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文档简介
第7讲函数的性质
知识梳理
1、函数的单调性
(1)单调函数的定义
一般地,设函数“X)的定义域为A,区间A:
如果对于。内的任意两个自变量的值占,马当尤时,都有了(尤)</(%),那么就
说在区间。上是增函数.
如果对于。内的任意两个自变量的值不,/,当为<%时,都有〃为)</(々),那么
就说了。)在区间D上是减函数.
①属于定义域A内某个区间上;
②任意两个自变量占,%且无1<尤2;
③都有</(X2)或/(%2);
④图象特征:在单调区间上增函数的图象从左向右是上升的,减函数的图象从左向右
是下降的.
(2)单调性与单调区间
①单调区间的定义:如果函数/(无)在区间。上是增函数或减函数,那么就说函数
于(X)在区间。上具有单调性,。称为函数/(%)的单调区间.
②函数的单调性是函数在某个区间上的性质.
(3)复合函数的单调性
复合函数的单调性遵从“同增异减”,即在对应的取值区间上,外层函数是增(减)函
数,内层函数是增(减)函数,复合函数是增函数;外层函数是增(减)函数,内层函数
是减(增)函数,复合函数是减函数.
2、函数的奇偶性
函数奇偶性的定义及图象特点
奇偶性定义图象特点
如果对于函数/(X)的定义域内任意一个无,都有关于y轴对
偶函数
/(-X)=/(X),那么函数/(X)就叫做偶函数称
如果对于函数/(X)的定义域内任意一个无,都有关于原点对
奇函数
/(-%)=-f(x),那么函数/(无)就叫做奇函数称
判断了(-/与/(x)的关系时,也可以使用如下结论:如果/(-x)-f(x)=O或
/也=l(/(x)*O),则函数/(x)为偶函数;如果〃一元)+/0)=0或
/(无)
止夕=一1(/(无)#0),则函数/(尤)为奇函数.
/(无)
注意:由函数奇偶性的定义可知,函数具有奇偶性的一个前提条件是:对于定义域内
的任意一个x,-X也在定义域内(即定义域关于原点对称).
3、函数的对称性
(1)若函数y=/(x+a)为偶函数,则函数y=/(尤)关于x=a对称.
(2)若函数y=/(x+a)为奇函数,则函数y=/(x)关于点(a,0)对称.
(3)若/(%)=f(2a-x),则函数/(%)关于尤=。对称.
(4)若/'(尤)+/(2。-尤)=2Z?,则函数/(x)关于点(a,6)对称.
4、函数的周期性
(1)周期函数:
对于函数y=/(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〃x+T)=/(x),那么就称函数y=/(尤)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〃幻的所有周期中存在一个最小的正数,那么称这个最小整数叫做
/(%)的最小正周期.
【解题方法总结】
1、单调性技巧
(1)证明函数单调性的步骤
①取值:设不,%是/(X)定义域内一个区间上的任意两个量,且占<々;
②变形:作差变形(变形方法:因式分解、配方、有理化等)或作商变形;
③定号:判断差的正负或商与1的大小关系;
④得出结论.
(2)函数单调性的判断方法
①定义法:根据增函数、减函数的定义,按照“取值一变形一判断符号一下结论”进行
判断.
②图象法:就是画出函数的图象,根据图象的上升或下降趋势,判断函数的单调性.
③直接法:就是对我们所熟悉的函数,如一次函数、二次函数、反比例函数等,直接
写出它们的单调区间.
(3)记住几条常用的结论:
①若〃尤)是增函数,则-/(元)为减函数;若/(尤)是减函数,则-/(尤)为增函数;
②若/(尤)和g。)均为增(或减)函数,则在/(X)和g(x)的公共定义域上/(x)+g(x)为
增(或减涵数;
③若/Xx)〉。且/(龙)为增函数,则函数为增函数,」一为减函数;
f(x)
④若f(x)>0且/(无)为减函数,则函数66为减函数,,为增函数.
f(x)
2、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/(尤)是偶函数o函数/(尤)的图象关于y轴对称;
函数了(元)是奇函数o函数/(%)的图象关于原点中心对称.
(3)若奇函数y=/(x)在x=0处有意义,则有/(0)=0;
偶函数y=/(x)必满足/(尤)=/(|尤I).
