高中数学必修一单元测试:函数的单调性、奇偶性及周期性word版含答案
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函数(一)单调性一、 基础知识1、 增函数:设函数()f x 的定义域为I,如果对于I 内某个区间D 的任意两个自变量12,x x ,当12x x <时,都有12()()f x f x <,那么就说函数()f x 在区间D 上是增函数,区间D 叫做函数的增区间。
2、 减函数:设函数()f x 的定义域为I,如果对于I 内某个区间D 的任意两个自变量12,x x ,当12x x <时,都有12()()f x f x >,那么就说函数()f x 在区间D 上是减函数,区间D 叫做函数的减区间。
3、 单调性:如果函数()f x 在区间D 上式增函数或者减函数,那么就是函数()f x 在这一区间上具有单调性,区间D 叫做函数的单调区间。
4、 单调区间:指的是函数具有单调性的最大取值区间。
5、证明单调性的步骤:做差→变形→判号→得结论。
6、单调函数的组合:某两个单调函数在同一区间内的加减后所得函数单调性增函数+ 增函数=增函数,减函数+减函数=减函数,增函数—减函数=增函数,减函数—增函数=减函数奇函数⨯奇函数=偶函数,偶函数⨯偶函数=偶函数奇函数⨯偶函数=奇函数二、习题精练1、(1)证明函数2()f x x x =+在)+∞上递增 (2)证明函数2()f x x x=-在()0,+∞上递增。
2、(1)找出函数223y x x =-++的增区间 (2)找出223y x x =-++的减区间3、(1)函数[)2()485,f x x kx =--+∞在区间上单调递增,求实数k 的取值范围。
(2)函数[)2()485,f x x kx =--+∞的增区间为,求实数k 的取值范围。
4、(1)已知函数{22,12,1()x ax x ax x f x -+<+≥=是R 上的增函数,求a 的范围 (2)已知函数{2(4),2416,2()x a x x ax x f x -<+-≥=是R 上的增函数,求a 的范围5、求函数21y x =-6、 已知函数()y f x =在区间(0,)+∞单调递减,请填空。
函数的奇偶性及周期性单元测试一抓基础,多练小题做到眼疾手快1.(2018·浙江名校协作体联考)下列函数为奇函数的是( )A .y =xB .y =e xC .y =cos xD .y =e x-e -x解析:选D 对于A ,定义域不关于原点对称,故不符合要求; 对于B ,y =e x为非奇非偶函数,故不符合要求; 对于C ,满足f (-x )=f (x ),故不符合要求; 对于D ,∵f (-x )=e -x-e x =-(e x -e -x)=-f (x ), ∴y =e x-e -x为奇函数,故选D.2.已知f (x )为定义在R 上的奇函数,当x ≥0时,f (x )=2x+m ,则f (-2)=( )A .-3B .-54C.54D .3解析:选A 因为f (x )为R 上的奇函数, 所以f (0)=0,即f (0)=20+m =0,解得m =-1, 则f (-2)=-f (2)=-(22-1)=-3.3.函数f (x )=x +1x+1,f (a )=3,则f (-a )的值为( )A .-3B .-1C .1D .2解析:选B 由题意得f (a )+f (-a )=a +1a +1+(-a )+1-a +1=2.∴f (-a )=2-f (a )=-1,故选B.4.函数f (x )在R 上为奇函数,且x >0时,f (x )=x +1,则当x <0时,f (x )=________.解析:∵f (x )为奇函数,x >0时,f (x )=x +1, ∴当x <0时,-x >0,f (x )=-f (-x )=-(-x +1), 即x <0时,f (x )=-(-x +1)=--x -1. 答案:--x -15.设函数f (x )是定义在R 上周期为2的偶函数,当x ∈[0,1]时,f (x )=x +1,则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫32=________.解析:依题意得,f (2+x )=f (x ),f (-x )=f (x ), 则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫32=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-12=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12=12+1=32.答案:32二保高考,全练题型做到高考达标1.(2018·浙江名校协作体联考)已知f (x )是定义在R 上的奇函数,当x ≥0时,f (x )=3x+m (m 为常数),则f (-log 35)的值为( )A .4B .-4C .6D .-6解析:选B 由f (x )是定义在R 上的奇函数得f (0)=1+m =0⇒m =-1,f (-log 35)=-f (log 35)=-(3log 35-1)=-4,选B.2.设f (x )是周期为2的奇函数,当0≤x ≤1时,f (x )=2x (1-x ),则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-52等于( ) A .-12B .-14C. 14D. 12解析:选A ∵f (x )是周期为2的奇函数,∴f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-52=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-52+2=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-12=-f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12=-2×12×⎝ ⎛⎭⎪⎫1-12=-12. 3.(2018·宁波适应性考试)若函数y =f (x )是R 上的偶函数,y =g (x )是R 上的奇函数,它们都是周期函数,则下列一定正确的是( )A .函数y =g (g (x ))是偶函数,函数y =f (x )+g (x )是周期函数B .函数y =g (g (x ))是奇函数,函数y =f (x )g (x )不一定是周期函数C .函数y =f (g (x ))是奇函数,函数y =f (g (x ))是周期函数D .函数y =f (g (x ))是偶函数,函数y =f (x )g (x )是周期函数 解析:选D ∵y =f (x )是R 上的偶函数,y =g (x )是R 上的奇函数, 故有f (-x )=f (x ),且g (-x )=-g (x ). 则g (g (-x ))=g (-g (x ))=-g (g (x )),f (g (-x ))=f (-g (x ))=f (g (x ));故g (g (x ))为奇函数,f (g (x ))为偶函数,故排除A 、C ; ∵f (x )和g (x )都是周期函数,设它们的周期的最小公倍数为t , 即f (x +t )=f (x ),g (x +t )=g (x ), 令n (x )=f (x )g (x ),则n (x +t )=f (x +t )g (x +t )=f (x )g (x )=n (x ), 所以n (x )=f (x )g (x )一定为周期函数,故选D.4.(2018·杭州模拟)已知函数y =f (x +1)为偶函数,且f (x )在(1,+∞)上单调递减,设 a =f (log 210),b =f (log 310),c =f (0.10.2),则a ,b ,c 的大小关系正确的是( )A .a >b >cB .b >a >cC .c >b >aD .c >a >b解析:选C ∵函数y =f (x +1)为偶函数, ∴f (-x +1)=f (x +1), 设t =x +1,得f (t )=f (2-t ),c =f (0.10.2)=f (2-0.10.2),∵0<0.10.2<1,∴1<2-0.10.2<log 310<log 210, 又f (x )在(1,+∞)上单调递减, ∴c >b >a .故选C.5.(2018·温州十校联考)设函数y =f (x )的定义域为D ,若对于任意x 1,x 2∈D ,当x 1+x 2=2a 时,恒有f (x 1)+f (x 2)=2b ,则称点(a ,b )为函数y =f (x )图象的对称中心.研究函数f (x )=x +sin πx -3的某一个对称中心,并利用对称中心的上述定义,可得到f ⎝⎛⎭⎪⎫12 018+ f ⎝ ⎛⎭⎪⎫22 018+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫32 018+…+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫4 0342 018+f⎝ ⎛⎭⎪⎫4 0352 018的值为( )A .-4 035B .4 035C .-8 070D .8 070解析:选C ∵f (x )=x +sin πx -3, ∴当x =1时,f (1)=1+sin π-3=-2,∴根据对称中心的定义,可得当x 1+x 2=2时,恒有f (x 1)+f (x 2)=-4, ∴f ⎝⎛⎭⎪⎫12 018+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫22 018+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫32 018+…+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫4 0342 018+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫4 0352 018=2 017×⎣⎢⎡⎦⎥⎤f ⎝⎛⎭⎪⎫12 018+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫4 0352 018+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫2 0182 018=2 017×(-4)-2 =-8 070.6.(2018·贵州适应性考试)已知f (x )是奇函数,g (x )=2+f xf x.若g (2)=3,则g (-2)=________.解析:由题意可得g (2)=2+f 2f 2=3,则f (2)=1,又f (x )是奇函数,则f (-2)=-1,所以g (-2)=2+f -2f -2=2-1-1=-1.答案:-17.(2018·台州月考)设奇函数f (x )在(0,+∞)上为单调递减函数,且f (2)=0,则不等式3f -x -2f x5x ≤0的解集为____________.解析:∵函数f (x )在(0,+∞)上为单调递减函数,且f (2)=0, ∴函数f (x )在(0,2)的函数值为正,在(2,+∞)上的函数值为负. 当x >0时,不等式3f-x -2f x5x≤0等价于3f (-x )-2f (x )≤0,又函数f (x )为奇函数,所以f (x )≥0, 所以0<x ≤2.同理当x <0时,可解得-2≤x <0.综上,不等式3f -x -2f x5x ≤0的解集为[-2,0)∪(0,2].答案:[-2,0)∪(0,2]8.已知f (x ),g (x )分别是定义在R 上的奇函数和偶函数,且f (x )-g (x )=⎝ ⎛⎭⎪⎫12x,则f (1),g (0),g (-1)之间的大小关系是______________.解析:在f (x )-g (x )=⎝ ⎛⎭⎪⎫12x中,用-x 替换x ,得f (-x )-g (-x )=2x,由于f (x ),g (x )分别是定义在R 上的奇函数和偶函数, 所以f (-x )=-f (x ),g (-x )=g (x ), 因此得-f (x )-g (x )=2x.联立方程组解得f (x )=2-x-2x 2,g (x )=-2-x +2x2,于是f (1)=-34,g (0)=-1,g (-1)=-54,故f (1)>g (0)>g (-1). 答案:f (1)>g (0)>g (-1)9.设f (x )的定义域为(-∞,0)∪(0,+∞),且f (x )是奇函数,当x >0时,f (x )=x1-3x.(1)求当x <0时,f (x )的解析式;(2)解不等式f (x )<-x8.