高一数学函数对称性及周期性作业

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第03讲函数的奇偶性、对称性与周期性(含新定义解答题) (分层精练)(解析)-25年高考数学一轮复习

第03讲函数的奇偶性、对称性与周期性(含新定义解答题) (分层精练)(解析)-25年高考数学一轮复习

分层精练)数周期性转化求值即可.【详解】因为()()110f x f x -++=,所以()()110f f -+=,且()()21log 111f =+=,则()11f -=-,又可得()()20f x f x ++=,()()240f x f x +++=,故()()4f x f x +=,所以函数()f x 是周期4T =的周期函数,()()()47412111f f f =⨯-=-=-.故选:D .4.(2023·内蒙古赤峰·统考模拟预测)函数()y f x =是定义在R 上奇函数,且(4)()f x f x -=,(3)1f -=-,则(15)f =()A .0B .1-C .2D .1【答案】B【分析】通过已知计算得出函数是周期为8的周期函数,则()()157f f =,根据已知得出(7)(3)1f f =-=-,即可得出答案.【详解】 函数()y f x =是定义在R 上奇函数,且(4)()f x f x -=,()()()4f x f x f x ∴+=-=-,()()()()4484f x f x f x f x ∴++=+=-+=,则函数()y f x =是周期为8的周期函数,则()()()151587f f f =-=,令3x =-,则(43)(3)1f f +=-=-,(15)1f ∴=-,故选:B.5.(2023上·山东烟台·高一校考期末)函数e x y =-与e x y -=的图象()A .关于x 轴对称B .关于y 轴对称C .关于原点对称D .关于直线y x =对称【答案】C【分析】画出函数图像即可判断.【详解】根据如下图像即可判断出函数图像关于原点对称.故选:C10,10由上图知:增区间为[2,1),[0,1)--,减区间为零点为2,0,2x =-共3个;最大值为1,最小值为(2)由题设()7.5(80.5)(0.5)f f f =-=-=(3)令[]21,22[1,1]1n n x x n ∈⇒-∈--+且,且存在常数若()()20h x t h x t -⋅+=有8个不同的实数解,令则20n tn t -+=有两个不等的实数根2Δ400t t t ⎧=->⎪>⎪。

高一数学函数周期性和对称性复习练习题

高一数学函数周期性和对称性复习练习题

函数周期性和对称性高一数学一•定义:若T为非零常数,对于定义域内的任一x,使f(x T) f(x)恒成立则f(x)叫做周期函数,T叫做这个函数的一个周期。

二•重要结论1、f x f x a,则y f x是以T a为周期的周期函数;2、若函数y=f(x)满足f(x+a)=-f(x) (a>0),则f(x)为周期函数且2a是它的一个周期。

3、若函数f x a f x a,贝U f x是以T 2a为周期的周期函数14、y=f(x)满足f(x+a) = (a>0),则f(x)为周期函数且2a是它的一个周期。

f x15、若函数y=f(x)满足f(x+a) = (a>0),则f(x)为周期函数且2a是它的一个周期。

f x6、f (x a) 1一3,则fx是以T 2a为周期的周期函数.1 f(x)7、f(x a)1一L(x),则f x是以T 4a为周期的周期函数•1 f(x)8、若函数y=f(x)的图像关于直线x=a,x=b(b>a)都对称,则f(x)为周期函数且2 ( b-a)是它的一个周期。

9、函数y f(x) x R的图象关于两点 A a, y0、B b, y0 a b都对称,则函数 f (x)是以2 b a为周期的周期函数;10、函数y f(x) x R的图象关于A a, y。

和直线x b a b都对称,则函数f(x)是以4 b a为周期的周期函数;11、若偶函数y=f(x)的图像关于直线x=a对称,贝U f(x)为周期函数且2 a是它的一个周期。

12、若奇函数y=f(x)的图像关于直线x=a对称,则f(x)为周期函数且4 a是它的一个周期。

13、若函数y=f(x)满足f(x)=f(x-a)+f(x+a)( a>0),则f(x)为周期函数,6a是它的一个周期。

14、若奇函数y=f(x)满足f(x+T)=f(x) (x € R, 0),则f(-)=0.2函数的轴对称:a b定理1 :如果函数y f x满足fax f b x,则函数y f x的图象关于直线x 对2 称•推论1:如果函数y f x满足fax fax,则函数y f x的图象关于直线x a对称•推论2:如果函数y f x满足f x f x ,则函数y f x的图象关于直线x 0 (y轴)对称. 特别地,推论2就是偶函数的定义和性质.它是上述定理1的简化.一、函数的点对称:定理2:如果函数y f x满足fax fax 2b,则函数y f x的图象关于点a,b对称. 推论3:如果函数y f x满足fax fax 0,则函数y f x的图象关于点a,0对称.推论4 :如果函数y f x满足f x f x 0,则函数y f x的图象关于原点0,0对称.特别地,推论4就是奇函数的定义和性质.它是上述定理2的简化.二、函数周期性的性质:定理若函数f x在R上满足f (a x)fax,且f(b x) f b x (其中a b),则函数3:y f x以2 a b为周期.定理4:若函数f x在R上满足f(a x) f a x,且f(b x) f b x (其中 a b),则函数y f x以2 a b为周期.定理5:若函数f x在R上满足f(a x)fax,且f(b x) f b x (其中a b),则函数y fx以4a b为周期.以上几类情形具有一定的迷惑性,但读者若能区分是考查单一函数还是两个函数,同时分析条件特征必能拨开迷雾,马到成功.下面以例题来分析.例1.已知定义为R的函数f x满足f x f x 4,且函数f x在区间2, 上单调递增.如果x-i 2 x2,且x-i x2 4,则f % f x2的值().A.恒小于0 B .恒大于0 C .可能为0 D .可正可负.分析:f x f x 4形似周期函数f x f x 4,但事实上不是,不过我们可以取特殊值代入,通过适当描点作出它的图象来了解其性质.或者,先用x 2代替x,使f x f x 4变形为f 2 x f x 2 .它的特征就是推论 3.因此图象关于点2,0对称.f x在区间2, 上单调递增,在区间,2上也单调递增.我们可以把该函数想象成是奇函数向右平移了两个单位.(如图)2 X2 4 x-,且函数在2, 上单调递增,所以f x2 f 4 X!,又由f x f x 4 ,有 f (4 x 1) f x 1 4 f x 1 4 4 f x 1 ,[3,4] 上是增函数f x 1 f x 2 f x 1 f 4 x 1 f x 1 f x 10.选 A.当然,如果已经作出大致图象后,用特殊值代人也可猜想出答案为A.练1:在R 上定义的函数f (x)是偶函数,且f(x) f (2 x).若f (x)在区间[1,2]上是减函数,则f(x)()A. 在区间[2, 1]上是增函数,在区间[3,4]上是减函数B. 在区间[2, 1]上是增函数,在区间[3,4]上是减函数上是减函数,在区间C.在区间[2, 1][3, 4]上是增函数分析:由f(x) f(2 x)可知f(x)图象关于x 1对称,即推论1的应用.又因为f(x)为偶函数图象关于 x 0对称,可得到f(x)为周期函数且最小正周期为 2,结合f (x)在区间[1,2]上是减函数,可得如右 f(x)草图.故选B例2 •已知函数y f x 的图象关于直线 x 2和x 4都对称,且当0x1时,f X x .在闭区间T,T 上的根的个数记为n ,贝U n 可能为(: )A.0B.1C.3D.5分析:f(T)f( T) 0 ,f( T )f (T ) f( ~T)f (T ),2 222•- f( 匸)f(T ) 0 ,则n 可能为5 ?练2.定义在R 上的函数f(x)既是奇函数,又是周期函数, 2 2D.在区间[2, 1]上是减函数,在区间T 是它的一个正周期•若将方程f(x)求f 19.5的值.分析:由推论1可知, y f x 的图象关于直线 2对称,即f 2 x同样, 满足f 4 x ,现由上述的定理 X 是以4为周期的函数.f 19.5 f 4 4 3.5 f 3.5 0.5 0.5, 同时还知f X 是偶函数,所以0.5 f 0.5 0.5. 例3. f f 398 x f 2158 x f 3214 x ,则f f 999 中最多有()个不同的值. A.165 B.177 C.183 D.199分析:由已知f x f 398 f 2158 x f 3214 x f x 1056f x 1760 f x 704352 . 又有 f x f 398 x2158 x f 3214 x 1056f 2158 1056 xf 1102 x f 1102 x1056f 46 x ,于是f (x)有周期352,于是f o ,f 1 , L ,f 999能在 ,f 351中找到. 又f (x)的图像关于直线x 23对称,故这些值可以在23 , f 24 丄,f 351中找到.又f(x)的图像关于直线x 199对称,故这些值可以在 f 23 , f 24 ,L , f 199 中找到.共有177个.选B. 练3 :已知 1 x1 3x ,x ,…, 则 f 2004 2 分析:由f ,可令 x=f (x )知 f , x 1 3x ,f 2 x3x 13x 1 f(x)为迭代周期函数,故 f 3n x 2004 f x, f 2004练4:函数f (x)在R 上有定义,且满足 f(x)是偶函数,且f 0 2005, g x x 1是奇函数,则f 2005的值为函数的定义域为[—1 , 0 ) U ( 0 , 1 ]故f ( x ) 是奇函数4、抽象函数奇偶性的判定与证明例4•已知函数f (x)对一切x, y R ,都有f (x y) f (x) f (y),(1)求证: f (x)是奇函数;(2)若f( 3) a ,用a 表示f(12)解:(1)显然f(x)的定义域是R ,它关于原点对称•在 f(x y) f (x) f (y)中,令 yx ,得 f(0) f(x) f( x),令 x y 0,得 f (0)f(0) f (0) ,「.f(0)0 ,••• f (x) f ( x) 0,即 f( x) f (x),••• f (x)是奇函数.f y fy 2,即有f :x f x 20,令 a nf x ,则 a n a n 2 0 ,其中 a 。

高考数学专题《函数的奇偶性、对称性、周期性》填选压轴题及答案

高考数学专题《函数的奇偶性、对称性、周期性》填选压轴题及答案
5.已知定义在R上的奇函数 ,满足 ,且在区间[0,2]上是增函数,若方程f(x)=m(m>0)在区间 上有四个不同的根 ,则
6.(多选题)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
专题03函数的奇偶性、对称性、周期性
【方法点拨】
1.常见的与周期函数有关的结论如下:
(1)如果f(x+a)=-f(x)(a≠0),那么f(x)是周期函数,其中的一个周期T=2a.
(2)如果f(x+a)= (a≠0),那么f(x)是周期函数,其中的一个周期T=2a.
(3)如果f(x+a)+f(x)=c(a≠0),那么f(x)是周期函数,其中的一个周期T=2a.
对于 , 是函数 的一条对称轴,且函数 是周期为4的周期函数,则 是函数 的一条对称轴,
又由函数为奇函数,则直线 是函数 图象的一条对称轴, 正确;
对于 ,函数 在 , 上有7个零点:分别为 , , ,0,2,4,6; 错误;
对于 , 在区间 , 上为增函数且其周期为4,函数 在 , 上为增函数,
又由 为函数 图象的一条对称轴,则函数 在 , 上为减函数, 正确;
2.函数奇偶性、对称性间关系:
(1)若函数y=f(x+a)是偶函数,即f(a+x)=f(a-x)恒成立,则y=f(x)的图象关于直线x=a对称;一般的,若f(a+x)=f(b-x)恒成立,则y=f(x)的图象关于直线x= 对称.
(2)若函数y=f(x+a)是奇函数,即f(-x+a)+f(x+a)=0恒成立,则函数y=f(x)关于点(a,0)中心对称;一般的,若对于R上的任意x都有f(a+x)+f(a-x)=2b恒成立,则y=f(x)的图象关于点(a,b)对称.

