第2章 第3节 函数的奇偶性与周期性
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高考数学一轮总复习知识梳理:第三讲 函数的奇偶性与周期性知 识 梳 理知识点一 函数的奇偶性 偶函数 奇函数定义 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 都有 f (-x )=-f (x ) ,那么函数f (x )是奇函数图象特征 关于 y 轴 对称关于 原点 对称 知识点二 函数的周期性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.归 纳 拓 展1.奇(偶)函数定义的等价形式(1)f (-x )=f (x )⇔f (-x )-f (x )=0⇔f -xf x =1(f (x )≠0)⇔f (x )为偶函数;(2)f (-x )=-f (x )⇔f (-x )+f (x )=0⇔f -xf x =-1(f (x )≠0)⇔f (x )为奇函数.2.若y =f (x )为奇函数,y =g (x )为奇函数,在公共定义域内(1)y =f (x )±g (x )为奇函数;(2)y =f (x )g (x )与y =f xg x 为偶函数;(3)y =f [g (x )]与y =g [f (x )]为奇函数.同理若y =f (x )与y =g (x )在公共定义域内均为偶函数,则y =f (x )±g (x ),y =f (x )g (x ),y =f xg x ,y =f [g (x )],y =g [f (x )]均为偶函数.若y =f (x )为奇函数,y =g (x )为偶函数,则在公共定义域内y =f (x )g (x )与y =f xg x 均为奇函数,y =f [g (x )]与y =g [f (x )]为偶函数.3.对f (x )的定义域内任一自变量的值x ,最小正周期为T(1)若f (x +a )=-f (x ),则T =2|a |;(2)若f (x +a )=1f x ,则T =2|a |;(3)若f (x +a )=f (x +b ),则T =|a -b |.4.函数图象的对称关系(1)若函数f (x )满足关系f (a +x )=f (b -x ),则f (x )的图象关于直线x =a +b 2对称;(2)若函数f (x )满足关系f (a +x )=-f (b -x ),则f (x )的图象关于点⎝ ⎛⎭⎪⎫a +b 2,0对称.5.一些重要类型的奇偶函数(1)函数f (x )=a x +a -x 为偶函数,函数f (x )=a x -a -x为奇函数; (2)函数f (x )=a x -a -x a x +a -x =a 2x -1a 2x +1为奇函数;(3)函数f (x )=log a b -xb +x 为奇函数;(4)函数f (x )=log a (x +x 2+1)为奇函数.双 基 自 测题组一 走出误区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 ∈(-2,2]是偶函数.( × )(2)若函数f (x )是奇函数,则必有f (0)=0.( × )(3)若函数y =f (x +a )是偶函数,则函数y =f (x )的图象关于直线x =a 对称.( √ )(4)若函数y =f (x +b )是奇函数,则函数y =f (x )的图象关于点(b,0)中心对称.( √ )(5)2π是函数f (x )=sin x ,x ∈(0,+∞)的一个周期.( × )(6)周期为T 的奇函数f (x ),一定有f ⎝ ⎛⎭⎪⎫T 2=0.( × )[解析] (6)举反例.函数f (x )=tan x ,T =π,f (T )=f (π)=0,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫T 2=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2无意义,所以f ⎝ ⎛⎭⎪⎫T 2=0不对.题组二 走进教材2.(多选题)(必修1P 85T2改编)给出下列函数,其中是奇函数的为( BC )A .f (x )=x 4B .f (x )=x 5C .f (x )=x +1xD .f (x )=1x 2[解析] 对于f (x )=x 4,f (x )的定义域为R ,由f (-x )=(-x )4=x 4=f (x ),可知f (x )=x 4是偶函数,同理可知f (x )=x 5,f (x )=x +1x 是奇函数,f (x )=1x 2是偶函数. 3.(必修1P 85T3改编)若函数y =f (x )(x ∈(a ,b ))为奇函数,则a +b = 0 .4.(必修1P 85T1改编)若函数y =f (x )(x ∈R )是奇函数,则下列坐标表示的点一定在函数y =f (x )图象上的是( B )A .(a ,-f (a ))B .(-a ,-f (a ))C .(-a ,-f (-a ))D .(a ,f (-a ))[解析] ∵函数y =f (x )为奇函数,∴f (-a )=-f (a ).即点(-a ,-f (a ))一定在函数y =f (x )的图象上.5. (必修1P 87T12改编)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_(-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].6.(必修1P 87T11改编)定义在R 上的奇函数f (x )以2为周期,则f (1)+f (2)+f (3)的值是( A )A .0B .1C .2D .3[解析] 根据函数的周期性和奇偶性得到f (3)=f (-1)=-f (1)、f (2)=f (0)=0,从而可求f (1)+f (2)+f (3).因为函数以2为周期,所以f (3)=f (-1),f (2)=f (0),因为函数是定义在R 上的奇函数,所以f (-1)=-f (1),f (0)=0,所以f (1)+f (2)+f (3)=f (1)+f (0)-f (1)=0,故选A.7.(必修1P 86T3改编)已知f (x )为定义在R 上的奇函数,当x ≥0时,f (x )=2x +m ,则f (-3)= -7 .[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,故f (x )=2x-1(x ≥0),则f (-3)=-f (3)=-(23-1)=-7.题组三 走向高考8.(2023·新课标Ⅱ,4,5分)若f (x )=(x +a )·ln 2x -12x +1为偶函数,则a =( B )A .-1B .0 C.12 D .1 [解析] f (-x )=(-x +a )ln -2x -1-2x +1=(-x +a )ln 2x +12x -1=(x -a )ln 2x -12x +1,∵f (x )为偶函数,∴f (x )=f (-x ),∴x +a =x -a ,∴a =0.9.(2021·全国乙,4)设函数f (x )=1-x1+x ,则下列函数中为奇函数的是( B )A. f ()x -1-1B . f ()x -1+1 C. f ()x +1-1 D . f ()x +1+1[解析] 思路一:将函数f (x )的解析式分离常数,通过图象变换可得函数图象关于(0,0)对称,此函数即为奇函数;思路二:由函数f (x )的解析式,求出选项中的函数解析式,由函数奇偶性定义来判断.解法一:f (x )=-1+2x +1,其图象的对称中心为(-1,-1),将y =f (x )的图象沿x 轴向右平移1个单位,再沿y 轴向上平移1个单位可得函数f (x -1)+1的图象,关于(0,0)对称,所以函数f (x -1)+1是奇函数,故选B.解法二:选项A ,f (x -1)-1=2x -2,此函数为非奇非偶函数;选项B ,f (x -1)+1=2x ,此函数为奇函数;选项C ,f (x +1)-1=-2x -2x +2,此函数为非奇非偶函数;选项D ,f (x +1)+1=2x +2,此函数为非奇非偶函数,故选B.。
2.3 函数的奇偶性与周期性考纲要求1.结合具体函数,了解函数奇偶性的含义.2.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 如果对于函数f (x )的定义域内任意一个x ,都有________,那么函数f (x )是偶函数关于____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________,那么函数f (x )是奇函数 关于______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 )=______,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____________的正数,那么这个____正数就叫做f (x )的最小正周期.3.对称性若函数f (x )满足f (a -x )=f (a +x )或f (x )=f (2a -x ),则函数f (x )关于直线__________对称.1.函数f (x )=1x-x 的图象关于( ). A .y 轴对称 B .直线y =-x 对称C .坐标原点对称D .直线y =x 对称2.若函数f (x )=x 2x +1x -a为奇函数,则a =( ).A.12B.23C.34D .1 3.函数f (x )=(m -1)x 2+2mx +3为偶函数,则f (x )在区间(-5,-3)上( ).A .先减后增B .先增后减C .单调递减D .单调递增4.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)=( ).A .-1B .1C .-2D .25.若偶函数f(x)是以4为周期的函数,f(x)在区间[-6,-4]上是减函数,则f(x)在[0,2]上的单调性是__________.一、函数奇偶性的判定【例1】判断下列函数的奇偶性.(1)f(x)=3-x2+x2-3;(2)f(x)=(x+1)1-x 1+x;(3)f(x)=4-x2|x+3|-3.方法提炼判定函数奇偶性的常用方法及思路:1.定义法2.图象法3.性质法:(1)“奇+奇”是奇,“奇-奇”是奇,“奇·奇”是偶,“奇÷奇”是偶;(2)“偶+偶”是偶,“偶-偶”是偶,“偶·偶”是偶,“偶÷偶”是偶;(3)“奇·偶”是奇,“奇÷偶”是奇.提醒:(1)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的范围取相应地化简解析式,判断f(x)与f(-x)的关系,得出结论,也可以利用图象作判断.(2)“性质法”中的结论是在两个函数的公共定义域内才成立的.(3)性质法在选择题和填空题中可直接运用,但在解答题中应给出性质推导的过程.请做演练巩固提升1二、函数奇偶性的应用【例2-1】设偶函数f(x)满足f(x)=x3-8(x≥0),则{x|f(x -2)>0}=( ).A.{x|x<-2,或x>0} B.{x|x<0,或x>4} C.{x|x<0,或x>6} D.{x|x<-2,或x>2}【例2-2】设a,b∈R,且a≠2,若定义在区间(-b,b)内的函数f(x)=lg 1+ax1+2x是奇函数,则a+b的取值范围为__________.【例2-3】设函数f(x)=x3+bx2+cx(x∈R),已知g(x)=f(x)-f ′(x )是奇函数.(1)求b ,c 的值;(2)求g (x )的单调区间与极值.方法提炼函数奇偶性的应用:1.已知函数的奇偶性求函数的解析式,往往要抓住奇偶性讨论函数在各个分区间上的解析式,或充分利用奇偶性产生关于f (x )的方程,从而可得f (x )的解析式.2.已知带有字母参数的函数的表达式及奇偶性求参数,常常采用待定系数法:利用f (x )±f (-x )=0产生关于字母的恒等式,由系数的对等性可得知字母的值.3.奇偶性与单调性综合时要注意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.4.若f (x )为奇函数,且在x =0处有定义,则f (0)=0.这一结论在解决问题中十分便捷,但若f (x )是偶函数且在x =0处有定义,就不一定有f (0)=0,如f (x )=x 2+1是偶函数,而f (0)=1.请做演练巩固提升3,4三、函数的周期性及其应用【例3-1】已知定义在R 上的函数f (x )满足f (x )=-f ⎝⎛⎭⎪⎫x +32,且f (1)=3,则f (2 014)=__________.【例3-2】已知函数f (x )满足f (x +1)=1+f x 1-f x,若f (1)=2 014,则f (103)=__________.方法提炼抽象函数的周期需要根据给出的函数式子求出,常见的有以下几种情形:(1)若函数满足f (x +T )=f (x ),由函数周期性的定义可知T 是函数的一个周期;(2)若满足f (x +a )=-f (x ),则f (x +2a )=f [(x +a )+a ]=-f (x +a )=f (x ),所以2a 是函数的一个周期;(3)若满足f (x +a )=1f x,则f (x +2a )=f [(x +a )+a ]=1f x +a=f (x ),所以2a 是函数的一个周期;(4)若函数满足f(x+a)=-1f x,同理可得2a是函数的一个周期;(5)如果T是函数y=f(x)的周期,则①kT(k∈Z且k≠0)也是y=f(x)的周期,即f(x+kT)=f(x);②若已知区间[m,n](m<n)的图象,则可画出区间[m+kT,n+kT](k∈Z且k≠0)上的图象.请做演练巩固提升5没有等价变形而致误【典例】函数f(x)的定义域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;(3)如果f(4)=1,f(3x+1)+f(2x-6)≤3,且f(x)在(0,+∞)上是增函数,求x的取值范围.错解:(1)令x1=x2=1,有f(1×1)=f(1)+f(1),解得f(1)=0.(2)f(x)为偶函数,证明如下:令x1=x2=-1,有f[(-1)×(-1)]=f(-1)+f(-1),解得f(-1)=0.令x1=-1,x2=x,有f(-x)=f(-1)+f(x),∴f(-x)=f(x).∴f(x)为偶函数.(3)f(4×4)=f(4)+f(4)=2,f(16×4)=f(16)+f(4)=3,由f(3x+1)+f(2x-6)≤3,得f[(3x+1)(2x-6)]≤f(64).又∵f(x)在(0,+∞)上是增函数,∴(3x+1)(2x-6)≤64.∴-73≤x≤5.分析:(1)从f(1)联想自变量的值为1,进而想到赋值x1=x2=1.(2)判断f(x)的奇偶性,就是研究f(x),f(-x)的关系,从而想到赋值x1=-1,x2=x.即f(-x)=f(-1)+f(x).(3)就是要出现f(M)<f(N)的形式,再结合单调性转化为M<N或M>N的形式求解.正解:(1)令x1=x2=1,有f(1×1)=f(1)+f(1),解得f(1)=0.(2)f(x)为偶函数,证明如下:令x 1=x 2=-1,有f [(-1)×(-1)]=f (-1)+f (-1),解得f (-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)f (4×4)=f (4)+f (4)=2,f (16×4)=f (16)+f (4)=3.由f (3x +1)+f (2x -6)≤3,变形为f [(3x +1)(2x -6)]≤f (64).(*)∵f (x )为偶函数,∴f (-x )=f (x )=f (|x |).∴不等式(*)等价于f [|(3x +1)(2x -6)|]≤f (64).又∵f (x )在(0,+∞)上是增函数,∴|(3x +1)(2x -6)|≤64,且(3x +1)(2x -6)≠0.解得-73≤x <-13或-13<x <3或3<x ≤5. ∴x 的取值范围是⎩⎨⎧x ⎪⎪⎪⎭⎬⎫-73≤x <-13,或-13<x <3,或3<x ≤5. 答题指导:等价转化要做到规范,应注意以下几点:(1)要有明确的语言表示.如“M ”等价于“N ”、“M ”变形为“N ”.(2)要写明转化的条件.如本例中:∵f (x )为偶函数,∴不等式(*)等价于f [|(3x +1)(2x -6)|]≤f (64).(3)转化的结果要等价.如本例:由于f [|(3x +1)(2x -6)|]≤f (64) ⇒|(3x +1)(2x -6)|≤64,且(3x +1)(2x -6)≠0.若漏掉(3x +1)(2x -6)≠0,则这个转化就不等价了.1.下列函数中既不是奇函数,又不是偶函数的是( ).A .y =2|x |B .y =lg(x +x 2+1)C .y =2x +2-xD .y =lg 1x +12.已知函数f (x )对一切x ,y ∈R ,都有f (x +y )=f (x )+f (y ),则f (x )为( ).A .偶函数B .奇函数C .既是奇函数又是偶函数D .非奇非偶函数3.