内容正文:
一、单项选择题
1.下列函数中,既是偶函数,又在(0,+∞)上单调递增的是( )
A.y=|x| B.y=|x|-x2
C.y=|x|-1 D.y=x-
解析 对于A,易知y=|x|是偶函数,且在(0,+∞)上单调递减,故A错误;
对于B,易知y=|x|-x2是偶函数,当x>0时,y=x-x2=-2+,其在上单调递增,在上单调递减,故B错误;
对于C,易知y=|x|-1是偶函数,当x>0时,y=x-1,其在(0,+∞)上单调递增,故C正确;
对于D,易知y=x-是奇函数,故D错误.故选C.
答案 C
2.已知函数f(x)=为偶函数,则2a+b=( )
A. B.3
C.- D.-
解析 因为f(x)=为偶函数,所以f(-1)=f(1),f(-2)=f(2),所以-a+b=2,-8a+b=9,解得a=-1,b=1,此时f(x)=为偶函数,满足题意,则2a+b=+1=,故选A.
答案 A
3.(2024·湖南长沙模拟)已知函数f(x)的定义域为R,且f(x+1)的图象关于点(-1,0)中心对称,当x>0时,f(x)=,则f(-2)=( )
A.1 B.3
C.-1 D.-3
解析 将f(x+1)的图象向右平移1个单位长度后,得到函数f(x)的图象,因为f(x+1)的图象关于点(-1,0)中心对称,所以f(x)的图象关于原点中心对称,所以f(x)在R上是奇函数,所以f(-2)=-f(2)=-=-1.故选C.
答案 C
4.(2024·陕西商洛模拟)函数y=xcos x-sin x的部分图象大致为( )
解析 当x=0时,y=0,故排除选项C;
当x=π时,y=-π<0,故排除选项B;
令f(x)=xcos x-sin x,则f(-x)=-xcos x+sin x=-f(x)在上恒成立,
∴函数y=xcos x-sin x在区间上是奇函数,其函数图象关于原点对称,故排除选项D,A选项正确.故选A.
答案 A
5.已知定义域为R的函数f(x)满足f(-x)=-f(x),f(1-x)=f(1+x),当x∈(0,1]时,f(x)=2log2x-1,则f(2 025)的值为( )
A.-2 B.-1
C.1 D.2
解析 因为f(-x)=-f(x),f(1-x)=f(1+x),所以f(2+x)=f(1+1+x)=f[1-(1+x)]=f(-x)=-f(x),所以f(4+x)=f(2+2+x)=-f(2+x)=f(x),所以函数f(x)是周期为4的周期函数,所以f(2 025)=f(4×506+1)=f(1)=2log21-1=-1.故选B.
答案 B
6.已知偶函数f(x)在区间(-∞,0]上单调递减,且f(1)=0,则不等式f(x-2)<0的解集为( )
A.(1,3)
B.(-∞,1)∪(3,+∞)
C.(-3,-1)
D.(-∞,-3)∪(-1,+∞)
解析 解法一 由题意知,偶函数f(x)在区间(-∞,0]上单调递减,所以f(x)在区间(0,+∞)上单调递增,又f(x-2)<0,f(1)=0,所以由偶函数的性质,可得f(|x-2|)<f(1),所以|x-2|<1,解得1<x<3,所以不等式f(x-2)<0的解集为(1,3),故选A.
解法二 因为f(x)是偶函数,f(x)在区间(-∞,0]上单调递减,所以f(x)在区间(0,+∞)上单调递增,又f(1)=0,所以f(-1)=0,作出f(x)的大致图象如图所示,由图象可知f(x-2)<0,即-1<x-2<1,解得1<x<3,所以不等式f(x-2)<0的解集为(1,3),故选A.
