慧诚教育2017年秋季高中数学讲义必修一第一章复习知识点一集合的概念1.集合一般地,把一些能够________________对象看成一个整体,就说这个整体是由这些对象________构成的集合(或集),通常用大写拉丁字母A,B,C,…来表示.2.元素构成集合的____________叫做这个集合的元素,通常用小写拉丁字母a,b,c,…来表示.3.空集不含任何元素的集合叫做空集,记为∅.知识点二集合与元素的关系1.属于如果a是集合A的元素,就说a________集合A,记作a________A.2.不属于如果a不是集合A中的元素,就说a________集合A,记作a________A.知识点三集合的特性及分类1.集合元素的特性________、________、________.2.集合的分类(1)有限集:含有________元素的集合.(2)无限集:含有________元素的集合.3.常用数集及符号表示名称非负整数集(自然数集)整数集实数集符号N N*或N+Z Q R知识点四1.列举法把集合的元素________________,并用花括号“{}”括起来表示集合的方法叫做列举法.2.描述法用集合所含元素的________表示集合的方法称为描述法.知识点五集合与集合的关系1.子集与真子集定义符号语言图形语言(Venn图)子集如果集合A中的________元素都是集合B中的元素,我们就说这两个集合有包含关系,称集合A为集合B的子集________(或________)真子集如果集合A⊆B,但存在元素________,且________,我们称集合A是集合B的真子集________(或________)2.子集的性质(1)规定:空集是____________的子集,也就是说,对任意集合A,都有________.(2)任何一个集合A都是它本身的子集,即________.(3)如果A⊆B,B⊆C,则________.(4)如果A⊆B,B⊆C,则________.3.集合相等定义符号语言图形图言(Venn图)集合相等如果集合A是集合B的子集(A⊆B),且________________,此时,集合A与集合B中的元素是一样的,因此,集合A与集合B相等A=B4.如果A⊆B,B⊆A,则A=B;反之,________________________.知识点六集合的运算1.交集自然语言符号语言图形语言由________________________________________组成的集合,称为A与B的交集A∩B=_________2.并集自然语言符号语言图形语言由__________________________________组成的集合,称为A与B的并集A∪B=_______________3.交集与并集的性质交集的运算性质并集的运算性质A∩B=________A∪B=________A∩A=________A∪A=________A∩∅=________A∪∅=________A⊆B⇔A∩B=________ A⊆B⇔A∪B=________4.全集在研究集合与集合之间的关系时,如果一个集合含有我们所研究问题中涉及的________,那么就称这个集合为全集,通常记作________.5.补集文字语言对于一个集合A,由全集U中__________的所有元素组成的集合称为集合A相对于全集U的补集,记作________符号语言∁U A=________________ 图形语言典例精讲题型一 判断能否构成集合1.在“①高一数学中的难题;②所有的正三角形;③方程x 2-2=0的实数解”中,能够构成集合的是 。