函数f (x )的定义域为R ,且满足:f (x )是偶函数,f (x -1)是奇函数,若f(0.5)=9,则f(8.5)等于( ).A.-9 B.9 C.-3 D.04.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}5.已知定义在R上的奇函数f(x)的图象关于直线x=1对称,f(-1)=1,则f(2 008)+f(2 009)+f(2 010)+f(2 011)+f(2 012)+f(2 013)=__________.参考答案基础梳理自测知识梳理1.f (-x )=f (x ) y 轴 f (-x )=-f (x ) 原点2.(1)f (x ) (2)存在一个最小 最小3.x =a基础自测1.C 解析:判断f (x )为奇函数,图象关于原点对称,故选C.2.A 解析:∵f (x )为奇函数,∴f (x )=-f (-x ),即:x(2x +1)(x -a )=x(-2x +1)(-x -a )恒成立,整理得:a=12.故选A. 3.D 解析:当m =1时,f (x )=2x +3不是偶函数,当m ≠1时,f (x )为二次函数,要使其为偶函数,则其对称轴应为y 轴,故需m =0,此时f (x )=-x 2+3,其图象的开口向下,所以函数f (x )在(-5,-3)上单调递增.4.A 解析:∵f (3)=f (5-2)=f (-2)=-f (2)=-2,f (4)=f (5-1)=f (-1)=-f (1)=-1,∴f (3)-f (4)=-1,故选A.5.单调递增 解析:∵T =4,且在[-6,-4]上单调递减, ∴函数在[-2,0]上也单调递减.又f (x )为偶函数,故f (x )的图象关于y 轴对称,由对称性知f (x )在[0,2]上单调递增.考点探究突破【例1】 解:(1)由⎩⎪⎨⎪⎧ 3-x 2≥0,x 2-3≥0,得x =-3或x = 3.∴函数f (x )的定义域为{-3,3}.∵对任意的x ∈{-3,3},-x ∈{-3,3},且f (-x )=-f (x )=f (x )=0,∴f (x )既是奇函数,又是偶函数.(2)要使f (x )有意义,则1-x 1+x≥0, 解得-1<x ≤1,显然f (x )的定义域不关于原点对称,∴f (x )既不是奇函数,也不是偶函数.(3)∵⎩⎪⎨⎪⎧4-x 2≥0,|x +3|≠3, ∴-2≤x ≤2且x ≠0. ∴函数f (x )的定义域关于原点对称. 又f (x )=4-x 2x +3-3=4-x 2x , f (-x )=4-(-x )2-x =-4-x 2x, ∴f (-x )=-f (x ),即函数f (x )是奇函数.【例2-1】 B 解析:当x <0时,-x >0,∴f (-x )=(-x )3-8=-x 3-8.又f (x )是偶函数,∴f (x )=f (-x )=-x 3-8.∴f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ x 3-8,x ≥0,-x 3-8,x <0.∴f (x -2)=⎩⎪⎨⎪⎧ (x -2)3-8,x ≥2,-(x -2)3-8,x <2.由f (x -2)>0得:⎩⎪⎨⎪⎧ x ≥2,(x -2)3-8>0或⎩⎪⎨⎪⎧ x <2,-(x -2)3-8>0.解得x >4或x <0,故选B.【例2-2】 ⎝ ⎛⎦⎥⎤-2,-32 解析:∵f (x )在(-b ,b )上是奇函数,∴f (-x )=lg 1-ax 1-2x =-f (x )=-lg 1+ax 1+2x =lg 1+2x 1+ax , ∴1+2x 1+ax =1-ax 1-2x对x ∈(-b ,b )成立,可得a =-2(a =2舍去). ∴f (x )=lg 1-2x 1+2x.由1-2x 1+2x >0,得-12<x <12. 又f (x )定义区间为(-b ,b ),∴0<b ≤12,-2<a +b ≤-32. 【例2-3】 解:(1)∵f (x )=x 3+bx 2+cx ,∴f ′(x )=3x 2+2bx +c ,∴g (x )=f (x )-f ′(x )=x 3+(b -3)x 2+(c -2b )x -c .∵g (x )是一个奇函数,∴g (0)=0,得c =0,由奇函数定义g (-x )=-g (x )得b =3.(2)由(1)知g (x )=x 3-6x ,从而g ′(x )=3x 2-6,由此可知,(-∞,-2)和(2,+∞)是函数g (x )的单调递增区间;(-2,2)是函数g (x )的单调递减区间.g (x )在x =-2时,取得极大值,极大值为42;g (x )在x =2时,取得极小值,极小值为-4 2.【例3-1】 3 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)=3.【例3-2】 -12 014 解析:∵f (x +1)=1+f (x )1-f (x ), ∴f (x +2)=1+f (x +1)1-f (x +1)=1+1+f (x )1-f (x )1-1+f (x )1-f (x )=-1f (x ). ∴f (x +4)=f (x ),即函数f (x )的周期为4.∵f (1)=2 014,∴f (103)=f (25×4+3)=f (3)=-1f (1)=-12 014.演练巩固提升1.D 解析:对于D,y=lg 1x+1的定义域为{x|x>-1},不关于原点对称,是非奇非偶函数.2.B 解析:显然f(x)的定义域是R,它关于原点对称.令y=-x,得f(0)=f(x)+f(-x),又∵f(0)=0,∴f(x)+f(-x)=0,即f(-x)=-f(x).∴f(x)是奇函数,故选B.3.B 解析:由题可知,f(x)是偶函数,所以f(x)=f(-x).又f(x-1)是奇函数,所以f(-x-1)=-f(x-1).令t=x+1,可得f(t)=-f(t-2),所以f(t-2)=-f(t-4).所以可得f(x)=f(x-4),所以f(8.5)=f(4.5)=f(0.5)=9,故选B.4.B 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}.5.-1 解析:由已知得f(0)=0,f(1)=-1.又f(x)关于x=1对称,∴f(x)=f(2-x)且T=4,∴f(2)=f(0)=0,f(3)=f(3-4)=f(-1)=1,f(2 008)=f(0)=0,f(2 009)=f(1)=-1,f(2 010)=f(2)=0,f(2 011)=f(3)=1,f(2 012)=f(0)=0,f(2 013)=f(1)=-1.∴f(2 008)+f(2 009)+f(2 010)+f(2 011)+f(2 012)+f(2 013)=-1.。
第三节 函数的奇偶性与周期性考试要求:1.了解函数的奇偶性的概念及几何意义.2.结合三角函数,了解函数的周期性、对称性及其几何意义.一、教材概念·结论·性质重现1.函数的奇偶性的定义奇偶性偶函数奇函数条件一般地,设函数y=f(x)的定义域为I,如果∀x∈I,都有-x∈I结论f(-x)=f(x)f(-x)=-f(x)图象特点关于y轴对称关于原点对称1.函数的定义域关于原点对称是函数具有奇偶性的前提条件.2.函数图象的对称性(1)若函数y=f(x+a)是偶函数,即f(a-x)=f(a+x),则函数y=f(x)的图象关于直线x=a对称.(2)若对于R上的任意x都有f(2a-x)=f(x)或f(-x)=f(2a+x),则y=f(x)的图象关于直线x=a对称.(3)若函数y=f(x+b)是奇函数,即f(-x+b)+f(x+b)=0,则函数y=f(x)的图象关于点(b,0)中心对称.3.函数的周期性(1)周期函数:一般地,设函数f(x)的定义域为D,如果存在一个非零常数T,使得对每一个x∈D都有x+T∈D,且f(x+T)=f(x),那么函数f(x)就叫做周期函数.非零常数T 就叫做这个函数的周期.(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(若不加特别说明,T一般都是指最小正周期).4.对称性与周期的关系(1)若函数f(x)的图象关于直线x=a和直线x=b对称,则函数f(x)必为周期函数,2|a-b|是它的一个周期.(2)若函数f(x)的图象关于点(a,0)和点(b,0)对称,则函数f(x)必为周期函数,2|a-b|是它的一个周期.(3)若函数f(x)的图象关于点(a,0)和直线x=b对称,则函数f(x)必为周期函数,4|a -b|是它的一个周期.5.常用结论(1)如果函数f(x)是奇函数且在x=0处有定义,那么一定有f(0)=0;如果函数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)若f(x+a)=-f(x),则T=2a(a>0).(4)若f(x+a)=,则T=2a(a>0).(5)若f(x+a)=-,则T=2a(a>0).二、基本技能·思想·活动经验1.判断下列说法的正误,对的打“√”,错的打“×”.(1)若函数f(x)为奇函数,则一定有f(0)=0.( × )(2)若函数y=f(x+b)是奇函数,则函数y=f(x)的图象关于点(b,0)中心对称.( √ )(3)如果函数f(x),g(x)是定义域相同的偶函数,那么F(x)=f(x)+g(x)是偶函数.( √ )(4)若T为y=f(x)的一个周期,则nT(n∈Z)是函数f(x)的周期.( × ) 2.函数f(x)=-x的图象关于( )A.y轴对称B.直线y=-x对称C.坐标原点对称D.直线y=x对称C 解析:因为函数f(x)的定义域为(-∞,0)∪(0,+∞),f(-x)=-+x=-=-f(x),所以f(x)为奇函数.所以f(x)的图象关于坐标原点对称.3.已知f(x)满足f(x+2)=f(x).当x∈[0,1]时,f(x)=2x,则f等于( )A. B. C. D.1B 解析:由f(x+2)=f(x),知函数f(x)的周期T=2,所以f=f=2=.4.已知f(x)=ax2+bx是定义在[a-1,2a]上的偶函数,那么a+b的值是( )A.- B. C. D.-B 解析:因为f(x)=ax2+bx是定义在[a-1,2a]上的偶函数,所以a-1+2a=0,所以a=. 又f(-x)=f(x),所以b=0,所以a+b=.5.(多选题)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)+xBD 解析:由奇函数的定义f(-x)=-f(x)验证.对于选项A,f(|-x|)=f(|x|),为偶函数;对于选项B,f(-(-x))=f(x)=-f(-x),为奇函数;对于选项C,-xf(-x)=-x·[-f(x)]=xf(x),为偶函数;对于选项D,f(-x)+(-x)=-[f(x)+x],为奇函数.故选BD.考点1 函数的奇偶性——基础性1.(多选题)若函数f(x)(x∈R)是奇函数,函数g(x)(x∈R)是偶函数,则下列结论中正确的是( )A.函数f(g(x))是偶函数B.函数g(f(x))是偶函数C.函数f(x)·g(x)是奇函数D.函数f(x)+g(x)是奇函数ABC 解析:对于选项A,f(g(x))是偶函数,A正确;对于选项B,g(f(x))是偶函数,B正确;对于选项C,设h(x)=f(x)g(x),h(-x)=f(-x)g(-x)=-f(x)g(x)=-h(x)是奇函数;对于选项D,f(x)+g(x)不一定具备奇偶性.故选ABC.2.设f(x)为奇函数,且当x≥0时,f(x)=e x-1,则当x<0时,f(x)=( )A.e-x-1B.e-x+1C.-e-x-1D.-e-x+1D 解析:当x<0时,-x>0.因为当x≥0时,f(x)=e x-1,所以 f(-x)=e-x-1. 又因为 f(x)为奇函数,所以 f(x)=-f(-x)=-e-x+1.3.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-x B.(e x+e-x)C.(e-x-e x)D.(e x-e-x)D 解析:因为f(x)+g(x)=e x,所以f(-x)+g(-x)=f(x)-g(x)=e-x,所以g(x)=(e x-e-x).4.已知函数f(x)=则该函数的奇偶性是_________.奇函数 解析:当x>0时,-x<0,所以f(-x)=x2-x=-(-x2+x)=-f(x);当x<0时,-x>0,f(-x)=-x2-x=-(x2+x)=-f(x),所以f(x)是奇函数.(1)解决这类问题要优先考虑用定义法,然后考虑用图象法.考点2 函数的周期性——综合性(1)设f(x)是周期为3的函数,当1≤x≤3时,f(x)=2x+3,则f(8)=______.当-2≤x≤0时,f(x)=________.7 2x+9 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.(2)若定义在R上的偶函数f(x)满足f(x)>0,f(x+2)=对任意x∈R恒成立,则f(2 023)=________.1 解析:因为f(x)>0,f(x+2)=,所以f(x+4)=f[(x+2)+2]===f(x),则函数f(x)的周期为4,所以f(2 023)=f(506×4-1)=f(-1).因为函数f(x)为偶函数,所以f(2 023)=f(-1)=f(1).当x=-1时,f(-1+2)=,得f(1)=.由f(x)>0,得f(1)=1,所以f(2 023)=f(1)=1.(3)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+f(1)+f+f(2)+f=__________.-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.所以f+f(1)+f+f(2)+f=f+0+f+f(0)+f=f-f+f(0)+f=f+f(0)=2-1+20-1=-1.1.(2021·长春质量监测)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.6B.7C.8D.9B 解析:因为f(x)是最小正周期为2的周期函数,且0≤x<2时,f(x)=x3-x=x(x -1)(x+1),所以当0≤x<2时,f(x)=0有两个根,即x1=0,x2=1.由周期函数的性质知,当2≤x<4时,f(x)=0有两个根,即x3=2,x4=3;当4≤x≤6时,f(x)=0有三个根,即x5=4,x6=5,x7=6,故f(x)的图象在区间[0,6]上与x轴的交点个数为7.2.(多选题)(2022·长春质检)已知定义在R上的奇函数f(x)满足f(x)+f(2-x)=0,则下列结论正确的是( )A.f(x)的图象关于点(1,0)对称B.f(x+2)=f(x)C.f(3-x)=f(x-1)D.f(x-2)=f(x)ABD 解析:对于A,由f(x)+f(2-x)=0得f(x)的图象关于点(1,0)对称,选项A正确;对于B,用-x替换f(x)+f(2-x)=0中的x,得f(-x)+f(2+x)=0,所以f(x+2)=-f(-x)=f(x),选项B正确;对于C,用x-1替换f(x)+f(2-x)=0中的x,得f(3-x)=-f(x-1),选项C错误;对于D,用x-2替换f(x+2)=f(x)中的x,得f(x-2)=f(x),选项D正确.3.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)=________.6 解析:因为f(x+4)=f(x-2),所以f((x+2)+4)=f((x+2)-2),即f(x+6)=f(x),所以f(x)是周期为6的周期函数,所以f(919)=f(153×6+1)=f(1).又f(x)是定义在R上的偶函数,所以f(1)=f(-1)=6,即f(919)=6.考点3 函数性质的综合应用——应用性考向1 函数的单调性与奇偶性综合(1)已知奇函数f(x)在R上是增函数,g(x)=xf(x).若a=g(-log25.1),b=g(20.8),c=g(3),则a,b,c的大小关系为( )A.a<b<c B.c<b<aC.b<a<c D.b<c<aC 解析:易知g(x)=xf(x)在R上为偶函数.因为奇函数f(x)在R上单调递增,且f(0)=0,所以g(x)在(0,+∞)上单调递增.又3>log25.1>2>20.8,且a=g(-log25.1)=g(log25.1),所以g(3)>g(log25.1)>g(20.8),即c>a>b.(2)(2020·全国Ⅱ卷)设函数f(x)=ln|2x+1|-ln|2x-1|,则f(x)( )A.是偶函数,且在单调递增B.是奇函数,且在单调递减C.是偶函数,且在单调递增D.是奇函数,且在单调递减D 解析:f(x)=ln|2x+1|-ln|2x-1|的定义域为x≠±.又f(-x)=ln|-2x+1|-ln|-2x-1|=ln|2x-1|-ln|2x+1|=-f(x),所以f(x)为奇函数,故排除A,C.又当x∈时,f(x)=ln(-2x-1)-ln(1-2x)=ln =ln =ln.因为y=1+在上单调递减,由复合函数的单调性可得f(x)在上单调递减.考向2 函数的奇偶性与周期性结合(1)设f(x)是定义在R上的奇函数,且对任意实数x,恒有f(x+4)=f(x).当x∈[0,2]时,f(x)=2x-x2,则f(2 023)=________.