(共52张PPT)
微专题7 抽象函数问题
导言 高考对函数的考查通常以抽象函数为载体,具体考查函数的定义域、值域,图象及相关性质(单调性、奇偶性、对称性、周期性).随着高考改革的推进,题目的减少,利用抽象函数考查函数的相关性质,以及对抽象函数的导数问题的考查将增多.
C
【解析】 由函数f(x)为奇函数,f(1)=-1,得f(-1)=-f(1)=1,则-1≤f(x-2)≤1,即f(1)≤f(x-2)≤f(-1).又函数f(x)在R上单调递减,所以-1≤x-2≤1,解得1≤x≤3,故x的取值范围是[1,3].
2 [2025如东中学月考]已知函数f(x)在R上单调递减,且为奇函数.若f(1)=-1,则满足-1≤f(x-2)≤1的x的取值范围是( )
A. [-2,2] B. [-1,1]
C. [0,4] D. [1,3]
D
3 [苏教版必修一P164复习题T14改编]已知定义在实数集R上的偶函数f(x)在区间[0,+∞)上单调递增.若f(1)4 [人教A版必修一P87习题3.2T13改编]我们知道,函数y=f(x)的图象关于坐标原点成中心对称图形的充要条件是函数y=f(x)为奇函数,有同学发现可以将其推广为:函数y=f(x)的图象关于点P(a,b)成中心对称图形的充要条件是函数y=f(x+a)-b为奇函数.类比上述推广结论,写出“函数y=f(x)的图象关于y轴成轴对称图形的充要条件是函数y=f(x)为偶函数”的一个推广结论:______________________________________ ______________________________________________.
函数y=f(x)的图象关于直线x=a对称的充
要条件是函数y=f(x+a)为偶函数
要点指引
1. 抽象函数求值问题常用赋值法,赋值主要从以下方面考虑:令x=…,-2,-1,0,1,2,…等特殊值求抽象函数的函数值.
2. 在解决与抽象函数有关的不等式问题时,可通过脱去函数符号“f”化为一般不等式求解,但无论如何都必须在同一单调区间内进行;若不等式一边没有“f”,而是常数,则应将常数转化为函数值.
3. 若函数y=f(ax+b)为偶函数,则函数f(x)的图象关于直线x=b对称;若函数y=f(ax+b)为奇函数,则函数f(x)的图象关于点(b,0)对称.
难点1 单调性与奇偶性的综合应用
1
ACD
本题与【基础活动】的第2,3题对比,发现:都涉及解决与抽象函数有关的不等式问题,在求解时要注意定义域与单调区间对解集的影响.
C
变式训练2 (多选)[2025泰州期末]已知函数f(x)满足:对任意x,y∈R,都有xf(y)+yf(x)=f(xy),且当00,则下列说法中正确的是( )
A. f(0)+f(1)=0
B. f(x)为偶函数
C. 当|x|>1时,xf(x)<0
D. f(x)在区间(1,+∞)上单调递减
ACD
题后反思 抽象函数与不等式关联时,要充分利用好题目所给的函数性质,再结合不等式的性质进行推导,不能忽视定义域的作用.
难点2 对称性与周期性的综合应用
2
ACD
思路引导:本题考查抽象函数的奇偶性与周期性.题干关键:f(x)+f(-2-x)=4.由此联想到:利用赋值法,令x=-1,再结合偶函数即可判断A;利用f(x)是偶函数与f(x)+f(-2-x)=4,可以推出函数的周期为4,然后依次算出f(1),f(2),f(3),f(4),从而判断B错误;由f(x)+f(-2-x)=4可以判断f(x)的图象关于点(-1,2)中心对称,又f(x)是偶函数,所以f(x)的图象关于点(1,2)中心对称,再利用倒序相加可判断C;根据C通过消元后结合基本不等式可以判断D.
本题与【基础活动】的第4题对比,发现:如果一个函数的图象既有对称中心,又有对称轴,那么该函数必有周期.
B
BD
题后反思 抽象函数的奇偶性、对称性、周期性有以下结论:
难点3 导数在抽象函数中的应用
3
BC
本题与【基础活动】的第4题对比,发现:两题均给出抽象函数的奇偶性,转化题设条件为函数的对称性.
