高考数学专题练习-函数性质综合运用
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压轴题01函数性质的综合运用函数是高中数学的主干,也是高考考查的重点,而函数的性质是函数的灵魂,它对函数概念的理解以及利用函数性质来解决相关函数问题起到十分重要的作用.此外在高考试题的考查中函数的性质也是常见题型.考向一:利用奇偶性、单调性解函数不等式考向二:奇函数+M 模型与奇函数+函数模型考向三:周期运用的综合运用1.单调性技巧(1)证明函数单调性的步骤①取值:设1x ,2x 是()f x 定义域内一个区间上的任意两个量,且12x x ;②变形:作差变形(变形方法:因式分解、配方、有理化等)或作商变形;③定号:判断差的正负或商与1的大小关系;④得出结论.(2)函数单调性的判断方法①定义法:根据增函数、减函数的定义,按照“取值—变形—判断符号—下结论”进行判断.②图象法:就是画出函数的图象,根据图象的上升或下降趋势,判断函数的单调性.③直接法:就是对我们所熟悉的函数,如一次函数、二次函数、反比例函数等,直接写出它们的单调区间.(3)记住几条常用的结论:①若()f x是增函数,则()f x-为减函数;若()f x是减函数,则()f x-为增函数;②若()f x和()g x均为增(或减)函数,则在()f x和()g x的公共定义域上()()f xg x+为增(或减)函数;③若()0f x>且()f x为增函数,1()f x为减函数;④若()0f x>且()f x为减函数,1()f x为增函数.2.奇偶性技巧(1)函数具有奇偶性的必要条件是其定义域关于原点对称.(2)奇偶函数的图象特征.函数()f x是偶函数⇔函数()f x的图象关于y轴对称;函数()f x是奇函数⇔函数()f x的图象关于原点中心对称.(3)若奇函数()y f x=在0x=处有意义,则有(0)0f=;偶函数()y f x=必满足()(||)f x f x=.(4)偶函数在其定义域内关于原点对称的两个区间上单调性相反;奇函数在其定义域内关于原点对称的两个区间上单调性相同.(5)若函数()f x的定义域关于原点对称,则函数()f x能表示成一个偶函数与一个奇函数的和的形式.记1()[()()]2g x f x f x=+-,1()()()]2h x f x f x=--,则()()()f xg xh x=+.(6)运算函数的奇偶性规律:运算函数是指两个(或多个)函数式通过加、减、乘、除四则运算所得的函数,如()(),()(),()(),()()f xg x f x g x f x g x f x g x+-⨯÷.对于运算函数有如下结论:奇±奇=奇;偶±偶=偶;奇±偶=非奇非偶;奇()⨯÷奇=偶;奇()⨯÷偶=奇;偶()⨯÷偶=偶.(7)复合函数[()]y f g x=的奇偶性原来:内偶则偶,两奇为奇.(8)常见奇偶性函数模型奇函数:①函数1()()01x x a f x m x a +=≠-()或函数1()()1x x a f x m a -=+.②函数()()x x f x a a -=±-.③函数2()log log (1)aa x m m f x x m x m +==+--或函数2()log log (1)a a x m m f x x m x m-==-++④函数()log )a f x x =或函数()log )a f x x =.注意:关于①式,可以写成函数2()(0)1xm f x m x a =+≠-或函数2()()1x mf x m m R a =-∈+.偶函数:①函数()()x x f x a a -=±+.②函数()log (1)2mx a mxf x a =+-.③函数(||)f x 类型的一切函数.④常数函数3.周期性技巧()()()()211();()2()()()()2()()4()()2()()()()()2()()()2()()()(x R f x T f x T f x T f x T f x T f x T T f x f x f x T f x T T f x T f x T T f a x f a x b a f b x f b x f a x f a x a f x f a x f a x b a f b x f b x f a ∈+=+=-+=+=-+=-+=--+=-⎧-⎨+=-⎩+=-⎧⎨⎩+=--⎧-⎨+=--⎩函数式满足关系()周期为偶函数)()2()()()4()()()()()4()()()4()x f a x a f x f a x f a x b a f b x f b x f a x f a x a f x f a x f a x af x +=--⎧⎨⎩+=-⎧-⎨+=--⎩+=-⎧⎨⎩+=--⎧⎨⎩为奇函数为奇函数为偶函数4.函数的的对称性与周期性的关系(1)若函数()y f x =有两条对称轴x a =,()x b a b =<,则函数()f x 是周期函数,且2()T b a =-;(2)若函数()y f x =的图象有两个对称中心(,),(,)()a c b c a b <,则函数()y f x =是周期函数,且2()T b a =-;(3)若函数()y f x =有一条对称轴x a =和一个对称中心(,0)()b a b <,则函数()y f x =是周期函数,且4()T b a =-.5.对称性技巧(1)若函数()y f x =关于直线x a =对称,则()()f a x f a x +=-.(2)若函数()y f x =关于点()a b ,对称,则()()2f a x f a x b ++-=.(3)函数()y f a x =+与()y f a x =-关于y 轴对称,函数()y f a x =+与()y f a x =--关于原点对称.1.(2023·河北唐山·开滦第二中学校考一模)已知函数()222e e 287x x f x x x --=++-+则不等式()()232f x f x +>+的解集为()A.1(1)3--,B.1(,1)(,)3-∞--+∞ C.1(1)3-,D.1(,(1,)3-∞-⋃+∞2.(2023·安徽宣城·统考二模)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()3f x +为奇函数,322g x ⎛⎫+ ⎪⎝⎭为偶函数,且()03g =-,()12g =,则()20231i g i ==∑()A.670B.672C.674D.6763.(2023·甘肃定西·统考一模)定义在R 上的函数()f x 满足()()()f x y f x f y +=+,当0x >时,()0f x <,则不等式()()22530f x f x x -+-<的解集为()A.5,3⎛⎫-∞ ⎪⎝⎭B.51,2⎛⎫- ⎪⎝⎭C.()5,1,2⎛⎫-∞-⋃+∞ ⎪⎝⎭D.5,3⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭4.(2023·吉林通化·梅河口市第五中学校考一模)已知函数()()lg 122x xf x x -=-++,则不等式()()12f x f x +<的解集为()A.()(),11,-∞-⋃+∞B.()2,1--C.()(),21,-∞-+∞ D.()()1,1,3-∞-⋃+∞5.(2023·内蒙古·模拟预测)已知()f x 是定义在[]4,4-上的增函数,且()f x 的图象关于点()0,1对称,则关于x 的不等式()()23350f x f x x +-+->的解集为()A.(),1-∞B.()1,+∞C.(]1,7D.(]1,26.(2023·广西梧州·统考一模)已知定义在R 上的函数()f x 在(,1]-∞上单调递增,若函数(1)f x +为偶函数,且(3)0f =,则不等式()0xf x >的解集为()A.(1,3)-B.(,1)(3,)-∞-⋃+∞C.(,1)(0,3)-∞-⋃D.(1,0)(3,)-+∞ 7.(2023·河南·开封高中校考模拟预测)已知()f x 是定义域为R 的奇函数,当0x >时,()()2ln 1f x x x =++,则不等式()211ln2f x +>+的解集为()A.{1}∣<x x B.{0}x x <∣C.{1}xx >∣D.{0}xx >∣8.(2023·福建泉州·校考模拟预测)已知函数()f x 是定义在R 上的偶函数,且函数()f x 在[0,)+∞上是减函数,如果()31f =-,则不等式()110f x -+≥的解集为()A.](2-∞,B.[)2,+∞C.[]24-,D.[]14,9.(2023·陕西西安·高三西北工业大学附属中学校考阶段练习)已知函数()(32e log e 1xx f x x =++在[],(0)k k k ->上的最大值与最小值分别为M 和m ,则M m +=()A.2-B.0C.2D.410.(2023·江西南昌·统考一模)已知函数()()35112=-+f x x ,若对于任意的[]2,3x ∈,不等式()()21+-≤f x f a x 恒成立,则实数a 的取值范围是()A.(),2-∞B.(],2-∞C.(),4-∞D.(],4∞-11.(2023·全国·高三专题练习)已知函数()e e 2x xf x x x -=-++在区间[]22-,上的最大值与最小值分别为,M N ,则M N +的值为()A.2-B.0C.2D.412.(2023·全国·高三专题练习)若对x ∀,R y ∈.有()()()4f x y f x f y +=+-,则函数22()()1xg x f x x =++在[2018-,2018]上的最大值和最小值的和为()A.4B.8C.6D.1213.(多选题)(2023·浙江杭州·统考二模)已知函数()f x (x ∈R )是奇函数,()()2f x f x +=-且()12f =,()f x '是()f x 的导函数,则()A.()20232f =B.()f x '的一个周期是4C.()f x '是偶函数D.()11f '=14.(多选题)(2023·安徽滁州·统考二模)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12f x ⎛⎫- ⎪⎝⎭,()1g x +均为奇函数,则()A.()00f =B.()00g =C.()()14f f -=D.()()14g g -=15.(多选题)(2023·吉林·统考三模)设定义在R 上的可导函数()f x 与()g x 导函数分别为()f x '和()g x ',若()()212f x g x x =-+,()1f x +与()g x 均为偶函数,则()A.()11g '=B.()20220323g =-'C.()24f '=-D.991198100i f i =⎛⎫= ⎪⎝'⎭∑16.(多选题)(2023·海南海口·校考模拟预测)已知定义在R 上的函数()f x 在(],2-∞上单调递增,且()2f x +为偶函数,则()A.()f x 的对称中心为()2,0B.()f x 的对称轴为直线2x =C.()()14f f -<D.不等式()()34f x f x +>的解集为()1,1,5⎛⎫-∞+∞ ⎪⎝⎭ 17.(多选题)(2023·广东佛山·佛山一中校考一模)设函数()y f x =的定义域为R ,且满足(1)(1)f x f x +=-,(2)()0f x f x -+-=,当[]1,1x ∈-时,()1f x x =-+,则下列说法正确的是()A.()1y f x =+是偶函数B.()3y f x =+为奇函数C.函数()lg =-y f x x 有8个不同的零点D.()202311k f k ==∑18.(2023·江西吉安·统考一模)已知函数()f x 的定义域为R ,其导函数为()g x ,若函数(22)f x +为偶函数,函数(1)g x -为偶函数,则下列说法正确的序号有___________.①函数()f x 关于2x =轴对称;②函数()f x 关于(1,0)-中心对称;③若(2)1,(5)1f f -==-,则(26)(16)=3g f +-;④若当12x -≤≤时,1()e 1x f x +=-,则当1417x ≤≤时,17()e 1x f x -=-.19.(2023·陕西榆林·统考一模)已知函数()f x 是定义在()2,2-上的增函数,且()f x 的图象关于点()0,2-对称,则关于x 的不等式()()240f x f x +++>的解集为__________.20.(2023·全国·校联考模拟预测)已知定义在R 上的函数()f x 满足:对任意实数a ,b 都有()()()1a a b b f f f +=+-,且当0x >时,()1f x >.若()23f =,则不等式()212f x x --<的解集为______.21.(2023·江西赣州·高三统考阶段练习)已知()f x 是定义在[]4,4-上的增函数,且()f x 的图象关于点()0,1对称,则关于x 的不等式()()23350f x f x x +-+->的解集为______.22.(2023·湖南湘潭·高三湘钢一中校考开学考试)已知()f x 是定义在()5,5-上的增函数,且()f x 的图象关于点()0,1-对称,则关于x 的不等式()()211320f x f x x ++-++>的解集为_________.23.(2023·江苏常州·高三校联考开学考试)已知函数()2e e e ex xx x f x x ---=++,则不等式()()21122f x f x x ++-<+的解集为__________.24.(2023·辽宁·鞍山一中校联考模拟预测)已知函数()f x ,()g x 的定义域均为R ,()1f x +是奇函数,且()()12f x g x -+=,()()32f x g x +-=,则下列结论正确的是______.(只填序号)①()f x 为偶函数;②()g x 为奇函数;③()20140k f k ==∑;④()20140k g k ==∑.25.(2023·陕西西安·西北工业大学附属中学校考模拟预测)已知函数()(32e log e 1xxf x x =++在[](),0k k k ->上的最大值与最小值分别为M 和m ,则函数()()()31g x M m x M m x -=+++-⎡⎤⎣⎦的图象的对称中心是___________.26.(2023·全国·高三专题练习)设函数()())221ln1x xf x x ++=+的最大值为M ,最小值为N ,则M N +的值为________。
函数性质的八大题型综合应用题型梳理【题型1函数的单调性的综合应用】【题型2函数的最值问题】【题型3函数的奇偶性的综合应用】【题型4函数的对称性的应用】【题型5对称性与周期性的综合应用】【题型6类周期函数】【题型7抽象函数的性质】【题型8函数性质的综合应用】命题规律从近几年的高考情况来看,本节是高考的一个热点内容,函数的单调性、奇偶性、对称性与周期性是高考的必考内容,重点关注单调性、奇偶性结合在一起,与函数图象、函数零点和不等式相结合进行考查,解题时要充分运用转化思想和数形结合思想,灵活求解.对于选择题和填空题部分,重点考查基本初等函数的单调性、奇偶性,主要考察方向是:判断函数单调性及求最值、解不等式、求参数范围等,难度较小;对于解答题部分,一般与导数相结合,考查难度较大.知识梳理【知识点1函数的单调性与最值的求解方法】1.求函数的单调区间求函数的单调区间,应先求定义域,在定义域内求单调区间.2.函数单调性的判断(1)函数单调性的判断方法:①定义法;②图象法;③利用已知函数的单调性;④导数法.(2)函数y=f(g(x))的单调性应根据外层函数y=f(t)和内层函数t=g(x)的单调性判断,遵循“同增异减”的原则.(3)函数单调性的几条常用结论:①若f(x)是增函数,则-f(x)为减函数;若f(x)是减函数,则-f(x)为增函数;②若f(x)和g(x)均为增(或减)函数,则在f(x)和g(x)的公共定义域上f(x)+g(x)为增(或减)函数;③若f(x)>0且f(x)为增函数,则函数f(x)为增函数,1f(x)为减函数;④若f(x)>0且f(x)为减函数,则函数f(x)为减函数,1f(x)为增函数.3.求函数最值的三种基本方法:(1)单调性法:先确定函数的单调性,再由单调性求最值.(2)图象法:先作出函数的图象,再观察其最高点、最低点,求出最值.(3)基本不等式法:先对解析式变形,使之具备“一正二定三相等”的条件后用基本不等式求出最值.4.复杂函数求最值:对于较复杂函数,可运用导数,求出在给定区间上的极值,最后结合端点值,求出最值.【知识点2函数的奇偶性及其应用】1.函数奇偶性的判断判断函数的奇偶性,其中包括两个必备条件:(1)定义域关于原点对称,这是函数具有奇偶性的必要不充分条件,所以首先考虑定义域;(2)判断f(x)与f(-x)是否具有等量关系,在判断奇偶性的运算中,可以转化为判断奇偶性的等价等量关系式(f(x)+f(-x)=0(奇函数)或f(x)-f(-x)=0(偶函数))是否成立.(3)运算函数的奇偶性规律:运算函数是指两个(或多个)函数式通过加、减、乘、除四则运算所得的函数,如f(x)+g(x),f(x)-g(x),f(x)×g(x),f(x)÷g(x).对于运算函数有如下结论:奇±奇=奇;偶±偶=偶;奇±偶=非奇非偶;奇×(÷)奇=偶;奇×(÷)偶=奇;偶×(÷)偶=偶.(4)复合函数y=f[g(x)]的奇偶性原则:内偶则偶,两奇为奇.(5)常见奇偶性函数模型奇函数:①函数f(x)=ma x+1a x-1(x≠0)或函数f(x)=m a x-1a x+1.②函数f(x)=±(a x-a-x).③函数f(x)=log a x+mx-m=log a1+2mx-m或函数f(x)=log a x-mx+m=log a1-2mx+m④函数f(x)=log a(x2+1+x)或函数f(x)=log a(x2+1-x).2.函数奇偶性的应用(1)利用函数的奇偶性可求函数值或求参数的取值,求解的关键在于借助奇偶性转化为求已知区间上的函数或得到参数的恒等式,利用方程思想求参数的值.(2)画函数图象:利用函数的奇偶性可画出函数在其对称区间上的图象,结合几何直观求解相关问题.【知识点3函数的周期性与对称性常用结论】1.函数的周期性常用结论(a是不为0的常数)(1)若f(x+a)=f(x),则T=a;(2)若f(x+a)=f(x-a),则T=2a;(3)若f(x+a)=-f(x),则T=2a;(4)若f(x+a)=f(1x),则T=2a;(5)若f(x+a)=f(1x),则T=2a;(6)若f(x+a)=f(x+b),则T=|a-b|(a≠b);2.对称性的三个常用结论(1)若函数f(x)满足f(a+x)=f(b-x),则y=f(x)的图象关于直线x=a+b2对称.(2)若函数f(x)满足f(a+x)=-f(b-x),则y=f(x)的图象关于点a+b2,0对称.(3)若函数f(x)满足f(a+x)+f(b-x)=c,则y=f(x)的图象关于点a+b2,c 2对称.3.函数的的对称性与周期性的关系(1)若函数y=f(x)有两条对称轴x=a,x=b(a<b),则函数f(x)是周期函数,且T=2(b-a);(2)若函数y=f(x)的图象有两个对称中心(a,c),(b,c)(a<b),则函数y=f(x)是周期函数,且T=2(b-a);(3)若函数y=f(x)有一条对称轴x=a和一个对称中心(b,0)(a<b),则函数y=f(x)是周期函数,且T=4(b-a).举一反三【题型1函数的单调性的综合应用】1(2023·广东深圳·统考模拟预测)已知函数f x 的定义域为R,若对∀x∈R都有f3+x= f1-x,且f x 在2,+∞上单调递减,则f1 ,f2 与f4 的大小关系是()A.f4 <f1 <f2B.f2 <f1 <f4C.f1 <f2 <f4D.f4 <f2 <f1【解题思路】由f3+x=f1-x,得到f1 =f3 ,利用单调性即可判断大小关系,即可求解.【解答过程】因为对∀x∈R都有f3+x=f1-x,所以f1 =f3-2=f[1-(-2)]=f3 又因为f x 在2,+∞上单调递减,且2<3<4,所以f4 <f3 <f2 ,即f4 <f1 <f2 .故选:A.【变式训练】1(2023·山西朔州·怀仁市第一中学校校考二模)定义在R上的函数f(x)满足f2-x=f x ,且当x ≥1时,f (x )单调递增,则不等式f 2-x ≥f (x +1)的解集为()A.12,+∞ B.0,12C.-∞,-12D.-∞,12【解题思路】根据函数的对称性和单调性即可.【解答过程】由f 2-x =f (x ),得f (x )的对称轴方程为x =1,故2-x -1 ≥x +1 -1 ,即(1-x )2≥x 2,解得x ≤12.故选:D .2(2023上·江西鹰潭·高三校考阶段练习)已知函数f x =-x 2+2ax +4,x ≤1,1x,x >1是-12,+∞ 上的减函数,则a 的取值范围是()A.-1,-12B.-∞,-1C.-1,-12D.-∞,-1【解题思路】首先分析知,x >1,函数单调递减,则x ≤1也应为减函数,同时注意分界点处的纵坐标大小关系即可列出不等式组,解出即可.【解答过程】显然当x >1时,f x =1x为单调减函数,f x <f 1 =1当x ≤1时,f x =-x 2+2ax +4,则对称轴为x =-2a2×-1=a ,f 1 =2a +3若f x 是-12,+∞上减函数,则a ≤-122a +3≥1解得a ∈-1,-12 ,故选:A .3(2023·四川绵阳·统考三模)设函数f x 为x -1与x 2-2ax +a +3中较大的数,若存在x 使得f x ≤0成立,则实数a 的取值范围为()A.-43,-1 ∪1,4 B.-∞,-43∪4,+∞ C.-∞,1-132∪1+132,4D.-1,1【解题思路】根据绝对值函数的图像和二次函数讨论对称轴判定函数的图像即可求解.【解答过程】因为f x =max x -1,x 2-2ax +a +3 ,所以f x 代表x -1与x 2-2ax +a +3两个函数中的较大者,不妨假设g (x )=|x |-1,h (x )=x 2-2ax +a +3g (x )的函数图像如下图所示:h(x)=x2-2ax+a+3是二次函数,开口向上,对称轴为直线x=a,①当a<-1时,h(x)=x2-2ax+a+3在-1,1上是增函数,需要h(-1)=(-1)2-2a(-1)+a+3=3a+4≤0即a≤-4 3,则存在x使得f x ≤0成立,故a≤-4 3;②当-1≤a≤1时,h(x)=x2-2ax+a+3在-1,1上是先减后增函数,需要h(x)min=h(a)=a2-2a⋅a+a+3=-a2+a+3≤0,即a2-a-3≥0,解得a≥1+132或a≤1-132,又1+132>1,1-132<-1故-1≤a≤1时无解;③当a>1时,h(x)=x2-2ax+a+3在-1,1上是减函数,需要h(1)=12-2a+a+3=-a+4≤0即a≥4,则存在x使得f x ≤0成立,故a≥4.综上所述,a的取值范围为-∞,-4 3∪4,+∞.故选:B.【题型2函数的最值问题】1(2023·江西九江·校考模拟预测)若0<x<6,则6x-x2有()A.最小值3B.最大值3C.最小值9D.最大值9【解题思路】根据二次函数的性质进行求解即可.【解答过程】令y =6x -x 2=-(x -3)2+9,对称轴为x =3,开口向下,因为0<x <6,所以当x =3时,6x -x 2有最大值9,没有最小值,故选:D .【变式训练】1(2023·全国·校联考三模)已知函数f x =bx -b +3 x 3在-1,1 上的最小值为-3,则实数b的取值范围是()A.-∞,-4B.9,+∞C.-4,9D.-92,9【解题思路】由已知可得当-1≤x <1时,可得bx 1+x ≥-3x 2+x +1 恒成立,通过分离变量,结合函数性质可求b 的取值范围【解答过程】因为f 1 =-3,函数f x =bx -b +3 x 3在-1,1 上的最小值为-3,所以对∀x ∈-1,1 ,f x ≥-3恒成立,所以bx -b +3 x 3≥-3恒成立,即bx 1-x 2 ≥-31-x 3 恒成立,当x =1时,b ∈R ,当-1≤x <1时,可得bx 1+x ≥-3x 2+x +1 恒成立.当x =0或x =-1时,不等式显然成立;当0<x <1时,b ≥-3x 2+x +1 x 1+x =-31+1x 2+x,因为x 2+x ∈0,2 ,所以1x 2+x ∈12,+∞ ,1+1x 2+x ∈32,+∞ ,-31+1x 2+x∈-∞,-92 ,所以b ≥-92;当-1<x <0时,b ≤-31+1x 2+x,因为x 2+x ∈-14,0 ,所以1x 2+x ∈-∞,-4 ,1+1x 2+x ∈-∞,-3 ,-31+1x 2+x∈9,+∞ ,所以b ≤9.综上可得,实数b 的取值范围是-92,9.故选:D .2(2023上·广东广州·高一校考阶段练习)定义一种运算min a ,b =a ,a ≤bb ,a >b,设f x =min 4+2x -x 2,x -t (t 为常数,且x ∈[-3,3],则使函数f x 的最大值为4的t 的值可以是()A.-2或4B.6C.4或6D.-4【解题思路】根据定义,先计算y=4+2x-x2在x∈-3,3上的最大值,然后利用条件函数f(x)最大值为4,确定t的取值即可.【解答过程】y=4+2x-x2=-x-12+5在x∈-3,3上的最大值为5,所以由4+2x-x2=4,解得x=2或x=0,所以x∈0,2时,y=4+2x-x2>4,所以要使函数f(x)最大值为4,则根据定义可知,当t≤1时,即x=2时,2-t=4,此时解得t=-2,符合题意;当t>1时,即x=0时,0-t=4,此时解得t=4,符合题意;故t=-2或4.故选:A.3(2023·广东惠州·统考一模)若函数f x 的定义域为D,如果对D中的任意一个x,都有f x > 0,-x∈D,且f-xf x =1,则称函数f x 为“类奇函数”.若某函数g x 是“类奇函数”,则下列命题中,错误的是()A.若0在g x 定义域中,则g0 =1B.若g x max=g4 =4,则g x min=g-4=1 4C.若g x 在0,+∞上单调递增,则g x 在-∞,0上单调递减D.若g x 定义域为R,且函数h x 也是定义域为R的“类奇函数”,则函数G x =g x h x 也是“类奇函数”【解题思路】对A,根据“类奇函数”的定义,代入x=0求解即可;对B,根据题意可得g-x=1g x,再结合函数的单调性判断即可;对C,根据g-x=1g x,结合正负分数的单调性判断即可;对D,根据“类奇函数”的定义,推导G x G-x=1判断即可.