高考数学试题-【理科】2018年高考数学第一轮知识点专项复习试题6 最新
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第3讲 函数的奇偶性与周期性一、填空题 1.若函数f (x )=22x+1+m 为奇函数,则实数m =________. 解析 由题意,得f (0)=0,所以220+1+m =0,即m =-1.答案 -12.设函数f (x )是奇函数且周期为3,f (-1)=-1,则f (2 011)=________解析 因为f (-x )=-f (x ),f (x +3)=f (x ),f (-1)=-1,所以f (1)=1,f (2 011)=f (3×670+1)=f (1)=1. 答案 13.已知函数f (x )是定义在R 上的奇函数,且当x >0时,f (x )=2x -3,则f (-2)=________.解析 ∵f (x )为R 上的奇函数, ∴f (-2)=-f (2).又当x =2时,f (2)=22-3=1,∴f (-2)=-1. 答案 -14.设f (x )是定义在R 上的增函数,且对于任意的x 都有f (1-x )+f (1+x )=0恒成立.如果实数m 、n满足不等式组⎩⎨⎧m >3,f (m 2-6m +23)+f (n 2-8n )<0,那么m 2+n 2的取值范围是________. 解析 考查函数单调性及对称性,举特殊函数是解决此类问题的一个重要方法.如:f (x )=x -1,f (x +1)+f (1-x )=0,所以f (x )的对称中心为(1,0),∴不等式组⎩⎨⎧m >3,(m -3)2+(n -4)2<4,由图可知OA 最小,OA =13,OB 最大,OB =7,∴m 2+n 2∈(13,49).答案 (13,49)5.设定义在R 上的函数f (x )满足f (x )·f (x +2)=13,若f (1)=2,则f (99)=________.解析 由f (x )·f (x +2)=13得f (x +2)=13f (x ),∴f (x +4)=f [(x +2)+2]=13f (x +2)=f (x ).∴f (x )是以4为周期的周期函数. ∴f (99)=f (25×4-1)=f (-1)=13f (1)=132. 答案 1326.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________. 答案 ⎝ ⎛⎦⎥⎤-1,23 7.已知定义在R 上的函数y =f (x )满足条件f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +32=-f (x ),且函数y=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -34为奇函数,给出以下四个命题: ①函数f (x )是周期函数;②函数f (x )的图象关于点⎝ ⎛⎭⎪⎫-34,0对称;③函数f (x )为R 上的偶函数; ④函数f (x )为R 上的单调函数. 其中真命题的序号为________. 答案 ①②③8.若定义在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 )的判断:①f (x )是周期函数;②f (x )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).其中正确的序号是________. 解析 ∵f (x +1)=-f (x ),∴f (x )=-f (x +1)=f (x +1+1)=f (x +2), ∴f (x )是周期为2的函数,①正确. 又∵f (x +2)=f (x )=f (-x ),∴f (x )=f (2-x ), ∴y =f (x )的图象关于x =1对称,②正确. 又∵f (x )为偶函数且在[-1,0]上是增函数, ∴f (x )在[0,1]上是减函数.又∵对称轴为x =1,∴f (x )在[1,2]上为增函数,f (2)=f (0),故③④错误,⑤正确. 答案 ①②⑤9.已知函数f (x )=x 2-cos x ,x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π2,π2,则满足f (x 0)>f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3的x 0的取值范围为________.解析 f ′(x )=2x +sin x ,在区间⎝ ⎛⎦⎥⎤0,π2内f ′(x )>0,∴f (x )在区间⎝ ⎛⎦⎥⎤0,π2内单调递增,此时由f (x 0)>f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3得x 0∈⎝ ⎛⎦⎥⎤π3,π2,易证f (x )是偶函数,∴x 0∈⎣⎢⎡⎭⎪⎫-π2,-π3也符合题意.答案⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪-π2≤x <-π3或π3<x ≤π2 10.已知定义在R 上的函数y =f (x )满足条件f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +32=-f (x ),且函数y =f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -34为奇函数,给出以下四个命题:①函数f (x )是周期函数;②函数f (x )的图象关于点⎝ ⎛⎭⎪⎫-34,0对称;③函数f (x )为R 上的偶函数;④函数f (x )为R 上的单调函数.其中真命题的序号为________(写出所有真命题的序号).解析 ①由f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +32=-f (x ),得f (x +3)=-f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +32=f (x ),所以①正确.