高考函数对称轴对称中心压轴题专题
压轴题01 函数性质的综合运用(原卷版)-2023年高考数学压轴题专项训练(江苏专用)
压轴题01函数性质的综合运用函数是高中数学的主干,也是高考考查的重点,而函数的性质是函数的灵魂,它对函数概念的理解以及利用函数性质来解决相关函数问题起到十分重要的作用.此外在高考试题的考查中函数的性质也是常见题型.考向一:利用奇偶性、单调性解函数不等式考向二:奇函数+M 模型与奇函数+函数模型考向三:周期运用的综合运用1.单调性技巧(1)证明函数单调性的步骤①取值:设1x ,2x 是()f x 定义域内一个区间上的任意两个量,且12x x ;②变形:作差变形(变形方法:因式分解、配方、有理化等)或作商变形;③定号:判断差的正负或商与1的大小关系;④得出结论.(2)函数单调性的判断方法①定义法:根据增函数、减函数的定义,按照“取值—变形—判断符号—下结论”进行判断.②图象法:就是画出函数的图象,根据图象的上升或下降趋势,判断函数的单调性.③直接法:就是对我们所熟悉的函数,如一次函数、二次函数、反比例函数等,直接写出它们的单调区间.(3)记住几条常用的结论: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 xg x+为增(或减)函数;③若()0f x>且()f x为增函数,1()f x为减函数;④若()0f x>且()f x为减函数,1()f x为增函数.2.奇偶性技巧(1)函数具有奇偶性的必要条件是其定义域关于原点对称.(2)奇偶函数的图象特征.函数()f x是偶函数⇔函数()f x的图象关于y轴对称;函数()f x是奇函数⇔函数()f x的图象关于原点中心对称.(3)若奇函数()y f x=在0x=处有意义,则有(0)0f=;偶函数()y f x=必满足()(||)f x f x=.(4)偶函数在其定义域内关于原点对称的两个区间上单调性相反;奇函数在其定义域内关于原点对称的两个区间上单调性相同.(5)若函数()f x的定义域关于原点对称,则函数()f x能表示成一个偶函数与一个奇函数的和的形式.记1()[()()]2g x f x f x=+-,1()()()]2h x f x f x=--,则()()()f xg xh x=+.(6)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 xg 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.(7)复合函数[()]y f g x=的奇偶性原来:内偶则偶,两奇为奇.(8)常见奇偶性函数模型奇函数:①函数1()()01x x a f x m x a +=≠-()或函数1()()1x x a f x m a -=+.②函数()()x x f x a a -=±-.③函数2()log log (1)aa x m m f x x m x m +==+--或函数2()log log (1)a a x m m f x x m x m-==-++④函数()log )a f x x =或函数()log )a f x x =.注意:关于①式,可以写成函数2()(0)1xm f x m x a =+≠-或函数2()()1x mf x m m R a =-∈+.偶函数:①函数()()x x f x a a -=±+.②函数()log (1)2mx a mxf x a =+-.③函数(||)f x 类型的一切函数.④常数函数3.周期性技巧()()()()211();()2()()()()2()()4()()2()()()()()2()()()2()()()(x R f x T f x T f x T f x T f x T f x T T f x f x f x T f x T T f x T f x T T f a x f a x b a f b x f b x f a x f a x a f x f a x f a x b a f b x f b x f a ∈+=+=-+=+=-+=-+=--+=-⎧-⎨+=-⎩+=-⎧⎨⎩+=--⎧-⎨+=--⎩函数式满足关系()周期为偶函数)()2()()()4()()()()()4()()()4()x f a x a f x f a x f a x b a f b x f b x f a x f a x a f x f a x f a x af x +=--⎧⎨⎩+=-⎧-⎨+=--⎩+=-⎧⎨⎩+=--⎧⎨⎩为奇函数为奇函数为偶函数4.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2()T 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2()T b a =-;(3)若函数()y f x =有一条对称轴x a =和一个对称中心(,0)()b a b <,则函数()y f x =是周期函数,且4()T b a =-.5.对称性技巧(1)若函数()y f x =关于直线x a =对称,则()()f a x f a x +=-.(2)若函数()y f x =关于点()a b ,对称,则()()2f a x f a x b ++-=.(3)函数()y f a x =+与()y f a x =-关于y 轴对称,函数()y f a x =+与()y f a x =--关于原点对称.1.(2023·河北唐山·开滦第二中学校考一模)已知函数()222e e 287x x f x x x --=++-+则不等式()()232f x f x +>+的解集为()A.1(1)3--,B.1(,1)(,)3-∞--+∞ C.1(1)3-,D.1(,(1,)3-∞-⋃+∞2.(2023·安徽宣城·统考二模)已知函数()f x 及其导函数()f x '的定义域均为R ,记()()g x f x '=.若()3f x +为奇函数,322g x ⎛⎫+ ⎪⎝⎭为偶函数,且()03g =-,()12g =,则()20231i g i ==∑()A.670B.672C.674D.6763.(2023·甘肃定西·统考一模)定义在R 上的函数()f x 满足()()()f x y f x f y +=+,当0x >时,()0f x <,则不等式()()22530f x f x x -+-<的解集为()A.5,3⎛⎫-∞ ⎪⎝⎭B.51,2⎛⎫- ⎪⎝⎭C.()5,1,2⎛⎫-∞-⋃+∞ ⎪⎝⎭D.5,3⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭4.(2023·吉林通化·梅河口市第五中学校考一模)已知函数()()lg 122x xf x x -=-++,则不等式()()12f x f x +<的解集为()A.()(),11,-∞-⋃+∞B.()2,1--C.()(),21,-∞-+∞ D.()()1,1,3-∞-⋃+∞5.(2023·内蒙古·模拟预测)已知()f x 是定义在[]4,4-上的增函数,且()f x 的图象关于点()0,1对称,则关于x 的不等式()()23350f x f x x +-+->的解集为()A.(),1-∞B.()1,+∞C.(]1,7D.(]1,26.(2023·广西梧州·统考一模)已知定义在R 上的函数()f x 在(,1]-∞上单调递增,若函数(1)f x +为偶函数,且(3)0f =,则不等式()0xf x >的解集为()A.(1,3)-B.(,1)(3,)-∞-⋃+∞C.(,1)(0,3)-∞-⋃D.(1,0)(3,)-+∞ 7.(2023·河南·开封高中校考模拟预测)已知()f x 是定义域为R 的奇函数,当0x >时,()()2ln 1f x x x =++,则不等式()211ln2f x +>+的解集为()A.{1}∣<x x B.{0}x x <∣C.{1}xx >∣D.{0}xx >∣8.(2023·福建泉州·校考模拟预测)已知函数()f x 是定义在R 上的偶函数,且函数()f x 在[0,)+∞上是减函数,如果()31f =-,则不等式()110f x -+≥的解集为()A.](2-∞,B.[)2,+∞C.[]24-,D.[]14,9.(2023·陕西西安·高三西北工业大学附属中学校考阶段练习)已知函数()(32e log e 1xx f x x =++在[],(0)k k k ->上的最大值与最小值分别为M 和m ,则M m +=()A.2-B.0C.2D.410.(2023·江西南昌·统考一模)已知函数()()35112=-+f x x ,若对于任意的[]2,3x ∈,不等式()()21+-≤f x f a x 恒成立,则实数a 的取值范围是()A.(),2-∞B.(],2-∞C.(),4-∞D.(],4∞-11.(2023·全国·高三专题练习)已知函数()e e 2x xf x x x -=-++在区间[]22-,上的最大值与最小值分别为,M N ,则M N +的值为()A.2-B.0C.2D.412.(2023·全国·高三专题练习)若对x ∀,R y ∈.有()()()4f x y f x f y +=+-,则函数22()()1xg x f x x =++在[2018-,2018]上的最大值和最小值的和为()A.4B.8C.6D.1213.(多选题)(2023·浙江杭州·统考二模)已知函数()f x (x ∈R )是奇函数,()()2f x f x +=-且()12f =,()f x '是()f x 的导函数,则()A.()20232f =B.()f x '的一个周期是4C.()f x '是偶函数D.()11f '=14.(多选题)(2023·安徽滁州·统考二模)已知函数()f x 及其导函数()f x '的定义域均为R ,记()()g x f x '=,若12f x ⎛⎫- ⎪⎝⎭,()1g x +均为奇函数,则()A.()00f =B.()00g =C.()()14f f -=D.()()14g g -=15.(多选题)(2023·吉林·统考三模)设定义在R 上的可导函数()f x 与()g x 导函数分别为()f x '和()g x ',若()()212f x g x x =-+,()1f x +与()g x 均为偶函数,则()A.()11g '=B.()20220323g =-'C.()24f '=-D.991198100i f i =⎛⎫= ⎪⎝'⎭∑16.(多选题)(2023·海南海口·校考模拟预测)已知定义在R 上的函数()f x 在(],2-∞上单调递增,且()2f x +为偶函数,则()A.()f x 的对称中心为()2,0B.()f x 的对称轴为直线2x =C.()()14f f -<D.不等式()()34f x f x +>的解集为()1,1,5⎛⎫-∞+∞ ⎪⎝⎭ 17.(多选题)(2023·广东佛山·佛山一中校考一模)设函数()y f x =的定义域为R ,且满足(1)(1)f x f x +=-,(2)()0f x f x -+-=,当[]1,1x ∈-时,()1f x x =-+,则下列说法正确的是()A.()1y f x =+是偶函数B.()3y f x =+为奇函数C.函数()lg =-y f x x 有8个不同的零点D.()202311k f k ==∑18.(2023·江西吉安·统考一模)已知函数()f x 的定义域为R ,其导函数为()g x ,若函数(22)f x +为偶函数,函数(1)g x -为偶函数,则下列说法正确的序号有___________.①函数()f x 关于2x =轴对称;②函数()f x 关于(1,0)-中心对称;③若(2)1,(5)1f f -==-,则(26)(16)=3g f +-;④若当12x -≤≤时,1()e 1x f x +=-,则当1417x ≤≤时,17()e 1x f x -=-.19.(2023·陕西榆林·统考一模)已知函数()f x 是定义在()2,2-上的增函数,且()f x 的图象关于点()0,2-对称,则关于x 的不等式()()240f x f x +++>的解集为__________.20.(2023·全国·校联考模拟预测)已知定义在R 上的函数()f x 满足:对任意实数a ,b 都有()()()1a a b b f f f +=+-,且当0x >时,()1f x >.若()23f =,则不等式()212f x x --<的解集为______.21.(2023·江西赣州·高三统考阶段练习)已知()f x 是定义在[]4,4-上的增函数,且()f x 的图象关于点()0,1对称,则关于x 的不等式()()23350f x f x x +-+->的解集为______.22.(2023·湖南湘潭·高三湘钢一中校考开学考试)已知()f x 是定义在()5,5-上的增函数,且()f x 的图象关于点()0,1-对称,则关于x 的不等式()()211320f x f x x ++-++>的解集为_________.23.(2023·江苏常州·高三校联考开学考试)已知函数()2e e e ex xx x f x x ---=++,则不等式()()21122f x f x x ++-<+的解集为__________.24.(2023·辽宁·鞍山一中校联考模拟预测)已知函数()f x ,()g x 的定义域均为R ,()1f x +是奇函数,且()()12f x g x -+=,()()32f x g x +-=,则下列结论正确的是______.(只填序号)①()f x 为偶函数;②()g x 为奇函数;③()20140k f k ==∑;④()20140k g k ==∑.25.(2023·陕西西安·西北工业大学附属中学校考模拟预测)已知函数()(32e log e 1xxf x x =++在[](),0k k k ->上的最大值与最小值分别为M 和m ,则函数()()()31g x M m x M m x -=+++-⎡⎤⎣⎦的图象的对称中心是___________.26.(2023·全国·高三专题练习)设函数()())221ln1x xf x x ++=+的最大值为M ,最小值为N ,则M N +的值为________。
2023年高考数学填选压轴题专题03 函数的奇偶性、对称性、周期性
专题03 函数的奇偶性、对称性、周期性【方法点拨】1.常见的与周期函数有关的结论如下:(1)如果f (x +a )=-f (x )(a ≠0),那么f (x )是周期函数,其中的一个周期T =2a . (2)如果f (x +a )=1f (x )(a ≠0),那么f (x )是周期函数,其中的一个周期T =2a . (3)如果f (x +a )+f (x )=c (a ≠0),那么f (x )是周期函数,其中的一个周期T =2a . 2.函数奇偶性、对称性间关系:(1)若函数y =f (x +a )是偶函数,即f (a +x )=f (a -x )恒成立,则y =f (x )的图象关于直线x =a 对称;一般的,若f (a +x )=f (b -x )恒成立,则y =f (x )的图象关于直线x =a +b 2对称.(2)若函数y =f (x +a )是奇函数,即f (-x +a )+f (x +a )=0恒成立,则函数y =f (x )关于点(a ,0)中心对称;一般的,若对于R 上的任意x 都有f (a +x )+f (a -x )=2b 恒成立,则y =f (x )的图象关于点(a ,b )对称. 3. 函数对称性、周期性间关系:若函数有多重对称性,则该函数具有周期性且最小正周期为相邻对称轴距离的2倍,为相邻对称中心距离的2倍,为对称轴与其相邻对称中心距离的4倍.(注:如果遇到抽象函数给出类似性质,可以联想y =sin x ,y =cos x 的对称轴、对称中心和周期之间的关系)4. 善于发现函数的对称性(中心对称、轴对称),有时需将对称性与函数的奇偶性相互转化.【典型题示例】例1 (2022·全国乙·理·T12) 已知函数(),()f x g x 的定义域均为R ,且()(2)5f x g x +-=,()(4)7g x f x --=.若()y g x =的图像关于直线2x =对称,(2)4g =,则221()k f k ==∑( )A. 21-B. 22-C. 23-D.24-【答案】D【分析】根据对称性和已知条件得到()(2)2f x f x +-=-,从而得到()()()352110f f f +++=-,()()()462210f f f +++=-,然后根据条件得到(2)f 的值,再由题意得到()36g =从而得到()1f 的值即可求解.【解析】因为()y g x =的图像关于直线2x =对称, 所以()()22g x g x -=+,因为()(4)7g x f x --=,所以(2)(2)7g x f x +--=,即(2)7(2)g x f x +=+-, 因为()(2)5f x g x +-=,所以()(2)5f x g x ++=, 代入得[]()7(2)5f x f x ++-=,即()(2)2f x f x +-=-, 所以()()()()35212510f f f +++=-⨯=-,()()()()46222510f f f +++=-⨯=-.因为()(2)5f x g x +-=,所以(0)(2)5f g +=,即()01f =,所以()(2)203f f =--=-.因为()(4)7g x f x --=,所以(4)()7g x f x +-=,又因为()(2)5f x g x +-=, 联立得,()()2412g x g x -++=,所以()y g x =的图像关于点()3,6中心对称,因为函数()g x 的定义域为R , 所以()36g =因为()(2)5f x g x ++=,所以()()1531f g =-=-.所以()()()()()2211235(1)2k f f f f f f k =⎡⎤++++++⎣⎦=∑()()()4622f f f ⎡⎤+++⎣⎦13101024=----=-.故选:D例2 (2022·新高考Ⅱ卷·T8) 若函数()f x 的定义域为R ,且()()()(),(1)1f x y f x y f x f y f ++-==,则221()k f k ==∑( )A. 3-B. 2-C. 0D. 1【答案】A【分析】根据题意赋值即可知函数()f x 的一个周期为6,求出函数一个周期中的()()()1,2,,6f f f 的值,即可解出.【解析】因为()()()()f x y f x y f x f y ++-=, 令1,0x y ==可得,()()()2110f f f =,所以()02f =, 令0x =可得,()()()2f y f y f y +-=,即()()f y f y =-, 所以函数()f x 为偶函数,令1y =得,()()()()()111f x f x f x f f x ++-==,即有()()()21f x f x f x ++=+,从而可知()()21f x f x +=--,()()14f x f x -=--, 故()()24f x f x +=-,即()()6f x f x =+,所以函数()f x 的一个周期为6.因为()()()210121f f f =-=-=-,()()()321112f f f =-=--=-,()()()4221f f f =-==-,()()()5111f f f =-==,()()602f f ==,所以一个周期内的()()()1260f f f +++=.由于22除以6余4,所以()()()()()221123411213k f k f f f f ==+++=---=-∑.故选:A .例3 (2021·新高考全国Ⅱ卷·8)已知函数()f x 的定义域为R ,()2f x +为偶函数,()21f x +为奇函数,则( )A. 102f ⎛⎫-= ⎪⎝⎭B. ()10f -=C. ()20f =D.()40f =【答案】B【分析】推导出函数()f x 是以4为周期的周期函数,由已知条件得出()10f =,结合已知条件可得出结论.【解析】因为函数()2f x +为偶函数,则()()22f x f x +=-,可得()()31f x f x +=-,因为函数()21f x +为奇函数,则()()1221f x f x -=-+,所以,()()11f x f x -=-+, 所以,()()()311f x f x f x +=-+=-,即()()4f x f x =+, 故函数()f x 是以4为周期的周期函数,因为函数()()21F x f x =+为奇函数,则()()010F f ==, 故()()110f f -=-=,其它三个选项未知. 故选:B.例4 (2021·全国甲卷·理·12)设函数()f x 的定义域为R ,()1fx +为奇函数,()2f x +为偶函数,当[]1,2x ∈时,2()f x ax b =+.若()()036f f +=,则92f ⎛⎫=⎪⎝⎭( ) A. 94-B. 32-C.74 D.52【答案】D 【分析】通过()1f x +是奇函数和()2f x +是偶函数条件,可以确定出函数解析式()222f x x =-+,进而利用定义或周期性结论,即可得到答案.【解析】因为()1f x +是奇函数,所以()()11f x f x -+=-+①;因为()2f x +是偶函数,所以()()22f x f x +=-+②.令1x =,由①得:()()()024f f a b =-=-+,由②得:()()31f f a b ==+, 因为()()036f f +=,所以()462a b a b a -+++=⇒=-,令0x =,由①得:()()()11102f f f b =-⇒=⇒=,所以()222f x x =-+.思路一:从定义入手.9551222222f f f f ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=+=-+=- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭ 1335112222f f f f ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫-=-+=-+=- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭511322=2222f f f f ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫-=-+=--+- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭所以935222f f ⎛⎫⎛⎫=-=⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭. 思路二:从周期性入手由两个对称性可知,函数()f x 的周期4T =.所以91352222f f f ⎛⎫⎛⎫⎛⎫==-=⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭. 故选:D .例5 已知函数f (x )对任意的x ∈R ,都有f ⎝⎛⎭⎫12+x =f ⎝⎛⎭⎫12-x ,函数f (x +1)是奇函数,当-12≤x ≤12时,f (x )=2x ,则方程f (x )=-12在区间[-3,5]内的所有根之和为________. 【答案】4【分析】由f ⎝⎛⎭⎫12+x =f ⎝⎛⎭⎫12-x 对任意的x ∈R 恒成立,得f (x )关于直线x =12==,由函数 f (x +1)是奇函数,f (x )关于点(1,0)中心==,根据函数对称性、周期性间关系,知函数f (x )====2,====f (x )===即可.