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课时测评9 函数的奇偶性、周期性
(时间:60分钟 满分:88分)
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(1—8题,每小题5分,共40分)
1.下列函数中,既是偶函数,又在(0,+∞)上单调递增的函数是( )
A.y=x3 B.y=|x|+1
C.y=-x2+1 D.y=2-|x|
答案:B
解析:对于A,令f(x)=x3,x∈R,有f(-x)=(-x)3=-x3=-f(x),所以f(x)为奇函数,不符合题意;对于B,令f(x)=|x|+1,x∈R,有f(-x)=|-x|+1=|x|+1=f(x),所以f(x)为偶函数,x>0时,f(x)=x+1单调递增,符合题意;对于C,令f(x)=-x2+1,x∈R,有f(-x)=-(-x)2+1=-x2+1=f(x),所以f(x)为偶函数,x>0时,f(x)=-x2+1单调递减,不符合题意;对于D,令f(x)=2-|x|,x∈R,有f(-x)=2-|-x|=2-|x|=f(x),所以f(x)为偶函数,且x>0时,f(x)=2-|x|=2-x=()x单调递减,不符合题意.故选B.
2.已知定义域为[a-4,2a-2]的奇函数f(x)=x3-2 026sin x+b+2,则f(a)+f(b)=( )
A.0 B.1
C.2 D.不能确定
答案:A
解析:依题意得a-4+2a-2=0,解得a=2,由f(0)=b+2=0,得b=-2,所以f(a)+f(b)=f(2)+f(-2)=0.故选A.
3.设偶函数f(x)的定义域为R,当x∈[0,+∞)时,f(x)是增函数,则f(-2),f(π),f(-3)的大小关系是( )
A.f(π)>f(-3)>f(-2)
B.f(π)>f(-2)>f(-3)
C.f(π)<f(-3)<f(-2)
D.f(π)<f(-2)<f(-3)
答案:A
解析:因为f(x)是偶函数,所以f(-3)=f(3),f(-2)=f(2).又因为函数f(x)在[0,+∞)上是增函数,所以f(π)>f(3)>f(2),即f(π)>f(-3)>f(-2).故选A.
4.(2024·广西南宁模拟)已知偶函数f(x)对任意的x∈R都有f(x+2)-f(x)=f(1),且f(0)=8,则f(99)+f(100)=( )
A.0 B.6
C.8 D.16
答案:C
解析:因为f(x)为偶函数,f(x+2)-f(x)=f(1),所以f(-1+2)-f(-1)=f(1),解得f(1)=f(-1)=0,所以f(x+2)=f(x),即f(x)的周期为2,所以f(100)=f(0)=8,f(99)=f(1)=0,故f(99)+f(100)=8.故选C.
5.(多选)已知f(x)=cos 2 025x·g(x)为定义在R上的奇函数,则函数g的解析式可以为( )
A.g(x)=lg
B.g(x)=3x-3-x
C.g(x)+
D.g(x)=ln
答案:BD
解析:因为f(x)=cos 2 025x·g(x)是定义在R上的奇函数,所以f(-x)=-f(x),即g(-x)=-g(x),所以g(x)是定义在R上的奇函数.对于A,定义域为(-1,1),所以不满足题意;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,而g(-x)+g(x)=ln+ln0,符合题意.故选BD.
6.(多选)f(x)是定义在R上的偶函数,对∀x∈R,均有f(x+2)=-f(x),当x∈[0,1]时,f(x)=log2(2-x),则下列结论正确的是( )
A.函数f(x)的一个周期为4
B.f(2 025)=1
C.当x∈[2,3]时,f(x)=-log2(4-x)
D.函数f(x)在[0,2 025]内有1 012个零点
答案:AC
解析:因为f(x)是定义在R上的偶函数,对∀x∈R,均有f(x+2)=-f(x),所以f(x+4)=-f(x+2)=f(x),所以函数f(x)的一个周期为4,故A正确;f(2 025)=f(4×506+1)=f(1)=0,故B错误;当x∈[2,3]时,x-2∈[0,1],则f(x)=-f(x-2)=-log2[2-(x-2)]=-log2(4-x),故C正确;易知f(1)=f(3)=f(5)=…=f(2 023)=f(2 025)=0,于是函数f(x)在[0,2 025]内有1 013个零点,故D错误.故选AC.
7.(一题多解)(2025·河南郑州名校联考)函数f-log2是偶函数,则a的值为 .
答案:
解析:法一:因为f是偶函数,所以f-f(-x)=8ax-log2x=0,所以a.
法二:由f-log2,得f4x2+a2-1+4ax-log2,设g(x)=4x2+a2-1,h(x)=4ax-log2,易知g是偶函数,当h(x)=4ax-log2(23x+1)是偶函数时,函数f才能是偶函数,所以h(x)=log224ax-log2log2log2是偶函数,所以(3-4a)+(-4a)=0,解得a.
8.若函数f(x)=ex-e-x,则不等式f(ln x)+f(ln x-1)>0的解集是 .
答案:
解析:因为f(x)=ex-e-x,定义域为R,且f(-x)=--f(x),故其为奇函数,又y=ex,y=-e-x均为增函数,故f(x)为R上的增函数,则原不等式等价于f(ln x)>f(1-ln x),也即ln x>1-ln x,整理得ln x>,解得x>,故不等式的解集为.