-1 解析:因为f(x+4)=f(x),所以函数f(x)的周期T=4. 又f(1)=1,所以f(2 023)=f(-1+4×506)=f(-1)=-f(1)=-1.(2)设f(x)是定义在实数集R上的函数,且满足f(1+x)=f(1-x),f(2+x)=-f(2-x),则f(x)是( )A.偶函数,又是周期函数B.偶函数,但不是周期函数C.奇函数,又是周期函数D.奇函数,但不是周期函数A 解析:由f(x+1)=-f(x-1),可得f(x+2)=-f(x),则f(x+4)=f(x),故函数f(x)的周期为4,则f(5)=f(1)=a2-2a-4.又因为f(x)是定义在R上的奇函数,f(-1)>1,所以f(1)<-1,所以a2-2a-4<-1,解得-1<a<3.若本例(1)中的条件不变,当x∈[2,4]时,f(x)的解析式是____________.f(x)=x2-6x+8 解析:当x∈[-2,0]时,-x∈[0,2].由已知得f(-x)=2(-x)-(-x)2=-2x-x2.又f(x)是奇函数,所以f(-x)=-f(x)=-2x-x2. 所以f(x)=x2+2x.又当x∈[2,4]时,x-4∈[-2,0],所以f(x-4)=(x-4)2+2(x-4).又f(x)是周期为4的周期函数,所以f(x)=f(x-4)=(x-4)2+2(x-4)=x2-6x+8.故x∈[2,4]时,f(x)=x2-6x+8.函数周期性有关问题的求解方法(1)求解与函数的周期性有关的问题,应根据题目特征及周期的定义求出函数的周期.(2)根据函数的周期性,可以由函数的局部性质得到函数的整体性质,即周期性与奇偶性都具有将未知区间上的问题转化到已知区间的功能.考向3 函数的单调性、奇偶性与周期性结合定义在R上的偶函数f(x)满足f(x+2)=f(x),且在[-1,0]上单调递减.设a =f(-2.8),b=f(-1.6),c=f(0.5),则a,b,c的大小关系是( )A.a>b>c B.c>a>bC.b>c>a D.a>c>bD 解析:因为偶函数f(x)满足f(x+2)=f(x),所以函数f(x)的周期为2.所以a=f(-2.8)=f(-0.8),b=f(-1.6)=f(0.4)=f(-0.4),c=f(0.5)=f(-0.5).因为-0.8<-0.5<-0.4,且函数f(x)在[-1,0]上单调递减,所以a>c>b.故选D.1.解决这类问题一定要1.已知函数f(x)的图象关于原点对称,且周期为4.若f(-2)=2,则f(2 022)=( )A.2B.0C.-2D.-4C 解析:因为函数f(x)的图象关于原点对称,且周期为4,所以f(x)为奇函数,所以f(2 022)=f(505×4+2)=f(2)=-f(-2)=-2.故选C.2.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,+∞)D 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,+∞).故选D.3.已知奇函数f(x)的图象关于直线x=3对称,当x∈[0,3]时,f(x)=-x,则f(-16)=________.2 解析:根据题意,函数f(x)的图象关于直线x=3对称,则有f(x)=f(6-x).又函数f(x)为奇函数,则f(-x)=-f(x),所以f(x)=-f(6-x)=f(x-12).所以f(x)的最小正周期是12.故f(-16)=f(-4)=-f(4)=-f(2)=-(-2)=2.4.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).现有以下三种叙述: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.其中正确的序号是________.①②③ 解析:由f(x)+f(x+2)=0,得f(x+2)=-f(x),则f(x+4)=-f(x+2)=f(x),即4是f(x)的一个周期,8也是f(x)的一个周期,故①正确;由f(4-x)=f(x),得f(x)的图象关于直线x=2对称,故②正确;由f(4-x)=f(x)与f(x+4)=f(x),得f(4-x)=f(-x),f(-x)=f(x),即函数f(x)为偶函数,故③正确.。
1.函数的奇偶性奇偶性定义图象特点奇函数设函数y=f(x)的定义域为D,如果对D内的任意一个x,都有-x∈D,且f(-x)=-f(x),则这个函数叫做奇函数关于坐标原点对称偶函数设函数y=g(x)的定义域为D,如果对D内的任意一个x,都有-x∈D,且g(-x)=g(x),则这个函数叫做偶函数关于y轴对称2.函数的周期性(1)周期函数:对于函数y=f(x),如果存在一个非零常数T,使得定义域内的每一个x值,都满足f(x+T)=f(x),那么函数y=f(x)就叫做周期函数,非零常数T叫做这个函数的周期.(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)下列函数为奇函数的是()A.y=x B.y=|sin x|C.y=cos x D.y=e x-e-x答案 D解析 对于D ,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.故选D.2.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.(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( ) A .a <b <c B .c <a <b C .a <c <b D .c <b <a答案 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),故选B.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)设函数f (x ),g (x )的定义域都为R ,且f (x )是奇函数,g (x )是偶函数,则下列结论中正确的是( )A .f (x )g (x )是偶函数B .|f (x )|g (x )是奇函数C .f (x )|g (x )|是奇函数D .|f (x )g (x )|是奇函数(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 )的奇偶性是( )A .F (x )是奇函数,G (x )是奇函数B .F (x )是偶函数,G (x )是奇函数C .F (x )是偶函数,G (x )是偶函数D .F (x )是奇函数,G (x )是偶函数 答案 (1)C (2)B解析 (1)易知f (x )|g (x )|的定义域为R , ∵f (x )是奇函数,g (x )是偶函数, ∴f (-x )|g (-x )|=-f (x )|g (x )|, ∴f (x )|g (x )|为奇函数.(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)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 (2 017)=________. (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)337 (2)2.5解析 (1)∵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 (3)+…+f (2 015)+f (2 016) =1×2 0166=336.又f (2 017)=f (1)=1.∴f (1)+f (2)+f (3)+…+f (2 017)=337. (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 )是奇函数,g (x )是偶函数,且f (-1)+g (1)=2,f (1)+g (-1)=4,则g (1)等于( ) A .4 B .3 C .2 D .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)B (2)1解析 (1)∵f (x )是奇函数,∴f (-1)=-f (1). 又g (x )是偶函数, ∴g (-1)=g (1).∵f (-1)+g (1)=2,∴g (1)-f (1)=2.① 又f (1)+g (-1)=4, ∴f (1)+g (1)=4.②由①②,得g (1)=3.(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( )A .(-1,4)B .(-2,0)C .(-1,0)D .(-1,2)(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)∵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,故选A. (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).(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ln 1+e 3x e 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-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:35分钟)1.下列函数中,既是偶函数又在区间(1,2)上单调递增的是( ) A .y =log 2|x |B .y =cos 2xC .y =2x -2-x 2 D .y =log 22-x 2+x答案 A解析 对于A ,函数y =log 2|x |是偶函数且在区间(1,2)上是增函数;对于B ,函数y =cos 2x 在区间(1,2)上不是增函数;对于C ,函数y =2x -2-x 2不是偶函数;对于D ,函数y =log 22-x2+x 不是偶函数,故选A.2.已知函数f (x )=ln(1+9x 2-3x )+1,则f (lg 2)+f ⎝⎛⎭⎫lg 12等于( ) A .-1 B .0 C .1 D .2 答案 D解析 设g (x )=ln(1+9x 2-3x )=f (x )-1, g (-x )=ln(1+9x 2+3x )=ln 11+9x 2-3x=-g (x ).∴g (x )是奇函数,∴f (lg 2)-1+f ⎝⎛⎭⎫lg 12-1=g (lg 2)+g ⎝⎛⎭⎫lg 12=0, 因此f (lg 2)+f ⎝⎛⎭⎫lg 12=2. 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)等于( ) A .-2 B .2 C .-98 D .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 (2 019)=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.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.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( ) 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,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. 二、填空题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= 2.三、解答题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:25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( )A.⎝⎛⎭⎫1,53B.⎝⎛⎭⎫-∞,53 C .(1,3)D.⎝⎛⎭⎫53,+∞ 答案 A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 +22, 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 )=x 3-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 )=x 3-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.定义在R 上的偶函数f (x )满足f (x +1)=-f (x ),且在[-1,0]上是增函数,给出下列关于f (x )的结论:①f (x )是周期函数;②f (x )的图象关于直线x =1对称;③f (x )在[0,1]上是增函数;④f (x )在[1,2]上是减函数;⑤f (2)=f (0).其中正确结论的序号是________.答案 ①②⑤解析 对于①,f (x +2)=-f (x +1)=-[-f (x )]=f (x ),故2是函数f (x )的一个周期,故①正确;对于②,由于函数f (x )是偶函数,且函数f (x )是以2为周期的函数,则f (2-x )=f (x -2)=f (x ),即f (2-x )=f (x ),故函数f (x )的图象关于直线x =1对称,故②正确;对于③,由于函数f (x )是偶函数且在[-1,0]上是增函数,根据偶函数图象的性质可知,函数f (x )在[0,1]上是减函数,故③错误;对于④,由于函数f (x )是以2为周期的函数且在[-1,0]上为增函数,由周期函数的性质知,函数f (x )在[1,2]上是增函数,故④错误;对于⑤,由于函数f (x )是以2为周期的函数,所以f (2)=f (0),故⑤正确.综上所述,正确结论的序号是①②⑤.15.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)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}.。
第二章函数第3讲函数的奇偶性、周期性与对称性课标要求命题点五年考情命题分析预测1.了解奇偶性的概念和几何意义.2.了解周期性的概念和几何意义.函数的奇偶性2023新高考卷ⅠT11;2023新高考卷ⅡT4;2023全国卷乙T4;2023全国卷甲T13;2022新高考卷ⅠT12;2022全国卷乙T16;2021全国卷乙T4;2021全国卷甲T12;2021新高考卷ⅠT13;2021新高考卷ⅡT8;2021新高考卷ⅡT14;2020全国卷ⅡT9;2020新高考卷ⅠT8;2019全国卷ⅡT14;2019全国卷ⅢT11本讲为高考命题重点,命题热点有函数奇偶性的判断,利用函数的奇偶性求解析式、求函数值、解不等式等,函数周期性的判断及应用.题型以选择题、填空题为主,函数性质综合命题时难度中等偏大.预计2025年高考命题稳定,备考时注重常规题型训练的同时,关注命题角度创新试题及抽象函数性质的灵活运用.函数的周期性2022新高考卷ⅠT12;2022新高考卷ⅡT8;2022全国卷乙T12函数图象的对称性2022全国卷乙T12函数性质的综合应用2022新高考卷ⅠT12;2022全国卷乙T12;2021新高考卷ⅡT8;2021全国卷甲T12;2020新高考卷ⅠT8;2019全国卷ⅢT11学生用书P0241.函数的奇偶性奇偶性定义图象特征特性单调性奇函数一般地,设函数f (x )的定义域为D ,如果∀x ∈D ,都有-x ∈D ,且①f (-x )=关于②原点对称.(1)如果定义域中包含0,那么f (0)=③0.(2)若函数在关于原在关于原点对称的区间上单调性⑤相同.-f(x),那么函数f(x)就叫做奇函数.点对称的区间上有最值,则f(x)max+f(x)min=④0.偶函数一般地,设函数f(x)的定义域为D,如果∀x∈D,都有-x∈D,且⑥f(-x)=f(x),那么函数f(x)就叫做偶函数.关于⑦y轴对称.f(x)=f(|x|).在关于原点对称的区间上单调性⑧相反.注意(1)只有函数在x=0处有定义时,f(0)=0才是f(x)为奇函数的必要不充分条件;(2)既是奇函数又是偶函数的函数只有一种类型,即f(x)=0,x∈D,其中定义域D是关于原点对称的非空数集.规律总结1.常见的奇(偶)函数(1)函数f(x)=a x+a-x为偶函数,函数g(x)=a x-a-x为奇函数;(2)函数f(x)=--+-=2-12+1为奇函数,函数g(x)=log a-+为奇函数;(3)函数f(x)=log a(x+2+1)为奇函数,函数g(x)=log a(2+1-x)也为奇函数.2.函数奇偶性的拓展结论(1)若函数y=f(x+a)是偶函数,则f(x+a)=f(-x+a),函数y=f(x)的图象关于直线x=a对称.(2)若函数y=f(x+b)是奇函数,则f(x+b)+f(-x+b)=0,函数y=f(x)的图象关于点(b,0)中心对称.2.函数的周期性(1)周期函数一般地,设函数f(x)的定义域为D,如果存在一个非零常数T,使得对每一个x∈D都有x+T∈D,且⑨f(x+T)=f(x),那么函数f(x)就叫做周期函数.非零常数T叫做这个函数的周期.