函数压轴题突破一
利用函数的性质【单调性;奇偶性;对称性】
【方法提示】
函数f(x)为定义域在上的增函数对任意,当时,都有;
对任意,当时,都有函数f(x)-kx为上的增函数
3. 若函数f(x)为偶函数,则f(x)=f(|x|),其作用是将“变量化正”,从而避免分类讨论.
4. 以具体的函数为依托,而将奇偶性、单调性内隐于函数解析式去求解参数的取值范围,是函数的奇偶性、单调性的综合题的一种重要命题方式,考查学生运用知识解决问题的能力,综合性强,体现能力立意,具有一定难度.
5.若奇函数f(x)在D上有最值,则f(x)max+f(x)min=0.
6.关于某一点中心对称的函数在对称区间上的最值的解决方法同上,可以使用图象变换,转化为奇函数在对称区间上的最值问题. 一般的,若单调函数f(x)关于点(m,n)对称,且在D上有最值,则f(x)max+f(x)min=2n.
【典型例题】
例题1.(2022·全国甲(文)T12) 已知,则( )
A. B. C. D.
例题2.(2022·全国甲(理)T12) 已知,则( )
A. B. C. D.
例3 已知函数满足对任意,都有成立,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
例4 (2022·)已知函数,对于任意,当时,不等式 恒成立,则实数的取值范围是________.
例5 设函数是定义在上的奇函数,,若对任意两个不相等的正数都有,则不等式的解集为______.
例6 设函数f(x)=ln(1+|x|)- ,则使得f(x)>f(2x-1)成立的x的取值范围是( )
A. B.∪(1,+∞)
C. D.∪
例7 已知函数, 其中e是自然对数的底数. ,则实数的取值范围是 .
例8 已知函数(为自然对数的底数),若,则实数 的取值范围为 .
例9 已知函数,若,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【牛刀小试】
1、(2022·江苏12联考)已知函数f(x)的定义域为R,图象恒过(0,1)点,对任意,当时,都有,则不等式)的解集为( )
A.(In2, +∞) B.(-∞,ln2) C.(In 2,1) D.(0, ln 2)
2.已知函数,当时,不等式恒成立,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
3.若对 x1,x2∈(m,+∞),且x1注:(e为自然对数的底数,即e=2.718 28…)
A. B.e C.1 D.
4.(2022·江苏扬州中学8)已知函数,对任意的,,且,不等式恒成立,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
5. (2022·)已知是定义在上的奇函数,且,当,且时,成立,若对任意的恒成立,则实数m的取值范围是( )
A. B.
C. D.
6.(2022·江苏·12)已知是定义在上的奇函数,对任意两个不相等的正数,,都有,记,,,则,,的大小关系为
A. B. C. D.
7.已知,若对任意两个不等的正实数,,都有恒成立,则的取值范围是 .
8.若函数为偶函数,则实数=
9.设函数,则使得成立的的取值范围是( ).
A. B.
C. D.
10.已知函数,则满足的实数x的取值范围是 .
11. 已知函数,若,则实数的取值范围__________.
11.已知函数,若,则实数的取值范围是__________.
12.已知函数,,若,,,则、、的大小关系为( )
A. B. C. D.
13、 已知函数,,则t的取值范围是 .
【典型题示例】
例5
【巩固训练】
8.已知函数,则关于的不等式的解集为( ).
A. B.
C. D.
9.已知函数.若存在m∈(1,4)使得不等式成立,则实数的取值范围是
A. B. C. D.
【答案与提示】
6. 【答案】A
【解析】,该函数的定义域为,
,所以,函数为偶函数,
当时,,
任取,,则,,
所以,,
,,即,
所以,函数在上单调递增,,
,则,
即.故选:A.
7. 【答案】ACD
8. 【答案】C
【解析】构造函数,
由于,所以,所以的定义域为.
,
所以为奇函数, .
当时,都为增函数,
所以当时,递增,所以在上为增函数.
由,得,
即,所以,解得.
所以不等式的解集为.故选:C
9. 【答案】C
【解析】
设,则为定义在的奇函数
所以关于点对称
又
所以当时,,在上单增
故在上也单增
因为可化为
所以
因为为的奇函数,
所以
又因为存在m∈(1,4)使得不等式成立,分参得
易得,所以,故选C.函数压轴题突破一
利用函数的性质【单调性;奇偶性;对称性】
【方法提示】
函数f(x)为定义域在上的增函数对任意,当时,都有;
对任意,当时,都有函数f(x)-kx为上的增函数
3. 若函数f(x)为偶函数,则f(x)=f(|x|),其作用是将“变量化正”,从而避免分类讨论.
