知识点2:函数的概念与基本初等函数
数学必修一基本初等函数知识点
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数学必修一基本初等函数知识点一、函数的概念函数是自然界和社会现象中的各种数学规律在数学上的抽象和推广。
一般来说,对于自变量x的每一个取值,都有唯一的因变量y与之对应。
数学上,函数用来描述自变量和因变量之间的对应关系。
二、函数的表示函数的一般表示形式为y=f(x),其中y为因变量,x为自变量,f(x)为函数关系式,描述了x与y之间的对应关系。
常用的函数表示形式包括算式、表格、图像和文字等。
三、函数的性质1.定义域和值域:一个函数的定义域是该函数所有可能的自变量的值的集合,值域是函数所有可能的因变量的值的集合。
2.奇偶性:如果函数满足f(-x)=-f(x)对于所有的x成立,则称该函数为奇函数;如果函数满足f(-x)=f(x)对于所有的x成立,则称该函数为偶函数。
3.单调性:如果对于自变量的每一个取值,函数的值只随着自变量的增加而增加,则称该函数为递增函数;如果对于自变量的每一个取值,函数的值只随着自变量的增加而减小,则称该函数为递减函数。
4.周期性:如果存在正数T,使得对于每一个自变量的取值x,有f(x+T)=f(x),则称该函数为周期函数。
四、函数图像函数图像是将函数的自变量和因变量之间的对应关系通过图像的方式展示出来。
通过函数图像可以直观地了解函数的各种性质。
一般来说,函数的图像在直角坐标系中表示,自变量x沿横轴,因变量y沿纵轴。
五、函数的变换函数的变换是通过改变自变量或者函数关系式的形式,对函数图像进行平移、伸缩、翻转等变换。
常见的函数变换包括平移变换、纵向伸缩变换、横向伸缩变换和翻转变换等。
六、常见的初等函数1. 一次函数:f(x)=kx+b,其中k和b为常数,k称为斜率,b称为截距。
一次函数的图像为直线,斜率决定了直线的倾斜程度,截距决定了直线与纵轴的交点。
2. 二次函数:f(x)=ax^2+bx+c,其中a、b和c为常数,a不为零。
二次函数的图像为抛物线,开口方向由a的正负确定,a越大,抛物线越开口向上。
数学函数知识点简洁归纳
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数学函数知识点简洁归纳一、函数概念1. 函数:对于给定的两个集合A与B,如果存在一种对应法则,使得A中的每一个元素,按照法则的要求,对应到B中的某一个元素,那么这种对应关系称为从A到B的函数,记作y = f(x)。
2. 变量:在函数关系式中,令x与y互相替换得到的新式子称为由x所对应的y的值,其中的x与y称为变量。
3. 值域:函数在其定义域内任取一个x的值,根据对应法则,可以得到唯一确定的y的值,这个集合称为函数的值域。
二、基本初等函数1. 幂函数:形如y=x^a(a为实数)的函数称为幂函数。
2. 指数函数:形如y=a^x(a>0且a≠1)的函数称为指数函数。
3. 对数函数:形如y=log(a) x(a>0且a≠1)的函数称为对数函数。
4. 三角函数:数学中常用的一类周期性函数,主要有正弦、余弦、正切、余切等。
三、函数性质1. 增减性:对于定义域内的某个区间来说,如果在该区间内y随x的增大而增大,则该函数在该区间内具有增函数性质;如果在该区间内y随x的增大而减小,则该函数在该区间内具有减函数性质。
2. 有界性:对于任意给定的x值,对应的y值总有范围限制。
四、复合函数两个函数$f(u)$和$u=g(x)$的复合函数可以表示为$y=f[g(x)]$,通常简称为复合过程。
复合过程通常有两种类型:外层函数与内层函数的变量顺序相反,这两种情况通常也可以看成一种模型化的对应关系,即将已知对象视为变量的一种形式化方法。
具体在解析几何中常用的变比方程(参数方程、极坐标方程)就属于这一类型。
此类形式主要用于多元微积分的函数分析。
注意区别其他三种情况的对应关系模型和符号。
五、其他知识点1. 图像:函数的图像是函数的图形在平面直角坐标系上的表示方法,是研究函数的重要工具。
图像可以是单值图像或复值图像。
单值图像是指每一个输入值对应一个输出值;复值图像是指输入值的对应输出值除了数值之外还带有某种其他信息。
复值图像常见于如坐标轴的交叉点或对称点等位置信息等表示方法。
高一数学必修1第一章第二节基本初等函数
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精心整理第二章:函数及其表示第一讲:函数的概念:知识点一:函数的概念:典型例题:判断下列对应关系是否为集合A到集合B的函数:A=z,B=Z,A=Z,B=Z,A={-1,1},B={0},f:)))巩固练习:已知函数f(-3),的值时,求知识点三:函数相等:如果两个函数的定义域相等,并且对应关系完全一致,那么我们称这两个函数一致。
典型例题3:下列函数中,f(x)与g(x)相等的是()A、B、C、D、巩固练习:)(2))(4)知识点四:区间的表示:零售量是否为月份的函数?为什么?知识点二:分段函数:典型例题1:作出下列函数的图像:(1)f(x)=2x,x∈Z,且|x|≤2(2)y=|x|典型例题2:某市“招手即停”公共汽车票价按下列规则制定:(1)5公里以内(含5公里),票价2元(2)5公里以上,每增加5公里,票价增加一元(不足5公里按5f:(1)集合A={P|P是数轴上的点},集合B=R,对应关系f:数轴上的点所代表的实数对应。
(2)集合A={P|P是平面直角坐标系中的点},集合B={(x,y)|x ∈R,y∈R},对应关系f:平面直角坐标系中的点与它的坐标对应;(3)集合A={x|x是三角形};集合B={x|x是圆};对应关系f:每个三角形都有对应它的内切圆。
课堂练习:1、如图,把截面半径为25cm的圆形木头据成矩形木料,如果中元素作业布置:1、求下列函数的定义域:(1)2、下列哪一组中的函数f(x)与g(x)相等?3、画出下列函数的图像,并说明函数的定义域和值域(1)y=3x(2)(3)y=-4x+5(4)x2-6x+74、已知函数f(x)=3x2-5x+2,求的值。
2函数与基本初等函数
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2函数与基本初等函数函数是数学中的一个概念,它描述了两个集合之间的一种关系。
在数学中,函数一般表示为y=f(x),其中x表示自变量,y表示因变量,f(x)表示函数关系。
函数在数学中有很广泛的应用,包括描述物理现象、经济模型、计算机算法等等。
函数可以分为两类:基本初等函数和非初等函数。
基本初等函数是指由常数和有限次的代数运算(加法、减法、乘法、除法)以及有限次通常交换运算(乘法的交换性和加法的交换性)得到的函数。
基本初等函数包括:常数函数、幂函数、指数函数、对数函数、三角函数和反三角函数。
常数函数是指输出始终是一个固定值的函数,比如f(x)=2,表示函数f(x)的输出始终是2幂函数是指自变量x的各次幂决定函数输出的函数,比如f(x)=x^2,表示函数f(x)的输出是x的平方。
指数函数是以自然常数e为底数的幂函数,比如f(x)=e^x,表示函数f(x)的输出是e的x次幂。
对数函数是指以一些正实数为底的对数运算的逆运算,比如f(x)=log(x),表示函数f(x)的输出是x的对数。
三角函数是指以圆的四个象限上的点的坐标来定义的函数,例如正弦函数sin(x)和余弦函数cos(x)。
反三角函数是指以三角函数为自变量的函数的逆函数,例如反正弦函数arcsin(x)和反余弦函数arccos(x)。
非初等函数则是指无法用基本初等函数表示的函数,比如指数函数的逆函数-自然对数函数ln(x)、双曲函数、贝塞尔函数等等。
基本初等函数具有很多重要的性质和应用。
例如,三角函数和反三角函数在几何中的角度度量及三角关系中起着重要作用;指数函数在描述物理现象中的增长和衰减过程中应用广泛;对数函数在描述复杂度、概率等方面有重要作用;幂函数则用来描述函数的增长速度。
总的来说,函数是数学中一个非常重要的概念,基本初等函数是一类特殊的函数,它们被广泛应用于各个数学分支和实际问题中。
对于理解和应用函数,包括基本初等函数在内的各种函数的性质和特点的研究都具有重要的意义。
函数知识及基本初等函数知识总结
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函数1. 映射定义:设A ,B 是两个非空集合,如果按照某种对应法则f ,对集合A 中任一元素x ,在集合B 中有唯一元素y 与之对应,则称f 是从集合A 到集合B 的映射。
这时,称y 是x 在映射f 的作用下的象记作f (x )。
x 称作y 的原象。
2.函数定义:函数就是定义在非空数集A ,B 上的映射,此时称数集A 为定义域,象集C={f(x)|x ∈A}为值域。
定义域,对应法则,值域构成了函数的三要素3.求函数的定义域常涉及到的依据为 ①分母不为0;11+=x y②偶次根式中被开方数不小于0;x x y --=21③实际问题要考虑实际意义 ④零指数幂的底数不等于零;⑤对数的真数大于0,底数大于零且不等于1; ⑥注意同一表达式中的两变量的取值范围是否相互影响4.函数值域: ①xy 23= ②xx y -+=535、函数图像变换知识①平移变换:形如:y=f(x+a):把函数y=f(x)的图象沿x轴方向向左或向右平移|a |个单位,就得到y=f(x+a)的图象。
形如:y=f(x)+a :把函数y=f(x)的图象沿y轴方向向上或向下平移|a |个单位,就得到y=f(x)+a 的图象②.对称变换 y=f(x)→ y=f(-x),关于y轴对称 y=f(x)→ y=-f(x) ,关于x轴对称 ③.翻折变换y=f(x)→y=f|x|, (左折变换)把y轴右边的图象保留,然后将y轴右边部分关于y轴对称 y=f(x)→y=|f(x)|(上折变换)把x轴上方的图象保留,x轴下方的图象关于x轴对称在第一象限内,底数越大,图像(逆时针方向)越靠近y 轴。
6函数的表示方法①列表法:通过列出自变量与对应的函数值的表来表达函数关系的方法叫列表法②图像法:如果图形F是函数)fy=的图像,则图像上的任意点的坐标满足(x函数的关系式,反之满足函数关系的点都在图像上.这种由图形表示函数的方法叫做图像法.③如果在函数)x∈中,)(xf是用代数式来表达的,这种方法叫做(Ay=)(xf解析法7.分段函数在函数的定义域内,对于自变量x的不同取值区间,有着不同的对应法则,这样的函数通常叫做分段函数。
高考数学知识点总结 第二章函数概念与基本初等函数
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第二章函数概念与基本初等函数知识点与方法1.函数解析式的求法主要有换元法和待定系数法等:利用函数的解析式研究问题时要特别注意分析自变量x与函数值y的关系,尤其要注意分段函数各段的自变量所对ƒ的解析式.已知函数解析式,计算有限个函数值的和.fl类问题一般都具有明显的规律,或者函数具有周期性,或者函数具有对称性(自变量具有某种关系,其函数值和fi定值).如£(x)=,求+的值(这$£(x)+£(1—x)=).².确定函数定义域的基本原则.(1)分式函数y=中,满足分母g(x)≠0.(²)偶次式y=(n∈N*)中,满足被开方式£(x)≥0.(3)对数函数y=log£(x)g(x)中,满足且£(x)≠1.(4)幂函数y=[£(x)]0中,满足£(x)≠0.(±)fl切函数y=tanx中,满足x≠kπ+(k∈Z).(6)在实际问题中考虑自变量的实际意义.3.函数值域(最值)的求法.(1)二次型函数——配方法.(²)©曲函数——均值н等式.(3)利用换元法转化fi二次型函数或©曲函数.(4)函数单调性法.(±)导数法.对于н等式恒成立、fl在性问题h要通过求函数最值的方法解决.4.判断函数单调性的方法.(1)定义法:一般地,设函数y=£(x)的定义域fiA,区间W⊆A,∀x1,x²∈W,(x1—x²)[£(x1)—£(x²)]>0⇔>0⇔£(x)在区间W L是增函数.若£(x)在区间W L fi增函数,x1, x²∈W,则有x1<x²⇔£(x1)<£(x²),减函数有类似结论.(注意:在涉þ到н等式的求解、证明等有关问题时可以考虑构造函数,利用函数单调性求解).(²)用已知函数单调性判断(下列函数都在¿共单调区间L): ķ增函数+增函数=增函数:ĸ减函数+减函数=减函数:③复合函数单调性:④奇(偶)函数在对称区间L的单调性相¼(相反).(3)借助图像判断函数单调性.(4)导数法:对可导函数£(x),x∈(a,b ),£′(x)≥0⇔£(x)在(a,b)L是增函数:£′(x)≤0⇔£(x)在(a,b)L 是减函数(其中导致导数fi0的点是孤立的).±.函数的奇偶性.(1)判定函数奇偶性的方法.函数具有奇偶性的必要条fl是定义域fi 关于原点对称的区间.判断函数奇偶性首先确定函数定义域.ķ定义法:∀x∈D£,£(x)±£(—x)=0: ĸ用已知函数奇偶性判定:(i)奇±奇=奇:偶±偶=偶:奇±偶=非奇非偶(非零函数): 奇×偶=奇:奇×奇=偶:偶×偶=偶.(ii)复合函数奇偶性,内偶则偶,两奇fi奇.③借助图像确定奇偶性.(²)奇偶函数的性质.ķ定义域含0的奇函数图像必过原点: ĸ奇函数若fl在最大(小)值,则它们的和fi0:③£(x)是偶函数,则有£(—x)=£(x)=£(|x|):④既奇又偶的函数的解析式必fi£(x)=0:⑤对于奇(偶)函数,已知y轴一侧的图像、解析式、单调性,能够确定y轴另一侧的图像、解析式、单调性.题目中出现x与—x的函数值问题,需考虑函数的奇偶性.(3)奇偶函数性质推广(对称性问题).已知函数£(x),x∈D.ķ满足£(a+x)=£(b—x)⇔£(x)关于直线x=对称, 特别地,£(—x)=£(x)⇔£(x)关于y轴(x=0)对称: ĸ满足£(a+x)=—£(b—x)⇔£(x)关于点,0 对称, 特别地,£(—x)=—£(x)⇔£(x)关于原点(0,0)中心对称:③函数y=£(x)与y=£(—x)的图像关于y轴对称:④函数y=£(x)与y=—£(x)的图像关于x轴对称:⑤函数y=£(a+x)与y=£(b—x)的图像关于x=对称. 6.函数的周期性.(1)定义:已知函数y=£(x),x∈D,若对任意x∈D,fl在非零fl 常数T,满足:ķ£(x+T)=£(x),周期fiT:ĸ£(x+T)=—£(x),周期fi²T:£(x+T)+£(x)=G,周期fi²T:③£(x+T)=±,周期fi²T:£(x+T)·£(x)=G(G≠0),周期FI²T:④£(x+T)=—£(x—T),周期fi4T:⑤£(x+T)+£(x—T)=£(x),周期fi6T.(²)对称性与周期性关系:若函数£(x)具有两个对称性(中心、轴)þ周期性三个性质中的两个,则必定具有第三个性质.例如:ķ若£(x)的图像关于直线x=a和x=b对称(a≠b),则£(x)是周期fi²|a—b|的周期函数.ĸ若£(x)的图像关于点(a,0)和(b,0)对称(a≠b),则£(x)是周期fi²|a—b|的周期函数.③若£(x)的图像关于直线x=aþ点(b,0)对称(a≠b),则£(x)是周期fi4|a—b|的周期函数.7.三个二次(一元二次方程、二次н等式、二次函数)间的问题可相互转化.如二次函数零点是相ƒ二次方程的,二次н等式的求解依赖于二次方程与二次函数的图像等.(1)一元二次方程.ķ判别式,求¿式, 与系数关系:ĸ的分布问题,要由判别式、对称轴、端点值三者确定.例如:(i)二次方程ax²+BX+G=0(A>0)两都大于k⇔(ii)一大于k,一小于k⇔£(k)<0.(²)二次函数的三种表现形式. y=ax²+bx+G=a(x—m)²+n=a (x—x1)(x—x²)(a≠0),其中(m,n)是顶点,x1,x²fi零点.对于限定区间L的二次函数最值要注意对称轴与区间的ƒ置关系.(3)一元二次н等式解法依赖于相ƒ方程与二次函数图像.(4)对于二次函数£(x)=ax²+bx+G,若£(x1 )=£(x²), x1≠x²,则x1+x²=—.8.关于幂、指数、对数函数问题.(1)幂函数£(x)=xα在第一象限的图像如图1—3所示,单调性fi:当α>0时,函数£(x)在(0,+∞)Lfi增函数:当α<0时,函数£(x)在(0,+∞)Lfi减函数.图1-3(²)指数与对数.a b=N⇔b=log a N(a>0,a≠1),a log a N=N,log a a b=b,=,log a m b n=log a b.(3)指数函数y=a x(a>0,a≠1)与对数函数y=log a x(a>0, a≠1).ķ互fi反函数: ĸ定义域、值域之间的关系fl好相反:③单调性:在各自定义域L,当0<a<1时,均fi减函数:当a>1 时,均fi增函数.(4)以各自的䘀算规则fi模型的抽象函数的表示法.ķ幂函数:£(xy)=£(x)£(y),£=(y≠0,£(y)≠0),£(1)=1:ĸ指数函数:£(x+y)=£(x)·£(y),£(x—y)=,£(0)=1:③对数函数:£(x y)=£(x)+£(y),£=£(x)—£(y),£(1)=0.(±)会画y=a|x|,y=log a|x|,y=|log a x|(a>0,a≠1)的图像.9.图像问题.(1)注意以下两个函数图像.ķ形如y=的函数能变fi形如y=n±的函数,其图像是关于点(m,n)对称的反比例函数图像:ĸ形如y=ax+ 的“©曲函数”,若ab>0,则fi“对勾函数”: 若ab<0,则fi单调函数.(²)图像变换.ķᒣ移变换:ĸ伸缩变换:③对称变换:函数y=£(—x)的图像与函数y=£(x)的图像关于y轴对称.函数y=—£(x)的图像与函数y=£(x)的图像关于x轴对称.函数y=—£(—x)的图像与函数y=£(x)的图像关于原点对称.④翻折变换:y=£(|x|)与y=£(x)之间的关系,y=£(x)与y=£(x)之间的关系.(3)研究问题方法.会由图像特征研究函数性质,能用性质描函数图像,养成用图像、性质分析思考问题,即数形结合思想解题的习惯.查漏补缺1. 函数是数集到数集的特殊映射,其对应法则必须满足自变量在定义域内的任意性,函数值的唯一性例8 已知集合A=(1,²,3,…,²3),求证:нfl在这fi的函数£:A→(1,²,3),使得对任意的整数x1,x²∈A,若|x1—x²|∈(1,²,3),则£(x1)≠£(x²).变式1 函数y=£(x)的图像与直线x=a(a∈R)的交点个数fi ().A.0B.1 C.0或 1 D.可多于12. 结合函数图像研究函数性质如图1—4所示,以函数fi核心,其核心内容包括函数的图像与性质,函数的图像包括基本初等函数的图像的作法þ图像变换,函数的性质主要包括函数的定义域、解析式、值域、奇偶性、单调性、周期性, 对称性þ特殊点.函数知识的外延主要体现在函数与方程(函数零点)þ函数与н等式的结合.而函数与方程(函数零点)þ函数与н等式问题可通过转化思想,利用函数图像与性质求解.图1-4例9 关于x的方程(x—a)(x—b)=²(a<b)的两实fiα, β,且α<β,试比较α,β,a,b的大小.变式1 已知函数£(x)=,若£(²—a²)>£(a),则实数a的ᒣ值范围是().(—1,²)A.(—∞,—1)∪(²,+∞) B.C.(—²,1)D.(—∞,—²)∪(1,+∞)3. 已知函数的解析式研究函数的性质给出函数的解析式,常常需要¼学们能够有意识地通过函数的解析式来研究函数的性质,如函数的奇偶性、单调性、周期性þ函数值的分布等,进而解决函数的有关问题.已知函数£(x)=x²—GOSX,对于L的任意x1 ,x²,有如下条fl:ķx1>x²:ĸ>:③|x1|>x²,其中能使£(x1 )>£(x²)恒成立的条fl序号是.4. 构造函数的解析式研究函数的性质看似与函数无关的问题,如果我们能够分析其本质特点,引入变量并根据其模型构造函数,利用函数性质求解.这才是函数的真正魅力例10 若α,β∈,且αsinα—βsinβ>0,则下列结论fl确的是().A.α>βB.α+β>0C.α<βD.α²>β²变式1 比较, ,ln 这三个实数的大小,并说明理由.变式2 比较, , 的大小.。
专题二:函数与基本初等函数(知识点梳理)
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f x f x,那么就称函数 f (x) 为奇函数.奇函数图象关于原点对称.
(3) 奇、偶函数的性质: ① 奇、偶函数的定义域一定关于原点对称. ② 如果 f (x) 为奇函数,且在原点有定义,则 f (0) 0. ③ 如果 f (x) 为偶函数,则 f (x) f (x) f ( x ). ④奇函数的图像关于原点对称,图像关于原点对称的函数是奇函数;偶函数
步骤:取值—作差—变形—定号—判断
格式:解:设 x1, x2 a,b 且 x1 x2 ,则: f x1 f x2 =…
2、奇偶性
(1)奇函数: 一般地,如果对于函数 f (x) 的定义域内任意一个 x ,都有
f x f x,那么就称函数 f (x) 为偶函数.偶函数图象关于 y 轴对称.
高考数学必记知识点归纳总结 第三章 函数
一、函数的概念: 1、函数的定义:在某一个变化过程中有两个变量 x 和 y,设变量 x 的取值 范围为数集 D,如果对于 D 内的每一个 x 值,按照某个对应法则 f,y 都有 唯一确定的值与之对应,那么,把 x 叫做自变量,把 y 叫做 x 的函数.记为:
y f(x)
的图像关于 y 轴对称,图像关于 y 轴对称的函数是偶函数.
⑤奇函数在关于原点对称的区间上的单调性相同,偶函数在关于原点对称的 区间上的单调性相反. ⑥在公共定义域内:两个奇函数的和是奇函数,两个奇函数的积是偶函数; 两个偶函数的和与积都是偶函数;一个奇函数与一个偶函数的积是奇函数.
