内容正文:
第四节 函数性质的综合应用
题点一 函数的单调性与奇偶性
例1 (2024·陕西一模)函数f(x)是定义在R上的奇函数,且在(0,+∞)上单调递增,f(1)=0,则不等式xf(x)<0的解集为( )
A.(-∞,0)∪[1,+∞) B.(-1,0)∪(0,1)
C.(-∞,0)∪(1,+∞) D.(-1,0]∪[0,1)
解析:选B 因为函数f(x)是奇函数,且在(0,+∞)上单调递增,所以函数在(-∞,0)上也单调递增.又因为f(1)=0,所以f(-1)=0.
不等式xf(x)<0等价于或
所以-1<x<0或0<x<1,故选B.
规律结论:(1)若奇函数f(x)在[a,b]上具有单调性,则f(x)在[-b,-a]上也具有单调性,且单调性相同;
(2)若偶函数f(x)在[a,b]上具有单调性,则f(x)在[-b,-a]上也具有单调性,且单调性相反.
例2 设f(x)是R上的偶函数,且在(0,+∞)上单调递减,若x1>0且x1+x2<0,则( )
A.f(x1)>f(x2)
B.f(x1)=f(x2)
C.f(x1)<f(x2)
D.f(x1)与f(x2)的大小关系不确定
解析:选A 由x1>0,x1+x2<0,得0<x1<-x2,又∵f(x)在(0,+∞)上单调递减,∴f(x1)>f(-x2),f(x)是偶函数,f(-x2)=f(x2),∴f(x1)>f(x2).
[思维建模]
奇偶性与单调性综合的2种题型及解法
(1)比较大小问题,一般解法是先利用奇偶性,将不在同一单调区间上的两个或多个自变量的函数值,转化为同一单调区间上的自变量的函数值,然后利用单调性比较大小.
(2)抽象不等式问题,解题步骤是:
①将所给的不等式转化为两个函数值的大小关系;
②利用奇偶性得出区间上的单调性,再利用单调性“脱去”函数的符号“f”,转化为解不等式(组)的问题.
[针对训练]
1.已知函数f(x)是定义在R上的偶函数,函数g(x)是定义在R上的奇函数,且f(x),g(x)在[0,+∞)上单调递减,则( )
A.f(f(2))>f(f(3)) B.f(g(2))<f(g(3))
C.g(g(2))>g(g(3)) D.g(f(2))<g(f(3))
解析:选D 因为f(x),g(x)在[0,+∞)上单调递减,f(x)是偶函数,g(x)是奇函数,所以g(x)在R上单调递减,f(x)在(-∞,0]上单调递增,对于A,f(2)>f(3),但无法判断f(2),f(3)的正负,故A不正确;对于B,g(2)>g(3),但无法判断g(2),g(3)的正负,故B不正确;对于C,g(2)>g(3),g(x)在R上单调递减,所以g(g(2))<g(g(3)),故C不正确;对于D,f(2)>f(3),g(x)在R上单调递减,g(f(2))<g(f(3)),故D正确.
2.已知f(x)是定义在R上的偶函数,且在区间(-∞,0)上单调递增.若实数a满足f(2|a-1|)>f(-),则a的取值范围是________.
解析:∵f(x)是定义在R上的偶函数,且在(-∞,0)上单调递增,∴f(x)在(0,+∞)上单调递减,f(-)=f(),∴f(2|a-1|)>f(),∴2|a-1|<=2,∴|a-1|<,即-<a-1<,即<a<.
答案:
题点二 函数的周期性与奇偶性、对称性
例3 (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.
解析:选D 由f(x+1)是奇函数,知函数f(x)的图象关于点(1,0)对称,则f(1)=a+b=0,f(0)=-f(2).由f(x+2)是偶函数,知函数f(x)的图象关于直线x=2对称,则f(3)=f(1),所以f(x)是以4为周期的周期函数.由f(0)+f(3)=-f(2)+f(1)=-4a-b+a+b=6,解得a=-2,所以b=2,f(x)=-2x2+2,故f=f=-f=-=.
规律结论:函数双对称出周期结论
(1)若函数y=f(x)的两条对称轴方程分别为x=a,x=b,则函数的一个周期为T=2|a-b|;
(2)若函数y=f(x)的两个对称中心分别为(a,0),(b,0),则函数的一个周期为T=2|a-b|;
(3)若函数y=f(x)的一条对称轴方程为x=a,一个对称中心为(b,0),则函数的一个周期为T=4|a-b|.
