文档内容
专题 03 函数的概念与性质
目录一览
2023真题展现
考向一 函数的奇偶性
考向二 函数单调性
考向三 指数函数与对数函数大小比较
真题考查解读
近年真题对比
考向一.函数的最值及其几何意义
考向二.函数奇偶性
考向三 抽象函数及其应用
考点四 指数函数与对数函数大小比较
命题规律解密
名校模拟探源
十三种题型60题
易错易混速记/二级结论速记
考向一 函数的奇偶性
2x−1
1.(2023•新高考Ⅱ•第4题)若f(x)=(x+a)ln 为偶函数,则a=( )
2x+1
1
A.﹣1 B.0 C. D.1
2
考向二 函数单调性
2.(2023•新高考Ⅰ•第4题)设函数f(x)=2x(x﹣a)在区间(0,1)单调递减,则a的取值范围是(
)
A.(﹣∞,﹣2] B.[﹣2,0) C.(0,2] D.[2,+∞)
考向三 指数函数与对数函数大小比较
3.(2023•新高考Ⅰ•第10题)(多选)噪声污染问题越来越受到重视.用声压级来度量声音的强弱,定
p
义声压级L=20×lg ,其中常数p(p>0)是听觉下限阈值,p是实际声压.下表为不同声源的声压级:
p p 0 0
0
学科网(北京)股份有限公司 1声源 与声源的距离/m 声压级/dB
燃油汽车 10 60~90
混合动力汽车 10 50~60
电动汽车 10 40
已知在距离燃油汽车、混合动力汽车、电动汽车10m处测得实际声压分别为p,p,p,则( )
1 2 3
A.p≥p B.p>10p C.p=100p D.p≤100p
1 2 2 3 3 0 1 2
【命题意图】
考查函数的性质:对称性、周期性、单调性,考查化归与转化思想,考查逻辑推导与计算素养.
【考查要点】
函数的图象与性质是高考常考查的热点之一.考查函数的定义域、值域、图象,函数的对称性、周期性、
单调性.
【得分要点】
一.函数奇偶性的性质与判断
(1)如果函数f(x)的定义域关于原点对称,且定义域内任意一个x,都有f(﹣x)=﹣f(x),那么函
数f(x)就叫做奇函数,其图象特点是关于(0,0)对称.
(2)如果函数f(x)的定义域关于原点对称,且定义域内任意一个x,都有f(﹣x)=f(x),那么函数f
(x)就叫做偶函数,其图象特点是关于y轴对称.
二.函数的单调性
判断函数的单调性,有四种方法:定义法;导数法;函数图象法;基本函数的单调性的应用;复合函数遵
循“同增异减”;证明方法有定义法;导数法.
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别写,不能用符号“∪”
联结,也不能用“或”联结,只能用“和”或“,”连结.
设任意x,x∈[a,b]且x≠x,那么
1 2 1 2
① ⇔f(x)在[a,b]上是增函数;
f(x)在[a,b]上是减函数.
②(x﹣x)[f(x)﹣f(x)]>0 f(x)在[a,b]上是增函数;
1 2 1 ⇔ 2
(x﹣x)[f(x)﹣f(x)]<0 f(x)在[a,b]上是减函数.
1 2 1 2 ⇔
函数的单调区间,定义求解求解一般包括端点值,导数一般是开区间.
⇔
三、指对幂函数的大小比较
方法一:运用函数的单调性比较
学科网(北京)股份有限公司 21.对于抽象函数,可以借助中心对称、轴对称、周期等性质来“去除f()外衣”比较大小;
2.有解析式函数,可以通过函数性质或者求导等,寻找函数单调性对称性,以用于比较大小.
方法二:因为幂指对函数的特殊性,往往比较大小,可以借助于临界值0与1(或者-1)比较大小.
