第10讲 函数专题1 讲义-2023届高三数学一轮复习(含答案)

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第10讲 函数专题1 讲义-2023届高三数学一轮复习(含答案)

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第10讲 函数复习专题
1.函数表示及性质
一.教学目标:
1.复习函数的概念及表示。
2. 复习函数的性质及应用
二.教学重、难点:
1.重点:函数四大性质的应用。
2.难点:函数性质的综合应用。
三、教学方法:数性结合,讲练结合。
四.知识梳理:
1.函数的三要素:定义域、值域、对应关系
两个函数当且仅当它们的三要素完全相同时才表示同一个函数,定义域和对应关系相同的两个函数是同一函数.
2.函数的单调性:(1)单调性的定义的等价形式:设x1,x2∈[a,b],
那么(x1-x2)[f(x1)-f(x2)]>0 >0 f(x)在[a,b]上是增函数;
(x1-x2)[f(x1)-f(x2)]<0 <0 f(x)在[a,b]上是减函数.
(2)若函数f(x)和g(x)都是减函数,则在公共定义域内,f(x)+g(x)是减函数;若函数f(x)和g(x)都是增函数,则在公共定义域内,f(x)+g(x)也是增函数;根据同增异减判断复合函数y=f[g(x)]的单调性.
3.函数的奇偶性:(1)f(x)为奇函数 f(-x)=-f(x) f(-x)+f(x)=0;f(x)为偶函数 f(x)=f(-x)=f(|x|) f(x)-f(-x)=0.只有当定义域关于原点对称时,这个函数才能具有奇偶性.
(2)f(x)是偶函数 f(x)的图象关于y轴对称;f(x)是奇函数 f(x)的图象关于原点对称.
(3)奇函数在对称的单调区间内有相同的单调性;偶函数在对称的单调区间内有相反的单调性.
(4)若f(x+a)为奇函数 f(x)的图象关于点(a,0)中心对称;若f(x+a)为偶函数 f(x)的图象关于直线x=a对称.
(5)在f(x),g(x)的公共定义域上:奇±奇=奇,偶±偶=偶,奇×奇=偶,偶×偶=偶,
奇×偶=奇.
4.函数的周期性的结论”(1)若y=f(x)在x∈R时,f(x+a)=f(x-a)恒成立,则函数f(x)的周期为2|a|.(2)若y=f(x)在x∈R时,f(x+a)=-f(x)或f(x+a)=,(其中a,b都是非零常数)恒成立,则函数y=f(x)的周期为2|a|.
5.函数的图象:对于函数的图象要会作图、识图、用图.
作函数图象有两种基本方法:一是描点法(特征点),二是图象变换法,其中图象变换有平移变换、伸缩变换、对称变换.
重要结论:(1)若函数y=f(x)满足f(a+x)=f(a-x),即f(x)=f(2a-x),则f(x)的图象关直线x=a对称.(2)若f(x)满足f(a+x)=f(b-x),则函数f(x)的图象关于直线x=对称.
(3)若函数y=f(x)满足f(x)=2b-f(2a-x),则该函数图象关于点(a,b)中心对称。
五.课前自测:
1.判断下列结论的正误.(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)函数y=1与y=x0是同一个函数.(  )
(2)对于函数f:A→B,其值域是集合B.(  )
(3)f(x)=+是一个函数.(  )
(4)若两个函数的定义域与值域相同,则这两个函数相等.(  )
2.(必修1P17例1(1)改编)函数f(x)=+的定义域为(  )
A.[0,2) B.(2,+∞)
C.[0,2)∪(2,+∞) D.(-∞,2)∪(2,+∞)
3.若函数f(x)=x2+bx+c对一切实数都有f(2+x) =f(2-x)则(  )
A.f(2)4.已知函数f(x)=3x-x,则f(x)(  )
A.是奇函数,且在R上是增函数 B.是偶函数,且在R上是增函数
C.是奇函数,且在R上是减函数 D.是偶函数,且在R上是减函数
六.典例剖析:
题型一 函数及其表示
例1 (函数概念)(1) [2022·重庆诊断]如图所示,对应关系f是从A到B的映射的是(  )
(2)(2022·杭州质检)下列各组函数中,是同一函数的是(  )
A.f(x)=,g(x)= B.f(x)=,g(x)=
C.f(x)=,g(x)=()2n-1,n∈N* D.f(x)=·,g(x)=
(3)下列所给图象是函数图象的个数为(  )
A.1 B.2 C.3 D.4
例2 (定义域问题)(1)(函数的定义域是 .
(2)[2022·山东潍坊青州段测]函数f(x)=ln(x-1)+的定义域为(  )
A.(1,2) B.[1,2) C.(1,2] D.[1,2]
(3)设函数f(x)=log2(x-1)+,则函数f的定义域为(  )
A.[1,2] B.(2,4] C.[1,2) D.[2,4)
(4).(提高)已知函数y=f(x+2)的定义域是[-2,5),则y=f(3x-1)的定义域为(  )
A.[-7,14) B.(-7,14] C. D.
课堂小结: 简单函数定义域的类型及求法
(1)已知函数的解析式,则构造使解析式有意义的不等式(组)求解.
