内容正文:
课时冲关8 函数的奇偶性与周期性
[基础训练组]
1.下列函数中,既是偶函数又在(-∞,0)上单调递减的函数是( )
A.y=-x3 B.y=2|x|
C.y=x-2 D.y=log3(-x)
解析:B [选项A,函数是奇函数,不满足条件;选项B,函数是偶函数,当x<0时,y=2|x|=2-x=x是减函数,满足条件;选项C,函数是偶函数,当x<0时,y=x-2=是增函数,不满足条件;选项D,函数的定义域为(-∞,0),不关于原点对称,为非奇非偶函数,不满足条件.]
2.若函数y=f(x)-1是定义在R上的奇函数,则f(-1)+f(0)+f(1)=( )
A.3 B.2
C.-2 D.-3
解析:A [设F(x)=f(x)-1,则F(x)+F(-x)=0,即f(x)-1+f(-x)-1=0,
即f(x)+f(-x)=2,所以f(1)+f(-1)=2.
因为F(0)=f(0)-1=0,所以f(0)=1,
f(-1)+f(0)+f(1)=2+1=3.]
3.已知函数f(x)=xln(e2x+1)-x2+1,f(a)=2,则f(-a)的值为( )
A.1 B.0
C.-1 D.-2
解析:B [构造函数g(x)=xln(e2x+1)-x2,则g(-x)+g(x)=-xln (e-2x+1)-x2+xln(e2x+1)-x2=xln-2x2=xln e2x-2x2=0,故函数g(x)为奇函数.又f(a)=g(a)+1=2,∴g(a)=1,∴f(-a)=g(-a)+1=-g(a)+1=0.]
4.已知函数f(x)的定义域为R,f(x)f(y)-f(x)=xy-y,则( )
A.f(0)=0
B.f(-1)=1
C.f(x+1)为偶函数
D.f(x+1)为奇函数
解析:D [当f(x)=0时,f(x)f(y)-f(x)=xy-y不恒成立,故f(0)=1,A错误;
令x=0,得f(0)f(y)-f(0)=-y,
又因为f(0)=1,所以f(y)=1-y,故f(-1)=1+1=2,B错误;
由B选项可知f(x)=1-x,则f(x+1)=-x,所以f(x+1)为奇函数,C错误,D正确.]
5.定义在R上的奇函数f(x)满足:f(x+1)=f(x-1),且当-1<x<0时,f(x)=2x-1,则f(log220)=( )
A. B.-
C.- D.
解析:D [∵f(x+1)=f(x-1),∴函数f(x)是周期为2的周期函数,
又∵log232>log220>log216,∴4<log220<5,
∴f(log220)=f(log220-4)=f=-f.
又∵x∈(-1,0)时,f(x)=2x-1,
∴f=f=-1=-,f(log220)=.]
6.设函数f(x)是定义在实数集上的奇函数,在区间[-1, 0)上是增函数,且f(x+2)=-f(x),则有( )
A.f<f<f(1)
B.f(1)<f<f
C.f(1)<f<f
D.f<f(1)<f
解析:A [∵f(x)为奇函数,∴f(-x)=-f(x),又f(x+2)=-f(x),∴f=-f,f(1)=-f(-1),f=f=-f,又-1<-<-<0,且函数在区间[-1,0)上是增函数,∴f(-1)<f<f<0,∴-f(-1)>-f>-f,∴f(1)>f>f.]
7.(多选)函数f(x)=,g(x)=ln(-3x),那么( )
A.f(x)+g(x)是偶函数
B.f(x)g(x)是奇函数
C.是奇函数
D.g(f(x))是奇函数
解析:BC [因为f(-x)==f(x),
所以f(x)=为偶函数,因为g(-x)+g(x)=ln(+3x)+ln(-3x)=ln=ln 1=0,
即g(-x)=-g(x),所以g(x)=ln(-3x)为奇函数,所以f(x)+g(x)为非奇非偶函数,A错误;
f(-x)·g(-x)=-[f(x)·g(x)],所以f(x)·g(x)为奇函数,B正确;==-,所以是奇函数,C正确;令H(x)=g(f(x)),H(-x)=g(f(-x))=g(f(x))=H(x),H(x)为偶函数,D错误.]
