内容正文:
第二章 函数的概念与性质
第5课时 函数性质的综合应用
典例精研·核心考点
考点一 函数的奇偶性与单调性
[典例1] (1)已知f(x)是定义在R上的奇函数,且对任意x1,x2∈R,当x1<x2时,都有f(x1)-f(x2)<x1-x2,则关于x的不等式f(x2-1)+f(-2x-2)<x2-2x-3的解集为( )
A.(-3,1)
B.(-1,3)
C.(-∞,-3)∪(1,+∞)
D.(-∞,-1)∪(3,+∞)
√
课时分层作业
典例精研·核心考点
链接教材·夯基固本
第5课时 函数性质的综合应用
(2)(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]上均单调递减,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))
√
√
课时分层作业
典例精研·核心考点
第5课时 函数性质的综合应用
(1)B (2)BD [(1)因为对任意x1,x2∈R,当x1<x2时,都有f(x1)-f(x2)<x1-x2,即f(x1)-x1<f(x2)-x2,
令g(x)=f(x)-x,则g(x)在R上单调递增,因为f(x)是定义在R上的奇函数,
所以f(-2x-2)=-f(2x+2),
由f(x2-1)+f(-2x-2)<x2-2x-3,得f(x2-1)-(x2-1)<-f(-2x-2)-(2x+2)=f(2x+2)-(2x+2),
即g(x2-1)<g(2x+2),
所以由g(x)的单调性得x2-1<2x+2,
即x2-2x-3<0,即(x-3)(x+1)<0,
所以-1<x<3,即f(x2-1)+f(-2x-2)<x2-2x-3的解集为(-1,3).
故选B.
课时分层作业
典例精研·核心考点
第5课时 函数性质的综合应用
(2)因为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,g(x)在R上单调递减,所以f(1)<f(2),g(0)=0>g(1)>g(2),所以f(g(1))<f(g(2)),g(f(1))>g(f(2)),
g(g(1))<g(g(2)),所以BD正确,C错误;
若|f(1)|>|f(2)|,则f(f(1))>f(f(2)),A错误.故选BD.]
课时分层作业
典例精研·核心考点
第5课时 函数性质的综合应用
1.比较函数值的大小问题,可以利用奇偶性,把不在同一单调区间上的两个或多个自变量转化到同一单调区间上,再利用函数的单调性比较大小.
2.对于抽象函数不等式的求解,先将不等式变形为f(x1)>f(x2)的形式,再结合单调性,脱去“f”变成常规不等式,转化为x1<x2(或x1>x2)求解.
课时分层作业
典例精研·核心考点
第5课时 函数性质的综合应用
[跟进训练]
1.(1)若定义在R上的奇函数f(x)在(-∞,0)上单调递减,且f(2)=0,则满足xf(x-1)≥0的x的取值范围是( )
A.[-1,1]∪[3,+∞) B.[-3,-1]∪[0,1]
C.[-1,0]∪[1,+∞) D.[-1,0]∪[1,3]
(2)(2025·菏泽模拟)已知函数f(x)=|3x-3-x|,则不等式f(2x-1)-f(x)>0的解集为( )
√
√
课时分层作业
典例精研·核心考点
第5课时 函数性质的综合应用
(1)D (2)A [(1)因为函数f(x)为定义在R上的奇函数,所以f(0)=0.
又f(x)在(-∞,0)上单调递减,且f(2)=0,
画出函数f(x)的大致图象如图1所示,
则函数f(x-1)的大致图象如图2所示.
当x≤0时,要满足xf(x-1)≥0,
则f(x-1)≤0,得-1≤x≤0.
当x>0时,要满足xf(x-1)≥0,则f(x-1)≥0,得1≤x≤3.
故满足xf(x-1)≥0的x的取值范围是[-1,0]∪[1,3].故选D.
课时分层作业
典例精研·核心考点
第5课时 函数性质的综合应用
(2)f(x)=|3x-3-x|,定义域为R,又f(-x)=|3-x-3x|=f(x),故y=f(x)为偶函数.
又当x>0时,y=3x,y=-3-x均为增函数,故g(x)=3x-3-x在(0,+∞)上单调递增.
又g(0)=0,则当x>0时,g(x)>0,所以此时y=f(x)=g(x)在(0,+∞)上单调递增.故当x<0时,y=f(x)为减函数.
课时分层作业
典例精研·核心考点
第5课时 函数性质的综合应用
考点二 函数的奇偶性与周期性
[典例2] (1)(2021·新高考Ⅱ卷)已知函数f(x)的定义域为R,且f(x+2)是偶函数,f(2x+1)是奇函数,则( )
√
C.f(2)=0 D.f(4)=0
(2)(2025·日照模拟)已知f(x)是定义域为R的奇函数且满足f(x)+f(2-x)=0,则f(20)=( )
A.-1 B.0
C.1 D.±1
√
课时分层作业
典例精研·核心考点
第5课时 函数性质的综合应用
(1)B (2)B [(1)因为f(x+2)是偶函数,
所以f(-x+2)=f(x+2),
因为f(2x+1)是奇函数,所以f(-2x+1)=-f(2x+1),
且由F(x)=f(2x+1)是奇函数,可得F(0)=f(1)=0,
所以f(-1)=-f(3)=-f(1)=0,且易知函数f(x)的周期为4,其他几个不一定为0.故选B.