(2)抽象函数:①若已知函数f(x)的定义域为[a,b],则函数f[g(x)]的定义域由不等式a≤g(x)≤b求出;
②若已知函数f[g(x)]的定义域为[a,b],则f(x)的定义域为g(x)在x∈[a,b]时的值域.
例3(分段函数)(1) [2022·河南开封模拟]f(x)=则f(f(2))的值为________.
(2)已知f(x)=且f(0)=2,f(-1)=3,则f[f(-3)]=(  )
A.-2 B.2 C.3 D.-3
(3)已知函数f(x)=则不等式f(x)≥-1的解集是________.
(4).(提高)(遂宁市高中2022届三诊考试)已知函数,
则方程的根的个数为
(5)(提高)已知,则方程的根的个数是(  )
A.3个 B.4个 C.5个 D.6个
课堂小结:分段函数问题的求解策略:(1)分段函数的求值问题,应首先确定自变量的值属于哪个区间,然后选定相应的解析式代入求解.(2)分段函数与方程、不等式的交汇问题,一般要根据分段函数的不同分段区间进行分类讨论,最后应注意检验所求参数值(范围)是否适合相应的分段区间.
例4(函数解析式)(1)已知f(1-cosx)=sin2x,则f(x)的解析式为________.
(2)定义在(-1,1)内的函数f(x)满足2f(x)-f(-x)=lg(x+1),求函数f(x)的解析式.
(3)[·南阳模拟]已知函数y=f(x)满足f(x)=2f+3x,则f(x)的解析式为________.
课堂练习1:  [2022·德州期末]y= -log2(4-x2)的定义域是(  )
A.(-2,0)∪(1,2) B.(-2,0]∪(1,2) C.(-2,0)∪[1,2) D.[-2,0]∪[1,2]
(2)[2022·新疆乌鲁木齐诊断]函数f(x)=则不等式f(x)>1的解集为(  )
A.(1,2) B. C. D.[2,+∞)
题型二 函数性质及运用
例5(函数奇偶性)(1)函数f(x)=-2x的图象关于(  )
A.y轴对称 B.直线y=-x对称 C.坐标原点对称 D.直线y=x对称
(2)(2022年高考全国2卷文)设f(x)为奇函数,且当x≥0时,f(x)=,则当x<0时,f(x)=
A. B.
C. D.
(3)(乐山市高中2022届第一次调查研究考试)已知函数满足:,且当时,,则( )A. B. C. D.
(4)(2022年高考全国2卷)已知是奇函数,且当时,.若,则__________.
(5) (2022学年度福州市高三第一学期质量抽测)已知函数,且,则 .
(6)(提高)已知函数f(x)=ln(-3x)+1,则f(lg 2)+f等于(  )
A.-1 B.0 C.1 D.2
例6(函数单调性)(1)(2022年高考全国3卷)设是定义域为R的偶函数,且在单调递减,则A.(log3)>()>() B.(log3)>()>()
C.()>()>(log3) D.()>()>(log3
(2)已知函数f(x)=对任意的x1≠x2都有(x1-x2)[f(x2)-f(x1)]>0成立,则实数a的取值范围是(  )A.(-∞,3] B.(-∞,3) C.(3,+∞) D.[1,3)
(3)已知f(x)是定义在[-2b,1+b]上的偶函数,且在[-2b,0]上为增函数,则f(x-1)≤f(2x)的解集为(  )A. B. C.[-1,1] D.
(4)(绵阳市高中2022级第二次诊断性考试)若f(x)=,则满足不等式f(3x一1)十f(2)>0的x的取值范围是  .
例7(函数对称性)(1)[2022·潍坊统考]下列函数中,图象是轴对称图形且在区间(0,+∞)上单调递减的是(  ) A.y=-x3 B.y=-x2+1 C.y=2x D.y=log2|x|
(2).[2022·贵阳监测]已知函数f(x)=,则下列结论正确的是(  )
A.函数f(x)的图象关于点(1,2)中心对称
B.函数f(x)在(-∞,1)上是增函数
C.函数f(x)的图象上存在不同的两点A,B,使得直线AB∥x轴
D.函数f(x)的图象关于直线x=1对称
(3)(2022年河北省石家庄市高考数学一模试卷)已知f(x)是定义在R上的奇函数,且满足
f(x)=f(2﹣x),当x∈[0,1]时,f(x)=4x﹣1,则在(1,3)上,f(x)≤1的解集是(  )
A.(1,] B.[,] C.[,3) D.[2,3)
例8(函数周期性)(1)[2022·黑龙江双鸭山适应性考试]函数f(x)对于任意实数x满足条件f(x+2)=,若f(1)=-5,则f[f(5)]=(  )A.-5 B.5 C. D.-
(2)已知函数是定义在R上的周期为2的奇函数,当时,,则__________.
(3) [2022·安徽合肥月考]已知定义在R上的函数f(x)满足:y=f(x-1)的图象关于点(1,0)对称,且当x≥0时恒有f(x)=f(x+2),当x∈[0,1]时,f(x)=ex-1,则f(2 016)+f(-2 015)=(  )
A.1-e B.e-1 C.-1-e D.e+1
(4)已知定义在R上的函数f(x)满足: x∈R,都有f(-x)+f(x)=0,f(x+1)=f(5-x)成立.
