内容正文:
专题07 抽象函数性质的应用
典型例题
题型1 抽象函数的奇偶性与单调性综合问题
例1 (1)已知函数f(x)是定义在R上的奇函数,对任意两个正数x1,x2(x1<x2),都有x2f(x1)>x1f(x2),记a=f(2),b=f(1),c=-f(-3),则a,b,c之间的大小关系为( )
A.a>b>c B.b>a>c
C.c>b>a D.a>c>b
(2)(2024·广西一模)已知偶函数f(x)在(-∞,0]上单调递减,且f(1)=0,则不等式xf(x-2)>0的解集为( )
A.(1,3) B.(3,+∞)
C.(-3,-1)∪(3,+∞) D.(0,1)∪(3,+∞)
(1)比较函数值大小的思路:比较函数值的大小时,若自变量的值不在同一个单调区间内,要利用其函数性质,转化到同一个单调区间上进行比较.对于客观题尽量数形结合求解,同时要充分利用以下性质:奇函数在关于原点对称的两个区间上具有相同的单调性,偶函数在关于原点对称的两个区间上具有相反的单调性.
(2)含“f”不等式的解法:首先根据函数的性质把不等式转化为f(g(x))>f(h(x))的形式,然后根据函数的单调性去掉“f”,转化为具体的不等式(组),此时要注意g(x)与h(x)的取值应在外层函数的定义域内.要注意: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.特别地,如果函数f(x)是偶函数,那么f(x)=f(|x|),则可避免分类讨论.
变式训练 (2024·启东期末)已知定义在R上的奇函数f(x)在(-∞,0]上单调递增,且f(-2)=-2,则不等式f(lg x)-f>4的解集为( )
A. B.
C.(0,100) D.(100,+∞)
题型2 抽象函数的奇偶性、对称性与周期性综合问题
例2 (1)(2024·常德一模)已知函数f(x)的定义域为R,若函数f(2x+1)为奇函数,且f(4-x)=f(x),f(k)=1,则f(0)=( )
A.-1 B.0
C.1 D.2
(2)(2024·大庆一检改编)已知函数f(x),g(x)的定义域均为R,且f(x)+g(2-x)=2,g(x)-f(x-4)=4,若g(x)的图象关于直线x=2对称,g(2)=1,则f(202)=( )
A.-3 B.-1
C.0 D.2
(1)若函数f(x)的图象关于直线x=a与x=b对称,则函数f(x)的周期为2|b-a|;
(2)若函数f(x)的图象既关于点(a,0)对称,又关于点(b,0)对称,则函数f(x)的周期为2|b-a|;
(3)若函数f(x)的图象既关于直线x=a对称,又关于点(b,0)对称,则函数f(x)的周期为4|b-a|;
(4)若函数f(x)是偶函数,且其图象关于直线x=a(a≠0)对称,则f(x)的周期为2|a|;
(5)若函数f(x)是奇函数,且其图象关于直线x=a(a≠0)对称,则f(x)的周期为4|a|.
变式训练 (1)(2023·广州一模)已知函数f(x)的定义域为R,且f(x+1)+f(x-1)=2,f(x+2)为偶函数,若f(0)=2,则f(k)=( )
A.116 B.115
C.114 D.113
(2)(2023·肇庆二检)已知定义在R上的两个函数f(x)和g(x),f(x)+g(1-x)=3,g(x)+f(x-3)=3.若y=g(x)的图象关于点(1,0)对称,则f(0)=__3__,g(1)+g(2)+g(3)+…+g(1 000)=____.
题型3 抽象函数的导函数与原函数的对称性问题
例3 (2024·武汉武昌三模)(多选)已知非常数函数f(x)及其导函数f′(x)的定义域均为R,若f(1-2x)为奇函数,f(2x-1)为偶函数,则( )
A.f(0)=0
B.f(-2 021)=-f(2 023)
C.f′(2x-1)=f′(2x+7)
D.f′(-2 021)=f′(2 023)
(1)若函数f(x)连续且可导,则f(x)的图象关于直线x=a对称⇔导函数f′(x)的图象关于点(a,0)对称.
