高中数学函数的对称性专题含答案
函数的对称性专题练习试卷及解析

函数的对称性专题练习试卷及解析1.2015年北京市西城区高三第一次模拟考试数学理科试题第8题已知抛物线和214y x =21516y x =-+所围成的封闭曲线如图所示,给定点(0,)A a ,若在此封闭曲线上恰有三对不同的点,满足每一对点关于点A 对称,则实数的取值a 范围是 ( )A. (1,3)B. (2,4)C. 3(,3)2 D. 5(,4)22.2012年天津市河北区高三第一次模拟数学理科试题第8题下图展示了一个由区间到实(0,1)数集的映射过R 程:如图1,在区间中数轴(0,1)上的点对应实M 数m ;如图2,将线段围成一AB 个圆,使两端点A 、B 恰好重合;如图3,将这个圆放在平面直角坐标系中,使其圆心在轴y 上,点A 的坐标为(0,1),射线与轴交于AM x 点(,0)N n .则n 就是m 的象,记作()f m n =.下列说法:① ()f x 的定义域为(0,1),值域为R ; ②()f x 是奇函数;③ ()f x 在定义域上是单调函数; ④11()42f =; ⑤ ()f x 的图象关于点1(,0)2对称. 其中正确命题的序号是( )A. ②③⑤B. ①③⑤C. ①③④D. ③④⑤3.2015年皖北协作区高三年级联考数学文科试卷第9题 定义在上的函R 数的图像关于()f x 直线32x =对称,且对任意实数x 都有3()(),(1)1,(0)22f x f x f f =-+-==-,则(2013)(2014)(2015)f f f ++=( )A. 0B. 2-C. 1D. 24.2015年北京市朝阳区高三第一学期期末统一考试数学理科试题第14题 已知函数1sin ()()x xxf x x R πππ-=∈+,下列命题:①函数既有最大()f x 值又有最小值; ②函数的图象是()f x 轴对称图形;③函数在区间上()f x [,]ππ-共有7个零点; ④函数在区间上()f x (0,1)单调递增.其中真命题是______.(填写出所有真命题的序号)5.2013年湖北省武汉二中高二下学期期中考试理科数学试题第15题已知定义在上R 的函数满足:222,[0,1)()2,[1,0)x x f x x x ⎧+∈=⎨-∈-⎩,且(2)()f x f x +=,25()2x g x x +=+,则方程在区间()()f x g x =[8,3]-上的所有实根之和为________.6.2012年广东省肇庆市封开县南丰中学高三复习测试D 数学试题第15题已知函数()()5sin 2f x x φ=+,若对任意x R ∈,都有()()f x f x αα+=-,则_____4f a π⎛⎫+= ⎪⎝⎭7.2015年广东省江门市普通高中高三调研测试理科数学试题第21题 已知函数32()1f x x ax =+-(a R ∈是常数).(1)设3a =-,1x x =、2x x =是函数的极值()y f x =点,试证明曲线关()y f x =于点1212(,())22x x x xM f ++对称; (2)是否存在常数a ,使得[1,5]x ∀∈-,|()|33f x ≤恒成立?若存在,求常数的值或取值范围;若不存在,请说明理由.(注:,对于曲线上任()y f x =意一点P ,若点关于的对P M 称点为Q ,则Q 在曲线()y f x =上.)8.2014年高中数学全国各省市理科导数精选22道大题练习题第19题 已知函数的图(),xf x e x R =∈象与的图象关()g x 于直线y x =对称.(1)若直线与的图1y kx =+()g x 像相切, 求实数k 的值; (2)判断曲线与曲()y f x =线公共点的个2112y x x =++数. (3)设a b <,比较与的大小()()2f a f b +()()f b f a b a--,并说明理由.9.2013年上海市虹口区高考一模数学试卷第23题如果函数的定()y f x =义域为R ,对于定义域内的任意x ,存在实数使得a ()()f x a f x +=-成立,则称此函数具有“()P a 性质”.(1)判断函数是否sin y x =具有“()P a 性质”,若具有“()P a 性质”求出所有的值;若不具有“()P a 性质”,请说明理由.(2)已知()y f x =具有“(0)P 性质”,且当0x ≤时2()()f x x m =+,求在上的最大()y f x =[0,;1]amp 值.(3)设函数()y g x =具有“(1)P ±性质”,且当1122x -≤≤时,()g x x =.若与交点个数()y g x =y mx =为2013个,求m 的值.答案和解析1.2015年北京市西城区高三第一次模拟考试数学理科试题第8题 答案:D分析:转化为方程有解问题求解,由选项可知实数的最大取值a 范围是(1,4),则必有一对关于轴对称的点y 满足;联立214y x =和21516y x =-+,解得4x =或4-,则另外一对是抛物线214y x =,(4,0)x ∈-上的一点和21516y x =-+,(0,4)x ∈,再将这两点关于y 轴对称,共3对,设 20001(,),(4,0)4P x x x ∈-,则点关于点的P A 对称点2001(,2)4Q x a x --在21516y x =-+,(0,4)x ∈上,所以22200011325,25(5,8)41616a x x a x -=-+=+∈,则5(,4)2a ∈,故选D .2.2012年天津市河北区高三第一次模拟数学理科试题第8题 答案:B 分析:3.2015年皖北协作区高三年级联考数学文科试卷第9题 答案:A分析:由3()()2f x f x =-+得3()()2f x f x +=-, 即3(3)()()2f x f x f x +=-+=, 即函数的周期是3, 则(2013)(2014)(2015)(6713)(67131)(67132)f f f f f f ++=⨯+⨯++⨯+(0)(1)(2)f f f =++,因为函数的图象关于直线对32x =称, 所以33()()22f x f x +=-, 则3131()()2222f f +=-, 则(2)(1)f f =,因为(2)(23)(1)1f f f =-=-=,所以(0)(1)(2)(0)2(2)220f f f f f ++=+=-+=, 故(2013)(2014)(2015)0f f f ++=, 故选A .4.2015年北京市朝阳区高三第一学期期末统一考试数学理科试题第14题 答案:①②③分析:设11()sin ,()g x x h x πππππ-==+,则且为周期函()[1,1]g x ∈-()g x 数,()h x ∈,当且仅当12x =时,()h x ,且当x →-∞或x →+∞时,()0h x →,则在平面直角坐标系内作出()()()f x g x h x =⋅的图像如图所示,由图易得既有()f x 最大值又有最小值,①正确;111(1)11sin sin (1)sin sin ()(1)0x x x xf x f x ππππππππππππππππππππ---------=-=-=++++,所以是以为对()f x 12x =称轴的周对称图形,②正确; 由①得不存在零点11()x xh x ππ-=+,则的零点即为()sin g x x π=()f x 的零点,因为在内有个()sin g x x π=[,]ππ-7零点,所以在内有个()f x [,]ππ-7零点,③正确; 由图象易得在()f x (0,1)上不单调,④错误,综上所述,真命题的序号为①②③.5.2013年湖北省武汉二中高二下学期期中考试理科数学试题第15题 答案:11-分析:由可知函数周(2)()f x f x +=()f x 期为2,作出两函数图象如下,观察图像可知两函数有个交5点,其中一个为3-,另外个关于点4(2,2)-对称,所以所有交点横坐标之和为222(3)11-⨯⨯+-=-.6.2012年广东省肇庆市封开县南丰中学高三复习测试D 数学试题第15题 答案:0 分析:7.2015年广东省江门市普通高中高三调研测试理科数学试题第21题 答案:见解析分析:(1)32()31f x x x =--,2()36f x x x '=-解()0f x '=得10x =,22x =,1212(,())22x x x xM f ++即(1,3)M - 曲线上任意一()y f x =点关于对称的32000(,31)P x x x --M 点为32000(2,35)Q x x x --+-直接计算知,323200000(2)(2)3(2)135f x x x x x -=----=-+-,点Q 在曲线()y f x =上,所以,曲线关于点对()y f x =M 称(2)|()|33f x ≤即32|1|33x ax +-≤,3233133x ax -≤+-≤0x =时,不等式恒成立;0x ≠时,不等式等价于33223234x x a x x+--≤≤ 作31223232()x g x x x x +=-=--,32223434()x g x x x x -==-+,1364()1g x x '=-+,2368()1g x x'=--,解1()0g x '=、2()0g x '=得14x =、2x =1(1)31g -=-,1(4)6g =-,31232()x g x x +=-在的最大值为[1,0)(0,5]-⋃6-;2(1)35g -=,291(5)25g =-,32234()x g x x -=在的最小值为[1,0)(0,5]-⋃9125- 综上所述,a 的取值范围为91[6,]25--8.2014年高中数学全国各省市理科导数精选22道大题练习题第19题 答案:见解析分析:(1)由题意知()ln g x x =,设直线与相切1y kx =+()ln g x x =与点00(,)P x y ,则 00220001ln ,1()kx x x e k e k g x x-+=⎧⎪⇒==⎨'==⎪⎩.∴2k e -=(2)证明曲线与曲()y f x =线有唯一公共2112y x x =++点,过程如下. 令2211()()11,22x h x f x x x e x x x R =---=---∈, 则()1,()xh x e x h x ''=--的导数()1xh x e ''=-且(0)0,(0)0,(0)0h h h '''=== 当0x <时,()0()h x y h x '''<⇒=单调递减,当 0x >时,()0()h x y h x '''>⇒=单调递增.()(0)0y h x h ''⇒=≥=, 所以在上单调()y h x =R 递增,最多有一个零点0x = ∴曲线与曲线只()y f x =2112y x x =++有唯一公共点(0,1). (3) 解法一:∵()()()()(2)()(2)()22()f a f b f b f a b a f a b a f b b a b a +--+⋅+--⋅-=-⋅-(2)(2)(2)(2)2()2()a b b a ab a e b a e b a b a e e b a b a --+⋅+--⋅-++--⋅==⋅⋅-⋅-令()2(2),0xg x x x e x =++-⋅>,则()1(12)1(1)xxg x x e x e '=++-⋅=+-⋅.()g x '的导函数()(11)0x x g x x e x e ''=+-⋅=⋅>,且(0)0g '=,因此()0g x '>,()g x 在上单调递增(0,)+∞,而(0)0g =∴在(0,)+∞上()0g x >,∴(2)(2)02()b a ab a b a e e b a --++--⋅⋅>⋅- ∴当a b <时,()()()()2f a f b f b f a b a+->- 解法二: ()()()()()()2()22()a b b a f a f b f b f a b a e e e e b a b a +--⋅+-⋅--=-⋅-以b 为主元,并将其视为x ,构造函数()()()2()()xaxah x x a e e e e x a =-⋅+-⋅->,则()(1)x a h x x a e e '=--⋅+,且()0h a '=∵()()xh x x a e ''=-⋅且0x a ->,∴()h x '在上单调递增(,)a +∞,∴当x a >时,∴()h x 在上单调递增(,)a +∞, ∴当x a >时,()()0h x h a >= ∴当a b <时,()()()()2f a f b f b f a b a+->-9.2013年上海市虹口区高考一模数学试卷第23题 答案:见解析分析:(1)由sin()sin()x a x +=-得sin()sin x a x +=-,根据诱导公式得2()a k k Z ππ=+∈.∴sin y x =具有“()P a 性质”,其中2()a k k Z ππ=+∈.(2)∵()y f x =具有“(0)P 性质”,∴()()f x f x =- .设0x ≥,则0x -≤,∴22()()()()f x f x x m x m =-=-+=-22()0()()0x m x f x x m x ⎧+≤=⎨-≥⎩, 当0m ≤时,∵ ()y f x =在[0,1]递增,∴ 1x =时2max (1)y m =-,当102m <<时,∵ ()y f x =在[0,]m 上递减,在[,1]m 上递增,且22(0)(1)(1)f m f m =<=-,∴1x =时2max (1)y m =-, 当12m ≥时,∵()y f x = 在[0,]m 上递减,在[,1]m 上递增,且22(0)(1)(1)f m f m =≥=-,∴0x = 时2max y m =综上所述: 当12m <时, 2max (1)(1)y f m ==-;当12m ≥时,2max (0)y f m ==. (3)∵()y g x =具有“(1)P ±性质”, ∴(1)(),(1)()g x g x g x g x +=--+=-,∴(2)(11)(1)()g x g x g x g x +=++=--=,从而得到是以()y g x =2为周期的函数.又设1322x ≤≤,则11122x -≤-≤, ()(2)(11)(1)11(1)g x g x g x g x x x g x =-=-+-=-+=-+=-=-. 再设11()22n x n n z -≤≤+∈, 当112(),2222n k k z k x k =∈-≤≤+则11222x k -≤-≤, ()(2)2g x g x k x k x n =-=-=-;当21()n k k z =+∈,11212122k x k +-≤≤++则13222x k ≤-≤, ()(2)21g x g x k x k x n =-=--=-; ∴对于,11()22n x n n z -≤≤+∈,都有()g x x n =-, 而11111,(1)(1)(1)()22n x n g x x n x n g x +-≤+≤++∴+=+-+=-=,∴()y g x =是周期为的函1数.①0m >时,要使得与有个y mx =()y g x =2013交点,只要与在有一y mx =()y g x =[1006,;1007]amp 个交点.∴ y mx =过20131(,;)22amp ,从而得12013m = ②当0m <时,同理可得12013m =- ③当0m =时,不合题意. 综上所述12013m =±.。
