高三数学一轮复习函数的单调性、奇偶性及周期性练习及答案
2009届一轮复习函数的单调性、奇偶性及周期性练习及答案基础卷(30分钟)选择题1.若函数11)(-+=x a mx f 是奇函数,则m 的取值是( )A.0B.1C.2D.42.已知函数y=f (x )在(-3,0)上是减函数,又y=f (x-3)是偶函数,则下列结论正确的是( )A.)5()27()23(-<-<-f f fB.)23()27()5(-<-<-f f f C.)27()23()5(-<-<-f f f D.)5()23()27(-<-<-f f f3.函数0)(x )()1221()(≠⋅-+=x f x F x是偶函数,且f (x )不恒等于零,则f (x )( )A.是奇函数B.是偶函数C.既是奇函数又是偶函数D.既非奇函数又非偶函数4.已知函数f (x )的定义域为),0()0,(+∞⋃-∞且对定义域中任意x 均有:1)()(=-⋅x f x f ,1)(1)()(+-=x f x f x g ,则g (x )( )A.是奇函数B.是偶函数C.既是奇函数又是偶函数D.既非奇函数又非偶函数5.如果二次函数3)1(22--+-=x a x y 在区间]1,(-∞上是增函数,则( ) A.a=5 B.a=3 C.a ≥5 D.a ≤-3 6.下列函数在(-∞,0)上是递增的是( )A.)(log 21x y --= B.21+-=x xyC.2)1(+-=x y D.21x y +=7.函数f (x )是定义域上单调递减函数,且过点(-3,2)和(1,-2)。
则|f (x )|<2的自变量x 的取值范围是( )A.(-3,+∞)B.(-3,1)C.[- ∞,1]D.(-∞,+∞)8.已知f (x )是定义在R 上的奇函数,当x<0时,x x f )31()(=,那么)21(f 的值是( )A.33B.3C.3-D.99.如果函数11)(-+=x x x f ,且)()(1x fx g -=-,那么g (x )是( )A.区间(-∞,+∞)上的递增函数B.区间(-∞,-1)上的递增函数C.区间(1,+∞)上的递减函数D.区间(-∞,-1)上的递减函数10.已知f (x )为奇函数,且在(0,+∞)上是递增的,若f (-2)=0,则xf (x )<0的解集是( )A.{x|-2<x<0或x>2}B.{x|x<-2或0<x<2}C.{x|x<-2或x>2}D.{x|-2<x<0或0<x<2}提高卷(60分钟)一、选择题1.已知函数y=f (2x+1)是偶函数,则函数y=f (2x )的图象关于( )A.直线x=1对称B.直线21=x 对称C.直线21-=x D.直线x=-1对称2.已知函数)2(log )(2xa x f -=在(-∞,1)上单调递减,则a 的取值范围是( ) A.1<a<2 B.0<a<1 C.0<a<1或1<a<2 D.a<1或a>2 3.函数y=lg|x|A.是偶函数,在区间(-∞,0)上单调递增B.是偶函数,在区间(-∞,0)上单调递减C.是奇函数,在区间(0,+∞)上单调递增D.是奇函数,在区间(0,+∞)上单调递减4.设1)(a |log |)(>=x x f a ,则)251(f ,)51(f ,f (4)的大小关系是( )A.)4()251()51(f f f >>B.)4()51()251(f f f >> C.)251()51()4(f f f >> D.)51()251()4(f f f >> 5.下列函数中,周期为2π的偶函数是( )A.x y 4sin =B.x x y 2sin 2cos 22-= C.y=tg2x D.x y 2cos =二、填空题6.一次函数y=kx+b 是奇函数的充要条件是__________,二次函数)0(2≠++=a c bx ax y 是偶函数的充要条件是________。
7.已知f (x )是定义在R 上的偶函数且)(1)2(x f x f -=+,若当2≤x ≤3时,f (x )=x ,则f (5.5)=________。
8.函数f (x )是定义在R 上的,以2为周期的函数,又函数f (x )为偶函数,在[2,3]上满足4)3(2)(2+--=x x f ,则x ∈[1,2]时f (x )=________。
9.函数f (x )是定义在R 上的奇函数,对一切x ∈R ,有)()(x f x f =+ϕ,若f (63)=-2,则f (5)与f (7)的大小关系是_________.10.函数1log 2)(log 221221+-=x x y 的单调递减区间是_______。
三、解答题11.用定义判断⎪⎩⎪⎨⎧∞∈-+∞∈+-=,0)(- x 1x )(0, x 1)(22x x f 的奇偶性。
12.设f (x )是定义在R 上的偶函数,并在区间(-∞,0]上是递增函数,试解关于a的不等式)123()12(22+-<++a a f a a f 。
13.讨论函数x ax y +=(a>0)的单调性。
14.设0<a<1,f (x )是定义在R 上的奇函数,且当x ≥0时,)1(log )(+=x x f a 。
(1)求 x<0时,f (x )的表达式;(2)若x ≥0,求使f (x )+1≥0时x 的最大值。
参考答案 基础卷1.C2.C3.A4.A5.C6.B7.B8.C9.B 10.D 提高卷一、1.B2.A3.B4.B5.B 二、6.b=0,b=07.2.58.4)1(22++-x 9.f (5)>f (7)10.]22,0(三、11.解:∵f (x )的定义域为:x ∈R 且x ≠0,是关于原点对称的, 任取)0,(),0(-∞∈-⇒+∞∈x x ,则)()1(11)()(222x f x x x x f -=+--=-=--=-, 又f (x )在)()1(11)()(),0()0,(222x f x x x x f x x -=--=+-=+--=-⇒+∞∈-⇒-∞∈。
综上所述知,R x ∈且0≠x 时恒有:f (-x )=-f (x ),又定义域关于原点对称,∴⎪⎩⎪⎨⎧∞∈-+∞∈+-=,0)(- x 1x )(0, x 1)(22x x f 是奇函数。
12.解:∵087)41(21222>++=++a a a ,32)31(312322>+-=+-a a a ,∴0)12(2<++-a a ,0)123(2<++-a a 。
又∵f (x )是定义在R 上的偶函数)]12([)12(22++-=++⇒a a f a a f ,)123([)123(22+--=+-a a f a a f 。
∴f (x )在]0,(-∞上是递增函数,且)123([)]12([)123()12(2222++-<++-⇒+-<++a a f a a f a a f a a f ] 12312)123()12(2222+->++⇒+--<++-⇒a a a a a a a a 30032<<⇒<-⇒a a a 。
13.解:∵定义域为{x|x>0或x<0},又)()()()(x f x ax x f x a x x f -=+-=-⇒+=,∴f (x )是奇函数。
任取021>>x x ,则)1)(()()()(212121122121x x ax x x x x x a x x x f x f --=-+-=-①。
∵002121>-⇒>>x x x x ,故f (x )的单调性取决于211x x a-的符号。
(1)如a x x x x a>⇔>-212101恒成立a x a x x x ≥⇔>>⋅⇔22221,∴),[+∞∈a x 时,①0)()(021>-⇒>x f x f ,又21x x >,∴f (x )在),[+∞a 是递增的。
(2)如a x x x x a<⇔<-212101恒成立a x a x x x ≤⇔≤<⋅⇔12121,∴],0(a x ∈时,①0)()(021<-⇒<x f x f ,又21x x >,∴f (x )在],0(a 是递减的。
又因奇函数在关于原点对称的区域,单调性一致,∴f (x )在)0,[a -是递减的,在],(a --∞是递增的。
综上所述知:f (x )的单调递减区间为:],0()0,[a a ⋃-,f (x )的单调递增区间为:),[],(+∞⋃--∞a a 。
14.解:(1)设x<0,则-x>0有)1(log )(x x f a -=。
∵f (x )是奇函数,∴f (-x )= -f (x )。
故x<0时,)1(log )(x x f a --=。
(2)由x ≥0知)1(log )(+=x x f a ,∵f (x )+1≥0 ∴01)1(log ≥++x a ,即a x aa 1log )1(log ≥+。
∵0<a<1,∴a x 11≤+,∴11-≤a x 。
∵110-<a ,∴110-≤≤a x ,故所求x 的最大值为11-a 。
函数的奇偶性、周期性与对称性-备战2023年高考数学一轮复习考点微专题(新高考地区专用)(原卷版)
考向08 函数的奇偶性、周期性与对称性【2022年新高考全国Ⅰ卷】(多选题)已知函数()f x 及其导函数()'f x 的定义域均为R ,记()()g x f x '=,若322f x ⎛⎫- ⎪⎝⎭,(2)g x +均为偶函数,则( ) A .(0)0f = B .102g ⎛⎫-= ⎪⎝⎭ C .(1)(4)f f -=D .(1)(2)g g -=【答案】BC 【解析】 【分析】转化题设条件为函数的对称性,结合原函数与导函数图象的关系,根据函数的性质逐项判断即可得解. 【详解】因为322f x ⎛⎫- ⎪⎝⎭,(2)g x +均为偶函数,所以332222f x f x ⎛⎫⎛⎫-=+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭即3322f x f x ⎛⎫⎛⎫-=+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,(2)(2)g x g x +=-,所以()()3f x f x -=,(4)()g x g x -=,则(1)(4)f f -=,故C 正确;函数()f x ,()g x 的图象分别关于直线3,22x x ==对称,又()()g x f x '=,且函数()f x 可导,所以()()30,32g g x g x ⎛⎫=-=- ⎪⎝⎭,所以()(4)()3g x g x g x -==--,所以()(2)(1)g x g x g x +=-+=, 所以13022g g ⎛⎫⎛⎫-== ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,()()()112g g g -==-,故B 正确,D 错误;若函数()f x 满足题设条件,则函数()f x C +(C 为常数)也满足题设条件,所以无法确定()f x 的函数值,故A 错误.故选:BC. 【点睛】关键点点睛:解决本题的关键是转化题干条件为抽象函数的性质,准确把握原函数与导函数图象间的关系,准确把握函数的性质(必要时结合图象)即可得解.【2022年新高考全国II 卷】已知函数()f x 的定义域为R ,且()()()(),(1)1f x y f x y f x f y f ++-==,则221()k f k ==∑( )A .3-B .2-C .0D .1【答案】A 【解析】 【分析】根据题意赋值即可知函数()f x 的一个周期为6,求出函数一个周期中的()()()1,2,,6f f f 的值,即可解出.【详解】因为()()()()f x y f x y f x f y ++-=,令1,0x y ==可得,()()()2110f f f =,所以()02f =,令0x =可得,()()()2f y f y f y +-=,即()()f y f y =-,所以函数()f x 为偶函数,令1y =得,()()()()()111f x f x f x f f x ++-==,即有()()()21f x f x f x ++=+,从而可知()()21f x f x +=--,()()14f x f x -=--,故()()24f x f x +=-,即()()6f x f x =+,所以函数()f x 的一个周期为6.因为()()()210121f f f =-=-=-,()()()321112f f f =-=--=-,()()()4221f f f =-==-,()()()5111f f f =-==,()()602f f ==,所以一个周期内的()()()1260f f f +++=.由于22除以6余4,所以()()()()()221123411213k f k f f f f ==+++=---=-∑.故选:A .1.奇偶性技巧(1)函数具有奇偶性的必要条件是其定义域关于原点对称. (2)奇偶函数的图象特征.函数()f x 是偶函数⇔函数()f x 的图象关于y 轴对称; 函数()f x 是奇函数⇔函数()f x 的图象关于原点中心对称. (3)若奇函数()y f x =在0x =处有意义,则有(0)0f =; 偶函数()y f x =必满足()(||)f x f x =.(4)偶函数在其定义域内关于原点对称的两个区间上单调性相反;奇函数在其定义域内关于原点对称的两个区间上单调性相同.(5)若函数()f x 的定义域关于原点对称,则函数()f x 能表示成一个偶函数与一个奇函数的和的形式.记1()[()()]2g x f x f x =+-,1()[()()]2h x f x f x =--,则()()()f x g x h x =+.(6)运算函数的奇偶性规律:运算函数是指两个(或多个)函数式通过加、减、乘、除四则运算所得的函数,如()(),()(),()(),()()f x g x f x g x f x g x f x g x +-⨯÷.对于运算函数有如下结论:奇±奇=奇;偶±偶=偶;奇±偶=非奇非偶; 奇()⨯÷奇=偶;奇()⨯÷偶=奇;偶()⨯÷偶=偶.(7)复合函数[()]y f g x =的奇偶性原来:内偶则偶,两奇为奇. (8)常见奇偶性函数模型奇函数:①函数1()()01x x a f x m x a +=≠-()或函数1()()1x x a f x m a -=+.②函数()()x x f x a a -=±-. ③函数2()log log (1)aa x m m f x x m x m +==+--或函数2()log log (1)a a x m m f x x m x m-==-++ ④函数2()log (1)a f x x x =+或函数2()log (1)a f x x x =+. 注意:关于①式,可以写成函数2()(0)1x m f x m x a =+≠-或函数2()()1x mf x m m R a =-∈+.偶函数:①函数()()x x f x a a -=±+. ②函数()log (1)2mx a mxf x a =+-. ③函数(||)f x 类型的一切函数. ④常数函数 2.周期性技巧()()()()211();()2()()()()2()()4()()2()()()()()2()()()2()()()(x R f x T f x T f x T f x T f x T f x T T f x f x f x T f x T T f x T f x T T f a x f a x b a f b x f b x f a x f a x af x f a x f a x b a f b x f b x f a ∈+=+=-+=+=-+=-+=--+=-⎧-⎨+=-⎩+=-⎧⎨⎩+=--⎧-⎨+=--⎩函数式满足关系()周期为偶函数)()2()()()4()()()()()4()()()4()x f a x a f x f a x f a x b a f b x f b x f a x f a x a f x f a x f a x af x +=--⎧⎨⎩+=-⎧-⎨+=--⎩+=-⎧⎨⎩+=--⎧⎨⎩为奇函数为奇函数为偶函数3.函数的的对称性与周期性的关系(1)若函数()y f x =有两条对称轴x a =,()x b a b =<,则函数()f x 是周期函数,且2()T b a =-; (2)若函数()y f x =的图象有两个对称中心(,),(,)()a c b c a b <,则函数()y f x =是周期函数,且2()T b a =-;(3)若函数()y f x =有一条对称轴x a =和一个对称中心(,0)()b a b <,则函数()y f x =是周期函数,且4()T b a =-.4.对称性技巧(1)若函数()y f x =关于直线x a =对称,则()()f a x f a x +=-. (2)若函数()y f x =关于点()a b ,对称,则()()2f a x f a x b ++-=.(3)函数()y f a x =+与()y f a x =-关于y 轴对称,函数()y f a x =+与()y f a x =--关于原点对称.1.(1)如果一个奇函数()f x 在原点处有定义,即(0)f 有意义,那么一定有(0)0f =. (2)如果函数()f x 是偶函数,那么()(||)f x f x =.2.奇函数在两个对称的区间上具有相同的单调性;偶函数在两个对称的区间上具有相反的单调性3.函数周期性常用结论对()f x 定义域内任一自变量的值x : (1)若()()f x a f x +=-,则2(0)T a a =>. (2)若1()()f x a f x +=,则2(0)T a a =>. (3)若1()()f x a f x +=-,则2(0)T a a =>. 4.对称性的三个常用结论(1)若函数()y f x a =+是偶函数,则函数()y f x =的图象关于直线x a =对称.(2)若对于R 上的任意x 都有(2)()f a x f x -=或()(2)f x f a x -=+,则()y f x =的图象关于直线x a =对称.(3)若函数()y f x b =+是奇函数,则函数()y f x =的图象关于点(,0)b 中心对称. 5.两个奇偶函数四则运算的性质 (1)两个奇函数的和仍为奇函数; (2)两个偶函数的和仍为偶函数; (3)两个奇函数的积是偶函数; (4)两个偶函数的积是偶函数;(5)一个奇函数与一个偶函数的积是奇函数。
