考点03函数的概念与性质(8种题型10个易错考点)(原卷版)-【一轮复习讲义】2024年高考数学复习全程规划(上海地区专用)
展开考点03函数的概念与性质(8种题型10个易错考点)
【课程安排细目表】
一、 真题抢先刷,考向提前知
二、考点清单
三、题型方法
四、易错分析
五、刷好题
六.刷压轴
一、 真题抢先刷,考向提前知
一.选择题(共3小题)
1.(2022•上海)下列函数定义域为R的是( )
A.y= B.y=x﹣1 C.y= D.y=
2.(2023•上海)下列函数是偶函数的是( )
A.y=sinx B.y=cosx C.y=x3 D.y=2x
3.(2021•上海)以下哪个函数既是奇函数,又是减函数( )
A.y=﹣3x B.y=x3 C.y=log3x D.y=3x
二.填空题(共2小题)
4.(2020•上海)若函数y=a•3x+为偶函数,则a= .
5.(2022•上海)设函数f(x)满足对任意x∈[0,+∞)都成立,其值域是Af,已知对任何满足上述条件的f(x)都有{y|y=f(x),0≤x≤a}=Af,则a的取值范围为 .
三.解答题(共3小题)
6.(2020•上海)已知非空集合A⊆R,函数y=f(x)的定义域为D,若对任意t∈A且x∈D,不等式f(x)≤f(x+t)恒成立,则称函数f(x)具有A性质.
(1)当A={﹣1},判断f(x)=﹣x、g(x)=2x是否具有A性质;
(2)当A=(0,1),f(x)=x+,x∈[a,+∞),若f(x)具有A性质,求a的取值范围;
(3)当A={﹣2,m},m∈Z,若D为整数集且具有A性质的函数均为常值函数,求所有符合条件的m的值.
7.(2021•上海)已知函数f(x)=﹣x.
(1)若a=1,求函数的定义域;
(2)若a≠0,若f(ax)=a有2个不同实数根,求a的取值范围;
(3)是否存在实数a,使得函数f(x)在定义域内具有单调性?若存在,求出a的取值范围.
8.(2021•上海)已知x1,x2∈R,若对任意的x2﹣x1∈S,f(x2)﹣f(x1)∈S,则有定义:f(x)是在S关联的.
(1)判断和证明f(x)=2x﹣1是否在[0,+∞)关联?是否有[0,1]关联?
(2)若f(x)是在{3}关联的,f(x)在x∈[0,3)时,f(x)=x2﹣2x,求解不等式:2≤f(x)≤3.
(3)证明:f(x)是{1}关联的,且是在[0,+∞)关联的,当且仅当“f(x)在[1,2]是关联的”.
二、考点清单
1.函数的概念
设A,B是两个非空数集,如果按照确定的法则f,对A中的任意数x,都有唯一确定的数y与它对应,那么就称f:A→B为从集合A到集合B的一个函数,记作y=f(x),x∈A.
2.函数的定义域、值域
(1)函数y=f(x)自变量取值的范围(数集A)叫做这个函数的定义域;所有函数值构成的集合{y|y=f(x),x∈A}叫做这个函数的值域.
(2)如果两个函数的定义域相同,并且对应法则完全一致,则这两个函数为相等函数.
3.函数的表示法
表示函数的常用方法有解析法、图象法和列表法.
4.分段函数
(1)在函数的定义域内,对于自变量x的不同取值区间,有着不同的对应法则,这种函数称为分段函数.
(2)分段函数是一个函数,分段函数的定义域是各段定义域的并集,值域是各段值域的并集.
5.函数的单调性
(1)单调函数的定义
增函数
减函数
定义
设函数y=f(x)的定义域为A,区间M⊆A,如果取区间M中任意两个值x1,x2,改变量Δx=x2-x1>0,则当
Δy=f(x2)-f(x1)>0时,就称函数y=f(x)在区间M上是增函数
Δy=f(x2)-f(x1)<0时,就称函数y=f(x)在区间M上是减函数
图象描述
自左向右看图象是上升的
自左向右看图象是下降的
(2)如果一个函数在某个区间M上是增函数或是减函数,就说这个函数在这个区间M上具有单调性,区间M称为单调区间.
