内容正文:
寒假作业05 抽象函数综合
知识点1 函数的周期性
①周期函数:一般地,设函数的定义域为D,如果存在一个 非零常数 ,使得对每一个都有,且 ,那么函数就叫做周期函数. 非零常数 叫做这个函数的周期.
②最小正周期:如果在周期函数的所有周期中存在一个最小的 正数 ,那么这个最小 正数 就叫做的 最小正周期 .
若,则的周期为:
若,则的周期为:
若,则的周期为:(周期扩倍问题)
若,则的周期为:(周期扩倍问题)
知识点2 函数的对称性
轴对称
①若,则的对称轴为
②若,则的对称轴为
点对称
①若,则的对称中心为
②若,则的对称中心为
知识点3 周期性对称性综合问题
①若,,其中,则的周期为:
②若,,其中,则的周期为:
③若,,其中,则的周期为:
知识点4 奇偶性对称性综合问题
①已知为偶函数,为奇函数,则的周期为:
②已知为奇函数,为偶函数,则的周期为:
一、@单选题
1.已知函数的定义域为,为奇函数,,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】由为奇函数得的图象关于点对称,即,进而得即可求解.
【详解】因为为奇函数,所以,
所以的图象关于点对称,,
因为,所以,
所以的最小正周期为4,则.
故选:B.
2.已知函数的定义域为,满足为奇函数,为偶函数,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】利用函数为奇函数,为偶函数的条件,建立关于的方程,通过带入特定值推导各选项的函数值即可.
【详解】根据题意,因为函数为奇函数,所以,
即, 所以的图象关于点成中心对称,所以.
又因为为偶函数,所以,
即,所以的图象关于直线对称,所以.
故选:D.
二、@多选题
3.已知是定义在上不恒为0的偶函数,是定义在上不恒为0的奇函数,则( )
A.为奇函数 B.为奇函数
C.为偶函数 D.为偶函数
【答案】BCD
【分析】根据已知,利用奇函数、偶函数的性质进行判断.
【详解】由题意可知,,所以,所以为偶函数,A项错误;
由,得,所以为奇函数,B项正确;
因为,所以为偶函数,C项正确;
因为,所以为偶函数,D项正确.
故选:BCD.
4.已知定义在上的奇函数满足,若,则( )
A.4为的一个周期 B.的图象关于直线对称
C. D.
【答案】ABC
【分析】根据函数的基本性质对选项AB进行验证,根据函数周期结合函数奇偶性对选项CD进行验证,即可得出答案.
【详解】对于A:函数为奇函数,则,
则,
则的一个周期为4,故A正确;
对于B:,则函数关于对称,故B正确;
对于C:的一个周期为4,
,
令中的,则,
函数为定义在上奇函数,
,
,故C正确;
对于D:的一个周期为4,
,
函数为奇函数,
,
,故D错误;
故选:ABC.
三、@填空题
5.已知偶函数满足,则 .
【答案】0
【分析】由偶函数的定义和赋值法,以及找出函数的周期,然后计算即可.
【详解】令,则,又,
所以,于是化为:,
所以的周期,
所以.
故答案为:0.
6.已知函数是定义在上的偶函数,且满足,当时,,则 .
【答案】
【分析】由题意可得且,直接计算即可求解.
【详解】设函数的最小正周期为,则.
因为是定义在上的偶函数,所以,
所以.
故答案为:
四、@解答题
7.已知函数满足,且在上单调递减,比较,,的大小.
【答案】
【分析】由可知函数图象关于对称,再结合单调性比较函数值.
【详解】,.
又在上单调递减,且,
,
故.
8.已知函数的定义域为,对任意都有,且,判断的奇偶性.
【答案】偶函数
【分析】通过赋值找到与的关系,从而确定奇偶性.
【详解】令,则,即,
∵,解得.
再令,则,移项可得,
∴是偶函数.
五、#单选题
9.已知是定义在上的奇函数,是定义在上的偶函数,则( )
A.是偶函数 B.是奇函数
C.是奇函数 D.是偶函数
【答案】D
【分析】根据奇偶性的定义逐项判断即可.
