2-3函数的奇偶性与周期性综合练习有答案
2.3函数的奇偶性周期性1

A.奇函数
B.偶函数
C.既是奇函数又是偶函数 D.非奇非偶函数。
11.(全国高考题)下列函数中,既是偶函数又
在 (0,+ ∞)单调递增的函数是( B )
A.y x3 B.y | x | 1 C.y x2 1 D.y 2|x|
12.【安徽】下列函数中,既是偶函数又存在零
点的是( D )
f (x)
2 sin(x ) 2x2 x
4
的最大值为M,最小
2x2 cosx
值为m,则M+m= . 2
考点、题型
考点三 利用函数奇偶性求函数的表达式
xa
1. 已知函数f(x)= 则f(x)= x
1 x2
.1
x2 是定义在R上的奇函数, 法一:(定义法);法二:[f(0)=0]
(A)y=lnx (B) y=x2+1 (C) y=sinx (D)y=cosx
考点、题型
考点二 函数奇偶性的应用
1. (重庆高考)若f(x)=(x+a)(x-4)为偶函数,则实
数a= 4 .
2. 【小题快练1】(必修1P39T6改编)已知函数f(x)
是定义在R上的奇函数,且当x>0时,f(x)= x2 1,
偶函数;
(5)幂函数y=xα:α为奇数时,幂函数y=xα为奇 函数, α为偶数时,幂函数y=xα为偶函数;
知识梳理
3. 基本初等函数奇偶性 (6) y=sinx是奇函数; (7) y=cosx是偶函数; (8) y=tanx是奇函数; 4. 判断函数奇偶性的方法
(1) 定义法:①先求定义域,②计算f(-x),③判 断f(-x)=f(x),f(-x)=-f(x),④下结论 (2) 图像法 (3) 性质法(常用结论)
函数的奇偶性、周期性与对称性-备战2023年高考数学一轮复习考点微专题(新高考地区专用)(原卷版)

考向08 函数的奇偶性、周期性与对称性【2022年新高考全国Ⅰ卷】(多选题)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322f x ⎛⎫- ⎪⎝⎭,(2)g x +均为偶函数,则( ) A .(0)0f = B .102g ⎛⎫-= ⎪⎝⎭ C .(1)(4)f f -=D .(1)(2)g g -=【答案】BC 【解析】 【分析】转化题设条件为函数的对称性,结合原函数与导函数图象的关系,根据函数的性质逐项判断即可得解. 【详解】因为322f x ⎛⎫- ⎪⎝⎭,(2)g x +均为偶函数,所以332222f x f x ⎛⎫⎛⎫-=+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭即3322f x f x ⎛⎫⎛⎫-=+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,(2)(2)g x g x +=-,所以()()3f x f x -=,(4)()g x g x -=,则(1)(4)f f -=,故C 正确;函数()f x ,()g x 的图象分别关于直线3,22x x ==对称,又()()g x f x '=,且函数()f x 可导,所以()()30,32g g x g x ⎛⎫=-=- ⎪⎝⎭,所以()(4)()3g x g x g x -==--,所以()(2)(1)g x g x g x +=-+=, 所以13022g g ⎛⎫⎛⎫-== ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,()()()112g g g -==-,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. 【点睛】关键点点睛:解决本题的关键是转化题干条件为抽象函数的性质,准确把握原函数与导函数图象间的关系,准确把握函数的性质(必要时结合图象)即可得解.【2022年新高考全国II 卷】已知函数()f x 的定义域为R ,且()()()(),(1)1f x y f x y f x f y f ++-==,则221()k f k ==∑( )A .3-B .2-C .0D .1【答案】A 【解析】 【分析】根据题意赋值即可知函数()f x 的一个周期为6,求出函数一个周期中的()()()1,2,,6f f f 的值,即可解出.【详解】因为()()()()f x y f x y f x f y ++-=,令1,0x y ==可得,()()()2110f f f =,所以()02f =,令0x =可得,()()()2f y f y f y +-=,即()()f y f y =-,所以函数()f x 为偶函数,令1y =得,()()()()()111f x f x f x f f x ++-==,即有()()()21f x f x f x ++=+,从而可知()()21f x f x +=--,()()14f x f x -=--,故()()24f x f x +=-,即()()6f x f x =+,所以函数()f x 的一个周期为6.因为()()()210121f f f =-=-=-,()()()321112f f f =-=--=-,()()()4221f f f =-==-,()()()5111f f f =-==,()()602f f ==,所以一个周期内的()()()1260f f f +++=.由于22除以6余4,所以()()()()()221123411213k f k f f f f ==+++=---=-∑.故选:A .1.奇偶性技巧(1)函数具有奇偶性的必要条件是其定义域关于原点对称. (2)奇偶函数的图象特征.函数()f x 是偶函数⇔函数()f x 的图象关于y 轴对称; 函数()f x 是奇函数⇔函数()f x 的图象关于原点中心对称. (3)若奇函数()y f x =在0x =处有意义,则有(0)0f =; 偶函数()y f x =必满足()(||)f x f x =.(4)偶函数在其定义域内关于原点对称的两个区间上单调性相反;奇函数在其定义域内关于原点对称的两个区间上单调性相同.(5)若函数()f x 的定义域关于原点对称,则函数()f x 能表示成一个偶函数与一个奇函数的和的形式.记1()[()()]2g x f x f x =+-,1()[()()]2h x f x f x =--,则()()()f x g x h x =+.(6)运算函数的奇偶性规律:运算函数是指两个(或多个)函数式通过加、减、乘、除四则运算所得的函数,如()(),()(),()(),()()f x g x f x g x f x g x f x g x +-⨯÷.对于运算函数有如下结论:奇±奇=奇;偶±偶=偶;奇±偶=非奇非偶; 奇()⨯÷奇=偶;奇()⨯÷偶=奇;偶()⨯÷偶=偶.(7)复合函数[()]y f g x =的奇偶性原来:内偶则偶,两奇为奇. (8)常见奇偶性函数模型奇函数:①函数1()()01x x a f x m x a +=≠-()或函数1()()1x x a f x m a -=+.②函数()()x x f x a a -=±-. ③函数2()log log (1)aa x m m f x x m x m +==+--或函数2()log log (1)a a x m m f x x m x m-==-++ ④函数2()log (1)a f x x x =+或函数2()log (1)a f x x x =+. 注意:关于①式,可以写成函数2()(0)1x m f x m x a =+≠-或函数2()()1x mf x m m R a =-∈+.偶函数:①函数()()x x f x a a -=±+. ②函数()log (1)2mx a mxf x a =+-. ③函数(||)f x 类型的一切函数. ④常数函数 2.周期性技巧()()()()211();()2()()()()2()()4()()2()()()()()2()()()2()()()(x R f x T f x T f x T f x T f x T f x T T f x f x f x T f x T T f x T f x T T f a x f a x b a f b x f b x f a x f a x af x f a x f a x b a f b x f b x f a ∈+=+=-+=+=-+=-+=--+=-⎧-⎨+=-⎩+=-⎧⎨⎩+=--⎧-⎨+=--⎩函数式满足关系()周期为偶函数)()2()()()4()()()()()4()()()4()x f a x a f x f a x f a x b a f b x f b x f a x f a x a f x f a x f a x af x +=--⎧⎨⎩+=-⎧-⎨+=--⎩+=-⎧⎨⎩+=--⎧⎨⎩为奇函数为奇函数为偶函数3.函数的的对称性与周期性的关系(1)若函数()y f x =有两条对称轴x a =,()x b a b =<,则函数()f x 是周期函数,且2()T b a =-; (2)若函数()y f x =的图象有两个对称中心(,),(,)()a c b c a b <,则函数()y f x =是周期函数,且2()T b a =-;(3)若函数()y f x =有一条对称轴x a =和一个对称中心(,0)()b a b <,则函数()y f x =是周期函数,且4()T b a =-.4.对称性技巧(1)若函数()y f x =关于直线x a =对称,则()()f a x f a x +=-. (2)若函数()y f x =关于点()a b ,对称,则()()2f a x f a x b ++-=.(3)函数()y f a x =+与()y f a x =-关于y 轴对称,函数()y f a x =+与()y f a x =--关于原点对称.1.(1)如果一个奇函数()f x 在原点处有定义,即(0)f 有意义,那么一定有(0)0f =. (2)如果函数()f x 是偶函数,那么()(||)f x f x =.2.奇函数在两个对称的区间上具有相同的单调性;偶函数在两个对称的区间上具有相反的单调性3.函数周期性常用结论对()f x 定义域内任一自变量的值x : (1)若()()f x a f x +=-,则2(0)T a a =>. (2)若1()()f x a f x +=,则2(0)T a a =>. (3)若1()()f x a f x +=-,则2(0)T a a =>. 4.对称性的三个常用结论(1)若函数()y f x a =+是偶函数,则函数()y f x =的图象关于直线x a =对称.(2)若对于R 上的任意x 都有(2)()f a x f x -=或()(2)f x f a x -=+,则()y f x =的图象关于直线x a =对称.(3)若函数()y f x b =+是奇函数,则函数()y f x =的图象关于点(,0)b 中心对称. 5.两个奇偶函数四则运算的性质 (1)两个奇函数的和仍为奇函数; (2)两个偶函数的和仍为偶函数; (3)两个奇函数的积是偶函数; (4)两个偶函数的积是偶函数;(5)一个奇函数与一个偶函数的积是奇函数。
高三数学函数的奇偶性试题答案及解析

