高中数学专题训练教师版函数的奇偶性和周期性
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抽象函数周期性的探究(教师版)抽象函数是指没有给出具体的函数解析式,只给出它的一些特征、性质或一些特殊关系式的函数,所以做抽象函数的题目需要有严谨的逻辑思维能力、丰富的想象力以及函数知识灵活运用的能力.而在教学中我发现同学们对于抽象函数周期性的判定和运用比较困难 ,所以特探究一下抽象函数的周期性问题.利用周期函数的周期求解函数问题是基本的方法 .此类问题的解决应注意到周期函数定义、紧扣函数图象特征,寻找函数的周期,从而解决问题.以下给出几个命题:命题1:若a是非零常数,对于函数y=f(x)定义域的一切x,满足下列条件之一,则函数y=f(x) 是周期函数.(1)函数y=f(x)满足f(x+a)=-f(x),则f(x)是周期函数,且2a是它的一个周期.(2)函数y=f(x)满足f(x+a)=1f(x),则f(x)是周期函数,且2a是它的一个周期.(3)函数y=f(x)满足f(x+a)+f(x)=1,则f(x)是周期函数,且2a是它的一个周期.命题2:若a、b(a b )是非零常数,对于函数y=f(x)定义域的一切x,满足下列条件之一,则函数y=f(x)是周期函数.(1) 函数y=f(x)满足f(x+a)=f(x+b),则f(x)是周期函数,且|a-b|是它的一个周期.(2)函数图象关于两条直线x=a,x=b对称,则函数y=f(x)是周期函数,且2|a-b|是它的一个周期.(3) 函数图象关于点M(a,0)和点N(b,0)对称,则函数y=f(x)是周期函数,且2|a-b|是它的一个周期.(4)函数图象关于直线x=a,及点M(b,0)对称,则函数y=f(x)是周期函数,且4|a-b|是它的一个周期.命题3:若a是非零常数,对于函数y=f(x)定义域的一切x,满足下列条件之一,则函数y=f(x) 是周期函数.(1)若f(x)是定义在R上的偶函数,其图象关于直线x=a对称,则f(x)是周期函数,且2a 是它的一个周期.(2)若f(x)是定义在R上的奇函数,其图象关于直线x=a对称,则f(x)是周期函数,且4a 是它的一个周期.我们也可以把命题3看成命题2的特例,命题3中函数奇偶性、对称性与周期性中已知其中的任两个条件可推出剩余一个.下面证明命题3 (1),其他命题的证明基本类似.设条件A: 定义在R上的函数f(x)是一个偶函数.条件B: f(x)关于x=a对称条件C: f(x)是周期函数,且2a是其一个周期.结论: 已知其中的任两个条件可推出剩余一个.证明: ①已知A、B→ C (2001年全国高考第22题第二问)∵f(x)是R上的偶函数∴f(-x)=f(x)又∵f(x)关于x=a对称∴f(-x)=f(x+2a)∴f(x)=f(x+2a)∴f(x)是周期函数,且2a是它的一个周期②已知A、C→B∵定义在R上的函数f(x)是一个偶函数∴f(-x)=f(x)又∵2a是f(x)一个周期∴f(x)=f(x+2a)∴f(-x)=f(x+2a) ∴ f(x)关于x=a对称③已知C、B→A∵f(x)关于x=a对称∴f(-x)=f(x+2a)又∵2a是f(x)一个周期∴f(x)=f(x+2a)∴f(-x)=f(x) ∴f(x)是R上的偶函数T由命题3(2),我们还可以得到结论:f(x)是周期为T的奇函数,则f( )=02基于上述命题阐述,可以发现,抽象函数具有某些关系.根据上述命题,我们易得函数周期,从而解决问题,以下探究上述命题在解决抽象函数问题中的运用.1.求函数值例1:f(x) 是R上的奇函数f(x)=- f(x+4) ,x∈[0,2]时f(x)=x,求f(2007) 的值解:方法一∵f(x)=-f(x+4) ∴f(x+8) =-f(x+4) =f(x)∴8是f(x)的一个周期∴f(2007)= f(251×8-1)=f(-1)=-f(1)=-1方法二∵f(x)=-f(x+4),f(x)是奇函数∴f(-x)=f(x+4) ∴f(x)关于x=2对称又∵f(x)是奇函数∴8是f(x)的一个周期,以下与方法一相同.例2:已知f(x)是定义在R上的函数,且满足f(x+2)[1-f(x)]=1+f(x),f(1)=2,求f(2009) 的值解:由条件知f(x)1,故f (x + 2) =:f (x + 4) = = 1f(x)类比命题1可知,函数f(x)的周期为8,故f(2009)= f(251×8+1)=f(1)=22. 求函数解析式例3:已知f(x)是定义在R上的偶函数, f(x)= f(4-x),且当x[2,0]时, f(x)=-2x+1,则当x [4,6]时求f(x)的解析式解:当x [0,2]时x [2,0] ∴f(-x)=2x+1∵f(x)是偶函数∴f(-x)=f(x) ∴f(x)=2x+1当x [4,6]时 4 + x [0,2] ∴f(-4+x)=2(-4+x)+1=2x-7又函数f(x)是定义在R上的偶函数, f(x)= f(4-x),类比命题3 (1)知函数f(x)的周期为4故f(-4+x)=f(x)∴当x [4,6]时求f(x)=2x-73.判断函数的奇偶性例4:已知f(x)是定义在R上的函数,且满足f(x+999)=1f(x),f(999+x)=f(999-x),试刘云汉判断函数f(x)的奇偶性.解:由f(x+999)=一1f(x),类比命题1可知,函数f(x)的周期为1998即f(x+1998)=f(x);由f(999+x)=f(999-x)知f(x)关于x=999对称,即f(-x)=f(1998+x)故f(x)=f(-x) :f(x)是偶函数 4.判断函数的单调性例5:已知f(x)是定义在R 上的偶函数, f(x)= f(4-x),且当x =[一2,0]时, f(x)是减函数, 求证当x =[4,6]时f(x)为增函数解:设4 共 x < x 共 6 则一2 共 一x + 4 < 一x + 4 共 01 2 2 1∵ f(x)在[-2,0]上是减函数∴ f (一x + 4) > f (一x + 4)2 1又函数f(x)是定义在R 上的偶函数, f(x)= f(4-x),类比命题3 (1)知函数f(x)的周期为 4故f(x+4)=f(x ) ∴ f (一x ) > f (一x ) ∵ f(-x)=f(x) ∴ f (x ) > f (x )2 1 2 1故当 x =[4,6]时f(x)为增函数例6:f(x)满足f(x) =-f(6-x),f(x)= f(2-x),若f(a) =-f(2000),a ∈ [5,9]且f(x) 在[5,9]上单调.求a 的值.解:∵ f(x)=-f(6-x ) ∴f(x)关于(3,0)对称∵ f(x)= f(2-x ) ∴ f(x)关于x=1对称∴根据命题2 (4)得8是f(x)的一个周期 ∴f(2000)= f(0) 又∵f(a) =-f (2000) ∴f(a)=-f(0)又∵f(x) =-f(6-x) ∴f(0)=-f(6) ∴f(a)=f(6)∵a∈[5,9]且f(x)在[5,9]上单调∴a =6 5.确定方程根的个数例7:已知f(x)是定义在R 上的函数, f(x)= f(4-x),f(7+x)= f(7-x),f(0)=0, 求在区间[-1000,1000]上f(x)=0至少有几个根?解:依题意f(x)关于x=2,x=7对称,类比命题2 (2)可知f(x)的一个周期是10故f(x+10)=f(x ) ∴f(10)=f(0)=0 又f(4)=f(0)=0即在区间(0,10]上,方程f(x)=0至少两个根又f(x)是周期为10的函数,每个周期上至少有两个根,因此方程f(x)=0在区间[-1000,1000]上至少有1+2人200010=401个根.两类易混淆的函数问题:对称性与周期性已知函数 y = f (x ) (x ∈R)满足 f (5+x ) = f (5-x ),问: y = f (x )是周期函数吗它的图像是不是轴对称图形已知函数 y = f (x ) (x ∈R)满足 f (5+x ) = f (5-x ),问: y = f (x )是周期函数吗它的图像是不是轴对称图形这两个问题的已知条件形似而质异。
