高中数学第一章集合与函数概念1.3函数的基本性质练习(打包15套)新人教A版必修1

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名称 高中数学第一章集合与函数概念1.3函数的基本性质练习(打包15套)新人教A版必修1
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资源类型 教案
版本资源 人教新课标A版
科目 数学
更新时间 2017-10-19 12:13:07

文档简介

1.3.1
单调性与最大(小)值
课后训练
1.定义在R上的函数f(x)满足f(x)<5,则f(x)的最大值是(  ).
A.5
B.f(5)
C.4.9
D.不能确定
2.定义在区间[0,3]上的函数y=f(x)是减函数,则它的最大值是(  ).
A.f(0)
B.f(3)
C.0
D.3
3.函数f(x)(-2≤x≤2)的图象如图所示,则函数的最大值和最小值分别为(  ).
A.f(2),f(-2)
B.f,f(-1)
C.f,f
D.f,f(0)
4.函数f(x)=x2-4x+3,x∈[1,4],则f(x)的最大值为(  ).
A.-1
B.0
C.3
D.-2
5.f(x)=的最大值是(  ).
A.0
B.1
C.2
D.3
6.函数f(x)=在[1,b](b>1)上的最小值是,则b=__________.
7.函数f(x)=x2+bx+1的最小值是0,则实数b=__________.
8.(能力拔高题)定义在R上的函数f(x)对任意两个不等实数x1,x2,总有>0成立,且f(-3)=a,f(-1)=b,则f(x)在[-3,-1]上的最大值是__________.
9.已知函数f(x)=,x∈[-3,-2],求函数f(x)的最大值和最小值.
10.某公司生产一种电子仪器的固定成本为20
000元,每生产一台仪器需要增加投入100元,最大月产量是400台.已知总收益满足函数R(x)=400x-x2,其中x是仪器的月产量(单位:台).
(1)将利润y(元)表示为月产量x(台)的函数.
(2)当月产量为何值时,公司所获得利润最大?最大利润为多少?(总收益=总成本+利润)
参考答案
1.
答案:D 
2.
答案:A
3.
答案:C 由图象可知最大值为,最小值为.
4.
答案:C ∵f(x)在[1,2]上是减函数,在[2,4]上是增函数,又f(1)=0,f(4)=3,
∴f(x)的最大值是3.
5.
答案:D 当0≤x≤1时,f(x)的最大值是f(1)=2,
又当1<x<2时,f(x)=2;当x≥2时,f(x)=3,则f(x)的最大值是3.
6.
答案:4 ∵f(x)在[1,b]上是减函数,
∴f(x)在[1,b]上的最小值为f(b)=,
∴b=4.
7.
答案:±2 f(x)是二次函数,二次项系数1>0,
则最小值为+1=0,
解得b=±2.
8.
答案:b 由>0,得f(x)在R上是增函数,
则f(x)在[-3,-1]上的最大值是f(-1)=b.
9.
答案:解:设x1,x2是区间[-3,-2]上的任意两个实数,且x1<x2,则f(x1)-f(x2)=.
由于-3≤x1<x2≤-2,
则x1-x2<0,x1+1<0,x2+1<0.
所以f(x1)-f(x2)<0,f(x1)<f(x2).
所以函数f(x)=,x[-3,-2]是增函数.
又因为f(-2)=4,f(-3)=3,
所以函数的最大值是4,最小值是3.
10.
答案:解:(1)设月产量为x台时,利润为y元,
则总成本为20
000+100x,
所以y=R(x)-(20
000+100x)
=400x--20
000-100x
=+300x-20
000,0≤x≤400.
(2)由(1)得y=
(x-300)2+25
000,
当x=300时,y有最大值25
000,
即当月产量为300台时,公司所获得利润最大,最大利润为25
000元.1.3
函数的基本性质
函数的单调性
课后训练
千里之行
始于足下
1.函数f(x)=2x,x∈[-1,2]上的单调性为(  ).
A.减函数
B.增函数
C.先减后增
D.先增后减
2.若区间(a,b)是函数y=f(x)的单调增区间,x1,x2∈(a,b),且x1A.f(x1)B.f(x1)=f(x2)
C.f(x1)>f(x2)
D.以上都有可能
3.函数y=x2-3x+2的单调减区间是(  ).
A.[0,+∞)
B.[1,+∞)
C.[1,2]
D.
4.下列函数为增函数的是(  ).
A.(x>0)
B.
C.
D.
5.若函数在(0,+∞)上为减函数,则实数b的取值范围是________.
6.f(x)是R上的增函数,若a+b>0,则f(a)+f(b)________f(-a)+f(-b)(比较大小).
7.指出函数y=-x2+2|x|+3的单调区间.
8.求证:函数在区间(1,+∞)上为减函数.
百尺竿头
更进一步
 求函数的单调区间.
答案与解析
1.答案:B
解析:因为原函数为一次函数且斜率k=2>0,故在R上为增函数,所以在区间x∈[-1,2]上为增函数,故选B.
2.答案:A
解析:由函数的单调性的定义可知选A.
3.答案:D
解析:由二次函数y=x2-3x+2图象的对称轴为且开口向上,所以单调减区间为
,故选D.
4.答案:D
5.答案:b>0
解析:由于原函数的单调性与函数相同,所以当b>0时,原函数在区间(0,+∞)上为增函数.
6.答案:>
解析:因为a+b>0,所以a>-b,或者b>-a.
又因为f(x)为增函数,所以有f(a)>f(-b),f(b)>f(-a).
所以两式相加得到f(a)+f(b)>f(-a)+f(-b).
7.
解:当x≥0时,y=-x2+2x+3=-(x-1)2+4,
当x<0时,y=-x2-2x+3=
-(x+1)2+4,
作出函数的图象如图所示,在(-∞,-1)和[0,1]上,函数为增函数,在[1,+∞)和[-1,0]上,函数为减函数.
8.证明:设x1,x2是区间(1,+∞)上的任意两个实数,且x1则由题意可知,
因为10,x2-x1>0.
故f(x1)-f(x2)>0,即f(x1)>f(x2).
所以函数在区间(1,+∞)上为减函数.
百尺竿头
更进一步
解:函数的定义域为[0,2],设,u=-x2+2x,函数u=-x2+2x的单调增区间为(-∞,1),单调减区间为[1,+∞),则函数的单调增区间是(-∞,1)∩[0,2]=[0,1),单调减区间是[1,+∞)∩[0,2]=[1,2].1.3.2
奇偶性
课后训练
1.已知函数f(x)是奇函数,x>0时,f(x)=1,则f(-2)=(  )
A.0
B.1
C.-1
D.±1
2.若函数f(x)是定义在R上的偶函数,在(-∞,0]上是减函数,且f(2)=0,则使得f(x)<0的x的取值范围是(  )
A.(-∞,2)
B.(2,+∞)
C.(-∞,-2)∪(2,+∞)
D.(-2,2)
3.已知函数f(x)在区间[-5,5]上是偶函数,在区间[0,5]上是单调函数,且f(3)<f(1),则(  )
A.f(-1)<f(-3)
B.f(0)>f(-1)
C.f(-1)<f(1)
D.f(-3)<f(-5)
4.已知函数
(x≠±1)是偶函数,且f(x)不恒等于0,则函数f(x)是(  )
A.奇函数
B.偶函数
C.既是奇函数又是偶函数
D.非奇非偶函数
5.设函数f(x)(x∈R)为奇函数,,f(x+2)=f(x)+f(2),则f(5)等于(  )
A.0
B.1
C.
D.5
6.若f(x)=(m-1)x2+6mx+2是偶函数,则f(0),f(1),f(-2)从小到大的顺序是________.
7.若f(x)在(-∞,0)∪(0,+∞)上为奇函数,且在(0,+∞)上是增函数,f(-2)=0,则不等式x·f(x)<0的解集为________.
8.设f(x)在R上是偶函数,在(-∞,0)上递减,若f(a2-2a+3)>f(a2+a+1),求实数a的取值范围.
9.已知函数f(x)是定义域为R的奇函数,当x>0时,f(x)=x2-2x,
(1)求出函数f(x)在R上的解析式;
(2)画出函数f(x)的图象.
10.设函数f(x)是定义在R上的奇函数,若f(x)满足f(x+3)=f(x),且f(1)>1,f(2)=2m-3,求m的取值范围.
参考答案
1.
答案:C
2.
答案:D
3.
答案:B
4.
答案:A
5.
答案:C
6.
答案:f(-2)<f(1)<f(0)
7.
答案:{x|-2<x<0或0<x<2}
8.
答案:解:由题意知f(x)在(0,+∞)上是增函数.
又a2-2a+3=(a-1)2+2>0,