(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f(x)的⑩最小正周期.注意并不是所有的周期函数都有最小正周期,如f(x)=5.常用结论函数周期性的常用结论设函数y=f(x),x∈R,a>0,a≠b.(1)若f(x+a)=-f(x),则2a是函数f(x)的周期;(2)若f(x+a)=±1(),则2a是函数f(x)的周期;(3)若f(x+a)=f(x+b),则|a-b|是函数f(x)的周期.3.函数图象的对称性已知函数f(x)是定义在R上的函数,(1)若f(a+x)=f(b-x)恒成立,则y=f(x)的图象关于直线⑪x=+2对称.(2)若f(a+x)+f(b-x)=c,则y=f(x)的图象关于点⑫(+2,2)对称.注意(1)奇、偶函数的图象平移之后对应的函数不一定有奇偶性,但其图象一定有对称性.(2)注意区分抽象函数的周期性与对称性的表示,周期性的表示中,括号内x的符号相同,对称性的表示中,括号内x的符号相反.常用结论函数f(x)图象的对称性与周期的关系(1)若函数f(x)的图象关于直线x=a与直线x=b对称,则函数f(x)的周期为2|b-a|;(2)若函数f(x)的图象既关于点(a,0)对称,又关于点(b,0)对称,则函数f(x)的周期为2|b-a|;(3)若函数f(x)的图象既关于直线x=a对称,又关于点(b,0)对称,则函数f(x)的周期为4|b-a|.1.已知函数f(x)为奇函数,当x>0时,f(x)=x2+1,则f(-1)=(A)A.-2B.0C.1D.22.函数f(x)=r1图象的对称中心为(B)A.(0,0)B.(0,1)C.(1,0)D.(1,1)解析由题知f(x)=r1=1+1,其图象可由y=1的图象向上平移一个单位长度得到,又y=1的图象关于(0,0)对称,所以f(x)=1+1的图象关于(0,1)对称.3.[多选]以下函数为偶函数的是(AC)A.f(x)=x2-1B.f(x)=x3C.f(x)=x2+cos xD.f(x)=1+|x|4.已知函数f(x)为R上的偶函数,且当x<0时,f(x)=x(x-1),则当x>0时,f(x)=x(x+1).5.已知定义在R上的函数f(x)满足f(x)=f(x-2),当x∈[0,2)时,f(x)=x2-4x,则当x∈[4,6)时,f(x)=x2-12x+32.解析设x∈[4,6),则x-4∈[0,2),则f(x-4)=(x-4)2-4(x-4)=x2-12x +32.又f(x)=f(x-2),所以函数f(x)的周期为2,所以f(x-4)=f(x),所以当x∈[4,6)时,f(x)=x2-12x+32.6.[2024北京市海淀区中国农业大学附属中学模拟]若f(x)=+,<0,B-1,>0是奇函数,则a=1,b=1.解析由f(x)为奇函数,知f(-x)=-f(x),当x>0时,可得-x+a=-bx+1,所以b=1,a=1.学生用书P026命题点1函数的奇偶性角度1判断函数的奇偶性例1(1)[全国卷Ⅰ]设函数f(x),g(x)的定义域都为R,且f(x)是奇函数,g(x)是偶函数,则下列结论中正确的是(B)A.f(x)g(x)是偶函数B.f(x)|g(x)|是奇函数C.|f(x)|g(x)是奇函数D.|f(x)g(x)|是奇函数解析因为f(x)为奇函数,g(x)为偶函数,所以f(x)g(x)为奇函数,f(x)·|g(x)|为奇函数,|f(x)|g(x)为偶函数,|f(x)g(x)|为偶函数,故选B.(2)[2021全国卷乙]设函数f (x )=1-1+,则下列函数中为奇函数的是(B )A.f (x -1)-1B.f (x -1)+1C.f (x +1)-1D.f (x +1)+1解析解法一因为f (x )=1-1+,所以f (x -1)=1-(-1)1+(-1)=2-,f (x +1)=1-(r1)1+(r1)=-r2.对于A ,F (x )=f (x -1)-1=2--1=2-2,定义域关于原点对称,但不满足F (x )=-F (-x );对于B ,G (x )=f (x -1)+1=2-+1=2,定义域关于原点对称,且满足G (x )=-G (-x );对于C ,f (x +1)-1=-r2-1,定义域不关于原点对称;对于D ,f (x +1)+1=-r2+1,定义域不关于原点对称.故选B.解法二f (x )=1-1+=2-(r1)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,故选B.方法技巧1.(1)函数定义域关于原点对称是函数有奇偶性的前提条件;(2)若定义域关于原点对称,则判断f (x )与f (-x )是否具有等量关系,具体运算中,可转化为判断f (x )+f (-x )=0(奇函数)或f (x )-f (-x )=0(偶函数)是否成立.2.在公共定义域内有:奇函数±奇函数=奇函数,偶函数±偶函数=偶函数,奇函数×奇函数=偶函数,偶函数×偶函数=偶函数,奇函数×偶函数=奇函数.注意对于分段函数奇偶性的判断,要分段判断f (-x )=f (x )或f (-x )=-f (x )是否成立,只有当所有区间都满足相同关系时,才能判断该分段函数的奇偶性.角度2函数奇偶性的应用例2(1)[2023新高考卷Ⅱ]若f (x )=(x +a )·ln 2-12r1为偶函数,则a =(B )A.-1B.0C.12D.1解析解法一设g(x)=ln2-12r1,易知g(x)的定义域为(-∞,-12)∪(12,+∞),且g(-x)=ln-2-1=ln2r12-1=-ln2-12r1=-g(x),所以g(x)为奇函数.若-2r1f(x)=(x+a)ln2-12r1为偶函数,则y=x+a应为奇函数,所以a=0,故选B.解法二因为f(x)=(x+a)ln2-12r1为偶函数,f(-1)=(a-1)ln3,f(1)=(a+1)ln13=-(a+1)ln3,所以(a-1)ln3=-(a+1)ln3,解得a=0,经检验,满足题意,故选B.(2)[2024江苏南通模拟]已知定义在R上的函数f(x),g(x)分别是奇函数和偶函数,且f(x)+g(x)=x2-2x,则f(2)+g(1)=-3.解析由f(x)是奇函数,g(x)是偶函数,得f(-x)=-f(x),g(-x)=g(x),∵f(x)+g(x)=x2-2x,∴f(-x)+g(-x)=(-x)2-2(-x)=x2+2x,即-f(x)+g(x)=x2+2x,则有f(x)=-2x,g(x)=x2,则f(2)+g(1)=-4+1=-3.方法技巧函数奇偶性的应用类型及解题策略(1)求函数解析式或函数值:借助奇偶性转化为求已知区间上的函数解析式或函数值,或利用奇偶性构造关于f(x)的方程(组)求解析式.(2)求参数值:利用定义域关于原点对称或f(x)±f(-x)=0列方程(组)求解,对于在x=0处有定义的奇函数f(x),可考虑列等式f(0)=0求解.注意利用特殊值法求参数时要检验.训练1(1)[2024辽宁鞍山一中模拟]下列函数中,既是偶函数又在(0,+∞)上单调递增的是(C)A.f(x)=x ln xB.f(x)=ln(-x+2+1)C.f(x)=e x+e-xD.f(x)=e x-e-x解析对于A,因为f(x)=x ln x的定义域为(0,+∞),不关于原点对称,所以f(x)=x ln x不是偶函数,故A选项不符合题意;对于B,因为f(x)=ln(-x+2+1)的定义域为R,关于原点对称,f(x)+f(-x)=ln(-x+2+1)+ln(x+2+1)=ln 1=0,所以f (x )=ln (-x +2+1)是奇函数,故B 选项不符合题意;对于C ,因为f (x )=e x +e -x 的定义域为R ,关于原点对称,且f (-x )=e -x +e x =f (x ),所以f (x )=e x +e -x 是偶函数.f '(x )=e x -e -x ,当x ∈(0,+∞)时,有e >e 0=1>e -,则f '(x )=e x -e -x >0,所以f (x )=e x +e -x 在(0,+∞)上单调递增,故C 选项符合题意;对于D ,因为f (x )=e x -e -x 的定义域为R ,关于原点对称,但f (-x )=e -x -e x =-(e x -e -x )=-f (x ),所以f (x )=e x -e -x 是奇函数,故D 选项不符合题意.故选C.(2)[2024江苏省扬州中学模拟]定义在R 上的奇函数f (x ),当x ≥0时,f (x )=2x -a ·3-x ,当x <0时,f (x )=3x -2-x.解析因为函数f (x )为奇函数,定义域为R ,所以f (0)=20-a ×30=0,解得a =1.若x <0,则-x >0,所以f (-x )=2-x -3x ,又f (x )为奇函数,所以当x <0时,f (x )=-f (-x )=3x -2-x ,即当x <0时,f (x )=3x -2-x .命题点2函数的周期性例3(1)已知f (x +1)是定义在R 上且周期为2的函数,当x ∈[-1,1)时,f (x )=-22+4,-1≤<0,sin π,0≤<1,则f (3)·f (-103)=(A)A.3B.-3C.解析因为f (x +1)是定义在R 上且周期为2的函数,所以f (x )也是周期为2的函数,(解题关键:由f (x +1)的周期得到f (x )的周期)则f (3)=f (-1)=-2+4=2,f (-103)=f (23)=sin 2π3=f (3)·f (-103)=2=3,故选A.(2)[2022新高考卷Ⅱ]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∑J122f (k )=(A )A.-3B.-2C.0D.1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 (1)+f (1)=f (1)f (0),所以f (0)=2,再令x =0,代入f (x +3)+f (x )=0,得f (3)=-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 )=0,得f (1)+f (4)=0,f (2)+f (5)=0,f (3)+f (6)=0,所以f (1)+f (2)+…+f (6)=0,根据函数的周期性知,∑J122f (k )=f (1)+f (2)+f (3)+f (4)=f (2)+f (3)=-1-2=-3,故选A.方法技巧(1)利用函数的周期性可以将局部的函数性质扩展到整体.(2)判断抽象函数的周期一般需要对变量进行赋值.训练2(1)[2024广东梅州模拟]已知函数f (x )=e r1,≤1,-(-1),>1,则f (2024-ln 2)=(A )A.-22B.-2C.2D.22解析当x >1时,f (x )=-f (x -1),则f (x +2)=-f (x +1)=f (x ),所以x >1时,f (x )是周期为2的函数.因为2024-ln 2=2022+2-ln 2,且2>2-ln 2>2-ln e =1,所以f (2024-ln 2)=f (2-ln 2)=-f (1-ln 2)=-e1-ln 2+1=-e 2e ln2=-e 22.故选A.(2)[2024云南部分名校联考]已知f (x )是定义在R 上的偶函数,且f (x )+f (4-x )=0,当0≤x ≤2时,f (x )=a ·2x +x 2,则f (2024)=-1.解析因为f (x )是定义在R 上的偶函数,且f (x )+f (4-x )=0,所以f (x )=-f (4-x )=-f (x -4),f (x -4)=-f (x -8),所以f (x )=f (x -8),故f (x )是以8为周期的函数,则f (2024)=f (0).令x =2,则f (2)+f (4-2)=2f (2)=8a +8=0,则a =-1,所以f (0)=-20=-1,即f (2024)=-1.命题点3函数图象的对称性例4(1)已知函数f (x )(x ∈R )满足f (-x )=2-f (x ),若函数y =r1与y =f (x )图象的交点为(x 1,y 1),(x 2,y 2),…,(x m ,y m ),则∑i=1(x i +y i )=(B)A.0B.mC.2mD.4m解析由f (-x )=2-f (x )知f (x )的图象关于点(0,1)对称,而y =r1=1+1的图象也关于点(0,1)对称,因此两个函数图象的交点也关于点(0,1)对称,且成对出现,则x1+x m=x2+x m-1=…=0,y1+y m=y2+y m-1=…=2,所以∑i=1(x i+y i)=0×2+2×2=m.(2)函数f(x)=(x2-1)(e x-e-x)+x+1在区间[-2,2]上的最大值与最小值分别为M,N,则M+N的值为2.解析设g(x)=(x2-1)(e x-e-x)+x,则f(x)=g(x)+1.因为g(-x)=(x2-1)(e-x-e x)-x=-g(x),且g(x)的定义域关于原点对称,所以g(x)是奇函数.由奇函数图象的对称性知g(x)max+g(x)min=0,故M+N=[g(x)+1]max+[g(x)+1]min=2+g(x)max+g(x)min=2.方法技巧1.解决与函数图象的对称性有关的问题,应结合题设条件的结构特征及对称性的定义,求出函数图象的对称轴或对称中心,进而利用对称性解决求值或参数问题.2.常用结论:三次函数f(x)=ax3+bx2+cx+d(a≠0)的图象的对称中心为(-3,f(-3)).训练3(1)[多选]关于函数f(x)=sin x+1sin,下列结论正确的是(BC)A.f(x)的图象关于y轴对称B.f(x)的图象关于原点对称C.f(x)的图象关于直线x=π2对称D.f(x)的最小值为2解析由题意知f(x)的定义域为{x|x≠kπ,k∈Z},且关于原点对称.又f(-x)=sin(-x)+1sin(-)=-(sin x+1sin)=-f(x),所以函数f(x)为奇函数,其图象关于原点对称,所以A错误,B正确.因为f(π-x)=sin(π-x)+1sin(π-)=sin x+1sin=f(x),所以函数f(x)的图象关于直线x=π2对称,C正确.当sin x<0时,f(x)<0,所以D错误.故选BC.(2)已知函数f(x)=x3-3x2+x+1+sin(x-1),则函数f(x)在(0,2)上的最大值与最小值的和为0.解析由三次函数图象的对称性可得,y=x3-3x2+x+1的图象的对称中心为(1,0),因为y=sin(x-1)的图象也关于(1,0)对称,所以函数f(x)在(0,2)上的图象关于(1,0)对称,所以f(x)在(0,2)上的最大值与最小值的和为0.命题点4函数性质的综合应用例5(1)[2021全国卷甲]设函数f(x)的定义域为R,f(x+1)为奇函数,f(x+2)为偶函数,当x∈[1,2]时,f(x)=ax2+b.若f(0)+f(3)=6,则f(92)=(D)A.-94 B.-32 C.74 D.52解析因为f(x+1)为奇函数,所以函数f(x)的图象关于点(1,0)对称,即有f(x)+f(2-x)=0,令x=1,得f(1)=0,即a+b=0①,令x=0,得f(0)=-f(2).因为f(x+2)为偶函数,所以函数f(x)的图象关于直线x=2对称,即有f(x)-f(4-x)=0,令x=1,得f(3)=f(1),所以f(0)+f(3)=-f(2)+f(1)=-4a-b+a+b=-3a=6②.根据①②可得a=-2,b=2,所以当x∈[1,2]时,f(x)=-2x2+2.根据函数f(x)的图象关于直线x=2对称,且关于点(1,0)对称,可得函数f(x)的周期为4,所以f(92)=f(12)=-f(32)=2×(32)2-2=52.(2)[2024平许济洛第一次质检]定义在R上的偶函数f(x)满足f(2-x)+f(x)=0,且f(x)在[-2,0]上单调递增.若a=f(tan5π18),b=f(3),c=f(log43),则(A)A.a<b<cB.a<c<bC.c<b<aD.c<a<b解析由f(2-x)+f(x)=0可得f(x)的图象关于点(1,0)中心对称,由f(x)为偶函数可得f(x)的图象关于y轴对称,根据函数周期性结论可得函数f(x)的周期为4,所以f(3)=f(3-4)=f(-1)=f(1),因为0<log43<1,1=tanπ4<tan5π18<tanπ3=3<2,所以0<log43<1<tan5π18<2,因为偶函数f(x)在[-2,0]上单调递增,所以函数f(x)在(0,2]上单调递减,所以f(tan5π18)<f(1)=f(3)<f(log43),即a<b<c.故选A.方法技巧1.对于函数单调性与奇偶性的综合问题,常利用奇、偶函数的图象的对称性,以及奇、偶函数在关于原点对称的区间上的单调性求解.2.对于函数周期性与奇偶性的综合问题,常利用奇偶性及周期性将所求函数值的自变量转换到已知函数解析式的自变量的取值范围内求解.3.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,在解题时,往往需要先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.训练4(1)已知函数f(x)是定义在R上的奇函数,且当x>0时,f(x)=e x+x2+x,则不等式f(2-a)+f(2a-3)>0的解集为(B)A.(-1,+∞)B.(1,+∞)C.(-∞,-1)D.