(2)若函数f(x)连续且可导,则f(x)的图象关于点(a,f(a))对称⇔导函数f′(x)的图象关于直线x=a对称.
变式训练 (2023·宁波二模)(多选)已知函数f(x)与g(x)及其导函数f′(x)与g′(x)的定义域均为R,f(x)是偶函数,g(x)的图象关于点(1,0)对称,则( )
A.g(f(-1))=g(f(1)) B.f(g(3))=f(g(-1)
C.f(g′(3))=f(g′(-1)) D.g(f′(-1))=g(f′(1)
巩固训练
1.已知定义在R上的函数f(x)是奇函数,且是以2为周期的周期函数,则f(1)+f(4)+f(7)=( )
A.-1 B.0
C.1 D.4
2.设f(x)为奇函数,且在(-∞,0)上是减函数,f(-2)=0,则xf(x)<0的解集为( )
A.(-1,0)∪(2,+∞) B.(-∞,-2)∪(0,2)
C.(-∞,-2)∪(2,+∞) D.(-2,0)∪(0,2)
3.(2024·厦门四模)已知函数f(x),g(x)的定义域均为R,且f(x)+g(1-x)=4,g(x)-f(3-x)=2.若g(x)为偶函数,g(0)=2,则=( )
A.10 B.13
C.14 D.39
4.(2024·杭州二模改编)(多选)已知函数f(x)(x∈R)是奇函数,f(x+2)=f(-x)且f(1)=2,f′(x)是f(x)的导函数,则( )
A.f(103)=2 B.f′(x)的周期是4
C.f′(x)是偶函数 D.f′(1)=1
5.(2023·茂名一模)(多选)已知函数f(x)对∀x∈R,都有f(x)=f(-x),f(x+1)为奇函数,且x∈[0,1)时,f(x)=x2,则下列结论正确的是( )
A.函数f(x)的图象关于点(1,0)中心对称
B.f(x)是周期为2的函数
C.f(-1)=0
D.f=
6.(2023·济宁一模)(多选)已知函数f(x)及其导函数f′(x)的定义域均为R,若f为奇函数,f的图象关于y轴对称,则下列结论一定正确的是( )
A.f=0 B.f(0)=f
C.f′(0)=f′ D.f′=0
7.(2024·石家庄联考)(多选)已知函数f(x),g(x)的定义域均为R,且f(x)-g(2-x)=-5,g(x)+f(x+2)=3.若f(x)的图象关于直线x=1对称,且f(3)=-3,则( )
A.g(1)=6
B.g(x)的图象关于点(0,4)中心对称
C.g(x)是周期函数,且最小正周期为8
D.=90
8.(2023·菏泽一模)已知定义在R上的函数f(x),g(x)满足f(2x+3)为偶函数,g(x+5)-1为奇函数,若f(1)+g(1)=3,则f(5)-g(9)=__ __.
9.(2023·马鞍山、滁州一模)已知函数f(x)与g(x)的定义域均为R,f(x+1)为偶函数,g(x)的图象关于点(1,0)中心对称,若f(x)+g(x)=x2-1,则f(2)g(2)的值为__ __.
10.(2023·泰安期末)已知定义在R上的函数f(x)满足:对任意实数a,b都有f(a+b)=f(a)+f(b)-1,且当x>0时,f(x)>1.若f(2)=3,则不等式f(x2-x-1)<2的解集为__ __.
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专题07 抽象函数性质的应用
典型例题
题型1 抽象函数的奇偶性与单调性综合问题
例1 (1)已知函数f(x)是定义在R上的奇函数,对任意两个正数x1,x2(x1<x2),都有x2f(x1)>x1f(x2),记a=f(2),b=f(1),c=-f(-3),则a,b,c之间的大小关系为( )
A.a>b>c B.b>a>c
C.c>b>a D.a>c>b
【解析】 因为对任意两个正数x1,x2(x1<x2),都有x2f(x1)>x1f(x2),所以>,得函数g(x)=在(0,+∞)上是减函数.由f(x)是定义在R上的奇函数可得c=-f(-3)=f(3),所以g(1)>g(2)>g(3),即b>a>c.