题型二 验证元素是否是集合的元素1、已知集合{}Z n Z m n m x x A ∈∈-==,,22. 求证:(1)3∈A ;(2)偶数4k-2(k ∈Z)不属于A.2、集合A 是由形如()Z n Z m n m ∈∈+,3的数构成的,判断321-是不是集合A 中的元素.题型三 求集合1.方程组⎩⎪⎨⎪⎧3x +y =22x -3y =27的解集是( )A.⎩⎪⎨⎪⎧x =3y =-7B .{x ,y |x =3且y =-7}C .{3,-7}D .{(x ,y )|x =3且y =-7}2.下列六种表示法:①{x =-1,y =2};②{(x ,y )|x =-1,y =2};③{-1,2};④(-1,2);⑤{(-1,2)};⑥{(x ,y )|x =-1或y =2}.能表示方程组⎩⎪⎨⎪⎧2x +y =0,x -y +3=0的解集的是( )A .①②③④⑤⑥B .②③④⑤C .②⑤D .②⑤⑥3.数集A 满足条件:若a ∈A ,则1+a 1-a ∈A (a ≠1).若13∈A ,求集合中的其他元素.4.已知x ,y ,z 为非零实数,代数式x |x |+y |y |+z |z |+|xyz |xyz 的值所组成的集合是M ,用列举法表示集合M 为 。
题型四 利用集合中元素的性质求参数1.已知集合S ={a ,b ,c }中的三个元素是△ABC 的三边长,那么△ABC 一定不是( )A .锐角三角形B .直角三角形C .钝角三角形D .等腰三角形2.设a ,b ∈R ,集合{1,a +b ,a }=⎩⎨⎧⎭⎬⎫0,b a ,b ,则b -a =________.3.已知P ={x |2<x <k ,x ∈N ,k ∈R },若集合P 中恰有3个元素,则实数k 的取值范围是________.4.已知集合A ={x |ax 2-3x +2=0}.(1)若A 是单元素集合,求集合A ;(2)若A 中至少有一个元素,求a 的取值范围.5.已知集合A 是由0,m ,m 2-3m +2三个元素组成的集合,且2∈A ,则实数m 的值为( )A .2B .3C .0或3D .0或2或36.(2016·浙江镇海检测)已知集合A 是由0,m ,m 2-3m +2三个元素构成的集合,且2∈A ,则实数m =________.题型五 判断集合间的关系1、设⎭⎬⎫⎩⎨⎧∈+==Z k k x x M ,412,⎭⎬⎫⎩⎨⎧∈+==Z k k x x N ,214,则M 与N 的关系正确的是( ) A. M=N B.N M ≠⊂ C.N M ≠⊃ D.以上都不对2.判断下列集合间的关系:(1)A={x|x-3>2},B={x|2x-5≥0};(2)A={x∈Z|-1≤x<3},B={x|x=|y|,y∈A}.3.已知集合M={x|x=m+16,m∈Z},N={x|x=n2-13,n∈Z},P={x|x=p2+16,p∈Z},试确定M,N,P之间的关系.题型六求子集个数1.已知集合A={x|ax2+2x+a=0,a∈R},若集合A有且仅有2个子集,则a的取值构成的集合为________.题型七利用两个集合之间的关系求参数1.已知集合A={1,2,m3},B={1,m},B⊆A,则m=________.2.已知集合A={1,2},B={x|ax-2=0},若B⊆A,则a的值不可能是()A.0 B.1C.2 D.33.设集合A={x|-2≤x≤5},B={x|m+1≤x≤2m-1}.(1)若B⊆A,求实数m的取值范围;(2)当x∈Z时,求A的非空真子集个数;(3)当x∈R时,不存在元素x使x∈A与x∈B同时成立,求实数m的取值范围.题型八集合间的基本运算1.下面四个结论:①若a∈(A∪B),则a∈A;②若a∈(A∩B),则a∈(A∪B);③若a∈A,且a∈B,则a∈(A∩B);④若A∪B=A,则A∩B=B.其中正确的个数为()A.1B.2C.3 D.42.已知集合M={x|-3<x≤5},N={x|x>3},则M∪N=()A.{x|x>-3} B.{x|-3<x≤5}C.{x|3<x≤5} D.{x|x≤5}3.已知集合A={2,-3},集合B满足B∩A=B,那么符合条件的集合B的个数是()A.1 B.2C.3 D.44.(2016·全国卷Ⅲ理,1)设集合S={x|(x-2)(x-3)≥0},T={x|x>0},则S∩T=()A.[2,3] B.(-∞,2]∪[3,+∞)C.[3,+∞) D.(0,2]∪[3,+∞)5.下列关系式中,正确的个数为()①(M∩N)⊆N;②(M∩N)⊆(M∪N);③(M∪N)⊆N;④若M⊆N,则M∩N=M.A.4 B.3C.2 D.16.设U={0,1,2,3},A={x∈U|x2+mx=0},若∁U A={1,2},则实数m=________.7.