高考数学二轮复习微专题1 函数的图象与性质 学案(含强化训练)

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高考数学二轮复习微专题1 函数的图象与性质 学案(含强化训练)

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微专题1函数的图象与性质
高考定位 1.以分段函数、二次函数、指数函数、对数函数为载体,考查函数的定义域、最值与值域、奇偶性和单调性; 2.利用函数的性质推断函数的图象; 3.利用图象研究函数性质、方程及不等式的解集,综合性较强.
【真题体验】
1.(2025·新高考Ⅰ卷)设f(x)是定义在R上且周期为2的偶函数,当2≤x≤3时,f(x)=5-2x,则f=(  )
A.- B.-
C. D.
答案 A
解析 法一 当x∈[-1,0]时,-x+2∈[2,3],
所以当x∈[-1,0]时,
f(x)=f(-x)=f(-x+2)
=5-2(-x+2)=1+2x,
所以f=1-=-.故选A.
法二 f=f=f
=5-2×=-.
2.(2025·天津卷)已知函数y=f(x)的图象如图所示,则f(x)的解析式可能为(  )
A.f(x)= B.f(x)=
C.f(x)= D.f(x)=
答案 D
解析 由题图可知函数f(x)的定义域为{x|x≠±1},且f(x)为偶函数,易得f(x)=与f(x)=均为奇函数,排除A,B.
由题图可知当x>1时,f(x)>0,易得当x>1时,f(x)=<0,f(x)=>0,排除C,故选D.
3.(2024·新高考Ⅰ卷)已知函数f(x)=在R上单调递增,则a的取值范围是(  )
A.(-∞,0] B.[-1,0]
C.[-1,1] D.[0,+∞)
答案 B
解析 因为函数f(x)在R上单调递增,
且当x<0时,f(x)=-x2-2ax-a,
所以f(x)=-x2-2ax-a在(-∞,0)上单调递增,所以-a≥0,即a≤0;
当x≥0时,f(x)=ex+ln(x+1),
所以函数f(x)在[0,+∞)上单调递增.
若函数f(x)在R上单调递增,
则-a≤f(0)=1,即a≥-1.
综上,实数a的取值范围是[-1,0].故选B.
4.(2022·新高考Ⅱ卷)已知函数f(x)的定义域为R,且f(x+y)+f(x-y)=f(x)f(y),f(1)=1,则f(k)=(  )
A.-3 B.-2
C.0 D.1
答案 A
解析 因为f(1)=1,
在f(x+y)+f(x-y)=f(x)f(y)中,
令y=1,
得f(x+1)+f(x-1)=f(x)f(1),
所以f(x+1)+f(x-1)=f(x),①
所以f(x+2)+f(x)=f(x+1).②
由①②相加,得f(x+2)+f(x-1)=0,
故f(x+3)+f(x)=0,
所以f(x+3)=-f(x),
所以f(x+6)=-f(x+3)=f(x),
所以函数f(x)的一个周期为6.
在f(x+y)+f(x-y)=f(x)f(y)中,
令y=0,得f(x)+f(x)=f(x)f(0),
所以f(0)=2.
令x=y=1,得f(2)+f(0)=f(1)f(1),
所以f(2)=-1.
由①式得f(x+1)=f(x)-f(x-1),
所以f(3)=f(2)-f(1)=-2,
f(4)=f(3)-f(2)=-1,
f(5)=f(4)-f(3)=1,
f(6)=f(5)-f(4)=2,
所以f(1)+f(2)+…+f(6)=1-1-2-1+1+2=0,
根据函数的周期性知, f(k)=f(1)+f(2)+f(3)+f(4)=1-1-2-1=-3,故选A.
【热点突破】
热点一 函数的概念与表示
1.复合函数的定义域
(1)若f(x)的定义域为[m,n],则y=f(g(x))中,由m≤g(x)≤n解得x的范围即为f(g(x))的定义域.
(2)若f(g(x))的定义域为[m,n],则由m≤x≤n得到g(x)的范围,即为f(x)的定义域.
2.分段函数的定义域等于各段函数的定义域的并集,值域等于各段函数值域的并集.
例1 (1)(多选)给出以下四个判断,其中正确的是(  )
A.函数y=(x≥1)的值域为
B.若函数f(x+1)的定义域为[-2,3],则函数y=的定义域为
C.函数f(x)=x2的定义域A R,值域B={4},则满足条件的f(x)有2个
D.若函数f=x2+,且f(m)=4,则实数m的值为
(2)已知函数f(x)=若a[f(a)-f(-a)]>0,则实数a的取值范围是    .