高考数学一轮复习函数的奇偶性与周期性专题训练(含答案)若T为非零常数,对于定义域内的任一x,使f(x)=f(x+T) 恒成立,则f(x)叫做周期函数,下面是函数的奇偶性与周期性专题训练,请考生及时练习。
一、选择题1.设f(x)为定义在R上的奇函数.当x0时,f(x)=2x+2x+b(b 为常数),则f(-1)等于().A.3 B.1 C.-1 D.-3解析由f(-0)=-f(0),即f(0)=0.则b=-1,f(x)=2x+2x-1,f(-1)=-f(1)=-3.答案 D2.已知定义在R上的奇函数,f(x)满足f(x+2)=-f(x),则f(6)的值为 ().A.-1B.0C.1D.2(构造法)构造函数f(x)=sin x,则有f(x+2)=sin=-sinx=-f(x),所以f(x)=sin x是一个满足条件的函数,所以f(6)=sin 3=0,故选B.答案 B3.定义在R上的函数f(x)满足f(x)=f(x+2),当x[3,5]时,f(x)=2-|x-4|,则下列不等式一定成立的是().A.ffB.f(sin 1)f(sin 2)解析当x[-1,1]时,x+4[3,5],由f(x)=f(x+2)=f(x+4)=2-|x+4-4|=2-|x|,显然当x[-1,0]时,f(x)为增函数;当x[0,1]时,f(x)为减函数,cos=-,sin =,又f=ff,所以ff.答案 A4.已知函数f(x)=则该函数是().A.偶函数,且单调递增B.偶函数,且单调递减C.奇函数,且单调递增D.奇函数,且单调递减解析当x0时,f(-x)=2-x-1=-f(x);当x0时,f(-x)=1-2-(-x)=1-2x=-f(x).当x=0时,f(0)=0,故f(x)为奇函数,且f(x)=1-2-x在[0,+)上为增函数,f(x)=2x-1在(-,0)上为增函数,又x0时1-2-x0,x0时2x-10,故f(x)为R上的增函数.答案 C.已知f(x)是定义在R上的周期为2的周期函数,当x[0,1)时,f(x)=4x-1,则f(-5.5)的值为()A.2B.-1C.-D.1解析 f(-5.5)=f(-5.5+6)=f(0.5)=40.5-1=1.答案 .设函数D(x)=则下列结论错误的是().A.D(x)的值域为{0,1}B.D(x)是偶函数C.D(x)不是周期函数D.D(x)不是单调函数解析显然D(x)不单调,且D(x)的值域为{0,1},因此选项A、D正确.若x是无理数,-x,x+1是无理数;若x是有理数,-x,x+1也是有理数.D(-x)=D(x),D(x+1)=D(x).则D(x)是偶函数,D(x)为周期函数,B正确,C错误.答案 C二、填空题.若函数f(x)=x2-|x+a|为偶函数,则实数a=________.解析由题意知,函数f(x)=x2-|x+a|为偶函数,则f(1)=f(-1),1-|1+a|=1-|-1+a|,a=0.答案 0.已知y=f(x)+x2是奇函数,且f(1)=1.若g(x)=f(x)+2,则g(-1)=________.解析因为y=f(x)+x2是奇函数,且x=1时,y=2,所以当x=-1时,y=-2,即f(-1)+(-1)2=-2,得f(-1)=-3,所以g(-1)=f(-1)+2=-1.答案 -1.设奇函数f(x)的定义域为[-5,5],当x[0,5]时,函数y=f(x)的图象如图所示,则使函数值y0的x的取值集合为________.解析由原函数是奇函数,所以y=f(x)在[-5,5]上的图象关于坐标原点对称,由y=f(x)在[0,5]上的图象,得它在[-5,0]上的图象,如图所示.由图象知,使函数值y0的x的取值集合为(-2,0)(2,5).答案 (-2,0)(2,5) 10. 设f(x)是偶函数,且当x0时是单调函数,则满足f(2x)=f的所有x之和为________.解析 f(x)是偶函数,f(2x)=f,f(|2x|)=f,又f(x)在(0,+)上为单调函数,|2x|=,即2x=或2x=-,整理得2x2+7x-1=0或2x2+9x+1=0,设方程2x2+7x-1=0的两根为x1,x2,方程2x2+9x+1=0的两根为x3,x4.则(x1+x2)+(x3+x4)=-+=-8.-8三、解答题.已知f(x)是定义在R上的不恒为零的函数,且对任意x,y,f(x)都满足f(xy)=yf(x)+xf(y).(1)求f(1),f(-1)的值;(2)判断函数f(x)的奇偶性.解 (1)因为对定义域内任意x,y,f(x)满足f(xy)=yf(x)+xf(y),所以令x=y=1,得f(1)=0,令x=y=-1,得f(-1)=0.(2)令y=-1,有f(-x)=-f(x)+xf(-1),代入f(-1)=0得f(-x)=-f(x),所以f(x)是(-,+)上的奇函数..已知函数f(x)对任意x,yR,都有f(x+y)=f(x)+f(y),且x0时,f(x)0,f(1)=-2.(1)求证f(x)是奇函数;(2)求f(x)在[-3,3]上的最大值和最小值.(1)证明令x=y=0,知f(0)=0;再令y=-x,则f(0)=f(x)+f(-x)=0,所以f(x)为奇函数.(2)解任取x1所以f(x)max=f(-3)=6,f(x)min=f(3)=-6.已知函数f(x)是(-,+)上的奇函数,且f(x)的图象关于x=1对称,当x[0,1]时,f(x)=2x-1,(1)求证:f(x)是周期函数;(2)当x[1,2]时,求f(x)的解析式;(3)计算f(0)+f(1)+f(2)++f(2019)的值.(1)证明函数f(x)为奇函数,则f(-x)=-f(x),函数f(x)的图象关于x=1对称,则f(2+x)=f(-x)=-f(x),所以f(4+x)=f[(2+x)+2]=-f(2+x)=f(x),所以f(x)是以4为周期的周期函数.(2) 当x[1,2]时,2-x[0,1],又f(x)的图象关于x=1对称,则f(x)=f(2-x)=22-x-1,x[1,2].(3)f(0)=0,f(1)=1,f(2)=0,f(3)=f(-1)=-f(1)=-1又f(x)是以4为周期的周期函数.f(0)+f(1)+f(2)++f(2019)=f(2 012)+f(2 013)=f(0)+f(1)=1..已知函数f(x)的定义域为R,且满足f(x+2)=-f(x).(1)求证:f(x)是周期函数;(2)若f(x)为奇函数,且当01时,f(x)=x,求使f(x)=-在[0,2 014]上的所有x的个数.(1)证明 f(x+2)=-f(x),f(x+4)=-f(x+2)=-[-f(x)]=f(x),f(x)是以4为周期的周期函数.(2)解当01时,f(x)=x,设-10,则01,f(-x)=(-x)=-x.f(x)是奇函数,f(-x)=-f(x),-f(x)=-x,即f(x)=x.故f(x)=x(-11).函数的奇偶性与周期性专题训练及答案的全部内容就是这些,查字典数学网预祝考生可以取得优异的成绩。
