函数性质的灵活应用
A 组 基础巩固
1.(2011 新课标)下列函数中,既是偶函数又在(0,+ )单调递增的函数是( )
A. y x3 B. y x 1 C. y x2 1 D. y 2 x
2.(2013 湖北) x 为实数,[x] 表示不超过 x 的最大整数,则函数 f (x) x [x] 在 R 上为( )
A.奇函数 B.偶函数 C.增函数 D. 周期函数
3.(2012 陕西)下列函数中,既是奇函数又是增函数的为( )
A y x 1
1
B y x3 C y D y x | x |
x
f x
4.(2020·河南省开封一中期中)已知函数 f(x)=x2-2ax+a 在区间(-∞,1) 上有最小值,则函数 g(x)=
x
在区间(1,+∞)上一定( )
A.有最小值 B.有最大值
C.是减函数 D.是增函数
5.已知函数 f (x) ax 2 bx 3a b 是定义域为[a 1,2a] 的偶函数,则 a b 的值是( )
A.0;B. 1 ;C.1;D. 1
3
2 x 1 x 0
6.已知函数 f x ,则该函数是( )
1 2
x x 0
A.偶函数,且单调递增 B.偶函数,且单调递减
C.奇函数,且单调递增 D.奇函数,且单调递减
1 1
7.已知函数 f x x
2 2ax x 1
2 2 a 0且a 1 是 R 上的减函数,则 a 的取值范围是( )
a
x 1 x 1
1 2 1 1 1 2 2A. , B. , C.
,
2 3 2 2 3
D. ,1 3
8.(2020·湖南岳阳一模)奇函数 f(x)的定义域为 R,若 f(x+1)为偶函数,且 f(-1)=-1,则 f(2 018)+f(2 019)
=( )
A.-2 B.-1
C.0 D.1
9.(2020·山东潍坊期中)已知奇函数 f(x)在[0,+∞)上单调递增,且 f(1)=1,则满足|f(x-1)|≤1 的 x 的取值范
围是( )
A.[-1,1] B.[0,2]
C.[1,2] D.[1,3]
1
10.(2020·吉林东北师大附中模拟)已知 f(x)是定义在 R 上的函数,并且 f(x+2)= ,当 2≤x≤3 时,f(x)
f x
=x,则 f(2 019)=________.
11.(2020·浙江杭州二中模拟)已知奇函数 f(x)的定义域为[-2,2],且在区间[-2,0]上单调递减,则满足
f(1-m)+f(1-m2)<0 的实数 m 的取值范围为 .
12.(2020·江苏省徐州一中期末)函数 f(x)= 4-x- x+2的值域为________.
B 组 能力提升
f x x3 113.(2020 全国Ⅱ文 10)设函数 ,则 f x ( )
x3
A.是奇函数,且在 0 , 单调递增 B.是奇函数,且在 0 , 单调递减
C.是偶函数,且在 0 , 单调递增 D.是偶函数,且在 0 , 单调递减
14.(2020 山东 8)若定义在 R 上的奇函数 f (x) 在 ( ,0) 单调递减,且 f (2) 0 ,则满足 xf (x 1) 0 的 x
的取值范围是( )
A. 1 ,1 3 , B. 3 , 1 0 ,1 C. 1 , 0 1 , D. 1 , 0 1 , 3
已知定义域为 R 的函数 f x -2
x b
15. 是奇函数.
2x 1 a
(Ⅰ)求 a,b 的值;
(Ⅱ)若对任意的 t∈R,不等式 f(t2-2t)+f(2t2-2k)<0 恒成立,求 k 的取值范围.
16.已知函数 x
2 2x 1
f a ,x a 0
x
(1)当 a 2 时,试判断 x [1, ) 它的单调性;并证明
(2)若 x 0,1 时, f x 是减函数,x 1, 时, f x 是增函数,试求 a 的值及 x 0, 上 f x
的最小值.函数性质的灵活应用
A 组 基础巩固
1.(2011 新课标)下列函数中,既是偶函数又在(0,+ )单调递增的函数是( )
A. y x3 B. y x 1 C. y x2 1 D. y 2 x
【答案】B
【解析】 y x3 为奇函数, y x2 1在 (0, ) 上为减函数, y 2 x 在 (0, ) 上为减函数,故选 B.
2.(2013 湖北) x 为实数,[x] 表示不超过 x 的最大整数,则函数 f (x) x [x] 在 R 上为( )
A.奇函数 B.偶函数 C.增函数 D. 周期函数
【答案】D
【解析】由题意 f(1.1)=1.1-[1.1]=0.1,f(-1.1)=-1.-[-1.1]=-1.1-(-2)=0.9,故该
函数不是奇函数,也不是偶函数,更不是增函数.又对任意整数 a,有 f(a+x)=a+x-[a+x]=x-[x]=f(x),
故 f(x)在 R 上为周期函数.故选 D.