(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/(%)的定义域关于原点对称,则函数/(%)能表示成一个偶函数与一个奇函
数的和的形式.记g(x)=g"(x)+/(f)],■»=g"(x)-,则/(x)=g(x)+/z(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/(x)+g(x),/(x)-g(x)J(x)xg(x)J(x)+g(x).
对于运算函数有如下结论:奇士奇=奇;偶土偶=偶;奇土偶=非奇非偶;
奇乂(+)奇=偶;奇X(+)偶=奇;偶X")偶=偶.
(7)复合函数y=/[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/■(%)=祖(巴士3(*/0)或函数/(尤)=加("T).
a-1a+1
②函数f(x)=±(ax-ax).
③函数〃x)=log”叶?=log“(1+卫-)或函数/(尤)=log”三*=log”(1一-—)
x-mx—mx+mx+m
④函数/(x)=log。(J-+1+x)或函数/(x)=log“(J-+1-x).
注意:关于①式,可以写成函数/(%)=机+*L(xwO)或函数
a-1
f(x)=m--(/ne7?).
a+1
偶函数:①函数/(工)=±3+「).
②函数/(%)=log。(广+1)-三.
③函数/(|x|)类型的一切函数.
④常数函数
3、周期性技巧
函数式满足关系(xeE)周期
f(x+T)=f(x)T
/(x+r)=-/(%)2T
/(x+T)=工"(尤+7)=_1
2T
/(x)/(x)
f(x+r)=/(x-r)2T
/(x+r)=-/(x-r)47
ff(a+x)=f(a-x)
2(b-a)
\f(b+x)=f(b-x)
\f(.a+无)=f(a~尤)
2a
[/(x)为偶函数
f(a+x)=-f(a-x)
2(Z?-〃)
]f(t>+x)=-f(b-x)
f(a+x)=-f(a-x)
2a
I/(x)为奇函数
f(a+x)=f{a-x)
4(Z?-a)
If(b+x)=-f(b-x)
f于(a+尤)=f(a-x)
4a
[/(x)为奇函数
f(a+x)=-f(a-x)
4〃
/(x)为偶函数
4、函数的的对称性与周期性的关系
(1)若函数y=/(x)有两条对称轴尤=a,x=b(a<b),则函数/(x)是周期函数,且
T=2(b-a);
(2)若函数y=/(无)的图象有两个对称中心(a,c),(6,c)(a<6),则函数y=/(x)是周
期函数,且T=2(6-a);
(3)若函数y=/(x)有一条对称轴x=a和一个对称中心S,0)(4<6),则函数
y=/(x)是周期函数,且7=4(6-。).
5、对称性技巧
(1)若函数y=/(x)关于直线x=。对称,则/'(a+x)=/(a-x).
(2)若函数丫=/(彳)关于点(°,6)对称,则/(a+x)+y(a-x)=26.
(3)函数y=/(a+x)与y=/(a_尤)关于y*由对称,函数y=/(a+x)与y=-/(。一无)
关于原点对称.
必考题型全归纳
题型一:函数的单调性及其应用
例1.已知函数/(x)的定义域是R,若对于任意两个不相等的实数4,巧,总有
成立,则函数〃x)一定是()
A.奇函数B.偶函数C.增函数D.减函数
【答案】C
【解析】对于任意两个不相等的实数均,巧,总有/.)一//)>。成立,
x2-xl
等价于对于任意两个不相等的实数为<%,总有/&)</(%).
所以函数/(X)一定是增函数.
故选:C
例2.若定义在R上的函数7U)对任意两个不相等的实数a,b,总有>0成立,则
a-b
必有()
A.兀x)在R上是增函数B.7(%)在R上是减函数
C.函数人x)先增后减D.函数兀0先减后增
【答案】A
【解析】由“(")■*)>0知1。)虫与Q-Z?同号,即当a<b时,1。)勺S),或当a>b时,
a-b
八〃)次份,所以於)在尺上是增函数.
故选:A.
例3.下列函数中,满足“〃%+,)=〃力/3”的单调递增函数是
A.7(x)=/B,f(x)=x
C.〃X)=1D.f{x)=y
【答案】D
【解析】由于优•/=/',所以指数函数/(x)=/满足/(x+y)=/(x)+〃y),且当“>i
时单调递增,0<x<l时单调递减,所以〃X)=3工满足题意,故选D.
