2022-2023学年高一数学(人教A版2019必修第一册)第三章 《函数概念与性质》全章(PDF版含解析)

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名称 2022-2023学年高一数学(人教A版2019必修第一册)第三章 《函数概念与性质》全章(PDF版含解析)
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资源类型 教案
版本资源 人教A版(2019)
科目 数学
更新时间 2023-03-02 16:51:48

文档简介

章末复习
【考点目录】
考点一、求函数的定义域
考点二、分段函数
考点三、函数性质的综合应用
考点四、函数图象的画法及应用
考点一、求函数的定义域
1.已知函数 f (x 1)的定义域为[1,5],则 f (2x) 的定义域为( )
A.[1,3] B.[1, 4] C.[2,5] D.[2,6]
x
2.函数 f x 定义域为[1,8] f,则函数 g(x) 2 的定义域为____________.
x 3
3.求下列函数的定义域.
(1) f x x 4
x 5 ;
f x 2x 3 1 1(2) .
2 x x
考点二、分段函数
x 1, x 0
1.已知函数 f x 1 1 ,则 f f ( )
100, x 0

100


x
1 1
A.0 B. C. D.1
10 100
x2 2ax 5, x 1

2.(多选)已知函数 f x a 在区间 , 上是减函数,则整数 a 的取值可以为( )
, x 1 x
A. 2 B. 1 C.0 D.1
2
3.(多选)已知函数 f
x , 2 x 1
x 关于函数 f x 的结论正确的是( )
x 2, x 1
A. f x 的定义域为 R B. f x 的值域为 , 4
C.若 f x 2,则 x 的值是 2 D. f x 1的解集为 1,1
1
x 1 x 0
4 2.设函数 f (x) ,若 f a a1 ,则实数
a的值为_____.
x 0 x
1
+1, x c 3
5.已知函数 f (x) x ,若 c 0

,则 f (x) 的值域是______;若 f (x) 的值域为 ,3 ,则实数 c的
x
2 x+1,c x 2 4
取值范围是_________.
考点三、函数性质的综合应用
1.已知定义域为 R 的函数 f x 在 1, 上单调递减,且 f x 1 是偶函数,不等式 f 3m 1 f x 2 对任意的
x 1,0 恒成立,则实数 m 的取值范围是( )
1 1
A. ,
0, 1 B.[-1,1] C


2 2 2
D.[-1,0]

2.若定义在R 上的奇函数 f x 满足 f 2 x f x ,在区间 0,1 上,有 x1 x2 f x1 f x2 0 ,则下列说法
正确的是( )
A.函数 f x 的图象关于点 1,0 成中心对称
B.函数 f x 的图象关于直线 x 2成轴对称
C.在区间 2,3 上, f x 为减函数
7 2
D. f f
2 3
f (x) 3x b 33.已知函数 2 是定义域为(-2,2)的奇函数,且 f (1) .a 4 5
(1)求 a,b 的值;
(2)判断函数 f(x)在(-2,2)上的单调性,并用定义证明;
(3)若函数 f(x)满足 f (2m 2) f (m2 1)>0,求 m 的取值范围.
4.定义在 I ( 2, 0) (0, 2) 上的函数 f (x) ,对任意 x,y∈I,都有 f (xy) f (x) f ( y) 2;且当0 x 1时,
f (x) 2 .
(1)求 f ( 1)的值;
(2)证明 f (x) 为偶函数;
(3)求解不等式 f (2x 1) 2 .
考点四、函数图象的画法及应用
f x
1.若定义在R 上的奇函数 f x 在 ,0 单调递减,且 f 2 0 ,则 0的解集是( )
x
A. , 2 0,2 B. , 2 2,
C. 2,0 0,2 D. 2,0 2,
2.作出下列函数的图象:
(1) f x x 1 x 1 ;
x2 4x 3, x 0

