内容正文:
分级练(9) 函数的奇偶性、周期性与对称性
分级一 提能强化
1.(2024·河北唐山高三期末)函数f(x)为奇函数,g(x)为偶函数,在公共定义域内,下列结论一定正确的是( )
A.f(x)+g(x)为奇函数
B.f(x)+g(x)为偶函数
C.f(x)g(x)为奇函数
D.f(x)g(x)为偶函数
C 解析:令F1(x)=f(x)+g(x),则F1(-x)=f(-x)+g(-x)=-f(x)+g(x)≠-F1(x),且F1(-x)≠F1(x),∴F1(x)既不是奇函数,也不是偶函数,故A,B错误;令F2(x)=f(x)g(x),则F2(-x)=f(-x)g(-x)=-f(x)g(x)=-F2(x),且F2(-x)≠F2(x),∴F2(x)是奇函数,不是偶函数,故C正确,D错误.
2.函数f(x)=的图象( )
A.关于x轴对称
B.关于y轴对称
C.关于坐标原点对称
D.关于直线y=x对称
B 解析:因为f(x)==3x+3-x,易知f(x)为偶函数,所以函数f(x)的图象关于y轴对称.
3.(2025·湖南邵阳二中模拟)设函数f(x)=,则下列函数中为奇函数的是( )
A.f(x-1)-1 B.f(x-1)+1
C.f(x+1)-1 D.f(x+1)+1
B 解析:由题意可得f(x)==-1+,对于A,f(x-1)-1=-2不是奇函数;对于B,f(x-1)+1=是奇函数;对于C,f(x+1)-1=-2,定义域不关于原点对称,不是奇函数;对于D,f(x+1)+1=,定义域不关于原点对称,不是奇函数.
4.(2024·湖南长沙月考)定义函数D(x)=则下列命题中正确的是( )
A.D(x)不是周期函数
B.D(x)是奇函数
C.D(x)的图象存在对称轴
D.D(x)是周期函数,且有最小正周期
C 解析:当m为有理数时,D(x+m)=∴D(x+m)=D(x),∴任何一个非零有理数m都是D(x)的周期,∴D(x)是周期函数,但无最小正周期,∴选项A,D错误;若x为有理数,则-x也为有理数,∴D(x)=D(-x),若x为无理数,则-x也为无理数,∴D(x)=D(-x),综上,总有D(-x)=D(x),∴函数D(x)为偶函数,图象关于y轴对称,∴选项B错误,选项C正确.
5.(2024·广东六校第一次联考)定义在R上的函数f(x)满足f(x+1)=f(x-1),且f(x)=其中a∈R,若f(-5)=f(4.5),则a=( )
A.0.5 B.1.5
C.2.5 D.3.5
C 解析:由f(x+1)=f(x-1),得f(x)是周期为2的周期函数,又f(-5)=f(4.5),所以f(-1)=f(0.5),即-1+a=1.5,所以a=2.5.
6.定义在R上的偶函数f(x)满足f(x+3)=f(x).若f(2)>1,f(7)=a,则实数a的取值范围为( )
A.(-∞,-3) B.(3,+∞)
C.(-∞,-1) D.(1,+∞)
D 解析:因为f(x+3)=f(x),所以f(x)是定义在R上的以3为周期的周期函数,所以f(7)=f(7-9)=f(-2).又因为函数f(x)是偶函数,所以f(-2)=f(2),所以f(7)=f(2)>1,所以a>1,即a∈(1,+∞).
7.(2023·全国甲卷)若f(x)=(x-1)2+ax+sin 为偶函数,则a=________.
答案:2 解析:通解(定义法) 因为f(x)为偶函数,所以f(-x)=f(x),即(-x-1)2-ax+sin =(x-1)2+ax+sin (x+),得a=2.
优解(特值法) 因为f(x)为偶函数,所以f=f,即-a=+a,得a=2.
8.(2025·湖北荆州中学高三开学考试)设函数f(x)=,若函数f(x)在R上的最大值为M,最小值为m,则M+m=________.
答案:0 解析:因为f(x)=,其定义域为R,又f(-x)=-=-f(x),故f(x)为奇函数,故M+m=0.
9.(2025·湖南长沙模拟)已知函数f(x)=ln (-x),则f(ln 5)+f(ln )=________.
答案:0 解析:因为函数f(x)的定义域为R,f(x)+f(-x)=ln (-x)+ln (+x)=ln 1=0,所以函数f(x)是奇函数,又ln =-ln 5,所以f(ln 5)+f(ln )=0.
10.(2024·江苏苏州三模)求出一个同时具有下列性质①②③的函数f(x).
①f(x)是定义域为R的奇函数;②f(1+x)=f(1-x);③f(1)=2.
解:函数f(x)是其图象对称轴为x=1,定义域为R的奇函数,可写出满足条件的函数f(x)=2sin x(答案不唯一).