若f(-2)=-1,则f(2 018)=________.
(5)(提高)已知定义域为R的奇函数f(x),当x>0时,满足f(x)=
则f(1)+f(2)+f(3)+…+f(2020)=(  )
A.log25 B.-log25 C.-2 D.0
(6)(提高)设函数f(x)=ln(1+|x|)-,则使得f(x)>f(2x-1)成立的x的取值范围为_______
(7)(提高)[2022·沈阳监测]设函数f(x)是定义在R上的偶函数,且f(x+2)=f(2-x),当x∈[-2,0]时,
f(x)=x-1,若关于x的方程f(x)-loga(x+2)=0(a>0且a≠1)在区间(-2,6)内有且只有4个不同的实根,则实数a的取值范围是(  )A. B.(1,4) C.(1,8) D.(8,+∞)
课堂练习2:(1)(河北衡水中学2022届高三第一次摸底联考)已知是定义在上的奇函数,若时,,则时, A. B. C. D.
(2)已知f(x)是定义在[m-4,m]上的奇函数,则f(0)+m=________.
(3)[2022·云南民族大学附中模拟]f(x)=满足对任意x1≠x2,都有<0成立,则a的取值范围是________________.
(4)(惠州市2022届高三模拟考试)设偶函数满足,则满足的实数的取值范围为 .
题型三 比较函数值大小
例9 (1)(2022年高考天津卷)已知,,,则的大小关系为A. B. C. D.
(2)(2022年高考全国1卷)已知,则
A. B. C. D.
(3)(2022届河南省八市重点高中联盟“领军考试”)设,,,则( )
A. B.
C. D.
(4)(2022年高考全国3卷)设是定义域为R的偶函数,且在单调递减,则
A.(log3)>()>()
B.(log3)>()>()
C.()>()>(log3)
D.()>()>(log3)
课堂练习3:(1)(2022届吉林省五地六校联考高三考前适应卷),,,则,,的大小关系为( )
A. B. C. D.
(2)(2022届海南省高三年级第三次联合考试)设函数,,,,则(  )
A. B.
C. D.
题型四 函数性质综合运用
例10.已知定义域为的函数是奇函数.
(1)求的值。(2)判断函数的单调性并证明;
(3)若对任意的,不等式有解,求的取值范围.
课堂练习4:已知是定义在上的奇函数,且当时,.
(1)求函数的解析式;
(2)当时,不等式恒成立,求实数的取值范围.
七.自我评估:
1.(2022·长春模拟)下列对应关系:
①A={1,4,9},B={-3,-2,-1,1,2,3},f:x→x的平方根;②A=R,B=R,f:x→x的倒数;③A=R,B=R,f:x→x2-2;④A={-1,0,1},B={-1,0,1},f:A中的数平方.
其中是A到B的映射的是(  )A.①③ B.②④ C.③④ D.②③
2.(2022·山东滨州期末)已知f(x)=则f(-1+log35)=(  )
A.15 B. C.5 D.
3.(2022·山西太原一模)若函数f(x)满足f(1-lnx)=,则f(2)等于(  )
A. B.e C. D.-1
4.(2022·新疆乌鲁木齐一诊)函数f(x)=则不等式f(x)>1的解集为(  )A.(1,2) B.
C. D.[2,+∞)
5.(2022·西安调考)若函数f(x)满足关系式f(x)+2f=3x,则f(2)的值为(  )
A.1 B.-1 C.- D.
6.(江西南昌市2022届高三二模考试题)已知,则的大小关系是 A. x7.定义在R上的奇函数f(x)满足f(x+2)=-f(x),且在[0,2)上单调递减,则下列结论正确的是(  )
A.08.设f(x)是定义在R上的奇函数,且y=f(x)的图象关于直线x=对称,则f(1)+f(2)+f(3)+f(4)+f(5)= __________.
9.[2022·福建龙岩毕业班教学质量检查]函数f(x)=x-log2(x+4)在区间[-2,2]上的最大值为________.
10.定义在上的函数,如果满足:对任意,存在常数,都有成立,则称是上的有界函数,其中称为函数的一个上界.已知函数,.(I)若函数为奇函数,求实数的值;
(II)在1的条件下,求函数在区间上的所有上界构成的集合;
(III)若函数在上是以为上界的有界函数,求实数的取值范围.第10讲 函数复习专题
1.函数表示及性质(教师)
一.教学目标:
1.复习函数的概念及表示。
2. 复习函数的性质及应用
二.教学重、难点:
1.重点:函数四大性质的应用。
2.难点:函数性质的综合应用。
三、教学方法:数性结合,讲练结合。
四.知识梳理:
1.函数的三要素:定义域、值域、对应关系
两个函数当且仅当它们的三要素完全相同时才表示同一个函数,定义域和对应关系相同的两个函数是同一函数.
2.函数的单调性:(1)单调性的定义的等价形式:设x1,x2∈[a,b],
那么(x1-x2)[f(x1)-f(x2)]>0 >0 f(x)在[a,b]上是增函数;
(x1-x2)[f(x1)-f(x2)]<0 <0 f(x)在[a,b]上是减函数.