【解析】====f (x =1)=======f (=x =1)==f (x =1)====f ⎝⎛⎭⎫12=x = f ⎝⎛⎭⎫12=x ===f (1=x )=f (x )===f (x =1)==f (x )==f (x =2)==f (x =1)=f (x )= == ==f (x )====2========x =12=======f (x )========由图象可得 f (x )=-12在区间[-3,5]内有8个零点,且所有根之和为12×2×4=4. 例6 已知函数()y f x =是R 上的奇函数,对任意x R ∈,都有(2)()f x f x f -=+(2)成立,当1x ,2[0x ∈,1],且22x x ≠时,都有1212()()0f x f x x x ->-,则下列结论正确的有( )A .f (1)f +(2)f +(3)(2019)0f +⋯+=B .直线5x =-是函数()y f x =图象的一条对称轴C .函数()y f x =在[7-,7]上有5个零点D .函数()y f x =在[7-,5]-上为减函数【分析】根据题意,利用特殊值法求出f (2)的值,进而分析可得1x =是函数()f x 的一条对称轴,函数()f x 是周期为4的周期函数和()f x 在区间[1-,1]上为增函数,据此分析选项即可得答案.【解答】解:根据题意,函数()y f x =是R 上的奇函数,则(0)0f =;对任意x R ∈,都有(2)()f x f x f -=+(2)成立,当2x =时,有(0)2f f =(2)0=,则有f (2)0=,则有(2)()f x f x -=,即1x =是函数()f x 的一条对称轴;又由()f x 为奇函数,则(2)()f x f x -=--,变形可得(2)()f x f x +=-,则有(4)(2)()f x f x f x +=-+=,故函数()f x 是周期为4的周期函数, 当1x ,2[0x ∈,1],且22x x ≠时,都有1212()()0f x f x x x ->-,则函数()f x 在区间[0,1]上为增函数,又由()y f x =是R 上的奇函数,则()f x 在区间[1-,1]上为增函数; 据此分析选项:对于A ,(2)()f x f x +=-,则f (1)f +(2)f +(3)f +(4)[f =(1)f +(3)][f + (2)f +(4)]0=,f (1)f +(2)f +(3)(2019)504[f f +⋯+=⨯(1)f +(2)f +(3)f +(4)]f +(1)f +(2)+(3)f =(2)0=,A 正确;对于B ,1x =是函数()f x 的一条对称轴,且函数()f x 是周期为4的周期函数,则5x = 是函数()f x 的一条对称轴,又由函数为奇函数,则直线5x =-是函数()y f x =图象的一条对称轴,B 正确; 对于C ,函数()y f x =在[7-,7]上有7个零点:分别为6-,4-,2-,0,2,4,6;C 错误;对于D ,()f x 在区间[1-,1]上为增函数且其周期为4,函数()y f x =在[5-,3]-上为增函数,又由5x =-为函数()f x 图象的一条对称轴,则函数()y f x =在[7-,5]-上为减函数,D正确; 故选:ABD . 例7 已知函数()111123f x x x x =++---,()2g x x =-,则关于x 的方程()()f x g x =的实数根之和为______;定义区间(),a b ,[),a b ,(],a b ,[],a b 长度均为b a -,则()1111123f x x x x =++≥---解集全部区间长度之和为______. 【答案】①8 ②3【分析】根据题意得以函数()f x 关于点()2,0对称,进而利用导数研究函数()f x 性质,作出简图,树形结合求解即可得关于x 的方程()()f x g x =的实数根之和;令()1111123f x x x x =++=---整理得方程的实数根123,,x x x 满足1239x x x ++=,再数形结合得()1f x ≥解集为(](](]1231,2,3,x x x ,最后根据定义求解区间长度的和即可.【解析】因为()()1114321f x f x x x x-=++=----, 所以函数()f x 关于点()2,0对称, 由于()()()()222111'0123f x x x x =---<---,所以函数()f x 在()()()(),1,1,2,2,3,3,-∞+∞上单调递减,由于1x <时,()0f x <,(),0x f x →-∞→,()1,x f x -→→-∞,()1,x f x +→→+∞,()2,x f x -→→-∞,()2,x f x +→→+∞,()3,x f x -→→-∞,()3,x f x +→→+∞,(),0x f x →+∞→,且3x >时,()0f x >.故作出函数简图如图: 根据图像可知,函数()111123f x x x x =++---与函数()2g x x =-图像共有4个交点,且关于点()2,0对称,所以()()f x g x =的实数根之和为8;令()1111123f x x x x =++=---,整理得32923170x x x -+-=, 由图像知方程有三个实数解,不妨设为123,,x x x , 所以由三次方程的韦达定理得1239x x x ++=, 由函数图像得()1f x ≥解集为(](](]1231,2,3,x x x所以全部区间长度之和为12312312363x x x x x x -+-+-=++-=. 故答案为:8;3.【巩固训练】1.已知函数()1()2x af x -=关于1x =对称,则()()220f x f -≥的解集为_____.2.已知定义在R 上的函数()f x 满足(1)(3)f x f x +=--,且()f x 的图象与()lg4xg x x=-的图象有四个交点,则这四个交点的横纵坐标之和等于___________. 3.已知函数()()f x x R ∈满足(1)(1),(4)(4)f x f x f x f x +=-+=-,且33x -<≤时,()ln(f x x =,则(2018)f =( )A .0B .1 C.2) D.2)4. 已知f (x )是定义域为R 的函数,满足f (x +1)=f (x -3),f (1+x )=f (3-x ),当0≤x ≤2时,f (x )=x 2-x ,则下列说法正确的是( ) A.函数f (x )的周期为4B.函数f (x )图象关于直线x =2对称C.当0≤x ≤4时,函数f (x )的最大值为2D.当6≤x ≤8时,函数f (x )的最小值为-125.已知定义在R 上的奇函数,满足,且在区间[0,2]上是增函数,若方程f (x )=m (m >0)在区间上有四个不同的根,则6.(多选题)函数f (x )的定义域为R ,且f (x +1)与f (x +2)都为奇函数,则( ) A.f (x )为奇函数B.f (x )为周期函数C.f (x +3)为奇函数D.f (x +4)为偶函数7.若定义在R 上的函数()f x 满足()()2f x f x +=-,()1f x +是奇函数,现给出下列4个论断:①()f x 是周期为4的周期函数;②()f x 的图象关于点()1,0对称; ③()f x 是偶函数; ④()f x 的图象经过点()2,0-; 其中正确论断的个数是______________.8. (多选题)已知定义在R 上的函数f (x )满足f (x )=2-f (2-x ),且f (x )是偶函数,下列说法正确的是( )A.f (x )的图象关于点(1,1)对称B.f (x )是周期为4的函数C.若f (x )满足对任意的x ∈[0,1],都有f (x 2)-f (x 1)x 1-x 2<0,则f (x )在[-3,-2]上单调递增D.若f (x )在[1,2]上的解析式为f (x )=ln x +1,则f (x )在[2,3]上的解析式为f (x )=1-ln(x -2) 9. (2022·江苏常州·模拟)已知函数f (x )(x ∈R )满足f (-x )=2-f (x ),若函数y =x +1x 与y =f (x )图象的交点为(x 1,y 1),(x 2,y 2),…,(x m ,y m ),则∑mi =1(x i +y i )等于( ) A.0B.mC.2mD.4m)(x f (4)()f x f x -=-[]8,8-1234,,,x x x x 1234_________.x x x x +++=10.已知()f x 是定义域为(,)-∞+∞的奇函数,满足(1)(1)f x f x -=+.若(1)2f =,则(1)(2)(3)(50)f f f f ++++=…A .50-B .0C .2D .5011.已知函数y kx b =+与函数11x x y e e --=-的图象交于A ,B ,C ,且|AB |=|BC |=2211e e+-,则实数k = .【答案与提示】1.【答案】[]1,2【解析】∵函数()1()2x a f x -=关于1x =对称,∴()111,2x a f x -⎛⎫== ⎪⎝⎭,则由()()12202f x f -≥=,结合图象可得0222x ≤-≤,求得12x ≤≤.2.【答案】8【解析】()lg 4x g x x =-,故(4)()g x g x -=-,即()y g x =的图象关于点(2,0)对称,又函数()f x 满足(1)(3)f x f x +=--,则函数()y f x =的图象关于点(2,0)对称,所以四个交点的横纵坐标之和为8.3. 【答案】D【解析】因为()()()()11,44f x f x f x f x +=-+=-,所以()(2),()(8)(2)(8)826,f x f x f x f x f x f x T =-=-∴-=-∴=-=(2018)(2)ln(25)f f ∴==+ .4. 【答案】ABC【解析】 由f (x +1)=f (x -3),得f (x )=f [(x -1)+1]=f [(x -1)-3]=f (x -4),所以函数f (x )的周期为4,A 正确.由f (1+x )=f (3-x ),得f (2+x )=f (2-x ),所以函数f (x )的图象关于直线x =2对称,B 正确.当0≤x ≤2时,函数f (x )在⎣⎡⎭⎫0,12上单调递减,在⎝⎛⎦⎤12,2上单调递增.所以当x =12时,函数f (x )在[0,2]上取得极小值-14,且f (0)=0,f (2)=2.作出函数f (x )在[0,8]上的大致图象,如图.由图可知,当0≤x ≤4时,函数f (x )的最大值为f (2)=2,C 正确;当6≤x ≤8时,函数f (x )的最小值为f ⎝⎛⎭⎫152=f ⎝⎛⎭⎫12=-14,D 错误.故选ABC.5. 【答案】-8【提示】四个根分别关于直线2x =,6x =-对称.【命题立意】本题综合考查了函数的奇偶性,单调性,对称性,周期性,以及由函数图象解答方程问题,运用数形结合的思想和函数与方程的思想解答问题.6.【答案】ABC【解析】法一 由f (x +1)与f (x +2)都为奇函数知,函数f (x )的图象关于点(1,0),(2,0)对称,所以f (-x )+f (2+x )=0,f (-x )+f (4+x )=0,所以f (2+x )=f (4+x ),即f (x )=f (2+x ),-8 -6 -4 -2 0 2 4 6 8 yx f(x)=m (m>0)所以f (x )是以2为周期的周期函数.又f (x +1)与f (x +2)都为奇函数,所以f (x ),f (x +3),f (x +4)均为奇函数.故选ABC.法二 由f (x +1)与f (x +2)都为奇函数知,函数f (x )的图象关于点(1,0),(2,0)对称,所以f (x )的周期为2|2-1|=2,所以f (x )与f (x +2),f (x +4)的奇偶性相同,f (x +1)与f (x +3)的奇偶性相同,所以f (x ),f (x +3),f (x +4)均为奇函数.故选ABC.7.【答案】3【解析】命题①:由()()2f x f x +=-,得:()()()42f x f x f x +=-+=, 所以函数()f x 的周期为4,故①正确;命题②:由()1f x +是奇函数,知()1f x +的图象关于原点对称,所以函数()f x 的图象关于点()1,0对称,故②正确;命题③:由()1f x +是奇函数,得:()()11f x f x +=--,又()()2f x f x +=-,所以()()()()()()21111f x f x f x f x f x -=--+=-+-=--=,所以函数()f x 是偶函数,故③正确;命题④:()()()2220f f f -=--+=-,无法判断其值,故④错误.综上,正确论断的序号是:①②③.8. 【答案】ABC【解析】根据题意,f (x )的图象关于点(1,1)对称,A 正确;又f (x )的图象关于y 轴对称,所以f (x )=f (-x ),则2-f (2-x )=f (-x ),f (x )=2-f (x +2),从而f (x +2)=2-f (x +4),所以f (x )=f (x +4),B 正确;由f (x 2)-f (x 1)x 1-x 2<0可知f (x )在[0,1]上单调递增,又f (x )的图象关于点(1,1)对称,所以f (x )在[1,2]上单调递增,因为f (x )的周期为4,所以f (x )在[-3,-2]上单调递增,C 正确;因为f (x )=f (-x ),x ∈[-2,-1]时,-x ∈[1,2],所以f (x )=f (-x )=ln(-x )+1,x ∈[-2,-1],因为f (x )的周期为4,f (x )=f (x -4),x ∈[2,3]时,x -4∈[-2,-1],所以f (x )=f (x -4)=ln(4-x )+1,x ∈[2,3],D 错误.综上,正确的是ABC.9.【答案】 B【解析】 ∵f (x )+f (-x )=2,y =x +1x =1+1x. ∴函数y =f (x )与y =x +1x的图象都关于点(0,1)对称, ∴∑m i =1x i =0,∑mi =1y i =m 2×2=m . 10.【答案】C【分析】同例1得f (x )的的的的4,故f (1) +f (2) +f (3) +f (4)=f (5) +f (6) +f (7) +f (8) =···=f (45) +f (46) +f (47) +f (48),而f (1)=2,f (2)=f (0)=0(f (1-x )=f (1+x )中,取x =1)、f (3)=f (-1) =-f (1)=-2、f (4)=f (0)=0,故f (1) +f (2) +f (3) +f (4)=f(5) +f (6) +f (7) +f (8) =···=f (45) +f (46) +f (47) +f (48) =0,所以f (1) +f (2) +f (3) +···+f (50) =f (47) +f (48) =f (1) +f (2) =2.11.【答案】1e e- 【解析】设()x x f x e e -=-,则()f x 为定义在R 上的单增的奇函数而11(1)x x y e e f x --=-=-,故其图象关于点(1,0)中心对称又因为|AB |=|BC |,所以B 的坐标为(1,0)为使运算更简单,问题可转化为过坐标原点的直线y kx =与()x x f x e e -=-交于一点D ,且k 的值 不妨设()000,x x D x e e --(00x >),== 解之得01x =,()11,D e e --,所以1k e e -=-.。
高中数学函数压轴题
高考数学函数压轴题:1. 已知函数 f (x) 1x 3 ax b(a,b3(1) 求 f (x) 的单调递增区间;2. 某造船公司年最高造船量是 20艘. 已知造船 x 艘的产值函数 R (x)=3700x + 45x 2– 10x 3(单位:万元), 成本函数为 C (x) = 460x + 5000 ( 单位:万元 ). 又在经济学中,函数 f(x) 的边际函数 Mf (x) 定义为 : Mf (x) = f (x+1) – f (x). 求 : (提示:利 润 = 产值 –成本)(1) 利润函数 P(x) 及边际利润函数 MP(x);(2) 年造船量安排多少艘时 , 可使公司造船的年利润最大(3) 边际利润函数 MP(x) 的单调递减区间 , 并说明单调递减在本题中的实际意义是什么213. 已知函数 (x) 5x 2 5x 1(x R),函数 y f (x)的图象与 ( x)的图象关于点 (0, )中心对称。
2( 1)求函数 y f(x) 的解析式;(2)如果 g 1(x) f(x),g n (x) f[g n 1(x)](n N,n 2) ,试求出使 g 2(x) 0成 立的 x 取值范围;( 3)是否存在区间 E ,使 E x f(x) 0 对于区间内的任意实数 x ,只要 n N ,且 n 2 时,都有(2)若 x [ 4,3] 时,有 f (x)10恒成立,求实数3m 的取值范围R) 在 x 2 处取得的极小值是g n(x) 0 恒成立x 1 a4.已知函数:f (x) (a R且x a) axⅠ)证明:f(x)+2+f(2a -x)=0 对定义域内的所有x 都成立.1Ⅱ)当f(x) 的定义域为[a+ ,a+1]时,求证:f(x) 的值域为[-3,-2];2Ⅲ)设函数g(x)=x 2+|(x-a)f(x)| , 求g(x) 的最小值.5. 设f (x)是定义在[0,1]上的函数,若存在x* (0,1) ,使得f (x)在[0, x*]上单调递增,在[ x* ,1]上单调递减,则称f(x)为[ 0,1]上的单峰函数,x*为峰点,包含峰点的区间为含峰区间. 对任意的[ 0,1]上的单峰函数f(x) ,下面研究缩短其含峰区间长度的方法.(1) 证明:对任意的x1,x2 (0,1) ,x1 x2,若f(x1) f(x2),则(0, x2)为含峰区间;若f(x1) f(x2),则( x1,1) 为含峰区间;(2)对给定的r(0 r 0.5) ,证明:存在x1,x2 (0,1) ,满足x2 x1 2r ,使得由( 1)所确定的含峰区间的长度不大于0.5 r ;6. 设关于x的方程2x2 ax 2 0的两根分别为、,函数f(x) 4x2ax1(1)证明f (x) 在区间, 上是增函数;( 2)当a 为何值时,f (x) 在区间, 上的最大值与最小值之差最小7. 甲乙两公司生产同一种新产品,经测算,对于函数f x x 8,g x x 12 ,及任意的x 0,当甲公司投入x 万元作宣传时,乙公司投入的宣传费若小于f x 万元,则乙公司有失败的危险,否则无失败的危险;当乙公司投入x 万元作宣传时,甲公司投入的宣传费若小于g x 万元,则甲公司有失败的危险,否则无失败的危险. 设甲公司投入宣传费x 万元,乙公司投入宣传费y 万元,建立如图直角坐标系,试回答以下问题:(1)请解释f 0 ,g 0 ;甲、乙两公司在均无失败危险的情况下尽可能少地投入宣传费用,问此时各应投入多少宣传费(3)若甲、乙分别在上述策略下,为确保无失败的危险,根据对方所投入的宣传费,按最少投入费用原则,投入自己的宣传费:若甲先投入a1 12万元,乙在上述策略下,投入最少费用b1;而甲根据乙的情况,调整宣传费为a2 ;同样,乙再根据甲的情况,调整宣传费为b2 , , 如此得当甲调整宣传费为a n 时,乙调整宣传费为b n ;试问是否存在lim a n,lim b n的值,若存在写出此极限值(不必证明) ,若不存在,说明理由.nn n8. 设 f (x)是定义域在[ 1, 1] 上的奇函数,且其图象上任意两点连线的斜率均小于零.(l)求证f(x)在[ 1, 1]上是减函数;(ll )如果f (x c),f (x c2)的定义域的交集为空集,求实数c的取值范围;2(lll )证明若1 c 2,则f(x c),f(x c2)存在公共的定义域,并求这个公共的空义域9. 已知函数f(x)=ax2+bx+c,其中a∈N*,b∈N,c∈Z。
2025高考数学专项复习运用“对称变换”的思想方法解题含答案
运用“对称变换”的思想方法解题在中学数学中,对称的问题主要有以下4种形式:1.中心对称:①点关于点的对称;②曲线关于点的对称。
2.轴对称:①点关于直线的对称;②曲线关于直线的对称。
3.平面对称:①点关于平面的对称;②曲线关于平面的对称。
4.多项式对称:①一般轮换对称;②顺序轮换对称。
几何中的轴(面)对称和中心对称是最直观的对称,平面图形绕其内一定点旋转2πnn ∈N *的变换,也是常见的对称变换。
典型例题1定理一:函数y =f x 满足f a +x =f a -x 的充要条件是y =f x 的图像关于直线x =a 对称。
定理二:函数y =f x 满足f a +x -b =b -f a -x 的充要条件是y =f x 的图像关于点a ,b 成中心对称。
定理三:函数y =f x 满足F x =f x +a -f a 为奇函数的充要条件是y =f x 的图像关于点a ,f a 成中心对称(注:若a 不属于x 的定义域,则f a 不存在.依次解答如下问题:(1)设函数y =f x 的图像关于直线x =1对称,若x ≤1时,y =x 2+1,求x >1时y 的解析式;(2)若函数y =x 2+mx +1x的图像关于点0,1 中心对称,求m 的值;(3)已知函数f x 在-∞,0 ∪0,+∞ 上的图像关于点0,1 中心对称,且当x ∈0,+∞ 时f x =x 2+x +1.根据定理二求出f x 在-∞,0 上的解析式;(4)设函数y =f x ,y =g x 在定义域R 上的图像都是关于点a ,b 中心对称,则对于函数y =f x +g x ,y =f x -g x ,y =f x ⋅g x 及y =f xg x ,指出其中一个函数的图像一定关于点成中心对称,再指出其中一个函数的图像可以不关于点中心对称,并分别说明理由;(5)讨论函数f x =x -23 x +53 +x -3 -2x -83的图像的对称性。
高考函数对称轴对称中心基本知识及题型
高考函数对称轴对称中心基本知识及题型一、对称性的概念及常见函数的对称性1、对称性的概念函数轴对称:如果一个函数的图像沿一条直线对折,直线两侧的图像能够完全重合,则称该函数具备对称性中的轴对称,该直线称为该函数的对称轴。
中心对称:如果一个函数的图像沿一个点旋转180度,所得的图像能与原函数图像完全重合,则称该函数具备对称性中的中心对称,该点称为该函数的对称中心。
2、常见函数的对称性(所有函数自变量可取有意义的所有值)常数函数:既是轴对称又是中心对称,其中直线上的所有点均为它的对称中心,与该直线相垂直的直线均为它的对称轴。
一次函数:既是轴对称又是中心对称,其中直线上的所有点均为它的对称中心,与该直线相垂直的直线均为它的对称轴。
二次函数:是轴对称,不是中心对称,其对称轴方程为x=-b/(2a)。
反比例函数:既是轴对称又是中心对称,其中原点为它的对称中心,y=x与y=-x均为它的对称轴。
指数函数:既不是轴对称,也不是中心对称。
对数函数:既不是轴对称,也不是中心对称。
幂函数:显然幂函数中的奇函数是中心对称,对称中心是原点;幂函数中的偶函数是轴对称,对称轴是y轴;而其他的幂函数不具备对称性。
正弦函数:既是轴对称又是中心对称,其中(kπ,0)是它的对称中心,x=kπ+π/2是它的对称轴。
正弦型函数:正弦型函数y=Asin(ωx+φ)既是轴对称又是中心对称,只需从ωx+φ=kπ中解出x,就是它的对称中心的横坐标,纵坐标当然为零;只需从ωx+φ=kπ+π/2中解出x,就是它的对称轴;需要注意的是如果图像向上向下平移,对称轴不会改变,但对称中心的纵坐标会跟着变化。
余弦函数:既是轴对称又是中心对称,其中x=kπ是它的对称轴,(kπ+π/2,0)是它的对称中心。
正切函数:不是轴对称,但是是中心对称,其中(kπ/2,0)是它的对称中心,容易犯错误的是可能有的同学会误以为对称中心只是(kπ,0)。
