(人教A版2019必修一)专题3-9 函数性质及其应用 大题专项训练(30道)(原卷+解析卷)

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名称 (人教A版2019必修一)专题3-9 函数性质及其应用 大题专项训练(30道)(原卷+解析卷)
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版本资源 人教A版(2019)
科目 数学
更新时间 2024-01-24 21:50:12

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专题3.9 函数性质及其应用大题专项训练(30道)
【人教A版2019必修第一册】
姓名:___________班级:___________考号:___________
1.(2022 南京模拟)已知幂函数是偶函数,且在(0,+∞)上是减函数,求函数f(x)的解析式.
2.(2021秋 自贡期末)已知f(x)=a,且函数f(x)是奇函数.
(1)求实数a的值;
(2)判断函数的单调性,并证明.
3.(2022 桂林开学)已知函数f(x)=x3+2x,x∈R.
(1)判断函数f(x)的奇偶性;
(2)用定义证明函数f(x)的单调性.
4.(2022春 莲湖区期末)已知函数f(x)=﹣3x+b,且为奇函数.
(Ⅰ)求实数b的值;
(Ⅱ)求函数g(x)=f(x)+x2﹣x的值域.
5.(2022春 商丘期末)已知函数(x≠0,a∈R).
(1)判断f(x)的奇偶性;
(2)当a=1时,用单调性的定义证明f(x)在[2,+∞)上是增函数.
6.(2022 河南开学)已知幂函数为奇函数.
(1)求函数f(x)的解析式;
(2)若f(a+1)<f(3﹣2a),求a的取值范围.
7.(2022 句容市校级开学)函数是定义在(﹣3,3)上的奇函数,且.
(1)确定f(x)的解析式;
(2)证明f(x)在(﹣3,3)上的单调性;
(3)解关于t的不等式f(t﹣1)+f(t)<0.
8.(2022秋 连云区校级月考)已知f(x)是定义在(﹣1,1)上的奇函数,且当0<x<1时,.
(1)求f(x)在(﹣1,1)上的解析式和值域;
(2)求的值.
9.(2022秋 余姚市校级月考)已知函数f(x).
(1)若g(x)=f(x)﹣2,判断g(x)的奇偶性并加以证明;
(2)当a时,先用定义法证明函数f(x)在[1,+∞)上单调递增,再求函数f(x)在[1,+∞)上的最小值;
(3)若对任意x∈[1,+∞),f(x)>0恒成立,求实数a的取值范围.
10.(2022秋 鸡东县校级月考)已知函数f(x)=﹣x|x﹣a|+1(x∈R).
(1)当a=2时,试写出函数g(x)=f(x)﹣x的单调区间;
(2)当a>1时,求函数f(x)在[1,3]上的最大值.
11.(2022秋 鸡东县校级月考)已知幂函数f(x)=(2m2+9m﹣4)xm在(﹣∞,0)上为减函数.
(1)试求函数f(x)解析式;
(2)判断函数f(x)的奇偶性并写出其单调区间.
12.(2021秋 广西月考)已知函数f(x)是定义在R上的奇函数,且当x≤0时,f(x)=x2+2x.
(1)现已画出函数f(x)在x轴左侧的图象,如图所示,请补全函数f(x)的图象并求f(3)的值;
(2)求函数f(x)的解析式.
13.(2022春 项城市校级期末)已知幂函数f(x)=(a2﹣3a+3)xa为偶函数.
(1)求函数f(x)的解析式;
(2)若函数g(x)=f(x)+(2m﹣1)x﹣3在[﹣1,3]上的最大值为2,求实数m的值.
14.(2022春 三元区校级月考)已知f(x)为R上的奇函数,当x>0时,f(x)=x2﹣2x.
(1)求f(﹣2);
(2)求f(x)的解析式;
(3)画y=f(x)的草图,并通过图像写出y=f(x)的单调区间.
15.(2022春 济宁期末)已知函数.
(1)如果函数f(x)为幂函数,试求实数a、b、c的值;
(2)如果a>0、b>0,且函数f(x)在区间上单调递减,试求ab的最大值.
16.(2022春 渭滨区期末)设f(x)是定义在R上的奇函数,且当x>0时,f(x)=x2.
(1)求函数f(x)的解析式;
(2)若对任意的x∈[a,a+1],不等式恒成立,求实数a的取值范围.
17.(2022春 江西期中)已知函数
(1)用定义法证明f(x)在(0,2)上单调递减,在(2,+∞)上单调递增;
(2)若f(x)的最小值是6,求a的值.
18.(2022春 安徽期中)已知是定义在R上的奇函数f(x),当x≥0时,f(x)=﹣x2+2x.
(1)求出函数f(x)的解析式并画出f(x)的简图(不必列表);
(2)若函数在区间[a,a+1]上单调,求实数a的取值范围.
19.(2022春 天心区校级期中)已知f(x)是定义在R上的偶函数,f(0)=0,当x<0时,f(x)=x2+4x.
(1)求f(x)的解析式;
(2)求f(x)在区间[﹣6,m]上的值域.
20.(2022春 安徽期中)已知函数是定义在R上的奇函数,且f(1)=1.
(1)求a,b的值;
(2)用定义法证明f(x)在[2,6]上的单调性,并求出在[2,6]上的最大值和最小值.