(-∞,1)解析易知f(x)在(0,+∞)上单调递增,且在(0,+∞)上,f(x)>1.因为f(x)为R上的奇函数,所以f(0)=0,f(x)在(-∞,0)上单调递增,且在(-∞,0)上f(x)<-1,故f(x)在R上单调递增.原不等式可化为f(2-a)>-f(2a-3),即f(2-a)>f(3-2a),所以2-a>3-2a,故a>1,选B.(2)[2024湖北部分重点中学联考]已知函数y=f(x)是R上的奇函数,∀x∈R,都有f(2-x)=f(x)+f(2)成立,则f(1)+f(2)+f(3)+…+f(2024)=0.解析因为函数f(x)是R上的奇函数,所以f(0)=0.因为∀x∈R,都有f(2-x)=f(x)+f(2),所以令x=2,得f(0)=2f(2),得f(2)=0,所以f(2-x)=f(x),则函数f(x)的图象关于直线x=1对称.因为函数f(x)的图象关于原点对称,所以函数f(x)是以4为周期的周期函数,且函数f(x)的图象关于点(2,0)中心对称,则f(1)+f(3)=0,又f(2)=0,f(4)=f(0)=0,所以f(1)+f(2)+f(3)+f(4)=0,所以f(1)+f(2)+f(3)+…+f(2024)=506[f(1)+f(2)+f(3)+f(4)]=0.学生用书P028抽象函数问题的解题策略策略1赋值法例6[多选/2023新高考卷Ⅰ]已知函数f(x)的定义域为R,f(xy)=y2f(x)+x2f(y),则(ABC)A.f(0)=0B.f(1)=0C.f(x)是偶函数D.x=0为f(x)的极小值点解析解法一令x=y,则有f(x2)=2x2f(x).当x=0时,可得f(0)=0,A正确.当x =1时,可得f(1)=2f(1),所以f(1)=0,B正确.因为f((-x)2)=2(-x)2·f(-x),即f(x2)=2x2f(-x),所以f(-x)=f(x),所以函数f(x)为偶函数,C 正确.因为无法判断函数f(x)的单调性,所以无法确定f(x)的极值点,故D不正确,故选ABC.解法二取x=y=0,则f(0)=0,故A正确;取x=y=1,则f(1)=f(1)+f(1),所以f(1)=0,故B正确;取x=y=-1,则f(1)=f(-1)+f(-1),所以f(-1)=0,取y=-1,则f(-x)=f(x)+x2f(-1),所以f(-x)=f(x),所以函数f(x)为偶函数,故C正确;因为f(0)=0,且函数f(x)为偶函数,所以函数f(x)的图象关于y轴对称,所以x=0可能为函数f(x)的极小值点,也可能为函数f(x)的极大值点,也可能不是函数f(x)的极值点,故D不正确.综上,选ABC.方法技巧赋值法是指利用已知条件,对变量赋值,从而得出抽象函数在某点处的函数值或抽象函数的性质.策略2性质转化法例7(1)[2022全国卷乙]已知函数f(x),g(x)的定义域均为R,且f(x)+g(2-x)=5,g(x)-f(x-4)=7.若y=g(x)的图象关于直线x=2对称,g(2)=4,则∑22J1f(k)=(D)A.-21B.-22C.-23D.-24解析由y=g(x)的图象关于直线x=2对称,可得g(2+x)=g(2-x).在f(x)+g(2-x)=5中,用-x替换x,可得f(-x)+g(2+x)=5,可得f(-x)=f(x)①,所以y=f(x)为偶函数.在g(x)-f(x-4)=7中,用2-x替换x,得g(2-x)=f(-x-2)+7,代入f(x)+g(2-x)=5中,得f(x)+f(-x-2)=-2②,所以y=f(x)的图象关于点(-1,-1)中心对称,所以f(1)=f(-1)=-1.由①②可得f (x )+f (x +2)=-2,所以f (x +2)+f (x +4)=-2,所以f (x +4)=f (x ),所以函数f (x )是以4为周期的周期函数.由f (x )+g (2-x )=5可得f (0)+g (2)=5,又g (2)=4,所以可得f (0)=1,又f (x )+f (x +2)=-2,所以f (0)+f (2)=-2,得f (2)=-3,又f (3)=f (-1)=-1,f (4)=f (0)=1,所以∑J122f (k )=5(f (1)+f (2)+f (3)+f (4))+f (1)+f (2)=-24.故选D.(2)[多选/2022新高考卷Ⅰ]已知函数f (x )及其导函数f '(x )的定义域均为R ,记g (x )=f '(x ).若f (32-2x ),g (2+x )均为偶函数,则(BC )A.f (0)=0B.g (-12)=0C.f (-1)=f (4)D.g (-1)=g (2)解析解法一(转化法)因为f (32-2x )为偶函数,所以f (32-2x )=f (32+2x ),函数f (x )的图象关于直线x =32对称,则f (-1)=f (4),所以C 正确;因为g (2+x )为偶函数,所以g (2+x )=g (2-x ),函数g (x )的图象关于直线x =2对称,因为g (x )=f'(x ),所以函数g (x )的图象关于点(32,0)对称,(二级结论:若函数h (x )为偶函数,则其图象上在关于y 轴对称的点处的切线的斜率互为相反数,即其导函数的图象关于原点对称.本题函数f (x )的图象关于直线x =32对称,则其导函数g (x )的图象关于点(32,0)对称)因为g (x )的定义域为R ,所以g (32)=0.由g (x )的图象既关于直线x =2对称,又关于点(32,0)对称,知g (x )的周期T =4×(2-32)=2,所以g (-12)=g (32)=0,g (-1)=g (1)=-g (2),所以B 正确,D 错误;不妨取f (x )=1(x ∈R ),经验证满足题意,则f (0)=1,所以选项A 不正确.综上,选BC.解法二(特例法)因为f (32-2x ),g (2+x )均为偶函数,所以函数f (x )的图象关于直线x =32对称,函数g (x )的图象关于直线x =2对称.取符合题意的一个函数f (x )=1(x ∈R ),则f (0)=1,排除A ;取符合题意的一个函数f (x )=sin πx ,则f'(x )=πcos πx ,即g (x )=πcos πx ,所以g (-1)=πcos (-π)=-π,g (2)=πcos 2π=π,所以g (-1)≠g (2),排除D.又该题为多选题,选BC.方法技巧1.思路:利用题设中的条件等式,将其变形为满足函数某些性质的定义表达式,从而利用这些性质转化求解.2.设函数f(x)及其导函数f'(x)的定义域均为R.(1)若f(x)的图象关于x=a对称,则f'(x)的图象关于(a,0)对称;(2)若f(x)的图象关于(a,b)对称,则f'(x)的图象关于x=a对称;(3)若f(x)是以T为周期的函数,则f'(x)也是以T为周期的函数.注意利用函数图象的平移变换解决抽象函数性质问题时,注意在进行图象变换的同时,函数图象的对称轴或者对称中心也进行了相应的变换.策略3特殊函数模型法例8定义在R上的函数f(x)满足f(x+y)=f(x)+f(y)+2xy(x,y∈R),f(1)=2,则f(-3)=(C)A.2B.3C.6D.9解析解法一由函数f(x)满足f(x+y)=f(x)+f(y)+2xy(x,y∈R),联想到函数模型f(x)=x2+bx,由f(1)=2,可得b=1,则f(x)=x2+x,所以f(-3)=(-3)2+(-3)=6.解法二f(1)=f(1+0)=f(1)+f(0)+2×1×0=f(1)+f(0),得f(0)=0;f(0)=f(-1+1)=f(-1)+f(1)+2×(-1)×1=f(-1)+2-2=f(-1),得f(-1)=0;f(-2)=f(-1-1)=f(-1)+f(-1)+2×(-1)×(-1)=2f(-1)+2=2;f(-3)=f(-2-1)=f(-2)+f(-1)+2×(-2)×(-1)=2+0+4=6.故选C.方法技巧常用函数模型抽象函数性质基本函数模型f(x±y)=f(x)±f(y)∓b一次函数f(x)=kx+b(k≠0)f(x+y)=f(x)+f(y)+2xy二次函数f(x)=x2+bxf(xy)=f(x)f(y)或f()=()()幂函数f(x)=xαf(x+y)=f(x)f(y)或f(x-y)=()()指数函数f(x)=a x(a>0,且a≠1)f(xy)=f(x)+f(y)或f()=f(x)-对数函数f(x)=log a x(a>0,且a≠1)f(y)f(x+y)+f(x-y)=2f(x)f(y)余弦函数f(x)=cosωx(ω一般取满足要求的最小正数)注意应用特殊函数模型法解题时,要注意检验所选模型是否满足已知条件.训练5(1)[新高考卷Ⅰ]若定义在R上的奇函数f(x)在(-∞,0)上单调递减,且f(2)=0,则满足xf(x-1)≥0的x的取值范围是(D)A.[-1,1]∪[3,+∞)B.[-3,-1]∪[0,1]C.[-1,0]∪[1,+∞)D.[-1,0]∪[1,3]解析由题意知f(x)在(-∞,0),(0,+∞)上单调递减,且f(-2)=f(2)=f(0)=0.当x>0时,令f(x-1)≥0,得0≤x-1≤2,∴1≤x≤3;当x<0时,令f(x-1)≤0,得-2≤x-1≤0,∴-1≤x≤1,又x<0,∴-1≤x<0;当x=0时,显然符合题意.综上,原不等式的解集为[-1,0]∪[1,3],故选D.(2)[多选/2024安徽省阜阳市模拟]已知函数f(x)的定义域为R,对任意实数x,y满足f(x-y)=f(x)-f(y)+1,且f(1)=0,当x>0时,f(x)<1.则下列选项正确的是(ACD)A.f(0)=1B.f(2)=-2C.f(x)-1为奇函数D.f(x)为R上的减函数解析解法一设f(x)=kx+1,因为f(1)=0,所以k=-1,所以f(x)=-x+1,满足x>0时,f(x)<1,则易得A,C,D均正确,故选ACD.解法二对于A,取x=y=0,则f(0)=f(0)-f(0)+1,故f(0)=1,A正确;对于B,取x=0,y=1,则f(-1)=f(0)-f(1)+1=2,取x=1,y=-1,则f(2)=f(1)-f(-1)+1=-1,B错误﹔对于C,取x=0,则f(-y)=f(0)-f(y)+1=2-f(y),f(-y)-1=-[f(y)-1],则f(y)-1为奇函数,所以f(x)-1为奇函数,C正确;对于D,当x1>x2时,x1-x2>0,f(x1-x2)<1,则f(x1)-f(x2)=f(x1-x2)-1<0,故f(x)是R上的减函数,D正确,故选ACD.(3)已知函数f(x)满足f(1)=14,且4f(x)f(y)=f(x+y)+f(x-y)(x,y∈R),则f(2024)=-14.解析解法一令y=1,得4f(x)f(1)=f(x+1)+f(x-1),即f(x+1)=f(x)-f(x-1),f(x+2)=f(x+1)-f(x)=-f(x-1),即f(x+3)=-f(x),所以函数f(x)的周期为6,则f(2024)=f(2).令x=1,y=0,得f(0)=12,由f(x+1)=f(x)-f(x-1),可得f(2)=f(1)-f(0)=-14,所以f(2024)=-14.解法二因为f(x+y)+f(x-y)=4f(x)f(y),x,y∈R,联想到余弦函数模型cos(x+y)+cos(x-y)=2cos x cos y,两边同除以2,得12cos(x+y)+12cos(x-y)=cos x cos y=4·12cos x12cos y,故猜想f(x)=12cos(ωx),又f(1)=14,则f(1)=12cosω=14,当ω∈(0,π)时,可得ω=π3,即f(x)=12cos(π3x),故f(x)的周期为T=6,所以f(2024)=f(2)=12cos2π3=-14.1.[命题点1角度2/全国卷Ⅱ]设f(x)为奇函数,且当x≥0时,f(x)=e x-1,则当x<0时,f(x)=(D)A.e-x-1B.e-x+1C.-e-x-1D.-e-x+1解析依题意得,当x<0时,f(x)=-f(-x)=-(e-x-1)=-e-x+1,故选D.2.[命题点1角度2/2023全国卷乙]已知f(x)=x e B-1是偶函数,则a=(D)A.-2B.-1C.1D.2解析解法一f(x)的定义域为{x|x≠0},因为f(x)是偶函数,所以f(x)=f(-x),即x e B-1=-x-e-B-1,即e(1-a)x-e x=-e(a-1)x+e-x,即e(1-a)x+e(a-1)x=e x+e-x,所以a-1=±1,解得a=0(舍去)或a=2,故选D.解法二f(x)=x e B-1=e(-1)-e-,f(x)是偶函数,又y=x是奇函数,所以y=e(a-1)x-e-x是奇函数,故a-1=1,即a=2,故选D.3.[命题点2,3/多选/2024江苏省兴化市名校联考]已知函数f(x)为R上的奇函数,g(x)=f(x+1)为偶函数,下列说法正确的有(ABD)A.f(x)图象关于直线x=-1对称B.g(2023)=0C.g(x)的周期为2D.对任意x∈R都有f(2-x)=f(x)解析因为函数f (x )为R 上的奇函数,所以函数f (x )的图象关于点(0,0)中心对称,因为g (x )=f (x +1)为偶函数,所以f (-x +1)=f (x +1),即函数f (x )的图象关于x =1对称,所以f (-x +1)=-f (-x -1),所以f (x -1)=f (-x -1),所以函数f (x )的图象关于x =-1对称,故A 正确;由f (-x +1)=f (x +1)可得f (2-x )=f (x ),故D 正确;由f (2-x )=f (x )可得f (2+x )=f (-x )=-f (x ),所以f (4+x )=f (x ),即函数f (x )的周期为4,故C 错误;因为f (x )的周期为4,所以g (2023)=f (2024)=f (0)=0,故B 正确.故选ABD.4.[命题点3/2023大同学情调研]函数f (x )=6e +1+B ||+1在[-5,5]上的最大值为M ,最小值为N ,则M +N =(C )A.3B.4C.6D.与m 的值有关解析由题意可知,f (x )=6e +1+B ||+1=3-3(e -1)e +1+B ||+1,设g (x )=-3(e -1)e +1+B ||+1,则g (x )的定义域为(-∞,+∞),g (-x )=-3(e --1)e -+1+(-)|-|+1=-[-3(e -1)e +1+B ||+1]=-g (x ),所以g (x )为奇函数,所以当x ∈[-5,5]时,g (x )max +g (x )min =0,所以当x ∈[-5,5]时,f (x )max +f (x )min =M +N =g (x )max +3+g (x )min +3=6,故选C.5.[思维帮角度1,2/2021新高考卷Ⅱ]设函数f (x )的定义域为R ,且f (x +2)为偶函数,f (2x +1)为奇函数,则(B )A.f (-12)=0B.f (-1)=0C.f (2)=0D.f (4)=0解析因为函数f (2x +1)是奇函数,所以f (-2x +1)=-f (2x +1),所以f (1)=0,f (-1)=-f (3).因为函数f (x +2)是偶函数,所以f (x +2)=f (-x +2),所以f (3)=f (1),所以f (-1)=-f (1)=0.故选B.6.[思维帮角度2/多选/2023四省联考]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f (x ),g (x )在(-∞,0]上均单调递减,则(BD )A.f (f (1))<f (f (2))B.f (g (1))<f (g (2))C.g(f(1))<g(f(2))D.g(g(1))<g(g(2))解析因为f(x)与g(x)分别是定义在R上的偶函数与奇函数,且两函数在(-∞,0]上均单调递减,所以f(x)在[0,+∞)上单调递增,g(x)在[0,+∞)上单调递减,即g(x)在R上单调递减,所以f(1)<f(2),g(2)<g(1)<g(0)=0,(提示:定义在R上的奇函数的图象必过原点)所以f(g(1))<f(g(2)),g(f(1))>g(f(2)),g(g(1))<g(g(2)),故B,D正确,C不正确.若f(1)<f(2)<0,则f(f(1))>f(f(2)),故A不正确.综上所述,选BD.学生用书·练习帮P2661.[2024黑龙江省鸡西市第一中学模拟]下列函数中,是奇函数且在定义域内单调递减的是(C)A.f(x)=tan(-x)B.f(x)=2-xC.f(x)=e-x-e xD.f(x)=2解析f(x)=tan(-x)=-tan x的定义域是{x|x≠kπ+π2,k∈Z},f(x)是奇函数,在定义域上不具有单调性,故A错误;f(x)=2-x=(12)x既不是奇函数也不是偶函数,在R上单调递减,故B错误;f(x)=e-x-e x的定义域为R,∵f(-x)=e x-e-x=-f(x),∴f(x)是奇函数,∵y=e-x,y=-e x均为R上的减函数,∴f(x)在R上单调递减,故C正确;f(x)=2的定义域为{x|x≠0},f(x)是奇函数,在定义域上不具有单调性,故D错误.故选C.2.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)=(D)A.e x-e-xB.12(e x+e-x)C.12(e-x-e x)D.12(e x-e-x)解析因为f(x)+g(x)=e x,f(x)为偶函数,g(x)为奇函数,所以f(-x)+g(-x)=f(x)-g(x)=e-x,所以g(x)=12(e x-e-x).