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专题突破卷 03 抽象函数及其性质
1.定义域问题
1.已知函数 的定义域是 ,则 的定义域是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】先求出 的定义域,再根据 可得 的定义域.
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学科网(北京)股份有限公司【详解】∵函数 的定义域是 ,即 ,则 ,
∴函数 的定义域是 ,
对于函数 可得 ,解得 ,
故 的定义域是 .
故选:D.
2.已知函数 的定义域为 ,则函数 的定义域为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】求抽象函数的定义域,只需要牢记对应法则括号中的式子取值范围相同即可.
【详解】设 ,则 ,
因为函数 的定义域为 ,所以当 时, 有意义,
所以 ,故当且仅当 时,函数 有意义,
所以函数 的定义域为 ,
由函数 有意义可得 ,所以 ,
所以函数 的定义域为 ,
故选:D.
3.( 2023春·浙江·高二统考学业考试)已知函数 的定义域是R,值域为 ,则下列函数中值
域也为 的是( )
A. B. C. D.
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学科网(北京)股份有限公司【答案】B
【分析】根据函数的定义及定义域求解即可.
【详解】根据函数的定义域为 ,值域为 ,
可知, 的值域为 , 的值域为 ,
的值域为 , 的值域为 ,
故选:B
4.若函数 的定义域为 ,则 的定义域为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】根据抽象函数定义域的求法,列出方程组,即可求得答案.
【详解】因为 的定义域是 ,所以 ,根据抽象函数定义域求法,
在函数 中, ,解得 或 .
故选:D.
5.已知函数 的定义域为 则 的定义域为_________________
【答案】
【分析】抽象函数定义域求解, 需整体在 范围内,从而 解出 的范围,同时注意需保证
,最后求出交集即可得解.
【详解】由已知, 的定义域为 ,所以对于
需满足 ,解得
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学科网(北京)股份有限公司故答案为: .
2.值域问题
6.已知 是定义在 上的奇函数,且当 时, 的图象如图所示,那么 的值域是
( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】由图象得出函数 在区间 上的值域,并得出 ,利用奇函数的性质求出函数
在区间 上的值域,由此可得出函数 的值域.
【详解】由图象可知,当 时, ,
由于函数 是定义在 上的奇函数,则 .
当 时, ,则 ,即 ,解得 .
即函数 在区间 上的值域为 .
因此,函数 的值域为 .
故选D.
【点睛】本题考查奇函数值域的求解,解题时应充分利用奇函数的性质来求解,考查分析问题和解决问题
的能力,属于中等题.
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学科网(北京)股份有限公司7.(1)已知函数 的定义域为 ,值域为 ,设 ,求 的定义域和值域;
(2)已知 ,且 的定义域为 ,值域为 ,求函数 的定义域和值域.
【答案】(1) 的定义域为 ,值域为 .(2) 的定义域为 ,值域为 .
【解析】(1)根据 得到定义域, 和 值域相同得到答案.
(2)根据 得到 ,得到定义域,再计算值域得到答案.
【详解】(1)因为 ,所以 .值域为 .
因此函数 的定义域为 ,值域为 .
(2)因为 ,所以 ,所以 .
因为 ,所以 .
因为 ,所以 .
因此函数 的定义域为 ,值域为 .
【点睛】本题考查了函数的定义域和值域,意在考查学生的计算能力.
8.定义在R上的函数 对一切实数x、y都满足 ,且 ,已知 在
上的值域为 ,则 在R上的值域是( )
A.R B. C. D.
【答案】C
【分析】令 ,可得 ,再令 ,可得 ,得到
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学科网(北京)股份有限公司在 上的值域为 ,即得解.
【详解】因为定义在R上的函数 对一切实数x、y都满足 ,且 ,
令 ,可得 ,
再令 ,可得 ,
又 在 上的值域为 ,因此 在 上的值域为
则 在R上的值域是 .
故选:C
【点睛】本题考查了抽象函数的值域问题,考查了学生综合分析,转化与划归,数学运算的能力,属于较
难题.
9.设 是定义域为 的奇函数, 是定义域为 的偶函数,若函数 的值域为 ,则
函数 的值域为________.
【答案】
【分析】设 ,根据奇偶性的定义得出 ,再根据不等式的性质即可
得出函数 的值域.
【详解】设 ,由于该函数的值域为 ,则函数 的值域也为 ,即
.
函数 是定义域为 的奇函数, 是 上的偶函数,
,则 ,
由不等式的性质得 ,因此,函数 的值域为 .
