2023届上海市高三数学一轮复习讲义——函数的基本性质(Word版含答案)

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2023届上海市高三数学一轮复习讲义——函数的基本性质(Word版含答案)

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教师姓名 学生姓名 年 级 高三 上课时间
学 科 数学 课题名称 函数的基本性质
知识梳理 一、函数奇偶性的证明(判断) 证明(判断)函数奇偶性的一般步骤 验证函数的定义域是否关于原点对称?否!函数是非奇非偶函数.是!继续考查成立与否?成立,是奇函数;,是偶函数;都成立,是即奇又偶函数;都不成立,是非奇非偶函数. 二、函数奇偶性的应用 关于函数奇偶性的几个重要结论 (1)具有奇偶性的函数,其定义域关于原点对称(函数具有奇偶性的必要不充分条件). (2)函数是奇函数曲线关于原点对称;函数是偶函数曲线关于轴对称. (3)若的定义域关于原点对称,则是偶函数,是奇函数. (4)若函数的定义域关于原点对称,则可以表示成一个偶函数与一个奇函数的和. 其中,为偶函数,为奇函数. (5)、是定义域为、的奇函数,那么在上,是奇函数,是偶函数.类似的有:“奇±奇=奇”,“奇×奇=偶”,“偶±偶=偶”,“偶×偶=偶”,“奇×偶=偶”. (6)既是奇函数又是偶函数(定义域关于原点对称). (7)若奇函数在处有定义,则. (8)对于多项式函数 若是奇函数偶次项的系数全为零; 若是偶函数奇次项的系数全为零. 三、函数的单调性 注:①函数的单调区间是函数定义域的子集,在讨论函数的单调性的基础上不要忽略函数定义域的要求; ②一个函数有多个单调递增或递减区间时不能用“”连接;如的单调递减区间时和而不能写成。 单调性证明四部曲 ①任取,属于定义域,且令<;②作差-并变形,一般情况下是变形为几个式子乘积的形式; ③判断-的符号;④得出结论. 复合函数的单调性:同增异减(注:在解决复合函数单调性问题时不可忽略函数的定义域要求) 单调性与奇偶性之间的关系:奇函数在对称区间上的单调性相同;偶函数在对称区间上的单调性相反。 单调性的其它等价形式 ①对于任意的,都有,表示单调递增; 对于任意的,都有,表示单调递减. ②对于任意的,都有,表示单调递增; 对于任意的,都有,表示单调递减. ③若是奇函数,且对定义域内的任意()都有 恒成立,则在定义域内递增; 恒成立,则在定义域内递减. 四、函数的最值 1、求函数的最值问题可以化归为求函数的值域问题; 2、闭区间的连续函数必有最值。 例题讲解 【例1】判断函数的奇偶性: (1); (2); (3); (4). 【例2】写出下列函数的定义域,并指出它们的奇偶性: ;(2);(3);(4); (5);(6) 【分析】先判断定义域是否关于原点对称,再由定义证明奇偶性. 【详解】(1)此函数的定义域为R,,∴此函数为奇函数. (2),∴此函数的定义域为,此函数的定义域不关于原点对称 ∴此函数为非奇非偶函数. (3),∴此函数的定义域为 ∴此函数为偶函数 (4),∴此函数的定义域为 ,∴此函数为偶函数 (5),∴此函数的定义域为 此函数的定义域不关于原点对称 ∴此函数为非奇非偶函数 (6) ,,∴此函数的定义域为 ∴此函数既是奇函数又是偶函数 【例3】(1)已知是上的偶函数,则“”是“”的( ) A. 充分而不必要条件 B. 必要而不充分条件 C. 充分必要条件 D. 既不充分也不必要条件 (2)已知函数为定义在上的函数,则命题“存在,使且”是命题“为非奇非偶函数”的( ) A. 充分而不必要条件 B. 必要而不充分条件 C. 充分必要条件 D. 既不充分也不必要条件 【例4】设(为实常数).