例4 (2022·全国乙卷)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-4)=7.若y=g(x)的图象关于直线x=2对称,g(2)=4,则f(k)=( )
A.-21 B.-22
C.-23 D.-24
快审准解:根据对称性和已知条件得到g(x)是周期为4的函数,从而可得f(x)=g(x)-7,然后根据条件得到f(1),f(2),f(3),f(4)的值即可求解.
解析:选D 由f(x)+g(2-x)=5得f(x)=5-g(2-x)①.由g(x)-f(x-4)=7得f(x-4)=g(x)-7,所以f(x)=g(x+4)-7②.由①②得5-g(2-x)=g(x+4)-7,即g(x+4)+g(2-x)=12,所以y=g(x)的图象关于点(3,6)对称,g(3)=6,又y=g(x)的图象关于直线x=2对称,所以函数g(x)是周期为4的函数,且g(1)=g(3)=6,f(x)=g(x)-7.因为g(4)+g(2)=12,所以g(4)=12-g(2)=12-4=8,所以f(1)=g(1)-7=-1,f(2)=g(2)-7=-3,f(3)=g(3)-7=-1,f(4)=g(4)-7=1,所以f(k)=f(1)+f(2)+f(3)+f(4)+…+f(22)=5×(-4)+(-1)+(-3)=-24.故选D.
[思维建模]
已知函数的周期性、奇偶性求函数值,常利用奇偶性及周期性进行变换,将所有函数值的自变量转化到已知解析式的函数定义域内,把未知区间上的函数性质转化为已知区间上的函数性质求解.
[针对训练]
3.设f(x)是定义在R上的周期为2的偶函数,已知x∈[2,3]时,f(x)=x,则x∈[-2,0]时,f(x)的解析式为f(x)=( )
A.x+4 B.2-x
C.3-|x+1| D.2-|x+1|
解析:选C ∵f(x)是定义在R上的周期为2的偶函数,x∈[2,3]时,f(x)=x,∴x∈[-2,-1]时,2+x∈[0,1],4+x∈[2,3],此时f(x)=f(4+x)=4+x,x∈[-1,0]时,-x∈[0,1],2-x∈[2,3],此时f(x)=f(-x)=f(2-x)=2-x,综上可得,x∈[-2,0]时,f(x)=3-|x+1|.
4.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
解析:选C ∵f(x)是奇函数,∴f(-x)=-f(x),∴f(1-x)=-f(x-1).由f(1-x)=f(1+x),得-f(x-1)=f(x+1),∴f(x+2)=-f(x),∴f(x+4)=-f(x+2)=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,∴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.
题点三 函数性质的综合应用
例5 已知定义在R上的函数f(x)满足f(x+6)=f(x),且y=f(x+3)为偶函数.若f(x)在(0,3)上单调递减,则下列结论正确的是( )
A.f(10)<f(e)<f(ln 2)
B.f(e)<f(ln 2)<f(10)
C.f(ln 2)<f(10)<f(e)
D.f(ln 2)<f(e)<f(10)
解析:选A ∵f(x+6)=f(x),∴f(x)的周期为6.
又∵y=f(x+3)为偶函数,
∴f(x+3)=f(-x+3),∴f(10)=f(4+6)=f(4)=f(1+3)=f(-1+3)=f(2).
∵1<e<2,0<ln 2<1,∴0<ln 2<1<e<2.
又∵f(x)在(0,3)上单调递减,
∴f(2)<f(e)<f(ln 2).
即f(10)<f(e)<f(ln 2),故选A.
[思维建模]
对于函数性质结合的题目,函数的周期性有时需要通过函数的奇偶性得到,函数的奇偶性体现的是一种对称关系,而函数的单调性体现的是函数值随自变量变化而变化的规律.因此在解题时,往往需要借助函数的奇偶性和周期性来确定另一区间上的单调性,即实现区间的转换,再利用单调性解决相关问题.
[针对训练]
5.[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(x+3)=f(x-3),若当x∈[0,3]时,f(x)=4x+2x-11,则下列结论正确的是( )
A.f(x)为偶函数
B.f(x)在[-6,-3]上单调递减
C.f(x)关于x=3对称
D.f(100)=9
解析:选ACD f(x)的图象关于x=-3对称,则f(-x)=f(x-6),又f(x+3)=f(x-3),则f(x)的周期T=6,∴f(-x)=f(x-6)=f(x),∴f(x)为偶函数,故A正确;当x∈[0,3]时,f(x)=4x+2x-11单调递增,∵T=6,故f(x)在[-6,-3]上也单调递增,故B不正确;f(x)关于x=-3对称且T=6,∴f(x)关于x=3对称,故C正确;f(100)=f(16×6+4)=f(4)=f(-2)=f(2)=9,故D正确.
