内容正文:
【基础巩固题组】
1.(2023·江苏常州高一期末)若函数f(x)是奇函数,且当x>0时,f(x)=2x3+3x+1,则当x<0时,f(x)的解析式为( )
A.f(x)=2x3+3x-1
B.f(x)=2x3-3x-1
C.f(x)=2x3-3x+1
D.f(x)=-2x3-3x+1
解析:选A.∵函数f(x)是奇函数,
∴-f(x)=f,
∵x>0时,f(x)=2x3+3x+1,
设x<0时,则-x>0,∴f=-2x3-3x+1,∴f(x)=2x3+3x-1,
即x<0时,f(x)=2x3+3x-1.
2.(多选)已知奇函数f(x)在上是减函数,且在区间上的值域为,则在区间上( )
A.有最大值4 B.有最小值-4
C.有最大值3 D.有最小值-3
解析:选BC.f(x)是奇函数,因此f(x)在[-b,-a]上仍然是减函数,且值域为[-4,3],最小值是-4,最大值是3.
3.设偶函数f(x)在区间(-∞,-1]上单调递增,则( )
A.f<f(-1)<f(2)
B.f(2)<f<f(-1)
C.f(2)<f(-1)<f
D.f(-1)<f<f(2)
解析:选B.∵f(x)为偶函数,
∴f(-x)=f(x),∴f(2)=f(-2).
又f(x)在区间(-∞,-1]上单调递增,且-2<-<-1,
∴f(2)=f(-2)<f<f(-1).
4.已知函数f(x)为定义在上的偶函数,在上单调递减,并且f(-m-)<f,则实数m的取值范围是( )
A.
B.∪
C.∪
D.∪
解析:选D.由题得1-a=-4,∴a=5.
因为在上单调递减,并且f(-m-1)<f(2),
所以所以1<m≤3或-5≤m<-3.
5.若f(x)=(m-1)x2+6mx+2是偶函数,则f(0),f(1),f(-2)从小到大的排列是______________.
解析:∵f(x)是偶函数,∴f(-x)=f(x)恒成立,
即(m-1)x2-6mx+2=(m-1)x2+6mx+2恒成立,
∴m=0,即f(x)=-x2+2.
∵f(x)的图象开口向下,对称轴为y轴,在[0,+∞)上单调递减,
∴f(2)<f(1)<f(0),即f(-2)<f(1)<f(0).
答案:f(-2)<f(1)<f(0)
6.设f(x)是定义在R上的奇函数,当x>0时,f(x)=x2-2x+3,则f(-1)=__________,函数f(x)的解析式是__________.
解析:由已知f(-1)=-f=-
=-2,
当x<0时,f(x)=-f(-x)=-[x2-2(-x)+3]=-x2-2x-3,
又f=0,
所以f(x)=
答案:-2 f(x)=
7.已知函数f(x)=是定义在(-1,1)上的奇函数,且f=.
(1)求a,b的值;
(2)用定义证明f(x)在(-1,1)上是增函数;
(3)解不等式:f(t-1)+f(t)<0.
解:(1)因数f(x)=是定义在(-1,1)上的奇函数,则f(0)=0.
解得b=0,即有f(x)=,f===,解得a=1,
所以a=1,b=0.
(2)由(1)知,f(x)=,
∀x1,x2∈(-1,1),x1<x2,
f(x1)-f(x2)=-==
因-1<x1<x2<1,则x1-x2<0,1-x1x2>0,而(1+x)(1+x)>0,因此,f(x1)-f(x2)<0,即f(x1)<f(x2),
所以函数f(x)在(-1,1)上是增函数.
(3)由已知及(1)(2)得:f(t-1)+f(t)<0⇔f(t-1)<f(-t)⇔-1<t-1<-t<1,解得0<t<,
所以不等式f(t-1)+f(t)<0的解集为.
