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金版教程 高考科学复习解决方案 数学
关于函数的奇偶性、周期性、对称性,有很多重要的二级结论,运用这些结论解题非常高效,举例说明如下:
类型一 应用奇函数的二级结论解题
结论1:如果函数f(x)是奇函数且在x=0处有意义,那么f(0)=0.
结论2:若奇函数f(x)在关于原点对称的区间上有最值,则f(x)max+f(x)min=0.
结论3:若函数f(x)是奇函数,且g(x)=f(x)+c,则必有g(-x)+g(x)=2c.
结论4:若函数f(x)是奇函数,且在关于原点对称的区间上有最值,g(x)=f(x)+c,则必有g(x)max+g(x)min=2c.
(1)(2022·河南西平中学模拟)已知函数f(x)=+1,且f(a)=5,则f(-a)=( )
A.2 B.3
C.-2 D.-3
答案 D
解析 设g(x)=,因为g(x)的定义域为R,g(-x)==-=-g(x),所以g(x)为奇函数,又g(a)=f(a)-1=4,所以g(-a)=f(-a)-1=-4,则f(-a)=-3.故选D.
(2)(2022·河南温县一中月考)若函数f(x)=在区间[-3,5]上的最大值、最小值分别为p,q,则p+q的值为( )
A.2 B.1
C.6 D.3
答案 C
解析 因为f(x)==3-,所以f(x)-3=-,则f(x+1)-3=-,即函数f(x+1)-3为奇函数,所以它在区间[-4,4]上的最大值、最小值之和为0,即p-3+q-3=0,所以p+q=6.故选C.
方法总结 已知f(x)=奇函数+M,x∈[-a,a],则f(-x)+f(x)=2M,f(x)max+f(x)min=2M.
对点训练
1.(2023·重庆一中月考)已知函数f(x)=ax3+b sin x+3,若f(m)=2,则f(-m)=( )
A.4 B.5
C.7 D.-2
答案 A
解析 g(x)=f(x)-3=ax3+b sin x为R上的奇函数,则g(m)+g(-m)=0,即f(m)-3+f(-m)-3=0,则f(-m)=4.故选A.
2.(2023·黑龙江哈尔滨三中月考)函数f(x)=(x2-2x)(ex-1-e1-x)+x在区间[-1,3]上的最大值与最小值分别为M,N,则M+N的值为( )
A.-2 B.0
C.2 D.4
答案 C
解析 由题意,函数g(x)=(x2-1)(ex-e-x)+x为[-3,3]上的奇函数,其图象关于原点对称,又函数f(x)=[(x-1)2-1](ex-1-e1-x)+(x-1)+1的图象可由g(x)的图象向右平移1个单位,再向上平移1个单位得到,所以函数f(x)的图象关于点(1,1)对称,所以M+N=2.故选C.
类型二 应用周期性的二级结论解题
对f(x)定义域内任一自变量的值x(a,b为常数,a≠b):
结论1:若f(x+a)=f(x-a)(a≠0),则f(x)的一个周期为2a;
结论2:若f(x+a)=-f(x)(a≠0),则f(x)的一个周期为2a;
结论3:若f(x)=f(x+a)+f(x-a)(a≠0),则f(x)的一个周期为6a;
结论4:若f(x+a)=(a≠0),则f(x)的一个周期为2a;
结论5:若f(x+a)=-(a≠0),则f(x)的一个周期为2a;
结论6:若函数f(x)的图象关于直线x=a与x=b对称,则f(x)的一个周期为2|b-a|;
结论7:若函数f(x)的图象关于点(a,0)对称,又关于点(b,0)对称,则f(x)的一个周期为2|b-a|;
结论8:若函数f(x)的图象关于直线x=a对称,又关于点(b,0)对称,则f(x)的一个周期为4|b-a|.
(1)(2022·新高考Ⅱ卷)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f(k)=( )
A.-3 B.-2
C.0 D.1
答案 A
解析 因为f(x+y)+f(x-y)=f(x)f(y),令x=1,y=0可得2f(1)=f(1)f(0),所以f(0)=2,令x=0可得f(y)+f(-y)=2f(y),即f(y)=f(-y),所以函数f(x)为偶函数,令y=1得f(x+1)+f(x-1)=f(x)f(1)=f(x),即有f(x+2)+f(x)=f(x+1),从而可知f(x+2)=-f(x-1),f(x-1)=-f(x-4),故f(x+2)=f(x-4),即f(x)=f(x+6),所以函数f(x)的一个周期为6.因为f(2)=f(1)-f(0)=1-2=-1,f(3)=f(2)-f(1)=-1-1=-2,f(4)=f(-2)=f(2)=-1,f(5)=f(-1)=f(1)