10.2函数的性质(讲义)-2023届高三数学(艺考生)一轮复习讲义(Word版含解析)

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10.2函数的性质(讲义)-2023届高三数学(艺考生)一轮复习讲义(Word版含解析)

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专题十 函数与导数
第2讲 函数的性质
一.单调性
增函数、减函数的定义
1.增函数:如果对于定义域I内某个区间D上的任意两个自变量的值x1,x2,当x12.减函数:如果对于定义域I内某个区间D上的任意两个自变量的值x1,x2,当x1f(x2),那么就说函数f(x)在区间D上是减函数.
变形:(x1-x2)[f(x1)-f(x2)]<0 <0 f(x)在[a,b]上是减函数.
判断单调性的方法
1.定义法:一般步骤为设元→作差→变形→判断符号→得出结论.
2.图象法:如果f(x)是以图象形式给出的,或者f(x)的图象易作出,则可由图象的上升或下降确定单调性.
3.导数法:先求导数,利用导数值的正负确定函数的单调区间.
4.性质法:增+增=增 减+减=减
(三)复合函数的单调性
y=f[g(x)]的单调性与y=f(u)和u=g(x)的单调性有关.简记:“同增异减”
二.函数的奇偶性
(一)奇函数、偶函数定义
1.奇函数:如果对于函数f(x)的定义域内任意一个x,都有f(-x)=-f(x),那么函数f(x)是奇函数。
奇函数的图像关于原点对称
2.偶函数:如果对于函数f(x)的定义域内任意一个x,都有f(-x)=f(x),那么函数f(x)是偶函数
偶函数的图像关于y轴对称
(二)注意事项
1.函数的定义域关于原点对称是函数具有奇偶性的前提条件
2.如果函数f(x)是奇函数且在x=0处有定义,则一定有f(0)=0;如果函数f(x)是偶函数,那么f(x)=f(|x|).
(三)判断函数奇偶性的3种常用方法
1.定义法:确定函数的奇偶性时,必须先判定函数定义域是否关于原点对称.若对称,再化简解析式后验证f(-x)=±f(x)或其等价形式f(-x)±f(x)=0是否成立.
2.图象法:
3.性质法:设f(x),g(x)的定义域分别是D1,D2,那么在它们的公共定义域上:奇+奇=奇,奇×奇=偶,偶+偶=偶,偶×偶=偶,奇×偶=奇.
三、周期性与对称性
1.轴对称:
①f(x)=f(-x),关于x=0对称
②f(a+x)=f(a-x),关于x=a对称
③f(a+x)=f(b-x),关于x=对称
2.中心对称:
①f(x)-f(-x)=0,关于(0,0)对称
②f(a+x)-f(a-x)=0,关于(a,0)对称
③f(a+x)-f(a-x)=2b,关于(a,b)对称
3.周期性:
①f(x)=f(x+T),最小正周期为T,有多个对称轴,有多个对称中心.
②f(x+a)=f(x+b),T=lb-al
③f(x+a)=-f(x+b),T=2lb-al
④f(x+a)=±,T=l2al
1.下列四个函数中,在(0,+∞)上为增函数的是(  )
A.f(x)=3﹣x B.f(x)=x2﹣3x
C.f(x) D.f(x)
【解答】解:函数f(x)=3﹣x在(0,+∞)上为减函数,不满足题意;
函数f(x)=x2﹣3x在(0,)上为减函数,不满足题意;
函数f(x)在(0,+∞)上为增函数,满足题意;
函数f(x)在(0,+∞)上为减函数,不满足题意;
故选:C.