(1)当时,证明:不是奇函数; (2)设是奇函数,求与的值; 【参考答案】 解:(1)举出反例即可.,,, 所以,不是奇函数; (2)是奇函数时,,即对定义域内任意实数成立. 化简整理得,这是关于的恒等式, 所以,所以或 .经检验都符合题意. 【例5】已知函数对一切,都有.求证:为奇函数. 【例6】设,,若函数是奇函数,则的值为 . 【参考答案】 解:函数是奇函数,且有意义,故,. 【例7】(1)设是定义在上的函数,当时,, 当为奇函数时,函数的解析式是 ; 当为偶函数时,函数的解析式是 . 【参考答案】 解:当时,,, 若是奇函数,,则 若是偶函数,,则 (2)已知偶函数与奇函数的定义域均为, 且对任意有, 分别求与的解析式. 解: 任取, 则, 且, 两式相加得, 两式相减得, 综上所述, . (3)已知是奇函数,且.若,则________. 【例8】设函数,则它的最大值与最小值的和为 . (变式)函数的最大值和最小值分别为,则 . 【例9】已知函数是定义在上的奇函数,且当时,,其中,若的值域是,则实数的取值范围是_______________. 【例10】设为的定义域内的任意两个变量,有以下几个命题: ①; ②; ③; ④. 其中能推出函数为增函数的命题为________.(填序号) 【例11】设是定义在上的函数. ①若存在,当时、有成立,则函数在上单调递增; ②若存在,当时,有成立,则函数在上不可能单调递减; ③若存在,对于任意,都有成立,则函数在上单调递增; ④任意,当时,都有成立,则函数在上单调递减. 以上命题正确的序号是( ) (A)①③ (B)②③ (C)②④ (D)② 【例12】某位喜欢思考的同学在学习函数的性质时提出了如下两个命题: 已知函数的定义域为,, ① 若当时,都有,则函数是上的奇函数; ② 若当时,都有,则函数是上的增函数. 下列判断正确的是( ) A. ①和②都是真命题 B. ①是真命题,②是假命题 C. ①和②都是假命题 D. ①是假命题,②是真命题 【例13】(1)函数在上单调递增,则a的取值范围是(  ) A. B. C. D. (2)已知函数是实数集上的增函数,则实数的取值范围为__________. (3)已知定义域为的奇函数,又是减函数,且,求的取值范围. (4)已知是定义在上的偶函数,且在上是增函数,如果对于任意, 恒成立,则实数的取值范围是________. 答案:. 变式:已知函数,、、,且,,,则的值( ) 一定等于零. 一定大于零. 一定小于零. 正负都有可能. 选自:虹口2017二模15 答案: B (5)若函数与在区间上都是严格减函数,则实数的取值范围为( ) A. B. C. D. 【答案】D 【分析】由一次函数及反比例函数的单调性,结合图像变换即可得到实数的取值范围. 【详解】函数的图像关于对称, 所以当,y随x的增大而减小,当,y随x的增大而增大. 要使函数在区间上都是严格减函数, 只需; 要使在区间上都是严格减函数,只需; 故a的范围为. 故选:D 【例14】函数在上单调递增,则实数的取值范围为___________. 【例15】函数的单调递减区间是_____. (变式)是否存在实数,使函数在区间上是增函数?如此存在,说明可能的取值;如果不存在,说明理由. 【例16】已知是定义在上的奇函数,且,若,,有成立; (1)判断在上的单调性,并证明你的结论; (2)解不等式; 【答案】(1)单调递增,证明见解析;(2). 