板块1 微专题(1) 函数的图象与性质(Word教师用书)-【创新方案】2025年高考数学二轮复习专题辅导与测试
2025-02-03
|
22页
|
135人阅读
|
0人下载
教辅
内容正文:
第一板块 函数与导数
微专题(一) 函数的图象与性质
精练小题·激活知能
1.(人A必修一P86T11改编)已知函数f(x)是定义域为R的奇函数,当x≤0时,f(x)=x2+x,则x>0时,f(x)的解析式为 ( )
A.f(x)=-x2+x B.f(x)=-x2-x
C.f(x)=x2-x D.f(x)=x2+x
解析:选A 因为f(x)是定义域为R的奇函数,当x>0时,-x<0,所以f(x)=-f(-x)=-=-x2+x.
2.(2024·南昌模拟)已知奇函数f(x)在R上单调递增,且f(2)=1,则不等式f(x)+1<0的解集为 ( )
A.(-1,1) B.(-2,2)
C.(-2,+∞) D.(-∞,-2)
解析:选D 由f(x)+1<0,得f(x)<-1.因为f(x)是奇函数,且f(2)=1,所以f(x)<f(-2).因为f(x)在R上单调递增,所以x<-2,故不等式f(x)+1<0的解集为(-∞,-2).
3.(2024·新课标Ⅰ卷)已知函数f(x)=在R上单调递增,则a的取值范围是 ( )
A.(-∞,0] B.[-1,0]
C.[-1,1] D.[0,+∞)
解析:选B 若函数f(x)在R上单调递增,则需满足解得-1≤a≤0,即a的取值范围是[-1,0].故选B.
4.(2024·北京海淀模拟)已知奇函数y=f(x)的图象关于直线x=2对称,且f(m)=3,则f(m-4)的值为 ( )
A.3 B.0
C.-3 D.
解析:选C 由函数y=f(x)的图象关于直线x=2对称,可得f(m)=f(4-m),再结合y=f(x)为奇函数,可得f(m)=f(4-m)=-f(m-4)=3,求得f(m-4)=-3,故选C.
5.设定义在R上的函数f(x)满足f(x)·f(x+2)=13,若f(1)=2,则f(99)= ( )
A.1 B.2
C.0 D.
解析:选D 依题意f(x)·f(x+2)=13,f(x+2)=,f(x+4)=f(x+2+2)===f(x),所以f(x)是周期为4的周期函数,所以f(99)=f(25×4-1)=f(-1)===.故选D.
|调动储备|
⇦若f(x)为奇函数⇔f(-x)=-f(x),f(x)为偶函数⇔f(-x)=f(x).
⇦奇函数关于原点对称的区间上具有相同的单调性;
偶函数关于原点对称的区间上具有相反的单调性.
⇦注意分界点处的值满足相应的大小关系.
⇦若函数f(x)满足f(a-x)=f(a+x)⇔f(-x)=f(2a+x)⇔f(x)=f(2a-x),则f(x)的图象关于直线x=a对称.
⇦对f(x)定义域内任一自变量x,
(1)若f(x+a)=-f(x),则T=2a(a>0).
(2)若f(x+a)=,则T=2a(a>0).
(3)若f(x+a)=-,则T=2a(a>0).
聚焦重难·发掘潜力
考法一 函数的图象及应用
[例1] (1)(2024·全国甲卷)函数f(x)=-x2+(ex-e-x)sin x在区间[-2.8,2.8]的大致图象为 ( )
解析:选B f(-x)=-x2+(e-x-ex)sin(-x)=-x2+(ex-e-x)sin x=f(x),又函数定义域为[-2.8,2.8],故该函数为偶函数,可排除A、C,又f(1)=-1+sin 1>-1+sin =-1->->0,故可排除D.故选B.
(2)(2024·北京昌平二模)已知函数f(x)=若对任意的x都有|f(x)|≥ax恒成立,则实数a的取值范围是 ( )
A.(-∞,0] B.[-4,0]
C.[-3,0] D.(-∞,2]
解析:选B 因为f(x)=令g(x)=|f(x)|,作出g(x)图象,如图所示,令h(x)=ax,由图知,要使对任意的x都有|f(x)|≥ax恒成立,则必有a≤0,
当x≤0时,令y1=x2-4x,由消y得到x2-(4+a)x=0,由Δ=0,得到(4+a)2=0,即a=-4,由图可知-4≤a≤0.