21.(2022春 秀峰区校级期中)已知定义R上的奇函数f(x),当x>0时,f(x)=x2+x+1.
(1)求函数f(x)的解析式;
(2)解关于x的不等式:f(ax2﹣2x)+f(2﹣ax)>0(a∈R).
22.(2021秋 贵阳期末)已知函数y=f(x)是(﹣∞,0)∪(0,+∞)上的偶函数,当x<0时,.
(1)用单调性定义证明函数y=f(x)在(﹣∞,0)上单调递增;
(2)求当x>0时,函数f(x)的解析式.
23.(2021秋 大荔县期末)已知函数f(x)是定义在[﹣1,1]上的奇函数,且f(1).
(1)求a,b的值;
(2)判断f(x)在[﹣1,1]上的单调性,并用定义证明.
24.(2021秋 凉山州期末)已知函数.
(1)判断函数f(x)的奇偶性,并说明理由;
(2)用单调性定义证明:f(x)在(﹣1,1)上单调递增.
25.(2021秋 凉山州期末)已知函数f(x)是定义在R上的奇函数,当x>0时,f(x)=x2.
(1)求函数f(x)的解析式;
(2)求关于m的不等式式f(2m﹣8)+f(5﹣m)>0的解集.
26.(2021秋 秦皇岛期末)已知函数.
(1)判断f(x)在区间(0,+∞)上的单调性,并用定义证明;
(2)判断f(x)的奇偶性,并求f(x)在区间[﹣2,﹣1]上的值域.
27.(2021秋 滕州市期末)已知函数是R上的偶函数
(1)求实数m的值,判断函数f(x)在[0,+∞)上的单调性(不必证明);
(2)求函数f(x)在[﹣3,2]上的最小值.
28.(2021秋 丽江期末)已知定义在R上的偶函数f(x),当x≥0时,f(x)=x2﹣4x+3.
(1)求函数f(x)在R上的解析式;
(2)若函数f(x)在区间[﹣1,a﹣2]上单调递增,求实数a的取值范围.
29.(2021秋 张家口期末)已知函数f(x)的定义域为(0,+∞),且对一切m>0,n>0,都有,当x>1时,总有f(x)<2.
(1)求f(1)的值;
(2)证明:f(x)是定义域上的减函数;
(3)若f(4)=1,解不等式f(x﹣2)﹣f(8﹣2x)<﹣1.
30.(2022春 慈溪市月考)已知函数f(x)=|2x﹣a|+3a,a∈R.
(1)若函数f(x)为偶函数,求a的值;
(2)设函数,已知当a∈[2,8]时,g(x)存在最大值,记为M(a).
(ⅰ)求M(a)的表达式;
(ⅱ)求M(a)的最大值.专题3.9 函数性质及其应用大题专项训练(30道)
【人教A版2019必修第一册】
姓名:___________班级:___________考号:___________
1.(2022 南京模拟)已知幂函数是偶函数,且在(0,+∞)上是减函数,求函数f(x)的解析式.
【解题思路】根据幂函数的单调性,可知m2﹣m﹣2<0,又m∈Z,则m=0,1,再根据函数f(x)是偶函数,将m=0,1分别代入验证可得答案.
【解答过程】解:∵幂函数f(x)在区间(0,+∞)上单调递减,则m2﹣m﹣2<0,得﹣1<m<2,
又∵m∈Z,∴m=0或1,
当m=0时,m2﹣m﹣2=﹣2,函数为f(x)=x﹣2是偶函数,满足条件,
当m=1时,m2﹣m﹣2=﹣2,函数为f(x)=x﹣2是偶函数,满足条件.
∴f(x)的解析式为f(x)=x﹣2.
2.(2021秋 自贡期末)已知f(x)=a,且函数f(x)是奇函数.
(1)求实数a的值;
(2)判断函数的单调性,并证明.
【解题思路】(1)根据题意,由奇函数的性质可得f(0)=a﹣1=0,解可得a的值,验证可得答案;
(2)根据题意,利用作差法分析可得答案.
【解答过程】解:(1)根据题意,因为,函数f(x)是定义域为R的奇函数,
所以f(0)=a﹣1=0,解可得a=1,
当a=1时,f(x)=1,是奇函数,
故a=1,
(2)在R上是减函数.
证明:任取x1,x2∈R,x1<x2,
由,
即f(x1)>f(x2),
f(x)在R上是减函数.
3.(2022 桂林开学)已知函数f(x)=x3+2x,x∈R.
(1)判断函数f(x)的奇偶性;
(2)用定义证明函数f(x)的单调性.
【解题思路】(1)根据题意,先分析函数的定义域,再分析f(x)与f(﹣x)的关系,即可得答案;
(2)根据题意,利用作差法分析可得结论.
【解答过程】解:(1)根据题意,函数f(x)=x3+2x,x∈R,其定义域为R,
有f(﹣x)=﹣(x3+2x)=﹣f(x),函数f(x)为奇函数;
(2)根据题意,设x1<x2,
f(x1)﹣f(x2)=(x13+2x1)﹣(x23+2x2)=(x1﹣x2)(x12+x1x2+x22+2)=(x1﹣x2)[(x1x2)2+2x22],
又由x1<x2,则f(x1)﹣f(x2)<0,
则f(x)在R上为增函数.
4.(2022春 莲湖区期末)已知函数f(x)=﹣3x+b,且为奇函数.