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学科网(北京)股份有限公司故答案为 .
【点睛】本题考查了抽象函数的值域,同时也考查了函数奇偶性的应用以及不等式的性质,考查分析问题
和解决问题的能力,属于中等题.
10.已知函数 , , ,对任意 都有 ,且 是增函数,则
用列举法表示函数 的值域是______.
【答案】
【分析】根据题意,令 ,由条件求得而 ,即 而由 知, ,于是得到
的值,将其值域用列举法表示即可得答案.
【详解】解:根据题意,令 ,
对任意 都有 ,故有 ,否则,可得 ,这与 矛盾;
从而 ,而由 ,即得 .
又由 是增函数,则 ,即 ,于是得到 .
又 ,从而 ,即 .
而由 知, .
于是 ,
则函数 的值域 ;
故答案为 .
根据题意,令 ,由条件求得而 ,即 而由 知, ,于是得到 的值,
将其值域用列举法表示即可得答案.
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学科网(北京)股份有限公司【点睛】本题考查抽象函数的求值,涉及函数的单调性的应用,求出 ,是解题的关键,属于中档题.
11.设函数 对任意实数 , 都有 ,且 时, , .
(1)求证 是奇函数;
(2)求 在区间 上的最大值和最小值.
【答案】(1)详见解析;(2)最小值-1,最大值1.
【分析】(1)利用赋值法,令 , 代入函数式,可求得 ,再令 代入函数式,即可证明函数为
奇函数.
(2)利用定义法,可证明函数 在 上单调递减.再根据 ,用 表示出最大值与
最小值即可求解.
【详解】(1)证明:令 , 代入函数式可得
即
令 ,代入函数式可得
所以
函数定义域为R,所以 是奇函数
(2)先证明函数的单调性,证明过程如下:
任取 ,则
由题意可知
因为
所以
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学科网(北京)股份有限公司即
所以 在 上单调递减,且
所以 在区间 上的 ,
【点睛】本题考查了抽象函数奇偶性、单调性的综合应用,注意在解决此类问题时,赋值法在求值中的应用,
属于中档题.
3.求解析式
12.已知函数 为定义在 上的函数满足以下两个条件:
(1)对于任意的实数x,y恒有 ;
(2) 在 上单调递减.
请写出满足条件的一个 ___________.
【答案】 (答案不唯一)
【分析】由(1)(2)可设 ,由 可求 ,从而可求解.
【详解】由(1)(2)可设 ,
由 ,
可得 ,
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学科网(北京)股份有限公司化简可得 .
故 的解析式可为 .
取 可得满足条件的一个 .
故答案为: .
13.定义在R上的函数f(x)满足 ,并且对任意实数x,y都有 ,求
的解析式.
【答案】
【分析】对 进行赋值,解方程求得 的解析式.
【详解】对任意实数 , , ,
令 ,得 ,即 ,
又 ,所以 .
14.定义在实数集上的函数 的图象是一条连绵不断的曲线, , ,
且 的最大值为1,最小值为0.
(1)求 与 的值;
(2)求 的解析式.
【答案】(1) ,
(2)
【分析】(1)利用赋值法,令 ,得到 ;令 ,得到 ;
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学科网(北京)股份有限公司(2)先由 得到 ,根据 的最大值
为1,最小值为0及
图象连续,写出 的解析式.
(1)
令 ,则 ,得
∴
∴
令 ,则 ,
同理 ;
(2)
由
得 ,即
这说明 , 至少与1, , 其中之一相等
∵ 的最大值为1,最小值为0
∴在区间 和 上,一定有
只能在 处取得,因此
又∵函数 的图象是一条连绵不断的曲线
∴ 的解析式为
15.若定义在 上的函数 满足 ,则 的单调递增区间为( )
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学科网(北京)股份有限公司A. 和 B. 和
C. 和 D. 和
【答案】B
【分析】当 可求得 ;当 时, ,由已知关系式可得 ,
进而得到 ;由二次函数性质可得单调递增区间.
【详解】当 时, ,则 ,
在 上单调递增;
当 时, , ,
,
在 上单调递增;
综上所述: 的单调递增区间为 和 .
故选:B.
16.已知函数 是定义域为 的单调函数,若对任意的 ,都有 ,则
____________.
【答案】
【分析】由 是定义域为 的单调函数及 知 为常数,
设 ,可得 ,从而可求得 值确定 的解析式即可.
【详解】∵对任意 ,均有 ,且 在 上单调,
所以 为常数,
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学科网(北京)股份有限公司∴设 , , 为常数,
函数 是定义域为 ,故
又∵ 或 (舍),
∴ ,
故答案为:2023.