【分析】(1)由在,上为奇函数,结合时有成立,利用函数的单调性定义可证出在,上为增函数; (2)根据函数的单调性,化原不等式为,解之即得原不等式的解集; 【详解】(1)在,上为增函数,证明如下: 设,,,且, 在中令、, 可得, ,, 又是奇函数,得, . ,即 故在,上为增函数. (2)是定义在上的增函数, 不等式,即 解之得,,即为原不等式的解集; 【点睛】方法点睛:利用定义法判断函数的单调性的一般步骤是:(1)在已知区间上任取;(2)作差;(3)判断的符号(往往先分解因式,再判断各因式的符号), 可得在已知区间上是增函数, 可得在已知区间上是减函数. 【例17】已知函数. (1)证明:函数在上严格增函数; (2)若存在,使,则称为函数的不动点,已知该函数有且仅有一个不动点,求的值,并求出不动点; (3)若在上恒成立,求取值范围. 【答案】(1)证明见解析;(2),;(3). 【分析】(1)利用定义法证明在上的单调性; (2)根据已知条件得到方程有且仅有一根,根据求解出的值,从而可求的值; (3)将问题转化为“在上恒成立”,根据对勾函数的单调性求解出的最小值,则的范围可知. 【详解】(1)任取, 所以, 因为,所以, 所以,所以, 所以函数在上严格增函数; (2)因为有且仅有一个不动点,所以方程有且仅有一根, 令,则有且仅有一根, 所以有且仅有一根, 所以且,所以, 此时方程为,即为,所以; (3)因为在上恒成立, 所以在上恒成立, 所以在上恒成立, 由对勾函数的单调性可知,其在上递减,在上递增, 所以,此时, 所以且, 所以,即. 【例18】函数对任意的m、n∈R,都有,并且时,恒有. (1)求证:在R上是增函数; (2)若,解不等式. 三:课后作业 1、(1) 若函数为偶函数,则________. (2)已知分别是定义在R上的偶函数和奇函数,且,则(  ) A. B. C.1 D.3 (3)已知是定义在R上的奇函数,当时,,则不等式的解集为________. (4).已知是奇函数,且,若,则___________. (5)已知函数是定义在上的偶函数, 则_______, ________. (6)已知偶函数和奇函数的定义域都是, 它们在上的图像分别是图(1)和(2), 则关于x的不等式的解集是_____________________. (7)设定义域为R的函数与分别是偶函数和奇函数, 则下列结论正确的是答 [ ] A. 是偶函数 B. 是奇函数 C. 是偶函数 D. 是奇函数 2、为奇函数,求 3、已知函数的定义域为集合,集合. 且. (1)求实数的取值范围; (2)求证:函数是奇函数但不是偶函数. 4、若函数是偶函数,则其定义域为___________. 5、函数,其中,若是奇函数,求的值; 6、函数(常数,R)是偶函数,且它的值域为,则该函数的解析式__________ 【答案】 【分析】首先根据函数为偶函数得到或,根据值域分类讨论求解即可. 【详解】,定义域为, , 因为函数为偶函数,所以, 所以,即或. 当时,,值域不是,舍去. 当时,, 所以,则. 故答案为: 7、(1)是上的奇函数,当时,,求时的解析式; (2)设为奇函数,为偶函数,且,求和的解析式. 【答案】(1);(2);. 【分析】(1)利用函数的奇偶性求得函数的解析式. (2)利用函数的奇偶性列方程组,解方程组求得和. 【详解】(1)由于是定义在上的奇函数,所以, 当时,,所以. 所以. (2)由于为奇函数,为偶函数,且, 所以,即, 由, 解得;. 8、对于定义在上的函数,考察以下陈述句: :是上的严格增函数; :任意,,且当时,都有; :当时,都有; 关于以上陈述句,下列判断正确的是( ) A.、都是的充分条件 B.、中仅是的充分条件 C.、中仅是的充分条件 D.、都不是的充分条件 【答案】B 【分析】对于,首先利用赋值法求出函数为奇函数,再利用函数的单调性定义即可判断;对于,由增函数的定义中自变量具有任意性,从而可判断. 【详解】对于,令,则,解得, 令,,则, 所以,所以函数为奇函数, 设,则, 因为,所以, 所以, 所以函数是上的增函数, 故是的充分条件. 