高考数学专题复习 抽象函数
2022届新高考数学抽象函数专题练习
专题8 抽象函数一、单选题1.函数()f x 是R 上的增函数,点()0,1A −,()3,1B 是其图象上的两点,则()11f x +<的解集为( ) A .()[),14,−∞−+∞ B .()[) ,12,−∞−+∞ C .1,2D .()1,42.已知函数()f x 在定义域R 上单调,且(0,)x ∈+∞时均有(()2)1f f x x +=,则(2)f −的值为( ) A .3B .1C .0D .1−3.单调增函数()f x 对任意,x y R ∈满足()()()f x y f x f y +=+,若()()33920x x xf k f ⋅+−−<恒成立,则k 的取值范围是( )A .()1− B .()1−∞C .(1⎤⎦D .)1,⎡+∞⎣4.定义在R 上的奇函数()f x 满足()()2f x f x −=,当(]0,1x ∈,()2log f x x x =−,则20212f ⎛⎫= ⎪⎝⎭( )A .32B .12C .12−D .32−5.已知定义在R 上的函数()f x 满足()()()f x y f x f y −=−,且当0x <时,()0f x >,则关于x 的不等式()()()()2222f mx f m f m x f x +>+(其中0m << )A .2x m x m ⎧⎫<<⎨⎬⎩⎭B .{|x x m <或2}x m > C .2x x m m ⎧⎫<<⎨⎬⎩⎭D .{|x x m >或2}x m<6.已知函数()f x 是R 上的偶函数,且()f x 的图象关于点()1,0对称,当[]0,1x ∈时,()22xf x =−,则()()()()0122020f f f f ++++的值为( )A .2−B .1−C .0D .17.已知奇函数()f x 的定义域为R ,若()2f x +为偶函数,且()11f −=−,则()()20172016f f += A .2−B .1−C .0D .18.已知函数()f x 是定义在R 上的奇函数,当0x >时,()2f x x x =+,则不等式()()ln 1f x f <−的解集为( ) A .()0,e B .1,e ⎛⎫−∞ ⎪⎝⎭C .(10,e ⎛⎫⎪⎝⎭D .1,e⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭二、多选题9.已知函数()f x 满足x R ∀∈,有()(6)f x f x =−,且(2)(2)f x f x +=−,当[1,1]x ∈−时,)()lnf x x =,则下列说法正确的是( )A .(2021)0f =B .(2020,2022)x ∈时,()f x 单调递增C .()f x 关于点(1010,0)对称D .(1,11)x ∈−时,方程()sin 2f x x π⎛⎫=⎪⎝⎭的所有根的和为30 10.已知()f x 是定义在R 上的偶函数,()()11f x f x −=−+,且当[]0,1x ∈时,()22f x x x =+−,则下列说法正确的是( )A .()f x 是以4为周期的周期函数B .()()201820212f f +=−C .函数()2log 1y x =+的图象与函数()f x 的图象有且仅有3个交点D .当[]3,4x ∈时,()2918f x x x =−+11.已知函数()f x 的定义域为R ,且在R 上可导,其导函数记为()f x '.下列命题正确的有( ) A .若函数()f x 是奇函数,则()f x '是偶函数 B .若函数()'f x 是偶函数,则()f x 是奇函数 C .若函数()f x 是周期函数,则()f x '也是周期函数 D .若函数()f x '是周期函数,则()f x 也是周期函数12.已知函数()y f x =是R 上的奇函数,对于任意x ∈R ,都有(4)()(2)f x f x f +=+成立,当[)0,2x ∈时,()21=−x f x ,给出下列结论,其中正确的是( )A .(2)0f =B .点(4,0)是函数()y f x =的图象的一个对称中心C .函数()y f x =在[6,2]−−上单调递增D .函数()y f x =在[6,6]−上有3个零点 三、填空题13.写出一个满足()()2f x f x =−的奇函数()f x =______.14.已知函数()f x 是R 上的奇函数,且()y f x =的图象关于1x =对称,当[0,1]x ∈时,()21x f x =−,计算(0)(1)(2)(3)(2021)f f f f f +++++=________.15.函数()f x 为定义在R 上的奇函数,且满足()(2)f x f x =−,若(1)3f =,则(1)(2)(50)f f f +++=__________.16.设()f x 是定义在R 上的函数,且()()2f x f x =+,在区间[)1,1−上,(),102,015x a x f x x x +−≤<⎧⎪=⎨−≤<⎪⎩,其中a ∈R .若5922f f ⎛⎫⎛⎫−= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,则()5f a 的值是________.四、解答题17.已知定义在R 上的函数()f x ,()g x 满足: ①()01f =;②任意的x ,R y ∈,()()()()()f x y f x f y g x g y −=−.(1)求()()22f xg x −的值;(2)判断并证明函数()f x 的奇偶性.18.已知函数()f x 满足对,x y R ∀∈,都有()()()f x y f x f y +=+,且(1)2f =. (1)求(0)f 与(2)f −的值;(2)写出一个符合题设条件的函数()f x 的解析式(不需说明理由),并利用该解析式解关于x 的不等式(21)1()1f x f x +≥−.19.如果存在一个非零常数T ,使得对定义域中的任意的x ,总有f x Tf x 成立,则称()f x 为周期函数且周期为T .已知()f x 是定义在R 上的奇函数,且()y f x =的图象关于直线x a =(0a ≠,为常数)对称,证明:()f x 是周期函数.20.已知函数()()y f x x =∈R .(1)若()f x 满足(1)y f x =+为R 上奇函数且(1)=−y f x 为R 上偶函数,求(3)(5)f f −+的值;(2)若函数()()y g x x =∈R 满足1(3)2g x +=x ∈R 恒成立,函数()()()h x f x g x =+,求证:函数()h x 是周期函数,并写出()h x 的一个正周期;(3)对于函数()y f x =,()()y k x x =∈R ,若(())()f k x f x =对x ∈R 恒成立,则称函数()y f x =是“广义周期函数”, ()k x 是其一个广义周期,若二次函数2()(0)f x ax bx c a =++≠的广义周期为()k x (()k x x =不恒成立),试利用广义周期函数定义证明:对任意的12,x x ∈R ,12x x ≠,()()12f x f x =成立的充要条件是12b x x a+=−.参考答案1.C【解析】解法一:因为()f x 是R 上的增函数,()0,1A −,()3,1B 是其图象上的两点,所以函数()f x 的草图如图所示.由图象得,()()11111013f x f x x +<⇔−<+<⇔<+<,即12x −<<.解法二:因为()f x 是R 上的增函数,()0,1A −,()3,1B 是其图象上的两点,所以当03x ≤≤时,()11f x −≤≤.又已知()11f x +<,即()111f x −<+<, 所以013x <+<,解得12x −<<. 故选:C2.A【解析】根据题意,函数()f x 在定义域R 上单调,且(0,)x ∈+∞时均有(()2)1f f x x +=, 则()2f x x +为常数,设()2f x x t +=,则()2f x x t =−+,则有()21f t t t =−+=,解可得1t =−,则()21f x x =−−,故(2)413f −=−=; 故选:A. 3.B【解析】因为()()()f x y f x f y +=+,所以()()3392(3392)0x x x x x xf k f f k ⋅+−−=⋅+−−<又对任意,x y R ∈满足()()()f x y f x f y +=+, 所以(0)(0)(0)f f f =+, 解得(0)0f =,由()f x 为R 上单调增函数可得33920x x x k ⋅+−−<,令30x t =>,即2(1)20k t t +−−<恒成立, 即21k t t+<+,而2t t +≥,当且仅当2t t=,即t =所以1k +<1k <, 故选:B 4.D【解析】因为()f x 满足()()2f x f x −=,所以()f x 的图像关于x=1对称. 又()f x 为定义在R 上的奇函数,所以()()()22f x f x f x =−=−−, 所以()()()42f x f x f x +=−+=, 所以()f x 为周期函数,且周期T =4. 所以2021552524222f f f ⎛⎫⎛⎫⎛⎫=⨯+= ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,而25511132log 222222f f f⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=−=−=−−− ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭, 所以20212f ⎛⎫= ⎪⎝⎭32−.故选:D 5.A【解析】任取12x x <,由已知得()120f x x −>,即()()120f x f x −>,所以函数()f x 单调递减.由()()()()2222f mx f m f m x f x +>+可得()()()()2222f mx f x f m x f m −>−,即()22f mx x f −>()22m x m −,所以2222mx x m x m −<−,即()22220mx m x m −++<,即()()20mx x m −−<,又因为0m << 所以2m m>,此时原不等式解集为2x m x m ⎧⎫<<⎨⎬⎩⎭.故选:A 6.D【解析】因为()f x 是R 上的偶函数,所以()()f x f x −=, 又()f x 的图象关于点()1,0对称,则()(2)f x f x =−−,所以()(2)f x f x −=−−,则()(2)f x f x =−+,得(4)(2)()f x f x f x +=−+=, 即(4)()f x f x +=−,所以()f x 是周期函数,且周期4T =,由[]0,1x ∈时,()22xf x =−,则(0)1,(1)0f f ==,(2)(0)1f f =−=−,(3)(3)(1)0f f f =−==,则(0)(1)(2)(3)0f f f f +++=, 则()()()()0122020f f f f ++++(0)5050(0)1f f =+⨯==故选:D 7.D【解析】奇函数()f x 的定义域为R ,若(2)f x +为偶函数, (0)0f ∴=,且(2)(2)(2)f x f x f x −+=+=−−,则(4)()f x f x +=−,则(8)(4)()f x f x f x +=−+=, 则函数()f x 的周期是8,且函数关于2x =对称, 则(2017)(25281)f f f =⨯+=(1)(1)(1)1f =−−=−−=,(2016)(2528)(0)0f f f =⨯==,则(2017)(2016)011f f +=+=, 故选D . 8.C【解析】因为当0x >时,()2f x x x =+,且函数()f x 是定义在R 上的奇函数,所以0x <时,()()()()22f x f x x x x x ⎡⎤=−−=−−+−=−+⎣⎦, 所以()22,0,0x x x f x x x x ⎧−+<=⎨+>⎩,作出函数图象:所以函数()f x 是()+−∞∞,上的单调递增, 又因为不等式()()ln 1f x f <−,所以ln 10x x <−⎧⎨>⎩,即10x e <<,故选:C. 9.CD【解析】由题设知:2221()ln(1)lnln(1)()1f x x x x x f x x x−=++==−+−=−+−,故()f x 在[1,1]x ∈−上为奇函数且单调递减,又(2)(4)(2)f x f x f x +=−=−,即关于21x k =+、(2,0)k ,k Z ∈对称,且最小周期为4, A :(2021)(50541)(1)ln(21)0f f f =⨯+==−≠,错误;B :(2020,2022)x ∈等价于(0,2)x ∈,由上易知:(0,1)上递减,(1,2)上递增,故()f x 不单调,错误;C :由上知:()f x 关于(2,0)k 对称且k Z ∈,所以()f x 关于(1010,0)对称,正确;D :由题意,只需确定()f x 与sin 2xy π=在(1,11)x ∈−的交点,判断交点横坐标的对称情况即可求和,如下图示,∴共有6个交点且关于5x =对称,则16253410x x x x x x +=+=+=, ∴所有根的和为30,正确. 故选:CD 10.ACD【解析】对于A 选项,由已知条件可得()()()()1113f x f x f x f x +=−−=−−=−, 所以,函数()f x 是以4为周期的周期函数,A 选项正确;对于B 选项,()()()2018202f f f ==−=,()()202110f f ==,则()()201820212f f +=,B 选项错误;对于C 选项,作出函数()2log 1y x =+与函数()f x 的图象如下图所示:当[]0,1x ∈时,()[]221922,024f x x x x ⎛−=+⎫−=−∈− ⎪⎝⎭,结合图象可知,()22f x −≤≤.当3x >时,()2log 12x +>,即函数()2log 1y x =+与函数()f x 在()3,+∞上的图象无交点, 由图可知,函数()2log 1y x =+与函数()f x 的图象有3个交点,C 选项正确; 对于D 选项,当[]3,4x ∈时,[]41,0x −∈−,则[]40,1x −∈,所以,()()()()()2244442918f x f x f x x x x x =−=−=−+−−=−+,D 选项正确. 故选:ACD. 11.AC【解析】解:由导数的定义:()()()=lim x f x x f x f x x ∆→+∆−∆'选项A :()()()()()()00=lim=lim=x x f x x f x f x f x x f x f x xx∆→∆→−+∆−−−−∆∆∆''−,即()f x '是偶函数,故A 正确;选项B :如()sin 1f x x =+不是奇函数,而()cos f x x '=为偶函数;故B 错误, 选项C :()()()()()()00=lim=limx x f x T x f x T f x x f x f x T f x xx∆→∆→++∆−++∆−=∆∆''+即()f x '也是周期函数,故C 正确;选项D :如()sin f x x x =+不是周期函数,但()1cos f x x '=+是周期函数;故D 错误, 故选:AC. 12.AB【解析】在(4)()(2)f x f x f +=+中,令2x =−,得(2)0f −=,又函数()y f x =是R 上的奇函数,所以(2)(2)0f f =−=,(4)()f x f x +=,故()y f x =是一个周期为4的奇函数,因(0,0)是()f x 的对称中心,所以(4,0)也是函数()y f x =的图象的一个对称中心,故A 、B 正确;作出函数()f x 的部分图象如图所示,易知函数()y f x =在[6,2]−−上不具单调性,故C 不正确;函数()y f x =在[6,6]−上有7个零点,故D 不正确. 故选:AB 13.πsin2x (答案不唯一) 【解析】取()sin2f x x π=,下面为证明过程:显然,其定义域为R ; 由()sin sin ()22f x x x f x ππ⎛⎫⎛⎫−=−=−=− ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,故()sin 2f x x π=为奇函数;又()(2)sin 2sin sin ()222f x x x x f x ππππ⎡⎤⎛⎫−=−=−== ⎪⎢⎥⎣⎦⎝⎭.故答案为:sin 2x π(答案不唯一).14.1【解析】由题意,()()f x f x −=−且(2)()f x f x −=,∴()(2)()(2)(2)f x f x f x f x f x −=+=−=−−=−,即()(4)f x f x =+, ∴()f x 是周期为4的函数.令10x −≤<,则01x <−≤,而[0,1]x ∈时()21x f x =−,∴1()()(21)12xxf x f x −=−−=−−=−, ∴(0)(2)0,(1)1,(3)(1)1f f f f f ====−=−,即(0)(1)(2)(3)0f f f f +++=, 而(0)(1)(2)(3)(2021)505[(0)(1)(2)(3)]f f f f f f f f f +++++=⨯+++(5054)f +⨯(50541)f +⨯+(0)(1)1f f =+=.故答案为:115.3【解析】()(2)f x f x =−,(2)()f x f x ∴+=−,又()f x 为奇函数,(2)()(),(4)(2)()f x f x f x f x f x f x ∴+=−=−+=−+=()f x ∴是周期为4的周期函数,()f x 是定义在R 上的奇函数,(0)0,(4)(0)0f f f ∴=∴==,(2)(0)0,(3)(1)(1)3f f f f f ===−=−=−(1)(2)(3)(4)0f f f f ∴+++=,()()()()()12...50012123f f f f f ∴+++=⨯++=.故答案为:3.16.25− 【解析】因为()()2f x f x =+, 所以511222f f a ⎛⎫⎛⎫−=−=−+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,9112210f f ⎛⎫⎛⎫== ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,所以11210a −+=,解得35a =, 所以()()()25315f a f f ==−=−. 故答案为:25− 17.(1)1;(2)偶函数,证明见解析.【解析】(1)依题意,()()()()()()22f x g x f x f x g x g x −=−()()01f x x f =−==.(2)由(1)知()()22001f g −=,∴()()220010g f =−=,即()00g =,∴()()()()()()()000f x f x f f x g g x f x −=−=−=,又因为()f x 的定义域为R ,所以函数()f x 为偶函数.18.(1)(0)0f =,(2)4f −=−;(2)31(,](,)22−∞−+∞(答案不唯一). 【解析】(1)由()()()f x y f x f y +=+,令0x y ==,得(0)2(0)f f =,所以(0)0f =,令1,1x y ==−,得(0)(1)(1)f f f =+−,因为(1)2f =,所以(1)2f −=−,令1x y ==−,得(2)(1)(1)4f f f −=−+−=−,(2)答案不唯一,例如:()2f x x =满足条件.由(21)1()1f x f x +≥−,得2(21)2(21)23110212121x x x x x x +++≥⇔−=≥−−−, 解得:32x ≤−或12x >, 故解集为31(,](,)22−∞−+∞ 19.证明见解析【解析】∵()f x 是定义在R 上的奇函数,∴()()f x f x −=−,∵()y f x =的图象关于直线x a =(0a ≠,为常数)对称,所以()()f a x f a x +=−,∴(2)[()][()]()()f a x f a a x f a a x f x f x +=++=−+=−=−.从而(4)(2)()f a x f a x f x +=−+=.∴()f x 是周期函数,且周期为4a .20.(1)0;(2)证明见解析,正周期为24;(3)证明见解析.【解析】(1)因为()f x 满足(1)y f x =+为R 上奇函数,所以(1)(1)f x f x −=−+,所以()(2)0f x f x −++=,又因为()f x 满足(1)=−y f x 为R 上偶函数,所以(1)(1)f x f x −−=−,所以()(2)f x f x −=−,所以有(2)(2)0f x f x −++=,所以(2)(2)f x f x +=−−,所以(4)()f x f x +=−,所以(8)(4)()f x f x f x +=−+=,所以()f x 的一个周期为8,所以(3)(5)2(5)f f f −+=,在()(2)0f x f x −++=中令1x =−,得(1)(1)0f f +=,所以(1)0f =,在(4)()f x f x +=−中令1x =,得(5)(1)f f −=,所以(5)(1)0f f =−=,所以(3)(5)0f f −+=;(2)因为11(3)22g x +=≥,所以1(6)2g x +=12=因为[]11(3)1(3)122g x g x ⎡⎡+−+=+−⎢⎢⎣⎣ 21()()4g x g x =−+ 21()2g x ⎡⎤=−⎢⎥⎣⎦,所以111(6)()222g x g x +==+−()g x =,所以函数()g x 的一个周期为6,因为()()()h x f x g x =+,所以(24)(83)(64)()()()h x f x g x f x g x h x +=+⨯++⨯=+=,所以()h x 是周期函数,一个正周期为24;(3)充分性:当12b x x a +=−时,12b x x a=−−, 此时()()221222222b b b f x f x a x b x c ax bx c f x a a a ⎛⎫⎛⎫⎛⎫=−−=−−+−−+=++= ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭, 所以充分性满足;必要性:因为二次函数2()(0)f x ax bx c a =++≠的广义周期为()k x ,所以(())()f k x f x =,所以22(())()a k x bk x c ax bx c ++=++,所以22()[()]0a k x x b k x x ⎡⎤−+−=⎣⎦,又因为()k x x =不恒成立,所以[()]0a k x x b ++=,所以()b k x x a =−−,又因为()()12f x f x =,且()()()11f k x f x =,所以()()()21f k x f x =,因为12x x ≠,所以1212()b b k x x x x a a +=−−+≠−, 所以()12k x x =,即12b x x a −−=,也即12b x x a +=−, 所以必要性满足.所以:对任意的12,x x ∈R ,12x x ≠,()()12f x f x =成立的充要条件是12b x x a +=−.。
2025高考数学二轮复习导数应用中的函数构造技巧
函数形式出现的是“-”法形式时,优先考虑构造 y=型函数.
