抽象函数的单调性和奇偶性
抽象函数的单调性、奇偶性、周期性
抽象函数的单调性、奇偶性、周期性高考要求函数的单调性、奇偶性是高考的重点内容之一，考查内容灵活多样 特别是两性质的应用更加突出 本节主要帮助考生深刻理解奇偶性、单调性的定义，掌握判定方法，正确认识单调函数与奇偶函数的图象 帮助考生学会怎样利用两性质解题，掌握基本方法，形成应用意识 一．重难点归纳 函数的周期性(1)周期性的定义：对定义域内的任意x ，若有)()(x f T x f =+ （其中T 为非零常数），则称函数)(x f 为周期函数，T 为它的一个周期。
所有正周期中最小的称为函数的最小正周期。
如没有特别说明，遇到的周期都指最小正周期。
(2）三角函数的周期①π2:sin ==T x y ；②π2:cos ==T x y ；③π==T x y :tan ；④||2:)cos(),sin(ωπϕωϕω=+=+=T x A y x A y ；⑤||:tan ωπω==T x y ；(3)与周期有关的结论 ①y=f(x)对x ∈R 时，f(x +a)=f(x －a) 或f(x －2a )=f(x) (a>0)恒成立,则y=f(x)是周期为2a 的周期函数； ②若y=f(x)是偶函数，其图像又关于直线x=a 对称，则f(x)是周期为2︱a ︱的周期函数；③若y=f(x)奇函数，其图像又关于直线x=a 对称，则f(x)是周期为4︱a ︱的周期函数；④若y=f(x)关于点(a,0),(b,0)对称，则f(x)是周期为2b a -的周期函数；⑤y=f(x)的图象关于直线x=a,x=b(a ≠b)对称，则函数y=f(x)是周期为2b a -的周期函数；⑥y=f(x)对x ∈R 时，f(x+a)=－f(x)(或f(x+a)= )(1x f -，则y=f(x)是周期为2a 的周期函数； 二．例题 例1已知函数f (x )在(－1，1)上有定义，f (21)=－1,当且仅当0<x <1时f (x )<0,且对任意x 、y ∈(－1,1)都有f (x )+f (y )=f (xyy x ++1),试证明(1)f (x )为奇函数；(2)f (x )在(－1，1)上单调递减命题意图 本题主要考查函数的奇偶性、单调性的判定以及运算能力和逻辑推理能力知识依托 奇偶性及单调性定义及判定、赋值法及转化思想错解分析 本题对思维能力要求较高，如果“赋值”不够准确，运算技能不过关，结果很难获得技巧与方法 对于(1)，获得f (0)的值进而取x =－y 是解题关键；对于(2)，判定21121x x x x --的范围是焦点证明 (1)由f (x )+f (y )=f (xyy x ++1),令x =y =0,得f (0)=0, 令y =－x ,得f (x )+f (－x )=f (21xx x --)=f (0)=0∴f (x )=－f (－x ) ∴f (x )为奇函数 (2)先证f (x )在(0，1)上单调递减令0<x 1<x 2<1,则f (x 2)－f (x 1)=f (x 2)+f (－x 1)=f (21121x x x x --)∵0<x 1<x 2<1,∴x 2－x 1>0,1－x 1x 2>0，∴12121x x x x -->0,又(x 2－x 1)－(1－x 2x 1)=(x 2－1)(x 1+1)<0 ∴x 2－x 1<1－x 2x 1, ∴0<12121x x x x --<1,由题意知f (21121x x x x --)<0，即f (x 2)<f (x 1)∴f (x )在(0，1)上为减函数，又f (x )为奇函数且f (0)=0 ∴f (x )在(－1，1)上为减函数例2设f (x )是定义在R 上的偶函数，其图象关于直线x =1对称，对任意x 1、x 2∈［0,21］,都有f (x 1+x 2)=f (x 1)·f (x 2),且f (1)=a >0(1)求f (21)、f (41);(2)证明f (x )是周期函数； (3)记a n =f (2n +n21),求).(ln lim n n a ∞→命题意图 本题主要考查函数概念，图象函数的奇偶性和周期性以及数列极限等知识，还考查运算能力和逻辑思维能力 知识依托 认真分析处理好各知识的相互联系，抓住条件f (x 1+x 2)＝ f (x 1)·f (x 2)找到问题的突破口错解分析 不会利用f (x 1+x 2)=f (x 1)·f (x 2)进行合理变形技巧与方法 由f (x 1+x 2)=f (x 1)·f (x 2)变形为()()()()2222x x x x f x f f f =+=⋅是解决问题的关键(1) 解 因为对x 1,x 2∈［0,21］,都有f (x 1+x 2)=f (x 1)·f (x 2),所以f (x )=()()()02222x xx xf f f +=≥, x ∈［0,1］ 又因为f (1)=f (21+21)=f (21)·f (21)=［f (21)］2f (21)=f (41+41)=f (41)·f (41)=［f （41）］2又f (1)=a >0 ∴f (21)=a 21, f (41)=a 41(2)证明 依题意设y =f (x )关于直线x =1对称，故f (x )=f (1+1－x ),即 f (x )=f (2－x ),x ∈R又由f (x )是偶函数知 f (－x )=f (x ),x ∈R∴f (－x )=f (2－x ),x ∈R将上式中－x 以x 代换得f (x )=f (x +2)，这表明f (x )是R 上的周期函数，且2是它的一个周期(3)解 由(1)知f (x )≥0,x ∈［0,1］∵f (21)=f (n ·n 21)=f (n 21+(n －1) n 21)=f (n 21)·f ((n －1)·n 21)=…… =f (n 21)·f (n 21)·……·f (n 21) =［f (n 21)］n=a 21∴f (n21)=a n 21又∵f (x )的一个周期是2∴f (2n +n 21)=f (n21), ∴a n =f (2n +n 21)=f (n21)=a n 21因此a n =a n 21∴.0)ln 21(lim )(ln lim ==∞→∞→a na n n n三．练习1 下列函数中的奇函数是( )A f (x )=(x －1)xx -+11 B f (x )=2|2|)1lg(22---x xC f (x )=⎪⎩⎪⎨⎧>+-<+)0()0(22x x x x x x D f (x )=x x x x sin cos 1cos sin 1++-+2.（重庆卷6)若定义在R 上的函数f (x )满足：对任意x 1,x 2∈R 有f (x 1+x 2)=f (x 1)+f (x 2)+1,,则下列说法一定正确的是（ C ）(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3 函数f (x )=111122+++-++x x x x 的图象( )A 关于x 轴对称B 关于y 轴对称C 关于原点对称D 关于直线x =1对称 4 函数f (x )在R 上为增函数，则y =f (|x +1|)的一个单调递减区间是____ 5 若函数f (x )=ax 3+bx 2+cx +d 满足f (0)=f (x 1)=f (x 2)=0 (0<x 1<x 2), 且在［x 2,+∞)上单调递增，则b 的取值范围是_________6．