函数的奇偶性与周期性练习题
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1 / 9函数的奇偶性与周期性精选习题一、选择题1.(奇偶性与反函数结合求值)已知函数()()2g x f x x =+是奇函数,当0x >时,函数()f x 的图象与函数2y log x =的图象关于y x =对称,则()()12g g -+-=( ). A .-7B .-9C .-11D .-132.(利用奇偶函数的对称性求值)已知函数2()cos 2121x f x x x π⎛⎫=-++ ⎪+⎝⎭,则()f x 的最大值与最小值的和为 A .0B .1C .2D .43.(利用函数的奇偶性判断图象)函数()21sin 1xx e f x ⎛⎫=-⎪+⎝⎭的图象大致形状为( ) A . B .C .D .4.(利用奇偶性单调性比较大小)设函数()f x 是定义在实数集上的奇函数,在区间[1,0)-上是增函数,且(2)()f x f x +=-,则有( )A .13()()(1)32f f f <<B .31(1)()()23f f f <<C .13(1)()()32f f f <<D .31()(1)()23f f f <<5.(利用奇偶性周期性求函数值)已知()f x 是定义在R 上的偶函数,且(5)(3)f x f x +=-,如果当[0,4)x ∈时,2()log (2)f x x =+,则(766)f =( )A .3B .-3C .2D .-26.(利用奇偶性周期性判断方程根的个数)函数()f x 对于任意实数x ,都()()f x f x -=与2 / 9(1)(1)f x f x -=+成立,并且当01x ≤≤时,()2f x x =.则方程()02019xf x -=的根的个数是( )A .2020B .2019C .1010D .10097.(利用奇偶性周期性求字母范围)设()f x 是定义在R 上的偶函数,对任意的x ∈R ,都有()()22f x f x -=+,且当[]2,0x ∈-时,()112xf x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭,若关于x 的方程()()log 20(1)a f x x a -+=>在区间(]2,6-内恰有三个不同实根,则实数a 的取值范围是( ) A.B.)2C.2⎤⎦D.2⎤⎦二、填空题8.(利用奇偶性解不等式)已知()f x 是R 上的偶函数,且当0x ≥时,()23f x x x =-,则不等式()22f x -≤的解集为___.9.(奇偶性与导函数结合)已知定义在()(),00,-∞⋃+∞上的偶函数()f x 的导函数为()f x ',对定义域内的任意x ,都有()()22f x xf x '+<成立,则使得()()22424x f x f x -<-成立的x 的取值范围为_____.10(由函数图象判断周期性求函数值)如图,边长为1的正方形ABCD ,其中边DA 在x 轴上,点D 与坐标原点重合,若正方形沿x 轴正向滚动,先以A 为中心顺时针旋转,当B 落在x 轴上时,再以B 为中心顺时针旋转,如此继续,当正方形ABCD 的某个顶点落在x 轴上时,则以该顶点为中心顺时针旋转.设顶点C (x ,y )滚动时形成的曲线为y =f (x ),则f (2019)=________.3 / 9函数的奇偶性与周期性精选习题解析一、选择题1.(奇偶性与反函数结合求值)已知函数()()2g x f x x =+是奇函数,当0x >时,函数()f x 的图象与函数2y log x =的图象关于y x =对称,则()()12g g -+-=( ). A .-7 B .-9C .-11D .-13【答案】C【解析】∵x >0时,f (x )的图象与函数y =log 2x 的图象关于y =x 对称; ∴x >0时,f (x )=2x ;∴x >0时,g (x )=2x +x 2,又g (x )是奇函数;∴g (﹣1)+g (﹣2)=﹣[g (1)+g (2)]=﹣(2+1+4+4)=﹣11. 故选C .2.(利用奇偶函数的对称性求值)已知函数2()cos 2121x f x x x π⎛⎫=-++ ⎪+⎝⎭,则()f x 的最大值与最小值的和为 A .0 B .1C .2D .4【答案】C【解析】对()f x 整理得,()22cos 21sin 21211x x f x x x x x π⎛⎫=-++=++ ⎪++⎝⎭ 而易知2sin 2,1xy x y x ==+都是奇函数, 则可设()()21sin 21g x f x x xx =-++=,可得()g x 为奇函数,即()g x 关于点()0,0对称所以可知()()1f x g x =+关于点()0,1对称,所以()f x 的最大值和最小值也关于点()0,1,因此它们的和为2. 故选C 项.3.(利用函数的奇偶性判断图象)函数()21sin 1xx e f x ⎛⎫=-⎪+⎝⎭的图象大致形状为( )4 / 9A .B .C .D .【答案】A【解析】()211sin sin 11x x xe xf x x e e -⎛⎫=-=⋅ ⎪++⎝⎭, ()()()()11sin sin sin 1111x x xx x xe e e x x xf x f x e e e----=⋅-=⋅---=++⋅=+, 所以()f x 为偶函数,排除CD ;()221s 202in 1e e f -=⋅<+,排除B ,故选:A4.(利用奇偶性单调性比较大小)设函数()f x 是定义在实数集上的奇函数,在区间[1,0)-上是增函数,且(2)()f x f x +=-,则有( )A .13()()(1)32f f f <<B .31(1)()()23f f f <<C .13(1)()()32f f f <<D .31()(1)()23f f f <<【答案】A【解析】Q ()f x 为奇函数,()()f x f x ∴-=-,又Q (2)()f x f x +=-11f f ,f (1)f (1)33⎛⎫⎛⎫∴=--=-- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,3112222f f f ⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-+=-- ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,5 / 9又1111023--<-<-≤Q …,且函数在区间[1,0)-上是增函数, 11f (1)f f 023⎛⎫⎛⎫∴-<-<-< ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,11f (1)f f 23⎛⎫⎛⎫∴-->-->-- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭31(1)23f f f ⎛⎫⎛⎫∴>> ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,故选A.5.(利用奇偶性周期性求函数值)已知()f x 是定义在R 上的偶函数,且(5)(3)f x f x +=-,如果当[0,4)x ∈时,2()log (2)f x x =+,则(766)f =( )A .3B .-3C .2D .-2【答案】C【解析】由()()53f x f x +=-,得()()8f x f x +=,所以()f x 是周期为8的周期函数,当[)0,4x ∈时,()()2log 2f x x =+,所以()()()76696822f f f =⨯-=-,又()f x 是定义在R 上的偶函数所以()()222log 42f f -===.故选C 。
分层精练)数周期性转化求值即可.【详解】因为()()110f x f x -++=,所以()()110f f -+=,且()()21log 111f =+=,则()11f -=-,又可得()()20f x f x ++=,()()240f x f x +++=,故()()4f x f x +=,所以函数()f x 是周期4T =的周期函数,()()()47412111f f f =⨯-=-=-.故选:D .4.(2023·内蒙古赤峰·统考模拟预测)函数()y f x =是定义在R 上奇函数,且(4)()f x f x -=,(3)1f -=-,则(15)f =()A .0B .1-C .2D .1【答案】B【分析】通过已知计算得出函数是周期为8的周期函数,则()()157f f =,根据已知得出(7)(3)1f f =-=-,即可得出答案.【详解】 函数()y f x =是定义在R 上奇函数,且(4)()f x f x -=,()()()4f x f x f x ∴+=-=-,()()()()4484f x f x f x f x ∴++=+=-+=,则函数()y f x =是周期为8的周期函数,则()()()151587f f f =-=,令3x =-,则(43)(3)1f f +=-=-,(15)1f ∴=-,故选:B.5.(2023上·山东烟台·高一校考期末)函数e x y =-与e x y -=的图象()A .关于x 轴对称B .关于y 轴对称C .关于原点对称D .关于直线y x =对称【答案】C【分析】画出函数图像即可判断.【详解】根据如下图像即可判断出函数图像关于原点对称.故选:C10,10由上图知:增区间为[2,1),[0,1)--,减区间为零点为2,0,2x =-共3个;最大值为1,最小值为(2)由题设()7.5(80.5)(0.5)f f f =-=-=(3)令[]21,22[1,1]1n n x x n ∈⇒-∈--+且,且存在常数若()()20h x t h x t -⋅+=有8个不同的实数解,令则20n tn t -+=有两个不等的实数根2Δ400t t t ⎧=->⎪>⎪。