(2)利用f(x)与ex(enx)构造
() ()
常用的构造形式有 e f(x),e f(x), e , e ,这类形式一方面是对 y=uv,y=型函
x
nx
数形式的考查,另外一方面也是对(ex)'=ex,(enx)'=nenx 的考查.所以对于
f'(x)cos x-f(x)sin x>0,所以 F'(x)>0,即函数
由于
f
π
6
f
π
6
π
0<6
<
π
4
π
π
cos6<f 4
<
3
π
3
3
<
π
3
<
π
,所以
2
π
π
cos4<f 3
π
F(x)在区间(0,2)
π
4
<F
π
cos3,因此可得
π
6
,故选 AD.
F
π
6
<F
f
π
x∈(0,2)时,
π
3
<
内单调递增.
,即
锐角三角形,则( D )
A.f(sin A)sin2B>f(sin B)sin2A
B.f(sin A)sin2B<f(sin B)sin2A
C.f(cos A)sin2B>f(sin B)cos2A
D.f(cos A)sin2B<f(sin B)cos2A
解析 因为
() '
2
抽象函数
专题复习:抽象函数一、知识要点函数是高中数学和高考的重要内容,而抽象函数(不带解析式的函数)往往与函数的奇偶性、单调性、周期性、函数图象的对称性及凹凸性等诸多性质联系在一起,以它抽象、多变和难以理解等特征成为函数的重点和难点内容.解决抽象函数问题,可以将它与学过的具体函数联系起来,“化抽象为具体”,寻求函数方程的变化方向,但要处理好特殊与一般的关系;适当的“赋值法”也是得到一些基础结论的好方法. 1.常见的抽象函数与相应模型函数2.函数的“五性” (1)奇偶性对于函数()f x 的定义域内的任意一个x ,都有()()f x f x -=,那么()f x 就叫做偶函数. 对于函数()f x 的定义域内的任意一个x ,都有()()f x f x -=-,那么()f x 就叫做奇函数. (2)单调性一般地,设函数()y f x =的定义域为I ,如果对于定义域I 内的某个区间D 内的任意两个自变量12,x x ,当12x x <时, 都有12()()f x f x <,那么就说()f x 在区间D 上是增函数.如果对于定义域I 内的某个区间D 内的任意两个自变量12,x x ,当12x x <时, 都有12()()f x f x >,那么就说()f x 在区间D 上是减函数. (3)周期性对于函数()y f x =,如果存在一个非零常数T ,使得当x 取定义域内的每一个值时,都有 )()(x f T x f =+成立,那么函数()y f x =就叫做周期函数,非零常数T 就叫做这个函数的周期.(4)函数图像的对称性①函数()y f x =的图像关于直线x a =对称⇔()(2)f x f a x =-⇔()()f a x f a x -=+;②函数()y f x =的图像关于点(,)P a b 对称⇔()(2)2f x f a x b +-=⇔()()2f a x f a x b -++=.(5)函数图像的凹凸性①函数()y f x =的图像在区间[,]a b 上是凹函数⇔ 对于任意的12,[,]x x a b ∈,当12x x ≠时都有:1212()()()22x x f x f x f ++<; ②函数()y f x =的图像在区间[,]a b 上是凸函数⇔ 对于任意的12,[,]x x a b ∈,当12x x ≠时都有:1212()()()22x x f x f x f ++>. 二、例题解析例1.若函数()y f x =的定义域为R ,且对任意的,x y R ∈都有()()()f x y f x f y +=+成立, 已知(8)4f =,求(2)f 的值.例2.已知函数()y f x =是偶函数,且在(0,)+∞上是增函数,试判断()f x 有在(,0)-∞上的 单调性,并证明你的结论.例3.若函数()y f x =是定义域为R 的奇函数,且()f x 的图像关于直线(0)x a a =>对称. 求证:()f x 是周期函数.例4.)(x f 是定义在(0,)+∞上的增函数,且对一切0,0x y >>都有等式)()()(y f x f yx f -=成立.(1)求)1(f 的值; (2)若1)2(=f ,解不等式2)1()3(<-+xf x f .例5.设)(x f 是定义在R 上的偶函数,其图象关于直线1x =对称,对任意121,0,2x x ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,都有1212()()()f x x f x f x +=,且0)1(>=a f .(1)求1()2f 和1()4f 的值; (2)证明:)(x f 是周期函数.例6.已知定义在R 上函数()y f x =满足:()0f x ≠,当0x >时,()1f x >,且对任意的,a b R ∈, 都有()()()f a b f a f b +=.(1)证明:(0)1f =; (2)证明:对任意的x R ∈,恒有()0f x >; (3)证明:函数()y f x =是R 上的增函数; (4)解不等式2()(2)1f x f x x ->.三、巩固练习1.已知(21)y f x =+是偶函数,则函数(2)y f x =图像的对称轴为( )A .1x =B .21=x C .21-=x D .1-=x 2.已知定义域为(,0)(0,)-∞+∞U 的函数)(x f 是偶函数,并且在(,0)-∞上为增函数, 若0)3(=-f ,则0)(<xx f 的解集为( ) A .(3,0)(3,)-+∞U B .(3,0)(0,3)-U C .(3,)+∞ D .(,3)-∞-3.设()f x 是R 上的偶函数,且在(,0)-∞上是增函数,已知12120,0,||||x x x x <<<,那么( )A .12()()f x f x -<-B .12()()f x f x ->-C .12()()f x f x -=-D .1()f x -与2()f x -大小不定4.已知)(x f 在区间(,)-∞+∞上是增函数,若,a b R ∈,且0≤+b a ,则下列式子中正确的是( )A .()()[()()]f a f b f a f b +≤-+B .()()()()f a f b f a f b +≤-+-C .()()[()()]f a f b f a f b +≥-+D .()()()()f a f b f a f b +≥-+- 5.若函数)(x f y =的定义域为R ,且满足下列三个条件: ①对于任意的x R ∈,都有)()4(x f x f =+;②对于[0,2]内任意12,x x ,若21x x <,则有12()()f x f x <; ③函数)(x f y =的图象关于y 轴对称.则)5.4(f ,(6.5)f ,)7(f 的大小顺序是____________________.6.定义在R 上的函数()f x 满足11()()222f x f x ++-=,则127()()()888f f f +++=L ________. 7.已知()f x 是定义在R 上的函数,且[](1)1()1()f x f x f x +-=+,(1)3f =, 则(2)f =__________,(2005)f =____________.8.设函数()f x 是定义在R 上的奇函数,并且(2)()f x f x +=,当01x ≤≤时,有()f x x =, 则(3.5)f =__________.9.设()f x 是定义在R 上的偶函数,且在(,0)-∞上是增函数,又22(21)(321)f a a f a a ++<-+, 求实数a 的取值范围.10.已知)(x f 是定义在R 上的不恒为0的函数,且对任意的,a b R ∈都满足:)()()(a bf b af b a f +=⋅.(1)求)0(f ,)1(f 的值; (2)判断)(x f 的奇偶性,并证明你的结论.11.已知函数()f x 在(1,1)-上有定义,且对任意的,(1,1)x y ∈-,都有)1()()(xyyx f y f x f ++=+. 证明:()f x 在(1,1)-上是奇函数.小结:随着高考研究的不断深入,高等数学知识的“下放”,抽象函数的题型将会增加,只要我们深刻理解函数的定义域、值域、对应法则“f ”的含义,把握住题设条件,运用函数的四性和题目涉及的有关知识,借助变量代换,取特殊值,递推归纳,广泛联想,化归转化等,就能顺利地制定出解答策略来.专题复习:抽象函数例习题答案二.例题解析例1.解:因为(8)2(4)4(2)f f f ==,所以1)8(41)2(==f f . 例2.证明:任取021<<x x ,则120x x ->->,因为)(x f 在),0[+∞是增函数,且)(x f 是偶函数,所以12()()f x f x ->-,即12()()f x f x >,因此)(x f 在(,0)-∞上是减函数.例3.证明:由于)(x f 关于直线a x =对称,所以)2()(x a f x f -=.由)(x f 是R 上的奇函数, 所以)2()()(x a f x f x f +=-=-,所以)2()2()2(a x f x a f x a f -=--=+, 则(4)()f a x f x +=,即)(x f 是以4a 为周期的函数.例4.解:(1)因为(1)()()()0xf f f x f x x==-=,所以(1)0f =; (2)因为4()(4)(2)2f f f =-,(4)2(2)2f f ==,所以由题意可得:)4()]3([)1()3(f x x f x f x f <+=-+,即3010(3)4x xx x +>⎧⎪⎪>⎨⎪+<⎪⎩,解之得:01x <<,所以,原不等式的解集为 {01}x x |<<.例5.(1)解:因为21(1)()02f f a ==>,211()()24f f =,211()()48f f =,所以1()2f =,1()4f =(2)证明:因为)(x f 关于直线1=x 对称,所以)()2(x f x f =-, 由于)(x f 在R 上是偶函数,所以,)2()()(x f x f x f -==- 即)()2(x f x f =+,所以)(x f 是以2为周期的函数.例6.(1)证明:令0a b ==得:2(0)(0)f f =,又()0f x ≠Q ,(0)1f ∴=; (2)证明:当0x >时,()10f x >>;当0x =时,()10f x =>; 令,a x b x ==-得:(0)()()1f f x f x =-=,所以1()()f x f x -=,当0x <时,0x ->,得到()10f x ->>,所以1()0()f x f x =>-, 即当0x <时,也有()0f x >;综合可知:对任意的x R ∈,恒有()0f x >;(3)证明:任取12,x x R ∈,且12x x <,则210x x ->,所以21()1f x x ->, 令21,a x b x ==-得:221211()()()()1()f x f x x f x f x f x -=-=>,又()0f x >, 所以12()()f x f x <,即函数()y f x =是R 上的增函数;(4)解:由已知,不等式2()(2)1f x f x x ->等价于2[(2)]1(0)f x x x f +->=, 因为函数()y f x =是R 上的增函数,所以22(2)30x x x x x +-=->, 解之得:03x <<,所以原不等式的解集为{03}x x |<<.三.巩固练习答案1.B 2.A 3.B 4.B 解析:1.将函数(21)f x +的图象向右平移12个单位,得到函数(2)f x 的图象. 2.利用函数图像,结合函数单调性和偶函数的性质.3.2121210,0x x x x x x ->-<<<有,,且)(x f 在),0+∞(上是减函数. 4.由a b b a -≤-≤有,。
高三数学总复习——抽象函数
高三数学总复习——抽象函数所谓抽象函数,是指没有明确给出函数表达式,只给出它具有的某些特征或性质,并用一种符号表示的函数。
抽象来源于具体。
