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高中数学
人教A版(2019)
必修 第一册
第三章 函数概念与性质
本章复习与测试
2021-2022学年高一上学期数学人教A版(2019)必修第一册第三章函数的概念与性质专题复习教案
文档属性
名称
2021-2022学年高一上学期数学人教A版(2019)必修第一册第三章函数的概念与性质专题复习教案
格式
docx
文件大小
326.1KB
资源类型
教案
版本资源
人教A版(2019)
科目
数学
更新时间
2021-11-12 09:45:09
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文档简介
函数的概念与性质
第一节 函数及其表示
一、基础知识
1.函数与映射的概念
2.函数的有关概念
(1)函数的定义域、值域:
在函数y=f(x),x∈A中,x叫做自变量,x的取值范围A叫做函数的定义域;与x的值相对应的y值叫做函数值,函数值的集合{f(x)|x∈A}叫做函数的值域.
求函数定义域的策略
(1)确定函数的定义域常从解析式本身有意义,或从实际出发.
(2)如果函数y=f(x)是用表格给出,则表格中x的集合即为定义域.
(3)如果函数y=f(x)是用图象给出,则图象在x轴上的投影所覆盖的x的集合即为定义域.
(2)函数的三要素:定义域、值域和对应关系.
(3)相等函数:如果两个函数的定义域和对应关系完全一致,则这两个函数相等,这是判断两函数相等的依据.
两函数值域与对应关系相同时,两函数不一定相同.
(4)函数的表示法:表示函数的常用方法有:解析法、图象法、列表法.
3.分段函数
若函数在其定义域内,对于定义域内的不同取值区间,有着不同的对应关系,这样的函数通常叫做分段函数.
关于分段函数的3个注意
(1)分段函数虽然由几个部分构成,但它表示同一个函数.
(2)分段函数的定义域是各段定义域的并集,值域是各段值域的并集.
(3)各段函数的定义域不可以相交.
考点一 函数的定义域
例1:函数+的定义域是( )
A.[-1,0)∪(0,1) B.[-1,0)∪(0,1]
C.(-1,0)∪(0,1] D.(-1,0)∪(0,1)
(2)已知函数f(x)的定义域为(-1,0),则函数f(2x+1)的定义域为( )
A.(-1,1) B.
C.(-1,0) D.
【变式】
1.函数f(x)=+的定义域为( )
A.[-2,0)∪(0,2] B.(-1,0)∪(0,2]
C.[-2,2] D.(-1,2]
2.若函数y=f(x)的定义域是[1,2 019],则函数g(x)=的定义域是________________.
考点二 求函数的解析式
例2:(1)已知二次函数f(2x+1)=4x2-6x+5,求f(x);
(2)已知函数f(x)满足f(-x)+2f(x)=2x,求f(x).
【变式】
1.已知f(x)是二次函数,且f(0)=0,f(x+1)=f(x)+x+1,则f(x)=________________.
2.已知f=lg x,则f(x)=________________.
3.已知f(x)满足2f(x)+f=3x,则f(x)=________.
考点三 分段函数
考法(一) 求函数值
例3:(1)已知f(x)=(0
A.-2 B.2
C.3 D.-3
考法(二) 求参数或自变量的值(或范围)
(2)设函数f(x)=则满足f(x+1)
A.(-∞,-1] B.(0,+∞)
C.(-1,0) D.(-∞,0)
【变式】
1.设f(x)=若f(a)=f(a+1),则f=( )
A.2 B.4
C.6 D.8
2.已知函数f(x)=则f(f(3))=________.
3.设函数f(x)=则满足f(x)+f>1的x的取值范围是________.
4.设函数f(x)=若f(a)<1,则实数a的取值范围是____________.
【巩固练习】
1.下列所给图象是函数图象的个数为( )
A.1 B.2
C.3 D.4
2.函数f(x)=+的定义域为( )
A.[0,2) B.(2,+∞)
C.[0,2)∪(2,+∞) D.(-∞,2)∪(2,+∞)
3.已知f=2x-5,且f(a)=6,则a等于( )
A. B.-
C. D.-
4.下列函数中,同一个函数的定义域与值域相同的是( )
A.y= B.y=ln x
C.y= D.y=
5.已知函数f(x)=若f(a)=3,则f(a-2)=( )
A.- B.3
C.-或3 D.-或3
6.已知函数y=f(2x-1)的定义域是[0,1],则函数的定义域是( )
A.[1,2] B.(-1,1]
C. D.(-1,0)
7.下列函数中,不满足f(2018x)=2018f(x)的是( )
A.f(x)=|x| B.f(x)=x-|x|
C.f(x)=x+2 D.f(x)=-2x
8.已知具有性质:f=-f(x)的函数,我们称为满足“倒负”变换的函数,下列函数:
①f(x)=x-;②f(x)=x+;③f(x)=
其中满足“倒负”变换的函数是( )
A.①② B.①③
C.②③ D.①
9.函数y=ln+的定义域为________.
10.若函数f(x)=则f(f(-9))=________.
11.已知函数f(x)=若f(a)+f(1)=0,则实数a的值等于________.
12.已知f(x)=使f(x)≥-1成立的x的取值范围是________.
13.设函数f(x)=且f(-2)=3,f(-1)=f(1).
(1)求函数f(x)的解析式;
(2)在如图所示的直角坐标系中画出f(x)的图象.
第二节 函数的单调性与最值
一、基础知识
1.增函数、减函数
定义:设函数f(x)的定义域为I:
(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x1
(2)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x1
f(x2),那么就说函数f(x)在区间D上是减函数.
增(减)函数定义中的x1,x2的三个特征
一是任意性;二是有大小,即x1
x2);三是同属于一个单调区间,三者缺一不可.
2.单调性、单调区间
若函数y=f(x)在区间D上是增函数或减函数,则称函数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.
有关单调区间的两个防范
(1)单调区间只能用区间表示,不能用不等式表示.
(2)有多个单调区间应分别写,不能用符号“∪”连接,也不能用“或”连接,只能用“逗号”或“和”连接.
3.函数的最值
设函数y=f(x)的定义域为I,如果存在实数M满足:
(1)对于任意的x∈I,都有f(x)≤M或f(x)≥M.
(2)存在x0∈I,使得f(x0)=M.
那么,我们称M是函数y=f(x)的最大值或最小值.
函数最值存在的两条结论
(1)闭区间上的连续函数一定存在最大值和最小值.当函数在闭区间上单调时最值一定在端点取到.
(2)开区间上的“单峰”函数一定存在最大(小)值.
