内容正文:
课时冲关8 函数的奇偶性与周期性
[基础训练组]
1.(2025·广东惠州模拟)下列函数是奇函数,且在定义域内单调递增是( )
A.y= B.y=x3-x
C.y=- D.y=
解析:D [对于A,y=为偶函数,故A错误;
对于B,设f=x3-x=x,所以f=f=0,
故y=x3-x在定义域上不是单调递增,故B错误;
对于C,y=-,故函数的单调增区间为和,所以y=-在定义域上不是单调递增,故C错误;
对于D,y==x,由幂函数的性质可知,函数y=为奇函数,且在定义域上单调递增,故D正确.故选D.]
2.(2023·全国乙卷)已知f(x)=是偶函数,则a=( )
A.-2 B.-1 C.1 D.2
解析:D [因为f(x)=为偶函数,则
f(x)-f(-x)=-
==0,又因为x不恒为0,
可得ex-e(a-1)x=0,即ex=e(a-1)x,
则x=(a-1)x,即1=a-1,解得a=2.]
3.(2025·广东惠州模拟)函数f(x)=ex-1-e1-x+5,若有f(m)=2,则f(2-m)=( )
A.8 B.5 C.0 D.4
解析:A [由函数g=ex-e-x,可得g=e-x-ex=-g,
所以g为奇函数,其图象关于原点对称,
根据函数的图象变换,可得函数f(x)=ex-1-e1-x+5的图象关于对称,
因为=1,所以=5.又f(m)=2,解得f(2-m)=8.故选A.]
4.定义在R上的偶函数f(x)满足f(x-3)=-f(x),对∀x1,x2∈[0,3]且x1≠x2 ,都有>0,则有( )
A.f(49)<f(64)<f(81)
B.f(49)<f(81)<f(64)
C.f(64)<f(49)<f(81)
D.f(64)<f(81)<f(49)
解析:A [根据题意,函数f(x)满足f(x-3)=-f(x),
有f(x-6)=-f(x-3)=f(x),则函数f(x)是周期为6的函数,
f(49)=f(1+6×8)=f(1),
f(81)=f(-3+6×14)=f(-3),
f(64)=f(-2+6×11)=f(-2),
又由函数为偶函数,则f(49)=f(1+6×8)=f(1),
f(81)=f(-3)=f(3),
f(64)=f(-2)=f(2),
又由对∀x1,x2∈[0,3]且x1≠x2,都有>0,
则函数f(x)在区间[0,3]上为增函数,
进而有f(1)<f(2)<f(3),
即f(49)<f(64)<f(81).]
5.(2025·安庆市模拟)定义在R上的奇函数f(x)满足:f(x+1)=f(x-1),且当-1<x<0时,f(x)=2x-1,则f(log220)等于( )
A. B.- C.- D.
解析:D [∵f(x+1)=f(x-1),∴函数f(x)是周期为2的周期函数,
又∵log232>log220>log216,∴4<log220<5,
∴f(log220)=f(log220-4)=f
=-f.
又∵x∈(-1,0)时,f(x)=2x-1,
∴f=f=-1=-,
f(log220)=.]
6.(多选)若定义域为R的函数f(x)在(4,+∞)上单调递减,且函数y=f(x+4)为偶函数,则( )
A.f(2)>f(3) B.f(2)=f(6)
C.f(3)=f(5) D.f(3)>f(6)
解析:BCD [∵y=f(x+4)为偶函数,
∴f(-x+4)=f(x+4),
∴y=f(x)的图象关于直线x=4对称,∴f(2)=f(6),f(3)=f(5).
又y=f(x)在(4,+∞)上单调递减,∴f(5)>f(6),∴f(3)>f(6).]
7.(多选)(2025·长春市第二中学校考期末)已知定义在R上的奇函数f(x)的图象连续不断,且满足f(x+2)=f(x),则以下结论成立的是( )
A.函数f(x)的周期T=2
B.f(2 023)=f(2 024)=0
C.点(1,0)是函数y=f(x)图象的一个对称中心
D.f(x)在[-2,2]上有4个零点
解析:ABC [由定义在R上的奇函数f(x)的图象连续不断,且满足f(x+2)=f(x),
所以函数f(x)的周期为T=2,所以A正确;
由f(-1+2)=f(-1),即f(1)=f(-1)=-f(1),所以f(1)=f(-1)=0,且f(0)=0,
又由f(2 023)=f(1)=0, f(2 024)=f(0)=0,
所以f(2 023)=f(2 024)=0,所以B正确;
由f(x+2)=f(x)=-f(-x),可得点(1,0)是y=f(x)图象的一个对称中心,所以C正确;
由f(x)在[-2,2]上有f(-2)=f(-1)=f(0)=f(1)=f(2)=0,所以函数f(x)在[-2,2]上有5个零点,所以D错误.]
8.(2025·湖南长郡中学模拟)已知函数f(x)=x3(a·2x+2-x)是奇函数,则a=________.
解析:设g(x)=a·2x+2-x,因为f(x)=x3·g(x)是奇函数,
所以f(-x)=-x3·g(-x)=-f(x)=-x3·g(x),即g(-x)=g(x)⇒a·2-x+2x=a·2x+2-x,
整理得到(a-1)(2x-2-x)=0,故a=1.