答案 A
7.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=( )
A.116 B.115
C.114 D.113
解析 因为f(x+2)为偶函数,所以f(x+2)=f(-x+2),所以y=f(x)的图象关于直线x=2对称,又f(x+1)+f(x-1)=2,所以f(x+2)+f(x)=2,所以f(-x+2)+f(x)=2,所以y=f(x)的图象关于点(1,1)中心对称,所以f(x)的周期为4×|2-1|=4.因为f(0)=2,f(x+2)+f(x)=2,所以令x=0得f(2)=0,令x=1得f(1)+f(3)=2,令x=2得f(2)+f(4)=2,又115=28×4+3,所以=28×[f(1)+f(2)+f(3)+f(4)]+f(1)+f(2)+f(3)=28×4+2=114,故选C.
答案 C
8.(2024·浙江金丽衢十二校第二次联考)已知函数f(x)=若f(x1)=f(x2)(x1<x2),则x2-x1的取值范围为( )
A.[e,+∞) B.[4-2ln 2,+∞)
C.[4-2ln 2,e] D.[e-1,+∞)
解析 由题意可知x1+1=ln x2,即x1=2ln x2-2,所以x2-x1=x2-2ln x2+2.
由图象可得x2∈,设h(x)=x-2ln x+2,x∈.
则h′(x)=1-=,x∈.
令h′(x)==0,则x=2,
当x∈时,h′(x)>0,当x∈时,h′(x)<0,所以h(x)=x-2ln x+2在(0,2)上单调递减,在(2,e]上单调递增.
所以h(x)在x=2时取得最小值h(2)=4-2ln 2,可得x2-x1∈[4-2ln 2,+∞).故选B.
答案 B
二、多项选择题
9.德国著名数学家狄利克雷在数学领域成就显著,函数f(x)=称为狄利克雷函数,则关于f(x),下列说法正确的是( )
A.f(x)的值域为[0,1]
B.f(x)的定义域为R
C.∀x∈R,f(f(x))=1
D.任意一个非零有理数T,f(x+T)=f(x)对任意x∈R恒成立
解析 函数f(x)=所以f(x)的值域为{0,1},故A不正确;f(x)的定义域为R,故B正确;∀x∈R,f(x)∈{0,1},所以f(f(x))=1,故C正确;对于任意一个非零有理数T,若x是有理数,则x+T是有理数,若x是无理数,则x+T是无理数,所以任取一个不为零的有理数T,都有f(x+T)=f(x)对任意x∈R恒成立,故D正确.故选BCD.
答案 BCD
10.我们知道,函数y=f(x)的图象关于坐标原点成中心对称图形的充要条件是函数y=f(x)为奇函数.有同学发现可以将其推广为:函数y=f(x)的图象关于点P(a,b)成中心对称图形的充要条件是函数y=f-b为奇函数.已知函数f(x)=,则下列结论正确的有( )
A.函数f(x)的值域为(0,2]
B.函数f(x)的图象关于点(1,1)成中心对称图形
C.函数f(x)的导函数f′(x)的图象关于直线x=1对称
D.若函数g(x)满足y=g(x+1)-1为奇函数,且其图象与函数f(x)的图象有2 024个交点,记为Ai(xi,yi)(i=1,2,…,2 024),则(xi+yi)=4 048
解析 对于A,显然f(x)的定义域为R,2x>0,则0<<2,即函数f(x)的值域为(0,2),A错误;对于B,令h(x)=f(x+1)-1=-1=-1=,h(-x)===-h(x),即函数y=f(x+1)-1是奇函数,因此函数f(x)的图象关于点(1,1)成中心对称图形,B正确;对于C,由选项B知,f(-x+1)-1=-[f(x+1)-1],即f(1-x)+f(1+x)=2,两边求导得-f′(1-x)+f′(1+x)=0,即f′(1-x)=f′(1+x),因此函数f(x)的导函数f′(x)的图象关于直线x=1对称,C正确;对于D,由函数g(x)满足y=g(x+1)-1为奇函数,得函数g(x)的图象关于点(1,1)成中心对称,由选项B知,函数g(x)的图象与函数f(x)的图象有2 024个交点关于点(1,1)对称,因此(xi+yi)=i+i=1 012×2+1 012×2=4 048,D正确.故选BCD.
