3.1.3 第2课时 函数奇偶性的应用-【金版教程】2024-2025学年新教材高中数学必修第一册创新导学案word(人教B版2019)
2024-11-11
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教辅
资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 数学 |
| 教材版本 | 高中数学人教B版必修第一册 |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | 3.1.3 函数的奇偶性 |
| 类型 | 学案-导学案 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2024-2025 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | DOCX |
| 文件大小 | 178 KB |
| 发布时间 | 2024-11-11 |
| 更新时间 | 2024-11-11 |
| 作者 | 河北华冠图书有限公司 |
| 品牌系列 | 金版教程·高中同步导学案 |
| 审核时间 | 2024-09-29 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/47679656.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
数学 必修 第一册RJB
第2课时 函数奇偶性的应用
(教师独具内容)
课程标准:会利用函数的奇偶性研究函数的定义域、值域、解析式、单调性等.
教学重点:函数奇偶性的应用.
教学难点:函数的奇偶性和单调性的综合应用.
核心素养:通过应用函数的奇偶性解决问题培养逻辑推理素养和数学运算素养.
知识点一 函数奇偶性的应用
如果知道一个函数是奇函数或是偶函数,那么其定义域能分成关于原点对称的两部分,得出函数在其中一部分上的性质和图象,就可得出这个函数在另一部分上的性质和图象.
知识点二 偶函数的性质
如果y=f(x)是偶函数,那么其在x>0与x<0时的单调性相反.
知识点三 奇函数的性质
如果y=f(x)是奇函数,那么其在x>0与x<0时的单调性相同.
[想一想] 偶函数的图象一定与y轴相交吗?奇函数的图象一定过原点吗?
提示:偶函数的图象不一定与y轴相交,奇函数的图象也不一定过原点.
1.(利用函数的奇偶性求参数)函数y=f(x),x∈[-1,a](a>-1)是奇函数,则a=( )
A.-1 B.0
C.1 D.无法确定
答案:C
2.(利用函数的奇偶性求值)已知函数f(x)为偶函数,且当x>0时,f(x)=x2+,则f(-1)=________.
答案:2
3.(利用函数的奇偶性求最值)如果奇函数f(x)在区间[2,5]上是减函数,且最大值为8,最小值为3,那么f(x)在[-5,-2]上是________函数,最大值是________,最小值是________.
答案:减 -3 -8
题型一 利用函数的奇偶性求值或求参数
(1)已知函数f(x)=x3+ax2+bx+c是定义在[2b-5,2b-3]上的奇函数,则f的值为( )
A. B.
C.1 D.无法确定
[解析] ∵奇函数的定义域关于原点对称,∴2b-5=-(2b-3)=-2b+3,解得b=2.∴f(x)是定义在[-1,1]上的奇函数,∴f(0)=c=0,f(-1)=-f(1),即-1+a-2=-(1+a+2),∴a=0.∴f(x)=x3+2x.∴f=+2×=+1=.
[答案] B
(2)已知f(x)=x7-ax5+bx3+cx+2,若f(-3)=-3,则f(3)=________.
[解析] 令g(x)=x7-ax5+bx3+cx,则g(x)为奇函数.∴f(-3)=g(-3)+2=-g(3)+2.又f(-3)=-3,∴g(3)=5.又f(3)=g(3)+2,∴f(3)=5+2=7.
[答案] 7
(3)(2024·山东潍坊高一期中)若定义在(-1,1)上的奇函数f(x)=,则m=________,n=________.
[解析] 由题意,得f(0)=0,故m=0.由f(x)是奇函数,知f(-x)=-f(x),即=-,所以x2-nx+1=x2+nx+1,所以n=0.
[答案] 0 0
(4)已知函数f(x)=(x+a)(x+b)(a,b∈R)为R上的偶函数,求a,b的关系式.