二、常用结论
在公共定义域内:
(1)函数f(x)单调递增,g(x)单调递增,则f(x)+g(x)是增函数;
(2)函数f(x)单调递减,g(x)单调递减,则f(x)+g(x)是减函数;
(3)函数f(x)单调递增,g(x)单调递减,则f(x)-g(x)是增函数;
(4)函数f(x)单调递减,g(x)单调递增,则f(x)-g(x)是减函数;
(5)若k>0,则kf(x)与f(x)单调性相同;若k<0,则kf(x)与f(x)单调性相反;
(6)函数y=f(x)(f(x)>0)在公共定义域内与y=-f(x),y=的单调性相反;
(7)复合函数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”.
考点一 确定函数的单调性和区间
例1:(1)求函数f(x)=-x2+2|x|+1的单调区间.
(2)试讨论函数f(x)=(a≠0)在(-1,1)上的单调性.
【变式】
1.下列函数中,满足“ x1,x2∈(0,+∞)且x1≠x2,(x1-x2)·[f(x1)-f(x2)]<0”的是( )
A.f(x)=2x B.f(x)=|x-1|
C.f(x)=-x D.f(x)=ln(x+1)
2.函数f(x)=log(x2-4)的单调递增区间是( )
A.(0,+∞) B.(-∞,0)
C.(2,+∞) D.(-∞,-2)
3.判断函数f(x)=x+(a>0)在(0,+∞)上的单调性.
考点二 求函数的值域和最值
例2:(1)函数y=|x+1|+|x-2|的值域为________.
(2)若函数f(x)=-+b(a>0)在上的值域为,则a=________,b=________.
(3)函数f(x)=的最大值为________.
【变式】
1.函数f(x)=的值域为________.
2.若x∈,则函数y=4sin2x-12sin x-1的最大值为________,最小值为________.
3.已知f(x)=,x∈[1,+∞),且a≤1.若对任意x∈[1,+∞),f(x)>0恒成立,则实数a的取值范围是________.
考点三 函数单调性的应用
考法(一) 比较函数值的大小
例3:设偶函数f(x)的定义域为R,当x∈[0,+∞)时,f(x)是增函数,则f(-2),f(π),f(-3)的大小关系是( )
A.f(π)>f(-3)>f(-2)
B.f(π)>f(-2)>f(-3)
C.f(π)
D.f(π)
考法(二) 解函数不等式
例4:设函数f(x)=若f(a+1)≥f(2a-1),则实数a的取值范围是( )
A.(-∞,1] B.(-∞,2]
C.[2,6] D.[2,+∞)
考法(三) 利用单调性求参数的范围(或值)
例5:已知函数f(x)=x-+在(1,+∞)上是增函数,则实数a的取值范围是________.
【变式】
1.已知函数f(x)的图象向左平移1个单位后关于y轴对称,当x2>x1>1时,[f(x2)-f(x1)]·(x2-x1)<0恒成立,设a=f,b=f(2),c=f(3),则a,b,c的大小关系为( )
A.c>a>b B.c>b>a
C.a>c>b D.b>a>c
2.已知函数f(x)=是R上的单调函数,则实数a的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【巩固练习】
1.下列四个函数中,在x∈(0,+∞)上为增函数的是( )
A.f(x)=3-x B.f(x)=x2-3x
C.f(x)=- D.f(x)=-|x|
2.若函数f(x)=ax+1在R上单调递减,则函数g(x)=a(x2-4x+3)的单调递增区间是( )
A.(2,+∞) B.(-∞,2)
C.(4,+∞) D.(-∞,4)
3.已知函数f(x)是定义在区间[0,+∞)上的函数,且在该区间上单调递增,则满足f(2x-1)<f的x的取值范围是( )
A. B.
C. D.
4.定义新运算 :当a≥b时,a b=a;当a
A.-1 B.1
C.6 D.12
5.已知函数f(x)是R上的增函数,A(0,-3),B(3,1)是其图象上的两点,那么不等式-3<f(x+1)<1的解集的补集是(全集为R)( )
A.(-1,2) B.(1,4)
C.(-∞,-1)∪[4,+∞) D.(-∞,-1]∪[2,+∞)
6.已知函数f(x)=是R上的增函数,则实数a的取值范围是( )
A.[-3,0) B.(-∞,-2]
C.[-3,-2] D.(-∞,0)
7.已知函数f(x)=,则该函数的单调递增区间为________.
8.函数f(x)=的最大值为________.
9.若函数f(x)=在区间[2,a]上的最大值与最小值的和为,则a=________.
10.若f(x)=在区间(-2,+∞)上是增函数,则实数a的取值范围是________.
11.已知函数f(x)=-(a>0,x>0).
(1)求证:f(x)在(0,+∞)上是增函数;
(2)若f(x)在上的值域是,求a的值.
12.已知f(x)=(x≠a).
(1)若a=-2,试证f(x)在(-∞,-2)内单调递增;
(2)若a>0且f(x)在(1,+∞)内单调递减,求a的取值范围.
第三节 函数的奇偶性与周期性
一、基础知
1.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
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.
若f(x)≠0,则奇(偶)函数定义的等价形式如下:
(1)f(-x)=f(x) f(-x)-f(x)=0 =1 f(x)为偶函数;
(2)f(-x)=-f(x) f(-x)+f(x)=0 =-1 f(x)为奇函数.
2.函数的周期性
(1)周期函数
对于函数f(x),如果存在一个非零常数T,使得当x取定义域内的任何值时,都有f(x+T)=f(x),那么就称函数f(x)为周期函数,称T为这个函数的周期.
周期函数定义的实质
存在一个非零常数T,使f(x+T)=f(x)为恒等式,即自变量x每增加一个T后,函数值就会重复出现一次.
(2)最小正周期
如果在周期函数f(x)的所有周期中存在一个最小的正数,那么这个最小正数就叫做f(x)的最小正周期.
二、常用结论
1.函数奇偶性常用结论
(1)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|).
(2)奇函数在两个对称的区间上具有相同的单调性;偶函数在两个对称的区间上具有相反的单调性.
(3)在公共定义域内有:奇±奇=奇,偶±偶=偶,奇×奇=偶,偶×偶=偶,奇×偶=奇.
2.函数周期性常用结论
对f(x)定义域内任一自变量x:
(1)若f(x+a)=-f(x),则T=2a(a>0).
(2)若f(x+a)=,则T=2a(a>0).
(3)若f(x+a)=-,则T=2a(a>0).
3.函数图象的对称性
(1)若函数y=f(x+a)是偶函数,即f(a-x)=f(a+x),则函数y=f(x)的图象关于直线x=a对称.
(2)若对于R上的任意x都有f(2a-x)=f(x)或f(-x)=f(2a+x),则y=f(x)的图象关于直线x=a对称.
(3)若函数y=f(x+b)是奇函数,即f(-x+b)+f(x+b)=0,则函数y=f(x)关于点(b,0)中心对称.