(Ⅰ)求实数b的值;
(Ⅱ)求函数g(x)=f(x)+x2﹣x的值域.
【解题思路】(I)由已知先求出f(x),然后结合奇函数性质可求;
(II)由已知先求出g(x)的解析式,然后结合二次函数的性质可求.
【解答过程】解:(I)由题意得f(x)=﹣3(x)+b=﹣3x+b﹣1,
又f(x)为奇函数,
所以b﹣1=0,
所以b=1;
(II)由(I)知,f(x)=﹣3x+1
所以g(x)=﹣3x+1+x2﹣x=x2﹣4x+1=(x﹣2)2﹣3≥﹣3,
故g(x)的值域为[﹣3,+∞).
5.(2022春 商丘期末)已知函数(x≠0,a∈R).
(1)判断f(x)的奇偶性;
(2)当a=1时,用单调性的定义证明f(x)在[2,+∞)上是增函数.
【解题思路】(1)根据题意,分a=0与a≠0两种情况讨论,分析函数的奇偶性,即可得结论;
(2)根据题意,利用作差法分析可得结论.
【解答过程】解:(1)根据题意,,其定义域为(﹣∞,0)∪(0,+∞).
当a=0时,f(x)=2x2,有f(﹣x)=f(x),f(x)是偶函数.
当a≠0时,(x≠0,a≠0),则f(﹣x)=2x2,
f(﹣x)≠f(x)且f(﹣x)≠﹣f(x),则f(x)既不是奇函数也不是偶函数.
综上可知,当a=0时,f(x)是偶函数;当a≠0时,f(x)既不是奇函数也不是偶函数.
(2)根据题意,当a=1时,,
任取x1,x2∈[2,+∞),且x1<x2,
则.
因为2≤x1<x2,所以x2﹣x1>0,x1x2>4,2x1x2(x1+x2)﹣1>0,
所以f(x2)﹣f(x1)>0,即f(x2)>f(x1).
所以f(x)在[2,+∞)上是增函数.
6.(2022 河南开学)已知幂函数为奇函数.
(1)求函数f(x)的解析式;
(2)若f(a+1)<f(3﹣2a),求a的取值范围.
【解题思路】(1)由已知结合幂函数的定义及性质可求;
(2)结合函数的单调性即可求解.
【解答过程】解:(1)由题意得m2﹣3m+3=1且为奇数,
解得m=1或m=2,
经检验m=1符合题意,
所以f(x)=x3;
(2)由(1)得f(x)在R上单调递增,
由f(a+1)<f(3﹣2a)得a+1<3﹣2a,
解得a,
故a的取值范围为{a|a}.
7.(2022 句容市校级开学)函数是定义在(﹣3,3)上的奇函数,且.
(1)确定f(x)的解析式;
(2)证明f(x)在(﹣3,3)上的单调性;
(3)解关于t的不等式f(t﹣1)+f(t)<0.
【解题思路】(1)由题意,根据f(0)=0、f(1),求出b和a的值,可得函数的解析式.
(2)由题意,利用单调性函数的定义,证明函数的单调性.
(3)由题意,利用函数的定义域和单调性解不等式,求得t的范围.
【解答过程】解:(1)∵函数是定义在(﹣3,3)上的奇函数,则,解可得b=0.
又由f(1),则有,解可得a=2,故.
(2)由(1)的结论,,设﹣3<x1<x2<3,
则 ,
再根据﹣3<x1<x2<3,可得9+x1x2>0,x1﹣x2<0,,,
故有f(x1)﹣f(x2)<0,即f(x1)<f(x2),
可得函数f(x)在(﹣3,3)上为增函数.
(3)由(1)(2)知f(x)为奇函数且在(﹣3,3)上为增函数,
关于t的不等式f(t﹣1)+f(t)<0,即式f(t﹣1)<﹣f(t)=f(﹣t),
可得,解可得:,
即不等式的解集为.
8.(2022秋 连云区校级月考)已知f(x)是定义在(﹣1,1)上的奇函数,且当0<x<1时,.
(1)求f(x)在(﹣1,1)上的解析式和值域;
(2)求的值.
【解题思路】(1)先设﹣1<x<0时,0<﹣x<1,结合已知0<x<1上的函数解析式及奇函数定义可求﹣1<x<0时的函数解析式,再根据奇函数性质可求f(0),进而可求函数解析式,结合指数函数的性质及反比例函数性质可求函数值域;
(2)由题意可求得,代入即可求解.
【解答过程】解:(1)当﹣1<x<0时,0<﹣x<1,,
因为f(x)是(﹣1,1)上的奇函数,所以,
当x=0时,f(0)=0,
所以,f(x)在(﹣1,1)上的解析式为f(x);
当﹣1<x<0时,,
当0<x<1时,9x∈(1,9),,
所以,f(x)在(﹣1,1)上的值域为;
(2)当0<x<1时,,
所以f(x)+f(1﹣x)1,
所以,
故.
9.(2022秋 余姚市校级月考)已知函数f(x).
(1)若g(x)=f(x)﹣2,判断g(x)的奇偶性并加以证明;
(2)当a时,先用定义法证明函数f(x)在[1,+∞)上单调递增,再求函数f(x)在[1,+∞)上的最小值;
(3)若对任意x∈[1,+∞),f(x)>0恒成立,求实数a的取值范围.