对号函数:对号函数y=x+a/x(其中a>0)因为是奇函数所以是中心对称,原点是它的对称中心。
压轴题03 三角函数压轴题(解析版)--2023年高考数学压轴题专项训练(全国通用)
压轴题03三角函数压轴题题型/考向一:三角函数的图像与性质题型/考向二:三角恒等变换题型/考向三:三角函数综合应用一、三角函数的图像与性质热点一三角函数图象的变换1.沿x轴平移:由y=f(x)变为y=f(x+φ)时,“左加右减”,即φ>0,左移;φ<0,右移.沿y轴平移:由y=f(x)变为y=f(x)+k时,“上加下减”,即k>0,上移;k<0,下移.2.沿x轴伸缩:若ω>0,A>0,由y=f(x)变为y=f(ωx)时,点的纵坐标不变,横坐标变为原来的1ω倍.沿y轴伸缩:由y=f(x)变为y=Af(x)时,点的横坐标不变,纵坐标变为原来的A 倍.热点二三角函数的图象与解析式已知图象求函数y =A sin(ωx +φ)+B (A >0,ω>0)的解析式时,常用的方法是待定系数法.由图中的最高点、最低点或特殊点求A ,B ;由函数的周期确定ω;确定φ常根据“五点法”中的五个点求解,其中一般把第一个零点作为突破口,可以从图象的升降找准第一个零点的位置.热点三三角函数的性质1.单调性:由-π2+2k π≤ωx +φ≤π2+2k π(k ∈Z )可得单调递增区间;由π2+2k π≤ωx+φ≤3π2+2k π(k ∈Z )可得单调递减区间.2.对称性:由ωx +φ=k π(k ∈Z )可得对称中心;由ωx +φ=k π+π2(k ∈Z )可得对称轴.3.奇偶性:φ=k π(k ∈Z )时,函数y =A sin(ωx +φ)为奇函数;φ=k π+π2(k ∈Z )时,函数y =A sin(ωx +φ)为偶函数.二、三角恒等变换热点一化简与求值(角)1.同角三角函数的基本关系:sin 2α+cos 2α=1,sin αcos α=tan ≠π2+k π,k ∈2.诱导公式的记忆口诀:在k π2+α,k ∈Z 的诱导公式中“奇变偶不变,符号看象限”.3.熟记三角函数公式的两类变形:(1)和差角公式的变形;(2)倍角公式的变形.热点二三角函数恒等式的证明三角恒等式常从复杂一边向简单的一边转化,或者两边同时推出一个相同式子,有时要证等式先进行等价交换,进而证明其等价命题.○热○点○题○型一三角函数的图像与性质一、单选题1.将函数()sin cos f x x x =-的图象向左平移7π12个单位长度,得到函数()y g x =的图象,关于函数()y g x =的下列说法中错误的是()A .周期是2πB .非奇非偶函数C .图象关于点5π,03⎛⎫⎪⎝⎭中心对称D .在π0,2⎛⎫⎪⎝⎭内单调递增【答案】D【详解】()πsin cos 2sin 4f x x x x ⎛⎫=-=-⎪⎝⎭,则()7πππ2sin 2sin 1243g x x x ⎛⎫⎛⎫=+-=+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,则2πT =,故A 正确;因为()π2sin 3g x x ⎛⎫-=-+ ⎪⎝⎭,则()()()(),g x g x g x g x -≠-≠-,故函数()g x 是非奇非偶函数,故B 正确;2.数学与音乐有着紧密的关联,我们平时听到的乐音一般来说并不是纯音,而是由多种波叠加而成的复合音.如图为某段乐音的图象,则该段乐音对应的函数解析式可以为()A .11sin sin 2sin 323=++y x x xB .11sin 2sin 323y x x x=--C .11sin cos 2cos323y x x x=++D .11cos cos 2cos323y x x x=++3移()0ϕϕ>个单位长度,再向下平移1个单位长度得到函数()g x 的图象.若对于任意的1π0,4x ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,总存在2π,04x ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦,使得()()12f x g x =,则ϕ的值可能是()A .π6B .5π24C .π4D .2π3A.B.C .D .5.已知函数()()2sin 0,2f x x ωϕωϕ⎛⎫=+>< ⎪⎝⎭的部分图象如图所示,则满足()()5π605π12f x f f x f ⎛⎫- ⎪⎝⎭>⎛⎫- ⎪⎝⎭的正整数x 的最小值为()A .1B .2C .3D .4二、多选题6.已知函数2π()cos (0)3f x x ωω⎛⎫=+> ⎪⎝⎭在ππ,2⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上单调,且曲线()y f x =关于点π,03⎛⎫- ⎪⎝⎭对称,则()A .()f x 以2π为周期B .()f x 的图象关于直线2π3x =对称C .将()f x 的图象向右平移π3个单位长度后对应的函数为偶函数D .函数9()10y f x =+在[0,π]上有两个零点故选:BD.7.已知函数()()()sin 0,0π,f x A x b A b ωϕϕ=++><<∈R 的部分图像如图,则()A .5πb ωϕ=B .π23f ⎛⎫= ⎪⎝⎭C .将曲线()y f x =向右平移π9个单位长度得到曲线4cos 32y x =-+D .点11π,218⎛⎫-⎪⎝⎭为曲线()y f x =的一个对称中心8.已知函数()f x 的定义域为()1,1-,对任意的(),1,1x y ∈-,都有()()1f x f y f xy ⎛⎫--= ⎪-⎝⎭,且112f ⎛⎫= ⎪⎝⎭,当()0,1x ∈时,()0f x >,则()A .()f x 是偶函数B .()00f =C .当A ,B 是锐角ABC 的内角时,()()cos sin f B f A <D .当0n x >,且21112n n n x x x ++=,112x =时,()12n n f x -=【答案】BCD【详解】令0x y ==,得()00f =,故B 正确;9.已知某游乐场循环观光车路线近似为一个半径为1km 的圆,观光车从起始站点P 出发,沿图中顺时针方向行驶,记观光者从某次出发开始,行驶的时间为t 小时.A ,B 是沿途两个站点,C 是终点站,D 是该游乐场的观景点之一.已知该观光车绕行一圈的时间是固定的,且π,,6BOA OA OC OA OD ∠=⊥⊥.若要求起始站点P 无论位于站台B ,C 之间的任何位置(异于B ,C ),观光车在ππ,124t ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭的时间内,都要至少经过两次终点站C ,则下列说法正确的是()A .该观光车绕行一周的时间小于π6B .该观光车在π0,12t ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭内不一定会经过终点站C C .该观光车的行驶速度一定大于52km /h3D .该观光车在π0,12t ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭内一定会经过一次观景点Ds t 于平衡位置的高度()cm h 可以田ππ2sin 24h t ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭确定,则下列说法正确的是()A .小球运动的最高点与最低点的距离为2cmB .小球经过4s 往复运动一次C .()3,5t ∈时小球是自下往上运动D .当 6.5t =时,小球到达最低点【答案】BD【详解】小球运动的最高点与最低点的距离为()224cm --=,所以选项A 错误;因为2π4π2=,所以小球经过4s 往复运动一次,因此选项B 正确;当()3,5t ∈时,ππ7π11π,2444t ⎛⎫+∈ ⎪⎝⎭,所以是自下往上到最高点,再往下运动,因此选项C 错误;当 6.5t =时,ππ2sin 6.5224h ⎛⎫=⨯+=- ⎪⎝⎭,所以选项D 正确,故选:BD○热○点○题○型二三角恒等变换一、单选题1.已知π0,2α⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,cos 22sin 21αα+=,则sin α=()A .15B 5C .45D 25【答案】D【详解】π0,2α⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,cos 0,sin 0αα∴>>22cos 22sin 2cos sin 4sin cos 1αααααα+=-+= ①,又22sin cos 1αα+=②,由①②得25sin 5α=.故选:D.23,5,…,记BAC α∠=,DAC β∠=,则()cos αβ+=()A 24-B 36C 36D 24+【答案】B⎝⎭A.-B.C.9D.9 94.人脸识别技术应用在各行各业,改变着人类的生活,而所谓人脸识别,就是利用计算机分析人脸视频或者图像,并从中提取出有效的识别信息,最终判别人脸对象的身份.在人脸识别中为了检测样本之间的相似度主要应用距离的测试,常用的测量距离的方式有曼哈顿距离和余弦距离.假设二维空间中有两个点()()1122,,,A x y B x y ,O 为坐标原点,余弦相似度similarity 为向量,OA OB夹角的余弦值,记作()cos ,A B ,余弦距离为()1cos ,A B -.已知()sin ,cos P αα,()sin ,cos Q ββ,()sin ,cos R αα-,若P ,Q 的余弦距离为13,Q ,R 的余弦距离为12,则tan tan αβ⋅=()A .7B .17C .4D .145.已知函数()()*sin cos n n n f x x x n =+∈N ,函数()4324y f x =-在3π0,8⎡⎤⎢⎥⎣⎦上的零点的个数为()A .2B .3C .4D .56.已知函数())2sin 02f x x x ωω⎛⎫=-> ⎪⎝⎭的图像如图所示,则ω的值为()A .13B .43C .16D .76二、多选题7.已知函数2()sin cos f x x x x =-+,则下列说法正确的是()A .π()sin(2)3f x x =-B .函数()f x 的最小正周期为πC .函数()f x 的对称轴方程为()5ππZ 12x k k =+∈D .函数()f x 的图象可由sin 2y x =的图象向右平移π6个单位长度得到【答案】ABD中所示的建筑对应的黄金三角形,它的底角正好是顶角的两倍,且它的底与腰之比为黄金分割比(黄金分割比=).在顶角为BAC ∠的黄金ABC 中,D 为BC 边上的中点,则()A .cos 342AD AC︒=B .cos 27sin 27cos 27sin 27AD CD ︒+︒=︒-︒C .AB在ACACD .cos BAC ∠是方程324231x x x +-=的一个实根则AB在AC 上的投影向量为设cos x θ=,则()()222212121x x x x x -=--+-,整理得324231x x x +-=,D 正确.故选:ABD9.已知()cos 4cos 3f θθθ=+,且1θ,2θ,3θ是()f θ在()0,π内的三个不同零点,则()A .{}123π,,7∈θθθB .123π++=θθθC .1231cos cos cos 8θθθ=-D .1231cos cos cos 2θθθ++=民喜爱.古人曾有诗赞曰:“开合清风纸半张,随机舒卷岂寻常;金环并束龙腰细,玉栅齐编凤翅长”.荣昌折扇平面图为下图的扇形COD ,其中2π3COD ∠=,33OC OA ==,动点P 在 CD 上(含端点),连结OP 交扇形OAB 的弧 AB 于点Q ,且OQ xOC yOD =+,则下列说法正确的是()A .若y x =,则23x y +=B .若2y x =,则0OA OP ⋅=C .2AB PQ ⋅≥-D .112PA PB ⋅≥则13(1,0),(3,0),(,),(22A C B D --设()2πcos ,sin ,0,3Q θθθ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,则由OQ xOC yOD =+ 可得cos θ=○热○点○题○型三三角函数综合应用1.已知函数2()cos 2cos 1f x x x x =-+.(1)求函数()f x 的最小正周期及单调递增区间;(2)求函数()f x 在区间5ππ[,]126-的值域;2.已知2,1,cos ,cos 2m x n x x ⎛⎫=-=+ ⎪⎝⎭,设函数()f x m n =⋅.(1)当π5π,1212x ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦时,分别求函数()f x 取得最大值和最小值时x 的值;(2)设ABC 的内角,,A B C 的对应边分别是,,,a b c 且a =,6,12A b f ⎛⎫==- ⎪⎝⎭,求c 的值.3.已知函数()()21cos cos 02f x x x x ωωωω=+->.(1)若1ω=,求函数()f x 的最小正周期;(2)若()y f x =图象在0,4π⎛⎫ ⎪⎝⎭内有且仅有一条对称轴,求8f π⎛⎫⎪⎝⎭的取值范围.4.已知函数()()2sin f x x ωϕ=+(0ω>,2ϕ<)的部分图象如图所示.(1)求()f x 的解析式,并求()f x 的单调递增区间;(2)若对任意π,3x t ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,都有()π116f x f x ⎛⎫--≤ ⎪⎝⎭,求实数t 的取值范围.结合图像可知:5ππ7π4666t ≤-<,解得所以实数t 的取值范围为ππ,43⎡⎫⎪⎢⎣⎭.5.若实数,,且满足,则称、是“余弦相关”的.(1)若2x π=,求出所有与之“余弦相关”的实数y ;(2)若实数x 、y 是“余弦相关”的,求x 的取值范围;(3)若不相等的两个实数x 、y 是“余弦相关”的,求证:存在实数z ,使得x 、z 为“余弦相关”的,y 、z 也为“余弦相关”的.【答案】(2)由()cos cos cos x y x y +=+得cos cos sin sin cos cos x y x y x y -=+,()1sin sin cos cos cos x y x y x +-=-,()cos y x ϕ+=-,故cos x -≤,222cos cos x x ≤-,11cos x -≤≤,))121arccos ,arccos x π⎡⎤∈-⎣⎦(3)证明:先证明3x y ππ≤+≤,反证法,假设x y π+<,则由余弦函数的单调性可知()cos cos x y x +≤,()0cos cos cos y x y x ∴=+-≤,2y π∴≥,同理2x π≥,相加得x y π+≥,与假设矛盾,故x y π+≥.[]2202,,x y πππ--∈Q ,且()()()()()2222cos cos cos cos cos cos x y x y x y x y ππππ⎡⎤-+-=+=+=-+-⎣⎦故22,x y ππ--也是余弦相关的,()()22x y πππ∴-+-≥,即3x y π+≤.记()3,z x y π=-+则[]02,z π∈.()()3cos cos cos x z y y π+=-=-,()()()3cos cos cos cos cos cos cos cos cos cos x z x x y x x y x x y y π+=+--=-+=-+=-()cos cos cos x z x z ∴+=+,故x 、z 为“余弦相关”的;同理y 、z 也为“余弦相关”的。
高考函数对称轴对称中心压轴题专题
对称性与周期性(1)周期函数:对于函数y =f (x ),如果存在一个非零常数T ,使得当x 取定义域内的任何值时,都有f (x +T )=f (x ),那么就称函数y =f (x )为周期函数,称T 为这个函数的周期. 最小正周期:如果在周期函数f (x )的所有周期中存在一个最小的正数,那么这个最小正数就叫做f (x )的最小正周期.(2)关于函数周期性常用的结论①若满足,则,所以是函数的一个周期();②若满足,则 =,所以是函数的一个周期();③若函数满足,同理可得是函数的一个周期().④如果是R 上的周期函数,且一个周期为T ,那么.⑤函数图像关于轴对称.⑥函数图像关于中心对称.⑦函数图像关于轴对称,关于中心对称.(3)函数()y f x =的图象的对称性结论①若函数)(x f y =关于x a =对称⇔对定义域内任意x 都有()f a x +=()f a x -⇔对定义域内任意x 都有()f x =(2)f a x -⇔()y f x a =+是偶函数;②函数)(x f y =关于点(a ,0)⇔对定义域内任意x 都有()f a x -=-()f a x +⇔(2)f a x -=-()f x ⇔()y f x a =+是奇函数;③若函数)(x f y =对定义域内任意x 都有)()(x b f a x f -=+,则函数)(x f 的对称轴是2b a x +=; ④若函数)(x f y =对定义域内任意x 都有()()f x a f b x +=--,则函数)(x f 的对称轴中心为(,0)2a b +; 改编:若函数)(x f y =对定义域内任意x 都有f(a+x)+f(b-x)=c 则函数)(x f 的对称轴中心为________⑤函数(||)y f x a =-关于x a =对称.例1 2016 (12) 已知函数f (x )(x ∈R )满足f (x )=f (2-x ),若函数y =|x 2-2x -3| 与y =f (x )图像的交点为(x 1,y 1),(x 2,y 2),…,(x m ,y m ),则(A)0 (B)m (C) 2m (D) 4m例2 (2016年全国II 高考)已知函数满足,若函数与图像的交点为 则( )(A )0 (B ) (C ) (D )例3(2017新课标Ⅲ)已知函数211()2()x x f x x x a e e --+=-++有唯一零点,则a =A .12-B .13C .12D .1 例4【2017课标1,文9】已知函数()ln ln(2)f x x x =+-,则A .()f x 在(0,2)单调递增B .()f x 在(0,2)单调递减C .y =()f x 的图像关于直线x =1对称D .y =()f x 的图像关于点(1,0)对称【命题意图探究】本题主要考查函数的单调性、对称性,是中档题. 【答案】C【解析】由题意知,(2)ln(2)ln ()f x x x f x -=-+=,所以()f x 的图象关于直线1x =对称,C 正确,D 错误;又112(1)'()2(2)x f x x x x x -=-=--(02x <<),在(0,1)上单调递增,在[1,2)上单调递减,A ,B 错误,故选C .例 5 【2018全国卷Ⅱ】已知()f x 是定义域为(,)-∞+∞的奇函数,满足(1)(1)-=+f x f x .若(1)2=f ,则(1)(2)(3)++f f f (50)++=f A .50- B .0 C .2 D .50例6 【2015高考新课标1,文12】设函数()y f x =的图像与2x a y +=的图像关于直线y x=-对称,且(2)(4)1f f -+-=,则a =( ) (A ) 1- (B )1 (C )2 (D )4例7【2015高考湖南,文14】若函数()|22|x f x b =--有两个零点,则实数b 的取值范围是 . 例8 【2015高考福建,文15】若函数()2()x a f x a R -=∈满足(1)(1)f x f x +=-,且()f x 在[,)m +∞单调递增,则实数m 的最小值等于_______.例9 【2015高考湖北,文13】函数2π()2sin sin()2f x x x x =+-的零点个数为_________.例10 (2017新课标Ⅰ)函数()f x 在(,)-∞+∞单调递减,且为奇函数.若(1)1f =-,则满足1(2)1f x --≤≤ 的x 的取值范围是A .B .C .D .D 【解析】由函数()f x 为奇函数,得(1)(1)1f f -=-=,不等式1(2)1f x --≤≤即为(1)(2)(1)f f x f --≤≤,又()f x 在(,)-∞+∞单调递减,所以得121x --≥≥,即13x ≤≤,选D . 例11 (2016山东)已知函数f (x )的定义域为R .当x <0时, ;当 时,;当 时,,则f (6)=A .−2B .−1C .0D .2 D 【解析】当11x -时,()f x 为奇函数,且当12x >时,(1)()f x f x +=, 所以(6)(511)(1)f f f =⨯+=.而3(1)(1)[(1)1]2f f =--=---=,所以(6)2f =,故选D .2018高考函数专题(2018全国卷 理数-1)5.设函数32()(1)f x x a x ax =+-+,若()f x 为奇函数,则曲线()y f x =在点(0,0)处的切线方程为A .2y x =-B .y x =-C .2y x =D .y x = 9.已知函数e 0()ln 0x x f x x x ⎧≤=⎨>⎩,,,,()()g x f x x a =++.若g (x )存在2个零点,则a 的取值范围是A .[–1,0)B .[0,+∞)C .[–1,+∞)D .[1,+∞)16.已知函数()2sin sin2f x x x =+,则()f x 的最小值是_____________.(2018全国卷 理数-2)3.函数()2e e x xf x x --=的图像大致为6.在ABC △中,cos 2C =1BC =,5AC =,则AB = A.BCD.10.若()cos sin f x x x =-在[,]a a -是减函数,则a 的最大值是A .π4B .π2C .3π4D .π11.已知()f x 是定义域为(,)-∞+∞的奇函数,满足(1)(1)f x f x -=+.若(1)2f =,则(1)(2)(3)(50)f f f f ++++=…A .50-B .0C .2D .50(2018 全国卷 理数-3)4.若,则A .B .C .D .12. (2018鄂尔多斯市模拟卷)若定义在R 上的函数f(x)满足f(-x)=-f(x),f(1-x)=f(1+x),且当x є(0,1]时,f(x)=1-x,则方程()1[7,1]x f x e =--在区间上的实数根的数为( )。
专题12 三角函数(全题型压轴题)-2024年高考数学压轴专题复习(学生版)
.
6.(2023 春·上海普陀·高一上海市宜川中学校考期中)将函数 y 3sin 2x+ 0 π 的图像向左平移 π 个
6
单位后得到函数 y g x ,若函数 y g x 是 R 上的偶函数,则
.
③三角函数零点问题(解答题)
1.(2023 春·四川绵阳·高一绵阳南山中学实验学校校考阶段练习)已知函数
4.(2023 春·四川成都·高一统考期末)已知函数 f x 3 sin x cos x 1 sin 4 x cos4 x 1 x R ,函数 2
y f x 的图象向左平移 π 个单位,再向上平移 1 个单位得到 y g x 的图象,
6
h x cos x cos x 3m mmR .
3
sin
x
π 6
0
的图象上相邻两个最高点
的距离为 π .
(1)求函数 f x 的图象的对称轴;
(2)若函数
y
f
x
m
在
0,
π 2
内有两个零点
x1
,
x2
,求
m
的取值范围及 cos x1
x2
的值.
7.(2023
春·江西·高一统考期末)已知函数
f
x 2cos2xcos cos
2sinxcosxsin
B.
π 2
,
17π 24
C.
7π 24
,
19π 24
D.
