内容正文:
课下巩固精练卷(十) 函数的奇偶性、周期性
【基础巩固题】
1.(2024·南昌模拟)函数f(x)=的图象( )
A.关于x轴对称
B.关于y轴对称
C.关于坐标原点对称
D.关于直线y=x对称
解析:选B.由题意知f(x)的定义域为R,且f(x)==3x+3-x,f(-x)=3-x+3x,所以f(-x)=f(x),故f(x)为偶函数,其图象关于y轴对称.
2.(2024·南通模拟)若函数f(x)=x是偶函数,则m=( )
A.-2 B.-1
C.1 D.2
解析:选A.函数f(x)=xx≠0},由f(x)是偶函数,得f(-x)=f(x),即-x=x,整理得=-2,所以m=-2.
3.已知偶函数f(x)对于任意x∈R都有f(x+2)=f(x),且f(x)在区间[0,1]上单调递增,则f(-6.5),f(-1),f(0)的大小关系是( )
A.f(-1)<f(0)<f(-6.5)
B.f(-6.5)<f(0)<f(-1)
C.f(-1)<f(-6.5)<f(0)
D.f(0)<f(-6.5)<f(-1)
解析:选D.∵f(x)对于任意x∈R都有f(x+2)=f(x),∴f(x)的周期为2,
∵偶函数f(x)在区间[0,1]上单调递增,
f(-6.5)=f(-0.5)=f(0.5),f(-1)=f(1),
∴f(0)<f(0.5)<f(1),
即f(0)<f(-6.5)<f(-1).
4.(2024·哈尔滨三模)已知函数f(x)=(ex+e-x)sin x-2在[-2,2]上的最大值和最小值分别为M,N,则M+N=( )
A.-4 B.0 C.2 D.4
解析:选A.令g(x)=f(x)+2=(ex+e-x)sin x,定义域为R,
因为f(x)在[-2,2]上的最大值和最小值分别为M,N,
所以g(x)在[-2,2]上的最大值和最小值分别为M+2,N+2,
因为g(-x)=(e-x+ex)sin (-x)=-(e-x+ex)sin x=-g(x),
所以g(x)为奇函数,g(x)的图象关于原点对称,
所以g(x)的最大值和最小值互为相反数,即M+2+N+2=0,所以M+N=-4.
5.已知定义在R上的函数f(x)满足f(x-1)+f(x+1)=0,且当x∈[0,2)时,f(x)=log2(x+1),则f(2 025)的值为( )
A.-3 B.3 C.-1 D.1
解析:选D.因为f(x-1)+f(x+1)=0,所以f(x+1)=-f(x-1),
则f(x+2)=-f(x),所以f(x+4)=-f(x+2)=f(x),
所以函数f(x)是以4为周期的周期函数,
则f(2 025)=f(1)=log22=1.
6.函数f(x)是定义域为R的奇函数,f(x)在(0,+∞)上单调递增,且f(2)=0,则不等式>0的解集为( )
A.(-2,2)
B.(-∞,0)∪(0,2)
C.(2,+∞)
D.(-∞,-2)∪(2,+∞)
解析:选D.由于f(x)是定义域为R的奇函数,所以f(0)=0,
又f(x)在(0,+∞)上单调递增,且f(2)=0,
所以f(x)的大致图象如图所示.
由f(-x)=-f(x)可得,>0,
由于x在分母位置,所以x≠0,
当x<0时,只需f(x)<0,由图象可知x<-2;
当x>0时,只需f(x)>0,由图象可知x>2;
综上,不等式的解集为(-∞,-2)∪(2,+∞).
7.(多选)函数f(x)的定义域为R,且f(x+1)与f(x+2)都为奇函数,则( )
A.f(x)为奇函数
B.f(x)为周期函数
C.f(x+3)为奇函数
D.f(x+4)为偶函数
解析:选ABC.∵f(x+1)与f(x +2)都为奇函数,
∴f(-x+1)=-f(x+1) ①,f(-x+2)=-f(x+2) ②,
∴.由①可得f[-(x+1)+1]=-f(x+1+1),即f(-x)=-f(x+2) ③,
∴由②③得f(-x) =f(-x+2),所以f(x)的周期为2,
∴f(x)=f(x+2),则f(x)为奇函数,
∴f(x+1)=f(x+3),则f(x+3)为奇函数.