2.下列函数既是奇函数,又是增函数的是(  )
A.y=log2x B.y=x3+x C.y=3x D.y=x﹣1
【解答】解:A、定义域为(0,+∞),是非奇非偶函数;
B、定义域为R,f(﹣x)=(﹣x)3﹣x=﹣f(x),故是奇函数,又y′=3x2+1>0,所以函数为增函数,满足题意;
C、定义域为R,f(﹣x)≠f(x),是非奇非偶函数;
D、定义域为(﹣∞,0)∪(0,+∞),f(﹣x)=(﹣x)﹣1=﹣f(x),故是奇函数,又y′=﹣x﹣2<0,所以函数在(﹣∞,0)、(0,+∞)上是单调减函数,不满足题意.
故选:B.
3.下列四个函数中,在其定义域上既是奇函数又是递增函数的是(  )
A.y=ex B.y=sinx C.y D.y=x3
【解答】解:y=ex,y为非奇非偶函数,不符合题意;
y=sinx在定义域R上不单调,不符合题意,
根据幂函数性质得,y=x3为奇函数,且在定义域R上单调递增,符合题意.
故选:D.
4.下列函数中,既是(0,+∞)上的增函数,又是偶函数的是(  )
A.y B.y=2x C.y=1﹣|x| D.y=lg|x|
【解答】解:函数在(0,+∞)上是减函数,且是奇函数,即A不符合题意;
函数y=2x是非奇非偶函数,即B不符合题意;
函数y=1﹣|x|在(0,+∞)上是减函数,即C不符合题意;
对于函数y=lg|x|,当x>0时,有y=lgx,单调递增;而f(﹣x)=lg|﹣x|=lg|x|=f(x),所以f(x)是偶函数,即D正确.
故选:D.
5.下列函数中,既是奇函数,又是增函数是(  )
A.f(x)=x|x| B.f(x)=﹣x3
C.f(x) D.f(x)
【解答】解:由f(﹣x)=﹣x|﹣x|=﹣x|x|=﹣f(x),知函数f(x)=x|x|为奇函数,又f(x)=x|x|当x>0时,f(x)=x2在(0,+∞)上为增函数,根据奇函数图象关于原点中心对称,
所以当x<0时,f(x)=﹣x2在(﹣∞,0)上也为增函数,所以函数f(x)=x|x|在定义域内既是奇函数,又是增函数,故A正确.
∵2>1,而﹣23<﹣13,所以函数f(x)=x3在定义域内不是增函数,故B不正确.
∵不关于原点对称,∴f(x)=sinx在给定的定义域内不是奇函数,故C不正确.
∵f(x)的定义域为{x|x>0},不关于原点对称,所以函数f(x)在定义域内不是奇函数,故D不正确.
故选:A.
6.设f(x)是奇函数,且当x∈(0,+∞)时,f(x)=x(1+x),则当x∈(﹣∞,0)时,f(x)等于(  )
A.x(1+x) B.﹣x(1+x) C.x(1﹣x) D.﹣x(1﹣x)
【解答】解:当x<0时,﹣x>0,代入函数在(0,+∞)上的解析式,得f(﹣x)=﹣x(1﹣x),
∵f(x)是奇函数,∴f(x)=﹣f(﹣x)=x(1﹣x),
故选:C.
7.已知函数y=f(x)在R上为奇函数,且当x≥0时,f(x)=x2﹣2x,则当x<0时,f(x)的解析式是(  )
A.f(x)=﹣x(x+2) B.f(x)=x(x﹣2)
C.f(x)=﹣x(x﹣2) D.f(x)=x(x+2)
【解答】解:任取x<0则﹣x>0,
∵x≥0时,f(x)=x2﹣2x,
∴f(﹣x)=x2+2x,①
又函数y=f(x)在R上为奇函数
∴f(﹣x)=﹣f(x)②
由①②得x<0时,f(x)=﹣x(x+2)
故选:A.
8.已知f(x)=ax2+bx是定义在[a﹣1,2a]上的偶函数,那么a+b的值是(  )
A. B. C. D.
【解答】解:对于函数知f(x)=ax2+bx,
依题意得:f(﹣x)=f(x),∴b=0.