故选D.3.已知函数f(x)=2+2,≥0,2-2,<0,若f(-a)+f(a)≤2f(1),则实数a的取值范围是(C)A.[-1,0)B.[0,1]C.[-1,1]D.[-2,2]解析若x<0,则-x>0,f(-x)=x2-2x=f(x),若x>0,则-x<0,f(-x)=x2+2x=f(x),故函数f(x)为偶函数,且当x≥0时,函数f(x)单调递增,由f(-a)+f(a)≤2f(1),得2f(a)≤2f(1),即f(a)≤f(1),所以|a|≤1,所以-1≤a≤1.故选C.4.[2024青岛市检测]若函数f(x)=cos x·lg(2+-x)为奇函数,则m=(C)A.-1B.0C.1D.±1解析解法一因为函数f(x)=cos x·lg(2+-x)为奇函数,又y=cos x为偶函数,所以g(x)=lg(2+-x)为奇函数,则g(x)+g(-x)=0,即lg(2+-x)+lg(2++x)=0,即lg[(2+-x)(2++x)]=lg(x2+m-x2)=lg m=0,解得m=1,故选C.解法二因为函数f(x)=cos x·lg(2+-x)为奇函数,又y=cos x为偶函数,所以g(x)=lg(2+-x)为奇函数,所以g(0)=0,即lg=0,解得m=1.经检验,符合题意.故选C.5.[2024安徽月考]已知函数f(x)=2sin x+x+2,x∈[-2π,2π],f(x)的最大值为M,最小值为m,则M+m=(A)A.4 D.2π+3-1解析因为y=2sin x+x的图象关于原点对称,所以f(x)=2sin x+x+2的图象关于点(0,2)对称,所以f(x)在[-2π,2π]上的最大值与最小值的和M+m=4.故选A.6.[2023南京市、盐城市一模]若函数f(x)=x3+bx2+cx+d满足f(1-x)+f(1+x)=0对一切实数x恒成立,则不等式f'(2x+3)<f'(x-1)的解集为(C)A.(0,+∞)B.(-∞,-4)C.(-4,0)D.(-∞,-4)∪(0,+∞)解析由f(1-x)+f(1+x)=0可知,函数f(x)的图象关于点(1,0)中心对称.解法一易得f'(x)=3x2+2bx+c的图象的对称轴为直线x=1,所以函数f'(x)在(-∞,1)上单调递减,在(1,+∞)上单调递增,则由f'(2x+3)<f'(x-1),得|2x+3-1|<|x-1-1|,解得-4<x<0,故选C.解法二函数f(x)=ax3+bx2+cx+d的图象的对称中心为点(-3,f(-3)),由-3=1,a=1,得b=-3,所以f'(x)=3x2-6x+c,由f'(2x+3)<f'(x-1),得3(2x+3)2-6(2x+3)+c﹤3(x-1)2-6(x-1)+c,解得-4<x<0,故选C. 7.[2024福州市一检]已知定义域为R的函数f(x)同时具有下列三个性质,则f(x)=-x(答案不唯一).(写出一个满足条件的函数即可)①f(x+y)=f(x)+f(y);②f(x)是奇函数;③当x+y>0时,f(x)+f(y)<0.解析因为f(x)是奇函数,且当x+y>0时,f(x)+f(y)<0,即x>-y时,f(x)<-f(y)=f(-y),所以f(x)是单调递减函数,再考虑到f(x+y)=f(x)+f(y),所以f(x)=kx(k<0)都符合题意.8.已知f(x)为R上的奇函数,当x>0时,f(x)=-2x2+3x+1,则f(x)的解析式为f(x解析当x<0时,-x>0,则f(-x)=-2(-x)2+3(-x)+1=-2x2-3x+1.由于f(x)是R上的奇函数,故f(x)=-f(-x),所以当x<0时,f(x)=2x2+3x-1.因为f(x)为R上的奇函数,所以f(0)=0.综上,f(x)的解析式为f(x)=-22+3+1,>0,0,=0,22+3-1,<0.9.[2024安徽六校联考]已知函数f(x)=ln(2+1+x)-2+1,则不等式f(x)+f(2x-1)>-2的解集是(A)A.(13,+∞)B.(1,+∞)C.(-∞,13)D.(-∞,1)解析因为2+1>|x|≥-x,所以2+1+x>0在R上恒成立,所以函数f(x)的定义域为R,f(x)=ln(2+1+x)+(e-1)-(e+1)e+1=ln(2+1+x)+e-1e+1-1,令h(x)=f(x)+1=ln(2+1+x)+e-1e+1,则h(x)+h(-x)=[ln(2+1+x)+e-1e+1]+[ln(2+1-x)+e--1e-+1]=ln(2+1+x)+ln(2+1-x)+e-1e+1+1-e1+e=ln1+0=0,所以h(x)是奇函数.设g(x)=ln(2+1+x),则g(x)为奇函数.当x≥0时,y=2+1,y=x均单调递增,则y=2+1+x在[0,+∞)上单调递增.所以g(x)=ln(2+1+x)在[0,+∞)上单调递增.又g(x)为奇函数且g(0)=0,所以g(x)在R上单调递增.又y=e x+1在R上单调递增,所以y=2e+1在R上单调递减,所以y=-2e+1在R上单调递增,所以h(x)=g(x)-2e+1+1在R上单调递增.不等式f(x)+f(2x-1)>-2,即f(x)+1>-[f(2x-1)+1],也即h(x)>-h(2x-1)=h(1-2x),所以x>1-2x,解得x>13.故选A.10.[2024黄冈模拟]已知函数f(x)及其导函数f'(x)的定义域均为R,记g(x)=f'(x+1),且f(2+x)-f(2-x)=4x,g(3+x)为偶函数,则g'(7)+g(17)=(C)A.0B.1C.2D.3解析因为g(3+x)为偶函数,g(x)=f'(x+1),所以f'(x+4)=f'(-x+4),对f(2+x)-f(2-x)=4x两边同时求导,得f'(2+x)+f'(2-x)=4,所以有f'(4+x)+f'(-x)=4⇒f'(4-x)+f'(-x)=4⇒f'(4+x)+f'(x)=4⇒f'(8+x)=f'(x),所以函数f'(x)的周期为8,在f'(2+x)+f'(2-x)=4中,令x=0,得f'(2)=2,因此g(17)=f'(18)=f'(2)=2.因为g(3+x)为偶函数,所以有g(3+x)=g(3-x)⇒g'(3+x)=-g'(3-x)⇒g'(7)=-g'(-1)①,f'(8+x)=f'(x)⇒g(7+x)=g(x-1)⇒g'(7+x)=g'(x-1)⇒g'(7)=g'(-1)②,由①②可得:g'(7)=0,所以g'(7)+g(17)=2,故选C.11.[多选/2024辽宁开学考试]已知函数y =xf (x )是R 上的偶函数,f (x -1)+f (x +3)=0,当x ∈[-2,0]时,f (x )=2x -2-x +x ,则(ACD )A.f (x )的图象关于直线x =2对称B.4是f (x )的一个周期C.f (x )在(0,2]上单调递增D.f (2024)<f (12)<f (0.50.2)解析由函数y =xf (x )是R 上的偶函数可知,f (x )为奇函数,则f (-x )=-f (x ).又f (x -1)+f (x +3)=0,得f (x )+f (x +4)=0,则f (x +4)=-f (x )=f (-x ),所以f (x +2)=f (2-x ),则f (x )的图象关于直线x =2对称,A 项正确.由f (8+x )=-f (4+x )=f (x )可知,8是f (x )的一个周期,由f (x )=-f (x +4)可知,4不是f (x )的一个周期,B 项错误.当x ∈[-2,0]时,易知f (x )=2x -2-x +x 为增函数,又f (x )为奇函数,所以f (x )在(0,2]上单调递增,C 项正确;又f (2024)=f (8×253)=f (0),0<0.5<0.50.2,且f (x )在[-2,2]上单调递增,所以f (0)<f (12)<f (0.50.2),即f (2024)<f (12)<f (0.50.2),D 项正确.故选ACD.12.[多选/2024江西分宜中学、临川一中等校联考]已知函数y =f (x )对任意实数x ,y 都满足2f (x )f (y )=f (x +y )+f (x -y ),且f (1)=-1,则(AC )A.f (x )是偶函数B.f (x )是奇函数C.f (x )+f (1-x )=0D.∑J12025f (k )=1解析在2f (x )f (y )=f (x +y )+f (x -y )中,令x =1,y =0,可得2f (1)f (0)=2f (1),即-2f (0)=-2,解得f (0)=1≠0,故f (x )不是奇函数,B 错误;令x =0可得2f (0)f (y )=f (y )+f (-y ),即f (y )=f (-y ),故函数f (y )是偶函数,即f (x )是偶函数,故A 正确;令x =y =12,则2f 2(12)=f (1)+f (0)=0,故f (12)=0,令x =12,可得2f (12)f (y )=f (12+y )+f (12-y )=0,故f (x )+f (1-x )=0,故C 正确;因为f (x )是偶函数,所以f (x )=f (-x ),故f (-x )+f (1-x )=0,即f (x )+f (1+x )=0,所以f (x +1)+f (2+x )=0,所以f (x +2)=f (x ),故函数f (x )的周期为2,因为f (1)+f (0)=0,f (1)=-1,所以f (1)+f (2)=f (1)+f (0)=0,f (2025)=f (1)=-1,所以∑J12025f (k )=f (1)+f (2)+…+f (2025)=f (2025)=f (1)=-1,故D 错误.故选AC.13.[多选/2024南昌市模拟]f (x )是定义在R 上的连续可导函数,其导函数为f'(x ),下列说法中正确的是(ACD )A.若f (x )=f (-x ),则f'(x )=-f'(-x )B.若f'(x )=f'(x +T )(T ≠0),则f (x )=f (x +T )C.若f (x )的图象关于点(a ,b )中心对称,则f'(x )的图象关于直线x =a 轴对称D.若f (-1+x )+f (-1-x )=2,f'(x +2)的图象关于原点对称,则f (-1)+f'(2)=1解析对于A :f (x )=f (-x )两边对x 求导,得f'(x )=-f'(-x ),故A 正确.对于B :f (x )=f (x +T )+C (C 为常数)⇔f'(x )=f'(x +T ),则C ≠0时,B 错误.对于C :f (x )的图象有对称中心(a ,b )⇒f (a -x )+f (a +x )=2b ,两边对x 求导,得-f'(a -x )+f'(a +x )=0,即f'(a -x )=f'(a +x )⇒f'(x )的图象关于直线x =a 对称,C 正确.对于D :f (-1+x )+f (-1-x )=2⇒f (x )的图象有对称中心(-1,1),则f (-1)=1.f'(x +2)的图象向右平移2个单位长度 f'(x )的图象⇒f'(x )的图象有对称中心(2,0),则f'(2)=0.所以f (-1)+f'(2)=1+0=1,故D 正确.故选ACD.14.[2022全国卷乙]若f (x )=ln |a +11-|+b 是奇函数,则a =-12,b =ln2.解析解法一f (x )=ln |a +11-|+b =ln |a +11-|+ln e b =ln |(r1)e -x 1-|.∵f (x )为奇函数,∴f (-x )+f (x )=ln |(r1)2e 2-2e 221-2|=0,∴|(a +1)2e 2b -a 2e 2b x 2|=|1-x 2|.当(a +1)2e 2b -a 2e 2b x 2=1-x 2时,(+1)2e 2=1,2e 2=1,解得=-12,=ln2.当(a +1)2e 2b -a 2e 2b x 2=-1+x 2时,(+1)2e 2=-1,2e 2=-1,无解.综上,a =-12,b =ln 2.解法二易知x≠1.∵函数f(x)为奇函数,∴由奇函数定义域关于原点对称可得x≠-1,∴当x=-1时,|a+11-|≤0.又∵|a+11-|≥0恒成立,∴当x=-1时,|a+11-|=0,∴a=-12.又由f(0)=0可得b=ln2.经检验符合题意,∴a=-12,b=ln2.15.[探索创新/2023广西联考]若定义在D上的函数f(x)满足下列条件:①∀x∈D,f(x-2)+f(2-x)=0恒成立;②∀x1,x2∈D,当x1≠x2时,x1f(x1)+x2f(x2)>x1f(x2)+x2f(x1)恒成立;③∀x1∈R,∃x2∈D,使得f(x2)·21=1成立.则称该函数为“χ函数”,下列函数可以称为“χ函数”的是(D)A.f(x)=1-33r1+3B.f(x)=2+sin xC.f(x)=x4-x2+1D.f(x)=ln(2+1+x)解析由①∀x∈D,f(x-2)+f(2-x)=0恒成立可知,y=f(x)的图象关于原点对称,“χ函数”为奇函数.②∀x1,x2∈D,当x1≠x2时,x1f(x1)+x2f(x2)>x1f(x2)+x2f(x1)恒成立,整理可得(x1-x2)[f(x1)-f(x2)]>0,所以函数y=f(x)在D上单调递增.③∀x1∈R,∃x2∈D,使得f(x2)·21=1成立,整理可得f(x2)=(12)1,因为∀x1∈R,y=(12)1>0,所以(0,+∞)是f(x)的值域的子集.对于选项B,C,均不满足①,对于选项A,f(x)=1-33r1+3=2-(3+1)3(3+1)=23(3+1)-13,在定义域内单调递减,不满足②,f(x)=ln(2+1+x)满足①②③,故选D.。
第三节 函数的奇偶性与周期性错误!知识梳理一、函数的奇偶性1.函数奇偶性的定义及简单性质.2.若f (x )为偶函数,则f (-x )=f (x )=f (|x |),反之,也成立.3.若奇函数f (x )的定义域包含0,则f (0)=0.4.判断函数的奇偶性有时可以用定义的等价形式.在定义域关于原点对称的情况下, (1)若f (x )-f (-x )=0或f x f -x=1[f (-x )≠0],则f (x )为偶函数; (2)若f (x )+f (-x )=0或f x f -x=-1[f (-x )≠0],则f (x )为奇函数. 5.设f (x ),g (x )的定义域分别是D 1,D 2,那么在它们的公共定义域上: 奇+奇=奇,偶+偶=偶,偶×偶=偶,奇×奇=偶,奇×偶=奇.二、函数的周期性1.周期函数定义:若T 为非零常数,对于定义域内的任一x ,使得f (x +T )=f (x )恒成立,则f (x )叫做________,T 叫做这个函数的________.2.周期函数的性质:1. 结合具体函数,了解函数奇偶性的含义2. 了解函数的周期性3. 会运用函数图象理解和研究函数的奇偶性(1)若T 是函数f (x )的一个周期,则kT (k ∈Z ,k ≠0)也是它的一个周期;(2)f (x +T )= f (x )常写作f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +T 2=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -T 2; (3)若f (x )的周期中,存在一个最小正数t 满足f (x +t )=f (x ),则称t 为f (x )的最小正周期;(4)若周期函数f (x )的周期为T ,则f (ωx )(ω≠0)也是周期函数,且周期为T|ω|.基础自测1.(2013·北京西城区期末)下列函数中,既是偶函数又在 (0,+∞)上单调递增的函数是( )A .y =-1xB .y =e |x |C .y =-x 2+3D .y =cos x解析:y =-1x是奇函数,A 错误;y =e |x |是偶函数且在(0,+∞)上单调递增,B 正确;y =-x 2+3是偶函数且在(0,+∞)上单调递减,C 错误;y =cos x 是偶函数且在(0,+∞)上有时递增,有时递减,D 错误.故选B.答案:B2.函数f (x )=1x+x 的图象关于( ) A .y 轴对称B .直线y =-x 对称C .坐标原点对称D .直线y =x 对称解析:可判断f (x )=1x+x 为奇函数,所以图象关于原点对称.故选C. 答案:C3.设f (x )是定义在R 上的奇函数,且当x >0时,f (x )=2x -3,则f (-2)=( )A .1B .-1C .-114 D.114答案:B4.若偶函数f (x )是以4为周期的函数,f (x )在区间[-6,-4]上是减函数,则f (x )在[0,2]上的单调性是________.解析:∵T =4,且在[-6,-4]上单调递减,∴函数在[-2,0]上也单调递减.又f (x )为偶函数,故f (x )的图象关于y 轴对称, 由对称性知f (x )在[0,2]上单调递增.答案:单调递增1.设函数f (x )和g (x )分别是R 上的偶函数和奇函数,则下列结论恒成立的是( )A .f (x )+|g (x )|是偶函数B .f (x )-|g (x )|是奇函数C . |f (x )|+g (x )是偶函数D .|f (x )|- g (x )是奇函数解析:因为 g (x )是R 上的奇函数,所以|g (x )|是R 上的偶函数,从而f (x )+|g (x )|是偶函数.故选A.答案:A2.(2013·山东卷)已知函数f (x )为奇函数,且当x >0时,f (x )=x 2+1x,则f (-1)=( )A .-2B .0C .1D .2解析:因为f (x )为奇函数,所以f (-1)=-f (1)=-(1+1)=-2.故选A.答案:A3.(2013·江苏卷)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________.解析:因为f (x )是定义在R 上的奇函数,所以易知x ≤0时,f (x )=-x 2-4x 解不等式得到f (x )>x 的解集用区间表示为(-5,0)∪(5,+∞).答案: (-5,0)∪(5,+∞)1.(2013·南京模拟)已知函数f (x )是奇函数,当x >0时,f (x )=a x (a >0且a ≠1),且f (log 124)=-3,则a 的值为( )A. 3 B .3 C .9 D.32解析:∵f (log 124)=f (log 214)=f (-2)=-f (2)=-a 2=-3,∴a 2=3,解得a =±3,又a >0,∴a = 3.答案:A2.(2013·温州高三第一次质检)已知f (x )是定义在R 上的奇函数,且当x >0时,f (x )=e x +a ,若f (x )在R 上是单调函数,则实数a 的最小值是________.解析:依题意得f (0)=0.当x >0时,f (x )>e 0+a =a +1.若函数f (x ) 在R 上是单调函数,则有a +1≥0,a ≥-1,因此实数a 的最小值是-1.答案:-1。
