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专题六 函数的奇偶性、周期性与单调性的综合问题
函数的奇偶性、周期性及单调性是函数的三大性质,在高考中常常将它们综合在一起命题,解题时,往往需要借助函数的奇偶性和周期性来确定另一区间上的单调性,即实现区间的转换,再利用单调性解决相关问题.主要题型有奇偶性、周期性及单调性的判断,比较大小以及多结论的正误判断等.
题型一 奇偶性、周期性与单调性的判断
【例题选讲】
[例1](1)已知函数f(x)=则下列结论正确的是( )
A.f(x)是偶函数 B.f(x)是增函数 C.f(x)是周期函数 D.f(x)的值域为[-1,+∞)
答案 D 解析 因为f(π)=π2+1,f(-π)=-1,所以f(-π)≠f(π),所以函数f(x)不是偶函数,排除A;因为函数f(x)在(-2π,-π)上单调递减,排除B;函数f(x)在(0,+∞)上单调递增,所以函数f(x)不是周期函数,排除C;因为x>0时,f(x)>1,x≤0时,-1≤f(x)≤1,所以函数f(x)的值域为[-1,+∞).
(2)已知函数f(x)=loga(ax+1)+x(a>0且a≠1),则( )
A.f(x)图象关于原点对称 B.f(x)图象关于y轴对称
C.f(x)在R上单调递增 D.f(x)在R上单调递减
答案 C 解析 ∵f(x)+f(-x)≠0,f(x)-f(-x)≠0,可知f(x)为非奇非偶函数,故排除A,B;当a>1时,u=ax+1在R上单调递增,y=logau在(1,+∞)上单调递增,且y=x在R上单调递增,∴f(x)在R上单调递增;当0<a<1时,u=ax+1在R上单调递减,y=logau在(1,+∞)上单调递减,且y=x在R上单调递增,∴f(x)在R上单调递增,故选C.
[题后悟通] 对于函数奇偶性、周期性与单调性的判断问题主要是应用奇偶性、周期性与单调性的定义及相关结论解决.当然对于选填题也可用特值法秒杀.
【对点训练】
1.定义在R上的函数f(x)满足f(x)=f(-x),且f(x)=f(x+6),当x∈[0,3]时,f(x)单调递增,则f(x)在下列
哪个区间上单调递减( )
A.[3,7] B.[4,5] C.[5,8] D.[6,10]
2.定义在R上的奇函数f(x)满足f=f(x),当x∈时,f(x)=(1-x),则f(x)在区间内
是( )
A.减函数且f(x)>0 B.减函数且f(x)<0 C.增函数且f(x)>0 D.增函数且f(x)<0
3.已知函数f(x)=ex-1-e-x+1,则下列说法正确的是( )
A.函数f(x)的最小正周期是1 B.函数f(x)是单调递减函数
C.函数f(x)的图象关于直线x=1轴对称 D.函数f(x)的图象关于(1,0)中心对称
4.已知函数f(x)是定义域为R的偶函数,且f(x+1)=,若f(x)在[-1,0]上是减函数,那么f(x)在[2,
3]上是( )
A.增函数 B.减函数 C.先增后减的函数 D.先减后增的函数
5.定义在R上的奇函数f(x)满足f(x+1)=f(-x),当x∈(0,1)时,f(x)=则f(x)
在区间内是( )
A.增函数且f(x)>0 B.增函数且f(x)<0 C.减函数且f(x)>0 D.减函数且f(x)<0
6.已知函数f(x)=则下列结论正确的是( )
A.函数f(x)是偶函数 B.函数f(x)是减函数
C.函数f(x)是周期函数 D.函数f(x)的值域为[-1,+∞)
题型二 比较函数值的大小
【例题选讲】
[例2](1)已知偶函数f(x)对于任意x∈R都有f(x+1)=-f(x),且f(x)在区间[0,1]上是单调递增的,则f(-6.5),f(-1),f(0)的大小关系是( )
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)
答案 A 解析 由f(x+1)=-f(x),得f(x+2)=-f(x+1)=f(x),∴函数f(x)的周期是2.∵函数f(x)为偶函数,∴f(-6.5)=f(-0.5)=f(0.5),f(-1)=f(1).∵f(x)在区间[0,1]上是单调递增的,∴f(0)<f(0.5)<f(1),即f(0)<f(-6.5)<f(-1).
(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( )
A.f(-25)<f(11)<f(80) B.f(80)<f(1