高一数学(必修1)专题复习一函数的单调性和奇偶性
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第12讲 函数的单调性与奇偶性姓名: 学校: 年级:【知识要点】1、 函数的单调性定义:一般的,设函数)(x f 的定义域为I ,如果对定义域内某个区间D 上的任意两个自变量的值时当2121,,x x x x <,若),()(21x f x f <则)(x f 在区间D 上是增函数;若),()(21x f x f >则)(x f 在区间D 上是减函数.2、函数单调性的判定方法.(1)定义法⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧--<定义得出结论第四步:判断,即根据,分类讨论的正负,当符号不定时第三步:定号,即确定积的形式并变形成若干个因式的差第二步:作差变形,作,令是该区间内任意两个值第一步:取值,即设)()(),()(,21212121x f x f x f x f x x x x (2)综合法:①函数)(x f y -=与函数)(x f y =的单调性相反;②当)(x f 恒为正或恒为负时,函数)()(1x f x f y 与=的单调性相反; ③在公共区间内:增函数+增函数=增函数,增-减=增等.(2)图像法.即根据函数的图像直接判断函数在区间上的单调性.1、函数奇偶性的定义:若函数()f x 的定义域D 关于原点对称,对于函数()f x 的定义域D 内任意一个自变量x ,如果都有()f x -=-()f x (或()f x +()f x -=0)则称()f x 为奇函数;对于函数()f x 的定义域内D 任意一个自变量x ,如果都有()f x -= ()f x 〔或()f x -()f x -=0〕,则称()f x 为偶函数.2、注意:函数的定义域关于原点对称是判断该函数的奇偶性的前提.3、奇偶函数图像的性质(1)奇函数的图像关于原点对称。
反过来,如果一个函数的图像关于原点对称,那么这个函数为奇函数. 奇函数在关于原点对称的区间上单调性相同(2)偶函数的图像关于y 轴对称。
反过来,如果一个函数的图像关于y 轴对称,那么这个函数为偶函数. 偶函数在关于原点对称的区间上单调性相反.(3)若奇函数的定义域包含数0,则)0(f =0.【典型例题】例1、函数2()2f x x t x =-+在[1,2]上是单调递增函数,则实数的取值范围是_________ 例2、已知2()3f x ax bx a b =+++是偶函数,且其定义域为[]1,2a a -,求b ax y +=在坐标轴上的截距.例3、试判断函数xx x f 2)(+=在[2,+∞)上的单调性.例4、若函数)0()(2≠++=a c bx ax x f 是偶函数,试判断cx bx ax x g ++=23)(的奇偶性.例5、设)(x f 、)(x g 都是单调函数,有如下四个命题:①若)(x f 单调递增,)(x g 单调递增,则)()(x g x f -单调递增;②若)(x f 单调递增,)(x g 单调递减,则)()(x g x f -单调递增;③若)(x f 单调递减,)(x g 单调递增,则)()(x g x f -单调递减;④若)(x f 单调递减,)(x g 单调递减,则)()(x g x f -单调递减;其中正确的命题是 ( )A .① ③ B.① ④ C.② ③ D.② ④例6、函数122+-=ax x y ,若它的增区间是[2,+)∞,则a 的取值多少?若它在区间[2,+)∞ 上递增,则a 的取值范围是多少?例7、设函数)(x f 对任意的R y x ∈,都有)()()(y f x f y x f +=+,且0>x 时,.0)(<x f 2)1(--f .(1) 证明:)(x f 为奇函数.(2)证明:)(x f 在R 上为减函数.(3)若,4)76()52(>-++x f x f 求x 的取值范围.【经典练习】【 】1、下列函数中,在区间(0,1)上是增函数的是A 、x y =B 、x y -=3C 、x y 1=D 、42+-=x y 【 】2、下列判断中正确的是C 、1)(2-=x x f 在[-5,3]上是偶函数D 。
高中数学:函数的奇偶性与单调性复习一、函数奇偶性的复习函数的奇偶性是函数的重要性质之一,它反映了函数在输入与输出之间的内在关系。
根据奇偶性的定义,我们可以将函数分为奇函数和偶函数。
奇函数是指对于定义域内的任意x,都有f(-x)=-f(x)的函数;偶函数是指对于定义域内的任意x,都有f(-x)=f(x)的函数。
在复习过程中,我们需要掌握以下几点:1、掌握奇偶性的定义,理解奇函数和偶函数的特性。
2、掌握奇偶性的判断方法,能够根据函数的图像和性质判断其奇偶性。
3、了解奇偶性在函数性质中的应用,如对称性、单调性等。
二、函数单调性的复习函数的单调性是函数变化的另一种重要性质,它描述了函数在输入增加或减少时输出的变化情况。
如果对于定义域内的任意x1<x2,都有f(x1)<f(x2),则称函数在该区间上单调递增;如果对于定义域内的任意x1<x2,都有f(x1)>f(x2),则称函数在该区间上单调递减。
在复习过程中,我们需要掌握以下几点:1、掌握单调性的定义,理解单调递增和单调递减的含义。
2、掌握判断函数单调性的方法,能够根据函数的图像和性质判断其单调性。
3、了解单调性在函数性质中的应用,如最值、不等式等。
4、能够利用导数工具判断函数的单调性,并了解导数与单调性的关系。
三、总结函数的奇偶性和单调性是高中数学中重要的概念和性质,它们在函数的性质和应用中扮演着重要的角色。
通过复习,我们要能够深入理解奇偶性和单调性的定义和性质,掌握判断方法,并了解它们在解决实际问题中的应用。