解:(1)因为f (x )是奇函数,所以当x <0时,f (x )=-f (-x ),-x >0, 又因为当x >0时,f (x )=x1-3x,所以当x <0时,f (x )=-f (-x )=--x 1-3-x =x1-3-x .(2)f (x )<-x 8,当x >0时,即x 1-3x <-x8,所以11-3x <-18,所以13x-1>18,所以3x-1<8, 解得x <2,所以x ∈(0,2).当x <0时,即x 1-3-x <-x 8,所以11-3-x >-18,所以3-x>32,所以x <-2, 所以解集是(-∞,-2)∪(0,2).10.(2017·台州期中)已知函数f (x )=x |2a -x |+2x ,a ∈R.(1)若a =0,判断函数y =f (x )的奇偶性,并加以证明; (2)若函数f (x )在R 上是增函数,求实数a 的取值范围. 解:(1)函数y =f (x )为奇函数. 理由:当a =0时,f (x )=x |x |+2x ,f (-x )=-x |x |-2x =-f (x ),∴函数y =f (x )为奇函数;(2)f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2+2-2a x ,x ≥2a ,-x 2+2+2a x ,x <2a ,当x ≥2a 时,f (x )的对称轴为:x =a -1; 当x <2a 时,y =f (x )的对称轴为:x =a +1; ∴当a -1≤2a ≤a +1时,f (x )在R 上是增函数, 即-1≤a ≤1时,函数f (x )在R 上是增函数. 故实数a 的取值范围为[-1,1].三上台阶,自主选做志在冲刺名校1.(2018·温州模拟)记max{x ,y }=⎩⎪⎨⎪⎧x ,x ≥y ,y ,x <y ,若f (x ),g (x )均是定义在实数集R 上的函数,定义函数h (x )=max{f (x ),g (x )},则下列命题正确的是( )A .若f (x ),g (x )都是单调函数,则h (x )也是单调函数B .若f (x ),g (x )都是奇函数,则h (x )也是奇函数C .若f (x ),g (x )都是偶函数,则h (x )也是偶函数D .若f (x )是奇函数,g (x )是偶函数,则h (x )既不是奇函数,也不是偶函数 解析:选C 对于A ,如f (x )=x ,g (x )=-2x 都是R 上的单调函数,而h (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ x ,x ≥0,-2x ,x <0,不是定义域R 上的单调函数,故A 错误;对于B ,如f (x )=x ,g (x )=-2x 都是R 上的奇函数,而h (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x ,x ≥0,-2x ,x <0,不是定义域R 上的奇函数,故B 错误;对于C ,当f (x ),g (x )都是定义域R 上的偶函数时,h (x )=max{f (x ),g (x )}也是定义域R 上的偶函数,故C 正确;对于D ,如f (x )=sin x 是定义域R 上的奇函数,g (x )=x 2+2是定义域R 上的偶函数, 而h (x )=g (x )=x 2+2是定义域R 上的偶函数,故D 错误.2.设函数f (x )是定义在R 上的奇函数,对任意实数x 有f ⎝ ⎛⎭⎪⎫32+x =-f ⎝ ⎛⎭⎪⎫32-x 成立.(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;(3)若g (x )=x 2+ax +3,且y =|f (x )|·g (x )是偶函数,求实数a 的值.解:(1)由f ⎝ ⎛⎭⎪⎫32+x =-f ⎝ ⎛⎭⎪⎫32-x ,且f (-x )=-f (x ),知f (3+x )=f ⎣⎢⎡⎦⎥⎤32+⎝ ⎛⎭⎪⎫32+x =-f ⎣⎢⎡⎦⎥⎤32-⎝ ⎛⎭⎪⎫32+x =-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. (3)因为y =|f (x )|·g (x )是偶函数,且|f (-x )|=|-f (x )|=|f (x )|,所以|f (x )|为偶函数. 故g (x )=x 2+ax +3为偶函数, 即g (-x )=g (x )恒成立,于是(-x)2+a(-x)+3=x2+ax+3恒成立.于是2ax=0恒成立,所以a=0.。
高中数学:函数的单调性、奇偶性、最值问题练习及答案1.已知奇函数f(x)的定义域为(-∞,0)∪(0,+∞),且不等式>0对任意两个不相等的正实数x1,x2都成立,则下列不等式中,正确的是()A.f(-5)>f(3)B.f(-5)<f(3)C.f(-3)>f(-5)D.f(-3)<f(-5)2.设f(x)是R上的偶函数,且在(0,+∞)上是减函数,若x1<0且x1+x2>0,则()A.f(-x1)>f(-x2)B.f(-x1)=f(-x2)C.f(-x1)<f(-x2)D.f(-x1)与f(-x2)的大小不确定3.已知函数f(x)是奇函数,且在(-∞,+∞)上为增函数,若x,y满足等式f(2x2-4x)+f(y)=0,则4x+y的最大值是()A.10B.-6C.8D.94.已知f(x)=ax2+bx+c(a≠0),且方程f(x)=x无实根.现有四个说法:①若a>0,则不等式f(f (x))>x对一切x∈R成立;②若a<0,则必存在实数x0使不等式f(f(x0))>x0成立;③方程f(f(x))=x一定没有实数根;④若a+b+c=0,则不等式f(f(x))<x对一切x∈R成立.其中说法正确的个数是()A.1B.2C.3D.45.区间[a,b]和[-b,-a]关于原点对称.(1)若f(x)为奇函数,且在[a,b]上有最大值M,则f(x)在[-b,-a]上有最________值________. (2)若f(x)为奇函数,f(x)+2在[a,b]上有最大值M,则f(x)+2在[-b,-a]上有最________值________.6.设定义在(-1,1)上的奇函数f(x)在[0,1)上单调递增,且有f(1-m)+f<0,求实数m的取值范围.7.已知定义在R上的奇函数f(x),当x>0时,f(x)=-x2+2x.(1)求函数f(x)在R上的解析式;(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.8.定义在R上的函数y=f(x),f(0)≠0,当x>0时,f(x)>1,且对任意的a,b∈R,有f(a+b)=f(a)f(b).(1)求证:f(0)=1;(2)求证:对任意的x∈R,恒有f(x)>0;(3)求证:f(x)是R上的增函数.9.若f(x)是定义在(0,+∞)上的增函数,且对一切x,y>0,满足f()=f(x)-f(y).(1)求f(1)的值;(2)若f(6)=1,解不等式f(x+3)-f()<2.10.定义在(0,+∞)上的函数f(x)满足f(mn)=f(m)+f(n)(m,n>0),且当x>1时,f(x)>0. (1)求f(1)的值;(2)求证f=f(m)-f(n);(3)求证f(x)在(0,+∞)上是增函数;(4)若f(2)=1,解不等式f(x+2)-f(2x)>2;(5)比较f的大小.11.若函数f(x)的定义域是R,且对任意x,y∈R,都有f(x+y)=f(x)+f(y)成立.(1)试判断f(x)的奇偶性;(2)若f(8)=4,求f(-)的值.12.已知f(x)是定义在R上的不恒为0的函数,且对于任意的x,y∈R,有f(x·y)=xf(y)+yf(x). (1)求f(0),f(1)的值;(2)判断函数f(x)的奇偶性,并证明你的结论.13.已知函数f(x)对任意实数x,y恒有f(x+y)=f(x)+f(y),且当x>0时,f(x)<0,又f(1)=-2.(1)判断f(x)的奇偶性;(2)求证:f(x)是R上的减函数;(3)求f(x)在区间[-3,3]上的值域;(4)若对任意x∈R,不等式f(ax2)-2f(x)<f(x)+4恒成立,求a的取值范围.14.设f(x)是定义在[-1,1]上的奇函数,且对任意a,b∈[-1,1],当a+b≠0时,都有>0.(1)若a>b,试比较f(a)与f(b)的大小;(2)解不等式f(x-)<f(x-);(3)如果g(x)=f(x-c)和h(x)=f(x-c2)这两个函数的定义域的交集是空集,求c的取值范围.15.已知函数f(x)是定义在区间[-1,1]上的奇函数,且f(1)=1,若对于任意的m,n∈[-1,1]有>0. (1)判断函数的单调性(不要求证明);(2)解不等式f<f(1-x);(3)若f(x)≤-2at+2对于任意的x∈[-1,1],a∈[-1,1]恒成立,求实数t的取值范围.16.已知函数f(x)=x-.(1)判断函数f(x)的奇偶性,并加以证明;(2)用定义证明函数f(x)在区间[1,+∞)上为增函数;(3)若函数f(x)在区间[2,a]上的最大值与最小值之和不小于,求a的取值范围.17.已知函数f(x)=x2+2.(1)求函数f(x)的定义域和值域;(2)判断函数f(x)的奇偶性和单调性;(3)求函数f(x)在区间(-1,2]上的最大值和最小值.18.已知函数f(x)=ax2+bx+1(a,b均为实数),x∈R,F(x)=(1)若f(-1)=0,且函数f(x)的值域为[0,+∞),求F(x)的解析式;(2)在(1)的条件下,当x∈[-2,2]时,g(x)=f(x)-kx是单调函数,求实数k的取值范围;(3)设mn<0,m+n>0,a>0,且f(x)为偶函数,判断F(m)+F(n)是否大于零,并说明理由.19.已知函数f(x)=-(常数a>0).(1)设m·n>0,证明:函数f(x)在[m,n]上单调递增;(2)设0<m<n,且f(x)的定义域和值域都是[m,n],求n-m的最大值.20.已知函数y=f(x)是定义在R上的奇函数,且当x≥0时,f(x)=-x2+ax.(1)若a=-2,求函数f(x)的解析式;(2)若函数f(x)为R上的单调减函数,①求a的取值范围;②若对任意实数m,f(m-1)+f(m2+t)<0恒成立,求实数t的取值范围.21.已知二次函数f(x)的最小值为1,且f(0)=f(2)=3.(1)求f(x)的解析式;(2)若f(x)在区间[3a,a+1]上不单调,求实数a的取值范围;(3)在区间[-1,1]上,y=f(x)的图象恒在y=2x+2m+1的图象上方,试确定实数m的取值范围.22.已知f(x)是定义在[-1,1]上的奇函数,且f(1)=1,若a,b∈[-1,1],a+b≠0时,有>0成立. (1)判断f(x)在[-1,1]上的单调性;(2)解不等式f(x+)<f();(3)若f(x)≤m2-2am+1对所有的a∈[-1,1]恒成立,求实数m的取值范围.答案1.已知奇函数f(x)的定义域为(-∞,0)∪(0,+∞),且不等式>0对任意两个不相等的正实数x1,x2都成立,则下列不等式中,正确的是()A.f(-5)>f(3)B.f(-5)<f(3)C.f(-3)>f(-5)D.f(-3)<f(-5)【答案】C【解析】设0<x1<x2,则x1-x2<0,由>0,得f(x1)-f(x2)<0,即f(x1)<f(x2),∴f(x)在(0,+∞)上为增函数,∴f(x)在(-∞,0)上也是增函数,∴由-3>-5,可得f(-3)>f(-5).2.设f(x)是R上的偶函数,且在(0,+∞)上是减函数,若x1<0且x1+x2>0,则()A.f(-x1)>f(-x2)B.f(-x1)=f(-x2)C.f(-x1)<f(-x2)D.f(-x1)与f(-x2)的大小不确定【答案】A【解析】∵x1<0,x1+x2>0,∴x2>-x1>0,又f(x)在(0,+∞)上是减函数,∴f(x2)<f(-x1),∵f(x)是偶函数,∴f(-x2)=f(x2)<f(-x1).3.已知函数f(x)是奇函数,且在(-∞,+∞)上为增函数,若x,y满足等式f(2x2-4x)+f(y)=0,则4x+y的最大值是()A.10B.-6C.8D.9【答案】C【解析】∵奇函数f(x)在(-∞,+∞)上是增函数,∴f(2x2-4x)=-f(y)=f(-y),∴2x2-4x=-y,∴4x+y=4x-2x2+4x=-2(x-2)2+8≤8,故选C.4.已知f(x)=ax2+bx+c(a≠0),且方程f(x)=x无实根.现有四个说法:①若a>0,则不等式f(f (x))>x对一切x∈R成立;②若a<0,则必存在实数x0使不等式f(f(x0))>x0成立;③方程f(f(x))=x一定没有实数根;④若a+b+c=0,则不等式f(f(x))<x对一切x∈R成立.其中说法正确的个数是()A.1B.2C.3D.4【答案】C【解析】∵方程f(x)=x无实根,∴f(x)-x>0或f(x)-x<0.