6.函数的最值
前提
设函数y=f(x)的定义域为I,如果存在实数M满足
条件
(1)对于任意x∈I,都有f(x)≤M;
(2)存在x0∈I,使得f(x0)=M
(3)对于任意x∈I,都有f(x)≥M;
(4)存在x0∈I,使得f(x0)=M
结论
M为最大值
M为最小值
7.函数的奇偶性
奇偶性
定义
图象特点
奇函数
设函数y=f(x)的定义域为D,如果对D内的任意一个x,都有-x∈D,且f(-x)=-f(x),则这个函数叫做奇函数
关于原点对称
偶函数
设函数y=g(x)的定义域为D,如果对D内的任意一个x,都有-x∈D,且g(-x)=g(x),则这个函数叫做偶函数
关于y轴对称
8.函数的周期性
(1)周期函数:对于函数y=f(x),如果存在一个非零常数T,使得当x取定义域内的任何值时,都有f(x+T)=f(x),那么就称函数y=f(x)为周期函数,称T为这个函数的周期.
(2)最小正周期:如果在周期函数f(x)的所有周期中存在一个最小的正数,那么这个最小正数就叫做f(x)的最小正周期.
三、题型方法
一.函数的定义域及其求法(共3小题)
1.(2023•虹口区二模)函数y=lg(x﹣1)+的定义域为 .
2.(2023•普陀区二模)函数的定义域为 .
3.(2023•浦东新区模拟)函数的定义域为 .
二.函数的值域(共1小题)
4.(2023•虹口区二模)对于定义在R上的奇函数y=f(x),当x>0时,,则该函数的值域为 .
三.函数解析式的求解及常用方法(共1小题)
5.(2023•宝山区校级模拟)已知a>0,函数(x∈[1,2])的图象的两个端点分别为A、B,设M是函数f(x)图象上任意一点,过M作垂直于x轴的直线l,且l与线段AB交于点N,若|MN|≤1恒成立,则a的最大值是 .
四.函数的图象与图象的变换(共2小题)
6.(2023•黄浦区模拟)设a,b,c,d∈R,若函数y=ax3+bx2+cx+d的部分图像如图所示,则下列结论正确的是( )
A.b>0,c>0 B.b>0,c<0 C.b<0,c>0 D.b<0,c<0
7.(2023•上海模拟)已知函数,则其图象大致是( )
A. B.
C. D.
五.函数的最值及其几何意义(共3小题)
8.(2023•浦东新区校级一模)函数f(x)=x,g(x)=x2﹣x+2.若存在x1,x2,…,xn∈[0,],使得f(x1)+f(x2)+…+f(xn﹣1)+g(xn)=g(x1)+g(x2)+…+g(xn﹣1)+f(xn),则n的最大值是( )
A.11 B.13 C.14 D.18
9.(2023•徐汇区二模)已知函数,x∈[b,+∞),其中b>0,a∈R,若f(x)的最小值为2,则实数a的取值范围是 .
10.(2023•浦东新区二模)函数在区间上的最小值为 .
六.函数奇偶性的性质与判断(共6小题)
11.(2023•闵行区二模)下列函数中,既不是奇函数,也不是偶函数的为( )
A.y=0 B. C.y=x2 D.y=2x
12.(2023•杨浦区二模)下列函数中,既是偶函数,又在区间(﹣∞,0)上严格递减的是( )
A.y=2|x| B.y=ln(﹣x) C. D.
13.(2023•奉贤区二模)已知y=f(x)为R上的奇函数,且当x≥0时,,则y=f(x)的驻点为 .
14.(2023•金山区二模)已知y=f(x)是定义域为R的奇函数,当x≥0时,f(x)=2x3+2x﹣1,则f(﹣2)= .
15.(2023•静安区二模)已知函数为偶函数,则函数f(x)的值域为 .
16.(2023•宝山区校级模拟)设定义在R上的奇函数y=f(x),当x>0时,f(x)=2x﹣4,则不等式f(x)≤0的解集是 .
七.奇偶性与单调性的综合(共3小题)
17.(2023•崇明区二模)下列函数中,既是定义域内单调递增函数,又是奇函数的为( )
A.f(x)=tanx B.
