2024年高考数学一轮复习专题03 函数的概念与性质（原卷版）.docx

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专题03函数的概念与性质一、知识速览二、考点速览知识点1函数的有关概念1、函数的概念：一般地，设是非空的数集，如果对于集合中的任意一个数学科网（北京）股份有限公司 专题03函数的概念与性质一、知识速览二、考点速览知识点1函数的有关概念1、函数的概念：一般地，设是非空的数集，如果对于集合中的任意一个数学科网（北京）股份有限公司 ，按照某种确定的对应关系，在集合中都有唯一确定的和它对应，那么就称为从集合到集合的一个函数，记作.2、函数的三要素：（1）在函数中，叫做自变量，的取值范围叫做函数的定义域；（2）与的值相对应的y值叫做函数值，函数值的集合{f(x)|x∈A}叫做函数的值域。显然，值域是集合B的子集．（3）函数的对应关系：.3、相等函数与分段函数（1）相等函数：如果两个函数的定义域和对应关系完全一致，则这两个函数相等，这是判断两函数相等的依据．（2）分段函数：在函数定义域内，对于自变量取值的不同区间，有着不同的对应关系，这样的函数称为分段函数。分段函数的定义域是各段定义域的并集，值域是各段值域的并集。分段函数虽然是由几个部分构成，但它表示的是一个函数，各部分函数定义域不可以相交。知识点2函数的单调性1、单调函数的定义设函数f(x)的定义域为I.如果对于定义域I内某个区间D上的任意两个自变量的值，当时，都有，那么就说函数f(x)在区间D上是单调递增函数。当时，都有，那么就说函数f(x)在区间D上是单调递减函数。单调性的图形趋势（从左往右）上升趋势下降趋势2、函数的单调区间若函数y＝f(x)在区间D上是增函数或减函数，则称函数y＝f(x)在这一区间上具有(严格的)单调性，区间D叫做y＝f(x)的单调区间．【注意】（1）函数单调性关注的是整个区间上的性质，单独一点不存在单调性问题，故单调区间的端点若属于定义域，则区间可开可闭，若区间端点不属于定义域则只能开．（2）单调区间D⊆定义域I.（3）遵循最简原则，单调区间应尽可能大；（4）单调区间之间可用“，”分开，不能用“∪”，可以用“和”来表示；3、函数单调性的性质学科网（北京）股份有限公司 若函数与在区间D上具有单调性，则在区间D上具有以下性质：（1）与（C为常数）具有相同的单调性.（2）与的单调性相反.（3）当时，与单调性相同；当时，与单调性相反.（4）若≥0，则与具有相同的单调性.（5）若恒为正值或恒为负值，则当时，与具有相反的单调性；当时，与具有相同的单调性.（6）与的和与差的单调性（相同区间上）:简记为：↗↗↗;（2）↘↘↘;（3）↗﹣↘=↗;（4）↘﹣↗=↘.（7）复合函数的单调性：对于复合函数y＝f[g(x)]，若t＝g(x)在区间(a，b)上是单调函数，且y＝f(t)在区间(g(a)，g(b))或(g(b)，g(a))上是单调函数若t＝g(x)与y＝f(t)的单调性相同，则y＝f[g(x)]为增函数若t＝g(x)与y＝f(t)的单调性相反，则y＝f[g(x)]为减函数．简称“同增异减”．知识点3函数的奇偶性1、函数的奇偶性奇偶性定义图象特点偶函数如果对于函数的定义域内任意一个x，都有，那么函数f(x)是偶函数关于y轴对称奇函数如果对于函数f(x)的定义域内任意一个x，都有，那么函数是奇函数关于原点对称2、函数奇偶性的几个重要结论（1）为奇函数⇔的图象关于原点对称；为偶函数⇔的图象关于y轴对称．（2）如果函数是偶函数，那么．（3）既是奇函数又是偶函数的函数只有一种类型，即，x∈D，其中定义域D是关于原点对称的非空数集．（4）奇函数在两个对称的区间上具有相同的单调性，偶函数在两个对称的区间上具有相反的单调性．（5）偶函数在关于原点对称的区间上有相同的最大(小)值，取最值时的自变量互为相反数；奇函数在关于原点对称的区间上的最值互为相反数，取最值时的自变量也互为相反数．知识点4函数的周期性1、周期函数的定义对于函数，如果存在一个非零常数T，使得当x取定义域内的任何值时，都有，那么就称函数为周期函数，称T为这个函数的周期．学科网（北京）股份有限公司 2、最小正周期：如果在周期函数的所有周期中存在一个最小的正数，那么这个最小正数就叫做的最小正周期．知识点5函数的对称性1、关于线对称若函数满足，则函数关于直线对称，特别地，当a＝b＝0时，函数关于y轴对称，此时函数是偶函数．2、关于点对称若函数满足，则函数关于点(a，b)对称，特别地，当a＝0，b＝0时，，则函数关于原点对称，此时函数是奇函数．