∵a>0,∴f(x)-x>0对一切x∈R成立,∴f(x)>x,用f(x)代替x,∴f(f(x))>f(x)>x,∴说法①正确;同理若a<0,则有f(f(x))<x,∴说法②错误;说法③正确;∵a+b+c=0,∴f(1)-1<0,∴必然归为a<0,有f(f(x))<x,∴说法④正确.故选C.填空5.区间[a,b]和[-b,-a]关于原点对称.(1)若f(x)为奇函数,且在[a,b]上有最大值M,则f(x)在[-b,-a]上有最________值________. (2)若f(x)为奇函数,f(x)+2在[a,b]上有最大值M,则f(x)+2在[-b,-a]上有最________值________.【答案】(1)小-M(2)小-M+4【解析】(1)设x∈[-b,-a],则-x∈[a,b],∴f(-x)≤M且存在x0∈[a,b],使f(x0)=M.∵f(x)为奇函数,∴-f(x)≤M,f(x)≥-M,且存在-x0∈[-b,-a],使f(-x0)=-M.∴f(x)在[-b,-a]上有最小值-M.(2)由(1)知,f(x)在[a,b]上有最大值M-2时,f(x)在[-b,-a]上有最小值-M+2.∴f(x)+2在[-b,-a]上有最小值-M+4.解答6.设定义在(-1,1)上的奇函数f(x)在[0,1)上单调递增,且有f(1-m)+f<0,求实数m的取值范围.【答案】由于函数f(x)的定义域为(-1,1),则有解得0<m<.又f(1-m)+f<0,所以f(1-m)<-f.而函数f(x)为奇函数,则有f(1-m)<f.因为函数f(x)是奇函数,且在[0,1)上单调递增,所以函数f(x)在定义域(-1,1)上单调递增,则有1-m<2m-,解得m>,故实数m的取值范围为.7.已知定义在R上的奇函数f(x),当x>0时,f(x)=-x2+2x.(1)求函数f(x)在R上的解析式;(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.【答案】(1)设x<0,则-x>0,f(-x)=-(-x)2+2(-x)=-x2-2x.又f(x)为奇函数,所以f(-x)=-f(x).于是当x<0时f(x)=x2+2x,又因为f(x)为奇函数,所以f(0)=0,所以f(x)=(2)要使f(x)在[-1,a-2]上单调递增,结合f(x)的图象知所以1<a≤3,故实数a的取值范围是(1,3].8.定义在R上的函数y=f(x),f(0)≠0,当x>0时,f(x)>1,且对任意的a,b∈R,有f(a+b)=f(a)f(b).(1)求证:f(0)=1;(2)求证:对任意的x∈R,恒有f(x)>0;(3)求证:f(x)是R上的增函数.【答案】(1)令a=b=0,则f(0)=[f(0)]2,∵f(0)≠0,∴f(0)=1.(2)令a=x,b=-x,则f(0)=f(x)f(-x),∴f(-x)=.由已知当x>0时,f(x)>1>0,则当x<0时,-x>0,f(-x)>0,∴f(-x)=>0,又当x=0时,f(0)=1>0,∴对任意x∈R,f(x)>0.(3)任取x2>x1,则f(x2)>0,f(x1)>0,x2-x1>0,∴=((x 2)·f(-x1)=f(x2-x1)>1,∴f(x2)>f(x1),∴f(x)在R上是增函数.9.若f(x)是定义在(0,+∞)上的增函数,且对一切x,y>0,满足f()=f(x)-f(y).(1)求f(1)的值;(2)若f(6)=1,解不等式f(x+3)-f()<2.【答案】(1)在f()=f(x)-f(y)中,令x=y=1,则有f(1)=f(1)-f(1),∴f(1)=0.(2)∵f(6)=1,∴f(x+3)-f()<2=f(6)+f(6),∴f(3x+9)-f(6)<f(6).即f()<f(6).∵f(x)是定义在(0,+∞)上的增函数,∴解得-3<x<9,即不等式的解集为(-3,9).10.定义在(0,+∞)上的函数f(x)满足f(mn)=f(m)+f(n)(m,n>0),且当x>1时,f(x)>0. (1)求f(1)的值;(2)求证f=f(m)-f(n);(3)求证f(x)在(0,+∞)上是增函数;(4)若f(2)=1,解不等式f(x+2)-f(2x)>2;(5)比较f与的大小.【答案】(1)令m=n=1,由条件得f(1)=f(1)+f(1),∴f(1)=0.(2)f(m)=f(·n)=f()+f(n),即f()=f(m)-f(n).(3)任取x1,x2∈(0,+∞),且x1<x2,则>1.由(2)得f(x2)-f(x1)=f()>0,即f(x2)>f(x1).∴f(x)在(0,+∞)上是增函数.(4)由于f(2)=1,∴2=f(2)+f(2)=f(4),∴f(x+2)-f(2x)>2⇒f(x+2)>f(2x)+f(4)⇒f(x+2)>f(8x).又f(x)在(0,+∞)上为增函数,∴解得0<x<.故不等式f(x+2)-f(2x)>2的解集为{x|0<x<}.(5)∵f(mn)=f(m)+f(n),∴=f(mn),f()=[f()+f()]=f[()2],∵()2-mn=()2≥0,∴()2≥mn(当且仅当m=n时取等号),又f(x)在(0,+∞)上是增函数,∴f[()2]≥f(mn).∴f()≥11.若函数f(x)的定义域是R,且对任意x,y∈R,都有f(x+y)=f(x)+f(y)成立.(1)试判断f(x)的奇偶性;(2)若f(8)=4,求f(-)的值.【答案】(1)在f(x+y)=f(x)+f(y)中,令x=y=0,得f(0+0)=f(0)+f(0),∴f(0)=0.再令y=-x,得f(x-x)=f(x)+f(-x),即f(x)+f(-x)=0,∴f(-x)=-f(x),故f (x)为奇函数.(2)令y=x,由条件f(x+y)=f(x)+f(y),得f(2x)=2f(x).由此可得f(8)=2·f(4)=2·2f(2)=2·2·2f(1)=24·f=4,∴f=,∴f=-f=-.12.已知f(x)是定义在R上的不恒为0的函数,且对于任意的x,y∈R,有f(x·y)=xf(y)+yf(x). (1)求f(0),f(1)的值;(2)判断函数f(x)的奇偶性,并证明你的结论.【答案】(1)∵f(x·y)=xf(y)+yf(x),令x=y=0,得f(0)=0+0=0,即f(0)=0.令x=y=1,得f(1)=1·f(1)+1·f(1),∴f(1)=0.(2)∵f(1)=f[(-1)·(-1)]=(-1)f(-1)+(-1)f(-1)=0,∴f(-1)=0.对任意的x∈R,f(-x)=f[(-1)·x]=(-1)f(x)+xf(-1)=-f(x),∴f(x)是奇函数.13.已知函数f(x)对任意实数x,y恒有f(x+y)=f(x)+f(y),且当x>0时,f(x)<0,又f(1)=-2.(1)判断f(x)的奇偶性;(2)求证:f(x)是R上的减函数;(3)求f(x)在区间[-3,3]上的值域;(4)若对任意x∈R,不等式f(ax2)-2f(x)<f(x)+4恒成立,求a的取值范围.【答案】(1)取x=y=0,则f(0+0)=2f(0),∴f(0)=0.取y=-x,则f(x-x)=f(x)+f(-x),∴f(-x)=-f(x)对任意x∈R恒成立,∴f(x)为奇函数.(2)任取x1,x2∈(-∞,+∞),且x1<x2,则x2-x1>0,f(x2)+f(-x1)=f(x2-x1)<0,∴f(x2)<-f(-x1).又f(x)为奇函数,∴f(x1)>f(x2),∴f(x)是R上的减函数.(3)由(2)知f(x)在R上为减函数,∴对任意x∈[-3,3],恒有f(3)≤f(x)≤f(-3),∵f(3)=f(2)+f(1)=f(1)+f(1)+f(1)=-2×3=-6,∴f(-3)=-f(3)=6,f(x)在[-3,3]上的值域为[-6,6].(4)f(x)为奇函数,整理原式得f(ax2)+f(-2x)<f(x)+f(-2),则f(ax2-2x)<f(x-2),∵f(x)在(-∞,+∞)上是减函数,∴ax2-2x>x-2,当a=0时,-2x>x-2在R上不是恒成立,与题意矛盾;当a>0时,ax2-2x-x+2>0,要使不等式恒成立,则Δ=9-8a<0,即a>;当a<0时,ax2-3x+2>0在R上不是恒成立,不合题意.综上所述,a的取值范围为(,+∞).14.设f(x)是定义在[-1,1]上的奇函数,且对任意a,b∈[-1,1],当a+b≠0时,都有>0.(1)若a>b,试比较f(a)与f(b)的大小;(2)解不等式f(x-)<f(x-);(3)如果g(x)=f(x-c)和h(x)=f(x-c2)这两个函数的定义域的交集是空集,求c的取值范围. 【答案】(1)任取-1≤x 1<x2≤1,则f(x2)-f(x1)=f(x2)+f(-x1)=·(x2-x1)>0,∴f(x2)>f(x1),∴f(x)在[-1,1]上是增函数.∵a,b∈[-1,1],且a>b,∴f(a)>f(b).(2)∵f(x)是[-1,1]上的增函数,∴由不等式f(x-)<f(x-)得解得∴-≤x≤,∴原不等式的解集是{x|-≤x≤}.(3)设函数g(x),h(x)的定义域分别是P和Q,则P={x|-1≤x-c≤1}={x|c-1≤x≤c+1},Q={x|-1≤x-c2≤1}={x|c2-1≤x≤c2+1}于是P∩Q=∅的条件是c-1>c2+1(无解),或c+1<c2-1,即c2-c-2>0,解得c>2或c<-1.故c的取值范围是{c|c>2或c<-1}.15.已知函数f(x)是定义在区间[-1,1]上的奇函数,且f(1)=1,若对于任意的m,n∈[-1,1]有>0. (1)判断函数的单调性(不要求证明);(2)解不等式f<f(1-x);(3)若f(x)≤-2at+2对于任意的x∈[-1,1],a∈[-1,1]恒成立,求实数t的取值范围.【答案】(1)函数f(x)在区间[-1,1]上是增函数.(2)由(1)知函数f(x)在区间[-1,1]上是增函数,由f<f(1-x),得解得0≤x<.所以不等式f<f(1-x)的解集为.(3)因为函数f(x)在区间[-1,1]上是增函数,且f(1)=1,要使得对于任意的x∈[-1,1],a∈[-1,1]都有f(x)≤-2at+2恒成立,只需对任意的a∈[-1,1],-2at+2≥1恒成立.令y=-2at+1,此时y可以看作a的一次函数,且在a∈[-1,1]时,y≥0恒成立.因此只需解得-≤t≤,所以实数t的取值范围为.16.已知函数f(x)=x-.(1)判断函数f(x)的奇偶性,并加以证明;(2)用定义证明函数f(x)在区间[1,+∞)上为增函数;(3)若函数f(x)在区间[2,a]上的最大值与最小值之和不小于,求a的取值范围. 【答案】(1)函数f(x)=x-是奇函数,∵函数f(x)=x-的定义域为(-∞,0)∪(0,+∞),在x轴上关于原点对称,且f(-x)=-x-=-(x-)=-f(x),∴函数f(x)=x-是奇函数.(2)证明设任意实数x1,x2∈[1,+∞),且x1<x2,则f(x1)-f(x2)=(x1-)-(x2-)=,∵1≤x1<x2,∴x1-x2<0,x1x2>0,x1x2+1>0,∴<0,∴f(x1)-f(x2)<0,即f(x1)<f(x2),∴函数f(x)在区间[1,+∞)上为增函数.(3)∵[2,a]⊆[1,+∞),∴函数f(x)在区间[2,a]上也为增函数.∴f(x)max=f(a)=a-,f(x)min=f(2)=,若函数f(x)在区间[2,a]上的最大值与最小值之和不小于,则a-+≥-,∴a≥4,∴a的取值范围是[4,+∞).17.已知函数f(x)=x2+2.(1)求函数f(x)的定义域和值域;(2)判断函数f(x)的奇偶性和单调性;(3)求函数f(x)在区间(-1,2]上的最大值和最小值.【答案】(1)定义域为R,值域为{y|y≥2}.(2)因为f(x)定义域关于原点对称,且f(-x)=f(x),所以f(x)为偶函数;在区间(0,+∞)上单调递增,在区间(-∞,0]上单调递减.(3)f(x)的对称轴为x=0,f(x)min=f(0)=2,f(-1)=3,f(2)=6,所以f(x)max=6.18.已知函数f(x)=ax2+bx+1(a,b均为实数),x∈R,F(x)=(1)若f(-1)=0,且函数f(x)的值域为[0,+∞),求F(x)的解析式;(2)在(1)的条件下,当x∈[-2,2]时,g(x)=f(x)-kx是单调函数,求实数k的取值范围;(3)设mn<0,m+n>0,a>0,且f(x)为偶函数,判断F(m)+F(n)是否大于零,并说明理由. 【答案】(1)∵若f(-1)=0,∴a-b+1=0,①又∵函数f(x)的值域为[0,+∞),∴a≠0.由y=a(x+)2+,知=0,即4a-b2=0.②解①②,得a=1,b=2.∴f(x)=x2+2x+1=(x+1)2.∴F(x)=(2)由(1)得g(x)=f(x)-kx=x2+2x+1-kx=x2+(2-k)x+1=(x+)2+1-. 