14.抽象函数题型全归纳及答案
抽象函数模型归纳总结(八大题型)(解析版)
抽象函数模型归纳总结目录01方法技巧与总结02题型归纳总结题型一:一次函数模型题型二:二次函数模型题型三:幂函数模型题型四:指数函数模型题型五:对数函数模型题型六:正弦函数模型题型七:余弦函数模型题型八:正切函数模型03过关测试20一次函数(1)对于正比例函数f x =kx k≠0,与其对应的抽象函数为f x±y=f x ±f y .(2)对于一次函数f x =kx+b k≠0,与其对应的抽象函数为f x±y=f x ±f y ∓b.二次函数(3)对于二次函数f x =ax2+bx+c a≠0,与其对应的抽象函数为f x+y=f x +f y +2axy-c幂函数(4)对于幂函数f x =x n,与其对应的抽象函数为f xy=f x f y .(5)对于幂函数f x =x n,其抽象函数还可以是fxy=f x f y.指数函数(6)对于指数函数f x =a x,与其对应的抽象函数为f x+y=f x f y .(7)对于指数函数f x =a x,其抽象函数还可以是f x -y =f xf y.其中(a >0,a ≠1)对数函数(8)对于对数函数f x =log a x ,与其对应的抽象函数为f xy =f x +f y .(9)对于对数函数f x =log a x ,其抽象函数还可以是fxy=f x -f y .(10)对于对数函数f x =log a x ,其抽象函数还可以是f x n=nf x .其中(a >0,a ≠1)三角函数(11)对于正弦函数f x =sin x ,与其对应的抽象函数为f x +y f x -y =f 2x -f 2y 注:此抽象函数对应于正弦平方差公式:sin 2α-sin 2β=sin α+β sin α-β(12)对于余弦函数f x =cos x ,与其对应的抽象函数为f x +f y =2fx +y 2 f x -y2注:此抽象函数对应于余弦和差化积公式:cos α+cos β=2cos α+β2cosα-β2(13)对于余弦函数f x =cos x ,其抽象函数还可以是f x f y =12f x +y +f x -y注:此抽象函数对应于余弦积化和差公式:cos αcos β=cos α+β +cos α-β2(14)对于正切函数f x =tan x ,与其对应的抽象函数为f x ±y =f x ±f y1∓f x f y注:此抽象函数对应于正切函数和差角公式:tan α±β =tan α±tan β1∓tan αtan β题型一:一次函数模型1已知f x +y =f x +f y -1且f 1 =2,则f 1 +f 2 +⋯+f n 不等于A.f 1 +2f 1 +⋯+nf 1 -n n -12B.f n n +1 2+n -1C.n 2+3n2 D.n n +1【答案】D【解析】∵f x +y =f x +f y -1,∴f x +y -1=f x -1 +f y -1 ,构造函数g x =f x -1,则g x +y =g x +g y ,且g 1 =f 1 -1=1,令a n =g n =f n -1,则a 1=f 1 -1=1,令x =n ,y =1,得g n +1 =g n +g 1 ,∴a n +1=a n +a 1=a n +1,即a n +1-a n =1,所以,数列a n 为等差数列,且首项为1,公差为1,∴a n =1+n -1 ×1=n ,∴f n -1=n ,则f n =n +1.f 1 +f 2 +⋯+f n =2+3+⋯+n +1 =n 2+n +1 2=n n +3 2=n 2+3n 2,f 1 +2f 1 +⋯+nf 1 -n n -1 2=n n +1 2f 1 -n n -1 2=n n +1 -n n -1 2=n 2+3n2,合乎题意;f n n +1 2 +n -1=n n +1 2+1+n -1=n 2+3n 2,合乎题意;故选D .2已知函数f x 的定义域为R ,且f 12≠0,若f (x +y )+f (x )f (y )=4xy ,则下列结论错误的是()A.f -12=0 B.f 12=-2C.函数f x -12是偶函数 D.函数f x +12是减函数【答案】C【解析】对于A ,令x =12、y =0,则有f 12 +f 12 ×f 0 =f 121+f 0 =0,又f 12≠0,故1+f 0 =0,即f 0 =-1,令x =12、y =-12,则有f 12-12 +f 12 f -12 =4×12×-12,即f 0 +f 12 f -12 =-1,由f 0 =-1,可得f 12 f -12 =0,又f 12 ≠0,故f -12=0,故A 正确;对于C ,令y =-12,则有f x -12 +f x f -12 =4x ×-12,则f x -12 =-2x ,故函数f x -12是奇函数,故C 错误;对于D ,有f x +1-12 =-2x +1 =-2x -2,即f x +12=-2x -2,则函数f x +12 是减函数,故D 正确;对于B ,由f x -12 =-2x ,令x =1,有f 12=-2×1=-2,故B 正确.故选:C 3(2024·河南新乡·一模)已知定义在R 上的函数f x 满足∀x ,y ∈R ,f 2xy -1 =f x ⋅f y +f y +2x -3,f 0 =-1,则不等式f x >3-2x 的解集为()A.1,+∞B.-1,+∞C.-∞,1D.-∞,-1【答案】A【解析】令x =y =0,得f (-1)=f (0)⋅f (0)+f (0)-3=-3.令y =0,得f (-1)=f (x )f (0)+f (0)+2x -3,解得f (x )=2x -1,则不等式f (x )>3-2x 转化为2x +2x -4>0,因为y =2x +2x -4是增函数,且2×1+21-4=0,所以不等式f (x )>3-2x 的解集为(1,+∞).故选:A4已知定义在R 上的单调函数f x ,其值域也是R ,并且对于任意的x ,y ∈R ,都有f xf y =xy ,则f 2022 等于()A.0B.1C.20222D.2022【答案】D【解析】由于f x 在R 上单调,且值域为R ,则必存在y 0∈R ,使得f y 0 =1,令y =y 0得,f xf y 0 =xy 0,即f x =y 0x ,于是∀x ,y ∈R ,f xf y =f xy 0y =y 0xy 0y =y 20xy =xy ,则y 0=±1,从而f x =±x ,有f 2022 =2022.故选:D题型二:二次函数模型1(2024·高三·河北保定·期末)已知函数f (x )满足:∀x ,y ∈Z ,f (x +y )=f (x )+f (y )+2xy +1成立,且f (-2)=1,则f 2n n ∈N * =()A.4n +6B.8n -1C.4n 2+2n -1D.8n 2+2n -5【答案】C【解析】令x =y =0,则f 0 =f 0 +f 0 +1,所以f 0 =-1,令x =y =-1,则f -2 =f -1 +f -1 +2+1=2f -1 +3=1,所以f -1 =-1,令x =1,y =-1,则f 0 =f 1 +f -1 -2+1=f 1 -2=-1,所以f 1 =1,令x =n ,y =1,n ∈N *,则f n +1 =f n +f 1 +2n +1=f n +2n +2,所以f n +1 -f n =2n +2,则当n ≥2时,f n -f n -1 =2n ,则f n =f n -f n -1 +f n -1 -f n -2 +⋯+f 2 -f 1 +f 1=2n +2n -2 +⋯+4+1=2n +4 n -12+1=n 2+n -1,当n =1时,上式也成立,所以f n =n 2+n -1n ∈N * ,所以f 2n =4n 2+2n -1n ∈N * .故选:C .2(2024·山东济南·三模)已知函数f x 的定义域为R ,且yf x -xf y =xy x -y ,则下列结论一定成立的是()A.f 1 =1B.f x 为偶函数C.f x 有最小值D.f x 在0,1 上单调递增【答案】C【解析】由于函数f x 的定义域为R ,且yf x -xf y =xy x -y ,令y =1,则f x -xf 1 =x x -1 ,得f x =x 2+f 1 -1 x ,x =1时,f 1 =12+f 1 -1 恒成立,无法确定f 1 =1,A 不一定成立;由于f 1 =1不一定成立,故f x =x 2+f 1 -1 x 不一定为偶函数,B 不确定;由于f x =x 2+f 1 -1 x 的对称轴为x =-12⋅f 1 -1 与0,1 的位置关系不确定,故f x 在0,1 上不一定单调递增,D 也不确定,由于f x =x 2+f 1 -1 x 表示开口向上的抛物线,故函数f x 必有最小值,C 正确,故选:C3(2024·陕西西安·模拟预测)已知函数f (x )的定义域为R ,且满足f (x )+f (y )=f (x +y )-2xy +2,f (1)=2,则下列结论正确的是()A.f (4)=12B.方程f (x )=x 有解C.f x +12 是偶函数D.f x -12是偶函数【答案】C【解析】对于A ,因为函数f (x )的定义域为R ,且满足f (x )+f (y )=f (x +y )-2xy +2,f (1)=2,取x =y =1,得f (1)+f (1)=f (2)-2+2,则f (2)=4,取x =y =2,得f (2)+f (2)=f (4)-8+2,则f (4)=14,故A 错误;对于B ,取y =1,得f (x )+f (1)=f (x +1)-2x +2,则f (x +1)-f (x )=2x ,所以f (x )-f (x -1)=2(x -1),f (x -1)-f (x -2)=2(x -2),⋯,f (2)-f (1)=2,以上各式相加得f (x )-f (1)=2(x -1)+2 ⋅(x -1)2=x 2-x ,所以f (x )=x 2-x +2,令f (x )=x 2-x +2=x ,得x 2-2x +2=0,此方程无解,故B 错误.对于CD ,由B 知f (x )=x 2-x +2,所以f x +12 =x +12 2-x +12 +2=x 2+74是偶函数,f x -12 =x -12 2-x -12 +2=x 2-2x +114不是偶函数,故C 正确,D 错误.故选:C .4(2024·河南·三模)已知函数f x 满足:f 1 ≥3,且∀x ,y ∈R ,f x +y =f x +f y +6xy ,则9i =1f i 的最小值是()A.135 B.395C.855D.990【答案】C【解析】由f x +y =f x +f y +6xy ,得f x +y -3x +y 2=f x -3x 2+f y -3y 2,令g x =f x -3x 2,得g x +y =g x +g y ,令x =n ,y =1,得g n +1 -g n =g 1 ,故g n =g n -g n -1 + g n -1 -g n -2 +⋅⋅⋅+ g 2 -g 1 +g 1 =ng 1 ,又g n =f n -3n 2,所以f n =g n +3n 2=3n 2+f 1 -3 n ,所以9i =1f i =39i =1i 2+f 1 -3 9i =1i =855+45f 1 -3 ,因为f 1 ≥3,当f 1 =3时,9i =1f i 的最小值为855.故选:C .题型三:幂函数模型1已知函数f x 的定义域为-∞,0 ∪0,+∞ ,且xf x =y +1 f y +1 ,则()A.f x ≥0B.f 1 =1C.f x 是偶函数D.f x 没有极值点【答案】D【解析】令g x =xf x ,则g y +1 =y +1 f y +1 ,所以g x =g y +1 ,且x ,y +1为定义域内任意值,故g x 为常函数.令g x =k ,则f x =kx,为奇函数且没有极值点,C 错,D 对;所以f x ≥0不恒成立,f 1 =1不一定成立,A 、B 错.故选:D2(2024·河北·模拟预测)已知定义在-∞,0 ∪0,+∞ 上的函数f x 满足f xy =f -x y +f -yx+1xy,则()A.f x 是奇函数且在0,+∞ 上单调递减B.f x 是奇函数且在-∞,0 上单调递增C.f x 是偶函数且在0,+∞ 上单调递减D.f x 是偶函数且在-∞,0 上单调递增【答案】A【解析】令x =y =-1,则f 1 =-2f 1 +1,所以f 1 =13,令x =y =1,则f 1 =2f -1 +1,所以f -1 =-13,令y =-1,则f -x =-f -x +f 1 x -1x =-f -x +13x -1x =-f -x -23x,所以f -x =-13x,令y =1,则f x =f -x +f -1 x +1x =-13x -13x +1x =13x ,所以f x =13x,因为f -x =-13x=-f x ,且定义域关于原点对称,所以函数f x 是奇函数,由反比例函数的单调性可得函数f x =13x在0,+∞ 上单调递减.故选:A .题型四:指数函数模型1(多选题)(2024·山西晋中·三模)已知函数f x 的定义域为R ,满足f x +y =f x f y +f x +f y ,且f 0 ≠-1,f 1 >-1,则下列说法正确的是()A.f 0 =0B.f x 为非奇非偶函数C.若f 1 =1,则f 4 =15D.f x >-1对任意x ∈N *恒成立【答案】ACD【解析】我们有恒等式:f x +y +1=f x f y +f x +f y +1=f x +1 f y +1 .对于A ,由恒等式可得f 0 +1=f 0 +1 f 0 +1 ,而f 0 ≠-1,故f 0 +1≠0,所以1=f 0 +1,即f 0 =0,故A 正确;对于B ,由于f x =0满足条件且是偶函数,所以f x 有可能是偶函数,故B 错误;对于C ,由恒等式可得f x +1 +1=f x +1 f 1 +1 ,故f 4 +1=f 3 +1 f 1 +1 =f 2 +1 f 1 +12=f 1 +1 4.若f 1 =1,则f 4 =f 1 +1 4-1=24-1=15,故C 正确;对于D ,由恒等式可得f x +1 +1=f x +1 f 1 +1 .而f 1 +1>0,故f x +1 +1和f x +1同号(同为正数,或同为负数,或同为0),从而再由f 1 +1>0可知f x +1>0x ∈N * ,即f x >-1x ∈N * ,故D 正确.故选:ACD .2已知函数f x 满足,f p +q =f p ⋅f q ,f 1 =3,则f 21 +f 2 f 1 +f 22 +f 4f 3+f 23 +f 6 f 5 +f 24 +f 8 f 7 +f 25 +f 10f 9 的值为()A.15B.30C.60D.75【答案】B【解析】∵f p +q =f p ⋅f q ,∴f n +1 =f n ⋅f 1 ,∵f 1 =3∴f n +1 =3f n ∴f n =3×3n -1=3n因此f 21 +f 2 f 1 +f 22 +f 4 f 3 +f 23 +f 6 f 5 +f 24 +f 8 f 7 +f 25 +f 10 f 9=32+323+34+3433+36+3635+38+3837+310+31039=6+6+6+6+6=30故选:B3如果f a +b =f a f b 且f 1 =2,则f 2 f 1 +f 4 f 3 +f 6f 5=()A.125B.375C.6D.8【答案】C【解析】∵f 1 =2,f a +b =f a f b ,∴f 2 =f 1 f 1 ,f 4 =f 3 f 1 ,f 6 =f 5 f 1 ,∴f 2 f 1 =f 1 ,f 4 f 3 =f 1 ,f 6 f 5 =f 1 ,∴f 2 f 1 +f 4 f 3 +f 6 f 5 =3f 1 =6,故选:C .4已知函数f x 对一切实数a ,b 满足f a +b =f a ⋅f b ,且f 1 =2,若a n =f n2+f 2n f 2n -1n ∈N *,则数列a n 的前n 项和为()A.nB.2nC.4nD.8n【答案】C【解析】∵函数f x 对一切实数a,b满足f a+b=f a ⋅f b ,且f1 =2∴f n+1=f n ⋅f1 =2f n∴数列f n是等比数列,首项为2,公比为2∴f n =2n,n∈N*所以a n=f n2+f2nf2n-1=22n+22n22n-1=4所以数列a n的前n项和为4n.故选:C.题型五:对数函数模型1(多选题)已知函数f x 的定义域为R,f xy=y2f x +x2f y ,则( ).A.f0 =0 B.f1 =0C.f x 是偶函数D.x=0为f x 的极小值点【答案】ABC【解析】方法一:因为f(xy)=y2f(x)+x2f(y),对于A,令x=y=0,f(0)=0f(0)+0f(0)=0,故A正确.对于B,令x=y=1,f(1)=1f(1)+1f(1),则f(1)=0,故B正确.对于C,令x=y=-1,f(1)=f(-1)+f(-1)=2f(-1),则f(-1)=0,令y=-1,f(-x)=f(x)+x2f(-1)=f(x),又函数f(x)的定义域为R,所以f(x)为偶函数,故C正确,对于D,不妨令f(x)=0,显然符合题设条件,此时f(x)无极值,故D错误.方法二:因为f(xy)=y2f(x)+x2f(y),对于A,令x=y=0,f(0)=0f(0)+0f(0)=0,故A正确.对于B,令x=y=1,f(1)=1f(1)+1f(1),则f(1)=0,故B正确.对于C,令x=y=-1,f(1)=f(-1)+f(-1)=2f(-1),则f(-1)=0,令y=-1,f(-x)=f(x)+x2f(-1)=f(x),又函数f(x)的定义域为R,所以f(x)为偶函数,故C正确,对于D,当x2y2≠0时,对f(xy)=y2f(x)+x2f(y)两边同时除以x2y2,得到f(xy)x2y2=f(x)x2+f(y)y2,故可以设f(x)x2=ln x (x≠0),则f(x)=x2ln x ,x≠00,x=0,当x>0肘,f(x)=x2ln x,则f x =2x ln x+x2⋅1x=x(2ln x+1),令f x <0,得0<x<e-12;令f x >0,得x>e-12;故f(x)在0,e-1 2上单调递减,在e-12,+∞上单调递增,因为f(x)为偶函数,所以f(x)在-e-1 2,0上单调递增,在-∞,e-12上单调递减,显然,此时x =0是f (x )的极大值,故D 错误.故选:ABC .2.已知定义在0,+∞ 上的函数f x ,满足f xy +1=f x +f y ,且f 12=0,则f 211 =()A.1B.11C.12D.-1【答案】C【解析】令x =y =1,则f 1 +1=f 1 +f 1 ,解得f 1 =1,令x =2,y =12,则f 1 +1=f 2 +f 12,解得f 2 =2,令x =y =2,则f 22 +1=f 2 +f 2 ,解得f 22 =3,令x =22,y =2,则f 23 +1=f 22 +f 2 ,解得f 23 =4,⋯⋯,依次类推可得f 211 =12。