[解] ∵f(x)=(x+a)(x+b)=x2+(a+b)x+ab是偶函数,∴f(-x)=f(x)对于x∈R恒成立,∴(-x)2-(a+b)x+ab=x2+(a+b)x+ab,即2(a+b)x=0对于x∈R恒成立,∴a+b=0,即b=-a.
【感悟提升】 利用奇偶性求参数的常见类型及策略
(1)定义域含参数:奇、偶函数f(x)的定义域为[a,b],根据定义域关于原点对称,利用a+b=0求参数.
(2)解析式含参数:根据f(-x)=-f(x)或f(-x)=f(x)列式,比较系数即可求解.
【跟踪训练】
1.(1)设函数f(x)=若f(x)是奇函数,则g(2)的值是( )
A.3 B.5
C.-5 D.-3
答案:A
解析:∵函数f(x)=且f(x)是奇函数,∴g(2)=f(2)=-f(-2)=-(-2×2+1)=3.故选A.
(2)若f(x)=ax2+bx+b+1是定义在[a-1,2a]上的偶函数,则a+b的值为( )
A.- B.
C.- D.
答案:B
解析:∵f(x)=ax2+bx+b+1是定义在[a-1,2a]上的偶函数,∴a-1=-2a,f(-x)=ax2-bx+b+1=f(x)=ax2+bx+b+1.∴a=,b=0.∴a+b=.故选B.
(3)(2024·辽宁辽阳高一期中)已知函数f(x)=为奇函数,则m=________,n=________.
答案:-1 1
解析:由题意,知则所以当m=-1,n=1时,经检验知f(x)为奇函数,故m=-1,n=1.
题型二 利用函数的奇偶性求解析式
角度 求对称区间上的解析式
(1)若f(x)是定义在R上的奇函数,当x<0时,f(x)=x(1-x),求当x≥0时,f(x)的解析式.
[解] ∵当x<0时,f(x)=x(1-x),
设x>0,则-x<0.
∴f(-x)=-x(1+x).
又f(x)是奇函数,
∴f(-x)=-f(x),
∴f(x)=x(1+x).
当x=0时,f(0)=-f(0),即f(0)=0.
∴当x≥0时,f(x)=x(1+x).
(2)设函数f(x)是定义在R上的偶函数,当x<0时,f(x)=-x2-x,求当x>0时,f(x)的解析式.
[解] 设x>0,则-x<0,
∴f(-x)=-(-x)2-(-x)=-x2+x.
又f(x)是R上的偶函数,
∴f(x)=f(-x)=-x2+x,
∴当x>0时,f(x)=-x2+x.
【感悟提升】 利用函数奇偶性求解析式的方法
(1)求哪个区间上的解析式,x就设在哪个区间上.
(2)把x对称转化到已知区间上,代入到已知区间上的函数解析式中.
(3)利用f(x)的奇偶性将f(-x)用-f(x)或f(x)表示,从而求出f(x).
【跟踪训练】
2.已知f(x)是定义在R上的奇函数,并且当x>0时f(x)=x3+x+1,求f(x)的解析式.
解:∵当x>0时,f(x)=x3+x+1,
设x<0,∴-x>0.
∴f(-x)=(-x)3+(-x)+1=-x3-x+1.
又f(x)是R上的奇函数,
∴f(0)=0,f(-x)=-f(x).
∴-f(x)=-x3-x+1,
即f(x)=x3+x-1.
故f(x)=
角度 构造方程组求解析式
设f(x)是偶函数,g(x)是奇函数,且f(x)+g(x)=x2+2x,求函数f(x),g(x)的解析式.
[解] ∵f(x)是偶函数,g(x)是奇函数,
∴f(-x)=f(x),g(-x)=-g(x),
由f(x)+g(x)=2x+x2,①
用-x代替x,得
f(-x)+g(-x)=-2x+(-x)2,
∴f(x)-g(x)=-2x+x2,②
(①+②)÷2,得f(x)=x2;
(①-②)÷2,得g(x)=2x.
【感悟提升】 构造方程组求解析式一般是利用奇偶函数的定义构造方程组,然后通过解方程组求得函数的解析式.
