高考数学总复习第十讲:抽象函数问题的题型综述

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高考数学总复习第十讲:抽象函数问题的题型综述

抽象函数是指没有明确给出具体的函数表达式,只是给出一些特殊关系式的函数,它是中学数学中的一个难点,因为抽象,学生解题时思维常常受阻,思路难以展开,教师对教材也难以处理,而高考中又出现过这一题型,有鉴于此,本文对这一问题进行了初步整理、归类,大概有以下几种题型:

一. 求某些特殊值

这类抽象函数一般给出定义域,某些性质及运算式而求特殊值。其解法常用“特殊值法”,即在其定义域内令变量取某特殊值而获解,关键是抽象问题具体化。

例1 定义在R 上的函数f x ()满足:f x f x ()()=-4且f x f x ()()220-+-=,求

f ()2000的值。

解:由f x f x ()()220-+-=, 以t x =-2代入,有f t f t ()()-=, ∴f x ()为奇函数且有f ()00= 又由f x f x ()[()]+=--44

=-=-∴+=-+=f x f x f x f x f x ()()

()()()

84

故f x ()是周期为8的周期函数, ∴==f f ()()200000

例2 已知函数f x ()对任意实数x y ,都有f x y f x f y ()()()+=+,且当x >0时,

f x f ()()>-=-012,,求f x ()在[]-21,上的值域。

解:设x x 12< 且x x R 12,∈,

则x x 210->,

由条件当x >0时,f x ()>0 ∴->f x x ()210

又f x f x x x ()[()]2211=-+ =-+>f x x f x f x ()()()2111 ∴f x ()为增函数,

令y x =-,则f f x f x ()()()0=+- 又令x y ==0 得f ()00= ∴-=-f x f x ()(), 故f x ()为奇函数,

∴=-=f f ()()112,f f ()()-=-=-2214 ∴-f x ()[]在,21上的值域为[]-42,

二. 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3 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-<-<-<-<⎧⎨⎩

1211412

a a 得35<

f a f a f ()()()-=-=2402,不等式不成立。 (2)当32<

f a f a f a a a a a a ()()

()-<-=-⇔-<-<-<-<->-⎧⎨⎪⎩

⎪<<2441201402432

222

2解之得,

(3)当25<

=-⇔<-<<-<-<-⎧⎨⎪

⎪<

解之得,

综上所述,所求a 的取值范围是()()3225,, 。

例4 已知f x ()是定义在(]-∞,1上的减函数,若f m x f m x (sin )(cos )221-≤++对x R ∈恒成立,求实数m 的取值范围。

解: m x m x m x m x 22

223131-≤++≤-≥++⎧⎨⎪⎩

⎪sin cos sin cos

对x R ∈恒成立⇔-≤-≥++⎧⎨⎪⎩⎪m x m x m x

222

3

1sin sin cos 对x R ∈恒成立⇔

m x

m m x x x 222

2311254-≤--≥+=--+⎧⎨⎪⎩

⎪sin sin cos (sin ) 对x R ∈恒成立,

∴-≤--≥

⎧⎨⎪⎩

⎪∴-≤≤

-m m m m 22311542110

2

为所求。

三. 解不等式

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5 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, 即f x x ()2120-->,

∴=-+=-+->∴>f x f x x x f x x f x f x f x f x ()[()]

()()()()()

22112111212

故f x ()为增函数,

又f f f f f ()()()()()3212123145=+=+-=-=

∴=∴--<=--<∴-<

223122113

22

,即

因此不等式f a a ()2

223--<的解集为{}a a |-<<13。

四. 证明某些问题

例6 设f x ()定义在R 上且对任意的x 有f x f x f x ()()()=+-+12,求证:f x ()是周期函数,并找出它的一个周期。

分析:这同样是没有给出函数表达式的抽象函数,其一般解法是根据所给关系式进行

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