高三数学周期性和对称性试题答案及解析

高三数学周期性和对称性试题答案及解析1.设f(x)是(-∞,+∞)上的奇函数,f(x+2)=-f(x),当0≤x≤1时,f(x)=x.(1)求f(3)的值;(2)当-4≤x≤4时,求f(x)的图像与x轴所围成图形的面积.【答案】(1)-1 (2)4【解析】解:(1)由f(x+2)=-f(x)得,f(x+4)=f[(x+2)+2]=-f(x+2)=f(x),所以f(x)是以4为周期的周期函数,所以f(3)=f(3-4)=-f(1)=-1.(2)由f(x)是奇函数与f(x+2)=-f(x),得f[(x-1)+2]=-f(x-1)=f[-(x-1)],即f(1+x)=f(1-x).故知函数y=f(x)的图像关于直线x=1对称.又0≤x≤1时,f(x)=x,且f(x)的图像关于原点成中心对称,则-1≤x≤0时,f(x)=x,则f(x)的图像如图所示.当-4≤x≤4时,设f(x)的图像与x轴围成的图形面积为S,则S=4S=4×=4.△OAB2.定义在R上的函数满足,则的值为( )A.B.0C.1D.2【答案】C【解析】由已知得,,,,,,,,所以函数的值以6为周期重复性出现.所以,故选C.3.定义在R上的函数满足.当时,,当时,.则()A.335B.338C.1678D.2012【答案】B【解析】由,可知函数的周期为6,所以,,,,所以在一个周期内有,所以4.函数的定义域为实数集,对于任意的都有.若在区间上函数恰有四个不同的零点,则实数的取值范围是().A.B.C.D.【答案】D【解析】因为对任意的都有,所以函数的周期为2. 由在区间上函数恰有四个不同的零点,即函数在上有四个不同的零点.即函数与函数在有四个不同的交点.所以.解得.故选D.【考点】1.分段函数的性质.2.函数的周期性.3.函数的等价变换.5.设定义在上的函数满足,若,则.【答案】【解析】∵,∴,∴,∴是一个周期为4的周期函数,∴.∵,∴==.【考点】抽象函数.6.函数的最小正周期.【答案】【解析】,.【考点】函数的周期.7.已知定义在R上的函数f(x)满足f(1)=1,f(x+2)=对任意x∈R恒成立,则f(2011)等于() A.1B.2C.3D.4【答案】A【解析】由f(x+2)=,得f(-1+2)=,即f(1)f(-1)=1,而f(1)=1,故f(-1)=1,且f(x+4)==f(x),∴f(2011)=f(503×4-1)=f(-1)=1.故选A.8.若f(x)=x2-x+a,f(-m)<0,则f(m+1)的值是()A.正数B.负数C.非负数D.不能确定正负【答案】B【解析】f(x)=(x-)2+a-,其对称轴为x=,而-m,m+1关于对称,故f(m+1)=f(-m)<0,故选B.9.已知函数的图像关于直线对称,则【答案】【解析】这类问题可用特殊值法求解,从函数解析式可知点在函数图象上,因此点也在函数图象上,故,.【考点】关于直线的对称问题.10.定义在上的函数满足则的值为()A.B.C.D.【答案】D【解析】由题意知,故选D.【考点】1.函数的周期性;2.分段函数;3.对数的运算11.设定义如下面数表,数列满足,且对任意自然数均有,则的值为___________________。
函数的对称性真题答案解析

函数的对称性真题答案解析在高中数学的学习中,函数的对称性是一个重要的概念。
了解和掌握函数的对称性对于解题和理解函数性质都有很大的帮助。
下面,我们将通过对几道函数对称性的真题进行解析,来深入了解函数对称性的应用和解题技巧。
1. 已知函数f(x)在R上满足f(1-x) = f(x) + 1,求f(0)的值。
首先,我们来分析题目中给出的函数对称性条件,即f(1-x) = f(x) + 1。
这个条件意味着函数关于直线x=1/2对称。
我们可以利用这个对称性进行解题。
假设f(x)的图像在平面直角坐标系上对称于直线x=1/2,那么对于任意x,x和1-x关于直线x=1/2的距离是相等的。
也就是说,对于任意实数x,有|x-1/2|=|1-x-1/2|。
当x=0时,左边的绝对值式子等于1/2,右边的绝对值式子也等于1/2。
所以,f(0)的值与f(1/2)的值是相等的。
进一步推导,我们可以得到f(0) = f(1/2) + 1。
再来看题目中给出的等式f(1-x) = f(x) + 1。
将x替换为1/2,得到f(1/2) = f(1/2) + 1。
这个等式显然是不成立的。
所以,我们可以得出结论,函数f(x)在R上不存在。
通过这道题目的解析,我们可以看到函数的对称性在解题中的应用。
通过观察题目中给出的条件,我们可以得到函数图像的对称轴,进而得到所求的函数值。
这种方法可以解决关于函数对称性的问题,尤其是对称于直线x=a的情况。
2. 已知函数f(x)在[-1,1]上是奇函数,且满足f(x) = f(3x),求f(0)的值。
对于这道题目,我们需要利用函数的对称性以及函数在给定区间上等式的性质来进行解答。
首先,我们来分析题目中给出的条件。
题目中指出函数f(x)在[-1,1]上是奇函数,说明函数关于原点(0,0)对称。
另外,已知f(x) = f(3x),表明函数满足f(x) = f(3x)的等式关系。
结合这两个条件,我们可以得到f(x)在[-1,1]上的对称轴是直线x=0,同时函数满足f(x) = f(3x)的等式关系。
高一数学函数的对称性习题

高一数学函数的对称性习题函数的对称性是数学中一个重要的概念,它能帮助我们理解函数的性质和图像的特点。
本文将介绍一些高一数学中关于函数对称性的题,并给出对应的解答。
1.函数的奇偶性题 1.已知函数 f(x) 的定义域为实数集,且满足 f(-x) = -f(x),则函数 f(x) 的奇偶性是什么?题 1.已知函数 f(x) 的定义域为实数集,且满足 f(-x) = -f(x),则函数 f(x) 的奇偶性是什么?题 1.已知函数f(x) 的定义域为实数集,且满足 f(-x) = -f(x),则函数 f(x) 的奇偶性是什么?题 1.已知函数 f(x) 的定义域为实数集,且满足 f(-x) = -f(x),则函数 f(x) 的奇偶性是什么?解答。
函数 f(x) 满足 f(-x) = -f(x),这意味着函数在自身的对称轴上,y 值与相应的负 x 值处的 y 值相等但符号相反。
由此可知,函数 f(x) 是奇函数。
解答。
函数 f(x) 满足 f(-x) = -f(x),这意味着函数在自身的对称轴上,y 值与相应的负 x 值处的 y 值相等但符号相反。
由此可知,函数 f(x) 是奇函数。
解答。
函数 f(x) 满足 f(-x) = -f(x),这意味着函数在自身的对称轴上,y 值与相应的负 x 值处的 y 值相等但符号相反。
由此可知,函数 f(x) 是奇函数。
解答。
函数f(x) 满足 f(-x) = -f(x),这意味着函数在自身的对称轴上,y 值与相应的负 x 值处的 y 值相等但符号相反。
由此可知,函数 f(x) 是奇函数。
2.函数图像的对称性题 2.函数 f(x) 的图像关于 y 轴对称,并且经过点 (-1.2),求函数 f(x) 的解析式。
题 2.函数 f(x) 的图像关于 y 轴对称,并且经过点(-1.2),求函数f(x) 的解析式。
题2.函数f(x) 的图像关于y 轴对称,并且经过点 (-1.2),求函数 f(x) 的解析式。
高中数学三角函数的对称问题专项练习附解析

三角函数的对称性专项练习奇偶性与对称性:正弦函数sin ()y x x R =∈是奇函数,对称中心是()(),0k k Z π∈, 对称轴是()2x k k Z ππ=+∈;余弦函数cos ()y x x R =∈是偶函数,对称中心是(),02k k Z ππ⎛⎫+∈ ⎪⎝⎭,对称轴是直线()x k k Z π=∈正(余)弦型函数的对称轴为过最高点或最低点且垂直于x 轴的直线,对称中心为图象与x 轴的交点。
正切函数 )tan(ϕω+=x y 的对称中心(0,2πk ).一 选择题1 (2016·全国Ⅱ)若将函数y =2sin 2x 的图象向左平移π12个单位长度,则平移后图象的对称轴为 A x =k π2-π6(k ∈Z ) B. x =k π2+π6(k ∈Z ) C.x =k π2-π12(k ∈Z )D.x =k π2+π12(k ∈Z )2 .已知函数()sin (0)f x x ωωπ⎛⎫=+> ⎪3⎝⎭的最小正周期为π,则该函数的图象A .关于点0π⎛⎫ ⎪3⎝⎭,对称 B .关于直线x π=4对称 C .关于点0π⎛⎫⎪4⎝⎭,对称 D .关于直线x π=3对称 3 .(2014·安徽)若将函数f (x )=sin 2x +cos 2x 的图象向右平移φ个单位,所得图象关于y 轴对称,则φ的最小正值是 A.π8B.π4C.3π8D.5π44. (2015·四川省统考)点P ⎝ ⎛⎭⎪⎫-π6,2是函数f (x )=sin(ωx +φ)+m (ω>0,|φ|<π2)的图象的一个对称中心,且点P 到该图象的对称轴的距离的最小值为π2,则 A. f (x )的最小正周期是π B. m 的值为1C. f (x )的初相φ为π3D. f (x )在⎣⎢⎡⎦⎥⎤43π,2π上单调递增6 . (2015·河南焦作市统考)函数f (x )=sin(ωx +φ)⎝⎛⎭⎪⎫ω>0,|φ|<π2的最小正周期为π,且其图象向右平移π12个单位后得到的函数为奇函数,则函数f (x )的图象A. 关于点⎝⎛⎭⎫π2,0对称B. 关于直线x =5π12对称C. 关于点⎝⎛⎭⎫5π12,0对称 D. 关于直线x =π12对称7. 如果函数()cos 2y x φ=3+的图像关于点43π⎛⎫⎪⎝⎭,0中心对称,那么Φ的最小值为 (A )6π (B )4π (C )3π (D) 2π8 .已知函数()sin(2)3cos(2)(0)f x x x ψψψπ=+++<<是R 上的偶函数,则ψ的值为A.6π B.3π C.23π D.56π9 .【2015高考四川,理4】下列函数中,最小正周期为且图象关于原点对称的函数是()cos(2)2A y x π=+ ()sin(2)2B y x π=+ ()sin 2cos 2C y x x =+ ()sin cos D y x x =+二 填空题(1)函数522y sin x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭的奇偶性是______;(2)函数)cos (sin cos 2x x x y +=的图象的对称中心和对称轴分别是_______、_______(3)已知3f (x )sin(x )x )θθ=+++为偶函数,求θ的值。
高中数学《函数的对称性与周期性》基础知识及专项练习题(含答案)

高中数学《函数的对称性与周期性》基础知识及专项练习题(含答案)一、基础知识(一)函数的对称性1、对定义域的要求:无论是轴对称还是中心对称,均要求函数的定义域要关于对称轴(或对称中心)对称2、轴对称的等价描述:(1)()()f a x f a x −=+⇔()f x 关于x a =轴对称(当0a =时,恰好就是偶函数)(2)()()()f a x f b x f x −=+⇔关于2a b x +=轴对称 在已知对称轴的情况下,构造形如()()f a x f b x −=+的等式只需注意两点,一是等式两侧f 前面的符号相同,且括号内x 前面的符号相反;二是,a b 的取值保证2a b x +=为所给对称轴即可。
例如:()f x 关于1x =轴对称()()2f x f x ⇒=−,或得到()()31f x f x −=−+均可,只是在求函数值方面,一侧是()f x 更为方便(3)()f x a +是偶函数,则()()f x a f x a +=−+,进而可得到:()f x 关于x a =轴对称。
① 要注意偶函数是指自变量取相反数,函数值相等,所以在()f x a +中,x 仅是括号中的一部分,偶函数只是指其中的x 取相反数时,函数值相等,即()()f x a f x a +=−+,要与以下的命题区分:若()f x 是偶函数,则()()f x a f x a +=−+⎡⎤⎣⎦:()f x 是偶函数中的x 占据整个括号,所以是指括号内取相反数,则函数值相等,所以有()()f x a f x a +=−+⎡⎤⎣⎦② 本结论也可通过图像变换来理解,()f x a +是偶函数,则()f x a +关于0x =轴对称,而()f x 可视为()f x a +平移了a 个单位(方向由a 的符号决定),所以()f x 关于x a =对称。
3、中心对称的等价描述:(1)()()f a x f a x −=−+⇔()f x 关于(),0a 轴对称(当0a =时,恰好就是奇函数)(2)()()()f a x f b x f x −=−+⇔关于,02a b +⎛⎫ ⎪⎝⎭轴对称 在已知对称中心的情况下,构造形如()()f a x f b x −=−+的等式同样需注意两点,一是等式两侧f 和x 前面的符号均相反;二是,a b 的取值保证2a b x +=为所给对称中心即可。
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

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.