答案 (1)AB (2)(-2,0)∪(0,2)
解析 (1)对于A,当x≥1时,2x+1≥3,
则0<≤,
此时,y=,
则-≤-<0,
则y=∈,
所以值域为,故A正确;
对于B,由函数y=f(x+1)的定义域为[-2,3]得f(x)的定义域为[-1,4],
在函数y=中,
解得1对于C,令f(x)=x2=4,可得x=±2,故定义域A可以为{-2},{2},{-2,2},共3个,
即满足条件的f(x)有3个,故C错误;
对于D,f=x2+-2,
故f(x)=x2-2,x∈(-∞,-2]∪[2,+∞),
若f(m)=4,即m2-2=4,
则m=±,故D错误.
(2)由a[f(a)-f(-a)]>0,
若a>0,则f(a)-f(-a)>0,
即a+1-[-2×(-a)-1]>0,解得a<2,
所以0若a<0,则f(a)-f(-a)<0,
即-2a-1-(-a+1)<0,解得a>-2,
所以-2综上,a的取值范围为(-2,0)∪(0,2).
规律方法 1.解决抽象函数定义域问题时,谨记f(g(x))中g(x)的值域与f(x)中x的范围相同.
2.对于多段函数的解不等式(求值)问题,必须依据条件准确地找出利用哪一段求解.
训练1 (1)(多选)(2025·衡阳模拟)定义在D上的函数f(x),若满足:存在常数M>0,对任意x∈D,都有|f(x)|≤M成立,则称f(x)是D上的有界函数,下列函数中在其定义域上为有界函数的有(  )
A.y=2sin
B.y=2x
C.y=
D.y=x-[x]([x]表示不大于x的最大整数)
(2)(2025·连云港段测)已知函数f(x)=若f(a)=1,则a=    .
答案 (1)AD (2)0或2
解析 (1)由正弦函数的性质可知,
函数y=2sin的值域为[-2,2],是有界函数,A正确;
由指数函数的性质可知,函数y=2x的值域为(0,+∞),不是有界函数,B错误;
y==x+,由对勾函数的性质可知,函数值域为(-∞,-2]∪[2,+∞),不是有界函数,C错误;
函数y=x-[x]的值域为[0,1),是有界函数,D正确.
(2)当a>0时,log2a=1,解得a=2;
当a≤0时,2a=1,解得a=0.
所以a=0或2.
热点二 函数的性质
1.函数的奇偶性
(1)定义:若函数的定义域关于原点对称,则有:
f(x)是偶函数 f(-x)=f(x)=f(|x|);
f(x)是奇函数 f(-x)=-f(x).
(2)判断方法:定义法、图象法、奇偶函数性质法(如奇函数×奇函数是偶函数).
2.函数单调性判断方法:定义法、图象法、导数法.
3.函数图象的对称中心或对称轴
(1)若函数f(x)满足关系式f(a+x)+f(a-x)=2b,则函数y=f(x)的图象关于点(a,b)对称.
(2)若函数f(x)满足关系式f(a+x)=f(b-x),则函数y=f(x)的图象关于直线x=对称.
考向1 奇偶性与单调性
例2 (2025·武汉调研)已知函数f(x)=x2+2x+2-x,若不等式f(1-ax)答案 (-2,2)
解析 函数f(x)=x2+2x+2-x的定义域为R,
且f(-x)=x2+2-x+2x=f(x),
所以f(x)为偶函数.
当x≥0时,g(x)=x2是增函数,
对于h(x)=2x+2-x,任取x1,x2∈[0,+∞),且x1>x2,
则h(x1)-h(x2)=-()
==()
=()·,
因为x1>x2≥0,所以>0,
-1>0,
所以h(x1)-h(x2)>0,
所以h(x)=2x+2-x在[0,+∞)上是增函数,
即y=f(x)在[0,+∞)上是增函数.
所以不等式f(1-ax)即-2-x2<1-ax<2+x2,
即恒成立,
即解得-2即实数a的取值范围是(-2,2).
考向2 奇偶性、周期性与对称性
例3 (多选)(2025·邵阳模拟)已知函数f(x)与其导函数g(x)的定义域均为R,且f(x-1)和g(2x+1)都是奇函数,且g(0)=,则下列说法正确的有(  )
A.g(x)关于x=-1对称
B.f(x)关于(1,0)对称
C.g(x)是周期函数
D.ig(2i)=4
答案 ACD
解析 因为f(x-1)为奇函数,所以f(x-1)=-f(-x-1),所以f'(x-1)=f'(-x-1),即g(x-1)=g(-x-1),所以g(x)的图象关于直线x=-1对称.故A正确;
因为f(x-1)为奇函数,则其图象关于(0,0)对称,向左平移一个单位后得到f(x)的图象,则f(x)的图象关于(-1,0)对称,故B错误;
因为g(2x+1)为奇函数,
则g(2x+1)=-g(-2x+1),
则有g(x+1)=-g(-x+1),
所以g(x)=-g(-x+2),①
又g(x-1)=g(-x-1),
则g(x)=g(-x-2),②
由①②得g(-x-2)=-g(-x+2),
则g(x-2)=-g(x+2),
则g(x)=-g(x+4),g(x+4)=-g(x+8),则g(x)=g(x+8),
所以8是函数g(x)的一个周期,g(x)是周期函数,故C正确;
因为g(0)=,g(x)=-g(-x+2),
g(x)=-g(x+4),
所以g(2)=-g(-2+2)=-g(0)=-,
g(4)=-g(0)=-,g(6)=-g(2)=,
所以ig(2i)=(-1-2+3+4-5-6+7+8-9-10+11+12)×=4,故D正确,故选ACD.