第3讲函数的奇偶性与周期性考纲展示命题探究奇偶性的定义及图象特点奇函数偶函数定义如果对于函数f(x)的定义域内的任意一个x都有f(-x)=-f(x),那么函数f(x)是奇函数都有f(-x)=f(x),那么函数f(x)是偶函数图象特点关于原点对称关于y轴对称注意点判断函数的奇偶性时需注意两点(1)对于较复杂的解析式,可先对其进行化简,再利用定义进行判断,同时应注意化简前后的等价性.(2)所给函数的定义域若不关于原点对称,则这个函数一定不具有奇偶性.1.思维辨析(1)函数具备奇偶性的必要条件是函数的定义域在x轴上是关于坐标原点对称的.()(2)若函数f(x)为奇函数,则一定有f(0)=0.()(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.()(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)函数f(x)=0,x∈(0,+∞)既是奇函数又是偶函数.()(6)若函数f(x)=x(x-2)(x+a)为奇函数,则a=2.() 答案(1)√(2)×(3)√(4)√(5)×(6)√2.已知f(x)=ax2+bx是定义在[a-1,2a]上的偶函数,那么a+b 的值是()A.-13 B.13C.12 D .-12答案 B解析 由已知得a -1+2a =0,得a =13,又f (x )为偶函数,f (-x )=f (x ),∴b =0,所以a +b =13.3.下列函数为奇函数的是( ) A .y =2x-12xB .y =x 3sin xC .y =2cos x +1D .y =x 2+2x答案 A解析 由函数奇偶性的定义知,B 、C 中的函数为偶函数,D 中的函数为非奇非偶函数,只有A 中的函数为奇函数,故选A.[考法综述] 判断函数的奇偶性是比较基础的问题,难度不大,常与函数单调性相结合解决求值和求参数问题,也与函数的周期性、图象对称性在同一个题目中出现.主要以选择题和填空题形式出现,属于基础或中档题目.命题法 判断函数的奇偶性及奇偶性的应用 典例 (1)下列函数为奇函数的是( ) A .y =x B .y =|sin x | C .y =cos xD .y =e x -e -x(2)设函数f (x ),g (x )的定义域都为R ,且f (x )是奇函数,g (x )是偶函数,则下列结论中正确的是( )A .f (x )g (x )是偶函数B .|f (x )|g (x )是奇函数C .f (x )|g (x )|是奇函数D .|f (x )g (x )|是奇函数 [解析] (1)因为函数y =x 的定义域为[0,+∞),不关于原点对称,所以函数y =x 为非奇非偶函数,排除A ;因为y =|sin x |为偶函数,所以排除B ;因为y =cos x 为偶函数,所以排除C ;因为y =f (x )=e x -e -x ,f (-x )=e -x -e x =-(e x -e -x )=-f (x ),所以函数y =e x -e -x为奇函数,故选D.(2)由题意可知f (-x )=-f (x ),g (-x )=g (x ),对于选项A ,f (-x )·g (-x )=-f (x )·g (x ),所以f (x )g (x )是奇函数,故A 项错误;对于选项B ,|f (-x )|g (-x )=|-f (x )|g (x )=|f (x )|g (x ),所以|f (x )|g (x )是偶函数,故B 项错误;对于选项C ,f (-x )|g (-x )|=-f (x )|g (x )|,所以f (x )|g (x )|是奇函数,故C 项正确;对于选项D ,|f (-x )g (-x )|=|-f (x )g (x )|=|f (x )g (x )|,所以|f (x )g (x )|是偶函数,故D 项错误,选C.[答案] (1)D (2)C【解题法】 判断函数奇偶性的方法 (1)定义法 (2)图象法1.下列函数中,既是偶函数又存在零点的是( ) A .y =cos x B .y =sin x C .y =ln x D .y =x 2+1答案 A解析 y =cos x 是偶函数且有无数多个零点,y =sin x 为奇函数,y =ln x 既不是奇函数也不是偶函数,y =x 2+1是偶函数但没有零点,故选A.2.若函数f (x )=2x +12x -a 是奇函数,则使f (x )>3成立的x 的取值范围为( )A .(-∞,-1)B .(-1,0)C .(0,1)D .(1,+∞) 答案 C解析 f (-x )=2-x +12-x -a =2x +11-a ·2x ,由f (-x )=-f (x )得2x +11-a ·2x=-2x +12x-a,即1-a ·2x =-2x +a ,化简得a ·(1+2x )=1+2x ,所以a =1,f (x )=2x +12x -1.由f (x )>3得0<x <1.故选C.3.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)=( )A .-3B .-1C .1D .3答案 C解析 令x =-1得,f (-1)-g (-1)=(-1)3+(-1)2+1=1.∵f (x ),g (x )分别是偶函数和奇函数,∴f (-1)=f (1),g (-1)=-g (1), 即f (1)+g (1)=1.故选C.4.已知函数f (x )是定义在R 上的奇函数,当x ≥0时,f (x )=12(|x -a 2|+|x -2a 2|-3a 2).若∀x ∈R ,f (x -1)≤f (x ),则实数a 的取值范围为( )A.⎣⎢⎡⎦⎥⎤-16,16B.⎣⎢⎡⎦⎥⎤-66,66C.⎣⎢⎡⎦⎥⎤-13,13 D.⎣⎢⎡⎦⎥⎤-33,33答案 B解析 当x ≥0时,f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x -3a 2,x ≥2a 2,-a 2,a 2<x <2a 2,-x ,0≤x ≤a 2,画出图象,再根据f (x )是奇函数补全图象.∵满足∀x ∈R ,f (x -1)≤f (x ),则只需3a 2-(-3a 2)≤1, ∴6a 2≤1,即-66≤a ≤66,故选B.5.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 )答案 D解析 因为f (x )+g (x )=e x ①,则f (-x )+g (-x )=e -x ,即f (x )-g (x )=e -x②,故由①-②可得g (x )=12(e x -e -x),所以选D.6.若函数f (x )=x ln (x +a +x 2)为偶函数,则a =________. 答案 1解析 解法一:由题意得f (x )=x ln (x +a +x 2)=f (-x )=-x ln (a +x 2-x ),所以a +x 2+x =1a +x 2-x,解得a =1. 解法二:由f (x )为偶函数有y =ln (x +a +x 2)为奇函数,令g (x )=ln (x +a +x 2),有g (-x )=-g (x ),以下同解法一.7.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 (-5,0)∪(5,+∞)解析 ∵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,+∞). 8.已知函数f (x )=e x +e -x ,其中e 是自然对数的底数. (1)证明:f (x )是R 上的偶函数;(2)若关于x 的不等式mf (x )≤e -x +m -1在(0,+∞)上恒成立,求实数m 的取值范围;(3)已知正数a 满足:存在x 0∈[1,+∞),使得f (x 0)<a (-x 30+3x 0)成立.试比较e a -1与a e -1的大小,并证明你的结论.解 (1)证明:因为对任意x ∈R ,都有f (-x )=e -x +e -(-x )=e -x+e x =f (x ),所以f (x )是R 上的偶函数.(2)由条件知m (e x +e -x -1)≤e -x -1在(0,+∞)上恒成立, 令t =e x (x >0),则t >1,所以m ≤-t -1t 2-t +1=-1t -1+1t -1+1对任意t >1成立. 因为t -1+1t -1+1≥2(t -1)·1t -1+1=3,所以-1t -1+1t -1+1≥-13,当且仅当t =2,即x =ln 2时等号成立. 因此实数m 的取值范围是⎝⎛⎦⎥⎤-∞,-13.(3)令函数g (x )=e x+1e x -a (-x 3+3x ),则g ′(x )=e x -1e x +3a (x 2-1).当x ≥1时,e x-1e x >0,x 2-1≥0,又a >0,故g ′(x )>0,所以g (x )是[1,+∞)上的单调增函数,因此g (x )在[1,+∞)上的最小值是g (1)=e +e -1-2a .由于存在x 0∈[1,+∞),使e x 0+e -x 0-a (-x 30+3x 0)<0成立,当且仅当最小值g (1)<0,故e +e -1-2a <0,即a >e +e-12.令函数h (x )=x -(e -1)ln x -1,则h ′(x )=1-e -1x . 令h ′(x )=0,得x =e -1.当x ∈(0,e -1)时,h ′(x )<0,故h (x )是(0,e -1)上的单调减函数;当x ∈(e -1,+∞)时,h ′(x )>0,故h (x )是(e -1,+∞)上的单调增函数.所以h (x )在(0,+∞)上的最小值是h (e -1).注意到h (1)=h (e)=0,所以当x ∈(1,e -1)⊆(0,e -1)时,h (e -1)≤h (x )<h (1)=0;当x ∈(e -1,e)⊆(e -1,+∞)时,h (x )<h (e)=0.所以h (x )<0对任意的x ∈(1,e)成立.①当a ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫e +e -12,e ⊆(1,e)时,h (a )<0,即a -1<(e -1)ln a ,从而e a -1<a e -1;②当a =e 时,e a -1=a e -1;③当a ∈(e ,+∞)⊆(e -1,+∞)时,h (a )>h (e)=0,即a -1>(e -1)ln a ,故e a -1>a e -1.综上所述,当a ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫e +e -12,e时,e a -1<a e -1; 当a =e 时,e a -1=a e -1; 当a ∈(e ,+∞)时,e a -1>a e -1. 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.注意点 常见的有关周期的结论 周期函数y =f (x )满足:(1)若f (x +a )=f (x -a ),则函数的周期为2a . (2)若f (x +a )=-f (x ),则函数的周期为2a .(3)若f (x +a )=-1f (x ),则函数的周期为2a .1.思维辨析(1)若函数f (x )满足f (0)=f (5)=f (10),则它的周期T =5.( ) (2)若函数f (x )的周期T =5,则f (-5)=f (0)=f (5).( ) (3)若函数f (x )关于x =a 对称,也关于x =b 对称,则函数f (x )的周期为2|b -a |.( )(4)函数f (x )在定义域上满足f (x +a )=-f (x )(a >0),则f (x )是周期为a 的周期函数.( )(5)函数f (x )为R 上的奇函数,且f (x +2)=f (x ),则f (2016)=0.( ) 答案 (1)× (2)√ (3)√ (4)× (5)√2.已知f (x )是定义在R 上的偶函数,且对任意x ∈R 都有f (x +4)=f (x )+f (2),则f (2014)等于( )A .0B .3C .4D .6答案 A解析 ∵f (x )是定义在R 上的偶函数, ∴f (-2)=f (2),∴f (-2+4)=f (2)=f (-2)+f (2)=2f (2), ∴f (2)=0,f (2014)=f (4×503+2)=f (2)+503×f (2)=f (2)=0,故选A. 3.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=________.答案 -12解析 ∵f (x )是周期为2的奇函数,当0≤x ≤1时,f (x )=2x (1-x ),∴f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-52=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-12=-f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12=-12. [考法综述] 函数周期性的考查在高考中主要以选择题、填空题形式出现.常与函数的奇偶性、图象对称性结合考查,难度中档.命题法 判断函数的周期性,利用周期性求值典例 (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 (8)-f (4)的值为( )A .-1B .1C .-2D .2(2)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=( )A.12B.32 C .0D .-12[解析] (1)由于f (x )周期为5,且为奇函数,∴f (8)=f (5+3)=f (3)=f (5-2)=f (-2)=-f (2)=-2,f (4)=f (5-1)=f (-1)=-f (1)=-1,∴f (8)-f (4)=-2-(-1)=-1.(2)因为f (x +2π)=f (x +π)+sin(x +π)=f (x )+sin x -sin x =f (x ),所以f (x )的周期T =2π.又因为当0≤x ≤π时,f (x )=0,所以f ⎝⎛⎭⎪⎫5π6=0,即f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-π6+π=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-π6+sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫-π6=0, 所以f ⎝⎛⎭⎪⎫-π6=12,所以f ⎝ ⎛⎭⎪⎫23π6=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫4π-π6=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-π6=12.[答案] (1)A (2)A【解题法】 函数周期性的判定与应用(1)判定:判断函数的周期性只需证明f (x +T )=f (x )(T ≠0)便可证明函数是周期函数,且周期为T .(2)应用: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.1.定义在R 上的函数f (x )满足f (-x )=-f (x ),f (x -2)=f (x +2),且x ∈(-1,0)时,f (x )=2x+15,则f (log 220)=( )A .-1 B.45 C .1 D .