考点:幕函数、指数函数的单调性.
变式1.函数”力=色-3犬+2|的单调递增区间是()
3
A.叵+刃B.1,j和[2,+oo)
「3D.1应5)和[2,+e)
C.和-,2
【答案】B
X?-3尤+2,xVl
【解析】y=y—3x+2]=<―尤?+3了_2,1<尤<2
x?—3尤+2,x22
和[2,+力).
故选:B.
变式2.(江苏省泰州市海陵区2024学年高三上学期期中数学试题)已知函数
9Y
f(X)—--------,XE(0,+00).
X+1
⑴判断函数/(x)的单调性,并利用定义证明;
(2)若/(2加一1)>/。—根),求实数加的取值范围.
【解析】(1)F(x)在(0,+8)上递减,理由如下:
任取再,%2£(°,+8),且再<尤2,则
〃尤2)-〃再)=一弋+杏
x2+lxl+l
_2X](x2+1)-2%(尤i+1)
(尤2+1)(尤1+1)
2(X|一尤之)
(x2+1)(%+1)
因为芯,尤2e(°,+°°),且西<%,
所以X1-%<0,(%+1)(再+1)>0,
所以/(3)-/(再)<。,即/(%)</(占),
所以f(x)在(0,+co)上递减;
(2)由(1)可知/(x)在(0,+℃)上递减,
所以由/(2加—一机),得
2m-1>0
12
<l-m>0,解得—<m<一,
23
2m-1<1-m
所以实数用的取值范围为
变式3.(2024.全国•高三专题练习)设。>0,awl,证明:函数夕(x)=上二是尤的增函
X
数(x>0).
【解析】证明:当务>占>0,在伯努利不等式定理3中取1+左=。力,r=—,0<r<l,
Xj
则有(1+x)'Wl+rc,即<1+11_(优2_1),
即姒
所以当了>。时,e(x)是x的增函数.
变式4.(2024.上海静安.高三校考期中)已知函数/(》)=二一二(°>0),
且"0)=0.
a2
(1)求4的值,并指出函数/(劝的奇偶性;
(2)在(1)的条件下,运用函数单调性的定义,证明函数/(x)在(-叫+s)上是增函数.
【解析】(I)因为/(0)=,一。=0,又。>0,所以。=1,
a
所以/(X)=2',
2
此时/(-x)=1-2工=--(x),所以f(x)为奇函数;
2
(2)任取玉<工2,则/(%)_/(/)=2为_9_2巧
2司一11
二(一电)+―;——=(2X'X电一司),
2/22再+电-2^)/(1+2^为+—“2)=2'(1+2--百-+-吃--)’(1—2
因为X]<%,所以2也f>1,所以1-2*5<0,2',(1+亍,)>0
所以/(占)一,(%)<。即F(占)<F(%),
所以函数f(x)在(-8,+8)上是增函数.
【解题总结】
函数单调性的判断方法
①定义法:根据增函数、减函数的定义,按照“取值一变形一判断符号一下结论”进行
判断.
②图象法:就是画出函数的图象,根据图象的上升或下降趋势,判断函数的单调性.
③直接法:就是对我们所熟悉的函数,如一次函数、二次函数、反比例函数等,直接
写出它们的单调区间.
题型二:复合函数单调性的判断
例4.函数y=J#+3x的单调递减区间为()
3
——,+oo
2
C.[0,+<z>)D.(-8,-3]
【答案】D
【解析】由题意,^X2+3X>0,解得XV-3或X20,
所以函数y=J7+3x的定义域为(一8,_引.[0,+co),
3
令/=f+3x,贝!|/=%2+3%开口向上,对称轴为工二一大,
所以"f+3]在(―,-3]上单调递减,在。+8)上单调递增,
而y=〃在。+8)上单调递增,
所以函数y=H豆的单调递减区间为(-00,-3].
故选:D.