3.(2012 陕西)下列函数中,既是奇函数又是增函数的为( )
1
A y x 1 B y x3 C y D y x | x |
x
【答案】D
【解析】A 是增函数,不是奇函数;B 和 C 都不是定义域内的增函数,排除,只有 D 正确,故选 D.
4.(2020·河南省开封一中期中)已知函数 f(x)=x2
f x
-2ax+a 在区间(-∞,1)上有最小值,则函数 g(x) =
x
在区间(1,+∞)上一定( )
A.有最小值 B.有最大值
C.是减函数 D.是增函数
【答案】D
a a
【解析】由题意知 a<1,若 a≤0,则 g(x)=x+ -2a 在(1,+∞)上单调递增;若 0<a<1,g(x)=x+ -
x x
a
2a 在( a,+∞)上单调递增,则 g(x)在(1,+∞)上单调递增.综上可得,g(x)=x+ -2a 在区间(1,+∞)上
x
是增函数.故选 D.
5.已知函数 f (x) ax 2 bx 3a b 是定义域为[a 1,2a] 的偶函数,则 a b 的值是( )
A.0;B. 1 ;C.1;D. 1
3
【答案】B;
2
【解析】由函数 f (x) ax bx 3a b 是定义域为[a 1,2a] 的偶函数得b 0 ,并且 a 1 2a ,即
a 1 ,所以 a b 的值是 0
3
x
f x 2 1 x 0 6.已知函数 ,则该函数是( )1 2x x 0
A.偶函数,且单调递增 B.偶函数,且单调递减
C.奇函数,且单调递增 D.奇函数,且单调递减
【答案】D
【解析】当 x 0 时, f (0) 0 ;当 x 0 时, x 0,所以 f ( x) 1 2 x f (x) ;
当 x 0 时, x 0 ,所以 f ( x) 2x 1 f (x) ;所以 f ( x) f (x) ,
所以函数是奇函数.当 x 0 时, f (x) 2 x 1,由复合函数的单调性原理得函数单调递减,
由奇函数的性质得函数在 R 上单调递减.故选:D
1 x2 2ax 1 x 1
7.已知函数 f x 2 2 a 0且a 1 是 R 上的减函数,则 a 的取值范围是( )
x a 1 x 1
A. 1 2 1 2 2 , B.
1 1 ,
2 3 2
C. ,
2 3
D. ,13
【答案】C
2a
x 1 2a 1
2
2
【解析】由题得 0 a 1 ,解之得
1
a 2 .故选:C
2 3
1 2a 1 a 1
2 2
8.(2020·湖南岳阳一模)奇函数 f(x)的定义域为 R,若 f(x+1)为偶函数,且 f(-1)=-1,则 f(2 018)+f(2 019)
=( )
A.-2 B.-1
C.0 D.1
【答案】B
【解析】因为奇函数 f(x)的定义域为 R,若 f(x+1)为偶函数,则 f(-x+1)=f(x+1)=-f(x-1),∴f(x+2)=-
f(x),则 f(x+4)=-f(x+2)=f(x),
即 f(x)是周期为 4 的周期函数,所以 f(2 018)=f(504×4+2)=f(2)=-f(0)=0,
f(2 019)=f(505×4-1)=f(-1)=-1,则 f(2 018)+f(2 019)=0-1=-1,故选 B.
9.(2020·山东潍坊期中)已知奇函数 f(x)在[0,+∞)上单调递增,且 f(1)=1,则满足|f(x-1)|≤1 的 x 的取值范
围是( )
A.[-1,1] B.[0,2]
C.[1,2] D.[1,3]
【答案】B
【解析】根据题意,得函数 f(x)在(-∞,0]上单调递增,且 f(-1)=-1,则函数 f(x)在 R 上单调递增.若|f(x
-1)|≤1,则-1≤f(x-1)≤1,即-1≤x-1≤1,解得 0≤x≤2,即 x 的取值范围为[0,2],故选 B.
1
10.(2020·吉林东北师大附中模拟)已知 f(x)是定义在 R 上的函数,并且 f(x+2)= ,当 2≤x≤3 时,f(x)
f x
=x,则 f(2 019)=________.
【答案】3
1 1
【解析】由已知,可得 f(x+4)=f[(x+2)+2]= = =f(x).故函数 f(x)的周期为 4.所以 f(2 019)=
f x+2 1
f x
f(4×504+3)=f(3)=3.
