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3.2 函数的基本性质
1.判断函数的单调性;2.求函数的单调区间;3.用定义证明函数的单调性;4. 函数单调性的应用;5. 抽
象函数单调性的判断与证明;6. 求函数的最值;7. 实际应用中的函数最值问题;8. 函数奇偶性的判断;
9. 奇、偶函数图象的应用;10. 利用函数的奇偶性求解析式;11.函数的奇偶性与单调性综合问题
一、单选题
1.(2021·黄梅国际育才高级中学高一月考)下列函数中,在定义域内既是奇函数又是增函数的是
( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
对于A, 为非奇非偶函数,不符合题意;对于B, 为幂函数,其定义域为 ,是
奇函数且在 上为减函数,不符合题意;对于C, 为反比例函数,为奇函数且在其定义域上不
具备单调性,不符合题意;对于D, ,其定义域为 ,有
,为奇函数,且,在 上为增函数,符合题意;故选D.
2.(2021·全国高一课时练习)函数 的减区间是( )
A. B.
C. , D.【答案】C
【解析】
由图象知单调减区间为 ,
点睛:
单调区间只能用区间表示,不能用集合或不等式表示;如有多个单调区间应分开写,不能用并集符号“
”连接,也不能用“或”连接.
3.(2021·全国高一课时练习)函数 在区间 上的图象如图所示,则此函数的增区间是(
)
A. B.
C. D.
【答案】C【解析】
由图可知,自左向右看图象是上升的是增函数,则函数的增区间是
故选:C
4.(2021·全国高一课时练习)高为 、满缸水量为 的鱼缸的轴截面如图所示,现底部有一个小洞,
满缸水从洞中流出,若鱼缸水深为 时水的体积为 ,则函数 的大致图像是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
根据题意知,函数的自变量为水深 ,函数值为鱼缸中水的体积,所以当 时,体积 ,所以函数
图像过原点,故排除A、C;
再根据鱼缸的形状,下边较细,中间较粗,上边较细,所以随着水深的增加,体积的变化速度是先慢后快
再慢的,故选B.
5.(2021·全国高一课时练习)函数f(x)=x(-10时,f(x)=x2-2x+3.
则f(x)在R上的表达式为________.
【答案】
【解析】
因为 是奇函数,且定义域为 ,
故当 时, ;
则当 时, .
故答案为: .
17.(2021·全国高一课时练习)已知f(x)=ax2+bx+3a+b是定义在[a-1,2a]上的偶函数,则a+b=
________.
【答案】
【解析】
由题可知:a-1+2a=0,所以
又f(x)= f(-x),所以 ,所以 ,则
故答案为:
四、双空题
18.(2021·上海高一课时练习)已知 是奇函数, 是偶函数,且
,则 _________; ________.
【答案】
【解析】
∵ 是奇函数, 是偶函数,∴ , .
则 ,即 .
两式相减,解得 ;两式相加,解得 ,
故答案为: ; .
19.(2021·北京市第十三中学高一期中)函数y = f(x)是定义域为R的偶函数,当x≥0时,函数f(x)
的图象是由一段抛物线和一条射线组成(如图所示).①当 时,y的取值范围是______;
②如果对任意 (b <0),都有 ,那么b的最大值是______.
【答案】
【解析】
由图象可知,当 时,函数在 上的最小值 ,
当 时,函数在 上的最小值 ,
所以当 ,函数 的值域为 ;
当 时,函数 ,当 时,函数 ,
当 时, 或 ,
又因为函数为偶函数,图象关于 轴对称,
所以对于任意 ,要使得 ,则 , 或 ,
则实数 的最大值是 .
故答案为
20.(2021·金华市曙光学校高一月考)已知函数 是定义在 上的偶函数,且对任意
,当 时, ,则 ______;不等式 的解
集为______.
【答案】1
【解析】
依题意, ,解得: ,故函数 在 上单调递增,故 等价于 ,解得: ,不等式的解集为:
故答案为:1,
21.(2021·安达市第七中学高一月考)设函数 , ,则函数的最小值为______;
若 ,使得 成立,则实数 的取值范围是_________.