函数的周期性、对称性(解析版)

函数的周期性、对称性一、单选题1.(2023·全国·高三专题练习)已知函数f x =x -e 2+ln ex e -x ,若f e 2020 +f 2e2020+⋅⋅⋅+f 2018e 2020 +f 2019e 2020 =20192a +b ,其中b >0,则12a+a b 的最小值为()A.34B.54C.2D.22【答案】A【解析】因为f x =x -e 2+ln exe -x,所以f x +f e -x =x -e 2+ln ex e -x +(e -x )-e2+ln e (e -x )e -(e -x )=lnex e -x +ln e (e -x )x =ln exe -x ⋅e (e -x )x=ln e 2=2,令S =f e 2020 +f 2e 2020 +⋅⋅⋅+f 2018e 2020 +f 2019e2020 则2S =f e 2020 +f 2019e 2020 +f 2e 2020 +f 2018e 2020 +⋅⋅⋅+f 2019e 2020 +f e2020 =2×2019所以S =2019所以20192a +b =2019,所以a +b =2,其中b >0,则a =2-b .当a >0时12|a |+|a |b =12a +2-b b =12a +2b -1=12a +2b ⋅(a +b )2-1=1252+b 2a +2a b-1≥1252+2b 2a ⋅2a b -1=54当且仅当b 2a =2a b, 即 a =23,b =43 时等号成立;当a <0时 12|a |+|a |b =1-2a +-a b =1-2a +b -2b =1-2a +-2b +1=121-2a +-2b ⋅(a +b )+1=12-52+b -2a +-2ab +1≥12-52+2b -2a ⋅-2a b +1=34,当且仅当 b -2a =-2a b, 即 a =-2,b =4 时等号成立;因为34<54,所以12|a |+|a |b 的最小值为34.故选:A .2.(2023春·重庆·高三统考阶段练习)已知函数f (x )=ln x 2+1-x +1,正实数a ,b 满足f (2a )+f (b -4)=2,则4b a +a2ab +b 2的最小值为( )A.1B.2C.4D.658【答案】B【解析】f x +f -x =ln x 2+1-x +1+ln x 2+1+x +1=2,故函数f x 关于0,1 对称,又f x 在R 上严格递增;f (2a )+f (b -4)=2,∴2a +b -4=0即2a +b =4.4b a +a 2ab +b 2=4b a +a b 2a +b =4b a +a4b ≥24b a ⋅a 4b=2.当且仅当a =169,b =49时取得.故选:B .3.(2023·全国·高三专题练习)已知函数f x 的定义域为R ,f 2x +2 为偶函数,f x +1 为奇函数,且当x ∈0,1 时,f x =ax +b .若f 4 =1,则3i =1f i +12=( )A.12B.0C.-12D.-1【答案】C【解析】因为f 2x +2 为偶函数,所以f -2x +2 =f 2x +2 ,用12x +12代替x 得:f -x +1 =f x +3 ,因为f x +1 为奇函数,所以f -x +1 =-f x +1 ,故f x +3 =-f x +1 ①,用x +2代替x 得:f x +5 =-f x +3 ②,由①② 得:f x +5 =f x +1 ,所以函数f x 的周期T =4,所以f 4 =f 0 =1,即b =1,因为f -x +1 =-f x +1 ,令x =0得:f 1 =-f 1 ,故f 1 =0,f 1 =a +b =0,解得:a =-1,所以x ∈0,1 时,f x =-x +1,因为f -x +1 =-f x +1 ,令x =12,得f 12 =-f 32 ,其中f 12 =-12+1=12,所以f 32 =-12,因为f -2x +2 =f 2x +2 ,令x =14得:f -2×14+2 =f 2×14+2 ,即f 32 =f 52 =-12,因为T=4,所以f 72 =f72-4=f-12,因为f-x+1=-f x+1,令x=32得:f-12=-f52 =12,故f 72 =12,3 i=1fi+12=f32 +f52 +f72 =-12-12+12=-12.故选:C4.(2023·四川资阳·统考模拟预测)已知函数f x 的定义域为R,f x-2为偶函数,f x-2+f-x=0,当x∈-2,-1时,f x =1a x-ax-4(a>0且a≠1),且f-2=4.则13k=1f k=( )A.16B.20C.24D.28【答案】C【解析】因为f x-2是偶函数,所以f-x-2=f(x-2),所以f(x)=f(-x-4),所以函数f(x)关于直线x=-2对称,又因为f x-2+f-x=0,所以-f x-2=f-x,所以f(x)=-f(-x-2),所以f(x)关于点(-1,0)中心对称,由f(x)=f(-x-4)及f(x)=-f(-x-2)得f(-x-4)=-f(-x-2)所以f(-x-4)=-f(-x-2)=f(-x)所以函数f(x)的周期为4,因为当x∈-2,-1时,f x =1a x-ax-4(a>0且a≠1),且f-2=4,所以4=1a-2+2a-4,解得:a=2或a=-4,因为a>0且a≠1,所以a=2.所以当x∈-2,-1时,f x =12x-2x-4,所以f(-2)=4,f(-1)=0,f(-3)=f(-1)=0,f(0)=-f(-2)=-4,f(1)=f(1-4)=f(-3)=0,f(2)=f(-2)=4,f(3)=f(-1)=0,f(4)=f(0)=-4,所以f(1)+f(2)+f(3)+f(4)=8,所以13k=1f k=f(1)+3×8=24,故选:C.5.(2023·全国·高三专题练习)已知函数f(x),g(x)的定义域均为R,且f(x)+g(2-x)=5,g(x)-f(x-4)=7.若y=g(x)的图像关于直线x=2对称,g(2)=4,则22k=1f k =( )A.-21B.-22C.-23D.-24【答案】D【解析】因为y =g (x )的图像关于直线x =2对称,所以g 2-x =g x +2 ,因为g (x )-f (x -4)=7,所以g (x +2)-f (x -2)=7,即g (x +2)=7+f (x -2),因为f (x )+g (2-x )=5,所以f (x )+g (x +2)=5,代入得f (x )+7+f (x -2) =5,即f (x )+f (x -2)=-2,所以f 3 +f 5 +⋯+f 21 =-2 ×5=-10,f 4 +f 6 +⋯+f 22 =-2 ×5=-10.因为f (x )+g (2-x )=5,所以f (0)+g (2)=5,即f 0 =1,所以f (2)=-2-f 0 =-3.因为g (x )-f (x -4)=7,所以g (x +4)-f (x )=7,又因为f (x )+g (2-x )=5,联立得,g 2-x +g x +4 =12,所以y =g (x )的图像关于点3,6 中心对称,因为函数g (x )的定义域为R ,所以g 3 =6因为f (x )+g (x +2)=5,所以f 1 =5-g 3 =-1.所以∑22k =1f (k )=f 1 +f 2 +f 3 +f 5 +⋯+f 21 +f 4 +f 6 +⋯+f 22 =-1-3-10-10=-24.故选:D6.(2023·全国·高三专题练习)设函数f x =x 3+ax 2+bx +2a ,b ∈R ,若f 2+x +f 2-x =8,则下列不等式正确的是( )A.f e +f 32>8 B.f e +f 2-3 >8C.f ln7 +f 2+3 >8 D.f ln5 +f 3ln2 <8【答案】C【解析】由题(2+x )3+a (2+x )2+b (2+x )+2+(2-x )3+a (2-x )2+b (2-x )+2=8,化简整理得(6+a )x 2+2(2a +b +3)=0,于是6+a =0,2a +b +3=0⇒a =-6,b =9,所以f (x )=x 3-6x 2+9x +2,进而f (x )=3x 2-12x +9=3(x -1)(x -3),据此,f (x )在(-∞,1),(3,+∞)上单调递增,f (x )在(1,3)上单调递减,因为f (2+x )+f (2-x )=8,即f (x )+f (4-x )=8.对于A ,由f (e )+f (4-e )=8,又1<4-e <32<3,所以f (4-e )>f 32,即f (e )+f 32<8,故A 错误;对于B ,f (2-3)=(2-3)3-6(2-3)2+9(2-3)+2=4,因为1<2<e<3,所以f(2)>f(e),而f(2)=23-6×22+9×2+2=4,所以f(e)+f(2-3)<8,故B错误;对于C,f(2+3)=(2+3)3-6(2+3)2+9(2+3)+2=4,而1<ln7<2,所以f(ln7)>f(2)=4,所以f(ln7)+f(2+3)>8,故C正确;对于D,由f(ln5)+f(4-ln5)=8,因为1<3ln2<4-ln5<3,所以f(3ln2)>f(4-ln5),所以f(ln5)+f(3ln2)>8,故D错误.故选:C.7.(2023·全国·高三专题练习)定义在R上的奇函数f x 满足f2-x=f x ,且在0,1上单调递减,若方程f x =-1在0,1上所有实根之和是( )上有实数根,则方程f x =1在区间-1,11A.30B.14C.12D.6【答案】A【解析】由f2-x=f x 知函数f x 的图象关于直线x=1对称,∵f2-x=f x ,f x 是R上的奇函数,∴f-x=f x+2=-f x ,∴f x+4=f x ,∴f x 的周期为4,考虑f x 的一个周期,例如-1,3,由f x 在0,1上是增函数,上是减函数知f x 在1,2f x 在-1,0上是减函数,f x 在2,3上是增函数,对于奇函数f x 有f0 =0,f2 =f2-2=f0 =0,故当x∈0,1时,f x <f2 =0,时,f x <f0 =0,当x∈1,2当x∈-1,0时,f x >f0 =0,当x∈2,3时,f x >f2 =0,方程f x =-1在0,1上有实数根,则这实数根是唯一的,因为f x 在0,1上是单调函数,则由于f2-x上有唯一实数,=f x ,故方程f x =-1在1,2在-1,0上f x >0,和2,3则方程f x =-1在-1,0上没有实数根,和2,3从而方程f x =-1在一个周期内有且仅有两个实数根,当x∈-1,3,方程f x =-1的两实数根之和为x+2-x=2,当x∈-1,11,方程f x =-1的所有6个实数根之和为x+2-x+4+x+4+2-x+x+8+2-x+8=2+8+2+8+2+8=30.故选:A.8.(2023·全国·高三专题练习)对于三次函数f x =ax3+bx2+cx+d a≠0,给出定义:设f'x 是函数y=f x 的导数,f″x 是f'x 的导数,若方程f″x =0有实数解x0,则称点x0,f x0为函数y =f x 的“拐点”.经过探究发现:任何一个三次函数都有“拐点”;任何一个三次函数都有对称中心,且“拐点”就是对称中心.设函数g x =13x3-12x2+3x-512,则g12019+g22019+⋯+g20182019=( )A.2016B.2017C.2018D.2019【答案】C【解析】函数g x =13x3-12x2+3x-512,函数的导数g'x =x2-x+3,g'x =2x-1,由g'x0=0得2x0-1=0,解得x0=12,而g12 =1,故函数g x 关于点12,1对称,∴g x +g1-x=2,故设g12019+g22019+...+g20182019=m,则g20182019+g20172019+...+g12019=m,两式相加得2×2018=2m,则m=2018,故选C.9.(2023春·云南曲靖·高三曲靖一中校考阶段练习)定义在R上的函数f x 满足f-x+f x =0 ,f x =f2-x,且当x∈0,1时,f x =x2.则函数y=7f x -x+2的所有零点之和为( ) A.7 B.14 C.21 D.28【答案】B【解析】依题意,f x 是奇函数.又由f x =f2-x知,f x 的图像关于x=1对称.f x+4=f1+x+3=f1-x+3=f-2-x=-f2+x=-f2--x=-f-x=f x ,所以f x 是周期为4的周期函数.f2+x=f1+1+x=f1-1+x=f-x=-f x =-f2-x,所以f x 关于点2,0对称.由于y=7f x -x+2=0⇔f x =x-2 7从而函数y=7f x -x+2的所有零点之和即为函数f x 与g x =x-27的图像的交点的横坐标之和.而函数g x =x-27的图像也关于点2,0对称.画出y=f x ,g x =x-27的图象如图所示.由图可知,共有7个交点,所以函数y=7f x -x+2所有零点和为7×2=14.故选:B10.(2023·全国·高三专题练习)已知定义在R上的可导函数f x 的导函数为f (x),满足f (x)<f(x)且f x+3为偶函数,f(x+1)为奇函数,若f(9)+f(8)=1,则不等式f x <e x的解集为( )A.-3,+∞B.1,+∞C.(0,+∞)D.6,+∞【答案】C【解析】因为f x+3为偶函数,f(x+1)为奇函数,所以f x+3=f-x+3,f(x+1)+f(-x+1)=0.所以f x =f-x+6,f(x)+f(-x+2)=0,所以f(-x+6)+f(-x+2)=0.令t=-x+2,则f(t+4)+f(t)=0.令上式中t取t-4,则f(t)+f(t-4)=0,所以f(t+4)=f(t-4).令t取t+4,则f(t)=f(t+8),所以f(x)=f(x+8).所以f x 为周期为8的周期函数.因为f(x+1)为奇函数,所以f(x+1)+f(-x+1)=0,令x=0,得:f(1)+f(1)=0,所以f(1)=0,所以f(9)+f(8)=1,即为f(1)+f(0)=1,所以f(0)=1.记g x =f xe x,所以gx =f x -f xe x.因为f (x)<f(x),所以g x <0,所以g x =f xe x在R上单调递减.