内容正文:
热点强化课1 函数性质的综合应用(教师专享)
[基础训练组]
1.(2025·宁夏石嘴山三模)若定义在R上的偶函数f在上单调递增,则f,f,f的大小关系为( )
A.f>f>f
B.f>f>f
C.f>f>f(e-2)
D.f>f>f
解析:A [因为f是定义在R上偶函数,所以f=f,
因为e<=,则<ln ,所以0<e-2=<<ln ,
因为f在上单调递增,所以f>f>f,
即f>f>f. 故选A.]
2.(2025·广西一模)f是定义在R上的函数,f+为奇函数,则f(2023)+f(-2022)=( )
A.-1 B.-
C. D.1
解析:A [f是定义在R上的函数,f+为奇函数,则
f+=-⇒f+f=-1.
∴f+f=f+f=-1.故选A.]
3.(2023·新课标Ⅰ卷)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(1)=0
C.f(x)是偶函数
D.x=0为f(x)的极小值点
解析:ABC [对于A,令x=y=0,则f(0)=0×f(0)+0×f(0),则f(0)=0,故A正确;
对于B,令x=y=1,则f(1)=1×f(1)+1×f(1),
则f(1)=0,故B正确;
对于C,令x=y=-1,则f(1)=(-1)2×f(-1)+(-1)2×f(-1),则f(-1)=0,再令y=-1,则f(-x)=(-1)2f(x)+x2f(-1),
即f(-x)=f(x),故C正确;
对于D,当x=0时,f(0)=y2f(0),无极值.故D错误.]
4.(2025·河南西平县模拟)已知函数f(x)=+1,且f(a)=5,则f(-a)=( )
A.2 B.3
C.-2 D.-3
解析:D [设g(x)=,因为g(-x)==-=-g(x),
所以g(x)为奇函数,因为g(a)=f(a)-1=4,所以g(-a)=f(-a)-1=-4,
则f(-a)=-3.]
5.(2025·江西鹰潭模拟)已知f(x)是定义在R上的奇函数,若f为偶函数且f(1)=2,则f(2 023)+f(2 024)+f(2 025)=( )
A.-2 B.4
C.-4 D.6
解析:B [因为f(x)是定义在R上的奇函数,
又f为偶函数,
所以f(-x)=-f(x),f(0)=0,
且f=f,
则f=f,
即-f(x)=f(x+3),
所以f(x+6)=f[(x+3)+3]=-f(x+3)=f(x),即f(x)是以6为周期的周期函数,
由f(1)=f(2)=2,f(3)=f(0),f(4)=-f(1)=-2,
所以f(2 023)=f(6×337+1)=f(1)=2,
f(2 024)=f(6×337+2)=f(2)=f(1)=2,
f(2 025)=f(6×337+3)=f(3)=f(0)=0,
所以f(2 023)+f(2 024)+f(2 025)=4.]
6.(2025·重庆南开中学模拟)已知函数f(x)=ln x-ln (2-x)-cos x,则关于t的不等式f(t)+f(t2)<0的解集为( )
A.(-2,1) B.(-1,)
C.(0,1) D.(0,)
解析:C [∵f(x)+f(2-x)=ln x-ln (2-x)-cos x+ln (2-x)-ln x-cos =0,
∴f(x)的图象关于点(1,0)成中心对称,
又f(x)=ln x-ln (2-x)-cos x的定义域为(0,2),
由y=ln x,y=-ln (2-x),y=-cos x在(0,2)上单调递增知,
f(x)=ln x-ln (2-x)-cos x在(0,2)上单调递增,
∵f(t)+f(t2)<0,∴-f(2-t)+f(t2)<0,
即f(t2)<f(2-t),
∴t2<2-t,解得-2<t<1,又解得0<t<,所以0<t<1.]
7.(多选)关于函数f(x)=sin x+有如下四个命题,其中为真命题的是( )
A.f(x)的图象关于y轴对称
B.f(x)的图象关于原点对称
C.f(x)的图象关于直线x=对称
D.f(x)的最小值为2
解析:BC [∵f(x)=sin x+的定义域为{x|x≠kπ,k∈Z},f(-x)=sin (-x)+=-sin x-=-f(x),
∴f(x)为奇函数,关于原点对称,故A错误,B正确;
∵f=cos x+,
f=cos x+,
∴f=f,∴f(x)的图象关于直线x=对称,故C正确;
当x∈时,f(x)<0,故D错误.]
8.(多选)已知奇函数f(x)是定义在R上的减函数,且f(2)=-1,若g(x)=f(x-1),则下列结论一定成立的是( )
A.g(1)=0
B.g(2)=-
C.g(-x)+g(x)>0
D.g(-x+1)+g(x+1)<0
解析:AC [因为f(x)为定义在R上的奇函数,所以f(0)=0,因为g(x)=f(x-1),
所以g(1)=f(0)=0,故A正确;
因为f(x)为定义在R上的减函数,且f(2)=-1,f(2)<f(1)<f(0),
即-1<f(1)<0.
所以-1<g(2)<0,故B不一定成立;
因为g(x)=f(x-1),所以g(-x)=f(-x-1)=-f(x+1),
所以g(-x)+g(x)=-f(x+1)+f(x+1),因为f(x)是定义在R上的减函数,
所以f(x-1)>f(x+1),所以f(x-1)-f(x+1)>0,即g(-x)+g(x)>0,故C正确;
因为g(x)=f(x-1),所以g(-x+1)=f(-x)=-f(x),g(x+1)=f(x),
所以g(-x+1)+g(x+1)=-f(x)+f(x)=0,选项D错误.]
9.已知定义在R上的奇函数y=f(x)的图象关于直线x=1对称,当-1≤x≤0时,f(x)=-log(-x),则方程f(x)-=0在(0,6)内的所有根之和为________.
