【学海导航】2014版高考数学一轮总复习 第6讲 函数的性质(二)奇偶性、周期性、对称性同步测控 理
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2014年高考一轮复习热点难点精讲精析:2.3函数的奇偶性与周期性一、函数的奇偶性注:1、奇偶函数的定义域的特点:由于定义中对任意一个x都有一个关于原点对称的-x在定义域中,即说明奇偶函数的定义域必关于原点对称;2、存在既是奇函数,又是偶函数的函数,它们的特点是定义域关于原点对称,且解析式化简后等于零。
二、奇偶函数的性质1、奇函数在关于原点对称的区间上的单调性相同,偶函数在关于原点对称的区间上的单调性相反(填“相同”、“相反”)。
2、在公共定义域内,亦即:(1)两个奇函数的和函数是奇函数,两个奇函数的积函数是偶函数;(2)两个偶函数的和函数、积函数是偶函数;(3)一个奇函数,一个偶函数的积函数是奇函数。
注:以上结论是在两函数的公共定义域内才成立;并且只能在选择题、填空题中直接应用,解答题需先证明再利用。
3、若是奇函数f(x)且在x=0处有定义,则f(0)=0.4、对称性:奇(偶)函数的定义域关于原点对称,且这是函数具有奇偶性的必要不充分条件;5、整体性:奇偶性是函数的整体性质,对定义域内任意一个x 都必须成立;6、可逆性: )()(x f x f =- ⇔)(x f 是偶函数;)()(x f x f -=-⇔)(x f 奇函数;7、等价性:)()(x f x f =-⇔0)()(=--x f x f)()(x f x f -=-⇔0)()(=+-x f x f8、奇函数的图像关于原点对称,偶函数的图像关于y 轴对称;9、可分性:根据函数奇偶性可将函数分类为四类:奇函数、偶函数、既是奇函数又是偶函数、非奇非偶函数。
三、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,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,那么这个最小的正数就叫做它的最小正周期。
第6讲 函数的性质(二)——周期性、对称性1.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 .22.满足f (x +π)=-f (x ),f (-x )=f (x )的函数可能是( )A .f (x )=cos2xB .f (x )=sin xC .f (x )=sin x 2D .f (x )=cos x 3.(2012·某某模拟)已知偶函数f (x )对任意实数x 都有f (x +1)=-f (x ),且在[0,1]上单调递增,则( ) A .f (75)<f (72)<f (73) B .f (72)<f (73)<f (75) C .f (73)<f (72)<f (75) D .f (75)<f (73)<f (72) 4.(2012·某某卷)设函数f (x )是定义在R 上的周期为2的偶函数,当x ∈[0,1]时,f (x )=x +1,则f (32)=________. 5.(2012·某某某某)已知函数f (x )的图象的两条对称轴为x =0和x =1,且在x ∈[-1,0]上f (x )单调递增,则f (2)______f (2).(填“>,<”)6.若f (x )是定义在R 上的奇函数,且f (x -2)=-f (x ),给出下列4个结论: ①f (2)=0;②f (x )是以4为周期的周期函数;③f (x )的图象关于直线x =0对称;④f (x +2)=f (-x ).其中所有正确的结论的序号是__________.7.函数y =f (x )是以4为周期的周期函数,且当x ∈[-2,2)时,f (x )=x2+1,则当x ∈[4n ,4n +4)(n ∈Z )时,试求出函数f (x )的解析式.1.已知函数y =f (x )的图象关于直线x =2对称,且当x ≥2时,f (x )=3x-1,则当x <2时,f (x )的解析式为__________________.2.(2012·某某模拟)已知f (x )的定义域为R ,且对任意x ∈Z ,都有f (x )=f (x -1)+f (x +1),若f (-1)=6,f (1)=7,则f (0)=______;f (2012)=______.3.已知函数f (x )=lg(x +1).(1)若0<f (1-2x )-f (x )<1,求x 的取值X 围;(2)若g (x )是以2为周期的偶函数,且当0≤x ≤1时,有g (x )=f (x ),求函数y =g (x )(x ∈[1,2]).第6讲巩固练习1.B 解析:因为f (x +2)=-f (x )⇒f (x +4)=f (x ),所以f (6)=f (2)=-f (-2)=f (0)=0.2.D3.D 解析:当x ∈[2,3]时,x -4∈[-2,-1],所以f (x -4)=(x -4)2=f (x ),选D.4.C 解析:由f (x +1)=-f (x ),则周期为2,且为偶函数,则f (75)=f (-35)=f (35),f (72)=f (-12)=f (12),f (73)=f (13), 又在[0,1]上递增,故f (73)=f (13)<f (72)=f (12)<f (75)=f (35),故选C. 5.< 解析:x =0为对称轴,则在[0,1]上单调递减;又x =1为对称轴,则f (x )在[1,2]上单调递增,则f (2)<f (2).6.①②④ 解析:因为f (x -2)=-f (x )且f (x )是奇函数, 所以f (-2)=-f (0)=0,f (2)=-f (-2)=0. 又由f (x -2)=-f (x )得,f (x +4)=-f [(x +4)-2]=-f (x +2)=f (x ). 所以T =4是周期.所以y =f (x )的图象不关于x =0对称,③错. 因为f (x )是奇函数.所以f (x +2)=-f (-x -2)=-[-f (-x )]=f (-x ).7.