抽象函数-题型大全(例题-含答案)之欧阳音创编
高考抽象函数技巧总结 时间:2021.03.11 创作:欧阳音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:1.换元法:即用中间变量表示原自变量x 的代数式,从而求出()f x ,这也是证某些公式或等式常用的方法,此法解培养学生的灵活性及变形能力。
例1:已知()211x f x x =++,求()f x . 解:设1x u x =+,则1u x u =-∴2()2111u u f u u u -=+=--∴2()1x f x x-=- 2.凑合法: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2: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)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。
例3. 已知()f x 二次实函数,且2(1)(1)f x f x x ++-=+2x +4,求()f x .解:设()f x =2ax bx c ++,则22(1)(1)(1)(1)(1)(1)f x f x a x b x c a x b x c ++-=+++++-+-+=22222()24ax bx a c x x +++=++比较系数得2()41321,1,2222a c a a b c b +=⎧⎪=⇒===⎨⎪=⎩∴213()22f x x x =++ 4.利用函数性质法:主要利用函数的奇偶性,求分段函数的解析式.例4.已知y =()f x 为奇函数,当 x >0时,()lg(1)f x x =+,求()f x解:∵()f x 为奇函数,∴()f x 的定义域关于原点对称,故先求x <0时的表达式。
抽象函数的图像和性质-含答案
【知识要点】一、抽象函数的考查常常表现在求函数的定义域、值域、单调性、奇偶性和周期性等方面.二、抽象函数虽然不是具体函数,但是它的图像和性质的研究方法和具体函数仍然是一样的,只不过是函数没有解析式,比较抽象. 【方法点评】【例1】已知函数)(x f 的定义域是]21[,-,求函数)]3([log 21x f -的定义域.【点评】这类问题的一般形式是:已知原函数()f x 的定义域为(,)a b ,求复合函数[()]f g x 的定义域:只需解不等式()a g x b <<,不等式的解集即为所求函数的定义域.【反馈检测1】若函数)1(+=x f y 的定义域为)3,2[-,求函数)21(+=xf y 的定义域.【例2】 设函数()f x 定义于实数集上,对于任意实数x y 、,)()()(y f x f y x f =+总成立,且存在21x x ≠,使得)()(21x f x f ≠,求函数)(x f 的值域.【点评】在处理抽象函数的问题时,往往需要对某些变量进行适当的赋值,这是一般向特殊转化的必要手段.【反馈检测2】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.【例3】已知函数)0)((≠∈x R x x f ,对任意不等于零的实数21x x 、都有)()()(2121x f x f x x f +=⋅,试判断函数()f x 的奇偶性.【点评】(1)抽象函数奇偶性的判断证明和具体函数是一致的,首先必须考虑函数的定义域,如果函数的定义域不关于原点对称,则函数一定是非奇非偶函数;如果函数的定义域关于原点对称,则继续求()f x -;最后比较()f x -和()f x 的关系,如果有()f x -=()f x ,则函数是偶函数,如果有()f x -=-()f x ,则函数是奇函数,否则是非奇非偶函数. (2)要判断抽象函数的奇偶性,多用赋值法,给已知的等式中的变量取恰当的值,如,,0,1,1x x --等,有时需要多次赋值,才能达到解题目标. 学科.网【反馈检测3】定义域为R 的函数)(x f 满足:对于任意的实数,x y 都有()()()f x y f x f y +=+成立,且当0x >时)0f x <(恒成立.(1)判断函数)(x f 的奇偶性,并证明你的结论;(2)证明)(x f 为减函数;若函数)(x f 在[3,3)-上总有)6f x ≤(成立,试确定(1)f 应满足的条件.【例4】 设)(x f 定义于实数集上,当0>x 时,1)(>x f ,且对于任意实数,x y ,有)()()(y f x f y x f ⋅=+,求证:)(x f 在R 上为增函数.设+∞<<<∞-21x x ,则1)(01212>->-x x f x x ,所以1211211121()f(x )()[()]()()()f x f x f x x x f x f x f x x -=-+-=--121()(1())f x f x x =--因为121()01()0f x f x x >--< 所以12()()f x f x < 所以)(x f y =在R 上为增函数.【点评】(1)抽象函数虽然没有解析式,但是在判断证明函数的单调性的方法上是一致的,同样利用函数的单调性的定义.(2)利用单调性的定义时,关键在于分解化简,1211211121121()f(x )()[()]()()()()(1())f x f x f x x x f x f x f x x f x f x x -=-+-=--=--这是解答的关键,想方设法把变量1x 或2x ,按照已知条件拆开,并严格说明它的符号.【反馈检测4】已知函数()f x 的定义域为R,对任意实数,m n 都有()()()f m n f m f n +=∙,且当0x >时,0()1f x <<.(1)证明:(0)1,0f x =<且时,f(x)>1; (2)证明: ()f x 在R 上单调递减.【反馈检测5】函数()f x 对于0x >有意义,且满足条件(2)1,f =()()(),()f xy f x f y f x =+是减函数.(1)证明:(1)0f =;(2)若()(3)2f x f x +-≥成立,求x 的取值范围.【例5】设()f x 是定义在(0,)+∞上的增函数,且()()()xf x f f y y=+,若(2)1f =,则(8)f = .【点评】(1)抽象函数的性质往往是从常见的正比例函数、指数函数、对数函数和幂函数中抽象出来的,所以在解答抽象函数的客观题时,可以根据抽象函数的性质寻找对应的函数模型,再利用具体函数来解答.(2)常见的模型有:()()()()(0)f x y f x f y f x kx k ±=±⇒=≠正比例函数,()()()f x y f x f y +=⇒()(0,1)x f x a a a =>≠指数函数且,(xy)fa f =⇒(x)f(y)幂函数f(x)=x ,(xy)f f =(x)+f(y)()log (0,1)a f x x a a ⇒=>≠对数函数且.【反馈检测6】已知函数()f x 满足(1)2f =,且对任意,x y R ∈都有()()()f x f x y f y -=,记 101211,(6)nin i i aa a a f i ===⋅⋅-=∏∏则 .【例6】已知函数()f x 是定义域为R 的奇函数,且它的图象关于直线1x =对称. (1)求(0)f 的值; (2)证明: 函数()f x 是周期函数;(3)若()(01),f x x x =<≤求当x R ∈时,函数()f x 的解析式,并画出满足条件的函数()f x 至少一个周期的图象.(3)当[)1,3x ∈-时,(11)()2(13)x x f x x x -≤≤⎧=⎨-+<<⎩当4141k x k -≤≤+时,()4f x x k =-,k Z ∈ 当4143k x k +<<+时,()24f x x k =-+-,k Z ∈∴4(4141)(),24(4143)x k k x k f x z R x k k x k --≤≤+⎧=∈⎨-+-+<<+⎩图象如下:【点评】对于抽象函数的周期性,一般如果1不是它的周期,就猜想2是它的周期,如果2不是它的周期,就猜4是它的周期(偶数倍),再证明. 学科.网【反馈检测7】已知函数()f x 满足1()(1)1()f x f x f x ++=-,若(0)2004f =,试求(2005)f .高中数学常见题型解法归纳及反馈检测第14讲: 抽象函数的图像和性质问题的处理方法参考答案【反馈检测1答案】),21(]31,(+∞--∞【反馈检测1详细解析】由)1(+=x f y 的定义域为)3,2[-,知1+x 中的)3,2[-∈x ,从而411<+≤-x ,对函数)21(+=xf y 而言,有1124x-≤+<,解之得:),21(]31,(+∞--∞∈ x .所以函数)21(+=x f y 的定义域为),21(]31,(+∞--∞【反馈检测2答案】(1)(0)=2f ;(2)max ()(1)3f x f ==【反馈检测2详细解析】(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 ∴==【反馈检测3答案】(1)奇函数;(2)(1)2f ≥-.【反馈检测4答案】(1)见解析;(2)见解析.【反馈检测5答案】(1)见解析;(2)13x -≤≤.【反馈检测5详细解析】(1)证明:令1x y ==,则(11)(1)(1)f f f ⨯=+,故(1)0f = (2)∵(2)1f =,令2x y ==,则(22)(2)(2)2f f f ⨯=+=, ∴(4)2f =()(3)2f x f x +-≥⇒22[(3)](4)(3)(4)3414f x x f f x x f x x x -≥⇒-≥⇒-≤⇒-≤≤∴()(3)2f x f x +-≥成立的x 的取值范围是13x -≤≤. 【反馈检测6答案】32【反馈检测6详细解析】设1()(0,1)(1)22()2xx f x a a a f a a f x =>≠=∴==∴=且所以1054454341(6)222232i f i -++++-=-=⋅⋅==∏,故填32.【反馈检测7答案】(2005)f =-20052003【反馈检测7详细解析】()f x 为周期函数且周期为4×1=4∵1(1)(2)[(1)1]1(1)f x f x f x f x +++=++=-+=)(1)(11)(1)(11x f x f x f x f -+--++=-)(1x f∴1(4)[(2)2]()(2)f x f x f x f x +=++==+⇒f (x +4)=()f x∴()f x 是以4为周期的周期函数 又∵(2)2004f =∴1(2004)(2005)(20041)1(2004)f f f f +=+=-=1(0)1(0)f f +-=1200412004+-=-20052003 ∴(2005)f =-20052003。
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 $x=\\frac{8}{9}$ 。
抽象函数_题型大全(例题_含答案)
高考抽象函数技巧总结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: 1.换元法:即用中间变量表示原自变量x 的代数式.从而求出()f x .这也是证某些公式或等式常用的方法.此法解培养学生的灵活性及变形能力。
例1:已知 ()211xf x x =++,求()f x . 解:设1x u x =+,则1u x u =-∴2()2111u u f u u u-=+=--∴2()1xf x x -=- 2.凑合法:在已知(())()fg xh 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2:已知3311()f x x xx+=+.求()f x 解:∵22211111()()(1)()(()3)f x x x x x xx x x x+=+-+=++-又∵11||||1||x x x x +=+≥ ∴23()(3)3f x x x x x =-=-.(|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。
例3. 已知()f x 二次实函数.且2(1)(1)f x f x x ++-=+2x +4,求()f x .解:设()f x =2ax bx c ++.则22(1)(1)(1)(1)(1)(1)f x f x a x b x c a x b x c ++-=+++++-+-+=22222()24ax bx a c x x +++=++比较系数得2()41321,1,2222a c a abc b +=⎧⎪=⇒===⎨⎪=⎩∴213()22f x x x =++ 4.利用函数性质法:主要利用函数的奇偶性,求分段函数的解析式.例4.已知y =()f x 为奇函数,当 x >0时,()lg(1)f x x =+,求()f x解:∵()f x 为奇函数.∴()f x 的定义域关于原点对称.故先求x <0时的表达式。
2019年抽象函数含答案.doc
抽象函数专练1、已知函数()(,0)y f x x R x =∈≠对任意的非零实数1,2x x ,恒有1212()()()f x x f x f x =+,试判断()f x 的奇偶性。
解:令121,x x x =-=,得()(1)()f x f f x -=-+;为了求(1)f -的值,令121,1x x =-=,则(1)(1)f f f -=-+,即(1)0f =,再令121x x ==-得(1)(1)(1)2(1)f f f f =-+-=-∴(1)0f -=代入()(1)()f x f f x -=-+得 ()()f x f x -=,可得()f x 是一个偶函数。
2、 已知定义在[-2,2]上的偶函数,()f x 在区间[0,2]上单调递减,(1)()f m f m -<,求实数m 的取值范围分析:根据函数的定义域,[]2,2m m -∈-,,但是1m -和m 分别在[20][02]-,和,的哪个区间内呢?如果就此讨论,将十分复杂,如果注意到偶函数,则f (x )有性质f (-x )= f (x )=f ( |x | ),就可避免一场大规模讨论。
解:∵f (x )是偶函数, f (1-m )<f (m ) 可得)()1(m f m f <-,∴f (x )在[0,2]上是单调递减的,于是 ⎪⎩⎪⎨⎧≤≤≤-≤>-202101m m m m ,即⎪⎩⎪⎨⎧≤≤-≤-≤->+-222122122m m m m m 化简得-1≤m <21。
3、设f(x)是R 上的奇函数,且f(x+3) =-f(x),求f(1998)的值。
解:因为f(x+3) =-f(x),所以f(x+6)=f((x+3)+3) =-f(x+3)=f(x), 故6是函数f(x)的一个周期。