【解答过程】对于A,由函数g x 是“类奇函数”,所以g x g-x=1,且g x >0,所以当x=0时,g0 g-0=1,即g0 =1,故A正确;对于B,由g x g-x=1,即g-x=1g x,g-x随g x 的增大而减小,若g(x)max=g4 =4,则g(x)min=g-4=14成立,故B正确;对于C,由g x 在0,+∞上单调递增,所以g-x=1g x,在x∈0,+∞上单调递减,设t=-x∈-∞,0 ,∴g t 在t ∈-∞,0 上单调递增,即g x 在x ∈-∞,0 上单调递增,故C 错误;对于D ,由g x g -x =1,h x h -x =1,所以G x G -x =g x g -x h x h -x =1,所以函数G x =g x h x 也是“类奇函数”,所以D 正确;故选:C .【题型3 函数的奇偶性的综合应用】1(2023·广东·东莞市校联考一模)已知函数f (x )是定义在R 上的奇函数,当x >0时,f (x )=ax +1,若f (-2)=5,则不等式f (x )>12的解集为()A.-∞,-12 ∪0,16B.-12,0 ∪0,16C.-∞,-12 ∪16,+∞ D.-12,0 ∪16,+∞ 【解题思路】根据条件可求得x >0时f (x )的解析式,根据函数为奇函数继而可求得当x <0时f (x )的解析式,分情况解出不等式即可.【解答过程】因为函数f (x )是定义在R 上的奇函数,所以f (-2)=-f (2)=5,则f (2)=-5,则2a +1=-5,所以a =-3,则当x >0时,f (x )=-3x +1,当x <0时,-x >0,则f (x )=-f (-x )=-[-3×(-x )+1]=-3x -1,则当x >0时,不等式f (x )>12为-3x +1>12,解得0<x <16,当x <0时,不等式f (x )>12为-3x -1>12,解得x <-12,故不等式的解集为-∞,-12 ∪0,16,故选:A .【变式训练】1(2023·全国·模拟预测)已知函数f (x ),g (x )的定义域均为R ,f (3x +1)为奇函数,g (x +2)为偶函数,f (x +1)+g (1-x )=2,f (0)=-12,则102k =1 g (k )=()A.-51B.52C.4152D.4092【解题思路】由题意,根据函数奇偶性可得f (x )的图象关于点(1,0)中心对称、g (x )的图象关于点(1,2)中心对称,进而可知g (x )是以4为周期的周期函数.求出g (1),g (2),g (3),g (4),结合周期即可求解.【解答过程】因为f (3x +1)为奇函数,所以f (x +1)为奇函数,所以f (x +1)=-f (-x +1),f (x )的图象关于点(1,0)中心对称,f (1)=0.因为g (x +2)为偶函数,所以g (x +2)=g (-x +2),g (x )的图象关于直线x =2对称.由f (x +1)+g (1-x )=2,得f (-x +1)+g (1+x )=2,则-f (x +1)+g (1+x )=2,所以g (x +1)+g (1-x )=4,g (x )+g (2-x )=4,所以g (x )的图象关于点(1,2)中心对称.因为g (x )的图象关于x =2轴对称,所以g (x )+g (2+x )=4,g (x +2)+g (x +4)=4,所以g (x +4)=g (x ),即g (x )是以4为周期的周期函数.因为f (1)=0,f (0)=-12,所以g (1)=2,g (2)=52,g (3)=g (1)=2,g (4)=g (0)=4-g (2)=32,所以102k =1g (k )=25×2+52+2+32 +2+52=4092.故选:D .2(2023·安徽亳州·蒙城第一中学校联考模拟预测)已知函数f x 是定义在R 上的偶函数,函数g x 是定义在R 上的奇函数,且f x ,g x 在0,+∞ 上单调递减,则()A.f f 2 >f f 3B.f g 2 <f g 3C.g g 2 >g g 3D.g f 2 <g f 3【解题思路】利用函数的单调性以及函数的奇偶性,判断各选项的正负即可.【解答过程】因为f x ,g x 在0,+∞ 上单调递减,f x 是偶函数,g x 是奇函数,所以g x 在R 上单调递减,f x 在-∞,0 上单调递增,对于A ,f 2 >f 3 ,但无法判断f 2 ,f 3 的正负,故A 不正确;对于B ,g 2 >g 3 ,但无法判断g 2 ,g 3 的正负,故B 不正确;对于C ,g 2 >g 3 ,g x 在R 上单调递减,所以g g 2 <g g 3 ,故C 不正确;对于D ,f 2 >f 3 ,g x 在R 上单调递减,g f 2 <g f 3 ,故D 正确.故选:D .3(2023·江西吉安·江西省遂川中学校考一模)若定义在R 上的函数f (x )满足:对任意x 1,x 2∈R有f (x 1+x 2)=f (x 1)+f (x 2)-2016,且x >0时,f (x )>2016,记f (x )在[-2017,2017]上的最大值和最小值为M ,N ,则M +N 的值为()A.2016B.2017C.4032D.4034【解题思路】先计算得到f (0)=2016,再构造函数g (x )=f (x )-2016,判断g (x )的奇偶性得出结论.【解答过程】解:令x 1=x 2=0得f (0)=2f (0)-2016,∴f (0)=2016,令x 1=-x 2得f (0)=f (-x 2)+f (x 2)-2016=2016,∴f (-x 2)+f (x 2)=4032,令g(x)=f(x)-2016,则g max(x)=M-2016,g min(x)=N-2016,∵g(-x)+g(x)=f(-x)+f(x)-4032=0,∴g(x)是奇函数,∴g max(x)+g min(x)=0,即M-2016+N-2016=0,∴M+N=4032.故选:C.【题型4函数的对称性的应用】1(2023·江西赣州·统考二模)已知函数f(x)的图像既关于点(-1,1)对称,又关于直线y=x对称,且当x∈[-1,0]时,f(x)=x2,则f174=()A.-194B.-92C.-72D.-174【解题思路】用Γ表示函数y=f x 的图像,设x0,y0∈Γ,根据中心对称性与轴对称性,得到4+y0,-4+x0∈Γ,令4+y0=174,求出y0,即可求出x0,即可得解.【解答过程】用Γ表示函数y=f x 的图像,对任意的x0∈-1,0,令y0=x20,则x0,y0∈Γ,且y0∈0,1,又函数f(x)的图像既关于点(-1,1)对称,且关于直线y=x对称,所以y0,x0∈Γ,则-2-y0,2-x0∈Γ,则2-x0,-y0-2∈Γ,则-4+x0,4+y0∈Γ,则4+y0,-4+x0∈Γ,令4+y0=174,即y0=14,此时x0=-12或x0=12(舍去),此时-4+x0=-4+-1 2=-92,即174,-92∈Γ,因此f174 =-92.故选:B.【变式训练】1(2023·四川绵阳·绵阳中学校考一模)若函数y=f x 满足f a+x+f(a-x)=2b,则说y=f x 的图象关于点a,b对称,则函数f(x)=xx+1+x+1x+2+x+2x+3+...+x+2021x+2022+x+2022x+2023的对称中心是()A.(-1011,2022)B.1011,2022C.(-1012,2023)D.1012,2023【解题思路】求出定义域,由定义域的对称中心,猜想a=-1012,计算出f(-1012+x)+f(-1012-x) =4046,从而求出对称中心.【解答过程】函数定义域为{x|x≠-1,x≠-2...,...x≠-2022,x≠-2023},定义域的对称中心为(-1012,0),所以可猜a=-1012,则f(-1012+x)=-1012+x-1011+x+-1011+x-1010+x+-1010+x-1009+x+...+1009+xx+1010+1010+x1011+x,f(-1012-x)=-1012-x-1011-x +-1011-x-1010-x+-1010-x-1009-x+...+1009-x1010-x+1010-x1011-x=1012+x 1011+x +1011+x1010+x+1010+x1009+x+...+1009-x1010-x+1010-x1011-x,故f(-1012+x)+f(-1012-x)=1010+x1011+x +1012+x 1011+x+1009+xx+1010+1011+x 1010+x⋯+-1012+x-1011+x +1010-x 1011-x=2×2023=4046所以y=f x 的对称中心为(-1012,2023),故选:C.2(2023·四川南充·四川省南充高级中学校考三模)函数f x 和g x 的定义域均为R,且y=f3+3x为偶函数,y=g x+3+2为奇函数,对∀x∈R,均有f x +g x =x2+1,则f7 g7 = ()A.615B.616C.1176D.2058【解题思路】由题意可以推出f x =f6-x,g x =-4-g6-x,再结合f x +g x =x2+1可得函数方程组,解出函数方程组后再代入求值即可.【解答过程】由函数f3+3x为偶函数,则f3+3x=f3-3x,即函数f x 关于直线x=3对称,故f x =f6-x;由函数g x+3+2为奇函数,则g x+3+2=-g-x+3-2,整理可得g x+3+g-x+3=-4,即函数g x 关于3,-2对称,故g x =-4-g6-x;由f x +g x =x2+1,可得f6-x+g6-x=(6-x)2+1,所以f x -4-g x =(6-x)2+1,故f x +g x =x2+1f x -4-g x =(6-x)2+1 ,解得f x =x2-6x+21,g x =6x-20,所以f7 =72-6×7+21=28,g7 =6×7-20=22,所以f7 g7 =28×22=616.故选:B.3(2023·甘肃张掖·高台县校考模拟预测)已知函数f(x)的定义域为R,f x-1的图象关于点(1,0)对称,f3 =0,且对任意的x1,x2∈-∞,0,x1≠x2,满足f x2-f x1x2-x1<0,则不等式x-1f x+1≥0的解集为()A.-∞,1∪2,+∞B.-4,-1∪0,1C.-4,-1∪1,2D.-4,-1∪2,+∞【解题思路】首先根据f(x-1)的图象关于点(1,0)对称,得出(x)是定义在R上的奇函数,由对任意的x1,x2∈(-∞,0),x1≠x2,满足f(x2)-f(x1)x2-x1<0,得出f(x)在(-∞,0)上单调递减,然后根据奇函数的对称性和单调性的性质,求解即可.【解答过程】∵f(x-1)的图象关于点(1,0)对称,∴f(x)的图象关于点(0,0)对称,∴f(x)是定义在R 上的奇函数,∵对任意的x1,x2∈(-∞,0),x1≠x2,满足f(x2)-f(x1)x2-x1<0,∴f(x)在(-∞,0)上单调递减,所以f(x)在(0,+∞)上也单调递减,又f3 =0所以f-3=0,且f0 =0,所以当x∈-∞,-3∪0,3时,f x >0;当x∈-3,0∪3,+∞时,f x <0,所以由x-1f x+1≥0可得x-1<0,-3≤x+1≤0或x-1>0,0≤x+1≤3或x-1=0,解得-4≤x≤-1或1≤x≤2,即不等式x-1f x+1≥0的解集为-4,-1∪1,2.故选:C.【题型5对称性与周期性的综合应用】1(2023·四川宜宾·统考一模)已知函数f x ,g x 的定义域为R,g x 的图像关于x=1对称,且g2x+2为奇函数,g1 =1,f x =g3-x+1,则下列说法正确的个数为()①g(-3)=g(5);②g(2024)=0;③f(2)+f(4)=-4;④2024n=1f(n)=2024.A.1B.2C.3D.4【解题思路】根据奇函数定义得到g-2x+2=-g2x+2,进而得到g x 的对称中心为,再根据对称轴求出周期,通过赋值得到答案.【解答过程】因为g2x+2为奇函数,所以g-2x+2=-g2x+2,则g-x+2=-g x+2,所以g x 对称中心为2,0,又因为g x 的图像关于x=1对称,则g-x+2=g x ,所以-g x+2=g x ,则g x+4=-g x+2=g x ,所以g x 的周期T=4,①g-3=g-3+8=g5 ,所以①正确;②因为g1 =1,g-x+2=g x ,g x 对称中心为2,0,所以g0 =g2 =0,所以g(2024)=g0 =0,所以②正确;③因为f x =g3-x+1,所以f2 =g1 +1=2,因为-g x+2=g x ,所以g-1=-g1 ,则f4 =g-1+1=-g1 +1=0,所以f(2)+f(4)=2,所以③错误;④因为f x =g 3-x +1且g x 周期T =4,所以f x +4 =g 3-x -4 +1=g 3-x +1=f x ,则f x 的周期为T =4,因为f 1 =g 2 +1=1,f 2 =2,f 3 =g 0 +1=1,f 4 =0,所以f 1 +f 2 +f 3 +f 4 =4,所以2024n =1 f (n )=506f 1 +f 2 +f 3 +f 4 =4 =506×4=2024,所以④正确.故选:C .【变式训练】1(2023·北京大兴·校考三模)已知函数f x 对任意x ∈R 都有f x +2 =-f x ,且f -x =-f x ,当x ∈-1,1 时,f x =x 3.则下列结论正确的是()A.函数y =f x 的图象关于点k ,0 k ∈Z 对称B.函数y =f x 的图象关于直线x =2k k ∈Z 对称C.当x ∈2,3 时,f x =x -2 3D.函数y =f x 的最小正周期为2【解题思路】根据f x +2 =-f x 得到f x +2 =f x -2 ,所以f x 的周期为4,根据f -x =-f x 得到f x 关于x =-1对称,画出f x 的图象,从而数形结合得到AB 错误;再根据f x =-f x -2 求出x ∈2,3 时函数解析式;D 选项,根据y =f x 的最小正周期,得到y =f x 的最小正周期.【解答过程】因为f x +2 =-f x ,所以f x =-f x -2 ,故f x +2 =f x -2 ,所以f x 的周期为4,又f -x =-f x ,所以f -x =f x -2 ,故f x 关于x =-1对称,又x ∈-1,1 时,f x =x 3,故画出f x 的图象如下:A 选项,函数y =f x 的图象关于点1,0 不中心对称,故A 错误;B 选项,函数y =f x 的图象不关于直线x =2对称,B 错误;C 选项,当x ∈2,3 时,x -2∈0,1 ,则f x =-f x -2 =-x -2 3,C 错误;D 选项,由图象可知y =f x 的最小正周期为4,又f x +2 =-f x =f x ,故y =f x 的最小正周期为2,D 正确.故选:D .2(2023·四川绵阳·绵阳校考模拟预测)已知函数f x 的定义域为R ,f 1 =0,且f 0 ≠0,∀x ,y∈R 都有f x +y +f x -y =2f x f y ,则下列说法正确的命题是()①f 0 =1;②∀x ∈R ,f -x +f x =0;③f x 关于点1,0 对称;④2023i =1 f (i )=-1A.①②B.②③C.①②④D.①③④【解题思路】利用特殊值法,结合函数的奇偶性、对称性和周期性进行求解即可.【解答过程】对于①,由于∀x ,y ∈R 都有f x +y +f x -y =2f x f y ,所以令x =y =0,则f 0 +f 0 =2f 0 f 0 ,即f 0 =f 20 ,因为f 0 ≠0,所以f 0 =1,所以①正确,对于②,令x =0,则f y +f -y =2f 0 f y =2f y ,所以f y =f -y ,即f x =f -x ,所以∀x ∈R ,f -x -f x =0,所以②错误,对于③,令x =1,则f 1+y +f 1-y =2f 1 f y =0,所以f 1+y =-f 1-y ,即f 1+x =-f 1-x ,所以f x 关于点1,0 对称,所以③正确,对于④,因为f 1+x =-f 1-x ,所以f 2+x =-f -x ,因为f x =f -x ,所以f 2+x =-f x ,所以f 4+x =-f 2+x ,所以f 4+x =f x ,所以f x 的周期为4,在f x +y +f x -y =2f x f y 中,令x =y =1,则f 2 +f 0 =2f 1 f 1 =0,因为f 0 =1,所以f (2)=-1,f (3)=f (-1)=f (1)=0,f (4)=f (0)=1,所以f (1)+f (2)+f (3)+f (4)=0+(-1)+0+1=0,所以2023i =1 f (i )=505×f (1)+f (2)+f (3)+f (4) +f (1)+f (2)+f (3)=-1,所以④正确,故选:D .3(2023·安徽合肥·合肥一中校考模拟预测)已知函数f x 与g (x )的定义域均为R ,f (x +1)为偶函数,且f (3-x )+g (x )=1,f (x )-g (1-x )=1,则下面判断错误的是()A.f x 的图象关于点(2,1)中心对称B.f x 与g x 均为周期为4的周期函数C.2022i =1f (i )=2022D.2023i =0g (i )=0【解题思路】由f (x +1)为偶函数可得函数关于直线x =1轴对称,结合f (3-x )+g (x )=1和f (x )-g (1-x )=1可得f x 的周期为4,继而得到g x 的周期也为4,接着利用对称和周期算出对应的值即可判断选项【解答过程】因为f x +1 为偶函数,所以f x +1 =f -x +1 ①,所以f x 的图象关于直线x =1轴对称,因为f x -g 1-x =1等价于f 1-x -g x =1②,又f 3-x +g x =1③,②+③得f 1-x +f 3-x =2④,即f 1+x +f 3+x =2,即f 2+x =2-f x ,所以f 4+x =2-f 2+x =f x ,故f x 的周期为4,又g x =1-f 3-x ,所以g x 的周期也为4,故选项B 正确,①代入④得f 1+x +f 3-x =2,故f x 的图象关于点2,1 中心对称,且f 2 =1,故选项A 正确,由f 2+x =2-f x ,f 2 =1可得f 0 =1,f 4 =1,且f 1 +f 3 =2,故f 1 +f 2 +f 3 +f 4 =4,故2022i =1 f (i )=505×4+f (1)+f (2)=2021+f (1),因为f 1 与f 3 值不确定,故选项C 错误,因为f 3-x +g x =1,所以g 1 =0,g 3 =0,g 0 =1-f 3 ,g 2 =1-f 1 ,所以g 0 +g 2 =2-f 1 +f 3 =0,故g 0 +g 1 +g 2 +g 3 =0,故2023i =0 g (i )=506×0=0,所以选项D 正确,故选:C .【题型6 类周期函数】1(2023·安徽合肥·合肥一六八中学校考模拟预测)定义在R 上的函数f x 满足f x +1 =12f x ,且当x ∈0,1 时,f x =1-2x -1 .当x ∈m ,+∞ 时,f x ≤332,则m 的最小值为()A.278B.298C.134D.154【解题思路】根据已知计算出f x =12n 1-2x -2n +1 ≤12n ,画出图象,计算f x =332,解得x =298,从而求出m 的最小值.【解答过程】由题意得,当x ∈1,2 时,故f x =12f x -1 =121-2x -3 ,当x ∈2,3 时,故f x =12f x -1 =141-2x -5 ⋯,可得在区间n ,n +1 n ∈Z 上,f x =12n 1-2x -2n +1 ≤12n ,所以当n ≥4时,f x ≤332,作函数y =f x 的图象,如图所示,当x ∈72,4 时,由f x =181-2x -7 =332,2x -7 =14,x =298,则m ≥298,所以m 的最小值为298故选:B .【变式训练】1(2023上·湖南长沙·高三校考阶段练习)定义域为R 的函数f x 满足f x +2 =2f x -1,当x∈0,2 时,f x =x 2-x ,x ∈0,1 1x,x ∈1,2.若x ∈0,4 时,t 2-7t 2≤f x ≤3-t 恒成立,则实数t 的取值范围是()A.1,2B.1,52C.12,2D.2,52【解题思路】由f (x +2)=2f (x )-1,求出x ∈(2,3),以及x ∈[3,4]的函数的解析式,分别求出(0,4]内的四段的最小值和最大值,注意运用二次函数的最值和函数的单调性,再由t 2-7t2≤f x ≤3-t 恒成立即为t 2-7t2≤f x min ,f x max ≤3-t ,解不等式即可得到所求范围【解答过程】当x ∈(2,3),则x -2∈(0,1),则f (x )=2f (x -2)-1=2(x -2)2-2(x -2)-1,即为f (x )=2x 2-10x +11,当x ∈[3,4],则x -2∈[1,2],则f (x )=2f (x -2)-1=2x -2-1.当x ∈(0,1)时,当x =12时,f (x )取得最小值,且为-14;当x ∈[1,2]时,当x =2时,f (x )取得最小值,且为12;当x ∈(2,3)时,当x =52时,f (x )取得最小值,且为-32;当x ∈[3,4]时,当x =4时,f (x )取得最小值,且为0.综上可得,f (x )在(0,4]的最小值为-32.若x ∈(0,4]时, t 2-7t2≤f x min 恒成立,则有t 2-7t 2≤-32.解得12≤t ≤3.当x ∈(0,2)时,f (x )的最大值为1,当x ∈(2,3)时,f (x )∈-32,-1 ,当x ∈[3,4]时,f (x )∈[0,1],即有在(0,4]上f (x )的最大值为1.由f x max ≤3-t ,即为1≤3-t ,解得t ≤2,综上,即有实数t 的取值范围是12,2.故选:C .2(2022·四川内江·校联考二模)定义域为R 的函数f (x )满足f (x +2)=3f (x ),当x ∈[0,2]时,f (x )=x 2-2x ,若x ∈[-4,-2]时,f (x )≥1183t-t 恒成立,则实数t 的取值范围是()A.-∞,-1 ∪0,3B.-∞,-3 ∪0,3C.-1,0 ∪3,+∞D.-3,0 ∪3,+∞【解题思路】根据题意首先得得到函数的具体表达式,由x ∈[-4,-2],所以x +4∈[0,2],所以f (x +4)=x 2+6x +8,再由f (x +4)=3f (x +2)=9f (x )可得出f (x )的表达式,在根据函数思维求出f (x )最小值解不等式即可.【解答过程】因为x ∈[-4,-2],所以x +4∈[0,2],因为x ∈[0,2]时,f x =x 2-2x ,所以f x +4 =(x +4)2-2(x +4)=x 2+6x +8,因为函数f x 满足f x +2 =3f x ,所以f x +4 =3f x +2 =9f x ,所以f x =19f x +4 =19x 2+6x +8 ,x ∈[-4,-2],又因为x ∈[-4,-2],f x ≥1183t-t 恒成立,故1183t -t ≤f x min =-19,解不等式可得t ≥3或-1≤t <0.故选C .3(2023上·浙江台州·高一校联考期中)设函数f x 的定义域为R ,满足f x =2f x -2 ,且当x∈0,2 时,f x =x 2-x .若对任意x ∈-∞,m ,都有f x ≤3,则m 的取值范围是()A.-∞,52B.-∞,72C.-∞,92D.-∞,112【解题思路】根据给定条件分段求解析式及对应函数值集合,再利用数形结合即得.【解答过程】因为函数f x 的定义域为R ,满足f x =2f x -2 ,且当x ∈0,2 时,f x =x 2-x =-x -1 2+1∈0,1 ,当x ∈(2,4],时,x -2∈(0,2],则f (x )=2f (x -2)=2x -2 2-x -2 =-2x -3 2+2∈0,2 ,当x ∈(4,6],时,x -4∈(0,2],则f (x )=4f (x -2)=4x -2-2 4-x -2 =-4x -5 2+4∈0.4 ,当x ∈(-2,0],时,x +2∈(0,2],则f (x )=12f (x +2)=12(x +2)-x =-12x +1 2+12∈0,12,作出函数f x 的大致图象,对任意x ∈-∞,m ,都有f x ≤3,设m 的最大值为t ,则f t =3,所以-4t -5 2+4=3,解得t =92或t =112,结合图象知m 的最大值为92,即m 的取值范围是-∞,92.故选:C .【题型7 抽象函数的性质】1(2023·新疆乌鲁木齐·统考二模)已知f x ,g x 都是定义在R 上的函数,对任意x ,y 满足f x -y=f x g y -g x f y ,且f -2 =f 1 ≠0,则下列说法正确的是()A.f 0 =1B.函数g 2x +1 的图象关于点1,0 对称C.g 1 +g -1 =0D.若f 1 =1,则2023n =1 f n =1【解题思路】利用赋值法结合题目给定的条件可判断AC ,取f x =sin2π3x ,g x =cos 2π3x 可判断B ,对于D ,通过观察选项可以推断f x 很可能是周期函数,结合f x g y ,g x f y 的特殊性及一些已经证明的结论,想到令y =-1和y =1时可构建出两个式子,两式相加即可得出f x +1 +f x -1 =-f x ,进一步得出f x 是周期函数,从而可求2023n =1 f n 的值.【解答过程】解:对于A ,令x =y =0,代入已知等式得f 0 =f 0 g 0 -g 0 f 0 =0,得f 0 =0,故A 错误;对于B ,取f x =sin 2π3x ,g x =cos 2π3x ,满足f x -y =f x g y -g x f y 及f -2 =f 1 ≠0,因为g 3 =cos2π=1≠0,所以g x 的图象不关于点3,0 对称,所以函数g 2x +1 的图象不关于点1,0 对称,故B 错误;对于C ,令y =0,x =1,代入已知等式得f 1 =f 1 g 0 -g 1 f 0 ,可得f 1 1-g 0 =-g 1 f 0 =0,结合f 1 ≠0得1-g 0 =0,g 0 =1,再令x =0,代入已知等式得f -y =f 0 g y -g 0 f y ,将f 0 =0,g 0 =1代入上式,得f -y =-f y ,所以函数f x 为奇函数.