例5.(陕西省宝鸡市金台区2024学年高三下学期期末数学试题)函数y=log2(2x-/)的
单调递减区间为()
A.(1,2)B.(1,2]
C.(0,1)D.[0,1)
【答案】A
【解析】由2x-d>o,得0<x<2,
令r=2无一尤2,则y=log2f,
”2…2在(0,1)上递增,在(1,2)上递减,
因为y=bg2t在定义域内为增函数,
所以,=log2(2x-Y)的单调递减区间为(1,2),
故选:A
例6.(陕西省榆林市2024学年高三下学期阶段性测试)函数y=lg(2cos尤-6)的单调递
增区间为()
B.(2%乃+GZ)
A.(2k7i+兀,2kjr+2^-)(Z:GZ)
C.(2攵万一?,2%)](keZ)D.12%%,2%)+煮)(左GZ)
【答案】C
【解析】根据题意,2cosx->/3>0,解得,2析一2cx<2k万+=,左GZ
又函数y=/g%在定义域内为单调增函数,
且函数y=2cosx-g在(2版■-看,2%万:左eZ内为单调增函数
根据复合函数的单调性可知:
y=/g(2cosx-道)的单调增区间为(2丘一eZ
选项C正确,选项ABD错误.
故选:C.
【解题总结】
讨论复合函数y=/[g(x)]的单调性时要注意:既要把握复合过程,又要掌握基本函数
的单调性.一般需要先求定义域,再把复杂的函数正确地分解为两个简单的初等函数的复
合,然后分别判断它们的单调性,再用复合法则,复合法则如下:
1、若M=g(x),y=/(")在所讨论的区间上都是增函数或都是减函数,贝1Jy=/Ig(x)]
为增函数;
2、若"=g(x),y=/(〃)在所讨论的区间上一个是增函数,另一个是减函数,则
y=/[g(尤)]为减函数・列表如下:
U=g(x)>=/(«)y=/Tg(x)]
增增增
增减减
减增减
减减增
复合函数单调性可简记为“同增异减”,即内外函数的单性相同时递增;单性相异时递
减.
题型三:利用函数单调性求函数最值
例7.(河南省2024届高三下学期仿真模拟考试数学试题)已知函数/(x)为定义在R上的
单调函数,且/(〃x)-2*-2x)=10,则/⑺在[-2,2]上的值域为.
"7-
【答案】--40
【解析】因为/(x)为定义在R上的单调函数,
所以存在唯一的teR,使得〃。=1。,
贝iJ/(x)—2,-2x=r,=即/(r)=2'+3r=10,
因为函数y=2'+3r为增函数,且22+3x2=10,所以/=2,
f(x)=2x+2x+2.
易知/(元)在[—2,2]上为增函数,且2)=-:,"2)=10,
「7-
则/(X)在[-2,2]上的值域为--.10.
"7"
故答案为:-了1。■
x
例8.(上海市静安区2024届高三二模数学试题)已知函数/(彳)=黄n石(。>0)为偶函数,
则函数“X)的值域为.
【答案】(0;
【解析】函数〃尤)=〃一(。>0)是偶函数,
2+1
"(T)=f(x)n黄口
,〃尤)=第,易得〃力>0,
设f=(ey«>o),
贝产不T二1%,
IH—
t
当且仅当f=l即f=l时,等号成立,
t
所以0<f4,
2
所以函数/(x)的值域为[。,;.
故答案为:.
例9.(河南省部分学校大联考2024学年高三下学期3月质量检测)已知函数
〃x)=a'+3x+l(a>0且awl),若曲线y=/(x)在点(0,〃。))处的切线与直线
x+2y-1=0垂直,则“X)在上的最大值为.
【答案】7+4
e
【解析】由题意得/'(x)=dlna+3,所以/'(O)=lna+3,
因为切线与直线x+2y—1=0垂直,而x+2y—1=0的斜率为-5,
所以切线斜率为2,即ln4+3=2,解得a=e-,
所以/(x)=eT+3x+l,且以(力=一^”+3,
显然/(x)是增函数,
当xe[-l,2]时,/'(x)N/'(—1)=3—e>0,
所以/(x)在[-1,2]上单调递增,故/(尤)1mx="2)=7+3.
e
故答案为:7+—
e
变式5.(新疆乌鲁木齐市第八中学2024届高三上学期第一次月考)若函数/(力=生千
x十1
在区间[0』上的最大值为3,则实数加=.
【答案】3
【解析】;函数/("=生?=2+二,
由复合函数的单调性知,
当机〉2时,〃司=2上/在[0』上单调递减,最大值为〃0)=7”=3;
X+1
当机<2时,/("=§詈在[0』上单调递增,最大值为/(1)=言=3,
即〃7=4,显然〃2=4不合题意,
故实数加=3.