C.f(x)=x﹣cosx D.f(x)=ex﹣e﹣x
18.(2023•浦东新区模拟)下列函数在定义域中,既是奇函数又是严格减函数的是( )
A.y=﹣lnx B. C.y=ex﹣e﹣x D.y=﹣x|x|
19.(2023•浦东新区校级三模)下列函数中,既是定义域内单调增函数,又是奇函数的是( )
A.f(x)=tanx B.f(x)=x﹣
C.f(x)=x﹣cosx D.f(x)=x(ex+e﹣x)
八.函数恒成立问题(共6小题)
20.(2023•浦东新区三模)已知定义在R上的函数y=f(x).对任意区间[a,b]和c∈[a,b],若存在开区间I,使得c∈I∩[a,b],且对任意x∈I∩[a,b](x≠c)都成立f(x)<f(c),则称c为f(x)在[a,b]上的一个“M点”.有以下两个命题:
①若f(x0)是f(x)在区间[a,b]上的最大值,则x0是f(x)在区间[a,b]上的一个M点;
②若对任意a<b,b都是f(x)在区间[a,b]上的一个M点,则f(x)在R上严格增.
那么( )
A.①是真命题,②是假命题 B.①是假命题,②是真命题
C.①、②都是真命题 D.①、②都是假命题
21.(2023•金山区二模)已知函数y=f(x)和y=g(x)的表达式分别为,g(x)=x|x2﹣a|,若对任意,若存在x2∈[﹣3,0],使得g(x1)<f(x2),则实数a的取值范围是 .
22.(2023•长宁区二模)若对任意x∈[1,2],均有|x2﹣a|+|x+a|=|x2+x|,则实数a的取值范围为 .
23.(2023•奉贤区二模)设函数y=f(x)的定义域是R,它的导数是f'(x).若存在常数m(m∈R),使得f(x+m)=﹣f'(x)对一切x恒成立,那么称函数y=f(x)具有性质P(m).
(1)求证:函数y=ex不具有性质P(m);
(2)判别函数y=sinx是否具有性质P(m).若具有求出m的取值集合;若不具有请说明理由.
24.(2023•松江区模拟)已知fa(x)=|x|+|x﹣a|,其中a∈R.
(1)判断函数y=fa(x)的奇偶性,并说明理由;
(2)当a=4时,对任意非零实数c,不等式均成立,求实数t的取值范围.
25.(2023•黄浦区模拟)定义在R上的函数y=f(x),y=g(x),若|f(x1)﹣f(x2)|≥|g(x1)﹣g(x2)|对任意的x1,x2∈R成立,则称函数y=g(x)是函数y=f(x)的“从属函数”.
(1)若函数y=g(x)是函数y=f(x)的“从属函数”且y=f(x)是偶函数,求证:y=g(x)是偶函数;
(2)若,求证:当a≥1时,函数y=g(x)是函数y=f(x)的“从属函数”;
(3)设定义在R上的函数y=f(x)与y=g(x),它们的图像各是一条连续的曲线,且函数y=g(x)是函数y=f(x)的“从属函数”.设α:“函数y=f(x)在R上是严格增函数或严格减函数”;β:“函数y=g(x)在R上为严格增函数或严格减函数”,试判断α是β的什么条件?请说明理由.
四、易错分析
易错点1:求函数的单调区间忽视定义域致错
函数y=的单调递减区间为( )
A. B.
C.[0,+∞) D.(-∞,-3]
易错点2:判断函数的奇偶性忽视定义域致错
判断函数f(x)=的奇偶性:
易错点3:有关分段函数的不等式问题忽视定义域致错
设函数f(x)= 则使得f(x)≥1的自变量x的取值范围为__________.
易错点4:有关抽象函数的不等式问题忽视定义域致错
设a∈R,已知函数y=f(x)是定义在[-4,4]上的减函数,且f(a+1)>f(2a),则a的取值范围是( )
A.[-4,1) B.(1,4] C.(1,2] D.C.(1,+∞)
易错点5:有关分段函数的单调性问题忽视端点值致错
已知函数f(x)=在R上单调递增,则实数a的取值范围为________.
易错点6:有关奇函数的解析式忽视自变量0的函数值致错
已知定义在R上的奇函数f(x),当x>0时,f(x)=x2+x-1,则函数f(x)的解析式为_______.
易错点7:使用换元法忽视新变量的取值范围致错
若f(2x)=4x-2x,则f(x)=________.