设函数f (x )的定义域关于原点对称且满足(i)f (x 1－x 2)=)()(1)()(1221x f x f x f x f -+⋅；(ii)存在正常数a 使f (a )=1 求证 (1)f (x )是奇函数 (2)f (x )是周期函数，且有一个周期是4a参考答案:1 解析 f (－x )=2222(0)() (0) (0)() (0)x x x x x x x x x x x x ⎧⎧->-+<⎪⎪=⎨⎨--<--+>⎪⎪⎩⎩ =－f (x )，故f (x )为奇函数答案 C 3 解析 f (－x )=－f (x ),f (x )是奇函数，图象关于原点对称 答案 C4 解析 令t =|x +1|,则t 在(－∞,－1]上递减，又y =f (x )在R 上单调递增，∴y =f (|x +1|)在(－∞,－1]上递减答案 (－∞,－1] 5 解析 ∵f (0)=f (x 1)=f (x 2)=0,∴f (0)=d =0 f (x )=ax (x －x 1)(x －x 2)=ax 3－a (x 1+x 2)x 2+ax 1x 2x ， ∴b =－a (x 1+x 2),又f (x )在［x 2,+∞)单调递增，故a >0 又知0＜x 1＜x ,得x 1+x 2>0, ∴b =－a (x 1+x 2)＜0 答案 (－∞,0） 6 证明 (1）不妨令x =x 1－x 2,则f (－x )=f (x 2－x 1)=)()(1)()()()(1)()(12212112x f x f x f x f x f x f x f x f -+-=-+=－f (x 1－x 2)=－f (x )∴f (x )是奇函数(2）要证f (x +4a )=f (x ),可先计算f (x +a ),f (x +2a ) ∵f (x +a )=f ［x -(-a )］=)1)((1)(1)()()(1)()()()(1)()(=+-=--+-=---+-a f x f x f x f a f x f a f x f a f x f a f).(111)(1)(11)(1)(1)(1)(])[()2(x f x f x f x f x f a x f a x f a a x f a x f -=++--+-=++-+=++=+∴∴f (x +4a )=f ［(x +2a )+2a ］=)2(1a x f +-=f (x ), 故f (x )是以4a 为周期的周期函数四．易错题1、(江苏省启东中学2008年高三综合测试一)函数f(x)在定义域R 上不是常数函数，且f(x)满足条件，对任意x ∈R ，都有f(4+x)= f(4-x),f(x+1)=f(x-1),则f(x)是（ ） A 、奇函数但非偶函数 B 、偶函数但非奇函数 C 、奇函数又是偶函数 D 、非奇非偶函数 2、(湖南省十二校2008届高三第一次联考)函数)(x f y =与)(x g y =有相同的定义域，且都不是常数函数，对定义域中任意x ，有f(x)＋f(－x)＝0,g(x)g(－x)＝1，且x ≠0,g(x)≠1，则)(1)()(2)(x f x g x f x F +-=（ ） A ．是奇函数但不是偶函数 B ．是偶函数但不是奇函数C ．既是奇函数又是偶函数D ．既不是奇函数也不是偶函数答案：B3、(江苏省启东中学高三综合测试二)已知函数f (x )满足：f (p +q )= f (p ) f (q )，f (1)= 3，则)1()2()1(2f f f ++)3()4()2(2f f f ++)5()6()3(2f f f ++)7()8()4(2f f f ++)9() 10 ()5(2f ff+的值为A.15B.30C.75D.60答案：B4、(四川省巴蜀联盟2008届高三年级第二次联考)设偶函数f（x）对任意x∈R，都有f（x）+f（x+1）=4，当x∈[-3,-2]时，f（x）=4x+12，则f（112.5）的值为A．2 B．3 C．4 D．5答案：A5、(山东省博兴二中高三第三次月考)若奇函数()()f x x R∈满足()()()()22,22f f x f x f=+=+，则()5f的值是A．0 B．1 C．52D．5答案：D6、(广东省五校2008年高三上期末联考)定义在R上的函数()f x的图象关于点3(,0)4-成中心对称，对任意的实数x都有3()()2f x f x=-+，且(1)1,f-=(0)2f=-，则(1)(2)(3)(20f f f f+++鬃?的值为A．2-B．1-C．0 D．1答案：D．解析：本题考查了函数的对称性和周期性．由3()()2f x f x=-+，得(3)()f x f x+=，因此，()f x是周期函数，并且周期是３函数()f x的图象关于点3(,0)4-成中心对称, 因此，()f x=-3()2f x--，所以，(1)1f=(1)(2)(3)0f f f++=，(1)(2)(3)(2008)f f f f+++鬃?＝(1)f7、(黑龙江省哈尔滨三中2008年高三上期末)已知)(xf是偶函数，)(,xfRx若将∈的图像向右平移一个单位又得到一个奇函数，)2008()10()9()8(,1)2(fffff++++-=则等于（）A．－1004 B．1004 C．－1 D．1答案：D8、(河北衡水中学2008年第四次调考)已知函数)(xfy=的定义域为R，它的反函数为)(1xfy-=，如果)(1axfy+=-与)(axfy+=互为反函数且aaf=)(（a为非零常数），则)2(af的值为（）A．a-B．0 C．a D．a2答案：B9、(河北省正定中学2008年高三第五次月考)定义在R上的函数y＝f（x）满足：f（－x）＝－f（x），f（1＋x）＝f（1－x），当x∈[－1,1]时，f（x）＝x3，则f（2 007）的值是（）(A)－1 (B)0 (C)1 (D)2答案：A 10、(福建省师大附中2008年高三上期期末考试)定义在R 上的函数()f x满足()(4)f x f x-=-+，当2x>时，()f x单调递增，如果1212124(2)(2)0,()()x x x x f x f x+<--<+且则的值（）A．恒小于0 B．恒大于0C．可能为0 D．可正可负答案：A11、(江苏省启东中学高三综合测试四)已知)(xf是定义在R上的函数，且)2()(+=xfxf恒成立，当)0,2(-∈x时，2)(xxf=，则当[]3,2∈x时，函数)(xf的解析式为（）A．42-x B．42+x C．2)4(+x D．2)4(-x答案：D12、(陕西长安二中2008届高三第一学期第二次月考)定义在R上的奇函数)(xf满足)3()3(xfxf-=+，若当x ∈(0，3)时，xxf2)(=，则当x∈(- 6，-3)时，)(xf=( ) A.62+x B.-62+x C.62-x D.-62-x答案：B13、(黑龙江省哈师大附中2008届高三上期末)设定义在R 上的函数f(x)的反函数为f－1(x)，且对任意的x∈R，都有f(－x)＋f(x)＝3，则f－1(x－1)＋f－1(4－x)等于（）A．0 B．—2 C．2 D．2x—4答案：A14、(安徽省淮南市2008届高三第一次模拟考试)设函数f (x)是定义在Ｒ上的以5为周期的奇函数，若f(2)>１，f (2008)=33-+aa，则a的取值范围是（）A. (－∞, 0)B. (0, 3)C. (0, +∞)D. (－∞, 0)∪(3, +∞) 答案：B15、(山东省济南市2008年2月高三统考)已知()f x是以2为周期的偶函数，当[0,1]x∈时，()f x x=，那么在区间[1,3]-内，关于x的方程()1f x kx k=++（其中k是为不等于l的实数）有四个不同的实根，则k的取值范围是A．(1,0)-B．1(,0)2-C．1(,0)3-D．1(,0)4-答案：C16、(安徽省巢湖市2008届高三第二次教学质量检测)函数()f x的定义域为R，对任意实数x满足(1)(3)f x f x-=-，且(1)f x-＝(3)f x-，当12x≤≤时，()f x＝2x，则()f x的单调减区间是（）A.[2k，2k+1](k Z∈) B.[2k-1，2k](k Z∈)C.[2k，2k+2] (k Z∈) D.[2k-2，2k](k Z∈)答案：A17、(东北师大附中高2008届第四次摸底考试)已知定义域为R 的函数()x f 在区间()∞+，4上为减函数，且函数 ()4+=x f y 为偶函数，则（ ）A ．()()32f f >B ．()()52f f >C ．()()53f f >D ．()()63f f > 答案：D18、(湖南省长沙市一中2008届高三第六次月考)若函数)(x f 满足：“对于区间（1，2）上的任意实数)(,2121x x x x ≠，||||)()(1212x x x f x f -<-恒成立，”则称)(x f 为完美函数.在下列四个函数中，完美函数是 A ．xx f 1)(=B ．||)(x x f =C ．x x f 2)(=D ．2)(x x f =答案：A。