高中数学《函数的周期性与对称性》针对练习及答案

高中数学《函数的周期性与对称性》针对练习及答案

第二章 函数2.3.2 函数的周期性与对称性(针对练习)针对练习针对练习一 周期性与对称性的判断1.下列函数中,既是奇函数又是周期函数的是 A .sin y x = B .cos y x =C .ln y x =D .3y x =2.已知函数()3lg x f x x =+,则下列选项正确的是( ) A .()f x 是奇函数 B .()f x 是偶函数 C .()f x 是周期函数 D .()f x 没有最大值3.函数221()f x x x =+的图像关于( ) A .y 轴对称 B .直线y x =-对称 C .坐标原点对称 D .直线y x =对称4.函数5x y =与5-=x y 的图象( ) A .关于y 轴对称 B .关于x 轴对称 C .关于原点对称 D .关于直线y x =轴对称5.函数cos y x =与函数cos y x =-的图象 A .关于直线1x =对称 B .关于原点对称 C .关于x 轴对称 D .关于y 轴对称针对练习二 由函数周期性求函数值6.已知()f x 在R 上是奇函数,且满足(4)()f x f x +=,当(2,0)x ∈-时,2()2f x x =,则(2019)f 等于( )A .-2B .2C .-98D .987.已知函数()f x 是定义在R 上周期为4的奇函数,当02x <<时,()2log f x x =,则()722f f ⎛⎫+= ⎪⎝⎭A .1B .-1C .0D .28.已知函数()f x 是R 上的奇函数,且3()()2f x f x -=-,且当30,4x ⎛⎤∈ ⎥⎝⎦时,()23f x x =-,则(2021)(2022)(2023)f f f -+--的值为( ) A .4 B .4- C .0 D .6-9.已知定义在R 上的函数()f x 满足()()2=-+f x f x ,当(]0,2x ∈时,()22log xf x x =+,则(2022)f =( ) A .5 B .12C .2D .-210.定义在R 上的函数()f x ,满足()()5f x f x +=,当(]3,0x ∈-时,()1f x x =--,当(]0,2x ∈时,()2log f x x =,则()()()122022f f f ++⋅⋅⋅+=( ).A .403B .405C .806D .809针对练习三 由函数对称性求函数值11.设定义在R 上的奇函数()y f x =,满足对任意的t R ∈都有()()1f t f t =-,且当10,2x ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦时,()2f x x =-,则()332f f ⎛⎫+- ⎪⎝⎭的值等于( ) A .12- B .13-C .14-D .15-12.已知函数()f x 是定义在R 上的奇函数,且()f x 的图象关于直线2x =对称,当02x <<时,()22x x f x +=-,则()5f =A .3B .3-C .7D .7-13.已知(1)y f x =+是定义在R 上的奇函数,且(4)(2)f x f x +=-,当[1,1)x 时,()2x f x =,则(2021)(2022)+=f f ( )A .1B .4C .8D .1014.函数()y f x =为偶函数,且图象关于直线32x =对称,()54f =,则()1f -=( ) A .3 B .4 C .3- D .4-15.已知函数()2f x x ax =+对定义域内任意的x 都有()()22f x f x -=+,则实数a 等于( ) A .4 B .-4C .14D .14-针对练习四 由周期性与对称性求函数解析式16.设奇函数()f x 的定义域为R ,且(4)()f x f x +=,当(]4,6x ∈时()21x f x =+,则()f x 在区间[)2,0-上的表达式为 A .()21x f x =+ B .4()21x f x -+=-- C .4()21x f x -+=+ D .()21x f x -=+17.函数y =f (x )是以2为周期的偶函数,且当x ∈(0,1)时,f (x )=x +1,则在x ∈(1,2)时f (x )=( ) A .﹣x ﹣3 B .3﹣x C .1﹣x D .x +118.设函数()()y f x x R =∈为偶函数,且x R ∀∈;满足3122f x f x ⎛⎫⎛⎫-=+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,当[]2,3x ∈时,()f x x =,则当[]2,0x ∈-时,()f x = A .4x + B .2x - C .21x ++ D .31x -+19.函数()f x 的图象与曲线2log y x =关于x 轴对称,则()f x =( ) A .2x B .2x - C .2log ()x - D .21log x20.若函数()y g x =的图象与ln y x =的图象关于直线2x =对称,则()g x =( ) A .()ln 2x + B .()ln 2x -C .()ln 4x -D .()ln 4x +针对练习五 由周期性与对称性比较大小21.已知函数()f x 是奇函数,且(2)()f x f x +=-,若()f x 在[]1,0-上是增函数,313(1),(),()23f f f 的大小关系是( )A .313(1)()()23f f f << B .313()(1)()23f f f << C .133()(1)()32f f f << D .133()()(1)32f f f <<22.已知定义在R 上的函数()y f x =满足下列三个条件:①对任意的1212x x ≤<≤,都有()()12f x f x >;②()1y f x =+的图象关于y 轴对称; ②对任意的R x ∈,都有()()2f x f x =+,则13f ⎛⎫ ⎪⎝⎭,32f ⎛⎫ ⎪⎝⎭,83f ⎛⎫⎪⎝⎭的大小关系是( )A .831323f f f ⎛⎫⎛⎫⎛⎫>> ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭ B .813332f f f ⎛⎫⎛⎫⎛⎫>> ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭ C .138323f f f ⎛⎫⎛⎫⎛⎫>> ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭D .381233f f f ⎛⎫⎛⎫⎛⎫>> ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭23.定义在R 上的函数()f x 满足:()()111f x f x -=-+成立且()f x 在[]2,0-上单调递增,设()6a f =,(b f =,()4c f =,则a ,b ,c 的大小关系是( ) A .a b c >> B .a c b >> C .b c a >> D .c b a >>24.已知函数()y f x =的定义域为R ,且满足下列三个条件:②任意[]12,4,8x x ∈,当12x x <时,都有()()12120f x f x x x ->-;②()()4f x f x +=-;②()4y f x =+是偶函数;若()()()6,11,2025a f b f c f ===,则a b c 、、的大小关系正确的是( )A .a b c <<B .a c b <<C .b a c <<D .c b a <<25.已知定义在R 上的函数()f x 满足:(1)(2)()f x f x -=;(2)(2)(2)f x f x +=-;(3)12,[1,3]x x ∈ 时,1212()[()()]0x x f x f x -->.则(2019),(2020),(2021)f f f 的大小关系是( )A .(2021)(2020)(2019)f f f >>B .(2019)(2020)(2021)f f f >>C .(2020)(2021)(2019)f f f >>D .(2020)(2019)(2021)f f f >>针对练习六 由抽象函数周期性与对称性求函数值26.已知()f x 是定义域为(),-∞+∞的偶函数,且满足()()2f x f x +=-,()01f =,则()()()()1232018f f f f ++++= ( )A .1-B .0C .1D .201827.已知函数()f x 是R 上的奇函数,且对任意x ∈R 有()1f x +是偶函数,且()11f -=,则()()20202021f f +=. A .1- B .0 C .1 D .228.已知()f x 是定义在R 上的奇函数,()1f x -为偶函数,且函数()f x 与直线y x =有一个交点()()1,1f ,则()()()()()12320182019f f f f f +++++=( )A .2-B .0C .1-D .129.设定义在R 上的函数()f x 满足()(2)13f x f x ⋅+=,若(1)2f =,则(99)f = A .132B .134C .2D .430.已知函数()f x 对任意的R x ∈都有()()()21f x f x f +-=.若函数()2y f x =+的图象关于2x =-对称,且()08f =,则()()99100f f +=( )A .0B .4C .5D .8第二章 函数2.3.2 函数的周期性与对称性(针对练习)针对练习针对练习一 周期性与对称性的判断1.下列函数中,既是奇函数又是周期函数的是 A .sin y x = B .cos y x =C .ln y x =D .3y x =【答案】A 【解析】 【详解】根据函数的奇偶性定义可知函数3sin ,y x y x ==为奇函数,sin y x =为周期函数,选A.2.已知函数()3lg x f x x =+,则下列选项正确的是( ) A .()f x 是奇函数 B .()f x 是偶函数 C .()f x 是周期函数 D .()f x 没有最大值【答案】D 【解析】 【分析】根据指数函数、对数函数的性质直接进行分析即可. 【详解】因为()3lg x f x x =+的定义域为()0,∞+,不关于原点对称,排除A 和B ; 又因为3,lg x y y x ==在()0,∞+上单调递增, 所以()f x 易知不是周期函数,排除C ,()f x 在()0,∞+上单调递增没有最大值,故D 正确,故选:D. 3.函数221()f x x x =+的图像关于( ) A .y 轴对称B .直线y x =-对称C .坐标原点对称D .直线y x =对称【答案】A 【解析】 【分析】函数221()f x x x =+,观察知该函数是一个偶函数,解答本题要先证明其是偶函数再由偶函数的性质得出其对称轴是y 轴. 【详解】函数的定义域为R , ()()()()222211f x x x f x x x -=-+=+=-, ()221f x x x ∴=+是一个偶函数, 由偶函数的性质知函数221()f x x x=+的图像关于y 轴对称. 故选:A . 【点睛】本题考点是奇偶函数图象的对称性,考查了偶函数的证明以及偶函数的性质,属于一道基本题.4.函数5x y =与5-=x y 的图象( ) A .关于y 轴对称 B .关于x 轴对称 C .关于原点对称 D .关于直线y x =轴对称【答案】A 【解析】 【分析】设()5x f x =,得()5xf x --=,根据函数()y f x =与函数()y f x =-之间的对称性可得出正确选项. 【详解】设()5x f x =,得()5x f x --=,由于函数()y f x =与函数()y f x =-的图象关于y 轴对称,因此,函数5x y =与5-=x y 的图象关于y 轴对称. 故选A. 【点睛】本题考查函数图象之间对称性的判断,熟悉两函数关于坐标轴、原点对称的两个函数解析式之间的关系是关键,考查推理能力,属于基础题. 5.函数cos y x =与函数cos y x =-的图象 A .关于直线1x =对称 B .关于原点对称 C .关于x 轴对称 D .关于y 轴对称【答案】C 【解析】 【分析】作出函数cos y x =与函数cos y x =-的简图,即可得到答案. 【详解】根据余弦函数的图像,作出函数cos y x =与函数cos y x =-的简图如下:由图可得函数cos y x =与函数cos y x =-的图象关于x 轴对称, 故答案选C 【点睛】本题考查余弦函数的图像问题,属于基础题.针对练习二 由函数周期性求函数值6.已知()f x 在R 上是奇函数,且满足(4)()f x f x +=,当(2,0)x ∈-时,2()2f x x =,则(2019)f 等于( )A .-2B .2C .-98D .98【答案】B 【解析】 【分析】根据已知条件判断出()f x 的周期,由此求得()2019f 的值. 【详解】由于(4)()f x f x +=,所以()f x 是周期为4的周期函数,所以()()()()22019505411212f f f =⨯-=-=⨯-=.故选:B 【点睛】本小题主要考查利用函数的周期性化简求值,属于基础题.7.已知函数()f x 是定义在R 上周期为4的奇函数,当02x <<时,()2log f x x =,则()722f f ⎛⎫+= ⎪⎝⎭A .1B .-1C .0D .2【答案】A 【解析】 【详解】函数()f x 是定义在R 上周期为4的奇函数, (2)(2)(2)(2)0f f f f ∴-==-⇒=,又122711()()()log 1222f f f =-=-=-=,所以()7212f f ⎛⎫+= ⎪⎝⎭,故选A. 8.已知函数()f x 是R 上的奇函数,且3()()2f x f x -=-,且当30,4x ⎛⎤∈ ⎥⎝⎦时,()23f x x =-,则(2021)(2022)(2023)f f f -+--的值为( ) A .4 B .4- C .0 D .6-【答案】B 【解析】 【分析】由已知可求得函数的周期为3,结合函数为奇函数可得1(2021)(2022)(2023)2()2f f f f -+--=即可求解.【详解】因为3()()2f x f x -=-,所以(3)()f x f x -=,因此函数的周期为3,所以(2021)(2022)(2023)f f f -+--(2)(0)(1)f f f =-+--, 又函数()f x 是R 上的奇函数,所以(3)()()f x f x f x -==--, 所以(1)(2)f f -=--,即(2)(1)f f =-,所以原式1(2)(0)(1)(2)(1)2(1)2()2f f f f f f f =-++=-+==,又当30,4x ⎛⎤∈ ⎥⎝⎦时,()23f x x =-,可得1()22f =-,因此原式1242f ⎛⎫==- ⎪⎝⎭.故选:B .9.已知定义在R 上的函数()f x 满足()()2=-+f x f x ,当(]0,2x ∈时,()22log xf x x =+,则(2022)f =( ) A .5 B .12C .2D .-2【答案】A 【解析】 【分析】根据题中条件,先确定函数以4为周期,利用函数周期性,再由给定区间的解析式,即可求出结果. 【详解】由()()2=-+f x f x 可得()()2f x f x +=-,所以()()()42f x f x f x +=-+=,因此函数()f x 以4为周期,又当(]0,2x ∈时,()22log xf x x =+, 所以()()222450522log 25(2022)f f f =+⨯==+=.故选:A.10.定义在R 上的函数()f x ,满足()()5f x f x +=,当(]3,0x ∈-时,()1f x x =--,当(]0,2x ∈时,()2log f x x =,则()()()122022f f f ++⋅⋅⋅+=( ).A .403B .405C .806D .809【答案】B 【解析】 【分析】由函数的周期性计算. 【详解】由()()5f x f x +=得()f x 是周期函数,周期是5,2(1)log 10f ==,2log (2)21f ==,(3)(2)(2)11f f =-=---=,(4)(1)0f f =-=,(5)011f =--=-,所以(1)(2)(3)(4)(5)1f f f f f ++++=,()()()1220224041(1)(2)405f f f f f ++⋅⋅⋅+=⨯++=.故选:B .针对练习三 由函数对称性求函数值11.设定义在R 上的奇函数()y f x =,满足对任意的t R ∈都有()()1f t f t =-,且当10,2x ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦时,()2f x x =-,则()332f f ⎛⎫+- ⎪⎝⎭的值等于( ) A .12- B .13-C .14-D .15-【答案】C 【解析】 【分析】利用函数()y f x =的奇偶性和对称性可分别求得()3f 和32f ⎛⎫- ⎪⎝⎭的值,相加即可求得结果. 【详解】由于函数()y f x =为R 上的奇函数,满足对任意的t R ∈都有()()1f t f t =-, 则()()()()()()()()31322121100f f f f f f f f =-=-=-=--=--===,2333111112222224f f f f f ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫-=-=--=--==-=- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭,因此,()31324f f ⎛⎫+-=- ⎪⎝⎭.故选:C. 【点睛】本题考查利用函数的奇偶性与对称性求函数值,考查计算能力,属于基础题. 12.已知函数()f x 是定义在R 上的奇函数,且()f x 的图象关于直线2x =对称,当02x <<时,()22x x f x +=-,则()5f =A .3B .3-C .7D .7-【答案】D 【解析】 【分析】由题意可得()()22f x f x +=-+,再将()5f 化成()1f -,即可得到答案; 【详解】由题意可得()()22f x f x +=-+,所以()()()()()()35323211217f f f f f =+=-+=-=-=--=-.故选:D. 【点睛】本题考查函数的性质,考查运算求解能力与推理论证能力.13.已知(1)y f x =+是定义在R 上的奇函数,且(4)(2)f x f x +=-,当[1,1)x 时,()2x f x =,则(2021)(2022)+=f f ( )A .1B .4C .8D .10【答案】A 【解析】根据函数的奇偶性,对称性判断函数的周期并求解. 【详解】因为(1)f x +是定义在R 上的奇函数,所以()y f x =图象的对称中心为(1,0),且(1)0f =. 因为(4)(2)f x f x +=-,所以()y f x =图象的对称轴方程为3x =, 故()f x 的周期8T =,(2021)(5)==f f (1)0f =,(2022)(6)(0)1===f f f ,从而(2021)(2022)1+=f f , 故选:A .14.函数()y f x =为偶函数,且图象关于直线32x =对称,()54f =,则()1f -=( ) A .3 B .4 C .3- D .4-【答案】B 【解析】 【分析】利用函数的对称性和偶函数的性质进行求解即可. 【详解】因为函数()y f x =的图象关于直线32x =对称,所以()(2)54f f -==, 又因为函数()y f x =为偶函数,所以()2(2)4f f -==,()1(1)f f -=, 而函数()y f x =的图象关于直线32x =对称,所以()1(1)(2)4f f f -===.故选:B15.已知函数()2f x x ax =+对定义域内任意的x 都有()()22f x f x -=+,则实数a 等于( ) A .4 B .-4 C .14D .14-【答案】B 【解析】 【分析】根据()()22f x f x -=+得到()f x 关于2x =对称,利用对称轴公式得到答案. 【详解】()()22f x f x -=+则()f x 关于2x =对称,故242aa -=∴=-故选:B 【点睛】本题考查了函数的对称问题,根据()()22f x f x -=+确定函数的对称轴是解题的关键.针对练习四 由周期性与对称性求函数解析式16.