又f(x)是奇函数,且在x =0处有定义,所以f(x)=0从而f(1998)=f(6×333)=f(0)=0。
第4节 抽象函数问题(有答案)
第4节抽象函数问题内容提要1.轴对称:如果函数()y f x =满足若122x x a +=,就有12()()f x f x =,则()f x 的图象关于直线x a =对称.记法:自变量关于a 对称,函数值相等,如图1.2.中心对称:若函数()y f x =满足若122x x a +=,就有12()()2f x f x b +=,则()f x 关于点(,)a b 对称.记法:自变量关于a 对称,函数值关于b 对称,如图2.3.函数图象的对称轴和对称中心距离(规律:x 系数相反是对称,x 系数相同是周期)()()f x a f a x +=-或(2)()f a x f x +=-()f x 关于直线x a =对称(当0a =时,()f x 即为偶函数,关于y 轴对称)()()f a x f b x +=-()f x 关于直线2a bx +=对称()()0f a x f a x ++-=()f x 关于(,0)a 对称(当0a =时,()f x 即为奇函数,关于原点对称)()()f a x b x c++-=()f x 关于点(,)22a b c+对称4.双对称的周期结论(可借助三角函数辅助理解):(1)如果函数()f x 有两条对称轴,则()f x 一定是周期函数,周期为对称轴距离的2倍.(2)如果函数()f x 有一条对称轴,一个对称中心,则()f x 一定是周期函数,周期为对称中心与对称轴之间距离的4倍.(3)如果函数()f x 有在同一水平线上的两个对称中心,则()f x 一定是周期函数,周期为对称中心之间距离的2倍.5.原函数与导函数的对称结论:(无需死记结论,想象图象,能理解就行)(1)若()f x 存在导函数()f x ',且()f x 有对称中心(,)a b ,则()f x '必有对称轴x a =.特别地,若()f x 为奇函数,则()f x '为偶函数.(2)若()f x 存在导函数()f x ',且()f x 有对称轴x a =,则()f x '必有对称中心(,0)a .特别地,若()f x 为偶函数,则()f x '为奇函数.(3)若()f x '有对称中心(,)a b ,则()f x 不一定有对称轴x a =;但若0b =,则()f x 一定有对称轴x a =.特别地,若()f x '为奇函数,则()f x 必为偶函数.(4)若()f x '有对称轴x a =,则()f x 必有对称中心(,)a b .特别地,若()f x '是偶函数,则()f x 不一定是奇函数,只能()f x 关于(0,)b 对称,但b 不一定是0.典型例题【例1】已知函数()y f x =满足()(2)0()f x f x x --=∈R ,且在[1,)+∞上为增函数,则()(A )(1)(1)(2)f f f ->>(B )(1)(2)(1)f f f >>-(C )(1)(2)(1)f f f ->>(D )(2)(1)(1)f f f >->答案:C解析:()(2)0()(2)()f x f x f x f x f x --=⇒=-⇒的图象关于直线1x =对称,所以(1)(3)f f -=,因为321>>,且()f x 在[1,)+∞上为增函数,所以(3)(2)(1)f f f >>,从而(1)(2)(1)f f f ->>.【反思】本题的关键是由()(2)0f x f x --=识别出()f x 的对称性.【变式1】已知函数()y f x =满足()(2)0()f x f x x +-=∈R ,且在[1,)+∞上为增函数,则()(A )(1)(1)(2)f f f ->>(B )(1)(2)(1)f f f >>-(C )(1)(2)(1)f f f ->>(D )(2)(1)(1)f f f >>-答案:D解析:()(2)0()f x f x f x +-=⇒关于点(1,0)对称,又()f x 在[1,)+∞上 ,所以()f x 的草图如图,由图可知()f x 在R 上 ,所以(2)(1)(1)f f f >>-.【反思】本题只需由()(2)0f x f x +-=识别出()f x 的对称性,结合单调性想象图形就可以解题.【变式2】已知函数()f x 满足()(2)()f x f x x =-∈R ,若函数1()y x f x =--有3个不同的零点1x 、2x 、3x ,则123x x x ++=.答案:3解析:看到()(2)f x f x =-,马上想到()f x 的图象关于1x =对称,而要研究1()y x f x =--的零点,可以分离一下,再作图看交点,1()01()x f x x f x --=⇔-=,函数()f x 没给解析式,只能从对称的角度来看,由于()y f x =和1y x =-的图象也都于1x =对称,故它们的交点关于直线1x =对称,如图,设123x x x <<,则必有1312x x +=且21x =,故1233x x x ++=.【变式3】已知函数()f x 满足(2)2()()f x f x x -=-∈R ,若(1)(0)4f f -+=,则(2)(3)f f +=.答案:0解析:(2)2()(2)()2f x f x f x f x -=-⇒-+=,所以()f x 的图象关于点(1,1)对称,而(1)f -,(0)f ,(2)f ,(3)f 这几个函数值中,1-和3关于1对称,0和2关于1对称,所以(1)f -和(3)f 有关系,(0)f 和(2)f 有关系,抓住这点就可以求(2)(3)f f +了,在(2)()2f x f x -+=中取3x =可得(1)(3)2f f -+=,所以(3)2(1)f f =--,取2x =可得(0)(2)2f f +=,所以(2)2(0)f f =-,故(2)(3)4(1)(0)f f f f +=---,又(1)(0)4f f -+=,所以(2)(3)0f f +=.【例2】偶函数()y f x =的图象关于直线2x =对称,(3)3f =,则(1)f -=.答案:3解析:由题意,()f x 有对称轴0x =和2x =,所以()f x 的周期为4,故(1)(3)3f f -==.【反思】对称轴+对称轴=周期,周期为对称轴之间距离的2倍.【变式1】偶函数()f x 满足(2)()2f x f x -+=,且(4)1f =-,则(0)(1)f f +=.答案:0解析:由题意,(2)()2()f x f x f x -+=⇒关于点(1,1)对称,又()f x 为偶函数,所以()f x 关于y 轴对称,从而()f x 的周期为4,故(0)(4)1f f ==-,在(2)()2f x f x -+=取1x =可求得(1)1f =,所以(0)(1)0f f +=.【反思】对称轴+对称中心=周期,周期为二者之间距离的4倍.【变式2】(2018·新课标Ⅱ卷)若()f x 是定义域为(,)-∞+∞的奇函数,满足(1)(1)f x f x -=+,若(1)2f =,则(1)(2)(50)f f f ++⋅⋅⋅+=()(A )50-(B )0(C )2(D )50答案:C解法1:首先由双对称,推出周期,下面给出结论的推导方法,因为()f x 是奇函数,且(1)(1)f x f x -=+,所以(1)(1)f x f x +=--,故(2)()f x f x +=-,所以(4)(2)()f x f x f x +=-+=,即()f x 是以4为周期的周期函数,故(3)(1)(1)2f f f =-=-=-,接下来还需计算(2)f 和(4)f ,不能只由周期来求,要结合奇函数满足(0)0f =这个隐含条件,在(1)(1)f x f x -=+中取1x =-知(2)(0)0f f ==,又(4)(0)0f f ==,所以(1)(2)(3)(4)20(2)00f f f f +++=++-+=,故(1)(2)(50)[(1)(4)][(5)(8)][(45)(48)](49)(50)f f f f f f f f f f f ++⋅⋅⋅+=+⋅⋅⋅+++⋅⋅⋅++⋅⋅⋅++⋅⋅⋅+++(49)(50)(1)(2)2f f f f =+=+=.解法2:也可以分析已知条件,举一个具体的函数来求解答案,()f x 为奇函数()f x ⇒有对称中心坐标原点,(1)(1)f x f x -=+⇒有对称轴1x =,既有对称轴又有对称中心,在三角函数中比较好找,结合(1)2f =,可取()2sin 2f x x π=,此时不难发现()f x 周期为4,(2)0f =,(3)2f =-,(4)0f =,所以(1)(2)(50)[(1)(4)][(5)(8)][(45)(48)](49)(50)f f f f f f f f f f f ++⋅⋅⋅+=+⋅⋅⋅+++⋅⋅⋅++⋅⋅⋅++⋅⋅⋅+++(49)(50)(1)(2)2f f f f =+=+=.【变式3】(2021·新高考Ⅱ卷)已知函数()f x 的定义域为R ,且(2)f x +是偶函数,(21)f x +是奇函数,则下列选项中值一定为0的是()(A )1()2f -(B )(1)f -(C )(2)f (D )(4)f 答案:B解法1:先由题干的条件推导()f x 的对称性情况,(2)f x +是偶函数()f x ⇒关于直线2x =对称,题干给出(21)f x +是奇函数,这个条件怎么翻译?实际上,它和(1)f x +为奇函数效果一样,都能得出()f x 关于点(1,0)对称,理由如下,设()(21)v x f x =+,则()v x 是奇函数,所以()()v x v x -=-,即(2()1)(21)f x f x -+=-+,从而(21)(21)f x f x -+=-+,令2t x =,则(1)(1)f t f t -+=-+,故(1)(1)0f t f t -+++=,所以()f x 关于点(1,0)对称,从而()f x 周期为4,且(1)0f =,又()f x 的图象关于2x =对称,所以(3)0f =,故(1)(3)0f f -==,选B.解法2:也可以直接翻译已知条件,通过赋值来求解答案,但这种解法更抽象,由题意,(2)f x +是偶函数,所以(2)(2)f x f x -+=+①,又(21)f x +是奇函数,所以(21)(21)f x f x -+=-+②,在②中取0x =得(1)(1)f f =-,所以(1)0f =,已经得到一个等于0的函数值了,但没有这个选项,所以结合式①继续推理,为了在式①中构造出(1)f ,取1x =得(1)(3)f f =,故(3)0f =,选项中还是没有(3)f ,所以又结合式②继续推理,为了构造出(3)f ,在②中取1x =得(1)(3)0f f -=-=,所以选B.【反思】若()f x 的图象关于点(,)a b 对称,且()f x 在x a =处有定义,则必有()f a b =.【变式4】定义在R 上的奇函数()f x 满足(2)()0f x f x ++-=,当[1,0]x ∈-时,()f x x =,则9()2f =.答案:12解析:由题意,()f x 有对称中心(0,0)和(1,0),故其周期为2,所以9111(()()2222f f f ==--=.【反思】若()f x 有位于同一水平线上的两个对称中心,则()f x 为周期函数,周期为二者之间距离的2倍.【例3】已知()f x '是函数()f x 的导函数,若(1)f x +为偶函数,且()f x 在点(0,(0))f 处的切线方程为2y x =+,则(2)(2)f f '+=.答案:1解析:(1)f x +为偶函数()f x ⇒的图象关于直线1x =对称,又()f x 在(0,(0))f 处的切线方程为2y x =+,所以(0)2f =,(0)1f '=,因为()f x 的图象关于直线1x =对称,所以(2)2f =,(关于2x =对称的位置函数值相等)且(2)1f '=-(关于2x =对称的位置的切线也关于2x =对称,斜率相反,如图),故(2)(2)1f f '+=.【变式1】已知()f x '是函数()f x 的导函数,(1)f x +为奇函数,设()()g x f x '=,(4)()0()g x g x x -+=∈R ,且(2)2f =,则(1)(2)(10)f f f ++⋅⋅⋅+=.答案:2解析:先利用已知条件推出()f x 的对称性、周期性,再画草图看函数值,(1)f x +为奇函数()f x ⇒关于点(1,0)对称,所以(1)0f =,又(2)2f =,所以(0)2f =-,如图,(4)()0()g x g x g x -+=⇒关于(2,0)对称()f x ⇒关于直线2x =对称,所以()f x 周期为4,且(3)(1)0f f ==,(4)(0)2f f ==-,从而(1)(2)(3)(4)0f f f f +++=,故(1)(2)(10)[(1)(2)(3)(4)][(5)(6)(7)(8)](9)(10)f f f f f f f f f f f f f ++⋅⋅⋅+=+++++++++(9)(10)(1)(2)2f f f f =+=+=.【变式2】(2022·新高考Ⅰ卷)(多选)已知函数()f x 及其导函数()f x '的定义域均为R ,记()()g x f x '=,若3(2)2f x -,(2)g x +均为偶函数,则()(A )(0)0f =(B )1()02g -=(C )(1)(4)f f -=(D )(1)(2)g g -=答案:BC解析:先把已知的3(2)2f x -,(2)g x +均为偶函数翻译一下,可以翻译成()f x 和()g x 的对称性,3(2)2f x -为偶函数33(2)(2)()22f x f x f x ⇒+=-⇒的图象关于直线32x =对称,(2)g x +为偶函数()g x ⇒的图象关于直线2x =对称()f x ⇒的图象关于点(2,(2))f 对称,(此处必须通过直观想象图形的样子,用()g x 的对称性反推()f x 的对称性,否则无法求解此题)所以()f x 是以2为周期的周期函数(双对称周期结论),故()g x 也是以2为周期的周期函数,A 项,(0)(2)f f =,而(2)f 的值无法确定,故A 项错误;B 项,()g x 周期为213()()22g g ⇒-=,因为()f x 的图象关于直线32x =对称,所以3()2f 必是()f x 的极值,从而3()02f '=,故3(02g =,所以1()02g -=,故B 项正确;C 项,()f x 的图象关于直线32x =对称(1)(4)f f ⇒-=,故C 项正确;D 项,()g x 周期为2(1)(1)g g ⇒-=,又()f x 的图象关于直线32x =对称,所以()f x 的图象在1x =和2x =处的切线斜率互为相反数,从而(1)(2)g g =-,所以(1)(2)g g -=-,故D 项错误.强化训练1.(2022·成都模拟·★★★)已知函数()y f x =满足(4)()0()f x f x x +--=∈R ,且()f x 在[2,)+∞上为减函数,则()(A )22(log 3)(log 5.1)(3)f f f >>(B )22(log 5.1)(log 3)(3)f f f >>(C )22(log 5.1)(3)(log 3)f f f >>(D )22(log 3)(3)(log 5.1)f f f >>答案:B解析:(4)()0()f x f x f x +--=⇒的图象关于直线2x =对称,结合()f x 在[2,)+∞上为减函数可得当自变量与2的距离越大时,函数值越小,如图,而22234log 32log log 43-==,225.1log 5.12log 4-=,321-=,所以225.14log log 143<<,故22(3)(log 3)(log 5.1)f f f <<.2.(2022·甘肃模拟·★★★)定义在R 上的奇函数()f x 满足(8)(4)f x f x +=--,且当[0,2]x ∈时,()13x f x =-,则(2022)f =()(A )8-(B )2-(C )2(D )8答案:D解析:(8)(4)()f x f x f x +=--⇒关于2x =对称,()f x 为奇函数()f x ⇒关于原点对称,所以周期为8,故2(2022)(25286)(6)(2)(2)(13)8f f f f f =⨯+==-=-=--=.3.(2021·湖北模拟·★★★)(多选)设()f x 是定义在R 上的偶函数,且对任意的x ∈R ,都有(2)(2)f x f x +=-,当[0,2]x ∈时,21()()2x f x -=,则()(A )()f x 是周期函数,且周期为2(B )()f x 的最大值是1,最小值是14(C )()f x 在[2,4]上单调递减,在[4,6]上单调递增(D )当[2,4]x ∈时,21()()2x f x -=答案:BC解析:A 项,()f x 是偶函数()f x ⇒关于0x =对称,(2)(2)()f x f x f x +=-⇒关于2x =对称,所以()f x 是以4为周期的周期函数,故A 项错误;B 项,当[0,2]x ∈时,21()()2x f x -=,结合()f x 是周期为4的偶函数可作出()f x 的大致图象如图,由图可知min 1()(0)4f x f ==,max ()(2)1f x f ==,故B 项正确;C 项,由图可知C 项正确;D 项,由图可知()f x 在[2,4]上 ,而21()2x y -=在[2,4]上 ,故D 项错误.4.