文档内容
3.2.1 函数的性质(一)(精讲)(提升版)
思维导图考点呈现
例题剖析
考点一 单调区间(无参)
【例1-1】(2022·贵州)函数 的单调递减区间为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】在函数 中,由 得 或 ,则 的定义域为
,函数 在 上单调递减,在 上单调递增,又 在
上单调递增,于是得 在 上单调递减,在 上单调递增,所以函数 的单调递
减区间为 .故选:B
【例1-2】(2022·广东)函数 的单调递增区间是( )
A. B. 和C. 和 D. 和
【答案】B
【解析】
如图所示:
函数的单调递增区间是 和 .故选:B.
【例1-3】(2022·湖北)函数 的单调递增区间是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】 ,
设 ,则 , ,
函数 是由 和 复合而成,
当 时, 是减函数;
若求 的单调递增函数,只需求 的单调递减区间,
当 时, 为减函数,
所以函数 的单调递增区间是 .
故选:A.
【例1-4】(2022·山东·济南市历城第二中学模拟预测)函数 在 上是减函数,则实数
的范围是_______.
【答案】
【解析】函数 ,定义域为 ,
又 ,
因为函数 在 上是减函数,所以只需 在 上是减函数,
因此 ,解得 .故答案为:
【例1-5】(2021·云南昆明市)函数 的单调增区间是
【答案】
【解析】要使函数 有意义则 ,即函数定义域为 ,
又 ,由一次函数的单调性可知函数 在 上单调递增.
【一隅三反】
1.(2022·全国·高三专题练习)函数 的单调递增区间是( )
A. B.
C. D.【答案】C
【解析】令 ,解得 ,令 ,则 ,
∵函数 在区间 上单调递增,在区间 上单调递减, 在定义域内递增,
∴根据复合函数的单调性可知,函数 的单调递增区间是 故选:C
2.(2022·福建)函数 的单调减区间是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】 直接通过解析式,结合二次函数图象得: 递增,在
递减,故选:A.
3.(2021·全国·高三阶段练习(文))下列函数在 上是减函数的为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】对于选项A, 在 上无意义,不符合题意;
对于选项B, 在 上是增函数,不符合题意;
对于选项C, 的大致图象如图所示中,由图可知 在 上是减函数,
符合题意;对于选项D, 在 上是增函数,不符合题意.故选:C.
4.(2022·全国·高三专题练习)函数 的单调递增区间为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】根据题意, ,解得,
又函数 在定义域内为单调增函数,
且函数 在 内为单调增函数
根据复合函数的单调性可知:
的单调增区间为
选项C正确,选项ABD错误.故选:C.
5.(2021·天津静海区)函数 的单调减区间为___________
【答案】
【解析】 ,当 ,即 时原函数为减函数.故函数 的单调减区间为 .故答案为:
考点二 已知单调性求参数
【例2-1】(2022·陕西·武功县普集高级中学)已知函数 在 , 上单调
递增,在 上单调递减,则实数a的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】由 ,得 .
因为 在 , 上单调递增,在 上单调递减,
所以方程 的两个根分别位于区间 和 上,
所以 ,即 解得 .故选:A.
【例2-2】(2022·河南濮阳·一模)“ ”是“函数 是在 上的单
调函数”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】B
【解析】依题意,函数 是在 上的单调函数,
由于 在 上递增,所以 在 上递增,所以 且 ,即 .所以“ ”是“函数 是在 上
的单调函数”的必要不充分条件.故选:B
【例2-3】(2022·全国·高三专题练习)若函数 ( 且 )在区间 内单调
递增,则 的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】函数 在区间 内有意义, 则 ,
设 则 , ( 1 ) 当 时, 是增函数,
要使函数 在区间 内单调递增,
需使 在区间 内内单调递增,
则需使 ,对任意 恒成立 , 即 对任意 恒成立;
因为 时, 所以 与 矛盾,此时不成立.
( 2 ) 当 时, 是减函数,
要使函数 在区间 内单调递增,
需使 在区间 内内单调递减,
则需使 对任意 恒成立,
即 对任意 恒成立,
因为 ,所以 ,
又 ,所以 .
综上, 的取值范围是
故选:B
温馨提示
已知函数的单调性确定参数的值或范围要注意以下几点:
(1)若函数在区间[a,b]上单调,则该函数在此区间的任意子区间上也是单调的;
(2)分段函数的单调性,除注意各段的单调性外,还要注意衔接点的取值;
(3)复合函数的单调性,不仅要注意内外函数单调性对应关系,而且要注意内外函数对应自变量取值范围
【一隅三反】
1.(2022·全国·高三专题练习)若函数 是 上的单调函数,则 的取值范围( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】因为分段函数 在 上的单调函数,由于 开口向上,故在 上单调递增,故分段
函数 在在 上的单调递增,所以要满足: ,解得: 故选:B
2.(2021·全国·高三专题练习)已知函数 在 上单调递减,则实数 的取值范围是
( )
A. 或 B. C. 或 D.
【答案】C【解析】由题意, 在 恒成立,则 ,
又 ,∴ 在 恒成立,
∴ 即 在 恒成立,∴ ,综上, 或 .故选:C.
