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文檔簡介

板塊一函數與導數微專題3抽象函數與嵌套函數高考定位1.以選擇題、填空題的形式考查抽象函數性質的應用,難度中檔偏上;2.以選擇題、填空題的形式考查嵌套函數零點的個數或由零點的個數求參數等,難度中檔或偏上.【

真題體驗

】1.(2020·新高考Ⅰ卷)若定義在R的奇函數f(x)在(-∞,0)單調遞減,且f(2)=0,則滿足xf(x-1)≥0的x的取值范圍是 A.[-1,1]∪[3,+∞) B.[-3,-1]∪[0,1] C.[-1,0]∪[1,+∞) D.[-1,0]∪[1,3]√因為函數f(x)為定義在R上的奇函數,所以f(0)=0.又f(x)在(-∞,0)上單調遞減,且f(2)=0,畫出函數f(x)的大致圖象如圖(1)所示,則函數f(x-1)的大致圖象如圖(2)所示.當x≤0時,要滿足xf(x-1)≥0,則f(x-1)≤0,得-1≤x≤0.當x>0時,要滿足xf(x-1)≥0,則f(x-1)≥0,得1≤x≤3.故滿足xf(x-1)≥0的x的取值范圍是[-1,0]∪[1,3].故選D.√√法二(構造函數法)令f(x)=1-sinπx,則g(x)=f′(x)=-πcosπx,g(x+2)=-πcos(2π+πx)=-πcosπx,滿足題設條件,可得只有選項B,C正確.3.(多選)(2023·新高考Ⅰ卷)已知函數f(x)的定義域為R,f(xy)=y2f(x)+x2f(y),則A.f(0)=0 B.f(1)=0C.f(x)是偶函數 D.x=0為f(x)的極小值點√取x=y=0,則f(0)=0+0=0,故A正確;取x=y=1,則f(1)=f(1)+f(1),所以f(1)=0,故B正確;取x=y=-1,則f(1)=f(-1)+f(-1),所以f(-1)=0;取y=-1,則f(-x)=f(x)+x2f(-1),所以f(-x)=f(x),所以函數f(x)為偶函數,故C正確;由于f(0)=0,且函數f(x)為偶函數,所以函數f(x)的圖象關于y軸對稱,所以x=0可能為函數f(x)的極小值點,也可能為函數f(x)的極大值點,也可能不是函數f(x)的極值點,故D不正確.綜上,選ABC.√√√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).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,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,所以可得f(0)=1,又f(x)+f(x+2)=-2,所以f(0)+f(2)=-2,f(-1)+f(1)=-2,得f(2)=-3,f(1)=f(-1)=-1,又f(3)=f(-1)=-1,f(4)=f(0)=1,精準強化練熱點一抽象函數熱點二嵌套函數

熱點突破熱點一抽象函數研究抽象函數性質的方法(1)用賦值法研究抽象函數.(2)利用數形結合法研究抽象函數.(3)利用函數性質之間的關系推理論證研究抽象函數.設定義在R上的函數f(x)滿足f(0)=1,且對任意x,y∈R都有f(xy+1)=f(x)f(y)-f(y)-x+2,則f(1)=________;f(2025)=________.例12

令x=y=0,得f(1)=f(0)f(0)-f(0)+2=1-1+2=2.令y=1,則f(x+1)=2f(x)-2-x+2=2f(x)-x,即f(x+1)=2f(x)-x.①又f(yx+1)=f(y)f(x)-f(x)-y+2,令y=1代入,得f(x+1)=2f(x)-f(x)-1+2,即f(x+1)=f(x)+1.②聯立①②得f(x)=x+1,所以f(1)=2,f(2025)=2026.考向1賦值法研究抽象函數2026例2√由題意,定義在R上的函數f(x)滿足f(-x)=f(x),則f(x)為R上的偶函數,且在(0,+∞)上單調遞減,在(-∞,0)上單調遞增,又函數g(x)滿足g(1-x)=g(1+x),則函數g(x)關于直線x=1對稱,且在(1,+∞)上單調遞減,在(-∞,1)上單調遞增,

考向2數形結合法研究抽象函數例3√對于A,函數f(x)的定義域為R,且f(0)=-2,則f(x)不會是奇函數,A錯誤;考向3利用函數性質之間的關系推理論證√√則有f(-x)=f(x),即函數f(x)為偶函數,B正確;1.求函數在特定點的函數值、最值以及解析式,或判斷函數的單調性、奇偶性及周期性,往往在條件等式中對變量賦予一些具體的值,構造出所需要的條件,其中賦予的具體的值常常起到橋梁的作用.2.數形結合可通過畫圖使抽象函數形象化,根據奇偶性、周期性等性質畫出示意圖,摘取有效信息,結合圖象解題.3.函數的對稱軸、對稱中心及周期性,三者已知其中兩個,可推出另外一個.規律方法訓練1√對于A,令a=b=0,則f(0)=0f(0)+0f(0)=0,故A正確;對于B,令a=b=1,則f(1)=1f(1)+1f(1)=2f(1),則f(1)=0,故B正確;對于C,令a=b=-1,則f(1)=-f(-1)-f(-1)=-2f(-1),所以f(-1)=0,又令a=-1,b=x,則f(-x)=-f(x)+xf(-1)=-f(x)+0=-f(x),所以f(x)是奇函數,故C錯誤;