高三数学函数的奇偶性试题答案及解析1.设函数的定义域为,且是奇函数,是偶函数,则下列结论中正确的是()A.是偶函数B.是奇函数C.是奇函数D.是奇函数【答案】C【解析】设,则,因为是奇函数,是偶函数,故,即是奇函数,选C.【考点】函数的奇偶性.2.若偶函数y=f(x)为R上的周期为6的周期函数,且满足f(x)=(x+1)(x-a)(-3≤x≤3),则f(-6)等于________.【答案】-1【解析】∵y=f(x)为偶函数,且f(x)=(x+1)(x-a)(-3≤x≤3),∴f(x)=x2+(1-a)x-a,1-a=0.∴a=1.f(x)=(x+1)(x-1)(-3≤x≤3).f(-6)=f(-6+6)=f(0)=-1.3.若的图像是中心对称图形,则( )A.4B.C.2D.【答案】B【解析】,因为为偶函数,所以当且仅当,即时,为奇函数,图像关于原点对称.故选B.【考点】奇函数4.设f(x)为定义在R上的奇函数.当x≥0时,f(x)=2x+2x+b(b为常数),则f(-1)等于()A.-3B.-1C.1D.3【答案】A【解析】因为f(x)为定义在R上的奇函数,所以有f(0)=20+2×0+b=0,解得b=-1,所以当x≥0时,f(x)=2x+2x-1,即f(-1)=-f(1)=-(21+2×1-1)=-3.故选A.5.已知函数f(x)=为奇函数,则f(g(-1))=()A.-20B.-18C.-15D.17【答案】C【解析】由于函数f(x)是奇函数,所以g(x)=-f(-x)=-x2+2x,g(-1)=-3.故f(-3)=g(-3)=-15.6.若函数f(x)=(a+)cosx是奇函数,则常数a的值等于()A.-1B.1C.-D.【答案】D【解析】设g(x)=a+,t(x)=cosx,∵t(x)=cosx为偶函数,而f(x)=(a+)cosx为奇函数,∴g(x)=a+为奇函数,又∵g(-x)=a+=a+,∴a+=-(a+)对定义域内的一切实数都成立,解得:a=.7.已知函数f(x)为奇函数,且当x>0时,f(x)=x2+,则f(-1)=________.【答案】-2【解析】f(-1)=-f(1)=-2.8.已知定义域为R的函数f(x)=是奇函数,则a=________.【答案】2【解析】因为函数f(x)=是定义域为R的奇函数,所以f(-1)=-f(1),即=-,解得a=2.9.函数y=sin22x是().A.周期为π的奇函数B.周期为π的偶函数C.周期为的奇函数D.周期为的偶函数【答案】D【解析】y=sin22x==-cos 4x,则周期为:=,且为偶函数.10.已知,其中是常数.(1))当时,是奇函数;(2)当时,的图像上不存在两点、,使得直线平行于轴.【答案】证明见解析.【解析】(1)奇函数的问题,可以根据奇函数的定义,利用来解决,当然如果你代数式变形的能力较强,可以直接求然后化简变形为,从而获得证明;(2)要证明函数的图像上不存在两点A、B,使得直线AB平行于轴,即方程不可能有两个或以上的解,最多只有一个解,,,因此原方程最多只有一解,或者用反证法证明,设存在,即有两个,且,使,然后推理得到矛盾的结论,从而完成证明.试题解析:(1)由题意,函数定义域, 1分对定义域任意,有:4分所以,即是奇函数. 6分(2)假设存在不同的两点,使得平行轴,则9分化简得:,即,与不同矛盾。
2023年高考数学填选压轴题专题03 函数的奇偶性、对称性、周期性

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 )=1f (x )(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 . 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 =a +b 2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. 3. 函数对称性、周期性间关系:若函数有多重对称性,则该函数具有周期性且最小正周期为相邻对称轴距离的2倍,为相邻对称中心距离的2倍,为对称轴与其相邻对称中心距离的4倍.(注:如果遇到抽象函数给出类似性质,可以联想y =sin x ,y =cos x 的对称轴、对称中心和周期之间的关系)4. 善于发现函数的对称性(中心对称、轴对称),有时需将对称性与函数的奇偶性相互转化.【典型题示例】例1 (2022·全国乙·理·T12) 已知函数(),()f x g x 的定义域均为R ,且()(2)5f x g x +-=,()(4)7g x f x --=.若()y g x =的图像关于直线2x =对称,(2)4g =,则221()k f k ==∑( )A. 21-B. 22-C. 23-D.24-【答案】D【分析】根据对称性和已知条件得到()(2)2f x f x +-=-,从而得到()()()352110f f f +++=-,()()()462210f f f +++=-,然后根据条件得到(2)f 的值,再由题意得到()36g =从而得到()1f 的值即可求解.【解析】因为()y g x =的图像关于直线2x =对称, 所以()()22g x g x -=+,因为()(4)7g x f x --=,所以(2)(2)7g x f x +--=,即(2)7(2)g x f x +=+-, 因为()(2)5f x g x +-=,所以()(2)5f x g x ++=, 代入得[]()7(2)5f x f x ++-=,即()(2)2f x f x +-=-, 所以()()()()35212510f f f +++=-⨯=-,()()()()46222510f f f +++=-⨯=-.因为()(2)5f x g x +-=,所以(0)(2)5f g +=,即()01f =,所以()(2)203f f =--=-.因为()(4)7g x f x --=,所以(4)()7g x f x +-=,又因为()(2)5f x g x +-=, 联立得,()()2412g x g x -++=,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()36g =因为()(2)5f x g x ++=,所以()()1531f g =-=-.所以()()()()()2211235(1)2k f f f f f f k =⎡⎤++++++⎣⎦=∑()()()4622f f f ⎡⎤+++⎣⎦13101024=----=-.故选:D例2 (2022·新高考Ⅱ卷·T8) 若函数()f x 的定义域为R ,且()()()(),(1)1f x y f x y f x f y f ++-==,则221()k f k ==∑( )A. 3-B. 2-C. 0D. 1【答案】A【分析】根据题意赋值即可知函数()f x 的一个周期为6,求出函数一个周期中的()()()1,2,,6f f f 的值,即可解出.【解析】因为()()()()f x y f x y f x f y ++-=, 令1,0x y ==可得,()()()2110f f f =,所以()02f =, 令0x =可得,()()()2f y f y f y +-=,即()()f y f y =-, 所以函数()f x 为偶函数,令1y =得,()()()()()111f x f x f x f f x ++-==,即有()()()21f x f x f x ++=+,从而可知()()21f x f x +=--,()()14f x f x -=--, 故()()24f x f x +=-,即()()6f x f x =+,所以函数()f x 的一个周期为6.因为()()()210121f f f =-=-=-,()()()321112f f f =-=--=-,()()()4221f f f =-==-,()()()5111f f f =-==,()()602f f ==,所以一个周期内的()()()1260f f f +++=.由于22除以6余4,所以()()()()()221123411213k f k f f f f ==+++=---=-∑.故选:A .例3 (2021·新高考全国Ⅱ卷·8)已知函数()f x 的定义域为R ,()2f x +为偶函数,()21f x +为奇函数,则( )A. 102f ⎛⎫-= ⎪⎝⎭B. ()10f -=C. ()20f =D.()40f =【答案】B【分析】推导出函数()f x 是以4为周期的周期函数,由已知条件得出()10f =,结合已知条件可得出结论.【解析】因为函数()2f x +为偶函数,则()()22f x f x +=-,可得()()31f x f x +=-,因为函数()21f x +为奇函数,则()()1221f x f x -=-+,所以,()()11f x f x -=-+, 所以,()()()311f x f x f x +=-+=-,即()()4f x f x =+, 故函数()f x 是以4为周期的周期函数,因为函数()()21F x f x =+为奇函数,则()()010F f ==, 故()()110f f -=-=,其它三个选项未知. 故选:B.例4 (2021·全国甲卷·理·12)设函数()f x 的定义域为R ,()1fx +为奇函数,()2f x +为偶函数,当[]1,2x ∈时,2()f x ax b =+.若()()036f f +=,则92f ⎛⎫=⎪⎝⎭( ) A. 94-B. 32-C.74 D.52【答案】D 【分析】通过()1f x +是奇函数和()2f x +是偶函数条件,可以确定出函数解析式()222f x x =-+,进而利用定义或周期性结论,即可得到答案.【解析】因为()1f x +是奇函数,所以()()11f x f x -+=-+①;因为()2f x +是偶函数,所以()()22f x f x +=-+②.令1x =,由①得:()()()024f f a b =-=-+,由②得:()()31f f a b ==+, 因为()()036f f +=,所以()462a b a b a -+++=⇒=-,令0x =,由①得:()()()11102f f f b =-⇒=⇒=,所以()222f x x =-+.思路一:从定义入手.9551222222f f f f ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=+=-+=- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭ 1335112222f f f f ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫-=-+=-+=- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭511322=2222f f f f ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫-=-+=--+- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭所以935222f f ⎛⎫⎛⎫=-=⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭. 思路二:从周期性入手由两个对称性可知,函数()f x 的周期4T =.所以91352222f f f ⎛⎫⎛⎫⎛⎫==-=⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭. 故选:D .例5 已知函数f (x )对任意的x ∈R ,都有f ⎝⎛⎭⎫12+x =f ⎝⎛⎭⎫12-x ,函数f (x +1)是奇函数,当-12≤x ≤12时,f (x )=2x ,则方程f (x )=-12在区间[-3,5]内的所有根之和为________. 【答案】4【分析】由f ⎝⎛⎭⎫12+x =f ⎝⎛⎭⎫12-x 对任意的x ∈R 恒成立,得f (x )关于直线x =12==,由函数 f (x +1)是奇函数,f (x )关于点(1,0)中心==,根据函数对称性、周期性间关系,知函数f (x )====2,====f (x )===即可.【解析】====f (x =1)=======f (=x =1)==f (x =1)====f ⎝⎛⎭⎫12=x = f ⎝⎛⎭⎫12=x ===f (1=x )=f (x )===f (x =1)==f (x )==f (x =2)==f (x =1)=f (x )= == ==f (x )====2========x =12=======f (x )========由图象可得 f (x )=-12在区间[-3,5]内有8个零点,且所有根之和为12×2×4=4. 