(2016·唐山一中月考试题)已知全集U={x|x≤4},集合A={x|-2<x<3},B={x|-3≤x≤2},求A∩B,(∁U A)∪B,A∩(∁U B).8.设全集U={1,2,3,4,5},集合S与T都是U的子集,满足S∩T={2},(∁U S)∩T={4},(∁U S)∩(∁U T)={1,5}则有()A.3∈S,3∈T B.3∈S,3∈∁U TC.3∈∁U S,3∈T D.3∈∁U S,3∈∁U T题型九根据集合运算的结果求参数1.若集合A={2,4,x},B={2,x2},且A∪B={2,4,x},则x=________.2.已知集合A={x|-1≤x<3},B={x|2x-4≥x-2}.(1)求A∩B;(2)若集合C={x|2x+a>0},满足B∪C=C,求实数a的取值范围.3.设A={x|x2+8x=0},B={x|x2+2(a+2)x+a2-4=0},其中a∈R.如果A∩B=B,求实数a的取值范围.4.已知集合A={x|x2+ax+12b=0}和B={x|x2-ax+b=0},满足(∁U A)∩B={2},A∩(∁U B)={4},U=R,求实数a,b的值.5.U={1,2},A={x|x2+px+q=0},∁U A={1},则p+q=________.4.设全集U=R,集合A={x|x≤1或x≥3},集合B={x|k<x<k+1,k<2},且B∩(∁U A)≠∅,则() A.k<0 B.k<2C.0<k<2 D.-1<k<26.已知集合A={x|x2-ax+a2-19=0},B={x|x2-5x+6=0},C={x|x2+2x-8=0},试探求a取何实数时,(A∩B) ∅与A∩C=∅同时成立.题型十交集、并集、补集思想的应用1.若三个方程x2+4ax-4a+3=0,x2+(a-1)x+a2=0,x2+2ax-2a=0至少有一个方程有实数解,试求实数a的取值范围.题型十一集合中的新定义问题1.若一数集的任一元素的倒数仍在该集合中,则称该数集为“可倒数集”.(1)判断集合A={-1,1,2}是否为可倒数集;(2)试写出一个含3个元素的可倒数集.2.集合P={3,4,5},Q={6,7},定义P*Q={(a,b)|a∈P,b∈Q},则P*Q的子集个数为()A.7 B.12C.32 D.643.当x∈A时,若x-1∉A,且x+1∉A,则称x为A的一个“孤立元素”,由A的所有孤立元素组成的集合称为A的“孤星集”,若集合M={0,1,3}的孤星集为M′,集合N={0,3,4}的孤星集为N′,则M′∪N′=()A.{0,1,3,4} B.{1,4}C.{1,3} D.{0,3}4.设U为全集,对集合X,Y定义运算“*”,X*Y=∁U(X∩Y),对于任意集合X,Y,Z,则(X*Y)*Z=() A.(X∪Y)∩∁U Z B.(X∩Y)∪∁U ZC.(∁U X∪∁U Y)∩Z D.(∁U X∩∁U Y)∪Z5.设数集M={x|m≤x≤m+34},N={x|n-13≤x≤n},且M,N都是集合{x|0≤x≤1}的子集,如果把b-a叫做集合{x|a≤x≤b}的“长度”,那么集合M∩N的“长度”的最小值是________.6.设A,B是两个非空集合,定义A与B的差集A-B={x|x∈A,且x∉B}.(1)试举出两个数集,求它们的差集;(2)差集A-B与B-A是否一定相等?说明理由;(3)已知A={x|x>4},B={x|-6<x<6},求A-(A-B)和B-(B-A).知识点一函数的有关概念知识点二两个函数相等的条件1.定义域________.2.________完全一致.知识点三区间的概念及表示1.一般区间的表示设a,b∈R,且a<b,规定如下:定义名称符号数轴表示{x|a≤x≤b}闭区间{x|a<x<b}开区间{x|a≤x<b}半开半闭区间{x|a<x≤b}半开半闭区间2.特殊区间的表示定义R{x|x≥a}{x|x>a}{x|x≤a}{x|x<a}符号(-∞,+∞)a,+∞)(a,+∞)(-∞,a](-∞,a)知识点四函数的表示方法函数的三种表示法:解析法、图象法、列表法.知识点五分段函数如果函数y=f(x),x∈A,根据自变量x在A中不同的取值范围,有着不同的________,那么称这样的函数为分段函数.