若x ∈(0,4]时, t 2-7t2≤f x min 恒成立,则有t 2-7t 2≤-32.解得12≤t ≤3.当x ∈(0,2)时,f (x )的最大值为1,当x ∈(2,3)时,f (x )∈-32,-1 ,当x ∈[3,4]时,f (x )∈[0,1],即有在(0,4]上f (x )的最大值为1.由f x max ≤3-t ,即为1≤3-t ,解得t ≤2,综上,即有实数t 的取值范围是12,2.故选:C .2(2022·四川内江·校联考二模)定义域为R 的函数f (x )满足f (x +2)=3f (x ),当x ∈[0,2]时,f (x )=x 2-2x ,若x ∈[-4,-2]时,f (x )≥1183t-t 恒成立,则实数t 的取值范围是()A.-∞,-1 ∪0,3B.-∞,-3 ∪0,3C.-1,0 ∪3,+∞D.-3,0 ∪3,+∞【解题思路】根据题意首先得得到函数的具体表达式,由x ∈[-4,-2],所以x +4∈[0,2],所以f (x +4)=x 2+6x +8,再由f (x +4)=3f (x +2)=9f (x )可得出f (x )的表达式,在根据函数思维求出f (x )最小值解不等式即可.【解答过程】因为x ∈[-4,-2],所以x +4∈[0,2],因为x ∈[0,2]时,f x =x 2-2x ,所以f x +4 =(x +4)2-2(x +4)=x 2+6x +8,因为函数f x 满足f x +2 =3f x ,所以f x +4 =3f x +2 =9f x ,所以f x =19f x +4 =19x 2+6x +8 ,x ∈[-4,-2],又因为x ∈[-4,-2],f x ≥1183t-t 恒成立,故1183t -t ≤f x min =-19,解不等式可得t ≥3或-1≤t <0.故选C .3(2023上·浙江台州·高一校联考期中)设函数f x 的定义域为R ,满足f x =2f x -2 ,且当x∈0,2 时,f x =x 2-x .若对任意x ∈-∞,m ,都有f x ≤3,则m 的取值范围是()A.-∞,52B.-∞,72C.-∞,92D.-∞,112【解题思路】根据给定条件分段求解析式及对应函数值集合,再利用数形结合即得.【解答过程】因为函数f x 的定义域为R ,满足f x =2f x -2 ,且当x ∈0,2 时,f x =x 2-x =-x -1 2+1∈0,1 ,当x ∈(2,4],时,x -2∈(0,2],则f (x )=2f (x -2)=2x -2 2-x -2 =-2x -3 2+2∈0,2 ,当x ∈(4,6],时,x -4∈(0,2],则f (x )=4f (x -2)=4x -2-2 4-x -2 =-4x -5 2+4∈0.4 ,当x ∈(-2,0],时,x +2∈(0,2],则f (x )=12f (x +2)=12(x +2)-x =-12x +1 2+12∈0,12,作出函数f x 的大致图象,对任意x ∈-∞,m ,都有f x ≤3,设m 的最大值为t ,则f t =3,所以-4t -5 2+4=3,解得t =92或t =112,结合图象知m 的最大值为92,即m 的取值范围是-∞,92.故选:C .【题型7 抽象函数的性质】1(2023·新疆乌鲁木齐·统考二模)已知f x ,g x 都是定义在R 上的函数,对任意x ,y 满足f x -y=f x g y -g x f y ,且f -2 =f 1 ≠0,则下列说法正确的是()A.f 0 =1B.函数g 2x +1 的图象关于点1,0 对称C.g 1 +g -1 =0D.若f 1 =1,则2023n =1 f n =1【解题思路】利用赋值法结合题目给定的条件可判断AC ,取f x =sin2π3x ,g x =cos 2π3x 可判断B ,对于D ,通过观察选项可以推断f x 很可能是周期函数,结合f x g y ,g x f y 的特殊性及一些已经证明的结论,想到令y =-1和y =1时可构建出两个式子,两式相加即可得出f x +1 +f x -1 =-f x ,进一步得出f x 是周期函数,从而可求2023n =1 f n 的值.【解答过程】解:对于A ,令x =y =0,代入已知等式得f 0 =f 0 g 0 -g 0 f 0 =0,得f 0 =0,故A 错误;对于B ,取f x =sin 2π3x ,g x =cos 2π3x ,满足f x -y =f x g y -g x f y 及f -2 =f 1 ≠0,因为g 3 =cos2π=1≠0,所以g x 的图象不关于点3,0 对称,所以函数g 2x +1 的图象不关于点1,0 对称,故B 错误;对于C ,令y =0,x =1,代入已知等式得f 1 =f 1 g 0 -g 1 f 0 ,可得f 1 1-g 0 =-g 1 f 0 =0,结合f 1 ≠0得1-g 0 =0,g 0 =1,再令x =0,代入已知等式得f -y =f 0 g y -g 0 f y ,将f 0 =0,g 0 =1代入上式,得f -y =-f y ,所以函数f x 为奇函数.令x =1,y =-1,代入已知等式,得f 2 =f 1 g -1 -g 1 f -1 ,因为f -1 =-f 1 ,所以f 2 =f 1 g -1 +g 1 ,又因为f 2 =-f -2 =-f 1 ,所以-f 1 =f 1 g -1 +g 1 ,因为f 1 ≠0,所以g 1 +g -1 =-1,故C 错误;对于D ,分别令y =-1和y =1,代入已知等式,得以下两个等式:f x +1 =f x g -1 -g x f -1 ,f x -1 =f x g 1 -g x f 1 ,两式相加易得f x +1 +f x -1 =-f x ,所以有f x +2 +f x =-f x +1 ,即:f x =-f x +1 -f x +2 ,有:-f x +f x =f x +1 +f x -1 -f x +1 -f x +2 =0,即:f x -1 =f x +2 ,所以f x 为周期函数,且周期为3,因为f 1 =1,所以f -2 =1,所以f 2 =-f -2 =-1,f 3 =f 0 =0,所以f 1 +f 2 +f 3 =0,所以2023n =1 f n =1=f 1 +f 2 +f 3 +⋯+f 2023 =f 2023 =f 1 =1,故D 正确.故选:D .【变式训练】1(2023·福建宁德·福鼎市校考模拟预测)已知函数f x 及其导函数f x 的定义域均为R ,对任意的x ,y ∈R ,恒有f x +y +f x -y =2f x f y ,则下列说法正确的个数是()①f 0 =0;②fx 必为奇函数;③f x +f 0 ≥0;④若f (1)=12,则2023n =1f (n )=12.A.1B.2C.3D.4【解题思路】利用赋值法可判断①;利用赋值法结合函数奇偶性定义判断②;赋值,令y =x ,得出f 2x+f0 ≥0,变量代换可判断③;利用赋值法求出f(n)部分函数值,推出其值具有周期性,由此可计算2023n=1f(n),判断④,即可得答案.【解答过程】令x=y=0,则由f x+y+f x-y=2f x f y 可得2f0 =2f20 ,故f(0)=0或f0 =1,故①错误;当f(0)=0时,令y=0,则f(x)+f(x)=2f(x)f(0)=0,则f(x)=0,故f (x)=0,函数f (x)既是奇函数又是偶函数;当f(0)=1时,令x=0,则f(y)+f(-y)=2f(0)f(y),所以f-y=f y ,则-f (-y)=f (y),即f (-y)=-f (y),则f (x)为奇函数,综合以上可知f (x)必为奇函数,②正确;令y=x,则f2x+f0 =2f2x ,故f2x+f0 ≥0.