解析:当x ∈[4n,4n +2)时,x -4n ∈[0,2),所以f (x )=f (x -4n )=x -4n 2+1=x 2-2n +1; 当x ∈[4n +2,4n +4)时,x -4(n +1)∈[-2,0), 所以f (x )=f [x -4(n +1)]=x -4n +12+1 =x2-2n -1. 综合得f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ x 2-2n +1x ∈[4n ,4n +2x 2-2n -1x ∈[4n +2,4n +4. 提升能力 1.f (x )=34-x -1解析:由y =f (x )关于x =2对称,则f (x )=f (4-x )恒成立; 当x <2时,则4-x >2,得到f (4-x )=34-x -1,所以f (x )=34-x -1. 2.13 -6解析:由题意f (x )=f (x -1)+f (x +1),① 用x +1代x 得f (x +1)=f (x )+f (x +2),② ①+②得f (x +2)+f (x -1)=0,再用x +3代x 得f (x +5)+f (x +2)=0,即f (x +5)=f (x -1)的周期T =6,所以f (2012)=f (335×6+2)=f (2),令x =0,则f (0)=f (-1)+f (1)=13,令x =1,则f (1)=f (0)+f (2)⇒f (2)=-6,故f (2012)=-6.3.解析:已知(x 1-2)(x 2-2)<0,不妨设x 1<2,x 2>2, 则由f (-x )=-f (x +4)⇒f (x 1)=-f (4-x 1). 由x 1+x 2<4⇒4-x 1>x 2,且4-x 1>2.当x >2时,f (x )单调递增,所以f (4-x 1)>f (x 2). 所以f (x 1)+f (x 2)=-f (4-x 1)+f (x 2)<-f (x 2)+f (x 2)=0.。
2024年高考数学总复习第二章《函数与基本初等函数》§2.3函数的奇偶性与周期性最新考纲1.结合具体函数,了解函数奇偶性的含义.2.学会运用函数图象理解和研究函数的奇偶性.3.了解函数周期性、最小正周期的含义,会判断、应用简单函数的周期性.1.函数的奇偶性奇偶性定义图象特点偶函数一般地,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 )就叫做偶函数关于y 轴对称奇函数一般地,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 )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 ),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.概念方法微思考1.如果已知函数f (x ),g (x )的奇偶性,那么函数f (x )±g (x ),f (x )·g (x )的奇偶性有什么结论?提示在函数f (x ),g (x )公共定义域内有:奇±奇=奇,偶±偶=偶,奇×奇=偶,偶×偶=偶,奇×偶=奇.2.已知函数f (x )满足下列条件,你能得到什么结论?(1)f (x +a )=-f (x )(a ≠0);(2)f (x +a )=1f (x )(a ≠0);(3)f (x +a )=f (x +b )(a ≠b ).提示(1)T =2|a |(2)T =2|a |(3)T =|a -b |题组一思考辨析1.判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”)(1)函数y =x 2,x ∈(0,+∞)是偶函数.(×)(2)偶函数的图象不一定过原点,奇函数的图象一定过原点.(×)(3)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.(√)题组二教材改编2.已知函数f (x )是定义在R 上的奇函数,且当x >0时,f (x )=x (1+x ),则f (-1)=________.答案-2解析f (1)=1×2=2,又f (x )为奇函数,∴f (-1)=-f (1)=-2.3.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f 32=f -124×-122+2=1.4.设奇函数f (x )的定义域为[-5,5],若当x ∈[0,5]时,f (x )的图象如图所示,则不等式f (x )<0的解集为________.答案(-2,0)∪(2,5]解析由图象可知,当0<x <2时,f (x )>0;当2<x ≤5时,f (x )<0,又f (x )是奇函数,∴当-2<x <0时,f (x )<0,当-5≤x <-2时,f (x )>0.综上,f (x )<0的解集为(-2,0)∪(2,5].题组三易错自纠5.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 .-13 B.13C.12D .-12答案B 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 =13.6.偶函数y =f (x )的图象关于直线x =2对称,f (3)=3,则f (-1)=________.答案3解析∵f (x )为偶函数,∴f (-1)=f (1).又f (x )的图象关于直线x =2对称,∴f (1)=f (3).∴f (-1)=3.题型一函数奇偶性的判断例1判断下列函数的奇偶性:(1)f (x )=36-x 2+x 2-36;(2)f (x )=ln (1-x 2)|x -2|-2;(3)f (x )2+x ,x <0,x 2+x ,x >0.解(1)-x 2≥0,2-36≥0,得x 2=36,解得x =±6,即函数f (x )的定义域为{-6,6},关于原点对称,∴f (x )=36-x 2+x 2-36=0.∴f (-x )=-f (x )且f (-x )=f (x ),∴函数f (x )既是奇函数又是偶函数.(2)-x 2>0,-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 )=ln (1-x 2)-x.