注意:判断函数的奇偶性时,首先判断定义域是否关于原点对称,若定义域
⑴当 a 1时,
f (x) 0 loga f (x) loga g(x) g(x) 0
专题02 函数的概念与基本初等函数(解析版)
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专题02函数的概念与基本初等函数1.【2019年天津理科06】已知a=log52,b=log0.50.2,c=0.50.2,则a,b,c的大小关系为()A.a<c<b B.a<b<c C.b<c<a D.c<a<b【解答】解:由题意,可知:a=log52<1,b=log0.50.2log25>log24=2.c=0.50.2<1,∴b最大,a、c都小于1.∵a=log52,c=0.50.2.而log25>log24=2,∴.∴a<c,∴a<c<b.故选:A.2.【2019年天津理科08】已知a∈R.设函数f(x)若关于x的不等式f(x)≥0在R上恒成立,则a的取值范围为()A.[0,1] B.[0,2] C.[0,e] D.[1,e]【解答】解:当x=1时,f(1)=1﹣2a+2a=1>0恒成立;当x<1时,f(x)=x2﹣2ax+2a≥0⇔2a恒成立,令g(x)(1﹣x2)≤﹣(22)=0,∴2a≥g(x)max=0,∴a>0.当x>1时,f(x)=x﹣alnx≥0⇔a恒成立,令h(x),则h′(x),当x>e时,h′(x)>0,h(x)递增,当1<x<e时,h′′(x)<0,h(x)递减,∴x=e时,h(x)取得最小值h(e)=e,∴a≤h(x)e,综上a的取值范围是[0,e].故选:C.3.【2019年新课标3理科11】设f(x)是定义域为R的偶函数,且在(0,+∞)单调递减,则()A.f(log3)>f(2)>f(2)B.f(log3)>f(2)>f(2)C.f(2)>f(2)>f(log3)D.f(2)>f(2)>f(log3)【解答】解:∵f(x)是定义域为R的偶函数∴,∵log34>log33=1,,∴0f(x)在(0,+∞)上单调递减,∴,故选:C.4.【2019年全国新课标2理科12】设函数f(x)的定义域为R,满足f(x+1)=2f(x),且当x∈(0,1]时,f(x)=x(x﹣1).若对任意x∈(﹣∞,m],都有f(x),则m的取值范围是()A.(﹣∞,] B.(﹣∞,] C.(﹣∞,] D.(﹣∞,]【解答】解:因为f(x+1)=2f(x),∴f(x)=2f(x﹣1),∵x∈(0,1]时,f(x)=x(x﹣1)∈[,0],∴x∈(1,2]时,x﹣1∈(0,1],f(x)=2f(x﹣1)=2(x﹣1)(x﹣2)∈[,0];∴x∈(2,3]时,x﹣1∈(1,2],f(x)=2f(x﹣1)=4(x﹣2)(x﹣3)∈[﹣1,0],当x∈(2,3]时,由4(x﹣2)(x﹣3)解得m或m,若对任意x∈(﹣∞,m],都有f(x),则m.故选:B.5.【2019年新课标1理科03】已知a=log20.2,b=20.2,c=0.20.3,则()A.a<b<c B.a<c<b C.c<a<b D.b<c<a【解答】解:a=log20.2<log21=0,b=20.2>20=1,∵0<0.20.3<0.20=1,∴c=0.20.3∈(0,1),∴a<c<b,故选:B.6.【2019年浙江06】在同一直角坐标系中,函数y,y=1og a(x)(a>0且a≠1)的图象可能是()A.B.C.D.【解答】解:由函数y,y=1og a(x),当a>1时,可得y是递减函数,图象恒过(0,1)点,函数y=1og a(x),是递增函数,图象恒过(,0);当1>a>0时,可得y是递增函数,图象恒过(0,1)点,函数y=1og a(x),是递减函数,图象恒过(,0);∴满足要求的图象为:D故选:D.7.【2019年浙江09】设a,b∈R,函数f(x)若函数y=f(x)﹣ax﹣b 恰有3个零点,则()A.a<﹣1,b<0 B.a<﹣1,b>0 C.a>﹣1,b<0 D.a>﹣1,b>0【解答】解:当x<0时,y=f(x)﹣ax﹣b=x﹣ax﹣b=(1﹣a)x﹣b=0,得x;y=f(x)﹣ax﹣b最多一个零点;当x≥0时,y=f(x)﹣ax﹣b x3(a+1)x2+ax﹣ax﹣b x3(a+1)x2﹣b,y′=x2﹣(a+1)x,当a+1≤0,即a≤﹣1时,y′≥0,y=f(x)﹣ax﹣b在[0,+∞)上递增,y=f(x)﹣ax﹣b最多一个零点.不合题意;当a+1>0,即a<﹣1时,令y′>0得x∈[a+1,+∞),函数递增,令y′<0得x∈[0,a+1),函数递减;函数最多有2个零点;根据题意函数y=f(x)﹣ax﹣b恰有3个零点⇔函数y=f(x)﹣ax﹣b在(﹣∞,0)上有一个零点,在[0,+∞)上有2个零点,如右图:∴0且,解得b<0,1﹣a>0,b(a+1)3.故选:C.8.【2018年新课标1理科09】已知函数f(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,+∞)【解答】解:由g(x)=0得f(x)=﹣x﹣a,作出函数f(x)和y=﹣x﹣a的图象如图:当直线y=﹣x﹣a的截距﹣a≤1,即a≥﹣1时,两个函数的图象都有2个交点,即函数g(x)存在2个零点,故实数a的取值范围是[﹣1,+∞),故选:C.9.【2018年新课标2理科11】已知f(x)是定义域为(﹣∞,+∞)的奇函数,满足f(1﹣x)=f(1+x),若f(1)=2,则f(1)+f(2)+f(3)+…+f(50)=()A.﹣50 B.0 C.2 D.50【解答】解:∵f(x)是奇函数,且f(1﹣x)=f(1+x),∴f(1﹣x)=f(1+x)=﹣f(x﹣1),f(0)=0,则f(x+2)=﹣f(x),则f(x+4)=﹣f(x+2)=f(x),即函数f(x)是周期为4的周期函数,∵f(1)=2,∴f(2)=f(0)=0,f(3)=f(1﹣2)=f(﹣1)=﹣f(1)=﹣2,f(4)=f(0)=0,则f(1)+f(2)+f(3)+f(4)=2+0﹣2+0=0,则f(1)+f(2)+f(3)+…+f(50)=12[f(1)+f(2)+f(3)+f(4)]+f(49)+f(50)=f(1)+f(2)=2+0=2,故选:C.10.【2018年新课标3理科12】设a=log0.20.3,b=log20.3,则()A.a+b<ab<0 B.ab<a+b<0 C.a+b<0<ab D.ab<0<a+b【解答】解:∵a=log0.20.3,b=log20.3,∴,,∵,,∴ab<a+b<0.故选:B.11.【2018年上海16】设D是含数1的有限实数集,f(x)是定义在D上的函数,若f(x)的图象绕原点逆时针旋转后与原图象重合,则在以下各项中,f(1)的可能取值只能是()A.B.C.D.0【解答】解:由题意得到:问题相当于圆上由12个点为一组,每次绕原点逆时针旋转个单位后与下一个点会重合.我们可以通过代入和赋值的方法当f(1),,0时,此时得到的圆心角为,,0,然而此时x=0或者x=1时,都有2个y与之对应,而我们知道函数的定义就是要求一个x只能对应一个y,因此只有当x,此时旋转,此时满足一个x只会对应一个y,因此答案就选:B.故选:B.12.【2018年北京理科04】“十二平均律”是通用的音律体系,明代朱载堉最早用数学方法计算出半音比例,为这个理论的发展做出了重要贡献,十二平均律将一个纯八度音程分成十二份,依次得到十三个单音,从第二个单音起,每一个单音的频率与它的前一个单音的频率的比都等于.若第一个单音的频率为f,则第八个单音的频率为()A.f B.f C.f D.f【解答】解:从第二个单音起,每一个单音的频率与它的前一个单音的频率的比都等于.若第一个单音的频率为f,则第八个单音的频率为:.故选:D.13.【2018年天津理科05】已知a=log2e,b=ln2,c,则a,b,c的大小关系为()A.a>b>c B.b>a>c C.c>b>a D.c>a>b【解答】解:a=log2e>1,0<b=ln2<1,c log23>log2e=a,则a,b,c的大小关系c>a>b,故选:D.14.【2017年新课标1理科05】函数f(x)在(﹣∞,+∞)单调递减,且为奇函数.若f(1)=﹣1,则满足﹣1≤f(x﹣2)≤1的x的取值范围是()A.[﹣2,2] B.[﹣1,1] C.[0,4] D.[1,3]【解答】解:∵函数f(x)为奇函数.若f(1)=﹣1,则f(﹣1)=1,又∵函数f(x)在(﹣∞,+∞)单调递减,﹣1≤f(x﹣2)≤1,∴f(1)≤f(x﹣2)≤f(﹣1),∴﹣1≤x﹣2≤1,解得:x∈[1,3],故选:D.15.【2017年新课标1理科11】设x、y、z为正数,且2x=3y=5z,则()A.2x<3y<5z B.5z<2x<3y C.3y<5z<2x D.3y<2x<5z【解答】解:x、y、z为正数,令2x=3y=5z=k>1.lgk>0.则x,y,z.∴3y,2x,5z.∵,.∴lg0.∴3y<2x<5z.另解:x、y、z为正数,令2x=3y=5z=k>1.lgk>0.则x,y,z.∴1,可得2x>3y,1.可得5z>2x.综上可得:5z>2x>3y.解法三:对k取特殊值,也可以比较出大小关系.故选:D.16.【2017年浙江05】若函数f(x)=x2+ax+b在区间[0,1]上的最大值是M,最小值是m,则M﹣m()A.与a有关,且与b有关B.与a有关,但与b无关C.与a无关,且与b无关D.与a无关,但与b有关【解答】解:函数f(x)=x2+ax+b的图象是开口朝上且以直线x为对称轴的抛物线,①当1或0,即a<﹣2,或a>0时,函数f(x)在区间[0,1]上单调,此时M﹣m=|f(1)﹣f(0)|=|a+1|,故M﹣m的值与a有关,与b无关②当1,即﹣2≤a≤﹣1时,函数f(x)在区间[0,]上递减,在[,1]上递增,且f(0)>f(1),此时M﹣m=f(0)﹣f(),故M﹣m的值与a有关,与b无关③当0,即﹣1<a≤0时,函数f(x)在区间[0,]上递减,在[,1]上递增,且f(0)<f(1),此时M﹣m=f(1)﹣f()=1+a,故M﹣m的值与a有关,与b无关综上可得:M﹣m的值与a有关,与b无关故选:B.17.【2017年北京理科05】已知函数f(x)=3x﹣()x,则f(x)()A.是奇函数,且在R上是增函数B.是偶函数,且在R上是增函数C.是奇函数,且在R上是减函数D.是偶函数,且在R上是减函数【解答】解:f(x)=3x﹣()x=3x﹣3﹣x,∴f(﹣x)=3﹣x﹣3x=﹣f(x),即函数f(x)为奇函数,又由函数y=3x为增函数,y=()x为减函数,故函数f(x)=3x﹣()x为增函数,故选:A.18.【2017年北京理科08】根据有关资料,围棋状态空间复杂度的上限M约为3361,而可观测宇宙中普通物质的原子总数N约为1080,则下列各数中与最接近的是()(参考数据:lg3≈0.48)A.1033B.1053C.1073D.1093【解答】解:由题意:M≈3361,N≈1080,根据对数性质有:3=10lg3≈100.48,∴M≈3361≈(100.48)361≈10173,∴1093,故选:D.19.【2017年天津理科06】已知奇函数f(x)在R上是增函数,g(x)=xf(x).若a=g(﹣log25.1),b =g(20.8),c=g(3),则a,b,c的大小关系为()A.a<b<c B.c<b<a C.b<a<c D.b<c<a【解答】解:奇函数f(x)在R上是增函数,当x>0,f(x)>f(0)=0,且f′(x)>0,∴g(x)=xf(x),则g′(x)=f(x)+xf′(x)>0,∴g(x)在(0,+∞)单调递增,且g(x)=xf(x)偶函数,∴a=g(﹣log25.1)=g(log25.1),则2<log25.1<3,1<20.8<2,由g(x)在(0,+∞)单调递增,则g(20.8)<g(log25.1)<g(3),∴b<a<c,故选:C.20.【2017年天津理科08】已知函数f(x),设a∈R,若关于x的不等式f(x)≥|a|在R上恒成立,则a的取值范围是()A.[,2] B.[,] C.[﹣2,2] D.[﹣2,]【解答】解:当x≤1时,关于x的不等式f(x)≥|a|在R上恒成立,即为﹣x2+x﹣3a≤x2﹣x+3,即有﹣x2x﹣3≤a≤x2x+3,由y=﹣x2x﹣3的对称轴为x1,可得x处取得最大值;由y=x2x+3的对称轴为x1,可得x处取得最小值,则a①当x>1时,关于x的不等式f(x)≥|a|在R上恒成立,即为﹣(x)a≤x,即有﹣(x)≤a,由y=﹣(x)≤﹣22(当且仅当x1)取得最大值﹣2;由y x22(当且仅当x=2>1)取得最小值2.则﹣2a≤2②由①②可得,a≤2.另解:作出f(x)的图象和折线y=|a|当x≤1时,y=x2﹣x+3的导数为y′=2x﹣1,由2x﹣1,可得x,切点为(,)代入y a,解得a;当x>1时,y=x的导数为y′=1,由1,可得x=2(﹣2舍去),切点为(2,3),代入y a,解得a=2.由图象平移可得,a≤2.故选:A.21.【2019年全国新课标2理科14】已知f(x)是奇函数,且当x<0时,f(x)=﹣e ax.若f(ln2)=8,则a=.【解答】解:∵f(x)是奇函数,∴f(﹣ln2)=﹣8,又∵当x<0时,f(x)=﹣e ax,∴f(﹣ln2)=﹣e﹣aln2=﹣8,∴﹣aln2=ln8,∴a=﹣3.故答案为:﹣322.【2019年江苏04】函数y的定义域是.【解答】解:由7+6x﹣x2≥0,得x2﹣6x﹣7≤0,解得:﹣1≤x≤7.∴函数y的定义域是[﹣1,7].故答案为:[﹣1,7].23.【2019年江苏14】设f(x),g(x)是定义在R上的两个周期函数,f(x)的周期为4,g(x)的周期为2,且f(x)是奇函数.当x∈(0,2]时,f(x),g(x)其中k>0.若在区间(0,9]上,关于x的方程f(x)=g(x)有8个不同的实数根,则k的取值范围是.【解答】解:作出函数f(x)与g(x)的图象如图,由图可知,函数f(x)与g(x)(1<x≤2,3<x≤4,5<x≤6,7<x≤8)仅有2个实数根;要使关于x的方程f(x)=g(x)有8个不同的实数根,则f(x),x∈(0,2]与g(x)=k(x+2),x∈(0,1]的图象有2个不同交点,由(1,0)到直线kx﹣y+2k=0的距离为1,得,解得k(k>0),∵两点(﹣2,0),(1,1)连线的斜率k,∴k.即k的取值范围为[,).故答案为:[,).24.【2018年江苏05】函数f(x)的定义域为.【解答】解:由题意得:log2x≥1,解得:x≥2,∴函数f(x)的定义域是[2,+∞).故答案为:[2,+∞).25.【2018年江苏09】函数f(x)满足f(x+4)=f(x)(x∈R),且在区间(﹣2,2]上,f(x),则f(f(15))的值为.【解答】解:由f(x+4)=f(x)得函数是周期为4的周期函数,则f(15)=f(16﹣1)=f(﹣1)=|﹣1|,f()=cos()=cos,即f(f(15)),故答案为:26.【2018年浙江11】我国古代数学著作《张邱建算经》中记载百鸡问题:“今有鸡翁一,值钱五;鸡母一,值钱三;鸡雏三,值钱一.凡百钱,买鸡百只,问鸡翁、母、雏各几何?”设鸡翁,鸡母,鸡雏个数分别为x,y,z,则,当z=81时,x=,y=.【解答】解:,当z=81时,化为:,解得x=8,y=11.故答案为:8;11.27.【2018年浙江15】已知λ∈R,函数f(x),当λ=2时,不等式f(x)<0的解集是.若函数f(x)恰有2个零点,则λ的取值范围是.【解答】解:当λ=2时函数f(x),显然x≥2时,不等式x﹣4<0的解集:{x|2≤x<4};x<2时,不等式f(x)<0化为:x2﹣4x+3<0,解得1<x<2,综上,不等式的解集为:{x|1<x<4}.函数f(x)恰有2个零点,函数f(x)的草图如图:函数f(x)恰有2个零点,则1<λ≤3或λ>4.故答案为:{x|1<x<4};(1,3]∪(4,+∞).28.【2018年上海04】设常数a∈R,函数f(x)=1og2(x+a).若f(x)的反函数的图象经过点(3,1),则a=.【解答】解:∵常数a∈R,函数f(x)=1og2(x+a).f(x)的反函数的图象经过点(3,1),∴函数f(x)=1og2(x+a)的图象经过点(1,3),∴log2(1+a)=3,解得a=7.故答案为:7.29.【2018年上海07】已知α∈{﹣2,﹣1,,1,2,3},若幂函数f(x)=xα为奇函数,且在(0,+∞)上递减,则α=.【解答】解:∵α∈{﹣2,﹣1,,1,2,3},幂函数f(x)=xα为奇函数,且在(0,+∞)上递减,∴a是奇数,且a<0,∴a=﹣1.故答案为:﹣1.30.【2018年上海11】已知常数a>0,函数f(x)的图象经过点P(p,),Q(q,).若2p+q=36pq,则a=.【解答】解:函数f(x)的图象经过点P(p,),Q(q,).则:,整理得:1,解得:2p+q=a2pq,由于:2p+q=36pq,所以:a2=36,由于a>0,故:a=6.故答案为:631.【2018年北京理科13】能说明“若f(x)>f(0)对任意的x∈(0,2]都成立,则f(x)在[0,2]上是增函数”为假命题的一个函数是.【解答】解:例如f(x)=sin x,尽管f(x)>f(0)对任意的x∈(0,2]都成立,当x∈[0,)上为增函数,在(,2]为减函数,故答案为:f(x)=sin x.32.【2018年天津理科14】已知a>0,函数f(x).若关于x的方程f(x)=ax 恰有2个互异的实数解,则a的取值范围是.【解答】解:当x≤0时,由f(x)=ax得x2+2ax+a=ax,得x2+ax+a=0,得a(x+1)=﹣x2,得a,设g(x),则g′(x),由g′(x)>0得﹣2<x<﹣1或﹣1<x<0,此时递增,由g′(x)<0得x<﹣2,此时递减,即当x=﹣2时,g(x)取得极小值为g(﹣2)=4,当x>0时,由f(x)=ax得﹣x2+2ax﹣2a=ax,得x2﹣ax+2a=0,得a(x﹣2)=x2,当x=2时,方程不成立,当x≠2时,a设h(x),则h′(x),由h′(x)>0得x>4,此时递增,由h′(x)<0得0<x<2或2<x<4,此时递减,即当x=4时,h(x)取得极小值为h(4)=8,要使f(x)=ax恰有2个互异的实数解,则由图象知4<a<8,故答案为:(4,8)33.【2017年江苏14】设f(x)是定义在R上且周期为1的函数,在区间[0,1)上,f(x),其中集合D={x|x,n∈N*},则方程f(x)﹣lgx=0的解的个数是.【解答】解:∵在区间[0,1)上,f(x),第一段函数上的点的横纵坐标均为有理数,又f(x)是定义在R上且周期为1的函数,∴在区间[1,2)上,f(x),此时f(x)的图象与y=lgx有且只有一个交点;同理:区间[2,3)上,f(x)的图象与y=lgx有且只有一个交点;区间[3,4)上,f(x)的图象与y=lgx有且只有一个交点;区间[4,5)上,f(x)的图象与y=lgx有且只有一个交点;区间[5,6)上,f(x)的图象与y=lgx有且只有一个交点;区间[6,7)上,f(x)的图象与y=lgx有且只有一个交点;区间[7,8)上,f(x)的图象与y=lgx有且只有一个交点;区间[8,9)上,f(x)的图象与y=lgx有且只有一个交点;在区间[9,+∞)上,f(x)的图象与y=lgx无交点;故f(x)的图象与y=lgx有8个交点,且除了(1,0),其他交点横坐标均为无理数;即方程f(x)﹣lgx=0的解的个数是8,故答案为:834.【2017年新课标3理科15】设函数f(x),则满足f(x)+f(x)>1的x的取值范围是.