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必修一数学抽象函数习题精选含答案
抽象函数单调性和奇偶性
1. 抽象函数的图像判断单调性
例1.如果奇函数在区间上是增函数且有最小值为5,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
分析:画出满足题意的示意图,易知选B。
2、抽象函数的图像求不等式的解集
例2、已知定义在上的偶函数满足,并且在上为增函数。若,则实数的取值范围 .
二、抽象函数的单调性和奇偶性
1.证明单调性
例3.已知函数f(x)= ,且f(x),g(x)定义域都是R,且g(x)0, g(1) =2,g(x) 是增函数. .
求证: f(x)是R上的增函数.
解:设x1x2因为,g(x)是R上的增函数, 且g(x)0。
故g(x1) g(x2) 0。 g(x1)+1 g(x2)+1 0,
0
- 0。
f(x1)- f(x2)=- =1--(1-)
=-0。可以推出:f(x1) f(x2),所以f(x)是R上的增函数。
例4.已知对一切,满足,且当时,,求证:(1)时,(2)在R上为减函数。
证明:对一切有。且,令,得, 现设,则,,而
,设且,
则
,即为减函数。
2.证明奇偶性
例5.已知的定义域为R,且对任意实数x,y满足,求证:是偶函数。
分析:在中,令,得
令,得
于是,故是偶函数。
三、求参数范围
这类参数隐含在抽象函数给出的运算式中,关键是利用函数的奇偶性和它在定义域内的增减性,去掉“”符号,转化为代数不等式组求解,但要特别注意函数定义域的作用。
例6.已知是定义在()上的偶函数,且在(0,1)上为增函数,满足,试确定的取值范围。
解:是偶函数,且在(0,1)上是增函数, 在上是减函数,
由得。
(1)当时,,不等式不成立。
(2)当时,
(3)当时,
,
综上所述,所求的取值范围是
四、不等式
这类不等式一般需要将常数表示为函数在某点处的函数值,再通过函数的单调性去掉函数符号“”,转化为代数不等式求解。
例7.已知函数对任意有,当时,,,求不等式的解集。
解:设且, 则, ,则
,
, 故为增函数,
又
因此不等式的解集为。
五、综合问题求解
解题时需把握好如下三点:一是注意函数定义域的应用,二是利用函数的奇偶性去掉函数符号“”前的“负号”,三是利用函数单调性去掉函数符号“”。
例8.设函数定义在R上,当时,,且对任意,有,当时。(1)证明;
(2)证明:在R上是增函数;(3)设, ,若,求满足的条件。
解:(1)令得, 或。
若,当时,有,这与当时,矛盾, 。
(2)设,则,由已知得,因为,,若时,,由
,
(3)由得
得(2)
从(1)、(2)中消去得,因为
即。
例9. 已知是定义在上的奇函数,且,若时,有.(1)判断函数在上是增函数,还是减函数,并证明你的结论;(2)解不等式:f(x+)<f().
解:(1)设任意x1,x2∈[-1,1],且x1x2.由于f(x)是定义在上的奇函数,
∴f(x2)-f(x1)=f(x2)+f(-x1). 因为x1x2,所以x2+(-x1)≠0,
由已知有>0,∵x2+(-x1)=x2-x10
∴f(x2)+f(-x1)0,即f(x2)f(x1),所以函数f(x)在[-1,1]上是增函数.
(2)由不等式f(x+)<f()得,解得-1x0,即为所求.
例10、已知设函数定义在的一切实数,对定义域的任意都有,且当时,,
求证:;
(2)在上是增函数。
(3)解不等式。
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