函数的性质
一、单调性
1、定义在上的奇函数,在上单调递增,且,则满足的的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】除了需判断范围外,还需判断在0的左边哈范围,需根据单调性求范围
函数是定义在上的奇函数,在区间上单调递增,且(1),
可得,,在递增,在递增
若时,成立;
若,则成立;
若,即,可得(1),即有,可得;
若,则,,可得,解得;
若,则,,可得,解得.
综上可得,的取值范围是.
2、若函数满足对任意,都有成立,则实数的取值范围是______.
【答案】
【解析】∵对任意,都有成立,
∴与同号,根据函数单调性的定义,可知在R上是单调递增函数,
∴当时为增函数,则 ,即a<3,①
且当时,有最小值 ;
当时为二次函数,图象开口向下,对称轴为,
若在(-∞,2)上为增函数,且< ;
又由题意,函数在定义域R上单调递增,
则,,解得 ;②
综合①②可得a的取值范围: ,
3、(多选)定义在上的函数满足,当时,,则满足( )
A. B.是偶函数
C.在上有最大值 D.的解集为
【答案】CD
【解析】∵定义在R上的函数满足,
令得:,解得:,
令得:= 0,故,即是奇函数,B错误;
任取,,且,则令,,代入得:,
因为当时,,而,所以,
故,即,从而在R上单调递减,
所以,A错误;
所以函数在上有最大值为,C正确;
由, 在R上单调递减,故,解得
故的解集为,D正确.
4、已知函数对任意的m,都有,且时,.
(1)求的值:
(2)证明在R上为增函数;
(3)设,若在上的最小值和最大值分别为a,b,且,证明:.
【解析】(1)令,则,所以;
(2)令,,且,则,所以,
故,所以在R上是增函数;
(3)因为在上为增函数,所以在上为增函数,
故,,
所以,
因为,,所以,
又因为,所以上述等号不成立,故.
5、已知函数的定义域是,对定义域的任意都有,且当时,,;
(1)求证:;
(2)试判断在的单调性并用定义证明你的结论;
(3)解不等式
【解析】(1)令,得,解得
再令,则,所以
(2)在上为增函数,证明如下:
设,则,因为时,
所以
由(1)知,所以
所以在上为增函数.
(3)因为,
所以,得,
又因为,所以,
所以
由上可知,是定义在上为增函数
所以,原不等式,解得,即原不等式的解集为.
6、已知函数,,实数,满足,则的最大值为______.
【答案】
【解析】∵函数,,实数,满足,
∴,可得,,,又,
∴,则,,
所以当时,,即,时,取得最大值.
7、为了加强“疫情防控”,某校决定在学校门口借助一侧原有墙体,建造一间墙高为4米,底面为24平方米,且背面靠墙的长方体形状的校园应急室,由于此应急室的后背靠墙,无需建造费用,公司甲给出的报价为:应急室正面的报价为每平方米400元,左右两侧报价为每平方米300元,屋顶和地面报价共计9600元,设应急室的左右两侧的长度均为x米(),公司甲的整体报价为y元.
(1)试求y关于x的函数解析式;
(2)现有公司乙也要参与此应急室建造的竞标,其给出的整体报价为元,若采用最低价中标规则,哪家公司能竞标成功?请说明理由.
【解析】(1)因应急室的左右两侧的长度均为x米,则应急室正面的长度为米,
于是得,,
所以y关于x的函数解析式是.
(2)由(1)知,对于公司甲,
当且仅当,时取“=”,则当左右两侧墙长度为4米时,公司甲最低报价为28800元,
对于乙,函数在上单调递增
,即乙公司最高报价为22900元,
因,因此,无论x取何值,公司甲的报价都比公司乙的高,
所以公司乙能竞标成功.
8、设函数若存在最小值,a的取值范围___________.
【答案】
【解析】若时,,∴;
若时,当时,单调递增,当时,,故没有最小值,不符合题目要求;
若时,
当时,单调递减,,
当时,
∴或,解得,
综上可得;
9、设函数.
(1)当时,求不等式的解集;
(2)当时,不等式对一切恒成立,求实数a的取值范围.