考点测试7 函数的奇偶性与周期性一、基础小题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 对称答案 C解析 f (x )=1x-x 是奇函数,所以图象关于原点对称.2.下列函数中,在其定义域内是偶函数又在(-∞,0)上单调递增的是( ) A .f (x )=x 2B .f (x )=2|x |C .f (x )=log 21|x |D .f (x )=sin x答案 C解析 f (x )=x 2和f (x )=2|x |是偶函数,但在(-∞,0)上单调递减,f (x )=sin x 为奇函数,f (x )=log 21|x |是偶函数,且在(-∞,0)上单调递增,故选C. 3.已知函数f (x )为奇函数,当x >0时,f (x )=x 2-x ,则当x <0时,函数f (x )的最大值为( )A .-14B .14C .12D .-12答案 B解析 解法一:设x <0,则-x >0,所以f (-x )=x 2+x ,又函数f (x )为奇函数,所以f (x )=-f (-x )=-x 2-x =-⎝ ⎛⎭⎪⎫x +122+14,所以当x <0时,函数f (x )的最大值为14.故选B.解法二:当x >0时,f (x )=x 2-x =⎝ ⎛⎭⎪⎫x -122-14,最小值为-14,因为函数f (x )为奇函数,所以当x <0时,函数f (x )的最大值为14.故选B.4.已知函数f (x )是定义域为R 的偶函数,且f (x +1)=1f x,若f (x )在[-1,0]上是减函数,那么f (x )在[2,3]上是( )A .增函数B .减函数C .先增后减的函数D .先减后增的函数答案 A解析 由题意知f (x +2)=1fx +1=f (x ),所以f (x )的周期为2,又函数f (x )是定义域为R 的偶函数,且f (x )在[-1,0]上是减函数,则f (x )在[0,1]上是增函数,所以f (x )在[2,3]上是增函数,故选A.5.已知函数f (x )=-x +log 21-x 1+x +1,则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-12 的值为( ) A .2 B .-2 C .0 D .2log 213答案 A解析 由题意知,f (x )-1=-x +log 21-x 1+x ,f (-x )-1=x +log 21+x 1-x =x -log 21-x1+x=-(f (x )-1),所以f (x )-1为奇函数,则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12-1+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-12-1=0,所以f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-12=2. 6.已知f (x )=lg ⎝ ⎛⎭⎪⎫21-x +a 是奇函数,则使f (x )<0的x 的取值范围是( )A .(-1,0)B .(0,1)C .(-∞,0)D .(-∞,0)∪(1,+∞)答案 A解析 ∵f (x )=lg ⎝⎛⎭⎪⎫21-x +a 是奇函数,∴f (-x )+f (x )=lg ⎝ ⎛⎭⎪⎫21+x +a +lg⎝ ⎛⎭⎪⎫21-x +a =0,解得a =-1,即f (x )=lg 1+x 1-x ,由f (x )=lg 1+x 1-x <0,得0<1+x 1-x <1,解得-1<x <0,故选A.7.已知偶函数f (x )在区间[0,+∞)上单调递增,则满足f (2x -1)<f ⎝ ⎛⎭⎪⎫13的x 的取值范围是( )A .⎝ ⎛⎭⎪⎫13,23B .⎣⎢⎡⎭⎪⎫13,23C .⎝ ⎛⎭⎪⎫12,23 D .⎣⎢⎡⎭⎪⎫12,23 答案 A解析 由于函数f (x )在区间[0,+∞)上单调递增,且f (x )为偶函数,则由f (2x -1)<f ⎝ ⎛⎭⎪⎫13,得-13<2x -1<13,解得13<x <23.故x 的取值范围是⎝ ⎛⎭⎪⎫13,23. 8.已知函数f (x )满足f (x +y )+f (x -y )=2f (x )f (y ),且f (0)≠0,则f (x )( ) A .为奇函数 B .为偶函数 C .为非奇非偶函数 D .奇偶性不能确定答案 B解析 令x =y =0,则2f (0)=2f 2(0),又f (0)≠0,所以f (0)=1.令x =0,则f (y )+f (-y )=2f (0)f (y ),即f (-y )=f (y ),所以函数f (x )是偶函数.9.函数f (x )=π2-sin x3+|x |的最大值是M ,最小值是m ,则f (M +m )的值等于( )A .0B .2πC .πD .π2答案 D解析 设h (x )=sin x3+|x |,则h (-x )=-h (x ),所以h (x )是一个奇函数,所以函数h (x )的最大值和最小值的和是0,所以M +m =π,所以f (M +m )=π2.10.已知f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2-2x ,x ≥0,x 2+ax ,x <0为偶函数,则y =log a (x 2-4x -5)的单调递增区间为( )A .(-∞,-1)B .(-∞,2)C .(2,+∞)D .(5,+∞)答案 D解析 因为f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2-2x ,x ≥0,x 2+ax ,x <0为偶函数,所以f (-1)=f (1),即1-a =1-2,所以a =2,则y =log 2(x 2-4x -5),令t =x 2-4x -5,其对称轴为x =2,由x 2-4x -5>0,得x <-1或x >5.由复合函数的单调性知,y =log a (x 2-4x -5)的单调递增区间为(5,+∞).11.已知定义在R 上的函数f (x )是奇函数,且f (x )在(-∞,0)上是减函数,f (2)=0,g (x )=f (x +2),则不等式xg (x )≤0的解集是( )A .(-∞,-2]∪[2,+∞)B .[-4,-2]∪[0,+∞)C .(-∞,-4]∪[-2,+∞)D .(-∞,-4]∪[0,+∞) 答案 C解析 依题意,如图所示,实线部分为g (x )的草图,则xg (x )≤0⇔⎩⎪⎨⎪⎧x ≥0,gx ≤0或⎩⎪⎨⎪⎧x ≤0,g x ≥0,由图可得xg (x )≤0的解集为(-∞,-4]∪[-2,+∞).12.已知a 为常数,函数f (x )=x 2-4x +3.若函数f (x +a )为偶函数,则a =________,f (f (a ))=________.答案 2 8解析 由函数f (x +a )为偶函数,得f (x +a )=f (-x +a ),解得a =2,所以f (f (a ))=f (f (2))=f (-1)=8.二、高考小题13.[2015·广东高考]下列函数中,既不是奇函数,也不是偶函数的是( )A .y =1+x 2B .y =x +1xC .y =2x+12xD .y =x +e x答案 D解析 选项A 中的函数是偶函数;选项B 中的函数是奇函数;选项C 中的函数是偶函数;只有选项D 中的函数既不是奇函数也不是偶函数.14.[2014·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( )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 )|是奇函数答案 C解析 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.15.[2016·山东高考]已知函数f (x )的定义域为R .当x <0时,f (x )=x 3-1;当-1≤x ≤1时,f (-x )=-f (x );当x >12时,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +12=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -12.则f (6)=( )A .-2B .-1C .0D .2答案 D解析 当x >12时,由f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +12=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -12,可得f (x )=f (x +1),所以f (6)=f (1),而f (1)=-f (-1),f (-1)=(-1)3-1=-2,所以f (6)=f (1)=2,故选D.16.[2015·全国卷Ⅰ]若函数f (x )=x ln (x +a +x 2)为偶函数,则a =________. 答案 1解析 由已知得f (-x )=f (x ),即-x ln (a +x 2-x )=x ln (x +a +x 2),则ln (x +a +x 2)+ln (a +x 2-x )=0,∴ln [(a +x 2)2-x 2]=0,得ln a =0, ∴a =1.17.[2016·四川高考]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 ⎝ ⎛⎭⎪⎫-52+f (1)=________. 答案 -2解析 ∵f (x )是定义在R 上的奇函数, ∴f (x )=-f (-x ).又∵f (x )的周期为2,∴f (x +2)=f (x ), ∴f (x +2)=-f (-x ),即f (x +2)+f (-x )=0,令x =-1, 得f (1)+f (1)=0,∴f (1)=0.又∵f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-52=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-12=-f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12=-412=-2, ∴f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-52+f (1)=-2. 