令x =1,y =-1,代入已知等式,得f 2 =f 1 g -1 -g 1 f -1 ,因为f -1 =-f 1 ,所以f 2 =f 1 g -1 +g 1 ,又因为f 2 =-f -2 =-f 1 ,所以-f 1 =f 1 g -1 +g 1 ,因为f 1 ≠0,所以g 1 +g -1 =-1,故C 错误;对于D ,分别令y =-1和y =1,代入已知等式,得以下两个等式:f x +1 =f x g -1 -g x f -1 ,f x -1 =f x g 1 -g x f 1 ,两式相加易得f x +1 +f x -1 =-f x ,所以有f x +2 +f x =-f x +1 ,即:f x =-f x +1 -f x +2 ,有:-f x +f x =f x +1 +f x -1 -f x +1 -f x +2 =0,即:f x -1 =f x +2 ,所以f x 为周期函数,且周期为3,因为f 1 =1,所以f -2 =1,所以f 2 =-f -2 =-1,f 3 =f 0 =0,所以f 1 +f 2 +f 3 =0,所以2023n =1 f n =1=f 1 +f 2 +f 3 +⋯+f 2023 =f 2023 =f 1 =1,故D 正确.故选:D .【变式训练】1(2023·福建宁德·福鼎市校考模拟预测)已知函数f x 及其导函数f x 的定义域均为R ,对任意的x ,y ∈R ,恒有f x +y +f x -y =2f x f y ,则下列说法正确的个数是()①f 0 =0;②fx 必为奇函数;③f x +f 0 ≥0;④若f (1)=12,则2023n =1f (n )=12.A.1B.2C.3D.4【解题思路】利用赋值法可判断①;利用赋值法结合函数奇偶性定义判断②;赋值,令y =x ,得出f 2x+f0 ≥0,变量代换可判断③;利用赋值法求出f(n)部分函数值,推出其值具有周期性,由此可计算2023n=1f(n),判断④,即可得答案.【解答过程】令x=y=0,则由f x+y+f x-y=2f x f y 可得2f0 =2f20 ,故f(0)=0或f0 =1,故①错误;当f(0)=0时,令y=0,则f(x)+f(x)=2f(x)f(0)=0,则f(x)=0,故f (x)=0,函数f (x)既是奇函数又是偶函数;当f(0)=1时,令x=0,则f(y)+f(-y)=2f(0)f(y),所以f-y=f y ,则-f (-y)=f (y),即f (-y)=-f (y),则f (x)为奇函数,综合以上可知f (x)必为奇函数,②正确;令y=x,则f2x+f0 =2f2x ,故f2x+f0 ≥0.由于x∈R,令t=2x,t∈R,即f t +f0 ≥0,即有f x +f0 ≥0,故③正确;对于D,若f1 =12,令x=1,y=0,则f1 +f1 =2f1 f0 ,则f(0)=1,令x=y=1,则f2 +f0 =2f21 ,即f2 +1=12,∴f2 =-12,令x=2,y=1,则f3 +f1 =2f2 f1 ,即f3 +12=-12,∴f(3)=-1,令x=3,y=1,则f4 +f2 =2f3 f1 ,即f4 -12=-1,∴f(4)=-12,令x=4,y=1,则f5 +f3 =2f4 f1 ,即f5 -1=-12,∴f(5)=12,令x=5,y=1,则f6 +f4 =2f5 f1 ,即f6 -12=12,∴f(6)=1,令x=6,y=1,则f7 +f5 =2f6 f1 ,即f7 +12=1,∴f(7)=12,令x=7,y=1,则f8 +f6 =2f7 f1 ,即f8 +1=12,∴f(8)=-12,⋯⋯,由此可得f(n),n∈N*的值有周期性,且6个为一周期,且f(1)+f(2)+f(3)+f(4)+f(5)+f(6)=0,故2023n=1f n =337×[f(1)+f(2)+f(3)+f(4)+f(5)+f(6)]+f(1)=12,故④正确,即正确的是②③④,故选:C.2(2023·河南·校联考模拟预测)已知函数f x 对任意实数x,y恒有f(x-y)+f(x+y)=f(2x)成立,且当x<0时,f(x)>0.(1)求f(0)的值;(2)判断f x 的单调性,并证明;(3)解关于x的不等式:f x2-(a+2)x+f(a+y)+f(a-y)>0.【解题思路】(1)根据题意,令x=0,y=0,即可求得f(0)=0;(2)令x=0,得到f(-y)=-f(y),所以f x 为奇函数,在结合题意和函数单调性的定义和判定方法,即可求解;(3)化简不等式为f x2-(a+2)x>f(-2a),结合函数f x 的单调性,把不等式转化为x2-(a+2)x <-2a,结合一元二次不等式的解法,即可求解.【解答过程】(1)解:因为函数f(x)对任意实数x,y恒有f(x-y)+f(x+y)=f(2x)成立,令x=0,y=0,则f(0)+f(0)=f(0),所以f(0)=0.(2)解:函数f x 为R上的减函数.证明:令x=0,则f(-y)+f(y)=f(0)=0,所以f(-y)=-f(y),故f x 为奇函数.任取x1,x2∈R,且x1<x2,则x1-x2<0,因为当x<0时,f(x)>0,所以f x1-x2>0,所以f x1-f x2=f x1+f-x2=fx1-x22+x1+x22+f x1-x22-x1+x22=f x1-x2>0,即f x1>f x2,所以f x 是R上的减函数.(3)解:根据题意,可得f x2-(a+2)x>-[f(a+y)+f(a-y)]=-f(2a)=f(-2a),由(2)知f x 在R上单调递减,所以x2-(a+2)x<-2a,即x2-(a+2)x+2a<0,可得(x-2)(x-a)<0,当a>2时,原不等式的解集为(2,a);当a=2时,原不等式的解集为∅;当a<2时,原不等式的解集为(a,2).3(2023上·广东东莞·高一校联考期中)已知函数f x 对任意实数x,y恒有f x+y=f x +f y ,当x>0时,f x <0,且f1 =-2.(1)判断f x 的奇偶性;(2)判断函数单调性,求f x 在区间-3,3上的最大值;(3)若f x <m2-2am+2对所有的x∈-1,1,a∈-1,1恒成立,求实数m的取值范围.【解题思路】(1)令x=y=0,求得f0 =0,再令y=-x,从而得f-x=-f x ,从而证明求解. (2)设x1,x2∈R且x1<x2,结合条件用单调性的定义证明函数f x 的单调性,然后利用单调性求解区间-3,3上的最大值.(3)根据函数f x <m2-2am+2对所有的x∈-1,1,a∈-1,1恒成立,说明f x 的最大值2小于右边,因此先将右边看作a的函数,解不等式组,即可得出m的取值范围.【解答过程】(1)f x 为奇函数,证明如下:令x=y=0,则f0+0=2f0 ,所以f0 =0,令y=-x,则f x-x=f x +f-x=f0 =0,所以:f-x=-f x 对任意x∈R恒成立,所以函数f x 为奇函数.(2)f x 在R上是减函数,证明如下:任取x1,x2∈R且x1<x2,则x2-x1>0f x2-f x1=f x2+f-x1=f x2-x1<0,所以f x2<f x1,所以f x 在R上为减函数.当x∈-3,3时,f x 单调递减,所以当x=-3时,f x 有最大值为f-3,因为f3 =f2 +f1 =3f1 =-2×3=-6,所以f-3=-f3 =6,故f x 在区间-3,3上的最大值为6.(3)由(2)知f x 在区间-1,1上单调递减,所以f x ≤f-1=-f1 =2,因为f x <m2-2am+2对所有的x∈-1,1,a∈-1,1恒成立,即m2-2am>0对任意a∈-1,1恒成立,令g a =-2am+m2,则g-1>0g1 >0,即2m+m2>0-2m+m2>0,解得:m>2或m<-2.故m的取值范围为-∞,-2∪2,+∞.【题型8函数性质的综合应用】1(2023上·河北石家庄·高一校考阶段练习)已知函数f(x)=a x,g(x)=b⋅a-x+x,a>0且a≠1,若f(1)+g(1)=52,f(1)-g(1)=32,设h(x)=f(x)+g(x),x∈[-4,4].(1)求函数h(x)的解析式并判断其奇偶性;(2)判断函数h(x)的单调性(不需证明),并求不等式h(2x+1)+h(2x-1)≥0的解集.【解题思路】(1)由f(1)+g(1)=52、f(1)-g(1)=32代入可解出a、b,得到h(x),再计算h(x)与h(-x)的关系即可得到奇偶性;(2)分别判断h(x)中每一部分的单调性可得h(x)的单调性,结合函数的单调性与奇偶性解决该不等式即可得.【解答过程】(1)由f(1)+g(1)=52,f(1)-g(1)=32,即有a+ba+1=52a-ba-1=32,解得a=2b=-1,即f(x)=2x,g(x)=-2-x+x,则h(x)=2x-2-x+x,其定义域为R,h (-x )=2-x -2x -x =-2x -2-x +x =-h (x ),故h (x )为奇函数.(2)h (x )=2x -2-x +x ,由2x 在R 上单调递增,-2-x 在R 上单调递增,x 在R 上单调递增,故h (x )在R 上单调递增,由h (2x +1)+h (2x -1)≥0,且h (x )为奇函数,即有h (2x +1)≥-h (2x -1)=h 1-2x ,即有2x +1≥1-2x ,解得x ≥0,故该不等式的解集为x x ≥0 .【变式训练】1(2023上·上海·高一校考期中)已知定义在全体实数上的函数f x 满足:①f x 是偶函数;②f x 不是常值函数;③对于任何实数x 、y ,都有f x +y =f x f y -f 1-x f 1-y .(1)求f 1 和f 0 的值;(2)证明:对于任何实数x ,都有f x +4 =f x ;(3)若f x 还满足对0<x <1有f x >0,求f 13+f 23 +⋯+f 20263 的值.【解题思路】(1)取x =1,y =0代入计算得到f 1 =0,取y =0得到f x =f x f 0 ,得到答案.(2)取y =1,结合函数为偶函数得到f x +2 =-f x ,变换得到f x +4 =f x ,得到证明.(3)根据函数的周期性和奇偶性计算f 13 +f 23 +⋯+f 123 =0,取x =y =13和取x =13,y =-13得到f 13 =32,根据周期性得到f 13 +f 23 +⋯+f 20263=-f 13 -1,计算得到答案.【解答过程】(1)f x +y =f x f y -f 1-x f 1-y取x =1,y =0得到f 1 =f 1 f 0 -f 0 f 1 =0,即f 1 =0;取y =0得到f x =f x f 0 -f 1-x f 1 =f x f 0 ,f x 不是常值函数,故f 0 =1;(2)f x +y =f x f y -f 1-x f 1-y ,取y =1得到f x +1 =f x f 1 -f 1-x f 0 =-f 1-x ,f x 是偶函数,故f x +1 =-f x -1 ,即f x +2 =-f x ,f x +4 =-f x +2 =f x .(3)f x +2 +f x =0,f x 为偶函数,取x =-13,则f 53 +f -13 =0,即f 53 +f 13 =0;取x =-23,则f 43 +f -23 =0,即f 43 +f 23=0;故f 73+f 83 +f 103 +f 113 =-f 13 -f 23 -f 43 -f 53 =0,f 2 =-f 0 =-1,f 3 =f -1 =f 1 =0,f 4 =f 0 =1,故f 13+f 23 +⋯+f 123 =0,取x =y =13得到f 23 =f 213 -f 223,取x =13,y =-13得到f 0 =f 213 -f 23 f 43 =f 213 +f 223=1,f 13 >0,f 23 >0,解得f 13 =32,f 13+f 23 +⋯+f 20263 =-f 113 -f 123 =-f 13 -1=-32-1.2(2023下·山西运城·高二统考期末)已知f x =e x -1+e 1-x +x 2-2x +a ,(1)证明:f x 关于x =1对称;(2)若f x 的最小值为3(i )求a ;(ii )不等式f m e x +e -x +1 >f e x -e -x 恒成立,求m 的取值范围【解题思路】(1)代入验证f (x )=f (2-x )即可求解,(2)利用单调性的定义证明函数的单调性,即可结合对称性求解a =2,分离参数,将恒成立问题转化为m >e x -e -x -1e x +e -xmax ,构造函数F (x )=e x -e -x -1e x +e-x ,结合不等式的性质即可求解最值.【解答过程】(1)证明:因为f x =e x -1+e 1-x +x 2-2x +a ,所以f (2-x )=e 2-x -1+e1-(2-x )+(2-x )2-2(2-x )+a =e 1-x +e x -1+x 2-2x +a ,所以f (x )=f (2-x ),所以f (x )关于x =1对称.(2)(ⅰ)任取x 1,x 2∈(1,+∞),且x 1<x 2f x 1 -f x 2 =e x 1-1+e1-x 1+x 21-2x 1-ex 2-1+e1-x 2+x 22-2x 2=e x 1-1-ex 2-1+e1-x 1-e1-x 2+x 21-x 22 -2x 1-x 2=(ex 1-1-ex 2-1)(e x 1-1e x 2-1-1)ex 1-1ex 2-1+(x 1-x 2)(x 1+x 2-2)∵1<x 1<x 2,∴0<x 1-1<x 2-1,∴e x 1-1>1,ex 2-1>1,ex 1-1-ex 2-1<0,ex 1-1e x 2-1-1>0,x 1-x 2<0,x 1+x 2-2>0,∴f (x 1)<f (x 2),所以f (x )在1,+∞ 上单调递增,又f (x )关于x =1对称,则在-∞,1 上单调递减.所以f (x )min =f (1)=1+a =3,所以a =2.(单调性也可以用单调性的性质、复合函数的单调性判断、导数证明)(ⅱ)不等式f (m (e x +e -x )+1)>f (e x -e -x )恒成立等价于(m (e x +e -x )+1)-1 >e x -e -x -1 恒成立, 即m >ex-e -x -1 e x +e -x =e x -e -x -1e x +e -x恒成立,即m >e x -e -x -1e x +e -xmax令F (x )=e x -e -x -1e x +e -x ,则F (x )=e 2x -e x -1e 2x +1=1-e x +2e 2x +1,令e x +2=n ,n ∈2,+∞ ,则e x =n -2则g n =1-n n 2-4n +5=1-1n -4+5n,因为n ∈2,+∞ ,n -4+5n ≥25-4,n =5取等号,则g n ∈-52,1,所以g n ∈0,52,所以m >52,即m ∈-∞,-52 ∪52,+∞ .3(2023下·广东·高一统考期末)已知函数y =φx 的图象关于点P a ,b 成中心对称图形的充要条件是φa +x +φa -x =2b .给定函数f x =x -6x +1及其图象的对称中心为-1,c .(1)求c 的值;(2)判断f x 在区间0,+∞ 上的单调性并用定义法证明;(3)已知函数g x 的图象关于点1,1 对称,且当x ∈0,1 时,g x =x 2-mx +m .若对任意x 1∈0,2 ,总存在x 2∈1,5 ,使得g x 1 =f x 2 ,求实数m 的取值范围.【解题思路】(1)根据函数的对称性得到关于c 的方程,解出即可求出函数的对称中心;(2)利用函数单调性的定义即可判断函数f (x )单增,(3)问题转化为g (x )在[0,2]上的值域A ⊆[-2,4],通过讨论m 的范围,得到关于m 的不等式组,解出即可.【解答过程】(1)由于f (x )的图象的对称中心为-1,c ,则f (-1+x )+f (-1-x )=2c ,即(x -1)-6x -1+1+(-x -1)-6-x -1+1=2c ,整理得-2=2c ,解得:c =-1,故f (x )的对称中心为(-1,-1);(2)函数f (x )在(0,+∞)递增;设0<x 1<x 2,则f x 1 -f x 2 =x 1-6x 1+1-x 2+6x 2+1=x 1-x 2 +6x 1-x 2 x 2+1 x 1+1=x 1-x 2 1+6x 2+1 x 1+1,由于0<x 1<x 2,所以x 1-x 2<0, 6x 2+1 x 1+1>0,所以f x 1 -f x 2 <0⇒f x 1 <f x 2 ,故函数f (x )在(0,+∞)递增;。
新高考数学复习考点知识提升专题训练(三十) 对数函数的性质及应用(一)基础落实1.(多选)若log a 2<log b 2<0,则下列结论正确的是( ) A .0<b <1 B .0<a <1 C .a >b D .b >a >1解析:选ABC 因为log a 2<0,log b 2<0, 所以0<a <1,0<b <1, 又log a 2<log b 2,所以a >b . 2.若集合A ={}x |3x 2+x -2≤0,则A ∩B =( )A.⎣⎡⎦⎤-1,23B.⎣⎡⎦⎤23,1 C.⎝⎛⎦⎤12,1D.⎝⎛⎦⎤12,23解析:选D A ={}x |3x 2+x -2≤0=⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪-1≤x ≤23, B ={x |log 2(2x -1)≤0}={x |0<2x -1≤1}=⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪12<x ≤1, ∴A ∩B =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪12<x ≤23. 3.已知函数y =log a (2-ax )在(-1,1)上是x 的减函数,则a 的取值范围是( ) A .(0,2) B .(1,2) C .(1,2] D .[2,+∞)解析:选C4.已知a =log 23,b =log 2e ,c =ln 2,则a ,b ,c 的大小关系为( ) A .c >a >b B .c >b >a C .b >a >c D .a >b >c解析:选D 因为函数y =log 2x ,y =ln x 在定义域上单调递增,又3>e >2,所以log 23>log 2e >log 22=1,所以a >b >1,ln e >ln 2,所以c <1,所以a >b >c .5.(多选)对于函数f (x )=lg ⎝⎛⎭⎫1|x -2|+1,下列说法正确的有( )A .f (x +2)是偶函数B .f (x +2)是奇函数C .f (x )在区间(-∞,2)上是减函数,在区间(2,+∞)上是增函数D .f (x )没有最小值解析:选AD 对A 、B ,因为f (x )=lg ⎝ ⎛⎭⎪⎫1|x -2|+1,所以f (x +2)=lg ⎝⎛⎭⎫1|x |+1,又f (-x +2)=lg ⎝ ⎛⎭⎪⎫1|-x |+1=lg ⎝⎛⎭⎫1|x |+1, 故f (x +2)为偶函数,故A 正确,B 错误. 对C ,因为f (x )=当x ∈(2,+∞)时,因为y =1x -2在x ∈(2,+∞)为减函数,故y =1x -2+1为减函数,所以y =lg ⎝ ⎛⎭⎪⎫1x -2+1在区间(2,+∞)为减函数.故C 错误. 对D ,因为当x ∈(2,+∞)时,y =lg ⎝ ⎛⎭⎪⎫1x -2+1为减函数.故当x →+∞时,y →0.故f (x )没有最小值.故D 正确. 6.已知a =e-0.3,b =log 20.6,c =log 3π,则a ,b ,c 从大到小的顺序是________.解析:因为0<e -0.3<e 0=1,log 20.6<log 21=0,log 3π>log 33=1,所以c >a >b . 答案:c >a >b7.设0<a <1,函数f (x )=log a (2a x -2),则使得f (x )<0的x 的取值范围为________.解析:由于y =log a x (0<a <1)在(0,+∞)上为减函数,则2a x -2>1,即a x >32.由于0<a <1,可得x <log a 32.答案:⎝⎛⎭⎫-∞,log a 32 8.函数f (x )=ln(x +2)+ln(4-x )的单调递减区间是________.解析:由得-2<x <4,因此函数f (x )的定义域为(-2,4).f (x )=ln(x +2)+ln(4-x )=ln(-x 2+2x +8) =ln[-(x -1)2+9], 设u =-(x -1)2+9, 又y =ln u 是增函数,u =-(x -1)2+9在(1,4)上是减函数, 因此f (x )的单调递减区间是(1,4). 答案:(1,4)9.比较下列各组值的大小:(1)log 230.5,log 230.6;(2)log 1.51.6,log 1.51.4; (3)log 0.57,log 0.67;(4)log 31.25,log 20.8.解:(1)因为函数y =log 23x 是(0,+∞)上的减函数,且0.5<0.6,所以log 230.5>log 230.6.(2)因为函数y =log 1.5x 是(0,+∞)上的增函数,且1.6>1.4, 所以log 1.51.6>log 1.51.4.(3)因为0>log 70.6>log 70.5,所以1log 70.6<1log 70.5, 即log 0.67<log 0.57.(4)因为log 31.25>log 31=0,log 20.8<log 21=0,所以log 31.25>log 20.8. 10.已知函数f (x )=log a (ax 2-x ). (1)若a =12,求f (x )的单调区间;(2)若f (x )在区间[2,4]上是增函数,求实数a 的取值范围. 解:(1)当a =12时,f (x )=log 12⎝⎛⎭⎫12x 2-x , 由12x 2-x >0,得x 2-2x >0,解得x <0或x >2, 所以函数的定义域为(-∞,0)∪(2,+∞),利用复合函数单调性可得函数的增区间为(-∞,0), 减区间为(2,+∞).(2)令g (x )=ax 2-x ,则函数g (x )的图象为开口向上,对称轴为x =12a的抛物线,①当0<a <1时,要使函数f (x )在区间[2,4]上是增函数,则g (x )=ax 2-x 在[2,4]上单调递减,且g (x )min =ax 2-x >0,②当a >1时,要使函数f (x )在区间[2,4]上是增函数,则g (x )=ax 2-x 在[2,4]上单调递增,且g (x )min =ax 2-x >0,综上可得,a >1.所以实数a 的取值范围为(1,+∞).(二)综合应用1.设函数则满足不等式f (x )+f ⎝⎛⎭⎫x -14>2的x 的取值范围是( ) A.⎝⎛⎭⎪⎫-23+2578,+∞B.⎝⎛⎦⎤78,1C.⎝⎛⎦⎤1,54D.⎝⎛⎭⎫78,+∞ 解析:选D 由已知f (x )是R 上的增函数, 当x >1时,f (x )>2,当x -14>1,即x >54,不等式显然成立,当x ≤1时,f (x )+f ⎝⎛⎭⎫x -14=4x -2+4⎝⎛⎭⎫x -14-2>2,x >78,所以78<x ≤1, 当1<x ≤54时,f (x )=log 2(x +3)>2,f ⎝⎛⎭⎫x -14=4⎝⎛⎭⎫x -14-2=4x -3>0,不等式f (x )+f ⎝⎛⎭⎫x -14>2成立,综上,满足不等式的x 的取值范围为⎝⎛⎭⎫78,+∞. 2.(多选)已知函数f (x )=log a (x +1),g (x )=log a (1-x )(a >0,且a ≠1),则( ) A .函数f (x )+g (x )的定义域为(-1,1) B .函数f (x )+g (x )的图象关于y 轴对称 C .函数f (x )+g (x )在定义域上有最小值0 D .函数f (x )-g (x )在区间(0,1)上是减函数解析:选AB ∵f (x )=log a (x +1),g (x )=log a (1-x )(a >0,且a ≠1), ∴f (x )+g (x )=log a (x +1)+log a (1-x ),由x +1>0且1-x >0得-1<x <1,故A 对;由f (-x )+g (-x )=log a (-x +1)+log a (1+x )=f (x )+g (x )得函数f (x )+g (x )是偶函数, 其图象关于y 轴对称,B 对;∵-1<x <1,∴f (x )+g (x )=log a (1-x 2),∵y =1-x 2在[0,1)上单调递减,由复合函数的单调性可知,当0<a <1时,函数f (x )+g (x )在[0,1)上单调递增,有最小值f (0)+g (0)=log a (1-0)=0;当a >1时,函数f (x )+g (x )在[0,1)上单调递减,无最小值,故C 错;∵f (x )-g (x )=log a (x +1)-log a (1-x ),当0<a <1时,f (x )=log a (x +1)在(0,1)上单调递减,g (x )=log a (1-x )在(0,1)上单调递增,函数f (x )-g (x )在(0,1)上单调递减;当a >1时,f (x )=log a (x +1)在(0,1)上单调递增, g (x )=log a (1-x )在(0,1)上单调递减,函数f (x )-g (x )在(0,1)上单调递增,D 错.故选A 、B.3.已知函数f (x )=|lg x |.若0<a <b ,且f (a )=f (b ),则a +2b 的取值范围是________.解析:因为f (a )=f (b ),所以|lg a |=|lg b |,又b >a >0,所以lg a <0,即a <1,lg b >0,即b >1,所以0<a <1<b ,|lg a |=-lg a ,|lg b |=lg b ,即lg a +lg b =lg(ab )=0,所以b =1a ,则a +2b =a +2a.令g (x )=x +2x ,由对勾函数的性质知函数g (x )在(0,1)上单调递减,所以g (a )>1+21=3,即a +2b的取值范围是(3,+∞).