方法三:寻找中间变量是属于难点,可以适当的总结积累规律
1.估算要比较大小的两个值所在的大致区间
2.可以对区间使用二分法(或者利用指对转化)寻找合适的中间值
方法四:作差法、作商法
1. 一般情况下,作差或者做商,可处理底数不一样的的对数比大小
2. 作差或者做商的难点在于后续变形处理,注意此处的常见技巧和方法解
方法五:利用对数运算分离常数比大小
这是对数值所独有的技巧,类似于分式型的分离常数,借助此法可以把较复杂的数据,转化为某一单调区
间,或者某种具有单调性的形式,以利于比较大小
方法六:构造函数
学习和积累“构造函数比大小”,要先从此处入手,通过这个函数,学习观察,归纳,总结“同构”规律,还
要进一步总结“异构”规律,为后续积累更复杂的“构造函数”能力做训练.
构造函数,.观察总结“同构”规律,许多时候,三个数比较大小,可能某一个数会被刻意的隐藏了“同构”规
律,所以可以优先从结构最接近的两个数规律.
方法七:放缩法
1、对数,利用单调性,放缩底数,或者放缩真数
2、指数和幂函数结合来放缩。
3、利用均值不等式等不等关系放缩
方法八:“数值逼近”是指一些无从下手的数据,如果分析会发现非常接近某些整数(主要是整数多一些),
那么可以以该“整数”为变量,构造四舍五入函数关系,2021年全国卷乙卷第12题即是此思维.
考向一.函数的最值及其几何意义
1.(2021•新高考Ⅰ)函数f(x)=|2x﹣1|﹣2lnx的最小值为 .
考向二.函数奇偶性
2.(2021•新高考Ⅱ)写出一个同时具有下列性质①②③的函数f(x): .
①f(x x )=f(x )f(x );②当x (0,+∞)时,f′(x)>0;③f′(x)是奇函数.
1 2 1 2
3.(2021•新高考Ⅰ)已知函数f(x)=∈x3(a•2x﹣2﹣x)是偶函数,则a= .
4.(2021•新高考Ⅱ)已知函数f(x)的定义域为R(f(x)不恒为0),f(x+2)为偶函数,f(2x+1)为
奇函数,则( )
A.f(﹣ )=0 B.f(﹣1)=0 C.f(2)=0 D.f(4)=0
考向三 抽象函数及其应用
学科网(北京)股份有限公司 35.(2022•新高考Ⅱ)已知函数f(x)的定义域为R,且f(x+y)+f(x﹣y)=f(x)f(y),f(1)=1,
则 f(k)=( )
A.﹣3 B.﹣2 C.0 D.1
考向四 指数函数与对数函数大小比较
6.(2022•新高考Ⅰ)设a=0.1e0.1,b= ,c=﹣ln0.9,则( )
A.a<b<c B.c<b<a C.c<a<b D.a<c<b
7.(2021•新高考Ⅱ)已知a=log 2,b=log 3,c= ,则下列判断正确的是( )
5 8
A.c<b<a B.b<a<c C.a<c<b D.a<b<c
从近三年的新高考试题来看,函数单调性的判断和应用以及函数的最值问题是高考的热点,题型既有选择
题、填空题。主要考查函数的单调性、最值的灵活确定与简单应用,预测2024高考仍将以函数的单调性,
奇偶性、幂指对函数比较大小为主要考点,重点考查转化与化归思想及逻辑推理能力.
一.函数的单调性及单调区间(共3小题)
1.(2023•海淀区校级三模)下列函数中,在区间(﹣∞,0)上是减函数的是( )
A.y=x3 B.
C. D.y=x﹣1
2.(2023•扬中市校级模拟)若幂函数f(x)的图象过点 ,则函数 的递减区间
为( )
A.(0,2) B.(﹣∞,0)和(2,+∞)
C.(﹣2,0) D.(﹣∞,0)∪(2,+∞)
3.(2023•浦东新区校级三模)定义在区间[1,+∞)上的函数f(x)的图像是一条连续不断的曲线,f
(x)在区间[2k﹣1,2k]上严格增,在区间[2k,2k+1]上严格减,k为正整数.给出下列四个结论:
①若{f(2k)}为严格增数列,则f(x)存在最大值;
②若{f(2k+1)}为严格增数列,则f(x)存在最小值;
②若f(2k)f(2k+1)>0,且f(2k)+f(2k+1)存在最小值,则|f(x)|存在最小值;
①若f(2k)f(2k+1)<0,且f(2k)﹣f(2k+1)存在最大值,则|f(x)|存在最大值.