且f(a2-2a+3)>f(a2+a+1),
∴a2-2a+3>a2+a+1,即3a<2,.
9.
答案:解:(1)由于函数f(x)是定义域为R的奇函数,则f(0)=0.
设x<0,则-x>0.
∵f(x)是奇函数,∴f(-x)=-f(x),
∴f(x)=-f(-x)=-[(-x)2-2(-x)]
=-x2-2x,
综上,
(2)图象如图.
10.
答案:解:∵f(x+3)=f(x),
∴f(2)=f(-1+3)=f(-1).
∵f(x)为奇函数,且f(1)>1,
∴f(-1)=-f(1)<-1.
∴f(2)<-1,即2m-3<-1,m<1.
∴m的取值范围为(-∞,1).1.3.2
奇偶性
课后训练
1.下列图象表示的函数,具有奇偶性的可能是(  ).
2.下列函数中是偶函数的是(  ).
A.y=x2(x>0)
B.y=|x+1|
C.y=
D.y=3x-1
3.f(x)是定义在R上的奇函数,f(-3)=2,则下列各点在函数f(x)图象上的是(  ).
A.(-3,-2)
B.(3,2)
C.(2,-3)
D.(3,-2)
4.若函数y=(x+1)(x-a)为偶函数,则a等于(  ).
A.-2
B.-1
C.1
D.2
5.定义在R上的偶函数f(x)的部分图象如图所示,则在(-2,0)上,下列函数中与f(x)的单调性不同的是(  ).
A.y=x2+1
B.y=|x|
C.y=2x+1
D.y=
6.函数y=f(x)是定义在R上的奇函数,则f(3)+f(-3)=__________.
7.已知函数y=f(x)是定义在R上的偶函数,且在[2,6]上是减函数,则f(-5)__________f(3).(填“>”或“<”)
8.(能力拔高题)已知定义在R上的奇函数f(x)满足f(x+2)=-f(x),则f(6)=__________.
9.求证:函数f(x)=x2+的图象关于y轴对称.
10.已知函数f(x)=x4.
(1)判断函数f(x)的奇偶性.
(2)分别指出函数f(x)在区间(1,6)和(-6,-1)上的单调性并证明.
(3)由此你能发现什么结论?
参考答案
1.
答案:B 
2.
答案:C
3.
答案:D ∵f(x)是奇函数,∴f(-3)=-f(3).
又f(-3)=2,则f(3)=-2,则点(3,-2)在f(x)图象上.
4.
答案:C 二次函数y=(x+1)(x-a)=x2+(1-a)x-a的对称轴是直线x=,又函数y=(x+1)(x-a)为偶函数,则其图象关于y轴即直线x=0对称,所以=0,解得a=1.
5.
答案:C 函数f(x)的图象如图所示,则在区间(-2,0)上的图象是下降的,
则函数f(x)在(-2,0)上是减函数.
函数y=2x+1在区间(-2,0)上是增函数,故选C.
6.
答案:0 ∵f(x)是奇函数,∴f(-3)=-f(3).
∴f(3)+f(-3)=f(3)-f(3)=0.
7.
答案:< ∵函数y=f(x)是定义在R上的偶函数,
∴f(-5)=f(5).
又∵函数y=f(x)在[2,6]上是减函数,且5>3,
∴f(5)<f(3).∴f(-5)<f(3).
8.
答案:0 f(6)=f(4+2)=-f(4)=-f(2+2)=f(2)=f(0+2)=-f(0).
又f(x)是定义在R上的奇函数,
∴f(-0)=-f(0).
∴f(0)=0,f(6)=0.
9.
答案:分析:转化为证明函数f(x)=x2+是偶函数.
证明:函数f(x)的定义域是(-,0)(0,+),
f(-x)=(-x)2+=x2+=f(x),
即函数f(x)=x2+是偶函数.
故函数f(x)=x2+的图象关于y轴对称.
10.
答案:解:(1)f(x)的定义域为R,f(-x)=(-x)4=x4=f(x),
故f(x)是偶函数.
(2)函数f(x)在区间(1,6)上是增函数,在区间(-6,-1)上是减函数.证明如下:
设x1,x2是区间(1,6)上的任意两个实数,且x1<x2,则f(x1)-f(x2)=x14-x24=(x12-x22)(x12+x22)=(x1-x2)(x1+x2)(x12+x22),
∵1<x1<x2<6,
∴x1-x2<0,x1+x2>0,x12+x22>0.
∴f(x1)<f(x2).
∴函数f(x)在区间(1,6)上是增函数.
同理可证函数f(x)在区间(-6,-1)上是减函数.
(3)偶函数f(x)在区间(a,b)和(-b,-a)上具有相反的单调性,其中ab≥0,a<b.1.3
函数的基本性质
函数奇偶性的应用
课后训练
千里之行
始于足下
1.狄利克雷函数是(  ).
A.奇函数
B.偶函数
C.既奇又偶函数
D.非奇非偶函数
2.关于函数(x∈R且x≠0),有下列三个结论:
①f(x)的值域为R;②f(x)是定义域上的增函数;③对任意x∈(-∞,0)∪(0,+∞),有f(-x)+f(x)=0成立.
其中正确的结论是(  ).
A.②③
B.①③
C.①②
D.①②③
3.已知函数y=f(x)在区间(-∞,0)上为减函数,又f(x)为偶函数,则f(-3)与f(2.5)的大小关系是(  ).
A.f(-3)>f(2.5)
B.f(-3)C.f(-3)=f(2.5)
D.无法确定
4.已知f(x)=x5+ax3+bx-8,且f(-2)=10,则f(2)等于(  ).
A.-26
B.-18
C.-10
D.10
5.已知函数
(x≠±1)是偶函数,且f(x)不恒等于0,则函数f(x)是(  ).
A.奇函数
B.偶函数
C.既奇又偶函数
D.非奇非偶函数
6.若偶函数f(x)在(-∞,0]上为增函数,则满足f(1)≤f(a)的实数a的取值范围是________.
7.若f(x)=(m-1)x2+6mx+2是偶函数,则f(0)、f(1)、f(-2)从小到大的顺序是________.
8.已知函数f(x)为定义域为R的奇函数,当x>0时,f(x)=x2-2x,
(1)求出函数f(x)在R上的解析式;
(2)画出函数f(x)的图象.
9.已知函数f(x)是偶函数,其定义域为(-1,1),且在[0,1)上为增函数,若f(a-2)-f(4-a2)<0.试求a的取值范围.
百尺竿头
更进一步
 函数是定义在(-1,1)上的奇函数,且.
(1)确定函数f(x)的解析式;
(2)用定义证明f(x)在(-1,1)上是增函数;
(3)解不等式:f(t-1)+f(t)<0.
答案与解析
1.答案:B
解析:由偶函数的定义,任取x∈R,若x∈Q,则-x∈Q,故f(-x)=f(x)=1;
若,则,故f(-x)=f(x)=-1.
综上,此函数为偶函数.
2.答案:B
解析:因为x∈R且x≠0,又,所以函数f(x)为奇函数,故③正确;又函数在定义域上不具有单调性,于是函数f(x)在定义域上不具有单调性,不难得知函数的值域为R.
3.答案:A
解析:函数y=f(x)在区间(-∞,0)上为减函数,所以f(-3)>f(-2.5),又函数f(x)为偶函数,所以f(-2.5)=f(2.5),故f(-3)>f(2.5).
4.答案:A
解析:由函数g(x)=x5+ax3+bx是奇函数,得g(-x)=-g(x),又f(2)=g(2)-8,f(-2)=g(-2)-8,∴f(2)+f(-2)=-16,∵f(-2)=10,∴f(2)=-16-f(-2)=-16-10=-26.
5.答案:A
解析:∵g(x)是偶函数,故定义域关于原点对称,
且g(-x)=g(x),即.
∴.
由f(x)不恒为0,不恒为0,
∴f(-x)+f(x)=0.
∴f(-x)=-f(x).
∴函数f(x)为奇函数.
6.答案:[-1,1]
解析:由已知偶函数f(x)在(-∞,0]上为增函数,
∴f(x)在(0,+∞)上是减函数,
∴,
或-1≤a≤0.
故a∈[-1,1].
7.答案:f(-2)解析:因为f(x)是偶函数,所以f(-x)=f(x)恒成立,
即(m-1)x2-6mx+2=(m-1)x2+6mx+2恒成立.
所以m=0,即f(x)=-x2+2.
因为f(x)的图象开口向下,对称轴为y轴,
所以f(2)8.解:(1)①由于函数f(x)为定义域为R的奇函数,则f(0)=0;②当x<0时,-x>0,
∵f(x)是奇函数,∴f(-x)=-f(x),
∴f(x)=-f(-x)=-[(-x)2-2(-x)]=-x2-2x,
综上:
(2)图象如图.
9.解:∵f(a-2)-f(4-a2)<0,
∴f(a-2)又∵f(x)为偶函数,
∴f(|a-2|)又∵f(x)在[0,1)上为增函数,得