2020年高考数学一轮复习(新课改)第1课时系统知识——函数的单调性与最值、奇偶性、周期性
第二节函数的性质第1课时系统知识一一函数的单调性与最值、奇偶性、周期性若函数y= f(x)在区间D上是增函数或减函数,则称函数y= f(x)在这一区间上具有(严格的)单调性,区间D叫做函数y= f(x)的单调区间.[点拨](1)函数单调性定义中的X i , X2具有以下三个特征:一是任意性,即任意两数X i, D ”,任意”两字决不能丢;二是有大小,即X i VX2(或X1>X2);三是同属一个单调区间,三者缺一不可.⑵若函数在区间D上单调递增(或递减),则对D内任意的两个不等自变量X1, X2的值, 都有fXL二竺或fXk 4竺<。
.X1 —X2 X1—X2 /(3)函数f(X)在给定区间上的单调性,是函数在此区间上的整体性质,不一定代表在整个定义域上有此性质.[谨记常用结论](1) 函数f(X)与f(x)+ c(c为常数)具有相同的单调性.(2) k>0时,函数f(x)与kf(x)单调性相同;k<0时,函数f(x)与kf(x)单调性相反.1⑶若f(x)恒为正值或恒为负值,贝y f(x)与具有相反的单调性.⑷若f(x), g(x)都是增(减)函数,则当两者都恒大于零时,f(x) •(x)是增(减)函数;当两者都恒小于零时,f(x) g(x)是减(增)函数.(5)在公共定义域内,增+增=增,减+减=减,增—减=增,减—增=减.[小题练通]1. [人教A版教材P39B组T1]函数f(x)= x2—2x的单调递增区间是______ .答案:[1 ,+^ )2. [教材改编题]如果二次函数f(x)= x2—(a—1)x + 5在区间2, 1上是增函数,则实数a的取值范围为_________ .解析:T函数f(x) = x2—(a —1)x+ 5的对称轴为x =旦^1且在区间2,1上是增函数,a —1答案:(—R, 2]3. [教材改编题]函数f(x)= log1 (x2—4)的单调递增区间为________ .2解析:由x2—4>0得x<—2或x>2.又u = x2—4在(一a,—2)上为减函数,在(2, + a)上为增函数,y= log 1 u为减函数,2故f(x)的单调递增区间为(一a,—2).答案:(一a,—2)4. [易错题]设定义在[—1,7]上的函数y= f(x)的图象如图所示,则函数y= f(x)的增区间为________ .答案:[—1,1], [5,7]2x + k5.若函数y= 与y= log3(x—2)在(3, +a )上具有相同的单调性,贝U实数k的取值x—2范围是_________ .解析:由于y= lOg3(x—2)的定义域为(2 , + a ), 且为增函数,故函数y=空土^ = 2x —2+ 4+ k= 2 + 也在(3, + a)上也是增函数,则有4+ k v 0, x —2 x —2 x —2得k v — 4.f(X)Vf —的实数x的取值范答案:(—a, —4)6•已知函数f(x)为定义在区间[—1,1]上的增函数,则满足围为________ .—1W x W1,解析:由题设得1x<2解得—1W x<1.答案:—1,—前提设函数f(x)的定义域为1,如果存在实数M满足条件对于任意x€ I,都有f(x)W M ;存在X o€ I,使得f(X o)= M对于任意x € I,都有f(x)》M ;存在x°€ I,使得f(x^)= M结论M为最大值M为最小值1.函数的最值2.函数最值存在的两条结论(1)闭区间上的连续函数一定存在最大值和最小值•当函数在闭区间上单调时最值一定在端点处取到.(2)开区间上的“单峰”函数一定存在最大值或最小值.[点拨](1)对于单调函数,最大(小)值出现在定义域的边界处;(2) 对于非单调函数求最值,通常借助图象求解更方便;(3) 一般地,恒成立问题可以用求最值的方法来解决,而利用单调性是求最值的常用方法•注意以下关系:f(x)> a恒成立?f(x)min> a ;f(x) W a恒成立?f(x)max <乱解题时,要务必注意“=”的取舍.[小题练通]21. __________________________________________________________ [人教A版教材P31例4]函数f(x)=二二在[2,6]上的最大值是___________________________ •答案:22. [教材改编题]设函数f(x)= 2~在区间[3,4]上的最大值和最小值分别为M ,m,则晋=x—2 M 解析:易知f(x)= x—2 = 2+七,所以f(x)在区间[3,4]上单调递减,4所以M = f(3) = 2 + ---- =6,3 —2 所以m!_ 16_ 8M —6 —3.答案:3.[教材改编题喏函数f(x)=—;+ b(a>0)在;,2上的值域为••• f(X )min = f 2 = 2 , f(x)max = f(2) = 2.1—2a 十 b = 1, 即 -1+b = 2,答案:1 54.[易错题]函数y =~22 i解析:由 y = X ^ ,可得 x 2 = —-^.由 x 2>0,知—0,解得—1 w y<1,x 十 1 1 — y 1 — y故所求函数的值域为[—1,1). 答案:[—1,1) 5.函数f(x) = x ,x> 1,的最大值为x 2 + 2, x<11解析:当x > 1时,函数f(x)= -为减函数,所以f(x)在x = 1处取得最大值,为 f(1) = 1; 当x<1时,易知函数f(x) = — x 2+ 2在x = 0处取得最大值,为 f(0) = 2.故函数f(x)的最大值 为2.答案:26.已知函数 f(x)=— x 2 + 4x 十a , x € [0,1],若f(x)有最小值一2,贝V f(x)的最大值为解析:函数 f(x)=— x 2 + 4x 十 a =— (x — 2)2+ 4+ a , x € [0,1],且函数 f(x)有最小值—2. 故当x = 0时,函数f(x)有最小值,当 x = 1时,函数f(x)有最大值•当 x = 0时,f(0) = a =—2,.・. f(x)=— x 2+ 4x — 2, •当 x = 1 时,f(x)max = f(1)=—十十 4X 1 — 2 = 1.答案:1[谨记常用结论]1. 函数奇偶性的几个重要结论-1解析:•/ f(x)=-三+ b(a>0)在 1,2 是增函数,a = 1, 解得 5b = 5.⑴如果一个奇函数f(x)在原点处有定义,即f(0)有意义,那么一定有f(0) = 0.⑵如果函数f(x)是偶函数,那么f(x) = f(|x|).(3) 既是奇函数又是偶函数的函数只有一种类型,即f(x)= 0, x€ D,其中定义域D是关于原点对称的非空数集.(4) 奇函数在两个对称的区间上具有相同的单调性,偶函数在两个对称的区间上具有相反的单调性.2. 有关对称性的结论(1) 若函数y= f(x + a)为偶函数,则函数y= f(x)关于x = a对称.若函数y= f(x+ a)为奇函数,则函数y= f(x)关于点(a,0)对称.(2) 若f(x)= f(2a—x),则函数f(x)关于x = a 对称;若f(x) + f(2a—x) = 2b,则函数f(x) 关于点(a, b)对称.[小题练通]1. ________________ [人教A版教材P39A组T6]已知函数f(x)是定义在R上的奇函数,当x>0时,f(x)= x(1 + x),贝U f( —1) = .答案:—22. [教材改编题]设f(x)是定义在R上的奇函数,当x>0时,f(x) = x1 2 3+ 1,则f( —2)+ f(0)解析:由题意知f( —2) =—f(2) = —(22+ 1) =—5, f(0) = 0,••• f(—2) + f(0) = — 5.答案:—53. [教材改编题]已知函数f(x)为偶函数,且当x<0时,f(x)= x + 1,则当x>0时,f(x)=解析:当x>0 时,一xv0,「. f(—x)=—x + 1,又f(x)为偶函数,• f(x)=—x+ 1.答案:—x+ 14. [易错题]已知f(x) = ax2+ bx是定义在[a —1,2 a]上的偶函数,那么 a + b的值是2 1解析:T f(x)= ax2+ bx是定义在[a —1,2 a]上的偶函数,• a—1 + 2a = 0,二a=;. 31又f( —x)= f(x) ,• b= 0,二a+ b= 3.3答案:5.在函数y= xcosx, y= e x+ x2, y= lg . x2—2, y= xsin x 中,偶函数的个数是___________ 解析:y= xcos x是奇函数,y= lg x2—2和y= xsin x是偶函数,y= e x+ x2是非奇非偶函数,所以偶函数的个数是 2.答案:26.已知函数 f(x)= asin x + bln*^ +1,若 f 1 + f — 2 =6,则实数 t=________________ ,解析:令g(x)= asin x + bln 齐,则易知g(x)为奇函数,所以gg g J — 2戶0,则由 f(x)= g(x)+1,得 f 1 + f —1 = g 1 + g —1 + 2t = 2t = 6,解得 t = 3.答案:31. 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.[谨记常用结论]定义式f(x + T)= f(x)对定义域内的x 是恒成立的.(1)若 f(x + a) = f(x + b),则函数 f(x)的周期为 T = |a — b|; 1 1f(x + a) = — f(x), f(x + a)=,f(x + a)=—匚何>0),则 f(x)为周期函数,且T = 2a 为它的一个周期.[小题练通]1.[教材改编题]设f(x)是定义在 R 上的周期为 2的函数,当 x € (— 1,1)时,f(x)= 「4x + 2,—1<x <0,则虑 L __________________ .x , 0< x<1, 2答案:12.[教材改编题]若f(x)是R 上周期为2的函数,且满足 f(1) = 1, f(2) = 2,贝U f(3) — f(4)解析:由 f(x)是 R 上周期为 2 的函数知,f(3) = f(1) = 1, f(4) = f(2) = 2,••• f(3) — f(4) =— 1.答案:—1=x ,贝y f(2 019) = __________(2)若在定义域内满足3.[教材改编题]已知f(x)是定义在R 上的函数,并且 1f(x + 2)= f x ,f(x)1 1解析:由已知,可得f(x + 4) = f[(x + 2) + 2]= —— =-—=f(x),故函数f(x)的周期为f (X + 2)4.A f(2 019) = f(4X 504+ 3) = f(3)= 3.答案:34. [易错题]函数f(x)的周期为4,且x€ (-2,2], f(x) = 2x- x2,则f(2 018) + f(2 019) + f(2 020)的值为________ .解析:由f(x)= 2x-x2, x€ (-2,2],知f(- 1)=- 3, f(0)= 0, f(2) = 0,又f(x)的周期为4,所以f(2 018) + f(2 019) + f(2 020) = f(2) + f( - 1)+ f(0) = 0 - 3+ 0=- 3.答案:—35. 已知f(x)是R上的奇函数,且对任意x€ R都有f(x+ 6)= f(x) + f(3)成立,则f(2 019)解析:•/ f(x)是R上的奇函数,••• f(0) = 0,又对任意x€ R都有f(x + 6) = f(x) + f(3),二当x=- 3 时,有f(3) = f( - 3) + f(3) = 0, • f( - 3) = 0 , f(3) = 0 , • f(x+ 6) = f(x),周期为6. 故f(2 019) = f(3) = 0.答案:06.偶函数y= f(x)的图象关于直线x= 2对称,f(3) = 3,则f( - 1) = __________ .解析:因为f(x)的图象关于直线x= 2对称,所以f(x) = f(4- x) , f( - x) = f(4 + x),又f(- x) = f(x),所以f(x) = f(4 + x),则f( - 1) = f(4 - 1) = f(3) = 3.答案:3。
高考文科数学复习函数的奇偶性单调性及周期性练习一(可编辑修改word版)
x 2+1 8 f (x ) = ax + b sin x + 4(a , b ∈ R ) f (lg(lg 2)) = 222 2014 年高考文科数学复习 ----- 函数的奇偶性、单调性及周期性练习一1. 下列函数为偶函数的是()A .y =sin x B .y =x 3C .y =e x D .y =ln2.已知 f (x )=ax 2+bx 是定义在[a -1,2a ]上的偶函数,那么 a +b 的值是( )1 1 1 1A .- B. C. D .-3 3 2 23.已知定义在 R 上的奇函数 f (x ),满足 f (x +4)=f (x ),则 f (8)的值为()A .-1 B .0C .1 D .24.已知 f (x )为奇函数,当 x ∈(-∞,0)时,f (x )=x +2,则 f (x )>0 的解集为()A .(-∞,-2)B .(2,+∞)C .(-2,0)∪(2,+∞)D .(-∞,-2)∪(0,2)5.若函数 f (x )是定义在 R 上的偶函数,在(-∞,0]上是减函数,且 f (3)=0,则使得 f (x )<0 的 x 的取值范围是()A .(-∞,3)∪(3,+∞)B .(-∞,3)C .(3,+∞)D .(-3,3)f (x )+f (-x )6、设偶函数 f (x )在(0,+∞)上为减函数,且 f (2)=0,则不等式 x>0 的解集为()A .(-2,0)∪(2,+∞)B .(-∞,-2)∪(0,2)C .(-∞,-2)∪(2,+∞)D .(-2,0)∪(0,2) 7.设 f(x)=ax 5+bx 3+cx -5(a,b,c 是常数)且 f (-7) = 7 ,则 f (7)=.3、(2013 重庆文)已知函数 , f (lg(log 2 10)) = 5 ,则( )A . -5B . -1C . 3D . 41 9、已知偶函数 f (x )在区间[0,+∞)上单调递增,则满足 f (2x -1)<f ( )的 x 的取值范围是()31 2 1 2 1 2 1 2 A .( , ) B .[ , )C .( , ) D .[ , )3 3 3 3 2 3 2 310.设函数 f (x )=x 3cos x +1.若 f (a )=11,则 f (-a )= . 11.已知 y =f (x )+x 2 是奇函数,且 f (1)=1.若 g (x )=f (x )+2,则 g (-1)= .12.已知函数 f (x )=E rr o r !为奇函数,则 a +b =.13、已知定义在 R 上的奇函数满足 f (x )=x 2+2x (x ≥0),若 f (3-a 2)>f (2a ),则实数 a 的取值范围是.14. 设函数 f (x )是定义在 R 上的周期为 2 的偶函数,当 x ∈[0,1]时,f (x )=x +1,则 f(3)= .15. 已知定义在[-2,2]上的奇函数,f (x )在区间[0,2]上单调递减,若 f (m )+f (m-1)>0,实数 m 的取值范.2014 年高考文科数学复习--函数的奇偶性、单调性及周期性练习二1. 下列函数中,既是奇函数又是减函数的是()A .y =-x 3B .y =sin xC .y =xD .y =(1)x2.设 f (x )是周期为 2 的奇函数,当 0≤x ≤1 时,f (x )=2x (1-x ),则 f (-5)=()1 1 1 1A .-B .- C. D.2 4 4 23. 已知函数 f (x )=x |x |-2x ,则下列结论正确的是()A .f (x )是偶函数,递增区间是(0,+∞)B .f (x )是偶函数,递减区间是(-∞,1)C .f (x )是奇函数,递减区间是(-1,1)D .f (x )是奇函数,递增区间是(-∞,0)x 2+1 2 14. 已知函数 f (x )=|x +a |-|x -a |(a ≠0),h (x )=E rr o r !则 f (x ),h (x )的奇偶性依次为( )A .偶函数,奇函数B .奇函数,偶函数C .偶函数,偶函数D .奇函数,奇函数5. 已知函数 f (x )为定义在R 上的奇函数,当 x ≥0 时,f (x )=2x +2x +m (m 为常数),则 f (-1)的值为()A .-3B .-1C .1D .3x1 2 36. 若函数 f (x )=为奇函数,则 a =()A. B. C. D .1 (2x +1)(x -a )2 3 47.定义在 R 上的函数 f (x )满足:f (x )·f (x +2)=13,f (1)=2,则 f (99)=()13 2A .13B .2C. 2 D.138.设 f (x )是奇函数,且在(0,+∞)内是增函数,又 f (-3)=0,则 x ·f (x )<0 的解集是( ) A .{x |-3<x <0,或 x >3}B .{x |x <-3,或 0<x <3}C .{x |x <-3,或 x >3}D .{x |-3<x <0,或 0<x <3} 9、已知 f (x )是偶函数,当 x <0 时,f (x )=x 2+x ,则当 x >0 时,f (x )=.10. 若函数是定义在 R 上的偶函数,在 上是减函数,且,则使得的 x 的取值范围是11. 已知函数 f (x )是定义在 R 上的奇函数,其最小正周期为 3,且 x ∈(-3,0)时,f (x )=log 2(-3x +1),则 f (2 011)=.12、已知奇函数 f (x ) 满足 f (x + 2) =f (x ) ,当 x ∈(0,1) 时, f ( x ) = 2x ,则 f (log 5) = 。
高考数学一轮复习讲练测(新教材新高考)专题3-3函数的奇偶性与周期性-教师版