答案:1
9.已知f(x)是定义在R上的函数,若对任意x∈R,都有f(x+8)=f(x)+f(4),且函数f(x-2)的图象关于直线x=2对称,f(1)=3,则f(2 025)=________.
解析:因为函数f(x-2)的图象关于直线x=2对称,所以函数f(x)的图象关于直线x=0对称,即函数f(x)是偶函数,则有f(x)=f(-x);
因为对任意x∈R,都有f(x+8)=f(x)+f(4),
令x=-4,得f(-4+8)=f(-4)+f(4)⇒f(-4)=f(4)=0,
所以对任意x∈R,都有f(x+8)=f(x)+f(4)=f(x),即函数f(x)的周期为8,
则f(2 025)=f(253×8+1)=f(1)=3.
答案:3
10.已知函数f(x)是定义在R上的奇函数,且它的图象关于直线x=1对称.
(1)求证:f(x)是周期为4的周期函数;
(2)若f(x)= (0<x≤1),求x∈[-5,-4]时,函数f(x)的解析式.
解:(1)证明:由函数f(x)的图象关于直线x=1对称,有f(x+1)=f(1-x),
即有f(-x)=f(x+2).
又函数f(x)是定义在R上的奇函数,
故有f(-x)=-f(x).
故f(x+2)=-f(x).
从而f(x+4)=-f(x+2)=f(x),
即f(x)是周期为4的周期函数.
(2)由函数f(x)是定义在R上的奇函数,有f(0)=0.
x∈[-1,0)时,-x∈(0,1],f(x)=-f(-x)=-.
故x∈[-1,0]时,f(x)=-.
x∈[-5,-4]时,x+4∈[-1,0],
f(x)=f(x+4)=-.
从而,x∈[-5,-4]时,函数f(x)=-.
[能力提升组]
11.(2025·安徽滁州月考)设函数f(x)是定义在实数集上的奇函数,在区间[-1, 0)上是增函数,且f(x+2)=-f(x),则有( )
A.f<f<f(1)
B.f(1)<f<f
C.f(1)<f<f
D.f<f(1)<f
解析:A [∵f(x)为奇函数,∴f(-x)=-f(x),又f(x+2)=-f(x),∴f=-f,f(1)=-f(-1),f=f=-f,又-1<-<-<0,且函数在区间[-1,0)上是增函数,
∴f(-1)<f<f<0,∴-f(-1)>-f>-f,∴f(1)>f>f.]
12.(多选)(2025·重庆巴蜀中学月考)定义在R上的偶函数f(x)满足f(x+2)=-f(x),且在[-2, 0]上是增函数,下面关于f(x)的判断正确的是( )
A.f(x)的图象关于点P(1,0)对称
B.f(0)是函数f(x)的最大值
C.f(x)在[2, 3]上是减函数
D.f(x0)=f(4k+x0),k∈Z
解析:ABD [∵f(x+2)=-f(x),∴f(x+4)=-f(x+2)=f(x),所以函数f(x)是以4为周期的周期函数,∵偶函数f(x)在[-2, 0]上是增函数,∴f(x)在[0, 2]上是减函数,f(x)在[-2, 2]上的最大值为f(0),∵f(x)是以4为周期的周期的函数,∴f(0)是函数的最大值,故B正确;
∵f(-x)=f(x),f(x+2)=-f(x),∴f(x+2)+f(-x)=0,∴f(x)图象关于点(1, 0)对称,故A正确;
∵f(x)在[-2, 0]上是增函数,∴ f(x)在[2, 4]上是增函数,故C错误;
因为T=4,所以f(x0)=f(4k+x0),k∈Z,故D正确.]
13.(2025·广东佛山模拟)已知函数f(x)=2x+a·2-x的图象关于原点对称,若f(2x-1)>,则x的取值范围为________.
解析:因为函数f(x)=2x+a·2-x的图象关于原点对称且定义域为R,
则f(0)=20+a·20=0,解得a=-1,经检验符合题意,
y=2x、y=-2-x均为R上的增函数,则f(x)=2x-2-x为R上的增函数,
又f(1)=21-2-1=,
则不等式f(2x-1)>等价于2x-1>1,解得x>1.
答案:x>1
14.函数f(x)的定义域为D={x|x≠0},且满足对于任意x1,x2∈D,有f(x1·x2)=f(x1)+f(x2).
(1)求f(1)的值;
(2)判断f(x)的奇偶性并证明你的结论;
(3)如果f(4)=1,f(x-1)<2,且f(x)在(0,+∞)上单调递增,求x的取值范围.
解:(1)因为对于任意x1,x2∈D,有f(x1·x2)=f(x1)+f(x2),
所以令x1=x2=1,得f(1)=2f(1),
所以f(1)=0.
(2)f(x)为偶函数.证明如下:
f(x)的定义域关于原点对称,
令x1=x2=-1,有f(1)=f(-1)+f(-1),所以f(-1)=f(1)=0.
令x1=-1,x2=x,得f(-x)=f(-1)+f(x),
所以f(-x)=f(x),所以f(x)为偶函数.
(3)依题设有f(4×4)=f(4)+f(4)=2,
由(2)知f(x)是偶函数,
所以f(x-1)<2等价于f(|x-1|)<f(16).
又f(x)在(0,+∞)上单调递增,
所以0<|x-1|<16,
解得-15<x<17且x≠1,
所以x的取值范围是(-15,1)∪(1,17).
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