易错点8:忽视零点存在性定理前提条件而致错
对于函数f(x),若f(-1)f(3)<0,则( )
A.方程f(x)=0一定有实数解 B.方程f(x)=0一定无实数解
C.方程f(x)=0一定有两实根 D.方程f(x)=0可能无实数解
易错点9:搞不清复合函数的自变量而致错
已知f(x2-1)的定义域为[0,3],则f(2x-1)的定义域是( )
A. B.
C. D.
易错点10:搞不清函数图象左右平移规则而致错
将函数y=f(-x)的图象向右平移1个单位长度得到函数________的图象.
五、刷好题
一.函数的定义域及其求法(共2小题)
1.(2021•黄浦区三模)函数f(x)=的定义域为 .
2.(2021•黄浦区三模)如图,某城市设立以城中心O为圆心、r公里为半径的圆形保护区,从保护区边缘起,在城中心O正东方向上有一条高速公路PB、西南方向上有一条一级公路QC,现要在保护区边缘PQ弧上选择一点A作为出口,建一条连接两条公路且与圆O相切的直道BC.已知通往一级公路的道路AC每公里造价为a万元,通往高速公路的道路AB每公里造价是m2a万元,其中a,r,m为常数,设∠POA=θ,总造价为y万元.
(1)把y表示成θ的函数y=f(θ),并求出定义域;
(2)当时,如何确定A点的位置才能使得总造价最低?
二.函数的值域(共1小题)
3.(2021•徐汇区校级三模)下列函数中,与函数y=x3的值域相同的函数为( )
A.y=()x+1 B.y=ln(x+1) C.y= D.y=x+
三.函数的图象与图象的变换(共2小题)
4.(2022•徐汇区三模)函数f(x)=(﹣1)sinx图象的大致形状是( )
A. B.
C. D.
5.(2022•杨浦区模拟)定义域为[a,b]的函数y=f(x)图象的两个端点为A(a,f(a)),B(b,f(b)),M(x,y)是y=f(x)图象上任意一点,过点M作垂直于x轴的直线l交线段AB于点N(点M与点N可以重合),我们称||的最大值为该函数的“曲径”,下列定义域为[1,2]上的函数中,曲径最小的是( )
A.y=x2 B.y= C.y=x﹣ D.y=sinx
四.复合函数的单调性(共2小题)
6.(2021•浦东新区三模)函数y=的单调递减区间为 .
7.(2021•徐汇区校级三模)函数y=lgsin2x的单调递减区间为 .
五.函数的最值及其几何意义(共2小题)
8.(2022•浦东新区校级模拟)若分段函数f(x)=,将函数y=|f(x)﹣f(a)|,x∈[m,n]的最大值记作Za[m,n],那么当﹣2≤m≤2时,Z2[m,m+4]的取值范围是 .
9.(2021•金山区二模)设m为给定的实常数,若函数y=f(x)在其定义域内存在实数x0,使得f(x0+m)=f(x0)+f(m)成立,则
称函数f(x)为“G(m)函数”.
(1)若函数f(x)=2x为“G(2)函数”,求实数x0的值;
(2)若函数f(x)=lg,为“G(1)函数”,求实数a的取值范围;
(3)已知f(x)=x+b(b∈R)为“G(0)函数”,设g(x)=x|x﹣4|.若对任意的x1,x2∈[0,t],当x1≠x2时,都有>2成立,求实数t的最大值.
六.函数奇偶性的性质与判断(共2小题)
10.(2021•长宁区二模)设f(x)=xα(α∈{﹣2,﹣1,,,1,2}),则“y=f(x)图象经过点(﹣1,1)”是“y=f(x)是偶函数”的( )
A.充分非必要条件 B.必要非充分条件
C.充要条件 D.既非充分又非必要条件
11.(2021•奉贤区二模)设函数f(x)=lg(1﹣cos2x)+cos(x+θ),θ∈[0,).
(1)讨论函数y=f(x)的奇偶性,并说明理由;
(2)设θ>0,解关于x的不等式f(+x)﹣f(﹣x)<0.
七.抽象函数及其应用(共1小题)
12.(2021•上海模拟)设f(x)是定义在实数集R上的函数,且满足下列关系f(10+x)=f(10﹣x),f(20﹣x)=﹣f(20+x),则f(x)是( )
A.偶函数,又是周期函数
B.偶函数,但不是周期函数
C.奇函数,又是周期函数
D.奇函数,但不是周期函数
八.函数恒成立问题(共4小题)
13.(2021•浦东新区校级三模)已知实数a>0,函数f(x)=,g(x)=x+a,若对任意x1∈[﹣2a,2a],总存在x2∈[﹣2a,2a],使得f(x2)≤g(x1),则a的最大值为 .