专题3.3函数的奇偶性与周期性练基础1.(2021·海南海口市·高三其他模拟)已知函数()(0)f x kx b k =+≠,则“(0)0f =”是“函数()f x 为奇函数”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【答案】C 【解析】化简“(0)0f =”和“函数()f x 为奇函数”,再利用充分必要条件的定义判断得解.【详解】(0)0f =,所以0b =,函数()f x 为奇函数,所以()()0f x kx b f x kx b -=-+=-=--=,所以0b =.所以“(0)0f =”是“函数()f x 为奇函数”的充分必要条件.故选:C2.(2021·福建高三三模)若函数()y f x =的大致图象如图所示,则()f x 的解析式可能是()A .()1xf x x =-B .()1x f x x=-C .()21x f x x =-D .()21x f x x =-【答案】C 【解析】利用排除法,取特殊值分析判断即可得答案解:由图可知,当(0,1)x ∈时,()0f x <,取12x =,则对于B ,112(101212f ==>-,所以排除B ,对于D ,1122()012314f ==>-,所以排除D ,当0x >时,对于A ,()1111x f x x x ==+--,此函数是由1y x =向右平移1个单位,再向上平移1个单位,所以1x >时,()1f x >恒成立,而图中,当1x >时,()f x 可以小于1,所以排除A,故选:C3.(2021·广东高三其他模拟)下列函数中,既是奇函数又在区间()0,1上单调递增的是()A.y =B .1y x x=+C .xx y ee =-﹣D .2log y x=【答案】C 【解析】利用函数奇偶性的定义和函数的解析式判断.【详解】A.函数y =的定义域是[0,)+∞,所以函数是非奇非偶函数,故错误;B.1y x x=+在()0,1上单调递减,故错误;C.因为()()()xx x x f x ee e ef x --=---=-=﹣,所以函数是奇函数,且在()0,1上单调递增,正确;D.因为()()22log =log f x x x f x -=-=,所以函数是偶函数,故错误;故选:C .4.(2021·湖南高三月考)定义函数1,()1,x D x x ⎧=⎨-⎩为有理数,为无理数,则下列命题中正确的是()A .()D x 不是周期函数B .()D x 是奇函数C .()yD x =的图象存在对称轴D .()D x 是周期函数,且有最小正周期【答案】C 【解析】当m 为有理数时恒有()()D x m D x +=,所以()D x 是周期函数,且无最小正周期,又因为无论x 是有理数还是无理数总有()()D x D x -=,所以函数()D x 为偶函数,图象关于y 轴对称.当m 为有理数时,()1,1,x D x m x ⎧+=⎨-⎩为有理数为无理数,()()D x m D x ∴+=,∴任何一个有理数m 都是()D x 的周期,()D x ∴是周期函数,且无最小正周期,∴选项A ,D 错误,若x 为有理数,则x -也为有理数,()()D x D x ∴=-,若x 为无理数,则x -也为无理数,()()D x D x ∴=-,综上,总有()()D x D x -=,∴函数()D x 为偶函数,图象关于y 轴对称,∴选项B 错误,选项C 正确,故选:C5.【多选题】(2021·淮北市树人高级中学高一期末)对于定义在R 上的函数()f x ,下列说法正确的是()A .若()f x 是奇函数,则()1f x -的图像关于点()1,0对称B .若对x ∈R ,有()()11f x f x =+-,则()f x 的图像关于直线1x =对称C .若函数()1f x +的图像关于直线1x =-对称,则()f x 为偶函数D .若()()112f x f x ++-=,则()f x 的图像关于点()1,1对称【答案】ACD 【解析】四个选项都是对函数性质的应用,在给出的四个选项中灵活的把变量x 加以代换,再结合函数的对称性、周期性和奇偶性就可以得到正确答案.【详解】对A ,()f x 是奇函数,故图象关于原点对称,将()f x 的图象向右平移1个单位得()1f x -的图象,故()1f x -的图象关于点(1,0)对称,正确;对B ,若对x ∈R ,有()()11f x f x =+-,得()()2f x f x +=,所以()f x 是一个周期为2的周期函数,不能说明其图象关于直线1x =对称,错误.;对C ,若函数()1f x +的图象关于直线1x =-对称,则()f x 的图象关于y 轴对称,故为偶函数,正确;对D ,由()()112f x f x ++-=得()()()()112,202f f f f +=+=,()()()()312,422,f f f f +-=+-= ,()f x 的图象关于(1,1)对称,正确.故选:ACD.6.【多选题】(2020·江苏南通市·金沙中学高一期中)已知偶函数()f x 在区间[)0,+∞上是增函数,则满足1(21)()3f x f -<的x 的取值是()A .0B .12C .712D .1【答案】BC 【解析】根据偶函数和单调性求得不等式的解,然后判断各选项..【详解】由题意1213x -<,解得1233x <<,只有BC 满足.故选:BC .7.【多选题】(2021·广东高三二模)函数()f x 的定义域为R ,且()1f x -与()1f x +都为奇函数,则下列说法正确的是()A .()f x 是周期为2的周期函数B .()f x 是周期为4的周期函数C .()2f x +为奇函数D .()3f x +为奇函数【答案】BD 【解析】AB 选项,利用周期函数的定义判断;CD 选项,利用周期性结合()1f x -,()1f x +为奇函数判断.【详解】因为函数()f x 的定义域为R ,且()1f x -与()1f x +都为奇函数,所以()()11f x f x --=--,()()11f x f x -+=-+,所以()()2f x f x =---,()()2f x f x =--+,所以()()22f x f x --=-+,即()()4f x f x +=,故B 正确A 错误;因为()()()3341f x f x f x +=+-=-,且()1f x -为奇函数,所以()3f x +为奇函数,故D 正确;因为()2f x +与()1f x +相差1,不是最小周期的整数倍,且()1f x +为奇函数,所以()2f x +不为奇函数,故C 错误.故选:BD.8.(2021·吉林高三二模(文))写出一个符合“对x R ∀∈,()()0f x f x +-=”的函数()f x =___________.【答案】3x (答案不唯一)【解析】分析可知函数()f x 的定义域为R ,且该函数为奇函数,由此可得结果.【详解】由题意可知,函数()f x 的定义域为R ,且该函数为奇函数,可取()3f x x =.故答案为:3x (答案不唯一).9.(2021·全国高三二模(理))已知()y f x =为R 上的奇函数,且其图象关于点()2,0对称,若()11f =,则()2021f =__________.【答案】1【解析】根据函数的对称性及奇函数性质求得函数周期为4,从而()2021(1)1f f ==.【详解】函数关于点()2,0对称,则()(4)f x f x =--,又()y f x =为R 上的奇函数,则()(4)(4)f x f x f x =--=-,因此函数的周期为4,因此()2021(1)1f f ==.故答案为:1.10.(2021·上海高三二模)已知函数()f x 的定义域为R ,函数()g x 是奇函数,且()()2x g x f x =+,若(1)1f =-,则(1)f -=___________.【答案】32-【解析】通过计算(1)(1)g g +-可得.【详解】因为()g x 是奇函数,所以(1)(1)0g g +-=,即1(1)2(1)02f f ++-+=,所以53(1)122f -=-=-.故答案为:32-.练提升1.(2021·安徽高三三模(文))若把定义域为R 的函数()f x 的图象沿x 轴左右平移后,可以得到关于原点对称的图象,也可以得到关于y 轴对称的图象,则关于函数()f x 的性质叙述一定正确的是()A .()()0f x f x -+=B .()()11f x f x -=-C .()f x 是周期函数D .()f x 存在单调递增区间【答案】C 【解析】通过举例说明选项ABD 错误;对于选项C 可以证明判断得解.【详解】定义域为R 的函数()f x 的图象沿x 轴左右平移后,可以得到关于原点对称的图象,也可以得到关于y 轴对称的图象,∴()f x 的图象既有对称中心又有对称轴,但()f x 不一定具有奇偶性,例如()sin 3f x x π⎛⎫=+⎪⎝⎭,由()()0f x f x -+=,则()f x 为奇函数,故选项A 错误;由()()11f x f x -=-,可得函数()f x 图象关于0x =对称,故选项B 错误;由()0f x =时,()f x 不存在单调递增区间,故选项D 错误;由已知设()f x 图象的一条对称抽为直线x a =,一个对称中心为(),0b ,且a b ¹,∴()()2f a x f x +=-,()()2f x f b x -=-+,∴()()22f a x f b x +=-+,∴()()()2222f a x b f b x b f x +-=-+-=-,∴()()()()442222f x a b f b x b f x a b f x +-=-+-=-+-=,∴()f x 的一个周期()4T a b =-,故选项C 正确.故选:C2.(2021·天津高三二模)已知函数()f x 在R 上是减函数,且满足()()f x f x -=-,若31log 10a f ⎛⎫=- ⎪⎝⎭,()3log 9.1b f =,()0.82c f =,则a ,b ,c 的大小关系为()A .a b c >>B .c b a >>C .b a c >>D .c a b>>【答案】B 【解析】根据对数运算性质和对数函数单调性可得331log log 9.1210->>,根据指数函数单调性可知0.822<;利用()f x 为减函数可知()()0.8331log log 9.1210f f f ⎛⎫-<< ⎪⎝⎭,结合()f x 为奇函数可得大小关系.【详解】33331log log 10log 9.1log 9210-=>>= ,0.822<即:0.8331log log 9.1210->>又()f x 是定义在R 上的减函数()()0.8331log log 9.1210f f f ⎛⎫∴-<< ⎪⎝⎭又()f x 为奇函数3311log log 1010f f⎛⎫⎛⎫∴-=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭()()0.8331log log 9.1210f f f ⎛⎫∴-<< ⎪⎝⎭,即:c b a >>.故选:B.3.(2021·陕西高三三模(理))已知函数f (x )为R 上的奇函数,且()(2)f x f x -=+,当[0,1]x ∈时,()22x xaf x =+,则f (101)+f (105)的值为()A .3B .2C .1D .0【答案】A 【解析】根据函数为奇函数可求得函数的解析式,再由()(2)f x f x -=+求得函数f (x )是周期为4的周期函数,由此可计算得选项.【详解】解:根据题意,函数f (x )为R 上的奇函数,则f (0)=0,又由x ∈[0,1]时,()22xx a f x =+,则有f (0)=1+a =0,解可得:a =﹣1,则有1()22xxf x =-,又由f (﹣x )=f (2+x ),即f (x +2)=﹣f (x ),则有f (x +4)=﹣f (x +2)=f (x ),即函数f (x )是周期为4的周期函数,则1313(101)(1)2,(105)(1)22222f f f f ==-===-=,故有f (101)+f (105)=3,故选:A .4.(2021·上海高三二模)若()f x 是R 上的奇函数,且()f x 在[0,)+∞上单调递增,则下列结论:①|()|y f x =是偶函数;②对任意的x ∈R 都有()|()|0f x f x -+=;③()()y f x f x =-在(,0]-∞上单调递增;④反函数1()y fx -=存在且在(,0]-∞上单调递增.其中正确结论的个数为()A .1B .2C .3D .4【答案】C 【解析】根据奇函数定义以及单调性性质,及反函数性质逐一进行判断选择.【详解】对于①,由()f x 是R 上的奇函数,得()()f x f x -=-,∴|()||()||()|-=-=f x f x f x ,所以|()|y f x =是偶函数,故①正确;对于②,由()f x 是R 上的奇函数,得()()0f x f x -+=,而()|()|f x f x =不一定成立,所以对任意的x ∈R ,不一定有()|()|0f x f x -+=,故②错误;对于③,因为()f x 是R 上的奇函数,且()f x 在[0,)+∞上单调递增,所以()f x 在(,0]-∞上单调递增,且()(0)0f x f £=,因此2()()[()]y f x f x f x =-=-,利用复合函数的单调性,知()()y f x f x =-在(,0]-∞上单调递增,故③正确.对于④,由已知得()f x 是R 上的单调递增函数,利用函数存在反函数的充要条件是,函数的定义域与值域是一一映射,且函数与其反函数在相应区间内单调性一致,故反函数1()y f x -=存在且在(,0]-∞上单调递增,故④正确;故选:C5.【多选题】(2021·全国高三专题练习)已知函数()f x 是偶函数,(1)f x +是奇函数,并且当[]1,2x ∈,()1|2|f x x =--,则下列选项正确的是()A .()f x 在(3,2)--上为减函数B .()f x 在(3,2)--上()0f x <C .()f x 在(3,2)--上为增函数D .()f x 在(3,2)--上()0f x >【答案】CD 【解析】根据题意,分析可得(4)()f x f x +=,结合函数的解析式可得当(3,2)x ∈--时函数的解析式,据此分析可得答案.【详解】解:根据题意,函数(1)f x +为奇函数,则有(1)(1)f x f x +=--+,即(2)()f x f x +=--,又由()f x 为偶函数,则()()f x f x -=,则有(2)()f x f x +=-,即有(4)()f x f x +=,当[1x ∈,2]时,()1|2|1f x x x =--=-,若(3,2)x ∈--,则4(1,2)x +∈,则(4)(4)13f x x x +=+-=+,则当(3,2)x ∈--时,有()3f x x =+,则()f x 为增函数且()(3)0f x f >-=;故()f x 在(3,2)--上为增函数,且()0f x >;故选:CD .6.【多选题】(2021·全国高三专题练习)若函数()f x 对任意x ∈R 都有()()0f x f x +-=成立,m R ∈,则下列的点一定在函数()y f x =图象上的是()A .(0,0)B .(,())m f m --C .(,())m f m --D .(,())m f m -【答案】ABC 【解析】根据任意x ∈R 满足()()0f x f x +-=,得到()f x 是奇函数判断.【详解】因为任意x ∈R 满足()()0f x f x +-=,所以()f x 是奇函数,又x ∈R ,所以令0x =,则(0)(0)f f -=-,得(0)0f =,所以点(0,0),且点(,())m f m --与(,())m f m --也一定在()y f x =的图象上,故选:ABC .7.【多选题】(2021·浙江高一期末)已知函数()y f x =是定义在[1,1]-上的奇函数,当0x >时,()(1)f x x x =-,则下列说法正确的是()A .函数()y f x =有2个零点B .当0x <时,()(1)f x x x =-+C .不等式()0f x <的解集是(0,1)D .12,[1,1]x x ∀∈-,都有()()1212f x f x -≤【答案】BCD 【解析】根据函数奇偶性定义和零点定义对选项一一判断即可.【详解】对A ,当0x >时,由()(1)0f x x x =-=得1x =,又因为()y f x =是定义在[1,1]-上的奇函数,所以()()()00,110f f f =-=-=,故函数()y f x =有3个零点,则A 错;对B ,设0x <,则0x ->,则()()()()11f x f x x x x x =--=----=-+⎡⎤⎣⎦,则B 对;对C ,当01x <≤时,由()(1)0f x x x =-<,得01x <<;当10x -≤≤时,由()(1)0f x x x =-+<,得x 无解;则C 对;对D ,12,[1,1]x x ∀∈-,都有()()()()12max min 1111122442f x f x f x f x f f ⎛⎫⎛⎫⎛⎫-≤-=--=--= ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,则D 对.故选:BCD .8.【多选题】(2021·苏州市第五中学校高一月考)高斯是德国著名的数学家,近代数学奠基者之一,享有“数学王子”的称号.设x ∈R ,用[]x 表示不超过x 的最大整数,[]y x =也被称为“高斯函数”,例如:[ 3.5]4-=-,[2.1]2=.已知函数()[1]f x x x =+-,下列说法中正确的是()A .()f x 是周期函数B .()f x 的值域是[0,1]C .()f x 在(0,1)上是减函数D .x ∀∈R ,[()]0f x =【答案】AC 【解析】根据[]x 定义将函数()f x 写成分段函数的形式,再画出函数的图象,根据图象判断函数的性质.