抽象函数常见模型习题归纳
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
分析:由 可知此函数是由指数函数 抽象而来的,再由条件“当 时, ”可知此函数是单调递增函数。由此可知 在R上单调递增函数。由背景函数引导得到问题的结论,然后用赋值等方法得以证明。
解:(Ⅰ)令 则 ,因为 ,所以
(Ⅱ)当 时, ,所以 ,即 又当 时, 所以 时,恒有
(Ⅲ)设 则 ,所以×因为 且 ,
A . 2005 B.2 C.1 D.0
6
A. B. C. D.
解:易知T=2,当 时, ,∴ ;
当 时 ,∴ .故选D
7,已知y=f(2x+1)是偶函数,则函数y=f(2x)的图象的对称轴是(D)
A.x=1B.x=2C.x=- D.x=
解析:f(2x+1)关于x=0对称,则f(x)关于x=1对称,故f(2x)关于2x=1对称.
令x=0,y=1,得f(0+12)=f(0)+2f[(1)]2,
令x=y=0,得:f(0)=0,∴f(1)= ,
2.已知f(x)是定义在R上的函数,f(1)=1,且对任意x∈R都有f(x+5)≥f(x)+5,f(x+1)≤f(x)+1.若g(x)=f(x)+1-x,则g(2002)=___1___.
抽象函数常见模型归纳汇编
1、正比例函数型
正比例函数型函数特征式为:
例1、已知 是定义在R上的函数,对任意的 、 都有 ,且当 >0时, <0, 。问当 时,函数 是否存在最大值?若存在,请求出最大值;若不存在,请说明理由。
分析:我们知道,正比例函 满足 。根据题设,我们可推知本题是以正比例函数,于是,用赋值法令x=y=0再从 的奇偶性、单调性入手解。
9,已知函数 满足: , ,则 =_____________.
解析:取x=1 y=0得 法一:通过计算 ,寻得周期为6
法二:取x=n y=1,有f(n)=f(n+1)+f(n-1),同理f(n+1)=f(n+2)+fБайду номын сангаасn)
联立得f(n+2)= —f(n-1)所以T=6故 =f(0)=
10, 奇函数f(x)定义在R上,且对常数T> 0,恒有f(x+T) =f(x),则在区间[0,2T]上,方程f(x) = 0根的个数最小值为( )C
即 ,∴f(x)为单调增函数。 ∵ ,
又∵f(3)=5,∴f(1)=3。∴ ,∴ ,
即 ,解得不等式的解为-1 <a< 3。
3、指数函数型
指数函数型函数特征式为:
例1、定义在R上的函数 ,当 时, 且对任意 都有
(Ⅰ)求 的值;
(Ⅱ)判定函数值的正负;
(Ⅲ)判断 在R上的单调性;
(Ⅳ)若 ,求 的取值范围。
(4)①若f(x+a)=f(x+b) 则T=|b-a|;
②函数 满足 ,则 是周期为2 的周期函数;
③若 恒成立,则 ;④若 恒成立,则 .
解:因为f (x)是定义在R上的奇函数,所以f (0) = 0,又T=4,所以f (6) = f (2) = – f (0) = 0。
②函数f(x)对于任意的实数x都有f(1+2x)=f(1-2x),则f(2x)的图像关于对称。(x=1/2)
5、幂函数型
幂函数型函数特征式为:
例1、已知函数 的定义域为R,都有 且 , ,当 时, 。(1)判断 的奇偶性;(2)判断并证明 在[0,+ )上的单调性;(3)如 且 ,求 的取值范围。
分析:由题设条件的特殊性,可联想 是 的抽象函数,且经过特殊点(1,0), 是偶函数,在[0,+ )上是增函数。
所以 。从而 即 是R上的增函数。
(Ⅳ)由 >1, 得 > 又 是R上的增函数,
所以 >0,解得0<x<3.
4、对数函数型
对数函数型函数特征式为:
例1、已知函数 的定义域是(0,+ ),当 时, 且 。
(Ⅰ)求 ;
(Ⅱ)判 在定义域上的单调性;
(Ⅲ)如果 求满足不等式 的 的范围。
分析:由 可知此函数的背景函数为对数函数,又由条件当 时, ,可知此函数是单调递增函数且 =0,可用函数的单调性解不等式。
2、一次函数型
例1、已知函数 满足:对任意的 ,都有 ,并且当 时, ,如 ,解不等式, 。
分析:猜想 的背景函数是一次函数 ,又由于 时, ,则 为增函数,则求不等式的解就转化成证明 为增函数。
解:令 , 有 , 由
= ,则 为增函数;
因为 ,由 ,
所以 , 又因为 ,则 ,
所以 ,则 。
点评:将数值化成函数值,将一般不等式转化成增函数的不等式是本题化归的关键。
解:(Ⅰ)令 ,得 ,所以 。
(Ⅱ)令 得 ,所以 .任取 ,且 则 ,由于 ,所以 ,从而 .所以 在定义域上单调递增.
