高三一轮复习精题组函数的奇偶性与周期性(有详细答案)
专题06 函数的奇偶性与周期性 复习资料(解析版)
小正周期.
3.函数的对称性常见的结论
a+b (1)函数 y=f(x)关于 x= 对称⇔f(a+x)=f(b-x)⇔f(x)=f(b+a-x).
2
特殊:函数 y=f(x)关于 x=a 对称⇔f(a+x)=f(a-x)⇔f(x)=f(2a-x); 函数 y=f(x)关于 x=0 对称⇔f(x)=f(-x)(即为偶函数). (2)函数 y=f(x)关于点(a,b)对称⇔f(a+x)+f(a-x)=2b⇔f(2a+x)+f(-x)=2b. 特殊:函数 y=f(x)关于点(a,0)对称⇔f(a+x)+f(a-x)=0⇔f(2a+x)+f(-x)=0; 函数 y=f(x)关于(0,0)对称⇔f(x)+f(-x)=0(即为奇函数). (3)y=f(x+a)是偶函数⇔函数 y=f(x)关于直线 x=a 对称; y=f(x+a)是奇函数⇔函数 y=f(x)关于点(a,0)对称. [知识拓展]
数
f(x)就叫做奇函数
称
(2)定义域关于原点对称是函数具有奇偶性的必要不充分条件.
2.函数的周期性
(1)周期函数:对于函数 f(x),如果存在一个非零常数 T,使得当 x 取定义域内的任何值时,都有 f(x+T)=f(x),
那么就称函数 f(x)为周期函数,称 T 为这个函数的周期.
(2)最小正周期:如果在周期函数 f(x)的所有周期中存在一个最小的正数,那么这个最小正数就叫做 f(x)的最
综上可知:对于定义域内的任意 x,总有 f(-x)=-f(x)成立,∴函数 f(x)为奇函数.
【解法小结】 判断函数的奇偶性,其中包括两个必备条件:
(1)定义域关于原点对称,这是函数具有奇偶性的必要不充分条件,所以首先考虑定义域;
(2)判断 f(x)与 f(-x)是否具有等量关系,在判断奇偶性的运算中,可以转化为判断奇偶性的等价等量关
函数的奇偶性与周期性-专项训练-2025届高三数学一轮复习(含解析)
2025高考数学一轮复习-2.3-函数的奇偶性与周期性-专项训练【A级 基础巩固】一、单选题1.下列函数中,是偶函数且在区间(0,+∞)上单调递减的函数是( ) A.y=2x B.y=xC.y=|x| D.y=-x2+12.设函数f(x)=x-2x+2,则下列函数中为奇函数的是( )A.f(x-2)-1 B.f(x-2)+1C.f(x+2)-1 D.f(x+2)+13.已知函数f(x)的图象关于原点对称,且周期为4,f(-1)=-2,则f(2 025)=( )A.2 B.0C.-2 D.-44.已知函数f(x)=sin x+x3+1x+3,若f(a)=-1,则f(-a)=( )A.3 B.5C.6 D.75.已知偶函数f(x)对于任意x∈R都有f(x+1)=-f(x),且f(x)在区间[0,1]上是单调递增的,则f(-6.5),f(-1),f(0)的大小关系是( )A.f(0)<f(-6.5)<f(-1)B.f(-6.5)<f(0)<f(-1)C.f(-1)<f(-6.5)<f(0)D.f(-1)<f(0)<f(-6.5)6.若函数f(x)=sin x·ln(mx+1+4x2)的图象关于y轴对称,则m=( ) A.2 B.4C.±2 D.±47.已知函数f(x)=e|x|+x2,(e为自然对数的底数),且f(3a-2)>f(a-1),则实数a的取值范围是( )A.(12,+∞)B.(-∞,12)C.(-∞,12)∪(34,+∞)D.(0,12)∪(34,+∞)8.已知f(x)是定义在R上的奇函数,且对任意的x∈R都有f(x+2)=-f(x),当x∈[0,2]时,f(x)=x2+ax+b,则a+b等于( )A.0 B.-1C.-2 D.2二、多选题9.已知y=f(x)是定义在R上的奇函数,则下列函数中为奇函数的是( ) A.y=f(|x|) B.y=f(-x)C.y=xf(x) D.y=f(x)+x10.已知定义在区间[-7,7]上的一个偶函数,它在[0,7]上的图象如图,则下列说法正确的有( )A.这个函数有两个单调递增区间B.这个函数有三个单调递减区间C.这个函数在其定义域内有最大值7D.这个函数在其定义域内有最小值-711.已知函数f(x)是定义在R上的奇函数,f(x+2)=-f(x),则下列说法正确的是( )A.f(x)的最小正周期为4B.f(x)的图象关于直线x=1对称C.f(x)的图象关于点(2,0)对称D.f(x)在(-5,5)内至少有5个零点12.已知f(x)是定义在R上的奇函数,f(2-x)=f(x),当x∈[0,1]时,f(x)=x3,则下列结论错误的是( )A.f(2 021)=0B.2是f(x)的一个周期C.当x∈(1,3)时,f(x)=(1-x)3D.f(x)>0的解集为(4k,4k+2)(k∈Z)三、填空题13.已知函数f(x)=2x-2-x lg a是奇函数,则a的值等于_________.14.已知奇函数f(x)在区间[3,6]上是增函数,且在区间[3,6]上的最大值为8,最小值为-1,则f(6)+f(-3)的值为_________.15.设f(x)是周期为3的函数,当1≤x≤3时,f(x)=2x+3,则f(8)=_7__.-2≤x≤0时,f(x)=_________.16.已知函数f(x),对∀x∈R满足f(1-x)=f(1+x),f(x+2)=-f(x),且f(0)=1,则f(26)=__________.17.已知定义在R上的奇函数y=f(x)在(0,+∞)内单调递增,且f(12)=0,则f(x)>0的解集为__________________.【B级 能力提升】1.设f(x)是R上的偶函数,且在(0,+∞)上是减函数,若x1<0且x1+x2>0,则( )A.f(-x1)>f(-x2)B.f(-x1)=f(-x2)C.f(-x1)<f(-x2)D.f(-x1)与f(-x2)的大小不能确定2.(多选题)函数f(x)的定义域为R,且f(x)是奇函数,f(x+1)是偶函数,则( )B.f(x)是周期函数C.f(x+3)为奇函数D.f(x+5)为偶函数3.若定义在R上的奇函数f(x)在(-∞,0)单调递减,且f(2)=0,则满足xf(x -1)≥0的x的取值范围是( )A.[-1,1]∪[3,+∞) B.[-3,-1]∪[0,1]C.[-1,0]∪[1,+∞) D.[-1,0]∪[1,3]4.已知函数f(x)的定义域为R,且f(x+y)+f(x-y)=f(x)f(y),f(1)=1,则(k)=( )A.-3 B.-2C.0 D.15.已知函数f(x)=x3(a·2x-2-x)是偶函数,则a=__________.6.函数f(x)=ax+bx2+1是定义在(-∞,+∞)上的奇函数,且f(12)=25.(1)求实数a,b,并确定函数f(x)的解析式;(2)用定义证明f(x)在(-1,1)上是增函数.7.已知函数f(x)是定义在R上的奇函数,且它的图象关于直线x=1对称.(1)求证:f(x)是周期为4的周期函数;(2)若f(x)=x(0<x≤1),求当x∈[-5,-4]时,函数f(x)的解析式.参考答案【A级 基础巩固】1.[解析] A选项,根据y=2x的图象知该函数非奇非偶,可知A错误;B 选项,由y=x的定义域为[0,+∞),知该函数非奇非偶,可知B错误;C选项,当x∈(0,+∞)时,y=|x|=x为增函数,不符合题意,可知C错误;D选项;由-(-x)2+1=-x2+1,可知该函数为偶函数,根据其图象可看出该函数在(0,+∞)上单调递减,可知D正确.故选D.2.[解析] 化简函数f(x)=1-4x+2,分别写出每个选项对应的解析式,利用奇函数的定义判断.由题意得,f(x)=1-4x+2.对A,f(x-2)-1=-4x是奇函数;对B,f(x-2)+1=2-4x,关于(0,2)对称,不是奇函数;对C,f(x+2)-1=-4x+4,定义域为(-∞,-4)∪(-4,+∞),不关于原点对称,不是奇函数;对D,f(x+2)+1=2-4x+4,定义域为(-∞,-4)∪(-4,+∞),不关于原点对称,不是奇函数.故选A.3.[解析] 依题意,函数f(x)的图象关于原点对称,则函数f(x)是奇函数,又f(x)的周期为4,且f(-1)=-2,则f(2 025)=f(1+506×4)=f(1)=-f(-1)=2.4.[解析] 函数f(x)=sin x+x3+1x+3,f(-x)+f(x)=sin(-x)+(-x)3-1x+3+sinx+x3+1x+3=-sin x-x3-1x+sin x+x3+1x+6=6,若f(a)=-1,则f(-a)=6-f(a)=6-(-1)=7.故选D.5.[解析] 由f(x+1)=-f(x),得f(x+2)=-f(x+1)=f(x),∴函数f(x)的周期是2.∵函数f(x)为偶函数,∴f(-6.5)=f(-0.5)=f(0.5),f(-1)=f(1).∵f(x)在区间[0,1]上是单调递增的,∴f(0)<f(0.5)<f(1),即f(0)<f(-6.5)<f(-1).6.[解析] 因为f(x)的图象关于y轴对称,所以f(x)为偶函数,又y=sin x为奇函数,所以y=ln(mx+1+4x2)为奇函数,即ln[-mx+1+4·(-x)2]=-ln(mx+1+4x2),解得m=±2.故选C.7.[解析] 显然f(x)为偶函数且在[0,+∞)上单调递增,∴f(3a-2)>f(a-1)⇔|3a-2|>|a-1|⇔(3a-2)2>(a-1)2⇔a>34或a<12,故选C.8.[解析] 因为f(x)是定义在R上的奇函数,且x∈[0,2]时,f(x)=x2+ax+b,所以f(0)=b=0,f(-x)=-f(x).又对任意的x∈R都有f(x+2)=-f(x),所以f(x+2)=f(-x),所以函数图象关于直线x=1对称,所以-a2=1,解得a=-2,所以a+b=-2.二、多选题9.[解析] 由奇函数的定义f(-x)=-f(x)验证,A项,f(|-x|)=f(|x|),为偶函数;B项,f[-(-x)]=f(x)=-f(-x),为奇函数;C项,-xf(-x)=-x·[-f(x)]=xf(x),为偶函数;D项,f(-x)+(-x)=-[f(x)+x],为奇函数.可知B、D正确.10.[解析] 根据偶函数在[0,7]上的图象及其对称性,作出其在[-7,7]上的图象,如图所示.由图象可知这个函数有三个单调递增区间,有三个单调递减区间,在其定义域内有最大值7,最小值不是-7,故选BC.11.[解析] 因为f(x)是定义在R上的奇函数,且f(x+2)=-f(x),所以f(x+4)=-f(x+2)=f(x),即f(x+4)=f(x),所以f(x)的周期为4,但f(x)的最小正周期不一定为4,如f(x)=sin(3π2x),满足f(x)为奇函数,且f(x+2)=sin[3π2(x+2)]=sin (3π2x+3π)=-sin(3π2x)=-f(x),而f(x)=sin(3π2x)的最小正周期为43,故A错误;因为f(x)为奇函数,且f(x+2)=-f(x),所以f(x+2)=f(-x),即f(x)的图象关于直线x=1对称,故B正确;由f(x+4)=f(x),及f(x)为奇函数可知f(x+4)+f(-x)=0,即f(x)的图象关于点(2,0)对称,故C正确;因为f(x)是定义在R上的奇函数,所以f(0)=0,又f(x+2)=-f(x),f(x+4)=f(x),所以f(2)=-f(0)=0,f(4)=f(0)=0,故f(-2)=-f(2)=0,f(-4)=-f(4)=0,所以在(-5,5)内f(x)至少有-4,-2,0,2,4这5个零点,故D正确.故选BCD.12.[解析] ∵f(x)是定义在R上的奇函数,∴f(2-x)=f(x)=-f(-x),∴f(2+x)=-f(x),∴f(4+x)=-f(2+x)=f(x),∴f(x)的最小正周期是4,故B错误;f(2 021)=f(1)=1,故A错误;∵当x∈[0,1]时,f(x)=x3,f(x)是定义在R上的奇函数,∴当x∈[-1,1]时,f(x)=x3,当x∈(1,3)时,2-x∈(-1,1),f(x)=f(2-x)=(2-x)3,故C错误;易知当x∈(0,2)时,f(x)>0,∵f(x)的最小正周期是4,∴f(x)>0的解集为(4k,4k+2)(k∈Z),故D正确.三、填空题13.[解析] 由题设条件可知,可由函数是奇函数,建立方程f(x)+f(-x)=0,由此方程求出a的值.函数f(x)=2x-2-x lg a是奇函数,∴f(x)+f(-x)=0,∴2x -2-x lg a+2-x-2x lg a=0,即2x+2-x-(2x+2-x)lg a=0,∴lg a=1,∴a=10.14.[解析] 由于f(x)在[3,6]上为增函数,所以f(x)的最大值为f(6)=8,f(x)的最小值为f(3)=-1,因为f(x)为奇函数,所以f(-3)=-f(3)=1,所以f(6)+f(-3)=8+1=9.15.[解析] 因为f(x)是周期为3的函数,所以f(8)=f(2)=2×2+3=7.当-2≤x≤0时,f(x)=f(x+3)=2(x+3)+3=2x+9.16.[解析] ∵f(x+2)=-f(x),∴f(x)的周期为4,∴f(26)=f(2).∵对∀x∈R有f(1-x)=f(1+x),∴f(x)的图象关于x=1对称,∴f(2)=f(0)=1,即f(26)=1.17.[解析] 由已知可构造y=f(x)的示意图象,所以f(x)>0的解集为(-12,0)∪(12,+∞).【B级 能力提升】1.[解析] 因为x1<0且x1+x2>0,所以x2>-x1>0,又因为f(x)在(0,+∞)上是减函数,且f(x)是R上的偶函数,所以f(-x2)=f(x2)<f(-x1).2.[解析] 因为f(x+1)是偶函数,所以函数f(x)的图象关于x=1对称,即f(-x)=f(2+x),又函数f(x)是定义在R上的奇函数,所以f(-x)=-f(x),f(0)=0,于是f(2+x)=-f(x),即有f(4+x)=-f(x+2)=f(x),所以函数f(x)的一个周期为4,故A错误,B正确;设g(x)=f(x+3),则g(-x)=f(-x+3)=f(-1+x)=f(x+3),即g(x)=g(-x),所以f(x+3)为偶函数,C错误;设h(x)=f(x+5),则h(-x)=f(-x+5)=f(x-3)=f(x+5),即h(x)=h(-x),所以f(x+5)为偶函数,D正确,故选BD.3.[解析] 因为定义在R上的奇函数f(x)在(-∞,0)上单调递减,且f(2)=0,所以f(x)在(0,+∞)上也单调递减,且f(-2)=0,f(0)=0,所以当x∈(-∞,-2)∪(0,2)时,f(x)>0,当x∈(-2,0)∪(2,+∞)时,f(x)<0,所以由xf(x-1)≥0可得Error!或Error!或x=0.解得-1≤x≤0或1≤x≤3,所以满足xf(x-1)≥0的x的取值范围是[-1,0]∪[1,3].故选D.4.[解析] 因为f(1)=1,所以在f(x+y)+f(x-y)=f(x)f(y)中,令y=1,得f(x+1)+f(x-1)=f(x)f(1),所以f(x+1)+f(x-1)=f(x)①,所以f(x+2)+f(x)=f(x+1)②.由①②相加,得f(x+2)+f(x-1)=0,故f(x+3)+f(x)=0,所以f(x+3)=-f(x),所以f(x+6)=-f(x+3)=f(x),所以函数f(x)的一个周期为6.在f(x+y)+f(x-y)=f(x)f(y)中,令x=1,y=0,得f(x)+f(x)=f(x)f(0),所以f(0)=2.令x=1,y=1,得f(2)+f(0)=f(1)f(1),所以f(2)=-1.由f(x+3)=-f(x),得f(3)=-f(0)=-2,f(4)=-f(1)=-1,f(5)=-f(2)=1,f(6)=-f(3)=2,所以f(1)+f(2)+…+f(6)=1-1-2-1+1+2=0,根据函数的周期性知,(k)=f(1)+f(2)+f(3)+f(4)=1-1-2-1=-3,故选A.5.[解析] 解法一(定义法):因为f(x)=x3(a·2x-2-x)的定义域为R,且是偶函数,所以f(-x)=f(x)对任意的x∈R恒成立,所以(-x)3(a·2-x-2x)=x3(a·2x-2-x)对任意的x∈R恒成立,所以x3(a-1)(2x+2-x)=0对任意的x∈R恒成立,所以a=1.解法二(取特殊值检验法):因为f(x)=x3(a·2x-2-x)的定义域为R,且是偶函数,所以f(-1)=f(1),所以-(a2-2)=2a-12,解得a=1,经检验,f(x)=x3(2x-2-x)为偶函数,所以a=1.解法三(转化法):由题意知f(x)=x3(a·2x-2-x)的定义域为R,且是偶函数.设g(x)=x3,h(x)=a·2x-2-x,因为g(x)=x3为奇函数,所以h(x)=a·2x-2-x为奇函数,所以h(0)=a·20-2-0=0,解得a=1,经检验,f(x)=x3(2x-2-x)为偶函数,所以a=1.6.[解析] (1)若函数f(x)=ax+bx2+1是定义在(-∞,+∞)上的奇函数,则f(-x)=-ax+bx2+1=-f(x)=-ax+bx2+1解得b=0,又∵f(12)=25.∴12a(12)2+1=25,解得a=1,故f(x)=xx2+1.(2)证明:任取区间(-1,1)上的两个实数m,n,且m<n,则f(m)-f(n)=mm2+1-nn2+1=(m-n)(1-mn)(m2+1)(n2+1).∵m2+1>0,n2+1>0,m-n<0,1-mn>0,∴f(m)-f(n)<0,即f(m)<f(n).∴f(x)在(-1,1)上是增函数.7.[解析] (1)证明:由函数f(x)的图象关于直线x=1对称,有f(x+1)=f(1-x),即在f(-x)=f(x+2).又函数f(x)是定义在R上的奇函数,故有f(-x)=-f(x).故f(x+2)=-f(x).从而f(x+4)=-f(x+2)=f(x),所以f(x)是周期为4的周期函数.(2)由函数f(x)是定义在R上的奇函数,有f(0)=0.当x∈[-1,0)时,即-x∈(0,1],f(x)=-f(-x)=--x.故x∈[-1,0]时,f(x)=--x.当x∈[-5,-4]时,x+4∈[-1,0],f(x)=f(x+4)=--x-4.从而,x∈[-5,-4]时,函数f(x)=--x-4.。
2022高考数学一轮复习—函数的单调性、奇偶性、周期性习题含答案
函数的单调性与最值[A 组 基础保分练]1.下列函数中,在区间(-1,1)上为减函数的是( )A.y =11-xB.y =cos xC.y =ln (x +1)D.y =2-x解析:函数y =11-x,y =ln (x +1)在(-1,1)上都是增函数,函数y =cos x 在(-1,0)上是增函数,在(0,1)上是减函数,而函数y =2-x =⎝⎛⎭⎫12x 在(-1,1)上是减函数. 答案:D2.函数y =x 2-2x +3有( ) A.最小值2 B.最小值2 C.最大值2 D.最大值2解析:易知y =(x -1)2+2,因为(x -1)2+2≥2,所以y ≥ 2. 答案:B3.函数f (x )=11-x (1-x )的最大值是( )A.45B.54C.34D.43解析:由f (x )=1⎝⎛⎭⎫x -122+34≤43,则f (x )max =43.答案:D4.设偶函数f (x )的定义域为R ,当x ∈[0,+∞)时,f (x )是增函数,则f (-2),f (π),f (-3)的大小关系是( ) A.f (π)>f (-3)>f (-2) B.f (π)>f (-2)>f (-3) C.f (π)<f (-3)<f (-2) D.f (π)<f (-2)<f (-3)解析:因为f (x )是偶函数,所以f (-3)=f (3),f (-2)=f (2).又因为函数f (x )在[0,+∞)上是增函数,所以f (π)>f (3)>f (2),即f (π)>f (-3)>f (-2). 答案:A5.函数f (x )=log a (x 2-4x -5)(a >1)的单调递增区间是( ) A.(-∞,-2) B.(-∞,-1) C.(2,+∞) D.(5,+∞)解析:根据题意,得x 2-4x -5>0,解得x <-1或x >5,设u =x 2-4x -5=(x -2)2-9,易知u =x 2-4x -5的单调递增区间为(2,+∞),所以f (x )=log a (x 2-4x -5)的单调递增区间是(5,+∞). 答案:D6.已知函数f (x )=log 2x +11-x,若x 1∈(1,2),x 2∈(2,+∞),则( )A.f (x 1)<0,f (x 2)<0B.f (x 1)<0,f (x 2)>0C.f (x 1)>0,f (x 2)<0D.f (x 1)>0,f (x 2)>0解析:因为函数f (x )=log 2x +11-x在(1,+∞)上为增函数,且f (2)=0,所以当x 1∈(1,2)时,f (x 1)<f (2)=0;当x 2∈(2,+∞)时,f (x 2)>f (2)=0, 即f (x 1)<0,f (x 2)>0. 答案:B7.函数f (x )=xx -1(x ≥2)的最大值为__________.解析:易得f (x )=x x -1=1+1x -1,当x ≥2时,x -1>0,易知f (x )在[2,+∞)上是减函数,∴f (x )max =f (2)=1+12-1=2.答案:28.设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-x 2+4x ,x ≤4,log 2x ,x >4.若函数y =f (x )在区间(a ,a +1)上是增加的,则实数a 的取值范围是__________.解析:作出函数f (x )的图像如图所示,由图像可知f (x )在(a ,a +1)上是增加的,需满足a ≥4或a +1≤2,即a ≤1或a ≥4.答案:(-∞,1]∪[4,+∞)9.已知f (x )=xx -a(x ≠a ).(1)若a =-2,试证f (x )在(-∞,-2)上单调递增;(2)若a >0且f (x )在(1,+∞)上单调递减,求a 的取值范围. 解析:(1)证明:设x 1<x 2<-2,则f (x 1)-f (x 2)=x 1x 1+2-x 2x 2+2=2(x 1-x 2)(x 1+2)(x 2+2).因为(x 1+2)(x 2+2)>0,x 1-x 2<0,所以f (x 1)-f (x 2)<0,即f (x 1)<f (x 2), 所以f (x )在(-∞,-2)上单调递增. (2)设1<x 1<x 2,则f (x 1)-f (x 2)=x 1x 1-a -x 2x 2-a =a (x 2-x 1)(x 1-a )(x 2-a ).因为a >0,x 2-x 1>0,所以要使f (x 1)-f (x 2)>0, 只需(x 1-a )(x 2-a )>0恒成立,所以a ≤1.综上所述,a 的取值范围是(0,1].[B 组 能力提升练]1.下列函数f (x )中,满足“对任意的x 1,x 2∈(0,+∞)时,均有(x 1-x 2)[f (x 1)-f (x 2)]>0”的是( )A.f (x )=12B.f (x )=x 2-4x +4C.f (x )=2xD.f (x )=log 12x解析:(x 1-x 2)[f (x 1)-f (x 2)]>0等价于x 1-x 2与f (x 1)-f (x 2)正负号相同,故函数f(x )在(0,+∞)上单调递增.显然只有函数f (x )=2x 符合. 答案:C2.已知函数f (x )满足f (x -1)=f (5-x ),且对任意的x 1,x 2∈[2,+∞),x 1≠x 2,都有f (x 1)-f (x 2)x 1-x 2<0成立,若p =f (log 216),q =f (log 47),m =f ⎝ ⎛⎭⎪⎫⎝⎛⎭⎫1525,则p ,q ,m 的大小关系为( ) A.q <m <p B.p <m <q C.q <p <m D.p <q <m 解析:∵f (x -1)=f (5-x ),∴函数f (x )的图像关于直线x =2对称.又对任意的x 1,x 2∈[2,+∞),x 1≠x 2,都有f (x 1)-f (x 2)x 1-x 2<0成立,∴f (x )在区间[2,+∞)上单调递减,在(-∞,2)上单调递增.∵log 216=4,∴f (log 216)=f (4)=f (0),又1<log 47<log 48=32,0<⎝⎛⎭⎫1525<1,∴0<⎝⎛⎭⎫1525<1<log 47<2,∴p <m <q . 答案:B3.定义新运算⊕:当a ≥b 时,a ⊕b =a ;当a <b 时,a ⊕b =b 2,则函数f (x )=(1⊕x )x -(2⊕x ),x ∈[-2,2]的最大值等于( ) A.-1 B.1 C.6 D.12解析:由已知得当-2≤x ≤1时,f (x )=x -2,当1<x ≤2时,f (x )=x 3-2, 因为f (x )=x -2在[-2,1]上是增函数, 所以f (x )≤f (1)=-1,因为f (x )=x 3-2在(1,2]上是增函数,所以f (x )≤f (2)=6,所以f (x )max =f (2)=6. 答案:C4.(2021·西安模拟)已知函数y =log 2(ax -1)在(1,2)上单调递增,则实数a 的取值范围是( ) A.(0,1] B.[1,2] C.[1,+∞) D.[2,+∞)解析:要使y =log 2(ax -1)在(1,2)上单调递增,则a >0且a -1≥0,∴a ≥1. 答案:C5.(2021·衡阳模拟)若函数f (x )=2x -a +1+x -a -a 的定义域与值域相同,则a =( ) A.-1 B.1 C.0 D.±1解析:∵函数f (x )=2x -a +1+x -a -a , ∴函数f (x )的定义域为[a ,+∞). ∵函数f (x )的定义域与值域相同, ∴函数f (x )的值域为[a ,+∞).又∵函数f (x )在[a ,+∞)上是单调递增函数,∴当x =a 时,f (a )=2a -a +1-a =a ,解得a =1. 答案:B6.函数y =-x 2+2|x |+3的单调递减区间是__________.解析:由题意知,当x ≥0时,y =-x 2+2x +3=-(x -1)2+4;当x <0时,y =-x 2-2x +3=-(x +1)2+4,二次函数的图像如图所示,由图像可知,函数y =-x 2+2|x |+3的单调递减区间为[-1,0],[1,+∞).答案:[-1,0],[1,+∞)7.设f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧(x -a )2,x ≤0,x +1x+a ,x >0.若f (0)是f (x )的最小值,则a 的取值范围为__________.解析:因为当x ≤0时,f (x )=(x -a )2,f (0)是f (x )的最小值,所以a ≥0.当x >0时,f (x )=x +1x+a ≥2+a ,当且仅当x =1时取“=”.要满足f (0)是f (x )的最小值,需2+a ≥f (0)=a 2,即a 2-a -2≤0,解得-1≤a ≤2, 所以a 的取值范围是[0,2]. 答案:[0,2]8.已知函数f (x )=x 2+a |x -2|-4.(1)当a =2时,求f (x )在[0,3]上的最大值和最小值;(2)若f (x )在区间[-1,+∞)上单调递增,求实数a 的取值范围.解析:(1)当a =2时,f (x )=x 2+2|x -2|-4=⎩⎪⎨⎪⎧x 2+2x -8,x ≥2,x 2-2x ,x <2=⎩⎪⎨⎪⎧(x +1)2-9,x ≥2,(x -1)2-1,x <2,当x ∈[0,2)时,-1≤f (x )≤0,当x ∈[2,3]时,0≤f (x )≤7, 所以f (x )在[0,3]上的最大值为7,最小值为-1.(2)因为f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2+ax -2a -4,x >2,x 2-ax +2a -4,x ≤2,又f (x )在区间[-1,+∞)上单调递增,所以当x >2时,f (x )单调递增,则-a2≤2,即a ≥-4.当-1≤x ≤2时,f (x )单调递增,则a2≤-1.即a ≤-2,且4+2a -2a -4≥4-2a +2a -4恒成立, 故a 的取值范围为[-4,-2].[C 组 创新应用练]1.定义运算⎪⎪⎪⎪⎪⎪a b c d =ad -bc ,若函数f (x )=⎪⎪⎪⎪⎪⎪x -1 2-x x +3在(-∞,m )上单调递减,则实数m 的取值范围是( ) A.(-2,+∞) B.[-2,+∞) C.(-∞,-2) D.(-∞,-2]解析:∵⎪⎪⎪⎪⎪⎪a b c d =ad -bc ,∴f (x )=⎪⎪⎪⎪⎪⎪x -1 2-x x +3=(x -1)(x +3)-2×(-x )=x 2+4x -3=(x +2)2-7,∴f (x )的单调递减区间为(-∞,-2), ∵函数f (x )在(-∞,m )上单调递减, ∴(-∞,m )⊆(-∞,-2),即m ≤-2. 答案:D2.如果函数y =f (x )在区间I 上是增函数,且函数y =f (x )x在区间I 上是减函数,那么称函数y =f (x )是区间I 上的“缓增函数”,区间I 叫做“缓增区间”.若函数f (x )=12x 2-x +32是区间I 上的“缓增函数”,则“缓增区间”I 为( ) A.[1,+∞) B.[0,3] C.[0,1] D.[1,3]解析:因为函数f (x )=12x 2-x +32的对称轴为x =1,所以函数y =f (x )在区间[1,+∞)上是增函数,又当x ≥1时,f (x )x =12x -1+32x .令g (x )=12x -1+32x (x ≥1),则g ′(x )=12-32x 2=x 2-32x2,由g ′(x )≤0得1≤x ≤3,即函数f (x )x =12x -1+32x在区间[1,3]上单调递减,故“缓增区间”I 为[1,3].答案:D3.已知定义在区间(0,+∞)上的函数f (x )满足f ⎝⎛⎭⎫x 1x 2=f (x 1)-f (x 2),且当x >1时,f (x )>0,f (3)=1.(1)判断f (x )的单调性;(2)解关于x 的不等式f (3x +6)+f ⎝⎛⎭⎫1x >2;(3)若f (x )≤m 2-2am +1对所有x ∈(0,3],a ∈[-1,1]恒成立,求实数m 的取值范围.解析:(1)设x 1>x 2>0,则x 1x 2>1,因为当x >1时,f (x )>0,所以f (x 1)-f (x 2)=f ⎝⎛⎭⎫x 1x 2>0, 所以f (x 1)>f (x 2),所以函数f (x )在区间(0,+∞)上为增函数.(2)在f (x 1)-f (x 2)=f ⎝⎛⎭⎫x 1x 2中, 令x 1=9,x 2=3,所以f (9)-f (3)=f (3). 又f (3)=1,所以f (9)=2.所以不等式f (3x +6)+f ⎝⎛⎭⎫1x >2,可转化为f (3x +6)+f ⎝⎛⎭⎫1x >f (9), 所以f (3x +6)>f (9)-f ⎝⎛⎭⎫1x =f (9x ), 由函数f (x )为(0,+∞)上的增函数,可得3x +6>9x >0,所以0<x <1, 所以原不等式的解集为(0,1).(3)因为函数f (x )在(0,3]上是增函数, 所以f (x )在(0,3]上的最大值为f (3)=1,所以不等式f (x )≤m 2-2am +1对所有x ∈(0,3],a ∈[-1,1]恒成立转化为1≤m 2-2am +1对所有a ∈[-1,1]恒成立,即m 2-2am ≥0对所有a ∈[-1,1]恒成立. 