规律方法 1.若f(x+a)=-f(x)(或f(x+a)=,其中f(x)≠0),则f(x)的周期为2|a|.
2.若f(x)的图象关于直线x=a和x=b对称,则f(x)的周期为2|a-b|.
3.若f(x)的图象关于点(a,0)和(b,0)对称,则f(x)的周期为2|a-b|.
4.若f(x)的图象关于点(a,0)和直线x=b对称,则f(x)的周期为4|a-b|.
训练2 (1)(2025·烟台模拟)定义在R上的奇函数f(x)在(0,+∞)上单调递增,且f(1)=0,则不等式x[f(x)-f(-x)]<0的解集为(  )
A.{x|-11}
B.{x|-1C.{x|x<-1或x>1}
D.{x|x<-1或0(2)(2025·厦门调研)已知函数f(x)、g(x)的定义域均为R,函数f(x)的图象关于点(-1,-1)对称,函数g(x+1)的图象关于y轴对称,f(x+2)+g(x+1)=-1,f(-4)=0,则f(2 030)-g(2 017)=    .
答案 (1)B (2)-3
解析 (1)∵函数f(x)是R上的奇函数,且在(0,+∞)上是增函数,
∴函数f(x)在(-∞,0)上也是增函数.
∵f(-x)=-f(x),∴f(-1)=-f(1)=0.
不等式x[f(x)-f(-x)]<0可化为2xf(x)<0,即xf(x)<0,
∴当x<0时,可得f(x)>0=f(-1),
∴x>-1,∴-1当x>0时,可得f(x)<0=f(1),
∴x<1,∴0综上,不等式x[f(x)-f(-x)]<0的解集为{x|-1(2)因为函数f(x)的图象关于点(-1,-1)对称,
所以f(x)+f(-2-x)=-2,
令x=-4,可得f(-4)+f(2)=-2,
又因为f(-4)=0,所以f(2)=-2.
由g(x+1)的图象关于y轴对称,
知函数g(x+1)为偶函数,
所以g(-x+1)=g(x+1),
在f(x+2)+g(x+1)=-1中,
令x=0,可得f(2)+g(1)=-1,
则g(1)=-1-f(2)=1,
由f(x+2)+g(x+1)=-1,
可得f(x)+g(x-1)=-1,
f(-x-2)+g(-x-3)=-1,
两式相加可得-2+g(x-1)+g(-x-3)=-2,
即g(x-1)+g(-x-3)=0,
可得g(x-5)+g(-x+1)=0,
由g(-x+1)=g(x+1),
可得g(x-5)+g(x+1)=0,
即g(x)+g(x+6)=0,故g(x+6)=-g(x),
所以g(x+12)=-g(x+6)=g(x),
即函数g(x)的周期T=12,
由f(x)+g(x-1)=-1,
可知f(2 030)=-1-g(2 029),
所以f(2 030)-g(2 017)
=-1-g(2 029)-g(2 017)
=-1-g(1)-g(1)
=-1-2g(1)=-3.
热点三 函数的图象
1.作函数图象有两种基本方法:一是描点法;二是图象变换法,其中图象变换有平移变换、伸缩变换、对称变换和翻折变换.
2.利用函数图象可以判断函数的单调性、奇偶性、解不等式、求解函数的零点等问题.
例4 (1)(多选)(2025·杭州质检)函数f(x)=的大致图象可能是(  )
(2)(2025·渭南模拟)已知f(x)=若存在实数x1,x2,x3,x4,x5且x1答案 (1)BCD (2)
解析 (1)当a=0时,f(x)=是偶函数,
当x>0时,f(x)单调递减,此时对应的图象可能是C.
当a>0时,f(x)为非奇非偶函数,取a=1,
f(x)=,f(-1)=0,
当x≠-1,f(x)=
=,
由单调性判断此时对应图象可能是B.