答案:(3,+∞)4.已知f (x )=log 12(x 2-ax -a ).(1)当a =-1时,求f (x )的单调区间及值域;(2)若f (x )在⎝⎛⎭⎫-∞,-12上为单调增函数,求实数a 的取值范围. 解:(1)当a =-1时,f (x )=log 12(x 2+x +1). ∵x 2+x +1=⎝⎛⎭⎫x +122+34≥34, ∴log 12 (x 2+x +1)≤log 1234=2-log 23,∴f (x )的值域为(-∞,2-log 23]. ∵y =x 2+x +1在⎝⎛⎦⎤-∞,-12上递减, 在⎝⎛⎭⎫-12,+∞上递增,y =log 12x 在(0,+∞)上递减,∴f (x )的单调递增区间为⎝⎛⎦⎤-∞,-12, 单调递减区间为⎝⎛⎭⎫-12,+∞.(2)令u (x )=x 2-ax -a =⎝⎛⎭⎫x -a 22-a24-a , ∵f (x )在⎝⎛⎭⎫-∞,-12上为单调增函数, 又y =log 12u (x )为单调减函数,∴u (x )在⎝⎛⎭⎫-∞,-12上为单调减函数,且u (x )>0在⎝⎛⎭⎫-∞,-12上恒成立.解得-1≤a ≤12.故实数a 的取值范围是⎣⎡⎦⎤-1,12. 5.已知函数f (x 2-1)=log mx 22-x 2(m >0,且m ≠1). (1)判断f (x )的奇偶性;(2)解关于x 的不等式f (x )≥log m (3x +1). 解:(1)x +11-x >0⇒(x +1)(1-x )>0⇒-1<x <1.f (x 2-1)=log mx 22-x 2(m >0,且m ≠1), 设x 2-1=t ,则f (t )=log mt +11-t(-1<t <1), 所以f (x )=log m x +11-x (-1<x <1),f (-x )=log m -x +11+x =log m ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +11-x -1=-f (x ),故函数f (x )为奇函数. (2)3x +1>0⇒x >-13.不等式f (x )≥log m (3x +1),即f (x )=log m x +11-x≥log m (3x +1)⎝⎛⎭⎫-13<x <1.当m >1时:x +11-x ≥3x +1且-13<x <1,解得x ∈⎝⎛⎦⎤-13,0∪⎣⎡⎭⎫13,1. 当0<m <1时:x +11-x ≤3x +1且-13<x <1,解得x ∈⎣⎡⎦⎤0,13. 综上所述:当m >1时,解集为⎝⎛⎦⎤-13,0∪⎣⎡⎭⎫13,1; 当0<m <1时,解集为⎣⎡⎦⎤0,13.(三)创新发展(多选)某学校为了加强学生数学核心素养的培养,锻炼学生自主探究学习的能力,他们以函数f (x )=lg1-x1+x为基本素材,研究该函数的相关性质,取得部分研究成果如下:其中研究成果正确的是( ) A .同学甲发现:函数的定义域为(-1,1),且f (x )是偶函数 B .同学乙发现:对于任意的x ∈(-1,1),都有f ⎝⎛⎭⎫2xx 2+1=2f (x )C .同学丙发现:对于任意的a ,b ∈(-1,1),都有f (a )+f (b )=f ⎝⎛⎭⎪⎫a +b 1+abD .同学丁发现:对于函数定义域内任意两个不同的实数x 1,x 2,总满足解析:选BC 对A ,f (x )=lg 1-x 1+x 定义域为1-x1+x >0⇒(1-x )(1+x )>0,解得x ∈(-1,1).又f (-x )=lg 1+x 1-x =-lg 1-x 1+x =-f (x ),故f (x )=lg 1-x1+x为奇函数.故A 错误.对 B ,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x x 2+1=lg 1-2x x 2+11+2x x 2+1=lg x 2-2x +1x 2+2x +1==2lg 1-x 1+x=2f (x ),又x ∈(-1,1).故B 正确. 对C ,f (a )+f (b )=lg 1-a 1+a +lg 1-b1+b =f ⎝ ⎛⎭⎪⎫a +b 1+ab =lg 1-a +b1+ab 1+a +b 1+ab==故f (a )+f (b )=f ⎝⎛⎭⎪⎫a +b 1+ab 成立.故C 正确. 对D ,f (0)=lg 1-01+0=0,f ⎝⎛⎭⎫12=lg 1-121+12=lg 13<0,。
第十讲 函数的综合运用考向一新概念题【例1】对于实数a 和b ,定义运算“*”:a *b =⎩⎪⎨⎪⎧a 2-ab ,a ≤b ,b 2-ab ,a >b .设f (x )=(2x -1)*(x -1),且关于x 的方程f (x )=m (m ∈R)恰有三个互不相等的实数根x 1,x 2,x 3,则x 1x 2x 3的取值范围是________.【答案】 ⎝ ⎛⎭⎪⎫1-316,0【解析】 函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x 2-x ,x ≤0,-x 2+x ,x >0的图象如图所示.设y =m 与y =f (x )图象交点的横坐标从小到大分别为x 1,x 2,x 3.由y =-x 2+x =-⎝ ⎛⎭⎪⎫x -122+14,得顶点坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫12,14.当y =14时,代入y =2x 2-x ,得14=2x 2-x ,解得x =1-34(舍去正值),∴x 1∈⎝ ⎛⎭⎪⎫1-34,0.又∵y =-x 2+x 图象的对称轴为x =12,∴x 2+x 3=1,又x 2,x 3>0,∴0<x 2x 3<⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2+x 322=14.又∵0<-x 1<3-14,∴0<-x 1x 2x 3<3-116,∴1-316<x 1x 2x 3<0. 【举一反三】1.设f (x )与g (x )是定义在同一区间[a ,b ]上的两个函数,若函数y =f (x )-g (x )在x ∈[a ,b ]上有两个不同的零点,则称f (x )和g (x )在[a ,b ]上是“关联函数”,区间[a ,b ]称为“关联区间”.若f (x )=x 2-3x +4与g (x )=2x +m 在[0,3]上是“关联函数”,则m 的取值范围为( )A .]2,49(--B .[-1,0]C .(-∞,-2]D .),49(+∞-【答案】A【解析】令F (x )=f (x )-g (x )=x 2-3x +4-(2x +m )=x 2-5x +4-m ,则由题意知F (x )=0在[0,3]上有两个不同的实数根,因而2(0)0(3)054(4)0F F m ⎧≥⎪⎪≥⎨⎪∆=-->⎪⎩,即402049m m m -≥⎧⎪--≥⎨⎪>-⎩,解之得-94<m ≤-2,故选A考向二函数性质与零点定理综合运用【例2】已知偶函数 满足 ,当0 时, ,则函数 在区间 内的零点个数为。
函数性质的综合应用班级 ___________ 姓名 __________知识必备1、函数的性质是函数知识的核心部分,函数性质的综合应用要求学生能用函数的思想去思考问题,能用函数性质去解决问题。
2、函数性质的综合问题要用整体和系统的思想来研究,常常要用数形结合的思想来解决问题。
例题精炼1、下列函数中,既是奇函数又是增函数的是( )1+=x y A 3x y B-= xy C1=x x y D =2、设()x x x f sin -=,则()x f 满足( )既是奇函数又是减函数A 既是奇函数又是增函数B是有零点的减函数C 是没有零点的减函数D3、关于函数()12+=x xx f 的性质,下列四个结论:(1)()x f 的定义域是R. (2)()x f 的值域是⎥⎦⎤⎢⎣⎡-21,21. (3)()x f 是奇函数。
(4)()x f 是区间()20,上的增函数,其中正确的是___________. 4 、若定义在R 上的偶函数()x f 满足:∀对](()21210,,x x x x ≠∞-∈,有()()()[]01212>--x f x f x x ,则当*∈N n 时,有( )()()()11.+<-<-n f n f n f A ()()()11.+<-<-n f n f n f B()()()11.-<-<+n f n f n f C ()()()n f n f n f D -<-<+11.5、已知函数()x f 是定义在R 上的偶函数,若对于0≥x ,有()()x f x f -=+2,且当)[20,∈x 时,()()1log 2+=x x f 则()()=-+20182017f f6、若()x f 是周期为4的奇函数,且当[]2,0∈x 时,()()⎩⎨⎧≤<≤≤-=21,s in 10,1x x x x x x f π,则=⎪⎭⎫⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛641429f f ____________.7、若偶函数()x f 的图像关于直线2=x 对称,且()33=f ,则()=-1f _____.8、已知函数()x f 是定义域为R 的偶函数,并以2为周期,若()x f 在[]0,1-上是减函数,则()x f 在[]32,上( ) 单调递增.A 单调递减.B 后减先增.C 先减后增.D9、已知定义在R 上的奇函数()x f 满足()()x f x f =+4,若()x f 在[]10,上单调递增,则下列关系正确的是( )()()130.f f A << ()()310.f f B << ()()103.f f C << ()()301.f f D <<10、已知定义在R 上的奇函数()x f 满足()()x f x f -=-4,且在区间[]2,0上是增函数,则( )()()()801125.f f f A <<- ()()()251180.-<<f f f B ()()()258011.-<<f f f C ()()()118025.f f f D <<-11、设定义在R 上的偶函数()x f 满足()()x f x f -=+1,且()x f 在[]0,1-上是单调递增的,给出下列关于函数()x f y =的判断: (1)()x f 是周期函数。
高考数学复习基础知识专题讲解与练习专题04函数的性质综合应用一、单选题1.(2021·黑龙江·牡丹江市第三高级中学高三月考(文))已知函数(1)f x +的定义域为(-2,0),则(21)f x -的定义域为() A .(-1,0) B .(-2,0) C .(0,1)D .1,02⎛⎫- ⎪⎝⎭【答案】C 【分析】由题设函数的定义域,应用换元法求出()f t 的定义域,进而求(21)f x -的定义域即可. 【详解】由题设,若1t x =+,则(1,1)t ∈-,∴对于(21)f x -有21(1,1)x -∈-,故其定义域为(0,1). 故选:C.2.(2021·湖南·高三月考)已知函数()f x 满足22()()326f x f x x x +-=++,则() A .()f x 的最小值为2B .x R ∃∈,22432()x x f x ++>C .()f x 的最大值为2D .x R ∀∈,22452()x x f x ++>【答案】D 【分析】先求得()f x ,然后结合二次函数的性质确定正确选项.【详解】因为22()()326f x f x x x +-=++(i ),所以用x -代换x 得22()()326f x f x x x -+=-+(ii ). (i )×2-(ii )得23()366f x x x =++, 即22()22(1)1f x x x x =++=++,从而()f x 只有最小值,没有最大值,且最小值为1.()2222222221243243122()222222x x x x x x f x x x x x x x ++-++++===-<++++++, ()2222222221245245122()222222x x x x x x f x x x x x x x +++++++===+>++++++. 故选:D.3.(2021·河南·孟津县第一高级中学高三月考(理))若函数()2021x x f x x ππ-=-+,则不等式(1)(24)0f x f x ++-≥的解集为() A .[1,)+∞ B .(,1]-∞ C .(0,1] D .[1,1]-【答案】A 【分析】判断出函数的奇偶性和单调性,再利用其性质解不等式即可 【详解】()f x 的定义域为R ,因为()2021(2021)()x x x x f x x x f x ππππ---=-=--+=--, 所以()f x 是奇函数,所以不等式(1)(24)0f x f x ++-≥可化为(1)(42)f x f x +≥-, 因为,,2021x x y y y x ππ-==-=在R 上均为增函数, 所以()f x 在R 上为增函数, 所以142x x +≥-,解得1x ≥, 故选:A.4.(2022·全国·高三专题练习)已知函数f (x 2+1)=x 4,则函数y =f (x )的解析式是( )A .()()21,0f x x x =-≥B .()()21,1f x x x =-≥C .()()21,0f x x x =+≥D .()()21,1f x x x =+≥【答案】B 【分析】利用凑配法求得()f x 解析式. 【详解】()()()2242211211f x x x x +==+-++,且211x +≥,所以()()22211,1f x x x x x =-+=-≥. 故选:B.5.(2021·湖南省邵东市第一中学高三月考)已知函数()f x 满足()()()222f a b f a f b +=+对,a b ∈R 恒成立,且(1)0f ≠,则(2021)f =() A .1010 B .20212C .1011D .20232【答案】B 【分析】利用赋值法找出规律,从而得出正确答案. 【详解】令0a b ==,则()()()()20020,00f f f f =+=,令0,1a b ==,则()()()()()221021,121f f f f f =+=,由于()10f ≠,所以()112f =.令1a b ==,则()()()221211f f f =+=, 令2,1a b ==,则()()()2133221122f f f =+=+=,令3,1a b ==,则()()()23144321222f f f =+=+=,以此类推,可得()202120212f =.故选:B.6.(2021·安徽·六安二中高三月考)设()f x 为奇函数,且当0x ≥时,()21x f x =-,则当0x <时,()f x =() A .21x -- B .21x -+C .21x ---D .21x --+【答案】D 【分析】根据题意,设0x <,则0x ->,由函数的解析式可得()21x f x --=-,结合函数的奇偶性分析可得答案. 【详解】根据题意,设0x <,则0x ->, 则()21x f x --=-,又由()f x 为奇函数,则()()21x f x f x ---=-+=,故选:D.7.(2021·河南·高三月考(理))||||2()x x x e f x e-=的最大值与最小值之差为()A .4-B .4eC .44e-D .0【答案】B 【分析】利用函数为奇函数,且其图像的对称性,利用导数可得函数的单调性和最值. 【详解】22()1xx xx e x f x ee-==-,设2()xx g x e=,则()()1g x f x =+则()g x 为奇函数,图像关于原点对称,其最大值与最小值是互为相反数,max max ()()1g x f x =+min ()()1min g x f x =+ max min ()()0g x g x +=max min max min max min max ()()(()1)(()1)()()2()f x f x g x g x g x g x g x ∴-=---=-=即()f x 的最大值与最小值之差为max 2()g x , 当0x >时2()xxg x e =,222(1)()x x x x g x e e --'==, 故2()xxg x e =的单调递增区间为(0,1),单调递减区间为(1,)+∞, 所以max 2()(1)g x g e==,所以()f x 的最大值与最小值之差为4e故选:B.8.(2021·黑龙江·牡丹江市第三高级中学高三月考(理))已知减函数()332f x x x =--,若()()320f m f m -+-<,则实数m 的取值范围为() A .(),3-∞ B .()3,+∞ C .(),3-∞- D .()3,-+∞【答案】C 【分析】根据函数奇偶性和单调性,列出不等式即可求出范围. 【详解】易知()f x 为R 上的奇函数,且在R 上单调递减, 由()()320f m f m -+-<,得()()()322f m f m f m -<--=, 于是得32m m ->,解得3m <-. 故选:C.9.(2021·陕西·西安中学高三期中)已知函数()(1ln 31xx a x f x x a +=++++-(0a >,1a ≠),且()5f π=,则()f π-=() A .5- B .2 C .1D .1-【答案】C 【分析】令()()3g x f x =-,由()()0g x g x -+=,可得()g x 为奇函数,利用奇函数的性质即可求解. 【详解】解:令()()(1ln 13x x a x g x f x x a +++=--+=,因为()()((11ln ln 011xxx x a a g x x x x x x aa g --++-++-++++=---+=,所以()g x 为奇函数,所以()()0g g ππ-+=,即()()330f f ππ--+-=, 又()5f π=, 所以()1f π-=, 故选:C.10.(2021·北京通州·高三期中)已知函数()f x 的定义域为R ,()54f =,()3f x +是偶函数,[)12,3,x x ∀∈+∞,有()()12120f x f x x x ->-,则()A .()04f <B .()14f =C .()24f >D .()30f <【答案】B 【分析】根据条件可得()f x 关于直线3x =对称,()f x 在[)3,+∞上单调递增,结合()54f =可判断出答案. 【详解】由()3f x +是偶函数可得()f x 关于直线3x =对称 因为[)12,3,x x ∀∈+∞,有()()12120f x f x x x ->-,所以()f x 在[)3,+∞上单调递增因为()54f =,所以()()064f f =>,()()154f f ==,()()244f f =< 无法比较()3f 与0的大小 故选:B.11.(2021·北京朝阳·高三期中)若函数()()221x f x a a R =-∈+为奇函数,则实数a =().A .2-B .1-C .0D .1【答案】D【分析】由奇函数的性质()00f =求解即可 【详解】因为函数()()221x f x a a R =-∈+为奇函数,定义域为R ,所以()00f =,即02021a -=+,解得1a =,经检验符合题意,故选:D.12.(2022·上海·高三专题练习)函数()2020sin 2f x x x =+,若满足()2(1)0f x x f t ++-≥恒成立,则实数t 的取值范围为() A .[2,)+∞ B .[1,)+∞C .3,4⎛⎤-∞ ⎥⎝⎦D .(,1]-∞【答案】C 【详解】∵()2020sin 2()f x x x f x -=--=-,且()20202cos20f x x '=+>, ∴函数()f x 为单调递增的奇函数.于是,()2(1)0f x x f t ++-≥可以变为()2(1)(1)f x x f t f t +--=-,即21x x t +≥-,∴21t x x ≤++,而221331244x x x ⎛⎫++=++≥ ⎪⎝⎭,可知实数34t ≤, 故实数t 的取值范围为3,4⎛⎤-∞ ⎥⎝⎦.故选:C.13.(2021·江苏·海安高级中学高三月考)已知定义在R 上的可导函数()f x ,对任意的实数x ,都有()()4f x f x x --=,且当()0,x ∈+∞时,()2f x '>恒成立,若不等式()()()1221f a f a a --≥-恒成立,则实数a 的取值范围是() A .1,02⎛⎫- ⎪⎝⎭ B .10,2⎡⎤⎢⎥⎣⎦C .1,2⎛⎫-∞ ⎪⎝⎭D .1,2⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭ 【答案】D 【分析】由题意可得()()()f x x f x x -=---,令()()2F x f x x =-,根据奇偶性的定义,可得()F x 为偶函数,利用导数可得()F x 的单调性,将题干条件化简可得()2(1)2(1)f a a f a a -≥---,即()(1)F a F a ≥-,根据()F x 的单调性和奇偶性,计算求解,即可得答案.【详解】由()()4f x f x x --=,得()2()2()f x x f x x -=---, 记()()2F x f x x =-,则有()()F x F x =-,即()F x 为偶函数, 又当(0,)x ∈+∞时,()()20F x f x ''=->恒成立, 所以()F x 在(0,)+∞上单调递增,所以由()()()1221f a f a a --≥-,得()2(1)2(1)f a a f a a -≥---, 即()(1)F a F a ≥-(||)(|1|)F a F a ⇔-,所以|||1|a a -,即2212a a a ≥+-,解得12a ,故选:D.14.(2021·黑龙江·哈尔滨三中高三期中(文))设函数222,0()lg ,0x x x f x x x ⎧--≤⎪=⎨>⎪⎩,则函数()1y f x =-的零点个数为() A .1个 B .2个C .3个D .0个【答案】B【分析】由已知函数()f x 的解析式作出图象,把函数()1y f x =-的零点转化为函数()f x 与1y =的交点得答案. 【详解】由函数解析式222,0()lg ,0x x x f x x x ⎧--≤⎪=⎨>⎪⎩由图可知,函数()1y f x =-的零点的个数为2个. 故选:B .15.(2020·广东·梅州市梅江区嘉应中学高三月考)已知函数()f x 是定义在R 上的奇函数,满足1(2)()f x f x +=,且当3,02x ⎛⎫∈- ⎪⎝⎭时,()2log (31)f x x =-+,则()2021f 等于() A .4 B .2C .2-D .2log 7【答案】C 【分析】求得()f x 是周期为4的周期函数,从而求得()2021f . 【详解】因为函数()f x 是定义在R 上的奇函数,()11(4)(2)2()1(2)()f x f x f x f x f x +=++===+, 其最小正周期为4,所以()()2021450511)()1(f f f f ⨯+===--.因为31,02⎛⎫-∈- ⎪⎝⎭,且当3,02x ⎛⎫∈- ⎪⎝⎭时,()2log (31)f x x =-+, 所以()2()log 13)1(12f -=--+=⨯,所以()202112()f f =--=-. 故选:C.16.(2021·江西·九江市柴桑区第一中学高三月考(文))已知函数()f x 是定义在[3,2]a --上的奇函数,且在[3,0]-上单调递增,则满足()()0f m f m a +->的m 的取值范围是()A .5,82⎛⎤ ⎥⎝⎦B .5,32⎛⎤⎥⎝⎦C .[]2,3D .[]3,3-【答案】B 【分析】根据奇函数的定义可知定义域关于原点对称可得320a -+-=,即可解出a ,由奇函数的性质可得函数()f x 在[]3,3-上递增,再将()()0f m f m a +->等价变形为()()f m f a m >-,然后根据单调性即可解出. 【详解】依题意可得320a -+-=,解得5a =,而函数f x ()在[3,0]-上单调递增,所以函数()f x 在[0,3]上单调递增,又函数()f x 连续,故函数()f x 在[]3,3-上递增,不等式()()0f m f m a +->即为()()5f m f m >-,所以333535m m m m-≤≤⎧⎪-≤-≤⎨⎪>-⎩,解得532m <≤.故选:B .17.(2021·浙江·高三期中)已知0a >,0b >,则“2ln 39b a a b>-”是“a b >”成立的()A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充分必要条件D .既不充分又不必要条件 【答案】B 【分析】构造函数,利用函数的单调性,结合充分性、必要性的定义进行判断即可. 【详解】解:由()22ln ln 2ln 33b a a a b b=->-,得()2ln 23ln 3a b a b +>+,令()ln 3x f x x =+,()f x 在()0,∞+上单调递增,又()()2f a f b >,则2a b >.即当0a >,0b >时,2ln 392b a a a b b>-⇔>.显然,2a b a b >⇒>,但由2a b >不能得到a b >. 故选:B .18.(2021·重庆市实验中学高三月考)已知函数()()2312,1,1x x a x x f x a x ⎧-++<⎪=⎨≥⎪⎩,若函数()f x 在R 上为减函数,则实数a 的取值范围为()A .1,13⎡⎫⎪⎢⎣⎭B .11,32⎡⎤⎢⎥⎣⎦C .10,3⎛⎤⎥⎝⎦D .1,12⎡⎫⎪⎢⎣⎭【答案】B 【分析】利用二次函数、指数函数的单调性以及函数单调性的定义,建立关于a 的不等式组,解不等式组即可得答案. 【详解】解:因为函数()()2312,1,1x x a x x f x a x ⎧-++<⎪=⎨≥⎪⎩在R 上为减函数,所以()213112011312a a a a +⎧≥⎪⎪<<⎨⎪-++≥⎪⎩,解得1132a ≤≤,所以实数a 的取值范围为11,32⎡⎤⎢⎥⎣⎦, 故选:B.19.