[思维建模]
(1)函数图象的辨识可从以下四个方面入手
①从函数的定义域,判断图象的左右位置;从函数的值域,判断图象的上下位置.
②从函数的单调性判断图象的变化趋势.
③从函数的奇偶性,判断图象的对称性.
④从函数的特征点,排除不符合要求的图象.
(2)函数图象的应用主要体现为数形结合思想,借助于函数图象的特点和变化规律,求解有关不等式恒成立、最值、交点、方程的根等问题.
[变式训练]
1.(2024·濮阳模拟)已知图1对应的函数为y=f(x),则图2对应的函数是 ( )
A.y=f(-|x|) B.y=f(-x)
C.y=f(|x|) D.y=-f(-x)
解析:选A 根据函数图象知,当x≤0时,所求函数图象与已知函数图象相同,当x>0时,所求函数图象与x<0时图象关于y轴对称,即所求函数为偶函数且x≤0时与y=f(x)相同,故B、D不符合要求,当x≤0时,y=f(-|x|)=f(x),y=f(|x|)=f(-x),故A正确,C错误.故选A.
2.(2024·天津二模)已知函数y=f(x)的部分图象如图所示,则f(x)的解析式可能为 ( )
A.f(x)=
B.f(x)=
C.f(x)=
D.f(x)=
解析:选D f(x)=在x=0处无意义,故A错误;f(x)=的定义域为R,故B错误;f(x)=的定义域为{x|x≠±1},且f(-x)===f(x),则f(x)为偶函数,故C错误;f(x)=满足题图中要求,故D正确.故选D.
3.(2024·柳州模拟)记实数x1,x2,…,xn的最小数为min{x1,x2,…,xn},若f(x)=min{x+1,x2-2x+1,-x+8},则函数f(x)的最大值为 .
解析:如图所示,在同一个坐标系中,
分别作出函数y1=x+1,y2=x2-2x+1,y3=-x+8的图象,
而f(x)=min{x+1,x2-2x+1,-x+8}的图象即是图中勾勒出的实线部分,要求的函数f(x)的最大值即图中最高点A的纵坐标.
由联立解得
故所求函数f(x)的最大值为.
答案:
考法二 函数的性质及应用
题点1 函数的单调性与奇偶性
[例2] (1)定义在R上的偶函数f(x)在[0,+∞)上单调递增,则f,f,f(e-2)的大小关系为 ( )
A.f>f>f(e-2)
B.f>f(e-2)>f
C.f>f>f(e-2)
D.f>f(e-2)>f
解析:选A 因为f(x)是定义在R上的偶函数,所以f=f=f.
因为<=,所以0<e-2<<ln,
因为f(x)在[0,+∞)上单调递增,所以f>f>f(e-2).
(2)(2024·西安三模)已知函数f(x)=+ln(-x),若f(a-1)+f(2a2)>2,则a的取值范围为 .
解析:由条件知x∈R,令g(x)=f(x)-1=+ln(-x)-1,则g(-x)=+ln(+x)-1=+ln(+x).易知g(x)+g(-x)=0,即g(x)为奇函数.又f(x)=+ln,易知y=,y=在x>0时单调递减,由复合函数的单调性及奇函数的性质得g(x)=f(x)-1在R上单调递减.
因为f(a-1)+f(2a2)>2⇔g(a-1)+g(2a2)>0⇔g(a-1)>g(-2a2),所以a-1<-2a2⇒a∈.
答案:
题点2 函数的奇偶性、周期性与对称性
[例3] (2024·朔州模拟)[多选]已知函数f(x)是定义在R上的奇函数,f(x+2)=-f(x),则下列说法正确的是 ( )
A.f(x)的最小正周期为4
B.f(x)的图象关于直线x=1对称
C.f(x)的图象关于点(2,0)对称
D.f(x)在(-5,5)内至少有5个零点
解析:选BCD 因为f(x)是定义在R上的奇函数,且f(x+2)=-f(x),所以f(x+4)=-f(x+2)=f(x),即f(x+4)=f(x),所以f(x)的周期为4,但f(x)的最小正周期不一定为4,如f(x)=sin,满足f(x)为奇函数,且f(x+2)=sin=sin=-sin=-f(x),而f(x)=sin的最小正周期为,故A错误;因为f(x)为奇函数,且f(x+2)=-f(x),所以f(x+2)=f(-x),即f(x)的图象关于直线x=1对称,故B正确;由f(x+4)=f(x),及f(x)为奇函数可知f(x+4)+f(-x)=0,即f(x)的图象关于点(2,0)对称,故C正确;因为f(x)是定义在R上的奇函数,所以f(0)=0.又f(x+2)=-f(x),f(x+4)=f(x),所以f(2)=-f(0)=0,f(4)=f(0)=0,故f(-2)=-f(2)=0,f(-4)=-f(4)=0,所以在(-5,5)内f(x)至少有-4,-2,0,2,4这5个零点,故D正确.故选BCD.
