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(寒假)新高考数学一轮复习考点精讲+随堂检测02函数的性质(2份,原卷版+教师版)
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考点01:判断函数单调性
【例1】下列函数中,在区间上是减函数的是( )
A.B.C.D.
【答案】D
【分析】根据基本初等函数的单调性及对数型复合函数的单调性判断即可.
【详解】对于A:在定义域上单调递增,故A错误;
对于B:在定义域上单调递增,故B错误;
对于C:定义域为,因为在上单调递减且值域为,
又在定义域上单调递减,所以在上单调递增,故C错误;
对于D:,函数在上单调递减,故D正确;故选:D
【变式1】已知函数同时满足性质:①;②当时,,则函数可能为( )
A.B.C.D.
【答案】C
【分析】根据给定条件,确定函数的奇偶性和在上的单调性,再逐项判断作答.
【详解】由,知函数是偶函数,由当时,,知在上单调递减,对于A,函数在上单调递增,A不是;对于B,指数函数不具奇偶性,B不是;对于D,当时,在上单调递增,D不是;对于C,函数是偶函数,当时,,而余弦函数在上单调递减,即在上单调递减,C是.故选:C
【变式2】下列命题正确的是( )
A.函数在上是增函数B.函数在上是减函数
C.函数和函数的单调性相同D.函数和函数的单调性相同
【答案】C
【分析】分别判断出,,和的单调性,即可判断.
【详解】对于A:定义域为,由二次函数的图像可知,在是增函数,在是减函数,故A错误;
对于B:的定义域为,由反比例函数的图像可知,在和上是减函数,故B错误;
对于C:在是增函数,在是减函数,
,当时,,易知为增函数,当时,,易知为减函数,所以函数和函数的单调性相同,故C正确;
对于D:定义域为,由反比例函数的图像可知,在和上是减函数;
设定义域为,取,
则,
当时,,即在上单调递减,
当,,即在上单调递减,
同理可证,在上单调递减,在上单调递增,故D错误,
故选:C.
考点02:求函数的单调区间
【例2】函数的单调递减区间是( )
A. B.和 C. D.和
【答案】B
【分析】将绝对值函数转化成分段函数,由二次函数的性质即可求
【详解】,则由二次函数的性质知,当时,的单调递减区间为;当,的单调递减区间为,故的单调递减区间是和.故选:B
【变式3】函数的单调减区间为 .
【答案】
【分析】根据给定条件,利用指数型复合函数求出单调递减区间作答.
【详解】函数的定义域为R,令,函数在上单调递减,在上单调递增,而函数在R上是增函数,因此函数在上单调递减,在上单调递增,所以函数的严格减区间为.故答案为:
【变式4】已知函数的单调增区间为__________.
【答案】.
【分析】先求出函数的定义域,再根据复合函数的单调性求解即可.
【详解】解:令,由,可得,所以,
解得,所以函数的定义域为,由余弦函数的性质可知:在上单调递增,在上单调递减,又因为在定义域上为单调递增函数,由复合函数的单调性可知:函数的单调增区间为.故答案为:
考点03:函数的最值问题
【例3】函数的最小值为________.
【答案】
【解析】根据函数解析式,先令,将问题转为求函数在上的最值问题,根据单调性,即可求解.
【详解】因为,,
令,则,所以
令,,因为指数函数与一次函数都是增函数,所以也是增函数,所以时,.故答案为:.
【变式5】函数y=+的最大值为__________.
【答案】
【分析】首先求出函数的定义域,然后将函数平方,利用二次函数的性质即可求解.
【详解】由,解得,即函数的定义域为,,
当时,取得最大值,即.故答案为:
【变式6】已知函数在区间上的最大值为,则实数的值为______.
【答案】
【分析】将函数化为,,,讨论,和时函数的单调性,运用单调性可得最大值,解方程即可得到所求值.
【详解】解:函数,即,,,当时,不成立;
当,即时,在,递减,可得为最大值,即,解得,成立;
当,即时,在,递增,可得为最大值,即,解得,不成立;
综上可得.故答案为:.
考点04:恒成立问题与存在性问题
【例4】不等式对满足的一切实数m的取值都成立,则x的取值范围为 .
【答案】.
【分析】构造函数,原不等式等价为对于任意恒成立,从而只需满足即可,进而解不等式可得答案.
【详解】不等式化为:对于任意的恒成立,令,要使对于任意恒成立,由于函数是关于的一条直线,则有,解得,故x的取值范围为.
【变式7】若关于x的不等式有实数解,则实数a的取值范围是( )
A.B.C.D.
【答案】A
【分析】分离参数将问题转化为有解,计算即可.
【详解】由题知,而,所以,又,所以.因为关于的不等式有实数解,即有实数解,所以,即.
