常见抽象函数的单调性与奇偶性
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。
专题10 抽象函数大题单调性奇偶性归类
专题10 抽象函数大题单调性奇偶性归类目录【题型一】保和函数:f (a+b )=f (a )+f (b )单调性与奇偶性 ...................................................................... 2 【题型二】类对数积函数:形如f (axb )=f (a )+f (b )单调性与奇偶性 ..................................................... 3 【题型三】类指数函数:形如f (a+b )=f (a )f (b )单调性 ........................................................................... 4 【题型四】类对数商函数:形如f (a/b )=f (a )-f (b )单调性 ..................................................................... 5 【题型五】类线性函数:f (a-b )=f (a )-f (b )单调性与奇偶性 .................................................................. 6 【题型六】保积函数:f (a*b )=f (a )*f (b )单调性与奇偶性 ...................................................................... 6 【题型七】恒“截距”线性函数:f (a+b )=f (a )+f (b )-1单调性 ............................................................. 7 【题型八】形如f (a*b )=f (a )+f (b )+t 单调性与奇偶性 ............................................................................ 8 【题型九】形如f (a+b )+f (a-b )=2f (a )f (b )奇偶性 ............................................................................... 8 【题型十】形如f (a )+f (a )=f (a b1ab++)单调性与奇偶性 ........................................................................... 9 【题型十一】形如f (a )+f (a )=f (a b)[1f (a)f (b)]+±单调性与奇偶性 ...................................................... 9 【题型十二】形如f (a-b )=1f (a)f (bf (a)f (b)+-单调性与奇偶性 (10)【题型十三】其他形式的抽象函数汇总 (11)综述一、赋值思维:抽象函数求解或者证明奇偶性和单调性基础。
专题抽象函数的单调性和奇偶性应用
抽象函数的单调性和奇偶性应用抽象函数是指没有明确给出具体的函数表达式,只是给出一些特殊关系式的函数。
它是高中数学中的一个难点,因为抽象,解题时思维常常受阻,思路难以展开,而高考中会出现这一题型,本文对抽象函数的单调性和奇偶性问题进行了整理、归类,大概有以下几种题型:一、判断单调性和奇偶性1. 判断单调性根据函数的奇偶性、单调性等有关性质,画出函数的示意图,以形助数,问题迅速获解。
例1.如果奇函数f x ()在区间[]37,上是增函数且有最小值为5,那么f x ()在区间[]--73,上是 A. 增函数且最小值为-5 B. 增函数且最大值为-5 C. 减函数且最小值为-5 D. 减函数且最大值为-5 分析:画出满足题意的示意图,易知选B 。
例2.偶函数f x ()在(0),+∞上是减函数,问f x ()在()-∞,0上是增函数还是减函数,并证明你的结论。
分析:如图所示,易知f x ()在()-∞,0上是增函数,证明如下:任取x x x x 121200<<⇒->->因为f x ()在(0),+∞上是减函数,所以f x f x ()()-<-12。
又f x ()是偶函数,所以f x f x f x f x ()()()()-=-=1122,,从而f x f x ()()12<,故f x ()在()-∞,0上是增函数。
2. 判断奇偶性 根据已知条件,通过恰当的赋值代换,寻求f x ()与f x ()-的关系。
例3.若函数y f x f x =≠()(())0与y f x =-()的图象关于原点对称,判断:函数 y f x =()是什么函数。
解:设y f x =()图象上任意一点为P (x y 00,)y f x =()与y f x =-()的图象关于原点对称,∴P x y ()00,关于原点的对称点()--x y 00,在y f x =-()的图象上,∴-=--∴=-y f x y f x 0000()()又y f x 00=()∴-=f x f x ()()00即对于函数定义域上的任意x 都有f x f x ()()-=,所以y f x =()是偶函数。
函数的单调性和奇偶性知识归纳和典型题型
奇函数在其对称区间[a,b]和[-b,-a]上具有相同的单调性,即已知 是奇函数,它在区间[a,b]上是增函数(减函数),则 在区间[-b,-a]上也是增函数(减函数);偶函数在其对称区间[a,b]和[-b,-a]上具有相反的单调性,即已知 是偶函数且在区间[a,b]上是增函数(减函数),则 在区间[-b,-a]上也是减函数(增函数).
若a>0,在区间 ,函数是减函数;在区间 ,函数是增函数;
若a<0,在区间 ,函数是增函数;在区间 ,函数是减函数.
要点三、一些常见结论
(1)若 是增函数,则 为减函数;若 是减函数,则 为增函数;
(2)若 和 均为增(或减)函数,则在 和 的公共定义域上 为增(或减)函数;
(3)若 且 为增函数,则函数 为增函数, 为减函数; 若 且 为减函数,则函数 为减函数, 为增函数.
(1) ; 1)x∈[5,10]; 2)x∈(-3,-2)∪(-2,1);
(2) ;
(3) ;
(4) .
举一反三:
【变式1】已知 当 的定义域为下列区间时,求函数的最大值和最小值.
(1)[0,3];(2)[-1,1];(3)[3,+∞).
例5.(2015 西安周至县一模)已知函数 ,x∈[―5,5],
(2) 存在 ,使得 ,那么,我们称 是函数的最大值(或最小值).
