内容正文:
[对应学生用书P283]
A级 基础过关
1.如果奇函数f(x)在[3,7]上单调递增且最小值为5,那么f(x)在[-7,-3]上( )
A.单调递增且最小值为-5 B.单调递减且最小值为-5
C.单调递增且最大值为-5 D.单调递减且最大值为-5
解析 奇函数的图象关于原点对称,因为奇函数f(x)在[3,7]上单调递增且最小值为5,所以f(x)在[-7,-3]上单调递增且最大值为-5,故选C.
答案 C
2.已知奇函数f(x)的图象关于直线x=1对称且f(1)=1,则f(2025)=( )
A.-1 B.1
C.0 D.3
解析 ∵f(x)的图象关于直线x=1对称,∴f(-x)=f(x+2),又f(x)为奇函数,∴f(-x)=-f(x),∴f(x+2)=-f(x),∴f(x+4)=f(x),∴f(x)是周期为4的周期函数,∴f(2025)=f(1)=1.
答案 B
3.已知函数f(x)(x∈R)满足f(-x)=2-f(x),若函数y=与y=f(x)图象的交点为(x1,y1),(x2,y2),…,(xm,ym),则 (xi+yi)=( )
A.0 B.m
C.2m D.4m
解析 ∵f(x)+f(-x)=2,y==1+,∴函数y=f(x)与y=的图象都关于点(0,1)对称,∴xi=0,yi=×2=m,∴ (xi+yi)=0+m=m.
答案 B
4.已知f(x)是定义域为R的偶函数,f(5.5)=2,g(x)=(x-1)f(x),若g(x+1)是偶函数,则g(-0.5)=( )
A.-3 B.-2
C.2 D.3
解析 因为g(x+1)是偶函数,所以g(x)的图象关于直线x=1对称,又g(x+1)=xf(x+1),所以f(x+1)是奇函数,所以f(x)的图象关于点(1,0)对称,又f(x)为偶函数,所以f(x)的周期T=4,所以f(-0.5)=f(0.5)=-f(1.5)=-f(5.5)=-2,所以g(-0.5)=-1.5×f(-0.5)=3.
答案 D
5.(多选)已知函数f(x)是定义在R上的奇函数,对任意实数x,恒有f(2-x)=f(x)成立,且f(1)=1,则( )
A.(1,0)是函数f(x)的一个对称中心
B.函数f(x)的一个周期是4
C.f(3)=-1
D.f(2)=0
解析 因为f(x)是定义在R上的奇函数,所以f(0)=0,f(x)关于(0,0)对称,因为f(2-x)=f(x),所以f(x)关于直线x=1对称,f(x+4)=f(x),且f(1)=1,所以函数f(x)的周期为4,f(3)=f(-1)=-1,f(2)=f(0)=0.故选BCD.
答案 BCD
6.(多选)已知函数f(x)的定义域为R,对任意实数x,y满足f(x)+f(y)=f(x+y)+1,且f(1)=0,当x>1时,f(x)<0,则下列结论正确的是( )
A.f(0)=1 B.f(-1)=2
C.y=f(x)-1为奇函数 D.f(x)为增函数
解析 对于选项A,令x=y=0,得f(0)=1,故选项A正确;对于选项B,令x=-1,y=1,得f(-1)=2,故选项B正确;对于选项C,令y=-x,得f(x)+f(-x)=2,故f(x)-1+f(-x)-1=0,所以y=f(x)-1为奇函数,故选项C正确;对于选项D,因为 f(0)>f(1),所以f(x)不是增函数,故选项D错误.故选ABC.
答案 ABC
7.已知f(x)是定义在R上以3为周期的偶函数,若f(1)<1,f(5)=2a-3,则实数a的取值范围为________.
解析 ∵f(x)是定义在R上的周期为3的偶函数,∴f(5)=f(5-6)=f(-1)=f(1),∵f(1)<1,∴f(5)=2a-3<1,即a<2.
答案 (-∞,2)
8.已知f(x)为定义在[-1,1]上的偶函数,且在[-1,0]上单调递减,则满足不等式f(2a)<f(4a-1)的a的取值范围是________.
解析 因为f(x)为定义在[-1,1]上的偶函数,且在[-1,0]上单调递减,所以f(x)在[0,1]上单调递增,所以-1≤2a≤1,-1≤4a-1≤1,|2a|<|4a-1|,所以0≤a<.
答案
B级 能力提升
9.(2025·郑州模拟)已知对于每一对正实数x,y,函数f(x)满足:f(x)+f(y)=f(x+y)-xy-1,若f(1)=1,则满足f(n)=n(n∈N)的n为( )
A.1 B.2
C.3 D.4
解析 令y=1,则f(x+1)=f(x)+x+2,即f(x+1)-f(x)=x+2,所以f(x)-f(x-1)=x+1,f(x-1)-f(x-2)=x,…,f(2)-f(1)=3,累加得f(x)-f(1)=,则f(x)=-1,所以f(n)=-1,又f(n)=n,解得n=-2或n=1,又n∈N,所以n=1.故选A.
答案 A
10.已知函数f(x)的定义域为R,g(x)=f(2-x)-f(2+x),h(x)=f(2-x)+f(x),则下述结论正确的是( )
A.g(x)的图象关于点(1,0)对称
B.g(x)的图象关于y轴对称
C.h(x)的图象关于直线x=1对称
D.h(x)的图象关于点(1,0)对称
解析 因为函数f(x)的定义域为R,且g(x)=f(2-x)-f(2+x),所以g(2-x)=f(2-(2-x))-f(2+(2-x))=f(x)-f(4-x),则g(x)+g(2-x)不一定为0,所以函数g(x)的图象不一定关于点(1,0)对称,选项A错误;g(-x)=f(2+x)-f(2-x),即g(-x)=-g(x),所以函数g(x)为奇函数,则函数g(x)的图象不一定关于y轴对称,选项B错误;因为h(x)=f(2-x)+f(x),所以h(2-x)=f(2-(2-x))+f(2-x)=f(x)+f(2-x),所以h(2-x)=h(x),所以函数h(x)的图象关于直线x=1对称,所以选项C正确,选项D错误.故选C.