(2)由f(x)是定义域为R的奇函数,则f(-x)=-f(x),且f(0)=0.
又由f(x)满足f(x)+f(2-x)=0,即f(2-x)=-f(x),
则有f(2-x)=f(-x),可得f(x+2)=f(x),即函数f(x)是周期为2的周期函数,故f(20)=f(0)=0.故选B.]
课时分层作业
典例精研·核心考点
第5课时 函数性质的综合应用
周期性与奇偶性结合的问题多考查求函数值、比较大小等,常先利用奇偶性推导出周期性,然后将所求函数值的自变量转化到已知解析式的函数定义域内,或已知单调性的区间内求解.
课时分层作业
典例精研·核心考点
第5课时 函数性质的综合应用
√
课时分层作业
典例精研·核心考点
第5课时 函数性质的综合应用
C [由题意,函数f(x)是定义在R上的奇函数,且f(x+1)=f(-x+1),
可得f(x+1)=-f(x-1),
所以f(x)=f(x+4),
所以函数f(x)是周期为4的周期函数.
又由当0<x≤1时,f(x)=x2-2x+3,
课时分层作业
典例精研·核心考点
第5课时 函数性质的综合应用
考点三 函数的奇偶性与对称性
√
A.5 B.1
C.-1 D.-5
(2)定义在R上的奇函数f(x),其图象关于点(-2,0)对称,且f(x)在[0,2)上单调递增,则( )
A.f(11)<f(12)<f(21) B.f(21)<f(12)<f(11)
C.f(11)<f(21)<f(12) D.f(21)<f(11)<f(12)
√
课时分层作业
典例精研·核心考点
第5课时 函数性质的综合应用
(1)B (2)A [(1)因为g(x)的图象关于直线x=2对称,所以g(x+2)=g(2-x).
课时分层作业
典例精研·核心考点
第5课时 函数性质的综合应用
(2)因为函数f(x)的图象关于点(-2,0)对称,所以f(x-4)=-f(-x).又f(x)为定义在R上的奇函数,所以-f(-x)=f(x),所以f(x-4)=f(x),即函数f(x)是周期函数且周期是4,则f(11)=f(-1),f(12)=f(0), f(21)=f(1).
因为f(x)为奇函数,且在[0,2)上单调递增,
所以f(x)在(-2,2)上单调递增,
所以f(-1)<f(0)<f(1),
即f(11)<f(12)<f(21).故选A.]
课时分层作业
典例精研·核心考点
第5课时 函数性质的综合应用
由函数的奇偶性与对称性可求函数的周期,常用于化简求值、比较大小等.
课时分层作业
典例精研·核心考点
第5课时 函数性质的综合应用
[跟进训练]
3.已知函数f(x)是R上的偶函数,且f(x)的图象关于点(1,0)对称,当x∈[0,1]时,f(x)=2-2x,则f(0)+f(1)+f(2)+…+f(2 024)的值为( )
A.-2 B.-1
C.0 D.1
√
课时分层作业
典例精研·核心考点
第5课时 函数性质的综合应用
D [因为f(x)的图象关于点(1,0)对称,
所以f(-x)=-f(2+x).
又f(x)为R上的偶函数,
所以f(x)=f(-x),
所以f(x+2)=-f(-x)=-f(x),所以f(x+4)=-f(x+2)=-[-f(x)]=f(x),
所以f(x)是周期为4的周期函数,
所以f(3)=f(-1)=f(1)=2-2=0.
又f(0)=1,f(2)=-f(0)=-1,
所以f(0)+f(1)+f(2)+…+f(2 024)=506×[f(0)+f(1)+f(2)+f(3)]+f(2 024)=506×(1+0-1+0)+f(0)=1.]
课时分层作业
典例精研·核心考点
第5课时 函数性质的综合应用
考点四 函数的对称性与周期性
[典例4] (1)已知函数f(x)的定义域为R,f(x+2)为奇函数,f(2x+1)为偶函数,则函数f(x)的周期是( )
A.2 B.3
C.4 D.5
√
A.116 B.115
C.114 D.113
√
课时分层作业
典例精研·核心考点
第5课时 函数性质的综合应用
(1)C (2)C [(1)因为f(x+2)为奇函数,
所以f(-x+2)=-f(x+2).
因为f(2x+1)为偶函数,所以f(-2x+1)=f(2x+1),则f(-x+1)=f(x+1),
则f[-(x+1)+1]=f(x+2),即f(-x)=f(x+2),
所以f(-x+2)=-f(-x),即f(x+2)=-f(x),则f(x+4)=-f(x+2)=f(x),所以f(x)的周期是4.
故选C.
