内容正文:
函数的奇偶性、对称性与周期性
第三节
1.了解函数奇偶性的含义,结合三角函数了解周期性与对称性及其几何意义.
2.能求简单函数的周期,灵活应用函数奇偶性的性质解题.
学习目标
CONTENTS
目录
1
2
3
课前·“四基”落实
课堂·题点精研
课时跟踪检测
课前·“四基”落实
01
回首教材
1.函数的奇偶性
奇偶性 定义 图象特点
偶函数 设函数f(x)的定义域为D,如果∀x∈D,都有-x∈D,且_____________,那么函数f(x)就叫做偶函数 关于_____对称
奇函数 设函数f(x)的定义域为D,如果∀x∈D,都有-x∈D,且______________,那么函数f(x)就叫做奇函数 关于_____对称
f(-x)=f(x)
f(-x)=-f(x)
y轴
原点
2.函数的周期性
周期函数 对于函数f(x),如果存在一个非零常数T,使得当x取定义域内的任何值时,都有_____________,那么就称函数f(x)为周期函数,称T为这个函数的周期
最小正周期 如果在周期函数f(x)的所有周期中存在一个_____的正数,那么这个__________就叫做f(x)的最小正周期
f(x+T)=f(x)
最小
最小正数
3.函数的对称性
(1)①若函数y=f(x)关于直线x=a对称,则f(a-x)=f(a+x);
②若函数y=f(x)满足f(a-x)=-f(a+x),则函数关于点______对称.
(2)两个函数图象的对称
①函数y=f(x)与y=f(-x)关于______对称;
②函数y=f(x)与y=-f(x)关于______对称;
③函数y=f(x)与y=-f(-x)关于______对称.
(a,0)
y轴
x轴
原点
1.函数奇偶性的3个性质
(1)如果一个奇函数f(x)在原点处有定义,即f(0)有意义,那么一定有f(0)=0;
(2)如果函数f(x)是偶函数,那么f(x)=f(|x|);
(3)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.
拓展教材
(常见结论及应用)
2.函数周期性的3个常用结论
对f(x)定义域内任一自变量的值x:
(1)若f(x+a)=-f(x),则T=2a(a>0);
3.对称性的3个常用结论
(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)若对于R上的任意x都有f(2a-x)=f(x)或f(-x)=f(2a+x),则y=f(x)的图象关于直线x=a对称;
(3)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.
发掘教材
一、高考命题注重“教考衔接”(示例分析)
√
二、复习备考要强化“教材本位”
A组——教材信息的发掘训练
√
√
2.(人B必修①P115练习BT4改编)[多选]已知奇函数f(x)与偶函数g(x)的定义域、值域均为R,则( )
A.f(x)+g(x)是奇函数 B.f(x)|g(x)|是奇函数
C.f(x)g(x)是偶函数 D.f(g(x))是偶函数
√
√
解析:因为f(-x)+g(-x)=-f(x)+g(x)≠f(x)+g(x)且f(-x)+g(-x)=-f(x)+g(x)≠-[f(x)+g(x)],所以f(x)+g(x)既不是奇函数也不是偶函数,故A错误;
因为f(-x)|g(-x)|=-f(x)|g(x)|,所以f(x)|g(x)|是奇函数,故B正确;
因为f(-x)g(-x)=-f(x)g(x)≠f(x)g(x),所以f(x)g(x)是奇函数,不是偶函数,故C错误;
因为f(g(-x))=f(g(x)),所以f(g(x))是偶函数,故D正确.
3.(人A必修①P87T13结论应用:函数y=f(x)的图象关于点(a,b)成中心对称图形⇔y=f(x+a)-b为奇函数)
已知函数y=f(x+1)为奇函数,则函数y=f(x)+1的图象( )
A.关于点(1,1)对称 B.关于点(1,-1)对称
C.关于点(-1,1)对称 D.关于点(-1,-1)对称
√
解析:函数y=f(x+1)为奇函数,图象关于(0,0)对称,则函数y=f(x)关于(1,0)对称,所以函数y=f(x)+1的图象关于(1,1)对称.
4.(北师大必修②P4T3改编)已知f(x)是定义在R上的周期为3的奇函数,且f(-1)=2f(10)+3,则f(2 023)=________.