其中所有错误结论的序号有 .
学科网(北京)股份有限公司 4二.函数单调性的性质与判断(共6小题)
4.(2023•西城区校级三模)在下列四个函数中,在定义域内单调递增的有( )
A.f(x)=tanx B.f(x)=|x| C.f(x)=2x D.f(x)=x2
5.(2023•龙华区校级模拟)已知函数f(x)是(0,+∞)上的单调函数,且f(f(x)﹣x﹣log x)=5,
2
则f(x)在[1,8]上的值域为( )
A.[2,10] B.[3,10] C.[2,13] D.[3,13]
6.(2023•西宁模拟)已知函数 ,对任意x ≠x ,都有 成
1 2
立,则a的取值范围是( )
A.(0,1) B.(1,2] C.(0,1] D.(1,2)
7.(2023•景德镇模拟)已知定义域为R的函数f(x)的图象是连续不断的曲线,对任意实数 m,n均满
足enf(m)+e2mf(n﹣m)=emf(n),且当x>0时,f(x)>0.若g(x)=
,则下列判断正确的是( )
A.g(1)>g(0) B.g(3)<g(﹣1) C.g(2)<g(﹣1) D.g(3)>g(﹣2)
8.(2023•驻马店二模)已知f(x)是定义域为R的单调递增的函数, n N,f(n) N,且f(f(n))
=3n,则f(28)= .
∀ ∈ ∈
9.(2023•杨浦区校级三模)已知函数 ,设x(i=1、2、3)为实数,且x +x +x =0,给出
i 1 2 3
下 列 结 论 : ① 若 x • x • x > 0 , 则 ; ② 若 x • x • x < 0 , 则
1 2 3 1 2 3
.则( )
A.①正确,②错误 B.①错误,②正确
C.①②都正确 D.①②都错误
三.复合函数的单调性(共4小题)
10.(2023•绍兴二模)下列函数在区间(0,2)上单调递增的是( )
A.y=(x﹣2)2 B. C.y=sin(x﹣2) D.y=cos(x﹣2)
(多选)11.(2023•渝中区校级模拟)若 ,其中e为自然对数的底数,则下列命
题正确的是( )
A.f(x)在(0,+∞)上单调递增
B.f(x)在(0,+∞)上单调递减
C.f(x)的图象关于直线x=0对称
D.f(x)的图象关于点(0,0)中心对称
学科网(北京)股份有限公司 512.(2023•济宁一模)若函数f(x)=log (ax﹣x3)(a>0且a≠1)在区间(0,1)内单调递增,则a
a
的取值范围是( )
A.[3,+∞) B.(1,3] C. D.
13.(2023•安康一模)已知函数 .
(1)若f(1)=3,求函数f(x)的单调区间;
(2)是否存在实数a,使函数f(x)的最小值为0?若存在,求出a的值;若不存在,请说明理由.
四.函数的最值及其几何意义(共9小题)
14.(2023•兴庆区校级模拟)已知实数x,y满足2x2﹣5lnx﹣y=0,m R,则 的
最小值为( )
∈
A. B. C. D.
15.(2023•郑州模拟)已知函数f(x)=a(3﹣x)+ 的图象过点(0,1)与 ,则函数f
(x)在区间[1,4]上的最大值为( )
A. B. C. D.
16.(2023•芦溪县校级一模)关于“函数f(x)= 的最大、最小值与数列a = 的最大、
n
最小项”,下列说法正确的是( )
A.函数f(x)无最大、最小值,数列{a }有最大、最小项
n
B.函数f(x)无最大、最小值,数列{a }无最大、最小项
n
C.函数f(x)有最大、最小值,数列{a }有最大、最小项
n
D.函数f(x)有最大、最小值,数列{a }无最大、最小项
n
17.(2023•浦东新区二模)函数 在区间 上的最小值为 .
