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高考数学基础知识复习:函数性质
一、 知识清单:
1、函数的单调区间可以是整个定义域,也可以是定义域的一部分. 对于具体的函数来说可能有单调区间,也可能没有单调区间,如果函数在区间(0,1)上为减函数,在区间(1,2)上为减函数,就不能说函数在上为减函数.
2、单调性:研究函数的单调性应结合函数单调区间,单调区间应是定义域的子集。
判断函数单调性的方法:
① 定义法(作差比较和作商比较);
② 图象法;
③ 单调性的运算性质(实质上是不等式性质);
④ 复合函数单调性判断法则;
⑤ 导数法(适用于多项式函数)
注:函数单调性是函数性质中最活跃的性质,它的运用主要体现在不等式方面,如比较大小,解抽象函数不等式等。
3.偶函数
⑴偶函数:.设()为偶函数上一点,则()也是图象上一点.
⑵偶函数的判定:两个条件同时满足
① 定义域一定要关于轴对称,例如:在上不是偶函数.
② 满足,或,若时,.
4. 奇函数
⑴奇函数:.设()为奇函数上一点,则()也是图象上一点.
⑵奇函数的判定:两个条件同时满足①定义域一定要关于原点对称,例如:在上不是奇函数.②满足,或,若时,.
注:函数定义域关于原点对称是判断函数奇偶性的必要条件,在利用定义判断时,应在化简解析式后进行,同时灵活运用定义域的变形,如,(f(x)≠0)
5.反函数
⑴定义:只有满足,函数才有反函数. 例如:无反函数.函数的反函数记为,习惯上记为.
⑵.求反函数的步骤:
①将看成关于的方程,解出,若有两解,要注意解的选择;
②将互换,得;
③写出反函数的定义域(即的值域)。
⑶.在同一坐标系,函数与它的反函数的图象关于对称.
[注]:一般地,的反函数. 是先的反函数,在左移三个单位.
是先左移三个单位,在的反函数.
6函数性质之间的关系
.⑴单调函数必有反函数,但并非反函数存在时一定是单调的.因此,所有偶函数不存在反函数.
⑵如果一个函数有反函数且为奇函数,那么它的反函数也为奇函数.
⑶设函数y = f(x)定义域,值域分别为X、Y. 如果y = f(x)在X上是增(减)函数,那么反函数在Y上一定是增(减)函数,即互为反函数的两个函数增减性相同.
⑷一般地,如果函数有反函数,且,那么. 这就是说点()在函数图象上,那么点()在函数的图象上.
注:
1.函数f(x)的反函数f-1(x)的性质与f(x)性质紧密相连,如定义域、值域互换,具有相同的单调性等,把反函数f-1(x)的问题化归为函数f(x)的问题是处理反函数问题的重要思想。
2.设函数f(x)定义域为A,值域为C,则① f-1[f(x)]=x,(xÎA)②f[f-1(x)]=x,(xÎC)
课前练习
1.讨论函数的单调性。
2.函数在定义域上的单调性为( )
(A)在上是增函数,在上是增函数;(B)减函数;
(C)在上是减函数,在上是减函数;(D)增函数
3.已知函数f (x), g (x)在 R上是增函数,求证:f [g (x)]在 R上也是增函数。
4.判断下列函数的奇偶性:
①,②,③
5.求函数 (-1≤ x < 0)的反函数
6.已知,函数y=g(x)图象与的图象关于直线y= x对称,求g(11)的值。
7.若函数的图象经过,那么的反函数图象经过点( )
(A) (B) (C) (D)
8.设,则________.
9.函数与互为反函数的充要条件是___________.
10.若点既在函数的图象上,又在它的反函数的图象上,则=__,=___
典型例题
EG1.已知函数,,且
(1) 求函数定义域
(2) 判断函数的奇偶性,并说明理由.
变式1:已知是偶函数,定义域为.则 ,
变式2:函数的图象关于 ( )
A.轴对称 B.轴对称 C.原点对称 D.直线对称
变式3:若函数是奇函数,则
变式4:函数的图象关于直线对称.则
变式5:函数在上的单调递增区间为
EG2、已知函数是偶函数,而且在上是减函数,判断在上是增函数还是减函数,并证明你的判断.
变式1:下列函数中,在其定义域内既是奇函数又是减函数的是
A. B. C. D.
变式2:函数是R上的偶函数,且在上是增函数,若,则实数的取值范围是 ( )
A. B. C. D.或
变式3:已知定义域为的函数,对任意,存在正数,都有成立,则称函数是上的“有界函数”。已知下列函数:①;②;③;
④,其中是“有界函数”的是______(写出所有满足要求的函数的符号).