6.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]上单调递增,则f(-25),f(0),f(11)的大小关系为____________________.
快审准解:推导出函数f(x)为周期函数,确定该函数的周期,计算可得f(-25)=f(-1),f(11)=f(1),然后分析函数f(x)在区间[-2,2]上的单调性,即可得出f(-25),f(0),f(11)的大小关系.
解析:因为定义在R上的奇函数f(x),满足f(x-4)=-f(x),则f(x+8)=-f(x+4)=f(x),所以函数f(x)是周期为8的周期函数.所以f(-25)=f(-25+24)=f(-1),f(11)=f(11-8)=f(3)=-f(3-4)=f(1),因为函数f(x)在[0,2]上单调递增,则该函数在[-2,0]上单调递增,故函数f(x)在[-2,2]上单调递增,所以f(-1)<f(0)<f(1),即f(-25)<f(0)<f(11).
答案:f(-25)<f(0)<f(11)
[课时跟踪检测]
1.定义在R上的偶函数f(x)满足f(x+3)=f(x).若f(2)>1,f(7)=a,则实数a的取值范围为( )
A.(-∞,-3) B.(3,+∞)
C.(-∞,-1) D.(1,+∞)
解析:选D ∵f(x+3)=f(x),∴f(x)是定义在R上的以3为周期的函数,∴f(7)=f(7-9)=f(-2).又∵函数f(x)是偶函数,∴f(-2)=f(2),∴f(7)=f(2)>1,∴a>1,即a∈(1,+∞).故选D.
2.已知函数f(x)的定义域为R,且y=f(x+1)的图象关于点(-1,0)成中心对称.当x>0时,f(x)=,则f(-2)=( )
A.1 B.3
C.-1 D.-3
解析:选C 因为将y=f(x+1)的图象向右平移1个单位长度后,得到函数y=f(x)的图象且y=f(x+1)的图象关于点(-1,0)成中心对称,所以y=f(x)的图象关于原点成中心对称,则y=f(x)在R上是奇函数,所以f(-2)=-f(2)=-=-1.
3.已知定义在R上的函数f(x)在(-∞,2]上单调递减,且f(x+2)为偶函数,则不等式f(x-1)>f(2x)的解集为( )
A.∪(6,+∞)
B.(-∞,-1)∪
C.
D.
解析:选D ∵函数f(x+2)为偶函数,∴f(-x+2)=f(x+2),即f(2-x)=f(2+x),∴函数f(x)的图象关于直线x=2对称,又∵函数f(x)的定义域为R,在区间(-∞,2]上单调递减,
∴函数f(x)在区间(2,+∞)上单调递增,
∴由f(x-1)>f(2x)得,|(x-1)-2|>|2x-2|,解得x∈.
4.(2024·深圳模拟)已知函数f(x)的定义域为R,若对∀x∈R都有f(3+x)=f(1-x),且f(x)在(2,+∞)上单调递减,则f(1),f(2)与f(4)的大小关系是( )
A.f(4)<f(1)<f(2) B.f(2)<f(1)<f(4)
C.f(1)<f(2)<f(4) D.f(4)<f(2)<f(1)
解析:选A 因为对∀x∈R都有f(3+x)=f(1-x),所以f(1)=f(3-2)=f[1-(-2)]=f(3),又因为f(x)在(2,+∞)上单调递减,且2<3<4,所以f(4)<f(3)<f(2),即f(4)<f(1)<f(2).
5.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
解析:选C 当x>0时,f(x)=ln x+ex单调递增,∴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.
6.已知函数f(x)是定义在R上的奇函数,当x>0时,f(x)=2x-1,则使不等式f(log3x)-3<0成立的x的取值范围是( )
A.(-∞,9) B.(0,9)
C.(9,+∞) D.
解析:选B 当x>0时,f(x)=2x-1单调递增且f(x)>0,又函数f(x)是定义在R上的奇函数,则f(0)=0满足f(x)=2x-1.又函数f(x)在R上是连续函数,所以函数f(x)在R上是增函数,且f(2)=3,进而原不等式化为f(log3x)<f(2),结合f(x)的单调性可得log3x<2,所以0<x<9,即原不等式的解集为(0,9).