函数的奇偶性一、函数奇偶性设函数y =)(x f 的定义域为D ,如果对于D 任意一个x ,都有D x ∈-,且)(x f -=-)(x f ,那么这个函数叫做奇函数.设函数y =)(x g 的定义域为D ,如果对于D 任意一个x ,都有D x ∈-,且)(x g -=)(x g ,那么这个函数叫做偶函数.奇函数)(x f 的图象关于原点成中心对称图形. 偶函数)(x g 的图象关于y 轴成轴对称图形. 二、方法归纳1.函数的定义域D 是关于原点的对称点集(即对x ∈D 就有-x ∈D ),是其具有奇偶性的必要条件.2.在公共定义域:两个偶函数的和、差、积、商均为偶函数;两个奇函数的和、差是奇函数,积、 商是偶函数; 偶函数与奇函数的积、商是奇函数.3.判断函数的奇偶性应把握:① 若为具体函数,严格按照定义判断,注意定义域D 的对称性和变换中的等价性. ② 若为抽象函数,在依托定义的基础上,用好赋值法,注意赋值的科学性和合理性.4.定义在关于原点的对称点集D 上的任意函数)(x f ,总可以表示成一个偶函数与一个奇函数的和. 即)(x f =)(x F +)(x G ,其中)(x F =2)()(x f x f -+为偶函数, )(x G =2)()(x f x f --为奇函数.5.奇(偶)函数性质的推广:若函数)(x f 的图象关于直线a x =对称,则)2()(a x f x f +=-; 若函数)(x f 的图象关于点)0,(a 对称,则)2()(a x f x f +-=-; 三、典型例题精讲[例1](1)函数)(x f =111122+++-++x x x x 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x =1对称解析:由=-)(x f 111122+-+--+x x x x , ∴ =-)(x f =11111122+++-++xx xx =)1(1)1(122x x x x +++++- =-)(x f∴ )(x f 是奇函数,图象关于原点对称. 答案:C【技巧提示】 用定义判定函数的奇偶性需要对函数解析式进行恒等变形,不要轻易断定是非奇非偶函数. (2)分段函数奇偶性的判定又例:函数⎩⎨⎧>-+-<++=0,320,32)(22x x x x x x x f 的奇偶性. 解析:当0>x 时,0<-x3)(2)()(2+-+-=-x x x f =322+-x x =)(x f -;当0<x 时,0>-x3)(2)()(2--+--=-x x x f =322---x x =)(x f -∴)(x f 是奇函数.[例2]已知)(x f 是偶函数而且在(0,+∞)上是减函数,判断)(x f 在(-∞,0)上的增减性并加以证明. 解析:函数)(x f 在(-∞,0)上是增函数.设x 1<x 2<0,因为)(x f 是偶函数,所以)(1x f -=)(1x f ,)(2x f -=)(2x f ,由假设可知-x 1>-x 2>0,又已知)(x f 在(0,+∞)上是减函数,于是有)(1x f -<)(2x f -, 即)(1x f <)(2x f ,由此可知,函数)(x f 在(-∞,0)上是增函数.【技巧提示】 具有奇偶性的函数,其定义域D 关于原点的对称性,使得函数在互为对称的区间的单调性具有对应性.“偶函数半增半减,奇函数一增全增”.[例3]定义在区间(-∞,+∞)上的奇函数)(x f 为增函数,偶函数)(x g 在区间[0,+∞)上的图象与)(x f 的图象重合,设a >b >0,给出下列不等式:(1)f (b )-f (-a )>g (a )-g (-b ); (2)f (b )-f (-a )<g (a )-g (-b ); (3)f (a )-f (-b )>g (b )-g (-a ); (4)f (a )-f (-b )<g (b )-g (-a ). 其中成立的是( )A . (1)与(4)B . (2)与(3)C . (1)与(3)D . (2)与(4) 解析:根据函数)(x f 、)(x g 的奇偶性将四个不等式化简,得: (1)f (b )+f (a )>g (a )-g (b ); (2)f (b )+f (a )<g (a )-g (b ); (3)f (a )+f (b )>g (b )-g (a ); (4)f (a )+f (b )<g (b )-g (a ).再由题义,有 )(a f =)(a g >)(b f =)(b g >0)0()0(==g f .显然(1)、(3)正确,故选C .【技巧提示】 具有奇偶性的函数可以根据某个区间的单调性判定其对称的区间的单调性,因而往往与不等式联系紧密.又例:偶函数)(x f 在定义域为R ,且在(-∞,0]上单调递减,求满足)3(+x f >)1(-x f 的x 的集合. 解析:偶函数)(x f 在(-∞,0]上单调递减,在[0,+∞)上单调递增.根据图象的对称性,)3(+x f >)1(-x f 等价于|3|+x >|1|-x .解之,1->x ,∴ 满足条件的x 的集合为(-1,+∞).[例4]设)(x f 是(-∞,+∞)上的奇函数,)2(+x f =-)(x f ,当0≤x ≤1时,)(x f =x ,x 则)5.7(f 等于( )A .0.5B . -0.5C . 1.5D . -1.5解析:)5.7(f =)25.5(+f =-)5.5(f =-)25.3(+f =)5.3(f =)25.1(+f =-)5.1(f =-)25.0(+-f =)5.0(-f =-)5.0(f =-0.5.答案:B【技巧提示】 这里反复利用了)(x f =-)(x f 和)2(+x f =-)(x f ,后 面的学习我们会知道这样的函数具有周期性.又例:如果函数)(x f 在R 上为奇函数,且在(-1,0)上是增函数,试比较)31(f ,)32(f ,)1(f 的大小关系_________. 解析:∵)(x f 为R 上的奇函数,∴ )31(f =-)31(-f ,)32(f =-)32(-f ,)1(f =-)1(-f ,又)(x f 在(-1,0)上是增函数且-31>-32>-1. ∴ )31(-f >)32(-f >)1(-f ,∴ )31(f <)32(f <)1(f .答案:)31(f <)32(f <)1(f .[例5]函数)(x f 的定义域为D ={}0≠∈x R x ,且满足对于任意D x x ∈21,,有1212()()()f x x f x f x ⋅=+ (1)求(1)f 的值; (2)判断函数)(x f 的奇偶性,并证明;解:(1)令121x x ==,得()10f =;(2)令121x x ==-,得()10f -=,令121,x x x =-=,得()()()1f x f f x -=-+∴ ()()f x f x -=,即)(x f 为偶函数.【技巧提示】 赋值法是解决抽象函数问题的切入点.常赋值有0,1,―1,2,―2,等等.[例6]已知函数)(x f 在(-1,1)上有定义,)21(f =-1,当且仅当0<x <1时)(x f <0,且对任意x 、y ∈(-1,1)都有)(x f +)(y f =)1(xyyx f ++,试证明: (1) )(x f 为奇函数;(2) )(x f 在(-1,1)上单调递减. 证明:(1) 由)(x f +)(y f =)1(xyyx f ++,令x =y =0,得)0(f =0, 令y =-x ,得)(x f +)(x f -=)1(2x xx f --=)0(f =0,∴ )(x f =-)(x f -, ∴)(x f 为奇函数. (2)先证)(x f 在(0,1)上单调递减.令0<x 1<x 2<1,则f (x 2)-f (x 1)=f (x 2)+f (-x 1)=f (21121x x x x --)∵0<x 1<x 2<1,∴x 2-x 1>0,1-x 1x 2>0,∴21121x x x x -->0,又(x 2-x 1)-(1-x 2x 1)=(x 2-1)(x 1+1)<0 ∴x 2-x 1<1-x 2x 1, ∴0<21121x x x x --<1,由题意知f (21121x x x x --)<0,即f (x 2)<f (x 1).∴ )(x f 在(0,1)上为减函数,又)(x f 为奇函数且f (0)=0.∴)(x f 在(-1,1)上为减函数.【技巧提示】 这种抽象函数问题,往往需要赋值后求特殊的函数值,如(0),(1),(2)f f f ±±等等,一般(0)f 的求解最为常见.赋值技巧常为令0==y x 或y x -=等。