故答案为:3
【解题总结】
利用函数单调性求函数最值时应先判断函数的单调性,再求最值.常用到下面的结
论:
1、如果函数y=/(x)在区间①,切上是增函数,在区间屹,c)上是减函数,则函数
y=f(尤)(xea,c)在x=8处有最大值/(6).
2、如果函数y=/(x)在区间(a,句上是减函数,在区间g,c)上是增函数,则函数
y=/(x)(xea,c)在x=b处有最小值f(b).
3、若函数y=/(x)在[a,句上是严格单调函数,则函数y=在团,切上一定有最
大、最小值.
4、若函数y=/(x)在区间[a,6]上是单调递增函数,则y=/(x)的最大值是/'(6),最
小值是f(a).
5、若函数y=/(尤)在区间[a,句上是单调递减函数,则y=f(x)的最大值是y(a),最
小值是f(b).
题型四:利用函数单调性求参数的范围
(3a—l)x+4a(x<1)
例10.已知函数〃尤)=a,lA,满足对任意的实数为,巧且工产赴,都有
[/(%)—/(尤?)](芯—W)<0,则实数。的取值范围为()
A.卜”B.[0,[CIT]
【答案】C
【解析】对任意的实数占力尤2,都有[/a)-/u)]a-%)<o,即"*一"马)<o成立,
xi—x2
可得函数图像上任意两点连线的斜率小于0,说明函数是减函数;
’3"1<0
可得:<4>0,
3a-l+4a>a
解得“W,
1_63)
故选:C
例11.(吉林省松原市2024学年高三上学期第一次月考)若函数"无)=log”(尤3一收)
">0且存1)在区间(-;可内单调递增,则〃的取值范围是()
A.卜)B・加C.]:,+.D.
【答案】B
【解析】函数/。)=皿/-办)(a>0,a")在区间(-1,0)内有意义,
贝!](——)^+—4?..0,a..>
2
设/=工3-依,贝IjJ=logflt,t'^3x-a
(1)当a>1时,y=logflt是增函数,
要使函数/(x)=log“(d-ax)(a>0,aw1)在区间(-g,0)内单调递增,
需使t^^-ax在区间(-g,0)内内单调递增,
则需使对任意xe(-:0)恒成立,即”43/对任意了€(-;,0)恒成立;
131
因为彳€(—-,0)时,0<3公〈—所以°<0与。>—矛盾,此时不成立.
244
(2)当0<。<1时,y=log/是减函数,
要使函数〃X)=/og。(三一◎卜。>0,a21)在区间(_;,0)内单调递增,
需使f=x3-ax在区间,0)内内单调递减,
则需使,=3f-a40对任意xe(-:,0)恒成立,
即a23/对任意xe(-;,0)恒成立,
13
因为工£(——,0)时,0<3%2<—,
24
3
所以〃…―,
4
3
又avl,所以二,,
4
3
综上,〃的取值范围是
4
故选:B
例12.(四川省广安市2024学年高三上学期期末数学试题)已知函数
-x2-ax-9,x<l
/(%)=a在R上单调递增,则实数〃的取值范围为()
—,%>1
、%
A.[-5,0)B.(-8,-2)
C.[-5,-2]D.(f0)
【答案】C
【解析】由题意,xeR,
—%2—QX—9,X«1
在〃%)=,〃'中,函数单调递增,
一,X〉1
X
——
2x(-1)-
a<0,解得:-5<a<-2,
-l-a-9<—
1
故选:C.
变式6.(江西省临川第一中学2024届高三上学期期末考试数学(理)试题)已知函数
=log.(V-办+3)在[0』上是减函数,则实数。的取值范围是()
A.(0,1)B.(1,4)
C.(0,1)31,4)D.[2,4)
【答案】D
【解析】函数〃x)=log”(x2-奴+3)在[0,1]上是减函数,
22
当0<。<1时,x2-ax+3=(x-—)2+3-->3-—>0,
244
而函数"=V一办+3在区间[0,1]上不单调,因此0<”1,不符合题意,
当。>1时,函数y=log“"在(0,+s)上单调递增,于是得函数"=炉-6+3在区间[0』上
单调递减,
因此建1,并且产一人1+3>0,解得24”4,
2
所以实数。的取值范围是[2,4).
