2.函數(shù)的性質(zhì)

一.函數(shù)的單調(diào)性與最值

題型一:判斷證明函數(shù)的單調(diào)性

  1. 證明函數(shù)f( x) =-\sqrt{x}在定義域上是減函數(shù).
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  2. 證明函數(shù)f( x) =x+\frac{1}{x}\left[\text{1,} +\infty \right)上是增函數(shù).
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  3. 討論函數(shù)f( x) =\frac{ax}{x^{2} -1}( a\neq 0)\left( -\text{1,} 1\right)上的單調(diào)性.
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題型二:復(fù)合函數(shù)單調(diào)性

  1. 已知函數(shù)f( x)g( x)均是定義域?yàn)?img class="math-inline" src="https://math.jianshu.com/math?formula=R" alt="R" mathimg="1">的增函數(shù),判斷下列函數(shù)的單調(diào)性
    (1)y=-2f( x)
    (2)y=f( x) +2g( x)
    (3)y=f[ -g( x)]
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  2. 函數(shù)f( x) =\sqrt{-x^{2} +2x+3} 的單調(diào)遞減區(qū)間是_____________.

題型三:利用函數(shù)的單調(diào)性比較大小

  1. 已知函數(shù)y=f( x)\left[\text{0,} +\infty \right)上是減函數(shù),試比較f\left(\frac{3}{4}\right)f\left( a^{2} -a+1\right)的大小.
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題型四:利用函數(shù)的單調(diào)性解不等式

  1. 已知f( x)R上的減函數(shù),則滿足f\left(\left| \frac{1}{x}\right| \right) < f( 1)的實(shí)數(shù)x的取值范圍是___________.

題型五:抽象函數(shù)單調(diào)性的證明

  1. 已知函數(shù)f( x) 對(duì)任意x,y\in R,總有f( x) +f( y) =f( x+y),且當(dāng)x >0時(shí),f( x) < 0f( 1) =-\frac{2}{3}.
    (1)求證f( x)R上是減函數(shù);
    (2)求f( x)\left[ -\text{3,} 3\right]上的最大值和最小值.
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題型六:定軸動(dòng)區(qū)間與定區(qū)間動(dòng)軸問(wèn)題

  1. 求函數(shù)f( x) =-x^{2} +3x+4在區(qū)間[ t,t+1]上的最值.
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  2. 求函數(shù)f( x) =x^{2} +mx+1在區(qū)間\left[ -\text{1,} 1\right]上的最值.
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  3. 已知函數(shù)f( x) =x^{2} +ax+3.
    (1)當(dāng)x\in R時(shí),f( x) \geq a恒成立,求a的范圍;
    (2)當(dāng)x\in \left[ -\text{2,} 2\right]時(shí),f( x) \geq a恒成立,求a 的范圍.
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課后練習(xí)