对于,当时存在情况,不符合严格单调性的定义, 故不是的充分条件. 故选:B 9、已知函数的定义域为,若对任意的,不等式 恒成立, 则称函数为函数. 已知函数①;②;③;④ 则上述五个函数中,函数的序号为_________ 答案:①③ 10、(1)若函数在上是单调函数,则实数的取值范围是( ) A、 B、 C、 D、 答案:C (2)若函数在上单调递增,则实数_________ 令,即在递增,,解得. (3)函数在区间上是单调增函数,则的取值范围是________. 解析:令,由单调递增, 故且在上单调递增,则 . (4)已知函数,在区间是递增函数,则常数的取值范围是 . 答案: (5)已知,若不等式在上恒成立,则实数 的取值范围是   . 答案:; 解析:在上单调递增,故,即在上恒成立, 即. 11、(1)已知是定义在上的奇函数,且在上为增函数,若,则不等式的解集为___________ 【答案】 【分析】根据是定义在上的奇函数,且,将不等式,转化为,利用函数在R上是增函数求解. 【详解】因为是定义在上的奇函数,且, 所以, 所以不等式,即为, 因为函数在上为增函数,则在R上是增函数, 所以, 解得, 所以不等式的解集为, 故答案为: (2)定义在上的偶函数在上严格减函数,且,则的取值范围是______ 【答案】 【分析】先根据奇偶性分析得到在上的单调性,然后将函数值关系转化为自变量间的关系,从而求解出的取值范围. 【详解】因为为上的偶函数且在上单调递减,所以在上单调递增, 又因为,所以,解得, 所以的取值范围是, 故答案为:. 12、设,若时,均有成立,则实数的取值集合为_________. 【答案】 【分析】可得时,不等式不恒成立,当,必定是方程的一个正根,由此可求出. 【详解】若,,则,由于的图象开口向上, 则不恒成立, , 由可解得,而方程的两个实数根异号, 必定是方程的一个正根, 则,,则可解得, 故实数的取值集合为. 故答案为:. 【点睛】本题考查不等式的恒成立问题,解题的关键是先判断,再得出当,必定是方程的一个正根. 13、设,,若存在,使得成立,则正整数的最大值为________ 【答案】 【分析】由题设且上有,所以,使得成立,只需即可,进而求得正整数的最大值. 【详解】由题意知:,使成立, 而当且仅当时等号成立, ∴,而,即, ∴仅需成立即可,有,故正整数的最大值为. 故答案为:. 【点睛】关键点点睛:结合基本不等式有,即,应用对勾函数的性质求值域,并将存在性问题转化为函数闭区间内有解,只要即可求最值. 14、已知函数. (1)证明:当时,函数是减函数; (2)根据的不同取值,讨论函数的奇偶性,并说明理由; (3)当,且时,证明:对任意,存在唯一的,使得, 且.教师姓名 学生姓名 年 级 高三 上课时间
学 科 数学 课题名称 函数的基本性质
知识梳理 一、函数奇偶性的证明(判断) 证明(判断)函数奇偶性的一般步骤 验证函数的定义域是否关于原点对称?否!函数是非奇非偶函数.是!继续考查成立与否?成立,是奇函数;,是偶函数;都成立,是即奇又偶函数;都不成立,是非奇非偶函数. 二、函数奇偶性的应用 关于函数奇偶性的几个重要结论 (1)具有奇偶性的函数,其定义域关于原点对称(函数具有奇偶性的必要不充分条件). (2)函数是奇函数曲线关于原点对称;函数是偶函数曲线关于轴对称. (3)若的定义域关于原点对称,则是偶函数,是奇函数. (4)若函数的定义域关于原点对称,则可以表示成一个偶函数与一个奇函数的和. 其中,为偶函数,为奇函数. (5)、是定义域为、的奇函数,那么在上,是奇函数,是偶函数.