专题抽象函数的单调性和奇偶性应用
抽象函数的单调性和奇偶性应用抽象函数是指没有明确给出具体的函数表达式，只是给出一些特殊关系式的函数。
它是高中数学中的一个难点，因为抽象，解题时思维常常受阻，思路难以展开，而高考中会出现这一题型，本文对抽象函数的单调性和奇偶性问题进行了整理、归类，大概有以下几种题型：一、判断单调性和奇偶性1. 判断单调性根据函数的奇偶性、单调性等有关性质，画出函数的示意图，以形助数，问题迅速获解。
例1．如果奇函数f x ()在区间[]37，上是增函数且有最小值为5，那么f x ()在区间[]--73，上是 A. 增函数且最小值为-5 B. 增函数且最大值为-5 C. 减函数且最小值为-5 D. 减函数且最大值为-5 分析：画出满足题意的示意图，易知选B 。
例2．偶函数f x ()在(0)，+∞上是减函数，问f x ()在()-∞，0上是增函数还是减函数，并证明你的结论。
分析：如图所示，易知f x ()在()-∞，0上是增函数，证明如下：任取x x x x 121200<<⇒->->因为f x ()在(0)，+∞上是减函数，所以f x f x ()()-<-12。
又f x ()是偶函数，所以f x f x f x f x ()()()()-=-=1122，，从而f x f x ()()12<，故f x ()在()-∞，0上是增函数。
2. 判断奇偶性 根据已知条件，通过恰当的赋值代换，寻求f x ()与f x ()-的关系。
例3．若函数y f x f x =≠()(())0与y f x =-()的图象关于原点对称，判断：函数 y f x =()是什么函数。
解：设y f x =()图象上任意一点为P （x y 00，）y f x =()与y f x =-()的图象关于原点对称，∴P x y ()00，关于原点的对称点()--x y 00，在y f x =-()的图象上，∴-=--∴=-y f x y f x 0000()()又y f x 00=()∴-=f x f x ()()00即对于函数定义域上的任意x 都有f x f x ()()-=，所以y f x =()是偶函数。
抽象函数的单调性与奇偶性讲解
抽象函数单调性与奇偶性抽象函数是指没有给出函数的具体解析式，只给出了一些体现函数特征的式子的一类函数。
由于抽象函数表现形式的抽象性，使得这类问题成为函数内容的难点之一.抽象性较强，灵活性大,解抽象函数重要的一点要抓住函数中的某些性质，通过局部性质或图象的局部特征，利用常规数学思想方法（如化归法、数形结合法等），这样就能突破“抽象”带来的困难，做到胸有成竹.另外还要通过对题目的特征进行观察、分析、类比和联想，寻找具体的函数模型，再由具体函数模型的图象和性质来指导我们解决抽象函数问题的方法。
常见的特殊模型:特殊模型抽象函数 正比例函数f(x)=kx (k ≠0)f(x+y)=f(x)+f(y)幂函数 f(x)=x nf(xy)=f(x)f(y) [或)y (f )x (f )yx (f =] 指数函数 f(x)=a x(a>0且a ≠1) f(x+y)=f(x)f(y) [)y (f )x (f )y x (f =-或对数函数 f(x)=log a x (a>0且a ≠1) f(xy)=f(x)+f(y) [)]y (f )x (f )yx (f -=或正、余弦函数 f(x)=sinx f(x)=cosxf(x+T)=f(x)正切函数 f(x)=tanx )y (f )x (f 1)y (f )x (f )y x (f -+=+ 余切函数 f(x)=cotx)y (f )x (f )y (f )x (f 1)y x (f +-=+1.已知()()2()()f x y f x y f x f y ++-=,对一切实数x 、y 都成立，且(0)0f ≠,求证()f x 为偶函数。
证明：令x =0, 则已知等式变为()()2(0)()f y f y f f y +-=……①在①中令y =0则2(0)f =2(0)f ∵ (0)f ≠0∴(0)f =1∴()()2()f y f y f y +-=∴()()f y f y -=∴()f x 为偶函数。
抽象函数单调性、奇偶性、周期性和对称性典例分析
抽象函数的对称性、奇偶性与周期性一、典例分析1.求函数值例1.设)(x f 是),(+∞-∞上的奇函数，),()2(x f x f -=+当10≤≤x 时，x x f =)(，则)5.7(f 等于（ ）（A ）0.5;（B ）-0.5; （C ）1.5; （D ）-1.5.例2．已知)(x f 是定义在实数集上的函数，且[])(1)(1)2(x f x f x f +=-+，,32)1(+=f 求)1989(f 的值.(1989)f = 。
2、比较函数值大小例3.若))((R x x f ∈是以2为周期的偶函数，当[]1,0∈x 时，,)(19981xx f =试比较)1998(f 、)17101(f 、)15104(f 的大小.3、求函数解析式例4.设)(x f 是定义在区间),(+∞-∞上且以2为周期的函数，对Z k ∈，用k I 表示区间),12,12(+-k k 已知当0I x ∈时，.)(2x x f =求)(x f 在k I 上的解析式.例5．设)(x f 是定义在),(+∞-∞上以2为周期的周期函数，且)(x f 是偶函数，在区间[]3,2上，.4)3(2)(2+--=x x f 求[]2,1∈x 时，)(x f 的解析式.4、判断函数奇偶性例6.已知)(x f 的周期为4，且等式)2()2(x f x f -=+对任意R x ∈均成立，判断函数)(x f 的奇偶性.5、确定函数图象与x 轴交点的个数例7.设函数)(x f 对任意实数x 满足)2()2(x f x f -=+，=+)7(x f ,0)0()7(=-f x f 且判断函数)(x f 图象在区间[]30,30-上与x 轴至少有多少个交点.6、在数列中的应用例8.在数列{}n a 中，)2(11,3111≥-+==--n a a a a n n n ，求数列的通项公式，并计算.1997951a a a a ++++7、在二项式中的应用例9.今天是星期三，试求今天后的第9292天是星期几？8、复数中的应用例10.（XX 市1994年高考题）设)(2321是虚数单位i i z +-=，则满足等式,z z n =且大于1的正整数n 中最小的是()（A ） 3 ； （B ）4 ； （C ）6 ； （D ）7.9、解“立几”题例11.ABCD —1111D C B A 是单位长方体，黑白二蚁都从点A 出发，沿棱向前爬行，每走一条棱称为“走完一段”。
微专题抽象函数与奇偶性、周期性、对称性等综合问题