不等式f x <e x可化为f xe x<1,即为g x <g0 .所以x>0.故选:C11.(2023·全国·高三专题练习)设函数f x 的定义域为R,f x+1为奇函数,f x+2为偶函数,当x∈1,2时,f(x)=ax2+b.若f0 +f3 =6,则f 92 =( )A.-94B.-32C.74D.52【答案】D【解析】[方法一]:因为f x +1 是奇函数,所以f -x +1 =-f x +1 ①;因为f x +2 是偶函数,所以f x +2 =f -x +2 ②.令x =1,由①得:f 0 =-f 2 =-4a +b ,由②得:f 3 =f 1 =a +b ,因为f 0 +f 3 =6,所以-4a +b +a +b =6⇒a =-2,令x =0,由①得:f 1 =-f 1 ⇒f 1 =0⇒b =2,所以f x =-2x 2+2.思路一:从定义入手.f 92 =f 52+2 =f -52+2 =f -12 f -12 =f -32+1 =-f 32+1 =-f 52-f 52 =-f 12+2 =-f -12+2 =-f 32所以f 92 =-f 32 =52.[方法二]:因为f x +1 是奇函数,所以f -x +1 =-f x +1 ①;因为f x +2 是偶函数,所以f x +2 =f -x +2 ②.令x =1,由①得:f 0 =-f 2 =-4a +b ,由②得:f 3 =f 1 =a +b ,因为f 0 +f 3 =6,所以-4a +b +a +b =6⇒a =-2,令x =0,由①得:f 1 =-f 1 ⇒f 1 =0⇒b =2,所以f x =-2x 2+2.思路二:从周期性入手由两个对称性可知,函数f x 的周期T =4.所以f 92=f 12 =-f 32 =52.故选:D .二、多选题12.(2023春·云南·高三云南师大附中校考阶段练习)已知定义域为R 的函数f x 在-1,0 上单调递增,f 2+x =f 2-x ,且图象关于3,0 对称,则f x ( )A.周期T =4B.在0,2 单调递减C.满足f 2021 <f 2022 <f 2023D.在0,2023 上可能有1012个零点【答案】ABD【解析】A 选项:由f (2+x )=f (2-x )知f (x )的对称轴为x =2,且f (4+x )=f (-x ),又图象关于3,0 对称,即f (3+x )=-f (3-x ),故f (6+x )=-f (-x ),所以-f (4+x )=f (6+x ),即-f (x )=f (2+x ),所以f (x )=f (x +4),f (x )的周期为4,正确;B 选项:因为f (x )在-1,0 上单调递增,T =4,所以f (x )在3,4 上单调递增,又图象关于3,0 对称,所以f (x )在2,3 上单调递增,因为关于x =2对称,所以f (x )在1,2 上单调递减,f (1)=f (3)=0,故f (x )在0,2 单调递减,B 正确;C 选项:根据周期性,f (2021)=f (1),f (2022)=f (2),f (2023)=f (3),因为f (x )关于x =2对称,所以f (1)=f (3)=0,f (2)<f (1),故f (2022)<f (2021)=f (2023),错误;D 选项:在0,4 上,f (1)=f (3)=0,f (x )有2个零点,所以f (x )在0,2020 上有1010个零点,在2020,2023 上有2个零点,故f (x )在0,2023 上可能有1012个零点,正确,故选:ABD .13.(2023春·广东广州·高三统考阶段练习)已知函数f x 、g x 的定义域均为R ,f x 为偶函数,且f x +g 2-x =1,g x -f x -4 =3,下列说法正确的有( )A.函数g x 的图象关于x =1对称 B.函数f x 的图象关于-1,-1 对称C.函数f x 是以4为周期的周期函数 D.函数g x 是以6为周期的周期函数【答案】BC【解析】对于A 选项,因为f x 为偶函数,所以f -x =f x .由f x +g 2-x =1,可得f -x +g 2+x =1,可得g 2+x =g 2-x ,所以,函数g x 的图象关于直线x =2对称,A 错;对于B 选项,因为g x -f x -4 =3,则g 2-x -f -2-x =3,又因为f x +g 2-x =1,可得f x +f -2-x =-2,所以,函数f x 的图象关于点-1,-1 对称,B 对;对于C 选项,因为函数f x 为偶函数,且f x +f -2-x =-2,则f x +f x +2 =-2,从而f x +2 +f x +4 =-2,则f x +4 =f x ,所以,函数f x 是以4为周期的周期函数,C 对;对于D 选项,因为g x -f x -4 =3,且f x =f x -4 ,∴g x -f x =3,又因为f x +g 2-x =1,所以,g x +g 2-x =4,又因为g 2-x =g 2+x ,则g x +g x +2 =4,所以,g x +2 +g x +4 =4,故g x +4 =g x ,因此,函数g x 是周期为4的周期函数,D 错.故选:BC .14.(2023春·湖南长沙·高三长郡中学校考阶段练习)设定义在R 上的函数f x 与g x 的导函数分别为f x 和g x ,若f x +2 -g 1-x =2,f x =g x +1 ,且g x +1 为奇函数,则下列说法中一定正确的是( )A.g 1 =0 B.函数g x 的图象关于x =2对称C.2021k =1f k g k =0D.2022k =1g k =0【答案】AC【解析】因为g x +1 为奇函数,所以g x +1 =-g -x +1 ,取x =0可得g 1 =0,A 对,因为f x +2 -g 1-x =2,所以f x +2 +g 1-x =0;所以f x +g 3-x =0,又f x =g x +1 ,g x +1 +g 3-x =0,故g 2+x +g 2-x =0,所以函数g x 的图象关于点(2,0)对称,B 错,因为f x =g x +1 ,所以f x -g x +1 =0,所以f x -g x +1 =c ,c 为常数,因为f x +2 -g 1-x =2,所以f x -g 3-x =2,所以g x +1 -g 3-x =2-c ,取x =1可得c =2,所以g x +1 =g 3-x ,又g x +1 =-g -x +1 ,所以g 3-x =-g -x +1 ,所以g x =-g x -2 ,所以g x +4 =-g x +2 =g (x ),故函数g (x )为周期为4的函数,因为g x +2 =-g x ,所以g 3 =-g 1 =0,g 4 =-g 2 ,所以g (1)+g (2)+g (3)+g (4)=0,所以2022k =1g k =g (1)+g (2)+g (3)+g (4) +g (5)+g (6)+g (7)+g (8) +⋅⋅⋅+g (2017)+g (2018)+g (2019)+g (2020) +g (2021)+g (2022),所以2022k =1g k =505×0+ g (2021)+g (2022)=g (1)+g (2)=g (2),由已知无法确定g (2)的值,故2022k =1g k 的值不一定为0,D 错;因为f x +2 -g 1-x =2,所以f x +2 =2-g x +1 ,f x +6 =2-g x +5 ,所以f x +2 =f (x +6),故函数f (x )为周期为4的函数,f (x +4)g (x +4)=f (x )g (x )所以函数f (x )g (x )为周期为4的函数,又f (1)=2-g (0),f (2)=2-g (1)=2,f (3)=2-g (2)=2+g (0),f (4)=2-g (3)=2,所以f (1)g (1)+f (2)g (2)+f (3)g (3)+f (4)g (4)=0+2g (2)+2g (4)=0,所以2021k =1f k g k =505f (1)g (1)+f (2)g (2)+f (3)g (3)+f (4)g (4) +f (2021)g (2021)2021k =1f kg k =f (1)g (1)=0 ,C 对,故选:AC .15.(2023·全国·高三专题练习)设函数y =f (x )的定义域为R ,且满足f (x )=f (2-x ),f (-x )=-f (x -2),当x ∈(-1,1]时,f (x )=-x 2+1,则下列说法正确的是( )A.f (2022)=1B.当x ∈4,6 时,f (x )的取值范围为-1,0C.y =f (x +3)为奇函数D.方程f (x )=lg (x +1)仅有5个不同实数解【答案】BCD【解析】依题意,当-1<x<0时,0<f x <1,当0≤x≤1时,0≤f x ≤1,函数y=f(x)的定义域为R,有f(x)=f(2-x),又f(-x)=-f(x-2),即f(x)=-f(-x-2),因此有f(2-x)=-f(-x-2),即f(x+4)=-f(x),于是有f(x+8)=-f(x+4)=f(x),从而得函数f(x)的周期T=8,对于A,f2022=-f0 =-1,A不正确;=f252×8+6=f6 =f-2对于B,当4≤x≤5时,0≤x-4≤1,有0≤f(x-4)≤1,则f(x)=-f(x-4)∈[-1,0],当5≤x≤6时,-4≤2-x≤-3,0≤(2-x)+4≤1,有0≤f[(2-x)+4]≤1,f(x)=f(2-x)=-f[(2-x)+4]∈[-1,0],当x∈4,6,B正确;时,f(x)的取值范围为-1,0对于C,f(x+3)=-f[(x+3)+4]=-f(x-1)=-f[2-(x-1)]=-f(-x+3),函数y=f(x+3)为奇函数,C正确;对于D,在同一坐标平面内作出函数y=f(x)、y=lg(x+1)的部分图象,如图:方程f(x)=lg(x+1)的实根,即是函数y=f(x)与y=lg(x+1)的图象交点的横坐标,观察图象知,函数y=f(x)与y=lg(x+1)的图象有5个交点,因此方程f(x)=lg(x+1)仅有5个不同实数解,D正确.故选:BCD16.(2023·全国·高三专题练习)已知定义在R上的单调递增的函数f x 满足:任意x∈R,有f1-x+f1+x=2,f2+x=4,则( )+f2-xA.当x∈Z时,f x =xB.任意x∈R,f-x=-f xC.存在非零实数T,使得任意x∈R,f x+T=f xD.存在非零实数c,使得任意x∈R,f x -cx≤1【答案】ABD【解析】对于A,令x=1-t,则f t +f2-t=2,=2,即f x +f2-x又f2+x=4-2-f x=f x +2;=4-f2-x+f2-x=4,∴f x+2令x=0得:f1 +f1 =2,f2 +f2 =4,∴f1 =1,f2 =2,则由f x+2=f x +2可知:当x∈Z时,f x =x,A正确;对于B ,令x =1+t ,则f -t +f 2+t =2,即f -x +f 2+x =2,∴f -x =2-f 2+x =2-4-f 2-x =f 2-x -2,由A 的推导过程知:f 2-x =2-f x ,∴f -x =2-f x -2=-f x ,B 正确;对于C ,∵f x 为R 上的增函数,∴当T >0时,x +T >x ,则f x +T >f x ;当T <0时,x +T <x ,则f x +T <f x ,∴不存在非零实数T ,使得任意x ∈R ,f x +T =f x ,C 错误;对于D ,当c =1时,f x -cx =f x -x ;由f 1-x +f 1+x =2,f 2+x +f 2-x =4知:f x 关于1,1 ,2,2 成中心对称,则当a ∈Z 时,a ,a 为f x 的对称中心;当x ∈0,1 时,∵f x 为R 上的增函数,f 0 =0,f 1 =1,∴f x ∈0,1 ,∴f x -x ≤1;由图象对称性可知:此时对任意x ∈R ,f x -cx ≤1,D 正确.故选:ABD .17.(2023·全国·高三专题练习)设函数f (x )定义域为R ,f (x -1)为奇函数,f (x +1)为偶函数,当x ∈(-1,1)时,f (x )=-x 2+1,则下列结论正确的是( )A.f 72 =-34B.f (x +7)为奇函数C.f (x )在(6,8)上为减函数D.方程f (x )+lg x =0仅有6个实数解【答案】ABD【解析】f (x +1)为偶函数,故f (x +1)=f (-x +1),令x =52得:f 72 =f -52+1 =f -32,f (x -1)为奇函数,故f (x -1)=-f (-x -1),令x =12得:f -32 =-f 12-1 =-f -12,其中f -12 =-14+1=34,所以f 72 =f -32 =-f -12 =-34,A 正确;因为f (x -1)为奇函数,所以f (x )关于-1,0 对称,又f (x +1)为偶函数,则f (x )关于x =1对称,所以f (x )周期为4×2=8,故f (x +7)=f (x -1),所以f (-x +7)=f (-x -1)=-f x -1 =-f x -1+8 =-f x +7 ,从而f (x +7)为奇函数,B 正确;f (x )=-x 2+1在x ∈(-1,0)上单调递增,又f (x )关于-1,0 对称,所以f (x )在-2,0 上单调递增,且f (x )周期为8,故f (x )在(6,8)上单调递增,C 错误;根据题目条件画出f (x )与y =-lg x 的函数图象,如图所示:其中y =-lg x 单调递减且-lg12<-1,所以两函数有6个交点,故方程f (x )+lg x =0仅有6个实数解,D 正确.故选:ABD18.(2023·全国·高三专题练习)已知f (x )是定义域为(-∞,+∞)的奇函数,f (x +1)是偶函数,且当x ∈0,1 时,f (x )=-x (x -2),则( )A.f x 是周期为2的函数B.f 2019 +f 2020 =-1C.f x 的值域为-1,1D.y =f x 在0,2π 上有4个零点【答案】BCD【解析】对于A ,f x +1 为偶函数,其图像关于x 轴对称,把f x +1 的图像向右平移1个单位得到f x 的图像,所以f (x )图象关于x =1对称,即f (1+x )=f (1-x ),所以f (2+x )=f (-x ),f x 为R 上的奇函数,所以f (-x )=-f x ,所以f (2+x )=-f (x ),用2+x 替换上式中的x 得, f (4+x )=-f (x +2),所以,f (4+x )=f (x ),则f x 是周期为4的周期函数.