设奇函数()f x 的定义域为R ,且(4)()f x f x +=,当(]4,6x ∈时()21x f x =+,则()f x 在区间[)2,0-上的表达式为 A .()21x f x =+ B .4()21x f x -+=-- C .4()21x f x -+=+ D .()21x f x -=+【答案】B 【解析】 【分析】由()()4f x f x +=,可得原函数的周期,再结合奇偶性,把自变量的范围[)2,0-转化到(]4,6上,则f (x )在区间[)2,0-上的表达式可求. 【详解】当[2,0)x ∈-时,(]0,2x -∈,(]44,6x ∴-+∈又②当(]4,6x ∈时,()21x f x =+,4(4)21x f x -+∴-+=+又(4)()f x f x +=,∴函数()f x 的周期为4T =,(4)()f x f x ∴-+=-又②函数()f x 是R 上的奇函数,()()f x f x ∴-=-∴4()21x f x -+-=+,∴当[)2,0x ∈-时,4()21x f x -+=--.故选:B . 【点睛】本题综合考查函数的周期性、奇偶性,以及函数解析式的求法.要注意函数性质的灵活转化,是中档题.一般这类求函数解析式的题目是求谁设谁,再由周期性或者奇偶性将要求的区间化到所给的区间内.17.函数y =f (x )是以2为周期的偶函数,且当x ∈(0,1)时,f (x )=x +1,则在x ∈(1,2)时f (x )=( ) A .﹣x ﹣3 B .3﹣xC .1﹣xD .x +1【答案】B 【解析】 【分析】先设x ∈(1,2),根据周期性和奇偶性将x 转化到(0,1),代入函数解析式,然后根据性质化简求出解析式即可. 【详解】设x ∈(1,2),则﹣x ∈(﹣2,﹣1),2﹣x ∈(0,1), ∴f (2﹣x )=2﹣x +1=3﹣x ,函数y =f (x )是以2为周期的偶函数, ∴f (x +2)=f (x ),f (﹣x )=f (x ), 则f (2﹣x )=f (﹣x )=f (x )=3﹣x . 故选:B . 【点睛】本题主要考查了函数的奇偶性、周期性等有关性质,同时考查了函数解析式的求解方法,属于基础题.18.设函数()()y f x x R =∈为偶函数,且x R ∀∈;满足3122f x f x ⎛⎫⎛⎫-=+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,当[]2,3x ∈时,()f x x =,则当[]2,0x ∈-时,()f x = A .4x + B .2x - C .21x ++ D .31x -+【答案】D 【解析】 【详解】试题分析:由3122f x f x ⎛⎫⎛⎫-=+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭可得 (2)()f x f x +=,则当[2,1]x ∈--时,4[2,3],()(4)413x f x f x x x +∈=+=+=++;当 [1,0]x ∈-时,[0,1]x -∈, 2[2,3]x -∈,()()(2)231f x f x f x x x =-=-=-=--,应选D.考点:分段函数的解析式及分类整合思想.【易错点晴】函数的周期性、奇偶性及分类整合思想不仅是中学数学中的重要知识点也是解决许多数学问题的重要思想和方法.本题在求解时,先从题设中的已知条件3122f x f x ⎛⎫⎛⎫-=+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭入手,探究出其周期为 2,再分类求出当[]2,0x ∈-时,和当[1,0]x ∈-时函数的解析表达式分别为4[2,3],()(4)x f x f x +∈=+413x x =+=++和 [0,1],2[2,3]x -∈-,()()(2)231f x f x f x x x =-=-=-=--,从而使得问题巧妙获解.19.函数()f x 的图象与曲线2log y x =关于x 轴对称,则()f x =( ) A .2x B .2x - C .2log ()x - D .21log x【答案】D 【解析】任取函数()f x 上的一点(),x y ,先求出点(),x y 关于x 轴对称的点坐标为(),x y -,又点(),x y -在曲线2log y x =上,整理即可得出结果.【详解】任取函数()f x 上的一点(),x y ,由函数()f x 的图象与曲线2log y x =关于x 轴对称, 则点(),x y 关于x 轴对称的点坐标为(),x y -, 又点(),x y -在曲线2log y x =上, 可得222log log log 1y y xx x -=⇒=-=, 则()21log f x x=. 故选:D. 【点睛】关键点睛:求出点(),x y 关于x 轴对称的点坐标是解题的关键.20.若函数()y g x =的图象与ln y x =的图象关于直线2x =对称,则()g x =( ) A .()ln 2x + B .()ln 2x -C .()ln 4x -D .()ln 4x +【答案】C 【解析】 【分析】在函数()y g x =的图象上任取一点(),x y ,由对称性的知识可知,点(),x y 关于直线2x =的对称点在函数ln y x =的图象上,然后计算即可得解. 【详解】在函数()y g x =的图象上任取一点(),x y , 则点(),x y 关于直线2x =对称的点为()4,x y -,且点()4,x y -在函数ln y x =的图象上,所以()ln 4y x =-. 故选:C . 【点睛】本题考查函数的对称性的应用,考查逻辑思维能力和分析能力,属于常考题.针对练习五 由周期性与对称性比较大小21.已知函数()f x 是奇函数,且(2)()f x f x +=-,若()f x 在[]1,0-上是增函数,313(1),(),()23f f f 的大小关系是( )A .313(1)()()23f f f <<B .313()(1)()23f f f <<C .133()(1)()32f f f << D .133()()(1)32f f f <<【答案】D 【解析】 【分析】由f (x+2)=﹣f (x ),得f (x+4)=f (x ),利用函数奇偶性单调性之间的关系,即可比较大小. 【详解】②f (x+2)=﹣f (x ),函数f (x )是奇函数, ②f (x+2)=﹣f (x )=f (﹣x ), ②函数f (x )关于x=1对称, 且f (x+4)=f (x ),②函数是周期为4的周期数列. ②f (x )在[﹣1,0]上是增函数,②f (x )在[﹣1,1]上是增函数,f (x )在[1,2]上是减函数, f (133)=f (4+13)=f (13)=f (53),②f (x )在[1,2]上是减函数,且1<32<53, ②f (1)>f (32)>f (53), 即f (133)<f (32)<f (1),故选D . 【点睛】本题主要考查函数值的大小比较,利用函数的奇偶性,对称性和单调性是解决本题的关键,综合考查函数的性质,考查学生的转化意识,属于中档题. 22.已知定义在R 上的函数()y f x =满足下列三个条件: ②对任意的1212x x ≤<≤,都有()()12f x f x >; ②()1y f x =+的图象关于y 轴对称; ②对任意的R x ∈,都有()()2f x f x =+ 则13f ⎛⎫⎪⎝⎭,32f ⎛⎫ ⎪⎝⎭,83f ⎛⎫⎪⎝⎭的大小关系是( )A .831323f f f ⎛⎫⎛⎫⎛⎫>> ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭ B .813332f f f ⎛⎫⎛⎫⎛⎫>> ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭C .138323f f f ⎛⎫⎛⎫⎛⎫>> ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭ D .381233f f f ⎛⎫⎛⎫⎛⎫>> ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭【答案】A 【解析】 【分析】根据②可得()y f x =在()1,2上单调递减,根据②可得()y f x =的图象关于1x =对称,根据②可得()y f x =周期为2,根据单调性、周期性、对称性即可比较大小. 【详解】因为②对任意的1212x x ≤<≤,都有()()12f x f x >; 可得()y f x =在()1,2上单调递减, 因为②()1y f x =+的图象关于y 轴对称; 可得()y f x =的图象关于1x =对称, 因为②对任意的R x ∈,都有()()2f x f x =+, 所以()y f x =周期为2,因为()y f x =的图象关于1x =对称,所以1533f f ⎛⎫⎛⎫=⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, 因为()y f x =周期为2,所以824333f f f ⎫⎛⎫⎛⎫==⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭, 因为()y f x =在()1,2上单调递减,435323<<, 所以435323f f f ⎛⎫⎛⎫⎛⎫>> ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,即831323f f f ⎛⎫⎛⎫⎛⎫>> ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭, 故选:A.23.定义在R 上的函数()f x 满足:()()111f x f x -=-+成立且()f x 在[]2,0-上单调递增,设()6a f =,(b f =,()4c f =,则a ,b ,c 的大小关系是( ) A .a b c >> B .a c b >>C .b c a >>D .c b a >>【答案】D 【解析】 【分析】由()()111f x f x -=-+,可得函数()f x 周期4T =,将自变量的值利用周期转化到[]2,0-,结合单调性,即得解 【详解】由题意,()()111f x f x -=-+,则()()113f x f x +=-+ ()1(3)f x f x ∴-=+()(4)f x f x ∴=+,可得函数()f x 周期4T =()6(2)a f f ∴==-,(()4b f f ==,()4(0)c f f ==由于()f x 在[]2,0-上单调递增(2)4)(0)f f f ∴-<<即a b c ∴<< 故选:D 【点睛】本题考查了函数的周期性与单调性综合,考查了学生综合分析,转化划归,数学运算能力,属于中档题24.已知函数()y f x =的定义域为R ,且满足下列三个条件:②任意[]12,4,8x x ∈,当12x x <时,都有()()12120f x f x x x ->-;②()()4f x f x +=-;②()4y f x =+是偶函数;若()()()6,11,2025a f b f c f ===,则a b c 、、的大小关系正确的是( )A .a b c <<B .a c b <<C .b a c <<D .c b a <<【答案】C 【解析】 【分析】由条件②确实单调性,条件②确定周期性,条件②确定对称性,由对称性和周期性化自变量到区间[4,8]上,再由单调性得大小关系、 【详解】因为任意[]12,4,8x x ∈,当12x x <时,都有()()12120f x f x x x ->-,所以()f x 在[4,8]上是增函数,因为()()4f x f x +=-,所以(8)(4)()f x f x f x +=-+=,()f x 是周期函数,周期是8; 由()4y f x =+是偶函数,得()f x 的图象关于直线4x =对称,(11)(3)f f =(5)f =,(2025)(1)(7)f f f ==,又(5)(6)(7)f f f <<,所以b a c <<. 故选:C . 【点睛】思路点睛:本题考查函数的奇偶性、单调性、周期性.解题方法一般是利用周期性把自变量化小,再由周期性(或对称性)化自变量到同一个单调区间上,然后由单调性得函数值大小.25.已知定义在R 上的函数()f x 满足:(1)(2)()f x f x -=;(2)(2)(2)f x f x +=-;(3)12,[1,3]x x ∈ 时,1212()[()()]0x x f x f x -->.则(2019),(2020),(2021)f f f 的大小关系是( )A .(2021)(2020)(2019)f f f >>B .(2019)(2020)(2021)f f f >>C .(2020)(2021)(2019)f f f >>D .(2020)(2019)(2021)f f f >>【答案】B 【解析】根据已知可得函数()f x 的图象关于直线1x =对称,周期为4,且在[]1,3上为增函数,得出()()20193f f =,()()()202002f f f ==,()()20211f f =,根据单调性即可比较(2019),(2020),(2021)f f f 的大小.【详解】解:②函数()f x 满足:(2)()f x f x -=,故函数的图象关于直线1x =对称; (2)(2)f x f x +=-,则()()4f x f x +=,故函数的周期为4;12,[1,3]x x ∈ 时,1212()[()()]0x x f x f x -->,故函数在[]1,3上为增函数;故()()20193f f =,()()()202002f f f ==,()()20211f f =, 而()()()321f f f >>,所以(2019)(2020)(2021)f f f >>. 故选:B. 【点睛】本题考查函数的基本性质的应用,考查函数的对称性、周期性和利用函数的单调性比较大小,考查化简能力和转化思想.针对练习六 由抽象函数周期性与对称性求函数值26.已知()f x 是定义域为(),-∞+∞的偶函数,且满足()()2f x f x +=-,()01f =,则()()()()1232018f f f f ++++= ( )A .1-B .0C .1D .2018【答案】A【解析】【分析】 首先求得函数()f x 为周期函数,周期为4,故()()()()()()()()()()1232018504123412f f f f f f f f f f ⎡⎤++++=+++++⎣⎦,分别求得()()()()1,2,3,4f f f f ,问题得解.【详解】解:因为()()2f x f x +=-,()()()()()222,42,f x f x f x f x f x ++=-++=-+=则 所以函数()f x 为周期函数,且周期为4,所以()()()()1232018f f f f ++++()()()()()()504123412f f f f f f ⎡⎤=+++++⎣⎦.因为()f x 是定义域为(),-∞+∞的偶函数,且()01f =,所以()()401f f ==,当1x =-时,()()()111f f f =--=-,所以()10f =,当0x =时,()()201f f =-=-,当1x =时,()()310f f =-=,所以()()()()12340f f f f +++=,所以()()()()1232018f f f f ++++()()()()()()504123412f f f f f f ⎡⎤=+++++⎣⎦1=-. 故选A .【点睛】本题考查函数的周期性以及奇偶性,比较基础.27.已知函数()f x 是R 上的奇函数,且对任意x ∈R 有()1f x +是偶函数,且()11f -=,则()()20202021f f +=.A .1-B .0C .1D .2 【答案】A【解析】根据题意,由函数奇偶性的定义分析可得()()()2f x f x f x +=-=-,进而可得()()()42f x f x f x +=-+=,即可得()f x 是周期为4的周期函数,据此求出()()20202021f f +的值,相加即可得答案.【详解】解:根据题意,()1f x +是偶函数,则()()11f x f x -+=+,变形可得()()2f x f x +=-.又由()f x 是R 上的奇函数,则()()()2f x f x f x +=-=-,变形可得()()()42f x f x f x +=-+=,所以()f x 是周期为4得周期函数.因为()f x 是R 上的奇函数,所以()00f =,则()()()20200505400f f f =+⨯=;()()()()202115054111f f f f =+⨯==--=-.故()()202020211f f +=-.故选:A.【点睛】本题考查函数的奇偶性与周期性的应用,关键是分析函数的周期性,属于基础题. 28.已知()f x 是定义在R 上的奇函数,()1f x -为偶函数,且函数()f x 与直线y x =有一个交点()()1,1f ,则()()()()()12320182019f f f f f +++++=( ) A .2-B .0C .1-D .1【答案】B【解析】推导出函数()y f x =是以4为周期的周期函数,并求出()()()()1234f f f f +++以及()2020f 值,结合周期性可求得所求代数式的值.【详解】因为函数()y f x =为奇函数,()1f x -为偶函数,所以()()()111f x f x f x -+=--=-,则()()()311f x f x f x +=-+=-,所以函数()y f x =是周期为4的周期函数.因为奇函数()y f x =的定义域为R ,所以()00f =.因为函数()y f x =与直线y x =有一个交点()()1,1f ,所以()11f =.所以()()200f f =-=,()()311f f =-=-,()()400f f ==.所以()()()()()410120130f f f f =++++++-=.故()()()()()12320182019f f f f f +++++=()()()()()()()()123201820192020202002020000f f f f f f f f ++++++-=-=-=. 故选:B.【点睛】本题考查抽象函数值的计算,涉及函数对称性的应用,推导出函数的周期性是解答的关键,考查分析问题和解决问题的能力,属于中等题.29.设定义在R 上的函数()f x 满足()(2)13f x f x ⋅+=,若(1)2f =,则(99)f = A .132 B .134 C .2 D .4【答案】A【解析】先由题意推出函数()f x 为周期函数且周期为4,则有()(99)3f f =,然后由()(2)13f x f x ⋅+=和(1)2f =解得13(3)2f =,即可得出答案. 【详解】由题意定义在R 上的函数()f x 满足()(2)13f x f x ⋅+=,则有(2)(4)13f x f x +⋅+=,联立解得()(4)f x f x =+,则得函数()f x 为周期函数且周期为4,则有()()(99)42433f f f =⨯+=;又因(1)2f =,则由(1)(3)13f f ⋅=解得13(3)2f =,所以可得13(99)2f =. 故选:A.【点睛】本题考查了函数周期性的判断与求解,考查了函数周期性的应用,属于一般难度的题.30.已知函数()f x 对任意的R x ∈都有()()()21f x f x f +-=.若函数()2y f x =+的图象关于2x =-对称,且()08f =,则()()99100f f +=( )A .0B .4C .5D .8 【答案】D【解析】【分析】由函数()2y f x =+的图象关于2x =-对称,可得()f x 为偶函数,再对()()()21f x f x f +-=赋值1x =-可得()10f =,从而可得()()+2f x f x =,即()f x 的最小正周期为2,从而可得()()()()9910010f f f f +=+.【详解】因为()+2=y f x 的图象关于直线2x =-对称,所以()y f x =的图象关于直线0x =对称,即()f x 为偶函数.因为()()()+21-=f x f x f ,所以()()()1211f f f -+--=,又()()11f f -=,所以()10f =,可得()()+2f x f x =,所以()f x 的最小正周期为2,所以(99)(1)0f f ==,(100)(0)8f f ==,所以(99)(100)8f f +=.故选:D.【点睛】本题主要考查利用函数的奇偶性及周期性,求抽象函数的值,同时考查函数的图象的平移变换,属于中档题.。

