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解密04讲:函数及其性质
【考点解密】
1.函数
函数
两个集合A,
设A,B是两个非空数集
B
对应关系f: 如果按照某种确定的对应关系f,使对于集合A中的任意一个数x,
A→B 在集合B中都有唯一确定的数f (x)和它对应
名称 称f:A→B为从集合A到集合B的一个函数
函数记法 函数y=f (x),x∈A
2.函数的三要素
(1)定义域:x的取值范围; (2)值域:y的取值范围. (3)对应关系f:A→B.
3.相等函数:定义域、对应关系都一致.
4.函数的表示法:解析法、图象法和列表法.
5.分段函数
若函数在其定义域的不同子集上,因对应关系不同而分别用几个不同的式子来表示,这种函数称为分段函数.
6.函数的单调性
(1)单调函数的定义
增函数 减函数
一般地,设函数f(x)的定义域为I,区间D⊆I,如果∀x,x∈D
1 2
当x f ( x ),那
1 2 1 2 1 2 1 2
么就称函数f(x)在区间D上单调 么就称函数f(x)在区间D上单调
定义
递增,特别地,当函数f(x)在它 递减,特别地,当函数f(x)在它
的定义域上单调递增时,我们就 的定义域上单调递减时,我们
称它是增函数 就称它是减函数
图
象
描
述 自左向右看图象是上升的 自左向右看图象是下降的
(2)单调区间的定义
如果函数y=f(x)在区间D上单调递增或单调递减,那么就说函数 y=f(x)在这一区间具有(严格的)单调性,区间D
叫做y=f(x)的单调区间.7.函数的最值
前提 设函数y=f(x)的定义域为I,如果存在实数M满足
(1)对于∀x∈I,都有
(1)∀x∈I,都有f(x)≤M;
条件 f(x)≥M;
(2)∃x∈I,使得f(x)=M
0 0
(2)∃x∈I,使得f(x)=M
0 0
结论 M为最大值 M为最小值
8.函数的奇偶性
奇偶性 定义 图象特点
一般地,设函数f(x)的定义域为I,
偶函数 如果∀x∈I,都有-x∈I,且f(-x)= 关于y轴对称
f(x),那么函数f(x)就叫做偶函数
一般地,设函数f(x)的定义域为I,
奇函数 如果∀x∈I,都有-x∈I,且f(-x)=- 关于原点对称
f(x),那么函数f(x)就叫做奇函数
9.周期性
(1)周期函数:对于函数y=f(x),如果存在一个非零常数T,使得当x取定义域内的任何值时,都有 f ( x + T ) = f ( x ) ,
那么就称函数y=f(x)为周期函数,称T为这个函数的周期.
(2)最小正周期:如果在周期函数f(x)的所有周期中存在一个最小的正数,那么这个最小正数就叫做f(x)的最小正周
期.
(3)函数周期性常用结论
对f(x)定义域内任一自变量的值x:
(1)若f(x+a)=-f(x),则T=2a(a>0).
(2)若f(x+a)=,则T=2a(a>0).
(3)若f(x+a)=-,则T=2a(a>0).
(4)若f(x+a)+f(x)=c,则T=2a(a>0,c为常数).
10.对称性
对称性的三个常用结论
(1)若函数f(x)满足f(a+x)=f(b-x),则y=f(x)的图象关于直线x=对称.
(2)若函数f(x)满足f(a+x)=-f(b-x),则y=f(x)的图象关于点对称.
(3)若函数f(x)满足f(a+x)+f(b-x)=c,则函数f(x)的图象关于点对称.
【方法技巧】1.求函数值域的一般方法:
①分离常数法;②配方法;③不等式法;④单调性法;⑤换元法;⑥数形结合法;⑦导数法.
2.确定函数单调性的四种方法
(1)定义法:利用定义判断.
(2)导数法:适用于初等函数、复合函数等可以求导的函数.
(3)图象法:由图象确定函数的单调区间需注意两点:一是单调区间必须是函数定义域的子集;二是图象不连续的
单调区间要分开写,用“和”或“,”连接,不能用“∪”连接.
(4)性质法:利用函数单调性的性质,尤其是利用复合函数“同增异减”的原则时,需先确定简单函数的单调性.
3.函数单调性应用问题的常见类型及解题策略
(1)比较大小.
(2)求最值.
(3)解不等式.利用函数的单调性将“f”符号去掉,转化为具体的不等式求解,应注意函数的定义域.