18.[2016·江苏高考]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 )=⎩⎪⎨⎪⎧x +a ,-1≤x <0,⎪⎪⎪⎪⎪⎪25-x ,0≤x <1,其中a ∈R .若f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-52=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫92,则f (5a )的值是____________. 答案 -25解析 ∵f (x )是周期为2的函数, ∴f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-52=f ⎝⎛⎭⎪⎫-2-12=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-12, f ⎝ ⎛⎭⎪⎫92=f ⎝⎛⎭⎪⎫4+12=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12.又∵f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-52=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫92, 所以f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-12=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12, 即-12+a =110,解得a =35,则f (5a )=f (3)=f (4-1)=f (-1)=-1+35=-25.三、模拟小题19.[2017·大连测试]下列函数中,与函数y =-3|x |的奇偶性相同,且在(-∞,0)上单调性也相同的是( )A .y =-1xB .y =log 2|x |C .y =1-x 2D .y =x 3-1答案 C解析 函数y =-3|x |为偶函数,在(-∞,0)上为增函数,选项B 的函数是偶函数,但其单调性不符合,只有选项C 符合要求.20.[2016·陕西一检]若f (x )是定义在R 上的函数,则“f (0)=0”是“函数f (x )为奇函数”的( )A .必要不充分条件B .充要条件C .充分不必要条件D .既不充分也不必要条件答案 A解析 f (x )在R 上为奇函数⇒f (0)=0;f (0)=0⇒/f (x )在R 上为奇函数,如f (x )=x 2,故选A.21.[2017·山东青岛模拟]奇函数f (x )的定义域为R ,若f (x +1)为偶函数,且f (1)=2,则f (4)+f (5)的值为( )A .2B .1C .-1D .-2 答案 A解析 ∵f (x +1)为偶函数,f (x )是奇函数,∴f (-x +1)=f (x +1),f (x )=-f (-x ),f (0)=0, ∴f (x +1)=f (-x +1)=-f (x -1),∴f (x +2)=-f (x ),f (x +4)=f (x +2+2)=-f (x +2)=f (x ),则f (4)=f (0)=0,f (5)=f (1)=2,∴f (4)+f (5)=0+2=2,故选A.22.[2017·江西三校联考]定义在R 上的偶函数f (x )满足:对任意的x 1,x 2∈(-∞,0)(x 1≠x 2),都有f x 1-f x 2x 1-x 2<0.则下列结论正确的是( )A .f (0.32)<f (20.3)<f (log 25) B .f (log 25)<f (20.3)<f (0.32) C .f (log 25)<f (0.32)<f (20.3) D .f (0.32)<f (log 25)<f (20.3) 答案 A解析 ∵对任意x 1,x 2∈(-∞,0),且x 1≠x 2,都有f x 1-f x 2x 1-x 2<0,∴f (x )在(-∞,0)上是减函数.又∵f (x )是R 上的偶函数,∴f (x )在(0,+∞)上是增函数.∵0<0.32<20.3<log 25,∴f (0.32)<f (20.3)<f (log 25).故选A.23.[2017·贵州适应考试]已知f (x )是奇函数,g (x )=2+f xf x,若g (2)=3,则g (-2)=________.答案 -1解析 ∵g (2)=2+f 2f 2=3,∴f (2)=1.又f (-x )=-f (x ),∴f (-2)=-1,∴g (-2)=2+f -2f -2=2-1-1=-1.24.[2017·湖北名校联考]已知定义在R 上的函数f (x ),对任意实数x 有f (x +4)=-f (x )+22,若函数f (x -1)的图象关于直线x =1对称,f (-1)=2,则f (2017)=________.答案 2解析 由函数y =f (x -1)的图象关于直线x =1对称可知,函数f (x )的图象关于y 轴对称,故f (x )为偶函数.由f (x +4)=-f (x )+22,得f (x +4+4)=-f (x +4)+22=f (x ),∴f (x )是周期T =8的偶函数,∴f (2017)=f (1+252×8)=f (1)=f (-1)=2.一、高考大题本考点在近三年高考中未涉及此题型. 二、模拟大题1.[2017·河南联考]设f (x )是(-∞,+∞)上的奇函数,f (x +2)=-f (x ),当0≤x ≤1时,f (x )=x .(1)求f (π)的值;(2)当-4≤x ≤4时,求f (x )的图象与x 轴所围成图形的面积. 解 (1)由f (x +2)=-f (x ),得f (x +4)=f [(x +2)+2]=-f (x +2)=f (x ), ∴f (x )是以4为周期的周期函数. ∴f (π)=f (-1×4+π)=f (π-4) =-f (4-π)=-(4-π)=π-4. (2)由f (x )是奇函数与f (x +2)=-f (x ), 得f [(x -1)+2]=-f (x -1)=f [-(x -1)], 即f (1+x )=f (1-x ).从而可知函数y =f (x )的图象关于直线x =1对称.又当0≤x ≤1时,f (x )=x ,且f (x )的图象关于原点成中心对称,则f (x )的图象如图所示.设当-4≤x ≤4时,f (x )的图象与x 轴围成的图形面积为S ,则S =4S △OAB =4×⎝ ⎛⎭⎪⎫12×2×1=4.2.[2017·安徽合肥质检]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(如图所示)知⎩⎪⎨⎪⎧a -2>-1,a -2≤1,所以1<a ≤3,故实数a 的取值范围是(1,3].3.[2016·福州一中月考]已知函数f (x )是定义在R 上的奇函数,且它的图象关于直线x =1对称.(1)求证:f (x )是周期为4的周期函数;(2)若f (x )=x (0<x ≤1),求x ∈[-5,-4]时,函数f (x )的解析式.解 (1)证明:由函数f (x )的图象关于直线x =1对称,有f (x +1)=f (1-x ),即有f (-x )=f (x +2).又函数f (x )是定义在R 上的奇函数, 故有f (-x )=-f (x ),故f (x +2)=-f (x ). 从而f (x +4)=-f (x +2)=f (x ), 即f (x )是周期为4的周期函数.(2)由函数f (x )是定义在R 上的奇函数,有f (0)=0.x ∈[-1,0)时,-x ∈(0,1], f (x )=-f (-x )=--x ,故x ∈[-1,0]时,f (x )=--x .x ∈[-5,-4]时,x +4∈[-1,0], f (x )=f (x +4)=--x -4.从而,x ∈[-5,-4]时,f (x )=--x -4.4.[2017·湖南师大附中月考]已知函数f (x )的定义域是满足x ≠0的一切实数,对定义域内的任意x 1,x 2都有f (x 1·x 2)=f (x 1)+f (x 2),且当x >1时,f (x )>0.求证:(1)f (x )是偶函数;(2)f (x )在(0,+∞)上是增函数.证明 (1)令x 1=x 2=1,得f (1)=2f (1),∴f (1)=0. 令x 1=x 2=-1,得f (1)=2f (-1),∴f (-1)=0, 令x 1=-1,x 2=x ,得f (-x )=f (-1·x )=f (-1)+f (x )=f (x ),∴f (x )是偶函数.(2)设x 2>x 1>0,则f (x 2)-f (x 1)=f ⎝⎛⎭⎪⎫x 1·x 2x 1-f (x 1)=f (x 1)+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2x 1-f (x 1)=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2x1.∵x 2>x 1>0,∴x 2x 1>1,∴f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2x 1>0,即f (x 2)-f (x 1)>0,∴f (x 2)>f (x 1),∴f (x )在(0,+∞)上是增函数.。
函数的奇偶性和周期性
例1、 已知为定义在上的奇函数,当时,,求的
表达式.
思路点拨:().00上,这是解题的关键的解析式转化到时将<>x x f x 解:∵
为奇函数,且在处有定义0=x ∴ 当 时, ∵
为奇函数 ∴
∴ ∴()()()()⎪⎩
⎪⎨⎧<--=>-=000022x x x x x x x x f
解题回顾:若一个函数具有奇偶性,则不论这个函数是奇函数还是偶函数,它的定义域一定关于原点对称。
如果一个函数定义域不关于原点对称,那么它就失去了奇函数或是偶函数的条件,即这个函数既不是奇函数又不是偶函数。
变式:已知为定义在上的偶函数,当0≤x 时,,求的
表达式.