【详解】由题意可知[]1,210,1011,012,12x x x x x --≤<-⎧⎪-≤<⎪⎪+=≤<⎨⎪≤<⎪⎪⎩,()[]1,21,1011,012,12x x x x f x x x x x x x ---≤<-⎧⎪--≤<⎪⎪∴=+-=-≤<⎨⎪-≤<⎪⎪⎩,可画出函数图像,如图:可得到函数()f x 是周期为1的函数,且值域为(]0,1,在()0,1上单调递减,故选项AC 正确,B 错误;对于D ,取1x =-()11f -=,则()11f -=⎡⎤⎣⎦,故D 错误.故选:AC .9.【多选题】(2021·湖南高三月考)函数()f x 满足以下条件:①()f x 的定义域是R ,且其图象是一条连续不断的曲线;②()f x 是偶函数;③()f x 在()0,∞+上不是单调函数;④()f x 恰有2个零点.则函数()f x 的解析式可以是()A .2()2f x x x =-B .()ln 1f x x =-C .2()1f x x x =-++D .()2xf x e =-【答案】CD 【解析】利用函数图象变换画出选项A ,B ,C ,D 对应的函数图象,逐一分析即可求解.【详解】解:显然题设选项的四个函数均为偶函数,但()ln 1f x x =-的定义域为{}0x x R ≠≠,所以选项B 错误;函数2()2f x x x =-的定义域是R ,在(),1-∞-,()0,1单调递减,在()1,0-,()1,+∞单调递增,但()()()2020f f f -===有3个零点,选项A 错误;函数2()1f x x x =-++的定义域是R ,当()0,x ∈+∞时,2()1f x x x =-++的图象对称轴为12x =,其图象是开口向下的抛物线,故()f x 在1,2⎛⎫-∞- ⎪⎝⎭,10,2⎛⎫ ⎪⎝⎭单调递增,在1,02⎛⎫- ⎪⎝⎭,1,2⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭单调递减,由图得()f x 恰有2个零点,选项C 正确;函数()2xf x e =-的定义域是R ,在(),ln 2-∞-,()0,ln 2单调递减,在()ln 2,0-,()ln 2,+∞单调递增,且()()ln 2ln 20f f -==有2个零点,选项D 正确.故选:CD.10.(2021·黑龙江大庆市·高三二模(理))定义在R 上的函数()f x 满足()2()f x f x +=,当[]1,1x ∈-时,2()f x x =,则函数()f x 的图象与()3x g x =的图象的交点个数为___________.【答案】7由题设可知()f x 的周期为2,结合已知区间的解析式及()3x g x =,可得两函数图象,即知图象交点个数.【详解】由题意知:()f x 的周期为2,当[1,1]x ∈-时,2()f x x =,∴()f x 、()g x 的图象如下:即()f x 与()g x 共有7个交点,故答案为:7.【点睛】结论点睛:()()f m x f x +=有()f x 的周期为||m .练真题1.(2020·天津高考真题)函数241xy x =+的图象大致为()A.B.C.D.【解析】【分析】由题意首先确定函数的奇偶性,然后考查函数在特殊点的函数值排除错误选项即可确定函数的图象.【详解】由函数的解析式可得:()()241xf x f x x --==-+,则函数()f x 为奇函数,其图象关于坐标原点对称,选项CD 错误;当1x =时,42011y ==>+,选项B 错误.故选:A.2.(2020·全国高考真题(理))设函数()ln |21|ln |21|f x x x =+--,则f (x )()A.是偶函数,且在1(,)2+∞单调递增B.是奇函数,且在11(,22-单调递减C.是偶函数,且在1(,)2-∞-单调递增D.是奇函数,且在1(,2-∞-单调递减【答案】D 【解析】由()ln 21ln 21f x x x =+--得()f x 定义域为12x x ⎧⎫≠±⎨⎬⎩⎭,关于坐标原点对称,又()()ln 12ln 21ln 21ln 21f x x x x x f x -=----=--+=-,()f x ∴为定义域上的奇函数,可排除AC;当11,22x ⎛⎫∈-⎪⎝⎭时,()()()ln 21ln 12f x x x =+--,()ln 21y x =+Q 在11,22⎛⎫- ⎪⎝⎭上单调递增,()ln 12y x =-在11,22⎛⎫- ⎪⎝⎭上单调递减,()f x ∴在11,22⎛⎫- ⎪⎝⎭上单调递增,排除B;当1,2x ⎛⎫∈-∞-⎪⎝⎭时,()()()212ln 21ln 12ln ln 12121x f x x x x x +⎛⎫=----==+ ⎪--⎝⎭,2121x μ=+- 在1,2⎛⎫-∞- ⎪⎝⎭上单调递减,()ln f μμ=在定义域内单调递增,根据复合函数单调性可知:()f x 在1,2⎛⎫-∞- ⎪⎝⎭上单调递减,D 正确.故选:D.3.(2020·海南省高考真题)若定义在R 的奇函数f (x )在(,0)-∞单调递减,且f (2)=0,则满足(10)xf x -≥的x 的取值范围是()A.[)1,1][3,-+∞ B.3,1][,[01]-- C.[1,0][1,)-⋃+∞D.[1,0][1,3]-⋃【答案】D 【解析】因为定义在R 上的奇函数()f x 在(,0)-∞上单调递减,且(2)0f =,所以()f x 在(0,)+∞上也是单调递减,且(2)0f -=,(0)0f =,所以当(,2)(0,2)x ∈-∞-⋃时,()0f x >,当(2,0)(2,)x ∈-+∞ 时,()0f x <,所以由(10)xf x -≥可得:021012x x x <⎧⎨-≤-≤-≥⎩或或001212x x x >⎧⎨≤-≤-≤-⎩或或0x =解得10x -≤≤或13x ≤≤,所以满足(10)xf x -≥的x 的取值范围是[1,0][1,3]-⋃,故选:D.4.(2018年理全国卷II)已知op 是定义域为(−∞,+ ∞)的奇函数,满足o1−p =o1+p .若o1)=2,则o1)+o2)+o3)+⋯+o50)=()A.−50B.0C.2D.50【答案】C 【解析】因为op 是定义域为(−∞,+ ∞)的奇函数,且o1−p =o1+p ,所以o1+p =−o −1)∴o3+p =−o +1)=o −1)∴=4,因此o1)+o2)+o3)+⋯+o50)=12[o1)+o2)+o3)+o4)]+o1)+o2),因为o3)=−o1),o4)=−o2),所以o1)+o2)+o3)+o4)=0,∵o2)=o −2)=−o2)∴o2)=0,从而o1)+o2)+o3)+⋯+o50)=o1)=2,选C.5.(2019·全国高考真题(文))设()f x 是定义域为R 的偶函数,且在()0,∞+单调递减,则()A.233231log 224f f f --⎛⎫⎛⎫⎛⎫>> ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭B.233231log 224f f f --⎛⎫⎛⎫⎛⎫>> ⎪ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭C.23332122log 4f f f --⎛⎫⎛⎫⎛⎫>> ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭D.23323122log 4f f f --⎛⎫⎛⎫⎛⎫>> ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭【答案】C 【解析】()f x 是R 的偶函数,()331log log 44f f ⎛⎫∴= ⎪⎝⎭.223303322333log 4log 31,1222log 422---->==>>∴>> ,又()f x 在(0,+∞)单调递减,∴()23323log 422f f f --⎛⎫⎛⎫<< ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,23323122log 4f f f --⎛⎫⎛⎫⎛⎫∴>> ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,故选C.6.(2019·全国高考真题(理))已知()f x 是奇函数,且当0x <时,()e ax f x =-.若(ln 2)8f =,则a =__________.【答案】-3【解析】因为()f x 是奇函数,且当0x >时0x ->,()()ax f x f x e -=--=.又因为ln 2(0,1)∈,(ln 2)8f =,所以ln 28a e-=,两边取以e 为底的对数得ln 23ln 2a -=,所以3a -=,即3a =-.。
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2014 年高考文科数学复习 ---- 函数的奇偶性、单调性及周期性练习一1.下列函数为偶函数的是( )A . y = sin xB . y = x 3C .y = e x D . y = ln x 2+ 12.已知 f(x)= ax 2+ bx 是定义在 [a - 1,2a] 上的偶函数,那么 a +b 的值是 ()1 1 11A .- 3B.3C.2D .- 23.已知定义在 R 上的奇函数 f(x),满足 f(x + 4)=f(x),则 f(8) 的值为 ( )A .- 1 B .0C .1D . 24.已知 f(x)为奇函数,当x ∈ (-∞, 0)时, f(x)= x +2,则 f(x)>0 的解集为 ()A .(-∞,- 2)B . (2,+∞ )C . (- 2,0)∪ (2,+∞ )D .(-∞,- 2)∪ (0,2)5.若函数 f(x) 是定义在 R 上的偶函数,在 (-∞, 0]上是减函数,且 f(3) = 0,则使得 f( x)<0 的 x 的取值范围是 ()A . (-∞, 3)∪ (3,+∞ )B . (-∞, 3)C . (3,+∞ )D .(-3,3)f x +f - x)6、设偶函数 f(x)在 (0,+∞ )上为减函数,且 f(2) = 0,则不等式 x>0 的解集为 (A . (- 2,0)∪(2,+∞ )B . (-∞,- 2)∪ (0,2)C . (-∞,- 2)∪ (2,+∞ )D .(- 2,0)∪ (0,2)7.设 f(x)=ax 5+bx 3+cx - 5(a,b,c 是常数 )且 f ( 7)7 ,则 f ( 7) = ______.8、( 2013 重庆文) 已知函数f ( x)ax3b sin x 4( a, bR), f (lg(log 2 10))5 ,则 f (lg(lg 2))( )A . 5B . 1C .3D .419、已知偶函数 f(x)在区间 [0,+∞ )上单调递增,则满足f(2x - 1)< f(3)的 x 的取值范围是()A .(1, 2)B .[1, 2)C . ( 1,2)D .[1,2)3 3 3 3 2 3 2 310.设函数 f(x)= x 3cos x + 1.若 f(a)= 11,则 f(- a)= ________.11.已知 y = f(x) + x 2 是奇函数,且 f(1)= 1.若 g(x)= f(x)+2,则 g(- 1)= ________.x 2+ x , x ≤ 0,12.已知函数 f ( x ) = 2+ , >0 为奇函数,则 a + b = ________.ax bx x13、已知定义在 R 上的奇函数满足f(x)= x 2+ 2x(x ≥ 0),若 f(3- a 2)>f(2a) ,则实数 a 的取值范围是 ________.314.设函数 f(x)是定义在 R 上的周期为 2 的偶函数,当 x ∈ [0,1] 时, f(x)= x +1,则 f 2 = ________.15.已知定义在 [-2 ,2]上的奇函数, f (x)在区间 [0,2]上单调递减, 若 f (m)+f (m-1) >0,实数 m 的取值范 ___.2014 年高考文科数学复习 -- 函数的奇偶性、单调性及周期性练习二1.下列函数中,既是奇函数又是减函数的是 ()A .y =- x 3B . y = sin xC .y = xD .y = 1 x22.设 f( x)是周期为 2 的奇函数,当 0≤ x ≤1 时, f(x)= 2x(1 -x),则 f - 5= ()2 1 1 1 1A .- 2B .- 4C.4D.23.已知函数 f(x)= x|x|- 2x ,则下列结论正确的是 ()A .f(x)是偶函数,递增区间是(0,+∞ )B .f(x)是偶函数,递减区间是(-∞, 1)C.f(x)是奇函数,递减区间是(- 1,1)D . f(x) 是奇函数,递增区间是(-∞, 0)-x2+ x,x>0,4.已知函数 f(x)= |x+ a|- |x- a|(a≠ 0), h(x)=则 f(x), h(x)的奇偶性依次为 ()x2+ x, x≤ 0,A .偶函数,奇函数B .奇函数,偶函数 C.偶函数,偶函数D.奇函数,奇函数5.已知函数 f(x)为定义在R 上的奇函数,当 x≥ 0 时,f(x)= 2x+ 2x+m(m 为常数 ),则 f(- 1)的值为 ()A .-3B.- 1C. 1 D . 36.若函数x为奇函数,则 a= (1 2 3f(x)=x-a)A. B. C. D.1 2x+ 12 3 47.定义在 R 上的函数 f(x)满足: f( x) ·f(x+2)= 13, f(1)= 2,则 f(99)= ()132A. 13 B .2C. 2 D.138. 设 f(x)是奇函数,且在 (0,+∞ )内是增函数,又f( -3) = 0,则 x·f(x)<0 的解集是 ()A . { x|- 3<x<0,或 x>3}B . { x|x<- 3,或 0<x<3}C . { x|x<- 3,或 x>3}D . { x|- 3< x<0,或 0<x<3}9、已知 f(x)是偶函数,当 x<0 时, f(x)= x2+ x,则当 x>0 时, f(x)= ________.10.若函数是定义在R上的偶函数,在上是减函数,且,则使得的x 的取值范围是11.已知函数f( x)是定义在R 上的奇函数,其最小正周期为3,且x∈ - 3, 02时, f(x)= log 2( -3x+ 1),则f(2 011)= ________.12、已知奇函数 f x 满足 f (x2) f (x) ,当x(0,1) 时,f x2x,则 f (log 15)______。
2023年高考数学一轮复习考点微专题(新高考地区专用) 考向08函数的奇偶性周期性与对称性(解析版)
考向08 函数的奇偶性、周期性与对称性【2022年新高考全国Ⅰ卷】(多选题)已知函数()f x 及其导函数()'f x 的定义域均为R ,记()()g x f x '=,若322f x ⎛⎫- ⎪⎝⎭,(2)g x +均为偶函数,则( ) A .(0)0f = B .102g ⎛⎫-= ⎪⎝⎭C .(1)(4)f f -=D .(1)(2)g g -=【答案】BC 【解析】 【分析】转化题设条件为函数的对称性,结合原函数与导函数图象的关系,根据函数的性质逐项判断即可得解. 【详解】因为322f x ⎛⎫- ⎪⎝⎭,(2)g x +均为偶函数,所以332222f x f x ⎛⎫⎛⎫-=+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭即3322f x f x ⎛⎫⎛⎫-=+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,(2)(2)g x g x +=-,所以()()3f x f x -=,(4)()g x g x -=,则(1)(4)f f -=,故C 正确;函数()f x ,()g x 的图象分别关于直线3,22x x ==对称,又()()g x f x '=,且函数()f x 可导, 所以()()30,32g g x g x ⎛⎫=-=- ⎪⎝⎭,所以()(4)()3g x g x g x -==--,所以()(2)(1)g x g x g x +=-+=, 所以13022g g ⎛⎫⎛⎫-== ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,()()()112g g g -==-,故B 正确,D 错误;若函数()f x 满足题设条件,则函数()f x C +(C 为常数)也满足题设条件,所以无法确定()f x 的函数值,故A 错误. 故选:BC. 【点睛】关键点点睛:解决本题的关键是转化题干条件为抽象函数的性质,准确把握原函数与导函数图象间的关系,准确把握函数的性质(必要时结合图象)即可得解.【2022年新高考全国II 卷】已知函数()f x 的定义域为R ,且()()()(),(1)1f x y f x y f x f y f ++-==,则221()k f k ==∑( )A .3-B .2-C .0D .1【答案】A 【解析】 【分析】根据题意赋值即可知函数()f x 的一个周期为6,求出函数一个周期中的()()()1,2,,6f f f 的值,即可解出.【详解】因为()()()()f x y f x y f x f y ++-=,令1,0x y ==可得,()()()2110f f f =,所以()02f =,令0x =可得,()()()2f y f y f y +-=,即()()f y f y =-,所以函数()f x 为偶函数,令1y =得,()()()()()111f x f x f x f f x ++-==,即有()()()21f x f x f x ++=+,从而可知()()21f x f x +=--,()()14f x f x -=--,故()()24f x f x +=-,即()()6f x f x =+,所以函数()f x 的一个周期为6.因为()()()210121f f f =-=-=-,()()()321112f f f =-=--=-,()()()4221f f f =-==-,()()()5111f f f =-==,()()602f f ==,所以一个周期内的()()()1260f f f +++=.