  1. 函數(shù)f( x)( a,b)( c,d)都是增函數(shù),若x_{1} \in ( a,b) ,x_{2} \in ( c,d),且x_{1} < x_{2}那么___________.
    A.f( x_{1}) < f( x_{2})
    B.f( x_{1}) >f( x_{2})
    C.f( x_{1}) =f( x_{2})
    D.無(wú)法確定
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  2. 函數(shù)f( x)R上的增函數(shù),若對(duì)于任意的x_{1} ,x_{2} \in Rf( x_{1}) +f( x_{2}) \geq f( -x_{1}) +f( -x_{2})成立,則必有___________.
    A.x_{1} \geq x_{2}
    B.x_{1} \leq x_{2}
    C.x_{1} +x_{2} \geq 0
    D.x_{1} +x_{2} \leq 0
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  3. 已知f( x)在實(shí)數(shù)集上是減函數(shù),若a+b\leq 0,則下列正確的是___________.
    A.f( a) +f( b) \leq -[ f( a) +f( b)]
    B.f( a) +f( b) \leq f( -a) +f( -b)
    C.f( a) +f( b) \geq -[ f( a) +f( b)]
    D.f( a) +f( b) \geq f( -a) +f( -b)
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  4. 函數(shù)y=| x+2| +| x-1|的單調(diào)遞增區(qū)間是___________.
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  5. 函數(shù)y=\left| x^{2} -2x-3\right|的單調(diào)遞增區(qū)間是___________.
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  6. 已知函數(shù)y=\sqrt{1-x} +\sqrt{x+3}的最大值為M,最小值為m,則\frac{m}{M}的值為___________.
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  7. 若函數(shù)y=f( x)的值域是\left[\frac{1}{2} ,3\right],則函數(shù)F( x) =f( x) +\frac{1}{f( x)}的值域是___________.
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  8. 已知函數(shù)f( x) =\frac{\sqrt{3-ax}}{a-1}( a\neq 1).
    (1)若a >0,則f( x)的定義域___________;
    (2)若f( x)在區(qū)間\left(\text{0,} 1\right]上是減函數(shù),則實(shí)數(shù)a的取值范圍是___________.
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  9. y=x^{2} -3x-4的定義域?yàn)?img class="math-inline" src="https://math.jianshu.com/math?formula=%5Cleft%5B%5Ctext%7B0%2C%7D%20m%5Cright%5D" alt="\left[\text{0,} m\right]" mathimg="1">,值域?yàn)?img class="math-inline" src="https://math.jianshu.com/math?formula=%5Cleft%5B%20-%5Cfrac%7B25%7D%7B4%7D%20%2C-4%5Cright%5D" alt="\left[ -\frac{25}{4} ,-4\right]" mathimg="1">,則實(shí)數(shù)m的取值范圍是___________.
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  10. 對(duì)于每個(gè)實(shí)數(shù)x,設(shè)f( x)y=4x+1,y=x+2,y=-2x+4三個(gè)函數(shù)中的最小值,則f( x)的最大值是___________.
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  11. 對(duì)a,b\in R,記\max\{a,b\} =\begin{cases} a,a\geqslant b\\ b,a< b \end{cases},則函數(shù)f( x) =\max\{| x+1| ,| x-2| \}( x\in R)的最小值是___________.
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  12. f( x) =ax^{2} +( 2a-1) x-3( a\neq 0)在區(qū)間\left[ -\frac{3}{2} ,2\right]上的最大值為1,則實(shí)數(shù)a的值是___________.
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  13. 判斷函數(shù)y=-x^{3} +1的單調(diào)性并用單調(diào)性的定義證明你的結(jié)論.
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  14. 利用定義判斷函數(shù)f( x) =x+\sqrt{x^{2} +1}在區(qū)間( -\infty ,+\infty )上的單調(diào)性.
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  15. 若非零函數(shù)f( x)對(duì)任意實(shí)數(shù)a,b均有f( a+b) =f( a) \cdot f( b),且當(dāng)x< 0時(shí),f( x) >1.
    (1)求證:f( x) >0;
    (2)求證:f( x)為減函數(shù)
    (3)當(dāng)f( 4) =\frac{1}{16}時(shí),解不等式f( x-3) \cdot f\left( 5-x^{2}\right) \leq \frac{1}{4}.
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  16. 已知定義域?yàn)?img class="math-inline" src="https://math.jianshu.com/math?formula=%5Cleft%5B%5Ctext%7B0%2C%7D%201%5Cright%5D" alt="\left[\text{0,} 1\right]" mathimg="1">的函數(shù)f( x)同時(shí)滿足:①對(duì)于任意x\in \left[\text{0,} 1\right],總有f( x) \geq 0;②f( 1) =1; ③若x_{1} \geq \text{0,} x_{2} \geq 0,x_{1} +x_{2} \leq 1,則有f( x_{1} +x_{2}) \geq f( x_{1}) +f( x_{2}).
    (1)求f( 0);
    (2)求函數(shù)f( x)的最大值.
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    17.設(shè)函數(shù)f( x) =x-\frac{1}{x}.對(duì)任意x\in \left[\text{1,} +\infty \right),f( m) < f( x)恒成立,求實(shí)數(shù)m 的取值范圍.
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    18.設(shè)函數(shù)f( x) =ax^{2} -2x+2對(duì)于任意x\in \left(\text{1,} 4\right)都有f( x) >0,求實(shí)數(shù)a的取值范圍.
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二.函數(shù)的奇偶性

題型一:判斷函數(shù)的奇偶性

1.判斷下列函數(shù)奇偶性并證明:
(1)f( x) =x^{5}
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(2)f( x) =x+\frac{1}{x}
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(3)f( x) =\frac{\sqrt{1-x^{2}}}{| x+2| -2}
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題型二:利用奇偶性求函數(shù)值、解析式,解不等式