-45答案 A解析 由f (x -2)=f (x +2),得f (x +4)=f (x ),∴f (x )的周期T =4,结合f (-x )=-f (x ),有f (log 220)=f (1+log 210)=f (log 210-3)=-f (3-log 210),∵3-log 210∈(-1,0),∴f (log 220)=-23-log 210-15=-45-15=-1.故选A.2.函数f (x )=lg |sin x |是( ) A .最小正周期为π的奇函数 B .最小正周期为2π的奇函数 C .最小正周期为π的偶函数 D .最小正周期为2π的偶函数 答案 C解析 易知函数的定义域为{x |x ≠k π,k ∈Z },关于原点对称,又f (-x )=lg |sin(-x )|=lg |-sin x |=lg |sin x |=f (x ),所以f (x )是偶函数,又函数y =|sin x |的最小正周期为π,所以函数f (x )=lg |sin x |是最小正周期为π的偶函数.故选C.3.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,则f (2013)+f (2014)的值为( )A .-2B .-1C .0D .1答案 D解析 ∵函数f (x )为奇函数,则f (-x )=-f (x ),又函数的图象关于x =1对称,则f (2+x )=f (-x )=-f (x ),∴f (4+x )=f [(2+x )+2]=-f (x +2)=f (x ).∴f (x )的周期为4.又函数的图象关于x =1对称,∴f (0)=f (2),∴f (2013)+f (2014)=f (1)+f (2)=f (1)+f (0)=21-1+20-1=1.故选D.4.已知定义在R 上的奇函数f (x )满足f (x +1)=-f (x ),且在[0,1)上单调递增,记a =f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12,b =f (2),c =f (3),则a ,b ,c 的大小关系为( )A .a >b =cB .b >a =cC .b >c >aD .a >c >b答案 A解析 由题意得,f (x +2)=-f (x +1)=f (x ),即函数f (x )是以2为周期的奇函数,所以f (2)=f (0)=0.因为f (x +1)=-f (x ),所以f (3)=-f (2)=0.又f (x )在[0,1)上是增函数,于是有f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12>f (0)=f (2)=f (3),即a >b =c .故选A.5.已知函数f (x )=⎩⎨⎧ ⎝ ⎛⎭⎪⎫12x ,x ≥4,f (x +1),x <4,则f (2+log 23)的值为( )A.124B.112C.16D.13答案 A解析 ∵2+log 23<4,∴f (2+log 23)=f (3+log 23).∵3+log 23>4,∴f (2+log 23)=f (3+log 23)=⎝ ⎛⎭⎪⎫123+log 23=18×⎝ ⎛⎭⎪⎫12log 23=18×13=124.故选A. 6.若y =f (x )既是周期函数,又是奇函数,则其导函数y =f ′(x )( )A .既是周期函数,又是奇函数B.既是周期函数,又是偶函数C.不是周期函数,但是奇函数D.不是周期函数,但是偶函数答案 B解析因为y=f(x)是周期函数,设其周期为T,则有f(x+T)=f(x),两边同时求导,得f′(x+T)(x+T)′=f′(x),即f′(x+T)=f′(x),所以导函数为周期函数.因为y=f(x)是奇函数,所以f(-x)=-f(x),两边同时求导,得f′(-x)(-x)′=-f′(x),即-f′(-x)=-f′(x),所以f′(-x)=f′(x),即导函数为偶函数,选B.判断f(x)=x2+1,x∈[-2,2)的奇偶性.[错解][错因分析]忽视判断函数的奇偶性时对定义域的要求.[正解]由于x∈[-2,2),所以f(x)=x2+1的定义域不关于原点对称,所以函数f(x)=x2+1是非奇非偶函数.[心得体会]………………………………………………………………………………………………时间:60分钟基础组1.[2016·冀州中学期末]下列函数中,既是偶函数又在(-∞,0)上单调递增的是()A.y=x2B.y=2|x|C.y=log21|x|D.y=sin x答案 C解析函数y=x2在(-∞,0)上是减函数;函数y=2|x|在(-∞,0)上是减函数;函数y=log21|x|=-log2|x|是偶函数,且在(-∞,0)上是增函数;函数y=sin x不是偶函数.综上所述,选C.2. [2016·衡水中学预测]函数f (x )=a sin 2x +bx 23 +4(a ,b ∈R ),若f ⎝ ⎛⎭⎪⎫lg 12014=2013,则f (lg 2014)=( ) A .2018B .-2009C .2013D .-2013答案 C解析 g (x )=a sin 2x +bx 23 ,g (-x )=a sin 2x +bx 23 ,g (x )=g (-x ),g (x )为偶函数,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫lg 12014=f (-lg 2014),f (-lg 2014)=g (-lg 2014)+4=g (lg 2014)+4=f (lg 2014)=2013,故选C.3.[2016·枣强中学热身]若函数f (x )(x ∈R )是奇函数,函数g (x )(x ∈R )是偶函数,则一定成立的是( )A .函数f (g (x ))是奇函数B .函数g (f (x ))是奇函数C .函数f (f (x ))是奇函数D .函数g (g (x ))是奇函数答案 C解析 由题得,函数f (x ),g (x )满足f (-x )=-f (x ),g (-x )=g (x ),则有f (g (-x ))=f (g (x )),g (f (-x ))=g (-f (x ))=g (f (x )),f (f (-x ))=f (-f (x ))=-f (f (x )),g (g (-x ))=g (g (x )),可知函数f (f (x ))是奇函数,故选C.4.[2016·衡水中学猜题]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 )=f (y )x +f (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,又不是偶函数答案 A解析 令x =y =1,则f (1)=f (1)1+f (1)1,∴f (1)=0.令x =y =-1,则f (1)=f (-1)-1+f (-1)-1,∴f (-1)=0. 令y =-1,则f (-x )=f (-1)x +f (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.5.[2016·衡水中学一轮检测]设偶函数f (x )满足f (x )=x 3-8(x ≥0),则{x |f (x -2)>0}=( )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} 答案 B解析 当x <0时,-x >0,∵f (x )是偶函数,∴f (x )=f (-x )=-x 3-8.∴f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ x 3-8,x ≥0,-x 3-8,x <0,∴f (x -2)=⎩⎪⎨⎪⎧ (x -2)3-8,x ≥2,-(x -2)3-8,x <2,由f (x -2)>0,得⎩⎪⎨⎪⎧ x ≥2(x -2)3-8>0或⎩⎪⎨⎪⎧x <2,-(x -2)3-8>0, 解得x >4或x <0.故选B.6. [2016·冀州中学模拟]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 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).7.[2016·衡水二中周测]函数f (x )=x 3+sin x +1(x ∈R ),若f (m )=2,则f (-m )的值为( )A .3B .0C .-1D .-2答案 B解析 把f (x )=x 3+sin x +1变形为f (x )-1=x 3+sin x ,令g (x )=f (x )-1=x 3+sin x ,则g (x )为奇函数,有g (-m )=-g (m ),所以f (-m )-1=-[f (m )-1],得到f (-m )=-(2-1)+1=0.8.[2016·枣强中学仿真]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=________. 答案 32解析 f ⎝ ⎛⎭⎪⎫32=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫32-2=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-12=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12=12+1=32. 9.[2016·枣强中学月考]若f (x )=(x +a )(x -4)为偶函数,则实数a =________.答案 4解析 由f (x )=(x +a )(x -4),得f (x )=x 2+(a -4)x -4a ,若f (x )为偶函数,则a -4=0,即a =4.10.[2016·武邑中学热身]设f (x )是定义在R 上的以3为周期的奇函数,若f (2)>1,f (2014)=2a -3a +1,则实数a 的取值范围是________. 答案 ⎝ ⎛⎭⎪⎫-1,23解析 ∵f (2014)=f (1)=f (-2)=-f (2)<-1,∴2a -3a +1<-1,解得-1<a <23. 11.[2016·衡水二中热身]设函数f (x )是定义在R 上的偶函数,且满足:①f (x )=f (2-x );②当0≤x ≤1时,f (x )=x 2.(1)判断函数f (x )是否为周期函数;(2)求f解 (1)由⎩⎪⎨⎪⎧f (x )=f (2-x ),f (x )=f (-x )⇒f (-x )=f (2-x )⇒f (x )=f (x +2)⇒f (x )是周期为2的周期函数.(2)fffff12.[2016·武邑中学期末]已知函数f (x )的定义域为(-2,2),函数g (x )=f (x -1)+f (3-2x ).(1)求函数g (x )的定义域;(2)若f (x )为奇函数,并且在定义域上单调递减,求不等式g (x )≤0的解集.解 (1)由题意可知⎩⎪⎨⎪⎧ -2<x -1<2,-2<3-2x <2,∴⎩⎨⎧ -1<x <3,12<x <52,解得12<x <52,故函数g (x )的定义域为⎝ ⎛⎭⎪⎫12,52. (2)由g (x )≤0得f (x -1)+f (3-2x )≤0.∴f (x -1)≤-f (3-2x ).又∵f (x )为奇函数,∴f (x -1)≤f (2x -3),而f (x )在(-2,2)上单调递减,∴⎩⎨⎧ x -1≥2x -3,12<x <52,解得12<x ≤2,∴不等式g (x )≤0的解集为⎝ ⎛⎦⎥⎤12,2. 能力组13.[2016·衡水二中预测]已知y =f (x )是偶函数,而y =f (x +1)是奇函数,且对任意0≤x ≤1,都有f ′(x )≥0,则a =f ⎝ ⎛⎭⎪⎫9819,b =f ⎝ ⎛⎭⎪⎫10117,c =f ⎝ ⎛⎭⎪⎫10615的大小关系是( ) A .c <b <aB .c <a <bC .a <c <bD .a <b <c答案 B 解析 因为y =f (x )是偶函数,所以f (x )=f (-x ),①因为y =f (x +1)是奇函数,所以f (x )=-f (2-x ),②所以f (-x )=-f (2-x ),即f (x )=f (x +4).所以函数f (x )的周期为4.又因为对任意0≤x ≤1,都有f ′(x )≥0,所以函数在[0,1]上单调递增,又因为函数y =f (x +1)是奇函数,所以函数在[0,2]上单调递增,又a =f ⎝ ⎛⎭⎪⎫9819=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫2219,b =f ⎝ ⎛⎭⎪⎫10117=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫3317,c =f ⎝ ⎛⎭⎪⎫10615=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-1415=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1415,所以f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1415<f ⎝ ⎛⎭⎪⎫2219<f ⎝ ⎛⎭⎪⎫3317,即c <a <b . 14.[2016·衡水二中月考]已知y =f (x )+x 2是奇函数,且f (1)=1.若g (x )=f (x )+2,则g (-1)=________.答案 -1解析 设h (x )=f (x )+x 2为奇函数,则h (-x )=f (-x )+x 2,∴h (-x )=-h (x ),∴f (-x )+x 2=-f (x )-x 2,∴f (-1)+1=-f (1)-1,∴f (-1)=-3,∴g (-1)=f (-1)+2=-1.15. [2016·衡水二中猜题]定义在R 上的函数f (x )对任意a ,b ∈R 都有f (a +b )=f (a )+f (b )+k (k 为常数).(1)判断k 为何值时f (x )为奇函数,并证明;(2)设k =-1,f (x )是R 上的增函数,且f (4)=5,若不等式f (mx 2-2mx +3)>3对任意x ∈R 恒成立,求实数m 的取值范围.解 (1)若f (x )在R 上为奇函数,则f (0)=0,令x =y =0,则f (0+0)=f (0)+f (0)+k ,∴k =0.证明:令a =b =0,由f (a +b )=f (a )+f (b ),得f (0+0)=f (0)+f (0),即f (0)=0.令a =x ,b =-x ,则f (x -x )=f (x )+f (-x ),又f (0)=0,则有0=f (x )+f (-x ),即f (-x )=-f (x )对任意x ∈R 成立,∴f (x )是奇函数.(2)∵f (4)=f (2)+f (2)-1=5,∴f (2)=3.∴f (mx 2-2mx +3)>3=f (2)对任意x ∈R 恒成立.又f (x )是R 上的增函数,∴mx 2-2mx +3>2对任意x ∈R 恒成立, 即mx 2-2mx +1>0对任意x ∈R 恒成立,当m =0时,显然成立;当m ≠0时,由⎩⎪⎨⎪⎧m >0,Δ=4m 2-4m <0,得0<m <1. ∴实数m 的取值范围是[0,1).16.[2016·衡水二中一轮检测]已知函数f (x )对任意实数x ,y 恒有f (x +y )=f (x )+f (y ),且当x >0时,f (x )<0,又f (1)=-2.(1)判断f (x )的奇偶性;(2)求证:f (x )是R 上的减函数;(3)求f (x )在区间[-3,3]上的值域;(4)若∀x ∈R ,不等式f (ax 2)-2f (x )<f (x )+4恒成立,求a 的取值范围.解 (1)取x =y =0,则f (0+0)=2f (0),∴f (0)=0.取y =-x ,则f (x -x )=f (x )+f (-x ),∴f (-x )=-f (x )对任意x ∈R 恒成立,∴f (x )为奇函数.(2)证明: 任取x 1,x 2∈(-∞,+∞),且x 1<x 2,则x 2-x 1>0,f (x 2)+f (-x 1)=f (x 2-x 1)<0,∴f (x 2)<-f (-x 1),又f (x )为奇函数,∴f (x 1)>f (x 2).∴f (x )是R 上的减函数.(3)由(2)知f (x )在R 上为减函数,∴对任意x ∈[-3,3],恒有f (3)≤f (x )≤f (-3),∵f (3)=f (2)+f (1)=f (1)+f (1)+f (1)=-2×3=-6,∴f (-3)=-f (3)=6,f (x )在[-3,3]上的值域为[-6,6].(4)f (x )为奇函数,整理原式得f (ax 2)+f (-2x )<f (x )+f (-2), 则f (ax 2-2x )<f (x -2),∵f (x )在(-∞,+∞)上是减函数,∴ax 2-2x >x -2,当a =0时,-2x >x -2在R 上不是恒成立,与题意矛盾;当a >0时,ax 2-2x -x +2>0,要使不等式恒成立,则Δ=9-8a <0,即a >98;当a <0时,ax 2-3x +2>0在R 上不是恒成立,不合题意.综上所述,a 的取值范围为⎝ ⎛⎭⎪⎫98,+∞.。