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课时测评11 函数性质的综合应用
(时间:45分钟 满分:75分)
(本栏目内容,在学生用书中以独立形式分册装订!)
(1—10题,每小题5分,共50分)
1.定义在R上的奇函数f(x)满足f(2-x)=f(x),且当-1≤x<0时,f(x)=2x-1,则f(log220)=( )
A. B.-
C. D.-
答案:C
解析:依题意,知f(2+x)=f(-x)=-f(x),则f(4+x)=f(x),所以f(x)是周期函数,且周期为4.又2<log25<3,则-1<2-log25<0,所以f(log220)=f(2+log25)=f-f(2-log25)=--.故选C.
2.定义在R上的函数f(x)是偶函数,且f(x)=f(2-x),若f(x)在区间[1,2]上单调递减,则函数f(x)( )
A.在区间[0,1]上单调递增,在区间[-2,-1]上单调递减
B.在区间[0,1]上单调递增,在区间[-2,-1]上单调递增
C.在区间[0,1]上单调递减,在区间[-2,-1]上单调递减
D.在区间[0,1]上单调递减,在区间[-2,-1]上单调递增
答案:B
解析:因为f(x)=f(2-x),所以f(x)的图象关于直线x=1对称,因为f(x)在区间[1,2]上单调递减,所以f(x)在区间[0,1]上单调递增,又因为f(x)是偶函数,所以f(x)=f(-x),所以f(2-x)=f(-x),所以f(x)是周期为2的函数,所以f(x)在区间[-2,-1]上也单调递增.故选B.
3.已知定义在R上的函数f(x)满足f(-x)+f(x)=0,f(2-x)=f(x),且f(x)在(-1,1)上单调递增,则( )
A.f(-5.3)<f(5.5)<f(2)
B.f(-5.3)<f(2)<f(5.5)
C.f(2)<f(-5.3)<f(5.5)
D.f(5.5)<f(2)<f(-5.3)
答案:B
解析:根据题意,函数f(x)满足f(-x)+f(x)=0,f(2-x)=f(x),则有f(2-x)=-f(-x),变形可得f(x+2)=-f(x),则有f(x+4)=f(x),即函数f(x)是周期为4的周期函数,易得f(x)的对称轴为直线x=1,因为f(x)在(-1,1)上单调递增,所以f(x)在(1,3)上单调递减,f(5.5)=f(1.5),f(-5.3)=f(2.7-8)=f(2.7),因为1<1.5<2<2.7<3, 所以f(1.5)>f(2)>f(2.7),即f(-5.3)<f(2)<f(5.5).故选B.
4.已知函数f(x)的图象关于原点对称,且满足f(x+1)+f(3-x)=0,且当x∈(2,4)时,f(x)=-lo(x-1)+m,若f(-1),则m等于( )
A. B.
C.- D.-
答案:C
解析:因为函数f(x)的图象关于原点对称,所以f(x)为奇函数,因为f(x+1)=-f(3-x)=f(x-3),故函数f(x)的周期为4,则f(2 025)=f(1),而f(-1)=-f(1),所以由f(-1)可得f(1),而f(1)=-f(3)=lo(3-1)-m,解得m=-.故选C.
5.(多选)(2024·湖南九校联盟第二次联考)已知定义在R上的函数f(x)满足f(x+2)+f(x)=0,且y=f(2-x)为偶函数,则下列说法一定正确的是( )
A.函数f(x)的周期为2
B.函数f(x)的图象关于(1,0)对称
C.函数f(x)为偶函数
D.函数f(x)的图象关于x=3对称
答案:BC
解析:依题意,R上的函数f(x)满足f(x+2)=-f(x),则f(x+4)=-f(x+2)=f(x),所以函数f(x)的周期为4,故A错误;因为函数y=f(2-x)是偶函数,则f(2-x)=f(2+x),函数f(x)的图象关于x=2对称,且f(2-x)=-f(x),即f(2-x)+f(x)=0,函数f(x)图象关于(1,0)对称,故B正确;由f(2-x)=f(2+x)得f(-x)=f(4+x)=f(x),则函数f(x)为偶函数,故C正确;由f(x+2)+f(x)=0得f(x+3)+f(1+x)=0,由f(2-x)=f(2+x)得f(3-x)=f(1+x),因此f(x+3)+f(3-x)=0,函数f(x)的图象关于(3,0)对称,故D错误.故选BC.