由于22除以6余4,所以()()()()()221123411213k f k f f f f ==+++=---=-∑.故选:A .1.奇偶性技巧(1)函数具有奇偶性的必要条件是其定义域关于原点对称. (2)奇偶函数的图象特征.函数()f x 是偶函数⇔函数()f x 的图象关于y 轴对称; 函数()f x 是奇函数⇔函数()f x 的图象关于原点中心对称. (3)若奇函数()y f x =在0x =处有意义,则有(0)0f =; 偶函数()y f x =必满足()(||)f x f x =.(4)偶函数在其定义域内关于原点对称的两个区间上单调性相反;奇函数在其定义域内关于原点对称的两个区间上单调性相同.(5)若函数()f x 的定义域关于原点对称,则函数()f x 能表示成一个偶函数与一个奇函数的和的形式.记1()[()()]2g x f x f x =+-,1()[()()]2h x f x f x =--,则()()()f x g x h x =+.(6)运算函数的奇偶性规律:运算函数是指两个(或多个)函数式通过加、减、乘、除四则运算所得的函数,如()(),()(),()(),()()f x g x f x g x f x g x f x g x +-⨯÷.对于运算函数有如下结论:奇±奇=奇;偶±偶=偶;奇±偶=非奇非偶; 奇()⨯÷奇=偶;奇()⨯÷偶=奇;偶()⨯÷偶=偶.(7)复合函数[()]y f g x =的奇偶性原来:内偶则偶,两奇为奇. (8)常见奇偶性函数模型奇函数:①函数1()()01x x a f x m x a +=≠-()或函数1()()1x x a f x m a -=+.②函数()()x x f x a a -=±-. ③函数2()log log (1)aa x m m f x x m x m +==+--或函数2()log log (1)a a x m m f x x m x m-==-++④函数()log )a f x x =或函数()log )a f x x =. 注意:关于①式,可以写成函数2()(0)1x m f x m x a =+≠-或函数2()()1x mf x m m R a =-∈+.偶函数:①函数()()x x f x a a -=±+. ②函数()log (1)2mx a mxf x a =+-. ③函数(||)f x 类型的一切函数. ④常数函数 2.周期性技巧()()()()211();()2()()()()2()()4()()2()()()()()2()()()2()()()(x R f x T f x T f x T f x T f x T f x T T f x f x f x T f x T T f x T f x T T f a x f a x b a f b x f b x f a x f a x af x f a x f a x b a f b x f b x f a ∈+=+=-+=+=-+=-+=--+=-⎧-⎨+=-⎩+=-⎧⎨⎩+=--⎧-⎨+=--⎩函数式满足关系()周期为偶函数)()2()()()4()()()()()4()()()4()x f a x a f x f a x f a x b a f b x f b x f a x f a x a f x f a x f a x af x +=--⎧⎨⎩+=-⎧-⎨+=--⎩+=-⎧⎨⎩+=--⎧⎨⎩为奇函数为奇函数为偶函数3.函数的的对称性与周期性的关系(1)若函数()y f x =有两条对称轴x a =,()x b a b =<,则函数()f x 是周期函数,且2()T b a =-; (2)若函数()y f x =的图象有两个对称中心(,),(,)()a c b c a b <,则函数()y f x =是周期函数,且2()T b a =-;(3)若函数()y f x =有一条对称轴x a =和一个对称中心(,0)()b a b <,则函数()y f x =是周期函数,且4()T b a =-.4.对称性技巧(1)若函数()y f x =关于直线x a =对称,则()()f a x f a x +=-. (2)若函数()y f x =关于点()a b ,对称,则()()2f a x f a x b ++-=.(3)函数()y f a x =+与()y f a x =-关于y 轴对称,函数()y f a x =+与()y f a x =--关于原点对称.1.(1)如果一个奇函数()f x 在原点处有定义,即(0)f 有意义,那么一定有(0)0f =. (2)如果函数()f x 是偶函数,那么()(||)f x f x =.2.奇函数在两个对称的区间上具有相同的单调性;偶函数在两个对称的区间上具有相反的单调性3.函数周期性常用结论对()f x 定义域内任一自变量的值x : (1)若()()f x a f x +=-,则2(0)T a a =>. (2)若1()()f x a f x +=,则2(0)T a a =>. (3)若1()()f x a f x +=-,则2(0)T a a =>. 4.对称性的三个常用结论(1)若函数()y f x a =+是偶函数,则函数()y f x =的图象关于直线x a =对称.(2)若对于R 上的任意x 都有(2)()f a x f x -=或()(2)f x f a x -=+,则()y f x =的图象关于直线x a =对称.(3)若函数()y f x b =+是奇函数,则函数()y f x =的图象关于点(,0)b 中心对称. 5.两个奇偶函数四则运算的性质 (1)两个奇函数的和仍为奇函数; (2)两个偶函数的和仍为偶函数; (3)两个奇函数的积是偶函数; (4)两个偶函数的积是偶函数;(5)一个奇函数与一个偶函数的积是奇函数。
高考数学(理)总复习高考达标检测(五) 函数的单调性、奇偶性及周期性 Word版含答案
高考达标检测(五) 函数的单调性、奇偶性及周期性一、选择题1.(2017·沈阳教学质量监测)下列函数中,在其定义域内是增函数且是奇函数的是( )A .y =2xB .y =2|x |C .y =2x-2-xD .y =2x+2-x解析:选C A 中函数是非奇非偶函数,B 、D 中函数是偶函数,对于选项C ,由奇函数的定义可知该函数是奇函数,由复合函数的单调性可知其在定义域内是增函数,故选C.2.(2017·辽宁阶段测试)设函数f (x )=ln(1+x )+m ln(1-x )是偶函数,则( ) A .m =1,且f (x )在(0,1)上是增函数 B .m =1,且f (x )在(0,1)上是减函数 C .m =-1,且f (x )在(0,1)上是增函数 D .m =-1,且f (x )在(0,1)上是减函数解析:选B 因为函数f (x )=ln(1+x )+m ln(1-x )是偶函数,所以f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-12,则 (m -1)ln 3=0,即m =1,则f (x )=ln(1+x )+ln(1-x )=ln(1-x 2),因为x ∈(0,1)时,y =1-x 2是减函数,故f (x )在(0,1)上是减函数,故选B.3.(2016·北京高考)已知x ,y ∈R ,且x >y >0,则( ) A.1x -1y>0B .sin x -sin y >0 C.⎝ ⎛⎭⎪⎫12x -⎝ ⎛⎭⎪⎫12y<0 D .ln x +ln y >0解析:选C A 项,考查的是反比例函数y =1x在(0,+∞)上单调递减,因为x >y >0,所以1x -1y<0,所以A 错误;B 项,考查的是三角函数y =sin x 在(0,+∞)上的单调性,y=sin x 在(0,+∞)上不单调,所以不一定有sin x >sin y ,所以B 错误;C 项,考查的是指数函数y =⎝ ⎛⎭⎪⎫12x 在(0,+∞)上单调递减,因为x >y >0,所以有⎝ ⎛⎭⎪⎫12x <⎝ ⎛⎭⎪⎫12y ,即⎝ ⎛⎭⎪⎫12x -⎝ ⎛⎭⎪⎫12y<0,所以C 正确;D 项,考查的是对数函数y =ln x 的性质,ln x +ln y =ln xy ,当x >y >0时,xy >0,不一定有ln xy >0,所以D 错误.4.(2016·山东高考)已知函数f (x )的定义域为R.当x <0时,f (x )=x 3-1;当-1≤x ≤1时,f (-x )=-f (x );当x >12时,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +12=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -12,则f (6)=( )A .-2B .-1C .0D .2解析:选D 由题意可知,当-1≤x ≤1时,f (x )为奇函数,且当x >12时,f (x +1)=f (x ),所以f (6)=f (5×1+1)=f (1).而f (1)=-f (-1)=-[(-1)3-1]=2,所以f (6)=2.故选D.5.(2017·湖南联考)已知函数f (x )是R 上的奇函数,且在区间[0,+∞)上单调递增,若a =f ⎝ ⎛⎭⎪⎫sin 2π7,b =f ⎝ ⎛⎭⎪⎫cos 5π7,c =f ⎝ ⎛⎭⎪⎫tan 5π7,则a ,b ,c 的大小关系为( )A .b <a <cB .c <b <aC .b <c <aD .a <b <c解析:选B ∵π2<5π7<3π4,∴tan 5π7<-1<cos 5π7<0,又sin 2π7>0,∴tan 5π7<cos5π7<sin 2π7.∵函数f (x )是R 上的奇函数,且在区间[0,+∞)上单调递增,∴函数f (x )是R上的增函数,∴c <b <a ,故选B.6.(2017·邢台摸底考试)已知定义在(-1,1)上的奇函数f (x ),其导函数为f ′(x )=1+ cos x ,如果f (1-a )+f (1-a 2)<0,则实数a 的取值范围为( ) A .(0,1) B .(1,2)C .(-2,-2)D .(1,2)∪(-2,-1)解析:选B 依题意得f ′(x )>0,则f (x )是定义在(-1,1)上的增函数.不等式f (1-a )+f (1-a 2)<0等价于f (1-a 2)<-f (1-a )=f (a -1),则有⎩⎪⎨⎪⎧-1<1-a 2<1,-1<a -1<1,1-a 2<a -1.解得1<a <2, 选B.7.定义运算⎪⎪⎪⎪⎪⎪ab cd =ad -bc ,若函数f (x )=⎪⎪⎪⎪⎪⎪x -1 2-x x +3在(-∞,m )上单调递减,则实数m 的取值范围是( )A .(-2,+∞)B .[-2,+∞)C .(-∞,-2)D .(-∞,-2]解析:选D ∵⎪⎪⎪⎪⎪⎪a b cd =ad -bc ,∴f (x )=⎪⎪⎪⎪⎪⎪x -1 2-x x +3=(x -1)(x +3)-2×(-x )=x 2+4x -3=(x +2)2-7,∴f (x )的单调递减区间为(-∞,-2), ∵函数f (x )在(-∞,m )上单调递减,∴(-∞,m )⊆(-∞,-2),即m ≤-2.故选D.8.(2016·广州模拟)定义在R 上的函数f (x )满足f (-x )=-f (x ),f (x )=f (x +4),且当x ∈(-1,0)时,f (x )=2x+15,则f (log 220)=( )A .1 B.45C .-1D .-45解析:选C 因为x ∈R ,且f (-x )=-f (x ),所以函数为奇函数,因为f (x )=f (x +4),所以函数的周期为4.所以f (log 220)=f (log 220-4)=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫log 254 =-f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-log 254=-f ⎝ ⎛⎭⎪⎫log 245=-⎝⎛⎭⎪⎫2log 245+15=-⎝ ⎛⎭⎪⎫45+15=-1,故选C.二、填空题9.(2016·天津高考)已知f (x )是定义在R 上的偶函数,且在区间(-∞,0)上单调递增.若实数a 满足f (2|a -1|)>f (-2),则a 的取值范围是________.解析:∵f (x )是偶函数,且在(-∞,0)上单调递增, ∴f (x )在(0,+∞)上单调递减,f (-2)=f (2), ∴f (2|a -1|)>f (2),∴2|a -1|<2=212,∴|a -1|<12,即-12<a -1<12,即12<a <32.答案:⎝ ⎛⎭⎪⎫12,32 10.(2016·四川高考)已知函数f (x )是定义在R 上的周期为2的奇函数,当0<x <1时,f (x )=4x,则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-52+f (1)=________.解析:∵f (x )为奇函数,周期为2,∴f (1)=f (1-2)=f (-1)=-f (1),∴f (1)=0. ∵f (x )=4x,x ∈(0,1),∴f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-52=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-52+2=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-12=-f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12=-412=-2. ∴f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-52+f (1)=-2. 答案:-211.(2017·江苏调研)已知函数f (x )是偶函数,且当x >0时,f (x )=x 3+x +1,则当x <0时,f (x )的解析式为________________.解析:设x <0,则-x >0,因为当x >0时,f (x )=x 3+x +1,所以f (-x )=-x 3-x +1.又函数f (x )是偶函数,所以f (x )=-x 3-x +1.答案:f (x )=-x 3-x +112.(2017·台州模拟)已知函数g (x )是R 上的奇函数,且当x <0时,g (x )=-ln(1-x ),函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 3,x ≤0,g x ,x >0,若f (2-x 2)>f (x ),则实数x 的取值范围是________.解析:设x >0,则-x <0. ∵x <0时,g (x )=-ln(1-x ), ∴g (-x )=-ln(1+x ). 又∵g (x )是奇函数, ∴g (x )=ln(1+x )(x >0),∴f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 3,x ≤0,+x ,x >0.其图象如图所示.由图象知,函数f (x )在R 上是增函数. ∵f (2-x 2)>f (x ), ∴2-x 2>x ,即-2<x <1.所以实数x 的取值范围是(-2,1). 答案:(-2,1) 三、解答题13.已知函数f (x )是定义在R 上的偶函数,f (0)=0,当x >0时,f (x )=log 12x .(1)求函数f (x )的解析式; (2)解不等式f (x 2-1)>-2.解:(1)当x <0时,-x >0,则f (-x )=log 12(-x ).因为函数f (x )是偶函数,所以f (-x )=f (x ). 所以函数f (x )的解析式为 f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧log 12x ,x >0,0,x =0,log 12-x ,x <0.(2)因为f (4)=log 124=-2,f (x )是偶函数,所以不等式f (x 2-1)>-2可化为f (|x 2-1|)>f (4). 又因为函数f (x )在(0,+∞)上是减函数, 所以|x 2-1|<4,解得-5<x <5, 即不等式的解集为(-5,5).14.(2017·湖南长郡中学测试)已知定义在R 上的奇函数f (x )有最小正周期2,且当x ∈(0,1)时,f (x )=2x4x +1.(1)求f (x )在[-1,1]上的解析式; (2)证明:f (x )在(0,1)上是减函数. 解:(1)当x ∈(-1,0)时,-x ∈(0,1). ∵f (x )是奇函数,∴f (x )=-f (-x )=-2-x 4-x +1=-2x4x +1.由f (0)=f (-0)=-f (0),且f (1)=-f (-1)=-f (-1+2)=-f (1), 得f (0)=f (1)=f (-1)=0.∴在区间[-1,1]上,有f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x4x+1,x ∈,,-2x 4x+1,x ∈-1,,0,x ∈{-1,0,1}.(2)证明:当x ∈(0,1)时,f (x )=2x4x +1,设0<x 1<x 2<1,则f (x 1)-f (x 2)=2x 14x 1+1-2x 24x 2+1=x 2-2x 1x 1+x 2-x 1+x 2+,∵0<x 1<x 2<1,∴2x 2-2x 1>0,2x 1+x 2-1>0, ∴f (x 1)-f (x 2)>0,即f (x 1)>f (x 2), 故f (x )在(0,1)上是减函数.。
函数的性质练习(奇偶性、单调性、周期性、对称性)(附答案)
