資源簡介 專題十五 函數的圖象與性質【題型分析】考情分析:1.以分段函數、二次函數、指數函數、對數函數為載體,考查函數的定義域、值域、最值、奇偶性和單調性.2.利用函數的性質推斷函數的圖象.3.利用圖象研究函數的性質、方程及不等式的解集.題型1 函數的概念與表示例1 (1)已知函數f(x)=且f(m)=-12,則f(6-m)=( ).A.-1 B.-3 C.-5 D.-7(2)已知函數f(2x+1)的定義域為[-1,1),則函數f(1-x)的定義域為 .方法總結:1.形如f(g(x))的函數求值時,應遵循先內后外的原則.2.對于分段函數的求值(解不等式)問題,必須依據條件準確地判斷利用哪一段求解.1.已知函數f(x)=則f(2+log23)=( ).A.8 B.12 C.16 D.242.函數f(x)=的定義域為 .題型2 函數的圖象例2 (1)(2024年全國甲卷)函數f(x)=-x2+(ex-e-x)sin x在區(qū)間[-2.8,2.8]的圖象大致為( ).A B C D(2)已知函數f(x)=2x-x-1,則不等式f(x)>0的解集是( ).A.(-1,1) B.(-∞,-1)∪(1,+∞)C.(0,1) D.(-∞,0)∪(1,+∞)方法總結:1.確定函數圖象的主要方法是利用函數的性質,如定義域、奇偶性、單調性等進行判斷,特別是利用一些特殊點排除不符合要求的圖象.2.函數圖象的應用主要體現在借助函數圖象的特點和變化規(guī)律,求解有關不等式恒成立、最值、交點、方程的根等問題.1.函數f(x)=(x3-2x-1)ln|x|的大致圖象可能為( ).A B C D2.已知函數f(x)=若關于x的方程f(x)=m有3個不相等的實數根,則m的取值范圍是 .題型3 函數的性質單調性與奇偶性例3 已知奇函數f(x)在R上單調遞增,且f(2)=1,則不等式f(x)+1<0的解集為( ).A.(-1,1) B.(-2,2)C.(-2,+∞) D.(-∞,-2)方法總結:奇偶性、單調性的綜合應用利用函數的奇偶性可將函數式轉化,利用單調性可解決常見不等式問題.在綜合性題目中,要熟練掌握奇偶性、單調性的性質,適當應用解題技巧化簡求值,解題時,一定要特別注意函數的定義域.已知函數f(x)=ex-e-x+x,則不等式f(2m-2)+f(m+1)>0的解集為 .奇偶性、周期性與對稱性例4 已知對任意x∈R,都有f(x)=f(-x),且f(x+1)為奇函數,當x∈[0,1)時,f(x)=x2,則( ).A.函數f(x)的圖象關于點(1,0)中心對稱B.f(x)是周期為2的函數C.f(-1)=0D.f=方法總結:1.函數圖象的對稱中心或對稱軸(1)若函數f(x)滿足關系式f(a+x)=f(b-x),則函數y=f(x)的圖象關于直線x=對稱.(2)若函數f(x)滿足關系式f(a+x)+f(a-x)=2b,則函數y=f(x)的圖象關于點(a,b)對稱.2.函數的周期性(1)若函數f(x)滿足f(x+a)=f(x-a)或f(x+2a)=f(x)(其中a為非零常數),則函數y=f(x)的周期為2|a|.(2)若f(x+a)=-f(x)或f(x+a)=,其中f(x)≠0,a為非零常數,則f(x)的周期為2|a|.(3)若f(x)的圖象關于直線x=a和x=b(相鄰)對稱,則f(x)的周期為2|a-b|.(4)若f(x)的圖象關于點(a,0)和直線x=b(相鄰)對稱,則f(x)的周期為4|a-b|.1.已知定義在R上的函數f(x)滿足f(x+2)=f(-x)=-f(x),當0f(a),則實數a的取值范圍是( ).A.-+4k,-+4k,k∈Z B.(-1+4k,4k),k∈ZC.-+4k,+4k,k∈Z D.-+4k,+4k,k∈Z2.(2022年全國乙卷)已知函數f(x),g(x)的定義域均為R,且f(x)+g(2-x)=5,g(x)-f(x-4)=7.若y=g(x)的圖象關于直線x=2對稱,g(2)=4,則f(k)=( ).A.