(2)(2024·广西一模)已知偶函数f(x)在(-∞,0]上单调递减,且f(1)=0,则不等式xf(x-2)>0的解集为( )
A.(1,3) B.(3,+∞)
C.(-3,-1)∪(3,+∞) D.(0,1)∪(3,+∞)
【解析】 由偶函数f(x)在(-∞,0]上单调递减,知f(x)在(0,+∞)上单调递增.因为f(1)=0,则当x>0时,xf(x-2)>0,即f(|x-2|)>0=f(1),故x-2>1或x-2<-1,解得x>3或x<1,故x∈(0,1)∪(3,+∞);当x<0时,xf(x-2)>0,即f(|x-2|)<0=f(1),故-1<x-2<1,解得1<x<3,又x<0,故解集为∅.综上,不等式xf(x-2)>0的解集为(0,1)∪(3,+∞).
(1)比较函数值大小的思路:比较函数值的大小时,若自变量的值不在同一个单调区间内,要利用其函数性质,转化到同一个单调区间上进行比较.对于客观题尽量数形结合求解,同时要充分利用以下性质:奇函数在关于原点对称的两个区间上具有相同的单调性,偶函数在关于原点对称的两个区间上具有相反的单调性.
(2)含“f”不等式的解法:首先根据函数的性质把不等式转化为f(g(x))>f(h(x))的形式,然后根据函数的单调性去掉“f”,转化为具体的不等式(组),此时要注意g(x)与h(x)的取值应在外层函数的定义域内.要注意: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.特别地,如果函数f(x)是偶函数,那么f(x)=f(|x|),则可避免分类讨论.
变式训练 (2024·启东期末)已知定义在R上的奇函数f(x)在(-∞,0]上单调递增,且f(-2)=-2,则不等式f(lg x)-f>4的解集为( )
A. B.
C.(0,100) D.(100,+∞)
【解析】 因为定义在R上的奇函数f(x)在(-∞,0]上单调递增,且f(-2)=-2,所以根据奇函数的对称性可知f(x)在(0,+∞)上单调递增,且f(2)=-f(-2)=2,f(0)=0,所以f(x)在R上单调递增.不等式转化为f(lg x)-f=f(lg x)-f(-lg x)=2f(lg x)>4,所以f(lg x)>2=f(2),所以lg x>2,解得x>100.
题型2 抽象函数的奇偶性、对称性与周期性综合问题
例2 (1)(2024·常德一模)已知函数f(x)的定义域为R,若函数f(2x+1)为奇函数,且f(4-x)=f(x),f(k)=1,则f(0)=( )
A.-1 B.0
C.1 D.2
【解析】 因为函数f(x)的定义域为R,且函数f(2x+1)为奇函数,则f(2x+1)=-f(1-2x),即函数f(x)关于点(1,0)对称,所以有f(x)=-f(2-x)①.又f(4-x)=f(x)②,所以函数f(x)关于直线x=2对称,则由②得f(3)=f(4-1)=f(1)=0,f(0)=f(4-0)=f(4),所以f(0)+f(2)=f(2)+f(4)=0,则f(1)+f(2)+f(3)+f(4)=0.由①和②得f(4-x)=-f(2-x),得f(x)=-f(x-2),所以f(x+2)=-f(x)=f(x-2),即f(x)=f(x+4),所以函数f(x)的周期为4,则f(k)=505[f(1)+f(2)+f(3)+f(4)]+f(1)+f(2)+f(3)=f(2)=1,所以f(0)=-f(2)=-1.