8.(多选)已知定义在R上的奇函数f(x)的图象连续不断,且满足f(x+2)=f(x),则以下结论成立的是( )
A.函数f(x)的周期T=2
B.f(2 025)=f(2 026)=0
C.点(1,0)是函数y=f(x)图象的一个对称中心
D.f(x)在[-2,2]上有4个零点
解析:ABC [由定义在R上的奇函数f(x)的图象连续不断,且满足f(x+2)=f(x),
所以函数f(x)的周期为T=2,所以A正确;
由f(-1+2)=f(-1),即f(1)=f(-1)=-f(1),所以f(1)=f(-1)=0,且f(0)=0,
又由f(2 025)=f(1)=0, f(2 026)=f(0)=0,
所以f(2 025)=f(2 026)=0,所以B正确;
由f(x+2)=f(x)=-f(-x),可得点(1,0)是y=f(x)图象的一个对称中心,所以C正确;
由f(x)在[-2,2]上有f(-2)=f(-1)=f(0)=f(1)=f(2)=0,所以函数f(x)在[-2,2]上有5个零点,所以D错误.]
9.写出一个包含有ex的偶函数f(x)=________.
解析:根据题意,要求f(x)包含ex,且是偶函数,则f(x)=ex+e-x.
答案:ex+e-x(答案不唯一)
10.已知函数f(x)=cos 2x是偶函数,则实数a=________.
解析:f(x)定义域为R,
f(-x)=cos(-2x)=cos 2x=f(x)=cos 2x,所以-aex+=ex-⇒a=-ex⇒(a+1)=0,故a=-1.
答案:-1
11.已知f(x)是定义在R上的函数,若对任意x∈R,都有f(x+8)=f(x)+f(4),且函数f(x-2)的图象关于直线x=2对称,f(2)=3,则f(2 026)=________.
解析:因为函数f(x-2)的图象关于直线x=2对称,所以函数f(x)的图象关于直线x=0对称,即函数f(x)是偶函数,则有f(x)=f(-x);
因为对任意x∈R,都有f(x+8)=f(x)+f(4),
令x=-4,得f(-4+8)=f(-4)+f(4)⇒f(-4)=f(4)=0,
所以对任意x∈R,都有f(x+8)=f(x)+f(4)=f(x),即函数f(x)的周期为8,
则f(2 026)=f(253×8+2)=f(2)=3.
答案:3
12.已知函数f(x)是定义在R上的奇函数,且它的图象关于直线x=1对称.
(1)求证:f(x)是周期为4的周期函数;
(2)若f(x)= (0<x≤1),求x∈[-5,-4]时,函数f(x)的解析式.
解:(1)证明:由函数f(x)的图象关于直线x=1对称,有f(x+1)=f(1-x),
即有f(-x)=f(x+2).
又函数f(x)是定义在R上的奇函数,
故有f(-x)=-f(x).
故f(x+2)=-f(x).
从而f(x+4)=-f(x+2)=f(x),
即f(x)是周期为4的周期函数.
(2)由函数f(x)是定义在R上的奇函数,有f(0)=0.
x∈[-1,0)时,-x∈(0,1],f(x)=-f(-x)=-.
故x∈[-1,0]时,f(x)=-.
x∈[-5,-4]时,x+4∈[-1,0],
f(x)=f(x+4)=-.
从而,x∈[-5,-4]时,函数f(x)=-.