由于x∈R,令t=2x,t∈R,即f t +f0 ≥0,即有f x +f0 ≥0,故③正确;对于D,若f1 =12,令x=1,y=0,则f1 +f1 =2f1 f0 ,则f(0)=1,令x=y=1,则f2 +f0 =2f21 ,即f2 +1=12,∴f2 =-12,令x=2,y=1,则f3 +f1 =2f2 f1 ,即f3 +12=-12,∴f(3)=-1,令x=3,y=1,则f4 +f2 =2f3 f1 ,即f4 -12=-1,∴f(4)=-12,令x=4,y=1,则f5 +f3 =2f4 f1 ,即f5 -1=-12,∴f(5)=12,令x=5,y=1,则f6 +f4 =2f5 f1 ,即f6 -12=12,∴f(6)=1,令x=6,y=1,则f7 +f5 =2f6 f1 ,即f7 +12=1,∴f(7)=12,令x=7,y=1,则f8 +f6 =2f7 f1 ,即f8 +1=12,∴f(8)=-12,⋯⋯,由此可得f(n),n∈N*的值有周期性,且6个为一周期,且f(1)+f(2)+f(3)+f(4)+f(5)+f(6)=0,故2023n=1f n =337×[f(1)+f(2)+f(3)+f(4)+f(5)+f(6)]+f(1)=12,故④正确,即正确的是②③④,故选:C.2(2023·河南·校联考模拟预测)已知函数f x 对任意实数x,y恒有f(x-y)+f(x+y)=f(2x)成立,且当x<0时,f(x)>0.(1)求f(0)的值;(2)判断f x 的单调性,并证明;(3)解关于x的不等式:f x2-(a+2)x+f(a+y)+f(a-y)>0.【解题思路】(1)根据题意,令x=0,y=0,即可求得f(0)=0;(2)令x=0,得到f(-y)=-f(y),所以f x 为奇函数,在结合题意和函数单调性的定义和判定方法,即可求解;(3)化简不等式为f x2-(a+2)x>f(-2a),结合函数f x 的单调性,把不等式转化为x2-(a+2)x <-2a,结合一元二次不等式的解法,即可求解.【解答过程】(1)解:因为函数f(x)对任意实数x,y恒有f(x-y)+f(x+y)=f(2x)成立,令x=0,y=0,则f(0)+f(0)=f(0),所以f(0)=0.(2)解:函数f x 为R上的减函数.证明:令x=0,则f(-y)+f(y)=f(0)=0,所以f(-y)=-f(y),故f x 为奇函数.任取x1,x2∈R,且x1<x2,则x1-x2<0,因为当x<0时,f(x)>0,所以f x1-x2>0,所以f x1-f x2=f x1+f-x2=fx1-x22+x1+x22+f x1-x22-x1+x22=f x1-x2>0,即f x1>f x2,所以f x 是R上的减函数.(3)解:根据题意,可得f x2-(a+2)x>-[f(a+y)+f(a-y)]=-f(2a)=f(-2a),由(2)知f x 在R上单调递减,所以x2-(a+2)x<-2a,即x2-(a+2)x+2a<0,可得(x-2)(x-a)<0,当a>2时,原不等式的解集为(2,a);当a=2时,原不等式的解集为∅;当a<2时,原不等式的解集为(a,2).3(2023上·广东东莞·高一校联考期中)已知函数f x 对任意实数x,y恒有f x+y=f x +f y ,当x>0时,f x <0,且f1 =-2.(1)判断f x 的奇偶性;(2)判断函数单调性,求f x 在区间-3,3上的最大值;(3)若f x <m2-2am+2对所有的x∈-1,1,a∈-1,1恒成立,求实数m的取值范围.【解题思路】(1)令x=y=0,求得f0 =0,再令y=-x,从而得f-x=-f x ,从而证明求解. (2)设x1,x2∈R且x1<x2,结合条件用单调性的定义证明函数f x 的单调性,然后利用单调性求解区间-3,3上的最大值.(3)根据函数f x <m2-2am+2对所有的x∈-1,1,a∈-1,1恒成立,说明f x 的最大值2小于右边,因此先将右边看作a的函数,解不等式组,即可得出m的取值范围.【解答过程】(1)f x 为奇函数,证明如下:令x=y=0,则f0+0=2f0 ,所以f0 =0,令y=-x,则f x-x=f x +f-x=f0 =0,所以:f-x=-f x 对任意x∈R恒成立,所以函数f x 为奇函数.(2)f x 在R上是减函数,证明如下:任取x1,x2∈R且x1<x2,则x2-x1>0f x2-f x1=f x2+f-x1=f x2-x1<0,所以f x2<f x1,所以f x 在R上为减函数.当x∈-3,3时,f x 单调递减,所以当x=-3时,f x 有最大值为f-3,因为f3 =f2 +f1 =3f1 =-2×3=-6,所以f-3=-f3 =6,故f x 在区间-3,3上的最大值为6.(3)由(2)知f x 在区间-1,1上单调递减,所以f x ≤f-1=-f1 =2,因为f x <m2-2am+2对所有的x∈-1,1,a∈-1,1恒成立,即m2-2am>0对任意a∈-1,1恒成立,令g a =-2am+m2,则g-1>0g1 >0,即2m+m2>0-2m+m2>0,解得:m>2或m<-2.故m的取值范围为-∞,-2∪2,+∞.【题型8函数性质的综合应用】1(2023上·河北石家庄·高一校考阶段练习)已知函数f(x)=a x,g(x)=b⋅a-x+x,a>0且a≠1,若f(1)+g(1)=52,f(1)-g(1)=32,设h(x)=f(x)+g(x),x∈[-4,4].(1)求函数h(x)的解析式并判断其奇偶性;(2)判断函数h(x)的单调性(不需证明),并求不等式h(2x+1)+h(2x-1)≥0的解集.【解题思路】(1)由f(1)+g(1)=52、f(1)-g(1)=32代入可解出a、b,得到h(x),再计算h(x)与h(-x)的关系即可得到奇偶性;(2)分别判断h(x)中每一部分的单调性可得h(x)的单调性,结合函数的单调性与奇偶性解决该不等式即可得.【解答过程】(1)由f(1)+g(1)=52,f(1)-g(1)=32,即有a+ba+1=52a-ba-1=32,解得a=2b=-1,即f(x)=2x,g(x)=-2-x+x,则h(x)=2x-2-x+x,其定义域为R,h (-x )=2-x -2x -x =-2x -2-x +x =-h (x ),故h (x )为奇函数.(2)h (x )=2x -2-x +x ,由2x 在R 上单调递增,-2-x 在R 上单调递增,x 在R 上单调递增,故h (x )在R 上单调递增,由h (2x +1)+h (2x -1)≥0,且h (x )为奇函数,即有h (2x +1)≥-h (2x -1)=h 1-2x ,即有2x +1≥1-2x ,解得x ≥0,故该不等式的解集为x x ≥0 .【变式训练】1(2023上·上海·高一校考期中)已知定义在全体实数上的函数f x 满足:①f x 是偶函数;②f x 不是常值函数;③对于任何实数x 、y ,都有f x +y =f x f y -f 1-x f 1-y .(1)求f 1 和f 0 的值;(2)证明:对于任何实数x ,都有f x +4 =f x ;(3)若f x 还满足对0<x <1有f x >0,求f 13+f 23 +⋯+f 20263 的值.【解题思路】(1)取x =1,y =0代入计算得到f 1 =0,取y =0得到f x =f x f 0 ,得到答案.(2)取y =1,结合函数为偶函数得到f x +2 =-f x ,变换得到f x +4 =f x ,得到证明.