设g (a )=-2ma +m 2,所以需满足⎩⎪⎨⎪⎧g (-1)≥0,g (1)≥0,即⎩⎪⎨⎪⎧2m +m 2≥0,-2m +m 2≥0,解该不等式组,得m ≤-2或m ≥2或m =0,即实数m 的取值范围为(-∞,-2]∪{0}∪[2,+∞).函数的奇偶性与周期性[A 组 基础保分练]1.(2021·石家庄模拟)下列函数中,既是偶函数又在区间(0,+∞)上单调递增的是( )A.y =1xB.y =|x |-1C.y =lg xD.y =⎝⎛⎭⎫12|x |解析:∵函数y =|x |-1和y =⎝⎛⎭⎫12|x |是偶函数,其中y =|x |-1在(0,+∞)上单调递增,y =⎝⎛⎭⎫12|x |在(0,+∞)上单调递减.答案:B2.若函数f (x )=(x -a )(x +2)为偶函数,则实数a =( ) A.0 B.1 C.-1 D.2 解析:f (x )=(x -a )(x +2)=x 2+(2-a )x -2a 为偶函数,则2-a =0,即a =2. 答案:D3.已知f (x )为定义在R 上的奇函数,当x ≥0时,f (x )=2x +m ,则f (-2)=( )A.-3B.-54C.54D.3 解析:因为f (x )为R 上的奇函数,所以f (0)=0,即f (0)=20+m =0,解得m =-1,则f (-2)=-f (2)=-(22-1)=-3. 答案:A4.已知函数f (x )是奇函数,在(0,+∞)上是减函数,且在区间[a ,b ](a <b <0)上的值域为[-3,4],则在区间[-b ,-a ]上( ) A.有最大值4 B.有最小值-4 C.有最大值-3 D.有最小值-3解析:根据题意作出y =f (x )的简图如图所示,由图知,选B.答案:B5.定义在R 上的偶函数f (x )满足f (x +3)=f (x ).若f (2)>1,f (7)=a ,则实数a 的取值范围为( ) A.(-∞,-3) B.(3,+∞) C.(-∞,-1) D.(1,+∞) 解析:因为f (x +3)=f (x ),所以f (x )是定义在R 上的以3为周期的周期函数,所以f (7)=f (7-9)=f (-2).又因为函数f (x )是偶函数, 所以f (-2)=f (2),所以f (7)=f (2)>1, 所以a >1,即a ∈(1,+∞). 答案:D6.已知函数y =f (x ),满足y =f (-x )和y =f (x +2)是偶函数,且f (1)=π3,设F (x )=f (x )+f (-x ),则F (3)=( ) A.π3 B.2π3C.πD.4π3解析:由y =f (-x )和y =f (x +2)是偶函数知,f (-x )=f (x ),f (x +2)=f (-x +2)=f (x -2),故f (x )=f (x +4),则F (3)=f (3)+f (-3)=2f (3)=2f (-1)=2f(1)=2π3.答案:B7.若函数f (x )=x ln (x +a +x 2)为偶函数,则a =__________.解析:因为f (x )为偶函数,所以f (-x )-f (x )=0恒成立,所以-x ln (-x +a +x 2)-x ln (x +a +x 2)=0恒成立,所以x ln a =0恒成立,所以ln a =0,即a =1. 答案:18.(2021·乐山模拟)已知函数f (x )满足:f (-x )+f (x )=0,且当x ≥0时,f (x )=2+m2x-1,则f (-1)=__________. 解析:因为f (-x )+f (x )=0, 所以f (x )为奇函数,又当x ≥0时,f (x )=2+m2x -1,则f (0)=2+m1-1=0,所以m =-1.所以当x ≥0时,f (x )=12x -1,所以f (-1)=-f (1)=-⎝⎛⎭⎫12-1=12.答案:129.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-x 2+2x ,x >0,0, x =0,x 2+mx ,x <0是奇函数.(1)求实数m 的值;(2)若函数f (x )在区间[-1,a -2]上单调递增,求实数a 的取值范围. 解析:(1)设x <0,则-x >0,所以f (-x )=-(-x )2+2(-x )=-x 2-2x . 又f (x )为奇函数,所以f (-x )=-f (x ),于是x <0时,f (x )=x 2+2x =x 2+mx ,所以m =2. (2)要使f (x )在[-1,a -2]上单调递增,结合f (x )的图像知⎩⎪⎨⎪⎧a -2>-1,a -2≤1,所以1<a ≤3,故实数a 的取值范围是(1,3].[B 组 能力提升练] 1.已知函数f (x )=a sin x +b 3x +4,若f (lg 3)=3,则f ⎝⎛⎭⎫lg 13=( ) A.13 B.-13C.5D.8解析:因为f (x )=a sin x +b 3x +4,则f (-x )=-a sin x -b 3x +4,所以f (x )+f (-x )=8,由于f ⎝⎛⎭⎫lg 13=f (-lg 3),因此f (lg 3)+f (-lg 3)=8,即3+f (-lg 3)=8,所以f (-lg 3)=5,即f ⎝⎛⎭⎫lg 13=f (-lg 3)=5. 答案:C2.已知定义在R 上的奇函数f (x )满足当x ≥0时f (x )=log 2(x +2)+x +b ,则|f (x )|>3的解集为( )A.(-∞,-2)∪(2,+∞)B.(-∞,-4)∪(4,+∞)C.(-2,2)D.(-4,4)解析:由题意知,f (0)=1+b =0,所以b =-1,所以f (x )=log 2(x +2)+x -1,所以f (2)=3,且该函数在R 上单调递增.因为|f (x )|>3=f (2),所以f (x )>f (2)或f (x )<-f (2)=f (-2),所以x >2或x <-2. 答案:A3.设f (x )是周期为2的奇函数,当0≤x ≤1时,f (x )=2x (1-x ),则f ⎝⎛⎭⎫-52等于( ) A.-12 B.-14C.14D.12解析:f ⎝⎛⎭⎫-52=f ⎝⎛⎭⎫-52+2=f ⎝⎛⎭⎫-12=-f ⎝⎛⎭⎫12=-2×12×⎝⎛⎭⎫1-12=-12. 答案:A4.(2021·郴州模拟)已知f (x )是定义在[2b ,1-b ]上的偶函数,且在[2b ,0]上为增函数,则f (x -1)≤f (2x )的解集为( )A.⎣⎡⎦⎤-1,23B.⎣⎡⎦⎤-1,13 C.[-1,1] D.⎣⎡⎦⎤13,1解析:因为f (x )是定义在[2b ,1-b ]上的偶函数,所以2b +1-b =0,所以b =-1,因为f (x )在[2b ,0]上为增函数,即函数f (x )在[-2,0]上为增函数,故函数f (x )在(0,2]上为减函数,则由f (x -1)≤f (2x ),可得|x -1|≥|2x |,即(x -1)2≥4x 2,解得-1≤x ≤13.又因为定义域为[-2,2],所以⎩⎪⎨⎪⎧-2≤x -1≤2,-2≤2x ≤2,解得⎩⎪⎨⎪⎧-1≤x ≤3,-1≤x ≤1.综上,-1≤x ≤13.答案:B5.已知偶函数f (x )在[0,+∞)上单调递增,则对任意实数a ,b ,“a >|b |”是“f (a )>f (b )”的( ) A.充分不必要条件 B.必要不充分条件 C.充要条件D.既不充分也不必要条件解析:因为f (x )为偶函数,所以f (x )=f (-x )=f (|x |),由于f (x )在[0,+∞)上单调递增,因此若a >|b |≥0,则f (a )>f (|b |),即f (a )>f (b ),所以a >|b |是f (a )>f (b )的充分条件;若f (a )>f (b ),则f (|a |)>f (|b |),可得|a |>|b |≥0,由于a ,b 的正负不能判断,因此无法得到a >|b |,则a >|b |不是f (a )>f (b )的必要条件,所以“a >|b |”是“f (a )>f (b )”的充分不必要条件. 答案:A 6.函数y =f (x )在[0,2]上单调递增,且函数f (x +2)是偶函数,则下列结论成立的是( )A.f (1)<f ⎝⎛⎭⎫52<f ⎝⎛⎭⎫72 B.f ⎝⎛⎭⎫72<f (1)<f ⎝⎛⎭⎫52 C.f ⎝⎛⎭⎫72<f ⎝⎛⎭⎫52<f (1) D.f ⎝⎛⎭⎫52<f (1)<f ⎝⎛⎭⎫72 解析:因为函数f (x +2)是偶函数,所以f (x +2)=f (-x +2), 所以函数f (x )的图像关于x =2对称,所以f ⎝⎛⎭⎫52=f ⎝⎛⎭⎫32,f ⎝⎛⎭⎫72=f ⎝⎛⎭⎫12.因为y =f (x )在[0,2]上单调递增,且12<1<32,所以f ⎝⎛⎭⎫12<f (1)<f ⎝⎛⎭⎫32,即f ⎝⎛⎭⎫72<f (1)<f ⎝⎛⎭⎫52. 答案:B7.定义在R 上的函数f (x )满足f (x )=f (2-x )及f (x )=-f (-x ),且在[0,1]上有f (x )=x 2,则f ⎝⎛⎭⎫2 01912=__________. 解析:函数f (x )的定义域是R ,f (x )=-f (-x ),所以函数f (x )是奇函数.又f (x )=f (2-x ),所以f (-x )=f (2+x )=-f (x ),所以f (4+x )=-f (2+x )=f (x ),故函数f (x )是以4为周期的奇函数,所以f ⎝⎛⎭⎫2 01912=f ⎝⎛⎭⎫2 020-12=f ⎝⎛⎭⎫-12=-f ⎝⎛⎭⎫12.因为在[0,1]上有f (x )=x 2,所以f ⎝⎛⎭⎫12=⎝⎛⎭⎫122=14,故f ⎝⎛⎭⎫2 01912=-14. 答案:-148.(2021·柳州模拟)已知函数f (x )对任意x ∈R 都有f (x +6)+f (x )=2f (3),y =f (x -1)的图像关于点(1,0)对称且f (2)=4,则f (22)=__________.解析:因为y =f (x -1)的图像关于点(1,0)对称,所以y =f (x )的图像关于点(0,0)对称,即函数f (x )为奇函数,由f (x +6)+f (x )=2f (3)得,f (x +12)+f (x +6)=2f (3),所以f (x +12)=f (x ),T =12,因此f (22)=f (-2)=-f (2)=-4. 答案:-49.已知函数f (x )对任意x ∈R 满足f (x )+f (-x )=0,f (x -1)=f (x +1),若当x ∈[0,1)时,f (x )=a x +b (a >0且a ≠1),且f ⎝⎛⎭⎫32=12. (1)求实数a ,b 的值;(2)求函数g (x )=f 2(x )+f (x )的值域. 解析:(1)因为f (x )+f (-x )=0, 所以f (-x )=-f (x ),即f (x )是奇函数. 因为f (x -1)=f (x +1),所以f (x +2)=f (x ), 即函数f (x )是周期为2的周期函数, 所以f (0)=0,即b =-1.又f ⎝⎛⎭⎫32=f ⎝⎛⎭⎫-12=-f ⎝⎛⎭⎫12=1-a =12, 解得a =14.(2)当x ∈[0,1)时f (x )=a x+b =⎝⎛⎭⎫14x -1∈⎝⎛⎦⎤-34,0, 由f (x )为奇函数知,当x ∈(-1,0)时,f (x )∈⎝⎛⎭⎫0,34, 又因为f (x )是周期为2的周期函数,所以当x ∈R 时,f (x )∈⎝⎛⎭⎫-34,34, 设t =f (x )∈⎝⎛⎭⎫-34,34, 所以g (x )=f 2(x )+f (x )=t 2+t =⎝⎛⎭⎫t +122-14, 即g (x )=⎝⎛⎭⎫t +122-14∈⎣⎡⎭⎫-14,2116.故函数g (x )=f 2(x )+f (x )的值域为⎣⎡⎭⎫-14,2116. [C 组 创新应用练]1.(2021·兰州模拟)对任意实数x ,定义[x ]为不大于x 的最大整数(例如[3.4]=3,[-3.4]=-4等).设函数f (x )=x -[x ],给出下列四个结论:①f (x )≥0;②f (x )<1;③f (x )是周期函数;④f (x )是偶函数.其中正确结论的个数是( ) A.1 B.2 C.3 D.4解析:由题意有[x ]≤x <[x ]+1,∴f (x )=x -[x ]≥0,且f (x )<1,∴①②正确;∵f (x +1)=x +1-[x +1]=x +1-([x ]+1)=x -[x ]=f (x ),∴f (x )为周期函数,③正确;∵f (-0.1)=-0.1-[-0.1]=-0.1-(-1)=0.9,f (0.1)=0.1-[0.1]=0.1-0=0.1≠f (-0.1),∴f (x )不是偶函数,④错误. 答案:C2.(2019·高考全国卷Ⅱ)设函数f (x )的定义域为R ,满足f (x +1)=2f (x ),且当x ∈(0,1] 时,f (x )=x (x -1).若对任意x ∈(-∞,m ],都有f (x )≥-89,则m 的取值范围是( )A.⎝⎛⎦⎤-∞,94B.⎝⎛⎦⎤-∞,73C.⎝⎛⎦⎤-∞,52D.⎝⎛⎦⎤-∞,83 解析:当x ∈(0,1]时,f (x )=x (x -1),∴当x ∈(0,1]时,f (x )∈⎣⎡⎦⎤-14,0. ∵f (x +1)=2f (x ),∴当x ∈(-1,0]时,x +1∈(0,1],f (x )=12f (x +1)=12(x +1)x ,f (x )∈⎣⎡⎦⎤-18,0; 当x ∈(-2,-1]时,x +1∈(-1,0],f (x )=12f (x +1)=14f (x +2)=14(x +2)(x +1),f (x )∈⎣⎡⎦⎤-116,0; …;当x ∈(1,2]时,x -1∈(0,1],f (x )=2f (x -1)=2(x -1)(x -2),f (x )∈⎣⎡⎦⎤-12,0; 当x ∈(2,3]时,x -1∈(1,2],f (x )=2f (x -1)=4f (x -2)=4(x -2)(x -3),f (x )∈[-1,0]; ….f (x )的图像如图所示.11若对任意x ∈(-∞,m ],都有f (x )≥-89,则有2<m ≤3. 设f (m )=-89,则4(m -2)(m -3)=-89, ∴m =73或m =83.结合图像可知,当m ≤73时,符合题意. 答案:B3.(2021·湘潭模拟)已知定义在R 上的偶函数y =f (x +2)的图像连续,当x >2时,函数y=f (x )是单调函数,则满足f (x )=f ⎝⎛⎭⎫1-1x +4的所有x 之积为__________. 解析:因为函数y =f (x +2)是连续的偶函数,所以直线x =0是它的图像的对称轴,所以直线x =2就是函数y =f (x )图像的对称轴.因为f (x )=f ⎝⎛⎭⎫1-1x +4,所以x =1-1x +4或x +1-1x +4=4.由x =1-1x +4,得x 2+3x -3=0,设方程的两根为x 1,x 2,所以x 1x 2=-3;由x +1-1x +4=4,得x 2+x -13=0,设方程的两根为x 3,x 4,所以x 3x 4=-13.所以x 1x 2x 3x 4=39. 答案:39。
高三冲刺复习,函数的奇偶性及周期性(含解析)
2.3函数的奇偶性及周期性1.函数的奇偶性2.(1)周期函数:对于函数y =f (x ),如果存在一个非零常数T ,使得当x 取定义域内的任何值时,都有__________,那么就称函数y =f (x )为周期函数,称T 为这个函数的周期.(2)最小正周期: 如果在周期函数f (x )的所有周期中存在一个__________,那么这个__________ 就叫做f (x )的最小正周期.(3)周期性常用的结论对f (x )定义域内任一自变量的值x : (1)若f (x +a )=-f (x ),则T =2a ; (2)若f (x +a )=1f (x ),则T =2a ;(3)若f (x +a )=-1f (x ),则T =2a .(a >0)1.判断函数的奇偶性,易忽视判断函数定义域是否关于原点对称.定义域关于原点对称是函数具有奇偶性的一个必要条件.2.判断函数f (x )的奇偶性时,必须对定义域内的每一个x ,均有f (-x )=-f (x ),而不能说存在x 0使f (-x 0)=-f (x 0)、f (-x 0)=f (x 0).3.分段函数奇偶性判定时,f (-x 0)=f (x 0)利用函数在定义域某一区间上不是奇偶函数而否定函数在整个定义域上的奇偶性是错误的. [试一试]1.已知f (x )=ax 2+bx 是定义在[a -1,2a ]上的偶函数,那么a +b 的值是________.2.已知定义在R 上的函数f (x )满足f (x )=-f ⎝⎛⎭⎫x +32,且f (1)=2,则f (2 014)=________.考点一 函数奇偶性的判断例1、(1)判断下列函数的奇偶性.① f (x )=1-x 2+x 2-1; ② f (x )=3-2x +2x -3;③ f (x )=3x-3-x ; ④ f (x )=4-x 2|x +3|-3; ⑤ f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2+x ,x >0,x 2-x ,x <0.(2)已知函数f (x )=2x -a2x +a在其定义域上为奇函数,求a 的值.考点二 函数奇偶性的应用例2、 (1)已知y =f (x )+x 2是奇函数,且f (1)=1.若g (x )=f (x )+2,则g (-1)=________.(2)已知奇函数f (x )的定义域为[-2,2],且在区间[-2,0]上递减, 求满足f (1-m )+f (1-m 2)<0的实数m 的取值范围.[类题通法] 应用函数奇偶性可解决的四类问题及解题方法 (1)求函数值: 将待求值利用奇偶性转化为已知区间上的函数值求解.(2)求解析式: 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)画函数图像和判断单调性:利用奇偶性可画出另一对称区间上的图像及判断另一区间上的单调性.[变式训练1] (1)已知函数y=f(x)是R上的偶函数,且在(-∞,0]上是减函数,若f(a)≥f(2),则实数a的取值范围是________.(2)已知定义在R上的偶函数f(x)在[0,+∞)上是增函数,且f(2)=1,若f(x+a)≤1对x∈[-1,1]恒成立,则实数a的取值范围是________.考点三函数的周期性及其应用例3、已知函数f(x)对任意的实数满足:f(x+3)=-1f(x),且当-3≤x<-1时,f(x)=-(x+2)2,当-1≤x<3时,f(x)=x.则f(1)+f(2)+f(3)+…+f(2 014)=________.[类题通法] 函数周期性的判定与应用(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.[针对训练2] 设f(x)是定义在R上的奇函数,且对任意实数x,恒有f(x+2)=-f(x).当x∈[0,2]时,f(x)=2x-x2. (1)求证:f(x)是周期函数;(2)当x∈[2,4]时,求f(x)的解析式.[课堂练习]1.设f (x )是周期为2的奇函数,当0≤x ≤1时,f (x )=2x (1-x ),则f ⎝⎛⎭⎫-52=________.2.(2010·江苏高考)设函数f (x )=x (e x +a e -x )(x ∈R )是偶函数,则实数a 的值为________.3.设函数f (x )=x 3cos x +1.若f (a )=11,则f (-a )=________.4.若函数f (x )=x 2-|x +a |为偶函数,则实数a =________.5.设定义在[-2,2]上的偶函数f (x )在区间[-2,0]上单调递减,若f (1-m )<f (m ),求实数m 的取值范围.6、函数f (x )=ax +b 1+x2是定义在(-1,1)上的奇函数,且f ⎝⎛⎭⎫12=25. ①确定函数f (x )的解析式; ②用定义证明f (x )在(-1,1)上是增函数; ③解不等式f (t -1)+f (t )<0.2.3函数的奇偶性及周期性1.函数的奇偶性2.(1)周期函数:对于函数y =f (x ),如果存在一个非零常数T ,使得当x 取定义域内的任何值时,都有f (x +T )=f (x ),那么就称函数y =f (x )为周期函数,称T 为这个函数的周期.(2)最小正周期:如果在周期函数f (x )的所有周期中存在一个最小的正数,那么这个最小正数就叫做f (x )的最小正周期.1.判断函数的奇偶性,易忽视判断函数定义域是否关于原点对称.定义域关于原点对称是函数具有奇偶性的一个必要条件.2.判断函数f (x )的奇偶性时,必须对定义域内的每一个x ,均有f (-x )=-f (x ),而不能说存在x 0使f (-x 0)=-f (x 0)、f (-x 0)=f (x 0).3.分段函数奇偶性判定时,f (-x 0)=f (x 0)利用函数在定义域某一区间上不是奇偶函数而否定函数在整个定义域上的奇偶性是错误的.[试一试]1.已知f (x )=ax 2+bx 是定义在[a -1,2a ]上的偶函数,那么a +b 的值是______.答案:13解析:∵f (x )=ax 2+bx 是定义在[a -1,2a ]上的偶函数,∴a -1+2a =0,∴a =13.又f (-x )=f (x ),∴b =0,∴a +b =13.2.已知定义在R 上的函数f (x )满足f (x )=-f ⎝⎛⎭⎫x +32,且f (1)=2,则f (2 014)=________. 解析:∵f (x )=-f ⎝⎛⎭⎫x +32,∴f (x +3)=f ⎣⎡⎦⎤⎝⎛⎭⎫x +32+32=-f ⎝⎛⎭⎫x +32=f (x ). ∴f (x )是以3为周期的周期函数.则f (2 014)=f (671×3+1)=f (1)=2. 答案:2 考点一 函数奇偶性的判断例1、(1)判断下列函数的奇偶性.① f (x )=1-x 2+x 2-1; ② f (x )=3-2x +2x -3;③ f (x )=3x-3-x; ④ f (x )=4-x 2|x +3|-3; ⑤ f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2+x ,x >0,x 2-x ,x <0.(2)已知函数f (x )=2x -a2x +a在其定义域上为奇函数,求a 的值.解:①∵由⎩⎪⎨⎪⎧x 2-1≥0,1-x 2≥0,得x =±1,∴f (x )的定义域为{-1,1}.又f (1)+f (-1)=0,f (1)-f (-1)=0,即f (x )=±f (-x ).∴f (x )既是奇函数又是偶函数. ②∵函数f (x )=3-2x +2x -3的定义域为⎩⎨⎧⎭⎬⎫32,不关于坐标原点对称,∴函数f (x )既不是奇函数,也不是偶函数.③∵f (x )的定义域为R ,∴f (-x )=3-x -3x =-(3x -3-x )=-f (x ),所以f (x )为奇函数.④∵由⎩⎪⎨⎪⎧4-x 2≥0,|x +3|-3≠0,得-2≤x ≤2且x ≠0.∴f (x )的定义域为[-2,0)∪(0,2],∴f (x )=4-x 2|x +3|-3=4-x 2(x +3)-3=4-x 2x, ∴f (-x )=-f (x ),∴f (x )是奇函数.⑤易知函数的定义域为(-∞,0)∪(0,+∞)关于原点对称,又当x >0时,f (x )=x 2+x ,则当x <0时,-x >0,故f (-x )=x 2-x =f (x );当x <0时,f (x )=x 2-x ,则当x >0时,-x <0, 故f (-x )=x 2+x =f (x ),故原函数是偶函数.(2)已知函数f (x )=2x -a2x +a在其定义域上为奇函数,求a 的值.解析:由f (-x )=-f (x ),得2-x -a 2-x +a =-2x -a2x +a .于是1a -2x1a +2x =a -2x a +2x , ∴1a =a , ∴a =±1.考点二 函数奇偶性的应用例2、 (1)已知y =f (x )+x 2是奇函数,且f (1)=1.若g (x )=f (x )+2,则g (-1)=________.(2)已知奇函数f (x )的定义域为[-2,2],且在区间[-2,0]上递减, 求满足f (1-m )+f (1-m 2)<0的实数m 的取值范围.[解析] (1)∵y =f (x )+x 2是奇函数,且x =1时,y =2,∴当x =-1时,y =-2, 即f (-1)+(-1)2=-2, 得f (-1)=-3,所以g (-1)=f (-1)+2=-1. (2)∵f (x )的定义域为[-2,2],∴⎩⎪⎨⎪⎧-2≤1-m ≤2,-2≤1-m 2≤2,解得-1≤m ≤ 3.① 又f (x )为奇函数,且在[-2,0]上递减, ∴f (x )在[-2,2]上递减, ∴f (1-m )<-f (1-m 2)=f (m 2-1)⇒1-m >m 2-1,即-2<m <1.② 综合①②可知,-1≤m <1.[类题通法] 应用函数奇偶性可解决的四类问题及解题方法 (1)求函数值: 将待求值利用奇偶性转化为已知区间上的函数值求解.(2)求解析式: 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)画函数图像和判断单调性:利用奇偶性可画出另一对称区间上的图像及判断另一区间上的单调性.[变式训练1] (1)已知函数y =f (x )是R 上的偶函数,且在(-∞,0]上是减函数,若f (a )≥f (2),则实数a 的取值范围是________.(2)已知定义在R 上的偶函数f (x )在[0,+∞)上是增函数,且f (2)=1,若f (x +a )≤1对x ∈[-1,1]恒成立,则实数a 的取值范围是________. 解析:∵y =f (x )是R 上的偶函数,且在(-∞,0]上是减函数, ∴函数y =f (x )在[0,+∞)上是增函数. ∴当a >0时,由f (a )≥f (2)可得a ≥2, 当a <0时,由f (a )≥f (2)=f (-2),可得a ≤-2. 所以实数a 的取值范围是(-∞,-2]∪[2,+∞).2.解析:由题意得-2≤x +a ≤2对x ∈[-1,1]恒成立,即-2-x ≤a ≤2-x 对x ∈[-1,1]恒成立.当x ∈[-1,1]时,(-2-x )max =-2-(-1)=-1,(2-x )min =2-1=1,所以实数a 的取值范围是[-1,1]. 答案:[-1,1]考点三 函数的周期性及其应用例3、 已知函数f (x )对任意的实数满足:f (x +3)=-1f (x ),且当-3≤x <-1时, f (x )=-(x +2)2,当-1≤x <3时,f (x )=x .则f (1)+f (2)+f (3)+…+f (2 014)=________. [解析] ∵对任意x ∈R ,都有f (x +3)=-1f (x ),∴f (x +6)=f (x +3+3)=-1f (x +3)=-1-1f (x )=f (x ),∴f (x )是以6为周期的周期函数,∵当-3≤x <-1时, f (x )=-(x +2)2,当-1≤x <3时,f (x )=x , ∴f (1)=1,f (2)=2,f (3)=f (-3)=-1,f (4)=f (-2)=0, f (5)=f (-1)=-1, f (6)=f (0)=0. ∴f (1)+f (2)+…+f (6)=1, ∴f (1)+f (2)+…+f (6)=f (7)+f (8)+…+f (12)=…=f (2 005)+f (2 006)+…+f (2 010)=1,∴f (1)+f (2)+…+f (2 010)=1×2 0106=335.而f (2 011)+f (2 012)+f (2 013)+f (2 014)=f (1)+f (2)+f (3)+f (4)=1+2-1+0=2, ∴f (1)+f (2)+…+f (2 014)=335+2=337. [类题通法] 函数周期性的判定与应用(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.[针对训练2] 设f (x )是定义在R 上的奇函数,且对任意实数x ,恒有f (x +2)=-f (x ).当x ∈[0,2]时,f (x )=2x -x 2. (1)求证:f (x )是周期函数; (2)当x ∈[2,4]时,求f (x )的解析式. 解:(1)证明:∵f (x +2)=-f (x ),∴f (x +4)=-f (x +2)=f (x ).∴f (x )是周期为4的周期函数.(2)∵x ∈[2,4],∴-x ∈[-4,-2],∴4-x ∈[0,2], ∴f (4-x )=2(4-x )-(4-x )2=-x 2+6x -8.又∵f (4-x )=f (-x )=-f (x ),∴-f (x )=-x 2+6x -8, 即f (x )=x 2-6x +8,x ∈[2,4]. [课堂练习]1.设f (x )是周期为2的奇函数,当0≤x ≤1时,f (x )=2x (1-x ),则f ⎝⎛⎭⎫-52=________. 解析:∵f (x )是周期为2的奇函数,∴f ⎝⎛⎭⎫-52=-f ⎝⎛⎭⎫52=-f ⎝⎛⎭⎫52-2=-f ⎝⎛⎭⎫12=-2×12×⎝⎛⎭⎫1-12=-12. 2.(2010·江苏高考)设函数f (x )=x (e x +a e -x )(x ∈R )是偶函数,则实数a 的值为________.解析:设g (x )=x ,h (x )=e x +a e -x ,因为函数g (x )=x 是奇函数,则由题意知,函数h (x )=e x +a e -x 为奇函数,又函数f (x )的定义域为R ,∴h (0)=0,解得a =-1.3.设函数f (x )=x 3cos x +1.若f (a )=11,则f (-a )=________.解析:观察可知,y =x 3cos x 为奇函数,且f (a )=a 3cos a +1=11,故a 3cos a =10.则f (-a )=-a 3·cos a +1=-10+1=-9.4.若函数f (x )=x 2-|x +a |为偶函数,则实数a =________. 解析:法一:∵f (-x )=f (x )对于x ∈R 恒成立,∴|-x +a |=|x +a |对于x ∈R 恒成立,两边平方整理得ax =0对于x ∈R 恒成立,故a =0.法二:由f (-1)=f (1),得|a -1|=|a +1|得a =0.5.设定义在[-2,2]上的偶函数f (x )在区间[-2,0]上单调递减,若f (1-m )<f (m ),求实数m 的取值范围.解:由偶函数性质知f (x )在[0,2]上单调递增,且f (1-m )=f (|1-m |),f (m )=f (|m |),因此f (1-m )<f (m )等价于⎩⎪⎨⎪⎧-2≤1-m ≤2,-2≤m ≤2,|1-m |<|m |.解得:12<m ≤2. 因此实数m 的取值范围是⎝⎛⎦⎤12,2. 6、函数f (x )=ax +b 1+x2是定义在(-1,1)上的奇函数,且f ⎝⎛⎭⎫12=25. ①确定函数f (x )的解析式;②用定义证明f (x )在(-1,1)上是增函数; ③解不等式f (t -1)+f (t )<0. 【思路点拨】①利用f (0)=0,f ⎝⎛⎭⎫12=25列方程组,求出a ,b ,②设出-1<x 1<x 2<1,比较f (x 2)与f (x 1)的大小,由定义得出结论. ③利用单调性把函数值关系转化为变量t 的关系,求出t .[解析] ①依题意,得⎩⎪⎨⎪⎧f (0)=0,f ⎝⎛⎭⎫12=25,即⎩⎪⎨⎪⎧b1+02=0,a 2+b1+14=25⇒⎩⎪⎨⎪⎧a =1,b =0.所以f (x )=x 1+x 2.②证明:任取-1<x 1<x 2<1,则f (x 2)-f (x 1)=x 21+x 22-x 11+x 21=(x 2-x 1)(1-x 1x 2)(1+x 21)(1+x 22).因为-1<x 1<x 2<1,所以x 2-x 1>0,1+x 21>0,1+x 22>0,又因为-1<x 1x 2<1,所以1-x 1x 2>0,所以f (x 2)-f (x 1)>0,所以f (x )在(-1,1)上是增函数.③f (t -1)<-f (t )=f (-t ).因为f (x )在(-1,1)上是增函数,所以-1<t -1<-t <1,解得0<t <12.。