例2、 已知函数f (x )是定义在R 上的奇函数,且对一切x R ∈,总有
()()x f x f =+4,若()263=f ,求()()75f f 与的大小关系 思路点拨:解此题的关键由()()x f x f =+4知函数的周期是4. 解:对一切x R ∈,总有f (x+4)=f (x ),故函数)(x f 是周期为4的函数,因此,,2)1(=-f 又函数f (x )是定义在R 上的奇函数,所以,.2)7(,2)5(,2)1(=-=∴-=f f f )7()5(f f <∴。
变式1、已知函数f (x )是定义在R 上的奇函数,且对一切x R ∈,总有()()x f x f -=+2,若()263=f ,则()()75f f 与的大小关系是
变式2、已知函数f (x )是定义在R 上的奇函数,且对一切x R ∈,总有()()
x f x f 12=+,若()263=f ,求()()75f f 与的大小关系。
全国卷历年高考函数与导数真题归类分析(含答案)全国卷历年高考函数与导数真题归类分析(含答案)(2015年-2018年共11套)函数与导数小题(共23小题)一、函数奇偶性与周期性1.(2015年1卷13)若函数$f(x)=x\ln(x+a+x^2)$为偶函数,则$a=$解析】由题知$y=\ln(x+a+x^2)$是奇函数,所以$\ln(x+a+x^2)+\ln(-x+a+x^2)=\ln(a+x-x)=\ln a$,解得$a=1$。
考点:函数的奇偶性。
2.(2018年2卷11)已知$$f(x)=\begin{cases}\frac{x+1}{x},x<0\\ax^2,x\geq0\end{cases}$$ 是定义域为$(-\infty,0)\cup[0,+\infty)$的奇函数,满足$f(\frac{1}{2})=1$。
若,$f'(-1)=-2$,则$a=$解:因为$f(x)$是奇函数,所以$f(-\frac{1}{2})=-1$,$f(0)=0$。
又因为$f'(-1)=-2$,所以$f'(-x)|_{x=1}=2$,$f'(0+)=0$,$f'(0-)=0$。
由此可得$$\begin{aligned}a&=\lim\limits_{x\to 0^+}\frac{f(x)-f(0)}{x-0}\\&=\lim\limits_{x\to 0^+}\frac{ax^2}{x}\\&=\lim\limits_{x\to0^+}ax\\&=\lim\limits_{x\to 0^-}ax\\&=-\frac{1}{2}\end{aligned}$$ 故选B。
3.(2016年2卷12)已知函数$f(x)(x\in R)$满足$f(-x)=2-f(x)$,若函数$y=\sum\limits_{i=1}^m(x_i+y_i)$的图像的交点为$(x_1,y_1),(x_2,y_2),\cdots,(x_m,y_m)$,则$\sum\limits_{i=1}^m(x_i+y_i)=( )$解析】由$f(x)$的奇偶性可得$f(0)=1$,又因为$f(x)$是偶函数,所以$f'(0)=0$。
函数的奇偶性、对称性、周期试题+==⨯f1ff-=f335)4)4()1(6((-=2014)考点:函数的性质6.设)(x f是定义在实数集R上的函数,且满足下列关系)(x20)(fx-,则)(x f=-f++,)20)(10(x10ff-=x是().A.偶函数,但不是周期函数B.偶函数,又是周期函数C.奇函数,但不是周期函数D.奇函数,又是周期函数【答案】D【解析】试题分析:∵f(20-x)=f[10+(10-x)]=f[10-(10-x)]=f(x)=-f(20+x).∴f(20+x)=-f(40+x),结合f(20+x)=-f(x)得到f (40+x)=f(x)∴f(x)是以T=40为周期的周期函数;又∵f(-x)=f(40-x)=f(20+(20-x)=-f (20-(20-x))=-f(x).∴f(x)是奇函数.故选:D考点:本题考查函数的奇偶性,周期性点评:解决本题的关键是准确理解相关的定义及其变形,即满足f(x+T)=f(x),则f(x)是周期函数,函数的奇偶性,则考虑f(x)与f(-x)的关系7.设f (x )定义R 上奇函数,且y =f (x )图象关于直线x =13对称,则f (-23)=( ) A .-1 B .1 C .0D .2【答案】C【解析】 试题分析:由题意可得,2()(),()()3f x f x f x f x -=-=-,所以22()()(0)033f f f -=-=-=,选C.考点:函数的奇偶性及对称性.8.已知)(x f 在R 上是奇函数,且满足)()4(x f x f =+,当)2,0(∈x 时,22)(x x f =,则)7(f 的值为 ( ) A .2- B .2 C .98-D .98【答案】A【解析】 试题分析:)()4(x f x f =+,根据周期函数定义可知()f x 是周期为4的周期函数,∴()()()7181f f f =-+=-,又根据函数()f x 是奇函数,可得()1f -=()1f -,因为()10,2∈,所以()211212f -=-⨯⨯=-.故正确答案为选项A.考点:周期函数的定义和性质;奇函数定义和性质.9.已知定义在R 上的函数()f x ,对任意x R ∈,都有()()()63f x f x f +=+成立,若函数()1y f x =+的图象关于直线1x =-对称,则()2013()f =A .0B .2013C .3D .2013-【答案】A .【解析】试题分析:由题意得(2013)(20133356)335(3)336(3)f f f f =-⨯+⨯=,又有函数()1y f x =+的图象关于直线1x =-对称,则函数()f x 图像关于y 轴对称,即(3)(3)f f =-,还有(3+6)(3)(3)f f f -=-+,得(3)=0f -,则(2013)336(3)=336(3)0f f f =-=,故选A .考点:函数的性质.10.设偶函数()f x 对任意x R ∈都有()()13f x f x +=- ,且当[]3,2x ∈--时,()4f x x =,则()107.5f =( )A .10B .110C .-10D .110-【答案】B【解析】试题分析:因为()()13f x f x +=-,所以()()6f x f x +=,所以函数()f x 是周期为6的周期函数,又()()111860.5(0.5)(0.5)(2.5)( 2.5107.5)f f f f f f ⨯-==-=-=--=,而( 2.5)10f -=-,故()107.5f =110,故选B .考点:函数的性质.11.函数()f x 的定义域为R ,若函数()f x 的周期6.当31x -≤<-时,()()22f x x =-+,当13x -≤<时,()f x x =.则()()()122013f f f ++⋅⋅⋅⋅⋅⋅+()+2014f =( )A .337B .338C .1678D .2012【答案】A【解析】试题分析:由已知得(1)1f =,(2)2f =,(3)(3)1f f =-=-,(4)(2)0f f =-=,(5)(1)1f f =-=-,(6)(0)0f f ==,故()()()1261f f f ++⋅⋅⋅⋅⋅⋅+=,()()()122013f f f ++⋅⋅⋅⋅⋅⋅+()+2014f =335+()()()()1234f f f f +++=337.考点:函数周期性.考点:函数的图象、周期性、对称性.13.已知函数f(x)在定义域上的值不全为零,若函数f(x+1)的图象关于( 1, 0 )对称,函数f(x+3)的图象关于直线x=1对称,则下列式子中错误的是( )A.()()f x f x -=B.(2)(6)f x f x -=+C.(2)(2)0f x f x -++--=D.(3)(3)0f x f x ++-=【答案】D【解析】试题分析:∵函数(1)f x +的图象关于()1,0对称,∴函数()f x 的图象关于(2,0)对称,令()(1)F x f x =+, ∴()()2F x F x =--,即()(3)1f x f x -=-+,∴()()4f x f x -=- …⑴令()(3)G x f x =+,∵其图象关于直线1=x 对称,∴()()2G x G x +=-, 即()()53f x f x +=-,∴()()44f x f x +=- …⑵ 由⑴⑵得,()()4f x f x +=-,∴()()8f x f x += …⑶ ∴()()()844f x f x f x -=-=+-,由⑵得()()()()()4444f x f x f x +-=--=∴()()f x f x -=;∴A 对;由⑶,得()()282f x f x -+=-,即()()26f x f x -=+,∴B 对;由⑴得,()()220f x f x -++=,又()()f x f x -=, ∴()()(2)(2)220f x f x f x f x -++--=-++=,∴C 对; 若()()330f x f x ++-=,则()()6f x f x +=-,∴()()12f x f x +=,由⑶得()()124f x f x +=+,又()()4f x f x +=-,∴()()f x f x =-,即()0f x =,与题意矛盾,∴D 错. 考点:函数的图象与图象变化.15.设()f x 是定义在R 上且以5为周期的奇函数,若23(2)1,(3),3a a f f a ++>=-则a 的取值范围是( ).A 、(,2)-∞B 、()()3,02, -∞-C 、(0,3) D 、()()3,02, ∞-【答案】B【解析】试题分析:由题意,得:)()5(),()(x f x f x f x f =+-=-,所以1)2()2()3(-<-=-=f f f , 即1332-<-++a a a ,0322<-+∴a a a ,0)3)(2(<-+a a a ,302<<-<∴x a 或.考点:函数的奇偶性、周期性.第II卷(非选择题)请点击修改第II卷的文字说明二、填空题(题型注释)16.定义在R上的偶函数f(x)满足对任意x ∈R,都有f(x+8)=f(x)+f(4),且x ∈[0,4]时,f(x)=4-x,则f(2 015)的值为________.【答案】3【解析】试题分析:因为定义在R上的偶函数()f x满足对任意x R∈,都有(8)()(4)+=+,f x f x f令4x=-,则(4)(4)(4)f f-===-+,故(4)(4)0f f f所以()f x f x+=,故函f x满足对任意x R∈,都有(8)()数()T=f x的周期8所以(2015)(25281)(1)(1)413=⨯-=-==-=f f f f故答案为3.考点:函数的周期性和奇偶性.18.定义在实数集R上的函数()f x满足()()20-=,现有以下三种叙f x f x4++=,且()()f x f x述:①8是函数()f x的一个周期;②()x=对称;f x的图象关于直线2③()f x是偶函数。