[思维建模]
(1)利用函数的奇偶性与单调性求解抽象函数不等式,要设法将“隐性”不等式转化为“显性”不等式来求解,方法如下:①把不等式转化为f(g(x))>f(h(x));②判断函数f(x)的单调性,再根据函数的单调性把不等式的函数符号“f”脱掉,得到具体的不等式(组),但要注意函数奇偶性的区别;③若f(x)为奇函数,且在x=0处有意义,则f(0)=0,其图象关于原点对称;若f(x)为偶函数,则f(|x|)=f(x),其图象关于y轴对称.
(2)利用函数的奇偶性和周期性可以转化函数的解析式、图象和性质,把不在已知条件区间上的自变量转化到已知条件区间上求解,可以缩小研究问题的区间长度.
[变式训练]
4.设函数f(x)=(a-1)x|x-b+1|为奇函数且在R上为减函数,则关于a,b的值表述正确的是 ( )
A.a>1,b=1 B.a>1,b<1
C.a<1,b=1 D.a<1,b>1
解析:选C 因为函数f(x)=(a-1)x|x-b+1|为R上的奇函数,且单调递减,所以a-1≠0且f(-1)=-f(1),即-(a-1)|-b|=-(a-1)|2-b|,所以|-b|=|2-b|,解得b=1,经检验符合题意,故f(x)=(a-1)x|x|=因为函数f(x)=(a-1)x|x|在R上为减函数,所以a-1<0,所以a<1.
5.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.
C.(-∞,-1)∪
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∈.
6.已知函数f(x)的定义域为R,且f(x+2)-2为奇函数,f(3x+1)为偶函数,f(1)=0,则f(k)= .
解析:由题意得f(x+2)-2为奇函数,所以f(x+2)-2+f(-x+2)-2=0,即f(x+2)+f(-x+2)=4,所以函数f(x)关于点(2,2)中心对称.由f(3x+1)为偶函数,可得f(x+1)为偶函数,则f(x+1)=f(-x+1),所以函数f(x)关于直线x=1对称,所以f(x+2)=4-f(-x+2)=4-f(x),f(x+4)=4-f(x+2),从而得f(x+4)=f(x),所以函数f(x)是以4为周期的周期函数.因为f(1)=0,所以f(1)+f(3)=4,则f(3)=4.因为f(x)关于直线x=1对称,所以f(3)=f(-1)=4.又因为f(x)关于点(2,2)对称,所以f(2)=2.又因为f(4)=f(-2)=f(0),f(-2)=f(-2+4)=f(2)=2,即f(4)=2,所以f(1)+f(2)+f(3)+f(4)=8,所以f(k)=×[f(1)+f(2)+f(3)+f(4)]=4 048.
答案:4 048
微点培优·技高一筹
赋值法与构造法解决抽象函数问题
抽象函数是指没有给出具体的函数解析式,只给出它的一些特征、性质或一些特殊关系式的函数.抽象函数问题近几年频频出现在高考试题中,已成为高考中的重点题型,如在2021年、2022年、2023年、2024年的高考中都有考查,因而要引起高度重视.赋值法与构造函数法是解决此类问题的两种有效方法.
1.赋值法
根据条件式,令变量分别取0,1,-1,2等特殊数值代入,求出某些函数值,当条件中有f(x0)的函数值时,也常将x0代入;另外也可以将-x,x1,x2代入,根据定义判断函数的奇偶性和单调性.