7π 24
,
17π 24
5.(2023·海南海口·校考模拟预测)已知定义在
R
上的奇函数
f
(x)
与偶函数
g(x)
满足
f
(x)
高考数学专题《三次函数的对称性、穿根法作图象》填选压轴题及答案
专题09 三次函数的对称性、穿根法作图象【方法点拨】对于三次函数f (x )=ax 3+bx 2+cx +d (其中a ≠0),给出以下常用结论:(1)当a >0,b 2-3ac >0时,三次函数的图象为N 字型;当a <0,b 2-3ac >0时,三次函数的图象为反N 字型;当a >0,b 2-3ac ≤0时,单调递增,当a <0,b 2-3ac ≤0时,单调递减.(2)三次函数有对称中心(x 0,f (x 0)),f ″(x 0)=0.【典型题示例】例1 (2021·全国乙卷·理10)设0a ≠,若x a =为函数()()()2f x a x a x b =--的极大值点,则( ) A. a b <B. a b >C. 2ab a <D.2ab a >【答案】D【分析】先考虑函数的零点情况,注意零点左右附近函数值是否编号,结合极大值点的性质,对进行分类讨论,画出图象,即可得到,a b 所满足的关系,由此确定正确选项.【解析】若a b =,则()()3f x a x a =-为单调函数,无极值点,不符合题意,故a b ≠.()f x ∴有x a =和x b =两个不同零点,且在x a =左右附近是不变号,在x b =左右附近是变号的.依题意,为函数的极大值点,∴在x a =左右附近都是小于零的.当0a <时,由x b >,()0f x ≤,画出()f x 的图象如下图所示:故2ab a >.由图可知b a <,0a <,()0f x >,画出()f x 的图象如当0a >时,由x b >时,下图所示:由图可知b a >,0a >,故2ab a >. 综上所述,2ab a >成立. 故选:D例2 若函数2()f x x x a =-在区间[0,2]上单调递增,则实数a 的取值范围是 . 【答案】(,0][3,)-∞+∞【解析】 222(),()(),x x a x af x x x a x x a x a⎧-≥⎪=-=⎨--<⎪⎩.函数()f x 的一个极值点是0x =,所以以0为界与a 比较,进行分类讨论.①当0a >时,如图一,由2()320f x x ax '=-+=得,0x =或23ax =,欲使函数2()f x x x a =-在区间[0,2]上单调递增,只需223ax =≥,即3a ≥. ②当0a ≤时,如图二,2()f x x x a =-在区间[0,2]上单调递增,满足题意. 综上知,实数a 的取值范围是(,0][3,)-∞+∞.点评:作三次函数f (x )=a (x -x 1) 2(x -x 2)(其中a ≠0,x 1≠x 2)示意图的方法要点有二:aOxy(图一)xyOa(图二)(1)当a >0时,三次函数的图象为N 字型(最右区间增);当a <0时,三次函数的图象为反N 字型(最右区间减).公众号拾穗者的杂货铺x 思维方糖研究所(2)x 1既是函数的零点,又是函数的极值点,从形上看,函数图象此时与x 轴相切(或称“奇穿偶回”,即x 1、x 2都是函数的零点,x 1是二重根,图象到此不穿过x 轴,即“回”,这种作函数图象的方法称为“穿根法”).例3 已知a ,b ∈R 且ab ≠0,若(x –a )(x–b )(x–2a–b )≥0在x ≥0上恒成立,则( ) A. a <0 B. a >0 C. b <0 D. b >0【答案】C【分析】本题的实质是考察三次函数的图象,设()()()(2)f x x a x b x a b =----,欲满足题意,从形上看则必须在x ≥0 时有两个重合的零点才可以,对a 分0a >与0a <两种情况讨论,结合三次函数的性质分析即可得到答案.【解析】因为0ab ≠,所以0a ≠且0b ≠,设()()()(2)f x x a x b x a b =----,则()f x 的零点为123,,2x a x b x a b ===+当0a >时,则23x x <,1>0x ,要使()0f x ≥,必有2a b a +=,且0b <,即=-b a ,且0b <,所以0b <;当0a <时,则23x x >,10x <,要使()0f x ≥,必有0b <. 综上一定有0b <. 故选:C例4 已知a 3-3a 2+5a =1,b 3-3b 2+5b =5,那么a +b 的值是 . 【答案】2【分析】本题的难点在于发现函数的对称性、变形为“结构相同”后逆用函数的单调性. 【解析】由题意知a 3-3a 2+5a -3=-2,b 3-3b 2+5b -3=2,设f (x )=x 3-3x 2+5x -3,则f (a )=-2,f (b )=2. 因为f (x )图象的对称中心为(1,0),所以a +b =2.【巩固训练】1.函数()32351f x x x x =-+-图象的对称中心为_____.2.已知直线l 与曲线31y x x =-+有三个不同的交点()11,A x y ,()22,B x y ,()33,C x y ,且||||AB AC =,则()31iii x y =+=∑__________.3.若函数在内有且只有一个零点,则在上的最大值与最小值的和为 .32()21()f x x ax a =-+∈R (0,)+∞()f x [1,1]-4.已知函数的导函数为,若函数在处取到极小值,则实数的取值范围是 .5.若函数2()(2)f x x x a =--在区间[2,4]上单调递增,则实数a 的取值范围是 . 6. 设a R ,若x >0时均有[(a -1)x -1]( x 2-ax -1)≥0,则a =______________. 7. 已知函数3)(2-=x x x f ,[]m x ,0∈,其中R m ∈,且0>m ,如果函数)(x f 的值域是[]2,0,则实数m 的取值范围为________.8.已知,a R ∈函数2()f x x x a =-,则函数y =f (x )在区间[1,2]上的最小值是 . 9.已知函数2()12f x x x =-的定义域是[0,]m ,值域是2[0,]am ,则实数a 的取值范围是 .【答案或提示】1.【答案】()1,2【解析一】由题意设对称中心的坐标为(),a b ,则有()()2b f a x f a x =++-对任意x ∈R 均成立,代入函数解析式得,()()()()()()32322351351b a x a x a x a x a x a x =+-+++-+---+--整理得到:()()()()()()32322351351b a x a x a x a x a x a x =+-+++-+---+--,整理得到()232266261020b a x a a a =-+-+-= 对任意x ∈R 均成立,所以32660261022a a a a b -=⎧⎨-+-=⎩,所以1a =,2b =. 即对称中心()1,2.【解析二】∵f ″(x )=6x -6 令f ″(x )=6x -6=0 解得x =1 将x =1代入得f (x )得f (1)=2 ∴对称中心()1,2. 2.【答案】3【解析】由题意,函数3y x x =-是奇函数,则函数3y x x =-的图象关于原点对称, 所以函数31y x x =-+的函数图象关于点(0,1)对称,因为直线l 与曲线31y x x =-+有三个不同的交点()()()112233,,,,,A x y B x y C x y ,且||||AB AC =,()f x ()(2)()(0)f x ax x x a a '=+-≠()f x 2x =-a ∈所以点A 为函数的对称点,即(0,1)A ,且,B C 两点关于点(0,1)A 对称, 所以1231230,3x x x y y y ++=++=,于是()313iii x y =+=∑.3.【答案】3-【解析】因为(0)1f =,且由21()62=6()03f x x ax x x a '=--=得: 0x =或13x a =所以函数的图象是增-减-增型,且在0x =或13x a =处取得极值欲使函数在内有且只有一个零点,当且仅当32()2()()1033303aa a f a a ⎧=⋅-⋅+=⎪⎪⎨⎪>⎪⎩解之得3a =.当[]1,0x ∈-时,增;[]0,1x ∈时,减, 故max ()(0)1f x f ==,{}min ()min (1),(1)4f x f f =-=-, 所以在上的最大值与最小值的和为3-. 4.【答案】 ()(),20,-∞-⋃+∞ 5.【答案】(,2][5,)-∞+∞6.【答案】7.【答案】12m ≤≤8. 【答案】⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧>-≤<-≤<≤-=;37,1;372),2(4;21,0;1,1时当时当时当时当a a a a a a a m【解析】设此最小值为m.①当.)(]21[123ax x x ,f ,,a -=≤上在区间时因为:),2,1(,0)32(3223)(/∈>-=-=x a x x ax x x f ()f x (0,)+∞()f x ()f x ()f x [1,1]-23=a则f(x)是区间[1,2]上的增函数,所以m=f(1)=1-a..②当1<a 0)(:0)(,0)(]21[22===≥-=≤a f m a f a x x x ,f ,,知由上在区间时.③当a>2时,在区间[1,2]上,.)(32x ax x f -=).32(332)(2/x a x x ax x f -=-=若,3≥a 在区间(1,2)内f /(x)>0,从而f(x)为区间[1,2]上的增函数,由此得:m=f(1)=a-1.若2<a<3,则2321<<a 当;,x f x f a x 上的增函数为区间从而时]321[)(,0)(,321/><< 当.]2,32[)(232/上的减函数为区间从而时a x f ,x << 因此,当2<a<3时,m=f(1)=a-1或m=f(2)=4(a-2).当)2(4,1)2(4372-=-≤-≤<a m a a ,a 故时; 当.1),2(41337-=-<-<<a m a ,a a 故时 综上所述,所求函数的最小值⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧>-≤<-≤<≤-=;37,1;372),2(4;21,0;1,1时当时当时当时当a a a a a a a m9.【答案】1a ≥【解析一】易知:当02x ≤≤,()f x增;当2x ≤≤()f x减;当x ≥,()f x 增,且(2)(4)16f f ==.① 当02m <≤时,()f x [0,]m 增∴22(12)m m am --=,[)124,a m m=-+∈+∞; ② 当24m <≤时, 216am =,[)2161,4a m=∈; ③ 当4m ≥时,22(12)m m am -=,()121,a m m=-∈+∞; 综上,1a ≥.【解析二】仅考虑函数()f x 在0x >时的情况,可知331223()1223x x x f x x x x ⎧-<⎪=⎨-⎪⎩.,,,≥函数()f x 在2x =时,取得极大值16.令31216x x -=,解得,4x =. 作出函数的图象(如右图所示).函数()f x 的定义域为[0,]m ,值域为2[0]am ,,分为以下情况考虑:(1)当02m <<时,函数的值域为2[0(12)]m m -,,有22(12)m m am -=,所以12a m m=-,因为02m <<,所以4a >;(2)当24m ≤≤时,函数的值域为[016],,有216am =,所以216a m =,因为24m ≤≤,所以14a ≤≤;(3)当4m >时,函数的值域为2[0(12)]m m -,,有22(12)m m am -=,所以12a m m=-,因为4m >,所以1a >;综上所述,实数a 的取值范围是1a ≥.16O2 4xy。
专题7填空压轴题轴对称最值模型(将军饮马)(原卷版)
专题7 填空压轴题轴对称最值模型(将军饮马)(原卷版)模型一两定点一动点模型(1)求两条线段和的最小值典例1 (2022春•惠东县期中)如图,在矩形ABCD中,AB=6,AD=3,矩形内部有一动点P满足S△P AB=1 3S矩形ABCD,则点P到A、B两点的距离之和P A+PB的最小值为.变式训练1.(2022•红桥区二模)如图,在矩形ABCD中,E为BC的中点,P为对角线AC上的一个动点,若AB=2,BC=2√3,则PE+PB的最小值为2.(2022春•铜山区期中)如图,在菱形ABCD中,AD=2,∠ABC=120°,E是BC的中点,P为对角线AC上的一个动点,则PE+PB的最小值为(2)求两条线段差的最大值典例2 (2022春•重庆期末)如图,在正方形ABCD中,AB=4,AC与BD交于点O,N是AO的中点,点M在BC边上,且BM=3,P为对角线BD上一点,则PM﹣PN的最大值为.变式训练1.(2022•金牛区校级模拟)如图,已知直线y=12x+1与y轴交于点A,与x轴交于点D,抛物线y=12x2+bx+c与直线交于A、E两点,与x轴交于B、C两点,且B点坐标为(1,0).在抛物线的对称轴上找一点M,使|AM﹣MC|的值最大,求出点M的坐标2.(2017秋•太仓市期末)如图,二次函数y=ax2﹣2ax+c(a>0)的图象与x轴的负半轴和正半轴分别交于A、B两点,与y轴交于点C,它的顶点为P,直线CP与过点B且垂直于x轴的直线交于点D,且CP:PD=1:2,tan∠PDB=4 3.(1)则A、B两点的坐标分别为A(,);B(,);(2)在抛物线的对称轴上找一点M使|MC﹣MB|的值最大,则点M的坐标为.(3)造桥选址模型典例3(2020•市中区校级三模)如图,在平面直角坐标系中,矩形ABCD的顶点B在原点,点A、C在坐标轴上,点D的坐标为(6,4),E为CD的中点,点P、Q为BC边上两个动点,且PQ=2,要使四边形APQE的周长最小,则点P的坐标应为.变式训练1.(2022•柳州模拟)如图,在平面直角坐标系中,长为2的线段CD(点D在点C右侧)在x轴上移动,A(0,2),B(0,4),连接AC,BD,则AC+BD的最小值为.2.(2021•河北模拟)如图,正方形ABCD的边长为2,E是AB的中点,F,G是对角线AC上的两个动点,且FG=AC2,点P是BC中点,连接EF,EP,PG,则EF+BG的最小值为模型二一定点两动点模型典例4 如图,点P是∠AOB内任意一点,∠AOB=30°,点M和点N分别是射线OA和射线OB上的动点,△PMN周长的最小值是6cm,则OP的长是.变式训练1.(2021秋•工业园区校级期中)如图,AB⊥BC,AD⊥DC,∠BAD=116°,在BC、CD上分别找一点M、N,当△AMN周长最小时,∠AMN+∠ANM的度数是.2.如图,在△ABC中,∠A=40°,∠ACB=90°,点D在BC边上(不与点B,C重合),P,Q分别是AC,AB边上的动点,当△DPQ的周长最小时,∠PDQ的度数为.3.(2021•江州区模拟)如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=6,BC=8,AD平分∠CAB交BC于D 点,E,F分别是AD,AC上的动点,则CE+EF的最小值为4.(2020春•昆山市期中)如图,在菱形ABCD中,AB=8,∠B=60°,点G是边CD的中点,点E、F 分别是AG、AD上的两个动点,则EF+ED的最小值是.5.(2022•兴义市模拟)如图,已知矩形ABCD,AB=8,BC=4,点M,N分别是线段AC,AB上的两个动点,则BM+MN最小值为.6.(2021春•乐山期中)如图所示,已知点N(1,0),一次函数y=﹣x+4的图象与两坐标轴分别交于A,B两点,M,P分别是线段OB,AB上的动点,则PM+MN的最小值是模型三两定点一定线模型典例4 (2021春•玉林期中)如图,已知正方形ABCD边长为6,点E在AB边上且BE=2,点P,Q分别是边BC,CD的动点(均不与顶点重合),则四边形AEPQ的最小周长是.变式训练1.(2020•碑林区校级模拟)如图,正方形ABCD的边长为4,E、F分别为边CD、DA上的动点,点G在对角线AC上,且CG=3AG,则四边形BEFG的周长的最小值为.2.(2022春•洪山区期末)如图,矩形OABC放在以O为原点的平面直角坐标系中,A(3,0),C(0,2),点E是AB的中点,点F在BC边上,且CF=1,若M为x轴上的动点,N为y轴上的动点,则四边形MNFE的周长最小值是.。
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数学高考压轴题大全已知函数.(1)当时,如果函数仅有一个零点,求实数的取值范围;(2)当时,试比较与的大小;(3)求证:().2、设函数,其中为常数.(Ⅰ)当时,判断函数在定义域上的单调性;(Ⅱ)若函数的有极值点,求的取值范围及的极值点;(Ⅲ)当且时,求证:.3、在平面直角坐标系中,已知椭圆.如图所示,斜率为且不过原点的直线交椭圆于,两点,线段的中点为,射线交椭圆于点,交直线于点.(Ⅰ)求的最小值;(Ⅱ)若∙,(i )求证:直线过定点;(ii )试问点,能否关于轴对称?若能,求出此时的外接圆方程;若不能,请说明理由.二、计算题评卷人得分(每空?分,共?分)4、设函数的图象在点处的切线的斜率为,且函数为偶函数.若函数满足下列条件:①;②对一切实数,不等式恒成立.(Ⅰ)求函数的表达式;(Ⅱ)求证:.5、已知函数:(1)讨论函数的单调性;(2)若函数的图像在点处的切线的倾斜角为,问:在什么范围取值时,函数在区间上总存在极值?(3)求证:.6、已知函数=,.(Ⅰ)求函数在区间上的值域;(Ⅱ)是否存在实数,对任意给定的,在区间上都存在两个不同的,使得成立.若存在,求出的取值范围;若不存在,请说明理由;(Ⅲ)给出如下定义:对于函数图象上任意不同的两点,如果对于函数图象上的点(其中总能使得成立,则称函数具备性质“”,试判断函数是不是具备性质“”,并说明理由.7、已知函数(Ⅰ)若函数是定义域上的单调函数,求实数的最小值;(Ⅱ)方程有两个不同的实数解,求实数的取值范围;(Ⅲ)在函数的图象上是否存在不同两点,线段的中点的横坐标为,有成立?若存在,请求出的值;若不存在,请说明理由.8、已知函数:⑴讨论函数的单调性;⑵若函数的图象在点处的切线的倾斜角为45o,对于任意的,函数在区间上总不是单调函数,求m的取值范围;⑶求证:.9、已知正方形的中心在原点,四个顶点都在函数图象上.(1)若正方形的一个顶点为,求,的值,并求出此时函数的单调增区间;(2)若正方形唯一确定,试求出的值.10、已知函数,曲线在点处的切线方程为.(I)求a,b的值;(II)如果当x>0,且时,,求k的取值范围.11、设函数f(x)=x2+b ln(x+1),其中b≠0.(Ⅰ)当b>时,判断函数f(x)在定义域上的单调性;(Ⅱ)求函数f(x)的极值点;(Ⅲ)证明对任意的正整数n,不等式ln)都成立.12、如图7,椭圆的离心率为,x轴被曲线截得的线段长等于的长半轴长.(Ⅰ)求,的方程;(Ⅱ)设与y轴的焦点为M,过坐标原点O的直线与相交于点A,B,直线MA,MB分别与相交与D,E. (i)证明:MD⊥ME;(ii)记△MAB,△MDE的面积分别是,.问:是否存在直线l,使得=?请说明理由.13、已知点是直角坐标平面内的动点,点到直线的距离为,到点的距离为,且.(1)求动点P所在曲线C的方程;(2)直线过点F且与曲线C交于不同两点A、B(点A或B不在x轴上),分别过A、B点作直线的垂线,对应的垂足分别为,试判断点F与以线段为直径的圆的位置关系(指在圆内、圆上、圆外等情况);(3)记,,(A、B、是(2)中的点),问是否存在实数,使成立.若存在,求出的值;若不存在,请说明理由.进一步思考问题:若上述问题中直线、点、曲线C:,则使等式成立的的值仍保持不变.请给出你的判断 (填写“不正确”或“正确”)(限于时间,这里不需要举反例,或证明).14、如图,在轴上方有一段曲线弧,其端点、在轴上(但不属于),对上任一点及点,,满足:.直线,分别交直线于,两点.(1)求曲线弧的方程;(2)求的最小值(用表示);(3)曲线上是否存点,使为正三角形?若存在,求的取值范围;若不存在,说明理由.15、设、是函数的两个极值点.(1)若,求函数的解析式;(2)若,求的最大值.(3)若,且,,求证:.16、已知函数.(Ⅰ)求函数的单调区间;(Ⅱ)设,若对任意,,不等式恒成立,求实数的取值范围.17、已知函数(1)若曲线处的切线平行,求a的值;(2)求的单调区间;(3)设是否存在实数a,对均成立;若存在,求a的取值范围;若不存在,请说明理由.18、已知函数图象的对称中心为,且的极小值为.(1)求的解析式;(2)设,若有三个零点,求实数的取值范围;(3)是否存在实数,当时,使函数在定义域[a,b] 上的值域恰为[a,b],若存在,求出k的范围;若不存在,说明理由.19、已知函数.(1)若方程在区间内有两个不相等的实根,求实数的取值范围;(2)如果函数的图像与x轴交于两点,且,求证:(其中,是的导函数,正常数满足).20、已知函数f(x)=a x+x2-x ln a(a>0,a≠1).(1)当a>1时,求证:函数f(x)在(0,+∞)上单调递增;(2)若函数y=|f(x)-t|-1有三个零点,求t的值;(3)若存在x1,x2∈[-1,1],使得|f(x1)-f(x2)|≥e-1,试求a的取值范围.21、已知函数处取得极小值,其图象过点A(0,1),且在点A处切线的斜率为—1.(Ⅰ)求的解析式;(Ⅱ)设函数上的值域也是,则称区间为函数的“保值区间”.证明:当不存在“保值区间”;22、已知函数(1)求证函数上的单调递增;(2)函数有三个零点,求t的值;(3)对恒成立,求a的取值范围.23、已知函数,其中(Ⅰ)若函数上有极值,求的取值范围;(Ⅱ)若函数有最大值(其中为无理数,约为2.71828),求的值;(Ⅲ)若函数有极大值,求的值.24、已知函数.(1)若函数在区间上存在极值,其中,求实数的取值范围;(2)如果当时,不等式恒成立,求实数的取值范围;(3)求证:25、已知函数,,其中R.(Ⅰ)讨论的单调性;(Ⅱ)若在其定义域内为增函数,求正实数的取值范围;(Ⅲ)设函数,当时,若,,总有成立,求实数的取值范围.26、已知函数.(1)求函数的单调区间;(2)设m>0,求在[m,2m]上的最大值;(3)试证明:对任意N+,不等式<恒成立.27、已知函数(1)求函数的单调区间;(2)设,求证:;(3)设,求证:.28、已知二次函数对都满足且,设函数(,).(Ⅰ)求的表达式;(Ⅱ)若,使成立,求实数的取值范围;(Ⅲ)设,,求证:对于,恒有.29、已知函数不等式求实数的取值范围;(3)若函数30、已知函数(Ⅰ)若函数是定义域上的单调函数,求实数的最小值;(Ⅱ)在函数的图象上是否存在不同两点,线段的中点的横坐标为,直线的斜率为,有成立?若存在,请求出的值;若不存在,请说明理由.31、已知函数的图象在点(为自然对数的底数)处的切线斜率为3.⑴求实数的值;⑵若,且对任意恒成立,求的最大值;⑶当时,证明.32、已知函数在点的切线方程为.(Ⅰ)求函数的解析式;(Ⅱ)设,求证:在上恒成立;(Ⅲ)已知,求证:.33、已知(1)若,函数在其定义域内是增函数,求的取值范围;(2)当时,证明:函数只有一个零点;(3)若的图象与轴交于两点,AB中点为,求证:参考答案一、综合题1、解:(1)当时,,定义域是,,令,得或.…2分当或时,,当时,,函数在、上单调递增,在上单调递减.……………4分的极大值是,极小值是.当时,;当时,,当仅有一个零点时,的取值范围是或.……………5分(2)当时,,定义域为.令,,在上是增函数. (7)分①当时,,即;②当时,,即;③当时,,即.…………………………………9分(3)(法一)根据(2)的结论,当时,,即.令,则有,.……………12分.……………………………………14分(法二)当时,.,,即时命题成立.………………………………10分设当时,命题成立,即.时,.根据(2)的结论,当时,,即.令,则有,则有,即时命题也成立.……………13分因此,由数学归纳法可知不等式成立.………………………………14分(法三)如图,根据定积分的定义,得.……11分,.………………………………12分,又,,..…………………………………14分【说明】本题主要考查函数导数运算法则、利用导数求函数的极值、证明不等式等基础知识,考查分类讨论思想和数形结合思想,考查考生的计算能力及分析问题、解决问题的能力和创新意识.2、解:(1)由题意知,的定义域为,当时,,函数在定义域上单调递增.(2)①由(Ⅰ)得,当时,函数无极值点.②时,有两个相同的解,时,时,函数在上无极值点.③当时,有两个不同解,时,,,此时,随在定义域上的变化情况如下表:减极小值增由此表可知:时,有惟一极小值点,ii) 当时,0<<1此时,,随的变化情况如下表:增极大值减极小值增由此表可知:时,有一个极大值和一个极小值点;综上所述:当且仅当时有极值点;当时,有惟一最小值点;当时,有一个极大值点和一个极小值点(3)由(2)可知当时,函数,此时有惟一极小值点且令函数3、【解析】(Ⅰ)由题意:设直线,由消y得:,设A、B,AB的中点E,则由韦达定理得: =,即,,所以中点E的坐标为E,因为O、E、D三点在同一直线上,所以,即,解得,所以=,当且仅当时取等号,即的最小值为2.(Ⅱ)(i)证明:由题意知:n>0,因为直线OD的方程为,所以由得交点G的纵坐标为,又因为,,且∙,所以,又由(Ⅰ)知: ,所以解得,所以直线的方程为,即有,令得,y=0,与实数k无关,所以直线过定点(-1,0).(ii)假设点,关于轴对称,则有的外接圆的圆心在x轴上,又在线段AB的中垂线上,由(i)知点G(,所以点B(,又因为直线过定点(-1,0),所以直线的斜率为,又因为,所以解得或6,又因为,所以舍去,即,此时k=1,m=1,E,AB的中垂线为2x+2y+1=0,圆心坐标为,G(,圆半径为,圆的方程为.综上所述, 点,关于轴对称,此时的外接圆的方程为.