例6 已知函数()y f x =是R 上的奇函数,对任意x R ∈,都有(2)()f x f x f -=+(2)成立,当1x ,2[0x ∈,1],且22x x ≠时,都有1212()()0f x f x x x ->-,则下列结论正确的有( )A .f (1)f +(2)f +(3)(2019)0f +⋯+=B .直线5x =-是函数()y f x =图象的一条对称轴C .函数()y f x =在[7-,7]上有5个零点D .函数()y f x =在[7-,5]-上为减函数【分析】根据题意,利用特殊值法求出f (2)的值,进而分析可得1x =是函数()f x 的一条对称轴,函数()f x 是周期为4的周期函数和()f x 在区间[1-,1]上为增函数,据此分析选项即可得答案.【解答】解:根据题意,函数()y f x =是R 上的奇函数,则(0)0f =;对任意x R ∈,都有(2)()f x f x f -=+(2)成立,当2x =时,有(0)2f f =(2)0=,则有f (2)0=,则有(2)()f x f x -=,即1x =是函数()f x 的一条对称轴;又由()f x 为奇函数,则(2)()f x f x -=--,变形可得(2)()f x f x +=-,则有(4)(2)()f x f x f x +=-+=,故函数()f x 是周期为4的周期函数, 当1x ,2[0x ∈,1],且22x x ≠时,都有1212()()0f x f x x x ->-,则函数()f x 在区间[0,1]上为增函数,又由()y f x =是R 上的奇函数,则()f x 在区间[1-,1]上为增函数; 据此分析选项:对于A ,(2)()f x f x +=-,则f (1)f +(2)f +(3)f +(4)[f =(1)f +(3)][f + (2)f +(4)]0=,f (1)f +(2)f +(3)(2019)504[f f +⋯+=⨯(1)f +(2)f +(3)f +(4)]f +(1)f +(2)+(3)f =(2)0=,A 正确;对于B ,1x =是函数()f x 的一条对称轴,且函数()f x 是周期为4的周期函数,则5x = 是函数()f x 的一条对称轴,又由函数为奇函数,则直线5x =-是函数()y f x =图象的一条对称轴,B 正确; 对于C ,函数()y f x =在[7-,7]上有7个零点:分别为6-,4-,2-,0,2,4,6;C 错误;对于D ,()f x 在区间[1-,1]上为增函数且其周期为4,函数()y f x =在[5-,3]-上为增函数,又由5x =-为函数()f x 图象的一条对称轴,则函数()y f x =在[7-,5]-上为减函数,D正确; 故选:ABD . 例7 已知函数()111123f x x x x =++---,()2g x x =-,则关于x 的方程()()f x g x =的实数根之和为______;定义区间(),a b ,[),a b ,(],a b ,[],a b 长度均为b a -,则()1111123f x x x x =++≥---解集全部区间长度之和为______. 【答案】①8 ②3【分析】根据题意得以函数()f x 关于点()2,0对称,进而利用导数研究函数()f x 性质,作出简图,树形结合求解即可得关于x 的方程()()f x g x =的实数根之和;令()1111123f x x x x =++=---整理得方程的实数根123,,x x x 满足1239x x x ++=,再数形结合得()1f x ≥解集为(](](]1231,2,3,x x x ,最后根据定义求解区间长度的和即可.【解析】因为()()1114321f x f x x x x-=++=----, 所以函数()f x 关于点()2,0对称, 由于()()()()222111'0123f x x x x =---<---,所以函数()f x 在()()()(),1,1,2,2,3,3,-∞+∞上单调递减,由于1x <时,()0f x <,(),0x f x →-∞→,()1,x f x -→→-∞,()1,x f x +→→+∞,()2,x f x -→→-∞,()2,x f x +→→+∞,()3,x f x -→→-∞,()3,x f x +→→+∞,(),0x f x →+∞→,且3x >时,()0f x >.故作出函数简图如图: 根据图像可知,函数()111123f x x x x =++---与函数()2g x x =-图像共有4个交点,且关于点()2,0对称,所以()()f x g x =的实数根之和为8;令()1111123f x x x x =++=---,整理得32923170x x x -+-=, 由图像知方程有三个实数解,不妨设为123,,x x x , 所以由三次方程的韦达定理得1239x x x ++=, 由函数图像得()1f x ≥解集为(](](]1231,2,3,x x x所以全部区间长度之和为12312312363x x x x x x -+-+-=++-=. 故答案为:8;3.【巩固训练】1.已知函数()1()2x af x -=关于1x =对称,则()()220f x f -≥的解集为_____.2.已知定义在R 上的函数()f x 满足(1)(3)f x f x +=--,且()f x 的图象与()lg4xg x x=-的图象有四个交点,则这四个交点的横纵坐标之和等于___________. 3.已知函数()()f x x R ∈满足(1)(1),(4)(4)f x f x f x f x +=-+=-,且33x -<≤时,()ln(f x x =,则(2018)f =( )A .0B .1 C.2) D.2)4. 已知f (x )是定义域为R 的函数,满足f (x +1)=f (x -3),f (1+x )=f (3-x ),当0≤x ≤2时,f (x )=x 2-x ,则下列说法正确的是( ) A.函数f (x )的周期为4B.函数f (x )图象关于直线x =2对称C.当0≤x ≤4时,函数f (x )的最大值为2D.当6≤x ≤8时,函数f (x )的最小值为-125.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7.若定义在R 上的函数()f x 满足()()2f x f x +=-,()1f x +是奇函数,现给出下列4个论断:①()f x 是周期为4的周期函数;②()f x 的图象关于点()1,0对称; ③()f x 是偶函数; ④()f x 的图象经过点()2,0-; 其中正确论断的个数是______________.8. (多选题)已知定义在R 上的函数f (x )满足f (x )=2-f (2-x ),且f (x )是偶函数,下列说法正确的是( )A.f (x )的图象关于点(1,1)对称B.f (x )是周期为4的函数C.若f (x )满足对任意的x ∈[0,1],都有f (x 2)-f (x 1)x 1-x 2<0,则f (x )在[-3,-2]上单调递增D.若f (x )在[1,2]上的解析式为f (x )=ln x +1,则f (x )在[2,3]上的解析式为f (x )=1-ln(x -2) 9. (2022·江苏常州·模拟)已知函数f (x )(x ∈R )满足f (-x )=2-f (x ),若函数y =x +1x 与y =f (x )图象的交点为(x 1,y 1),(x 2,y 2),…,(x m ,y m ),则∑mi =1(x i +y i )等于( ) A.0B.mC.2mD.4m)(x f (4)()f x f x -=-[]8,8-1234,,,x x x x 1234_________.x x x x +++=10.已知()f x 是定义域为(,)-∞+∞的奇函数,满足(1)(1)f x f x -=+.若(1)2f =,则(1)(2)(3)(50)f f f f ++++=…A .50-B .0C .2D .5011.已知函数y kx b =+与函数11x x y e e --=-的图象交于A ,B ,C ,且|AB |=|BC |=2211e e+-,则实数k = .【答案与提示】1.【答案】[]1,2【解析】∵函数()1()2x a f x -=关于1x =对称,∴()111,2x a f x -⎛⎫== ⎪⎝⎭,则由()()12202f x f -≥=,结合图象可得0222x ≤-≤,求得12x ≤≤.2.【答案】8【解析】()lg 4x g x x =-,故(4)()g x g x -=-,即()y g x =的图象关于点(2,0)对称,又函数()f x 满足(1)(3)f x f x +=--,则函数()y f x =的图象关于点(2,0)对称,所以四个交点的横纵坐标之和为8.3. 【答案】D【解析】因为()()()()11,44f x f x f x f x +=-+=-,所以()(2),()(8)(2)(8)826,f x f x f x f x f x f x T =-=-∴-=-∴=-=(2018)(2)ln(25)f f ∴==+ .4. 【答案】ABC【解析】 由f (x +1)=f (x -3),得f (x )=f [(x -1)+1]=f [(x -1)-3]=f (x -4),所以函数f (x )的周期为4,A 正确.由f (1+x )=f (3-x ),得f (2+x )=f (2-x ),所以函数f (x )的图象关于直线x =2对称,B 正确.当0≤x ≤2时,函数f (x )在⎣⎡⎭⎫0,12上单调递减,在⎝⎛⎦⎤12,2上单调递增.所以当x =12时,函数f (x )在[0,2]上取得极小值-14,且f (0)=0,f (2)=2.作出函数f (x )在[0,8]上的大致图象,如图.由图可知,当0≤x ≤4时,函数f (x )的最大值为f (2)=2,C 正确;当6≤x ≤8时,函数f (x )的最小值为f ⎝⎛⎭⎫152=f ⎝⎛⎭⎫12=-14,D 错误.故选ABC.5. 【答案】-8【提示】四个根分别关于直线2x =,6x =-对称.【命题立意】本题综合考查了函数的奇偶性,单调性,对称性,周期性,以及由函数图象解答方程问题,运用数形结合的思想和函数与方程的思想解答问题.6.【答案】ABC【解析】法一 由f (x +1)与f (x +2)都为奇函数知,函数f (x )的图象关于点(1,0),(2,0)对称,所以f (-x )+f (2+x )=0,f (-x )+f (4+x )=0,所以f (2+x )=f (4+x ),即f (x )=f (2+x ),-8 -6 -4 -2 0 2 4 6 8 yx f(x)=m (m>0)所以f (x )是以2为周期的周期函数.又f (x +1)与f (x +2)都为奇函数,所以f (x ),f (x +3),f (x +4)均为奇函数.故选ABC.法二 由f (x +1)与f (x +2)都为奇函数知,函数f (x )的图象关于点(1,0),(2,0)对称,所以f (x )的周期为2|2-1|=2,所以f (x )与f (x +2),f (x +4)的奇偶性相同,f (x +1)与f (x +3)的奇偶性相同,所以f (x ),f (x +3),f (x +4)均为奇函数.故选ABC.7.【答案】3【解析】命题①:由()()2f x f x +=-,得:()()()42f x f x f x +=-+=, 所以函数()f x 的周期为4,故①正确;命题②:由()1f x +是奇函数,知()1f x +的图象关于原点对称,所以函数()f x 的图象关于点()1,0对称,故②正确;命题③:由()1f x +是奇函数,得:()()11f x f x +=--,又()()2f x f x +=-,所以()()()()()()21111f x f x f x f x f x -=--+=-+-=--=,所以函数()f x 是偶函数,故③正确;命题④:()()()2220f f f -=--+=-,无法判断其值,故④错误.综上,正确论断的序号是:①②③.8. 