-1
解析:由题意知f(2 023)=f(3×674+1)=f(1),而f(-1)=2f(10)+3,所以f(-1)=2f(3×3+1)+3=2f(1)+3=-2f(-1)+3,即3f(-1)=3,解得f(-1)=1,故f(2 023)=f(1)=-1.
B组——迷点盲点的澄清训练
非奇非偶
2.(忽视自变量0的函数值)已知定义在R上的奇函数f(x),当x>0时,
f(x)=x2+x-1,则函数f(x)的解析式为________________________.
课堂·题点精研
02
题点一 函数的奇偶性
考法(一) 判断函数的奇偶性
例 1
(3)f(x)的定义域为{-1,1},关于原点对称.
又f(-1)=f(1)=0,f(-1)=-f(1)=0,
所以f(x)既是奇函数又是偶函数.
(4)如图,作出函数f(x)的图象,由奇函数的图象关于原点对称的特征知函数f(x)为奇函数.
判定函数奇偶性的2种常用方法
(1)定义法
思维建模
(2)图象法
[提醒] (1)对函数奇偶性的判断,不能用特殊值法.(2)分段函数奇偶性的判断,要分别从x>0和x<0来寻找等式f(-x)=f(x)或f(-x)=-f(x)成立,只有当对称的两个区间上满足相同关系时,分段函数才具有确定的奇偶性.
考法(二) 函数奇偶性的应用
例 2
设f(x)为奇函数,且当x≥0时,f(x)=ex-1,则当x<0时,f(x)=( )
A.e-x-1 B.e-x+1
C.-e-x-1 D.-e-x+1
√
解析:设x<0,则-x>0,∵当x≥0时,f(x)=ex-1,∴f(-x)=e-x-1.又∵f(x)为奇函数,∴当x<0时,f(x)=-f(-x)=-e-x+1.
例 3
√
例 4
已知f(x)是定义在R上的偶函数,g(x)是定义在R上的奇函数,且g(x)=f(x-1),则f(2 023)+f(2 025)的值为________.
0
解析:由题意得,g(-x)=f(-x-1),∵f(x)是定义在R上的偶函数,g(x)是定义在R上的奇函数,∴g(-x)=-g(x),f(-x)=f(x),∴f(x-1)=-f(x+1),即f(x-1)+f(x+1)=0.∴f(2 023)+f(2 025)=f(2 024-1)+f(2 024+1)=0.
函数奇偶性可解决的问题及解题方法
思维建模
求函数值 将待求值利用奇偶性转化为已知区间上的函数值求解
求解析式 将待求区间上的自变量转化到已知解析式的区间上,再利用奇偶性的定义求出
求参数 利用待定系数法求解,根据f(x)±f(-x)=0得到关于待求参数的恒等式,由系数的对等性得参数的值或方程(组),进而求出参数的值
1.设f(x)为偶函数,当x∈(0,+∞)时,f(x)=x-1,则使f(x)>0的x的取值范围是( )
A.{x|x>1} B.{x|-1<x<0}
C.{x|x<-1或x>1} D.{x|-1<x<0或x>1}
针对训练
√
解析:∵当x∈(0,+∞)时,f(x)=x-1单调递增,又∵f(x)为偶函数,故可以作出f(x)的大致图象如图所示.由图象可知,若f(x)>0,则x<-1或x>1.
√
√
解析:因为f(x)=x3g(x)是偶函数,所以f(-x)=f(x),即g(-x)=-g(x),所以g(x)是奇函数.对于A,定义域为(-1,1),所以不满足题意;
对于B,定义域为R,g(-x)=3-x-3x=-g(x),符合题意;
0
4.已知函数f(x)为奇函数,当x>0时,f(x)=x2-x,则当x<0时,函数f(x)的最大值为________.
解析:法一 当x<0时,-x>0,所以f(-x)=x2+x.又因为函数f(x)为奇函数,所以f(x)=-f(-x)=-x2-x=-+,所以当x<0时,函数f(x)的最大值为.
法二 当x>0时,f(x)=x2-x=-,最小值为-,因为函数f(x)为奇函数,所以当x<0时,函数f(x)的最大值为.
