函数的基本性质

发布 2022-09-22 22:53:28 阅读 8688

1.函数的单调性。

两种形式。设任意x1,x2∈[a,b]且x1<x2,那么。

>0f(x)在[a,b]上是增函数;<0

f(x)在[a,b]上是减函数.

(x1-x2)[f(x1)-f(x2)]>0f(x)在[a,b]上是增函数;

x1-x2)[f(x1)-f(x2)]<0f(x)在[a,b]上是减函数.

一个防范。函数的单调性是对某个区间而言的,所以要受到区间的限制.例如函数y=分别在(-∞0),(0,+∞内都是单调递减的,但不能说它在整个定义域即(-∞0)∪(0,+∞内单调递减,只能分开写,即函数的单调减区间为(-∞0)和(0,+∞不能用“∪”连接.

函数单调性的判断。

1)定义法:取值、作差、变形、定号、下结论.

2)复合法:同增异减,即内外函数的单调性相同时,为增函数,不同时为减函数.

设复合函数y= f[g(x)],其中u=g(x) ,a是y= f[g(x)]定义域的某个区间,b是映射g : x→u=g(x) 的象集:

①若u=g(x) 在 a上是增(或减)函数,y= f(u)在b上也是增(或减)函数,则函数y= f[g(x)]在a上是增函数;

若u=g(x)在a上是增(或减)函数,而y= f(u)在b上是减(或增)函数,则函数y= f[g(x)]在a上是减函数。

3)导数法:利用导数研究函数的单调性.

4)图象法:利用图象研究函数的单调性.

5)简单性质。

奇函数在其对称区间上的单调性相同;

偶函数在其对称区间上的单调性相反;

在公共定义域内:

增函数增函数是增函数;减函数减函数是减函数;

增函数减函数是增函数;减函数增函数是减函数。

2.函数的最值。

1.(2013·江苏)函数f(x)=log5(2x+1)的单调增区间是___

解析要使y=log5(2x+1)有意义,则2x+1>0,即x>-,而y=log5u为(0,+∞上的增数,当x>-时,u=2x+1也为增函数,故原函数的单调增区间是。

2.函数y=的单调递增区间为( )

a. b. c. d.

3.函数的单调递增区间是 (

a. b.(0,3) c.(1,4) d.

4.(2014·保定一中质检)已知f(x)为r上的减函数,则满足a.(-1,1b.(0,1)

c.(-1,0)∪(0,1d.(-1)∪(1,+∞

解析由已知条件: >1,不等式等价于解得-15. 函数)是单调函数的充要条件是( )

a. b. c. d.

6..已知在区间上是减函数,且,则下列表达正确的是( )

a. b.

c. d.

7.已知是上的减函数,那么的取值范围是( )

abcd.

8.如果奇函数在区间上是增函数,且最小值为,那么在区间上是( )

a.增函数且最小值为 b.增函数且最大值为

c.减函数且最小值为 d.减函数且最大值为。

9.已知函数f(x)对于任意x,y∈r,总有f(x)+f(y)=f(x+y),且当x>0时,f(x)<0,f(1)=-

1)求证:f(x)在r上是减函数;

2)求f(x)在[-3,3]上的最大值和最小值.

审题视点] 抽象函数单调性的判断,仍须紧扣定义,结合题目作适当变形.

1)证明法一 ∵函数f(x)对于任意x,y∈r总有f(x)+f(y)=f(x+y),令x=y=0,得f(0)=0.

再令y=-x,得f(-x)=-f(x).在r上任取x1>x2,则x1-x2>0,f(x1)-f(x2)=f(x1)+f(-x2)=f(x1-x2).

又∵x>0时,f(x)<0,而x1-x2>0,∴f(x1-x2)<0,即f(x1)<f(x2).

因此f(x)在r上是减函数.

法二设x1>x2,则f(x1)-f(x2)=f(x1-x2+x2)-f(x2)=f(x1-x2)+f(x2)-f(x2)

f(x1-x2).

又∵x>0时,f(x)<0,而x1-x2>0,f(x1-x2)<0,即f(x1)<f(x2),∴f(x)在r上为减函数.

2)解 ∵f(x)在r上是减函数,∴f(x)在[-3,3]上也是减函数,f(x)在[-3,3]上的最大值和最小值分别为f(-3)与f(3).

而f(3)=3f(1)=-2,f(-3)=-f(3)=2.

f(x)在[-3,3]上的最大值为2,最小值为-2.