-21 B.-22 C.-23 D.-24【真題改編】1.(2024年新高考全國Ⅰ卷,T6改編)已知函數f(x)=若數列{an}滿足an=f(n)(n∈N*),且{an}是遞增數列,則實數a的取值范圍是( ).A.-∞,- B.-,0 C.-,0 D.,+∞2.(2024年新高考全國Ⅰ卷,T8改編)已知函數f(x)的定義域為R,對任意x,y∈R,都有f(x+y)+f(x-y)=2f(x)·f(y),則下列結論一定錯誤的是( ).A.f(0)=1 B.f(0)=0 C.f(1)=0 D.f(1)=-23.(2022年全國乙卷,文科T8改編)如圖,這是下列四個函數中的某個函數在區(qū)間[-3,3]上的大致圖象,則該函數是( ).A.y=B.y=C.y=D.y=4.(2021年全國乙卷,理科T4改編)已知定義域為R的函數f(x)的圖象關于點(-1,-1)對稱,則下列函數為奇函數的是( ).A.f(x-1)-1 B.f(x-1)+1C.f(x+1)-1 D.f(x+1)+15.(2021年全國甲卷,理科T12改編)設函數f(x)的定義域為R,f(x+1)為奇函數,f(x+2)為偶函數,當x∈[1,2]時,f(x)=ax2+b.若f(0)+f(3)=6,則當x∈[2,3]時,f(x)的解析式為 .【最新模擬】(總分:84分 單選題每題5分,多選題每題6分,填空題每題5分)1.設函數f(x)=,則函數f的定義域為( ).A.(-∞,6] B.(-∞,3]C.[3,+∞) D.[6,+∞)2.已知函數f(x)為R上的奇函數,且當x>0時,f(x)=log2x-1,則f(-)=( ).A. B.- C. D.-3.下列函數中,為奇函數且在(0,1)上為減函數的是( ).A.f(x)=4x+ B.f(x)=x+sin xC.f(x)= D.f(x)=4.函數f(x)=的圖象大致是( ). A B C D5.已知函數f(x)=若f(2a-1)-1≤0,則實數a的取值范圍是( ).A.,+∞B.-∞,-∪0,C.0,D.-∞,6.已知函數f(x)和f(x-2)均為R上的奇函數,若f(-1)=2,則f(2 025)=( ).A.-2 B.-1 C.0 D.27.定義在R上的函數f(x)滿足f(xy+1)=f(x)f(y)+f(y)+x,則( ).A.f(0)=0 B.f(1)=0C.f(x+1)為奇函數 D.f(x)為增函數8.已知偶函數f(x)的定義域為D,函數f(x)在(0,+∞)上單調遞減,且對于任意a,b∈D,a≠0,b≠0均有f(ab)=f(a)+f(b),則符合要求的一個函數f(x)為 .9.若函數f(x)=ex+ae-x(a∈R)為奇函數,則不等式f(ln x)10.函數f(x)=+的最大值為( ).A.1 B. C. D.211.設f(x)=x3-log2(-x),則對任意實數a,b,“a+b≤0”是“f(a)+f(b)”≤0的( ).A.必要不充分條件B.充分不必要條件C.充要條件D.既不充分也不必要條件12.已知函數f(x)對任意實數x均滿足2f(x)+f(x2-1)=1,則( ).A.f(-x)=f(x)B.f()=1C.f(-1)=D.函數f(x)在區(qū)間[,]上不單調13.已知函數f(x)的定義域為R,f(x+2)+f(x)=0,且函數f(2x+1)為偶函數,則( ).A.f(x)是奇函數B.f(2 024)=1C.f(x)的圖象關于直線x=1對稱D.f(k)=2 02414.設f(x)為定義在整數集上的函數,f(1)=1,f(2)=0,f(-1)<0,對任意的整數x,y,均有f(x+y)=f(x)f(1-y)+f(1-x)f(y),則f(55)= .15.(北師大版必修第一冊P73C組T2改編)已知函數f(x)對任意m,n∈R,都有f(2m)+f(2n)=2f(m+n)f(m-n),且f(1)≠0,則( ).A.f(0)=1B.函數f(x)的圖象與曲線y=ax(a>0且a≠1)經過相同的定點C.