(3)根据函数的周期性和奇偶性计算f 13 +f 23 +⋯+f 123 =0,取x =y =13和取x =13,y =-13得到f 13 =32,根据周期性得到f 13 +f 23 +⋯+f 20263=-f 13 -1,计算得到答案.【解答过程】(1)f x +y =f x f y -f 1-x f 1-y取x =1,y =0得到f 1 =f 1 f 0 -f 0 f 1 =0,即f 1 =0;取y =0得到f x =f x f 0 -f 1-x f 1 =f x f 0 ,f x 不是常值函数,故f 0 =1;(2)f x +y =f x f y -f 1-x f 1-y ,取y =1得到f x +1 =f x f 1 -f 1-x f 0 =-f 1-x ,f x 是偶函数,故f x +1 =-f x -1 ,即f x +2 =-f x ,f x +4 =-f x +2 =f x .(3)f x +2 +f x =0,f x 为偶函数,取x =-13,则f 53 +f -13 =0,即f 53 +f 13 =0;取x =-23,则f 43 +f -23 =0,即f 43 +f 23=0;故f 73+f 83 +f 103 +f 113 =-f 13 -f 23 -f 43 -f 53 =0,f 2 =-f 0 =-1,f 3 =f -1 =f 1 =0,f 4 =f 0 =1,故f 13+f 23 +⋯+f 123 =0,取x =y =13得到f 23 =f 213 -f 223,取x =13,y =-13得到f 0 =f 213 -f 23 f 43 =f 213 +f 223=1,f 13 >0,f 23 >0,解得f 13 =32,f 13+f 23 +⋯+f 20263 =-f 113 -f 123 =-f 13 -1=-32-1.2(2023下·山西运城·高二统考期末)已知f x =e x -1+e 1-x +x 2-2x +a ,(1)证明:f x 关于x =1对称;(2)若f x 的最小值为3(i )求a ;(ii )不等式f m e x +e -x +1 >f e x -e -x 恒成立,求m 的取值范围【解题思路】(1)代入验证f (x )=f (2-x )即可求解,(2)利用单调性的定义证明函数的单调性,即可结合对称性求解a =2,分离参数,将恒成立问题转化为m >e x -e -x -1e x +e -xmax ,构造函数F (x )=e x -e -x -1e x +e-x ,结合不等式的性质即可求解最值.【解答过程】(1)证明:因为f x =e x -1+e 1-x +x 2-2x +a ,所以f (2-x )=e 2-x -1+e1-(2-x )+(2-x )2-2(2-x )+a =e 1-x +e x -1+x 2-2x +a ,所以f (x )=f (2-x ),所以f (x )关于x =1对称.(2)(ⅰ)任取x 1,x 2∈(1,+∞),且x 1<x 2f x 1 -f x 2 =e x 1-1+e1-x 1+x 21-2x 1-ex 2-1+e1-x 2+x 22-2x 2=e x 1-1-ex 2-1+e1-x 1-e1-x 2+x 21-x 22 -2x 1-x 2=(ex 1-1-ex 2-1)(e x 1-1e x 2-1-1)ex 1-1ex 2-1+(x 1-x 2)(x 1+x 2-2)∵1<x 1<x 2,∴0<x 1-1<x 2-1,∴e x 1-1>1,ex 2-1>1,ex 1-1-ex 2-1<0,ex 1-1e x 2-1-1>0,x 1-x 2<0,x 1+x 2-2>0,∴f (x 1)<f (x 2),所以f (x )在1,+∞ 上单调递增,又f (x )关于x =1对称,则在-∞,1 上单调递减.所以f (x )min =f (1)=1+a =3,所以a =2.(单调性也可以用单调性的性质、复合函数的单调性判断、导数证明)(ⅱ)不等式f (m (e x +e -x )+1)>f (e x -e -x )恒成立等价于(m (e x +e -x )+1)-1 >e x -e -x -1 恒成立, 即m >ex-e -x -1 e x +e -x =e x -e -x -1e x +e -x恒成立,即m >e x -e -x -1e x +e -xmax令F (x )=e x -e -x -1e x +e -x ,则F (x )=e 2x -e x -1e 2x +1=1-e x +2e 2x +1,令e x +2=n ,n ∈2,+∞ ,则e x =n -2则g n =1-n n 2-4n +5=1-1n -4+5n,因为n ∈2,+∞ ,n -4+5n ≥25-4,n =5取等号,则g n ∈-52,1,所以g n ∈0,52,所以m >52,即m ∈-∞,-52 ∪52,+∞ .3(2023下·广东·高一统考期末)已知函数y =φx 的图象关于点P a ,b 成中心对称图形的充要条件是φa +x +φa -x =2b .给定函数f x =x -6x +1及其图象的对称中心为-1,c .(1)求c 的值;(2)判断f x 在区间0,+∞ 上的单调性并用定义法证明;(3)已知函数g x 的图象关于点1,1 对称,且当x ∈0,1 时,g x =x 2-mx +m .若对任意x 1∈0,2 ,总存在x 2∈1,5 ,使得g x 1 =f x 2 ,求实数m 的取值范围.【解题思路】(1)根据函数的对称性得到关于c 的方程,解出即可求出函数的对称中心;(2)利用函数单调性的定义即可判断函数f (x )单增,(3)问题转化为g (x )在[0,2]上的值域A ⊆[-2,4],通过讨论m 的范围,得到关于m 的不等式组,解出即可.【解答过程】(1)由于f (x )的图象的对称中心为-1,c ,则f (-1+x )+f (-1-x )=2c ,即(x -1)-6x -1+1+(-x -1)-6-x -1+1=2c ,整理得-2=2c ,解得:c =-1,故f (x )的对称中心为(-1,-1);(2)函数f (x )在(0,+∞)递增;设0<x 1<x 2,则f x 1 -f x 2 =x 1-6x 1+1-x 2+6x 2+1=x 1-x 2 +6x 1-x 2 x 2+1 x 1+1=x 1-x 2 1+6x 2+1 x 1+1,由于0<x 1<x 2,所以x 1-x 2<0, 6x 2+1 x 1+1>0,所以f x 1 -f x 2 <0⇒f x 1 <f x 2 ,故函数f (x )在(0,+∞)递增;。
数学必修一函数的应用知识点
数学必修一函数的应用知识点数学必修一中,函数的应用知识点包括:1. 函数的概念:函数是一种特殊的关系,它将一个变量的值映射到另一个变量的值,通常用符号 y = f(x) 表示。
其中,x 是自变量,y 是因变量,f(x) 是函数的表达式。
2. 函数的性质:函数可以是奇函数或偶函数,即满足f(-x) = -f(x) 的函数称为奇函数,满足 f(-x) = f(x) 的函数称为偶函数。
另外,函数还可以是增函数或减函数,即当 x₁ < x₂时,有 f(x₁) < f(x₂) 成立的函数称为增函数,反之称为减函数。
3. 函数的图象:函数的图象是函数在直角坐标系上的图像,其可以反映函数的变化趋势。
通过函数的图象,可以判断函数的性质、求函数的定义域和值域等。
4. 函数的定义域和值域:函数的定义域是函数的自变量的取值范围,值域是函数的因变量的取值范围。
通过观察函数的定义域和值域,可以判断函数的范围和变化情况。
5. 函数的平移与伸缩:通过对函数的表达式进行平移和伸缩操作,可以改变函数的图象。