学科网(北京)股份有限公司 6数 ,存在实数x
1
,x
2
,…,x
n
使得f(x
1
)+f(x
2
)+…+f(x
n﹣1
)=f(x
n
)成立,若
正整数n的最大值为6,则a的取值范围为( )
A. B.
C. D.
19.(2023•烟台模拟)已知实数a,b满足a2+b2﹣4a+3=0,则a2+(b+2)2的最大值为 .
20.(2023•香坊区校级模拟)已知实数x ,x ,y ,y 满足 + =4, + =9,x x +y y =0则|x +y
1 2 1 2 1 2 1 2 1 1
﹣9|+|x +y ﹣9|的最小值是 .
2 2
21.(2023•鲤城区校级模拟)设a,b R,c>0,求 的最
小值 .
∈
22.(2023•武功县校级模拟)已知函数f(x)=2|x﹣1|+|2x+1|.
(1)解不等式f(x)<4;
(2)已知f(x)的最小值为m,正实数a,b满足mab=a+b,求a+3b的最小值.
五.奇函数、偶函数(共3小题)
23.(2023•昌江县二模)已知f(x)是R上的奇函数,且f(x+2)=﹣f(x),当x (0,2)时,f(x)
=x2+2x,则f(15)=( )
∈
A.3 B.﹣3 C.255 D.﹣255
24.(2023•茂南区校级三模)已知函数 是偶函数,则a= .
25.(2023•肥西县模拟)若函数 f(x)(x R)是周期为 4 的奇函数,且在[0,2]上的解析式为
∈
学科网(北京)股份有限公司 7,则 = .
六.函数奇偶性的性质与判断(共4小题)
26.(2023•郑州三模)已知函数 是偶函数,则实数a= .
27.(2023•张家口一模)已知 是奇函数,则实数a= .
28.(2023•红山区模拟)已知函数f(x)的定义域为R,f(2x+2)为偶函数,f(x+1)为奇函数,且当
x [0,1]时,f(x)=ax+b.若f(4)=1,则 =( )
∈
A. B.0 C. D.﹣1
29.(2023•南充模拟)设定义在R上的函数f(x)与g(x)的导函数分别为f'(x)和g'(x).若f(x)
﹣g(4﹣x)=2,g'(x)=f'(x﹣2),且f(x+2)为奇函数,则下列说法中一定正确的是( )
A. B.
C. x R,f(2+x)+f(﹣x)=0 D.g(3)+g(5)=4
七.奇偶函数图象的对称性(共4小题)
∀ ∈
30.(2023•晋中模拟)已知函数 ,则f(x)的图象( )
A.关于直线x=2对称 B.关于点(2,0)对称
C.关于直线x=0对称 D.关于原点对称
31.(2023•濠江区校级三模)写出一个满足“图象既关于直线x=1对称又关于原点中心对称”的函数f
(x)= .
32.(2023•安阳三模)已知函数 的图象关于坐标原点对称,则a+b= .
(多选)33.(2023•海阳市校级模拟)函数y=f(x)在区间(﹣∞,+∞)上的图象是一条连续不断的曲
学科网(北京)股份有限公司 8线,且满足f(3+x)﹣f(3﹣x)+6x=0,函数f(1﹣2x)的图象关于点(0,1)对称,则( )
A.f(x)的图象关于点(1,1)对称
B.8是f(x)的一个周期
C.f(x)一定存在零点
D.f(101)=﹣299
八.奇偶性与单调性的综合(共3小题)
34.(2023•禅城区模拟)已知f(x)是定义在R上的偶函数且f(1)=2,若f'(x)<f(x)ln2,则f
(x)﹣2x+2>0的解集为 .