2.构造具体函数
抽象问题具体化是我们处理抽象问题的常用策略,实现这一目标有两个角度:
抽象问题
图象化
根据题设条件画出函数图象,然后根据图象寻找解题的思路和方法
抽象问题
模型化
根据题设条件,构造满足题意的特殊函数模型,以达到帮助寻找解题思路的目的,特别是一些选择题,有时候可以达到“秒杀”的效果
3.常见的抽象函数模型
基本初等函数模型
抽象函数性质
幂函数f(x)=xn
f(xy)=f(x)f(y)或f=
指数函数f(x)=ax(a>0且a≠1)
f(x+y)=f(x)f(y)或f(x-y)=
对数函数f(x)=logax(a>0且a≠1)
f(xy)=f(x)+f(y)或f=f(x)-f(y)或f(xm)=mf(x)
余弦函数f(x)=Acos ωx(Aω≠0)
f(x)+f(y)=f·f或f(x+y)+f(x-y)=f(x)f(y)
[应用体验]
1.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:选A 法一:赋值加性质 因为f(x+y)+f(x-y)=f(x)f(y),令x=1,y=0可得,2f(1)=f(1)f(0),所以f(0)=2,令x=0可得,f(y)+f(-y)=2f(y),即f(y)=f(-y),所以函数f(x)为偶函数,令y=1得, f(x+1)+f(x-1)=f(x)f(1)=f(x),即有f(x+2)+f(x)=f(x+1),从而可知f(x+2)=-f(x-1),f(x-1)=-f(x-4),故f(x+2)=f(x-4),即f(x)=f(x+6),所以函数f(x)的一个周期为6.因为f(2)=f(1)-f(0)=1-2=-1,f(3)=f(2)-f(1)=-1-1=-2,f(4)=f(-2)=f(2)=-1,f(5)=f(-1)=f(1)=1,f(6)=f(0)=2,所以一个周期内的f(1)+f(2)+…+f(6)=0.由于22除以6余4,所以f(k)=f(1)+f(2)+f(3)+f(4)=1-1-2-1=-3.故选A.
法二:构造特殊函数 由f(x+y)+f(x-y)=f(x)f(y),联想到余弦函数和差化积公式cos(x+y)+cos(x-y)=2cos xcos y,可设f(x)=acos ωx,则由法一中f(0)=2,f(1)=1知a=2,acos ω=1,解得cos ω=,取ω=,所以f(x)=2cos x,则f(x+y)+f(x-y)=2cos+2cos=4cos xcos y=f(x)f(y),所以f(x)=2cos x符合条件,因此f(x)的周期T==6,f(0)=2,f(1)=1,且f(2)=-1,f(3)=-2,f(4)=-1,f(5)=1,f(6)=2,所以f(1)+f(2)+f(3)+f(4)+f(5)+f(6)=0,由于22除以6余4,所以f(k)=f(1)+f(2)+f(3)+f(4)=1-1-2-1=-3.故选A.
2.(2023·新课标Ⅰ卷)[多选]已知函数f(x)的定义域为R,f(xy)=y2f(x)+x2f(y),则 ( )
A.f(0)=0
B.f(x)是偶函数
C.f(1)=0
D.x=0为f(x)的极小值点
解析:选ABC 法一 因为f(xy)=y2f(x)+x2f(y),令x=y=0,f(0)=0f(0)+0f(0)=0,故A正确.令x=y=1,f(1)=1f(1)+1f(1),则f(1)=0,故C正确.令x=y=-1,f(1)=f(-1)+f(-1)=2f(-1),则f(-1)=0,令y=-1,f(-x)=f(x)+x2f(-1)=f(x),又函数f(x)的定义域为R,所以f(x)为偶函数,故B正确.不妨令f(x)=0,显然符合题设条件,此时f(x)无极值,故D错误.
法二 A、B、C同法一.当x2y2≠0时,对f(xy)=y2f(x)+x2f(y)两边同时除以x2y2,得到=+,故可设=ln |x|(x≠0),则f(x)=当x>0时,f(x)=x2ln x,则f'(x)=2xln x+x2·=x(2ln x+1),令f'(x)<0,得0<x<.令f'(x)>0,得x>,故f(x)在上单调递减,在上单调递增,因为f(x)为偶函数,所以f(x)在上单调递增,在上单调递减,显然,此时x=0是f(x)的极大值点,故D错误.
3.[多选]函数f(x)的定义域为R,f≠0,若f(x+y)+f(x)f(y)=4xy,则下列选项正确的有 ( )
A.f=0
B.f=-2
C.f是增函数
D.f是奇函数
解析:选ABD 令x=,y=0,f+f·f(0)=f[1+f(0)]=0,f≠0,即f(0)=-1,令x=,y=-,f(0)+ff=-1,f≠0,即f=0,故A正确.令y=-,f=-2x,故f(x)=-2x-1,经检验,符合题意,f=-2,故B正确.f=-2x-2,即f是减函数,故C错误.f=2x=-f,定义域为R且f=0,即f是奇函数,故D正确.