17.求下列函数解析式:
(1)已知 ,求 的解析式.
(2)已知 ,求 的解析式.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)令 ,使用换元法求解析式;
(2)令 得 ,与原式组成方程组求解.
【详解】(1)令 ,则
所以
所以
综上所述,结论是:
(2)令 得 ,
由
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学科网(北京)股份有限公司解得
综上所述,结论是:
4.奇偶性问题
18.(多选)已知 是定义在 上不恒为0的偶函数, 是定义在 上不恒为0的奇函数,则
( )
A. 为奇函数 B. 为奇函数
C. 为偶函数 D. 为偶函数
【答案】BCD
【分析】根据已知,利用奇函数、偶函数的性质进行判断.
【详解】由题意可知, ,所以 ,所以 为偶函数,A项错误;
由 ,得 ,所以 为奇函数,B项正确;
因为 ,所以 为偶函数,C项正确;
因为 ,所以 为偶函数,D项正确.
故选:BCD.
19.已知定义在 上的偶函数 满足 ,当 时, 单调递增,则( )
A.
B.
C.
D.
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学科网(北京)股份有限公司【答案】A
【分析】由题意求出函数的周期,然后根据偶函数的性质判断出函数在[0,2]上的单调性,进而将自变量的
取值转化到区间[0,2]上,利用放缩法判断出它们的大小关系,最后根据单调性求得答案.
【详解】因为 为偶函数,所以 ,
又 ,所以 ,
所以 ,即 是周期为4的函数,
则 .
因为 ,
所以 , , .
因为 为偶函数,且当 时, 单调递增,
所以当 时, 单调递减,故 .
故选:A.
20.(多选)已知 是定义在 上的奇函数, ,设 ,则( )
A.函数 的周期为 B.
C. 是偶函数 D.
【答案】ABD
【分析】先由函数是奇函数, ,可判断函数的周期,再根据周期性可将选项B中的函数值
转化,由函数奇偶性的定义判断 是奇函数,根据函数周期性可以推得 ,进而求得
.
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学科网(北京)股份有限公司【详解】对于A:因为 ,所以 是周期为 的函数,故
A正确;
对于B:因为 的周期为 ,所以 ,所以 ,
,所以 ,故B正确;
对于C:因为 ,所以 是奇函数,故C错误;
对于D:因为 ,所以 ,
所以 ,
因为 ,
,
,故D正确.
故选:ABD.
21.已知 为定义在 上的奇函数,当 时, 单调递增,且 , ,
,则函数 的零点个数为( )
A.4 B.3 C.2 D.1
【答案】A
【分析】根据函数的奇偶性,单调性结合函数值的范围,作图数形结合即可判断.
【详解】当 时, 单调递增,且 ,且 为定义在 上的奇函数,
所以 ,可得 且 在 上单调递增,
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学科网(北京)股份有限公司由 ,得 .
又因为 , ,可得 ,
为定义在 上的奇函数,又可得 ,
根据题意作出满足要求的 的大致图像,
由图知,直线 与 的图像有4个公共点,
所以 有4个零点.
故选:A.
22.(多选)已知函数 的定义域为 , 为奇函数,且对于任意 ,都有 ,
则( )
A. B.
C. 为偶函数 D. 为奇函数
【答案】BCD
【分析】由题意可得 ,结合 为奇函数可得 ,从而可判断选项A;
由 ,得 ,在 中,令 可判断选项B;由 ,
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学科网(北京)股份有限公司可判断选项C;由 , 可判断选项D.
【详解】由 为奇函数,可得 ,即 ,
又因为 ,所以 ,即 ,
所以 ,所以 ,故选项A错误;
由 ,得 ,由 ,得 ,
所以 ,故选项B正确;
由 , ,得 ,
所以 为偶函数,故选项C正确;
由 , ,可得 ,
所以 ,
即 ,故 为奇函数,故选项D正确.
故选:BCD
23.(多选)已知 , 都是定义在 上且不恒为0的函数,则( )
A. 为偶函数
B. 为奇函数
C.若 为奇函数, 为偶函数,则 为奇函数
D.若 为奇函数, 为偶函数,则 为非奇非偶函数
【答案】AD
【分析】根据奇函数和偶函数的定义判断即可.