微专题抽象函数与奇偶性、周期性、对称性等综合问题抽象函数是高中数学的难点，也是近几年考试的热点和重点，尤其函数奇偶性、周期性、对称性结合的题目往往使考生无从下手，本文从多方面例举其应用． 考向1 抽象函数的单调性【例1】（2019秋•静宁县校级期末）已知偶函数()f x 在区间(-∞，0]单调递减，则满足(21)()f x f x -的x 取值范围是( )A ．[1，)+∞B ．(-∞，1]C ．(-∞，1][13，)+∞D ．1[3，1]解：根据题意，偶函数()f x 在区间(-∞，0]单调递减，则()f x 在[0，)+∞上为增函数， 则22(21)()(|21|)(||)|21|||(21)f x f x f x f x x x x x -⇒-⇒-⇒-，解可得：113x ， 即x 取值范围是1[3，1]；故选：D ．【例2】（2019秋•武汉期末）若146()7a -=，157()6b =，27log 8c =，定义在R 上的奇函数()f x 满足：对任意的1x ，2[0x ∈，)+∞且12x x ≠都有1212()()0f x f x x x -<-，则f （a ），f （b ），f （c ）的大小顺序为( ) A ．f （b ）f <（a ）f <（c ） B ．f （c ）f >（b ）f >（a ） C ．f （c ）f >（a ）f >（b ）D ．f （b ）f >（c ）f >（a ）解：根据题意，函数()f x 满足：对任意的1x ，2[0x ∈，)+∞且12x x ≠都有1212()()0f x f x x x -<-，则()f x 在[0，)+∞上为减函数，又由()f x 为定义在R 上的奇函数，则函数()f x 在(-∞，0]上为减函数， 则函数()f x 在R 上为减函数，27log 08c =<，14467()()76a -==，而157()6b =，则0a b >>，故f （c ）f >（b ）f >（a ）．故选：B ．【变式训练】（2020•南开区模拟）已知定义在R 上的函数()f x ，若函数(2)y f x =+为偶函数，且()f x 对任意1x ，2[2x ∈，12)()x x +∞≠，都有2121()()0f x f x x x -<-，若f （a ）(31)f a +，则实数a 的取值范围是()A ．13[,]24-B ．[2-，1]-C ．1(,]2-∞-D ．3(,)4+∞【解答】解：根据题意，函数(2)y f x =+为偶函数，则函数()f x 的图象关于2x =对称，()f x 对任意1x ，2[2x ∈，12)()x x +∞≠，都有2121()()0f x f x x x -<-，则函数()f x 在[2，)+∞上为减函数， 则f （a ）(31)|2||312|f a a a +⇔-+-，即|2||31|a a --，解可得：1324a-，即a 的取值范围为1[2-，3]4．故选：A ． 考向2 抽象函数的周期性【例3】（2020•汉中一模）已知函数()f x 是定义在R 上的奇函数，33()()22f x f x +=-，且3(,0)2x ∈-时，2()log (31)f x x =-+，则(2020)(f = )A ．4B ．2log 7C ．2D ．2-解：根据题意，()f x 满足33()()22f x f x +=-，即(3)()f x f x +=，函数()f x 是周期为3的周期函数，则(2020)(12019)f f f =+=（1），又由()f x 为奇函数，则f （1）2(1)log (31)2f =--=-+=-，故选：D ．【例4】（2020春•天心区校级月考）已知函数()f x 对x R ∀∈满足(2)()f x f x +=-，(1)()(2)f x f x f x +=+，且()0f x >，若f （1）4=，则(2019)(2020)(f f += ) A ．34B ．2C ．52D ．4解：根据题意，(1)()(2)f x f x f x +=+，则有(2)(1)(3)f x f x f x +=++， 变形可得(2)()(2)(3)f x f x f x f x +=++，又由()0f x >，则有()(3)1f x f x +=，变形可得1(3)()f x f x +=， 则有1(6)()(3)f x f x f x +==+，即函数()f x 是周期为6的周期函数；()(6)f x f x =+，即函数()f x 的周期为6，则有(2019)(33366)f f f =+⨯=（3），(2020)(43366)f f f =+⨯=（4）， 则(2019)(2020)f f f +=（3）f +（4）， 对于1(3)()f x f x +=，令1x =可得f （4）11(1)4f ==； 对于(1)()(2)f x f x f x +=+和(2)()f x f x +=-，令0x =可得f （1）(0)f f =（2）4=且(0)f f =（2），()0f x >， 则有(0)f f =（2）2=，则f （3）11(0)2f ==；故f （3）f +（4）113424=+=故选：A ． 【变式训练】（2019秋•胶州市期末）已知定义在R 上函数()f x 的图象是连续不断的，满足(1)(1)f x f x -=+，()()f x f x -=-，且()f x 在[0，1]上单调递增，若2(log 3)a f=，b f =，(2020)c f =，则( )A ．a b c <<B ．a c b <<C ．c b a <<D ．b c a <<解：因为(1)(1)f x f x -=+，所以函数()f x 关于1x =对称， 又因为()()f x f x -=-，所以函数()f x 为奇函数，所以(1)(1)(1)f x f x f x +=-=--，令1x x =-，则()(2)f x f x =--①令2x x =-，则(2)(4)f x f x -=--②，由①②得，()(4)f x f x =-，即函数()f x 的周期为4． 又因为()f x 在[0，1]上单调递增，于是可以作出如图所示的函数图象，而2log 3(1,2)∈(3,4)，所以0a >，0b <，(2020)(5054)(0)0f f f =⨯==，所以0c =， 因此b c a <<．故选：D ． 考向3 抽象函数的零点问题【例5】（2019秋•水富市校级期末）若偶函数()()y f x x R =∈满足()(2)f x f x =-，且[1x ∈-，0]时，2()1f x x =-，函数(0)()1(0)lnx x g x x x>⎧⎪=⎨-<⎪⎩，则函数()()()h x f x g x =-在区间[5-，5]内的零点的个数为( )A ．5B ．6C ．7D ．8解：因为()(2)f x f x =-以及函数为偶函数，所以函数()f x 是周期为2的函数． 因为[1x ∈-，0]时，2()1f x x =-，所以作出它的图象，利用函数()f x 是周期为2的函数，如图，可作出()f x 在区间[5-，5]上的图象，再作出函数(0)()1(0)lnx x g x x x>⎧⎪=⎨-<⎪⎩的图象，可得函数()()()h x f x g x =-在区间[5-，5]内的零点的个数为6个，故选：B ．【例6】（2019秋•珠海期末）若偶函数()f x 的图象关于32x =对称，当3[0,]2x ∈时，()f x x =，则函数20()()log ||g x f x x =-在[20-，20]上的零点个数是( )A ．18B ．26C ．28D ．30解：令20()log ||h x x =，则()h x 为偶函数且0x ≠，因为()f x 是偶函数，所以()g x 是偶函数且0x ≠， 由20()()log ||0g x f x x =-=得20()log ||f x x =，当0x >时有20()log f x x =， 因为偶函数()f x 的图象关于32x =对称，所以()()f x f x -=且()(3)f x f x =-， 则(3)[3(3)]()()f x f x f x f x +=-+=-=，即()f x 是3T =的周期函数，32kx =，k Z ∈为()f x 的对称轴， 又因为当3[0,]2x ∈时，()f x x =，所以(20)(211)(1)f f f f =-=-=（1）1(20)h ==当(0x ∈，20]，()f x ，()h x 在同一坐标系中的图象如下可知()f x 与()h x 在(0，20]上有13个交点，即()g x 在(0，20]上有13个零点， 又因为()g x 是偶函数，所以()g x 在[20-，20]上共有26个零点．