函數f(x)的圖象關于原點對稱D.若f(2 024)=k,則f(-2 024)=k16.(原創(chuàng))已知函數f(x)=則不等式f(x)≥log3(2x+1)的解集為 .參考答案專題十五 函數的圖象與性質題型1 函數的概念與表示例1 (1)D (2)(-2,2]【解析】(1)由題意知,當m≤1時,f(m)=2m+1-8=-12,得2m+1=-4,又2m+1>0,所以方程2m+1=-4無解;當m>1時,f(m)=4lo(m+1)=-12,得lo(m+1)=-3,即m+1=8,解得m=7,滿足題意,所以f(6-m)=f(-1)=2-1+1-8=-7.(2)由函數f(2x+1)的定義域為[-1,1),得-1≤x<1,則2x+1∈[-1,3),令-1≤1-x<3,解得-2故函數f(1-x)的定義域為(-2,2].跟蹤訓練1.D【解析】由1所以f(2+log23)=f(3+log23)==23×=24.故選D.2.[-4,1)∪(1,4]【解析】因為f(x)=,所以16-x2≥0且x-1≠0,解得-4≤x≤4且x≠1,故函數f(x)的定義域為[-4,1)∪(1,4].題型2 函數的圖象例2 (1)B (2)D【解析】(1)因為f(-x)=-x2+(e-x-ex)·sin(-x)=-x2+(ex-e-x)sin x=f(x),又區(qū)間[-2.8,2.8]關于原點對稱,所以函數f(x)在區(qū)間[-2.8,2.8]上為偶函數,其圖象關于y軸對稱,故可排除A,C.由f(1)=-1+e-sin 1>-1+e-sin=-1->->0,故可排除D.故選B.(2)在同一平面直角坐標系中畫出h(x)=2x,g(x)=x+1的圖象,如圖所示.由圖象得兩個函數圖象的交點坐標為(0,1)和(1,2).又f(x)>0等價于2x>x+1,結合圖象,可得x<0或x>1.故f(x)>0的解集為(-∞,0)∪(1,+∞).故選D.跟蹤訓練1.A【解析】函數f(x)=(x3-2x-1)ln|x|的定義域為{x|x≠0},故排除B項、D項,又f=-ln=ln 2>0,所以排除C項.故選A.2.[1,2]【解析】由f(x)的解析式作出f(x)的大致圖象,如圖所示,方程f(x)=m有3個不相等的實數根等價于f(x)的圖象與直線y=m有3個不同的交點,則1≤m≤2.故m的取值范圍是[1,2].題型3 函數的性質考向1 單調性與奇偶性例3 D【解析】由f(x)+1<0,可得f(x)<-1,因為f(x)是奇函數,且f(2)=1,所以f(x)因為f(x)在R上單調遞增,所以x<-2,故不等式f(x)+1<0的解集為(-∞,-2).故選D.跟蹤訓練 ,+∞【解析】∵f(x)的定義域為R,f(-x)=e-x-ex-x=-f(x),∴f(x)為定義在R上的奇函數.∵y=ex,y=-e-x與y=x均為R上的增函數,∴f(x)為定義在R上的增函數.由f(2m-2)+f(m+1)>0得f(2m-2)>-f(m+1)=f(-m-1),∴2m-2>-m-1,解得m>,∴不等式f(2m-2)+f(m+1)>0的解集為,+∞.考向2 奇偶性、周期性與對稱性例4 ACD【解析】由f(x+1)為奇函數得f(-x+1)=-f(x+1),即f(-x)+f(x+2)=0,故f(x)的圖象關于點(1,0)中心對稱,故A正確;由f(-x)=f(x),f(-x)+f(x+2)=0得f(x)=-f(x+2),所以f(x+2)=-f(x),所以f(x+4)=-f(x+2)=f(x),即f(x)是周期為4的函數,故B錯誤;由f(-x+1)=-f(x+1),令x=0,得f(1)=-f(1),所以f(1)=0,故f(-1)=f(1)=0,故C正確;當x∈[0,1)時,f(x)=x2,因為f(x)的周期為4,且對任意x∈R,都有f(x)=f(-x),所以f=f-=f=,故D正確.跟蹤訓練1.D【解析】因為f(-x)=-f(x),所以f(x)為奇函數.又因為f(x+2)=f(-x),所以f(x)的圖象關于直線x=1對稱.