8.(多选)(2024·湖北孝感模拟)已知函数f(x)是定义域为R的奇函数,且f(x+1)+f(x+2)=-f(x),则( )
A.f(1)=1
B.f(x)的一个周期是3
C.f(x)的一个对称中心是
D.f(10)+f(11)+f(12)=0
解析:选BCD.由f(x+1)+f(x+2)=-f(x),可得f(x+2)+f(x+3)=-f(x+1),所以有f(x+3)=f(x),所以f(x)是周期为3的周期函数,选项B正确;
又f(x)是R上的奇函数,知f(0)=0,可得f(1)+f(2)=0,无法确定f(1),f(2)的值,选项A错误;
由f(-x)=-f(x),及f(x+3)=f(x),可得f(x+3)=-f(-x),所以f(x)的图象关于点对称,选项C正确;
由f(x)的周期为3,得f(10)+f(11)+f(12)=f(1)+f(2)+f(3)=f(1)+f(2)+f(0)=0 ,选项D正确.
9.(2024·四川内江三模)若函数f(x)=是奇函数,则a+b=______.
解析:函数f(x)=是奇函数,f(0)=0,
当x<0时,-x>0,f(x)=-f(-x)=-(x2-ax)=-x2+ax,
而当x<0时,f(x)=bx2-2x,则b=-1,a=-2;
当x>0时,-x<0,f(x)=-f(-x)=-(bx2+2x)=-bx2-2x,
而当x>0时,f(x)=x2+ax,则b=-1,a=-2,
所以b=-1,a=-2,a+b=-3.
答案:-3
10.已知定义在实数集R上的函数f(x)满足f(6-x)=f(-x),且当0<x<3时,f(x)=2ax+b(a>0,b>0),若f(2 023)=3,求的最小值.
解:因为函数f(x)满足f(6-x)=f(-x),
所以函数f(x)的周期为6,
又因为f(2 023)=3,
所以f(6×337+1)=f(1)=3,
因为当0<x<3时,f(x)=2ax+b(a>0,b>0),则有2a+b=3,
所以(2a+b)==,
当且仅当,即a=时取等号.
【综合应用题】
11.已知函数f(x)的定义域为R,当x<0时,f(x)=x3-1;当-1≤x≤1时,f(-x)=时,f=f,则f(6.5)=( )
A.- B.- C. D.
解析:选C.当x>时,将x替换为x+,可得x+>,解得x>0,
则f=f,即f(x+1)=f(x)(x>0),
故f(6.5)=f(0.5+6)=f(0.5),
当-1≤x≤1时,由f(-x)=-f(x),则==-=.
12.(2024·江西南昌模拟)已知定义域为R的函数f(x),g(x)满足:g(0)≠0,f(x)g(y)-f(y)g(x)=f(x-y),且g(x)g(y)-f(x)f(y)=g(x-y),则下列说法不正确的是( )
A.g(0)=1
B.f(x)是奇函数
C.若f(1)+g(1)=1,则f(2 024)-g(2 024)=-1
D.g(x)是奇函数
解析:选D.B选项,由f(x)g(y)-f(y)g(x)=f(x-y)得f(y)g(x)-f(x)g(y)=f(y-x),所以f(y-x)=-f(x-y),故f(x)是奇函数,故B正确;
A选项,由f(x)是奇函数得f(0)=0,令x=y=0,由g(x)g(y)-f(x)f(y)=g(x-y)可得[g(0)]2-[f(0)]2=g(0),又g(0)≠0,得g(0)=1,故A正确;
D选项,由g(x)g(y)-f(x)f(y)=g(x-y)得g(y)g(x)-f(y)f(x)=g(y-x),所以g(y-x)=g(x-y),故g(x)是偶函数,所以D错误;
C选项,由题意得f(x-y)-g(x-y)=f(x)g(y)-f(y)g(x)-g(x)g(y)+f(x)f(y)=[f(y)+g(y)][f(x)-g(x)],
令y=1得f(x-1)-g(x-1)=[f(1)+g(1)][f(x)-g(x)],
当f(1)+g(1)=1时,f(x-1)-g(x-1)=f(x)-g(x),
故f(2)-g(2)=f(1)-g(1),f(3)-g(3)=f(2)-g(2),依次求出,f(2 024)-g(2 024)=f(0)-g(0)=-1,所以C正确.