(2) f x x, x 0 ;
2
x 4x 3, x 0
(3) f x x x 1,3 ,其中 x 表示不大于 x 的最大整数.
3.设函数 f x 2x 1 x 1
(1)画出 y f x 的图像;
(2)求解关于 x 的不等式 f(x)<5,
1.函数 f x x2 4x 12 1 的定义域为 _________.
x 4
2.若函数 f x2 2 的定义域为 1,3 ,则函数 f x 的定义域为______;若函数 f 2x 3 的定义域为 1,3 ,则函数
f 1 3x 的定义域为______.
(1 2m)x 1 m, x 0
3.若函数 f (x) x2 (m 2)x, x 0 在 R 上为减函数,则实数 m 的取值范围为( )
1 1 1
A. ,1 B

. ,1

C. , 2
1
2 2 2
D. , 22

4.已知函数D(x)
3,x为有理数
,则D D 2 __________. 1, x为无理数
x2 1, x 0
5 2.已知函数 f x ,则满足等式 f 1 x f 2x 的实数 x 的取值范围是______.
1, x 0
(3a 1)x 4a, x 2 f (x ) f (x
6 f (x) 1 2
)
.已知函数 满足对任意的实数 x1 xax, x 2 2 ,都有
0
x x ,则 a 的取值范围是 1 2
______________.
7.已知 f x 1 在R 上是偶函数,且在区间 0, 上单调递增,则满足 f 2x 1 f 3 的 x 的取值范围是______,
满足 f 1 x f x 3 的 x 的取值范围是______.
8.已知定义在R 上的函数 f x 在 1, 上单调递增,若 f 2 0 ,且函数 f x 1 为偶函数,则不等式 xf x 0
的解集为( )
A. 2, B. 4, 1 0,
C. 4, D. 4,0 2,
9 2.已知函数 f x 是 R 上的奇函数,当 x 0 时, f x x x.
(1)当 x 0 时,求 f x 的解析式;
(2)若 f 1 a f 2a 0,求实数 a的取值范围.
10.函数 y f x 是偶函数且在 ,0 上单调递减, f 2 0,则 f 2 3x 0的解集为( )
3 3
A ,0 . , B. 0,
4 4
0, 4C
4
. D. ,0
,
3 3
11.画出下列函数的图象,并写出单调区间:
1
(1) f x ;
x 2
(2) f x x 3 x .
12.已知 g x x x 2 .
(1)用分段函数的形式表示 g x ;
(2)画出 y g x 的图象,并写出函数 g x 的单调区间和值域.章末复习
【考点目录】
考点一、求函数的定义域
考点二、分段函数
考点三、函数性质的综合应用
考点四、函数图象的画法及应用
考点一、求函数的定义域
1.已知函数 f (x 1)的定义域为[1,5],则 f (2x) 的定义域为( )
A.[1,3] B.[1, 4] C.[2,5] D.[2,6]
【答案】A
【分析】根据抽象函数的定义域利用替换思想求相关函数的定义域.
【详解】∵函数 f (x 1)的定义域为[1,5],
∴1≤x≤5,则2 x 1 6,即 f (x) 的定义域为[2,6],
由2 2x 6,得1 x 3,∴ f (2x) 的定义域是[1,3],
故选:A
f x
2.函数 f x 定义域为[1,8],则函数 g(x) 2 的定义域为____________.
x 3
【答案】 2,3 3,16
【分析】根据抽象函数求定义域的基本原则可得出关于实数 x 的不等式组,由此可解得原函数的定义域.
x
【详解】由于函数 f x 定义域为[1,8] f,对于函数 g(x) 2


x 3
1 x 8
有 2 ,解得 2 x 16且 x 3 .
x 3 0
f x
因此,函数 g(x) 2

的定义域为 2,3 3,16 .
x 3
故答案为: 2,3 3,16 .
3.求下列函数的定义域.
(1) f x x 4
x 5 ;
f x 2x 3 1 1(2) .
2 x x
【答案】(1) x x 4且x 5
3
(2) x x