(4)利用单调性求参数.
①依据函数的图象或单调性定义,确定函数的单调区间,与已知单调区间比较.
②需注意若函数在区间[a,b]上单调,则该函数在此区间的任意子区间上也单调.
③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.
4.利用函数奇偶性可以解决以下问题
(1)求函数值:将待求值利用奇偶性转化为求已知解析式的区间上的函数值.
(2)求解析式:将待求区间上的自变量转化到已知解析式的区间上,再利用奇偶性的定义求出.
(3)求解析式中的参数:利用待定系数法求解,根据f(x)±f(-x)=0得到关于参数的恒等式,由系数的对等性得方程
(组),进而得出参数的值.
(4)画函数图象:利用函数的奇偶性可画出函数在其对称区间上的图象.
(5)求特殊值:利用奇函数的最大值与最小值之和为零可求一些特殊结构的函数值.
【核心题型】
题型一:求函数的定义域
1.(2012·山东·高考真题(文))函数 的定义域为( )
A.[-2,0)∪(0,2] B.(-1,0)∪(0,2]
C.[-2,2] D.(-1,2]2.(2021·全国·高一专题练习)已知函数 的定义域为 ,则 的定义域为
A. B. C. D.
3.(2011·河北衡水·三模(理))已知函数 的定义域为R,则实数k的取值范围是( )
A. B. C. D.
题型二:求函数的值域
4.(2023·全国·高三专题练习)已知函数 , ,若存在 ,使得 ,
则 的取值范围是( )
A. B. C. D.
5.(2022·全国·高三专题练习)高斯是德国著名的数学家,近代数学奠基者之一,享有“数学王子”的称号,用
其名字命名的“高斯函数”为:设 ,用 表示不超过 的最大整数,则 称为高斯函数.例如:
, ,已知函数 ,则函数 的值域为( )
A. B. C. D.
6.(2022·全国·高一课时练习)已知函数 的值域是 ,则实数 的取值范围是
___________.
题型三:复合函数的单调性
7.(2022·全国·高三专题练习)下列四个函数中既是奇函数,又是增函数的是( )
A. B.C. D.
8.(2020·宁夏·青铜峡市宁朔中学高三阶段练习(理))设函数 ,则使得
成立的x的取值范围是( )
A. B.
C. D.
9.(2019·福建省长乐第一中学高一阶段练习)函数 的单调递减区间为( )
A. B.
C. D.
题型四:根据函数的单调性与奇偶性解不等式
10.(2020·全国·高一课时练习)已知函数 是定义在R上的偶函数, 且在区间 单调递增. 若实数a满足
, 则a的取值范围是( )
A. B. C. D.
11.(2022·全国·高三专题练习)设 为定义在R上的奇函数,当 时, ( 为
常数),则不等式 的解集为( )
A. B. C. D.12.(2022·湖南师大附中高三阶段练习)已知函数 满足 ,且对任意的 ,
都有 ,则满足不等式 的 的取值范围是( )
A. B. C. D.
题型五:奇偶函数对称性的应用
13.(2022·全国·高三专题练习)已知函数 是定义在 上的偶函数,且 ,当 时,
,设函数 ,则 的零点的个数为( )
A.6 B.7 C.8 D.9
14.(2022·全国·高一课时练习)设 为定义在R上的函数,函数 是奇函数.对于下列四个结论:
① ;
② ;
③函数 的图象关于原点对称;
④函数 的图象关于点 对称;
其中,正确结论的个数为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
15.(2022·江苏·扬州中学高三开学考试)已知 是定义在 上的奇函数且满足 为偶函数,当
时, ( 且 ).若 ,则 ( )
A. B. C. D.题型六:函数周期性的应用
16.(2022·全国·高三专题练习)已知函数 是定义在 上的偶函数,满足 ,当 时,
,则函数 的零点个数是( )
A.2 B.3 C.4 D.5
17.(2019·全国·高三专题练习(文))定义在 上的偶函数 满足:对任意的实数 都有 ,
且 , .则 的值为( )
A.2017 B.1010 C.1008 D.2
18.(2009·山东·高考真题(理))已知定义在R上的奇函数 满足 ,且在区间 上是增函
数,若方程 在区间 上有四个不同的根,则
题型七:由函数对称性求函数值或参数
19.(2022·全国·高一课时练习)已知函数 ,满足 ,则 ( )