【解析】(1)由题意得,当时,不等式化为,即,
令,则方程的根为.
①当时,不等式不成立,∴解集为.
②当时,,∴不等式的解集为.
③当时,,∴不等式的解集为.
综上,当时,不等式的解集为,
当时,不等式的解集为,
当时,不等式的解集为;
(2)当时,对一切恒成立,
即在上恒成立,
即在上恒成立,即.
又(当且仅当即时,取“=”).∴.
二、奇偶性
10、若函数是偶函数,函数是奇函数,则( )
A.函数是奇函数 B.函数是偶函数
C.函数是偶函数 D.函数是奇函数
【答案】C
【解析】因为函数是偶函数,函数是奇函数,所以、,
对于A:令,则,故是非奇非偶函数,故A错误;
对于B:令,则,故为奇函数,故B错误;
对于C:令,则,故为偶函数,故C正确;
对于D:令,则,故为偶函数,故D错误;
11、已知函数的定义域为,在上为增函数,且对任意的,都有.
(1)试判断的奇偶性;
(2)若,求实数的取值范围.
【解析】(1)因为函数的定义域为,
令,得.令,得,
即,所以函数为奇函数.
(2)由(1)知函数为奇函数,又知函数的定义域为,在上为增函数
所以函数在上为增函数
因为,即,
所以,解得,所以实数的取值范围为.
12、定义在上的函数是单调函数,满足,且,.
(1)求,;
(2)判断的奇偶性,并证明;
(3)在下列两个条件中任选一个,补充在下面问题中的横线上,并解答.
①②若_____________,,求实数的取值范围.
【解析】(1)取,得,即,∴,
取x=1,y=2,得,又
故,可得;
(2)∵函数是定义在上的函数,定义域关于原点对称,取,得
,移项得,∴函数是奇函数;
(3)选①:∵是奇函数,且在上恒成立
∴在上恒成立,
又,是单调函数,∴在R上是增函数
∴在上恒成立,∴在上恒成立
令. 由于,∴. ∴,∴.
选②:是奇函数,且在上有解,
∴在上有解
又,∴在R上是增函数
∴在上有解,即在上有解,
令. 由于,∴.∴,∴.
13、已知,分别是定义在R上的偶函数和奇函数,且,则______.
【答案】2
【解析】因为,所以取x=-1,有,
因为,分别是定义在R上的偶函数和奇函数,
所以,
因此由,
14、已知是定义在R上的奇函数,当时,,则当时,______.
【解析】时,,是奇函数,
此时
故答案为:
15、已知函数是定义域为R的奇函数,当时,,则单调递减的区间是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】当时,函数,
根据二次函数的图形与性质,可得单调递减的区间是,
又因为函数为定义域上的奇函数,其图象关于原点对称,
所以当时,函数单调递减的区间是,
综上可得,函数单调递减的区间是.
16、若函数是上的偶函数,则的值为______.
【答案】
【解析】函数是定义在上的偶函数,
,即.
,
,,
∴
17、若函数是定义在上的偶函数,( )
A.1 B.3 C.5 D.7
【答案】C
【解析】因为偶函数的定义域关于原点对称,则,解得.又偶函数不含奇次项,
所以,即,所以,所以
18、已知函数为奇函数.
(1)求的值;
(2)判断并证明在的单调性.
【解析】(1)因为是奇函数,所以
因为,所以是奇函数,因此;
(2)在上单调递增,在上单调递减,证明如下:
设是上的任意两个实数,且,
,
当时,,
所以在上单调递增,
当时,,
所以在上单调递减.
19、已知函数与的函数图象如图所示,则函数的图象可能是( )
A B C D
【答案】D
【解析】由图知,的定义域为,
令时,或,
由为奇函数,为偶函数,
所以为奇函数,关于原点对称,
对A,B:当时,,,所以,故A,B错误;
对C:由分析知,是奇函数,关于原点对称,故C错误;
对D:由图知,当时,,,,
当时,,,,
结合奇函数的对称性可得时的图象,故D正确;
20、已知函数在区间上的最大值为M,最小值为N,则的值为______.