【解答】解:若x≤0,则x,则f(x)+f(x)>1等价为x+1+x1>1,即2x,则x,此时x≤0,当x>0时,f(x)=2x>1,x,当x0即x时,满足f(x)+f(x)>1恒成立,当0≥x,即x>0时,f(x)=x1=x,此时f(x)+f(x)>1恒成立,综上x,故答案为:(,+∞).35.【2017年浙江17】已知a∈R,函数f(x)=|x a|+a在区间[1,4]上的最大值是5,则a的取值范围是.【解答】解:由题可知|x a|+a≤5,即|x a|≤5﹣a,所以a≤5,又因为|x a|≤5﹣a,所以a﹣5≤x a≤5﹣a,所以2a﹣5≤x5,又因为1≤x≤4,4≤x5,所以2a﹣5≤4,解得a,故答案为:(﹣∞,].36.【2017年上海08】定义在(0,+∞)上的函数y=f(x)的反函数为y=f﹣1(x),若g(x)为奇函数,则f﹣1(x)=2的解为.【解答】解:若g(x)为奇函数,可得当x>0时,﹣x<0,即有g(﹣x)=3﹣x﹣1,由g(x)为奇函数,可得g(﹣x)=﹣g(x),则g(x)=f(x)=1﹣3﹣x,x>0,由定义在(0,+∞)上的函数y=f(x)的反函数为y=f﹣1(x),且f﹣1(x)=2,可由f(2)=1﹣3﹣2,可得f﹣1(x)=2的解为x.故答案为:.37.【2017年上海09】已知四个函数:①y=﹣x,②y,③y=x3,④y,从中任选2个,则事件“所选2个函数的图象有且仅有一个公共点”的概率为.【解答】解:给出四个函数:①y=﹣x,②y,③y=x3,④y,从四个函数中任选2个,基本事件总数n,③④有两个公共点(0,0),(1,1).事件A:“所选2个函数的图象有且只有一个公共点”包含的基本事件有:①③,①④共2个,∴事件A:“所选2个函数的图象有且只有一个公共点”的概率为P(A).故答案为:.38.【2019年江苏18】如图,一个湖的边界是圆心为O的圆,湖的一侧有一条直线型公路l,湖上有桥AB (AB是圆O的直径).规划在公路l上选两个点P、Q,并修建两段直线型道路PB、QA,规划要求:线段PB、QA上的所有点到点O的距离均不小于圆O的半径.已知点A、B到直线l的距离分别为AC和BD(C、D为垂足),测得AB=10,AC=6,BD=12(单位:百米).(1)若道路PB与桥AB垂直,求道路PB的长;(2)在规划要求下,P和Q中能否有一个点选在D处?并说明理由;(3)在规划要求下,若道路PB和QA的长度均为d(单位:百米),求当d最小时,P、Q两点间的距离.【解答】解:设BD与圆O交于M,连接AM,AB为圆O的直径,可得AM⊥BM,即有DM=AC=6,BM=6,AM=8,以C为坐标原点,l为x轴,建立直角坐标系,则A(0,﹣6),B(﹣8,﹣12),D(﹣8,0)(1)设点P(x1,0),PB⊥AB,则k BP•k AB=﹣1,即•1,解得x1=﹣17,所以P(﹣17,0),PB15;(2)当QA⊥AB时,QA上的所有点到原点O的距离不小于圆的半径,设此时Q(x2,0),则k QA•k AB=﹣1,即•1,解得x2,Q(,0),由﹣17<﹣8,在此范围内,不能满足PB,QA上所有点到O的距离不小于圆的半径,所以P,Q中不能有点选在D点;(3)设P(a,0),Q(b,0),则a≤﹣17,b,PB2=(a+8)2+144≥225,QA2=b2+36≥225,则b≥3,当d最小时,PQ=17+3.39.【2018年上海19】某群体的人均通勤时间,是指单日内该群体中成员从居住地到工作地的平均用时.某地上班族S中的成员仅以自驾或公交方式通勤.分析显示:当S中x%(0<x<100)的成员自驾时,自驾群体的人均通勤时间为f(x)(单位:分钟),而公交群体的人均通勤时间不受x影响,恒为40分钟,试根据上述分析结果回答下列问题:(1)当x在什么范围内时,公交群体的人均通勤时间少于自驾群体的人均通勤时间?(2)求该地上班族S的人均通勤时间g(x)的表达式;讨论g(x)的单调性,并说明其实际意义.【解答】解;(1)由题意知,当30<x<100时,f (x )=2x90>40,即x 2﹣65x +900>0,解得x <20或x >45,∴x ∈(45,100)时,公交群体的人均通勤时间少于自驾群体的人均通勤时间; (2)当0<x ≤30时,g (x )=30•x %+40(1﹣x %)=40;当30<x <100时,g (x )=(2x 90)•x %+40(1﹣x %)x +58;∴g (x );当0<x <32.5时,g (x )单调递减; 当32.5<x <100时,g (x )单调递增;说明该地上班族S 中有小于32.5%的人自驾时,人均通勤时间是递减的; 有大于32.5%的人自驾时,人均通勤时间是递增的; 当自驾人数为32.5%时,人均通勤时间最少.1.【山西省晋城市2019届高三第三次模拟考试】若函数(()sin ln f x x ax =⋅的图象关于y 轴对称,则实数a 的值为( ) A .2 B .4C .2±D .4±【答案】C 【解析】依题意,函数()f x 为偶函数.由于()sin m x x =为奇函数,故(()ln g x ax =也为奇函数.而(()ln g x ax -=-+,故((()()ln ln 0g x g x ax ax -+=-+++=,即()222ln 140x a x +-=,解得2a =±.故选:C.2.【广东省东莞市2019届高三第二学期高考冲刺试题(最后一卷)】己知()f x 是定义在R 上的偶函数,在区间(]0-∞,为增函数,且()30f =,则不等式(12)0f x ->的解集为( ) A .()10-,B .()12-,C .()02,D .()2,+∞ 【答案】B 【解析】根据题意,因为f (x )是定义在R 上的偶函数,且在区间(一∞,0]为增函数, 所以函数f (x )在[0,+∞)上为减函数,由f (3)=0,则不等式f (1﹣2x )>0⇒f (1﹣2x )>f (3)⇒|1﹣2x|<3, 解可得:﹣1<x <2,即不等式的解集为(﹣1,2). 故选:B .3.【天津市河北区2019届高三一模】已知()f x 是定义在R 上的偶函数,且()f x 在[)0,+∞内单调递减,则( )A .()()()320log 2log 3f f f <<-B .()()()32log 20log 3f f f <<-C .()()()23log 3log 20f f f -<<D .()()()32log 2log 30f f f <-<【答案】C 【解析】∵f (x )为偶函数∴()()22f log 3?f log 3-= ∵320log 21,log 31,< f (x )在[0,+∞)内单调递减,∴()()()23f log 3f log 2f 0<<,即()()()23f log 3f log 2f 0-<<故选:C4.【天津市红桥区2019届高三二模】已知 1.22a =,52log 2=b ,1ln 3c =,则( ) A .a b c >> B .a c b >>C .b a c >>D .b c a >>【答案】A【解析】1.21222a =>=5552log 2log 4log 51b ==<=且55log 4log 10b =>=1ln ln3ln 13c e ==-<-=-即1012c b a <-<<<<<a b c ∴>>本题正确选项:A5.【河南省八市重点高中联盟“领军考试”2019届高三第五次测评】已知函数()221log 2xf x x+=-,若()f a b =,则()4f a -=( )A .bB .2b -C .b -D .4b -【答案】B 【解析】因为()()()()22222213log log log 42222x xf x f x x x -++-=+==--- 故函数()f x 关于点(2,1)对称,则()4f a -=2b - 故选:B6.【河南省八市重点高中联盟“领军考试”2019届高三第五次测评】已知函数()21x f x x =-,则( )A .()f x 在()0,1单调递增B .()f x 的最小值为4C .()y f x =的图象关于直线1x =对称D .()y f x =的图象关于点()1,2对称【答案】D 【解析】由题意知:()()()()()()222222122111x x x x x x xf x x x x ----'===---当()0,1x ∈时,()0f x '<,则()f x 在()0,1上单调递减,A 错误; 当10x -<时,()0f x <,可知()f x 最小值为4不正确,B 错误;()()()22221x f x f x x --=≠--,则()f x 不关于1x =对称,C 错误; ()()()()2211114x x f x f x xx+-++-=+=-,则()f x 关于()1,2对称,D 正确.本题正确选项:D7.【山东省栖霞市2019届高三高考模拟卷(新课标I)】已知定义在R 上的奇函数()f x 满足(2)()f x f x +=-,当01x ≤≤时,2()f x x =,则(1)(2)(3)(2019)f f f f ++++=L ( )A .2019B .0C .1D .-1【答案】B 【解析】由()()()42f x f x f x +=-+=得:()f x 的周期为4 又()f x 为奇函数()11f ∴=,()()200f f =-=,()()()3111f f f =-=-=-,()()400f f ==即:()()()()12340f f f f +++=()()()()()()()()()1232019505123440f f f f f f f f f ∴+++⋅⋅⋅=⨯+++-=⎡⎤⎣⎦本题正确选项:B8.【天津市红桥区2019届高三一模】若方程2121x kx x -=--有两个不同的实数根,则实数k 的取值范围是( ) A .(),1-∞- B .()1,0-C .()0,4D .()()0,11,4【答案】D 【解析】 解:y 211111111x x x x x x x -+-⎧==⎨----⎩,>或<,<<, 画出函数y =kx ﹣2,y 211x x -=-的图象,由图象可以看出,y =kx ﹣2图象恒过A (0,﹣2),B (1,2),AB 的斜率为4,①当0<k <1时,函数y =kx ﹣2,y 211x x -=-的图象有两个交点,即方程211x x -=-kx ﹣2有两个不同的实数根;②当k =1时,函数y =kx ﹣2,y 211x x -=-的图象有1个交点,即方程211x x -=-kx ﹣2有1个不同的实数根;③当1<k <4时,函数y =kx ﹣2,y 211x x -=-的图象有两个交点,即方程211x x -=-kx ﹣2有两个不同的实数根;④当k 0≤时,函数y =kx ﹣2,y 211x x -=-的图象有1个交点.因此实数k 的取值范围是0<k <1或1<k <4. 故选:D .9.【天津市部分区2019届高三联考一模】设,m n R ∈,则“m n <”是“112m n-⎛⎫> ⎪⎝⎭”的( )A .充分而不必要条件B .必要而不充分条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件【答案】C 【解析】()12xf x ⎛⎫= ⎪⎝⎭在R 上递减,∴若011,0,122m nm n m n -⎛⎫⎛⎫<-<>= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭充分性成立, 若112m n-⎛⎫> ⎪⎝⎭,则01122m n-⎛⎫⎛⎫> ⎪⎪⎝⎭⎝⎭, 0,m n m n -<<必要性成立,即“m n <”是“112m n-⎛⎫> ⎪⎝⎭”的充要条件,故选C.10.【广东省2019届高考适应性考试】某罐头加工厂库存芒果()m kg ,今年又购进()n kg 新芒果后,欲将芒果总量的三分之一用于加工为芒果罐头。
2、函数概念与基本初等函数
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函数的有关概念1.函数的概念:设A、B是非空的数集,如果按照某个确定的对应关系f,使对于集合A 中的任意一个数x,在集合B中都有唯一确定的数f(x)和它对应,那么就称f:A→B为从集合A到集合B的一个函数.记作:y=f(x),x∈A.其中,x叫做自变量,x的取值范围A叫做函数的定义域;与x的值相对应的y值叫做函数值,函数值的集合{f(x)| x∈A}叫做函数的值域.注意:1.定义域:能使函数式有意义的实数x的集合称为函数的定义域。
求函数的定义域时列不等式组的主要依据是:(1)分式的分母不等于零;(2)偶次方根的被开方数不小于零;(3)对数式的真数必须大于零;(4)指数、对数式的底必须大于零且不等于1.(5)如果函数是由一些基本函数通过四则运算结合而成的.那么,它的定义域是使各部分都有意义的x的值组成的集合.(6)指数为零底不可以等于零,(7)实际问题中的函数的定义域还要保证实际问题有意义.相同函数的判断方法:①表达式相同(与表示自变量和函数值的字母无关);②定义域一致(两点必须同时具备)(见课本21页相关例2)2.值域: 先考虑其定义域(1)观察法(2)配方法(3)代换法3. 函数图象知识归纳(1)定义:在平面直角坐标系中,以函数y=f(x) , (x∈A)中的x为横坐标,函数值y为纵坐标的点P(x,y)的集合C,叫做函数y=f(x),(x ∈A)的图象.C上每一点的坐标(x,y)均满足函数关系y=f(x),反过来,以满足y=f(x)的每一组有序实数对x、y为坐标的点(x,y),均在C上 .(2) 画法A、描点法:B、图象变换法常用变换方法有三种1)平移变换2)伸缩变换3)对称变换4.区间的概念(1)区间的分类:开区间、闭区间、半开半闭区间(2)无穷区间(3)区间的数轴表示.5.映射一般地,设A 、B 是两个非空的集合,如果按某一个确定的对应法则f ,使对于集合A 中的任意一个元素x ,在集合B 中都有唯一确定的元素y 与之对应,那么就称对应f :AB 为从集合A 到集合B 的一个映射。
函数概念与基本初等函数高中数学知识点总结
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函数概念与基本初等函数高中数学知识点总结函数是数学中一种重要的概念,它描述了一种特定的关系,将一个集合的元素映射到另一个集合的元素。
函数在高中数学中占据了重要的地位,是数学学习的基础。
在这篇文章中,我们将总结函数的概念以及一些基本的初等函数的知识点。
一、函数的概念函数是一种特定的关系,它将一个集合的元素映射到另一个集合的元素。
通常用字母f表示函数,例如f(x)。
其中x是函数的自变量,f(x)是函数的值或因变量。
函数的定义域是自变量可能取值的集合,值域是函数可能取值的集合。
函数可以用图像、表格或公式来表示。
函数有一些重要的特点:1.单值性:对于定义域中的每个自变量值,函数只能有一个对应的值。
2.定义域:函数的自变量可能取值的集合。
3.值域:函数的值可能取值的集合。
4.对称性:函数可能具有一些对称性质,例如奇函数和偶函数。
5.增减性:函数可能随着自变量的增大或减小而增加或减少。
初等函数是一类经过常见运算(加法、减法、乘法、除法、乘方、开方等)和函数复合(如求和、求积、复合函数等)得到的函数。
下面是一些常见的初等函数及其特点和知识点:1.幂函数:幂函数的表达式是y=x^m,其中m是实数。
幂函数的图像可能是一条直线、二次曲线、指数曲线等。
幂函数的正负性、单调性和奇偶性与指数m的关系密切。
2.指数函数:指数函数的表达式是y=a^x,其中a是大于0且不等于1的实数。
指数函数的图像是一个递增的曲线。
指数函数的性质包括连续性、正负性、单调性和极限等。
3.对数函数:对数函数的表达式是 y = log_a(x),其中 a 是大于 0 且不等于 1 的实数。
对数函数是指数函数的反函数,其图像是对数曲线。
对数函数的性质包括连续性、正负性、单调性和极限等。
4.三角函数:三角函数包括正弦函数、余弦函数、正切函数等。
它们的图像是周期性的波浪曲线。
三角函数的性质包括周期性、奇偶性、单调性和求导等。
5.反三角函数:反三角函数是指正弦函数、余弦函数、正切函数的反函数,用sin^(-1)(x)、cos^(-1)(x)、tan^(-1)(x) 表示。
基本初等函数知识点
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基本初等函数知识点一、函数的概念:函数是自变量与因变量之间的一种对应关系。
其中,自变量是函数的输入,因变量是函数的输出。
函数可以用来描述不同变量之间的关系或者用来描述一些变量随着另一个变量的变化而发生的变化。
二、函数的表示法:函数可以用不同的表示法来表示。
最常见的表示法有解析式表示法、图像表示法和表格表示法。
例如,一元一次函数y=ax+b就是一个常见的初等函数。
三、函数的性质:1.定义域和值域:函数的定义域是自变量的取值范围,值域是函数的因变量的可能取值范围。
2.奇偶性:对于函数f(x),如果对于任意x,有f(-x)=f(x)成立,则函数具有偶性;如果对于任意x,有f(-x)=-f(x)成立,则函数具有奇性。
3.单调性:如果对于任意x1>x2,有f(x1)>f(x2)成立,则函数为递增函数;如果对于任意x1>x2,有f(x1)<f(x2)成立,则函数为递减函数。
4.周期性:如果对于任意x,有f(x+T)=f(x)成立,则函数具有周期T。
四、常见初等函数的性质和图像:1.常数函数:f(x)=c(c为常数),图像为平行于x轴的一条直线。
2. 一次函数:f(x) = ax + b(a和b为常数),图像为一条直线,斜率a决定了直线的倾斜程度,b为与y轴交点的纵坐标。
3.幂函数:f(x)=x^n(n为常数),图像的形状与n的奇偶性以及正负有关,例如,当n为正奇数时,图像的右上和左下部分都在x轴上方。
4.指数函数:f(x)=a^x(a为常数且大于0且不等于1),图像呈现出一种快速增长的趋势。
5. 对数函数:f(x) = loga(x)(a为常数且大于0且不等于1),图像为一条光滑的上升曲线,a决定了函数增长的速度。
五、初等函数的运算:1.四则运算:对于两个初等函数f(x)和g(x),可以进行加减乘除运算,得到新的初等函数。
2.复合运算:对于两个初等函数f(x)和g(x),可以将g(x)的值代入f(x)进行运算,得到新的初等函数。
函数概念与基本初等函数
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第二章 函数概念与基本初等函数
(3)(待定系数法)设 f(x)=ax2+bx+c(a≠0), 由 f(0)=0,知 c=0,f(x)=ax2+bx, 又由 f(x+1)=f(x)+x+1, 得 a(x+1)2+b(x+1)=ax2+bx+x+1, 即 ax2+(2a+b)x+a+b=ax2+(b+1)x+1, 所以2aa++bb==1b,+1, 解得 a=b=12. 所以 f(x)=12x2+12x,x∈R.
集合{f(x)|x∈A}叫做函数的值域.显然,值域是集合 B 的子集. (2)函数的三要素:_定__义__域___、_值__域___和__对__应__关__系__. (3)相等函数:如果两个函数的_定__义__域___和_对__应__关__系___完全一致,
则这两个函数相等,这是判断两函数相等的依据.
栏目 导引
第二章 函数概念与基本初等函数
(4)(解方程组法)由 f(-x)+2f(x)=2x, ① 得 f(x)+2f(-x)=2-x, ② ①×2-②,得,3f(x)=2x+1-2-x. 即 f(x)=2x+1-3 2-x. 所以 f(x)的解析式是 f(x)=2x+1-3 2-x,x∈R.