又∵当x∈[-2,2]时,g(x)=f(x)-kx是单调函数.∴≤-2或≥2,即k≤-2或k≥6,故实数k的取值范围为(-∞,-2]∪[6,+∞).(3)大于零,理由如下:∵f(x)为偶函数,∴f(x)=ax2+1,∴F(x)=不妨设m>n,则n<0.由m+n>0,得m>-n>0,∴|m|>|-n|,又a>0,∴F(m)+F(n)=f(m)-f(n)=(am2+1)-(an2+1)=a(m2-n2)>0,∴F(m)+F(n)大于零.19.已知函数f(x)=-(常数a>0).(1)设m·n>0,证明:函数f(x)在[m,n]上单调递增;(2)设0<m<n,且f(x)的定义域和值域都是[m,n],求n-m的最大值.【答案】(1)证略;(2)因为f(x)在[m,n]上单调递增,f(x)的定义域、值域都是[m,n]⇔f(m)=m,f(n)=n,即m,n是方程f(x)=x的两个根,即方程-=x有两个正根.整理得a2x2-(2a2+a)x+1=0,所以n-m==,令=t(t>0),n-m==,所以当t=时,n-m最大值为.20.已知函数y=f(x)是定义在R上的奇函数,且当x≥0时,f(x)=-x2+ax.(1)若a=-2,求函数f(x)的解析式;(2)若函数f(x)为R上的单调减函数,①求a的取值范围;②若对任意实数m,f(m-1)+f(m2+t)<0恒成立,求实数t的取值范围.【答案】(1)当x<0时,-x>0,又∵f(x)为奇函数,且a=-2,∴当x<0时,f(x)=-f(-x)=x2-2x,∴f(x)=(2)①当a≤0时,对称轴x=≤0,∴f(x)=-x2+ax在[0,+∞)上单调递减,由于奇函数在关于原点对称的区间上单调性相同,∴f(x)在(-∞,0)上单调递减,又在(-∞,0)上f(x)>0,在(0,+∞)上f(x)<0,∴当a≤0时,f(x)为R上的单调减函数.当a>0时,f(x)在上单调递增,在上单调递减,不合题意.∴函数f(x)为单调减函数时,a的取值范围为a≤0.②∵f(m-1)+f(m2+t)<0,∴f(m-1)<-f(m2+t),又∵f(x)是奇函数,∴f(m-1)<f(-t-m2),又∵f(x)为R上的单调减函数,∴m-1>-t-m2恒成立,∴t>-m2-m+1=-2+对任意实数m恒成立,∴t>.即t的取值范围是.21.已知二次函数f(x)的最小值为1,且f(0)=f(2)=3.(1)求f(x)的解析式;(2)若f(x)在区间[3a,a+1]上不单调,求实数a的取值范围;(3)在区间[-1,1]上,y=f(x)的图象恒在y=2x+2m+1的图象上方,试确定实数m的取值范围. 【答案】(1)由已知,得函数f(x)图象的对称轴为直线x=1,可设f(x)=a(x-1)2+1,由f(0)=3,得a=2,故f(x)=2x2-4x+3.(2)要使函数f(x)在区间[3a,a+1]上不单调,则3a<1<a+1,解得0<a<.(3)由已知y=f(x)的图象恒在y=2x+2m+1的图象上方,得2x2-4x+3>2x+2m+1恒成立,化简得x2-3x+1-m>0恒成立,其中-1≤x≤1.设g(x)=x2-3x+1-m,则只要g(x)min>0即可,而g(x)min =g(1)=-1-m,由-1-m>0,得m<-1.22.已知f(x)是定义在[-1,1]上的奇函数,且f(1)=1,若a,b∈[-1,1],a+b≠0时,有>0成立.(1)判断f(x)在[-1,1]上的单调性;(2)解不等式f(x+)<f();(3)若f(x)≤m2-2am+1对所有的a∈[-1,1]恒成立,求实数m的取值范围. 【答案】(1)任取x1,x2∈[-1,1],且x1<x2,则-x2∈[-1,1].∵f(x)为奇函数,∴f(x 1)-f(x2)=f(x1)+f(-x2)=·(x1-x2).由已知得>0,又x1-x2<0,∴f(x1)-f(x2)<0,即f(x1)<f(x2),∴f(x)在[-1,1]上单调递增.(2)∵f(x)在[-1,1]上单调递增,∴结合不等式的性质及二次函数的图象,得-≤x<-1.故原不等式的解集为{x|-≤x<-1}.(3)∵f(1)=1,且f(x)在[-1,1]上单调递增,∴在[-1,1]上,f(x)≤1.问题转化为m2-2am+1≥1,即m2-2am≥0,对a∈[-1,1]成立.设g(a)=-2m·a+m2,①若m=0,则g(a)=0≥0,对a∈[-1,1]恒成立.②若m≠0,则g(a)为关于a的一次函数,若g(a)≥0对a∈[-1,1]恒成立,必须有g(-1)≥0,且g(1)≥0,即结合相应各函数图象,得m≤-2或m≥2.综上所述,实数m的取值范围是(-∞,-2]∪{0}∪[2,+∞).。
杰中杰教育函数单调性奇偶性函数单调性奇偶性经典练习一、单调性题型高考中函数单调性在高中函数知识模块里面主要作为工具或条件使用,也有很多题会以判断单调性单独出题或有的题会要求先判断函数单调性才能进行下一步骤解答,另有部分以函数单调性质的运用为主.(一)函数单调性的判断 函数单调性判断常用方法:即 f ( x 2 ) 单调增函数f ( x 1 ) f ( x 2 ) 0 f (x 1)定义法(重点):在其定义域内有任意 x 1, x 2且x 1x 2即f ( x 2 )单调增函数f ( x 1 ) f ( x 2 ) 0 f ( x 1)复合函数快速判断: “同增异减 ”f ( x) g( x)增 基本初等函数加减(设 f ( x)为增函数, g(x)为减函数): f ( x)为减函数g(x)增f ( x)g (x)为增函数f (x)减g ( x) 互为反函数的两个函数具有相同的单调性 .例 1 证明函数 f ( x)2x 3在区间 (4, ) 上为减函数 (定义法)x4解析:用定义法证明函数的单调性,按步骤“一假设、二作差、三判断(与零比较) ”进行 .解:设 x 1, x 2(4, ) 且 x 1x 2 , f (x 1)2x 1 3 2x 2 3 11(x 2 x 1 )f (x 2 )4x 24 ( x 1 4)( x 2 4)x 1Q x 2 x 14 x 2 x 1 0 , ( x 1 4) 0 , (x 2 4) 0f ( x 1 )f (x 2 ) 故函数 f (x) 在区间 (4, ) 上为减函数 .练习 1 证明函数 f ( x)2x 1在区间 ( 3, ) 上为减函数 (定义法)x3练习 2证明函数 f ( x) x 22 3x 在区间 (2, ) 上为增函数 (定义法、快速判断法)3练习 3求函数f ( x)x3定义域,并求函数的单调增区间 (定义法 )x 2练习 4求函数f ( x)x 2 2 x 定义域,并求函数的单调减区间(定义法)(复合函数,基本初等函数相加减问题,反函数问题在本章结束时再练习)(二)函数单调性的应用单独考查单调性:结合单调函数变量与其对应函数值的关系求参数定义域与单调性结合:结合定义域与变量函数值关系求参数值域与单调性结合:利用函数单调性求值域例 1若函数 f ( x)是定义在R上的增函数,且f ( x22x) f (3 a) 恒成立,求实数 a 的范围。
1.函数的奇偶性奇偶性定义图象特点偶函数一般地,设函数y=f(x)的定义域为A如果对于任意的x∈A,都有f(-x)=f(x),那么称函数y=f(x)是偶函数.关于y轴对称奇函数如果对于任意的x∈A,都有f(-x)=-f(x),那么称函数y=f(x)是奇函数.关于原点对称2.周期性(1)周期函数:对于函数y=f(x),如果存在一个非零常数T,使得当x取定义域内的任何值时,都有f(x+T)=f(x),那么就称函数y=f(x)为周期函数,称T为这个函数的周期.(2)最小正周期:如果在周期函数f(x)的所有周期中存在一个最小的正数,那么这个最小正数就叫做f(x)的最小正周期.【思考辨析】判断下面结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”)(1)偶函数图象不一定过原点,奇函数的图象一定过原点.(×)(2)若函数y=f(x+a)是偶函数,则函数y=f(x)关于直线x=a对称.(√)(3)函数f(x)在定义域上满足f(x+a)=-f(x),则f(x)是周期为2a(a>0)的周期函数.(√)(4)若函数y=f(x+b)是奇函数,则函数y=f(x)关于点(b,0)中心对称.(√)(5)如果函数f(x),g(x)为定义域相同的偶函数,则F(x)=f(x)+g(x)是偶函数.(√)(6)若T是函数的一个周期,则nT(n∈Z,n≠0)也是函数的周期.(√)1.(2015·福建改编)下列函数中,①y=x;②y=|sin x|;③y=cos x;④y=e x-e-x为奇函数的是________.(填函数序号)答案 ④解析 对于④,f (x )=e x -e -x 的定义域为R ,f (-x )=e -x -e x =-f (x ),故y =e x -e -x 为奇函数.而y =x 的定义域为{x |x ≥0},不具有对称性,故y =x 为非奇非偶函数.y =|sin x |和y =cos x 为偶函数.2.已知f (x )是定义在R 上的奇函数,f (x +1)是偶函数,则f (1)+f (2)+f (3)+f (4)=________. 答案 0解析 由f (x +1)是偶函数得f (-x +1)=f (x +1),又f (x )是定义在R 上的奇函数,所以f (-x +1)=-f (x -1),即-f (x -1)=f (x +1),所以f (x +2)=-f (x ),即f (x )+f (x +2)=0,所以f (1)+f (3)=0,f (2)+f (4)=0,因此f (1)+f (2)+f (3)+f (4)=0. 3.(2015·天津)已知定义在R 上的函数f (x )=2|x-m |-1(m 为实数)为偶函数,记a =f (log 0.53),b=f (log 25),c =f (2m ),则a ,b ,c 的大小关系为______________. 答案 c <a <b解析 由函数f (x )=2|x -m |-1为偶函数,得m =0, 所以f (x )=2|x |-1,当x >0时,f (x )为增函数, log 0.53=-log 23,所以log 25>|-log 23|>0, 所以b =f (log 25)>a =f (log 0.53)>c =f (2m )=f (0).4.(2014·天津)设f (x )是定义在R 上的周期为2的函数,当x ∈[-1,1)时,f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-4x 2+2, -1≤x <0,x , 0≤x <1,则f (32)=________.答案 1解析 函数的周期是2, 所以f (32)=f (32-2)=f (-12),根据题意得f (-12)=-4×(-12)2+2=1.5.(教材改编)已知函数f (x )是定义在R 上的奇函数,当x ≥0时,f (x )=x (1+x ),则x <0时,f (x )=________. 答案 x (1-x )解析 当x <0时,则-x >0,∴f (-x )=(-x )(1-x ).又f (x )为奇函数,∴f (-x )=-f (x )=(-x )(1-x ), ∴f (x )=x (1-x ).题型一 判断函数的奇偶性例1 判断下列函数的奇偶性: (1)f (x )=x 3-x ; (2)f (x )=(x +1)1-x1+x; (3)f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2+x , x <0,-x 2+x , x >0.解 (1)定义域为R ,关于原点对称, 又f (-x )=(-x )3-(-x )=-x 3+x =-(x 3-x ) =-f (x ), ∴函数为奇函数.(2)由1-x1+x ≥0可得函数的定义域为(-1,1].∵函数定义域不关于原点对称, ∴函数为非奇非偶函数.(3)当x >0时,-x <0,f (x )=-x 2+x , ∴f (-x )=(-x )2-x =x 2-x =-(-x 2+x )=-f (x ); 当x <0时,-x >0,f (x )=x 2+x , ∴f (-x )=-(-x )2-x =-x 2-x =-(x 2+x )=-f (x ).∴对于x ∈(-∞,0)∪(0,+∞), 均有f (-x )=-f (x ).∴函数为奇函数.思维升华 (1)利用定义判断函数奇偶性的步骤:(2)分段函数奇偶性的判断,要注意定义域内x 取值的任意性,应分段讨论,讨论时可依据x 的范围取相应的解析式化简,判断f (x )与f (-x )的关系,得出结论,也可以利用图象作判断.(1)下列四个函数:①f (x )=-x |x |;②f (x )=x 3;③f (x )=sin x ;④f (x )=ln xx,同时满足以下两个条件:①定义域内是减函数;②定义域内是奇函数的是________.