分段函数是一个函数,分段函数的定义域是各段定义域的________,值域是各段值域的________.知识点六映射的概念设A,B是两个________________,如果按某一个确定的对应关系f,使对于集合A中的________________,在集合B中都有________确定的元素y与之对应,那么就称对应f:A→B为从集合A到集合B的一个映射.知识点七函数的单调性1.增函数、减函数: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x1,x2,当x1<x2时,都有f(x1)<f(x2),那么就说函数f(x)在区间D上是增函数;当x1<x2时,都有f(x1)>f(x2),那么就说函数f(x)在区间D上是减函数.2.函数的单调性:若函数f(x)在区间D上是增(减)函数,则称函数f(x)在这一区间上具有(严格的)单调性,区间D叫做f(x)的单调区间.3.单调性的常见结论:若函数f(x),g(x)均为增(减)函数,则f(x)+g(x)仍为增(减)函数;若函数f(x)为增(减)函数,则-f(x)为减(增)函数;若函数f(x)为增(减)函数,且f(x)>0,则1f(x)为减(增)函数.知识点八函数的最大值、最小值最值类别最大值最小值条件设函数y=f(x)的定义域为I,如果存在实数M满足(1)对于任意的x∈I,都有__________(2)存在x0∈I,使得______________(1)对于任意的x∈I,都有________(2)存在x0∈I,使得________结论M是函数y=f(x)的最大值M是函数y=f(x)的最小值性质:定义在闭区间上的单调函数,必有最大(小)值.知识点九函数的奇偶性1.函数奇偶性的概念偶函数奇函数条件对于函数f (x )的定义域内任意一个x ,都有 f (-x )=f (x )f (-x )=-f (x ) 结论函数f (x )是偶函数函数f (x )是奇函数2.性质(1)偶函数的图象关于y 轴对称,奇函数的图象关于原点对称.(2)奇函数在对称的区间上单调性相同,偶函数在对称的区间上单调性相反.(3)在定义域的公共部分内,两个奇函数之积与商(分母不零)为偶函数;两个奇函数之和为奇函数;两个偶函数的和、积与商为偶函数;一奇一偶函数之积与商(分母不为零)为奇函数.例1 (2016年10月学考)函数f (x )=ln(x -3)的定义域为( ) A .{x |x >-3} B .{x |x >0} C .{x |x >3}D .{x |x ≥3}例2 (2016年4月学考)下列图象中,不可能成为函数y =f (x )图象的是( )例3 已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧log 13x ,x >1,-x 2-2x +4,x ≤1,则f (f (3))=________,f (x )的单调递减区间是________.例4 (2015年10月学考)已知函数f (x )=x +a +|x -a |2,g (x )=ax +1,其中a >0,若f (x )与g (x )的图象有两个不同的交点,则a 的取值范围是________.例5 已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧a x (x <0),(a -3)x +4a (x ≥0)满足对任意的x 1<x 2都有f (x 1)>f (x 2),求a 的取值范围.例6 (2016年4月学考改编)已知函数f (x )=1x -1-1x -3.(1)设g (x )=f (x +2),判断函数g (x )的奇偶性,并说明理由; (2)求证:函数f (x )在2,3)上是增函数.例7 (2015年10月学考)已知函数f (x )=ax +1x +1+1x -1,a ∈R .(1)判断函数f (x )的奇偶性,并说明理由; (2)当a <2时,证明:函数f (x )在(0,1)上单调递减.例8 (2016年10月学考)设函数f (x )=1(|x -1|-a )2的定义域为D ,其中a <1.