9.(13分)(教材改编)设f(x)是定义在R上的奇函数,且对任意实数x,恒有f(x+2)=-f(x).当x∈[0,2]时,f(x)=2x-x2.
(1)求证:f(x)是周期函数;(3分)
(2)当x∈[2,4]时,求f(x)的解析式;(4分)
(3)计算f(0)+f(1)+f(2)+…+f(2 026).(6分)
解:(1)证明:因为f(x+2)=-f(x),
所以f(x+4)=-f(x+2)=f(x),
所以f(x)是周期为4的周期函数.
(2)当x∈[-2,0]时,-x∈[0,2],
由已知得f(-x)=2(-x)-(-x)2=-2x-x2.
又f(x)是奇函数,
所以f(-x)=-f(x)=-2x-x2,
所以f(x)=x2+2x.
又当x∈[2,4]时,x-4∈[-2,0],
所以f(x-4)=(x-4)2+2(x-4).
又f(x)是周期为4的周期函数,
所以f(x)=f(x-4)=(x-4)2+2(x-4)
=x2-6x+8.
从而求得x∈[2,4]时,f(x)=x2-6x+8.
(3)f(0)=0, f(1)=1,f(2)=0,f(3)=-1.
又f(x)是周期为4的周期函数,
所以f(0)+f(1)+f(2)+f(3)=f(4)+f(5)+f(6)+f(7)=…=f(2 020)+f(2 021)+f(2 022)+f(2 023)=0,
f(2 024)+f(2 025)+f(2 026)=f(0)+f(1)+f(2)=1,
所以f(0)+f(1)+f(2)+…+f(2 026)=1.
(10、11题,每小题5分,共10分)
10.函数f(x)的定义域为R,y=f(x)+2ex是偶函数,y=f(x)-3ex是奇函数,则f(x)的最小值为( )
A.e B.
C.2 D.2
答案:B
解析:由题意可得
解得f(x),因为f(x)≥,当且仅当ex=5e-x,即xln 5时,等号成立,所以f(x)的最小值为.故选B.
11.已知函数f(x)在区间[-3,3]上的最大值为M,最小值为N,则M+N的值为 .
答案:2
解析:f(x)+1,令g(x)=f(x)-1,则g(-x)=--g(x),所以函数g(x)在[-3,3]上为奇函数,则g(x)max+g(x)min=0,即M-1+N-1=0,所以M+N=2.
12.(15分)(一题多问)已知f(x)是定义在[-1,1]上的偶函数,且x∈[-1,0]时,f(x).
(1)求函数f(x)的表达式;(3分)
(2)判断并证明函数f(x)在区间[0,1]上的单调性;(6分)
(3)解不等式f(1-a)-f(3+a)<0.(6分)
解:(1)当x∈(0,1]时,-x∈[-1,0),因为f(x)是定义在[-1,1]上的偶函数,
所以f(x)=f(-x)=-,因此f(x)
(2)函数f(x)在区间[0,1]上单调递减.
证明如下:设x1,x2是[0,1]上任意两个实数,且x1<x2,则有0≤x1<x2≤1,易知当x∈[0,1]时,f(x)=-,
于是f(x1)-f(x2)=--(-).
因为0≤x1<x2≤1,所以x1-x2<0,x1x2<1,
所以f(x1)-f(x2)>0⇒f(x1)>f(x2),
所以函数f(x)在区间[0,1]上单调递减.
(3)因为偶函数f(x)在区间[0,1]上单调递减,
所以f(1-a)-f(3+a)<0⇒f(1-a)<f(3+a)⇒解得a∈⌀,所以不等式f(1-a)-f(3+a)<0的解集为空集.
(13、14题,每小题5分,共10分)
13.(多选)设函数f(x)的定义域为R,若f(x+2),f(x-2)都为奇函数,则下面结论成立的是( )
A.f(x)为奇函数
B.f(x)为偶函数
C.f(x)=f(x+8)
D.f(x+6)为奇函数
答案:CD
解析:因为f(x+2),f(x-2)都为奇函数,即f(x)的图象关于(2,0)和(-2,0)对称,所以f(-x)+f(4+x)=0,f(-x)+f(-4+x)=0,所以f(-4+x)=f(4+x),所以f(x)=f(8+x),因为f(x-2)=-f(-x-2),所以f(x-2+8)=-f(-x-2+8),即f(x+6)=-f(-x+6),所以f(x+6)为奇函数,f(x)的奇偶性无法判断.故选CD.
14.(多选)已知定义域为R的函数f(x)满足:∀x,y∈R,f(x+y)+f(x-y)=f(x)f(y),且f(1)=1,则下列结论正确的是( )
A.f(0)=2 B.f(x)为偶函数
C.f(x)为奇函数 D.f(2)=-1
答案:ABD
解析:因为∀x,y∈R,f(x+y)+f(x-y)=f(x)f(y),取x=1,y=0可得f(1)+f(1)=f(1)f(0),又f(1)=1,所以f(0)=2,故A正确;取x=0,y=x可得f(x)+f(-x)=f(0)f(x),因为f(0)=2,所以f(-x)=f(x),所以f(x)为偶函数,故C错误,B正确;取x=1,y=1可得f(2)+f(0)=f(1)f(1),又f(1)=1,f(0)=2,所以f(2)=-1,故D正确.故选ABD.
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