内容正文:
课时跟踪检测(10) 函数性质的综合
基础强化练
1.已知定义在R上的偶函数f(x)在[0,+∞)上单调递增,若f(ln x)<f(2),则x的取值范围是( )
A.(0,e2) B.(e-2,+∞)
C.(e2,+∞) D.(e-2,e2)
D 解析:根据题意知,f(x)为偶函数且在[0,+∞)上单调递增,则f(ln x)<f(2),即|ln x|<2,即-2<ln x<2,解得e-2<x<e2,即x的取值范围是(e-2,e2).
2.(2024·山东济宁高三开学考试)已知函数f(x)的定义域为R,f(x+4)是偶函数,f(6)=3,f(x)在(-∞,4]上单调递减,则不等式f(2x-4)<3的解集为( )
A.(4,6)
B.(-∞,4)∪(6,+∞)
C.(-∞,3)∪(5,+∞)
D.(3,5)
D 解析:因为f(x+4)是偶函数,所以函数f(x)的图象关于直线x=4对称,则f(6)=f(2)=3.因为f(x)在(-∞,4]上单调递减,所以f(x)在[4,+∞)上单调递增,故f(2x-4)<3等价于f(2x-4)<f(6)=f(2),即2<2x-4<6,解得3<x<5.故选D.
3.(2023·河北邯郸一模)已知函数f(x-1)为偶函数,且函数f(x)在[-1,+∞)上单调递增,则关于x的不等式f(1-2x)<f(-7)的解集为( )
A.(-∞,3) B.(3,+∞)
C.(-∞,2) D.(2,+∞)
A 解析:因为f(x-1)为偶函数,所以f(x-1)的图象关于y轴对称,则f(x)的图象关于直线x=-1对称.因为f(x)在[-1,+∞)上单调递增,所以f(x)在(-∞,-1]上单调递减.因为f(1-2x)<f(-7)=f(5),所以-7<1-2x<5,解得x<3.故选A.
4.(2023·山东省实验中学阶段练习)已知定义在R上的偶函数f(x)满足f(x+3)=f(3-x),且当x∈(0,3),f(x)=xex,则下面结论正确的是( )
A.f(ln 3)<f()<f(e)
B.f(e)<f(ln 3)<f()
C.f()<f(e)<f(ln 3)
D.f(ln 3)<f(e)<f()
A 解析:由f(x+6)=f(3-x-3)=f(-x)=f(x),知f(x)是周期函数,且周期为6,∴f()=f(-+12)=f(),∵e<3,∴1<ln 3<2,∴1<ln 3<2<<e<3,又f′(x)=(x+1)ex,易知f(x)在(0,3)内单调递增,∴f(ln 3)<f()<f(e).
5.函数f(x)对任意x∈R,都有f(x)=f(x+12),y=f(x-1)的图象关于点(1,0)中心对称,且f(3)=1,则f(2 025)=( )
A.1 B.-1
C.0 D.2
B 解析:因为函数f(x)对任意x∈R,都有f(x)=f(x+12),所以函数f(x)的周期T=12,将y=f(x-1)的图象向左平移1个单位长度.可得y=f(x)的图象,又y=f(x-1)的图象关于点(1,0)中心对称,所以y=f(x)的图象关于点(0,0)对称,故f(x)为R上的奇函数,所以f(2 025)=f(168×12+9)=f(9)=f(9-12)=f(-3)=-f(3)=-1.
6.(2024·湖南邵阳模拟)若f(x)是R上的偶函数,且在(0,)上单调递减,则函数f(x)的解析式可以为f(x)=________.(写出符合条件的一个即可)
答案:-x2(答案不唯一) 解析:若f(x)=-x2,则f(-x)=-(-x)2=-x2=f(x),故f(x)为偶函数,且易知f(x)在(0,+∞)上单调递减,故f(x)在(0,)上单调递减,符合条件.故答案为-x2.
7.(2024·山西太原阶段测评)偶函数f(x)的图象关于直线x=3对称,若f(4)=2,则f(-2)=________.
答案:2 解析:方法一 由函数f(x)为偶函数,得f(-2)=f(2).由函数f(x)的图象的对称轴为直线x=3,得f(2)=f(4)=2,则f(-2)=2.