②由y =f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -34为奇函数,得f (x )图象关于点⎝ ⎛⎭⎪⎫34,0对称,所以②不正确.③由f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-x -34=-f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -34,得f (x )=-f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-x -32,又f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +32=-f (x ),所以f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-x -32=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +32,所以f (x )是偶函数,③正确.由③正确知④不正确. 答案 ①③ 二、解答题11.设f (x )=e x +a e -x (a ∈R ,x ∈R ).(1)讨论函数g (x )=xf (x )的奇偶性;(2)若g (x )是偶函数,解不等式f (x 2-2)≤f (x ). 解 (1)a =1时,f (x )=e x +e -x 是偶函数, 所以g (x )=xf (x )是奇函数;a =-1时,f (x )=e x -e -x 是奇函数, 所以g (x )=xf (x )是偶函数.a ≠±1,由f (x )既不是奇函数又不是偶函数, 得g (x )=xf (x )是非奇非偶函数.(2)当g (x )是偶函数时,a =-1,f (x )=e x -e -x 是R 上的单调递增函数,于是由f (x 2-2)≤f (x )得x 2-2≤x , 即x 2-x -2≤0,解得-1≤x ≤2. 12.已知函数f (x )=x 2+ax (x ≠0,a ∈R ).(1)判断函数f (x )的奇偶性;(2)若f (x )在区间[2,+∞)上是增函数,求实数a 的取值范围. 解 (1)当a =0时,f (x )=x 2(x ≠0)为偶函数; 当a ≠0时,f (-x )≠f (x ),f (-x )≠-f (x ), ∴f (x )既不是奇函数也不是偶函数. (2)设x 2>x 1≥2,则f (x 1)-f (x 2)=x 21+a x 1-x 22-a x 2=x 1-x 2x 1x 2[x 1x 2(x 1+x 2)-a ],由x 2>x 1≥2,得x 1x 2(x 1+x 2)>16,x 1-x 2<0,x 1x 2>0. 要使f (x )在区间[2,+∞)上是增函数, 只需f (x 1)-f (x 2)<0,即x 1x 2(x 1+x 2)-a >0恒成立,则a ≤16.13.定义在R 上的增函数y =f (x )对任意x ,y ∈R 都有f (x +y )=f (x )+f (y ).(1)求f (0);(2)求证:f (x )为奇函数;(3)若f (k ·3x )+f (3x -9x -2)<0对任意x ∈R 恒成立,求实数k 的取值范围. 解 (1)令x =y =0,得f (0+0)=f (0)+f (0),即f (0)=0.(2)证明:令y =-x ,得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, 所以f (x )是奇函数.(3)因为f (x )在R 上是增函数, 又由(2)知f (x )是奇函数.所以f (k ·3x )<-f (3x -9x -2)=f (-3x +9x +2), 所以k ·3x <-3x +9x +2,即32x -(1+k )·3x +2>0对任意x ∈R 成立.令t =3x >0,问题等价于t 2-(1+k )t +2>0对任意t >0恒成立. 令f (t )=t 2-(1+k )t +2,其对称轴为t =1+k 2,当1+k2<0,即k <-1时,f (0)=2>0,符合题意; 当1+k2≥0,即k ≥-1时,f (t )>0对任意t >0恒成立⇔⎩⎪⎨⎪⎧1+k 2≥0,Δ=(1+k )2-4×2<0,解得-1≤k <-1+2 2.综上所述,当k <-1+22时,f (k ·3x )+f (3x -9x -2)<0对任意x ∈R 恒成立. 14. (1)已知f (x )是R 上的奇函数,且当x >0时,f (x )=x 2-x -1,求f (x )的解析式;(2)设a >0,f (x )=e x a +ae x 是R 上的偶函数,求实数a 的值;(3)已知奇函数f (x )的定义域为[-2,2],且在区间[-2,0]内递减,求满足f (1-m )+f (1-m 2)<0的实数m 的取值范围. 解 (1)∵f (x )是定义在R 上的奇函数, ∴f (0)=0,当x <0时,-x >0,由已知f (-x )=(-x )2-(-x )-1=x 2+x -1=-f (x ). ∴f (x )=-x 2-x +1.∴f (x )=⎩⎨⎧x 2-x -1,x >0,0,x =0,-x 2-x +1,x <0.(2)∵f (x )是R 上的偶函数, ∴f (-x )=f (x )在R 上恒成立. 即e -x a +a e-x =e x a +a e x ,(a 2-1)(e 2x -1)=0,对任意的x 恒成立,∴⎩⎨⎧a 2-1=0,a >0,解得a =1. (3)∵f (x )的定义域为[-2,2],∴有⎩⎨⎧-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, ∴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.。