故A 错误.对于B ,f x 定义域为R 的奇函数,则f 0 =0,f x 是周期为4的周期函数,则f 2020 =f 0 =0;当x ∈0,1 时,f x =-x x -2 ,则f 1 =-1×1-2 =1,则f 2019 =f -1+2020 =f -1 =-f 1 =-1,则f 2019 +f 2020 =-1.故B 正确.对于C ,当x ∈0,1 时,f x =-x x -2 ,此时有0<f x ≤1,又由f x 为R 上的奇函数,则x ∈-1,0 时,-1≤f x <0,f (0)=0,函数关于x =1对称,所以函数f x 的值域-1,1 .故C 正确.对于D ,∵f (0)=0,且x ∈0,1 时,f x =-x x -2 ,∴x ∈[0,1],f (x )=-x (x -2),∴x ∈[1,2],2-x ∈[0,1],f (x )=f (2-x )=-x (x -2)①∴x ∈[0,2]时,f (x )=-x (x -2),此时函数的零点为0,2;∵f (x )是奇函数,∴x ∈[-2,0],f (x )=x (x +2),②∴x ∈2,4 时,∵f (x )的周期为4,∴x -4∈-2,0 ,f x =f x -4 =x -2 x -4 ,此时函数零点为4;③∴x ∈4,6 时,∴x -4∈0,2 ,f x =f x -4 =-(x -4)(x -6),此时函数零点为6;④∴x ∈6,2π 时,∴x -4∈2,4 ,f x =f x -4 =x -6 x -8 ,此时函数无零点;综合以上有,在(0,2π)上有4个零点.故D 正确;故选:BCD19.(2023春·广东广州·高三广州市禺山高级中学校考阶段练习)已知f x 是定义域为(-∞,+∞)的奇函数,f x +1 是偶函数,且当x ∈0,1 时,f x =-x x -2 ,则( )A.f x 是周期为2的函数B.f 2019 +f 2020 =-1C.f x 的值域为[-1,1]D.f x 的图象与曲线y =cos x 在0,2π 上有4个交点【答案】BCD【解析】根据题意,对于A ,f x 为R 上的奇函数,f x +1 为偶函数,所以f (x )图象关于x =1对称,f (2+x )=f (-x )=-f (x )即f (x +4)=-f (x +2)=f (x )则f x 是周期为4的周期函数,A 错误;对于B ,f x 定义域为R 的奇函数,则f 0 =0,f x 是周期为4的周期函数,则f 2020 =f 0 =0;当x ∈0,1 时,f x =-x x -2 ,则f 1 =-1×1-2 =1,则f 2019 =f -1+2020 =f -1 =-f 1 =-1,则f 2019 +f 2020 =-1;故B 正确.对于C ,当x ∈0,1 时,f x =-x x -2 ,此时有0<f x ≤1,又由f x 为R 上的奇函数,则x ∈-1,0 时,-1≤f x <0,f (0)=0,函数关于x =1对称,所以函数f x 的值域[-1,1].故C 正确.对于D ,∵f (0)=0,且x ∈0,1 时,f x =-x x -2 ,∴x ∈[0,1],f (x )=-x (x -2),∴x ∈[1,2],2-x ∈[0,1],f (x )=f (2-x )=-x (x -2),∴x ∈[0,2],f (x )=-x (x -2),∵f (x )是奇函数,∴x ∈[-2,0],f (x )=x (x +2),∵f (x )的周期为4,∴x ∈[2,4],f (x )=(x -2)(x -4),∴x ∈[4,6],f (x )=-(x -4)(x -6),∴x ∈[6,2π],f (x )=(x -6)(x -8),设g (x )=f (x )-cos x ,当x ∈[0,2],g (x )=-x 2+2x -cos x ,g ′(x )=-2x +2+sin x ,设h(x)=g′(x),h′(x)=-2+cos x<0在[0,2]恒成立,h(x)在[0,2]单调递减,即g′(x)在[0,2]单调递减,且g′(1)=sin1>0,g′(2)=-2+sin2<0,存在x0∈(1,2),g′(x0)=0,x∈(0,x0),g′(x)>0,g(x)单调递增,x∈(x0,2),g′(x)<0,g(x)单调递减,g(0)=-1,g(1)=1-cos1>0,g(x0)>g(1)>0,g(2)=-cos2>0,所以g(x)在(0,x0)有唯一零点,在(x0,2)没有零点,即x∈(0,2],f x 的图象与曲线y=cos x有1个交点,当x∈2,4时,,g x =f x -cos x=x2-6x+8-cos x,则g′x =2x-6+sin x,h x =g′x =2x-6+sin x,则h′x =2+cos x>0,所以g′x 在2,4上单调递增,且g′3 =sin3>0,g′2 =-2+sin2<0,所以存在唯一的x1∈2,3⊂2,4,使得g′x =0,所以x∈2,x1,g′x <0,g x 在2,x1单调递减,x∈x1,4,g′x >0,g x 在x1,4单调递增,又g3 =-1-cos3<0,所以g x1<g(3)<0,又g2 =-cos2>0,g4 =-cos4>0,所以g x 在2,x1上有一个唯一的零点,在x1,4上有唯一的零点,所以当x∈2,4时,f x 的图象与曲线y=cos x有2个交点,,当x∈4,6时,同x∈[0,2],f x 的图象与曲线y=cos x有1个交点,当x∈[6,2π],f(x)=(x-6)(x-8)<0,y=cos x>0,f x 的图象与曲线y=cos x没有交点,所以f x 的图象与曲线y=cos x在0,2π上有4个交点,故D正确;故选:BCD.20.(2023·全国·高三专题练习)已知函数f2x+1的图像关于直线x=1对称,函数y=f x+1关于点1,0对称,则下列说法正确的是( )A.f1-x=f1+xB.f x 的周期为4C.f1 =0D.f x =f32-x【答案】AB【解析】f2x的图像关于直线x=32对称,f x 的图像关于x=3对称,又关于点2,0中心对称,所以周期为4,所以B正确而D错误;又f 3-x =f 3+x ,其中x 换x +1得f 2-x =f 4+x =f x ,再将x 换x +1得f 1-x =f 1+x ,但无法得到f (1)=0 所以A 正确C 错误.故选:AB .21.(2023·全国·高三专题练习)已知函数f (x )及其导函数f (x )的定义域均为R ,记g (x )=f (x ),若f 32-2x ,g (2+x )均为偶函数,则( )A.f (0)=0B.g -12 =0C.f (-1)=f (4)D.g (-1)=g (2)【答案】BC【解析】[方法一]:对称性和周期性的关系研究对于f (x ),因为f 32-2x为偶函数,所以f 32-2x =f 32+2x 即f 32-x =f 32+x ①,所以f 3-x =f x ,所以f (x )关于x =32对称,则f (-1)=f (4),故C 正确;对于g (x ),因为g (2+x )为偶函数,g (2+x )=g (2-x ),g (4-x )=g (x ),所以g (x )关于x =2对称,由①求导,和g (x )=f (x ),得f 32-x=f 32+x ⇔-f 32-x =f 32+x ⇔-g 32-x =g 32+x ,所以g 3-x +g x =0,所以g (x )关于32,0 对称,因为其定义域为R ,所以g 32=0,结合g (x )关于x =2对称,从而周期T =4×2-32 =2,所以g -12 =g 32 =0,g -1 =g 1 =-g 2 ,故B 正确,D 错误;若函数f (x )满足题设条件,则函数f (x )+C (C 为常数)也满足题设条件,所以无法确定f (x )的函数值,故A 错误.故选:BC .[方法二]:【最优解】特殊值,构造函数法.由方法一知g (x )周期为2,关于x =2对称,故可设g x =cos πx ,则f x =1πsin πx +c ,显然A ,D 错误,选BC .故选:BC .[方法三]:因为f 32-2x,g (2+x )均为偶函数,所以f 32-2x =f 32+2x 即f 32-x =f 32+x ,g (2+x )=g (2-x ),所以f 3-x =f x ,g (4-x )=g (x ),则f (-1)=f (4),故C 正确;函数f (x ),g (x )的图象分别关于直线x =32,x =2对称,又g (x )=f (x ),且函数f (x )可导,所以g 32 =0,g 3-x =-g x ,所以g (4-x )=g (x )=-g 3-x ,所以g (x +2)=-g (x +1)=g x ,所以g -12=g 32 =0,g -1 =g 1 =-g 2 ,故B 正确,D 错误;若函数f (x )满足题设条件,则函数f (x )+C (C 为常数)也满足题设条件,所以无法确定f (x )的函数值,故A 错误.故选:BC .【整体点评】方法一:根据题意赋值变换得到函数的性质,即可判断各选项的真假,转化难度较高,是该题的通性通法;方法二:根据题意得出的性质构造特殊函数,再验证选项,简单明了,是该题的最优解.22.(2023·全国·高三专题练习)定义f x 是y =f x 的导函数y =f x 的导函数,若方程f x =0有实数解x 0,则称点x 0,f x 0 为函数y =f x 的“拐点”.可以证明,任意三次函数f x =ax 3+bx 2+cx +d a ≠0 都有“拐点”和对称中心,且“拐点”就是其对称中心,请你根据这一结论判断下列命题,其中正确命题是( )A.存在有两个及两个以上对称中心的三次函数B.函数f x =x 3-3x 2-3x +5的对称中心也是函数y =tan π2x 的一个对称中心C.存在三次函数h x ,方程h x =0有实数解x 0,且点x 0,h x 0 为函数y =h x 的对称中心D.若函数g x =13x 3-12x 2-512,则g 12021+g 22021 +g 32021 +⋅⋅⋅+g 20202021 =-1010【答案】BCD【解析】对于A .设三次函数f x =ax 3+bx 2+cx +d a ≠0 ,易知y =f x 是一次函数,∴任何三次函数只有一个对称中心,故A 不正确;对于B .由f x =x 3-3x 2-3x +5,得f x =3x 2-6x -3,f x =6x -6,由6x -6=0,得x =1,函数f x 的对称中心为1,0 ,又由π2x =k π2,k ∈Z ,得x =k ,k ∈Z ,∴f x 的对称中心是函数y =tan π2x 的一个对称中心,故B 正确;对于C .设三次函数h x =ax 3+bx 2+cx +d a ≠0 ,所以h x =3ax 2+2bx +c ,h x =6ax +2b联立3ax 02+2bx 0+c =0,6ax 0+2b =0,得3ac -b 2=0,即当3ac -b 2=0时,存在三次函数h x ,方程h x =0有实数解x 0,且点x 0,h x 0 为函数y =h x 的对称中心,故C 正确.对于D .∵g x =13x 3-12x 2-512,∴g x =x 2-x ,g x =2x -1,令g x =2x -1=0,得x =12,∵g 12 =13×12 3-12×12 2-512=-12,∴函数g x =13x 3-12x 2-512的对称中心是12,-12,∴g x +g 1-x =-1,设T =g 12021+g 22021 +g 32021 +⋯+g 20202021 ,所以2T =g 12021 +g 20202021 +g 22021 +g 20192021 +⋯+g 20202021 +g 12021 =-2020所以g 12021 +g 22021 +g 32021+⋯+g 20202021 =-1010,故D 正确.故选:BCD .三、填空题23.(2023·全国·高三专题练习)设f x 的定义域为R ,且满足f 1-x =f 1+x ,f x +f -x =2,若f 1 =3,则f 1 +f 2 +f 3 +⋯+f 2022 f 2023 +f 2028 +f 2030=___________.【答案】2024【解析】因为f x +f -x =2,f 1 =3,所以f -1 =-1,f 0 =1,f 2 =f 0 =1,由f 1-x =f 1+x ,得f -x =f x +2 ,f x =f 2-x ,有f x +2 +f 2-x =2,可得f x +f 2-x -2 =2,有f x +f 4-x =2,又由f x +f -x =2,可得f 4-x =f -x ,可知函数f x 的周期为4,可得f 2023 =f -1 =-1,f 2028 =f 0 =1,f 2030 =f 2 =1,有f 2023 +f 2028 +f 2030 =1,因为f x +f -x =2,f 1 =3,所以f -1 =-1,f 0 =1由f 1-x =f 1+x 得f -x =f x +2 ,所以f x +f x +2 =2,f x +1 +f x +3 =2,即f x +f x +1 +f x +2 +f x +3 =4,所以f -1 +f 0 +f 1 +f 2 + f 3 +f 4 +⋯+f 2021 +f 2022 =4×506=2024所以f 1 +f 2 +f 3 +⋯+f 2022 =2024-f 0 -f -1 =2024-1--1 =2024.故f 1 +f 2 +f 3 +⋯+f 2022 f 2023 +f 2028 +f 2030 =2024.故答案为:202424.(2023·全国·高三专题练习)对于定义在D 上的函数f x ,点A m ,n 是f x 图像的一个对称中心的充要条件是:对任意x ∈D 都有f x +f 2m -x =2n ,判断函数f x =x 3+2x 2+3x +4的对称中心______.