故选：B ．【变式训练】（2019秋•益阳期末）已知()f x 是在R 上的奇函数，满足()(2)f x f x =-，且[0x ∈，1]时，函数()21x f x =-，函数()()log (1)a g x f x x a =->恰有3个零点，则a 的取值范围是( ) A ．1(0,)9B ．11(,)95C ．(1,5)D ．(5,9)解：()f x 是在R 上的奇函数，满足()(2)f x f x =-，函数关于1x =对称，()(2)f x f x =--，可得(4)()f x f x +=，函数的周期为4，且[0x ∈，1]时，函数()21x f x =-，函数的图象如图：当1a >时，函数()()log a g x f x x =-恰有3个零点，就是方程()log a f x x =的解个数为3，可得()y f x =与log a y x =由3个交点，两个函数的图象夹在蓝色与红色，之间满足条件，所以log 51a <，并且log 91a >，解得(5,9)a ∈．故选：D ．课后训练1．（2020•模拟）函数()f x 满足3()()()()(f x f y f x y f x y x =++-，)y R ∈，且f （1）13=，则(2020)(f =) A ．23B ．23-C ．13-D ．13【解答】解：取1x =，0y =，得3(0)f f （1）f =（1）f +（1）23=，2(0)3f ∴=， 取x n =，1y =，有3()f n f （1）(1)(1)f n f n =++-，即()(1)(1)f n f n f n =++-， 同理：(1)(2)()f n f n f n +=++，(2)(1)f n f n ∴+=--，()(3)(6)f n f n f n ∴=--=- 所以函数是周期函数，周期6T =，故(2020)(33364)f f f =⨯+=（4）． 3()()()()f x f y f x y f x y =++-令1x y ==，得23f （1）f =（2）(0)f +，可得f （2）13=-，令2x =，1y =，得3f （2）f （1）f =（3）f +（1），解得f （3）23=-，令3x =，1y =，得3f （3）f （1）f =（4）f +（2），解得f （4）13=-．1(2020)3f ∴=-；选：C ．2．（2019秋•北碚区校级期末）已知函数()f x 是定义在R 上的函数，且满足2(1)(1)f x f x +=--，f （1）2<且f （1）0≠，则(2019)f 的取值范围为( ) A ．(,1)-∞- B ．(1,)-+∞C ．(1,)+∞D ．(-∞，1)(0-⋃，)+∞解：由题意，令1t x =-，则12x t +=+，故2(2)()f t f t +=-． 22(4)()2(2)()f t f t f t f t +=-=-=+-．∴函数()f x 是以4为最小正周期的周期函数．201945043÷=⋯，(2019)f f ∴=（3）22(21)(21)(1)f f f =+=-=--． f （1）2<且f （1）0≠，∴10(1)f <，或11(1)2f >，则20(1)f ->，或21(1)f -<-． (2019)f ∴的取值范围为(-∞，1)(0-⋃，)+∞．故选：D ．3．（2020•许昌一模）已知定义域为R 的函数()f x 满足()()f x f x -=，1(2)()f x f x +=，当[0x ∈，2]时，2()2log (3)f x x =+，则(923)(f = )A ．16B ．923C ．4D ．1解：因为定义域为R 的函数()f x 满足()()f x f x -=，所以函数()f x 是偶函数， 又因为1(2)()f x f x +=，所以11(4)()1(2)()f x f x f x f x +===+，所以函数()f x 的周期是4， 所以(923)(42303)f f f =⨯+=（3）(1)f f =-=（1），因为当[0x ∈，2]时，2()2log (3)f x x =+，所以(923)f f =（1）22log 44==，故选：C ．4．（2019秋•大理市校级期末）已知函数()f x 是定义在R 上的奇函数，对任意的x R ∈都有33()()22f x f x +=-，当3(,0)2x ∈-时，12()log (1)f x x =-，则(2017)(2019)(f f += )A ．1B ．2C ．1-D ．2-解：根据题意，函数()f x 满足任意的x R ∈都有33()()22f x f x +=-，则()(3)f x f x =-，则函数()f x 是周期为3的周期函数，(2017)(16723)f f f =+⨯=（1），(2019)(6733)(0)f f f =⨯=， 又由函数()f x 是定义在R 上的奇函数，则(0)0f =，3(,0)2x ∈-时，12()log (1)f x x =-，则12(1)log [1(1)]1f -=--=-，则f （1）(1)1f =--=；故(2017)(2019)(0)f f f f +=+（1）1=；故选：A ．5．（2020•宝鸡二模）已知函数1()3()3x x f x =+，则使得(2)(1)f x f x >+成立的x 的取值范围是( )A ．(,1)-∞B ．(1,)+∞C ．1(3-，1)D ．1(,)(1,)3-∞-+∞解：根据题意，函数1()3()3x x f x =+，有1()3()3x x f x -=+，则函数()f x 为偶函数，其导数()3333(33)30x x x x f x ln ln ln --'=-=-，即函数()f x 在[0，)+∞上为增函数， 若(2)(1)f x f x >+，则有(|2|)(|1|)f x f x >+，即|2||1|x x >+，解可得：13x <-或1x >，即不等式的解集为(-∞，1)(13-⋃，)+∞；故选：D ．6．若函数()y f x =在区间[a ，]b 上的图象为连续不断的一条曲线，则下列说法正确的是( ) A ．若f （a ）f （b ）0>，不存在实数(,)c a b ∈使得f （c ）0=B ．若f （a ）f （b ）0>，有可能存在实数(,)c a b ∈使得f （c ）0=C ．若f （a ）f （b ）0<，存在且只存在一个实数(,)c a b ∈使得f （c ）0=D ．若f （a ）f （b ）0<，有可能不存在实数(,)c a b ∈使得f （c ）0= 解：首先，设函数()y f x =在区间[a ，]b 上的图象如下图：上图满足f （a ）f （b ）0>，有可能存在实数(,)c a b ∈使得f （c ）0=，故A 错误，B 正确； 其次，设函数()y f x =在区间[a ，]b 上的图象如图： 上图满足f （a ）f （b ）0<，但C 都错误，D 、根据零点存在定理，一定存在实数(,)c a b ∈使得f （c ）0=，所以D 错误，故选：B ．7设函数()f x 是定义在R 上的周期为2的函数，对任意的实数x ，恒()()0f x f x --=，当[1x ∈-，0]时，2()f x x =，若()()log (||1)a g x f x x =-+在R 上有且仅有五个零点，则a 的取值范围为( ) A ．[3，5] B ．.[2，4]C ．.(3,5)D ．.