内容正文:
2.5 函数性质的综合应用
一、单项选择题(每小题5分,共30分)
1.已知函数f(x)的定义域为R,f(-x)=f(x),f(1-x)=-f(x),若f =则f 等于( )
A.- B. C. D.-
2.已知函数f(x)满足f(1-x)=f(x+3),且f(x)在(0,2)上单调递增,则f(1),f f 的大小关系是( )
A.f(1)<f <f
B.f <f(1)<f
C.f <f <f(1)
D.f <f <f(1)
3.(2025·襄阳模拟)已知函数f(x)的定义域为R,且f(x-1)-1为奇函数,f(x+1)为偶函数,则f(2 023)等于( )
A.-2 B.-1 C.0 D.1
4.(2024·扬州模拟)定义在R上的函数y=f(x)和y=g(x)的图象关于y轴对称,且函数y=f(x-2)+1是奇函数,则函数y=g(x)图象的对称中心为( )
A.(2,1) B.(-2,-1)
C.(-2,1) D.(2,-1)
5.(2024·北师大附中模拟)已知函数f(x)及其导函数f'(x)的定义域均为R,记g(x)=f'(x),若f(1-x)和g(x+2)都是偶函数,则( )
A.f(x)是奇函数 B.f(x)是偶函数
C.g(x)是奇函数 D.g(x)是偶函数
6.(2025·济宁模拟)已知函数f(x)是定义在R上的偶函数,若∀a,b∈[0,+∞),且a≠b,都有<0成立,则不等式f -(2t2-t)f(2t-1)>0的解集为( )
A.(-1,0)∪
B.∪(1,+∞)
C.(-∞,-1)∪
D.∪(1,+∞)
二、多项选择题(每小题6分,共12分)
7.若定义域为R的函数f(x)满足f(x+1)为奇函数,且对任意x1,x2∈[1,+∞),且x1≠x2,都有>0,则下列结论正确的是( )
A.f(x)的图象关于点(-1,0)对称
B.f(x)是R上的增函数
C.f(x)+f(2-x)=2
D.关于x的不等式f(x)<0的解集为(-∞,1)
8.(2024·菏泽模拟)已知定义在R上的函数y=f(2x+2)为奇函数,且对∀x∈R,都有f =f定义在R上的函数f'(x)为f(x)的导函数,则以下结论一定正确的是( )
A.f(x+2)为奇函数
B.f =f
C.f'=-f'
D.f'(x)为偶函数
三、填空题(每小题5分,共10分)
9.(2024·杭州模拟)已知f(x)为定义在R上的奇函数,且是最小正周期为T的周期函数,则sin的值为 .
10.已知定义在R上的函数f(x)满足f(1+3x)=f(1-3x),且f(2x+4)关于点(-2,0)对称,当0≤x≤1时,f(x)=2x-a,则(k+1)f(k)= .
答案精析
1.A [由f(1-x)=-f(x),
用1+x代替x,
得f(-x)=-f(1+x),
又f(-x)=f(x),
所以f(1+x)=-f(x),
得f(x+2)=-f(x+1)=f(x),
故f(x)的周期为2,
所以f =f =f =f =-f =-.]
2.B [由函数f(x)满足f(1-x)=f(x+3),得函数f(x)的图象关于直线x=2对称,显然f =f ,f =f ,而<1<,f(x)在(0,2)上单调递增,
因此f <f(1)<f ,
所以f <f(1)<f.]
3.D [函数f(x)的定义域为R,
由f(x-1)-1为奇函数,
得f(-x-1)-1=-[f(x-1)-1],
即f(-x-1)=-f(x-1)+2,
由f(x+1)为偶函数,得f(-x+1)=f(x+1),即f(-x-1)=f(x+3),
因此f(x+3)=-f(x-1)+2,
即f(x+4)=-f(x)+2,
则f(x+8)=-f(x+4)+2=f(x),
即函数f(x)的周期是8,
由f(-x-1)=-f(x-1)+2,
得f(-1)=1,
所以f(2 023)=f(253×8-1)=f(-1)=1.]
4.D [由题意得函数y=f(x-2)+1是奇函数,则y=f(x)关于点(-2,-1)对称,另知函数y=f(x)和y=g(x)的图象关于y轴对称,故y=g(x)的图象关于点(2,-1)对称.]