(2)函数f (x )=log a (2+x ),g (x )=log a (2-x )(a >0且a ≠1),则函数F (x )=f (x )+g (x ),G (x )=f (x )-g (x )分别是______________(填奇偶性). 答案 (1)① (2)偶函数,奇函数解析 (1)①中,f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-x 2,x >0,x 2,x ≤0,由函数性质可知符合题中条件,故①正确;②中,对于比较熟悉的函数f (x )=x 3可知不符合题意,故②不正确;③中,f (x )=sin x 在定义域内不具有单调性,故②不正确;④中,定义域关于原点不对称,故④不正确. (2)F (x ),G (x )定义域均为(-2,2),由已知F (-x )=f (-x )+g (-x )=log a (2-x )+log a (2+x )=F (x ), G (-x )=f (-x )-g (-x )=log a (2-x )-log a (2+x ) =-G (x ),∴F (x )是偶函数,G (x )是奇函数.题型二 函数的周期性例2 (1)设f (x )是定义在R 上的周期为3的函数,当x ∈[-2,1)时,f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧4x 2-2,-2≤x ≤0,x ,0<x <1,则f ⎝⎛⎭⎫52=________. (2)已知f (x )是定义在R 上的偶函数,并且f (x +2)=-1f (x ),当2≤x ≤3时,f (x )=x ,则f (105.5)=______.答案 (1)-1 (2)2.5解析 (1)因为f (x )是周期为3的周期函数, 所以f ⎝⎛⎭⎫52=f ⎝⎛⎭⎫-12+3=f ⎝⎛⎭⎫-12 =4×⎝⎛⎭⎫-122-2=-1. (2)由已知,可得f (x +4)=f [(x +2)+2] =-1f (x +2)=-1-1f (x )=f (x ).故函数的周期为4.∴f (105.5)=f (4×27-2.5)=f (-2.5)=f (2.5). ∵2≤2.5≤3,由题意,得f (2.5)=2.5. ∴f (105.5)=2.5.思维升华 (1)函数的周期性反映了函数在整个定义域上的性质.对函数周期性的考查,主要涉及函数周期性的判断,利用函数周期性求值. (2)函数周期性的三个常用结论: ①若f (x +a )=-f (x ),则T =2a , ②若f (x +a )=1f (x ),则T =2a ,③若f (x +a )=-1f (x ),则T =2a (a >0).设函数f (x )(x ∈R )满足f (x +π)=f (x )+sin x .当0≤x <π时,f (x )=0,则f ⎝⎛⎭⎫23π6=____________. 答案 12解析 ∵f (x +2π)=f (x +π)+sin(x +π)=f (x )+sin x -sin x =f (x ),∴f (x )的周期T =2π, 又∵当0≤x <π时,f (x )=0,∴f ⎝⎛⎭⎫5π6=0, 即f ⎝⎛⎭⎫-π6+π=f ⎝⎛⎭⎫-π6+sin ⎝⎛⎭⎫-π6=0, ∴f ⎝⎛⎭⎫-π6=12,∴f ⎝⎛⎭⎫23π6=f ⎝⎛⎭⎫4π-π6=f ⎝⎛⎭⎫-π6=12.题型三 函数性质的综合应用命题点1 函数奇偶性的应用例3 (1)已知f (x ),g (x )分别是定义在R 上的偶函数和奇函数,且f (x )-g (x )=x 3+x 2+1,则f (1)+g (1)=________.(2)(2015·课标全国Ⅰ)若函数f (x )=x ln(x +a +x 2)为偶函数,则a =________. 答案 (1)1 (2)1解析 (1)因为f (x )是偶函数,g (x )是奇函数,所以f (1)+g (1)=f (-1)-g (-1)=(-1)3+(-1)2+1=1.(2)f (x )为偶函数,则ln(x +a +x 2)为奇函数,所以ln(x +a +x 2)+ln(-x +a +x 2)=0,即ln(a +x 2-x 2)=0,∴a =1.命题点2 单调性与奇偶性、周期性结合例4 (1)已知f (x )是定义在R 上的以3为周期的偶函数,若f (1)<1,f (5)=2a -3a +1,则实数a的取值范围为________.(2)已知定义在R 上的奇函数f (x )满足f (x -4)=-f (x ),且在区间[0,2]上是增函数,则f (-25),f (11),f (80)的大小关系是__________________. 答案 (1)(-1,4) (2)f (-25)<f (80)<f (11)解析 (1)∵f (x )是定义在R 上的周期为3的偶函数, ∴f (5)=f (5-6)=f (-1)=f (1),∵f (1)<1,f (5)=2a -3a +1,∴2a -3a +1<1,即a -4a +1<0,解得-1<a <4.(2)∵f (x )满足f (x -4)=-f (x ),∴f (x -8)=f (x ),∴函数f (x )是以8为周期的周期函数,则f (-25)=f (-1), f (80)=f (0),f (11)=f (3). 由f (x )是定义在R 上的奇函数, 且满足f (x -4)=-f (x ), 得f (11)=f (3)=-f (-1)=f (1).∵f (x )在区间[0,2]上是增函数, f (x )在R 上是奇函数,∴f (x )在区间[-2,2]上是增函数, ∴f (-1)<f (0)<f (1), 即f (-25)<f (80)<f (11).思维升华 (1)关于奇偶性、单调性、周期性的综合性问题,关键是利用奇偶性和周期性将未知区间上的问题转化为已知区间上的问题.(2)掌握以下两个结论,会给解题带来方便:①f (x )为偶函数⇔f (x )=f (|x |).②若奇函数在x =0处有意义,则f (0)=0.(1)若f (x )=ln(e 3x +1)+ax 是偶函数,则a =________.(2)已知f (x )是定义在R 上的奇函数,当x >0时,f (x )=x 2-4x ,则不等式f (x )>x 的解集用区间表示为________.答案 (1)-32(2)(-5,0)∪(5,+∞)解析 (1)函数f (x )=ln(e 3x +1)+ax 是偶函数,故f (-x )=f (x ),即ln(e -3x +1)-ax =ln(e 3x +1)+ax ,化简得ln1+e 3xe 3x +e 6x=2ax =ln e 2ax ,即1+e 3xe 3x +e6x =e 2ax ,整理得e 3x +1=e 2ax +3x (e 3x +1),所以2ax +3x =0,解得a =-32.(2)∵f (x )是定义在R 上的奇函数,∴f (0)=0. 又当x <0时,-x >0, ∴f (-x )=x 2+4x .又f (x )为奇函数,∴f (-x )=-f (x ), ∴f (x )=-x 2-4x (x <0), ∴f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2-4x ,x >0,0,x =0,-x 2-4x ,x <0.①当x >0时,由f (x )>x 得x 2-4x >x ,解得x >5;②当x =0时,f (x )>x 无解;③当x <0时,由f (x )>x 得-x 2-4x >x , 解得-5<x <0.综上得不等式f (x )>x 的解集用区间表示为(-5,0)∪(5,+∞).2.忽视定义域致误典例 (1)若函数f (x )=k -2x1+k ·2x在定义域上为奇函数,则实数k =________.(2)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2+1,x ≥0,1,x <0,则满足不等式f (1-x 2)>f (2x )的x 的取值范围是________.易错分析 (1)解题中忽视函数f (x )的定义域,直接通过计算f (0)=0得k =1. (2)本题易出现以下错误:由f (1-x 2)>f (2x )得1-x 2>2x ,忽视了1-x 2>0导致解答失误. 解析 (1)∵f (-x )=k -2-x1+k ·2-x =k ·2x -12x +k,∴f (-x )+f (x )=(k -2x )(2x +k )+(k ·2x -1)·(1+k ·2x )(1+k ·2x )(2x +k )=(k 2-1)(22x +1)(1+k ·2x )(2x +k ).由f (-x )+f (x )=0可得k 2=1, ∴k =±1.(2)画出f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2+1,x ≥0,1,x <0的图象,由图象可知,若f (1-x 2)>f (2x ),则⎩⎪⎨⎪⎧1-x 2>0,1-x 2>2x ,即⎩⎪⎨⎪⎧-1<x <1,-1-2<x <-1+2,得x ∈(-1,2-1). 答案 (1)±1 (2)(-1,2-1)温馨提醒 (1)已知函数的奇偶性,利用特殊值确定参数,要注意函数的定义域.(2)解决分段函数的单调性问题时,应高度关注:①对变量所在区间的讨论.②保证各段上同增(减)时,要注意左、右段端点值间的大小关系.③弄清最终结果取并集还是交集.[方法与技巧]1.判断函数的奇偶性,首先应该判断函数定义域是否关于原点对称.定义域关于原点对称是函数具有奇偶性的一个必要条件. 2.利用函数奇偶性可以解决以下问题①求函数值;②求解析式;③求函数解析式中参数的值;④画函数图象,确定函数单调性. 3.在解决具体问题时,要注意结论“若T 是函数的周期,则kT (k ∈Z 且k ≠0)也是函数的周期”的应用. [失误与防范]1.f (0)=0既不是f (x )是奇函数的充分条件,也不是必要条件.应用时要注意函数的定义域并进行检验.2.判断分段函数的奇偶性时,要以整体的观点进行判断,不可以利用函数在定义域某一区间上不是奇、偶函数而否定函数在整个定义域的奇偶性.A 组 专项基础训练 (时间:40分钟)1.下列函数中,①y =log 2|x |;②y =cos 2x ;③y =2x -2-x 2;④y =log 22-x 2+x ,既是偶函数又在区间(1,2)上单调递增的是________. 答案 ①解析 对于①,函数y =log 2|x |是偶函数且在区间(1,2)上是增函数;对于②,函数y =cos 2x在区间(1,2)上不是增函数;对于③,函数y =2x -2-x 2不是偶函数;对于④,函数y =log 22-x2+x 不是偶函数.2.已知f (x )是定义在R 上的奇函数,当x ≥0时,f (x )=3x +m (m 为常数),则f (-log 35)的值为________. 答案 -4解析 由f (x )是定义在R 上的奇函数,得f (0)=1+m =0,解得m =-1,∴f (x )=3x -1.∵log 35>log 31=0,∴f (-log 35)=-f (log 35)=3log 5(31)--=-4.3.已知f (x )在R 上是奇函数,且满足f (x +4)=f (x ),当x ∈(0,2)时,f (x )=2x 2,则f (2 019)=________. 答案 -2解析 ∵f (x +4)=f (x ),∴f (x )是以4为周期的周期函数, ∴f (2 019)=f (504×4+3)=f (3)=f (-1).又f (x )为奇函数,∴f (-1)=-f (1)=-2×12=-2, 即f (2 019)=-2.4.若函数f (x )=(ax +1)(x -a )为偶函数,且函数y =f (x )在x ∈(0,+∞)上单调递增,则实数a 的值为________. 答案 1解析 ∵函数f (x )=(ax +1)(x -a )=ax 2+(1-a 2)x -a 为偶函数, ∴f (-x )=f (x ),即f (-x )=ax 2-(1-a 2)x -a =ax 2+(1-a 2)x -a , ∴1-a 2=0,解得a =±1.当a =1时,f (x )=x 2-1,在x ∈(0,+∞)上单调递增,满足条件.当a =-1时,f (x )=-x 2+1,在x ∈(0,+∞)上单调递减,不满足条件.故a =1.5.已知f (x )是定义在R 上的奇函数,当x ≥0时,f (x )=x 2+2x ,若f (2-a 2)>f (a ),则实数a 的取值范围是____________. 答案 (-2,1)解析 ∵f (x )是奇函数,∴当x <0时,f (x )=-x 2+2x .