内容正文:
课时作业(七) 函数的奇偶性与周期性
[基础保分练]
1.(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
C 解析:对于A中,由指数函数的性质,可得函数y=ex为非奇非偶函数,所以A错误;
对于B中,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错误;
对于C中,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正确;
对于D中,函数y=cos x在区间(0,+∞)上不是单调递增函数,所以D错误.故选C.
2.函数f(x)=x++1,f(a)=3,则f(-a)的值为( )
A.-3 B.-1
C.1 D.2
B 解析:由题意,得f(a)+f(-a)=a++1+(-a)++1=2,∴f(-a)=2-f(a)=2-3=-1.
3.(多选)已知y=f(x)是定义在R上的奇函数,则下列函数中为奇函数的是( )
A.y=f(|x|) B.y=f(-x)
C.y=xf(x) D.y=f(x)+x
BD 解析:由奇函数的定义f(-x)=-f(x)验证,
A项,f(|-x|)=f(|x|),为偶函数;
B项,f[-(-x)]=f(x)=-f(-x),为奇函数;
C项,-xf(-x)=-x·[-f(x)]=xf(x),为偶函数;
D项,f(-x)+(-x)=-[f(x)+x],为奇函数.可知BD正确.
4.(多选)已知f(x)为R上的偶函数,且f(x+2)是奇函数,则( )
A.f(x)的图象关于点(2,0)对称
B.f(x)的图象关于直线x=2对称
C.f(x)的周期为4
D.f(x)的周期为8
AD 解析:∵f(x)为偶函数,
∴f(x)的图象关于y轴对称,f(-x)=f(x),
又∵f(x+2)是奇函数,
∴f(-x+2)=-f(x+2),
∴f(2-x)+f(x+2)=0,
∴f(x+8)=-f(x+4)=f(x),
∴函数f(x)的图象关于点(2,0)对称,f(x)为周期函数且周期为8.
5.设函数f(x)是定义在R上的奇函数,在区间[-1,0)上单调递增,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()
A 解析:∵f(x)为奇函数,∴f(-x)=-f(x).
又∵f(x+2)=-f(x),∴f()=-f(-),
f(1)=-f(-1),f()=f(-+2)=-f(-),
又-1<-<-<0,且函数在区间[-1,0)上单调递增,
∴f(-1)<f(-)<f(-)<0,
∴-f(-1)>-f(-)>-f(-),
∴f(1)>f()>f().
6.(2024·上海卷)已知f(x)=x3+a,且f(x)是奇函数,则a=________.
答案:0 解析:通解 因为f(x)是奇函数,所以f(-x)=-f(x),即(-x)3+a=-(x3+a),得a=0.
优解 因为f(x)是奇函数,所以f(0)=a=0.
7.(2024·银川二模)已知函数f(x)=(x-2a)lg (1-)的图象关于直线x=b对称,则a+b=________.
答案: 解析:函数f(x)=(x-2a)lg (1-)的定义域为(-∞,0)∪(1,+∞),
由函数f(x)的图象关于直线x=b对称,得f(x)的定义域关于数b对称,
则b==,此时必有f(-1)=f(2),即(-1-2a)lg 2=(2-2a)lg ,解得a=,
此时f(1-x)=lg =·lg=(x-)lg =f(x),
因此函数f(x)的图象关于直线x=对称,即a=,b=满足题意,所以a+b=.
8.函数f(x)=ax+是偶函数,求实数a的值.
解:因为f(x)=ax+(x≠0),
且f(x)是偶函数,则f(-x)=f(x),
∴-ax-=ax+,
整理得2a+-=0,即2a=2,
所以实数a=1.
9.函数f(x)满足对∀x∈R,有f(1-x)=f(1+x),f(x+2)=-f(x),当x∈(0,1)时,f(x)=x2+mx,若f=,求m的值.
解:由f(1-x)=f(1+x),f(x+2)=-f(x),
知f(x)的图象关于直线x=1对称,f(x)的周期为4,
∴f=f=f=,
∴+m=,解得m=.
10.设函数f(x)的定义域为R,f(x)为偶函数,f(x+1)为奇函数,当x∈[1,2]时,f(x)=a·2x+b,若f(0)+f(1)=-4,求f的值.
解:由题意,因为f(x+1)是奇函数,f(x)是偶函数,所以f(-x+1)=-f(x+1)=f(x-1),则f(x+2)=-f(x),则f(x+4)=f(x),即f(x)是周期为4的周期函数,则x=0时,f(1)=-f(1),则f(1)=0,由f(0)+f(1)=-4,可得f(0)=-4,即f(2)=-f(0)=4,则解得所以f=f=f=-f=-f=-=4-4.