我们还要能够利用导数工具判断函数的单调性,为后续的学习打下基础。
高中数学《函数的单调性》公开课一、教学背景分析函数的单调性是高中数学中非常重要的一部分,它不仅对于理解函数的概念有着关键性的作用,而且也是解决实际问题中常常需要用到的工具。
因此,通过对函数的单调性的学习,学生可以更好地理解函数的概念和性质,提高解决实际问题的能力。
专题 抽象函数的单调性和奇偶性一、选择题1.设()f x 是定义在(),-∞+∞上的单调递减函数,且()f x 为奇函数.若()11f =-,则不等式()121f x -≤-≤的解集为A . []1,1-B . []0,4C . []2,2-D . []1,32.若函数()f x 的定义域为()32,1a a -+,且函数()1f x -为奇函数,则实数a 的值为( ) A . 2 B . 4 C . 6 D . 83.已知()f x 是偶函数,它在[)0,+∞上是减函数,若()()lg 1f x f > ,则x 的取值范围是( )学=科网A . 1,110⎛⎫⎪⎝⎭ B . 1,1010⎛⎫⎪⎝⎭ C . ()10,1,10⎛⎫⋃+∞ ⎪⎝⎭D . ()()0,110,⋃+∞ 4.已知函数()y f x =是R 上的偶函数,且在[)0+∞,上单调递增,则下列各式成立的是( ) A . ()()()201f f f ->> B . ()()()102f f f >>- C . ()()()210f f f ->> D . ()()()120f f f >-> 5.已知偶函数在区间上单调递减,则满足的的取值范围是( )A .B .C .D .6. ()(),f x g x 是定义在R 上的函数, ()()()h x f x g x =+若()(),f x g x 均为奇函数则下列说法不正确的是( )A . 一定是奇函数B . 不可能是偶函数C . 可以是偶函数D . 不可能是非奇非偶函数7.若偶函数()f x 在(],0-∞上单调递减, ()()3224log 3,log 5,2a f b f c f ⎛⎫=== ⎪⎝⎭,则满足( )A . a b c <<B . b a c <<C . c a b <<D . c b a <<8.已知函数()f x 为定义在[]2,1b b -上的偶函数,且在[]0,1b -上单调递增,则()()1f x f ≤的解集为( )A . []1,2B . []3,5C . []1,1-D . 13,22⎡⎤⎢⎥⎣⎦9.【河北省定州市2016-2017学年期末】已知函数()f x 是定义在R 上的偶函数,在(],0-∞上有单调性,且()()21f f -<,则下列不等式成立的是 ( )A . ()()()123f f f -<<B . ()()()234f f f <<-C . ()()1202f f f ⎛⎫-<< ⎪⎝⎭D . ()()()531f f f <-<-二、填空题10.已知函数()f x 是定义在R 上的奇函数, 在区间(),0-∞上单调递减,且()10f =. 若实数a满足()515log log f a f a ⎛⎫≥ ⎪⎝⎭, 则实数a 的取值范围是____________.11.已知函数f (x )是定义在区间[0,+∞)上的函数,且在该区间上单调递增,则满足的x 的取值范围是______________. 12.已知定义在上的函数满足,且,若,则实数的取值范围为______.学*科网13.定义在区间[]2,2-上的偶函数()g x ,当0x ≥时()g x 单调递减,若()()1g m g m -<,则实数m 的取值范围是____________.14.定义在R 上的偶函数()f x 在(),0-∞上是减函数且()10f =,则不等式12log 0f x ⎛⎫> ⎪⎝⎭的解集为__________.15.已知()f x 是定义在R 上的偶函数,在[)0,+∞上单调增,且()21f =,则满足()11f x ->的x 的取值范围是_______________.16.已知定义在R 上的函数()f x 满足()()f x f x -=,且对于任意1x , [)20,x ∈+∞, 12x x ≠,均有()()21120f x f x x x ->-.若1132f ⎛⎫-= ⎪⎝⎭, 182log 1f x ⎛⎫< ⎪⎝⎭,则x 的取值范围为__________.三、解答题17.已知函数()y f x =是定义在()0,+∞上的增函数,对于任意的0,0x y >>,都有()()()f xy f x f y =+,且满足()21f =. (1)求()()14f f 、的值;(2)求满足()()32f x f x +->的x 的取值范围.18.定义在R 上的函数()y f x =对任意的,x y R ∈,满足条件: ()()()1f x y f x f y +=+-,且当0x >时, ()1f x >. (1)求()0f 的值;(2)证明:函数()f x 是R 上的单调增函数; (3)解关于t 的不等式()221f t t -<.19.定义在R 上的函数()y f x =对任意的,x y R ∈,满足条件: ()()()1f x y f x f y +=+-,且当0x >时, ()1f x >. (1)求()0f 的值;(2)证明:函数()f x 是R 上的单调增函数; (3)解关于t 的不等式()221f t t -<.20.若()f x 是定义在()0,+∞上的增函数,且对一切x , 0y >,满足()()x f f x f y y ⎛⎫=- ⎪⎝⎭.(1)求()1f 的值;(2)若()61f =,解不等式()1323f x f ⎛⎫+-< ⎪⎝⎭.21.已知()f x 是定义在[]1,1-上的奇函数,且()11f =,若m , []1,1n ∈-, 0m n +≠时,有()()0f m f n m n+>+.