函数的性质练习(奇偶性,单调性,周期性,对称性)1、定义在R 上的奇函数)(x f ,周期为6,那么方程0)(=x f 在区间[6,6-]上的根的个数可能是A.0B.1C.3D.52、f (x )是定义在R 上的以3为周期的偶函数,且f (2)=0,则方程f (x )=0在区间(0,6)内解的个数至少是( )A .1B .4C .3D .23、已知)(x f 是R 上的偶函数,)(x g 是R 上的奇函数,且)(x g =)1(-x f ,那么=)3120(fA.0B.2C. 2-D.2± 4、已知112)(-+=x x x f ,那么=+++++-+-+-)8()6()4()2()0()2()4()6(f f f f f f f f A.14 B.15 C. 16- D.165、已知)(x f 的定义域为R ,若)1()1(+-x f x f 、都为奇函数,则A.)(x f 为偶函数B.)(x f 为奇函数C.)(x f =)2(+x fD.)3(+x f 为奇函数6、定义在R 上的函数)(x f 对任意的实数x 都有)1()1(--=+x f x f ,则下列结论一定成立的是A.)(x f 的周期为4B. )(x f 的周期为6C. )(x f 的图像关于直线1=x 对称D. )(x f 的图像关于点(1 , 0) 对称 7、定义在R 上的函数)(x f 满足:)()(x f x f -=-,)1()1(x f x f -=+,当∈x [1-, 1] 时,3)(x x f =,则=)2013(fA.1-B.0C.1D.28、定义在R 上的函数)(x f 对任意的实数x 都有)2()2(x f x f -=+,并且)1(+x f 为 偶函数. 若3)1(=f ,那么=)101(fA.1B.2C.3D.49、已知f (x )(x ∈R)为奇函数,f (2)=1,f (x +2)=f (x )+f (2),则f (3)等于( )A.12 B .1 C.32 D .2 10、若奇函数f (x )(x ∈R)满足f (3)=1,f (x +3)=f (x )+f (3),则f ⎝⎛⎭⎫32 等于( )A .0B .1 C.12 D .-1211、已知定义在R 上的奇函数f (x )满足f (x -4)=-f (x ),且在区间[0,2]上是增函数,则( )A .f (-25)<f (11)<f (80)B .f (80)<f (11)<f (-25)C .f (11)<f (80)<f (-25)D .f (-25)<f (80)<f (11)12、设()f x 为定义在R 上的奇函数,满足()()2f x f x +=-,当01x ≤≤时()f x x =,则 ()7.5f 等于 ( )A .0.5B .0.5-C .1.5D . 1.5-13、设()f x 是定义在R 上的偶函数,且在(-∞,0)上是增函数,则()2f -与()223f a a -+ (a R ∈)的大小关系是 ( )A .()2f -<()223f a a -+B .()2f -≥()223f a a -+C .()2f ->()223f aa -+D .与a 的取值无关14、若函数()f x 为奇函数,且当0x >时,()1f x x =-,则当0x <时,有 ( )A .()f x 0>B .()f x 0<C .()f x ()f x -≤0D .()f x -()f x -0> 15、已知函数()()2212f x x a x =+-+在区间(]4,∞-上是减函数,则实数a 的取值范围是( )A .a ≤-3B .a ≥-3C .a ≤5D .a ≥317、已知函数()()221,f x x ax b b a b R =-++-+∈对任意实数x 都有()()11f x f x -=+ 成立,若当[]1,1x ∈-时,()0f x >恒成立,则b 的取值范围是 ( ) A .10b -<< B .2b >C .12b b <->或 D .不能确定 18、已知函数()()2223f x x x =+-,那么( )A .()y f x =在区间[]1,1-上是增函数B .()y f x =在区间(],1-∞-上是增函数C .()y f x =在区间[]1,1-上是减函数D .()y f x =在区间(],1-∞-上是减函数19、函数()y f x =在()0,2上是增函数,函数()2y f x =+是偶函数,则下列结论中正确的 是 ( ) A .()57122f f f ⎛⎫⎛⎫<<⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭ B .()57122f f f ⎛⎫⎛⎫<<⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭ C .()75122f f f ⎛⎫⎛⎫<<⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭D .()75122f f f ⎛⎫⎛⎫<< ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭20、设函数()f x 是R 上的奇函数,且当0x >时,()23xf x =-,则()2f -等于( )A .1-B .114C .1D .114-21、设函数)(x f 是R 上的偶函数,且在()+∞,0上是减函数,且12210x x x x >>+,,则 A.)()(21x f x f > B.)()(21x f x f = C.)()(21x f x f < D.不能确定23、已知函数=)(x f ⎩⎨⎧<-≥-0,10,sin x e x x x x ,若)()2(2a f a f >-,则实数a 取值范围是A. (1,-∞-)),2(+∞B. (1,2-)C. (2,1-)D. (2,-∞-)+∞,1( )24、已知)(x f 是定义在R 上的不恒为零的偶函数,且对任意x 都有)()1()1(x f x x xf +=+, 那么)25(f =A .0B .1C .2D .3二、填空题:24、设()y f x =是R 上的减函数,则()3y fx =-的单调递减区间为25、已知()f x 为偶函数,()g x 是奇函数,且()f x ()22g x x x -=+-,则()f x 、()g x 分别为 ; 26、定义在()1,1-上的奇函数()21x mf x x nx +=++,则常数m = ,n = ;28、.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)若(3),(24)f a a f -=试用表示.29、若()f x 是定义在()0,+∞上的增函数,且()()x f f x f y y ⎛⎫=- ⎪⎝⎭⑴求()1f 的值;⑵若()61f =,解不等式()132f x f x ⎛⎫+-< ⎪⎝⎭.30.函数()f x 对于x>0有意义,且满足条件(2)1,()()(),()f f xy f x f y f x ==+是减函数。
函数的性质练习(奇偶性、单调性、周期性、对称性)(附答案)(汇编)
函数的性质练习(奇偶性,单调性,周期性,对称性)1、定义在R 上的奇函数)(x f ,周期为6,那么方程0)(x f 在区间[6,6]上的根的个数可能是A.0B.1C.3D.52、f(x)是定义在R 上的以3为周期的偶函数,且f(2)=0,则方程f(x)=0在区间(0,6)内解的个数至少是() A .1B .4C .3D .23、已知)(x f 是R 上的偶函数,)(x g 是R 上的奇函数,且)(x g =)1(x f ,那么)3120(f A.0B.2C.2D.24、已知112)(x xx f ,那么)8()6()4()2()0()2()4()6(f f f f f f f f A.14B.15C.16D.165、已知)(x f 的定义域为R ,若)1()1(xf xf 、都为奇函数,则A.)(x f 为偶函数B.)(x f 为奇函数C.)(x f =)2(x fD.)3(x f 为奇函数6、定义在R 上的函数)(x f 对任意的实数x 都有)1()1(xf x f ,则下列结论一定成立的是A.)(x f 的周期为 4B. )(x f 的周期为 6C. )(x f 的图像关于直线1x 对称 D. )(x f 的图像关于点(1 , 0) 对称7、定义在R 上的函数)(x f 满足:)()(x f x f ,)1()1(x f x f ,当x[1, 1]时,3)(x x f ,则)2013(f A.1B.0C.1D.28、定义在R 上的函数)(x f 对任意的实数x 都有)2()2(x f x f ,并且)1(x f 为偶函数. 若3)1(f ,那么)101(f A.1 B.2C.3D.4 9、已知f(x)(x ∈R)为奇函数,f(2)=1,f (x +2)=f(x)+f(2),则f(3)等于()A.12B .1C.32D .2 10、若奇函数f (x)(x ∈R)满足f(3)=1,f(x +3)=f(x)+f (3),则f 32等于()A .0B .1C.12D .-1211、已知定义在R 上的奇函数f(x)满足f(x -4)=-f(x),且在区间[0,2]上是增函数,则()A .f(-25)<f(11)<f(80)B .f(80)<f(11)<f(-25)C .f(11)<f(80)<f(-25)D .f(-25)<f(80)<f(11)12、设f x 为定义在R 上的奇函数,满足2f x f x ,当01x 时f xx ,则7.5f 等于()A .0.5B .0.5C .1.5D .1.513、设f x 是定义在R 上的偶函数,且在(-∞,0)上是增函数,则2f 与223f aa(a R )的大小关系是()A .2f <223f a aB .2f ≥223f aa C .2f>223f aaD .与a 的取值无关14、若函数f x 为奇函数,且当0x时,1f xx ,则当0x 时,有()A .f x 0B .f x 0C .f x f x ≤0D .f x -f x15、已知函数2212f xxa x 在区间4,上是减函数,则实数a 的取值范围是()A .a ≤-3B .a ≥-3C .a ≤5D .a ≥316、已知函数0f x x a x a a ,111)(x x x x g ,)0()0()(22x x xx x x x h ,则,,f x g x h x 的奇偶性依次为()A .奇函数,偶函数,奇函数B .奇函数,奇函数,偶函数C .奇函数,奇函数,奇函数D .奇函数,非奇非偶函数,奇函数17、已知函数221,f x xax b b a b R 对任意实数x 都有11f x f x成立,若当1,1x时,0f x恒成立,则b 的取值范围是()A .10b B .2bC .12b b 或D .不能确定18、已知函数2223f xxx ,那么()A .y f x 在区间1,1上是增函数B .y f x 在区间,1上是增函数C .y f x 在区间1,1上是减函数D .yf x 在区间,1上是减函数19、函数yf x 在0,2上是增函数,函数2y f x 是偶函数,则下列结论中正确的是()A .57122f f fB .57122f f fC .75122f f f D .75122ff f20、设函数f x 是R 上的奇函数,且当0x 时,23xf x,则2f等于()A .1B .114C .1D .11421、设函数)(x f 是R 上的偶函数,且在,0上是减函数,且12210x x x x ,,则A.)()(21x f x f B.)()(21x f x f C.)()(21x f x f D.不能确定22、函数y f x 与y g x 的定义域相同,且对定义域中任何x 有0f x f x,1g x g x ,若1g x的解集是0,则函数21f x F xf xg x是()A .奇函数B .偶函数C .既奇又偶函数D .非奇非偶函数23、已知函数)(x f 0,10,sin xe x x x x,若)()2(2a f a f ,则实数a 取值范围是A. (1,)),2( B. (1,2) C. (2,1) D. (2,),1()24、已知)(x f 是定义在R 上的不恒为零的偶函数,且对任意x 都有)()1()1(x f x x xf 那么)25(f =A .0B .1C .2D .3二、填空题:24、设y f x 是R 上的减函数,则3y f x 的单调递减区间为25、已知f x 为偶函数,g x 是奇函数,且f x 22g x x x ,则f x 、g x分别为;26、定义在1,1上的奇函数21x m f xxnx ,则常数m,n;27、一般地,家庭用电量y (千瓦)与气温x (℃)有函数关系)(x f y 。
2023年新高考数学一轮复习4-2 应用导数研究函数的单调性(真题测试)解析版
专题4.2 应用导数研究函数的单调性(真题测试)一、单选题1.(2022·上海松江·二模)下列函数中,与函数3y x =的奇偶性和单调性都一致的函数是( ) A .2yxB .sin y x x =+C .||2x y =D .tan y x =【答案】B 【解析】 【分析】根据初等函数的奇偶性与单调性,再结合导数即可判断答案. 【详解】容易判断()3R y x x =∈是奇函数,且在R 上是增函数,而2||,2x y x y ==是偶函数,tan y x =在R 上不是增函数,所以排除A,C,D.对B ,函数()sin R y x x x =+∈是奇函数,且1cos 0y x '=+≥,则函数在R 上是增函数. 故选:B.2.(2015·陕西·高考真题(文))设()sin f x x x =-,则()f x =( ) A .既是奇函数又是减函数 B .既是奇函数又是增函数 C .是有零点的减函数 D .是没有零点的奇函数【答案】B 【解析】 【详解】 试题分析:函数的定义域为,关于原点对称,,因此函数是奇函数,不恒等于0,函数是增函数,故答案为B .3.(2016·全国·高考真题(文))函数2||2x y x e =-在[]–2,2的图象大致为( )A .B .C .D .【答案】D 【解析】 【详解】试题分析:函数2||()2x f x x e =-|在[–2,2]上是偶函数,其图象关于y 轴对称, 因为22(2)8e ,08e 1f =-<-<, 所以排除,A B 选项;当[]0,2x ∈时,4x y x e '=-有一零点,设为0x ,当0(0,)x x ∈时,()f x 为减函数, 当0(,2)x x ∈时,()f x 为增函数. 故选:D.4.(2009·湖南·高考真题(文))若函数()y f x =的导函数在区间[,]a b 上是增函数,则函数()y f x =在区间[,]a b 上的图象可能是( )A .B .C .D .【答案】A 【解析】 【详解】试题分析:∵函数y=f (x )的导函数在区间[a ,b]上是增函数,∴对任意的a <x 1<x 2<b ,有也即在a,x 1,x 2,b 处它们的斜率是依次增大的.∴A 满足上述条件,对于B 存在使,对于C 对任意的a <x 1<x 2<b ,都有,对于D 对任意的x ∈[a ,b],不满足逐渐递增的条件,故选A .5.(2013·全国·高考真题(理))若函数21()f x x ax x =++在1(,)2+∞是增函数,则a 的取值范围是( ) A .[1,0]- B .[1,)-+∞ C .[0,3] D .[3,)+∞【答案】D 【解析】 【详解】试题分析:由条件知()2120f x x a x -'=+≥在1,+2⎛⎫∞ ⎪⎝⎭上恒成立,即212a x x ≥-在1,+2⎛⎫∞ ⎪⎝⎭上恒成立. ∵函数212y x x =-在1,+2⎛⎫∞ ⎪⎝⎭上为减函数,∴max21123212y <-⨯=⎛⎫⎪⎝⎭, ∴.故选D .6.(2015·福建·高考真题(理))若定义在R 上的函数()f x 满足()01f =-,其导函数()f x '满足()1f x k '>>,则下列结论中一定错误的是( ) A .11f k k⎛⎫< ⎪⎝⎭B .111f k k ⎛⎫> ⎪-⎝⎭C .1111f k k ⎛⎫< ⎪--⎝⎭ D .111k f k k ⎛⎫> ⎪--⎝⎭ 【答案】C【解析】 【详解】试题分析:令()g()x f x kx =-,则()'()0g x f x k '=->,因此1111g()(0)(0)1111111k k g f f f k k k k k k ⎛⎫⎛⎫>⇒->⇒>-= ⎪ ⎪------⎝⎭⎝⎭,所以选C. 7.(2011·辽宁·高考真题(文))函数()f x 的定义域为R ,()12f -=,对任意x ∈R ,()2f x '>,则()24f x x >+的解集为( ) A .()1,1- B .()1,-+∞C .(),1-∞-D .(),-∞+∞【答案】B 【解析】 【分析】构造函数()()24g x f x x =--,利用导数判断出函数()y g x =在R 上的单调性,将不等式()24f x x >+转化为()()1g x g >-,利用函数()y g x =的单调性即可求解. 【详解】依题意可设()()24g x f x x =--,所以()()20g x f x ''=->. 所以函数()y g x =在R 上单调递增,又因为()()11240g f -=-+-=. 所以要使()()240g x f x x =-->,即()()1g x g >-,只需要1x >-,故选B. 8.(2022·青海·模拟预测(理))若01a b <<<,则( ) A .e e ln ln b a b a -<- B .e e ln ln b a b a -≥- C .e e a b b a ≤ D .e e a b b a >【答案】D 【解析】 【分析】对于A,B ,构造函数()e ln x f x x =-,利用导数判断其单调性,根据01a b <<<,比较()e ln ,()e ln abf a a f b b =-=-,可判断A,B ;对于C,D, 设e g()=x x x,利用导数判断其单调性,根据01a b <<<,比较(),()g a g b ,可判断C,D. 