函数的奇偶性与周期性精选习题(含解析)
1 / 9函数的奇偶性与周期性精选习题一、选择题1.(奇偶性与反函数结合求值)已知函数()()2g x f x x =+是奇函数,当0x >时,函数()f x 的图象与函数2y log x =的图象关于y x =对称,则()()12g g -+-=( ). A .-7B .-9C .-11D .-132.(利用奇偶函数的对称性求值)已知函数2()cos 2121x f x x x π⎛⎫=-++ ⎪+⎝⎭,则()f x 的最大值与最小值的和为 A .0B .1C .2D .43.(利用函数的奇偶性判断图象)函数()21sin 1xx e f x ⎛⎫=-⎪+⎝⎭的图象大致形状为( ) A . B .C .D .4.(利用奇偶性单调性比较大小)设函数()f x 是定义在实数集上的奇函数,在区间[1,0)-上是增函数,且(2)()f x f x +=-,则有( )A .13()()(1)32f f f <<B .31(1)()()23f f f <<C .13(1)()()32f f f <<D .31()(1)()23f f f <<5.(利用奇偶性周期性求函数值)已知()f x 是定义在R 上的偶函数,且(5)(3)f x f x +=-,如果当[0,4)x ∈时,2()log (2)f x x =+,则(766)f =( )A .3B .-3C .2D .-26.(利用奇偶性周期性判断方程根的个数)函数()f x 对于任意实数x ,都()()f x f x -=与2 / 9(1)(1)f x f x -=+成立,并且当01x ≤≤时,()2f x x =.则方程()02019xf x -=的根的个数是( )A .2020B .2019C .1010D .10097.(利用奇偶性周期性求字母范围)设()f x 是定义在R 上的偶函数,对任意的x ∈R ,都有()()22f x f x -=+,且当[]2,0x ∈-时,()112xf x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭,若关于x 的方程()()log 20(1)a f x x a -+=>在区间(]2,6-内恰有三个不同实根,则实数a 的取值范围是( ) A.B.)2C.2⎤⎦D.2⎤⎦二、填空题8.(利用奇偶性解不等式)已知()f x 是R 上的偶函数,且当0x ≥时,()23f x x x =-,则不等式()22f x -≤的解集为___.9.(奇偶性与导函数结合)已知定义在()(),00,-∞⋃+∞上的偶函数()f x 的导函数为()f x ',对定义域内的任意x ,都有()()22f x xf x '+<成立,则使得()()22424x f x f x -<-成立的x 的取值范围为_____.10(由函数图象判断周期性求函数值)如图,边长为1的正方形ABCD ,其中边DA 在x 轴上,点D 与坐标原点重合,若正方形沿x 轴正向滚动,先以A 为中心顺时针旋转,当B 落在x 轴上时,再以B 为中心顺时针旋转,如此继续,当正方形ABCD 的某个顶点落在x 轴上时,则以该顶点为中心顺时针旋转.设顶点C (x ,y )滚动时形成的曲线为y =f (x ),则f (2019)=________.3 / 9函数的奇偶性与周期性精选习题解析一、选择题1.(奇偶性与反函数结合求值)已知函数()()2g x f x x =+是奇函数,当0x >时,函数()f x 的图象与函数2y log x =的图象关于y x =对称,则()()12g g -+-=( ). A .-7 B .-9C .-11D .-13【答案】C【解析】∵x >0时,f (x )的图象与函数y =log 2x 的图象关于y =x 对称; ∴x >0时,f (x )=2x ;∴x >0时,g (x )=2x +x 2,又g (x )是奇函数;∴g (﹣1)+g (﹣2)=﹣[g (1)+g (2)]=﹣(2+1+4+4)=﹣11. 故选C .2.(利用奇偶函数的对称性求值)已知函数2()cos 2121x f x x x π⎛⎫=-++ ⎪+⎝⎭,则()f x 的最大值与最小值的和为 A .0 B .1C .2D .4【答案】C【解析】对()f x 整理得,()22cos 21sin 21211x x f x x x x x π⎛⎫=-++=++ ⎪++⎝⎭ 而易知2sin 2,1xy x y x ==+都是奇函数, 则可设()()21sin 21g x f x x xx =-++=,可得()g x 为奇函数,即()g x 关于点()0,0对称所以可知()()1f x g x =+关于点()0,1对称,所以()f x 的最大值和最小值也关于点()0,1,因此它们的和为2. 故选C 项.3.(利用函数的奇偶性判断图象)函数()21sin 1xx e f x ⎛⎫=-⎪+⎝⎭的图象大致形状为( )4 / 9A .B .C .D .【答案】A【解析】()211sin sin 11x x xe xf x x e e -⎛⎫=-=⋅ ⎪++⎝⎭, ()()()()11sin sin sin 1111x x xx x xe e e x x xf x f x e e e----=⋅-=⋅---=++⋅=+, 所以()f x 为偶函数,排除CD ;()221s 202in 1e e f -=⋅<+,排除B ,故选:A4.(利用奇偶性单调性比较大小)设函数()f x 是定义在实数集上的奇函数,在区间[1,0)-上是增函数,且(2)()f x f x +=-,则有( )A .13()()(1)32f f f <<B .31(1)()()23f f f <<C .13(1)()()32f f f <<D .31()(1)()23f f f <<【答案】A【解析】Q ()f x 为奇函数,()()f x f x ∴-=-,又Q (2)()f x f x +=-11f f ,f (1)f (1)33⎛⎫⎛⎫∴=--=-- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,3112222f f f ⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-+=-- ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,5 / 9又1111023--<-<-≤Q …,且函数在区间[1,0)-上是增函数, 11f (1)f f 023⎛⎫⎛⎫∴-<-<-< ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,11f (1)f f 23⎛⎫⎛⎫∴-->-->-- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭31(1)23f f f ⎛⎫⎛⎫∴>> ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,故选A.5.(利用奇偶性周期性求函数值)已知()f x 是定义在R 上的偶函数,且(5)(3)f x f x +=-,如果当[0,4)x ∈时,2()log (2)f x x =+,则(766)f =( )A .3B .-3C .2D .-2【答案】C【解析】由()()53f x f x +=-,得()()8f x f x +=,所以()f x 是周期为8的周期函数,当[)0,4x ∈时,()()2log 2f x x =+,所以()()()76696822f f f =⨯-=-,又()f x 是定义在R 上的偶函数所以()()222log 42f f -===.故选C 。
2022年高考数学一轮复习专题3-3 函数的奇偶性与周期性(含答案解析)
则 ,
所以 .
故选:C.
【点睛】本题考查函数奇偶性与对称性,周期性,解题关键是由奇函数的性质和对称性得出函数为周期函数.
12.奇函数 的定义域为R,若 为偶函数,且 ,则 =( )
A.﹣2B.﹣1C.0D.1
【答案】B
【解析】
【分析】根据题意和函数的奇偶性,得到函数 是周期为4的周期函数,进而利用函数的周期性,求得 的值,即可得到答案.
∴1=2- ,∴a=2.
(2)由(1)知f(x)=x- ,
定义域为(-∞,0)∪(0,+∞)关于原点对称.
f(-x)=-x- =-x+ =-(x- )=-f(x),
∴函数f(x)为奇函数.
【点睛】本题考查函数解析式中参数的求解,利用奇偶性的定义判断函数奇偶性,属综合基础题.
高频考点二:函数奇偶性的应用
对于选项 ,令 ,则 .
在 中,将 换为 ,得 ,
【点睛】本题考查利用函数周期性求函数值,涉及函数奇偶性的应用,属综合基础题.
14.已知定义在 上的奇函数 满足 ,当 时, ,则 ()
A.2019B.1C.0D.-1
【答案】C
【解析】
【分析】根据题意推导出函数 的对称性和周期性,可得出该函数的周期为 ,于是得出
可得出答案.
【详解】 函数 是 上的奇函数,则 ,
对于D选项,令 ,则 , , 且 ,
所以,函数 为非奇非偶函数.
故选:B.
【点睛】本题考查函数奇偶性的判断,考查函数奇偶性定义的应用,考查推理能力,属于基础题.
【知识拓展】
(1)奇、偶函数定义域的特点.
由于f(x)和f(-x)须同时有意义,所以奇、偶函数的定义域关于原点对称.这是函数具有奇偶性的必要不充分条件,所以首先考虑定义域;
高考数学一轮复习讲练测(新教材新高考)专题3-3函数的奇偶性与周期性-教师版
专题3.3函数的奇偶性与周期性练基础1.(2021·海南海口市·高三其他模拟)已知函数()(0)f x kx b k =+≠,则“(0)0f =”是“函数()f x 为奇函数”的()A .充分而不必要条件B .必要而不充分条件C .充分必要条件D .既不充分也不必要条件【答案】C 【解析】化简“(0)0f =”和“函数()f x 为奇函数”,再利用充分必要条件的定义判断得解.【详解】(0)0f =,所以0b =,函数()f x 为奇函数,所以()()0f x kx b f x kx b -=-+=-=--=,所以0b =.所以“(0)0f =”是“函数()f x 为奇函数”的充分必要条件.故选:C2.(2021·福建高三三模)若函数()y f x =的大致图象如图所示,则()f x 的解析式可能是()A .()1xf x x =-B .()1x f x x=-C .()21x f x x =-D .()21x f x x =-【答案】C 【解析】利用排除法,取特殊值分析判断即可得答案解:由图可知,当(0,1)x ∈时,()0f x <,取12x =,则对于B ,112(101212f ==>-,所以排除B ,对于D ,1122()012314f ==>-,所以排除D ,当0x >时,对于A ,()1111x f x x x ==+--,此函数是由1y x =向右平移1个单位,再向上平移1个单位,所以1x >时,()1f x >恒成立,而图中,当1x >时,()f x 可以小于1,所以排除A,故选:C3.(2021·广东高三其他模拟)下列函数中,既是奇函数又在区间()0,1上单调递增的是()A.y =B .1y x x=+C .xx y ee =-﹣D .2log y x=【答案】C 【解析】利用函数奇偶性的定义和函数的解析式判断.【详解】A.函数y =的定义域是[0,)+∞,所以函数是非奇非偶函数,故错误;B.1y x x=+在()0,1上单调递减,故错误;C.因为()()()xx x x f x ee e ef x --=---=-=﹣,所以函数是奇函数,且在()0,1上单调递增,正确;D.因为()()22log =log f x x x f x -=-=,所以函数是偶函数,故错误;故选:C .4.(2021·湖南高三月考)定义函数1,()1,x D x x ⎧=⎨-⎩为有理数,为无理数,则下列命题中正确的是()A .()D x 不是周期函数B .()D x 是奇函数C .()yD x =的图象存在对称轴D .()D x 是周期函数,且有最小正周期【答案】C 【解析】当m 为有理数时恒有()()D x m D x +=,所以()D x 是周期函数,且无最小正周期,又因为无论x 是有理数还是无理数总有()()D x D x -=,所以函数()D x 为偶函数,图象关于y 轴对称.当m 为有理数时,()1,1,x D x m x ⎧+=⎨-⎩为有理数为无理数,()()D x m D x ∴+=,∴任何一个有理数m 都是()D x 的周期,()D x ∴是周期函数,且无最小正周期,∴选项A ,D 错误,若x 为有理数,则x -也为有理数,()()D x D x ∴=-,若x 为无理数,则x -也为无理数,()()D x D x ∴=-,综上,总有()()D x D x -=,∴函数()D x 为偶函数,图象关于y 轴对称,∴选项B 错误,选项C 正确,故选:C5.【多选题】(2021·淮北市树人高级中学高一期末)对于定义在R 上的函数()f x ,下列说法正确的是()A .若()f x 是奇函数,则()1f x -的图像关于点()1,0对称B .若对x ∈R ,有()()11f x f x =+-,则()f x 的图像关于直线1x =对称C .若函数()1f x +的图像关于直线1x =-对称,则()f x 为偶函数D .若()()112f x f x ++-=,则()f x 的图像关于点()1,1对称【答案】ACD 【解析】四个选项都是对函数性质的应用,在给出的四个选项中灵活的把变量x 加以代换,再结合函数的对称性、周期性和奇偶性就可以得到正确答案.【详解】对A ,()f x 是奇函数,故图象关于原点对称,将()f x 的图象向右平移1个单位得()1f x -的图象,故()1f x -的图象关于点(1,0)对称,正确;对B ,若对x ∈R ,有()()11f x f x =+-,得()()2f x f x +=,所以()f x 是一个周期为2的周期函数,不能说明其图象关于直线1x =对称,错误.;对C ,若函数()1f x +的图象关于直线1x =-对称,则()f x 的图象关于y 轴对称,故为偶函数,正确;对D ,由()()112f x f x ++-=得()()()()112,202f f f f +=+=,()()()()312,422,f f f f +-=+-= ,()f x 的图象关于(1,1)对称,正确.故选:ACD.6.【多选题】(2020·江苏南通市·金沙中学高一期中)已知偶函数()f x 在区间[)0,+∞上是增函数,则满足1(21)()3f x f -<的x 的取值是()A .0B .12C .712D .1【答案】BC 【解析】根据偶函数和单调性求得不等式的解,然后判断各选项..【详解】由题意1213x -<,解得1233x <<,只有BC 满足.故选:BC .7.【多选题】(2021·广东高三二模)函数()f x 的定义域为R ,且()1f x -与()1f x +都为奇函数,则下列说法正确的是()A .()f x 是周期为2的周期函数B .()f x 是周期为4的周期函数C .()2f x +为奇函数D .()3f x +为奇函数【答案】BD 【解析】AB 选项,利用周期函数的定义判断;CD 选项,利用周期性结合()1f x -,()1f x +为奇函数判断.【详解】因为函数()f x 的定义域为R ,且()1f x -与()1f x +都为奇函数,所以()()11f x f x --=--,()()11f x f x -+=-+,所以()()2f x f x =---,()()2f x f x =--+,所以()()22f x f x --=-+,即()()4f x f x +=,故B 正确A 错误;因为()()()3341f x f x f x +=+-=-,且()1f x -为奇函数,所以()3f x +为奇函数,故D 正确;因为()2f x +与()1f x +相差1,不是最小周期的整数倍,且()1f x +为奇函数,所以()2f x +不为奇函数,故C 错误.故选:BD.8.(2021·吉林高三二模(文))写出一个符合“对x R ∀∈,()()0f x f x +-=”的函数()f x =___________.【答案】3x (答案不唯一)【解析】分析可知函数()f x 的定义域为R ,且该函数为奇函数,由此可得结果.【详解】由题意可知,函数()f x 的定义域为R ,且该函数为奇函数,可取()3f x x =.故答案为:3x (答案不唯一).9.(2021·全国高三二模(理))已知()y f x =为R 上的奇函数,且其图象关于点()2,0对称,若()11f =,则()2021f =__________.【答案】1【解析】根据函数的对称性及奇函数性质求得函数周期为4,从而()2021(1)1f f ==.【详解】函数关于点()2,0对称,则()(4)f x f x =--,又()y f x =为R 上的奇函数,则()(4)(4)f x f x f x =--=-,因此函数的周期为4,因此()2021(1)1f f ==.故答案为:1.10.(2021·上海高三二模)已知函数()f x 的定义域为R ,函数()g x 是奇函数,且()()2x g x f x =+,若(1)1f =-,则(1)f -=___________.【答案】32-【解析】通过计算(1)(1)g g +-可得.【详解】因为()g x 是奇函数,所以(1)(1)0g g +-=,即1(1)2(1)02f f ++-+=,所以53(1)122f -=-=-.故答案为:32-.练提升1.(2021·安徽高三三模(文))若把定义域为R 的函数()f x 的图象沿x 轴左右平移后,可以得到关于原点对称的图象,也可以得到关于y 轴对称的图象,则关于函数()f x 的性质叙述一定正确的是()A .()()0f x f x -+=B .()()11f x f x -=-C .()f x 是周期函数D .()f x 存在单调递增区间【答案】C 【解析】通过举例说明选项ABD 错误;对于选项C 可以证明判断得解.【详解】定义域为R 的函数()f x 的图象沿x 轴左右平移后,可以得到关于原点对称的图象,也可以得到关于y 轴对称的图象,∴()f x 的图象既有对称中心又有对称轴,但()f x 不一定具有奇偶性,例如()sin 3f x x π⎛⎫=+⎪⎝⎭,由()()0f x f x -+=,则()f x 为奇函数,故选项A 错误;由()()11f x f x -=-,可得函数()f x 图象关于0x =对称,故选项B 错误;由()0f x =时,()f x 不存在单调递增区间,故选项D 错误;由已知设()f x 图象的一条对称抽为直线x a =,一个对称中心为(),0b ,且a b ¹,∴()()2f a x f x +=-,()()2f x f b x -=-+,∴()()22f a x f b x +=-+,∴()()()2222f a x b f b x b f x +-=-+-=-,∴()()()()442222f x a b f b x b f x a b f x +-=-+-=-+-=,∴()f x 的一个周期()4T a b =-,故选项C 正确.故选:C2.(2021·天津高三二模)已知函数()f x 在R 上是减函数,且满足()()f x f x -=-,若31log 10a f ⎛⎫=- ⎪⎝⎭,()3log 9.1b f =,()0.82c f =,则a ,b ,c 的大小关系为()A .a b c >>B .c b a >>C .b a c >>D .c a b>>【答案】B 【解析】根据对数运算性质和对数函数单调性可得331log log 9.1210->>,根据指数函数单调性可知0.822<;利用()f x 为减函数可知()()0.8331log log 9.1210f f f ⎛⎫-<< ⎪⎝⎭,结合()f x 为奇函数可得大小关系.【详解】33331log log 10log 9.1log 9210-=>>= ,0.822<即:0.8331log log 9.1210->>又()f x 是定义在R 上的减函数()()0.8331log log 9.1210f f f ⎛⎫∴-<< ⎪⎝⎭又()f x 为奇函数3311log log 1010f f⎛⎫⎛⎫∴-=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭()()0.8331log log 9.1210f f f ⎛⎫∴-<< ⎪⎝⎭,即:c b a >>.故选:B.3.(2021·陕西高三三模(理))已知函数f (x )为R 上的奇函数,且()(2)f x f x -=+,当[0,1]x ∈时,()22x xaf x =+,则f (101)+f (105)的值为()A .3B .2C .1D .0【答案】A 【解析】根据函数为奇函数可求得函数的解析式,再由()(2)f x f x -=+求得函数f (x )是周期为4的周期函数,由此可计算得选项.【详解】解:根据题意,函数f (x )为R 上的奇函数,则f (0)=0,又由x ∈[0,1]时,()22xx a f x =+,则有f (0)=1+a =0,解可得:a =﹣1,则有1()22xxf x =-,又由f (﹣x )=f (2+x ),即f (x +2)=﹣f (x ),则有f (x +4)=﹣f (x +2)=f (x ),即函数f (x )是周期为4的周期函数,则1313(101)(1)2,(105)(1)22222f f f f ==-===-=,故有f (101)+f (105)=3,故选:A .4.(2021·上海高三二模)若()f x 是R 上的奇函数,且()f x 在[0,)+∞上单调递增,则下列结论:①|()|y f x =是偶函数;②对任意的x ∈R 都有()|()|0f x f x -+=;③()()y f x f x =-在(,0]-∞上单调递增;④反函数1()y fx -=存在且在(,0]-∞上单调递增.其中正确结论的个数为()A .1B .2C .3D .4【答案】C 【解析】根据奇函数定义以及单调性性质,及反函数性质逐一进行判断选择.【详解】对于①,由()f x 是R 上的奇函数,得()()f x f x -=-,∴|()||()||()|-=-=f x f x f x ,所以|()|y f x =是偶函数,故①正确;对于②,由()f x 是R 上的奇函数,得()()0f x f x -+=,而()|()|f x f x =不一定成立,所以对任意的x ∈R ,不一定有()|()|0f x f x -+=,故②错误;对于③,因为()f x 是R 上的奇函数,且()f x 在[0,)+∞上单调递增,所以()f x 在(,0]-∞上单调递增,且()(0)0f x f £=,因此2()()[()]y f x f x f x =-=-,利用复合函数的单调性,知()()y f x f x =-在(,0]-∞上单调递增,故③正确.对于④,由已知得()f x 是R 上的单调递增函数,利用函数存在反函数的充要条件是,函数的定义域与值域是一一映射,且函数与其反函数在相应区间内单调性一致,故反函数1()y f x -=存在且在(,0]-∞上单调递增,故④正确;故选:C5.【多选题】(2021·全国高三专题练习)已知函数()f x 是偶函数,(1)f x +是奇函数,并且当[]1,2x ∈,()1|2|f x x =--,则下列选项正确的是()A .()f x 在(3,2)--上为减函数B .()f x 在(3,2)--上()0f x <C .()f x 在(3,2)--上为增函数D .()f x 在(3,2)--上()0f x >【答案】CD 【解析】根据题意,分析可得(4)()f x f x +=,结合函数的解析式可得当(3,2)x ∈--时函数的解析式,据此分析可得答案.【详解】解:根据题意,函数(1)f x +为奇函数,则有(1)(1)f x f x +=--+,即(2)()f x f x +=--,又由()f x 为偶函数,则()()f x f x -=,则有(2)()f x f x +=-,即有(4)()f x f x +=,当[1x ∈,2]时,()1|2|1f x x x =--=-,若(3,2)x ∈--,则4(1,2)x +∈,则(4)(4)13f x x x +=+-=+,则当(3,2)x ∈--时,有()3f x x =+,则()f x 为增函数且()(3)0f x f >-=;故()f x 在(3,2)--上为增函数,且()0f x >;故选:CD .6.【多选题】(2021·全国高三专题练习)若函数()f x 对任意x ∈R 都有()()0f x f x +-=成立,m R ∈,则下列的点一定在函数()y f x =图象上的是()A .(0,0)B .(,())m f m --C .(,())m f m --D .(,())m f m -【答案】ABC 【解析】根据任意x ∈R 满足()()0f x f x +-=,得到()f x 是奇函数判断.【详解】因为任意x ∈R 满足()()0f x f x +-=,所以()f x 是奇函数,又x ∈R ,所以令0x =,则(0)(0)f f -=-,得(0)0f =,所以点(0,0),且点(,())m f m --与(,())m f m --也一定在()y f x =的图象上,故选:ABC .7.【多选题】(2021·浙江高一期末)已知函数()y f x =是定义在[1,1]-上的奇函数,当0x >时,()(1)f x x x =-,则下列说法正确的是()A .函数()y f x =有2个零点B .当0x <时,()(1)f x x x =-+C .不等式()0f x <的解集是(0,1)D .12,[1,1]x x ∀∈-,都有()()1212f x f x -≤【答案】BCD 【解析】根据函数奇偶性定义和零点定义对选项一一判断即可.【详解】对A ,当0x >时,由()(1)0f x x x =-=得1x =,又因为()y f x =是定义在[1,1]-上的奇函数,所以()()()00,110f f f =-=-=,故函数()y f x =有3个零点,则A 错;对B ,设0x <,则0x ->,则()()()()11f x f x x x x x =--=----=-+⎡⎤⎣⎦,则B 对;对C ,当01x <≤时,由()(1)0f x x x =-<,得01x <<;当10x -≤≤时,由()(1)0f x x x =-+<,得x 无解;则C 对;对D ,12,[1,1]x x ∀∈-,都有()()()()12max min 1111122442f x f x f x f x f f ⎛⎫⎛⎫⎛⎫-≤-=--=--= ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,则D 对.故选:BCD .8.【多选题】(2021·苏州市第五中学校高一月考)高斯是德国著名的数学家,近代数学奠基者之一,享有“数学王子”的称号.设x ∈R ,用[]x 表示不超过x 的最大整数,[]y x =也被称为“高斯函数”,例如:[ 3.5]4-=-,[2.1]2=.已知函数()[1]f x x x =+-,下列说法中正确的是()A .()f x 是周期函数B .()f x 的值域是[0,1]C .()f x 在(0,1)上是减函数D .x ∀∈R ,[()]0f x =【答案】AC 【解析】根据[]x 定义将函数()f x 写成分段函数的形式,再画出函数的图象,根据图象判断函数的性质.【详解】由题意可知[]1,210,1011,012,12x x x x x --≤<-⎧⎪-≤<⎪⎪+=≤<⎨⎪≤<⎪⎪⎩,()[]1,21,1011,012,12x x x x f x x x x x x x ---≤<-⎧⎪--≤<⎪⎪∴=+-=-≤<⎨⎪-≤<⎪⎪⎩,可画出函数图像,如图:可得到函数()f x 是周期为1的函数,且值域为(]0,1,在()0,1上单调递减,故选项AC 正确,B 错误;对于D ,取1x =-()11f -=,则()11f -=⎡⎤⎣⎦,故D 错误.故选:AC .9.【多选题】(2021·湖南高三月考)函数()f x 满足以下条件:①()f x 的定义域是R ,且其图象是一条连续不断的曲线;②()f x 是偶函数;③()f x 在()0,∞+上不是单调函数;④()f x 恰有2个零点.则函数()f x 的解析式可以是()A .2()2f x x x =-B .()ln 1f x x =-C .2()1f x x x =-++D .()2xf x e =-【答案】CD 【解析】利用函数图象变换画出选项A ,B ,C ,D 对应的函数图象,逐一分析即可求解.【详解】解:显然题设选项的四个函数均为偶函数,但()ln 1f x x =-的定义域为{}0x x R ≠≠,所以选项B 错误;函数2()2f x x x =-的定义域是R ,在(),1-∞-,()0,1单调递减,在()1,0-,()1,+∞单调递增,但()()()2020f f f -===有3个零点,选项A 错误;函数2()1f x x x =-++的定义域是R ,当()0,x ∈+∞时,2()1f x x x =-++的图象对称轴为12x =,其图象是开口向下的抛物线,故()f x 在1,2⎛⎫-∞- ⎪⎝⎭,10,2⎛⎫ ⎪⎝⎭单调递增,在1,02⎛⎫- ⎪⎝⎭,1,2⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭单调递减,由图得()f x 恰有2个零点,选项C 正确;函数()2xf x e =-的定义域是R ,在(),ln 2-∞-,()0,ln 2单调递减,在()ln 2,0-,()ln 2,+∞单调递增,且()()ln 2ln 20f f -==有2个零点,选项D 正确.故选:CD.10.(2021·黑龙江大庆市·高三二模(理))定义在R 上的函数()f x 满足()2()f x f x +=,当[]1,1x ∈-时,2()f x x =,则函数()f x 的图象与()3x g x =的图象的交点个数为___________.