A.①③
B.②④
C.③④ 答案:C
D.②③
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第二章 函数概念与基本初等函数
已知函数 f(x)= 2x+1,若 f(a)=5,则实数 a 的值为_______. 解析:f(a)= 2a+1=5,所以 2a+1=25,所以 a=12. 答案:12
栏目 导引
第二章 函数概念与基本初等函数
(教材习题改编)已知函数 f(x)=xx((xx+ -44)), ,xx≥ <00,,则 f(1)+ f(-3)=________. 解析:f(1)=1×5=5,f(-3)=-3×(-3-4)=21, 故 f(1)+f(-3)=5+21=26. 答案:26
函数的概念与基本初等函数-函数及其表示

函数的概念与基本初等函数第一节 函数及其表示1.函数的有关概念函数的定义域、值域:在函数y =f (x ),x ∈A 中,x 叫做自变量,x 的取值范围A 叫做函数的定义域;与x 的值相对应的y 值叫做函数值,函数值的集合{f (x )|x ∈A }叫做函数的值域.求函数定义域的策略(1)确定函数的定义域常从解析式本身有意义,或从实际出发.(2)如果函数y =f (x )是用表格给出,则表格中x 的集合即为定义域.(3)如果函数y =f (x )是用图象给出,则图象在x 轴上的投影所覆盖的x 的集合即为定义域.常见求函数定义域类型:①偶次根式:偶次根式根号内的式字大于等于零,如若y=)(x f ,则0)(≥x f . ②分式:分式分母不为零,即若)()(x g x f y =,则0)(≠x g . ③对数式:对数式真数大于零,即若)(log x f y a =,其中a>0且a≠1,则0)(>x f ④对于)(tan x f y =,则有Z k k x f ∈+≠,2)(ππ抽象函数的定义域问题(1)若已知函数f (x )的定义域为[a ,b ],其复合函数f (g (x ))的定义域由不等式a ≤g (x )≤b 求出;(2)若已知函数f (g (x ))的定义域为[a ,b ],则f (x )的定义域为g (x )在x ∈[a ,b ]上的值域.2.函数的三要素:定义域、值域和对应关系.3.函数的表示法:表示函数的常用方法有:解析法、图象法、列表法.4.相等函数:如果两个函数的定义域和对应关系完全一致,则这两个函数相等,这是判断两函数相等的依据.5.分段函数若函数在其定义域内,对于定义域内的不同取值区间,有着不同的对应关系,这样的函数通常叫做分段函数.关于分段函数的3个注意(1)分段函数虽然由几个部分构成,但它表示同一个函数.(2)分段函数的定义域是各段定义域的并集,值域是各段值域的并集.(3)各段函数的定义域不可以相交.6.求函数解析式的4种方法及适用条件(1)待定系数法先设出含有待定系数的解析式,再利用恒等式的性质,或将已知条件代入,建立方程(组),通过解方程(组)求出相应的待定系数.(2)换元法对于形如y =f (g (x ))的函数解析式,令t =g (x ),从中求出x =φ(t ),然后代入表达式求出f (t ),再将t 换成x ,得到f (x )的解析式,要注意新元的取值范围.(3)配凑法由已知条件f (g (x ))=F (x ),可将F (x )改写成关于g (x )的表达式,然后以x 替代g (x ),便得f (x )的解析式.(4)解方程组法已知关于f (x )与f ⎝⎛⎭⎫1x 或f (-x )的表达式,可根据已知条件再构造出另外一个等式组成方程组,通过解方程组求出f (x ).。
第二章 函数的概念与基本初等函数1-3节有答案
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第二章函数的概念与基本初等函数Ⅰ第一节函数及其表示一、基础知识1.函数与映射的概念2.函数的有关概念(1)函数的定义域、值域:在函数y=f(x),x∈A中,x叫做自变量,x的取值范围A叫做函数的定义域;与x的值相对应的y值叫做函数值,函数值的集合{f(x)|x∈A}叫做函数的值域.求函数定义域的策略(1)确定函数的定义域常从解析式本身有意义,或从实际出发.(2)如果函数y=f(x)是用表格给出,则表格中x的集合即为定义域.(3)如果函数y=f(x)是用图象给出,则图象在x轴上的投影所覆盖的x的集合即为定义域.(2)函数的三要素:定义域、值域和对应关系.(3)相等函数:如果两个函数的定义域和对应关系完全一致,则这两个函数相等,这是判断两函数相等的依据.两函数值域与对应关系相同时,两函数不一定相同.(4)函数的表示法:表示函数的常用方法有:解析法、图象法、列表法.3.分段函数若函数在其定义域内,对于定义域内的不同取值区间,有着不同的对应关系,这样的函数通常叫做分段函数.关于分段函数的3个注意(1)分段函数虽然由几个部分构成,但它表示同一个函数.(2)分段函数的定义域是各段定义域的并集,值域是各段值域的并集.(3)各段函数的定义域不可以相交.考点一函数的定义域[典例] (1)(2019·长春质检)函数y =ln (1-x )x +1+1x 的定义域是( )A .[-1,0)∪(0,1)B .[-1,0)∪(0,1]C .(-1,0)∪(0,1]D .(-1,0)∪(0,1)(2)已知函数f (x )的定义域为(-1,0),则函数f (2x +1)的定义域为( ) A .(-1,1) B.⎝⎛⎭⎫-1,-12 C .(-1,0)D.⎝⎛⎭⎫12,1[解析] (1)由题意得⎩⎪⎨⎪⎧1-x >0,x +1>0,x ≠0,解得-1<x <0或0<x <1.所以原函数的定义域为(-1,0)∪(0,1).(2)令u =2x +1,由f (x )的定义域为(-1,0),可知-1<u <0,即-1<2x +1<0, 得-1<x <-12.[答案] (1)D (2)B [解题技法]1.使函数解析式有意义的一般准则 (1)分式中的分母不为0; (2)偶次根式的被开方数非负; (3)y =x 0要求x ≠0;(4)对数式中的真数大于0,底数大于0且不等于1; (5)正切函数y =tan x ,x ≠k π+π2(k ∈Z);(6)实际问题中除考虑函数解析式有意义外,还应考虑实际问题本身的要求. 2.抽象函数的定义域问题(1)若已知函数f (x )的定义域为[a ,b ],其复合函数f (g (x ))的定义域由不等式a ≤g (x )≤b 求出;(2)若已知函数f (g (x ))的定义域为[a ,b ],则f (x )的定义域为g (x )在x ∈[a ,b ]上的值域.[题组训练]1.函数f (x )=1ln (x +1)+4-x 2的定义域为( )A .[-2,0)∪(0,2]B .(-1,0)∪(0,2]C .[-2,2]D .(-1,2]解析:选B 由⎩⎪⎨⎪⎧x +1>0,ln (x +1)≠0,4-x 2≥0,得-1<x ≤2,且x ≠0.2.若函数y =f (x )的定义域是[1,2 019],则函数g (x )=f (x +1)x -1的定义域是________________.解析:因为y =f (x )的定义域是[1,2 019],所以若g (x )有意义,应满足⎩⎪⎨⎪⎧1≤x +1≤2 019,x -1≠0,所以0≤x ≤2 018,且x ≠1.因此g (x )的定义域是{x |0≤x ≤2 018,且x ≠1}. 答案:{x |0≤x ≤2 018,且x ≠1}考点二 求函数的解析式[典例] (1)已知二次函数f (2x +1)=4x 2-6x +5,求f (x ); (2)已知函数f (x )满足f (-x )+2f (x )=2x ,求f (x ). [解] (1)法一:待定系数法因为f (x )是二次函数,所以设f (x )=ax 2+bx +c (a ≠0),则f (2x +1)=a (2x +1)2+b (2x +1)+c =4ax 2+(4a +2b )x +a +b +c .因为f (2x +1)=4x 2-6x +5, 所以⎩⎪⎨⎪⎧4a =4,4a +2b =-6,a +b +c =5,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =1,b =-5,c =9,所以f (x )=x 2-5x +9(x ∈R). 法二:换元法令2x +1=t (t ∈R),则x =t -12,所以f (t )=4⎝⎛⎭⎫t -122-6·t -12+5=t 2-5t +9(t ∈R),所以f (x )=x 2-5x +9(x ∈R). 法三:配凑法因为f (2x +1)=4x 2-6x +5=(2x +1)2-10x +4=(2x +1)2-5(2x +1)+9, 所以f (x )=x 2-5x +9(x ∈R).(2)解方程组法由f (-x )+2f (x )=2x , ①得f (x )+2f (-x )=2-x ,②①×2-②,得3f (x )=2x +1-2-x .即f (x )=2x +1-2-x3.故f (x )的解析式是f (x )=2x +1-2-x3(x ∈R).[解题技法] 求函数解析式的4种方法及适用条件 (1)待定系数法先设出含有待定系数的解析式,再利用恒等式的性质,或将已知条件代入,建立方程(组),通过解方程(组)求出相应的待定系数.(2)换元法对于形如y =f (g (x ))的函数解析式,令t =g (x ),从中求出x =φ(t ),然后代入表达式求出f (t ),再将t 换成x ,得到f (x )的解析式,要注意新元的取值范围.(3)配凑法由已知条件f (g (x ))=F (x ),可将F (x )改写成关于g (x )的表达式,然后以x 替代g (x ),便得f (x )的解析式.(4)解方程组法已知关于f (x )与f ⎝⎛⎭⎫1x 或f (-x )的表达式,可根据已知条件再构造出另外一个等式组成方程组,通过解方程组求出f (x ).[提醒] 由于函数的解析式相同,定义域不同,则为不相同的函数,因此求函数的解析式时,如果定义域不是R ,一定要注明函数的定义域.[题组训练]1.[口诀第2句]已知f (x )是二次函数,且f (0)=0,f (x +1)=f (x )+x +1,则f (x )=________________.解析:设f (x )=ax 2+bx +c (a ≠0), 由f (0)=0,知c =0,f (x )=ax 2+bx . 又由f (x +1)=f (x )+x +1,得a (x +1)2+b (x +1)=ax 2+bx +x +1, 即ax 2+(2a +b )x +a +b =ax 2+(b +1)x +1,所以⎩⎪⎨⎪⎧2a +b =b +1,a +b =1,解得a =b =12.所以f (x )=12x 2+12x (x ∈R).答案:12x 2+12x (x ∈R)2.[口诀第3句]已知f ⎝⎛⎭⎫2x +1=lg x ,则f (x )=________________.解析:令2x +1=t ,得x =2t -1,则f (t )=lg 2t -1,又x >0,所以t >1,故f (x )的解析式是f (x )=lg2x -1(x >1). 答案:lg2x -1(x >1) 3.[口诀第4句]已知f (x )满足2f (x )+f ⎝⎛⎭⎫1x =3x ,则f (x )=________. 解析:∵2f (x )+f ⎝⎛⎭⎫1x =3x ,①把①中的x 换成1x ,得2f ⎝⎛⎭⎫1x +f (x )=3x.② 联立①②可得⎩⎨⎧2f (x )+f ⎝⎛⎭⎫1x =3x ,2f ⎝⎛⎭⎫1x +f (x )=3x,解此方程组可得f (x )=2x -1x(x ≠0).答案:2x -1x (x ≠0)考点三 分段函数考法(一) 求函数值[典例] (2019·石家庄模拟)已知f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧log 3x ,x >0,a x +b ,x ≤0(0<a <1),且f (-2)=5,f (-1)=3,则f (f (-3))=( )A .-2B .2C .3D .-3[解析] 由题意得,f (-2)=a -2+b =5,① f (-1)=a -1+b =3,②联立①②,结合0<a <1,得a =12,b =1,所以f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧log 3x ,x >0,⎝⎛⎭⎫12x +1,x ≤0,则f (-3)=⎝⎛⎭⎫12-3+1=9,f (f (-3))=f (9)=log 39=2. [答案] B[解题技法] 求分段函数的函数值的策略(1)求分段函数的函数值时,要先确定要求值的自变量属于哪一区间,然后代入该区间对应的解析式求值;(2)当出现f (f (a ))的形式时,应从内到外依次求值;(3)当自变量的值所在区间不确定时,要分类讨论,分类标准应参照分段函数不同段的端点.考法(二) 求参数或自变量的值(或范围)[典例] (2018·全国卷Ⅰ)设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2-x,x ≤0,1,x >0,则满足f (x +1)<f (2x )的x 的取值范围是( )A .(-∞,-1]B .(0,+∞)C .(-1,0)D .(-∞,0)[解析] 法一:分类讨论法①当⎩⎪⎨⎪⎧x +1≤0,2x ≤0,即x ≤-1时,f (x +1)<f (2x ),即为2-(x +1)<2-2x,即-(x +1)<-2x ,解得x <1. 因此不等式的解集为(-∞,-1].②当⎩⎪⎨⎪⎧x +1≤0,2x >0时,不等式组无解.③当⎩⎪⎨⎪⎧x +1>0,2x ≤0,即-1<x ≤0时,f (x +1)<f (2x ),即为1<2-2x,解得x <0.因此不等式的解集为(-1,0).④当⎩⎪⎨⎪⎧x +1>0,2x >0,即x >0时,f (x +1)=1,f (2x )=1,不合题意.综上,不等式f (x +1)<f (2x )的解集为(-∞,0). 法二:数形结合法∵f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2-x ,x ≤0,1,x >0,∴函数f (x )的图象如图所示. 结合图象知,要使f (x +1)<f (2x ), 则需⎩⎪⎨⎪⎧x +1<0,2x <0,2x <x +1或⎩⎪⎨⎪⎧x +1≥0,2x <0, ∴x <0,故选D. [答案] D[解题技法]已知函数值(或范围)求自变量的值(或范围)的方法(1)根据每一段的解析式分别求解,但要注意检验所求自变量的值(或范围)是否符合相应段的自变量的取值范围,最后将各段的结果合起来(求并集)即可;(2)如果分段函数的图象易得,也可以画出函数图象后结合图象求解.[题组训练]1.设f (x )=⎩⎨⎧x ,0<x <1,2(x -1),x ≥1,若f (a )=f (a +1),则f ⎝⎛⎭⎫1a =( ) A .2 B .4 C .6D .8解析:选C 当0<a <1时,a +1>1,f (a )=a ,f (a +1)=2(a +1-1)=2a , ∵f (a )=f (a +1),∴a =2a , 解得a =14或a =0(舍去).∴f ⎝⎛⎭⎫1a =f (4)=2×(4-1)=6.当a ≥1时,a +1≥2,f (a )=2(a -1),f (a +1)=2(a +1-1)=2a , ∵f (a )=f (a +1),∴2(a -1)=2a ,无解. 综上,f ⎝⎛⎭⎫1a =6.2.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x ,x ≤1,f (x -1),x >1,则f (f (3))=________.解析:由题意,得f (3)=f (2)=f (1)=21=2,∴f (f (3))=f (2)=2. 答案:23.(2017·全国卷Ⅲ)设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x +1,x ≤0,2x ,x >0,则满足f (x )+f ⎝⎛⎭⎫x -12>1的x 的取值范围是________.解析:由题意知,可对不等式分x ≤0,0<x ≤12,x >12讨论.①当x ≤0时,原不等式为x +1+x +12>1,解得x >-14,故-14<x ≤0.②当0<x ≤12时,原不等式为2x +x +12>1,显然成立.③当x >12时,原不等式为2x +2x -12>1,显然成立.综上可知,所求x 的取值范围是⎝⎛⎭⎫-14,+∞. 答案:⎝⎛⎭⎫-14,+∞ 4.设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧⎝⎛⎭⎫12x -7,x <0,x ,x ≥0,若f (a )<1,则实数a 的取值范围是____________.解析:若a <0,则f (a )<1⇔⎝⎛⎭⎫12a -7<1⇔⎝⎛⎭⎫12a <8,解得a >-3,故-3<a <0; 若a ≥0,则f (a )<1⇔a <1,解得a <1,故0≤a <1. 综上可得-3<a <1. 答案:(-3,1)[课时跟踪检测]1.下列所给图象是函数图象的个数为( )A .1B .2C .3D .4解析:选B ①中当x >0时,每一个x 的值对应两个不同的y 值,因此不是函数图象;②中当x =x 0时,y 的值有两个,因此不是函数图象;③④中每一个x 的值对应唯一的y 值,因此是函数图象.故选B.2.函数f (x )=2x -1+1x -2的定义域为( ) A .[0,2)B .(2,+∞)C .[0,2)∪(2,+∞)D .(-∞,2)∪(2,+∞)解析:选C 由题意得⎩⎪⎨⎪⎧2x -1≥0,x -2≠0,解得x ≥0,且x ≠2.3.已知f ⎝⎛⎭⎫12x -1=2x -5,且f (a )=6,则a 等于( ) A.74 B .-74C.43D .-43解析:选A 令t =12x -1,则x =2t +2,f (t )=2(2t +2)-5=4t -1,则4a -1=6,解得a =74.4.(2019·贵阳检测)下列函数中,同一个函数的定义域与值域相同的是( ) A .y =x -1 B .y =ln x C .y =13x -1D .y =x +1x -1解析:选D 对于A ,定义域为[1,+∞),值域为[0,+∞),不满足题意;对于B ,定义域为(0,+∞),值域为R ,不满足题意;对于C ,定义域为(-∞,0)∪(0,+∞),值域为(-∞,-1)∪(0,+∞),不满足题意;对于D ,y =x +1x -1=1+2x -1,定义域为(-∞,1)∪(1,+∞),值域也是(-∞,1)∪(1,+∞).5.(2018·福建期末)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧log 2x +a ,x >0,4x -2-1,x ≤0.若f (a )=3,则f (a -2)=( )A .-1516B .3C .-6364或3D .-1516或3解析:选A 当a >0时,若f (a )=3,则log 2a +a =3,解得a =2(满足a >0);当a ≤0时,若f (a )=3,则4a -2-1=3,解得a =3,不满足a ≤0,所以舍去.于是,可得a =2.故f (a -2)=f (0)=4-2-1=-1516.6.已知函数y =f (2x -1)的定义域是[0,1],则函数f (2x +1)log 2(x +1)的定义域是( )A .[1,2]B .(-1,1] C.⎣⎡⎦⎤-12,0 D .(-1,0)解析:选D 由f (2x -1)的定义域是[0,1], 得0≤x ≤1,故-1≤2x -1≤1, ∴f (x )的定义域是[-1,1], ∴要使函数f (2x +1)log 2(x +1)有意义,需满足⎩⎪⎨⎪⎧-1≤2x +1≤1,x +1>0,x +1≠1,解得-1<x <0.7.下列函数中,不满足f (2 018x )=2 018f (x )的是( ) A .f (x )=|x | B .f (x )=x -|x | C .f (x )=x +2D .f (x )=-2x解析:选C 若f (x )=|x |,则f (2 018x )=|2 018x |=2 018|x |=2 018f (x );若f (x )=x -|x |,则f (2 018x )=2 018x -|2 018x |=2 018(x -|x |)=2 018f (x );若f (x )=x +2,则f (2 018x )=2 018x +2,而2 018f (x )=2 018x +2 018×2,故f (x )=x +2不满足f (2 018x )=2 018f (x );若f (x )=-2x ,则f (2 018x )=-2×2 018x =2 018×(-2x )=2 018f (x ).故选C.8.已知具有性质:f ⎝⎛⎭⎫1x =-f (x )的函数,我们称为满足“倒负”变换的函数,下列函数: ①f (x )=x -1x ;②f (x )=x +1x ;③f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x ,0<x <1,0,x =1,-1x ,x >1.其中满足“倒负”变换的函数是( ) A .①② B .①③ C .②③D .①解析:选B 对于①,f (x )=x -1x ,f ⎝⎛⎭⎫1x =1x-x =-f (x ),满足题意;对于②,f ⎝⎛⎭⎫1x =1x +x =f (x ),不满足题意;对于③,f ⎝⎛⎭⎫1x =⎩⎪⎨⎪⎧1x ,0<1x<1,0,1x =1,-x ,1x >1,即f ⎝⎛⎭⎫1x =⎩⎪⎨⎪⎧1x,x >1,0,x =1,-x ,0<x <1,故f ⎝⎛⎭⎫1x =-f (x ),满足题意.综上可知,满足“倒负”变换的函数是①③.9.(2019·青岛模拟)函数y =ln ⎝⎛⎭⎫1+1x +1-x 2的定义域为________. 解析:由⎩⎪⎨⎪⎧1+1x >0,1-x 2≥0⇒⎩⎪⎨⎪⎧x <-1或x >0,-1≤x ≤1⇒0<x ≤1.所以该函数的定义域为(0,1]. 答案:(0,1]10.(2019·益阳、湘潭调研)若函数f (x )=⎩⎨⎧lg (1-x ),x <0,-2x ,x ≥0,则f (f (-9))=________.解析:∵函数f (x )=⎩⎨⎧lg (1-x ),x <0,-2x ,x ≥0,∴f (-9)=lg 10=1,∴f (f (-9))=f (1)=-2.答案:-211.(2018·张掖一诊)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x ,x >0,x +1,x ≤0,若f (a )+f (1)=0,则实数a 的值等于________.解析:∵f (1)=2,且f (1)+f (a )=0,∴f (a )=-2<0,故a ≤0. 依题知a +1=-2,解得a =-3. 答案:-312.已知f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧12x +1,x ≤0,-(x -1)2,x >0,使f (x )≥-1成立的x 的取值范围是________.解析:由题意知⎩⎪⎨⎪⎧x ≤0,12x +1≥-1或⎩⎪⎨⎪⎧x >0,-(x -1)2≥-1, 解得-4≤x ≤0或0<x ≤2, 故所求x 的取值范围是[-4,2]. 答案:[-4,2]13.设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ax +b ,x <0,2x ,x ≥0,且f (-2)=3,f (-1)=f (1).(1)求函数f (x )的解析式;(2)在如图所示的直角坐标系中画出f (x )的图象.解:(1)由f (-2)=3,f (-1)=f (1),得⎩⎪⎨⎪⎧-2a +b =3,-a +b =2,解得⎩⎪⎨⎪⎧ a =-1,b =1,所以f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-x +1,x <0,2x ,x ≥0.(2)函数f (x )的图象如图所示.第二节函数的单调性与最值一、基础知识1.增函数、减函数定义:设函数f(x)的定义域为I:(1)增函数:如果对于定义域I内某个区间D上的任意两个自变量的值x1,x2,当x1<x2时,都有f(x1)<f(x2),那么就说函数f(x)在区间D上是增函数.(2)减函数:如果对于定义域I内某个区间D上的任意两个自变量的值x1,x2,当x1<x2时,都有f(x1)>f(x2),那么就说函数f(x)在区间D上是减函数.增(减)函数定义中的x1,x2的三个特征一是任意性;二是有大小,即x1<x2(x1>x2);三是同属于一个单调区间,三者缺一不可.2.单调性、单调区间若函数y=f(x)在区间D上是增函数或减函数,则称函数y=f(x)在这一区间具有(严格的)单调性,区间D叫做函数y=f(x)的单调区间.