题点二 函数的对称性
√
(2023·福州三模)定义在R上的函数f(x)满足f(2-x)=2-f(x).
若f(x)的图象关于直线x=3对称,则下列选项一定成立的是( )
A.f(-3)=1 B.f(0)=0
C.f(3)=2 D.f(5)=-1
例 5
解析:函数f(x)的图象关于直线x=3对称,则必有f(3-x)=f(x+3),所以f(0)=f(6),f(1)=f(5),f(2)=f(4).又因为f(x)满足f(2-x)=2-f(x),取x=1,所以f(1)=2-f(1),f(1)=1,则f(1)=f(5)=1,取x=5,则f(-3)=2-f(5)=1,A正确.
例 6
求解与函数对称性有关的问题时,应根据题目特征和对称性的定义,求出函数的对称轴或对称中心,大多是结合图象利用对称性解决求值或参数问题.
思维建模
针对训练
√
6.(2024·东北育才学校模拟)设函数y=f(x)的定义域为R,则函数y=f(x-3)与函数y=f(1-x)的图象关于( )
A.直线x=-1对称 B.直线x=-2对称
C.直线x=2对称 D.直线x=1对称
√
解析:y=f(1-x)的图象是函数f(-x)的图象向右平移1个单位长度得到的,由于y=f(-x)与y=f(x)的图象关于y轴对称,所以y=f(1-x)与y=f(x-1)的图象关于x=1对称.y=f(x-3)的图象是函数y=f(x-1)的图象向右平移2个单位长度得到的,所以函数y=f(x-3)与函数y=f(1-x)的图象关于直线x=2对称,故选C.
题点三 函数的周期性及其应用
例 7
√
例 8
(1)求解与函数的周期有关的问题,应根据题目特征及周期定义,求出函数的周期.
(2)利用函数的周期性,可将其他区间上的求值、求零点个数、求解析式等问题,转化到已知区间上,进而解决问题.
思维建模
7.(2023·吕梁三模)已知定义在R上的函数f(x)满足f(x+3)=-f(x),g(x)=f(x)-2为奇函数,则f(198)=( )
A.0 B.1
C.2 D.3
针对训练
√
解析:因为f(x+3)=-f(x),所以f(x+6)=-f(x+3)=f(x),所以f(x)的周期为6,又g(x)=f(x)-2为奇函数,所以f(x)-2+f(-x)-2=0,所以f(x)+f(-x)=4.令x=0,得2f(0)=4,所以f(0)=2,所以f(198)=f(0+6×33)=f(0)=2,故选C.
340
解析:因为f(x+6)=f(x),所以f(x)的周期T=6,于是f(1)=1,f(2)=2,f(3)=f(-3)=-(-3+2)2=-1,f(4)=f(-2)=-(-2+2)2=0,f(5)=f(-1)=-1,f(6)=f(0)=0,所以f(1)+f(2)+f(3)+f(4)+f(5)+f(6)=1,而2 024=6×337+2,所以f(1)+f(2)+f(3)+…+f(2 024)=337×1+1+2=340.
课时跟踪检测
03
1.(2023·开封三模)已知f(x)是定义在R上的奇函数,当x>0时f(x)=log3x,则f(-3)=( )
A.-1 B.0
C.1 D.2
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√
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解析:因为f(x)是定义在R上的奇函数,当x>0时,f(x)=log3x.所以f(-3)=-f(3)=-log33=-1.
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15
解析:∵f(x)在R上的周期为2,∴f=f=-4×+2=1.
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4.已知函数f(x)的定义域为R,且f(x+2)=2-f(2-x)+f(2),f(1)=-1,则f(3)=( )
A.0 B.2
C.4 D.5
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解析:令x=0,得f(2)=2-f(2)+f(2),即f(2)=2,所以f(x+2)+f(2-x)=4,所以函数f(x)的图象关于(2,2)对称,因为f(1)=-1,所以f(3)=5.