函数的奇偶性与周期性一、基础知识1.函数的奇偶性函数的定义域关于原点对称是函数具有奇偶性的前提条件.若f(x)≠0,则奇(偶)函数定义的等价形式如下:(1)f(-x)=f(x)⇔f(-x)-f(x)=0⇔f(-x)f(x)=1⇔f(x)为偶函数;(2)f(-x)=-f(x)⇔f(-x)+f(x)=0⇔f(-x)f(x)=-1⇔f(x)为奇函数.2.函数的周期性(1)周期函数对于函数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f(x)为周期函数,称T为这个函数的周期.周期函数定义的实质存在一个非零常数T,使f(x+T)=f(x)为恒等式,即自变量x每增加一个T后,函数值就会重复出现一次.(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.二、常用结论1.函数奇偶性常用结论(1)如果函数f(x)是奇函数且在x=0处有定义,则一定有f(0)=0;如果函数f(x)是偶函数,那么f(x)=f(|x|).(2)奇函数在两个对称的区间上具有相同的单调性;偶函数在两个对称的区间上具有相反的单调性.(3)在公共定义域内有:奇±奇=奇,偶±偶=偶,奇×奇=偶,偶×偶=偶,奇×偶=奇.2.函数周期性常用结论对f(x)定义域内任一自变量x:(1)若f(x+a)=-f(x),则T=2a(a>0).(2)若f(x+a)=1f(x),则T=2a(a>0).(3)若f(x+a)=-1f(x),则T=2a(a>0).3.函数图象的对称性(1)若函数y=f(x+a)是偶函数,即f(a-x)=f(a+x),则函数y=f(x)的图象关于直线x=a对称.(2)若对于R上的任意x都有f(2a-x)=f(x)或f(-x)=f(2a+x),则y=f(x)的图象关于直线x=a对称.(3)若函数y=f(x+b)是奇函数,即f(-x+b)+f(x+b)=0,则函数y=f(x)关于点(b,0)中心对称.考点一函数奇偶性的判断[典例]判断下列函数的奇偶性:(1)f(x)=36-x2|x+3|-3;(2)f(x)=1-x2+x2-1;(3)f(x)=log2(1-x2)|x-2|-2;(4)f(x)2+x,x<0,2-x,x>0.[解](1)由f(x)=36-x2|x+3|-3,-x2≥0,+3|-3≠06≤x≤6,≠0且x≠-6,故函数f(x)的定义域为(-6,0)∪(0,6],定义域不关于原点对称,故f(x)为非奇非偶函数.(2)-x2≥0,2-1≥0⇒x2=1⇒x=±1,故函数f(x)的定义域为{-1,1},关于原点对称,且f(x)=0,所以f(-x)=f(x)=-f(x),所以函数f(x)既是奇函数又是偶函数.(3)-x2>0,-2|-2≠0⇒-1<x<0或0<x<1,定义域关于原点对称.此时f(x)=log2(1-x2)|x-2|-2=log2(1-x2)2-x-2=-log2(1-x2)x,故有f(-x)=-log2[1-(-x)2]-x=log2(1-x2)x=-f(x),所以函数f(x)为奇函数.法一:图象法画出函数f(x)2+x,x<0,2-x,x>0的图象如图所示,图象关于y轴对称,故f(x)为偶函数.法二:定义法易知函数f(x)的定义域为(-∞,0)∪(0,+∞),关于原点对称,当x>0时,f(x)=x2-x,则当x<0时,-x>0,故f(-x)=x2+x=f(x);当x<0时,f(x)=x2+x,则当x>0时,-x<0,故f(-x)=x2-x=f(x),故原函数是偶函数.法三:f(x)还可以写成f(x)=x2-|x|(x≠0),故f(x)为偶函数.[题组训练]1.(2018·福建期末)下列函数为偶函数的是()A.y=B.y=x2+e|x|C.y=x cos x D.y=ln|x|-sin x解析:选B对于选项A,易知y=tan B,设f(x)=x2+e|x|,则f(-x)=(-x)2+e|-x|=x2+e|x|=f(x),所以y=x2+e|x|为偶函数;对于选项C,设f(x)=x cos x,则f(-x)=-x cos(-x)=-x cos x=-f(x),所以y =x cos x为奇函数;对于选项D,设f(x)=ln|x|-sin x,则f(2)=ln2-sin2,f(-2)=ln2-sin(-2)=ln2+sin2≠f(2),所以y=ln|x|-sin x为非奇非偶函数,故选B.2.设函数f(x)=e x-e-x2,则下列结论错误的是()A.|f(x)|是偶函数B.-f(x)是奇函数C.f(x)|f(x)|是奇函数D.f(|x|)f(x)是偶函数解析:选D∵f(x)=e x-e-x 2,则f(-x)=e-x-e x2=-f(x).∴f(x)是奇函数.∵f(|-x|)=f(|x|),∴f(|x|)是偶函数,∴f(|x|)f(x)是奇函数.考点二函数奇偶性的应用[典例](1)(2019·福建三明模拟)函数y=f(x)是R上的奇函数,当x<0时,f(x)=2x,则当x>0时,f(x)=()A.-2x B.2-xC.-2-x D.2x(2)(2018·贵阳摸底考试)已知函数f(x)=a-2e x+1(a∈R)是奇函数,则函数f(x)的值域为()A.(-1,1)B.(-2,2)C.(-3,3)D.(-4,4)[解析](1)当x>0时,-x<0,∵x<0时,f(x)=2x,∴当x>0时,f(-x)=2-x.∵f(x)是R上的奇函数,∴当x>0时,f(x)=-f(-x)=-2-x.(2)法一:由f (x )是奇函数知f (-x )=-f (x ),所以a -2e -x+1=-a +2e x +1,得2a =2e x +1+2e -x +1,所以a =1e x +1+e x e x +1=1,所以f (x )=1-2e x +1.因为e x +1>1,所以0<1e x+1<1,-1<1-2e x +1<1,所以函数f (x )的值域为(-1,1).法二:函数f (x )的定义域为R ,且函数f (x )是奇函数,所以f (0)=a -1=0,即a =1,所以f (x )=1-2e x +1.因为e x+1>1,所以0<1e x +1<1,-1<1-2e x+1<1,所以函数f (x )的值域为(-1,1).[答案](1)C(2)A[解题技法]应用函数奇偶性可解决的四类问题及解题方法(1)求函数值将待求值利用奇偶性转化为已知区间上的函数值求解.(2)求解析式先将待求区间上的自变量转化到已知区间上,再利用奇偶性求解,或充分利用奇偶性构造关于f (x )的方程(组),从而得到f (x )的解析式.(3)求函数解析式中参数的值利用待定系数法求解,根据f (x )±f (-x )=0得到关于待求参数的恒等式,由系数的对等性得参数的值或方程(组),进而得出参数的值.(4)画函数图象和判断单调性利用奇偶性可画出另一对称区间上的图象及判断另一区间上的单调性.[题组训练]1.(2019·贵阳检测)若函数f(x)是定义在R上的奇函数,当x≥0时,f(x)=log2(x +2)-1,则f(-6)=()A.2B.4C.-2D.-4解析:选C根据题意得f(-6)=-f(6)=1-log2(6+2)=1-3=-2.2.