(2)(2024·大庆一检改编)已知函数f(x),g(x)的定义域均为R,且f(x)+g(2-x)=2,g(x)-f(x-4)=4,若g(x)的图象关于直线x=2对称,g(2)=1,则f(202)=( )
A.-3 B.-1
C.0 D.2
【解析】 因为g(x)的图象关于直线x=2对称,所以g(2-x)=g(2+x),所以f(x)+g(2-x)=f(x)+g(x+2)=2.因为f(x)+g(2-x)=2,所以f(-x)+g(2+x)=2,所以f(-x)=f(x),所以f(x)为偶函数.因为g(x)-f(x-4)=4,所以g(x+2)-f(x-2)=4,所以f(x)+f(x-2)=-2,所以f(x+2)+f(x)=-2,所以f(x+4)+f(x+2)=-2,所以f(x+4)=f(x),所以f(x)的周期为4,所以f(202)=f(2).因为g(2)-f(-2)=g(2)-f(2)=4,所以f(2)=-3,故f(202)=-3.
(1)若函数f(x)的图象关于直线x=a与x=b对称,则函数f(x)的周期为2|b-a|;
(2)若函数f(x)的图象既关于点(a,0)对称,又关于点(b,0)对称,则函数f(x)的周期为2|b-a|;
(3)若函数f(x)的图象既关于直线x=a对称,又关于点(b,0)对称,则函数f(x)的周期为4|b-a|;
(4)若函数f(x)是偶函数,且其图象关于直线x=a(a≠0)对称,则f(x)的周期为2|a|;
(5)若函数f(x)是奇函数,且其图象关于直线x=a(a≠0)对称,则f(x)的周期为4|a|.
变式训练 (1)(2023·广州一模)已知函数f(x)的定义域为R,且f(x+1)+f(x-1)=2,f(x+2)为偶函数,若f(0)=2,则f(k)=( )
A.116 B.115
C.114 D.113
【解析】 由f(x+1)+f(x-1)=2,得f(x+2)+f(x)=2,即f(x+2)=2-f(x),所以f(x+4)=2-f(x+2)=2-[2-f(x)]=f(x),所以函数f(x)的周期为4.又f(x+2)为偶函数,则f(-x+2)=f(x+2)=f(x-2),所以f(x)=f(-x),所以函数f(x)也为偶函数.又f(x+1)+f(x-1)=2,所以f(1)+f(3)=2,f(2)+f(4)=2,所以f(1)+f(2)+f(3)+f(4)=4.又f(1)+f(-1)=2,即2f(1)=2,所以f(1)=1.由f(0)+f(2)=2,f(0)=2,得f(2)=0,所以f(k)=[f(1)+f(2)+f(3)+f(4)]×28+f(1)+f(2)+f(3)=4×28+2+0=114.
(2)(2023·肇庆二检)已知定义在R上的两个函数f(x)和g(x),f(x)+g(1-x)=3,g(x)+f(x-3)=3.若y=g(x)的图象关于点(1,0)对称,则f(0)=__3__,g(1)+g(2)+g(3)+…+g(1 000)=__0__.
【解析】 由g(x)+f(x-3)=3可得g(1-x)+f(-2-x)=3.又f(x)+g(1-x)=3,所以f(x)=f(-2-x).令x=0,得f(0)=f(-2).因为y=g(x)的图象关于点(1,0)对称,所以g(1-x)+g(1+x)=0.又f(x)+g(1-x)=3,所以f(x)-g(1+x)=3.因为g(x)+f(x-3)=3,所以g(1+x)+f(x-2)=3,所以f(x)+f(x-2)=6.令x=0,得f(0)+f(-2)=6,则f(0)=3.因为f(x)-g(1+x)=3,所以f(x-3)-g(x-2)=3,又g(x)+f(x-3)=3,所以g(x)=-g(x-2),g(x-2)=-g(x-4),则g(x)=g(x-4),4是g(x)的一个周期.因为g(3)=-g(1),g(4)=-g(2),所以g(1)+g(2)+g(3)+g(4)=0.因为g(x)的周期是4,所以g(1)+g(2)+g(3)+…+g(1 000)=0.