【答案】ABC【解析】根据题意,f (x )的图象关于点(1,1)对称,A 正确;又f (x )的图象关于y 轴对称,所以f (x )=f (-x ),则2-f (2-x )=f (-x ),f (x )=2-f (x +2),从而f (x +2)=2-f (x +4),所以f (x )=f (x +4),B 正确;由f (x 2)-f (x 1)x 1-x 2<0可知f (x )在[0,1]上单调递增,又f (x )的图象关于点(1,1)对称,所以f (x )在[1,2]上单调递增,因为f (x )的周期为4,所以f (x )在[-3,-2]上单调递增,C 正确;因为f (x )=f (-x ),x ∈[-2,-1]时,-x ∈[1,2],所以f (x )=f (-x )=ln(-x )+1,x ∈[-2,-1],因为f (x )的周期为4,f (x )=f (x -4),x ∈[2,3]时,x -4∈[-2,-1],所以f (x )=f (x -4)=ln(4-x )+1,x ∈[2,3],D 错误.综上,正确的是ABC.9.【答案】 B【解析】 ∵f (x )+f (-x )=2,y =x +1x =1+1x. ∴函数y =f (x )与y =x +1x的图象都关于点(0,1)对称, ∴∑m i =1x i =0,∑mi =1y i =m 2×2=m . 10.【答案】C【分析】同例1得f (x )的的的的4,故f (1) +f (2) +f (3) +f (4)=f (5) +f (6) +f (7) +f (8) =···=f (45) +f (46) +f (47) +f (48),而f (1)=2,f (2)=f (0)=0(f (1-x )=f (1+x )中,取x =1)、f (3)=f (-1) =-f (1)=-2、f (4)=f (0)=0,故f (1) +f (2) +f (3) +f (4)=f(5) +f (6) +f (7) +f (8) =···=f (45) +f (46) +f (47) +f (48) =0,所以f (1) +f (2) +f (3) +···+f (50) =f (47) +f (48) =f (1) +f (2) =2.11.【答案】1e e- 【解析】设()x x f x e e -=-,则()f x 为定义在R 上的单增的奇函数而11(1)x x y e e f x --=-=-,故其图象关于点(1,0)中心对称又因为|AB |=|BC |,所以B 的坐标为(1,0)为使运算更简单,问题可转化为过坐标原点的直线y kx =与()x x f x e e -=-交于一点D ,且k 的值 不妨设()000,x x D x e e --(00x >),== 解之得01x =,()11,D e e --,所以1k e e -=-.。
(完整版)函数的奇偶性与周期性

函数的奇偶性与周期性1.函数的奇偶性奇函数偶函数定义一般地,如果对于函数f(x)的定义域内任意一个x都有f(-x)=-f(x),那么函数f(x)就叫做奇函数都有f(-x)=f(x),那么函数f(x)就叫做偶函数图象特征关于原点对称关于y轴对称2.函数的周期性(1)周期函数对于函数y=f(x),如果存在一个非零常数T,使得当x取定义域内的任何值时,都有f(x+T)=f(x),那么就称函数y=f(x)为周期函数,称T为这个函数的周期.(2)最小正周期如果在周期函数f(x)的所有周期中存在一个最小的正数,那么这个最小正数就叫做f(x)的最小正周期.3.判断下列结论的正误(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)若f(x)是定义在R上的奇函数,则f(-x)+f(x)=0.(√)(2)偶函数的图象不一定过原点,奇函数的图象一定过原点.(×)(3)如果函数f(x),g(x)为定义域相同的偶函数,则F(x)=f(x)+g(x)是偶函数.(√)(4)定义域关于原点对称是函数具有奇偶性的一个必要条件.(√)(5)若T是函数的一个周期,则nT(n∈Z,n≠0)也是函数的周期.(√)(6)函数f(x)在定义域上满足f(x+a)=-f(x),则f(x)是周期为2a(a>0)的周期函数.(√)(7)函数f(x)=0,x∈(0,+∞)既是奇函数又是偶函数.(×)(8)若函数y=f(x+a)是偶函数,则函数y=f(x)关于直线x=a对称.(√)(9)若函数y=f(x+b)是奇函数,则函数y=f(x)关于点(b,0)中心对称.(√)(10)若某函数的图象关于y轴对称,则该函数为偶函数;若某函数的图象关于(0,0)对称,则该函数为奇函数.(√)考点一判断函数的奇偶性命题点用函数奇偶性定义判断[例1] (1)下列函数为奇函数的是( )A .y =xB .y =e xC .y =cos xD .x x e e y --= 解析:对于A ,定义域不关于原点对称,故不符合要求;对于B ,f (-x )≠-f (x ),故不符合要求;对于C ,满足f (-x )=f (x ),故不符合要求;对于D , ∵f (-x )=e -x -e x =-(e x -e -x )=-f (x ),∴y =e x -e -x 为奇函数,故选D. 答案:D(2)下列函数中为偶函数的是( )A .y =1x B .y =lg|x | C .y =(x -1)2 D .y =2x解析:根据奇、偶函数的定义,可得A 是奇函数,B 是偶函数,C ,D 为非奇非偶函数. 答案:B(3)函数f (x )=3-x 2+x 2-3,则( )A .不具有奇偶性B .只是奇函数C .只是偶函数D .既是奇函数又是偶函数 解析:由⎩⎨⎧3-x 2≥0,x 2-3≥0,得x =-3或x = 3.∴函数f (x )的定义域为{-3,3}.∵对任意的x ∈{-3,3},-x ∈{-3,3},且f (-x )=-f (x )=f (x )=0,∴f (x )既是奇函数,又是偶函数. 答案:D[方法引航] 判断函数的奇偶性的三种重要方法 (1)定义法:(2)图象法:函数是奇(偶)函数的充要条件是它的图象关于原点(y 轴)对称. (3)性质法:①“奇+奇”是奇,“奇-奇”是奇,“奇·奇”是偶,“奇÷奇”是偶;②“偶+偶”是偶,“偶-偶”是偶,“偶·偶”是偶,“偶÷偶”是偶;③“奇·偶”是奇,“奇÷偶”是奇.判断下列函数的奇偶性(1)f(x)=(x+1) 1-x1+x;(2)f(x)=lg1-x1+x.解:(1)要使函数有意义,则1-x1+x≥0,解得-1<x≤1,显然f(x)的定义域不关于原点对称,∴f(x)既不是奇函数,也不是偶函数.(2)由1-x1+x>0⇒-1<x<1,定义域关于原点对称.又f(-x)=lg 1+x1-x=lg1)11(-+-xx=-lg1-x1+x=-f(x),f(-x)≠f(x).故原函数是奇函数.考点二函数的周期性及应用命题点1.周期性的简单判断2.利用周期性求函数值[例2](1)下列函数不是周期函数的是()A.y=sin x B.y=|sin x| C.y=sin|x| D.y=sin(x+1)解析:y=sin x与y=sin(x+1)的周期T=2π,B的周期T=π,C项y=sin|x|是偶函数,x∈(0,+∞)与x∈(-∞,0)图象不重复,无周期.答案:C(2)已知函数f(x)是定义在R上的偶函数,若对于x≥0,都有f(x+2)=-1f(x),且当x∈[0,2)时,f(x)=log2(x+1),则求f(-2 017)+f(2 019)的值为________.解析:当x≥0时,f(x+2)=-1f(x),∴f(x+4)=f(x),即4是f(x)(x≥0)的一个周期.∴f(-2 017)=f(2 017)=f(1)=log22=1,f(2 019)=f(3)=-1f(1)=-1,∴f(-2 017)+f(2 019)=0.答案:0[方法引航](1)利用周期f(x+T)=f(x)将不在解析式范围之内的x通过周期变换转化到解析式范围之内,以方便代入解析式求值.(2)判断函数周期性的几个常用结论.①f(x+a)=-f(x),则f(x)为周期函数,周期T=2|a|.②f(x+a)=1f(x)(a≠0),则函数f(x)必为周期函数,2|a|是它的一个周期;③f(x+a)=-1f(x),则函数f(x)必为周期函数,2|a|是它的一个周期.1.若将本例(2)中“f(x+2)=-1f(x)”变为“f(x+2)=-f(x)”,则f(-2 017)+f(2 019)=________.解析:由f(x+2)=-f(x)可知T=4∴f(-2 017)=1,f(2 019)=-1,∴f(-2 017)+f(2 019)=0. 答案:02.若本例(2)条件变为f(x)对于x∈R,都有f(x+2)=f(x)且当x∈[0,2)时,f(x)=log2(x+1),求f(-2 017)+f(2 019)的值.解:由f(x+2)=f(x),∴T=2∴f(2 019)=f(1)=log22=1,f(-2 017)=f(2 017)=f(1)=1,∴f(-2 017)+f(2 019)=2.考点三函数奇偶性的综合应用命题点1.已知奇偶性求参数2.利用奇偶性、单调性求解不等式3.利用奇偶性求解析式或函数值[例3](1)若函数f(x)=2x-a是奇函数,则使f(x)>3成立的x的取值范围为() A.(-∞,-1)B.(-1,0) C.(0,1) D.(1,+∞)解析:因为函数y=f(x)为奇函数,所以f(-x)=-f(x),即2-x+12-x-a=-2x+12x-a.化简可得a=1,则2x+12x-1>3,即2x+12x-1-3>0,即2x+1-3(2x-1)2x-1>0,故不等式可化为2x-22x-1<0,即1<2x<2,解得0<x<1,故选C. 答案:C(2)函数f (x )=ax +b 1+x 2是定义在(-1,1)上的奇函数,且)21(f =25.①确定函数f (x )的解析式;②用定义证明f (x )在(-1,1)上是增函数; ③解不等式f (t -1)+f (t )<0.解:①∵在x ∈(-1,1)上f (x )为奇函数,∴f (0)=0,即b =0,∴f (x )=ax1+x 2. 又∵)21(f =25,∴a21+14=25.解得,a =1.∴f (x )=x 1+x 2,经检验适合题意. ②证明:由f ′(x )=1+x 2-2x 2(1+x 2)2=1-x 2(1+x 2)2.x ∈(-1,1)时,1-x 2>0,∴f ′(x )>0 ∴f (x )在(-1,1)上为增函数.③由f (t -1)+f (t )<0,得f (t -1)<-f (t ),即f (t -1)<f (-t ).∴⎩⎨⎧-1<t -1<1-1<-t <1t -1<-t得0<t <12.(3)已知f (x )是R 上的奇函数,当x ≥0时,f (x )=x 3+ln(1+x ),则当x <0时,f (x )=( ) A .-x 3-ln(1-x ) B .x 3+ln(1-x ) C .x 3-ln(1-x ) D .-x 3+ln(1-x ) 解析:当x <0时,-x >0,f (-x )=(-x )3+ln(1-x ),∵f (x )是R 上的奇函数,∴当x <0时, f (x )=-f (-x )=-[(-x )3+ln(1-x )]=x 3-ln(1-x ). 答案:C[方法引航] (1)根据奇偶性求解析式中的参数,是利用f (-x )=-f (x )或f (-x )=f (x )在定义域内恒成立,建立参数关系.(2)根据奇偶性求解析式或解不等式,是利用奇偶性定义进行转化.1.已知f (x )=ax 2+bx 是定义在[a -1,2a ]上的偶函数,那么a +b 的值是________. 解析:a -1+2a =0,∴a =13.f (x )=ax 2+bx 为偶函数,则b =0,∴a +b =13. 答案:132.定义在R 上的偶函数y =f (x )在[0,+∞)上递减,且)21(f =0,则满足f (x )<0的x 的集合为( )A.),2()21,(+∞⋃-∞∪(2,+∞)B.)1,21(∪(1,2)C.)21,0(∪(2,+∞)D.)1,21(∪(2,+∞)解析:选C.