解得或.
因此实数a的取值范围是.
百尺竿头
更进一步
(1)解:∵f(x)是奇函数,
∴f(-x)=-f(x),
∴f(0)=-f(0),即f(0)=0,


∴.
(2)证明:任取-1∵-10,
,,
又∵-10,
∴f(x2)-f(x1)>0,
∴f(x)在(-1,1)上是增函数.
(3)解:f(t-1)<-f(t)=f(-t).
∵f(x)在(-1,1)上是增函数,
∴-1单调性与最大(小)值
课后训练
(时间:25分钟,满分:100分)
1.若函数y=ax+1在[1,2]上的最大值与最小值的差为2,则实数a的值是(  )
A.2
B.-2
C.2或-2
D.0
2.若函数则函数f(x)的值域是(  )
A.[0,+∞)
B.(-∞,-2)
C.(-2,+∞)
D.(-∞,-2)∪[0,+∞)
3.函数在上的值域为(  )
A.
B.
C.
D.
4.函数的值域是(  )
A.[0,+∞)
B.[1,+∞)
C.[-2,+∞)
D.[-1,+∞)
5.已知函数f(x)=-x2+4x+a,x∈[0,1],若f(x)的最小值为-2,则f(x)的最大值为(  )
A.-1
B.0
C.1
D.2
6.已知函数f(x)=x2-6x+8,x∈[1,a],且f(x)的最小值为f(a),则实数a的取值范围是_
_________.
7.用min{a,b}表示a,b两个数中的最小值.设f(x)=min{x+2,10-x}(x≥0),则f(x)的最大值为________.
8.已知函数f(x)=x2+4x+2在[a,b]上的值域为[a,b],则a=________,b=________.
9.已知函数,x∈[1,3],求函数的最大值和最小值.
10.已知函数f(x)=ax2-2ax+2+b(a≠0)在[2,3]上有最大值5和最小值2,求a,b的值.
参考答案
1答案:C
2答案:D
3答案:A
4答案:C
5答案:C
6答案:(1,3]
7答案:6
8答案:-2 -1
9答案:解:.
设x1,x2是区间[1,3]上的任意两个实数,且x1<x2,则f(x1)-f(x2)=

=.
由1≤x1<x2≤3,得x1-x2<0,(x1+1)(x2+1)>0,
于是f(x1)-f(x2)<0,
即f(x1)<f(x2).
所以,函数是区间[1,3]上的增函数.
因此,函数在区间[1,3]的两个端点处分别取得最小值与最大值,即在x=1时取得最小值,最小值是0;在x=3时取得最大值,最大值是.
10答案:解:f(x)=ax2-2ax+2+b=a(x-1)2+2+b-a的对称轴方程是x=1.
(1)当a>0时,f(x)在[2,3]上是增函数.
∴即
解得
(2)当a<0时,f(x)在[2,3]上是减函数,
∴即
解得
综上所述,或1.3.2
奇偶性
课后导练
基础达标
1.下列四个命题中,正确命题的个数是(

①偶函数的图象一定与y轴相交
②奇函数的图象一定过原点
③偶函数的图象有且只有一条对称轴,即y轴
④是奇函数且又是偶函数的函数一定是f(x)=0,x∈R
A.0
B.1
C.2
D.3
解析:①若定义域内包含0,则偶函数图象一定与y轴相交,②若定义域内有0,则奇函数的图象一定过原点,③偶函数图象关于y轴对称,但是还可以有其他的对称轴,④既奇又偶的函数一定是f(x)=0,但定义域不一定是x∈R.
答案:A
2.如果奇函数f(x)在区间[3,7]上是增函数且最小值是5,则f(x)在[-7,-3]上是(

A.增函数,最小值为-5
B.增函数,最大值是-5
C.减函数,最小值为-5
D.减函数,最小值是-5
解析:由奇函数的图象关于原点对称(如下图)可知:f(x)在[-7,-3]上单调递增,且f(x)max=f(-3)=-f(3)=-5.
答案:B
3.函数f(x)是定义在R上的偶函数,且f(x)在(-∞,0)上单调递增,若x1<0
A.f(-x1)>f(-x2)
B.f(-x1)C.f(-x1)=f(-x2)
D.f(-x1)≤f(-x2)
解析:x1<0f(-x2)答案:A
4.对于定义在R上的任意奇函数f(x)都有(

A.f(x)-f(-x)>0
B.f(x)-f(-x)≤0
C.f(x)·f(-x)≤0
D.f(x)·f(-x)>0
解析:当x≠0时,f(x)·f(-x)<0;当x=0时,f(x)·f(-x)=0,故f(x)·f(-x)≤0.
答案:C
5.已知函数f(x)=ax2+bx+c(a≠0)是偶函数,那么g(x)=ax3+bx2+cx是(

A.奇函数
B.偶函数
C.既奇又偶函数
D.非奇非偶函数
解析:由条件得b=0,∴g(x)=ax3+cx,由于g(-x)=ax3+cx=-ax3-cx=-g(x),∴g(x)为奇函数.
答案:A
6.设f(x)是奇函数,且在(0,+∞)上是增函数,又f(-3)=0,则x·f(x)<0的解是(

A.-33
B.x<-3或0C.x<-3或x>3
D.-3解析:由条件得f(3)=f(-3)=0,
x·f(x)<0或或或-3答案:D
7.在下列函数中,不具有奇偶性的是…(

①y=2(x-1)2-3
②y=x2-3|x|+4
③y=|x+1|+|x-1|
④y=
A.①②③
B.①③④
C.①③
D.①
解析:由奇偶函数的定义可知只有y=2(x-1)2-3为非奇非偶函数.
答案:D
8.f(x)是定义在(-∞,+∞)上的偶函数,且x≥0时,f(x)=x3+x2,则当x<0时,f(x)=_______.
解析:当x<0时,-x>0,f(-x)=(-x)3+(-x)2=-x3+x2.
∵f(-x)=f(x),∴f(x)=-x3+x2.
答案:-x3+x2
9.已知函数f(x)=ax5+bx3+cx+8,且f(-2)=10,则f(2)=______________.
解析:令g(x)=f(x)-8=ax5+bx3+cx,则g(x)为奇函数.
∵g(-2)=f(-2)-8=10-8=2,
∴g(2)=-2,
∴f(2)=g(2)+8=-2+8=6.
答案:6
10.若f(x)是偶函数,则f(1+)-f()=__________________.
解析:f(1+)-f()=f(1+)-f[-(1+)]=f(1+)-f(1+)=0.
答案:0
综合运用
11.函数y=f(x)在(0,2)上是减函数,且关于x的函数y=f(x+2)是偶函数,那么…(

A.f()B.f()C.f(3)D.f(3)解析:令f(x+2)=x2,∴f(x)=(x-2)2,其对称轴为x=2,对f()=f(),且>3>,
∴f()>f(3)>f(),故选A.
答案:A
12.定义在R上的奇函数f(x)为增函数;偶函数g(x)在区间[0,+∞)上的图象与f(x)的图象重合,设a>b>0,下列给出的不等式中成立的是(

①f(b)-f(-a)>g(a)-g(-b)
②f(b)-f(-a)③f(a)-f(-b)>g(b)-g(-a)
④f(a)-f(-b)A.②④
B.②③
C.①④
D.①③
解法一:取f(x)=x,g(x)=|x|,a=2,b=1代入①得,3>1;②得,3<1;③得,3>-1;④得,3<-1.故①③正确,选D.
解法二:令f(x)=x,g(x)=|x|作出相应图象,如下图所示.观察图象可知①③正确.故选D.
解法三:由于f(x)为奇函数且在原点有意义,故f(0)=0,又f(x)为增函数,∴f(a)>f(b)>f(0)=0.当x≥0时,g(x)=f(x).
据条件改写①得,f(b)+f(a)>g(a)-g(b)=f(a)-f(b),即f(b)>0,①正确而②不正确.
改写③得,f(a)+f(b)>g(b)-g(a)=f(b)-f(a),即f(a)>0,③正确而④不正确,故选D.
答案:D
13.函数y=f(x)在定义域(-1,1)上是单调递减函数,且f(1-a)__________________.
解析:f(1-a)答案:014.f(x)是定义在(-2,2)上的奇函数,且是单调递减函数,若f(2-a)+f(2a-3)<0,求a的取值范围.
解析:f(2-a)+f(2a-3)<0f(2-a)<-f(2a-3)f(2-a)∵f(x)是定义在(-2,2)上的奇函数,且单调递减,∴
解得
1答案:115.若f(x)是偶函数,g(x)是奇函数,且f(x)+g(x)=,求函数f(x)和g(x).
解析:由
①+②得,2f(x)=-=,
∴f(x)=,代入①得g(x)=.
16.已知y=f(x)是定义在(-∞,+∞)上的奇函数,且在[0,+∞)上为增函数.
(1)求证:y=f(x)在(-∞,0)上是增函数;
(2)如果f()=1,解不等式-1(1)证明:略.
(2)解析:∵f(x)是定义在(-∞,+∞)上的奇函数,∴f(0)=0.
∵f()=1,
∴f(-)=-1,
∴-1∵f(x)在[0,+∞]上为增函数,
∴f(x)在(-∞,0)上也为增函数,