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6.定义在R上的奇函数f(x)满足f(1+x)=f(1-x),若当0<x≤1时,f(x)=x2-2x+9,则f(2 023)=( )
A.-6 B.6
C.-8 D.8
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解析:因为f(1+x)=f(1-x),所以f(2+x)=f(-x),又f(-x)=-f(x),所以f(x+2)=-f(x),所以f(x+4)=f(x+2+2)=-f(x+2)=f(x),
所以f(x)是周期为4的函数,因此f(2 023)=f(506×4-1)=f(-1)=
-f(1)=-8.故选C.
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A.(-π,-2)∪(0,2)∪(π,5] B.(-π,-2)∪(π,5]
C.[-5,-π)∪(-2,0)∪(2,π) D.[-5,-2)∪(π,5]
√
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快审准解:根据偶函数性质可确定f(x)在[-5,5]内的正负;结合y=sin x在[-5,5]内的正负可确定不等式的解集.
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8.已知f(x)=ax2+bx是定义在[a-1,2a]上的偶函数,那么a+b=________.
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法二 因为f(x)为偶函数,所以f=f,即-a=+a,得a=2.
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10.已知定义在R上的函数f(x),对任意实数x有f(x+4)=-f(x),若函数f(x-1)的图象关于直线x=1对称,f(-1)=2,则f(2 025)=________.
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解析:由函数y=f(x-1)的图象关于直线x=1对称可知,函数f(x)的图象关于y轴对称,故f(x)为偶函数.又由f(x+4)=-f(x),得f(x+4+4)=-f(x+4)=f(x),∴f(x)是周期为8的偶函数,∴f(2 025)=f(1+253×8)=f(1)=f(-1)=2.
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解:(1)设x<0,则-x>0,所以f(-x)=-(-x)2+2(-x)=-x2-2x.
又f(x)为奇函数,所以f(-x)=-f(x),于是x<0时,f(x)=x2+2x=x2+mx,所以m=2.
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12.设f(x)是定义在R上的奇函数,且对任意实数x,恒有f(x+2)=-f(x).当x∈[0,2]时,f(x)=2x-x2.
(1)求证:f(x)是周期函数;
(2)当x∈[2,4]时,求f(x)的解析式;
(3)计算f(0)+f(1)+f(2)+…+f(2 023).
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解:(1)证明:∵f(x+2)=-f(x),
∴f(x+4)=-f(x+2)=f(x).
∴f(x)是周期为4的周期函数.
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(2)当x∈[-2,0]时,-x∈[0,2],
由已知得f(-x)=2(-x)-(-x)2=-2x-x2.
又f(x)是奇函数,∴f(-x)=-f(x)=-2x-x2.
∴f(x)=x2+2x.
又当x∈[2,4]时,x-4∈[-2,0],
∴f(x-4)=(x-4)2+2(x-4).
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又f(x)是周期为4的周期函数,
∴f(x)=f(x-4)=(x-4)2+2(x-4)=x2-6x+8.
从而求得x∈[2,4]时,f(x)=x2-6x+8.
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(3)f(0)=0,f(1)=1,f(2)=0,f(3)=-1.
又f(x)是周期为4的周期函数,
∴f(0)+f(1)+f(2)+f(3)=f(4)+f(5)+f(6)+f(7)=…=f(2 020)+f(2 021)+f(2 022)+f(2 023)=0.
∴f(0)+f(1)+f(2)+…+f(2 023)=0.
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解析:因为定义在R上的函数f(x)满足f(-x)=f(x),所以f(x)是偶函数,故A正确;
又f(x)=f(x+2),所以f(x)是以2为周期的周期函数,故B正确;
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14.[多选]已知函数f(x)是定义在R上的奇函数,且f(1+x)=f(1-x).当0<x<1时,f(x)=3x-1,则( )
A.f(x)是周期为2的周期函数
B.f(x)的值域为[-2,2]
C.x=3是f(x)图象的一条对称轴
D.f(x)的图象关于点(-2,0)对称
√
√
√
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解析:因为f(x)是定义在R上的奇函数,所以f(-x)=-f(x).又f(1+x)=f(1-x),所以f(1+x)=f(1-x)=-f(x-1),所以f(x)=-f(x+2),故f(x)=f(x+4),所以f(x)是周期为4的周期函数,故选项A错误;
由题意可知,f(x)的图象如图所示,
由f(x)的图象可得f(x)的值域为[-2,2],其中x=3是函数f(x)图象的一条对称轴,f(x)的图象关于点(-2,0)对称.故选BCD.