  1. 已知f( x) =ax^{5} +bx^{3} +cx-8,且f( d) =10,求f( -d).
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  2. 已知f( x)是奇函數(shù),當(dāng)x< 0時(shí), f( x) =x( x-2),求x >0時(shí),f( x)的解析式.
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    3.設(shè)f( x)R上是偶函數(shù),在( -\infty ,0)上遞增,且有f\left( 2a^{2} +a+1\right) < f\left( 3a^{2} -2a+1\right),求a的取值范圍.
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課后練習(xí)

  1. 定義在R上的函數(shù)f( x)滿足:對(duì)任意x_{1} ,x_{2} \in Rf( x_{1} +x_{2}) =f( x_{1}) +f( x_{2}) +1,則___________.
    A.f( x)為奇函數(shù)
    B.f( x)為偶函數(shù)
    C.f( x) +1為奇函數(shù)
    D.f( x) +1為偶函數(shù)
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  2. 下列判斷正確的是___________.
    A.函數(shù)f( x) =\frac{x^{2} -2x}{x-2}是奇函數(shù)
    B.函數(shù)f( x) =( 1-x)\sqrt{\frac{1+x}{1-x}}是偶函數(shù)
    C.函數(shù)f( x) =x+\sqrt{x^{2} -1}是非奇非偶函數(shù)
    D.函數(shù)f( x) =1既是奇函數(shù)又是偶函數(shù)
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  3. 函數(shù)f( x) =|x+a|-|x-a|( a\neq 0),h( x) =\left\{\begin{array}{ c } -x^{2} +x,x >0\\ x^{2} +x,x\leq 0 \end{array}\right.,則f( x),h( x)的奇偶性依次為
    ___________.
    A.偶函數(shù),奇函數(shù)
    B.奇函數(shù),偶函數(shù)
    C.偶函數(shù),偶函數(shù)
    D.奇函數(shù),奇函數(shù)
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  4. 設(shè)函數(shù)f( x)g( x)分別是R上的偶函數(shù)和奇函數(shù),則下列結(jié)論恒成立的是___________.
    A.f( x) +|g( x) |是偶函數(shù)
    B.f( x) -|g( x) |是奇函數(shù)
    C.|f( x) |+g( x)是偶函數(shù)
    D.|f( x) |-g( x)是奇函數(shù)
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  5. 若函數(shù)f( x) =\frac{x}{( 2x+1)( x-a)}為奇函數(shù),則a=___________.
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  6. 設(shè)偶函數(shù)f( x)滿足f( x) =2x-4( x\geq 0),則不等式f( x-2) >0的解集為___________.
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  7. 已知f( x)為奇函數(shù),g( x) =f( x) +9,g( -2) =3,則f( 2) =___________.
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  8. 已知函數(shù)f( x) =( m-1) x^{2} +( m-2) x+\left( m^{2} -7m+12\right)為偶函數(shù),則m的值是___________.
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  9. 設(shè)奇函數(shù)f( x)的定義域?yàn)?img class="math-inline" src="https://math.jianshu.com/math?formula=%5Cleft%5B%20-%5Ctext%7B5%2C%7D%205%5Cright%5D" alt="\left[ -\text{5,} 5\right]" mathimg="1">,若當(dāng)x\in \left[\text{0,} 5\right]時(shí),f( x)的圖象如右圖,則不等式f( x) < 0的解集是___________.
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  10. 已知f( x) =x^{5} +ax^{3} +bx+8,f( -2) =10,則f( 2) =___________.
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  11. 定義在R上的奇函數(shù)f( x),當(dāng)x< 0時(shí),f( x) =x^{2} -x-1,那么x >0時(shí),f( x) =___________.
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  12. 若函數(shù)f( x) =\frac{x+a}{x^{2} +bx+1}\left[ -\text{1,} 1\right]上是奇函數(shù),則f( x)的解析式為___________.
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  13. 設(shè)函數(shù)f( x)g( x)的定義域是\{x|x\in R,x\neq \pm 1\},f( x)是偶函數(shù),g( x)是奇函數(shù),且f( x) +g( x) =\frac{1}{x-1},求f( x)g( x)的解析式.
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  14. 已知函數(shù)f( x)\left( -\text{1,} 1\right)上有定義,當(dāng)且僅當(dāng)0< x< 1時(shí), f( x) < 0,且對(duì)任意x,y\in \left( -\text{1,} 1\right),都有f( x) +f( y) =f\left(\frac{x+y}{1+xy}\right).證明:
    (1)f( x)為奇函數(shù);
    (2)f( x)\left( -\text{1,} 1\right)上單調(diào)遞減.
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