一、求函数定义域的依据函数的定义域是指使函数有意义的自变量的取值范围1、分式的分母不能为零.2、偶次方根的被开方数的被开方数必须大于等于零，即中奇次方根的被开方数取全体实数，即中，.3、零次幂的底数不能为零，即中.4、如果函数是一些简单函数通过四则运算复合而成的，那么它的定义域是各个简单简单函数定义域的交集。【注意】定义域用集合或区间表示，若用区间表示熟记，不能用“或”连接，而应用并集符号“∪”连接。【典例1】（2023·全国·高三专题练习）函数的定义域为（）A．B．C．D．【典例2】（2023·全国·高三对口高考）函数的定义域是（）A．B．C．D．学科网（北京）股份有限公司 二、函数解析式的四种求法1、待定系数法：若已知函数的类型（如一次函数、二次函数等），可用待定系数法．（1）确定所有函数问题含待定系数的一般解析式；（2）根据恒等条件，列出一组含有待定系数的方程；（3）解方程或消去待定系数，从而使问题得到解决。2、换元法：主要用于解决已知的解析式，求函数的解析式的问题（1）先令，注意分析的取值范围；（2）反解出x，即用含的代数式表示x；（3）将中的x度替换为的表示，可求得的解析式，从而求得。3、配凑法：由已知条件，可将改写成关于的表达式，然后以x替代g(x)，便得的解析式．4、方程组法：主要解决已知与、、……的方程，求解析式。例如：若条件是关于与的条件（或者与）的条件，可把代为（或者把代为）得到第二个式子，与原式联立方程组，求出【典例1】（2023·全国·高三专题练习）若是上单调递减的一次函数，且，则.【典例2】（2023·全国·高三专题练习）（多选）下列关于函数解析式的叙述中，正确的是（）A．若，则B．若，则C．若一次函数满足，则D．若奇函数满足当时，，则当时，三、求函数值域的七种方法1、单调性法：如果一个函数为单调函数，则由定义域结合单调性可快速求出函数的最值(值域)．（1）若函数y＝f(x)在区间[a，b]上单调递增，则ymax＝f(b)，ymin＝f(a)．学科网（北京）股份有限公司 （2）若函数y＝f(x)在区间[a，b]上单调递减，则ymax＝f(a)，ymin＝f(b)．（3）若函数y＝f(x)有多个单调区间，那就先求出各区间上的最值，再从各区间的最值中决定出最大(小)值．函数的最大(小)值是整个值域范围内的最大(小)值．2、图象法：作出函数的图象，通过观察曲线所覆盖函数值的区域确定值域，以下函数常会考虑进行数形结合．（1）分段函数：尽管分段函数可以通过求出每段解析式的范围再取并集的方式解得值域，但对于一些便于作图的分段函数，数形结合也可很方便的计算值域．（2）的函数值为多个函数中函数值的最大值或最小值，此时需将多个函数作于同一坐标系中，然后确定靠下(或靠上)的部分为该函数的图象，从而利用图象求得函数的值域．3、配方法：主要用于二次函数或可化为二次函数的函数，要特别注意自变量的取值范围.4、换元法：换元法是将函数解析式中关于x的部分表达式视为一个整体，并用新元t代替，将解析式化归为熟悉的函数，进而解出最值(值域)．（1）在换元的过程中，因为最后是要用新元解决值域，所以一旦换元，后面紧跟新元的取值范围．（2）换元的作用有两个：①通过换元可将函数解析式简化，例如当解析式中含有根式时，通过将根式视为一个整体，换元后即可“消灭”根式，达到简化解析式的目的．②可将不熟悉的函数转化为会求值域的函数进行处理5、分离常数法：主要用于含有一次的分式函数，形如或（，至少有一个不为零）的函数，求其值域可用此法以为例，解题步骤如下：第一步，用分子配凑出分母的形式，将函数变形成的形式，第二步，求出函数在定义域范围内的值域，进而求出的值域。6、判别式法：主要用于含有二次的分式函数，形如：将函数式化成关于x的方程，且方程有解，用根的判别式求出参数y的取值范围，即得函数的值域。应用判别式法时必须考虑原函数的定义域，并且注意变形过程中的等价性。另外，此种形式还可使用分离常数法解法。7、导数法：对可导函数求导，令，求出极值点，判断函数的单调性：如果定义域时闭区间，额函数的最值一定取在极值点处或区间端点处；如果定义域是开区间且函数存在最值，则函数最值一定取在极值点处。学科网（北京）股份有限公司 【典例1】（2022秋·上海·高三校考阶段练习）函数在上的值域为．【典例2】（2023·全国·高三专题练习）的值域为【典例3】（2023·全国·高三专题练习）当时，求函数的最小值.【典例4】（2023·全国·高三课时练习）函数的值域为（）A．B．C．D．