已知函数f(x)为奇函数,当x>0时,f(x)=x2-x,则当x<0时,函数f(x)的最大值为________.解析:法一:当x<0时,-x>0,所以f(-x)=x2+x.又因为函数f(x)为奇函数,所以f(x)=-f(-x)=-x2-x+14,所以当x<0时,函数f(x)的最大值为14.法二:当x>0时,f(x)=x2-x-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1 4 .答案:1 43.(2018·合肥八中模拟)若函数f(x)=x ln(x+a+x2)为偶函数,则a=________.解析:∵f(x)=x ln(x+a+x2)为偶函数,∴f(-x)=f(x),即-x ln(a+x2-x)=x ln(x+a+x2),从而ln[(a+x2)2-x2]=0,即ln a=0,故a=1.答案:1考点三函数的周期性[典例](1)(2018·开封期末)已知定义在R上的函数f(x)满足f(x)=-f(x+2),当x∈(0,2]时,f(x)=2x+log2x,则f(2019)=()A.5 B.12C.2D.-2(2)(2018·江苏高考)函数f(x)满足f(x+4)=f(x)(x∈R),且在区间(-2,2]上,f(x)=cosπx2,0<x≤2,x+12|,-2<x≤0,则f(f(15))的值为________.[解析](1)由f(x)=-f(x+2),得f(x+4)=f(x),所以函数f(x)是周期为4的周期函数,所以f(2019)=f(504×4+3)=f(3)=f(1+2)=-f(1)=-(2+0)=-2. (2)由函数f(x)满足f(x+4)=f(x)(x∈R),可知函数f(x)的周期是4,所以f(15)=f(-1)=|-1+12|=12,所以f(f(15))=cosπ4=22.[答案](1)D(2)22[题组训练]1.(2019·山西八校联考)已知f(x)是定义在R上的函数,且满足f(x+2)=-1f(x),当2≤x≤3时,f(x)=x,则________.解析:∵f(x+2)=-1f(x),∴f(x+4)=f(x),∴2≤x≤3时,f(x)=x,答案:522.(2019·哈尔滨六中期中)设f (x )是定义在R 上的周期为3的函数,当x ∈[-2,1)时,f (x )x 2-2,-2≤x ≤0,,0<x <1,则________.解析:由题意可得4-2=14,=14.答案:14[课时跟踪检测]A级1.下列函数为奇函数的是()A.f(x)=x3+1B.f(x)=ln1-x1+xC.f(x)=e x D.f(x)=x sin x解析:选B对于A,f(-x)=-x3+1≠-f(x),所以其不是奇函数;对于B,f(-x)=ln1+x1-x=-ln 1-x1+x=-f(x),所以其是奇函数;对于C,f(-x)=e-x≠-f(x),所以其不是奇函数;对于D,f(-x)=-x sin(-x)=x sin x=f(x),所以其不是奇函数.故选B.2.(2019·南昌联考)函数f(x)=9x+13x的图象()A.关于x轴对称B.关于y轴对称C.关于坐标原点对称D.关于直线y=x对称解析:选B因为f(x)=9x+13x=3x+3-x,易知f(x)为偶函数,所以函数f(x)的图象关于y轴对称.3.设函数f(x)是定义在R上的奇函数,且f(x)2(x+1),x≥0,(x),x<0,则f(-7)=()A.3B.-3C.2D.-2解析:选B因为函数f(x)是定义在R上的奇函数,且f(x)2(x+1),x≥0,(x),x<0,所以f(-7)=-f(7)=-log2(7+1)=-3.4.若定义在R上的偶函数f(x)和奇函数g(x)满足f(x)+g(x)=e x,则g(x)=() A.e x-e-x B.12(e x+e-x)C.1 2(e-x-e x)D.12(e x-e-x)解析:选D因为f(x)+g(x)=e x,所以f(-x)+g(-x)=f(x)-g(x)=e-x,所以g(x)=12(e x-e-x).5.设f(x)是定义在R上周期为2的奇函数,当0≤x≤1时,f(x)=x2-x,则=()A.-14B.-12C.1 4D.1 2解析:选C因为f(x)是定义在R上周期为2的奇函数,所以又当0≤x≤1时,f(x)=x2-x,所以-12=-14,则=14.6.(2019·益阳、湘潭调研)定义在R上的函数f(x),满足f(x+5)=f(x),当x∈(-3,0]时,f(x)=-x-1,当x∈(0,2]时,f(x)=log2x,则f(1)+f(2)+f(3)+…+f(2019)的值等于()A.403B.405C.806D.809解析:选B定义在R上的函数f(x),满足f(x+5)=f(x),即函数f(x)的周期为5.又当x∈(0,2]时,f(x)=log2x,所以f(1)=log21=0,f(2)=log22=1.当x∈(-3,0]时,f(x)=-x-1,所以f(3)=f(-2)=1,f(4)=f(-1)=0,f(5)=f(0)=-1.故f(1)+f(2)+f(3)+…+f(2019)=403×[f(1)+f(2)+f(3)+f(4)+f(5)]+f(2016)+f(2017)+f(2018)+f(2019)=403×1+f(1)+f(2)+f(3)+f(4)=403+0+1+1+0=405.7.已知函数f(x)是偶函数,当x>0时,f(x)=ln x,则f________.解析:由已知可得ln1e2=-2,所以f(-2).又因为f(x)是偶函数,所以f(-2)=f(2)=ln2.答案:ln28.(2019·惠州调研)已知函数f(x)=x+1x-1,f(a)=2,则f(-a)=________.解析:法一:因为f(x)+1=x+1 x,设g(x)=f(x)+1=x+1 x,易判断g(x)=x+1x为奇函数,故g(x)+g(-x)=x+1x-x-1x=0,即f(x)+1+f(-x)+1=0,故f(x)+f(-x)=-2.所以f(a)+f(-a)=-2,故f(-a)=-4.法二:由已知得f(a)=a+1a-1=2,即a+1a=3,所以f(-a)=-a-1a-11=-3-1=-4.答案:-49.(2019·陕西一测)若函数f(x)=ax+b,x∈[a-4,a]的图象关于原点对称,则函数g(x)=bx+ax,x∈[-4,-1]的值域为________.解析:由函数f(x)的图象关于原点对称,可得a-4+a=0,即a=2,则函数f(x)=2x+b,其定义域为[-2,2],所以f(0)=0,所以b=0,所以g(x)=2x,易知g(x)在[-4,-1]上单调递减,故值域为[g(-1),g(-4)],即-2,-12.答案:-2,-1210.设函数f(x)是定义在R上的奇函数,若当x∈(0,+∞)时,f(x)=lg x,则满足f(x)>0的x的取值范围是____________.解析:当x>0时,lg x>0,所以x>1,当x<0时,由奇函数的对称性得-1<x<0,故填(-1,0)∪(1,+∞).答案:(-1,0)∪(1,+∞)11.f(x)为R上的奇函数,当x>0时,f(x)=-2x2+3x+1,求f(x)的解析式.解:当x<0时,-x>0,则f(-x)=-2(-x)2+3(-x)+1=-2x2-3x+1.由于f(x)是奇函数,故f(x)=-f(-x),所以当x<0时,f(x)=2x2+3x-1.因为f(x)为R上的奇函数,故f(0)=0.综上可得f(x)的解析式为f(x)2x2+3x+1,x>0,,x=0,x2+3x-1,x<0.(1)证明y=f (x )是周期函数,并指出其周期;(2)若f (1)=2,求f (2)+f (3)的值.解:(1)证明:由且f (-x )=-f (x ),知f(3+x )=f 32+f 32-f (-x )=f (x ),所以y =f (x )是周期函数,且T =3是其一个周期.