4.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 法一 令x=y=0,则[f(1)]2=f(0)-f(0)=0,所以f(1)=0.令x=0,y=x,则f(1)f(x+1)=f(0+x)-f(0-x)=0,所以f(x)=f(-x).令y=-x,则f(x+1)f(1-x)=f(0)-f(2x).令y=x,则f(x+1)f(x+1)=f(2x)-f(0).所以f(x+1)f(1-x)=-f(x+1)f(x+1),若f(x+1)=0恒成立,则与题设条件f(0)≠0矛盾,所以f(x+1)不恒为0,所以f(1-x)=-f(x+1),所以f(x)=-f(2-x).又f(x)=f(-x),所以f(-x)=-f(2-x),所以f(x)=-f(2+x)=-[-f(4+x)]=f(x+4),所以4为f(x)的一个周期,所以f(2 024)=f(0).令x=y=1,得f(2)f(2)=f(2)-f(0),又f(2)=-f(0),所以f(0)f(0)=-2f(0),结合f(0)≠0得f(0)=-2,所以f(2 024)=-2,故选A.
法二 因为cos(x+y)-cos(x-y)=-2sin xsin y,所以-2coscos=cos(x+y)-cos(x-y),所以-2cos=-2cos(x+y)-[-2cos(x-y)].由此联想构造函数,令f(x)=-2cos ,检验得∀x,y∈R,f(x+1)·f(y+1)=f(x+y)-f(x-y),且f(0)≠0,符合题意,所以f(2 024)=-2cos 1 012π=-2,故选A.
5.(2024·保定三中2月检测)函数f(x)满足∀x,y∈Z,f(x+y)=f(x)+f(y)+2xy+1,且f(-2)=1,则f(2n)(n∈N*)= ( )
A.4n+6 B.8n-1
C.4n2+2n-1 D.8n2+2n-5
解析:选C 法一 令x=y=0,则f(0)=f(0)+f(0)+1,所以f(0)=-1.令x=y=-1,则f(-2)=f(-1)+f(-1)+2+1=2f(-1)+3=1,所以f(-1)=-1.令x=1,y=-1,则f(0)=f(1)+f(-1)-2+1=f(1)-2=-1,所以f(1)=1.令x=n,y=1,n∈N*,则f(n+1)=f(n)+f(1)+2n+1=f(n)+2n+2,所以f(n+1)-f(n)=2n+2.
当n≥2时,f(n)-f(n-1)=2n,则f(n)=f(n)-f(n-1)+f(n-1)-f(n-2)+…+f(2)-f(1)+f(1)=2n+(2n-2)+…+4+1=+1=n2+n-1.当n=1时,上式也成立,所以f(n)=n2+n-1(n∈N*),所以f(2n)=4n2+2n-1(n∈N*).故选C.
法二 由法一知,f(1)=1.令x=y=1,则f(2)=f(1)+f(1)+2+1=5,排除A、B.令x=y=2,则f(4)=f(2)+f(2)+8+1=19,排除D.故选C.
6.[多选]函数f(x)的定义域为R,∀x,y∈R,2f(xy+1)=f(x)f(y)-f(y)-2x+6,且f(0)=1,则下列选项正确的是 ( )
A.f(-1)=2 B.f(1)=3
C.f(x)是增函数 D.f(x)是偶函数
解析:选BC 法一 令x=y=0,则2f(1)=[f(0)]2-f(0)+6=6,则f(1)=3,B正确.令y=1,则2f(x+1)=3f(x)-3-2x+6=3f(x)-2x+3 ①.令x=1,则2f(y+1)=3f(y)-f(y)-2+6=2f(y)+4,所以f(x+1)=f(x)+2 ②.联立①②可得f(x)=2x+1,则f(-1)=-2+1=-1,A错误.函数f(x)=2x+1为增函数,且为非奇非偶函数,所以C正确,D错误.故选BC.
法二 得出f(1)=3后,令x=1,y=-1,则2f(-1+1)=f(1)f(-1)-f(-1)-2+6,则f(-1)=-1≠f(1),所以A、D错误,由于是多选题,正确选项至少有两个,所以正确答案是B、C.
[专题验收评价]
1.已知f(x)=若f(a)=1,则实数a的值为 ( )
A.1 B.4
C.1或4 D.2
解析:选B 当a<1时,f(a)=2a-1=1,则a-1=0,解得a=1(舍去);当a≥1时,f(a)==1,则=2,解得a=4.故选B.