(2021·全国·高三期中)已知()2f x +是偶函数,当122x x <<时,()()()21210f x f x x x -->⎡⎤⎣⎦恒成立,设12a f ⎛⎫= ⎪⎝⎭,()3b f =,()4c f =,则a 、b 、c 的大小关系为() A .b a c << B .c b a << C .b c a << D .a b c <<【答案】A 【分析】分析可知函数()f x 在()2,+∞为增函数,由已知条件可得1722a f f ⎛⎫⎛⎫== ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,结合函数()f x 的单调性可得出a 、b 、c 的大小关系. 【详解】当122x x <<时,()()()21210f x f x x x -->⎡⎤⎣⎦恒成立,则()()12f x f x <, 所以()f x 在()2,+∞为增函数.又因为()2f x +是偶函数,所以,()()22f x f x -+=+,即1722a f f ⎛⎫⎛⎫== ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,所以()()7342f f f ⎛⎫<< ⎪⎝⎭,即b a c <<.故选:A.20.(2021·宁夏·海原县第一中学高三月考(文))已知()f x 是定义域为()-∞+∞,的奇函数,满足()()11f x f x -=+,若()13f =,则()()()()1232022f f f f ++++=()A .2022B .0C .3D .2022-【答案】C 【分析】由条件可得()f x 是周期为4的周期函数,然后利用()()()()()()()()()()1232022505123412f f f f f f f f f f ++++=+++++⎡⎤⎣⎦算出答案即可.【详解】因为()f x 是定义域为()-∞+∞,的奇函数,所以()()f x f x -=-,()00f = 因为()()11f x f x -=+,所以()()()2f x f x f x -=+=-所以()()()42f x f x f x +=-+=,所以()f x 是周期为4的周期函数 因为()13f =,()()200f f ==,()()()3113f f f =-=-=-,()()400f f == 所以()()()()()()()()()()12320225051234123f f f f f f f f f f ++++=+++++=⎡⎤⎣⎦故选:C.21.(2021·河北·高三月考)已知函数()3()21sin f x x x x =+++,则()(32)4f x f x -+-<的解集为() A .(,1)-∞ B .(1,)+∞C .(,2)-∞D .(2,)+∞【答案】A 【分析】设3()()222sin g x f x x x x =-=++,然后可得函数()g x 为奇函数,函数()g x 在R 上单调递增,然后不等式()(32)4f x f x -+-<可化为()(32)g x g x -<-+,然后可解出答案. 【详解】设3()()222sin g x f x x x x =-=++,可得函数()g x 为奇函数,2()62cos 0g x x x '=++>,所以函数()g x 在R 上单调递增,()(32)4()2(32)2()f x f x f x f x g x -+-<⇒--<--+⇒-(32)()(32)g x g x g x <--⇒-<-+,所以321x x x -<-+⇒<. 故选:A.22.(2021·河南·高三月考(文))已知函数()()12x x f x e e -=+,记12a fπ⎛⎫⎪ ⎪⎝⎭=,1log 2b f π⎛⎫ ⎪⎝⎭=,()c f π=,则a ,b ,c 的大小关系为()A .a <b <cB .c <b <aC .b <a <cD .b <c <a【答案】C 【分析】先判断函数的奇偶性,然后根据导函数的符号求出函数的单调区间,利用函数的单调性即可得出答案. 【详解】解:因为()()()12x x f x e e f x --=+=,所以函数()f x 为偶函数,()()12x xf x e e -'=-, 当0x >时,()0f x '>,所以函数()f x 在()0,∞+上递增,则()1log log 22b f f ππ⎛⎫== ⎪⎝⎭,所以10log 212πππ<<<<, 所以b a c <<. 故选:C .23.(2021·安徽·高三月考(文))已知定义在R 上的函数()f x 满足:(1)f x -关于(1,0)中心对称,(1)f x +是偶函数,且312f ⎛⎫-= ⎪⎝⎭,则92f ⎛⎫ ⎪⎝⎭的值为() A .0 B .-1 C .1 D .无法确定【答案】B 【分析】由于(1)f x -关于(1,0)中心对称,又将函数(1)f x -向左平移1个单位后为()f x ,所以()f x 关于(0,0)中心对称,即()f x 是奇函数;又(1)f x +是偶函数,又将函数(1)f x +向右平移1个单位后为()f x ,所以()f x 关于直线1x =对称,可得函数()f x 的周期4T =, 由此即可求出结果. 【详解】由于(1)f x -关于(1,0)中心对称,又将函数(1)f x -向左平移1个单位后为()f x ,所以()f x 关于(0,0)中心对称,即()f x 是奇函数;又(1)f x +是偶函数,又将函数(1)f x +向右平移1个单位后为()f x ,所以()f x 关于直线1x =对称,即()(2)f x f x =-; 所以()(2)f x f x =--,所以(+2)()f x f x =-,所以(4)(2)()f x f x f x +=-+=, 所以函数()f x 的周期4T =,911334211222222f f f f f f⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=+==-==--=- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭.故选:B.24.(2021·江西·赣州市赣县第三中学高三期中(理))函数()y f x =对任意x ∈R 都有(2)()f x f x +=-成立,且函数(1)y f x =-的图象关于点()1,0对称,(1)4f =,则(2020)(2021)(2022)f f f ++=()A .1B .2C .3D .4【答案】D 【分析】根据函数(1)y f x =-的图象关于点()1,0对称,得到函数是奇函数,然后结合(2)()f x f x +=-,得到函数的周期为4T =求解. 【详解】因为函数(1)y f x =-的图象关于点()1,0对称, 所以函数()y f x =的图象关于点()0,0对称, 即()()f x f x -=-, 又因为(2)()f x f x +=-,所以(2)()f x f x +=-,即(4)()f x f x +=, 所以函数的周期为4T =, 又(1)4f =,所以(2020)(2021)(2022)(0)(1)(0)4f f f f f f ++=++=. 故选:D.25.(2021·江西·高三月考(文))若定义在R 上的奇函数()f x 在区间(0,)+∞上单调递增,且()30f =,则满足0()2f x x -≤的x 的取值范围为()A .(][),15,-∞-+∞B .[][]3,05,-+∞C .[][]1,02,5-D .(][),10,5-∞-【答案】C 【分析】根据函数的单调性、奇偶性、函数图象变换,结合图象求得正确答案. 【详解】依题意()f x 是R 上的奇函数,且在(0,)+∞递增,且()30f =,所以()f x 在(),0-∞递增,且()30f -=.()2f x -的图象是由()f x 的图象向右平移2个单位得到,画出()2f x -的大致图象如下图所示,由图可知,满足0()2f x x -≤的x 的取值范围为[][]1,02,5-.故选:C.26.(2022·全国·高三专题练习)定义在R 上的奇函数f (x )满足f (x +2)=-f (x ),且在[0,1]上是减函数,则有() A .f 3()2<f 1()4-<f 1()4B .f 1()4<f 1()4-<f 3()2C .f 3()2<f 1()4<f 1()4-D .f 1()4-<f 3()2-<f 1()4【答案】C 【分析】首先判断函数的周期,以及对称性,画出函数的草图,即可判断选项. 【详解】因为f (x +2)=-f (x ),所以f (x +2+2)=-f (x +2)=f (x ),所以函数的周期为4,并且()()()2f x f x f x +=-=-,所以函数()f x 关于1x =对称,作出f (x )的草图(如图),由图可知3()2f <1()4f <1()4f -,故选:C.27.(2022·全国·高三专题练习)函数()342221x x f x x x⎧-≤⎪=⎨->⎪-⎩,,则不等式()1f x ≥的解集是( )A .()513⎡⎫-∞⋃+∞⎪⎢⎣⎭,,B .(]5133⎡⎤-∞⋃⎢⎥⎣⎦,,C .513⎡⎤⎢⎥⎣⎦,D .533⎡⎤⎢⎥⎣⎦,【答案】B【分析】将()f x 表示为分段函数的形式,由此求得不等式()1f x ≥的解集. 【详解】()342221x x f x x x ⎧-≤⎪=⎨->⎪-⎩,,443,3434,232,21x x x x x x ⎧-<⎪⎪⎪=-≤≤⎨⎪⎪>⎪-⎩, 当43x <时,431,11x x x -≥≤⇒≤,当423x ≤≤时,55341,233x x x -≥≥⇒≤≤,当2x >时,10x ->,则21,21,3231x x x x ≥≥-≤⇒<≤-,综上所述,不等式()1f x ≥的解集为(]5,1,33⎡⎤-∞⋃⎢⎥⎣⎦.故选:B.28.(2021·安徽省亳州市第一中学高三月考(文))函数()f x 满足()()4f x f x =-+,若()23f =,则()2022f =()A .3B .-3C .6D .2022【答案】B 【分析】根据函数()f x 满足()()4f x f x =-+,变形得到函数()f x 是周期函数求解. 【详解】因为函数()f x 满足()()4f x f x =-+,即()()4f x f x +=-, 则()()()84f x f x f x +=-+=,所以函数()f x 是周期函数,周期为8,所以()()()()202225286623f f f f =⨯+==-=-.故选:B .29.(2021·贵州·贵阳一中高三月考(理))函数2()ln(231)f x x x =-+的单调递减区间为()A .3,4⎛⎫-∞ ⎪⎝⎭B .1,2⎛⎫-∞ ⎪⎝⎭C .3,4⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭D .(1,)+∞【答案】B【分析】先求出函数()f x 的定义域,再求出函数2231u x x =-+在所求定义域上的单调区间并结合复合函数单调性即可作答.【详解】在函数2()ln(231)f x x x =-+中,由22310x x -+>得12x <或1x >,则()f x 的定义域为1(,)(1,)2-∞+∞, 函数2231u x x =-+在1(,)2-∞上单调递减,在(1,)+∞上单调递增,又ln y u =在(0,)u ∈+∞上单调递增,于是得()f x 在1(,)2-∞上单调递减,在(1,)+∞上单调递增, 所以函数()f x 的单调递减区间为1(,)2-∞. 故选:B.30.(2021·广东·高三月考)已知定义域为R 的函数()y f x =在[0,10]上有1和3两个零点,且(2)y f x =+与(7)y f x =+都是偶函数,则函数()y f x =在[0,2013]上的零点个数为()A .404B .804C .806D .402【答案】A【分析】 根据两个偶函数得()f x 的对称轴,由此得函数的周期,10是其一个周期,由周期性可得零点个数.【详解】因为(2)y f x =+与(7)y f x =+都为偶函数,所以(2)(2)f x f x +=-+,(7)(7)f x f x +=-+,所以()f x 图象关于2x =,7x =轴对称,所以()f x 为周期函数,且2(72)10T =⋅-=,所以将[0,2013]划分为[0,10)[10,20)[2000,2010][2010,2013]⋅⋅⋅.而[0,10)[10,20)[2000,2010]⋅⋅⋅共201组,所以2012402N =⨯=,在[2010,2013]中,含有零点(2011)(1)0f f ==,(2013)(3)0f f ==共2个,所以一共有404个零点.故选:A.31.(2021·安徽·池州市江南中学高三月考(理))已知定义域为R 的函数f (x )满足f (-x )=-f (x +4),且函数f (x )在区间(2,+∞)上单调递增,如果x 1<2<x 2,且x 1+x 2>4,则f (x 1)+f (x 2)的值()A .可正可负B .恒大于0C .可能为0D .恒小于0【答案】B【分析】首先根据条件()(4)f x f x -=-+转化为(4)()f x f x -=-,再根据函数()f x 在区间(2,)+∞上单调递增,将1x 转换为14x -,从而14x -,2x 都在(2,)+∞的单调区间内,由单调性得到它们的函数值的大小,再由条件即可判断12()()f x f x +的值的符号.【详解】解:定义域为R 的函数()f x 满足()(4)f x f x -=-+,将x 换为x -,有(4)()f x f x -=-,122x x <<,且124x x +>,2142x x ∴>->,函数()f x 在区间(2,)+∞上单调递增,21()(4)f x f x ∴>-,(4)()f x f x -=-,11(4)()f x f x ∴-=-,即21()()f x f x >-,12()()0f x f x ∴+>,故选:B .32.(2021·河南·模拟预测(文))已知非常数函数()f x 满足()()1f x f x -=()x R ∈,则下列函数中,不是奇函数的为()A .()()11f x f x -+ B .()()11f x f x +- C .()()1f x f x - D .()()1f x f x + 【答案】D【分析】根据奇函数的定义判断.【详解】因为()()1f x f x -=()x R ∈,所以()1()()1f x g x f x -=+,则11()11()()()()1()11()1()f x f x f xg x g x f x f x f x -----====--+++,()g x 是奇函数, 同理()()1()1f x h x f x +=-也是奇函数,1()()()()()p x f x f x f x f x =-=--,则()()()()p x f x f x p x -=--=-,是奇函数, 1()()()()()q x f x f x f x f x =+=+-,()()()()q x f x f x q x -=-+=为偶函数, 故选:D .33.(2021·四川郫都·高三月考(文))已知奇函数()f x 定义域为R ,()()1f x f x -=,当10,2x ⎛⎤∈ ⎥⎝⎦时,()21log 2f x x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,则52f ⎛⎫= ⎪⎝⎭() A .2log 3B .1C .1-D .0【答案】D【分析】 根据函数的奇偶性和(1)()f x f x -=可得函数的周期是2,利用周期性进行转化求解即可.【详解】 解:奇函数满足(1)()f x f x -=,()(1)(1)f x f x f x ∴=-=--,即(1)()f x f x +=-,则(2)(1)()f x f x f x +=-+=,所以()f x 是以2为周期的周期函数, 所以225111()()log ()log 102222f f ==+==. 故选:D.34.(2022·全国·高三专题练习)已知函数()f x 的定义域为R ,且满足()()()()2f x y f x y f x f y ++-=,且12f ⎛⎫= ⎪⎝⎭,()00f ≠,则()2021f =().A .2021B .1C .0D .1-【答案】C【分析】 分别令0x y ==,令12x y ==得到()()110f x f x ++-=,进而推得函数()f x 是周期函数求解. 【详解】令0x y ==,则()()()()00200f f f f +=,故()()()20010f f -=,故()01f =,(()00f =舍) 令12x y ==,则()()1110222f f f f ⎛⎫⎛⎫+= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, 故()10f =.∴()()()()11210f x f x f x f ++-==,即()()()()()()1124f x f x f x f x f x f x +=--⇒+=-⇒+=,故()f x 的周期为4,即()f x 是周期函数.∴()()202110f f ==.故选:C .二、多选题35.(2021·全国·高三月考)()f x 是定义在R 上的偶函数,对x R ∀∈,均有()()2f x f x +=-,当[]0,1x ∈时,()()2log 2f x x =-,则下列结论正确的是()A .函数()f x 的一个周期为4B .()20221f =C .当[]2,3x ∈时,()()2log 4f x x =--D .函数()f x 在[]0,2021内有1010个零点【答案】AC【分析】 由()()2 x f f x +=-可判断A ,()()()2022450()5220f f f f =⨯+==-,可判断B ,当[]2,3x ∈时,[]20,1x -∈,结合条件可判断C ,易知()()()()()1 35201920210f f f f f ===⋯===,可判断D.【详解】()f x 是定义在R 上的偶函数,对x R ∀∈,均有()()2 x f f x +=-,()()4 (2,f x f x f x ∴+=-+=)故函数的周期为4,故选项A 正确;()()()2022452(05201)f f f f =⨯+==-=-,故选项B 错误;当[]2,3x ∈时,[]20,1x -∈,则()()()()222log 2 2log 4f x f x x x ⎡=--=---=-⎤⎦-⎣,故选项C 正确;易知()()()()()1 35201920210f f f f f ===⋯===,于是函数()f x 在[]0,2021内有1011个零点,故选项D 错误,故选:AC .36.(2021·重庆市第十一中学校高三月考)关于函数()321x f x x +=-,正确的说法是() A .()f x 有且仅有一个零点B .()f x 在定义域内单调递减C .()f x 的定义域为{}1x x ≠D .()f x 的图象关于点()1,3对称【答案】ACD【分析】将函数()f x 分离系数可得5()31f x x =+-,数形结合,逐一分析即可; 【详解】 解:323(1)55()3111x x f x x x x +-+===+---,作出函数()f x 图象如图:由图象可知,函数只有一个零点,定义域为{}|1x x ≠,在(),1-∞和()1,+∞上单调递减,图象关于()1,3对称,故B 错误,故选:ACD .37.(2021·福建·三明一中高三月考)下列命题中,错误的命题有()A .函数()f x x =与()2g x =是同一个函数B .命题“[]00,1x ∃∈,2001x x +≥”的否定为“[]0,1x ∀∈,21x x +<”C .函数4sin 0sin 2y x x x π⎛⎫=+<< ⎪⎝⎭的最小值为4 D .设函数22,0()2,0x x x f x x +<⎧⎪=⎨≥⎪⎩,则()f x 在R 上单调递增 【答案】ACD【分析】 求出两函数的定义域,即可判断A ;命题的否定形式判断B ;函数的最值判断C ;分段函数的性质以及单调性判断D ;【详解】解:函数()f x x =定义域为R ,函数2()g x =的定义域为[)0,+∞,所以两个函数的定义域不相同,所以两个函数不是相同函数;所以A 不正确;命题“0[0x ∃∈,1],2001x x +”的否定为“[0x ∀=,1],21x x +<”,满足命题的否定形式,所以B 正确; 函数4sin sin y x x =+(0)2x π<<,因为02x π<<,所以0sin 1x <<,可知4sin 4sin y x x =+>,所以函数没有最小值,所以C 不正确; 设函数22,0,()2,0,x x x f x x +<⎧⎪=⎨⎪⎩两段函数都是增函数,并且0x <时,0x →,()2f x →,0x 时,函数的最小值为1,两段函数在R 上不是单调递增,所以D 不正确;故选:ACD .38.(2021·福建·高三月考)已知()f x 是定义域为R 的函数,满足()()13f x f x +=-,()()13f x f x +=-,当02x ≤≤时,()2f x x x =-,则下列说法正确的是()A .()f x 的最小正周期为4B .()f x 的图象关于直线2x =对称C .当04x ≤≤时,函数()f x 的最大值为2D .当68x ≤≤时,函数()f x 的最小值为12- 【答案】ABC【分析】根据抽象函数关系式,可推导得到周期性和对称性,知AB 正确;根据()f x 在[]0,2上的最大值和最小值,结合对称性和周期性可知C 正确,D 错误.【详解】对于A ,()()13f x f x +=-,()()4f x f x ∴+=,()f x ∴的最小正周期为4,A 正确; 对于B ,()()13f x f x +=-,()()22f x f x ∴+=-,()f x ∴的图象关于直线2x =对称,B 正确;对于C ,当02x ≤≤时,()()max 22f x f ==,()f x 图象关于2x =对称,∴当24x ≤≤时,()()max 22f x f ==; 综上所述:当04x ≤≤时,()()max 22f x f ==,C 正确;对于D ,()f x 的最小正周期为4,()f x ∴在[]6,8上的最小值,即为()f x 在[]2,4上的最小值,当02x ≤≤时,()min 1124f x f ⎛⎫==- ⎪⎝⎭,又()f x 图象关于2x =对称, ∴当24x ≤≤时,()min 711224f x f f ⎛⎫⎛⎫===- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,()f x ∴在[]6,8上的最小值为14-,D 错误. 故选:ABC.39.(2022·全国·高三专题练习)设f (x )的定义域为R ,给出下列四个命题其中正确的是()A .若y =f (x )为偶函数,则y =f (x +2)的图象关于y 轴对称;B .若y =f (x +2)为偶函数,则y =f (x )的图象关于直线x =2对称;C .若f (2+x )=f (2-x ),则y =f (x )的图象关于直线x =2对称;D .若f (2-x )=f (x ),则y =f (x )的图象关于直线x =2对称.【答案】BC【分析】根据偶函数的对称性,结合函数图象变换性质、函数图象关于直线对称的性质进行逐一判断即可.【详解】A :中由y =f (x )关于y 轴对称,得y =f (x +2)的图象关于直线x =-2对称,所以结论错误;B :因为y =f (x +2)为偶函数,所以函数y =f (x +2)的图象关于y 轴对称,因此y =f (x )的图象关于直线x =2对称,所以结论正确;C :因为f (2+x )=f (2-x ),所以y =f (x )的图象关于直线x =2对称,因此结论正确;D :由f (2-x )=f (x ),得f (1+x )=f (1-x ),所以y =f (x )关于直线x =1对称,因此结论错误,故选:BC.40.(2021·广东·湛江二十一中高三月考)已知函数sin ()()x f x e x R =∈,则下列论述正确的是()A .()f x 的最大值为e ,最小值为0B .()f x 是偶函数C .()f x 是周期函数,且最小正周期为2πD .不等式()f x ≥5,66xk x k k Z ππππ⎧⎫+≤≤+∈⎨⎬⎩⎭【答案】BD【分析】由|sin |[0,1]x ∈,得到函数的值域,可判定A 错误;由函数奇偶性的定义,可判定B 正确; 由函数周期的定义,可得判定C 错误;由()f x ≥,得到1|sin |2x ≥,结合三角函数的性质,可判定D 正确.【详解】由|sin |[0,1]x ∈,可得的sin [1,]x e e ∈,故A 错误; 由sin()|sin |()()x x f x e e f x --===,所以()f x 是偶函数,故B 正确;由|sin()||sin ||sin |(=e )()x x x f x e e f x ππ+-+===,所以π是()f x 的周期,故C 错误; 由()f x ≥,即1sin 2x e e ≥,可得1|sin |2x ≥, 解得x 的取值范围是5,66xk x k k ππππ⎧⎫+≤≤+∈⎨⎬⎩⎭Z ,故D 正确. 故选:BD. 41.(2021·全国·模拟预测)已知函数()21x f x x =-,则下列结论正确的是() A .函数()f x 在(),1-∞上是增函数B .函数()f x 的图象关于点()1,2中心对称C .函数()f x 的图象上存在两点A ,B ,使得直线//AB x 轴D .函数()f x 的图象关于直线1x =对称【答案】AC【分析】()2,112,11x x x f x x x x ⎧-<⎪⎪-=⎨⎪>⎪-⎩,然后画出其图象可得答案. 【详解】()2,112,11x x x f x x x x ⎧-<⎪⎪-=⎨⎪>⎪-⎩,其大致图象如下,结合函数图象可得AC 正确,BD 错误.故选:AC.42.(2022·全国·高三专题练习)对于定义在R 上的函数()f x ,下列说法正确的是()A .若()f x 是奇函数,则()1f x -的图像关于点()1,0对称B .若对x ∈R ,有()()11f x f x =+-,则()f x 的图像关于直线1x =对称C .