题型3 抽象函数的导函数与原函数的对称性问题
例3 (2024·武汉武昌三模)(多选)已知非常数函数f(x)及其导函数f′(x)的定义域均为R,若f(1-2x)为奇函数,f(2x-1)为偶函数,则( )
A.f(0)=0
B.f(-2 021)=-f(2 023)
C.f′(2x-1)=f′(2x+7)
D.f′(-2 021)=f′(2 023)
【解析】 因为非常数函数f(x)及其导函数f′(x)的定义域均为R,若f(1-2x)为奇函数,则f(1-2x)=-f(1+2x),则函数f(x)关于点(1,0)对称,且f(1)=0.无法判断f(0)=0是否成立,故A错误.因为f(1-2x)=-f(1+2x),令x=1 011,则f(-2 021)=-f(2 023),故B正确.因为f(1-2x)=-f(1+2x),即f(1+x)=-f(1-x),两边同时求导,则有f′(1+x)=f′(1-x),所以函数f′(x)关于直线x=1对称.因为函数f(2x-1)为偶函数,所以f(-2x-1)=f(2x-1),即f(-1-x)=f(-1+x),两边同时求导,则有-f′(-1-x)=f′(-1+x),所以f′(x)关于点(-1,0)对称,则导函数f′(x)的周期为4×(1+1)=8,所以f′(2x-1)=f′(2x+7),故C正确.因为函数f′(x)关于直线x=1对称,且=1,所以f′(-2 021)=f′(2 023),故D正确.
(1)若函数f(x)连续且可导,则f(x)的图象关于直线x=a对称⇔导函数f′(x)的图象关于点(a,0)对称.
(2)若函数f(x)连续且可导,则f(x)的图象关于点(a,f(a))对称⇔导函数f′(x)的图象关于直线x=a对称.
变式训练 (2023·宁波二模)(多选)已知函数f(x)与g(x)及其导函数f′(x)与g′(x)的定义域均为R,f(x)是偶函数,g(x)的图象关于点(1,0)对称,则( ABC )
A.g(f(-1))=g(f(1)) B.f(g(3))=f(g(-1)
C.f(g′(3))=f(g′(-1)) D.g(f′(-1))=g(f′(1)
【解析】 由f(x)是偶函数,g(x)的图象关于点(1,0)对称,则有f(-x)=f(x),g(x)=-g(2-x),则f′(x)图象关于点(0,0)对称,所以f′(-x)=-f′(x),g′(x)的图象关于x=1对称,所以g′(x)=g′(2-x).对于A,令x=1,得f(-1)=f(1),所以g(f(-1))=g(f(1)),故A正确;对于B,令x=3,得g(3)=-g(-1),所以f(g(3))=f(-g(-1))=f(g(-1)),故B正确;对于C,令x=3,得g′(3)=g′(-1),所以f(g′(3))=f(g′(-1)),故C正确;对于D,令x=1,则f′(-1)=-f′(1),所以g(f′(-1))=g(-f′(1)),故D错误.
巩固训练
1.已知定义在R上的函数f(x)是奇函数,且是以2为周期的周期函数,则f(1)+f(4)+f(7)=( )
A.-1 B.0
C.1 D.4
【解析】 由题意知f(-x)=-f(x)且f(x+2)=f(x),所以f(1)+f(4)+f(7)=f(1)+f(0)+f(-1)=0.
2.设f(x)为奇函数,且在(-∞,0)上是减函数,f(-2)=0,则xf(x)<0的解集为( )
A.(-1,0)∪(2,+∞) B.(-∞,-2)∪(0,2)
C.(-∞,-2)∪(2,+∞) D.(-2,0)∪(0,2)
【解析】 因为f(x)为奇函数,且在(-∞,0)上是减函数,f(-2)=0,所以f(-2)=-f(2)=0,且f(x)在(0,+∞)上是减函数.由xf(x)<0,得或根据f(x)在(-∞,0)上是减函数,在(0,+∞)上是减函数,解得x∈(-∞,-2)∪(2,+∞).