由题意可得f =f<0=)21(f ,又f (x )在[0,+∞)上递减,所以>12,即x >12或x <-12,解得0<x <12或x >2,所以满足不等式f<0的x 的集合为)21,0(∪(2,+∞).3.已知函数f (x )=-x +log 21-x 1+x +1,则)21()21(-+f f 的值为( )A .2B .-2C .0D .2log 213 解析:选A.由题意知,f (x )-1=-x +log 21-x 1+x ,f (-x )-1=x +log 21+x 1-x =x -log 21-x1+x=-(f (x )-1),所以f (x )-1为奇函数,则)21(f -1+)21(-f -1=0,所以)21()21(-+f f =2.[方法探究]“多法并举”解决抽象函数性质问题[典例] (2017·山东泰安模拟)定义在R 上的函数f (x )满足f (x +y )=f (x )+f (y ),f (x +2)=-f (x )且f (x )在[-1,0]上是增函数,给出下列四个命题:①f (x )是周期函数;②f (x )的图象关于x =1对称;③f (x )在[1,2]上是减函数;④f (2)=f (0),其中正确命题的序号是________(请把正确命题的序号全部写出来).[分析关系] ①f (x +y )=f (x )+f (y )隐含了用什么结论?什么方法探究? ②f (x +2)=-f (x ),隐含了什么结论?用什么方法探究.③若f (x )的图象关于x =1对称,其解析式具备什么等式关系?从何处理探究? ④f (x )在[-1,0]上的图象与[1,2]上的图象有什么关系?依据什么指导? ⑤f (2),f (0)从何处计算.[解析]第一步:f(x+y)=f(x)+f(y)对任意x,y∈R恒成立.(赋值法):令x=y=0,∴f(0)=0.令x+y=0,∴y=-x,∴f(0)=f(x)+f(-x).∴f(-x)=-f(x),∴f(x)为奇函数.第二步:∵f(x)在x∈[-1,0]上为增函数,又f(x)为奇函数,∴f(x)在[0,1]上为增函数.第三步:由f(x+2)=-f(x)⇒f(x+4)=-f(x+2)⇒f(x+4)=f(x),(代换法)∴周期T=4,即f(x)为周期函数.第四步:f(x+2)=-f(x)⇒f(-x+2)=-f(-x).(代换法)又∵f(x)为奇函数,∴f(2-x)=f(x),∴关于x=1对称.第五步:由f(x)在[0,1]上为增函数,又关于x=1对称,∴[1,2]上为减函数.(对称法)第六步:由f(x+2)=-f(x),令x=0得f(2)=-f(0)=f(0).(赋值法)[答案]①②③④[回顾反思]此题用图象法更直观.[高考真题体验]1.(2014·高考课标全国卷Ⅰ)设函数f(x),g(x)的定义域都为R,且f(x)是奇函数,g(x)是偶函数,则下列结论中正确的是()A.f(x)g(x)是偶函数B.|f(x)|g(x)是奇函数C.f(x)|g(x)|是奇函数D.|f(x)g(x)|是奇函数解析:选C.由题意可知f(-x)=-f(x),g(-x)=g(x),对于选项A,f(-x)·g(-x)=-f(x)·g(x),所以f(x)g(x)是奇函数,故A项错误;对于选项B,|f(-x)|g(-x)=|-f(x)|g(x)=|f(x)|g(x),所以|f(x)|g(x)是偶函数,故B项错误;对于选项C,f(-x)|g(-x)|=-f(x)|g(x)|,所以f(x)|g(x)|是奇函数,故C项正确;对于选项D,|f(-x)g(-x)|=|-f(x)g(x)|=|f(x)g(x)|,所以|f(x)g(x)|是偶函数,故D项错误,选C.2.(2016·高考山东卷)已知函数f (x )的定义域为R .当x <0时,f (x )=x 3-1;当-1≤x ≤1时,f (-x )=-f (x );当x >12时,)21()21(-=+x f x f .则f (6)=( )A .-2B .-1C .0D .2解析:选D.由题意可知,当-1≤x ≤1时,f (x )为奇函数,且当x >12时,f (x +1)=f (x ),所以f (6)=f (5×1+1)=f (1).而f (1)=-f (-1)=-[(-1)3-1]=2,所以f (6)=2.故选D.3.(2016·高考四川卷)已知函数f (x )是定义在R 上的周期为2的奇函数,当0<x <1时,f (x )=4x ,则)25(-f +f (1)=________.解析:综合运用函数的奇偶性和周期性进行变换求值. ∵f (x )为奇函数,周期为2,∴f (1)=f (1-2)=f (-1)=-f (1),∴f (1)=0.∵f (x )=4x ,x ∈(0,1),∴)25(-f =)21()21()225(f f f -=-=+-=-4⨯12=-2.∴)25(-f +f (1)=-2.答案:-24.(2015·高考课标全国卷Ⅰ)若函数f (x )=x ln(x +a +x 2)为偶函数,则a =________. 解析:由题意得f (x )=x ln(x +a +x 2)=f (-x )= -x ln(a +x 2-x ),所以a +x 2+x =1a +x 2-x,解得a =1.答案:15.(2014·高考四川卷)设f (x )是定义在R 上的周期为2的函数,当x ∈[-1,1)时,f (x )=⎩⎨⎧-4x 2+2,-1≤x <0,x , 0≤x <1,则)23(f =________.解析:由已知易得)21(-f =12)21(42=+-⨯-,又由函数的周期为2,可得)23(f =)21(-f =1. 答案:1课时规范训练 A 组 基础演练1.下列函数中为偶函数的是( )A .y =x 2sin xB .y =x 2cos xC .y =|ln x |D .y =2-x解析:选B.因为y =x 2是偶函数,y =sin x 是奇函数,y =cos x 是偶函数,所以A 选项为奇函数,B 选项为偶函数;C 选项中函数图象是把对数函数y =ln x 的图象在x 轴下方部分翻折到x 轴上方,其余部分的图象保持不变,故为非奇非偶函数;D 选项为指数函数y =x )21(,是非奇非偶函数.2.下列函数中既不是奇函数也不是偶函数的是( )A .y =2|x |B .y =lg(x +x 2+1)C .x x y -+=22D .y =lg1x +1解析:选D.选项D 中函数定义域为(-1,+∞),不关于原点对称,故y =lg 1x +1不是奇函数也不是偶函数,选项A 为偶函数,选项B 为奇函数,选项C 为偶函数.3.若f (x )是R 上周期为5的奇函数,且满足f (1)=1,f (2)=2,则f (3)-f (4)等于( ) A .-1 B .1 C .-2 D .2解析:选A.由f (x )是R 上周期为5的奇函数知f (3)=f (-2)=-f (2)=-2, f (4)=f (-1)=-f (1)=-1,∴f (3)-f (4)=-1,故选A.4.已知函数f (x )为奇函数,且当x >0时,f (x )=x 2+1x ,则f (-1)=( ) A .-2 B .0 C .1 D .2 解析:选A.当x >0时,f (x )=x 2+1x , ∴f (1)=12+11=2.∵f (x )为奇函数,∴f (-1)=-f (1)=-2.5.设f (x )是定义在R 上的周期为3的函数,当x ∈[-2,1)时,f (x )=⎩⎨⎧4x 2-2,-2≤x ≤0x ,0<x <1,则)25(f =( )A .0B .1 C.12 D .-1解析:选D.因为f (x )是周期为3的周期函数,所以)25(f =)21()321(-=+-f f =4×2)21(--2=-1,故选D.6.函数f (x )对于任意实数x 满足条件f (x +2)=1f (x ),若f (1)=-5,则f (f (5))=________. 解析:f (x +2)=1f (x ),∴f (x +4)=1f (x +2)=f (x ), ∴f (5)=f (1)=-5,∴f (f (5))=f (-5)=f (3)=1f (1)=-15. 答案:-157.已知f (x )是定义在R 上的偶函数,f (2)=1,且对任意的x ∈R ,都有f (x +3)=f (x ),则f (2 017)=________.解析:由f (x +3)=f (x )得函数f (x )的周期T =3,则f (2 017)=f (1)=f (-2),又f (x )是定义在R 上的偶函数,所以f (2 017)=f (2)=1. 答案:18.函数f (x )=e x +x (x ∈R )可表示为奇函数h (x )与偶函数g (x )的和,则g (0)=________. 解析:由题意可知h (x )+g (x )=e x +x ①,用-x 代替x 得h (-x )+g (-x )=e -x -x ,因为h (x )为奇函数,g (x )为偶函数,所以 -h (x )+g (x )=x e x -- ②.由(①+②)÷2得g (x )=e x +e -x 2,所以g (0)=e 0+e 02=1. 答案:19.已知f (x )是R 上的奇函数,且当x ∈(-∞,0)时,f (x )=-x lg(2-x ),求f (x )的解析式. 解:设x ∈(0,+∞),∴-x ∈(-∞,0),∴f (-x )=x lg(2+x ), ∵f (x )为奇函数,f (-x )=-f (x ),∴-f (x )=x lg(2+x ),∴f (x )=-x lg(2+x ). 又∵当x =0时,f (0)=0,适合f (x )=-x lg(2+x ) ∴f (x )=⎩⎨⎧-x lg (2+x ) x ∈[0,+∞)-x lg (2-x ) x ∈(-∞,0)10.已知函数f (x )=x 2+ax (x ≠0,常数a ∈R ). (1)讨论函数f (x )的奇偶性,并说明理由;(2)若函数f (x )在[2,+∞)上为增函数,求实数a 的取值范围. 解:(1)函数f (x )的定义域为{x |x ≠0}, 当a =0时,f (x )=x 2(x ≠0),显然为偶函数;当a ≠0时,f (1)=1+a ,f (-1)=1-a ,因此f (1)≠f (-1),且f (-1)≠-f (1),所以函数f (x )=x 2+a x (x ≠0)既不是奇函数,也不是偶函数.(2)f ′(x )=2x -a x 2=2x 3-a x 2,当a ≤0时,f ′(x )>0,则f (x )在[2,+∞)上是增函数;当a >0时,令f ′(x )=2x 3-a x 2≥0,解得x ≥32a ,由f (x )在[2,+∞)上是增函数,可知32a ≤2,解得0<a ≤16.综上,实数a 的取值范围是(-∞,16].B 组 能力突破1.若f (x )是定义在R 上的函数,则“f (0)=0”是“函数f (x )为奇函数”的 ( )A .必要不充分条件B .充要条件C .充分不必要条件D .既不充分也不必要条件解析:选A.f (x )在R 上为奇函数⇒f (0)=0;f (0)=0f (x )在R 上为奇函数,如f (x )=x 2,故选A. 2.已知定义在R 上的奇函数f (x )和偶函数g (x )满足f (x )+g (x )=x x a a --+2(a >0,且a ≠1).若g (2)=a ,则f (2)等于( )A .2 B.154 C.174 D .a 2解析:选B.∵f (x )为奇函数,g (x )为偶函数,∴f (-2)=-f (2),g (-2)=g (2)=a ,∵f (2)+g (2)=a 2-a -2+2,①∴f (-2)+g (-2)=g (2)-f (2)=a -2-a 2+2,②由①、②联立,g (2)=a =2,f (2)=a 2-a -2=154.3.已知定义在R 上的奇函数f (x )满足f (x -4)=-f (x ),且在区间[0,2]上是增函数,则( )A .f (-25)<f (11)<f (80)B .f (80)<f (11)<f (-25)C .f (11)<f (80)<f (-25)D .f (-25)<f (80)<f (11)解析:选D.