例1:判断下列函数的奇偶性:
(1)f(x)=;
(2)f(x)=+;
(3)f(x)=;
(4)f(x)=
【变式】
1.下列函数为偶函数的是( )
A.y=tan B.y=x2+e|x|
C.y=xcos x D.y=ln|x|-sin x
2.设函数f(x)=,则下列结论错误的是( )
A.|f(x)|是偶函数
B.-f(x)是奇函数
C.f(x)|f(x)|是奇函数
D.f(|x|)f(x)是偶函数
例2:
(1)函数y=f(x)是R上的奇函数,当x<0时,f(x)=2x,则当x>0时,f(x)=( )
A.-2x B.2-x
C.-2-x D.2x
(2)已知函数f(x)=a-(a∈R)是奇函数,则函数f(x)的值域为( )
A.(-1,1) B.(-2,2)
C.(-3,3) D.(-4,4)
【变式】
1.若函数f(x)是定义在R上的奇函数,当x≥0时,f(x)=log2(x+2)-1,则f(-6)=( )
A.2 B.4
C.-2 D.-4
2.已知函数f(x)为奇函数,当x>0时,f(x)=x2-x,则当x<0时,函数f(x)的最大值为________.
3.若函数f(x)=xln(x+)为偶函数,则a=________.
例3:
(1)已知定义在R上的函数f(x)满足f(x)=-f(x+2),当x∈(0,2]时,f(x)=2x+log2x,则f(2 019)=( )
A.5 B.
C.2 D.-2
(2)函数f(x)满足f(x+4)=f(x)(x∈R),且在区间(-2,2]上,f(x)=则f(f(15))的值为________.
【变式】
1.已知f(x)是定义在R上的函数,且满足f(x+2)=-,当2≤x≤3时,f(x)=x,则f=________.
2.设f(x)是定义在R上的周期为3的函数,当x∈[-2,1)时,f(x)=则=________.
【巩固练习】
1.下列函数为奇函数的是( )
A.f(x)=x3+1 B.f(x)=ln
C.f(x)=ex D.f(x)=xsin x
2.函数f(x)=的图象( )
A.关于x轴对称 B.关于y轴对称
C.关于坐标原点对称 D.关于直线y=x对称
3.设函数f(x)是定义在R上的奇函数,且f(x)=则f(-7)=( )
A.3 B.-3
C.2 D.-2
4.若定义在R上的偶函数f(x)和奇函数g(x)满足f(x)+g(x)=ex,则g(x)=( )
A.ex-e-x B.(ex+e-x)
C.(e-x-ex) D.(ex-e-x)
5.设f(x)是定义在R上周期为2的奇函数,当0≤x≤1时,f(x)=x2-x,则f=( )
A.- B.-
C. D.
6.定义在R上的函数f(x),满足f(x+5)=f(x),当x∈(-3,0]时,f(x)=-x-1,当x∈(0,2]时,f(x)=log2x,则f(1)+f(2)+f(3)+…+f(2 019)的值等于( )
A.403 B.405
C.806 D.809
7.已知函数f(x)是偶函数,当x>0时,f(x)=ln x,则f的值为________.
8.已知函数f(x)=x+-1,f(a)=2,则f(-a)=________.
9.若函数f(x)=ax+b,x∈[a-4,a]的图象关于原点对称,则函数g(x)=bx+,x∈[-4,-1]的值域为________.
10.设函数f(x)是定义在R上的奇函数,若当x∈(0,+∞)时,f(x)=lg x,则满足f(x)>0的x的取值范围是____________.
11.f(x)为R上的奇函数,当x>0时,f(x)=-2x2+3x+1,求f(x)的解析式.
12.设函数f(x)是定义在R上的奇函数,对任意实数x有f=-f成立.
(1)证明y=f(x)是周期函数,并指出其周期;
(2)若f(1)=2,求f(2)+f(3)的值.
第四节 函数性质的综合问题
例1:
(1)函数f(x)在(-∞,+∞)上单调递减,且为奇函数.若f(1)=-1,则满足-1≤f(x-2)≤1的x的取值范围是( )
A.[-2,2] B.[-1,1]
C.[0,4] D.[1,3]
(2)函数y=f(x)在[0,2]上单调递增,且函数f(x+2)是偶函数,则下列结论成立的是( )
A.f(1)
C.f
【变式】1.已知函数f(x)满足以下两个条件:①任意x1,x2∈(0,+∞)且x1≠x2,(x1-x2)·[f(x1)-f(x2)]<0;②对定义域内任意x有f(x)+f(-x)=0,则符合条件的函数是( )
A.f(x)=2x B.f(x)=1-|x|
C.f(x)=-x3 D.f(x)=ln(x2+3)
2.设f(x)是定义在[-2b,3+b]上的偶函数,且在[-2b,0]上为增函数,则f(x-1)≥f(3)的解集为( )
A.[-3,3] B.[-2,4]
C.[-1,5] D.[0,6]
例2:已知f(x)是定义在R上的偶函数,且f(x+4)=f(x-2).若当x∈[-3,0]时,f(x)=6-x,则f(919)=________.
【变式】1.已知定义在R上的奇函数f(x)满足f(x)=-f,且f(1)=2,则f(2 018)=________.
2.已知f(x)是定义在R上以3为周期的偶函数,若f(1)<1,f(5)=2a-3,则实数a的取值范围为________.
考点三 函数性质的综合应用
例3:(1)已知f(x)是定义域为(-∞,+∞)的奇函数,满足f(1-x)=f(1+x).若f(1)=2,则f(1)+f(2)+f(3)+…+f(50)=( )
A.-50 B.0
C.2 D.50
(2)定义在R上的奇函数f(x)满足f=f(x),当x∈时,f(x)=log (1-x),则f(x)在区间内是( )
A.减函数且f(x)>0 B.减函数且f(x)<0
C.增函数且f(x)>0 D.增函数且f(x)<0
【变式】
1.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
C.f(1)<0
2.已知函数y=f(x)的定义域为R,且满足下列三个条件:①对任意的x1,x2∈[4,8],当x1
A.a
C.a
【巩固练习】
1.下列函数中,既是奇函数又在(0,+∞)上单调递增的是( )
A.y=ex+e-x B.y=ln(|x|+1)
C.y= D.y=x-
2.下列函数中,与函数y=-2x的定义域、单调性与奇偶性均一致的函数是( )
A.y=cos x B.y=x
C.y= D.y=
3.已知定义在R上的奇函数f(x)有f+f(x)=0,当-≤x≤0时,f(x)=2x+a,则f(16)的值为( )
A. B.-
C. D.-
4.已知函数f(x)是奇函数,在(0,+∞)上是减函数,且在区间[a,b](a
A.有最大值4 B.有最小值-4
C.有最大值-3 D.有最小值-3
5.已知定义域为R的偶函数f(x)在(-∞,0]上是减函数,且f(1)=2,则不等式f(log2x)>2的解集为( )
A.(2,+∞) B.∪(2,+∞)
C∪(,+∞) D.(,+∞)
6.定义在R上的奇函数f(x)满足f(x+2)=-f(x),且在[0,1]上是减函数,则有( )
A.f
B.f
C.f
D.f
7.设f(x)是周期为2的奇函数,当0≤x≤1时,f(x)=2x(1-x),则f=________.