又∵f (-x )=ln[1-(-x )2]x =ln (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 ),∴函数f (x )为奇函数.思维升华判断函数的奇偶性,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关系式f (x )+f (-x )=0(奇函数)或f (x )-f (-x )=0(偶函数)是否成立.跟踪训练1(1)下列函数中,既不是奇函数也不是偶函数的是()A .f (x )=x +sin 2xB .f (x )=x 2-cos xC .f (x )=3x -13xD .f (x )=x 2+tan x答案D解析对于选项A ,函数的定义域为R ,f (-x )=-x +sin 2(-x )=-(x +sin 2x )=-f (x ),所以f (x )=x +sin 2x 为奇函数;对于选项B ,函数的定义域为R ,f (-x )=(-x )2-cos(-x )=x 2-cos x =f (x ),所以f (x )=x 2-cos x 为偶函数;对于选项C ,函数的定义域为R ,f (-x )=3-x-13-x =-x f (x ),所以f (x )=3x -13x 为奇函数;只有f (x )=x 2+tan x 既不是奇函数也不是偶函数.故选D.(2)(2018·石景山模拟)下列函数中既是奇函数,又在区间(0,+∞)上单调递减的函数为()A .y =xB .y =-x 3C .y =12log xD .y =x +1x答案B解析由题意得,对于函数y =x 和函数y =12log x 都是非奇非偶函数,排除A ,C.又函数y=x +1x 在区间(0,1)上单调递减,在区间(1,+∞)上单调递增,排除D ,故选B.题型二函数的周期性及其应用1.(2018·抚顺模拟)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 (7)=________.答案-2解析f (7)=f (-1)=-f (1)=-2.2.已知定义在R上的函数f(x)满足f(2)=2-3,且对任意的x都有f(x+2)=1-f(x),则f(2020)=________.答案-2-3解析由f(x+2)=1-f(x),得f(x+4)=1-f(x+2)=f(x),所以函数f(x)的周期为4,所以f(2020)=f(4).因为f(2+2)=1-f(2),所以f(4)=-1f(2)=-12-3=-2- 3.故f(2020)=-2- 3.3.(2017·山东)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+2)+4)=f((x+2)-2),即f(x+6)=f(x),∴f(x)是周期为6的周期函数,∴f(919)=f(153×6+1)=f(1).又f(x)是定义在R上的偶函数,∴f(1)=f(-1)=6,即f(919)=6.4.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(1)+f(2)+________.答案2-1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(1)+f(2)+=0+f(0)+=f(0)+=f(0)=122-1+20-1=2-1.思维升华利用函数的周期性,可将其他区间上的求值、求零点个数、求解析式等问题,转化到已知区间上,进而解决问题.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例2(1)设f (x )是定义在R 上周期为4的奇函数,若在区间[-2,0)∪(0,2]上,f (x )=ax +b ,-2≤x <0,ax -1,0<x ≤2,则f (2021)=________.答案-12解析设0<x ≤2,则-2≤-x <0,f (-x )=-ax +b .因为f (x )是定义在R 上周期为4的奇函数,所以f (-x )=-f (x )=-ax +1=-ax +b ,所以b =1.而f (-2)=f (-2+4)=f (2),所以-2a +b =2a -1,解得a =12,所以f (2021)=f (1)=12×1-1=-12.(2)已知f (x )为偶函数,当x ≤0时,f (x )=e -x -1-x ,则f (x )=________.答案e-x -1-x ,x ≤0,e x -1+x ,x >0解析∵当x >0时,-x <0,∴f (x )=f (-x )=e x -1+x ,∴f (x )e -x -1-x ,x ≤0,e x -1+x ,x >0.命题点2求参数问题例3(1)若函数f (x )=x ln(x +a +x 2)为偶函数,则a =__________.答案1解析∵f (-x )=f (x ),∴-x ln(a +x 2-x )=x ln(x +a +x 2),∴ln[(a +x 2)2-x 2]=0.∴ln a =0,∴a =1.(2)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ff (-1)=f (1),故从而12b +212+1=-12a +1,即3a +2b =-2.①由f (-1)=f (1),得-a +1=b +22,即b =-2a .②由①②得a =2,b =-4,从而a +3b =-10.(3)已知函数f (x )是定义在R 上的奇函数,且当x >0时,f (x )=-x 2+ax -1-a ,若函数f (x )为R 上的减函数,则a 的取值范围是____________.答案[-1,0]解析因为函数f (x )是R 上的奇函数,所以f (0)=0,若函数f (x )为R 上的减函数,则满足当x >0时,函数为减函数,且-1-a ≤0-a -2=a 2≤0,1-a ≤0,≤0,≥-1,即-1≤a ≤0.命题点3利用函数的性质解不等式例4(1)(2018·聊城模拟)已知函数f (x )=|x |(10x -10-x ),则不等式f (1-2x )+f (3)>0的解集为()A .(-∞,2)B .