5.D [由f(1-x)是偶函数,
得f(1-x)=f(1+x),
所以函数f(x)的图象关于直线x=1对称;
由g(x+2)是偶函数,
得g(x+2)=g(-x+2),
所以函数g(x)的图象关于直线x=2对称,
又g(x)=f'(x),
则f(x)关于点(2,f(2))对称,
所以(0,f(0))是函数f(x)图象的对称中心,
由于不确定f(0)的值,
所以无法判断函数f(x)的奇偶性,故排除选项A,B;
又g(x)=f'(x),
由f(1-x)=f(1+x),
得-f'(1-x)=f'(1+x),
即-g(1-x)=g(1+x),
得g(1+x)+g(1-x)=0,
所以函数g(x)的图象关于点(1,0)对称;
由-g(1-x)=g(1+x),
得-g(-x)=g(2+x),
即-g(-x)=g(2-x),
所以-g(x)=g(2+x),
即g(4+x)=-g(2+x)=g(x),
所以函数g(x)的周期为4,
所以g(x)=g(4+x)=g(-x),
所以函数g(x)为偶函数,故排除C,选择D.]
6.D [令g(x)=xf(x),
由题意知g(x)在[0,+∞)上单调递减,
又f(x)为R上的偶函数,所以g(x)为R上的奇函数,所以g(x)在R上单调递减,
①当t>0时,原不等式等价于
f >(2t-1)f(2t-1),
即g>g(2t-1),所以<2t-1,
所以1<2t2-t,解得t>1;
②当t<0时,原不等式等价于
f<(2t-1)f(2t-1),
即g<g(2t-1),所以>2t-1,
所以1<2t2-t,解得t<-.
所以t<-或t>1.]
7.BD [由定义域为R的函数f(x)满足f(x+1)为奇函数,得f(-x+1)=-f(x+1),因此函数f(x)关于点(1,0)对称,由对任意x1,x2∈[1,+∞),且x1≠x2,都有>0,得f(x)在[1,+∞)上单调递增,由函数的对称性知,f(x)在(-∞,1]上单调递增,又f(1)=0,因此f(x)是R上的增函数,B正确;
显然f(-1)<f(1)=0,则f(x)的图象不关于点(-1,0)对称,A错误;
由f(x)关于点(1,0)对称,得f(x)+f(2-x)=0,C错误;
显然f(1)=0,又f(x)在R上单调递增,则由f(x)<0,得x<1,D正确.]
8.ACD [因为f(2x+2)为奇函数,则f(-2x+2)=-f(2x+2),可得f(-x+2)=-f(x+2),所以f(x+2)为奇函数,故A正确;
又因为f =f ,可得f(x+1)=f(1-x),则f(x)=f(2-x)=-f(x+2),可得f(x)=-f(x+2)=-[-f(x+4)]=f(x+4),所以f(x)是以4为周期的周期函数,可得f =f ,但没有足够条件推出f =f ,故B错误;
因为f(x+1)=f(1-x),则f'(x+1)=-f'(1-x),令x=-,
则f '=-f ',故C正确;
因为f(-x+2)=-f(x+2),
则f'(-x+2)=f'(x+2),可得f'(-x)=f'(x+4),又因为f'(x)=f'(x+4),则f'(-x)=f'(x),所以f'(x)为偶函数,故D正确.]
9.
解析 因为f(x)的最小正周期为T,
故f =f =f ,
又f(x)为奇函数,
故f =-f ,
故f =-f ,
即2f =0,
解得f =0,
故sin=sin =.
10.-1 012
解析 因为f(1+3x)=f(1-3x),
令t=3x,则f(1+t)=f(1-t),
所以函数f(x)的图象关于直线x=1对称,
则f(2+x)=f(-x),
因为函数f(2x+4)的图象关于点(-2,0)对称,
设g(x)=f(2x+4),
则g(x)+g(-4-x)=0,
即f(2x+4)+f[2(-x-4)+4]=0,
即f(2x+4)+f(-2x-4)=0,
令s=2x+4,则f(s)+f(-s)=0,
故函数f(x)为奇函数,
所以f(2+x)=f(-x)=-f(x),则f(4+x)=-f(2+x)=f(x),
故函数f(x)是周期为4的周期函数,
则f(0)=0,当0≤x≤1时,f(x)=2x-a,
则f(0)=20-a=0,可得a=1,
即当0≤x≤1时,f(x)=2x-1,
所以f(1)=2-1=1,f(2)=f(0)=0,
f(3)=f(-1)=-f(1)=-1,f(4)=f(0)=0,
所以 (k+1)f(k)=2f(1)+3f(2)+4f(3)+5f(4)+…+2 025f(2 024)
=2-4+6-8+…+2 022-2 024
=(2-4)+(6-8)+(10-12)+…+(2 022-2 024)
=-2×506=-1 012.
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