有关单调区间的两个防范(1)单调区间只能用区间表示,不能用不等式表示.(2)有多个单调区间应分别写,不能用符号“∪”连接,也不能用“或”连接,只能用“逗号”或“和”连接.3.函数的最值设函数y=f(x)的定义域为I,如果存在实数M满足:(1)对于任意的x∈I,都有f(x)≤M或f(x)≥M.(2)存在x0∈I,使得f(x0)=M.那么,我们称M是函数y=f(x)的最大值或最小值.函数最值存在的两条结论(1)闭区间上的连续函数一定存在最大值和最小值.当函数在闭区间上单调时最值一定在端点取到.(2)开区间上的“单峰”函数一定存在最大(小)值.二、常用结论在公共定义域内:(1)函数f(x)单调递增,g(x)单调递增,则f(x)+g(x)是增函数;(2)函数f (x )单调递减,g (x )单调递减,则f (x )+g (x )是减函数; (3)函数f (x )单调递增,g (x )单调递减,则f (x )-g (x )是增函数; (4)函数f (x )单调递减,g (x )单调递增,则f (x )-g (x )是减函数;(5)若k >0,则kf (x )与f (x )单调性相同;若k <0,则kf (x )与f (x )单调性相反; (6)函数y =f (x )(f (x )>0)在公共定义域内与y =-f (x ),y =1f (x )的单调性相反;(7)复合函数y =f [g (x )]的单调性与y =f (u )和u =g (x )的单调性有关.简记:“同增异减”.考点一 确定函数的单调性(区间))[典例] (1)求函数f (x )=-x 2+2|x |+1的单调区间. (2)试讨论函数f (x )=ax x -1(a ≠0)在(-1,1)上的单调性.[解] (1)易知f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-x 2+2x +1,x ≥0,-x 2-2x +1,x <0=⎩⎪⎨⎪⎧-(x -1)2+2,x ≥0,-(x +1)2+2,x <0. 画出函数图象如图所示,可知单调递增区间为(-∞,-1]和[0,1],单调递减区间为[-1,0]和[1,+∞).(2)法一:定义法 设-1<x 1<x 2<1, f (x )=a ⎝⎛⎭⎪⎫x -1+1x -1=a ⎝⎛⎭⎫1+1x -1,则f (x 1)-f (x 2)=a ⎝⎛⎭⎫1+1x 1-1-a ⎝⎛⎭⎫1+1x 2-1=a (x 2-x 1)(x 1-1)(x 2-1).由于-1<x 1<x 2<1,所以x 2-x 1>0,x 1-1<0,x 2-1<0, 故当a >0时,f (x 1)-f (x 2)>0,即f (x 1)>f (x 2), 函数f (x )在(-1,1)上单调递减;当a <0时,f (x 1)-f (x 2)<0,即f (x 1)<f (x 2), 函数f (x )在(-1,1)上单调递增. 法二:导数法f ′(x )=(ax )′(x -1)-ax (x -1)′(x -1)2=a (x -1)-ax (x -1)2=-a(x -1)2. 当a >0时,f ′(x )<0,函数f (x )在(-1,1)上单调递减; 当a <0时,f ′(x )>0,函数f (x )在(-1,1)上单调递增.[解题技法] 判断函数单调性和求单调区间的方法(1)定义法:一般步骤为设元―→作差―→变形―→判断符号―→得出结论.(2)图象法:如果f (x )是以图象形式给出的,或者f (x )的图象易作出,则可由图象的上升或下降确定单调性.(3)导数法:先求导数,利用导数值的正负确定函数的单调性及区间.(4)性质法:对于由基本初等函数的和、差构成的函数,根据各初等函数的增减性及复合函数单调性性质进行判断;复合函数单调性,可用同增异减来确定.[题组训练]1.下列函数中,满足“∀x 1,x 2∈(0,+∞)且x 1≠x 2,(x 1-x 2)·[f (x 1)-f (x 2)]<0”的是( ) A .f (x )=2x B .f (x )=|x -1| C .f (x )=1x-xD .f (x )=ln(x +1)解析:选C 由(x 1-x 2)·[f (x 1)-f (x 2)]<0可知,f (x )在(0,+∞)上是减函数,A 、D 选项中,f (x )为增函数;B 中,f (x )=|x -1|在(0,+∞)上不单调;对于f (x )=1x -x ,因为y =1x 与y =-x 在(0,+∞)上单调递减,因此f (x )在(0,+∞)上是减函数.2.函数f (x )=log 12(x 2-4)的单调递增区间是( )A .(0,+∞)B .(-∞,0)C .(2,+∞)D .(-∞,-2)解析:选D 令t =x 2-4,则y =log 12t .因为y =log 12t 在定义域上是减函数,所以求原函数的单调递增区间,即求函数t =x 2-4的单调递减区间,结合函数的定义域,可知所求区间为(-∞,-2).3.判断函数f (x )=x +ax (a >0)在(0,+∞)上的单调性.解:设x 1,x 2是任意两个正数,且x 1<x 2,则f (x 1)-f (x 2)=⎝⎛⎭⎫x 1+a x 1-⎝⎛⎭⎫x 2+a x 2=x 1-x 2x 1x 2(x 1x 2-a ). 当0<x 1<x 2≤a 时,0<x 1x 2<a ,x 1-x 2<0,所以f (x 1)-f (x 2)>0,即f (x 1)>f (x 2), 所以函数f (x )在(0,a ]上是减函数; 当a ≤x 1<x 2时,x 1x 2>a ,x 1-x 2<0, 所以f (x 1)-f (x 2)<0,即f (x 1)<f (x 2), 所以函数f (x )在[a ,+∞)上是增函数.综上可知,函数f (x )=x +ax (a >0)在(0,a ]上是减函数,在[a ,+∞)上是增函数.考点二 求函数的值域(最值))[典例] (1)(2019•深圳调研)函数y =|x +1|+|x -2|的值域为________.(2)若函数f (x )=-ax+b (a >0)在⎣⎡⎦⎤12,2上的值域为⎣⎡⎦⎤12,2,则a =________,b =________. (3)函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-x 2-4x ,x ≤0,sin x ,x >0的最大值为________.[解析] (1)图象法函数y =⎩⎪⎨⎪⎧-2x +1,x ≤-1,3,-1<x <2,2x -1,x ≥2.作出函数的图象如图所示.根据图象可知,函数y =|x +1|+|x -2|的值域为[3,+∞). (2)单调性法∵f (x )=-ax +b (a >0)在⎣⎡⎦⎤12,2上是增函数, ∴f (x )min =f ⎝⎛⎭⎫12=12,f (x )max =f (2)=2.即⎩⎨⎧-2a +b =12,-a2+b =2,解得a =1,b =52.(3)当x ≤0时,f (x )=-x 2-4x =-(x +2)2+4,而-2∈(-∞,0],此时f (x )在x =-2处取得最大值,且f (-2)=4;当x >0时,f (x )=sin x ,此时f (x )在区间(0,+∞)上的最大值为1.综上所述,函数f (x )的最大值为4.[答案] (1)[3,+∞) (2)1 52(3)4[提醒] (1)求函数的最值时,应先确定函数的定义域.(2)求分段函数的最值时,应先求出每一段上的最值,再选取其中最大的作为分段函数的最大值,最小的作为分段函数的最小值.[题组训练]1.函数f (x )=x 2+4x 的值域为________.解析:当x >0时,f (x )=x +4x ≥4,当且仅当x =2时取等号; 当x <0时,-x +⎝⎛⎭⎫-4x ≥4, 即f (x )=x +4x ≤-4,当且仅当x =-2取等号,所以函数f (x )的值域为(-∞,-4]∪[4,+∞). 答案:(-∞,-4]∪[4,+∞)2.若x ∈⎣⎡⎦⎤-π6,2π3,则函数y =4sin 2x -12sin x -1的最大值为________,最小值为________.解析:令t =sin x ,因为x ∈⎣⎡⎦⎤-π6,2π3, 所以t ∈⎣⎡⎦⎤-12,1,y =f (t )=4t 2-12t -1, 因为该二次函数的图象开口向上,且对称轴为t =32,所以当t ∈⎣⎡⎦⎤-12,1时,函数f (t )单调递减,所以当t =-12时,y max =6;当t =1时,y min =-9. 答案:6 -93.已知f (x )=x 2+2x +ax ,x ∈[1,+∞),且a ≤1.若对任意x ∈[1,+∞),f (x )>0恒成立,则实数a 的取值范围是________.解析:对任意x ∈[1,+∞),f (x )>0恒成立等价于x 2+2x +a >0在x ∈[1,+∞)上恒成立,即a >-x 2-2x 在x ∈[1,+∞)上恒成立.又函数y =-x 2-2x 在[1,+∞)上单调递减, ∴(-x 2-2x )max =-3,故a >-3,又∵a ≤1,∴-3<a ≤1. 答案:(-3,1]考点三 函数单调性的应用考法(一) 比较函数值的大小[典例] 设偶函数f (x )的定义域为R ,当x ∈[0,+∞)时,f (x )是增函数,则f (-2),f (π),f (-3)的大小关系是( )A .f (π)>f (-3)>f (-2)B .f (π)>f (-2)>f (-3)C .f (π)<f (-3)<f (-2)D .f (π)<f (-2)<f (-3)[解析] 因为f (x )是偶函数,所以f (-3)=f (3),f (-2)=f (2). 又因为函数f (x )在[0,+∞)上是增函数. 所以f (π)>f (3)>f (2),即f (π)>f (-3)>f (-2). [答案] A[解题技法] 比较函数值大小的解题思路比较函数值的大小时,若自变量的值不在同一个单调区间内,要利用其函数性质,转化到同一个单调区间内进行比较,对于选择题、填空题能数形结合的尽量用图象法求解.考法(二) 解函数不等式[典例] 设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x ,x <2,x 2,x ≥2.若f (a +1)≥f (2a -1),则实数a 的取值范围是( )A .(-∞,1]B .(-∞,2]C .[2,6]D .[2,+∞)[解析] 易知函数f (x )在定义域(-∞,+∞)上是增函数,∵f (a +1)≥f (2a -1), ∴a +1≥2a -1,解得a ≤2.故实数a 的取值范围是(-∞,2]. [答案] B[解题技法] 求解含“f ”的函数不等式的解题思路先利用函数的相关性质将不等式转化为f (g (x ))>f (h (x ))的形式,再根据函数的单调性去掉“f ”,得到一般的不等式g (x )>h (x )(或g (x )<h (x )).考法(三) 利用单调性求参数的范围(或值)[典例] (2019•南京调研)已知函数f (x )=x -a x +a2在(1,+∞)上是增函数,则实数a 的取值范围是________.[解析] 设1<x 1<x 2,∴x 1x 2>1. ∵函数f (x )在(1,+∞)上是增函数, ∴f (x 1)-f (x 2)=x 1-a x 1+a2-⎝⎛⎭⎫x 2-a x 2+a 2 =(x 1-x 2)⎝⎛⎭⎫1+a x 1x 2<0.∵x 1-x 2<0,∴1+ax 1x 2>0,即a >-x 1x 2.∵1<x 1<x 2,x 1x 2>1,∴-x 1x 2<-1,∴a ≥-1. ∴a 的取值范围是[-1,+∞). [答案] [-1,+∞)[解题技法]利用单调性求参数的范围(或值)的方法(1)视参数为已知数,依据函数的图象或单调性定义,确定函数的单调区间,与已知单调区间比较求参数;(2)需注意若函数在区间[a ,b ]上是单调的,则该函数在此区间的任意子集上也是单调的.[题组训练]1.已知函数f (x )的图象向左平移1个单位后关于y 轴对称,当x 2>x 1>1时,[f (x 2)-f (x 1)]·(x 2-x 1)<0恒成立,设a =f ⎝⎛⎭⎫-12,b =f (2),c =f (3),则a ,b ,c 的大小关系为( ) A .c >a >b B .c >b >a C .a >c >bD .b >a >c解析:选D 由于函数f (x )的图象向左平移1个单位后得到的图象关于y 轴对称,故函数y =f (x )的图象关于直线x =1对称,所以a =f ⎝⎛⎭⎫-12=f ⎝⎛⎭⎫52.当x 2>x 1>1时,[f (x 2)-f (x 1)](x 2-x 1)<0恒成立,等价于函数f (x )在(1,+∞)上单调递减,所以b >a >c .2.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ax 2-x -14,x ≤1,log a x -1,x >1是R 上的单调函数,则实数a 的取值范围是( )A.⎣⎡⎭⎫14,12 B.⎣⎡⎦⎤14,12 C.⎝⎛⎦⎤0,12 D.⎣⎡⎭⎫12,1解析:选B 由对数函数的定义可得a >0,且a ≠1.又函数f (x )在R 上单调,而二次函数y =ax 2-x -14的图象开口向上,所以函数f (x )在R 上单调递减,故有⎩⎪⎨⎪⎧0<a <1,12a≥1,a ×12-1-14≥log a1-1,即⎩⎪⎨⎪⎧0<a <1,0<a ≤12,a ≥14.所以a ∈⎣⎡⎦⎤14,12.[课时跟踪检测]A 级1.下列四个函数中,在x ∈(0,+∞)上为增函数的是( ) A .f (x )=3-x B .f (x )=x 2-3x C .f (x )=-1x +1D .f (x )=-|x |解析:选C 当x >0时,f (x )=3-x 为减函数;当x ∈⎝⎛⎭⎫0,32时,f (x )=x 2-3x 为减函数,当x ∈⎝⎛⎭⎫32,+∞时,f (x )=x 2-3x 为增函数;当x ∈(0,+∞)时,f (x )=-1x +1为增函数;当x ∈(0,+∞)时,f (x )=-|x |为减函数.2.若函数f (x )=ax +1在R 上单调递减,则函数g (x )=a (x 2-4x +3)的单调递增区间是( )A .(2,+∞)B .(-∞,2)C .(4,+∞)D .(-∞,4)解析:选B 因为f (x )=ax +1在R 上单调递减,所以a <0. 而g (x )=a (x 2-4x +3)=a (x -2)2-a .因为a <0,所以g (x )在(-∞,2)上单调递增.3.已知函数f (x )是定义在区间[0,+∞)上的函数,且在该区间上单调递增,则满足f (2x -1)<f ⎝⎛⎭⎫13的x 的取值范围是( )A.⎝⎛⎭⎫13,23 B.⎣⎡⎭⎫13,23 C.⎝⎛⎭⎫12,23D.⎣⎡⎭⎫12,23解析:选D 因为函数f (x )是定义在区间[0,+∞)上的增函数,满足f (2x -1)<f ⎝⎛⎭⎫13.所以0≤2x -1<13,解得12≤x <23.4.(2019·菏泽模拟)定义新运算⊕:当a ≥b 时,a ⊕b =a ;当a <b 时,a ⊕b =b 2,则函数f (x )=(1⊕x )x -(2⊕x ),x ∈[-2,2]的最大值等于( )A .-1B .1C .6D .12解析:选C 由题意知当-2≤x ≤1时,f (x )=x -2,当1<x ≤2时,f (x )=x 3-2,又f (x )=x -2,f (x )=x 3-2在相应的定义域内都为增函数,且f (1)=-1,f (2)=6,∴f (x )的最大值为6.5.已知函数f (x )是R 上的增函数,A (0,-3),B (3,1)是其图象上的两点,那么不等式-3<f (x +1)<1的解集的补集是(全集为R)( )A .(-1,2)B .(1,4)C .(-∞,-1)∪[4,+∞)D .(-∞,-1]∪[2,+∞)解析:选D 由函数f (x )是R 上的增函数,A (0,-3),B (3,1)是其图象上的两点,知不等式-3<f (x +1)<1即为f (0)<f (x +1)<f (3),所以0<x +1<3,所以-1<x <2,故不等式-3<f (x +1)<1的解集的补集是(-∞,-1]∪[2,+∞).6.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-x 2-ax -5,x ≤1,a x ,x >1是R 上的增函数,则实数a 的取值范围是( )A .[-3,0)B .(-∞,-2]C .[-3,-2]D .(-∞,0)解析:选C 若f (x )是R 上的增函数,则应满足⎩⎪⎨⎪⎧-a2≥1,a <0,-12-a ×1-5≤a 1,解得-3≤a ≤-2.7.已知函数f (x )=x 2-2x -3,则该函数的单调递增区间为________.解析:设t =x 2-2x -3,由t ≥0,即x 2-2x -3≥0,解得x ≤-1或x ≥3,所以函数f (x )的定义域为(-∞,-1]∪[3,+∞).因为函数t =x 2-2x -3的图象的对称轴为x =1,所以函数t =x 2-2x -3在(-∞,-1]上单调递减,在[3,+∞)上单调递增,所以函数f (x )的单调递增区间为[3,+∞).答案:[3,+∞)8.函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧1x ,x ≥1,-x 2+2,x <1的最大值为________.解析:当x ≥1时,函数f (x )=1x 为减函数,所以f (x )在x =1处取得最大值,为f (1)=1;当x <1时,易知函数f (x )=-x 2+2在x =0处取得最大值,为f (0)=2.故函数f (x )的最大值为2.答案:29.若函数f (x )=1x 在区间[2,a ]上的最大值与最小值的和为34,则a =________.解析:由f (x )=1x 的图象知,f (x )=1x 在(0,+∞)上是减函数,∵[2,a ]⊆(0,+∞),∴f (x )=1x 在[2,a ]上也是减函数,∴f (x )max =f (2)=12,f (x )min =f (a )=1a ,∴12+1a =34,∴a =4. 答案:410.(2019·甘肃会宁联考)若f (x )=x +a -1x +2在区间(-2,+∞)上是增函数,则实数a 的取值范围是________.解析:f (x )=x +a -1x +2=x +2+a -3x +2=1+a -3x +2,要使函数在区间(-2,+∞)上是增函数,需使a -3<0,解得a <3.答案:(-∞,3)11.已知函数f (x )=1a -1x (a >0,x >0).(1)求证:f (x )在(0,+∞)上是增函数;(2)若f (x )在⎣⎡⎦⎤12,2上的值域是⎣⎡⎦⎤12,2,求a 的值. 解:(1)证明:任取x 1>x 2>0, 则f (x 1)-f (x 2)=1a -1x 1-1a +1x 2=x 1-x 2x 1x 2,∵x 1>x 2>0,∴x 1-x 2>0,x 1x 2>0, ∴f (x 1)-f (x 2)>0, 即f (x 1)>f (x 2),∴f (x )在(0,+∞)上是增函数.(2)由(1)可知,f (x )在⎣⎡⎦⎤12,2上是增函数, ∴f ⎝⎛⎭⎫12=1a -2=12,f (2)=1a -12=2, 解得a =25.12.已知f (x )=xx -a(x ≠a ).(1)若a =-2,试证f (x )在(-∞,-2)内单调递增;(2)若a >0且f (x )在(1,+∞)内单调递减,求a 的取值范围. 解:(1)证明:当a =-2时,f (x )=xx +2.任取x 1,x 2∈(-∞,-2),且x 1<x 2, 则f (x 1)-f (x 2)=x 1x 1+2-x 2x 2+2=2(x 1-x 2)(x 1+2)(x 2+2). 因为(x 1+2)(x 2+2)>0,x 1-x 2<0, 所以f (x 1)-f (x 2)<0,即f (x 1)<f (x 2), 所以f (x )在(-∞,-2)内单调递增. (2)任取x 1,x 2∈(1,+∞),且x 1<x 2, 则f (x 1)-f (x 2)=x 1x 1-a -x 2x 2-a =a (x 2-x 1)(x 1-a )(x 2-a ). 因为a >0,x 2-x 1>0,又由题意知f (x 1)-f (x 2)>0, 所以(x 1-a )(x 2-a )>0恒成立,所以a ≤1. 所以0<a ≤1.所以a 的取值范围为(0,1].B 级1.若f (x )=-x 2+4mx 与g (x )=2mx +1在区间[2,4]上都是减函数,则m 的取值范围是( )A .(-∞,0)∪(0,1]B .(-1,0)∪(0,1]C .(0,+∞)D .(0,1]解析:选D 函数f (x )=-x 2+4mx 的图象开口向下,且以直线x =2m 为对称轴,若在区间[2,4]上是减函数,则2m ≤2,解得m ≤1;g (x )=2m x +1的图象由y =2mx 的图象向左平移一个单位长度得到,若在区间[2,4]上是减函数,则2m >0,解得m >0.综上可得,m 的取值范围是(0,1].2.已知函数f (x )=ln x +x ,若f (a 2-a )>f (a +3),则正数a 的取值范围是________. 解析:因为f (x )=ln x +x 在(0,+∞)上是增函数,所以⎩⎪⎨⎪⎧a 2-a >a +3,a 2-a >0,a +3>0,解得-3<a <-1或a >3.又a >0,所以a >3. 答案:(3,+∞)3.已知定义在R 上的函数f (x )满足:①f (x +y )=f (x )+f (y )+1,②当x >0时,f (x )>-1. (1)求f (0)的值,并证明f (x )在R 上是单调增函数; (2)若f (1)=1,解关于x 的不等式f (x 2+2x )+f (1-x )>4. 解:(1)令x =y =0,得f (0)=-1.在R 上任取x 1>x 2,则x 1-x 2>0,f (x 1-x 2)>-1. 又f (x 1)=f [(x 1-x 2)+x 2]=f (x 1-x 2)+f (x 2)+1>f (x 2), 所以函数f (x )在R 上是单调增函数. (2)由f (1)=1,得f (2)=3,f (3)=5.由f (x 2+2x )+f (1-x )>4得f (x 2+x +1)>f (3), 又函数f (x )在R 上是增函数,故x 2+x +1>3, 解得x <-2或x >1,故原不等式的解集为{x |x <-2或x >1}.第三节 函数的奇偶性与周期性一、基础知1.函数的奇偶性函数的定义域关于原点对称是函数具有奇偶性的前提条件.若f (x )≠0,则奇(偶)函数定义的等价形式如下:(1)f (-x )=f (x )⇔f (-x )-f (x )=0⇔f (-x )f (x )=1⇔f (x )为偶函数;(2)f (-x )=-f (x )⇔f (-x )+f (x )=0⇔f (-x )f (x )=-1⇔f (x )为奇函数.2.函数的周期性 (1)周期函数对于函数f (x ),如果存在一个非零常数T ,使得当x 取定义域内的任何值时,都有f (x +T )=f (x ),那么就称函数f (x )为周期函数,称T 为这个函数的周期.周期函数定义的实质存在一个非零常数T ,使f (x +T )=f (x )为恒等式,即自变量x 每增加一个T 后,函数值就会重复出现一次.(2)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.二、常用结论1.函数奇偶性常用结论(1)如果函数f (x )是奇函数且在x =0处有定义,则一定有f (0)=0;如果函数f (x )是偶函数,那么f (x )=f (|x |).(2)奇函数在两个对称的区间上具有相同的单调性;偶函数在两个对称的区间上具有相反的单调性.(3)在公共定义域内有:奇±奇=奇,偶±偶=偶,奇×奇=偶,偶×偶=偶,奇×偶=奇.2.函数周期性常用结论 对f (x )定义域内任一自变量x : (1)若f (x +a )=-f (x ),则T =2a (a >0). (2)若f (x +a )=1f (x ),则T =2a (a >0). (3)若f (x +a )=-1f (x ),则T =2a (a >0).3.函数图象的对称性(1)若函数y =f (x +a )是偶函数,即f (a -x )=f (a +x ),则函数y =f (x )的图象关于直线x =a 对称.(2)若对于R 上的任意x 都有f (2a -x )=f (x )或f (-x )=f (2a +x ),则y =f (x )的图象关于直线x =a 对称.(3)若函数y =f (x +b )是奇函数,即f (-x +b )+f (x +b )=0,则函数y =f (x )关于点(b,0)中心对称.