当a<0时,易知f(x)为非奇非偶函数,f(x)在x=±处无定义,
取a=-2,此时f(x)=,f=0,
又f'(x)=>0,
所以当x<-时,f(x)>0且f(x)单调递增,
当x>时,f(x)<0且f(x)单调递增,
当-此时对应图象可能是D.
对于A,由于图象无间断点,故a>0,
但此时f(x)在(-∞,0)上不可能恒正,故错误.故选BCD.
(2)作出f(x)=的大致图象如图,
由题意知,x2+x3=1,x4+x5=3,x1<0,
所以xif(xi)=(x1+x2+x3+x4+x5)f(x1)=(x1+4)f(x1)=(x1+4).
令g(x)=(x+4)ex(x<0),
则当x<-4时,g(x)<0;
当-40.
且g'(x)=(x+5)ex,当x<-5时,g'(x)<0,g(x)在(-∞,-5)上单调递减;
当-50,g(x)在(-5,0)上单调递增,
所以g(x)min=g(-5)=-,
且g(x)所以xif(xi)的取值范围为.
规律方法 1.确定函数图象的主要方法是利用函数的性质,如定义域、奇偶性、单调性等,特别是利用一些特殊点排除不符合要求的图象.
2.函数图象的应用主要体现为数形结合思想,借助于函数图象的特点和变化规律,求解有关不等式恒成立、最值、交点、方程的根等问题.
训练3 (1)(2025·河北部分重点高中模拟)如图是下列四个函数中某个函数的部分图象,则该函数为(  )
A.f(x)= B.f(x)=
C.f(x)= D.f(x)=
(2)(2025·西安质检)已知函数y=f(x)是定义域为R的奇函数,当x∈(0,3)∪(3,+∞)时,
f(-x)>2f(x),f(3)=0,则不等式f(x)>0的解集为    .
答案 (1)D (2)(-∞,-3)∪(-3,0)
解析 (1)对于A,当-2则f(x)>0,不符合题中图象,A错误;
对于B,f(0)=≠0,而题图中函数f(x)的图象过原点,B错误;
对于C,函数f(x)=,
则f'(x)=,当x>0时,f'(x)>0,
则函数f(x)在(0,+∞)上单调递增,不符合题图,C错误;
对于D,函数f(x)=,定义域为(-∞,-1)∪(-1,+∞),且f(0)=0,
f'(x)=,
当x<-1时,f'(x)<0,
当-10,当x>1时,f'(x)<0,所以函数f(x)在(-∞,-1)上单调递减,在(-1,1)上单调递增,在(1,+∞)上单调递减,符合题图,D正确.
(2)依题意知f(0)=0,
当x∈(0,3)∪(3,+∞)时,f(-x)>2f(x),
即-f(x)>2f(x),得f(x)<0,
由f(3)=0,得f(-3)=-f(3)=0,
由此画出f(x)的可能图象如图所示,
由图可知,不等式f(x)>0的解集为(-∞,-3)∪(-3,0).
【精准强化练】
一、单选题
1.(2025·长沙段测)下列四组函数中f(x)与g(x)是同一个函数的是(  )
A.f(x)=x,g(x)=
B.f(x)=2lg x,g(x)=lg x2
C.f(x)=|x|,g(x)=
D.f(x)=,g(x)=
答案 C
解析 对于A,f(x)=x的定义域是R,g(x)=的定义域是{x|x≠0},所以不是同一个函数;
对于B,f(x)=2lg x的定义域是{x|x>0},g(x)=lg x2的定义域是{x|x≠0},所以不是同一个函数;
对于C,g(x)==|x|=f(x),两个函数的定义域、值域、对应关系完全相同,所以是同一个函数;
对于D,f(x)=的定义域是R,g(x)=的定义域是{x|x≥0},所以不是同一个函数.
2.(2025·黄冈质检)若函数y=f(x)的值域是[1,3],则函数F(x)=1-f(x+3)的值域是(  )
A.[-8,3] B.[-5,-1]
C.[-2,0] D.[1,3]
答案 C
解析 由函数y=f(x)的值域是[1,3]得1≤f(x)≤3,
所以1≤f(x+3)≤3,
所以-3≤-f(x+3)≤-1,
因此-2≤1-f(x+3)≤0,
即函数F(x)=1-f(x+3)的值域是[-2,0].
3.(2025·石家庄调研)已知函数f(x)=则不等式f(x)≥0的解集为(  )
A.(-∞,-1]∪[1,+∞)
B.(-∞,-2]∪[0,+∞)
C.[1,+∞)
D.[0,+∞)
答案 B
解析 因为f(x)=
所以不等式f(x)≥0等价于
解得x≤-2或x=0或x>0,
所以不等式的解集为(-∞,-2]∪[0,+∞).
