1、第 5讲 联想“模型函数”破解抽象函数题抽象函数是指没有给出具体的函数解析式,只给出一些函数符号及其满足的条件的函数.由于此类试题既能考查函数的概念和性质,又能考查学生的思维能力,所以备受命题者的青睐.因为抽象,学生解题时思维常常受阻,思路难以展开.然而抽象来源于具体,抽象函数一般是由具体的函数抽象而得到的.如抽象函数 f(x)满足 f(x+y)=f(x)+f(y),可联想到 f(x)=kx(k0),有 f(x1)=kx1 ,f(x 2)=kx2,f(x 1+x2)=k(x1+x2)=kx1+kx2=f(x1)+f(x2),则 y=kx 就可以作为抽象函数 f(x)满足 f(x+y)=f(x)
2、+f(y)的一个“模型函数”.分析抽象函数问题的解题过程及心理变化规律可知,由抽象函数的结构,联想到已学过的具有相同或相似结构的某个“模型函数” ,并由“模型函数”的相关结论,预测、猜想抽象函数可能具有的某种性质而使问题获解,是我们解决抽象函数问题的一般方法.有鉴于此,本文试图归纳一些中学阶段学过的常见“模型函数” ,通过联想“模型函数”来破解抽象函数题.一、中学阶段学过的常见“模型函数”抽象函数 模型函数f(x+y)=f(x)+f(y) y=kx(k 为常数)f(x+y)=f(x)+f(y)-a y=kx+a(k,a 为常数)f(x+y)=f(x)f(y) y=ax(a0 且 a1)f(xy
3、)=f(x)+f(y) y= (a0 且 a1)logf(xy)=f(x) f(y) y=xn(n 为常数)注:记忆方法:如和的函数等于函数的积对应的模型函数为指数函数,而积的函数等于函数的和对应的模型函数为对数函数等.二、联想“模型函数”破解抽象函数题例析【例 1】已知函数 f(x)对于任意实数 x、y 都有 f(x+y)=f(x)+f(y),且当 x0 时,f(x) 0,f(-1)=-2,求函数 f(x)在区间-2,1上的值域.联想:由 f(x+y)=f(x)+f(y)联想“模型函数”y=kx(k 为常数)为奇函数,k0 时为减函数,k0 时为增函数,从而猜测:f(x)为奇函数且 f(x)
4、为 R 上的单调增函数,且 f(x)在2,1上有 f(x)4,2.【例 2】函数 对任意 、 R,都有 ,并且当 时,)(xfab1)()(bfabf 0x.(1)求证: 是 R 上的增函数;)(xf )(f(2)若 ,解不等式 .54323m联想:由 联想“模型函数”y=kx+1(k 为常数) ,由条件易知1)bafk0,从而猜测:f(x)为 R 上的单调增函数,【例 3】已知函数 f(x)对于一切实数 x、y 满足 f(0)0,f(x+y)=f(x)f(y),且当 x0时,f(x)1, (1)当 x0 时,求 f(x)的取值范围;(2)判断 f(x)在 R 上的单调性联想:由 f(x+y)
5、=f(x)f(y)联想“模型函数”y=a x(a0,a1) ,当 a1 时为单调增函数,且 x0 时,y1,x0 时,0y1;0a1 时为单调减函数,且 x0 时,y1,x0 时,0y1,从而猜测: f(x)为减函数,且当 x0 时,0f(x)1.【例 4】设函数 定义在 R 上,对任意实数 , ,恒有)(xfymn,且当 时, .)(nmnf01)(xf(1)求证: ,且当 时, ;10(2)求证: 在 R 上递减;(f(3)设集合 ,)()|,2fyfxfyA,aayxB,|),若 ,求 的取值范围.【例 5】已知函数 f(x)定义域为(0,+)且单调递增,满足 f(4)=1,f(xy)=
6、f(x)+f(y),(1)证明 f(1)=0;(2)求 f(16);(3)若 f(x)+f(x-3)1,求 x 的范围;(4)试证 f(xn)=nf(x)(nN).联想:由 f(xy)=f(x)+f(y)联想“模型函数”y= (a0,a0), 从而猜测:f(x)xlog有 f(1)=0,f(16)=2,【例 6】已知函数 f(x)对于一切正实数 x、y 都有 f(xy)=f(x)f(y)且 x1 时,f(x)1,f(2)= .(1)求证:f(x)0;(2)求证:f(x)在(0,+)上为单调减函数;9(3)若 f(m)=9,试求 m 的值.联想:由 f(xy)=f(x)f(y)联想“模型函数”y
7、=x a,从而猜测:f(x)0,在(0,+)上为单调减函数,【练习】1函数 的定义域为 ,则函数 的定义域是_.yfx()(, 1yfxlog()22已知 的定义域为 R,且对任意实数 x,y 满足 ,求证:fy(是偶函数. f()3 如果奇函数 在区间 上是增函数且有最小值为 5,那么 在区间fx()37, fx()上是( )7,A. 增函数且最小值为 B. 增函数且最大值为5C. 减函数且最小值为 D. 减函数且最大值为4已知 的定义域为 ,且 对一切正实数 x,y 都成立,若fx()Rfxyfy()(),则 _.f825已知 是定义在 R 上的函数,且满足: ,f() fff()()21
8、,求 的值.109f(0)f6已知函数 是定义域为 R 的偶函数, 时, 是增函数,若 ,xx0fx()x10,且 ,则 的大小关系是_.x2|12fxf()()12,7已知函数 对一切实数 x 都满足 ,并且 有三个实根,f() 1f()则这三个实根之和是_.8已知 f(x)是定义在 R 上的函数,f(1)=1, 且对任意 xR 都有 f(x+5)f(x)+5,f(x+1)f(x)+1.若 g(x)=f(x)+1-x,则 g(2008)=_.9.若函数 是偶函数,则 的图象关于直线_对称.yfx()2yf()10已知函数 定义在实数集上,且对任意 均有y,,又对任意的 x0,都有 f(x)0 时,f(x)0,且 f(2)=-1. (1)求证:f(x) 为奇函数; (2)试问函数 f(x)在区间-2008,2008上是否存在最大值和最小值?若存在,求出最大值和最小值;如果没有,请说明理由.