【详解】选项A:
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学科网(北京)股份有限公司设 ,
因为 是定义在 上的函数,所以 的定义域为 ,
,所以 为偶函数,故A正确;
选项B:
,
因为 是定义在 上的函数,所以 的定义域为 , ,所以 为偶函数,
故B错误;
选项C:
设 ,
因为 , 都是定义在 上的函数,所以 的定义域为 ,
因为 为奇函数, 为偶函数,所以 ,
所以 为偶函数,故C错误;
选项D:
设 ,
因为 , 都是定义在 上的函数,所以 的定义域为 ,
,
因为 是不恒为0的函数,
所以 不恒成立,所以 不是奇函数,
,
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学科网(北京)股份有限公司因为 是不恒为0的函数,所以 不恒成立,
所以 不是偶函数,所以 是非奇非偶函数,故D正确,
故选:AD.
5.周期性问题
24.若函数 的定义域为 ,且 ,则 ______.
【答案】
【分析】推导出函数 的图象关于点 中心对称,可得出 ,推导出函数 为周期函数,
确定该函数的周期,结合函数的周期性可求得 的值.
【详解】因为 ,所以, ,
所以函数 的图象关于点 中心对称,
又因为函数 的定义域为 ,所以 .
由 ,可得 ,即 ,
所以, ,所以函数 的周期是 ,
所以 .
故答案为: .
25.设函数 的定义域为 , 为奇函数, 为偶函数,当 时, ,
若 ,则 ( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据函数奇偶性的性质,结合函数的周期性、代入法进行求解即可.
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学科网(北京)股份有限公司【详解】因为 为奇函数,所以有 ,
因为 为偶函数,所以有 ,
,
所以函数 的周期为 ,
由 ,
由 ,
由 ,
,
,
故选:A
【点睛】关键点睛:根据函数的奇偶性求出函数的周期,利用赋值法是解题的关键.
26.定义在 上的函数 满足 ,则 ______.
【答案】1012
【分析】先根据题意可得到 ,从而可得到函数的周期性,再通过赋值 和 得到
和 ,进而即可求解.
【详解】由 ,
则 ,
所以 ,即 ,
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学科网(北京)股份有限公司所以 是以4为周期的周期函数.
令 ,得 ,所以 ,
令 ,则 ,所以 ,
所以 .
故答案为:1012.
27.已知定义在 上的函数 满足: , ,当 时, ,
则 ______.
【答案】
【分析】根据已知条件推导出函数 是周期为 的周期函数,求得 ,结合
,结合已知条件代值计算即可得解.
【详解】因为定义在 上的函数 满足: , ,
所以, ,即函数 为奇函数,
则 ,所以, ,
故函数 是周期为 的周期函数,
因为 ,所以, ,
则 , ,
所以,
.
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学科网(北京)股份有限公司故答案为: .
28.(多选)定义在 上的函数 满足 , ,若 ,
则( )
A. 是周期函数 B.
C. 的图象关于 对称 D.
【答案】ACD
【分析】根据 ,可得 ,进而可得 ,从
而可得函数的周期性,即可判断A;结合 ,可得函数的对称性,即可判断C;根据函数
的周期性及对称性计算即可判断BD.
【详解】因为 , ,所以 ,
所以 ,即 ,
所以 是周期为4的周期函数,则A正确;
在 中,令 ,得 ,则 ,
因为 ,
所以 的图象关于直线 对称,则C正确;
因为 ,所以 ,所以 ,则B错误;
由函数的对称性与周期性可得 ,
因为 ,即 ,
所以 ,
则
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学科网(北京)股份有限公司,则D正确.
故选:ACD.
【点睛】关键点点睛:根据 ,可得 ,进而可得
,从而可得 是周期为4的周期函数,是解决本题的关键.
29.(多选)已知函数 , 的定义域均为 ,且满足 , ,
,则( )
A. 为奇函数 B.4为 的周期
C. D.
【答案】BD
【分析】对于A,由 得出 的对称中心为 ,再由 和
得出 关于 对称,则 关于 轴对称,为偶函数,判断出A;对于B,由
和 ,得出 的周期为4,再根据 ,即可得出 的
周期;对于C,由 的周期性和奇偶性,求出 ,即可判断C;对于D,根据
和 的周期即可判断D.
【详解】对于A:
因为 ,
所以 的对称中心为 ,
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学科网(北京)股份有限公司因为 ,
所以 ,
又 ,
所以 ,则 关于 对称,结合 的对称中心为 ,
所以 关于 轴对称,即 为偶函数,故A错误;
对于B:
因为 ,
所以 ,
又 ,
所以 ,即 ,
所以 ,即 的周期为4,
又 ,
所以 的周期也为4,故B正确;
对于C:
由 对称中心为 ,得 ,
又因为 对称轴为 ,所以 ,所以 关于 对称中心,
所以 和 关于点 对称,
所以 ,
所以 ,
所以 ,故C错误;
对于D:
由C得 ,
因为 ,
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学科网(北京)股份有限公司所以 , , , ,
所以
,
又因为 的周期为4,
所以 ,故D正确,
故选:BD.