【详解】因为是定义在上的奇函数,所以;
是定义在上的偶函数,所以,
对于A,,所以为奇函数,故A错误;
对于B,,所以为偶函数,故B错误;
对于C,,与和均不相等,
所以为非奇非偶函数,故C错误;
对于D,,故为偶函数,故D正确.
故选:D.
10.已知定义在上的函数在上单调递增,且是偶函数,则满足的x的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】由平移法则确定函数关于直线对称,且在上单调递增,结合函数对称性和单调性求解不等式即可.
【详解】因为函数是偶函数,所以函数的图象关于直线对称,
又在上单调递增,
由,得,即,
平方并化简,得,解得或,即的取值范围为.
故选:D
六、#多选题
11.设函数的定义域为,和均为奇函数,则下列选项正确的是( )
A.函数满足
B.函数的图象关于直线对称
C.函数的图象关于点对称
D.函数为上的偶函数
【答案】AC
【分析】通过奇函数得到两个等量关系,再通过对自变量进行取值后化简得到,判断A选项;根据函数的奇偶性可推出函数的对称性,判断B,C选项;结合函数周期,通过化简知道函数的奇偶性,判断D选项.
【详解】因为为奇函数,所以,
又为奇函数,所以,
所以,
∴,A选项正确;
由为奇函数可知关于点对称,由为奇函数,
可知关于点对称,B错误,C正确;
因为是奇函数,D选项错误.
故选:AC.
12.(多选)已知函数的定义域为R,且为奇函数,为偶函数,且对任意的,且,都有,则下列结论正确的是( )
A.是奇函数 B.
C.的图像关于对称 D.
【答案】BCD
【分析】根据题设有、,进而可得,即可判断的对称性、奇偶性,再由周期性、奇偶性求,最后结合在上的单调性及对称性,比较函数值大小.
【详解】由题设,,即,则关于对称,C正确;
,即,关于对称,
所以,即周期为4,
且,即为偶函数,A错误;
则,B正确;
又,且,都有,即在上递增,
因为,,所以,D正确.
故选:BCD
七、#填空题
13.若函数是定义在上的偶函数,是奇函数,,则 .
【答案】
【分析】由奇函数的定义,是奇函数,所以有,分别令取和,即可求出与的值,再利用为偶函数,可求出与的值,然后代入式中求解即可.
【详解】∵是奇函数,
∴,
令,得,即,∴,
令,得,即,
∵是定义在上的偶函数,
∴,,
∴.
故答案为:.
14.已知定义在R上的函数满足以下三个条件:
①对于任意的x∈R,都有;
②函数的图象关于直线对称;
③对于任意的,且.则,,的大小顺序是 .(用“”连接)
【答案】
【分析】由条件②可得,结合条件①可得;由条件③可得在单调递减,结合条件②可得在上单调递增,结合单调性可以得到函数值的大小顺序.
【详解】由条件②函数的图象关于直线对称,所以,
由①,可得,
因为,即,
所以,所以,
由③知,所以函数在上单调递减,
由条件②函数的图象关于直线对称,
所以在单调递增,
所以,即.
故答案为:
八、#解答题
15.设是R上的奇函数,,当时,.
(1)的值;
(2)当时,的图象与x轴所围成图形的面积.
【答案】(1)
(2)4
【分析】(1)根据已知可得函数的周期为4,再由奇偶性与给定范围的表达式即可求解;
(2)由已知可得函数的图象关于直线x=1对称,又当时,,且的图象关于原点成中心对称,再结合的图象求解即可.
【详解】(1)由,得,
所以是以4为周期的周期函数,又为奇函数,所以;
(2)由是奇函数且,
得,即.
故函数的图象关于直线x=1对称.
又当时,,且的图象关于原点成中心对称,
则的图象如图所示.
当时,设的图象与x轴围成的图形面积为S,
则.
16.(1)已知函数,,若,都有,求证:为奇函数.
(2)设函数定义在上,证明:是偶函数,是奇函数.
(3)已知是定义在上的函数,设,,试判断与的奇偶性;根据,与的关系,你能猜想出什么样的结论?