例如,对函数 y = f(x) 进行平移变换 y = f(x + a) 可以使函数的图象沿 x 轴平移a 个单位,对函数进行伸缩变换 y = k f(x) 可以使函数的图象在 y 轴方向上伸缩 k 倍。
6. 复合函数:复合函数是将一个函数的输出作为另一个函数的输入的操作。
例如,若函数 g(x) 和 f(x) 都定义在 x 的某个邻域内,则复合函数 F(x) = g[f(x)] 的定义域与f(x) 的定义域一致。
7. 反函数:若函数 f 的定义域与值域分别为 X 和 Y,且对于任意的 x 属于 X 和 y 属于Y,有 f(x) = y,则存在函数 f 的反函数 f^(-1),满足 f^(-1)(y) = x。
这些知识点是函数的基本应用,通过掌握这些知识,可以更好地理解和应用函数。
高一数学函数性质的综合运用(“函数”文档)共8张
x 则f(2)_______
解法点评:构建奇偶函数,赋值转化
第3页,共8页。
2.已知函 f(x数 )x2 axb,试比较:大小
f(x1 2x2)与12(f(x1)f(x2))
变1式 :若函 f(x)数 ax b,上述结 ?果 y 如何
y f(x)
变 式 2:若 函f数 (x)图 象 如 右 图 , 所 示
上 述 结 果?如 何
点评:凹凸型两种函数图象规律
x O
凸 函 数 :f( x 1 2 x 2 ) 1 2 ( f( x 1 ) f( x 2 ) ) ( 仅 当 x 1 x 2 时 取 等 号 )
作图、图象特征(对称性、最高或最低点、拐点、凹凸等)
__________________ 定义域、值域、对应法则
作图、图象特征(对称性、最高或最低点、拐点、凹凸等)
3、函数的奇偶性、单调性、最值、有界性
变2式 .已 点评:凹凸型两种函数图象规律
定义域、值域、对应法则
知
定 R上义 的在 偶 f(x)在 函 (
最 小 值 (1)运用函数性质及图象求解;
点评:关于不等式恒成立求解参数取值范围问题,常见两种方法:
高一数学函数性质的综合运用
作图、图象特征(对称性、最高或最低点、拐点、凹凸等)
定研义究域 函变、数值时式域,、常1对考、应虑法函若则数f哪(些问x题)?是R上的减函数,且f(x)的图象经过点A(0,3) | <2的解集是 和 ,- f +1 B( 1),则不等式 ( 3 x )-1| 点评:关于不等式恒成立求解参数取值范围问题,常见两种方法:
高一上数学必修一第三章《3.1函数的概念与性质》知识点梳理
高一上必修一第三章《函数》知识点梳理3.1.1函数及其表示方法学习目标:(1)在初中用变量之间的依赖关系描述函数的基础上,用集合语言和对应关系刻画函数,建立完整的函数概念,体会集合语言和对应关系在刻画函数概念中的作用;(2)了解构成函数的要素,能求简单函数的定义域、值域;(3)通过具体问题情境总结共性,抽象出函数概念,积累从具体到抽象的活动经验,发展数学抽象的核心素养。
【重点】1.了解构成函数的要素,会求一些简单函数的定义域和值域.2.在实际情境中,会根据不同的需要选择恰当的方法(如图象法、列表法、解析法)表示函数.3.了解简单的分段函数,并能简单应用(函数分段不超过三段).【难点】1、求函数的定义域和值域回顾初中所学的函数,在情境与问题中感受高中函数表达方式与初中的不同。
一、函数的概念我们已经学习过一些函数的知识,例如已经总结出:在一个变化过程中,数值发生变化的量称为变量;在一个变化过程中,如果有两个变量x与y,并且对于x的每一个确定的值,y都有唯一确定的值与其对应,那么就称y是x的函数.再例如,我们知道y=2x是正比例函数,y=-3x-1是一次函数,y=-2是反比例函数,y=x2+2x-3是二次函数,等等。
【情境与问题】(1)国家统计局的课题组公布,如果将2005年中国创新指数记为100,近些年来中国创新指数的情况如下表所示。
以y表示年度值,i表示中国创新指数的取值,则i是y的的函数吗?如果是,这个函数用数学符号可以怎样表示?(2)利用医疗仪器可以方便地测量出心脏在各时刻的指标值,据此可以描绘出心电图,如下图所示。
医生在看心电图时,会根据图形的整体形态来给出诊断结果(如根据两个峰值的间距来得出心率等).初中实际上是用变量的观点和解析式来描述函数的,但从情境与问题中的两个实例可知,初中的方法有一定的局限性:情境与问题中的i是y的函数,v是t的函数,但是这两个函数与初中的函数有所不同,比如都很难用一个解析式表示,而且每个变量的取值范围也有了限制,等等。
函数基本性质的综合应用
课前预学
课堂导学
(2)函数 f(x)在(-3,3)上的图象如图所示.
由图可知,函数 f(x)的单调递增区间是(-1,1),单调递减区间是
(-3,-1),(1,3),值域是[-2,2].
(3)由 x2+2x-1=0(-3<x<0),得 x1=-1- 2,
由函数图象的对称性得 x2=1+ 2,
> 0,
< 0,
由 xf(x)>0,得
或
() > 0 () < 0,
由图可得该不等式的解集是(-1- 2,0)∪(0,1+ 2).
课前预学
方法总结
课堂导学
因为函数的图象很好地反映了函数的性质,所以在研究函数的
性质时要注意结合图象,在解方程和不等式时有时需画出图象,利用数形结合
能达到快速解题的目的.
由-3<x<0,得 f(x)=x2+2x-1,
设 0<x<3,则-3<-x<0,则 f(-x)=x2-2x-1,
又函数 f(x)为奇函数,
所以 f(x)=-f(-x)=-x2+2x+1,
2 + 2-1,-3 < x < 0,
综上可得 f(x)= 0, = 0,
- 2 + 2 + 1,0 < < 3.
课前预学
探究2:函数性质的综合
已知函数 f(x)=
+
1+ 2
是定义在(-1,1)上的奇函数,且 f
(1)确定函数 f(x)的解析式;
(2)用定义证明 f(x)在(-1,1)上是增函数.
方法指导 (1)用 f(0)=0 及 f
高一数学必修1_函数的单调性和奇偶性的综合应用
高一数学必修1 函数的单调性和奇偶性的综合应用数的图像关奇函于原点成点对称,偶函数的图像关于y 轴成轴对称图形。
1、函数的单调性:应用:若()y f x =是增函数,12()()f x f x > ⇒ 1x 2x应用:若()y f x =是减函数,12()()f x f x > ⇒ 1x 2x练习:若()y f x =是R 上的减函数,则(1)f 2(22)f a a ++2、熟悉常见的函数的单调性:y kx b =+、k y x =、2y ax bx c =++ 练习:若()f x ax =,()b g x x=-在(,0)-∞上都是减函数,则2()f x ax bx =+在(0,)+∞上是 函数(增、减)3、函数的奇偶性:定义域关于原点对称,()()f x f x -= ⇒ ()f x 是偶函数定义域关于原点对称,()()f x f x -=- ⇒ ()f x 是奇函数练习:(1)已知函数21()4f x ax bx a b =+++是定义在[1,2]a a -上的奇函数,且(1)5f =,求a 、b(2)若2()(2)(1)3f x K x K x =-+-+是偶函数,则()f x 的递减区间是 。
(3)若函数()f x 是定义在R 上的奇函数,则(0)f = 。