(2,4)解：())()0f x f x --=，()()f x f x ∴=-，()f x ∴是偶函数，根据函数的周期和奇偶性作出()f x 的图象如图所示()()log (||1)a g x f x x =-+在R 上有且仅有五个零点，又log (||1)a y x =+也是偶函数且都过(0,0)()y f x ∴=和log (||1)a y x =+在(0,)+∞上只有2个交点，∴(11)1(31)11a a log log a +'<⎧⎪+<⎨⎪>⎩，解得24a <<．故选：D ．8．（2019秋•上饶期末）若函数2()1af x lg x =+在(0,)+∞内存在两个互异的x ，使得(1)()f x f x f +=+（1）成立，则a 的取值范围是( ) A．(3-+B．(3C．(1,3 D．(2,3+解：根据条件可得f （1）2alg=，0a >， 且在(0,)+∞上，存在两个不同的x 使得22(1)112a a alglg lgx x =++++成立， 即存在两个互异的(0,)x ∈+∞，使得2222(2)2(22)0a a x a x a a -++-=成立， ①若220a a -=，即2a =时，方程可化为840x +=，解得12x =-，不满足条件，②若220a a -≠时，2()20i a a ->，即2a >时，要想满足条件，则422222244(2)(22)02022202a a a a a a a a a aa a⎧⎪=--->⎪⎪->⎨-⎪⎪->⎪-⎩， 此时因为20a >，220a a ->，故22202a a a-<-矛盾；2()20ii a a -<，即02a <<时，则422222244(2)(22)02022202a a a a a a a a a aa a⎧⎪=--->⎪⎪->⎨-⎪⎪->⎪-⎩，此时(1,3a ∈-，故选：B ． 9．（2019秋•安徽期中）定义在R 上的偶函数()f x 满足(4)()f x f x -=，且当[0x ∈，2]时，()f x x =，则(2019)f 的值为( )A ．1-B ．0C ．1D ．2解：根据题意，()f x 为偶函数，则()()f x f x -=，又由(4)()f x f x -=，则有(4)()f x f x -=-，变形可得(4)()f x f x +=， 即函数()f x 是周期为4的周期函数，又由[0x ∈，2]时，()f x x =，则()f x 的图象如图所示， 则(2019)(20194505)(1)f f f f =-⨯=-=（1）1=，故选：C ．10．（2019秋•运城期中）已知定义在R 上的函数()f x 满足(32)(21)f x f x -=-，且()f x 在[1，)+∞上单调递增，则( )A ．0.3 1.13(0.2)(log 0.5)(4)f f f <<B ．0.3 1.13(0.2)(4)(log 0.5)f f f <<C ． 1.10.33(4)(0.2)(log 0.5)f f f <<D ．0.3 1.13(log 0.5)(0.2)(4)f f f <<解：因为由(32)(21)f x f x -=-，所以函数()f x 关于1x =对称， 又因为()f x 在[1，)+∞上单调递增，所以()f x 在(,1)-∞上单调递减，0.3 1.131log 0.500.2144-<<<<<<，所以0.3 1.13(02)(0.5)(4)f f log f <<，故选：A ．11．已知定义在R 上的函数()f x ，对任意实数x ，y 满足：()()()f x y f x f y +=，若(0,)x ∈+∞时，0()1f x <<恒成立，则满足不等式2(4)1f x -<的实数x 的取值范围是 ．解：特值法，不妨设()(01)x f x a a =<<，满足()()()f x y f x f y +=，且(0,)x ∈+∞时，0()1f x <<恒成立， 则不等式2(4)1f x -<等价于2(4)(0)f x f -<，由函数()f x 为R 上的减函数，故240x ->，解得2x <-或2x >； 故答案为：(-∞，2)(2-⋃，)+∞．12．（2019秋•沙坪坝区校级期末）定义在R 上的函数()f x 满足(2)f x -是偶函数，且对任意x R ∈恒有(3)(1)2020f x f x -+-=，又(2)2019f -=，则(2020)f = ．解：定义在R 上的函数()f x 满足(2)f x -是偶函数，(2)(2)f x f x ∴--=-， x R ∀∈，有(3)(1)2020f x f x -+-=，(4)(2)2020f x f x ∴-+-=，(4)(2)2020f x f x ∴-+--=，即(4)(2)2020f x f x ++-=，从而有(6)()2020f x f x ++=，(12)(6)2020f x f x +++=，(12)()f x f x ∴+=，即函数()f x 的最小正周期为12，(2020)(121684)f f f ∴=⨯+=（4）2020(2)1f =--=，故答案为：1． 13．（2019秋•天河区校级期末）已知定义在R 上的函数()F x 满足()()()F x y F x F y +=+，且当0x >时，()0F x <，若对任意[0x ∈，1]，不等式组22(2)(4)()(3)F kx x F k F x kx F k ⎧-<-⎨-<-⎩恒成立，则实数k 的取值范围是 ． 解：设12x x <，则210x x ->，则21()0F x x -<；则22111()()()()F x F x x F x F x =-+<，则函数()F x 在R 上为减函数； 则对任意[0x ∈，1]，不等式组22(2)(4)()(3)F kx x F k F x kx F k ⎧-<-⎨-<-⎩恒成立可化为 22243kx x k x kx k ⎧->-⎨->-⎩对[0x ∈，1]成立，依题22()240()30f x x kx k g x x kx k ⎧=-+-<⎨=--+>⎩对[0x ∈，1]成立，由于()0f x <对[0x ∈，1]成立，则(0)40(1)30f k f k =-<⎧⎨=--<⎩，解得，34k -<<；由于()0g x >对[0x ∈，1]成立，234(1)211x k x x x +∴<=++-++恒成立；2k ∴<；综上所述，32k -<<．故答案为：(3,2)-．14．（2020•攀枝花一模）已知函数()f x 对x R ∀∈满足(2)()f x f x +=-，(1)()(2)f x f x f x +=+，且()0f x >，若f （1）4=，则(2019)(2020)f f += ． 解：(1)()(2)f x f x f x +=+，(2)(1)(3)f x f x f x ∴+=++，(2)()(2)(3)f x f x f x f x ∴+=++，且()0f x >， ()(3)1f x f x ∴+=，即1()(3)f x f x =+，则1(3)(6)f x f x +=+，()(6)f x f x ∴=+，即函数()f x 的周期为6，(2019)(2020)f f f ∴+=（3）f +（4）， 令0x =，则f （1）(0)f f =（2）4=，且(0)f f =（2），()0f x >，(0)f f ∴=（2）2=， 令1x =，则f （2）f =（1）f （3），即24f =（3），∴1(3)2f =， 令2x =，则f （3）f =（2）f （4），即12(4)2f =，∴1(4)4f =， ∴113(2019)(2020)(3)(4)244f f f f +=+=+=．故答案为：34．。
函数性质的综合应用
抽象函数中的函数性质运用教学目标：1、熟练掌握函数的单调性、奇偶性、最值的定义与运用；2、直观认识函数基本性质的基础上，从具体函数到抽象表示的函数对其奇偶性、单调性、最值等基本性质进行研究。
教学重点：在抽象函数中函数单调性、奇偶性和函数最值问题的综合运用。