故选:D
变式7.(天津市复兴中学2024学年高三上学期期末数学试题)已知函数
〃力=》2+2日—5在[-2,4]上具有单调性,则实数上的取值范围为().
A.B.k>2
C.kWY或k22D.k<Y或k>2
【答案】C
【解析】函数/(x)=犬+2质-5的对称轴为x=—k,
因为函数〃力=犬+2区-5在[-2,4]上具有单调性,
所以一女24或一左4一2,即左WT或左22.
故选:C
【解题总结】
若已知函数的单调性,求参数。的取值范围问题,可利用函数单调性,先列出关于参
数〃的不等式,利用下面的结论求解.
1、若。>/(x)在[加,川上恒成立oa>/(x)在[加,川上的最大值.
2、若a</(尤)在[山,川上恒成立。。</(尤)在[加,上的最小值.
题型五:基本初等函数的单调性
例13.(2024•天津河西•天津市新华中学校考模拟预测)已知函数y=/(x+2)是R上的偶
函数,对任意4,x,e[2,+w),且x户/都有"再)一"吃)
>0成立.若。=川吗18),
jq-x2
(InlOA
b=/In,c=fe2,则。,b,c的大小关系是()
\7
A.b<a<cB.a<b<cC.c<b<aD.b<c<a
【答案】A
【解析】因为函数y=〃x+2)是R上的偶函数,
所以函数y=的对称轴为x=2,
又因为对任意4,无,目2,心),且现WX,都有了(♦)_/(%)>0成立.
Xj-x2
所以函数y=/(x)在(2,+◎上单调递增,
e2LL
2
而3=log327>log318>log39=2,In-j==Ine-In<2=2-In<2<2,
InlO_
e'=eln^=VlO>3>
/e2
所以e2>log318>2>ln-^=,
所以c>。,
因为函数y=/(x)的对称轴为x=2,
所以〜-74-In—(==/^2+1DA/2j,
而a=/(log318)=/(log39x2)=/(2+log32),
因为In应<log32,
2
所以2<4-ln歹e<318<3
所以Z?<a,
所以
故选:A.
例14.(多选题)(甘肃省庆阳市宁县第一中学2024学年高三上学期期中数学试题)已知
函数“X)在区间[-5,5]上是偶函数,在区间[0,5]上是单调函数,且/⑶<〃1),则
()
A./(-1)</(-3)B./(0)>/(-1)
C./(-D</(1)D./(-3)>/(5)
【答案】BD
【解析】函数“X)在区间[0,5]上是单调函数,又3>1,>/(3)</(1),
故此函数在区间[0,5]上是减函数.
由已知条件及偶函数性质,知函数)(可在区间[-5,0]上是增函数.
对于A,-3<-1,故/(-3)</(-1),故A错误;
对于B,0>-1,故/(。)>〃一1),故B正确;
对于C,f(-l)=f(l),故C错误;
对于D,/(-3)=/(3)>/(5),故D正确.
故选:BD.
例15.(2024届北京市朝阳区高三第一次模拟考试数学试题)下列函数中,既是偶函数又
在区间(0,+8)上单调递增的是()
32
A.y=xB._y=-x+1C.y=log2xD.y=2同
【答案】D
【解析】根据函数的奇偶性和单调性,对四个函数逐一判断可得答案.函数y=V是奇函
数,不符合;
函数y=-Y+l是偶函数,但是在(0,+S)上单调递减,不符合;
函数y=log?x不是偶函数,不符合;
函数y=2111既是偶函数又在区间(0,+8)上单调递增,符合.
故选:D
【解题总结】
1、比较函数值大小,应将自变量转化到同一个单调区间内,然后利用函数单调性解
决.
2、求复合函数单调区间的一般步骤为:①求函数定义域;②求简单函数单调区间;③
求复合函数单调区间(同增异减).
3、利用函数单调性求参数时,通常要把参数视为已知数,依据函数图像或单调性定
义,确定函数单调区间,与已知单调区间比较,利用区间端点间关系求参数.同时注意函数
定义域的限制,遇到分段函数注意分点左右端点函数值的大小关系.