(4)函数()y f x =的奇偶性如下:画出函数在另一半区间的大致图像4、单调性和奇偶性的综合应用【类型1 转换区间】练习:(1)根据函数的图像说明,若偶函数()y f x =在(,0)-∞上是减函数,则()f x 在(0,)+∞上是 函数(增、减)(2) 已知()f x 为奇函数,当0x >时,()(1)f x x x =-,则当0x <时,()x =偶函数奇函数奇函数奇函数(3)R 上的偶函数在(0,)+∞上是减函数,3()4f - 2(1)f a a -+(4)设()f x 为定义在((,)-∞+∞上的偶函数,且()f x 在[0,)+∞为增函数,则(2)f -、()f π-、 (3)f 的大小顺序是( )A. ()(3)(2)f f f π->>-B. ()(2)(3)f f f π->->C. ()(3)(2)f f f π-<<-D. ()(2)(3)f f f π-<-<(5)如果奇函数()f x 在区间[3,7]上的最小值是5,那么()f x 在区间[7,3]--上( )A. 最小值是5B. 最小值是-5C. 最大值是-5D. 最大值是5(6)如果偶函数()f x 在[3,7]上是增函数,且最小值是-5那么()f x 在[7,3]--上是( )A.增函数最小值为-5B.增函数最大值为-5C.减函数最小值为-5D.减函数最大值为-5(7) 已知函数()f x 是定义在R 上的偶函数,且在(,0)-∞上()f x 是单调增函数,那么当10x <,20x >且120x x +<时,有( )A. 12()()f x f x ->-B. 12()()f x f x -<-C. 12()()f x f x -=-D. 不确定(8)如果()f x 是奇函数,而且在开区间(,0)-∞上是增函数,又(2)0f =,那么()0x f x ⋅< 的解是( )A. 20x -<<或02x <<B. 20x -<<或2x >C. 2x <-或02x <<D. 3x <-或3x >(9) 已知函数()f x 为偶函数,x R ∈,当0x <时,()f x 单调递增,对于10x <,20x >,有12||||x x <,则( )A. 12()()f x f x ->-B. 12()()f x f x -<-C. 12()()f x f x -=-D. 12|()||()|f x f x -<-5、单调性和奇偶性的综合应用【类型2 利用单调性解不等式】相关练习:(1)已知()y f x =是(3,3)-上的减函数,解不等式(3)(2)f x f x +>-(2)定义在(1,1)-上的奇函数()f x 是减函数,且满足条件(1)(12)0f a f a -+-<,求a 的取值范围。
高中数学必修一——函数基本性质
高中数学必修一——函数基本性质引言:函数是高中数学中的重要知识点之一,它不仅在高考中占有一定比重,而且在大学数学、物理等学科中也应用广泛。
因此,学好函数是中学数学的重要任务之一。
本文将介绍函数的基本性质,包括定义域、值域、单调性、奇偶性、周期性等,同时提供20道以上的练习题,供读者参考。
一、函数的定义函数是一种特殊的映射关系,它把一个集合中的每个元素都对应到另一个集合中的唯一元素。
函数通常用符号f(x)表示,其中x是自变量,f(x)是因变量。
函数可以表示为f:A\rightarrow B,其中A是定义域,B是值域。
二、函数的基本性质1.定义域:函数的定义域是指所有可以输入函数的自变量的值的集合。
函数的定义域可以是实数集、有理数集、整数集等。
在定义函数时,需要指定函数的定义域。
2.值域:函数的值域是指所有函数可能的输出值的集合。
它是由定义域和函数的性质决定的。
3.单调性:函数的单调性指函数在定义域上的单调变化性质,包括单调递增和单调递减。
如果函数的自变量增大,函数值也增大,则称函数在这个区间内是单调递增的;如果函数的自变量增大,函数值减小,则称函数在这个区间内是单调递减的。
4.奇偶性:函数的奇偶性指函数的性质,可以分为偶函数和奇函数。
如果函数在定义域内满足f(-x)=f(x),则称函数为偶函数;如果函数在定义域内满足f(-x)=-f(x),则称函数为奇函数。
5.周期性:函数的周期性指函数在定义域上存在一个最小正周期T,即f(x+T)=f(x),其中T是正实数。
三、练习题1.设函数f(x)=ax+b,其中a,b是实数,且f(2)=3,f(3)=4,求a,b。
2.求函数f(x)=2x^2-3x+1的定义域和值域。
3.若函数f(x)在区间[a,b]上是单调递增的,且f(a)=f(b)=0,证明f(x)=0在区间[a,b]上有且只有一个实根。
4.设函数f(x)=\sin(x+\alpha),其中0<\alpha<\dfrac{\pi}{2},证明f(x)是奇函数。
《高中数学必修一课件:函数及其应用》
对数函数的性质及应用
对数函数的定义
解释对数函数的定义和对数 的基本性质。
对数函数的图像特 点
分析对数函数图像的增减性、 对称性和变化规律。
应用:解决指数方 程
利用对数函数解决指数方程 的应用题。
三角函数的性质及应用
1
三角函数的定义
介绍正弦、余弦和正切函数的定义和
三角函数的图像特点
2
基本性质。
探讨三角函数图像的周期、对称轴和
变化规律。
3
应用:三角函数的实际应用
将三角函数应用于实际问题,如测量、 物体运动和波动。
反三角函数及其应用
反三角函数的定义
解释反正弦、反余弦和反正切函数的定义 和基本性质。
反三角函数与三角函数的关系
讨论反三角函数与正弦、余弦和正切函数 之间的关系。
复合函数及其求导法则
复合函数的定义
介绍复合函数的定义和如何表示复合函数。
一次函数的性质及应用
1
斜率和截距
解释一次函数与斜率、截距的关系,并探讨怎样在函数图像中读取斜率和截距。
2
函数图像及其线性变化
研究一次函数图像的特点和线性变化规律。
3
应用:简单的线性关系
通过实际问题来应用一次函数解决线性关系的应用题。
二次函数的性质及应用
抛物线的特点
描述抛物线的形状、顶点和轴 对称性。
复合函数的求导法则
讲解如何求解复合函数的导数,使用链式法则。
常用函数图像的特点和变化规律
函数类型 常数函数 线性函数 二次函数 指数函数 对数函数
图像特点 水平直线 斜线 抛物线 递增曲线 递减曲线
变化规律 无变化 随斜率变化 随参数变化 随底数变化 随底数变化
函数初步知识和基本性质应用
函数初步知识和基本性质应用一、函数的定义与表示方法1.函数的定义:函数是两个非空数集A和B之间的一个对应关系,记作f: A → B,其中A称为定义域,B称为值域。
2.函数的表示方法:(1)解析法:用公式或方程表示函数的关系。
(2)列表法:用表格的形式表示函数的关系。
(3)图象法:用图像的形式表示函数的关系。
二、函数的性质1.单调性:(1)单调递增函数:对于定义域内的任意两个实数x1、x2,当x1 < x2时,有f(x1) ≤ f(x2)。
(2)单调递减函数:对于定义域内的任意两个实数x1、x2,当x1 < x2时,有f(x1) ≥ f(x2)。
2.奇偶性:(1)奇函数:对于定义域内的任意实数x,有f(-x) = -f(x)。
(2)偶函数:对于定义域内的任意实数x,有f(-x) = f(x)。
3.周期性:函数f(x)是周期函数,如果存在一个非零实数T,使得对于定义域内的任意实数x,都有f(x + T) = f(x)。
三、函数的图像1.直线函数:y = kx + b(k为斜率,b为截距)。
2.二次函数:y = ax^2 + bx + c(a、b、c为常数,a ≠ 0)。
3.分段函数:根据不同的条件,函数的表达式可以为不同的形式。
四、函数的应用1.实际问题中的函数解析式:根据实际问题的特点,选择合适的函数模型,求出函数的解析式。
2.函数的图像分析:通过观察函数的图像,了解函数的性质,解决实际问题。
3.函数的性质应用:利用函数的单调性、奇偶性、周期性等性质解决实际问题。
五、中考常见题型1.求函数的解析式:根据实际问题的条件,求出函数的表达式。
2.函数性质的应用:利用函数的性质解决实际问题。
3.函数图像的分析:根据函数的图像,判断函数的性质。