教学难点：利用函数性质对抽象函数问题进行灵活转化。
一、复习引入：二、典型例题引例：设奇函数f (x )的定义域为[－5,5]。
若当x ∈[0,5]时，f (x )的图象如右图，则不等式f (x )<0的解集是______。
• [答案] (－2,0)∪(2,5]• [解析] f (x )为奇函数，故由所给图象可知－2＜x ＜0时，f (x )＜0又由图知2＜x ≤5时，f (x )＜0，故f (x )＜0的解集为(－2,0)∪(2,5]．这节课，我们主要研究函数性质在抽象函数中的应用例1、(1) 若f(x)是奇函数，在),0(+∞上单调递减，且0)2(=f ，则不等式0)(<x f 的解集是________ ),2()0,2(+∞⋃-(2) 若f(x)是奇函数，在),0(+∞上单调递减，且0)2(=f ，则不等式0)(<x xf 的解集是________),2()2,(+∞⋃--∞(3) 若f(x)是偶函数，在),0(+∞上单调递减，且0)2(=f ，则不等式0)(<x xf 的解集是________例2、（1）设定义在[]2,2-上的奇函数()f x 在区间[]2,2-上单调递减,若(1)()0f m f m -+-<,求实数m 的取值范围.)2,0()2,(⋃--∞解：)(x f 是区间[]2,2-上的奇函数∴(1)()0f m f m -+-<可转化为)()1(m f m f <-⎪⎩⎪⎨⎧>-≤≤-≤-≤-m m m m 122212⇒⎪⎭⎫⎢⎣⎡-∈21,1m（2）设定义在[]2,2-上的偶函数()f x 在区间[]0,2上单调递减,若0)()1(<--m f m f ，求实数m 的取值范围.解：)(x f 是区间[]2,2-上的偶函数∴)1()1(m f m f -=-,)()(m f m f =⎪⎩⎪⎨⎧>-≤≤-≤-≤-m m m m 122212⇒⎪⎭⎫⎢⎣⎡-∈21,1m说明：（1）本题利用f (x )为偶函数，将f (m )<f (n )等价转化为f (|m |)<f (|n |)避免了繁杂的讨论．（2）本例是属于函数不等式问题，解函数不等式的关键是根据函数的单调性去掉函数符号，得出关于变量的不等式，要注意定义域。
抽象函数函数之单调性及奇偶性部分
函数之单调性及奇偶性部分单调性问题 （抽象函数的单调性多用定义法解决）例1设函数f(x)对任意实数x,y ，都有f(x+y)=f(x)+f(y),若x>0时f(x)<0,且f(1)= -2,求f(x)在[-3，3]上的最大值和最小值. 解析:由单调性的定义步骤设x 1<x 2, 则f(x 2)=f(x 2-x 1+x 1)=f(x 2-x 1)+f(x 1)< f(x 1). （∵x 2-x 1>0,∴f(x 2-x 1)<0）所以f(x)是R 上的减函数, 故f(x)在[-3,3]上的最大值为f(3)=f(1)+f(2)=3f(1)=-6,最小值为f(-3),令x=y=0,得f(0)=0,令y=-x,得f(-x)+f(x)=f(0)=0,即f(x)为奇函数.∴f(-3)=-f(3)=6.练习1：设f(x)定义于实数集上，当x>0时，f(x)>1,且对于任意实数x 、y ，有f(x+y)=f(x)f(y)，求证：f(x)在R 上为增函数。
证明：设R 上x 1<x 2，则f(x 2-x 1)>1，f(x 2)=f(x 2-x 1+x 1)=f(x 2-x 1)f(x 1),(注意此处不能直接得大于f(x 1)，因为f(x 1)的正负还没确定) 。
取x=y=0得f(0)=0或f(0)=1;若f （0）=0,令x>0,y=0，则f(x)=0与x>0时，f(x)>1矛盾，所以f(0)=1，x>0时，f(x)>1>0,x<0时，-x>0，f(-x)>1,∴由0)(1)(1)()()0(>-==-=x f x f x f x f f 得，故f(x)>0，从而f(x 2)>f(x 1).即f(x)在R 上是增函数。
（注意与例4的解答相比较，体会解答的灵活性）练习2：已知函数f (x )的定义域为R ，且对m 、n ∈R ,恒有f (m +n )=f (m )+f (n )－1,且f (－21)=0,当x >－21时，f (x )>0. 求证：f (x )是单调递增函数；证明：设x 1＜x 2,则x 2－x 1－21>－21,由题意f (x 2－x 1－21)>0, ∵f (x 2)－f (x 1)=f ［(x 2－x 1)+x 1］－f (x 1)=f (x 2－x 1)+f (x 1)－1－f (x 1)=f (x 2－x 1)－1=f (x 2－x 1)+f (－21)－1=f ［(x 2－x 1)－21］>0, ∴f (x )是单调递增函数.练习3、 定义在R 上的函数y =f （x ），f （0）≠0，当x ＞0时，f （x ）＞1，且对任意的a 、b ∈R ，有f （a +b ）=f （a ）·f （b ）.（1）求证：f （0）=1； （2）求证：对任意的x ∈R ，恒有f （x ）＞0；（3）求证：f （x ）是R 上的增函数；（4）若f （x ）·f （2x －x 2）＞1，求x 的取值范围.（1）证明：令a =b =0，则f （0）=f 2（0）.又f （0）≠0，∴f （0）=1.（2）证明：当x ＜0时，－x ＞0，∴f （0）=f （x ）·f （－x ）=1.∴f （－x ）=)(1x f ＞0.又x ≥0时f （x ）≥1＞0，∴x ∈R 时，恒有f （x ）＞0.（3）证明：设x 1＜x 2，则x 2－x 1＞0.∴f （x 2）=f （x 2－x 1+x 1）=f （x 2－x 1）·f （x 1）.∵x 2－x 1＞0，∴f （x 2－x 1）＞1.又f （x 1）＞0，∴f （x 2－x 1）·f （x 1）＞f （x 1）.∴f （x 2）＞f （x 1）.∴f （x ）是R 上的增函数.（4）解：由f （x ）·f （2x －x 2）＞1，f （0）=1得f （3x －x 2）＞f （0）.又f （x ）是R 上的增函数，∴3x －x 2＞0.∴0＜x ＜3.关键点注：解本题的关键是灵活应用题目条件，尤其是（3）中“f （x 2）=f ［（x 2－x 1）+x 1］”是证明单调性的关键，这里体现了向条件化归的策略练习4、已知函数f(x)对任何正数x,y 都有f(xy)=f(x)f(y),且f(x)≠0,当x>1时,f(x)<1.试判断f(x)在(0,+∞)上的单调性,并说明理由.解:0)x (f ,0)x (f ,0)x (f )x x (f )x (f R x 2>≠≥=∙=∈+故又有对，则则且设,1x x ,x x ,R x ,x 122121><∈+ 1)x x (f )x (f )x (f )x x (f )x (f )x x x (f )x (f )x (f 121112111212<=∙=∙=，所以f(x 1)>f(x 2),故f(x)在R +上为减函数.)2()0,2()1,3()2()1,3()2,1()1,2()(0)1()1(0)2()0,()(5∞+⋃---∞+⋃-⋃-->+-=-∞，、、，、、的解集为，则上单调递减，且在、奇函数练习D C B A Cx f x f x f奇偶性问题例2. （1）已知函数f(x)(x ≠0的实数)对任意不等于零的实数x 、y 都有f(x ﹒y)=f(x)+f(y)，试判断函数f(x)的奇偶性。
抽象函数的奇偶性与单调性-完整版课件
二、抽象函数的奇偶性与单调性的证明 4、已知函数f(x),当x,y∈R时,恒有f(x+y) =f(x)+f(y)， (1)求证：f(x)是奇函数； (2)如果x为正实数，f（x）<0,并且 试求f(x)在区间 ［-2，6］上的最值.
5、函数f (x)对任意的 x, y R ，都有 f (x y) f (x) f ( y) 1
，并且当x 0 时 f (x) 1
.