3.(2024·厦门四模)已知函数f(x),g(x)的定义域均为R,且f(x)+g(1-x)=4,g(x)-f(3-x)=2.若g(x)为偶函数,g(0)=2,则=( )
A.10 B.13
C.14 D.39
【解析】 在f(x)+g(1-x)=4中,令x=1可得f(1)=2,且f(1-x)+g(x)=4.又g(x)-f(3-x)=2,所以f(1-x)+f(3-x)=2,即f(x)+f(x+2)=2,所以=f(1)+f(2)+f(3)+f(4)+f(5)+f(6)+f(7)+f(8)+f(9)+f(10)+f(11)+f(12)+f(13)=2+2×6=14.
4.(2024·杭州二模改编)(多选)已知函数f(x)(x∈R)是奇函数,f(x+2)=f(-x)且f(1)=2,f′(x)是f(x)的导函数,则( )
A.f(103)=2 B.f′(x)的周期是4
C.f′(x)是偶函数 D.f′(1)=1
【解析】 因为函数f(x)是奇函数,f(x+2)=f(-x),所以f(x+2)=f(-x)=-f(x),所以f(x+4)=-f(x+2)=f(x),即f(x+4)=f(x),故f(x)的周期为4,所以f′(x+4)=f′(x),故f′(x)的周期为4,故B正确;f(103)=f(4×25+3)=f(3)=f(-1)=-f(1)=-2,故A错误;因为函数f(x)是奇函数,所以f(-x)=-f(x),所以-f′(-x)=-f′(x),即f′(-x)=f′(x),所以f′(x)为偶函数,故C正确;因为f(x+2)=f(-x),所以f′(x+2)=-f′(-x),令x=-1,可得f′(1)=-f′(1),解得f′(1)=0,故D错误.
5.(2023·茂名一模)(多选)已知函数f(x)对∀x∈R,都有f(x)=f(-x),f(x+1)为奇函数,且x∈[0,1)时,f(x)=x2,则下列结论正确的是( )
A.函数f(x)的图象关于点(1,0)中心对称
B.f(x)是周期为2的函数
C.f(-1)=0
D.f=
【解析】 由f(x+1)为奇函数得f(-x+1)=-f(x+1),即f(-x)+f(x+2)=0,故f(x)的图象关于(1,0)中心对称,故A正确;由f(-x)=f(x),f(-x)+f(x+2)=0得f(x)=-f(2+x),所以f(x+2)=-f(x),所以f(x+4)=-f(x+2)=f(x),即f(x)是周期为4的函数,故B错误;由f(-x+1)=-f(x+1),令x=0,则f(1)=-f(1),所以f(1)=0,故f(-1)=f(1)=0,故C正确;当x∈[0,1)时,f(x)=x2, 因为f(x)的周期为4,所以f=f=f=,故D正确.
6.(2023·济宁一模)(多选)已知函数f(x)及其导函数f′(x)的定义域均为R,若f为奇函数,f的图象关于y轴对称,则下列结论一定正确的是( )
A.f=0 B.f(0)=f
C.f′(0)=f′ D.f′=0
【解析】 因为f为奇函数,定义域为R,所以f=-f,故f(-x)=-f,等式两边同时取导数,得-f′(-x)=-f′,即f′(-x)=f′①.因为f的图象关于y轴对称,则f=f,故f(x)=f,等式两边同时取导数,得f′(x)=-f′②.在f(-x)=-f中,令x=-,得f=-f,解得f=0,故A正确.在f(x)=f中,令x=0,得f(0)=f,故B正确.由②知,当x=0时,f′(0)=-f′,令x=-,得f′=-f′,解得f′=0,故C错误,D正确.