由f(x+4)=-f(x+2)=f(x)知f(x)的一個周期為4.因為當0函數f(x)的圖象如圖所示,根據圖象可知,若f(a+1)>f(a),則-+4k解得-+4k故選D.2.D【解析】由y=g(x)的圖象關于直線x=2對稱,可得g(2+x)=g(2-x).在f(x)+g(2-x)=5中,用-x替換x,可得f(-x)+g(2+x)=5,可得f(-x)=f(x),則y=f(x)為偶函數.在g(x)-f(x-4)=7中,用2-x替換x,得g(2-x)=f(-x-2)+7,代入f(x)+g(2-x)=5中,得f(x)+f(-x-2)=-2,所以y=f(x)的圖象關于點(-1,-1)中心對稱,所以f(1)=f(-1)=-1.由f(-x)=f(x),f(x)+f(-x-2)=-2,可得f(x)+f(x+2)=-2,所以f(x+2)+f(x+4)=-2,所以f(x+4)=f(x),所以函數f(x)是以4為周期的周期函數.由f(x)+g(2-x)=5可得f(0)+g(2)=5,又g(2)=4,所以f(0)=1.又f(x)+f(x+2)=-2,所以f(0)+f(2)=-2,得f(2)=-3.又f(3)=f(-1)=-1,f(4)=f(0)=1,所以f(k)=6f(1)+6f(2)+5f(3)+5f(4)=6×(-1)+6×(-3)+5×(-1)+5×1=-24.故選D.1.C【解析】函數f(x)=當x≥6時,f(x)=ex-6+ln(x-5)單調遞增,又an=f(n)(n∈N*),且{an}是遞增數列,則解得-故選C.2.D【解析】因為函數y=f(x)對任意x,y∈R,都有f(x+y)+f(x-y)=2f(x)·f(y),所以令x=y=0,有f(0)+f(0)=2f(0)·f(0),即2f(0)[f(0)-1]=0,所以f(0)=0或f(0)=1.令x=y=,m為任意實數,有f(m)+f(0)=2f·f,即f(m)=2f·f-f(0).因為f·f≥0,所以f(m)≥-f(0),當f(0)=0時,f(m)≥0;當f(0)=1時,f(m)≥-1.故f(x)的值不可能是-2.故選D.3.A【解析】設f(x)=,則f(1)=0,故排除B;設h(x)=,當x∈-,0時,00,故排除D.故選A.4.B【解析】對于A,函數f(x)的圖象向右平移1個單位長度,再向下平移1個單位長度,可得函數f(x-1)-1的圖象,則函數f(x-1)-1的圖象的對稱中心為(0,-2);對于B,函數f(x)的圖象向右平移1個單位長度,再向上平移1個單位長度,可得函數f(x-1)+1的圖象,則函數f(x-1)+1的圖象的對稱中心為(0,0);對于C,函數f(x)的圖象向左平移1個單位長度,再向下平移1個單位長度,可得函數f(x+1)-1的圖象,則函數f(x+1)-1的圖象的對稱中心為(-2,-2);對于D,函數f(x)的圖象向左平移1個單位長度,再向上平移1個單位長度,可得函數f(x+1)+1的圖象,則函數f(x+1)+1的圖象的對稱中心為(-2,0).故選B.5.f(x)=-2(x-4)2+2【解析】因為f(x+1)是奇函數,所以f(-x+1)=-f(x+1), ①因為f(x+2)是偶函數,所以f(x+2)=f(-x+2), ②令x=1,由①得f(0)=-f(2)=-(4a+b),由②得f(3)=f(1)=a+b.因為f(0)+f(3)=6,所以-(4a+b)+a+b=6,即a=-2,令x=0,由①得f(1)=-f(1),則f(1)=0,即b=2,所以f(x)=-2x2+2.當x∈[2,3]時,4-x∈[1,2],f(4-x)=-2(4-x)2+2=-2(x-4)2+2,又f(4-x)=f(2+2-x)=f(2-2+x)=f(x),所以f(x)=-2(x-4)2+2.1.A【解析】由題意得8-2x≥0,解得x≤3,則函數f滿足≤3,解得x≤6,即函數f的定義域為(-∞,6].