以上就是函数初步知识和基本性质应用的详细介绍,希望对你有所帮助。
在学习过程中,要注重理论联系实际,加强函数性质的理解和应用,提高解题能力。
习题及方法:一、求函数的解析式1.习题:小明的身高随年龄增长而增加,假设小明的身高h(单位:cm)与年龄x(单位:岁)之间的关系可以近似地用一条直线表示,已知当x=10时,h=140,求该直线的解析式。
高中数学必修一第一章函数
高中数学必修一第一章函数引言函数是高中数学中的重要内容,它在数学和实际生活中都有广泛的应用。
本文将详细介绍高中数学必修一第一章函数的相关内容,包括函数的概念、性质和图像等。
一、函数的概念函数是一种数学关系,它将一个集合中的每个元素都映射到另一个集合中的一个唯一元素。
函数通常用字母表示,例如f(x)。
其中,x为自变量,表示输入的值;f(x)为函数值,表示输出的值。
二、函数的性质1. 自变量唯一性:对于一个函数而言,每个输入值x只能对应一个输出值f(x)。
2. 因变量唯一性:对于一个函数而言,对于不同的输入值x1和x2,如果f(x1)=f(x2),则x1=x2。
3. 定义域:函数能取的自变量值的集合称为定义域,一般用D表示。
4. 值域:函数能取的因变量值的集合称为值域,一般用R表示。
5. 单调性:函数在定义域上的取值按照一定的规律变化,可以是递增或递减。
6. 奇偶性:函数在定义域上的取值关于某一点对称则为偶函数,否则为奇函数。
三、函数的图像函数的图像是函数的可视化表达方式,可以通过绘制函数的图像来更直观地理解函数的性质和变化规律。
函数的图像通常用平面直角坐标系上的曲线来表示。
绘制函数图像的基本步骤如下:1. 确定函数的定义域和值域。
2. 找出函数的特殊点,如零点、极值点和趋于无穷的点。
3. 根据函数的性质,确定曲线的走向和开口方向。
4. 绘制并标注坐标轴、特殊点和函数曲线。
四、函数的常见类型高中数学必修一第一章函数涵盖了多种函数类型,常见的函数类型包括:1. 幂函数:函数表达式为f(x) = x^a,其中a为常数。
2. 指数函数:函数表达式为f(x) = a^x,其中a为常数且a>0,a≠1。
3. 对数函数:函数表达式为f(x) = log_a(x),其中a为常数且a>0,a≠1。
4. 三角函数:包括正弦函数、余弦函数和正切函数等。
5. 反三角函数:包括反正弦函数、反余弦函数和反正切函数等。
高中数学必修一函数的基本性质
函数的基本性质教学要求:掌握函数的基本性质(单调性、最大值或最小值、奇偶性),能应用函数的基本性质解决一些问题。
教学重点:掌握函数的基本性质。
教学难点:应用性质解决问题。
教学过程:一、复习准备:1.讨论:如何从图象特征上得到奇函数、偶函数、增函数、减函数、最大值、最小值?2.提问:如何从解析式得到奇函数、偶函数、增函数、减函数、最大值、最小值的定义?二、教学典型习例:1.函数性质综合题型:①出示例1:作出函数y=x2-2|x|-3的图像,指出单调区间和单调性。
分析作法:利用偶函数性质,先作y轴右边的,再对称作。
→学生作→口答→思考:y=|x2-2x-3|的图像的图像如何作?→②讨论推广:如何由()f x的图象?f x的图象,得到(||)f x、|()|③出示例2:已知f(x)是奇函数,在(0,+∞)上是增函数,证明:f(x)在(-∞,0)上也是增函数分析证法→教师板演→变式训练④讨论推广:奇函数或偶函数的单调区间及单调性有何关系?(偶函数在关于原点对称的区间上单调性相反;奇函数在关于原点对称的区间上单调性一致)2. 教学函数性质的应用:1 (x>0)的值域。
①出示例:求函数f(x)=x+x分析:单调性怎样?值域呢?→小结:应用单调性求值域。
→探究:计算机作图与结论推广②出示例:某产品单价是120元,可销售80万件。
市场调查后发现规律为降价x元后可多销售2x万件,写出销售金额y(万元)与x的函数关系式,并求当降价多少个元时,销售金额最大?最大是多少?分析:此题的数量关系是怎样的?函数呢?如何求函数的最大值?第1页共2页。
高一物理必修一函数知识点
高一物理必修一函数知识点高一物理的必修一部分是数学在物理中的应用,其中重要的一部分就是函数。
函数是数学中非常重要的概念,也是物理中经常使用的工具。
本文将围绕高一物理必修一的函数知识点展开讨论,从函数的基本概念到一些常见的函数类型和物理中的应用,帮助学生更好地理解和掌握这一部分内容。
1. 函数的基本概念在数学中,函数是由自变量和因变量之间的一种对应关系,一般用f(x)表示。
其中,自变量x是函数的输入,而因变量f(x)是函数的输出。
函数可以用一条曲线或者一张表格来表示。
在物理中,函数往往描述了物理量之间的关系,例如,时间和位移的关系、质量和重力的关系等等。
2. 常见的函数类型在物理中,常见的函数类型包括线性函数、指数函数和对数函数等。
线性函数是最简单的函数类型,其图像为一条直线。
线性函数在物理中常用来描述一些简单的物理关系,例如速度和时间的关系。
指数函数和对数函数则用来描述一些复杂的物理现象,例如放射性衰变和电路中的电压变化。
3. 函数的图像和性质函数的图像是描述函数关系的一个视觉化工具,通过观察函数的图像可以了解函数的性质。
例如,函数的增减性可以通过观察函数的图像得到,函数的单调性和极值点也可以通过图像来判断。
同时,图像还可以帮助我们预测函数在某个自变量取值时的因变量取值,帮助物理问题的求解。
4. 函数的运算和复合函数在物理中,经常涉及到多个函数的运算,例如,两个物理量之间的加减乘除等。
函数的运算可以通过对函数进行数学操作来实现,例如两个函数的和、差、积和商。
此外,还有复合函数的概念,复合函数是由一个函数的输出作为另一个函数的输入所得到的函数。
这在物理中经常出现,因为一个物理现象往往可以由多个物理规律组合而成。
5. 函数在物理中的应用函数在物理中有广泛的应用。
例如,通过建立物理量之间的函数关系,可以通过已知条件求解未知量。
同时,函数还可以用来对实验数据进行拟合,通过拟合函数来得到物理规律的表达式。
人教高中数学必修一A版《函数的基本性质》函数的概念与性质说课复习(第4课时函数奇偶性的应用)
第三章 函数的概念与性质
利用奇偶性求函数解析式的思路 (1)“求谁设谁”,即在哪个区间求解析式,x 就设在哪个区间 内. (2)利用已知区间的解析式代入. (3)利用 f(x)的奇偶性写出-f(x)或 f(-x),从而解出 f(x).
栏目 导引
第三章 函数的概念与性质
1.设 f(x)是偶函数,g(x)是奇函数,且 f(x)+g(x)=x2+2x,求 函数 f(x),g(x)的解析式. 解:因为 f(x)是偶函数,g(x)是奇函数, 所以 f(-x)=f(x),g(-x)=-g(x), 由 f(x)+g(x)=2x+x2.① 用-x 代替 x 得 f(-x)+g(-x)=-2x+(-x)2, 所以 f(x)-g(x)=-2x+x2,② (①+②)÷2,得 f(x)=x2. (①-②)÷2,得 g(x)=2x.
条件 当 x1<x2 时
都有 f(x1)<f(x2)
都有 f(x1)>f(x2)
那么就说函数 f(x)在区间 D 上 那么就说函数 f(x)在区间 D 上
结论
是增函数
是减函数
栏目导航
图示
课件
课件
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课件
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课件
课件 课件
课件 课件
课件 课件
课件 课件
课件
课件
课件
栏目导航
思考 1:增(减)函数定义中的 x1,x2 有什么特征?