(2)若函数f(x)和g(x)都是减函数,则在公共定义域内,f(x)+g(x)是减函数;若函数f(x)和g(x)都是增函数,则在公共定义域内,f(x)+g(x)也是增函数;根据同增异减判断复合函数y=f[g(x)]的单调性.
3.函数的奇偶性:(1)f(x)为奇函数 f(-x)=-f(x) f(-x)+f(x)=0;f(x)为偶函数 f(x)=f(-x)=f(|x|) f(x)-f(-x)=0.只有当定义域关于原点对称时,这个函数才能具有奇偶性.
(2)f(x)是偶函数 f(x)的图象关于y轴对称;f(x)是奇函数 f(x)的图象关于原点对称.
(3)奇函数在对称的单调区间内有相同的单调性;偶函数在对称的单调区间内有相反的单调性.
(4)若f(x+a)为奇函数 f(x)的图象关于点(a,0)中心对称;若f(x+a)为偶函数 f(x)的图象关于直线x=a对称.
(5)在f(x),g(x)的公共定义域上:奇±奇=奇,偶±偶=偶,奇×奇=偶,偶×偶=偶,
奇×偶=奇.
4.函数的周期性的结论”(1)若y=f(x)在x∈R时,f(x+a)=f(x-a)恒成立,则函数f(x)的周期为2|a|.(2)若y=f(x)在x∈R时,f(x+a)=-f(x)或f(x+a)=,(其中a,b都是非零常数)恒成立,则函数y=f(x)的周期为2|a|.
5.函数的图象:对于函数的图象要会作图、识图、用图.
作函数图象有两种基本方法:一是描点法(特征点),二是图象变换法,其中图象变换有平移变换、伸缩变换、对称变换.
重要结论:(1)若函数y=f(x)满足f(a+x)=f(a-x),即f(x)=f(2a-x),则f(x)的图象关直线x=a对称.(2)若f(x)满足f(a+x)=f(b-x),则函数f(x)的图象关于直线x=对称.
(3)若函数y=f(x)满足f(x)=2b-f(2a-x),则该函数图象关于点(a,b)中心对称。
五.课前自测:
1.判断下列结论的正误.(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)函数y=1与y=x0是同一个函数.(  )
(2)对于函数f:A→B,其值域是集合B.(  )
(3)f(x)=+是一个函数.(  )
(4)若两个函数的定义域与值域相同,则这两个函数相等.(  )
[答案] (1)× (2)× (3)× (4)×
2.(必修1P17例1(1)改编)函数f(x)=+的定义域为(  )
A.[0,2) B.(2,+∞)
C.[0,2)∪(2,+∞) D.(-∞,2)∪(2,+∞)
[解析] 由得x≥0且x≠2,所以函数f(x)的定义域为[0,2)∪(2,+∞).故选C.
3.若函数f(x)=x2+bx+c对一切实数都有f(2+x) =f(2-x)则(  )
A.f(2)答案:A解析:由已知对称轴为x=2,由于抛物线开口向上,所以越靠近对称轴值越小.
4.[2017·北京卷]已知函数f(x)=3x-x,则f(x)(  )
A.是奇函数,且在R上是增函数 B.是偶函数,且在R上是增函数
C.是奇函数,且在R上是减函数 D.是偶函数,且在R上是减函数
答案:A解析:∵ 函数f(x)的定义域为R,f(-x)=3-x--x=x-3x=
-=-f(x),∴ 函数f(x)是奇函数.∵ 函数y=x在R上是减函数,
∴ 函数y=-x在R上是增函数.又∵ y=3x在R上是增函数,
∴ 函数f(x)=3x-x在R上是增函数.故选A.
六.典例剖析:
题型一 函数及其表示
例1 (函数概念)(1) 2022重庆诊断]如图所示,对应关系f是从A到B的映射的是(  )
答案:D解析:A到B的映射为对于A中的每一个元素在B中都有唯一的元素与之对应,所以不能出现一对多的情况,因此D表示A到B的映射.
(2)(2022·杭州质检)下列各组函数中,是同一函数的是(  )
A.f(x)=,g(x)= B.f(x)=,g(x)=
C.f(x)=,g(x)=()2n-1,n∈N* D.f(x)=·,g(x)=
[解析] 对于A,f(x)==|x|,g(x)==x,它们的值域和对应关系都不同,所以不是同一函数;对于B,函数f(x)的定义域为(-∞,0)∪(0,+∞),而g(x)的定义域为R,所以不是同一函数;对于C,当n∈N*时,2n±1为奇数,则f(x)==x,g(x)=()2n-1=x,它们的定义域、对应关系都相同,所以是同一函数;对于D,f(x)的定义域为[0,+∞),而g(x)的定义域为(-∞,-1]∪[0,+∞),它们的定义域不同,所以不是同一函数,故选C.[答案] C
(3)下列所给图象是函数图象的个数为(  )
A.1 B.2 C.3 D.4
答案:B解析:①中当x>0时,每一个x的值对应两个不同的y值,因此不是函数图象;②中当x=x0时,y的值有两个,因此不是函数图象,③④中每一个x的值对应唯一的y值,因此是函数图象.故选B.