方法二 由函数f(x)为偶函数及函数f(x)的图象的对称轴为直线x=3,得f(x)的周期T=2×|3-0|=6,则由周期性,得f(-2)=f(4)=2.
8.写出一个同时具有下列性质①②③的函数f(x):________________.①f(x1x2)=f(x1)f(x2);②当x∈(0,+∞)时,f′(x)>0;③f′(x)是奇函数.
答案:f(x)=x2(x∈R)(答案不唯一) 解析:对于f(x)=x2(x∈R),f(x1x2)=(x1x2)2=x·x=f(x1)f(x2),满足①;f′(x)=2x,当x∈(0,+∞)时,f′(x)>0,满足②;f′(-x)=-2x=-f′(x),f′(x)是奇函数,满足③.因此f(x)=x2(x∈R)符合题意.
能力提升练
9.(多选)定义在R上的函数f(x)的图象关于y轴对称,满足f(2-x)=f(x),且在区间[-3,-2]上是减函数,则下列不等式正确的是( )
A.f(-)>f(1) B.f(-)<f(1)
C.f(3)>f(π) D.f(3)<f(π)
BC 解析:∵f(x)的图象关于y轴对称,∴f(-x)=f(x),∵f(2-x)=f(x),∴f(x)关于直线x=1对称,且周期为2.∵f(x)在区间[-3,-2]上是减函数,则在[2,3]上是增函数,∴f(-)=f()=f(),f(1)=f(3).∵f()<f(3),∴f(-)<f(1),故A错误,B正确;∵f(π)=f(-π)=f(6-π)<f(3),故C正确,D错误.
10.函数y=[x]的函数值表示不超过x的最大整数,例如,[-3.5]=-4,[2.1]=2.则对于函数f(x)=|x-[x]|,有下列说法:①f(x)的值域为[0,1);②f(x)是以1为周期的周期函数;③f(x)是偶函数;④f(x)在区间[1,2)上是增函数.其中,正确的命题序号为________.
答案:①②④ 解析:当x∈[n,n+1)时,[x]=n,f(x)=|x-n|=x-n,所以f(x)∈[0,1),故①④正确;当x∈[n,n+1)时,x+1∈[n+1,n+2),[x+1]=n+1,f(x+1)=|x+1-[x+1]|=|x+1-(n+1)|=|x-n|=f(x),故②正确;f(-)==,f()==,f(-)≠f(),所以③错误.
素养养成练
11.给出关于函数f(x)的一些限制条件:①在(0,+∞)上单调递减;②在(-∞,0)上单调递增;③是奇函数;④是偶函数;⑤f(0)=0.在这些条件中,选择必需的条件,补充在下面问题中,并解决这个问题.
定义在R上的函数f(x),________(填序号),且f(-1)=0.求不等式f(x-1)>0的解集.
解:由题意易知条件①和②最好只选择一个,否则可能产生矛盾;条件③和④最好也只选择一个,否则f(x)就变成恒等于0的常数函数,失去研究价值.如果选择条件①③.由f(x)是定义在R上的奇函数,可知f(0)=0,f(1)=-f(-1)=0,且f(x)在关于原点对称的区间上的单调性一致.因为f(x)在(0,+∞)上单调递减,所以当0<x<1或x<-1时,f(x)>0,当x≥1或-1≤x≤0时,f(x)≤0.f(x-1)>0⇔0<x-1<1或x-1<-1,即1<x<2或x<0.故不等式f(x-1)>0的解集为(-∞,0)∪(1,2).如果选择条件①④⑤.因为f(x)在(0,+∞)上单调递减,且f(x)是偶函数,所以f(x)在(-∞,0)上单调递增,注意到f(-1)=0,所以f(x-1)>0⇔f(x-1)>f(-1)⇔f(|x-1|)>f(|-1|)⇔|x-1|<1⇔0<x<2,但x-1≠0,所以不等式f(x-1)>0的解集为(0,1)∪(1,2).选择其他条件组合的解法类似.如果同时选择条件③④.易知f(x)=0恒成立,不等式f(x-1)>0的解集为空集.
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