【答案】-23,7027【解析】因为f x =x 3+2x 2+3x +4,由于f x +f -23×2-x =x 3+2x 2+3x +4+-23×2-x 3+2-23×2-x 2+3-23×2-x +4=7027×2=14027.即m =-23,n =7027.所以-23,7027是f x =x 3+2x 2+3x +4的一个对称中心.故答案为:-23,7027 .25.(2023·全国·高三专题练习)对于三次函数f x =ax 3+bx 2+cx +d a ≠0 ,现给出定义:设f x 是函数y =f x 的导数,f x 是f x 的导数,若方程f x =0有实数解x 0,则称点x 0,f x 0 为函数f x =ax 3+bx 2+cx +d a ≠0 的“拐点”.经过探究发现:任何一个三次函数都有“拐点”,任何一个三次函数都有对称中心,且“拐点”就是对称中心.设函数g x =2x 3-3x 2+1,则g 1100+g 2100+⋯+g 99100 =____.【答案】4912【解析】依题意得,g x =6x 2-6x ,g x =12x -6,令g x =0,得x =12, ∵g 12 =12,∴函数g x 的对称中心为12,12,则g 1-x +g x =1,∵1100+99100=2100+98100=⋯=49100+51100=1,∴g 1100 +g 99100 =g 2100 +g 98100 =⋯=g 49100 +g 51100 =1∴g 1100 +g 2100+⋯+g 99100 =g 1100 +g 99100 +g 2100 +g 98100 +⋯+g 49100 +g 51100 +g 12=49+12=4912,故答案为4912.26.(2023·四川成都·成都七中校考模拟预测)已知S n 为数列a n 的前n 项和,数列a n 满足a 1=-2,且S n =32a n+n ,f x 是定义在R 上的奇函数,且满足f 2-x =f x ,则f a 2021 =______.【答案】0【解析】∵S n =32a n +n ,∴S n -1=32a n -1+n -1n ≥2 ,两式相减得,a n =32a n -32a n -1+1,即a n -1=3a n -1-1 ,∴a n -1a n -1-1=3,即数列a n -1 是以-3为首项,3为公比的等比数列,∴a n -1=-3⋅3n -1=-3n ,∴a n =-3n +1.∵f x 是定义在R 上的奇函数,且满足f 2-x =f x ,∴令x =2,则f 2 =f 0 =0,又f2-x=f x =-f(-x),∴f(2+x)=-f(x),∴f(x+4)=f(x+2+2)=-f(x+2)=-[-f(-x)]=f(x),即f(x+4)=f(x),即f x 是以4为周期的周期函数.∵a2021=-32021+1=-4-12021+1=-C020*******⋅-10+C1202142020⋅-11+⋯+C2020202141⋅-12020+C2021202140⋅-12021+1=-C020*******⋅-10+C1202142020⋅-11+⋯+C2020202141⋅-12020+2其中C020*******⋅-10+C1202142020⋅-11+⋯+C2020202141⋅-12020能被4整除,∴f a2021=f-32021+1=f2 =0.故答案为:0.27.(2023·全国·高三专题练习)已知定义域为R的奇函数f x 满足f x+1=f3-x,当x∈0,2时,f x =-x2+4,则函数y=f x -a a∈R在区间-4,8上的零点个数最多时,所有零点之和为__________.【答案】14【解析】由于定义域为R的奇函数f x 满足f x+1=f3-x,∴f-x=-f x ,f x+4=f-x,∴f x+4=-f x ,∴f x+8=-f x+4=f x ,∴函数f x 为周期函数,且周期为8,当x∈0,2时,f x =-x2+4,函数y=f x -a a∈R在区间-4,8上的零点的个数,即为函数y=f x 与y=a 的交点的个数,作出函数 y=f x ,x∈-4,8上的函数的图象,显然,当a=0 时,交点最多,符合题意,此时,零点的和为-4+-2+0+2+4+6+8=14 .28.(2023·全国·高三专题练习)已知函数f(x)满足f(x+3)=f(1-x)+9f(2)对任意x∈R恒成立,又函数f x +9 的图象关于点(-9,0)对称,且f (1)=2022,则f (45)=_________.【答案】-2022【解析】因为函数f (x )满足f (x +3)=f (1-x )+9f (2)对任意x ∈R 恒成立,所以令x =-1,即f (2)=f (2)+9f (2),解得f (2)=0,所以f (x +3)=f (1-x )对任意x ∈R 恒成立,又函数f x +9 的图象关于点(-9,0)对称,将函数f x +9 向右平移9个单位得到f (x ),所以f (x )关于点(0,0),即f (x )为R 上的奇函数,所以f (x )=-f -x ,又f (x +3)=f (1-x )对任意x ∈R 恒成立,令x =-x -3,得f (-x )=f (x +4),即-f (x )=f (x +4),再令x =x +4,得-f (x +4)=f (x +8),分析得f (x )=f (x +8),所以函数f (x )的周期为8,因为f (1)=2022,所以在f (x +3)=f (1-x )中,令x =0,得f (3)=f (1)=2022,所以f (45)=f 6×8-3 =f -3 =-f 3 =-2022.故答案为:-2022.29.(2023·全国·高三专题练习)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)的图像关于直线x =2对称,f (2)=3,则f (2022)=_______.【答案】3【解析】因为函数f (x -2)的图像关于直线x =2对称,所以函数f (x )的图像关于直线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 2022 =f 252×8+6 =f 6 =f 6-8 =f -2 =f 2 =3,故答案为:3.30.(2023·全国·高三专题练习)已知定义在R 上的函数f (x )和函数g (x )满足2f (x )=g (x )-g (-x ),且对于任意x 都满足f (x )+f (-x -4)+5=0,则f (2021)+f (2019)=________.【答案】5050【解析】由题意知:f (x )定义域为R ,2f (-x )=g (-x )-g (x ),可得:f (x )+f (-x )=0,f (x )为奇函数,又f (-x -4)=-f (x )-5=-f (x +4),则f (x +4)=f (x )+5,可得:f (2021)+f (2019)=f (1+4×505)+f (-1+4×505)=f (1)+5×505+f (-1)+5×505=5050.故答案为:5050.31.(2023·全国·高三专题练习)已知定义域为R 的奇函数f x ,当x >0时,有f x =-log 34-x ,0<x ≤54f x -3 ,x >54,则f 2 +f 4 +f 6 +⋅⋅⋅+f 2022 =______.【答案】0【解析】R上的奇函数f x ,则有f-x=-f(x),而当x>0时,有f x =-log34-x,0<x≤5 4f x-3,x>5 4,于是有f(2)=f(-1)=-f(1)=1,f(4)=f(1)=-1,f(6)=f(3)=f(0)=0,因∀x>54,f(x)=f(x-3),则有∀n∈N∗,f(6n-4)=f(2)=1,f(6n-2)=f(1)=-1,f(6n)=f(3)=0,所以f2 +f4 +f6 +⋅⋅⋅+f2022=337f2 +f4 +f6=0.故答案为:032.(2023·全国·高三专题练习)已知函数f x =x3-3x2+9x+4,若f a =7,f b =15,则a+b=___________.【答案】2【解析】因为f x =3x2-6x+9,对称轴为x=1,所以f x 的对称中心为1,f1,即1,11,因为f x =3x2-6x+9=3(x-1)2+6>0,所以f x 在R上单调递增,所以方程f a =7,f b =15的解a,b均有且只有一个,因为f a +f b =2f1 =22,所以a,7,b,15关于对称中心1,11对称,所以a+b=2,故答案为:233.(2023·全国·高三专题练习)已知函数f x 的定义域为R,且f x 为奇函数,其图象关于直线x=2对称.当x∈0,4时,f x =x2-4x,则f2022=____.【答案】4【解析】∵f x 的图象关于直线x=2对称,∴f(-x)=f(x+4),又f x 为奇函数,∴f(-x)=-f x ,故f(x+4)=-f x ,则f(x+8)=-f(x+4)=f x ,∴函数f x 的周期T=8,又∵2022=252×8+6,∴f2022= f6 =f(-2)=-f2 =-(4-8)=4.故答案为:4.34.(2023·全国·高三专题练习)若函数f(x)=1-x2x2+ax+b,a,b∈R的图象关于直线x=2对称,则a+b=_______.【答案】7【解析】由题意f(2+x)=f(2-x),即f(x)=f(4-x),所以f(0)=f(4)f(1)=f(3),即b=-15(16+4a+b)0=-8(9+3a+b),解得a=-8b=15,此时f(x)=(1-x2)(x2-8x+15)=-x4+8x3-14x2-8x+15,f(4-x)=-(4-x)4+8(4-x)3-14(4-x)2-8(4-x)+15=-(x4-16x3+96x2-256x+256)+8(64-48x+12x2-x3)-14(16-8x+x2)-32+8x+15= -x4+8x3-14x2-8x+15=f(x),满足题意.所以a=-8,b=15,a+b=7.故答案为:7.35.(2023·全国·高三专题练习)已知函数f x =3x-5x-2,g x =2x+22x-2+1,记f(x)与g(x)图像的交点横,纵坐标之和分别为m与n,则m-n的值为________.【答案】-2.【解析】f(x)=3x-5x-2=3+1x-2在(-∞,2)和(2,+∞)上都单调递减,且关于点(2,3)成中心对称,g(x)=2x+22x-2+1=4×2x-2+22x-2+1=4-22x-2+1在(-∞,+∞)上单调递增,g(4-x)+g(x)=4-222-x+1+4-22x-2+1=8-2(2x-2+1)+2(22-x+1)(22-x+1)(2x-2+1)=8-2(2x-2+22-x+2)2+2x-2+22-x=8-2=6,所以g(x)的图像也关于点(2,3)成中心对称,所以f(x)与g(x)图像有两个交点且关于点(2,3)对称,设这两个交点为(x1,y1)、(x2,y2),则x1+x2=2×2=4,y1+y2=2×3=6,所以m=4,n=6,所以m-n=4-6=-2.故答案为:-2.。
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高中数学函数的对称性专题含答案学校:__________ 班级:__________ 姓名:__________ 考号:__________1. 已知函数f(x)=x2−2x+m,若f(x1)=f(x2)(x1≠x2),则f(x1+x22)=()A.1B.2C.m−1D.m2. 在同一平面直角坐标系中,函数f(x)=lg(x+1)的图象与函数g(x)=lg(−x+1)的图象关于( )A.原点对称B.x轴对称C.直线y=x对称D.y轴对称3. 下列给出函数y=f(x)的部分对应值,则f(f(8))等于()A.πB.4C.8D.04. 已知幂函数y=f(x),f(8)=2,则y=f(x)一定经过的点是( )A.(2, 1)B.(2, 4)C.(4, 2)D.(0, 1)5. 已知函数f(x+1)=3x+2,则f(x)的解析式是( )A.3x+2B.3x+1C.3x−1D.3x+46. 若函数f(x)=x2+e x−12(x<0)与g(x)=x2+ln(x+a)图象上存在关于y轴对称的点,则a的取值范围是()A.(−∞,√e)B.√e ) C.√e√e) D.(−√e,√e)7. 定义在上的偶函数,其图像关于点对称,且当时,,则( )A. B. C. D.8. 已知函数f (x )=ln (x −2)+ln (4−x ),则( ) A.f (x )的图象关于直线x =3对称 B.f (x )的图象关于点(3,0)对称 C.f (x )在(2,4)上单调递增 D.f (x )在(2,4)上单调递减9. 函数f (x )=x 3−2021x +1图象的对称中心为( ) A.(0,0) B.(1,0) C.(0,1) D.(1,1)10. 已知函数f (x )=11+ex ,若正实数m ,n 满足f (m −1)=1−f (n ),则1m+4n的最小值为( ) A.7 B.9 C.3+2√2D.8911. 函数f (x )满足f (x )=f (2−x ),x ∈R ,且当x ≥1时,f (x )=lg x ,则有( ) A.f (13)<f (2)<f (12)B.f (12)<f (2)<f (13)C.f (12)<f (13)<f (2) D.f (2)<f (12)<f (13)12. 已知函数f (x )={log a x,x >0,|x +3|,−4≤x <0,(a >0且a ≠1).若函数f (x )的图象上有且只有两个点关于原点对称,则a 的取值范围是( ) A.(0,14) B.(0,14)∪(1,+∞) C.(14,1)∪(1,+∞) D.(0,1)∪(1,4)13. 设函数f(x)=(x −3)3+x −1,{a n }是公差不为0的等差数列,f(a 1)+f(a 2)+⋯+f(a 7)=14,则a 1+a 2+⋯+a 7=( ) A.0 B.7 C.14 D.2114. 已知定义域为R 的函数f (x )在[2,+∞)单调递减,且f (4−x )+f (x )=0,则使得不等式f (x 2+x )+f (x +1)<0成立的实数x 的取值范围是( )A.(−3,1)B.