要点诠释:
①最值首先是一个函数值,即存在一个自变量 ,使 等于最值;
②对于定义域内的任意元素 ,都有 (或 ),“任意”两字不可省;
③使函数 取得最值的自变量的值有时可能不止一个;
④函数 在其定义域(某个区间)内的最大值的几何意义是图象上最高点的纵坐标;最小值的几何意义是图象上最低点的纵坐标.
抽象函数的单调性与奇偶性讲解
抽象函数单调性与奇偶性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类函数。
由于抽象函数表现形式的抽象性,使得这类问题成为函数内容的难点之一.抽象性较强,灵活性大,解抽象函数重要的一点要抓住函数中的某些性质,通过局部性质或图象的局部特征,利用常规数学思想方法(如化归法、数形结合法等),这样就能突破“抽象”带来的困难,做到胸有成竹.另外还要通过对题目的特征进行观察、分析、类比和联想,寻找具体的函数模型,再由具体函数模型的图象和性质来指导我们解决抽象函数问题的方法。
常见的特殊模型:特殊模型抽象函数 正比例函数f(x)=kx (k ≠0)f(x+y)=f(x)+f(y)幂函数 f(x)=x nf(xy)=f(x)f(y) [或)y (f )x (f )yx (f =] 指数函数 f(x)=a x(a>0且a ≠1) f(x+y)=f(x)f(y) [)y (f )x (f )y x (f =-或对数函数 f(x)=log a x (a>0且a ≠1) f(xy)=f(x)+f(y) [)]y (f )x (f )yx (f -=或正、余弦函数 f(x)=sinx f(x)=cosxf(x+T)=f(x)正切函数 f(x)=tanx )y (f )x (f 1)y (f )x (f )y x (f -+=+ 余切函数 f(x)=cotx)y (f )x (f )y (f )x (f 1)y x (f +-=+1.已知()()2()()f x y f x y f x f y ++-=,对一切实数x 、y 都成立,且(0)0f ≠,求证()f x 为偶函数。
证明:令x =0, 则已知等式变为()()2(0)()f y f y f f y +-=……①在①中令y =0则2(0)f =2(0)f ∵ (0)f ≠0∴(0)f =1∴()()2()f y f y f y +-=∴()()f y f y -=∴()f x 为偶函数。
抽象函数单调性、奇偶性、周期性和对称性典例分析
抽象函数的对称性、奇偶性与周期性一、典例分析1.求函数值例1.设)(x f 是),(+∞-∞上的奇函数,),()2(x f x f -=+当10≤≤x 时,x x f =)(,则)5.7(f 等于( )(A )0.5;(B )-0.5; (C )1.5; (D )-1.5.例2.已知)(x f 是定义在实数集上的函数,且[])(1)(1)2(x f x f x f +=-+,,32)1(+=f 求)1989(f 的值.(1989)f = 。
2、比较函数值大小例3.若))((R x x f ∈是以2为周期的偶函数,当[]1,0∈x 时,,)(19981xx f =试比较)1998(f 、)17101(f 、)15104(f 的大小.3、求函数解析式例4.设)(x f 是定义在区间),(+∞-∞上且以2为周期的函数,对Z k ∈,用k I 表示区间),12,12(+-k k 已知当0I x ∈时,.)(2x x f =求)(x f 在k I 上的解析式.例5.设)(x f 是定义在),(+∞-∞上以2为周期的周期函数,且)(x f 是偶函数,在区间[]3,2上,.4)3(2)(2+--=x x f 求[]2,1∈x 时,)(x f 的解析式.4、判断函数奇偶性例6.已知)(x f 的周期为4,且等式)2()2(x f x f -=+对任意R x ∈均成立,判断函数)(x f 的奇偶性.5、确定函数图象与x 轴交点的个数例7.设函数)(x f 对任意实数x 满足)2()2(x f x f -=+,=+)7(x f ,0)0()7(=-f x f 且判断函数)(x f 图象在区间[]30,30-上与x 轴至少有多少个交点.6、在数列中的应用例8.在数列{}n a 中,)2(11,3111≥-+==--n a a a a n n n ,求数列的通项公式,并计算.1997951a a a a ++++7、在二项式中的应用例9.今天是星期三,试求今天后的第9292天是星期几?8、复数中的应用例10.(XX 市1994年高考题)设)(2321是虚数单位i i z +-=,则满足等式,z z n =且大于1的正整数n 中最小的是()(A ) 3 ; (B )4 ; (C )6 ; (D )7.9、解“立几”题例11.ABCD —1111D C B A 是单位长方体,黑白二蚁都从点A 出发,沿棱向前爬行,每走一条棱称为“走完一段”。
函数的单调性、奇偶性、周期性
函数的单调性、奇偶性、周期性一、函数的单调性 1.增函数定义设函数y=f(x)的定义域为A ,区间I ⊆A ,如果对于区间I 内的任意两个值x 1,x 2,当x 1<x 2时, 都有f(x 1)<f(x 2),那么就说f(x)在区间I 上是单调增函数.I 称为y=f(x)的单调增区间。
2、减函数定义:设函数y=f(x)的定义域为A ,区间I ⊆A ,如果对于区间I 内的任意两个值x 1,x 2,当x 1<x 2时, 都有f(x 1) >f(x 2),那么就说f(x)在区间I 上是单调减函数.I 称为y=f(x)的单调减区间。
注意:(1)函数的单调性是函数在定义域内的某个区间上的性质,是函数的局部性质; (2)必须是对于区间I 内自变量x 的任意两个值x 1,x 2,当x 1<x 2时,总有f(x 1)<f(x 2)(或f(x 1) >f(x 2)),才能说函数y=f(x) 在区间I 上具有单调增减性。
(3)判断函数的单调性:一利用定义,二利用函数的图象,三是利用导数。