故选:A
【变式8】若存在实数,使得不等式成立,则x的取值范围为 .
【答案】或
【分析】原不等式可化为.设,根据的符号讨论,结合一次函数的单调性,即可得出答案.
【详解】原不等式可化为.设,
当时,恒成立,满足题意;当时,恒成立,不满足题意;
当时,函数单调递增,要使不等式成立,则应有,即有,
解得,或;当时,函数单调递减,要使不等式成立,则应有,
即有,解得,.综上所述,x的取值范围为或.
考点05:利用函数的单调性求参数的取值范围
【例5】已知函数在上单调递增,则实数a的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据函数单调性即可求出实数a的取值范围.
【详解】由题意,,在中,函数单调递增,∴,解得:,
故选:C.
【变式9】函数,对 且,,则实数的范围为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】首先判断函数在区间的单调性,再结合二次函数的对称轴,列式求实数的范围.
【详解】因为对 且,,所以函数在区间单调递减,函数的对称轴是,所以,得.故选:B
【变式10】函数,若对于任意,,当时,都有,则实数a的取值范围是________.
【答案】
【分析】首先将不等式变形,并构造函数,讨论的正负,结合函数在区间的单调性,求实数的取值范围.
【详解】∵对于任意,当时,都有,∴,
令,则在上单调递增,又∵,当时,满足题目条件,此时;当时,,时,,当时,等号成立,根据对勾函数单调性可知,有,∴,综上可知,.故答案为:.
考点06:判断函数的奇偶性
【例6】若,,分别是定义在R上的偶函数、奇函数、偶函数,则下列函数不是偶函数的是( )
A.B.
C.D.
【答案】C
【分析】根据,,分别是定义在R上的偶函数、奇函数、偶函数,再由奇偶函数的定义逐项判断即可.
【详解】若,则,
则是偶函数,故A错误;
若,则,则是偶函数,故B错误;
若,则,则是奇函数,故C正确;
若,则,
则是偶函数,故D错误.故选:C
【变式11】函数的奇偶性为( )
A.奇函数B.偶函数C.非奇非偶函数D.既奇又偶函数
【答案】C
【分析】求出的定义域不关于原点对称,即可判断为非奇非偶函数.
【详解】函数的定义域为,则,
由于定义域不关于原点对称,故为非奇非偶函数.故选:C.
考点07:利用奇偶性求函数值或参数值
【例7】若函数为奇函数,则___________.
【答案】
【分析】根据奇函数的性质,得到,求得,结合奇偶性的定义,即可求解.
【详解】由函数为奇函数,可得,即,解得,
当时,,此时函数为奇函数,符合题意;
当时,,则,即,此时函数为奇函数,符合题意,综上可得,实数的值为.
故答案为:.
【变式12】函数是偶函数,当时,,则________.
【答案】
【分析】根据函数的奇偶性求出解析式后即可代入求解.
【详解】因为当时,,所以当时,,所以,函数是偶函数,所以,所以,故答案为:.
考点08:利用奇偶性求解析式
【例8】已知函数为定义在上的奇函数,则不等式的解集为__________.
【答案】.
【分析】根据奇函数性质可得定义域关于原点对称求出,,再利用函数单调性和奇偶性即可求出不等式的解集.
【详解】根据奇函数定义可知,可得,函数定义域为;
又,可得,所以;易知函数在上单调递增,
所以不等式即为,根据函数单调性和奇偶性可得,解得.故答案为:
【变式13】已知函数为上的奇函数,当时,,则时,_________.
【答案】
【分析】由奇函数性质可得时,,由条件求可得结论.
【详解】因为函数为上的奇函数,所以对任意的,,所以当时,,,因为当时,,,所以,
所以,故答案为:.
考点9:单调性与奇偶性的综合问题
【例9】已知函数是定义在上的偶函数,在上单调递减,且,则不等式的解集为( )
A.B.C.D.
【答案】C
【分析】依题意作函数图像,根据单调性和奇偶性求解.
【详解】依题意,函数的大致图像如下图:
因为是定义在上的偶函数,在上单调递减,且,所以在上单调递增,且,则当或时,;当时,,
不等式化为或,所以或或,
解得或或,即或,
即原不等式的解集为;
故选:C.
【变式14】设奇函数在上为单调递增函数,且,则不等式,的解集为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】由题意结合的奇偶性和单调性的示意图,化简不等式为,数形结合,求得它的解集.
【详解】由题意可得,奇函数在和上都为单调递增函数,且,函数图像示意图如图所示:
故不等式,即,即,结合的示意图可得它的解集为或故选:D.
【变式15】已知定义在上的奇函数在上单调递增,且,则满足的的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】首先根据函数奇偶性与单调性,得到函数在相应区间上的符号,再根据不等式,分类转化为对应自变量不等式组,最后求并集得结果.