分级二 知能探究
11.设f(x)是定义域为R的奇函数,且f(1+x)=f(-x).若f(-)=,则f()=( )
A.- B.-
C. D.
C 解析:由f(x)是定义域为R的奇函数,得f(-x)=-f(x).又f(1+x)=f(-x),所以f(2+x)=f(1+(1+x))=f(-(1+x))=-f(1+x)=-f(-x)=f(x),则f(x)是以2为周期的周期函数,所以f()=f(-2)=f(-)=.
12.(多选)(2024·山东临沂统考一模)已知f(x)=x3g(x)为定义在R上的偶函数,则函数g(x)的解析式可以为( )
A.g(x)=lg
B.g(x)=3x-3-x
C.g(x)=+
D.g(x)=ln (+x)
BD 解析:因为f(x)=x3g(x)是偶函数,所以f(-x)=f(x),整理得g(-x)=-g(x),所以g(x)是奇函数.
对于A,定义域为(-1,1),不满足题意;
对于B,定义域为R,g(-x)=3-x-3x=-g(x),符合题意;
对于C,定义域为R,g(-x)=+=+=-≠-g(x),不符合题意;
对于D,定义域为R,g(-x)=ln (-x),而g(-x)+g(x)=ln (-x)+ln (+x)=0,符合题意.故选BD.
13.(2024·湖南雅礼中学二模)函数f(x)的定义域为R,若f(x+1)是奇函数,f(x-1)是偶函数,则( )
A.f(x)是奇函数 B.f(x+3)是偶函数
C.f(3)=0 D.f(x)= f(x+3)
B 解析:∵f(x+1)是奇函数,∴f(x+1)=-f(-x+1).∵f(x-1)是偶函数,∴f(x-1)=f(-x-1),即f(x+1)= f(-x-3),∴-f(-x+1)= f(-x-3)⇒f(x)+f(x+4)=0,则f(x+8)=-f(x+4)=f(x),即周期为8.另一方面f(x+5)=-f(x+1)=f(-x+1),∴f(x+3)=f(-x+3),即f(x+3)是偶函数.
14.若两函数具有相同的定义域、单调区间、奇偶性、值域,则称这两函数为“亲密函数”.三个函数y=2|x|-1,y=,y=中,与函数f(x)=x4不是“亲密函数”的个数为( )
A.0 B.1 C.2 D.3
B 解析:易知幂函数f(x)=x4的定义域为R,是偶函数,在(-∞,0)上,f(x)单调递减,在(0,+∞)上,f(x)单调递增,y≥0.三个函数的定义域都为R且都为偶函数,单调性也与y=x4保持一致,但是y==1-的最大值接近1,y=2|x|-1≥0,y=≥0,故与函数f(x)=x4不是亲密函数的个数为1.
15.(2025·福建统考)写出一个同时满足下列三个性质的函数f(x)=________.
①若xy>0,则f(x+y)=f(x)f(y);②f(x)=f(-x);③f(x)在(0,+∞)上单调递减.
答案:(答案不唯一) 解析:当f(x)=时,f(x+y)=,f(x)f(y)=·=,故f(x+y)=f(x)f(y).
又f(-x)===f(x),也即f(x)=f(-x)成立,且f(x)在(0,+∞)上单调递减.
16.已知定义在R上的函数f(x),对任意实数x有f(x+4)=-f(x)+2,若函数f(x-1)的图象关于直线x=1对称,f(2)=3,求f(2 022).
解:由函数y=f(x-1)的图象关于直线x=1对称可知,函数f(x)的图象关于y轴对称,故f(x)为偶函数.由f(x+4)=-f(x)+2,得f(x+4+4)=-f(x+4)+2=f(x),∴f(x)是周期T=8的偶函数,
∴f(2 022)=f(6+252×8)=f(6)=-f(2)+2=2-3.
分级三 素能创新
17.“干支纪年法”是中国历法上自古以来就一直使用的纪年方法,甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸被称为“十天干”,子、丑、寅、卯、辰、巳、午、未、申、酉、戌、亥叫做“十二地支”.“天干”以“甲”字开始,“地支”以“子”字开始,两者按照干支顺序相配,构成了“干支纪年法”,其相配顺序为:甲子、乙丑、丙寅……癸酉、甲戌、乙亥、丙子……癸未、甲申、乙酉、丙戌……癸巳……癸亥,60年为一个纪年周期,周而复始,循环记录.按照“干支纪年法”,2020年是庚子年,则中华人民共和国成立100周年(公元2049年)是( )
A.己未年 B.辛巳年
C.庚午年 D.己巳年
D 解析:由题知,2 049-2 020=29.因为“天干”以10为周期,所以2050年仍为“庚”,所以2049年为“己”;因为“地支”以12为周期,所以2044年仍为“子”,所以2049年为“巳”.故2049年为己巳年.
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