专题3.2 函数的性质(讲)(含答案)

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专题3.2 函数的性质(讲)(含答案)

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专题3.2 函数的性质
【考纲要求】
1.理解函数的单调性和奇偶性的概念,并能判断一些简单函数的单调性和奇偶性
2.能利用函数的奇偶性与图象的对称性的关系描绘函数图象.
【考向预测】
1. 判断函数的单调性
2. 判断函数的奇偶性
3. 已知单调性求参数取值范围
4. 函数的单调性与奇偶性综合问题
【知识清单】
1. 函数的单调性
1.单调函数的定义
增函数 减函数
定义 一般地,设函数f(x)的定义域为I,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
图象描述 自左向右看图象是上升的 自左向右看图象是下降的
2.单调区间的定义
如果函数y=f(x)在区间D上是增函数或减函数,那么就说函数y=f(x)在这一区间具有(严格的)单调性,区间D叫做函数y=f(x)的单调区间.
3. 函数的奇偶性
偶函数 奇函数
定义 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 都有f(-x)=-f(x),那么函数f(x)是奇函数
图象 特征 关于y轴对称 关于原点对称
【本节内容结构】
【考点分类剖析】
考点一 函数的单调性
例1.函数,的图象如图所示,则的单调递增区间是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】由图象即可得到函数的单调增区间.
【详解】根据图像易得单调增区间为,
故选:C.
例2. 下列函数中,在其定义域上为单调递减的函数是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】利用指数函数,幂函数相关知识直接进行判断
【详解】在R上单调递减,A正确;
在上单调递减,在上单调递增,故B错误;
在上单调递增,故C错误;
在R上单调递增,D错误
故选:A
例3.函数,的单调减区间为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】首先求出函数的对称轴,即可判断函数的单调性.
【详解】解:函数对称轴为,开口向上,
所以函数,的单调减区间为.
故选:D
【变式探究】1.定义在区间上的函数的图象如图所示,则的单调递减区间为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据函数图象直接确定单调递减区间即可.
【详解】由题图知:在上的单调递减,在上的单调递增,
所以的单调递减区间为.
故选:B
2.下列函数中,在R上单调递减的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】根据一次函数、二次函数、反比例函数的性质,结合单调性定义,可得答案.
【详解】对于A,由,则该函数在R上单调递增,故A错误;
对于B,由,则该函数在R上单调递减,故B正确;
对于C,由,则该函数在上单调递减,在上单调递增,故C错误;
对于D,由,则该函数在和上单调递减,故D错误;
故选:B.
3. 函数的单调递减区间是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据反比例函数的图像及性质得解单调区间.
【详解】因为函数是反比例函数,函数图像为一三象限双曲线,定义域为,
函数在和上单调递减,故函数的单调递减区间为和.
故选:A
考点二 已知单调性求参数取值范围
例1.已知在上是增函数,则a的取值范围是________.
【答案】
【分析】根据函数的单调性列不等式,由此求得的取值范围.
【详解】由于在上是增函数,
所以,
所以的取值范围是.
故答案为:
例2.若函数的单调递减区间是,则( )
A.-2 B.2 C.-4 D.4
【答案】D
【分析】根据抛物线的对称轴与单调区间的关系可得解.
【详解】函数为开口向下,对称轴为的抛物线,
因为单调递减区间是,所以,解得.
故选:D.
例3. 若函数在区间上是增函数,则实数的取值范围是 ______
【答案】
【分析】利用二次函数的单调性列出关于实数的不等式,解之即可求得实数的取值范围.
【详解】二次函数的图像开口向上,单调增区间为,
又函数在区间上是增函数,
则,解之得,则实数的取值范围是
故答案为:
例4.函数()的值域是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据二次函数在区间上的单调性即可求值域.
【详解】函数的对称轴为,
故函数在上单调递增,
又,,
所以函数()的值域是
故选:A.
【变式探究】1.已知函数是上的严格减函数,则的取值范围是______.
【答案】
【分析】根据一次函数的性质可直接得出.
【详解】因为函数是上的严格减函数,
所以,即.
故答案为:.
2. 若函数的单调减区间是,则( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】根据二次函数的单调性可得出关于实数的等式,解之即可.
【详解】因为的对称轴为且开口向上,单调减区间是,所以,所以.
故选:B.
3. 已知函数在上单调递增,则实数的取值范围为________.
【答案】
【分析】利用给定的单调区间及单调性,结合二次函数性质求解作答.
【详解】函数的单调递增区间是,依题意得:,
所以实数的取值范围为.