类似的有:“奇±奇=奇”,“奇×奇=偶”,“偶±偶=偶”,“偶×偶=偶”,“奇×偶=偶”. (6)既是奇函数又是偶函数(定义域关于原点对称). (7)若奇函数在处有定义,则. (8)对于多项式函数 若是奇函数偶次项的系数全为零; 若是偶函数奇次项的系数全为零. 三、函数的单调性 注:①函数的单调区间是函数定义域的子集,在讨论函数的单调性的基础上不要忽略函数定义域的要求; ②一个函数有多个单调递增或递减区间时不能用“”连接;如的单调递减区间时和而不能写成。 单调性证明四部曲 ①任取,属于定义域,且令<;②作差-并变形,一般情况下是变形为几个式子乘积的形式; ③判断-的符号;④得出结论. 复合函数的单调性:同增异减(注:在解决复合函数单调性问题时不可忽略函数的定义域要求) 单调性与奇偶性之间的关系:奇函数在对称区间上的单调性相同;偶函数在对称区间上的单调性相反。 单调性的其它等价形式 ①对于任意的,都有,表示单调递增; 对于任意的,都有,表示单调递减. ②对于任意的,都有,表示单调递增; 对于任意的,都有,表示单调递减. ③若是奇函数,且对定义域内的任意()都有 恒成立,则在定义域内递增; 恒成立,则在定义域内递减. 四、函数的最值 1、求函数的最值问题可以化归为求函数的值域问题; 2、闭区间的连续函数必有最值。 例题讲解 【例1】判断函数的奇偶性: (1); (2); (3); (4). 【例2】写出下列函数的定义域,并指出它们的奇偶性: ; (2); (3); (4); (5); (6) 【例3】(1)已知是上的偶函数,则“”是“”的( ) A. 充分而不必要条件 B. 必要而不充分条件 C. 充分必要条件 D. 既不充分也不必要条件 (2)已知函数为定义在上的函数,则命题“存在,使且”是命题“为非奇非偶函数”的( ) A. 充分而不必要条件 B. 必要而不充分条件 C. 充分必要条件 D. 既不充分也不必要条件 【例4】设(为实常数).(1)当时,证明:不是奇函数; (2)设是奇函数,求与的值; 【例5】已知函数对一切,都有.求证:为奇函数. 【例6】设,,若函数是奇函数,则的值为 . 【例7】(1)设是定义在上的函数,当时,, 当为奇函数时,函数的解析式是 ; 当为偶函数时,函数的解析式是 . (2)已知偶函数与奇函数的定义域均为, 且对任意有, 分别求与的解析式. (3)已知是奇函数,且.若,则________. 【例8】设函数,则它的最大值与最小值的和为 . (变式)函数的最大值和最小值分别为,则 . 【例9】已知函数是定义在上的奇函数,且当时,,其中,若的值域是,则实数的取值范围是_______________. 【例10】设为的定义域内的任意两个变量,有以下几个命题: ①; ②; ③; ④. 其中能推出函数为增函数的命题为________.(填序号) 【例11】设是定义在上的函数. ①若存在,当时、有成立,则函数在上单调递增; ②若存在,当时,有成立,则函数在上不可能单调递减; ③若存在,对于任意,都有成立,则函数在上单调递增; ④任意,当时,都有成立,则函数在上单调递减. 以上命题正确的序号是( ) (A)①③ (B)②③ (C)②④ (D)② 【例12】某位喜欢思考的同学在学习函数的性质时提出了如下两个命题: 已知函数的定义域为,, ① 若当时,都有,则函数是上的奇函数; ② 若当时,都有,则函数是上的增函数. 下列判断正确的是( ) A. ①和②都是真命题 B. ①是真命题,②是假命题 C. ①和②都是假命题 D. ①是假命题,②是真命题 【例13】(1)函数在上单调递增,则a的取值范围是(  ) A. B. C. D. (2)已知函数是实数集上的增函数,则实数的取值范围为__________. (3)已知定义域为的奇函数,又是减函数,且,求的取值范围. 