(1)证明()f x 在[]1,1-上是增函数;(2)解不等式1121f x f x ⎛⎫⎛⎫+< ⎪ ⎪-⎝⎭⎝⎭; (3)若()221f x t at ≤-+对任意[]1,1x ∈-, []1,1a ∈-恒成立,求实数t 的取值范围. 22.函数()f x 的定义域为{|0}D x x =≠,且满足对任意12,x x D ∈,有()()1212f x x f x x ⋅=+)(. (1)求()1f 的值;(2)判断()f x 的奇偶性并证明你的结论;(3)如果()41f =, ()12f x -<,且()f x 在()0,+∞上是增函数,求x 的取值范围. 23.设函数()y f x =是定义在R 上的函数,并且满足下面三个条件:①对任意正数,x y ,都有()()()f xy f x f y =+;②当1x >时, ()0f x <;③()31f =-.(1)求()1f , 19f ⎛⎫⎪⎝⎭的值;(2)证明()f x 在()0,+∞上是减函数;(3)如果不等式()()22f x f x +-<成立,求x 的取值范围.24.已知函数()f x 满足:对任意,x y R ∈,都有()()()()()2f x y f x f y f x f y +=--+成立,且0x >时, ()2f x >,(1)求()0f 的值,并证明:当0x <时, ()12f x <<. (2)判断()f x 的单调性并加以证明.学-科网(3)若函数()()g x f x k =- 在(),0-∞上递减,求实数k 的取值范围. 25.已知函数的定义域为,若对于任意的实数,都有,且时,有.(1)判断并证明函数的奇偶性; (2)判断并证明函数的单调性;(3)设,若对所有,恒成立,求实数的取值范围.26.设()f x 是定义在R 上的奇函数,且对任意a b R ∈、,当0a b +≠时,都有()()0f a f b a b +>+.(1)若a b >,试比较()f a 与()f b 的大小关系;(2)若()()923290x x x f f k -+->对任意[)0,x ∈+∞恒成立,求实数k 的取值范围.专题7 抽象函数的单调性和奇偶性一、选择题1.【湖北省荆门市2016-2017学年期末】设()f x 是定义在(),-∞+∞上的单调递减函数,且()f x 为奇函数.若()11f =-,则不等式()121f x -≤-≤的解集为A . []1,1-B . []0,4C . []2,2-D . []1,3 【答案】D【解析】由题意可得()11,f -=,不等式()121f x -≤-≤可化为()()()121f f x f ≤-≤-,又因为()f x 是定义在(),-∞+∞上的单调递减函数,所以121,x ≥-≥-即13x ≤≤,选D .2.【山东省烟台市2016-2017学年期末】若函数()f x 的定义域为()32,1a a -+,且函数()1f x -为奇函数,则实数a 的值为( ) A . 2 B . 4 C . 6 D . 8 【答案】C3.【内蒙古赤峰市2016-2017学年期末】已知()f x 是偶函数,它在[)0,+∞上是减函数,若()()lg 1f x f > ,则x 的取值范围是( ) A . 1,110⎛⎫⎪⎝⎭ B . 1,1010⎛⎫⎪⎝⎭ C . ()10,1,10⎛⎫⋃+∞ ⎪⎝⎭D . ()()0,110,⋃+∞ 【答案】B【解析】试题分析:偶函数()f x 在[)0,+∞上是减函数,则在(],0-∞上为增函数,由()()lg 1f x f >可知,得,故选项B 正确.考点:偶函数的单调性及其运用.【易错点睛】解答本题时考生容易错误的理解为:偶函数在整个定义域上的单调性是一致的,而列出不等式,解得,没有正确的选项可选.偶函数的图象关于y 轴对称,则其在原点两侧对称区间的单调性也是不同的,即一侧为单调增函数,则对称的另一侧为单调减函数.只有清楚了函数的单调性,才能正确的列出不等式,进而求出正确的解.4.【海南省东方中学2016-2017学年期中】已知函数()y f x =是R 上的偶函数,且在[)0+∞,上单调递增,则下列各式成立的是( )A . ()()()201f f f ->>B . ()()()102f f f >>-C . ()()()210f f f ->>D . ()()()120f f f >-> 【答案】A5.【江西省玉山县第一中学2016-2017学年期中考】已知偶函数在区间上单调递减,则满足的的取值范围是( )A .B .C .D .【答案】B 【解析】,所以 的取值范围是,选B .点睛:利用函数单调性解函数不等式:首先根据函数的性质把不等式转化为的形式,然后根据函数的单调性去掉“”,转化为具体的不等式(组),此时要注意与的取值应在外层函数的定义域内6.【安徽省蚌埠市2015-2016学年期中】()(),f x g x 是定义在R 上的函数, ()()()h x f x g x =+若()(),f x g x 均为奇函数则下列说法不正确的是( )A . 一定是奇函数B . 不可能是偶函数C . 可以是偶函数D . 不可能是非奇非偶函数 【答案】B【解析】选项A 中,当()3f x x =-, ()3g x x =时,则()0h x =既是奇函数也是偶函数;选项B 中,两个奇函数的和不能成为偶函数,显然成立;则选项C 、D 均不正确,故选B .点睛:此题主要考查两个函数的和的奇偶性判断,属于中高档题型,也是常考知识点.函数的奇偶性的判断应从两个方面来进行,一是看函数的定义域是否关于原点对称(这是判断奇偶性的必要性),二是看()f x 与()f x -的关系,对于两个函数的和或差的奇偶性的判断,需要对特殊情况进行考虑,如解析中的两个函数等.7.