(★★★)若()f x 是定义域为R 的奇函数,(2)()f x f x +=-,若(1)1f =,则(1)(2)(2022)f f f ++⋅⋅⋅+=.答案:1解析:()f x 有对称中心(0,0)和对称轴1()x f x =⇒周期为4,在(2)()f x f x +=-中取0x =知(2)(0)0f f ==,又(3)(1)(1)1f f f =-=-=-,(4)(0)0f f ==,所以(1)(2)(3)(4)0f f f f +++=,故(1)(2)(2022)(2021)(2022)(1)(2)1f f f f f f f ++⋅⋅⋅+=+=+=.5.(★★★)已知函数())1f x x =+,定义域为R 的函数()g x 满足()()2g x g x -+=,若函数()y f x =与()y g x =的图象的交点为11(,)x y ,22(,)x y ,…,55(,)x y ,则51()i i i x y =+=∑()(A )0(B )5(C )10(D )15答案:B解析:()g x 没给解析式,给的是()()2g x g x -+=,只能得出对称性,所以也要研究()f x 的对称性,注意到)y x =为奇函数,其图象关于原点对称,所以()f x 的图象关于点(0,1)对称,又()()2g x g x -+=,所以()g x 的图象也关于点(0,1)对称,故()f x 与()g x 的交点关于点(0,1)对称,如图,由图可知,1250x x x ++⋅⋅⋅+=,1255y y y ++⋅⋅⋅+=,所以51()5i i i x y =+=∑.6.(2022·四川模拟·★★★)奇函数()f x 满足(2)()0()f x f x x ++-=∈R ,若当01x ≤≤时,2()44f x x x =-,则函数()lg y f x x =-的零点个数为.答案:9解析:(2)()0()f x f x f x ++-=⇒的图象关于点(1,0)对称,又()f x 为奇函数,所以()f x 的图象关于原点对称,所以()f x 的周期为2,如图,lg y x =与()y f x =的图象共有9个交点,所以函数()lg y f x x =-有9个零点.7.(2022·江苏模拟·★★★)偶函数()f x 满足()(2)()f x f x x =-∈R ,当[0,1]x ∈时,2()22f x x =-,则函数4()()2log 1g x f x x =--的所有零点之和为()(A )4(B )6(C )8(D )10答案:B解析:()(2)()f x f x f x =-⇒的图象关于1x =对称,()f x 为偶函数()f x ⇒的图象关于y 轴对称,所以()f x 的周期为2,4()0()2log 1g x f x x =⇔=-,作出图象如图,由图可知两图象有6个交点,且它们两两关于直线1x =对称,故()g x 的零点之和为6.8.(★★★)已知()f x '是函数()f x 的导函数,若(1)f x -为奇函数,且()f x 在点(0,(0))f 处的切线方程为20x y ++=,则(2)(2)f f '-+-=.答案:1解析:(1)f x -为奇函数()f x ⇒的图象关于点(1,0)-对称,又()f x 在(0,(0))f 处的切线方程为20x y ++=,所以(0)2f =-,(0)1f '=-,因为()f x 的图象关于点(1,0)-对称,所以(2)2f -=,(点(2,(2))f --和(0,(0))f 关于(1,0)-对称)且(2)1f '-=-(关于(1,0)-对称的位置的切线斜率相等,如图),故(2)(2)1f f '-+-=.9.(★★★★)已知()f x '是函数()f x 的导函数,若(2)f x +和()f x '均为奇函数,且(0)2f =,则(2)(4)(2022)f f f ++⋅⋅⋅+=.答案:2-解析:先把已知条件翻译成()f x 的对称性,再利用对称性求函数值,最好画个图比较容易理解,(2)f x +为奇函数()f x ⇒的图象关于点(2,0)对称,所以(2)0f =,()f x '为奇函数()f x ⇒为偶函数()f x ⇒的图象关于y 轴对称,所以()f x 的周期为8,因为(0)2f =,且()f x 关于(2,0)对称,所以(4)2f =-,又()f x 为偶函数,且周期为8,所以(6)(2)(2)0f f f =-==,(8)(0)2f f ==,从而(2)(4)(6)(8)0(2)020f f f f +++=+-++=,故(2)(4)(2022)[(2)(4)(6)(8)][(10)(12)(14)(16)]f f f f f f f f f f f ++⋅⋅⋅+=++++++++⋅⋅⋅[(2010)(2012)(2014)(2016)](2018)(2020)(2022)f f f f f f f +++++++(2018)(2020)(2022)(2)(4)(6)2f f f f f f =++=++=-.10.(2021·新课标Ⅱ卷·★★★★)设函数()f x 的定义域为R ,(1)f x +为奇函数,(2)f x +为偶函数,当[1,2]x ∈时,2()f x ax b =+.若(0)(3)6f f +=,则9()2f =()(A )94-(B )32-(C )74(D )52答案:D解析:(1)f x +为奇函数()f x ⇒的图象关于点(1,0)对称,所以(1)(1)f x f x +=--,(2)f x +为偶函数()f x ⇒的图象关于直线2x =对称,所以(2)(2)f x f x +=-,从而()f x 是以4为周期的周期函数,所以91()(22f f =,在(1)(1)f x f x +=--中取12x =可得13()(22f f =-,所以939(()224f f a b =-=--,还得把a 和b 求出来才能得出答案,在(1)(1)f x f x +=--中取1x =可得(0)(2)4f f a b =-=--,在(2)(2)f x f x +=-中取1x =得(3)(1)f f a b ==+,所以(0)(3)36f f a +=-=,故2a =-,在(1)(1)f x f x +=--中取0x =得(1)0f =,而(1)f a b =+,所以0a b +=,故2b =,所以995()242f a b =--=.11.(2022·全国乙卷·理·12·★★★★)已知函数()f x ,()g x 的定义域均为R ,且()(2)5f x g x +-=,()(4)7g x f x --=.若()y g x =的图象关于直线2x =对称,(2)4g =,则221()k f k ==∑()(A )21-(B )22-(C )23-(D )24-答案:D解析:要求221()k f k =∑,得研究()f x 的性质,先用已知的()(2)5()(4)7f xg x g x f x +-=⎧⎨--=⎩把()g x 有关的消掉,在()(4)7g x f x --=中将x 换成2x -可得(2)(2)7g x f x ----=,所以(2)(2)7g x f x -=--+,代入()(2)5f x g x +-=可得()(2)75f x f x +--+=,所以()(2)2f x f x +--=-,故()f x 关于(1,1)--对称,题干给出了()g x 关于2x =对称,而()g x 和()f x 显然是有关系的,可以由此条件再推导()f x 的对称性,由()(4)7g x f x --=可得(4)()7f x g x -=-,将x 换成4x +可得()(4)7f x g x =+-,从而()f x 可由()g x 左移4个单位,下移7个单位得到,故()f x 关于直线2x =-对称,所以()f x 是以4为周期的周期函数,接下来求一个周期的整点函数值,就可以算出221()k f k =∑,首先,()f x 关于(1,1)--对称,所以(1)1f -=-,故(3)1f =-,又()f x 关于2x =-对称,所以(3)(1)1f f -=-=-,结合周期为4可得(1)(3)1f f =-=-,只要求出(2)f 和(4)f ,就大功告成,条件中(2)4g =还没用,先在题干给的等式中将(2)g 构造出来,因为(2)4g =,在()(2)5f x g x +-=中取0x =可得(0)(2)5f g +=,所以(0)5(2)1f g =-=,故(4)1f =,由(0)1f =以及()f x 关于(1,1)--对称可得(2)3f -=-,结合周期为4可得(2)3f =-,所以221()5[(1)(2)(3)(4)](1)(2)5(1311)1324k f k f f f f f f ==⨯+++++=⨯---+--=-∑.12.(2022·新高考Ⅱ卷·★★★★)若函数()f x 的定义域为R ,且()()()()f x y f x y f x f y ++-=,(1)1f =,则221()k f k ==∑()(A )3-(B )2-(C )0(D )1答案:A 解法1:本题要221()k f k =∑,应该要先求()f x 的周期,可以在()()()()f x y f x y f x f y ++-=中对y 赋值,在()()()()f x y f x y f x f y ++-=中令1y =可得(1)(1)()f x f x f x ++-=①,在①中将x 换成1x +可得(2)()(1)f x f x f x ++=+,结合式①可得(2)()()(1)f x f x f x f x ++=--,所以(2)(1)f x f x +=--,从而(3)()f x f x +=-,故(6)(3)()f x f x f x +=-+=,所以()f x 的周期为6;求出了周期,接下来需要计算一个周期内的整点函数值,问题就解决了,因为已知(1)f ,所以可以在()()()()f x y f x y f x f y ++-=通过赋值构造出(1)f 和其它的函数值,在()()()()f x y f x y f x f y ++-=中令1x =,0y =可得2(1)(1)(0)f f f =,又(1)1f =,所以(0)2f =,结合周期为6可得(6)2f =,令1x y ==可得2(2)(0)(1)f f f +=,所以2(2)(1)(0)1f f f =-=-,令2x =,1y =可得(3)(1)(2)(1)f f f f +=,所以(3)(2)(1)(1)2f f f f =-=-,在(3)()f x f x +=-中令1x =可得(4)(1)1f f =-=-,令2x =可得(5)(2)1f f =-=,所以(1)(2)(6)1121120f f f ++⋅⋅⋅+=---++=,故221()(1)(2)(3)(4)11213k f k f f f f ==+++=---=-∑.解法2:设()2cos 3f x x π=,不难验证满足题干所有条件,进一步可求得221()3k f k ==-∑.。
抽象函数常见题型和解法
抽象函数的常见题型及解法一、 抽象函数的定义域1. 已知f(x)的定义域,求f[g(x)]的定义域若已知f(x)的定义域x (a,b),求f[g(x)]的定义域,其方法是: 由a<g(x)<b,求得x 的范围,即为f[g(x)]的定义域。
即由内层函数的值域,求内层函数的定义域,即为f[g(x)]的定义域。
例1.已知f(x)的定义域为[1,4],求f()的定义域. 解: 由1≤≤4,得 -1≤≤2 即 -1≤<0 或 0<≤2 解得 X ≤-1 或x ≥∴函数的定义域为:2. 已知f[g(x)]的定义域,求f(x)的定义域若已知f[g(x)]的定义域x (a,b),求f(x)的定义域,其方法是: 由a<x<b,求得g(x)的范围,即为f(x)的定义域。
即由内层函数的定义域,求内层函数的值域,即为f(x)的定义域。
例2. 若已知f(x+2)的定义域为[-2,2],求函数f(x)的定义域. 解:∵f(x+2)的定义域为[-2,2], ∴-2≤x ≤2, ∴ 0≤x+2≤4 故f(x)的定义域为[0,4]3. 已知f[ (x)]的定义域,求f[g(x)]的定义域先由f[ (x)]的定义域,求f(x)的定义域,再由f(x)的定义域,求f[g(x)]的定义域。
即由第一个函数中内层函数的定义域,求得第一个函数内层函数的值域,第一个函数内层函数的值域就是第二个函数内层函数的值域,由第∈21+x21+x x1x 1x121()⎪⎭⎫⎢⎣⎡+∞⋃-∞-,211,∈ϕϕ二个函数内层函数的值域,再求出第二个函数内层函数的定义域。
例3.若已知f(x+1)的定义域为,求函数f ()的定义域. 解:∵f(x+1)的定义域为, ∴-2≤x 3, ∴ -1≤x+1 4 即f(x)的定义域为.∴ -1≤<4,∴ -3≤<2 即 -3≤<0 或 0<<2 解得 X ≤-或 x> ∴函数的定义域为:3. 已知f(x)的定义域,求f[ (x)] + f[g(x)]的定义域若已知f(x)的定义域x (a,b),求f[g(x)]+f[g(x)]的定义域,其方法是:由,求得x 的范围,即为f[ (x)] + f[g(x)]的定义域。
抽象函数题型全归纳及答案
抽象函数题型全归纳及答案抽象函数是指没有给出函数的具体解析式,只给出了一些体现函数特征的式子的一类函数.由于抽象函数表现形式的抽象性,使得这类问题成为函数内容的难点之一.本文就抽象函数常见题型及解法评析如下:一、定义域问题(一)已知的定义域,求的定义域,解法:若的定义域为,则中,从中解得的取值范围即为的定义域.例题1:设函数的定义域为,则(1)函数的定义域为______;(2)函数的定义域为_______解析:(1)由已知有,解得,故的定义域为(2)由已知,得,解得,故的定义域为(二)已知的定义域,求的定义域.解法:若的定义域为,则由确定的范围即为的定义域.例题2:函数的定义域为,则的定义域为_____. 解析:由,得,所以,故填(三)已知的定义域,求的定义域.解法:先由定义域求定义域,再由定义域求得定义域. 例题3:函数定义域是,则的定义域是_______ 解析:先求的定义域,的定义域是,,即的定义域是再求的定义域,,的定义域是(四)运算型的抽象函数求由有限个抽象函数经四则运算得到的函数的定义域,解法是:先求出各个函数的定义域,再求交集.例题4: 函数的定义域是,求的定义域.解析:由已知,有,即函数的定义域由确定函数的定义域是【巩固1】 已知函数的定义域是[1,2],求f (x )的定义域.解析:的定义域是[1,2],是指,所以中的满足从而函数f (x )的定义域是[1,4] 【巩固2】 已知函数的定义域是,求函数的定义域. 解析:的定义域是,意思是凡被f 作用的对象都在中,由此可得所以函数的定义域是【巩固3】f x ()定义域为(0),1,则y f x a f x a a =++-≤()()(||)12定义域是__.解析:因为x a +及x a -均相当于f x ()中的x ,所以010111<+<<-<⎧⎨⎩⇒-<<-<<+⎧⎨⎩x a x a a x aa x a (1)当-≤≤120a 时,则x a a ∈-+(),1; (2)当012<≤a 时,则x a a ∈-(),1 二、解析式问题1. 换元法:即用中间变量表示原自变量x 的代数式,从而求出()f x ,这也是证某些公式或等式常用的方法,此法解培养学生的灵活性及变形能力.例题5: 已知 ()211xf x x =++,求()f x . 解析:设1x u x =+,则1u x u =-∴2()2111u u f u u u-=+=--∴2()1xf x x -=-2. 凑合法: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.例题6: 已知3311()f x x xx +=+,求()f x 解析:∵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) 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.例题7: 已知()f x 二次实函数,且2(1)(1)f x f x x ++-=+2x +4,求()f x .解析:设()f x =2ax bx c ++,则22(1)(1)(1)(1)(1)(1)f x f x a x b x c a x b x c ++-=+++++-+-+=22222()24ax bx a c x x +++=++比较系数得2()41321,1,2222a c a abc b +=⎧⎪=⇒===⎨⎪=⎩∴213()22f x x x =++4. 