8.设f(x)是定义在R上以2为周期的偶函数,当x∈[0,1]时,f(x)=log2(x+1),则函数f(x)在[1,2]上的解析式是________________.
9.已知定义在R上的奇函数y=f(x)在(0,+∞)内单调递增,且f=0,则f(x)>0的解集为_______________.
10.已知函数f(x)为偶函数,且函数f(x)与g(x)的图象关于直线y=x对称,若g(3)=2,则f(-2)=________.
11.设f(x)是定义域为R的周期函数,最小正周期为2,且f(1+x)=f(1-x),当-1≤x≤0时,f(x)=-x.
(1)判断f(x)的奇偶性;
(2)试求出函数f(x)在区间[-1,2]上的表达式.
12.设函数f(x)是(-∞,+∞)上的奇函数,f(x+2)=-f(x),当0≤x≤1时,f(x)=x.
(1)求f(π)的值;
(2)当-4≤x≤4时,求函数f(x)的图象与x轴所围成图形的面积.
【答案与解析】
第一节 函数及其表示
例1:[解析] (1)由题意得解得-1
所以原函数的定义域为(-1,0)∪(0,1).
(2)令u=2x+1,由f(x)的定义域为(-1,0),可知-1
得-1
[答案] (1)D (2)B
【变式】
1.解析:选B 由得-1
2.解析:因为y=f(x)的定义域是[1,2 019],
所以若g(x)有意义,应满足
所以0≤x≤2 018,且x≠1.
因此g(x)的定义域是{x|0≤x≤2 018,且x≠1}.
答案:{x|0≤x≤2 018,且x≠1}
例2:[解] (1)法一:待定系数法
因为f(x)是二次函数,所以设f(x)=ax2+bx+c(a≠0),则f(2x+1)=a(2x+1)2+b(2x+1)+c=4ax2+(4a+2b)x+a+b+c.
因为f(2x+1)=4x2-6x+5,
所以解得
所以f(x)=x2-5x+9(x∈R).
法二:换元法
令2x+1=t(t∈R),则x=,
所以f(t)=42-6·+5=t2-5t+9(t∈R),
所以f(x)=x2-5x+9(x∈R).
法三:配凑法
因为f(2x+1)=4x2-6x+5=(2x+1)2-10x+4=(2x+1)2-5(2x+1)+9,
所以f(x)=x2-5x+9(x∈R).
(2)解方程组法
由f(-x)+2f(x)=2x, ①
得f(x)+2f(-x)=2-x,②
①×2-②,得3f(x)=2x+1-2-x.
即f(x)=.
故f(x)的解析式是f(x)=(x∈R).
【变式】
1.解析:设f(x)=ax2+bx+c(a≠0),
由f(0)=0,知c=0,f(x)=ax2+bx.
又由f(x+1)=f(x)+x+1,
得a(x+1)2+b(x+1)=ax2+bx+x+1,
即ax2+(2a+b)x+a+b=ax2+(b+1)x+1,
所以解得a=b=.
所以f(x)=x2+x(x∈R).
答案:x2+x(x∈R)
2.解析:令+1=t,得x=,则f(t)=lg,又x>0,所以t>1,故f(x)的解析式是f(x)=lg(x>1).
答案:lg(x>1)
3.解析:∵2f(x)+f=3x,①
把①中的x换成,得2f+f(x)=.②
联立①②可得
解此方程组可得f(x)=2x-(x≠0).
答案:2x-(x≠0)
例3:(1)[解析] 由题意得,f(-2)=a-2+b=5,①
f(-1)=a-1+b=3,②
联立①②,结合0
所以f(x)=
则f(-3)=-3+1=9,f(f(-3))=f(9)=log39=2.
[答案] B
(2)[解析] 法一:分类讨论法
①当即x≤-1时,
f(x+1)
即-(x+1)<-2x,解得x<1.
因此不等式的解集为(-∞,-1].
②当时,不等式组无解.
③当即-1
f(x+1)
因此不等式的解集为(-1,0).
④当即x>0时,f(x+1)=1,f(2x)=1,不合题意.
综上,不等式f(x+1)
法二:数形结合法
∵f(x)=
∴函数f(x)的图象如图所示.
结合图象知,要使f(x+1)
则需或
∴x<0,故选D.
[答案] D
【变式】
1.解析:选C 当0<a<1时,a+1>1,f(a)=,f(a+1)=2(a+1-1)=2a,
∵f(a)=f(a+1),∴=2a,
解得a=或a=0(舍去).
∴f=f(4)=2×(4-1)=6.
当a≥1时,a+1≥2,f(a)=2(a-1),f(a+1)=2(a+1-1)=2a,
∵f(a)=f(a+1),∴2(a-1)=2a,无解.
综上,f=6.
2.解析:由题意,得f(3)=f(2)=f(1)=21=2,
∴f(f(3))=f(2)=2.
答案:2
3.解析:由题意知,可对不等式分x≤0,0
讨论.
①当x≤0时,原不等式为x+1+x+>1,解得x>-,
故-
②当0
1,显然成立.
③当x>时,原不等式为2x+2x->1,显然成立.
综上可知,所求x的取值范围是.
答案:
4.解析:若a<0,则f(a)<1 a-7<1 a<8,解得a>-3,故-3
若a≥0,则f(a)<1 <1,解得a<1,故0≤a<1.
综上可得-3
答案:(-3,1)
【巩固练习】
1.解析:选B 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.
2.解析:选C 由题意得解得x≥0,且x≠2.
3.解析:选A 令t=x-1,则x=2t+2,f(t)=2(2t+2)-5=4t-1,则4a-1=6,解得a=.
4.解析:选D 对于A,定义域为[1,+∞),值域为[0,+∞),不满足题意;对于B,定义域为(0,+∞),值域为R,不满足题意;对于C,定义域为(-∞,0)∪(0,+∞),值域为(-∞,-1)∪(0,+∞),不满足题意;对于D,y==1+,定义域为(-∞,1)∪(1,+∞),值域也是(-∞,1)∪(1,+∞).
5.解析:选A 当a>0时,若f(a)=3,则log2a+a=3,解得a=2(满足a>0);当a≤0时,若f(a)=3,则4a-2-1=3,解得a=3,不满足a≤0,所以舍去.于是,可得a=2.故f(a-2)=f(0)=4-2-1=-.