【青海省西宁市2017届检测】若偶函数()f x 在(],0-∞上单调递减,()()3224log 3,log 5,2a f b f c f ⎛⎫=== ⎪⎝⎭,则满足( )A . a b c <<B . b a c <<C . c a b <<D . c b a << 【答案】B【解析】∵偶函数f (x )在(−∞,0]上单调递减, ∴f (x )在[0,+∞)上单调递增, ∵3224422log 3log 9log 5>>=>,∴()()3242log 5log 32f f f ⎛⎫<< ⎪⎝⎭,∴b <a <c . 本题选择B 选项.8.【江西省抚州市临川区第一中学2017届检测】已知函数()f x 为定义在[]2,1b b -上的偶函数,且在[]0,1b -上单调递增,则()()1f x f ≤的解集为( )A . []1,2B . []3,5C . []1,1- D . 13,22⎡⎤⎢⎥⎣⎦【答案】C【解析】由函数奇偶性的定义可知2101b b b +-=⇒=-,所以函数()f x 在[]0,2单调递增,则不等式可化为1{1102x x x ≤⇒-≤≤≤≤,应选答案C 。
必修1 《函数的基本性质》专题复习(一)函数的单调性与最值★知识梳理1.函数的单调性定义:设函数)(x f y =的定义域为A ,区间A I ⊆如果对于区间I 内的任意两个值1x ,2x ,当21x x <时,都有)()(21x f x f <,那么就说)(x f y =在区间I 上是单调增函数,I 称为)(x f y =的单调增区间如果对于区间I 内的任意两个值1x ,2x ,当21x x <时,都有)()(21x f x f >,那么就说)(x f y =在区间I 上是单调减函数,I 称为)(x f y =的单调减区间2.函数的最大(小)值设函数)(x f y =的定义域为A如果存在定值A x ∈0,使得对于任意A x ∈,有)()(0x f x f ≤恒成立,那么称)(0x f 为)(x f y =的最大值;如果存在定值A x ∈0,使得对于任意A x ∈,有)()(0x f x f ≥恒成立,那么称)(0x f 为)(x f y =的最小值。
★热点考点题型探析考点1 函数的单调性 【例】试用函数单调性的定义判断函数2()1f x x =-在区间(1,+∞)上的单调性.【巩固练习】证明:函数2()1x f x x =-在区间(0,1)上的单调递减.考点2 函数的单调区间1.指出下列函数的单调区间:(1)|1|y x =-; (2)22||3y x x =-++.2. 已知二次函数2()22f x x ax =++在区间(-∞,4)上是减函数,求a 的取值范围.【巩固练习】1.函数26y x x =-的减区间是( ).A . (,2]-∞ B. [2,)+∞ C. [3,)+∞ D. (,3]-∞2.在区间(0,2)上是增函数的是( ).A. y =-x +1B. yC. y = x 2-4x +5D. y =2x3. 已知函数f (x )在-1∞(,)上单调递减,在[1+∞,)单调递增,那么f (1),f (-1),f 之间的大小关系为 .4.已知函数)(x f 是定义在]1,1[-上的增函数,且)31()1(x f x f -<-,求x 的取值范围.5. 已知二次函数2()22f x ax x =++在区间(-∞,2)上具有单调性,求a 的取值范围.考点3 函数的最值 【例】求函数25332,[,]22y x x x =--∈-的最大值和最小值:【巩固练习】1.函数42y x =-在区间 []3,6上是减函数,则y 的最小值是___________. 2. 23()1,[0,]2f x x x x =++∈已知函数的最大(小)值情况为( ). A. 有最大值34,但无最小值 B. 有最小值34,有最大值1 C. 有最小值1,有最大值194D. 无最大值,也无最小值 3. 某商人如果将进货单价为8元的商品按每件10元售出时,每天可售出100件. 现在他采用提高售出价,减少进货量的办法增加利润,已知这种商品每件提价1元,其销售量就要减少10件,问他将售出价定为多少元时,才能使每天所赚得的利润最大?并求出最大利润.4. 已知函数322+-=x x y 在区间],0[m 上有最大值3,最小值2,求m 的取值范围.(二)函数的奇偶性★知识梳理1.函数的奇偶性的定义:①对于函数)(x f 的定义域内任意一个x ,都有)()(x f x f -=-〔或0)()(=+-x f x f 〕,则称)(x f 为奇函数. 奇函数的图象关于原点对称。
函数的奇偶性与单调性【知识梳理】1. 函数的奇偶性(整体性质)(1) 以下三句话互相等价:函数()y f x =是偶(奇)函数;对于任意..D , ()()(()())f x f x f x f x f x ∈-=-=-成立;函数的图像关于y 轴(原点)对称.(2) 判定函数的奇偶性, 首先要判定它的定义域是否关于原点对称. “定义域关于原点对称”是“函数是偶(奇)函数”必要非充分条件.(3) 0, D f y x =∈(D f 关于原点对称)既是奇函数又是偶函数.(4) 奇函数若在0处有定义, 则必有(0)0f =.2. 函数的单调性(局部性质)(1) 函数的单调性反应的是函数的变化趋势.(2) 写函数的单调区间时要注意: 若区间端点能取到, 则一定要写入单调区间中.(3) 函数的单调区间一般不能取并集, 除非区间能够“接上”.(4) 证明函数的单调区间一般分为以下几步: ①取值; ②作差; ③判号; ④定论.(5) 复合函数的单调性遵循“同增异减”的法则.(6) 增(减)函数之和仍为增(减)函数, 但增(减)函数的乘积却没有..这一性质!3. 奇偶性与单调性综合偶函数在对称的区间上呈现出相反的单调性; 奇函数在对称的区间上则呈现出相同的单调性.