(1)当a =-3时,写出函数f (x )的单调区间(不要求证明);(2)若对于任意的x ∈0,2]∩D ,均有f (x )≥kx 2成立,求实数k 的取值范围.一、选择题1.函数f (x )=1-2x +1x +3的定义域为( ) A .(-3,0]B .(-3,1]C .(-∞,-3)∪(-3,0]D .(-∞,-3)∪(-3,1]2.下列四组函数中,表示同一个函数的是( ) A .y =-2x 3与y =x -2x B .y =(x )2与y =|x |C .y =x +1·x -1与y =(x +1)(x -1)D .f (x )=x 2-2x -1与g (t )=t 2-2t -13.若函数y =f (x )的定义域为M ={x |-2≤x ≤2},值域为N ={y |0≤y ≤2},则函数y =f (x )的图象可能是( )4.已知f (x )是一次函数,且ff (x )]=x +2,则f (x )等于( ) A .x +1 B .2x -1 C .-x +1D .x +1或-x -15.设集合A ={x |0≤x ≤6},B ={y |0≤y ≤2},从A 到B 的对应法则f 不是映射的是( ) A .f :x →y =12xB .f :x →y =13xC .f :x →y =14xD .f :x →y =16x6.已知f (x )是奇函数,g (x )是偶函数,且f (-1)+g (1)=2,f (1)+g (-1)=4,则g (1)等于( )A .4B .3C .2D .17.若函数y =ax +1在1,2]上的最大值与最小值的差为2,则实数a 的值为( ) A .2B .-2C .2或-2D .08.偶函数f (x )(x ∈R )满足:f (4)=f (1)=0,且在区间0,3]与3,+∞)上分别递减和递增,则不等式x ·f (x )<0的解集为( )A .(-∞,-4)∪(4,+∞)B .(-∞,-4)∪(-1,0)C .(-4,-1)∪(1,4)D .(-∞,-4)∪(-1,0)∪(1,4) 二、填空题9.已知函数f (x )=⎩⎨⎧1-12x ,x ≥0,1x ,x <0,若f (a )=a ,则实数a =________.10.设f (x )=ax 2+bx +2是定义在1+a,1]上的偶函数,则f (x )>0的解集为________. 11.若关于x 的不等式x 2-4x -a ≥0在1,3]上恒成立,则实数a 的取值范围为________. 三、解答题12.已知函数f (x )=1+ax 2x +b 的图象经过点(1,3),并且g (x )=xf (x )是偶函数.(1)求函数中a 、b 的值;(2)判断函数g (x )在区间(1,+∞)上的单调性,并用单调性定义证明.13.已知二次函数f (x )=ax 2-2ax +2+b 在区间2,3]上有最大值5,最小值2. (1)求f (x )的解析式;(2)若b >1,g (x )=f (x )+mx 在2,4]上为单调函数,求实数m 的取值范围.答案精析知识条目排查知识点一1.确定的不同的全体2.每个对象知识点二1.属于∈2.不属于∉知识点三1.确定性互异性无序性2.(1)有限个(2)无限个3.正整数集有理数集知识点四1.一一列举出来2.共同特征知识点五1.任意一个A⊆B B⊇A x∈B x∉AA B B A2.(1)任何集合∅⊆A(2)A⊆A(3)A⊆C(4)A C3.集合B是集合A的子集(B⊆A)4.如果A=B, 则A⊆B,且B⊆A知识点六1.属于集合A且属于集合B的所有元素{x|x∈A,且x∈B} 2.所有属于集合A或属于集合B的元素{x|x∈A,或x∈B} 3.B∩A B∪A A A∅A A B4.所有元素U5.不属于集合A∁U A{x|x∈U,且x∉A}题型分类示例例1 D例2A∵A=B,∴2∈B,则a=2.]例3 {4}解析 ∵全集U ={2,3,4},集合A ={2,3},∴∁U A ={4}. 例4 A ∵A ∩B =A ,∴A ⊆B . ∵A ={1,2},B ={1,m,3}, ∴m =2,故选A.]