(4)利用函数的图象分别指出: 一次函数y=kx+b 、 反比例函数y= kx(k ≠0)、二次函数y=a x 2+bx+c 的单调区间(5) 定义的内涵与外延:内涵是用自变量的大小变化来刻划函数值的变化情况; 外延:①一般规律:自变量的变化与函数值的变化一致时是单调递增,自变量的变化与函数值的变化相对时是单调递减.②几何特征:在自变量取值区间上,若单调函数的图象上升,则为增函数,图象下降则为减函数.(6)、利用定义证明函数f(x)在给定的区间I 上的单调性的一般步骤:① 任取x 1,x 2∈I ,且x 1<x 2; ② 作差f(x 1)-f(x 2);③ 变形(通常是因式分解和配方); ④ 定号(即判断差f(x 1)-f(x 2)的正负); ⑤ 下结论(即指出函数f(x)在给定的区间I 上的单调性). (7)函数单调性的判定:(1)图象法;(2)定义法 (3导数法) 二、复合函数))((x g f y =单调性的判断:对于函数)(u f y =和)(x g u =,如果)(x g u =在区间),(b a 上是具有单调性, 当),(b a x ∈ ,),(n m u ∈,且)(u f y =在区间),(n m 上也具有单调性, 则复合函数))((x g f y =在区间),(b a 具有单调性的规律见下表:以上规律还可总结为:“同得增,异得减”或“同增异减”.三、单调性的有关结论:1.若f(x), g(x)均为增(减)函数,则f(x)+g(x) 函数; 2.若f(x)为增(减)函数,则-f(x)为 ;3.奇函数在关于原点对称的区间上具有相同的单调性;偶函数在关于原点对称的区间上具有相反的单调性。
抽象函数函数之单调性及奇偶性部分
函数之单调性及奇偶性部分单调性问题 (抽象函数的单调性多用定义法解决)例1设函数f(x)对任意实数x,y ,都有f(x+y)=f(x)+f(y),若x>0时f(x)<0,且f(1)= -2,求f(x)在[-3,3]上的最大值和最小值. 解析:由单调性的定义步骤设x 1<x 2, 则f(x 2)=f(x 2-x 1+x 1)=f(x 2-x 1)+f(x 1)< f(x 1). (∵x 2-x 1>0,∴f(x 2-x 1)<0)所以f(x)是R 上的减函数, 故f(x)在[-3,3]上的最大值为f(3)=f(1)+f(2)=3f(1)=-6,最小值为f(-3),令x=y=0,得f(0)=0,令y=-x,得f(-x)+f(x)=f(0)=0,即f(x)为奇函数.∴f(-3)=-f(3)=6.练习1:设f(x)定义于实数集上,当x>0时,f(x)>1,且对于任意实数x 、y ,有f(x+y)=f(x)f(y),求证:f(x)在R 上为增函数。
证明:设R 上x 1<x 2,则f(x 2-x 1)>1,f(x 2)=f(x 2-x 1+x 1)=f(x 2-x 1)f(x 1),(注意此处不能直接得大于f(x 1),因为f(x 1)的正负还没确定) 。
取x=y=0得f(0)=0或f(0)=1;若f (0)=0,令x>0,y=0,则f(x)=0与x>0时,f(x)>1矛盾,所以f(0)=1,x>0时,f(x)>1>0,x<0时,-x>0,f(-x)>1,∴由0)(1)(1)()()0(>-==-=x f x f x f x f f 得,故f(x)>0,从而f(x 2)>f(x 1).即f(x)在R 上是增函数。
(注意与例4的解答相比较,体会解答的灵活性)练习2: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. 求证:f (x )是单调递增函数;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.练习3、 定义在R 上的函数y =f (x ),f (0)≠0,当x >0时,f (x )>1,且对任意的a 、b ∈R ,有f (a +b )=f (a )·f (b ).(1)求证:f (0)=1; (2)求证:对任意的x ∈R ,恒有f (x )>0;(3)求证:f (x )是R 上的增函数;(4)若f (x )·f (2x -x 2)>1,求x 的取值范围.(1)证明:令a =b =0,则f (0)=f 2(0).又f (0)≠0,∴f (0)=1.(2)证明:当x <0时,-x >0,∴f (0)=f (x )·f (-x )=1.∴f (-x )=)(1x f >0.又x ≥0时f (x )≥1>0,∴x ∈R 时,恒有f (x )>0.(3)证明:设x 1<x 2,则x 2-x 1>0.∴f (x 2)=f (x 2-x 1+x 1)=f (x 2-x 1)·f (x 1).∵x 2-x 1>0,∴f (x 2-x 1)>1.又f (x 1)>0,∴f (x 2-x 1)·f (x 1)>f (x 1).∴f (x 2)>f (x 1).∴f (x )是R 上的增函数.(4)解:由f (x )·f (2x -x 2)>1,f (0)=1得f (3x -x 2)>f (0).又f (x )是R 上的增函数,∴3x -x 2>0.∴0<x <3.关键点注:解本题的关键是灵活应用题目条件,尤其是(3)中“f (x 2)=f [(x 2-x 1)+x 1]”是证明单调性的关键,这里体现了向条件化归的策略练习4、已知函数f(x)对任何正数x,y 都有f(xy)=f(x)f(y),且f(x)≠0,当x>1时,f(x)<1.试判断f(x)在(0,+∞)上的单调性,并说明理由.解:0)x (f ,0)x (f ,0)x (f )x x (f )x (f R x 2>≠≥=∙=∈+故又有对,则则且设,1x x ,x x ,R x ,x 122121><∈+ 1)x x (f )x (f )x (f )x x (f )x (f )x x x (f )x (f )x (f 121112111212<=∙=∙=,所以f(x 1)>f(x 2),故f(x)在R +上为减函数.)2()0,2()1,3()2()1,3()2,1()1,2()(0)1()1(0)2()0,()(5∞+⋃---∞+⋃-⋃-->+-=-∞,、、,、、的解集为,则上单调递减,且在、奇函数练习D C B A Cx f x f x f奇偶性问题例2. (1)已知函数f(x)(x ≠0的实数)对任意不等于零的实数x 、y 都有f(x ﹒y)=f(x)+f(y),试判断函数f(x)的奇偶性。
抽象函数的奇偶性与单调性-完整版课件
二、抽象函数的奇偶性与单调性的证明 4、已知函数f(x),当x,y∈R时,恒有f(x+y) =f(x)+f(y), (1)求证:f(x)是奇函数; (2)如果x为正实数,f(x)<0,并且 试求f(x)在区间 [-2,6]上的最值.