【能力提升题组】
8.已知函数f(x)是定义在R上的偶函数,且对于任意非负数x1,x2恒有>0,若对于任意m∈R,f≤f(m2-2m+2)恒成立,则实数a的取值范围是( )
A.(0,1] B.[-2,2]
C.(0,2] D.[2,+∞)
解析:选B.因为函数f(x)是定义在R上的偶函数,
所以对任意m∈R,f≤f(m2-2m+2)恒成立等价于对m∈R,f≤f恒成立,
又因为对于任意非负数x1,x2恒有>0,
所以f(x)在[0,+∞)上递增,
所以对m∈R,<恒成立,
令t==≥1,
则≤1,解得-2≤a≤2.
9.定义在R上的函数f(x)满足f(x+y)=f(x)+f(y),当x<0时,f(x)>0,则f(x)满足( )
A.f(0)=0
B.y=f(x)是奇函数
C.f(x)在[m,n]上有最大值f(n)
D.f(x-1)>0的解集为(-∞,1)
解析:选ABD.定义在R上的函数f(x)满足f(x+y)=f(x)+f(y),令x=y=0得:f(0)=f(0)+f(0),解得:f(0)=0,A正确;
令y=-x得:f(0)=f(x)+f(-x),因为f(0)=0,所以f(x)+f(-x)=0,
故y=f(x)是奇函数,B正确;
任取x1,x2∈R,且x1<x2,则令x=x1,y=-x2,代入得:f(x1-x2)=f(x1)+f(-x2)=f(x1)-f(x2),
因为当x<0时,f(x)>0,而x1-x2<0,所以f(x1-x2)>0,
故f(x1)-f(x2)>0,即f(x1)>f(x2),从而y=f(x)在R上单调递减,
f(x)在[m,n]上有最大值为f(m),C错误;
由A选项得到f(x-1)>0=f,而y=f(x)在R上单调递减,故x-1<0,解得x<1,解集为(-∞,1),D正确.
10.若函数f(x)是定义在R上的偶函数,当x≥0时,f(x)=x-2.则当x<0时,f(x)=______,若f<f,则实数m的取值范围是______.
解析:因函数f(x)是定义在R上的偶函数,且当x≥0时,f(x)=x-2,
则当x<0时,-x>0,f(x)=f(-x)=-x(-x+1)-2=x2-x-2,
所以当x<0时,f(x)=x2-x-2;
依题意,f(x)=x2+x-2在[0,+∞)上单调递增,
则f<f⇔f<f⇔|m+1|<|m-2|,解得m<,
所以实数m的取值范围是(-∞,).
答案:x2-x-2 (-∞,)
11.已知定义在R上的函数f(x)满足:对任意的实数x,y均有f=f(x)f,且f=-1,当0<x<1且f(x)∈.
(1)判断f(x)的奇偶性;
(2)判断f(x)在上的单调性,并证明;
(3)若对任意x1,x2∈,a∈,总有2≤m2-2am+1恒成立,求实数m的取值范围.
解:(1)根据题意,令y=-1,得f=f(x)f,因为f=-1,所以f=-f(x),故结合定义域可知,f(x)为奇函数.
(2)f(x)在上单调递增.
证明:由题意,可知f=f(x·x)=f(x)·f(x)=f2(x)≥0,
假设∃x∈,使得f(x)=0,则f=f(x)f=0,
而当0<xy<1时,由题意知0<f<1,因此矛盾,故∀x∈,f(x)>0恒成立.
设∀x1,x2∈,且x1>x2,则0<<1,
因此f-f=f-f(x1·)=f-ff
=f,
因为0<<1,且当0<x<1时,f(x)∈,所以1-f>0,
又因为f>0,所以f(x1)(1-f())>0,即f>f,
又因为x1>x2>0,所以f(x)在上单调递增.
(3)根据题意,结合(1)(2)可知,f(x)在上单调递增,
因此f(x)max=f=-f=1,f(x)min=f=-1,
故∀x1,x2∈,2|f(x1)-f(x2)|≤2|f(x)max-f(x)min|=4,
因为∀x1,x2∈,2|f(x1)-f(x2)|≤m2-2am+1恒成立,
所以4≤m2-2am+1恒成立,即-2ma+m2-3≥0恒成立,
令g=-2ma+m2-3,则∀a∈,g≥0恒成立,
故解得m≤-3或m≥3.
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