例5 B 由B 中不等式变形得 (x -2)(x +4)>0, 解得x <-4或x >2,即B =(-∞,-4)∪(2,+∞). ∵A =-2,3],∴A ∪B =(-∞,-4)∪-2,+∞). 故选B.]例6 C 图中的阴影部分是M ∩P 的子集,不属于集合S ,属于集合S 的补集,即是∁I S 的子集,则阴影部分所表示的集合是(M ∩P )∩∁I S ,故选C.] 例7 A A ={x |1≤3x ≤81} ={x |0≤x ≤4},B ={x |log 2(x 2-x )>1}={x |x 2-x >2} ={x |x <-1或x >2}, ∴A ∩B ={x |2<x ≤4}=(2,4].] 考点专项训练1.B ∵集合A ={x |1≤x ≤5},Z 为整数集, 则集合A ∩Z ={1,2,3,4,5}. ∴集合A ∩Z 中元素的个数是5, 故选B.]2.C 由x 2-5x +6≥0,解得x ≥3或x ≤2. 又集合A ={x |-1≤x ≤1},∴A ⊆B , 故选C.] 3.D 4.C5.A ∁U B ={2,4,5,7},A ∩(∁U B )={3,4,5}∩{2,4,5,7}={4,5},故选A .] 6.A 因为全集U ={-1,1,3},集合A ={a +2,a 2+2},且∁U A ={-1}, 所以1,3是集合A 中的元素,所以⎩⎪⎨⎪⎧ a +2=1,a 2+2=3或⎩⎪⎨⎪⎧a +2=3,a 2+2=1,由⎩⎪⎨⎪⎧a +2=1,a 2+2=3,得a =-1. 由⎩⎪⎨⎪⎧a +2=3,a 2+2=1,得a 无解, 所以a =-1,故选A.]7.D A ={x |x 2-8x +15=0}={3,5}, ∵B A ,∴B =∅或{3}或{5}, 若B =∅时,a =0; 若B ={3},则a =13;若B ={5},则a =15.故a =13或15或0,故选D.]8.D ∵集合A ={x |x 2≥16}={x |x ≤-4或x ≥4}, B ={m },且A ∪B =A ,∴B ⊆A , ∴m ≤-4或m ≥4, ∴实数m 的取值范围是(-∞,-4]∪4,+∞),故选D.] 9.{1,2} 10.0 1解析 A ={1,a },∵x (x -a )(x -b )=0, 解得x =0或a 或b , 若A =B ,则a =0,b =1. 11.解析 全集U ={x ∈Z |-2≤x ≤4}={-2,-1,0,1,2,3,4},A ={-1,0,1,2,3},∁U A ={-2,4}, ∵B ⊆∁U A ,则集合B =∅,{-2},{4},{-2,4}, 因此满足条件的集合B 的个数是4. 12.1,+∞)解析 由x 2-x <0,解得0<x <1, ∴A =(0,1).∵B =(0,a )(a >0),A ⊆B , ∴a ≥1. 13.3,+∞)解析 由|x -2|<a ,可得2-a <x <2+a (a >0),∴A =(2-a,2+a )(a >0). 由x 2-2x -3<0,解得-1<x <3. B =(-1,3).∵B ⊆A ,则⎩⎪⎨⎪⎧2-a ≤-1,2+a ≥3解得a ≥3.答案精析知识条目排查 知识点一非空数集 唯一确定 从集合A 到集合B {f (x )|x ∈A } 知识点二 1.相同 2.对应关系 知识点三1.a ,b ] (a ,b ) a ,b ) (a ,b ] 知识点五对应关系 并集 并集 知识点六非空的集合 任意一个元素x 唯一 知识点八f (x )≤M f (x 0)=M f (x )≥M f (x 0)=M 题型分类示例 例1 C例2 A 当x =0时,有两个y 值对应,故A 不可能是函数y =f (x )的图象.] 例3 5 -1,+∞) 解析 f (3)=log 133=-1,∴f (f (3))=f (-1)=-1+2+4=5, 当x ≤1时,f (x )=-x 2-2x +4 =-(x +1)2+5, 对称轴x =-1,f (x )在-1,1]上递减,当x >1时,f (x )递减, ∴f (x )在-1,+∞)上递减. 