6.解析:选D 由f(2x-1)的定义域是[0,1],得0≤x≤1,故-1≤2x-1≤1,
∴f(x)的定义域是[-1,1],∴要使函数有意义,
需满足解得-1
7.解析:选C 若f(x)=|x|,则f(2 018x)=|2 018x|=2 018|x|=2 018f(x);若f(x)=x-|x|,则f(2 018x)=2 018x-|2 018x|=2 018(x-|x|)=2 018f(x);若f(x)=x+2,则f(2 018x)=2 018x+2,而2 018f(x)=2 018x+2 018×2,故f(x)=x+2不满足f(2 018x)=2 018f(x);若f(x)=-2x,则f(2 018x)=-2×2 018x=2 018×(-2x)=2 018f(x).故选C.
8.解析:选B 对于①,f(x)=x-,f=-x=-f(x),满足题意;对于②,f=+x=f(x),不满足题意;对于③,f=即f=故f=-f(x),满足题意.
综上可知,满足“倒负”变换的函数是①③.
9.解析:由 0
答案:(0,1]
10.解析:∵函数f(x)=∴f(-9)=lg 10=1,∴f(f(-9))=f(1)=-2.
答案:-2
11.解析:∵f(1)=2,且f(1)+f(a)=0,∴f(a)=-2<0,故a≤0.
依题知a+1=-2,解得a=-3.
答案:-3
12.解析:由题意知或
解得-4≤x≤0或0<x≤2,
故所求x的取值范围是[-4,2].
答案:[-4,2]
13.解:(1)由f(-2)=3,f(-1)=f(1),得
解得所以f(x)=
(2)函数f(x)的图象如图所示.
第二节 函数的单调性与最值
例1:[解] (1)易知f(x)=
=
画出函数图象如图所示,可知单调递增区间为(-∞,-1]和[0,1],单调递减区间为[-1,0]和[1,+∞).
(2)法一:定义法
设-1
f(x)=a=a,
则f(x1)-f(x2)=a-a
=.
由于-1
所以x2-x1>0,x1-1<0,x2-1<0,
故当a>0时,f(x1)-f(x2)>0,即f(x1)>f(x2),
函数f(x)在(-1,1)上单调递减;
当a<0时,f(x1)-f(x2)<0,即f(x1)
函数f(x)在(-1,1)上单调递增.
法二:导数法
f′(x)=
==-.
当a>0时,f′(x)<0,函数f(x)在(-1,1)上单调递减;
当a<0时,f′(x)>0,函数f(x)在(-1,1)上单调递增.
【变式】
1.解析:选C 由(x1-x2)·[f(x1)-f(x2)]<0可知,f(x)在(0,+∞)上是减函数,A、D选项中,f(x)为增函数;B中,f(x)=|x-1|在(0,+∞)上不单调;对于f(x)=-x,因为y=与y=-x在(0,+∞)上单调递减,因此f(x)在(0,+∞)上是减函数.
2.解析:选D 令t=x2-4,则y=logt.因为y=logt在定义域上是减函数,所以求原函数的单调递增区间,即求函数t=x2-4的单调递减区间,结合函数的定义域,可知所求区间为(-∞,-2).
3.解:设x1,x2是任意两个正数,且x1
则f(x1)-f(x2)=-=(x1x2-a).
当0
所以f(x1)-f(x2)>0,即f(x1)>f(x2),
所以函数f(x)在(0, ]上是减函数;
当≤x1
a,x1-x2<0,
所以f(x1)-f(x2)<0,即f(x1)
所以函数f(x)在[,+∞)上是增函数.
综上可知,函数f(x)=x+(a>0)在(0, ]上是减函数,在[,+∞)上是增函数.
例2:[解析] (1)图象法
函数y=
作出函数的图象如图所示.
根据图象可知,函数y=|x+1|+|x-2|的值域为[3,+∞).
(2)单调性法
∵f(x)=-+b(a>0)在上是增函数,
∴f(x)min=f=,f(x)max=f(2)=2.
即解得a=1,b=.
(3)当x≤0时,f(x)=-x2-4x=-(x+2)2+4,而-2∈(-∞,0],此时f(x)在x=-2处取得最大值,且f(-2)=4;当x>0时,f(x)=sin x,此时f(x)在区间(0,+∞)上的最大值为1.综上所述,函数f(x)的最大值为4.
[答案] (1)[3,+∞) (2)1 (3)4
【变式】
1.解析:当x>0时,f(x)=x+≥4,
当且仅当x=2时取等号;
当x<0时,-x+≥4,
即f(x)=x+≤-4,
当且仅当x=-2取等号,
所以函数f(x)的值域为(-∞,-4]∪[4,+∞).
答案:(-∞,-4]∪[4,+∞)
2.解析:令t=sin x,因为x∈,
所以t∈,y=f(t)=4t2-12t-1,
因为该二次函数的图象开口向上,且对称轴为t=,所以当t∈时,函数f(t)单调递减,
所以当t=-时,ymax=6;
当t=1时,ymin=-9.
答案:6 -9
3.解析:对任意x∈[1,+∞),f(x)>0恒成立等价于x2+2x+a>0在x∈[1,+∞)上恒成立,即a>-x2-2x在x∈[1,+∞)上恒成立.
又函数y=-x2-2x在[1,+∞)上单调递减,
∴(-x2-2x)max=-3,故a>-3,
又∵a≤1,∴-3
答案:(-3,1]
例3:[解析] 因为f(x)是偶函数,所以f(-3)=f(3),f(-2)=f(2).
又因为函数f(x)在[0,+∞)上是增函数.
所以f(π)>f(3)>f(2),即f(π)>f(-3)>f(-2).
[答案] A
例4:[解析] 易知函数f(x)在定义域(-∞,+∞)上是增函数,∵f(a+1)≥f(2a-1),
∴a+1≥2a-1,解得a≤2.故实数a的取值范围是(-∞,2].
[答案] B
例5:[解析] 设1
1.
∵函数f(x)在(1,+∞)上是增函数,
∴f(x1)-f(x2)=x1-+-
=(x1-x2)<0.
∵x1-x2<0,∴1+>0,即a>-x1x2.
∵1
1,∴-x1x2<-1,∴a≥-1.
∴a的取值范围是[-1,+∞).
[答案] [-1,+∞)
【变式】
1.解析:选D 由于函数f(x)的图象向左平移1个单位后得到的图象关于y轴对称,故函数y=f(x)的图象关于直线x=1对称,所以a=f=f.当x2>x1>1时,[f(x2)-f(x1)](x2-x1)<0恒成立,等价于函数f(x)在(1,+∞)上单调递减,所以b>a>c.
2.解析:选B 由对数函数的定义可得a>0,且a≠1.
又函数f(x)在R上单调,而二次函数y=ax2-x-的图象开口向上,
所以函数f(x)在R上单调递减,
故有即
所以a∈.