35.(2023•石嘴山校级三模)已知函数f(x)是定义域为R的函数,f(2+x)+f(﹣x)=0,对任意x ,
1
x [1,+∞)(x <x ),均有f(x )﹣f(x )>0,已知a,b(a≠b)为关于x的方程x2﹣2x+t2﹣3=
2 1 2 2 1
0的两个解,则关于t的不等式f(a)+f(b)+f(t)>0的解集为( )
∈
A.(﹣2,2) B.(﹣2,0) C.(0,1) D.(1,2)
36.(2023•金东区校级三模)已知函数 ,g(x)=sinx,a>b≥1,c>d>0,若f(a)﹣f
(b)= , ,则( )
π
A. B.
C. D.
九.抽象函数及其应用(共6小题)
(多选)37.(2023•杭州二模)已知函数f(x)(x R)是奇函数,f(x+2)=f(﹣x)且f(1)=2,
f'(x)是f(x)的导函数,则( )
∈
A.f(2023)=2 B.f'(x)的周期是4
C.f'(x)是偶函数 D.f'(1)=1
(多选)38.(2023•鼓楼区校级模拟)定义在R上的函数f(x),g(x)的导函数为f′(x),g′
(x),y=f(x+1)是偶函数.已知2f(x﹣1)﹣g(x)=8,f′(x)﹣g′(1﹣x)=0,则( )
A.y=f′(x)是奇函数
B.y=g(x)图象的对称轴是直线x=2
C.f′(3)=0
D.
39.(2023•商洛三模)定义在R上的奇函数f(x)满足 x R,f(x)+f(4﹣x)=0,且当0<x<2时,f
∀ ∈
(x)=x2﹣2x,则 = .
40.(2023•德州三模)已知函数f(x)及其导函数f′(x)的定义域均为R,且f(x﹣1)为奇函数,
学科网(北京)股份有限公司 9f′(2﹣x)+f′(x)=2,f′(﹣1)=2,则 =( )
A.2025 B.2024 C.1013 D.1012
(多选)41.(2023•睢宁县校级模拟)函数f(x)满足 x,y R,都有2f(x+y)=f(x)f(y),且f
(1)=1,则( )
∀ ∈
A.
B.数列{f(n)}单调递减
C.
D.
42.(2023•宣威市校级模拟)设f(x)是定义在实数集R上的函数,且对任意实数x,y满足f(x﹣y)=
f(x)+f(y)+xy﹣1恒成立.
(1)求f(0),f(1);
(2)求函数f(x)的解析式;
(3)若方程f[(f(2x)]=k恰有两个实数根在(﹣2,2)内,求实数k的取值范围.
一十.函数的值(共3小题)
43.(2023•河南三模)已知函数 则f(f(1))=( )
A.﹣4 B.﹣2 C.2 D.4
44.(2023•开福区校级模拟)已知函数f(x)的定义域为R,且y=f(x+1)的图象关于点(﹣1,0)成
中心对称.当x>0时, ,则f(﹣2)=( )
学科网(北京)股份有限公司 10A.1 B.3 C.﹣1 D.﹣3
45.(2023•兴庆区校级四模)若 ,(n N*),则 f(1)+f(2)+…+f(2023)=
( )
∈
A. B. C.0 D.
一十一.幂函数的单调性、奇偶性及其应用(共1小题)
46.(2023•如皋市校级模拟)若(m+1) <(3﹣2m) ,则实数m的取值范围 .
一十二.有理数指数幂及根式(共1小题)
(多选)47.(2023•全国模拟)已知正实数x、y、z满足 ,则( )
A.ln2<z<1
B.
C.
D.
一十三.指数函数的单调性与特殊点(共2小题)
48.(2023•沈河区校级模拟)已知正实数x,y满足x<y,设a=xex+y,b=yey+x,c=yex+x(其中e为自
然对数:e≈2.71828…),则a,b,c的大小关系是( )
A.a<c<b B.c<a<b C.c<b<a D.b<c<a
49.(2023•哈尔滨一模)已知a=ln1.21,b=0.21,c=e0.2﹣1,则( )
A.a>b>c B.c>a>b C.c>b>a D.b>c>a
一十四.对数的运算性质(共2小题)
50.(2023•江西模拟)若1+lgx﹣lgy=lgy2,则 = .