故選A.2.A【解析】f()=log2-1=log2-1=×-1=-,因為f(x)為R上的奇函數,所以f(-)=-f()=.故選A.3.C【解析】對于A,f(x)為雙勾函數,f(x)是奇函數,f(x)在0,上單調遞減,在,+∞上單調遞增,故A不符合;對于B,f(x)的定義域為R,f(-x)=-x+sin(-x)=-x-sin x=-f(x),所以f(x)是奇函數,又f'(x)=1+cos x≥0,所以f(x)在R上單調遞增,故B不符合;對于C,因為2x-1≠0,即x≠0,所以f(x)的定義域為{x|x≠0},又f(-x)===-f(x),所以f(x)是奇函數,又f(x)==1+在(0,+∞)上單調遞減,故C符合;對于D,因為1-x2≥0,所以x2≤1,所以f(x)的定義域為[-1,1],又f(-x)==f(x),所以f(x)是偶函數,故D不符合.故選C.4.D【解析】由題意知f(x)的定義域為(-∞,0)∪(0,+∞),定義域關于原點對稱,且f(-x)==-=-f(x),故f(x)是奇函數,故A錯誤;當x>2時,f(x)===x-,又y=x,y=-在(2,+∞)上均單調遞增,所以f(x)=x-在(2,+∞)上單調遞增,故B,C錯誤.故選D.5.D【解析】因為f(2a-1)-1≤0,所以f(2a-1)≤1.①當2a-1≥1時,f(2a-1)=ln(2a-1)≤1,解得1≤a≤.②當0≤2a-1<1,即≤a<1時,f(2a-1)≤1恒成立.③當2a-1<0,即a<時,f(2a-1)≤1恒成立.綜上所述,實數a的取值范圍是-∞,.故選D.6.A【解析】因為f(x-2)為奇函數,所以函數f(x)的圖象關于點(-2,0)對稱,即f(-x)+f(x-4)=0.又函數f(x)的圖象關于原點對稱,所以f(-x)=-f(x),所以f(x)=f(x-4),即f(x+4)=f(x),所以函數f(x)的周期為4,故f(2 025)=f(1+4×506)=f(1)=-f(-1)=-2.故選A.7.BCD【解析】由題意,f(xy+1)=f(x)f(y)+f(y)+x,對于A,B,當x=0,y=1時,f(1)=f(0)·f(1)+f(1),即f(0)·f(1)=0,解得f(0)=0或f(1)=0,當f(0)=0時,令y=0,則f(1)=f(x)f(0)+f(0)+x=x,由于x具有任意性,故f(0)=0不成立,∴f(1)=0,A錯誤,B正確;對于C,當y=1時,f(x+1)=f(x)f(1)+f(1)+x=x,∵f(x+1)+f(-x+1)=x-x=0,∴f(x+1)為奇函數,C正確;對于D,由C項可知f(x+1)=x,則f(x)=x-1,故f(x)為增函數,D正確.故選BCD.8.y=-log2|x|(答案不唯一)【解析】設函數f(x)=-logm|x|(m>1),當x∈(0,+∞)時,可得f(x)=-logmx,此時函數f(x)在(0,+∞)上單調遞減,又logmab=logma+logmb,所以滿足f(ab)=f(a)+f(b),故y=-logm|x|(m>1)均滿足要求.9.(0,1)【解析】易知f(x)的定義域為R,又f(x)為奇函數,∴f(0)=0,得a=-1,∴f(x)=ex-e-x,∴f(x)為奇函數且在R上單調遞增.又f(ln x)10.D【解析】函數f(x)=+的定義域為[0,1],令a=,b=,則0≤a≤1,0≤b≤.設a=sin θ,b=cos θ0≤θ≤,可得a+b=2sinθ+,當θ=時,a+b取得最大值,最大值為2,所以函數f(x)=+的最大值為2.故選D.11.C【解析】由題意知,函數f(x)=x3-log2(-x)的定義域為R,且f(x)=x3-log2(-x)=x3+log2(x+),f(-x)=(-x)3+log2(-x+)=-x3-log2(x+)=-f(x),所以f(x)=x3+log2(x+)為奇函數.因為函數y=x3與y=x+在[0,+∞)上均單調遞增,所以f(x)在[0,+∞)上單調遞增.因為函數f(x)為奇函數,所以f(x)在(-∞,0)上也單調遞增.