【跟踪训练】
3.设f(x)是偶函数,g(x)是奇函数,且f(x)+g(x)=,求函数f(x),g(x)的解析式.
解:∵f(x)是偶函数,g(x)是奇函数,
∴f(-x)=f(x),g(-x)=-g(x),
由f(x)+g(x)=,①
用-x代替x,
得f(-x)+g(-x)=,
∴f(x)-g(x)=,②
(①+②)÷2,得f(x)=;
(①-②)÷2,得g(x)=.
题型三 函数的奇偶性与单调性的综合应用
(1)已知函数y=f(x)是定义在R上的偶函数,在[2,6]上是减函数,试比较f(-5)与f(3)的大小.
[解] 因为f(x)是偶函数,
所以f(-5)=f(5),
因为f(x)在[2,6]上是减函数,
所以f(5)<f(3),
所以f(-5)<f(3).
(2)设定义在[-2,2]上的奇函数f(x)在区间[0,2]上单调递减,若f(m)+f(m-1)>0,求实数m的取值范围.
[解] 由f(m)+f(m-1)>0,得f(m)>-f(m-1),即f(1-m)<f(m).
又f(x)在区间[0,2]上为减函数且f(x)在[-2,2]上为奇函数,
所以f(x)在[-2,2]上为减函数.
所以即
解得-1≤m<.
故实数m的取值范围为.
【感悟提升】 奇偶性与单调性综合问题的两种类型
(1)比较大小:看自变量是否在同一单调区间上.
①在同一单调区间上,直接利用函数的单调性比较大小;
②不在同一单调区间上,需利用函数的奇偶性把自变量转化到同一单调区间上,然后利用单调性比较大小.
(2)解不等式
①利用已知条件,结合函数的奇偶性,把已知不等式转化为f(x1)<f(x2)或f(x1)>f(x2)的形式;
②根据奇函数在对称区间上的单调性一致,偶函数在对称区间上单调性相反,脱掉不等式中的“f”转化为简单不等式求解.
【跟踪训练】
4.(1)已知函数f(x)在[-5,5]上是偶函数,f(x)在[0,5]上是单调函数,且f(-4)<f(-2),则下列不等式一定成立的是( )
A.f(-1)<f(3) B.f(2)<f(3)
C.f(-3)<f(5) D.f(0)>f(1)
答案:D
解析:因为函数f(x)在[-5,5]上是偶函数,所以f(-4)<f(-2)⇒f(4)<f(2).又f(x)在[0,5]上是单调函数,所以f(x)在[0,5]上单调递减,从而f(0)>f(1).
(2)设函数f(x)在R上是偶函数,在(-∞,0)上单调递减,若f(a2-2a+3)>f(a2+a+1),求实数a的取值范围.
解:由题意,知f(x)在(0,+∞)上是增函数.
又a2-2a+3=(a-1)2+2>0,a2+a+1=+>0,且f(a2-2a+3)>f(a2+a+1),
所以a2-2a+3>a2+a+1,即3a<2,a<.
综上,实数a的取值范围是.
题型四 函数的奇偶性与对称性的综合应用
(1)(多选)已知定义在R上的函数f(x),则下列结论正确的是( )
A.若f(x)是奇函数,则f(x-1)的图象关于点A(1,0)对称
B.若f(x-1)是偶函数,则函数f(x)的图象关于直线x=-1对称
C.函数f(1+x)与函数f(1-x)的图象关于直线x=1对称
D.若f(x)+f(x+2)=0,且f(4-x)=f(x),则f(x)的图象关于坐标原点对称
[解析] 对于A,因为f(x)为奇函数,所以f(x)的图象关于原点对称,而f(x-1)的图象是将f(x)的图象向右平移1个单位得到的,所以f(x-1)的图象关于点A(1,0)对称,故A正确;对于B,由f(x-1)是偶函数,得f(-x-1)=f(x-1),所以函数f(x)的图象关于直线x=-1对称,故B正确;对于C,由图象的对称性知函数y=f(x+1)的图象与函数y=f(1-x)的图象关于y轴对称,所以C不正确;对于D,因为f(x)=-f(x+2),所以f(x+2)=-f(x+4),所以f(x)=f(x+4).又f(4-x)=f(x),所以f(4+x)=f(-x),所以f(x)=f(4+x)=f(-x),从而f(x)为偶函数,可知f(x)的图象关于y轴对称,故D不正确.故选AB.