已知是定义在上的偶函数,且在上是增函数,如果对于任意, 恒成立,则实数的取值范围是________. . 变式:已知函数,、、,且,,,则的值( ) 一定等于零. 一定大于零. 一定小于零. 正负都有可能. (5)若函数与在区间上都是严格减函数,则实数的取值范围为( ) A. B. C. D. 【例14】函数在上单调递增,则实数的取值范围为___________. 【例15】函数的单调递减区间是_____. (变式)是否存在实数,使函数在区间上是增函数?如此存在,说明可能的取值;如果不存在,说明理由. 【例16】已知是定义在上的奇函数,且,若,,有成立;(1)判断在上的单调性,并证明你的结论; (2)解不等式; 【例17】已知函数. (1)证明:函数在上严格增函数; (2)若存在,使,则称为函数的不动点,已知该函数有且仅有一个不动点,求的值,并求出不动点; (3)若在上恒成立,求取值范围. 【例18】函数对任意的m、n∈R,都有,并且时,恒有. (1)求证:在R上是增函数; (2)若,解不等式. 三:课后作业 1、(1) 若函数为偶函数,则________. (2)已知分别是定义在R上的偶函数和奇函数,且,则(  ) A. B. C.1 D.3 (3)已知是定义在R上的奇函数,当时,,则不等式的解集为________. (4).已知是奇函数,且,若,则___________. (5)已知函数是定义在上的偶函数, 则_______, ________. (6)已知偶函数和奇函数的定义域都是, 它们在上的图像分别是图(1)和(2), 则关于x的不等式的解集是_____________________. (7)设定义域为R的函数与分别是偶函数和奇函数, 则下列结论正确的是答 [ ] A. 是偶函数 B. 是奇函数 C. 是偶函数 D. 是奇函数 2、为奇函数,求 3、已知函数的定义域为集合,集合. 且. (1)求实数的取值范围; (2)求证:函数是奇函数但不是偶函数. 4、若函数是偶函数,则其定义域为___________. 5、函数,其中,若是奇函数,求的值; 6、函数(常数,R)是偶函数,且它的值域为,则该函数的解析式__________ 7、(1)是上的奇函数,当时,,求时的解析式; (2)设为奇函数,为偶函数,且,求和的解析式. 8、对于定义在上的函数,考察以下陈述句: :是上的严格增函数; :任意,,且当时,都有; :当时,都有; 关于以上陈述句,下列判断正确的是( ) A.、都是的充分条件 B.、中仅是的充分条件 C.、中仅是的充分条件 D.、都不是的充分条件 9、已知函数的定义域为,若对任意的,不等式 恒成立, 则称函数为函数. 已知函数①;②;③;④ 则上述五个函数中,函数的序号为_________ 10、(1)若函数在上是单调函数,则实数的取值范围是( ) A、 B、 C、 D、 (2)若函数在上单调递增,则实数_________ (3)函数在区间上是单调增函数,则的取值范围是________. (4)已知函数,在区间是递增函数,则常数的取值范围是 . (5)已知,若不等式在上恒成立,则实数 的取值范围是   . 11、(1)已知是定义在上的奇函数,且在上为增函数,若,则不等式的解集为___________ (2)定义在上的偶函数在上严格减函数,且,则的取值范围是______ 12、设,若时,均有成立,则实数的取值集合为_________. 13、设,,若存在,使得成立,则正整数的最大值为________ 14、已知函数. (1)证明:当时,函数是减函数; (2)根据的不同取值,讨论函数的奇偶性,并说明理由; (3)当,且时,证明:对任意,存在唯一的,使得, 且.

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