10.设是定义在r上的函数,对、恒有,且当时,。

1)求证2)证明:时恒有;

3)求证:在r上是减函数; (4)若,求的范围。

解:(1)取m=0,n=则,因为所以。

(2)设则由条件可知。

又因为,所以

时,恒有。3)设则。

因为所以所以即。

又因为,所以所以,即该函数在r上是减函数。

4) 因为,所以。

所以,所以。

11.已知函数在定义域上为增函数,且满足。

1)求的值2)解不等式。

12.已知函数f(x)=x2-2ax+2,当x∈[-1,+∞时,f(x)≥a恒成立,求a的取值范围.

利用函数性质求f(x)的最值,从而解不等式f(x)min≥a,得a的取值范围.解题过程中要注意a的范围的讨论.

解答示范] ∵f(x)=(x-a)2+2-a2,∴此二次函数图象的对称轴为x=a

1)当a∈(-1)时,f(x)在[-1,+∞上单调递增,f(x)min=f(-1)=2a+3.要使f(x)≥a恒成立,只需f(x)min≥a,即2a+3≥a,解得a≥-3,即-3≤a<-1.

2)当a∈[-1,+∞时,f(x)min=f(a)=2-a2.

要使f(x)≥a恒成立,只需f(x)min≥a,即2-a2≥a(10分)解得-2≤a≤1,即-1≤a≤1.

综上所述,实数a的取值范围为[-3,1]

13.当x∈(1,2)时,不等式x2+mx+4<0恒成立,则m的取值范围是___

解析法一当x∈(1,2)时,不等式x2+mx+4<0可化为:m<-,又函数f(x)=-在(1,2)上递增,则f(x)>-5,则m≤-5.

法二设g(x)=x2+mx+4

当-≤,即m≥-3时,g(x)<g(2)=8+2m,当->,即m<-3时,g(x)<g(1)=5+m

由已知条件可得:或。

解得m≤-5

函数的奇偶性与周期性。

1.奇偶性。

1)定义:如果对于函数f(x)定义域内的任意x都有f(-x)=-f(x),则称f(x)为奇函数;如果对于函数f(x)定义域内的任意x都有f(-x)=f(x),则称f(x)为偶函数。

如果函数f(x)不具有上述性质,则f(x)不具有奇偶性。如果函数同时具有上述两条性质,则f(x)既是奇函数,又是偶函数。

注意:函数是奇函数或是偶函数称为函数的奇偶性,函数的奇偶性是函数的整体性质;

由函数的奇偶性定义可知,函数具有奇偶性的一个必要条件是,对于定义域内的任意一个x,则-x也一定是定义域内的一个自变量(即定义域关于原点对称)。

2)利用定义判断函数奇偶性的格式步骤:

首先确定函数的定义域,并判断其定义域是否关于原点对称;

确定f(-x)与f(x)的关系;

作出相应结论:

若f(-x) =f(x) 或 f(-x)-f(x) =0,则f(x)是偶函数;

若f(-x) =f(x) 或 f(-x)+f(x) =0,则f(x)是奇函数。

3)简单性质:

图象的对称性质:一个函数是奇函数的充要条件是它的图象关于原点对称;一个函数是偶函数的充要条件是它的图象关于y轴对称;

设,的定义域分别是,那么在它们的公共定义域上:

奇+奇=奇,奇奇=偶,偶+偶=偶,偶偶=偶,奇偶=奇。

4.周期性。

1)定义:如果存在一个非零常数t,使得对于函数定义域内的任意x,都有f(x+t)= f(x),则称f(x)为周期函数;

2)性质:①f(x+t)= f(x)常常写作若f(x)的周期中,存在一个最小的正数,则称它为f(x)的最小正周期;②若周期函数f(x)的周期为t,则f(ωx)(ω0)是周期函数,且周期为。

1..若函数f(x)= 与g(x)=的定义域均为r,则( )

a.f(x)与g(x)均为偶函数 b.f(x)为奇函数,g(x)为偶函数。

c.f(x)与g(x)均为奇函数 d.f(x)为偶函数.g(x)为奇函数。

2. 下列函数为偶函数的是( )

3.下列函数:

f(x)=+f(x)=x3-x;③f(x)=ln(x+);f(x)=;f(x)=lg.其中奇函数的个数是( )

a.2b.3c.4 d.5

审题视点] 利用函数奇偶性的定义判断.

解析 ①f(x)=+的定义域为,又f(-x)=±f(x)=0,则f(x)=+是奇函数,也是偶函数;

f(x)=x3-x的定义域为r,又f(-x)=(x)3-(-x)=-x3-x)=-f(x),则f(x)=x3-x是奇函数;

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