(Ⅲ)由于 ,而 ,所以 .在 中,令 ,得 .又 ,所以所给不等式可化为 ,
即 ,所以有 解得 .所以 的取值范围是 .
例2、已知函数 是定义在(0,+ )上的增函数,且满足:对任意的 ,都有 ,如 ,解不等式 .
分析:由题设可知,函数f(x)是 的抽象函数,因此求函数f(x)的值域,关键在于研究它的单调性。
解:设 ,∵当 ,∴ ,
∵ ,∴ ,
即 ,∴f(x)为增函数。
在条件中,令y=-x,则 ,再令x=y=0,则f(0)=2f(0),∴f(0)=0,故f(-x)=f(x),f(x)为奇函数,
∴f(1)=-f(-1)=2,又f(-2)=2f(-1)=-4,∴f(x)的值域为[-4,2]。
解:(1)令 ,则 ,故 为偶函数;
(2)设 ,则 ,
又 ,得 ,即 在[0,+ ]上为增函数;
(3)因为 ,所以 ,又因为 ,所以 ,则有 ,即 .
1.对任意实数x,y,均满足f(x+y2)=f(x)+2[f(y)]2且f(1)≠0,则f(2001)=_______.
解析:这种求较大自变量对应的函数值,一般从找周期或递推式着手:
解:由g(x)=f(x)+1-x,得f(x)=g(x)+x-1.而f(x+5)≥f(x)+5,所以g(x+5)+(x+5)-1≥g(x)+x-1+5,
又f(x+1)≤f(x)+1,所以g(x+1)+(x+1)-1≤g(x)+x-1+1
即g(x+5)≥g(x), g(x+1)≤g(x).所以g(x)≤g(x+5)≤g(x+4)≤g(x+3)≤g(x+2)≤g(x+1),
分析:猜想 的背景函数是对数函数 ,且经过特殊点(1,0), 由于是增函数,就有 ,则题设不等式的解就应浓缩转化成增函数的不等式解。
解:因为 ,所以 ,又因为 ,所以 ,即 ,有 ,由于 在定义域(0,+ )上是增函数,则由 , , 联立求得解集为: 。
点评:本题由于已知是增函数,所以对抽象函数的增减性不要再作证明,关键是充分应用表达式 ,经过多次配凑、转化,架设解决问题的桥梁。
故g(x)=g(x+1)又g(1)=1,故g(2002)=1.
3.f(x)的定义域为 ,对任意正实数x,y都有f(xy)=f(x)+f(y)且f(4)=2,则 (
4、对任意整数 函数 满足: ,若 ,则 C
A.-1 B.1 C. 19 D. 43
5、函数f(x)为R上的偶函数,对 都有 成立,若 ,则 =( )(B)
解:令 则 ,解得
又因为 ,所以 ,即函数 为奇函数。
设 、 < ,则 >0,依题意,有 <0
,所以,
即函数 在R上是减函数。
因此,函数 当 时有最大值 ,且
例2、已知函数f(x)对任意实数x,y,均有f(x+y)=f(x)+f(y),且当x>0时,f(x)>0,f(-1)=-2,求f(x)在区间[-2,1]上的值域。
例2、已知函数f(x)对任意 ,满足条件f(x)+f(y)=2 +f(x+y),且当x>0时,f(x)>2,f(3)=5,求不等式 的解。
分析:由题设条件可猜测:f(x)是y=x+2的抽象函数,且f(x)为单调增函数,如果这一猜想正确,也就可以脱去不等式中的函数符号,从而可求得不等式的解。
解:设 ,∵当 ,∴ ,则 ,
8,①已知定义在R上的奇函数f(x)满足f(x+2) = –f(x),则f(6)的值为( B )
A. –1 B.0 C. 1 D. 2
周期性的性质
(1)若 图像有两条对称轴 ,则 必是周期函数,且一周期为 ;
(2)若 图像有两个对称中心 ,则 是周期函数,且一周期为 ;
(3)如果函数 的图像有一个对称中心 和一条对称轴 ,则函数 必是周期函数,且一周期为 ;
A. 3个B.4个C.5个D.6个
解:∵f(0) = 0→x1= 0,又f(2T) =f(T) =f(0) = 0→x2=T,x3= 2T.又因为 令x= 0得 ,∴ =0.(本题易错选为A)