课时分层作业
典例精研·核心考点
第5课时 函数性质的综合应用
(2)由f(x+1)+f(x-1)=2,得f(x+2)+f(x)=2,即f(x+2)=2-f(x),所以f(x+4)=2-f(x+2)=2-[2-f(x)]=f(x),所以函数f(x)的周期为4.又f(x+2)为偶函数,则f(-x+2)=f(x+2),
所以f(x)=f(4-x)=f(-x),所以函数f(x)也为偶函数.又f(x+1)+f(x-1)=2,所以f(1)+f(3)=2,f(2)+f(4)=2,所以f(1)+f(2)+f(3)+f(4)=4.
又f(1)+f(-1)=2,即2f(1)=2,所以f(1)=1.
又f(0)+f(2)=2,f(0)=2,所以f(2)=0,
课时分层作业
典例精研·核心考点
第5课时 函数性质的综合应用
函数的周期性与对称性的关系
(1)如果f(x)的图象关于点(a,0)对称,且关于直线x=b(a≠b)对称,那么函数f(x)的周期T=4|a-b|.(类比y=sin x的图象)
(2)如果f(x)的图象关于点(a,0)对称,且关于点(b,0)(a≠b)对称,那么函数f(x)的周期T=2|a-b|.(类比y=sin x的图象)
(3)如果函数f(x)的图象关于直线x=a与直线x=b(a≠b)对称,那么函数的周期T=2|a-b|.(类比y=sin x的图象)
课时分层作业
典例精研·核心考点
第5课时 函数性质的综合应用
[跟进训练]
4.(1)已知f(x)是定义在R上的函数,且对任意x∈R都有f(x+2)=f(2-x)+4f(2),若函数y=f(x+1)的图象关于点(-1,0)对称,则f(2 024)=( )
A.6 B.3
C.0 D.-3
√
课时分层作业
典例精研·核心考点
第5课时 函数性质的综合应用
√
课时分层作业
典例精研·核心考点
第5课时 函数性质的综合应用
(1)C (2)D [(1)令x=0,得f(2)=f(2)+4f(2),即f(2)=0,f(x+2)=f(2-x).
因为函数y=f(x+1)的图象关于点(-1,0)对称,
所以函数y=f(x)的图象关于点(0,0)对称,即f(-x)=-f(x),所以f(x+2)=f(2-x)=-f(x-2),
即f(x+4)=-f(x),f(x+8)=f(x),
故f(x)是周期为8的周期函数,
所以f(2 024)=f(253×8+0)=f(0)=0.故选C.
课时分层作业
典例精研·核心考点
第5课时 函数性质的综合应用
(2)由于f(x+1)为奇函数,所以函数f(x)的图象关于点(1,0)对称,即有f(x)+f(2-x)=0,所以f(1)+f(2-1)=0,得f(1)=0,即a+b=0①.由于f(x+2)为偶函数,所以函数f(x)的图象关于直线x=2对称,即有f(x)-f(4-x)=0,所以f(0)+f(3)=-f(2)+f(1)=-4a-b+a+b=-3a=6②.
根据①②可得a=-2,b=2,所以当x∈[1,2]时,f(x)=-2x2+2.
课时分层作业
典例精研·核心考点
第5课时 函数性质的综合应用
A.∪(1,+∞) B.
C. D.(1,+∞)
由f(2x-1)-f(x)>0,得f(2x-1)>f(x),则|2x-1|>|x|,即(2x-1)2>x2,3x2-4x+1>0,也即(3x-1)(x-1)>0,解得x<或x>1,所以原不等式的解集为∪(1,+∞).
故选A.]
A.f=0 B.f(-1)=0
[跟进训练]
2.已知函数f(x)是定义在R上的奇函数,且f(x+1)=f(-x+1),当0<x≤1时,f(x)=x2-2x+3,则f等于( )
A.- B.
C.- D.
得f=f=-f=-f=-=-.]
[典例3] (1)已知函数f(x)是定义在R上的奇函数,函数g(x)=f(x)的图象关于直线x=2对称,若f(-1)=-1,则g(3)=( )
又g(2-x)=f(2-x)=f(2-x),且g(x+2)=f(x+2),
所以f(2-x)=f(2+x)对任意的x∈R恒成立,所以f(2-x)=f(2+x).因为f(-1)=-1且f(x)为奇函数,所以f(3)=f(2+1)=f(2-1)=f(1)=-f(-1)=1,
因此,g(3)=f(3)=f(1)=1.故选B.
(2)已知函数f(x)的定义域为R,且f(x+1)+f(x-1)=2,f(x+2)为偶函数,若f(0)=2,则f(k)=( )
所以f(k)=[f(1)+f(2)+f(3)+f(4)]×28+f(1)+f(2)+f(3)=4×28+2+0=114.故选C.]
(2)(2021·全国甲卷)设函数f(x)的定义域为R,f(x+1)为奇函数,f(x+2)为偶函数,当x∈[1,2]时,f(x)=ax2+b.若f(0)+f(3)=6,则f=( )
A.- B.-
C. D.
根据函数f(x)的图象关于直线x=2对称,且关于点(1,0)对称,可得函数f(x)的周期为4,所以f=f=-f=2×2-2=.]
$$