7.(2024·石家庄联考)(多选)已知函数f(x),g(x)的定义域均为R,且f(x)-g(2-x)=-5,g(x)+f(x+2)=3.若f(x)的图象关于直线x=1对称,且f(3)=-3,则( )
A.g(1)=6
B.g(x)的图象关于点(0,4)中心对称
C.g(x)是周期函数,且最小正周期为8
D.=90
【解析】 令x=1,则g(1)+f(3)=3,又f(3)=-3,故g(1)=6,故A正确;因为f(x)-g(2-x)=-5,则f(x+2)-g[2-(x+2)]=-5,即g(-x)-f(x+2)=5①,又g(x)+f(x+2)=3②,①+②得g(x)+g(-x)=8,则g(x)的图象关于点(0,4)对称,且g(0)=4,故B正确;f(x)的图象关于直线x=1对称,则f(x)=f(2-x),则f(2-x)-g(2-x)=-5,则f(2+x)-g(2+x)=-5.又g(x)+f(x+2)=3,两式相减得g(2+x)=8-g(x),则g(4+x)=8-g(x+2),两式相减得g(4+x)=g(x),故g(x)的最小正周期为4,故C错误;g(x)的最小正周期为4,且图象关于点(0,4)对称,g(0)=g(4)=4,g(1)=6,因为g(2+x)=8-g(x),故g(2)=8-g(0)=4,g(3)=8-g(1)=2,=5×(6+4+2+4)+6+4=90,故D正确.
8.(2023·菏泽一模)已知定义在R上的函数f(x),g(x)满足f(2x+3)为偶函数,g(x+5)-1为奇函数,若f(1)+g(1)=3,则f(5)-g(9)=__ __.
【解析】 若f(2x+3)为偶函数,g(x+5)-1为奇函数,则f(-2x+3)=f(2x+3),g(-x+5)-1=-g(x+5)+1,令x=1,则f(-2×1+3)=f(2×1+3),即f(1)=f(5),令x=4,则g(-4+5)-1=-g(4+5)+1,即g(1)-1=-g(9)+1,g(9)=2-g(1).又因为f(1)+g(1)=3,所以f(5)-g(9)=f(1)+g(1)-2=1.
9.(2023·马鞍山、滁州一模)已知函数f(x)与g(x)的定义域均为R,f(x+1)为偶函数,g(x)的图象关于点(1,0)中心对称,若f(x)+g(x)=x2-1,则f(2)g(2)的值为__ __.
【解析】 因为f(x)+g(x)=x2-1,令x=2,得f(2)+g(2)=3.又因为f(x+1)是偶函数,所以f(x)图象关于直线x=1对称,即f(x)=f(2-x)①.又因为g(x)的图象关于(1,0)中心对称,所以g(-x+1)=-g(x+1),将-x+1代换x,得g(x)=-g(-x+2)②,由①②得f(x)+g(x)=f(2-x)-g(2-x)=x2-1,令x=0,得f(2)-g(2)=-1.结合f(2)+g(2)=3,解得f(2)=1,g(2)=2,所以f(2)g(2)=2.
10.(2023·泰安期末)已知定义在R上的函数f(x)满足:对任意实数a,b都有f(a+b)=f(a)+f(b)-1,且当x>0时,f(x)>1.若f(2)=3,则不等式f(x2-x-1)<2的解集为__ __.
【解析】 对任意实数a,b都有f(a+b)=f(a)+f(b)-1,且当x>0时,f(x)>1.设x1>x2,则x1-x2>0,f(x1-x2)>1,所以f(x1)-f(x2)=f[(x1-x2)+x2]-f(x2)=f(x1-x2)-1>0,即f(x1)>f(x2),所以f(x)是增函数.因为f(2)=3,即f(2)=f(1)+f(1)-1=3,所以f(1)=2.所以原不等式f(x2-x-1)<2等价为f(x2-x-1)<f(1),则x2-x-1<1,即x2-x-2<0,则(x-2)(x+1)<0,解得-1<x<2,故原不等式的解集是(-1,2).
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