抽象函数是由特殊的、具体的函数抽象而得到的,高中大量的抽象函数都是以中学阶所学的基本函数为背景抽象而得,解题时,若能从研究抽象函数的“模型”入手,根据题设中抽象函数的性质,通过类比、猜想出它可能为某种基本函数,变抽象为具体,变陌生为熟知,常可猜测出抽象函数所蕴含的重要性质,并以此作为解题的突破口,必能为我们的解题提供思路和方法。
常见的抽象函数对应的初等函数模型如下:初等函数模型抽象函数性质正比例函数()(0)f x kx k =≠()()()f x y f x f y ±=±一次函数()(0)f x kx b k =+≠()()()f x y b f x f y ++=+幂函数()nf x x=()()()()()()x f x f xy f x f y f y f y ==或二次函数2()f x ax bx c =++(a≠0)f(x+y)=f(x)+f(y)+2axy-c指数函数()(01)xf x a a a =>≠且()()()()()()f x f x y f x f y f x y f y +=-=或对数函数()log (01)a f x x a a =>≠且()()()()()()xf xy f x f y f f x f y y=+=-或或f(x m )=mf(x)余弦函数()cos f x x=()()2()()22x y x yf x f y f f +-+=()()2()()f x y f x y f x f y ++-=正切函数()tan f x x=()()()1()()f x f y f x y f x f y ±±=下面从这一认识出发,例谈七种类型的抽象函数及其解法。
(备注:解小题可参对应的具体函数,解大题得赋值,可在草纸上借助具体函数验证赋值所得结果是否正确。
高考数学常考压轴题及答案:抽象函数
高考数学常考压轴题及答案:抽象函数1500字高考数学常考的压轴题之一是关于抽象函数的题目。
抽象函数是高中数学中一个较为复杂的概念,但是在高考中,几乎每年都会出现与抽象函数相关的题目。
掌握了抽象函数的相关知识,对于解答这类问题将起到事半功倍的效果。
抽象函数是指以未知函数为自变量的函数。
在高考中,一般会给出具体的函数表达式,然后要求对其进行分析和求解。
下面是一道常见的抽象函数问题:已知函数 $f(x)$ 与 $g(x)$ 满足 $f(x)=2g(x)+1$ ,且 $g(x)$ 为奇函数,则函数$f(x)$ 的一个表达式是()A. $f(x)=x+1$B. $f(x)=2x$C. $f(x)=x-2$D. $f(x)=3x-1$解析:根据已知条件 $f(x)=2g(x)+1$ ,我们可以得到 $g(x)=\\frac{f(x)-1}{2}$ 。
由于 $g(x)$ 是奇函数,即 $g(-x)=-g(x)$ ,代入 $g(x)$ 的表达式可以得到 $\\frac{f(-x)-1}{2}=-\\frac{f(x)-1}{2}$ 。
将表达式化简可得 $f(-x)=-f(x)$ ,即函数 $f(x)$ 为奇函数。
根据题目所给选项,只有选项 A 和 C 是奇函数,可以进行进一步的判断。
将选项 A 带入到原式中,得到 $f(x)=x+1$ ,不满足已知条件,所以选项 A 不是正确的答案。
将选项C 带入到原式中,得到$f(x)=x-2$ ,满足已知条件,所以选项C 是正确的答案。
答案:C另外,还有一类与抽象函数相关的常考压轴题是根据已知条件求解未知函数表达式的题目。
下面是一道例题:已知函数 $f(x)$ 满足 $f(3x-2)=5-x$ ,求函数 $f(x)$ 的表达式。
解析:由已知条件得到 $f(3x-2)=5-x$ ,我们可以发现,当自变量取值为$x=\\frac{2}{3}$ 时,整个函数的表达式会发生变化。
因此,我们可以令 $3x-2=\\frac{2}{3}$ ,求解出 $x$ 的值为 $x=\\frac{8}{9}$ 。
高考数学专题复习抽象函数
高考数学专题复习抽象函数高考常考抽象函数模型:1. 正比率函数型: f (x) kx(k 0)f (x y)f ( x)f ( y)2. 一次函数型:fx kx b f xyf x f y b 幂函数型:f ( x)x 2f ( xy)f (x) f ( y) ,f ( x)f ( x)3. yf ( y) 4.指数函数型:5.对数函数型:6.三角函数型:f ( x f (x)f ( x) a xy)f ( x y)f ( x) f ( y) , f ( y)f ( xf ( x) log a xf ( xy)f (x)) f (x) f ( y)f ( y) ,yf (x y)f ( x)f ( y)f ( x) tan x1 f ( x) f ( y)1、直线型抽象函数例1.已知函数 f (x) 对随意实数 x, y ,均有 f ( x y)f ( x) f ( y),且当 x0 时,f ( x)0 ,f ( 1) 2 ,求 f ( x) 在2,1 的值域2、指数函数型抽象函数 f ( x)知足:对随意实数 m , n ,总有f ( m n)f (m) f (n) ,且当 x例 2.定义在 R 上的函数时,0 f ( x) 1 .(1) 试求f (0)的值(2) 判断f (x)的单一性并证明3、对数函数模型1; ②对随意实数 b ,f ( x b)例 3.定义在R上的函数 f ( x) 知足:① f (10)bf ( x) ,当 x 1 时,f x 0f (1), f ( 1), f ( 1)(1) 求24 x, y, f ( xy) f (x)f ( y)(2) 求证:对随意正实数(3) 求证:f (x)是R上的增函数4、幂函数模型例 4.已知函数f ( x)对随意实数 x, y 都有 f ( x y)f (x) f ( y) 且 f ( 1) 1, f (27)9.当 0x 1时,0 f (x) 1判断f ( x)的奇偶性判断 f ( x) 在 0, 上的单一性,并证明若 a 0 ,且f ( a1) 39,求 a 的取值范围5、正切函数模型1 f ( x)f ( x m)例 5.若对常数m和随意实数x,都有等式1f ( x)建立,求证: f ( x) 是周期函数14,2 . 2 f 01, nmnm. 3 f 10. f1lg 1, f 12 lg 1. f xyf 10 lg xy f m nf n22 42f 10 lg xf 10 lg yxyx2 lg xy右 4 y1fxf x ,0 xxy. f xx 3 .0 a 2f f x1f ( x m) 1 1 f ( x)15 f (x2m)f (xm) m1 f ( x)4m1 f ( x m)1 f ( x)T1 f ( x)1 f ( x)练习:1.若xR ,f ( x)知足f ( xy) f ( x)f ( y),若 x 0 时, f x, 比较大小f2 , f 0 , f 12.若xR , f ( x) 知足f x1x 2f x 1f x 21,,则以下说法正确的选项是()A.fx为奇函数B.f x为偶函数C.f x1为奇函数D.f x1为偶函数3.f (x)的定义域为 R ,fxy()fx( )fy( )对一确实数x, y建立,若f (8) 4,f (2)4.f (x)定义域为 R ,对随意x, yf ( x) f ( x) f ( y),x1 时,f (x)0 ,f ( 1) 1R,都有y2,2( 1)求证f (x)为减函数( 2)解不等式f ( x) f (5 x)2f (x) 是定义在 R 上的偶函数, 图像对于 x 1对称, x 1 , x 2 [ 0, 1],有 f ( x1 x2 ) f (x 1) f ( x 2 ), f x 05.2 (1) 设f (1)2,求f ( 1)f7, f 2f 20152 ,4,3(2) 求函数yf xm. m1,2 在区间0,8上各零点之和fx 6.若f ( x)是定义在0,f x f y上的增函数,且y( 1)求 f1 的值( 2)若f61,解不等式 f x 3 f x27.函数f x对随意的实数m, n有f m nf mf n,当 x 0 时,有f x 0( 1)求证 :f 0 0( 2)求证 :f x在 R 上为减函数.( 3)若 f 32 ,解不等式 f x 2 6f x 48.f (x)定义在 R 上不恒为零的偶函数,且对随意实数 x 都有xf ( x 1)(1 x) f (x) f ( 5),则 2=19.已知函数fx知足:f 14 f x f yf x y f x y . x, y R ,则 f 20154 , _____f 2 1 f 2f 2 2f 4 f 2 3 f 610.函数f ( x)知足:f ( a b)f (a ) f (b) , f (1)2 ,则f 1f3f 5f 2 1005f 2010 f200911.函数f ( x)对随意的m, nR,都有f (m n) f (m) f (n) 1,而且当 x 0 时,f ( x) 1( 1)求证:f ( x)在 R 上是增函数 (2)若 f (3) 4 ,解不等式 f ( a 2a 5) 2x, y ( 1,1)有 f ( x) f ( y)x y12.f ( x)在f (),1,1上为奇函数1,1上有定义,知足1xy 求证: f (x) 在13.函数f x对随意的实数m, n,有f m n f mf n,当x 0 时,有f x( 1)求证:f 0 0( 2)求证:f x在 R上为增函数.( 3)若 f 11 ,解不等式 f 4 x2 x214. f ( x) 是定义在 (0, ) 上的增函数, f (xy)f ( x) f ( y) , f (3) 1,解不等式 f ( x) f (x 8) 215.已知定义在, 1 (1, )上的奇函数,且知足:①f (3) 1②对随意的 x 2 ,均有f ( x) 0③对随意的 x, y R ,均有 f ( x 1) f ( y 1) f ( xy 1)( 1)求f (2)的值( 2)求证: f ( x) 在 (1,)上是单一递加16.设f ( x)是定义在 R 上的偶函数,且f x 31f ( x),则f (7.5) 的值为 _____1 奇,f2f0 f 1.2 C.3 1,0 40,14,552, 42,1,3 2 ,32. 6 0,3,357, 16,. 8 0. 9 f 01, f 11 241111111f 2 x1 f x1f 2, f 34, f5, f67T6f2015y2x,24S40204, f44, f4. 10f x 2241 1 令 m x , n0 . f 3 3 f 12 f 12a3,2 . 12 x y0 f 00, x0 f y f y13 m n 0 f 0 0, x1m, x2x1n, n 0x2x1, 2x22x2 1 2x2x 1 f x2f x1f n014 f 9 2 f 3 2x808 x 9. 15 x y 1 f 2 0, x 0, y 1f y10f x 1 f xy 1 x x89x1xy116 f7.51f 1.5f 1.51 2。
高考专题总复习之---抽象函数ppt
) B. 增函数且最大值为 -5
y D. 减函数且最大值为 -5
5 O -7 -3 3 -5 7 x
易知选B。
回
4. 比较函数值大小 利用函数的奇偶性、对称性、周期性等性质将自变 量转化到函数的单调区间内,然后利用其单调性使 问题获解。 例4.已知函数 y f x 是偶函数,且 y f x 2 在 0, 2 上是单调减函数,则( A ) A f 0 f 1 f 2 B f 1 f 0 f 2
对f ( x)有T 8 f (2008) f (8 251 0) f (0) 1
6. 研究函数的图象
这类问题只要利用函数图象变换的有关结论,就可获解
例13. 若函数
y f ( x 2) 是偶函数,则 y f ( x)
左移 2 个单位 右移 2 个单位
的图象关于直线_______对称。
f(x+y)=f(x)f(y)
f(x+T)=f(x) …….
f(x)=ax
周期函数
……
5. 求函数值
紧扣已知条件进行迭代变换,经有限次迭代 可直接求出结果,或者在迭代过程中发现函数具 有周期性,利用周期性使问题巧妙获解
例5. 已知 f ( x) 的定义域为 R ,且对一切正实
数x,y有 f ( x y) f ( x) f ( y) 都成立,若
定义域.