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(2)令y=1,得f(x+1)+f(x-1)=3f(x)f(1)=f(x) ①,
所以f(x+2)+f(x)=f(x+1) ②,
由①②知,f(x+2)+f(x-1)=0,
所以f(x+3)+f(x)=0,即f(x+3)=-f(x),
所以f(x+6)=-f(x+3)=f(x),所以f(x)的周期是6.
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本课结束
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(2)若f(x+a)=,则T=2a(a>0);
(3)若f(x+a)=-,则T=2a(a>0).
考题品悟
(2023·新课标Ⅱ卷)若f(x)=(x+a)·ln为偶函数,则a=( )
A.-1 B.0 C. D.1
追根溯源
(人B必修②P53T9)已知函数f(x)=ln(ex+1)-ax是偶函数,求a的值.
发现启迪
函数的奇偶性是高考的重点内容,几乎每年都考一道利用函数奇偶性求参数的小题.解决此类题的关键是利用f(-x)=f(x)或f(-x)=-f(x)列式.
1.(人A必修①P84例6改编)[多选]给出下列函数,其中是奇函数的为( )
A.f(x)=x4 B.f(x)=x5
C.f(x)=x+ D.f(x)=
解析:对于f(x)=x4,f(x)的定义域为R,由f(-x)=(-x)4=x4=f(x),可知f(x)=x4是偶函数,同理可知f(x)=x5,f(x)=x+是奇函数,f(x)=是偶函数.
1.(忽视定义域)函数f(x)=|x+1| 是____________函数.(填“奇”“偶”或“非奇非偶”)
解析:因为f(x)有意义,则满足≥0,所以-1<x≤1,所以f(x)的定义域不关于原点对称,所以f(x)为非奇非偶函数.
f(x)=
解析:设x<0,则-x>0,由题意可知f(-x)=(-x)2-x-1=x2-x-1,因为f(x)是R上的奇函数,所以f(x)=-f(-x)=-x2+x+1,且f(0)=0.综上所述,f(x)=
判断下列函数的奇偶性.
(1)f(x)=x3-;
(2)f(x)=;
(3)f(x)=+;
(4)f(x)=
解:(1)原函数的定义域为{x|x≠0},关于原点对称,并且对于定义域内的任意一个x都有f(-x)=(-x)3-=-=-f(x),
从而函数f(x)为奇函数.
(2)由得-2<x<2,
即函数f(x)的定义域是{x|-2<x<2},关于原点对称.
因此f(x)==lg(4-x2),所以f(-x)=f(x),
因此函数f(x)是偶函数.
(2023·全国乙卷)已知f(x)=是偶函数,则a=( )
A.-2 B.-1
C.1 D.2
解析:法一 f(x)的定义域为{x|x≠0},因为f(x)是偶函数,所以f(x)-f(-x)
=-==0.因为x不为0,所以ex-e(a-1)x=0.
所以a-1=1,a=2.
法二 因为f(x)==,f(x)是偶函数,且y=x是奇函数,所以y=e(a-1)x-e-x是奇函数,故a-1=1,即a=2,故选D.
2.(2024·临沂统考一模)[多选]已知f(x)=x3g(x)为定义在R上的偶函数,则函数g(x)的解析式可以为( )
A.g(x)=lg B.g(x)=3x-3-x
C.g(x)=+ D.g(x)=ln(+x)
对于C,定义域为R,g(-x)=+=+=-≠-g(x),不符合题意;
对于D,定义域为R,g(-x)=ln(-x),而g(-x)+g(x)=ln(-x)+ln(+x)=0,符合题意.
3.函数f(x)=ln为奇函数,且g(x)=+f(x)+a,若g(m)=2,则g(-m)=________.
解析:因为函数f(x)=ln为奇函数,所以f(-x)+f(x)=ln+ln=ln=0,所以·=1,即a2-x2=1-x2,解得a=1或a=-1(舍去),故f(x)=ln,因为g(x)=+f(x)+a,g(-x)=+f(-x)+a,则g(x)+g(-x)=++f(x)+f(-x)+2a=2a,所以g(m)+g(-m)=2a,又g(m)=2,所以g(-m)=2a-2=0.