解析:因为奇函数y=f(x)在-1≤x<0时有-x∈(0,1],即f(-x)=-logx=-f(x)⇒f(x)=logx,
又图象关于直线x=1对称,则f(x)=f(2-x)=-f(-x),即f(x)=-f(2+x)=f(x+4),所以函数f(x)是以4位周期的周期函数,作出图象如下,
显然f(x)-=0在(0,6)内共有4个根,且x1+x2+x3+x4=2+10=12.
答案:12
10.函数f=+,若f最大值为M,最小值为N,a∈,则M+N的取值范围是________.
解析:f=+=a++.
令g=,则g定义域为R关于原点对称,
∴g===-=-g,
∴g为奇函数,∴gmax+gmin=0,
∴fmax+fmin=M+N=2,
∵a∈,由对勾函数的单调性可知h=a+在上单调递减,在上单调递增,
∴hmin=h=4,h=5,h=,hmax=h=5,
∴h∈,
∴M+N=2∈.
答案:
[能力提升组]
11.(2025·辽宁省丹东模拟)已知函数f(x)是定义在R上的奇函数,当x≥0时,f(x)=(|x-a2|+|x-2a2|-3a2).若∀x∈R,f(x-1)≤f(x),则实数a的取值范围为( )
A. B.
C. D.
解析:B [因为当x≥0时,f(x)=(|x-a2|+|x-2a2|-3a2),所以当0≤x≤a2时,f(x)=(a2-x+2a2-x-3a2)=-x;当a2<x<2a2时,f(x)=(x-a2+2a2-x-3a2)=-a2;当x≥2a2时,f(x)=(x-a2+x-2a2-3a2)=x-3a2.
综上,函数f(x)=(|x-a2|+|x-2a2|-3a2)在x≥0时的解析式等价于f(x)=
因此,根据奇函数的图象关于原点对称作出函数f(x)在R上的大致图象如图所示,
观察图象可知,要使∀x∈R,f(x-1)≤f(x),则需满足2a2-(-4a2)≤1,解得-≤a≤.]
12.(多选)(2024·辽宁锦州模拟)设函数f(x)的定义域为R,f(x-1)为奇函数,f(x+1)为偶函数,当x∈(-1,1]时,f(x)=-x2+1,则下列结论正确的是( )
A.f=-
B.f(x)在(6,8)上为减函数
C.点(3,0)是函数f(x)的一个对称中心
D.方程f(x)+lg x=0仅有6个实数解
解析:CD [∵f(x-1)为奇函数,∴f(-x-1)=-f(x-1),即f(-x)=-f(x-2),
∴f(x)关于点(-1,0)对称;
∵f(x+1)为偶函数,∴f(-x+1)=f(x+1),即f(-x)=f(x+2),
∴f(x)关于x=1对称;
由f(-x)=-f(x-2),f(-x)=f(x+2),
得f(x+2)=-f(x-2),
∴f(x+8)=-f(x+4)=f(x),即f(x)是周期为8的周期函数.
对于A,f=f=f
=-+1=,A错误;
对于C,∵f(x+6)=-f(x+2)=-f(-x),即f(x+6)+f(-x)=0,
∴f(x)关于点(3,0)成中心对称,C正确;
对于BD,由周期性和对称性可得f(x)图象如图所示,
由图象可知:f(x)在(6,8)上单调递增,B错误;
方程f(x)+lg x=0的解的个数,等价于f(x)与y=-lg x的交点个数,
∵f(12)=f(4)=-f(0)=-1,
-lg 12<-lg 10=-1,
∴结合图象可知:f(x)与y=-lg x共有6个交点,即f(x)+lg x=0有6个实数解,D正确.]
13.(2025·全国模拟)已知函数f(x)的定义域为R,对任意x都有f(2+x)=f(2-x),且f(-x)=f(x),下列结论正确的是________.(填序号)
①f(x)的图象关于直线x=2对称;
②f(x)的图象关于点(2,0)对称;
③f(x)的最小正周期为4;
④y=f(x+4)为偶函数.
解析:因为f(2+x)=f(2-x),所以f(x)的图象关于直线x=2对称,故①正确,②错误;
因为函数f(x)的图象关于直线x=2对称,所以f(-x)=f(x+4),
又f(-x)=f(x),所以f(x+4)=f(x),
所以T=4,故③正确;
因为T=4且f(x)为偶函数,所以y=f(x+4)为偶函数,故④正确.
答案:①③④
14.设函数f(x)是定义在R上的偶函数,且对任意的x∈R恒有f(x+1)=f(x-1),已知当x∈[0,1]时,f(x)=2x,则有
①2是函数f(x)的周期;
②函数f(x)在(1,2)上单调递减,在(2,3)上单调递增;
③函数f(x)的最大值是1,最小值是0;
④f(x)的图象关于x=1对称.
其中所有正确命题的序号是________.
解析:在f(x+1)=f(x-1)中,令x-1=t,则有f(t+2)=f(t),
因此2是函数f(x)的周期,故①正确;
当x∈[0,1]时,f(x)=2x单调递增,
根据函数的奇偶性知,f(x)在[-1,0]上单调递减,根据函数的周期性知,函数f(x)在(1,2)上单调递减,在(2,3)上单调递增,故②正确;
由②知,f(x)在[0,2]上的最大值f(x)max=f(1)=2,f(x)的最小值f(x)min=f(0)=f(2)=20=1且f(x)是周期为2的周期函数,
∴f(x)的最大值是2,最小值是1,故③错误;
f(x)为偶函数,∴f(-x)=f(x),又T=2,
∴f(x)=f(x+2),∴f(-x)=f(x+2),
故f(x)的图象关于x=1对称,故④正确.
答案:①②④
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