例1.函数 y f ( x)的定义域为 (, 1) ,则函 数 y f ( x 2 2) 的定义域是 。
练习已知 y f (2 x ) 的定义域为 1,1 ,求函数
y f ( x)
1 , 2 的定义域________ 。 2
专题13 导数运算法则在抽象函数中的应用(学生版) -2025年高考数学压轴大题必杀技系列导数
专题13 导数运算法则在抽象函数中的应用导数与不等式都是高考中的重点与难点,与抽象函数有关的导数问题更是一个难点,求解此类问题的关键是根据导数的运算法则构造合适的函数,再利用导数的运算法则确定所构造函数的性质,最后再利用函数性质求解.(一) 抽象函数的奇偶性及应用若()()f x f x -=两边求导得()()f x f x ¢¢--=,即()()f x f x ¢¢-=-,即若可导函数()f x 是偶函数,则()f x ¢是奇函数,同理可得:若可导函数()f x 是奇函数,则()f x ¢是偶函数.【例1】(2024届上海市奉贤区高三二模)已知定义域为R 的函数()y f x =,其图象是连续的曲线,且存在定义域也为R 的导函数()y f x =¢.(1)求函数()e e x xf x -=+在点()()0,0f 的切线方程;(2)已知()cos sin f x a x b x =+,当a 与b 满足什么条件时,存在非零实数k ,对任意的实数x 使得()()f x kf x -=-¢恒成立?(3)若函数()y f x =是奇函数,且满足()()23f x f x +-=.试判断()()22f x f x +=¢-¢对任意的实数x 是否恒成立,请说明理由.【解析】(1)由题可知,()e e x x f x -¢=-,所以切线的斜率为(0)0f ¢=,且(0)2f =,所以函数在点()()0,0f 的切线方程为()200y x -=-,即2y =;(2)由题可知()sin cos f x a x b x ¢=-+,又因为定义域上对任意的实数x 满足()()f x kf x ¢-=-,所以cos sin sin cos a x b x ak x bk x -=-,即b aka bk -=ìí=-î,当R k Î且0k ¹时,0a b ==,当1k =时,0a b +=,当1k =-时,0a b -=;(3)因为函数()y f x =在定义域R 上是奇函数,所以()()f x f x -=-, 所以()()()f x x f x ¢¢¢-×-=-,所以()()f x f x ¢¢-=,所以()y f x ¢=是偶函数,因为()()23f x f x +-=,所以()()()()223f x f x x ¢¢¢¢+-×-=,即()()20f x f x ¢¢--=,即()()2f x f x ¢¢=-,因为()()f x f x ¢¢-=,所以()()2f x f x ¢¢-=-,即()()2f x f x ¢¢=+,所以()y f x ¢=是周期为2的函数,所以()()()22f x f x f x ¢¢¢=+=-,所以()()()()22f x f x f x f x ¢¢¢¢-=-==+. (二)和差型抽象函数的应用解答此类问题时一般要根据题意构造辅助函数求解,构造时要结合所求的结论进行分析、选择,然后根据所构造的函数的单调性求解.如给出式子()f x k ¢-,可构造函数()()y f x kx b =-+,给出式子()f x kx ¢-,可构造函数()212y f x x b =-+ ,一般地,若给出()()f x g x ¢¢±通常构造函数()()y f x g x c =±+.【例2】已知()()y f x x =ÎR 的导函数()f x ¢满足()3f x ¢>且(1)3f =,求不等式()3f x x >的解集.【解析】令()()3F x f x x =-,则()()30F x f x ¢¢=->,∴()F x 在R 上为单调递增.又∵(1)3f =,∴(1)(1)30F f =-=,则()3f x x >可转化为()0(1)F x F >=,根据()F x 单调性可知不等式()3f x x >的解集为(1,)+∞.(三)积型抽象函数的应用若给出形如()()()()f x g x f x g x ¢¢+的式子通常构造函数()()y f x g x c =+ ,如给出()()xf x nf x ¢+可构造函数()ny x f x =,如给出()()f x nf x ¢+,可构造函数()e nx y f x =,如给出()()tan f x f x x ¢+,可构造函数()sin y f x x =.【例3】(2024年全国高考名校名师联席命制数学押题卷)若函数()f x 在[],a b 上满足()()()0g x f x f x ¢=³且不恒为0,则称函数()f x 为区间[],a b 上的绝对增函数,()g x 称为函数()f x 的特征函数,称任意的实数(),c a b Î为绝对增点(()f x ¢为函数()f x 的导函数).(1)若1为函数()()e xf x a x =-的绝对增点,求a 的取值范围;(2)绝对增函数()f x 的特征函数()g x 的唯一零点为0x .(ⅰ)证明:0x 是()f x ¢的极值点;(ⅱ)证明:()g x 不是绝对增函数.【解析】(1)因为函数()()e x f x a x =-,所以()()1e xf x a x =--¢,则()()()()21e xf x f x x a x a =--+¢.由()()0f x f x ¢³得()()10x a x a --+³,解得1x a £-或x a ³,所以()f x 为区间(],1a -∞-及区间[),a +∞上的绝对增函数.又1为函数()f x 的绝对增点,所以11a <-或1a >,解得2a >或1a <,所以a 的取值范围为()(),12,-∞+∞U .(2)(ⅰ)设()f x 为区间[],a b 上的绝对增函数,由题意知()00g x =,当0x x ¹时,()()00,,g x x a b >Î.①若()00f x =,存在Δ0x >,且()f x 在区间()00Δ,x x x -上单调递增,则在区间()00Δ,x x x -上,()()0,0f x f x >¢<,则()0g x <,与()0g x >矛盾.若()00f x =,存在Δ0x >,且()f x 在区间()00Δ,x x x -上单调递减,则在区间()00Δ,x x x -上,()()0,0f x f x ¢<>,则()0g x <,与()0g x >矛盾.若()00f x =,存在Δ0x >,且()f x 在区间()00Δ,x x x -上不单调,则存在()'000Δ,x x x x Î-,且()00f x ¢¢=,此时()00g x ¢=与()g x 有唯一零点0x 矛盾.所以()00f x ¹.②若()00f x ¹,不妨设()00f x >,则()00f x ¢=,且存在1Δ0x >,使得当()0101Δ,Δx x x x x Î-+时,()0f x >,且当()()010001Δ,,Δx x x x x x x Î-+U 时,()0f x ¢>,即1Δ0x $>,使()f x ¢在()010Δ,x x x -上单调递减,在()001,Δx x x +上单调递增.所以0x 为()f x ¢的极值点.同理,当()00f x <时也成立.(ⅱ)若()g x 为绝对增函数,则()()0g x g x ×¢³在[],a b 上恒成立,又()0g x ³恒成立,所以()0g x ¢³恒成立.令()()e x x g x j =×,所以()0x j ³,且()()()()e 0xx g x g x j ¢¢=×+³,所以()x j 在(),a b 上单调递增.又()00x j =,所以当()0,x a x Î时,()0x j <,则()0g x <,与()0g x ³矛盾,所以假设不成立,所以()g x 不是绝对增函数.【例4】定义在π(0,2上的函数()f x ,其导函数是()f x ¢,且恒有()()tan f x f x x <¢×成立,比较π6æöç÷èø与π3f æöç÷èø的大小.【解析】因为π(0,)2x Î,所以sin 0x >,cos 0x >.由()()tan f x f x x <¢,得()cos ()sin f x x f x x <¢.即()sin ()cos 0f x x f x x ¢->.令()()sin f x g x x =,π(0,2x Î,则2()sin ()cos ()0f x x f x xg x sin x ¢-¢=>.所以函数()()sin f x g x x =在π(0,2xÎ上为增函数,则π()(6g g <π3,即ππ()()63ππsin sin63f f <,所以π()612f <ππ(()63f <.(四)商型抽象函数的应用若给出形如()()()()f x g x f x g x ¢¢-的式子通常构造函数()()f x y cg x =+ ,如给出()()xf x nf x ¢-可构造函数()n f x y x =,给出()()f x nf x ¢-,可构造函数()nx f x y e =,给出()()tan f x f x x ¢-,可构造函数()sin f xy x=.【例5】(2024届湖北省襄阳市第五中学高三第二次适应性测试)柯西中值定理是数学的基本定理之一,在高等数学中有着广泛的应用.定理内容为:设函数f (x ),g (x )满足:①图象在[],a b 上是一条连续不断的曲线;②在(),a b 内可导;③对(),x a b "Î,()0g x ¢¹,则(),a b x $Î,使得()()()()()()f b f a fg b g a g x x --¢¢=.特别的,取()g x x =,则有:(),a b x $Î,使得()()()f b f a f b ax -¢=-,此情形称之为拉格朗日中值定理.(1)设函数()f x 满足()00f =,其导函数()f x ¢在()0,+∞上单调递增,证明:函数()f x y x=在()0,∞+上为增函数.(2)若(),0,e a b "Î且a b >,不等式ln ln 0a b b a m b a a b æö-+-£ç÷èø恒成立,求实数m 的取值范围.【解析】(1)由题()()()00f x f x f xx -=-,由柯西中值定理知:对0x ">,()0,x x $Î,使得()()()()001f x f f f x x x -==¢¢-,()()f x f xx =¢,又()f x ¢在()0,∞+上单调递增,则()()f x f x ¢>¢,则()()f x f x x¢>,即()()0xf x f x ->¢,故()f x y x=在()0,∞+上为增函数;(2)22ln ln ln ln 0a b b a a a b b m m b a a b a b -æö-+-£Û£ç÷-èø,取()ln f x x x =,()2g x x =,因为a b >,所以由柯西中值定理,(),b a x $Î,使得()()()()()()22ln ln 1ln 2f a f b f a a b b g a g b a b g x xx x--+===-¢-¢,由题则有:1ln 2m xx+£,设()()1ln 0e 2x G x x x+=<<,()2ln 2xG x x -¢=,当01x <<时,()0G x ¢>,当1e x <<时,()0G x ¢<,所以()G x 在()0,1上单调递增,在()1,e 上单调递减,所以()()max 112G x G ==,故12m ³,所以实数m 的取值范围是1,2éö+∞÷êëø.【例6】已知函数()f x 在()0,1恒有()()2xf x f x ¢>,其中()f x ¢为函数()f x 的导数,若a ,b 为锐角三角形两个内角,比较22cos (sin ),sin (cos )f f b a a b 的大小.【解析】设()()2()01f x g x x x =<<,则()()()()()243220x f x x f x x f x f x g x x x ¢¢×-××-×¢==>所以函数()g x 在()0,1上单调递增.a ,b 为锐角三角形两个内角,则π2a b +>所以ππ022b a <-<<,由正弦函数sin y x =在π0,2æöç÷èø上单调递增.则π0cos sin sin 12b b a æö<=-<<ç÷èø所以()()cos sin g g b a <,即()()22cos sin cos sin f f b a b a<所以()()22sin cos cos sin f f a b b a ×<×.(五)根据()()()f x f x g x ±-=构造函数若给出形如()()()f x f x g x ¢±=的式子通常构造偶函数或奇函数.【例7】设函数()f x 在R 上存在导函数'()f x ,x R "Î,有3()()f x f x x --=,在(0,)+∞上有22'()30f x x ->,若2(2)()364f m f m m m --³-+-,求实数m 的取值范围.【解析】因为()()3f x f x x --=,所以33()()()22x x f x f x --=-- 令3()()()()2x g x f x g x g x =-\=- 即函数()g x 为偶函数,因为()0,∞+上有()22'30f x x ->,所以23()()02x g x f x ¢¢=-> 即函数()g x 在(0,)+∞单调递增;又因为()()22364f m f m m m --³-+-所以33(2)(2)()(2)()22m m g m g m f m f m ---=---+2(2)()3640f m f m m m =--+-+³即(2)()g m g m -³,所以2m m -³,解得1m £ ,故选B.(六)信息迁移题中的抽象函数求解此类问题关键是如何利用题中的信息.【例8】已知定义在R 上的函数()f x 的导函数为()f x ¢,若()1f x ¢£对任意x ÎR 恒成立,则称函数()f x 为“线性控制函数”.(1)判断函数()sin f x x =和()e xg x =是否为“线性控制函数”,并说明理由;(2)若函数()f x 为“线性控制函数”,且()f x 在R 上严格增,设A B 、为函数()f x 图像上互异的两点,设直线AB 的斜率为k ,判断命题“01k <£”的真假,并说明理由;(3)若函数()f x 为“线性控制函数”,且()f x 是以(0)T T >为周期的周期函数,证明:对任意12,x x 都有()()12f x f x T -£.【解析】(1)()cos 1f x x =£¢,故()sin f x x =是“线性控制函数”;()1e 1g ¢=>,故()e x g x =不是“线性控制函数”.(2)命题为真,理由如下:设()()()()1122,,,A x f x B x f x ,其中12x x <由于()f x 在R 上严格增,故()()12f x f x <,因此()()1212f x f x k x x -=>-由于()f x 为“线性控制函数”,故()1f x ¢£,即()10f x ¢-£令()()F x f x x =-,故()()10F x f x ¢¢=-£,因此()F x 在R 上为减函数()()()()()()()()112212121212121101f x x f x x f x f x F x F x k k x x x x x x ------=-==£Þ£---,综上所述,01k <£,即命题“01k <£”为真命题.(3)根据(2)中证明知,对任意a b <都有()()1f a f b k a b-=£-由于()f x 为“线性控制函数”,故()1f x ¢³-,即()10f x ¢+³令()()G x f x x =+,故()()10G x f x ¢=+³¢,因此()F x 在R 上为增函数()()()()()()()()()()101f a a f b b f a f b G a G b f a f b a b a b a b a b+-+---+==³Þ³-----因此对任意a b <都有()()[]1,1f a f b a b-Î--,即()()1f a f b a b -£-当12x x =时,则()()120f x f x T -=£恒成立当12x x ¹时,若21x x T -£,则()()()()1212121f x f x f x f x x x T--³³-,故()()12f x f x T-£若21x x T ->时,则存在[)311,x x x T Î+使得()()32f x f x =故1()()()()131313f x f x f x f x x x T--³>-,因此()()()()1213f x f x f x f x T-=-<综上所述,对任意12,x x 都有()()12f x f x T -£.(事实上,对任意12,x x 都有()()122Tf x f x -£,此处不再赘述)【例9】定义:若曲线C 1和曲线C 2有公共点P ,且在P 处的切线相同,则称C 1与C 2在点P 处相切.(1)设()()221,8f x x g x x x m =-=-+.若曲线()y f x =与曲线()y g x =在点P 处相切,求m 的值;(2)设()3h x x =,若圆M :()()2220x y b r r +-=>与曲线()y h x =在点Q (Q 在第一象限)处相切,求b 的最小值;(3)若函数()y f x =是定义在R 上的连续可导函数,导函数为()y f x ¢=,且满足()()f x f x ¢³和()f x <都恒成立.是否存在点P ,使得曲线()sin y f x x =和曲线y =1在点P 处相切?证明你的结论.【解析】(1)设点11(,)P x y ,由22()1,()8f x xg x x x m =-=-+,求导得()2,()28f x x g x x ¢¢=-=-,于是11228x x -=-,解得12x =,由11()()f x g x =,得2212282m -=-´+,解得9m =,所以m 的值为9.