(2)因为f (x )为定义在R 上的奇函数,所以f (0)=0,且f (-1)=-f (1)=-2,又T =3是y =f (x )的一个周期,所以f (2)+f (3)=f (-1)+f (0)=-2+0=-2.B 级1.已知f (x )是R 上最小正周期为2的周期函数,且当0≤x <2时,f (x )=x 3-x ,则函数y =f (x )的图象在区间[0,6]上与x 轴的交点的个数为()A .6B .7C .8D .9解析:选B 因为f (x )是最小正周期为2的周期函数,且0≤x <2时,f (x )=x 3-x =x (x -1)(x +1),所以当0≤x <2时,f (x )=0有两个根,即x 1=0,x 2=1.由周期函数的性质知,当2≤x <4时,f (x )=0有两个根,即x 3=2,x 4=3;当4≤x ≤6时,f (x )=0有三个根,即x 5=4,x 6=5,x 7=6,故f (x )的图象在区间[0,6]上与x 轴的交点个数为7.2.(2019·洛阳统考)若函数f (x )=ln(e x +1)+ax 为偶函数,则实数a =________.解析:法一:(定义法)∵函数f (x )=ln(e x +1)+ax 为偶函数,∴f (-x )=f (x ),即ln(e-x+1)-ax=ln(e x+1)+ax,∴2ax=ln(e-x+1)-ln(e x+1)=ln e-x+1e x+1=ln1e x=-x,∴2a=-1,解得a=-1 2 .法二:(特殊值法)由题意知函数f(x)的定义域为R,由f(x)为偶函数得f(-1)=f(1),∴ln(e-1+1)-a=ln(e1+1)+a,∴2a=ln(e-1+1)-ln(e1+1)=ln e-1+1e+1=ln1e=-1,∴a=-1 2 .答案:-1 23.已知函数f(x)=-x2+2x,x>0,0,x=0,x2+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)=-x2-2x.又f(x)为奇函数,所以f(-x)=-f(x),于是x<0时,f(x)=x2+2x=x2+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].。
第六讲 函数的基本性质(奇偶性、单调性、周期性、最值)一、复习要点:1.会判断、证明一个函数奇偶性,单调性;2.了解周期函数的定义,了解周期函数的性质;3.会用配方法求二次函数的最值、值域.二、基础练习1. 设()f x 是定义在R 上的奇函数,当0<x 时,()122+-=x x x f ,则()f 1= .()x f 的解析式可以写为 .2. 函数()y f x =是R 上的偶函数,且在(,0]-∞上是增函数,若()(2)f a f ≤,则实数a 的取值范围是_____ _ .3. 已知奇函数)(x f 是定义在)2,2(-上的减函数,若0)12()1(>-+-m f m f ,则实数m 的取值范围为 .4. 设y x ,是关于m 的方程()R a a am m ∈=++-,0622的两个实数根,则()()2211-+-y x 的最小值是 .5. 设()f x 是周期为2的奇函数,当01x ≤≤时,()2(1)f x x x =-,则5()2f -=__________.6. 已知函数()f x 的周期为2,当11(,]x ∈-时,2()f x x =,则当35(,]x ∈时,()f x =______. 三、综合应用1. 若函数()a ax x x f -++-=122在10≤≤x 有最大值2,求实数a 的值.2. 函数()442--=x x x f 在闭区间[t ,t +1],(t ∈R)上的最小值记为g(t). (1)试写出g(t)的函数关系式;(2)作出g(t)的大致图象,并写出g(t)的最小值.3. 函数()()R a a ax x x f ∈++-=,6242(1)若函数的值域为[)+∞,0,求a 的值(2)若函数()x f 的值均为非负实数,求函数()32+-=a a a g 的值域.四、拓展训练1. 已知函数()()+∞∈-=,0,11x xa x f (1)求证:()x f 在()+∞,0上为增函数;(2)若()x f 在[]n m ,上的值域也是[]n m ,,求实数a 的取值范围;(3)若()x x f 2≤恒成立,求实数a 的取值范围.2. 已知定义在R 上的函数()x f 满足:①对于任意R y x ∈,,都有()()()y f x f y x f +=+②当0>x 时,()0<x f 且()21-=f试解决下列问题:(1)求证:()x f 为奇函数;(2)求证:()x f 在R 上是减函数;(3)求()x f 在[]3,3-上的最大值和最小值.3. 已知()lg(1)f x x =+(1)若0(12)()1f x f x <--<,求x 的取值范围;(2)若()g x 是以2为周期的偶函数,且当01x ≤≤时,()()g x f x =,求函数()y g x =([]1,2x ∈)的反函数.。
函数的奇偶性周期性一、选择题1.f (x )=(m -1)x 2+2mx +3为偶函数,则f (x )在区间(2,5)上是( )A .增函数B .减函数C .有增有减D .增减性不确定2.设偶函数f (x )满足f (x )=x 3-8(x ≥0),则{x |f (x -2)>0}=( )A .{x |x <-2或x >4}B .{x |x <0或x >4}C .{x |x <0或x >6}D .{x |x <-2或x >2}3.设偶函数f (x ) 的定义域为R ,当x ∈[0,+∞)时f (x )是增函数,则f (-2),f (π),f (-3)的大小关系是( )A .f (π)>f (-3)>f (-2)B .f (π)>f (-2)>f (-3)C .f (π)<f (-3)<f (-2)D .f (π)<f (-2)<f (-3)4.已知f (x )在[a ,b ]上是奇函数,且f (x )在[a ,b ]上的最大值为m ,则函数F (x )=f (x )+3在[a ,b ]上的最大值与最小值之和为( )A .2m +3B .2m +6C .6-2mD .65.已知偶函数f (x )对于任意x ∈R 都有f (x +2)=f (x ),且f (x )在区间[0,2]上是递 增的,则f (-6.5),f (-1),f (0)的大小关系为( )A .f (0)<f (-6.5)<f (-1)B .f (-6.5)<f (0)<f (-1)C .f (-1)<f (-6.5)<f (0)D .f (-1)<f (0)<f (-6.5)6.设f (x )是周期为4的奇函数,当0≤x ≤1时,f (x )=x (1+x ),则f (-92)=(A) A .-34 B .-14 C.14 D.34二、填空题7.设函数y =f (x )是奇函数.若f (-2)+f (-1)-3=f (1)+f (2)+3,则f (1)+f (2)=__________.8.已知函数f (x )是奇函数,当x >0时,f (x )=x +1,则当x <0时,f (x )=____________.9.已知f (x ),g (x )均为奇函数,F (x )=af (x )+bg (x )-2,且F (-3)=5,则F (3)的值为________.三、解答题10.(本小题满分10分)已知函数f (x )是定义域为R 的奇函数,当x >0时,f (x )=x 2-2x .(1)求出函数f (x )在R 上的解析式;(2)画出函数f (x )的图象.11.已知定义域为R 的函数f (x )=-2x +b2x +1+a 的图象关于原点对称.(1)求a ,b 的值;(2)若对任意的t ∈R ,不等式f (2t 2-2t )+f (t 2-k )<0恒成立,求k 的取值范围.。