例2 (定义域问题)(1)(2022年高考江苏卷)函数的定义域是 .
答:
(2)2022山东潍坊青州段测]函数f(x)=ln(x-1)+的定义域为(  )
A.(1,2) B.[1,2) C.(1,2] D.[1,2]
答案:A解析:函数f(x)=ln(x-1)+的定义域为的解集,解得1<x<2,所以函数f(x)的定义域为(1,2).故选A.
(3)2022湖南邵阳模拟]设函数f(x)=log2(x-1)+,则函数f的定义域为(  )
A.[1,2] B.(2,4] C.[1,2) D.[2,4)
答案:B解析:∵函数f(x)=log2(x-1)+有意义,
∴解得1(4).(提高)已知函数y=f(x+2)的定义域是[-2,5),则y=f(3x-1)的定义域为(  )
A.[-7,14) B.(-7,14] C. D.
答案:D解析:因为函数y=f(x+2)的定义域是[-2,5),所以-2≤x<5,所以0≤x+2<7,所以函数f(x)的定义域为[0,7),对于函数y=f(3x-1),0≤3x-1<7,解得≤x<,故y=f(3x-1)的定义域是,
课堂小结: 简单函数定义域的类型及求法
(1)已知函数的解析式,则构造使解析式有意义的不等式(组)求解.
(2)抽象函数:①若已知函数f(x)的定义域为[a,b],则函数f[g(x)]的定义域由不等式a≤g(x)≤b求出;
②若已知函数f[g(x)]的定义域为[a,b],则f(x)的定义域为g(x)在x∈[a,b]时的值域.
例3(分段函数)(1) 2022河南开封模拟]f(x)=则f(f(2))的值为________.
答案:2解析:∵当x≥2时,f(x)=log3(x2-1),∴f(2)=log3(22-1)=1<2,∴f(f(2))=f(1)=2e1-1=2 
(2)已知f(x)=且f(0)=2,f(-1)=3,则f[f(-3)]=(  )
A.-2 B.2 C.3 D.-3
[解析] 由题意得f(0)=a0+b=1+b=2,解得b=1;f(-1)=a-1+b=a-1+1=3,解得a=.
故f(-3)=()-3+1=9,从而f[f(-3)]=f(9)=log39=2.故选B.
(3)(2022·南京、盐城模拟)已知函数f(x)=则不等式f(x)≥-1的解集是________.
[解析])当x≤0时,由题意得+1≥-1,解之得-4≤x≤0.当x>0时,由题意得-(x-1)2≥-1,
解之得0(4).(提高)(遂宁市高中2022届三诊考试)已知函数,
则方程的根的个数为
答:4
(5)(提高)已知,则方程的根的个数是(  )
A.3个 B.4个 C.5个 D.6个
课堂小结:分段函数问题的求解策略:(1)分段函数的求值问题,应首先确定自变量的值属于哪个区间,然后选定相应的解析式代入求解.(2)分段函数与方程、不等式的交汇问题,一般要根据分段函数的不同分段区间进行分类讨论,最后应注意检验所求参数值(范围)是否适合相应的分段区间.
例4(函数解析式)(1)已知f(1-cosx)=sin2x,则f(x)的解析式为________.
[解析] ∵f(1-cosx)=sin2x=1-cos2x,设1-cosx=t(0≤t≤2),则cosx=1-t,
∴f(t)=1-(1-t)2=-t2+2t.故f(x)=-x2+2x(0≤x≤2).[答案] f(x)=-x2+2x(0≤x≤2)
(2)(2022·湖南模拟)定义在(-1,1)内的函数f(x)满足2f(x)-f(-x)=lg(x+1),求函数f(x)的解析式.
[解] 当x∈(-1,1)时,有2f(x)-f(-x)=lg(x+1).①
-x∈(-1,1),以-x代替x得,2f(-x)-f(x)=lg(-x+1).②
由①②消去f(-x)得,f(x)=lg(x+1)+lg(1-x),x∈(-1,1).
(3)2022南阳模拟]已知函数y=f(x)满足f(x)=2f+3x,则f(x)的解析式为________.
答案:f(x)=-x-(x≠0)
解析:由题意知函数y=f(x)满足f(x)=2f+3x,即f(x)-2f=3x,用代换上式中的x,可得
f-2f(x)=,联立得,解得f(x)=-x-(x≠0).
课堂练习1:  2022德州期末]y= -log2(4-x2)的定义域是(  )
A.(-2,0)∪(1,2) B.(-2,0]∪(1,2) C.(-2,0)∪[1,2) D.[-2,0]∪[1,2]
答:C
(2)2022新疆乌鲁木齐诊断]函数f(x)=则不等式f(x)>1的解集为(  )
A.(1,2) B. C. D.[2,+∞)
答案:A解析:当x<2时,不等式f(x)>1即ex-1>1,∴x-1>0,∴x>1,则1当x≥2时,不等式f(x)>1即-log3(x-1)>1,∴0综上可得,不等式的解集为(1,2).故选A.
题型二 函数性质及运用
例5(函数奇偶性)(1)函数f(x)=-2x的图象关于(  )
A.y轴对称 B.直线y=-x对称 C.坐标原点对称 D.直线y=x对称
答案:C解析:因为f(x)的定义域为(-∞,0)∪(0,+∞),f(-x)=-(-2x)=-+2x=-=-f(x),所以f(x)=-2x是奇函数,所以其图象关于坐标原点对称.故选C.