A. B. C. D.
20.(2022·全国·高一课时练习)设定义在 上的奇函数 ,满足对任意的 都有 ,且当
时, ,则 的值等于( )
A. B. C. D.21.(2022·全国·高三专题练习)已知函数 的图象关于原点对称,且满足 ,且当
时, ,若 ,则 ( )
A. B. C. D.
题型八:不等式恒(能)成立问题
22.(2021·浙江·模拟预测)已知函数 ,则 是 恒成立的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分不必要条件
23.(2023·全国·高三专题练习)已知函数 ,若对于任意的实数x,不等式
恒成立,则实数a的取值范围为( )
A. B. C. D.
24.(2022·广西·桂电中学高三阶段练习)已知定义在 上的函数 满足 ,且 ,
,都有 , .若对 , 恒成立,则 的取值范围是( )
A. B.
C. D.
25.(2023·全国·高三专题练习)若 ,使 成立,则实数 的取值范围是______________.26.(2022·全国·高三专题练习)已知函数 ,则 的值域是___________.设函数
,若对于任意实数 ,总存在 ,使得 成立,则实数 的取值范围是___________
27.(2020·全国·高二课时练习(文))已知 , ,若对 , ,
,则实数 的取值范围是_________.
【高考必刷】
一、选择题
1.(2007·江西·高考真题(文))函数 的定义域为( )
A. B. C. D.
2.(2013·山东·高考真题(文))函数 的定义域是( )
A. B. C. D.
3.(2020·浙江温州·高一竞赛)已知集合 ,则 ( )
A. B. C. D.
4.(2022·全国·高一单元测试)已知函数 ,则函数 的定义域为( )
A. B.C. D.
5.(2007·湖北·高考真题(理))设 ,则 的定义域为( ).
A.(-4,0)∪(0,4)
B.(-4,-1)∪(1,4)
C.(-2,-1)∪(1,2)
D.(-4,-2)∪(2,4)
6.(2023·全国·高三专题练习)高斯是德国著名的数学家,近代数学奠基者之一,享有“数学王子”的美誉,用
其名字命名的“高斯函数”:设 ,用 表示不超过 的最大整数,则 称为高斯函数,也称取整函数,
例如: , .已知 ,则函数 的值域为( )
A. B. , C. , , D. ,0,
7.(2008·重庆·高考真题(理))已知函数 + 的最大值为M,最小值为m,则 的值为(
)
A. B. C. D.
8.(2023·全国·高三专题练习)若函数 的值域为 ,则实数 的取值范围为(
)
A. B. C. D.
9.(2022·新疆·乌市八中高二期末(文))设 , ,若对于任意 ,总存在 ,使得 成立,则 的取值范围是( )
A. B. C. D.
10.(2018·全国·高三课时练习(文))已知函数 ,则下列说法错误的是( )
A. 在区间 上单调递增 B. 在区间 上单调递减
C. 的图象关于直线 对称 D. 的图象关于点 对称
11.(2021·全国·高一专题练习)设 是 上的奇函数,且 在 上是减函数,又 ,则不等
式 的解集是( )
A. B. C. D.
12.(2019·河南·淇滨高中高一期中)已知函数 ,且 ,则实数 的取值范围为( )
A. B. C. D.
13.(2021·全国·高一课时练习)在 上定义的函数 是偶函数,且 ,若 在区间 上是减
函数,则 ( )
A.在区间 上是增函数,在区间 上是增函数
B.在区间 上是增函数,在区间 上是减函数
C.在区间 上是减函数,在区间 上是增函数D.在区间 上是减函数,在区间 上是减函数
14.(2021·全国·高一课时练习)定义在 上的奇函数 满足:当 时, ,则在 上
方程 的实根个数为( )
A.1 B.3 C.2 D.2021
15.(2021·广西·一模(理))已知函数 的定义域为 ,且 是偶函数, 是奇函数, 在
上单调递增,则( )
A. B.
C. D.
16.(2018·全国·高考真题(文))已知 是定义域为 的奇函数,满足 .若 ,
则 ( )
A. B. C. D.
17.(2021·贵州·安顺市第三高级中学高三阶段练习(文))若定义在 上的函数 满足 且
时, ,则方程 的根的个数是( )
A. B. C. D.
18.(2018·新疆乌鲁木齐·一模(文))奇函数 满足 ,当 时, ,则
( )
A.-2 B. C. D.219.(2022·四川·成都金苹果锦城第一中学高三期中(文))已知定义域是R的函数 满足: ,
, 为偶函数, ,则 ( )
A.1 B.-1 C.2 D.-3
20.(2022·全国·高三专题练习)已知函数 满足 对任意 恒成立,又函数
的图象关于点 对称,且 则 ( )