利用函数性质法:主要利用函数的奇偶性,求分段函数的解析式. 例题8: 已知y =()f x 为奇函数,当 x >0时,()lg(1)f x x =+,求()f x解析:∵()f x 为奇函数,∴()f x 的定义域关于原点对称,故先求x <0时的表达式.∵-x >0,∴()lg(1)lg(1)f x x x -=-+=-, ∵()f x 为奇函数,∴lg(1)()()x f x f x -=-=-∴当x <0时()lg(1)f x x =--∴lg(1),0()lg(1),0x x f x x x +≥⎧=⎨--<⎩例题9: ()f x 为偶函数,()g x 为奇函数,且有()f x +1()1g x x =-, 求()f x ,()g x . 解析:∵()f x 为偶函数,()g x 为奇函数,∴()()f x f x -=,()()g x g x -=-,不妨用-x 代换()f x +()g x =11x - ………①中的x , ∴1()()1f xg x x -+-=--即()f x -1()1g x x =-+……②显见①+②即可消去()g x ,求出函数21()1f x x =-再代入①求出2()1xg x x =-5. 赋值法:给自变量取特殊值,从而发现规律,求出()f x 的表达式 例题10:设()f x 的定义域为自然数集,且满足条件(1)()()f x f x f y xy +=++,及(1)f =1,求()f x解析:∵()f x 的定义域为N ,取y =1,则有(1)()1f x f x x +=++ ∵(1)f =1,∴(2)f =(1)f +2,(3)(2)3f f =+……()(1)f n f n n =-+ 以上各式相加,有()f n =1+2+3+……+n =(1)2n n +∴1()(1),2f x x x x N =+∈【巩固4】 设函数f x ()存在反函数,g x fx h x ()()()=-1,与g x ()的图象关于直线x y +=0对称,则函数h x ()=A. -f x ()B. --f x ()C. --fx 1() D. ---fx 1()解析:要求y h x =()的解析式,实质上就是求y h x =()图象上任一点P x y ()00,的横、纵坐标之间的关系. 点P x y ()00,关于直线y x =-的对称点()--y x 00,适合y f x =-1(),即-=-x g y 00().又g x fx ()()=-1,∴-=-⇒-=-⇒=---x fy y f x y f x 0100000()()(),即h x f x ()()=--,选B.【巩固5】 设对满足的所有实数x ,函数满足,求f(x)的解析式.解析:在中以代换其中x ,得:再在(1)中以代换x ,得化简得:评析:如果把x 和分别看作两个变量,怎样实现由两个变量向一个变量的转化是解题关键.通常情况下,给某些变量适当赋值,使之在关系中“消失”,进而保留一个变量,是实现这种转化的重要策略.三、求值问题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.或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.例题11: 已知定义域为的函数f(x),同时满足下列条件:①;②,求f (3),f (9)的值. 解析:取,得因为,所以又取,得例题12: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.解析: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()()(8)(4)()f x f x f x f x f x =-=-∴+=-+=,f x ()是周期为8的周期函数, ∴==f f ()()200000【巩固6】 已知f x ()的定义域为R +,且f x y f x f y ()()()+=+对一切正实数x ,y 都成立,若f ()84=,则f (2)=_______.解析:在条件f x y f x f y ()()()+=+中,令x y ==4,得f f f f ()()()()844244=+==,∴=f ()42又令x y ==2,得f f f (4)(2)(2)=+=2,∴=f (2)1【巩固7】 已知f x ()是定义在R 上的函数,且满足:f x f x f x ()[()]()+-=+211,f ()11997=,求f (2001)的值.解析:紧扣已知条件,并多次使用,发现f x ()是周期函数,显然f x ()≠1,于是f x f x f x ()()()+=+-211,f x f x f x f x f x f x f x f x ()()()()()()()()+=++-+=++--+-=-412121111111所以f x f x f x ()()()+=-+=814,故f x ()是以8为周期的周期函数,从而f f f (2001)()()=⨯+==8250111997 四、值域问题例题13: 设函数f(x)定义于实数集上,对于任意实数x 、y ,总成立,且存在,使得,求函数的值域.解析:令,得,即有或.若,则,对任意均成立,这与存在实数,使得成立矛盾,故,必有.由于对任意均成立,因此,对任意,有下面来证明,对任意设存在,使得,则这与上面已证的矛盾,因此,对任意所以评析:在处理抽象函数的问题时,往往需要对某些变量进行适当的赋值,这是一般向特殊转化的必要手段.【巩固8】 已知函数f x ()对任意实数x y ,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.解析: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[]-42,五、求参数范围或解不等式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.例题14: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.解析: 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-<-<-<-<⎧⎨⎩1211412a a 得35<<a .(1)当a =2时,f a f a f ()()()-=-=2402,不等式不成立. (2)当32<<a 时,2222120(2)(4)(4)140224a f a f a f a a a a a -<-<⎧⎪-<-=-⇔-<-<⇒<<⎨⎪->-⎩(3)当25<<a 时,2(2)(4)f a f a -<-222021(4)041224a f a a a a a <-<⎧⎪=-⇔<-<⇒<<⎨⎪-<-⎩综上所述,所求a 的取值范围是()()3225,, . 例题15: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.解析:: m x m x m x m x 22223131-≤++≤-≥++⎧⎨⎪⎩⎪sin cos sin cos对x R ∈恒成立⇔-≤-≥++⎧⎨⎪⎩⎪m x m x m x22231sin sin cos对x R ∈恒成立⇔m x m m x x x 2222311254-≤--≥+=--+⎧⎨⎪⎩⎪sin sin cos (sin ) 对x R ∈恒成立,223115214m m m m ⎧-≤-⎪∴≤≤⎨--≥⎪⎩, 【巩固9】 已知函数f x ()是定义在(]-∞,1上的减函数,且对一切实数x ,不等式f k x f k x (sin )(sin )-≥-22恒成立,求k 的值.解析:由单调性,脱去函数记号,得k x k x k xk x k k x 222222221111412-≤-≤-⎧⎨⎪⎩⎪⇔≤+-+≥-⎧⎨⎪⎩⎪sin sin sin sin ()(sin )(2)由题意知(1)(2)两式对一切x R ∈恒成立,则有k x k k x k 2222111412941≤+=-+≥-=⎧⎨⎪⎩⎪⎫⎬⎪⎭⎪⇒=-(sin )(sin )min max【巩固10】 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.解析:设x x R 12、∈且x x 12<,则x x 210->,∴->f x x ()212,即f x x ()2120-->2211211121()[()]()()2()()()f x f x x x f x x f x f x f x f x ∴=-+=-+->∴>,故f x ()为增函数,又f f f f f ()()()()()3212123145=+=+-=-=,22(1)3(22)3(1)22113f f a a f a a a ∴=∴--<=--<∴-<<,,,即因此不等式f a a ()2223--<的解集为{}a a |-<<13.六、单调性问题例题16: 设f(x)定义于实数集上,当时,,且对于任意实数x 、y ,有,求证:在R 上为增函数.证明:在中取,得若,令,则,与矛盾所以,即有当时,;当时,而,所以又当时,,所以对任意,恒有设,则∴,∴在R 上为增函数例题17:已知偶函数f x ()在(0),+∞上是减函数,问f x ()在()-∞,0上是增函是减函数,并证明你的结论.证明:如图所示,易知f x ()在()-∞,0上是增函数,证明如下:任取x x x x 121200<<⇒->->因为f x ()在(0),+∞上是减函数,所以f x f x ()()-<-12. 又f x ()是偶函数,所以f x f x f x f x ()()()()-=-=1122,, 从而f x f x ()()12<,故f x ()在()-∞,0上是增函数.【巩固11】 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-5B. 增函数且最大值为-5C. 减函数且最小值为-5D. 减函数且最大值为-5解析:画出满足题意的示意图1,易知选B.七、 奇偶性问题例题18: 已知函数对任意不等于零的实数都有,试判断函数f(x)的奇偶性. 解析:取得:,所以 又取得:,所以 再取则,即 因为为非零函数,所以为偶函数. 【巩固12】 若函数y f x f x =≠()(())0与y f x =-()的图象关于原点对称,求证:函数y f x =()是偶函数.证明:设y f x =()图象上任意一点为P (x y 00,)y f x =()与y f x =-()的图象关于原点对称,∴P x y ()00,关于原点的对称点()--x y 00,在y f x =-()的图象上,0000()()y f x y f x ∴-=--∴=-,又y f x 00=(),∴-=f x f x ()()00即对于函数定义域上的任意x 都有f x f x ()()-=,所以y f x =()是偶函数.八、 周期性问题几种特殊的抽象函数:具有周期性的抽象函数:函数满足对定义域内任一实数(其中为常数),1. ,则是以为周期的周期函数;2. ,则是以为周期的周期函数;()y f x =x a ()()f x f x a =+()y f x =T a =()()f x a f x +=-()x f 2T a =3. ,则是以为周期的周期函数;4. ,则是以为周期的周期函数;5. ,则是以为周期的周期函数.6. ,则是以为周期的周期函数.7. ,则是以为周期的周期函数.8. 函数满足(),若为奇函数,则其周期为,若为偶函数,则其周期为.9.函数的图象关于直线和都对称,则函数是以为周期的周期函数;10.函数的图象关于两点、都对称,则函数是以为周期的周期函数;11.函数的图象关于和直线都对称,则函数是以为周期的周期函数;例题19: 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.解析: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递推,若能得出f x T f x ()()+=(T 为非零常数)则f x ()为周期函数,且周期为T.证明: f x f x f x ()()()()=+-+121∴+=+-+f x f x f x ()()()()1232()()12+得f x f x ()()()=-+33()()1f x a f x +=±()x f 2T a =()()f x a f x a +=-()x f 2T a =1()()1()f x f x a f x -+=+()x f 2T a =1()()1()f x f x a f x -+=-+()x f 4T a =1()()1()f x f x a f x ++=-()x f 4T a =()y f x =()()f a x f a x +=-0a >()f x 4T a =()f x 2T a =()y f x =()x R ∈x a =x b =()a b <()f x ()2b a -()y f x =()x R ∈()0,A a y ()0,B b y ()a b <()f x ()2b a -()y f x =()x R ∈()0,A a y x b =()a b <()f x ()4b a -由(3)得f x f x ()()()+=-+364由(3)和(4)得f x f x ()()=+6.上式对任意x R ∈都成立,因此f x ()是周期函数,且周期为6.例题20: 设函数f x ()的定义域为R ,且对任意的x ,y 有f x y f x y f x f y ()()()()++-=⋅2,并存在正实数c ,使f c ()20=.试问f x ()是否为周期函数?若是,求出它的一个周期;若不是,请说明理由.解析:仔细观察分析条件,联想三角公式,就会发现:y x =cos 满足题设条件,且cosπ20=,猜测f x ()是以2c 为周期的周期函数. f x c c f x c c f x c f c f x c f x f x c f x c f x [()][()]()()()()()()()++++-=+=∴+=-∴+=-+=222222202故f x ()是周期函数,2c 是它的一个周期.【巩固13】 设f x ()是定义在R 上的偶函数,其图象关于直线x =1对称.对任意x x 12012,,∈[]都有f x x f x f x ()()()1212+=⋅.证明f (x )是周期函数. 证明:依题设y f x =()关于直线x =1对称,故f x f x x R ()()=-∈2,又由f x ()是偶函数知f x f x x R ()()-=∈,∴-=-∈f x f x x R ()()2,,将上式中-x 以x 代换,得f x f x x R ()()=+∈2,这表明f x ()是R 上的周期函数,且2是它的一个周期f x ()是偶函数的实质是f x ()的图象关于直线x =0对称又f x ()的图象关于x =1对称,可得f x ()是周期函数,且2是它的一个周期由此进行一般化推广,我们得到思考一:设f x ()是定义在R 上的偶函数,其图象关于直线x a a =≠()0对称,证明f x ()是周期函数,且2a 是它的一个周期.证明: f x ()关于直线x a =对称.∴=-∈f x f a x x R ()()2,又由f x ()是偶函数知f x f x x R ()()-=∈,,∴-=-∈f x f a x x R ()()2,将上式中-x 以x 代换,得f x f a x x R ()()=+∈2,∴f x ()是R 上的周期函数,且2a 是它的一个周期思考二:设f x ()是定义在R 上的函数,其图象关于直线x a =和x b a b =≠()对称.证明f x ()是周期函数,且2()b a -是它的一个周期.证明: f x ()关于直线x a x b ==和对称()(2)()(2)(2)(2)f x f a x x R f x f b x x R f a x f b x x R ∴=-∈=-∈∴-=-∈,,,,,将上式的-x 以x 代换得f a x f b x x R ()()22+=+∈,∴+-=-+=-+=∈f x b a f x a b f x a a f x x R [()][()][()]()22222,∴f x ()是R 上的周期函数,且2()b a -是它的一个周期若把这道高考题中的“偶函数”换成“奇函数”,f x ()还是不是周期函数?我们得到思考三:设f x ()是定义在R 上的奇函数,其图象关于直线x =1对称.证明f x ()是周期函数,且4是它的一个周期.,证明: f x ()关于x =1对称,∴=-∈f x f x x R ()()2,又由f x ()是奇函数知()()(2)()f x f x x R f x f x x R -=-∈∴-=--∈,,,将上式的-x 以x 代换,得(2)()f x f x x R +=-∈,(4)[2(2)](2)[()]()f x f x f x f x f x x R ∴+=++=-+=--=∈,∴f x ()是R 上的周期函数,且4是它的一个周期f x ()是奇函数的实质是f x ()的图象关于原点(0,0)中心对称,又f x ()的图象关于直线x =1对称,可得f x ()是周期函数,且4是它的一个周期.