13.(2024·金华模拟)已知函数f(x)=是定义在R上的偶函数,则m-n等于( )
A.2 B.0
C.-2 D.-4
解析:选D.当x>0时,因为f(x)是偶函数,
所以有f(x)=f(-x)⇒21+x-21-x=m·2-x+n·2x⇒(2x)2(2-n)=m+2,
要想x>0上式恒成立,只需⇒m-n=-4;
当x<0时,因为f(x)是偶函数,
所以有f(x)=f(-x)⇒m·2x+n·2-x=21-x-21+x⇒(2-x)2(2-n)=m+2,
要想x<0上式恒成立,只需⇒m-n=-4,
综上所述,m-n=-4.
14.已知定义在R上的函数为y=f(x)满足:①对于任意的x∈R,都有f(x+1)=;②函数y=f(x)是偶函数;③当x∈(0,1]时,f(x)=x+ex,则从小到大的排列是__________________.
解析:由题意知f(x+1)=,
且f(x+2)==f(x),
故函数y=f(x)的周期为2,
f,
f,
f,
∵当x∈(0,1]时,f(x)=x+ex单调递增,
∴f<f<f,
故f<f<f.
答案:f<f<f
15.设f(x)是定义在R上的奇函数,f(x+2)=-f(x),当0≤x≤1时,f(x)=x.
(1)求f(π)的值;
(2)当-1≤x≤3时,求f(x)的解析式;
(3)当-4≤x≤4时,求方程f(x)=m(-1≤m<0)的所有实根之和.
解:(1)由f(x+2)=-f(x),得f(x+4)=f((x+2)+2)=-f(x+2)=f(x),
∴f(π)=f(π-4)=-f(4-π)=-(4-π)=π-4.
(2)若-1≤x≤0,则0≤-x≤1,则f(-x)=-x,
∵f(x)是奇函数,
∴f(-x)=-x=-f(x),
即f(x)=x,-1≤x≤0,
即当-1≤x≤1时,f(x)=x;
若1<x≤3,则-1<x-2≤1,
∵f(x+2)=-f(x),
∴f(x)=-f(x-2)=-(x-2)=2-x,
即当-1≤x≤3时,f(x)的解析式为f(x)=
(3)作出函数f(x)在[-4,4]上的图象,如图,
则函数的最小值为-1,
若m=-1,则方程f(x)=m在[-4,4]上的解为x=-1或x=3,则-1+3=2;
若-1<m<0,则方程f(x)=m在[-4,4]上共有4个解,
则它们分别关于直线x=-1和直线x=3对称,
设它们从小到大依次为a,b,c,d,
则a+b=-2,c+d=6,即a+b+c+d=-2+6=4.
【创新拓展题】
16.(多选)德国数学家狄利克雷是解析数论的创始人之一,以其名字命名的狄利克雷函数的解析式为F(x)=关于狄利克雷函数F(x),下列说法正确的是( )
A.对任意x∈R,F(F(x))=1
B.函数F(x)是偶函数
C.任意一个非零实数T都是F(x)的周期
D.存在三个点A(x1,F(x1))、B(x2,F(x2))、C(x3,F(x3)) ,使得△ABC为正三角形
解析:选ABD.∵当x为有理数时,F(x)=1,当x为无理数时,F(x)=0,当x为有理数时,F(F(x))=F(1)=1,当x为无理数时,F(F(x))=F(0)=1,所以F(F(x))=1恒成立,故A正确;因为有理数的相反数是有理数,无理数的相反数是无理数,所以对任意x∈R,恒有F(x)=F(-x)成立,故B正确;若x是有理数,T是有理数,则x+T是有理数;若x是有理数,T是无理数,则x+T是无理数;若x是无理数,则x+T是无理数或有理数,所以任取一个不为0的实数T,F(x+T)=F(x)不恒成立,故C错误;取x1=-=0,所以A,B(0,1),恰好△ABC为等边三角形,故D正确.
学科网(北京)股份有限公司
$