11,函数 是偶函数,则 的图象关于x=1对称。
12,函数 满足 ,且 ,则 -1。
13,(09山东)已知定义在R上的奇函数 ,满足 ,且在区间[0,2]上是增函数,若方程f(x)=m(m>0)在区间 上有四个不同的根 ,则 -8
解:(Ⅰ)令 则 ,因为 ,所以
(Ⅱ)当 时, ,所以 ,即 又当 时, 所以 时,恒有
(Ⅲ)设 则 ,所以×因为 且 ,
A . 2005 B.2 C.1 D.0
6
A. B. C. D.
解:易知T=2,当 时, ,∴ ;
当 时 ,∴ .故选D
7,已知y=f(2x+1)是偶函数,则函数y=f(2x)的图象的对称轴是(D)
A.x=1B.x=2C.x=- D.x=
解析:f(2x+1)关于x=0对称,则f(x)关于x=1对称,故f(2x)关于2x=1对称.
令x=0,y=1,得f(0+12)=f(0)+2f[(1)]2,
令x=y=0,得:f(0)=0,∴f(1)= ,
2.已知f(x)是定义在R上的函数,f(1)=1,且对任意x∈R都有f(x+5)≥f(x)+5,f(x+1)≤f(x)+1.若g(x)=f(x)+1-x,则g(2002)=___1___.
抽象函数常见模型归纳汇编
1、正比例函数型
正比例函数型函数特征式为:
例1、已知 是定义在R上的函数,对任意的 、 都有 ,且当 >0时, <0, 。问当 时,函数 是否存在最大值?若存在,请求出最大值;若不存在,请说明理由。
分析:我们知道,正比例函 满足 。根据题设,我们可推知本题是以正比例函数,于是,用赋值法令x=y=0再从 的奇偶性、单调性入手解。
9,已知函数 满足: , ,则 =_____________.
解析:取x=1 y=0得 法一:通过计算 ,寻得周期为6
法二:取x=n y=1,有f(n)=f(n+1)+f(n-1),同理f(n+1)=f(n+2)+fБайду номын сангаасn)
联立得f(n+2)= —f(n-1)所以T=6故 =f(0)=
10, 奇函数f(x)定义在R上,且对常数T> 0,恒有f(x+T) =f(x),则在区间[0,2T]上,方程f(x) = 0根的个数最小值为( )C
即 ,∴f(x)为单调增函数。 ∵ ,
又∵f(3)=5,∴f(1)=3。∴ ,∴ ,
即 ,解得不等式的解为-1 <a< 3。
3、指数函数型
指数函数型函数特征式为:
例1、定义在R上的函数 ,当 时, 且对任意 都有
(Ⅰ)求 的值;
(Ⅱ)判定函数值的正负;
(Ⅲ)判断 在R上的单调性;
(Ⅳ)若 ,求 的取值范围。
(4)①若f(x+a)=f(x+b) 则T=|b-a|;
②函数 满足 ,则 是周期为2 的周期函数;
③若 恒成立,则 ;④若 恒成立,则 .
解:因为f (x)是定义在R上的奇函数,所以f (0) = 0,又T=4,所以f (6) = f (2) = – f (0) = 0。
②函数f(x)对于任意的实数x都有f(1+2x)=f(1-2x),则f(2x)的图像关于对称。(x=1/2)
5、幂函数型
幂函数型函数特征式为:
例1、已知函数 的定义域为R,都有 且 , ,当 时, 。(1)判断 的奇偶性;(2)判断并证明 在[0,+ )上的单调性;(3)如 且 ,求 的取值范围。
分析:由题设条件的特殊性,可联想 是 的抽象函数,且经过特殊点(1,0), 是偶函数,在[0,+ )上是增函数。
所以 。从而 即 是R上的增函数。
(Ⅳ)由 >1, 得 > 又 是R上的增函数,
所以 >0,解得0<x<3.
4、对数函数型
对数函数型函数特征式为:
例1、已知函数 的定义域是(0,+ ),当 时, 且 。
(Ⅰ)求 ;
(Ⅱ)判 在定义域上的单调性;
(Ⅲ)如果 求满足不等式 的 的范围。
分析:由 可知此函数的背景函数为对数函数,又由条件当 时, ,可知此函数是单调递增函数且 =0,可用函数的单调性解不等式。
2、一次函数型
例1、已知函数 满足:对任意的 ,都有 ,并且当 时, ,如 ,解不等式, 。
分析:猜想 的背景函数是一次函数 ,又由于 时, ,则 为增函数,则求不等式的解就转化成证明 为增函数。
解:令 , 有 , 由
= ,则 为增函数;
因为 ,由 ,
所以 , 又因为 ,则 ,
所以 ,则 。
点评:将数值化成函数值,将一般不等式转化成增函数的不等式是本题化归的关键。
解:(Ⅰ)令 ,得 ,所以 。
(Ⅱ)令 得 ,所以 .任取 ,且 则 ,由于 ,所以 ,从而 .所以 在定义域上单调递增.