作出函数f (x )的大致图象如图中实线所示,结合图象可知f (x )是R 上的增函数,由f (2-a 2)>f (a ),得2-a 2>a ,解得-2<a <1.6.函数f (x )在R 上为奇函数,且当x >0时,f (x )=x +1,则当x <0时,f (x )=________. 答案 --x -1解析 ∵f (x )为奇函数,当x >0时,f (x )=x +1,∴当x <0时,-x >0,f (-x )=-x +1=-f (x ),即x <0时,f (x )=-(-x +1)=--x -1. 7.已知定义在R 上的偶函数f (x )在[0,+∞)上单调递增,且f (1)=0,则不等式f (x -2)≥0的解集是____________________.答案 (-∞,1]∪[3,+∞)解析 由已知可得x -2≥1或x -2≤-1,解得x ≥3或x ≤1,∴所求解集是(-∞,1]∪[3,+∞).8.设定义在R 上的函数f (x )同时满足以下条件:①f (x )+f (-x )=0;②f (x )=f (x +2);③当0≤x ≤1时,f (x )=2x -1,则f ⎝⎛⎭⎫12+f (1)+f ⎝⎛⎭⎫32+f (2)+f ⎝⎛⎭⎫52=________. 答案 2解析 依题意知:函数f (x )为奇函数且周期为2,∴f ⎝⎛⎭⎫12+f (1)+f ⎝⎛⎭⎫32+f (2)+f ⎝⎛⎭⎫52=f ⎝⎛⎭⎫12+f (1)+f ⎝⎛⎭⎫-12+f (0)+f ⎝⎛⎭⎫12=f ⎝⎛⎭⎫12+f (1)-f ⎝⎛⎭⎫12+f (0)+f ⎝⎛⎭⎫12=f ⎝⎛⎭⎫12+f (1)+f (0)=212-1+21-1+20-1= 2. 9.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ -x 2+2x ,x >0,0,x =0,x 2+mx ,x <0是奇函数.(1)求实数m 的值;(2)若函数f (x )在区间[-1,a -2]上单调递增,求实数a 的取值范围.解 (1)设x <0,则-x >0,所以f (-x )=-(-x )2+2(-x )=-x 2-2x .又f (x )为奇函数,所以f (-x )=-f (x ).于是x <0时,f (x )=x 2+2x =x 2+mx ,所以m =2.(2)要使f (x )在[-1,a -2]上单调递增,结合f (x )的图象知⎩⎪⎨⎪⎧a -2>-1,a -2≤1,所以1<a ≤3,故实数a 的取值范围是(1,3].10.设f (x )是定义在R 上的奇函数,且对任意实数x ,恒有f (x +2)=-f (x ),当x ∈[0,2]时,f (x )=2x -x 2.(1)求证:f (x )是周期函数;(2)当x ∈[2,4]时,求f (x )的解析式;(3)计算f (0)+f (1)+f (2)+…+f (2 016).(1)证明 ∵f (x +2)=-f (x ),∴f (x +4)=-f (x +2)=f (x ).∴f (x )是周期为4的周期函数.(2)解 ∵x ∈[2,4],∴-x ∈[-4,-2],∴4-x ∈[0,2],∴f (4-x )=2(4-x )-(4-x )2=-x 2+6x -8.又f (4-x )=f (-x )=-f (x ),∴-f (x )=-x 2+6x -8,即f (x )=x 2-6x +8,x ∈[2,4].(3)解 ∵f (0)=0,f (1)=1,f (2)=0,f (3)=-1.又f (x )是周期为4的周期函数,∴f (0)+f (1)+f (2)+f (3)=f (4)+f (5)+f (6)+f (7)=…=f (2 012)+f (2 013)+f (2 014)+f (2 015)=0.∴f (0)+f (1)+f (2)+…+f (2 016)=f (2 016)=f (0)=0.B 组 专项能力提升(时间:20分钟)11.已知f (x )是定义域为(-1,1)的奇函数,而且f (x )是减函数,如果f (m -2)+f (2m -3)>0,那么实数m 的取值范围是____________.答案 ⎝⎛⎭⎫1,53 解析 ∵f (x )是定义域为(-1,1)的奇函数,∴-1<x <1,f (-x )=-f (x ).∴f (m -2)+f (2m -3)>0可转化为f (m -2)>-f (2m -3),∴f (m -2)>f (-2m +3),∵f (x )是减函数,∴m -2<-2m +3,∵⎩⎪⎨⎪⎧ -1<m -2<1,-1<2m -3<1,m -2<-2m +3.∴1<m <53. 12.设f (x )是定义在R 上且周期为2的函数,在区间[-1,1]上,f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ax +1,-1≤x <0,bx +2x +1,0≤x ≤1,其中a ,b ∈R .若f ⎝⎛⎭⎫12=f ⎝⎛⎭⎫32,则a +3b 的值为________.答案 -10解析 因为f (x )是定义在R 上且周期为2的函数,所以f ⎝⎛⎭⎫32=f ⎝⎛⎭⎫-12,且f (-1)=f (1),故f ⎝⎛⎭⎫12=f ⎝⎛⎭⎫-12,从而12b +212+1=-12a +1,即3a+2b=-2.①由f(-1)=f(1),得-a+1=b+2 2,即b=-2a.②由①②得a=2,b=-4,从而a+3b=-10.13.已知f(x)是R上最小正周期为2的周期函数,且当0≤x<2时,f(x)=x3-x,则函数y=f(x)的图象在区间[0,6]上与x轴的交点个数为________.答案7解析因为当0≤x<2时,f(x)=x3-x,又f(x)是R上最小正周期为2的周期函数,且f(0)=0,所以f(6)=f(4)=f(2)=f(0)=0.又f(1)=0,所以f(3)=f(5)=0.故函数y=f(x)的图象在区间[0,6]上与x轴的交点个数为7.14.设函数f(x)是定义在R上的偶函数,且对任意的x∈R恒有f(x+1)=f(x-1),已知当x∈[0,1]时,f(x)=2x,则有①2是函数f(x)的周期;②函数f(x)在(1,2)上是减函数,在(2,3)上是增函数;③函数f(x)的最大值是1,最小值是0.其中所有正确命题的序号是________.答案①②解析在f(x+1)=f(x-1)中,令x-1=t,则有f(t+2)=f(t),因此2是函数f(x)的周期,故①正确;当x∈[0,1]时,f(x)=2x是增函数,根据函数的奇偶性知,f(x)在[-1,0]上是减函数,根据函数的周期性知,函数f(x)在(1,2)上是减函数,在(2,3)上是增函数,故②正确;由②知f(x)在[0,2]上的最大值f(x)max=f(1)=2,f(x)的最小值f(x)min=f(0)=f(2)=20=1,且f(x)是周期为2的周期函数.∴f(x)的最大值是2,最小值是1,故③错误.15.函数f(x)的定义域为D={x|x≠0},且满足对于任意x1,x2∈D,有f(x1·x2)=f(x1)+f(x2).(1)求f(1)的值;(2)判断f(x)的奇偶性并证明你的结论;(3)如果f(4)=1,f(x-1)<2,且f(x)在(0,+∞)上是增函数,求x的取值范围.解 (1)∵对于任意x 1,x 2∈D , 有f (x 1·x 2)=f (x 1)+f (x 2),∴令x 1=x 2=1,得f (1)=2f (1),∴f (1)=0.(2)f (x )为偶函数.证明:令x 1=x 2=-1,有f (1)=f (-1)+f (-1),∴f (-1)=12f (1)=0. 令x 1=-1,x 2=x 有f (-x )=f (-1)+f (x ), ∴f (-x )=f (x ),∴f (x )为偶函数.(3)依题设有f (4×4)=f (4)+f (4)=2, 由(2)知,f (x )是偶函数,∴f (x -1)<2⇔f (|x -1|)<f (16).又f (x )在(0,+∞)上是增函数.∴0<|x -1|<16,解之得-15<x <17且x ≠1. ∴x 的取值范围是{x |-15<x <17且x ≠1}.。
函数(一)单调性一、 基础知识1、 增函数:设函数()f x 的定义域为I,如果对于I 内某个区间D 的任意两个自变量12,x x ,当12x x <时,都有12()()f x f x <,那么就说函数()f x 在区间D 上是增函数,区间D 叫做函数的增区间。
2、 减函数:设函数()f x 的定义域为I,如果对于I 内某个区间D 的任意两个自变量12,x x ,当12x x <时,都有12()()f x f x >,那么就说函数()f x 在区间D 上是减函数,区间D 叫做函数的减区间。
3、 单调性:如果函数()f x 在区间D 上式增函数或者减函数,那么就是函数()f x 在这一区间上具有单调性,区间D 叫做函数的单调区间。
4、 单调区间:指的是函数具有单调性的最大取值区间。
5、证明单调性的步骤:做差→变形→判号→得结论。
6、单调函数的组合:某两个单调函数在同一区间内的加减后所得函数单调性增函数+ 增函数=增函数,减函数+减函数=减函数,增函数—减函数=增函数,减函数—增函数=减函数奇函数⨯奇函数=偶函数,偶函数⨯偶函数=偶函数奇函数⨯偶函数=奇函数二、习题精练1、(1)证明函数2()f x x x =+在)+∞上递增 (2)证明函数2()f x x x=-在()0,+∞上递增。
2、(1)找出函数223y x x =-++的增区间 (2)找出223y x x =-++的减区间3、(1)函数[)2()485,f x x kx =--+∞在区间上单调递增,求实数k 的取值范围。
(2)函数[)2()485,f x x kx =--+∞的增区间为,求实数k 的取值范围。
4、(1)已知函数{22,12,1()x ax x ax x f x -+<+≥=是R 上的增函数,求a 的范围 (2)已知函数{2(4),2416,2()x a x x ax x f x -<+-≥=是R 上的增函数,求a 的范围5、求函数21y x =-6、 已知函数()y f x =在区间(0,)+∞单调递减,请填空。
高一数学同步测试(7)—函数的单调性、奇偶性一、选择题:在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的,请把正确答案的代号填在题后的括号内。
1.设()f x 为定义在R 上的奇函数,满足()()2f x f x +=-,当01x ≤≤时()f x x =,则()7.5f 等于 ( )A .0.5B .0.5-C .1.5D . 1.5-2.设()f x 是定义在R 上的偶函数,且在(-∞,0)上是增函数,则()2f -与()223f a a -+ (a R ∈)的大小关系是 ( )A .()2f -<()223f a a -+B .()2f -≥()223f a a -+C .()2f ->()223f a a -+D .与a 的取值无关3.若函数()f x 为奇函数,且当0x >时,()1f x x =-,则当0x <时,有 ( )A .()f x 0>B .()f x 0<C .()f x ()f x -≤0D .()f x -()f x -0> 4.已知函数()()2212f x x a x =+-+在区间(]4,∞-上是减函数,则实数a 的取值范围是( )A .a ≤3B .a ≥-3C .a ≤5D .a ≥35.已知函数()()0f x x a x a a =+--≠,()()111x g x x x +=--,()()()2200x x x h x x x x ⎧-+>⎪=⎨+≤⎪⎩,则 ()()(),,f x g x h x 的奇偶性依次为 ( )A .奇函数,偶函数,奇函数B .奇函数,奇函数,偶函数C .奇函数,奇函数,奇函数D .奇函数,非奇非偶函数,奇函数6.已知函数()()221,f x x ax b b a b R =-++-+∈对任意实数x 都有()()11f x f x -=+ 成立,若当[]1,1x ∈-时,()0f x >恒成立,则b 的取值范围是 ( ) A .10b -<< B .2b >C .12b b <->或D .不能确定7.已知函数()()2223f x x x =+-,那么( )A .()y f x =在区间[]1,1-上是增函数B .()y f x =在区间(],1-∞-上是增函数C .()y f x =在区间[]1,1-上是减函数D .()y f x =在区间(],1-∞-上是减函数8.函数()y f x =在()0,2上是增函数,函数()2y f x =+是偶函数,则下列结论中正确的 是 ( )A .()57122f f f ⎛⎫⎛⎫<<⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭ B .()57122f f f ⎛⎫⎛⎫<< ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭ C .()75122f f f ⎛⎫⎛⎫<< ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭ D .()75122f f f ⎛⎫⎛⎫<< ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭9.设函数()f x 是R 上的奇函数,且当0x >时,()23x f x =-,则()2f -等于( )A .1-B .114 C .1 D .114- 10.函数()y f x =与()y g x =的定义域相同,且对定义域中任何x 有()()0f x f x -+=,()()1g x g x -=,若()1g x =的解集是{}0,则函数()()()()21f x F x f xg x =+-是( ) A .奇函数 B .偶函数C .既奇又偶函数D .非奇非偶函数二、填空题:请把答案填在题中横线上。