【解题思路】(1)由函数的奇偶性的定义,即可得出答案.
(2)当时,f(x)=x2,由函数单调性的定义,即可得出答案.
(3)根据题意可得,问题转化为a大于函数φ(x)=﹣(x2+2x)在[1,+∞)上的最大值,即可得出答案.
【解答过程】解:(1)g(x)为奇函数.
证明:,
函数g(x)的定义域为{x|x≠0},关于原点对称,
g(﹣x)=﹣x(x)=﹣g(x),
所以g(x)是奇函数.
(2)当时,f(x)=x2,
x1,x2∈[1,+∞),且x1<x2,
所以,
所以函数f(x)在[1,+∞)上单调递增,
所以函数f(x)在[1,+∞)上的最小值为.
(3)若对任意x∈[1,+∞),f(x)>0恒成立,

所以问题转化为a大于函数φ(x)=﹣(x2+2x)在[1,+∞)上的最大值,
又函数φ(x)在[1,+∞)上单调递减,
所以φ(x)最大值为φ(1)=﹣3,
所以实数a的取值范围是(﹣3,+∞).
10.(2022秋 鸡东县校级月考)已知函数f(x)=﹣x|x﹣a|+1(x∈R).
(1)当a=2时,试写出函数g(x)=f(x)﹣x的单调区间;
(2)当a>1时,求函数f(x)在[1,3]上的最大值.
【解题思路】(1)将a=2代入,并把函数g(x)化为分段函数的形式,结合二次函数的性质即可得出答案;
(2)作出f(x)的大致图象,结合图象可知f(x)在[1,3]上的最大值在f(1),f(3),f(a)中取得,然后分类讨论得解.
【解答过程】解:(1)当a=2时,,
所以,
当x<2时,g(x)=x2﹣3x+1,其图象开口向上,对称轴方程为,所以g(x)在上单调递减,在上单调递增;
当x≥2时,g(x)=﹣x2+x+1,其图象开口向下,对称轴方程为,所以g(x)在[2,+∞)上单调递减.
综上可知,g(x)的单调递减区间为和[2,+∞),单调递增区间为.
(2)由题知,作出大致图象如图:
易得f(0)=f(a)=1,,所以可判断f(x)在[1,3]上的最大值在f(1),f(3),f(a)中取得.
当1<a≤3时,f(x)max=f(a)=1.
当a>3时,f(x)在上单调递减,在上单调递增,
又,所以,
若3<a<4,则f(x)max=f(3)=10﹣3a;
若a≥4,则f(x)max=f(1)=2﹣a.
综上可知,在区间[1,3]上,.
11.(2022秋 鸡东县校级月考)已知幂函数f(x)=(2m2+9m﹣4)xm在(﹣∞,0)上为减函数.
(1)试求函数f(x)解析式;
(2)判断函数f(x)的奇偶性并写出其单调区间.
【解题思路】(1)根据幂函数的定义,令2m2+9m﹣4=1,求出m的值,再判断m是否满足幂函数在x∈(﹣∞,0)上为减函数即可.
(2)利用奇偶性的定义判断奇偶性,利用幂函数的性质求出单调区间.
【解答过程】解:(1)∵f(x)=(2m2+9m﹣4)xm为幂函数,
∴2m2+9m﹣4=1,即2m2+9m﹣5=0,解得或m=﹣5,
当时,函数f(x)在区间(﹣∞,0)上无意义,
∴m=﹣5,则f(x)=x﹣5.
(2)∵的定义域为(﹣∞,0)∪(0,+∞),其关于原点对称,
∵,∴幂函数为奇函数,
当x>0时,根据幂函数的性质可知f(x)=x﹣5在(0,+∞)上为减函数,
∵函数f(x)是奇函数,∴在(﹣∞,0)上也为减函数,
故其单调减区间为(﹣∞,0),(0,+∞).
12.(2021秋 广西月考)已知函数f(x)是定义在R上的奇函数,且当x≤0时,f(x)=x2+2x.
(1)现已画出函数f(x)在x轴左侧的图象,如图所示,请补全函数f(x)的图象并求f(3)的值;
(2)求函数f(x)的解析式.
【解题思路】(1)根据奇函数的图象关于原点对称,作图即可;由f(3)=﹣f(﹣3),代入运算,得解;
(2)令x>0,则﹣x<0,代入f(x)的解析式中,并根据f(x)=﹣f(﹣x),得解.
【解答过程】解:(1)图象如图所示:
因为f(x)为奇函数,所以f(3)=﹣f(﹣3)=﹣[(﹣3)2﹣2 3]=﹣3.
(2)当x>0时,﹣x<0,
所以f(﹣x)=(﹣x)2+2(﹣x)=x2﹣2x,
因为f(x)为奇函数,所以f(x)=﹣f(﹣x)=﹣x2+2x,
故f(x)的解析式为.
13.(2022春 项城市校级期末)已知幂函数f(x)=(a2﹣3a+3)xa为偶函数.
(1)求函数f(x)的解析式;
(2)若函数g(x)=f(x)+(2m﹣1)x﹣3在[﹣1,3]上的最大值为2,求实数m的值.
【解题思路】(1)根据幂函数的定义及性质求出参数a,即可得解.
(2)首先得到g(x)的解析式,再对对称轴与区间中点的关系分类讨论,即可求出函数的最大值,从而求出参数的值.