[答案] AB
(2)(2024·贵州贵阳高一期中)已知f(x)是定义域为R的奇函数,且f(x+2)为偶函数,f(2)=3,则f(4)+f(6)+f(8)=________.
[解析] 因为f(x)是定义域为R的奇函数,所以f(0)=0.因为f(x+2)为偶函数,所以f(-x+2)=f(x+2),所以f(x)的图象关于直线x=2对称,所以f(4)=f(0)=0,f(6)=f(-2)=-f(2)=-3,f(8)=f(-4)=-f(4)=0,故f(4)+f(6)+f(8)=-3.
[答案] -3
(3)求证:二次函数f(x)=-x2-2x+1的图象关于直线x=-1对称.
[证明] 任取h∈R,
∵f(-1+h)=-(-1+h)2-2(-1+h)+1=-h2+2,
f(-1-h)=-(-1-h)2-2(-1-h)+1=-h2+2,
∴f(-1+h)=f(-1-h),
∴二次函数f(x)=-x2-2x+1的图象关于直线x=-1对称.
【感悟提升】
1.函数f(x)的图象关于直线对称
若函数f(x)对定义域内任意x,都有
(1)f(a-x)=f(a+x)⇔y=f(x)的图象关于直线x=a对称;
(2)f(x)=f(a-x)⇔y=f(x)的图象关于直线x=对称;
(3)f(a+x)=f(b-x)⇔y=f(x)的图象关于直线x=对称.
2.函数f(x)的图象关于点对称
若函数f(x)对定义域内任意x,都有
(1)f(a-x)=-f(a+x)⇔y=f(x)的图象关于点(a,0)对称;
(2)f(x)=-f(a-x)⇔y=f(x)的图象关于点对称;
(3)f(a+x)=-f(b-x)⇔y=f(x)的图象关于点对称.
3.要证明函数f(x)的图象关于x=h对称,只需证明对定义域内的任意x,满足f(h-x)=f(h+x).
4.要证明函数f(x)的图象关于点(a,b)对称,只需证明对定义域内的任意x,满足f(a+x)+f(a-x)=2b.
【跟踪训练】
5.(1)已知定义在R上的函数f(x)满足f(2-x)为奇函数,函数f(x+3)的图象关于直线x=1对称,则下列式子一定成立的是( )
A.f(x-2)=f(x)
B.f(2+x)+f(x+6)=0
C.f(x-2)f(x+2)=1
D.f(-x)+f(x+1)=0
答案:B
解析:令F(x)=f(2-x),∵f(2-x)为奇函数,∴F(-x)=-F(x),即f(2+x)=-f(2-x),即f(x)的图象关于点(2,0)对称,令G(x)=f(x+3),G(x)的图象关于直线x=1对称,即G(1+x)=G(1-x),f((1+x)+3)=f((1-x)+3),f(4+x)=f(4-x),即f(x)的图象关于直线x=4对称,f(x)=f(4+(x-4))=f(4-(x-4))=f(8-x),用x+6代替表达式中的x,可得f(2-x)=f(x+6),又-f(2+x)=f(2-x),即-f(2+x)=f(x+6),∴f(2+x)+f(x+6)=0.故选B.