(2)(2022年高考全国2卷文)设f(x)为奇函数,且当x≥0时,f(x)=,则当x<0时,f(x)=
A. B.
C. D.
答:D
(3)(乐山市高中2022届第一次调查研究考试)已知函数满足:,且当时,,则( )A. B. C. D.
答:由题知函数为奇函数,且,则,得,故,那么.故选C
(4)(2022年高考全国2卷)已知是奇函数,且当时,.若,则__________.
答:-3
(5) (2022学年度福州市高三第一学期质量抽测)已知函数,且,则 .
答:1.
(6)(提高)已知函数f(x)=ln(-3x)+1,则f(lg 2)+f等于(  )
A.-1 B.0 C.1 D.2
解析:选D.设g(x)=ln(-3x)=f(x)-1,g(-x)=ln(+3x)=ln=-g(x).
∴g(x)是奇函数,∴f(lg 2)-1+f-1=g(lg 2)+g=0,因此f(lg 2)+f=2.
例6(函数单调性)(1)(2022年高考全国3卷)设是定义域为R的偶函数,且在单调递减,则A.(log3)>()>() B.(log3)>()>()
C.()>()>(log3) D.()>()>(log3)
答:C
(2)已知函数f(x)=对任意的x1≠x2都有(x1-x2)[f(x2)-f(x1)]>0成立,则实数a的取值范围是(  )A.(-∞,3] B.(-∞,3) C.(3,+∞) D.[1,3)
答案:D解析:由(x1-x2)[f(x2)-f(x1)]>0,得(x1-x2)·[f(x1)-f(x2)]<0,所以函数f(x)在R上单调递减,所以解得1≤a<3.故选D.
(3)已知f(x)是定义在[-2b,1+b]上的偶函数,且在[-2b,0]上为增函数,则f(x-1)≤f(2x)的解集为(  )A. B. C.[-1,1] D.
答案 B解析 ∵f(x)是定义在[-2b,1+b]上的偶函数,∴-2b+1+b=0,∴b=1,
∵函数f(x)在[-2b,0]上为增函数,∴函数f(x)在[-2,0]上为增函数,
故函数f(x)在[0,2]上为减函数,则由f(x-1)≤f(2x),可得|x-1|≥|2x|,即(x-1)2≥4x2,求得-1≤x≤,
又因为所以-1≤x≤.故f(x-1)≤f(2x)的解集为.
(4)(绵阳市高中2016级第二次诊断性考试)若f(x)=,则满足不等式f(3x一1)十f(2)>0的x的取值范围是  .
答:x>
例7(函数对称性)(1)2022潍坊统考]下列函数中,图象是轴对称图形且在区间(0,+∞)上单调递减的是(  ) A.y=-x3 B.y=-x2+1 C.y=2x D.y=log2|x|
答案:B解析:因为函数的图象是轴对称图形,所以排除A,C,又y=-x2+1在(0,+∞)上单调递减,y=log2|x|在(0,+∞)上单调递增,所以排除D.故选B.
(2).2022贵阳监测]已知函数f(x)=,则下列结论正确的是(  )
A.函数f(x)的图象关于点(1,2)中心对称
B.函数f(x)在(-∞,1)上是增函数
C.函数f(x)的图象上存在不同的两点A,B,使得直线AB∥x轴
D.函数f(x)的图象关于直线x=1对称
答案:A解析:因为f(x)===+2,所以该函数图象可以由y=的图象向右平移1个单位长度,向上平移2个单位长度得到,所以函数f(x)的图象关于点(1,2)中心对称,A正确,D错误;易知函数f(x)在(-∞,1)上单调递减,故B错误;易知函数f(x)的图象是由y=的图象平移得到的,所以不存在不同的两点A,B,使得直线AB∥x轴,C错误.故选A.
(3)(2022年河北省石家庄市高考数学一模试卷)已知f(x)是定义在R上的奇函数,且满足
f(x)=f(2﹣x),当x∈[0,1]时,f(x)=4x﹣1,则在(1,3)上,f(x)≤1的解集是(  )
A.(1,] B.[,] C.[,3) D.[2,3)
解:根据题意,函数f(x)满足f(x)=f(2﹣x),则函数的对称轴为x=1,
又由f(x)为奇函数且当x∈[0,1]时,f(x)=4x﹣1,则其图象如图,
在(1,3)上,f(x)≤1,则有≤x<3,即不等式的解集为[,3),故选:C.
例8(函数周期性)(1)2022黑龙江双鸭山适应性考试]函数f(x)对于任意实数x满足条件f(x+2)=,若f(1)=-5,则f[f(5)]=(  )A.-5 B.5 C. D.-
答案:D解析:由题意得f(x+4)==f(x),则f(5)=f(1)=-5,所以f[f(5)]=f(-5)=f(-1)==-.故选D.
(2)已知函数是定义在R上的周期为2的奇函数,当时,,则__________.