【答案】7由题设可知()f x 的周期为2,结合已知区间的解析式及()3x g x =,可得两函数图象,即知图象交点个数.【详解】由题意知:()f x 的周期为2,当[1,1]x ∈-时,2()f x x =,∴()f x 、()g x 的图象如下:即()f x 与()g x 共有7个交点,故答案为:7.【点睛】结论点睛:()()f m x f x +=有()f x 的周期为||m .练真题1.(2020·天津高考真题)函数241xy x =+的图象大致为()A.B.C.D.【解析】【分析】由题意首先确定函数的奇偶性,然后考查函数在特殊点的函数值排除错误选项即可确定函数的图象.【详解】由函数的解析式可得:()()241xf x f x x --==-+,则函数()f x 为奇函数,其图象关于坐标原点对称,选项CD 错误;当1x =时,42011y ==>+,选项B 错误.故选:A.2.(2020·全国高考真题(理))设函数()ln |21|ln |21|f x x x =+--,则f (x )()A.是偶函数,且在1(,)2+∞单调递增B.是奇函数,且在11(,22-单调递减C.是偶函数,且在1(,)2-∞-单调递增D.是奇函数,且在1(,2-∞-单调递减【答案】D 【解析】由()ln 21ln 21f x x x =+--得()f x 定义域为12x x ⎧⎫≠±⎨⎬⎩⎭,关于坐标原点对称,又()()ln 12ln 21ln 21ln 21f x x x x x f x -=----=--+=-,()f x ∴为定义域上的奇函数,可排除AC;当11,22x ⎛⎫∈-⎪⎝⎭时,()()()ln 21ln 12f x x x =+--,()ln 21y x =+Q 在11,22⎛⎫- ⎪⎝⎭上单调递增,()ln 12y x =-在11,22⎛⎫- ⎪⎝⎭上单调递减,()f x ∴在11,22⎛⎫- ⎪⎝⎭上单调递增,排除B;当1,2x ⎛⎫∈-∞-⎪⎝⎭时,()()()212ln 21ln 12ln ln 12121x f x x x x x +⎛⎫=----==+ ⎪--⎝⎭,2121x μ=+- 在1,2⎛⎫-∞- ⎪⎝⎭上单调递减,()ln f μμ=在定义域内单调递增,根据复合函数单调性可知:()f x 在1,2⎛⎫-∞- ⎪⎝⎭上单调递减,D 正确.故选:D.3.(2020·海南省高考真题)若定义在R 的奇函数f (x )在(,0)-∞单调递减,且f (2)=0,则满足(10)xf x -≥的x 的取值范围是()A.[)1,1][3,-+∞ B.3,1][,[01]-- C.[1,0][1,)-⋃+∞D.[1,0][1,3]-⋃【答案】D 【解析】因为定义在R 上的奇函数()f x 在(,0)-∞上单调递减,且(2)0f =,所以()f x 在(0,)+∞上也是单调递减,且(2)0f -=,(0)0f =,所以当(,2)(0,2)x ∈-∞-⋃时,()0f x >,当(2,0)(2,)x ∈-+∞ 时,()0f x <,所以由(10)xf x -≥可得:021012x x x <⎧⎨-≤-≤-≥⎩或或001212x x x >⎧⎨≤-≤-≤-⎩或或0x =解得10x -≤≤或13x ≤≤,所以满足(10)xf x -≥的x 的取值范围是[1,0][1,3]-⋃,故选:D.4.(2018年理全国卷II)已知op 是定义域为(−∞,+ ∞)的奇函数,满足o1−p =o1+p .若o1)=2,则o1)+o2)+o3)+⋯+o50)=()A.−50B.0C.2D.50【答案】C 【解析】因为op 是定义域为(−∞,+ ∞)的奇函数,且o1−p =o1+p ,所以o1+p =−o −1)∴o3+p =−o +1)=o −1)∴=4,因此o1)+o2)+o3)+⋯+o50)=12[o1)+o2)+o3)+o4)]+o1)+o2),因为o3)=−o1),o4)=−o2),所以o1)+o2)+o3)+o4)=0,∵o2)=o −2)=−o2)∴o2)=0,从而o1)+o2)+o3)+⋯+o50)=o1)=2,选C.5.(2019·全国高考真题(文))设()f x 是定义域为R 的偶函数,且在()0,∞+单调递减,则()A.233231log 224f f f --⎛⎫⎛⎫⎛⎫>> ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭B.233231log 224f f f --⎛⎫⎛⎫⎛⎫>> ⎪ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭C.23332122log 4f f f --⎛⎫⎛⎫⎛⎫>> ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭D.23323122log 4f f f --⎛⎫⎛⎫⎛⎫>> ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭【答案】C 【解析】()f x 是R 的偶函数,()331log log 44f f ⎛⎫∴= ⎪⎝⎭.223303322333log 4log 31,1222log 422---->==>>∴>> ,又()f x 在(0,+∞)单调递减,∴()23323log 422f f f --⎛⎫⎛⎫<< ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,23323122log 4f f f --⎛⎫⎛⎫⎛⎫∴>> ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,故选C.6.(2019·全国高考真题(理))已知()f x 是奇函数,且当0x <时,()e ax f x =-.若(ln 2)8f =,则a =__________.【答案】-3【解析】因为()f x 是奇函数,且当0x >时0x ->,()()ax f x f x e -=--=.又因为ln 2(0,1)∈,(ln 2)8f =,所以ln 28a e-=,两边取以e 为底的对数得ln 23ln 2a -=,所以3a -=,即3a =-.。
高一函数的奇偶性和周期性知识点+例题+练习 含答案
1.函数的奇偶性奇偶性定义图象特点偶函数一般地,设函数y=f(x)的定义域为A如果对于任意的x∈A,都有f(-x)=f(x),那么称函数y=f(x)是偶函数.关于y轴对称奇函数如果对于任意的x∈A,都有f(-x)=-f(x),那么称函数y=f(x)是奇函数.关于原点对称2.周期性(1)周期函数:对于函数y=f(x),如果存在一个非零常数T,使得当x取定义域内的任何值时,都有f(x+T)=f(x),那么就称函数y=f(x)为周期函数,称T为这个函数的周期.(2)最小正周期:如果在周期函数f(x)的所有周期中存在一个最小的正数,那么这个最小正数就叫做f(x)的最小正周期.【思考辨析】判断下面结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”)(1)偶函数图象不一定过原点,奇函数的图象一定过原点.(×)(2)若函数y=f(x+a)是偶函数,则函数y=f(x)关于直线x=a对称.(√)(3)函数f(x)在定义域上满足f(x+a)=-f(x),则f(x)是周期为2a(a>0)的周期函数.(√)(4)若函数y=f(x+b)是奇函数,则函数y=f(x)关于点(b,0)中心对称.(√)(5)如果函数f(x),g(x)为定义域相同的偶函数,则F(x)=f(x)+g(x)是偶函数.(√)(6)若T是函数的一个周期,则nT(n∈Z,n≠0)也是函数的周期.(√)1.(2015·福建改编)下列函数中,①y=x;②y=|sin x|;③y=cos x;④y=e x-e-x为奇函数的是________.(填函数序号)答案 ④解析 对于④,f (x )=e x -e -x 的定义域为R ,f (-x )=e -x -e x =-f (x ),故y =e x -e -x 为奇函数.而y =x 的定义域为{x |x ≥0},不具有对称性,故y =x 为非奇非偶函数.y =|sin x |和y =cos x 为偶函数.2.已知f (x )是定义在R 上的奇函数,f (x +1)是偶函数,则f (1)+f (2)+f (3)+f (4)=________. 答案 0解析 由f (x +1)是偶函数得f (-x +1)=f (x +1),又f (x )是定义在R 上的奇函数,所以f (-x +1)=-f (x -1),即-f (x -1)=f (x +1),所以f (x +2)=-f (x ),即f (x )+f (x +2)=0,所以f (1)+f (3)=0,f (2)+f (4)=0,因此f (1)+f (2)+f (3)+f (4)=0. 3.(2015·天津)已知定义在R 上的函数f (x )=2|x-m |-1(m 为实数)为偶函数,记a =f (log 0.53),b=f (log 25),c =f (2m ),则a ,b ,c 的大小关系为______________. 答案 c <a <b解析 由函数f (x )=2|x -m |-1为偶函数,得m =0, 所以f (x )=2|x |-1,当x >0时,f (x )为增函数, log 0.53=-log 23,所以log 25>|-log 23|>0, 所以b =f (log 25)>a =f (log 0.53)>c =f (2m )=f (0).4.(2014·天津)设f (x )是定义在R 上的周期为2的函数,当x ∈[-1,1)时,f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-4x 2+2, -1≤x <0,x , 0≤x <1,则f (32)=________.答案 1解析 函数的周期是2, 所以f (32)=f (32-2)=f (-12),根据题意得f (-12)=-4×(-12)2+2=1.5.(教材改编)已知函数f (x )是定义在R 上的奇函数,当x ≥0时,f (x )=x (1+x ),则x <0时,f (x )=________. 答案 x (1-x )解析 当x <0时,则-x >0,∴f (-x )=(-x )(1-x ).又f (x )为奇函数,∴f (-x )=-f (x )=(-x )(1-x ), ∴f (x )=x (1-x ).题型一 判断函数的奇偶性例1 判断下列函数的奇偶性: (1)f (x )=x 3-x ; (2)f (x )=(x +1)1-x1+x; (3)f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2+x , x <0,-x 2+x , x >0.解 (1)定义域为R ,关于原点对称, 又f (-x )=(-x )3-(-x )=-x 3+x =-(x 3-x ) =-f (x ), ∴函数为奇函数.(2)由1-x1+x ≥0可得函数的定义域为(-1,1].∵函数定义域不关于原点对称, ∴函数为非奇非偶函数.(3)当x >0时,-x <0,f (x )=-x 2+x , ∴f (-x )=(-x )2-x =x 2-x =-(-x 2+x )=-f (x ); 当x <0时,-x >0,f (x )=x 2+x , ∴f (-x )=-(-x )2-x =-x 2-x =-(x 2+x )=-f (x ).∴对于x ∈(-∞,0)∪(0,+∞), 均有f (-x )=-f (x ).∴函数为奇函数.思维升华 (1)利用定义判断函数奇偶性的步骤:(2)分段函数奇偶性的判断,要注意定义域内x 取值的任意性,应分段讨论,讨论时可依据x 的范围取相应的解析式化简,判断f (x )与f (-x )的关系,得出结论,也可以利用图象作判断.(1)下列四个函数:①f (x )=-x |x |;②f (x )=x 3;③f (x )=sin x ;④f (x )=ln xx,同时满足以下两个条件:①定义域内是减函数;②定义域内是奇函数的是________.(2)函数f (x )=log a (2+x ),g (x )=log a (2-x )(a >0且a ≠1),则函数F (x )=f (x )+g (x ),G (x )=f (x )-g (x )分别是______________(填奇偶性). 答案 (1)① (2)偶函数,奇函数解析 (1)①中,f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-x 2,x >0,x 2,x ≤0,由函数性质可知符合题中条件,故①正确;②中,对于比较熟悉的函数f (x )=x 3可知不符合题意,故②不正确;③中,f (x )=sin x 在定义域内不具有单调性,故②不正确;④中,定义域关于原点不对称,故④不正确. (2)F (x ),G (x )定义域均为(-2,2),由已知F (-x )=f (-x )+g (-x )=log a (2-x )+log a (2+x )=F (x ), G (-x )=f (-x )-g (-x )=log a (2-x )-log a (2+x ) =-G (x ),∴F (x )是偶函数,G (x )是奇函数.题型二 函数的周期性例2 (1)设f (x )是定义在R 上的周期为3的函数,当x ∈[-2,1)时,f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧4x 2-2,-2≤x ≤0,x ,0<x <1,则f ⎝⎛⎭⎫52=________. (2)已知f (x )是定义在R 上的偶函数,并且f (x +2)=-1f (x ),当2≤x ≤3时,f (x )=x ,则f (105.5)=______.答案 (1)-1 (2)2.5解析 (1)因为f (x )是周期为3的周期函数, 所以f ⎝⎛⎭⎫52=f ⎝⎛⎭⎫-12+3=f ⎝⎛⎭⎫-12 =4×⎝⎛⎭⎫-122-2=-1. (2)由已知,可得f (x +4)=f [(x +2)+2] =-1f (x +2)=-1-1f (x )=f (x ).故函数的周期为4.∴f (105.5)=f (4×27-2.5)=f (-2.5)=f (2.5). ∵2≤2.5≤3,由题意,得f (2.5)=2.5. ∴f (105.5)=2.5.思维升华 (1)函数的周期性反映了函数在整个定义域上的性质.对函数周期性的考查,主要涉及函数周期性的判断,利用函数周期性求值. (2)函数周期性的三个常用结论: ①若f (x +a )=-f (x ),则T =2a , ②若f (x +a )=1f (x ),则T =2a ,③若f (x +a )=-1f (x ),则T =2a (a >0).设函数f (x )(x ∈R )满足f (x +π)=f (x )+sin x .当0≤x <π时,f (x )=0,则f ⎝⎛⎭⎫23π6=____________. 答案 12解析 ∵f (x +2π)=f (x +π)+sin(x +π)=f (x )+sin x -sin x =f (x ),∴f (x )的周期T =2π, 又∵当0≤x <π时,f (x )=0,∴f ⎝⎛⎭⎫5π6=0, 即f ⎝⎛⎭⎫-π6+π=f ⎝⎛⎭⎫-π6+sin ⎝⎛⎭⎫-π6=0, ∴f ⎝⎛⎭⎫-π6=12,∴f ⎝⎛⎭⎫23π6=f ⎝⎛⎭⎫4π-π6=f ⎝⎛⎭⎫-π6=12.题型三 函数性质的综合应用命题点1 函数奇偶性的应用例3 (1)已知f (x ),g (x )分别是定义在R 上的偶函数和奇函数,且f (x )-g (x )=x 3+x 2+1,则f (1)+g (1)=________.(2)(2015·课标全国Ⅰ)若函数f (x )=x ln(x +a +x 2)为偶函数,则a =________. 答案 (1)1 (2)1解析 (1)因为f (x )是偶函数,g (x )是奇函数,所以f (1)+g (1)=f (-1)-g (-1)=(-1)3+(-1)2+1=1.(2)f (x )为偶函数,则ln(x +a +x 2)为奇函数,所以ln(x +a +x 2)+ln(-x +a +x 2)=0,即ln(a +x 2-x 2)=0,∴a =1.命题点2 单调性与奇偶性、周期性结合例4 (1)已知f (x )是定义在R 上的以3为周期的偶函数,若f (1)<1,f (5)=2a -3a +1,则实数a的取值范围为________.(2)已知定义在R 上的奇函数f (x )满足f (x -4)=-f (x ),且在区间[0,2]上是增函数,则f (-25),f (11),f (80)的大小关系是__________________. 答案 (1)(-1,4) (2)f (-25)<f (80)<f (11)解析 (1)∵f (x )是定义在R 上的周期为3的偶函数, ∴f (5)=f (5-6)=f (-1)=f (1),∵f (1)<1,f (5)=2a -3a +1,∴2a -3a +1<1,即a -4a +1<0,解得-1<a <4.(2)∵f (x )满足f (x -4)=-f (x ),∴f (x -8)=f (x ),∴函数f (x )是以8为周期的周期函数,则f (-25)=f (-1), f (80)=f (0),f (11)=f (3). 由f (x )是定义在R 上的奇函数, 且满足f (x -4)=-f (x ), 得f (11)=f (3)=-f (-1)=f (1).∵f (x )在区间[0,2]上是增函数, f (x )在R 上是奇函数,∴f (x )在区间[-2,2]上是增函数, ∴f (-1)<f (0)<f (1), 即f (-25)<f (80)<f (11).思维升华 (1)关于奇偶性、单调性、周期性的综合性问题,关键是利用奇偶性和周期性将未知区间上的问题转化为已知区间上的问题.(2)掌握以下两个结论,会给解题带来方便:①f (x )为偶函数⇔f (x )=f (|x |).②若奇函数在x =0处有意义,则f (0)=0.(1)若f (x )=ln(e 3x +1)+ax 是偶函数,则a =________.(2)已知f (x )是定义在R 上的奇函数,当x >0时,f (x )=x 2-4x ,则不等式f (x )>x 的解集用区间表示为________.答案 (1)-32(2)(-5,0)∪(5,+∞)解析 (1)函数f (x )=ln(e 3x +1)+ax 是偶函数,故f (-x )=f (x ),即ln(e -3x +1)-ax =ln(e 3x +1)+ax ,化简得ln1+e 3xe 3x +e 6x=2ax =ln e 2ax ,即1+e 3xe 3x +e6x =e 2ax ,整理得e 3x +1=e 2ax +3x (e 3x +1),所以2ax +3x =0,解得a =-32.(2)∵f (x )是定义在R 上的奇函数,∴f (0)=0. 又当x <0时,-x >0, ∴f (-x )=x 2+4x .又f (x )为奇函数,∴f (-x )=-f (x ), ∴f (x )=-x 2-4x (x <0), ∴f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2-4x ,x >0,0,x =0,-x 2-4x ,x <0.①当x >0时,由f (x )>x 得x 2-4x >x ,解得x >5;②当x =0时,f (x )>x 无解;③当x <0时,由f (x )>x 得-x 2-4x >x , 解得-5<x <0.综上得不等式f (x )>x 的解集用区间表示为(-5,0)∪(5,+∞).2.忽视定义域致误典例 (1)若函数f (x )=k -2x1+k ·2x在定义域上为奇函数,则实数k =________.(2)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2+1,x ≥0,1,x <0,则满足不等式f (1-x 2)>f (2x )的x 的取值范围是________.易错分析 (1)解题中忽视函数f (x )的定义域,直接通过计算f (0)=0得k =1. (2)本题易出现以下错误:由f (1-x 2)>f (2x )得1-x 2>2x ,忽视了1-x 2>0导致解答失误. 解析 (1)∵f (-x )=k -2-x1+k ·2-x =k ·2x -12x +k,∴f (-x )+f (x )=(k -2x )(2x +k )+(k ·2x -1)·(1+k ·2x )(1+k ·2x )(2x +k )=(k 2-1)(22x +1)(1+k ·2x )(2x +k ).由f (-x )+f (x )=0可得k 2=1, ∴k =±1.(2)画出f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2+1,x ≥0,1,x <0的图象,由图象可知,若f (1-x 2)>f (2x ),则⎩⎪⎨⎪⎧1-x 2>0,1-x 2>2x ,即⎩⎪⎨⎪⎧-1<x <1,-1-2<x <-1+2,得x ∈(-1,2-1). 答案 (1)±1 (2)(-1,2-1)温馨提醒 (1)已知函数的奇偶性,利用特殊值确定参数,要注意函数的定义域.(2)解决分段函数的单调性问题时,应高度关注:①对变量所在区间的讨论.②保证各段上同增(减)时,要注意左、右段端点值间的大小关系.③弄清最终结果取并集还是交集.[方法与技巧]1.判断函数的奇偶性,首先应该判断函数定义域是否关于原点对称.定义域关于原点对称是函数具有奇偶性的一个必要条件. 2.利用函数奇偶性可以解决以下问题①求函数值;②求解析式;③求函数解析式中参数的值;④画函数图象,确定函数单调性. 3.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”的应用. [失误与防范]1.f (0)=0既不是f (x )是奇函数的充分条件,也不是必要条件.应用时要注意函数的定义域并进行检验.2.判断分段函数的奇偶性时,要以整体的观点进行判断,不可以利用函数在定义域某一区间上不是奇、偶函数而否定函数在整个定义域的奇偶性.A 组 专项基础训练 (时间:40分钟)1.下列函数中,①y =log 2|x |;②y =cos 2x ;③y =2x -2-x 2;④y =log 22-x 2+x ,既是偶函数又在区间(1,2)上单调递增的是________. 答案 ①解析 对于①,函数y =log 2|x |是偶函数且在区间(1,2)上是增函数;对于②,函数y =cos 2x在区间(1,2)上不是增函数;对于③,函数y =2x -2-x 2不是偶函数;对于④,函数y =log 22-x2+x 不是偶函数.2.已知f (x )是定义在R 上的奇函数,当x ≥0时,f (x )=3x +m (m 为常数),则f (-log 35)的值为________. 答案 -4解析 由f (x )是定义在R 上的奇函数,得f (0)=1+m =0,解得m =-1,∴f (x )=3x -1.∵log 35>log 31=0,∴f (-log 35)=-f (log 35)=3log 5(31)--=-4.3.已知f (x )在R 上是奇函数,且满足f (x +4)=f (x ),当x ∈(0,2)时,f (x )=2x 2,则f (2 019)=________. 答案 -2解析 ∵f (x +4)=f (x ),∴f (x )是以4为周期的周期函数, ∴f (2 019)=f (504×4+3)=f (3)=f (-1).又f (x )为奇函数,∴f (-1)=-f (1)=-2×12=-2, 即f (2 019)=-2.4.若函数f (x )=(ax +1)(x -a )为偶函数,且函数y =f (x )在x ∈(0,+∞)上单调递增,则实数a 的值为________. 答案 1解析 ∵函数f (x )=(ax +1)(x -a )=ax 2+(1-a 2)x -a 为偶函数, ∴f (-x )=f (x ),即f (-x )=ax 2-(1-a 2)x -a =ax 2+(1-a 2)x -a , ∴1-a 2=0,解得a =±1.当a =1时,f (x )=x 2-1,在x ∈(0,+∞)上单调递增,满足条件.当a =-1时,f (x )=-x 2+1,在x ∈(0,+∞)上单调递减,不满足条件.故a =1.5.已知f (x )是定义在R 上的奇函数,当x ≥0时,f (x )=x 2+2x ,若f (2-a 2)>f (a ),则实数a 的取值范围是____________. 答案 (-2,1)解析 ∵f (x )是奇函数,∴当x <0时,f (x )=-x 2+2x .作出函数f (x )的大致图象如图中实线所示,结合图象可知f (x )是R 上的增函数,由f (2-a 2)>f (a ),得2-a 2>a ,解得-2<a <1.6.函数f (x )在R 上为奇函数,且当x >0时,f (x )=x +1,则当x <0时,f (x )=________. 答案 --x -1解析 ∵f (x )为奇函数,当x >0时,f (x )=x +1,∴当x <0时,-x >0,f (-x )=-x +1=-f (x ),即x <0时,f (x )=-(-x +1)=--x -1. 7.已知定义在R 上的偶函数f (x )在[0,+∞)上单调递增,且f (1)=0,则不等式f (x -2)≥0的解集是____________________.答案 (-∞,1]∪[3,+∞)解析 由已知可得x -2≥1或x -2≤-1,解得x ≥3或x ≤1,∴所求解集是(-∞,1]∪[3,+∞).8.设定义在R 上的函数f (x )同时满足以下条件:①f (x )+f (-x )=0;②f (x )=f (x +2);③当0≤x ≤1时,f (x )=2x -1,则f ⎝⎛⎭⎫12+f (1)+f ⎝⎛⎭⎫32+f (2)+f ⎝⎛⎭⎫52=________. 答案 2解析 依题意知:函数f (x )为奇函数且周期为2,∴f ⎝⎛⎭⎫12+f (1)+f ⎝⎛⎭⎫32+f (2)+f ⎝⎛⎭⎫52=f ⎝⎛⎭⎫12+f (1)+f ⎝⎛⎭⎫-12+f (0)+f ⎝⎛⎭⎫12=f ⎝⎛⎭⎫12+f (1)-f ⎝⎛⎭⎫12+f (0)+f ⎝⎛⎭⎫12=f ⎝⎛⎭⎫12+f (1)+f (0)=212-1+21-1+20-1= 2. 9.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ -x 2+2x ,x >0,0,x =0,x 2+mx ,x <0是奇函数.(1)求实数m 的值;(2)若函数f (x )在区间[-1,a -2]上单调递增,求实数a 的取值范围.解 (1)设x <0,则-x >0,所以f (-x )=-(-x )2+2(-x )=-x 2-2x .又f (x )为奇函数,所以f (-x )=-f (x ).于是x <0时,f (x )=x 2+2x =x 2+mx ,所以m =2.(2)要使f (x )在[-1,a -2]上单调递增,结合f (x )的图象知⎩⎪⎨⎪⎧a -2>-1,a -2≤1,所以1<a ≤3,故实数a 的取值范围是(1,3].10.设f (x )是定义在R 上的奇函数,且对任意实数x ,恒有f (x +2)=-f (x ),当x ∈[0,2]时,f (x )=2x -x 2.(1)求证:f (x )是周期函数;(2)当x ∈[2,4]时,求f (x )的解析式;(3)计算f (0)+f (1)+f (2)+…+f (2 016).(1)证明 ∵f (x +2)=-f (x ),∴f (x +4)=-f (x +2)=f (x ).∴f (x )是周期为4的周期函数.(2)解 ∵x ∈[2,4],∴-x ∈[-4,-2],∴4-x ∈[0,2],∴f (4-x )=2(4-x )-(4-x )2=-x 2+6x -8.又f (4-x )=f (-x )=-f (x ),∴-f (x )=-x 2+6x -8,即f (x )=x 2-6x +8,x ∈[2,4].(3)解 ∵f (0)=0,f (1)=1,f (2)=0,f (3)=-1.又f (x )是周期为4的周期函数,∴f (0)+f (1)+f (2)+f (3)=f (4)+f (5)+f (6)+f (7)=…=f (2 012)+f (2 013)+f (2 014)+f (2 015)=0.∴f (0)+f (1)+f (2)+…+f (2 016)=f (2 016)=f (0)=0.B 组 专项能力提升(时间:20分钟)11.已知f (x )是定义域为(-1,1)的奇函数,而且f (x )是减函数,如果f (m -2)+f (2m -3)>0,那么实数m 的取值范围是____________.答案 ⎝⎛⎭⎫1,53 解析 ∵f (x )是定义域为(-1,1)的奇函数,∴-1<x <1,f (-x )=-f (x ).∴f (m -2)+f (2m -3)>0可转化为f (m -2)>-f (2m -3),∴f (m -2)>f (-2m +3),∵f (x )是减函数,∴m -2<-2m +3,∵⎩⎪⎨⎪⎧ -1<m -2<1,-1<2m -3<1,m -2<-2m +3.∴1<m <53. 12.设f (x )是定义在R 上且周期为2的函数,在区间[-1,1]上,f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ax +1,-1≤x <0,bx +2x +1,0≤x ≤1,其中a ,b ∈R .若f ⎝⎛⎭⎫12=f ⎝⎛⎭⎫32,则a +3b 的值为________.答案 -10解析 因为f (x )是定义在R 上且周期为2的函数,所以f ⎝⎛⎭⎫32=f ⎝⎛⎭⎫-12,且f (-1)=f (1),故f ⎝⎛⎭⎫12=f ⎝⎛⎭⎫-12,从而12b +212+1=-12a +1,即3a+2b=-2.①由f(-1)=f(1),得-a+1=b+2 2,即b=-2a.②由①②得a=2,b=-4,从而a+3b=-10.13.已知f(x)是R上最小正周期为2的周期函数,且当0≤x<2时,f(x)=x3-x,则函数y=f(x)的图象在区间[0,6]上与x轴的交点个数为________.答案7解析因为当0≤x<2时,f(x)=x3-x,又f(x)是R上最小正周期为2的周期函数,且f(0)=0,所以f(6)=f(4)=f(2)=f(0)=0.又f(1)=0,所以f(3)=f(5)=0.故函数y=f(x)的图象在区间[0,6]上与x轴的交点个数为7.14.设函数f(x)是定义在R上的偶函数,且对任意的x∈R恒有f(x+1)=f(x-1),已知当x∈[0,1]时,f(x)=2x,则有①2是函数f(x)的周期;②函数f(x)在(1,2)上是减函数,在(2,3)上是增函数;③函数f(x)的最大值是1,最小值是0.其中所有正确命题的序号是________.答案①②解析在f(x+1)=f(x-1)中,令x-1=t,则有f(t+2)=f(t),因此2是函数f(x)的周期,故①正确;当x∈[0,1]时,f(x)=2x是增函数,根据函数的奇偶性知,f(x)在[-1,0]上是减函数,根据函数的周期性知,函数f(x)在(1,2)上是减函数,在(2,3)上是增函数,故②正确;由②知f(x)在[0,2]上的最大值f(x)max=f(1)=2,f(x)的最小值f(x)min=f(0)=f(2)=20=1,且f(x)是周期为2的周期函数.∴f(x)的最大值是2,最小值是1,故③错误.15.函数f(x)的定义域为D={x|x≠0},且满足对于任意x1,x2∈D,有f(x1·x2)=f(x1)+f(x2).(1)求f(1)的值;(2)判断f(x)的奇偶性并证明你的结论;(3)如果f(4)=1,f(x-1)<2,且f(x)在(0,+∞)上是增函数,求x的取值范围.解 (1)∵对于任意x 1,x 2∈D , 有f (x 1·x 2)=f (x 1)+f (x 2),∴令x 1=x 2=1,得f (1)=2f (1),∴f (1)=0.(2)f (x )为偶函数.证明:令x 1=x 2=-1,有f (1)=f (-1)+f (-1),∴f (-1)=12f (1)=0. 令x 1=-1,x 2=x 有f (-x )=f (-1)+f (x ), ∴f (-x )=f (x ),∴f (x )为偶函数.(3)依题设有f (4×4)=f (4)+f (4)=2, 由(2)知,f (x )是偶函数,∴f (x -1)<2⇔f (|x -1|)<f (16).又f (x )在(0,+∞)上是增函数.∴0<|x -1|<16,解之得-15<x <17且x ≠1. ∴x 的取值范围是{x |-15<x <17且x ≠1}.。