由此进行一般化推广,我们得到思考四:设f x ()是定义在R 上的函数,其图象关于点M a (),0中心对称,且其图象关于直线x b b a =≠()对称.证明f x ()是周期函数,且4()b a -是它的一个周期.证明: f x ()关于点M a (),0对称,∴-=-∈f a x f x x R ()()2,f x ()关于直线x b =对称,()(2)(2)(2)f x f b x x R f b x f a x x R ∴=-∈∴-=--∈,,,将上式中的-x 以x 代换,得(2)(2)[4()][2(24)][2(24)][2(2)][2(2)]()f b x f a x x Rf x b a f b x b a f a x b a f b x a f a x a f x x R+=-+∈∴+-=++-=-++-=-+-=+-=∈,,∴f x ()是R 上的周期函数,且4()b a -是它的一个周期由上我们发现,定义在R 上的函数f x (),其图象若有两条对称轴或一个对称中心和一条对称轴,则f x ()是R 上的周期函数.进一步我们想到,定义在R 上的函数f x (),其图象如果有两个对称中心,那么f x ()是否为周期函数呢?经过探索,我们得到思考五:设f x ()是定义在R 上的函数,其图象关于点M a (),0和N b a b ()(),0≠对称.证明f x ()是周期函数,且2()b a -是它的一个周期.证明: f x ()关于M a N b ()(),,,00对称(2)()(2)()(2)(2)f a x f x x R f b x f x x R f a x f b x x R∴-=-∈-=-∈∴-=-∈,,,, 将上式中的-x 以x 代换,得(2)(2)[2()][2(2)][2(2)]()f a x f b x x R f x b a f b x a f a x a f x x R+=+∈∴+-=+-=+-=∈,, ∴f x ()是周期函数,且2()b a -是它的一个周期九、 对称性问题(1)对称性的概念及常见函数的对称性1、对称性的概念①轴对称:如果一个函数的图像沿一条直线对折,直线两侧的图像能够完全重合,则称该函数具备对称性中的轴对称,该直线称为该函数的对称轴.②中心对称:如果一个函数的图像沿一个点旋转180度,所得的图像能与原函数图像完全重合,则称该函数具备对称性中的中心对称,该点称为该函数的对称中心.2、常见函数的对称性(所有函数自变量可取有意义的所有值)①常函数;②一次函数;③二次函数;④反比例函数;⑤指数函数;⑥对数函数;⑦幂函数;⑧正弦函数;⑨正弦型函数既是轴对称又是中心对称;⑩余弦函数;⑾正切函数;⑿耐克函数;⒀三次函数:显然三次函数中的奇函数是中心对称,对称中心是原点,而其他的三次函数是否具备对称性得因题而异.⒁绝对值函数:这里主要说的是和两类.前者显然是偶函数,它会关于轴对称;后者是把轴下方的图像对称到轴的上方,是否仍然具备对称性,这也没有一定的结论,例如就没有对称性,而却仍然是轴对称. ⒂形如的图像是双曲线,其两渐近线分别直线 (由分母为零确定)和直线(由分子、分母中的系数确定),对称中心是点.(2)抽像函数的对称性1、函数图像本身的对称性(自对称问题)(1)轴对称①的图像关于直线对称② 的图像关于直线对称. 特别地,函数的图像关于轴对称的充要条件是.sin()y A x ωϕ=+(||)y f x =|()|y f x =y x x |ln |y x =|sin |y x =(0,)ax b y c ad bc cx d+=≠≠+d x c =-a y c =x (,)d a c c-)(x f y =)(x f y =a x =⇔)()(x a f x a f -=+⇔)2()(x a f x f -=⇔)2()(x a f x f +=-)()(x b f x a f -=+⇔)(x f y =22)()(b a x b x a x +=-++=)(x f y =y ()()f x f x =-(2)中心对称①的图像关于点对称.② 的图像关于点对称. 特别地,函数的图像关于原点对称的充要条件是.(3)对称性与周期性之间的联系①若函数既关于直线对称,又关于直线对称,则函数关于无数条直线对称,相邻对称轴的距离为;且函数为周期函数,周期;特别地:若是偶函数,图像又关于直线对称,则是周期为的周期函数;②若函数既关于点对称,又关于点对称,则函数关于无数个点对称,相邻对称中心的距离为;且函数为周期函数,周期; ③若函数既关于直线对称,又关于点对称,则函数关于无数个点和直线对称,相邻对称轴和中心的距离为,相邻对称轴或中心的距离为;且函数为周期函数,周期.特别地:若是奇函数,图像又关于直线对称,则是周期为的周期函数.2、两个函数图像的对称性(互对称问题)(1)函数与图像关于直线对称.(2)函数与图像关于直线对称)(x f y =),(b a ⇔b x a f x a f 2)()(=-++⇔b x a f x f 2)2()(=-+⇔b x a f x f 2)2()(=++-c x b f x a f 2)()(=-++⇔)(x f y =),2(c b a +)(x f y =(0,0)()()0f x f x +-=()f x x a =x b =()a b ≠()f x b a -()f x 2T b a =-)(x f y =x a =()f x 2a ()f x (,0)a (,0)b ()a b ≠()f x b a -()f x 2T b a =-()f x x a =(,0)b ()a b ≠()f x b a -2b a -()f x 4T b a =-)(x f y =x a =()f x a 4)(x a f y +=)(x a f y -=0=x )(x f y =)2(x a f y -=a x =(3)函数与图像关于直线对称(4)函数与图像关于直线对称即直线对称(5)函数与图像关于轴对称. (6)函数与图像关于轴对称.(7)函数与图像关于直线成轴对称.(8)函数与图像关于直线成轴对称.(9)函数与的图像关于直线对称.(10)函数与的图像关于直线对称.(11)函数有反函数,则和的图像关于直线对称.(12)函数与的图像关于点成中心对称.特别地,函数与图像关于原点对称.例题21: 函数满足,求值. 解析:已知式即在对称关系式中取,所以函数的图象关于点(0,2002)对称.根据原函数与其反函数的关系,知函数的图象关于点(2002,0)对称.所以将上式中的x 用代换,得评析:这是同一个函数图象关于点成中心对称问题,在解题中使用了下述命题:设a 、b 均为常数,函数对一切实数x 都满足,则函数的图象关于点(a ,b )成中心对称图形.十、 综合问题1) 比较函数值大小利用函数的奇偶性、对称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.)(x f y -=)2(x a f y +=a x -=)(x a f y +=)(x b f y -=0)()(=--+x b x a 2a b x -=)(x f y =)(x f y -=x )(x f y =)(x f y -=y )(x f y =()a x f a y -=-x y a +=)(x f y =()x a f y a -=+x y a -=()y f x =()1y f x -=y x =()y f x =()1y f x -=--y x =-()y f x =()y f a x =+()1y f a x -=+y x a =+)(x f y =)2(2x a f b y --=),(b a )(x f y =)(x f y --=例题22: 已知函数f x ()是定义域为R 的偶函数,x <0时,f x ()是增函数,若x 10<,x 20>,且||||x x 12<,则f x f x ()()--12,的大小关系是_______.解析: x x 1200<>,且||||x x 12<,∴<-<⇒-<<001221x x x x又x <0时,f x ()是增函数,∴-<f x f x ()()21f x ()是偶函数,∴-=f x f x ()()11,故f x f x ()()->-122) 讨论方程根的问题例题23: 已知函数f x ()对一切实数x 都满足f x f x ()()11+=-,并且f x ()=0有三个实根,则这三个实根之和是_______.分析:由f x f x ()()11+=-知直线x =1是函数f x ()图象的对称轴.又f x ()=0有三个实根,由对称性知x 11=必是方程的一个根,其余两根x x 23,关于直线x =1对称,所以x x 23212+=⨯=,故x x x 1233++=.3) 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.例题24: 若函数y f x =+()2是偶函数,则y f x =()的图象关于直线_______对称解析:y f x =()的图象右移个单位左移个单位22y f x =+()2的图象,而y f x =+()2是偶函数,对称轴是x =0,故y f x =()的对称轴是x =2.例题25: 若函数f x ()的图象过点(0,1),则f x ()+4的反函数图象必过定点__ 解析:f x ()的图象过点(0,1),从而f x ()+4的图象过点()-41,,由原函数与其反函数图象间的关系易知,f x ()+4的反函数的图象必过定点()14,-.【巩固14】 定义在R 上的函数f(x)满足:对任意实数m ,n ,总有,且当x >0时,0<f (x )<1.(1)判断f (x )的单调性;(2)设, ,若,试确定a 的取值范围. 解析:(1)在中,令,得,因为,所以.在中,令因为当时,,所以当时 而,所以又当x =0时,,所以,综上可知,对于任意,均有. 设,则 所以,∴在R 上为减函数.(2)由于函数y =f (x )在R 上为减函数,所以即有,又,由单调性,有由,所以直线与圆面无公共点. 因此有,解得. 【巩固15】 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.解析:(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,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=⋅-12211111()0()()()()()()f x f x f x x f x f x f x R f x ∴=>=-⋅>∴-,,在上为增函数。
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 +≤+。
(完整)高一数学抽象函数常见题型
抽象函数常见题型解法综述抽象函数是指没有给出函数的具体解析式,只给出了一些体现函数特征的式子的一类函数。
由于抽象函数表现形式的抽象性,使得这类问题成为函数内容的难点之一。
本文就抽象函数常见题型及解法评析如下:一、定义域问题例1. 已知函数)(2x f 的定义域是[1,2],求f (x )的定义域。
解:)(2x f 的定义域是[1,2],是指21≤≤x ,所以)(2x f 中的2x 满足412≤≤x 从而函数f (x )的定义域是[1,4]例2. 已知函数)(x f 的定义域是]21[,-,求函数)]3([log 21x f -的定义域。
解:)(x f 的定义域是]21[,-,意思是凡被f 作用的对象都在]21[,-中,由此可得4111)21(3)21(2)3(log 11221≤≤⇒≤-≤⇒≤-≤--x x x 所以函数)]3([log 21x f -的定义域是]4111[, 二、求值问题例3. 已知定义域为+R 的函数f (x ),同时满足下列条件:①51)6(1)2(==f f ,;②)()()(y f x f y x f +=⋅,求f (3),f (9)的值。
解:取32==y x ,,得)3()2()6(f f f +=因为51)6(1)2(==f f ,,所以54)3(-=f 又取3==y x 得58)3()3()9(-=+=f f f 三、值域问题例4. 设函数f (x )定义于实数集上,对于任意实数x 、y ,)()()(y f x f y x f =+总成立,且存在21x x ≠,使得)()(21x f x f ≠,求函数)(x f 的值域。
解:令0==y x ,得2)]0([)0(f f =,即有0)0(=f 或1)0(=f 。
若0)0(=f ,则0)0()()0()(==+=f x f x f x f ,对任意R x ∈均成立,这与存在实数21x x ≠,使得)()(21x f x f ≠成立矛盾,故0)0(≠f ,必有1)0(=f 。
高考抽象函数全部题型剖析
抽象函数常见题型汇编抽象函数是指没有给出函数的具体解析式,只给出了一些体现函数特征的式子的一类函数。
由于抽象函数表现形式的抽象性,使得这类问题成为函数内容的难点之一。
本文就抽象函数常见题型及解法评析如下:一、定义域问题(一)已知的定义域,求的定义域,解法:若的定义域为,则中,从中解得的取值范围即为的定义域。
例题1:设函数的定义域为,则(1)函数的定义域为______;(2)函数的定义域为_______解析:(1)由已知有,解得,故的定义域为(2)由已知,得,解得,故的定义域为(二)已知的定义域,求的定义域。
解法:若的定义域为,则由确定的范围即为的定义域。
例题2:函数的定义域为,则的定义域为_____。
解析:由,得,所以,故填(三)已知的定义域,求的定义域。
解法:先由定义域求定义域,再由定义域求得定义域。
例题3:函数定义域是,则的定义域是_______ 解析:先求的定义域,的定义域是,,即的定义域是再求的定义域,,的定义域是(四)运算型的抽象函数求由有限个抽象函数经四则运算得到的函数的定义域,解法是:先求出各个函数的定义域,再求交集。
例题4:函数的定义域是,求的定义域。
解析:由已知,有,即函数的定义域由确定函数的定义域是【巩固1】已知函数的定义域是[1,2],求f(x)的定义域。
解析:的定义域是[1,2],是指,所以中的满足从而函数f(x)的定义域是[1,4]【巩固2】 已知函数的定义域是,求函数的定义域。
解析:的定义域是,意思是凡被f 作用的对象都在中,由此可得所以函数的定义域是【巩固3】f x ()定义域为(0),1,则y f x a f x a a =++-≤()()(||)12定义域是__。
解析:因为x a +及x a -均相当于f x ()中的x ,所以010111<+<<-<⎧⎨⎩⇒-<<-<<+⎧⎨⎩x a x a a x aa x a (1)当-≤≤120a 时,则x a a ∈-+(),1; (2)当012<≤a 时,则x a a ∈-(),1 二、解析式问题1. 换元法:即用中间变量表示原自变量x 的代数式,从而求出()f x ,这也是证某些公式或等式常用的方法,此法解培养学生的灵活性及变形能力。
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,
抽象函数-题型大全(例题-含答案)之欧阳数创编
高考抽象函数技巧总结 时间:2021.03.02 创作:欧阳数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:1.换元法:即用中间变量表示原自变量x 的代数式,从而求出()f x ,这也是证某些公式或等式常用的方法,此法解培养学生的灵活性及变形能力。
例1:已知 ()211x f x x =++,求()f x . 解:设1x u x =+,则1u x u =-∴2()2111u u f u u u -=+=--∴2()1x f x x -=- 2.凑合法: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2: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)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。
例3. 已知()f x 二次实函数,且2(1)(1)f x f x x ++-=+2x +4,求()f x .解:设()f x =2ax bx c ++,则22(1)(1)(1)(1)(1)(1)f x f x a x b x c a x b x c ++-=+++++-+-+=22222()24ax bx a c x x +++=++比较系数得2()41321,1,2222a c a a b c b +=⎧⎪=⇒===⎨⎪=⎩∴213()22f x x x =++ 4.利用函数性质法:主要利用函数的奇偶性,求分段函数的解析式.例4.已知y =()f x 为奇函数,当 x >0时,()lg(1)f x x =+,求()f x解:∵()f x 为奇函数,∴()f x 的定义域关于原点对称,故先求x <0时的表达式。
