内容正文:
抽象函数的进阶训练
1、 基础知识温顾
1. 抽象函数的奇偶性
(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.
2.抽象函数的周期性
判断函数的周期只需证明f(x+T)=f(x)(T≠0)便可证明函数是周期函数,且周期为T,函数的周期性常与函数的其他性质综合命题。
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)=,则T=2a(a>0);
(3)若f(x+a)=-,则T=2a(a>0).
(4)若f(x+a)=f(x+b),则T=丨b-a丨
(5)若f(x+a)=,则T=2a(a>0)
(6)若f(x+a)=,则T=4a(a>0)
(7)若f(x+2a)=f(x+a)-f(x),则T=6a(a>0)
3.抽象函数的对称性
(1)若函数y=f(x+a)是偶函数,则函数y=f(x)的图象关于直线x=a对称;
(2)若函数y=f(x+b)是奇函数,则函数y=f(x)的图象关于点(b,0)中心对称;
(3)若对于R上的任意x都有f(2a-x)=f(x)或f(-x)=f(2a+x)或f(a+x)=f(a-x),则y=f(x)的图象关于直线x=a对称.
(4)同一函数的对称(括号内相加除以2)
y=f(x)在定义域内恒满足
y=f(x)的图象的对称中心(对称轴)
f(a+x)+f(a-x)=0
点(a,0)
f(a+x)+f(b-x)=0
点
f(a+x)+f(b-x)=c
点
f(a+x)=f(a-x)
直线x=a
f(a+x)=f(b-x)
直线x=
(5)两个函数的对称(括号内相相等解x)
①函数y=f(a+x)与y=f(b-x)的图象关于直线x=对称(由a+x=b-x得对称轴方程);
②函数y=f(x)与y=f(2a-x)的图象关于直线x=a对称;
③函数y=f(x)与y=2b-f(-x)的图象关于点(0,b)对称;
④函数y=f(x)与y=2b-f(2a-x)的图象关于点(a,b)对称.
二、高考原题再现
1.(2023年新高考卷Ⅰ11题)已知函数的定义域为,,则( ).
A. B.
C.是偶函数 D.为的极小值点
【答案】ABC
【分析】方法一:利用赋值法,结合函数奇遇性的判断方法可判断选项ABC,举反例即可排除选项D.
方法二:选项ABC的判断与方法一同,对于D,可构造特殊函数进行判断即可.
【详解】方法一:
因为,
对于A,令,,故正确.
对于B,令,,则,故B正确.
对于C,令,,则,
令,
又函数的定义域为,所以为偶函数,故正确,
对于D,不妨令,显然符合题设条件,此时无极值,故错误.
方法二:
因为,
对于A,令,,故正确.
对于B,令,,则,故B正确.
对于C,令,,则,
令,
又函数的定义域为,所以为偶函数,故正确,
对于D,当时,对两边同时除以,得到,
故可以设,则,
当肘,,则,
令,得;令,得;
故在上单调递减,在上单调递增,
因为为偶函数,所以在上单调递增,在上单调递减,
显然,此时是的极大值,故D错误.
故选:.
2.(2022年新高考卷Ⅰ12题)已知函数及其导函数的定义域均为,记,若,均为偶函数,则( )
A. B. C. D.
【答案】BC
【分析】方法一:转化题设条件为函数的对称性,结合原函数与导函数图象的关系,根据函数的性质逐项判断即可得解.
【详解】[方法一]:对称性和周期性的关系研究
对于,因为为偶函数,所以即①,所以,所以关于对称,则,故C正确;
对于,因为为偶函数,,,所以关于对称,由①求导,和,得,所以,所以关于对称,因为其定义域为R,所以,结合关于对称,从而周期,所以,,故B正确,D错误;
若函数满足题设条件,则函数(C为常数)也满足题设条件,所以无法确定的函数值,故A错误.
故选:BC.
[方法二]:【最优解】特殊值,构造函数法.
由方法一知周期为2,关于对称,故可设,则,显然A,D错误,选BC.
故选:BC.
[方法三]:
因为,均为偶函数,
所以即,,
所以,,则,故C正确;
函数,的图象分别关于直线对称,
又,且函数可导,
所以,
所以,所以,
所以,,故B正确,D错误;
若函数满足题设条件,则函数(C为常数)也满足题设条件,所以无法确定的函数值,故A错误.
故选:BC.
【点评】方法一:根据题意赋值变换得到函数的性质,即可判断各选项的真假,转化难度较高,是该题的通性通法;
方法二:根据题意得出的性质构造特殊函数,再验证选项,简单明了,是该题的最优解.
3.(2022年新高考卷Ⅱ8题)已知函数的定义