(2)(2024·湖南岳阳高一期中)若函数f(x+3)是偶函数,函数y=f(x)在[3,+∞)上单调递减,则( )
A.f(-1)>f(8) B.f(-2)>f(1)
C.f(5)>f(2) D.f(-1)>f(7)
答案:A
解析:由题意知函数f(x+3)是偶函数,所以f(x+3)=f(-x+3),所以y=f(x)的图象关于直线x=3对称,因为函数y=f(x)在[3,+∞)上单调递减,所以函数y=f(x)在(-∞,3)上单调递增,所以f(-1)=f(7)>f(8),故A正确,D错误;f(-2)<f(1),故B错误;f(5)=f(1)<f(2),故C错误.故选A.
(3)证明:函数f(x)=的图象关于点(-1,1)对称.
证明:函数f(x)的定义域为(-∞,-1)∪(-1,+∞).
由f(x)=,得f(-2-x)==,
则f(x)+f(-2-x)==2,
即f(x)+f(-2-x)=2×1,
由函数对称的性质知f(x)的图象关于点(-1,1)对称.
1.若函数f(x)=为奇函数,则a=( )
A. B.
C. D.1
答案:A
解析:函数f(x)的定义域为.又f(x)为奇函数,定义域应关于原点对称,∴a=.经检验,符合题意.
2.设f(x)是R上的偶函数,且在[0,+∞)上单调递增,则f(-2),f(-π),f(3)的大小关系是( )
A.f(-π)>f(3)>f(-2) B.f(-π)>f(-2)>f(3)
C.f(3)>f(-2)>f(-π) D.f(3)>f(-π)>f(-2)
答案:A
解析:∵f(x)是R上的偶函数,∴f(-2)=f(2),f(-π)=f(π),又f(x)在[0,+∞)上单调递增,且2<3<π,∴f(π)>f(3)>f(2),即f(-π)>f(3)>f(-2).
3.(多选)已知函数f(x)是定义在R上的偶函数,当x≥0时,f(x)=x-x2,则下列说法正确的是( )
A.f(x)的最大值为
B.f(x)在(-1,0)上是增函数
C.f(x)>0的解集为(-1,1)
D.f(x)+2x≥0的解集为[0,3]
答案:AD
解析:当x≥0时,f(x)=x-x2=-+,又f(x)是定义在R上的偶函数,∴f(x)的最大值为,A正确;f(x)在上是减函数,B错误;f(x)>0的解集为(-1,0)∪(0,1),C错误;当x≥0时,f(x)+2x=3x-x2≥0的解集为[0,3],当x<0时,可得f(x)=f(-x)=-x-x2,f(x)+2x=x-x2≥0无解,D正确.故选AD.
4.奇函数f(x)在区间[3,6]上是增函数,在区间[3,6]上的最大值是4,最小值是-1,则2f(-6)+f(-3)=________.
答案:-7
解析:∵f(x)在[3,6]上是增函数,∴f(3)=-1,f(6)=4.∵f(x)是奇函数,∴2f(-6)+f(-3)=-2f(6)-f(3)=-2×4+1=-7.
5.已知函数f(x)=x2+4x+3,则函数f(x)在[-3,3]上的最大值为________;若g(x)=f(x)+bx为偶函数,则b=________.
答案:24 -4
解析:∵f(x)=x2+4x+3的图象关于直线x=-2对称,∴f(x)在x=-2时取得最小值-1,在x=3时取得最大值24.∵g(x)=f(x)+bx=x2+(b+4)x+3,g(-x)=x2-(b+4)x+3,g(x)为偶函数,∴g(x)=g(-x),∴b+4=0,∴b=-4.