由函数f (x )是奇函数且f (x )在[0,2]上是增函数可以推知,f (x )在[-2,2]上递增,又f (x -4)=-f (x )⇒f (x -8)=-f (x -4)=f (x ),故函数f (x )是以8为周期的周期函数.f (-25)=f (-1),f (11)=f (3)=-f (3-4)=f (1),f (80)=f (0),故f (-25)<f (80)<f (11).4.定义在R 上的函数f (x ),对任意x 均有f (x )=f (x +2)+f (x -2)且f (2 016)=2 016,则f (2 028)=________.解析:∵x ∈R ,f (x )=f (x +2)+f (x -2),∴f (x +4)=f (x +2)-f (x )=-f (x -2),∴f (x +6)=-f (x ),∴f (x +12)=f (x ),则函数f (x )是以12为周期的函数.又∵f (2 016)=2 016,∴f (2 028)=f (2 028-12)=f (2 016)=2 016.答案:2 0165.函数f (x )的定义域为D ={x |x ≠0},且满足对于任意x 1,x 2∈D ,有)()()(2121x f x f x x f +=⋅.(1)求f (1)的值;(2)判断f (x )的奇偶性并证明你的结论;(3)如果f (4)=1,f (x -1)<2,且f (x )在(0,+∞)上是增函数,求x 的取值范围.解:(1)∵对于任意x 1,x 2∈D ,有f (x 1·x 2)=f (x 1)+f (x 2),∴令x 1=x 2=1,得f (1)=2f (1),∴f (1)=0.(2)令x 1=x 2=-1,有f (1)=f (-1)+f (-1),∴f (-1)=12f (1)=0.令x 1=-1,x 2=x ,有f (-x )=f (-1)+f (x ),∴f (-x )=f (x ),∴f (x )为偶函数.(3)依题设有f (4×4)=f (4)+f (4)=2,由(2)知,f (x )是偶函数,∴f (x -1)<2⇔f (|x -1|)<f (16).又f (x )在(0,+∞)上是增函数.∴0<|x -1|<16,解得-15<x <17且x ≠1.∴x 的取值范围是{x |-15<x <17且x ≠1}.。
函数的单调性奇偶性与周期性

函数的单调性、奇偶性与周期性基础知识一、函数的单调性 1. 单调性概念如果函数y= f (x )对于定义域I 内某个区间上的任意两个自变量的值x 1、、x 2,当x 1、<x 2时, ①都有f (x 1)< f (x 2),则称f (x )在这个区间上是增函数(或单调递增),而这个区间称函数的一个单调递增区间 ;②都有f (x 1)> f (x 2),则称f (x )在这个区间上是减函数(或单调递减),而这个区间称函数的一个单调减区间.注意,若函数f (x )在整个定义域I 内只有唯一的一个单调(递增或递减)区间,则f (x )称单调函数.2. 函数的单调性与其导函数的正负有如下关系:在某个区间(,)a b 内,如果/()0f x >,那么函数()y f x =在这个区间内是单调递增; 如果/()0f x <,那么函数()y f x =在这个区间内是单调递减。
二、函数的奇偶性 3.奇偶性概念如果对于函数f (x )定义域内的任意x ,①都有f (-x )=-f (x ),则称f (x )为奇函数;②都有f (-x )= f (x ),则称f (x )为偶函数;③如果函数f (x )不具有上述性质,则f (x )不具有奇偶性.④如果函数同时具有上述两条性质,则f (x )既是奇函数,又是偶函数。
注意:函数f (x )具有奇偶性的必要条件是其定义域关于原点对称。
4.性质:一个函数是奇函数的充要条件是它的图象关于原点对称;一个函数是偶函数的充要条件是它的图象关于y 轴对称。
5.函数f (x )为奇函数,且在0x =处有定义,则(0)0f =三、函数的周期性 6.周期性概念如果存在一个非零常数T ,使得对于函数定义域内的任意x ,都有f (x+T )= f (x ),则称f (x )为周期函数。
T 是f (x )的一个周期。
若f (x )的周期中,存在一个最小的正数,则称它为f (x )的最小正周期。
高三数学函数的奇偶性试题答案及解析
高三数学函数的奇偶性试题答案及解析1.已知函数f(x)是(-∞,+∞)上的偶函数,若对于x≥0,都有f(x+2)=f(x),且当x∈[0,2)时,(x+1),则f(-2012)+f(2013)=________________.f(x)=log2【答案】1【解析】试题分析:∵函数f(x)是(-∞,+∞)上的偶函数,∴f(-x)=f(x),又∵对于x≥0都有f(x+2)=f(x),∴T=2∴f(-2012)+f(2013)=f(2012)+f(2013)=f(1006×2)+f(1006×2+1)=f(0)+f(1)=log21+log22=1.故答案为:1.【考点】函数的周期性2.已知,分别是定义在上的偶函数和奇函数,且,则.【答案】.【解析】∵,∴,又∵,分别是定义在上的偶函数和奇函数,∴,,∴,∴.【考点】函数的奇偶性.3.已知定义在上的函数是奇函数且满足,,数列满足,且,(其中为的前项和),则( ).A.B.C.D.【答案】C【解析】由定义在上的函数是奇函数且满足知,= = =,所以= = = =,所以的周期为3,由得,,当n≥2时,=,所以=,所以=-3,=-7,=-15,=-31,=-63,所以 ====3,故选C.【考点】函数的奇偶性、周期性,数列的递推公式,转化与化归思想4.设函数的定义域为,且是奇函数,是偶函数,则下列结论中正确的是()A.是偶函数B.是奇函数C.是奇函数D.是奇函数【答案】C【解析】设,则,因为是奇函数,是偶函数,故,即是奇函数,选C.【考点】函数的奇偶性.5.已知为偶函数,当时,,则不等式的解集为()A.B.C.D.【答案】A【解析】先画出当时,函数的图象,又为偶函数,故将轴右侧的函数图象关于轴对称,得轴左侧的图象,如下图所示,直线与函数的四个交点横坐标从左到右依次为,由图象可知,或,解得,选A.【考点】1、分段函数;2、函数的图象和性质;3、不等式的解集.6.若是偶函数,则____________.【答案】【解析】因为函数为偶函数,所以,故填.【考点】奇偶性对数运算7. [2013·重庆高考]已知函数f(x)=ax3+bsinx+4(a,b∈R),f(lg(log10))=5,则f(lg(lg2))=2()A.-5B.-1C.3D.4【答案】C【解析】∵f(x)=ax3+bsinx+4,①∴f(-x)=a(-x)3+bsin(-x)+4,即f(-x)=-ax3-bsinx+4,②①+②得f(x)+f(-x)=8,③又∵lg(log10)=lg()=lg(lg2)-1=-lg(lg2),2∴f(lg(log10))=f(-lg(lg2))=5,2又由③式知f(-lg(lg2))+f(lg(lg2))=8,∴5+f(lg(lg2))=8,∴f(lg(lg2))=3.故选C.8.已知函数y=f(x)是定义在R上且以3为周期的奇函数,当x∈时,f(x)=ln(x2-x+1),则函数f(x)在区间[0,6]上的零点个数为()A.3B.5C.7D.9【答案】C【解析】当x∈时,-x∈,f(x)=-f(-x)=-ln(x2+x+1);则f(x)在区间上有3个零点(在区间上有2个零点).根据函数周期性,可得f(x)在上也有3个零点,在上有2个零点.故函数f(x)在区间[0,6]上一共有7个零点.9.设函数f(x)和g(x)分别是R上的偶函数和奇函数,则下列结论恒成立的是()A.f(x)+|g(x)|是偶函数B.f(x)-|g(x)|是奇函数C.|f(x)|+g(x)是偶函数D.|f(x)|-g(x)是奇函数【答案】A【解析】由题意知f(x)与|g(x)|均为偶函数.A项,偶+偶=偶;B项,偶-偶=偶,错;C项与D项分别为偶+奇=偶,偶-奇=奇,均不恒成立.10.设f(x)为定义在R上的奇函数,当x≥0时,f(x)=2x+2x+b(b为常数),则f(﹣1)=()A.﹣3B.﹣1C.1D.3【答案】A【解析】因为f(x)为定义在R上的奇函数,所以f(0)=20+2×0+b=0,解得b=﹣1,所以当x≥0时,f(x)=2x+2x﹣1,又因为f(x)为定义在R上的奇函数,所以f(﹣1)=﹣f(1)=﹣(21+2×1﹣1)=﹣3,故选A.11.已知定义在R上的奇函数和偶函数满足 (,且),若,则()A.2B.C.D.【答案】B【解析】由条件,,即,由此解得,,所以选B.12.已知是奇函数,且,若,则= .【答案】【解析】因为为奇函数,所以.∵,∴,∴.13.设是上的奇函数,且,下面关于的判定:其中正确命题的序号为_______.①;②是以4为周期的函数;③的图象关于对称;④的图象关于对称.【答案】①②③【解析】∵,∴,即的周期为4,②正确.∴(∵为奇函数),即①正确.又∵,∴的图象关于对称,∴③正确,又∵,当时,显然的图象不关于对称,∴④错误.14.已知函数是定义在上的偶函数,且对任意,都有,当时,,设函数在区间上的反函数为,则的值为()A.B.C.D.【答案】D【解析】由得,所以函数周期为,所以时,,所以=,又函数为偶函数,所以时,则=.令==19,解得=,从而=,故选D.【考点】1、反函数;2、函数奇偶性的性质;3、函数的周期性.15.设偶函数满足,则( )A.B.C.D.【答案】B【解析】的解集为,因为是偶函数,关于轴对称,所以的解集为或,那么的解集为或,故解集为或,故选B.【考点】1.函数的奇偶性;2.解不等式.16.已知f(x)是定义在R上的奇函数.当x>0时,f(x)=x2-4x,则不等式f(x)>x的解集用区间表示为________.【答案】(-5,0)∪(5,+∞)【解析】作出f(x)=x2-4x(x>0)的图象,如图所示.由于f(x)是定义在R上的奇函数,利用奇函数图象关于原点对称,作出x<0的图象.不等式f(x)>x表示函数y=f(x)的图象在y=x的上方,观察图象易得,原不等式的解集为(-5,0)∪(5,+∞)17.若函数f(x)=(a+)cosx是奇函数,则常数a的值等于()A.-1B.1C.-D.【答案】D【解析】设g(x)=a+,t(x)=cosx,∵t(x)=cosx为偶函数,而f(x)=(a+)cosx为奇函数,∴g(x)=a+为奇函数,又∵g(-x)=a+=a+,∴a+=-(a+)对定义域内的一切实数都成立,解得:a=.18.设a为实数,函数f(x)=x3+ax2+(a-2)x的导数是f′(x),且f′(x)是偶函数,则曲线y=f(x)在原点处的切线方程为()A.y=-2x B.y=3xC.y=-3x D.y=4x【答案】A【解析】由已知得f′(x)=3x2+2ax+a-2为偶函数,∴a=0,∴f(x)=x3-2x,f′(x)=3x2-2.又f′(0)=-2,f(0)=0,∴y=f(x)在原点处的切线方程为y=-2x.19.已知f(x)是定义域为R的偶函数,当x≥0时,f(x)=x2-4x,那么,不等式f(x+2)<5的解集是________.【答案】{x|-7<x<3}【解析】当x≥0时,f(x)=x2-4x<5的解集为[0,5),又f(x)为偶函数,所以f(x)<5的解集为(-5,5).由于f(x)向左平移两个单位即得f(x+2),故f(x+2)<5的解集为{x|-7<x<3}.20.已知是定义域为R的奇函数,当x≤0时,,则不等式的解集是()A.(5,5)B.(1,1)C.(5,+)D.(l,+)【答案】C【解析】因为是定义在R上的奇函数,所以对于任意实数x,都有且.又当时,则当时,,有,所以:,则,解不等式,即或或得,选C.【考点】函数的奇偶性,分段函数,一元二次不等式的解法.21.设函数()(Ⅰ)若函数是定义在R上的偶函数,求a的值;(Ⅱ)若不等式对任意,恒成立,求实数m的取值范围.【答案】(Ⅰ);(Ⅱ).【解析】(Ⅰ)函数是定义在R上的偶函数,则恒成立,代入解析式得:,.即对任意都成立,由此得,.(Ⅱ)不等式对任意,恒成立,则小于等于的最大值,而.