二、计算题4、(Ⅰ)解:由已知得:.……………1分由为偶函数,得为偶函数,显然有.…………2分又,所以,即.…………3分又因为对一切实数恒成立,即对一切实数,不等式恒成立.…………4分显然,当时,不符合题意.…………5分当时,应满足注意到,解得.…………7分所以.……………8分(Ⅱ)证明:因为,所以.………9分要证不等式成立,即证.…………10分因为, …………12分所以.所以成立.……………14分5、解:(1)(1分),当时,的单调增区间为,减区间为;…………2分当时,的单调增区间为,减区间为;…………3分当时,不是单调函数…………4分(2)因为函数的图像在点处的切线的倾斜角为,所以,所以,,……………..…6分,…………………………………….……7分要使函数在区间上总存在极值,所以只需,..................ks5u.. (9)分解得………………………………………………………10分⑶令此时,所以,由⑴知在上单调递增,∴当时,即,∴对一切成立,………12分∵,则有,∴…………14分6、解:(Ⅰ)在区间上单调递增,在区间上单调递减,且的值域为………………3分(Ⅱ)令,则由(Ⅰ)可得,原问题等价于:对任意的在上总有两个不同的实根,故在不可能是单调函数…………………5分当时, ,.s 在区间上递减,不合题意当时, ,在区间上单调递增,不合题意当时, ,在区间上单调递减,不合题意当即时, 在区间上单调递减; 在区间上单递增,由上可得,此时必有的最小值小于等于0 而由可得,则综上,满足条件的不存在.………………………..8分(Ⅲ)设函数具备性质“”,即在点处的切线斜率等于,不妨设,则,而在点处的切线斜率为,故有………………10分即,令,则上式化为,………………12分令,则由可得在上单调递增,故,即方程无解,所以函数不具备性质“”. (14)分7、解(Ⅰ) 1分若函数在上递增,则对恒成立,即对恒成立,而当时,若函数在上递减,则对恒成立,即对恒成立,这是不可能的.综上,的最小值为1. 4分(Ⅱ)解1、由令得=0的根为1,所以当时,,则单调递增,当时,,则单调递减,所以在处取到最大值,又,,所以要使与有两个不同的交点,则有……………8分(Ⅲ)假设存在,不妨设9分若则,即,即.(*) 12分令,(),则>0.∴在上增函数,∴,∴(*)式不成立,与假设矛盾.∴因此,满足条件的不存在. 15分8、9、⑴因为,所以,因此,所以函数的图象在点处的切线方程为,…………………………2分由得,由,得.…4分⑵因为,所以,由题意知在上有解,因为,设,因为,则只要解得,所以b的取值范围.………………………………………………………………8分⑶不妨设.因为函数在区间上是增函数,所以,函数图象的对称轴为,且,(ⅰ)当时,函数在区间上是减函数,所以,所以等价于,即,等价于在区间上是增函数,等价于在区间上恒成立,等价于在区间上恒成立,所以,又,所以;………………………………………………………………………………………10分(ⅱ)当时,函数在区间上是减函数,在上为增函数.①当时,等价于,等价于在区间上是增函数,等价于在区间上恒成立,等价于在区间上恒成立,所以,又,所以;……………………………………………………………………………12分②当时,等价于,等价于在区间上是增函数,等价于在区间上恒成立,等价于在区间上恒成立,所以,故.………………………………………………………………14分③当时,由图象的对称性知,只要对于①②同时成立,那么对于③,则存在,使恒成立;或存在,使恒成立.因此,.综上,b的取值范围是.……………………………………………………16分10、解:(Ⅰ)由于直线的斜率为,且过点,故即解得,.(Ⅱ)由(Ⅰ)知,所以.考虑函数,则.(i)设,由知,当时,.而,故当时,,可得;当x(1,+)时,h(x)<0,可得 h(x)>0从而当x>0,且x1时,f(x)-(+)>0,即f(x)>+.(ii)设0<k<1.由于当x(1,)时,(k-1)(x2 +1)+2x>0,故 (x)>0,而h(1)=0,故当x(1,)时,h(x)>0,可得h(x)<0,与题设矛盾.(iii)设k 1.此时(x)>0,而h(1)=0,故当x(1,+)时,h(x)>0,可得 h(x)<0,与题设矛盾.综合得,k的取值范围为(-,0]解:(2)由(1)知.故要证:只需证为去分母,故分x>1与0<x<1两种情况讨论:当x>1时,需证即即需证.(1)设,则由x>1得,所以在(1,+)上为减函数.又因g(1)=0所以当x>1时 g(x)<0 即(1)式成立.同理0<x<1时,需证(2)而由0<x<1得,所以在(0,1)上为增函数.又因g(1)=0所以当0<x<1时 g(x)<0 即(2)式成立.综上所证,知要证不等式成立.点评:抓住基本思路,去分母化简问题,不可死算.11、(I) 函数的定义域为.,令,则在上递增,在上递减,.当时,,在上恒成立.即当时,函数在定义域上单调递增.(II)分以下几种情形讨论:(1)由(I)知当时函数无极值点.(2)当时,,时,时,时,函数在上无极值点.(3)当时,解得两个不同解,.当时,,,此时在上有唯一的极小值点.当时,在都大于0 ,在上小于0 ,此时有一个极大值点和一个极小值点.综上可知,时,在上有唯一的极小值点;时,有一个极大值点和一个极小值点;时,函数在上无极值点.(III)当时,令则在上恒正,在上单调递增,当时,恒有.即当时,有,对任意正整数,取得12、13、解(1) 设动点为,1分依据题意,有,化简得. 3分因此,动点P所在曲线C的方程是:.…………4分(2) 点F在以MN为直径的圆的外部.理由:由题意可知,当过点F的直线的斜率为0时,不合题意,故可设直线:,如图所示.5分联立方程组,可化为,则点的坐标满足. 7分又、,可得点、.点与圆的位置关系,可以比较点到圆心的距离与半径的大小来判断,也可以计算点与直径形成的张角是锐角、直角、钝角来加以判断.因,,则=.9分于是,为锐角,即点F在以MN为直径的圆的外部. 10分(3)依据(2)可算出,,则,.14分所以,,即存在实数使得结论成立. 15分对进一步思考问题的判断:正确.18分14、解:(1)由椭圆的定义,曲线是以,为焦点的半椭圆,. ……………………………………………1分∴的方程为. ……………………………………………3分(注:不写区间“”扣1分)(2)解法1:由(1)知,曲线的方程为,设,则有,即……①………………………………4分又,,从而直线的方程为AP:; BP:……………5分令得,的纵坐标分别为;.∴……②………………………………………7分将①代入②,得.∴.当且仅当,即时,取等号.即的最小值是. ……………………………………………9分解法2:设,则由三点共线,得..①同理,由三点共线得:…②…………………5分由①×②得:.由,代入上式,.即 . …………………………………………………………7分,当且仅当,即时,取等号.即的最小值是 . ………………………………………………9分(3)设,依题设,直线∥轴,若为正三角形,则必有,…………………………………………………10分从而直线的斜率存在,分别设为、,由(2)的解法1知,;,……………………………11分于是有,而,矛盾.………………………13分∴不存在点P,使为正三角形.……………………………………………14分注:如上各题若有其它解法,请评卷老师酌情给分.15、解:(1)∵是函数的两个极值点,∴,.∴,,解得.∴.-------------------4分(2)∵是函数的两个极值点,∴.∴是方程的两根.∵,∴对一切恒成立.,,∵,∴.∴.由得,∴.∵,∴,∴.令,则.当时,,∴在(0,4)内是增函数;当时,,∴在(4,6)内是减函数.∴当时,有极大值为96,∴在上的最大值是96,∴的最大值是.---------------------------------------8分(3)∵是方程的两根,∴,∵,,∴.∴∵,.-------------------------------12分16、解:(I)的定义域是...........1分............... 2分由及得;由及得,故函数的单调递增区间是;单调递减区间是........4分(II)若对任意,,不等式恒成立,问题等价于,.........5分由(I)可知,在上,是函数极小值点,这个极小值是唯一的极值点,故也是最小值点,所以;...................6分当时,;当时,;当时,;............8分问题等价于或或........11分解得或或即,所以实数的取值范围是.................12分17、18、解:(1)…………………………………………4分(2)……………………7分(3) ,①当时,在上单调减,…………………9分…………………11分②且,在上不单调时,,,…………………14分综上得:…………………15分19、解:(1)∵,, -----1分∴当时,,单调递增;当时,,单调递减.----3分∴当x=1时,有极大值,也是最大值,即为-1,但无最小值.故的单调递增区间为,单调递减区间为;最大值为-1,但无最小值.方程化为,-----3分由上知,在区间上的最大值为-1,,,.故在区间上有两个不等实根需满足,∴,∴实数m的取值范围为. -----6分(2)∵,又有两个实根,∴两式相减,得∴ -----8分于是=.∵,∴,∵,∴. -----9分要证:,只需证:.只需证:.(*)。
高中数学三角函数的对称问题专项练习附解析
三角函数的对称性专项练习奇偶性与对称性:正弦函数sin ()y x x R =∈是奇函数,对称中心是()(),0k k Z π∈, 对称轴是()2x k k Z ππ=+∈;余弦函数cos ()y x x R =∈是偶函数,对称中心是(),02k k Z ππ⎛⎫+∈ ⎪⎝⎭,对称轴是直线()x k k Z π=∈正(余)弦型函数的对称轴为过最高点或最低点且垂直于x 轴的直线,对称中心为图象与x 轴的交点。
正切函数 )tan(ϕω+=x y 的对称中心(0,2πk ).一 选择题1 (2016·全国Ⅱ)若将函数y =2sin 2x 的图象向左平移π12个单位长度,则平移后图象的对称轴为 A x =k π2-π6(k ∈Z ) B. x =k π2+π6(k ∈Z ) C.x =k π2-π12(k ∈Z )D.x =k π2+π12(k ∈Z )2 .已知函数()sin (0)f x x ωωπ⎛⎫=+> ⎪3⎝⎭的最小正周期为π,则该函数的图象A .关于点0π⎛⎫ ⎪3⎝⎭,对称 B .关于直线x π=4对称 C .关于点0π⎛⎫⎪4⎝⎭,对称 D .关于直线x π=3对称 3 .(2014·安徽)若将函数f (x )=sin 2x +cos 2x 的图象向右平移φ个单位,所得图象关于y 轴对称,则φ的最小正值是 A.π8B.π4C.3π8D.5π44. (2015·四川省统考)点P ⎝ ⎛⎭⎪⎫-π6,2是函数f (x )=sin(ωx +φ)+m (ω>0,|φ|<π2)的图象的一个对称中心,且点P 到该图象的对称轴的距离的最小值为π2,则 A. f (x )的最小正周期是π B. m 的值为1C. f (x )的初相φ为π3D. f (x )在⎣⎢⎡⎦⎥⎤43π,2π上单调递增6 . (2015·河南焦作市统考)函数f (x )=sin(ωx +φ)⎝⎛⎭⎪⎫ω>0,|φ|<π2的最小正周期为π,且其图象向右平移π12个单位后得到的函数为奇函数,则函数f (x )的图象A. 关于点⎝⎛⎭⎫π2,0对称B. 关于直线x =5π12对称C. 关于点⎝⎛⎭⎫5π12,0对称 D. 关于直线x =π12对称7. 如果函数()cos 2y x φ=3+的图像关于点43π⎛⎫⎪⎝⎭,0中心对称,那么Φ的最小值为 (A )6π (B )4π (C )3π (D) 2π8 .已知函数()sin(2)3cos(2)(0)f x x x ψψψπ=+++<<是R 上的偶函数,则ψ的值为A.6π B.3π C.23π D.56π9 .【2015高考四川,理4】下列函数中,最小正周期为且图象关于原点对称的函数是()cos(2)2A y x π=+ ()sin(2)2B y x π=+ ()sin 2cos 2C y x x =+ ()sin cos D y x x =+二 填空题(1)函数522y sin x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭的奇偶性是______;(2)函数)cos (sin cos 2x x x y +=的图象的对称中心和对称轴分别是_______、_______(3)已知3f (x )sin(x )x )θθ=+++为偶函数,求θ的值。
三次函数的对称性试题赏析
1 x2 + 3x - 5 + cos( x - π + 1) ,
2
12
2
则 g( 20113) + g( 20213) + g( 20313) + g( 20413) + … + g( 22001123) =
1006. 其中正确命题的序号为
( 把所有正确命题的序
号都填上) .
解析: ①②. 对于 ①② 明显正确; 对于 ③,任意的三次函数
1,则可求得: f ( 20112) + f ( 20212) + … + f ( 42002122) + f ( 42002132) =
.
2. ( 2012 福州市高三质量检查) 已知 m,t ∈ R,函数 f ( x) = ( x - t) 3 + m.
( Ⅰ) 当 t = 1 时,
( i) 若 f ( 1) = 1,求函数 f ( x) 的单调区间; ( ii) 若关于 x 的不等式 f ( x) ≥ x3 - 1 在区间[1,2]上有解,
( 3) 一般地,三次函数 f ( x) = ax3 + bx2 + cx + d( a ≠ 0) 的
“拐点”是(
-
b 3a
,f
(
-
b 3a
)
)
,它就是 f (
x)
的对称中心. 或者: 任
何一个三次函数都有拐点; 任何一个三次函数都有对称中心;
任何一个三次函数平移后可以是奇函数 .
点评: 该两题属于信息创新题. 要求学生对新颖的信息、情
求实数 b 的值;
( Ⅱ) 令 h( x) = f ( x) - g( x) .
高考数学专题《与函数的对称性相关的零点问题》填选压轴题及答案
【答案与提示】
1.【答案】(0,e)
【提示】分离函数,问题即为x>0时,h(x)=lnx与g(x)=ax的图象恰有2个交点,利用导数求出当a=e时,相切为临界值.
2.【答案】
【提示】同例4,利用f(x)=0,求得 ,而当 时,不满足题意,应舍去.
3.【答案】m=2
【提示】发现f(x)是偶函数,故得到f(0)=0,立得m=2或m=-4,难点在于对m=-4的取舍问题.思路有二,一是“分离函数”,利用“形”助数;二是利用导数知识,只需当x>0时,函数恒增或恒减即可.
将x=0代入原方程中,可求得a=1或a=-3.这就意味着,当a=1或a=-3时,原方程必有一解0,但是否是唯一解,还需进一步验证.
当a=1时,原方程为x2+2log2(x2+2)-2=0,即2log2(x2+2)=2-x2,该方程实数根的研究可能过函数y=2log2t和函数y=4-t的交点情况来进行,不难发现,此时是符合题意的;而当a=-3时,原方程为x2-6log2(x2+2)+6=0,即x2+6=6log2(x2+2).通过研究函数y=4+t和y=6log2t可以发现,此时原方程不止一解,不合题意,需舍去.
4.【答案】{0,1,2,4}
【提示】见例3.
5.【答案】B
【提示】根据对称性易得答案.
6.【答案】B
【分析】该题设计抽象函数 关于点 成中心对称,函数 由奇函数 向上平移一个单位得到,也关于点 成中心对称,因而两函数图象的交点为也关于点 成中心对称, ,考虑倒序相加法,可得 , ,故 .
7.【答案】2020
又 是最小正周期为2,最大值为 的正弦函数,
可得函数 与函数 的大致图象如下图:
要使函数 与函数 只有唯一一个交点,则 (1) (1),
高中数学专题练习:对称轴、对称中心、周期(含答案)
1.奇函数f (x )的定义域为R ,若f (x +1)为偶函数,且f (1)=2,则f (4)+f (5)的值为( ) A .2 B .1 C .-1 D .-2 答案 A解析 ∵f (x +1)为偶函数,∴f (-x +1)=f (x +1),则f (-x )=f (x +2),又y =f (x )为奇函数,则f (-x )=-f (x )=f (x +2),且f (0)=0. 从而f (x +4)=-f (x +2)=f (x ),y =f (x )的周期为4. ∴f (4)+f (5)=f (0)+f (1)=0+2=2.2. 已知f (x )是定义在R 上的偶函数,且f (x +4)=f (x -2).若当x ∈[-3,0]时,f (x )=6-x ,则f (919)=_____. 答案 6解析 ∵f (x +4)=f (x -2),∴f ((x +2)+4)=f ((x +2)-2),即f (x +6)=f (x ), ∴f (x )是周期为6的周期函数, ∴f (919)=f (153×6+1)=f (1). 又f (x )是定义在R 上的偶函数, ∴f (1)=f (-1)=6,即f (919)=6.3. 定义在R 上的函数f (x )满足f (x +6)=f (x ),当-3≤x <-1时,f (x )=-(x +2)2;当-1≤x <3时,f (x )=x .则f (1)+f (2)+f (3)+…+f (2 018)=________. 答案 339解析 ∵f (x +6)=f (x ),∴周期T =6. ∵当-3≤x <-1时,f (x )=-(x +2)2; 当-1≤x <3时,f (x )=x ,∴f (1)=1,f (2)=2,f (3)=f (-3)=-1, f (4)=f (-2)=0,f (5)=f (-1)=-1, f (6)=f (0)=0,∴f (1)+f (2)+…+f (6)=1,∴f (1)+f (2)+f (3)+…+f (2 015)+f (2 016)=1×2 0166=336.又f (2 017)=f (1)=1,f (2 018)=f (2)=2, ∴f (1)+f (2)+f (3)+…+f (2 018)=339.4. 已知f (x )是定义在R 上的以3为周期的偶函数,若f (1)<1,f (5)=2a -3a +1,则实数a 的取值范围为( ) A .(-1,4) B .(-2,0) C .(-1,0) D .(-1,2)答案 A解析 ∵f (x )是定义在R 上的周期为3的偶函数, ∴f (5)=f (5-6)=f (-1)=f (1), ∵f (1)<1,f (5)=2a -3a +1,∴2a -3a +1<1,即a -4a +1<0, 解得-1<a <4,故选A.5. 已知定义在R 上的奇函数f (x )满足f (x -4)=-f (x ),且在区间[0,2]上是增函数,则( ) A .f (-25)<f (11)<f (80) B .f (80)<f (11)<f (-25) C .f (11)<f (80)<f (-25) D .f (-25)<f (80)<f (11) 答案 D解析 因为f (x )满足f (x -4)=-f (x ),所以f (x -8)=f (x ),所以函数f (x )是以8为周期的周期函数,则f (-25)=f (-1),f (80)=f (0),f (11)=f (3).由f (x )是定义在R 上的奇函数且满足f (x -4)=-f (x ), 得f (11)=f (3)=-f (-1)=f (1).因为f (x )在区间[0,2]上是增函数,f (x )在R 上是奇函数, 所以f (x )在区间[-2,2]上是增函数, 所以f (-1)<f (0)<f (1).所以f (-25)<f (80)<f (11).6. 定义在实数集R 上的函数f (x )满足f (x )+f (x +2)=0,且f (4-x )=f (x ).现有以下三个命题:①8是函数f (x )的一个周期;②f (x )的图象关于直线x =2对称;③f (x )是偶函数.其中正确命题的序号是________. 解析由f (x )+f (x +2)=0可得 f (x +4)=-f (x +2)=f (x ),∴函数f (x )的周期是4,①对;由f (4-x )=f (x ),可得f (2+x )=f (2-x ),f (x )的图象关于直线x =2对称,②对;f (4-x )=f (-x )且f (4-x )=f (x ), ∴f (-x )=f (x ),f (x )为偶函数,③对.7. 已知f (x )是定义在R 上的偶函数,并且f (x +3)=-1f (x ),当1<x ≤3时,f (x )=cos πx3,则f (2017)=________. 答案 2解析 由已知可得f (x +6)=f ((x +3)+3)=-1f (x +3)=-1-1f (x )=f (x ),故函数f (x )的周期为6.∴f (2 017)=f (6×336+1)=f (1). ∵f (x )为偶函数,∴f (1)=f (-1), 而f (-1+3)=-1f (-1),∴f (1)=f (-1)=-1f (2)=-1cos2π3=2.∴f (2 017)=2.8. 已知函数f (x )是定义在R 上的奇函数,其最小正周期为4,且当x ∈⎝⎛⎭⎫-32,0时,f (x )=log 2(-3x +1),则f (2 021)等于( ) A .4 B .2 C .-2 D .log 27 答案 C解析 ∵函数f (x )是定义在R 上的奇函数,其最小正周期为4,∴f (2 021)=f (4×505+1)=f (1)=-f (-1).∵-1∈⎝⎛⎭⎫-32,0,且当x ∈⎝⎛⎭⎫-32,0时, f (x )=log 2(-3x +1),∴f (-1)=log 2[-3×(-1)+1]=2, ∴f (2 021)=-f (-1)=-2.9. 已知偶函数f (x )对于任意x ∈R 都有f (x +1)=-f (x ),且f (x )在区间[0,1]上是单调递增的,则f (-6.5),f (-1),f (0)的大小关系是( ) A .f (0)<f (-6.5)<f (-1) B .f (-6.5)<f (0)<f (-1) C .f (-1)<f (-6.5)<f (0) D .f (-1)<f (0)<f (-6.5) 答案 A解析 由f (x +1)=-f (x ),得f (x +2)=-f (x +1)=f (x ),∴函数f (x )的周期是2. ∵函数f (x )为偶函数,∴f (-6.5)=f (-0.5)=f (0.5),f (-1)=f (1). ∵f (x )在区间[0,1]上是单调递增的,∴f (0)<f (0.5)<f (1),即f (0)<f (-6.5)<f (-1).10. 已知函数f (x )是定义在R 上的周期为2的奇函数,当0<x <1时,f (x )=4x ,则f ⎝⎛⎭⎫-52+f (1)=________. 答案 -2解析 ∵函数f (x )为定义在R 上的奇函数,且周期为2, ∴f (1)=-f (-1)=-f (-1+2)=-f (1), ∴f (1)=0,∴f ⎝⎛⎭⎫-52=f ⎝⎛⎭⎫-12=-f ⎝⎛⎭⎫12=124-=-2, ∴f ⎝⎛⎭⎫-52+f (1)=-2. 11. 设定义在R 上的函数f (x )同时满足以下条件:①f (x )+f (-x )=0;②f (x )=f (x +2);③当0≤x ≤1时,f (x )=2x -1,则f ⎝⎛⎭⎫12+f (1)+f ⎝⎛⎭⎫32+f (2)+f ⎝⎛⎭⎫52=________. 答案2解析 依题意知:函数f (x )为奇函数且周期为2, ∴f ⎝⎛⎭⎫12+f (1)+f ⎝⎛⎭⎫32+f (2)+f ⎝⎛⎭⎫52 =f ⎝⎛⎭⎫12+f (1)+f ⎝⎛⎭⎫-12+f (0)+f ⎝⎛⎭⎫12 =f ⎝⎛⎭⎫12+f (1)-f ⎝⎛⎭⎫12+f (0)+f ⎝⎛⎭⎫12 =f ⎝⎛⎭⎫12+f (1)+f (0) =122-1+21-1+20-1 = 2.12. 若定义在R 上的偶函数f (x )满足f (x )>0,f (x +2)=1f (x ),对任意x ∈R 恒成立,则f (2 019)等于________. 答案 1解析 因为f (x )>0,f (x +2)=1f (x ), 所以f (x +4)=f [(x +2)+2]=1f (x +2)=11f (x )=f (x ), 即函数f (x )的周期是4,所以f (2 019)=f (505×4-1)=f (-1). 因为函数f (x )为偶函数, 所以f (2 019)=f (-1)=f (1).当x =-1时,f (-1+2)=1f (-1),得f (1)=1f (1).由f (x )>0,得f (1)=1,所以f (2 019)=f (1)=1.13. 设函数f (x )是定义在R 上的偶函数,且对任意的x ∈R 恒有f (x +1)=f (x -1),已知当x ∈[0,1]时,f (x )=2x ,则有 ①2是函数f (x )的周期;②函数f (x )在(1,2)上是减函数,在(2,3)上是增函数; ③函数f (x )的最大值是1,最小值是0.其中所有正确命题的序号是________. 答案 ①②解析 在f (x +1)=f (x -1)中,令x -1=t , 则有f (t +2)=f (t ),因此2是函数f (x )的周期,故①正确; 当x ∈[0,1]时,f (x )=2x 是增函数,根据函数的奇偶性知,f (x )在[-1,0]上是减函数,根据函数的周期性知,函数f (x )在(1,2)上是减函数,在(2,3)上是增函数,故②正确;由②知,f (x )在[0,2]上的最大值f (x )max =f (1)=2,f (x )的最小值f (x )min =f (0)=f (2)=20=1且f (x )是周期为2的周期函数,∴f (x )的最大值是2,最小值是1,故③错误.14. 