第2讲 函数的对称性与周期性(解析版)-2024高考数学常考题型

第2讲 函数的对称性与周期性(解析版)-2024高考数学常考题型

第2讲函数的对称性与周期性【考点分析】1.函数的对称性、周期性是高考命题热点,近两年新高考都考了一道选择题,分值5分,知识点比较灵活,需要全面掌握常见对称性,周期性的结论考点一:函数常见对称性结论①若函数()x f 对于任意的x 均满足()()f a x f b x +=-,则函数()y f x =关于直线()()22a xb x a bx ++-+==对称.②若函数()x f 对于任意的x 均满足()()2f a x f a x b ++-=则()y f x =关于点()a b ,对称.考点二:函数常见周期性结论若函数对于任意的x 都满足()()x f T x f =+,则T 为()x f 的一个周期,且()()x f nT x f =±几个常见周期性结论①若函数()y f x =满足()()f x m f x +=-,则2T m =.②若函数()y f x =满足)((1)f x m f x =±+,则2T m =.③若函数()y f x =满足1()()1()f x f x m f x -+=+,则2T m =.④若函数()y f x =满足()()b x f a x f +=+,则a b T -=.⑤若函数()y f x =的图象关于直线x a =,x b =都对称,则()f x 为周期函数且2||b a -是它的一个周期.⑥函数()y f x =()x R ∈的图象关于两点0()A a y ,、0()B b y ,都对称,则函数()y f x =是以2||b a -为周⑦函数()y f x =()x R ∈的图象关于0()A a y ,和直线x b =都对称,则函数()y f x =是以4||b a -为周期的周期函数.⑧若函数()y f x =满足1()()1()f x f x m f x ++=-,则函数()f x 是以4m 为周期的周期函数.【题型目录】题型一:利用周期性求函数值题型二:利用周期性求函数解析式题型三:根据函数的对称性、周期性、奇偶性写函数题型四:根据函数的对称性、奇偶性、周期性综合运用【典型例题】题型一:利用周期性求函数值【例1】设()f x 是定义在R 上周期为2的函数,当(11]x ∈-,时,2210()01x x m x f x x ⎧++-<<⎪=≤≤,,其中m R ∈.若13(()162f f =,则m 的值是.答案:1解析: ()x f 是定义在R 上周期为2的函数,当(11]x ∈-,时,2210()01x x m x f x x ⎧++-<<⎪=≤≤,,∴m m f f +-=+⎪⎭⎫ ⎝⎛-⨯+⎪⎭⎫ ⎝⎛-=⎪⎭⎫ ⎝⎛-=⎪⎭⎫ ⎝⎛432122121232,41161161==⎪⎭⎫⎝⎛f ,∴14341=⇒+-=m m 【例2】设()f x 为定义在R 上的奇函数,(2)()f x f x +=-,当01x ≤≤时,()f x x =,则(7.5)f =__________答案:5.0-解析: (2)()f x f x +=-,∴()x f 是周期为4的函数,所以()()()5.05.05.05.7-=-=-=f f f 【例3】定义在R 上的函数()f x 对任意x R ∈,都有()()()()112,214f x f x f f x -+==+,则()2016f 等于A.14B.12C.13D.35答案:D解析: ()()()()()()()()x f x f x f x f x f x f x f x f =+-++--=+++-=+11111121214,所以()x f 是周期为4的函数,()()()()53212142016=+-==f f f f 【例4】(重庆南开高一上期中)已知定义在R 上的奇函数()f x 满足()()4f x f x +=,且()11f =,则()()20202019f f -的值为()A.1-B.0C.1D.2答案:C解析: ()()4f x f x +=所以4=T ,所以()()002020==f f ,()()()1112019-=-=-=f f f ,所以()()()20202010119f f =--=-【例5】(2022·云南昭通·高一期末)已知函数()y f x =是定义在R 上的周期函数,且周期为2,当[]0,1x ∈时,()21xf x =-,则132f ⎛⎫ ⎪⎝⎭=()A .1B .1C 1D .1【题型专练】1.(2021·山东·临沂市兰山区教学研究室高三开学考试)已知()f x 是R 上的奇函数,且()()2f x f x +=-,当()0,2x ∈时,()22f x x x =+,则()15f =()A .3B .3-C .255D .255-【答案】B【分析】根据题意可知()f x 是周期函数,根据周期以及奇函数即可求解.【详解】由()()2f x f x +=-可得,()()42=()f x f x f x +=-+,故()f x 是以4为周期的周期函数,故(15)(1)(1)3f f f =-=-=-,故选:B2.(2023·全国·高三专题练习)已知()f x 是定义在R 上的偶函数,且(6)()f x f x +=-,若当[]3,0x ∈-时,()6x f x -=,则(2021)f =()A .0B .1C .6D .216【答案】C【分析】由(6)()f x f x +=-可得函数周期为6,进而(2021)(33761)(1)f f f =⨯-=-,最后求出答案.【详解】根据题意,偶函数()f x 满足(6)()f x f x +=-,即(6)()f x f x +=,()f x 是周期为6的周期函数,则(2021)(33761)(1)f f f =⨯-=-,当[3,0]x ∈-时,()6x f x -=,则1(1)66f -==,故(2021)6f =故选:C3.(重庆南开高一上期末)函数()f x 的定义域为R ,且102f ⎛⎫=⎪⎝⎭,()00f ≠.若对任意实数x ,y 都有()()222x y y y f f x f x f +-⎛⎫⎛⎫= ⎪⎝⎭⎝+⎪⎭,则()2020f =()A.B.-1C.0D.1答案:D解析:由题意知,令0==y x ,可得()()02022f f =,因()00f ≠,所以()10=f 102f ⎛⎫=⎪⎝⎭所以()()0212121=⎪⎭⎫⎝⎛-+⎪⎭⎫ ⎝⎛++=++x x f x x f x f x f ,所以()()x f x f -=+1,所以2=T ,所以()()102020==f f 4.(2022·云南红河·高一期末)已知()f x 是定义在R 上的奇函数,R x ∀∈,都有(4)()f x f x +=,若当[0,1]x ∈时,2()log ()f x x a =+,则(7)f -=()A .1-B .0C .1D .2【答案】C【分析】()f x 是定义在R 上的奇函数得a ,有(4)=()f x f x +得到()f x 是周期函数,利用函数周期性可得答案.【详解】()f x 是定义在R 上的奇函数,(0)=0f ∴,得=1a ,∴当[]0,1x ∈时,2()log (1)=+f x x ,R x ∀∈,都有(4)=()f x f x +,()f x ∴是周期为4的周期函数,()()()7=7811f f f ∴--+==.故选:C.5.(2022·黑龙江·大庆中学高二期末)()f x 是定义在R 上的奇函数,且满足()()22f x f x -=+,又当(]0,1x ∈时,()3xf x =,则131log 72f ⎛⎫= ⎪⎝⎭______.题型二:利用周期性求函数解析式【例1】已知定义在实数集R 上的函数()x f 满足:(1)()()x f x f =-;(2)()()x f x f -=+22;(3)当[]2,0∈x 时解析式为12-=x y ,当[]0,4-∈x 时,求函数的解析式。