课后课时精练
基础题(占比60%) 中档题(占比30%) 拔高题(占比10%)
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
难度
★
★
★
★
★★
★
★★
★
对点
判断函数的奇偶性与单调性
利用函数的奇偶性与单调性求参数值
求奇函数对称区间上的单调性与最值
利用函数的奇偶性求解析式——定义法
利用函数的奇偶性、单调性及图象比较大小
奇偶函数图象的对称性
函数的奇偶性与单调性的综合应用
利用函数的奇偶性求参数值
题号
9
10
11
12
13
14
15
16
难度
★
★
★
★
★★
★★
★★
★★★
对点
利用函数的奇偶性与单调性比较大小
利用函数的奇偶性与单调性解不等式
利用函数的奇偶性求值、求解析式
利用函数的奇偶性与单调性求参数值、解不等式
判断函数的奇偶性与单调性、解不等式
利用函数的奇偶性、单调性与对称性比较大小
利用函数的奇偶性求解析式及函数值
抽象函数奇偶性与单调性的证明及应用
一、单选题
1.下列函数在其定义域内既是奇函数又是增函数的是( )
A.y=x+1 B.y=-x2
C.y=- D.y=3x
答案:D
解析:对于A,由函数y=x+1的图象知该函数不是奇函数;对于B,函数y=-x2是偶函数;对于C,函数y=-在其定义域内没有单调性;对于D,函数y=3x是奇函数,且在其定义域内是增函数,符合题意.故选D.
2.已知函数f(x)=(m-2)x2+(m2-4)x+m是偶函数,g(x)=-x2-mx在(-∞,0)上单调递增,则实数m=( )
A.-2 B.±2
C.0 D.2
答案:A
解析:由函数f(x)=(m-2)x2+(m2-4)x+m是偶函数,得m2-4=0,解得m=±2.又当m=2时,g(x)=-x2-2x,该函数在(-∞,0)上不单调递增,故m≠2.当m=-2时,g(x)=-x2+2x,该函数在(-∞,0)上单调递增.故选A.
3.如果奇函数f(x)在区间[-7,-3]上是减函数且最大值为5,那么函数f(x)在区间[3,7]上是( )
A.增函数且最小值为-5 B.增函数且最大值为-5
C.减函数且最小值为-5 D.减函数且最大值为-5
答案:C
解析:∵f(x)为奇函数,∴f(x)在[3,7]上的单调性与在[-7,-3]上一致,且f(7)为最小值.又已知f(-7)=5,∴f(7)=-f(-7)=-5.故选C.
4.设函数f(x)是R上的奇函数,且当x∈(0,+∞)时,f(x)=x(1+),那么当x∈(-∞,0]时,f(x)=( )
A.-x(1+) B.x(1+)
C.-x(1-) D.x(1-)
答案:D
解析:当x∈(-∞,0)时,-x∈(0,+∞),∴f(-x)=-x·(1+)=-x(1-).∵f(x)为奇函数,∴f(x)=-f(-x)=x(1-),又f(0)=0,∴当x∈(-∞,0]时,f(x)=x(1-).故选D.
5.定义在R上的奇函数f(x)为增函数,偶函数g(x)在区间[0,+∞)上的图象与f(x)的图象重合,设a>b>0,给出下列不等式,其中成立的是( )
A.f(b)-f(-a)>g(-b)+g(a)
B.f(b)-f(-a)<g(a)-g(-b)
C.f(a)-f(-b)>g(b)-g(-a)
D.f(a)-f(-b)<g(-a)+g(b)
答案:C
解析:由已知得g(x)在区间[0,+∞)上为增函数,根据偶函数的定义知g(x)在区间(-∞,0]上为减函数.因为a>b>0,所以f(b)>f(-a),g(a)>g(b)=g(-b),所以f(b)+g(a)>f(-a)+g(-b),即f(b)-f(-a)>g(-b)-g(a).因为a>0>-b,所以f(a)>f(-b),又g(b)=g(-b)<g(-a),所以f(a)+g(-a)>f(-b)+g(b),即f(a)-f(-b)>g(b)-g(-a).故选C.
二、多选题
6.已知函数f(x)的定义域为R,则下列命题中是真命题的是( )
A.若函数f(x-1)的图象关于直线x=1对称,则f(x)为偶函数
B.若f(x+2)=-f(x-2),则函数f(x)的图象关于点(2,0)对称
C.函数y=f(2+x)与函数y=f(2-x)的图象关于直线x=2对称
D.函数y=f(x-2)与函数y=f(2-x)的图象关于直线x=2对称
答案:AD
解析:对于A,设g(x)=f(x-1),若函数f(x-1)的图象关于直线x=1对称,则有g(x+1)=g(-x+1),即f(x)=f(-x),故A是真命题;对于B,若函数f(x)的图象关于点(2,0)对称,应有f(x+2)=-f(2-x),故B是假命题;对于C,在第一个函数中,用-x代替x,y不变,即可得第二个函数,所以这两个函数的图象关于y轴对称,故C是假命题;对于D,函数y=f(x-2)与函数y=f(2-x)的图象关于直线x=2对称,故D是真命题.故选AD.
