必修一数学抽象函数习题精选含答案15

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抽象函数单调性和奇偶性

1. 抽象函数的图像判断单调性

例1.如果奇函数f x ()在区间[]37,上是增函数且有最小值为5,那么

f x ()在区间[]--73,上是( )

A. 增函数且最小值为-5

B. 增函数且最大值为-5

C. 减函数且最小值为-5

D. 减函数且最大值为-5 分析:画出满足题意的示意图,易知选B 。 2、抽象函数的图像求不等式的解集

例2、已知定义在R 上的偶函数f (x)满足f (2)0=,并且f (x)

在(,0)-∞上为增函数。若(1)(a)0a f ->,则实数a 的取值范围 .

二、抽象函数的单调性和奇偶性 1.证明单调性 例3.已知函数f(x)=

1

)(1

)(+-x g x g ,且f(x),g(x)定义域都是R,且g(x)>0, g(1) =2,g(x) 是增函数. (m)(n)(m n)(m,n )g g g R =+∈ . 求证: f(x)是R 上的增函数.

解:设x 1>x 2因为,g(x)是R 上的增函数, 且g(x)>0。 故g(x 1) > g(x 2) >0。 g(x 1)+1 > g(x 2)+1 >0,

1)(22+x g >1)(2

1+x g >0

1)(22+x g -1

)(2

1+x g >0。

f(x 1)- f(x 2)=1)(1)(11+-x g x g - 1)(1)(22+-x g x g =1-1)(21+x g -(1-1

)(2

2+x g )

=

1)(22+x g -1

)(21+x g >0。可以推出:f(x 1) >f(x 2),所以f(x)是R 上的

增函数。

例4.已知f x ()对一切x y ,,满足f f x y f x f y ()()()()00≠+=⋅,,且当x <0时,f x ()>1,求证:(1)x >0时,01<

证明: 对一切x y R ,∈有f x y f x f y ()()()+=⋅。且f ()00≠,令x y ==0,

得f ()01=, 现设x >0,则-1,而f f x f x ()()()01=⋅-= ∴-=

>f x f x ()()

1

1 ∴<<01f x (),设x x R 12,∈且x x 12<, 则0121<-f x f x ()()12,即f x ()为减函数。 2.证明奇偶性

例5.已知f x ()的定义域为R ,且对任意实数x ,y 满足f xy f x f y ()()()=+,求证:f x ()是偶函数。

分析:在f xy f x f y ()()()=+中,令x y ==1,得f f f f ()()()()11110=+⇒= 令x y ==-1,得f f f f ()()()()11110=-+-⇒-=

于是f x f x f f x f x ()()()()()-=-⋅=-+=11,故f x ()是偶函数。 三、求参数范围

这类参数隐含在抽象函数给出的运算式中,关键是利用函数的奇偶性和它在定义域内的增减性,去掉“f ”符号,转化为代数不等式组求解,但要特别注意函数定义域的作用。

例6.已知f x ()是定义在(-11,)上的偶函数,且在(0,1)上为增函数,满足f a f a ()()---<2402,试确定a 的取值范围。

解: f x ()是偶函数,且在(0,1)上是增函数, ∴f x ()在()-10,上是减函数,

由-<-<-<-<⎧⎨⎩121

141

2

a a 得35<

2

342041021)4()

4()2(2222<<⎪⎩⎪

⎨⎧->-<-<-<-<-⇔-=-<-a a a a a a f a f a f 解之得,

(3)当25<

=-⇔<-<<-<-<-⎧⎨⎪

⎩⎪<

2425

解之得,,

综上所述,所求a 的取值范围是()()3225,, 四、不等式

这类不等式一般需要将常数表示为函数在某点处的函数值,再通过函数的单调性去掉函数符号“f ”,转化为代数不等式求解。 例7.已知函数f x ()对任意x y R ,∈有f x f y f x y ()()()+=++2,当x >0时,f x ()>2,f ()35=,求不等式f a a ()2223--<的解集。 解:设x x R 12、∈且x x 12<, 则x x 210->, ∴->f x x ()212,则

f x x ()2120-->,2211()[()]f x f x x x ∴=-+2111()()2()f x x f x f x =-+-> 21()()f x f x ∴>, 故f x ()为增函数, 又f f f f f ()()()()()3212123145=+=+-=-=

2(1)3(22)3(1)f f a a f ∴=∴--<=,

2221a a --<即13a ∴-<< 因此不等式f a a ()2223--<的解集为{}a a |-<<13。 五、综合问题求解

解题时需把握好如下三点:一是注意函数定义域的应用,二是利用函数的奇偶性去掉函数符号“f ”前的“负号”,三是利用函数单调性去掉函数符号“f ”。

例8.设函数y f x =()定义在R 上,当x >0时,f x ()>1,且对任意m n ,,有f m n f m f n ()()()+=⋅,当m n ≠时f m f n ()()≠。(1)证明f ()01=; (2)证明:f x ()在R 上是增函数;(3)设{}A x y f x f y f =⋅<()|()()(),221,

B x y f ax by c a b c R a =++=∈≠{()|()},,,,,10,若A B =∅,求a b c

,,满足的条件。

解:(1)令m n ==0得f f f ()()()000=⋅, ∴=f ()00或f ()01=。 若f ()00=,当m ≠0时,有f m f m f ()()()+=⋅00,这与当m n ≠时,

f m f n ()()≠矛盾, ∴=f ()01。

(2)设x x 12<,则x x 210->,由已知得f x x ()211->,因为x 10≥,

f x ()11>,若x 10<时,->->x f x 1101,(),由f f x f x ()()()011=⋅- 111

()0()

f x f x ∴=

>-,22111()()()()f x f x x f x f x =-⋅>()f x R ∴在上为增函数。 (3)由f x f y f ()()()221⋅<得x y 2211+<()

f ax by c ()++=1得ax by c ++=0(2)

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