高中数学《函数的周期性与对称性》题型战法试题及答案

高中数学《函数的周期性与对称性》题型战法试题及答案

第二章 函数2.3.1函数的周期性与对称性(题型战法)知识梳理一 函数的周期性函数()y f x =满足定义域内的任一实数x (其中,a b 为常数) (1)()()f x f x a =+,则()x f 是以T a =为周期的周期函数; (2)()()f x a f x b +=-, 则()x f 是以b a T +=为周期的周期函数; (3)()()f x a f x +=-,则()x f 是以2T a =为周期的周期函数; (4)()()1f x a f x +=±,则()x f 是以2T a =为周期的周期函数; 二 函数的对称性轴对称:若()()f a x f b x +=- 则f(x)关于2ba x +=对称. 中心对称:若()()2f a x f b x m ++-= 则f(x)关于(2ba +,m) 对称.三 由对称性推周期性(1) 函数()y f x =满足()()f a x f a x +=-(0a >),①若()x f 为奇函数,则函数()f x 4T a =,②若()x f 为偶函数,则函数()f x 周期为2T a =.(2) 函数()y f x =()x R ∈的图象关于直线x a =和x b =()a b ≠都对称,则函数()f x 是以2a b -为最小正周期的周期函数;(3) 函数()y f x =()x R ∈的图象关于两点()0,A a y ,()0,B b y ()a b ≠都对称,则函数()f x 是以2a b -为最小正周期的周期函数;(4) 函数()y f x =()x R ∈的图象关于()0,A a y 和直线x b =()a b ≠都对称,则函数()f x 是以4a b -为最小正周期的周期函数;题型战法题型战法一 周期性与对称性的判断典例1.下列函数是周期函数的有( ) ①sin y x = ①cos y x = ①2y xA .①①B .①①C .①①D .①①①变式1-1.下列函数中,既是周期函数又是偶函数的是( ) A .0.5log y x = B .sin y x =C .cos y x =D .tan y x =变式1-2.函数x y e =与x y e -=的图象( ) A .关于x 轴对称 B .关于y 轴对称 C .关于原点对称 D .关于直线y x =对称变式1-3.函数91()3x x f x +=的图像( )A .关于直线1x =对称B .关于y 轴对称C .关于原点对称D .关于x 轴对称变式1-4.函数1()f x x x=+的图象关于( )对称. A .直线y x = B .原点C .y 轴D .x 轴题型战法二 由函数周期性求函数值典例2.已知函数()y f x =为R 上的偶函数,若对于0x ≥时,都有()()4f x f x =+,且当[)0,2x ∈时,()()2log 1f x x =+,则()2021f -等于( ) A .1 B .-1 C .2log 6 D .23log 2变式2-1.定义在R 上的函数()f x 满足(2)()f x f x +=,当[1,1]x ∈-时,2()1f x x =+,则(2020.5)f =( ) A .1716B .54C .2D .1变式2-2.已知函数()f x 是R 上的偶函数,若对于0x ≥,都有()()2f x f x +=.且当[)0,2x ∈时,()()2log 1f x x =+,则()()20132014f f -+的值为( )A .2-B .1-C .1D .2变式2-3.已知定义在R 上的偶函数()f x ,对x ∀∈R ,有(6)()(3)f x f x f +=+成立,当03x ≤≤时,()26f x x =-,则()2021f =( ) A .0 B .2- C .4- D .2变式2-4.已知函数()f x 是定义在R 上的奇函数,f (1)5=,且(4)()f x f x +=-,则(2020)(2021)f f +的值为( )A .0B .5-C .2D .5题型战法三 由函数对称性求函数值典例3.如果函数()f x 对任意的实数x ,都有()1()f x f x +=-,且当12x ≥时,()()2log 31f x x =-,那么函数()f x 在[]2,0-上的最大值与最小值之和为( )A .2B .3C .4D .-1变式3-1.已知3()4f x ax bx =+-,若(2)6f =,则(2)f -=( ) A .-14B .14C .6D .10变式3-2.已知函数124xy a ⎛⎫= ⎪-⎝⎭的图象与指数函数x y a =的图象关于y 轴对称,则实数a 的值是 A .1 B .2 C .4D .8变式3-3.设函数()1f x x x a =++-的图象关于直线1x =对称,则a 的值为 A .1- B .1 C .2 D .3变式3-4.已知函数()sin cos f x a x x =+的图象关于直线3x π=对称,则4f π⎛⎫= ⎪⎝⎭( )AB C .D题型战法四 由周期性与对称性求函数解析式典例4.设()f x 是定义在R 上的周期为2的偶函数,已知[23]x ∈,时,()f x x =,则x ∈[-2,0]时,f (x )的解析式为f (x )=( ) A .4x + B .2x -C .31x -+D .21x -+变式4-1.已知函数()f x 满足(2)()f x f x +=,当(1,0)x ∈-时,有()2x f x =,则当x ①(-3,-2)时,()f x 等于( ) A .2x B .2x -C .22x +D .(2)2x -+-变式4-2.已知()f x 是定义在R 上周期为2的函数,当[]1,1x ∈-时,()||f x x =,那么当[]7,5x ∈--时()f x =( ) A .|3|x +B .|3|x -C .|6|x +D .|6|x -变式4-3.若函数()f x 与()3xg x =的图象关于直线3x =对称,则()f x =( )A .33x -B .33x -C .63x -D .63x -变式4-4.下列函数中,其图象与函数2x y =的图象关于直线1x =对称的是( ) A .12x y -= B .22x y -=C .12x y +=D .22x y +=题型战法五 由周期性与对称性比较大小典例5.定义在R 上的函数()f x 满足:()()4f x f x +=成立且()f x 在[]2,0-上单调递增,设()6a f =,(b f =,()4c f =,则a ,b ,c 的大小关系是( ) A .a b c >> B .a c b >> C .b c a >> D .c b a >>变式5-1.已知定义域为R 的函数()f x 是奇函数,且()()2f x f x +=-,若()f x 在区间[]0,1是减函数,则53f ⎛⎫ ⎪⎝⎭,()1f ,112f ⎛⎫⎪⎝⎭的大小关系是( )A .()115123f f f ⎛⎫⎛⎫<<⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭B .()115123f f f ⎛⎫⎛⎫<< ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭C .()511132f f f ⎛⎫⎛⎫<<⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭ D .()511132f f f ⎛⎫⎛⎫<< ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭变式5-2.已知函数()f x 的定义域为 R ,且满足下列三个条件: ①对任意的[]12,4,8x x ∈ ,且 12x x ≠,都有()1212()0f x f x x x ->- ;①(8)()f x f x +=;①(4)y f x =+ 是偶函数;若(7),(11)a f b f =-=,(2020)c f =,则,,a b c 的大小关系正确的是( ) A .a b c << B .b a c << C .b c a << D .c b a <<变式5-3.定义在R 上的函数()y f x =满足以下三个条件:①对于任意的实数x ∈R ,都有()()220f x f x ++-=成立;①函数()1y f x =+的图象关于y 轴对称;①对任意的1x ,[]20,1x ∈,12x x ≠,都有()()()()11221221x f x x f x x f x x f x +>+成立.则()2021f ,()2022f ,()2023f 的大小关系为( A .()()()202120232022f f f >> B .()()()202120222023f f f >> C .()()()202320222021f f f >>D .()()()202220212023f f f >>变式5-4.已知定义在R 上的函数()f x 满足,①()()2f x f x +=,① ()2f x -为奇函数,①当[)0,1x ∈时,()()12120f x f x x x ->-()12x x ≠恒成立.则152f ⎛⎫- ⎪⎝⎭、()4f 、112f ⎛⎫ ⎪⎝⎭的大小关系正确的是( ) A .()1115422f f f ⎛⎫⎛⎫>>- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭B .()1115422f f f ⎛⎫⎛⎫>>- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭C .()1511422f f f ⎛⎫⎛⎫->> ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭D .()1511422f f f ⎛⎫⎛⎫->> ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭题型战法六 由抽象函数周期性与对称性求函数值典例6.已知()f x 是定义域为R 的偶函数,()10f =,()5.52f =,()()()1g x x f x =-.若()1g x +是偶函数,则()0.5g -=( ) A .-3 B .-2 C .2 D .3变式6-1.已知函数()f x 满足(3)(1)9(2)f x f x f +=-+对任意x ∈R 恒成立,又函数(9)f x +的图象关于点(9,0)-对称,且(1)2022,f = 则(45)f =( )A .2021B .2021-C .2022D .2022-变式6-2.若定义在实数集R 上的偶函数()f x 满足()0f x >,1(2)()f x f x +=,对任意的x ∈R 恒成立,则()2021f =( ) A .4 B .3 C .2 D .1变式6-3.已知定义在R 上的函数()f x ,满足()()0f x f x ,(5)(5)f x f x -=+,且(1)2022f =,则(2020)(2021)f f -=( )A .2026B .4044C .2022-D .4044-变式6-4.函数()f x 定义域为R ,且,(4)()2(2)x R f x f x f ∀∈+=+,若函数(1)f x +的图象关于1x =-对称,且(1)3f =,则(2021)f =( ) A .3 B .-3C .6D .-6第二章 函数2.3.1函数的周期性与对称性(题型战法)知识梳理一 函数的周期性函数()y f x =满足定义域内的任一实数x (其中,a b 为常数) (1)()()f x f x a =+,则()x f 是以T a =为周期的周期函数; (2)()()f x a f x b +=-, 则()x f 是以b a T +=为周期的周期函数;(3)()()f x a f x +=-,则()x f 是以2T a =为周期的周期函数; (4)()()1f x a f x +=±,则()x f 是以2T a =为周期的周期函数; 二 函数的对称性轴对称:若()()f a x f b x +=- 则f(x)关于2ba x +=对称. 中心对称:若()()2f a x f b x m ++-= 则f(x)关于(2ba +,m) 对称.三 由对称性推周期性(1) 函数()y f x =满足()()f a x f a x +=-(0a >),①若()x f 为奇函数,则函数()f x 周期为4T a =,②若()x f 为偶函数,则函数()f x 周期为2T a =.(2) 函数()y f x =()x R ∈的图象关于直线x a =和x b =()a b ≠都对称,则函数()f x 是以2a b -为最小正周期的周期函数;(3) 函数()y f x =()x R ∈的图象关于两点()0,A a y ,()0,B b y ()a b ≠都对称,则函数()f x 是以2a b -为最小正周期的周期函数;(4) 函数()y f x =()x R ∈的图象关于()0,A a y 和直线x b =()a b ≠都对称,则函数()f x 是以4a b -为最小正周期的周期函数;题型战法题型战法一 周期性与对称性的判断典例1.下列函数是周期函数的有( ) ①sin y x = ①cos y x = ①2y xA .①①B .①①C .①①D .①①①【答案】C 【解析】 【分析】根据三角函数和二次函数的性质可得. 【详解】易得sin y x =和cos y x =是周期函数,2y x 不是周期函数.故选:C.变式1-1.下列函数中,既是周期函数又是偶函数的是( ) A .0.5log y x = B .sin y x =C .cos y x =D .tan y x =【答案】C 【解析】直接利用函数性质判断即可. 【详解】选项A 中0.5log y x =不是周期函数,故排除A; 选项B,D 中的函数均为奇函数,故排除B,D; 故选:C. 【点睛】本题考查基本初等函数的周期性和奇偶性,属于基础题. 变式1-2.函数x y e =与x y e -=的图象( ) A .关于x 轴对称 B .关于y 轴对称 C .关于原点对称 D .关于直线y x =对称【答案】B 【解析】 【分析】设点00(,)P x y 在函数x y e =图象上,证明00(,)P x y 关于y 轴对称的点00(,)x y -在函数x y e -=的图象上.【详解】解:设点00(,)P x y 在函数x y e =图象上,则00xy e =,则00(,)P x y 关于y 轴对称的点00(,)x y -满足0()0x x y ee --==, 所以点00(,)x y -在函数x y e -=的图象上. 故选:B变式1-3.函数91()3x x f x +=的图像( )A .关于直线1x =对称B .关于y 轴对称C .关于原点对称D .关于x 轴对称【答案】B 【解析】 【分析】利用分离常数法化简函数式,可知函数()f x 为偶函数,进而判断对称性. 【详解】 解:因为()()231911333333x xx x x xxxf x -++===+=+,()()33x x f x f x --=+= 易知()f x 为偶函数,所以函数()f x 的图象关于y 轴对称. 故选:B.变式1-4.函数1()f x x x=+的图象关于( )对称. A .直线y x = B .原点C .y 轴D .x 轴【答案】B 【解析】根据函数的奇偶性判断. 【详解】因为函数1()f x x x=+的定义域为{}|0x x ≠,关于原点对称, 又11()()f x x x f x x x⎛⎫-=--=-+=- ⎪⎝⎭,所以()f x 是奇函数,图象关于原点对称, 故选:B题型战法二 由函数周期性求函数值典例2.已知函数()y f x =为R 上的偶函数,若对于0x ≥时,都有()()4f x f x =+,且当[)0,2x ∈时,()()2log 1f x x =+,则()2021f -等于( ) A .1 B .-1C .2log 6D .23log 2【答案】A 【解析】 【分析】由已知确定函数的周期,利用周期性和奇偶性进行求解. 【详解】①()y f x =为R 上的偶函数,①(2021)(2021)f f -=, 又当0x ≥时,()(4)f x f x =+, ①(2021)(2017)(1)f f f ==⋅⋅⋅=, 当[)0,2x ∈时,2()log (1)=+f x x , ①2(2021)(1)log (11)1f f -==+=. 故选:A.变式2-1.定义在R 上的函数()f x 满足(2)()f x f x +=,当[1,1]x ∈-时,2()1f x x =+,则(2020.5)f =( ) A .1716B .54C .2D .1【答案】B 【解析】 【分析】由()()2f x f x +=可知,函数()f x 的周期为2,利用周期性把所给的自变量转化到区间[]1,1-上,代入求值即可. 【详解】由()()2f x f x +=可知,函数()f 的周期为2,当[1,1]x ∈-时,2()1f x x =+, ①1115(2020.5)202012244f f f ⎛⎫⎛⎫=+==+= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭.故选:B变式2-2.已知函数()f x 是R 上的偶函数,若对于0x ≥,都有()()2f x f x +=.且当[)0,2x ∈时,()()2log 1f x x =+,则()()20132014f f -+的值为( )A .2-B .1-C .1D .2【答案】C 【解析】 【分析】由()()2f x f x +=可得函数的周期为2,再结合函数为偶函数可得()()()()2013201410f f f f -+=+,然后由已知的解析式可求得答案【详解】①函数()f x 是(),-∞+∞上的偶函数, ①()()f x f x -=,又①对于0x ≥都有()()2f x f x +=,①2T =,①当[)0,2x ∈时,()()2log 1f x x =+,①()()()()()()201320142013201421006121007f f f f f f -+=+=⨯++⨯()()2210log 2log 11f f =+=+=,故选:C.变式2-3.已知定义在R 上的偶函数()f x ,对x ∀∈R ,有(6)()(3)f x f x f +=+成立,当03x ≤≤时,()26f x x =-,则()2021f =( ) A .0 B .2- C .4- D .2【答案】C 【解析】 【分析】求得()f x 的周期,结合奇偶性求得()2021f 的值. 【详解】依题意对x ∀∈R ,有(6)()(3)f x f x f +=+成立, 令3x =-,则()()()()33323f f f f =-+, 所以()30f =,故()()6f x f x +=, 所以()f x 是周期为6的周期函数,故()()()()202163371112164f f f f =⨯-=-==⨯-=-. 故选:C变式2-4.已知函数()f x 是定义在R 上的奇函数,f (1)5=,且(4)()f x f x +=-,则(2020)(2021)f f +的值为( )A .0B .5-C .2D .5【答案】B 【解析】 【分析】根据题意,分析可得(8)(4)()f x f x f x +=-+=,即函数()f x 是周期为8的周期函数,则有(2020)(0)f f =,(2021)f f =(1),由奇函数的性质求出(0)f 与f (1)的值,相加即可得答案. 【详解】解:根据题意,函数()f x 满足(4)()f x f x +=-,则有(8)(4)()f x f x f x +=-+=, 即函数()f x 是周期为8的周期函数,函数()f x 是定义在R 上的奇函数,则(0)0f =,(2020)(48252)f f f =+⨯=(4)(0)0f ==, (2021)(58252)f f f =+⨯=(5)f =-(1)5=-,则(2020)(2021)(0)f f f f +=+(1)5=-, 故选:B. 【点睛】本题考查函数的奇偶性与周期性的性质以及应用,注意分析函数的周期性,属于基础题.题型战法三 由函数对称性求函数值典例3.如果函数()f x 对任意的实数x ,都有()1()f x f x +=-,且当12x ≥时,()()2log 31f x x =-,那么函数()f x 在[]2,0-上的最大值与最小值之和为( )A .2B .3C .4D .-1【答案】C 【解析】根据()1()f x f x +=-,可知:()f x 关于12x =对称,根据对称性,要求函数()f x 在[]2,0-上的最大值与最小值之和,即求函数()f x 在[]1,3上的最大值与最小值之和,代入即可得解. 【详解】根据()1()f x f x +=-,可知:()f x 关于12x =对称, 那么要求函数()f x 在[]2,0-上的最大值与最小值之和, 即求函数()f x 在[]1,3上的最大值与最小值之和,因为()()2log 31f x x =-递增,所以最小值与最大值分别为:(1)1f =,(3)3f =, (1)(3)4f f +=,故答案为:C. 