设定义在R 上的函数)(x f 满足12)3()(=+x f x f ,4)1(=f ,则)100(f =_______. 解析:把4)1(=f 代入12)3()(=+x f x f 得(4)3f =,进一步知(7)4,(10)3,(13)4,f f f ===所以(100)(1333)(4)3f f f =+⨯==.15. 设函数()f x 在(,)-∞+∞上满足(2)(2)f x f x -=+,(7)(7)f x f x -=+,则函数()f x 的周期是____. 解析:)14()4()14()()4()()7()7()2()2(x f x f x f x f x f x f x f x f x f x f -=-⇒⎩⎨⎧-=-=⇒⎩⎨⎧+=-+=-)10()(+=⇒x f x f ,从而知函数)(x f y =的周期为10=T .17. 已知偶函数(),满足:,且时,,则函数与函数图像的交点个数为________________.解析:()()()11f x f x f x +=-∴周期为2,偶函数()f x 满足()()f x f x -=[]0,1x ∈时()f x x =,[]1,0x ∴∈-时,()f x x =-,函数3log y x =过点()3,1,做出两函数图像观察可知有3个交点.18. 设偶函数f(x)对任意x ∈R,都有1(3)()f x f x +=-,且当x ∈[-3,-2]时,x x f 2)(=,()y f x =x R ∈(1)(1)f x f x +=-[]0,1x ∈()f x x =()y f x =3|log |y x =则)5.113(f 的值是____________. 解析:)()3(1)33()6(),()(x f x f x f x f x f x f =+-=++=+=-)(x f 的周期为6,)35.2()5.0()5.0()5.0619()5.113(+-==-=-⨯=∴f f f f f51)5.2(21)5.2(1=-⨯-=--=f .19. 定义在R 上的函数满足,,且时,则________.解析:由,可知是奇函数,且关于1x =对称,由图像分析可知其周期为4,所以2222255(log 20)(2log 5)(log 52)(log )(log )44f f f f f =+=-==--25log 464622555-=--=--=-. 20. 已知函数()f x 是(,)-∞+∞上的偶函数,若对于0x ≥,都有(2()f x f x +=),且当[0,2)x ∈时,2()log (1f x x =+),则)2012()2011(f f +-的值为( ) A.2- B.1- C.1 D.2解析:C 本题考查的是函数的周期性与奇偶性.因为0x ≥时(2()f x f x +=),且当[0,2)x ∈时,2()log (1f x x =+),所以()()()010log 020122=+==f f .又函数()f x 是(,)-∞+∞上的偶函数,所以()()()2201120111log 21f f f -====.应选C.21. 定义在实数集上的偶函数满足,且在[3,2]-- 上单调递减,又是锐角三角形的两内角,则 ( )A. B. C. D.解析:C 由(2)()f x f x +=知的周期为2,因为在[3,2]--上单调递减,并)(x f )()2(x f x f =+)(x f βα、)(cos )(sin βαf f ≥)(cos )(sin βαf f ≤)(cos )(sin βαf f >)(cos )(sin βαf f <)(x f )(x f且是偶函数,所以在[2,3]上是增函数,根据其周期为2,所以它在[0,1]上也是增函数.又因为是锐角三角形的两内角,所以,0,1sin sin()cos 02222ππππαβαβαββ+>∴>>->∴>>-=>,所以(sin )(cos )f f αβ>.22. 已知()f x 是定义在R 上的偶函数,且)()1(x f x f -=+,若()f x 在[1,0]上单调递减,则()f x 在[1,3]上是( ) A .增函数B .减函数C .先增后减的函数D .先减后增的函数D 分析:因为(1)()f x f x +=-,所以(2)(1)[()]()f x f x f x f x +=-+=--=,所以函数()f x 的周期为2T =,因为()f x 在[1,0]-单调递减,所以()f x 在[1,2]即单调递减,又因为函数()f x 是定义在R 上的偶函数,由()f x 在[1,0]-单调递减,可知函数()f x 在[0,1]单调递增,从而函数()f x 在[2,3]也单调递增,所以函数在[1,3]先减后增,故选D.23. 已知函数是上的偶函数,若对于,都有,且当时,,则( ) A .B .C .D .1A 提示:因对于0x ≥,都有,则)()2()4(x f x f x f =+-=+,∴函数的周期为4T =,∵函数()f x 是(,)-∞+∞ 上的偶函数,2[0,2),()log (1)x f x x ∈=+,∴1)0()1()0()3()2012()2011()2012()2011(-=+-=+=+=+-f f f f f f f f ,选A.24. 设偶函数()f x 对任意x R ∈都有1()(3)f x f x =--,且当[3,2]x ∈--时,()4f x x =,则(119.5)f =( )A .10B .10-C .110D .110-C 试题分析:()f x 是偶函数,有()()f x f x =-)(x f βα、)(x f 0≥x )2,0[∈x由()1(3)f x f x =⇒--()13()f x f x +=⇒-()16()(3)f x f x f x +==+-,∴()f x 是周期为6的周期函数, ∴(119.5)(2060.5)(0.5)(0.5)f f f f =⨯-=-=, 当[]2,3x ∈时,[]3,2x -∈--,∴()4f x x -=-,又()()f x f x =-,∴()4f x x =-, 当0.5x =-时,[]3 2.52,3x +=∈,∴(2.5)10f =-, ∴111(0.5)(2.5)1010f f -=-=-=-,故选C.25.若偶函数()f x 满足)()2(x f x f -=+,且当(0,1)x ∈时,()32xf x =-,则3(log 54)f =( ) A .31B .21 C .-31 D .-21 D 提示:(4)(2)()f x f x f x +=-+=,所以函数()f x 为周期为4的周期函数因为()f x 为偶函数,所以当(1,0)x ∈-时,(0,1)x -∈,则()()32xf x f x -=-=-因为275481<<,所以33log 544<<,则31log 5440-<-< 所以334(log 544)33log 543811(log 54)(log 544)32223542f f --=-=-=-=-=-,故选D. 26.函数()f x 对任意x R ∈都有()()()()623,1f x f x f y f x ++==-的图象关于点()1,0对称,则()2013f =()A .B .C .D .0D 提示:由题知()y f x =的图象关于(0,0),是奇函数,令3x =-,有(3)(3)2(3)f f f +-=,∴(3)0f =,∴(6)()f x f x +=-,则(12)(6)()f x f x f x +=-+=,所以函数()y f x =是周期为12的周期函数,则(2013)(9)0f f ==.27.定义在R 上的函数)(x f 的图像关于点)0,43(-成中心对称且对任意的实数x 都有)23()(+-=x f x f 且2)0(,1)1(-==-f f ,则=+⋅⋅⋅++)2014()2()1(f f f ( )A .1B .0C .1-D .216-8-4-A 分析: )(x f 的图像关于点)0,43(-成中心对称,)()23(x f x f -=--∴;又)23()(+-=x f x f ,)23()23(+=--∴x f x f ,即)(x f 是偶函数;)23()(+-=x f x f )()23()3(x f x f x f =+-=+∴,即)(x f 是周期为3的周期函数;2)0()3(,1)1()2(,1)1()1(-===-==-=∴f f f f f f ,则110671)1()]3()2()1([671)2014()2()1(=+⨯=+++⨯=+⋅⋅⋅++f f f f f f f .28. 定义在R 上的函数()f x 满足()(4)2()f x f x x f x -=-+>,当时,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0B .恒大于零C .可能为零D .非负数A 提示:因为()(4)f x f x -=-+,所以(2)(2)f x f x -+=-+,则函数(2)f x +是定义在R上的奇函数,从而可得函数(2)f x +的图象关于原点对称,所以函数()f x 的图象关于点(2,0)对称.因为当2x >时()f x 单调递增,所以当2x <时()f x 也单调递增,且(2)0f =.因为124x x +<,所以12220x x -+-<,而12(2)(2)0x x --<,且不妨设12x x <,所以12202x x -<<-即122x x <<且12|2||2|x x ->-.所以由函数对称性可知,12()()0f x f x +<,故选A29. 已知()f x 不是常数函数,对于x R ∈的周期是______.8提示:要得到函数的周期,需要凑出()()f x T f x +=.因为(4)(4)f x f x +=-,所以(44)(44)f x f x -+=-+,即()(8)f x f x =-又(8)(8)f x f x +=-,所以(8)()f x f x +=,故函数的周期为8.30.已知偶函数()f x 对任意x R ∈均满足(2)(2)f x f x +=-,且当20x -≤≤时,3()log (1)f x x =-,则(2014)f 的值是___________.1提示:∵(2)(2)f x f x +=-,∴(4)()f x f x +=-.∵()f x 为偶函数,∴()()f x f x =-,则且),4()4()8()8(x f x f x f x f -=+-=+)(x f。
精品 高考数学压轴题函数训练+答案分析
9. 函数 f ( x) 的定义域为 R,并满足以下条件:
1 ①对任意 x R ,有 f ( x) 0 ;②对任意 x 、 y R ,有 f ( xy ) [ f ( x)] y ;③ f ( ) 1. 3 (1)求 f (0) 的值; (2)求证: f ( x) 在 R 上是单调增函数; (3)若 a b c 0, 且b 2 ac ,求证: f (a ) f (c) 2 f (b).
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高中数学
4.已知函数: f ( x)
x 1 a (a R且x a ) ax
(Ⅰ)证明:f(x)+2+f(2a-x)=0 对定义域内的所有 x 都成立. (Ⅱ)当 f(x)的定义域为[a+
1 ,a+1]时,求证:f(x)的值域为[-3,-2]; 2
(Ⅲ)设函数 g(x)=x2+|(x-a)f(x)| ,求 g(x) 的最小值 .
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高中数学
12. 某造船公司年最高造船量是 20 艘. 已知造船 x 艘的产值函数 R (x)=3700x + 45x2 – 10x3(单位:万 元), 成本函数为 C (x) = 460x + 5000 (单位:万元). 又在经济学中,函数 f(x)的边际函数 Mf (x)定义 为: Mf (x) = f (x+1) – f (x). 求:(提示:利润 = 产值 – 成本) (1) 利润函数 P(x) 及边际利润函数 MP(x); (2) 年造船量安排多少艘时, 可使公司造船的年利润最大? (3) 边际利润函数 MP(x)的单调递减区间, 并说明单调递减在本题中的实际意义是什么?
15.设函数 f ( x) 定义在 R 上, 对任意的 m, n R , 恒有 f (m n) f (m) f (n) , 且当 x 1 时, f ( x) 0 。 试解决以下问题: (1)求 f (1) 的值,并判断 f ( x) 的单调性; (2)设集合 A ( x, y ) | f ( x y ) f ( x y ) 0 , B ( x, y ) | f (ax y 2) 0, a R ,若 A B ,求实 数 a 的取值范围; (3)若 0 a b ,满足 | f (a ) || f (b) | 2 | f (
2025届高考数学复习:压轴好题专项(构造函数证明不等式)练习(附答案)
2025届高考数学复习:压轴好题专项(构造函数证明不等式)练习1. (2024届云南省昆明市第一中学高三上学期第一次月考)已知函数()()2ln f x x a x =-,R a ∈. (1)若()10f '=,求a ;(2)若()1,e a ∈,()f x 的极大值大于b2e <.2.(2024届全国名校大联考高三上学期第一联考)已知函数()2ln f x x ax =+(a ∈R ). (1)若()0f x ≤在()0,∞+上恒成立,求a 的取值范围:(2)设()()3g x x f x =-,1x ,2x 为函数()g x 的两个零点,证明:121x x <.3.(2024届山东省青岛市高三上学期期初调研检测)已知1ea ≥,函数()e ln ln xf x a x a =-+.(1)若1a =,求()f x 在点()()1,1f 处的切线方程; (2)求证:()44f x x ≥-+;(3)若β为()f x 的极值点,点()(),f ββ在圆22117416x y ⎛⎫++= ⎪⎝⎭上.求a .4.(2024届湖南省株洲市第二中学教育集团2高三上学期开学联考)已知函数()21e 12xf x x x =---, (1)证明:当0x >时,()0f x >恒成立; (2)若关于x 的方程()sin 2f x xa x x +=在()0,π内有解,求实数a 的取值范围. 5.(2024届辽宁省十校联合体高三上学期八月调研考试)设方程()22e x x a -=有三个实数根123123,,()x x x x x x <<.(1)求a 的取值范围;(2)请在以下两个问题中任选一个进行作答,注意选的序号不同,该题得分不同.若选①则该小问满分4分,若选②则该小问满分9分.①证明:12(2)(2)4x x --<;②证明:1231231113e 2x x x x x x +++++<. 6.(2024届安徽省江淮十校高三第一次联考)已知函数()2k f x x x=+,0k ≠.(1)讨论()f x 的单调性;(2)设函数()3ln g x x x =-n m ≤<,当13k =-时,证明:()()()()332g m g n f m f n m n -+<-. 7.(2024届内蒙古包头市高三上学期调研考试)设函数()()ln 1f x a x =+-,已知2x =是函数()()2y x f x =-的极值点.(1)求a ; (2)设函数()()()()22x f x g x x f x -=-+,证明:()1g x >.8.(2024届北京市景山学校高三上学期开学考试)已知函数())(0)f x x b a =+≠,曲线()y f x =在点(1,(1))f 处的切线方程是1y x =-.(1)求a 、b 的值; (2)求证:()f x x <;(3)若函数()2()()g x f x t x x =+-在区间(1,)+∞上无零点,求t 的取值范围.9.(2024届山西省大同市高三上学期质量检测)已知函数2()ln (R)af x ax x a x=--∈. (1)讨论()f x 的单调性;(2)若()f x 的两个极值点分别为1x ,2x ,证明:12|()()|2f x f x a-<.10.(2024届黑龙江省哈尔滨市第三中学校高三上学期开学测试)已知函数()()111ln f x ax a x x=+--+.(1)讨论函数()f x 的单调性;(2)求证:n *∀∈N ,)21+⋅⋅⋅++>.参考答案1. (2024届云南省昆明市第一中学高三上学期第一次月考)已知函数()()2ln f x x a x =-,R a ∈. (1)若()10f '=,求a ;(2)若()1,e a ∈,()f x 的极大值大于b 2e <.【过程详解】(1)()212()ln ()f x x a x x a x'=-+-⋅,由()10f '=,即202(1)ln1(1)a a --=+,解得1a =. (2)()()(2ln 1)af x x a x x'=--+, 令()2ln 1ag x x x=-+, ()1,e a ∈ ,111(,1e ),a a a∴∈∴<,()21()2ln 11)2ln (10g a a a a a a=--+=-++-<, ()2ln 112ln 0g a a a =-+=>, 22()0ag x x x+'=>在(0,)+∞恒成立, 故()g x 在(0,)+∞递增,而1lg()0,()0g a a <>,01(,)x a a∴∃∈,使得g 0()0,x =令()0f x '=,有1201,,x a x x x =<=故0(0,)x x ∈时()0f x ¢>,0(,)x x a ∈时()0f x '<,(,)x a ∈+∞时()0f x ¢>, 故()f x 在0(0,)x 上递增,在0(,)x a 上递减,在(,)a +∞上递增,∴()f x 极大值2000()()ln ,f x x a x b =->由000()2ln 10,ag x x x =-+=得0002ln ,a x x x =+ 故23004(ln ),b x x <则230028(ln ),ab ax x <01,e 1e x a a<<<< 0e,e a x ∴<<,23233008(ln )8e e 18e ax x ∴<⋅⋅⋅=,328e ,ab ∴<2e <.2.(2024届全国名校大联考高三上学期第一联考)已知函数()2ln f x x ax =+(a ∈R ). (1)若()0f x ≤在()0,∞+上恒成立,求a 的取值范围:(2)设()()3g x x f x =-,1x ,2x 为函数()g x 的两个零点,证明:121x x <.【过程详解】(1)若()0f x ≤在()0,∞+上恒成立,即2ln xa x≤-, 令()2ln x u x x =-,所以()()222ln 122ln x x u x x x --'=-=, 所以当0e x <<时,()0u x '<,当e x >时,()0u x '>, 所以()u x 在()0,e 上单调递减,在()e,+∞上单调递增, 所以()()min 2e eu x u ==-,所以2a e ≤-,即a 的取值范围是2,e ⎛⎤-∞- ⎝⎦.(2)令()0g x =,即22ln 0xx a x--=, 令()22ln x h x x a x =--,则()()()3222ln 121ln 2x x x h x x x x +--'=-=, 令()3ln 1r x x x =+-,所以()2130r x x x'=+>,所以()r x 在()0,∞+上单调递增,又()10r =,所以当01x <<时,()0r x <,所以()0h x '<, 当1x >时,()0r x >,所以()0h x '>,所以()h x 在()0,1上单调递减,在()1,+∞上单调递增. 不妨设12x x <,则1201x x <<<,2101x <<, 因为()()120h x h x ==,所以()()22212222222212ln 2ln 1111x x h x h h x h x a a x x x x x ⎛⎫ ⎪⎛⎫⎛⎫⎛⎫ ⎪-=-=----- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭ ⎪⎝⎭22222112ln x x x x x ⎛⎫⎛⎫=+--- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭. 设函数()12ln x x x x ϕ=--(1x >),则()()22211210x x x x xϕ-'=+-=>在()1,+∞上恒成立, 所以()x ϕ在()1,+∞上单调递增,所以()()222212ln 10x x x x ϕϕ=-->=, 所以()1210h x h x ⎛⎫-> ⎪⎝⎭,即()121h x h x ⎛⎫> ⎪⎝⎭.又函数()22ln xh x x a x=--在()0,1上单调递减, 所以12101x x <<<,所以121x x <. 3.(2024届山东省青岛市高三上学期期初调研检测)已知1ea ≥,函数()e ln ln xf x a x a =-+.(1)若1a =,求()f x 在点()()1,1f 处的切线方程; (2)求证:()44f x x ≥-+;(3)若β为()f x 的极值点,点()(),f ββ在圆22117416x y ⎛⎫++= ⎪⎝⎭上.求a .【过程详解】(1)1a =,()e ln xf x x =-,0x >由()11e ln1e f =-=,得切点为()1,e由()1e xf x x'=-,有()1e 1f '=-,即()f x 在点()1,e 处的切线斜率为e 1-,所以()f x 在点()1,e 处的切线方程为:()e 11y x =-+. (2)证明:因为()1e xf x a x '=-(1ea ≥,0x >),设函数()()g x f x '=,则()21e 0xg x a x '=+>(1e a ≥,0x >),所以()f x '在()0,∞+上单调递增又因为()212e 02f a '=->,112e2e 1e 2e e 2e 02e a a f a a a a ⎛⎫⎛⎫'=-=-< ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, 所以存在1,22e a β⎛⎫∈⎪⎝⎭,使得()0f β'=, 即1e a ββ=,1e a ββ=,所以,当()0,x ∈β时,()0f x '<,()f x 在()0,β上单调递减; 当(),x β∈+∞时,()0f x ¢>,()f x 在(),β+∞上单调递增;所以()()1e ln ln 2lnf x f a a ββββββ≥=-+=--令()12ln =--h x x x x ,()()()()14432ln 40x h x x x x x xϕ=--+=+-->, 则()()()2131x x x x ϕ-+'=,()0x ϕ'<解得01x <<,()0x ϕ'>解得1x >,所以,()x ϕ在()0,1上单调递减,在()1,+∞上单调递增; 所以,()()10x ϕϕ≥=,所以,()h x 的图像在44y x =-+的上方,且()h x 与44y x =-+唯一交点为()1,0, 所以,()44f x x ≥-+.(3)圆22117416x y ⎛⎫++= ⎪⎝⎭的圆心坐标为10,4⎛⎫- ⎪⎝⎭,半径r =圆心到直线44y x =-+的距离174d ===, 所以直线44y x =-+为圆22117416x y ⎛⎫++= ⎪⎝⎭的切线,由2211741644x y y x ⎧⎛⎫++=⎪ ⎪⎨⎝⎭⎪=-+⎩解得切点坐标为()1,0, 显然,圆22117416x y ⎛⎫++= ⎪⎝⎭在直线44y x =-+的下方又因为()44f x x ≥-+,且点()(),f ββ在圆22117416x y ⎛⎫++= ⎪⎝⎭上,则点()(),f ββ即为切点为()1,0,所以1β=,1ea =.4.(2024届湖南省株洲市第二中学教育集团2高三上学期开学联考)已知函数()21e 12xf x x x =---, (1)证明:当0x >时,()0f x >恒成立;(2)若关于x 的方程()sin 2f x xa x x +=在()0,π内有解,求实数a 的取值范围. 【过程详解】(1)函数21()e 12xf x x x =---,0x >,求导得()e 1x f x x '=--,令e 1x y x =--,0x >,求导得e 10x y '=->, 则函数()f x '在(0,)+∞上单调递增,()(0)0f x f ''>=, 因此函数()f x 在(0,)+∞上单调递增,()(0)0f x f >=, 所以当0x >时,()0f x >恒成立.(2)设sin y x x =-,()0,πx ∈,则1cos 0y x '=->, 则sin y x x =-在()0,π上递增,0y >,即sin 0x x >>, 方程()sin 2f x xa x x +=等价于e sin 10x ax x x ---=,()0,πx ∈, 令()e sin 1xg x ax x x =---,原问题等价于()g x 在()0,π内有零点,由()0,πx ∈,得2sin x x x <, 由(1)知,当12a ≤时,()21e sin 1e 102x xg x ax x x x x =--->--->, 当()0,πx ∈时,函数()y g x =没有零点,不合题意; 当12a >时,由()e sin 1x g x ax x x =---,求导得()()e cos sin 1xg x a x x x '=-+-, 令()()()e cos sin 1x t x g x a x x x '==-+-,则()()e sin 2cos xt x a x x x '=+-,当π[,π)2x ∈时,()0t x '>恒成立,当π(0,)2x ∈时,令()()()e sin 2cos x s x t x a x x x '==+-,则()()e 3sin cos xs x a x x x '=++,因为e 0x >,()3sin cos 0a x x x +>,则()0s x '>,即()t x '在π(0,2上单调递增,又()0120t a '=-<,π2ππ(e 022t a '=+>,因此()t x '在π(0,)2上存在唯一的零点0x ,当()00,x x ∈时,()0t x '<,函数()g x '单调递减,当()0,πx x ∈时,()0t x '>,函数()g x '单调递增,显然()()000g x g ''<=,()ππe π10g a '=+->,因此()g x '在()0,π上存在唯一的零点1x ,且()10,πx x ∈,当()10,x x ∈时,()0g x '<,函数()g x 单调递减,当()1,πx x ∈时,()0g x '>,()g x 单调递增, 又()00g =,()()100g x g <=,由(1)知,21e 112x x x x >++>+,则()ππe π10g =-->,所以()g x 在()10,x 上没有零点,在()1,πx 上存在唯一零点,因此()g x 在()0,π上有唯一零点, 所以a 的取值范围是1(,)2+∞.5.