【答案】【解析】首先,是周期为2的函数,所以; 而是奇函数,所以,所以:,,即
又,时,,故,从而
(3) 2022安徽合肥月考]已知定义在R上的函数f(x)满足:y=f(x-1)的图象关于点(1,0)对称,且当x≥0时恒有f(x)=f(x+2),当x∈[0,1]时,f(x)=ex-1,则f(2 016)+f(-2 015)=(  )
A.1-e B.e-1 C.-1-e D.e+1
答案:A解析:∵y=f(x-1)的图象关于点(1,0)对称,∴f(x)的图象关于原点对称.∵当x≥0时恒有f(x)=f(x+2),∴函数f(x)的周期为2.∴f(2 016)+f(-2 015)=f(0)-f(1)=1-e.故选A.
(4)已知定义在R上的函数f(x)满足: x∈R,都有f(-x)+f(x)=0,f(x+1)=f(5-x)成立.
若f(-2)=-1,则f(2 018)=________.
答案:1解析:由题意得f(x)=f(6-x)=-f(x-6),即f(x-6)=-f(x),则f(x-12)=-f(x-6)=f(x),所以函数f(x)的周期为12.故f(2 018)=f(12×168+2)=f(2)=-f(-2)=1.
(5)(提高)已知定义域为R的奇函数f(x),当x>0时,满足f(x)=
则f(1)+f(2)+f(3)+…+f(2020)=(  )
A.log25 B.-log25 C.-2 D.0
答案 B解析 由题意得f(1)=-log25,f(2)=f(-1)=-f(1)=log25,f(3)=f(0)=0,f(4)=f(1),f(5)=f(2),f(6)=f(3),…,因为2020=673×3+1,所以f(2020)=f(1),
所以f(1)+f(2)+f(3)+…+f(2020)=[f(1)+f(2)+f(3)]×673+f(1)=f(1)=-log25.
(6)(提高)设函数f(x)=ln(1+|x|)-,则使得f(x)>f(2x-1)成立的x的取值范围为_______
答案 ,解析 由已知得函数f(x)为偶函数,所以f(x)=f(|x|),
由f(x)>f(2x-1),可得f(|x|)>f(|2x-1|).当x>0时,f(x)=ln(1+x)-,
因为y=ln(1+x)与y=-在(0,+∞)上都单调递增,
所以函数f(x)在(0,+∞)上单调递增.由f(|x|)>f(|2x-1|),可得|x|>|2x-1|,
两边平方可得x2>(2x-1)2,整理得3x2-4x+1<0,解得所以符合题意的x的取值范围为.
(7)(提高)2022沈阳监测]设函数f(x)是定义在R上的偶函数,且f(x+2)=f(2-x),当x∈[-2,0]时,
f(x)=x-1,若关于x的方程f(x)-loga(x+2)=0(a>0且a≠1)在区间(-2,6)内有且只有4个不同的实根,则实数a的取值范围是(  )A. B.(1,4) C.(1,8) D.(8,+∞)
答案:D解析:∵f(x)为偶函数,且f(2+x)=f(2-x),∴f(4+x)=f(-x)=f(x),
∴f(x)为偶函数且周期为4,又当-2≤x≤0时,f(x)=x-1,∴可画出f(x)在(-2,6)上的大致图象,如图所示.
若f(x)-loga(x+2)=0(a>0且a≠1)在(-2,6)内有4个不同的实根,则y=f(x)的图象与y=loga(x+2)的图象在(-2,6)内有4个不同的交点,∴所以a>8,故选D.
课堂练习2:(1)(河北衡水中学2022届高三第一次摸底联考)已知是定义在上的奇函数,若时,,则时, A. B. C. D.
【解析】设,则,所以.又因为是定义在上的奇函数,所以,所以.故选B.
(2)已知f(x)是定义在[m-4,m]上的奇函数,则f(0)+m=________.
答案:2解析:∵f(x)是定义在[m-4,m]上的奇函数,∴m-4+m=0,解得m=2,又f(0)=0,∴f(0)+m=2.
(3)2022云南民族大学附中模拟]f(x)=满足对任意x1≠x2,都有<0成立,则a的取值范围是________________.
答案:解析:∵对任意x1≠x2,都有<0成立,
∴f(x)在定义域R上为单调递减函数,∴解得0∴a的取值范围是.
(4)(惠州市2022届高三模拟考试)设偶函数满足,则满足的实数的取值范围为 .
【解析】∵偶函数满足,∴函数在上为增函数,,∴不等式等价为,即,即或,解得或.
题型三 比较函数值大小
例9 (1)(2022年高考天津卷)已知,,,则的大小关系为A. B. C. D.
答:A
(2)(2022年高考全国1卷)已知,则
A. B. C. D.
答:B
(3)(2022届河南省八市重点高中联盟“领军考试”)设,,,则( )
A. B.
C. D.
【答案】B由指数函数的性质,可得,由对数函数的性质可得,根据正切函数的性质,可得,所以。
(4)(2022年高考全国3卷)设是定义域为R的偶函数,且在单调递减,则
A.(log3)>()>()
B.(log3)>()>()
C.()>()>(log3)
D.()>()>(log3)
答:C
课堂练习3:(1)(2022届吉林省五地六校联考高三考前适应卷),,,则,,的大小关系为( )
A. B. C. D.
【答案】B【详解】, , ,故 .故选B.