7.已知定义在R上的函数f(x)的图象是连续不断的,且满足以下条件:①∀x∈R,f(-x)=f(x);②∀x1,x2∈[0,+∞),当x1≠x2时,>0;③f(-1)=0.则下列结论成立的是( )
A.f(3)>f(4)
B.若f(m-1)<f(2),则m∈(-∞,3)
C.若>0,则x∈(-1,0)∪(1,+∞)
D.∀x∈R,∃m∈R,使得f(x)≥m
答案:CD
解析:根据题中条件①知,函数f(x)为R上的偶函数.根据题中条件②知,函数f(x)在[0,+∞)上单调递增.对于A,根据函数的单调性,得f(3)<f(4),故A错误;对于B,∵f(x)是R上的偶函数,且在[0,+∞)上单调递增,∴若f(m-1)<f(2),则|m-1|<2,解得-1<m<3,故B错误;对于C,若>0,∵f(-1)=f(1)=0,∴或解得x>1或-1<x<0,即当>0时,x∈(-1,0)∪(1,+∞),故C正确;对于D,根据偶函数的单调性可得,函数f(x)在(-∞,0)上单调递减,∴f(x)在R上有最小值,故D正确.故选CD.
三、填空题
8.(2024·吉林长春高一期中)已知函数f(x)为偶函数,当x>0时,f(x)=2x2+,且f(-1)=4,则m=________.
答案:2
解析:因为函数f(x)为偶函数,所以f(-1)=f(1)=2+m=4,所以m=2.
9.函数f(x)是定义在R上的奇函数,且它是减函数,若实数a,b满足f(a)+f(b)>0,则a+b________0.(填“>”“<”或“=”)
答案:<
解析:∵f(a)+f(b)>0,∴f(a)>-f(b),∴f(a)>f(-b),又f(x)为减函数,∴a<-b,∴a+b<0.
10.已知偶函数f(x)在区间[0,+∞)上单调递增,则满足f(2x-1)<f的x的取值范围是________.
答案:
解析:∵f(x)是偶函数,∴f(x)=f(|x|),∴不等式f(2x-1)<f等价于f(|2x-1|)<f,又f(x)在区间[0,+∞)上单调递增,∴|2x-1|<,解得<x<.故满足f(2x-1)<f的x的取值范围是.
四、解答题
11.已知函数f(x)是定义在R上的偶函数,当x≥0时,f(x)=x2-4x.
(1)求f(-1)的值;
(2)当x<0时,求f(x)的解析式.
解:(1)因为f(x)是定义在R上的偶函数,
所以f(-1)=f(1)=1-4×1=-3.
(2)若x<0,则-x>0,
因为f(-x)=f(x),
所以f(x)=f(-x)=(-x)2-4(-x)=x2+4x.
12.设定义在[-2,2]上的奇函数f(x)=x5+x3+b.
(1)求b的值;
(2)若函数f(x)在[0,2]上单调递增,且f(m)+f(2m-1)>0,求实数m的取值范围.
解:(1)因为函数f(x)是定义在[-2,2]上的奇函数,
所以f(0)=0,解得b=0.
(2)因为函数f(x)在[0,2]上单调递增,
又因为f(x)是奇函数,所以f(x)在[-2,2]上单调递增,
因为f(m)+f(2m-1)>0,
所以f(2m-1)>-f(m)=f(-m).
所以
解得<m≤.
故实数m的取值范围为.