（1）证明：f (x) 在R上是增函数；
（2）若 f (4) 5 ，解不等式 f (3m2偶性解不等式 1、已知奇函数f(x)是定义在[－1,1]上的增函数，
且f(x－1)＋f(1－2x)<0，求实数x的取值范围．
变式1、若偶函数f(x)的定义域为[－1,1]，且在[0,1]上单 调递减，若f(1－m)<f(m)成立，求m的取值范围．
变式2、已知偶函数 f (x) 是定义在 [0, 上) 单调递增，
解不等式 f (2x 1) f (1)的x的取值范围．
3
2、已知偶函数 f (x) 是定义在 [2, 1上] 单调递减函数，
则 f (3), f (1), f (2)的大小关系为 ＿＿＿＿
3、定义在R上的奇函数 f (x)满足 f (x 4) f (x) ，
且在区间[0，2]单调递增，试比较 f (1), f (3), f (4) 的大小
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抽象函数的单调性和奇偶性抽象函数是指没有明确给出具体的函数表达式，只是给出一些特殊关系式的函数。
它是高中数学中的一个难点，因为抽象，解题时思维常常受阻，思路难以展开，而高考中会出现这一题型，本文对抽象函数的单调性和奇偶性问题进行了整理、归类，大概有以下几种题型：一、判断单调性和奇偶性1. 判断单调性根据函数的奇偶性、单调性等有关性质，画出函数的示意图，以形助数，问题迅速获解。
例1．如果奇函数f x ()在区间[]37，上是增函数且有最小值为5，那么f x ()在区间[]--73，上是 A. 增函数且最小值为-5 B. 增函数且最大值为-5 C. 减函数且最小值为-5 D. 减函数且最大值为-5 分析：画出满足题意的示意图，易知选B 。
例2．偶函数f x ()在(0)，+∞上是减函数，问f x ()在()-∞，0上是增函数还是减函数，并证明你的结论。
分析：如图所示，易知f x ()在()-∞，0上是增函数，证明如下：任取x x xx 121200<<⇒->->因为f x ()在(0)，+∞上是减函数，所以f x f x ()()-<-12。
又f x ()是偶函数，所以f x f x f x f x ()()()()-=-=1122，，从而f x f x ()()12<，故f x ()在()-∞，0上是增函数。
2. 判断奇偶性 根据已知条件，通过恰当的赋值代换，寻求f x ()与f x ()-的关系。
例3．若函数y f x f x =≠()(())0与y f x =-()的图象关于原点对称，判断：函数 y f x =()是什么函数。
解：设y f x =()图象上任意一点为P （x y 00，）y f x =()与y f x =-()的图象关于原点对称，∴P x y ()00，关于原点的对称点()--x y 00，在y f x =-()的图象上，∴-=--∴=-y f x y f x 0000()()又y f x 00=()∴-=f x f x ()()00即对于函数定义域上的任意x 都有f x f x ()()-=，所以y f x =()是偶函数。
二、证明单调性和奇偶性1.证明单调性例4．已知函数f(x)= 1)(1)(+-x g x g ,且f(x),g(x)定义域都是R,且g(x)>0, g(1) =2,g(x) 是增函数. g(m) · g(n)= g(m+n)(m 、n ∈R)求证： f(x)是R 上的增函数解:设x 1>x 2g(x)是R 上的增函数, 且g(x)>0∴ g(x 1) > g(x 2) >0∴ g(x 1)+1 > g(x 2)+1 >0∴1)(22+x g >1)(21+x g >0 ∴ 1)(22+x g -1)(21+x g >0 ∴ f(x 1)- f(x 2)=1)(1)(11+-x g x g - 1)(1)(22+-x g x g =1-1)(21+x g -(1-1)(22+x g ) =1)(22+x g -1)(21+x g >0 ∴ f(x 1) >f(x 2)∴ f(x)是R 上的增函数 例5．已知f x ()对一切x y ，，满足f f x y f x f y ()()()()00≠+=⋅，，且当x <0时，f x ()>1，求证：（1）x >0时，01<<f x ()；（2）f x ()在R 上为减函数。
证明： 对一切x y R ，∈有f x y f x f y ()()()+=⋅。
且f ()00≠，令x y ==0，得f ()01=，现设x >0，则-<x 0，f x ()->1，而f f x f x ()()()01=⋅-= ∴-=>f x f x ()()11 ∴<<01f x ()，设x x R 12，∈且x x 12<，则0121<-<f x x ()，f x f x x x ()[()]2211=-+=-⋅<f x x f x f x ()()()2111∴>f x f x ()()12，即f x ()为减函数。
2.证明奇偶性例6．已知f x ()的定义域为R ，且对任意实数x ，y 满足f xy f x f y ()()()=+，求证：f x ()是偶函数。
分析：在f xy f x f y ()()()=+中，令x y ==1，得f f f f ()()()()11110=+⇒=令x y ==-1，得f f f f ()()()()11110=-+-⇒-=于是f x f x f f x f x ()()()()()-=-⋅=-+=11故f x ()是偶函数。
三、求参数范围这类参数隐含在抽象函数给出的运算式中，关键是利用函数的奇偶性和它在定义域内的增减性，去掉“f ”符号，转化为代数不等式组求解，但要特别注意函数定义域的作用。
例7．已知f x ()是定义在（-11，）上的偶函数，且在（0，1）上为增函数，满足f a f a ()()---<2402，试确定a 的取值范围。
解： f x ()是偶函数，且在（0，1）上是增函数，∴f x ()在()-10，上是减函数，由-<-<-<-<⎧⎨⎩1211412a a 得35<<a 。
（1）当a =2时，f a f a f ()()()-=-=2402，不等式不成立。
（2）当32<<a 时， f a f a f a a a a a a ()()()-<-=-⇔-<-<-<-<->-⎧⎨⎪⎩⎪<<24412014024322222解之得，（3）当25<<a 时，f a f a ()()-<-242 =-⇔<-<<-<-<-⎧⎨⎪⎩⎪<<f a a a a a a ()22240210412425解之得，综上所述，所求a 的取值范围是()()3225，， 。
例8．已知f x ()是定义在(]-∞，1上的减函数，若f m x f m x (sin )(cos )221-≤++对x R ∈恒成立，求实数m 的取值范围。
解： m x m x m x m x 22223131-≤++≤-≥++⎧⎨⎪⎩⎪sin cos sin cos对x R ∈恒成立⇔-≤-≥++⎧⎨⎪⎩⎪m x m x m x22231sin sin cos 对x R ∈恒成立⇔m x m m x x x 2222311254-≤--≥+=--+⎧⎨⎪⎩⎪sin sin cos (sin ) 对x R ∈恒成立， ∴-≤--≥⎧⎨⎪⎩⎪∴-≤≤-m m m m 223115421102为所求。
四、不等式 1.解不等式这类不等式一般需要将常数表示为函数在某点处的函数值，再通过函数的单调性去掉函数符号“f ”，转化为代数不等式求解。
例9．已知函数f x ()对任意x y R ，∈有f x f y f x y ()()()+=++2，当x >0时，f x ()>2，f ()35=，求不等式f a a ()2223--<的解集。
解：设x x R 12、∈且x x 12<则x x 210->∴->f x x ()212，即f x x ()2120-->，∴=-+=-+->∴>f x f x x x f x x f x f x f x f x ()[()]()()()()()22112111212故f x ()为增函数，又f f f f f ()()()()()3212123145=+=+-=-=∴=∴--<=--<∴-<<f f a a f a a a ()()()1322312211322，即因此不等式f a a ()2223--<的解集为{}a a |-<<13。
2. 讨论不等式的解求解这类问题利用函数的单调性进行转化，脱去函数符号。
例10．已知函数f x ()是定义在(]-∞，1上的减函数，且对一切实数x ，不等式f k x f k x (sin )(sin )-≥-22恒成立，求k 的值。
分析：由单调性，脱去函数记号，得 k x k x k xk x k k x 222222*********-≤-≤-⎧⎨⎪⎩⎪⇔≤+-+≥-⎧⎨⎪⎩⎪sin sin sin sin ()(sin )(2)由题意知(1)(2)两式对一切x R ∈恒成立，则有 k x k k x k 2222111412941≤+=-+≥-=⎧⎨⎪⎩⎪⎫⎬⎪⎭⎪⇒=-(sin )(sin )min max 五、比较函数值大小利用函数的奇偶性、对称性等性质将自变量转化到函数的单调区间内，然后利用其单调性使问题获解。
例11．已知函数f x ()是定义域为R 的偶函数，x <0时，f x ()是增函数，若x 10<，x 20>，且||||x x 12<，则f x f x ()()--12，的大小关系是_______。
分析： x x 1200<>，且||||x x 12<，∴<-<⇒-<<001221x x x x又x <0时，f x ()是增函数，∴-<f x f x ()()21f x ()是偶函数，∴-=f x f x ()()11故f x f x ()()->-12六、综合问题求解解题时需把握好如下三点：一是注意函数定义域的应用，二是利用函数的奇偶性去掉函数符号“f ”前的“负号”，三是利用函数单调性去掉函数符号“f ”。
例12.设函数y f x =()定义在R 上，当x >0时，f x ()>1，且对任意m n ，，有f m n f m f n ()()()+=⋅，当m n ≠时f m f n ()()≠。
（1）证明f ()01=；（2）证明：f x ()在R 上是增函数；（3）设{}A x y f x f y f =⋅<()|()()()，221，B x y f ax by c a b c R a =++=∈≠{()|()}，，，，，10，若A B =∅，求a b c ，，满足的条件。
解：（1）令m n ==0得f f f ()()()000=⋅，∴=f ()00或f ()01=。
若f ()00=，当m ≠0时，有f m f m f ()()()+=⋅00，这与当m n ≠时，f m f n ()()≠矛盾，∴=f ()01。