故答案为:
4.已知函数,则函数的最大值为( )
A.15 B.10 C.0 D.
【答案】A
【分析】根据给定函数的单调性,求出在指定区间上的最大值作答.
【详解】函数在上单调递增,则,
所以函数的最大值为15.
故选:A
考点三 函数的奇偶性
例1.下列图象表示的函数具有奇偶性的是(   )
【答案】B
例2. 判断下列函数的奇偶性:
(1)f(x)=;
(2)f(x)=-3x2+1;
(3) f(x)=0;
(4)f(x)=2x+1;
(5)f(x)=.
【解析】 (1)函数f(x)=的定义域为(-∞,0)∪(0,+∞)关于原点对称,且f(-x)=-=-f(x),
∴f(x)=是奇函数.
(2)函数f(x)=-3x2+1的定义域为R,关于原点对称,且f(-x)=-3(-x)2+1=-3x2+1=f(x),
∴f(x)=-3x2+1是偶函数.
(3) 由于f(-x)=0=f(x),且f(-x)=0=-f(x),
∴f(x)=0既是奇函数,又是偶函数.
(4)函数f(x)=2x+1的定义域为R,关于原点对称.
∵f(1)=3,f(-1)=-1,-f(1)=-3,
∴f(-1)≠f(1),∴y=2x+1不是偶函数,
又f(-1)≠-f(1),∴y=2x+1不是奇函数,
∴y=2x+1既不是奇函数,又不是偶函数.
(5)函数f(x)的定义域为(-∞,1)∪(1,+∞),不关于原点对称,故函数f(x)不具有奇偶性.
例3.已知函数为偶函数,则的值是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据偶函数的定义运算求解.
【详解】若函数为偶函数,则,
即,
整理得,故,解得.
故选:B.
【变式探究】1.下列函数中,是偶函数的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】利用偶函数定义逐项判断作答.
【详解】对于A,函数的定义域为R,,不是偶函数,A不是;
对于B,函数的定义域为R,,不是偶函数,B不是;
对于C,函数的定义域为R,,是偶函数,C是;
对于D,函数的定义域为R,,不是偶函数,D不是.
故选:C
2.下列函数中,是奇函数的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】利用奇函数的定义逐项判断作答.
【详解】对于A,的定义域为R,,函数是奇函数,A是;
对于B,的定义域为R,,函数不是奇函数,B不是;
对于C,的定义域为R,,函数不是奇函数,C不是;
对于D,的定义域为R,,函数不是奇函数,D不是.
故选:A
[归纳提升] 判断函数奇偶性的方法
(1)定义法:
(2)图象法:即若函数的图象关于原点对称,则函数为奇函数;若函数图象关于y轴对称,则函数为偶函数.此法多用在解选择题、填空题中.
3.函数的图像关于( )
A.轴对称 B.直线对称 C.坐标原点对称 D.直线対称
【答案】C
【分析】判断函数的奇偶性,即可得解.
【详解】因为定义域为,
且,
所以为奇函数,函数图象关于原点对称.
故选:C
4.已知函数,则“”是“函数为奇函数”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
【答案】C
【分析】化简“”和“函数为奇函数”,再利用充分必要条件的定义判断得解.
【详解】,所以,
函数为奇函数,
所以,所以.
所以“”是“函数为奇函数”的充分必要条件.
故选:C
考点四 函数的单调性与奇偶性综合问题
例1.下列四个函数中是偶函数,且在上单调递减的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】根据奇偶性的定义和单调性的定义求解.
【详解】对于A,是偶函数,当时是增函数;
对于B,是偶函数,当时是增函数;
对于C,,不是偶函数;
对于D,设,则,,
当时,,,是偶函数,
当时,,是对称轴,开口向上的抛物线,是减函数;
故选:D.
例2.如果奇函数在区间上是增函数,且,那么函数在区间上是( )
A.增函数,且 B.增函数,且
C.减函数,且 D.减函数,且
【答案】B
【分析】由奇函数的性质分析判断即可得结论.
【详解】奇函数图象关于原点中心对称,在对称的区间上具有相同的单调性,
故在区间上是增函数,且.
故选:B.
【变式探究】1.下列函数中是奇函数,又在定义域内为减函数的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据函数的奇偶性可判断BC,根据单调性可判断A,即可结合幂函数的奇偶性以及单调性判断D.
【详解】对于A, 在上为单调递减函数,但不是在定义域内单调递减,故A错误,
对于B, ,故为偶函数,故B错误,
对于C,的图象为不经过原点的一条直线,故为非奇非偶函数,故C错误,
对于D,,故为奇函数,且为定义域内的单调递增函数,故为单调递减函数,故D正确,
故选:D
2.已知定义在R上的偶函数在上是减函数,则( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】先化简,再利用函数的单调性判断得解.