例4 (0,1)解析 由题意得f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x ,x >a ,a ,x ≤a ,在平面直角坐标系内分别画出0<a <1,a =1,a >1时,函数f (x ),g (x )的图象,由图易得当f (x ),g (x )的图象有两个交点时,有⎩⎪⎨⎪⎧0<a <1,g (a )>a ,解得0<a <1, a 的取值范围为0<a <1.例5 解 由题意知,f (x )为减函数,∴0<a <1且a -3<0且a 0≥(a -3)×0+4a ,∴0<a ≤14. 例6 (1)解 ∵f (x )=1x -1-1x -3, ∴g (x )=f (x +2)=1x +1-1x -1, ∵g (-x )=1-x +1-1-x -1=1x +1-1x -1=g (x ), 又∵g (x )的定义域为{x |x ≠-1且x ≠1},∴y =g (x )是偶函数.(2)证明 设x 1,x 2∈2,3)且x 1<x 2,f (x 1)-f (x 2)=(1x 1-1-1x 1-3)-(1x 2-1-1x 2-3) =2(x 1-x 2)(x 1+x 2-4)(x 1-1)(x 1-3)(x 2-1)(x 2-3),∵x 1,x 2∈2,3)且x 1<x 2,∴x 1-x 2<0,x 1+x 2-4>0,(x 1-1)(x 1-3)(x 2-1)(x 2-3)>0,综上得f (x 1)-f (x 2)<0,即f (x 1)<f (x 2),∴函数f (x )在2,3)上是增函数.例7 (1)解 因为f (-x )=-ax +1-x +1+1-x -1 =-(ax +1x -1+1x +1) =-f (x ),又因为f (x )的定义域为{x ∈R |x ≠-1且x ≠1},所以函数f (x )为奇函数.(2)证明 任取x 1,x 2∈(0,1),设x 1<x 2,则f x 1)-f (x 2)=a (x 1-x 2)+x 2-x 1(x 1-1)(x 2-1)+x 2-x 1(x 1+1)(x 2+1) =(x 1-x 2)a -1(x 1-1)(x 2-1)-1(x 1+1)(x 2+1)] =(x 1-x 2)a -2(x 1x 2+1)(x 21-1)(x 22-1)]. 因为0<x 1<x 2<1,所以2(x 1x 2+1)>2,0<(x 21-1)(x 22-1)<1,所以2(x 1x 2+1)(x 21-1)(x 22-1)>2>a , 所以a -2(x 1x 2+1)(x 21-1)(x 22-1)<0. 又因为x 1-x 2<0,所以f (x 1)>f (x 2),所以函数f (x )在(0,1)上单调递减.例8 解 (1)单调递增区间是(-∞,1],单调递减区间是1,+∞).(2)当x =0时,不等式f (x )≥kx 2成立;当x ≠0时,f (x )≥kx 2等价于k ≤1[x (|x -1|-a )]2. 设h (x )=x (|x -1|-a )=⎩⎪⎨⎪⎧-x [x -(1-a )],0<x ≤1,x [x -(1+a )],1<x ≤2.①当a ≤-1时,h (x )在(0,2]上单调递增,所以0<h (x )≤h (2),即0<h (x )≤2(1-a ).故k ≤14(1-a )2. ②当-1<a <0时,h (x )在(0,1-a 2]上单调递增,在1-a 2,1]上单调递减,在1,2]上单调递增, 因为h (2)=2-2a ≥(1-a )24=h (1-a 2). 即0<h (x )≤2(1-a ).故k ≤14(1-a )2. ③当0≤a <1时,h (x )在(0,1-a 2]上单调递增, 在1-a 2,1-a )上单调递减,在(1-a,1]上单调递减, 在1,1+a )上单调递增,在(1+a,2]上单调递增,所以h (1)≤h (x )≤max{h (2),h (1-a 2)}且h (x )≠0. 因为h (2)=2-2a >(1-a )24=h (1-a 2), 所以-a ≤h (x )≤2-2a 且h (x )≠0.当0≤a <23时,因为|2-2a |>|-a |, 所以k ≤14(1-a )2; 当23≤a <1时,因为|2-2a |≤|-a |, 所以k ≤1a2, 综上所述,当a <23时,k ≤14(1-a )2; 当2≤a <1时,k ≤1a2. 