答案 BCD
11.(2024·山东日照三模)设函数f(x)的定义域为R,满足f(x+2)=2f(x),且当x∈(0,2]时,f(x)=x(2-x),则( )
A.f(9)=2f(7)
B.若对任意x∈(-∞,m],都有f(x)≤6,则m的取值范围是
C.若方程f(x)=m(x-5)恰有三个实数根,则m的取值范围是
D.函数f(x)在区间(2n-2,2n](n∈N*)上的最大值为an,若存在n∈N*,使得λan<2n-7成立,则λ∈
解析 函数f(x)的定义域为R,满足f(x+2)=2f(x),即f(x)=2f(x-2),且当x∈(0,2]时,f(x)=x(2-x),所以当x∈(2,4]时,x-2∈(0,2],即f(x)=2(x-2)(4-x)=-2x2+12x-16;当x∈(4,6]时,x-2∈(2,4],即f(x)=-4x2+40x-96;…;当x∈(2n-2,2n](n∈Z)时,f(x)=-2n-1x2+2n(2n-1)x-2n-1·2n·(2n-2)=-2n-1x2+2n(2n-1)x-2nn(2n-2).作出函数f(x)的图象,如图所示.对于A,由f(x+2)=2f(x),令x=7,得f(9)=2f(7),故A正确;对于B,对任意x∈(-∞,6],都有f(x)≤4,当x∈(6,8]时,f(x)≤8,令f(x)=-8x2+112x-384=6,解得x1=<7,x2=>7,又f(7)=8,所以若对任意x∈(-∞,m],都有f(x)≤6,则m的取值范围是,故B正确;对于C,易知当m=-1时,y=f(x)的图象与直线y=m(x-5)有3个交点,故C错误;对于D,f(x)=-2n-1x2+2n(2n-1)x-2nn(2n-2),当x∈(2n-2,2n](n∈N*)时,f(x)的最大值an=2n-1×=2n-1,若存在n∈N*,使得λan<2n-7成立,则λ<max,令bn=,则bn+1-bn=,所以b1<b2<b3<b4<b5>b6>b7>…,又b5=,所以λ∈,故D正确.故选ABD.
答案 ABD
三、填空题
12.写出一个同时具有下列性质①②的函数f(x)=________.
①f(x)=f(2-x);②当x∈(1,+∞)时,f(x)单调递减.
解析 由f(x)=f(2-x)知函数f(x)图象的对称轴为直线x=1,又当x∈(1,+∞)时,f(x)单调递减,故可考虑二次函数,二次函数的图象应开口向下,如f(x)=-(x-1)2;也可考虑绝对值函数,如y=-|x-1|等等.
答案 -(x-1)2(答案不唯一,-|x-1|也可)
13.(2024·湖北襄阳五中阶段考)已知函数f(x)=(x-1)3+1,且f(2a)+f(b)=2(a>-1,b>0),则+的最小值是________.
解析 ∵y=x3在R上单调递增且为奇函数,∴y=x3的图象有且仅有一个对称中心(0,0),∴f(x)=(x-1)3+1在R上单调递增,其图象有且仅有一个对称中心(1,1),又f(2a)+f(b)=2(a>-1,b>0),∴2a+b=2,则2(a+1)+b=4,∴+=[2(a+1)+b]=≥4+2
=2,当且仅当=,即a=0,b=2时,等号成立,∴+的最小值是2.
答案 2
14.(2024·江西名校联盟)定义在R上的函数f(x)满足f(x+1)是偶函数,且f(x+2)=f(x+1)-f(x),若f(1)=,则f(2 025)=________.
解析 因为f(x+1)为偶函数,所以f(-x+1)=f(x+1) (*),因为f(x+2)=f(x+1)-f(x) ①,所以f(x+3)=f(x+2)-f(x+1) ②,①+②得f(x+3)=-f(x),则f(x+6)=-f(x+3)=f(x),故函数f(x)是周期为6的周期函数.在(*)中,令x=1,则f(0)=f(2),在①中,令x=0,则f(2)=f(1)-f(0),所以2f(2)=f(1),又f(1)=,所以f(2)=,f(3)=f(2)-f(1)=-=-,所以f(2 025)=f(6×337+3)=f(3)=-.
答案 -
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