内容正文:
函数的奇偶性与周期性
一、单项选择题
1.已知函数f(x)满足对于任意的实数x,都有f(x+3)=,且f(4)=,则
f(2 026)=( )
A.- B. C.-1 D.1
基础过关
由f(x+3)=得f(x)的周期T=6,f(2 026)=f(337×6+4)=f(4)=.
解析
2.若偶函数f(x)的定义域为R,当x∈[0,+∞)时,f(x)单调递增,则f(-), f(π), f(-3)的大小关系是( )
A.f(π)>f(-3)>f(-) B.f(π)>f(-)>f(-3)
C.f(π)<f(-3)<f(-) D.f(π)<f(-)<f(-3)
因为f(x)是偶函数,故f(-)=f(),f(-3)=f(3),又因为当x∈[0,+∞)时, f(x)单调递增,由<3<π可得f(π)>f(3)>f(),即f(π)>f(-3)>f(-).
解析
3.已知奇函数f(x)在R上单调递减,若f(2m)+f(m+2)<f(0),则m的取值范围为( )
A. B.(-∞,1)
C.(-1,+∞) D.
因为奇函数f(x)在R上有定义,所以f(0)=0,所以f(m+2)<-f(2m)=f(-2m),所以m+2>-2m,解得m>-.所以m的取值范围为.故选D.
解析
4.设函数f(x)的定义域为R,f(x)为奇函数,f(x+1)为偶函数,当x∈[1,2]时, f(x)=x2+ax-2,则f=( )
A.- B.-
C.- D.-
因f(x)为奇函数,则f(-x)=-f(x),又因f(x+1)为偶函数,则f(-x+1)=f(x+1),则有f(-x)=f(x+2),故得f(x+2)=-f(x),即得f(x+4)=-f(x+2)=f(x),故4是函数f(x)的一个周期.又f(x)为R上的奇函数,故f(0)=f(2)=4+2a-2=0,解得a= -1,则f=f=f=--2=-.故选C.
解析
5.已知f(x)是定义在R上的奇函数,对于任意的x1>x2,都有f(x1)-f(x2)>4(x1-x2),且f(2)=16,则不等式4x-8<f(x)<4x的解集为( )
A.(0,2) B.(-2,0)
C.(-∞,-2) D.(-2,+∞)
因为f(x1)-f(x2)>4(x1-x2),所以f(x1)-4x1>f(x2)-4x2,设g(x)=f(x)-4x,因为x1>x2,g(x1)>g(x2),则g(x)=f(x)-4x在R上是增函数,因f(2)=16,故g(2)=f(2)-8=8,因为f(x)为定义在R上的奇函数,所以g(x)=f(x)-4x为奇函数,所以g(-2)=-8,g(0)=0,不等式4x-8<f(x)<4x可转化为-8<f(x)-4x<0,即g(-2)<g(x)<g(0),所以-2<x<0,即4x-8<f(x)<4x的解集为(-2,0).故选B.
解析
6.已知函数f(x)的定义域为R,f(x)-1为奇函数,f(x+2)为偶函数,则f(1)+f(2)+…+f(16)=( )
A.0 B.16 C.22 D.32
因为f(x)-1为奇函数,则f(0)=1,且函数f(x)的图象关于(0,1)中心对称,即f(x)+f(-x)=2,因为f(x+2)为偶函数,所以f(x+2)=f(2-x),则f(x+4)=f(-x),所以f(x)+f(x+4)=2,f(x+4)+f(x+8)=2,所以f(x)=f(x+8),故f(x)的周期为8,因为f(1)+f(5)=2,f(2)+f(6)=2,f(3)+f(7)=2,f(4)+f(8)=2,所以f(1)+f(2)+…+ f(16)=2[f(1)+f(2)+…+f(8)]=16,故选B.
解析
二、多项选择题
7.(2026·海口模拟)下列函数是奇函数且为增函数的是( )
A.y=x3 B.y=ex+e-x
C.y=x+sin x D.y=-
对于A选项,函数y=x3是定义域为R的奇函数,且为增函数,A满足条件;对于B选项,设f(x)=ex+e-x,该函数的定义域为R,f(-x)=e-x+ex=f(x),故
解析
函数y=ex+e-x为偶函数,B不满足条件;对于C选项,设g(x)=x+sin x,该函数的定义域为R,g(-x)=-x+sin(-x)=-x-sin x=-g(x),故函数y=x+sin x为奇函数,g'(x)=1+cos x≥0对任意的x∈R恒成立,所以,函数y=x+sin x在(-∞,+∞)上为增函数,C满足条件;对于D选项,函数y=-为奇函数,且该函数在定义域(-∞,0)∪(0,+∞)上不单调,D不满足条件.故选AC.
解析
8.已知函数f(x)的定义域为(-∞,0)∪(0,+∞),且满足f(xy)=f(x)+f(y)-1,则下列说法正确的有( )
A.f(1)=1
B.函数y=是奇函数
C.f(x+1)=f(x-1)+2
D.当x>1时,f(x)>1,则f(x)在(0,+∞)上单调递减
取x=y=1得f(1)=f(1)+f(1)-1,解得f(1)=1,A说法正确;取x=y=-1得f(1)= f(-1)+f(-1)-1,解得f(-1)=1,取y=-1得f(-x)=f(x)+f(-1)-1=f(x),f(x)是偶函 数,所以=-且定义域为(-∞,0)∪(0,+∞),所以y=是奇函数,B说法正确;由f(-1)=f(1)=1知,当x=0时,f(x+1)=f(x-1)+2不成立,C说法错误;设x2>x1>0,则>1,f=f(x2)=f+f(x1)-1>f(x1),所以f(x)在(0,+∞)上单调递增,D说法错误;故选AB.