[技能提分练]
11.若f(x)是R上的奇函数,且f(x)在[0,+∞)上单调递增,则下列结论:
①y=|f(x)|是偶函数;
②对任意的x∈R都有f(-x)+|f(x)|=0;
③y=f(-x)在(-∞,0]上单调递增;
④y=f(x)f(-x)在(-∞,0]上单调递增.
其中正确结论的个数为( )
A.1 B.2
C.3 D.4
B 解析:∵f(x)是R上的奇函数,
∴|f(-x)|=|-f(x)|=|f(x)|,
所以y=|f(x)|是偶函数,故①正确;
∵f(x)是R上的奇函数,∴f(-x)+f(x)=0,
所以f(x)=|f(x)|不一定成立,故②不正确;
因为f(x)是R上的奇函数,
且f(x)在[0,+∞)上单调递增,
所以f(x)在(-∞,0]上单调递增,从而y=f(-x)在(-∞,0]上单调递减,故③不正确;
因为f(x)是R上的奇函数,且f(x)在[0,+∞)上单调递增,所以f(x)在(-∞,0]上单调递增,且f(x)≥f(0)=0,因此y=f(x)f(-x)=-[f(x)]2在(-∞,0]上单调递增,故④正确.
12.(多选)已知奇函数f(x)的定义域为R,且满足f(2+x)=f(2-x),以下关于函数f(x)的说法正确的是( )
A.f(x)满足f(8-x)+f(x)=0
B.8不是f(x)的一个周期
C.f(x)=sin 是满足条件的一个函数
D.f(x)有无数个零点
ACD 解析:因为f(2+x)=f(2-x),所以f(4+x)=f(-x).
因为f(x)是奇函数,所以f(-x)=-f(x),
所以f(4+x)=-f(x),所以f(8+x)=-f(x+4)=f(x),
所以8为f(x)的一个周期,故B不正确;
由f(8+x)=f(x)可得f(8-x)=f(-x)=-f(x),
所以f(8-x)+f(x)=0,故A正确;
f(x)=sin 为奇函数满足f(x)+f(-x)=0,且一条对称轴为直线x=2,故C正确;
由f(x)为奇函数且定义域为R知,f(0)=0,
又f(x)为周期函数,所以f(x)有无数个零点,故D正确.
13.已知定义在R上的奇函数f(x)满足f(x+2)=-f(x),且在区间[1,2]上单调递减,令a=ln 2,b=,c=log2,则f(a),f(b),f(c)的大小关系是( )
A.f(b)<f(c)<f(a) B.f(a)<f(c)<f(b)
C.f(c)<f(b)<f(a) D.f(c)<f(a)<f(b)
C 解析:依题意,定义在R上的奇函数f(x)满足f(x+2)=-f(x),则f(x+2)=f(-x),即函数f(x)的图象关于直线x=1对称,且f(0)=0.
又f(x)在区间[1,2]上单调递减,则f(x)在区间[0,1]上单调递增,则f(1)>0.
由0<a=ln 2<1,得f(a)>f(0)=0,
b===2,
则f(b)=f(2)=f(0)=0,
c=log2=-1,
则f(c)=f(-1)=-f(1)<0,
所以f(c)<f(b)<f(a).
14.设函数f(x)=x|x|+b,给出四个命题:
①y=f(x)是偶函数;
②f(x)是实数集R上的增函数;
③b=0,函数f(x)的图象关于原点对称;
④方程f(x)=0有两个解.
其中正确命题的序号是______.
答案:②③ 解析:∵f(x)=x|x|+b,f(-x)=-x|x|+b≠f(x),
∴y=f(x)不是偶函数,故①错误;
∵f(x)=当x>0时,y=x2+b,单调递增,
当x≤0时,y=-x2+b,单调递增,
则f(x)在R上单调递增,故②正确;
当b=0时,f(x)=
f(x)关于原点对称,故③正确;
由②得,f(x)在R上单调递增,且图象与x轴只有一个交点,故f(x)=0有一个解,故④错误.综上,正确命题的序号为②③.
[素养拉分练]
15.若函数f(x)满足以下三个条件:
①f(x)的定义域是R,且其图象是一条连续不断的曲线;
②f(x)是偶函数;
③f(x)恰有3个零点.
请写出一个满足上述条件的函数f(x)=______.
答案:(x2-1)·|x|(答案不唯一) 解析:若f(x)=(x2-1)·|x|,则该函数的定义域是R,且图象连续,由f(-x)=[(-x)2-1]·|-x|=(x2-1)·|x|=f(x),f(x)为偶函数,且f(x)有3个零点0,1,-1,所以函数f(x)=(x2-1)·|x|满足题意.
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