【答案】(1)证明见解析;(2)证明见解析;(3)答案见解析
【分析】(1)对,适当赋值,使所给的式子出现及,从而利用奇函数定义证明即可;对于(2)(3)可直接用奇偶性的定义判断.
【详解】(1)令,则,所以,
令,,则,所以,
所以是奇函数.
(2)因为,所以,可见的定义域也是,
设,,
则与的定义域也是,显然定义域是关于原点对称的.
因为,
,
所以为偶函数,为奇函数,
即是偶函数,是奇函数.
(3)因为,,
所以是偶函数,是奇函数.
,
由此可得一般结论:如果一个函数的定义域关于原点对称,
那么这个函数就一定可以表示为一个奇函数与一个偶函数的和.
九、*单选题
17.已知函数的定义域为,且为奇函数,当时,,则的所有零点之和为( )
A. B. C. D.0
【答案】A
【分析】先由为奇函数,推出关于对称,则,进而求出的解析式,则的解析式可求,解出根即可.
【详解】因为为奇函数,所以关于对称,
则关于对称,即,
当时,,
当时,,
则,
所以,
则,
因为,则或,
解得或,所以.
故选:A
18.已知对任意x,,都有,且,那么 ( )
A.是奇函数但不是偶函数 B.既是奇函数又是偶函数
C.既不是奇函数也不是偶函数 D.是偶函数但不是奇函数
【答案】D
【分析】令,结合可求得的值,再令即可判断的奇偶性.
【详解】令,有,
因为,所以,
再令,得:,
所以,又,
所以是偶函数.
故选:.
【点睛】关键点点睛:抽象函数的奇偶性的判断,根据所给的等式进行取值是解题的关键.
十、*多选题
19.已知是定义在R上的不恒为零的函数,且,则下列说法正确的是( )
A.若对任意,,总有,则是奇函数
B.若对任意,,总有,则是偶函数
C.若对任意,;总有,则
D.若对任意,,总有,则
【答案】ACD
【分析】利用赋值法,结合函数奇偶性的定义即可判断.
【详解】对于A,对任意,,总有,令得;令得,所以;
令得,所以;
令得,所以是奇函数,故A正确;
对于B,对任意,,总有,令得;
令得,所以是奇函数,故B错误;
对于C,对任意,,总有,由A选项分析,
令得,又因为,
所以,故C正确;
对于D,对任意,,总有,由B选项分析,
令得,
令得,所以;
令得
令得,所以
令得,所以,故D正确.
故选:ACD.
20.定义在上的函数满足,函数为奇函数,且对,当时,都有.函数与函数的图象交于点,以下结论正确的是( )
A. B.函数为偶函数
C.函数在区间上单调递减 D.
【答案】BCD
【分析】由题意得函数的轴对称与中心对称性,进而得到周期性,赋值可得A;由变形可得函数在区间的单调性,由对称性可得C;
结合性质可证明BD.
【详解】由题意,对,当时,都有.
则当时,;当时,;
故在单调递增.
由函数为奇函数,
则,即,
则函数的图象关于中心对称①;
选项A,令,则,则,故A错误;
选项B,由函数满足,
则,
则的图象关于对称②,
由①②得,,则,
所以有,
则是以为周期的周期函数③,
则由②③得,,
即是偶函数,故B正确;
选项C,由的图象关于对称,
函数在区间的单调性与的单调性相反,
又由函数的图象关于中心对称,
函数在区间的单调性与的单调性相同,
故函数在区间的单调递减,故C正确;
选项D,由,
则的图象也关于中心对称;
故函数与的图象交点也成对关于对称;
不妨设,则,且,
即,且,
故,故D正确.
故选:BCD.
【点睛】关键点睛:本题的关键是通过单调性的定义得到函数的单调性,再求出其周期性和奇偶性从而对各选项逐步分析.
十一、*填空题
21.已知函数的定义域为,满足,的图象关于直线对称,且,则 ; .
附注:.
【答案】
【分析】根据已知可得的图象关于对称、关于直线对称,利用对称性可得的周期,结合已知条件和周期即可求和.