(−∞,−1)∪(3,+∞)C.(−∞,−3)∪(1,+∞)D.(−∞,−1)∪(−1,+∞)15. 已知函数f(x)=x2+e x−1(x<0)与g(x)=x2+ln(x+a)图象上存在关于y轴对称的点,则a的取值范围是( )A.(−∞,1]B.(−∞,√e)C.(−∞,1)D.(1,√e)16. 函数f(x)=x+1x图象的对称中心为________.17. 若偶函数y=f(x)(满足f(1+x)=f(1−x),且当时,,则函数g(x)=f(x)−的零点个数为________个.18. 设y=f(x)是定义域为R的偶函数,且它的图象关于点(2, 0)对称,若当x∈(0, 2)时,f(x)=x2,则f(19)=________19. 已知函数对于都有,且周期为2,当时,,则________________.20. 已知函数f(x)满足f(x)+f(−x)=2,g(x)=1x+1,y=f(x)与y=g(x)交于点(x1,y1),(x2,y2),则y1+y2=________.21. 已知定义在R上的函数f(x)满足f(x)=−f(2−x),当x≥1时,f(x)=log2x,则不等式f(x)≤2的解集为________.22. 若函数f(x)=(1−x2)(x2+ax+b)的图象关于直线x=−2对称,则f′(x)=________.23. 已知f(x)是定义在R上的奇函数,当x>0时,f(x)={2|x−1|−1,0<x≤2, 12f(x−2),x>2.有下列结论:①函数f(x)在(−6,−5)上单调递增;②函数f(x)的图象与直线y=x有且仅有2个不同的交点;③若关于x的方程[f(x)]2−(a+1)f(x)+a=0(a∈R)恰有4个不相等的实数根,则这4个实数根之和为8;④记函数f(x)在[2k−1,2k](k∈N∗)上的最大值为a k,则数列{a n}的前7项和为12764.其中所有正确结论的编号是________.24. 设函数的图象与的图象关于直线对称,且,求a的值.25. 已知幂函数f(x)=x3m−9(m∈N∗)的图象关于y轴对称,且在(0, +∞)上是减函数,求满足(a+1)−m<(3−2a)−m的实数a的取值范围.26. 已知函数f(x)=2x+2−x.(1)求方程f(x)=52的根;(2)求证:f(x)在[0,+∞)上是增函数;(3)若对于任意x∈[0,+∞),不等式f(2x)≥f(x)−m恒成立,求实数m的最小值.27. 已知函数f(x)=x2−2ax+1满足f(x)=f(2−x).(1)求a的值;(2)若不等式f(2x)4x≥m对任意的x∈[1, +∞)恒成立,求实数m的取值范围;(3)若函数g(x)=f(|log2x|)−k(|log2x|−1)有4个零点,求实数k的取值范围.28. 已知函数f(x)为偶函数,g(x)为奇函数,且f(x)−g(x)=1e x.(1)求函数f(x)和g(x)的解析式;(2)若f(2x)>ag(x)在x∈(1,+∞)上恒成立,求实数a的取值范围;(3)记H(x)=g(x+1)+1,若a,b∈R,且a+b=1,求H(−4+a)+H(b+1)的值.f(x+1)参考答案与试题解析高中数学函数的对称性专题含答案一、选择题(本题共计 15 小题,每题 3 分,共计45分)1.【答案】C【考点】函数的对称性【解析】先求出二次函数的对称轴方程,由条件可得x1+x2=2×1=2,然后代入求值即可. 【解答】解:对于二次函数f(x)=x2−2x+m,其对称轴方程是x=1,若f(x1)=f(x2)(x1≠x2),则x1+x2=2×1=2,故f(x1+x22)=f(22)=m−1.故选C.2.【答案】D【考点】函数的对称性函数的图象变换【解析】易知g(x)=f(−x),由f(−x)与f(x)的图象间的关系可得g(x)与f(x)的图象关系.【解答】解:f(−x)=lg(−x+1)=g(x),因为f(−x)与f(x)的图象关于y轴对称,所以f(x)与g(x)的图象关于y轴对称.故选D.3.【答案】A【考点】函数的求值函数的对称性函数的概念及其构成要素【解析】先求出f(8)=,从而f(8]=t(1),由此能求出结果.【解答】f(θ)=1,f(1)=π,∴ Mf(8)=f(1)=π故选:A.4.【答案】C【考点】幂函数的概念、解析式、定义域、值域抽象函数及其应用函数的对称性【解析】试题分析:由已知得8a=2√2,解得a的值,由此求出f(x)的表达式,得到结论.解:幂函数y=f(x)=x8的图象经过点(8,2√2)∵8a=2√2,解得a=12∴(x)=√x将(4,2)代入f(x),满足方程,故选:c.【解答】此题暂无解答5.【答案】C【考点】利用导数研究函数的单调性函数解析式的求解及常用方法函数的对称性【解析】试题分析:设t=x+1x=t−1f(t)=3(t−1)+2=3t−1【解答】此题暂无解答6.【答案】A【考点】已知函数的单调性求参数问题函数的对称性【解析】由题意可得e x0−12−ln(−x0+a)=0有负根,函数ℎ(x)=e x−12−ln(−x+a)为增函数,由此能求出a的取值范围.【解答】解:由题意可得:存在x0∈(−∞, 0),满足x02+e x0−12=(−x0)2+ln(−x0+a),即e x0−12−ln(−x0+a)=0有负根,∵当x趋近于负无穷大时,e x0−12−ln(−x0+a)也趋近于负无穷大,且函数ℎ(x)=e x −12−ln (−x +a)为增函数,∴ ℎ(0)=e 0−12−ln a >0, ∴ ln a <ln √e , ∴ a <√e ,∴ a 的取值范围是(−∞, √e). 故选A . 7.【答案】 D【考点】函数奇偶性的判断 函数的周期性 函数的对称性 【解析】由偶函数y =f (x ),其图像关于点(12,0)对称,可得f (12+x)+f (12−x)=0,进而可推出f (x )最小正周期为2,所以f (π)=f (π−4)=f (4−π),代入题中所给解析式即可求出结果. 【解答】因为y =f (x )图像关于点(12,0)对称,所以f (12+x)+f (12−x)=0,所以f (1+x )+f (−x )=0,又y =f (x )为偶函数,所以f (−x )=−f (x ),所以f (x +2)=−f (1+x )=f (x ),所以函数f (x )最小正周期为2,所以f (π)=f (π−4)=f (4−π)=π−4+12=π−728. 【答案】 A【考点】复合函数的单调性 函数的对称性【解析】求出函数的定义域,利用对称性进行判断即可. 【解答】解:要使函数有意义,则{x −2>0,4−x >0,解得2<x <4,则函数的定义域为(2,4),f (x +3)=ln (x +1)+ln (1−x ), f (3−x )=ln (1−x )+ln (1+x ), 则f (x +3)=f (3−x ),即函数关于x =3对称,故A 正确,B 错误,∵函数关于x=3对称,∴函数在定义域(2,4)上不具备单调性,故CD错误.故选A.9.【答案】C【考点】函数的对称性【解析】根据函数对称性的性质建立方程进行求解即可.【解答】解:设对称中心的坐标为(a,b),则有2b=f(a+x)+f(a−x)对任意x均成立,代入函数解析式得,2b=(a+x)3−2021(a+x)+1+(a−x)3−2021(a−x)+1对任意x均成立,解得a=0,b=1,即对称中为(0,1).故选C.10.【答案】B【考点】基本不等式在最值问题中的应用函数的对称性【解析】无【解答】解:因为f(x)=11+e x,所以f(−x)=11+e−x,所以f(x)+f(−x)=1.由于函数f(x)=11+e x在定义域上单调递减,正实数m,n满足f(m−1)+f(n)=1,故1−m=n,所以m+n=1,所以1m +4n=(m+n)(1m+4n)=5+nm +4mn≥5+2√4=9(当且仅当2m=n=23时,等号成立).故选B.11.【答案】C【考点】对数函数的单调性与特殊点函数的对称性【解析】【解答】解:由f (x )=f (2−x ).得f (x )的图象关于直线x =1对称,又当x ≥1时,f (x )=lg x . 故函数f (x )的大致图象如图所示.则有f (12)<f (13)<f (0)=f (2).故选C .12.【答案】 C【考点】分段函数的应用 函数的对称性【解析】由题意,a >1时,显然成立;0<a <1时,f (x )=log a x ,关于原点的对称函数为f (x )=−log a (−x )则log a 4<−1,即可得到结论. 【解答】解:由题意,a >1时,显然成立, 0<a <1时,f (x )=log a x 关于原点的对称函数为: f (x )=−log a (−x ),则log a 4<−1, 解得,14<a <1.综上所述,a 的取值范围是(14,1)∪(1,+∞) . 故选C . 13. 【答案】 D【考点】 函数的对称性 等差数列的性质 【解析】此题暂无解析【解答】解:因为f(x)=(x−3)3+x−1,所以f(x)−2=(x−3)3+x−3,令g(x)=f(x)−2,所以g(x)关于(3,0)对称,因为f(a1)+f(a2)+⋯+f(a7)=14,所以f(a1)−2+f(a2)−2+⋯+f(a7)−2=0,所以g(a1)+g(a2)+⋯+g(a7)=0,所以g(4)为g(x)与x轴的交点,因为g(x)关于(3,0)对称,所以a4=3,所以a1+a2+⋯+a7=7a4=21.故选D.14.【答案】C【考点】奇偶性与单调性的综合函数的对称性【解析】由题意,f(x)关于(2,0)对称,f(2)=0,当x>2时,函数f(x)单调递减,则函数f(x)<0,x<2时,函数f(x)单调递减,函数f(x)>0,由题意设x1<x2,则由题意,x1−2<0且x2−2>0,|x1−2|>|x2−2|则f(x1)>0f(x2)<0,且|f(x1)|>|f(x2)|,可将f(x1)+f(x2)小于0等价转化解之可得结果.【解答】解:定义在R上的函数f(x),满足f(−x)=−f(x+4),则f(x)关于(2,0)对称,令x=−2,则f(2)=−f(2),所以f(2)=0,当x>2时,函数f(x)单调递减,所以x>2时,函数f(x)<0,当x<2时,函数f(x)单调递减,所以x<2时,函数f(x)>0,所以函数f(x)在R上单调递减,根据f(x+1)=−f(3−x),所以f(x2+x)<f(3−x),所以x2+x>3−x,解得x>1或x<−3.故选C.15.【答案】C【考点】函数的图象变换函数的对称性【解析】函数g(x)关于y轴对称的函数为y=x2+ln(−x+a),因为函数f(x)=x2+e x−1,x<0与g(x)=x2+ln(x+a)图象上存在关于y轴对称的点,函数f(x)=x2+e x−1,x<0与y=x2+ln(−x+a)有交点,化为函数y=e x−1与y=ln(−x+a)在x<0时图象有交点,数形结合法求解即可.【解答】解:设(x,y)是函数g(x)关于y轴对称的图象上的点,则(−x,y)在函数g(x)的图象上,将(−x,y)代入g(x)=x2+ln(x+a),可得y=x2+ln(−x+a),因为函数f(x)=x2+e x−1(x<0)与g(x)=x2+ln(x+a)图象上存在关于y轴对称的点,所以函数f(x)=x2+e x−1(x<0)与y=x2+ln(−x+a)有交点,即x2+e x−1=x2+ln(−x+a),x<0有解,即e x−1=ln(−x+a),x<0有解,作函数y=e x−1与y=ln(−x+a)在x<0时的图象,临界值在x=0处取到(虚取),此时a=1,要使函数y=e x−1与y=ln(−x+a)在x<0时有交点,则a<1.故选C.二、填空题(本题共计 8 小题,每题 3 分,共计24分)16.【答案】(0, 1)【考点】函数的对称性【解析】利用方式函数的性质进行求解即可.【解答】解:f(x)=x+1x =1+1x,则函数f(x)的对称中心为(0, 1),故答案为:(0, 1)17.【答案】10【考点】函数的周期性函数的对称性【解析】运用函数的对称性和奇偶性,确定函数y=f(x)的周期,构造函数y=f(x),ℎ(x)= |lg x|,则函数lg(x)=f(x)−|lg x|的零点问题转化为图象的交点问题,结合图象,即可得到结论.偶函数y=f(x)满足f(1+x)=f(1−x)即函数M(x)关于x=对称,即有f(x+2)=f(−x)=f(x)则函数y =f (x )的周期为2,构造函数y =f (x ),ℎ(x )=lg x则函数lg (x )=f (x )−lg x 的零点问题转化为图象的交点问题,画出函数图象,如图,由于f (x )的最大值1,所以x >10时,图象没有交点,在(0,1)上有一个交点,(1,3),(3,5),(5,7),(7,9)上各有两个交点,在(9,10)上有一个交点,故共有10个交点,即函数零点的个数为10.故答案为10.【解答】此题暂无解答18.【答案】∼1.【考点】函数的对称性复合函数的单调性【解析】根据题意,由函数的奇偶性与对称性分析可得f (x +8)=f (x ),即函数f (x )是周期为8的周期函数,据此可得f (19)=f (3+2×8)=f (3)=−f (−1)=−f (1),再由函数的解析式计算即可.【解答】根据题意,y =f (x )是定义域为R 的偶函数,则f (−x )=f (x )又由y =f (x )得图象关于点(2,0)对称,则f (−x )+f (x +4)=0所以f (x +4)=−f (x ),即函数y =f (x )是周期为8的周期函数,所以f (19)=f (3+2×8)=f (3)=−f (−1)=−f (1)又当x ∈(0,2)时,f (x )=x 2,则f (1)=1所以f (19)=−f (1)=−1故答案为:—1.19.【答案】14【考点】函数的周期性函数的对称性【解析】利用f (4−x )=f (x ),且周期为2,可得f (−x )=f (x ),得f (52)=f (−52)【解答】f (4−x )=f (x ),且周期为2,f (−x )=f (x ),又当x ∈[−3,−2]时,f (x )=(x +2)2f (52)=f (−52)=(−52+2)2=14故答案为:1420.