【答案】2
【解析】
因为函数 , ,
易得函数在 为减函数,在 为增函数,所以 ,
即函数的最小值为 ,
又 ,使得 成立,则 ,即 ,
解得: 或 ,即实数 的取值范围是 或 ,
故答案为(1). 2 (2).
五、解答题
22.(2021·全国高一课时练习)函数y=|x2-2x-3|的图象如图所示,试写出它的单调区间,并指出单
调性.【答案】单调增区间为: , ;单调减区间为: ,
【解析】
由图可知:该函数在区间 单调递减,
在区间 单调递增,在区间 单调递减,
在区间 单调递增.
故该函数的单调增区间为: , ;
该函数的单调减区间为: , .
23.(2021·全国高一课时练习)求证:函数f(x)=x+ 在[1,+∞)上是增函数.
【答案】证明见详解.
【解析】
证明:在区间 上任取 ,
则因为 ,故可得 ;
又因为 ,故可得 .
故 ,即 .
故 在区间 上单调递增.
24.(2021·全国高一课时练习)设定义在 上的奇函数 在区间 上单调递减,若
,求实数 的取值范围.
【答案】
【解析】
由 是奇函数,且 ,得 .
因为 在 上单调递减,且在 上为奇函数,
所以 在 上单调递减,
则 ,解得 ,所以 ,故实数 的取值范围为 .
点睛:根据函数增减性和奇偶性求解不等式,可简记为去“ ”法,当奇函数在对应区间 单调递增时,若 ,则 ;当奇函数在对应区间 单调递减时,若 ,则
25.(2021·浙江湖州 高一期中)函数 是定义在 上的奇函数,当 时, .
(1)设 , ,求函数 的值域;
(2)当 时,若 ,求实数 的值.
【答案】(1) ;(2) 或 或
【解析】
(1)设 时,则 , 为奇函数,且 时, ,
,即 . ,
,
当 时,得 关于 对称,在 上递增,在
递减,
, ,得 ;当 时,由奇函数关于原点对称,得
.
的值域为 ;
(2)由(1)知, , 时, ,
i)当 时,令 ,解得 ;ii)当 时,令 =3,解得
综上: 或 或
26.(2021·云南弥勒市一中高一期末)已知函数 是奇函数,且当 时, ,
(1)求函数 的表达式
(2)求不等式 的解集
【答案】(1) (2) 或
【解析】
(1)根据题意,函数 是奇函数,则 ,
当 时, ,则 ,
又由函数 为奇函数,则 ,
则 ,
(2)根据题意, ,
当 时, ,此时 即 ,解可得 ,此时不等式的解集为
,当 时, , 成立;此时不等式的解集为 ,
当 时, ,此时 即 ,解可得 ,此时不等式的解集为
,
综合可得:不等式 的解集 或 .
27.(2021·浙江高一课时练习)已知定义在 上的函数 满足:
①对任意 , , ;②当 时, ,且 .
(1)试判断函数 的奇偶性.
(2)判断函数 在 上的单调性.
(3)求函数 在区间 上的最大值.
(4)求不等式 的解集.
【答案】(1)偶函数;(2)增函数;(3)2;(4) 或 .
【解析】
(1)令 ,则 ,得 ;再令 ,
则 ,得 .
对于条件 ,令 ,则 ,
∴ .又函数 的定义域关于原点对称,∴函数 为偶函数.
(2)任取 , ,且 ,则有 .
又∵当 时, ,∴ .
而 , 即 ,
∴函数 在 上是增函数.
(3)∵ ,且 ,∴ .
又由(1)(2)知函数 在区间 上是偶函数且在 上是增函数,
∴函数 在区间 上的最大值为 .
(4)∵ , ,
∴原不等式等价于 ,
又函数 为偶函数,且函数 在 上是增函数,
∴原不等式又等价于 ,即 或 ,
得 或 ,
得 或 ,
∴不等式 的解集为 或 .