(2,+∞)C .(-∞,1)D .(1,+∞)答案A解析由于f (-x )=-f (x ),所以函数为奇函数,且为单调递增函数,故f (1-2x )+f (3)>0等价于f (1-2x )>-f (3)=f (-3),所以1-2x >-3,x <2,故选A.(2)设函数f (x )=ln(1+|x |)-11+x2,解不等式f (x )>f (2x -1).解由已知得函数f (x )为偶函数,所以f (x )=f (|x |),由f (x )>f (2x -1),可得f (|x |)>f (|2x -1|).当x>0时,f(x)=ln(1+x)-11+x2,因为y=ln(1+x)与y=-11+x2在(0,+∞)上都单调递增,所以函数f(x)在(0,+∞)上单调递增.由f(|x|)>f(|2x-1|),可得|x|>|2x-1|,两边平方可得x2>(2x-1)2,整理得3x2-4x+1<0,解得13<x<1.所以符合题意的x思维升华解决周期性、奇偶性与单调性结合的问题,通常先利用周期性转化自变量所在的区间,再利用奇偶性和单调性求解.跟踪训练2(1)定义在R上的奇函数f(x)满足f(x),当x ,12时,f(x)=12log(1)x ,则f(x)()A.减函数且f(x)>0B.减函数且f(x)<0 C.增函数且f(x)>0D.增函数且f(x)<0答案D解析当x ,12时,由f(x)=12log(1-x)可知,f(x)单调递增且f(x)>0,又函数f(x)为奇函数,所以在区间-12,f(x)<0.由f(x)知,函数的周期为32,f(x)<0.故选D.(2)(2018·烟台模拟)已知偶函数f(x)在[0,+∞)上单调递增,且f(1)=-1,f(3)=1,则满足-1≤f(x-2)≤1的x的取值范围是()A.[3,5]B.[-1,1]C.[1,3]D.[-1,1]∪[3,5]答案D解析由偶函数f(x)在区间[0,+∞)上单调递增,则在区间(-∞,0)上单调递减,又f(1)=-1,f(3)=1,则f(-1)=-1,f(-3)=1,要使得-1≤f(x-2)≤1,即1≤|x-2|≤3,即1≤x-2≤3或-3≤x-2≤-1,解得-1≤x≤1或3≤x≤5,即不等式的解集为[-1,1]∪[3,5],故选D.(3)已知函数g(x)是R上的奇函数,且当x<0时,g(x)=-ln(1-x),函数f(x)3,x≤0,(x),x>0,解不等式f(6-x2)>f(x).解∵g(x)是奇函数,∴当x>0时,g(x)=-g(-x)=ln(1+x),易知f(x)在R上是增函数,由f(6-x2)>f(x),可得6-x2>x,即x2+x-6<0,∴-3<x<2.函数的性质函数的奇偶性、周期性及单调性是函数的三大性质,在高考中常常将它们综合在一起命题,解题时,往往需要借助函数的奇偶性和周期性来确定另一区间上的单调性,即实现区间的转换,再利用单调性解决相关问题.一、函数性质的判断例1(1)(2017·全国Ⅰ)已知函数f(x)=ln x+ln(2-x),则()A.f(x)在(0,2)上单调递增B.f(x)在(0,2)上单调递减C.y=f(x)的图象关于直线x=1对称D.y=f(x)的图象关于点(1,0)对称答案C解析f(x)的定义域为(0,2).f(x)=ln x+ln(2-x)=ln[x(2-x)]=ln(-x2+2x).设u=-x2+2x,x∈(0,2),则u=-x2+2x在(0,1)上单调递增,在(1,2)上单调递减.又y=ln u在其定义域上单调递增,∴f(x)=ln(-x2+2x)在(0,1)上单调递增,在(1,2)上单调递减.∴选项A,B错误;∵f(x)=ln x+ln(2-x)=f(2-x),∴f(x)的图象关于直线x=1对称,∴选项C正确;∵f(2-x)+f(x)=[ln(2-x)+ln x]+[ln x+ln(2-x)]=2[ln x+ln(2-x)],不恒为0,∴f(x)的图象不关于点(1,0)对称,∴选项D错误.故选C.(2)定义在R上的函数f(x)满足f(x)=f(-x),且f(x)=f(x+6),当x∈[0,3]时,f(x)单调递增,则f(x)在下列哪个区间上单调递减()A.[3,7]B.[4,5]C.[5,8]D.[6,10]答案B解析依题意知,f(x)是偶函数,且是以6为周期的周期函数.因为当x∈[0,3]时,f(x)单调递增,所以f(x)在[-3,0]上单调递减.根据函数周期性知,函数f(x)在[3,6]上单调递减.又因为[4,5]⊆[3,6],所以函数f(x)在[4,5]上单调递减.(3)定义在实数集R上的函数f(x)满足f(x)+f(x+2)=0,且f(4-x)=f(x).现有以下三个命题:①8是函数f(x)的一个周期;②f(x)的图象关于直线x=2对称;③f(x)是偶函数.其中正确命题的序号是________.答案①②③解析由f(x)+f(x+2)=0可得f(x+4)=-f(x+2)=f(x),∴函数f(x)的最小正周期是4,①对;由f(4-x)=f(x),可得f(2+x)=f(2-x),f(x)的图象关于直线x=2对称,②对;f(4-x)=f(-x)且f(4-x)=f(x),∴f(-x)=f(x),f(x)为偶函数,③对.二、函数性质的综合应用例2(1)(2018·全国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)等于()A.-50B.0C.2D.50答案C解析∵f(x)是奇函数,∴f(-x)=-f(x),∴f(1-x)=-f(x-1).∵f(1-x)=f(1+x),∴-f(x-1)=f(x+1),∴f(x+2)=-f(x),∴f(x+4)=-f(x+2)=-[-f(x)]=f(x),∴函数f(x)是周期为4的周期函数.由f(x)为奇函数且定义域为R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.故选C.(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D解析因为f (x )满足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,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).