解得
-拓展探究
17.已知函数f(x)=(m2-1)x2+(m-1)x+n+2的定义域为(-∞,+∞).m、n为何值时f(x)为奇函数?
解法一:f(x)=(m2-1)x2+(m-1)x+n+2是奇函数,对任意x∈R,都有f(-x)+f(x)=0恒成立,即(m2-1)x2-(m-1)x+n+2+(m2-1)x2+(m-1)x+n+2=0恒成立,也就是(m2-1)x+n+2=0对任意x∈R的成立.
当且仅当即时,f(-x)+f(x)=0对任意x∈R成立,
∴时,f(x)是奇函数.
解法二:由于f(x)是定义在(-∞,+∞)上是奇函数,因此f(0)=0,得到n+2=0.∴n=-2.f(x)=(m2-1)x2+(m-1)x为奇函数,必须满足m2-1=0,即m=±1.∴m=±1且n=-2时,f(x)是奇函数.
18.对于任意非零实数x,y,函数y=f(x)(x≠0)满足f(xy)=f(x)+f(y).
(1)求证:f(1)=f(-1)=0;
(2)求证:y=f(x)是偶函数;
(3)若y=f(x)在(0,+∞)上是增函数,解不等式f(x)+f(x-)≤0.
(1)证明:令x=y=1,得f(1)=f(1)+f(1),则f(1)=0;又令x=y=-1,得f(1)=f(-1)+f(-1),即0=2f(-1),
∴f(-1)=0,故f(1)=f(-1)=0.
(2)证明:∵f(1)=f(x·)=f(x)+f(),f(-1)=f(-x·)=f(-x)+f(),而f(1)=f(-1)=0,
∴f(-x)=f(x),
∴f(x)是偶函数,
(3)解析:∵f(x)+f(x-)≤0,即f(x2-x)≤0,而y=f(x)在(0,+∞)上是增函数,
∴f(x2-x)≤f(1),

解得
≤x≤,且x≠0,x≠.1.3.2
奇偶性
课后训练
1.奇函数y=f(x)(x∈R)的图象必定经过点(  )
A.(a,f(-a))
B.(-a,f(a))
C.(-a,-f(a))
D.
2.设f(x)是定义在R上的奇函数,当x≤0时,f(x)=2x2-x,则f(1)=(  )
A.-3
B.-1
C.1
D.3
3.设f(x)是定义在R上的一个函数,则函数F(x)=f(x)-f(-x)在R上一定是(  )
A.奇函数
B.偶函数
C.既是奇函数又是偶函数
D.非奇非偶函数
4.函数是(  )
A.奇函数
B.偶函数
C.既是奇函数又是偶函数
D.非奇非偶函数
5.若函数为奇函数,则a=(  )
A.
B.
C.
D.1
6.若函数f(x)是奇函数,则=______.
7.已知y=f(x)是奇函数,若g(x)=f(x)+2且g(1)=1,则g(-1)=__________.
8.若定义在R上的偶函数f(x)和奇函数g(x)满足f(x)+g(x)=x2+3x+1,则f(x)=________.
9.已知函数是定义在(-1,1)上的奇函数,且,求函数f(x)的解析式.
10.判断下列函数的奇偶性:
(1)

(2)定义在R上的函数f(x)对任意实数x,y,恒有f(x)+f(y)=f(x+y).
参考答案
1答案:C
2答案:A
3答案:A
4答案:B
5答案:A
6答案:0
7答案:3
8答案:x2+1
9答案:解:法一:∵f(x)是定义在(-1,1)上的奇函数,
∴f(0)=0.即∴b=0.
又,∴a=2.
∴.
法二:∵是奇函数,,
∴.
则即
解得∴.
法三:∵是定义在(-1,1)上的奇函数,
∴f(-x)=-f(x),即,
化简得b=0.∴.
∵,∴,∴a=2.
∴.
10答案:解:(1)由得-1≤x<0或0<x≤1.
故函数f(x)的定义域为[-1,0)∪(0,1],关于原点对称,且x+2>0,
从而有,
于是.
故函数f(x)是奇函数.
(2)令x=y=0,可得f(0)+f(0)=f(0+0)=f(0),从而f(0)=0.
令y=-x,可得f(x)+f(-x)=f(x-x)=f(0)=0,即f(-x)=-f(x).又f(x)的定义域为R,关于原点对称,故f(x)为奇函数.1.3.1
单调性与最大(小)值
课后训练
1.设(a,b),(c,d)都是函数f(x)的单调增区间,且x1∈(a,b),x2∈(c,d),x1<x2,则f(x1)与f(x2)的大小关系是(  )
A.f(x1)<f(x2)
B.f(x1)>f(x2)
C.f(x1)=f(x2)
D.不能确定
2.下列函数在区间[0,+∞)上是增函数的是(  )
①y=2x ②y=x2+2x-1 ③y=|x+2| ④y=|x|+2
A.①②
B.①③
C.②③④
D.①②③④
3.函数在R上是(  )
A.减函数
B.增函数
C.先减后增
D.无单调性
4.定义在R上的函数f(x)对任意两个不相等实数a,b,总有成立,则必有(  )
A.函数f(x)是先增加后减少
B.函数f(x)是先减少后增加
C.f(x)在R上是增函数
D.f(x)在R上是减函数
5.已知函数f(x)=x2+2ax+2在[-5,5]上单调,则实数a的取值范围是(  )
A.(-∞,-5]
B.[5,+∞)
C.[-5,5]
D.(-∞,-5]∪[5,+∞)
6.函数f(x)=2x2-mx+3,当x∈[-2,+∞)时是增函数,当x∈(-∞,-2]时是减函数,则f(1)等于______.
7.已知函数f(x)是定义在[-1,1]上的减函数,若f(m-1)>f(2m-1),则实数m的取值范围是________.
8.已知y=f(x)在[0,+∞)上是减函数,则与f(a2-a+1)的大小关系为________.
9.画出函数y=-x2+2|x|+3的图象,并指出该函数的单调区间.
10.证明函数f(x)=x2-4x-1在[2,+∞)上是增函数.
参考答案
1答案:D
2答案:D
3答案:B
4答案:C
5答案:D
6答案:13
7答案:(0,1]
8答案:
9答案:解:x≥0时,y=-x2+2x+3;x<0时,y=-x2-2x+3.

画出该函数的图象如图所示,由图象知,该函数的单调递增区间是(-∞,-1],(0,1];单调递减区间是(-1,0],(1,+∞).
10答案:证明:设x1,x2是区间[2,+∞)上的任意两个实数,且x2>x1≥2,则
f(x1)-f(x2)