所以对任意恒成立,令,这是关于的一次函数,故只需取两个端点的值时不等式成立即可,即,解之即可得实数m的取值范围.试题解析:(Ⅰ)由函数是定义在R上的偶函数,则恒成立,即,所以,所以恒成立,则,故. 4分(Ⅱ).所以对任意恒成立,令,由解得,故实数m的取值范围是. 12分【考点】1、函数的奇偶性;2、不等式恒成立问题.22.函数f(x)是偶函数,则下列各点中必在y=f(x)图象上的是( )A.B.C.D.【答案】A【解析】由于函数上必过点.又因为函数是偶函数所以函数经过点 .又因为.所以函数一定经过和.故选A.本小题关键是考查函数的的奇偶性问题.【考点】1.函数的奇偶性.2.函数的对称性问题.23.已知函数是上的奇函数,且的图象关于直线对称,当时,,则 .【答案】-1【解析】∵的图象关于直线对称,∴,又是上的奇函数,∴,∴,即4为的周期,∴.由时,,得,由,得,∴,故答案为.【考点】函数的奇偶性、周期性24.已知函数.(1)当时,判断的奇偶性,并说明理由;(2)当时,若,求的值;(3)若,且对任何不等式恒成立,求实数的取值范围.【答案】(1)既不是奇函数,也不是偶函数;(2)所以或;(3)当时,的取值范围是,当时,的取值范围是;当时,的取值范围是.【解析】(1)时,为确定的函数,要证明它具有奇偶性,必须按照定义证明,若要说明它没有奇偶性,可举一特例,说明某一对值与不相等(不是偶函数)也不相反(不是奇函数).(2)当时,为,这是含有绝对值符号的方程,要解这个方程一般是分类讨论绝对值符号里的式子的正负,以根据绝对值定义去掉绝对值符号,变成通常的方程来解.(3)不等式恒成立时要求参数的取值范围,一般要把问题进行转化,例如分离参数法,或者转化为函数的最值问题.即为,可以先把绝对值式子解出来,这时注意首先把分出来,然后讨论时,不等式化为,于是有,即,这个不等式恒成立,说明,这时我们的问题就转化为求函数的最大值,求函数的最小值.试题解析:(1)当时,既不是奇函数也不是偶函数(2分)所以既不是奇函数,也不是偶函数(4分)(2)当时,,由得(1分)即(3分)解得(5分)所以或(6分)(3)当时,取任意实数,不等式恒成立,故只需考虑,此时原不等式变为(1分)即故又函数在上单调递增,所以;(2分)对于函数①当时,在上单调递减,,又,所以,此时的取值范围是(3分)②当,在上,,当时,,此时要使存在,必须有,此时的取值范围是(4分)综上,当时,的取值范围是当时,的取值范围是;当时,的取值范围是(6分)【考点】(1)函数的奇偶性;(2)含绝对值的方程;(2)含参数的不等式恒成立问题.25.如图,直角坐标平面内的正六边形ABCDEF,中心在原点,边长为a,AB平行于x轴,直线(k为常数)与正六边形交于M、N两点,记的面积为S,则关于函数的奇偶性的判断正确的是()A.一定是奇函数B.—定是偶函数C.既不是奇函数,也不是偶函数D.奇偶性与k有关【答案】B【解析】:∵当直线与边重合时,,当直线与重合时,,∴,∵正六边形即是中心对称图形又是轴对称图形,∴函数为偶函数.【考点】1.函数的奇偶性;2.数形结合思想.26.设函数是偶函数,则实数的值为___________.【答案】-1.【解析】因是偶函数,则,所以.【考点】函数的奇偶性.27.设是周期为2的奇函数,当时,=,则=.【答案】【解析】由是周期为2的奇函数可知,.【考点】函数的周期性与奇偶性.28.已定义在上的偶函数满足时,成立,若,,,则的大小关系是()A.B.C.D.【答案】C【解析】构造函数,由函数是R上的偶函数,函数是R上的奇函数可得是R上的奇函数,又当时,所以函数在时的单调性为单调递减函数;所以在时的单调性为单调递减函数,因为,,,故,即:,故选C.【考点】函数奇偶性的性质,简单复合函数的导数,函数的单调性与导数的关系.29.已知m为常数,函数为奇函数.(1)求m的值;(2)若,试判断的单调性(不需证明);(3)若,存在,使,求实数k的最大值.【答案】(1);(2)在R上单调递增;(3).【解析】(1)由奇函数的定义得:,将解析式代入化简便可得m的值;(2),结合指数函数与反比例函数的单调性,便可判定的单调性;(3)对不等式:,不宜代入解析式来化简,而应将进行如下变形:,然后利用单调性去掉,从而转化为:.进而变为:.由题设知:.这样只需求出的最大值即可.将配方得:.所以在时,取得最大值,最大值为10.∴,从而.试题解析:(1)由,得,∴,即,∴. 4分(2),在R上单调递增. 7分(3)由,得, 9分即.而在时,最大值为10.∴,从而 12分【考点】1、函数的奇偶性和单调性;2、二次函数的最值;3、不等关系.30.已知函数是上的偶函数,若对于,都有,且当时,,则=____________.【答案】1【解析】由题意可知函数的周期,于是,又函数是上的偶函数,所以,则.【考点】周期函数、奇偶性.31.若函数满足,且时,,则函数的图象与函数的图象的交点的个数为()A.3B.4C.6D.8【答案】C【解析】由题意知,函数是个周期为2的周期函数,且是个偶函数,在一个周期上,图象是两条斜率分别为1和-1的线段,且,同理可得到在其他周期上的图象.函数也是个偶函数,先看在[0,+∞)上的交点个数,则它们总的交点个数是在[0,+∞)上的交点个数的2倍,在(0,+∞)上,,图象过(1,0),和(4,1),是单调增函数,与交与3个不同点,∴函数的图象与函数的图象的交点的个数为6个,故选.【考点】函数的奇偶性、周期性,对数函数的图象和性质.32.若函数f(x) (x∈R)是奇函数,函数g(x) (x∈R)是偶函数,则 ( )A.函数f(x)g(x)是偶函数B.函数f(x)g(x)是奇函数C.函数f(x)+g(x)是偶函数D.函数f(x)+g(x)是奇函数【答案】B【解析】令,由于函数为奇函数,,由于函数为偶函数,则,,故函数为奇函数,故选;对于函数,取,,则,此时函数为非奇非偶函数,故、选项均错误.【考点】函数的奇偶性33.已知是定义域为实数集的偶函数,,,若,则.如果,,那么的取值范围为( )A.B.C.D.【答案】B【解析】∵,,,则,∴定义在实数集上的偶函数在上是减函数.∵, ∴, 即.∴或解得或.∴.故选B.【考点】函数的奇偶性、单调性.34.函数()【答案】A【解析】由于函数为偶函数又过(0,0)所以直接选A.【考点】对图像的考查其实是对性质的考查,注意函数的特征即可,属于简单题.35.已知函数是上的偶函数,若对于,都有,且当时,,则的值为A.B.C.1D.2【答案】C【解析】根据题意,由于函数是上的偶函数,若对于,都有,可知函数的周期为2,且当时,,那么则有,故可知答案为C。
函数的奇偶性、对称性与周期性小题训练 高考数学好题
07.函数的奇偶性、对称性与周期性小题训练ln ||x ....已知函数()y f x =的定义域为,(1)f x +的图像关于点1,0)-对称,(3)f 且对任意的12,(x x ∞∈-,满足()221f x f x x --.则不等式(1)0x f -的解集是(),1][2,)-∞⋃+∞4,1][0,1]-- .[4,1][1,2]-- D .[4,1][2,--+∞ .已知幂函数()f x 为偶函数,且在(0,)+∞上单调递减,则()f x 的解析式可以是()123)-=x x13.已知函数()f x 是定义域为(),-∞+∞的奇函数,满足()()22f x f x -=+,若()12f =,则()()()()1232023f f f f ++++= ()A .2-B .0C .2D .415.已知定义在R 上的函数()f x 的图像关于直线1x =对称,且关于点()2,0中心对称.设()()()1g x x f x =-,若()2344g =,则()20231i g i ==∑()A .2020B .2022C .2024D .2026二、多选题16.已知定义在R 上的奇函数()f x 满足()()2f x f x +=-,若()12f =,则()A .4为()f x 的一个周期B .()f x 的图象关于直线1x =对称C .()20220f =D .()20232f =18.设函数()f x 的定义域为R ,(1)f x +为奇函数,(1)f x -为偶函数,当[1,3]x ∈时,()22f x x =-,则()A .(7)0f -=B .(6)1f -=C .(1)4f -=-D .(0)0f =20.德国著名数学家狄利克雷在数学领域成就显著,是解析数论的创始人之一,以其命名的函数()1,0,x f x x ⎧=⎨⎩为有理数为无理数,称为狄利克雷函数,则关于()f x 下列说法正确的是()A .()f x 的值城为[]0,1B .R x ∀∈,()()1f f x =.C .()f x 为偶函数D .()f x 为周期函数。
函数的奇偶性与周期性知识点与经典例题
函数的奇偶性与周期性知识点和经典试题本节知识点详解:1.函数的奇偶性2.函数的周期性(1)周期函数:对于函数y=f(x),如果存在一个非零常数T,使得当x取定义域内的任何值时,都有f(x+T)=f(x),那么就称函数y =f(x)为周期函数,称T为这个函数的周期.(2)最小正周期:如果在周期函数f(x)的所有周期中存在一个最小的正数,那么这个最小正数就叫做f(x)的最小正周期.重要结论:1.函数奇偶性的四个重要结论(1)如果一个奇函数f(x)在原点处有定义,即f(0)有意义,那么一定有f(0)=0.(2)如果函数f(x)是偶函数,那么f(x)=f(|x|).(3)奇函数在两个对称的区间上具有相同的单调性;偶函数在两个对称的区间上具有相反的单调性.(4)奇函数的图像在对称的区间上单调性相同,偶函数在对称的区间上单调性相反。
(5)运算性质①“奇+奇”是奇,“奇-奇”是奇,“奇·奇”是偶,“奇÷奇”是偶;②“偶+偶”是偶,“偶-偶”是偶,“偶·偶”是偶,“偶÷偶”是偶;③“奇·偶”是奇,“奇÷偶”是奇.2.函数周期性的三个常用结论对f(x)定义域内任一自变量的值x:(1)若f(x+a)=-f(x),则T=2a;(2)若f(x+a)=1f(x),则T=2a;(3)若f(x+a)=-1f(x),则T=2a.(a>0)3.函数对称性的三个常用结论(1)若函数y=f(x+a)是偶函数,即f(a-x)=f(a+x),则函数y=f(x)的图象关于直线x=a对称;(2)若对于R上的任意x都有f(2a-x)=f(x)或f(-x)=f(2a+x),则y=f(x)的图象关于直线x=a对称;(3)若函数y=f(x+b)是奇函数,即f(-x+b)+f(x+b)=0,则函数y =f(x)关于点(b,0)中心对称.经典选题一、判断题:判断下列说法是否正确,正确的在它后面的括号里打“√”,错误的打“×”.(1)函数y=x2,x∈(0,+∞)是偶函数.()(2)偶函数图象不一定过原点,奇函数的图象一定过原点.()(3)如果函数f(x),g(x)为定义域相同的偶函数,则F(x)=f(x)+g(x)是偶函数.()(4)若函数y=f(x+a)是偶函数,则函数y=f(x)关于直线x=a对称.()(5)若函数y=f(x+b)是奇函数,则函数y=f(x)关于点(b,0)中心对称.答案:(1)×(2)×(3)√(4)√(5)√二、选择题:1.已知f(x)=ax2+bx是定义在[a-1,2a]上的偶函数,那么a+b 的值是()A.-13 B.13 C.12D.-12答案:B2.下列函数为奇函数的是()A.y=2x-12x B.y=x3sin xC.y=2cos x+1 D.y=x2+2x答案:A3.下列函数为奇函数的是()A.y=x B.y=|sin x|C.y=cos x D.y=e x-e-x答案:D4.下列函数中,在(0,+∞)上单调递减,并且是偶函数的是( )A .y =x 2B .y =-x 3C .y =-ln|x |D .y =2x答案:C5.(高考全国Ⅰ卷)设函数f (x ),g (x )的定义域都为R ,且f (x )是奇函数,g (x )是偶函数,则下列结论中正确的是( )A .f (x )g (x )是偶函数B .|f (x )|g (x )是奇函数C .f (x )|g (x )|是奇函数D .|f (x )g (x )|是奇函数答案:C6.