因为f (x )在区间[0,2]上是增函数,f (x )在R 上是奇函数,所以f (x )在区间[-2,2]上是增函数,所以f (-1)<f (0)<f (1),即f (-25)<f (80)<f (11).(3)设偶函数f (x )满足f (x )=2x -4(x ≥0),则满足f (a -2)>0的实数a 的取值范围为__________.答案{a |a >4或a <0}解析∵偶函数f (x )满足f (x )=2x -4(x ≥0),∴函数f (x )在[0,+∞)上为增函数,f (2)=0,∴不等式f (a -2)>0等价于f (|a -2|)>f (2),即|a -2|>2,即a -2>2或a -2<-2,解得a >4或a <0.1.下列函数中,既是偶函数又在区间(1,2)内单调递减的是()A .f (x )=xB .f (x )=1x 2C .f (x )=2x +2-xD .f (x )=-cos x答案B解析函数f (x )=1x2是偶函数,且在(1,2)内单调递减,符合题意.2.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)等于()A .-3B .-54C.54D .3答案A 解析由f (x )为R 上的奇函数,知f (0)=0,即f (0)=20+m =0,解得m =-1,则f (-2)=-f (2)=-(22-1)=-3.3.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()①y =f (|x |);②y =f (-x );③y =xf (x );④y =f (x )+x .A .①③B .②③C .①④D .②④答案D解析由奇函数的定义f (-x )=-f (x )验证,①f (|-x |)=f (|x |),为偶函数;②f (-(-x ))=f (x )=-f (-x ),为奇函数;③-xf (-x )=-x ·[-f (x )]=xf (x ),为偶函数;④f (-x )+(-x )=-[f (x )+x ],为奇函数.可知②④正确,故选D.4.已知函数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 (1)等于()A .-2B .0C .2D .1答案A解析∵函数f (x )为定义在R 上的奇函数,且周期为2,∴f (1)=-f (-1)=-f (-1+2)=-f (1),∴f (1)=0,124=-2,∴f (1)=-2.5.(2018·惠州调研)已知定义域为R 的偶函数f (x )在(-∞,0]上是减函数,且f (1)=2,则不等式f (log 2x )>2的解集为()A .(2,+∞)(2,+∞)(2,+∞)D .(2,+∞)答案B解析f (x )是R 上的偶函数,且在(-∞,0]上是减函数,所以f (x )在[0,+∞)上是增函数,所以f (log 2x )>2=f (1)⇔f (|log 2x |)>f (1)⇔|log 2x |>1⇔log 2x >1或log 2x <-1⇔x >2或0<x <12.6.(2018·海南联考)已知函数f (x )是定义在R 上的偶函数,f (x )=f (12-x ),当x ∈[0,6]时,f (x )=log 6(x +1),若f (a )=1(a ∈[0,2020]),则a 的最大值是()A .2018B .2010C .2020D .2011答案D解析由函数f (x )是定义在R 上的偶函数,f (x )=f (12-x ),可得f (-x )=f (12+x ),即f (x )=f (12+x ),故函数的周期为12.令log 6(a +1)=1,解得a =5,∴在[0,12]上f (a )=1的根为5,7;又2020=12×168+4,∴a 的最大值在[2004,2016]上,即2004+7=2011.故选D.7.若f (x )=ln(e 3x +1)+ax 是偶函数,则a =________.答案-32解析函数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ln 1+e 3x e 3x +e 6x =2ax =ln e 2ax,即1+e 3x e 3x +e 6x =e 2ax ,整理得e 3x +1=e 2ax +3x (e 3x +1),所以2ax +3x =0恒成立,所以a =-32.8.已知函数f (x )是奇函数,当x >0时,f (x )=ln x ,则f ________.答案-ln 2解析由已知可得ln 1e2=-2,所以f (-2).又因为f (x )是奇函数,所以f (-2)=-f (2)=-ln 2.9.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________.答案9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=9.10.若函数f (x )是定义在R 上的偶函数,且在区间[0,+∞)上是单调递增的.如果实数t 满足f (ln t )+2f (1),那么t 的取值范围是________.答案1e,e 解析由于函数f (x )是定义在R 上的偶函数,所以f (ln t )=由f (ln t )+2f (1),得f (ln t )≤f (1).又函数f (x )在区间[0,+∞)上是单调递增的,所以|ln t |≤1,即-1≤ln t ≤1,故1e≤t ≤e.11.已知函数f (x )x 2+2x ,x >0,,x =0,2+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(如图所示)-2>-1,-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.(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.∵f (4-x )=f (-x )=-f (x ),∴-f (x )=-x 2+6x -8,即f (x )=x 2-6x +8,x ∈[2,4].13.