【解答过程】解:(1)因为f(x)=(a2﹣3a+3)xa为幂函数,
所以a2﹣3a+3=1,解得a=2或a=1,
因为f(x)为偶函数,
所以a=2,故f(x)的解析式f(x)=x2.
(2)由(1)知g(x)=x2+(2m﹣1)x﹣3,对称轴为,开口向上,
当,即时,g(x)max=g(3)=3+6m=2,即;
当,即时,g(x)max=g(﹣1)=﹣1﹣2m=2,即;
综上所述:或.
14.(2022春 三元区校级月考)已知f(x)为R上的奇函数,当x>0时,f(x)=x2﹣2x.
(1)求f(﹣2);
(2)求f(x)的解析式;
(3)画y=f(x)的草图,并通过图像写出y=f(x)的单调区间.
【解题思路】(1)由已知先求f(2),然后结合奇函数定义可求;
(2)由已知区间上函数解析式,结合奇函数定义及性质可求;
(3)结合二次函数的图象及性质即可求解.
【解答过程】解:(1)因为f(x)为R上的奇函数,当x>0时,f(x)=x2﹣2x.
所以f(2)=0,
则f(﹣2)=﹣f(2)=0;
(2)当x=0时,f(x)=0,
当x<0时,﹣x>0,f(x)=x2+2x=﹣f(x),
所以f(x)=﹣x2﹣2x,
∴f(x),
(3)结合函数图象可知,函数的增区间为(﹣∞,﹣1)和(1,+∞),减区间为(﹣1,1).
15.(2022春 济宁期末)已知函数.
(1)如果函数f(x)为幂函数,试求实数a、b、c的值;
(2)如果a>0、b>0,且函数f(x)在区间上单调递减,试求ab的最大值.
【解题思路】(1)根据幂函数的定义得到方程组,解得即可;
(2)分a=2、a>2、0<a<2三种情况讨论,结合二次函数的性质及基本不等式计算可得.
【解答过程】解:(1)由f(x)为幂函数知:
或.
解得:a=5,b=8,c=1,或a=2,b=9,c=1.
(2)①当a=2时,f(x)=(b﹣8)x+c﹣1(x∈R)
由题意知,0<b<8,所以ab<16.
②当a>2时,函数f(x)图象的对称轴为,
以题意得:,即2a+b≤12
所以,ab≤18.
当且仅当a=3,b=6时取等号.
③当0<a<2时,
以题意得:,即a+3b≤26,即
又因为0<a<2,
所以
综上可得,ab的最大值为18.
16.(2022春 渭滨区期末)设f(x)是定义在R上的奇函数,且当x>0时,f(x)=x2.
(1)求函数f(x)的解析式;
(2)若对任意的x∈[a,a+1],不等式恒成立,求实数a的取值范围.
【解题思路】(1)由函数f(x)是定义再R上的奇函数,得f(0)=0,再求当x<0时,f(x)的解析式,即可得出答案.
(2)不等式f(xa)≥4f(x)恒成立,等价于f(xa)≥f(2x)恒成立,根据f(x)的单调性,得xa≥2x,只需a≥[x]max,即可得出答案.
【解答过程】解:(1)因为函数f(x)是定义再R上的奇函数,
所以f(0)=0,
又当x>0时,f(x)=x2,
所以当x<0时,﹣x>0,
所以f(x)=﹣f(﹣x)=﹣x2,
所以函数f(x)的解析式为f(x).
(2)因为4x2=(2x)2,
所以不等式f(xa)≥4f(x)恒成立,等价于f(xa)≥f(2x)恒成立,
因为函数f(x)是定义在R上的增函数,
所以xa≥2x,即ax,
因为x∈[a,a+1],
所以[x]max(a+1),
所以a(a+1),
解得a1,
所以a的取值范围为[1,+∞).
17.(2022春 江西期中)已知函数
(1)用定义法证明f(x)在(0,2)上单调递减,在(2,+∞)上单调递增;
(2)若f(x)的最小值是6,求a的值.
【解题思路】(1)先设x1>x2>0,然后利用作差法比较f(x1)与f(x2)的大小即可判断;
(2)结合(1)中对函数单调性的研究,对a进行分类讨论可求函数最小值,从而建立关于a的方程,进一步求出a的值.
【解答过程】解:(1)证明:对任意的x1>x2>0,

当0<x2<x1<2时,x1﹣x2>0,0<x1x2<4,
则,即f(x1)<f(x2);
当x1>x2>2时,x1﹣x2>0,x1x2>4,
则,即f(x1)>f(x2).
故f(x)在(0,2)上单调递减,在(2,+∞)上单调递增.
(2)由(1)可知f(x)在(0,+∞)上的最小值是f(2)=4﹣a.
当x≤0时,f(x)=x2﹣2ax+a2﹣a,其图象的对称轴方程是直线x=a.
①若a≥0,f(x)在(﹣∞,0]上单调递减,
则f(x)在(﹣∞,0]上的最小值是f(0)=a2﹣a.
②若a<0,f(x)在(﹣∞,a)上单调递减,在(a,0]上单调递增,
则f(x)在(﹣∞,0]上的最小值是f(a)=﹣a.
综上,f(x)min,
因为f(x)的最小值是6,
所以或或,
解得a=﹣6.
18.(2022春 安徽期中)已知是定义在R上的奇函数f(x),当x≥0时,f(x)=﹣x2+2x.