2025年高考数学一轮复习课时作业-函数的奇偶性与周期性【含解析】
2025年高考数学一轮复习课时作业-函数的奇偶性与周期性【原卷版】(时间:45分钟分值:85分)【基础落实练】1.(5分)下列函数既是奇函数又是增函数的是()A.y=sin xB.y=2xC.y=log2xD.y=x32.(5分)如果f(x)是定义在R上的奇函数,那么下列函数中,一定为偶函数的是()A.y=x+f(x)B.y=xf(x)C.y=x2+f(x)D.y=x2f(x)3.(5分)(2023·河南名校联盟模拟)若函数f(x)是定义在R上的周期为2的奇函数,当0<x<1时,f(x)=4x,则f(-52)+f(2)等于()A.0B.2C.4D.-24.(5分)已知函数f(x)=sin x+x3+1 +3,若f(a)=-1,则f(-a)=()A.3B.5C.6D.75.(5分)若函数f(x)的图象关于点(1,0)对称,则()A.f(x+1)为偶函数B.f(x-1)为偶函数C.f(x+1)为奇函数D.f(x-1)为奇函数6.(5分)(2021·全国乙卷)设函数f(x)=1- 1+ ,则下列函数中为奇函数的是()A.f(x-1)-1B.f(x-1)+1C.f(x+1)-1D.f(x+1)+17.(5分)已知y=f(x)+x2是奇函数,且f(1)=1.若g(x)=f(x)+2,则g(-1)=.8.(5分)(2023·全国甲卷)若y=(x-1)2+ax+sin(x+π2)为偶函数,则a=.【解题指南】根据题意,先化简函数的解析式,结合偶函数的定义可得关于a的方程,解之可得答案.9.(5分)若函数f(x)=e x-e-x,则不等式f(ln x)+f(ln x-1)>0的解集是.10.(10分)设f(x)是R上的奇函数,f(x+2)=-f(x),当0≤x≤1时,f(x)=x.(1)求f(π)的值;(2)当-4≤x≤4时,求f(x)的图象与x轴所围成图形的面积.11.(10分)已知函数f(x)对任意x,y∈R都有f(x+y)=f(x)+f(y)+1成立,且f(3)=2024.(1)分别求f(0)和f(-3)的值;(2)判断并证明函数F(x)=f(x)+1的奇偶性.【能力提升练】12.(5分)(多选题)已知定义在R上的偶函数f(x),其周期为4,当x∈[0,2]时,f(x)=2x-2,则()A.f(2023)=0B.f(x)的值域为[-1,2]C.f(x)在[4,6]上单调递减D.f(x)在[-6,6]上有8个零点13.(5分)(2021·新高考Ⅰ卷)已知函数f(x)=x3(a·2x-2-x)是偶函数,则a=.14.(10分)设f(x)是定义在R上的奇函数,且对任意实数x,恒有f(x+2)=-f(x).当x∈[0,2]时,f(x)=2x-x2.(1)求证:f(x)是周期函数;(2)当x∈[2,4]时,求f(x)的解析式;(3)计算:f(0)+f(1)+f(2)+…+f(2023).2025年高考数学一轮复习课时作业-函数的奇偶性与周期性【解析版】(时间:45分钟分值:85分)【基础落实练】1.(5分)下列函数既是奇函数又是增函数的是()A.y=sin xB.y=2xC.y=log2xD.y=x3【解析】选D.对于A,因为函数y=sin x在其定义域内既有单调递增区间又有单调递减区间,所以函数y=sin x不符合题意,故A不正确;对于B,因为指数函数在其定义域上是非奇非偶函数,所以函数y=2x不符合题意,故B不正确;对于C,因为对数函数的定义域为0,+∞,所以函数y=log2x是非奇非偶函数,故C不正确;对于D,y=x3是奇函数,且是R上的增函数.2.(5分)如果f(x)是定义在R上的奇函数,那么下列函数中,一定为偶函数的是()A.y=x+f(x)B.y=xf(x)C.y=x2+f(x)D.y=x2f(x)【解析】选B.设g(x)=xf(x).因为f(-x)=-f(x),所以g(-x)=-xf(-x)=xf(x)=g(x),所以g(x)为偶函数.3.(5分)(2023·河南名校联盟模拟)若函数f(x)是定义在R上的周期为2的奇函数,当0<x<1时,f(x)=4x,则f(-52)+f(2)等于()A.0B.2C.4D.-2【解析】选D.因为f(x)是定义在R上的奇函数,所以f(0)=0,又f(x)在R上的周期为2,所以f(2)=f(0)=0,f(-52)=f(-12)=-f(12)=-412=-2,所以f(-52)+f(2)=-2.4.(5分)已知函数f(x)=sin x+x3+1 +3,若f(a)=-1,则f(-a)=()A.3B.5C.6D.7【解析】选D.函数f(x)=sin x+x3+1 +3,f(-x)+f(x)=sin(-x)+(-x)3-1 +3+sin x+x3+1 +3= -sin x-x3-1 +sin x+x3+1 +6=6,若f(a)=-1,则f(-a)=6-f(a)=6-(-1)=7.5.(5分)若函数f(x)的图象关于点(1,0)对称,则()A.f(x+1)为偶函数B.f(x-1)为偶函数C.f(x+1)为奇函数D.f(x-1)为奇函数【解析】选C.因为函数f(x)的图象关于点(1,0)对称,所以将f(x)的图象向左平移1个单位长度后所得图象关于原点对称,即f(x+1)是奇函数.6.(5分)(2021·全国乙卷)设函数f(x)=1- 1+ ,则下列函数中为奇函数的是()A.f(x-1)-1B.f(x-1)+1C.f(x+1)-1D.f(x+1)+1【解析】选B.f(x)=1- 1+ =2-( +1)1+ =21+ -1,为保证函数变换之后为奇函数,需将函数y=f(x)的图象向右平移一个单位长度,再向上平移一个单位长度,得到的图象对应的函数为y=f(x-1)+1.7.(5分)已知y=f(x)+x2是奇函数,且f(1)=1.若g(x)=f(x)+2,则g(-1)=.【解析】令H(x)=f(x)+x2,则H(-1)+H(1)=f(-1)+1+f(1)+1=0,所以f(-1)=-3,所以g(-1)=f(-1)+2=-1.答案:-18.(5分)(2023·全国甲卷)若y=(x-1)2+ax+sin(x+π2)为偶函数,则a=.【解题指南】根据题意,先化简函数的解析式,结合偶函数的定义可得关于a的方程,解之可得答案.【解析】根据题意,设f(x)=(x-1)2+ax+sin(x+π2)=x2-2x+ax+1+cos x,若f(x)为偶函数,则f(-x)=x2+2x-ax+1+cos x=x2-2x+ax+1+cos x=f(x),变形可得(a-2)x=0在R上恒成立,必有a=2.答案:29.(5分)若函数f(x)=e x-e-x,则不等式f(ln x)+f(ln x-1)>0的解集是.【解析】因为f(x)=e x-e-x,定义域为R,且f(-x)=-(e x-e-x)=-f(x),故其为奇函数,又y=e x,y=-e-x均为增函数,故f(x)为R上的增函数,则原不等式等价于f(ln x)>f(1-ln x),即ln x>1-ln x,整理得ln x>12,解得x>e,故不等式的解集为(e,+∞).答案:(e,+∞)10.(10分)设f(x)是R上的奇函数,f(x+2)=-f(x),当0≤x≤1时,f(x)=x.(1)求f(π)的值;【解析】(1)由f(x+2)=-f(x),得f(x+4)=f((x+2)+2)=-f(x+2)=f(x),所以f(x)是以4为周期的周期函数.又4-π∈(0,1),所以f(π)=f(π-4)=-f(4-π)=π-4.(2)当-4≤x≤4时,求f(x)的图象与x轴所围成图形的面积.【解析】(2)由f(x)是奇函数且f(x+2)=-f(x),得f((x-1)+2)=-f(x-1)=f(-(x-1)),即f(1+x)=f(1-x),故函数y=f(x)的图象关于直线x=1对称.又当0≤x≤1时,f(x)=x,且f(x)的图象关于原点对称,则f(x)在[-4,4]上的图象如图所示.当-4≤x≤4时,设f(x)的图象与x轴围成图形的面积为S,则S=4S△OAB=4×(12×2×1)=4.11.(10分)已知函数f(x)对任意x,y∈R都有f(x+y)=f(x)+f(y)+1成立,且f(3)=2024.(1)分别求f(0)和f(-3)的值;【解析】(1)令x=y=0,可得f(0)=-1;令x=-3,y=3,可得f(0)=f(-3)+f(3)+1,所以-1=f(-3)+2024+1,即f(-3)=-2026.(2)判断并证明函数F(x)=f(x)+1的奇偶性.【解析】(2)令y=-x可得f(0)=f(x)+f(-x)+1,所以f(x)+f(-x)=-2,所以f(x)+1+f(-x)+1=0,即F(-x)+F(x)=0,F(-x)=-F(x),所以函数F(x)=f(x)+1是奇函数.【能力提升练】12.(5分)(多选题)已知定义在R上的偶函数f(x),其周期为4,当x∈[0,2]时,f(x)=2x-2,则()A.f(2023)=0B.f(x)的值域为[-1,2]C.f(x)在[4,6]上单调递减D.f(x)在[-6,6]上有8个零点【解析】选AB.f(2023)=f(506×4-1)=f(-1)=f(1)=0,所以A正确;当x∈[0,2]时,f(x)=2x-2单调递增,所以当x∈[0,2]时,函数的值域为[-1,2],由于函数是偶函数,所以函数的值域为[-1,2],所以B正确;当x∈[0,2]时,f(x)=2x-2单调递增,又函数的周期是4,所以f(x)在[4,6]上单调递增,所以C错误;令f(x)=2x-2=0,所以x=1,所以f(1)=f(-1)=0,由于函数的周期为4,所以f(5)=f(-5)=0,f(3)=f(-3)=0,所以f(x)在[-6,6]上有6个零点,所以D错误.13.(5分)(2021·新高考Ⅰ卷)已知函数f(x)=x3(a·2x-2-x)是偶函数,则a=.【解析】方法一(定义法)因为f(x)=x3(a·2x-2-x)的定义域为R,且是偶函数,所以f(-x)=f(x)对任意的x∈R恒成立,所以(-x)3(a·2-x-2x)=x3(a·2x-2-x)对任意的x∈R恒成立,所以x3(a-1)(2x+2-x)=0对任意的x∈R恒成立,所以a=1.方法二(取特殊值检验法)因为f(x)=x3(a·2x-2-x)的定义域为R,且是偶函数,所以f(-1)=f(1),所以-( 2-2)=2a-12,解得a=1,经检验,f(x)=x3(2x-2-x)为偶函数,所以a=1.方法三(转化法)由题意知f(x)=x3(a·2x-2-x)的定义域为R,且是偶函数.设g(x)=x3,h(x)=a·2x-2-x,因为g(x)=x3为奇函数,所以h(x)=a·2x-2-x为奇函数,所以h(0)=a·20-2-0=0,解得a=1,经检验,f(x)=x3(2x-2-x)为偶函数,所以a=1.答案:114.(10分)设f(x)是定义在R上的奇函数,且对任意实数x,恒有f(x+2)=-f(x).当x∈[0,2]时,f(x)=2x-x2.(1)求证:f(x)是周期函数;【解析】(1)因为f(x+2)=-f(x),所以f(x+4)=-f(x+2)=f(x),所以f(x)是周期为4的周期函数.(2)当x∈[2,4]时,求f(x)的解析式;【解析】(2)x∈[2,4],则4-x∈[0,2],f(x)=f(x-4)=-f[-(x-4)]=-f(4-x)=-[2(4-x)-(4-x)2]=x2-6x+8,所以x∈[2,4]时,f(x)=x2-6x+8.(3)计算:f(0)+f(1)+f(2)+…+f(2023).【解析】(3)f(0)=0,f(1)=1,f(2)=0,f(3)=-1.又f(x)是周期为4的周期函数,所以f(0)+f(1)+f(2)+f(3)=f(4)+f(5)+f(6)+f(7)=…=f(2020)+f(2021)+f(2022)+f(2 023)=0,所以f(0)+f(1)+f(2)+…+f(2023)=0.。
高考数第一轮复习函数的奇偶性与周期性
1.已知函数y=f(x)是奇函数,则函数y=f(x+1)的图象的对 称中心是( ) (A)(1,0) (B)(-1,0) (C)(0,1) (D)(0,-1) 【解析】选B.函数y=f(x)的图象关于点(0,0)对称,函数 y=f(x+1)的图象可由y=f(x)的图象向左平移1个单位得到, 故函数y=f(x+1)的图象的对称中心为(-1,0).
周期性求f(1)+f(2)+…+f(2 012).
(2)利用周期性可知f(-1)=f(1),
列方程
组求解.
【规范解答】(1)选B.∵f(x+6)=f(x),∴T=6. ∵当-3≤x<-1时,f(x)=-(x+2)2;当-1≤x<3时,f(x)=x, ∴f(1)=1,f(2)=2,f(3)=f(-3)=-1,f(4)=f(-2)=0, f(5)=f(-1)=-1,f(6)=f(0)=0,∴f(1)+f(2)+…+f(6)=1, ∴f(1)+f(2)+…+f(6)=f(7)+f(8)+…+f(12) =…=f(2 005)+f(2 006)+…+f(2 010)=1, ∴f(1)+f(2)+…+f(2 010)=1× =335. 而f(2 011)+f(2 012)=f(1)+f(2)=3, ∴f(1)+f(2)+…+f(2 012)=335+3=338.
(2)因为f(x)的周期为2,所以
即
又因为
所以
∴3a+2b=-2
①,
又因为f(-1)=f(1),所以
即b=-2a ②,
(山东专用)高考数学一轮复习专题06函数的奇偶性与周期性(含解析)
(山东专用)高考数学一轮复习专题06函数的奇偶性与周期性(含解析)一、【知识精讲】1.函数的奇偶性(1)2.函数的周期性(1)周期函数:对于函数f (x ),如果存在一个非零常数T ,使得当x 取定义域内的任何值时,都有f (x +T )=f (x ),那么就称函数f (x )为周期函数,称T 为这个函数的周期.(2)最小正周期:如果在周期函数f (x )的所有周期中存在一个最小的正数,那么这个最小正数就叫做f (x )的最小正周期.3.函数的对称性常见的结论(1)函数y =f (x )关于x =a +b2对称⇔f (a +x )=f (b -x )⇔f (x )=f (b +a -x ).特殊:函数y =f (x )关于x =a 对称⇔f (a +x )=f (a -x )⇔f (x )=f (2a -x );函数y =f (x )关于x =0对称⇔f (x )=f (-x )(即为偶函数).(2)函数y =f (x )关于点(a ,b )对称⇔f (a +x )+f (a -x )=2b ⇔f (2a +x )+f (-x )=2b .特殊:函数y =f (x )关于点(a,0)对称⇔f (a +x )+f (a -x )=0⇔f (2a +x )+f (-x )=0;函数y =f (x )关于(0,0)对称⇔f (x )+f (-x )=0(即为奇函数).(3)y =f (x +a )是偶函数⇔函数y =f (x )关于直线x =a 对称;y =f (x +a )是奇函数⇔函数y =f (x )关于点(a,0)对称.[知识拓展]1.函数奇偶性常用结论(1)若奇函数f (x )在x =0处有定义,则f (0)=0.(2)如果函数f (x )是偶函数,那么f (x )=f (|x |).(3)奇函数在两个对称的区间上具有相同的单调性;偶函数在两个对称的区间上具有相反的单调性.(4)y =f (x +a )是奇函数,则f (-x +a )=-f (x +a );y =f (x +a )是偶函数,则f (-x +a )=f (x +a ).2.函数周期性常用结论对f (x )定义域内任一自变量的值x :(1)若f (x +a )=-f (x ),则T =2a (a >0).(2)若f (x +a )=,则T =2a (a >0). (3)若f (x +a )=-,则T =2a (a >0).二、【典例精练】考点一 判断函数的奇偶性例1. 判断下列函数的奇偶性:(1)f (x )=3-x 2+x 2-3;(2)f (x )=lg(1-x 2)|x -2|-2; (3)f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2+x ,x <0,-x 2+x ,x >0. 【解析】 (1)由⎩⎪⎨⎪⎧3-x 2≥0,x 2-3≥0,得x 2=3,解得x =±3, 即函数f (x )的定义域为{-3,3},从而f (x )=3-x 2+x 2-3=0.因此f (-x )=-f (x )且f (-x )=f (x ),∴函数f (x )既是奇函数又是偶函数.(2)由⎩⎪⎨⎪⎧1-x 2>0,|x -2|≠2,得定义域为(-1,0)∪(0,1),关于原点对称. ∴x -2<0,∴|x -2|-2=-x ,∴f (x )=lg (1-x 2)-x. 又∵f (-x )=lg[1-(-x )2]x =-lg (1-x 2)-x=-f (x ), ∴函数f (x )为奇函数.(3)显然函数f (x )的定义域为(-∞,0)∪(0,+∞),关于原点对称.∵当x <0时,-x >0,则f (-x )=-(-x )2-x =-x 2-x =-f (x );当x >0时,-x <0,则f (-x )=(-x )2-x =x 2-x =-f (x );综上可知:对于定义域内的任意x ,总有f (-x )=-f (x )成立,∴函数f (x )为奇函数.【解法小结】 判断函数的奇偶性,其中包括两个必备条件:(1)定义域关于原点对称,这是函数具有奇偶性的必要不充分条件,所以首先考虑定义域;(2)判断f (x )与f (-x )是否具有等量关系,在判断奇偶性的运算中,可以转化为判断奇偶性的等价等量关系式(f(x)+f(-x)=0(奇函数)或f(x)-f(-x)=0(偶函数))是否成立.考点二函数的周期性及其应用例2. (1) (2018·全国Ⅱ卷)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.0C.2D.50(2)已知f(x)是R上最小正周期为2的周期函数,且当0≤x<2时,f(x)=x3-x,则函数y=f(x)的图象在区间[0,6]上与x轴的交点个数为________.【答案】(1)C (2)7【解析】(1)法一∵f(x)在R上是奇函数,且f(1-x)=f(1+x).∴f(x+1)=-f(x-1),即f(x+2)=-f(x).因此f(x+4)=f(x),则函数f(x)是周期为4的函数,由于f(1-x)=f(1+x),f(1)=2,故令x=1,得f(0)=f(2)=0令x=2,得f(3)=f(-1)=-f(1)=-2,令x=3,得f(4)=f(-2)=-f(2)=0,故f(1)+f(2)+f(3)+f(4)=2+0-2+0=0,所以f(1)+f(2)+f(3)+…+f(50)=12×0+f(1)+f(2)=2.法二取一个符合题意的函数f(x)=2sin πx2,则结合该函数的图象易知数列{f(n)}(n∈N*)是以4为周期的周期数列.故f(1)+f(2)+f(3)+…+f(50)=12×[f(1)+f(2)+f(3)+f(4)]+f(1)+f(2)=12×[2+0+(-2)+0]+2+0=2.(2)因为当0≤x<2时,f(x)=x3-x.又f(x)是R上最小正周期为2的周期函数,且f(0)=0,则f(6)=f(4)=f(2)=f(0)=0.又f(1)=0,∴f(3)=f(5)=f(1)=0,故函数y=f(x)的图象在区间[0,6]上与x轴的交点有7个.【解法小结】 1.根据函数的周期性和奇偶性求给定区间上的函数值或解析式时,应根据周期性或奇偶性,由待求区间转化到已知区间.2.若f(x+a)=-f(x)(a是常数,且a≠0),则2a为函数f(x)的一个周期.第(1)题法二是利用周期性构造一个特殊函数,优化了解题过程.考点三 函数性质的综合运用角度1 函数单调性与奇偶性【例3-1】(2017·全国卷Ⅰ)函数f (x )在(-∞,+∞)上单调递减,且为奇函数.若f (1)=-1,则满足-1≤f (x -2)≤1的x 的取值范围是( )A .[-2,2]B .[-1,1]C .[0,4]D .[1,3]【答案】D【解析】 (1)∵f (x )为奇函数,∴f (-x )=-f (x ).∵f (1)=-1,∴f (-1)=-f (1)=1.故由-1≤f (x -2)≤1,得f (1)≤f (x -2)≤f (-1).又f (x )在(-∞,+∞)上单调递减,∴-1≤x -2≤1,∴1≤x ≤3.【解法小结】 1.函数单调性与奇偶性结合.注意函数单调性及奇偶性的定义,以及奇、偶函数图象的对称性.2.本题充分利用偶函数的性质f (x )=f (|x |),避免了不必要的讨论,简化了解题过程.角度2 函数的奇偶性与周期性【例3-2】(1)(2017·山东高考)已知f (x )是定义在R 上的偶函数,且f (x +4)=f (x -2).若当x ∈[-3,0]时,f (x )=6-x ,则f (919)=________.【答案】6【解析】 ∵f (x +4)=f (x -2),∴f (x +6)=f (x ),∴f (x )的周期为6,∵919=153×6+1,∴f (919)=f (1).又f (x )为偶函数,∴f (919)=f (1)=f (-1)=6.(2)(2018·洛阳模拟)已知函数y =f (x )满足y =f (-x )和y =f (x +2)是偶函数,且f (1)=π3,设F (x )=f (x )+f (-x ),则F (3)=( )A.π3B.2π3C.πD.4π3 【答案】B【解析】由y =f (-x )和y =f (x +2)是偶函数知f (-x )=f (x ),且f (x +2)=f (-x +2),则f (x +2)=f (x -2).∴f (x +4)=f (x ),则y =f (x )的周期为4.所以F (3)=f (3)+f (-3)=2f (3)=2f (-1)=2f (1)=2π3. 例3-3(1)(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 .0C .2D .50(2)定义在R 上的奇函数f (x )满足f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +32=f (x ),当x ∈⎝ ⎛⎦⎥⎤0,12时,f (x )=log 12(1-x ),则f (x )在区间⎝ ⎛⎭⎪⎫1,32内是( ) A .减函数且f (x )>0B .减函数且f (x )<0C .增函数且f (x )>0D .增函数且f (x )<0【答案】 (1)C (2)D【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 ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2x ,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. (2)当x ∈⎝ ⎛⎦⎥⎤0,12时,由f (x )=log 12 (1-x )可知,f (x )单调递增且f (x )>0,又函数f (x )为奇函数,所以f (x )在区间⎣⎢⎡⎭⎪⎫-12,0上也单调递增,且f (x )<0.由f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +32=f (x )知,函数的周期为32,所以在区间⎝ ⎛⎭⎪⎫1,32上,函数f (x )单调递增且f (x )<0.【解法小结】 周期性与奇偶性结合的问题多考查求值问题,常利用奇偶性及周期性进行交换,将所求函数值的自变量转化到已知解析式的函数定义域内求解.周期性、奇偶性与单调性结合.解决此类问题通常先利用周期性转化自变量所在的区间,然后利用奇偶性和单调性求解.【思维升华】1.判断函数的奇偶性,首先应该判断函数定义域是否关于原点对称.定义域关于原点对称是函数具有奇偶性的一个必要条件.2.利用函数奇偶性可以解决以下问题:(1)求函数值;(2)求解析式;(3)求函数解析式中参数的值;(4)画函数图象,确定函数单调性.3.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”的应用.【易错 注意点】1.f (0)=0既不是f (x )是奇函数的充分条件,也不是必要条件.2.函数f (x )满足的关系f (a +x )=f (b -x )表明的是函数图象的对称性,函数f (x )满足的关系f (a +x )=f (b +x )(a ≠b )表明的是函数的周期性,在使用这两个关系时不要混淆.三、【名校新题】1.(2019·衡水模拟)下列函数既是偶函数又在区间(0,+∞)上单调递增的是( )A.y =x 3B.y =x 14C.y =|x |D.y =|tan x |【答案】C 【解析】 对于A ,y =x 3为奇函数,不符合题意;对于B ,y =x 14是非奇非偶函数,不符合题意;对于D ,y =|tan x |是偶函数,但在区间(0,+∞)上不单调递增.2.(2019·南昌联考)函数f (x )=9x +13x 的图象( ) A .关于x 轴对称B .关于y 轴对称C .关于坐标原点对称D .关于直线y =x 对称【答案】B【解析】 因为f (x )=9x +13x =3x +3-x ,易知f (x )为偶函数,所以函数f (x )的图象关于y 轴对称.3. (2019·河北“五个一”名校联盟二模)设函数f (x )是定义在R 上的奇函数,且f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧log 3(x +1),x ≥0,g (x ),x <0,则g (-8)=( ) A.-2B.-3C.2D.3【答案】A 【解析】 法一 当x <0时,-x >0,且f (x )为奇函数,则f (-x )=log 3(1-x ),所以f (x )=-log 3(1-x ).因此g (x )=-log 3(1-x ),x <0,故g (-8)=-log 39=-2.法二 由题意知,g (-8)=f (-8)=-f (8)=-log 39=-2.4.(2019·山东、湖北部分重点中学模拟)已知定义在R 上的函数f (x )在[1,+∞)上单调递减,且f (x +1)是偶函数,不等式f (m +2)≥f (x -1)对任意的x ∈[-1,0]恒成立,则实数m 的取值范围是( )A.[-3,1]B.[-4,2]C.(-∞,-3]∪[1,+∞)D.(-∞,-4]∪[2,+∞) 【答案】A【解析】 因为f (x +1)是偶函数,所以f (-x +1)=f (x +1),所以f (x )的图象关于x =1对称,由f (m +2)≥f (x -1)得|(m +2)-1|≤|(x -1)-1|,即|m +1|≤|x -2|在x ∈[-1,0]恒成立,所以|m +1|≤|x -2|min ,所以|m +1|≤2,解得-3≤m ≤1.5.(2019·石家庄模拟)已知奇函数f (x )在(0,+∞)上单调递增,且f (1)=0,若f (x -1)>0,则x 的取值范围为( )A.{x |0<x <1或x >2}B.{x |x <0或x >2}C.{x |x <0或x >3}D.{x |x <-1或x >1}【答案】A【解析】由题意知函数f (x )在(-∞,0)上单调递增,且f (-1)=0,不等式f (x -1)>0⇔f (x -1)>f (1)或f (x -1)>f (-1).∴x -1>1或0>x -1>-1,解之得x >2或0<x <1.6.(2019·益阳、湘潭调研)定义在R 上的函数f (x ),满足f (x +5)=f (x ),当x ∈(-3,0]时,f (x )=-x。
高考数学一轮复习函数的奇偶性与周期性专题训练(含答案)
高考数学一轮复习函数的奇偶性与周期性专题训练(含答案)若T为非零常数,对于定义域内的任一x,使f(x)=f(x+T) 恒成立,则f(x)叫做周期函数,下面是函数的奇偶性与周期性专题训练,请考生及时练习。