=(x1-x2)(x1+x2)-4(x1-x2)
=(x1-x2)(x1+x2-4).
∵x2>x1≥2,∴x1-x2<0,x1+x2>4,
即x1+x2-4>0,∴f(x1)-f(x2)<0,
即f(x1)<f(x2).
∴函数f(x)=x2-4x-1在[2,+∞)上是增函数.1.3.1
单调性与最大(小)值
课后训练
基础巩固
1.定义在R上的函数y=f(x)对任意两个不等实数x,y总有<0成立,则必有(  )
A.函数f(x)在R上是增函数
B.函数f(x)在R上是减函数
C.函数f(x)在R上是常数函数
D.函数f(x)在R上的单调性不确定
2.下列函数中,在区间(-∞,0)上为增函数的是(  )
A.y=-2x
B.
C.y=|x|
D.y=-x2
3.设函数f(x)是(-∞,+∞)上的减函数,则(  )
A.f(a)>f(2a)
B.f(a2)<f(a)
C.f(a2+a)<f(a)
D.f(a2+1)<f(a)
4.函数y=f(x)在R上是增函数,若a+b≤0,则有(  )
A.f(a)+f(b)≤-f(a)-f(b)
B.f(a)+f(b)≥-f(a)-f(b)
C.f(a)+f(b)≤f(-a)+f(-b)
D.f(a)+f(b)≥f(-a)+f(-b)
5.函数f(x)=2x-x2(x[0,3])的最大值M与最小值m的和等于(  )
A.-1
B.0
C.1
D.-2
6.函数f(x)=在区间[1,5]上的最大值为__________,最小值为__________.
7.已知y=f(x)在定义域(-1,1)内是增函数,且f(t-1)<f(1-2t),求实数t的取值范围.
8.已知f(x)=-x2+2x+3.
(1)画出函数f(x)的图象;
(2)根据图象写出函数f(x)的单调区间;
(3)利用定义证明函数f(x)=-x2+2x+3在区间(-∞,1]上是增函数;
(4)当函数f(x)在区间(-∞,m]上是增函数时,求实数m的取值范围.
能力提升
9.函数f(x)=在区间(-2,+∞)上为增函数,则a的取值范围为(  )
A.
B.
C.
D.
10.有下列四种说法:
①函数y=2x2+x+1在区间(0,+∞)上不是增函数;
②函数在(-∞,-1)(-1,+∞)上是减函数;
③函数f(x)=在R上为增函数,则实数b的取值范围是1≤b≤2;
④若函数y=|x-a|在区间(-∞,4]上是减函数,则实数a的取值范围是a≥4.
其中正确说法的序号是__________.
11.已知f(x)=x2+2(a-1)x+2在区间[1,5]上的最小值为f(5),则a的取值范围为__________.
12.已知二次函数f(x)=x2-2x+3.
(1)当x[-2,0]时,求f(x)的最值;
(2)当x[-2,3]时,求f(x)的最值;
(3)当x[t,t+1]时,求f(x)的最小值g(t).
13.讨论f(x)=,x(-1,1)的单调性(其中a≠0).
14.(学科综合题)在经济学中,函数f(x)的边际函数Mf(x)定义为Mf(x)=f(x+1)-f(x).某公司每月最多生产100台报警系统装置,生产x台的收入函数R(x)=3
000x-20x2(单位:元),其成本函数为C(x)=500x+4
000(单位:元),利润是收入与成本之差.
(1)求利润函数P(x)及边际利润函数MP(x);
(2)利润函数P(x)与边际利润函数MP(x)是否具有相等的最大值?
(3)你认为本题中边际利润函数MP(x)取最大值的实际意义是什么?
15.(压轴题)已知函数f(x)的定义域为R,且对m,nR,恒有f(m+n)=f(m)+f(n)-1,且,当x>时,f(x)>0.
(1)求证:f(x)是单调递增函数;
(2)试举出具有这种性质的一个函数,并加以验证.
错题记录
错题号
错因分析
参考答案
1.B 点拨:由<0知f(x)-f(y)与x-y异号,所以函数f(x)在R上是减函数.
2.D 点拨:对于A,函数y=-2x在R上为减函数;对于B,函数在区间(-∞,0)上为减函数;对于C,函数y=|x|在区间(-∞,0)上为减函数;对于D,函数y=-x2在区间(-∞,0)上为增函数.
3.D 点拨:∵a2+1>a,函数f(x)在R上单调递减,
∴f(a2+1)<f(a).
4.C 点拨:∵a+b≤0,∴a≤-b,b≤-a.
又∵函数f(x)在R上是增函数,
∴f(a)≤f(-b),f(b)≤f(-a).
∴f(a)+f(b)≤f(-a)+f(-b).
5.D 点拨:由于函数f(x)=2x-x2(x)在区间上是增函数,在区间(1,3]上是减函数,故当x=1时,函数取最大值M=1,当x=3时,函数取最小值m=-3.
因此M+m=-2.
6.3  点拨:因为函数f(x)=在区间上单调递减,所以其在区间[1,5]上单调递减.故当x=1时,函数f(x)取最大值3,当x=5时,函数f(x)取最小值.
7.解:由题意,得解得0<t<.故实数t的取值范围是.
8.解:(1)函数f(x)=-x2+2x+3的图象如图所示.
(2)由函数f(x)的图象得,在直线x=1的左侧图象是上升的,在直线x=1的右侧图象是下降的,故函数f(x)的单调递增区间是(-∞,1],单调递减区间是[1,+∞).
(3)设对任意的x1,x2(-∞,1],且x1<x2,则有
f(x1)-f(x2)=(-x12+2x1+3)-(-x22+2x2+3)
=(x22-x12)+2(x1-x2)
=(x1-x2)(2-x1-x2).
∵x1,x2(-∞,1],且x1<x2,
∴x1-x2<0,x1+x2<2.
∴2-x1-x2>0.
∴f(x1)-f(x2)<0.∴f(x1)<f(x2).
∴函数f(x)=-x2+2x+3在区间(-∞,1]上是增函数.
(4)函数f(x)=-x2+2x+3的图象的对称轴是直线x=1,在对称轴的左侧是增函数,那么当区间(-∞,m]位于对称轴的左侧时满足题意,则有m≤1,即实数m的取值范围是(-∞,1].
9.C 点拨:f(x)=.
∵函数f(x)在区间(-2,+∞)上是增函数,∴1-2a<0,即a>.
10.③④ 点拨:对于①,y=2x2+x+1=在区间上是增函数,因此其在区间(0,+∞)上是增函数,故①不正确;
对于②,函数在区间(-∞,-1)上单调递减,在区间(-1,+∞)上单调递减,但在其并集(-∞,-1)(-1,+∞)上不是单调递减,故②不正确;
对于③,因为函数f(x)=在R上为增函数,则有解得1≤b≤2;
对于④,函数y=|x-a|=又已知函数y=|x-a|在区间上是减函数,则a≥4.
11.a≤-4 点拨:对称轴方程为x=1-a.
∵函数f(x)在区间[1,5]上的最小值为f(5),
∴1-a≥5,得a≤-4.
12.解:f(x)=x2-2x+3=(x-1)2+2,其对称轴为x=1,开口向上.
(1)当x[-2,0]时,f(x)在区间[-2,0]上是单调递减的,故当x=-2时,f(x)有最大值f(-2)=11;
当x=0时,f(x)有最小值f(0)=3.
(2)当x[-2,3]时,f(x)在区间[-2,3]上是先减后增的,故当x=1时,f(x)有最小值f(1)=2;
又|-2-1|>|3-1|,∴f(x)的最大值为f(-2)=11.
(3)①当t>1时,f(x)在区间[t,t+1]上单调递增,
所以当x=t时,f(x)取得最小值,此时g(t)=f(t)=t2-2t+3.
②当t≤1≤t+1,即0≤t≤1时,f(x)在区间[t,t+1]上先减后增,故当x=1时,f(x)取得最小值,此时g(t)=f(1)=2.
③当t+1<1,即t<0时,f(x)在区间[t,t+1]上单调递减,所以当x=t+1时,f(x)取得最小值,
此时g(t)=f(t+1)=t2+2.
综上,g(t)=
13.解:设-1<x1<x2<1,
则f(x1)-f(x2)=,
∵-1<x1<x2<1,
∴|x1|<1,|x2|<1,x2-x1>0.
∴x12-1<0,x22-1<0,|x1x2|<1,即-1<x1x2<1.
∴x1x2+1>0.∴>0.
于是,当a>0时,f(x1)-f(x2)>0,即f(x1)>f(x2),
此时函数为减函数;
当a<0时,f(x1)-f(x2)<0,即f(x1)<f(x2),此时函数为增函数.
14.解:(1)P(x)=R(x)-C(x)=-20x2+2
500x-4
000(x[1,100],x
N),
MP(x)=P(x+1)-P(x)=2
480-40x(x[1,100],xN).
(2)∵P(x)=-20x2+2
500x-4
000=+74
125,
∴当x=62或63时,P(x)max=74
120(元).
又MP(x)是减函数,∴当x=1时,MP(x)max=2
440(元).
故P(x)与MP(x)不具有相等的最大值.
(3)边际利润函数MP(x)当x=1时取最大值,说明生产第2台与生产第1台的总利润差最大,即第二台报警系统利润最大.MP(x)是减函数,说明随着产量的增加,每台利润与前一台利润相比较,利润在减小.
15.(1)证明:设x1<x2,则x2-x1->,
由题意得>0.
∵f(x2)-f(x1)=f[(x2-x1)+x1]-f(x1)
=f(x2-x1)+f(x1)-1-f(x1)
=f(x2-x1)-1
=f(x2-x1)+-1
=>0,
∴f(x2)>f(x1).
∴f(x)是单调递增函数.
(2)解:f(x)=2x+1.验证过程如下:
其定义域显然为R,f(x1+x2)=2(x1+x2)+1,
f(x1)+f(x2)-1=2x1+1+2x2+1-1=2(x1+x2)+1,
∴f(x1+x2)=f(x1)+f(x2)-1.
当时,+1=-1+1=0.
当时,f(x)=2x+1>2×+1=0,即f(x)>0成立.1.3
函数的基本性质
函数的最大(小)值
课后训练
千里之行
始于足下
1.设函数f(x)=2x-1(x<0),则f(x)(  ).
A.有最大值
B.有最小值
C.是增函数
D.是减函数
2.已知函数f(x)=-x2+4x+a,x∈[0,1],若f(x)的最小值为-2,则f(x)的最大值为(  ).
A.-1
B.0
C.1