专题14函数的奇偶性(求值)主要考查:利用奇偶性求函数值一、单选题1.已知函数()f x 为奇函数,当0x <时,()22x f x =+,则()1f =()A .4-B .52-C .4D .522.已知奇函数()()31,0,0x x f x g x x ⎧-<⎪=⎨>⎪⎩,则()()12f g -+=()A .11-B .7-C .7D .113.已知函数()()()()1lg ,,11,,1x f x x f a b x ∞∞+=∈--⋃+=-,则()f a -=()A .bB .b -C .1bD .1b-4.已知函数1()ln sin 21x f x a x x -=+++,且()5f m =,则()f m -=()A .5-B .3-C .1-D .35.已知()f x 、()g x 是定义在R 上的偶函数和奇函数,若()()22x f x g x --=,则()1g -=()A .5B .5-C .3D .3-6.已知函数3()2f x ax bx =++,()lg53f =,则()lg 0.2f =()A .1B .2C .3D .47.设函数2()1f x mx =+为定义在()2,23m m --上的偶函数,则(2)f -=()A .0B .7C .0或7D .-38.已知()f x 是定义在R 上的奇函数,当0x >时,()ln f x a x a =+,若()4f e -=,则(0)(1)f f +=()A .-1B .0C .-2D .1二、多选题9.已知函数()f x 是R 上的奇函数,且当0x ≥时,()22f x x x a =++-,则()A .2a =B .()22f =C .()f x 是增函数D .()312f -=-10.对于函数()sin f x a x bx c =++(其中,,a b ∈R ,c Z ∈),选取a ,b ,c 的一组值计算()1f 和()1f -,所得出的正确结果可能是()A .4和6B .3和1C .2和4D .1和211.已知定义在R 上的奇函数()f x 满足(1)()f x f x +=-,且当(2,3)x ∈时,()25f x x =-,则下列结论正确的有()A .函数()f x 的周期为2B .函数()f x 在区间(1,0)-上单调递增C .(2.5)0f -=D .(2021.2)0.6f =-12.已知函数()f x 满足x R ∀∈,()()f x f x -=-,且当0x >时,22()f x x x =-,则()A .()00f =B .()11f -=C .()f x 在[单调递减D .(1,0)x ∃∈-,()2f x >三、填空题13.若函数()()22g x f x x =-是奇函数,且()12f =,则()1f -=______.14.已知函数22(1)sin ()1x x f x x ++=+,其中()f x '为函数()f x 的导数,则(2018)(2018)(2019)(2019)f f f f ''+-+--=_________15.设函数22(1)sin(2)()(2)1x x f x x -+-=-+的最大值为M ,最小值为m ,则M m +=_________.16.已知3311sin ,sin 288x x m y y m +=+=-,且,,,44x y m R ππ⎛⎫∈-∈ ⎪⎝⎭,则tan 23x y π⎛⎫++= ⎪⎝⎭_____四、解答题17.函数()f x 是定义在R 上的奇函数,当0x >时,2()1f x x x =-+.(1)计算()0f ,()1f -;(2)当0x <时,求()f x 的解析式.18.定义在R 上的函数()f x 既是偶函数又是周期函数,若()f x 的最小正周期是π,且当0,2x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦时,()sin f x x =,求53f π⎛⎫ ⎪⎝⎭的值.19.已知奇函数()()()3x x a f x x-+=.()1求()3f -的值;()2求实数a 的值.20.已知()f x 是定义在R 上的偶函数,且0x ≤时,()12()log 1f x x =-.(1)求()0f ,()1f ;(2)求函数()f x 的解析式.21.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,()22.f x x x =-(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()()()012)20(17f f f f +++⋯+.22.已知函数224,0(),0x x x f x x ax x ⎧--≤=⎨+>⎩,为奇函数.(1)求(2)f 和实数a 的值;(2)求方程()(2)f x f =的解.。
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 ⎧=->⎪>⎪。
高中数学专题训练(教师版)—函数的奇偶性和周期性一、选择题1.下列函数中,不具有奇偶性的函数是()A.y=-e-x B.y=C.y=2x D.y=+答案 D2.(2011·山东临沂)设f(x)是R上的任意函数,则下列叙述正确的是()A.f(x)f(-x)是奇函数B.f(x)(-x)|是奇函数C.f(x)-f(-x)是偶函数D.f(x)+f(-x)是偶函数答案 D3.已知f(x)为奇函数,当x>0,f(x)=x(1+x),那么x<0,f(x)等于()A.-x(1-x) B.x(1-x)C.-x(1+x) D.x(1+x)答案 B解析当x<0时,则-x>0,∴f(-x)=(-x)(1-x).又f(-x)=-f(x),∴f(x)=x(1-x).4.若f(x)=2++c(a≠0)是偶函数,则g(x)=3+2+是()A.奇函数B.偶函数C.非奇非偶函数D.既奇又偶函数答案 A解析由f(x)是偶函数知b=0,∴g(x)=3+是奇函数.5.(2010·山东卷)设f(x)为定义在R上的奇函数.当x≥0时,f(x)=2x+2x+b(b为常数),则f(-1)=()A.3 B.1C.-1 D.-3答案 D解析令x≤0,则-x≥0,所以f(-x)=2-x-2x+b,又因为f(x)在R上是奇函数,所以f(-x)=-f(x)且f(0)=0,即b=-1,f(x)=-2-x+2x+1,所以f(-1)=-2-2+1=-3,故选D.6.(2011·北京海淀区)定义在R上的函数f(x)为奇函数,且f(x+5)=f(x),若f(2)>1,f(3)=a,则()A.a<-3 B.a>3C.a<-1 D.a>1答案 C解析∵f(x+5)=f(x),∴f(3)=f(-2+5)=f(-2),又∵f(x)为奇函数,∴f(-2)=-f(2),又f(2)>1,∴a<-1,选择C.7.(2010·新课标全国卷)设偶函数f(x)满足f(x)=x3-8(x≥0),则{(x-2)>0}=()A.{<-2或x>4} B.{<0或x>4}C.{<0或x>6} D.{<-2或x>2}答案 B解析当x<0时,-x>0,∴f(-x)=(-x)3-8=-x3-8,又f(x)是偶函数,∴f(x)=f(-x)=-x3-8,∴f(x)=错误!.∴f(x-2)=错误!,错误!或错误!,解得x>4或x<0.故选B.二、填空题8.设函数f(x)=(x+1)(x+a)为偶函数,则a=.答案-1解析f(x)=x2+(a+1)x+a.