若定义在R 上的偶函数f (x )满足f (x )>0,f (x +2)=1f (x )对任意x ∈R 恒成立,则f (2023)=________.答案1解析因为f (x )>0,f (x +2)=1f (x ),所以f (x +4)=f [(x +2)+2]=1f (x +2)=11f (x )=f (x ),即函数f (x )的周期是4,所以f (2023)=f (506×4-1)=f (-1).因为函数f (x )为偶函数,所以f (2023)=f (-1)=f (1).当x =-1时,f (-1+2)=1f (-1),得f (1)=1f (1).由f (x )>0,得f (1)=1,所以f (2023)=f (1)=1.14.(2018·天津河西区模拟)设f (x )是定义在R 上的偶函数,且当x ≥0时,f (x )=x 2+1,0≤x <1,-2x ,x ≥1,若对任意的x ∈[m ,m +1],不等式f (1-x )≤f (x +m )恒成立,则实数m的最大值是()A .-1B .-13C .-12D.13答案B解析易知函数f (x )在[0,+∞)上单调递减,又函数f (x )是定义在R 上的偶函数,所以函数f (x )在(-∞,0)上单调递增,则由f (1-x )≤f (x +m ),得|1-x |≥|x +m |,即(1-x )2≥(x +m )2,即g (x )=(2m +2)x +m 2-1≤0在x ∈[m ,m +1]上恒成立,当m =-1时,g (x )=0,符合要求,当m ≠-1(m )=(3m -1)(m +1)≤0,(m +1)=(m +1)(3m +1)≤0,解得-1<m ≤-13,所以-1≤m ≤-13,即m 的最大值为-13.15.已知函数f (x )=sin x +x ,对任意的m ∈[-2,2],f (mx -2)+f (x )<0恒成立,则x 的取值范围为______________________________.答案2解析易知f (x )在R 上为单调递增函数,且f (x )为奇函数,故f (mx -2)+f (x )<0等价于f (mx -2)<-f (x )=f (-x ),则mx -2<-x ,即mx +x -2<0对所有m ∈[-2,2]恒成立,令h (m )=mx +x -2,m ∈[-2,2](-2)<0,(2)<0即可,解得-2<x <23.16.已知f (x )是定义在R 上的奇函数,f (x +1)是偶函数,当x ∈(2,4)时,f (x )=|x -3|,求f (1)+f (2)+f (3)+f (4)+…+f (2020)的值.解因为f (x )为奇函数,f (x +1)为偶函数,所以f (x +1)=f (-x +1)=-f (x -1),所以f (x +2)=-f (x ),所以f (x +4)=-f (x +2)=f (x ),所以函数f(x)的周期为4,所以f(4)=f(0)=0,f(3)=f(-1)=-f(1).在f(x+1)=f(-x+1)中,令x=1,可得f(2)=f(0)=0,所以f(1)+f(2)+f(3)+f(4)=0.所以f(1)+f(2)+f(3)+f(4)+…+f(2020)=0.。
函数奇偶性对称性周期性知识点总结文档函数的奇偶性、对称性和周期性是函数图像特征的重要方面。
在数学中,研究函数的这些特性可以帮助我们更好地理解函数的行为和性质。
本文将对函数的奇偶性、对称性和周期性进行总结。
一、函数的奇偶性奇偶性是指函数关于坐标原点或者其中一点的对称性。
如果函数f(x)满足f(x)=f(-x),则称函数为偶函数;如果函数f(x)满足f(x)=-f(-x),则称函数为奇函数。
1.偶函数的特点:(1)关于y轴对称,即函数的图像关于y轴对称;(2)具有对称性质,即对于任意x,有f(x)=f(-x);(3)如果函数f(x)在定义域内可导,则偶函数的导函数也是偶函数。
2.奇函数的特点:(1)关于原点对称,即函数的图像关于原点对称;(2)具有对称性质,即对于任意x,有f(x)=-f(-x);(3)如果函数f(x)在定义域内可导,则奇函数的导函数也是奇函数。
二、函数的对称性对称性是指函数图像关于其中一直线、其中一点或者其中一中心进行对称的性质。
1.关于y轴对称:如果函数f(x)满足f(x)=f(-x),则函数关于y轴对称。
这意味着函数的图像在y轴左右对称。
2.关于x轴对称:如果函数f(x)满足f(-x)=-f(x),则函数关于x轴对称。
这意味着函数的图像在x轴上下对称。
3.关于原点对称:如果函数f(x)满足f(-x)=-f(-x),则函数关于原点对称。
这意味着函数的图像在原点对称。
三、函数的周期性周期性是指函数在一定区间内以一些特定的周期重复出现的性质。
1.周期函数:如果函数f(x)在定义域的一些区间内满足f(x+T)=f(x),其中T为正数,则称函数为周期函数,T为函数的周期。
周期函数的图像在段区间内重复出现。
2.周期函数的性质:(1)在一个周期内,函数具有相同的性质和特点;(2)相邻两个周期之间的函数值关系相同;(3)周期函数的图像在一个周期内是相似的。
四、函数的判断在实际问题中,我们根据函数的表达式或者图像来判断函数的奇偶性、对称性和周期性。
高考数学中的函数奇偶性与周期性总结在高考数学中,函数的奇偶性与周期性是一个重要的考点,掌握好这些概念对于解决数学问题有非常大的帮助。
在这篇文章中,我们将对函数奇偶性与周期性进行总结,并提供一些实例,以帮助读者更好地理解这些概念。
函数的奇偶性函数的奇偶性是指函数值的对称性质。
如果函数在自变量取相反数的情况下,函数值不变,那么该函数为偶函数;如果函数在自变量取相反数的情况下,函数值变为相反数,那么该函数为奇函数;如果函数在自变量取相反数的情况下,函数值既不变也不变为相反数,那么该函数既不是偶函数也不是奇函数。
举个例子,我们来看一下函数$y=x^2$ 。
当自变量取相反数时,函数值不变,即 $y=(-x)^2=x^2$ ,因此它是偶函数。
再来看一下函数 $y=x^3$ ,当自变量取相反数时,函数值变为相反数,即$y=-x^3$ ,因此它是奇函数。