D.2
3.已知2x2-3x≤0,则函数f(x)=x2+x+1(  ).
A.有最小值,但无最大值
B.有最小值,有最大值1
C.有最小值1,有最大值
D.无最大值,也无最小值
4.的值域为(  ).
A.R
B.[0,+∞)
C.[0,3]
D.[0,2]∪{3}
5.函数y=2x2+1,x∈N
的最小值为________.
6.函数y=f(x)的定义域为[-4,6],且在区间(-4,-2]上递减,在区间(-2,6]上递增,且f(-4)7.求下列函数的值域:
(1)f(x)=-4x+1(-1≤x≤3);
(2)f(x)=2x2-4x+1(2≤x≤3).
8.将进货单价为40元的商品按50元一个出售,能卖出500个,已知这种商品每涨价1元,其销售量就减少10个,为得到最大利润,售价应为多少元?最大利润是多少?
百尺竿头
更进一步
已知函数y=-x2+4x-2,x∈[0,5].
(1)写出函数的单调区间;
(2)若x∈[0,3],求函数的最大值和最小值.
答案与解析
1.答案:C
解析:画出函数f(x)=2x-1(x<0)的图象,如图中实线部分,由图象可知,函数f(x)=2x-1(x<0)是增函数,无最大值及最小值,故选C.
2.答案:C
解析:因为f(x)=-(x-2)2+4+a,由x∈[0,1]可知当x=0时,f(x)取得最小值,及-4+4+a=-2,所以a=-2,所以f(x)=-(x-2)2+2,当x=1时,f(x)取得最大值为-1+2=1.故选C.
3.答案:C
解析:因为2x2-3x≤0,即,,所以最小值为1,最大值为,故选C.
4.答案:D
解析:当0≤x≤1,0≤f(x)≤2;当15.答案:3
解析:因为当x∈N
时,原函数为单调递增函数,所以当x=1时,原函数取得最小值为3.
6.答案:f(-2) f(6)
解析:画出f(x)的一个大致图象,由图象可知最大值为f(6),最小值为f(-2),或根据单调性和最大(小)值的定义求解.
7.解:因为给出的一次函数为单调递减函数,所以f(-1)=-4×(-1)+1=5为最大值,f(3)=-4×3+1=-12+1=-11为最小值,所以原函数的值域为[-11,5].
(2)因为给出的函数为二次函数,且对称轴为x=1,所以原函数在区间[2,3]上为单调递增函数,所以原函数的值域为[1,7].
8.解:设售价为x元,利润为y元,则
y=[500-(x-50)×10](x-40)
=(1
000-10x)(x-40)=-10x2+1
400x-40
000
=-10(x-70)2+9
000,所以售价为70元时,ymax=9
000(元).
即为得到最大利润,售价应为70元,最大利润为9
000元.
百尺竿头
更进一步
解:(1)y=-x2+4x-2=-(x-2)2+2,x∈[0,5],所以此函数的单调区间为[0,2),[2,5].
(2)
此函数在区间[0,2)上是增函数,在区间[2,3]上是减函数,结合函数的图象知:当x=2时,函数取得最大值,最大值为2;又x=3时,y=1,x=0时,y=-2,所以函数的最小值为-2.1.3.2
奇偶性
课后训练
基础巩固
1.若函数y=f(x)是奇函数,则下列坐标表示的点在y=f(x)的图象上的是(  )
A.(a,-f(a))
B.(-a,-f(a))
C.(-a,-f(-a))
D.(a,f(-a))
2.下列判断正确的是(  )
A.函数f(x)=是奇函数
B.函数f(x)=(1-x)是偶函数
C.函数f(x)=x+是非奇非偶函数
D.函数f(x)=1既是奇函数又是偶函数
3.有下面四个结论:
①偶函数的图象一定与y轴相交;②奇函数的图象一定通过原点;③偶函数的图象关于y轴对称;④既是奇函数又是偶函数的函数一定是f(x)=0(xR).
其中正确结论的个数是(  )
A.1
B.2
C.3
D.4
4.若f(x)=ax2+bx+c(a≠0)是偶函数,则g(x)=ax3+bx2+cx是(  )
A.奇函数
B.偶函数
C.非奇非偶函数
D.既是奇函数又是偶函数
5.函数f(x)是定义域为R的奇函数,当x>0时,f(x)=-x+1,则当x<0时,f(x)的表达式为(  )
A.-x+1
B.-x-1
C.x+1
D.x-1
6.设函数f(x)=为奇函数,则实数a=__________.
7.设函数f(x)为奇函数,若f(-2)+f(-1)-3=f(1)+f(2)+3,则f(1)+f(2)=__________.
8.设函数y=f(x)是偶函数,它在区间[0,1]上的图象如图,则它在区间[-1,0]上的解析式为__________.
9.判断函数f(x)=的奇偶性.
能力提升
10.定义在R上的偶函数f(x)满足:对任意的x1,x2[0,+∞)(x1≠x2),有<0,则(  )
A.f(3)<f(-2)<f(1)
B.f(1)<f(-2)<f(3)
C.f(-2)<f(1)<f(3)
D.f(3)<f(1)<f(-2)
11.已知f(x)=x5+ax3+bx-8,且f(-2)=10,则f(2)等于(  )
A.-26
B.-18
C.-10
D.10
12.若函数f(x)是定义在R上的偶函数,在区间(-∞,0]上是减函数,且f(2)=0,则使f(x)<0成立的x的取值范围是(  )
A.(-∞,2)
B.(2,+∞)
C.(-∞,-2)(2,+∞)
D.(-2,2)
13.已知函数f(x)为奇函数,当1≤x≤4时,f(x)=x2-4x+5,则当-4≤x≤-1时,f(x)的最小值是(  )
A.-6
B.-5
C.-2
D.-1
14.已知函数f(x)=(m-1)x2+2mx+3是偶函数,则f(-1),f(),f()由小到大的顺序是__________.
15.设f(x)是R上的奇函数,f(x+2)=-f(x),当0≤x≤1时,f(x)=x,则f(7.5)=__________.
16.已知偶函数f(x)在区间[0,+∞)上单调递增,则满足f(2x-1)<的x的取值范围是__________.
17.(压轴题)已知函数f(x)的定义域是(-∞,0)(0,+∞),对定义域内的任意x1,x2都有f(x1x2)=f(x1)+f(x2),且当x>1时f(x)>0,f(2)=1.
(1)求证:f(x)是偶函数;
(2)求证:f(x)在区间(0,+∞)上是增函数;
(3)试比较与的大小.
错题记录
错题号
错因分析
参考答案
1.B 点拨:因为y=f(x)是奇函数,故f(-a)=-f(a),即(-a,-f(a))在y=f(x)的图象上.
2.C 点拨:对于A,函数f(x)=的定义域是(-∞,2)(2,+∞),不关于原点对称,故不是奇函数;对于B,函数f(x)=(1-x)的定义域是[-1,1),不关于原点对称,故不是奇函数;对于C,函数f(x)=x+的定义域为(-∞,-1][1,+∞),定义域关于原点对称,但f(-x)≠-f(x),且f(-x)≠f(x),故函数是非奇非偶函数;对于D,f(x)=1只是偶函数.
3.A 点拨:偶函数的图象关于y轴对称,但不一定与y轴相交,因此③正确,①错误.奇函数的图象关于原点对称,但不一定经过原点,因此②不正确.若y=f(x)既是奇函数又是偶函数,由定义可得f(x)=0,但不一定xR,故④错误.
4.A 点拨:由f(-x)=f(x)知b=0,
于是g(x)=ax3+cx,而g(-x)=-ax3-cx=-g(x).故g(x)为奇函数.
5.B 点拨:当x<0时,f(x)=-f(-x)=-[-(-x)+1]=-x-1.
6.-1 点拨:函数定义域为(-∞,0)(0,+∞),f(1)=2(1+a),f(-1)=0,
又f(-1)=-f(1),所以2(1+a)=0.所以a=-1.
7.-3 点拨:∵函数f(x)为奇函数,∴f(-2)+f(-1)=-f(2)-f(1).又由已知得-f(2)-f(1)-3=f(1)+f(2)+3.故f(1)+f(2)=-3.
8.f(x)=x+2 点拨:由题意知f(x)在区间[-1,0]上为一线段,且过(-1,1),(0,2)两点,设f(x)=kx+b,x[-1,0],将(-1,1),(0,2)代入得k=1,b=2.
9.解:函数的定义域是(-∞,0)(0,+∞).
①当x>0时,-x<0,
则f(-x)=(-x)3+3(-x)2-1=-x3+3x2-1=-(x3-3x2+1)=-f(x).
②当x<0时,-x>0,
则f(-x)=(-x)3-3(-x)2+1=-x3-3x2+1=-(x3+3x2-1)=-f(x).
由①②知,当x(-∞,0)(0,+∞)时,都有f(-x)=-f(x).
因此f(x)为奇函数.
10.A 点拨:由<0,得f(x)在区间[0,+∞)上单调递减,
又函数f(x)是偶函数,故f(-2)=f(2),
因此f(3)<f(2)<f(1),从而f(3)<f(-2)<f(1),应选A.
11.A 点拨:令g(x)=x5+ax3+bx,
由于g(-x)=(-x)5+a(-x)3+b(-x)=-(x5+ax3+bx)=-g(x),则g(x)是奇函数,
于是可得f(x)=g(x)-8,
f(-2)=g(-2)-8=-g(2)-8=10,即g(2)=-18.
故f(2)=g(2)-8=-18-8=-26.
12.D 点拨:由函数f(x)的性质可画出其草图,如图所示.
则当f(x)<0时,-2<x<2.
13.B 点拨:因为奇函数的图象关于原点对称,所以只需求f(x)=x2-4x+5=(x-2)2+1在1≤x≤4时的最大值.因为f(4)=5最大,所以当-4≤x≤-1时,f(-4)=-5最小.
14.f()<<f(-1) 点拨:∵所给函数为偶函数,∴m=0.∴f(x)=-x2+3,该函数在区间(0,+∞)上是减函数.∴<<f(1),即<<f(-1).
15.-0.5 点拨:由已知得f(7.5)=f(5.5+2)=-f(5.5)=-f(3.5+2)=f(3.5)=f(1.5+2)=-f(1.5)=-f(-0.5+2)=f(-0.5)=-f(0.5)=-0.5.
16. 点拨:因为函数f(x)为偶函数,所以由f(2x-1)<可得f(|2x-1|)<.又因为函数f(x)在区间[0,+∞)上单调递增,所以|2x-1|<,即<2x-1<,解得<x<.
