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高中数学抽象函数性质


因此学生在做有关抽象函数的题目时,往往感觉无处下手。
1、 定义域:解决抽象函数的定义域问题——明确定义、等价转换。
材料一:若函数的定义域为,求函数的定义域。
解析:由的定义域为,知中的,从而,对函数而言,有,解之得:。
所以函数的定义域为
总结:函数的定义域是指自变量的取值范围,求抽象函数的定义域的关
键是括号内式子的地位等同(即同一对应法则后括号内的式子具有相同
关于直线对称(相互对称)。 材料三:设函数定义在实数集上,则函数与的图象关于( ) A、直线对称 B直线对称 C直线对称 D直线对称 解法一(定义证明):设点是函数的图象上的任意一点,则,关于直线 的对称点为,要使点在函数的图象上,则,应有,故, 所以函数与的图象关于直线对称。 解法二(图象变换法):由函数的图象向右平移1个单位得到函数的图 象;由函数的图象关于轴对称得到函数的图象,再向右平移1个单位, 得到的图象。如图所示,选D。 解法三(特值代入法):由已知可得点在函数的图象上,点在函数的图 象上,又点P、Q关于直线对称,选D。 总结:了解一些简单结论对解题也是很有好处的。如:函数满足,则函 数的自对称轴为;函数与的互对称轴为,即 例11、已知函数y=f(x)满足f(x+2)=f(2-x);若方程f(x)=0有三个不同的实 根,则这三个根的和为______。
抽象函数的性质问题解析
抽象函数是高中数学的一个难点,也是近几年来高考的热点。考
查方法往往基于一般函数,综合考查函数的各种性质。本节给出抽象函
数中的函数性质的处理策略,供内同学们参考。
抽象函数是指只给出函数的某些性质,而未给出函数具体的解析
式及图象的函数。由于抽象函数概念抽象,性质隐而不显,技巧性强,
有f(x+5)≥f(x)+5,f(x+1)≤f(x)+1,若g(x)=f(x)+1-x,,则g(2005)=_____. 析:当满足题设的f(x)难于求出时,可利用特殊值法化一般为特殊求 解。
解:由f(x+5)≥f(x)+5得: 同理得:,联想斜率公式,取 k=1,结合f(1)=1 联想到函数f(x)=x满足,故g(x)=1,则g(2005)=1 课外练习:
总结:本题实质上是证明函数的单调性,有时也用到(或)来判断。抽 象函数的单调性,一般不用导数判断。
8、 凹凸性:解决函数的凹凸性问题——捕捉图象信息,数形结合。 材料八:如图所示,是定义在[0,1]上的四个函数,其中满足性质:“对 [0,1]中任意的和,任意,恒成立”的只有( ) A、 B、 C、 D、 解析:令,则不等式变为,可知函数是一个凹函数,故只有正确,选 A。 总结:函数的凹凸性在高中阶段没有专门研究,但也逐渐走入高考殿 堂。 总之,因为抽象函数密切联系函数的单调性、奇偶性、周期性、对称性 等诸多性质,加上本身的抽象性、多变性,使得抽象函数这一难点更加 扑朔迷离。因此应不断挖掘隐含,灵活运用上述解题策略,定会收到良
解:(1)令y=0代入f(x+y)=f(x)•f(y), 则f(x)=f(x)•f(0), ∴f(x)=0或f(0)=1
若f(x)=0,则对任意x1≠x2,有f(x1)=f(x2),这与题设矛盾 ∴f(0)=1 (2)令y=x≠0,则又由上述(1)知f(x) ≠0, ∴f(2x)=[f(x)]2>0,即f(x)>0;故对任意x,f(x)>0 2:已知函数f(x)对任意实数x,y均有f(xy)=f(x)•f(y),且f(-1)=1, 当0≤x<1
()
总结:当函数的定义域与对应法则不变时,函数的值域也不会改变。
3、 解析式(可解性):由抽象式求解析式问题——视为未知数,构
造方程(组)。
材料七:设函数满足……①,求。
解析:以代,得,……②
以代,得,……③
①+③-②得:
所以
总结:在所给的抽象式中紧紧围绕,将其余的式子替换成,构造一个或
几个方程,然后设法求解。
பைடு நூலகம்⑶.x2>x1>0, f(x2)= f()=f(x1)f()=f()<1 (∵>1) f(x)在下降. ⑷. >9=f()∵f(x)在下降,∴0<x<m=0,n=m+n=.