一、选择题1.设f(x)为定义在R上的奇函数.当x0时,f(x)=2x+2x+b(b为常数),则f(-1)等于().A.3 B.1 C.-1 D.-3解析由f(-0)=-f(0),即f(0)=0.则b=-1,f(x)=2x+2x-1,f(-1)=-f(1)=-3.答案 D2.已知定义在R上的奇函数,f(x)满足f(x+2)=-f(x),则f(6)的值为().A.-1B.0C.1D.2(构造法)构造函数f(x)=sin x,则有f(x+2)=sin=-sin x=-f(x),所以f(x)=sin x是一个满足条件的函数,所以f(6)=sin 3=0,故选B.答案B3.定义在R上的函数f(x)满足f(x)=f(x+2),当x[3,5]时,f(x)=2-|x-4|,则下列不等式一定成立的是().A.ffB.f(sin 1)f(sin 2)解析当x[-1,1]时,x+4[3,5],由f(x)=f(x+2)=f(x+4)=2-|x+4-4|=2-|x|,显然当x[-1,0]时,f(x)为增函数;当x[0,1]时,f(x)为减函数,cos=-,sin =,又f=ff,所以ff.答案 A4.已知函数f(x)=则该函数是().A.偶函数,且单调递增B.偶函数,且单调递减C.奇函数,且单调递增D.奇函数,且单调递减解析当x0时,f(-x)=2-x-1=-f(x);当x0时,f(-x)=1-2-(-x)=1-2x=-f(x).当x=0时,f(0)=0,故f(x)为奇函数,且f(x)=1-2-x在[0,+)上为增函数,f(x)=2x-1在(-,0)上为增函数,又x0时1-2-x0,x0时2x-10,故f(x)为R上的增函数. 答案C.已知f(x)是定义在R上的周期为2的周期函数,当x[0,1)时,f(x)=4x-1,则f(-5.5)的值为()A.2B.-1C.-D.1解析f(-5.5)=f(-5.5+6)=f(0.5)=40.5-1=1.答案.设函数D(x)=则下列结论错误的是().A.D(x)的值域为{0,1}B.D(x)是偶函数C.D(x)不是周期函数D.D(x)不是单调函数解析显然D(x)不单调,且D(x)的值域为{0,1},因此选项A、D正确.若x是无理数,-x,x+1是无理数;若x是有理数,-x,x+1也是有理数.D(-x)=D(x),D(x+1)=D(x).则D(x)是偶函数,D(x)为周期函数,B正确,C错误.答案C二、填空题.若函数f(x)=x2-|x+a|为偶函数,则实数a=________.解析由题意知,函数f(x)=x2-|x+a|为偶函数,则f(1)=f(-1),1-|1+a|=1-|-1+a|,a=0.答案0.已知y=f(x)+x2是奇函数,且f(1)=1.若g(x)=f(x)+2,则g(-1)=________.解析因为y=f(x)+x2是奇函数,且x=1时,y=2,所以当x=-1时,y=-2,即f(-1)+(-1)2=-2,得f(-1)=-3,所以g(-1)=f(-1)+2=-1. 答案-1.设奇函数f(x)的定义域为[-5,5],当x[0,5]时,函数y=f(x)的图象如图所示,则使函数值y0的x的取值集合为________.解析由原函数是奇函数,所以y=f(x)在[-5,5]上的图象关于坐标原点对称,由y=f(x)在[0,5]上的图象,得它在[-5,0]上的图象,如图所示.由图象知,使函数值y0的x的取值集合为(-2,0)(2,5).答案(-2,0)(2,5)10. 设f(x)是偶函数,且当x0时是单调函数,则满足f(2x)=f 的所有x之和为________.解析f(x)是偶函数,f(2x)=f,f(|2x|)=f,又f(x)在(0,+)上为单调函数,|2x|=,即2x=或2x=-,整理得2x2+7x-1=0或2x2+9x+1=0,设方程2x2+7x-1=0的两根为x1,x2,方程2x2+9x+1=0的两根为x3,x4.则(x1+x2)+(x3+x4)=-+=-8.-8三、解答题.已知f(x)是定义在R上的不恒为零的函数,且对任意x,y,f(x)都满足f(xy)=yf(x)+xf(y).(1)求f(1),f(-1)的值;(2)判断函数f(x)的奇偶性.解(1)因为对定义域内任意x,y,f(x)满足f(xy)=yf(x)+xf(y),所以令x=y=1,得f(1)=0,令x=y=-1,得f(-1)=0.(2)令y=-1,有f(-x)=-f(x)+xf(-1),代入f(-1)=0得f(-x)=-f(x),所以f(x)是(-,+)上的奇函数..已知函数f(x)对任意x,yR,都有f(x+y)=f(x)+f(y),且x0时,f(x)0,f(1)=-2.(1)求证f(x)是奇函数;(2)求f(x)在[-3,3]上的最大值和最小值.(1)证明令x=y=0,知f(0)=0;再令y=-x,则f(0)=f(x)+f(-x)=0,所以f(x)为奇函数.(2)解任取x1所以f(x)max=f(-3)=6,f(x)min=f(3)=-6.已知函数f(x)是(-,+)上的奇函数,且f(x)的图象关于x=1对称,当x[0,1]时,f(x)=2x-1,(1)求证:f(x)是周期函数;(2)当x[1,2]时,求f(x)的解析式;(3)计算f(0)+f(1)+f(2)++f(2019)的值.(1)证明函数f(x)为奇函数,则f(-x)=-f(x),函数f(x)的图象关于x=1对称,则f(2+x)=f(-x)=-f(x),所以f(4+x)=f[(2+x)+2]=-f(2+x)=f(x),所以f(x)是以4为周期的周期函数.(2) 当x[1,2]时,2-x[0,1],又f(x)的图象关于x=1对称,则f(x)=f(2-x)=22-x-1,x[1,2].(3)f(0)=0,f(1)=1,f(2)=0,f(3)=f(-1)=-f(1)=-1又f(x)是以4为周期的周期函数.f(0)+f(1)+f(2)++f(2019)=f(2 012)+f(2 013)=f(0)+f(1)=1..已知函数f(x)的定义域为R,且满足f(x+2)=-f(x).(1)求证:f(x)是周期函数;(2)若f(x)为奇函数,且当01时,f(x)=x,求使f(x)=-在[0,2 014]上的所有x的个数.(1)证明f(x+2)=-f(x),f(x+4)=-f(x+2)=-[-f(x)]=f(x),f(x)是以4为周期的周期函数.(2)解当01时,f(x)=x,设-10,则01,f(-x)=(-x)=-x.f(x)是奇函数,f(-x)=-f(x),-f(x)=-x,即f(x)=x.教师范读的是阅读教学中不可缺少的部分,我常采用范读,让幼儿学习、模仿。
2020届高考数学(理)一轮必刷题 专题06 函数的奇偶性与周期性(解析版)
考点06 函数的奇偶性与周期性1.下列函数为奇函数的是( ) A .f (x )=x B .f (x )=e x C .f (x )=cos x D .f (x )=e x -e -x【答案】D【解析】对于A ,定义域不关于原点对称,故不是;对于B, f (-x )=e -x =1e x ≠-f (x ),故不是;对于C ,f (-x )=cos(-x )=cos x ≠-f (x ),故不是;对于D ,f (-x )=e -x -e x =-(e x -e -x )=-f (x ),是奇函数,故选D.2.设函数f (x )=x +sin x (x ∈R),则下列说法错误的是( ) A .f (x )是奇函数 B .f (x )在R 上单调递增 C .f (x )的值域为R D .f (x )是周期函数【答案】D【解析】因为f (-x )=-x +sin(-x )=-(x +sin x )=-f (x ),所以f (x )为奇函数,故A 正确;因为f ′(x )=1+cos x ≥0,所以函数f (x )在R 上单调递增,故B 正确;f (x )的值域为R ,故C 正确;f (x )不是周期函数,故D 错误.3.对于函数f (x )=a sin x +bx 3+cx +1(a ,b ,c ∈R),选取a ,b ,c 的一组值计算f (1),f (-1),所得出的正确结果可能是( ) A .2和1 B .2和0 C .2和-1 D .2和-2【答案】B【解析】设g (x )=a sin x +bx 3+cx ,显然g (x )为定义域上的奇函数,所以g (1)+g (-1)=0,所以f (1)+f (-1)=g (1)+g (-1)+2=2,只有B 选项中两个值的和为2.4.已知函数f (x )=ax 2+bx 是定义在[a -1,2a ]上的偶函数,那么a +b 的值是( ) A .-13B .13C .-12D .12【答案】B【解析】∵f (x )是偶函数,∴f (-x )=f (x ),∴b =0.又a -1=-2a ,∴a =13,∴a +b =13.故选B.5.已知y =f (x )是偶函数,且当0≤x ≤1时,f (x )=sin x ,而y =f (x +1)是奇函数,则a =f (-3.5),b =f (7),c =f (12)的大小关系是( ) A .c <b <a B .c <a <b C .a <c <b D .a <b <c【答案】B【解析】因为y =f (x )是偶函数,所以f (x )=f (-x ), 因为y =f (x +1)是奇函数,所以f (x )=-f (2-x ), 所以f (-x )=-f (2-x ),即f (x )=f (x +4). 所以函数f (x )的周期为4,又因为当0≤x ≤1时,f (x )=sin x ,所以函数在[0,1]上单调递增, 因为a =f (-3.5)=f (-3.5+4)=f (0.5); b =f (7)=f (7-8)=f (-1)=f (1), c =f (12)=f (12-12)=f (0), 又因为f (x )在[0,1]上为增函数, 所以f (0)<f (0.5)<f (1),即c <a <b .6.已知函数f (x )在R 上是奇函数,且满足f (x +4)=f (x ),当x ∈(-2,0)时,f (x )=2x 2,则f (2 019)=( ) A .-2 B .2 C .-98 D .98【答案】B【解析】由f (x +4)=f (x )知,函数f (x )的周期为4,则f (2 019)=f (504×4+3)=f (3), 又f (3)=f (-1),且f (-1)=2,∴f (2 019)=2.7.已知f (x )是定义在R 上的奇函数,当x ≥0时,f (x )=x 2+2x ,若f (2-a 2)>f (a ),则实数a 的取值范围是( ) A .(-∞,-1)∪(2,+∞) B .(-1,2)C .(-2,1)D .(-∞,-2)∪(1,+∞)【答案】C【解析】∵f (x )是奇函数,∴当x <0时,-x >0,∴f (-x )=(-x )2-2x ,∴-f (x )=x 2-2x ,∴f (x )=-x 2+2x .作出函数f (x )的大致图象如图中实线所示,结合图象可知f (x )是R 上的增函数,由f (2-a 2)>f (a ),得2-a 2>a ,解得-2<a <1.8.设e 是自然对数的底数,函数f (x )是周期为4的奇函数,且当0<x <2时,f (x )=-ln x ,则e f (73)的值为( )A.35 B .34C .43D .53【答案】D【解析】因为函数以4为周期,所以f ⎝⎛⎭⎫73=f ⎝⎛⎭⎫73-4=f ⎝⎛⎭⎫-53=-f ⎝⎛⎭⎫53=ln 53,所以e f (73)=eln 53=53.故选D. 9.对任意的实数x 都有f (x +2)-f (x )=2f (1),若y =f (x -1)的图象关于x =1对称,且f (0)=2,则f (2 019)+f (2 020)=( ) A .0 B .2 C .3 D .4【答案】B【解析】∵y =f (x -1)的图象关于x =1对称,则函数y =f (x )的图象关于x =0对称,即函数f (x )是偶函数. 令x =-1,则f (-1+2)-f (-1)=2f (1), 即f (1)-f (1)=2f (1)=0,即f (1)=0.则f (x +2)-f (x )=2f (1)=0,即f (x +2)=f (x ),即函数的周期是2,又f (0)=2,则f (2 019)+f (2 020)=f (1)+f (0)=0+2=2,故选B.10.已知偶函数f (x )的定义域为R ,若f (x -1)为奇函数,且f (2)=3,则f (5)+f (6)的值为( ) A .-3 B .-2 C .2 D .3【答案】C【解析】依题意f (x )在(0,+∞)上单调递减,且在R 上是奇函数,所以f (x )在(-∞,0)上单调递减,所以f (-2)=-f (2)=0,结合图象可知f (x )>0的解集为(-∞,-2)∪(0,2).故选C.11.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2+x ,x ≥0,-3x ,x <0,若a [f (a )-f (-a )]>0,则实数a 的取值范围是( )A .(1,+∞)B .(2,+∞)C .(-∞,-1)∪(1,+∞)D .(-∞,-2)∪(2,+∞) 【答案】B【解析】由题意,偶函数f (x )在[0,+∞)上是减函数,即不等式f (a )≥f (x )对任意x ∈[1,2]恒成立,即不等式f (|a |)≥f (|x |)对任意x ∈[1,2]恒成立,所以|a |≤|x |对任意x ∈[1,2]恒成立,所以|a |≤1,则-1≤a ≤1.故选B. 12.已知函数f (x )对任意x ∈R ,都有f (x +6)+f (x )=0,y =f (x -1)的图象关于点(1,0)对称,且f (2)=4,则f (2 014)=( ) A .0 B .-4 C .-8 D .-16【答案】B【解析】由题意可知,函数f (x )对任意x ∈R ,都有f (x +6)=-f (x ),∴f (x +12)=f [(x +6)+6]=-f (x +6)=f (x ),∴函数f (x )的周期T =12.把y =f (x -1)的图象向左平移1个单位得y =f (x -1+1)=f (x )的图象,关于点(0,0)对称,因此函数f (x )为奇函数,∴f (2 014)=f (167×12+10)=f (10)=f (10-12)=f (-2)=-f (2)=-4.故选B. 13.已知定义在R 上的函数f (x )满足f (x -3)=-f (x ),在区间⎣⎡⎦⎤0,32上是增函数,且函数y =f (x -3)为奇函数,则( )A .f (-31)<f (84)<f (13)B .f (84)<f (13)<f (-31)C .f (13)<f (84)<f (-31)D .f (-31)<f (13)<f (84) 【答案】A.【解析】根据题意,函数f (x )满足f (x -3)=-f (x ),则有f (x -6)=-f (x -3)=f (x ),则函数f (x )为周期为6的周期函数.若函数y =f (x -3)为奇函数,则f (x )的图象关于点(-3,0)成中心对称,则有f (x )=-f (-6-x ),又由函数的周期为6,则有f (x )=-f (-x ),函数f (x )为奇函数.又由函数在区间⎣⎡⎦⎤0,32上是增函数,则函数f (x )在⎣⎡⎦⎤-32,32上为增函数,f (84)=f (14×6+0)=f (0),f (-31)=f (-1-5×6)=f (-1),f (13)=f (1+2×6)=f (1),则有f (-1)<f (0)<f (1),即f (-31)<f (84)<f (13),故选A.14.已知函数f (x )是定义在R 上的周期为2的奇函数,且当0<x <1时,f (x )=9x ,则f ⎝⎛⎭⎫-52+f (2)=________. 【答案】-3【解析】∵函数f (x )是定义在R 上的周期为2的奇函数, ∴f ⎝⎛⎭⎫-52=f ⎝⎛⎭⎫-12-2=f ⎝⎛⎭⎫-12=-f ⎝⎛⎭⎫12. 又当0<x <1时,f (x )=9x ,∴f ⎝⎛⎭⎫-52=-912=-3. 又f (2)=f (0)=0,∴f ⎝⎛⎭⎫-52+f (2)=-3. 15.定义在R 上的奇函数f (x )满足f (x -4)=-f (x ),且在[0,2]上为增函数,若方程f (x )=m (m >0)在区间[-8,8]上有四个不同的根x 1,x 2,x 3,x 4,则x 1+x 2+x 3+x 4的值为________. 【答案】-8【解析】因为f (x -4)=-f (x ),所以f (x -8)=f (x ),所以函数f (x )是以8为周期的周期函数,由f (x -4)=-f (x )可得f (x +2)=-f (x +6)=-f (x -2),因为f (x )是奇函数,所以f (x +2)=-f (x -2)=f (2-x ),所以f (x )的图象关于直线x =2对称,结合f (x )在[0,2]上为增函数,可得函数f (x )的大致图象如图,由图看出,四个交点中的左边两个交点的横坐标之和为2×(-6),另两个交点的横坐标之和为2×2,所以x 1+x 2+x 3+x 4=-8.16.若函数f (x )=ax 2+bx +1是定义在[-1-a,2a ]上的偶函数,则f (2a -b )=________. 【答案】5【解析】∵函数f (x )=ax 2+bx +1是定义在[-1-a,2a ]上的偶函数,∴-1-a +2a =0,即a =1. ∵f (x )=f (-x ),∴ax 2+bx +1=ax 2-bx +1,∴b =0,即f (x )=x 2+1. 则f (2a -b )=f (2)=5.17.已知函数f (x )在R 上为奇函数,且x >0时, f (x )=x +1,则当x <0时, f (x )=________. 【答案】--x -1【解析】∵f (x )为奇函数,且x >0时, f (x )=x +1,∴当x <0时,即-x >0,有 f (x )=-f (-x )=-(-x +1),即x <0时, f (x )=-(-x +1)=--x -1.18.已知函数f (x )是定义在R 上的奇函数,当x ≥0时,f (x )=x 2+2x .若f (2-a 2)>f (a ),则实数a 的取值范围是________.【答案】(-2,1)【解析】∵f (x )是奇函数,∴当x <0时, f (x )=-x 2+2x .做出函数f (x )的大致图象如图所示,结合图象可知f (x )是R 上的增函数.由f (2-a 2)>f (a ),得2-a 2>a ,解得-2<a <1. 19.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-x 2+2x ,x >0,0,x =0,x 2+mx ,x <0是奇函数.(1)求实数m 的值;(2)若函数f (x )在区间[-1,a -2]上单调递增,求实数a 的取值范围.【答案】【解析】(1)设x <0,则-x >0,所以f (-x )=-(-x )2+2(-x )=-x 2-2x .又f (x )为奇函数,所以f (-x )=-f (x ),于是x <0时, f (x )=x 2+2x =x 2+mx ,所以m =2. (2)要使f (x )在[-1,a -2]上单调递增,结合f (x )的图象(如图所示)知⎩⎪⎨⎪⎧a -2>-1,a -2≤1,所以1<a ≤3,故实数a 的取值范围是(1,3].20.已知函数f (x )的定义域为D ={x |x ≠0},且满足对任意x 1,x 2∈D ,有f (x 1·x 2)=f (x 1)+f (x 2). (1)求f (1)的值;(2)判断f (x )的奇偶性并证明你的结论;(3)如果f (4)=1,f (x -1)<2, 且f (x )在(0,+∞)上是增函数,求x 的取值范围. 【答案】(1) 0 (2) f (x )为偶函数 (3) (-15,1)∪(1,17)【解析】(1)∵对于任意x 1,x 2∈D ,有f (x 1·x 2)=f (x 1)+f (x 2),∴令x 1=x 2=1,得f (1)=2f (1),∴f (1)=0. (2)f (x )为偶函数.证明:令x 1=x 2=-1,有f (1)=f (-1)+f (-1), ∴f (-1)=12f (1)=0.令x 1=-1,x 2=x ,有f (-x )=f (-1)+f (x ), ∴f (-x )=f (x ),∴f (x )为偶函数. (3)依题意有f (4×4)=f (4)+f (4)=2,又由(2)知, f (x )是偶函数,∴f (x -1)<2⇔f (|x -1|)<f (16). ∵f (x )在(0,+∞)上是增函数, ∴0<|x -1|<16,解得-15<x <17且x ≠1. ∴x 的取值范围是(-15,1)∪(1,17).21.定义在R 上的函数f (x )满足f (x +y )=f (x )+f (y ),f (x +2)=-f (x )且f (x )在[-1,0]上是增函数,给出下列几个命题:①f (x )是周期函数;②f (x )的图象关于x =1对称;③f (x )在[1,2]上是减函数;④f (2)=f (0),其中正确命题的序号是________(请把正确命题的序号全部写出来). 【答案】①②③④【解析】f (x +y )=f (x )+f (y )对任意x ,y ∈R 恒成立. 令x =y =0,所以f (0)=0.令x +y =0,所以y =-x , 所以f (0)=f (x )+f (-x ).所以f (-x )=-f (x ),所以f (x )为奇函数.因为f (x )在x ∈[-1,0]上为增函数,又f (x )为奇函数,所以f (x )在[0,1]上为增函数. 由f (x +2)=-f (x )⇒f (x +4)=-f (x +2)=f (x ), 所以周期T =4, 即f (x )为周期函数.f (x +2)=-f (x )⇒f (-x +2)=-f (-x ). 又因为f (x )为奇函数,所以f (2-x )=f (x ), 所以函数关于x =1对称.由f (x )在[0,1]上为增函数,又关于x =1对称,所以f(x)在[1,2]上为减函数.由f(x+2)=-f(x),令x=0得f(2)=-f(0)=f(0).。
2022高三总复习数学 函数的奇偶性与周期性(含解析)
函数的奇偶性与周期性A 级——基础达标1.下列函数中,既是奇函数,又是增函数的为( ) A .y =x +1 B .y =-x 2 C .y =1xD .y =x |x |解析:选D 对于A ,y =x +1为非奇非偶函数,不满足条件.对于B ,y =-x 2是偶函数,不满足条件.对于C ,y =1x 是奇函数,但在定义域上不是增函数,不满足条件.对于D ,设f (x )=x |x |,则f (-x )=-x |x |=-f (x ),则函数为奇函数,当x >0时,y =x |x |=x 2,此时为增函数,当x ≤0时,y =x |x |=-x 2,此时为增函数,综上,y =x |x |在R 上为增函数.故选D.2.(2021·河北唐山模拟)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2-ax ,x ≤0,ax 2+x ,x >0为奇函数,则a =( )A .-1B .1C .0D .±1解析:选A ∵函数f (x )是奇函数,∴f (-x )=-f (x ),则有f (-1)=-f (1),即1+a =-a -1,即2a =-2,得a =-1(符合题意),故选A.3.若定义在R 上的偶函数f (x )和奇函数g (x )满足f (x )+g (x )=e x ,则g (x )=( ) A .e x -e -xB.12(e x +e -x ) C.12(e -x -e x ) D .12(e x -e -x )解析:选D 因为f (x )+g (x )=e x ,所以f (-x )+g (-x )=f (x )-g (x )=e -x ,所以g (x )=12(e x -e -x ).故选D.4.定义在R 上的奇函数f (x )满足f (x +2)=-f (x ),且在[0,1]上是减函数,则有( ) A .f ⎝⎛⎭⎫32<f ⎝⎛⎭⎫-14<f ⎝⎛⎭⎫14 B .f ⎝⎛⎭⎫14<f ⎝⎛⎭⎫-14<f ⎝⎛⎭⎫32 C .f ⎝⎛⎭⎫32<f ⎝⎛⎭⎫14<f ⎝⎛⎭⎫-14 D .f ⎝⎛⎭⎫-14<f ⎝⎛⎭⎫32<f ⎝⎛⎭⎫14解析:选C 因为f (x +2)=-f (x ),所以f (x +2+2)=-f (x +2)=f (x ),所以函数的周期为4,作出f (x )的草图,如图,由图可知f ⎝⎛⎭⎫32<f ⎝⎛⎭⎫14<f ⎝⎛⎭⎫-14.故选C.5.(多选)(2021·潍坊模拟)已知定义在区间[-7,7]上的一个偶函数,它在[0,7]上的图象如图,则下列说法正确的有( )A .这个函数有两个单调递增区间B .这个函数有三个单调递减区间C .这个函数在其定义域内有最大值7D .这个函数在其定义域内有最小值-7解析:选BC 根据偶函数在[0,7]上的图象及其对称性,作出其在[-7,7]上的图象,如图所示.由图象可知这个函数有三个单调递增区间,有三个单调递减区间,在其定义域内有最大值7,最小值不是-7,故选B 、C.6.(多选)(2021·淄博质检)已知f (x )是定义域为R 的奇函数,且函数f (x +2)为偶函数,则下列结论正确的是( )A .函数y =f (x )的图象关于直线x =1对称B .f (4)=0C .f (x +8)=f (x )D .若f (-3)=-1,则f (2 021)=-1解析:选BCD 根据题意,f (x )是定义域为R 的奇函数, 则f (-x )=-f (x ), 又由函数f (x +2)为偶函数,则函数f (x )的图象关于直线x =2对称, 则有f (-x )=f (4+x ), 则有f (x +4)=-f (x ), 即f (x +8)=-f (x +4)=f (x ),则函数f (x )是周期为8的周期函数; 据此分析选项:对于A ,函数f (x )的图象关于直线x =2对称,A 错误;对于B ,f (x )是定义域为R 的奇函数,则f (0)=0,又由函数f (x )的图象关于直线x =2对称,则f (4)=0,B 正确;对于C ,函数f (x )是周期为8的周期函数,即f (x +8)=f (x ),C 正确; 对于D ,若f (-3)=-1,则f (2 021)=f (-3+253×8)=f (-3)=-1,D 正确. 7.函数f (x )满足f (x +1)=-f (x ),且当0≤x ≤1时,f (x )=2x (1-x ),则f ⎝⎛⎭⎫52=________. 解析:∵f (x +1)=-f (x ),∴f (x +2)=-f (x +1)=f (x ),即函数f (x )的周期为 2.∴f ⎝⎛⎭⎫52=f ⎝⎛⎭⎫12+2=f ⎝⎛⎭⎫12=2×12×⎝⎛⎭⎫1-12=12. 答案:128.(2021·北京东城区综合练习)能说明“若f (x )>f (0)对任意的x ∈(0,2]都成立,则f (x )在[0,2]上是增函数”为假命题的一个函数是________.解析:设f (x )=sin x ,则f (x )在⎣⎡⎦⎤0,π2上是增函数,在⎣⎡⎦⎤π2,2上是减函数.由正弦函数图象的对称性知,当x ∈(0,2]时,f (x )>f (0)=sin 0=0,故f (x )=sin x 满足条件f (x )>f (0)对任意的x ∈(0,2]都成立,但f (x )在[0,2]上不一直都是增函数.答案:f (x )=sin x (答案不唯一)9.设函数f (x )=x 3x 2+1+1在x ∈[-9,9]上的最大值为M ,最小值为m ,则M +m =________.解析:f (x )=x 3x 2+1+1,其中x 3x 2+1上奇下偶明显是奇函数,最大、最小值之和为零,那么f (x )的最大值与最小值之和就是2×1=2.答案:210.已知f (x )的定义域为R ,其函数图象关于x =-1对称,且f (x +4)=f (x -2).若当x ∈[-4,-1]时,f (x )=6-x ,则f (919)=________.解析:由f (x +4)=f (x -2),得f (x +6)=f (x ).故f (x )是周期为6的函数. 所以f (919)=f (6×153+1)=f (1). 因为f (x )的图象关于x =-1对称, 所以f (1)=f (-3).又x ∈[-4,-1]时,f (x )=6-x , 所以f (-3)=6-(-3)=216. 从而f (1)=216,故f (919)=216. 答案:21611.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-x 2+2x ,x >0,0,x =0,x 2+mx ,x <0为奇函数.(1)求实数m 的值;(2)若函数f (x )在区间[-1,a -2]上单调递增,求实数a 的取值范围. 解:(1)设x <0,则-x >0,所以f (-x )=-(-x )2+2(-x )=-x 2-2x . 又f (x )为奇函数,所以f (-x )=-f (x ), 于是x <0时,f (x )=x 2+2x =x 2+mx , 所以m =2.(2)要使f (x )在[-1,a -2]上单调递增,作出f (x )的图象如图所示,结合f (x )的图象知⎩⎪⎨⎪⎧a -2>-1,a -2≤1,所以1<a ≤3,故实数a 的取值范围是(1,3].12.设f (x )是定义域为R 的周期函数,最小正周期为2,且f (1+x )=f (1-x ),当-1≤x ≤0时,f (x )=-x .(1)判断f (x )的奇偶性;(2)试求出函数f (x )在区间[-1,2]上的表达式. 解:(1)∵f (1+x )=f (1-x ),∴f (-x )=f (2+x ). 又f (x +2)=f (x ),∴f (-x )=f (x ).又f (x )的定义域为R ,∴f (x )是偶函数. (2)当x ∈[0,1]时,-x ∈[-1,0], 则f (x )=f (-x )=x ;从而当1≤x ≤2时,-1≤x -2≤0, f (x )=f (x -2)=-(x -2)=-x +2. 故f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-x ,x ∈[-1,0],x ,x ∈(0,1),-x +2,x ∈[1,2].B 级——综合应用13.(多选)如图放置的边长为1的正方形PABC 沿x 轴滚动,点B 恰好经过原点,设顶点P (x ,y )的轨迹方程是y =f (x ),则下列说法正确的是( )A .函数y =f (x )是偶函数B .对任意的x ∈R ,都有f (x +2)=f (x -2)C .函数y =f (x )在区间[2,3]上单调递减D .函数y =f (x )的值域是[0,1]解析:选AB 当-2≤x ≤-1时,P 的轨迹是以A (即(-1,0))为圆心,1为半径的14圆;当-1<x ≤1时,P 的轨迹是以B (即(0,0))为圆心,2为半径的14圆;当1<x ≤2时,P 的轨迹是以C (即(1,0))为圆心,1为半径的14圆,当2<x ≤3时,P 的轨迹是以A (即(3,0))为圆心,1为半径的14圆.所以函数f (x )的周期为4,图象如图所示,根据图象的对称性可知y =f (x )是偶函数,所以A 项正确;因为f (x )的周期为4,所以B 项正确;函数f (x )在[2,3]上单调递增,所以C 项不正确;函数f (x )的值域为[0, 2 ],所以D 项不正确.故选A 、B.14.设定义在R 上的函数f (x )同时满足以下条件:①f (x )+f (-x )=0;②f (x )=f (x +2);③当0≤x <1时,f (x )=2x -1,则f ⎝⎛⎭⎫12+f (1)+f ⎝⎛⎭⎫32+f (2)+f ⎝⎛⎭⎫52=________. 解析:依题意知,函数f (x )为奇函数且周期为2, 则f (1)+f (-1)=0,f (-1)=f (1),即f (1)=0. ∴f ⎝⎛⎭⎫12+f (1)+f ⎝⎛⎭⎫32+f (2)+f ⎝⎛⎭⎫52 =f ⎝⎛⎭⎫12+0+f ⎝⎛⎭⎫-12+f (0)+f ⎝⎛⎭⎫12 =f ⎝⎛⎭⎫12-f ⎝⎛⎭⎫12+f (0)+f ⎝⎛⎭⎫12 =f ⎝⎛⎭⎫12+f (0) =212-1+20-1=2-1. 答案:2-115.函数f (x )的定义域为D ={x |x ≠0},且满足对于任意x 1,x 2∈D ,有f (x 1·x 2)=f (x 1)+f (x 2).(1)求f (1)的值;(2)判断f (x )的奇偶性并证明你的结论;(3)如果f (4)=1,f (x -1)<2,且f (x )在(0,+∞)上是增函数,求x 的取值范围. 解:(1)因为对于任意x 1,x 2∈D 有f (x 1·x 2)=f (x 1)+f (x 2),所以令x 1=x 2=1,得f (1)=2f (1),所以f (1)=0.(2)f (x )为偶函数.证明如下:f (x )定义域关于原点对称,令x 1=x 2=-1, 有f (1)=f (-1)+f (-1),所以f (-1)=12f (1)=0.令x 1=-1,x 2=x 有f (-x )=f (-1)+f (x ),所以f (-x )=f (x ),所以f (x )为偶函数.(3)依题设有f (4×4)=f (4)+f (4)=2,由(2)知f (x )是偶函数,所以f (x -1)<2等价于f (|x -1|)<f (16).又f (x )在(0,+∞)上是增函数,所以0<|x -1|<16,解得-15<x <17且x ≠1, 所以x 的取值范围是(-15,1)∪(1,17).C 级——迁移创新16.(多选)(2021·徐州月考)如果对定义在R 上的奇函数y =f (x ),对任意两个不相等的实数x 1,x 2,都有x 1f (x 1)+x 2f (x 2)>x 1f (x 2)+x 2f (x 1),则称函数y =f (x )为“H 函数”,下列函数为H 函数的是( )A .f (x )=sin xB .f (x )=e xC .f (x )=x 3+3xD .f (x )=x |x |解析:选CD 因为任意两个不相等的实数x 1,x 2,都有x 1f (x 1)+x 2f (x 2)>x 1f (x 2)+x 2f (x 1), 故x 1f (x 1)-x 1f (x 2)>-x 2f (x 2)+x 2f (x 1),即(x 1-x 2)[f (x 1)-f (x 2)]>0,所以函数f (x )在R 上单调递增. 对于A ,y =sin x 在R 上不单调,不符合题意;对于B ,y =e x 在R 上单调递增,但是非奇非偶函数,不符合题意; 对于C ,f ′(x )=3x 2+3>0恒成立,故f (x )在R 上单调递增,符合题意;对于D ,由于y =x |x |=⎩⎪⎨⎪⎧x 2,x ≥0,-x 2,x <0,在R 上单调递增,符合题意.故选C 、D.。