特别提醒:在转化时,自变量的取值必须在同一单调区间上;当不等式一边没有符号“f”时,需转化为含符号“f”的形式,如0=f(1),f(x-1)<0,则f(x-1)<f(1).
7.(2024·蚌埠一模)已知定义在R上的偶函数f(x)满足f(1-x)+f(1+x)=0,若f(0)=3,则f(2 022)+f(2 023)=( )
A.0 B.-3
C.3 D.6
解析:选B 根据题意,函数f(x) 满足f(1-x)+f(1+x)=0,则f(-x)+f(2+x)=0.又由f(x)为偶函数,则有f(x+2)=-f(x),则有f(x+4)=-f(x+2)=f(x),即函数f(x)是周期为4的周期函数,在f(1-x)+f(1+x)=0中,令x=0,可得f(1)=0,f(2 022)=f(2)=-f(0)=-3,f(2 023)=f(3)=-f(1)=0,所以f(2 022)+f(2 023)=-3,故选B.
8.若定义在R上的奇函数f(x)在(-∞,0)单调递减,且f(2)=0,则满足xf(x-1)≥0的x的取值范围是( )
A.[-1,1]∪[3,+∞) B.[-3,-1]∪[0,1]
C.[-1,0]∪[1,+∞) D.[-1,0]∪[1,3]
解析:选D 法一 ∵f(x)是定义在R上的奇函数,∴f(x-1)的图象关于点(1,0)中心对称.又∵f(x)在(-∞,0)上单调递减,∴f(x-1)在(-∞,1)上单调递减,在(1,+∞)上也单调递减,且过(-1,0)和(3,0),f(x-1)的大致图象如图,当-1≤x≤0时,f(x-1)≤0,∴xf(x-1)≥0;当1≤x≤3时,f(x-1)≥0,∴xf(x-1)≥0(难点:确定分类讨论的边界值).综上,满足xf(x-1)≥0的x的取值范围是[-1,0]∪[1,3],故选D.
法二 当x=3时,f(3-1)=0,符合题意,排除B;当x=4时,f(4-1)=f(3)<0,不符合题意,排除A、C.故选D.
9.(2024·山西联考模拟)定义在R上的函数f(x)满足f(1-x)=f(x+1),且y=f(2x+2)为奇函数.当x∈(0,1]时,f(x)=,则f(2 023)=( )
A.1 B.-1
C.0 D.2
解析:选B 因为函数f(x)满足f(1-x)=f(x+1),所以f(x)关于x=1对称,即f(2-x)=f(x) ①.
又因为y=f(2x+2)为奇函数,所以f(-2x+2)=-f(2x+2),
即f(-x+2)=-f(x+2) ②.
由①②知f(x)=-f(x+2),
所以f(x+2)=-f(x+4)=-f(x),
即f(x)=f(x+4),所以函数f(x)的周期为4.
(突破点:当所求函数值自变量非常大时,就要想到利用周期性求解)
所以f(2 023)=f(505×4+3)=f(3),令x=1,则由②,得f(1)=-f(3)=1,
所以f(2 023)=f(3)=-1.
10.(2024·咸阳模拟)[多选]定义在R上的偶函数f(x)满足f(x+2)=-f(x),且在[-2,0]上单调递减,下面关于f(x)的判断正确的是( )
A.f(0)是函数的最小值
B.f(x)的图象关于点(1,0)对称
C.f(x)在[2,4]上单调递增
D.f(x)的图象关于直线x=2对称
解析:选ABD ∵f(x+2)=-f(x),则f(x+4)=-f(x+2)=f(x),∴f(x)是周期为4的周期函数.又∵f(x)在[-2,0]上单调递减,且在R上是偶函数,∴f(x)在[0,2]上单调递增,故f(0)是函数f(x)在[-2,2]上的最小值,结合周期性可得f(0)是函数的最小值,A正确;∵f(x+2)=-f(x),则f(x+2)+f(x)=f(x+2)+f(-x)=0,∴f(x)的图象关于点(1,0)中心对称,B正确;∵f(x)在[-2,0]上单调递减,且f(x)是周期为4的周期函数,∴f(x)在[2,4]上单调递减,C错误;∵f(x+4)=f(x)=f(-x),故f(x)的图象关于直线x=2对称,D正确.