5、函数f (x)对任意的 x, y R ,都有 f (x y) f (x) f ( y) 1
,并且当x 0 时 f (x) 1
.
(1)证明:f (x) 在R上是增函数;
(2)若 f (4) 5 ,解不等式 f (3m2偶性解不等式 1、已知奇函数f(x)是定义在[-1,1]上的增函数,
且f(x-1)+f(1-2x)<0,求实数x的取值范围.
变式1、若偶函数f(x)的定义域为[-1,1],且在[0,1]上单 调递减,若f(1-m)<f(m)成立,求m的取值范围.
变式2、已知偶函数 f (x) 是定义在 [0, 上) 单调递增,
解不等式 f (2x 1) f (1)的x的取值范围.
3
2、已知偶函数 f (x) 是定义在 [2, 1上] 单调递减函数,
则 f (3), f (1), f (2)的大小关系为 ____
3、定义在R上的奇函数 f (x)满足 f (x 4) f (x) ,
且在区间[0,2]单调递增,试比较 f (1), f (3), f (4) 的大小
高中函数周期性奇偶性抽象函数
函数专题抽象函数的类型和解法二、抽象函数:1、f(1+sinx)=2+sinx+cos 2x, 求f(x)2、.232|)x (f :|,x )x 1(f 2)x (f ),)x (f ,x ()x (f y ≥=-=求证且为实数即是实数函数设 3、f (x).1),x 0(x ,x 1)x1x (f )x (f 求且已知≠≠+=-+ 4、对任意实数x,y ,均满足f(x+y 2)=f(x)+2[f(y)]2且f(1)≠0,则f(2001)=_______. 5、定义在R +上的函数f(x)满足: ①对任意实数m,f(x m )=mf(x); ②f(2)=1. (1)求证:f(xy)=f(x)+f(y)对任意正数x,y 都成立; (2)证明f(x)是R +上的单调增函数; (3)若f(x)+f(x-3)≤2,求x 的取值范围. 6、已知f(x)是定义在R 上的函数,f(1)=1,且对任意x ∈R 都有f(x+5)≥f(x)+5,f(x+1)≤f(x)+1.若g(x)=f(x)+1-x,则g(2002)=_________.7、设定义在R 上的函数f(x),满足当x>0时,f(x)>1,且对任意x,y ∈R,有f(x+y)=f(x)f(y),f(1)=2.1)2(f )3x (f 21)]x (f [)2(;,4)x x 3(f )1(22+=++>-解方程解不等式8、)xy1yx (f )y (f )x (f ),1,1(y ,x )1(:)x (f )1,1(++=+-∈-都有对任意满足上的函数定义在 (2)当x ∈(-1,0)时,有f(x)>0.求证:(Ⅰ)f(x)是奇函数;(Ⅱ)).31(f )5n 5n 1(f )191(f )111(f 2>+++++函数专题函数的奇偶性题型一:奇偶性证明(两大步骤) 1.一般函数: 例1:f(x)=12+x x例2:f(x)=22-12--x x2,含参数函数例:f(x)=R a a x a x ∈--+, 3.分段函数例1:⎪⎩⎪⎨⎧--∈-+∈--=]1,6(,4)5()6,1[,4)5()(22x x x x x f 例2:⎪⎩⎪⎨⎧<---=>+-=0,320,00,32)(22x x x x x x x x f4.抽象函数例1:f(a)+f(b)=f(a+b) 例2:f(a+b)+f(a-b)=2f(a)f(b) 5,指数函数例:f(x)=x x 214+6,对数函数 例:f(x)=xxa -+11log题型二:利用奇偶性求值问题1.8)(35-++=bx ax x x f ,f(2)=10,求f(2)的值2.x x eaa e x f +=)(是定义在R 上的偶函数(1).求a 的值(2).求证f(x)在(0,+∞)是增函数 3.f(x)=)(212R x a x∈--是奇函数,求实数a 的值题型三:利用奇偶性求解析式问题例1:X>0时,f(x)=13++x x ,求x<0时f(x)的解析式 例2:f(x)是偶函数,g(x)是奇函数,且11)()(-=+x x g x f ,求f(x),g(x)题型四:奇偶性单调性结合1.奇函数在关于原点对称的两个区间内单调性相同2.偶函数在关于原点对称的两个区间内单调性相反例1:f(x)是定义在(-1,1)的奇函数,若0)1()1(2>-+-t f t f ,求t例2:定义在[]1.1-上的偶函数f(x),当x ≥0时,f(x)为增函数,若)2()1(m f m f <+成立,求m 的取值范围。