全国卷历年高考函数与导数真题归类分析(含答案)(2015年-2018年共11套) 函数与导数小题(共23小题)一、函数奇偶性与周期性1.(2015年1卷13)若函数f (x )=2ln()x x a x ++为偶函数,则a=【解析】由题知2ln()y x a x =++是奇函数,所以22ln()ln()x a x x a x +++-++ =22ln()ln 0a x x a +-==,解得a =1.考点:函数的奇偶性2.(2018年2卷11)已知是定义域为的奇函数,满足.若,则A.B. 0C. 2D. 50解:因为是定义域为的奇函数,且,所以,因此,因为,所以,,从而,选C.3.(2016年2卷12)已知函数()()R f x x ∈满足()()2f x f x -=-,若函数1x y x+=与()y f x =图像的交点为()11x y ,,()22x y ,,⋯,()m m x y ,,则()1mi i i x y =+=∑( )(A )0 (B )m (C )2m (D )4m【解析】由()()2f x f x =-得()f x 关于()01,对称,而111x y x x+==+也关于()01,对称,∴对于每一组对称点'0i i x x += '=2i i y y +,∴()111022mmmi i i i i i i mx y x y m ===+=+=+⋅=∑∑∑,故选B .二、函数、方程与不等式4.(2015年2卷5)设函数211log (2),1,()2,1,x x x f x x -+-<⎧=⎨≥⎩,2(2)(log 12)f f -+=( ) (A )3 (B )6 (C )9 (D )12【解析】由已知得2(2)1log 43f -=+=,又2log 121>, 所以22log 121log 62(log 12)226f -===,故,2(2)(log 12)9f f -+=.5.(2018年1卷9)已知函数.若g (x )存在2个零点,则a 的取值范围是A. [–1,0)B. [0,+∞)C. [–1,+∞)D. [1,+∞) 解:画出函数的图像,在y 轴右侧的去掉,画出直线,之后上下移动,可以发现当直线过点A 时,直线与函数图像有两个交点,并且向下可以无限移动,都可以保证直线与函数的图像有两个交点,即方程有两个解,也就是函数有两个零点,此时满足,即,故选C.6.(2017年3卷15)设函数1,0,()2,0,+⎧=⎨>⎩xx x f x x ≤则满足1()()12f x f x +->的x 的取值范围是________.【解析】()1,02 ,0+⎧=⎨>⎩x x x f x x ≤,()112f x f x ⎛⎫+-> ⎪⎝⎭,即()112f x f x ⎛⎫->- ⎪⎝⎭由图象变换可画出12y f x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭与()1y f x =-的图象如下:12-1211(,)44-1()2y f x =-1()y f x =-yx由图可知,满足()112f x f x ⎛⎫->- ⎪⎝⎭的解为1,4⎛⎫-+∞ ⎪⎝⎭.7.(2017年3卷11)已知函数211()2(e e )x x f x x x a --+=-++有唯一零点,则a =()A .1-2B .13C .12D .1【解析】由条件,211()2(e e )x x f x x x a --+=-++,得:221(2)1211211(2)(2)2(2)(e e )4442(e e )2(e e )x x x x x x f x x x a x x x a x x a ----+----+-=---++=-+-+++=-++∴(2)()f x f x -=,即1x =为()f x 的对称轴,由题意,()f x 有唯一零点,∴()f x 的零点只能为1x =,即21111(1)121(e e )0f a --+=-⋅++=,解得12a =.三、函数单调性与最值8.(2017年1卷5)函数()f x 在(,)-∞+∞单调递减,且为奇函数.若(11)f =-,则满足21()1x f --≤≤的x 的取值范围是 A .[2,2]- B .[1,1]- C .[0,4] D .[1,3] 【解析】:()()()()12112112113f x f f x f x x -≤-≤⇒≤-≤-⇒-≤-≤⇒≤≤故而选D 。
1.函数的奇偶性奇偶性定义图象特点偶函数一般地,设函数y=f(x)的定义域为A如果对于任意的x∈A,都有f(-x)=f(x),那么称函数y=f(x)是偶函数.关于y轴对称奇函数如果对于任意的x∈A,都有f(-x)=-f(x),那么称函数y=f(x)是奇函数.关于原点对称2.周期性(1)周期函数:对于函数y=f(x),如果存在一个非零常数T,使得当x取定义域内的任何值时,都有f(x+T)=f(x),那么就称函数y=f(x)为周期函数,称T为这个函数的周期.(2)最小正周期:如果在周期函数f(x)的所有周期中存在一个最小的正数,那么这个最小正数就叫做f(x)的最小正周期.【思考辨析】判断下面结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”)(1)偶函数图象不一定过原点,奇函数的图象一定过原点.(×)(2)若函数y=f(x+a)是偶函数,则函数y=f(x)关于直线x=a对称.(√)(3)函数f(x)在定义域上满足f(x+a)=-f(x),则f(x)是周期为2a(a>0)的周期函数.(√)(4)若函数y=f(x+b)是奇函数,则函数y=f(x)关于点(b,0)中心对称.(√)(5)如果函数f(x),g(x)为定义域相同的偶函数,则F(x)=f(x)+g(x)是偶函数.(√)(6)若T是函数的一个周期,则nT(n∈Z,n≠0)也是函数的周期.(√)1.(2015·福建改编)下列函数中,①y=x;②y=|sin x|;③y=cos x;④y=e x-e-x为奇函数的是________.(填函数序号)答案 ④解析 对于④,f (x )=e x -e -x 的定义域为R ,f (-x )=e -x -e x =-f (x ),故y =e x -e -x 为奇函数.而y =x 的定义域为{x |x ≥0},不具有对称性,故y =x 为非奇非偶函数.y =|sin x |和y =cos x 为偶函数.2.已知f (x )是定义在R 上的奇函数,f (x +1)是偶函数,则f (1)+f (2)+f (3)+f (4)=________. 答案 0解析 由f (x +1)是偶函数得f (-x +1)=f (x +1),又f (x )是定义在R 上的奇函数,所以f (-x +1)=-f (x -1),即-f (x -1)=f (x +1),所以f (x +2)=-f (x ),即f (x )+f (x +2)=0,所以f (1)+f (3)=0,f (2)+f (4)=0,因此f (1)+f (2)+f (3)+f (4)=0. 3.(2015·天津)已知定义在R 上的函数f (x )=2|x-m |-1(m 为实数)为偶函数,记a =f (log 0.53),b=f (log 25),c =f (2m ),则a ,b ,c 的大小关系为______________. 答案 c <a <b解析 由函数f (x )=2|x -m |-1为偶函数,得m =0, 所以f (x )=2|x |-1,当x >0时,f (x )为增函数, log 0.53=-log 23,所以log 25>|-log 23|>0, 所以b =f (log 25)>a =f (log 0.53)>c =f (2m )=f (0).4.(2014·天津)设f (x )是定义在R 上的周期为2的函数,当x ∈[-1,1)时,f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-4x 2+2, -1≤x <0,x , 0≤x <1,则f (32)=________.答案 1解析 函数的周期是2, 所以f (32)=f (32-2)=f (-12),根据题意得f (-12)=-4×(-12)2+2=1.5.(教材改编)已知函数f (x )是定义在R 上的奇函数,当x ≥0时,f (x )=x (1+x ),则x <0时,f (x )=________. 答案 x (1-x )解析 当x <0时,则-x >0,∴f (-x )=(-x )(1-x ).又f (x )为奇函数,∴f (-x )=-f (x )=(-x )(1-x ), ∴f (x )=x (1-x ).