栏目 导引
第三章 函数的概念与性质
2.(2019·襄阳检测)已知偶函数 f(x)在区间[0,+∞)上单调递减,
则满足 f(2x-1)>f13的实数 x 的取值范围是(
)
A.13,23
人教版高中数学章节目录
第一章集合与函数概念
集合
函数及其表示
函数的基本性质
第二章基本初等函数(Ⅰ)
指数函数
对数函数
幂函数
第三章函数的应用
函数与方程
函数模型及其应用
人教版高中数学必修二目录
第一章空间几何体
空间几何体的结构
空间几何体的三视图和直观图
空间几何体的表面积与体积
第二章点、直线、平面之间的位置关系
3.3 导数在研究函数中的应用
3.4 生活中的优化问题举例
人教版高中数学选修1-2目录
第一章 统计案例
1.1 回归分析的基本思想及其初步应用
1.2 独立性检验的基本思想及其初步应用
第二章 推理与证明
2.1 合情推理与演绎推理
2.2 直接证明与间接证明
第三章 数系的扩充与复数的引入
3.1 数系的扩充和复数的概念
2.2 二项分布及其应用
2.3 离散型随机变量的均值与方差
2.4 正态分布
第三章 统计案例
3.1 回归分析的基本思想及其初步应用
3.2 独立性检验的基本思想及其初步应用
人教版高中数学选修4-1目录
第一讲 相似三角形的判定及有关性质
一 平行线等分线段定理
二 平行线分线段成比例定理
三 相似三角形的判定及性质
2.2 直接证明与间接证明
2.3 数学归纳法
第三章 数系的扩充与复数的引入
3.1 数系的扩充和复数的概念
3.2 复数代数形式的四则运算
人教版高中数学选修2-3目录
第一章 计数原理
1.1 分类加法计数原理与分步乘法计数原理
1.2 排列与组合
1.3 二项式定理
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数学试卷考试围:xxx;考试时间:100分钟;命题人:xxx学校:___________:___________班级:___________考号:___________ 注意事项:1、答题前填写好自己的、班级、考号等信息 2、请将答案正确填写在答题卡上第1卷1、设,,其中,如果,数的取值围.2、集合,。
1.若,数的取值围。
2.当时,没有元素使与同时成立,数的取值围。
3、已知函数是奇函数,且当时,,求函数的解析式.4、设函数在定义域上总有,且当时,.1.当时,求函数的解析式;2.判断函数在上的单调性,并予以证明.5、已知函数.1.判断函数的奇偶性;2.若在区间上是增函数,数的取值围。
6、设是上的函数,且满足,并且对任意的实数都有,求的表达式。
7、定义在上的函数 ,满足 ,且当时,1.求的值2.求证:3.求证: 在上是增函数4.若 ,解不等式8、已知函数1.数的取值围,使是区间上的单调函数2.求的值,使在区间上的最小值为。
9、已知是奇函数1.求的值2.求的单调区间,并加以证明10、已知是定义在实数集上的偶函数,且在区间上是增函数,并且 ,数的取值围。
11、已知集合。
1.当时,求2.求使的实数的取值围12、知二次函数。
1.若函数在区间上存在零点,数的取值围。
2.问是否存在常数 ,当时, 的值域为区间 ,且区间的长度为 (视区间的长度为 ) 13、二次函数满足 ,且。
1.求的解析式2.求在上的值域。
3.若函数为偶函数,求的值4.求在上的最小值。
14、定义在上的函数满足对任意、恒有且不恒为。
1.求和的值;2.试判断的奇偶性,并加以证明3.若时为增函数,求满足不等式的的取值集合15、设是定义在 R 上的奇函数,且对任意实数 ,恒有。
当时,。
1.求证:函数恒有成立2.当时,求的解析式3.计算。
16、已知定义在上的函数对任意实数,恒有,且当时,,又.1.求证:为奇函数;2.求证:在上是减函数;3.求在上的最大值与最小值.17、已知二次函数满足且.1.求的解析式2.求在区间上的值域18、已知函数.1.若函数的定义域和值域均为,数的值;2.若在区间上是减函数,且对任意的,总有,,数的值.19、已知函数是定义在上的奇函数,且.1.确定函数的解析式;2.用定义证明在上是增函数;3.解不等式:.20、已知函数.1.当时,求函数的最大值和最小值;2.函数在区间上是单调函数,数的取值围.21、若,试讨论函数在区间上的单调性.22、已知定义域为的函数满足1.若,求;又若,求;2.设有且仅有一个实数,使得,求函数的解析式.23、已知是定义在上的增函数,且,,解不等式:.24、已知是定义在上的奇函数,且,若时,有成立.1.判断在上的单调性,并证明;2.解不等式;3.若对所有的恒成立,数的取值围.25、已知函数对任意,,总有,且当时,,.1.求证:在上是减函数;2.求在上的最大值和最小值.26、已知(,,)满足,且,.1.求,,的值;2.当时,判断的单调性.27、已知函数(),求的单调区间,并加以证明.28、求函数的单调减区间.29、设是定义在上的函数,对任意的,恒有,且当时,.1.求;2.求证:对任意,恒有;3.求证:在上是减函数.30、设函数是实数集上的单调增函数,令.1.求证:在上是增函数;2.若,求证:.31、已知为定义在上的奇函数,且.1.求的解析式;2.判断并证明在上的单调性.32、已知是定义在上的不恒为零的函数,且对于任意的都满足.1.求的值;2.判断的奇偶性,并证明你的结论.33、已知是定义在上的增函数,且满足,.1.求证::2.求不等式的解集.34、已知定义在区间上的函数满足,且当时,.1.求的值;2.判断的单调性;3.若,解不等式.35、已知为奇函数,且当时,.若当时,恒成立,求的最小值.36、已知奇函数在上是增函数,且1.确定函数的解析式;2.解不等式:.37、已知函数的定义域为[0,1],且同时满足:①;②若,都有;③若,,,都有.1.求的值;2.当时,求证:.38、定义在非零实数集上的函数满足且是区间上的递增函数1.求,的值;2.求证:;3.解关于的不等式:39、已知定义域为的函数满足时,;②;③对任意的正实数,都有。
1.求证:2.求证在定义域为减函数;3.求不等式的解集。
40、定义在R上的函数,,当时,,且对任意的 ,有1.求的值;2.求证:对任意的 ,恒有;3.判断的单调性,并证明你的结论.41、函数对于任意实数、满足,且时,,若,求在[-4,4]上的最大值与最小值。
42、已知定义域为R的函数满足;,且.1.求;2.求证:.43、已知定义在区间上的函数满足,且当时,.1.求的值;2.判断的单调性;3.若,求在上的最小值.44、已知是定义在上的增函数,且1.求的值;2.若,解不等式45、已知定义在(0,+∞)上的函数满足(1)时,;(2);(3)对任意的、∈(0,+∞),都有,求不等式的解集.46、已知,求的解析式.47、求下列函数的解析式1.一次函数满足,求.2.已知函数,求48、已知函数是定义在实数集R上的奇函数,且当时,1.求的值;2.求时,的解析式.49、若函数的定义域为R,数a的取值围;50、已知函数的定义域为,求的定义域.51、已知函数的定义域为(0,1),求的定义域.52、已知函数的值域为,试求的值域。
53、求函数的值域.54、求下列函数的值域:1.;2.55、求下列函数的值域1.2.3.56、已知函数f (x)对任意x,y ∈ R,总有 ,且当x > 0,。
1.求证: f (x)在 R 上是减函数2.求f (x)在 [ -3,3 ]上的最大值与最小值。
57、在区间D 上,如果函数f (x)为增函数,而函数为减函数,则称函数f (x)为“弱增”函数。