新高考数学理一轮总复习知能演练2.3函数的奇偶性与周期性(含答案详析)
一、选择题1. (2012 ·考陕西卷高 ) 以下函数中,既是奇函数又是增函数的为()A . y = x + 13B . y =- x1C . y = xD .y = x|x|分析: 选 D. 由函数的奇偶性清除 A ,由函数的单一性清除 B 、 C ,由 y = x|x|的图象可知当 x > 0 时此函数为增函数,又该函数为奇函数,应选D.2.已知 y = f(x + 1)是偶函数,则函数 y = f( x)的图象的对称轴是 ( )A . x = 1B . x =- 11 1C . x = 2D .x =- 2分析: 选 A. ∵y = f(x + 1)是偶函数,∴ f(1+ x)= f(1- x),故 f(x)对于直线 x = 1 对称. 3.函数 f( x)= x 3+ sinx + 1(x ∈ R ),若 f(a)= 2,则 f(- a)的值为 ( )A . 3B . 0C .- 1D .-2分析: 选 B.f(a)= a 3+ sina + 1,①33f(- a)= (- a) + sin(- a)+ 1=- a - sina + 1,②∴f(- a)= 2- f(a)= 2- 2= 0.24.函数 f( x)= 1- 1+ 2x (x ∈R )( )A .既不是奇函数又不是偶函数B .既是奇函数又是偶函数C .是偶函数但不是奇函数D .是奇函数但不是偶函数分析: 选 D. ∵f(x)= 1-2 = 2x- 1,1+ 2x 2x + 12-x-11- 2x 2x - 1 ∴f(- x)= x= 1+ 2 x =- x=- f(x). 2-+ 12 + 1又其定义域为 R ,∴f(x)是奇函数.5.定义在 R 上的偶函数 y =f(x)知足 f(x + 2)= f(x),且当 x ∈ (0,1] 时单一递加,则 ()15 A . f 3 < f(-5)< f 2 1 5B . f 3 < f 2 < f(-5) 5 1C . f 2 < f 3 < f(-5)D . f(-5) <f 1< f 53 2分析: 选 B.∵f(x + 2)= f(x),∴f(x) 是以 2 为周期的函数,51+ 21,又 f(x)是偶函数,∴ f 2 = f2= f 2 f(- 5)= f(5)= f(4+ 1)= f(1) ,∵函数 f(x)在 (0,1] 上单一递加,1 1 1 5∴f 3 < f 2 < f(1),即 f 3 < f 2 < f(- 5).二、填空题6.设函数 f(x) =x(e x + ae -x )(x ∈ R )是偶函数,则实数 a 的值为 ________.分析: 由于 f(x)是偶函数,因此恒有f(- x)= f(x),即- x(e-x+ae x )= x(e x+ ae -x ),化简得 x(e -x +e x )( a + 1)= 0.由于上式对随意实数x 都建立,因此 a =- 1.答案: -17.函数 f(x)在 R 上为奇函数, 且 x > 0 时, f(x)= x + 1,则当 x < 0 时,f(x)= ________. 分析: ∵f(x)为奇函数, x >0 时, f(x)= x + 1, ∴当x < 0 时,- x > 0, f(x)=- f(- x)=- ( - x + 1),即 x <0 时, f(x)=- ( - x + 1)=-- x - 1.答案: - - x - 18. (2013 大·连质检 )设 f(x)是定义在 (-∞, 0)∪ (0,+∞ )上的奇函数,且f(x + 3) ·f(x)=- 1, f(- 4)= 2,则 f(2014) =________.分析: 由已知 f(x + 3)=- 1,f x∴f(x + 6)=- 1= f(x),f x + 3 ∴f(x)的周期为 6.∴f(2014) = f(335× 6+ 4)= f(4) =- f(- 4)=- 2. 答案: -2 三、解答题9.判断以下函数的奇偶性:(1)f(x)=x 2- 1+ 1- x 2;x 2- 2x + 3x>0 ,(2)f(x)= 0 x = 0 ,- x 2- 2x -3x<0 .解: (1)f(x) 的定义域为 { - 1,1} ,对于原点对称.又 f(- 1)= f(1) =0.∴f(- 1)= f(1) 且 f(- 1)=- f(1),∴f(x)既是奇函数又是偶函数.(2)①当 x = 0 时,- x =0,f(x)=f(0)= 0, f(- x)= f(0) = 0, ∴f(- x)=- f(x). ②当 x>0 时,- x<0,∴f(- x)=- (- x)2- 2(- x)- 3=- (x 2- 2x + 3)=- f( x).③当 x<0 时,- x>0,∴f(- x)= (- x)2-2(- x)+3=- (- x2-2x- 3)=- f(x) .由①②③可知,当x∈R时,都有f(- x)=- f(x) ,∴f(x)为奇函数.10.已知奇函数f(x)的定义域为 [ - 2,2] ,且在区间 [ -2,0] 内递减,求知足:f(1- m)+ f(1-m2)<0 的实数 m 的取值范围.解:∵f(x)的定义域为 [- 2,2] ,- 2≤ 1- m≤ 2∴有,- 2≤ 1- m2≤ 2解得- 1≤ m≤ 3.①又 f(x)为奇函数,且在[- 2,0] 上递减,∴在[ - 2,2]上递减,22- 1)?2∴f(1- m)< -f(1-m )= f(m1- m>m -1,即- 2<m<1.②综合①②可知,-1≤ m<1.一、选择题1. (2012 ·考天津卷高) 以下函数中,既是偶函数,又在区间(1,2)内是增函数的为 () A. y= cos 2x, x∈R B . y= log2|x|,x∈R且 x≠ 0C. y=e x-e- x, x∈R D .y= x3+ 1, x∈R 2分析:选 B. 由函数是偶函数能够清除 C 和 D,又函数在区间(1,2)内为增函数,而此时y= log 2|x|=log 2x 为增函数,因此选择 B.2.(2011 ·考山东卷高)已知 f(x)是R上最小正周期为 2 的周期函数,且当 0≤x<2 时,f(x)= x3- x,则函数 y= f(x)的图象在区间[0,6] 上与 x 轴的交点的个数为 () A. 6 B . 7C. 8 D .9分析:选 B.令 f(x)= x3- x=0,即 x(x+ 1)(x- 1)= 0,因此 x= 0,1,- 1,由于 0≤ x< 2,因此此时函数的零点有两个,即与x 轴的交点个数为 2.由于 f(x)是R上最小正周期为 2 的周期函数,因此 2≤ x< 4,4≤ x< 6 上也分别有两个零点,由 f(6) = f(4) = f(2)= f(0)= 0,知 x=6 也是函数的零点,因此函数 y= f(x)的图象在区间[0,6] 上与 x 轴的交点个数为7.二、填空题13.若 f(x)=2x-1+ a 是奇函数,则a= ________.分析: ∵f(x)为奇函数,∴ f(- x)=- f(x),即1 - 11 +a = - a ,得: 2a = 1,a =2-x - 1 2x -12. 答案:124.(2013 长·春质检 )设 f(x)是 (-∞,+∞ )上的奇函数,且 f(x + 2)=- f(x),下边对于 f(x)的判断:此中正确命题的序号为________.① f(4)= 0; ② f(x)是以 4 为周期的函数; ③ f(x)的图象对于 x = 1 对称; ④ f(x)的图象对于 x = 2 对称.分析: ∵f(x +2) =- f(x),∴f(x)=- f( x + 2)=- (- f(x + 2+ 2)) = f(x + 4),即 f(x)的周期为 4,②正确.∵f(x)为奇函数,∴ f(4)= f(0) = 0,即①正确.又∵f(x + 2)=- f(x)= f(- x),∴f(x)的图象对于 x = 1 对称,∴③正确,又∵f(1)=- f(3) ,当 f(1) ≠0 时,明显 f(x)的图象不对于 x =2 对称,∴④错误. 答案: ①②③ 三、解答题5.已知函数 f(x)= x 2+ |x - a|+ 1, a ∈ R .(1)试判断 f(x)的奇偶性;1 1(2)若- 2≤a ≤ 2,求 f(x)的最小值. 解: (1)当 a = 0 时,函数 f(- x)= (- x)2+ |- x|+ 1= f(x), 此时, f(x)为偶函数.当 a ≠0 时, f(a)= a 2+ 1, f(- a)= a 2+ 2|a|+ 1, f(a)≠f(- a), f(a)≠ - f(-a),此时, f(x)既不是奇函数,也不是偶函数.2 - x + a + 1= x -1 23 (2)当 x ≤ a 时, f( x)= x 2+ a + ,4∵a ≤12,故函数f(x)在 (- ∞ ,a]上单一递减,进而函数 f(x)在 (- ∞, a]上的最小值为 f(a)= a 2+ 1.当 x ≥a 时,函数 f(x)= x 2+ x - a + 1= x +1 2- a + 3,241∵a ≥- 2,故函数 f(x)在 [a ,+ ∞ )上单一递加,进而函数 f(x)在 [a ,+ ∞ )上的最小值为 f(a)= a 2+ 1.1 12综上得,当-2≤ a ≤ 2时,函数 f(x)的最小值为a + 1.。
高考一轮作业:2-3函数的奇偶性与周期性(含答案)
时间:45分钟满分:100分班级:________ 姓名:________ 学号:________ 得分:________ 一、选择题(本大题共6小题,每小题6分,共36分,在下列四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.(2018·江西红色六校联考)设f(x)=lg(21-x+a)是奇函数,则使f(x)<0的x的取值范围是( )A.(-1,0) B.(0,1)C.(-∞,0) D.(-∞,0)∪(1,+∞)解析:因为函数f(x)=lg(21-x+a)为奇函数,且在x=0处有定义,故f(0)=0,即lg(2+a)=0,∴a=-1.故函数f(x)=lg(21-x-1)=lg1+x1-x.令f(x)<0,得0<1+x1-x<1,即x∈(-1,0).答案:A2.(2018·诸城模拟)定义域为(-∞,0)∪(0,+∞)的函数f(x)不恒为0,且对于定义域内的任意实数x,y都有f(xy)=x +y成立,则f(x)( )A.是奇函数,但不是偶函数B.是偶函数,但不是奇函数C.既是奇函数,又是偶函数D.既不是奇函数,又不是偶函数解析:令x=y=1,则f(1)=1+1,∴f(1)=0.令x=y=-1,则f(1)=--1+--1,∴f(-1)=0.令y=-1,则f(-x)=-x+-1,∴f(-x)=-f(x).∴f(x)是奇函数.又∵f(x)不恒为0,∴f(x)不是偶函数.故选A.答案:A3.(2018·江西盟校二联)函数f(x)是周期为4的偶函数,当x∈[0,2]时,f(x)=x-1,则不等式xf(x)>0在[-1,3]上的解集为( )A.(1,3) B.(-1,1)C.(-1,0)∪(1,3) D.(-1,0)∪(0,1)解析:f(x)的图象如图所示.当x ∈(-1,0)时,由xf(x)>0,得x ∈(-1,0);当x ∈(0,1)时,由xf(x)>0,得x ∈Ø;当x ∈(1,3)时,由xf(x)>0,得x ∈(1,3).∴x ∈(-1,0)∪(1,3),故选C.答案:C4.设f(x)是定义在R 上的周期为3的周期函数,如图表示该函数在区间(-2,1]上的图象,则f(2 011)+f(2 012)=( )A .3B .2C .1D .0解析:由于f(x)是定义在R 上的周期为3的周期函数,所以f(2 011)+f(2 012)=f(670×3+1)+f(671×3-1)=f(1)+f(-1),而由图象可知f(1)=1,f(-1)=2,所以f(2 011)+f(2 012)=1+2=3.答案:A5.设偶函数f(x)满足f(x)=2x -4(x≥0),则不等式f(x -2)>0的解集为( )A .{x|x<-2,或x>4}B .{x|x<0,或x>4}C .{x|x<0,或x>6}D .{x|x<-2,或x>2}解析:当x≥0时,令f(x)=2x -4>0,所以x>2.又因为函数f(x)为偶函数,所以函数f(x)>0的解集为{x|x<-2,或x>2}.将函数y =f(x)的图象向右平移2个单位即得函数y =f(x -2)的图象,故f(x -2)>0的解集为{x|x<0,或x>4}.答案:B6.(2018·辽宁大连)设函数f(x)(x ∈R)满足f(-x)=f(x),f(x)=f(2-x),且当x ∈[0,1]时,f(x)=x 3.又函数g(x)=|xcos(πx)|,则函数h(x)=g(x)-f(x)在[-12,32]上的零点个数为( ) A .5B .6C .7D .8解析:根据题意,函数y =f(x)是周期为2的偶函数,且当0≤x≤1时,f(x)=x 3,则当-1≤x≤0时,f(x)=-x 3,且g(x)=|xcos(πx)|,所以当x =0时,f(x)=g(x).当x≠0时,若0<x≤12,则x 3=xcos(πx), 即x 2=|cos(πx)|.同理可以得到在区间[-12,0),(12,1],(1,32]上的关系式都是上式,在同一坐标系中作出所得关系式等号两边函数的图象,如图所示,有5个根.所以共有6个.答案:B二、填空题(本大题共4小题,每小题6分,共24分,把正确答案填在题后的横线上)7.(2018·金华十校模拟)已知函数f(x -1)为奇函数,函数f(x +3)为偶函数,f(0)=1,则f(8)=________. 解析:由y =f(x -1)为奇函数得f(-x -1)=-f(x -1),由y =f(x +3)为偶函数得f(-x +3)=f(x +3),则f(8)=f(5+3)=f(-5+3)=f(-2)=f(-1-1)=-f(1-1)=-f(0)=-1.答案:-18.(2018·山东滨州一模)已知定义在R 上的函数y =f(x)满足以下三个条件:①对于任意的x ∈R ,都有f(x +1)=1;②函数y =f(x +1)的图象关于y 轴对称;③对于任意的x 1,x 2∈[0,1],且x 1<x 2,都有f(x 1)>f(x 2),则f(32),f(2),f(3)从小到大的关系是________. 解析:由①得f(x +2)=f(x +1+1)=1+=f(x),所以函数f(x)的周期为2.因为函数y =f(x +1)的图象关于y 轴对称,将函数y =f(x +1)的图象向右平移一个单位即得y =f(x)的图象,所以函数y =f(x)的图象关于x =1对称;根据③可知函数f(x)在[0,1]上为减函数,又结合②知,函数f(x)在[1,2]上为增函数.因为f(3)=f(2+1)=f(1),在区间[1,2]上,1<32<2,所以f(1)<f(32)<f(2),即f(3)<f(32)<f(2). 答案:f(3)<f(32)<f(2) 9.(2018·银川质检)已知定义在R 上的偶函数满足:f(x +4)=f(x)+f(2),且当x ∈[0,2]时,y =f(x)单调递减,给出以下四个①f(2)=0;②x =-4为函数y =f(x)图象的一条对称轴;③函数y =f(x)在[8,10]上单调递增;④若方程f(x)=m 在[-6,-2]上的两根为x 1,x 2,则x 1+x 2=-8.以上解析:令x =-2,得f(2)=f(-2)+f(2),即f(-2)=0.又函数f(x)是偶函数,故f(2)=0,①正确;根据f(2)=0可得f(x +4)=f(x),所以函数f(x)的周期是4,由于偶函数的图象关于y 轴对称,故x =-4也是函数y =f(x)的图象的一条对称轴,②正确;根据函数的周期性可知,函数f(x)在[8,10]上单调递减,③不正确;由于函数f(x)的图象关于直线x =-4对称,故如果方程f(x)=m 在区间[-6,-2]上的两根为x 1,x 2,则x 1+x 22=-4,即x 1+x 2=-8,④正确.故真答案:①②④10.(2018·济宁高三一模)已知定义域为R 的函数f(x)既是奇函数,又是周期为3的周期函数,当x ∈(0,32)时,f(x)=sin πx ,则函数f(x)在区间[0,6]上的零点个数是________.解析:由f(x)是定义域为R 的奇函数,可知f(0)=0.因为f(x +3)=f(x),所以f(3)=0.令x =-32,得f(32)=f(-32),所以f(32)=0.又当x ∈(0,32)时,f(x)=sin πx ,所以f(1)=0,f(2)=f(3-1)=f(-1)=-f(1)=0,则f(x)在区间[0,3]上的零点有5个.由周期性可知,f(x)在区间(3,6]上有4个零点,故f(x)在区间[0,6]上的零点个数是9.答案:9三、解答题(本大题共3小题,共40分,11、12题各13分,13题14分,写出证明过程或推演步骤)11.(能力题)设函数f(x)的定义域为R ,对于任意的实数x ,y ,都有f(x +y)=f(x)+f(y),当x >0时,f(x)<0,求证:(1)f(x)为奇函数;(2)f(x)在(-∞,+∞)上是减函数.证明:(1)令x =y =0,得f(0)=f(0)+f(0),∴f(0)=0.再令y =-x ,得f(0)=f(x)+f(-x),∴f(-x)=-f(x),∴f(x)为奇函数.(2)设x 1、x 2∈(-∞,+∞)且x 1<x 2,则x 2-x 1>0,∵当x >0时,f(x)<0,∴f(x 2-x 1)<0.又∵对于任意的实数x ,y 都有f(x +y)=f(x)+f(y)且f(x)为奇函数,∴f(x 2-x 1)=f[x 2+(-x 1)]=f(x 2)+f(-x 1)=f(x 2)-f(x 1).∴f(x 2)-f(x 1)<0,∴f(x)在(-∞,+∞)上是减函数.12.(2018·广东六校联考)已知定义域为R 的函数f(x)=-2x+b 2x +1+a是奇函数. (1)求a ,b 的值;(2)若对任意的t ∈R ,不等式f(t 2-2t)+f(2t 2-k)<0恒成立,求k 的取值范围.解:(1)因为f(x)是定义在R 上的奇函数,所以f(0)=0,即b -1a +2=0⇒b =1, 所以f(x)=1-2x a +2x +1, 又由f(1)=-f(-1)知1-2a +4=-1-12a +1⇒a =2. (2)由(1)知f(x)=1-2x 2+2x +1=-12+12x +1, 易知f(x)在(-∞,+∞)上为减函数.又因f(x)是奇函数,从而不等式:f(t 2-2t)+f(2t 2-k)<0等价于f(t 2-2t)<-f(2t 2-k)=f(k -2t 2),因f(x)为减函数,由上式推得:t 2-2t >k -2t 2,即对t ∈R 有:3t 2-2t -k >0,从而Δ=4+12k <0⇒k <-13. 13.(能力题)设函数f(x)的定义域关于原点对称,且满足 ①f(x 1-x 2)=12+12-1;②存在正常数a ,使f(a)=1.求证:(1)f(x)是奇函数;(2)f(x)是周期函数,并且有一个周期为4a.解:(1)不妨令x =x 1-x 2,则f(-x)=f(x 2-x 1)=21+11-2 =-12+12-1=-f(x 1-x 2)=-f(x).∴f(x)是奇函数.(2)要证f(x +4a)=f(x),可先计算f(x +a),f(x +2a),∵f(x +a)=f[x -(-a)]=-+1-- =-+1--=-1+1,(f(a)=1). ∴f(x +2a)=f[(x +a)+a]=+-1++1 =-1+1-1-1+1+1=-1.∴f(x +4a)=f[(x +2a)+2a]=1-+=f(x). 故f(x)是以4a 为周期的周期函数.。
2024年高考数学一轮复习专题06函数的奇偶性与周期性含解析
专题06函数的奇偶性与周期性最新考纲1.结合详细函数,了解函数奇偶性的含义.2.会运用函数图象理解和探讨函数的奇偶性.3.了解函数周期性、最小正周期的含义,会推断、应用简洁函数的周期性.基础学问融会贯穿1.函数的奇偶性奇偶性定义图象特点偶函数一般地,假如对于函数f(x)的定义域内随意一个x,都有f(-x)=f(x),那么函数f(x)就叫做偶函数关于y轴对称奇函数一般地,假如对于函数f(x)的定义域内随意一个x,都有f(-x)=-f(x),那么函数f(x)就叫做奇函数关于原点对称2.周期性(1)周期函数:对于函数y=f(x),假如存在一个非零常数T,使得当x取定义域内的任何值时,都有f(x +T)=f(x),那么就称函数y=f(x)为周期函数,称T为这个函数的周期.(2)最小正周期:假如在周期函数f(x)的全部周期中存在一个最小的正数,那么这个最小正数就叫做f(x)的最小正周期.【学问拓展】1.函数奇偶性常用结论(1)假如函数f(x)是偶函数,那么f(x)=f(|x|).(2)奇函数在两个对称的区间上具有相同的单调性;偶函数在两个对称的区间上具有相反的单调性.(3)在公共定义域内有:奇±奇=奇,偶±偶=偶,奇×奇=偶,偶×偶=偶,奇×偶=奇.2.函数周期性常用结论对f(x)定义域内任一自变量的值x:(1)若f(x+a)=-f(x),则T=2a(a>0).(2)若f(x+a)=1f x,则T=2a(a>0).(3)若f(x+a)=-1f x,则T=2a(a>0).重点难点突破【题型一】推断函数的奇偶性【典型例题】下列函数中,既是奇函数,又是增函数是()A.f(x)=x|x| B.f(x)=﹣x3C.f(x)D.f(x)【解答】解:由f(﹣x)=﹣x|﹣x|=﹣x|x|=﹣f(x),知函数f(x)=x|x|为奇函数,又f(x)=x|x|当x>0时,f(x)=x2在(0,+∞)上为增函数,依据奇函数图象关于原点中心对称,所以当x<0时,f(x)=﹣x2在(﹣∞,0)上也为增函数,所以函数f(x)=x|x|在定义域内既是奇函数,又是增函数,故A正确.∵2>1,而﹣23<﹣13,所以函数f(x)=x3在定义域内不是增函数,故B不正确.∵不关于原点对称,∴f(x)=sin x在给定的定义域内不是奇函数,故C不正确.∵f(x)的定义域为{x|x>0},不关于原点对称,所以函数f(x)在定义域内不是奇函数,故D不正确.故选:A.【再练一题】下列函数中既是奇函数,又在区间[﹣1,1]上单调递减的函数是()A.f(x)=sin x B.f(x)=﹣|x+1|C.D.【解答】解:f(x)=sin x是奇函数,但其在区间[﹣1,1]上单调递增,故A错;∵f(x)=﹣|x+1|,∴f(﹣x)=﹣|﹣x+1|≠﹣f(x),∴f(x)=﹣|x+1|不是奇函数,∴故B错;∵a>1时,y=a x在[﹣1,1]上单调递增,y=a﹣x[﹣1,1]上单调递减,∴f(x)在[﹣1,1]上单调递增,故C错;故选:D.思维升华推断函数的奇偶性,其中包括两个必备条件:(1)定义域关于原点对称,这是函数具有奇偶性的必要不充分条件,所以首先考虑定义域;(2)推断f(x)与f(-x)是否具有等量关系.在推断奇偶性的运算中,可以转化为推断奇偶性的等价关系式f(x)+f(-x)=0(奇函数)或f(x)-f(-x)=0(偶函数)是否成立.【题型二】函数的周期性及其应用【典型例题】已知函数f(x)满意f(0)=2,且对随意x∈R都满意f(x+3)=﹣f(x),则f(2024)的值为()A.2024 B.2 C.0 D.﹣2【解答】解:∵f(x+3)=﹣f(x),∴f(x+6)=﹣f(x+3)=f(x),∴f(x)的周期为6,∴f(2024)=f(3),又f(3)=﹣f(0)=﹣2,∴f(2024)=﹣2.故选:D.【再练一题】定义在R上的函数f(x)满意:f(x+6)=f(x),当﹣3≤x<﹣1时,f(x)=﹣(x+2)2;当﹣1≤x<3时,f(x)=x,则f(1)+f(2)+f(3)+…+f(2024)=()A.336 B.337 C.338 D.339【解答】解:∵f(x+6)=f(x),当﹣3≤x<﹣1时,f(x)=﹣(x+2)2当﹣1≤x<3时,f(x)=x,∴f(1)=1,f(2)=2,f(3)=f(﹣3)=﹣1,f(4)=f(﹣2)=0,f(5)=f(﹣1)=﹣1,f(6)=f(0)=0,∴f(1)+f(2)+f(3)+f(4)+f(5)+f(6)=1,∵f(x+6)=f(x),∴f(x)的周期为6,∴f(1)+f(2)+f(3)+…+f(2024)=336+f(1)+f(2)+f(3)=338.故选:C.思维升华函数的周期性反映了函数在整个定义域上的性质.对函数周期性的考查,主要涉及函数周期性的推断,利用函数周期性求值.【题型三】函数性质的综合应用命题点1 求函数值或函数解析式【典型例题】已知奇函数f(x)(x∈R)满意f(x+4)=f(x﹣2),且当x∈[﹣3,0)时,,则f(2024)=()A.B.C.D.【解答】解:∵奇函数f(x)(x∈R)满意f(x+4)=f(x﹣2),∴f(x+6)=f(x),∵当x∈[﹣3,0)时,,∴f(2024)=f(336×6+2)=f(2)=﹣f(﹣2)=﹣{}.故选:D.【再练一题】设偶函数f(x)对随意x∈R,都有f(x+3),且当x∈[﹣3,﹣2]时,f(x)=4x,则f(107.5)=()A.10 B.C.﹣10 D.【解答】解:因为f(x+3),故有f(x+6)f(x).函数f(x)是以6为周期的函数.f(107.5)=f(6×17+5.5)=f(5.5).故选:B.命题点2 求参数问题【典型例题】已知函数f(x)=ln x,且f(a)+f(a+1)>0,则a的取值范围为()A.(﹣1,)B.()C.()D.()【解答】解:依据题意,函数f(x)=ln x,有0,解可得﹣1<x<1,即函数f(x)的定义域为(﹣1,1),有f(﹣x)=ln(﹣x)=﹣(x)=﹣f(x),则函数f(x)为奇函数,分析易得,f(x)=ln x在(﹣1,1)上为增函数,f(a)+f(a+1)>0⇒f(a)>﹣f(a+1)⇒f(a)>f(﹣a﹣1),则有,解可得a<0,即a的取值范围为(,0);故选:B.【再练一题】已知,若f(x)=x a为奇函数,且在(0,+∞)上单调递增,则实数a的取值是()A.﹣1,3 B.,3 C.﹣1,,3 D.,,3【解答】解:若f(x)在(0,+∞)上单调递增,则α>0,解除A,C,当α=2时,f(x)=x2为偶函数,不满意条件.当α时,f(x)为非奇非偶函数,不满意条件.当α=3时,f(x)=x3为奇函数,满意条件.当α时,f(x)为奇函数,满意条件.故选:B.命题点3 利用函数的性质解不等式【典型例题】已知函数f(x)是定义在R上的奇函数,且在区间(﹣∞,0]上单调递增,若实数a满意f(),则a的取值范围是()A.()B.(1,)C.(0,)D.()【解答】解:∵函数f(x)是定义在R上的奇函数,且在区间(﹣∞,0]上单调递增,∴f(x)在R上都是增函数,则不等式f(),等价为f()>f(),即,则log3,即a即实数a的取值范围是(),故选:A.【再练一题】定义在R上的函数f(x)是奇函数,且在(0,+∞)内是增函数,又f(﹣3)=0,则f(x)<0的解集是()A.(﹣3,0)∪(3,+∞)B.(﹣∞,﹣3)∪(0,3)C.(﹣∞,﹣3)∪(3,+∞)D.(﹣3,0)∪(0,3)【解答】解:∵f(x)是奇函数,且在(0,+∞)内是增函数,∴f(x)在(﹣∞,0)内是增函数,∵f(﹣3)=﹣f(3)=0,∴f(3)=0.则对应的函数图象如图(草图)则当﹣3<x<0或x>3时,f(x)>0,当0<x<3或x<﹣3时,f(x)<0,即f(x)<0的解集是(﹣∞,﹣3)∪(0,3),故选:B.思维升华 (1)关于奇偶性、单调性、周期性的综合性问题,关键是将未知区间上的问题转化为已知区间上的问题.(2)驾驭以下两个结论,会给解题带来便利:①f(x)为偶函数⇔f(x)=f(|x|).②若奇函数在x=0处有意义,则f(0)=0.基础学问训练1.下列函数中,既是偶函数又在上单调递增的是()A.B.C.D.【答案】C【解析】依据题意,依次分析选项:对于A,是偶函数,函数图像开口向下在上单调递减,不符合题意;对于B,的图像不关于y轴对称,故不是偶函数,不符合题意;对于C,是偶函数,在(0,+∞)上单调递增,符合题意;对于D,是偶函数,在上单调递减,不符合题意;故选:C.2.已知函数,则不等式的解集为()A.B.C.D.【答案】D【解析】为奇函数当时,,可知上单调递增上也单调递增,即上的增函数,解得:本题正确选项:3.设函数的最大值为,最小值为,则()A.B.C.D.【答案】A【解析】依题意,由于为奇函数,图像关于原点对称,故函数的最大值与最小值的和为,所以的最大值与最小值的和为,故选A.4.下列函数中既不是奇函数,也不是偶函数的是A.B.C.D.【答案】B【解析】对于为偶函数,对于是奇函数;对于奇函数;对于时,时,,该函数既不是奇函数,也不是偶函数,故选B.5.已知是定义在R上的奇函数,且当时,,则等于A.B.8 C.D..【答案】A【解析】是定义在R上的奇函数,且当时,;.故选:A.6.已知函数是定义在R上的奇函数,且()A.B.9C.D.0【答案】A【解析】依据题意,函数f(x)是定义在R上的奇函数,则f(﹣x)=﹣f(x),又由f(1+x)=f(1﹣x),则f(﹣x)=f(2+x),则有f(x+2)=﹣f(x),变形可得f(x+4)=﹣f(x+2)=f(x),即函数f(x)是周期为4的周期函数,则f(2024)=f(﹣1+505×4)=f(﹣1)=﹣f(1)=﹣9;故选:A.7.已知是定义在上且以4为周期的奇函数,当时,为自然对数的底),则函数在区间上的全部零点之和为()A.6 B.8 C.12 D.14【答案】D【解析】∵f(x)是定义在R上且以4为周期的奇函数,∴f(0)=0,f(-2)=f(-2+4)= f(2),又f(-2)=-f(2),∴f(2)=0,且当x∈(0,2)时,,则=0,则x=1,且在x∈(0,1)时,单调递减,在x∈(1,2)时,单调递增, =f(2)>0,故函数f(x)的图象如下图所示:由图可得:函数f(x)在区间区间上共有7个零点,故这些零点关于x=2对称,故函数f(x)在区间区间上的全部零点的和为3×4+2=14,故选:D.8.