【点睛】方法点睛:①若函数 是奇函数,则函数 的图像关于点 对称;②若函数
是偶函数,则函数 的图像关于直线 对称;③若函数 是奇函数,则函数 的图像
关于点 对称;④若函数 是偶函数,则函数 的图像关于直线 对称;⑤若函
数 的图像既有对称轴又有对称中心,则对称轴关于对称中心对称的直线仍是函数 图像的对称轴,
对称中心关于对称轴对称的点仍是函数 图像的对称中心;⑥若函数 的图像关于点 对称,且
函数 在 时有意义,则有 ;⑦若函数 的图像具有双对称性,则函数 为周期函数;
若 的图像关于直线 , 对称,则函数 是以 为周期的周期函数;若 的图像关于
点 和 对称,则函数 是以 为周期的周期函数;若 的图像关于直线 对称,又关
于点 对称,则函数 是以 为周期的周期函数;⑧若函数 的周期为 ,则函数
的周期为 .
6.对称问题
30.已知函数 是定义域为 的奇函数,满足 ,若 ,则
( )
A. B.0 C.2 D.4
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学科网(北京)股份有限公司【答案】B
【分析】根据题意求得函数 是以8为周期的周期函数,进而求得 ,结合周
期性,即可求解.
【详解】解:由函数 是定义域为 的奇函数,可得 ,
又由 ,可得 ,
所以 ,可得 ,
所以函数 是以8为周期的周期函数,且 ,
因为函数 为奇函数,可得 ,所以 ,
又由 ,可得 ,即 ,
,
所以 ,
所以 .
故选:B.
31.(多选)已知 是定义在R上的函数,函数 图像关于y轴对称,函数 的图像关于
原点对称,则下列说法正确的是( )
A. B.对 , 恒成立
C.函数 关于点 中心对称 D.
【答案】BCD
【分析】根据条件判断函数的对称性和周期性,利用相关性质判断选项即可.
【详解】∵函数 的图像关于y轴对称,∴函数 的图像关于直线 对称,
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学科网(北京)股份有限公司,则 ,
∵函数 的图像关于原点对称,∴函数 的图像关于点 中心对称, ,
,则 ,C选项正确;
, ,故 ,B选项正确;
,D选项正确;
没有条件能确定 ,A选项错误.
故选:BCD.
32.(多选)已知定义在R上的函数 满足 ,且 为奇函数, ,
.下列说法正确的是( )
A.3是函数 的一个周期
B.函数 的图象关于直线 对称
C.函数 是偶函数
D.
【答案】AC
【分析】根据已知可推得 ,即可得出A项;由 为奇函数,即可得出
函数的对称性;易知 ,结合 ,即可推得 ,得出C项;
根据函数的奇偶性、周期性求解,即可判断D项.
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学科网(北京)股份有限公司【详解】对于A项,因为 ,所以 ,所以3是函数 的
一个周期,故A正确;
对于B项,因为, 为奇函数,所以 ,
所以,点 是函数 图象的对称中心,故B错误;
对于C项,因为, 为奇函数,所以 ,
所以 .
又因为 ,所以 ,
所以 ,
所以,函数 是偶函数,故C项正确;
对于D项,由C知,函数 是偶函数,所以 .
又3是函数 的一个周期,
所以 , , ,
所以, ,
所以, ,故D错误.
故选:AC.
【点睛】思路点睛:根据已知条件,变换得出函数的关系式,进而得出函数的对称性、奇偶性以及周期性.
然后根据奇偶性以及周期性求值,即可得出答案.
33.已知函数 的定义域为R, 为奇函数,且对于任意 ,都有 ,则下
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学科网(北京)股份有限公司列结论中一定成立的是( )
A. B.
C. 为偶函数 D. 为奇函数
【答案】C
【分析】由 是奇函数,得 即可判断 ,先证明 ,得到
,从而判断 ,证明 的周期为 ,再证明函数 的图象关于 对称,可判
断C,由 结合周期性判断D.