最后,我们来看一下函数$y=x^2+1$ ,当自变量取相反数时,函数值既不变也不变为相反数,因此它既不是偶函数也不是奇函数。
我们利用函数的奇偶性可以快速求出某些函数的积分、导数和方程的根。
例如,对于偶函数,它的图像在$y$ 轴上具有对称性,因此它在 $(-a,a)$ 内积分的值与 $(-a,a)$ 之外积分的值相等;对于奇函数,它的图像在原点具有对称性,因此在 $(-a,a)$ 内积分的值为 $0$ 。
类似地,对于偶函数,它在 $x=0$ 的导数为 $0$ ;对于奇函数,在 $x=0$ 的导数为非 $0$ 常数。
函数的周期性函数的周期性是指函数图像在一个固定的距离上重复出现。
一个具有周期 $T$ ($T$ 为正实数)的函数 $y=f(x)$ 满足$f(x+T)=f(x)$ ,即在自变量增加 $T$ 时,函数值不变。
我们分以下几种情况来讨论函数的周期性。
1. 正弦函数与余弦函数正弦函数和余弦函数是最常见的周期函数,它们的周期都是$2\pi$ 。
例如, $y=\sin x$ 和 $y=\cos x$ 周期都是 $2\pi$ 。
2014年高考一轮复习热点难点精讲精析:2.3函数的奇偶性与周期性亠、函数的奇偶性注:1>奇偶函数的定义域的特点:由于定义中对任意一个X都有一个关于原点对称的-X在定义域中,即说明奇偶函数的定义域必关于原点对称;2、存在既是奇函数,又是偶函数的函数,它们的特点是定义域关于原点对称,且解析式化简后等于零。
二、奇偶函数的性质仁奇函数在关于原点对称的区间上的单调性相同,函数在关于原点对称的区间上的单调性相反(填—“相同"、“相反’)。
2、在公共定义域内,亦即:(1) 两个奇函数的和函数是奇函数,两个奇函数的积函数是偶函数;(2) 两个偶函数的和函数、积函数是偶函数;(3) 一个奇函数,一个偶函数的积函数是奇函数。
注:以上结论是在两函数的公共定义域内才成立;并且只能在选择题、填空题中直接应用,解答题需先证明再利用。
3、若是奇函数f(x)且在x=0处有定义,贝】J f(0)=0.4、对称性:奇(偶)函数的定义域关于原点对称,且这是函数具有奇偶性的必要不充分条件;5、整体性:奇偶性是函数的整体性质,对定义域内任意一个X都必须成立;6、可逆性:f(_X)= f(X)u f(X)是偶函数;f(-x) = -f(x)u f(X)奇函数;7、等价性:f(_x) = f(x)u f (-X)- f(x) =0f(_X)=-f(X)« f (-x) + f(x) =08、奇函数的图像关于原点对称,偶函数的图像关于y轴对称;9、可分性:根据函数奇偶性可将函数分类为四类:奇函数、偶函数、既是奇函数又是偶函数、非奇非偶函数。
三、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,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,那么这个最小的正数就叫做它的最小正周期。
函数对称性、周期性和奇偶性规律一、 同一函数的周期性、对称性问题(即函数自身)1、 周期性:对于函数)(x f y =,如果存在一个不为零的常数T ,使得当x 取定义域内的每一个值时,都有)()(x f T x f =+都成立,那么就把函数)(x f y =叫做周期函数,不为零的常数T 叫做这个函数的周期。
如果所有的周期中存在着一个最小的正数,就把这个最小的正数叫做最小正周期。
2、 对称性定义(略),请用图形来理解。
3、 对称性:我们知道:偶函数关于y (即x=0)轴对称,偶函数有关系式)()(x f x f =-奇函数关于(0,0)对称,奇函数有关系式0)()(=-+x f x f上述关系式是否可以进行拓展?答案是肯定的 探讨:(1)函数)(x f y =关于a x =对称⇔)()(x a f x a f -=+)()(x a f x a f -=+也可以写成)2()(x a f x f -= 或 )2()(x a f x f +=-简证:设点),(11y x 在)(x f y =上,通过)2()(x a f x f -=可知,)2()(111x a f x f y -==,即点)(),2(11x f y y x a =-也在上,而点),(11y x 与点),2(11y x a -关于x=a 对称。
得证。
若写成:)()(x b f x a f -=+,函数)(x f y =关于直线22)()(ba xb x a x +=-++=对称 (2)函数)(x f y =关于点),(b a 对称⇔b x a f x a f 2)()(=-++b x f x a f 2)()2(=-++上述关系也可以写成 或 b x f x a f 2)()2(=+-简证:设点),(11y x 在)(x f y =上,即)(11x f y =,通过b x f x a f 2)()2(=+-可知,b x f x a f 2)()2(11=+-,所以1112)(2)2(y b x f b x a f -=-=-,所以点)2,2(11y b x a --也在)(x f y =上,而点)2,2(11y b x a --与),(11y x 关于),(b a 对称。
第6讲 函数的性质(二)——奇偶性、周期性、对称性
1.若函数f (x )=3x +3-x 与g (x )=3x -3-x
的定义域均为R ,则( )
A .f (x )与g (x )均为偶函数
B .f (x )与g (x )均为奇函数
C .f (x )为偶函数,g (x )为奇函数
D .f (x )是奇函数,g (x )为偶函数
2.满足f (x +π)=-f (x ),且其图象关于y 轴对称的函数可能是( )
A .f (x )=cos 2x
B .f (x )=sin x
C .f (x )=sin x 2
D .f (x )=cos x 3.函数f (x )=x 3+sin x +1(x ∈R ),若f (m )=2,则f (-m )的值为( )
A .3
B .0
C .-1
D .-2
4.(2012·上海卷)已知y =f (x )+x 2是奇函数,且f (1)=1.若g (x )=f (x )+2,则g (-
1)=________.