√√√(2)(多選)(2024·煙臺調研)已知定義域為R的函數f(x)在(-1,0]上單調遞增,f(1+x)=f(1-x),且圖象關于(2,0)對稱,則關于f(x)的說法正確的是A.f(0)=f(2) B.f(0)=f(-2)C.周期T=2 D.在(2,3)上單調遞減

由f(1+x)=f(1-x),可得f(x)的對稱軸為x=1,所以f(0)=f(2),A正確;又由f(1+x)=f(1-x)知f(2+x)=f(-x),因為f(x)的圖象關于(2,0)對稱,則f(2+x)=-f(2-x),故f(4+x)=-f(-x),所以-f(2+x)=f(4+x),即-f(x)=f(2+x),所以f(x)=f(x+4),所以f(x)的周期為4,所以f(-2)=f(2),

√√又f(0)=f(2),所以f(0)=f(-2),故B正確,C錯誤;因為f(x)在(-1,0]上單調遞增,且T=4,所以f(x)在(3,4]上單調遞增,又圖象關于(2,0)對稱,所以f(x)在(0,1]上單調遞增,因為f(x)關于x=1對稱,所以f(x)在(1,2]上單調遞減,又因為關于(2,0)對稱,可得f(x)在(2,3)單調遞減,故D正確.熱點二嵌套函數

嵌套函數的零點問題主要涉及判斷函數零點的個數或范圍,常考查二次函數與復合函數相關零點,與函數的圖象性質交匯.對于嵌套函數的零點,通常先“換元解套”,將復合函數拆解為兩個相對簡單的函數,借助函數的圖象、性質求解.例4√又x<0時,f(x)=ex,畫出函數f(x)的大致圖象如圖所示,由圖可知:函數g(x)=2[f(x)]2-3f(x)-2的零點個數為3.1.破解此類問題的主要步驟

第一步:換元解套,將嵌套函數的零點問題通過換元轉化為函數t=g(x)與y=f(t)的零點問題.

第二步:依次求解:令f(t)=0求t,代入t=g(x)求出x的值或判斷圖象交點個數.2.含參數的嵌套函數方程還應注意讓參數的取值“動起來”,結合性質、圖象抓臨界位置,確定參數取值范圍.規律方法訓練2√令f(x)=t,則方程[f(x)]2-(a+2)f(x)+3=0可化為t2-(a+2)t+3=0.由圖可知,當t∈(1,2]時,y=f(x)與y=t有3個交點,

要使關于x的方程[f(x)]2-(a+2)f(x)+3=0恰好有六個不同的實數解,則方程t2-(a+2)t+3=0在(1,2]內有兩個不同實數根,【精準強化練】√1.(2024·重慶調研)已知定義在R上的函數f(x)滿足f(3)=-2,且h(x)=-x2+f(3x)為奇函數,則f(-3)= A.4 B.-2 C.0

D.2因為h(x)=-x2+f(3x)是奇函數,所以h(-1)+h(1)=0,即-1+f(-3)-1+f(3)=0,又f(3)=-2,所以f(-3)=4.故選A.√2.(2024·常州檢測)函數f(x)的定義域為R,且f(1+x)=-f(1-x),f(2+x)=f(2-x),則f(x)是 A.偶函數,又是周期函數