设计意图:考察函数奇偶性与单调性的关系
EG3、已知函数,求,,的值
变式1:设则__________
变式2:已知是上的减函数,那么的取值范围是
A. B. C. D.
变式3:设函数f(x)= 则使得f(x)≥1的自变量x的取值范围为
A.(-∞,-2]∪[0,10] B.(-∞,-2]∪[0,1]
C.(-∞,-2]∪[1,10] D.[-2,0]∪[1,10]
EG4、试着举几个满足“对定义域内任意实数,,都有”的函数例子.
变式1:设函数f(x)的定义域是N*,且,,则f(25)= _______________.
变式2:设是定义在R上的偶函数,其图象关于直线对称,对任意,都有
(1)设,求
(2)证明是周期函数.
变式3:设函数定义在R上,对任意实数m、n,恒有且当
(1)求证:f(0)=1,且当x<0时,f(x)>1;
(2)求证:f(x)在R上递减;
(3)设集合A={(x,y)|f(x2)·f(y2)>f(1)},B={(x,y)|f(ax-y+2)=1,
a∈R},若A∩B=,求a的取值范围.
变式4:已知函数.
(1)求的单调减区间;
(2)若在区间上的最小值为,求的值.
EG5、已知函数.
(Ⅰ) 求函数的单调区间;
(Ⅱ) 当a >0时,求函数在上最小值.
变式1:函数的导函数 .;
变式2: 函数内的交点为P,它们在点P处的两条切线与x轴所围成的三角形的面积为
变式3:已知函数()的图象为曲线.
(1)求过曲线上任意一点的切线斜率的取值范围;
(2)若在曲线上存在两条相互垂直的切线,求其中一条切线与曲线的切点的横
坐标的取值范围;
实战演练
1、,是定义在R上的函数,,则“,均为偶函数”是“为偶函数”的
A.充要条件 B.充分而不必要的条件
C.必要而不充分的条件 D.既不充分也不必要的条件
2、在R上定义的函数是偶函数,且.若在区间上是减函数,则( )
A.在区间上是增函数,在区间上是减函数
B.在区间上是增函数,在区间上是减函数
C.在区间上是减函数,在区间上是增函数
D.在区间上是减函数,在区间上是增函数
3、函数的反函数是( )
A.B.C. D.
4、设是定义在上的奇函数,且当时,,若对任意的,不等式恒成立,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
5、设,则使函数的定义域为R且为奇函数的所有值为
(A) (B) (C) (D)
6、定义在R上的函数f (x)既是奇函数,又是周期函数,T是它的一个正周期.若将方程f (x)=0在闭区[-T,T]上的根的个数记为n,则n可能为
(A)0 (B)1 (C)3 (D)5
7、函数的反函数的定义域为( )
A. B. C. D.
8、对于函数①,②,③,判断如下三个命题的真假:
命题甲:是偶函数;
命题乙:在上是减函数,在上是增函数;
命题丙:在上是增函数.
能使命题甲、乙、丙均为真的所有函数的序号是( )
A.①③ B.①② C.③ D.②
9、设函数定义在实数集上,它的图像关于直线对称,且当时,,则有(B)
A. B.
C. D.
10、已知f(x)为R上的减函数,则满足f(||)<f(1)的实数x的取值范围是
A (-1,1) B(0,1) C (-1,0)(0,1) D(-,-1)(1,+)
11、函数的图象和函数的图象的交点个数是( )
A.4 B.3 C.2 D.1
12、已知定义域为R的函数f(x)在上为减函数,且函数y=f(x+8)函数为偶函数,则( )
A.f(6)>f(7) B.f(6)>f(9) C.f(7)>f(9) D.f(7)>f(10)
13、若函数的反函数图象过点,则函数的图象必过点( )
A. B. C. D.
14、(函数的单调增区间为( )
A. B. C. D.
15、函数与在同一直角坐标系下的图象大致是( )
16、若函数f(x)的反函数为f,则函数f(x-1)与f的图象可能是
二、填空
1、函数的图象与函数的图象关于直线对称,则_________。
2、已知函数在区间上的最大值与最小值分别为,则 .
3、函数的反函数
4、设函数,则其反函数的定义域为 .
5、已知函数的反函数是,则 ; .
6、设函数为奇函数,则 .
7、(函数的最小值为 。
8、已知函数为奇函数,若,则 .
9、若函数(是自然对数的底数)的最大值是,且是偶函数,则________.
三、解答题
1、已知函数
(1)判断函数的奇偶性;
(2)若在区间是增函数,求实数的取值范围。
2、已知函数(x>0)在x = 1处取得极值,其中a,b,c为常数。
(1)试确定a,b的值;
(2)讨论函数f(x)的单调区间;
(3)若对任意x>0,不等式恒成立,求c的取值范围。
3、设,对任意实数,记.
(I)求函数的单调区间;
(II)求证:(ⅰ)当时,对任意正实数成立;
(ⅱ)有且仅有一个正实数,使得对任意正实数成立.
4、已知函数,其中.
(Ⅰ)当时,求曲线在点处的切线方程;
(Ⅱ)当时,求函数的单调区间与极值.
5、设函数,其中.