函数的基本性质一、知识点1.对函数单调性的理解(1)函数的单调性只能在函数的定义域内来讨论,所以求函数的单调区间,必须先求函数的定义域;(2) 一些单调性的判断规则:①若f (x)与g(x)在定义域内都是增函数(减函数),那么f (x) + g(x)在其公共定义域内是增函数(减函数)即“同加异减”减时和第一个单调性相同。
②复合函数的单调性规则是“同增异减”。
2.函数的奇偶性的定义:(1)对于函数f (x)的定义域内任意一个x,都有f (-x) = —f (x),则称f (x)为.奇函数的图象关于对称。
(2)对于函数f (x)的定义域内任意一个x,都有f (-x) = f (x),则称f (x)为.偶函数的图象关于对称。
(3)通常采用图像或定义判断函数的奇偶性. 具有奇偶性的函数,其定义域原点关于对称(也就是说,函数为奇函数或偶函数的必要条件是其定义域关于原点对称)。
3.奇偶函数图象的对称性(1)若y = f (a + x)是偶函数,则 f (a + x) = f (a - x) o f (2a - x) = f (x) o f (x)的图象关于直线x= a对称;(2)若y = f (b + x)是偶函数,则 f (b - x) = - f (b + x) o f (2b - x) = - f (x) o f (x)的图象关于点(b,0)中心对称;4.若函数满足f Q + a)= f Q),则函数的周期为T=a。
二、例题讲解1.下列函数中,既是偶函数,又是在区间(0,+ 8)上单调递减的函数是()A. y = 2|x|B. y = x3C. y = -x2+1D. y=cosx【答案】C【解析】试题分析:偶函数需满足f (-x) = f (x),由此验证可知A,C,D都是偶函数,但要满足在区间(0,+ 8) 上单调递减,验证可知只有C符合.考点:偶函数的判断,函数的单调性.2. f (x) = x2-2x + 4的单调减区间是.【答案】(fl) 【解析】试题分析:将函数进行配方得/(,) =,2—2x + 4 = (x —1)2+3,又称轴为x = l,函数图象开口向上,所 以函数的单调减区间为(-8,1) . 考点:二次函数的单调性.3 .函数y = log (%2 +2% —3)的单调递减区间为()2A. (— °°, —3)B. (— °°, — 1)C. (1, +°°)D. ( — 3, — 1) 【答案】A 【解析】试题分析:由x2 + 2x —3>0,得%<—3或x>l, .♦./(%)的定义域为(―8,—3)U(L+8).y = log (%2 + 2% —3)可看作由 y = log 沈和 M = %2 + 2% — 3 复合而成的,u - X2 +2x-3 = (x +1)2 -4 2 2在(—8,—3)上递减,在(1,+8)上递增,又y = log "在定义域内单调递增,.・.y = log (%2+2%-3)在2 2(—8,—3)上递减,在(1,+8)上递增,所以y = log (%2+ 2% —3)的单调递减区间是(―叫—3),故选A.2考点:复合函数的单调性.4 .已知丁 = %2+2(〃 — 2)% + 5在区间(4,+8)上是增函数,则a 的范围是( )【答案】B 【解析】试题分析:函数y = %2+2(〃-2)% + 5的图像是开口向上以x = 2-a 为对称轴的抛物线,因为函数在区 间(4,+8)上是增函数,所以2 —a V 4,解得“之―2 ,故A 正确。
高一数学函数的奇偶性试题答案及解析1.若函数是偶函数,则的递减区间是【答案】【解析】偶函数的图像关于轴对称,故,则,则的递减区间是。
【考点】(1)偶函数图像的性质;(2)二次函数单调区间的求法。
2.设函数和分别是上的偶函数和奇函数,则下列结论恒成立的是A.是偶函数B.是奇函数C.是偶函数D.是奇函数【答案】A【解析】由设函数f(x)和g(x)分别是R上的偶函数和奇函数,我们易得到|f(x)|、|g(x)|也为偶函数,进而根据奇+奇=奇,偶+偶=偶,逐一对四个结论进行判断,即可得到答案.∵函数f(x)和g(x)分别是R上的偶函数和奇函数,则|g(x)|也为偶函数,则f(x)+|g(x)|是偶函数,故A满足条件;f(x)-|g(x)|是偶函数,故B不满足条件;|f(x)|也为偶函数,则|f(x)|+g(x)与|f(x)|-g(x)的奇偶性均不能确定故选A【考点】函数奇偶性的判断3.设函数为奇函数,,,则=()A.0B.C.D.-【答案】C.【解析】由题意知,,又因为函数为奇函数,所以,且,再令中得,,即,所以,故选C.【考点】函数的奇偶性;抽象函数.4.已知为偶函数,当时,,则满足的实数的个数为().A.2B.4C.6D.8【答案】D【解析】令,则,解得;又因为为偶函数,所以当时,,则或;当时,,方程无解;,方程有两解;,方程有一解;,方程有一解;即当时,有四解,由偶函数的性质,得当时,也有四解;综上,有8解.【考点】函数的性质、方程的解.5.偶函数满足,且在时,,若直线与函数的图像有且仅有三个交点,则的取值范围是()A.B.C.D.【答案】B【解析】因为,所以函数的图像关于直线对称,又是偶函数,所以,即有,所以是周期为2的函数,由,得,即,画出函数和直线的示意图因为直线与函数的图像有且仅有三个交点,所以根据示意图易知:由直线与半圆相切,可计算得到,由直线与半圆相切可计算得到,所以,选B.【考点】1.函数的对称性、奇偶性、周期性;2.函数图像;3.直线与圆的位置关系;4.点到直线的距离公式.6.若函数在其定义域上为奇函数,则实数 .【答案】【解析】小题可采用带特殊值法求得,检验此时在处有定义.【考点】奇函数定义及特殊值法.7.已知函数是偶函数(1)求k的值;(2)若函数的图象与直线没有交点,求b的取值范围;(3)设,若函数与的图象有且只有一个公共点,求实数的取值范围【答案】(1);(2);(3)【解析】(1)因为函数是偶函数,所以根据偶函数的定义,得到一个关于x,k的等式.由于对于任意的x都成立,相当于恒过定点的问题,所以求得k的值.(2)因为函数的图象与直线没有交点,所以对应的方程没有解,利用分离变量的思维可得到一个等式,该方程无解.所以等价两个函数与没有交点,所以求出函数的最值.即可得到b的取值范围.(3)因为,若函数与的图象有且只有一个公共点,所以等价于方程有且只有一个实数根.通过换元将原方程化为含参的二次方程的形式,即等价于该二次方程仅有一个大于零的实根,通过讨论即可得到结论.试题解析:(1)因为为偶函数,所以,即对于任意恒成立.于是恒成立,而不恒为零,所以. 4分(2)由题意知方程即方程无解.令,则函数的图象与直线无交点.因为,由,则,所以的取值范围是 . 8分(3)由题意知方程有且只有一个实数根.令,则关于的方程 (记为(*))有且只有一个正根.若,则,不合题意, 舍去;若,则方程(*)的两根异号或有两相等正根.由或;但,不合题意,舍去;而;若方程(*)的两根异号综上所述,实数的取值范围是. 12分【考点】1.函数的奇偶性.2.函数的与方程的思想的转化.3.换元法的应用.4.含参数的方程的根的讨论.8.设函数是定义在上的偶函数,当时,.若,则实数的值为 .【答案】【解析】若,则由,得,,解得成立.若,则由,得,即,,得,即,所以.【考点】函数的奇偶性.9.定义在上的函数,对任意都有,当时,,则________.【答案】【解析】由可知函数是周期函数且周期为;所以,而当时,,故.【考点】1.函数的周期性;2.抽象函数;3.函数的解析式.10.已知是定义在上的奇函数,当时,,那么的值是( ) A.B.C.D.【答案】A【解析】因为是定义在上的奇函数,所以.【考点】奇函数的定义.11.已知函数的定义域为,且为偶函数,则实数的值可以是( ) A.B.C.D.【答案】A【解析】因为函数的定义域为,所以在函数中,,则函数的定义域为,又因为为偶函数,所以,故选A.【考点】本题主要考查了抽象函数的定义域,以及偶函数的性质.12.已知定义在R上的单调递增函数满足,且。
函数的奇偶性与周期性专题练习考点一:函数的奇偶性1、下列函数是偶函数的是( )A 、sin y x =B 、3y x = C 、xy e = D 、y =2、若函数()33xxf x -=+与()33xxg x -=-的定义域均为R ,则 A 、()f x 与()g x 均为偶函数 B 、()f x 为偶函数,()g x 为奇函数 C 、()f x 与()g x 均为奇函数 D 、()f x 为奇函数,()g x 为偶函数3、设()f x 是定义在R 上的奇函数,当0x ≥时,()22xf x x b =++(b 为常数),则(1)f -= 。
4、讨论下列函数的奇偶性(1)2()(1)f x x x =+; (2)()(f x x =+(3)2221,0()21,0x x x f x x x x ⎧-++>=⎨+-<⎩ (4)()f x =规律总结:1、利用定义判断奇偶性的方法:(1)首先求函数的定义域,只有定义域关于原点对称才能继续讨论奇偶性,否则这个函数非奇非偶; (2)在定义域关于原点对称的前提下,计算()f x -,看()()f x f x -=还是()()f x f x -=-或者两者都不是,如果()()f x f x -=,那么是偶函数;如果()()f x f x -=-,那么是奇函数;2、如果已知函数奇偶性以及一半区间的函数解析式,应利用()()f x f x -=或()()f x f x -=-的关系来求另一半函数的解析式。
考点二:函数的周期性1、若()f x 是周期为5的奇函数,且满足(1)1f =,(2)2f =,则(3)(4)f f -等于( ) A 、1- B 、1 C 、2- D 、22、已知()f x 在R 上为奇函数,并满足(2)()f x f x +=-,当(2,0)x ∈-时,2()2f x x =,则(2013)f =( )A 、2-B 、2C 、18-D 、183、已知()f x 是定义在R 上的偶函数,并满足1(2)()f x f x +=-,当12x ≤≤时,()2f x x =-,则(6.5)f = 。