4.(2025·成都诊断)已知函数f(x)=在区间(m,m+1)上单调递增,则m的取值范围是(  )
A.(-∞,0]    B.[0,1]
C.[-1,0]    D.(-∞,-1]∪[1,+∞)
答案 D
解析 函数f(x)=的图象如图,
函数的单调递增区间为(-∞,0],[1,+∞),
则有m+1≤0或m≥1,
解得m≤-1或m≥1,故选D.
5.(2025·重庆调研)函数f(x)=的图象大致为(  )
答案 A
解析 因为函数f(x)=的定义域为R,所以排除C,D,
因为f(-x)=f(x),所以f(x)为偶函数,
图象关于y轴对称,所以排除B.
6.(2025·大连质检)已知函数f(x)是定义在[-2,2]上的奇函数,且f(x)在[-2,0]上单调递增.若f(2t-1)+f(t)<0,则实数t的取值范围为(  )
A. B.
C. D.
答案 D
解析 因为f(x)是定义在[-2,2]上的奇函数,
且f(x)在[-2,0]上单调递增,
所以f(x)在[-2,2]上单调递增,
又f(2t-1)+f(t)<0,则f(2t-1)<-f(t),
所以f(2t-1)所以解得-≤t<,
故实数t的取值范围为.
7.(2024·新高考Ⅰ卷)已知函数f(x)的定义域为R,f(x)>f(x-1)+f(x-2),且当x<3时,f(x)=x,则下列结论中一定正确的是(  )
A.f(10)>100 B.f(20)>1 000
C.f(10)<1 000 D.f(20)<10 000
答案 B
解析 因为当x<3时,f(x)=x,
所以f(1)=1,f(2)=2.
对于f(x)>f(x-1)+f(x-2),
令x=3,得f(3)>f(2)+f(1)=2+1=3;
令x=4,得f(4)>f(3)+f(2)>3+2=5;
令x=5,得f(5)>f(4)+f(3)>5+3=8;
不等式右侧恰好是裴波那契数列从第3项起的各项:
3,5,8,13,21,34,55,89,144,233,377,610,987,1597,…,
显然f(16)>1 000,所以f(20)>1 000,故选B.
8.(2025·南京检测)已知函数f(2x+1)为奇函数,f(x+2)为偶函数,且当x∈(0,1]时,f(x)=log2x,则f=(  )
A.2 B.-2
C.1 D.-1
答案 A
解析 由函数f(2x+1)为奇函数,得f(2x+1)+f(-2x+1)=0,
则f(x)的图象关于点,即(1,0)中心对称.
∵函数f(x+2)为偶函数,
∴f(x+2)=f(-x+2),
即函数f(x)的图象关于直线x=2对称.
当x∈(0,1]时,f(x)=log2x,
∴f=f=f
=-f=-f=-log2=2.
二、多选题
9.(2025·合肥调研)已知函数f(x)的定义域为R,当x>0时,f(x+2)·f(x)=1,且当x≤2时,f(x)=x2-3x+4,则下列结论中一定正确的是(  )
A.f(10)=1 B.f(11)=
C.f(12)<10 D.f(13)>20
答案 BC
解析 当x>0时,由f(x+2)f(x)=1得f(x)==f(x+4),
则f(10)=f(10-8)=f(2)=2,A错误;
f(11)=f(11-8)=f(3)=,B正确;
f(12)=f(12-8)=f(4)=<10,C正确;
f(13)=f(13-12)=f(1)=2<20,D错误.
10.(2025·济南调考)已知函数f(x)对任意x∈R都有f(x)=f(x+4)+f(2),若函数y=f(x+3)的图象关于直线x=-3对称,且 x1,x2∈[0,2],当x1≠x2时,都有(x2-x1)[f(x2)-f(x1)]>0,则下列结论正确的是(  )
A.f(2)=0
B.f(x)是奇函数
C.f(x)是周期为4的周期函数
D.f(3)答案 AC
解析 因为y=f(x+3)的图象关于直线x=-3对称,
所以y=f(x)的图象关于y轴对称,则f(x)是偶函数,B错误;
在f(x)=f(x+4)+f(2)中,
令x=-2,得f(-2)=2f(2),
又因为f(-2)=f(2),所以f(2)=2f(2),解得f(2)=0,A正确;
又f(x)=f(x+4)+f(2)且f(2)=0,
所以有f(x)=f(x+4),则f(x)是周期为4的周期函数,C正确;
x1,x2∈[0,2],当x1≠x2时,都有(x2-x1)·[f(x2)-f(x1)]>0,则f(x)在[0,2]上单调递增,又f(x)是周期为4的周期函数,且f(x)是偶函数,故f(0)=f(-4),f(3)=f(-1)=f(1),因为f(1)>f(0),所以f(3)>f(-4),D错误.