【详解】因为,所以函数的图象关于点对称,且;
又的图象关于直线对称,所以的图象关于直线对称,
即为偶函数,所以,所以以4为周期,
所以,,,
,所以,
因为,所以,同理,,,,,
所以.
所以.
故答案为:;
【点睛】关键点睛:根据函数的对称性得函数的周期,从而利用周期和对称性求和是解决本题的关键.
22.已知定义在R上的函数满足,若函数与有n个公共点,分别为,则 .
【答案】
【分析】由题可知,与都是关于对称,故可得所有公共点的横坐标之和为,所有纵坐标之和为,即可求得结果.
【详解】因为,故可得关于对称,且
又因为,
故也关于对称,且;
由题可知,当与有个公共点时,则其中一个一定是点,
剩余个公共点成对出现,可分为组,每一组都是关于点对称.
故可得,,
则.
故答案为:.
【点睛】本题考查函数对称性的研究,以及对称性的应用,属综合困难题,涉及三角函数的诱导公式,属综合性困难题.
十二、*解答题
23.设函数的定义域为,如果,都有,满足,那么函数的图象称为关于点的中心对称图形,点就是其对称中心.如果,且,使得,满足,那么函数的图象称为关于点的弱中心对称图形,点就是其弱对称中心.
(1)若函数的图象是关于点的中心对称图形,求实数的值;
(2)判断函数的图象是否为关于原点的弱中心对称图形,并说明理由;
(3)若函数的图象是弱中心对称图形,且弱对称中心为,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)函数的图象不是关于原点的弱中心对称图形,理由见解析
(3)
【分析】(1)根据题意“中心对称图形”的定义分析判断即可;
(2)根据反证法,以及“弱对称中心图形”定义即可证明;
(3)根据“弱对称中心图形”定义,代入解出表达式,讨论取值范围,再利用换元法即可求解.
【详解】(1)由,解得.
当时,,对于任意的,
都有,
所以函数的图象是关于点的中心对称图形,
故.
(2)函数的图象不是关于原点的弱中心对称图形.
理由如下:假设,使得,解得,与矛盾,
所以函数的图象不是关于原点的弱中心对称图形;
(3)由题意可知,存在,且,使得,
当时,,则,
所以,
又知对勾函数在上单调递增,所以,
所以;
当时,,则不成立;
当时,,则,
,
令,则在上单调递增,所以,
所以.
综上可知,实数的取值范围为.
十三、单选题
24.已知函数的定义域为,为偶函数,为奇函数,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】推导出函数是以为周期的周期函数,由已知条件得出,结合已知条件可得出结论.
【详解】因为函数为偶函数,则,可得,
因为函数为奇函数,则,所以,,
所以,,即,
故函数是以为周期的周期函数,
因为函数为奇函数,则,
故,其它三个选项未知.
故选:B.
25.已知函数的定义域为R,,且当时,则下列结论中一定正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】代入得到,再利用函数性质和不等式的性质,逐渐递推即可判断.
【详解】因为当时,所以,
又因为,
则,
,
,
,
,则依次下去可知,则B正确;
且无证据表明ACD一定正确.
故选:B.
【点睛】关键点点睛:本题的关键是利用,再利用题目所给的函数性质,代入函数值再结合不等式同向可加性,不断递推即可.
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寒假作业05 抽象函数综合
知识点1 函数的周期性
①周期函数:一般地,设函数的定义域为D,如果存在一个 ,使得对每一个都有,且 ,那么函数就叫做周期函数. 叫做这个函数的周期.
②最小正周期:如果在周期函数的所有周期中存在一个最小的 ,那么这个最小 就叫做的 .