(2)设切点3222(,),0Q x x x >,由()3h x x =求导得2()3h x x ¢=,则切线的斜率为222()3h x x ¢=,又圆M :222()x y b r +-=的圆心(0,)M b ,直线MQ 的斜率为322x bx -,则由3222213x x x b -×=-,得32213b x x =+,令31(),03x x x x j =+>,求导得221()33x x xj ¢=-,当0x <<()0x j ¢<,当x >()0x j ¢>,即函数()j x 在上递减,在)+∞上递增,因此当x =()x j ,所以当2x min b =(3)假设存在0(,1)P x 满足题意,则有00()sin 1f x x =,对函数()sin y f x x =求导得:()sin ()cos y f x x f x x ¢¢=+,于是0000()sin ()cos 0f x x f x x ¢+=,即0000()sin ()cos f x x f x x ¢=-,平方得222222000000[()]sin [()]cos [()](1sin )f x x f x x f x x ¢==-,即有2222200000[()]sin [()]sin [()]f x x f x x f x ¢+=,因此2200201[()]1[()][()]fx f x f x ¢×+=,整理得224000[()][()][()]f x f x f x ¢+=,而恒有()()f x f x ¢³成立,则有2200[()][()]f x f x ¢³,从而4200[()]2[()]f x f x ³,显然0()0f x ¹,于是20[()]2f x ³,即0|()|f x ³与()f x <所以假设不成立,即不存在点P 满足条件.【例1】(2024年全国统一考试数学押题卷)函数与函数之间存在位置关系.已知函数()f x 与()g x 的图象在它们的公共定义域D 内有且仅有一个交点()()00,x f x ,对于1x D "Î且()10,x x Î-∞,2x D Î且()20,x x Î+∞,若都有()()()()11220f x g x f x g x éùéù-×-<ëûëû,则称()f x 与()g x 关于点()()00,x f x 互穿;若都有()()()()11220f x g x f x g x éùéù-×->ëûëû,则称()f x 与()g x 关于点()()00,x f x 互回.已知函数()f x 与()g x 的定义域均为R ,导函数分别为()f x ¢与()g x ¢,()f x 与()g x 的图象在R 上有且仅有一个交点()(),m f m ,()f x ¢与()g x ¢的图象在R 上有且仅有一个交点()(),m f m ¢.(1)若()e xf x =,()1g x x =+,试判断函数()f x 与()g x 的位置关系.(2)若()f x ¢与()g x ¢关于点()(),m f m ¢互回,证明:()f x 与()g x 关于点()(),m f m 互穿且()()()()0f x g x f x g x ¢¢-×->éùéùëûëû在(),m +∞上恒成立.(3)研究表明:若()f x ¢与()g x ¢关于点()(),m f m ¢互穿,则()f x 与()g x 关于点()(),m f m 互回且()()()()0f x g x f x g x ¢¢-×->éùéùëûëû在(),m +∞上恒成立.根据以上信息,证明:23e 126!ixx x x x i ³++++×××+(i为奇数).【解析】(1)设()()()()e 1e 1x xH x f x g x x x =-=-+=--,则()e 1xH x ¢=-,当0x <时,()0H x ¢<,当0x >时,()0H x ¢>,()H x \在(),0∞-上单调递减,在()0,∞+上单调递增,所以()()00e 10H x H ³=-=,即()()f x g x ³,当且仅当0x =时取等号.又()f x 与()g x 的图象在R 上有且仅有一个交点()0,1,\函数()f x 与()g x 关于点()0,1互回.(2)设1x m <,2x m >,则()()()()11220f x g x f x g x ¢¢¢¢éùéù-×->ëûëû,(互回的定义的应用)设()()()h x f x g x =-,则()()()h x f x g x ¢¢¢=-,故()()120h x h x ¢¢>.①若()()12,h x h x ¢¢均大于零,因为()()()0h m f m g m ¢¢¢=-=,(提示:()f x ¢与()g x ¢的图象交于点()(),m f m ¢.所以()0h x ¢³,所以()h x 单调递增,又()()()0h m f m g m =-=,(提示:()f x 与()g x 的图象交于点()(),m f m )所以()10h x <,()20h x >,所以()()()()()()1211220h x h x f x g x f x g x ×=-×-<éùéùëûëû,()()120h x h x ¢×>,所以()f x 与()g x 关于点()(),m f m 互穿且()()()()0f x g x f x g x ¢¢-×->éùéùëûëû在(),m +∞上恒成立.②若()()12,h x h x ¢¢均小于零,因为()()()0h m f m g m ¢¢¢=-=,所以()0h x ¢£,所以()h x 单调递减,又()()()0h m f m g m =-=,所以()10h x >,()20h x <,所以()()()()()()1211220h x h x f x g x f x g x ×=-×-<éùéùëûëû,()()120h x h x ¢×>,所以()f x 与()g x 关于点()(),m f m 互穿且()()()()0f x g x f x g x ¢¢-×->éùéùëûëû在(),m +∞上恒成立.综上,()f x 与()g x 关于点()(),m f m 互穿且()()()()0f x g x f x g x ¢¢-×->éùéùëûëû在(),m +∞上恒成立.(3)设()e xi f x =,()23126!ii x x x g x x i =+++++L (N *i Î)则()()'1e xi i f x f x -==(2i ³),()()()231'11261!i i i x x x g x x g x i --=+++++=-L (2i ³)(关键:寻找()'i f x 与()1i f x -,()'i g x 与()1i g x -,2i ³之间的关系)易知()1e xf x =,()11g x x =+,由(1)可知()1f x 与()1g x 关于点()0,1互回.因为()()00e 10i i f g ===,所以*N i "Î,()i f x 与()i g x 的图象交于点()0,1.由(2)得()2f x 与()2g x 关于点()0,1互穿,(提示:()()21f x f x ¢=,()()21g x g x ¢=)由(3)得()3f x 与()3g x 关于点()0,1互回,易得当i 为奇数时,()i f x 与()i g x 关于点()0,1互回,所以()1,0x "Î-∞,()20,x Î+∞,有()()()()11220i i i i f x g x f x g x éùéù-×->ëûëû(i 为奇数).(提示:互回的定义的应用)由题意得()()()()2212120i i i i f x g x f x g x --éùéù-×->ëûëû对任意正整数i 恒成立,(提示:由本问信息可得)所以()()()()121222220i i i i f x g x f x g x ----éùéù-×->ëûëû()()()()222232320i i i i f x g x f x g x ----éùéù-×->ëûëû,L ,()()()()222212120f xg x f x g x éùéù-×->ëûëû累乘得()()()()()()222121212120i i i i f x g x f x g x f x g x --éùéùéù-×-->ëûëûëûL 所以()()()()2212120i i f x g x f x g x éùéù-×->ëûëû易知()()12120f x g x ->,(点拨:()()11f x g x ³,当且仅当0x =时等号成立,又()20,x Î+∞,所以()()1212f x g x >.所以()()220i i f x g x ->.因为()()()()11220i i i i f x g x f x g x éùéù-×->ëûëû,(i 为奇数),所以()()110i i f x g x ->(i 为奇数),因为()()00i i f g =,所以()()i i f x g x ³(i 为奇数),即23e 126!ixx x x x i ³++++¼+(i 为奇数),得证.【例2】(2024届上海市普陀区桃浦中学高三上学期期末)对于一个在区间I 上连续的可导函数()y f x =,在I 上任取两点()11(,)x f x ,()22(,)x f x ,如果对于任意的1x 与2x 的算术平均值的函数值大于等于对于任意的1x 与2x 的函数值的算术平均值,则称该函数在I 上具有“M 性质”.如果对于任意的1x 与2x 的几何平均值的函数值大于等于对于任意的1x 与2x 的函数值的几何平均值,则称()y f x =在I 上具有“L 性质”.(1)如果函数log a y x =在定义域内具有“M 性质”,求a 的取值范围.(2)对于函数ln y ax x =-,若该函数的一个驻点是1=x e ,求a ,并且证明该函数在2,x e éùÎ+∞ëû上具有“L 性质”.(3)设存在,m n I Î,使得()()f m f n =.①证明:取(,)m n x Î,则有()()()()f m f n f m n x ¢-=-②若[,]I a b =,设命题p :函数()y f x =具有“M 性质”,命題:()q f x ¢为严格减函数,试证明p 是q 的必要条件.(可用结论:若函数()f x 在区间I 上可导,且在区间I 上连续,若有(,)a b I Í,且()()f a f b =,则()f x 在区间I 上存在驻点)【解析】(1)由函数()log a f x x =在(0,)+∞上具有“M 性质”,可得对任意()1212121,(0,),log log log log 22aa a a x x x x x x +Î+∞³+=又12x x +³1a >;(2)令1()ln ,()g x ax x g x a x ¢=-=-由10e g æö¢=ç÷èø,得ea =则()e ln g x x x =-,在10,e æöç÷èø上严格减:在1,e æö+∞ç÷èø上严格增.要证()g x 在)2e ,é+∞ë上具有“L 性质”.需证g³即证()()212gg x g x éù³×ëû,而(222212 e ln gx x éù==-ëû()()()()()2121122121221e ln e ln e e ln l n ln ln g x g x x x x x x x x x x x x x ×=--=-++×则()()2212121lnln 4x x x x =-()121221ln ln n e l ln x x x x x x +-³,需证()()()212121221121ln ln e ln ln ln ln 4x x x x x x x x x x +-++³,由()212121ln ln ln ln 4x x x x+³,()()122112e ln ln x x x xx x +-12ln ln x x éù=××ëû2e==故只需证0³,下面给出证明:设ln ()x h x x =,则21ln ()x h x x -¢=,即在(e,)+∞上()0,()h x h x<¢递减,所以0hh éù-£ëû,即0³.综上,()()()212121221121ln ln e ln ln ln ln 4x x x x x x x x p x x +-++成立,故g³,得证.(3)①令()(()())()()g x f m f n x f x m n =---,()()()()()g x f m f n f x m n ¢¢=---,由可用结论,令x x =为该函数的驻点,则0()()()()()g f m f n f m n x x ¢¢==---,即取(,)m n x Î,则有()()()()f m f n f m n x ¢-=-,得证.②取12,(,)x x a b Î,设12,(0,1),{1,2}k x x u k <ÎÎ,记01220012,x x x h x x x x =+=-=-,则1020,x x h x x h =-=+,由①中的结论,则有:()()()0001f x h f x hf x u h ¢+-=+(1)()()()0002f x h f x hf x u h ¢--=-(2)由(1)-(2),得()()()()()00001022f x h f x h f x h f x u h f x u h ¢¢éù-++-=+--ëû对()f x ¢在区间[]0201,x u h x u h -+使用①中的结论,则:()()()2120102()f u u h h f x u h f x u h x ¢¢¢¢éù+=+--ëû,其中,()0201,x u h x u h x Î-+.由于()f x ¢是严格减函数,则()0f x ¢¢£,即()()()0002f x h f x h f x ++-³,即()()121222f x f x x x f ++æö³ç÷èø.所以p 是q 的必要条件.【例3】已知函数()f x 的定义域为[)0,∞+,导函数为()f x ¢,若()()1f x f x x <¢+恒成立,求证:()()3210f f -<.【解析】设函数()()()01f xg x x x =³+,因为()()1f x f x x <¢+,0x ³,所以()()()10x f x f x ¢+-<,则()'g x ()()()()2101x f x f x x -=+¢+<,所以()g x 在[)0,∞+上单调递减,从而()()13g g >,即()()1324f f >,所以()()3210f f -<.【例4】已知函数()f x 满足()()1'xf x f x e +=,且()01f =,判断函数()()()2132g x f x f x =-éùëû零点的个数.【解析】()()()()1''1x x x f x f x e f x e f x e +=Û+=()'1x e f x éùÛ=ëû,∴()xe f x x c =+,()xx c f x e +=,∵()01f =代入,得1c =,∴()1xx f x e +=.()()()()213002g x f x f x f x =-=Þ=éùëû或()16f x =,()1001xx f x x e +=Þ=Þ=-;()()1116166x x x f x e x e +=Þ=Þ=+,如图所示,函数x y e =与函数()61y x =+的图像交点个数为2个,所以()16f x =的解得个数为2个;综上,零点个数为3个.【例5】已知定义在R 上的函数()f x 的导数为()f x ¢,且满足()()2sin f x f x x +-=,当0x ³时()sin cos f x x x x ¢>-- ,求不等式()π22f x f x æö--ç÷èøsin 2cos x x <+的解集.【解析】设()()sin g x f x x =-,则()()sin g x f x x -=-+,所以()()g x g x --=()()f x f x --2sin 0x -=,所以()g x 是偶函数,设()()sin 0h x x x x =-³,则()1cos 0h x x ¢=-³,所以()()0h x h ¢³,即sin 0x x -³,所以0x ³时()sin cos cos f x x x x x ¢>--³- , 所以0x ³时()()cos 0g x f x x ¢¢=+>,()g x 在[)0,+∞上是增函数,所以()π22f x f x æö--ç÷èøsin 2cos x x<+()2sin 2f x xÛ-ππsin 22f x x æöæö<---ç÷ç÷èøèø()π22g x g x æöÛ<-ç÷èø()π22g x g x æöÛ<-ç÷èøπ22x x Û<-Û()22π22x x æö<-ç÷èøππ3022x x æöæöÛ+-<ç÷ç÷èøèøππ26x Û-<<,故选C.【例6】已知定义域为R 的函数()y f x =,其导函数为()y f x ¢¢=,满足对任意的x ÎR 都有()1f x ¢<.(1)若()sin 4xf x ax =+,求实数a 的取值范围;(2)若存在0M >,对任意x ÎR ,成立()f x M £,试判断函数()y f x x =-的零点个数,并说明理由;(3)若存在a 、()b a b <,使得()()f a f b =,证明:对任意的实数1x 、[]2,x a b Î,都有()()122b af x f x --<.【解析】(1)若()sin 4x f x ax =+,则cos ()4xf x a ¢=+,由题意,对任意的x ÎR 都有()1f x ¢<,则1cos 4x a +<,即1cos 14xa <+<-,所以cos cos 1441x xa <---<,由于1cos 4x -的最小值为34,cos 14x --的最大值为34-,所以3344a -<<,即实数a 的取值范围为33,44æö-ç÷èø;(2)依题意,()10y f x ¢¢=-<,所以,()y f x x =-在R 上为减函数,所以至多一个零点;()f x M £Þ()M f x M -<<,,当1x M =--时,()()110y f x x f M M =-=--++>,当1x M =+时,()()110y f x x f M M =-=+--<,所以()y f x x =-存在零点,综上存在1个零点;(3)因为()1f x ¢<,由导数的定义得()()12121f x f x x x -<-,即()()1212f x f x x x -<-,不妨设12a x x b £££若122b ax x --£,则()()12122b a f x f x x x --<-£若122b a x x -->,则()()()()()()1212f x f x f x f b f a f x -=-+-()()()()12f x f b f a f x <-+-12b x x a<-+-()22b a b ab a --<--=.1.若定义域为D 的函数()y f x =使得()y f x ¢=是定义域为D 的严格增函数,则称()f x 是一个“T 函数”.(1)分别判断()13=x f x ,()32f x x =是否为T 函数,并说明理由;(2)已知常数0a >,若定义在()0,∞+上的函数()y g x =是T 函数,证明:()()()()132g a g a g a g a +-<+-+;(3)已知T 函数()y F x =的定义域为R ,不等式()0F x <的解集为(),0∞-.