2且x 0
2
【分析】根据函数解析式,分别列出不等式,解出即可.
x 4 0
【详解】(1)要使该函数有意义,只需 ,解得 x 4x 5 0 ,且 x 5,
所以该函数的定义域为: x x 4且x 5
2x 3 0
3
(2)要使该函数有意义,只需 2 x 0 ,解得 x 2 ,且 x 0,
2
x 0
3
所以该函数的定义域为: x x 2且x 02
考点二、分段函数
x 1, x 0
f x f f 1 1.已知函数 1 ,则
100, x 0
( )
x
100

1 1
A.0 B. C. D.1
10 100
【答案】D
【分析】根据分段函数解析式计算可得.
x 1, x 0
f 1 1
【详解】解:因为 f x 1 ,所以 100 1
100 0

100, x 0 x 100
所以 f
1
f f 0 0 1 1;
100
故选:D
x2 2ax 5, x 1

2.(多选)已知函数 f x a 在区间 , 上是减函数,则整数 a 的取值可以为( )
, x 1 x
A. 2 B. 1 C.0 D.1
【答案】AB
【分析】依题意函数在各段上单调递减,且在断点左边的函数值不小于右边的函数值,即可得到不等式组,解得即
可.
a 1

【详解】解:由题意可得 a 0 ,解得 2 a 1,

1 2a 5 a
∴整数 a 的取值为 2或 1.
故选:AB
x2 , 2 x 1
3.(多选)已知函数 f x 关于函数 f x 的结论正确的是( )
x 2, x 1
A. f x 的定义域为 R B. f x 的值域为 , 4
C.若 f x 2,则 x 的值是 2 D. f x 1的解集为 1,1
【答案】BC
【分析】求出分段函数的定义域可判断 A;求出分段函数的值域可判断 B;分 x 1、-2 x <1两种情况令 f x 2
求出 x 可判断 C;分 x 1、-2 x <1两种情况解不等式可判断 D.
x
2 , 2 x 1
【详解】函数 f x 的定义域是 2, ,故 A 错误;
x 2, x 1
当-2 x <1时, f x x 2 ,值域为 0,4 ,当 x 1时, f x x 2,值域为 ,1 ,故 f x 的值域为 , 4 ,
故 B 正确;
当 x 1时,令 f x x 2 2,无解,当-2 x <1 f x x2时,令 2,得到 x 2 ,故 C 正确;
2
当-2 x <1时,令 f x x 1,解得 x 1,1 ,当 x 1时,令 f x x 2 1,解得 x 1, ,故 f x 1的
解集为 1,1 1, ,故 D 错误.
故选:BC.
1
x 1 x 0
4 2.设函数 f (x) ,若 f a a ,则实数 a1 的值为_____. x 0
x
【答案】 1
【分析】根据已知条件及分段函数分段处理的原则即可求解.
【详解】由题意知, f a a ;
1
当 a 0时,有 a 1 a,解得 a 2 (舍去);
2
1
当 a 0时,有 a,解得 a 1(舍去)或 a 1.
a
所以实数 a的值是: a 1.
故答案为: 1 .
1
+1, x c 3
5 .已知函数 f (x) x ,若 c 0 ,则 f (x) 的值域是______;若 f (x) 的值域为 ,3 ,则实数 c的
x
2 x+1,c x 2 4
取值范围是_________.
3 1
【答案】 , ; 1, 4 2


【分析】若 c 0 ,分别求出 f (x) 在 ,0 及 0,2 上的最值,取并集得答案;结合图像,只需 f (x)max 3即可得到 c
的范围.
1 +1, x 0
【详解】解:当 c 0 时, f (x)

x .
x
2 x+1,0 x 2
当 f (x) x2 x 1,0≤x≤2时,
f (x) 在[0
1
, ] (
1
2 上单调递减,在 2 ,
2]上单调递增,
可得 f (x) 的最大值为 f (2) 3,最小值为 f (
1) 3 ;
2 4
当 f (x)
1
1, x 0 时, f (x) 为增函数, f (x) 1.
x
3
综上所述, f (x) 的值域是 ,