若,则的周期为:
若,则的周期为:
若,则的周期为:(周期扩倍问题)
若,则的周期为:(周期扩倍问题)
知识点2 函数的对称性
轴对称
①若,则的对称轴为
②若,则的对称轴为
点对称
①若,则的对称中心为
②若,则的对称中心为
知识点3 周期性对称性综合问题
①若,,其中,则的周期为:
②若,,其中,则的周期为:
③若,,其中,则的周期为:
知识点4 奇偶性对称性综合问题
①已知为偶函数,为奇函数,则的周期为:
②已知为奇函数,为偶函数,则的周期为:
一、@单选题
1.已知函数的定义域为,为奇函数,,则( )
A. B. C. D.
2.已知函数的定义域为,满足为奇函数,为偶函数,则( )
A. B. C. D.
二、@多选题
3.已知是定义在上不恒为0的偶函数,是定义在上不恒为0的奇函数,则( )
A.为奇函数 B.为奇函数
C.为偶函数 D.为偶函数
4.已知定义在上的奇函数满足,若,则( )
A.4为的一个周期 B.的图象关于直线对称
C. D.
三、@填空题
5.已知偶函数满足,则 .
6.已知函数是定义在上的偶函数,且满足,当时,,则 .
四、@解答题
7.已知函数满足,且在上单调递减,比较,,的大小.
8.已知函数的定义域为,对任意都有,且,判断的奇偶性.
五、#单选题
9.已知是定义在上的奇函数,是定义在上的偶函数,则( )
A.是偶函数 B.是奇函数
C.是奇函数 D.是偶函数
10.已知定义在上的函数在上单调递增,且是偶函数,则满足的x的取值范围为( )
A. B.
C. D.
六、#多选题
11.设函数的定义域为,和均为奇函数,则下列选项正确的是( )
A.函数满足
B.函数的图象关于直线对称
C.函数的图象关于点对称
D.函数为上的偶函数
12.(多选)已知函数的定义域为R,且为奇函数,为偶函数,且对任意的,且,都有,则下列结论正确的是( )
A.是奇函数 B.
C.的图像关于对称 D.
七、#填空题
13.若函数是定义在上的偶函数,是奇函数,,则 .
14.已知定义在R上的函数满足以下三个条件:
①对于任意的x∈R,都有;
②函数的图象关于直线对称;
③对于任意的,且.则,,的大小顺序是 .(用“”连接)
八、#解答题
15.设是R上的奇函数,,当时,.
(1)的值;
(2)当时,的图象与x轴所围成图形的面积.
16.(1)已知函数,,若,都有,求证:为奇函数.
(2)设函数定义在上,证明:是偶函数,是奇函数.
(3)已知是定义在上的函数,设,,试判断与的奇偶性;根据,与的关系,你能猜想出什么样的结论?
九、*单选题
17.已知函数的定义域为,且为奇函数,当时,,则的所有零点之和为( )
A. B. C. D.0
18.已知对任意x,,都有,且,那么 ( )
A.是奇函数但不是偶函数 B.既是奇函数又是偶函数
C.既不是奇函数也不是偶函数 D.是偶函数但不是奇函数
十、*多选题
19.已知是定义在R上的不恒为零的函数,且,则下列说法正确的是( )
A.若对任意,,总有,则是奇函数
B.若对任意,,总有,则是偶函数
C.若对任意,;总有,则
D.若对任意,,总有,则
20.定义在上的函数满足,函数为奇函数,且对,当时,都有.函数与函数的图象交于点,以下结论正确的是( )
A. B.函数为偶函数
C.函数在区间上单调递减 D.
十一、*填空题
21.已知函数的定义域为,满足,的图象关于直线对称,且,则 ; .
附注:.
22.已知定义在R上的函数满足,若函数与有n个公共点,分别为,则 .
十二、*解答题
23.设函数的定义域为,如果,都有,满足,那么函数的图象称为关于点的中心对称图形,点就是其对称中心.如果,且,使得,满足,那么函数的图象称为关于点的弱中心对称图形,点就是其弱对称中心.
(1)若函数的图象是关于点的中心对称图形,求实数的值;
(2)判断函数的图象是否为关于原点的弱中心对称图形,并说明理由;
(3)若函数的图象是弱中心对称图形,且弱对称中心为,求实数的取值范围.
十三、单选题
24.已知函数的定义域为,为偶函数,为奇函数,则( )
A. B. C. D.
25.已知函数的定义域为R,,且当时,则下列结论中一定正确的是( )
A. B.
C. D.
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