【点睛】本题考查了函数的对称性,考查了转化思想,计算量较小,思路要求较高,属于中档题.变式3-1.已知3()4f x ax bx =+-,若(2)6f =,则(2)f -=( ) A .-14 B .14 C .6 D .10【答案】A 【解析】 【分析】先计算(2)+(2)f f -,再代入数值得结果. 【详解】(2)+(2)8248248f f a b a b -=+----=-,又(2)6f =,所以(2)14,f -=-故选A 【点睛】本题考查函数性质,考查基本分析求解能力,属基础题.变式3-2.已知函数124xy a ⎛⎫= ⎪-⎝⎭的图象与指数函数x y a =的图象关于y 轴对称,则实数a 的值是 A .1 B .2 C .4 D .8【答案】C 【解析】 【分析】指数函数xy a =关于y 轴对称的函数为1xy a ⎛⎫= ⎪⎝⎭,由此得到124a -与a 的关系,即可求解出a 的值. 【详解】因为两函数的图象关于y 轴对称,所以124a -与a 互为倒数,所以124aa =-,解得4a =. 故选C. 【点睛】本题考查指数函数图象对称与底数之间关系,难度较易.关于y 轴对称的指数函数的底数互为倒数.变式3-3.设函数()1f x x x a =++-的图象关于直线1x =对称,则a 的值为 A .1- B .1 C .2 D .3【答案】D 【解析】 【详解】试题分析:因为函数()1f x x x a =++-的图象关于直线1x =对称,所以点()()1,1f --与点()(),a f a ,关于直线1x =对称,11,32aa -+==,故选D.考点: 函数的图象与性质.变式3-4.已知函数()sin cos f x a x x =+的图象关于直线3x π=对称,则4f π⎛⎫= ⎪⎝⎭( )AB C .D 【答案】B 【解析】 【分析】先由对称性求得a ,再将4π代入函数解析式即可求得答案.【详解】因为()f x 的图象关于直线3x π=对称,所以()203f f π⎛⎫= ⎪⎝⎭,即112=-,解得a =422f π⎛⎫+= ⎪⎝⎭.题型战法四 由周期性与对称性求函数解析式典例4.设()f x 是定义在R 上的周期为2的偶函数,已知[23]x ∈,时,()f x x =,则x ∈[-2,0]时,f (x )的解析式为f (x )=( ) A .4x + B .2x - C .31x -+ D .21x -+【答案】C 【解析】 【分析】根据已知中函数的奇偶性和周期性,结合[]2,3x ∈时,()f x x =,可得答案. 【详解】解:∵()f x 是定义在R 上的周期为2的偶函数,[]2,3x ∈时,()f x x =,∴[]21x ∈--,时, []20,1x +∈,[]42,3x +∈,此时()()44f x f x x =+=+,[]1,0x ∈-时,[]0,1x -∈,[]22,3x -∈,此时()()()22f x f x f x x =-=-=-, 综上可得:[]2,0x ∈-时,()31f x x =-+ 故选:C . 【点睛】本题考查函数解析式的求法,函数的周期性,函数的奇偶性,难度中档. 变式4-1.已知函数()f x 满足(2)()f x f x +=,当(1,0)x ∈-时,有()2x f x =,则当x ①(-3,-2)时,()f x 等于( ) A .2x B .2x - C .22x + D .(2)2x -+-【答案】C 【解析】令(32)x ∈--,,则2(1,)x +∈-0,根据(1,0)x ∈-时,f (x )=2x ,可求得f (x +2)的解析式,再根据f (x +2)=f (x ),即可求得f (x )解析式.令(32)x ∈--,,则2(1,)x +∈-0, ①当(1,0)x ∈-时,有()2x f x =, ①f (x +2)=2x +2, ①f (x +2)=f (x ),①f (x +2)=f (x )=2x +2,(32)x ∈--,. 故选:C . 【点睛】本题考查函数解析式的求法,求函数解析式常见的方法有:待定系数法,换元法,凑配法,消元法等,考查学生的计算能力,属于基础题.变式4-2.已知()f x 是定义在R 上周期为2的函数,当[]1,1x ∈-时,()||f x x =,那么当[]7,5x ∈--时()f x =( ) A .|3|x + B .|3|x - C .|6|x + D .|6|x -【答案】C 【解析】利用周期函数的定义求解即可. 【详解】设[]7,5x ∈--,则[]61,1x +∈-, 由题意知,()66f x x +=+,因为函数()f x 是定义在R 上周期为2的函数, 所以()()6f x f x +=,即()6f x x =+. 故选: C 【点睛】本题考查周期函数的性质;熟练掌握周期函数的定义是求解本题的关键;属于常考题.变式4-3.若函数()f x 与()3xg x =的图象关于直线3x =对称,则()f x =( )A .33x -B .33x -C .63x -D .63x -【答案】D 【解析】 【分析】先设出函数()f x 图像上任意点的坐标,再求出关于直线3x =对称的点,代入函数()g x的解析式即可求解. 【详解】解:设函数()y f x =图像上的点为(,)M x y ,关于直线3x =对称的点为(6,)N x y -, 将点N 代入函数()y g x =的解析式可得:63x y -=, 故6()3x f x -=, 故选:D .变式4-4.下列函数中,其图象与函数2x y =的图象关于直线1x =对称的是( ) A .12x y -= B .22x y -= C .12x y += D .22x y +=【答案】B 【解析】 【分析】设所求函数图象上任意一点为(),x y ,由其关于直线1x =的对称点()2,x y -在函数2x y =的图象上可解得结果.【详解】设所求函数图象上任意一点为(),x y ,则其关于直线1x =的对称点()2,x y -在函数2x y =的图象上,所以22x y -=.故选:B.题型战法五 由周期性与对称性比较大小典例5.定义在R 上的函数()f x 满足:()()4f x f x +=成立且()f x 在[]2,0-上单调递增,设()6a f =,(b f =,()4c f =,则a ,b ,c 的大小关系是( ) A .a b c >> B .a c b >> C .b c a >> D .c b a >>【答案】D 【解析】 【分析】由()()4f x f x +=,得到()f x 是周期为4的周期函数,得到(6)(2),(4)(0)f f f f =-=,4)f f =,结合()f x 在[]2,0-上单调递增,得到(2)4)(0)f f f -<<,即可求解.【详解】由题意,函数()f x 满足()()4f x f x +=,即函数()f x 是周期为4的周期函数,则(6)(68)(2),4),(4)(0)f f f f f f f =-=-==,又由函数()f x 在区间[]2,0-上单调递增,可得(2)4)(0)f f f -<<,即(6)(4)f f f <<,所以c b a >>. 故选:D.变式5-1.已知定义域为R 的函数()f x 是奇函数,且()()2f x f x +=-,若()f x 在区间[]0,1是减函数,则53f ⎛⎫ ⎪⎝⎭,()1f ,112f ⎛⎫⎪⎝⎭的大小关系是( )A .()115123f f f ⎛⎫⎛⎫<<⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭ B .()115123f f f ⎛⎫⎛⎫<< ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭C .()511132f f f ⎛⎫⎛⎫<<⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭D .()511132f f f ⎛⎫⎛⎫<< ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭【答案】B 【解析】根据已知等式判断出函数的周期性,再根据奇函数的性质和单调性进行判断即可. 【详解】()()()()()()22224f x f x f x f x f x f x +=-⇒++=-+⇒=+,由此可知函数()f x 的周期为4,函数()f x 是奇函数,()()2f x f x +=-,所以有:55771142333333f f f f f f ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-=-=-=-+= ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭, 113311142222222f f f f ff ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=+==-+=--= ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭, 因为()f x 在区间[]0,1是减函数,11132<<, 所以()11132f f f ⎛⎫⎛⎫>> ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,即()115123f f f ⎛⎫⎛⎫<< ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, 故选:B变式5-2.已知函数()f x 的定义域为 R ,且满足下列三个条件: ①对任意的[]12,4,8x x ∈ ,且 12x x ≠,都有()1212()0f x f x x x ->- ;①(8)()f x f x +=;①(4)y f x =+ 是偶函数;若(7),(11)a f b f =-=,(2020)c f =,则,,a b c 的大小关系正确的是( ) A .a b c << B .b a c << C .b c a << D .c b a <<【答案】D 【解析】由已知条件可知()f x 在[]4,8上单调递增,周期为8,对称轴为4x =.则()7a f =,()5b f =,()4c f =,再结合函数的单调性即可判断大小.【详解】解:由①知,()f x 在[]4,8上单调递增;由①知,()f x 的周期为8; 由①知,()f x 的对称轴为4x =;则()()()717a f f f =-==,()()()()1183835b f f f f =-==-=,()()202025284c f f =-⨯=,因为457<<,由函数的单调性可知,c b a <<. 故选:D. 【点睛】本题考查了函数的对称性,考查了函数的周期,考查了函数的单调性.本题的关键是由已知条件分析出函数的性质.变式5-3.定义在R 上的函数()y f x =满足以下三个条件:①对于任意的实数x ∈R ,都有()()220f x f x ++-=成立;①函数()1y f x =+的图象关于y 轴对称;①对任意的1x ,[]20,1x ∈,12x x ≠,都有()()()()11221221x f x x x x f x x f x +>+成立.则()2021f ,()2022f ,()2023f 的大小关系为( )A .()()()202120232022f f f >>B .()()()202120222023f f f >>C .()()()202320222021f f f >>D .()()()202220212023f f f >>【答案】B 【解析】 【分析】由①①可得函数()f x 是周期为4的函数,且()f x 是奇函数,由①可得函数()f x 在[]0,1上单调递增,进而可得函数()f x 在[]1,1-上单调递增,从而利用周期性和单调性即可求解. 【详解】解:由题意,因为函数()1y f x =+的图象关于y 轴对称,所以()()11f x f x +=-+,所以()()2f x f x =-,所以函数()f x 的图象关于1x =对称,又()()220f x f x ++-=,所以()()20f x f x ++=,即()()2f x f x +=-, 因为()()()222f x f x f x ++=-+=⎡⎤⎣⎦,所以函数()f x 是周期为4的函数, 所以()()20211f f =,()()()202220f f f ==,()()20231f f =-, 因为()()2f x f x +=-,且()()2f x f x +=-,所以()()f x f x -=-, 所以函数()f x 为奇函数,又因为对任意的1x ,[]20,1x ∈,12x x ≠,都有()()()()11221221x f x x f x x f x x f x +>+成立,即()()()12120x x f x f x -->⎡⎤⎣⎦, 所以函数()f x 在[]0,1上单调递增, 所以函数()f x 在[]1,1-上单调递增,因为101>>-,所以()()()202120222023f f f >>, 故选:B.变式5-4.已知定义在R 上的函数()f x 满足,①()()2f x f x +=,① ()2f x -为奇函数,①当[)0,1x ∈时,()()12120f x f x x x ->-()12x x ≠恒成立.则152f ⎛⎫- ⎪⎝⎭、()4f 、112f ⎛⎫ ⎪⎝⎭的大小关系正确的是( ) A .()1115422f f f ⎛⎫⎛⎫>>- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭B .()1115422f f f ⎛⎫⎛⎫>>- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭C .()1511422f f f ⎛⎫⎛⎫->> ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭D .()1511422f f f ⎛⎫⎛⎫->> ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭【答案】C 【解析】 【分析】根据单调性的定义可得()f x 在0,1上单调递增,根据已知条件可得()f x 是周期为2的奇函数,根据周期性和单调性即可求解. 【详解】由()()2f x f x +=可得()f x 的周期为2, 因为()2f x -为奇函数,所以()f x 为奇函数, 因为[)0,1x ∈时,()()12120f x f x x x ->-,所以()f x 在0,1上单调递增,因为()f x 为奇函数,所以()f x 在1,0上单调递增,所以()f x 在()1,1-上单调递增, 因为1515124222f f f ⎛⎫⎛⎫⎛⎫-=-+⨯= ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,()()()44220f f f =-⨯=,1111123222f f f ⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-⨯=- ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭, 所以()11022f f f ⎛⎫⎛⎫>>- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,即()1511422f f f ⎛⎫⎛⎫->> ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭. 故选:C.题型战法六 由抽象函数周期性与对称性求函数值典例6.已知()f x 是定义域为R 的偶函数,()10f =,()5.52f =,()()()1g x x f x =-.若()1g x +是偶函数,则()0.5g -=( )A .-3B .-2C .2D .3【答案】D【解析】【分析】根据()1g x +得到()g x 关于1x =对称,得到()()2g x g x =-,结合()()()1g x x f x =-和()f x 为偶函数即可得()f x 周期为4,进而即得. 【详解】因为()1g x +为偶函数,则()g x 关于1x =对称,即()()2g x g x =-.即()()()()112x f x x f x -=--,即()()20f x f x +-=,()10f =也满足.又()f x 是定义域为R 偶函数,关于y 轴对称,①()()2f x f x =--,()()()()()2,42f x f x f x f x f x +=-+=-+=,①()f x 周期为4,①()()()()5.5 1.5 2.5 2.52f f f f ==-==,①()()()0.5 2.5 1.5 2.53g g f -===.故选:D.变式6-1.已知函数()f x 满足(3)(1)9(2)f x f x f +=-+对任意x ∈R 恒成立,又函数(9)f x +的图象关于点(9,0)-对称,且(1)2022,f = 则(45)f =( )A .2021B .2021-C .2022D .2022-【答案】D【解析】【分析】 首先利用赋值法求出()20f =,代入等式赋值得到(4)()f x f x +=-,即对称轴为2x =,再根据函数图象的平移规律判断函数为奇函数,进一步求得函数周期,进而得到(45)(3)(3)(1)f f f f =-=-=-,则可求出结果.【详解】因为对任意x ∈R ,都有(3)(1)9(2),f x f x f +=-+令1,x =- 得(2)(2)9(2),f f f =+ 解得(2)0,f =则(3)(1),f x f x +=- 即(4)(),f x f x +=-所以函数()f x 的图象关于直线2x =对称.又函数(9)f x +的图象关于点(9,0)-对称,则函数()f x 的图象关于点(0,0)对称, 即函数()f x 为奇函数,所以(4)()(),f x f x f x +=-=-所以(8)(4)(),f x f x f x +=-+= 所以8是函数()f x 的一个周期,所以(45)(683)(3)(3)(1)2022,f f f f f =⨯-=-=-=-=-故选:D.变式6-2.若定义在实数集R 上的偶函数()f x 满足()0f x >,1(2)()f x f x +=,对任意的x ∈R 恒成立,则()2021f =( )A .4B .3C .2D .1【答案】D【解析】【分析】根据题干条件得到()f x 为周期函数,最小正周期为4,进而得到()()20211f f =,利用()f x 是偶函数得到()()11f f -=,进而得到()211f =,结合()0f x >,得到()11f =. 【详解】1(2)()f x f x +=,则1()(2)f x f x =-,所以1(2)(2)()f x f x f x +==-,即()()4f x f x +=,()f x 为周期函数,最小正周期为4,则()()()2021505411f f f =⨯+=,令1x =-得:1(12)(1)f f -+=-,即()()111f f =-,又因为()f x 为偶函数,所以()()11f f -=,故()()111f f =,即()211f =,因为()0f x >,所以()11f =.故选:D变式6-3.已知定义在R 上的函数()f x ,满足()()0f x f x ,(5)(5)f x f x -=+,且(1)2022f =,则(2020)(2021)f f -=( ) A .2026B .4044C .2022-D .4044-【答案】C【解析】【分析】 根据题意可知函数是奇函数,进而推导()f x 的周期,然后求出函数值即可.【详解】()()0f x f x -+=,()()f x f x ∴-=-,()f x ∴是奇函数,x R ∈,(0)=0f ∴.(5)(5)f x f x -=+,()(10)f x f x ∴-=+, 由()()()(10)f x f x f x f x ,()(20)f x f x ∴=+,()f x ∴的周期为20T =.0(1)202()20=f f =,.(0)(1)020222022(2020)(2021)f f f f ∴-=-=--=. 故选:C变式6-4.函数()f x 定义域为R ,且,(4)()2(2)x R f x f x f ∀∈+=+,若函数(1)f x +的图象关于1x =-对称,且(1)3f =,则(2021)f =( ) A .3B .-3C .6D .-6【答案】A【解析】【分析】由题设可知()f x 为偶函数且(2)(2)2(2)f f f =-+,即可得(2)0f =,易知()f x 是周期为4的函数,利用周期性求(2021)f 即可.【详解】①(1)f x +的图象关于1x =-对称,①()f x 关于y 轴对称,即()f x 为偶函数,又(2)(2)2(2)f f f =-+,即(2)(2)0f f +-=,而(2)(2)f f =-,①(2)(2)0f f =-=,故,(4)()x R f x f x ∀∈+=, ①()f x 是周期为4的函数, 综上,(2021)(45051)(1)3f f f =⨯+==. 故选:A。