【答案】1
【解析】,
令,则,
∴函数在上为奇函数,则,
即,∴,
∴
21、设函数在区间上的最大值为M,最小值为N,则的值为______.
【答案】1
【解析】由题意知,(),
设,则,
因为,
所以为奇函数,
在区间上的最大值与最小值的和为0,
故,
所以
22、(多选)已知函数是定义在上的偶函数,当时,,则( )
A.的最小值为 B.在上单调递减
C.的解集为 D.存在实数满足
【答案】ACD.
【解析】函数是定义在上的偶函数,当时,,
设,则,所以,因为是偶函数,所以,
所以,所以,
函数图象如下所示:
可得在,-1时取得最小值,故在上取得最小值,故A正确;
在上单调递减,在上单调递增,故B错误;
由或,得或,综上的解集为,故C正确;
由,,即存在实数满足,故D正确;
23、(多选)已知函数是定义在上的奇函数,当时,单调递减,则( )
A. B.当时,单调递减
C.当时, D.,
【答案】ABD
【解析】因为函数是定义在上的奇函数,所以,则,所以,故A正确.
因为当时,单调递减,所以当时,单调递减,所以,故B正确,C错误;
当时,,所以,,D正确.
24、(多选)已知定义在上的函数的图象是连续不断的,且满足以下条件:①,;②,当时,;③. 则下列选项成立的是( )
A. B.若,则
C.若,则 D.,,使得
【答案】ACD
【解析】由,得:函数是R上的偶函数,
由,,得:在上单调递增,
对于A,,A正确;
对于B,,又函数的图象是连续不断的,
则有,解得,B不正确;
对于C,由及得,,解得或,
由得:,解得,
化为:或,解得或,即,C正确;
对于D,因上的偶函数的图象连续不断,且在上单调递增,
因此,,,取实数,使得,则,,D正确.
三、周期性
25、已知是定义在上的函数,满足.
(1)若,求;
(2)求证:的周期为4;
(3)当时,,求在时的解析式.
【解析】(1)∵,∴.
(2)∵对任意的,满足
∴,
∴函数是以4为周期的周期函数.
(3)设,则,
∵当时,,∴当时,,
又∵,∴,∴
26、设函数的定义域为,则函数与函数的图象关于( )
A.直线对称 B.直线对称
C.直线对称 D.直线对称
【答案】D
【解析】法一:设函数的图象上任意一点,则,
关于直线的对称点为.
又函数中,当时,,
所以在的图象上.故函数与函数的图象关于直线对称
法二:两直线互对称让两个( )里的值相等解方程,没有负号故是轴对称
27、已知函数满足,函数与图像的交点分别为,,,,,则( )
A.-10 B.-5 C.5 D.10
【答案】C
【解析】因为函数满足,
所以,即函数的对称轴为,因为,
所以由题知,函数与图像的5个交点满足,
即,故A,B,D错误.
28、设函数的定义域为R,则下列命题:
①若是偶函数,则的图像关于轴对称;
②若是偶函数,则的图像关于直线对称;
③若,则函数的图像关于直线对称;
④与的图像关于直线对称.
其中正确命题的序号为________.
【答案】②④
【解析】若是偶函数,则的图像关于轴对称,故①错误
若是偶函数,则,所以的图象关于对称,②正确;
令,即,所以是偶函数,图象关于轴对称,③错误;
是将的图象向右平移2个单位而得,
是将的图象沿轴对称后再向右平移2个单位而得,
因此与的图象关于对称,④正确.
29、已知函数是定义在上的奇函数,且满足,则( )
A. B.0 C.1 D.2022
【答案】B
【解析】因为,所以,所以的周期为4,
函数是定义在上的奇函数,所以,
所以,.
30、是定义域为R的奇函数,若为偶函数,且,则( )
A.10 B. C. D.5
【答案】C
【解析】因为为偶函数,
所以,即,
因为函数是奇函数,所以
则,即,所以的周期为4.
因为,,,,
所以,
故.函数的性质
一、单调性
1、定义在上的奇函数,在上单调递增,且,则满足的的取值范围是( )
A. B. C. D.
2、若函数满足对任意,都有成立,则实数的取值范围是______.