(Ⅲ)由于 ,而 ,所以 .在 中,令 ,得 .又 ,所以所给不等式可化为 ,
即 ,所以有 解得 .所以 的取值范围是 .
例2、已知函数 是定义在(0,+ )上的增函数,且满足:对任意的 ,都有 ,如 ,解不等式 .
分析:由题设可知,函数f(x)是 的抽象函数,因此求函数f(x)的值域,关键在于研究它的单调性。
解:设 ,∵当 ,∴ ,
∵ ,∴ ,
即 ,∴f(x)为增函数。
在条件中,令y=-x,则 ,再令x=y=0,则f(0)=2f(0),∴f(0)=0,故f(-x)=f(x),f(x)为奇函数,
∴f(1)=-f(-1)=2,又f(-2)=2f(-1)=-4,∴f(x)的值域为[-4,2]。
解:(1)令 ,则 ,故 为偶函数;
(2)设 ,则 ,
又 ,得 ,即 在[0,+ ]上为增函数;
(3)因为 ,所以 ,又因为 ,所以 ,则有 ,即 .
1.对任意实数x,y,均满足f(x+y2)=f(x)+2[f(y)]2且f(1)≠0,则f(2001)=_______.
解析:这种求较大自变量对应的函数值,一般从找周期或递推式着手:
解:由g(x)=f(x)+1-x,得f(x)=g(x)+x-1.而f(x+5)≥f(x)+5,所以g(x+5)+(x+5)-1≥g(x)+x-1+5,
又f(x+1)≤f(x)+1,所以g(x+1)+(x+1)-1≤g(x)+x-1+1
即g(x+5)≥g(x), g(x+1)≤g(x).所以g(x)≤g(x+5)≤g(x+4)≤g(x+3)≤g(x+2)≤g(x+1),
分析:猜想 的背景函数是对数函数 ,且经过特殊点(1,0), 由于是增函数,就有 ,则题设不等式的解就应浓缩转化成增函数的不等式解。
解:因为 ,所以 ,又因为 ,所以 ,即 ,有 ,由于 在定义域(0,+ )上是增函数,则由 , , 联立求得解集为: 。
点评:本题由于已知是增函数,所以对抽象函数的增减性不要再作证明,关键是充分应用表达式 ,经过多次配凑、转化,架设解决问题的桥梁。
故g(x)=g(x+1)又g(1)=1,故g(2002)=1.
3.f(x)的定义域为 ,对任意正实数x,y都有f(xy)=f(x)+f(y)且f(4)=2,则 (
4、对任意整数 函数 满足: ,若 ,则 C
A.-1 B.1 C. 19 D. 43
5、函数f(x)为R上的偶函数,对 都有 成立,若 ,则 =( )(B)
解:令 则 ,解得
又因为 ,所以 ,即函数 为奇函数。
设 、 < ,则 >0,依题意,有 <0
,所以,
即函数 在R上是减函数。
因此,函数 当 时有最大值 ,且
例2、已知函数f(x)对任意实数x,y,均有f(x+y)=f(x)+f(y),且当x>0时,f(x)>0,f(-1)=-2,求f(x)在区间[-2,1]上的值域。
例2、已知函数f(x)对任意 ,满足条件f(x)+f(y)=2 +f(x+y),且当x>0时,f(x)>2,f(3)=5,求不等式 的解。
分析:由题设条件可猜测:f(x)是y=x+2的抽象函数,且f(x)为单调增函数,如果这一猜想正确,也就可以脱去不等式中的函数符号,从而可求得不等式的解。
解:设 ,∵当 ,∴ ,则 ,
8,①已知定义在R上的奇函数f(x)满足f(x+2) = –f(x),则f(6)的值为( B )
A. –1 B.0 C. 1 D. 2
周期性的性质
(1)若 图像有两条对称轴 ,则 必是周期函数,且一周期为 ;
(2)若 图像有两个对称中心 ,则 是周期函数,且一周期为 ;
(3)如果函数 的图像有一个对称中心 和一条对称轴 ,则函数 必是周期函数,且一周期为 ;
A. 3个B.4个C.5个D.6个
解:∵f(0) = 0→x1= 0,又f(2T) =f(T) =f(0) = 0→x2=T,x3= 2T.又因为 令x= 0得 ,∴ =0.(本题易错选为A)
11,函数 是偶函数,则 的图象关于x=1对称。
12,函数 满足 ,且 ,则 -1。
13,(09山东)已知定义在R上的奇函数 ,满足 ,且在区间[0,2]上是增函数,若方程f(x)=m(m>0)在区间 上有四个不同的根 ,则 -8