函数性质专题 · 基础提升课
导入
退出课程
公式组件未加载;正文、导航、答案和过程仍可使用。
广西高考数学基础提升课

函数性质
先看定义域,再看图像

学会五件事:判断定义域、奇偶性、单调性、最值与周期性,并能把多个性质连接起来解综合题。

25分钟
定义域与图像语言
25分钟
奇偶性
35分钟
单调性
35分钟
最值与综合
新增
周期性与综合训练

公式速查:条件写在结论前

奇偶性

定义域关于原点对称,且 f(-x)=f(x),是偶函数。

定义域关于原点对称,且 f(-x)=-f(x),是奇函数。

先查定义域;不对称时,不再代入。

单调性与最值

在区间 \(I\) 内,若 \(x_1<x_2\Rightarrow f(x_1)<f(x_2)\),则 \(f(x)\) 在 \(I\) 上单调递增。

若对定义域内每个 \(x\),都有 \(f(x)\le M\),并且存在 \(x_0\) 使 \(f(x_0)=M\),则 \(M\) 是最大值。

单调性必须写区间;“取到”是最值的关键。

周期性

若存在非零常数 \(T\),使定义域内每个 \(x\) 都满足 \(f(x+T)=f(x)\),则 \(T\) 是一个周期。

若正周期中存在最小值,则称它为最小正周期:\(T_0=\min\{T>0\mid f(x+T)=f(x)\}\)。

恒等式 \(f(x+a)=f(x+b)\) 给出周期 \(|a-b|\);前提是对定义域内每个 \(x\) 都成立。

\(\sin(x+2\pi)=\sin x\),\(\cos(x+2\pi)=\cos x\),\(\tan(x+\pi)=\tan x\)。

1. 定义域:先确认 x 能不能取

必会

三类限制

  • 分母不能为 0。
  • 偶次根号内不能小于 0。
  • 实际问题中的量要符合意义。
入口:逐条列限制 → 求交集 → 用区间或集合表示。

最小代入:(f(x)= 1 x−2 ) 中,(x≠2)。

教学母题 基础自编
求函数 (f(x)=√(x+1)) 的定义域。
本题入口:偶次根号内不小于 0。
答案[-1,+∞)
解题过程1. 圈出偶次根号。
2. 列出 (x+1≥0)。
3. 解得 (x≥-1)。易错提醒:端点 -1 可以取到。

第1部分练习:把限制取交集

学生母题 同考点自编
求函数 f(x)= 1 x+3 的定义域。
本题入口:分母不能为 0。
短变式: ① 改为 (f(x)=√(2−x))。 ② 改为 f(x)= 1 √(x−1)
答案母题:{x| x≠-3};① (( -∞,2]);② ((1,+∞))
解题过程1. 令分母 x+3≠0。
2. 得到 (x≠-3)。
变式②:根号内要大于 0,因为根号还在分母上。易错提醒:分母中的根号内不能等于 0。
练习 2 · 稍难同考点自编
求函数 \(f(x)=\frac{\sqrt{2x-1}}{x-2}\) 的定义域。
本题入口:同时满足 \(2x-1\ge0\) 与 \(x-2\ne0\),最后取交集。
答案\(\left[\frac12,2\right)\cup(2,+\infty)\)
解题过程1. 由根号得 \(x\ge\frac12\)。
2. 由分母得 \(x\ne2\)。
3. 取两个条件的交集。易错提醒:\(x=2\) 虽满足根号条件,仍必须排除。

2. 奇偶性:先对称,再代入

必会 谨慎使用

判断顺序不能换

第一步,检查定义域是否关于原点对称。

第二步,计算 f(-x),再与 f(x) 和 (-f(x)) 比较。

图像语言:偶函数关于 y 轴对称;奇函数关于原点对称。

不能直接用:只看式子像“奇次项”不够,定义域也必须对称。

教学母题 基础自编
判断 (f(x)=x²+1) 的奇偶性。
本题入口:定义域为实数集,先算 f(-x)。
答案偶函数
解题过程1. 确认定义域为实数集,关于原点对称。
2. 代入 (-x),得 (f(-x)=(-x)²+1)。
3. 化简得 f(-x)=x²+1=f(x)。易错提醒:括号外的平方要作用于整个 (-x)。