【巩固练习】
1.解析:选C 当x>0时,f(x)=3-x为减函数;当x∈时,f(x)=x2-3x为减函数,当x∈时,f(x)=x2-3x为增函数;当x∈(0,+∞)时,f(x)=-为增函数;当x∈(0,+∞)时,f(x)=-|x|为减函数.
2.解析:选B 因为f(x)=ax+1在R上单调递减,所以a<0.
而g(x)=a(x2-4x+3)=a(x-2)2-a.
因为a<0,所以g(x)在(-∞,2)上单调递增.
3.解析:选D 因为函数f(x)是定义在区间[0,+∞)上的增函数,满足f(2x-1)<f.
所以0≤2x-1<,解得≤x<.
4.解析:选C 由题意知当-2≤x≤1时,f(x)=x-2,当1
5.解析:选D 由函数f(x)是R上的增函数,A(0,-3),B(3,1)是其图象上的两点,知不等式-3<f(x+1)<1即为f(0)<f(x+1)<f(3),所以0<x+1<3,所以-1<x<2,故不等式-3<f(x+1)<1的解集的补集是(-∞,-1]∪[2,+∞).
6.解析:选C 若f(x)是R上的增函数,则应满足解得-3≤a≤-2.
7.解析:设t=x2-2x-3,由t≥0,即x2-2x-3≥0,解得x≤-1或x≥3,所以函数f(x)的定义域为(-∞,-1]∪[3,+∞).因为函数t=x2-2x-3的图象的对称轴为x=1,所以函数t=x2-2x-3在(-∞,-1]上单调递减,在[3,+∞)上单调递增,所以函数f(x)的单调递增区间为[3,+∞).
答案:[3,+∞)
8.解析:当x≥1时,函数f(x)=为减函数,所以f(x)在x=1处取得最大值,为f(1)=1;当x<1时,易知函数f(x)=-x2+2在x=0处取得最大值,为f(0)=2.故函数f(x)的最大值为2.
答案:2
9.解析:由f(x)=的图象知,f(x)=在(0,+∞)上是减函数,∵[2,a] (0,+∞),
∴f(x)=在[2,a]上也是减函数,
∴f(x)max=f(2)=,f(x)min=f(a)=,
∴+=,∴a=4.
答案:4
10.解析:f(x)===1+,要使函数在区间(-2,+∞)上是增函数,需使a-3<0,解得a<3.
答案:(-∞,3)
11.解:(1)证明:任取x1>x2>0,
则f(x1)-f(x2)=--+=,
∵x1>x2>0,
∴x1-x2>0,x1x2>0,
∴f(x1)-f(x2)>0,
即f(x1)>f(x2),
∴f(x)在(0,+∞)上是增函数.
(2)由(1)可知,f(x)在上是增函数,
∴f=-2=,f(2)=-=2,
解得a=.
12.解:(1)证明:当a=-2时,f(x)=.
任取x1,x2∈(-∞,-2),且x1<x2,
则f(x1)-f(x2)=-=.
因为(x1+2)(x2+2)>0,x1-x2<0,
所以f(x1)-f(x2)<0,即f(x1)<f(x2),
所以f(x)在(-∞,-2)内单调递增.
(2)任取x1,x2∈(1,+∞),且x1<x2,
则f(x1)-f(x2)=-=.
因为a>0,x2-x1>0,又由题意知f(x1)-f(x2)>0,
所以(x1-a)(x2-a)>0恒成立,所以a≤1.
所以0<a≤1.
所以a的取值范围为(0,1].
第三节 函数的奇偶性与周期性
例1:[解] (1)由f(x)=,可知 故函数f(x)的定义域为(-6,0)∪(0,6],定义域不关于原点对称,故f(x)为非奇非偶函数.
(2)由 x2=1 x=±1,故函数f(x)的定义域为{-1,1},关于原点对称,且f(x)=0,所以f(-x)=f(x)=-f(x),所以函数f(x)既是奇函数又是偶函数.
(3)由 -1
定义域关于原点对称.
此时f(x)===-,
故有f(-x)=-==-f(x),
所以函数f(x)为奇函数.
(4)法一:图象法
画出函数f(x)=的图象如图所示,图象关于y轴对称,故f(x)为偶函数.
法二:定义法
易知函数f(x)的定义域为(-∞,0)∪(0,+∞),关于原点对称,
当x>0时,f(x)=x2-x,则当x<0时,-x>0,故f(-x)=x2+x=f(x);当x<0时,f(x)=x2+x,则当x>0时,-x<0,故f(-x)=x2-x=f(x),故原函数是偶函数.
法三:f(x)还可以写成f(x)=x2-|x|(x≠0),故f(x)为偶函数.
【变式】
1.解析:选B 对于选项A,易知y=tan为非奇非偶函数;对于选项B,设f(x)=x2+e|x|,则f(-x)=(-x)2+e|-x|=x2+e|x|=f(x),所以y=x2+e|x|为偶函数;对于选项C,设f(x)=xcos x,则f(-x)=-xcos(-x)=-xcos x=-f(x),所以y=xcos x为奇函数;对于选项D,设f(x)=ln|x|-sin x,则f(2)=ln 2-sin 2,f(-2)=ln 2-sin(-2)=ln 2+sin 2≠f(2),所以y=ln|x|-sin x为非奇非偶函数,故选B.
2.解析:选D ∵f(x)=,
则f(-x)==-f(x).
∴f(x)是奇函数.
∵f(|-x|)=f(|x|),
∴f(|x|)是偶函数,∴f(|x|)f(x)是奇函数.
例2:[解析] (1)当x>0时,-x<0,∵x<0时,f(x)=2x,∴当x>0时,f(-x)=2-x.∵f(x)是R上的奇函数,∴当x>0时,f(x)=-f(-x)=-2-x.
(2)法一:由f(x)是奇函数知f(-x)=-f(x),所以a-=-a+,得2a=+,所以a=+=1,所以f(x)=1-.因为ex+1>1,所以0<<1,-1<1-<1,所以函数f(x)的值域为(-1,1).
法二:函数f(x)的定义域为R,且函数f(x)是奇函数,所以f(0)=a-1=0,即a=1,所以f(x)=1-.因为ex+1>1,所以0<<1,-1<1-<1,所以函数f(x)的值域为(-1,1).
[答案] (1)C (2)A
【变式】
1.解析:选C 根据题意得f(-6)=-f(6)=1-log2(6+2)=1-3=-2.
2.解析:法一:当x<0时,-x>0,所以f(-x)=x2+x.又因为函数f(x)为奇函数,所以f(x)=-f(-x)=-x2-x=-2+,所以当x<0时,函数f(x)的最大值为.
法二:当x>0时,f(x)=x2-x=2-,最小值为-,因为函数f(x)为奇函数,所以当x<0时,函数f(x)的最大值为.