【详解】因为定义在上的奇函数在上单调递增,且,所以在上也是单调递增,且,,所以当时,;当时,,
所以由,可得或,即或,解得,
得的取值范围为.故选:A.
【变式16】已知函数,则使得成立的实数的取值范围为__________.
【答案】
【分析】根据函数的奇偶性和单调性即可求解.
【详解】函数 的 定义域为 ,因为 ,
所以 ,故函数 为偶函数,
当 时, , 且 在 上单调递减,
当 时, , 且 在 上单调递减,
而 , 故 在 上单调递减, 且 .则使得成立,
需,所以且,所以且,
所以且解得或,故答案为:.
函数的性质 随堂检测
1.在下列函数中:①,②,③,④,在上为增函数的有( )
A.①②B.③④C.②③D.①④
【答案】B
【分析】根据范围直接去绝对值号,进而判断函数单调性,从而得解.
【详解】因为,所以①在上单调递减,不符合题意;②在上为常函数,不符合题意;③在上单调递增,符合题意;④在上单调递增,符合题意;故符合题意的为③④.故选:B.
2.“”是“函数在区间(1,2)上单调递减”的( )
A.充分不必要条件B.充要条件
C.必要不充分条件D.既不充分也不必要条件
【答案】C
【分析】根据函数的单调性与导数的关系和必要不充分条件的判断即可求解.
【详解】若在区间(1,2)上单调递减,所以在区间(1,2)上恒成立,
所以在区间(1,2)上恒成立,所以,所以,所以“”是“”的必要不充分条件,所以“”是函数在区间(1,2)上单调递减”的必要不充分条件,
故选:C.
3.设,则“”是“为奇函数”的( )
A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充要条件D.既不充分也不必要条件
【答案】A
【分析】根据为奇函数,可得,即可求得,再根据充分条件和必要条件的定义即可得解.
【详解】若为奇函数,则,
,解得,经检验,符合题意,“”是“为奇函数”的充分不必要条件.故选:A.
4.(多选)奇函数在的图像如图所示,则下列结论正确的有( )
A.当时, B.函数在上递减
C. D.函数在上递增
【答案】ABD
【详解】解:根据图像可知:时,,在递减,在上递增,所以根据奇函数性质,当时,,A正确;当时,在递减,在上递增,故BD正确.由于在上递增,所以,故C错误.故选:ABD
5.函数的单调递增区间是( )
A. B.∪ C.和 D.
【答案】C
【分析】先对函数化简,然后画出函数图象,结合图象可求出函数的增区间.
【详解】,函数图象如图所示,
由图可知函数的递增区间为和,故选:C
6.若奇函数在区间上是增函数,则它在区间上是( )
A.增函数且最大值是B.增函数且最小值是
C.减函数且最大值是D.减函数且最小值是
【答案】A
【详解】由题意,奇函数在区间上是增函数,则函数在区间也为增函数,
所以函数在区间上的最大值为,最小值为.故选:A.
7.对于任意,函数的值恒大于零,则x的取值范围是( )
A. B. C.或 D.
【答案】C
【分析】将函数的解析式变形为,并构造函数,
由题意得出,解此不等式组可得出实数的取值范围
【详解】对任意,函数的值恒大于零,设,即在上恒成立.在上是关于的一次函数或常数函数,其图象为一条线段.
则只需线段的两个端点在轴上方,即 ,解得或.故选:C.
8.已知是定义在上的偶函数,且在上为增函数,,则不等式的解集为__________.
【答案】
【分析】根据偶函数的性质及函数的单调性,将函数不等式转化为自变量的不等式,再结合对数函数的性质计算可得.
【详解】因为是定义在上的偶函数,且在上为增函数,所以在上单调递减,
又,则,所以时,时,时,
所以不等式等价于或,即或,即或,解得或,即不等式的解集为.
故答案为:
9.已知定义在上的函数在上单调递增,且函数为奇函数,则的解集为___________.
【答案】
【详解】函数为奇函数,函数关于中心对称.则,
又在上单调递增,在单调递增,从而可化为:,,原不等式的解集为.
故答案为:.
10.如图所示,定义域和值域均为R的函数的图象给人以“一波三折”的曲线之美.
(1)若在上有最大值,则a的取值范围是______;
(2)方程的解的个数为______.
【答案】 ;
【详解】(1)由图象可知:该函数在上单调递增,在上单调递减,
在上单调递增,且,
要想在上有最大值,则有,a的取值范围是;
(2)令,,或,
若,根据函数图象,可知该方程有三个不相等实根;
若,根据函数图象,可知该方程有一个实根,所以方程的解的个数为,
故答案为:;.
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