若函数()1f x +的图像关于直线1x =-对称,则()f x 为偶函数D .若()()112f x f x ++-=,则()f x 的图像关于点()1,1对称【答案】ACD【分析】四个选项都是对函数性质的应用,在给出的四个选项中灵活的把变量x 加以代换,再结合函数的对称性、周期性和奇偶性就可以得到正确答案.【详解】对A ,()f x 是奇函数,故图象关于原点对称,将()f x 的图象向右平移1个单位得()1f x -的图象,故()1f x -的图象关于点(1,0)对称,正确;对B ,若对x ∈R ,有()()11f x f x =+-,得()()2f x f x +=,所以()f x 是一个周期为2的周期函数,不能说明其图象关于直线1x =对称,错误.;对C ,若函数()1f x +的图象关于直线1x =-对称,则()f x 的图象关于y 轴对称,故为偶函数,正确;对D ,由()()112f x f x ++-=得()()()()112,202f f f f +=+=,()()()()312,422,f f f f +-=+-=,()f x 的图象关于(1,1)对称,正确.故选:ACD.第II 卷(非选择题)三、填空题43.(2021·广东·高三月考)请写出一个函数()f x =__________,使之同时具有如下性质:①图象关于直线2x =对称;②x R ∀∈,(4)()f x f x +=. 【答案】()cos 2f x x π=(答案不唯一). 【分析】根据性质①②可知()f x 是以4为周期且图象关于2x =对称点的函数,即可求解.【详解】解:由题可知,由性质①可知函数()f x 图象关于直线2x =对称;由性质②x R ∀∈,(4)()f x f x +=,可知函数()f x 以4为周期, 写出一个即可,例如:()cos 2f x x π=, 故答案为:()cos 2f x x π=(答案不唯一). 44.(2021·湖南·高三月考)已知偶函数()f x 满足()()416f x f x +-=,且当(]0,1x ∈时,()[]222()f x f x =,则()3f -=___________.【答案】12【分析】利用函数的奇偶性及赋值法,可以解决问题.【详解】由()()416f x f x +-=,令2x =,可得()28f =.因为[]22(2)(1)16f f ==,212(1)02f f ⎡⎤⎛⎫= ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦≥,所以()10f ≥,所以()14f =,由()()416f x f x +-=,令1x =,可得()312f =.因为()f x 是偶函数,所以()()3312f f -==.故答案为:12.45.(2021·北京·中国人民大学附属中学丰台学校高三月考)定义在R 上的函数f (x )满足()()22f x f x -=+,且x ∈(0,1)时,1()24x f x =+,则23(log 8)2f +=___. 【答案】74【分析】 由条件可得2233(log 8)(log )22f f +=,然后可算出答案. 【详解】因为()()22f x f x -=+,且x ∈(0,1)时,1()24x f x =+, 所以23log 222331317(log 8)(log )2224244f f +==+=+= 故答案为:74. 46.(2021·上海奉贤区致远高级中学高三月考)定义在R 上的函数()f x 满足(6)()f x f x +=,2(2),[3,1)(),[1,3)x x f x x x ⎧-+∈--⎪=⎨∈-⎪⎩,数列{}n a 满足(),n a f n n N =∈*,{}n a 的前n 项和为n S ,则2021S =_________.【答案】337【分析】先判断出周期为6,再求出126a a a ++⋅⋅⋅+的值,最后求出2021S 的值【详解】因为函数()f x 满足(6)()f x f x +=,所以函数()f x 是周期为6的周期函数,()()()()12311,22,331a f a f a f f ======-=-,()()()()()456420,511,00a f f a f f a f ==-===-=-==,()()7711a f f ===,1261210101a a a ++⋅⋅⋅+=+-+-+=,因为202163365=⨯+,所以()2021126125336336112101337S a a a a a a =+⋅⋅⋅+++⋅⋅⋅+=⨯++-+-=故答案为:337.47.(2021·辽宁沈阳·高三月考)若函数()3121x f x m x ⎛⎫=-⋅⎪-⎝⎭为偶函数,则m 的值为________. 【答案】12- 【分析】先根据()()11f f =-求出m 的值,再根据奇偶性的定义证明即可.【详解】解:由已知210x -≠,即0x ≠,故函数定义域为()(),00,-∞⋃+∞,因为函数()3121x f x m x ⎛⎫=-⋅⎪-⎝⎭为偶函数, 则()()11f f =- 即1112121m m -⎛⎫-=-- ⎪--⎝⎭, 解得12m =-, 当12m =-时, ()()()()333331111212221211221x x x x x f x f x x x x x x -⎛⎫⎛⎫--=+⋅--+⋅=⋅--- ⎪ ⎪----⎝⎭⎝⎭3332102121x x x x x x =⋅--=--. 故12m =-时,函数()3121x f x m x ⎛⎫=-⋅ ⎪-⎝⎭为偶函数 故答案为:12-. 48.(2021·全国·高三月考(理))已知函数2()sin f x x x x =-,则不等式(21)(1)f x f x -<+的解集为______.【答案】(0,2)【分析】利用导数可判断函数在(0,)+∞为增函数,再利用函数奇偶性的定义可判断函数为偶函数,从而将(21)(1)f x f x -<+转化为|21||1|x x -<+,进而可求出不等式的解集【详解】定义域为R ,由题意,()2sin cos (2cos )sin f x x x x x x x x '=--=--,当0x >时,()1sin 0f x x x '≥⋅->,故()f x 在(0,)+∞为增函数.因为22()()()sin()sin ()f x x x x x x x f x -=----=-=,所以()f x 为偶函数,故(21)(1)f x f x -<+即(|21|)(|1|)f x f x -<+,则|21||1|x x -<+,故22(21)(1)x x -<+,解得02x <<,故原不等式的解集为(0,2).故答案为:(0,2).49.(2022·全国·高三专题练习)函数2π()2sin sin()2f x x x x =+-的零点个数为________. 【答案】2【分析】先利用诱导公式、二倍角公式化简,再将函数零点个数问题转化为两个函数图象的交点个数问题,进而画出图象进行判定.【详解】2π()2sin sin()2f x x x x =+- 222sin cos sin 2x x x x x =-=-,函数f (x )的零点个数可转化为函数1sin 2y x =与22y x =图象的交点个数,在同一坐标系中画出函数1sin 2y x =与22y x =图象的(如图所示):由图可知两函数图象有2个交点,即f (x )的零点个数为2.故答案为:2.50.(2021·河南·高三月考(文))已知偶函数()f x 和奇函数()g x 均定义在R 上,且满足()()224359x f x g x x x +=-++,则()()13f g -+=______.【答案】223【分析】先用列方程组法求出()f x 和()g x 的解析式,代入即可求解.【详解】因为()()224359x f x g x x x +=-++……① 所以()()224359x f x g x x x -+-=+++ 因为()f x 为偶函数,()g x 为奇函数,所以()()224359x f x g x x x -=+++……② ①②联立解得:()235f x x =+,()249x g x x =-+, 所以()()()22431331532392f g ⨯-+=-+-=+. 故答案为:223.。
专题四函数性质的综合问题一、题型全归纳题型一 函数的奇偶性与单调性【题型要点】函数的单调性与奇偶性的综合问题解题思路(1)解决比较大小、最值问题应充分利用奇函数在关于原点对称的两个区间上具有相同的单调性,偶函数在关于原点对称的两个区间上具有相反的单调性.(2)解决不等式问题时一定要充分利用已知的条件,把已知不等式转化成f (x 1)>f (x 2)或f (x 1)<f (x 2)的形式,再根据函数的奇偶性与单调性,列出不等式(组),要注意函数定义域对参数的影响.【例1】已知函数y =f (x )是R 上的偶函数,对任意x 1,x 2∈(0,+∞),都有(x 1-x 2)·[f (x 1)-f (x 2)]<0.设a =ln 13,b =(ln 3)2,c =ln 3,则( ) A .f (a )>f (b )>f (c ) B .f (b )>f (a )>f (c ) C .f (c )>f (a )>f (b )D .f (c )>f (b )>f (a )【解析】 由题意易知f (x )在(0,+∞)上是减函数,又因为|a |=ln 3>1,b =(ln 3)2>|a |,0<c =ln 32<|a |,所以f (c )>f (|a |)>f (b ).又由题意知f (a )=f (|a |),所以f (c )>f (a )>f (b ).故选C.题型二 函数的奇偶性与周期性【题型要点】周期性与奇偶性结合,此类问题多考查求值问题,常利用奇偶性及周期性进行转换,将所求函数值的自变量转化到已知解析式的定义域内求解.【例1】(2020·武昌区调研考试)已知f (x )是定义域为R 的奇函数,且函数y =f (x -1)为偶函数,当0≤x ≤1时,f (x )=x 3,则⎪⎭⎫⎝⎛25f = .【解析】解法一:因为f (x )是R 上的奇函数,y =f (x -1)为偶函数,所以f (x -1)=f (-x -1)=-f (x +1),所以f (x +2)=-f (x ),f (x +4)=f (x ),即f (x )的周期T =4,因为0≤x ≤1时,f (x )=x 3,所以⎪⎭⎫⎝⎛25f =⎪⎭⎫ ⎝⎛4-25f =⎪⎭⎫ ⎝⎛23-f =⎪⎭⎫ ⎝⎛23-f =⎪⎭⎫ ⎝⎛+211-f =⎪⎭⎫ ⎝⎛21-f =⎪⎭⎫⎝⎛21-f =-18. 解法二:因为f (x )是R 上的奇函数,y =f (x -1)为偶函数,所以f (x -1)=f (-x -1)=-f (x +1),所以f (x +2)=-f (x ),由题意知,当-1≤x <0时,f (x )=x 3,故当-1≤x ≤1时,f (x )=x 3,当1<x ≤3时,-1<x -2≤1,f (x )=-(x -2)3,所以⎪⎭⎫ ⎝⎛25f =32-25-⎪⎭⎫⎝⎛=-18.题型三 函数的综合性应用【题型要点】求解函数的综合性应用的策略(1)函数的奇偶性、对称性、周期性,知二断一.特别注意“奇函数若在x =0处有定义,则一定有f (0)=0;偶函数一定有f (|x |)=f (x )”在解题中的应用.(2)解决周期性、奇偶性与单调性结合的问题,通常先利用周期性转化自变量所在的区间,再利用奇偶性和单调性求解.【例1】(2020·陕西榆林一中模拟)已知偶函数f (x )满足f (x )+f (2-x )=0,现给出下列命题:①函数f (x )是以2为周期的周期函数;②函数f (x )是以4为周期的周期函数;③函数f (x -1)为奇函数;④函数f (x -3)为偶函数,其中真命题的个数是( ) A .1 B .2 C .3D .4【解析】 偶函数f (x )满足f (x )+f (2-x )=0,所以f (-x )=f (x )=-f (2-x ),f (x +2)=-f (x ), f (x +4)=-f (x +2)=f (x ),可得f (x )的最小正周期为4,故①错误,②正确; 由f (x +2)=-f (x ),可得f (x +1)=-f (x -1).又f (-x -1)=f (x +1),所以f (-x -1)=-f (x -1),故f (x -1)为奇函数,③正确; 若f (x -3)为偶函数,则f (x -3)=f (-x -3),又f (-x -3)=f (x +3),所以f (x +3)=f (x -3),即f (x +6)=f (x ),可得6为f (x )的周期,这与4为最小正周期矛盾,故④错误,故选B.题型四 函数性质中“三个二级”结论的灵活应用结论一、奇函数的最值性质【题型要点】已知函数f (x )是定义在区间D 上的奇函数,则对任意的x ∈D ,都有f (x )+f (-x )=0.特别地,若奇函数f (x )在D 上有最值,则f (x )max +f (x )min =0,且若0∈D ,则f (0)=0.【例1】设函数f (x )=(x +1)2+sin xx 2+1的最大值为M ,最小值为m ,则M +m = .【解析】函数f (x )的定义域为R ,f (x )=(x +1)2+sin x x 2+1=1+2x +sin xx 2+1,设g (x )=2x +sin xx 2+1,则g (-x )=-g (x ),所以g (x )为奇函数,由奇函数图象的对称性知g (x )max +g (x )min =0,所以M +m =[g (x )+1]max +[g (x )+1]min =2+g (x )max +g (x )min =2.结论二、抽象函数的周期性(1)如果f (x +a )=-f (x )(a ≠0),那么f (x )是周期函数,其中的一个周期T =2a . (2)如果f (x +a )=1f (x )(a ≠0),那么f (x )是周期函数,其中的一个周期T =2a .(3)如果f (x +a )+f (x )=c (a ≠0),那么f (x )是周期函数,其中的一个周期T =2a .【例2】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 (17)= .【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 ),所以f (x )是最小正周期为8的偶函数,所以f (17)=f (1+2×8)=f (1)=2.结论三、抽象函数的对称性已知函数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x =a +b 2对称,特别地,若f (a +x )=f (a -x )恒成立,则y =f (x )的图象关于直线x =a 对称.(2)若函数y =f (x )满足f (a +x )+f (a -x )=0,即f (x )=-f (2a -x ),则f (x )的图象关于点(a ,0)对称.【例2】(2020·黑龙江牡丹江一中期末)设f (x )是(-∞,+∞)上的奇函数,且f (x +2)=-f (x ),下面关于f (x )的判定,其中正确命题的个数为( ) ①f (4)=0;②f (x )是以4为周期的函数;③f (x )的图象关于x =1对称;④f (x )的图象关于x =2对称. A .1 B .2 C .3 D .4【解析】 因为f (x )是(-∞,+∞)上的奇函数,所以f (-x )=-f (x ),f (0)=0,因为f (x +2)=-f (x ),所以f (x +4)=-f (x +2)=f (x ),即f (x )是以4为周期的周期函数,f (4)=f (0)=0, 因为f (x +2)=-f (x ),所以f [(x +1)+1]=f (-x ),令t =x +1,则f (t +1)=f (1-t ),所以f (x +1)=f (1-x ), 所以f (x )的图象关于x =1对称,而f (2+x )=f (2-x )显然不成立.故正确的命题是①②③,故选C.二、高效训练突破 一、选择题1.(2020·洛阳一中月考)已知定义域为(-1,1)的奇函数f (x )是减函数,且f (a -3)+f (9-a 2)<0,则实数a 的取值范围是( )A .(22,3)B .(3,10)C .(22,4)D .(-2,3)【解析】:由f (a -3)+f (9-a 2)<0得f (a -3)<-f (9-a 2).又由奇函数性质得f (a -3)<f (a 2-9).因为f (x )是定义域为(-1,1)的减函数,所以⎩⎪⎨⎪⎧-1<a -3<1,-1<a 2-9<1,a -3>a 2-9,解得22<a <3.2.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)=( ) A .-2 B .2 C .-98D .98【解析】:由f (x +4)=f (x )知,f (x )是周期为4的周期函数,f (2 019)=f (504×4+3)=f (3)=f (-1). 由f (1)=2×12=2得f (-1)=-f (1)=-2,所以f (2 019)=-2.故选A.3.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)=( ) A .-6 B .6 C .4D .-4【解析】 因为f (x )是定义在R 上的奇函数,且当x ≥0时,f (x )=3x +m ,所以f (0)=1+m =0⇒m =-1,则f (-log 35)=-f (log 35)=-(3log 35-1)=-4.4.(2020·广东六校第一次联考)定义在R 上的函数f (x )满足f (x )=f (2-x )及f (x )=-f (-x ),且在[0,1]上有f (x )=x 2,则⎪⎭⎫⎝⎛212019f =( ) A.94 B.14 C .-94D .-14【解析】:函数f (x )的定义域是R ,f (x )=-f (-x ),所以函数f (x )是奇函数.又f (x )=f (2-x ),所以f (-x )=f (2+x )=-f (x ),所以f (4+x )=-f (2+x )=f (x ),故函数f (x )是以4为周期的奇函数,所以⎪⎭⎫ ⎝⎛212019f =⎪⎭⎫ ⎝⎛21-2020f =⎪⎭⎫⎝⎛21-f =⎪⎭⎫⎝⎛21-f .因为在[0,1]上有f (x )=x 2,所以⎪⎭⎫ ⎝⎛21f =221⎪⎭⎫ ⎝⎛=14, 故⎪⎭⎫ ⎝⎛212019f =-14,故选D. 5.已知偶函数f (x )在区间[0,+∞)上单调递增,则满足f (2x -1)<⎪⎭⎫ ⎝⎛31f 的x 的取值范围是( )A.⎪⎭⎫ ⎝⎛3231, B.⎪⎭⎫⎢⎣⎡3231, C.⎪⎭⎫⎝⎛3221,D.⎪⎭⎫⎢⎣⎡3221,【解析】:因为f (x )是偶函数,所以其图象关于y 轴对称,又f (x )在[0,+∞)上单调递增,f (2x -1)<⎪⎭⎫⎝⎛31f ,所以|2x -1|<13,所以13<x <23.6.(2020·石家庄市模拟(一))已知f (x )是定义在R 上的奇函数,且满足f (x )=f (2-x ),当x ∈[0,1]时,f (x )=4x -1,则在(1,3)上,f (x )≤1的解集是( )A.⎥⎦⎤ ⎝⎛231,B.⎥⎦⎤⎢⎣⎡2523,C.⎪⎭⎫⎢⎣⎡323,D .[2,3)【解析】因为0≤x ≤1时,f (x )=4x -1,所以f (x )在区间[0,1]上是增函数,又函数f (x )是奇函数,所以函数f (x )在区间[-1,1]上是增函数,因为f (x )=f (2-x ),所以函数f (x )的图象关于直线x =1对称,所以函数f (x )在区间(1,3)上是减函数,又⎪⎭⎫ ⎝⎛21f =1,所以⎪⎭⎫ ⎝⎛23f =1,所以在区间(1,3)上不等式f (x )≤1的解集为⎪⎭⎫⎢⎣⎡323,,故选C.6.(2020·黑龙江齐齐哈尔二模)已知函数f (x )是偶函数,定义域为R ,单调增区间为[0,+∞),且f (1)=0,则(x -1)f (x -1)≤0的解集为( ) A .[-2,0] B .[-1,1]C .(-∞,0]∪[1,2]D .(-∞,-1]∪[0,1]【解析】:由题意可知,函数f (x )在(-∞,0]上单调递减,且f (-1)=0,令x -1=t ,则tf (t )≤0,当t ≥0时,f (t )≤0,解得0≤t ≤1;当t <0时,f (t )≥0,解得t ≤-1,所以0≤x -1≤1或x -1≤-1,所以x ≤0或1≤x ≤2.故选C. 7.对于函数f (x )=a sin x +bx +c (其中a ,b ∈R ,c ∈Z ),选取a ,b ,c 的一组值计算f (1)和f (-1),所得出的正确结果一定不可能是( ) A .4和6 B .3和1 C .2和4D .1和2【解析】:设g (x )=a sin x +bx ,则f (x )=g (x )+c ,且函数g (x )为奇函数.注意到c ∈Z ,所以f (1)+f (-1)=2c 为偶数.故选D.8.(2020·甘肃甘谷一中第一次质检)已知定义在R 上的函数f (x )满足条件:①对任意的x ∈R ,都有f (x +4)=f (x );②对任意的x 1,x 2∈[0,2]且x 1<x 2,都有f (x 1)<f (x 2);③函数f (x +2)的图象关于y 轴对称,则下列结论正确的是( )A .f (7)<f (6.5)<f (4.5)B .f (7)<f (4.5)<f (6.5)C .f (4.5)<f (7)<f (6.5)D .f (4.5)<f (6.5)<f (7)【解析】:因为对任意的x ∈R ,都有f (x +4)=f (x ),所以函数是以4为周期的周期函数,因为函数f (x +2)的图象关于y 轴对称,所以函数f (x )的图象关于x =2对称, 因为x 1,x 2∈[0,2]且x 1<x 2,都有f (x 1)<f (x 2).所以函数f (x )在[0,2]上为增函数, 所以函数f (x )在[2,4]上为减函数.易知f (7)=f (3),f (6.5)=f (2.5),f (4.5)=f (0.5)=f (3.5),则f (3.5)<f (3)<f (2.5),即f (4.5)<f (7)<f (6.5).9.(2020·甘肃静宁一中一模)函数y =f (x )在[0,2]上单调递增,且函数f (x +2)是偶函数,则下列结论成立的是( )A .f (1)<⎪⎭⎫ ⎝⎛25f <⎪⎭⎫ ⎝⎛27fB .⎪⎭⎫ ⎝⎛27f <⎪⎭⎫ ⎝⎛25f <f (1)C .⎪⎭⎫ ⎝⎛27f <f (1)<⎪⎭⎫ ⎝⎛25fD .⎪⎭⎫ ⎝⎛25f <f (1)<⎪⎭⎫ ⎝⎛27f【解析】:函数f (x +2)是偶函数,则其图象关于y 轴对称,所以函数y =f (x )的图象关于x =2对称,则⎪⎭⎫⎝⎛25f =⎪⎭⎫ ⎝⎛23f ,⎪⎭⎫ ⎝⎛27f =⎪⎭⎫ ⎝⎛21f ,函数y =f (x )在[0,2]上单调递增,则有⎪⎭⎫ ⎝⎛21f <f (1)<⎪⎭⎫ ⎝⎛23f ,所以⎪⎭⎫ ⎝⎛27f <f (1)<⎪⎭⎫⎝⎛25f .故选C. 10.(2020·辽宁沈阳东北育才学校联考(二))函数f (x )是定义在R 上的奇函数,且f (-1)=0,若对任意x 1,x 2∈(-∞,0),且x 1≠x 2,都有x 1f (x 1)-x 2f (x 2)x 1-x 2<0成立,则不等式f (x )<0的解集为( )A .(-∞,-1)∪(1,+∞)B .(-1,0)∪(0,1)C .(-∞,-1)∪(0,1)D .(-1,0)∪(1,+∞)【解析】:令F (x )=xf (x ),因为函数f (x )是定义在R 上的奇函数,所以F (-x )=-xf (-x )=xf (x )=F (x ), 所以F (x )是偶函数,因为f (-1)=0,所以F (-1)=0,则F (1)=0,因为对任意x 1,x 2∈(-∞,0),且x 1≠x 2时,都 有x 1f (x 1)-x 2f (x 2)x 1-x 2<0成立,所以F (x )在(-∞,0)上单调递减,所以F (x )在(0,+∞)上单调递增,所以不等式f (x )<0的解集为(-∞,-1)∪(0,1),故选C.二、填空题1.若偶函数f (x )满足f (x )=x 3-8(x ≥0),则f (x -2)>0的条件为 .【解析】:由f (x )=x 3-8(x ≥0),知f (x )在[0,+∞)上单调递增,且f (2)=0.所以,由已知条件可知f (x -2)>0⇒f (|x -2|)>f (2).所以|x -2|>2,解得x <0或x >4. 2.设函数f (x )=ln(1+|x |)-11+x 2,则使得f (x )>f (2x -1)成立的x 的取值范围是________; 【解析】 易知函数f (x )的定义域为R ,且f (x )为偶函数.当x ≥0时,f (x )=ln(1+x )-11+x 2,易知此时f (x )单调递增.所以f (x )>f (2x -1)⇒f (|x |)>f (|2x -1|),所以|x |>|2x -1|,解得13<x <1.3.偶函数y =f (x )的图象关于直线x =2对称,f (3)=3,则f (-1)= . 【解析】:因为f (x )为偶函数,所以f (-1)=f (1).又f (x )的图象关于直线x =2对称,所以f (1)=f (3).所以f (-1)=3.4.已知定义在R 上的函数f (x )满足f (x +2)=1f (x ),当x ∈[0,2)时,f (x )=x +e x ,则f (2020)=________.【解析】因为定义在R 上的函数f (x )满足f (x +2)=1f (x ),所以f (x +4)=1f (x +2)=f (x ),所以函数f (x )的周期为4.当x ∈[0,2)时,f (x )=x +e x ,所以f (2020)=f (505×4+0)=f (0)=0+e 0=1. 5.已知函数f (x )=x 2+x +1x 2+1,若f (a )=23,则f (-a )= .【解析】:根据题意,f (x )=x 2+x +1x 2+1=1+x x 2+1,而h (x )=xx 2+1是奇函数,故f (-a )=1+h (-a )=1-h (a )=2-[1+h (a )]=2-f (a )=2-23=43.6.设奇函数f (x )在(0,+∞)上为增函数,且f (1)=0,则不等式f (x )-f (-x )x <0的解集为 .【解析】:因为f (x )为奇函数,且在(0,+∞)上是增函数,f (1)=0,所以f (-1)=-f (1)=0,且在(-∞,0)上也是增函数.因为f (x )-f (-x )x =2·f (x )x <0,即⎩⎪⎨⎪⎧x >0,f (x )<0或⎩⎪⎨⎪⎧x <0,f (x )>0,解得x ∈(-1,0)∪(0,1). 三、解答题1.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.【解析】:(1)因为对于任意x 1,x 2∈D ,有f (x 1·x 2)=f (x 1)+f (x 2), 所以令x 1=x 2=1,得f (1)=2f (1),所以f (1)=0.(2)f (x )为偶函数.证明如下:令x 1=x 2=-1,有f (1)=f (-1)+f (-1),所以f (-1)=12f (1)=0.令x 1=-1,x 2=x 有f (-x )=f (-1)+f (x ),所以f (-x )=f (x ),所以f (x )为偶函数.2.已知函数f (x )对任意x ∈R 满足f (x )+f (-x )=0,f (x -1)=f (x +1),若当x ∈[0,1)时,f (x )=a x +b (a >0且a ≠1),且⎪⎭⎫ ⎝⎛23f =12.(1)求实数a ,b 的值;(2)求函数f (x )的值域.【解析】:(1)因为f (x )+f (-x )=0,所以f (-x )=-f (x ),即f (x )是奇函数. 因为f (x -1)=f (x +1),所以f (x +2)=f (x ),即函数f (x )是周期为2的周期函数,所以f (0)=0,即b =-1.又⎪⎭⎫⎝⎛23f =⎪⎭⎫⎝⎛21-f =⎪⎭⎫⎝⎛21-f =1-a =12,解得a =14. (2)当x ∈[0,1)时,f (x )=a x +b =x⎪⎭⎫⎝⎛41-1∈⎥⎦⎤⎢⎣⎡043-,,由f (x )为奇函数知,当x ∈(-1,0)时,f (x )∈⎪⎭⎫ ⎝⎛430,, 又因为f (x )是周期为2的周期函数,所以当x ∈R 时,f (x )∈⎪⎭⎫⎝⎛4343-,.。