(1)求出函数f(x)的解析式并画出f(x)的简图(不必列表);
(2)若函数在区间[a,a+1]上单调,求实数a的取值范围.
【解题思路】(1)根据奇函数的定义求解即可;
(2)根据 (1)中函数的图象确定单调区间,再求解即可.
【解答过程】解:(1)设x<0,则﹣x>0,
所以f(﹣x)=﹣(﹣x)2+2(﹣x)=﹣x2﹣2x,
又f(x)为奇函数,所以f(x)=x2+2x(x<0),
综上:f(x),函数f(x)的简图如下图所示:
(2)由图象可得f(x)在(﹣∞,﹣1],[1,+∞)上单调递减,在[﹣1,1]上单调递增,
所以有:a+1≤﹣1或或a≥1,解得a≤﹣2或﹣1≤a≤0或a≥1.
所以a的取值范围为:(﹣∞,﹣2]∪[﹣1,0]∪[1,+∞).
19.(2022春 天心区校级期中)已知f(x)是定义在R上的偶函数,f(0)=0,当x<0时,f(x)=x2+4x.
(1)求f(x)的解析式;
(2)求f(x)在区间[﹣6,m]上的值域.
【解题思路】(1)根据x<0时,f(x)=x2+4,可得f(﹣x)的表达式,然后根据偶函数即可得.
(2)根据函数图象,结合函数的单调性,分情况讨论即可.
【解答过程】(1)解:(1)当x>0时,﹣x<0,
所以f(﹣x)=(﹣x)2+4(﹣x)=x2﹣4x;
因为f(x)为R上的偶函数,
所以f(x)=f(﹣x)=x2﹣4x;
又f(0)=0,所以;
(2)解:作出的大致图象如下所示:
当﹣6<m≤﹣2时,f(x)在区间[﹣6,m]上单调递减,则f(x)在区间[﹣6,m]上的值域为[f(m),f(﹣6)],即[m2+4m,12];
当﹣2<m≤6时,f(x)在区间[﹣6,m]上的最大值为f(﹣6)=12,最小值为f(﹣2)=﹣4,所以f(x)在[﹣6,m]上的值域为[f(﹣2),f(﹣6)],即[﹣4,12];
当m>6时,f(x)在区间[﹣6,﹣2]上单调递减,在区间[﹣2,0]上单调递增,在区间[0,2]上单调递减,在区间[2,m]上单调递增,且f(m)>f(﹣6),
则f(x)在区间[﹣6,m]上的值域为[f(﹣2),f(m)],即[﹣4,m2﹣4m].
20.(2022春 安徽期中)已知函数是定义在R上的奇函数,且f(1)=1.
(1)求a,b的值;
(2)用定义法证明f(x)在[2,6]上的单调性,并求出在[2,6]上的最大值和最小值.
【解题思路】(1)根据题意,由奇函数的性质可得f(0)=b=0,又由f(1)=1可得a的值,验证可得答案;
(2)根据题意,利用作差法分析函数单调性,据此分析可得答案.
【解答过程】解:(1)根据题意,函数是定义在R上的奇函数,
必有f(0)=b=0,则b=0,
又由f(1)=1,则f(1)1,解可得a=1,
故a=1,b=0,
则f(x),是R上的奇函数,符合题意,
(2)证明:根据题意,由(1)的结论,f(x),
设2≤x1<x2≤6,则f(x1)﹣f(x2),
又由2≤x1<x2≤6,则f(x1)﹣f(x2)>0,
则函数f(x)在区间[2,6]上为减函数,
则f(x)max=f(2),f(x)min=f(6),
21.(2022春 秀峰区校级期中)已知定义R上的奇函数f(x),当x>0时,f(x)=x2+x+1.
(1)求函数f(x)的解析式;
(2)解关于x的不等式:f(ax2﹣2x)+f(2﹣ax)>0(a∈R).
【解题思路】(1)由f(x)为定义R上的奇函数求x=0及x<0时的解析式即可;
(2)结合函数的奇偶性可判断f(x)在R上单调递增,从而化不等式为ax2﹣2x>ax﹣2,分类讨论求解集即可.
【解答过程】解:(1)∵f(x)为定义R上的奇函数,
∴f(0)=0,
当x<0时,f(x)=﹣f(﹣x)=﹣[(﹣x)2﹣x+1]=﹣x2+x﹣1,
故f(x);
(2)∵f(ax2﹣2x)+f(2﹣ax)>0,
∴f(ax2﹣2x)>f(ax﹣2),
当x>0时,f(x)单调递增且f(x)>1,
且f(0)=0,
故f(x)在[0,+∞)上单调递增,
又f(x)为奇函数,
故f(x)在R上单调递增,
故ax2﹣2x>ax﹣2,
即ax2﹣(a+2)x+2>0,
即(ax﹣2)(x﹣1)>0,
①当a>2时,x∈(﹣∞,)∪(1,+∞);
②当a=2时,x∈(﹣∞,1)∪(1,+∞);
③当0<a<2时,x∈(﹣∞,1)∪(,+∞);
④当a=0时,x∈(﹣∞,1);
⑤当a<0时,x∈(,1);
综上:当a>2时,x∈(﹣∞,)∪(1,+∞);
当a=2时,x∈(﹣∞,1)∪(1,+∞);
当0<a<2时,x∈(﹣∞,1)∪(,+∞);
当a=0时,x∈(﹣∞,1);
当a<0时,x∈(,1).