11.[多选]已知函数f(x-2)是定义在R的偶函数,且对任意的x1,x2∈[0,+∞)(x1≠x2),总有>0,则( )
A.f(-6)<f(0) B.f(0)<f(-3)
C.f(0)<f(-6) D.f(-3)<f(0)
解析:选CD 因为对任意的x1,x2∈[0,+∞)(x1≠x2),>0,不妨设0≤x1<x2,因为>0,所以f(x1-2)-f(x2-2)<0,f(x1-2)<f(x2-2),所以f(x-2)在[0,+∞)上单调递增,所以f(x)在[-2,+∞)上单调递增.因为f(x-2)是偶函数,所以f(x-2)的图象关于y轴对称,故f(x)的图象关于直线x=-2对称,所以f(-6)=f(2),f(-3)=f(-1),则f(-3)<f(0)<f(-6),故选CD.
12.[多选]设函数f(x)的定义域为R,且f(x+1)是奇函数,f(x)是偶函数,则下列说法正确的是( )
A.f(1)=0
B.函数f(x)是以2为周期的周期函数
C.函数y=f(x)的图象关于直线x=2对称
D.函数f(x-1)为奇函数
解析:选ACD
选项
分析过程
正误
A
f(x+1)是奇函数→f(-x+1)=-f(x+1)→f(-x+1)+f(x+1)=0→f(x)关于点(1,0)对称→f(1)=0
√
B
f(-x+1)+f(x+1)=0→f(2+x)+f(-x)=0→f(x)是偶函数→f(-x)=f(x)→f(2+x)+f(x)=0→f(x+2)=-f(x)→f(x+4)=-f(x+2)=f(x)→f(x)是以4为周期的周期函数
×
C
f(x+4)=f(x)=f(-x)→f(x+2)=f(2-x)→y=f(x)的图象关于直线x=2对称
√
D
令F(x)=f(x-1)→F(-x)=f(-x-1)=f(x+1)→f(x+1)是奇函数,f(x)是偶函数,f(x+1)=-f(1-x)=-f(x-1)→F(-x)=-F(x)
其他解法:可结合函数图象的平移变换求解:f(x+1)的图象关于(0,0)对称→f(x-1)的图象关于(2,0)对称→f(x)的图象关于直线x=0对称→f(x-1)的图象关于直线x=1对称→f(x-1)的图象关于(0,0)对称
√
13.已知偶函数y=f(x+1)在区间[0,+∞)上单调递减,则函数y=f(x-1)的单调递增区间是________.
解析:因为偶函数y=f(x+1)在区间[0,+∞)上单调递减,所以y=f(x+1)在区间(-∞,0]上单调递增.又因为f(x-1)=f((x-2)+1),则函数f(x-1)的图象是由函数f(x+1)的图象向右平移2个单位长度得到,所以函数f(x-1)的单调递增区间是(-∞,2].
答案:(-∞,2]
14.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(-6)=0,则f(2 022)=______.
解析:由函数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.由f(x+4)=-f(x),得f(x+4+4)=-f(x+4)=f(x),所以f(x)是周期T=8的偶函数,所以f(2 022)=f(6+252×8)=f(6)=f(-6)=0.
答案:0
15.(2024·大连模拟)已知函数f(x)为定义在R上的函数,对任意的x∈R,均有f(x+2)=f(2-x)成立,且f(x)在[2,+∞)上单调递减,若f(-1)=0,则不等式f(x-1)≥0的解集为________.
解析:由题意,因为函数f(x)对任意的x∈R均有f(x+2)=f(2-x),所以可得函数f(x)的图象关于x=2对称,又由f(x)在[2,+∞)上单调递减,则f(x)在(-∞,2)上单调递增,因为f(-1)=0,可得f(5)=f(-1)=0,则不等式f(x-1)≥0,可得-1≤x-1≤5,解得0≤x≤6,所以不等式f(x-1)≥0的解集为[0,6].
答案:[0,6]
16.(2023·青岛三模)设f(x)为定义在整数集上的函数,f(1)=1,f(2)=0,f(-1)<0,对任意的整数x,y均有f(x+y)=f(x)f(1-y)+f(1-x)f(y).则f(55)=________.