(2)(2022届海南省高三年级第三次联合考试)设函数,,,,则(  )
A. B.
C. D.
答:C 因为,,所以,因为为减函数,所以.
题型四 函数性质综合运用
例10.已知定义域为的函数是奇函数.
(1)求的值。(2)判断函数的单调性并证明;
(3)若对任意的,不等式有解,求的取值范围.
……………3分
……………8分
课堂练习4:已知是定义在上的奇函数,且当时,.
(1)求函数的解析式;
(2)当时,不等式恒成立,求实数的取值范围.
解析:(1)当时,,,又是奇函数, ,
故 ,当时, ,故
(2)得.
∵ 是奇函数,∴.
又是减函数,所以. 恒成立.
令得 对恒成立.
解法一:令,上
∴ ∴
解法二:,

七.自我评估:
1.(2022·长春模拟)下列对应关系:
①A={1,4,9},B={-3,-2,-1,1,2,3},f:x→x的平方根;②A=R,B=R,f:x→x的倒数;③A=R,B=R,f:x→x2-2;④A={-1,0,1},B={-1,0,1},f:A中的数平方.
其中是A到B的映射的是(  )A.①③ B.②④ C.③④ D.②③
[解析] ①中对于A中任一元素在B中有两个元素与之对应,故①不是A到B的映射;②中A=R,A中元素0在f:x→x的倒数作用下在B中没有唯一元素对应,故②不是A到B的映射;③④符合映射的定义,故选C.[答案] C
2.(2022·山东滨州期末)已知f(x)=则f(-1+log35)=(  )
A.15 B. C.5 D.
[解析] ∵13.(2022·山西太原一模)若函数f(x)满足f(1-lnx)=,则f(2)等于(  )
A. B.e C. D.-1
[解析] 解法一:令1-lnx=t,则x=e1-t,于是f(t)=,即f(x)=,故f(2)=e.故选B.
解法二:由1-lnx=2,得x=,这时==e,即f(2)=e.故选B.[答案] B
4.(2022·新疆乌鲁木齐一诊)函数f(x)=则不等式f(x)>1的解集为(  )A.(1,2) B.
C. D.[2,+∞)
[解析] 当x<2时,不等式f(x)>1即ex-1>1,∴x-1>0,∴x>1,则1当x≥2时,不等式f(x)>1即-log3(x-1)>1,∴0综上可得,不等式的解集为(1,2).故选A.[答案] A
5.(2022·西安调考)若函数f(x)满足关系式f(x)+2f=3x,则f(2)的值为(  )
A.1 B.-1 C.- D.
[解析] 由f(x)+2f()=3x,得
消去f(),得f(2)=-1.故选B.[答案] B
6.(江西南昌市2022届高三二模考试题)已知,则的大小关系是 A. x答:D
7.定义在R上的奇函数f(x)满足f(x+2)=-f(x),且在[0,2)上单调递减,则下列结论正确的是(  )
A.0答案:C解析:由函数f(x)是定义在R上的奇函数,得f(0)=0.
由f(x+2)=-f(x),得f(x+4)=-f(x+2)=f(x),故函数f(x)是以4为周期的周期函数,
所以f(3)=f(-1).又f(x)在[0,2)上单调递减,所以函数f(x)在(-2,2)上单调递减,
所以f(-1)>f(0)>f(1),即f(1)<08.设f(x)是定义在R上的奇函数,且y=f(x)的图象关于直线x=对称,则f(1)+f(2)+f(3)+f(4)+f(5)= __________.
答案:0解析:∵f(x)是定义在R上的奇函数,∴f(x)=-f(-x),
又∵f(x)的图象关于直线x=对称,∴f(x)=f(1-x)=-f(-x)=-f(2-x) f(x)=f(x+2),在f(x)=f(1-x)中,令x=0,∴f(0)=f(1)=0,∴f(0)=f(1)=…=f(5)=0,∴f(1)+f(2)+f(3)+f(4)+f(5)=0.
9.2022福建龙岩毕业班教学质量检查]函数f(x)=x-log2(x+4)在区间[-2,2]上的最大值为________.
答案:8解析:由函数的解析式可知f(x)=x-log2(x+4)在区间[-2,2]上是单调递减函数,则函数的最大值为f(-2)=-2-log2(-2+4)=9-1=8.
10.定义在上的函数,如果满足:对任意,存在常数,都有成立,则称是上的有界函数,其中称为函数的一个上界.已知函数,.(I)若函数为奇函数,求实数的值;
(II)在1的条件下,求函数在区间上的所有上界构成的集合;
(III)若函数在上是以为上界的有界函数,求实数的取值范围.
解:(1)因为函数为奇函数,所以,即,
即,得,而当时不合题意,故.
(2)由(1)得: ,而,
易知在区间上单调递增,所以函数在区间上单调递增,
所以函数在区间上的值域为,所以,
故函数在区间上的所有上界构成集合为.
(3)由题意知, 在上恒成立.,.
∴在上恒成立.∴,
设,,,由得 ,
设,,,
所以在上递减, 在上递增,
在上的最大值为,在上的最小值为,
所以实数的取值范围为.

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