【典型例题】例1. 求证: 函数3()f x x =,(1) 是¡上的奇函数;(2) 是¡上的增函数.例2. 作出函数2()2||3f x x x =--的函数图像, 试分析它的奇偶性以及单调性.例3. 分段函数的奇偶性问题(1) 判断函数(1)0()0 0(1) 0x x x f x x x x x -->⎧⎪==⎨⎪+<⎩的奇偶性, 并证明你的结论.(2) 已知函数()g x 是¡上的奇函数, 且当0x <时, 其解析式为()(1)g x x x =--, 求()g x 的解析式.例4. 抽象函数的奇偶性(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 是偶函数.(2) 已知()()()f x y f x f y +=+对一切实数x , y 都成立, 求证: ()f x 是奇函数.例5. 设函数()f x 为偶函数, ()g x 为奇函数, 且满足1()()1f x g x x +=-, 求(),()f x g x 的解析式.例6. 判断函数2()f x x x=+在)+∞的单调性并证明.例7. 复合函数的单调性(1) 求函数()f x ;(2) 函数()f x 在¡上单调递减, 求2(1)f x -的单调递减区间.例8. 已知()f x 是的定义域是(1,1)-, 且在(1,0]-上是减函数,(1) ()f x 是奇函数, 解不等式(1)(32)0f x f x -+-≤;(2) ()f x 是偶函数, 解不等式(1)(32)0f x f x ---≤.【巩固练习】1. 设下列函数的定义域都为(1,0)(0,1)-⋃, 则在定义域上单调递增的是……………...............................( )A. 3y x =-B. 1y x =-C. 1x y x =+ D. 2y x = 2. 设函数()f x 的定义域是R, 且()()()f x y f x f y +=-, 则()f x 是…………………..............................( )A. 奇函数B. 偶函数C. 非奇非偶函数D. 既是奇函数又是偶函数3. 2()f x ax bx c =++是偶函数, 则2()g x bx x a =-+在其定义域上的增减性为……..............................( )A. 增函数B. 减函数C. 由a 的情况而定D. 由a , b 共同决定4. 已知()f x 是定义在R 上的减函数, 则以下一定成立的是…………………………….............................( )A. 2()(0)f a f <B. 1()()f f a a< C. 2(1)()f a f a +< D. 2(1)()f a f a -< 5. 在命题: ①奇函数之积是奇函数; ②偶函数之和为偶函数; ③ 增函数之积为增函数; ④减函数之和为减函数(以上函数定义域交非空)之中, 真命题的序号为_______________; 函数2y x-=的单调递增区间是____________________;6. 函数()f x =___________________;7. 若函数2221y x ax a =-++在(,5)-∞上是减函数, 则实数a 的取值范围是_____________;8. 已知函数()(0)a f x x a =+>(1) 求证: 它在区间上是单调递减的, 在区间)+∞上的单调递增的;(2) 试分析这个函数在(,0)-∞的单调性, 并写出所有单调区间.9. 若()f x 是奇函数, 且2()2(0)f x x x x =-<, 求()f x 的解析式, 并指出它的单调区间.。
高一数学函数的单调性与奇偶性【本讲主要内容】一. 本周教学内容:函数的单调性与奇偶性函数单调性概念;增(减)函数的定义及判定方法;函数奇偶性定义及判定方法。
【知识掌握】 【知识点精析】(一)函数的单调性1. 增函数、减函数的定义一般地,对于给定区间上的函数f x (),如果对于属于这个区间的任意两个自变量的值x x 12、,当x x 12<时,都有f x f x ()()12<[或都有f x f x ()()12>],那么就说f x ()在这个区间上是增函数(或减函数)。
如果函数y f x -()在某个区间上是增函数(或减函数),就说f x ()在这一区间上具有(严格的)单调性,这一区间叫做f x ()的单调区间。
如函数是增函数则称区间为增区间,如函数为减函数则称区间为减区间。
2. 函数单调性可以从三个方面理解(1)图形刻画:对于给定区间上的函数f x (),函数图象如从左向右连续上升,则称函数在该区间上单调递增,函数图象如从左向右连续下降,则称函数在该区间上单调递减。
(2)定性刻画:对于给定区间上的函数f x (),如函数值随自变量的增大而增大,则称函数在该区间上单调递增,如函数值随自变量的增大而减小,则称函数在该区间上单调递减。
(3)定量刻画,即定义。
上述三方面是我们研究函数单调性的基本途径。
注:利用导数研究函数单调性更便捷。
(二)函数奇偶性1. 奇函数:对于函数f x ()的定义域内任意一个x ,都有f x f x ()()-=-[或f x f x ()()+-=0],则称f x ()为奇函数。
2. 偶函数:对于函数f x ()的定义域内任意一个x ,都有f x f x ()()-=[或f x f x ()()--=0],则称f x ()为偶函数。
3. 奇、偶函数的性质(1)具有奇偶性的函数,其定义域关于原点对称(也就是说,函数为奇函数或偶函数的必要条件是其定义域关于原点对称)。