题型六:函数的奇偶性的判断与证明
例16.利用图象判断下列函数的奇偶性:
—%2+2x+1,x>0
⑴/(x)=
x2+2x~l,x<0
x2+x,x<0,
⑵/(%)=<
x2-x,x>0
⑶尸
(4)y=|log2(x+l)|;
(5)y=x2-2|x|—1.
【解析】(1)函数/⑴的定义域为(y,o)(。,+8),
—尤2+2x+1,x>0
对于函数/(》)=
x2+2x-l,x<0
当x>0,/(x)=-/+2x+l,为二次函数,是一条抛物线,开口向下,对称轴为x=l,
当x<0,/(x)=/+2无-1,为二次函数,是一条抛物线,开口向上,对称轴为%=-1,
—尤2+2x+1,尤>0
画出函数/(x)=c八的图象,如图所示,
x~2+2x-l,x<0
函数图象关于原点对称,所以函数/(X)为奇函数;
(2)函数/(幻的定义域为(-8,。>(。,+8),
2
,一“、x+xx<0
对于函数/(%)={2八,
x-x,x>0
当尤<0J(尤)=/+%,为二次函数,是一条抛物线,开口向上,对称轴为X=-;,
当x>0,/(尤)=f-x,为二次函数,是一条抛物线,开口向上,对称轴为尤=1,
画出函数/(x)=12'八的图象,如图所示,
x-x,x>0
函数图象关于y轴对称,故/(x)为偶函数;
(3)先作出y=(g)'的图象,保留》=(;)'图象中后0的部分,
再作出y=(;厂的图象中x>0部分关于y轴的对称部分,
即得y=(;/的图象,如图实线部分.
由图知y=(1)kl的图象关于y轴对称,所以该函数为偶函数.
(4)将函数y=log2X的图象向左平移一个单位长度,再将X轴下方的部分沿无轴翻折上
去,
即可得到函数y=|iog2(x+i)|的图象,如图,
由图知y=Mg?(x+l)|的图象既不关于y轴对称,也不关于x轴对称,
(5)函数y=f(x)=%2-2国-1=[。
11,+2尤-l,x<0
当X20J(X)=Y-2X-1,为二次函数,是一条抛物线,开口向上,对称轴为x=l,
当了<0"。)=炉+2苫-1,为二次函数,是一条抛物线,开口向上,对称轴为x=-1,
龙2—2%—1x>0
2'~的图象,如图,
(%+2%-1,x<0
由图知>=/-2凶-1的图象关于〉轴对称,所以该函数为偶函数.
例17.(2024•北京•高三专题练习)下列函数中,既是偶函数又在区间(0,+")上单调递增的
是()
A.y=cosxB.y=e忖C.y=lg尤D.y=-
X
【答案】B
【解析】对于A,函数y=cosx的定义域为R,且满足cos(-x)=cosx,所以其为偶函数,
在(0,兀)上单调递减,在(兀,2兀)上单调递减,故A不符合题意;
ex,x>0
对于B,设y=/(x)=/,函数〃尤)=/=<八的定义域为
(一),x<0
e
且满足〃r)=/(x),所以函数〃x)=e国为偶函数,
当xe(0,+⑼时,“尤)=e*为单调递增函数,故B符合题意;
对于C,函数y=lgx的定义域为(0,+co),不关于原点对称,
所以函数>=lg尤为非奇非偶函数,故C不符合题意;
对于D,设y=/(x)=L,函数=■的定义域为(-8,0)(0,+co),关于原点对称,
XX
且满足“一句=-"£),所以函数/。)=工为奇函数,
又函数/(X)在(0,+8)上单调递减,故D不符合题意.
故选:B.
例18.(多选题)(黑龙江省哈尔滨市第五中学校2024学年高三下学期开学检测数学试
题)设函数〃x),g(x)的定义域都为R,且“X)是奇函数,g(x)是偶函数,则下列结论
正确的是()
A./(x)-g(x)是偶函数B.|/(x)|.g(x)是奇函数
C.是奇函数D.是偶函数
【答案】CD
【解析】因为函数〃x),g(x)的定义域都为R,
所以各选项中函数的定义域也为R,关于原点对称,
因为了⑺是奇函数,g(x)是偶函数,
所以/(r)=-/(x),g(f)=g(x),
对于A,因为/(-x).g(-x)=_/(x)g(x),
所以函数](x>g(x)是奇函数,故A错误;
对于B,因为|/(-x»g(-x)=M(x»g(x)=,(x»g(x),
所以函数火到屈力是偶函数,故B错误;
对于C,因为=
所以函数“X>|g(x)|是奇函数,故C正确;
对于D,因为|〃-*"(-刈=卜〃》"(耳=,(%"(刈,
所以函数[〃x)-g㈤是偶函数,故D正确.