(多选)51.(2023•九龙坡区二模)若a,b,c都是正数,且2a=3b=6c,则( )
A. B. C.a+b>4c D.ab>4c2
一十五.对数值大小的比较(共9小题)
52.(2023•包头二模)设a=2﹣1,b=log 2,c=log 5,则( )
5 4
A.a>c>b B.b>a>c C.c>a>b D.c>b>a
53.(2023•雁塔区校级模拟)已知a=log 3,b=log 4, ,则( )
2 3
A.c<b<a B.b<c<a C.c<a<b D.a<c<b
学科网(北京)股份有限公司 1154.(2023•鼓楼区校级模拟) ,则( )
A.c<a<b B.a<c<b C.b<a<c D.a<b<c
(多选)55.(2023•青岛三模)已知实数a,b,满足a>b>0,lnalnb=1,则( )
A.ab>e2 B.log 2<log 2
a b
C. D.aabb>abba
(多选)56.(2023•日照一模)已知a>b,c>d, ,(1﹣c)ec=(1﹣d)ed=0.99,
则有( )
A.a+b>0 B.c+d>0 C.a+d>0 D.b+c>0
57.(2023•鼓楼区校级模拟)设 ,则( )
A.b>a>c B.b>c>a C.a>b>c D.a>c>b
(多选)58.(2023•让胡路区校级二模)已知 ,则( )
A.a>b B.b>c C.a≥c D.2b>a+c
59.(2023•开福区校级二模)已知 , , ,则(参考数据:ln2≈0.7)( )
A.a>b>c B.b>a>c C.b>c>a D.c>a>b
60.(2023•三明三模)已知函数 f(x)=log (4x+4)﹣x﹣1,设 , ,
2
,则a,b,c的大小关系为( )
A.b<c<a B.a<c<b C.b<a<c D.c<a<b
一.函数单调性的性质与判断
【解题方法点拨】
证明函数的单调性用定义法的步骤:①取值;②作差;③变形;④确定符号;⑤下结论.
利用函数的导数证明函数单调性的步骤:
第一步:求函数的定义域.若题设中有对数函数一定先求定义域,若题设中有三次函数、指数函数可不考
虑定义域.
第二步:求函数f(x)的导数f′(x),并令f′(x)=0,求其根.
第三步:利用f′(x)=0的根和不可导点的x的值从小到大顺次将定义域分成若干个小开区间,并列表.
第四步:由f′(x)在小开区间内的正、负值判断f(x)在小开区间内的单调性;求极值、最值.
学科网(北京)股份有限公司 12第五步:将不等式恒成立问题转化为f(x)max≤a或f(x)min≥a,解不等式求参数的取值范围.
第六步:明确规范地表述结论
二.函数奇偶性的性质与判断
【解题方法点拨】
①奇函数:如果函数定义域包括原点,那么运用f(0)=0解相关的未知量;
②奇函数:若定义域不包括原点,那么运用f(x)=﹣f(﹣x)解相关参数;
③偶函数:在定义域内一般是用f(x)=f(﹣x)这个去求解;
④对于奇函数,定义域关于原点对称的部分其单调性一致,而偶函数的单调性相反.
三、幂指对函数比较大小的解题策略
策略一:利用函数与方程的思想,构造函数,结合导数研究其单调性或极值,从而确定a,b,c的大小.
策略二:指、对、幂大小比较的常用方法:
①底数相同,指数不同时,如 和 ,利用指数函数 的单调性;
②指数相同,底数不同,如 和 利用幂函数 单调性比较大小;
③底数相同,真数不同,如 和 利用指数函数 单调性比较大小;
④底数、指数、真数都不同,寻找中间变量0,1或者其它能判断大小关系的中间量,借助中间量进行大小
关系的判定.
策略三:转化为两函数图象交点的横坐标
策略四:特殊值法
策略五:估算法
策略六:放缩法、基本不等式法、作差法、作商法、平方法
四.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)对于任意x∈I,都有 f ( x )≤ M; (3)对于任意x∈I,都有 f ( x )≥ M;
条件
(2)存在x∈I,使得f(x)=M (4)存在x∈I,使得 f ( x ) = M
0 0 0 0
结论 M为最大值 M为最小值
学科网(北京)股份有限公司 13