3、(多选)定义在上的函数满足,当时,,则满足( )
A. B.是偶函数
C.在上有最大值 D.的解集为
4、已知函数对任意的m,都有,且时,.
(1)求的值:
(2)证明在R上为增函数;
(3)设,若在上的最小值和最大值分别为a,b,且,证明:.
5、已知函数的定义域是,对定义域的任意都有,且当时,,;
(1)求证:;
(2)试判断在的单调性并用定义证明你的结论;
(3)解不等式
6、已知函数,,实数,满足,则的最大值为______.
7、为了加强“疫情防控”,某校决定在学校门口借助一侧原有墙体,建造一间墙高为4米,底面为24平方米,且背面靠墙的长方体形状的校园应急室,由于此应急室的后背靠墙,无需建造费用,公司甲给出的报价为:应急室正面的报价为每平方米400元,左右两侧报价为每平方米300元,屋顶和地面报价共计9600元,设应急室的左右两侧的长度均为x米(),公司甲的整体报价为y元.
(1)试求y关于x的函数解析式;
(2)现有公司乙也要参与此应急室建造的竞标,其给出的整体报价为元,若采用最低价中标规则,哪家公司能竞标成功?请说明理由.
8、设函数若存在最小值,a的取值范围___________.
9、设函数.
(1)当时,求不等式的解集;
(2)当时,不等式对一切恒成立,求实数a的取值范围.
二、奇偶性
10、若函数是偶函数,函数是奇函数,则( )
A.函数是奇函数 B.函数是偶函数
C.函数是偶函数 D.函数是奇函数
11、已知函数的定义域为,在上为增函数,且对任意的,都有.
(1)试判断的奇偶性;
(2)若,求实数的取值范围.
12、定义在上的函数是单调函数,满足,且,.
(1)求,;
(2)判断的奇偶性,并证明;
(3)在下列两个条件中任选一个,补充在下面问题中的横线上,并解答.
①②若_____________,,求实数的取值范围.
13、已知,分别是定义在R上的偶函数和奇函数,且,则______.
14、已知是定义在R上的奇函数,当时,,则当时,______.
15、已知函数是定义域为R的奇函数,当时,,则单调递减的区间是( )
A. B.
C. D.
16、若函数是上的偶函数,则的值为______.
17、若函数是定义在上的偶函数,( )
A.1 B.3 C.5 D.7
18、已知函数为奇函数.
(1)求的值;
(2)判断并证明在的单调性.
19、已知函数与的函数图象如图所示,则函数的图象可能是( )
A B C D
20、已知函数在区间上的最大值为M,最小值为N,则的值为______.
21、设函数在区间上的最大值为M,最小值为N,则的值为______.
22、(多选)已知函数是定义在上的偶函数,当时,,则( )
A.的最小值为 B.在上单调递减
C.的解集为 D.存在实数满足
23、(多选)已知函数是定义在上的奇函数,当时,单调递减,则( )
A. B.当时,单调递减
C.当时, D.,
24、(多选)已知定义在上的函数的图象是连续不断的,且满足以下条件:①,;②,当时,;③. 则下列选项成立的是( )
A. B.若,则
C.若,则 D.,,使得
三、周期性
25、已知是定义在上的函数,满足.
(1)若,求;
(2)求证:的周期为4;
(3)当时,,求在时的解析式.
26、设函数的定义域为,则函数与函数的图象关于( )
A.直线对称 B.直线对称 C.直线对称 D.直线对称
27、已知函数满足,函数与图像的交点分别为,,,,,则( )
A.-10 B.-5 C.5 D.10
28、设函数的定义域为R,则下列命题:
①若是偶函数,则的图像关于轴对称;
②若是偶函数,则的图像关于直线对称;
③若,则函数的图像关于直线对称;
④与的图像关于直线对称.
其中正确命题的序号为________.
29、已知函数是定义在上的奇函数,且满足,则( )
A. B.0 C.1 D.2022
30、是定义域为R的奇函数,若为偶函数,且,则( )
A.10 B. C. D.5