故选:CD.
变式8.(北京市海淀区2024届高三二模数学试题)下列函数中,既是奇函数又在区间
(0,1)上单调递增的是()
2
A.y=lgxB.y=-C.y=2|x|D.y=tanx
x
【答案】D
【解析】对于A,>=坨尤的定义域为(0,+8),定义域不关于原点对称,所以为非奇非偶函
数,故A错误,
2
对于B,/(%)=—的定义域为(-e,0)U(0,—),定义域关于原点对称,又
X
/(-x)=-x-1=^(x),所以为奇函数,但在(0,1)单调递减,故B错误,
对于C,/(X)=2闵的定义域为R,关于原点对称,又〃一司=2出2叼⑺,故"X)为偶
函数,故C错误,
对于D,/(x)=tanx,由正切函数的性质可知〃x)=tanx为奇函数,且在(0,1)单调递增,
故D正确,
故选:D
【解题总结】
函数单调性与奇偶性结合时,注意函数单调性和奇偶性的定义,以及奇偶函数图像的
对称性.
题型七:已知函数的奇偶性求参数
例19.(四川省成都市蓉城联盟2024学年高三下学期第二次联考)已知函数
f(0=伫+4b卜in2尤是偶函数,贝!|°=.
【答案】-1
【解析】f(%)=彼+)sin2x定义域为R,
由f(-x)=/(x)得:(e-x+ae')sin(-2x)=(e*+ae^x卜in2x,
因为sin(—2x)=—sin2x,所以-(6-*+4&')=6'+小-*,故q=-l.
故答案为:-1
例20.(江西省部分学校2024届高三下学期一轮复习验收考试)若函数
/(x)=log2(⑹+1)-办是偶函数,则log。2=.
【答案】1
【解析】为偶函数,定义域为R,
・••对任意的实数x都有/(x)=f(-x),
即log?(16"+l^-ar=log2(16-*+1)+奴,
%v
2ax-log2(16'+1^-log,^16-+l^=log216=4x,
由题意得上式对任意的实数了恒成立,
.♦.20=4,解得。=2,所以bg02=l
故答案为:1
例21.(湖南省部分学校2024届高三下学期5月联数学试题)已知函数
+ax+2,若/(x+1)是偶函数,贝ija=.
【答案】-4
【解析】因为/(x+1)是偶函数,
所以/(—x+l)=/(x+l),
2(—x+1)~+a(—尤+1)+2=2(尤+1)~+a(尤+1)+2,
即8x=—2ax,
解得a=T.
故答案为:—4.
变式9.若函数/(x)=2e2£+ae2+1为偶函数,则“=.
【答案】2
【解析】•••函数/(x)=2e2x+ae3+l为偶函数
/(x)=2e2'+ae~2x+1=/(-%)=le2x+ae2x+1
即(2-aQ=(2-a)e-2.
又e2x>0,e-2x>0,e2v丰(x^O)/.2-a=Q
故答案为:a=0
【解题总结】
利用函数的奇偶性的定义转化为了(-*)=±/(X),建立方程,使问题得到解决,但是
在解决选择题、填空题时还显得比较麻烦,为了使解题更快,可采用特殊值法求解.
题型八:已知函数的奇偶性求表达式、求值
例22.(2024年高三数学押题卷五)已知函数〃x)是奇函数,函数g(x)是偶函数.若
/(x)-g(x)=xsinx,则j
2023兀2023兀「八
A.-----B.C.0D.—1
22
【答案】c
【解析】由函数/(X)是奇函数,函数g(x)是偶函数,/(x)-g(x)=xsinx,
故/(-x)—g(-X)=-xsin(-x),即一/(x)-g(x)=xsin(x),
将该式和/(x)-g(x)=xsinx相减可得/(x)=0,
2023兀
则/
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