证明:()F x 在R 上严格增.2.对于一个函数()f x 和一个点(),M a b ,令()()22()()s x x a f x b =-+-,若()()00,P x f x 是()s x 取到最小值的点,则称P 是M 在()f x 的“最近点”.(1)对于1()(0)f x x x=>,求证:对于点()0,0M ,存在点P ,使得点P 是M 在()f x 的“最近点”;(2)对于()()e ,1,0xf x M =,请判断是否存在一个点P ,它是M 在()f x 的“最近点”,且直线MP 与()y f x =在点P 处的切线垂直;(3)已知()y f x =在定义域R 上存在导函数()f x ¢,且函数 ()g x 在定义域R 上恒正,设点()()()11,M t f t g t --,()()()21,M t f t g t ++.若对任意的t ÎR ,存在点P 同时是12,M M 在()f x 的“最近点”,试判断()f x 的单调性.3.(2024届江苏省盐城市滨海县高三下学期高考适应性考试)根据多元微分求条件极值理论,要求二元函数(,)z f x y =在约束条件(,)g x y 的可能极值点,首先构造出一个拉格朗日辅助函数(,,)(,)(,)L x y f x y g x y l l =+,其中l 为拉格朗日系数.分别对(,,)L x y l 中的,,x y λ部分求导,并使之为0,得到三个方程组,如下:(,,)(,)(,)0(,,)(,)(,)0(,,)(,)0x x x y y y L x y f x y g x y L x y f x y g x y L x y g x y ll l l l l =+=ìï=+=íï==î,解此方程组,得出解(,)x y ,就是二元函数(,)z f x y =在约束条件(,)g x y 的可能极值点.,x y 的值代入到(,)f x y 中即为极值.补充说明:【例】求函数22(,)f x y x xy y =++关于变量x 的导数.即:将变量y 当做常数,即:(,)2x f x y x y =+,下标加上x ,代表对自变量x 进行求导.即拉格朗日乘数法方程组之中的,,x y L L L l 表示分别对,,x y λ进行求导.(1)求函数222(,)2f x y x y xy xy =++关于变量y 的导数并求当1x =处的导数值.(2)利用拉格朗日乘数法求:设实数,x y 满足22(,)410g x y x y xy =++-=,求(,)2f x y x y =+的最大值.(3)①若,,x y z 为实数,且1x y z ++=,证明:22213x y z ++³.②设0a b c >>>,求221121025()a ac c ab a a b ++-+-的最小值.4.(2024届浙江省宁波市宁波九校高三上学期期末)我们把底数和指数同时含有自变量的函数称为幂指函数,其一般形式为()()()()()01v x y u x u x u x =>¹,,幂指函数在求导时可以将函数“指数化"再求导.例如,对于幂指函数x y x =,()()()()ln ln ln e e e ln 1x x x x x x x y x x ¢¢¢¢éù====+êúëû.(1)已知()10x xf x xx -=>,,求曲线()y f x =在1x =处的切线方程;(2)若0m >且1m ¹,0x >.研究()112xxm g x æö+=ç÷èø的单调性;(3)已知a b s t ,,,均大于0,且a b ¹,讨论2t s s a b æö+ç÷èø和2st t a b æö+ç÷èø大小关系.5.(湖北省八市高三下学期3月联考)英国数学家泰勒发现的泰勒公式有如下特殊形式:当()f x 在0x =处的()*n n ÎN 阶导数都存在时,()()()()()()()()323000002!3!!n n f f f f x f f x x x x n =++++¢¢×××+¢+×××.注:()f x ¢¢表示()f x 的2阶导数,即为()f x ¢的导数,()()()3n f x n ³表示()f x 的n 阶导数,该公式也称麦克劳林公式.(1)根据该公式估算1sin 2的值,精确到小数点后两位;(2)由该公式可得:246cos 12!4!6!x x x x =-+-+×××.当0x ³时,试比较cos x 与212x-的大小,并给出证明(不使用泰勒公式);(3)设*n ÎN ,证明:()111142tannk n n n k n k=>-+++å.6. 函数()f x 满足22()(e )(2)ex f x f x -+=(e 为自然数的底数),且当1x £时,都有()()0f x f x ¢+>(()f x ¢为()f x 的导数),比较20202022(2022)(2020),e ef f 的大小 .7.设函数()f x 在R 上可导,其导函数为()f x ¢,且2()()0f x xf x ¢+>.求证: ()0f x ³.8.已知函数()f x 及其导函数()f x ¢的定义域均为R ,()23f x +是偶函数,记()()g x f x ¢=,()2g x +也是偶函数,求()2023f ¢的值.9. 定义在()0,∞+上的函数()y f x =有不等式()()()23f x xf x f x ¢<<恒成立,其中()y f x ¢=为函数()y f x =的导函数,求证:()()2481f f <<.10.已知()f x ¢为定义域R 上函数()f x 的导函数,且()()20f x f x ¢¢+-=,1x ³, ()()()120x f x f x -+>¢且()31f =,求不等式()()241f x x >-的解集11.定义在区间(0,)+∞上函数()f x 使不等式2()'()3()f x xf x f x <<恒成立,('()f x 为()f x 的导数),求(2)(1)f f 的取值范围.12.设()y f x =是定义在R 上的奇函数.若()(0)f x y x x=>是严格减函数,则称()y f x =为“D 函数”.(1)分别判断y x x =-和sin y x =是否为D 函数,并说明理由;(2)若1112xy a =-+是D 函数,求正数a 的取值范围;(3)已知奇函数()y F x =及其导函数()y F x ¢=定义域均为R .判断“()y F x ¢=在()0,∞+上严格减”是“()y F x =为D 函数”的什么条件,并说明理由.13.设M 是定义在R 上且满足下列条件的函数()f x 构成的集合:①方程()0f x x -=有实数解;②函数()f x 的导数()f x ¢满足0()1f x ¢<<.(1)试判断函数sin ()24x x f x =+是否集合M 的元素,并说明理由;(2)若集合M 中的元素()f x 具有下面的性质:对于任意的区间[],m n ,都存在0[,]x m n Î,使得等式()0()()()f n f m n m f x ¢-=-成立,证明:方程()0f x x -=有唯一实数解.(3)设1x 是方程()0f x x -=的实数解,求证:对于函数()f x 任意的23,x x R Î,当211x x -<,311x x -<时,有()()322f x f x -<.14.设定义在R 上的函数()f x 的导函数为()f x ¢,若()()2f x f x ¢+>,()02024f =,求不等式2022()2e xf x >+(其中e 为自然对数的底数)的解集。
抽象函数练习题高三复习
抽象函数练习题高三复习抽象函数是高中数学中的一个重要概念,对于高三学生来说,熟练掌握抽象函数的相关知识是非常关键的。
本文将为大家介绍一些抽象函数的练习题,帮助大家巩固复习,提高解题能力。
题目1:已知函数$f(x)=x^2-2x+1$,求$f(x+1)$的解析式。
解析:首先,将$x+1$代入函数$f(x)$的解析式中,即可求得$f(x+1)$的解析式。
将$x+1$代入$f(x)$中的$x$,得到:$f(x+1)=(x+1)^2-2(x+1)+1$展开括号并化简,得到:$f(x+1)=x^2+2x+1-2x-2+1$合并同类项,得到最终的解析式:$f(x+1)=x^2+1$题目2:已知函数$g(x)=3x-2$,求$g(2x+1)$的解析式。
解析:类似地,将$2x+1$代入函数$g(x)$的解析式中,即可求得$g(2x+1)$的解析式。
将$2x+1$代入$g(x)$中的$x$,得到:$g(2x+1)=3(2x+1)-2$展开并化简,得到:$g(2x+1)=6x+3-2$合并同类项,得到最终的解析式:$g(2x+1)=6x+1$通过这两道题的练习,我们可以加深对于抽象函数的理解。
在解题过程中,将给定的表达式代入函数的解析式中,根据运算规则进行化简求解,最终得到新的解析式。
题目3:已知函数$h(x)=\frac{1}{x}$,求$h\left(\frac{1}{x}\right)$的解析式。
解析:将$\frac{1}{x}$代入函数$h(x)$的解析式中,即可求得$h\left(\frac{1}{x}\right)$的解析式。
将$\frac{1}{x}$代入$h(x)$中的$x$,得到:$h\left(\frac{1}{x}\right)=\frac{1}{\frac{1}{x}}$将分子分母取倒数,得到最终的解析式:$h\left(\frac{1}{x}\right)=x$在这道题中,我们使用了取倒数的运算规则,将原函数中的$x$的倒数代入得到新的解析式。
抽象函数课件-2025届高三数学一轮复习
±
1∓
.
磨尖点一 抽象函数求值
磨尖课01 抽象函数
6
典例1 (一题多解)已知函数 的定义域为,且 + + − = ⋅
22
, 1 = 1,则 ∑ =( A
=1
A.−3
B.−2
) .
C.0
D.1
磨尖课01 抽象函数
−∞, −e
1
−2
上单调递减,显然此时0是 的极大值点,故D错误.故选ABC.
磨尖课01 抽象函数
16
对于抽象函数的性质的证明及综合问题,一般需要紧扣题干条件,反复赋值找到 与
− , 1 与 2 的关系.特别注意,在证明单调性时,常构造 1 = 2 + 1 − 2
②求不等式 − 1 > 2 的解集.
19
磨尖课01 抽象函数
20
解析 (法一:赋值法)(1)取1 = 2 = 1,得 1 × 1 = 1 + 1 ,即
1 = 0,
取1 = 2 = −1,得 1 = −1 + −1 = 0,即 −1 = 0,
取1 = ,2 = −1,得 − = + −1 = ,即 是偶函数.
(法二:原函数法)由 + = + + 1,设 = − 1,由 1 = 1,
解得 = 2,所以 = 2 − 1,则 4 = 2 × 4 − 1 = 7.
磨尖点二 抽象函数的性质
磨尖课0题多解)(多选题)(2023 ·新高考Ⅰ卷)已知函数 的定义域为,
即 + 2 + = + 1 ,从而可知 + 2 = − − 1 ,
高考数学复习----《抽象函数的单调性、奇偶性、周期性、对称性》典型例题讲解
高考数学复习----《抽象函数的单调性、奇偶性、周期性、对称性》典型例题讲解【典型例题】例1、(2023·广东·高三统考学业考试)已知函数()f x 对任意,R x y ∈,都有()()()f x y f x f y +=+成立.有以下结论:①()00f =;②()f x 是R 上的偶函数;③若()22f =,则()11f =;④当0x >时,恒有()0f x <,则函数()f x 在R 上单调递增.则上述所有正确结论的编号是________【答案】①③【解析】对于①令0x y ==,则()()()0000f f f +=+,解得()00f =,①正确;对于②令y x =−,则()()()00f f x f x =+−=,∴()()f x f x −=−,∴()f x 是R 上的奇函数,②错误;对于③令1x y ==,则()()()()211212f f f f =+==,∴()11f =,③正确;对于④设12x x >,则120x x −>,∴()()()12120f x x f x f x −=+−<,则()()()122f x f x f x <−−=,∴()f x 在R 上单调递减,④错误.故答案为:①③.例2、(2022·山东聊城·二模)已知()f x 为R 上的奇函数,()22f =,若对1x ∀,()20,x ∈+∞,当12x x >时,都有()()()1212210f x f x x x x x ⎡⎤−−<⎢⎥⎣⎦,则不等式()()114x f x ++>的解集为( ) A .()3,1−B .()()3,11,1−−−C .()(),11,1−∞−− D .()(),31,−∞−⋃+∞ 【答案】B【解析】由()()121221()[]0f x f x x x x x −−<,得()()11221212()[]0x f x x f x x x x x −−<, 因为121200x x x x −>>,,所以()()11220x f x x f x −<,即()()1122x f x x f x <,设()()g x xf x =,则()g x 在()0,∞+上单调递减,而()()()()()1114222g x x f x f g +=++>==,则012x <+<,解得:11x −<<;因为()f x 为R 上的奇函数,所以()()()()g x xf x xf x g x −=−−==,则()g x 为R 上的偶函数,故()g x 在(,0)−∞上单调递增,()()()()11142g x x f x g +=++>=−,则210x −<+<,解得:31x −<<−;综上,原不等式的解集为(),111)3(,−−−.故选:B .例4、(2022·全国·模拟预测(理))已知定义在R 上的奇函数()f x 的图像关于直线1x =对称,且()y f x =在[]0,1上单调递增,若()3a f =−,12b f ⎛⎫=− ⎪⎝⎭,()2c f =,则a ,b ,c 的大小关系为( )A .c b a <<B .b a c <<C .b c a <<D .c a b <<【答案】C【解析】 由函数()f x 的图像关于直线1x =对称可得()()31f f =−,结合奇函数的性质可知 ()3a f =−()()()311f f f =−=−−=,()()200c f f ===.由奇函数的性质结合()y f x =在[]0,1上单调递增可得()y f x =在[]1,1−上单调递增, 所以()()1012f f f ⎛⎫−<< ⎪⎝⎭, 所以b c a <<.故选:C例5、(2022·黑龙江大庆·三模(理))已知定义域为R 的偶函数满足()()2f x f x −=,当01x ≤≤时,()1e 1x f x −=−,则方程()11f x x =−在区间[]3,5−上所有解的和为( ) A .8B .7C .6D .5【答案】A【解析】 解:因为函数()f x 满足()()2f x f x −=,所以函数()f x 的图像关于直线1x =对称, 又函数()f x 为偶函数,所以()()()2−==−f x f x f x ,所以函数()f x 是周期为2的函数, 又1()1g x x =−的图像也关于直线1x =对称, 作出函数()f x 与()g x 在区间[]3,5−上的图像,如图所示:由图可知,函数()f x 与()g x 的图像在区间[]3,5−上有8个交点,且关于直线1x =对称, 所以方程。
抽象函数经典综合题33例(含详细解答)
抽象函数经典综合题33例(含详细解答)抽象函数,是指没有具体地给出解析式,只给出它的一些特征或性质的函数,抽象函数型综合问题,一般通过对函数性质的代数表述,综合考查学生对于数学符号语言的理解和接受能力,考查对于函数性质的代数推理和论证能力,考查学生对于一般和特殊关系的认识,是考查学生能力的较好途径。
抽象函数问题既是教学中的难点,又是近几年来高考的热点。
本资料精选抽象函数经典综合问题33例(含详细解答)1.定义在R 上的函数y=f(x),f(0)≠0,当x>0时,f(x)>1,且对任意的a 、b ∈R ,有f(a+b)=f(a)f(b), (1)求证:f(0)=1;(2)求证:对任意的x ∈R ,恒有f(x)>0; (3)证明:f(x)是R 上的增函数;(4)若f(x)·f(2x-x 2)>1,求x 的取值范围。