3. 类指数函数型
例1.已知函数f(x)定义域R,满足①.x<0时,>1 ②. f(0)0 ③.任 意的x、yR有 f(x+y)=f(x)f(y)
又是定义在R上的奇函数,所以 ,则 由周期函数的定义可知4是它的一个周期。 总结:一般地,,均可断定函数的周期为2T。 6、 奇偶性:解决抽象函数的奇偶性问题——紧扣定义、合理赋值。 材料五:已知是定义在R上的不恒为零的函数,且对于任意的,都满 足:。判断的奇偶性,并证明你的结论。 解析:令,则,得; 令,则,得; 令,得,得 因此函数为奇函数。
(1)令y=-1,则f(-x)=f(x)•f(-1) ∵f(-1)=1, ∴f(-x)=f(x), f(x)为偶函数。 (2)设0≤x1<x2 则 得:
又由f(x1)=f()=f()•f(x2) 得: 即:f(x1)<f(x2) 故函数f(x)在为增函数。 例5、设函数f(x)的定义域为R,对于任意实数m、n,总有,且 时。(1)证明:f(0)=1,且x<0时f(x)>1;(2)证明:f(x)在R 上单 调递减;( 3 )设,若,确定a 的范围。(4)试举出一个满足条件的 函数
得,当时,,此时成立;当时,,此时成立;当,,此时成立。
1. 类一次函数型 例1:已知函数f(x)定义域R,对任意的x1、x2R,有 f(x1+x2)=f(x1)+f(x2),当x>0时,f(x)<0,f(1)=a判定〔-3,3〕上 f(x)是否存在最值,若有请求出最值,若无说明理由. 解:x1<x2, f(x2)=f(x1+x2-x1)= f(x1)+ f(x2-x1), f(x2)- f(x1)= f(x2x1) ∵x2-x1>0,∴f(x2-x1)<0 ∴f(x2)< f(x1) ∴f(x) ∴f(x)在〔-3,3〕上有最大、最小值. =f(-3),=f(3)
的取值范围),如本题中的与的范围等同。
2、 值域:解决抽象函数的值域问题——定义域、对应法则决定。
材料二:若函数的值域为,求函数的值域。
解析:函数中定义域与对应法则与函数的定义域与对应法则完全相同,
故函数的值域也为。
函数f(x)的定义域为,对 任意正实数x,y都有f(xy)= f(x)+f(y)
且f(4)=2 ,则
∴f(1)=2,f(4)=2f(2)-1=4f(1)-3=8-3=5. 2. 类反比例函数型
例:已知函数f(x)对任意的x>0, y>0都有=,且x>1时,<1,=⑴. 求证:>0. ⑵. = ⑶. 是否存在反函数,说明理由. ⑷.若>9的 解集为(m,n)求m+n.
解:⑴. f(x)=f()=f2()0,若存在x0>0有f(x0)=0则f(x)= f()=f(x0)f()=0,与=矛盾.∴>0. ⑵.f(1)=f2(1) f(1)=1f()f(x)= f(1)=1∴f()=
解:当x1<x2,, f(x2)=f(x1+x2-x1)= f(x1)+ f(x2-x1)-1,∵x2-x1>0, ∴f(x2-x1)-1>0,因此有 f(x2)- f(x1)= f(x2-x1)-1>0,即f(x)上升,有反函数. ⑵.设f(m)=2, f(a2+a-5)<2= f(m), a2+a-5<m的解为(-3,2), a2+a-5-m=0的两根为-3,2,-5-m=-6m=1.
∴f(x)= <1.
⑵.x2>x1, f(x2)=f(x1+x2-x1)=f(x1)f(x2-x1) = f(x2-x1)<1 ∴f(x2)< f(x1) f(x)在R上下降. ⑶. f(x-6)f(x2-2x)1=f(0) f(x2-2x+x-6) f(0) f(x2-x-6) f(0) x2-x-60
总结:赋值是解决多变量抽象函数的重要手段。 7、 单调性:解决抽象函数的单调性问题——紧密结合定义、适当加 以配凑。
材料六:1设是定义在[-1,1]上的奇函数,且对于任意的,当时,都 有:。若,试比较与的大小。 解析:, ,,又, ,即。
2、已知函数对任意实数x,y,均有,且当时,,,求在区间[- 2,1]上的值域。 解:设,则,∵当时,,∴, ∵, ∴,即,∴为增函数 在条件中,令y=-x,则,再令x=y=0,则, ∴ ,故,为奇函数, ∴ ,又, ∴的值域为[-4,2]。 3、已知函数f(x)对任意实数x、y均有f(x+y)+2=f(x) +f(y),且当x>0时,f(x)>2,f(3)= 5,求不等式的解. 分析:先证明函数f(x)在R上是增函数(仿2);再求出f(1)= 3;最后脱去函数符号.
⑴.x>0时,0< f(x)<1. ⑵.判定f(x)的单调性. ③.解不等式f(x6)f(x2-2x)1. 解:⑴f(x)=f(+)=f2()0,若存在x0>0有f(x0)=0则f(x)=f(x0+xx0)=f(x0)f(x-x0)=0,与f(0)0矛盾.∴>0 又 x>0时, f(0)=f2(0) ∴f(0)=1, ∴ f(x-x)=f(x)f(-x) =1 ∵-x<0,
4、 对称性:解决抽象函数的对称问题——定义证明是根本、图象变
换是捷径、特值代入是妙法。
结论1:设函数f(x)的定义域为R,且f(a+x)=f(b-x),则函数f(x)的图象关
于直线 对称;特别地,当f(a+x)=f(a-x)时,f(x)的图象关于x=a对称(自
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