【详解】由 是奇函数,得 ,即 ,选项 错误;
由 ,得 ,所以 ,即 ,则
,B错;
由 可得 可得函数 的周期为 ,
与 可得 ,即函数 的图象关于 对称,
根据周期为2可得函数 的图象关于 对称,即 ,所以 为偶函数,C
正确;
因为 且函数 的周期为 ,所以 , 为偶函数,,
故选项 错误.
故选: .
34.定义域为 的函数 满足 ,且当 时, 恒成立,
设 , , ,则 , , 的大小关系为( )
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学科网(北京)股份有限公司A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据题意,求得函数的对称性以及单调性,结合对数函数以及指数函数的单调性,求得
的大小关系,可得答案.
【详解】因为函数 满足 ,所以函数 的图象关于直线 成轴对称,
因为当 时, ,由 ,则 ,即 ,
所以 在 上单调递增,则 在 上单调递减,
由 ,
由 ,根据函数 在 上单调递增,则 ;
由 ,根据函数 在 上单调递增,则 .
由函数 在 上单调递减,则 ,即 .
故选:B.
35.试写出一个定义域为R,且满足如下三个条件的函数的解析式 __________.① 是偶函数;
② , ;③ 在区间 上恰有2个零点.
【答案】 (结果不唯一)
【分析】根据给定的三个条件得出函数的对称性,从而找出一个满足条件的函数即可.
【详解】因为 是偶函数,所以 关于 对称;
因为 , ,所以 关于 对称;
又因为 在区间 上恰有2个零点,
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学科网(北京)股份有限公司所以满足以上三个条件的函数的一个解析式为 .
故答案为: (结果不唯一)
7.求解不等式
36. 为定义在 上的偶函数,对任意的 ,都有 ,且 ,则不等式
的解集为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】由题可得函数 在 上单调递增,且为偶函数,进而可得 ,即得.
【详解】对任意的 ,都有 ,则
,
令 ,则 在 上单调递增,
因为 为定义在 上的偶函数,
所以 ,即 为偶函数,
又 ,
由 ,可得 ,即 ,
所以 ,
所以 的解集为 ,
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学科网(北京)股份有限公司故选:A.
37.已知 是定义在 上的奇函数, ,且 在 上单调递增,则不等式
的解集为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】由题意不等式 等价于 ,再根据函数的单调性分 和 两种情况
讨论即可得解.
【详解】因为 是定义在 上的奇函数, ,且 在 上单调递增,
所以 在 上单调递增,
由 ,得 ,
当 时,由 ,得 ,
当 时,由 ,得 ,
所以原不等式的解集为 .
故选:A.
38.若函数 对任意实数x,y都有 ,则称其为“保积函数”.若 时,
,且 , ,则 __________,不等式 的解集为__________.
【答案】
【分析】令 ,可证明函数为偶函数,再根据 即可求得 ,设任意的 ,则
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学科网(北京)股份有限公司,证明 在 上单调递增,再根据函数的单调性解不等式即可.
【详解】令 ,则 对任意实数x都成立,
所以 是偶函数,
,
因为 ,所以 ,
设任意的 ,则 ,所以 ,
所以 ,
所以 在 上单调递增,
所以不等式 等价于 ,
又 是R上的偶函数,所以 ,解得 ,
所以不等式 的解集为 .
故答案为: ; .
【点睛】关键点点睛:设任意的 ,则 ,结合 时, ,证明 在
上单调递增,是解决本题的关键.
39.已知 是定义在 上的增函数,且 的图像关于点 对称,则关于x的不等式
的解集为______________.
【答案】
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学科网(北京)股份有限公司【分析】观察不等式,结合函数 的性质,构造新函数 ,为 上的增函数和奇函
数,再利用其奇函数和增函数的性质求解不等式即可.
【详解】设函数 ,因为 的图像关于点 对称,所以 的图像关于原点对称,
故 为定义在 上的奇函数,
因为 是定义在 上的增函数,所以 也是定义在 上的增函数,
由 ,得 ,
即 ,即 ,
则
解得 ,即不等式的解集为 .
故答案为: .
40.函数 在 单调递减,且为奇函数. ,则满 的 取值范围
是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据函数的单调性,奇偶性以及 可解不等式组 或 分别解两
个不等式组即可得出结论.
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学科网(北京)股份有限公司【详解】由已知,使不等式成立的 满足 或 ,
因为 为奇函数.且 ,所以 ,
将 的图象右移 个单位后,由 得 ,
又 得 ,即 ,
所以满足 的 范围为 ,
同理,满足 的 范围为 .
综上, 的取值范围为 ,
故选:A.