【详解】因为函数是定义在R上的偶函数,所以.
因为函数是定义在R上的偶函数,在上是减函数,
所以函数在上是增函数,
因为.
故选:D.
3.已知函数是上奇函数,则( )
A.4 B.3
C.2 D.1
【答案】D
【分析】利用奇函数的定义可求参数的值.
【详解】因为是上的奇函数,故,所以=0,故,
当时,,,则是奇函数,
所以.
故选:D.专题3.2 函数的性质
【考纲要求】
1.理解函数的单调性和奇偶性的概念,并能判断一些简单函数的单调性和奇偶性
2.能利用函数的奇偶性与图象的对称性的关系描绘函数图象.
【考向预测】
1. 判断函数的单调性
2. 判断函数的奇偶性
3. 已知单调性求参数取值范围
4. 函数的单调性与奇偶性综合问题
【知识清单】
1. 函数的单调性
1.单调函数的定义
增函数 减函数
定义 一般地,设函数f(x)的定义域为I,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x1图象描述 自左向右看图象是 的 自左向右看图象是 的
2.单调区间的定义
如果函数y=f(x)在区间D上是 ,那么就说函数y=f(x)在这一区间具有(严格的)单调性, 叫做函数y=f(x)的单调区间.
3. 函数的奇偶性
偶函数 奇函数
定义 如果对于函数f(x)的定义域内任意一个x
都有 ,那么函数f(x)是偶函数 都有 ,那么函数f(x)是奇函数
图象 特征 关于 对称 关于 对称
【本节内容结构】
【考点分类剖析】
考点一 函数的单调性
例1.函数,的图象如图所示,则的单调递增区间是( )
A. B. C. D.
例2. 下列函数中,在其定义域上为单调递减的函数是( )
A. B.
C. D.
例3.函数,的单调减区间为( )
A. B. C. D.
【变式探究】1.定义在区间上的函数的图象如图所示,则的单调递减区间为( )
A. B. C. D.
2.下列函数中,在R上单调递减的是( )
A. B.
C. D.
3. 函数的单调递减区间是( )
A. B. C. D.
考点二 已知单调性求参数取值范围
例1.已知在上是增函数,则a的取值范围是________.
例2.若函数的单调递减区间是,则( )
A.-2 B.2 C.-4 D.4
例3. 若函数在区间上是增函数,则实数的取值范围是 ______
例4.函数()的值域是( )
A. B. C. D.
【变式探究】1.已知函数是上的严格减函数,则的取值范围是______.
2. 若函数的单调减区间是,则( )
A. B.
C. D.
3. 已知函数在上单调递增,则实数的取值范围为________.
4.已知函数,则函数的最大值为( )
A.15 B.10 C.0 D.
考点三 函数的奇偶性
例1.下列图象表示的函数具有奇偶性的是(   )
例2. 判断下列函数的奇偶性:
(1)f(x)=;
(2)f(x)=-3x2+1;
(3) f(x)=0;
(4)f(x)=2x+1;
(5)f(x)=.
例3.已知函数为偶函数,则的值是( )
A. B. C. D.
【变式探究】1.下列函数中,是偶函数的是( )
A. B. C. D.
2.下列函数中,是奇函数的是( )
A. B. C. D.
3.函数的图像关于( )
A.轴对称 B.直线对称 C.坐标原点对称 D.直线対称
4.已知函数,则“”是“函数为奇函数”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
[归纳提升] 判断函数奇偶性的方法
(1)定义法:
(2)图象法:即若函数的图象关于原点对称,则函数为奇函数;若函数图象关于y轴对称,则函数为偶函数.此法多用在解选择题、填空题中.
3.函数的图像关于( )
A.轴对称 B.直线对称 C.坐标原点对称 D.直线対称
考点四 函数的单调性与奇偶性综合问题
例1.下列四个函数中是偶函数,且在上单调递减的是( )
A. B.
C. D.
例2.如果奇函数在区间上是增函数,且,那么函数在区间上是( )
A.增函数,且 B.增函数,且
C.减函数,且 D.减函数,且
例3.已知函数为偶函数,则的值是( )
A. B. C. D.
【变式探究】1.下列函数中是奇函数,又在定义域内为减函数的是( )
A. B. C. D.
2.已知定义在R上的偶函数在上是减函数,则( )
A. B.
C. D.
3.已知函数是上奇函数,则( )
A.4 B.3
C.2 D.1

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