4
根据题意得: f (x)max 3,
如图,当 x2
1 1
x 1 3,解得: x 1或 2,令 1 3x ,解得:
x
2
1
故 1
1
c ,故实数 c的取值范围是 1,
2 2
3 1
故答案为: , ; 1, 4 2


考点三、函数性质的综合应用
1.已知定义域为 R 的函数 f x 在 1, 上单调递减,且 f x 1 是偶函数,不等式 f 3m 1 f x 2 对任意的
x 1,0 恒成立,则实数 m 的取值范围是( )
1 1 1
A. ,

B.[-1,1] C. 0, 2 D.[-1,0] 2 2
【答案】B
【分析】根据题意可得函数 f x 的图象关于直线 x 1对称,从而利用其单调性可将不等式 f 3m 1 f x 2 转
化为 f 3m 1 f 2 f 4 ,亦即 2 3m 1 4 ,即可解出.
【详解】因为函数 f x 1 是偶函数,所以函数 f x 的图象关于直线 x 1对称,且在 1, 上单调递减,在在 ,1
上单调递增,而不等式 f 3m 1 f x 2 对任意的 x 1,0 恒成立,由于 3 x 2 2,所以 f x 2 f 2 ,
即原不等式等价于 f 3m 1 f 2 ,又 f 2 f 4 ,所以 2 3m 1 4 ,解得: 1 m 1.
故选:B.
2.若定义在R 上的奇函数 f x 满足 f 2 x f x ,在区间 0,1 上,有 x1 x2 f x1 f x2 0 ,则下列说法
正确的是( )
A.函数 f x 的图象关于点 1,0 成中心对称
B.函数 f x 的图象关于直线 x 2成轴对称
C.在区间 2,3 上, f x 为减函数
D. f
7 f 2
2 3
【答案】C
【分析】对于 A:根据题意结合奇函数可得 f 4 x f x 0,结合对称中心结论 f m x f x n 2b,则 f x
m n ,b 关于 成中心对称理解判断;对于 B:根据对称轴的结论: f m x f x n ,则 f x x
m n
关于 成
2 2
轴对称,结合题意理解判断;对于 C:根据题意可得: f x 在 0,1 内单调递增,结合轴对称性质:对称区间单调
性相反理解判断;对于 D:整理可得 f x 4 f x ,则 f x 的周期为 4,结合单调性整理分析.
【详解】 f 4 x f 2 x 2 f x 2 f 2 x f x ,即 f 4 x f x 0,故 f x 关于 2,0 成中心
对称,A 不正确;
∵ f 2 x f x ,则 f x 关于 x 1成轴对称,B错误;
根据题意可得: f x 在 0,1 内单调递增
∵ f x 关于 x 1成轴对称,(2,0)中心对称,则 f x 在 2,3 内单调递减;C 正确;
又∵ f x f 2 x f x 2 ,则 f x 2 f x
∴ f x 4 f x 2 f x ,可知 f x 的周期为 4
f 7 1 2 则 f f2 2
,D错误
3
故选:C.
3.已知函数 f (x)
3x b 3
2 是定义域为(-2,2)的奇函数,且 f (1) .a 4 5
(1)求 a,b 的值;
(2)判断函数 f(x)在(-2,2)上的单调性,并用定义证明;
(3)若函数 f(x)满足 f (2m 2) f (m2 1)>0,求 m 的取值范围.
【答案】(1) a 1或a 1,b 0 .
(2)单调增函数,证明见解析.
(3) 2 1,1
3
【分析】(1)根据 f 0 0, f 1 ,即可求得结果;
5
(2)利用单调性的定义,作差、定号,即可判断和证明函数单调性;
(3)根据函数奇偶性以及(2)中所得单调性,结合函数定义域,即可求得m 的取值范围.
【详解】(1)因为 f x 是定义在(-2,2)的奇函数,故可得 f 0 0,则b 0;
f 1 3 3 3因为 ,故可得 2 ,解得a 1或 a 1;5 a 4 5
综上所述:a 1或 a 1,b 0 .
(2) f x 是(-2,2)上的单调增函数,证明如下:
3
由(1)可知: f x x,不妨设 2 x1 x2 2 ,5
则 f x1
3
f x2 x1 x2 0,即 f x1 f x2 ,5
故 f x 是 2,2 上的单调增函数,即证.
(3) f (2m 2) f (m2 1)>0 等价于 f 2m 2 f m2 1 ,
f x 是奇函数,故可得 f 2m 2 f m2 1 ,
由 2 可知, f x 是单调增函数,故 2m 2 m2 1
m 1 2即 2,解得m 2 1或m 2 1 .
又 f x 的定义域为 2,2 ,则 2 2m 2 2,且 2 m2 1 2,解得0 m 2,且 1 m 1 .
综上所述:m 2 1,1 .
4.定义在 I ( 2, 0) (0, 2) 上的函数 f (x) ,对任意 x,y∈I,都有 f (xy) f (x) f ( y) 2;且当0 x 1时,
f (x) 2 .
(1)求 f ( 1)的值;
(2)证明 f (x) 为偶函数;
(3)求解不等式 f (2x 1) 2 .
【答案】(1) f ( 1)
1
2 (2)见解析(3) x | x 0 或1 x
3