BC
变式训练2 (多选)[2025湛江一模]设定义在R上的函数f(x)和g(x),记g(x)的导函数为g′(x),且满足f(x)+g′(x)=4,f(x-1)-g′(3-x)=4.若g(x)为奇函数,则下列结论中一定成立的是( )
ABC
【解析】 由f(x)+g′(x)=4,得f(x-1)+g′(x-1)=4.又f(x-1)-g′(3-x)=4,所以g′(x-1)=-g′(3-x),即g′(x)=-g′(2-x),所以g′(x)的图象关于点(1,0)对称,则g′(1)=0.又g(x)是奇函数,所以g′(x)是偶函数,则g′(x)满足条件g′(x+4)=g′(x).对于A,因为g′(4)=-g′(-2)=-g′(2),所以g′(4)+g′(2)=0,所以f(2)+f(4)=4-g′(2)+4-g′(4)=8-[g′(4)+g′(2)]=8,故A正确;
题后反思 解决抽象函数奇偶性、对称性、周期性的问题的关键是通过赋值,找到这几个性质之间的联系,函数的赋值包括两大类:即赋具体值和抽象的表达式(即找出具体的函数模型),对于赋具体值一般根据题目的要求即可找到题目所需要求的值;而赋抽象的表达式,则需要遵循赋值后的表达式与其他式子之间能够联立的原则.另外对于一个题目里有两个抽象函数的综合问题,则需通过建立方程组,然后消去其中一个函数,从而得到另一个函数的性质.
2
4
1
3
1 已知定义在R上的函数f(x)满足对任意x,y∈R,都有f(2xy-1)=f(x)f(y)+f(y)+2x-3,f(0)=-1,则不等式f(x)>3-2x的解集为( )
A. (1,+∞) B. (-1,+∞)
C. (-∞,1) D. (-∞,-1)
【解析】 令x=y=0,得f(-1)=f(0)·f(0)+f(0)-3=-3.令y=0,得f(-1)=f(x)f(0)+f(0)+2x-3,解得f(x)=2x-1,则不等式f(x)>3-2x转化为2x+2x-4>0.因为y=2x+2x-4是增函数,且2×1+21-4=0,所以不等式f(x)>3-2x的解集为(1,+∞).
A
2
4
1
3
2 [2025苏州模拟]已知函数f(x)和g(x)的定义域均为R.若f(x+1)是奇函数,g(x)是偶函数,且f(x)-g(x-2)=2-x,则f(g(-1))等于( )
A. -1 B. 0
C. 1 D. 2
【解析】 因为f(x+1)是R上的奇函数,所以f(1)=0.对于f(x)-g(x-2)=2-x,令x=1,可得f(1)-g(-1)=1,所以g(-1)=-1;令x=3,可得f(3)-g(1)=-1.因为g(x)是偶函数,所以g(-1)=g(1),所以g(1)=-1,所以f(3)=-2.因为f(x+1)是奇函数,所以f(-x+1)=-f(x+1),所以当x=2时,f(-1)=-f(3)=2,所以f(g(-1))=f(-1)=2.
D
2
4
3
1
3 已知函数y=f(x-1)为奇函数,则函数y=f(x)+1的图象( )
A. 关于点(1,1)对称C
B. 关于点(1,-1)对称
C. 关于点(-1,1)对称
D. 关于点(-1,-1)对称
【解析】 因为y=f(x-1)为奇函数,所以其图象关于点(0,0)对称,将函数y=f(x-1)的图象向左平移一个单位长度可得函数y=f(x)的图象,则函数y=f(x)的图象关于点(-1,0)对称,所以函数y=f(x)+1的图象关于点(-1,1)对称.
C
2
4
3
1
4 (多选)[2025常州月考]已知函数f(x)(x∈R)是奇函数,f(x+2)=f(-x)且f(1)=2,f′(x)是f(x)的导函数,则下列结论中正确的是( )
A. f(2 023)=2 B. f′(x)的一个周期是4
C. f′(x)是偶函数 D. f′(1) =1
【解析】 因为函数f(x)(x∈R)是奇函数,且f(x+2)=f(-x),所以f(x+2)=f(-x)=-f(x),所以f(x+4)=-f(x+2)=f(x),则函数f(x)的一个周期为4,f(2 023)=f(-1)=-f(1)=-2,故A错误;由f(x+4)=f(x),得f′(x+4)=f′(x),所以函数f′(x)的一个周期为4,故B正确;由f(-x)=-f(x),得-f′(-x)=-f′(x),即f′(-x)=f′(x),则f′(x)是偶函数,故C正确;由f(x+2)=f(-x),知f(x)的图象关于直线x=1对称,所以f′(1)=0,故D错误.故选BC.
BC