题型一 判断函数的奇偶性例1 判断下列函数的奇偶性: (1)f (x )=x 3-x ; (2)f (x )=(x +1)1-x1+x; (3)f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2+x , x <0,-x 2+x , x >0.解 (1)定义域为R ,关于原点对称, 又f (-x )=(-x )3-(-x )=-x 3+x =-(x 3-x ) =-f (x ), ∴函数为奇函数.(2)由1-x1+x ≥0可得函数的定义域为(-1,1].∵函数定义域不关于原点对称, ∴函数为非奇非偶函数.(3)当x >0时,-x <0,f (x )=-x 2+x , ∴f (-x )=(-x )2-x =x 2-x =-(-x 2+x )=-f (x ); 当x <0时,-x >0,f (x )=x 2+x , ∴f (-x )=-(-x )2-x =-x 2-x =-(x 2+x )=-f (x ).∴对于x ∈(-∞,0)∪(0,+∞), 均有f (-x )=-f (x ).∴函数为奇函数.思维升华 (1)利用定义判断函数奇偶性的步骤:(2)分段函数奇偶性的判断,要注意定义域内x 取值的任意性,应分段讨论,讨论时可依据x 的范围取相应的解析式化简,判断f (x )与f (-x )的关系,得出结论,也可以利用图象作判断.(1)下列四个函数:①f (x )=-x |x |;②f (x )=x 3;③f (x )=sin x ;④f (x )=ln xx,同时满足以下两个条件:①定义域内是减函数;②定义域内是奇函数的是________.(2)函数f (x )=log a (2+x ),g (x )=log a (2-x )(a >0且a ≠1),则函数F (x )=f (x )+g (x ),G (x )=f (x )-g (x )分别是______________(填奇偶性). 答案 (1)① (2)偶函数,奇函数解析 (1)①中,f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-x 2,x >0,x 2,x ≤0,由函数性质可知符合题中条件,故①正确;②中,对于比较熟悉的函数f (x )=x 3可知不符合题意,故②不正确;③中,f (x )=sin x 在定义域内不具有单调性,故②不正确;④中,定义域关于原点不对称,故④不正确. (2)F (x ),G (x )定义域均为(-2,2),由已知F (-x )=f (-x )+g (-x )=log a (2-x )+log a (2+x )=F (x ), G (-x )=f (-x )-g (-x )=log a (2-x )-log a (2+x ) =-G (x ),∴F (x )是偶函数,G (x )是奇函数.题型二 函数的周期性例2 (1)设f (x )是定义在R 上的周期为3的函数,当x ∈[-2,1)时,f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧4x 2-2,-2≤x ≤0,x ,0<x <1,则f ⎝⎛⎭⎫52=________. (2)已知f (x )是定义在R 上的偶函数,并且f (x +2)=-1f (x ),当2≤x ≤3时,f (x )=x ,则f (105.5)=______.答案 (1)-1 (2)2.5解析 (1)因为f (x )是周期为3的周期函数, 所以f ⎝⎛⎭⎫52=f ⎝⎛⎭⎫-12+3=f ⎝⎛⎭⎫-12 =4×⎝⎛⎭⎫-122-2=-1. (2)由已知,可得f (x +4)=f [(x +2)+2] =-1f (x +2)=-1-1f (x )=f (x ).故函数的周期为4.∴f (105.5)=f (4×27-2.5)=f (-2.5)=f (2.5). ∵2≤2.5≤3,由题意,得f (2.5)=2.5. ∴f (105.5)=2.5.思维升华 (1)函数的周期性反映了函数在整个定义域上的性质.对函数周期性的考查,主要涉及函数周期性的判断,利用函数周期性求值. (2)函数周期性的三个常用结论: ①若f (x +a )=-f (x ),则T =2a , ②若f (x +a )=1f (x ),则T =2a ,③若f (x +a )=-1f (x ),则T =2a (a >0).设函数f (x )(x ∈R )满足f (x +π)=f (x )+sin x .当0≤x <π时,f (x )=0,则f ⎝⎛⎭⎫23π6=____________. 答案 12解析 ∵f (x +2π)=f (x +π)+sin(x +π)=f (x )+sin x -sin x =f (x ),∴f (x )的周期T =2π, 又∵当0≤x <π时,f (x )=0,∴f ⎝⎛⎭⎫5π6=0, 即f ⎝⎛⎭⎫-π6+π=f ⎝⎛⎭⎫-π6+sin ⎝⎛⎭⎫-π6=0, ∴f ⎝⎛⎭⎫-π6=12,∴f ⎝⎛⎭⎫23π6=f ⎝⎛⎭⎫4π-π6=f ⎝⎛⎭⎫-π6=12.题型三 函数性质的综合应用命题点1 函数奇偶性的应用例3 (1)已知f (x ),g (x )分别是定义在R 上的偶函数和奇函数,且f (x )-g (x )=x 3+x 2+1,则f (1)+g (1)=________.(2)(2015·课标全国Ⅰ)若函数f (x )=x ln(x +a +x 2)为偶函数,则a =________. 答案 (1)1 (2)1解析 (1)因为f (x )是偶函数,g (x )是奇函数,所以f (1)+g (1)=f (-1)-g (-1)=(-1)3+(-1)2+1=1.(2)f (x )为偶函数,则ln(x +a +x 2)为奇函数,所以ln(x +a +x 2)+ln(-x +a +x 2)=0,即ln(a +x 2-x 2)=0,∴a =1.命题点2 单调性与奇偶性、周期性结合例4 (1)已知f (x )是定义在R 上的以3为周期的偶函数,若f (1)<1,f (5)=2a -3a +1,则实数a的取值范围为________.(2)已知定义在R 上的奇函数f (x )满足f (x -4)=-f (x ),且在区间[0,2]上是增函数,则f (-25),f (11),f (80)的大小关系是__________________. 答案 (1)(-1,4) (2)f (-25)<f (80)<f (11)解析 (1)∵f (x )是定义在R 上的周期为3的偶函数, ∴f (5)=f (5-6)=f (-1)=f (1),∵f (1)<1,f (5)=2a -3a +1,∴2a -3a +1<1,即a -4a +1<0,解得-1<a <4.(2)∵f (x )满足f (x -4)=-f (x ),∴f (x -8)=f (x ),∴函数f (x )是以8为周期的周期函数,则f (-25)=f (-1), f (80)=f (0),f (11)=f (3). 由f (x )是定义在R 上的奇函数, 且满足f (x -4)=-f (x ), 得f (11)=f (3)=-f (-1)=f (1).∵f (x )在区间[0,2]上是增函数, f (x )在R 上是奇函数,∴f (x )在区间[-2,2]上是增函数, ∴f (-1)<f (0)<f (1), 即f (-25)<f (80)<f (11).思维升华 (1)关于奇偶性、单调性、周期性的综合性问题,关键是利用奇偶性和周期性将未知区间上的问题转化为已知区间上的问题.(2)掌握以下两个结论,会给解题带来方便:①f (x )为偶函数⇔f (x )=f (|x |).②若奇函数在x =0处有意义,则f (0)=0.(1)若f (x )=ln(e 3x +1)+ax 是偶函数,则a =________.(2)已知f (x )是定义在R 上的奇函数,当x >0时,f (x )=x 2-4x ,则不等式f (x )>x 的解集用区间表示为________.答案 (1)-32(2)(-5,0)∪(5,+∞)解析 (1)函数f (x )=ln(e 3x +1)+ax 是偶函数,故f (-x )=f (x ),即ln(e -3x +1)-ax =ln(e 3x +1)+ax ,化简得ln1+e 3xe 3x +e 6x=2ax =ln e 2ax ,即1+e 3xe 3x +e6x =e 2ax ,整理得e 3x +1=e 2ax +3x (e 3x +1),所以2ax +3x =0,解得a =-32.(2)∵f (x )是定义在R 上的奇函数,∴f (0)=0. 又当x <0时,-x >0, ∴f (-x )=x 2+4x .又f (x )为奇函数,∴f (-x )=-f (x ), ∴f (x )=-x 2-4x (x <0), ∴f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2-4x ,x >0,0,x =0,-x 2-4x ,x <0.①当x >0时,由f (x )>x 得x 2-4x >x ,解得x >5;②当x =0时,f (x )>x 无解;③当x <0时,由f (x )>x 得-x 2-4x >x , 解得-5<x <0.综上得不等式f (x )>x 的解集用区间表示为(-5,0)∪(5,+∞).2.忽视定义域致误典例 (1)若函数f (x )=k -2x1+k ·2x在定义域上为奇函数,则实数k =________.(2)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2+1,x ≥0,1,x <0,则满足不等式f (1-x 2)>f (2x )的x 的取值范围是________.易错分析 (1)解题中忽视函数f (x )的定义域,直接通过计算f (0)=0得k =1. (2)本题易出现以下错误:由f (1-x 2)>f (2x )得1-x 2>2x ,忽视了1-x 2>0导致解答失误. 