3.(2022·重庆)已知函数 在区间 , 上都单调递增,则实数 的
取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】设 ,其判别式 ,
∴函数 一定有两个零点,设 的两个零点为 , 且 ,
由 ,得 , ,
∴ ,
①当 时, 在 上单调递减或为常函数,从而 在 不可能单调递增,故 ;
②当 时, ,故 ,则 ,
∵ 在 上单调递增,
∴ 在 上也单调递增, , ,由 在 和 上都单调递增,且函数的图象是连续的,
∴ 在 上单调递增,欲使 在 上单调递增,只需 ,得 ,
综上:实数 的范围是 .
故选:D.
4.(2021·重庆市)已知 且 ,若函数 在 上是减函数,则 的取值范围是
__________
【答案】
【解析】令 ,当 时,因为函数 在 上是减函数,
所以函数 在 上是减函数,且 成立,则 ,无解,
当 时,因为函数 在 上是减函数,所以函数 在 上是增函数,
且 成立,则 ,解得 ,综上:实数 的取值范围是
故答案为:
考点三 奇偶性的判断
【例3】(2022·广西)下列函数中,既是奇函数,又在定义域上单调递增的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】∵ 函数 为偶函数,A错,
∵ ,∴ 函数 为偶函数,C错,
∵ ,∴ 函数 为奇函数,∵ 当 时, , 时, ,
∴ 函数 在定义域上不是单调递增函数,B错,
∵ ,又函数 在定义域上单调递增,函数 在定义域上单调递减,
∴ 函数 既是奇函数,又在定义域上单调递增,D对,
故选:D.
【一隅三反】
1.(2022·广东广州·二模)下列函数中,既是偶函数又在 上单调递增的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】对 :容易知 是偶函数,且在 单调递减,故错误;
对 :容易知 是偶函数,当 时, ,
其在 单调递增,在 单调递减,故错误;
对 :容易知 是偶函数,当 时, 是单调增函数,故正确;
对 :容易知 是奇函数,故错误;故选:C.
2.(2022·河南)下列函数中,即是奇函数又是单调函数的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】因为 , , 均为定义域上的奇函数,对于A: 是偶函数,所以A错误;
对于B: 是奇函数,且 ,为单调递增函数,所以B正确;
对于C: 是偶函数,所以C错误;
对于D: 是奇函数,但不是单调函数,所以D错误故选:B.
3.(2022·安徽)设函数 , 的定义域为R,且 是奇函数, 是偶函数,则下列结论中正
确的是( )
A. 是偶函数 B. 是奇函数
C. 是奇函数 D. 是奇函数
【答案】C
【解析】 是奇函数, 是偶函数, ,
对于A, ,故 是奇函数,故A错误;
对于B, ,故 是偶函数,故B错误;
对于C, ,故 是奇函数,故C正确;
对于D, ,故 是偶函数,故D错误.故选:C.
考点四 奇偶性的应用
【例4-1】(2021·河南)已知 为奇函数,当 时, ,则当 时,
( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】因为 为奇函数,所以 ,即 .
当 时, , .故选:C【例4-2】(2022·河南洛阳)若函数 是偶函数,则 ( )
A.-1 B.0 C.1 D.
【答案】C
【解析】由已知, ,所以 ,
函数 为偶函数,所以 ,所以 ,整理得:
,所以 .故选:C.
【一隅三反】
1.(2022·全国·高三专题练习)已知函数 是偶函数,则 的值是
( )
A. B. C.1 D.2
【答案】A
【解析】函数的定义域为 ,因为函数 是偶函数,所以 ,
所以 , ,所以 ,得 ,故选:A
2.(2022·江西)若函数 为偶函数,则实数 ( )
A. B.3 C. D.9
【答案】D
【解析】由题意,函数 为偶函数,
因为函数 为奇函数,所以 为奇函数,
由 ,可得 ,解得 .
故选:D.3.(2022·全国·高三专题练习)已知函数 是偶函数,则 , 的值可能是
( )
A. , B. ,
C. , D. ,
【答案】C
【解析】根据题意,设 ,则 ,则 , ,又由 为偶函数,
则 ,即 ,变形可得: 对于任意 恒成立,
则有 ,分析选项:C满足 ,故选:C.