(2024届辽宁省十校联合体高三上学期八月调研考试)设方程()22e x x a -=有三个实数根123123,,()x x x x x x <<.(1)求a 的取值范围;(2)请在以下两个问题中任选一个进行作答,注意选的序号不同,该题得分不同.若选①则该小问满分4分,若选②则该小问满分9分.①证明:12(2)(2)4x x --<;②证明:1231231113e2x x x x x x +++++<. 【过程详解】(1)由题意设()()22e x f x x =-(x ∈R ),则()f x '=()2e xx x -,x ∈R ,令()0f x '=,得0x =或2x =,当0x <或2x >时,()0f x ¢>,所以()f x 在(),0∞-,()2,+∞上单调递增; 当02x <<时,()0f x '<,所以()f x 在()0,2上单调递减;又()20f =,()04f =,()33e 4f =>,且()()22e 0x f x x =-≥,当x 趋向于+∞时,()f x 也趋向于+∞,又方程()22e x x a -=有三个实数根123123,,()x x x x x x <<, 等价于直线y a =与()y f x =的函数图像有三个交点, 即04a <<,所以a 的取值范围为()0,4.(2)选①,证明如下:由(1)得:1202x x <<<,则122220x x -<-<-<, 设112t x =-,222t x =-,则1220t t <-<<, 不妨设121t k t =>,则12t kt =(1k >), 又()()1222122e 2e x x x x a -=-=,即12222212e e t t t t a ++==,故22222222e e 0e kt ta k t t ==>,即222e e kt t k =,所以22ln 1k t k=-,212ln 1k k t kt k ==-,1k >, 则()()()2222121222ln 2ln 22111k x x t t k k ⎛⎫⎫ ⎪⎛⎫⎪--==⋅==⎪ ⎪ ⎪-⎝⎭⎪⎪-⎪⎝⎭⎭,设()l 1n 2x g x x x=-+,1x >, 则()()222121=10x g x x x x -'--=-≤,所以()g x 在()1,+∞上单调递减,即()()10g x g <=,1>,则0<,即,0>2<,故()()212122241x x t t ⎛⎫ ⎪--==<⎪ ⎪⎪⎝⎭. 选②,证明如下:由(1)得:1202x x <<<,则122220x x -<-<-<, 设112t x =-,222t x =-,则1220t t <-<<, 不妨设121t k t =>,则12t kt =(1k >), 又()()1222122e 2e x x x x a -=-=,即12222212e e t t t t a ++==,故22222222e e 0e kt ta k t t ==>,即222e e kt t k =,所以22ln 1k t k=-,212ln 1k k t kt k ==-(1k >),则()()()2222121222ln 2ln 22111k x x t t k k ⎛⎫⎫ ⎪⎛⎫⎪--==⋅==⎪ ⎪ ⎪-⎝⎭⎪⎪-⎪⎝⎭⎭1>), 设()l 1n 2x g x x x=-+,1x >, 则()()222121=10x g x x x x -'--=-≤,所以()g x 在()1,+∞上单调递减,即()()10g x g <=,1>,则0<,即,0>2<,故()()212122241x x t t ⎛⎫ ⎪--==<⎪ ⎪⎪⎝⎭. 所以()()()12121222244x x x x x x --=-++<,则()12122x x x x <+, 又因为1202x x <<<,所以120x x <,从而()12121221121x x x x x x +⎛⎫=+< ⎪⎝⎭,故121112x x +<①,下证120x x +<, 有12122ln 2ln 44011k k kx x t t k k+=++=++<--(1k >), 即证1k >时,()()1ln 21k k k +>-,即()214ln 211k k k k ->=-++, 即证4ln 21k k +>+(1k >), 设()4ln 1h x x x =++(1x >),则()()()()22211411x h x x x x x -'=-=++,当1x >时,()0h x '>,所以()h x 在()1,+∞上单调递增, 则()()12h x h >=,所以120x x +<②,又()()33e 0f f =>,所以得323x <<,设()1x x xϕ=+,(23x <<),则()211x x ϕ'=-,当23x <<时,()0x ϕ'>,所以()x ϕ在()2,3上单调递增, 则331103x x +<③, 联立①②③得:123123*********e 042362x x x x x x +++++<++=<<,故1231231113e2x x x x x x +++++<. 6.(2024届安徽省江淮十校高三第一次联考)已知函数()2k f x x x=+,0k ≠.(1)讨论()f x 的单调性;(2)设函数()3ln g x x x =-n m ≤<,当13k =-时,证明:()()()()332g m g n f m f n m n -+<-. 【过程详解】(1)解:函数()f x 的定义域为{}|0x x ≠,()32222k x kf x x x x -='-=, 令()0f x '=,则x =①当0k<时,当x <()0f x '<,()f x0x <<时,()0f x ¢>,()f x 单调递增;当0x >时,()0f x ¢>,()f x 单调递增;②当0k>时,当0x <时,()0f x '<,()f x 单调递减;当0x <<()0f x '<,()f x 单调递减;当x >时,()0f x ¢>,()f x 单调递增.综上:当0k <时,单调增区间为⎫⎪⎪⎭,()0,∞+,单调递减区间为⎛-∞ ⎝; 当0k >时,单调递增区间为⎫+∞⎪⎪⎭,单调递减区间为(),0∞-,⎛ ⎝. (2)对任意的m,n ⎫∈+∞⎪⎭,且m n >,令mt n =(1t >),因为()()()()()()()32m n f m f n g m g n -+--()22333311ln 2222m m n m n m n m n n ⎛⎫⎛⎫=-+----- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭33221133ln 222222n m m m n mn m n m n n=-+-+-+ 323111332ln 22m m m m n m n n n n n mn ⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-+⋅----⎢⎥ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎢⎥⎣⎦()332331*********ln (1)2ln 2222n t t t t t n t t t t t ⎛⎫⎛⎫=-+----=---- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭ ()33211111(1)2ln 33132ln 626t t t t t t t t t t ⎡⎤⎛⎫⎛⎫≥----=-+---- ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦ 321336ln 16t t t t ⎛⎫=-++- ⎪⎝⎭, 记()32336ln 1h t t t t t =-++-,则()22226311113636320h t t t t t t t t t t t t t ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-+-=---'=-+-> ⎪ ⎪ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭,所以()h t 在()1,+∞单调递增,所以()()10h t h >=,故32336ln 10t t t t-++->,所以()()()()()()()302m n f m f n g m g n -+-->, 故()()()()332g m g n f m f n m n-+<-.7.(2024届内蒙古包头市高三上学期调研考试)设函数()()ln 1f x a x =+-,已知2x =是函数()()2y x f x =-的极值点.(1)求a ; (2)设函数()()()()22x f x g x x f x -=-+,证明:()1g x >.【过程详解】(1)由题意可知,()()()()22ln 1y x f x x a x =-=-+-,则()2ln 11xy a x a x-'=+-++-,因为2x =是函数()()2ln 1y x a x =-+-的极值点, 所以()ln 120a +-=,解得2a =, 经检验满足题意,故2a =;(2)由(1)得()()ln 3f x x =-,(),3x ∞∈-, 设()()()22ln 3h x x f x x x =-+=-+-,则()12133x h x x x -'=-=--, 当2x <时,203x x ->-,即()0h x '>,所以()h x 在区间(),2-∞单调递增; 当23x <<时,203x x -<-,即()0h x '<,所以()h x 在区间()2,3单调递减, 因此当(),3x ∞∈-时,()()20h x h ≤=,因为()g x 的定义域要求()f x 有意义,即(),3x ∞∈-,同时还要求()2ln 30x x -+-≠,即要求2x ≠,所以()g x的定义域为{|3x x < 且}2x ≠, 要证()()()()212x f x g x x f x -=>-+,因为()20x f x -+<,所以需证()()()22x f x x f x -<-+, 即需证()()23ln 30x x x -+-->,令3x t -=,则0t >且1t ≠,则只需证1ln 0t t t -+>,令()1ln m t t t t =-+,则()ln m t t '=,令()ln 0m t t '==,可得1t =, 所以()0,1t ∈,()0m t '<;()1,t ∈+∞,()0m t '>;所以()m t 在区间()0,1上单调递减,在区间()1,+∞上单调递增, 所以()()10m t m >=,即()1g x >成立.8.(2024届北京市景山学校高三上学期开学考试)已知函数())(0)f x x b a =+≠,曲线()y f x =在点(1,(1))f 处的切线方程是1y x =-.(1)求a 、b 的值; (2)求证:()f x x <;(3)若函数()2()()g x f x t x x =+-在区间(1,)+∞上无零点,求t 的取值范围.【过程详解】(1)()()f x x b '=+由切线方程知()()1110f f ⎧=⎪⎨='⎪⎩,即()()1110b b +=+=,注意到0a ≠,解得1a =,0b =.(2)由(1)可知()f x x,若要()f x x x =<且注意到0x >,所以只需ln x < 构造函数()ln h x x =()122h x x x '==,令()0h x '=得4x =,所以()h x 、()h x '随x 的变化情况如下表:()0,4 ()4,+∞()h x '+-()h x所以()h x 有极大值()244ln 42ln 0eh =-=<,综上()0h x <,结合分析可知命题得证. (3)由题意分以下三种情形讨论:情形一:注意到当0t ≥且1x >0x >,()10txx -≥,此时有()0g x >,即()g x 在区间(1,)+∞上无零点,符合题意.情形二:对()2()g x x t x x =+-求导得()()21g xt x x '=+-,所以有()11g t '=+;进一步对()()21g x t x x '=++- 求导得()32ln 24x g x t x-''=+,注意到当1t ≤-且1x >时,有20t <,32ln 04x x-< ,进而有()0g x ''<,所以()g x '单调递减,所以()()110g x g t ''<=+≤,因此()g x 单调递减,故()()10g x g <=,即()g x 在区间(1,)+∞上无零点,符合题意.情形三:由(2)可知1x >lnx <,且注意到当10t -<<时有()()()1()21211212g x t x t x t x '=-<+-<++-成立, 所以11(02a g a a -'<-<,此时()110g t '=+>, 所以存在011,a x a -⎛⎫∈ ⎪⎝⎭使得()00g x '=,且注意到此时有()32ln 204x g x t x -''=+<成立, 所以()g x 、()g x '随x 的变化情况如下表:()01,x ()0,x +∞()g x ' +-()g x故一方面当0x x =时,()g x 取极大值(或最大值)()0g x ,显然有()()010g x g >=;ln x <可得()()()22()1g x x t x x x t x x x tx t +-<+-=+-,所以有10a g a -⎛⎫< ⎪⎝⎭,由零点存在定理并结合这两方面可知函数()g x 在区间(1,)+∞上存在零点.综上所述,符合题意的t 的取值范围为(][),10,-∞-⋃+∞.9.(2024届山西省大同市高三上学期质量检测)已知函数2()ln (R)af x ax x a x=--∈. (1)讨论()f x 的单调性;(2)若()f x 的两个极值点分别为1x ,2x,证明:12|()()|f x f x -<. 【过程详解】(1)依题意,222122()(0)a ax x af x a x x x x -+'=-+=>,当0a ≤时,()0f x '<,所以()f x 在(0,)+∞上单调递减;当0a <<()0f x '>,解得102x a <<或12x a>,令()0f x '<,解得112x a <<,所以()f x在1(0,2a 上单调递增,在11(22a a上单调递减,在)+∞上单调递增;当a ≥时,()0f x '≥,所以()f x 在(0,)+∞上单调递增. (2)不妨设120x x <<,由(1)知,当04a <<时,()f x 在1(0,)x 上单调递增,在12(,)x x 上单调递减,在2(,)x +∞上单调递增,所以1x 是()f x 的极大值点,2x 是()fx的极小值点,所以12()()f x f x >,所以1212|()()|()()f x f x f xf x -=-.由(1)知,122x x =,121x x a+=,则21x xa-==.要证12|()()|f x f x -<1221()())2f x f x x x -<-.因为22121122121112()()()()()ln 222x x xx x f x f x x x a x x a x x x ---+=-+--+⋅2212212111212()2()()ln ln 2x x x x a x x x x x x x x -=-+--=+ 2122112(1)ln 1x x xx x x -=+, 设211x t x =>,2(1)()ln 1t g t t t -=++.所以222414()0(1)(1)g t t t t '==>++, 所以()g t 在(1,)+∞上单调递增,所以()(1)0g t g >=.所以2112)()()02x x f x f x --+>,即得1221()()()2f x f x x x -<-成立. 所以原不等式成立.10.(2024届黑龙江省哈尔滨市第三中学校高三上学期开学测试)已知函数()()111ln f x ax a x x=+--+.(1)讨论函数()f x 的单调性;(2)求证:n *∀∈N ,)21+⋅⋅⋅++>.【过程详解】(1)()f x 的定义域为()0,∞+,()()()221111ax x a f x a x x x --+'=+-=, 当0a ≤时,10ax -<,令()0f x ¢>,解得01x <<,令()0f x '<,解得1x >,所以()f x 在()0,1上单调递增,()1,+∞上单调递减;当01a <<时,令()0f x ¢>,解得01x <<或1x a >,令()0f x '<,解得11x a <<,所以()f x 在()0,1,1,a ⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭上单调递增,11,a ⎛⎫⎪⎝⎭上单调递减;当1a =时,()0f x '≥恒成立,所以()f x 在()0,∞+上单调递增;当1a >时,令()0f x ¢>,解得10x a <<或1x >,令()0f x '<,解得11x a <<,所以()f x 在10,a ⎛⎫⎪⎝⎭,()1,+∞上单调递增,1,1a ⎛⎫⎪⎝⎭上单调递减;综上所述,当0a ≤时,()f x 在()0,1上单调递增,()1,+∞上单调递减;当01a <<时,()f x 在()0,1,1,a ⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭上单调递增,11,a ⎛⎫⎪⎝⎭上单调递减;当1a =时,()f x 在()0,∞+上单调递增;当1a >时,()f x 在10,a ⎛⎫⎪⎝⎭,()1,+∞上单调递增,1,1a ⎛⎫ ⎪⎝⎭上单调递减.(2)当0a =时,由(1)可得()()11ln 10f x x f x=--<=,()1x >,因为N n *∈1>,则10<,即11>>所以n ++>-+L L2n =-L2n =-)21=-,即)2ln 1+>L .。
高考数学压轴题知识点
高考数学压轴题知识点一、函数的性质和变化规律函数是高中数学中一个重要的概念,对于高考数学来说也是不可忽视的一部分。
在高考数学中,函数的性质和变化规律通常是压轴题的考点之一。
1. 函数的奇偶性在数学中,函数的奇偶性是指函数图像关于y轴对称还是关于原点对称。
当函数满足$f(-x) = f(x)$时,称该函数为偶函数;当函数满足$f(-x) = -f(x)$时,称该函数为奇函数。
判断函数的奇偶性可以通过观察表达式中的幂次来进行推理。
2. 函数的单调性函数的单调性描述了函数图像在定义域上的变化规律。
函数的单调性分为增函数和减函数两种情况。
增函数指的是函数图像随着自变量的增大,函数值也随之增大;减函数则相反,函数值随自变量的增大而减小。
通过求导可以判断函数的单调性。
3. 函数的极值与最值在数学中,函数的极值是指函数在某一区间内取得的最大值或最小值。
求解函数的极值可以通过求导数和利用导数与函数的关系进行推导。
求解函数的最值则需要利用函数在区间端点、极值点和导数不存在的点进行分析。
二、平面几何与三角学平面几何与三角学是高考数学中不可或缺的知识点。
准备高考数学压轴题时,我们需要熟练掌握以下几个重要知识点。
1. 三角函数的关系与性质三角函数是数学中基础而重要的概念,包括正弦函数、余弦函数和正切函数等。
熟练掌握三角函数的关系与性质,能够帮助我们求解各种三角函数的值、解三角方程等。
2. 圆的相关性质圆是平面几何中的常见图形,其性质多种多样。
熟练掌握圆相关的性质,能够帮助我们解决圆的相交问题、切线问题以及与圆相关的等式和不等式题目。
3. 平面几何的相似性与等腰三角形相似性是平面几何中的一个重要概念,描述了图形的形状和大小的关系。
通过相似三角形的性质,我们能够解决直角三角形的题目以及推导出等腰三角形的性质。
三、概率与统计概率与统计是高考数学中的另一个重要知识点,也是压轴题的常见考点之一。
在准备压轴题时,我们需要关注以下几个重要知识点。
高考函数对称轴对称中心压轴题专题
高考函数压轴题专题对称性与周期性(1)周期函数:对于函数y =f (x ),如果存在一个非零常数T ,使得当x 取定义域内的任何值时,都有f (x +T )=f (x ),那么就称函数y =f (x )为周期函数,称T 为这个函数的周期. 最小正周期:如果在周期函数f (x )的所有周期中存在一个最小的正数,那么这个最小正数就叫做f (x )的最小正周期.(2)关于函数周期性常用的结论①若满足()()f x a f x +=-,则()(2)[()]()f x a f x a a f x a f x +=++=-+=,所以2a 是函数的一个周期(0a ≠); ②若满足1()()f x a f x +=,则(2)[()]f x a f x a a +=++= 1()f x a +=()f x ,所以2a 是函数的一个周期(0a ≠); ③若函数满足1()()f x a f x +=-,同理可得2a 是函数的一个周期(0a ≠). ④如果)(x f y =是R 上的周期函数,且一个周期为T ,那么))(()(Z n x f nT x f ∈=±. ⑤函数图像关于b x a x ==,轴对称)(2b a T -=⇒.⑥函数图像关于()()0,,0,b a 中心对称)(2b a T -=⇒.⑦函数图像关于a x =轴对称,关于()0,b 中心对称)(4b a T -=⇒.(3)函数()y f x =的图象的对称性结论①若函数)(x f y =关于x a =对称⇔对定义域内任意x 都有()f a x +=()f a x -⇔对定义域内任意x 都有()f x =(2)f a x -⇔()y f x a =+是偶函数;②函数)(x f y =关于点(a ,0)⇔对定义域内任意x 都有()f a x -=-()f a x +⇔(2)f a x -=-()f x ⇔()y f x a =+是奇函数;③若函数)(x f y =对定义域内任意x 都有)()(x b f a x f -=+,则函数)(x f 的对称轴是2b a x +=; ④若函数)(x f y =对定义域内任意x 都有()()f x a f b x +=--,则函数)(x f 的对称轴中心为(,0)2a b +; 改编:若函数)(x f y =对定义域内任意x 都有f(a+x)+f(b-x)=c 则函数)(x f 的对称轴中心为________⑤函数(||)y f x a =-关于x a =对称.例1 2016 (12) 已知函数f (x )(x ∈R )满足f (x )=f (2-x ),若函数y =|x 2-2x -3| 与y =f (x ) 图像的交点为(x 1,y 1),(x 2,y 2),…,(x m ,y m ),则1=m ii x =∑(A)0 (B)m (C) 2m (D) 4m例 2 (2016年全国II 高考)已知函数()()f x x ∈R 满足()2()f x f x -=-,若函数1x y x +=与()y f x =图像的交点为 1122(,),(,),,(,),m m x y x y x y ⋅⋅⋅则1()m i i i x y =+=∑( )(A )0 (B )m (C )2m (D )4m例3(2017新课标Ⅲ)已知函数211()2()x x f x x x a e e --+=-++有唯一零点,则a =A .12-B .13C .12D .1 例4【2017课标1,文9】已知函数()ln ln(2)f x x x =+-,则A .()f x 在(0,2)单调递增B .()f x 在(0,2)单调递减C .y =()f x 的图像关于直线x =1对称D .y =()f x 的图像关于点(1,0)对称 【命题意图探究】本题主要考查函数的单调性、对称性,是中档题. 【答案】C【解析】由题意知,(2)ln(2)ln ()f x x x f x -=-+=,所以()f x 的图象关于直线1x =对称,C 正确,D 错误;又112(1)'()2(2)x f x x x x x -=-=--(02x <<),在(0,1)上单调递增,在[1,2)上单调递减,A ,B 错误,故选C .例 5 【2018全国卷Ⅱ】已知()f x 是定义域为(,)-∞+∞的奇函数,满足(1)(1)-=+f x f x .若(1)2=f ,则(1)(2)(3)++f f f (50)++=f A .50- B .0 C .2 D .50例6 【2015高考新课标1,文12】设函数()y f x =的图像与2x a y +=的图像关于直线y x=-对称,且(2)(4)1f f -+-=,则a =( ) (A ) 1- (B )1 (C )2 (D )4例7【2015高考湖南,文14】若函数()|22|xf x b =--有两个零点,则实数b 的取值范围是 .例8 【2015高考福建,文15】若函数()2()x a f x a R -=∈满足(1)(1)f x f x +=-,且()f x 在[,)m +∞单调递增,则实数m 的最小值等于_______.例9 【2015高考湖北,文13】函数2π()2sin sin()2f x x x x =+-的零点个数为_________.例10 (2017新课标Ⅰ)函数()f x 在(,)-∞+∞单调递减,且为奇函数.若(1)1f =-,则满足1(2)1f x --≤≤ 的x 的取值范围是A .B .C .D .D 【解析】由函数()f x 为奇函数,得(1)(1)1f f -=-=,不等式1(2)1f x --≤≤即为(1)(2)(1)f f x f --≤≤,又()f x 在(,)-∞+∞单调递减,所以得121x --≥≥,即13x ≤≤,选D .例11 (2016山东)已知函数f (x )的定义域为R .当x <0时,3()1f x x =- ;当11x -≤≤ 时, ()()f x f x -=-;当12x > 时,11()()22f x f x +=-,则f (6)= A .−2 B .−1C .0D .2 D 【解析】当11x -时,()f x 为奇函数,且当12x >时,(1)()f x f x +=, 所以(6)(511)(1)f f f =⨯+=.而3(1)(1)[(1)1]2f f =--=---=,所以(6)2f =,故选D .2018高考函数专题(2018全国卷 理数-1)5.设函数32()(1)f x x a x ax =+-+,若()f x 为奇函数,则曲线()y f x =在点(0,0)处的切线方程为A .2y x =-B .y x =-C .2y x =D .y x = 9.已知函数e 0()ln 0x x f x x x ⎧≤=⎨>⎩,,,,()()g x f x x a =++.若g (x )存在2个零点,则a 的取值范围是A .[–1,0)B .[0,+∞)C .[–1,+∞)D .[1,+∞)16.已知函数()2sin sin2f x x x =+,则()f x 的最小值是_____________.(2018全国卷 理数-2)3.函数()2e e x xf x x --=的图像大致为6.在ABC △中,5cos 2C =1BC =,5AC =,则AB = A .42B 30C 29 D .2510.若()cos sin f x x x =-在[,]a a -是减函数,则a 的最大值是A .π4B .π2C .3π4D .π11.已知()f x 是定义域为(,)-∞+∞的奇函数,满足(1)(1)f x f x -=+.若(1)2f =,则(1)(2)(3)(50)f f f f ++++=…A.50-B.0 C.2 D.50 (2018 全国卷理数-3)4.若1sin3α=,则cos2α=A.89B.79C.79-D.89-12.(2018鄂尔多斯市模拟卷)若定义在R上的函数f(x)满足f(-x)=-f(x),f(1-x)=f(1+x),且当xє(0,1]时,f(x)=1-x,则方程()1[7,1]xf x e=--在区间上的实数根的数为( )。