考点专项训练1.A 要使函数有意义,则⎩⎪⎨⎪⎧ 1-2x ≥0,x +3>0,即⎩⎪⎨⎪⎧x ≤0,x >-3. 故-3<x ≤0.即函数的定义域为(-3,0],故选A.]2.D 在A 选项中,前者的y 属于非负数,后者的y ≤0,两个函数的值域不同; 在B 选项中,前者的定义域x ≥0,后者的x ∈R ,定义域不同; 在C 选项中,前者定义域为x >1,后者为x >1或x <-1,定义域不同; 在D 选项中,两个函数是同一个函数,故选D.]3.B4.A f (x )是一次函数,设f (x )=kx +b ,ff (x )]=x +2,可得k (kx +b )+b =x +2,即k 2x +kb +b =x +2,k 2=1,kb +b =2,解得k =1,b =1.则f (x )=x +1,故选A.]5.A 6.B 7.C8.D 求x ·f (x )<0即等价于求函数在第二、四象限图象x 的取值范围.∵偶函数f (x )(x ∈R )满足f (4)=f (1)=0,∴f (4)=f (-1)=f (-4)=f (1)=0,且f (x )在区间0,3]与3,+∞)上分别递减与递增,如图可知:即x ∈(1,4)时,函数图象位于第四象限,x ∈(-∞,-4)∪(-1,0)时,函数图象位于第二象限,综上所述,x ·f (x )<0的解集为(-∞,-4)∪(-1,0)∪(1,4),故选D.]9.-1或23解析 当a ≥0时,f (a )=1-12a =a , 得a =23; 当a <0时,1a=a ,解得a =-1或1(舍去). ∴a =-1或23. 10.(-1,1)解析 ∵f (x )为定义在1+a,1]上的偶函数, ∴1+a =-1,∴a =-2,又f (-x )=f (x ),即ax 2-bx +2=ax 2+bx +2, ∴2bx =0,∴b =0,∴f (x )=-2x 2+2.∴由f (x )>0得,-2x 2+2>0,解得-1<x <1,∴f (x )>0的解集为(-1,1). 11.(-∞,-4]解析 若关于x 的不等式x 2-4x -a ≥0在1,3]上恒成立, 则a ≤x 2-4x 在1,3]上恒成立,令f (x )=x 2-4x =(x -2)2-4,x ∈1,3], 对称轴x =2,开口向上,f (x )在1,2)递减,在(2,3]递增,∴f (x )min =f (2)=-4,∴a ≤-4.12.解 (1)∵函数g (x )=xf (x )=x +ax 3x +b是偶函数, 则g (-x )=g (x ).∴-x -ax 3-x +b =x +ax 3x +b恒成立, 即x -b =x +b 恒成立,∴b =0.又函数f (x )的图象经过点(1,3),∴f (1)=3,即1+a =3,∴a =2.(2)由(1)知g (x )=xf (x )=2x 2+1,g x )在(1,+∞)上单调递增,设x 2>x 1>1,则g (x 2)-g (x 1)=2x 22+1-2x 21-1=2(x 2-x 1)(x 2+x 1).∵x 2>x 1>1,∴(x 2-x 1)(x 2+x 1)>0,∴g (x )>g (x 1),∴函数g (x )在区间(1,+∞)上是增函数.13.解 (1)f (x )=a (x -1)2+2+b -a .①当a >0时,f (x )在2,3]上单调递增,故⎩⎪⎨⎪⎧ f (2)=2,f (3)=5,即⎩⎪⎨⎪⎧2+b =2,3a +2+b =5,所以⎩⎪⎨⎪⎧a =1,b =0. ②当a <0时,f (x )在2,3]上单调递减, 故⎩⎪⎨⎪⎧ f (2)=5,f (3)=2,即⎩⎪⎨⎪⎧ 2+b =5,3a +2+b =2, 所以⎩⎪⎨⎪⎧a =-1,b =3. 所以f (x )=x 2-2x +2或f (x )=-x 2+2x +5.(2)因为b >1,所以f (x )=-x 2+2x +5,所以g (x )=-x 2+(m +2)x +5在2,4]上为单调函数, 故m +22≤2或m +22≥4, 所以m ≤2或m ≥6.。