解析 (1)∵f (-x )=k -2-x1+k ·2-x =k ·2x -12x +k,∴f (-x )+f (x )=(k -2x )(2x +k )+(k ·2x -1)·(1+k ·2x )(1+k ·2x )(2x +k )=(k 2-1)(22x +1)(1+k ·2x )(2x +k ).由f (-x )+f (x )=0可得k 2=1, ∴k =±1.(2)画出f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2+1,x ≥0,1,x <0的图象,由图象可知,若f (1-x 2)>f (2x ),则⎩⎪⎨⎪⎧1-x 2>0,1-x 2>2x ,即⎩⎪⎨⎪⎧-1<x <1,-1-2<x <-1+2,得x ∈(-1,2-1). 答案 (1)±1 (2)(-1,2-1)温馨提醒 (1)已知函数的奇偶性,利用特殊值确定参数,要注意函数的定义域.(2)解决分段函数的单调性问题时,应高度关注:①对变量所在区间的讨论.②保证各段上同增(减)时,要注意左、右段端点值间的大小关系.③弄清最终结果取并集还是交集.[方法与技巧]1.判断函数的奇偶性,首先应该判断函数定义域是否关于原点对称.定义域关于原点对称是函数具有奇偶性的一个必要条件. 2.利用函数奇偶性可以解决以下问题①求函数值;②求解析式;③求函数解析式中参数的值;④画函数图象,确定函数单调性. 3.在解决具体问题时,要注意结论“若T 是函数的周期,则kT (k ∈Z 且k ≠0)也是函数的周期”的应用. [失误与防范]1.f (0)=0既不是f (x )是奇函数的充分条件,也不是必要条件.应用时要注意函数的定义域并进行检验.2.判断分段函数的奇偶性时,要以整体的观点进行判断,不可以利用函数在定义域某一区间上不是奇、偶函数而否定函数在整个定义域的奇偶性.A 组 专项基础训练 (时间:40分钟)1.下列函数中,①y =log 2|x |;②y =cos 2x ;③y =2x -2-x 2;④y =log 22-x 2+x ,既是偶函数又在区间(1,2)上单调递增的是________. 答案 ①解析 对于①,函数y =log 2|x |是偶函数且在区间(1,2)上是增函数;对于②,函数y =cos 2x在区间(1,2)上不是增函数;对于③,函数y =2x -2-x 2不是偶函数;对于④,函数y =log 22-x2+x 不是偶函数.2.已知f (x )是定义在R 上的奇函数,当x ≥0时,f (x )=3x +m (m 为常数),则f (-log 35)的值为________. 答案 -4解析 由f (x )是定义在R 上的奇函数,得f (0)=1+m =0,解得m =-1,∴f (x )=3x -1.∵log 35>log 31=0,∴f (-log 35)=-f (log 35)=3log 5(31)--=-4.3.已知f (x )在R 上是奇函数,且满足f (x +4)=f (x ),当x ∈(0,2)时,f (x )=2x 2,则f (2 019)=________. 答案 -2解析 ∵f (x +4)=f (x ),∴f (x )是以4为周期的周期函数, ∴f (2 019)=f (504×4+3)=f (3)=f (-1).又f (x )为奇函数,∴f (-1)=-f (1)=-2×12=-2, 即f (2 019)=-2.4.若函数f (x )=(ax +1)(x -a )为偶函数,且函数y =f (x )在x ∈(0,+∞)上单调递增,则实数a 的值为________. 答案 1解析 ∵函数f (x )=(ax +1)(x -a )=ax 2+(1-a 2)x -a 为偶函数, ∴f (-x )=f (x ),即f (-x )=ax 2-(1-a 2)x -a =ax 2+(1-a 2)x -a , ∴1-a 2=0,解得a =±1.当a =1时,f (x )=x 2-1,在x ∈(0,+∞)上单调递增,满足条件.当a =-1时,f (x )=-x 2+1,在x ∈(0,+∞)上单调递减,不满足条件.故a =1.5.已知f (x )是定义在R 上的奇函数,当x ≥0时,f (x )=x 2+2x ,若f (2-a 2)>f (a ),则实数a 的取值范围是____________. 答案 (-2,1)解析 ∵f (x )是奇函数,∴当x <0时,f (x )=-x 2+2x .作出函数f (x )的大致图象如图中实线所示,结合图象可知f (x )是R 上的增函数,由f (2-a 2)>f (a ),得2-a 2>a ,解得-2<a <1.6.函数f (x )在R 上为奇函数,且当x >0时,f (x )=x +1,则当x <0时,f (x )=________. 答案 --x -1解析 ∵f (x )为奇函数,当x >0时,f (x )=x +1,∴当x <0时,-x >0,f (-x )=-x +1=-f (x ),即x <0时,f (x )=-(-x +1)=--x -1. 7.已知定义在R 上的偶函数f (x )在[0,+∞)上单调递增,且f (1)=0,则不等式f (x -2)≥0的解集是____________________.答案 (-∞,1]∪[3,+∞)解析 由已知可得x -2≥1或x -2≤-1,解得x ≥3或x ≤1,∴所求解集是(-∞,1]∪[3,+∞).8.设定义在R 上的函数f (x )同时满足以下条件:①f (x )+f (-x )=0;②f (x )=f (x +2);③当0≤x ≤1时,f (x )=2x -1,则f ⎝⎛⎭⎫12+f (1)+f ⎝⎛⎭⎫32+f (2)+f ⎝⎛⎭⎫52=________. 答案 2解析 依题意知:函数f (x )为奇函数且周期为2,∴f ⎝⎛⎭⎫12+f (1)+f ⎝⎛⎭⎫32+f (2)+f ⎝⎛⎭⎫52=f ⎝⎛⎭⎫12+f (1)+f ⎝⎛⎭⎫-12+f (0)+f ⎝⎛⎭⎫12=f ⎝⎛⎭⎫12+f (1)-f ⎝⎛⎭⎫12+f (0)+f ⎝⎛⎭⎫12=f ⎝⎛⎭⎫12+f (1)+f (0)=212-1+21-1+20-1= 2. 9.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ -x 2+2x ,x >0,0,x =0,x 2+mx ,x <0是奇函数.(1)求实数m 的值;(2)若函数f (x )在区间[-1,a -2]上单调递增,求实数a 的取值范围.解 (1)设x <0,则-x >0,所以f (-x )=-(-x )2+2(-x )=-x 2-2x .又f (x )为奇函数,所以f (-x )=-f (x ).于是x <0时,f (x )=x 2+2x =x 2+mx ,所以m =2.(2)要使f (x )在[-1,a -2]上单调递增,结合f (x )的图象知⎩⎪⎨⎪⎧a -2>-1,a -2≤1,所以1<a ≤3,故实数a 的取值范围是(1,3].10.设f (x )是定义在R 上的奇函数,且对任意实数x ,恒有f (x +2)=-f (x ),当x ∈[0,2]时,f (x )=2x -x 2.(1)求证:f (x )是周期函数;(2)当x ∈[2,4]时,求f (x )的解析式;(3)计算f (0)+f (1)+f (2)+…+f (2 016).(1)证明 ∵f (x +2)=-f (x ),∴f (x +4)=-f (x +2)=f (x ).∴f (x )是周期为4的周期函数.(2)解 ∵x ∈[2,4],∴-x ∈[-4,-2],∴4-x ∈[0,2],∴f (4-x )=2(4-x )-(4-x )2=-x 2+6x -8.又f (4-x )=f (-x )=-f (x ),∴-f (x )=-x 2+6x -8,即f (x )=x 2-6x +8,x ∈[2,4].(3)解 ∵f (0)=0,f (1)=1,f (2)=0,f (3)=-1.又f (x )是周期为4的周期函数,∴f (0)+f (1)+f (2)+f (3)=f (4)+f (5)+f (6)+f (7)=…=f (2 012)+f (2 013)+f (2 014)+f (2 015)=0.∴f (0)+f (1)+f (2)+…+f (2 016)=f (2 016)=f (0)=0.B 组 专项能力提升(时间:20分钟)11.已知f (x )是定义域为(-1,1)的奇函数,而且f (x )是减函数,如果f (m -2)+f (2m -3)>0,那么实数m 的取值范围是____________.答案 ⎝⎛⎭⎫1,53 解析 ∵f (x )是定义域为(-1,1)的奇函数,∴-1<x <1,f (-x )=-f (x ).∴f (m -2)+f (2m -3)>0可转化为f (m -2)>-f (2m -3),∴f (m -2)>f (-2m +3),∵f (x )是减函数,∴m -2<-2m +3,∵⎩⎪⎨⎪⎧ -1<m -2<1,-1<2m -3<1,m -2<-2m +3.∴1<m <53. 12.设f (x )是定义在R 上且周期为2的函数,在区间[-1,1]上,f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ax +1,-1≤x <0,bx +2x +1,0≤x ≤1,其中a ,b ∈R .若f ⎝⎛⎭⎫12=f ⎝⎛⎭⎫32,则a +3b 的值为________.答案 -10解析 因为f (x )是定义在R 上且周期为2的函数,所以f ⎝⎛⎭⎫32=f ⎝⎛⎭⎫-12,且f (-1)=f (1),故f ⎝⎛⎭⎫12=f ⎝⎛⎭⎫-12,从而12b +212+1=-12a +1,即3a+2b=-2.①由f(-1)=f(1),得-a+1=b+2 2,即b=-2a.②由①②得a=2,b=-4,从而a+3b=-10.13.已知f(x)是R上最小正周期为2的周期函数,且当0≤x<2时,f(x)=x3-x,则函数y=f(x)的图象在区间[0,6]上与x轴的交点个数为________.