专题三 抽象函数的单调性与奇偶性
专题三抽象函数的单调性与奇偶性抽象函数是一种没有具体函数解析式或图像,但给出了函数满足的一部分性质或运算法则的函数。
这类函数问题能够全面考查学生对函数概念的理解及性质的应用、推理和论证能力,同时也能综合考查学生对数学符号语言的理解和接受能力。
因此,抽象函数问题倍受命题者的青睐,体现了函数与方程、数形结合、一般与特殊等重要的数学思想。
然而,由于抽象函数问题比较抽象,学生难以理解和接受,教材也没有很好地讲解处理,因此这类问题时常困惑着不少师生。
但是,这类问题对于发展学生的思维能力,进行数学思想方法的渗透,培养学生的创新思想,提高学生的数学素质,有着重要作用。
因此,本文将从解题思路及方法方面谈点看法。
首先,我们可以在中学函数部分教材中找到一些抽象型函数的特殊模型,如正比例函数、幂函数、指数函数等。
若充分利用这些模型解题,既可使学生掌握解决数学问题的规律,培养了解题能力,又使学生体会到人们对事物的认识,总是在感性认识的基础上,通过抽象概括上升为理性认识,最终揭示事物的本质,这样一种认识规律。
对于抽象函数解答题,虽然不可用特殊模型代替求解,但可借助特殊模型理解题意;同时,对于有些对应的特殊模型不是学生熟悉的基本初等函数的抽象函数解答题,要启发学生通过适当变通去寻求特殊模型,从而得到抽象函数问题的求解方法。
其次,对于用常规解法难以解决的数学问题,若利用一些特殊的数学思想方法求解,有时会收到事半功倍的效果。
比如,抽象函数奇偶性的判断一般通过合理赋值,抽象函数单调性的判断一般用定义,解关于抽象函数的不等式,一般利用用单调性脱去f。
综上所述,虽然抽象函数问题比较抽象,但是通过利用特殊模型和特殊方法,我们可以更好地解决这类问题,培养学生的数学思维能力和创新思维。
3.已知函数$f(x)$对任意实数$x,y$恒有$f(x+y)=f(x)+f(y)$且当$x>0$时,$f(x)<0$。
已知$f(1)=-2$。
函数的奇偶性 单调性 最值
画出函数y=-x2+2|x|+3的图像,并指出 函数的单调区间.
解:函数图像如下图所示,
当x≥0时,y=-x2+2x+3=-(x-1)2+4; 当x<0时,y=-x2-2x+3=-(x+1)2+4. 在(-∞,-1]和[0,1]上,函数 是增函数:在[-1,0]和[1,+∞) 上,函数是减函数.
-1 0 1
(4)定义域关于原点对称的函数f(x)可以表示成一个奇函数与一个 偶函数的和,即
f(x)=
f ( x) f ( x) f ( x) f ( x) 。 2 2
(5)若f(x)是(-a,a)(a>0)上的奇函数,则f(0)=0。
10x 10 x 已知函数 f ( x) x 10 10 x
5.设x1,x2为y=f(x)的定义域内的任意两个变量,有以
下几个命题: ①(x1-x2)[f(x1)-f(x2)]>0; ②(x1-x2)[f(x1)-f(x2)]<0;
f ( x1 ) f ( x2 ) ③ 0; x1 x2 ④ f ( x1 ) f ( x2 ) 0. x1 x2 ①③ 其中能推出函数y=f(x)为增函数的命题为______.
y
画出函数y=-x2+2|x|+3的图像,并指出 函数的单调区间. 解:
当x≥0时, y=-x2+2x+3=-(x-1)2+4; -1 0 1 x
当x<0时,y=-x2-2x+3=-(x+1)2+4.
在(-∞,-1]和[0,1]上,函数 是增函数; 在[-1,0]和[1,+∞)上,函数 是减函数. 评析: 函数单调性是对某个区间而言的,对于单独一个点没有 增减变化,所以对于区间端点只要函数有意义,都可以带上.