2.(2024·北京三模)下列函数中,是偶函数且在区间(0,+∞)上单调递增的是 ( )
A.y=ex B.y=x-
C.y=|x3| D.y=cos x
解析:选C 由指数函数的性质,得函数y=ex为非奇非偶函数,所以A不符合题意;函数f(x)=x-的定义域为(-∞,0)∪(0,+∞),关于原点对称,且f(-x)=-=-f(x),所以f(x)为奇函数,所以B不符合题意;函数f(x)=|x3|的定义域为R,关于原点对称,且满足f(-x)=|-x3|=|x3|=f(x),所以f(x)为偶函数,当x∈(0,+∞)时,f(x)=x3,在区间(0,+∞)上单调递增,所以C符合题意;函数y=cos x在区间(0,+∞)上不单调递增,所以D不符合题意.故选C.
3.[多选]设函数f(x)的定义域为D,如果对任意的x∈D,存在y∈D,使得f(x)=-f(y)成立,则称函数f(x)为“M函数”.下列为“M函数”的是 ( )
A.f(x)=sin xcos x B.f(x)=ln x+ex
C.f(x)=2x D.f(x)=x2-2x
解析:选AB 由题意,得“M函数”的值域关于原点对称.A中,f(x)=sin xcos x=sin 2x∈,其值域关于原点对称,故A是“M函数”;B中,函数f(x)=ln x+ex的值域为R,故B是“M函数”;C中,因为f(x)=2x>0,故C不是“M函数”;D中,f(x)=x2-2x=(x-1)2-1≥-1,其值域不关于原点对称,故D不是“M函数”.
4.已知函数f(x)的部分图象如图所示,则函数f(x)的解析式可能为 ( )
A.f(x)=-
B.f(x)=-
C.f(x)=-
D.f(x)=-
解析:选A 由题图可知,函数图象对应的函数为偶函数,排除C;由题图可知,函数的定义域不是实数集,故排除B;由题图可知,当x→+∞时,y→-∞,而对于D,当x→+∞时,y→0,故排除D.故选A.
5.(2023·新课标Ⅰ卷)设函数f(x)=2x(x-a)在区间(0,1)单调递减,则a的取值范围是 ( )
A.(-∞,-2] B.[-2,0)
C.(0,2] D.[2,+∞)
解析:选D 由题意得y=x(x-a)在区间(0,1)单调递减,所以x=≥1,解得a≥2.故选D.
6.(2024·泸州三模)已知函数f(x)(x∈R)满足f(x)+f(4-x)=0,若函数f(x)与y=图象的交点横坐标分别为x1,x2,…,xn,则xi= ( )
A.4n B.2n
C.n D.0
解析:选B 因为f(x)+f(4-x)=0,所以f(2+x)+f(2-x)=0,所以函数的图象关于(2,0)对称.又函数y=关于(2,0)对称,则y=f(x)与y=的交点应为偶数个,且关于(2,0)对称,所以xi=4×=2n.故选B.
7.(2024·呼和浩特一模)如图,边长为1的正方形ABCD,其中边DA在x轴上,点D与坐标原点重合,若正方形沿x轴正向滚动,先以A为中心顺时针旋转,当B落在x轴上时,再以B为中心顺时针旋转,如此继续,当正方形ABCD的某个顶点落在x轴上时,则以该顶点为中心顺时针旋转.设顶点C(x,y)滚动时形成的曲线为y=f(x),则f(2 023)= ( )
A.0 B.
C.1 D.
解析:选A 由题意可知,f(x)是周期为4的函数,所以f(2 023)=f(505×4+3)=f(3).由题意可得,当x=3时,点C恰好在x轴上,所以f(3)=0,所以f(2 023)=f(3)=0.故选A.
8.(2024·内江三模)已知函数f(x)的定义域为R,对任意实数x都有f(x+2)=-f(x)成立,且函数f(x+1)为偶函数,f(1)=2,则f(1)+f(2)+…+f(2 024)= ( )
A.-1 B.0
C.1 012 D.2 024
解析:选B 由f(x+2)=-f(x)⇒f(x+4)=-f(x+2)=f(x),即f(x)的一个周期为4.由f(x+1)为偶函数可知f(x)关于x=1轴对称,即f(2)=f(0),由f(x+2)=-f(x)可知f(2)=-f(0),所以f(2)=f(0)=0.显然f(3)=-f(1)=-2,f(4)=f(0)=0,所以f(1)+f(2)+…+f(2 024)=×[f(1)+f(2)+f(3)+f(4)]=0.故选B.