(2023·全国乙卷,节选)已知函数f(x)=ln(1+x),是否存在a,b,使得曲线y=f关于直线x=b对称?若存在,求出a,b的值;若不存在,请说明理由.
解:存在.令g(x)=f,由函数f(x)的解析式可得g(x)=f=(x+a)·ln,函数g(x)的定义域满足+1=>0,即函数g(x)的定义域为(-∞,-1)∪(0,+∞),定义域关于直线x=-对称,由题意可得b=-,由对称性可知g=g,取m=可得g(1)=g(-2),
即(a+1)ln 2=(a-2)ln,则a+1=2-a,解得a=,经检验a=,b=-满足题意,故a=,b=-.
5.(2024·黔东南模拟)已知函数f(x)(x∈R)满足f(-x)=6-f(x),若函数y=与y=f(x)图象的交点为(x1,y1),(x2,y2),…,(xm,ym),则 (xi+yi)等于( )
A.4m B.3m
C.2m D.m
解析:由f(-x)+f(x)=6,得f(x)关于(0,3)对称,而y==3+也关于(0,3)对称,所以y=与y=f(x)在点(0,3)两侧交点个数相同,且一侧交点在另一侧均有对称的交点存在,所以 (x1+…+xi)=0, (y1+…+yi)=×6=3m,故 (xi+yi)=3m.故选B.
(2022·新课标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
解析:令y=1,得f(x+1)+f(x-1)=f(x) ①,用x+1代替x,得f(x+2)+
f(x)=f(x+1) ②.由①②相加,得f(x+2)+f(x-1)=0,故f(x+3)+f(x)=0,所以f(x+3)=-f(x),所以f(x+6)=-f(x+3)=f(x),所以函数f(x)的一个周期为6.令x=1,y=0,得f(1)+f(1)=f(1)f(0),所以f(0)=2.令x=1,y=1,f(2)=-1.由f(x+3)=-f(x),得f(3)=-f(0)=-2,f(4)=-f(1)=-1,f(5)=-f(2)=1,f(6)=-f(3)=2,所以f(1)+f(2)+…+f(6)=1-1-2-1+1+2=0,根据函数的周期性知,f(k)=f(1)+f(2)+f(3)+f(4)=1-1-2-1=-3,故选A.
函数f(x)满足f(x+4)=f(x)(x∈R),且在区间(-2,2]上,f(x)=则f(f(15))的值为________.
解析:由f(x+4)=f(x)得函数是周期为4的周期函数,则f(15)=f(16-1)=f(-1)==,f=cos=cos=,即f(f(15))=.
8.(2024·金华调研)定义在R上的函数f(x)满足f(x+6)=f(x),当-3≤x<-1时,f(x)=-(x+2)2,当-1≤x<3时,f(x)=x,则f(1)+f(2)+f(3)+…+f(2 024)=________.
2.设f(x)是定义在R上周期为2的函数,当x∈(-1,1)时,f(x)=则f等于( )
A.-7 B.1
C. D.7
3.[多选]下列函数是偶函数的是( )
A.y=x+sin 2x B.y=x2-cos x
C.y=2x+ D.y=x2+sin x
解析:由题意,四个函数定义域都是R,在f(x)=x+sin 2x中,f(-x)=-x+sin(-2x)=-x-sin 2x=-f(x),是奇函数;在g(x)=x2-cos x中,g(-x)=(-x)2-cos(-x)=x2-cos x=g(x),是偶函数;在h(x)=2x+中,h(-x)=2-x+=2x+=h(x),是偶函数;在w(x)=x2+sin x中,w(-x)=(-x)2+sin(-x)=x2-sin x≠±w(x),∴y=x2+sin x既不是奇函数,也不是偶函数.
5.(2024·长沙模拟)已知函数f(x)为奇函数,g(x)为偶函数,且f(x)-g(x)=ex,则=( )
A. B.
C. D.
解析:因为函数f(x)为奇函数,g(x)为偶函数,且f(x)-g(x)=ex,
则f(-1)-g(-1)=,即-f(1)-g(1)=,而f(1)-g(1)=e,联立解得
f(1)==,g(1)=-·=-,所以=.