解析
三、填空题
9.写出一个同时满足下列3个性质的函数f(x)= .
①f(x)是偶函数;②f(x)在区间(1,+∞)上单调递增;③f(x)的最小值为2.
考虑为偶函数的二次函数,设f(x)=ax2+b,a≠0,因为f(x)在(1,+∞)上单调递增,则a>0,故f(0)=2,解得b=2,所以a>0时满足题意,取a=1,则f(x)=x2+2.
解析
x2+2(答案不唯一)
10.已知定义在R上的奇函数f(x)满足f(2-x)=f(x),当0≤x≤1时,f(x)=2x-1,则f(log212)= .
定义在R上的奇函数f(x)满足f(2-x)=f(x),则f(x-2)=-f(x),所以f((x-2)-2)=-f(x-2)=-(-f(x))=f(x),即-4是函数f(x)的一个周期,而8<12<16,则3<log212<4,-1<log212-4<0,又当0≤x≤1时,f(x)=2x-1,所以f(log212)= f(log212-4)=f=f=-f=-=-.
解析
-
11.若函数f(x)=在区间[-2 026,2 026]上的最大值为4,则最小值为
.
因为f(x)===+2,令g(x)=,x∈[-2 026,2 026],则f(x)=g(x)+2,因为g(-x)===-g(x),所以函数g(x)为奇函数.因为奇函数的图象关于原点对称,所以g(x)在[-2 026,2 026]上的最大值和最小值之和为0,即g(x)max+g(x)min=0,则f(x)max+f(x)min=g(x)max+ g(x)min+4=4,因f(x)max=4,故f(x)min=0.
解析
0
四、解答题
12.已知f(x)=是奇函数.
(1)求实数m的值;
(1)设x<0,则-x>0,所以f(-x)=-x2-2x,因为函数f(x)是奇函数,所以f(x)=-f(-x)=x2+2x(x<0),所以m=2;
解
(2)作y=f(x)的图象;
(2)当x>0时,f(x)=-x2+2x=-(x-1)2+1,当x=0时,f(x)=0,当x<0时,f(x)=x2+2x=(x+1)2-1,故函数f(x)图象如图所示.
解
(3)若函数f(x)在区间[-1,a-2]上单调递增,求a的取值范围.(不必写出演算过程)
(3)要使f(x)在区间[-1,a-2]上单调递增,结合图象可知,-1<a-2≤1,解得1<a≤3,所以实数a的取值范围是(1,3].
解
13.已知f(x)为偶函数,g(x)为奇函数,且满足f(x)+g(x)=2×4x.
(1)求f(x),g(x)的解析式;
(1)因为f(x)为偶函数,g(x)为奇函数,且满足f(x)+g(x)=2×4x ①,所以f(-x)=f(x),g(-x)=-g(x).所以f(-x)+g(-x)=2×4-x,即f(x)-g(x)=2×4-x ②.由①②解得f(x)=4x+4-x,g(x)=4x-4-x.
解
(2)若方程mf(x)=(g(x))2+2m+9有解,求实数m的取值范围.
(2)方程mf(x)=(g(x))2+2m+9有解,即m(4x+4-x)=(4x-4-x)2+2m+9=(4x+4-x)2+2m+5.令t=4x+4-x≥2,当且仅当x=0时取等号,所以mt=t2+2m+5在[2,+∞)上有解,即m(t-2)=t2+5.当t=2时,不成立.当t>2时,m== =(t-2)++4≥2+4=6+4=10,当且仅当t=5时取等号,故实数m的取值范围是[10,+∞).
解
14.定义在R上的不恒为零的偶函数f(x)满足xf(x+2)=(x+2)f(x),且f(2)=4.则 [f(2k)+f(-2k)]=( )
A.30 B.60 C.90 D.120
素养提升
由题意可知,=,且=2,则=====2,所以f(2)+f(4)+f(6)+f(8)+f(10)=2(2+4+6+8+10)=60,因为函数f(x)为偶函数,所以f(-2)+f(-4)+f(-6)+f(-8)+f(-10)=60,则 [f(2k)+f(-2k)]=60+60=120.故选D.
解析
15.(2026·皖南模拟)已知函数f(x)的定义域为R,y=f(x)+ex是偶函数,y=f(x)-3ex是奇函数,则f(ln 3)的值为( )
A. B.3 C. D.
因为函数y=f(x)+ex为偶函数,则f(-x)+e-x=f(x)+ex,即f(x)-f(-x)=e-x-ex ①,又因为函数y=f(x)-3ex为奇函数,则f(-x)-3e-x=-f(x)+3ex,即f(x)+f(-x)=3ex+ 3e-x ②,联立①②可得f(x)=ex+2e-x,所以f(ln 3)=eln 3+2e-ln 3=.
解析
16.若函数f(x)=log4(24x+1)+(x+a)2满足f(|x|)+|x|=f(x)+x,则a= .
函数f(x)满足f(|x|)+|x|=f(x)+x,则y=f(x)+x是偶函数,所以f(x)-f(-x)+2x=0,即log4+(4a+2)x=2x+(4a+2)x=0,所以a=-1.
解析
-1
$