∵f(x)为偶函数,∴a+1=0,∴a=-1.9.设f(x)=5+3++7(其中a,b,c为常数,x∈R),若f(-2011)=-17,则f(2011)=.答案31解析f(2011)=a·20115+b·20113+c·2011+7f(-2011)=a(-2011)5+b(-2011)3+c(-2011)+7∴f(2011)+f(-2011)=14,∴f(2011)=14+17=31.10.函数f(x)=x3++1的图象关于点对称.答案(0,1)解析f(x)的图象是由y=x3+x的图象向上平移一个单位得到的.11.已知f(x)是定义在R上的偶函数,且对任意的x∈R,总有f(x+2)=-f(x)成立,则f(19)=.答案0解析依题意得f(x+4)=-f(x+2)=f(x),即f(x)是以4为周期的函数,因此有f(19)=f(4×5-1)=f(-1)=f(1),且f(-1+2)=-f(-1),即f(1)=-f(1),f(1)=0,因此f(19)=0.12.定义在(-∞,+∞)上的函数y=f(x)在(-∞,2)上是增函数,且函数y=f(x+2)为偶函数,则f(-1),f(4),f(5)的大小关系是.答案f(5)<f(-1)<f(4)解析∵y=f(x+2)为偶函数∴y=f(x)关于x=2对称又y=f(x)在(-∞,2)上为增函数∴y=f(x)在(2,+∞)上为减函数,而f(-1)=f(5)∴f(5)<f(-1)<f(4).13.(2011·山东潍坊)定义在R上的偶函数f(x)满足f(x+1)=-f(x),且在[-1,0]上是增函数,给出下列关于f(x)的判断:①f(x)是周期函数;②f(x)关于直线x=1对称;③f(x)在[0,1]上是增函数;④f(x)在[1,2]上是减函数;⑤f(2)=f(0),其中正确的序号是.答案①②⑤解析由f(x+1)=-f(x)得f(x+2)=-f(x+1)=f(x),∴f(x)是周期为2的函数,①正确,f(x)关于直线x=1对称,②正确,f(x)为偶函数,在[-1,0]上是增函数,∴f(x)在[0,1]上是减函数,[1,2]上为增函数,f(2)=f(0).因此③、④错误,⑤正确.综上,①②⑤正确.三、解答题14.已知f(x)是偶函数,g(x)是奇函数,且f(x)+g(x)=x2+x-2,求f(x)、g(x)的解析式.答案f(x)=x2-2,g(x)=x解析∵f(x)+g(x)=x2+x-2.①∴f(-x)+g(-x)=(-x)2+(-x)-2.又∵f(x)为偶函数,g(x)为奇函数,∴f(x)-g(x)=x2-x-2.②由①②解得f(x)=x2-2,g(x)=x.15.已知f(x)是定义在R上的奇函数,且函数f(x)在[0,1)上单调递减,并满足f(2-x)=f(x),若方程f(x)=-1在[0,1)上有实数根,求该方程在区间[-1,3]上的所有实根之和.答案 2解析由f(2-x)=f(x)可知函数f(x)的图象关于直线x=1对称,又因为函数f(x)是奇函数,则f(x)在(-1,1)上单调递减,根据函数f(x)的单调性,方程f(x)=-1在(-1,1)上有唯一的实根,根据函数f(x)的对称性,方程f(x)=-1在(1,3)上有唯一的实根,这两个实根关于直线x=1对称,故两根之和等于2.16.已知定义域为R的函数f(x)=是奇函数.(Ⅰ)求a,b的值;(Ⅱ)若对任意的t∈R,不等式f(t2-2t)+f(2t2-k)<0恒成立,求k的取值范围.答案(1)a=2,b=1(2)k<-解析(Ⅰ)因为f(x)是奇函数,所以f(0)=0,即=0⇒b=1∴f(x)=又由f(1)=-f(-1)知=-⇒a=2.(Ⅱ)解法一由(Ⅰ)知f(x)=,易知f(x)在(-∞,+∞)上为减函数.又因f(x)是奇函数,从而不等式:f(t2-2t)+f(2t2-k)<0等价于f(t2-2t)<-f(2t2-k)=f(k-2t2),因f(x)为减函数,由上式推得:t2-2t>k-2t2.即对一切t∈R有:3t2-2t-k>0,从而判别式Δ=4+12k<0⇒k<-解法二由(Ⅰ)知f(x)=.又由题设条件得:+<0,即:(22t2-k+1+2)(1-2t2-2t)+(2t2-2t+1+2)(1-22t2-k)<0,整理得23t2-2t-k>1,因底数2>1,故:3t2-2t-k>0上式对一切t∈R均成立,从而判别式Δ=4+12k<0⇒k<-1.(2010·上海春季高考)已知函数f(x)=2+2x是奇函数,则实数a=.答案02.(2010·江苏卷)设函数f(x)=x(+-x)(x∈R)是偶函数,则实数a的值为.答案-1解析令g(x)=x,h(x)=+-x,因为函数g(x)=x是奇函数,则由题意知,函数h(x)=+-x为奇函数,又函数f(x)的定义域为R,∴h(0)=0,解得a=-1.3.(2011·《高考调研》原创题)已知f(x)是定义在R上的奇函数,且{(x)>0}={1<x<3},则f(π)+f(-2)与0的大小关系是()A.f(π)+f(-2)>0 B.f(π)+f(-2)=0C.f(π)+f(-2)<0 D.不确定答案 C解析由已知得f(π)<0,f(-2)=-f(2)<0,因此f(π)+f(-2)<0.4.如果奇函数f(x)在区间[3,7]上是增函数,且最小值为5,那么f(x)在区间[-7,-3]上是()A.增函数且最小值为-5 B.增函数且最大值为-5C.减函数且最小值为-5 D.减函数且最大值为-5答案 B解析先考查函数f(x)在[-7,-3]上的最值,由已知,当3≤x≤7时,f(x)≥5,则当-7≤x≤-3时,f(-x)=-f(x)≤-5即f(x)在[-7,-3]上最大值为-5.再考查函数f(x)在[-7,-3]上的单调性,设-7≤x1<x2≤-3.则3≤-x2<-x1≤7,由已知-f(x2)=f(-x2)<f(-x1)=-f(x1),从而f(x2)>f(x1),即f(x)在[-7,-3]上是单调递增的.5.(08·全国卷Ⅰ)设奇函数f(x)在(0,+∞)上为增函数,且f(1)=0,则不等式<0的解集为.答案(-1,0)∪(0,1)解析由f(x)为奇函数,则不等式化为(x)<0法一:(图象法)由,可得-1<x<0或0<x<1时,x·f(x)<0.法二:(特值法)取f(x)=x-,则x2-1<0且x≠0,解得-1<x<1,且x≠0.6.定义在R上的函数f(x)满足f(x+1)=-f(x),且f(x)=错误!,则f(3)=.解析∵f(x+1)=-f(x),则f(x)=-f(x+1)=-[-f(x+2)]=f(x+2),则f(x)的周期为2,f(3)=f(1)=-1.7.(2011·深圳)设f(x)=,又记f1(x)=f(x),+1(x)=f((x)),k=1,2,…,则f2011(x)=()A.-B.x答案 C解析由题得f2(x)=f()=-,f3(x)=f(-)=,f4(x)=f()=x,f5(x)==f1(x),其周期为4,所以f2011(x)=f3(x)=.1.设函数f(x)在(-∞,+∞)上满足f(2-x)=f(2+x),f(7-x)=f(7+x),且在闭区间[0,7]上,只有f(1)=f(3)=0.(1)证明函数f(x)为周期函数;(2)试求方程f(x)=0在闭区间[-2005,2005]上的根的个数,并证明你的结论.解析(1)由错误!⇒错误!⇒f(4-x)=f(14-x)⇒f(x)=f(x+10)∴f(x)为周期函数,T=10.(2)∵f(3)=f(1)=0, f(11)=f(13)=f(-7)=f(-9)=0故f(x)在[0,10]和[-10,0]上均有两个解,从而可知函数y=f(x)在[0,2005]上有402个解,在[-2005,0]上有400个解,所以函数y=f(x)在[-2005,2005]上有802个解.。