函数的基本性质(奇偶性、单调性、周期性、对称性)
函数的基本性质(奇偶性、单调性、周期性、对称性)函数的性质(奇偶性、单调性、周期性、对称性)“定义域优先”的思想是研究函数的前提,在求值域、奇偶性、单调性、周期性、换元时易忽略定义域,所以必须先考虑函数的定义域,离开函数的定义域去研究函数的性质没有任何意义。
1. 奇偶性f(-x)与f(x)之间的关系:①f(-x)=f(x)为偶函数;f(-x)=-f(x)为奇函数;②f(-x)-f(x)=0为偶;f(x)+f(-x)=0为奇;③f(-x)÷f(x)=1是偶;f(x)÷f(-x)=-1为奇函数. (1)若定义域关于原点对称(2)若定义域不关于原点对称⾮奇⾮偶例如:3x y =在)1,1[-上不是奇函数常⽤性质:1.0)(=x f 是既奇⼜偶函数;2.奇函数若在0=x 处有定义,则必有0)0(=f ; 3.偶函数满⾜)()()(x f x f x f =-=;4.奇函数图象关于原点对称,偶函数图象关于y 轴对称;5.0)(=x f 除外的所有函数的奇偶性满⾜:(1)奇函数±奇函数=奇函数偶函数±偶函数=偶函数奇函数±偶函数=⾮奇⾮偶(2)奇函数×奇函数=偶函数偶函数×偶函数=偶函数奇函数×偶函数=奇函数 6.任何函数)(x f 可以写成⼀个奇函数2)()()(x f x f x --=和⼀个偶函数2)()()(x f x f x -+=ψ的和。
2. 单调性定义:函数定义域为A ,区间,若对任意且①总有则称在区间M 上单调递增②总有则称在区间M 上单调递减应⽤:(⼀)常⽤定义法来证明⼀个函数的单调性⼀般步骤:(1)设值(2)作差(3)变形(4)定号(5)结论(⼆)求函数的单调区间定义法、图象法、复合函数法、导数法(以后学) 注:常⽤结论(1)奇函数在对称区间上的单调性相同(2)偶函数在对称区间上的单调性相反(3)复合函数单调性-------同增异减3. 周期性(1)⼀般地对于函数内⼀切值时总有,那么叫做周期函数,T 叫做周期,kT (T 的整数倍)也是它的周期(2)如果周期函数在所有周期中存在⼀个最⼩正数,就把这个最⼩正数叫最⼩正周期。
高考数学复习----《抽象函数的单调性、奇偶性、周期性、对称性》典型例题讲解
高考数学复习----《抽象函数的单调性、奇偶性、周期性、对称性》典型例题讲解【典型例题】例1、(2023·广东·高三统考学业考试)已知函数()f x 对任意,R x y ∈,都有()()()f x y f x f y +=+成立.有以下结论:①()00f =;②()f x 是R 上的偶函数;③若()22f =,则()11f =;④当0x >时,恒有()0f x <,则函数()f x 在R 上单调递增.则上述所有正确结论的编号是________【答案】①③【解析】对于①令0x y ==,则()()()0000f f f +=+,解得()00f =,①正确;对于②令y x =−,则()()()00f f x f x =+−=,∴()()f x f x −=−,∴()f x 是R 上的奇函数,②错误;对于③令1x y ==,则()()()()211212f f f f =+==,∴()11f =,③正确;对于④设12x x >,则120x x −>,∴()()()12120f x x f x f x −=+−<,则()()()122f x f x f x <−−=,∴()f x 在R 上单调递减,④错误.故答案为:①③.例2、(2022·山东聊城·二模)已知()f x 为R 上的奇函数,()22f =,若对1x ∀,()20,x ∈+∞,当12x x >时,都有()()()1212210f x f x x x x x ⎡⎤−−<⎢⎥⎣⎦,则不等式()()114x f x ++>的解集为( ) A .()3,1−B .()()3,11,1−−−C .()(),11,1−∞−− D .()(),31,−∞−⋃+∞ 【答案】B【解析】由()()121221()[]0f x f x x x x x −−<,得()()11221212()[]0x f x x f x x x x x −−<, 因为121200x x x x −>>,,所以()()11220x f x x f x −<,即()()1122x f x x f x <,设()()g x xf x =,则()g x 在()0,∞+上单调递减,而()()()()()1114222g x x f x f g +=++>==,则012x <+<,解得:11x −<<;因为()f x 为R 上的奇函数,所以()()()()g x xf x xf x g x −=−−==,则()g x 为R 上的偶函数,故()g x 在(,0)−∞上单调递增,()()()()11142g x x f x g +=++>=−,则210x −<+<,解得:31x −<<−;综上,原不等式的解集为(),111)3(,−−−.故选:B .例4、(2022·全国·模拟预测(理))已知定义在R 上的奇函数()f x 的图像关于直线1x =对称,且()y f x =在[]0,1上单调递增,若()3a f =−,12b f ⎛⎫=− ⎪⎝⎭,()2c f =,则a ,b ,c 的大小关系为( )A .c b a <<B .b a c <<C .b c a <<D .c a b <<【答案】C【解析】 由函数()f x 的图像关于直线1x =对称可得()()31f f =−,结合奇函数的性质可知 ()3a f =−()()()311f f f =−=−−=,()()200c f f ===.由奇函数的性质结合()y f x =在[]0,1上单调递增可得()y f x =在[]1,1−上单调递增, 所以()()1012f f f ⎛⎫−<< ⎪⎝⎭, 所以b c a <<.故选:C例5、(2022·黑龙江大庆·三模(理))已知定义域为R 的偶函数满足()()2f x f x −=,当01x ≤≤时,()1e 1x f x −=−,则方程()11f x x =−在区间[]3,5−上所有解的和为( ) A .8B .7C .6D .5【答案】A【解析】 解:因为函数()f x 满足()()2f x f x −=,所以函数()f x 的图像关于直线1x =对称, 又函数()f x 为偶函数,所以()()()2−==−f x f x f x ,所以函数()f x 是周期为2的函数, 又1()1g x x =−的图像也关于直线1x =对称, 作出函数()f x 与()g x 在区间[]3,5−上的图像,如图所示:由图可知,函数()f x 与()g x 的图像在区间[]3,5−上有8个交点,且关于直线1x =对称, 所以方程。
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。
函数专题:利用函数单调性与奇偶性解不等式的6种常见考法-【题型分类归纳】
函数专题:利用函数单调性与奇偶性解不等式的6种常见考法一、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、定义法判断函数奇偶性判断()f x -与()f x 的关系时,也可以使用如下结论:如果()0()f x f x --=或()1(()0)()f x f x f x -=≠,则函数()f x 为偶函数; 如果()0()f x f x -+=或()1(()0)()f x f x f x -=-≠,则函数()f x 为奇函数. 三、利用单调性、奇偶性解不等式原理 1、解()()<f m f n 型不等式(1)利用函数的单调性,去掉函数符号“f ”,将“抽象”的不等式问题转化为“具体”的不等式问题求解;(2)若不等式一边没有函数符号“f ”,而是常数(如()<f m a ),那么我们应该将常数转化带有函数符号“f ”的函数值再解。
函数的单调性、最值、奇偶性
1 函数的单调性、最值、奇偶性
要点梳理
1.函数的单调性
上是增函数或减函数,则称函数一区间上具有(严格的)单调性,区间D 叫做f (x )的单调区间.