【点睛】关键点睛:通过函数的单调性,奇偶性,以及 ,从而解出 得 ,以及
得 ,是解题关键.本题考查函数的基本性质的综合应用,属于较难题.
41.定义在 上 且满足 ,其中 ,在 为增函数,则
(1)不等式 解集为
(2)不等式 解集为
(3) 解集为
(4) 解集为 ,其中成立的是( ).
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学科网(北京)股份有限公司A.(1)与(3) B.(1)与(4) C.(2)与(3) D.(2)与(4)
【答案】B
【分析】根据函数满足的性质作出函数的大致图象,进而数形结合,分别求解不等式,即可求得答案.
【详解】由题意可知定义在 上 且满足 ,其中 ,在 为增函数,
则函数为偶函数,在 上为减函数,
函数 的图象可由 的图象向左平移1个单位得到,
作出 以即 得大致图象如图,
则不等式 可化为 或 ,
由图象可知 ,故(1)正确,(2)错误;
由于 为偶函数,故 可化为 ,
即 ,解得 ,故(3)错误,(4)正确,
故选:B
1.已知函数 是定义在 上的单调函数,且对任意的 ,都有 恒
成立,则 ( )
A. B. C. D.
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学科网(北京)股份有限公司【答案】D
【分析】由已知,可令 ,即可求得 的值.
【详解】∵函数 的定义域为 且 有意义,
∴令 ,则 ,
又∵ 是 上的单调函数,
∴存在唯一 ,使 ,且 ,
∴由已知,有 ,即 ,
∴ .
故选:D.
2.偶函数 满足: ,且在区间 与 上分别递减和递增,使
的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】根据题中所给条件,可画出符合全部条件的函数图象辅助做题.
【详解】根据题目条件,想象函数图象如下:
因为 , 为偶函数,所以 ,
所以当 和 时, ,
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学科网(北京)股份有限公司故选:B.
3.( 2023·陕西·统考一模)函数 是定义在 上的奇函数,且在 上单调递增, ,则不
等式 的解集为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】利用奇函数的性质及条件,得到 的单调性,再结合函数的对称性、 和 即可
求出结果.
【详解】因为函数 是奇函数,且在 上单调递增,所以函数 在 上也单调递增,
又因为 ,所以 ,不等式 等价于 或 ,
即 或 ,得到 .
故选:D.
4.已知函数 定义域为 ,对 ,恒有 ,则下列说法错误的
有( )
A. B.
C. D.若 ,则 周期为
【答案】A
【分析】利用赋值法求 判断A;赋值法结合函数奇偶性的定义判断B;赋值法结合换元法判断C;利
用赋值法求得 ,化简得 ,即可判断D.
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学科网(北京)股份有限公司【详解】由 ,
令 , ,有 ,
可得 或 ,A错;
当 时,令 ,
则 , ,
函数 既是奇函数又是偶函数, ,
当 时,令 ,
则 ,则 ,
函数 是偶函数, ,
综上,B正确;
令 ,则 ,
故 ,
由于 ,令 ,即 ,
即有 ,C正确;
若 ,令 ,
则 ,
所以 ,
则 ,
,
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学科网(北京)股份有限公司所以 ,
则 周期为 ,D正确.
故选:A
5.若函数 的定义域为 ,则 的定义域为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据题意先求得函数 的定义域为 ,然后结合抽象函数定义域与 求解即可;
【详解】由题意可知 ,所以 ,要使函数 有意义,则 解
得 .
故选:D
6.已知定义在 上的函数 满足, ,且当 时, , ,则
关于 的不等式 的解集为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据题意得 为 上的奇函数,且为增函数,又由题得 ,令
,得 为 上的偶函数,且在 上单调递增,得 即可解决.
【详解】由题知,定义在 上的函数 满足, ,
且当 时, , ,
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学科网(北京)股份有限公司所以 ,即 ,
又 ,
所以 为 上的奇函数,
设 , ,
所以 为 上的增函数,
因为 ,
令 ,
因为 为 上的偶函数,且在 上单调递增, ,
所以 ,
所以 ,
故选:B.
7.已知 是定义在 上的奇函数, ,若 , 且 满足 ,则
不等式 的解集为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】根据给定条件,确定函数 的单调性,再变形不等式,利用单调性分段求解作答.
【详解】因为 , 且 满足 ,则 在 上单调递增,
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学科网(北京)股份有限公司因为 是定义在R上的奇函数,且 ,则 , 在 上单调递增,
由 ,得 ,
当 时,由 ,得 ,当 时,由 ,得 ,
所以原不等式的解集为 .