第2部分练习:定义域不对称就停止

学生母题 同考点自编
判断 (f(x)=x³-x) 的奇偶性。
本题入口:计算 f(-x)。
短变式: ① 改为 (f(x)=x²+x)。 ② 改为 (f(x)=x², x≥0)。
答案母题:奇函数;① 非奇非偶;② 非奇非偶
解题过程1. 确认定义域为实数集。
2. 计算 (f(-x)=-x³+x)。
3. 提取负号,得到 f(-x)=-(x³-x)=-f(x)。
变式②:定义域不关于原点对称,立即停止。易错提醒:非奇函数不等于偶函数。
练习 2 · 稍难同考点自编
已知 \(f(x)=x^3+ax^2+bx+2\) 为奇函数,判断是否存在实数 \(a,b\)。
本题入口:奇函数必须满足 \(f(0)=0\)。
答案不存在
解题过程1. 奇函数的定义域为实数集,且必须有 \(f(0)=0\)。
2. 代入得 \(f(0)=2\)。
3. 与必要条件矛盾,因此无论 \(a,b\) 取何值都不存在。易错提醒:先用 \(f(0)=0\) 快速排除,不必展开 \(f(-x)\)。

3. 单调性:比较同一区间内的函数值

必会 常考

三种常见入口

  • 看图像:从左到右上升或下降。
  • 用定义:取 x₁ < x₂,比较 (f(x₁)) 与 (f(x₂))。
  • 学过导数后:看导数的正负。
检算:在区间内取两个简单数,检查方向。

谨慎:取两个点只能排错,不能代替完整证明。

教学母题 基础自编
用定义证明 (f(x)=2x+1) 在实数集上单调递增。
本题入口:取 x₁ < x₂,比较差 f(x₂)-f(x₁)。
答案在实数集上单调递增
解题过程1. 任取 x₁ < x₂。
2. 作差得 f(x₂)-f(x₁)=2(x₂-x₁)。
3. 因为 (x₂-x₁>0),所以差大于 0。
4. 得到 f(x₁) < f(x₂)。易错提醒:结论必须带上“在实数集上”。

第3部分练习:指数函数先看指数

学生母题 2023新课标Ⅰ卷第4题·改编设问
函数 f(x)=2x(x−a) 在区间 (0,1) 上单调递减,求实数 a 的取值范围。
本题入口:底数 2 大于 1,先让指数函数在该区间递减。
短变式: ① 区间改为 (0,2)。 ② 只判断 a=3 是否满足母题条件。
答案母题:[2,+∞);① [4,+∞);② 满足
解题过程1. 记指数 (g(x)=x²-ax)。
2. 观察抛物线的对称轴 x= a 2
3. 要使 (g(x)) 在 (0,1) 上递减,对称轴应在 1 的右侧或恰在 1。
4. 列出 a 2 ≥1,得 a≥2。
变式①:把右端点 1 换成 2。易错提醒:底数大于 1 时,外层函数不改变单调方向。
练习 2 · 稍难同考点自编
函数 \(f(x)=x+\frac{4}{x}\) 在区间 \([2,+\infty)\) 上是否单调递增?
本题入口:比较 \(f(x_2)-f(x_1)\),并利用 \(x_1,x_2\ge2\)。
答案是,在 \([2,+\infty)\) 上单调递增
解题过程1. 取 \(2\le x_1<x_2\)。
2. 化简:\(f(x_2)-f(x_1)=(x_2-x_1)\left(1-\frac{4}{x_1x_2}\right)\)。
3. 因 \(x_1x_2>4\),两个因子都大于 0。
4. 所以 \(f(x_2)>f(x_1)\)。易错提醒:不能只凭取两个数就证明单调性。

4. 最值:既要比较,还要取到

必会 常考

闭区间上的操作

先找单调区间,再计算端点或转折点的函数值,最后比较。

标准步骤:找区间 → 定方向 → 算候选值 → 比较 → 回答。

二级结论:连续且单调递增时,左端点取最小值,右端点取最大值。只有端点属于区间时才能说“取到”。

教学母题 基础自编
求 (f(x)=x²-4x+5) 在 [0,3] 上的最大值与最小值。
本题入口:配方找对称轴,再比较端点和顶点。
答案最大值为 5,最小值为 1
解题过程1. 配方得 (f(x)=(x-2)²+1)。
2. 找到顶点横坐标 2,它在区间内。
3. 计算 f(0)=5, f(2)=1, f(3)=2。
4. 比较三个候选值。易错提醒:不能只算两个端点;顶点在区间内也要算。

第4部分练习:端点是否包含决定能否取到

学生母题 同考点自编
已知 (f(x)=3-x),求它在 [-1,2] 上的最大值与最小值。
本题入口:一次函数斜率小于 0,从左到右递减。
短变式: ① 区间改为 (-1,2],判断是否有最大值。 ② 函数改为 f(x)=3+x,区间不变。
答案母题:最大值 4,最小值 1;① 没有最大值,最小值为 1;② 最大值 5,最小值 2
解题过程1. 判断函数在实数集上单调递减。
2. 计算左端点值得 f(-1)=4。
3. 计算右端点值得 f(2)=1。
4. 按递减方向确定最大值和最小值。
变式①:左端点不属于区间,函数值可以接近 4,但不能取到 4。易错提醒:上界不一定是最大值;必须实际取到。
练习 2 · 稍难同考点自编
求 \(f(x)=x+\frac{4}{x}\) 在 \([1,4]\) 上的最小值。
本题入口:用 \(x+\frac{4}{x}-4=\frac{(x-2)^2}{x}\) 比较。
答案最小值为 \(4\),在 \(x=2\) 时取到
解题过程1. 在给定区间内 \(x>0\)。
2. 有 \(f(x)-4=\frac{(x-2)^2}{x}\ge0\)。
3. 当 \(x=2\) 时等号成立,且 \(2\in[1,4]\)。
4. 因此最小值为 4。易错提醒:写出等号成立条件,才能说明最小值确实取到。