又因為f(0)=0,所以函數f(x)在R上單調遞增.由a+b≤0,可得a≤-b,所以f(a)≤f(-b),所以f(a)+f(b)≤0.反之,由f(a)+f(b)≤0,可得f(a)≤f(-b),解得a≤-b,即a+b≤0.故對任意實數a,b,“a+b≤0”是“f(a)+f(b)≤0”的充要條件.故選C.12.ACD【解析】在2f(x)+f(x2-1)=1中,對于A,令-x替換x,則2f(-x)+f(x2-1)=1,所以f(-x)=f(x)=,故A正確;對于B,令x=1,則2f(1)+f(0)=1,令x=0,則2f(0)+f(-1)=2f(0)+f(1)=1,解得f(0)=f(1)=,令x=,得2f()+f(1)=1,則f()=,故B錯誤;對于C,由A知,f(-x)=f(x),所以f(-1)=f(1)=,故C正確;對于D,令x=x2-1,所以x2-x-1=0,解得x=,令x=,則2f+f=1,所以f=,因為∈(,),f=f()=,所以函數f(x)在區(qū)間[,]上不單調,故D正確.故選ACD.13.AC【解析】對于選項C,由f(2x+1)是偶函數,得f(1-2x)=f(1+2x),將x替換為x,得f(1-x)=f(1+x),∴函數f(x)的圖象關于直線x=1對稱,選項C正確;對于選項A,∵f(1-x)=f(1+x),將x替換為x+1,得f(-x)=f(2+x),又f(x+2)+f(x)=0,即f(x+2)=-f(x),∴f(-x)=-f(x),∴f(x)是奇函數,選項A正確;對于選項B,f(x+2)=-f(x),將x替換為x+2,得f(x+4)=-f(x+2)=f(x),∴4為函數f(x)的周期,又∵f(x)是奇函數,且函數f(x)的定義域為R,∴f(0)=0,∴f(2 024)=f(4×506)=f(0)=0,選項B錯誤;對于選項D,已知f(x+2)+f(x)=0,分別代入x=1,x=2,得f(1)+f(3)=0,f(2)+f(4)=0,∴f(1)+f(2)+f(3)+f(4)=0,又4為f(x)的周期,∴f(k)=506×f(k)=0,選項D錯誤.故選AC.14.-1【解析】令x=y=1,則f(2)=f(1)f(0)+f(0)·f(1)=2f(0)=0,∴f(0)=0.令x=2,y=-1,則f(1)=[f(2)]2+[f(-1)]2=[f(-1)]2=1,又f(-1)<0,∴f(-1)=-1.令y=1,則f(x+1)=f(x)f(0)+f(1-x)f(1)=f(1-x),∴函數f(x)的圖象關于直線x=1對稱.令y=-x,則f(0)=f(x)f(1+x)+f(1-x)f(-x)=[f(x)+f(-x)]f(1+x)=0.∵f(1+x)=0不恒成立,∴f(x)+f(-x)=0恒成立,∴f(x)為奇函數.∵f(x+1)=f(1-x),∴f(x+2)=f(-x)=-f(x),∴f(x+4)=-f(x+2)=f(x),∴f(x)是周期為4的周期函數,∴f(55)=f(4×14-1)=f(-1)=-1.15.ABD【解析】令m=n=,得2f(1)=2f(1)f(0),因為f(1)≠0,所以f(0)=1,故函數f(x)的圖象不經過坐標原點,也說明函數f(x)的圖象不關于原點對稱,所以A正確,C錯誤.又曲線y=ax(a>0且a≠1)經過定點(0,1),所以B正確.令m=,n=-,得f(x)+f(-x)=2f(0)f(x)=2f(x),故f(-x)=f(x),所以f(x)是偶函數,所以f(-2 024)=f(2 024)=k,所以D正確.故選ABD.16.-,1【解析】在同一坐標系內畫出f(x)=及y=log3(2x+1)的圖象,如圖所示,當x∈[-1,1]時,函數y=f(x)的圖象在y=log3(2x+1)的圖象上方,注意到y=log3(2x+1)的定義域為x,即滿足不等式f(x)≥log2(x+1)的x的取值范圍是-,1. 展開更多...... 收起↑ 資源預覽 縮略圖、資源來源于二一教育資源庫