2.函数的最值(利用求解函数值域的方法)
确定函数的单调性或单调区间(观察法、定义法、导数法、图像法)
例1、求下列函数的递增区间
(1)1y x x =-
, (2)1y x x =+ (3) y =-x 2+2|x |+1
例2、已知函数f (x )=x 2+a x
(a >0)在(2,+∞)上递增,求实数a 的取值范围.
例3、若f (x )=⎩
⎪⎨⎪⎧ a x (x >1)(4-a 2)x +2(x ≤1)是R 上的单调递增函数,则实数a 的取值范围为( ) A .(1,+∞) B .[4,8) C .(4,8) D .(1,8)
判定函数的奇偶性(图像观察法、定义法)
例4、(1)f (x )=x 3-1x ; (2)f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧
x 2+x ,x >0,x 2-x ,x <0;
函数奇偶性的应用(可用于求函数值、求解析式、画函数图象、求x 范围)
例5、(1)设f (x )是周期为2的奇函数,当0≤x ≤1时,f (x )=2x (1-x ),则f (-52
)=________. (2) 定义在R 上奇函数f (x ).若当0≤x ≤1时,f (x )=x (1-x ),则当-1≤x ≤0时,f (x )=________.
(3)已知奇函数f (x )的定义域为[-2,2],且在区间[-2,0]上递减,求满足f (1-m )+f (1-m 2)<0的实数m 的取值范围.。
函数的单调性和奇偶性精品讲义
第三讲 函数的单调性、奇偶性一、知识点归纳函数的单调性〔1〕定义:设函数y =f (x )的定义域为I , 如果对于定义域I 内的某个区间D 内的任意两个自变量x 1,x 2,当x 1<x 2时,都有f (x 1)<f (x 2)〔f (x 1)>f (x 2)〕,那么就说f (x )在区间D 上是增函数〔减函数〕,区间D 为函数y =f (x )的增区间〔减区间〕概括起来,即1212121212121212()()()()()()()()x x x x f x f x f x f x x x x x f x f x f x f x ⎧⎧<>⎧⎪⎪⎨⎨<>⎪⎩⎪⎩⎨⎧<>⎧⎪⎪⎨⎨⎪><⎪⎩⎩⎩增函数或“同增异减”减函数或 〔2〕函数单调性的证明的一般步骤:①设1x ,2x 是区间D 上的任意两个实数,且12x x < ②作差12()()f x f x -,并通过因式分解、配方、通分、有力化等方法使其转化为易于判断正负的式子;③确定12()()f x f x -的符号;④给出结论证明函数单调性时要注意三点:①1x 和2x 的任意性,即从区间D 中任取1x 和2x ,证明单调性时不可随意用量额特殊值代替;②有序性,即通常规定12x x <;③同区间性,即1x 和2x 必须属于同一个区间。
〔3〕设复合函数()[]x g f y =是定义区间M 上的函数,假设外函数f(x)与内函数g(x)的单调性相反,那么()[]x g f y =在区间M 上是减函数;假设外函数f(x)与内函数g(x)的单调性相同,那么()[]x g f y =在区间M 上是增函数。
概括起来,即“同增异减II 号〞 〔4〕简单性质: ①()f x()f x 与()f x -及1()f x 单调性相反 ②在公共定义域内:增函数+)(x f 增函数)(x g 是增函数;减函数+)(x f 减函数)(x g 是减函数; 增函数-)(x f 减函数)(x g 是增函数;减函数-)(x f 增函数)(x g 是减函数。
专题:抽象函数的单调性与奇偶性的证明
专题:抽象函数的单调性与奇偶性的证明抽象函数单调性与奇偶性特殊模型:正比例函数$f(x)=kx$($k≠0$)幂函数$f(x)=x^n$($n$为正整数)指数函数$f(x)=a^x$($a>0$且$a≠1$)对数函数$f(x)=\log_a x$($a>0$且$a≠1$)正、余弦函数$f(x)=\sin x$,$f(x)=\cos x$正切函数$f(x)=\tan x$余切函数$f(x)=\cot x$抽象函数:f(x+y)=f(x)+f(y)$f(xy)=f(x)f(y)$或$\frac{f(x)}{f(y)}$f(x+y)=f(x)f(y)$或$f(x-y)=\frac{f(x)}{f(y)}$f(xy)=f(x)+f(y)$或$f(x)=f(x)-f(y)$1.已知$f(x+y)+f(x-y)=2f(x)f(y)$,对一切实数$x$、$y$都成立,且$f(0)≠0$,求证$f(x)$为偶函数。