故选:A
8.(多选)已知定义在 上的函数 满足 ,且 为偶函数,则下列说法
一定正确的是( )
A.函数 的周期为2 B.函数 的图象关于 对称
C.函数 为偶函数 D.函数 的图象关于 对称
【答案】BC
【分析】根据给定的信息,推理论证周期性、对称性判断AB;借助变量替换的方法,结合偶函数的定义
及对称性意义判断CD作答.
【详解】依题意, 上的函数 , ,则 ,函数 的周
期为4,A错误;
因为函数 是偶函数,则 ,函数 的图象关于 对称,
且 ,即 ,函数 图象关于 对称,B正确;
由 得 ,则函数 为偶函数,C正确;
由 得 ,由 得 ,
因此 ,函数 的图象关于 对称,D错误.
故选:BC
9.(多选)已知定义在 上的偶函数 ,满足函数 关于点 对称,则下列结论正确的是
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学科网(北京)股份有限公司( )
A.
B.
C.若函数 在区间 上单调递增,则 在区间 上单调递增
D.若函数 在区间 上的解析式为 ,则 在区间 上的解析式为
【答案】BC
【分析】利用函数的对称性可判断A选项;利用已知条件结合偶函数的性质可判断B选项;利用函数周期
性可判断C选项;设 ,利用 即可求解解析式,判断D选项.
【详解】对于A选项,因为函数 关于点 对称,所以 ,A错误;
对于B选项,因为 且函数 为偶函数,
所以 可得 ,所以 ,
所以对任意的 , ,B正确;
对于C选项,因为函数 在区间 上单调递增,又函数 关于点 对称,
所以函数 在区间 上也单调递增,因为 ,所以函数 的周期为4,
则 在区间 上单调递增,C正确;
对于D选项,当 时, , ,
所以 ,D错误.
故选:BC.
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学科网(北京)股份有限公司10.(多选)定义在R上的函数 , 满足 ,且 为偶函
数, ,则( )
A. B.
C. D.
【答案】AC
【分析】由 为偶函数,结合偶函数定义求解可判断A;由
消去 可判断B;将 代入①式得
,即 ③,由②③消去 可判断C;由②③得 ,
消去 得 ,进而 ,从而 的周期为4,利用赋值法求出 ,
, , ,结合周期性计算可判断D.
【详解】A项:因为 为偶函数,所以 ,故A正确;
B项:由 ,消去 得 ,故B不正确;
C项:将 代入①式得 ,即 ③,
由 ,消去 得 ,故C正确;
D项:由 ,消去 得
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学科网(北京)股份有限公司,即 ,故 的周期为4;
将 代入①: ;
将 代入②: ,
由 关于 中心对称,且 ;
将 代入: ,
故有 ,故D错误.
故选:AC.
11.已知函数f(x)满足:①对 , , ;② .请写出一个符合上述
条件的函数f(x)=______.
【答案】 (答案不唯一,符合条件即可)
【分析】由条件对 , , 可推测 在 上可能为对数函数,再由
确定其解析式.
【详解】因为对 , , ;
所以 在 上可能为对数函数,
故 满足条件①,又 ,
所以 ,
故符合上述条件的函数可能为: ,
故答案为: (答案不唯一).
12.函数 是定义在 上的减函数,且图象关于点 对称,若 ,
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学科网(北京)股份有限公司则实数 的取值范围为______.
【答案】
【分析】利用函数的奇偶性、单调性可得不等式组,即可得解.
【详解】由题意知,函数 的定义域为 ,所以函数 的定义域为 ,
因为函数 图象关于点 对称,
所以函数 的图象关于 对称,即为奇函数,且在 上单调递减,
所以 即 ,
所以 ,解得 .
故答案为: .
13.已知 是在定义域 上的单调函数,且对任意 都满足: ,则满
足不等式 的 的取值范围是________.
【答案】
【分析】由换元法求出 的解析式,再解原不等式
【详解】由题意得 为正常数,令 ,则 ,
且 ,解得 ,
原不等式为 ,可得 ,解得 ,
故答案为:
14.设 为定义在 上的奇函数, 为定义在 上的偶函数,若 ,则
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学科网(北京)股份有限公司______.
【答案】
【分析】由奇偶函数的定义,将 换成 ,运用函数方程的数学思想,解出 , ,再求 ,
,即可得到结论.
【详解】 为定义在 上的奇函数,则 ,
为定义在 上的偶函数,则 ,
由于 ,
则 ,即有 ,
由 解得, ,
,
则 ,
,
则 .
故答案为: .
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