又 a﹣1=﹣2a,∴a,
∴a+b.
故选:B.
9.已知f(x)是奇函数,那么实数a的值等于(  )
A.1 B.﹣1 C.0 D.±1
【解答】解:∵函数f(x)是R上的奇函数,∴f(0)=0,∴,解得a=1.
故选:A.
10.已知f(x)为奇函数,且当x>0时,f(x)=x﹣2,则的值为(  )
A. B. C. D.
【解答】解:根据题意,当x>0时,f(x)=x﹣2,
则f()2,
又由f(x)为奇函数,则f()=﹣f(),
故选:C.
11.设f(x)是R上的奇函数,且当x∈[0,+∞)时,f(x)=x3+1,则f(﹣2)= ﹣9 .
【解答】解:根据题意,当x∈[0,+∞)时,f(x)=x3+1,则f(2)=23+1=9,
又由f(x)为奇函数,则f(﹣2)=﹣f(2)=﹣9,
故答案为:﹣9
12.已知函数f(x)=ln(x)是奇函数,则a= 1 .
【解答】解:根据题意,函数f(x)=ln(x),则f(﹣x)=ln(x),
若f(x)为奇函数,则有f(x)+f(﹣x)=ln[(x)(x)]=lna=0,
解可得:a=1,
故答案为:1.
13.已知定义在[0,+∞)上的单调减函数f(x),若f(2a﹣1)>f(),则a的取值范围是(  )
A. B. C. D.
【解答】解:根据题意,f(x)是定义在[0,+∞)上的单调减函数,
若f(2a﹣1)>f(),则有0≤2a﹣1,解可得a,
即a的取值范围为[,),
故选:D.
14.若定义在R的奇函数f(x)在(﹣∞,0]单调递减,则不等式f(x)+f(x﹣2)≥0的解集为(  )
A.(﹣∞,2] B.(﹣∞,1] C.[1,+∞) D.[2,+∞)
【解答】解:因为定义在R的奇函数f(x)在(﹣∞,0]单调递减,
所以f(x)在(0,+∞)上单调递减,
所以f(x)在R上单调递减,
所以不等式f(x)+f(x﹣2)≥0即为f(x)≥﹣f(x﹣2)=f(2﹣x),
所以x≤2﹣x,解得x≤1,
即不等式的解集为(﹣∞,1].
故选:B.
15.设函数f(x)=e|x|,则使得f(2x﹣1)<f(x)成立的x的取值范围是(  )
A. B.
C. D.
【解答】解:f(x)是偶函数,且在[0,+∞)上是增函数,
∴由f(2x﹣1)<f(x)得,f(|2x﹣1|)<f(|x|),
∴|2x﹣1|<|x|,
∴(2x﹣1)2<x2,解得x<1,
∴x的取值范围是(,1).
故选:A.
16.已知a,x0均为实数,且函数f(x)=x+sinx+a,若f(x0)+f(﹣x0)=4,则a=(  )
A.1 B.2 C.4 D.8
【解答】解:根据题意,函数f(x)=x+sinx+a,则f(﹣x)=﹣x﹣sinx+a,
则有f(x)+f(﹣x)=2a,
若f(x0)+f(﹣x0)=4,则2a=4,必有a=2,
故选:B.
17.已知函数f(x)为奇函数,设g(x)=f(x)+a,若g(x)的最大值为M,最小值为m,且M+m=5,求实数a的值为  .
【解答】解:根据题意,g(x)=f(x)+a,则f(x)=g(x)﹣a,
又由g(x)的最大值为M,最小值为m,则f(x)的最大值为M﹣a,最小值为m﹣a,
而f(x)为奇函数,则(M﹣a)+(m﹣a)=0,即M+m﹣2a=0,
又由M+m=5,则a,
故答案为:.