17.(1)证明:函数的定义域是(-∞,0)(0,+∞).
令x1=x2=1,得f(1×1)=f(1)+f(1),
即f(1)=0.
令x1=x2=-1,得f(1)=f((-1)×(-1))=f(-1)+f(-1),
即2f(-1)=0,从而可知f(-1)=0.
因此f(-x)=f(-1·x)=f(-1)+f(x)=f(x).
故f(x)是偶函数.
(2)证明:设0<x1<x2,
则f(x2)-f(x1)=-f(x1)
=f(x1)+-f(x1)=,
∵x2>x1>0,∴>1.
∴,即f(x2)-f(x1)>0.
∴f(x2)>f(x1),即f(x1)<f(x2).
∴f(x)在区间(0,+∞)上是增函数.
(3)解:由(1)知f(x)是偶函数,
则有,
由(2)知f(x)在区间(0,+∞)上是增函数,
则,因此.1.3.1
单调性与最大(小)值
课后训练
1.函数f(x)在R上是减函数,则有(  ).
A.f(3)<f(5)
B.f(3)≤f(5)
C.f(3)>f(5)
D.f(3)≥f(5)
2.设f(x)=(2a-1)x+b在R上是减函数,则实数a的取值范围是(  ).
A.a≥
B.a≤
C.a>-
D.a<
3.下列命题正确的是(  ).
A.定义在(a,b)上的函数f(x),若存在x1,x2∈(a,b),使得x1<x2时有f(x1)<f(x2),那么f(x)在(a,b)上为增函数
B.定义在(a,b)上的函数f(x),若有无穷多对x1,x2∈(a,b),使得x1<x2时有f(x1)<f(x2),那么f(x)在(a,b)上为增函数
C.若f(x)在区间A上为减函数,在区间B上也为减函数,则f(x)在A∪B上也为减函数
D.若f(x)在区间I上为增函数且f(x1)<f(x2)(x1,x2∈I),那么x1<x2
4.定义在R上的函数f(x),对任意x1,x2∈R(x1≠x2),有<0,则(  ).
A.f(3)<f(2)<f(1)
B.f(1)<f(2)<f(3)
C.f(2)<f(1)<f(3)
D.f(3)<f(1)<f(2)
5.若二次函数y=ax2+b在[0,+∞)上是减函数,则点P(a,b)在平面直角坐标系中位于(  ).
A.第一象限
B.第二象限
C.y轴左侧
D.y轴右侧
6.如图所示为函数y=f(x),x∈[-4,7]的图象,则函数f(x)的单调递增区间是__________.
7.已知函数f(x)=(k≠0)在区间(0,+∞)上是增函数,则实数k的取值范围是__________.
8.函数f(x)=-2x2+mx+1在区间[1,4]上是单调函数,则实数m的取值范围是__________.
9.判断并证明函数f(x)=-+1在(0,+∞)上的单调性.
10.(能力拔高题)(1)写出函数y=x2-2x的单调区间及其图象的对称轴,观察:在函数图象对称轴两侧的单调性有什么特点?
(2)写出函数y=|x|的单调区间及其图象的对称轴,观察:在函数图象对称轴两侧的单调性有什么特点?
(3)定义在[-4,8]上的函数y=f(x)的图象关于直线x=2对称,y=f(x)的部分图象如图所示,请补全函数y=f(x)的图象,并写出其单调区间,观察:在函数图象对称轴两侧的单调性有什么特点?
(4)由以上你发现了什么结论?(不需要证明)
参考答案
1.
答案:C ∵函数f(x)在R上是减函数,且3<5,
∴f(3)>f(5).
2.
答案:D 当2a-1<0,即a<时,f(x)是减函数.
3.
答案:D
4.
答案:A 对任意x1,x2∈R(x1≠x2),有<0,则x2-x1与f(x2)-f(x1)异号,故f(x)在R上是减函数.又3>2>1,则f(3)<f(2)<f(1).
5.
答案:C ∵二次函数y=ax2+b的对称轴是y轴,且在[0,+)上是减函数,∴a<0,bR,则点P(a,b)位于y轴左侧.
6.
答案:[-1.5,3]和[5,6]
7.
答案:(-,0) 函数f(x)是反比例函数,若k>0,函数f(x)在区间(-,0)和(0,+)上是减函数;若k<0,函数f(x)在区间(-,0)和(0,+)上是增函数,所以有k<0.
8.
答案:(-,4][16,+) 二次函数f(x)的对称轴是直线x=,又二次函数在对称轴的两侧的单调性相反,则(1,4),所以≤1或≥4,即m≤4或m≥16.
9.
答案:解:函数f(x)=+1在(0,+)上是增函数.证明如下:
设x1,x2是(0,+)上的任意两个实数,且x1<x2,则f(x1)-f(x2)=,
由x1,x2(0,+),得x1x2>0,
又由x1<x2,得x1-x2<0,
于是f(x1)-f(x2)<0,即f(x1)<f(x2),
∴f(x)=+1在(0,+)上是增函数.
10.
答案:解:(1)函数y=x2-2x的单调递减区间是(-,1],单调递增区间是[1,+∞);对称轴是直线x=1;区间(-,1]和区间[1,+)关于直线x=1对称,函数y=x2-2x在对称轴两侧的单调性相反.
(2)函数y=|x|的单调递减区间是(-,0],单调递增区间是[0,+);对称轴是y轴,即直线x=0;区间(-,0]和区间[0,+)关于直线x=0对称,函数y=|x|在对称轴两侧的单调性相反.
(3)函数y=f(x),x[-4,8]的图象如图所示.
函数y=f(x)的单调递增区间是[-4,-1],[2,5];单调递减区间是[5,8],[-1,2];区间[-4,-1]和区间[5,8]关于直线x=2对称.区间[-1,2]和区间[2,5]关于直线x=2对称,函数y=f(x)在对称轴两侧对称区间内的单调性相反.
(4)可以发现结论:如果函数y=f(x)的图象关于直线x=m对称,那么函数y=f(x)在直线x=m两侧对称区间内的单调性相反.1.3
函数的基本性质
函数奇偶性的概念
课后训练
千里之行
始于足下
1.对于定义域是R的任意奇函数f(x),都有(  ).
A.f(x)-f(-x)>0
B.f(x)-f(-x)≤0
C.f(x)·f(-x)≤0
D.f(x)·f(-x)>0
2.设f(x)是R上的任意函数,则下列叙述正确的是(  ).
A.f(x)f(-x)是奇函数
B.f(x)|f(-x)|是奇函数
C.f(x)-f(-x)是偶函数
D.f(x)+f(-x)是偶函数
3.若函数f(x)=(x+1)(x-a)为偶函数,则a等于(  ).
A.-2
B.-1
C.1
D.2
4.奇函数y=f(x)(x∈R)的图象必定经过点(  ).
A.(a,f(-a))
B.(-a,f(a))
C.(-a,-f(a))
D.
5.已知函数f(x)=ax2+bx+c(-2a-3≤x≤1)是偶函数,则a=________,b=________.
6.已知函数y=f(x)是偶函数,其图象与x轴有四个交点,则方程f(x)=0的所有实根之和是________.
7.如图是偶函数f(x)的x≥0时的图象,请作出x<0时的图象.
8.已知f(x)=(m2-1)x2+(m-1)x+n+2,问m,n为何值时,f(x)为奇函数?
百尺竿头
更进一步
 设a为实数,函数f(x)=x2+|x-a|+1,x∈R.
讨论f(x)的奇偶性;(2)求f(x)的最小值.
答案与解析
1.答案:C
解析:对任意奇函数f(x),有f(-x)=-f(x).
∴f(x)·f(-x)=-[f(x)]2≤0,故选C.
2.答案:D
解析:用奇偶性定义判断.
设g(x)=f(x)+f(-x),
则g(-x)=f(-x)+f(x)=g(x),
∴f(x)+f(-x)是偶函数,∴选D.
3.答案:C
解析:利用定义求值.
∵f(x)=(x+1)(x-a)为偶函数,
∴f(-x)=f(x).
即(-x+1)(-x-a)=(x+1)(x-a),
∴x·(a-1)=x·(1-a),
故1-a=0,∴a=1,故选C.
4.答案:C
解析:∵y=f(x)是奇函数,
∴f(-a)=-f(a).∴选C.
5.答案:-1 0
解析:∵f(x)是偶函数,
∴其定义域关于原点对称,
∴-2a-3=-1,
∴a=-1.
∴f(x)=-x2+bx+c.
∵f(-x)=f(x),
∴-(-x)2+b(-x)+c=-x2+bx+c.
∴-b=b,∴b=0.
6.答案:0
解析:偶函数y=f(x)的图象关于y轴对称,∴f(x)与x轴的四个交点也关于y轴对称.因此,若一根为x1,则它关于y轴对称的根为-x1;若一根为x2,则它关于y轴对称的根为-x2,故f(x)=0的四根之和为x1+(-x1)+x2+(-x2)=0.
7.解:偶函数的图象关于y轴对称,由对称性可以作出函数f(x)的x<0时的图象,如图中y轴左边的部分.
8.解:可以利用定义f(-x)去求m,n;也可以取特殊值求m,n.已知f(x)为定义在R上的奇函数,令x=0,得f(0)=n+2=0,得n=-2.取特殊值,令x=-1,x=1,则f(-1)+f(1)=(m2-1+1-m)+(m2-1+m-1)=2(m2-1)=0,得m=±1.又由于m=1,n=-2时,f(x)=0,既为奇函数又为偶函数,舍去.
所以,当m=-1,n=-2时,f(x)为奇函数.
百尺竿头
更进一步
解:(1)当a=0时,f(-x)=(-x)2+|-x|+1=f(x).此时f(x)为偶函数;
当a≠0时,f(a)=a2+1,f(-a)=a2+2|a|+1,∴f(-a)≠f(a),f(-a)≠-f(a),此时函数f(x)既不是奇函数也不是偶函数.
(2)①当x≤a时,函数,若,则函数f(x)在(-∞,a]上单调递减,
∴函数f(x)在(-∞,a]上的最小值为f(a)=a2+1;
若,则函数f(x)在(-∞,a]上的最小值为,且.
②当x≥a时,函数,
若,则函数f(x)在[a,+∞)上最小值为,且;
若,则函数f(x)在[a,+∞)上单调递增,
∴函数f(x)在[a,+∞)上的最小值是f(a)=a2+1.
综上,当时,函数f(x)的最小值是,当时,函数f(x)的最小值是a2+1,当时,函数f(x)的最小值是.1.3
函数的基本性质
课后导练
基础达标
1.已知函数y=-kx+2在(-∞,+∞)上单调递减,则k的取值范围是(