22.(2021秋 贵阳期末)已知函数y=f(x)是(﹣∞,0)∪(0,+∞)上的偶函数,当x<0时,.
(1)用单调性定义证明函数y=f(x)在(﹣∞,0)上单调递增;
(2)求当x>0时,函数f(x)的解析式.
【解题思路】(1)先设x1<x2<0,然后利用作差法比较f(x1)与f(x2)的大小即可判断;
(2)先设x>0,则﹣x<0,然后根据已知x<0时函数解析式及偶函数定义可求.
【解答过程】(1)证明:当x<0时,,
设x1<x2<0,则f(x1)﹣f(x2)0,
所以f(x1)<f(x2),
所以y=f(x)在(﹣∞,0)上单调递增;
(2)解:当x>0,﹣x<0,
因为x<0时,,
f(﹣x)1=1f(x),
故x>0时,.
23.(2021秋 大荔县期末)已知函数f(x)是定义在[﹣1,1]上的奇函数,且f(1).
(1)求a,b的值;
(2)判断f(x)在[﹣1,1]上的单调性,并用定义证明.
【解题思路】(1)根据函数f(x)是定义在[﹣1,1]上的奇函数得f(0)=0,即b=0;再由f(1)求得a的值;
(2)利用函数单调性的定义判断并证明即可.
【解答过程】解:(1)因为函数f(x)是定义在[﹣1,1]上的奇函数,
所以f(0)=0,即b=0;
又f(1),即,解得a=1;
故a=1,b=0;
(2)由(1)知f(x),f(x)在[﹣1,1]上单调递增,
证明如下:设﹣1≤x1<x2≤1,
则f(x1)﹣f(x2),
其中x1x2﹣1<0,x2﹣x1>0,
所以f(x1)﹣f(x2)<0,即f(x1)<f(x2),
故函数f(x)在[﹣1,1]上单调递增.
24.(2021秋 凉山州期末)已知函数.
(1)判断函数f(x)的奇偶性,并说明理由;
(2)用单调性定义证明:f(x)在(﹣1,1)上单调递增.
【解题思路】(1)函数f(x)既不是奇函数也不是偶函数,利用函数奇偶性的定义证明即可;
(2)利用单调性的定义证明即可.
【解答过程】解:(1)函数f(x)既不是奇函数也不是偶函数.理由如下:
函数的定义域为R,关于原点对称,
∵,,
则f(﹣1)≠f(1)与f(﹣x)=f(x)恒成立矛盾,∴f(x)不是偶函数;
又f(﹣1)≠﹣f(1)与f(﹣x)=﹣f(x)恒成立矛盾,∴f(x)不是奇函数.
综上,函数f(x)既不是奇函数也不是偶函数.
(2)证明:设x1,x2∈(﹣1,1),且x1<x2,,
因为x1,x2∈(﹣1,1),且x1<x2,
所以x1﹣x2<0,﹣1<x1 x2<1,1﹣x1 x2>0,
所以f(x1)﹣f(x2)<0,f(x1)<f(x2),
所以f(x)在(﹣1,1)上单调递增.
25.(2021秋 凉山州期末)已知函数f(x)是定义在R上的奇函数,当x>0时,f(x)=x2.
(1)求函数f(x)的解析式;
(2)求关于m的不等式式f(2m﹣8)+f(5﹣m)>0的解集.
【解题思路】(1)结合奇函数的定义及性质分别求出x<0及x=0时函数解析式即可;
(2)先判断函数的单调性,然后结合单调性及奇偶性即可求解.
【解答过程】解:(1)∵函数f(x)是定义在R上的奇函数,
∴f(﹣x)=﹣f(x),
∴当x=0时,f(0)=0;
当x<0时,﹣x>0,
f(x)=﹣f(﹣x)=﹣(﹣x)2=﹣x2.
∴;
(2)∵函数f(x)为奇函数,
∴f(2m﹣8)+f(5﹣m)>0 f(2m﹣8)>﹣f(5﹣m)=f(m﹣5)
因为f(x)=x2在[0,+∞)上递增,且f(x)为奇函数,
所以f(x)在R单调递增,∴2m﹣8>m﹣5,解得:m>3,
故不等式的解集是{m|m>3}.
26.(2021秋 秦皇岛期末)已知函数.
(1)判断f(x)在区间(0,+∞)上的单调性,并用定义证明;
(2)判断f(x)的奇偶性,并求f(x)在区间[﹣2,﹣1]上的值域.
【解题思路】(1)设0<x1<x2,然后利用作差法比较f(x1)与f(x2)的大小即可判断;
(2)利用函数的单调性及奇偶性即可求解.
【解答过程】解:(1)f(x)在区间(0,+∞)上单调递增,证明如下:
x1,x2∈(0,+∞),且x1<x2,
有().
因为x1,x2∈(0,+∞),且x1<x2,所以x1x2>0,x1﹣x2<0.
于是,即f(x1)<f(x2).
故f(x)在区间(0,+∞)上单调递增.
(2)f(x)的定义域为(﹣∞,0)∪(0,+∞).
因为,
所以f(x)为奇函数.
由(1)得f(x)在区间(0,+∞)上单调递增,
结合奇偶性可得f(x)在区间(﹣∞,0)上单调递增.