答案:
3.解析:∵f(x)=xln(x+)为偶函数,
∴f(-x)=f(x),即-xln(-x)=xln(x+),从而ln[()2-x2]=0,即ln a=0,故a=1.
答案:1
例3:
[解析] (1)由f(x)=-f(x+2),得f(x+4)=f(x),所以函数f(x)是周期为4的周期函数,所以f(2 019)=f(504×4+3)=f(3)=f(1+2)=-f(1)=-(2+0)=-2.
(2)由函数f(x)满足f(x+4)=f(x)(x∈R),
可知函数f(x)的周期是4,
所以f(15)=f(-1)==,
所以f(f(15))=f=cos=.
[答案] (1)D (2)
【变式】
1.解析:∵f(x+2)=-,∴f(x+4)=f(x),
∴f=f,又2≤x≤3时,f(x)=x,
∴f=,∴f=.
答案:
2.解析:由题意可得f=f=f=4×2-2=,f=.
答案:
【巩固练习】
1.解析:选B 对于A,f(-x)=-x3+1≠-f(x),所以其不是奇函数;对于B,f(-x)=ln=-ln=-f(x),所以其是奇函数;对于C,f(-x)=e-x≠-f(x),所以其不是奇函数;对于D,f(-x)=-xsin(-x)=xsin x=f(x),所以其不是奇函数.故选B.
2.解析:选B 因为f(x)==3x+3-x,易知f(x)为偶函数,所以函数f(x)的图象关于y轴对称.
3.解析:选B 因为函数f(x)是定义在R上的奇函数,
且f(x)=
所以f(-7)=-f(7)=-log2(7+1)=-3.
4.解析:选D 因为f(x)+g(x)=ex,所以f(-x)+g(-x)=f(x)-g(x)=e-x,
所以g(x)=(ex-e-x).
5,解析:选C 因为f(x)是定义在R上周期为2的奇函数,所以f=-f=-f.又当0≤x≤1时,f(x)=x2-x,所以f=2-=-,则f=.
6.解析:选B 定义在R上的函数f(x),满足f(x+5)=f(x),即函数f(x)的周期为5.又当x∈(0,2]时,f(x)=log2x,所以f(1)=log21=0,f(2)=log22=1.当x∈(-3,0]时,f(x)=-x-1,所以f(3)=f(-2)=1,f(4)=f(-1)=0,f(5)=f(0)=-1.故f(1)+f(2)+f(3)+…+f(2 019)=403×[f(1)+f(2)+f(3)+f(4)+f(5)]+f(2 016)+f(2 017)+f(2 018)+f(2 019)=403×1+f(1)+f(2)+f(3)+f(4)=403+0+1+1+0=405.
7.解析:由已知可得f=ln=-2,
所以f=f(-2).
又因为f(x)是偶函数,
所以f=f(-2)=f(2)=ln 2.
答案:ln 2
8.解析:法一:因为f(x)+1=x+,
设g(x)=f(x)+1=x+,
易判断g(x)=x+为奇函数,
故g(x)+g(-x)=x+-x-=0,
即f(x)+1+f(-x)+1=0,故f(x)+f(-x)=-2.
所以f(a)+f(-a)=-2,故f(-a)=-4.
法二:由已知得f(a)=a+-1=2,
即a+=3,所以f(-a)=-a--1=--1=-3-1=-4.
答案:-4
9.解析:由函数f(x)的图象关于原点对称,可得a-4+a=0,即a=2,则函数f(x)=2x+b,其定义域为[-2,2],所以f(0)=0,所以b=0,所以g(x)=,易知g(x)在[-4,-1]上单调递减,故值域为[g(-1),g(-4)],即.
答案:
10.解析:当x>0时,lg x>0,所以x>1,
当x<0时,由奇函数的对称性得-1
故填(-1,0)∪(1,+∞).
答案:(-1,0)∪(1,+∞)
11.解:当x<0时,-x>0,则f(-x)=-2(-x)2+3(-x)+1=-2x2-3x+1.
由于f(x)是奇函数,故f(x)=-f(-x),
所以当x<0时,f(x)=2x2+3x-1.
因为f(x)为R上的奇函数,故f(0)=0.
综上可得f(x)的解析式为f(x)=
12.解:(1)证明:由f=-f,
且f(-x)=-f(x),知f(3+x)=f=-f=-f(-x)=f(x),
所以y=f(x)是周期函数,且T=3是其一个周期.
(2)因为f(x)为定义在R上的奇函数,所以f(0)=0,
且f(-1)=-f(1)=-2,又T=3是y=f(x)的一个周期,所以f(2)+f(3)=f(-1)+f(0)=-2+0=-2.
第四节 函数性质的综合问题
例1:[解析] (1)∵f(x)为奇函数,
∴f(-x)=-f(x).
∵f(1)=-1,∴f(-1)=-f(1)=1.
故由-1≤f(x-2)≤1,得f(1)≤f(x-2)≤f(-1).
又f(x)在(-∞,+∞)上单调递减,
∴-1≤x-2≤1,∴1≤x≤3.
(2)∵函数y=f(x)在[0,2]上单调递增,且函数f(x+2)是偶函数,
∴函数y=f(x)在[2,4]上单调递减,且在[0,4]上函数y=f(x)满足f(2-x)=f(2+x),
∴f(1)=f(3),f
即f
[答案] (1)D (2)B
【变式】
1.解析:选C 由条件①可知,f(x)在(0,+∞)上单调递减,则可排除A、D选项,由条件②可知,f(x)为奇函数,则可排除B选项,故选C.
2.解析:选B 因为f(x)是定义在[-2b,3+b]上的偶函数,
所以有-2b+3+b=0,解得b=3,
由函数f(x)在[-6,0]上为增函数,得f(x)在(0,6]上为减函数,故f(x-1)≥f(3) f(|x-1|)≥f(3) |x-1|≤3,故-2≤x≤4.
例2:[解析] ∵f(x+4)=f(x-2),
∴f(x+6)=f(x),∴f(x)的周期为6,
∵919=153×6+1,∴f(919)=f(1).
又f(x)为偶函数,∴f(919)=f(1)=f(-1)=6.
[答案] 6
【变式】
1.解析:因为f(x)=-f,所以f(x+3)=f=-f=f(x).
所以f(x)是以3为周期的周期函数.
则f(2 018)=f(672×3+2)=f(2)=f(-1)=-f(1)=-2.
答案:-2
2.解析:∵f(x)是定义在R上的周期为3的偶函数,∴f(5)=f(5-6)=f(-1)=f(1),∵f(1)<1,f(5)=2a-3<1,即a<2.
答案:(-∞,2)
例3:[解析] (1)法一:∵f(x)是奇函数,
∴f(-x)=-f(x),
∴f(1-x)=-f(x-1).