13.(2024·辽宁鞍山高一期中)已知函数f(x)=x(|x|+1),则不等式f(x2)+f(x-2)>0的解集为( )
A.(-2,1)
B.(-1,2)
C.(-∞,-1)∪(2,+∞)
D.(-∞,-2)∪(1,+∞)
答案:D
解析:∵f(x)=x(|x|+1),∴f(-x)=-x(|-x|+1)=-x(|x|+1)=-f(x),∴f(x)为奇函数.由当x≥0时,f(x)=x2+x,可知f(x)在[0,+∞)上单调递增,∴f(x)在(-∞,0]上也单调递增,即f(x)为R上的增函数.由f(x2)+f(x-2)>0,得f(x2)>-f(x-2),∴f(x2)>f(2-x),∴x2>2-x,解得x<-2或x>1.故选D.
14.(2024·山东青岛高一期中)已知函数f(x-2)是偶函数,当x1<x2<-2时,>0恒成立,设a=f,b=f(-1),c=f(2),则a,b,c的大小关系为( )
A.b<a<c B.c<b<a
C.b<c<a D.a<b<c
答案:B
解析:因为当x1<x2<-2时,>0恒成立,所以函数f(x)在(-∞,-2)上单调递增,由于函数f(x-2)是偶函数,所以f(x-2)=f(-x-2),所以函数f(x)的图象关于直线x=-2对称,所以b=f(-1)=f(-3),c=f(2)=f(-6),因为-6<-3<-<-2,函数f(x)在(-∞,-2)上单调递增,所以c=f(-6)<b=f(-3)<a=f.故选B.
15.(2024·安徽名校联盟高一期末)已知函数f(x)的定义域为R,f(x+1)是奇函数,f(x+2)是偶函数,当x∈[0,1]时,f(x)=2x2+bx+c.若f(3)-f(2)=6.
(1)求当x∈[0,1]时,f(x)的解析式;
(2)求f的值.
解:(1)因为f(x+1)是奇函数,
所以f(-x+1)=-f(x+1).①
因为f(x+2)是偶函数,
所以f(x+2)=f(-x+2).②
令x=1,由①,得f(0)=-f(2)=c,
由②,得f(3)=f(1)=2+b+c,
因为f(3)-f(2)=6,所以2+b+c+c=6,即b+2c=4,
令x=0,由①,得f(1)=-f(1),
所以f(1)=0,即2+b+c=0,所以b+c=-2.
联立解得
所以当x∈[0,1]时,f(x)=2x2-8x+6.
(2)因为f(x+1)是奇函数,
所以f(x+1)=-f(-x+1),
所以f=f=-f=-f.
又f=2×-4+6=,
所以f=-.
16.已知f(x)是定义在R上的函数,对x,y∈R都有f(x+y)=f(x)+f(y),且当x>0时,f(x)<0,f(-1)=2.
(1)求证:f(x)为奇函数;
(2)求证:f(x)是R上的减函数;
(3)求f(x)在[-2,4]上的最值.
解:(1)证明:由f(x)的定义域为R,
令x=y=0,则f(0)=f(0)+f(0),
所以f(0)=0.
令y=-x,则f(x-x)=f(x)+f(-x),
即0=f(x)+f(-x),
所以f(-x)=-f(x),即f(x)为奇函数.
(2)证明:任取x1,x2∈R,且x1<x2,
则f(x1)-f(x2)=-[f(x2)-f(x1)]=-[f(x2)+f(-x1)]=-f(x2-x1).
因为x2-x1>0,所以f(x2-x1)<0.
所以f(x1)-f(x2)>0,即f(x1)>f(x2).
所以f(x)是R上的减函数.
(3)因为f(-1)=2,所以f(-2)=f(-1)+f(-1)=4.因为f(x)为奇函数,
所以f(2)=-f(-2)=-4,
所以f(4)=f(2)+f(2)=-8.
因为f(x)在[-2,4]上为减函数,
所以f(x)max=f(-2)=4,f(x)min=f(4)=-8.
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