2 2
【分析】(1)利用赋值法即可求出 f ( 1)的值;
(2)根据偶函数的定义即可判断 f (x) 为偶函数;
(3)根据函数奇偶性和单调性的性质将不等式进行转化求解即可.
【详解】解:(1)令 x y 1,则 f (1) 2
令 x y 1,则 f ( 1) 2
(2)令 y 1,则 f ( x) f (x) f ( 1) 2 f (x) ,∴ f (x) 为偶函数.
(3)令 xy x1, x x2,
x
设0 x1 x2 2,则 y
1
且0 y 1x2
∴ f x1

f x2 f
x
1 2
x2
∴ f x1 f x2
∴ y f (x) 在 (0,2)上单调递减
又∵ f (x) 为偶函数
∴ 2 2x 1 1或1 2x 1 2
1 3
∴ x 0或1 x
2 2
∴ x |
1 x 0 1 x 3 或
2 2


【点睛】本题考查抽象函数及其应用,考查了奇偶函数定义、单调性的证明,函数性质的综合应用,难度较难.
考点四、函数图象的画法及应用
f x
1 .若定义在R 上的奇函数 f x 在 ,0 单调递减,且 f 2 0 ,则 0的解集是( )
x
A. , 2 0,2 B. , 2 2,
C. 2,0 0,2 D. 2,0 2,
【答案】C
f x
【分析】分析函数 f x 的单调性,可得出 f 2 f 2 0,分 x 0 、 x 0两种情况解不等式 0
x
,综合可得出原不等式的解集.
【详解】因为定义在R 上的奇函数 f x 在 ,0 单调递减,则函数 f x 在 0, 上为减函数.
且 f 2 f 2 0,
f x
当 x 0 时,由 0可得 f x 0 f 2 ,则 2 x 0;
x
f x
当 x 0时,由 0可得 f x 0 f 2 ,则0 x 2 .
x
f x
综上所述,不等式 0的解集为 2,0 0,2 .
x
故选:C.
2.作出下列函数的图象:
(1) f x x 1 x 1 ;
x2 4x 3, x 0

(2) f x x, x 0 ;
x2 4x 3, x 0
(3) f x x x 1,3 ,其中 x 表示不大于 x 的最大整数.
【答案】(1)作图见解析;
(2)作图见解析;
(3)作图见解析.
【分析】根据题意写出分段函数的解析式,然后作图即得.
2x, x 1

【详解】(1)因为函数 f x x 1 x 1 2, 1 x 1,

2x, x 1
画出其图象如图所示:

(2)函数的图象是两段抛物线与一个点,画出其图象如图所示.
1 1 x 0

0 0 x 1
(3)由题可得 f x
1 1 x 2
,画出其图象如图所示:
2 2 x 3
.
3.设函数 f x 2x 1 x 1
(1)画出 y f x 的图像;
(2)求解关于 x 的不等式 f(x)<5,
【答案】(1)图像见解析,
( 5(2) ,
5)
3 3
【分析】(1)由绝对值定义去掉绝对值符号化为分段函数,然后作出图像;
(2)由图像, f (x) 5在左右两段有解,再由图像得出不等式的解.

3x, x 1

【详解】(1)由题意 f (x)
x 2, 1 x 1,图像如下,
2
1
3x, x 2
5
(2)由(1)可得 x 1时,3x 5, x ,
3
x 1 5 时, 3x 5, x ,
2 3
由图像不等式 f (x) 5
5 x 5的解为 .解集为 (
5
, 5).
3 3 3 3
2 11.函数 f x x 4x 12 的定义域为 _________.
x 4
【答案】 2,4 4,6
【分析】根据根式的定义及分式的定义即可得到不等式组,即可求解.
x2 4x 12 0
【详解】解:由题可得 ,解得, 2 x 6,且 x 4;
x 4 0
f x 的定义域为: 2,4 4,6 .
故答案为: 2,4 4,6 .
2 2.若函数 f x 2 的定义域为 1,3 ,则函数 f x 的定义域为______;若函数 f 2x 3 的定义域为 1,3 ,则函数
f 1 3x 的定义域为______.
【答案】 2,7 2 , 2
3 3
【分析】根据抽象函数定义域求解即可.
【详解】因为函数 f x2 2 的定义域为 1,3 ,即 1 x 3,
所以0 x2 9, 2 x2 2 7 ,故函数 f x 的定义域为 2,7 .
因为函数 f 2x 3 的定义域为 1,3 ,即1 x 3,所以 1 2x 3 3,
则函数 f x 2 2 2 2 的定义域为 1,3 ,令 1 1 3x 3,得 x ,所以函数 f 1 3x 的定义域为 , .3 3 3 3
2 2
故答案为: 2,7 , ,
3 3
(1 2m)x 1 m, x 0
3.若函数 f (x) x2 (m 2)x, x 0 在 R 上为减函数,则实数 m 的取值范围为( )
1
A ,1 B
1 ,1 C
1 ,2 1 . . . D.2 2 2
, 2
2
【答案】A
【分析】分段函数在定义域内单调递增,则它在每一段均单调递增.且在 x 0时,前一段的函数值大于等于后一
段的函数值,从而构造出实数m 的不等式组,解出即可.

1 2m 0
(1 2m)x 1 m, x 0
f (x) 1 m 0 1 1 【详解】因为函数 2 在 R 上为减函数,所以 x (m 2)x, x 0 ,解得 m 1.即 ,1 . 2

2
m 2 0
2
故选:A
3,x为有理数
4.已知函数D(x) ,则D D 2 __________. 1, x为无理数
【答案】 3
【分析】结合分段函数解析式求函数值即可.
【详解】因为 2 为无理数,所以D 2 =1,
所以D D 2 D 1 ,又1为有理数,
所以D D 2 D 1 = 3,
故答案为: 3 .
x2 1, x 0
5.已知函数 f x ,则满足等式 f 1 x2 f 2x 的实数 x 的取值范围是______.
1, x 0
【答案】 , 1 2 1
2x 0 2x 0 1 x2 0 1 x2 0
【分析】分别在 1 x2 0、 1 x2 0、 和 的情况下得到方程,解方程即可得到结果. 2x 0 2x 0
2x 0
【详解】当 2 ,即0 x 11 x 0 时,1 x
2
2x ,解得: x 2 1;
2x 0
当 2 ,即 x 1时, f 1 x2 f 2x 11 x 0 ,满足题意;
1 x2 0
当 ,即 1 x 0时, f 1 x22x 0
2 2 1 x 1, f 2x 1,