函数的单调性、奇偶性及周期性单元测试一、选择题1.(2017·北京高考)已知函数f (x )=3x-⎝ ⎛⎭⎪⎫13x ,则f (x )( )A .是奇函数,且在R 上是增函数B .是偶函数,且在R 上是增函数C .是奇函数,且在R 上是减函数D .是偶函数,且在R 上是减函数解析:选A 因为f (x )=3x-⎝ ⎛⎭⎪⎫13x ,且定义域为R ,所以f (-x )=3-x-⎝ ⎛⎭⎪⎫13-x =⎝ ⎛⎭⎪⎫13x -3x =-[ 3x -⎦⎥⎤⎝ ⎛⎭⎪⎫13x =-f (x ),即函数f (x )是奇函数.又y =3x在R 上是增函数,y =⎝ ⎛⎭⎪⎫13x 在R 上是减函数,所以f (x )=3x-⎝ ⎛⎭⎪⎫13x 在R 上是增函数.2.(2018·辽宁阶段测试)设函数f (x )=ln(1+x )+m ln (1-x )是偶函数,则( )A .m =1,且f (x )在(0,1)上是增函数B .m =1,且f (x )在(0,1)上是减函数C .m =-1,且f (x )在(0,1)上是增函数D .m =-1,且f (x )在(0,1)上是减函数解析:选B 因为函数f (x )=ln(1+x )+m ln(1-x )是偶函数,所以f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-12,则(m -1)ln3=0,即m =1, 则f (x )=ln(1+x )+ln(1-x )=ln(1-x 2),因为x ∈(0,1)时,y =1-x 2是减函数,故f (x )在(0,1)上是减函数,故选B. 3.已知x ,y ∈R ,且x >y >0,则( )A.1x -1y>0B .sin x -sin y >0 C.⎝ ⎛⎭⎪⎫12x -⎝ ⎛⎭⎪⎫12y<0 D .ln x +ln y >0解析:选C A 项,考查的是反比例函数y =1x 在(0,+∞)上单调递减,因为x >y >0,所以1x -1y<0,所以A 错误;B 项,考查的是三角函数y =sin x 在(0,+∞)上的单调性,y =sin x 在(0,+∞)上不单调,所以不一定有sin x >sin y ,所以B 错误;C 项,考查的是指数函数y =⎝ ⎛⎭⎪⎫12x在(0,+∞)上单调递减,因为x >y >0,所以有⎝ ⎛⎭⎪⎫12x <⎝ ⎛⎭⎪⎫12y ,即⎝ ⎛⎭⎪⎫12x -⎝ ⎛⎭⎪⎫12y <0,所以C 正确;D 项,考查的是对数函数y =ln x 的性质,ln x +ln y =ln xy ,当x >y >0时,xy >0,不一定有ln xy >0,所以D 错误.4.(2016·山东高考)已知函数f (x )的定义域为R.当x <0时,f (x )=x 3-1;当-1≤x ≤1时,f (-x )=-f (x );当x >12时,f ⎝⎛⎭⎪⎫x +12=f ⎝⎛⎭⎪⎫x -12,则f (6)=( )A .-2B .-1C .0D .2解析:选D 由题意可知,当-1≤x ≤1时,f (x )为奇函数,且当x >12时,f (x +1)=f (x ),所以f (6)=f (5×1+1)=f (1).而f (1)=-f (-1)=-[(-1)3-1]=2,所以f (6)=2.故选D.5.(2018·湖南联考)已知函数f (x )是R 上的奇函数,且在区间[0,+∞)上单调递增,若a =f ⎝ ⎛⎭⎪⎫sin 2π7,b=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫cos 5π7,c =f ⎝⎛⎭⎪⎫tan 5π7,则a ,b ,c 的大小关系为( )A .b <a <cB .c <b <aC .b <c <aD .a <b <c解析:选B ∵π2<5π7<3π4,∴tan 5π7<-1<cos 5π7<0,又sin 2π7>0,∴tan 5π7<cos 5π7<sin 2π7.∵函数f (x )是R 上的奇函数,且在区间[0,+∞)上单调递增, ∴函数f (x )是R 上的增函数,∴c <b <a ,故选B.6.若函数f (x )=x 2+a |x |+2,x ∈R 在区间[3,+∞)和[-2,-1]上均为增函数,则实数a 的取值范围是( )A.⎣⎢⎡⎦⎥⎤-113,-3 B .[-6,-4] C .[-3,-22] D .[-4,-3]解析:选B 由函数f (x )为R 上的偶函数知,只需考虑f (x )在(0,+∞)上的单调性,由题意可知f (x )在[3,+∞)上为增函数,在[1,2]上为减函数,则只需函数y =x 2+ax +2的对称轴x =-a2∈[2,3]即可,故a ∈[-6,-4],选B.7.设函数f (x )=ln (1+|x |)-11+x2,则使f (x )>f (2x -1)成立的x 的取值范围是( )A.⎝ ⎛⎭⎪⎫13,1B.⎝⎛⎭⎪⎫-∞,13∪(1,+∞) C.⎝ ⎛⎭⎪⎫-13,13 D.⎝ ⎛⎭⎪⎫-∞,13∪⎝ ⎛⎭⎪⎫13,+∞ 解析:选A 由题意知,f (-x )=f (x ),所以函数f (x )是偶函数, 当x ≥0时,易得函数f (x )=ln(1+x )-11+x 2是增函数,所以不等式f (x )>f (2x -1)等价于|2x -1|<|x |,解得13<x <1,则x 的取值范围是⎝ ⎛⎭⎪⎫13,1. 8.(2018·广州模拟)定义在R 上的函数f (x )满足f (-x )=-f (x ),f (x )=f (x +4),且当 x ∈(-1,0)时,f (x )=2x+15,则f (log 220)=( )A .1 B.45C .-1D .-45解析:选C 因为x ∈R ,且f (-x )=-f (x ),所以函数为奇函数, 因为f (x )=f (x +4),所以函数的周期为4. 所以f (log 220)=f (log 220-4)=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫log 254 =-f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-log 254=-f ⎝ ⎛⎭⎪⎫log 245=-⎝⎛⎭⎪⎫2log 245+15=-⎝ ⎛⎭⎪⎫45+15=-1,故选C.二、填空题9.(2016·天津高考)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________.解析:∵f (x )是偶函数,且在(-∞,0)上单调递增, ∴f (x )在(0,+∞)上单调递减,f (-2)=f (2), ∴f (2|a -1|)>f (2),∴2|a -1|<2=212,∴|a -1|<12,即-12<a -1<12,即12<a <32.答案:⎝ ⎛⎭⎪⎫12,32 10.(2016·四川高考)已知函数f (x )是定义在R 上的周期为2的奇函数,当0<x <1时,f (x )=4x ,则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-52+f (1)=________.解析:∵f (x )为奇函数,周期为2,∴f (1)=f (1-2)=f (-1)=-f (1),∴f (1)=0. ∵f (x )=4x,x ∈(0,1),∴f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-52=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-52+2=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-12=-f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12=-412=-2. ∴f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-52+f (1)=-2.答案:-211.已知定义在R 上的函数f (x )满足f (-x )=f (x ),且对于任意x 1,x 2∈[0,+∞),x 1≠x 2,均有f x 2-f x 1x 1-x 2>0.若f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-13=12,2f ⎝⎛⎭⎫log 18x <1,则x 的取值范围为________.解析:由f (-x )=f (x )可知,函数f (x )是偶函数, 因为对于任意x 1,x 2∈[0,+∞),x 1≠x 2,均有f x 2-f x 1x 1-x 2>0,即f x 2-f x 1x 2-x 1<0,所以函数f (x )在[0,+∞)上是减函数.又因为f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-13=12,所以2f ⎝⎛⎭⎫log 18x <1=2f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-13,所以|log 18x |>13,即log 18x >13或log 18x <-13,所以0<x <12或x >2,即x 的取值范围为⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12∪(2,+∞). 答案:⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12∪(2,+∞) 12.(2017·江苏高考)已知函数f (x )=x 3-2x +e x -1e x ,其中e 是自然对数的底数.若f (a -1)+f (2a 2)≤0,则实数a 的取值范围是________.解析:由f (x )=x 3-2x +e x-1e x ,得f (-x )=-x 3+2x +1ex -e x=-f (x ),所以f (x )是R 上的奇函数.又f ′(x )=3x 2-2+e x +1e x ≥3x 2-2+2e x ·1ex =3x 2≥0,当且仅当x =0时取等号,所以f (x )在其定义域内单调递增. 因为f (a -1)+f (2a 2)≤0,所以f (a -1)≤-f (2a 2)=f (-2a 2), 所以a -1≤-2a 2,解得-1≤a ≤12,故实数a 的取值范围是⎣⎢⎡⎦⎥⎤-1,12. 答案:⎣⎢⎡⎦⎥⎤-1,12三、解答题13.已知函数f (x )是定义在R 上的偶函数,f (0)=0,当x >0时,f (x )=log 12x .(1)求函数f (x )的解析式; (2)解不等式f (x 2-1)>-2.解:(1)当x <0时,-x >0,则f (-x )=log 12(-x ).因为函数f (x )是偶函数,所以f (-x )=f (x ). 所以函数f (x )的解析式为f (x )=⎩⎨⎧log 12x ,x >0,0,x =0,log 12-x ,x <0.(2)因为f (4)=log 124=-2,f (x )是偶函数,所以不等式f (x 2-1)>-2可化为f (|x 2-1|)>f (4). 又因为函数f (x )在(0,+∞)上是减函数, 所以|x 2-1|<4,解得-5<x <5, 即不等式的解集为(-5,5).14.(2018·湖南长郡中学测试)已知定义在R 上的奇函数f (x )有最小正周期2,且当x ∈(0,1)时,f (x )=2x4x +1.(1)求f (x )在[-1,1]上的解析式; (2)证明:f (x )在(0,1)上是减函数.解:(1)当x ∈(-1,0)时,-x ∈(0,1). ∵f (x )是奇函数,∴f (x )=-f (-x )=-2-x4-x +1=-2x4x +1.由f (0)=f (-0)=-f (0),且f (1)=-f (-1)=-f (-1+2)=-f (1), 得f (0)=f (1)=f (-1)=0.∴在区间[-1,1]上,有f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x4+1,x ∈0,1,-2x 4x+1,x ∈-1,0,0,x ∈{-1,0,1}.(2)证明:当x ∈(0,1)时,f (x )=2x4x +1,设0<x 1<x 2<1,则f (x 1)-f (x 2)=2x 14 x 1+1-2x 24x 2+1=2x 2-2x 12x 1+x 2-14x 1+14x 2+1,∵0<x 1<x 2<1,∴2x 2-2x 1>0,2x 1+x 2-1>0, ∴f (x 1)-f (x 2)>0,即f (x 1)>f (x 2), 故f (x )在(0,1)上是减函数.1.已知奇函数f (x )(x ∈D ),当x >0时,f (x )≤f (1)=2.给出下列命题:①D =[-1,1];②对∀x ∈D ,|f (x )|≤2;③∃x 0∈D ,使得f (x 0)=0;④∃x 1∈D ,使得f (x 1)=1. 其中所有正确命题的个数是( ) A .0 B .1 C .2D .3解析:选A 由奇函数f (x )(x ∈D ),当x >0时,f (x )≤f (1)=2,只说明函数有最值,与定义域无关,故①错误;对于②,可能f (3)=-3,|f (3)|=3>2,故②错误; 对于③,当0不在D 中,且x 轴为渐近线时,则不满足③; 当y =1为渐近线时,不满足④,因此选A.2.已知函数f (x )是定义在R 上的奇函数,当x ≥0时,f (x )=12(|x -a 2|+|x -2a 2|-3a 2),若∀x ∈R ,f (x-1)≤f (x ),则实数a 的取值范围为( )A.⎣⎢⎡⎦⎥⎤-13,13B.⎣⎢⎡⎦⎥⎤-33,33C.⎣⎢⎡⎦⎥⎤-16,16 D.⎣⎢⎡⎦⎥⎤-66,66 解析:选D 当x ≥0时,f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-x ,0≤x <a 2,-a 2,a 2≤x <2a 2,x -3a 2,x ≥2a 2,作出函数图象,再根据函数为奇函数画出x <0时的图象如图所示,由题意,要满足∀x ∈R ,f (x -1)≤f (x )恒成立,所以应满足2a 2-(-4a 2)≤1,解得a ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-66,66.。