又因为,
所以f(x)在区间[﹣2,﹣1]上的值域为.
27.(2021秋 滕州市期末)已知函数是R上的偶函数
(1)求实数m的值,判断函数f(x)在[0,+∞)上的单调性(不必证明);
(2)求函数f(x)在[﹣3,2]上的最小值.
【解题思路】(1)利用函数的奇偶性的定义求出m=0即可.
(2)先判断函数的单调性,再利用单调性求最值即可.
【解答过程】解:(1)若函数是R上的偶函数,则f(﹣x)=f(x),
即,解得m=0,
所以,
函数函数f(x)在[0+∞)上单调递减.
(2)由(1)知函数f(x)在[0+∞)上单调递减,
又函数f(x)是R上的偶函数,
所以函数f(x)在(﹣∞,0]上为增函数,
所以函数f(x)在[﹣3,0]上为增函数,在[0,2]上为减函数.
又,
所以.
28.(2021秋 丽江期末)已知定义在R上的偶函数f(x),当x≥0时,f(x)=x2﹣4x+3.
(1)求函数f(x)在R上的解析式;
(2)若函数f(x)在区间[﹣1,a﹣2]上单调递增,求实数a的取值范围.
【解题思路】(1)利用偶函数的对称性进行转化求解即可.
(2)作出函数f(x)的图象,利用函数的单调性建立不等式进行求解即可.
【解答过程】解:(1)若x<0,则﹣x>0,
∵x≥0时,f(x)=x2﹣4x+3.
∴当﹣x>0时,f(﹣x)=x2+4x+3,
∵f(x)是偶函数,
∴f(﹣x)=f(x),
即f(﹣x)=x2+4x+3=f(x),
则f(x)=x2+4x+3,(x<0),
综上f(x).
(2)作出f(x)的图象如图:
则函数f(x)在[﹣2,0]上单调递增,
若f(x)在区间[﹣1,a﹣2]上单调递增,
则﹣1<a﹣2≤0,得1<a≤2,
即实数a的取值范围是(1,2].
29.(2021秋 张家口期末)已知函数f(x)的定义域为(0,+∞),且对一切m>0,n>0,都有,当x>1时,总有f(x)<2.
(1)求f(1)的值;
(2)证明:f(x)是定义域上的减函数;
(3)若f(4)=1,解不等式f(x﹣2)﹣f(8﹣2x)<﹣1.
【解题思路】(1)由已知令m=n=1可求f(1);
(2)结合单调性定义先设x1<x2,结合已知x>1时f(x)<2可证;
(3)结合(2)中单调性进行转化即可求解.
【解答过程】解:(1)因为对一切m>0,n>0,都有,
令m=n=1,则f(1)=2;
(2)设0<x1<x2,则1,
所以f()<2,
f(x2)﹣f(x1)=f()﹣2<0,
所以f(x2)<f(x1),
所以f(x)在(0,+∞)上单调递减;
(3)由f(x﹣2)﹣f(8﹣2x)<﹣1得f()﹣2<﹣1,
所以f()<1=f(4),
因为f(x)在(0,+∞)上单调递减,
所以4,
所以,
解得x<4,
故不等式的解集为(,4).
30.(2022春 慈溪市月考)已知函数f(x)=|2x﹣a|+3a,a∈R.
(1)若函数f(x)为偶函数,求a的值;
(2)设函数,已知当a∈[2,8]时,g(x)存在最大值,记为M(a).
(ⅰ)求M(a)的表达式;
(ⅱ)求M(a)的最大值.
【解题思路】(1)根据偶函数的性质f(﹣x)=f(x)得到方程,解得即可;
(2)(i)首先可得g(x),再分段结合对勾函数及y=x的性质分别求出函数的最大值,再判断各段最大值的大小关系,即可得到M(a);
(ii)根据函数的单调性计算可得.
【解答过程】解:(1)因为f(x)=|2x﹣a|+3a为偶函数,所以f(﹣x)=f(x),
即|2(﹣x)﹣a|+3a=|2x﹣a|+3a,即|﹣2x﹣a|=|2x﹣a|,所以(﹣2x﹣a)2=(2x﹣a)2,
即8ax=0,所以a=0;
(2)(i)因为,
所以g(x)=|2x﹣a|+3a,因为a∈[2,8],
所以g(x)=|2x﹣a|+3a,
①当1时,g(x)=﹣2(x)+4a,
因为y=x在(0,2]上单调递减,在[2,+∞)上单调递增,
所以当2,即a∈[2,4]时,g(x)max=g()=3a,
当2,即a∈(4,8]时,g(x)max=g(2)=4a﹣8;
②当x≤4时,g(x)=2(x)+2a,
又y=x在(0,+∞)上单调递增,
所以g(x)max=g(4)=2a+6,
因为3a(2a+6)=a6<0,
所以当a∈[2,4]时,g(x)max=2a+6,
又4a﹣8﹣(2a+6)=2a﹣14,
所以当2≤a≤7时,g(x)max=2a+6,当7<a≤8时,g(x)max=4a﹣8,
综上可得:M(a);
(ii)因为函数M(a)=2a+6,a∈[2,7]与M(a)=4a﹣8,a∈(7,8]均在定义域上单调递增,
又M(7)=23,M(8)=24,
所以M(a)max=24.