设函数是定义在R上的周期为2的奇函数,当0<x<1时,,则=( ) A.-2 B.2 C.4 D.6【答案】A【解析】因为的周期为2,所以,由为奇函数,则,但,故,故,选A.9.已知函数,则满意的取值范围是A.B.C.D.【答案】D【解析】因为的定义域是,,故是奇函数,又,故递增,若,等价于,故,解得,故选D.10.已知是偶函数,且对随意,设,则()A.B.C.D.【答案】B【解析】∵对随意,∴函数上为增函数.又函数为偶函数,∴上单调递减,在上单调递增.又,∴,即.故选B.11.已知偶函数在区间单调递减,则满意的x取值范围是A.B.C.D.【答案】D【解析】依据题意,偶函数在区间单调递减,则上为增函数,则,解可得:,即x的取值范围是;故选:D.12.定义在上的奇函数,当时,,则的解集为()A.B.C.D.【答案】C【解析】当时,,所以上单调递增,因为,所以当时,等价于,即,因为是定义在上的奇函数,所以时,上单调递增,且,所以等价于,即,所以不等式的解集为13.若,则满意不等式的取值范围为___.【答案】【解析】由题意得,,所以是R 上的奇函数,所以=0,又在R上单调递减,所以,即,所以,解得,即的取值范围为.答案为.14.已知函数为奇函数,,且图象的交点为,…,,则______.【答案】18【解析】函数为奇函数,函数关于点对称,函数关于点对称,所以两个函数图象的交点也关于点(1,2)对称,图像的交点为,…,,两两关于点对称,. 故答案为:1815.已知定义在上的函数满意,且当时,,则____________.【答案】【解析】由可得,所以,故函数的周期为,所以,又当时,,所以,故.16.已知定义在上的函数,若函数为偶函数,函数为奇函数,则=_____. 【答案】0【解析】依据题意,为偶函数,则函数的图象关于直线对称,则有,若函数为奇函数,则函数的图象关于点对称,则有,则有,设,则变形可得,则函数是周期为4的周期函数,又由函数的图象关于点对称,则,则有,可得,,故答案为0.17.已知定义在上的奇函数有最小正周期2,且当时,.(1)求的值;(2)求上的解析式.【答案】(1)0,0;(2)【解析】(1)∵f(x)是周期为2的奇函数,∴f(1)=f(1-2)=f(-1)=-f(1),∴f(1)=0,f(-1)=0.(2)由题意知,f(0)=0.当x∈(-1,0)时,-x∈(0,1).由f(x)是奇函数,∴f(x)=-f(-x)=-=-,综上,在[-1,1]上,.18.函数的定义域为,且对随意,有,且当时,,(Ⅰ)证明是奇函数;(Ⅱ)证明上是减函数;(III)若,求的取值范围.【答案】(Ⅰ)见解析(Ⅱ)见解析(III)【解析】(Ⅰ)证明:由,令y=-x,得f[x+(−x)]=f(x)+f(−x),∴f(x)+f(−x)=f(0).又f(0+0)=f(0)+f(0),∴f(0)=0.从而有f(x)+f(−x)=0.∴f(−x)=−f(x).∴f(x)是奇函数.(Ⅱ)任取,且,则由,∴<0.∴>0,即,从而f(x)在R上是减函数.(III)若,函数为奇函数得f(-3)=1,又5=5f(-3)=f(-15),所以=f(-15),由得f(4x-13)<f(-15),由函数单调递减得4x-13>-15,解得x>-,故的取值范围为19.已知函数,且的定义域,并推断函数的奇偶性;对于恒成立,求实数m的取值范围.【答案】(1)定义域为;奇函数;(2)时,时,.【解析】(1)由题意,函数,由,可得,即定义域为;由,即有,可得为奇函数;对于恒成立,可得当时,,由可得的最小值,由,可得时,y取得最小值8,则,当时,,由可得的最大值,由,可得时,y取得最大值,则,综上可得,时,时,.20.已知指数函数满意,定义域为的函数是奇函数.(1)求函数的解析式;(2)若函数上有零点,求的取值范围;(3)若对随意的,不等式恒成立,求实数的取值范围.【答案】(Ⅰ);(Ⅱ)(3,+∞);(Ⅲ) [9,+∞).【解析】试题分析:(1)依据指数函数利用待定系数法求,利用奇函数用特值法求m,n,可得到解析式;(2)依据函数零点的存在性定理求k的取值范围;(3)分析函数的单调性,转化为关于t恒成立问题,利用分别参数法求k的取值范围.试题解析:(Ⅰ)设,则,a=3, ,,因为是奇函数,所以,即,∴,又,;.(Ⅱ)由(Ⅰ)知:,又因在(0,1)上有零点,从而,即,∴,∴,∴k的取值范围为.(Ⅲ)由(Ⅰ)知,∴在R上为减函数(不证明不扣分).又因是奇函数,所以,因为减函数,由上式得:,即对一切,有恒成立,令m(x)=,易知m(x)在上递增,所以,∴,即实数的取值范围为.点睛:本题综合考查了指数函数的定义及其性质、函数的奇偶性、单调性、恒成立问题的等价转化、二次函数的单调性等基础学问与基本技能方法,属于难题.解决已知函数奇偶性求解析式中参数问题时,留意特别值的运用,可以使问题简洁快速求解,但要留意检验,在处理恒成立问题时,留意利用分别参数求参数的取值范围,留意分别参数后转化为求函数最值问题.实力提升训练1.设函数的定义域为R,且,若对于随意实数x,y,恒有则下列说法中不正确的是()A. B.C. D.【答案】D【解析】由题意,令,可得,,故A正确,令,可得,,故B正确令,可得,,;,,故C正确,令,可得,,故D错误,故选:D.2.已知函数是定义在R上的奇函数,为偶函数,且,则A.2 B.1 C.0 D.【答案】D【解析】因为是定义在R上的奇函数,为偶函数,所以,且,则,即是周期为4的周期函数,所以,故选D.3.设函数,则使得成立的的取值范围是A. B. C. D.【答案】B【解析】,所以为奇函数,,所以单调递增,转化成得到,解得x满意,故选B。
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§2.3函数的奇偶性与周期性1.函数的奇偶性奇偶性,定义,图象特点偶函数,如果对于函数f(x)的定义域内任意一个x,都有f(-x)=f(x),那么函数f(x)是偶函数,关于y轴对称奇函数,如果对于函数f(x)的定义域内任意一个x,都有f(-x)=-f(x),那么函数f(x)是奇函数,关于原点对称2.周期性(1)周期函数:对于函数y=f(x),如果存在一个非零常数T,使得当x取定义域内的任何值时,都有f(x+T)=f(x),那么就称函数y=f(x)为周期函数,称T为这个函数的周期.(2)最小正周期:如果在周期函数f(x)的所有周期中存在一个最小的正数,那么这个最小正数就叫做f(x)的最小正周期.1.判断下面结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”) (1)函数f (x )=0,x ∈(0,+∞)既是奇函数又是偶函数.( × )(2)若函数y =f (x +a )是偶函数,则函数y =f (x )关于直线x =a 对称.( √ ) (3)若函数y =f (x +b )是奇函数,则函数y =f (x )关于点(b,0)中心对称.( √ )(4)若函数f (x )=x(x -2)(x +a )为奇函数,则a =2.( √ )(5)函数f (x )在定义域上满足f (x +a )=-f (x ),则f (x )是周期为2a (a >0)的周期函数.( √ ) (6)函数f (x )为R 上的奇函数,且f (x +2)=f (x ),则f (2 014)=0.( √ )2.(2013·山东)已知函数f (x )为奇函数,且当x >0时,f (x )=x 2+1x ,则f (-1)等于( )A .-2B .0C .1D .2 答案 A解析 f (-1)=-f (1)=-(1+1)=-2.3.已知f (x )=ax 2+bx 是定义在[a -1,2a ]上的偶函数,那么a +b 的值是()A .-13B.13C.12D .-12答案 B解析 依题意b =0,且2a =-(a -1), ∴a =13,则a +b =13.4.已知f (x )在R 上是奇函数,且满足f (x +4)=f (x ),当x ∈(0,2)时,f (x )=2x 2,则f (2 015)等于( )A .-2B .2C .-98D .98 答案 A解析 ∵f (x +4)=f (x ),∴f (x )是以4为周期的周期函数,∴f (2 015)=f (503×4+3)=f (3)=f (-1). 又f (x )为奇函数,∴f (-1)=-f (1)=-2×12=-2,即f (2 015)=-2.5.设函数f (x )是定义在R 上的奇函数,若当x ∈(0,+∞)时,f (x )=lg x ,则满足f (x )>0的x 的取值范围是________. 答案 (-1,0)∪(1,+∞)解析 画草图,由f (x )为奇函数知:f (x )>0的x 的取值范围为 (-1,0)∪(1,+∞).题型一 判断函数的奇偶性 例1 判断下列函数的奇偶性: (1)f (x )=9-x 2+x 2-9;(2)f (x )=(x +1) 1-x1+x ;(3)f (x )=4-x 2|x +3|-3.思维启迪 确定函数的奇偶性时,必须先判定函数定义域是否关于原点对称.若对称,再验证f (-x )=±f (x )或其等价形式f (-x )±f (x )=0是否成立.解 (1)由⎩⎪⎨⎪⎧9-x 2≥0x 2-9≥0,得x =±3.∴f (x )的定义域为{-3,3},关于原点对称. 又f (3)+f (-3)=0,f (3)-f (-3)=0. 即f (x )=±f (-x ).∴f (x )既是奇函数,又是偶函数.(2)由⎩⎪⎨⎪⎧1-x 1+x ≥01+x ≠0,得-1<x ≤1. ∵f (x )的定义域(-1,1]不关于原点对称. ∴f (x )既不是奇函数,也不是偶函数.(3)由⎩⎪⎨⎪⎧4-x 2≥0|x +3|-3≠0,得-2≤x ≤2且x ≠0.∴f (x )的定义域为[-2,0)∪(0,2],关于原点对称.∴f (x )=4-x 2(x +3)-3=4-x 2x .∴f (x )=-f (-x ),∴f (x )是奇函数.思维升华 (1)利用定义判断函数奇偶性的步骤:(2)在判断奇偶性的运算中,可以转化为判断奇偶性的等价等量关系式(f (x )+f (-x )=0(奇函数)或f (x )-f (-x )=0(偶函数))是否成立.判断下列函数的奇偶性:(1)f (x )=lg (1-x 2)|x -2|-2;(2)f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2+2(x >0)0(x =0)-x 2-2(x <0).解 (1)由⎩⎪⎨⎪⎧1-x 2>0|x -2|-2≠0,得定义域为(-1,0)∪(0,1),f (x )=lg (1-x 2)-(x -2)-2=-lg (1-x 2)x .∵f (-x )=-lg[1-(-x )2]-x =-lg (1-x 2)-x =-f (x ).∴f (x )为奇函数.(2)f (x )的定义域为R ,关于原点对称,当x >0时,f (-x )=-(-x )2-2=-(x 2+2)=-f (x ); 当x <0时,f (-x )=(-x )2+2=-(-x 2-2)=-f (x ); 当x =0时,f (0)=0,也满足f (-x )=-f (x ). 故该函数为奇函数. 题型二 函数周期性的应用例2 (1)定义在R 上的函数f (x )满足f (x +6)=f (x ),当-3≤x <-1时,f (x )=-(x +2)2;当-1≤x <3时,f (x )=x .则f (1)+f (2)+f (3)+…+f (2 015)等于( ) A .335 B .336 C .1 678 D .2 012(2)已知f (x )是定义在R 上的偶函数,并且f (x +2)=-1f (x ),当2≤x ≤3时,f (x )=x ,则f (105.5)=________.思维启迪 (1)f (x )的周期性已知,可以通过一个周期内函数值的变化情况求和.(2)通过题意先确定函数的周期性. 答案 (1)B (2)2.5解析 (1)利用函数的周期性和函数值的求法求解. ∵f (x +6)=f (x ),∴T =6.∵当-3≤x <-1时,f (x )=-(x +2)2; 当-1≤x <3时,f (x )=x ,∴f (1)=1,f (2)=2,f (3)=f (-3)=-1,f (4)=f (-2)=0,f (5)=f (-1)=-1,f (6)=f (0)=0, ∴f (1)+f (2)+…+f (6)=1,∴f (1)+f (2)+…+f (6)=f (7)+f (8)+…+f (12)=…=f (2 005)+f (2 006)+…+f (2 010)=1,∴f (1)+f (2)+…+f (2 010)=1×2 0106=335.而f (2 011)+f (2 012)+f (2 013)+f (2 014)+f (2 015) =f (1)+f (2)+f (3)+f (4)+f (5)=1+2-1+0-1=1.∴f (1)+f (2)+…+f (2 015)=335+1=336. (2)由已知,可得f (x +4)=f [(x +2)+2]=-1f (x +2)=-1-1f (x )=f (x ).故函数的周期为4.∴f (105.5)=f (4×27-2.5)=f (-2.5)=f (2.5). ∵2≤2.5≤3,由题意,得f (2.5)=2.5. ∴f (105.5)=2.5.思维升华 (1)函数的周期性反映了函数在整个定义域上的性质.对函数周期性的考查,主要涉及函数周期性的判断,利用函数周期性求值. (2)求函数周期的方法(1)若f (x )是R 上周期为5的奇函数,且满足f (1)=1,f (2)=2,则f (3)-f (4)等于( )A .-1B .1C .-2D .2(2)设f (x )是周期为2的奇函数,当0≤x ≤1时,f (x )=2x (1-x ),则f ⎝⎛⎭⎫-52等于( ) A .-12B .-14C.14D.12答案 (1)A (2)A解析 (1)由f (x )是R 上周期为5的奇函数知 f (3)=f (-2)=-f (2)=-2,f (4)=f (-1)=-f (1)=-1, ∴f (3)-f (4)=-1,故选A.(2)∵f (x )是周期为2的奇函数,∴f ⎝⎛⎭⎫-52=f ⎝⎛⎭⎫-52+2=f ⎝⎛⎭⎫-12=-f ⎝⎛⎭⎫12 =-2×12×⎝⎛⎭⎫1-12=-12. 题型三 函数性质的综合应用例3 设f (x )是(-∞,+∞)上的奇函数,f (x +2)=-f (x ),当0≤x ≤1时,f (x )=x . (1)求f (π)的值;(2)当-4≤x ≤4时,求f (x )的图象与x 轴所围成图形的面积; (3)写出(-∞,+∞)内函数f (x )的单调区间.思维启迪 可以先确定函数的周期性,求f (π);然后根据函数图象的对称性、周期性画出函数图象,求图形面积、写单调区间. 解 (1)由f (x +2)=-f (x )得,f (x +4)=f [(x +2)+2]=-f (x +2)=f (x ), 所以f (x )是以4为周期的周期函数, ∴f (π)=f (-1×4+π)=f (π-4)=-f (4-π) =-(4-π)=π-4.(2)由f (x )是奇函数与f (x +2)=-f (x ), 得:f [(x -1)+2]=-f (x -1)=f [-(x -1)], 即f (1+x )=f (1-x ).故知函数y =f (x )的图象关于直线x =1对称.又当0≤x ≤1时,f (x )=x ,且f (x )的图象关于原点成中心对称,则f (x )的图象如图所示.当-4≤x ≤4时,f (x )的图象与x 轴围成的图形面积为S ,则S =4S △OAB =4×⎝⎛⎭⎫12×2×1=4. (3)函数f (x )的单调递增区间为[4k -1,4k +1] (k ∈Z ), 单调递减区间为[4k +1,4k +3] (k ∈Z ).思维升华 关于奇偶性、单调性、周期性的综合性问题,关键是利用奇偶性和周期性将未知区间上的问题转化为已知区间上的问题,体现了转化思想.(1)已知偶函数f (x )在区间[0,+∞)上单调递增,则满足f (2x -1)<f ⎝⎛⎭⎫13的x 的取值范围是( ) A.⎝⎛⎭⎫13,23B.⎣⎡⎭⎫13,23 C.⎝⎛⎭⎫12,23D.⎣⎡⎭⎫12,23(2)已知定义在R 上的奇函数f (x )满足f (x -4)=-f (x ),且在区间[0,2]上是增函数,则( ) A .f (-25)<f (11)<f (80) B .f (80)<f (11)<f (-25) C .f (11)<f (80)<f (-25) D .f (-25)<f (80)<f (11) 答案 (1)A (2)D解析 (1)偶函数满足f (x )=f (|x |),根据这个结论,有f (2x -1)<f ⎝⎛⎭⎫13⇔f (|2x -1|)<f ⎝⎛⎭⎫13, 进而转化为不等式|2x -1|<13,解这个不等式即得x 的取值范围是⎝⎛⎭⎫13,23. (2)由函数f (x )是奇函数且f (x )在[0,2]上是增函数可以推知, f (x )在[-2,2]上递增,又f (x -4)=-f (x )⇒f (x -8)=-f (x -4)=f (x ), 故函数f (x )以8为周期,f (-25)=f (-1),f (11)=f (3)=-f (3-4)=f (1), f (80)=f (0),故f (-25)<f (80)<f (11).忽视定义域致误典例:(10分)(1)若函数f (x )=k -2x1+k ·2x在定义域上为奇函数,则实数k =________.(2)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2+1,x ≥0,1,x <0,则满足不等式f (1-x 2)>f (2x )的x 的取值范围是________.易错分析 (1)解题中忽视函数f (x )的定义域,直接通过计算f (0)=0得k =1. (2)本题易出现以下错误由f (1-x 2)>f (2x )得1-x 2>2x ,忽视了1-x 2>0导致解答失误.解析 (1)∵f (-x )=k -2-x 1+k ·2-x =k ·2x -12x +k , ∴f (-x )+f (x )=(k -2x )(2x +k )+(k ·2x -1)·(1+k ·2x )(1+k ·2x )(2x +k )=(k 2-1)(22x +1)(1+k ·2x )(2x +k ). 由f (-x )+f (x )=0可得k 2=1,∴k =±1.(2)画出f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2+1,x ≥0,1,x <0的图象,由图象可知,若f (1-x 2)>f (2x ),则⎩⎪⎨⎪⎧1-x 2>0,1-x 2>2x , 即⎩⎨⎧-1<x <1,-1-2<x <-1+2,得x ∈(-1,2-1). 答案 (1)±1 (2)(-1,2-1)温馨提醒 (1)已知函数的奇偶性,利用特殊值确定参数,要注意函数的定义域. (2)解决分段函数的单调性问题时,应高度关注: ①抓住对变量所在区间的讨论.②保证各段上同增(减)时,要注意左、右段端点值间的大小关系. ③弄清最终结果取并还是交.方法与技巧1.正确理解奇函数和偶函数的定义,必须把握好两个问题:(1)定义域在数轴上关于原点对称是函数f(x)为奇函数或偶函数的必要非充分条件;(2)f(-x)=-f(x)或f(-x)=f(x)是定义域上的恒等式.2.奇函数的图象关于原点对称,偶函数的图象关于y轴对称,反之也成立.利用这一性质可简化一些函数图象的画法,也可以利用它去判断函数的奇偶性.3.若对于函数f(x)的定义域内任一个自变量的值x都有f(x+a)=-f(x)或f(x+a)=1f(x)或f(x+a)=-1f(x)(a是常数且a≠0),则f(x)是一个周期为2a的周期函数.失误与防范1.判断函数的奇偶性,首先应该判断函数定义域是否关于原点对称.定义域关于原点对称是函数具有奇偶性的一个必要条件.2.判断函数f(x)是奇函数,必须对定义域内的每一个x,均有f(-x)=-f(x),而不能说存在x0使f(-x0)=-f(x0).对于偶函数的判断以此类推.3.分段函数奇偶性判定时,要以整体的观点进行判断,不可以利用函数在定义域某一区间上不是奇偶函数而否定函数在整个定义域上的奇偶性.A 组 专项基础训练一、选择题1.(2013·广东)定义域为R 的四个函数y =x 3,y =2x ,y =x 2+1,y =2sin x 中,奇函数的个数是( )A .4B .3C .2D .1答案 C解析 由奇函数的定义可知y =x 3,y =2sin x 为奇函数.2.设f (x )是定义在R 上的奇函数,当x ≤0时,f (x )=2x 2-x ,则f (1)等于( )A .-3B .-1C .1D .3答案 A解析 ∵f (x )是奇函数,当x ≤0时,f (x )=2x 2-x ,∴f (1)=-f (-1)=-[2×(-1)2-(-1)]=-3.3.定义在R 上的偶函数f (x ),对任意x 1,x 2∈[0,+∞)(x 1≠x 2),有f (x 2)-f (x 1)x 2-x 1<0,则( ) A .f (3)<f (-2)<f (1) B .f (1)<f (-2)<f (3)C .f (-2)<f (1)<f (3)D .f (3)<f (1)<f (-2)答案 A解析 由题意知f (x )为偶函数,所以f (-2)=f (2),又x ∈[0,+∞)时,f (x )为减函数,且3>2>1,∴f (3)<f (2)<f (1),即f (3)<f (-2)<f (1),故选A.4.定义两种运算:a b =a 2-b 2,a ⊗b =(a -b )2,则f (x )=2x 2-(x ⊗2)是( ) A .奇函数 B .偶函数C .既奇又偶函数D .非奇非偶函数答案 A解析 因为2x =4-x 2,x ⊗2=(x -2)2,所以f (x )=4-x 22-(x -2)2=4-x 22-(2-x )=4-x 2x , 该函数的定义域是[-2,0)∪(0,2],且满足f (-x )=-f (x ). 故函数f (x )是奇函数.5.已知定义在R 上的奇函数f (x )和偶函数g (x )满足f (x )+g (x )=a x -a -x +2(a >0,且a ≠1).若g (2)=a ,则f (2)等于( )A .2 B.154C.174D .a 2 答案 B解析 ∵f (x )为奇函数,g (x )为偶函数,∴f (-2)=-f (2),g (-2)=g (2)=a ,∵f (2)+g (2)=a 2-a -2+2,①∴f (-2)+g (-2)=g (2)-f (2)=a -2-a 2+2,②由①、②联立,g (2)=a =2,f (2)=a 2-a -2=154. 二、填空题6.函数f (x )在R 上为奇函数,且x >0时,f (x )=x +1,则当x <0时,f (x )=________. 答案 --x -1解析 ∵f (x )为奇函数,x >0时,f (x )=x +1,∴当x <0时,-x >0,f (x )=-f (-x )=-(-x +1),即x <0时,f (x )=-(-x +1)=--x -1.7.若函数f (x )=x 2-|x +a |为偶函数,则实数a =________.答案 0解析 ∵函数f (x )=x 2-|x +a |为偶函数,∴f (-x )=f (x ),即(-x )2-|-x +a |=x 2-|x +a |,∴|-x +a |=|x +a |,∴a =0.8.已知函数f (x )满足:f (1)=14,4f (x )f (y )=f (x +y )+f (x -y )(x ,y ∈R ),则f (2 015)=________. 答案 14解析 方法一 令x =1,y =0时,4f (1)·f (0)=f (1)+f (1),解得f (0)=12, 令x =1,y =1时,4f (1)·f (1)=f (2)+f (0),解得f (2)=-14, 令x =2,y =1时,4f (2)·f (1)=f (3)+f (1),解得f (3)=-12, 依次求得f (4)=-14,f (5)=14,f (6)=12,f (7)=14, f (8)=-14,f (9)=-12,… 可知f (x )是以6为周期的函数,∴f (2 015)=f (335×6+5)=f (5)=14. 方法二 ∵f (1)=14,4f (x )·f (y )=f (x +y )+f (x -y ), ∴构造符合题意的函数f (x )=12cos π3x , ∴f (2 015)=12cos ⎝⎛⎭⎫π3×2 015=14. 三、解答题9.已知函数f (x )是定义在R 上的奇函数,且它的图象关于直线x =1对称.(1)求证:f (x )是周期为4的周期函数;(2)若f (x )=x (0<x ≤1),求x ∈[-5,-4]时,函数f (x )的解析式.(1)证明 由函数f (x )的图象关于直线x =1对称,有f (x +1)=f (1-x ),即有f (-x )=f (x +2).又函数f (x )是定义在R 上的奇函数,故有f (-x )=-f (x ).故f (x +2)=-f (x ).从而f (x +4)=-f (x +2)=f (x ),即f (x )是周期为4的周期函数.(2)解 由函数f (x )是定义在R 上的奇函数,有f (0)=0.x ∈[-1,0)时,-x ∈(0,1],f (x )=-f (-x )=--x .故x ∈[-1,0]时,f (x )=--x .x ∈[-5,-4]时,x +4∈[-1,0],f (x )=f (x +4)=--x -4.从而,x ∈[-5,-4]时,函数f (x )=--x -4.10.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ -x 2+2x ,x >0,0,x =0,x 2+mx ,x <0是奇函数.(1)求实数m 的值;(2)若函数f (x )在区间[-1,a -2]上单调递增,求实数a 的取值范围.解 (1)设x <0,则-x >0,所以f (-x )=-(-x )2+2(-x )=-x 2-2x .又f (x )为奇函数,所以f (-x )=-f (x ),于是x <0时,f (x )=x 2+2x =x 2+mx ,所以m =2.(2)由(1)知f (x )在[-1,1]上是增函数,要使f (x )在[-1,a -2]上单调递增.结合f (x )的图象知⎩⎪⎨⎪⎧a -2>-1,a -2≤1, 所以1<a ≤3,故实数a 的取值范围是(1,3].B 组 专项能力提升1.已知f (x )是定义在R 上的偶函数,g (x )是定义在R 上的奇函数,且g (x )=f (x -1),则f (2 013)+f (2 015)的值为( )A .-1B .1C .0D .无法计算答案 C解析 由题意,得g (-x )=f (-x -1),又∵f (x )是定义在R 上的偶函数,g (x )是定义在R 上的奇函数,∴g (-x )=-g (x ),f (-x )=f (x ),∴f (x -1)=-f (x +1),∴f (x )=-f (x +2),∴f (x )=f (x +4),∴f (x )的周期为4,∴f (2 013)=f (1),f (2 015)=f (3)=f (-1),又∵f (1)=f (-1)=g (0)=0,∴f (2 013)+f (2 015)=0.2.设奇函数f (x )的定义域为R ,最小正周期T =3,若f (1)≥1,f (2)=2a -3a +1,则a 的取值范围是( )A .a <-1或a ≥23B .a <-1C .-1<a ≤23D .a ≤23答案 C解析 函数f (x )为奇函数,则f (1)=-f (-1).由f (1)=-f (-1)≥1,得f (-1)≤-1;函数的最小正周期T =3,则f (-1)=f (2),由2a -3a +1≤-1,解得-1<a ≤23. 3.设函数f (x )是定义在R 上的偶函数,且对任意的x ∈R 恒有f (x +1)=f (x -1),已知当x ∈[0,1]时,f (x )=2x ,则有①2是函数f (x )的周期;②函数f (x )在(1,2)上是减函数,在(2,3)上是增函数;③函数f (x )的最大值是1,最小值是0.其中所有正确命题的序号是________.答案 ①②解析 在f (x +1)=f (x -1)中,令x -1=t ,则有f (t +2)=f (t ),因此2是函数f (x )的周期,故①正确;当x ∈[0,1]时,f (x )=2x 是增函数,则f (x )在[-1,0]上是减函数,根据函数的周期性知,函数f (x )在(1,2)上是减函数,在(2,3)上是增函数,故②正确;在区间[-1,1]上,f (x )的最大值为f (1)=f (-1)=2,f (x )的最小值为f (0)=1,故③错误.4.函数f (x )的定义域为D ={x |x ≠0},且满足对于任意x 1,x 2∈D ,有f (x 1·x 2)=f (x 1)+f (x 2).(1)求f (1)的值;(2)判断f (x )的奇偶性并证明你的结论;(3)如果f (4)=1,f (x -1)<2,且f (x )在(0,+∞)上是增函数,求x 的取值范围.解 (1)∵对于任意x 1,x 2∈D ,有f (x 1·x 2)=f (x 1)+f (x 2),∴令x 1=x 2=1,得f (1)=2f (1),∴f (1)=0.(2)令x 1=x 2=-1,有f (1)=f (-1)+f (-1),∴f (-1)=12f (1)=0. 令x 1=-1,x 2=x 有f (-x )=f (-1)+f (x ),∴f (-x )=f (x ),∴f (x )为偶函数.(3)依题设有f (4×4)=f (4)+f (4)=2,由(2)知,f (x )是偶函数,∴f (x -1)<2⇔f (|x -1|)<f (16).又f (x )在(0,+∞)上是增函数.∴0<|x -1|<16,解之得-15<x <17且x ≠1.∴x 的取值范围是{x |-15<x <17且x ≠1}.5.设函数f (x )在(-∞,+∞)上满足f (2-x )=f (2+x ),f (7-x )=f (7+x ),且在闭区间[0,7]上只有f (1)=f (3)=0.(1)试判断函数y =f (x )的奇偶性;(2)试求方程f (x )=0在闭区间[-2 005,2 005]上的根的个数,并证明你的结论.解 (1)∵f (1)=0,且f (x )在[0,7]上只有f (1)=f (3)=0,又∵f (2-x )=f (2+x ),令x =-3,f (-1)=f (5)≠0,∴f(-1)≠f(1),且f(-1)≠-f(1).∴f(x)既不是奇函数,也不是偶函数.(2)f(10+x)=f[2+8+x]=f[2-(8+x)]=f(-6-x)=f[7-(13+x)]=f[7+13+x]=f(20+x),∴f(x)以10为周期.又f(x)的图象关于x=7对称知,f(x)=0在(0,10)上有两个根,则f(x)=0在(0,2 005]上有201×2=402个根;在[-2 005,0]上有200×2=400个根;因此f(x)=0在闭区间上共有802个根.。