答案7解析因为当0≤x<2时,f(x)=x3-x,又f(x)是R上最小正周期为2的周期函数,且f(0)=0,所以f(6)=f(4)=f(2)=f(0)=0.又f(1)=0,所以f(3)=f(5)=0.故函数y=f(x)的图象在区间[0,6]上与x轴的交点个数为7.14.设函数f(x)是定义在R上的偶函数,且对任意的x∈R恒有f(x+1)=f(x-1),已知当x∈[0,1]时,f(x)=2x,则有①2是函数f(x)的周期;②函数f(x)在(1,2)上是减函数,在(2,3)上是增函数;③函数f(x)的最大值是1,最小值是0.其中所有正确命题的序号是________.答案①②解析在f(x+1)=f(x-1)中,令x-1=t,则有f(t+2)=f(t),因此2是函数f(x)的周期,故①正确;当x∈[0,1]时,f(x)=2x是增函数,根据函数的奇偶性知,f(x)在[-1,0]上是减函数,根据函数的周期性知,函数f(x)在(1,2)上是减函数,在(2,3)上是增函数,故②正确;由②知f(x)在[0,2]上的最大值f(x)max=f(1)=2,f(x)的最小值f(x)min=f(0)=f(2)=20=1,且f(x)是周期为2的周期函数.∴f(x)的最大值是2,最小值是1,故③错误.15.函数f(x)的定义域为D={x|x≠0},且满足对于任意x1,x2∈D,有f(x1·x2)=f(x1)+f(x2).(1)求f(1)的值;(2)判断f(x)的奇偶性并证明你的结论;(3)如果f(4)=1,f(x-1)<2,且f(x)在(0,+∞)上是增函数,求x的取值范围.解 (1)∵对于任意x 1,x 2∈D , 有f (x 1·x 2)=f (x 1)+f (x 2),∴令x 1=x 2=1,得f (1)=2f (1),∴f (1)=0.(2)f (x )为偶函数.证明:令x 1=x 2=-1,有f (1)=f (-1)+f (-1),∴f (-1)=12f (1)=0. 令x 1=-1,x 2=x 有f (-x )=f (-1)+f (x ), ∴f (-x )=f (x ),∴f (x )为偶函数.(3)依题设有f (4×4)=f (4)+f (4)=2, 由(2)知,f (x )是偶函数,∴f (x -1)<2⇔f (|x -1|)<f (16).又f (x )在(0,+∞)上是增函数.∴0<|x -1|<16,解之得-15<x <17且x ≠1. ∴x 的取值范围是{x |-15<x <17且x ≠1}.。
函数值域定义域问题: 1的值域求函数x x y-+-=53 2的值域求函数322122+-+-=x x x x y 分母”的方法,化成的值域,常可利用“去求形如fex dx c bx ax y ++++=22m(y)x 2+n(y)x+p(y)=0的形式,再利用x ∈R ,由Δ≥0求出y 的取值范围,注意(1)要分m(y)=0和m(y)≠0两种情况讨论,只有m(y)≠0时,才可利用判别式(2)在求出y 的取值范围后,要注意“=”能否取到) 3的值域求函数xx y cos 3sin 1++= 函数单调性问题:1. 若()x x x x f +-++=11lg 21,则不等式⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛-21x x f <21的解集为 2.已知)2(log ax y a -=在]1,0[上是x 的减函数,则a 的取值范围是( ).A )10(, .B )2,1( .C )2,0( .D ),2[+∞3.已知函数,讨论函数的单调性;函数奇偶性问题:1判断下列函数奇偶性 <1>32()1x x f x x -=-; <2> 判断()(f x x =-2已知函数21()log 1x f x x x -=-++,求1()2005f -1()2004f +-1()2004f +1()2005f + 3已知定义域为R 的函数12()2x x b f x a+-+=+是奇函数。
(Ⅰ)求,a b 的值;(Ⅱ)任意t R ∈,22(2)(2)0f t t f t k -+-< 成立,求k 的取值范围; 函数的对称性问题1.已知函数y f x =+()1的图象过点(3,2),则函数f x ()的图象关于x 轴的对称图形一定过点( ) A. (2,-2) B. (2,2) C. (-4,2)D. (4,-2) 2. x ∈R ,恒有)21()21(x f x f --=+成立,当1(0,)2x ∈时,()4x f x =,则3()4f =___________. 3. 若函数f(x)的图象与g(x)=2x-1的图象关于直线y=x+1对称,则函数f(x)的解析式为f(x)=_______________ 函数的周期性问题1 已知函数f (x )的定义域为R ,则下列命题中:①若f (x -2)是偶函数,则函数f (x )的图象关于直线x =2对称;②若f (x +2)=-f (x -2),则函数f (x )的图象关于原点对称;③函数y =f (2+x )与函数y =f (2-x )的图象关于直线x =2对称; 1ln )1()(2+++=ax x a x f )(x f④函数y =f (x -2)与函数y =f (2-x )的图象关于直线x =2对称. 其中正确的命题序号是 ④ . 2若函数()()y f x x R =∈满足(2)()f x f x +=, 且(1,1]x ∈-时()||f x x =,则函数()y f x =的图象与函数lg ||y x =的图象的交点个数为___________ 3 设)(x f 是偶函数,且)1()1(x f x f -=+,当01≤≤-x 时,x x f 21)(-=,则=)6.8(f __。
函数的奇偶性与周期性
1.奇函数f (x )的定义域为R ,若f (x +2)为偶函数,则f (1)=1,则f (8)+f (9)= ( )
A. -2
B.-1
C. 0
D. 1
2.在函数①|2|cos x y =,②|cos |x y = ,③)62cos(π
+=x y ,④)42tan(π
-=x y 中,最小正周期为π的所有函数为
A.①②③
B. ①③④
C. ②④
D. ①③
3.设函数)(),(x g x f 的定义域为R ,且)(x f 是奇函数,)(x g 是偶函数,则下列结论中正确的是
A. )()(x g x f 是偶函数
B. )(|)(|x g x f 是奇函数
C. |)(|)(x g x f 是奇函数
D. |)()(|x g x f 是奇函数 4.已知()f x 是定义在R 上的奇函数,且是以2为周期的周期函数,若当(]0,1x ∈时
2()1f x x =-,则7()2
f 的值为 A 34- B 34 C 12- D 12
5.下列函数为偶函数的是
A. sin y x =
B. 3y x =
C. x y e =
D. y =
6.设()f x 是周期为2的奇函数,当0≤x ≤1时,()f x =2(1)x x -,则5
()2
f -= (A) -
12 (B)1 4- (C)14 (D)12
7.下列函数中,既是偶函数又在()0,+∞单调递增的函数是 (A )3y x = (B) 1y x =+ (C )21y x =-+ (D) 2x y -=
8.下列函数为偶函数的是()
A.()1f x x =-
B.()2f x x x =+
C.()22x x f x -=-
D.()22x x
f x -=+
9.偶函数y=f(x)的图像关于直线x=2对称,f(3)=3,则f(-1)=_______.
10.函数)4)(()(-+=x a x x f 为偶函数,则实数a = .
11.已知()f x 为奇函数,()()9,(2)3,(2)g x f x g f =+-==则 .
试卷答案
1.D
2.A :由cos y x =是偶函数可知cos 2cos2y x x == ,最小正周期为π, 即①正确;
y =| cos x |的最小正周期也是π ,即②也正确;cos 26y x π⎛⎫=+ ⎪⎝
⎭最小正周期为π,即③正确;tan(2)4y x π=-的最小正周期为2
T π=,即④不正确. 即正确答案为①②③,选A
3.C 设()()()F x f x g x =,则()()()F x f x g x -=--,∵()f x 是奇函数,()g x 是偶函数,∴()()()()F x f x g x F x -=-=-,()F x 为奇函数,选C.
4.B
5.D
选项 A 、B 为奇函数,选项C 为非奇非偶函数,对于D 有
()()f x f x -===。
6.A.
本题主要考查了函数的奇偶性和周期性,难度较低.
因为函数为2T =的奇函数,所以51
1()()()22
2
f f f -=-=-,又因为01x ≤≤ 的函数解析式为()2(1)f x x x =-,求得51()22f -=-. 7.B
本题主要考查了函数的单调性、奇偶性和函数图像的翻折变换,难度较小.选项A 为奇函数,C 、D 在),0(+∞均为减函数,故选B.
8.D
利用奇偶性的判断法则:
()()()()()()f x f x f x f x f x f x -=-⇒-=⇒为奇函数为偶函数。
即可得到答案为D 。
考察
最简单的奇偶性判断.
9.3 3
)1-(∴3)3()1(∴2)()1()1-()(=====∴f f f x x f f f x f 对称图像关于为偶函数 10.4=a
因为函数)4)(()(-+=x a x x f 为偶函数,所以)()(x f x f =-,由a x a x x a x x f 4)4()4)(()(2--+=-+=,得a x a x a x a x 4)4(4)4(22--+=---,即4,04==-a a 。
11.6
本题考查抽象函数求值问题,难度中等。
由题知(2)(2)9g f -=-+,(2)(2)96f g -=--=-,(2)(2)f f -=-,所以(2)6f =。