4. 以具体的函数为依托,而将奇偶性、单调性内隐于函数解析式去求解参数的取值范围,是函数的奇偶性、单调性的综合题的一种重要命题方式,考查学生运用知识解决问题的能力,综合性强,体现能力立意,具有一定难度.
5.若奇函数f(x)在D上有最值,则f(x)max+f(x)min=0.
6.关于某一点中心对称的函数在对称区间上的最值的解决方法同上,可以使用图象变换,转化为奇函数在对称区间上的最值问题. 一般的,若单调函数f(x)关于点(m,n)对称,且在D上有最值,则f(x)max+f(x)min=2n.
【典型例题】
例题1.(2022·全国甲(文)T12) 已知,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据指对互化以及对数函数的单调性即可知,再利用基本不等式,换底公式可得,,然后由指数函数的单调性即可解出.
【详解】由可得,而,所以,即,所以.
又,所以,即,
所以.综上,.
故选:A.
例题2.(2022·全国甲(理)T12) 已知,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】由结合三角函数的性质可得;构造函数,利用导数可得,即可得解.
【详解】因为,因为当
所以,即,所以;
设,
,所以在单调递增,
则,所以,
所以,所以,
故选:A
例3 1. 已知函数满足对任意,都有成立,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】因为函数对任意,都有成立,所以函数在定义域内单调递减,所以.故选B.
例4 (2022·江苏南通如皋一抽测·22改编)已知函数,对于任意,当时,不等式 恒成立,则实数的取值范围是________.
【答案】
【分析】同构后不等式两边具有结构的一致性,构造新函数,直接转化为函数的单调性.
【解析】不等式可变形为,
即,当,且恒成立,
所以函数在上单调递减.
令
则在上恒成立,
即在上恒成立.
设,则.
因为当时,,
所以函数在上单调递减,
所以,
所以,
即实数的取值范围为.
例5 设函数是定义在上的奇函数,,若对任意两个不相等的正数都有,则不等式的解集为______.
.【答案】
【解析】构造函数,则因为是定义在上的奇函数,故为定义域是 的偶函数,又对任意两个不相等的正数都有,即,故在上为减函数.又,故.
综上, 为偶函数,且在上单调递增,在上单调递减.
且.故即.
根据函数性质解得,故答案为:.
例6 设函数f(x)=ln(1+|x|)- ,则使得f(x)>f(2x-1)成立的x的取值范围是( )
A. B.∪(1,+∞)
C. D.∪
【答案】A
【分析】发现函数f(x)为偶函数,直接利用f(x)=f(|x|),将“变量化正”,转化为研究函数函数f(x)在(0,+∞)上单调性,逆用单调性脱“f”.
【解析】易知函数f(x)的定义域为R,且f(x)为偶函数.
当x≥0时,f(x)=ln(1+x)-,易知此时f(x)单调递增.
所以f(x)>f(2x-1) f(|x|)>f(|2x-1|),所以|x|>|2x-1|,解得例7 已知函数, 其中e是自然对数的底数. ,则实数的取值范围是 .
【答案】
【分析】直接发现函数的单调性、奇偶性,将移项,运用奇偶性再将负号移入函数内,逆用单调性脱“f”.
【解析】因为, 所以是奇函数
又因为,所以数在上单调递增
由、是奇函数得,
由在上单调递增,得,即,解得,
故实数的取值范围为.
例8 已知函数(为自然对数的底数),若,则实数 的取值范围为 .
【答案】
【分析】本题是例2的进一步的延拓,其要点是需对已知函数适当变形,构造出一个具有奇偶性、单调性的函数,其思维能力要求的更高,难度更大.
【解析】令,易知是奇函数且在上单调递增
由得
即
由是奇函数得,故
由在上单调递增,得,即,解得,
故实数的取值范围为.
例9 已知函数,若,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】函数,故关于直线对称,且在,上单减,函数的图象如下:
,且恒成立,
,即,
当时,不等式化为:,即,解得,即;当时,不等式化为:,即,解得或,即或;
综上,时,实数的取值范围是,,.
故选:.
【牛刀小试】
1、(2022·江苏镇江八校·12联考)已知函数f(x)的定义域为R,图象恒过(0,1)点,对任意,当时,都有,则不等式)的解集为( )
A.(In2, +∞) B.(-∞,ln2) C.(In 2,1) D.(0, ln 2)
【答案】D
【分析】移项通分,按结构相同、同一变量分成一组的原则,将化为
令,
故在R上单增,且
可化为
即,所以,,解之得
所以不等式)的解集为(0, ln 2).
点评:
f(x)在单增(减)对任意,当时,都有 ;
结构联想,当题目中出现,应移项通分转化为,即F(x)=f(x)-ax在单增.