6.(多选)已知函数y=f(x)在[1,+∞)上单调递增,且f(x)关于x=1对称,则( )
A.f(-1)<f(3)
B.f<f(1)
C.f(x+1)为偶函数
D.任意x∈R且x≠0,都有f(2x)<f(3x)
答案:CD
解析:对于A,因为函数y=f(x)的图象关于x=1对称,所以f(-1)=f(3),故A错误;对于B,因为2x>0,所以2x+1>1,又因为函数f(x)在[1,+∞)上单调递增,所以f>f(1),故B错误;对于C,因为f(x)的图象向左平移一个单位即f(x+1)的图象,函数y=f(x)的图象关于x=1对称,则f(x+1)的图象关于y轴对称,是偶函数,故C正确;对于D,函数f(x)在[1,+∞)上单调递增,且关于x=1对称,则函数在(-∞,1]上单调递减,当x<0时,3x<2x<1,所以f(2x)<f(3x),当x>0时,1<2x<3x,所以f(2x)<f(3x),综上,∀x∈R且x≠0,都有f(2x)<f(3x),故D正确.故选CD.
7.(多选)(2025·浙江杭州模拟)已知f(x)是定义在R上的偶函数,g是定义在R上的奇函数,且f,g在上单调递增,则( )
A.f<f
B.f<f
C.g<g
D.g<g
答案:BCD
解析:因为f(x)是定义在R上的偶函数,g是定义在R上的奇函数,且f,g在上单调递增,所以f(1)<f(2),g(2)>g(1)>g(0)=0,f(x)在上单调递减,g在R上单调递增,对于A,因为f,f的正负无法确定,若f(1)<f(2)<0,则f>f,故A错误;对于B,由g(2)>g(1)>g(0)=0,f在上单调递增,则f<f,故B正确;对于C,由f(1)<f(2),g在R上单调递增,则g<g,故C正确;对于D,由g(1)<g(2),g在R上单调递增,则g<g,故D正确.故选BCD.
8.已知函数f(x),对于∀x∈R,都有f(-4-x)=f(x)成立,且任取x1,x2∈,<0,若f(m)<f(1),则m的取值范围是 .
答案:(-∞,-5)∪(1,+∞)
解析:∀x∈R,都有f(-4-x)=f(x)成立,则函数图象关于直线x=-2对称,任取x1,x2∈,<0(x1≠x2),则f(x)在[-2,+∞)上单调递减,所以f(x)在(-∞,-2)上单调递增,所以由f(m)<f(1),得|m-(-2)|>|1-(-2)|,解得m>1或m<-5,所以m的取值范围是(-∞,-5)∪(1,+∞).
9.若函数y=f(x)的图象关于直线x对称,且y=f(x)共有3个零点,则所有零点之和为 .
答案:
解析:因为函数y=f(x)的图象关于直线x对称,且f(x)共有3个零点,则x必为其中一个零点,并且另外两个零点关于x对称,所以所有零点之和为.
10.(开放题)(2025·广东广州模拟)写出一个同时具有下列性质的函数f .
①f是偶函数;②f不存在对称中心;③f存在最小正周期,且最小正周期为2.
答案:(答案不唯一)
解析:由题意可知,f(x)是偶函数,f(x)不存在对称中心,f(x)存在最小正周期,且最小正周期为2,所以f(x)满足题意.(答案不唯一)
(11—13题,每小题5分,共15分)
11.(2024·福建漳州第三次质量检测)已知函数f(x),g(x)的定义域均为R,f(2x+1)是奇函数,且f(x)+g(3-x)=-4,y=g(x)的图象关于x=1对称,f(4)=2,则f(22)+g(24)=( )
A.4 B.8
C.-4 D.-6
答案:D
解析:因为y=g(x)的图象关于x=1对称,所以g(3-x)=g(x-1).因为f(x)+g(3-x)=-4①,所以f(4-x)+g(3-(4-x))=-4,即f(4-x)+g(x-1)=-4②,①-②得,f(x)=f(4-x),所以y=f(x)的图象关于x=2对称.令h(x)=f(2x+1),则h(x)是奇函数,所以h()+h(-)=f(x+1)+f(-x+1)=0,即f(x+1)=-f(-x+1),所以f(x)的图象关于点(1,0)中心对称,所以f(4-x)=-f(x-2),所以f(x)=-f(x-2)=f(x-4),所以f(x)是以4为周期的周期函数.因为f(x)+g(x-1)=-4,所以g(x)=-4-f(x+1).因为f(x)是以4为周期的周期函数,所以g(x)也是以4为周期的周期函数,取x=0,f(1)=-f(1),所以f(1)=0.因为f(4)=2,所以f(0)=2,所以f(2)=-f(0)=-2,f(3)=f(1)=0.取x=3,所以f(3)+g(0)=-4,所以g(0)=-4,所以f(22)+g(24)=f(2)+g(0)=-2-4=-6.故选D.