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。
抽象函数-题型大全(例题-含答案)之欧阳语创编
高考抽象函数技巧总结时间:2021.03.01创作:欧阳语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:1.换元法:即用中间变量表示原自变量x 的代数式,从而求出()f x ,这也是证某些公式或等式常用的方法,此法解培养学生的灵活性及变形能力。
例1:已知 ()211x f x x =++,求()f x . 解:设1x u x =+,则1u x u =-∴2()2111u u f u u u -=+=--∴2()1x f x x-=- 2.凑合法: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2: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)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。
例3. 已知()f x 二次实函数,且2(1)(1)f x f x x ++-=+2x +4,求()f x .解:设()f x =2ax bx c ++,则22(1)(1)(1)(1)(1)(1)f x f x a x b x c a x b x c ++-=+++++-+-+=22222()24ax bx a c x x +++=++比较系数得2()41321,1,2222a c a a b c b +=⎧⎪=⇒===⎨⎪=⎩∴213()22f x x x =++ 4.利用函数性质法:主要利用函数的奇偶性,求分段函数的解析式.例4.已知y =()f x 为奇函数,当 x >0时,()lg(1)f x x =+,求()f x解:∵()f x 为奇函数,∴()f x 的定义域关于原点对称,故先求x <0时的表达式。
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抽象函数题型全归纳及答案抽象函数是指没有给出函数的具体解析式,只给出了一些体现函数特征的式子的一类函数.由于抽象函数表现形式的抽象性,使得这类问题成为函数内容的难点之一.本文就抽象函数常见题型及解法评析如下:一、定义域问题(一)已知的定义域,求的定义域,解法:若的定义域为,则中,从中解得的取值范围即为的定义域.例题1:设函数的定义域为,则(1)函数的定义域为______;(2)函数的定义域为_______解析:(1)由已知有,解得,故的定义域为(2)由已知,得,解得,故的定义域为(二)已知的定义域,求的定义域.解法:若的定义域为,则由确定的范围即为的定义域.例题2:函数的定义域为,则的定义域为_____. 解析:由,得,所以,故填(三)已知的定义域,求的定义域.解法:先由定义域求定义域,再由定义域求得定义域. 例题3:函数定义域是,则的定义域是_______ 解析:先求的定义域,的定义域是,,即的定义域是再求的定义域,,的定义域是(四)运算型的抽象函数求由有限个抽象函数经四则运算得到的函数的定义域,解法是:先求出各个函数的定义域,再求交集.例题4: 函数的定义域是,求的定义域.解析:由已知,有,即函数的定义域由确定函数的定义域是【巩固1】 已知函数的定义域是[1,2],求f (x )的定义域.解析:的定义域是[1,2],是指,所以中的满足从而函数f (x )的定义域是[1,4] 【巩固2】 已知函数的定义域是,求函数的定义域. 解析:的定义域是,意思是凡被f 作用的对象都在中,由此可得所以函数的定义域是【巩固3】f x ()定义域为(0),1,则y f x a f x a a =++-≤()()(||)12定义域是__.解析:因为x a +及x a -均相当于f x ()中的x ,所以010111<+<<-<⎧⎨⎩⇒-<<-<<+⎧⎨⎩x a x a a x aa x a (1)当-≤≤120a 时,则x a a ∈-+(),1; (2)当012<≤a 时,则x a a ∈-(),1 二、解析式问题1. 换元法:即用中间变量表示原自变量x 的代数式,从而求出()f x ,这也是证某些公式或等式常用的方法,此法解培养学生的灵活性及变形能力.例题5: 已知 ()211xf x x =++,求()f x . 解析:设1x u x =+,则1u x u =-∴2()2111u u f u u u-=+=--∴2()1xf x x -=-2. 凑合法: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.例题6: 已知3311()f x x xx +=+,求()f x 解析:∵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) 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.例题7: 已知()f x 二次实函数,且2(1)(1)f x f x x ++-=+2x +4,求()f x .解析:设()f x =2ax bx c ++,则22(1)(1)(1)(1)(1)(1)f x f x a x b x c a x b x c ++-=+++++-+-+=22222()24ax bx a c x x +++=++比较系数得2()41321,1,2222a c a abc b +=⎧⎪=⇒===⎨⎪=⎩∴213()22f x x x =++4. 利用函数性质法:主要利用函数的奇偶性,求分段函数的解析式. 例题8: 已知y =()f x 为奇函数,当 x >0时,()lg(1)f x x =+,求()f x解析:∵()f x 为奇函数,∴()f x 的定义域关于原点对称,故先求x <0时的表达式.∵-x >0,∴()lg(1)lg(1)f x x x -=-+=-, ∵()f x 为奇函数,∴lg(1)()()x f x f x -=-=-∴当x <0时()lg(1)f x x =--∴lg(1),0()lg(1),0x x f x x x +≥⎧=⎨--<⎩例题9: ()f x 为偶函数,()g x 为奇函数,且有()f x +1()1g x x =-, 求()f x ,()g x . 解析:∵()f x 为偶函数,()g x 为奇函数,∴()()f x f x -=,()()g x g x -=-,不妨用-x 代换()f x +()g x =11x - ………①中的x , ∴1()()1f xg x x -+-=--即()f x -1()1g x x =-+……②显见①+②即可消去()g x ,求出函数21()1f x x =-再代入①求出2()1xg x x =-5. 赋值法:给自变量取特殊值,从而发现规律,求出()f x 的表达式 例题10:设()f x 的定义域为自然数集,且满足条件(1)()()f x f x f y xy +=++,及(1)f =1,求()f x解析:∵()f x 的定义域为N ,取y =1,则有(1)()1f x f x x +=++ ∵(1)f =1,∴(2)f =(1)f +2,(3)(2)3f f =+……()(1)f n f n n =-+ 以上各式相加,有()f n =1+2+3+……+n =(1)2n n +∴1()(1),2f x x x x N =+∈【巩固4】 设函数f x ()存在反函数,g x fx h x ()()()=-1,与g x ()的图象关于直线x y +=0对称,则函数h x ()=A. -f x ()B. --f x ()C. --fx 1() D. ---fx 1()解析:要求y h x =()的解析式,实质上就是求y h x =()图象上任一点P x y ()00,的横、纵坐标之间的关系. 点P x y ()00,关于直线y x =-的对称点()--y x 00,适合y f x =-1(),即-=-x g y 00().又g x fx ()()=-1,∴-=-⇒-=-⇒=---x fy y f x y f x 0100000()()(),即h x f x ()()=--,选B.【巩固5】 设对满足的所有实数x ,函数满足,求f(x)的解析式.解析:在中以代换其中x ,得:再在(1)中以代换x ,得化简得:评析:如果把x 和分别看作两个变量,怎样实现由两个变量向一个变量的转化是解题关键.通常情况下,给某些变量适当赋值,使之在关系中“消失”,进而保留一个变量,是实现这种转化的重要策略.三、求值问题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.或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.例题11: 已知定义域为的函数f(x),同时满足下列条件:①;②,求f (3),f (9)的值. 解析:取,得因为,所以又取,得例题12: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.解析: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()()(8)(4)()f x f x f x f x f x =-=-∴+=-+=,f x ()是周期为8的周期函数, ∴==f f ()()200000【巩固6】 已知f x ()的定义域为R +,且f x y f x f y ()()()+=+对一切正实数x ,y 都成立,若f ()84=,则f (2)=_______.解析:在条件f x y f x f y ()()()+=+中,令x y ==4,得f f f f ()()()()844244=+==,∴=f ()42又令x y ==2,得f f f (4)(2)(2)=+=2,∴=f (2)1【巩固7】 已知f x ()是定义在R 上的函数,且满足:f x f x f x ()[()]()+-=+211,f ()11997=,求f (2001)的值.解析:紧扣已知条件,并多次使用,发现f x ()是周期函数,显然f x ()≠1,于是f x f x f x ()()()+=+-211,f x f x f x f x f x f x f x f x ()()()()()()()()+=++-+=++--+-=-412121111111所以f x f x f x ()()()+=-+=814,故f x ()是以8为周期的周期函数,从而f f f (2001)()()=⨯+==8250111997 四、值域问题例题13: 设函数f(x)定义于实数集上,对于任意实数x 、y ,总成立,且存在,使得,求函数的值域.解析:令,得,即有或.若,则,对任意均成立,这与存在实数,使得成立矛盾,故,必有.由于对任意均成立,因此,对任意,有下面来证明,对任意设存在,使得,则这与上面已证的矛盾,因此,对任意所以评析:在处理抽象函数的问题时,往往需要对某些变量进行适当的赋值,这是一般向特殊转化的必要手段.【巩固8】 已知函数f x ()对任意实数x y ,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.解析: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[]-42,五、求参数范围或解不等式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.例题14: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.解析: 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-<-<-<-<⎧⎨⎩1211412a a 得35<<a .(1)当a =2时,f a f a f ()()()-=-=2402,不等式不成立. (2)当32<<a 时,2222120(2)(4)(4)140224a f a f a f a a a a a -<-<⎧⎪-<-=-⇔-<-<⇒<<⎨⎪->-⎩(3)当25<<a 时,2(2)(4)f a f a -<-222021(4)041224a f a a a a a <-<⎧⎪=-⇔<-<⇒<<⎨⎪-<-⎩综上所述,所求a 的取值范围是()()3225,, . 例题15: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.解析:: m x m x m x m x 22223131-≤++≤-≥++⎧⎨⎪⎩⎪sin cos sin cos对x R ∈恒成立⇔-≤-≥++⎧⎨⎪⎩⎪m x m x m x22231sin sin cos对x R ∈恒成立⇔m x m m x x x 2222311254-≤--≥+=--+⎧⎨⎪⎩⎪sin sin cos (sin ) 对x R ∈恒成立,223115214m m m m ⎧-≤-⎪∴≤≤⎨--≥⎪⎩, 【巩固9】 已知函数f x ()是定义在(]-∞,1上的减函数,且对一切实数x ,不等式f k x f k x (sin )(sin )-≥-22恒成立,求k 的值.解析:由单调性,脱去函数记号,得k x k x k xk x k k x 222222221111412-≤-≤-⎧⎨⎪⎩⎪⇔≤+-+≥-⎧⎨⎪⎩⎪sin sin sin sin ()(sin )(2)由题意知(1)(2)两式对一切x R ∈恒成立,则有k x k k x k 2222111412941≤+=-+≥-=⎧⎨⎪⎩⎪⎫⎬⎪⎭⎪⇒=-(sin )(sin )min max【巩固10】 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.解析:设x x R 12、∈且x x 12<,则x x 210->,∴->f x x ()212,即f x x ()2120-->2211211121()[()]()()2()()()f x f x x x f x x f x f x f x f x ∴=-+=-+->∴>,故f x ()为增函数,又f f f f f ()()()()()3212123145=+=+-=-=,22(1)3(22)3(1)22113f f a a f a a a ∴=∴--<=--<∴-<<,,,即因此不等式f a a ()2223--<的解集为{}a a |-<<13.六、单调性问题例题16: 设f(x)定义于实数集上,当时,,且对于任意实数x 、y ,有,求证:在R 上为增函数.证明:在中取,得若,令,则,与矛盾所以,即有当时,;当时,而,所以又当时,,所以对任意,恒有设,则∴,∴在R 上为增函数例题17:已知偶函数f x ()在(0),+∞上是减函数,问f x ()在()-∞,0上是增函是减函数,并证明你的结论.证明:如图所示,易知f x ()在()-∞,0上是增函数,证明如下:任取x x x x 121200<<⇒->->因为f x ()在(0),+∞上是减函数,所以f x f x ()()-<-12. 又f x ()是偶函数,所以f x f x f x f x ()()()()-=-=1122,, 从而f x f x ()()12<,故f x ()在()-∞,0上是增函数.【巩固11】 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-5B. 增函数且最大值为-5C. 减函数且最小值为-5D. 减函数且最大值为-5解析:画出满足题意的示意图1,易知选B.七、 奇偶性问题例题18: 已知函数对任意不等于零的实数都有,试判断函数f(x)的奇偶性. 解析:取得:,所以 又取得:,所以 再取则,即 因为为非零函数,所以为偶函数. 【巩固12】 若函数y f x f x =≠()(())0与y f x =-()的图象关于原点对称,求证:函数y f x =()是偶函数.证明:设y f x =()图象上任意一点为P (x y 00,)y f x =()与y f x =-()的图象关于原点对称,∴P x y ()00,关于原点的对称点()--x y 00,在y f x =-()的图象上,0000()()y f x y f x ∴-=--∴=-,又y f x 00=(),∴-=f x f x ()()00即对于函数定义域上的任意x 都有f x f x ()()-=,所以y f x =()是偶函数.