答案 C
11.(多选)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),则下列结论正确的是( )
A.f(x)的图象关于直线x=2对称
B.f(x)的图象关于点(2,0)对称
C.f(x)的周期为4
D.y=f(x+4)为偶函数
解析 ∵f(2+x)=f(2-x),则f(x)的图象关于直线x=2对称,故A正确,B错误;
∵函数f(x)的图象关于直线x=2对称,则f(-x)=f(x+4),又f(-x)=f(x),∴f(x+4)=f(x),∴T=4,故C正确;∵T=4且f(x)为偶函数,故y=f(x+4)为偶函数,故D正确.
答案 ACD
12.(多选)函数y=f(x)的图象关于点M(a,b)成中心对称图形的充要条件是函数y=f(x+a)-b为奇函数,给出下列四个结论,其中正确的是( )
A.f(x)=x+-1图象的对称中心是(2,1)
B.f(x)=x+-1图象的对称中心是(2,-1)
C.类比可得函数y=f(x)的图象关于直线x=a成轴对称图形的充要条件是y=f(x+a)为偶函数
D.类比可得函数y=f(x)的图象关于直线x=a成轴对称图形的充要条件是y=f(x-a)为偶函数
解析 y=x+是奇函数,其图象的对称中心为(0,0),将y=x+的图象向右平移2个单位长度,再向上平移1个单位长度可得f(x)=x-2++1=x+-1的图象,所以f(x)=x+-1图象的对称中心是(2,1),故A正确,B不正确;若函数y=f(x)的图象关于直线x=a成轴对称图形,则将其图象向左平移a个单位长度可得y=f(x+a)的图象,y=f(x+a)的图象关于直线x=0,即y轴对称,所以y=f(x+a)为偶函数,反之也成立,故C正确,D不正确.故选AC.
答案 AC
13.已知f(x)是定义在R上的偶函数且f(0)=2,g(x)=f(x-1)是奇函数,则f(1)+f(2)+f(3)+…+f(2025)=________.
解析 ∵f(x)是R上的偶函数,且g(x)=f(x-1)为奇函数,∴f(x)的图象关于点(-1,0)对称,f(x-1)=-f(-x-1)=-f(x+1),∴f(x+1)=-f(x-1),f(x+2)=-f(x),∴f(x)的周期为4.∵f(0)=2,∴f(1)=f(-1)=0,f(2)=-f(0)=-2,f(3)=-f(1)=0,f(4)=-f(2)=2,∴f(1)+f(2)+…+f(2025)=[f(1)+f(2)+f(3)+f(4)]×506+f(1)=0.
答案 0
14.已知函数f(x)的定义域为R,且f(x+2)为偶函数,f(x)在[2,+∞)上单调递减,则不等式f(-x2)>f(-1)的解集为________.
解析 ∵f(x+2)是偶函数,
∴f(x+2)的图象关于直线x=0对称,
∴f(x)的图象关于直线x=2对称,
又f(x)在[2,+∞)上单调递减,
∴f(x)在(-∞,2]上单调递增.
又-x2,-1∈(-∞,2],f(-x2)>f(-1),
∴-x2>-1,即x2<1,∴-1<x<1,
∴原不等式的解集为(-1,1).
答案 (-1,1)
C级 拓广探索
15.(多选)已知f(x)是定义在R上的偶函数,g(x)是定义在R上的奇函数,且f(x),g(x)在(-∞,0]上单调递减,则( )
A.f(f(1))<f(f(2)) B.f(g(1))<f(g(2))
C.g(f(1))<g(f(2)) D.g(g(1))<g(g(2))
解析 因为f(x),g(x)分别是定义在R上的偶函数与奇函数,且两函数在(-∞,0]上单调递减,所以f(x)在[0,+∞)上单调递增,g(x)在[0,+∞)上单调递减,即g(x)在R上为减函数,所以f(1)<f(2),g(2)<g(1)<g(0)=0,所以f(g(1))<f(g(2)),g(f(1))>g(f(2)),g(g(1))<g(g(2)),故B、D正确,C不正确;若f(1)<f(2)<0,则f(f(1))>f(f(2)),故A不正确.综上所述,故选BD.
答案 BD
16.对于定义域为D的函数y=f(x),如果存在区间[m,n]⊆D,同时满足①f(x)在[m,n]内是单调函数;②当定义域是[m,n]时,f(x)的值域也是[m,n],则称[m,n]是该函数的“优美区间”.
(1)求证:[0,2]是函数f(x)=x2的一个“优美区间”;
(2)求证:函数g(x)=4+不存在“优美区间”.
证明 (1)f(x)=x2在区间[0,2]上单调递增,
又f(0)=0,f(2)=2,
∴f(x)=x2的值域为[0,2],
∴区间[0,2]是f(x)=x2的一个“优美区间”.
(2)设[m,n]是已知函数g(x)的定义域的子集.
由x≠0,可得[m,n]⊆(-∞,0)或[m,n]⊆(0,+∞),
∴函数g(x)=4+在[m,n]上单调递减.
假设[m,n]是已知函数的“优美区间”,
则两式相减得,-=n-m.
则=n-m,∵n>m,∴mn=6,∴n=,
则4+=,显然等式不成立,
∴函数g(x)=4+不存在“优美区间”.
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