保证定义域不变)。
例2.(2002天津文.16)设函数f(x)在(-∞,+∞)内有定义,下列函数:①y=-|f(x)|;②y=xf(x2);③y=-f(-x);④y=f(x)-f(-x)。
必为奇函数的有_____(要求填写正确答案的序号)
答案:②④;解析:y=(-x)f[(-x)2]=-xf(x2)=-y;y=f(-x)-f(x)=-y。
点评:该题考察了判断抽象函数奇偶性的问题。对学生逻辑思维能力有较高的要求。 题型二:奇偶性的应用 例3.(2002上海春,4)设f(x)是定义在R上的奇函数,若当x≥0时,f(x)=log3
(1+x),则f(-2)=____ _。 答案:-1;解:因为x≥0时,f(x)=log3(1+x),又f(x)为奇函数,所以f(-x)=-f(x),设x<0,所以f(x)=-f(-x)=-f(1-x),所以f(-2)=-log33=-1。 点评:该题考察函数奇偶性的应用。解题思路是利用函数的奇偶性得到函数在对称区域上函数的取值。
例4.已知定义在R上的函数y= f(x)满足f(2+x)= f(2-x),且f(x)是偶函数,当x∈[0,2]时,f(x)=2x-1,求x∈[-4,0]时f(x)的表达式。
解:由条件可以看出,应将区间[-4,0]分成两段考虑:
①若x∈[-2,0],-x∈[0,2], ∵f(x)为偶函数,
∴当x∈[-2,0]时,f(x)= f(-x)=-2x-1, ②若x∈[-4,-2), ∴4+ x∈[0,2), ∵f(2+x)+ f(2-x),
∴f(x)= f(4-x),
∴f(x)= f(-x)= f[4-(-x)]= f(4+x)=2(x+4)-1=2x+7;
?2x?7综上,f(x)????2x?1(?4?x??2)(?2?x?0).
点评:结合函数的数字特征,借助函数的奇偶性,处理函数的解析式。 题型三:判断证明函数的单调性
ex例5.(2001天津,19)设a?0,f(x)?a?aex是R上的偶函数。
(1)求a的值;(2)证明f(x)在(0,??)上为增函数。
解:(1)依题意,对一切x?R,有f(?x)?f(x),即
1ax1aex?ae?xexa?aex。
∴(a?)(e?1e)?0对一切x?R成立,则a?x1a?0,∴a??1,
∵a?0,∴a?1。
(2)(定义法)设0?x1?x2,则f(x1)?f(x2)?e?ex2x1x1x2?1ex1?1ex2
?(e?e)(1ex1?x2?1)?e(ex1x2?x1?1)1?eex2?x1x2?x1,
x2?x1由x1?0,x2?0,x2?x1?0,得x1?x2?0,e∴f(x1)?f(x2)?0,
?1?0,1?ex2?x1?0,
即f(x1)?f(x2),∴f(x)在(0,??)上为增函数。 (导数法)∵a?1,x?(0,??)
1ex∴f?(x)?(e?x)??e?x1ex?(e)?1exx2?0
∴f(x)在(0,??)上为增函数 点评:本题用了两种方法:定义法和导数法,相比之下导数法比定义法更为简洁。 例6.已知f(x)是定义在R上的增函数,对x∈R有f(x)>0,且f(5)=1,设F(x)= f(x)+
1f(x),讨论F (x)的单调性,并证明你的结论。
解:这是抽角函数的单调性问题,应该用单调性定义解决。 在R上任取x1、x2,设x1 F(x2)?F(x1)?[f(x2)?1f(x2)1f(x1)f(x2)]?[f(x1)?],1f(x1)] ?[f(x2)?f(x1)][1? ∵f(x)是R上的增函数,且f(10)=1, ∴当x<10时0< f(x)<1, 而当x>10时f(x)>1; ① 若x1 ∴F (x2)< F(x1); ②若x2 >x1>5,则f(x2)>f(x1)>1 , ∴f(x1)f(x2)>1, ∴1?1f(x1)f(x2)>0, ∴ F(x2)> F (x1); 综上,F (x)在(-∞,5)为减函数,在(5,+∞)为增函数。 点评:该题属于判断抽象函数的单调性。抽象函数问题是函数学习中一类比较特殊的问题,其基本能力是变量代换、换元等,应熟练掌握它们的这些特点。 题型四:函数的单调区间 例7.(2001春季北京、安徽,12)设函数f(x)=单调区间,并证明f(x)在其单调区间上的单调性。 .解:在定义域内任取x1<x2, ∴f(x1)-f(x2)= x?ax?b(a>b>0),求f(x)的 x1?ax2?b?x2?ax2?b?(x1?a)(x2?b)?(x1?b)(x2?a)(x1?b)(x2?b) ?(b?a)(x1?x2)(x1?b)(x2?b), ∵a>b>0,∴b-a<0,x1-x2<0, 只有当x1<x2<-b或-b<x1<x2时函数才单调. 当x1<x2<-b或-b<x1<x2时f(x1)-f(x2)>0. ∴f(x)在(-b,+∞)上是单调减函数,在(-∞,-b)上是单调减函数. 点评:本小题主要考查了函数单调性的基本知识。对于含参数的函数应用函数单调性的定义求函数的单调区间。 2例8.(1)求函数y?log0.7(x?3x?2)的单调区间; (2)已知f(x)?8?2x?x,若g(x)?f(2?x)试确定g(x)的单调区间和单调性。 22 解:(1)函数的定义域为(??,1)?(2,??), 分解基本函数为y?log显然y?logt、t?x?3x?2 220.70.7t在(0,??)上是单调递减的,而t?x?3x?2在(??,1),(2,??)上 分别是单调递减和单调递增的。根据复合函数的单调性的规则: 所以函数y?log0.7(x2?3x?2)在(??,1),(2,??)上分别单调递增、单调递减。 (2)解法一:函数的定义域为R, 分解基本函数为g?f(t)??t2?2x?8和t?2?t2。 显然g?f(t)??t2?2x?8在(1,??)上是单调递减的,(??,1)上单调递增; 而t?2?x2在(??,0),(0,??)上分别是单调递增和单调递减的。且 2?x?1?x??1, 2根据复合函数的单调性的规则: 所以函数的单调增区间为(??,?1),(0,1);单调减区间为(1,??),(?1,0)。 解法二:g(x)?8?2(2?x2)?(2?x2)2??x4?2x2?8, g?(x)??4x?4x, 3 令 g?(x)?0,得x??1或0?x?1, 令 g?(x)?0,x?1或?1?x?0 ∴单调增区间为(??,?1),(0,1);单调减区间为(1,??),(?1,0)。 点评:该题考察了复合函数的单调性。要记住“同向增、异向减”的规则。 题型五:单调性的应用 例9.已知偶函数f(x)在(0,+∞)上为增函数,且f(2)=0,解不等式f[log2(x2+5x+4)]≥0。 解:∵f(2)=0,∴原不等式可化为f[log2(x2+5x+4)]≥f(2)。 又∵f(x)为偶函数,且f(x)在(0,+∞)上为增函数, ∴f(x)在(-∞,0)上为减函数且f(-2)=f(2)=0。 ∴不等式可化为 log2(x2+5x+4)≥2 ①
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