解析:令x=y=1,则f(2)=f(1)f(0)+f(0)f(1)=2f(0)=0,∴f(0)=0;令x=2,y=-1,则f(1)=f2(2)+f2(-1)=f2(-1)=1,又f(-1)<0,∴f(-1)=-1;令y=1,则f(x+1)=f(x)f(0)+f(1-x)f(1)=f(1-x),f(x)关于直线x=1对称;令y=-x,则f(0)=f(x)f(1+x)+f(1-x)f(-x)=[f(x)+f(-x)]f(1+x)=0,∵f(1+x)=0不恒成立,∴f(x)+f(-x)=0恒成立,∴f(x)为奇函数,∵f(x+2)=f(-x)=-f(x),∴f(x+4)=-f(x+2)=f(x),
∴f(x)是周期为4的周期函数,∴f(55)=f(4×14-1)=f(-1)=-1.
答案:-1
17.(2024·南通模拟)已知函数f(x)的定义域为R,f(2+x)=f(-x),f(-2)=-f(4),且f(x)在[1,+∞)上单调递增,则xf(x-1)>0的解集为( )
A.(-2,0)∪(4,+∞)
B.(-∞,-1)∪(5,+∞)
C.(-∞,-2)∪(4,+∞)
D.(-1,0)∪(5,+∞)
解析:选D 函数f(x)满足f(2+x)=f(-x),则f(x)关于直线x=1对称,所以f(-2)=f(4)=-f(4),即f(-2)=f(4)=0,又f(x)在[1,+∞)上单调递增,所以f(x)在(-∞,1)上单调递减,则可得函数f(x)的大致图象,如图,
所以由不等式xf(x-1)>0可得,
或解得-1<x<0或x>5,故不等式xf(x-1)>0的解集为(-1,0)∪(5,+∞).故选D.
18.(2024·厦门一模)已知函数f(x)的定义域为R,∀x,y∈R,f(x+1)f(y+1)=f(x+y)-f(x-y),若f(0)≠0,则f(2 024)=( )
A.-2 B.-4
C.2 D.4
解析:选A 令x=y=0,得f(1)f(1)=f(0)-f(0)=0,即f(1)=0.令x=0,得f(1)f(y+1)=f(y)-f(-y)=0,得f(-y)=f(y),∴函数f(x)为偶函数,令x=y=1,得f2(2)=f(2)-f(0),令x=y=-1,得f2(0)=f(-2)-f(0)=f(2)-f(0),∴f2(2)=f2(0),∴f(2)=f(0)或f(2)=-f(0),若f(2)=f(0),解得f(0)=0与已知f(0)≠0矛盾,∴f(2)=-f(0),即f2(2)=2f(2),解得f(2)=2,f(0)=-2.令y=1,得f(x+1)f(2)=f(x+1)-f(x-1),∴2f(x+1)=f(x+1)-f(x-1),∴f(x+1)=-f(x-1),∴f(x+2)=-f(x),∴f(x+4)=f(x),∴函数f(x)的周期为4.∴f(2 024)=f(0)=-2.
19.已知函数f(x)的定义域为R,且f(x+2)=2-f(x),f(2-3x)为偶函数,若f(0)=0,(k)=123,则n的值为________.
解析:由
解得f(x+4)=f(x),即f(x)是以4为周期的周期函数,所以f(4)=f(0)=0,从而f(2)=2-f(0)=2.因为f(2-3x)为偶函数,
所以f(2-3x)=f(3x+2)⇒f(2-x)=f(2+x).当x=1时有f(1)=f(3),
又因为f(1)+f(3)=2,所以f(1)=f(3)=1.
所以(k)=30[f(1)+f(2)+f(3)+f(4)]=120.
所以(k)+f(121)+f(122)=(k)+f(1)+f(2)=123,即(k)=123.
答案:122
20.已知函数f(x)=ln+x,若f(2x-1)+f(2-x)>0,则x的取值范围是________.
解析:因为函数f(x)=ln(+x)+x,定义域为R,且f(-x)=ln(-x)-x,则f(-x)+f(x)=ln(-x)-x+ln(+x)+x=ln=ln(x2+1-x2)=ln 1=0,即f(-x)=-f(x),即f(x)为奇函数.当x>0时,y=+x,y=ln x,y=x均单调递增,所以f(x)=ln(+x)+x在(0,+∞)上单调递增,则f(x)在(-∞,0)上单调递增,所以f(x)是奇函数且在R上单调递增.由f(2x-1)+f(2-x)>0,可得f(2x-1)>f(x-2),则2x-1>x-2,解得x>-1,即x的取值范围为(-1,+∞).
答案:(-1,+∞)
学科网(北京)股份有限公司
$$