抽象函式的問題和方法 教師版

2022-06-17 19:00:05 字數 3140 閱讀 2496

一.抽象函式的定義域問題

例1:已知函式的定義域是[1,2],求的定義域. 定義域是[1,4].

例2:已知函式的定義域是[-1,2],求函式的定義域.定義域是[1,].

二.抽象函式的值域問題:

例3:(1)已知函式f(x)的值域為,求函式的值域。

(2) 函式g(x)是定義在r上的週期為1的函式,若在[0,1]上的值域為[-2,5],則在[0,3]上的值域為 [-2,7]

三、尋覓特殊函式模型問題

例4:設定義於實數集r上,當x>0時,>1 ,且對於任意實數x、y ,有(x + y) =·,同時(1) = 2,解不等式(3x-x)>4.

聯想:因為a= a·a (a>0,a≠1),因而猜測它的模型函式為= a (a>0,a≠1)(由(1) = 2,還可以猜想= 2). 1<x<2.

例5:已知函式對任意實數x、y都有=·,且=1, =9,

當0≤x<1時,0≤<1時.

⑴判斷的奇偶性; ⑵判斷在[0,+∞上的單調性,並給出證明;

⑶若a≥0且≤,求a的取值範圍.

聯想:因為·= (x·y),模型為= (由=9,還可以猜想= x).0≤a≤2.

3、對數函式型抽象函式:對數函式型抽象函式,即由對數函式抽象而得到的函式。

例6、設f(x)是定義在(0,+∞)上的單調增函式,滿足,求:

(1)f(1); (2)若f(x)+f(x-8)≤2,求x的取值範圍。

分析:由題設可猜測f(x)是對數函式的抽象函式,f(1)=0,f(9)=2。

解:(1)∵,∴f(1)=0。

(2),從而有f(x)+f(x-8)≤f(9),

即,∵f(x)是(0,+∞)上的增函式,故,解之得:8<x≤9。

4、三角函式型抽象函式

例7:已知函式f(x)的定義域為,且對於定義域內的任何x、y,有

成立,且(a為正常數),當0 < x < 2a時,.

(1)判斷的奇偶性; (2)證明為週期函式; (3)求在[2a,3a] 上的最小值和最大值.

分析: 由題設知f(x)是的抽象函式,從而由及題設條件猜想:f(x)是奇函式且在(0,4a)上是增函式(這裡把a看成進行猜想)。

解:(1)∵f(x)的定義域關於原點對稱,且是定義域中的數時有

,∴在定義域中。∵

,∴f(x)是奇函式。

(2)設0<x1<x2<2a,則0<x2-x1<2a,∵在(0,2a)上f(x)<0,

∴f(x1),f(x2),f(x2-x1)均小於零,進而知中的,於是f(x1)< f(x2),∴在(0,2a)上f(x)是增函式。

又,∵f(a)=-1,∴,∴f(2a)=0,設2a<x<4a,則0<x-2a<2a,

,於是f(x)>0,即在(2a,4a)上f(x)>0。設2a<x1<x2<4a,則0<x2-x1<2a,從而知f(x1),f(x2)均大於零。f(x2-x1)<0,∵,∴,即f(x1)<f(x2),即f(x)在(2a,4a)上也是增函式。

綜上所述,f(x)在(0,4a)上是增函式。

例8:函式定義域為全體實數,對任意實數 a、b,有(a+b)+(a-b) =2 (a) ·(b),

且存在c>0 ,使得= 0 ,求證(x) 是週期函式.

聯想:因為cos(a+b)+cos(a-b) = 2cosacosb,且cos= 0,因而得出它的模型函式為y = cosx,由y = cosx的週期為,可猜想2c為的乙個週期.

四、抽象函式中的綜合問題

例9:定義在r上的函式滿足:對任意實數m,n,總有=·,且當x>0時,

0<<1.⑴判斷的單調性;⑵設a = ,

b = ,若ab =,試確定a 的取值範圍.

解:(1)在中,令,得,因為,。

在中,令因為當時,

所以當時而

所以又當x=0時,,所以,綜上可知,對於任意,均有。

設,則所以

所以在r上為減函式。

(2)由於函式y=f(x)在r上為減函式,所以

即有又,根據函式的單調性,有

由,所以直線與圓面無公共點。因此有,

解得。例10:已知函式的定義域為,且同時滿足:①;②對一切恆成立;③若,,,則.

(1)求函式的最大值和最小值;

(2)試比較與()的大小;

(3)某同學發現:當時,有,由此他提出猜想:對一切,都有,請你判斷此猜想是否正確,並說明理由.

解:(1)設,,則

∴ ∴

∵,則當時,

∴當時,取得最大值;

又而∴∴當時,取得最小值5分

(2)在③中令,得

10分(3)對,總存在,滿足由(1)(2)得:

又∴ 綜上所述,對任意,恆成立14分

抽象函式問題

1.設f(x)為奇函式,且在(-∞,0)內是減函式,f(-2)=0,則xf(x)<0的解集為( ).

a.(-2,0)∪(2b.(-∞,-2)∪(0,2)

c.(-∞,-2)∪(2d.(-2,0)∪(0,2)

答案 c

2.已知定義在r上的偶函式滿足,當時有,則不等式的解集為( b )

ab. c. d.

3. 已知定義在區間(0,+∞)上的函式f(x)滿足f=f(x1)-f(x2),且當x>1時,f(x)<0.

(1)求f(1)的值;(2)判斷f(x)的單調性;(3)若f(3)=-1,求f(x)在[2,9]上的最小值.

解 (1)令x1=x2>0,代入得f(1)=f(x1)-f(x1)=0,故f(1)=0.

(2)任取x1,x2∈(0,+∞),且x1>x2,則>1,

由於當x>1時,f(x)<0,所以f<0,即f(x1)-f(x2)<0,因此f(x1)<f(x2),

所以函式f(x)在區間(0,+∞)上是單調遞減函式.

(3)∵f(x)在[0,+∞)上是單調遞減函式.∴f(x)在[2,9]上的最小值為f(9).

由f=f(x1)-f(x2)得,f=f(9)-f(3),而f(3)=-1,所以f(9)=-2.

∴f(x)在[2,9]上的最小值為-2.

4.函式的定義域為d:且滿足對於任意,有

(ⅰ)求的值;(ⅱ)判斷的奇偶性並證明;

(ⅲ)如果上是增函式,求x的取值範圍。

(ⅰ)解:令

(ⅱ)證明:令

令∴為偶函式。

(ⅲ)∴(1)

∵上是增函式, ∴(1)等價於不等式組:

∴∴x的取值範圍為

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