【详解】对于A,B,令()e ln x f x x =- ,则1()e xf x x '=-,当01x <<时,1()e xf x x'=-单调递增,且2132123()e 20,()e 0232f f ''=-<=-=>>故存在012(,)23x ∈ ,使得0()0f x '=,则当0(0,)x x ∈时,()e ln x f x x =-递减,当0(,1)x x ∈时,()e ln x f x x =-递增, 由于01a b <<<,此时()e ln ,()e ln a b f a a f b b =-=-大小关系不确定, 故A,B 均不正确;对于C,D,设e g()=x x x ,则e (1)g ()=x x x x -',当01x <<时,()0g x '<,故eg()=xx x单调递减,所以当01a b <<<时,()()g a g b > ,即e ea b a b> ,即e e a b b a >,故C 错误,D 正确, 故选:D 二、多选题9.(2022·全国·模拟预测)已知定义在R 上的函数()f x 满足()()0f x f x +'>,则下列式子成立的是( ) A .()()20212022f ef < B .()()20212022f ef >C .()f x 是R 上的增函数D .0t ∀>,则()()tf x e f x t <+【答案】AD 【解析】 【分析】构造函数()xy e f x =,由已知可得函数单调递增,即可判断选项ABD ,举特例可判断选项C.【详解】由()()0f x f x +'>,得()()0x x e f x e f x '+>,即()0x e f x '⎡⎤>⎣⎦,所以函数()x y e f x =为R 上的增函数,故()()2021202220212022e f e f <,所以()()20212022f ef <,故A 正确,B 不正确;函数()xe f x 为增函数时,()f x 不一定为增函数,如()12x f x =,显然()x e f x 是增函数,但()f x 是减函数,所以C 不正确;因为函数()x e f x 为增函数,所以0t >时,有()()x x t e f x e f x t +<+,故有()()tf x e f x t <+成立,所以D 正确.故选:AD.10.(2022·湖北·模拟预测)已知正实数a ,b ,c 满足1log b ac c b a <<<,则一定有( )A .1a <B .a b <C .b c <D .c a <【答案】AB 【解析】 【分析】根据1b c <,1a b <可得(),0,1c b ∈,进而判断出1a c <<,A 正确; 构造()ln xf x x=,0x >得到单调性,从而求出a b <,B 正确;CD 选项可以举出反例. 【详解】由正实数a ,b ,c ,以及1b c <,1a b <可得(),0,1c b ∈, 又log 1log c c a c >=,所以1a c <<. 所以b b a c <,又b a c b <,所以b a a b <, 即ln ln b a a b <,等价于ln ln a ba b<, 构造函数()ln xf x x=,0x > ()21ln xf x x -'=, 当()0,1x ∈时,()21ln 0xf x x -'=> 故()ln xf x x=在()0,1上递增,从而a b <. 又取b c =时,原式为1log b ab b b a <<<同样成立,故CD 不正确,故选:AB 11.(2022·辽宁沈阳·二模)已知奇函数()f x 在R 上可导,其导函数为()f x ',且()()1120f x f x x --++=恒成立,若()f x 在[]0,1单调递增,则( )A .()f x 在[]1,2上单调递减B .()00f =C .()20222022f =D .()20231f '=【答案】BCD 【解析】 【分析】根据函数的的对称性和周期性,以及函数的导数的相关性质,逐个选项进行验证即可. 【详解】 方法一:对于A ,若()f x x =,符合题意,故错误,对于B ,因已知奇函数()f x 在R 上可导,所以()00f =,故正确, 对于C 和D ,设()()g x f x x =-,则()g x 为R 上可导的奇函数,()00g =,由题意()()1111f x x f x x -+-=+--,得()()11g x g x -=+,()g x 关于直线1x =对称, 易得奇函数()g x 的一个周期为4,()()()2022200g g g ===,故C 正确,由对称性可知,()g x 关于直线1x =-对称,进而可得()10g '-=,(其证明过程见备注) 且()g x '的一个周期为4,所以()()202310g g '='-=,故D 正确.备注:()()11g x g x -=+,即()()11g x g x --=-+,所以()()11g x g x -+=--, 等式两边对x 求导得,()()11g x g x '-+=-'--, 令0x =,得()()11g g '-=-'-,所以()10g '-=. 方法二:对于A ,若()f x x =,符合题意,故错误,对于B ,因已知奇函数()f x 在R 上可导,所以()00f =,故正确,对于C ,将()()1120f x f x x --++=中的x 代换为1x +,得()()2220f x f x x --+++=,所以()()222f x f x x ++=+,可得()()4226f x f x x +++=+,两式相减得,()()44f x f x +-=,则()()624f f -=,()()1064f f -=,…,()()202220184f f -=, 叠加得()()202222020f f -=,又由()()222f x f x x ++=+,得()()2022f f =-+=, 所以()()2022220202022f f =+=,故正确,对于D ,将()()1120f x f x x --++=的两边对x 求导,得()()1120f x f x ''---++=, 令0x =得,()11f '=,将()()f x f x --=的两边对x 求导,得()()f x f x '-=',所以()11f '-=, 将()()44f x f x +-=的两边对x 求导,得()()4f x f x ''+=, 所以()()()2023201911f f f '''==⋅⋅⋅=-=,故正确. 故选:BCD12.(2021·福建·福州三中高三阶段练习)已知函数()xf x xe ax =+.则下列说法正确的是( )A .当0a =时,min ()0f x =B .当1a =时,直线2y x =与函数()f x 的图像相切C .若函数()f x 在区间[)0,∞+上单调递增,则0a ≥D .若在区间[]0,1上,()2f x x ≤恒成立,则1a e -≤【答案】BD 【解析】 【分析】对于A :当0a =时,()e xf x x =,求导函数,分析导函数的符号,得出函数()f x 的单调性,从而求得函数()f x 的最小值;对于B :当1a =时,()e +xf x x x '=,求导函数,设切点为()00,x y ,则过切点的切线方程为:()()()0000000e +e +e +1x x x y x x x x x -=-,由切线过原点,求得00x =,继而求得过原点的切线方程;对于C :问题等价于()+e 0xf x x x a '=+≥在区间[)0,∞+上恒成立,分离参数得e x a x x ≥--在区间[)0,∞+上恒成立,令()e xg x x x =--,求导函数,分析导函数的符号,得函数()g x 的单调性和最值,由此可判断;对于D :问题等价于2e x x x ax +≤在区间[]0,1上恒成立,0x =时,不等式恒成立;当01x <≤时,分离参数e x a x ≤-,令()e xh x x =-,求导函数,分析()h x '的符号,得函数()h x 的单调性和最值,由此可判断.【详解】对于A ,当0a =时,()()()e ,1e x xf x x f x x ==+',易知函数()f x 在(),1-∞-上单调递减,在()1,-+∞上单调递增,()min 1()1ef x f ∴=-=-,故选项A 不正确;对于B ,当1a =时,()()()()e ,1e 1,02x xf x x x f x x f +''=+=+=,∴函数()f x 在()0,0处的切线方程为2y x =,故选项B 正确;对于C ,()()1e xf x x a =++',若函数()f x 在区间[)0,∞+上单调递增,则()0f x '在[)0,∞+上恒成立,()1e x a x ∴-+,令()()1e ,0x g x x x =-+,则()()2e 0x g x x =-+<', ∴函数()g x 在[)0,∞+上单调递减,()max ()01a g x g ∴==-,故选项C 错误;对于D ,当0x =时,a ∈R 恒成立;当(]0,1x ∈时,()2f x x 恒成立等价于2e x x ax x +恒成立,即e x a x +,即e x a x -恒成立,设()e ,01x h x x x =-<,则()10e xh x '=-<在(]0,1上恒成立,()h x ∴在(]0,1上单调递减,()min ()11e a h x h ∴==-,故选项D 正确.故选:BD. 三、填空题13.(2009·江苏·高考真题)函数32()15336f x x x x =--+的单调减区间为_____. 【答案】(1,11)- 【解析】 【详解】f ′(x )=3x 2-30x -33=3(x -11)(x +1),令f ′(x )<0,得-1<x <11,所以单调减区间为(-1,11).14.(2022·河北衡水·高三阶段练习)已知函数()f x 的导函数为'()f x ,定义域为(0,)+∞,且满足'()()0xf x f x -<,则不等式2(2022)(2022)(2)f m m f ->-恒成立时m 的取值范围为__________. 【答案】()2022,2024【解析】 【分析】 设()()f x F x x=,根据题意得到()0F x '<,得出函数()F x 在(0,)+∞上单调递减,结合不等式2(2022)(2022)(2)f m m f ->-,得到020222m <-<,即可求解.【详解】由题意,函数()f x 的定义域为(0,)+∞,因为()()0xf x f x '-<,可得2()'()()'0f x xf x f x x x -⎡⎤=<⎢⎥⎣⎦, 设()()f x F x x=,可得()0F x '<,所以函数()F x 在(0,)+∞上单调递减,又由2(2022)(2022)(2)f m m f ->-,所以20220m ->,且(2022)(2)20222f m f m ->-,则020222m <-<,解得20222024m <<,即m 的取值范围为()2022,2024. 故答案为:()2022,2024.15.(2022·江苏盐城·三模)已知()f x '为()f x 的导函数,且满足()01f =,对任意的x 总有()()22f x f x '->,则不等式()223xf x e +≥的解集为__________. 【答案】[)0,+∞##{|0}x x ≥ 【解析】 【分析】 构造新函数()()22exf xg x +=,利用已知条件()()22f x f x '->,可以判断()g x 单调递增,利用()g x 的单调性即可求出不等式的解集 【详解】设函数()()22e x f x g x +=,则()()()()222221()22222e x x x x f x e e f x f x f x g x e '⋅-⋅⋅+⎡⎤⎣⎦'--'==⎛⎫ ⎪⎝⎭又()()22f x f x '-> ()0g x '∴>所以()g x 在R 上单调递增,又()()0023g f =+=故不等式2()23xf x e +≥ 可化为()(0)g x g ≥ 由()g x 的单调性可得该不等式的解集为[)0,+∞. 故答案为:[)0,+∞16.(2022·浙江·海亮高级中学模拟预测)已知函数()33x f x ax b =-+,则对任意的x ∈R ,存在a 、b (其中a 、b ∈R 且1a ≥),能使以下式子恒成立的是___________.①()()221f x f x ≤+;②()()2021f x f x +-=;③()()21f x f a -≤+;④()()221a f x f ->-.【答案】①②③ 【解析】 【分析】取1a =-,0b =,利用导数研究函数()f x 的单调性,可判断①;取20212=b 可判断②;取1a =-,利用导数研究函数()f x 的单调性,可判断③;分1a ≤-、1a ≥两种情况讨论,利用导数分析函数()f x 的单调性,可判断④. 【详解】对于①,取1a =-,0b =,则()33x f x x =+,()210f x x '=+>,所以,函数()f x 在R 上为增函数,因为()221210x x x +-=-≥,即221x x ≤+,故()()221f x f x ≤+恒成立,①对;对于②,取1a =-,20212=b ,则()3202132x f x x =++,所以,()()33202120213232x x f x x x --=-+=--+,则()()2021f x f x +-=,②对; 对于③,当1a =-时,()33x f x x b =++,则()210f x x '=+>,所以,函数()f x 在R 上为增函数,20x -≤,故()()21f x f a -≤+,③对;对于④,当1a ≥时,()2f x x a '=-.由()0f x '>可得x <x ()0f x '<可得x <此时,函数()f x 的增区间为(,-∞、)+∞,减区间为(,所以,函数()f x 的极大值为(f b b =+>,极小值为fb b =<,20x ≥,所以,()2f x fb ≥=,1210a a --≤-<-<,所以,(()()210af f f b f->->=>,则()()221af x f ->-不恒成立;当1a ≤-时,()20f x x a '=->,则()f x 在R 上为增函数,因为20x ≥,211--≥a ,所以,()2f x 、()21af --的大小关系无法确定,④错.故答案为:①②③. 四、解答题17.(2014·全国·高考真题(文))函数f(x)=ax 3+3x 2+3x(a≠0). (1)讨论函数f(x)的单调性;(2)若函数f(x)在区间(1,2)是增函数,求a 的取值范围. 【答案】(1)见解析;(2)5[,0)(0,)4-⋃+∞【解析】 【分析】 【详解】试题分析:(1)首先求出函数的导数,然后求出使()0f x '>或()0f x '<的解集即可. (2)分类讨论在区间(1,2)上使()0f x '>成立的条件,并求出参数a 的取值范围即可 试题解析:(1)2()363f x ax x '=++,2()3630f x ax x ++'==的判别式△=36(1-a ). (i )若a≥1,则()0f x '≥,且()0f x '=当且仅当a=1,x=-1,故此时f (x )在R 上是增函数.(ii )由于a≠0,故当a<1时,()0f x '=有两个根:12x x ==, 若0<a<1,则当x ∈(-∞,x 2)或x ∈(x 1,+∞)时,()0f x '>,故f (x )在(-∞,x 2),(x 1,+∞)上是增函数;当x ∈(x 2,x 1)时,()0f x '<,故f (x )在(x 2,x 1)上是减函数;若a<0,则当x ∈(-∞,x 2)或x ∈(x 1,+∞)时,()0f x '<,故f (x )在(-∞,x 2),(x 1,+∞)上是减函数;当x ∈(x 2,x 1)时,()0f x '>,故f (x )在(x 2,x 1)上是增函数;(2)当a>0,x>0时,()0f x '>,所以当a>0时,f (x )在区间(1,2)是增函数. 若a<0时,f (x )在区间(1,2)是增函数当且仅当(1)0f '≥且(2)0f '≥,解得504a -≤<.综上,a 的取值范围是5[,0)(0,)4-⋃+∞.18.(2008·四川·高考真题(文))设1x =和2x =是函数()531f x x ax bx =+++的两个极值点.(1)求a 和b 的值;(2)求()f x 的单调区间 【答案】(1)25,203a b =-= (2)单调增区间是()()(),2,1,1,2,-∞--+∞,单调减区间是()()2,1,1,2-- 【解析】 【分析】(1)根据极值点为导函数的零点,且在零点两边导函数符号相反,列出方程组,求出a 和b 的值,代入检验是否符合要求;(2)在第一问的基础上求出导函数,解不等式,求出单调区间. 【详解】(1)因为()4253f x x ax b =++',由题设知:()1530f a b '=++=()42225230f a b =⨯⨯+'+=,解得:25,203a b =-=,此时()53252013f x x x x +-=+,()()()422252520514f x x x x x =+=-'--,令()0f x '>得:2x <-或11x -<<或2x >,令()0f x '<得:21x -<<-或12x <<,故1x =是函数的极大值点,2x =是函数的极小值点,满足要求,综上:25,203a b =-=; (2)由(1)知()()()()()()()42245351451212f x x ax b x x x x x x =++=--=++--'当()()(),21,12,x ∈-∞-⋃-⋃+∞时,()0f x '>;当()()2,11,2x ∈--⋃时,()0f x '<. 因此()f x 的单调增区间是()()(),2,1,1,2,-∞--+∞,()f x 的单调减区间是()()2,1,1,2-- 19.(2017·全国·高考真题(文))已知函数f (x )=e x (e x -a )-a 2x ,其中参数a ≤0. (1)讨论f (x )的单调性; (2)若f (x )≥0,求a 的取值范围.【答案】(1) f (x )在,ln 2⎛⎫⎛⎫-∞- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭a 上单调递减,在区间ln ,2⎛⎫⎛⎫-+∞ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭a 上单调递增.