函数的周期性,奇偶性,对称性经典小题练(含答案)

函数的周期性,奇偶性,对称性经典小题练(含答案)

函数的周期性练习题一.选择题(共15小题)1.定义在R上的函数f(x)满足f(﹣x)=﹣f(x),f(x﹣2)=f(x+2)20)=()且x∈(﹣1,0)时,f(x)=2x+,则f(log2A.1 B.C.﹣1 D.﹣2.设偶函数f(x)对任意x∈R,都有f(x+3)=﹣,且当x∈[﹣3,﹣2]时,f(x)=4x,则f(107.5)=()A.10 B.C.﹣10 D.﹣3.设偶函数f(x)对任意x∈R都有f(x)=﹣且当x∈[﹣3,﹣2]时f(x)=4x,则f(119.5)=()A.10 B.﹣10 C.D.﹣4.若f(x)是R上周期为5的奇函数,且满足f(1)=1,f(2)=3,则f (8)﹣f(4)的值为()A.﹣1 B.1 C.﹣2 D.25.已知f(x)是定义在R上周期为4的奇函数,当x∈(0,2]时,f(x)x,则f(2015)=()A.﹣2 B.C.2 D.5=2x+log26.设f(x)是定义在R上的周期为3的周期函数,如图表示该函数在区间(﹣2,1]上的图象,则f(2014)+f(2015)=()A.3 B.2 C.1 D.07.已知f(x)是定义在R上的偶函数,并满足:,当2≤x≤3,f(x)=x,则f(5.5)=()A.5.5 B.﹣5.5 C.﹣2.5 D.2.58.奇函数f(x)满足f(x+2)=﹣f(x),当x∈(0,1)时,f(x)=3x+,54)=() A.﹣2 B.﹣C.D.2则f(log39.定义在R上的函数f(x)满足f(﹣x)+f(x)=0,且周期是4,若f (1)=5,则f(2015)()A.5 B.﹣5 C.0 D.310.f(x)对于任意实数x满足条件f(x+2)=,若f(1)=﹣5,则f(f(5))=() A.﹣5 B. C.D.511.已知定义在R上的函数f(x)满足f(x+5)=f(x﹣5),且0≤x≤5时,f(x)=4﹣x,则f(1003)=() A.﹣1 B.0 C.1 D.2 12.函数f(x)是R上最小正周期为2的周期函数,当0≤x<2时f(x)=x2﹣x,则函数y=f(x)的图象在区间[0,6]上与x轴的交点个数为()A.6 B.7 C.8 D.913.已知函数f(x)是定义在(﹣∞,+∞)上的奇函数,若对于任意的实(x+1),则f数x≥0,都有f(x+2)=f(x),且当x∈[0,2)时,f(x)=log2(2014)+f(﹣2015)+f(2016)的值为()A.﹣1 B.﹣2 C.2 D.114.已知f(x)是定义在R上且周期为3的函数,当 x∈[0,3)时,f(x)=|2x2﹣4x+1|,则方程 f(x)=在[﹣3,4]解的个数()A.4B.8C.9 D.1015.已知最小正周期为2的函数f(x)在区间[﹣1,1]上的解析式是f(x)x|的图象的交点=x2,则函数f(x)在实数集R上的图象与函数y=g(x)=|log5的个数是()A.3 B.4 C.5 D.6二.填空题(共10小题)16.已知定义在R上的函数f(x),满足f(1)=,且对任意的x都有f(x+3)=,则f(2014)= .17.若y=f(x)是定义在R上周期为2的周期函数,且f(x)是偶函数,|x|的零点个数当x∈[0,1]时,f(x)=2x﹣1,则函数g(x)=f(x)﹣log5为.18.定义在R上的函数f(x)满足f(x)=,则f(2013)的值为.19.定义在R上的函数f (x)的图象关于点(﹣,0)对称,且满足f (x)=﹣f (x+),f (1)=1,f (0)=﹣2,则f (1)+f (2)+f (3)+…+f (2010)的值为= .20.定义在R上的函数f(x)满足:,当x∈(0,4)时,f(x)=x2﹣1,则f(2011)= .21.定义在R上的函数f(x)满足f(x+6)=f(x).当﹣3≤x<﹣1时,f(x)=﹣(x+2)2,当﹣1≤x<3时,f(x)=x.则f(1)+f(2)+f(3)+…+f(2012)= .22.若函数f(x)是周期为5的奇函数,且满足f(1)=1,f(2)=2,则f(8)﹣f(14)= .23.设f(x)是定义在R上的以3为周期的奇函数,若f(2)>1,f(2014)=,则实数a的取值范围是.24.设f(x)是周期为2的奇函数,当0≤x≤1时,f(x)=2x(1﹣x),则= .25.若f(x+2)=,则f(+2)•f(﹣14)= .一.选择题(共15小题)1.【解答】解:∵定义在R上的函数f(x)满足f(﹣x)=﹣f(x),∴函数f(x)为奇函数又∵f(x﹣2)=f(x+2)∴函数f(x)为周期为4是周期函数又∵log232>log220>log216∴4<log220<5∴f(log220)=f(log220﹣4)=f(log2)=﹣f(﹣log2)=﹣f(log2)又∵x∈(﹣1,0)时,f(x)=2x+,∴f(log2)=1 故f(log220)=﹣1 故选C2.【解答】解:因为f(x+3)=﹣,故有f(x+6)=﹣=﹣=f(x).函数f(x)是以6为周期的函数.f(107.5)=f(6×17+5.5)=f(5.5)=﹣=﹣=﹣=.故选B3.【解答】解:∵函数f(x)对任意x∈R都有f(x)=﹣,∴f(x+3)=﹣,则f(x+6)=f(x),即函数f(x)的周期为6,∴f(119.5)=f(20×6﹣0.5)=f(﹣0.5)=﹣=﹣,又∵偶函数f(x),当x∈[﹣3,﹣2]时,有f(x)=4x,∴f(119.5)=﹣=﹣=﹣=.故选:C.4.【解答】解:f(x)是R上周期为5的奇函数,f(﹣x)=﹣f(x),∵f(1)=﹣f(﹣1),可得f(﹣1)=﹣f(1)=﹣1,因为f(2)=﹣f(2),可得f(﹣2)=﹣f(2)=﹣3,∴f(8)=f(8﹣5)=f(3)=f(3﹣5)=f(﹣2)=﹣3,f(4)=f(4﹣5)=f(﹣1)=﹣1,∴f(8)﹣f(4)=﹣3﹣(﹣1)=﹣2,故选C;5.【解答】解:∵f(x)的周期为4,2015=4×504﹣1,∴f(2015)=f(﹣1),又f(x)是定义在R上的奇函数,1=﹣2,故选:A.所以f(2015)=﹣f(1)=﹣21﹣log26.【解答】解:由图象知f(1)=1,f(﹣1)=2,∵f(x)是定义在R上的周期为3的周期函数,∴f(2014)+f(2015)=f(1)+f(﹣1)=1+2=3,故选:A7.【解答】解:∵,∴==f(x)∴f(x+4)=f(x),即函数f(x)的一个周期为4∴f(5.5)=f(1.5+4)=f(1.5)∵f(x)是定义在R上的偶函数∴f(5.5)=f(1.5)=f(﹣1.5)=f(﹣1.5+4)=f(2.5)∵当2≤x≤3,f(x)=x∴f(2.5)=2.5∴f(5.5)=2.5 故选D8.【解答】解:∵f[(x+2)+2]=﹣f(x+2)=f(x),∴f(x)是以4为周期的奇函数,又∵,∵,∴,54)=﹣2,故选:A.∴f(log39.【解答】解:在R上的函数f(x)满足f(﹣x)+f(x)=0则:f(﹣x)=﹣f(x)所以函数是奇函数由于函数周期是4,所以f(2015)=f(504×4﹣1)=f(﹣1)=﹣f(1)=﹣5 故选:B 10.【解答】解:∵f(x+2)=∴f(x+2+2)==f(x)∴f(x)是以4为周期的函数∴f(5)=f(1+4)=f(1)=﹣5f(f(5))=f(﹣5)=f(﹣5+4)=f(﹣1)又∵f(﹣1)===﹣∴f(f(5))=﹣故选B11.【解答】解:∵f(x+5)=f(x﹣5),∴f(x+10)=f(x),则函数f(x)是周期为10的周期函数,则f(1003)=f(1000+3)=f(3)=4﹣3=1,故选:C.12.【解答】解:当0≤x<2时,f(x)=x2﹣x=0解得x=0或x=1,因为f(x)是R上最小正周期为2的周期函数,故f(x)=0在区间[0,6)上解的个数为6,又因为f(6)=f(0)=0,故f(x)=0在区间[0,6]上解的个数为7,即函数y=f(x)的图象在区间[0,6]上与x轴的交点的个数为7,故选:B.1=0,13.【解答】解:∵f(x+2)=f(x),∴f(2014)=f(2016)=f(0)=log2∵f(x)为R上的奇函数,∴f(﹣2015)=﹣f(2015)=﹣f(1)=﹣1.∴f(2014)+f(﹣2015)+f(2016)=0﹣1+0=﹣1.故选A.14.【解答】解:由题意知,f(x)是定义在R上且周期为3的函数,当x∈[0,3)时,f(x)=|2x2﹣4x+1|,在同一坐标系中画出函数f(x)与y=的图象如下图:由图象可知:函数y=f(x)与y=在区间[﹣3,4]上有10个交点(互不相同),所以方程 f(x)=在[﹣3,4]解的个数是10个,故选:D.15.【解答】解:∵函数f(x)的最小正周期为2,∴f(x+2)=f(x),∵f(x)=x2,y=g(x)=|logx|5∴作图如下:x|的图象的交点的个∴函数f(x)在实数集R上的图象与函数y=g(x)=|log5数为5,故选:C二.填空题(共10小题)16.【解答】解:∵对任意的x都有f(x+3)=,∴f(x+6)==f(x),∴函数f(x)为周期函数,且周期T=6,∴f(2014)=f(335×6+4)=f(4)=f(1+3)==﹣5 故答案为:﹣517【解答】解:当x∈[0,1]时,f(x)=2x﹣1,函数y=f(x)的周期为2,x∈[﹣1,0]时,f(x)=2﹣x﹣1,可作出函数的图象;图象关于y轴对称的偶函|x|.函数y=g(x)的零点,即为函数图象交点横坐标,数y=log5|x|>1,此时函数图象无交点,当x>5时,y=log5如图:又两函数在x>0上有4个交点,由对称性知它们在x<0上也有4个交点,且它们关于直线y轴对称,|x|的零点个数为8;可得函数g(x)=f(x)﹣log5故答案为8;18.【解答】解:由分段函数可知,当x>0时,f(x)=f(x﹣1)﹣f(x﹣2),∴f(x+1)=f(x)﹣f(x﹣1)=f(x﹣1)﹣f(x﹣2)﹣f(x﹣1),∴f(x+1)=﹣f(x﹣2),即f(x+3)=﹣f(x),∴f(x+6)=f(x),即当x>0时,函数的周期是6.∴f(2013)=f(335×6+3)=f(3)=﹣f(0)=﹣log2(8﹣0)=﹣log28=﹣3,故答案为:﹣3.19.【解答】解:由f (x)=﹣f (x+)得f (x+3)=f[(x+)+]=﹣f (x+)=f (x).所以可得f (x)是最小正周期T=3的周期函数;由f (x)的图象关于点(,0)对称,知(x,y)的对称点是(﹣﹣x,﹣y).即若y=f (x),则必﹣y=f (﹣﹣x),或y=﹣f (﹣﹣x).而已知f (x)=﹣f (x+),故f (﹣﹣x)=f (x+),今以x代x+,得f (﹣x)=f (x),故知f (x)又是R上的偶函数.于是有:f (1)=f (﹣1)=1;f (2)=f (2﹣3)=f (﹣1)=1;f (3)=f (0+3)=f (0)=﹣2;∴f (1)+f (2)+f (3)=0,以下每连续3项之和为0.而2010=3×670,于是f (2010)=0;故答案为0.20.【解答】解:由题意知,定义在R上的函数f(x)有,则令x=x+2代入得,∴f(x+4)===f(x),∴函数f(x)是周期函数且T=4,∴f(2011)=f(4×502+3)=f(3),∵当x∈(0,4)时,f(x)=x2﹣1,∴f(3)=8.即f(2011)=8.故答案为:8.21.【解答】解:∵当﹣3≤x<﹣1时,f(x)=﹣(x+2)2,∴f(﹣3)=﹣1,f(﹣2)=0,∵当﹣1≤x<3时,f(x)=x,∴f(﹣1)=﹣1,f(0)=0,f(1)=1,f(2)=2,又∵f(x+6)=f(x).故f(3)=﹣1,f(4)=0,f(5)=﹣1,f(6)=0,又∵2012=335×6+2,故f(1)+f(2)+f(3)+…+f(2 012)=335×[f(1)+f(2)+f(3)+f(4)+f(5)+f(6)]+f(1)+f(2)=335+1+2=338,故答案为:33822.【解答】解:由题意可得,f(8)=f(8﹣10)=f(﹣2)=﹣f(2)=﹣2,f(14)=f(14﹣15)=f(﹣1)=﹣f(1)=﹣1,故有f(8)﹣f(14)=﹣2﹣(﹣1)=﹣1,故答案为﹣1.23.【解答】解:解:由f(x)是定义在R上的以3为周期的奇函数,则f(x+3)=f(x),f(﹣x)=﹣f(x),∴f(2014)=f(3×672﹣2)=f(﹣2)=﹣f(2),又f(2)>1,∴f(2014)<﹣1,即<﹣1,即为<0,即有(3a﹣2)(a+1)<0,解得,﹣1<a<,故答案为:.24.【解答】解:∵f(x)是周期为2的奇函数,当0≤x≤1时,f(x)=2x(1﹣x),∴=f(﹣)=﹣f()=﹣2×(1﹣)=﹣,故答案为:﹣.25.【解答】解:由题意可得f(+2)=sin=sin(6π﹣)=﹣sin=﹣,16=4,同理可得f(﹣14)=f(﹣16+2)=log2∴f(+2)•f(﹣14)=﹣×4=,故答案为:三.解答题(共5小题)26.【解答】(1)证明:∵f(x+2)=﹣f(x),∴f(x+4)=﹣f(x+2)=f(x),∴f(x)是周期为4的周期函数;(2)解:当x∈[﹣2,0]时,﹣x∈[0,2],由已知得f(﹣x)=2(﹣x)﹣(﹣x)2=﹣2x﹣x2,又f(x)是奇函数,∴f(﹣x)=﹣f(x)=﹣2x﹣x2,∴f(x)=x2+2x,又当x∈[2,4]时,x﹣4∈[﹣2,0],∴f(x﹣4)=(x﹣4)2+2(x﹣4),又f(x)是周期为4的周期函数,∴f(x)=f(x﹣4)=(x﹣4)2+2(x﹣4)=x2﹣6x+8,从而求得x∈[2,4]时,f(x)=x2﹣6x+8;(3)解:f(0)=0,f(2)=0,f(1)=1,f(3)=﹣1,又f(x)是周期为4的周期函数,∴f(0)+f(1)+f(2)+f(3)=f(4)+f(5)+f(6)+f(7)=…=f(2 000)+f(2 001)+f(2 002)+f(2 003)=0.∴f(0)+f(1)+f(2)+…+f(2 004)=0+f(2004)=0.27.【解答】解:(1)当x∈[﹣1,0]时,﹣x∈[0,1],又f(x)是偶函数则,x∈[﹣1,0].(2),2∈[0,1],∵1﹣log3∴,即.28.【解答】解:(1)令x∈[﹣1,0),则﹣x∈(0,1],∴f(﹣x)=2﹣x﹣1.又∵f(x)是奇函数,∴f(﹣x)=﹣f(x),∴﹣f(x)=f(﹣x)=2﹣x﹣1,∴.(2)∵f(x+4)=f(x),∴f(x)是以4为周期的周期函数,∴,∴,∴.29.【解答】解:∵函数f(x)的周期为3,∴f(﹣2014)=f(﹣671×3﹣1)=f(﹣1),∵函数f(x)是奇函数,∴f(﹣1)=﹣f(1)=﹣(12﹣1+2)=﹣2,∴f(﹣2014)=﹣2.30.【解答】解;(1)因为奇函数f(x)的定义域为R,周期为2,所以f(﹣1)=f(﹣1+2)=f(1),且f(﹣1)=﹣f(1),于是f(﹣1)=0.…(2分)当x∈(﹣1,0)时,﹣x∈(0,1),f(x)=﹣f(﹣x)=﹣(2﹣x+2x)=﹣2x﹣2﹣x.…(5分)所以f(x)在[﹣1,0)上的解析式为…(7分)(2)f(x)在(﹣2,﹣1)上是单调增函数.…(9分)先讨论f(x)在(0,1)上的单调性.设0<x1<x2<1,则因为0<x1<x2<1,所以,于是,从而f(x1)﹣f(x2)<0,所以f(x)在(0,1)上是单调增函数.…(12分)因为f(x)的周期为2,所以f(x)在(﹣2,﹣1)上亦为单调增函数.…(14分)。