2 2 1 x 1 1,解得: x 1;
1 x2 0 2 2
当 ,即 x 1时, f 1 x 1, f 2x 4x 1,
2x 0
4x2 1 1,方程在 1, 上无解;
综上所述:实数 x 的取值范围为 , 1 2 1 .
故答案为: , 1 2 1 .
(3a 1)x 4a, x 2 f (x1) f (x )6.已知函数 f (x) 2 满足对任意的实数 x x ,都有 0,则 a 的取值范围是
ax, x 2
1 2 x1 x2
______________.
1 1
【答案】 ,6 3
【解析】求出函数单调递减,由分段函数的单调性得出关于 a的不等式组,解出即可.
【详解】由题意得: f x 在 R 上单调递减,
3a 1 0
1 1
故 a 0 ,解得 a ,
6 3
6a 2+4a 2a
即 a
1 1
的取值范围是 , , 6 3
1 1
故答案为: , . 6 3
【点睛】易错点睛:对于分段函数的性,注意在临界位置的函数值大小比较,该题中容易遗漏不等式
6a 2+4a 2a .
7.已知 f x 1 在R 上是偶函数,且在区间 0, 上单调递增,则满足 f 2x 1 f 的 x 的取值范围是______,
3
满足 f 1 x f x 3 的 x 的取值范围是______.
1 2
【答案】 , 1,
3 3
【分析】因为 f x 在R 上是偶函数,根据偶函数的性质 f x f x ,
把不等式 f 2x 1 f 1 和 f 1 x f x 3 ,
3
1
转换成 f 2x 1 f 和 f 1 x f x 3 ,
3
结合 f x 在区间 0, 上单调递增,转换成绝对值不等式,进一步解得答案.
【详解】因为函数 f x 是偶函数,所以 f x f x ,
所以 f 2x 1 1 f f 2x 1 f 1 3 , 3
又函数 f x 在区间 0, 上单调递增,
2x 1 1 1 2所以 ,解得 x ,
3 3 3
同理可得 f 1 x f x 3 f 1 x f x 3 1 x x 3 ,
1 x 2 x 3 2即 ,解得 x 1.
1
故答案为:① ,
2
,② 1, .
3 3
8.已知定义在R 上的函数 f x 在 1, 上单调递增,若 f 2 0 ,且函数 f x 1 为偶函数,则不等式 xf x 0
的解集为( )
A. 2, B. 4, 1 0,
C. 4, D. 4,0 2,
【答案】D
【分析】分析可知函数 f x 的图象关于直线 x 1对称,可得出函数 f x 的单调性,分析 f x 的符号变化,
x 0 x 0
由 xf x 0可得
f x 0
或 ,解之即可.
f x 0
【详解】因为函数 f x 1 为偶函数,则 f x 1 f x 1 ,故函数 f x 的图象关于直线 x 1对称,
因为函数 f x 在 1, 上单调递增,故函数 f x 在 , 1 上单调递减,
因为 f 2 0 ,则 f 4 0,
所以,由 f x 0 可得 4 x 2,由 f x 0可得 x 4或 x 2,
x 0 x 0
解不等式 xf x 0,可得 f x 0或 f x 0,解得 4 x 0 x 2 或 ,
故不等式 xf x 0的解集为 4,0 2, .
故选:D.
9 2.已知函数 f x 是 R 上的奇函数,当 x 0 时, f x x x.
(1)当 x 0 时,求 f x 的解析式;
(2)若 f 1 a f 2a 0,求实数 a的取值范围.
【答案】(1) f x x2 x x 0 1 ;(2) , .
3
【分析】(1)根据题意,当 x 0 时, x 0 ,求出 f x 的表达式,结合函数的奇偶性 f x 的解析式,即可得答
案;
(2)根据题意,分析函数 f x 在 R 上的单调性,则原不等式等价于 f 1 a f 2a ,进而可得 a 1 2a ,解