11.(2020·浙江杭州二中模拟)已知奇函数 f(x)的定义域为[-2,2],且在区间[-2,0]上单调递减,则满足
f(1-m)+f(1-m2)<0 的实数 m 的取值范围为 .
【答案】[-1,1)
【解析】∵f(x)的定义域为[-2,2],解得-1≤m,①
又 f(x)为奇函数,且在[-2,0]上单调递减,∴f(x)在[-2,2]上单调递减,
∴f(1-m)<-f(1-m2)=f(m2-1).∴1-m>m2-1,
解得-212.(2020·江苏省徐州一中期末)函数 f(x)= 4-x- x+2的值域为________.
【答案】[- 6, 6]
4-x ≥ 0,
【解析】因为{x 2 ≥ 0 所以-2≤x≤4,所以函数 f(x)的定义域为[-2,4].+ ,
又 y1= 4-x,y2=- x+2在区间[-2,4]上均为减函数,
所以 f(x)= 4-x- x+2在[-2,4]上为减函数,所以 f(4)≤f(x)≤f(-2).即- 6≤f(x)≤ 6
B 组 能力提升
1
13.(2020 全国Ⅱ文 10)设函数 f x x3 ,则 f x ( )
x3
A.是奇函数,且在 0 , 单调递增 B.是奇函数,且在 0 , 单调递减
C.是偶函数,且在 0 , 单调递增 D.是偶函数,且在 0 , 单调递减
【答案】A
【解析】∵函数 f x 1 x3 定义域为 x x 0 ,其关于原点对称,而3 f x f x ,x
∴函数 f x 为奇函数.
又∵函数 y x3 在(0,+ ) 上单调递增,在( - ,0) 上单调递增,而 y 1 x 3 在(0,+ ) 上单调递x3
减,在( - ,0) 上单调递减,∴函数 f x x3 1 在(0,+ ) 上单调递增,在( - ,0) 上单调递增.故x3
选 A.
14.(2020 山东 8)若定义在 R 上的奇函数 f (x) 在 ( ,0) 单调递减,且 f (2) 0 ,则满足 xf (x 1) 0 的 x
的取值范围是 ( )
A. 1 ,1 3 , B. 3 , 1 0 ,1 C. 1 , 0 1 , D. 1 , 0 1 , 3
【答案】 D
【思路导引】首先根据函数奇偶性与单调性,得到函数 f (x) 在相应区间上的符号,再根据两个数的乘积大
于等于零,分类转化为对应自变量不等式,最后求并集得结果.
【解析】因为定义在 R 上的奇函数 f (x) 在 ( ,0) 上单调递减,且 f (2) 0 ,
所以 f (x) 在 (0, ) 上也是单调递减,且 f ( 2) 0 , f (0) 0 ,
所以当 x ( , 2) (0,2) 时, f (x) 0 ,当 x ( 2,0) (2, ) 时, f (x) 0 ,
x 0 x 0
所以由 xf (x 1) 0 可得: 或 或 x 0
2 x 1 0或x 1 2
0 x 1 2或x 1 2
解得 1 x 0 或1 x 3 ,所以满足 xf (x 1) 0 的 x 的取值范围是 1, 0 1, 3 ,故选 D.
x
15.已知定义域为 R 的函数 f x -2 b 是奇函数.
2x 1 a
(Ⅰ)求 a,b 的值;
(Ⅱ)若对任意的 t∈R,不等式 f(t2-2t)+f(2t2-2k)<0 恒成立,求 k 的取值范围.
【答案】(Ⅰ) a 2,b 1(Ⅱ) k 1
6
x
【解析】(Ⅰ)定义域为 R 的函数 f x -2 b 是奇函数
2x 1 a
1
则 f 0 1 b2 a 0,b 1 f 1
-2 1, - 1
4 a f 1 2 ,1 a
根据 f 1 f 1 ,解得 a 2 ,经检验,满足函数为奇函数
2x(Ⅱ) f (x) 1 1 1
2x 1
2 2 2x 1
易知 2x 1为增函数,故 f (x)
1 1
为减函数
2 2x 1
f (t 2-2t) f (2t 2-2k) 0 即 f (t 2-2t) f (2t 2-2k) f ( 2t 2 2k)
即 t 2 2t 2t 2 2k
所以 k 3 t 2 t 3
3 1 1 1
(t 1 1 )2 恒成立,即 k (t )2
2 2 3 6 2 3 6 min 6
当 t 1 时,有最小值 1 故 k 的取值范围是 k 1
3 6 6
2
16.已知函数 x 2x
1
f ,x a 0 a
x
(1)当 a 2 时,试判断 x [1, ) 它的单调性;并证明
(2)若 x 0,1 时, f x 是减函数,x 1, 时, f x 是增函数,试求 a 的值及 x 0, 上 f x
的最小值.
