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第❸课时 函数性质的综合问题
【例1】设f(x)是定义在R上的偶函数,当x>0时,f(x)=ln x+ex.若a=f(-π),b=f(log23),c=f(2-0.2),则a,b,c的大小关系为( )
A.b>a>c B.c>b>a
C.a>b>c D.a>c>b
C 解析:当x>0时,f(x)=ln x+ex为增函数,
∴f(x)的图象关于y轴对称,且在(-∞,0)上单调递减,在(0,+∞)上单调递增,a=f(-π)=f(π),
又π>3>log23>1>2-0.2>0,
∴f(-π)>f(log23)>f(2-0.2),∴a>b>c.
(2023·湖南雅礼检测)设函数f(x)是定义在R上的偶函数,当x≥0时,f(x)=lg (3x+1)-1,则不等式f(x)>0的解集为( )
A.(-3,0)∪(3,+∞)
B.(3,+∞)
C.(-3,3)
D.(-∞,-3)∪(3,+∞)
D 解析:当x≥0时,由f(x)=lg (3x+1)-1>0,得x>3.又因为函数f(x)为偶函数,所以不等式f(x)>0的解集为(-∞,-3)∪(3,+∞).
【例2】(2023·福建三明模拟)设函数f(x)是定义在R上的奇函数,满足f(x+1)=-f(x-1),若f(-1)>1,f(5)=a2-2a-4,则实数a的取值范围是( )
A.(-1,3)
B.(-∞,-1)∪(3,+∞)
C.(-3,1)
D.(-∞,-3)∪(1,+∞)
A 解析:由f(x+1)=-f(x-1),
可得f(x+2)=-f(x),
则f(x+4)=f(x),故函数f(x)的周期为4,
则f(5)=f(1)=a2-2a-4,
又因为f(x)是定义在R上的奇函数,f(-1)>1,
所以f(1)<-1,所以a2-2a-4<-1,
解得-1<a<3.
已知f(x)是定义域为(-∞,+∞)的奇函数,满足f(1-x)=f(1+x).若f(1)=2,则f(1)+f(2)+f(3)+…+f(50)=( )
A.-50 B.0 C.2 D.50
C 解析:∵f(x)是奇函数,∴f(-x)=-f(x),
∴f(1-x)=-f(x-1).
由f(1-x)=f(1+x),∴-f(x-1)=f(x+1),
∴f(x+2)=-f(x),
∴f(x+4)=-f(x+2)=-[-f(x)]=f(x),
∴函数f(x)是周期为4的周期函数.
由f(x)为奇函数得f(0)=0.
又∵f(1-x)=f(1+x),
∴f(x)的图象关于直线x=1对称,关于原点中心对称,
∴f(2)=f(0)=0,∴f(-2)=0.
又f(1)=2,∴f(-1)=-2,
∴f(1)+f(2)+f(3)+f(4)=f(1)+f(2)+f(-1)+f(0)=2+0-2+0=0,
∴f(1)+f(2)+f(3)+f(4)+…+f(49)+f(50)=0×12+f(49)+f(50)=f(1)+f(2)=2+0=2.
【例3】(1)(2021·全国甲卷)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f()=( )
A.- B.- C. D.
(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(11)<f(-25)
C.f(11)<f(80)<f(-25)
D.f(-25)<f(80)<f(11)
(1)D (2)D 解析:(1)因为f(x+1)是奇函数,
所以f(x)关于(1,0)中心对称,所以f(1)=0,
因为f(x+2)是偶函数,
所以f(x)关于直线x=2对称,周期为4,
所以f(0)=-f(2)=-4a-b,f(3)=f(1),
即f(1)-f(2)=6,f(2)=-6,
代入可得解得即当x∈[1,2]时,f(x)=-2x2+2,
因此f()=f()=-f()=-(-2×+2)=.
(2)∵f(x)满足f(x-4)=-f(x),
∴f(x-8)=-f(x-4)=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).
1.(多选)已知f(x)的定义域为R,其函数图象关于直线x=-3对称,且f