考点一 函数奇偶性的判断[典例] 判断下列函数的奇偶性: (1)f (x )=36-x 2|x +3|-3;(2)f (x )=1-x 2+x 2-1; (3)f (x )=log 2(1-x 2)|x -2|-2;(4)f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2+x ,x <0,x 2-x ,x >0.[解] (1)由f (x )=36-x 2|x +3|-3,可知⎩⎪⎨⎪⎧ 36-x 2≥0,|x +3|-3≠0⇒⎩⎪⎨⎪⎧-6≤x ≤6,x ≠0且x ≠-6,故函数f (x )的定义域为(-6,0)∪(0,6],定义域不关于原点对称,故f (x )为非奇非偶函数.(2)由⎩⎪⎨⎪⎧1-x 2≥0,x 2-1≥0⇒x 2=1⇒x =±1,故函数f (x )的定义域为{-1,1},关于原点对称,且f (x )=0,所以f (-x )=f (x )=-f (x ),所以函数f (x )既是奇函数又是偶函数.(3)由⎩⎪⎨⎪⎧1-x 2>0,|x -2|-2≠0⇒-1<x <0或0<x <1,定义域关于原点对称.此时f (x )=log 2(1-x 2)|x -2|-2=log 2(1-x 2)2-x -2=-log 2(1-x 2)x ,故有f (-x )=-log 2[1-(-x )2]-x =log 2(1-x 2)x =-f (x ),所以函数f (x )为奇函数. (4)法一:图象法画出函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2+x ,x <0,x 2-x ,x >0的图象如图所示,图象关于y 轴对称,故f (x )为偶函数.法二:定义法易知函数f (x )的定义域为(-∞,0)∪(0,+∞),关于原点对称,当x >0时,f (x )=x 2-x ,则当x <0时,-x >0,故f (-x )=x 2+x =f (x );当x <0时,f (x )=x 2+x ,则当x >0时,-x <0,故f (-x )=x 2-x =f (x ),故原函数是偶函数.法三:f (x )还可以写成f (x )=x 2-|x |(x ≠0),故f (x )为偶函数.[题组训练]1.(2018·福建期末)下列函数为偶函数的是( ) A .y =tan ⎝⎛⎭⎫x +π4 B .y =x 2+e |x | C .y =x cos xD .y =ln|x |-sin x解析:选B 对于选项A ,易知y =tan ⎝⎛⎭⎫x +π4为非奇非偶函数;对于选项B ,设f (x )=x 2+e |x |,则f (-x )=(-x )2+e |-x |=x 2+e |x |=f (x ),所以y =x 2+e |x |为偶函数;对于选项C ,设f (x )=x cos x ,则f (-x )=-x cos(-x )=-x cos x =-f (x ),所以y =x cos x 为奇函数;对于选项D ,设f (x )=ln|x |-sin x ,则f (2)=ln 2-sin 2,f (-2)=ln 2-sin(-2)=ln 2+sin 2≠f (2),所以y =ln|x |-sin x 为非奇非偶函数,故选B.2.设函数f (x )=e x -e -x2,则下列结论错误的是( )A .|f (x )|是偶函数B .-f (x )是奇函数C .f (x )|f (x )|是奇函数D .f (|x |)f (x )是偶函数解析:选D ∵f (x )=e x -e -x2,则f (-x )=e -x -e x2=-f (x ).∴f (x )是奇函数. ∵f (|-x |)=f (|x |),∴f (|x |)是偶函数,∴f (|x |)f (x )是奇函数.考点二 函数奇偶性的应用[典例] (1)(2019·福建三明模拟)函数y =f (x )是R 上的奇函数,当x <0时,f (x )=2x ,则当x >0时,f (x )=( )A .-2xB .2-xC .-2-xD .2x(2)(2018·贵阳摸底考试)已知函数f (x )=a -2e x +1(a ∈R)是奇函数,则函数f (x )的值域为( )A .(-1,1)B .(-2,2)C .(-3,3)D .(-4,4)[解析] (1)当x >0时,-x <0,∵x <0时,f (x )=2x ,∴当x >0时,f (-x )=2-x .∵f (x )是R 上的奇函数,∴当x >0时,f (x )=-f (-x )=-2-x .(2)法一:由f (x )是奇函数知f (-x )=-f (x ),所以a -2e -x+1=-a +2e x +1,得2a =2e x+1+2e -x +1,所以a =1e x +1+e x e x +1=1,所以f (x )=1-2e x +1.因为e x +1>1,所以0<1e x +1<1,-1<1-2e x +1<1,所以函数f (x )的值域为(-1,1).法二:函数f (x )的定义域为R ,且函数f (x )是奇函数,所以f (0)=a -1=0,即a =1,所以f (x )=1-2e x +1.因为e x +1>1,所以0<1e x +1<1,-1<1-2e x +1<1,所以函数f (x )的值域为(-1,1).[答案] (1)C (2)A[解题技法]应用函数奇偶性可解决的四类问题及解题方法(1)求函数值将待求值利用奇偶性转化为已知区间上的函数值求解.(2)求解析式先将待求区间上的自变量转化到已知区间上,再利用奇偶性求解,或充分利用奇偶性构造关于f (x )的方程(组),从而得到f (x )的解析式.(3)求函数解析式中参数的值利用待定系数法求解,根据f (x )±f (-x )=0得到关于待求参数的恒等式,由系数的对等性得参数的值或方程(组),进而得出参数的值.(4)画函数图象和判断单调性利用奇偶性可画出另一对称区间上的图象及判断另一区间上的单调性.[题组训练]1.(2019·贵阳检测)若函数f (x )是定义在R 上的奇函数,当x ≥0时,f (x )=log 2(x +2)-1,则f (-6)=( )A .2B .4C .-2D .-4解析:选C 根据题意得f (-6)=-f (6)=1-log 2(6+2)=1-3=-2.2.已知函数f (x )为奇函数,当x >0时,f (x )=x 2-x ,则当x <0时,函数f (x )的最大值为________.解析:法一:当x <0时,-x >0,所以f (-x )=x 2+x .又因为函数f (x )为奇函数,所以f (x )=-f (-x )=-x 2-x =-⎝⎛⎭⎫x +122+14,所以当x <0时,函数f (x )的最大值为14. 法二:当x >0时,f (x )=x 2-x =⎝⎛⎭⎫x -122-14,最小值为-14,因为函数f (x )为奇函数,所以当x <0时,函数f (x )的最大值为14.答案:143.(2018·合肥八中模拟)若函数f (x )=x ln(x +a +x 2)为偶函数,则a =________. 解析:∵f (x )=x ln(x +a +x 2)为偶函数,∴f (-x )=f (x ),即-x ln(a +x 2-x )=x ln(x +a +x 2),从而ln[(a +x 2)2-x 2]=0,即ln a =0,故a =1.答案:1考点三 函数的周期性[典例] (1)(2018·开封期末)已知定义在R 上的函数f (x )满足f (x )=-f (x +2),当x ∈(0,2]时,f (x )=2x +log 2x ,则f (2 019)=( )A .5 B.12C .2D .-2(2)(2018·江苏高考)函数f (x )满足f (x +4)=f (x )(x ∈R),且在区间(-2,2]上,f (x )=⎩⎨⎧cos πx2,0<x ≤2,⎪⎪⎪⎪x +12,-2<x ≤0,则f (f (15))的值为________.[解析] (1)由f (x )=-f (x +2),得f (x +4)=f (x ),所以函数f (x )是周期为4的周期函数,所以f (2 019)=f (504×4+3)=f (3)=f (1+2)=-f (1)=-(2+0)=-2.(2)由函数f (x )满足f (x +4)=f (x )(x ∈R), 可知函数f (x )的周期是4, 所以f (15)=f (-1)=⎪⎪⎪⎪-1+12=12, 所以f (f (15))=f ⎝⎛⎭⎫12=cos π4=22. [答案] (1)D (2)22[题组训练]1.(2019·山西八校联考)已知f (x )是定义在R 上的函数,且满足f (x +2)=-1f (x ),当2≤x ≤3时,f (x )=x ,则f ⎝⎛⎭⎫-112=________. 解析:∵f (x +2)=-1f (x ),∴f (x +4)=f (x ), ∴f ⎝⎛⎭⎫-112=f ⎝⎛⎭⎫52,又2≤x ≤3时,f (x )=x , ∴f ⎝⎛⎭⎫52=52,∴f ⎝⎛⎭⎫-112=52. 答案:522.(2019·哈尔滨六中期中)设f (x )是定义在R 上的周期为3的函数,当x ∈[-2,1)时,f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧4x 2-2,-2≤x ≤0,x ,0<x <1,则f ⎝⎛⎭⎫f ⎝⎛⎭⎫214=________. 解析:由题意可得f ⎝⎛⎭⎫214=f ⎝⎛⎭⎫6-34=f ⎝⎛⎭⎫-34=4×⎝⎛⎭⎫-342-2=14,f ⎝⎛⎭⎫14=14.答案:14[课时跟踪检测]A 级1.下列函数为奇函数的是( ) A .f (x )=x 3+1 B .f (x )=ln 1-x1+xC .f (x )=e xD .f (x )=x sin x解析:选B 对于A ,f (-x )=-x 3+1≠-f (x ),所以其不是奇函数;对于B ,f (-x )=ln 1+x 1-x=-ln1-x 1+x=-f (x ),所以其是奇函数;对于C ,f (-x )=e -x ≠-f (x ),所以其不是奇函数;对于D ,f (-x )=-x sin(-x )=x sin x =f (x ),所以其不是奇函数.故选B.2.(2019·南昌联考)函数f (x )=9x +13x 的图象( )A .关于x 轴对称B .关于y 轴对称C .关于坐标原点对称D .关于直线y =x 对称解析:选B 因为f (x )=9x +13x =3x +3-x ,易知f (x )为偶函数,所以函数f (x )的图象关于y轴对称.3.设函数f (x )是定义在R 上的奇函数,且f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧log 2(x +1),x ≥0,g (x ),x <0,则f (-7)=( )A .3B .-3C .2D .-2解析:选B 因为函数f (x )是定义在R 上的奇函数,且f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧log 2(x +1),x ≥0,g (x ),x <0,所以f (-7)=-f (7)=-log 2(7+1)=-3.4.若定义在R 上的偶函数f (x )和奇函数g (x )满足f (x )+g (x )=e x ,则g (x )=( ) A .e x -e -xB.12(e x +e -x )C.12(e -x -e x ) D.12(e x -e -x )解析:选D 因为f (x )+g (x )=e x ,所以f (-x )+g (-x )=f (x )-g (x )=e -x ,。
高考数学考点与题型知识点2函数的概念与基本初等函数
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函数的概念与基本初等函数函数的概念与基本初等函数Ⅰ (3)第一节函数及其表示 (3)考点一函数的定义域 (3)考点二求函数的解析式 (5)考点三分段函数 (7)第二节函数的单调性与最值 (15)考点一确定函数的单调性(区间)) (16)考点二求函数的值域(最值)) (18)考点三函数单调性的应用 (20)第三节函数的奇偶性与周期性 (27)考点一函数奇偶性的判断 (28)考点二函数奇偶性的应用 (30)考点三函数的周期性 (31)第四节函数性质的综合问题 (38)考点一函数的单调性与奇偶性 (38)考点二函数的周期性与奇偶性 (39)考点三函数性质的综合应用 (40)第五节函数的图象 (48)考点一作函数的图象 (49)考点二函数图象的识辨 (51)考点三函数图象的应用 (53)第六节二次函数 (61)考点一求二次函数的解析式 (62)考点二二次函数的图象与性质 (64)第七节幂函数 (72)考点一幂函数的图象与性质 (73)考点二比较幂值大小 (74)第八节指数式、对数式的运算 (79)考点一指数幂的化简与求值 (80)考点二对数式的化简与求值 (82)第九节指数函数 (86)考点一指数函数的图象及应用 (87)考点二指数函数的性质及应用 (88)第十节对数函数 (95)考点一对数函数的图象及应用 (96)考点二对数函数的性质及应用 (97)第十一节函数与方程 (103)考点一函数零点个数、所在区间 (104)考点二函数零点的应用 (106)第十二节函数模型及其应用 (111)考点一二次函数、分段函数模型 (111)考点二指数函数、对数函数模型 (113)第二章 函数的概念与基本初等函数Ⅰ第一节 函数及其表示一、基础知识1.函数与映射的概念2.函数的有关概念(1)函数的定义域、值域:在函数y =f (x ),x ∈A 中,x 叫做自变量,x 的取值范围A 叫做函数的定义域;与x 的值相对应的y 值叫做函数值,函数值的集合{f (x )|x ∈A }叫做函数的值域.求函数定义域的策略(1)确定函数的定义域常从解析式本身有意义,或从实际出发.(2)如果函数y =f (x )是用表格给出,则表格中x 的集合即为定义域.(3)如果函数y =f (x )是用图象给出,则图象在x 轴上的投影所覆盖的x 的集合即为定义域.(2)函数的三要素:定义域、值域和对应关系.(3)相等函数:如果两个函数的定义域和对应关系完全一致,则这两个函数相等,这是判断两函数相等的依据.两函数值域与对应关系相同时,两函数不一定相同.(4)函数的表示法:表示函数的常用方法有:解析法、图象法、列表法.3.分段函数若函数在其定义域内,对于定义域内的不同取值区间,有着不同的对应关系,这样的函数通常叫做分段函数.关于分段函数的3个注意(1)分段函数虽然由几个部分构成,但它表示同一个函数.(2)分段函数的定义域是各段定义域的并集,值域是各段值域的并集.(3)各段函数的定义域不可以相交.考点一 函数的定义域[典例] (1)(2019·长春质检)函数y =ln (1-x )x +1+1x的定义域是( )A .[-1,0)∪(0,1)B .[-1,0)∪(0,1]C .(-1,0)∪(0,1]D .(-1,0)∪(0,1)(2)已知函数f (x )的定义域为(-1,0),则函数f (2x +1)的定义域为( )A .(-1,1)B.⎝⎛⎭⎫-1,-12 C .(-1,0)D.⎝⎛⎭⎫12,1 [解析] (1)由题意得⎩⎪⎨⎪⎧ 1-x >0,x +1>0,x ≠0,解得-1<x <0或0<x <1.所以原函数的定义域为(-1,0)∪(0,1).(2)令u =2x +1,由f (x )的定义域为(-1,0),可知-1<u <0,即-1<2x +1<0,得-1<x <-12. [答案] (1)D (2)B[解题技法]1.使函数解析式有意义的一般准则(1)分式中的分母不为0;(2)偶次根式的被开方数非负;(3)y =x 0要求x ≠0;(4)对数式中的真数大于0,底数大于0且不等于1;(5)正切函数y =tan x ,x ≠k π+π2(k ∈Z); (6)实际问题中除考虑函数解析式有意义外,还应考虑实际问题本身的要求.2.抽象函数的定义域问题(1)若已知函数f (x )的定义域为[a ,b ],其复合函数f (g (x ))的定义域由不等式a ≤g (x )≤b 求出;(2)若已知函数f (g (x ))的定义域为[a ,b ],则f (x )的定义域为g (x )在x ∈[a ,b ]上的值域.[题组训练]1.函数f (x )=1ln (x +1)+4-x 2的定义域为( ) A .[-2,0)∪(0,2]B .(-1,0)∪(0,2]C .[-2,2]D .(-1,2]解析:选B 由⎩⎪⎨⎪⎧ x +1>0,ln (x +1)≠0,4-x 2≥0,得-1<x ≤2,且x ≠0.2.若函数y =f (x )的定义域是[1,2 019],则函数g (x )=f (x +1)x -1的定义域是________________.解析:因为y =f (x )的定义域是[1,2 019],所以若g (x )有意义,应满足⎩⎪⎨⎪⎧1≤x +1≤2 019,x -1≠0, 所以0≤x ≤2 018,且x ≠1.因此g (x )的定义域是{x |0≤x ≤2 018,且x ≠1}.答案:{x |0≤x ≤2 018,且x ≠1}考点二 求函数的解析式[典例] (1)已知二次函数f (2x +1)=4x 2-6x +5,求f (x );(2)已知函数f (x )满足f (-x )+2f (x )=2x ,求f (x ).[解] (1)法一:待定系数法因为f (x )是二次函数,所以设f (x )=ax 2+bx +c (a ≠0),则f (2x +1)=a (2x +1)2+b (2x +1)+c =4ax 2+(4a +2b )x +a +b +c .因为f (2x +1)=4x 2-6x +5,所以⎩⎪⎨⎪⎧ 4a =4,4a +2b =-6,a +b +c =5,解得⎩⎪⎨⎪⎧ a =1,b =-5,c =9,所以f (x )=x 2-5x +9(x ∈R).法二:换元法令2x +1=t (t ∈R),则x =t -12, 所以f (t )=4⎝⎛⎭⎫t -122-6·t -12+5=t 2-5t +9(t ∈R), 所以f (x )=x 2-5x +9(x ∈R).法三:配凑法因为f (2x +1)=4x 2-6x +5=(2x +1)2-10x +4=(2x +1)2-5(2x +1)+9,所以f (x )=x 2-5x +9(x ∈R).(2)解方程组法由f (-x )+2f (x )=2x , ①得f (x )+2f (-x )=2-x ,②①×2-②,得3f (x )=2x +1-2-x .即f (x )=2x +1-2-x 3. 故f (x )的解析式是f (x )=2x +1-2-x 3(x ∈R). [解题技法] 求函数解析式的4种方法及适用条件(1)待定系数法先设出含有待定系数的解析式,再利用恒等式的性质,或将已知条件代入,建立方程(组),通过解方程(组)求出相应的待定系数.(2)换元法对于形如y =f (g (x ))的函数解析式,令t =g (x ),从中求出x =φ(t ),然后代入表达式求出f (t ),再将t 换成x ,得到f (x )的解析式,要注意新元的取值范围.(3)配凑法由已知条件f (g (x ))=F (x ),可将F (x )改写成关于g (x )的表达式,然后以x 替代g (x ),便得f (x )的解析式.(4)解方程组法已知关于f (x )与f ⎝⎛⎭⎫1x 或f (-x )的表达式,可根据已知条件再构造出另外一个等式组成方程组,通过解方程组求出f (x ).[提醒] 由于函数的解析式相同,定义域不同,则为不相同的函数,因此求函数的解析式时,如果定义域不是R ,一定要注明函数的定义域.[题组训练]1.[口诀第2句]已知f (x )是二次函数,且f (0)=0,f (x +1)=f (x )+x +1,则f (x )=________________.解析:设f (x )=ax 2+bx +c (a ≠0),由f (0)=0,知c =0,f (x )=ax 2+bx .又由f (x +1)=f (x )+x +1,得a (x +1)2+b (x +1)=ax 2+bx +x +1,即ax 2+(2a +b )x +a +b =ax 2+(b +1)x +1,所以⎩⎪⎨⎪⎧2a +b =b +1,a +b =1,解得a =b =12.所以f (x )=12x 2+12x (x ∈R). 答案:12x 2+12x (x ∈R) 2.[口诀第3句]已知f ⎝⎛⎭⎫2x +1=lg x ,则f (x )=________________.解析:令2x +1=t ,得x =2t -1,则f (t )=lg 2t -1,又x >0,所以t >1,故f (x )的解析式是f (x )=lg 2x -1(x >1). 答案:lg 2x -1(x >1) 3.[口诀第4句]已知f (x )满足2f (x )+f ⎝⎛⎭⎫1x =3x ,则f (x )=________.解析:∵2f (x )+f ⎝⎛⎭⎫1x =3x ,①把①中的x 换成1x ,得2f ⎝⎛⎭⎫1x +f (x )=3x.② 联立①②可得⎩⎨⎧2f (x )+f ⎝⎛⎭⎫1x =3x ,2f ⎝⎛⎭⎫1x +f (x )=3x, 解此方程组可得f (x )=2x -1x(x ≠0). 答案:2x -1x(x ≠0)考点三 分段函数考法(一) 求函数值 [典例] (2019·石家庄模拟)已知f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧log 3x ,x >0,a x +b ,x ≤0(0<a <1),且f (-2)=5,f (-1)=3,则f (f (-3))=( )A .-2B .2C .3D .-3 [解析] 由题意得,f (-2)=a -2+b =5,①f (-1)=a -1+b =3,②联立①②,结合0<a <1,得a =12,b =1,所以f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ log 3x ,x >0,⎝⎛⎭⎫12x +1,x ≤0,则f (-3)=⎝⎛⎭⎫12-3+1=9,f (f (-3))=f (9)=log 39=2.[答案] B[解题技法] 求分段函数的函数值的策略(1)求分段函数的函数值时,要先确定要求值的自变量属于哪一区间,然后代入该区间对应的解析式求值;(2)当出现f (f (a ))的形式时,应从内到外依次求值;(3)当自变量的值所在区间不确定时,要分类讨论,分类标准应参照分段函数不同段的端点.考法(二) 求参数或自变量的值(或范围)[典例] (2018·全国卷Ⅰ)设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2-x ,x ≤0,1,x >0,则满足f (x +1)<f (2x )的x 的取值范围是( )A .(-∞,-1]B .(0,+∞)C .(-1,0)D .(-∞,0) [解析] 法一:分类讨论法①当⎩⎪⎨⎪⎧x +1≤0,2x ≤0,即x ≤-1时, f (x +1)<f (2x ),即为2-(x +1)<2-2x ,即-(x +1)<-2x ,解得x <1.因此不等式的解集为(-∞,-1].②当⎩⎪⎨⎪⎧ x +1≤0,2x >0时,不等式组无解. ③当⎩⎪⎨⎪⎧x +1>0,2x ≤0,即-1<x ≤0时, f (x +1)<f (2x ),即为1<2-2x ,解得x <0.因此不等式的解集为(-1,0).④当⎩⎪⎨⎪⎧x +1>0,2x >0,即x >0时,f (x +1)=1,f (2x )=1,不合题意.综上,不等式f (x +1)<f (2x )的解集为(-∞,0).法二:数形结合法∵f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2-x ,x ≤0,1,x >0, ∴函数f (x )的图象如图所示.结合图象知,要使f (x +1)<f (2x ),则需⎩⎪⎨⎪⎧ x +1<0,2x <0,2x <x +1或⎩⎪⎨⎪⎧x +1≥0,2x <0, ∴x <0,故选D.[答案] D[解题技法]已知函数值(或范围)求自变量的值(或范围)的方法(1)根据每一段的解析式分别求解,但要注意检验所求自变量的值(或范围)是否符合相应段的自变量的取值范围,最后将各段的结果合起来(求并集)即可;(2)如果分段函数的图象易得,也可以画出函数图象后结合图象求解.[题组训练]1.设f (x )=⎩⎨⎧ x ,0<x <1,2(x -1),x ≥1,若f (a )=f (a +1),则f ⎝⎛⎭⎫1a =( ) A .2B .4C .6D .8 解析:选C 当0<a <1时,a +1>1,f (a )=a ,f (a +1)=2(a +1-1)=2a , ∵f (a )=f (a +1),∴a =2a ,解得a =14或a =0(舍去). ∴f ⎝⎛⎭⎫1a =f (4)=2×(4-1)=6.当a ≥1时,a +1≥2,f (a )=2(a -1),f (a +1)=2(a +1-1)=2a ,∵f (a )=f (a +1),∴2(a -1)=2a ,无解.综上,f ⎝⎛⎭⎫1a =6.2.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x ,x ≤1,f (x -1),x >1,则f (f (3))=________. 