由f(1-x)=f(1+x),得-f(x-1)=f(x+1),
∴f(x+2)=-f(x),
∴f(x+4)=-f(x+2)=f(x),
∴函数f(x)是周期为4的周期函数.
由f(x)为奇函数得f(0)=0.
又∵f(1-x)=f(1+x),
∴f(x)的图象关于直线x=1对称,
∴f(2)=f(0)=0,∴f(-2)=0.
又f(1)=2,∴f(-1)=-2,
∴f(1)+f(2)+f(3)+f(4)=f(1)+f(2)+f(-1)+f(0)=2+0-2+0=0,
∴f(1)+f(2)+f(3)+f(4)+…+f(49)+f(50)
=0×12+f(49)+f(50)
=f(1)+f(2)=2+0=2.
法二:由题意可设f(x)=2sin,作出f(x)的部分图象如图所示.由图可知,f(x)的一个周期为4,所以f(1)+f(2)+f(3)+…+f(50)=12[f(1)+f(2)+f(3)+f(4)]+f(49)+f(50)=12×0+f(1)+f(2)=2.
(2)当x∈时,由f(x)=log (1-x)可知,f(x)单调递增且f(x)>0,又函数f(x)为奇函数,所以f(x)在区间上也单调递增,且f(x)<0.由f=f(x)知,函数的周期为,所以在区间上,函数f(x)单调递增且f(x)<0.
[答案] (1)C (2)D
【变式】
1.解析:选C 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)<0
2.解析:选B 由①知函数f(x)在区间[4,8]上单调递增.由②知f(x+8)=-f(x+4)=f(x),所以函数f(x)的周期为8,所以b=f(11)=f(3),c=f(17)=f(2×8+1)=f(1).由③可知f(x)的图象关于直线x=4对称,所以b=f(11)=f(3)=f(5),c=f(1)=f(7).因为函数f(x)在区间[4,8]上单调递增,所以f(5)
【巩固练习】
1.解析:选D 选项A,B显然是偶函数,排除;选项C是奇函数,但在(0,+∞)上不是单调递增函数,不符合题意;选项D中,y=x-是奇函数,且y=x和y=-在(0, +∞)上均为增函数,故y=x-在(0,+∞)上为增函数,所以选项D正确.
2.解析:选D 函数y=-2x为奇函数,且在R上单调递减.函数y=cos x是偶函数,且在R上不单调.函数y=x是奇函数,但在R上单调递增.函数y=的定义域是{x|x≠0},不是R.画出函数y=的大致图象如图所示,可知该函数是奇函数,且在R上单调递减.故选D.
3.解析:选A 由f+f(x)=0,得f(x)=-f=f(x+5),
∴f(x)是以5为周期的周期函数,
∴f(16)=f(1+3×5)=f(1).
∵f(x)是R上的奇函数,
∴f(0)=1+a=0,∴a=-1.
∴当-≤x≤0时,f(x)=2x-1,
∴f(-1)=2-1-1=-,
∴f(1)=,∴f(16)=.
4.解析:选B 法一:根据题意作出y=f(x)的简图,由图知,选B.
法二:当x∈[-b,-a]时,-x∈[a,b],
由题意得f(b)≤f(-x)≤f(a),即-3≤-f(x)≤4,
∴-4≤f(x)≤3,即在区间[-b,-a]上,f(x)min=-4,f(x)max=3,故选B.
5.解析:选B 因为f(x)是R上的偶函数,且在(-∞,0]上是减函数,
所以f(x)在[0,+∞)上是增函数,
所以f(log2x)>2=f(1) f(|log2x|)>f(1) |log2x|>1 log2x>1或log2x<-1 x>2或0
6.解析:选C 因为f(x+2)=-f(x),所以f(x+4)=-f(x+2)=f(x),所以函数的周期为4,作出f(x)的草图,如图,由图可知f
7.解析:f=f=f=-f=-.
答案:-
8.解析:令x∈[-1,0],则-x∈[0,1],结合题意可得f(x)=f(-x)=log2(-x+1),
令x∈[1,2],则x-2∈[-1,0],故f(x)=log2[-(x-2)+1]=log2(3-x).
故函数f(x)在[1,2]上的解析式是f(x)=log2(3-x).
答案:f(x)=log2(3-x)
9.解析:由奇函数y=f(x)在(0,+∞)内单调递增,且f=0,可知函数y=f(x)在(-∞,0)内单调递增,且f=0.由f(x)>0,可得x>或-
答案:
10.解析:因为函数f(x)与g(x)的图象关于直线y=x对称,且g(3)=2,所以f(2)=3.因为函数f(x)为偶函数,所以f(-2)=f(2)=3.
答案:3
11.解:(1)∵f(1+x)=f(1-x),∴f(-x)=f(2+x).
又f(x+2)=f(x),∴f(-x)=f(x).
又f(x)的定义域为R,∴f(x)是偶函数.
(2)当x∈[0,1]时,-x∈[-1,0],则f(x)=f(-x)=x;
从而当1≤x≤2时,-1≤x-2≤0,
f(x)=f(x-2)=-(x-2)=-x+2.
故f(x)=
12.解:(1)由f(x+2)=-f(x)得,f(x+4)=f[(x+2)+2]=-f(x+2)=f(x),
所以f(x)是以4为周期的周期函数,
所以f(π)=f(-1×4+π)=f(π-4)=-f(4-π)=-(4-π)=π-4.
(2)由f(x)是奇函数且f(x+2)=-f(x),
得f[(x-1)+2]=-f(x-1)=f[-(x-1)],即f(1+x)=f(1-x).
故函数y=f(x)的图象关于直线x=1对称.
又当0≤x≤1时,f(x)=x,且f(x)的图象关于原点成中心对称,则f(x)的图象如图所示.
当-4≤x≤4时,设f(x)的图象与x轴围成的图形面积为S,
则S=4S△OAB=4×=4.
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同课章节目录
第一章 集合与常用逻辑用语
1.1 集合的概念
1.2 集合间的基本关系
1.3 集合的基本运算
1.4 充分条件与必要条件
1.5 全称量词与存在量词
第二章 一元二次函数、方程和不等式
2.1 等式性质与不等式性质
2.2 基本不等式
2.3 二次函数与一元二次方程、不等式
第三章 函数概念与性质
3.1 函数的概念及其表示
3.2 函数的基本性质
3.3 幂函数
3.4 函数的应用(一)
第四章 指数函数与对数函数
4.1 指数
4.2 指数函数
4.3 对数
4.4 对数函数
4.5 函数的应用(二)
第五章 三角函数
5.1 任意角和弧度制
5.2 三角函数的概念
5.3 诱导公式
5.4 三角函数的图象与性质
5.5 三角恒等变换
5.6 函数 y=Asin( ωx + φ)
5.7 三角函数的应用
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