函数的性质-单调性、奇偶性、周期性、对称性(解析版)

函数的性质-单调性、奇偶性、周期性、对称性(解析版)

函数的性质-单调性、奇偶性、周期性、对称性目录一、常规题型方法1题型一函数的单调性1题型二函数的奇偶性4题型三单调性与奇偶性的综合应用10题型四函数的周期性13题型五函数的对称性18题型六周期性与对称性的综合应用22二、针对性巩固练习26练习一函数的单调性26练习二函数的奇偶性28练习三单调性与奇偶性的综合应用30练习四函数的周期性32练习五函数的对称性34练习六周期性与对称性的综合应用36常规题型方法题型一函数的单调性【典例分析】典例1-1.(2020·天津·高一期末)函数f (x )=log 13-x 2+6x -5 的单调递减区间是( )A.(-∞,3]B.[3,+∞)C.(1,3]D.[3,5)【答案】C 【分析】首先由函数解析式,求其定义域,根据复合函数的单调性,结合对数函数与二次函数的单调性,可得答案.【详解】由f x =log 13-x 2+6x -5 ,则-x 2+6x -5>0,x -5 x -1 <0,解得1<x <5,即函数f x 的定义域1,5 ,由题意,令g x =log 13x ,h x =-x 2+6x -5,则f x =g h x ,易知g x 在其定义域上单调递减,要求函数f x 的单调递减区间,需求在1,5 上二次函数h x 的递增区间,由h x =-x 2+6x -5=-x -3 2+4,则在1,5 上二次函数h x 的递增区间为1,3 ,故选:C .典例1-2.(2022·湖北武汉·高一期中)若二次函数f x =ax 2+a +6 x -5在区间-∞,1 为增函数,则a 的取值范围为( )A.-2,0B.-2,0C.-2,0D.-2,0【答案】A 【分析】根据条件确定二次函数的图象应开口向下,再利用端点值和对称轴比较大小.【详解】当a <0时,-a +62a≥1,解得:a ≥-2,所以-2≤a <0,当a >0时,不满足条件,综上可知:-2≤a <0故选:A典例1-3.(浙江省台州山海协作体2022-2023学年高一上学期期中联考数学试题)已知函数f x =x 2-2ax +52a ,x ≤1ax ,x >1 是定义在R 上的减函数,则实数a 的取值范围为( )A.1,2B.1,2C.1,+∞D.0,1【答案】A 【分析】根据二次函数和反比例函数的单调性,结合分割点处函数值之间的关系,列出不等式,求解即可.【详解】解:因为函数f x =x 2-2ax +52a ,x ≤1a x,x >1 是定义在R 上的减函数,所以a ≥1a >01-2a +52a ≥a解得1≤a ≤2,即a ∈1,2 .故选:A .【方法技巧总结】1.函数单调性的判断方法有:定义法、性质法、图像法、导数法。

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高一函数图像对称性及函数周期性作业
高中数学中函数图像的对称性主要以考查轴对称为主,关于点对称主要结合奇函数一起考查,对于轴对称,我们应该首先回顾以下初中学的点的横纵坐标对称,以及水平线、竖直线、轴对称等一些基础概念;而周期性则是重点在于一些选择题、填空题里作为解题关键,考查周期的性质中“周期”性质运用为主。

高中阶段对于函数对称性与周期性的学习,教师在授课过程中抓住先以图像分析为先掌握其真正含义再以数学符号的形式表现出来,最常用的轴对称及周期结合奇偶性的考查,记住对称与周期在自变量形式上的体现及求法即能学好此知识点.
1 对称性基础回顾练习(学习对称性注意数形结合)
基础练习1 在直角坐标系中,已知点:()13A ,,()22B -,,()31C ,,()23D --,
,()31E -,,()22F -, (1)在直角坐标系中找出以上点关于原点的对称点;
(2)在直角坐标系中找出以上点分别关于x 轴、y 轴、轴线4x =以及轴线3y =的对称点.
基础练习2 写出下列函数的对称轴线方程:
(1)2
()35f x x x =+- (2)1()2
f x x =+ (3)()2f x x =+ (4)1(2)2f x x +=-
基础练习3 已知:21()234()2()7f x x x g x x h x x x x
=++=+=+,,
(1)写出()()()f x g x h x ,,关于轴2x =对称的函数解析式;
(2)写出()()()f x g x h x ,,关于点(22)A ,对称的函数解析式.
2 周期性质基础练习
练习1 已知函数()f x 为周期函数,且3T =为函数的一个周期,[]12x ∈当,时,2
()23f x x x =++,求(3)f 、 (7)f 、(19)f 、(2009)f 以及(2013)f 的值.
3 周期性与对称性考点解析
周期性:考查周期性题型解答抓住周期函数定义,关键是否能找到非零实数T 使之()()f x f x T =+恒成立,则T 为函数一个周期,()kT k Z ∈也为函数的一个周期.
常用抽象周期函数结论:函数()y f x =在其定义域内的任一实数x 满足()a b a b ≠,为常数且
(1)()()f x a f x b +=-恒成立,则()f x 是以T a b =+为周期的周期函数;
(2)()()f x a f x +=-恒成立,则()f x 是以2T a =为周期的周期函数;
(3)()()
1f x a f x +=±恒成立,则()f x 是以2T a =为周期的周期函数; (4)函数()y f x =满足()()f a x f a x +=-(0a >)恒成立,若()f x 为奇函数,则其周期为4T a =,若()f x 为
偶函数,则其周期为2T a =.
(5)函数()y f x =()x ∈R 的图象关于直线x a =和x b =()a b <都对称,则函数()f x 是以()2b a -为周期的周期
函数
总结:周期函数模型很多,常用的为以上几种类型,可以发现,上述模型最终都可以推导出()()f x f x T =+恒
成立的形式,也就是说一个函数可以最终推断出等式两边变量相减为常数的形式(可以结合图像分析),则为周期函数,反之亦然.
例1 函数()f x 对任意实数x 满足1(3)()
f x f x +=,若(1)3f -=,(5)f = . 解析:抽象函数周期推导总是以原恒成立等式推到而出 解:由题意有11(33)()(6)1
(3)()
f x f x f x f x f x ++====++,故函数是周期函数,其中一个周期为6,故 (1)(16)(5)3f f f -=-+==.
练习1 函数()f x 对任意实数x 满足1(4)()
f x f x +=,若(1)3f =,(7)f -= . 练习2 函数()f x 对任意实数x 满足1(2)()f x f x +=
,当()03x ∈,时,2()31f x x x =+-,(9)f = . 例2 函数()f x 对任意实数x 满足(3)()0f x f x ++=,若(1)3f -=,(5)f = .
解析:周期函数模型,由题目已知恒等式推导出周期等式
解:由题意(3)()f x f x +=-,则(6)((3)3)(3)()f x f x f x f x +=++=-+=,故(5)(56)(1)3f f f =-=-= 练习1 函数()f x 对任意实数x 满足(2)()0f x f x ++=,若(1)5f =,(5)f = .
练习2 函数()f x 对任意实数x 满足3()()02f x f x ++=,若(1)0f =,则(1)(4)(7)f f f ++= . 例3 已知函数()f x 是以4为周期的奇函数,且当02x ≤≤时,2()3f x x x =+-,则(5)f -= . 解析:此题考查周期与奇偶性的结合,
解: (5)(1)(1)(113)1f f f -=-=-=-+-=
例4 已知函数()f x 为定义在R 上的偶函数,且对于任意的x 满足(2)(4)f x f x +=-,(1)3f =,则(7)f = . 解析:周期结合奇偶性,由奇偶性及题目等式推导出周期,然后求值
解:((4)2)(4(4))()()f x f x f x f x ++=-+=-=,故()f x 是周期为6的偶函数,(7)(1)3f f ==
练习1已知函数()f x 是以3为周期的奇函数,且当01x ≤≤时,52()35f x x x x =+-+,则(7)f -= . 练习2已知函数()f x 是以5为周期的偶函数,且当31x -≤≤-时,2()34f x x x =+-,则(6)f = .
练习3函数()f x 为定义在R 上的偶函数,且对于任意的x 满足(2)(2)f x f x +=-,(1)3f =,则(7)f = . 练习4函数()f x 为定义在R 上的奇函数,且对于任意的x 满足(4)(4)f x f x +=-,(1)3f =,则(7)f = .
对称性:本章重点讲解轴对称,对于函数本身而言,从函数图像上分析轴对称必有对称轴,那么函数在恒等式中的
体现即为等式两边的自变量相加为常数,常数的一半即为函数对称轴,对于函数之间的对称,可以通过图像分析得到.
二次函数对称轴:20()2b f x ax bx c x a =++⇒=-
对称轴 抽象函数关于对称常用结论:
(1)0()()2a b f x a f b x x ++=-⇒=
对称轴(本身对称) (2)()f x a +与()f b x -关于02
b a x -=
对称(两个函数间对称)
题型:
例1 (两函数对称求值)已知函数2
()3f x x x =++,函数()g x 与()f x 的图像关于轴03x =对称,求函数()g x 在
区间[]34,上的最值.
解析:设(())x g x ,为函数()g x 图像任意上一点,则此点关于轴03x =对称的点为(6())x g x -,,由题意此点必
在函数()f x 的图像上,即有()(6)g x f x =-,由此可解出()g x 的解析式,进一步即能求得()g x 在[]34,上的最值.
解: 由题意22()(6)(6)(6)31345g x f x x x x x =-=-+-+=-+,由此可以得出()g x 在区间[]34,上单调递减,故最大值为(3)15g =,最小值为(4)9g =.
练习1 已知定义域均为R 的函数2
()4f x x ax =+-,()()g x f x =-且(2)5g -=,若()h x 与()f x 的图像关于
轴01x =对称,求函数()h x 的值域.
例2 (函数本身对称)已知函数()f x 定义域为R ,且对于任意实数x 满足(2)(6)f x f x +=-,当02x ≤≤时,2()235f x x x x =++++,则(1)(3)f f = .
解析:由题意可以得出函数()f x 图像关于轴2x =对称,故(3)(1)f f =,随即可求出(1)(3)f f 的值.
解:由题意函数()f x 的图像关于轴6222
x -=
=对称,故有2(3)(1)12113512f f ==+⨯+++=,则有 (1)(3)144f f =.
练习 1 已知函数()f x 定义域为R ,且对于任意实数x 满足(1)(5)f x f x +=-,当02x ≤≤时,2()235f x x x x =++++,则(0)(4)f f += .。

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