5.(2013·长沙月考)设f (x )是定义在实数集R 上的函数,若函数y =f (x +1)为偶函
数,且当x ≥1时,有f (x )=1-2x ,则f (32)、f (23)、f (13
)的大小关系是____________________________.
6.(2012·银川模拟)已知f (x )是定义在(-3,3)上的奇函数,当0<x <3时,f (x )的图象如图所示,那么不等式xf (x )<0的解集为______________.
7.已知函数f (x )=x 2+a x
(x ≠0,常数a ∈R ).
(1)讨论函数f (x )的奇偶性,并说明理由;
(2)若函数f (x )在x ∈[2,+∞)时为增函数,求a 的取值范围.
8.(2012·重庆卷)已知f (x )是定义在R 上的偶函数,且以2为周期,则“f (x )为[0,
1]上的增函数”是“f (x )为[3, 4]上的减函数”的( )
A .既不充分也不必要条件
B .充分而不必要条件
C .必要而不充分条件
D .充要条件
9.(2011·合肥模拟)设f (x )是偶函数,且当x >0时是单调函数,则满足f (2x )=f (x +1x +4
)的所有x 之和为________.
10.(2013·上海二模)已知函数f (x )=log a 2m -1-mx x +1
(a >0,a ≠1)是奇函数,定义域为区间D (使表达式有意义的实数x 的集合).
(1)求实数m 的值,并写出区间D ;
(2)若底数a >1,试判断函数y =f (x )在定义域D 内的单调性,并说明理由;
(3)当x ∈A =[a ,b )(A D ,a 是底数)时,函数的值组成集合为[1,+∞),求实数a ,b 的值.
第6讲
1.C 2.D 3.B 4.-1 5.f (23)>f (32)>f (13
) 6.(-1,0)∪(0,1) 7.解析:(1)当a =0时,f (x )=x 2.
对任意x ∈(-∞,0)∪(0,+∞),
f (-x )=(-x )2=x 2=f (x ),
所以f (x )为偶函数.
当a ≠0时,f (x )=x 2+a x
(a ≠0,x ≠0). 取x =±1,得f (-1)+f (1)=2≠0,
f (-1)-f (1)=-2a ≠0.
所以f (-1)≠-f (1),f (-1)≠f (1),
所以函数f (x )既不是奇函数,也不是偶函数.
(2)函数f (x )在x ∈[2,+∞)时为增函数,等价于f ′(x )≥0在x ∈[2,+∞)时恒成立.
故a ≤2x 3在x ∈[2,+∞)时恒成立,
所以a ≤(2x 3)min =16.
所以a 的取值范围是(-∞,16].
8.D 解析:由f (x )是定义在R 上的偶函数及在[0,1]上的增函数,可知f (x )在[-1,0]为减函数,又2为周期,所以f (x )在[3,4]上为减函数,反之亦成立,选D.
9.-8 解析:因为x >0时,f (x )是单调函数,且f (x )是偶函数,
所以f (2x )=f (x +1x +4)等价于2x =x +1x +4或2x =-x +1x +4
, 即2x 2+7x -1=0或2x 2+9x +1=0,设两根为x 1,x 2,
则x 1+x 2=-72或x 1+x 2=-92
. 故所有x 之和为-8.
10.解析:(1)因为y =f (x )是奇函数,
所以对任意x ∈D ,有f (x )+f (-x )=0,
即log a 2m -1-mx 1+x +log a 2m -1+mx 1-x
=0, 化简整理,得(m 2-1)x 2-(2m -1)2+1=0对x ∈D 恒成立,
即此方程有无穷多解,
则必有⎩
⎪⎨⎪⎧m 2-1=0(2m -1)2-1=0,解得m =1. 所以f (x )=log a 1-x 1+x
,D =(-1,1). (2)当a >1时,函数f (x )=log a 1-x 1+x
在(-1,1)上是减函数, 因为t =1-x 1+x =-1+2x +1
在(-1,1)上是减函数, 而y =log a t 在其定义域内为增函数(a >1),
所以f (x )=log a 1-x 1+x
,当a >1时,为减函数. (3)因为A =[a ,b )D ,所以0<a <1,a <b ≤1.
由(2)的推理可知,当0<a <1时,f (x )=log a 1-x 1+x
在A 上为增函数, 所以log a 1-a 1+a
=1,解得a =2-1(a =-2-1舍去).
又若b <1,则f (x )在A 上的函数值组成的集合为[1,log a 1-b 1+b
)不合题意,所以必有b =1.
因此,所求实数a ,b 的值分别是a =2-1,b =1.。