解 (1)令a=b=0,则f(0)=[f(0)]2∵f(0)≠0 ∴f(0)=1 (2)令a=x ,b=-x 则 f(0)=f(x)f(-x) ∴)(1)(x f x f =- 由已知x>0时,f(x)>1>0,当x<0时,-x>0,f(-x)>0 ∴0)(1)(>-=x f x f 又x=0时,f(0)=1>0 ∴对任意x ∈R ,f(x)>0(3)任取x 2>x 1,则f(x 2)>0,f(x 1)>0,x 2-x 1>0 ∴1)()()()()(121212>-=-⋅=x x f x f x f x f x f ∴f(x 2)>f(x 1) ∴f(x)在R 上是增函数(4)f(x)·f(2x-x 2)=f[x+(2x-x 2)]=f(-x 2+3x)又1=f(0), f(x)在R 上递增∴由f(3x-x 2)>f(0)得:3x-x 2>0 ∴ 0<x<3 2.已知函数()f x ,()g x 在R 上有定义,对任意的,x y R ∈有()()()()()f x y f x g y g x f y -=- 且(1)0f ≠(1)求证:()f x 为奇函数(2)若(1)(2)f f =, 求(1)(1)g g +-的值解(1)对x R ∈,令x=u-v 则有f(-x)=f(v-u)=f(v)g(u)-g(v)f(u)=f(u-v)=-[f(u)g(v)- g(u)f(v)]=-f(x)(2)f(2)=f{1-(-1)}=f(1)g(-1)-g(1)f(-1)=f(1)g(-1)+g(1)f(1)=f(1){g(-1)+g(1)} ∵f(2)=f(1)≠0∴g(-1)+g(1)=13.已知函数)(x f 对任意实数y x ,恒有)()()(y f x f y x f +=+且当x >0,.2)1(.0)(-=<f x f 又(1)判断)(x f 的奇偶性;(2)求)(x f 在区间[-3,3]上的最大值; (3)解关于x 的不等式.4)()(2)(2+<-ax f x f ax f解(1)取,0==y x 则0)0()0(2)00(=∴=+f f f取)()()(,x f x f x x f x y -+=--=则)()(x f x f -=-∴对任意R x ∈恒成立 ∴)(x f 为奇函数. (2)任取2121),(,x x x x <+∞-∞∈且, 则012>-x x0)()()(1212<-=-+∴x x f x f x f),()(12x f x f --<∴ 又)(x f 为奇函数 )()(21x f x f >∴ ∴)(x f 在(-∞,+∞)上是减函数. ∴对任意]3,3[-∈x ,恒有)3()(-≤f x f而632)1(3)1()2()12()3(-=⨯-==+=+=f f f f f 6)3()3(=-=-∴f f ∴)(x f 在[-3,3]上的最大值为6(3)∵)(x f 为奇函数,∴整理原式得 )2()()2()(2-+<-+f ax f x f ax f进一步可得)2()2(2-<-ax f x ax f而)(x f 在(-∞,+∞)上是减函数,222->-∴ax x ax.0)1)(2(>--∴x ax∴当0=a 时,)1,(-∞∈x当2=a 时,}1|{R x x x x ∈≠∈且当0<a 时,}12|{<<∈x ax x当20<<a 时, }12|{<>∈x a x x x 或 当a>2时,}12|{><∈x ax x x 或4.已知f (x )在(-1,1)上有定义,f (21)=-1,且满足x ,y ∈(-1,1)有f (x )+f (y )=f (xyy x ++1) ⑴证明:f (x )在(-1,1)⑵对数列x 1=21,x n +1=212nn x x +,求f (x n ); ⑶求证252)(1)(1)(121++->+++n n x f x f x f n(Ⅰ)证明:令x =y =0,∴2f (0)=f (0),∴f (0)=0令y =-x ,则f (x )+f (-x )=f (0)=0 ∴f (x )+f (-x )=0 ∴f (-x )=-f (x )∴f (x )为奇函数 (Ⅱ)解:f (x 1)=f (21)=-1,f (x n +1)=f (212n n x x +)=f (nn n n x x x x ⋅++1)=f (x n )+f (x n )=2f (x n ) ∴)()(1n n x f x f +=2即{f (x n )}是以-1为首项,2为公比的等比数列∴f (x n )=-2n -1 (Ⅲ)解:)2121211()(1)(1)(11221-++++=+++n nx f x f x f 2212)212(21121111->+-=--=---=--n n n而2212)212(252-<+--=++-=++-n n n n ∴252)(1)(1)(121++->+++n n x f x f x f n5.已知函数N x f N x x f y ∈∈=)(,),(,满足:对任意,,,2121x x N x x ≠∈都有)()()()(12212211x f x x f x x f x x f x +>+;(1)试证明:)(x f 为N 上的单调增函数; (2)n N ∀∈,且(0)1f =,求证:()1f n n ≥+;(3)若(0)1f =,对任意,m n N ∈,有1)())((+=+n f m f n f ,证明:∑=<-ni if 141)13(12. 证明:(1)由①知,对任意*,,a b a b ∈<N ,都有0))()()((>--b f a f b a ,由于0<-b a ,从而)()(b f a f <,所以函数)(x f 为*N 上的单调增函数. (2)由(1)可知n N ∀∈都有f(n+1)>f(n),则有f(n+1)≥f(n)+1 ∴f(n+1)-f(n)1≥, ∴f(n)-f(n-1)1≥ ∙∙∙ ∴ f(2)-f(1)1≥∴f(1)-f(0)1≥由此可得f(n)-f(0)≥n ∴f(n)≥n+1命题得证(3)由任意,m n N ∈,有1)())((+=+n f m f n f 得()1f m = 由f(0)=1得m=0 则f(n+1)=f(n)+1,则f(n)=n+121)311(21311)311(31313131)13(121<-=--=+∙∙∙++=-∑=n n n ni if6.已知函数()f x 的定义域为[]0,1,且同时满足:(1)对任意[]0,1x ∈,总有()2f x ≥; (2)(1)3f =(3)若120,0x x ≥≥且121x x +≤,则有1212()()()2f x x f x f x +≥+-. (I)求(0)f 的值; (II)求()f x 的最大值;(III)设数列{}n a 的前n 项和为n S ,且满足*12(3),n n S a n N =--∈.求证:123112332()()()()2n n f a f a f a f a n -⨯++++≤+-.解:(I )令120x x ==,由(3),则(0)2(0)2,(0)2f f f ≥-∴≤由对任意[]0,1x ∈,总有()2,(0)2f x f ≥∴= (II )任意[]12,0,1x x ∈且12x x <,则212101,()2x x f x x <-≤∴-≥22112111()()()()2()f x f x x x f x x f x f x ∴=-+≥-+-≥max ()(1)3f x f ∴==(III)*12(3)()n n S a n N =--∈1112(3)(2)n n S a n --∴=--≥1111133(2),10n n n n a a n a a --∴=≥=≠∴= 111112113333333()()()()()23()4n n n n n n nn f a f f f f f -∴==+≥+-≥-+ 111143333()()n n f f -∴≤+,即11433())(n n f a f a +≤+。
高三抽象函数知识点汇总
高三抽象函数知识点汇总抽象函数是高中数学中的一个重要概念,通过抽象函数,我们可以对复杂的数学问题进行简化和形象化的表达。
本文将对高三抽象函数的知识点进行汇总和总结,帮助同学们更好地理解和掌握这一内容。
一、抽象函数的定义抽象函数是指用一个变量表示一个数集上的元素,而不指定具体的数,它可以将一个数集中的每个数与表示它的数代表进行对应。
简单地说,抽象函数就是用一个符号或字母表示一个数。
二、抽象函数的性质1. 定义域和值域:抽象函数通常有一个定义域和一个值域。
定义域是指所有符合函数定义的输入值的集合,值域是指所有可能的输出值的集合。
2. 函数图像:抽象函数可以通过绘制函数图像来直观地表示函数的特点和性质。
函数图像是定义域和值域上的点的集合,可以用直角坐标系来表示。
3. 函数关系:抽象函数描述了输入和输出之间的关系。
输入是定义域上的元素,输出是对应的数代表,函数关系可以用映射关系符号“→”表示。
4. 函数符号:抽象函数可以用各种符号来表示,常用的包括f(x)、g(x)等。
符号本身没有具体的数值,只是用来表示函数的一种形式。
三、抽象函数的运算1. 求和与差:给定两个抽象函数f(x)和g(x),它们的和记作f(x)+g(x),差记作f(x)-g(x)。
2. 数乘:给定一个抽象函数f(x)和一个实数k,它们的数乘记作k⋅f(x)。
3. 复合函数:给定两个抽象函数f(x)和g(x),它们的复合函数记作f(g(x)),表示先计算g(x),再将结果作为输入计算f(x)。
4. 逆函数:给定一个抽象函数f(x),如果存在一个抽象函数g(x),使得f(g(x))=x,那么g(x)称为f(x)的逆函数,记作f^(-1)(x)。
四、抽象函数的应用1. 函数关系的建立:通过抽象函数,可以建立输入和输出之间的关系,帮助我们描述和解决实际问题。
2. 函数的图像分析:通过函数图像,可以了解函数的单调性、极限、对称性等性质,进而推导出其他相关结论。
高考数学函数专题训练《抽象函数》含答案解析
因为当 时, ,
所以 在 上单调递减
又因为 ,所以 为偶函数
因为
所以 ,即 ,故选D.
二、填空题
13.已知定义在 上的偶函数 的导函数为 ,对定义域内的任意 ,都有 成立,则使得 成立的 的取值范围为_____.
【答案】
【解析】由 是偶函数,所以当 时,由 得 ,
设 ,则 ,
即当 时,函数 为减函数,
则 且 ,则有 ,可得 ,
,故答案为0.
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】因为 是定义在 上的函数,对任意两个不相等的正数 ,都有 ,
故 ,∴函数 是 上的减函数,
∵ ,∴ ,∴ .故选C.
5.已知定义在 上的函数 满足 为偶函数,若 在 内单调递减,则下面结论正确的是
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】 , 的周期为6,又 为偶函数,
【答案】A
【解析】由 ,令 , ,则
时,
当 时,令 ,则 ,即
又 当 时,
令 ,则
,即
在 上单调递减
又
令 , ;令 , ;令 ,
数列 是以 为周期的周期数列
, , , ,
在 上单调递减
, , ,
故选 .
10.已知奇函数 是定义在 上的可导函数,其导函数为 ,当 时,有 ,则不等式 的解集为()
A. B. C. D.
,
,
, ,
又 在 内单调递减,
, ,故选A.
6.已知定义在实数集 上的函数 的图象经过点 ,且满足 ,当 时不等式 恒成立,则不等式 的解集为()
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】 ,所以函数f(x)是偶函数,
高考数学复习:抽象函数模型与双函数归类
高考数学复习:抽象函数模型与双函数归类题型一:抽象函数具体化模型1:过原点直线型抽象函数模型1()()()f x y f x f y +=+---过原点直线型()f x kx =有以下性质①()00f =②奇函数:y x =-,则()()()0f x x f x f x -=+-=③可能具有单调性(结合其他条件)相似的模型()()()2y ()()22f x y f x y f x x f x f y f ++-=+⎛⎫+= ⎪⎝⎭1.(多选题)定义在R 上的函数()f x 满足()()()f x y f x f y +=+,当0x <时,()0f x >,则下列说法正确的是()A.()f x 在R 上单调递减B.复合函数()sin f x 为偶函数C.复合函数()cos f x 为偶函数D.当[]0,2πx ∈,不等式()1sin 02f x f ⎛⎫+-< ⎪⎝⎭的解集为π5π,66⎛⎫ ⎪⎝⎭2.(多选题)定义在R 上的函数()f x 满足()()()f x f y f x y +=+,则下列说法正确的是()A.()00f =B.()()()f x f y f x y -=-C.()f x 为奇函数D.()f x 在区间[],m n 上有最大值()f n 3.(多选题)(23-24高一上·安徽淮南·阶段练习)已知函数()f x 满足()()(),,f x y f x f y x y +=+∈R ,则()A.(0)0f =B.()(1),f k kf k =∈ZC.(),(0)x f x kf k k ⎛⎫=≠ ⎪⎝⎭D.()()0f x f x -<题型二:抽象函数具体化模型2:不过原点的直线型抽象函数模型2证明如下:()()()f x y f x f y b +=++(b 带正负,即+b 或-b )()()()f x y f x f y b b b +=+↔+++()()()()()()()b“同构”:=------是过原点的直线h x f x h x y h x h y h x f x kx b+↔↔↔=++=-1.(多选)已知函数()f x 的定义域为R ,且()10f =,若()()()2f x y f x f y +=++,则下列说法正确的是()A.()14f -=-B.()f x 有最大值C.()20244046f =D.函数()2f x +是奇函数2.(多选题)已知定义在R 上的函数()f x ,满足对任意的实数x ,y ,均有()()()1f x y f x f y +=+-,且当0x >时,()1f x <,则()A.(0)1f =B.(1)(1)1f f +-=C.函数()f x 为减函数D.函数()y f x =的图象关于点()0,1对称3.(多选)已知函数()f x 的定义域为R ,对任意实数x ,y 满足()()()2f x y f x f y +=++,且(2)0f =,则下列结论正确的是()A.(0)2f =-B.(4)6f -=-C.()2f x +为奇函数D.()f x 为R 上的减函数题型三:抽象函数具体化模型3:tanx 型抽象函数模型3()()()()()()1()()1()()f x f y f αf βf x y f αβf x f y f αf β+++=Û+=--所以复合()tan f x kx =(k 根据其余条件待定系数)1.(多选题)已知函数()f x 满足(1)1f =,()()()1()()f x f y f x y f x f y ++=-,则()A.()00f =B.()()f x f x -=-C.()f x 的定义域为RD.()f x 的周期为42.(多选题)已知函数()f x 的定义域为{}42,x x k k ≠+∈Z ,且()()()()()1f x f y f x y f x f y ++=-,()11f =,则()A.()00f =B.()f x 为偶函数C.()f x 为周期函数,且2为()f x 的周期D.()20231f =-3.已知定义在()1,1-上的函数()f x 满足:当0x >时,()0f x >,且对任意的x,()1,1y ∈-,均有()()()()()1f x y f x f y f x f y ⎡⎤+-=+⎣⎦.若()1ln 2f x f ⎛⎫< ⎪⎝⎭,则x 的取值范围是(e 是自然对数的底数)()A.B.1e ⎛ ⎝C.)D.)e1e ⎛⋃ ⎝题型四:抽象函数具体化模型4:一元二次型抽象函数模型4()()()()()()()()()2222222.=++2=+++2=2则f x y f x f y axy c f x ax bx c f x y a x y b x y c ax bx ay by c axy ax bx c ay by c axy c f x f y axy c+=++-=+++=++++++++++-++-此模型,b 的值无法推导,多依赖其他条件来待定系数确认.1.(多选题)已知定义在实数集R 上的函数()f x ,其导函数为()f x ',且满足()()()f x y f x f y xy +=++,()()110,12f f '==,则()A.()00f =B.()f x 的图像关于点1,02⎛⎫⎪⎝⎭成中心对称C.()202410122023f =⨯D.20241()10122024k f k ='=⨯∑2.(多选题)已知函数()f x 对任意,x y ∈R 恒有()()()41f x y f x f y xy +=+++,且()11f =,则()A.()01f =-B.()f x 可能是偶函数C.()28f =D.()f x 可能是奇函数3.(多选题)已知函数()f x 的定义域为()()()(),2,12f x y xy f x f y f ++=+=R ,则()A.()00f =B.()210f -=-C.()2y f x x =+是奇函数D.()2y f x x =-是偶函数题型五:抽象函数具体化模型5:余弦函数型抽象函数模型5余弦函数型()()2()()()cos ()()cos()cos()cos cos sin sin cos cos sin sin =2cos cos 2()()证明:f x y f x y f x f y f x kxf x y f x y x y x y x y x y x y x y x y f x f y kx++-==++-=++-=-++=(也可以直接用和差化积公式推导)备注:这类函数,还有可能是双曲余弦函数型,不过较少出现1.(多选题)已知定义在R 上的函数()f x ,对任意的,x y ∈R ,都有()()2()()f x y f x y f x f y ++-=,且1(1)2f =,则()A.(0)1f =B.()f x 是偶函数C.(3)1f n =-,*n ∈ND.20241()0n f n ==∑,*n ∈N 2.(多选题)已知函数()f x 对任意实数x 、y 都满足()()222x y y y f f x f x f +-⎛⎫⎛⎫= ⎪ ⎝⎭⎝+⎪⎭,且()11f =-,以下结论正确的有()A.102f ⎛⎫= ⎪⎝⎭B.()2f x +是偶函数C.()1f x +是奇函数D.()()()()12320251f f f f +++⋅⋅⋅+=-3.(多选题)已知定义在R 上的函数()f x ,满足()()()()222f x y f x y f x f y +-=+,且()11f =-,则下列说法正确的是()A.()01f =B.()f x 为偶函数C.()()2f x f x =D.2是函数()f x 的一个周期题型六:抽象函数具体化模型6:一元三次函数型抽象函数模型6()()()()3,f x y f x f y axy x y +=+++则()3f x ax bx =+(其中b 可以借助其他条件待定系数)1.(多选题)已知函数()f x 是定义域为R 的可导函数,若()()()()3f x y f x f y xy x y +=+++,且()03f '=-,则()A.()f x 是奇函数B.()f x 是减函数C.0f=D.1x =是()f x 的极小值点2.(多选题)已知定义域为R 的函数()f x 满足()()()()(),f x y f x f y xy x y f x +=++'+为()f x 的导函数,且()12f '=,则()A.()f x 为奇函数B.()f x 在2x =-处的切线斜率为7C.()312f =D.对()()()121212120,,22,,f x f x x x x x x x f ++⎛⎫∀∈+∞≠<⎪⎝⎭3.(多选题)已知定义在R 上的函数()f x 满足:()()()()3f x y f x f y xy x y +=+-+,则()A.()y f x =是奇函数B.若()11f =,则()24f -=C.若()11f =-,则()3y f x x =+为增函数D.若()30,0x f x x ∀>+>,则()3y f x x =+为增函数题型七:抽象函数具体化模型7:正弦函数型抽象函数模型7正弦函数型,或者正弦双曲函数型()()()()()()22x xe e sin 2则,或者是正弦双曲函数f x y f x y fx f y f x x f x -+-=--==1.已知函数()f x 的定义域为()()()()22R,f x y f x y f x f y +-=-,且当0x >时,()0f x >,则()A.