【答案】2【考点】函数的对称性【解析】无【解答】解:因为f(x)+f(−x)=2,所以y=f(x)关于点(0,1)对称,+1也关于点(0,1)对称,y=g(x)=1x则交点关于(0,1)对称,∴y1+y2=2.故答案为:2.21.【答案】(−∞,4]【考点】函数的对称性函数的图象【解析】利用函数的图象和函数的对称性解不等式即可. 【解答】解∵ f(x)=−f(2−x),∴ f(x)+f(2−x)=0,∴ f(x+1)+f(1−x)=0,∴ f(x)关于点(1,0)对称,∵ x≥1时,y=logx,2由对称性作出f(x)在R上的图象,令f(x)=2,则log2x=2,解得x=4,故由图像可知f(x)≤2时,x≤4,故f(x)≤2解集为(−∞,4].故答案为:(−∞,4].22.【答案】−4x 3−24x 2−28x +8【考点】函数的对称性导数的运算【解析】【解答】解:∵ 函数f (x )=(1−x 2)(x 2+ax +b )的图象关于直线x =−2对称,∴ f (−1)=f (−3)=0,且f (1)=f (−5)=0,即[1−(−3)2][(−3)2+a ⋅(−3)+b ]=0,且[1−(−5)2][(−5)2+a ⋅(−5)+b ]=0,整理得{9−3a +b =0,25−5a +b =0,解得{a =8,b =15,因此,f (x )=(1−x 2)(x 2+8x +15)=−x 4−8x 3−14x 2+8x +15,求导得f ′(x )=−4x 3−24x 2−28x +8.故答案为:−4x 3−24x 2−28x +8.23.【答案】①④【考点】奇偶性与单调性的综合函数的对称性根的存在性及根的个数判断等比数列的前n 项和【解析】此题暂无解析【解答】解:①由题得,当x >0时,f(x)在(2k −1,2k](k ∈N ∗)上单调递增,又f(x)是定义在R 上的奇函数,当k =3时,f(x)在(5,6)上单调递增,所以f(x)在(−6,−5)上单调递增,故①正确;②作出函数f(x)的图象,如图,由图知f(x)的图象与y =x 有三个不同的交点,故②错误;③[f (x )]2−(a +1)f (x )+a =0(a ∈R ),整理得[f(x)−a][f(x)−1]=0,设方程的四个跟为x1,x2,x3,x4.当f(x)=1时,有唯一解x1=2,所以f(x)=a(a≠1)有三个不相等的实数根,由图象可知,当a=±12时,方程f(x)=a有三个不相等的实数根,当a=12时,x2+x3=2×1=2,x4=4,此时x1+x2+x3+x4=8当a=−12时,x2+x3=2×(−1)=−2,,x4=−4,此时x1+x2+x3+x4=−4,故③错误;④由函数的单调性可知,f(x)在[2k−1,2k](k∈N∗)上的最大值a k=f(2k)(k∈N∗),所以数列{a n}的通项公式为a n=12n−1,则数列{a n}的前7项和为1−1 271−12=2−126=12764,故④正确.故答案为:①④.三、解答题(本题共计 5 小题,每题 10 分,共计50分)24.【答案】2【考点】函数的对称性【解析】设点(x,y)是y=f(x)的图像上任一点,则点(−y,−x)必在y=2x+1的图象上,根据对称性先求出f(x)的解析式,再代入解析式即可求出答案.【解答】解:设点(x,y)是y=f(x)的图像上任一点,则点(−y,−x)必在y=2x+1的图象上,−x=2−1++y=a−log2(−x),即f(x)=a−log2(−x)f(−2)+f(−4)=(a−log22)+(a−log24)=a−1+a−2=2a−3=1a=225.【答案】解:∵幂函数f(x)=x3m−9(m∈N∗)在(0, +∞)上是减函数,∴3m−9<0,解得m<3,∵m∈N∗,∴m=1或m=2,∵函数的图象关于y轴对称,∴3m−9是偶数,∴m=1,∵(a+1)−m<(3−2a)−m,∴(a+1)−1<(3−2a)−1,∴a+1>3−2a>0或0>a+1>3−2a或a+1<0<3−2a,解得23<a<32.∴实数a的取值范围是(23, 32 ).【考点】函数的对称性其他不等式的解法幂函数的单调性、奇偶性及其应用幂函数的性质【解析】由幂函数的单调性和奇偶性结合已知条件求出m=1,从而得到(a+1)−1<(3−2a)−1,由此能求出实数a的取值范围.【解答】解:∵幂函数f(x)=x3m−9(m∈N∗)在(0, +∞)上是减函数,∴3m−9<0,解得m<3,∵m∈N∗,∴m=1或m=2,∵函数的图象关于y轴对称,∴3m−9是偶数,∴m=1,∵(a+1)−m<(3−2a)−m,∴(a+1)−1<(3−2a)−1,∴a+1>3−2a>0或0>a+1>3−2a或a+1<0<3−2a,解得23<a<32.∴实数a的取值范围是(23, 32 ).26.【答案】解:(1)∵f(x)=2x+12x,∴当2x+12x =52时,解得x=1或x=−1,∴f(x)=52的根为x=1或x=−1.(2)证明:任取x1,x2∈[0,+∞),且x1>x2,则f(x1)−f(x2)=22x1+12x1−22x2+12x2=(2x1−2x2)(2x1+x2−1)2x1+x2.∵x1>x2>0,则2x1>2x2,则2x1+x2>1,∴ f(x1)−f(x2)>0,即f(x1)>f(x2),∴ 证得f(x)在[0,+∞)上是增函数.(3)由题意得f(2x)−f(x)=122x +22x−2x−12x,令2x+12x=t(t≥2),则ℎ(t)=t2−2−t,∴对称轴为t=12,∴ℎ(t)min=ℎ(2)=0,则−m≤0,∴m≥0,综上所述,m的最小值为0. 【考点】函数的求值函数单调性的判断与证明函数恒成立问题函数的对称性【解析】直接求解方程即可.利用函数单调性的定义证明即可.通过构造二次函数,结合函数最值求解即可.【解答】解:(1)∵ f (x )=2x +12x , ∴ 当 2x +12x =52 时,解得 x =1 或x =−1,∴ f (x )=52的根为 x =1 或x =−1. (2)证明:任取x 1,x 2∈[0,+∞) ,且 x 1>x 2,则f (x 1)−f (x 2)=22x 1+12x 1−22x 2+12x 2 =(2x 1−2x 2)(2x 1+x 2−1)2x 1+x 2.∵ x 1>x 2>0,则 2x 1>2x 2 ,则 2x 1+x 2>1,∴ f (x 1)−f (x 2)>0 ,即 f (x 1)>f (x 2),∴ 证得 f (x ) 在[0,+∞)上是增函数.(3)由题意得 f (2x )−f (x )=122x +22x −2x −12x ,令 2x +12x =t (t ≥2),则ℎ(t )=t 2−2−t ,∴ 对称轴为 t =12 ,∴ ℎ(t )min =ℎ(2)=0,则 −m ≤0 ,∴ m ≥0,综上所述 ,m 的最小值为0.27.【答案】解:(1)∵ f(x)=f(2−x),∴ f(x)的图象关于x =1对称,∴ a =1.(2)令2x =t ,则原不等式可化为m ≤(1−1t )2(t ≥2)恒成立,∴ m ≤(1−1t )min 2=14,∴ m 的取值范围是(−∞,14]. (3)令b =|log 2x|,则y =g(x)可化为y =b 2−(k +2)b +k +1=(b −1)(b −k −1),由(b −1)(b −k −1)=0可得b 1=1或b 2=k +1,∵ y =g(x)有4个零点,b 1=|log 2x|有2个零点,∴ b 2=|log 2x|有2个零点,∴ b 2=k +1>0,∴ k >−1.【考点】函数的对称性函数恒成立问题函数的零点与方程根的关系【解析】(1)由题意可得对称轴为x =1,计算可得a 的值;(2)原不等式可化为m ≤(1−1t )2(t ≥2)恒成立,由函数的性质可得最小值,即可得到所求范围;(3)令t =|log 2x|,则y =g(x)可化为y =t 2−(k +2)t +k +1=(t −1)(t −k −1),令y =0,解方程,再令其根大于0,可得所求范围.【解答】解:(1)∵ f(x)=f(2−x),∴ f(x)的图象关于x =1对称,∴ a =1.(2)令2x =t ,则原不等式可化为m ≤(1−1t )2(t ≥2)恒成立,∴ m ≤(1−1t )min 2=14,∴ m 的取值范围是(−∞,14]. (3)令b =|log 2x|,则y =g(x)可化为y =b 2−(k +2)b +k +1=(b −1)(b −k −1),由(b −1)(b −k −1)=0可得b 1=1或b 2=k +1,∵ y =g(x)有4个零点,b 1=|log 2x|有2个零点,∴ b 2=|log 2x|有2个零点,∴ b 2=k +1>0,∴ k >−1.28.【答案】解:(1)由题知:函数f (x )为偶函数,函数g (x )为奇函数,且f (x )−g (x )=e −x ①,则f(−x)−g(−x)=e −(−x)=e x ,又由f (−x )=f (x ),g (−x )=−g (x ),故f (x )+g (x )=e x ②,则由①②式,解得f (x )=e x +e −x 2,g (x )=e x −e −x 2.(2)由f (2x )>ag (x )在(1,+∞)上恒成立,即e 2x +e −2x 2>a ⋅e x −e −x 2在(1,+∞)上恒成立,即e 2x −2⋅e x ⋅e −x +e −2x +2>a (e x −e −x )在(1,+∞)上恒成立,则(e x −e −x )2−a (e x −e −x )+2>0在(1,+∞)上恒成立.令t =e x −e −x ,易知t =e x −e −x 在x ∈(1,+∞)上单调递增,故t ∈(e −1e ,+∞), 即t 2−at +2>0在(e −1e ,+∞)上恒成立.由at <t 2+2,即a <t +2t ,且y =t +2t 在[√2,+∞)上单调递增,e −1e >√2, 得y =t +2t 在(e −1e ,+∞)上的最小值为e 2−1e +2e e 2−1=e 4+1e (e 2−1), 故a ≤e 4+1e (e 2−1). (3)由H (x )=g (x+1)f (x+1)+1=e x+1−e −(x+1)e x+1+e −(x+1)+1 =2e x+1e x+1+e −(x+1).令G (x )=2e x e x +e −x ,则G (−x )=2e −x e −x +e x ,故G (x )+G (−x )=2(e x +e −x )e x +e −x =2,又由G (x +1)=H (x ),a +b =1,故H (−4+a )+H (b +1)=G (−3+a )+G (b +2)=G(−3+a)+G[(1−a)+2]=G (−3+a )+G (3−a )=2.【考点】函数奇偶性的性质函数解析式的求解及常用方法函数恒成立问题二次函数在闭区间上的最值函数的求值函数的对称性【解析】由题知:函数f (x )为偶函数,函数g (x )为奇函数,且f (x )−g (x )=e −x ①,则f(−x)−g(−x)=e −(−x)=e x ,又由f (−x )=f (x ),g (−x )=−g (x ),故f (x )+g (x )=e x ②,则由①②式,解得f (x )=e x +e −x 2,g (x )=e x −e −x 2. (2)由f (2x )>ag (x )在(1,+∞)上恒成立,即e 2x +e −2x 2>a e x −e −x 2在(1,+∞)上恒成立,即e 2x −2⋅e x ⋅e −x +e −2x +2>a (e x −e −x )在(1,+∞)上恒成立,则(e x −e −x )2−a (e x −e −x )+2>0在(1,+∞)上恒成立,令t =e x −e −x ,易知t =e x −e −x 在x ∈(1,+∞)上单调递增;解关于t 的二次函数求出a 的范围.(3)由H (x )=g (x+1)f (x+1)+1=e x+1−e −(x+1)e x+1+e −(x+1)=2e n+1e x+1+e −(x+1),令G (x )=2e x e x +e −x ,又由G (−x )=2e −xe −x +e x ,且G (−x )+G (x )=2(e x +e −x )e x +e −x =2,故G (x +1)=H (x ),a +b =1,故H (−4+a )+H (b +1)=G (−3+a )+G (b +2)=2.【解答】解:(1)由题知:函数f (x )为偶函数,函数g (x )为奇函数,且f (x )−g (x )=e −x ①, 则f(−x)−g(−x)=e −(−x)=e x ,又由f (−x )=f (x ),g (−x )=−g (x ),故f (x )+g (x )=e x ②,则由①②式,解得f (x )=e x +e −x 2,g (x )=e x −e −x 2.(2)由f (2x )>ag (x )在(1,+∞)上恒成立,即e 2x +e −2x 2>a ⋅e x −e −x 2在(1,+∞)上恒成立,即e 2x −2⋅e x ⋅e −x +e −2x +2>a (e x −e −x )在(1,+∞)上恒成立,则(e x −e −x )2−a (e x −e −x )+2>0在(1,+∞)上恒成立.令t =e x −e −x ,易知t =e x −e −x 在x ∈(1,+∞)上单调递增,故t ∈(e −1e ,+∞), 即t 2−at +2>0在(e −1e ,+∞)上恒成立. 由at <t 2+2,即a <t +2t ,且y =t +2t 在[√2,+∞)上单调递增,e −1e >√2, 得y =t +2t 在(e −1e ,+∞)上的最小值为e 2−1e +2e e 2−1=e 4+1e (e 2−1), 故a ≤e 4+1e (e 2−1). (3)由H (x )=g (x+1)f (x+1)+1=e x+1−e −(x+1)e x+1+e −(x+1)+1=2e x+1e x+1+e −(x+1).令G (x )=2e x e x +e −x ,则G (−x )=2e −x e −x +e x ,故G (x )+G (−x )=2(e x +e −x )e x +e −x =2,又由G (x +1)=H (x ),a +b =1,故H(−4+a)+H(b+1)=G(−3+a)+G(b+2) =G(−3+a)+G[(1−a)+2]=G(−3+a)+G(3−a)=2.。