7.已知f(x)是定义在[-5,5]上的偶函数,当-5≤x≤0时,f(x)的图象如图所示,则不等式>0的解集为( )
解析:∵f(x)为定义在[-5,5]上的偶函数,∴f(x)的图象关于y轴对称,∴当x∈[-5,-2)∪(2,5]时,f(x)>0;当x∈(-2,2)时,f(x)<0.若>0,则或当x∈[-5,-π)∪(2,π)时,当x∈(-2,0)时,∴>0的解集为[-5,-π)∪(-2,0)∪(2,π).故选C.
解析:∵f(x)=ax2+bx是定义在[a-1,2a]上的偶函数,∴a-1+2a=0,∴a=.
又f(-x)=f(x),∴b=0,∴a+b=.
9.(2023·全国甲卷)若f(x)=(x-1)2+ax+sin为偶函数,则a=________.
解析:法一 因为f(x)为偶函数,所以f(-x)=f(x),即(-x-1)2-ax+sin=(x-1)2+ax+sin,得a=2.
11.已知函数f(x)=是奇函数.
(1)求实数m的值;
(2)若函数f(x)在区间[-1,a-2]上单调递增,求实数a的取值范围.
(2)要使f(x)在[-1,a-2]上单调递增,结合f(x)的图象(如图所示)知所以1<a≤3,故实数a的取值范围是(1,3].
13.[多选]已知定义在R上的函数f(x)满足f(-x)=f(x)=f(x+2),且当x∈[0,1]时,f(x)=x,则下列说法正确的是( )
A.f(x)是偶函数 B.f(x)是周期函数
C.f=-1 D.x∈[-1,0)时,f(x)=x
设x∈[-1,0),则-x∈(0,1],所以f(-x)=-x,又f(x)是偶函数,
则f(x)=-x,即当x∈[-1,0)时f(x)=-x,f=f=f=-=,故C、D错误;故选AB.
15.定义在R上的函数f(x)满足f(x+1)+f(x-1)=f(2 022),f(-2x+1)=f(2x+5),若f=,则f(2 022)=_______,kf=_______.
解析:因为f(x+1)+f(x-1)=f(2 022),所以f(x+2)+f(x)=f(2 022),所以f(x+4)+f(x+2)=f(2 022),则f(x+4)=f(x),所以f(x)是以4为周期的周期函数,所以f(2 022)=f(2).又f(-2x+1)=f(2x+5),所以f(2)=f(4)=f(0),又f(2)+f(0)=f(2 022),所以f(2 022)=0,
即f(x+1)+f(x-1)=0且f(x+1)=f(1-x),因为f=,所以f=,f=-,f=-,所以kf=(1+2-3-4)+
(5+6-7-8)+…+(97+98-99-100)=×(-4)×25=-50.
16.已知f(x)的定义域为R,且f(x+y)+f(x-y)=3f(x)f(y),且f(1)=.
(1)证明f(x)是偶函数;
(2)求f(k).
解:(1)证明:令x=1,y=0,得f(1+0)+f(1-0)=3f(1)f(0),所以f(0)=. 令x=0,得f(0+y)+f(0-y)=3f(0)f(y),所以f(-y)=f(y),
所以f(x)是偶函数.
由②式得,f(2)+f(0)=f(1),所以f(2)=-,
同理f(3)+f(1)=f(2),所以f(3)=-,
又由周期性和偶函数可得f(4)=f(-2)=f(2)=-,f(5)=f(-1)=f(1)=,f(6)=f(0)=,
所以f(1)+f(2)+f(3)+…+f(6)=0,
所以f(k)=337f(k)+f(1)+f(2)+f(3)=-.
借题发挥:解答抽象函数问题的方法较多,其中用赋值法进行解答是一种行之有效的方法.赋值主要从以下方面考虑:
(1)令x=…,-2,-1,0,1,2…等特殊值求抽象函数的函数值;
(2)令x=x2,y=x1或y=,且x1<x2,判定抽象函数的单调性;
(3)令y=-x,判定抽象函数的奇偶性;
(4)换x为x+T,确定抽象函数的周期;
(5)用x=+或换x为等来解答有关抽象函数的一些其他问题.
$$