函数性质的综合应用创作人:历恰面日期:2020年1月1日两年真题重温2021⋅新课标全国理,12函数11yx=-的图像与函数2siny xπ=〔24x-≤≤〕的图像所有交点的横坐标之和等于( )A.2 B.4 C.6 D.8 答案D2021⋅新课标全国理,112021⋅新课标全国文,12函数|lg |,010,()16,10.2x x f x x x <≤⎧⎪=⎨-+>⎪⎩假设,,a b c 互不相等,且()()(),f a f b f c ==那么abc 的取值范围是 (A) (1,10) (B) (5,6)(C) (10,12)(D) (20,24)答案C解析命题意图:此题主要考察分段函数、对数的运算性质以及利用数形结合解决问题的才能.作出函数()f x 的图象如右图,不妨设a b c <<,那么1lg lg 10(0,1)2a b c -==-+∈那么(10,12)abc c =∈.应选C. 命题意图猜测最新考纲解读O11210 xy1.函数与方程①结合二次函数的图象,判断一元二次方程根的存在性及根的个数,从而理解函数的零点与方程根的联络.②根据详细函数的图象,可以借助计算器用二分法求相应方程的近似解,理解这种方法是求方程近似解的常用方法.2.函数模型及其应用①利用计算工具,比拟指数函数、对数函数以及幂函数增长差异;结合实例体会直线上升、指数爆炸、对数增长等不同函数类型增长的含义.②搜集一些社会生活中普遍使用的函数模型(指数函数、对数函数、幂函数、分段函数等)的实例,理解函数模型的广泛应用.③假设()f x为偶函数,那么()()(||)f x f x f x-==.④假设奇函数()f x定义域中含有0,那么必有(0)0f=.2. 函数的单调性 :〔1〕假如函数()x f 对区间D 内的任意21,x x ,当21x x <时都有()()21x f x f <,那么()x f 在D 内是增函数;当21x x <时都有()()21x f x f >,那么()x f 在D 内是减函数.〔2〕设函数()y f x =在某区间D 内可导,假设()0f x '>,那么()y f x =在D 内是增函数;假设()0f x '<,那么()y f x =在D 内是减函数.2.单调性的定义〔1〕的等价形式:设[]b a x x ,,21∈,那么()()()x f x x x f x f ⇔>--02121在[],a b 上是增函数; ()()()x f x x x f x f ⇔<--02121在[],a b 上是减函数; 3.证明或者判断函数单调性的方法:(1)定义法:设元→作差→变形→判断符号→给出结论.其关键是作差变形,为了便于判断差的符号,通常将差变成因式连乘积、平方和等形式,再结合变量的范围,假设的两个变量的大小关系及不等式的性质作出判断;①满足条件()()f x a f b x-=-的函数的图象关于直线2a bx+=对称.②点(,)x y关于y轴的对称点为(,)x y-;函数()x fy=关于y轴的对称曲线方程为()xfy-=;(由分母为零确定)和直线ayc=(由分子、分母中x的系数确定),对称中心是点(,)d ac c-;⑧|()|f x 的图象先保存()f x 原来在x 轴上方的图象,作出x 轴下方的图象关于x 轴的对称图形,然后擦去x 轴下方的图象得到;(||)f x 的图象先保存()f x 在y 轴右方的图象,擦去y 轴左方的图象,然后作出y 轴右方的图象关于y 轴的对称图形得到. 5. 常见的图象变换特殊函数图象:(1)函数(0,)ax b cx dy c ad bc ++=≠≠:可由反比例函数(0)ky k x =≠图象平移、伸缩得到.图1例如.〔3〕函数F(x)=f(x)-g(x)的零点就是方程f(x)=g(x)的实数根,也就是函数y=f(x)的图象与函数y=g(x)的图象交点的横坐标.一般地,对于不能使用公式求根的方程f(x)=0,我们可以将它与函数y=f(x)联络起来,利用函数的图象、性质来求解.方法技巧提炼1.研究函数的性质要特别注意定义域优先原那么.2. 函数的单调性〔1〕定义法和导数法的选择.例2.函数f〔x〕=xa xx++22,),1[+∞∈x.当a=21时,求函数f〔x〕的最小值.答案10解析由(2)(2)f x f x -=+,可知函数关于2x =对称,同理由(7)(7)f x f x -=+得到另外一条对称轴7x =,由结论①可知2(72)10T =-=.点评此例利用函数的对称轴的相关结论,得到函数的周期,表达了利用结论解题的重要性. (3)假设类似函数周期定义式的恒等式,如何确定函数的周期?由周期函数的定义,采用迭代法可得结论:①函数()f x 满足()()f a x f x +=-,那么()f x 是周期为2a 的函数;②假设1()(0)()f x a a f x +=±≠恒成立,那么2T a =;③假设()()f x a f x a+=-,那么2T a=;④1()()1()f xf x af x-+=-+,那么4T a=.5. 如何转换含有绝对值的函数点评此题通过去掉绝对值得到分段函数,利用图象进展判断.分类的HY对绝对值里面整体的正负讨论.此题亦可利用根底函数22y x x=-变换得到:首先翻折变换得到22y x x=-的图象,然后平移变换得到22y x x c =-+.函数图象的主要应用非常广泛,常见的几个应用总结如下:〔1〕利用函数图象可判断函数的奇偶性,求函数的单调区间、对称轴、周期等函数的性质;答案:C解析:由()()11f x f x-=+知()f x是周期为2的偶函数,故当[]1,1x∈-时,2()f x x=,由周期为2可以画出图象,结合1()10xy=的图象可知,方程1()()10xf x=在100,3x⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦上有三个根,要注意在103,3x⎛⎤∈ ⎥⎝⎦内无解.点评此例利用函数的性质画出函数的草图,通过数性结合思想,判断方程根的个数,即寻找两个函数图象的交点个数.判断函数y=f(x)在某个区间上是否存在零点,常用以下方法:(1)解方程:当对应方程易考场经历分享(1)函数的零点是一个实数,当函数的自变量取这个实数时,其函数值等于零.(2)函数的零点也就是函数y=f(x)的图象与x轴的交点的横坐标.(3)一般我们只讨论函数的实数零点.(4)函数的零点不是点,是方程f(x)=0的根.5.本热点常常命制成压轴的选择题,故难度较大,需要较强的解题才能和知识综合应用才能.涉及的数学思想丰富多样,故根底性的学生不易花费过多的时间是,才能不够可适当放弃.另外,假如以抽象函数为背景,可采用抽象问题详细化得思路进展求解.假如涉及到范围问题确实定,可选择特指进展代入验证的方法求解.新题预测演练[答案]B(文)()sin2xf x π=,()cos2xg x π=那么集合{|()()}x f x g x =等于(A)1{|4,}2x x k k Z =+∈ (B) 1{|2,}2x x k k Z =+∈ 1{|4,}2x x k k Z =±∈ (D) {|21,}x x k k Z =+∈ [答案]B[解析] ()sin2xf x π=和()cos2xg x π=周期均为,画出两个函数的图象,在[1,3]-一个周期内,有两个不同的交点的横坐标为15,22,故在整个定义域内有111422(),22x k k k Z =+=⨯+∈25142(21)(),22x k k k Z =+=⨯++∈ 集合{|()()}x f x g x =等于1{|2,}2x x k k Z =+∈ xy521231-.R P Q ∴>>4.2021年高中毕业班教学质量检测(二)定义域为R 的函数()x f 是奇函数,当0≥x 时,()=x f |2a x -|-2a ,且对∈x R ,恒有()()x f x f ≥+1,那么实数a 的取值范围为A .[0,2]B .[-21,21] C .[-1,1] D .[-2,0] 答案B解析当0≥x 时,xyO()y f x =2a2a - (1)y f x =+答案C 解析设11(,),(,),P x y Q x y ==1(,3),(,0)26m n π==∴,11111(,3)(,)(,3),22x m OP x y y ⊗=⊗=(,)OQ m OP n x y =⊗+∴=,11(,3)2x y +(,0)6π, 1111,3,2,,2633x yx y y x x y ππ∴=+=∴=-=又11sin ,sin(2),3sin(2),333y y x x y x ππ=∴=-∴=-显然当sin(2)13x π-=时,获得最大值为3.对于函数()lg 21f x x =-+,有如下三个命题:①3(03)y x x=-+≤≤;②22(20)y x x=-≤≤;③1(0)y xx=->.其中,Γ型曲线的个数是〔〕〔A〕0〔B〕1〔C〕2〔D〕3答案C解析对于①,3(03)y x x=-+≤≤的图像是一条线段,记为,BB'如图〔1〕所示,从图中可以看出:=3217,321817,BB B A AC'''===>∴,在线段BC'上一定存在两点B,C使△ABC为正三角形,故①满足Γ型曲线;对于②,22(20)y x x=--≤≤xxyAOyy=-x+3OAB'C'的图象是圆222x y+=在第二象限的局部,如图〔2〕所示,显然,无论点B、C在何处,△ABC都不可能为正三角形,所以②不是Γ型曲线。
2.2函数的基本性质考点一函数的单调性及最值1.(2016北京文,4,5分)下列函数中,在区间(-1,1)上为减函数的是()A.y=11−B.y=cosxC.y=ln(x+1)D.y=2-x答案D选项A中,y=11−=1-(t1)的图象是将y=-1的图象向右平移1个单位得到的,故y=11−在(-1,1)上为增函数,不符合题意;选项B中,y=cosx在(-1,0)上为增函数,在(0,1)上为减函数,不符合题意;选项C 中,y=ln(x+1)的图象是将y=lnx的图象向左平移1个单位得到的,故y=ln(x+1)在(-1,1)上为增函数,不符合题意;选项D符合题意.评析本题考查了基本函数的图象和性质以及图象的变换,属中档题.2.(2015课标Ⅱ文,12,5分)设函数f(x)=ln(1+|x|)-11+2,则使得f(x)>f(2x-1)成立的x的取值范围是(),1 B.-∞C.-13D.-∞∞答案A当x>0时,f(x)=ln(1+x)-11+2,∴f'(x)=11++2(1+2)2>0,∴f(x)在(0,+∞)上为增函数,∵f(-x)=f(x),∴f(x)为偶函数,由f(x)>f(2x-1)得f(|x|)>f(|2x-1|),∴|x|>|2x-1|,即3x2-4x+1<0,解得13<x<1,故选A.3.(2016浙江,7,5分)已知函数f(x)满足:f(x)≥|x|且f(x)≥2x,x∈R.()A.若f(a)≤|b|,则a≤bB.若f(a)≤2b,则a≤bC.若f(a)≥|b|,则a≥bD.若f(a)≥2b,则a≥b答案B依题意得f(a)≥2a,若f(a)≤2b,则2a≤f(a)≤2b,∴2a≤2b,又y=2x是R上的增函数,∴a≤b.故选B.4.(2020课标Ⅲ文,12,5分)已知函数f(x)=sinx+1sin,则()A.f(x)的最小值为2B.f(x)的图象关于y轴对称C.f(x)的图象关于直线x=π对称D.f(x)的图象关于直线x=π2对称答案D对于A,令sinx=t,t∈[-1,0)∪(0,1],则g(t)=t+1,当t∈(0,1]时,g(t)=t+1≥2,当且仅当t=1时,取“=”,故g(t)∈[2,+∞),又∵g(t)=-g(-t),∴g(t)为奇函数,∴g(t)的值域为(-∞,-2]∪[2,+∞),故A错误;对于B,由f(x)≠f(-x),知f(x)不是偶函数,故B错误;对于C,f(2π-x)=sin(2π-x)+1sin(2π-p=-sinx-1sin≠f(x),故C错误;对于D,f(π-x)=sin(π-x)+1sin(π-p=sinx+1sin=f(x),故f(x)的图象关于直线x=π2对称,故D正确.故选D.5.(2021全国甲文,4,5分)下列函数中是增函数的为()A.f(x)=-xB.f(x)3C.f(x)=x2D.f(x)=3答案D解题指导:排除法,利用基本初等函数的性质逐一判断四个选项.解析对于f(x)=-x,由正比例函数的性质可知,f(x)是减函数,故A不符合题意;对于f(x),由指数函数的单调性可知,f(x)是减函数,故B不符合题意;对于f(x)=x2,由二次函数的图象可知,f(x)在(-∞,0)上单调递减,在(0,+∞)上单调递增,故C不符合题意;对于f(x)=3=13,由幂函数的性质可知,f(x)在(-∞,+∞)上单调递增,故选D.方法总结:一次函数y=kx+b(k≠0)单调性的判断:若k>0,则函数在R上单调递增;若k<0,则函数在R上单调递减.指数函数y=a x(a>0且a≠1)单调性的判断:若a>1,则函数在R上单调递增;若0<a<1,则函数在R上单调递减.幂函数y=xα单调性的判断:若α>0,则函数在(0,+∞)上单调递增;若α<0,则函数在(0,+∞)上单调递减.6.(2021全国乙文,8,5分)下列函数中最小值为4的是()A.y=x2+2x+4B.y=|sin xC.y=2x+22-xD.y=ln x+4ln答案C解题指导:对于A,利用配方法或二次函数的单调性求最值,对于B,C,D,利用换元法转化为对勾函数进行判断.解析对于A,y=x2+2x+4=(x+1)2+3≥3,所以它的最小值为3,所以A不符合题意;对于B,设|sin x|=t,则0<t≤1,y=|sin x=+4,t∈(0,1],易知y=t+4在(0,1]上单调递减,故t=1时,y min=1+41=5,所以B不符合题意;对于C,令2x=t(t>0),则y=2x+22-x=t+4,t>0,易知y=t+4在(0,2)上单调递减,在(2,+∞)上单调递增,所以当t=2时,y取最小值,y min=2+42=4,故C符合题意;对于D,令ln x=t,t∈R且t≠0,则y=ln x+4ln=+4,显然t<0时,函数值小于0,不符合题意.故选C.7.(2020新高考Ⅰ,8,5分)若定义在R的奇函数f(x)在(-∞,0)单调递减,且f(2)=0,则满足xf(x-1)≥0的x的取值范围是() A.[-1,1]∪[3,+∞) B.[-3,-1]∪[0,1]C.[-1,0]∪[1,+∞)D.[-1,0]∪[1,3]答案D∵f(x)是定义在R上的奇函数,∴f(x-1)的图象关于点(1,0)中心对称,又∵f(x)在(-∞,0)上单调递减,∴f(x-1)在(-∞,1)上单调递减,在(1,+∞)上也单调递减,且过(-1,0)和(3,0),f(x-1)的大致图象如图:当-1≤x≤0时,f(x-1)≤0,∴xf(x-1)≥0;当1≤x≤3时,f(x-1)≥0,∴xf(x-1)≥0.综上,满足xf(x-1)≥0的x的取值范围是[-1,0]∪[1,3].故选D.8.(2016北京文,10,5分)函数f(x)=t1(x≥2)的最大值为.答案2解析解法一:∵f'(x)=-1(t1)2,∴x≥2时,f'(x)<0恒成立,∴f(x)在[2,+∞)上单调递减,∴f(x)在[2,+∞)上的最大值为f(2)=2.解法二:∵f(x)=t1=t1+1t1=1+1t1,∴f(x)的图象是将y=1的图象向右平移1个单位,再向上平移1个单位得到的.∵y=1在[2,+∞)上单调递减,∴f(x)在[2,+∞)上单调递减,故f(x)在[2,+∞)上的最大值为f(2)=2.解法三:由题意可得f(x)=1+1t1.∵x≥2,∴x-1≥1,∴0<1t1≤1,∴1<1+1t1≤2,即1<t1≤2.故f(x)在[2,+∞)上的最大值为2.评析本题考查函数的最值,有多种解法,属中档题.9.(2015浙江文,12,6分)已知函数f(x)=2,x≤1,+6-6,x>1,则f(f(-2))=,f(x)的最小值是.答案-12;26-6解析f(-2)=(-2)2=4,f(f(-2))=f(4)=4+64-6=-12.当x≤1时,f(x)=x2≥0,当x>1时,f(x)=x+6-6≥26-6,当且仅当x=6时,等号成立,又26-6<0,所以f(x)min=26-6.考点二函数的奇偶性1.(2015北京文,3,5分)下列函数中为偶函数的是()A.y=x2sinxB.y=x2cosxC.y=|lnx|D.y=2-x答案B A中函数为奇函数,B中函数为偶函数,C与D中函数均为非奇非偶函数,故选B.2.(2014课标Ⅰ,理3,文5,5分)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.评析本题考查函数奇偶性的定义及其应用,考查学生的知识应用能力及逻辑推理论证能力,准确理解函数奇偶性的定义是解决本题的关键.3.(2011课标,理2,文3,5分)下列函数中,既是偶函数又在(0,+∞)单调递增的函数是()A.y=x3B.y=|x|+1C.y=-x2+1D.y=2-|x|答案B y=x3是奇函数,y=-x2+1和y=2-|x|在(0,+∞)上都是减函数,故选B.评析本题考查函数的奇偶性和单调性的判定,属容易题.4.(2021全国乙理,4,5分)设函数f(x)=1−1+,则下列函数中为奇函数的是()A.f(x-1)-1B.f(x-1)+1C.f(x+1)-1D.f(x+1)+1答案B解题指导: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.解析解法一:f(x)=-1+2r1,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=2-2,此函数为非奇非偶函数;选项B,f(x-1)+1=2,此函数为奇函数;选项C,f(x+1)-1=−2K2r2,此函数为非奇非偶函数;选项D,f(x+1)+1=2r2,此函数为非奇非偶函数,故选B.5.(2021全国甲理,12,5分)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() A.-94 B.−32 C.74 D.52答案D解题指导:利用奇偶性得到f(x+2)=-f(x),将出现的自变量0,3,92对应的函数值转化为[1,2]内自变量对应的函数值,进而得到a,b以及.解析由题知o−+1)=−o+1),o−p=o+4),从而f(x+4)=-f(x+2),即f(x+2)=-f(x), o−+2)=o+2),即o−p=−o+2),所以6=f(0)+f(3)=-f(2)+[-f(1)]=-(4a+b)-(a+b)=-5a-2b,即5a+2b=-6.①又由题知f(x+1)为奇函数,x∈R,所以f(1)=0,即a+b=0.②由①②得=−2,从而f(x)=-2x2+2,x∈[1,2].所以=2=−==−=−(−2)×+2=52.故选D.一题多解因为f(x+1)与f(x+2)分别为奇函数和偶函数,所以函数f(x)的图象关于点(1,0)和直线x=2对称,且f(x)为周期函数,周期T=4,从而f(0)=-f(2),①f(3)=f(1)=0,②==−由①②结合f(0)+f(3)=6,知a=-2,b=2,所以=−(−2)×+2=52.6.(多选)(2022新高考Ⅰ,12,5分)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2,g(2+x)均为偶函数,则() A.f(0)=0 B.g−C.f(-1)=f(4)D.g(-1)=g(2)答案BC解法一:若设f(x)=1,则g(x)=0,易知所设f(x)符合题意,此时f(0)=1,故选项A错误.设f(x)=sin(πx),则g(x)=f'(x)=πcos(πx),由于2=sin22π=-cos(2πx),g(2+x)=πcos[π(2+x)]=πcos(2π+πx)=πcos(πx),所以2,g(2+x)均为偶函数,则所设f(x)符合题意.于是g(-1)=πcos(-π)=-π≠g(2),故选项D错误.由于22是奇函数,即2是奇函数,则,注意到g(2+x)是偶函数,于是g−=2=−2=-g−32+22=2=2=2=,故选项B正确.由2=2,取x=54,则f(-1)=f(4),故选项C正确.故选BC.解法二:由题意知2=2⇔=⇔f(-x)=f(3+x)①,取x=1,知f(-1)=f(4),C正确.对①两边求导知-f'(-x)=f'(3+x)⇔f'(-x)=-f'(3+x),即g(-x)=-g(3+x)②,取x=-32,知.g(2+x)=g(2-x)⇔g(-x)=g(x+4)③,由②③知g(x+4)=-g(x+3),即g(x+1)=-g(x),所以g(x+2)=-g(x+1)=g(x).从而g−=2=,B正确.同解法一可判断A,D错误.故选BC.7.(2018课标Ⅲ文,16,5分)已知函数f(x)=ln(1+2-x)+1,f(a)=4,则f(-a)=.答案-2解析本题考查函数的奇偶性.易知f(x)的定义域为R,令g(x)=ln(1+2-x),则g(x)+g(-x)=0,∴g(x)为奇函数,∴f(a)+f(-a)=2,又f(a)=4,∴f(-a)=-2.解题关键观察出函数g(x)=ln(1+2-x)为奇函数.8.(2017课标Ⅱ文,14,5分)已知函数f(x)是定义在R上的奇函数,当x∈(-∞,0)时,f(x)=2x3+x2,则f(2)=.答案12解析本题主要考查运用函数的奇偶性求函数值.由题意可知f(2)=-f(-2),∵x∈(-∞,0)时,f(x)=2x3+x2,∴f(2)=-f(-2)=-[2×(-8)+4]=-(-12)=12.9.(2016天津,13,5分)已知f(x)是定义在R上的偶函数,且在区间(-∞,0)上单调递增.若实数a满足f(2|a-1|)>f(-2),则a的取值范围是.答案解析由题意知函数f(x)在(0,+∞)上单调递减.因为f(2|a-1|)>f(-2),f(-2)=f(2),所以f(2|a-1|)>f(2),所以2|a-1|<212,解之得12<a<32.10.(2014课标Ⅱ文,15,5分)偶函数y=f(x)的图象关于直线x=2对称,f(3)=3,则f(-1)=.答案3解析∵函数y=f(x)的图象关于直线x=2对称,∴f(2+x)=f(2-x)对任意x恒成立,令x=1,得f(1)=f(3)=3,∴f(-1)=f(1)=3.11.(2012课标文,16,5分)设函数f(x)=(r1)2+sin2+1的最大值为M,最小值为m,则M+m=.答案2解析f(x)=2+1+2x+sin2+1=1+2rsin2+1,令g(x)=2rsin2+1,则g(x)为奇函数,有g(x)max+g(x)min=0,故M+m=2.12.(2021新高考Ⅰ,13,5分)已知函数f(x)=x3(a·2x-2-x)是偶函数,则a=.答案1解题指导:利用偶函数的定义,取定义域内的特殊值即可求出a的值.解析∵f(x)=x3(a·2x-2-x)为偶函数,∴f(1)=f(-1),∴2a-12=−−2,∴a=1.当a=1时,f(x)=x3(2x-2-x),定义域为R,且满足f(-x)=f(x),即f(x)为偶函数.一题多解y=x3和y=2x-2-x为奇函数,利用结论:奇函数×奇函数=偶函数,可快速判断出a=1.13.(2022全国乙文,16,5分)若f(x)=ln b是奇函数,则a=,b=.答案-12;ln2解析∵f(x)是奇函数,∴f(x)的定义域关于原点对称.由已知得x ≠1,∴x ≠-1,即当x =-1时,,∴a +12=0,∴a =-12,此时f (x )b ,∵f (x )为奇函数且在x =0处有意义,∴f (0)=0,即+=ln 12+b =0,∴b =-ln 12=ln 2.综上可知,a =-12,b =ln 2.考点三函数的周期性1.(2016山东,9,5分)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,ft 则f(6)=()A.-2B.-1C.0D.2答案D 当x>12时,由ft 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.2.(2021全国甲文,12,5分)设f (x )是定义域为R 的奇函数,且f (1+x )=f (-x ).