11.(2025·广州模拟)定义:若存在非零常数k,T,使得函数f(x)满足f(x+T)=f(x)+k对定义域内的任意实数x恒成立,则称函数f(x)为“k距周期函数”,其中T称为函数的“类周期”.则下列说法正确的是(  )
A.一次函数均为“k距周期函数”
B.存在某些二次函数为“k距周期函数”
C.若“1距周期函数”f(x)的“类周期”为1,且f(1)=1,则f(x)=x
D.若g(x)是周期为2的函数,且函数f(x)=x+g(x)在[0,2]上的值域为[0,1],则函数f(x)=x+g(x)在区间[2n,2n+2]上的值域为[2n,2n+1]
答案 AD
解析 对于A,设一次函数为f(x)=ax+b(a≠0),则对非零常数T,f(x+T)=a(x+T)+b=ax+b+aT=f(x)+aT,其中k=aT≠0,A正确;
对于B,设二次函数为f(x)=ax2+bx+c(a≠0),
则对非零常数T,f(x+T)=a(x+T)2+b(x+T)+c=ax2+(2aT+b)x+aT2+bT+c,
若f(x)是“k距周期函数”,则2aT=0,则T=0,不满足题意,B错误;
对于C,设f(x)=f(x)是“1距周期函数”,且类周期为1,f(1)=1,C错误;
对于D,设x∈[2n,2n+2],则x-2n∈[0,2],
即g(x)=g(x-2n),
则f(x)=x+g(x)
=(x-2n)+g(x-2n)+2n
=f(x-2n)+2n∈[2n,2n+1],D正确.
三、填空题
12.(2025·齐齐哈尔模拟)若f(x)=sin x为偶函数,则a=    .
答案 1
解析 由f(x)=sin x,
得f(-x)=sin (-x),
因为f(x)为偶函数,所以f(-x)=f(x),
即sin (-x)=sin x,
所以-,解得a=1.
13.设f(x)=则f(f(-ln 2))=    ;当x∈(-∞,m]时,f(x)的值域为,则m的取值范围是    .
答案 -1 
解析 ∵-ln 2<0,
∴f(-ln 2)=e-ln 2-1=-1=-,
又-<0,f(f(-ln 2))=f-1;
当x≤0时,f(x)∈(-1,0],
当x>0时,f(x)∈,
且当x=时,函数f(x)取得最大值,
可得函数图象如图所示.
当f(x)=-1时,
-x2+x=-1,
解得x=,
要使f(x)在x∈(-∞,m]上的值域是,则可得m∈.
14.(2025·包头多校联考)俄国数学家切比雪夫是研究直线逼近函数理论的先驱.对定义在非空集合I上的函数f(x),以及函数g(x)=kx+m(k,m∈R),切比雪夫将函数y=|f(x)-g(x)|,x∈I的最大值称为函数f(x)与g(x)的“偏差”.若f(x)=x2(x∈[0,4]),g(x)=4x+m,则函数f(x)与g(x)的“偏差”取得最小值时,m的值为    .
答案 -2
解析 令t(x)=f(x)-g(x)=x2-4x-m=(x-2)2-m-4,x∈[0,4],
令y=|t(x)|=|(x-2)2-m-4|,x∈[0,4],
因为x∈[0,4],所以(x-2)2∈[0,4],(x-2)2-4∈[-4,0],由y=|(x-2)2-4-m|,
得ymax=max{|m|,|m+4|},
令|m|≥|m+4|,即m2≥(m+4)2,
解得m≤-2,
则ymax=max{|m|,|m+4|}

因此当且仅当m=-2时,有(ymax)min=2.
所以函数f(x)与g(x)的“偏差”取得最小值时,m的值为-2.微专题1函数的图象与性质
高考定位 1.以分段函数、二次函数、指数函数、对数函数为载体,考查函数的定义域、最值与值域、奇偶性和单调性; 2.利用函数的性质推断函数的图象; 3.利用图象研究函数性质、方程及不等式的解集,综合性较强.
【真题体验】
1.(2025·新高考Ⅰ卷)设f(x)是定义在R上且周期为2的偶函数,当2≤x≤3时,f(x)=5-2x,则f=(  )
A.- B.-
C. D.
2.(2025·天津卷)已知函数y=f(x)的图象如图所示,则f(x)的解析式可能为(  )
A.f(x)= B.f(x)=
C.f(x)= D.f(x)=
3.(2024·新高考Ⅰ卷)已知函数f(x)=在R上单调递增,则a的取值范围是(  )
A.(-∞,0] B.[-1,0]
C.[-1,1] D.[0,+∞)
4.(2022·新高考Ⅱ卷)已知函数f(x)的定义域为R,且f(x+y)+f(x-y)=f(x)f(y),f(1)=1,则f(k)=(  )
A.-3 B.-2
C.0 D.1
【热点突破】
热点一 函数的概念与表示
1.复合函数的定义域
(1)若f(x)的定义域为[m,n],则y=f(g(x))中,由m≤g(x)≤n解得x的范围即为f(g(x))的定义域.