证明:令$x=0$,则已知等式变为$f(y)+f(-y)=2f(0)f(y)$……①在①中令$y=0$则$2f(0)=2f(0)$,由$f(0)≠0$得$f(0)=1$f(y)+f(-y)=2f(y)$,即$f(-y)=f(y)$,故$f(x)$为偶函数。
2.奇函数$f(x)$在定义域$(-1,1)$内递减,求满足$f(1-m)+f(1+m)<0$的实数$m$的取值范围。
解:由$f(1-m)+f(1+m)<0$得$f(1-m)<-f(1+m)$。
f(x)$为函数,∴$f(1-m)<f(m-1)$because f(x)$在$(-1,1)$内递减,∴$-1<1-m<1$,$-1<m-1<1$,即$-1<m<1$又$f(1-m)>f(m-1)$,故$m<0$,所以$-1<m<0$3.如果$f(x)=ax^2+bx+c(a>0)$对任意的$t$有$f(2+t)=f(2-t)$,比较$f(1)$、$f(2)$、$f(4)$的大小。
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常见函数的抽象函数单调性与奇偶性
特殊模型抽象函数
正比例函数:
幂函数:或
指数函数:
对数函数:
正、余弦函数:
正切函数:
余切函数:
1.已知,对一切实数、都成立,且,求证为偶函数.
2.奇函数在定义域内递减,求满足的实数的取值范围.
3.如果=(a>0)对任意的有,比较的大小.
4.已知函数对任意实数均有且当时求在区间上的值域.
5.已知函数对任意满足条件,且当时,求不等式的解.
6.设函数的定义域是(-∞,+∞),满足条件:存在,使得,对任何和成立,求:
(1);
(2)对任意值,判断值的正负.
7.是否存在函数,使下列三个条件:同时成立?若存在,求出的解析式,如不存在,说明理由.
8.是定义在上的单调增函数,满足
求:(1)
(2)若求的取值范围.
9.设函数的反函数是如果那么是否正确,试说明理由.
10. 己知函数的定义域关于原点对称,且满足以下三条件:①当
是定义域中的数时,有是定义域中的一个数);③当时,f试问:
(1)的奇偶性如何?说明理由.
(2)在上,的单调性如何?说明理由.
11. 已知函数对任意实数都有且当时, .(1)判断的奇偶性;(2)判断在上的单调性,并给出证明;(3)若
,求的取值范围.
12. 设f(x)定义于实数集上,当
时,
,且对于任意实数x、y,有
,
求证:
在R上为增函数.
13.已知函数
对任意不等于零的实数
都有
,试判断函数f(x)的奇偶性.
14.定义在R上的函数f(x)满足:对任意实数m,n,总有
,且当x>0时,0<f(x)<1。
判断f(x)的单调性.
15. 设函数f(x)对任意实数x,y,都有f(x+y)=f(x)+f(y),若x>0时f(x)<0,且f(1)= -2,求f(x)
在[-3,3]上的最大值和最小值.
16.设f(x)定义于实数集上,当x>0时,f(x)>1,且对于任意实数x、y,有f(x+y)=f(x)f(y),求证:f(x)在R上为增函数.
17. 已知偶函数f(x)的定义域是x≠0的一切实数,对定义域内的任意x
,x2都有,且当时,(1)f(x)在(0,+∞)上是增函数;(2)解不等1
式
18.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(-)=0,当x>-时,f(x)>0.求证:f(x)是单调递增函数.
19.定义在R+上的函数f(x)满足: ①对任意实数m,f(x m)=mf(x); ②f(2)=1.
(1)求证:f(xy)=f(x)+f(y)对任意正数x,y都成立;(2)证明f(x)是R+上的单调增函数;(3)若f(x)+f(x-3)≤2,求x 的取值范围.
20. 已知函数对任意不等于零的实数都有,试判断函数f(x)的奇偶性.
21. 已知函数f(x)的定义域关于原点对称且满足,(2)存在正常数a,使f(a)=1.求证:f(x)是奇函数.
22. 定义在R上的单调函数f(x)满足f(3)=log3且对任意x,y∈R都
有f(x+y)=f(x)+f(y).
(1)求证f(x)为奇函数;(2)若f(k·3)+f(3-9-2)<0对任意x∈R恒成立,求实数k的取值范围.
23. 已知f(x)是定义在R上的不恒为零的函数,且对于任意的函数a,b都满足f(ab)=af(b)+bf(a).
(1)求f(0),f(1)的值; (2)判断f(x)的奇偶性,并证明你的结论;
24. 已知f(x)是定义在[-1,1]上的奇函数,且f(1)=1,若a,b∈[-1,1],a+b≠0时,有>0.
(1)判断函数f(x)在[-1,1]上是增函数,还是减函数,并证明你的结论;
(2)解不等式:f(x+)<f();。