若f −=13,则()A.-53B.−13C.13D.53答案C 解题指导:求出函数f (x )的周期再进行转化,即可求解.解析由f (1+x )=f (-x ),且f (x )是定义在R 上的奇函数,可得f (1+x )=f (-x )=-f (x ),所以f (2+x )=-f (1+x )=f (x ),所以f (x )的周期为2,则=2=−=13,故选C .知识延伸:若函数f (x )为奇函数,且满足f (a +x )=f (-x ),则f (x )图象的对称轴为直线x =2,周期为2a ;若函数f (x )为偶函数,且满足f (a +x )=f (-x ),则f (x )图象的对称轴为直线x =2,周期为a.3.(2022新高考Ⅱ,8,5分)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∑=221i f (k )=()A.-3B.-2C.0D.1答案A 令y =1,得f (x +1)+f (x -1)=f (x )①,故f (x +2)+f (x )=f (x +1)②.由①②得f (x +2)+f (x -1)=0,故f (x +2)=-f (x -1),所以f (x +3)=-f (x ),所以f (x +6)=-f (x +3)=f (x ),所以函数f (x )的周期为6.令x =1,y =0,得f (1)+f (1)=f (1)·f (0),故f (0)=2,同理,令x =1,y =1,得f (2)=-1;令x =2,y =1,得f (3)=-2;令x =3,y =1,得f (4)=-1;令x =4,y =1,得f (5)=1;令x =5,y =1,得f (6)=2.故f (1)+f (2)+f (3)+f (4)+f (5)+f (6)=0,所以∑=221i f (k )=f (1)+f (2)+f (3)+f (4)=-3.故选A .4.(2022全国乙理,12,5分)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∑=221i f (k )=()A.-21B.-22C.-23D.-24答案D 由y =g (x )的图象关于直线x =2对称,得g (2+x )=g (2-x ),故g (x )=g (4-x ),由g (x )-f (x -4)=7,得g (2+x )-f (x -2)=7①,又f (x )+g (2-x )=5②,所以由②-①,得f (x )+f (x -2)=-2③,则f (x +2)+f (x )=-2④,所以由④-③,得f (x +2)=f (x -2),即f (x +4)=f (x ),所以函数f (x )是以4为周期的周期函数.对于④,分别令x =1,2,得f (1)+f (3)=-2,f (2)+f (4)=-2,则f (1)+f (2)+f (3)+f (4)=-4.对于①,令x =-1,得g (1)-f (-3)=7,则g (1)-f (1)=7⑦,对于②,令x =1,得f (1)+g (1)=5⑧,由⑦⑧,得f (1)=-1.对于②,令x =0,得f (0)+g (2)=5,又g (2)=4,所以f (0)=1.对于③,令x =2,得f (2)+f (0)=-2,所以f (2)=-3.则∑=221i op =5×(-4)+f (1)+f (2)=-20+(-1)+(-3)=-24.故选D .5.(2016四川,14,5分)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 +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-412=-2.∴f-6.(2017山东文,14,5分)已知f(x)是定义在R上的偶函数,且f(x+4)=f(x-2).若当x∈[-3,0]时,f(x)=6-x,则f(919)=.答案6解析本题考查函数的奇偶性与周期性.由f(x+4)=f(x-2)得f(x+6)=f(x),故f(x)是周期为6的函数.所以f(919)=f(6×153+1)=f(1).因为f(x)为R上的偶函数,所以f(1)=f(-1).又x∈[-3,0]时,f(x)=6-x,所以f(-1)=6-(-1)=6.从而f(1)=6,故f(919)=6.方法小结函数周期性的判断:一般地,若f(x+T)=f(x),则T为函数的一个周期;若f(x+T)=-f(x),则2T为函数的一个周期;若f(x+T)=1op(f(x)≠0),则2T为函数的一个周期.7.(2014安徽文,14,5分)若函数f(x)(x∈R)是周期为4的奇函数,且在[0,2]上的解析式为f(x)=o1-p,0≤x≤1,sinπs1<≤2,则.答案516解析依题意得8=f=-34×14=-316,f8=-sin7π6=sinπ6=12,因此=-316+12=516.。
江苏省2023届新高考数学高三上学期9月期初考试试卷分类汇编:函数的性质综合应用1.(2023·江苏南京9月期初零模)已知函数f (x ),任意x ,y ∈R ,满足f (x +y ) f (x -y )=f 2(x )-f 2(y ),且f (1)=2,f (2)=0,则f (1)+f (2)+…+f (90)的值为A .-2B .0C .2D .42.(2023·江苏南京9月期初零模)(多选题)已知函数f (x )=3x -2x ,x ∈R ,则A .f (x )在(0,+∞)上单调递增B .存在a ∈R ,使得函数y =f (x )a x为奇函数 C .函数g (x )=f (x )+x 有且仅有2个零点D .任意x ∈R ,f (x )>-13.(2023·江苏海安9月期初)设函数f (x )=-x 2+2x +8,g (x )=log a x (0<a <1),则函数y =g (f (x ))的减区间为A .(-∞,1)B .(-2,1)C .(1,+∞)D .(1,4)4.(2023·江苏海安9月期初)(多选题)设定义在R 上的函数f (x )满足f (x +y )f (x -y )=f 2(x )-f 2(y ),且f (1)≠0,则下列说法正确的是A .f (x )为奇函数B .f (x )的解析式唯一C .若f (x )是周期为T 的函数,则T ≠1D .若x >0时,f (x )>0,则f (x )是R 上的增函数5.(2023·江苏南通上学期第一次调研9月)(多选题)对于定义域为[0,+∞)的函数y =f (x ),若同时满足下列条件:①∀x ∈[0,+∞),f (x )≥0;②∀x ≥0,y ≥0,f (x +y )≥f (x )+f (y ),则称函数f (x )为“H 函数”.下列结论正确的是A .若f (x )为“H 函数”,则其图象恒过定点(0,0)B .函数f (x )=⎩⎨⎧1,x 为有理数,0,x 为无理数在[0,+∞)上是“H 函数” C .函数f (x )=[x ]在[0,+∞)上是“H 函数”([x ]表示不大于x 的最大整数)D .若f (x )为“H 函数”,则f (x )一定是[0,+∞)上的增函数6.(2023·江苏南通上学期第一次调研9月)已知函数f (x )是定义域为R 的奇函数,当x >0时,f ′(-x )>2f (x ),且f (3)=0,则不等式f (x )>0的解集为 .7.(2023·江苏镇江9月期初)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 )=a ⋅2x +b .若f (0)+f (3)=6,则f (log 296)的值是( )A .-12B .-2C .2D .128.(2023·江苏镇江9月期初)(多选题)已知函数f (x )=ln x +ln(2-x )+1,则( )A .f (x )有一个极值点B .f (x )没有零点C .直线y =x 是曲线y =f (x )的切线D .曲线y =f (x )关于直线x =1对称9.(2023·江苏镇江9月期初)已知e 为自然对数底数,函数f (x )=e x +4e x 的值域为[4,5],请给出函数f (x )的一个定义域 .10.(2023·江苏连云港高级中学9月期初)设f (x )为定义在R 上的奇函数,且满足f (x )=-f (x +2),f (1)=1,则f (-1)+f (8)=( ▲ )A .-2B .-1C .0D .111.(2023·江苏连云港高级中学9月期初)给定函数f (x )=x 2,g (x )=-x 2+x ,x ∈R .用m (x )表示f (x ),g (x )中的较小者,记为m (x )=min {}f (x ),g (x ),则m (x )的最大值为( ▲ )A.14B .1C .0D .2 12.(2023·江苏连云港高级中学9月期初)函数f (x )=x 1+|x |,则下列结论中错误的是( ▲ ) A .y =f (x )的图象关于点(-1,1)对称 B .f (x )在其定义域上单调递增C .f (x )的值域为(-1,1)D .函数g (x )=f (x )-x 有且只有一个零点13.(2023·江苏连云港高级中学9月期初)(多选题)下列命题中,错误的命题有( ▲ )A .函数f (x )=x 与g (x )=(x )2是同一个函数B .命题“∃x ∈[0,1],x 2+x ≥1”的否定为“∀x ∈[0,1],x 2+x <1”C .函数y =sin x +4sin x ⎝⎛⎭⎫0<x <π2的最小值为4 D .设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x +2,x <02x ,x ≥0,则f (x )在R 上单调递增 14.(2023·江苏连云港高级中学9月期初)(多选题)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧⎝⎛⎭⎫13x,x ≤0x 3-6x 2+9x +1,x >0,则下列结论正确的是( ▲ )A .f (x )在(-1,1)上单调递减B .f (log 23)>f (log 25)C .当x ∈(-1,a ]时,函数f (x )的值域为[1,5],则1≤a ≤4D .当1<t <5时,函数g (x )=[f (x )]2-(t +5)f (x )+5t 恰有7个不同的零点15.(2023·江苏连云港高级中学9月期初)函数y =4-x 2ln (x +1)的定义域为 ▲ . 16.(2023·江苏连云港高级中学9月期初)若函数f (x )=2+a e x -1为奇函数.则a = ▲ . 17.(2023·江苏如皋9月期初)(多选题)已知函数f (x )=1+cos x +1-cos x 则下列结论正确的有( )A .π为函数f (x )的一个周期B .函数f (x )在[0,π2]上为减函数 C .函数f (x )的图象关于直线x =π2对称 D .函数f (x )的值域为[2,2] 18.(2023·江苏如皋9月期初)定义在R 上的奇函数f (x )满足f (x +2)=f (x -2),当x ∈[0,1]时,f (x )=2x -1,则f (log 210)的值为 .。
高考数学专题练习-函数性质综合运用【考纲解读】内 容要 求备注A BC函数概念与基本初等函数Ⅰ函数的图像与性质√对知识的考查要求依次分为了解、理解、掌握三个层次(在表中分别用A 、B 、C 表示).了解:要求对所列知识的含义有最基本的认识,并能解决相关的简单问题.理解:要求对所列知识有较深刻的认识,并能解决有一定综合性的问题.掌握:要求系统地掌握知识的内在联系,并能解决综合性较强的或较为困难的问题.【直击考点】1.(·南通调研)函数f (x )=lnxx -1+的定义域为________.【解析】要使函数f (x )有意义,应满足⎩⎪⎨⎪⎧x x -1>0,x ≥0,解得x >1,故函数f (x )=lnxx -1+的定义域为(1,+∞).2. (南京、盐城模拟)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2+1,x ≤0,-x -12,x >0,则不等式f (x )≥-1的解集是________.综上f (x )≥-1的解集为{x |-4≤x ≤2}.3. (·衡水中学月考)设f ,g 都是由A 到A 的映射,其对应法则如下:映射f 的对应法则x 1 2 3 4 f (x )3421映射g 的对应法则x 1 2 3 4 g (x )4312则f [.g (1)]的值为________.【解析】由映射g 的对应法则,可知g (1)=4,由映射f 的对应法则,知f (4)=1,故f [g (1)]=1. 4.(·盐城中学一模)f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧⎝ ⎛⎭⎪⎫13x x ≤0,log 3x x >0,则f ⎣⎢⎡⎦⎥⎤f ⎝ ⎛⎭⎪⎫19=________.【解析】∵f ⎝ ⎛⎭⎪⎫19=log 319=-2, ∴f ⎣⎢⎡⎦⎥⎤f ⎝ ⎛⎭⎪⎫19=f (-2)=⎝ ⎛⎭⎪⎫13-2=9. 5. (·南京、盐城一模)已知函数f (x )=则f (f (3))=________,函数f (x )的最大值是________.6. (·南通中学模拟)定义在R 上的奇函数y =f (x )在(0,+∞)上递增,且f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12=0,则不等式f (log 19x )>0的解集为________.【解析】∵y =f (x )是定义在R 上的奇函数,且y =f (x )在(0,+∞)上递增. ∴y =f (x )在(-∞,0)上也是增函数,7. (·南京、盐城模拟)函数f (x )=⎝ ⎛⎭⎪⎫13x-log 2(x +2)在区间[-1,1]上的最大值为________.【解析】由于y =⎝ ⎛⎭⎪⎫13x在R 上递减,y =log 2(x +2)在[-1,1]上递增,所以f (x )在[-1,1]上单调递减,故f (x )在[-1,1]上的最大值为f (-1)=3.8. (·无锡期末)设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-x 2+4x ,x ≤4,log 2x ,x >4.若函数y =f (x )在区间(a ,a +1)上单调递增,则实数a 的取值范围是________.【解析】作出函数f (x )的图象如图所示,由图象可知f (x )在(a ,a +1)上单调递增,需满足a ≥4或a +1≤2,即a ≤1或a ≥4.9. (·郑州模拟)设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧1,x >0,0,x =0,-1,x <0,g (x )=x 2f (x -1),则函数g (x )的递减区间是________.【解析】由题意知g (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2 x >1,0 x =1,-x 2x <1,函数的图象如图所示的实线部分,根据图象,g (x )的减区间是[0,1).10. (·泰州一检)若函数f (x )=a x(a >0,a ≠1)在[-1,2]上的最大值为4,最小值为m ,且函数g (x )=(1-4m )x 在[0,+∞)上是增函数,则a =________.【解析】当a >1,则y =a x 为增函数,有a 2=4,a -1=m ,此时a =2,m =12,此时g (x )=-x 在[0,+∞)上为减函数,不合题意. 当0<a <1,则y =a x为减函数, 有a -1=4,a 2=m ,此时a =14,m =116.此时g (x )=34x 在[0,+∞)上是增函数.故a =14.11. (·南京一中模拟)已知函数f (x )=e x -1,g (x )=-x 2+4x -3,若存在f (a )=g (b ),则实数b 的取值范围为________.【解析】由题可知f (x )=e x -1>-1,g (x )=-x 2+4x -3=-(x -2)2+1≤1, 若f (a )=g (b ),则g (b )∈(-1,1], 即-b 2+4b -3>-1,即b 2-4b +2<0, 解得2-2<b <2+ 2.所以实数b 的取值范围为(2-2,2+2).12. (·南通调研)若函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧xx -b ,x ≥0,ax x +2,x <0(a ,b ∈R )为奇函数,则f (a +b )的值为________.13. (·泰安一模改编)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________. 【解析】 ∵f (x +1)为偶函数,∴f (-x +1)=f (x +1),则f (-x )=f (x +2),又y =f (x )为奇函数,则f (-x )=-f (x )=f (x +2),且f (0)=0. 从而f (x +4)=-f (x +2)=f (x ),y =f (x )的周期为4. ∴f (4)+f (5)=f (0)+f (1)=0+2=2.14. (·南通调研)若函数f (x )(x ∈R )是周期为4的奇函数,且在[0,2]上的解析式为【解析】f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 1-x ,0≤x ≤1,sin πx ,1<x ≤2,则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫294+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫416=________.由于函数f (x )是周期为4的奇函数,所以f ⎝ ⎛⎭⎪⎫294+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫416=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫2×4-34+f ⎝⎛⎭⎪⎫2×4-76=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-34+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-76=-f ⎝ ⎛⎭⎪⎫34-f ⎝ ⎛⎭⎪⎫76=-316+sin π6=516.15. (·无锡调研)已知函数f (x )=x 2+2ax +3,x ∈[-4,6]. (1)当a =-2时,求f (x )的最值;(2)求实数a 的取值范围,使y =f (x )在区间[-4,6]上是单调函数; (3)当a =-1时,求f (|x |)的单调区间.16.(·南京模拟)若函数f(x)=(x+a)(bx+2a)(常数a,b∈R)是偶函数,且它的值域为(-∞,4],则该函数的解析式f(x)=________.【解析】由f(x)是偶函数知f(x)图象关于y轴对称,∴b=-2,∴f(x)=-2x2+2a2,又f(x)的值域为(-∞,4],∴2a2=4,故f(x)=-2x2+4.17.(·苏北四市摸底)已知函数f(x)是定义在R上的偶函数,当x≥0时,f(x)=x2-2x,如果函数g(x)=f(x)-m(m∈R)恰有4个零点,则m的取值范围是________.【解析】函数g(x)=f(x)-m(m∈R)恰有4个零点可化为函数y=f(x)的图象与直线y=m恰有4个交点,作函数y=f(x)与y=m的图象如图所示,故m的取值范围是(-1,0).18.(·安徽江南十校联考)已知max(a,b)表示a,b两数中的最大值.若f(x)=max{e|x|,e|x -2|},则f(x)的最小值为________.f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧e x,x ≥1,e |x -2|,x <1.【解析】当x ≥1时,f (x )=e x≥e(x =1时,取等号), 当x <1时,f (x )=e|x -2|=e2-x>e ,因此x =1时,f (x )有最小值f (1)=e.19. (·南京模拟)已知a 是常数,函数f (x )=13x 3+12(1-a )x 2-ax +2的导函数y =f ′(x )的图象如图所示,则函数g (x )=|a x-2|的图象可能是________(填序号).20. (·苏北四市摸底)若直角坐标平面内两点P ,Q 满足条件:①P ,Q 都在函数y =f (x )的图象上;②P ,Q 关于原点对称,则称(P ,Q )是函数y =f (x )的一个“伙伴点组”(点组(P ,Q )与(Q ,P )看作同一个“伙伴点组”).已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧kx -1,x >0,-ln -x ,x <0有两个“伙伴点组”,则实数k 的取值范围是________.【解析】 依题意,“伙伴点组”的点满足:都在y =f (x )的图象上,且关于坐标原点对称. 可作出函数y =-ln(-x )(x <0)关于原点对称的函数y =ln x (x >0)的图象, 使它与直线y =kx -1(x >0)的交点个数为2即可.【知识清单】1. 函数性质:定义域、值域、解析式、奇偶性、单调性、周期性、对称性、最值等 2.函数图像及其变换 3. 函数与方程【考点深度剖析】1. 函数均是以填空题、解答题的形式进行考查,涉及到函数与方程、分类讨论和数形结合的思想,题目多为中高档题,着重考查学生运算求解能力、推理论证能力及分析问题和解决问题的能力.函数常与导数、方程、不等式等结合考查,有时单独设置题目.2. 对于函数复习,一要明确函数的定义域和值域,二要锻炼分析问题和解决问题的能力,三要从数和形两个角度理解函数的性质,注意加强对函数与方程、数形结合数学和分类讨论思想的运用.函数知识属于重点知识,考查的难点中等偏上,复习时应以中档题为主,适当难题为辅,加强对函数的性质、分段函数、对数函数的图像与性质和函数的模型及其应用的题目的训练.【重点难点突破】考点1 函数性质综合应用【1-1】 (x)f 是R 上的奇函数,当0x ≥时,3(x)x ln(1x)f =++,则当0x <时,()f x =_______【答案】3x ln(1x)--【解析】∵0x <,∴0x ->,∴3()()ln(1)f x x x -=-+-,又∵(x)f 是R 上的奇函数,∴3()()ln(1)f x x x -=-+-,∴3()ln(1)f x x x =--.【1-2】 定义在R 上的奇函数)(x f y =满足0)3(=f ,且不等式)()(x f x x f '->在),0(+∞上恒成立,则函数)(x g =1lg )(++x x xf 的零点的个数为_______【答案】3【解析】∵不等式)()(x f x x f '->在),0(+∞上恒成立,∴'(())0xf x >, ∴函数()y xf x =在(0,)+∞上为增函数,又∵)(x f y =在R 上为奇函数, ∴函数()y xf x =在(,0)(0,)-∞+∞U 上为偶函数,且过(3,0)和(3,0)-和(0,0), ∴函数)(x g =1lg )(++x x xf 的零点的个数为3个.【1-3】 定义在R 上的函数32()f x ax bx cx =++(0)a ≠的单调增区间为(1,1)-,若方程23(())2()0a f x bf x c ++=恰有6个不同的实根,则实数a 的取值范围是 .【答案】12a <-【1-4】 设函数22,0()log ,0x x f x x x ⎧≤⎪=⎨>⎪⎩,若对任意给定的(2,)y ∈+∞,都存在唯一的x R ∈,满足22(())2f f x a y ay =+,则正实数的最小值是 .【答案】14【1-5】 函数()0ay x x x=+>有如下性质:若常数0a >,则函数在(a 上是减函数,在),a ⎡+∞⎣ 上是增函数.已知函数()mf x x x=+(m R ∈为常数),当()0,x ∈+∞时,若对任意x N ∈,都有()()4f x f ≥,则实数m 的取值范围是 .【答案】[]12,20【解析】当0m <时,函数y x =与m y x =在(0,)+∞都是增函数,所以()mf x x x=+在(0,)+∞单调递增,所以有(1)(4)f f <,不满足题意;当0m =时,()f x x =在(0,)+∞单调递增,所以有(1)(4)f f <,也不满足题意;当0m >时,根据题意可知函数()f x 在]m 单调递减,在,)m +∞单调递增;要使对任意x N ∈,都有()(4)f x f ≥,则须满足(3)(4)(5)(4)f f f f ≥⎧⎨≥⎩即可,即须求解不等34345454m m m m⎧+≥+⎪⎪⎨⎪+≥+⎪⎩,解得1220m ≤≤ 【思想方法】1. 等价转换思想:将不等式恒成立,有解问题等价转化为对应函数最值问题2. 数形结合思想:利用函数图像,研究函数性质3. 函数与方程思想:将方程是否有解及实根分布转化为对应函数性质与图像问题 【温馨提醒】利用函数性质解题时,须注意转化的等价性,分类的完备性.- 11 -【易错试题常警惕】解对数不等式问题,一般是先确保对数中真数大于,再利用对数函数的单调性来求解不等式,特别是对数函数的底数不确定时,单调性不明确,从而无法求解不等式,故应分1a >和01a <<两种情况讨论.如:解不等式()()2log 4log 2a a x x ->-.【分析】(1)当1a >时,原不等式等价于()2424020x x x x ⎧->-⎪⎪->⎨⎪->⎪⎩,解之得6x >;当01a <<时,原不等式等价于()2424020x x x x ⎧-<-⎪⎪->⎨⎪->⎪⎩,解之得46x <<.∴当1a >时,不等式的解集为()6,+∞;当01a <<时,不等式的解集为()4,6.【易错点】本题容易忽视了对参数的讨论,以为1a >和对数中真数大于而致误.【练一练】已知f (x )=log a x (a >0,且a ≠1),如果对于任意的x∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤13,2都有|f (x )|≤1成立,求实数a 的取值范围.。