可得 a的取值范围,即可得答案.
【详解】(1)根据题意,当 x 0 时, x 0 ,则 f x x 2 x x2 x,
又由 f x 是 R 上的奇函数,则 f x f x x2 x,
故 f x x2 x x 0 ;
1 2
(2)当 x 0 时, f x x2 x x
1
,则 f x 在 0, 上为增函数,
2 4
又由 f x 是 R 上的奇函数,则 f x 在 ,0 上也为增函数,
由于函数 f x 在 x 0处连续,故 f x 在 R 上为增函数,
由 f 1 a f 2a 0可得 f 1 a f 2a f 2a ,
1
a 1 2a,解得 a .
3
1
因此,实数 a的取值范围是 , .
3
【点睛】方法点睛:利用函数的奇偶性与单调性求解抽象函数不等式,要设法将隐性划归为显性的不等式来求解,
方法是:
(1)把不等式转化为 f g x f h x ;
(2)判断函数 f x 的单调性,再根据函数的单调性把不等式的函数符号“ f ”脱掉,得到具体的不等式(组),但要
注意函数奇偶性的区别.
10.函数 y f x 是偶函数且在 ,0 上单调递减, f 2 0,则 f 2 3x 0的解集为( )
A. ,0 3 , 3 0, B.
4 4
0, 4C . D. ,0
4 ,
3 3
【答案】D
【分析】分析可知函数 y f x 在 0, 上为增函数,且有 f 2 f 2 0,将所求不等式变形为
f 3x 2 f 2 ,可得出关于实数 x 的不等式,由此可解得实数 x 的取值范围.
【详解】因为函数 y f x 是偶函数且在 ,0 上单调递减,则该函数在 0, 上为增函数,
且 f 2 f 2 0,
由 f 2 3x 0可得 f 3x 2 f 2 ,
所以, 3x 2 2
4
,可得3x 2 2或3x 2 2,解得 x 0 或 x .
3
因此,不等式 f 2 3x 0的解集为 ,0 4 , .
3
故选:D.
11.画出下列函数的图象,并写出单调区间:
1
(1) f x ;
x 2
(2) f x x 3 x .
【答案】(1)图象见解析;单调递增区间为 , 2 和 2, ,无单调递减区间
3
(2)
3
图象见解析;单调递增区间为 0, ,单调递减区间为 ,0 和 , 2 2
【分析】(1)根据函数的解析式可作出其图象,即可得单调区间;
x
2 3x, x 0
(2)化简函数的解析式为 f x 2 ,结合二次函数性质可作出其图象,即可得单调区间.
x 3x, x 0
(1)
f x 1画出 的图象如图所示,
x 2
可得其单调递增区间为 , 2 和 2, ,无单调递减区间.
x
2 3x, x 0
(2) f x x 3 x ,作出该函数的图象如图所示,
x
2 3x, x 0
0, 3 3观察图象,知该函数的单调递增区间为 ,单调递减区间为 ,0 和 ,


2 2
12.已知 g x x x 2 .
(1)用分段函数的形式表示 g x ;
(2)画出 y g x 的图象,并写出函数 g x 的单调区间和值域.
2x 2, x 0
【答案】(1) g(x)

2, 2 x 0

2x 2, x 2
(2)图象见解析, g x 的单调递增区间为 0, ,单调递减区间为 , 2 , g x 的值域为 2, .
【分析】(1)根据绝对值的定义去掉绝对值符号可得;
(2)作出函数图象,由图象得单调区间、值域.
【详解】(1)当 x 0 时 g x x x 2 2x 2,
当 x≤ 2时, g x x x 2 2x 2,
当 2 x 0时, g x x x 2 2,
2x 2, x 0

所以 g(x) 2, 2 x 0 .

2x 2, x 2
(2) y g x 的图象如图:
由图易得, g x 的单调递增区间为 0, ,单调递减区间为 , 2 , g x 的值域为 2, .