18.若函数f(x)是周期为2的函数,且x∈[0,2]时,f(x)=(x﹣1)2+sinπx,则(  )
A. B. C. D.
【解答】解:因为函数f(x)是周期为2的函数,且x∈[0,2]时,f(x)=(x﹣1)2+sinπx,
所以 .
故选:C.
19.已知定义在R上的函数f(x)满足f(x+3)=f(x),且当x∈(1,3]时,f(x)=log4x,则f(2021)=(  )
A. B.0 C.log43 D.1
【解答】解:根据题意,定义在R上的函数f(x)满足f(x+3)=f(x),则f(x)是周期为3的周期函数,
则f(2021)=f(2+2019)=f(2),
又由当x∈(1,3]时,f(x)=log4x,则f(2)=log42,
故f(2021),
故选:A.
20.已知函数f(x)是R上的偶函数.若对于x≥0都有f(x)=f(2+x),且当x∈[0,2)时,f(x)=log2(x+1),则f(﹣2019)+f(2020)的值为(  )
A.﹣2 B.﹣1 C.1 D.2
【解答】解:因为f(x)为R上的偶函数,
所以f(x)=f(﹣x),
又因为对于x≥0,都有f(x)=f(2+x),
所以函数f(x)的周期T=2,
f(﹣2019)+f(2020)=f(2019)+f(2020)=f(1)+f(0)
=log2(1+1)+log2(0+1)=1+0=1.
故选:C.☆注:请用Microsoft Word2016以上版本打开文件进行编辑,用WPS等其他软件可能会出现乱码等现象.
专题十 函数与导数
第2讲 函数的性质
一.单调性
增函数、减函数的定义
1.增函数:如果对于定义域I内某个区间D上的任意两个自变量的值x1,x2,当x12.减函数:如果对于定义域I内某个区间D上的任意两个自变量的值x1,x2,当x1f(x2),那么就说函数f(x)在区间D上是减函数.
变形:(x1-x2)[f(x1)-f(x2)]<0 <0 f(x)在[a,b]上是减函数.
判断单调性的方法
1.定义法:一般步骤为设元→作差→变形→判断符号→得出结论.
2.图象法:如果f(x)是以图象形式给出的,或者f(x)的图象易作出,则可由图象的上升或下降确定单调性.
3.导数法:先求导数,利用导数值的正负确定函数的单调区间.
4.性质法:增+增=增 减+减=减
(三)复合函数的单调性
y=f[g(x)]的单调性与y=f(u)和u=g(x)的单调性有关.简记:“同增异减”
二.函数的奇偶性
(一)奇函数、偶函数定义
1.奇函数:如果对于函数f(x)的定义域内任意一个x,都有f(-x)=-f(x),那么函数f(x)是奇函数。
奇函数的图像关于原点对称
2.偶函数:如果对于函数f(x)的定义域内任意一个x,都有f(-x)=f(x),那么函数f(x)是偶函数
偶函数的图像关于y轴对称
(二)注意事项
1.函数的定义域关于原点对称是函数具有奇偶性的前提条件
2.如果函数f(x)是奇函数且在x=0处有定义,则一定有f(0)=0;如果函数f(x)是偶函数,那么f(x)=f(|x|).
(三)判断函数奇偶性的3种常用方法
1.定义法:确定函数的奇偶性时,必须先判定函数定义域是否关于原点对称.若对称,再化简解析式后验证f(-x)=±f(x)或其等价形式f(-x)±f(x)=0是否成立.
2.图象法:
3.性质法:设f(x),g(x)的定义域分别是D1,D2,那么在它们的公共定义域上:奇+奇=奇,奇×奇=偶,偶+偶=偶,偶×偶=偶,奇×偶=奇.