奇偶性与单调性(一)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.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.●难点磁场(★★★★)设a >0,f (x )=xx e aa e +是R 上的偶函数,(1)求a 的值;(2)证明: f (x )在(0,+∞)上是增函数.●案例探究[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 (xyyx ++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.属★★★★题目.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 (xy yx ++1),令x =y =0,得f (0)=0,令y =-x ,得f (x )+f (-x )=f (21x x 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]设函数f (x )是定义在R 上的偶函数,并在区间(-∞,0)内单调递增,f (2a 2+a +1)<f (3a 2-2a +1).求a 的取值范围,并在该范围内求函数y =(21)132+-a a 的单调递减区间. 命题意图:本题主要考查函数奇偶性、单调性的基本应用以及对复合函数单调性的判定方法.本题属于★★★★★级题目.知识依托:逆向认识奇偶性、单调性、指数函数的单调性及函数的值域问题. 错解分析:逆向思维受阻、条件认识不清晰、复合函数判定程序紊乱.技巧与方法:本题属于知识组合题类,关键在于读题过程中对条件的思考与认识,通过本题会解组合题类,掌握审题的一般技巧与方法.解:设0<x 1<x 2,则-x 2<-x 1<0,∵f (x )在区间(-∞,0)内单调递增, ∴f (-x 2)<f (-x 1),∵f (x )为偶函数,∴f (-x 2)=f (x 2),f (-x 1)=f (x 1), ∴f (x 2)<f (x 1).∴f (x )在(0,+∞)内单调递减..032)31(3123,087)41(2122222>+-=+->++=++a a a a a a 又由f (2a 2+a +1)<f (3a 2-2a +1)得:2a 2+a +1>3a 2-2a +1.解之,得0<a <3.又a 2-3a +1=(a -23)2-45.∴函数y =(21)132+-a a 的单调减区间是[23,+∞]结合0<a <3,得函数y =(23)132+-a a 的单调递减区间为[23,3).●锦囊妙计本难点所涉及的问题及解决方法主要有: (1)判断函数的奇偶性与单调性若为具体函数,严格按照定义判断,注意变换中的等价性.若为抽象函数,在依托定义的基础上,用好赋值法,注意赋值的科学性、合理性.同时,注意判断与证明、讨论三者的区别,针对所列的“磁场”及“训练”认真体会,用好数与形的统一.复合函数的奇偶性、单调性.问题的解决关键在于:既把握复合过程,又掌握基本函数. (2)加强逆向思维、数形统一.正反结合解决基本应用题目,下一节我们将展开研究奇偶性、单调性的应用.●歼灭难点训练 一、选择题1.(★★★★)下列函数中的奇函数是( )A.f (x )=(x -1)xx -+11B.f (x )=2|2|)1lg(22---x xC.f (x )=⎪⎩⎪⎨⎧>+-<+)0()0(22x x x x x xD.f (x )=xx xx sin cos 1cos sin 1++-+2.(★★★★★)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对称二、填空题3.(★★★★)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_________.4.(★★★★★)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_________.三、解答题5.(★★★★)已知函数f (x )=a x +12+-x x (a >1). (1)证明:函数f (x )在(-1,+∞)上为增函数. (2)用反证法证明方程f (x )=0没有负数根.6.(★★★★★)求证函数f (x )=223)1(-x x 在区间(1,+∞)上是减函数.7.(★★★★)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 .8.(★★★★★)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. (1)求证:f (x )是单调递增函数;(2)试举出具有这种性质的一个函数,并加以验证.参考答案难点磁场(1)解:依题意,对一切x ∈R ,有f (x )=f (-x ),即x x x aee a a e 1=++ae x .整理,得(a -a 1)(e x -xe1)=0.因此,有a -a 1=0,即a 2=1,又a >0,∴a =1 (2)证法一:设0<x 1<x 2,则f (x 1)-f (x 2)=)11)((1121122121--=-+-+x x x x x x x x ee e e e e e 21211211)1(x x x x x x x e e ee ++---=由x 1>0,x 2>0,x 2>x 1,∴112--x x e >0,1-e 21x x +<0,∴f (x 1)-f (x 2)<0,即f (x 1)<f (x 2) ∴f (x )在(0,+∞)上是增函数证法二:由f (x )=e x +e -x ,得f ′(x )=e x -e -x =e -x ·(e 2x -1).