2.已知函数,当时,不等式恒成立,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】令,由可知在上单调递增,从而可得在上恒成立;通过分离变量可得,令,利用导数可求得,从而可得,解不等式求得结果.
【解析】由且得:
令,可知在上单调递增
在上恒成立,即:
令,则
时,,单调递减;时,,单调递增
,解得:
本题正确选项:
点评:
本题考查根据函数的单调性求解参数范围的问题,关键是能够将已知关系式变形为符合单调性的形式,从而通过构造函数将问题转化为导数大于等于零恒成立的问题;解决恒成立问题常用的方法为分离变量,将问题转化为参数与函数最值之间的大小关系比较的问题,属于常考题型.
3.若对 x1,x2∈(m,+∞),且x1注:(e为自然对数的底数,即e=2.718 28…)
A. B.e C.1 D.
【答案】 C
【解析】 由题意,当0≤m由<1,等价于x1ln x2-x2ln x1故x1(ln x2+1)令f(x)=,则f(x2)又∵x2>x1>m≥0,
故f(x)在(m,+∞)上单调递减,
又由f′(x)=,令f′(x)<0,解得x>1,
故f(x)在(1,+∞)上单调递减,故m≥1.
4.(2022·江苏扬州中学高三数学开学考试·8)已知函数,对任意的,,且,不等式恒成立,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】因为,不妨设,则可化为,即
设
则恒成立,即对任意的,且时恒成立,即对任意的,且时恒成立
所以在R上单增
故在R上恒成立
所以,故
所以实数的取值范围是, 选B.
5. (2022·江苏无锡天一·12月八省联考热身卷·8)已知是定义在上的奇函数,且,当,且时,成立,若对任意的恒成立,则实数m的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】令,则,成立,
则为单调增函数,
若对任意的恒成立,则,
即,即都有,
令,则,
∴,∴,故选B
6.(2022·江苏·12)已知是定义在上的奇函数,对任意两个不相等的正数,,都有,记,,,则,,的大小关系为
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】构造函数,则因为是定义在上的奇函数,故为定义域是 的偶函数
又对任意两个不相等的正数都有,即,故在上为减函数.
综上, 为偶函数,且在上单调递增,在上单调递减.
又,,,且
所以,即,故答案为:D.
7.已知,若对任意两个不等的正实数,,都有恒成立,则的取值范围是 .
7.【答案】,
【解析】设,则,,
令,,
在上单调递减,,
,时,,.
的取值范围是,.故答案为:,.
8.若函数为偶函数,则实数=
【答案】1
【解析】奇函数,,.
9.设函数,则使得成立的的取值范围是( ).
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】偶函数,且在单增,转化为,解得或.
10.已知函数,则满足的实数x的取值范围是 .
【答案】(2,3)
【解析】奇函数,且单减,转化为,解得.
11. 已知函数,若,则实数的取值范围__________.
【答案】
【解析】设,则奇函数,且单增,而,由得即,故,解之得.
11.已知函数,若,则实数的取值范围是__________.
【答案】
【解析】在上单调递增,在上单调递增,且,在R上单调递增,
因此由得,故答案为:
12.已知函数,,若,,,则、、的大小关系为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】,该函数的定义域为,
,所以,函数为偶函数,
当时,,
任取,,则,,
所以,,
,,即,
所以,函数在上单调递增,,
,则,
即.故选:A.
13、 已知函数,,则t的取值范围是 .
【答案】
【分析】将已知按照“左右形式相当,一边一个变量”的原则,移项变形为,易知是奇函数,故进一步变为(#),故下一步需构造函数,转化为研究的单调性,而单增,故(#)可化为,即,解之得.
【典型题示例】
例5
【巩固训练】
8.已知函数,则关于的不等式的解集为( ).
A. B.
C. D.
9.已知函数.若存在m∈(1,4)使得不等式成立,则实数的取值范围是
A. B. C. D.
【答案与提示】
6. 【答案】A
【解析】,该函数的定义域为,
,所以,函数为偶函数,
当时,,
任取,,则,,
所以,,
,,即,
所以,函数在上单调递增,,
,则,
即.故选:A.
7. 【答案】ACD
8. 【答案】C
【解析】构造函数,
由于,所以,所以的定义域为.
,
所以为奇函数, .
当时,都为增函数,
所以当时,递增,所以在上为增函数.
由,得,
即,所以,解得.
所以不等式的解集为.故选:C
9. 【答案】C
【解析】
设,则为定义在的奇函数
所以关于点对称
又
所以当时,,在上单增
故在上也单增
因为可化为
所以
因为为的奇函数,
所以
又因为存在m∈(1,4)使得不等式成立,分参得
易得,所以,故选C.