三、周期性与对称性
1.轴对称:
①f(x)=f(-x),关于x=0对称
②f(a+x)=f(a-x),关于x=a对称
③f(a+x)=f(b-x),关于x=对称
2.中心对称:
①f(x)-f(-x)=0,关于(0,0)对称
②f(a+x)-f(a-x)=0,关于(a,0)对称
③f(a+x)-f(a-x)=2b,关于(a,b)对称
3.周期性:
①f(x)=f(x+T),最小正周期为T,有多个对称轴,有多个对称中心.
②f(x+a)=f(x+b),T=lb-al
③f(x+a)=-f(x+b),T=2lb-al
④f(x+a)=±,T=l2al
1.下列四个函数中,在(0,+∞)上为增函数的是(  )
A.f(x)=3﹣x B.f(x)=x2﹣3x
C.f(x) D.f(x)
2.下列函数既是奇函数,又是增函数的是(  )
A.y=log2x B.y=x3+x C.y=3x D.y=x﹣1
3.下列四个函数中,在其定义域上既是奇函数又是递增函数的是(  )
A.y=ex B.y=sinx C.y D.y=x3
4.下列函数中,既是(0,+∞)上的增函数,又是偶函数的是(  )
A.y B.y=2x C.y=1﹣|x| D.y=lg|x|
5.下列函数中,既是奇函数,又是增函数是(  )
A.f(x)=x|x| B.f(x)=﹣x3
C.f(x) D.f(x)
6.设f(x)是奇函数,且当x∈(0,+∞)时,f(x)=x(1+x),则当x∈(﹣∞,0)时,f(x)等于(  )
A.x(1+x) B.﹣x(1+x) C.x(1﹣x) D.﹣x(1﹣x)
7.已知函数y=f(x)在R上为奇函数,且当x≥0时,f(x)=x2﹣2x,则当x<0时,f(x)的解析式是(  )
A.f(x)=﹣x(x+2) B.f(x)=x(x﹣2)
C.f(x)=﹣x(x﹣2) D.f(x)=x(x+2)
8.已知f(x)=ax2+bx是定义在[a﹣1,2a]上的偶函数,那么a+b的值是(  )
A. B. C. D.
9.已知f(x)是奇函数,那么实数a的值等于(  )
A.1 B.﹣1 C.0 D.±1
10.已知f(x)为奇函数,且当x>0时,f(x)=x﹣2,则的值为(  )
A. B. C. D.
11.设f(x)是R上的奇函数,且当x∈[0,+∞)时,f(x)=x3+1,则f(﹣2)=   .
12.已知函数f(x)=ln(x)是奇函数,则a=   .
13.已知定义在[0,+∞)上的单调减函数f(x),若f(2a﹣1)>f(),则a的取值范围是(  )
A. B. C. D.
14.若定义在R的奇函数f(x)在(﹣∞,0]单调递减,则不等式f(x)+f(x﹣2)≥0的解集为(  )
A.(﹣∞,2] B.(﹣∞,1] C.[1,+∞) D.[2,+∞)
15.设函数f(x)=e|x|,则使得f(2x﹣1)<f(x)成立的x的取值范围是(  )
A. B.
C. D.
16.已知a,x0均为实数,且函数f(x)=x+sinx+a,若f(x0)+f(﹣x0)=4,则a=(  )
A.1 B.2 C.4 D.8
17.已知函数f(x)为奇函数,设g(x)=f(x)+a,若g(x)的最大值为M,最小值为m,且M+m=5,求实数a的值为   .
18.若函数f(x)是周期为2的函数,且x∈[0,2]时,f(x)=(x﹣1)2+sinπx,则(  )
A. B. C. D.
19.已知定义在R上的函数f(x)满足f(x+3)=f(x),且当x∈(1,3]时,f(x)=log4x,则f(2021)=(  )
A. B.0 C.log43 D.1
20.已知函数f(x)是R上的偶函数.若对于x≥0都有f(x)=f(2+x),且当x∈[0,2)时,f(x)=log2(x+1),则f(﹣2019)+f(2020)的值为(  )
A.﹣2 B.﹣1 C.1 D.2

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