(2)若f(g(x))的定义域为[m,n],则由m≤x≤n得到g(x)的范围,即为f(x)的定义域.
2.分段函数的定义域等于各段函数的定义域的并集,值域等于各段函数值域的并集.
例1 (1)(多选)给出以下四个判断,其中正确的是(  )
A.函数y=(x≥1)的值域为
B.若函数f(x+1)的定义域为[-2,3],则函数y=的定义域为
C.函数f(x)=x2的定义域A R,值域B={4},则满足条件的f(x)有2个
D.若函数f=x2+,且f(m)=4,则实数m的值为
(2)已知函数f(x)=若a[f(a)-f(-a)]>0,则实数a的取值范围是    .
规律方法 1.解决抽象函数定义域问题时,谨记f(g(x))中g(x)的值域与f(x)中x的范围相同.
2.对于多段函数的解不等式(求值)问题,必须依据条件准确地找出利用哪一段求解.
训练1 (1)(多选)(2025·衡阳模拟)定义在D上的函数f(x),若满足:存在常数M>0,对任意x∈D,都有|f(x)|≤M成立,则称f(x)是D上的有界函数,下列函数中在其定义域上为有界函数的有(  )
A.y=2sin
B.y=2x
C.y=
D.y=x-[x]([x]表示不大于x的最大整数)
(2)(2025·连云港段测)已知函数f(x)=若f(a)=1,则a=    .
热点二 函数的性质
1.函数的奇偶性
(1)定义:若函数的定义域关于原点对称,则有:
f(x)是偶函数 f(-x)=f(x)=f(|x|);
f(x)是奇函数 f(-x)=-f(x).
(2)判断方法:定义法、图象法、奇偶函数性质法(如奇函数×奇函数是偶函数).
2.函数单调性判断方法:定义法、图象法、导数法.
3.函数图象的对称中心或对称轴
(1)若函数f(x)满足关系式f(a+x)+f(a-x)=2b,则函数y=f(x)的图象关于点(a,b)对称.
(2)若函数f(x)满足关系式f(a+x)=f(b-x),则函数y=f(x)的图象关于直线x=对称.
考向1 奇偶性与单调性
例2 (2025·武汉调研)已知函数f(x)=x2+2x+2-x,若不等式f(1-ax)考向2 奇偶性、周期性与对称性
例3 (多选)(2025·邵阳模拟)已知函数f(x)与其导函数g(x)的定义域均为R,且f(x-1)和g(2x+1)都是奇函数,且g(0)=,则下列说法正确的有(  )
A.g(x)关于x=-1对称
B.f(x)关于(1,0)对称
C.g(x)是周期函数
D.ig(2i)=4
规律方法 1.若f(x+a)=-f(x)(或f(x+a)=,其中f(x)≠0),则f(x)的周期为2|a|.
2.若f(x)的图象关于直线x=a和x=b对称,则f(x)的周期为2|a-b|.
3.若f(x)的图象关于点(a,0)和(b,0)对称,则f(x)的周期为2|a-b|.
4.若f(x)的图象关于点(a,0)和直线x=b对称,则f(x)的周期为4|a-b|.
训练2 (1)(2025·烟台模拟)定义在R上的奇函数f(x)在(0,+∞)上单调递增,且f(1)=0,则不等式x[f(x)-f(-x)]<0的解集为(  )
A.{x|-11}
B.{x|-1C.{x|x<-1或x>1}
D.{x|x<-1或0(2)(2025·厦门调研)已知函数f(x)、g(x)的定义域均为R,函数f(x)的图象关于点(-1,-1)对称,函数g(x+1)的图象关于y轴对称,f(x+2)+g(x+1)=-1,f(-4)=0,则f(2 030)-g(2 017)=    .
热点三 函数的图象
1.作函数图象有两种基本方法:一是描点法;二是图象变换法,其中图象变换有平移变换、伸缩变换、对称变换和翻折变换.
2.利用函数图象可以判断函数的单调性、奇偶性、解不等式、求解函数的零点等问题.
例4 (1)(多选)(2025·杭州质检)函数f(x)=的大致图象可能是(  )
(2)(2025·渭南模拟)已知f(x)=若存在实数x1,x2,x3,x4,x5且x1规律方法 1.确定函数图象的主要方法是利用函数的性质,如定义域、奇偶性、单调性等,特别是利用一些特殊点排除不符合要求的图象.
