函数难点抽象函数综合.docx
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函数难点抽象函数综合
高考抽象函数综合
抽象函数是指没有明确给出具体的函数表达式,只是给出一些特殊关系式的函数,它是
中学数学中的一个难点,因为抽象,学生解题时思维常常受阻,思路难以展开,教师对教材也难以处理,而高考中又出现过这一题型,有鉴于此,本文对这一问题进行了初步整理、归类,大概有以下几种题型:
一.求某些特殊值
这类抽象函数一般给出定义域,某些性质及运算式而求特殊值。
其解法常用“特殊值法”,即在其定义域内令变量取某特殊值而获解,关键是抽象问题具体化。
例1定义在R上的函数f(x)满足:
f(x)f(4x)且f(2x)f(x2)0,求
f(2000)的值。
解:
由f(2x)f(x2)0,
以tx2代入,有f(t)f(t),f(x)为奇函数且有f(0)0
又由f(x4)f[4(x)]
f(x)
f(x)
f(x8)
f(x4)
f(x)
故f(x)是周期为8的周期函数,
f(2000)f(0)0
f(y),且当x0时,
例2已知函数f(x)对任意实数x,y都有f(xy)f(x)
f(x)0,f
(1)2,求f(x)在[2,1]上的值域。
解:
设
x1
x2
且x1,
x2
R,
则x2
x1
0,
由条件当x0时,f(x)0
f(X2Xi)0
又f(X2)f[(X2Xi)Xi]
f(X2Xi)f(Xi)f(Xi)
f(x)为增函数,
令yX,则f(0)f(x)f(x)
又令xy0
得f(0)0
f(x)f(x),
故f(x)为奇函数,
f(i)f(i)2,f
(2)2f(i)4
f(x)在[2,i]上的值域为[4,2]
二.求参数范围
这类参数隐含在抽象函数给出的运算式中,关键是利用函数的奇偶性和它在定义域内的
增减性,去掉“f”符号,转化为代数不等式组求解,但要特别注意函数定义域的作用。
例3已知f(X)是定义在(i,i)上的偶函数,且在(0,i)上为增函数,满足
f(a2)f(4a2)0,试确定a的取值范围。
解:
f(x)是偶函数,且在(0,i)上是增函数,
f(x)在(i,0)上是减函数,
ia2i
由2得3a,5。
i4a2i
(i)当a2时,
f(a2)f(4a2)f(0),不等式不成立。
(2)当,3a2时,
f(a2)f(4a2)
1a20
f(a2
4)
1a240
a2a24
解之得,
3
a2
(3)当2
a
5时,
f(a2)f(4a2)
0a21
f(a24)0a241
a2a24
解之得,2a5
综上所述,所求a的取值范围是(:
3,2)(2,.5)。
例4已知
f(x)是定义在(,
1]上的减函数,若f(m2sinx)f(m1cos2x)
对xR恒成立,
2
m
求实数m的取值范围。
解:
sinx3
2
1cos
sinx
1cos2x
R恒成立
2m
2m
sinx
sinx
cos2
R恒成立
3sinx
m1sinx
2
cosx
(sinx
R恒成立,
为所求。
三.解不等式
这类不等式一般需要将常数表示为函数在某点处的函数值,数符号“f”,转化为代数不等式求解。
再通过函数的单调性去掉函
例5已知函数f(x)对任意x,yR有f(x)f(y)2f(xy),当x0时,
f(x)
2,f
(3)
5,求不等式
2
f(a2a2)3的解集
解
:
设x1>
x2
R且x1x2
则
x2x1
0
f(X2
xj
2,
即
f(X2
xj
20,
f(X2)
f[(
X2xjxj
f(X2
xj
f(xj2
f(xj
f(X2)f(xj
又f(3)f(2
1)
f
(2)f
(1)23f
(1)45
f
(1)3
f(a22a
2)
3f
(1),
即a22a2
1
1a3
因此不等式f(a
2
2a2)3的解集为
a|1a3
故f(x)为增函数,
四•证明某些问题
例6设f(x)定义在R上且对任意的x有f(x)
f(x1)f(x2),求证:
f(x)是
周期函数,并找出它的一个周期。
分析:
这同样是没有给出函数表达式的抽象函数,
其一般解法是根据所给关系式进行递
推,若能得出f(xT)f(x)(T为非零常数)则f(x)为周期函数,且周期为To
证明:
f(x)f(x1)f(x2)
(1)
f(x1)f(x2)f(x3)
(2)
(1)
(2)得f(x)f(x3)(3)
由(3)得f(x3)f(x6)(4)
由(3)和(4)得f(x)f(x6)。
上式对任意xR都成立,因此f(x)是周期函数,且周期为6。
0时,
例7已知f(x)对一切x,y,满足f(0)0,f(xy)f(x)f(y),且当x
f(x)1,求证:
(1)x0时,0f(x)1;
(2)f(x)在R上为减函数。
证明:
对一切x,yR有f(xy)f(x)f(y)。
且f(0)0,令xy0,得f(0)1,
现设x0,则x0,f(x)1,
而f(0)f(x)f(x)1
f(
X)
1
f(X)
1
0
f(x)
1,
设x1,
X2
R且x1
X
则0
f(X2
X1)
1
f(X2)f[(X2xjX』
f(X2xjf(xjf(xj
f(xjf(X2),
即f(x)为减函数。
五•综合问题求解
抽象函数的综合问题一般难度较大,常涉及到多个知识点,抽象思维程度要求较高,
题时需把握好如下三点:
一是注意函数定义域的应用,二是利用函数的奇偶性去掉函数符
“f”前的“负号”,三是利用函数单调性去掉函数符号“f”。
n,有
例8设函数yf(x)定义在R上,当x0时,f(x)1,且对任意m,
f(mn)f(m)f(n),当mn时f(m)f(n)。
(1)证明f(0)1;
(2)证明:
f(x)在R上是增函数;
f
(1),
(3)设A(x,y)|f(x2)f(y2)
a,b,c满足的条件。
f(0)
1。
(2)设x1
X2,则X2X1
0,由已知得
f(X2
X1)1,因为X10,f(X1)1
若x10时,
X10,f(X1)
1,由f(0)
f(X1)
f(X1)
f(X1)
10
f(X1)
f(X2)
f(X2X1)f(X1)
f(X1)
f(x)在R上为增函数。
(3)由f
(X2)f(y2)f
(1)得X2y2
1
(1)
由f(ax
byc)1得ax
byc0
(2)
矛盾,
c2
b2
从
(1)、
(2)中消去y得(a2b2)x2
(2ac)24(a2b2)(c2b2)
即a2b2c2
f(x)f(y)性),
(2)当x(1,0)时,有f(x)0,
(1)试判断f(x)的奇偶性;
(2)判断f(x)的单调性;
1111
(3)求证f()f()…f
(2)f()°
511n3n12
分析:
这是一道以抽象函数为载体,研究函数的单调性与奇偶性,再以这些性质为基础
去研究数列求和的综合题。
解:
(1)对条件中的x,y,令xy0,再令yx可得
f(0)
f(0)
f(0)
f(0)0
,所以f(X)是奇函数。
f(x)
f(
x)
0
f(x)
f(x)
(2)设
1
X1
X20,
则f(X1)
f(X2)
f(X1)
X1x2
f(X2)f(12)
1X1X2
x1x
2
0,
0x1x2
1,
x1x2x1x2
—-0,由条件
(2)知f(—1-)0,从而有f(xjf(X2)0,即
1x1x21x1x2
仍是单调减函数。
(3)
1f(—)n23n1
f()
(n1)(n2)1
1_
fn1(n2)
11
1()()n1n2
1)
1
f(—n
抽象函数问题分类解析
我们将没有明确给出解析式的函数称为抽象函数。
近年来抽象函数问题频频出现于各类
考试题中,由于这类问题抽象性强,灵活性大,多数同学感到困惑,求解无从下手。
本文试图通过实例作分类解析,供学习参考。
1.求定义域
这类问题只要紧紧抓住:
将函数f[g(x)]中的g(x)看作一个整体,相当于f(x)中的x
这一特性,问题就会迎刃而解。
例1.函数yf(x)的定义域为(,1],则函数yf[log2(x22)]的定义域是—。
2
分析:
因为Iog2(x2)相当于f(x)中的x,所以Iog2(x2)1,解得
2x2或2x2。
0xa1ax1a
故f(x)是偶函数。
例4.若函数yf(x)(f(x)0)与yf(x)的图象关于原点对称,求证:
函数
yf(x)是偶函数。
证明:
设yf(x)图象上任意一点为P(X。
,yo)
yf(x)与yf(x)的图象关于原点对称,
P(x0,y0)关于原点的对称点(x0,y0)在yf(x)的图象上,
yof(xo)
yof(X。
)
又yof(xo)
f(Xo)f(xo)
即对于函数定义域上的任意x都有f(x)f(x),所以yf(x)是偶函数。
3.判断单调性
根据函数的奇偶性、单调性等有关性质,画出函数的示意图,以形助数,问题迅速获解。
例5.如果奇函数f(x)在区间[3,7]上是增函数且有最小值为5,那么f(x)在区间
数,证明如下:
任取X!
x20
又f(x)是偶函数,所以
例7.设函数f(X)的定义域为R,且对任意的x,y有
f(xy)f(xy)2f(x)f(y),并存在正实数c,使f(C)0。
试问f(x)是否为周
2
期函数?
若是,求出它的一个周期;若不是,请说明理由。
分析:
仔细观察分析条件,联想三角公式,就会发现:
ycosx满足题设条件,且
f[(xC)
2f(xC)
f(x2c)
ccccc
-]f[(x-