当x ∈(0,+∞)时,e -x >0,e 2x -1>0. 此时f ′(x )>0,所以f (x )在[0,+∞)上是增函数. 歼灭难点训练一、1.解析:f (-x )=⎪⎩⎪⎨⎧>+--<+-=⎪⎩⎪⎨⎧<-->-)0( )()0( )()0( )0( 2222x x x x x x x x x x x x =-f (x ),故f (x )为奇函数.答案:C2.解析:f (-x )=-f (x ),f (x )是奇函数,图象关于原点对称. 答案:C二、3.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]4.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)三、5.证明:(1)设-1<x 1<x 2<+∞,则x 2-x 1>0, 12x x a ->1且1x a >0, ∴)1(12112-=--x x x x x a a a a >0,又x 1+1>0,x 2+1>0 ∴)1)(1()(3)1)(1()1)(2()1)(2(121221122121121122++-=+++--+-=+--+-x x x x x x x x x x x x x x >0, 于是f (x 2)-f (x 1)=12x x a a -+12121122+--+-x x x x >0 ∴f (x )在(-1,+∞)上为递增函数.(2)证法一:设存在x 0<0(x 0≠-1)满足f (x 0)=0,则12000+--=x x a x 且由0<0x a <1得0<-1200+-x x <1,即21<x 0<2与x 0<0矛盾,故f (x )=0没有负数根. 证法二:设存在x 0<0(x 0≠-1)使f (x 0)=0,若-1<x 0<0,则1200+-x x <-2,0x a <1,∴f (x 0)<-1与f (x 0)=0矛盾,若x 0<-1,则1200+-x x >0, 0x a >0,∴f (x 0)>0与f (x 0)=0矛盾,故方程f (x )=0没有负数根.6.证明:∵x ≠0,∴f (x )=22422322)11(1)1(1)1(1x x x x x x x -=-=-, 设1<x 1<x 2<+∞,则01111,11121222122>->-<<x x x x .2211222222112222)11(1)11(1.0)11()11(x x x x x x x x -<-∴>->-∴∴f (x 1)>f (x 2),故函数f (x )在(1,+∞)上是减函数.(本题也可用求导方法解决)7.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.8.(1)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.(2)解:f(x)=2x+1.验证过程略.。
高一数学(必修1)专题复习一
函数的单调性和奇偶性
一.基础知识复习
1.函数单调性的定义:
如果函数)(x f 对定义域内的区间I 内的任意21,x x ,当21x x <时都有
()()21x f x f <,则()x f 在I 内是增函数;当21x x <时都有()()21x f x f >,则()x f 在I 内时减函数.
2.单调性的定义①的等价形式:设[]b a x x ,,21∈,那么
()()()x f x x x f x f ⇔>--02
121在 []
,a b 是增函数;
()()()x f x x x f x f ⇔<--02
121在[]
,a b 是减函数;
()()()12120x x f x f x --<⎡⎤⎣⎦()f x ⇔
在[],a b 是减函数.
3.函数单调性的应用:利用定义都是充要性命题.
即若()f x 在区间I 上递增(递减)且1212()()f x f x x x <⇔<(1x ,I x ∈2);
若()f x 在区间I 上递递减且1212()()f x f x x x <⇔>(1x ,I x ∈2).
① 比较函数值的大小; ② 可用来解不等式; ③ 求函数的值域或最值等.
4.证明或判断函数单调性的方法:讨论函数单调性必须在其定义域内进行,因此要研究 函数单调性必须先求函数的定义域,函数的单调区间是定义域的子集. (1)用定义. (2)用已知函数的单调性. (3)图象法.
(4)如果()f x 在区间I 上是增(减)函数,那么()f x 在I 的任一非空子区间上也是增(减)函数
(5)复合函数的单调性结论:“同增异减” .
(6)奇函数在对称的单调区间内有相同的单调性,偶函数在对称的单调区间内具有相反的单调性. (7)在公共定义域内,增函数+)(x f 增函数)(x g 是增函数;减函数+)(x f 减函数)(x g 是减函数;增函数-)(x f 减函数)(x g 是增函数;减函数-)(x f 增函数)(x g 是减函数.
(8)函数)0,0(>>+
=b a x b ax y 在,⎛⎫-∞+∞ ⎪ ⎪⎝⎭
或上单调递增;在
0⎡⎫⎛⎪ ⎢⎪ ⎣⎭⎝
或上是单调递减. 5.函数的奇偶性的定义:设()y f x =,x A ∈,如果对于任意x A ∈,都有()()f x f x -=-,则称函数()y f x =为奇函数;如果对于任意x A ∈,都有()()f x f x -=,则称函数()y f x =为偶函数.
6.奇偶函数的性质:
(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)()f x 是偶函数⇔()f x 的图象关于y 轴对称;()f x 是奇函数⇔()f x 的图象关于原点对称.(3)()f x 为偶函数()()(||)f x f x f x ⇔=-=.