A. B. C. D.
21.(2020·全国·高考真题(文))已知函数f(x)=sinx+ ,则( )
A.f(x)的最小值为2 B.f(x)的图象关于y轴对称
C.f(x)的图象关于直线 对称 D.f(x)的图象关于直线 对称
22.(2022·全国·高一课时练习)对 ,不等式 恒成立,则a的取值范围是(
)
A. B. C. 或 D. 或
23.(2023·全国·高三专题练习)不等式 恒成立,则实数k的取值范围是( )
A. B. C. D.
24.(2018·新疆乌鲁木齐·一模(文))已知 , ,若 , ,使得
,则实数 的取值范围是( )
A. B. C. D.25.(2022·全国·高三专题练习)设函数 ,其中 ,若存在唯一整数 ,使得 ,则
的取值范围是( ).
A. B. C. D.
26.(2021·全国·高一课时练习)当 时,若关于 的不等式 有解,则实数 的取值范围是
( ).
A. B. C. D.
27.(2022·全国·高三专题练习)若存在正数 使 成立,则 的取值范围是( )
A. B. C. D.
二、多选题
28.(2022·全国·高三专题练习)定义在 上的函数 满足 , 且 在
上是增函数,给出下列真命题的有( )
A. 是周期函数;
B. 的图象关于直线 对称;
C. 在 上是减函数;
D. .
29.(2022·全国·高一课时练习)若定义在 上的奇函数 满足 ,在区间 上,有,则下列说法正确的是( )
A.函数 的图象关于点 成中心对称
B.函数 的图象关于直线 成轴对称
C.在区间 上, 为减函数
D.
30.(2022·江苏·高邮市第一中学高三阶段练习)已知函数 是定义在R上的奇函数, 是偶函数,当
,则下列说法中正确的有( )
A.函数 关于直线 对称
B.4是函数 的周期
C.
D.方程 恰有4不同的根
31.(2022·全国·高三专题练习)已知三次函数 ,若函数 的图象关于点
(1,0)对称,且 ,则( )
A. B. 有3个零点
C. 的对称中心是 D.
三、填空题32.(2007·重庆·高考真题(理))若函数f(x)= 的定义域为R,则a的取值范围为________.
33.(2023·全国·高三专题练习)已知函数 的定义域为 ,则实数 的取值范围是
____________.
34.(2022·全国·高三专题练习)若函数 的定义域为 ,则函数 的值域为________.
35.(2022·广东·模拟预测)设定义域为R的函数 ,若关于x的方程
有8个不同的实根,到实数b的取值范围是___________.
36.(2022·黑龙江·大庆中学高二期中)设 , ( ),若对于任意 ,
总存在 ,使得 成立,则 的取值范围是______.
37.(2020·甘肃·民勤县第一中学高二期末(文))函数 ( )的值域是__________.
38.(2022·全国·高三专题练习)已知函数 的值域为 ,则实数t的取值范围是__________.
39.(2020·上海·高一课时练习)函数 的值域为___________.40.(2022·陕西·汉中市龙岗学校高三阶段练习(文))已知 为 上的奇函数,且其图象关于点 对
称,若 ,则 __________.
41.(2017·山东·高考真题(文))已知f(x)是定义在R上的偶函数,且f(x+4)=f(x-2).若当x∈[-3,0]时,f(x)
=6-x,则f(919)=________.
42.(2019·全国·高三专题练习)已知定义域为 的函数 既是奇函数,又是周期为3的周期函数,当
时, ,则函数 在区间 上的零点个数是__________.
43.(2021·上海市金山中学高三期中)规定记号" "表示一种运算,即 ,若 ,
函数 的图象关于直线 对称,则 ___________.
44.(2022·全国·高三专题练习)若 , ,则实数 的取值范围为___________.
45.(2020·全国·高三课时练习(理))若函数 ,对任意的 , 恒成立,
则 的取值范围是________.
46.(2020·全国·高一课时练习)若不等式 在 内恒成立,则 的取值范围是____________.
47.(2022·湖南·邵阳市第二中学高一期末)若 ,不等式 恒成立,则实数 的取值
范围为___________.48.(2023·全国·高三专题练习)已知函数 ,若不等式 对 恒成立,则
实数 的取值范围______.