14.(2021•徐汇区二模)已知实数a、b使得不等式|ax2+bx+a|≤x对任意x∈[1,2]都成立,在平面直角坐标系xOy中,点(a,b)形成的区域记为Ω.若圆x2+y2=r2上的任一点都在Ω中,则r的最大值为 .
15.(2021•宝山区校级模拟)已知函数f(x)=3﹣2log2x,g(x)=log2x.
(1)当x∈[1,4]时,求函数h(x)=[f(x)+1]•g(x)的值域;
(2)给定n∈N,如果对任意的x∈[2n,2n+1],不等式恒成立,求实数k的取值范围.
16.(2021•黄浦区三模)已知函数f(x)=a﹣(a为实常数).
(1)讨论函数f(x)的奇偶性,并说明理由;
(2)当f(x)为奇函数时,对任意x∈[1,6],不等式f(x)≥恒成立,求实数u的最大值.
八.刷压轴
一、填空题
1.(2023·上海崇明·统考二模)若函数的图像上点与点、点与点分别关于原点对称,除此之外,不存在函数图像上的其它两点关于原点对称,则实数的取值范围是____________.
2.(2023·上海徐汇·统考二模)已知函数,,其中,,若的最小值为2,则实数的取值范围是__________.
二、解答题
3.(2023·上海徐汇·位育中学校考模拟预测)已知函数,.
(1)判断函数的奇偶性;
(2)若函数在处有极值,且关于x的方程有3个不同的实根,求实数m的取值范围;
(3)记(是自然对数的底数).若对任意、且时,均有成立,求实数a的取值范围.
4.(2023·上海金山·统考一模)若函数是其定义域内的区间上的严格增函数,而是上的严格减函数,则称是上的“弱增函数”.若数列是严格增数列,而是严格减数列,则称是“弱增数列”.
(1)判断函数是否为上的“弱增函数”,并说明理由(其中是自然对数的底数);
(2)已知函数与函数的图像关于坐标原点对称,若是上的“弱增函数”,求的最大值;
(3)已知等差数列是首项为4的“弱增数列”,且公差d是偶数.记的前项和为,设是正整数,常数,若存在正整数和,使得且,求所有可能的值.
5.(2023·上海嘉定·统考二模)已知,等差数列的前项和为,记.
(1)求证:函数的图像关于点中心对称;
(2)若、、是某三角形的三个内角,求的取值范围;
(3)若,求证:.反之是否成立?并请说明理由.
6.(2023·上海浦东新·华师大二附中校考模拟预测)设是定义在上的奇函数.若是严格减函数,则称为“函数”.
(1)分别判断和是否为函数,并说明理由;
(2)若是函数,求正数的取值范围;
(3)已知奇函数及其导函数定义域均为.判断“在上严格减”是“为函数”的什么条件,并说明理由.
7.(2023·上海黄浦·上海市敬业中学校考三模)定义:如果函数和的图像上分别存在点M和N关于x轴对称,则称函数和具有C关系.
(1)判断函数和是否具有C关系;
(2)若函数和不具有C关系,求实数a的取值范围;
(3)若函数和在区间上具有C关系,求实数m的取值范围.
8.(2023·上海普陀·曹杨二中校考模拟预测)对于函数和,设集合,,若存在,,使得,则称函数与“具有性质”.
(1)判断函数与是否“具有性质”,并说明理由;
(2)若函数与“具有性质”,求实数的最大值和最小值;
(3)设且,,若函数与“具有性质”,求的取值范围.
9.(2023·上海浦东新·统考一模)已知定义域为R的函数.当时,若是严格增函数,则称是一个“函数”.
(1)分别判断函数、是否为函数;
(2)是否存在实数b,使得函数,是函数?若存在,求实数b的取值范围;否则,证明你的结论;
(3)已知,其中.证明:若是R上的严格增函数,则对任意,都是函数.
10.(2023·上海崇明·统考二模)已知定义域为D的函数,其导函数为,满足对任意的都有.
(1)若,,求实数a的取值范围;
(2)证明:方程至多只有一个实根;
(3)若,是周期为2的周期函数,证明:对任意的实数,,都有.
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