(4)若奇函数()f x 的定义域包含0,则(0)0f =.
二.训练题目
(一)选择题
1.下列函数中,在区间]0,(-∞上是增函数的是( ) A .842
+-=x x y B .)(log 2
1x y -= C .1
2
+-
=x y D .x y -=1 2.若函数2
()2(1)2f x x a x =+-+在区间(],4-∞上是减函数,则实数a 的取值范围是 A .[)3,-+∞ B .(],3-∞- C .(],3-∞ D .[)3,+∞ 3.函数()f x 在递增区间是()4,7-,则(3)y f x =-的递增区间是( ) A .()2,3- B .()1,10- C .()1,7- D .()4,10- 4.已知函数()x f 为R 上的减函数,则满足()11f x f <⎪⎪⎭
⎫
⎝⎛的实数x 的范围是( ) A .()1,1- B .()1,0 C .()()1,00,1 - D .()()+∞-∞-,11,
5.如果奇函数()f x 在区间[]3,7上是增函数,且最小值为5,那么在区间[]7,3--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-
6.若函数()f x 是定义在R 上的偶函数,在]0,(-∞上是减函数,且(2)0f =,则使得
()0f x <的x 的取值范围是( )
A .(),2-∞
B .()2,+∞
C .()(),22,-∞-+∞
D .()2,2-
7.若2
()2f x x ax =-+与1
)(+=x a
x g 在区间[]1,2上都是减函数,则a 的取值范围是 A .()
()1,00,1- B .()(]1,00,1- C .()0,1 D .(]0,1
8.若函数)(x f 是定义在R 上的奇函数,则函数)()()(x f x f x F +=的图象关于( )
A .x 轴对称
B .y 轴对称
C .原点对称
D .以上均不对 9.设()f x 是R 上的任意函数,下列叙述正确的是( )
A .()()f x f x ⋅-是奇函数
B .()()f x f x ⋅-是奇函数
C .()()f x f x +-是偶函数
D .()()f x f x --是偶函数
10.已知()f x 是偶函数,x R ∈,当0x >时,()f x 为增函数,若120,0x x <>,且
12||||x x <,则( )
A .12()()f x f x ->-
B .12()()f x f x -<-
C .12()()f x f x ->-
D .12()()f x f x -<-
(二)填空题
1.已知)(x f 是R 上的奇函数,且在),0(+∞上是增函数,则)(x f 在)0,(-∞上的单调性 为 .
2.已知奇函数()f x 在()0,+∞单调递增,且(3)0f =,则不等式()0xf x <的解集
是 .
3.已知偶函数)(x f 在]20[,内单调递减,
若)1(-=f a ,)4
1
(log 2
1f b =,)5.0(lg f c =, 则a 、b 、c 之间的大小关系是_____________.
4.若函数()2f x a x b =-+在[]0,+∞上为增函数,则实数a 、b 的范围是 . 5.已知()y f x =为奇函数,若(3)(2)1f f -=,则(2)(3)f f ---= .
6.设函数(1)()
()x x a f x x ++=
为奇函数,则a = .
7.已知函数2
()f x ax bx c =++,[]23,1x a ∈--是偶函数,则a b += .
8.已知5)(3
5
7
++++=dx cx bx ax x f ,其中d c b a ,,,为常数,若7)7(-=-f ,则
=)7(f ____ ___.
9.已知函数()f x 是定义在(),-∞+∞上的偶函数,当(),0x ∈-∞时,4
()f x x x =-,
则当()0,x ∈+∞时,()f x = . 10.定义在)1,1(-上的函数1
)(2+++=nx x m
x x f 是奇函数,则常数=m ____,=n _____ .
(三)解答题
1.写出下列函数的单调区间
(1)12++-=x x y (2)2
31
2+-=x x y (3)()3y x x =--
2.判断下列各函数的奇偶性:
(1)2)2(6)1(2)(3
+++-=x x x x f (2)()f x =
(3)221)(2---=x x x f (4)22(0)()(0)x x
x f x x x
x ⎧+<⎪=⎨-+>⎪⎩
3.利用单调性的定义:
(1)证明函数3
()1f x x =-+在(-∞,+∞)上是减函数.
(2)讨论函数1
)(2
-=x ax
x f (0>a )在(-1,1)上的单调性.
4.(1)已知奇函数)(x f 在定义域)1,1(-内单调递减,且0)1()1(2
<-+-m f m f ,求m 的取值范围.
(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(1)()f m f m -<,求实数m 的取值范围.
5.设函数()f x ax =,
其中0a >.求证:当a ≥1时,函数()f x 在区间[)0,+∞上是单调函数.
6.设0a >,()x x
e a
f x a e =+是R 上的偶函数.(1)求a 的值;(2)证明()f x 在(0,)+∞上为增函数.
7.已知函数()f x 的定义域是0x ≠的一切实数,对定义域内的任意12,x x 都有
1212()()()f x x f x f x ⋅=+,且当1x >时()0,(2)1f x f >=,
(1)求证:()f x 是偶函数;(2) ()f x 在(0,)+∞上是增函数;(3)解不等式2
(21)2f x -<。