4.(2021·河北)已知函数 是 上的奇函数,当 时, ,则函数的解析式为
______.
【答案】
【解析】因为函数 是 上的奇函数,所以 ,又当 时, ,设 ,则
,则 ,因为 为奇函数,所以 ,所以 ,所以
故答案为:
考点五 单调性与奇偶性应用之比较大小
【例5-1】(2022·安徽·寿县第一中学)若 为定义在 上的偶函数,且在 上单调递减,则( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】由 为偶函数且在 上单调递减知: 在 上单调递增,
,
又 , , ,故 ,
所以 .故选:D.
【例5-2】(2022·重庆·西南大学附中模拟预测)设 , , ,则a,b,c的大小关系是
( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】因为 , , ,
所以,令 , ,
所以当 时, ,函数 单调减,
因为 ,所以 ,即 .故选:A
【一隅三反】
1.(2022·天津河北·二模)已知 是定义在R上的偶函数,且在区间 单递调减,若
, , ,则a,b,c的大小关系为( )A. B. C. D.
【答案】D
【解析】由函数 是定义在 上的偶函数,可得 ,
则 , , ,
因为函数 在区间 上单调递减,且 , ,即
,
所以 ,即有 ,故选:D.
2.(2022·安徽·巢湖市第一中学高三期中(理))已知函数 ,设 ,
, ,则a,b,c的大小关系为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】因为函数定义域为
,故函数 为偶函数,所以, ,又因为
,
当 , , 单调递增,当 , , 单调递减,
所以, 时,比较 之间的大小,得到 ,且 ,所以,再
比较 和 的大小,因为 ,
,明显可见,,得到 ,根据 的单调性,可得
故选:A
3.(2022·云南德宏))已知函数 是定义在 上的偶函数,对任意 , ,都有
, , , ,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】因为对任意 , ,都有 ,所以 在 上单调递增,
又函数 是定义在 上的偶函数,所以
因为 ,又 所以 ,
又 , 所以 ,
所以 所以 .故选:D.
4.(2022·湖北·荆门市龙泉中学一模)设 , , ,则下列关系正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】记 .
因为 ,所以当 时, ,所以 在 上单调递增函数,所以当 时,
,即 ,所以 .记 .
因为 ,所以 在 上单调递增函数,所以当 时, ,
即 ,所以 .所以 .
记 .因为 ,所以当 时, ,所以
在 上单调递增函数,所以当 时, ,即 ,所以
.
所以 .综上所述: .故选:C
考点六 单调性与奇偶性应用之解不等式
【例6-1】(2022·安徽马鞍山)已知偶函数 在 上单调递增,且 ,则不等式
的解集为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】偶函数 在 上单调递增,则 在 上单调递减,而 ,
因 ,则当 时, ,即 ,解得 ,
当 时, ,即 ,解得 ,
所以不等式 的解集为 .故选:B
【例6-2】(2022·安徽·)已知 是奇函数,若 恒成立,
则实数 的取值范围是( )
A. B. C. D.【答案】B
【解析】 是奇函数, 恒成立,
即 恒成立,
化简得, ,即 ,
则 ,解得 ,又 且 , ,
则 ,所以 ,
由复合函数的单调性判断得,函数 在 上单调递减,又 为奇函数,
所以 在 上单调递减;由 恒成立得,
恒成立,
则 恒成立,
所以 恒成立,解得 .
故选:B.
【一隅三反】
1.(2022·云南昭通)若定义在 上的奇函数 在 上单调递增,且 ,则不等式
的解集为( )
A. B.
C. D.
【答案】C 或
又 在 上单调递增,且在 上为奇函数 在 上单调递增,且
综上:不等式 的解集为 故选:C.
2.(2022·河南)已知定义在R上的函数 为奇函数,则不等式 的解
集为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】因为 是定义在R上的奇函数,所以 ,即 .
所以 ,化简得
因为 ,所以 或 解得 或 .故选:D
3.(2022·全国·高三开学考试(理))已知 是定义在 上的奇函数,且 在 上单
调递减,则不等式 的解集为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】因为 是定义在 上的奇函数所以 ,得:
又 在 上单调递减所以 在 上单调递减由 可得: ,解得:
所以不等式 的解集为: .故选:B.
4.(2022·贵州遵义)若奇函数 在 单调递增,且 ,则满足 的x的取值范围
是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】由 是奇函数在 单调递增,且 可知:当 时, ,当
时, ,又 或 ,解得: 或
满足 的x的取值范围是 或 故选:D
5.(2022·全国·高三专题练习)已知函数 ,则不等式 的解集为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析函数 ,则 ,
因 ,则不等式 成立必有 ,即 ,
令 ,求导得 ,当 时, ,当 时, ,
因此,函数 在 上单调递减,在 上单调递增,又 ,当 时, ,于是得 ,即 ,令 ,
当 时, ,函数 在 上单调递减, , ,因此, 无
解,当 时, ,于是得 ,即 ,此时 ,
函数 在 上单调递增, , ,不等式 解集为 ,
所以不等式 的解集为 .
故选:B