4.函数f(x)=x2+2(a-1)x+2.
(1)若函数f(x)的单调递减区间是(-∞,8],则实数a的值(或范围)是________.
(2)若函数f(x)在区间(-∞,8]上单调递减,则实数a的值(或范围)是________.
解析:
(1)因为函数f(x)的单调递减区间是(-∞,8],且函数f(x)图象的对称轴为直线x=1-a,所以有1-a=8,即a=-7.
(2)因为函数f(x)在区间(-∞,8]上单调递减,且函数f(x)图象的对称轴为直线x=1-a,所以1-a≥8,即a≤-7.
答案:
(1)-7
(2)(-∞,-7]
函数最值的求法
[典例]
(1)(2019·厦门质检)函数f(x)=x-log2(x+2)在区间[-1,1]上的最大值为________.
(2)函数f(x)=x-的最小值为________.
(3)函数y=的值域为________.
[解析]
(1)(单调性法)由于y=x在R上单调递减,y=log2(x+2)在[-1,1]上单调递增,
所以f(x)在[-1,1]上单调递减,
故f(x)在[-1,1]上的最大值为f(-1)=3.
(2)(换元法)令=t(t≥0),则x=t2-1,所以y=t2-t-1(t≥0).又y=t2-t-1(t≥0)的图象是对称轴为直线t=,开口向上的抛物线的一部分,所以ymin=2--1=-,故函数f(x)的最小值为-.
(3)(分离常数法)y===3+,
因为≠0,所以3+≠3,
所以函数y=的值域为{y|y∈R且y≠3}.
[答案]
(1)3
(2)- (3){y|y∈R且y≠3}
[方法技巧]
求解函数最值的3种常用方法
(1)单调性法:
先确定函数的单调性,再由单调性求最值.
(2)换元法:
形如求y=+(cx+d)(ac≠0)的函数的值域或最值,常用代数换元法、三角换元法结合题目条件将原函数转化为熟悉的函数,再利用函数的相关性质求解.
(3)分离常数法:
形如求y=(ac≠0)的函数的值域或最值常用分离常数法求解.
[针对训练]
1.函数f(x)=在区间[a,b]上的最大值是1,最小值是,则a+b=________.
解析:
易知f(x)在[a,b]上为减函数,所以
即所以所以a+b=6.
答案:
6
2.函数y=x+的最大值为________.
解析:
由1-x2≥0,可得-1≤x≤1,可令x=cosθ,θ∈[0,π],则y=cosθ+sinθ=sin,θ∈[0,π],所以-1≤y≤,故原函数的最大值为.
答案:
3.函数y=|x+1|+|x-2|的值域为________.
解析:
函数y=
作出函数的图象如图所示.
根据图象可知,
函数y=|x+1|+|x-2|的值域为[3,+∞).
答案:
[3,+∞)
函数奇偶性的判断及应用
[典例]
(1)(2019·辽宁名校联考)函数y=x2lg的图象( )
A.关于x轴对称B.关于原点对称
C.关于直线y=x对称D.关于y轴对称
(2)(2019·武汉十校联考)若定义在R上的偶函数f(x)和奇函数g(x)满足f(x)+g(x)=ex,则g(x)=( )
A.ex-e-xB.(ex+e-x)
C.(e-x-ex)D.(ex-e-x)
(3)若f(x)=ln(e3x+1)+ax是偶函数,则a=________.
[解析]
(1)记f(x)=x2lg,定义域为(-∞,-2)∪(2,+∞).
∵f(-x)=(-x)2lg=x2lg=-x2lg=-f(x),
∴f(x)为奇函数,即函数y=x2lg的图象关于原点对称.故选B.
(2)∵f(x)+g(x)=ex,①
∴f(-x)+g(-x)=e-x,
又f(-x)=f(x),g(-x)=-g(x),
所以f(x)-g(x)=e-x,②
由①②解得g(x)=.故选D.
(3)函数f(x)=ln(e3x+1)+ax为偶函数,
故f(-x)=f(x),
即ln(e-3x+1)-ax=ln(e3x+1)+ax,
化简得ln=2ax=lne2ax,
即=e2ax,
整理得e2ax+3x=1,
所以2ax+3x=0,解得a=-.
[答案]
(1)B
(2)D (3)-
[方法技巧]
应用函数奇偶性可解决的4类问题
(1)判定函数奇偶性
①定义法:
②图象法:
③性质法:
设f(x),g(x)的定义域分别是D1,D2,那么在它们的公共定义域上:
奇+奇=奇,奇×奇=偶,偶+偶=偶,偶×偶=偶,奇×偶=奇.