【答案】(1) f (x) 在区间[1, )上单调递增;证明见解析(2) a 1, f (x) 的最小值为 4
【解析】(1) 先判断函数单调递增,再利用定义法设1 x x ,计算1 2 f (x1) f (x2 ) 0 证明.
(2)通过定义法由 x 0,1 时, f x 是减函数得到 a 1,同理得到 a 1,得到答案.
【详解】
解:(1)函数 1f (x) x 2 , f (x) 在区间[1, )上单调递增
2x
设1 x x 时,1 2 f (x1) f (x2)
1 1
(x1 x2 ) ( )2x1 2x2
1
(x1 x2 )(1 ) 0 , f (x ) f (x )2x 1 21x2
所以 f (x) 在区间[1, )上单调递增;
(2)由 x 0,1 时, f x 是减函数可知:
0 x x ax 1, f x f x x x ( 1x2 11 2 1 2 1 2 ) 0 恒成立ax1x2
ax1x2 1 0 恒成立, ax1x2 ax
2
2 a 1, a 1
同理可得: x 1, 时, f x 是增函数, a 1,故 a 1
当 x 1时,函数 f (x) 有最小值 4
【点睛】
本题考查了函数的单调性,最小值,函数单调性定义法的证明是一个常考知识点,需要熟练掌握.
17.经市场调查,某超市的一种商品在过去的一个月内(以 30 天计算),销售价格 f t 与时间(天)的
函数关系近似满足 f t 100 1 1 ,销售量 g t 与时间(天)的函数关系近似满足
t
100 t 1 t 25,t N g t .
150 t 25 t 30,t N
(1)试写出该商品日销售金额W t 关于时间 t 1 t 30,t N 的函数表达式;
(2)求该商品的日销售金额W t 的最大值与最小值.
100
t 100 101
1 t 25,t N t
【答案】(1)W t ;(2)当 t 1时,W t 最大值为
100 150 t 149 25 t 30,t N t
20200 ;当 t 10 时,W t 最小值为12100
【解析】(1)对 t 分类讨论求出该商品日销售金额W t 关于时间 t 1 t 30,t N 的函数表达式;
(2)分别求出分段函数的每一段的最值,再比较即得该商品的日销售金额W t 的最大值与最小值.
【详解】
1 100
(1)当1 t 25 时,W t g t f (t) 100 100 t 1 100 t 101t t
;
当 25 t 30 时,W t g t f t 100 150 1 t 1 100 150 t t 149 t
100(t
100
101)(1 t 25, t N )
∴W (t) t .
100(150 t 149)(25 t 30, t N )
t
(2)①当1 t 25 时,由双勾函数的性质知W t 100 100 t 101 在 1,10 上单减,
t
在区间 10,25 上单增,W 10 12100,W 1 20200,W 25 13000 .
∴当 t 10 时,W t 最小值为12100 ,当 t 1时,W t 最大值为 20200 ;
150
②当 25 t 30 时,W t 100 t 149
, y 150 和y t 在 25,30 单减,则W t 在区间
t t
25,30 单减,
∴ W t W 25 13000,W t W 30 12400 ;max min
综上,当 t 1时,W t 最大值为 20200 ;当 t 10 时,W t 最小值为12100
【点睛】
本题主要考查分段函数的解析式的求法,考查分段函数的最值的求法,意在考查学生对这些知识的理解掌
握水平.
18.设函数 y f x 的定义域为 0, ,对任意 a,b R 都有 f a b f a f b 2,并且当
x 1时, f x 2 .
(1)判断 y f x 在 0, 上的单调性并证明;
(2)若 f 2 1.5,解不等式 f x f x 2 3 .
【答案】(1)在 0, 上单调递减,见解析;(2) 2,5 1
【解析】(1)利用函数单调性的定义证明 y f x 在 0, 上单调递减.(2)先求出 f (4) 1,原不
等式等价于 f x x 2 1 f 4 ,再利用函数的单调性解不等式得解.
【详解】
(1)设 x1、x2 0,+ ,且 x1 x2 ,
x1 x x 则 f x1 f x2 f x2 f x2 fx
1 f x2 2 f x2 f 1 2
2 x2 x2
x
∵ x 11、x2 0,+ ,且 x1 x2 ,∴ 1又当 x 1时, f x <2 ,x2