2023年高考数学复习压轴题专练(选择+填空)专题18 几类函数的对称中心及应用
专题18 几类函数的对称中心及应用【方法点拨】1.三次函数32()(0)f x ax bx cx d a =+++≠的对称中心为(0x ,0()f x ),其中0()0f x ''=,即00()620f x ax b ''=+=,03bx a=-. 记忆方法:类比于二次函数的对称轴方程02bx a =-,分母中23→. 2. 一次分式函数(或称双曲函数)()(0)cx d f x ac ax b -=≠-的对称中心为(,)b ca a. 记忆方法:横下零,纵系数(即横坐标是使分母为0的值,而纵坐标是分母、分子中的一次项系数分别作为分母、分子的值). 3. 指数复合型函数()x n f x a m =+(01,0)a a mn >≠≠且的对称中心为(log ,)2man m. 记忆方法:横下对,纵半分(即横坐标是使分母取对数的值,但真数为保证有意义,取的是绝对值而已,而纵坐标是分母、分子中的常数分别作为分母、分子的值的一半).【典型题示例】例1 已知函数2()231xf x x =-+,则满足不等式()(32)2f a f a ++>的实数a 的取值范围是 . 【答案】1,2⎛⎫-∞- ⎪⎝⎭【解析】231x y =+的对称中心是(0,1),其定义域为R 且单减 令2()()12131x g x f x x =-=--+,则()g x 为R 上的单调递减的奇函数由()(32)2f a f a ++>得(32)11()f a f a +->- 即(32)()g a g a +>-因为()g x 为奇函数,故()()g a g a -=- 所以(32)()g a g a +>-又()g x 在R 上单减,所以32a a +<-,解之得12a <- 所以实数a 的取值范围是1,2⎛⎫-∞-⎪⎝⎭. 例2 设()f x '是函数()y f x =的导数,()f x ''是()f x '的导数,若方程()f x ''=0有实数解0x ,则称点(0x ,0()f x )为函数()y f x =的“拐点”.已知:任何三次函数都有拐点,又有对称中心,且拐点就是对称中心.设3218()2133f x x x x =-++,数列{}n a 的通项公式为27n a n =-,则128()()()f a f a f a +++= .【解析】令()24=0f x x ''=-得2x =,(2)1f =3218()2133f x x x x =-++对称中心为()2,1,所以()(4)2f x f x +-=对于任意x R ∈恒成立因为27n a n =-,所以182736454a a a a a a a a +=+=+=+=所以18273645()()()()()()()()2f a f a f a f a f a f a f a f a +=+=+=+= 所以128()()()8f a f a f a +++=.例3 已知函数sin 1y x =+与2x y x+=在[]a a -,(a Z ∈,且2017a >)上有m 个交点11()x y ,,22()x y ,,……,()m m x y ,,则1122()()()m m x y x y x y ++++++=A .0B .mC .2mD .2017【答案】B 【解析】 由图可知交点成对出现,每对交点关于点(0,1)对称,横坐标和为0,纵坐标和为2,所以()()()1122m m x y x y x y ++++++=22mm ⨯= ,选B. 【巩固训练】1.对于定义在D 上的函数()f x ,点(),A m n 是()f x 图像的一个对称中心的充要条件是:对任意x D ∈都有()()22f x f m x n +-=,判断函数()32234f x x x x =+++的对称中心______.2. 函数y=24x y x -+=-的对称中心是 .3. 设函数,数列是公差不为0的等差数列,,则( )A 、0B 、7C 、14D 、21 4. 已知函数2()1ax af x x +-=+(其中a R ∈)图象关于点P (-1,3)成中心对称,则不等式()1f x x >-的解集是 .5. 在平面直角坐标系中,已知直线与曲线依次交于三点,若点使,则的值为_____. 6. 已知函数1()21x f x a =+-的图象关于坐标原点对称,则实数a 的值为_____. 7. 已知函数31()231x xf x x -=++,则满足不等式()(32)0f a f a ++>的实数a 的取值范围是 .8.已知4()42xx f x =+,则12310001001100110011001f f f f ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫++++ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭的值为 .9.已知函数()x f =ax x -+-2,若对*∈∀N x ,()()5f x f ≤恒成立,则a 的取值范围是 . 10. 已知函数()1e e 21x x xf x -=+-+,若不等式()()2121f ax f ax +-≥对x ∀∈R 恒成立,则实数a 的取值范围是( ) A .(]0,eB .[]0,eC .(]0,1D .[]0,1 11. 已知函数()ln 2e exf x x e x=-+-,若22018202020202020e e e f f f ⎛⎫⎛⎫⎛⎫++⋅⋅⋅++ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭()2019201920202e f a b ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,其中0b >,则12a a b +的最小值为 A .34B .54C D .12. 函数11()2sin[()]12f x x x π=+--在[3,5]x ∈-上的所有零点之和等于______.【答案与提示】1.【答案】270327⎛⎫- ⎪⎝⎭,【分析】根据点(),A m n 是()f x 图像的一个对称中心的充要条件,列出式子,即可得出结果.3()(3)1f x x x =-+-{}n a 127()()()14f a f a f a ++⋅⋅⋅+=127a a a ++⋅⋅⋅+=xOy k kx y 22-+=x x y +-=3)2(2C B A ,,P 2|PC PA |=+||PB解:因为()32234f x x x x =+++,由于()32322222223323234x f x f x x x x x ⎛⎫⎛⎫⎛⎫+-⨯-=-⨯--⨯- ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭+++++⎝⎭⎝⎭+701403422327272x +=⨯=⎛⎫-⨯- ⎪⎝⎭.即23m =-,7027n =.所以270327⎛⎫- ⎪⎝⎭,是()32234f x x x x =+++的一个对称中心. 故答案为:270327⎛⎫- ⎪⎝⎭,.2.【答案】(4,-1)【解析】26144x y x x -+==--- 3.【答案】D【提示】根据函数值之和求自变量之和127a a a ++⋅⋅⋅+,很自然会去考虑函数的性质,而等式常常考查对称性,从而尝试去寻求函数的对称中心.函数可以视为由3(3)y x =-与1y x =-构成,它们的对称中心不一样,可以考虑对函数的图象进行平移, 比如3()2(3)(3)f x x x -=-+-,引入函数3()(3)2F x f x x x =+-=+,则该函数是奇函数,对称中心是坐标原点,由图象变换知识不难得出的图象关于点(3,2)中心对称. 4.【答案】{}103x x x <-<<或 【解析】函数2()1ax af x x +-=+的对称中心为(-1,a ),与P(-1,3)比较得a =3.此时31()1x f x x -=+,不等式()1f x x >-,即31311(1)011x x x x x x -->-⇔-->++ (3)0(1)(3001x x x x x x -⇔<⇔+-<+,由序轴标根法即得解集为{}103x x x <-<<或.5.【答案】1【提示】过定点(2,2), 对于三次函数,令()12(2)0f x x ''=-= 得2x =,又(2)2f =,所以也关于点(2,2)对称,所以2PA PC PB +=,1PB =.127()()()14f a f a f a ++⋅⋅⋅+=3()(3)1f x x x =-+-3()(3)1f x x x =-+-3()(3)1f x x x =-+-k kx y 22-+=x x y +-=3)2(2x x y +-=3)2(26.【答案】-17.【答案】12⎛⎫-+∞ ⎪⎝⎭【解析】313122()2212313131x x xx x f x x x x -+-=+=+=-++++的对称中心是(0,0),其定义域为R 且单增(下略).8.【答案】500【思路一】从所求式中自变量的特征,被动发现函数的对称性.设若01a <<,尝试去求()(1)f a f a +-的值,易得()(1)1f a f a +-=.【思路二】主动发现函数的对称性,42()14242x x xf x ==-++,设2()42x g x =+,则其对称中心为11,22⎛⎫ ⎪⎝⎭,则()f x 的对称中心也为11,22⎛⎫⎪⎝⎭,故()(1)1f x f x +-=.9.【答案】 10.【答案】D【分析】构造函数()()12g x f x =-,判断函数的奇偶性与单调性,将所求不等式转化为()()2111222f ax f ax ⎡⎤-≥---⎢⎥⎣⎦,即()()221g ax g ax ≥-,再利用函数单调性解不等式即可.【解析】()1e e 21x x xf x -=+-+, ()()1111e e e e 121212121x x x xx x x x f x f x ----∴+-=+-+-+=++=+++令()()12g x f x =-,则()()0g x g x +-=,可得()g x 是奇函数,又()()()2121e e e e e 21e 21ln 2ln 2++2122x x x x x xx x x x xg x --'⎛⎫''=+-== ⎪+⎝++--+⎭, 又利用基本不等式知e 2+1e x x ≥当且仅当1e exx =,即0x =时等号成立;ln 2ln 214222xx ≤++当且仅当122xx =,即0x =时等号成立; 故()0g x '>,可得()g x 是单调增函数,由()()2121f ax f ax +-≥得()()()21111212222f ax f ax f ax ⎡⎤-≥--+=---⎢⎥⎣⎦, 即()()()21221g ax g ax g ax ≥--=-,即2210ax ax -+≥对x ∀∈R 恒成立.当0a =时显然成立;当0a ≠时,需2440a a a >⎧⎨∆=-≤⎩,得01a <≤,综上可得01a ≤≤,故选:D.65<<a11.【答案】A【分析】通过函数()f x 解析式可推得()()2f x f e x +-=,再利用倒序相加法求得 2201820192020202020202020e e e e f f f f ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫++⋅⋅⋅++ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭,得到a b +的值,然后对a 分类讨论利用基本不等式求最值即可得出答案.【解析】因为()ln 2e exf x x e x =-+-,所以()()()ln()ln 22()e ex e e e x f x f e x x e x e x e e x -+-=-++--+--- 2()()lnln ln()ln 2ex e e x ex e e x e e x x e x x--=+=⋅==--, 令2201820192020202020202020e e e e S f f f f ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=++⋅⋅⋅++ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭则20192201820192202020202020202020202020e e e e e e S f f f f f f ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=++++⋅⋅⋅++ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭22019=⨯,所以2019S =所以()201920192a b +=,所以2a b +=,其中0b >,则2a b =-. 当0a >时1||121212()112||2222a b a b a b a b a b a b -+⎛⎫+=+=+-=+⋅- ⎪⎝⎭15215511222224b a a b ⎛⎛⎫=++-≥+-= ⎪ ⎝⎭⎝当且仅当2,2b a a b = 即 24,33a b == 时等号成立; 当0a <时 ,1||1121212||222a a b a b a b a b a b---+=+=+=++---112152()1122222b a a b a b a b --⎛⎫⎛⎫=+⋅++=-+++ ⎪ ⎪--⎝⎭⎝⎭1531224⎛≥-++= ⎝, 当且仅当2,2b a a b -=- 即 2,4a b =-= 时等号成立;因为3544<,所以1||2||a a b +的最小值为34.故选:A. 12.【答案】8【分析】通过化简函数表达式,画出函数图像,分析图像根据各个对称点的关系求得零点的和.【解析】零点即()0f x = ,所以112sin 12x x π⎡⎤⎛⎫=-- ⎪⎢⎥-⎝⎭⎣⎦ 即12cos 1x x π=-,画出函数图像如图所示 函数零点即为函数图像的交点,由图可知共有8个交点图像关于1x = 对称,所以各个交点的横坐标的和为8。
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高考函数对称轴对称中心压轴题专题
-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN
高考函数压轴题专题
1.3对称性与周期性
(1)周期函数:对于函数y =f (x ),如果存在一个非零常数T ,使得当x 取定义域内的任何值时,都有f (x +T )=f (x ),那么就称函数y =f (x )为周期函数,称T 为这个函数的周期.
最小正周期:如果在周期函数f (x )的所有周期中存在一个最小的正数,那么这个最小正数就叫做f (x )的最小正周期. (2)关于函数周期性常用的结论
①若满足()()f x a f x +=-,则()(2)[()]()f x a f x a a f x a f x +=++=-+=,所以
2a 是函数的一个周期(0a ≠); ②若满足1()()f x a f x +=
,则(2)[()]f x a f x a a +=++= 1
()
f x a +=()f x ,所以2a 是函数的一个周期(0a ≠); ③若函数满足1
()()
f x a f x +=-,同理可得2a 是函数的一个周期(0a ≠). ④如果)(x f y =是R 上的周期函数,且一个周期为T ,那么
))(()(Z n x f nT x f ∈=±.
⑤函数图像关于b x a x ==,轴对称)(2b a T -=⇒. ⑥函数图像关于()()0,,0,b a 中心对称)(2b a T -=⇒.
⑦函数图像关于a x =轴对称,关于()0,b 中心对称)(4b a T -=⇒. (3)函数()y f x =的图象的对称性结论
①若函数)(x f y =关于x a =对称⇔对定义域内任意x 都有
()f a x +=()f a x -⇔对定义域内任意x 都有()f x =(2)f a x -⇔()y f x a =+是
偶函数;
②函数)(x f y =关于点(a ,0)⇔对定义域内任意x 都有()f a x -=-
()f a x +⇔(2)f a x -=-()f x ⇔()y f x a =+是奇函数;
③若函数)(x f y =对定义域内任意x 都有)()(x b f a x f -=+,则函数)(x f 的对称轴是2
b
a x +=
; ④若函数)(x f y =对定义域内任意x 都有()()f x a f b x +=--,则函数)(x f 的对称轴中心为(
,0)2
a b
+; 改编:若函数)(x f y =对定义域内任意x 都有f(a+x)+f(b-x)=c 则函数)(x f 的对称轴中心为________
⑤函数(||)y f x a =-关于x a =对称.
例1 2016 (12) 已知函数f (x )(x ∈R )满足f (x )=f (2-x ),若函数y =|x 2-2x -3| 与y =f (x ) 图像的交点为(x 1,y 1),(x 2,y 2),…,(x m ,y m ),则1=
m
i i x =∑
(A)0 (B)m (C) 2m (D) 4m
例 2 (2016年全国II 高考)已知函数()()f x x ∈R 满足()2()f x f x -=-,若函数
1x y x +=与()y f x =图像的交点为 1122(,),(,),,(,),m m x y x y x y ⋅⋅⋅则1
()m
i i i x y =+=∑( )
(A )0 (B )m (C )2m (D )4m 例3(2017新课标Ⅲ)已知函数2
1
1()2()x x f x x x a e
e --+=-++有唯一零点,则a =
A .12-
B .13
C .1
2
D .1
例4【2017课标1,文9】已知函数()ln ln(2)f x x x =+-,则 A .()f x 在(0,2)单调递增
B .()f x 在(0,2)单
调递减
C .y =()f x 的图像关于直线x =1对称
D .y =()f x 的图像关于点
(1,0)对称
【命题意图探究】本题主要考查函数的单调性、对称性,是中档题. 【答案】C 【解析】由题意知,(2)ln(2)ln ()f x x x f x -=-+=,所以()f x 的图象关于直线
1x =对称,C 正确,D 错误;又112(1)'()2(2)
x f x x x x x -=
-=--(02x <<),在(0,1)上单调递增,在[1,2)上单调递减,A ,B 错误,故选C .
例5 【2018全国卷Ⅱ】已知()f x 是定义域为(,)-∞+∞的奇函数,满足
(1)(1)-=+f x f x .若(1)2=f ,则(1)(2)(3)++f f f (50)+
+=f
A .50-
B .0
C .2
D .50
例6 【2015高考新课标1,文12】设函数()y f x =的图像与2x a y +=的图像关于直线y x =-对称,且(2)(4)1f f -+-=,则a =( ) (A ) 1- (B )1 (C )2 (D )4
例7【2015高考湖南,文14】若函数()|22|x f x b =--有两个零点,则实数b 的取值范围是 .
例8 【2015高考福建,文15】若函数()2()x a
f x a R -=∈满足
(1)(1)f x f x +=-,且()f x 在[,)m +∞单调递增,则实数m 的最小值等于
_______.
例9 【2015高考湖北,文13】函数2π()2sin sin()2
f x x x x =+-的零点个数为
_________.
例10 (2017新课标Ⅰ)函数()f x 在(,)-∞+∞单调递减,且为奇函数.若
(1)1f =-,则满足1(2)1f x --≤≤ 的x 的取值范围是
A .
B .
C .
D .
D 【解析】由函数()f x 为奇函数,得(1)(1)1f f -=-=,
不等式1(2)1f x --≤≤即为(1)(2)(1)f f x f --≤≤,
又()f x 在(,)-∞+∞单调递减,所以得121x --≥≥,即13x ≤≤,选D . 例11 (2016山东)已知函数f (x )的定义域为R .当x <0时,3()1f x x =- ;当
11x -≤≤ 时,
()()f x f x -=-;当12x >
时,11
()()22
f x f x +=-,则f (6)= A .−2 B .−1
C .0
D .2
D 【解析】当1
1x -时,()f x 为奇函数,且当1
2
x >
时,(1)()f x f x +=, 所以(6)(511)(1)f f f =⨯+=.而3(1)(1)[(1)1]2f f =--=---=, 所以(6)2f =,故选D .
2018高考函数专题
(2018全国卷 理数-1)
5.设函数32()(1)f x x a x ax =+-+,若()f x 为奇函数,则曲线()y f x =在点
(0,0)处的切线方程为
A .2y x =-
B .y x =-
C .2y x =
D .y x =
9.已知函数e 0()ln 0x x f x x x ⎧≤=⎨
>⎩,,
,,
()()g x f x x a =++.若g (x )存在2个零点,则a 的取值范围是
A .[–1,0)
B .[0,+∞)
C .[–1,+∞)
D .[1,+∞)
16.已知函数()2sin sin2f x x x =+,则()f x 的最小值是_____________. (2018全国卷 理数-2)
3.函数()
2
e e x x
f x x --=
的图像大致为
6.在ABC △中,5
cos
2C =
1BC =,5AC =,则AB = A .2B .30C 29 D .2510.若()cos sin f x x x =-在[,]a a -是减函数,则a 的最大值是
A .π
4
B .π2
C .
3π4
D .π
11.已知()f x 是定义域为(,)-∞+∞的奇函数,满足(1)(1)f x f x -=+.若(1)2f =,
则
(1)(2)(3)(50)f f f f ++++=…
A .50-
B .0
C .2
D .50
(2018 全国卷 理数-3) 4.若1
sin 3α=,则cos2α=
A.8
9
B.7
9
C.7
9
-D.
8
9
-
12.(2018鄂尔多斯市模拟卷)
若定义在R上的函数f(x)满足f(-x)=-f(x),f(1-x)=f(1+x),且当xє(0,1]时,f(x)=1-x,
则方程
()1[7,1]
x
f x e
=--
在区间上的实数根的数为( )
A.7
B.6
C.5
D.4。