12.(多选)已知y=f(x)是定义在R上的奇函数,满足f(x+1)=f(x-2),下列说法正确的是( )
A.y=f(x)的图象关于直线x对称
B.y=f(x)的图象关于点对称
C.y=f(x)在[0,6]内至少有5个零点
D.若y=f(x)在[0,1]上单调递增,则它在[2 024,2 025]上也单调递增
答案:BCD
解析:因为f(x+1)=f(x-2)且y=f(x)是定义在R上的奇函数,则f(x+3)=f(x),故函数f(x)是周期为3的周期函数,且f(x+3)=f(x)=-f(-x),所以f(3+x)+f(-x)=0,故函数y=f(x)的图象关于点( ,0)对称,故A错误,B正确;由题意可知,f(6)=f(3)=f(0)=0,因为f(x)=f(x+3)=-f(-x),令x=-,可得ff,即f-f,所以f0,从而ff0,故函数y=f(x)在[0,6]内至少有5个零点,故C正确;因为f(2 024)=f(3×675-1)=f(-1),f(2 025)=f(3×675)=f(0),且函数f(x)在[0,1]上单调递增,则函数f(x)在[-1,0]上也单调递增,故函数f(x)在[2 024,2 025]上也单调递增,故D正确.故选BCD.
13.已知函数f(x)=lg(-1)+2 025x+2 025-x,则使不等式f(3x)<f(x+1)成立的x的取值范围是 .
答案:(,)
解析:函数f(x)的定义域为,关于原点对称,且f(-x)=lg(-1)+2 025-x+2 025x=f(x),故f(x)是偶函数.当x>1时,f(x)=lg(x-1)+2 025x+2 025-x,令t=2 025x,由于函数t=2 025x,y=lg(x-1)均在(1,+∞)上单调递增,y=t+在(1,+∞)上单调递增,因此f(x)为(1,+∞)上单调递增函数,由f(x)是偶函数知f(x)在(-∞,-1)上单调递减,所以不等式f(3x)<f(x+1)等价于解得<x<,所以所求x的取值范围是(,).
(14、15题,每小题5分,共10分)
14.(2025·江苏徐州适应性测试)若定义在R上的函数f满足f+f(x)=f,f(2x+1)是奇函数,f(),则( )
A.f(k-)=- B.f(k-)=0
C.kf(k-)=- D.kf(k-)
答案:D
解析:由f(x+2)+f(x)=f,得f(x+4)+f(x+2)=f,则f(x+4)=f(x),即函数f(x)的周期为4,由f(2x+1)是R上的奇函数,得f(-2x+1)=-f(2x+1),即f(-x+1)+f(x+1)=0,于是f()+f()=0,f()+f()=f()+f(-)=0,即f()+f()+f()+f()=0,因此f(k-)=4[f()+f()+f()+f()]+f(16+)=f(),故A,B错误;由f(x+4)+f(x+2)=f,取x=0,得f(2)=0,则f(4)=f(0)=-f(2)=0,因此f(x+2)+f(x)=0,取x,得f()+f()=0,于是f()+2f()+3f()+4f()=[f()+f()]+3[f()+f()]+f()+f()=0,同理可得5f()+6f()+7f()+8f()=0,9f()+10f()+11f()+12f()=0,13f()+14f()+15f()+16f()=0,则kf(k-)=17f(16+),故C错误,D正确.故选D.
15.(多选)(2025·安徽六校第二次素养测试)已知函数f,g的定义域均为R,f+g2,g-f2,g-f2,且当x∈时.fx2+1,则( )
A.g2
B.g(i)=0
C.函数f的图象关于直线x=3对称
D.方程fx有且只在2个实根
答案:AC
解析:对于A,由可得所以g(2-x)+g(4-x)=4,所以g(2-(2-x))+g(4-(2-x))=4,即g(x)+g(x+2)=4,所以g(x+2)+g(x+4)=4,得g(x)=g(x+4),故g为周期函数,且周期为4,又可得
故g(2-x)+g(x+2)=4,令x=0可得g2,令g(x)+g(x+2)=4中的x=0可得g2,所以gg2,故A正确;对于B,因为当x∈时,fx2+1,所以f2,由f(1-x)+g2得f+g2,所以g0,由g-f2得g-f2,所以g4,又gg2,所以g(i)=506[g+g+g+g]=506×(0+2+4+2)=4 048,故B错误;
对于C,由
可得故f(2-x)+f(4-x)=0,即f(x+2)=-f(x),f(x+4)=f(x),由
可得故f(1-x)+f(x-1)=0,即f(x)=-f(-x),所以f(x+2)=-f(x)=f,故f(x)为奇函数,图象关于x=1对称,且周期为4,又当x∈时.fx2+1,作出f(x)的图象如图①:由图可知函数f的图象关于直线x=3对称,故C正确;对于D,方程fx,即fx,由图②可知,函数f的图象和y=x的图象有3个交点,即方程fx有3个实根,故D错误.故选AC.
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