(2)求解析式
先将待求区间上的自变量转化到已知区间上,再利用奇偶性求出,或充分利用奇偶性构造关于f(x)的方程(组),从而得到f(x)的解析式.
(3)求函数解析式中参数的值
利用待定系数法求解,根据f(x)±f(-x)=0得到关于待求参数的恒等式,由系数的对等性得参数的值或方程(组),进而得出参数的值.
(4)利用函数的奇偶性求值
首先判断函数解析式或解析式的一部分的奇偶性,然后结合已知条件通过化简、转换求值.
[针对训练]
1.(2019·东北名校联考)下列函数中既是偶函数又在(0,+∞)上单调递增的是( )
A.f(x)=2x-2-xB.f(x)=x2-1
C.f(x)=log
|x|D.f(x)=xsinx
解析:
选B f(x)=2x-2-x是奇函数,故不满足条件;f(x)=x2-1是偶函数,且在(0,+∞)上单调递增,故满足条件;f(x)=log
|x|是偶函数,在(0,+∞)上单调递减,不满足条件;f(x)=xsinx是偶函数,但是在(0,+∞)上不单调.故选B.
2.(2019·宁波期末)若函数f(x)=ax2+(2a2-a-1)x+1为偶函数,则实数a的值为________.
解析:
当a=0时,f(x)=-x+1不是偶函数.当a≠0时,由偶函数的定义知2a2-a-1=0,解得a=1或a=-.
答案:
1或-
3.已知函数f(x)=asinx-btanx+4cos,且f(-1)=1,则f
(1)=________.
解析:
f(x)=asinx-btanx+2,易知函数g(x)=asinx-btanx是奇函数,因为f(-1)=asin(-1)-btan(-1)+2=1,所以asin1-btan1=1,则f
(1)=asin1-btan1+2=3.
答案:
3
函数周期性的判断及应用
[典例] (2018·全国卷Ⅱ)已知f(x)是定义域为(-∞,+∞)的奇函数,满足f(1-x)=f(1+x).若f
(1)=2,则f
(1)+f
(2)+f(3)+…+f(50)=( )
A.-50B.0
C.2D.50
[解析]
(1)法一:
∵f(x)是奇函数,
∴f(-x)=-f(x),
∴f(1-x)=-f(x-1).
由f(1-x)=f(1+x),得-f(x-1)=f(x+1),
∴f(x+2)=-f(x),
∴f(x+4)=-f(x+2)=f(x),
∴函数f(x)是周期为4的周期函数.
由f(x)为奇函数得f(0)=0.
又∵f(1-x)=f(1+x),
∴f(x)的图象关于直线x=1对称,
∴f
(2)=f(0)=0,∴f(-2)=0.
又f
(1)=2,∴f(-1)=-2,
∴f
(1)+f
(2)+f(3)+f(4)=f
(1)+f
(2)+f(-1)+f(0)=2+0-2+0=0,
∴f
(1)+f
(2)+f(3)+f(4)+…+f(49)+f(50)
=0×12+f(49)+f(50)
=f
(1)+f
(2)=2+0=2.
法二:
由题意可设f(x)=2sin,作出f(x)的部分图象如图所示.由图可知,f(x)的一个周期为4,所以f
(1)+f
(2)+f(3)+…+f(50)=12[f
(1)+f
(2)+f(3)+f(4)]+f(49)+f(50)=12×0+f
(1)+f
(2)=2.
[答案] C
[方法技巧]
函数周期性问题的求解策略
(1)判断函数的周期只需证明f(x+T)=f(x)(T≠0)便可证明函数是周期函数,且周期为T,函数的周期性常与函数的其他性质综合命题.
(2)根据函数的周期性,可以由函数局部的性质得到函数的整体性质,在解决具体问题时,要注意结论:
若T是函数的周期,则kT(k∈Z且k≠0)也是函数的周期.
[口诀记忆]
周期函数有特征,图象重复记心中;
图象若见两对称,隐藏周期查分明.
[针对训练]
1.函数f(x)满足f(x+1)=-f(x),且当0≤x≤1时,f(x)=2x(1-x),则f的值为( )
A.B.
C.-D.-
解析:
选A ∵f(x+1)=-f(x),∴f(x+2)=-f(x+1)=f(x),即函数f(x)的周期为2.∴f=f=f=2××=.
2.(2019·东北三省四市一模)已知函数f(x)满足f(x+1)=,当f
(1)=2时,f(2018)+f(2019)的值为________.
解析:
由f(x+1)=,f
(1)=2,
得f
(2)=-3,f(3)=-,f(4)=,f(5)=2,f(6)=-3,f(7)=-,∴f(x+4)=f(x),
即f(x)是以4为周期的周期函数,
∴f(2018)+f(2019)=f
(2)+f(3)=-.
答案:
-