9.设f(x)=x3-log2(-x),则对任意实数a,b,a+b≤0是f(a)+f(b)≤0的 ( )
A.必要不充分条件
B.充分不必要条件
C.充要条件
D.既不充分也不必要条件
解析:选C 由题意,函数f(x)=x3-log2(-x)的定义域为R,且f(x)=x3-log2(-x)=x3+log2(x+),f(-x)=(-x)3+log2(-x+)=-x3-log2(x+)=-f(x),所以f(x)=x3+log2(x+)为奇函数,函数y=x3与y=x+均在[0,+∞)单调递增,所以f(x)在[0,+∞)单调递增.因为函数f(x)为奇函数,所以f(x)在(-∞,0)也单调递增.又因为f(0)=0,所以函数f(x)在R上单调递增.由a+b≤0,得a≤-b,所以f(a)≤f(-b),所以f(a)+f(b)≤0,反之,由f(a)+f(b)≤0,得f(a)≤-f(b)=f(-b),所以a≤-b,即a+b≤0.故对任意实数a,b,a+b≤0是f(a)+f(b)≤0的充要条件.
10.已知定义在R上的函数f(x)满足f(-x)=-f(x),且对任意的x1,x2∈[0,+∞),x1≠x2,都有>2,f(1)=2 026,则满足不等式f(x-2 025)>2(x-1 013)的x的取值范围是 ( )
A.(2 026,+∞) B.(2 025,+∞)
C.(1 013,+∞) D.(1 012,+∞)
解析:选A 由>2⇒>0⇒函数y=f(x)-2x在[0,+∞)上单调递增.又f(-x)=-f(x),所以f(x)为奇函数,所以y=f(x)-2x为奇函数,所以y=f(x)-2x在R上单调递增.f(x-2 025)>2(x-1 013),f(1)=2 026⇒f(x-2 025)-2(x-2 025)>f(1)-2⇒x-2 025>1⇒x>2 026.故选A.
11.(2024·临沂模拟)[多选]函数f(x)满足:对任意实数x,y都有f(x+y)=f(x)+f(y)-2,且当x>0时,f(x)>2,则 ( )
A.f(0)=2
B.f(x)关于(0,2)对称
C.f(-2 024)+f(2 024)=4
D.f(x)为减函数
解析:选ABC 由对于任意实数x,y,都有f(x+y)=f(x)+f(y)-2,令x=y=0,则f(0)=f(0)+f(0)-2,即f(0)=2,故A正确;令y=-x,则f(0)=f(x)+f(-x)-2,即f(x)+f(-x)=4,故B正确;令x=2 024,y=-2 024,则f(0)=f(2 024)+f(-2 024)-2,即f(-2 024)+f(2 024)=4,故C正确;对于任意y∈R,x>0,则设z=x+y>y,当x>0时,f(x)>2,则f(z)-f(y)=f(x)-2>0,即f(z)>f(y),所以f(x)单调递增,故D错误.故选ABC.
12.已知f(x)=x3+a,x∈R,且f(x)是奇函数,则a= .
解析:因为f(x)是奇函数,所以f(-x)+f(x)=0,即x3+a+(-x)3+a=0,故a=0.
答案:0
13.(2024·无锡二模)已知函数f(x)=满足对任意的x1≠x2,都有<0成立,则实数a的取值范围为 .
解析:由题意,f(x)为定义在R上的减函数,则各段单调递减,还要区间端点附近单调递减,所以解得则<a≤.
答案:
14.(2024·北京丰台一模)已知函数f(x)具有下列性质:①当x1,x2∈[0,+∞)时,都有f(x1+x2)=f(x1)+f(x2)+1;②在区间(0,+∞)上,f(x)单调递增;③f(x)是偶函数.则f(0)= ;函数f(x)可能的一个解析式为f(x)= .
解析:因为当x1,x2∈[0,+∞)时,都有f(x1+x2)=f(x1)+f(x2)+1,令x1=x2=0可得f(0)=f(0)+f(0)+1,解得f(0)=-1,不妨令f(x)=|x|-1,x∈R,则f(x)=|x|-1=所以f(x)在(0,+∞)上单调递增,满足②;又f(-x)=|-x|-1=|x|-1=f(x),所以f(x)为偶函数,满足③;当x1,x2∈[0,+∞)时,f(x1+x2)=|x1+x2|-1=x1+x2-1,f(x1)=|x1|-1=x1-1,f(x2)=|x2|-1=x2-1,所以f(x1+x2)=f(x1)+f(x2)+1,满足①.