(2)3420e ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦,【解析】 【分析】(1)求f (x )的导函数为f ′(x )=(2e x +a )(e x -a ),通过讨论a ,求函数的单调区间即可. (2)因为f (x )≥0,所以即求f (x )的最小值大于等于0,由第(1)的结果求的f (x )的最小值,解关于a 的不等式即可求出a 的范围. 【详解】(1)函数f (x )的定义域为(-∞,+∞),且a ≤0. f ′(x )=2e 2x -a e x -a 2=(2e x +a )(e x -a ).①若a =0,则f (x )=e 2x ,在(-∞,+∞)上单调递增.②若a <0,则由f ′(x )=0,得x =ln 2a ⎛⎫- ⎪⎝⎭.当x ∈,ln 2⎛⎫⎛⎫-∞- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭a 时,f ′(x )<0;当x ∈ln ,2⎛⎫⎛⎫-+∞ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭a 时,f ′(x )>0.故f (x )在,ln 2⎛⎫⎛⎫-∞- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭a 上单调递减,在区间ln ,2⎛⎫⎛⎫-+∞ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭a 上单调递增.(2)①当a =0时,f (x )=e 2x ≥0恒成立.②若a <0,则由(1)得,当x =ln 2a ⎛⎫- ⎪⎝⎭时,f (x )取得最小值,最小值为f ln 2a ⎛⎫⎛⎫- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭=a 23ln 42a ⎡⎤⎛⎫-- ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦,故当且仅当a 23ln 42a ⎡⎤⎛⎫-- ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦≥0,即0>a ≥342e -时,f (x )≥0. 综上a 的取值范围是[342e -,0]. 20.(2014·山东·高考真题(文))设函数若,求曲线处的切线方程;讨论函数的单调性.【答案】(1)210x y --=.(2)当0a ≥时,函数()f x 在(0,)+∞上单调递增;当12a ≤-时,函数()f x 在(0,)+∞上单调递减;当102a -<<时,()f x 在,)+∞上单调递减,在上单调递增.【解析】 【详解】试题分析:(1)由题意知0a =时,1(),(0,)1x f x x x -=∈+∞+,求切线的斜率,即1(1)2f '=,又(1)0f =,由直线方程的点斜式进一步整理,得到切线方程为210x y --=.(2)函数()f x 的定义域为(0,)+∞,2222(22)()(1)(1)a ax a x af x x x x x +++'=+=++,根据a 的不同情况,讨论导函数值的正负,以确定函数的单调性.其中0a ≥时,情况较为单一,()0f x '>,函数()f x 在(0,)+∞上单调递增, 当0a <时,令2()(22)g x ax a x a =+++,由于22(22)44(21)a a a ∆=+-=+,再分12a =-,12a <-,102a -<<等情况加以讨论.试题解析:(1)由题意知0a =时,1(),(0,)1x f x x x -=∈+∞+, 此时22()(1)f x x ='+,可得1(1)2f '=,又(1)0f =, 所以曲线()y f x =在(1,(1))f 处的切线方程为210x y --=. (2)函数()f x 的定义域为(0,)+∞, 2222(22)()(1)(1)a ax a x af x x x x x +++'=+=++,当0a ≥时,()0f x '>,函数()f x 在(0,)+∞上单调递增, 当0a <时,令2()(22)g x ax a x a =+++, 由于22(22)44(21)a a a ∆=+-=+, 当12a =-时,0∆=,221(1)2()0(1)x f x x x --=≤+',函数()f x 在(0,)+∞上单调递减,当12a <-时,0,()0g x ∆<<,()0f x '<,函数()f x 在(0,)+∞上单调递减,当102a -<<时,0∆>,设1212,()x x x x <是函数()g x 的两个零点,则1x =2x =由1x =0=>,所以1(0,)x x ∈时,()0,()0g x f x '<<,函数()f x 单调递减, 12(,)x x x ∈时,()0,()0g x f x '>>,函数()f x 单调递增,2(,)x x ∈+∞时,()0,()0g x f x '<<,函数()f x 单调递减,综上可知,当0a ≥时,函数()f x 在(0,)+∞上单调递增; 当12a ≤-时,函数()f x 在(0,)+∞上单调递减;当102a -<<时,()f x 在,)+∞上单调递减,在上单调递增.21.(2021·全国·高考真题(理))已知0a >且1a ≠,函数()(0)ax x f x x a =>.(1)当2a =时,求()f x 的单调区间;(2)若曲线()y f x =与直线1y =有且仅有两个交点,求a 的取值范围. 【答案】(1)20,ln2⎛⎤⎥⎝⎦上单调递增;2,ln2⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭上单调递减;(2)()()1,,+∞e e .【解析】 【分析】(1)求得函数的导函数,利用导函数的正负与函数的单调性的关系即可得到函数的单调性;(2)方法一:利用指数对数的运算法则,可以将曲线()y f x =与直线1y =有且仅有两个交点等价转化为方程ln ln x ax a =有两个不同的实数根,即曲线()y g x =与直线ln a y a=有两个交点,利用导函数研究()g x 的单调性,并结合()g x 的正负,零点和极限值分析()g x 的图象,进而得到ln 10a a e<<,发现这正好是()()0g a g e <<,然后根据()g x 的图象和单调性得到a 的取值范围.【详解】(1)当2a =时,()()()()22222ln 2222ln 2,242xx x x x x x x x x x f x f x ⋅-⋅-⋅===', 令()'0f x =得2ln 2x =,当20ln 2x <<时,()0f x '>,当2ln 2x >时,()0f x '<, ∴函数()f x 在20,ln2⎛⎤⎥⎝⎦上单调递增;2,ln2⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭上单调递减; (2)[方法一]【最优解】:分离参数()ln ln 1ln ln a x a x x x af x a x x a a x a x a==⇔=⇔=⇔=,设函数()ln x g x x =, 则()21ln xg x x -'=,令()0g x '=,得x e =, 在()0,e 内()0g x '>,()g x 单调递增;在(),e +∞上()0g x '<,()g x 单调递减;()()1max g x g e e∴==,又()10g =,当x 趋近于+∞时,()g x 趋近于0,所以曲线()y f x =与直线1y =有且仅有两个交点,即曲线()y g x =与直线ln ay a=有两个交点的充分必要条件是ln 10a a e<<,这即是()()0g a g e <<, 所以a 的取值范围是()()1,,+∞e e .[方法二]:构造差函数由()y f x =与直线1y =有且仅有两个交点知()1f x =,即a x x a =在区间(0,)+∞内有两个解,取对数得方程ln ln a x x a =在区间(0,)+∞内有两个解.构造函数()ln ln ,(0,)g x a x x a x =-∈+∞,求导数得ln ()ln a a x a g x a x x'-=-=. 当01a <<时,ln 0,(0,),ln 0,()0,()a x a x a g x g x '<∈+∞->>在区间(0,)+∞内单调递增,所以,()g x 在(0,)+∞内最多只有一个零点,不符合题意; 当1a >时,ln 0a >,令()0g x '=得ln a x a =,当0,ln a x a ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭时,()0g x '>;当,ln a x a ⎛⎫∈+∞ ⎪⎝⎭时,()0g x '<;所以,函数()g x 的递增区间为0,ln a a ⎛⎫ ⎪⎝⎭,递减区间为,ln a a ⎛⎫+∞⎪⎝⎭. 由于1110e1,e 1e ln 0ln aaa a g a a ---⎛⎫<<<=--< ⎪⎝⎭,当x →+∞时,有ln ln a x x a <,即()0g x <,由函数()ln ln g x a x x a =-在(0,)+∞内有两个零点知ln 10ln ln a a g a a a ⎛⎫⎛⎫=->⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,所以e ln aa >,即eln 0a a ->.构造函数()eln h a a a =-,则e e()1a h a a a'-=-=,所以()h a 的递减区间为(1,e),递增区间为(e,)+∞,所以()(e)0h a h ≥=,当且仅当e a =时取等号,故()0>h a 的解为1a >且e a ≠.所以,实数a 的取值范围为(1,e)(e,)⋃+∞. [方法三]分离法:一曲一直曲线()y f x =与1y =有且仅有两个交点等价为1ax xa=在区间(0,)+∞内有两个不相同的解.因为a x x a =,所以两边取对数得ln ln a x x a =,即ln ln x a x a=,问题等价为()ln g x x =与ln ()x ap x a =有且仅有两个交点.①当01a <<时,ln 0,()ap x a<与()g x 只有一个交点,不符合题意. ②当1a >时,取()ln g x x =上一点()()000011,ln ,(),,()x x g x g x g x xx ''==在点()00,ln x x 的切线方程为()0001ln y x x x x -=-,即0011ln y x x x =-+. 当0011ln y x x x =-+与ln ()x a p x a =为同一直线时有00ln 1,ln 10,a ax x ⎧=⎪⎨⎪-=⎩得0ln 1,e e.a a x ⎧=⎪⎨⎪=⎩ 直线ln ()x a p x a =的斜率满足:ln 1e0a a <<时,()ln g x x =与ln ()x ap x a =有且仅有两个交点.记2ln 1ln (),()a a h a h a a a'-==,令()0h a '=,有e a =.(1,e),()0,()a h a h a '∈>在区间(1,e)内单调递增;(e,),()0,()a h a h a '∈+∞<在区间(,)e +∞内单调递减;e a =时,()h a 最大值为1(e)eg =,所当1a >且e a ≠时有ln 1e0a a <<. 综上所述,实数a 的取值范围为(1,e)(e,)⋃+∞. [方法四]:直接法()112ln (ln )()(0),()a a x x a a x xx x ax a a a x x a x a f x x f x a a a --'⋅-⋅-=>==. 因为0x >,由()0f x '=得ln a x a=. 当01a <<时,()f x 在区间(0,)+∞内单调递减,不满足题意;当1a >时,0ln aa >,由()0f x '>得0,()ln a x f x a<<在区间0,ln a a ⎛⎫ ⎪⎝⎭内单调递增,由()0f x '<得,()ln ax f x a >在区间,ln a a ⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭内单调递减. 因为lim ()0x f x →+∞=,且0lim ()0x f x +→=,所以1ln a f a ⎛⎫> ⎪⎝⎭,即ln ln ln 1(ln )aaa a a a aa a a a a -⎛⎫ ⎪⎝⎭=>,即11ln ln (ln ),ln a a a a a a a a a -->>,两边取对数,得11ln ln(ln )ln a a a ⎛⎫-> ⎪⎝⎭,即ln 1ln(ln )a a ->.令ln a t =,则1ln t t ->,令()ln 1h x x x =-+,则1()1h x x'=-,所以()h x 在区间(0,1)内单调递增,在区间(1,)+∞内单调递减,所以()(1)0h x h ≤=,所以1ln t t -≥,则1ln t t ->的解为1t ≠,所以ln 1a ≠,即e a ≠. 故实数a 的范围为(1,e)(e,)⋃+∞.] 【整体点评】本题考查利用导数研究函数的单调性,根据曲线和直线的交点个数求参数的取值范围问题,属较难试题, 方法一:将问题进行等价转化,分离参数,构造函数,利用导数研究函数的单调性和最值,图象,利用数形结合思想求解.方法二:将问题取对,构造差函数,利用导数研究函数的单调性和最值. 方法三:将问题取对,分成()ln g x x =与ln ()x ap x a=两个函数,研究对数函数过原点的切线问题,将切线斜率与一次函数的斜率比较得到结论.方法四:直接求导研究极值,单调性,最值,得到结论.22.(2022·江苏江苏·三模)设函数()()2e sin 1xf x a x ax a x =+--+.(1)当0a ≤时,讨论()f x 的单调性; (2)若()f x 在R 上单调递增,求a .【答案】(1)在(),0∞-上单调递减,在()0,∞+上单调递增 (2)12 【解析】 【分析】(1)求得()()e cos 21xf x a x ax a =+--+',设()()g x f x '=,得到()()e 2sin x g x a x +'=-,得到()y g x =在R 上单调递增,得到()y f x '=在R 上单调递增,结合()00f '=,即可求解;(2)令()e 1xh x x =--,利用导数求得()()00h x h ≥=,得到e 10x x --≥和e 1x x -≥-,令()sin x x x ϕ=-,得出0x ≥时,sin x x ≥;0x ≤,得到sin x x ≤,分0a ≤,102a <<,12a >和12a =,四种情况讨论,结合导数求得函数的单调性与最值,即可求解. (1)解:因为()()2e sin 1xf x a x ax a x =+--+,可得()()e cos 21x f x a x ax a =+--+',设()()g x f x '=,则()()e 2sin xg x a x +'=-所以当0a ≤时,()0g x '>,函数()y g x =在R 上单调递增, 即函数()y f x '=在R 上单调递增,又由()00f '=,所以当0x <时,()0f x '<;当0x >时,()0f x '>,所以当0a ≤时,()f x 在(),0∞-上单调递减,在()0,∞+上单调递增. (2)解:令()e 1x h x x =--,可得()e 1xh x '=-,当0x >时,()0h x '>,()h x 单调递增; 当0x <时,()0h x '<,()h x 单调递减,又由()00h =,所以()()00h x h ≥=,即e 10x x --≥, 所以e 1x x ≥+,所以e 1x x -≥-;令()sin x x x ϕ=-,可得()1cos 0x x ϕ'=-≥,所以函数()x ϕ单调递增, 因为()00ϕ=,当0x ≥,可得()()00x ϕϕ≥=,即sin 0x x -≥,即sin x x ≥; 当0x ≤,可得()()00x ϕϕ≤=,即sin 0x x -≤,即sin x x ≤, (2.1)当0a ≤时,由(1)知不合题意;(2.2)当102a <<时,若(),0x ∈-∞,()()e cos 21xf x a x ax a =+--+'()1cos 211a x ax a x≤+--+- 121212111ax x a a ax a x x⎡⎤⎛⎫-- ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦≤+---=--; 当1102x a-<<时,()0f x '<,()f x 单调递减,不合题意; (2.3)当12a >时,若()0,1x ∈,同理可得()12121ax x a f x x⎡⎤⎛⎫-- ⎪⎢⎝⎣'⎥⎭⎦≤-, 当1012x a<<-时,()0f x '<,()f x 单调递减,不合题意; (2.4)当12a =时,()2113e sin 222x f x x x x =+--,可得()13e cos 22xf x x x =+--', 设()()g x f x '=,则()1e sin 12xg x x '=--,①当0x >时,()111e sin 11sin 10222xg x x x x x x =-'-≥+--≥->,所以()g x 在()0,∞+上单调递增,()f x '在()0,∞+上单调递增, ②当0x >时,若[)1,0x ∈-,()()()1111e sin 11021221x x x g x x x x x +=--≤--=≤--', 若(],1x ∈-∞-,()111e sin 1102e 2x g x x -≤+'=--<, 所以()g x 在(),0∞-上单调递增,()f x '在(),0∞-上单调递增, 由①②可知,()()00f x f ''≥=,所以()f x 在R 上单调递增, 综上所述,12a =.。