B.偶函數,但不是周期函數 C.奇函數,又是周期函數

D.奇函數,但不是周期函數法一因為f(1+x)=-f(1-x),所以f(x+2)=-f[1-(x+1)]=-f(-x).因為f(2+x)=f(2-x),所以f(2-x)=-f(-x),即f(2+x)=-f(x),所以f(x+4)=-f(x+2)=f(x),所以f(x)是以4為周期的周期函數,則f(x+2)=f(x-2).因為f(2+x)=f(2-x),所以f(x-2)=f(2-x),所以f(x)=f(-x),f(x)是偶函數.故選A.法二因為f(1+x)=-f(1-x),所以f(x)的圖象關于(1,0)中心對稱.因為f(2+x)=f(2-x),所以f(x)的圖象關于直線x=2對稱,所以f(x)是以4為周期的周期函數,則f(x+2)=f(x-2).又f(2+x)=f(2-x),所以f(x-2)=f(2-x),所以f(x)的圖象關于y軸對稱,f(x)是偶函數.故選A.√f(x+2)為偶函數,圖象關于y軸對稱,所以f(x)的圖象關于直線x=2對稱.依題意可知,f(x)在[2,+∞)上單調遞增,則在(-∞,2)上單調遞減.由于f(x)<f(7),所以|x-2|<|7-2|,即-5<x-2<5,解得-3<x<7,所以不等式f(x)<f(7)的解集為(-3,7).√因為f(x)是定義在R上的奇函數,所以f(-x)=-f(x),且f(0)=0.則f(x+3)=f(-x),則f(x+3)=-f(x),則f(x+6)=-f(x+3)=f(x),所以f(x)是以6為周期的周期函數.由f(1)=2,得f(2)=f(1)=2,f(2022)=f(6×337)=f(0)=0,f(2023)=f(6×337+1)=f(1)=2,f(2024)=f(6×337+2)=f(2)=2,所以f(2022)+f(2023)+f(2024)=4.故選D.√因為f(x)是R上的奇函數,f(1+x)=f(1-x),所以函數的圖象關于原點對稱且關于x=1對稱,

即函數在[0,1]上單調遞增,f(2)=f(0)=f(-2)=0,其大致圖象如圖所示,

6.(2024·青島模擬)?x∈R,f(x)+f(x+3)=1-f(x)f(x+3),f(-1)=0,則f(2024)的值是 A.2 B.1 C.0

D.-1√由題意知?x∈R,f(x)+f(x+3)=1-f(x)f(x+3),f(-1)=0,令x=-1,則f(-1)+f(2)=1-f(-1)f(2),∴f(2)=1.顯然f(x)=-1時,-1+f(x+3)=1+f(x+3)不成立,故f(x)≠-1,√√依題意,函數g(x)=f(f(x)-1)零點的個數,即為方程f(f(x)-1)=0解的個數,令f(x)-1=t,則f(t)=0,

當t=0時,f(x)=1,由y=f(x)的圖象知,方程f(x)=1有兩個解;當t=-2時,f(x)=-1,由y=f(x)的圖象知,方程f(x)=-1有兩個解;當t=t1,t1∈(1,e)時,f(x)=t1+1,由y=f(x)的圖象知,方程f(x)=t1+1有一個解.綜上所述,函數g(x)=f(f(x)-1)的零點個數為5.9.(2024·安慶二模)已知定義在R上的函數f(x),滿足對任意的實數x,y,均有f(x+y)=f(x)+f(y)-1,且當x>0時,f(x)<1,則 A.f(0)=1 B.f(1)+f(-1)=1 C.函數f(x)為減函數

D.函數y=f(x)的圖象關于點(0,1)對稱√√√對于A,令x=y=0,則有f(0)=f(0)+f(0)-1,故f(0)=1,故A正確;對于B,令x=1,y=-1,則有f(0)=f(1)+f(-1)-1,故f(1)+f(-1)=2,故B錯誤;對于C,令y>0,則有f(x+y)-f(x)=f(y)-1,其中x+y>x,f(y)-1<0,令x1=x+y,x2=x,即有對?x1,x2∈R,x1>x2,f(x1)-f(x2)<0恒成立,即函數f(x)為減函數,故C正確;對于D,令y=-x,則有f(x-x)=f(x)+f(-x)-1,又f(0)=1,故f(x)+f(-x)=2,故函數y=f(x)的圖象關于點(0,1)對稱,故D正確.10.(2024·濟南質檢)已知函數f(x)的定義域為R,且f(x+y)=f(x)+f(y)+1,f(1)=0,則 A.f(0)=-1 B.f(x)有最小值 C.f(2024)=2023 D.f(x)+1是奇函數√√√對于A,令x=y=0,可得f(0)=-1,A正確;對于B,令x=x1,y=x2-x1,且x1<x2,則f(x1+x2-x1)=f(x1)+f(x2-x1)+1,可得f(x2)-f(x1)=f(x2-x1)+1,若x>0時,f(x)>-1時,f(x2)-f(x1)>0,此時函數f(x)為單調遞增函數;若x>0時,f(x)<-1時,f(x2)-f(x1)<0,此時函數f(x)為單調遞減函數,所以函數f(x)不一定有最小值,B錯誤;對于C,令y=1,可得f(x+1)=f(x)+f(1)+1=f(x)+1,即f(x+1)-f(x)=1,所以f(2)-f(1)=1,f(3)-f(2)=1,…,f(2024)-f(2023)=1,各式相加得f(2024)-f(1)=2023,所以f(2024)=f(1)+2023=2023,C正確;對于D,令y=-x,可得f(0)=f(x

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