解析:由题意,得f (3)=f (2)=f (1)=21=2,∴f (f (3))=f (2)=2.答案:23.(2017·全国卷Ⅲ)设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x +1,x ≤0,2x ,x >0,则满足f (x )+f ⎝⎛⎭⎫x -12>1的x 的取值范围是________.解析:由题意知,可对不等式分x ≤0,0<x ≤12,x >12讨论. ①当x ≤0时,原不等式为x +1+x +12>1,解得x >-14, 故-14<x ≤0. ②当0<x ≤12时,原不等式为2x +x +12>1,显然成立. ③当x >12时,原不等式为2x +2x -12>1,显然成立. 综上可知,所求x 的取值范围是⎝⎛⎭⎫-14,+∞. 答案:⎝⎛⎭⎫-14,+∞ 4.设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧⎝⎛⎭⎫12x -7,x <0,x ,x ≥0,若f (a )<1,则实数a 的取值范围是____________. 解析:若a <0,则f (a )<1⇔⎝⎛⎭⎫12a -7<1⇔⎝⎛⎭⎫12a <8,解得a >-3,故-3<a <0; 若a ≥0,则f (a )<1⇔a <1,解得a <1,故0≤a <1. 综上可得-3<a <1.答案:(-3,1) [课时跟踪检测]1.下列所给图象是函数图象的个数为( )A .1B .2C .3D .4解析:选B ①中当x >0时,每一个x 的值对应两个不同的y 值,因此不是函数图象;②中当x =x 0时,y 的值有两个,因此不是函数图象;③④中每一个x 的值对应唯一的y 值,因此是函数图象.故选B.2.函数f (x )=2x -1+1x -2的定义域为( ) A .[0,2)B .(2,+∞)C .[0,2)∪(2,+∞)D .(-∞,2)∪(2,+∞)解析:选C 由题意得⎩⎪⎨⎪⎧2x -1≥0,x -2≠0,解得x ≥0,且x ≠2.3.已知f ⎝⎛⎭⎫12x -1=2x -5,且f (a )=6,则a 等于( ) A.74 B .-74C.43D .-43解析:选A 令t =12x -1,则x =2t +2,f (t )=2(2t +2)-5=4t -1,则4a -1=6,解得a =74.4.(2019·贵阳检测)下列函数中,同一个函数的定义域与值域相同的是( ) A .y =x -1 B .y =ln x C .y =13x -1D .y =x +1x -1解析:选D 对于A ,定义域为[1,+∞),值域为[0,+∞),不满足题意;对于B ,定义域为(0,+∞),值域为R ,不满足题意;对于C ,定义域为(-∞,0)∪(0,+∞),值域为(-∞,-1)∪(0,+∞),不满足题意;对于D ,y =x +1x -1=1+2x -1,定义域为(-∞,1)∪(1,+∞),值域也是(-∞,1)∪(1,+∞).5.(2018·福建期末)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧log 2x +a ,x >0,4x -2-1,x ≤0.若f (a )=3,则f (a -2)=( )A .-1516B .3C .-6364或3D .-1516或3解析:选A 当a >0时,若f (a )=3,则log 2a +a =3,解得a =2(满足a >0);当a ≤0时,若f (a )=3,则4a -2-1=3,解得a =3,不满足a ≤0,所以舍去.于是,可得a =2.故f (a -2)=f (0)=4-2-1=-1516.6.已知函数y =f (2x -1)的定义域是[0,1],则函数f (2x +1)log 2(x +1)的定义域是( )A .[1,2]B .(-1,1] C.⎣⎡⎦⎤-12,0 D .(-1,0)解析:选D 由f (2x -1)的定义域是[0,1], 得0≤x ≤1,故-1≤2x -1≤1, ∴f (x )的定义域是[-1,1], ∴要使函数f (2x +1)log 2(x +1)有意义,需满足⎩⎪⎨⎪⎧-1≤2x +1≤1,x +1>0,x +1≠1,解得-1<x <0.7.下列函数中,不满足f (2 018x )=2 018f (x )的是( ) A .f (x )=|x | B .f (x )=x -|x | C .f (x )=x +2D .f (x )=-2x解析:选C 若f (x )=|x |,则f (2 018x )=|2 018x |=2 018|x |=2 018f (x );若f (x )=x -|x |,则f (2 018x )=2 018x -|2 018x |=2 018(x -|x |)=2 018f (x );若f (x )=x +2,则f (2 018x )=2 018x +2,而2 018f (x )=2 018x +2 018×2,故f (x )=x +2不满足f (2 018x )=2 018f (x );若f (x )=-2x ,则f (2 018x )=-2×2 018x =2 018×(-2x )=2 018f (x ).故选C.8.已知具有性质:f ⎝⎛⎭⎫1x =-f (x )的函数,我们称为满足“倒负”变换的函数,下列函数: ①f (x )=x -1x ;②f (x )=x +1x ;③f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x ,0<x <1,0,x =1,-1x ,x >1.其中满足“倒负”变换的函数是( ) A .①② B .①③ C .②③D .①解析:选B 对于①,f (x )=x -1x ,f ⎝⎛⎭⎫1x =1x-x =-f (x ),满足题意;对于②,f ⎝⎛⎭⎫1x =1x +x =f (x ),不满足题意;对于③,f ⎝⎛⎭⎫1x =⎩⎪⎨⎪⎧1x ,0<1x<1,0,1x =1,-x ,1x >1,即f ⎝⎛⎭⎫1x =⎩⎪⎨⎪⎧1x,x >1,0,x =1,-x ,0<x <1,故f ⎝⎛⎭⎫1x =-f (x ),满足题意.综上可知,满足“倒负”变换的函数是①③.9.(2019·青岛模拟)函数y =ln ⎝⎛⎭⎫1+1x +1-x 2的定义域为________. 解析:由⎩⎪⎨⎪⎧1+1x >0,1-x 2≥0⇒⎩⎪⎨⎪⎧x <-1或x >0,-1≤x ≤1⇒0<x ≤1.所以该函数的定义域为(0,1]. 答案:(0,1]10.(2019·益阳、湘潭调研)若函数f (x )=⎩⎨⎧lg (1-x ),x <0,-2x ,x ≥0,则f (f (-9))=________.解析:∵函数f (x )=⎩⎨⎧lg (1-x ),x <0,-2x ,x ≥0,∴f (-9)=lg 10=1,∴f (f (-9))=f (1)=-2.答案:-211.(2018·张掖一诊)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x ,x >0,x +1,x ≤0,若f (a )+f (1)=0,则实数a 的值等于________.解析:∵f (1)=2,且f (1)+f (a )=0,∴f (a )=-2<0,故a ≤0. 依题知a +1=-2,解得a =-3. 答案:-312.已知f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧12x +1,x ≤0,-(x -1)2,x >0,使f (x )≥-1成立的x 的取值范围是________.解析:由题意知⎩⎪⎨⎪⎧x ≤0,12x +1≥-1或⎩⎪⎨⎪⎧x >0,-(x -1)2≥-1, 解得-4≤x ≤0或0<x ≤2, 故所求x 的取值范围是[-4,2]. 答案:[-4,2]13.设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ax +b ,x <0,2x ,x ≥0,且f (-2)=3,f (-1)=f (1).(1)求函数f (x )的解析式;(2)在如图所示的直角坐标系中画出f (x )的图象.解:(1)由f (-2)=3,f (-1)=f (1),得⎩⎪⎨⎪⎧-2a +b =3,-a +b =2,解得⎩⎪⎨⎪⎧ a =-1,b =1,所以f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-x +1,x <0,2x ,x ≥0.(2)函数f (x )的图象如图所示.第二节函数的单调性与最值一、基础知识1.增函数、减函数定义:设函数f(x)的定义域为I:(1)增函数:如果对于定义域I内某个区间D上的任意两个自变量的值x1,x2,当x1<x2时,都有f(x1)<f(x2),那么就说函数f(x)在区间D上是增函数.(2)减函数:如果对于定义域I内某个区间D上的任意两个自变量的值x1,x2,当x1<x2时,都有f(x1)>f(x2),那么就说函数f(x)在区间D上是减函数.增(减)函数定义中的x1,x2的三个特征一是任意性;二是有大小,即x1<x2(x1>x2);三是同属于一个单调区间,三者缺一不可.2.单调性、单调区间若函数y=f(x)在区间D上是增函数或减函数,则称函数y=f(x)在这一区间具有(严格的)单调性,区间D叫做函数y=f(x)的单调区间.有关单调区间的两个防范(1)单调区间只能用区间表示,不能用不等式表示.(2)有多个单调区间应分别写,不能用符号“∪”连接,也不能用“或”连接,只能用“逗号”或“和”连接.3.函数的最值设函数y=f(x)的定义域为I,如果存在实数M满足:(1)对于任意的x∈I,都有f(x)≤M或f(x)≥M.(2)存在x0∈I,使得f(x0)=M.那么,我们称M是函数y=f(x)的最大值或最小值.函数最值存在的两条结论(1)闭区间上的连续函数一定存在最大值和最小值.当函数在闭区间上单调时最值一定在端点取到.(2)开区间上的“单峰”函数一定存在最大(小)值.二、常用结论在公共定义域内:(1)函数f(x)单调递增,g(x)单调递增,则f(x)+g(x)是增函数;(2)函数f (x )单调递减,g (x )单调递减,则f (x )+g (x )是减函数; (3)函数f (x )单调递增,g (x )单调递减,则f (x )-g (x )是增函数; (4)函数f (x )单调递减,g (x )单调递增,则f (x )-g (x )是减函数;(5)若k >0,则kf (x )与f (x )单调性相同;若k <0,则kf (x )与f (x )单调性相反; (6)函数y =f (x )(f (x )>0)在公共定义域内与y =-f (x ),y =1f (x )的单调性相反;(7)复合函数y =f [g (x )]的单调性与y =f (u )和u =g (x )的单调性有关.简记:“同增异减”.考点一 确定函数的单调性(区间))[典例] (1)求函数f (x )=-x 2+2|x |+1的单调区间. (2)试讨论函数f (x )=ax x -1(a ≠0)在(-1,1)上的单调性.[解] (1)易知f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-x 2+2x +1,x ≥0,-x 2-2x +1,x <0=⎩⎪⎨⎪⎧-(x -1)2+2,x ≥0,-(x +1)2+2,x <0. 画出函数图象如图所示,可知单调递增区间为(-∞,-1]和[0,1],单调递减区间为[-1,0]和[1,+∞).(2)法一:定义法 设-1<x 1<x 2<1, f (x )=a ⎝⎛⎭⎪⎫x -1+1x -1=a ⎝⎛⎭⎫1+1x -1,则f (x 1)-f (x 2)=a ⎝⎛⎭⎫1+1x 1-1-a ⎝⎛⎭⎫1+1x 2-1=a (x 2-x 1)(x 1-1)(x 2-1).由于-1<x 1<x 2<1,所以x 2-x 1>0,x 1-1<0,x 2-1<0, 故当a >0时,f (x 1)-f (x 2)>0,即f (x 1)>f (x 2), 函数f (x )在(-1,1)上单调递减;当a <0时,f (x 1)-f (x 2)<0,即f (x 1)<f (x 2), 函数f (x )在(-1,1)上单调递增. 法二:导数法f ′(x )=(ax )′(x -1)-ax (x -1)′(x -1)2=a (x -1)-ax (x -1)2=-a(x -1)2. 当a >0时,f ′(x )<0,函数f (x )在(-1,1)上单调递减; 当a <0时,f ′(x )>0,函数f (x )在(-1,1)上单调递增.[解题技法] 判断函数单调性和求单调区间的方法(1)定义法:一般步骤为设元―→作差―→变形―→判断符号―→得出结论.(2)图象法:如果f (x )是以图象形式给出的,或者f (x )的图象易作出,则可由图象的上升或下降确定单调性.(3)导数法:先求导数,利用导数值的正负确定函数的单调性及区间.(4)性质法:对于由基本初等函数的和、差构成的函数,根据各初等函数的增减性及复合函数单调性性质进行判断;复合函数单调性,可用同增异减来确定.[题组训练]1.下列函数中,满足“∀x 1,x 2∈(0,+∞)且x 1≠x 2,(x 1-x 2)·[f (x 1)-f (x 2)]<0”的是( ) A .f (x )=2x B .f (x )=|x -1| C .f (x )=1x-xD .f (x )=ln(x +1)解析:选C 由(x 1-x 2)·[f (x 1)-f (x 2)]<0可知,f (x )在(0,+∞)上是减函数,A 、D 选项中,f (x )为增函数;B 中,f (x )=|x -1|在(0,+∞)上不单调;对于f (x )=1x -x ,因为y =1x 与y=-x 在(0,+∞)上单调递减,因此f (x )在(0,+∞)上是减函数.2.函数f (x )=log 12(x 2-4)的单调递增区间是( )A .(0,+∞)B .(-∞,0)C .(2,+∞)D .(-∞,-2)解析:选D 令t =x 2-4,则y =log 12t .因为y =log 12t 在定义域上是减函数,所以求原函数的单调递增区间,即求函数t =x 2-4的单调递减区间,结合函数的定义域,可知所求区间为(-∞,-2).3.判断函数f (x )=x +ax (a >0)在(0,+∞)上的单调性.解:设x 1,x 2是任意两个正数,且x 1<x 2,则f (x 1)-f (x 2)=⎝⎛⎭⎫x 1+a x 1-⎝⎛⎭⎫x 2+a x 2=x 1-x 2x 1x 2(x 1x 2-a ). 当0<x 1<x 2≤a 时,0<x 1x 2<a ,x 1-x 2<0,所以f (x 1)-f (x 2)>0,即f (x 1)>f (x 2), 所以函数f (x )在(0,a ]上是减函数; 当a ≤x 1<x 2时,x 1x 2>a ,x 1-x 2<0, 所以f (x 1)-f (x 2)<0,即f (x 1)<f (x 2), 所以函数f (x )在[a ,+∞)上是增函数.综上可知,函数f (x )=x +ax (a >0)在(0,a ]上是减函数,在[a ,+∞)上是增函数.考点二 求函数的值域(最值))[典例] (1)(2019•深圳调研)函数y =|x +1|+|x -2|的值域为________.(2)若函数f (x )=-ax+b (a >0)在⎣⎡⎦⎤12,2上的值域为⎣⎡⎦⎤12,2,则a =________,b =________. (3)函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-x 2-4x ,x ≤0,sin x ,x >0的最大值为________.[解析] (1)图象法函数y =⎩⎪⎨⎪⎧-2x +1,x ≤-1,3,-1<x <2,2x -1,x ≥2.作出函数的图象如图所示.根据图象可知,函数y =|x +1|+|x -2|的值域为[3,+∞). (2)单调性法∵f (x )=-ax +b (a >0)在⎣⎡⎦⎤12,2上是增函数, ∴f (x )min =f ⎝⎛⎭⎫12=12,f (x )max =f (2)=2.即⎩⎨⎧-2a +b =12,-a2+b =2,解得a =1,b =52.(3)当x ≤0时,f (x )=-x 2-4x =-(x +2)2+4,而-2∈(-∞,0],此时f (x )在x =-2处取得最大值,且f (-2)=4;当x >0时,f (x )=sin x ,此时f (x )在区间(0,+∞)上的最大值为1.综上所述,函数f (x )的最大值为4.[答案] (1)[3,+∞) (2)1 52 (3)4[提醒] (1)求函数的最值时,应先确定函数的定义域.(2)求分段函数的最值时,应先求出每一段上的最值,再选取其中最大的作为分段函数的最大值,最小的作为分段函数的最小值.[题组训练]1.函数f (x )=x 2+4x 的值域为________.解析:当x >0时,f (x )=x +4x ≥4,当且仅当x =2时取等号; 当x <0时,-x +⎝⎛⎭⎫-4x ≥4, 即f (x )=x +4x ≤-4,当且仅当x =-2取等号,所以函数f (x )的值域为(-∞,-4]∪[4,+∞). 答案:(-∞,-4]∪[4,+∞)2.若x ∈⎣⎡⎦⎤-π6,2π3,则函数y =4sin 2x -12sin x -1的最大值为________,最小值为________.解析:令t =sin x ,因为x ∈⎣⎡⎦⎤-π6,2π3, 所以t ∈⎣⎡⎦⎤-12,1,y =f (t )=4t 2-12t -1, 因为该二次函数的图象开口向上,且对称轴为t =32,所以当t ∈⎣⎡⎦⎤-12,1时,函数f (t )单调递减,所以当t =-12时,y max =6;当t =1时,y min =-9. 答案:6 -93.已知f (x )=x 2+2x +ax ,x ∈[1,+∞),且a ≤1.若对任意x ∈[1,+∞),f (x )>0恒成立,则实数a 的取值范围是________.解析:对任意x ∈[1,+∞),f (x )>0恒成立等价于x 2+2x +a >0在x ∈[1,+∞)上恒成立,即a >-x 2-2x 在x ∈[1,+∞)上恒成立.又函数y =-x 2-2x 在[1,+∞)上单调递减, ∴(-x 2-2x )max =-3,故a >-3,又∵a ≤1,∴-3<a ≤1. 答案:(-3,1]考点三 函数单调性的应用考法(一) 比较函数值的大小[典例] 设偶函数f (x )的定义域为R ,当x ∈[0,+∞)时,f (x )是增函数,则f (-2),f (π),f (-3)的大小关系是( )A .f (π)>f (-3)>f (-2)B .f (π)>f (-2)>f (-3)C .f (π)<f (-3)<f (-2)D .f (π)<f (-2)<f (-3)[解析] 因为f (x )是偶函数,所以f (-3)=f (3),f (-2)=f (2). 又因为函数f (x )在[0,+∞)上是增函数. 所以f (π)>f (3)>f (2),即f (π)>f (-3)>f (-2). [答案] A[解题技法] 比较函数值大小的解题思路比较函数值的大小时,若自变量的值不在同一个单调区间内,要利用其函数性质,转化到同一个单调区间内进行比较,对于选择题、填空题能数形结合的尽量用图象法求解.考法(二) 解函数不等式[典例] 设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x ,x <2,x 2,x ≥2.若f (a +1)≥f (2a -1),则实数a 的取值范围是( )A .(-∞,1]B .(-∞,2]C .[2,6]D .[2,+∞)[解析] 易知函数f (x )在定义域(-∞,+∞)上是增函数,∵f (a +1)≥f (2a -1), ∴a +1≥2a -1,解得a ≤2.故实数a 的取值范围是(-∞,2]. [答案] B[解题技法] 求解含“f ”的函数不等式的解题思路先利用函数的相关性质将不等式转化为f (g (x ))>f (h (x ))的形式,再根据函数的单调性去掉“f ”,得到一般的不等式g (x )>h (x )(或g (x )<h (x )).考法(三) 利用单调性求参数的范围(或值)[典例] (2019•南京调研)已知函数f (x )=x -a x +a2在(1,+∞)上是增函数,则实数a 的取值范围是________.[解析] 设1<x 1<x 2,∴x 1x 2>1. ∵函数f (x )在(1,+∞)上是增函数, ∴f (x 1)-f (x 2)=x 1-a x 1+a2-⎝⎛⎭⎫x 2-a x 2+a 2 =(x 1-x 2)⎝⎛⎭⎫1+a x 1x 2<0.∵x 1-x 2<0,∴1+ax 1x 2>0,即a >-x 1x 2.∵1<x 1<x 2,x 1x 2>1,∴-x 1x 2<-1,∴a ≥-1. ∴a 的取值范围是[-1,+∞). [答案] [-1,+∞)[解题技法]利用单调性求参数的范围(或值)的方法(1)视参数为已知数,依据函数的图象或单调性定义,确定函数的单调区间,与已知单调区间比较求参数;(2)需注意若函数在区间[a ,b ]上是单调的,则该函数在此区间的任意子集上也是单调的.[题组训练]1.已知函数f (x )的图象向左平移1个单位后关于y 轴对称,当x 2>x 1>1时,[f (x 2)-f (x 1)]·(x 2-x 1)<0恒成立,设a =f ⎝⎛⎭⎫-12,b =f (2),c =f (3),则a ,b ,c 的大小关系为( ) A .c >a >b B .c >b >a C .a >c >bD .b >a >c解析:选D 由于函数f (x )的图象向左平移1个单位后得到的图象关于y 轴对称,故函数y =f (x )的图象关于直线x =1对称,所以a =f ⎝⎛⎭⎫-12=f ⎝⎛⎭⎫52.当x 2>x 1>1时,[f (x 2)-f (x 1)](x 2-x 1)<0恒成立,等价于函数f (x )在(1,+∞)上单调递减,所以b >a >c .2.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ax 2-x -14,x ≤1,log a x -1,x >1是R 上的单调函数,则实数a 的取值范围是( )A.⎣⎡⎭⎫14,12 B.⎣⎡⎦⎤14,12 C.⎝⎛⎦⎤0,12 D.⎣⎡⎭⎫12,1解析:选B 由对数函数的定义可得a >0,且a ≠1.又函数f (x )在R 上单调,而二次函数y =ax 2-x -14的图象开口向上,所以函数f (x )在R 上单调递减,故有⎩⎪⎨⎪⎧0<a <1,12a≥1,a ×12-1-14≥log a1-1,即⎩⎪⎨⎪⎧0<a <1,0<a ≤12,a ≥14.所以a ∈⎣⎡⎦⎤14,12.[课时跟踪检测]A 级1.下列四个函数中,在x ∈(0,+∞)上为增函数的是( ) A .f (x )=3-x B .f (x )=x 2-3x C .f (x )=-1x +1D .f (x )=-|x |解析:选C 当x >0时,f (x )=3-x 为减函数;当x ∈⎝⎛⎭⎫0,32时,f (x )=x 2-3x 为减函数,当x ∈⎝⎛⎭⎫32,+∞时,f (x )=x 2-3x 为增函数;当x ∈(0,+∞)时,f (x )=-1x +1为增函数;当x ∈(0,+∞)时,f (x )=-|x |为减函数.2.若函数f (x )=ax +1在R 上单调递减,则函数g (x )=a (x 2-4x +3)的单调递增区间是( )A .(2,+∞)B .(-∞,2)C .(4,+∞)D .(-∞,4)解析:选B 因为f (x )=ax +1在R 上单调递减,所以a <0. 而g (x )=a (x 2-4x +3)=a (x -2)2-a .因为a <0,所以g (x )在(-∞,2)上单调递增.3.已知函数f (x )是定义在区间[0,+∞)上的函数,且在该区间上单调递增,则满足f (2x -1)<f ⎝⎛⎭⎫13的x 的取值范围是( )A.⎝⎛⎭⎫13,23 B.⎣⎡⎭⎫13,23 C.⎝⎛⎭⎫12,23D.⎣⎡⎭⎫12,23解析:选D 因为函数f (x )是定义在区间[0,+∞)上的增函数,满足f (2x -1)<f ⎝⎛⎭⎫13. 所以0≤2x -1<13,解得12≤x <23.4.(2019·菏泽模拟)定义新运算⊕:当a ≥b 时,a ⊕b =a ;当a <b 时,a ⊕b =b 2,则函数f (x )=(1⊕x )x -(2⊕x ),x ∈[-2,2]的最大值等于( )A .-1B .1C .6D .12解析:选C 由题意知当-2≤x ≤1时,f (x )=x -2,当1<x ≤2时,f (x )=x 3-2,又f (x )=x -2,f (x )=x 3-2在相应的定义域内都为增函数,且f (1)=-1,f (2)=6,∴f (x )的最大值为6.5.已知函数f (x )是R 上的增函数,A (0,-3),B (3,1)是其图象上的两点,那么不等式-3<f (x +1)<1的解集的补集是(全集为R)( )A .