(Ⅰ)当时,判断函数在定义域上的单调性;
(Ⅱ)求函数的极值点;
(Ⅲ)证明对任意的正整数,不等式都成立.
6、已知定义在正实数集上的函数,,其中.设两曲线,有公共点,且在该点处的切线相同.
(I)用表示,并求的最大值;
(II)求证:().
7、如图6所示,等腰三角形△ABC的底边AB=,高CD=3,点E是线段BD上异于B、D的动点,点F在BC边上,且EF⊥AB,现沿EF将△BEF折起到△PEF的位置,使PE⊥AE,记BE=x,V(x)表示四棱锥P-ACEF的体积。
(1)求V(x)的表达式;
(2)当x为何值时,V(x)取得最大值?
(3)当V(x)取得最大值时,求异面直线AC与PF所成角的余弦值。
实战训练B
1.(08全国一6)若函数的图像与函数的图像关于直线对称,则( )
A. B. C. D.
2.(08全国一7)设曲线在点处的切线与直线垂直,则( )
A.2 B. C. D.
3.(08全国一9)设奇函数在上为增函数,且,则不等式的解集为( )
A. B.C. D.
4.(08全国二3)函数的图像关于( )
A.轴对称 B. 直线对称 C. 坐标原点对称 D. 直线对称
5.(08北京卷3)“函数存在反函数”是“函数在上为增函数”的( )
A.充分而不必要条件 B.必要而不充分条件
C.充分必要条件 D.既不充分也不必要条件
6.(08四川卷11)设定义在上的函数满足,若,则( )
(A) (B) (C) (D)
7.(08安徽卷11)若函数分别是上的奇函数、偶函数,且满足,则有( )
A. B.
C. D.
8.(08山东卷4)设函数f(x)=|x+1|+|x-a|的图象关于直线x=1对称,则a的值为
(A) 3 (B)2 (C)1 (D)-1
9.(08江西卷3)若函数的值域是,则函数的值域是
A. B. C. D.
10.(08江西卷6)函数在区间内的图象是
11.(08湖北卷13)已知函数,,其中,为常数,则方程的解集为 .
12.(08重庆卷4)已知函数y=的最大值为M,最小值为m,则的值为
(A) (B) (C) (D)
13.(08重庆卷6)若定义在R上的函数f(x)满足:对任意x1,x2R有f(x1+x2)=f(x1)+f(x2)+1,,则下列说法一定正确的是
(A)f(x)为奇函数(B)f(x)为偶函数(C) f(x)+1为奇函数 (D)f(x)+1为偶函数
14.(08福建卷12)已知函数y=f(x),y=g(x)的导函数的图象如下图,那么y=f(x),y=g(x)的图象可能是
15.(08辽宁卷6)设P为曲线C:上的点,且曲线C在点P处切线倾斜角的取值范围为,则点P横坐标的取值范围为( )
A. B. C. D.
16.(08辽宁卷12)设是连续的偶函数,且当x>0时是单调函数,则满足的所有x之和为( )
A. B. C. D.
二、填空
1.(08上海卷4)若函数f(x)的反函数为f -1(x)=x2(x>0),则f(4)=
2.(08上海卷8)设函数f(x)是定义在R上的奇函数,若当x∈(0,+∞)时,f(x)=lg x,则满足f(x)>0的x的取值范围是
3.(08上海卷11)方程x2+x-1=0的解可视为函数y=x+的图像与函数y=的图像交点的横坐标,若x4+ax-4=0的各个实根x1,x2,…,xk (k≤4)所对应的点(xi ,)(i=1,2,…,k)均在直线y=x的同侧,则实数a的取值范围是
4.(08全国二14)设曲线在点处的切线与直线垂直,则 .
5.(08江苏卷8)直线是曲线的一条切线,则实数b= .
6.(08江苏卷14)对于总有≥0 成立,则= .
7.(08湖南卷13)设函数存在反函数,且函数的图象过点(1,2),则函数的图象一定过点 .
三、解答题
1.(08全国二22).设函数.
(Ⅰ)求的单调区间;
(Ⅱ)如果对任何,都有,求的取值范围.
2.(08北京卷18).已知函数,求导函数,并确定的单调区间.
3.(08四川卷22)已知是函数的一个极值点。
(Ⅰ)求;
(Ⅱ)求函数的单调区间;
(Ⅲ)若直线与函数的图象有3个交点,求的取值范围。
4.(08天津卷21)已知函数(),其中.
(Ⅰ)当时,讨论函数的单调性;
(Ⅱ)若函数仅在处有极值,求的取值范围;
(Ⅲ)若对于任意的,不等式在上恒成立,求的取值范围.
5(08陕西卷21).已知函数(且,)恰有一个极大值点和一个极小值点,其中一个是.
(Ⅰ)求函数的另一个极值点;
(Ⅱ)求函数的极大值和极小值,并求时的取值范围.
用心 爱心 专心
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