以上答案都不对四、单调性定义的等价形式及应用1、函数在区间上是增函数:任取，且，都有；任取，且，；任取，且，；任取，且，.2、函数在区间上是减函数:任取，且，都有；任取，且，；任取，且，；任取，且，.【典例1】（2023·甘肃张掖·高台县第一中学校考模拟预测）已知函数的定义域为，的图象关于点对称，，且对任意的，，满足，则不等式学科网（北京）股份有限公司 的解集为（）A．B．C．D．【典例2】（2023·河南商丘·商丘市实验中学校联考模拟预测）已知是定义在上的奇函数，，若，且满足，则不等式的解集为（）A．B．C．D．【典例3】（2022秋·河南驻马店·高三校联考期中）已知函数，在区间内任取两个实数，，且，若不等式恒成立，则实数的取值范围为（）A．B．C．D．五、常见奇函数、偶函数的类型及应用1、（）为偶函数；2、（）为奇函数；3、（）为奇函数；4、（）为奇函数；5、（）为奇函数；6、为偶函数；7、为奇函数；【典例1】（2022秋·重庆沙坪坝·高三重庆一中校考阶段练习）下列函数中，是奇函数且在上单调递减的是（）A．B．C．D．学科网（北京）股份有限公司 【典例2】（2023·四川成都·校考模拟预测）“”是“函数是奇函数”的（）．A．充分不必要条件B．必要不充分条件C．充要条件D．既不充分也不必要条件六、函数周期性的常用结论及应用（是不为0的常数）（1）若，则；（2）若，则；（3）若，则；（4）若，则；（5）若，则；（6）若，则（）；【典例1】（2023·黑龙江佳木斯·佳木斯一中校考模拟预测）定义在R上的函数满足，且当，则＝．【典例2】（2023·广东梅州·统考三模）已知函数是定义在上的奇函数，为偶函数，且，则（）A．10B．20C．15D．5易错点1求复合函数定义域时忽视“内层函数的值域是外层函数的定义域”点拨：在复合函数中，外层函数的定义域是内层函数的值域，求复合函数定义域类型为：1、已知的定义域为，求的定义域，其实质是的取值范围为，求的取值范围;2、已知的定义域为，求的定义域，其实质是已知中的的取值范围为，求的范围（值域），此范围就是的定义域.3、已知的定义域，求的定义域，要先按（2）求出的定义域.【典例1】（2023·全国·高三专题练习）函数的定义域为，则的定义域为.学科网（北京）股份有限公司 【典例2】（2023·高三课时练习）已知函数的定义域为，则函数的定义域为．【典例3】（2023·全国·高三专题练习）已知函数，，则函数的定义域为.易错点2忽略二次型式子中最高项的系数为0点拨：在二次型函数中，当时为二次函数，其图象为抛物线；当时为一次函数，其图象为直线。在处理此类问题时，应密切注意项的系数是否为0，若不能确定，应分类讨论，另外有关三个“二次”之间的关系的结论也是我们应关注的对象。【典例1】（2023·全国·高三专题练习）若函数的定义域为，则实数的取值范围是（）A．B．C．D．【典例2】（2023·全国·高三专题练习）函数的定义域为，则实数m的取值范围是．易错点3判断函数奇偶性时忽视定义域点拨：函数具有奇偶性的必要条件是其定义域关于原点对称。如果不具备这个条件，一定是非奇非偶函数。在定义域关于原点对称的前提下，如果对定义域内任意x都有，则为奇函数；如果对定义域内任意x都有，则为偶函数，如果对定义域内存在使，则不是奇函数；如果对定义域内存在使，则不是偶函数。【典例1】（2023·全国·高三专题练习）函数的奇偶性为（）A．奇函数B．偶函数C．非奇非偶函数D．既奇又偶函数学科网（北京）股份有限公司 【典例2】（2023·全国·高三专题练习）判断下列函数的奇偶性．（1）；（2）；（3）；（4）易错点4忽视抽象函数的定义域点拨：解抽象函数不等式时需要注意函数的定义域，需在函数定义域前提下利用函数的单调性与奇偶性进行求解。【典例1】（2023·全国·高三专题练习）已知函数是定义在区间上的函数，且在该区间上单调递增，则满足的x的取值范围是（）A．B．C．D．【典例2】（2023·山东枣庄·统考模拟预测）已知函数是定义在上的减函数，且，则的取值范围是．易错点5忽略分段函数单调性的分段点点拨：分段函数的单调性与分段点息息相关，在判断分段函数的单调性或者根据分段函数单调性解参数的题目中，除了考虑每一段的单调性还需要单独考虑分段点的情况。【典例1】（2023·全国·高三专题练习）已知函数，满足对任意的实数，且，都有，则实数a的取值范围为（）A．B．C．D．学科网（北京）股份有限公司 【典例2】（2022秋·广西玉林·高三校联考阶段练习）已知函数(且)是R上的单调函数，则a的取值范围是（）A．B．C．D．学科网（北京）股份有限公司