[能力提升组]
13.(多选)定义在R上的偶函数f(x)满足f(x+2)=-f(x),且在[-2, 0]上是增函数,下面关于f(x)的判断正确的是( )
A.f(x)的图象关于点P(1,0)对称
B.f(0)是函数f(x)的最大值
C.f(x)在[2, 3]上是减函数
D.f(x0)=f(4k+x0),k∈Z
解析:ABD [∵f(x+2)=-f(x),∴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,∵偶函数f(x)在[-2, 0]上是增函数,∴f(x)在[0, 2]上是减函数,f(x)在[-2, 2]上的最大值为f(0),∵f(x)是以4为周期的周期的函数,∴f(0)是函数的最大值,故B正确;
∵f(-x)=f(x),f(x+2)=-f(x),
∴f(x+2)+f(-x)=0,
∴f(x)图象关于点(1, 0)对称,故A正确;
∵f(x)在[-2, 0]上是增函数,
∴ f(x)在[2, 4]上是增函数,故C错误;
因为T=4,所以f(x0)=f(4k+x0),k∈Z,故D正确.]
14.已知f(x)=2x+为奇函数,g(x)=bx-log2(4x+1)为偶函数,则f(ab)=( )
A. B.
C.- D.-
解析:D [根据题意,f(x)=2x+为奇函数,则有f(-x)+f(x)=0,
即+=0,解得a=-1.
因为g(x)=bx-log2(4x+1)为偶函数,则g(x)=g(-x),
即bx-log2(4x+1)=b(-x)-log2(4-x+1),
解得b=1,则ab=-1,f(ab)=f(-1)=2-1-=-.]
15.定义域为R的函数f(x)的图象关于点(1,1)对称,函数g(x)=f(x)-2x的图象关于直线x=2对称.若f(0)=0,则f(1)+f(2)+…+f(50)=________.
解析:因为f(x)的图象关于点(1,1)对称,所以f(-x)+f(x+2)=2,
则f(-x)-2(-x)+f(x+2)-2(x+2)=-2,
即g(-x)+g(x+2)=-2,
又因为g(x)的图象关于直线x=2对称,
则g(x+4)=g(-x),
所以g(x+4)+g(x+2)=-2,
即g(x+2)+g(x)=-2,可得g(x+4)=g(x),则g(x)是以4为周期的函数.
因为g(0)=f(0)-2×0=0,
由f(-x)+f(x+2)=2,
令x=-1,得f(1)=1,
所以g(1)=f(1)-2=-1,
g(2)=-2-g(0)=-2,g(3)=g(1)=-1,
所以f(1)+f(2)+…+f(50)=g(1)+g(2)+…+g(50)+2(1+2+…+50)
=-4×12-1-2+2 550=2 499.
答案:2 499
16.函数f(x)的定义域为D={x|x≠0},且满足对于任意x1,x2∈D,有f(x1·x2)=f(x1)+f(x2).
(1)求f(1)的值;
(2)判断f(x)的奇偶性并证明你的结论;
(3)如果f(4)=1,f(x-1)<2,且f(x)在(0,+∞)上单调递增,求x的取值范围.
解:(1)因为对于任意x1,x2∈D,有f(x1·x2)=f(x1)+f(x2),
所以令x1=x2=1,得f(1)=2f(1),
所以f(1)=0.
(2)f(x)为偶函数.证明如下:
f(x)的定义域关于原点对称,
令x1=x2=-1,有f(1)=f(-1)+f(-1),所以f(-1)=f(1)=0.
令x1=-1,x2=x,得f(-x)=f(-1)+f(x),
所以f(-x)=f(x),所以f(x)为偶函数.
(3)依题设有f(4×4)=f(4)+f(4)=2,
由(2)知f(x)是偶函数,
所以f(x-1)<2等价于f(|x-1|)<f(16).
又f(x)在(0,+∞)上单调递增,
所以0<|x-1|<16,
解得-15<x<17且x≠1,
所以x的取值范围是(-15,1)∪(1,17).
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