答案:-1 |x|-1(答案不唯一)
15.已知函数f(x)=若存在f(x1)=f(x2)=f(x3),且x1,x2,x3两两不相等,则x1+x2+x3的取值范围为 ( )
A.(-1,1) B.(-1,1]
C.(0,1] D.[0,1]
解析:选C 画出函数f(x)=的图象,如图所示,
设f(x1)=f(x2)=f(x3)=m,则方程f(x)=m有3个根,由图可得-3<m≤-2,不妨设y=m与y=x2+2x-2(x≤0)的两个交点的横坐标为x1,x2,y=m与y=x-5(x>0)交点的横坐标为x3,则x1+x2=-2,当m=-2时,x3最大,由x3-5=-2,解得x3=3.当m接近-3时,x3接近最小,由x3-5=-3,解得x3=2,即x3∈(2,3],则x1+x2+x3的取值范围是(0,1],故选C.
16.(2024·重庆渝中模拟)定义在R上的函数f(x)满足f(x+1)=f(x),且当x∈[0,1)时,f(x)=1-|2x-1|,则当x∈时,y=f(x)的值域为 ( )
A. B.[0,1]
C. D.
解析:选B 由函数f(x)满足f(x+1)=f(x),且当x∈[0,1)时,f(x)=1-|2x-1|,得当x∈[1,2)时,f(x)=f(x-1)=(1-|2x-3|);当x∈[2,3)时,可得f(x)=f(x-1)=(1-|2x-5|),…,所以在区间[n,n+1)(n∈Z)上,f(x)=[1-|2x-(2n+1)|],作出函数y=f(x)的部分图象,如图所示,
所以当x∈时,f(x)∈[0,1],故选B.
17.[多选]定义在R上的函数f(x)的导函数为f'(x),若f(x-1)与f(x-2)均为偶函数,则下列说法正确的是 ( )
A.f(x)的图象关于直线x=-1对称
B.2为f(x)的一个周期
C.f'(x)的图象关于点(2,0)对称
D.f'(x)为偶函数
解析:选ABC 因为f(x-1)为偶函数,则f(-1+x)=f(-1-x),则f(x)的图象关于直线x=-1对称,故A正确.因为f(x-2)为偶函数,所以f(-2+x)=f(-2-x),则f(x)的图象关于直线x=-2对称.由f(-1+x)=f(-1-x)得f(x)=f(-2-x),结合f(-2+x)=f(-2-x)得f(x)=f(x-2),所以2为f(x)的一个周期,故B正确.因为2为f(x)的一个周期,所以f(x)=f(x+2)=f(x+4)=f(x+6).又f(x)=f(-2-x),所以f(x+6)=f(-2-x),所以f'(x+6)=-f'(-2-x),即f'(x+6)+f'(-2-x)=0,所以f'(2+x)+f'(2-x)=0,所以f'(x)的图象关于(2,0)对称,故C正确.由f(x)=f(-2-x),得f(-x)=f(-2+x)=f(x),所以f(x)为偶函数,则f'(x)为奇函数,故D错误.故选ABC.
18.已知函数y=xf(x-1)是定义在R上的奇函数,若对任意x1,x2∈(-∞,-1]且x1≠x2,都有<0,则不等式f(x2-1)<f(-3)的解集为 .
解析:因为函数y=xf(x-1)是定义在R上的奇函数,则-xf(-x-1)=-xf(x-1),所以f(-x-1)=f(x-1),则f(-x-2)=f(x),所以y=f(x)的图象关于直线x=-1对称.因为对任意x1,x2∈(-∞,-1]且x1≠x2,都有<0,所以y=f(x)在区间(-∞,-1]上单调递减,则y=f(x)在区间[-1,+∞)上单调递增.因为x2-1≥-1,f(-3)=f(1),所以f(x2-1)<f(1),所以x2-1<1,解得-<x<,故不等式f(x2-1)<f(-3)的解集为{x|-<x<}.
答案:{x|-<x<}
学科网(北京)股份有限公司
$$
相关资源
示范课
由于学科网是一个信息分享及获取的平台,不确保部分用户上传资料的 来源及知识产权归属。如您发现相关资料侵犯您的合法权益,请联系学科网,我们核实后将及时进行处理。