2.函数图象的应用主要体现为数形结合思想,借助于函数图象的特点和变化规律,求解有关不等式恒成立、最值、交点、方程的根等问题.
训练3 (1)(2025·河北部分重点高中模拟)如图是下列四个函数中某个函数的部分图象,则该函数为(  )
A.f(x)= B.f(x)=
C.f(x)= D.f(x)=
(2)(2025·西安质检)已知函数y=f(x)是定义域为R的奇函数,当x∈(0,3)∪(3,+∞)时,
f(-x)>2f(x),f(3)=0,则不等式f(x)>0的解集为    .
【精准强化练】
一、单选题
1.(2025·长沙段测)下列四组函数中f(x)与g(x)是同一个函数的是(  )
A.f(x)=x,g(x)=
B.f(x)=2lg x,g(x)=lg x2
C.f(x)=|x|,g(x)=
D.f(x)=,g(x)=
2.(2025·黄冈质检)若函数y=f(x)的值域是[1,3],则函数F(x)=1-f(x+3)的值域是(  )
A.[-8,3] B.[-5,-1]
C.[-2,0] D.[1,3]
3.(2025·石家庄调研)已知函数f(x)=则不等式f(x)≥0的解集为(  )
A.(-∞,-1]∪[1,+∞)
B.(-∞,-2]∪[0,+∞)
C.[1,+∞)
D.[0,+∞)
4.(2025·成都诊断)已知函数f(x)=在区间(m,m+1)上单调递增,则m的取值范围是(  )
A.(-∞,0]    B.[0,1]
C.[-1,0]    D.(-∞,-1]∪[1,+∞)
5.(2025·重庆调研)函数f(x)=的图象大致为(  )
6.(2025·大连质检)已知函数f(x)是定义在[-2,2]上的奇函数,且f(x)在[-2,0]上单调递增.若f(2t-1)+f(t)<0,则实数t的取值范围为(  )
A. B.
C. D.
7.(2024·新高考Ⅰ卷)已知函数f(x)的定义域为R,f(x)>f(x-1)+f(x-2),且当x<3时,f(x)=x,则下列结论中一定正确的是(  )
A.f(10)>100 B.f(20)>1 000
C.f(10)<1 000 D.f(20)<10 000
8.(2025·南京检测)已知函数f(2x+1)为奇函数,f(x+2)为偶函数,且当x∈(0,1]时,f(x)=log2x,则f=(  )
A.2 B.-2
C.1 D.-1
二、多选题
9.(2025·合肥调研)已知函数f(x)的定义域为R,当x>0时,f(x+2)·f(x)=1,且当x≤2时,f(x)=x2-3x+4,则下列结论中一定正确的是(  )
A.f(10)=1 B.f(11)=
C.f(12)<10 D.f(13)>20
10.(2025·济南调考)已知函数f(x)对任意x∈R都有f(x)=f(x+4)+f(2),若函数y=f(x+3)的图象关于直线x=-3对称,且 x1,x2∈[0,2],当x1≠x2时,都有(x2-x1)[f(x2)-f(x1)]>0,则下列结论正确的是(  )
A.f(2)=0
B.f(x)是奇函数
C.f(x)是周期为4的周期函数
D.f(3)4的周期函数,且f(x)是偶函数,故f(0)=f(-4),f(3)=f(-1)=f(1),因为f(1)>f(0),所以f(3)>f(-4),D错误.
11.(2025·广州模拟)定义:若存在非零常数k,T,使得函数f(x)满足f(x+T)=f(x)+k对定义域内的任意实数x恒成立,则称函数f(x)为“k距周期函数”,其中T称为函数的“类周期”.则下列说法正确的是(  )
A.一次函数均为“k距周期函数”
B.存在某些二次函数为“k距周期函数”
C.若“1距周期函数”f(x)的“类周期”为1,且f(1)=1,则f(x)=x
D.若g(x)是周期为2的函数,且函数f(x)=x+g(x)在[0,2]上的值域为[0,1],则函数f(x)=x+g(x)在区间[2n,2n+2]上的值域为[2n,2n+1]
三、填空题
12.(2025·齐齐哈尔模拟)若f(x)=sin x为偶函数,则a=    .
13.设f(x)=则f(f(-ln 2))=    ;当x∈(-∞,m]时,f(x)的值域为,则m的取值范围是    .
14.(2025·包头多校联考)俄国数学家切比雪夫是研究直线逼近函数理论的先驱.对定义在非空集合I上的函数f(x),以及函数g(x)=kx+m(k,m∈R),切比雪夫将函数y=|f(x)-g(x)|,x∈I的最大值称为函数f(x)与g(x)的“偏差”.若f(x)=x2(x∈[0,4]),g(x)=4x+m,则函数f(x)与g(x)的“偏差”取得最小值时,m的值为    .

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