()01f =B.()f x 是偶函数C.()f x 是增函数D.()f x 是周期函数2.(多选)已知函数()f x 的定义域为R,且()()()()()223,122fx y f x y f x f y f f x ⎛⎫+-=-+ ⎪⎝⎭为偶函数,则()A.(0)0f =B.()f x 为偶函数C.(3)(3)f x f x +=--D.20231()k f k ==∑3.(多选题)已知函数()f x 的定义域为R ,且()()()()22f x y f x y f x f y +-=-⎡⎤⎡⎤⎣⎦⎣⎦,()()11,21f f x =+为偶函数,则()A.()00f =B.()f x 为偶函数C.()()22f x f x +=--D.()202410k f k ==∑题型八:抽象函数具体化模型8:正余弦函数辅助角型抽象函数模型8正余弦函数辅助角型形如()()()2cos f x y f x y f x y++-=⋅()x sin x cos x a b 则,,值可以通过其他条件待定系数f a b =+1.已知函数()f x 的定义域为R ,且()π012f f ⎛⎫== ⎪⎝⎭,若()()()2cos f x y f x y f x y ++-=⋅,则函数()f x ()A.以π为周期B.最大值是1C.在区间ππ,44⎛⎫- ⎪⎝⎭上单调递减D.既不是奇函数也不是偶函数2.已知函数()f x 的定义域为()()()R,2cos f x y f x y f x y ++-=且()01f =,π2f ⎛⎫= ⎪⎝⎭那么()A.()f x 为偶函数B.()π1f =C.π2x =是函数的极大值点D.()f x 的最小值为2-3.(多选题)已知定义域为R 的函数()f x 对任意实数x 、y 满足()()()2cos f x y f x y f x y ++-=,且()00f =,π12f ⎛⎫= ⎪⎝⎭.其中正确的是()A.π142f ⎛⎫= ⎪⎝⎭B.()f x 为奇函数C.()f x 为周期函数D.()f x 在(0,π)内单调递减题型九:双函数:系数不是1型带系数:系数不为1,类比正弦余弦的带系数形式,提系数平移平移变换:左右或者上下()()()f x f x a ωϕωϕ+⇒++左加右减1.已知函数()f x 的定义域为R ,且112f x ⎛⎫+ ⎪⎝⎭是偶函数,()1f x -是奇函数,则()A.()00f =B.102f ⎛⎫= ⎪⎝⎭C.()10f =D.()30f =2.已知函数()21f x +是奇函数,()2f x +是偶函数,当[]2,3x ∈时,()3f x x =-,则下列选项不正确的是()A.()f x 在区间(2,0)-上单调递减B.()f x 的图象关于直线=1x -对称C.()f x 的最大值是1D.当(1,1)x ∈-时恒有()0f x <3.已知函数()f x 的定义域为R ,()22f x +为偶函数,()1f x +为奇函数,且当[]0,1x ∈时,()f x ax b =+.若()41f =,则35792222f f f f ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫+++= ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭.题型十:双函数:双函数综合常见结论:(1)关于对称:若函数()f x 关于直线x a =轴对称,则()(2)f x f a x =-,若函数()f x 关于点(,)a b 中心对称,则()2(2)f x b f a x =--,反之也成立;(2)关于周期:若()()f x a f x +=-,或1()()f x a f x +=,或1()()f x a f x +=-,可知函数()f x 的周期为2a .1.已知()4y f x =+是定义域为R 的奇函数,()2y g x =-是定义域为R 的偶函数,且()y f x =与()y g x =的图象关于y 轴对称,则()A.()y f x =是奇函数B.()y g x =是偶函数C.()y f x =关于点()2,0对称D.()y g x =关于直线4x =对称2.已知函数()(),f x g x 都是定义在R 上的函数,()12f x -+是奇函数,()2g x -是偶函数,且()()()23,21f x g x g --=-=,则()20231k f k ==∑()A.-4052B.-4050C.-1012D.-10103.已知函数()f x ,()g x 的定义域均为R ,(1)f x +是奇函数,()g x 是偶函数,()(2)f x g x =-,(2)1g =,则20231()k f k ==∑()A.2023-B.1-C.1D.20234(多选题)已知函数()(),f x g x 的定义域均为()(),111g x f x ++-=R ,()()121f x g x +-+=,且()y f x =的图像关于直线1x =对称,则以下说法正确的是()A.()f x 和()g x 均为奇函数B.()(),4x f x f x ∀∈=+R C.()(),2x g x g x ∀∈=+R D.302g ⎛⎫-= ⎪⎝⎭题型十一:双函数:导数型双函数性质原函数与导函数奇偶性的关系如下:原函数为奇函数,则其导数为偶函数。
高考抽象函数知识点
高考抽象函数知识点在高考数学考试中,抽象函数是一个重要的知识点。
抽象函数是指一种基于已知函数或关系的新函数或关系,通过对已知函数或关系进行适当的变换和组合得到。
了解抽象函数的概念和相关性质,能够帮助我们更好地理解函数的运算规律和求解问题的方法。
本文将介绍高考中常见的抽象函数知识点,以帮助同学们复习和备考。
一、抽象函数的定义及性质抽象函数的定义:已知函数f(x),通过对其进行变换得到一个新函数g(x),则我们称g(x)为f的抽象函数。
常见的抽象函数形式包括:f(ax+b),f(g(x)),f(x)+g(x),f(x)g(x)等。
其中,a和b是常数,g(x)是另外一个函数。
抽象函数的性质:1. 抽象函数的定义域和值域:对于抽象函数g(x),如果f(x)的定义域为D,那么g(x)的定义域也是D。
同样地,如果f(x)的值域为R,那么g(x)的值域也是R。
2. 抽象函数的奇偶性:对于抽象函数g(x),如果f(x)是奇函数,那么g(x)也是奇函数;如果f(x)是偶函数,那么g(x)也是偶函数。
3. 抽象函数的图像变换:对于抽象函数g(x),如果f(x)的图像关于y轴对称,那么g(x)的图像关于y轴对称;如果f(x)的图像关于x轴对称,那么g(x)的图像关于x轴对称。
二、抽象函数的应用抽象函数在高考数学中有许多应用,下面列举几个典型例子。
1. 抽象函数与复合函数:已知f(x) = x^2,求g(x) = f(2x+1)的解析式。
根据抽象函数的定义,将f(x) = x^2代入g(x) = f(2x+1)中,得到g(x) = (2x+1)^2。
2. 抽象函数与乘积:已知f(x) = x^2,g(x) = 3x,求h(x) = f(x)g(x)的解析式。
将f(x)和g(x)代入h(x) = f(x)g(x)中,得到h(x) = x^2 * 3x =3x^3。
3. 抽象函数与复合关系式:已知f(x) = x^2,g(x) = 3x,求f(g(2))的值。
高中高考数学专题:抽象函数经典题型大全(含答案和解析)
抽象函数一、求表达式方法 (2)1.换元法 (2)2.拼凑法 (2)3.待定系数法 (2)4.利用函数性质法 (3)5.方程组法 (3)5.赋值法 (3)二、抽象函数常见考点解法综述 (5)1.定义域问题 (5)2.求值问题 (5)3.值域问题 (5)4.奇偶性问题 (6)5单调性问题 (6)6.对称性问题 (7)7.求参数的取值范围 (7)8.解不定式 (7)9.周期问题 (7)三、抽象函数五类题型及解法 (9)1.线性函数型抽象函数 (9)2.指数函数型抽象函数 (10)3.对数函数型抽象函数 (11)4.幂函数型抽象函数 (12)5.三角函数型抽象函数 (13)四、巩固练习 (15)抽象函数问题综述-----含有函数记号“()f x ”有关问题解法由于函数概念比较抽象,学生对解有关函数记号()f x 的问题感到困难,学好这部分知识,能加深学生对函数概念的理解,更好地掌握函数的性质,培养灵活性;提高解题能力,优化学生数学思维素质。
现将常见解法及意义总结如下:一、求表达式方法1.换元法例1:已知 ()211xf x x =++,求()f x . 解:设1x u x =+,则1ux u =-∴2()2111u u f u u u -=+=--∴2()1x f x x -=- 例2:已知+1)=x +2,则f(x)=____________.解:设t+1=t -1,x =(t -1)2,t≥1,代入原式有f(t)=(t -1)2+2(t -1)=t 2-1,故f(x)=x 2-1(x≥1).2.拼凑法在已知(())()f g x h x =的条件下,把()h x 并凑成以()g u 表示的代数式,再利用代换即可求()f x .此解法简洁,还能进一步复习代换法。
例1:已知3311()f x x x x+=+,求()f x解:∵22211111()()(1)()((3)f x x x x x x x x x x+=+-+=++-又∵11||||1||x x x x +=+≥∴23()(3)3f x x x x x =-=-,(|x |≥1) 例2:已知+1)=x +2,则f(x)=____________. 解:+1)=x +2=+1)2-1,故f(x)=x 2-1(x≥1).3.待定系数法先确定函数类型,设定函数关系式,再由已知条件,定出关系式中的未知系数。
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2015高考数学复习:抽象函数
高考常考抽象函数模型:
1.正比例函数型:()(0)f x kx k =≠⇔()()()f x y f x f y ±=±
2.一次函数型:()b kx x f +=⇔()()()b y f x f y x f -+=+
3.幂函数型:2
()f x x = ⇔()()()f xy f x f y =,
()()()x f x f y f y = 4.指数函数型:()x
f x a = ⇔()()()f x y f x f y +=,
()
()()f x f x y f y -=
5.对数函数型:()log a f x x = ⇔()()()f xy f x f y =+,()()()
x
f f x f y y =-
6.三角函数型:()tan f x x = ⇔
()()
()1()()f x f y f x y f x f y ++=
- 1、直线型抽象函数
例 1.已知函数()f x 对任意实数,x y ,均有()()()f x y f x f y +=+,且当0x >时,()0f x >,
(1)2f -=-,求()f x 在[]1,2-的值域
2、指数函数型抽象函数
例 2.定义在R 上的函数()f x 满足:对任意实数m ,n ,总有()()()f m n f m f n +=⋅,且当0x >时,
0()1f x <<.
(1) 试求(0)f 的值
(2) 判断()f x 的单调性并证明
3、对数函数模型 例3.定义在
R +
上的函数()f x 满足:①(10)1f =;②对任意实数b ,()()b
f x bf x =,当1>x 时,()0>x f
(1) 求
11(1),(),()
24f f f (2) 求证:对任意正实数,,()()()x y f xy f x f y =+
(3) 求证:()f x 是R
+上的增函数
4、幂函数模型
例 4.已知函数()f x 对任意实数,x y 都有()()()f x y f x f y ⋅=⋅且(1)1,(27)9.f f -==当01x ≤<时,
0()1f x ≤<
判断()f x 的奇偶性
判断()f x 在
[)0,+∞上的单调性,并证明
若0a ≥
,且
(1)f a +≤,求a 的取值范围
5、正切函数模型
例5.若对常数m 和任意实数x ,都有等式1()
()1()f x f x m f x ++=
-成立,求证:()f x 是周期函数
()[]()()()()
()()()()
()()
()()()()()
()2
0..0,141010lg 10.21lg 241,21lg 21.013.0,102.2,4132
lg lg lg ≤≤=⎩⎨⎧<<<⇒≤=-⇒-==+====⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎭⎫
⎝⎛=⎩⎨
⎧<+>+⇒>=-a x x f x f xy f x xy x x f x f y f f xy f xy f f f f n f n m f m n m n f y
x xy 右()[]1()
11()11()5(2)()41()1()()11()f x f x m f x f x m f x m m T m f x f x m f x f x +
+
++-
+=++=
==-⇒=+
-+--
练习:
1.若x R ∈,()f x 满足()()f x y f x +=()f y +,若0>x 时,()0<x f , 比较大小()()()1,0,2f f f -
2.若x R ∈,()f x 满足()()(),12121++=+x f x f x x f ,则下列说法正确的是 ( ) A.()x f 为奇函数 B.()x f 为偶函数 C.()1+x f 为奇函数 D.()1+x f 为偶函数
3.f x ()的定义域为R ,fxy fx fy ()()()+=+对一切实数y x ,成立,若f (
)84=,=)2(f
4.()f x 定义域为R +,对任意,x y R +∈,都有()()()x f f x f y y =-,1x >时,()0f x <,1()12f =,
(1)求证()f x 为减函数
(2)解不等式2()(5)f x f x ≥-+-
5.)(x f 是定义在R 上的偶函数,图像关于1=x 对称,]
21
,0[,21∈x x ,有()0),()()(2121>=+x f x f x f x x f
(1)设2)1(=f ,求=
)21(f ,=⎪⎭⎫ ⎝⎛47f ,()=2f ,=⎪⎭⎫ ⎝
⎛32015f (2)求函数()()()2,1.∈-=m m x f y 在区间[]8,0上各零点之和
6.若()f x 是定义在()0,+∞上的增函数,且()()
x f f x f y y ⎛⎫
=- ⎪⎝⎭
(1)求()
1f 的值
(2)若()61
f =,解不等式()()23<-+x f x f
7.函数()x f 对任意的实数n m ,有()()()n f m f n m f +=+,当0<x 时,有()0>x f (1)求证:()00=f
(2)求证:()x f 在R 上为减函数. (3)若()23-=f ,解不等式
()()462-≥+-x f x f
8.)(x f 定义在R 上不恒为零的偶函数,且对任意实数x 都有 )()1()1(x f x x xf +=+,则)
25
(f =
9.已知函数()x f 满足:()41
1=
f ,()()()()(
)R y x y x f y x f y f x f ∈-++=,.4,则()=5201f _____
10.函数()f x 满足:()()()f a b f a f b +=⋅,(1)2f =,则
()()()()()()
+
++
+3421212
2f f f f f f ()()()+
+5632f f f
()()()=
++2009201010052f f f Λ
11.函数)(x f 对任意的R n m ∈,,都有1)()()(-+=+n f m f n m f ,并且当0>x 时,1)(>x f (1)求证:)(x f 在R 上是增函数
(2)若4)3(=f ,解不等式
2)5(2<-+a a f
12.)(x f 在()1,1-上有定义,满足),
1()()()1,1(,xy y
x f y f x f y x --=--∈有求证:)(x f 在()1,1-上为奇函数
13.函数()x f 对任意的实数n m ,,有()()()n f m f n m f +=+,当0>x 时,有()0>x f (1)求证:()00=f
(2)求证:()x f 在R 上为增函数.
(3)若()11=f ,解不等式
()224<-x x f
14.()f x 是定义在(0,)+∞上的增函数,()()()f xy f x f y =+,(3)1f =,解不等式()(8)2f x f x +-≤
15.已知定义在
(),1(1,)-∞-+∞U 上的奇函数,且满足:①(3)1f =②对任意的2x >,均有()0f x >
③对任意的,x y R +
∈,均有(1)(1)(1)f x f y f xy +++=+
(1)求(2)f 的值
(2)求证:
()f x 在(1,)+∞上是单调递增
16.设)(x f 是定义在R 上的偶函数,且
())(13x f x f -=+,则)5.7(f 的值为_____
()()()()()()()(][)
541040,13.2.1021,,奇,Y C f f f >>-()
()⎪
⎭
⎫
⎝⎛+∞,353,06.32,2,1,2,2534()(][)()()()()411,2
1090.8.,61,7=
=+∞-∞-f f Y
()()()()()()()()()()
4020
4121,210.4120156417,216,415,414,213,4122=⇒=++⎪⎭⎫
⎝⎛+==⇒=⇒===-=-=-=S x f x f x f y f T f f f f f f x ()()()()()()()()()y f y f x f y x a f f f n x m -=-⇒==⇒==-∈⇒=⇒-=>=0,00012.2,3212133.0,11令
()()()()()()
()()()()()()()()()
()()()()21
5.15.115.71611110
11,0,02115.98980
82329141
221222,0
0,,,000132
121
2121=⇒--=+<+⇒⎩
⎨⎧+<+>+⇒>>=⇒==≤<⇒⎩⎨
⎧≤->-⇒==<⇒<<-⇒<-⎩⎨⎧>=->⇒>+===⇒==f f f xy f x f xy x y f y x f y x x x x x f f x n f x f x f x x n n x x m x f n m x x x。