A.k<0
B.k>0
C.k=0
D.不确定
解析:由一次函数的单调性可知:-k<0,
∴k>0.
答案:B
2.设f(x)、g(x)都是单调函数,有如下四个命题,其中正确的命题为(

①若f(x)单调递增,g(x)单调递增,则f(x)-g(x)单调递增
②若f(x)单调递增,g(x)单调递减,则f(x)-g(x)单调递增
③若f(x)单调递减,g(x)单调递增,则f(x)-g(x)单调递减
④若f(x)单调递减,g(x)单调递减,则f(x)-g(x)单调递减
A.①③
B.①④
C.②③
D.②④
解析:由函数单调性定义可得:②③正确,也可举反例否定①④命题.
答案:C
3.如果二次函数y=x2+(m-2)x+4在[1,+∞]上单调递增,则m的取值范围是(

A.m≤0
B.m≥0
C.m≤4
D.m≥4
解析:-≤1,即m≥0.
答案:B
4.下列函数中,在区间(0,+∞)上是增函数的是(

A.y=
B.y=2x-1
C.y=1-2x
D.y=(2x-1)2
解析:由基本初等函数的性质可知选B.
答案:B
5.已知函数f(x)在[-2,3]上单调,且f(-2)·f(3)<0,则方程f(x)=0在[-2,3]内…(

A.至少有一实根
B.至多有一实根
C.没有实根
D.必有唯一实根
解析:由于f(x)在[-2,3]上单调,又f(-2)·f(-3)<0,∴y=f(x)在[-2,3]上必与x轴有一交点,如右图.故选D.
答案:D
6.设函数f(x)(x∈R)为奇函数,f(1)=,f(x+2)=f(x)+f(2),则f(5)等于(

A.0
B.1
C.
D.5
解析:∵f(x+2)=f(x)+f(2),且f(x)为奇函数,f(1)=,
∴f(1)=f(-1+2)=f(-1)+f(2)=-f(1)+f(2).
∴f(2)=2f(1)=2×=1.
∴f(5)=f(3+2)=f(3)+f(2)=f(1+2)+f(2)=2f(2)+f(1)=.
答案:C
7.若f(x)=(m-1)x2+mx+3(x∈R)的图象关于y轴对称,则f(x)的单调递增区间为___________.
解析:∵由条件得-=0,∴m=0,
∴y=-x2+3,故增区间为(-∞,0].
答案:(-∞,0)
8.f(x)是定义在R上的增函数,有下列函数:①y=[f(x)]2是增函数;②y=是减函数;③y=-f(x)是减函数;④y=|f(x)|是增函数.其中错误的结论是_______________.
解析:利用单调函数的定义判断.
答案:①②④
9.已知函数f(x)=x2+mx在(-∞,-1)上递减,在[-1,+∞]上递增,则f(x)在[-2,2]上的值域为
____________________.
解析:由条件知:-=-1,∴m=2.
∴f(x)=x2+2x,∴ymin=-1,ymax=f(2)=8.
答案:[-1,8]
10.若一次函数y=mx+b在(-∞,+∞)上单调递减,函数y=的单调区间为_________.
解析:由条件得m<0,∴y=的减区间为(-∞,-m)或(-m,+∞).(如右图所示)
答案:(-∞,-m)或(-m,+∞)
综合运用
11.下列函数在(-∞,0)上为增函数的有(

①y=|x|
②y=
③y=-
④y=x+
A.①和②
B.②和③
C.③和④
D.①和④
解析:当x∈(-∞,0)时y=-x为减函数.y==-1为常数函数.y=-=x为增函数,y=x+=x-1为增函数,∴③④两函数在(-∞,0)上是增函数.
答案:C
12.设函数f(x)是(-∞,+∞)上的减函数,则(

A.f(a)>f(2a)
B.f(a2)C.f(a2+a)D.f(a2+1)解析:∵a2+1-a=(a-)2+>0,
∴a2+1>a.
∵f(x)在(-∞,+∞)上为减函数,
∴f(a2+1)答案:D
13.函数y=的单调递减区间是_________________.
解析:解y==-1+,可得减区间是(-∞,-1)和(-1,+∞).
答案:(-∞,-1)和(-1,+∞)
14.用定义证明y=-x3+1在(-∞,+∞)是减函数.
证明:设x10,
Δy=f(x2)-f(x1)=(-x23+1)-(-x13+1)
=x13-x23=(x1-x2)(x12+x1x2+x22)
=(x1-x2)[(x1+)2+x22].
∵x1-x2=-Δx<0,
(x1+)2≥0,x22≥0且x1≠x2,
∴(x1+)2+x22>0,
∴Δy<0,即函数f(x)=-x3+1在(-∞,+∞)上是递减函数.
拓展探究
15.求函数y=2x-1-的最大值.
解法一:∵令t=
(t≥0),则x=,∴y=-1-t=--t+=-(t+1)2+6.
∵t≥0,∴y=-
(t+1)2+6在[0,+∞]上为减函数,
∴当t=0时,y有最大值.
解法二:函数的定义域为(-∞,).
∵2x-1在(-∞,)上递增,在(-∞,)上递减,
∴y=2x-1-在(-∞,)上为增函数.
∴当x=时,y有最大值.