内容正文:
第3节 函数的奇偶性与周期性
1.下列函数中,既是偶函数又在(-∞,0)上单调递减的函数是( )
A.y=-x3 B.y=2|x|
C.y=x-2 D.y=log3(-x)
解析:B [选项A,函数是奇函数,不满足条件;选项B,函数是偶函数,当x<0时,y=2|x|=2-x=x是减函数,满足条件;选项C,函数是偶函数,当x<0时,y=x-2=是增函数,不满足条件;选项D,函数的定义域为(-∞,0),不关于原点对称,为非奇非偶函数,不满足条件.]
2.(2025·聊城模拟)已知函数f(x)是定义在R上的奇函数,当x≥0时,f(x)=-x5-3x+a-1,则f(-a)的值为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
解析:D [由题意得f(0)=a-1=0,解得a=1,所以当x≥0时,f(x)=-x5-3x,所以f(-a)=-f(a)=-f(1)=-(-1-3)=4.]
3.(多选题)已知函数f(x)=x|x|-2x,则下列结论正确的是( )
A.f(x)是偶函数,递增区间是(0,+∞)
B.f(x)是偶函数,递减区间是(-∞,1)
C.f(x)是奇函数,递减区间是(-1,1)
D.f(x)是奇函数,递增区间是(-∞,-1)
解析:CD [将函数f(x)=x|x|-2x去掉绝对值得f(x)=画出函数f(x)的图象,如图,观察图象可知,函数f(x)的图象关于原点对称,故函数f(x)为奇函数,且在(-1,1)上单调递减,在(-∞,-1)上单调递增.]
4.(2025·山东实验中学三模)已知函数f(x)的定义域为R,且f(x+1)为偶函数,f(x+2)-1为奇函数.若f(1)=0,则=( )
A.23 B.24
C.25 D.26
解析:C [依题意有f(-x+1)=f(x+1),f(x+2)-1=-(f(-x+2)-1),即f(x)关于x=1对称,关于点(2,1)中心对称,所以f(x)的周期为4,所以f(2)=1,f(3)=2,f(4)=1,再由周期性可知=24,故=25.]
5.(2024·新课标Ⅰ卷)已知函数f(x)的定义域为R,f(x)>f(x-1)+f(x-2),且当x<3时,f(x)=x,则下列结论中一定正确的是( )
A.f(10)>100 B.f(20)>1 000
C.f(10)<1 000 D.f(20)<10 000
解析:B [由题意可知,当x<3时,f(x)=x,所以可知f(1)=1,f(2)=2,
又因为∀x∈R,f(x)>f(x-1)+f(x-2),所以f(3)>f(1)+f(2)=3,f(4)>f(2)+f(3)>5,同理可得,f(5)>8,f(6)>13,f(7)>21,f(8)>34,f(9)>55,f(10)>89,f(15)>987,f(16)>1 597,…,显然f(16)>1 000,所以f(20)>1 000.]
6.(2024·上海卷)已知f(x)=x3+a,且f(x)是奇函数,则a=____________.
解析:由题意可知,f(0)=0,则a=0.
答案:0
7.已知f(x)是定义在R上的奇函数,当x≥0时,f(x)=x2.若对任意x∈[m-3,m],不等式f(2x+m)-16f(x)≤0恒成立,则实数m的取值范围是____________.
解析:由题意得,函数f(x)在R上单调递增,所以f(2x+m)≤16f(x)=f(4x),所以2x+m≤4x,x≥恒成立,所以≤m-3,解得m≥6,即实数m的取值范围是[6,+∞).
答案:[6,+∞)
8.(双空填空题)若f(x)=k·2x+2-x为偶函数,则k=________________,若f(x)为奇函数,则k=____________.
解析:f(x)为偶函数时,f(-1)=f(1),即+2=2k+,解得k=1.f(x)为奇函数时,f(0)=0,即k+1=0,所以k=-1(或f(-1)=-f(1),即+2=-2k-,解得k=-1).
答案:1 -1
9.已知函数f(x)=是奇函数.
(1)求实数m的值;
(2)若函数f(x)在区间[-1,a-2]上单调递增,求实数a的取值范围.
解:(1)设x<0,则-x>0,
所以f(-x)=-(-x)2+2(-x)=-x2-2x.
又f(x)为奇函数,
所以f(-x)=-f(x),
于是x<0时,f(x)=x2+2x=x2+mx,
所以m=2.
(2)由(1)知f(x)在[-1,1]上是增函数,
要使f(x)在[-1,a-2]上单调递增.
结合f(x)的图象知
所以1<a≤3,故实数a的取值范围是(1,3].
10.已知函数f(x)是定义在R上的奇函数,且它的图象关于直线x=1对称.
(1)求证:f(x)是周期为4的周期函数;
(2)若f(x)= (0<x≤1),求x∈[-5,-4]时,函数f(x)的解析式.
解:(1)证明:由函数f(x)的图象关于直线x=1对称,有f(x+1)=f(1-x),
即有f(-x)=f(x+2).
又函数f(x)是定义在R上的奇函数,
故有f(-x)=-f(x).故f(x+2)=-f(x).
从而f(x+4)=-f(x+2)=f(x),
即f(x)是周期为4的周期函数.
(2)由函数f(x)是定义在R上的奇函数,有f(0)=0.
x∈[-1,0)时,-x∈(0,1],f(x)=-f(-x)
=-.
故x∈[-1,0]时,f(x)=-.
x∈[-5,-4]时,x+4∈[-1,0],
f(x)=f(x+4)=-.
从而,x∈[-5,-4]时,函数f(x)=-.
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