已知函数。
1.判断函数f (x)在区间(0,1 ]上是否为“弱增” 函数;2.设,证明;3.当x ∈ [ 0,1 ]时,不等式恒成立,数a,b 的取值围。
58、已知函数的定义域为,且对任意,都有,且当时,恒成立,证明:(1)函数是上的减函数;(2)函数是奇函数。
参考答案:一、解答题1.答案:由得,而,,①当,即时,,符合;②当,即时,,符合;③当,即时,中有两个元素,而;∴得.∴或.2.答案:1.①当,即时,。
满足。
②当,即时,要使成立。
需可得。
综上所述,当时,有。
2.∵ ,且,,没有元素使与同时成立,即。
①若,即,得时满足条件。
②若,则要满足条件有: 或解得。
综上所述,实数的取值围为或。
3.答案:所求函数的解析式为解析:当时,.∵是奇函数,∴。
∴所求函数的解析式为.点评:定义域是函数的灵魂,尤其是在解决奇、偶函数的问题时要先考虑定义域,若函数为奇函数,且函数在原点处有定义,则必有,这是条件中的隐含结论,不可忽略.4.答案:1. ∵,∴.∴.∵时,,又∵当时,,∴.∴当时,.2.∵函数的对称轴是,∴函数在上单调递减,在上单调递增.证明:任取,且,有.∵,∴,.∴,即.故函数在上单调递减.同理可证函数在上单调递减.5.答案:1.既不是奇函数也不是偶函数; 2.解析:1.当时, 为偶函数。
当时,既不是奇函数也不是偶函数。
2.设 ,由,得。
要使在区间是增函数,只需,即恒成立,则。
6.答案:解析:方法一:由已知条件得,又,设,则,设。
方法二:令,得,即。
将用代换到上式中得。
7.答案:1.令 ,由条件得。
2.,即。
3.任取 ,且 ,则。
由第二小题得 ,即。
∴ 在上是增函数。
4.由于 ,。
又在上为增函数,∴ ,解得。
故不等式的解集为。
8.答案:1.∵ 是上的单调函数,∴ 或 ,即或。
2.当 ,即 , 在上是增函数,∴ 时,∴ 。
∴ 不合要求,舍去。
当 ,即9.答案:1.由题意可知: 恒成立,即恒成立。
即对任意的实数恒成立。
∴ 。
2.由第一题得是奇函数,∴ 只需研究上的单调区间即可。
任取 ,且 ,则。
∵ 。
而。
当时,,∴ 函数在上单调递增;当时,,∴ 函数在上单调递减。
又是奇函数,∴ 在上单调递增,在上单调递增。
故的单调增区间为 ,单调减区间为和。
10.答案:∵ ,,∴ 和。
∵ ,且满足,∴ 。
又在区间上是增函数,∴ ,即 ,解得。
即的取值围是。
11.答案:1.2.。
① 若时,,不存在使,② 若时,,③ 若时,。
故的取值围为。
12.答案:1.2.∵ ,在区间上是减函数,在区间上是增函数,且对称轴是。
①当 ,即 ,在区间上, 最大, 最小。
∴ ,即 ,解得。
②当 ,即时,在区间上, 最大, 最小。
∴ 。
解得。
③当时,在区间上, 最大, 最小,∴ 。
即。
解得。
综上可知,存在常数满足条件。
解析:∵ 的对称轴是直线,∴ 在区间上是减函数。
函数在区间上存在零点,则必有:,即,∴13.答案:1.设 ,则。
与已知条件比较,得 ,解得 ,又。
2.,则。
∴ 在上的值域为。
3.若函数为偶函数,则为偶函数,∴ 。
4.。
①当 ,即时, 在上单调递减。
②当时, 在上单调递增,。
③当 ,即时,。
14.答案:1.令 ,得。
令 ,得。
∴ 。
2.令 ,由 ,得。
又 ,又不恒为,∴ 为偶函数。
3.由 ,知。
又由 2 题知,∴ 。
又∵ 在上为增函数,∴ 。
故的取值集合为。
15.答案:1.∵ ,∴ ,∴ 恒有成立。
2.3.,又满足。
∴。
∴ .解析:当时, 由已知得又是奇函数,∴ ,∴ 。
又当时,,∴ 。
又满足。
∴ 。
所以时,。
16.答案:1.令,可得,从而,.令,可得,即,故为奇函数.2.任取,且,则,于是,从而,即所以为减函数.3.由2知,所求函数的最大值为,最小值为.,,于是,在上的最大值为,最小值为.17.答案:1. 由题意设,∵,∴,则,∵,∴,,∴,,故2.,∴在上的最大值为3,最小值为,故在上的值域为.18.答案:1.∵在上是减函数,∴在上单调递减,根据题意得,解得. 2.∵在上是减函数,∴.综合1问知在上单调递减,上单调递增,∴当时,,.又,∴.∵对任意的,总有,∴,即,,解得,又,.故实数的取值围是.19.答案:1.2.任取且,则∵,∴.又,∴.∴。
故.∴在上是增函数3..解析:1.由题意,得即∴,经检验,符合题意。
3.原不等式可化为.∵是定义在上的增函数,∴,解得.故原不等式的解集为.20.则函数图像的对称轴为直线,可知,.2.由已知得,函数图像的顶点横坐标为,要使在区间上是单调函数,需有或,即或.21.答案:任取,且,则, 由所设知,,且,所以当时,,即;当时,,即.由单调性定义知,当时,在上是递减的; 当时,在上是递增的.22.答案:1.因为对任意,有,所以.又,从而;若,即,即.2.因为对任意,有,又有且仅有一个实数,使得,故对任意有,在上式中令,有.又因为,所以,故或.若,则,但方程有两个不相同实根,与题设条件矛盾,故.若,则有,易验证该函数满足题设条件.综上,所求函数的解析式为.23.令,则有,∵.∴可变形为.又因为是定义在上的增函数,解得.∴原不等式的解集为.24.答案:1.任取,且,则.∵为奇函数,∴.由已知得,∴,即,∴在上单调递增.2.∵在上单调递增,∴解得.故原不等式的解集为.3.∵,在上单调递增,∴在上,.问题转化为即,对成立.下面来求的取值围.设.①若,则,对恒成立.②若,则为的一次函数,若,对恒成立,必须,且,∴或.∴的取值围是或或.25.答案:1.方法一:∵函数对于任意,总有,∴令,得.再令,得.在上任取,则,.又∵时,,而,∴,即.因此在上是减函数.方法二:设,则.又∵时,,而,∴,即,∴在上为减函数.2.∵在上是减函数,∴在上也是减函数,∴在上的最大值和最小值分别为与.而,.∴在上的最大值为,最小值为.26.答案:1. 因为,所以,所以,即.由,德,由,得,所以,即,所以.又因为,,,所以或,由得(舍去);由得.故,,.2. 由1得,设,则.因为,所以,,,所以,所以,所以在上是增函数.27.答案:任取,,且,则.∵,,,∴,时,;,时,.∴,时,,即,函数在上是增函数.当时,,即,函数在上是减函数.综上,在上是增函数,在上是减函数.28.答案:的定义域为,设,且,则.即,故在上为单调递减函数.同理,可证得在上也为单调递减函数.综上,的单调减区间为,.29.答案:1.因为,令,,得,因为,所以.2.由已知和1题可知,当时,有,设,则,所以,所以,所以对任意,恒有.3.设,则,由已知的,所以,又,且,所以在上是减函数.30.答案:1.∵在上为增函数,∴,,即,∴,即,∴在上是增函数.2.∵,∴.又∵,∴.又∵在上是增函数,∴,即31.答案:1.因为为定义在上的奇函数,且,所以,解得.所以,.2.单调递增,证明如下:取,且..所以在上单调递增.32.答案:1.令,则,∴.令,则,∴.2.是奇函数.证明:∵, 令,,则, 故为奇函数.33.答案:1.证明:又∵,∴2.不等式化为∵,∴∵是上的增函数∴解得.∴不等式的解集为.34.答案:1.0; 2.函数在区间上是减函数3.或解析:1.令,代入得,故.2.任取,且,则.由于当时,,所以,即,因此所以函数在区间上是减函数.3.令,由得而,所以.由于函数在区间上是减函数,所以即,解得或,因此原不等式的解集为或.35.答案:解析:∵当时,,∴当时,。