八、 周期性问题几种特殊的抽象函数:具有周期性的抽象函数:函数满足对定义域内任一实数(其中为常数),1. ,则是以为周期的周期函数;2. ,则是以为周期的周期函数;()y f x =x a ()()f x f x a =+()y f x =T a =()()f x a f x +=-()x f 2T a =3. ,则是以为周期的周期函数;4. ,则是以为周期的周期函数;5. ,则是以为周期的周期函数.6. ,则是以为周期的周期函数.7. ,则是以为周期的周期函数.8. 函数满足(),若为奇函数,则其周期为,若为偶函数,则其周期为.9.函数的图象关于直线和都对称,则函数是以为周期的周期函数;10.函数的图象关于两点、都对称,则函数是以为周期的周期函数;11.函数的图象关于和直线都对称,则函数是以为周期的周期函数;例题19: 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.解析: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递推,若能得出f x T f x ()()+=(T 为非零常数)则f x ()为周期函数,且周期为T.证明: f x f x f x ()()()()=+-+121∴+=+-+f x f x f x ()()()()1232()()12+得f x f x ()()()=-+33 ()()1f x a f x +=±()x f 2T a =()()f x a f x a +=-()x f 2T a =1()()1()f x f x a f x -+=+()x f 2T a =1()()1()f x f x a f x -+=-+()x f 4T a =1()()1()f x f x a f x ++=-()x f 4T a =()y f x =()()f a x f a x +=-0a >()f x 4T a =()f x 2T a =()y f x =()x R ∈x a =x b =()a b <()f x ()2b a -()y f x =()x R ∈()0,A a y ()0,B b y ()a b <()f x ()2b a -()y f x =()x R ∈()0,A a y x b =()a b <()f x ()4b a -由(3)得f x f x ()()()+=-+364由(3)和(4)得f x f x ()()=+6.上式对任意x R ∈都成立,因此f x ()是周期函数,且周期为6.例题20: 设函数f x ()的定义域为R ,且对任意的x ,y 有f x y f x y f x f y ()()()()++-=⋅2,并存在正实数c ,使f c ()20=.试问f x ()是否为周期函数?若是,求出它的一个周期;若不是,请说明理由.解析:仔细观察分析条件,联想三角公式,就会发现:y x =cos 满足题设条件,且cosπ20=,猜测f x ()是以2c 为周期的周期函数. f x c c f x c c f x c f c f x c f x f x c f x c f x [()][()]()()()()()()()++++-=+=∴+=-∴+=-+=222222202故f x ()是周期函数,2c 是它的一个周期.【巩固13】 设f x ()是定义在R 上的偶函数,其图象关于直线x =1对称.对任意x x 12012,,∈[]都有f x x f x f x ()()()1212+=⋅.证明f (x )是周期函数. 证明:依题设y f x =()关于直线x =1对称,故f x f x x R ()()=-∈2,又由f x ()是偶函数知f x f x x R ()()-=∈,∴-=-∈f x f x x R ()()2,,将上式中-x 以x 代换,得f x f x x R ()()=+∈2,这表明f x ()是R 上的周期函数,且2是它的一个周期f x ()是偶函数的实质是f x ()的图象关于直线x =0对称又f x ()的图象关于x =1对称,可得f x ()是周期函数,且2是它的一个周期由此进行一般化推广,我们得到思考一:设f x ()是定义在R 上的偶函数,其图象关于直线x a a =≠()0对称,证明f x ()是周期函数,且2a 是它的一个周期.证明: f x ()关于直线x a =对称.∴=-∈f x f a x x R ()()2,又由f x ()是偶函数知f x f x x R ()()-=∈,,∴-=-∈f x f a x x R ()()2,将上式中-x 以x 代换,得f x f a x x R ()()=+∈2,∴f x ()是R 上的周期函数,且2a 是它的一个周期思考二:设f x ()是定义在R 上的函数,其图象关于直线x a =和x b a b =≠()对称.证明f x ()是周期函数,且2()b a -是它的一个周期.证明: f x ()关于直线x a x b ==和对称()(2)()(2)(2)(2)f x f a x x R f x f b x x R f a x f b x x R ∴=-∈=-∈∴-=-∈,,,,,将上式的-x 以x 代换得f a x f b x x R ()()22+=+∈,∴+-=-+=-+=∈f x b a f x a b f x a a f x x R [()][()][()]()22222,∴f x ()是R 上的周期函数,且2()b a -是它的一个周期若把这道高考题中的“偶函数”换成“奇函数”,f x ()还是不是周期函数?我们得到思考三:设f x ()是定义在R 上的奇函数,其图象关于直线x =1对称.证明f x ()是周期函数,且4是它的一个周期.,证明: f x ()关于x =1对称,∴=-∈f x f x x R ()()2,又由f x ()是奇函数知()()(2)()f x f x x R f x f x x R -=-∈∴-=--∈,,,将上式的-x 以x 代换,得(2)()f x f x x R +=-∈,(4)[2(2)](2)[()]()f x f x f x f x f x x R ∴+=++=-+=--=∈,∴f x ()是R 上的周期函数,且4是它的一个周期f x ()是奇函数的实质是f x ()的图象关于原点(0,0)中心对称,又f x ()的图象关于直线x =1对称,可得f x ()是周期函数,且4是它的一个周期.由此进行一般化推广,我们得到思考四:设f x ()是定义在R 上的函数,其图象关于点M a (),0中心对称,且其图象关于直线x b b a =≠()对称.证明f x ()是周期函数,且4()b a -是它的一个周期.证明: f x ()关于点M a (),0对称,∴-=-∈f a x f x x R ()()2,f x ()关于直线x b =对称,()(2)(2)(2)f x f b x x R f b x f a x x R ∴=-∈∴-=--∈,,,将上式中的-x 以x 代换,得(2)(2)[4()][2(24)][2(24)][2(2)][2(2)]()f b x f a x x Rf x b a f b x b a f a x b a f b x a f a x a f x x R+=-+∈∴+-=++-=-++-=-+-=+-=∈,,∴f x ()是R 上的周期函数,且4()b a -是它的一个周期由上我们发现,定义在R 上的函数f x (),其图象若有两条对称轴或一个对称中心和一条对称轴,则f x ()是R 上的周期函数.进一步我们想到,定义在R 上的函数f x (),其图象如果有两个对称中心,那么f x ()是否为周期函数呢?经过探索,我们得到思考五:设f x ()是定义在R 上的函数,其图象关于点M a (),0和N b a b ()(),0≠对称.证明f x ()是周期函数,且2()b a -是它的一个周期.证明: f x ()关于M a N b ()(),,,00对称(2)()(2)()(2)(2)f a x f x x R f b x f x x R f a x f b x x R∴-=-∈-=-∈∴-=-∈,,,, 将上式中的-x 以x 代换,得(2)(2)[2()][2(2)][2(2)]()f a x f b x x R f x b a f b x a f a x a f x x R+=+∈∴+-=+-=+-=∈,, ∴f x ()是周期函数,且2()b a -是它的一个周期九、 对称性问题(1)对称性的概念及常见函数的对称性1、对称性的概念①轴对称:如果一个函数的图像沿一条直线对折,直线两侧的图像能够完全重合,则称该函数具备对称性中的轴对称,该直线称为该函数的对称轴.②中心对称:如果一个函数的图像沿一个点旋转180度,所得的图像能与原函数图像完全重合,则称该函数具备对称性中的中心对称,该点称为该函数的对称中心.2、常见函数的对称性(所有函数自变量可取有意义的所有值)①常函数;②一次函数;③二次函数;④反比例函数;⑤指数函数;⑥对数函数;⑦幂函数;⑧正弦函数;⑨正弦型函数既是轴对称又是中心对称;⑩余弦函数;⑾正切函数;⑿耐克函数;⒀三次函数:显然三次函数中的奇函数是中心对称,对称中心是原点,而其他的三次函数是否具备对称性得因题而异.⒁绝对值函数:这里主要说的是和两类.前者显然是偶函数,它会关于轴对称;后者是把轴下方的图像对称到轴的上方,是否仍然具备对称性,这也没有一定的结论,例如就没有对称性,而却仍然是轴对称. ⒂形如的图像是双曲线,其两渐近线分别直线 (由分母为零确定)和直线(由分子、分母中的系数确定),对称中心是点.(2)抽像函数的对称性1、函数图像本身的对称性(自对称问题)(1)轴对称①的图像关于直线对称② 的图像关于直线对称. 特别地,函数的图像关于轴对称的充要条件是.sin()y A x ωϕ=+(||)y f x =|()|y f x =y x x |ln |y x =|sin |y x =(0,)ax b y c ad bc cx d+=≠≠+d x c =-a y c =x (,)d a c c-)(x f y =)(x f y =a x =⇔)()(x a f x a f -=+⇔)2()(x a f x f -=⇔)2()(x a f x f +=-)()(x b f x a f -=+⇔)(x f y =22)()(b a x b x a x +=-++=)(x f y =y ()()f x f x =-(2)中心对称①的图像关于点对称.② 的图像关于点对称. 特别地,函数的图像关于原点对称的充要条件是.(3)对称性与周期性之间的联系①若函数既关于直线对称,又关于直线对称,则函数关于无数条直线对称,相邻对称轴的距离为;且函数为周期函数,周期;特别地:若是偶函数,图像又关于直线对称,则是周期为的周期函数;②若函数既关于点对称,又关于点对称,则函数关于无数个点对称,相邻对称中心的距离为;且函数为周期函数,周期; ③若函数既关于直线对称,又关于点对称,则函数关于无数个点和直线对称,相邻对称轴和中心的距离为,相邻对称轴或中心的距离为;且函数为周期函数,周期.特别地:若是奇函数,图像又关于直线对称,则是周期为的周期函数.2、两个函数图像的对称性(互对称问题)(1)函数与图像关于直线对称.(2)函数与图像关于直线对称)(x f y =),(b a ⇔b x a f x a f 2)()(=-++⇔b x a f x f 2)2()(=-+⇔b x a f x f 2)2()(=++-c x b f x a f 2)()(=-++⇔)(x f y =),2(c b a +)(x f y =(0,0)()()0f x f x +-=()f x x a =x b =()a b ≠()f x b a -()f x 2T b a =-)(x f y =x a =()f x 2a ()f x (,0)a (,0)b ()a b ≠()f x b a -()f x 2T b a =-()f x x a =(,0)b ()a b ≠()f x b a -2b a -()f x 4T b a =-)(x f y =x a =()f x a 4)(x a f y +=)(x a f y -=0=x )(x f y =)2(x a f y -=a x =(3)函数与图像关于直线对称(4)函数与图像关于直线对称即直线对称(5)函数与图像关于轴对称. (6)函数与图像关于轴对称.(7)函数与图像关于直线成轴对称.(8)函数与图像关于直线成轴对称.(9)函数与的图像关于直线对称.(10)函数与的图像关于直线对称.(11)函数有反函数,则和的图像关于直线对称.(12)函数与的图像关于点成中心对称.特别地,函数与图像关于原点对称.例题21: 函数满足,求值. 解析:已知式即在对称关系式中取,所以函数的图象关于点(0,2002)对称.根据原函数与其反函数的关系,知函数的图象关于点(2002,0)对称.所以将上式中的x 用代换,得评析:这是同一个函数图象关于点成中心对称问题,在解题中使用了下述命题:设a 、b 均为常数,函数对一切实数x 都满足,则函数的图象关于点(a ,b )成中心对称图形.十、 综合问题1) 比较函数值大小利用函数的奇偶性、对称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.)(x f y -=)2(x a f y +=a x -=)(x a f y +=)(x b f y -=0)()(=--+x b x a 2a b x -=)(x f y =)(x f y -=x )(x f y =)(x f y -=y )(x f y =()a x f a y -=-x y a +=)(x f y =()x a f y a -=+x y a -=()y f x =()1y f x -=y x =()y f x =()1y f x -=--y x =-()y f x =()y f a x =+()1y f a x -=+y x a =+)(x f y =)2(2x a f b y --=),(b a )(x f y =)(x f y --=例题22: 已知函数f x ()是定义域为R 的偶函数,x <0时,f x ()是增函数,若x 10<,x 20>,且||||x x 12<,则f x f x ()()--12,的大小关系是_______.解析: x x 1200<>,且||||x x 12<,∴<-<⇒-<<001221x x x x又x <0时,f x ()是增函数,∴-<f x f x ()()21f x ()是偶函数,∴-=f x f x ()()11,故f x f x ()()->-122) 讨论方程根的问题例题23: 已知函数f x ()对一切实数x 都满足f x f x ()()11+=-,并且f x ()=0有三个实根,则这三个实根之和是_______.分析:由f x f x ()()11+=-知直线x =1是函数f x ()图象的对称轴.又f x ()=0有三个实根,由对称性知x 11=必是方程的一个根,其余两根x x 23,关于直线x =1对称,所以x x 23212+=⨯=,故x x x 1233++=.3) 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.例题24: 若函数y f x =+()2是偶函数,则y f x =()的图象关于直线_______对称解析:y f x =()的图象右移个单位左移个单位22y f x =+()2的图象,而y f x =+()2是偶函数,对称轴是x =0,故y f x =()的对称轴是x =2.例题25: 若函数f x ()的图象过点(0,1),则f x ()+4的反函数图象必过定点__ 解析:f x ()的图象过点(0,1),从而f x ()+4的图象过点()-41,,由原函数与其反函数图象间的关系易知,f x ()+4的反函数的图象必过定点()14,-.【巩固14】 定义在R 上的函数f(x)满足:对任意实数m ,n ,总有,且当x >0时,0<f (x )<1.(1)判断f (x )的单调性;(2)设, ,若,试确定a 的取值范围. 解析:(1)在中,令,得,因为,所以.在中,令因为当时,,所以当时 而,所以又当x =0时,,所以,综上可知,对于任意,均有. 设,则 所以,∴在R 上为减函数.(2)由于函数y =f (x )在R 上为减函数,所以即有,又,由单调性,有由,所以直线与圆面无公共点. 因此有,解得. 【巩固15】 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.解析:(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,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=⋅-12211111()0()()()()()()f x f x f x x f x f x f x R f x ∴=>=-⋅>∴-,,在上为增函数。