(-1,2)B .(1,4)C .(-∞,-1)∪[4,+∞)D .(-∞,-1]∪[2,+∞)解析:选D 由函数f (x )是R 上的增函数,A (0,-3),B (3,1)是其图象上的两点,知不等式-3<f (x +1)<1即为f (0)<f (x +1)<f (3),所以0<x +1<3,所以-1<x <2,故不等式-3<f (x +1)<1的解集的补集是(-∞,-1]∪[2,+∞).6.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-x 2-ax -5,x ≤1,a x ,x >1是R 上的增函数,则实数a 的取值范围是( )A .[-3,0)B .(-∞,-2]C .[-3,-2]D .(-∞,0)解析:选C 若f (x )是R 上的增函数,则应满足⎩⎪⎨⎪⎧-a2≥1,a <0,-12-a ×1-5≤a 1,解得-3≤a ≤-2.7.已知函数f (x )=x 2-2x -3,则该函数的单调递增区间为________.解析:设t =x 2-2x -3,由t ≥0,即x 2-2x -3≥0,解得x ≤-1或x ≥3,所以函数f (x )的定义域为(-∞,-1]∪[3,+∞).因为函数t =x 2-2x -3的图象的对称轴为x =1,所以函数t =x 2-2x -3在(-∞,-1]上单调递减,在[3,+∞)上单调递增,所以函数f (x )的单调递增区间为[3,+∞).答案:[3,+∞)8.函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧1x ,x ≥1,-x 2+2,x <1的最大值为________.解析:当x ≥1时,函数f (x )=1x 为减函数,所以f (x )在x =1处取得最大值,为f (1)=1;当x <1时,易知函数f (x )=-x 2+2在x =0处取得最大值,为f (0)=2.故函数f (x )的最大值为2.答案:29.若函数f (x )=1x 在区间[2,a ]上的最大值与最小值的和为34,则a =________.解析:由f (x )=1x 的图象知,f (x )=1x 在(0,+∞)上是减函数,∵[2,a ]⊆(0,+∞),∴f (x )=1x 在[2,a ]上也是减函数,∴f (x )max =f (2)=12,f (x )min =f (a )=1a ,∴12+1a =34,∴a =4. 答案:410.(2019·甘肃会宁联考)若f (x )=x +a -1x +2在区间(-2,+∞)上是增函数,则实数a 的取值范围是________.解析:f (x )=x +a -1x +2=x +2+a -3x +2=1+a -3x +2,要使函数在区间(-2,+∞)上是增函数,需使a -3<0,解得a <3.答案:(-∞,3)11.已知函数f (x )=1a -1x (a >0,x >0).(1)求证:f (x )在(0,+∞)上是增函数;(2)若f (x )在⎣⎡⎦⎤12,2上的值域是⎣⎡⎦⎤12,2,求a 的值. 解:(1)证明:任取x 1>x 2>0, 则f (x 1)-f (x 2)=1a -1x 1-1a +1x 2=x 1-x 2x 1x 2,∵x 1>x 2>0,∴x 1-x 2>0,x 1x 2>0, ∴f (x 1)-f (x 2)>0, 即f (x 1)>f (x 2),∴f (x )在(0,+∞)上是增函数.(2)由(1)可知,f (x )在⎣⎡⎦⎤12,2上是增函数, ∴f ⎝⎛⎭⎫12=1a -2=12,f (2)=1a -12=2, 解得a =25.12.已知f (x )=xx -a(x ≠a ).(1)若a =-2,试证f (x )在(-∞,-2)内单调递增;(2)若a >0且f (x )在(1,+∞)内单调递减,求a 的取值范围. 解:(1)证明:当a =-2时,f (x )=xx +2.任取x 1,x 2∈(-∞,-2),且x 1<x 2, 则f (x 1)-f (x 2)=x 1x 1+2-x 2x 2+2=2(x 1-x 2)(x 1+2)(x 2+2). 因为(x 1+2)(x 2+2)>0,x 1-x 2<0, 所以f (x 1)-f (x 2)<0,即f (x 1)<f (x 2), 所以f (x )在(-∞,-2)内单调递增. (2)任取x 1,x 2∈(1,+∞),且x 1<x 2, 则f (x 1)-f (x 2)=x 1x 1-a -x 2x 2-a =a (x 2-x 1)(x 1-a )(x 2-a ). 因为a >0,x 2-x 1>0,又由题意知f (x 1)-f (x 2)>0, 所以(x 1-a )(x 2-a )>0恒成立,所以a ≤1. 所以0<a ≤1.所以a 的取值范围为(0,1].B 级1.若f (x )=-x 2+4mx 与g (x )=2mx +1在区间[2,4]上都是减函数,则m 的取值范围是( )A .(-∞,0)∪(0,1]B .(-1,0)∪(0,1]C .(0,+∞)D .(0,1]解析:选D 函数f (x )=-x 2+4mx 的图象开口向下,且以直线x =2m 为对称轴,若在区间[2,4]上是减函数,则2m ≤2,解得m ≤1;g (x )=2m x +1的图象由y =2mx 的图象向左平移一个单位长度得到,若在区间[2,4]上是减函数,则2m >0,解得m >0.综上可得,m 的取值范围是(0,1].2.已知函数f (x )=ln x +x ,若f (a 2-a )>f (a +3),则正数a 的取值范围是________. 解析:因为f (x )=ln x +x 在(0,+∞)上是增函数,所以⎩⎪⎨⎪⎧a 2-a >a +3,a 2-a >0,a +3>0,解得-3<a <-1或a >3.又a >0,所以a >3. 答案:(3,+∞)3.已知定义在R 上的函数f (x )满足:①f (x +y )=f (x )+f (y )+1,②当x >0时,f (x )>-1. (1)求f (0)的值,并证明f (x )在R 上是单调增函数; (2)若f (1)=1,解关于x 的不等式f (x 2+2x )+f (1-x )>4. 解:(1)令x =y =0,得f (0)=-1.在R 上任取x 1>x 2,则x 1-x 2>0,f (x 1-x 2)>-1. 又f (x 1)=f [(x 1-x 2)+x 2]=f (x 1-x 2)+f (x 2)+1>f (x 2), 所以函数f (x )在R 上是单调增函数. (2)由f (1)=1,得f (2)=3,f (3)=5.由f (x 2+2x )+f (1-x )>4得f (x 2+x +1)>f (3), 又函数f (x )在R 上是增函数,故x 2+x +1>3, 解得x <-2或x >1,故原不等式的解集为{x |x <-2或x >1}.第三节 函数的奇偶性与周期性一、基础知1.函数的奇偶性函数的定义域关于原点对称是函数具有奇偶性的前提条件.若f (x )≠0,则奇(偶)函数定义的等价形式如下:(1)f (-x )=f (x )⇔f (-x )-f (x )=0⇔f (-x )f (x )=1⇔f (x )为偶函数;(2)f (-x )=-f (x )⇔f (-x )+f (x )=0⇔f (-x )f (x )=-1⇔f (x )为奇函数.2.函数的周期性 (1)周期函数对于函数f (x ),如果存在一个非零常数T ,使得当x 取定义域内的任何值时,都有f (x +T )=f (x ),那么就称函数f (x )为周期函数,称T 为这个函数的周期.周期函数定义的实质存在一个非零常数T ,使f (x +T )=f (x )为恒等式,即自变量x 每增加一个T 后,函数值就会重复出现一次.(2)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.二、常用结论1.函数奇偶性常用结论(1)如果函数f (x )是奇函数且在x =0处有定义,则一定有f (0)=0;如果函数f (x )是偶函数,那么f (x )=f (|x |).(2)奇函数在两个对称的区间上具有相同的单调性;偶函数在两个对称的区间上具有相反的单调性.(3)在公共定义域内有:奇±奇=奇,偶±偶=偶,奇×奇=偶,偶×偶=偶,奇×偶=奇.2.函数周期性常用结论 对f (x )定义域内任一自变量x : (1)若f (x +a )=-f (x ),则T =2a (a >0). (2)若f (x +a )=1f (x ),则T =2a (a >0). (3)若f (x +a )=-1f (x ),则T =2a (a >0).3.函数图象的对称性(1)若函数y =f (x +a )是偶函数,即f (a -x )=f (a +x ),则函数y =f (x )的图象关于直线x =a 对称.(2)若对于R 上的任意x 都有f (2a -x )=f (x )或f (-x )=f (2a +x ),则y =f (x )的图象关于直线x =a 对称.(3)若函数y =f (x +b )是奇函数,即f (-x +b )+f (x +b )=0,则函数y =f (x )关于点(b,0)中心对称.考点一 函数奇偶性的判断[典例] 判断下列函数的奇偶性: (1)f (x )=36-x 2|x +3|-3;(2)f (x )=1-x 2+x 2-1; (3)f (x )=log 2(1-x 2)|x -2|-2;(4)f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2+x ,x <0,x 2-x ,x >0.[解] (1)由f (x )=36-x 2|x +3|-3,可知⎩⎪⎨⎪⎧ 36-x 2≥0,|x +3|-3≠0⇒⎩⎪⎨⎪⎧-6≤x ≤6,x ≠0且x ≠-6,故函数f (x )的定义域为(-6,0)∪(0,6],定义域不关于原点对称,故f (x )为非奇非偶函数.(2)由⎩⎪⎨⎪⎧1-x 2≥0,x 2-1≥0⇒x 2=1⇒x =±1,故函数f (x )的定义域为{-1,1},关于原点对称,且f (x )=0,所以f (-x )=f (x )=-f (x ),所以函数f (x )既是奇函数又是偶函数.(3)由⎩⎪⎨⎪⎧1-x 2>0,|x -2|-2≠0⇒-1<x <0或0<x <1,定义域关于原点对称.此时f (x )=log 2(1-x 2)|x -2|-2=log 2(1-x 2)2-x -2=-log 2(1-x 2)x ,故有f (-x )=-log 2[1-(-x )2]-x =log 2(1-x 2)x =-f (x ),所以函数f (x )为奇函数. (4)法一:图象法画出函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2+x ,x <0,x 2-x ,x >0的图象如图所示,图象关于y 轴对称,故f (x )为偶函数.法二:定义法易知函数f (x )的定义域为(-∞,0)∪(0,+∞),关于原点对称,当x >0时,f (x )=x 2-x ,则当x <0时,-x >0,故f (-x )=x 2+x =f (x );当x <0时,f (x )=x 2+x ,则当x >0时,-x <0,故f (-x )=x 2-x =f (x ),故原函数是偶函数.法三:f (x )还可以写成f (x )=x 2-|x |(x ≠0),故f (x )为偶函数.[题组训练]1.(2018·福建期末)下列函数为偶函数的是( ) A .y =tan ⎝⎛⎭⎫x +π4 B .y =x 2+e |x | C .y =x cos xD .y =ln|x |-sin x解析:选B 对于选项A ,易知y =tan ⎝⎛⎭⎫x +π4为非奇非偶函数;对于选项B ,设f (x )=x 2+e |x |,则f (-x )=(-x )2+e |-x |=x 2+e |x |=f (x ),所以y =x 2+e |x |为偶函数;对于选项C ,设f (x )=x cos x ,则f (-x )=-x cos(-x )=-x cos x =-f (x ),所以y =x cos x 为奇函数;对于选项D ,设f (x )=ln|x |-sin x ,则f (2)=ln 2-sin 2,f (-2)=ln 2-sin(-2)=ln 2+sin 2≠f (2),所以y =ln|x |-sin x 为非奇非偶函数,故选B.2.设函数f (x )=e x -e -x2,则下列结论错误的是( )A .|f (x )|是偶函数B .-f (x )是奇函数C .f (x )|f (x )|是奇函数D .f (|x |)f (x )是偶函数解析:选D ∵f (x )=e x -e -x2,则f (-x )=e -x -e x2=-f (x ).∴f (x )是奇函数. ∵f (|-x |)=f (|x |),∴f (|x |)是偶函数,∴f (|x |)f (x )是奇函数.考点二 函数奇偶性的应用[典例] (1)(2019·福建三明模拟)函数y =f (x )是R 上的奇函数,当x <0时,f (x )=2x ,则当x >0时,f (x )=( )A .-2xB .2-x C .-2-xD .2x(2)(2018·贵阳摸底考试)已知函数f (x )=a -2e x +1(a ∈R)是奇函数,则函数f (x )的值域为( )A .(-1,1)B .(-2,2)C .(-3,3)D .(-4,4)[解析] (1)当x >0时,-x <0,∵x <0时,f (x )=2x ,∴当x >0时,f (-x )=2-x .∵f (x )是R 上的奇函数,∴当x >0时,f (x )=-f (-x )=-2-x .(2)法一:由f (x )是奇函数知f (-x )=-f (x ),所以a -2e -x+1=-a +2e x +1,得2a =2e x+1+2e -x +1,所以a =1e x +1+e x e x +1=1,所以f (x )=1-2e x +1.因为e x +1>1,所以0<1e x +1<1,-1<1-2e x +1<1,所以函数f (x )的值域为(-1,1).法二:函数f (x )的定义域为R ,且函数f (x )是奇函数,所以f (0)=a -1=0,即a =1,所以f (x )=1-2e x +1.因为e x +1>1,所以0<1e x +1<1,-1<1-2e x +1<1,所以函数f (x )的值域为(-1,1).[答案] (1)C (2)A[解题技法]应用函数奇偶性可解决的四类问题及解题方法(1)求函数值将待求值利用奇偶性转化为已知区间上的函数值求解.(2)求解析式先将待求区间上的自变量转化到已知区间上,再利用奇偶性求解,或充分利用奇偶性构造关于f (x )的方程(组),从而得到f (x )的解析式.(3)求函数解析式中参数的值利用待定系数法求解,根据f (x )±f (-x )=0得到关于待求参数的恒等式,由系数的对等性得参数的值或方程(组),进而得出参数的值.(4)画函数图象和判断单调性利用奇偶性可画出另一对称区间上的图象及判断另一区间上的单调性.[题组训练]1.(2019·贵阳检测)若函数f (x )是定义在R 上的奇函数,当x ≥0时,f (x )=log 2(x +2)-1,则f (-6)=( )A .2B .4C .-2D .-4解析:选C 根据题意得f (-6)=-f (6)=1-log 2(6+2)=1-3=-2.2.已知函数f (x )为奇函数,当x >0时,f (x )=x 2-x ,则当x <0时,函数f (x )的最大值为________.解析:法一:当x <0时,-x >0,所以f (-x )=x 2+x .又因为函数f (x )为奇函数,所以f (x )=-f (-x )=-x 2-x =-⎝⎛⎭⎫x +122+14,所以当x <0时,函数f (x )的最大值为14. 法二:当x >0时,f (x )=x 2-x =⎝⎛⎭⎫x -122-14,最小值为-14,因为函数f (x )为奇函数,所以当x <0时,函数f (x )的最大值为14.答案:143.(2018·合肥八中模拟)若函数f (x )=x ln(x +a +x 2)为偶函数,则a =________. 解析:∵f (x )=x ln(x +a +x 2)为偶函数,∴f (-x )=f (x ),即-x ln(a +x 2-x )=x ln(x +a +x 2),从而ln[(a +x 2)2-x 2]=0,即ln a =0,故a =1.答案:1考点三 函数的周期性。
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知识点2:函数的概念与基本初等函数 1、函数()2()ln 28f x x x =--的单调递增区间是( )
A. (),2-∞-
B. (),1-∞
C. ()1,+∞
D. ()4,+∞
2、函数2sin 1x
y x x =++的部分图象大致为( )
A. B.
C. D.
3、设函数()cos sin f x x b x =+( b 为常数),则=0b “”是“()f x 为偶函数”的(
)
A.充分而不必要条件
B.必要而不充分条件
C.充分必要条件
D.既不充分也不必要条件
4、设()f x 是定义域为R 的偶函数,且在(0,)+∞单调递减,则( )
A .23
3
231
(log )(2)(2)4f f f -->>
B .233
231
(log )(2)(2)4f f f -->>
C .2
3
3231
(2)(2)(log )4f f f -->>
D .2
3
3231
(2)(2)(log )4f f f -->>
5、设()f x 为奇函数,且当0x ≥时,()e 1x f x =-,则当0x <时,()f x =( )
A .e 1x --
B .e 1x -+
C .e 1x ---
D .e 1x --+
6、已知13313
711log ,(),log 245a b c ===,则,,a b c 的大小关系为( ) A. a b c >>
B. b a c >>
C. c b a >>
D. c a b >> 7、函数2
sin ()cos x x f x x x +=+在[,]-ππ的图象大致为( ) A .
B .
C .
D .
8、已知奇函数()f x 在R 上是增函数,若21log 5a f ⎛⎫=- ⎪⎝
⎭,()2log 4.1b f =,()0.82c f =,则,,a b c 的大小关系为( )
A. a b c <<
B. b a c <<
C. c b a <<
D. c a b << 9、已知()f x 是定义域为(,)-∞+∞的奇函数,满足()(11)f f x x =+-.若(1)2f =,则()(2)(3)(50)1f f f f +++⋅⋅⋅+=( )
A.-50
B.0
C.2
D.50
10、已知函数2,01,()1, 1.x x f x x x
⎧≤≤⎪=⎨>⎪⎩若关于x 的方程1()()4f x x a a =-+∈R 恰有两个互异的实数解,则a 的取值范围为( )
A. 59,44⎡⎤⎢⎥⎣⎦
B. 59,44⎛⎤ ⎥⎝⎦
C. {}59,144⎛⎤ ⎥⎝⎦U
D. {}59,144⎡⎤⎢⎥⎣⎦
U 11、已知函数() f x 是定义在R 上的奇函数,当(),0x ∈-∞时, ()322f x x x =+,则()2f =__________.
12、已知函数()2
()ln
11f x x x =++,()4f a =,则()f a -=__________.
答案以及解析
1答案及解析:
答案:D
解析:由2 280x x -->得: ()(),24,x ∈-∞-⋃+∞,
令228t x x =--,则ln y t =,
∵(,2)x ∈-∞-时, 228t x x =--为减函数;
()4,x ∈+∞时, 228t x x =--为增函数; ln y t =为增函数,
故函数()
2()ln 28f x x x =--的单调递增区间是()4,+∞,故选D.
2答案及解析:
答案:D
解析:当1x =时, ()111sin12sin12f =++=+>,故排除A ,C ,
当x →+∞时, 1y x →+,故排除B ,满足条件的只有D ,故选D.
3答案及解析:
答案:C
解析:0b = 时,()cos sin cos f x x b x x =+=, ()f x 为偶函数;
()f x 为偶函数时,()=()f x f x -对任意的x 恒成立,
()cos()sin()cos sin f x x b x x b x -=-+-=-
cos sin cos sin x b x x b x +=- ,得sin 0b x =对任意的x 恒成立,从而0b =.从而“0b =”是“()f x 为偶函数”的充分必要条件,故选C.
4答案及解析:
答案:C
解析:()f x Q 是R 的偶函数,()331log log 44f f ⎛⎫∴= ⎪⎝⎭
. 3023log 4122-∴>=>,又()f x 在(0,)+∞单调递减,()23323log 422f f f --⎛⎫⎛⎫<< ⎪ ⎪⎝⎭
⎝⎭,
23323122log 4f f f --⎛⎫⎛⎫⎛⎫∴>> ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭
,故选C.
5答案及解析:
答案:D
解析:()f x Q 是奇函数,0200
11
()f x x x =+'.当0x <时,0x ->,()e 1()x f x f x --=-=-,得()e 1x f x -=-+.故选D .
6答案及解析:
答案:D
解析:由题意可知: 33
37log 3log log 9,2<<即12,a << 1
1031110444⎛⎫⎛⎫⎛⎫<<< ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭
即01b <<, 133317log log 5log ,5
2=>即,c a > 综上可得: .c a b >>
故选D.
7答案及解析:
答案:D 解析:由22
sin()()sin ()()cos()()cos x x x x f x f x x x x x -+----===--+-+,得()f x 是奇函数,其图象关于原点对称.又221422()1,2
()2f πππππ++==>2()01f πππ=>-+.故选D .
8答案及解析:
答案:C
解析:由题意: ()221log log 55a f f ⎛⎫=-= ⎪⎝
⎭, 且: 0.822log 5log 4.12,122>><<,
据此:
0.822log 5log 4.12>>, 结合函数的单调性有: ()()()
0.822log 5log 4.12f f f >>,
即,a b c c b a >><<.故选C.
9答案及解析:
答案:C
解析:因为()f x 是定义域为(,)-∞+∞的奇函数,且(1)(1)f x f x -=+,
所以(1)(1)f x f x +=--
所以(3)(1)(1), 4.f x f x f x T +=-+=-=
因此(1)(2)(3)...(50)12[(1)(2)(3)(4)](1)(2),f f f f f f f f f f ++++=+++++ 因此(3)(1),(4)(2),f f f f =-=-所以(1)(2)(3)(4)0,f f f f +++=
因为: (2)(2)(2)f f f =-=-,所以(2)0f =
从而(1)(2)(3)...(50)(1)2,f f f f f ++++==故选C.
10答案及解析:
答案:D
解析:由题意画出()f x 的图像,如图所示,
当直线14y x a =-+与曲线1(1)y x x =>相切时,方程114
x a x =-+有一个解,2440x ax -+=,2(4)440a ∆=--⨯=,得1a =,此时1()4
f x x a =-+有两个解.当直线14y x a =-+经过点(1,2)时,即1214
a =-⨯+,所以94a =,当直线经过点(1,1)时,1114a =-⨯+,得54a =,从图像可以看出当59,44a ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦
时,函数01,()1, 1.x f x x x
⎧≤≤⎪=⎨>⎪⎩的图像与直线14y x a =-+有两个交点,即方程1()4
f x x a =-+有两个互异的实数解.故选D.
11答案及解析:
答案:12
解析:∵当(),0x ∈
-∞时, ()322f x x x =+, ∴()212f -=-,
又∵函数
() f x 是定义在R 上的奇函数, ∴()212f =.
12答案及解析:
答案:-2
解析:())1()f x x x R -=+∈
()())1ln 1)f x f x x x x +-=+++
22ln(1)2x x =+-+
2=
()()2f a f a ∴+-=
()2f a ∴-=-。