5. 周期性:找一次完整重复

必会常考

定义、判定与常用变换

非零常数 \(T\) 若满足 \(f(x+T)=f(x)\),且等式对定义域内每个 \(x\) 成立,则 \(T\) 是周期。

若 \(T\) 是周期,则整数倍 \(kT\) 也是周期;若 \(f(x+a)=f(x+b)\),则 \(|a-b|\) 是周期。

若 \(f(a+x)=f(a-x)\) 且 \(f(b+x)=f(b-x)\),则 \(2|a-b|\) 是周期。

标准步骤:找恒等式 → 算平移量 → 化回一个周期内 → 检查定义域。

谨慎:一个周期不一定是最小正周期;常数函数没有最小正周期。

教学母题基础自编
已知 \(f(x+3)=f(x)\),且 \(f(1)=2\),求 \(f(2026)\)。
本题入口:\(2026=1+3\times675\)。
答案\(2\)
解题过程1. 确认 3 是周期。
2. 把 2026 化成 \(1+3\times675\)。
3. 平移整数个周期,得 \(f(2026)=f(1)=2\)。易错提醒:周期是自变量的平移量。

第5部分练习:先基础,再连接对称性

练习 1 · 基础同考点自编
已知 \(f(x)\) 的最小正周期为 4,且 \(f(-1)=3\),求 \(f(11)\)。
本题入口:\(11=-1+4\times3\)。
短变式:① 改求 \(f(15)\)。② 把已知值改为 \(f(0)=1\),求 \(f(100)\)。
答案母题:\(3\);变式①:\(3\);变式②:\(1\)
解题过程1. 两个自变量相差 12。
2. \(12=3\times4\)。
3. 所以 \(f(11)=f(-1)=3\)。易错提醒:此题不必使用“最小”二字。
练习 2 · 稍难同考点自编
已知 \(f(1+x)=f(1-x)\),且 \(f(4+x)=f(4-x)\) 对任意实数 \(x\) 成立。证明 6 是 \(f(x)\) 的一个周期。
本题入口:两个对称中心相距 3,两次对称合成平移 6。
答案\(f(x+6)=f(x)\),所以 6 是一个周期
解题过程1. 关于 \(x=4\) 对称,得 \(f(x+6)=f(2-x)\)。
2. 关于 \(x=1\) 对称,得 \(f(2-x)=f(x)\)。
3. 所以 \(f(x+6)=f(x)\)。易错提醒:不能据此断言 6 是最小正周期。

最后:综合题组,把性质串起来

综合训练综合自编
题 1:偶函数 \(f(x)\) 的最小正周期为 4,且在 \([0,2]\) 上 \(f(x)=x^2-2x\)。求 \(f(2027)\)。
题 2:已知 \(f(x+2)=f(x)\),且 \(f(x)\) 在 \([0,1]\) 上递增、在 \([1,2]\) 上递减,\(f(0)=f(2)=0,f(1)=3\)。求它在 \([-3,5]\) 上的最大值与最小值。
题 3:函数 \(g(x)=|\sin x|+\cos 2x\)。求一个周期,并求 \(g(x)\) 的最大值。
统一入口:先用周期化回基本区间,再用奇偶或单调,最后检查等号条件。
答案题 1:\(-1\);题 2:最大值 3,最小值 0;题 3:\(\pi\) 是一个周期,最大值为 \(\frac98\)
解题过程题 1:\(2027\equiv3\pmod4\),所以 \(f(2027)=f(3)=f(-1)=f(1)=-1\)。
题 2:每个长度为 2 的周期都出现从 0 增到 3 再减到 0 的完整变化,区间内能取到两端值。
题 3:两项都以 \(\pi\) 为周期。令 \(t=|\sin x|\in[0,1]\),则 \(g= t+1-2t^2=\frac98-2\left(t-\frac14\right)^2\),故最大值为 \(\frac98\)。易错提醒:综合题每一步都要写适用区间或等号成立条件。
课堂出口 · 基础母题正确率达到80%再进综合题

域先行
奇偶看对称
单调带区间
周期找重复
最值要取到

遇到函数性质综合题,先在草稿上写五个词:定义域、对称、方向、周期、端点。