已知定义在R 上的奇函数f (x )满足f (x +1)=f (x ),当0<x <12时,f (x )=4x,则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-54=( )A .- 2B .-22C .-1 D.22 答案:A7. 已知f (x )为定义在R 上的奇函数,当x ≥0时,f (x )=2x +m ,则f (-2)=( )A .-3B .-54 C.54 D .3 答案:A8.已知f (x )是定义在R 上的奇函数,当x ≥0时,f (x )=x 2+2x ,若f (2-a 2)>f (a ),则实数a 的取值范围是( )A .(-∞,-1)∪(2,+∞)B .(-1,2)C .(-2,1)D .(-∞,-2)∪(1,+∞) 答案:C9.定义在R 上的奇函数f (x )满足f (x +2)=-1f (x ),且在(0,1)上f (x )=3x ,则f (log 354)=( )A.32B.23 C .-32 D .-23 答案:C10.已知f (x )是定义在实数集R 上的奇函数,对任意的实数x ,f (x -2)=f (x +2),当x ∈(0,2)时,f (x )=-x 2,则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫132=( )A .-94B .-14 C.14 D.94 答案:D11. (理科)(2015·高考新课标卷Ⅱ)设函数f (x )=ln(1+|x |)-11+x 2,则使得f (x )>f (2x -1)成立的x 的取值范围是( ) A.⎝ ⎛⎭⎪⎫13,1 B.⎝ ⎛⎭⎪⎫-∞,13∪(1,+∞) C.⎝ ⎛⎭⎪⎫-13,13 D.⎝ ⎛⎭⎪⎫-∞,-13∪⎝ ⎛⎭⎪⎫13,+∞ 答案:A12.已知f (x )是定义在R 上的以3为周期的偶函数,若f (1)<1,f (5)=2a -3a +1,则实数a 的取值范围为( )A .(-1,4)B .(-2,0)C .(-1,0)D .(-1,2) 答案:A13.已知f (x )是R 上最小正周期为2的周期函数,且当0≤x <2时,f (x )=x 3-x ,则函数y =f (x )的图象在区间[0,6]上与x 轴的交点的个数为( )A .6B .7C .8D .9 答案:B14.已知定义在R 上的奇函数f (x )满足f (x -4)=-f (x ),且在区间[0,2]上是增函数,则( )A .f (-25)<f (11)<f (80)B .f (80)<f (11)<f (-25)C .f (11)<f (80)<f (-25)D .f (-25)<f (80)<f (11) 答案:D三、填空题1. (2017·高考全国Ⅱ卷)已知函数f (x )是定义在R 上的奇函数,当x ∈(-∞,0)时,f (x )=2x 3+x 2,则f (2)= ________ . 答案:122.设函数f (x )是定义在R 上的奇函数,若当x ∈(0,+∞)时,f (x )=lg x ,则满足f (x )>0的x 的取值范围是 ________ .答案:(-1,0)∪(1,+∞)3. (2015·高考全国Ⅰ卷)若函数f (x )=x ln (x +a +x 2)为偶函数,则a = ________ .答案:14.已知f (x )是定义在R 上的奇函数,当x >0时,f (x )=x 2-4x ,则f (x )= ________ .答案:⎩⎪⎨⎪⎧x 2-4x ,x >0,0,x =0,-x 2-4x ,x <05.已知函数y =f (x )是R 上的偶函数,且在[0,+∞)上是增函数,若f (a )≥f (2),则实数a 的取值范围是 __________ .答案: {a |a ≥2或a ≤-2}。
函数的奇偶性及周期性
第六节 函数的奇偶性及周期性一、函数的奇偶性二、周期性 1.周期函数对于函数y =f (x ),如果存在一个非零常数T ,使得当x 取定义域内的任何值时,都有f (x +T )=f (x ),那么就称函数y =f (x )为周期函数,称T 为这个函数的周期.2.最小正周期如果在周期函数f (x )的所有周期中存在一个最小的正数,那么这个最小正数就叫做f (x )的最小正周期.课前检测1.下列函数为偶函数的是( ) A .y =sin x B .y =x 3 C .y =e xD .y =lnx 2+1解析:选D 四个选项中的函数的定义域都是R.y =sin x 为奇函数.幂函数y =x 3也为奇函数.指数函数y =e x 为非奇非偶函数.令f (x )=ln x 2+1,得f (-x )=ln(-x )2+1=lnx 2+1=f (x ).所以y =ln x 2+1为偶函数.2.已知f (x )=ax 2+bx 是定义在[a -1,2a ]上的偶函数,那么a +b 的值是( ) A .-13B.13C.12D .-12解析:选B ∵f (x )=ax 2+bx 是定义在[a -1,2a ]上的偶函数, ∴a -1+2a =0,∴a =13.又f (-x )=f (x ),∴b =0,∴a +b =13.3.已知定义在R 上的奇函数f (x ),满足f (x +4)=f (x ),则f (8)的值为( ) A .-1B .0C .1D .2解析:选B ∵f (x )为奇函数且f (x +4)=f (x ), ∴f (0)=0,T =4. ∴f (8)=f (0)=0.4.若函数f (x )=x 2-|x +a |为偶函数,则实数a =________.解析:法一:∵f (-x )=f (x )对于x ∈R 恒成立,∴|-x +a |=|x +a |对于x ∈R 恒成立,两边平方整理得ax =0,对于x ∈R 恒成立,故a =0.法二:由f (-1)=f (1), 得|a -1|=|a +1|,故a =0. 答案:05.设函数f (x )=x 3cos x +1.若f (a )=11,则f (-a )=________.解析:观察可知,y =x 3cos x 为奇函数,且f (a )=a 3cos a +1=11,故a 3cos a =10.则f (-a )=-a 3cos a +1=-10+1=-9.答案:-91.奇、偶函数的有关性质:(1)定义域关于原点对称,这是函数具有奇偶性的必要不充分条件; (2)奇函数的图象关于原点对称,偶函数的图象关于y 轴对称;反之亦然; (3)若奇函数f (x )在x =0处有定义,则f (0)=0;(4)利用奇函数的图象关于原点对称可知,奇函数在原点两侧的对称区间上的单调性相同;利用偶函数的图象关于y 轴对称可知,偶函数在原点两侧的对称区间上的单调性相反.2.若函数满足f (x +T )=f (x ),由函数周期性的定义可知T 是函数的一个周期;应注意nT (n ∈Z 且n ≠0)也是函数的周期.一、函数奇偶性的判断[例1] 设Q 为有理数集,函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧1,x ∈Q ,-1,x ∈∁R Q ,g (x )=e x -1e x +1,则函数h (x )=f (x )·g (x )( )A .是奇函数但不是偶函数B .是偶函数但不是奇函数C .既是奇函数也是偶函数D .既不是偶函数也不是奇函数[自主解答] ∵当x ∈Q 时,-x ∈Q ,∴f (-x )=f (x )=1;当x ∈∁R Q 时,-x ∈∁R Q ,∴f (-x )=f (x )=-1.综上,对任意x ∈R ,都有f (-x )=f (x ),故函数f (x )为偶函数.∵g (-x )=e -x -1e -x +1=1-e x 1+e x =-e x -11+e x=-g (x ),∴函数g (x )为奇函数.∴h (-x )=f (-x )·g (-x )=f (x )·[-g (x )]=-f (x )g (x )=-h (x ),∴函数h (x )=f (x )·g (x )是奇函数.∴h (1)=f (1)·g (1)=e -1e +1,h (-1)=f (-1)·g (-1)=1×e -1-1e -1+1=1-e 1+e,h (-1)≠h (1),∴函数h (x )不是偶函数. [答案] A 由题悟法利用定义判断函数奇偶性的方法(1)首先求函数的定义域,定义域关于原点对称是函数为奇函数或偶函数的必要条件; (2)如果函数的定义域关于原点对称,可进一步判断f (-x )=-f (x )或f (-x )=f (x )是否对定义域内的每一个x 恒成立(恒成立要给予证明,否则要举出反例).[注意] 判断分段函数的奇偶性应分段分别证明f (-x )与f (x )的关系,只有对各段上的x 都满足相同的关系时,才能判断其奇偶性.以题试法1.判断下列函数的奇偶性. (1)f (x )=1-x 2+x 2-1; (2)f (x )=3x -3-x ; (3)f (x )=4-x 2|x +3|-3;(4)f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2+2,x >0,0,x =0,-x 2-2,x <0.解:(1)∵由⎩⎪⎨⎪⎧x 2-1≥0,1-x 2≥0,得x =±1,∴f (x )的定义域为{-1,1}.又f (1)+f (-1)=0,f (1)-f (-1)=0, 即f (x )=±f (-x ).∴f (x )既是奇函数又是偶函数. (2)∵f (x )的定义域为R ,∴f (-x )=3-x -3x =-(3x -3-x )=-f (x ), 所以f (x )为奇函数.(3)∵由⎩⎪⎨⎪⎧4-x 2≥0,|x +3|-3≠0,得-2≤x ≤2且x ≠0.∴f (x )的定义域为[-2,0)∪(0,2],∴f (x )=4-x 2|x +3|-3=4-x 2(x +3)-3=4-x 2x, ∴f (-x )=-f (x ),∴f (x )是奇函数.(4)f (x )的定义域为R ,关于原点对称,当x >0时,f (-x )=-(-x )2-2=-(x 2+2)=-f (x ); 当x <0时,f (-x )=(-x )2+2=-(-x 2-2)=-f (x ); 当x =0时,f (0)=0,也满足f (-x )=-f (x ). 故该函数为奇函数. 二、函数奇偶性的应用[例2] (1)已知y =f (x )+x 2是奇函数,且f (1)=1.若g (x )=f (x )+2,则g (-1)=________. (2)设偶函数f (x )在(0,+∞)上为减函数,且f (2)=0,则不等式f (x )+f (-x )x >0的解集为( )A .(-2,0)∪(2,+∞)B .(-∞,-2)∪(0,2)C .(-∞,-2)∪(2,+∞)D .(-2,0)∪(0,2)[自主解答] (1)∵y =f (x )+x 2是奇函数,且x =1时,y =2,∴当x =-1时,y =-2,即f (-1)+(-1)2=-2,得f (-1)=-3,所以g (-1)=f (-1)+2=-1. (2)∵f (x )为偶函数, ∴f (x )+f (-x )x =2f (x )x >0.∴xf (x )>0.∴⎩⎨⎧ x >0,f (x )>0或⎩⎨⎧x <0,f (x )<0.又f (-2)=f (2)=0,f (x )在(0,+∞)上为减函数, 故x ∈(0,2)或x ∈(-∞,-2). [答案] (1)-1 (2)B本例(2)的条件不变,若n ≥2且n ∈N *,试比较f (-n ),f (1-n ),f (n -1),f (n +1)的大小. 解:∵f (x )为偶函数,所以f (-n )=f (n ), f (1-n )=f (n -1).又∵函数y =f (x )在(0,+∞)为减函数,且0<n -1<n <n +1, ∴f (n +1)<f (n )<f (n -1).∴f (n +1)<f (-n )<f (n -1)=f (1-n ).由题悟法 函数奇偶性的应用(1)已知函数的奇偶性求函数的解析式.利用奇偶性构造关于f (x )的方程,从而可得f (x )的解析式. (2)已知带有字母参数的函数的表达式及奇偶性求参数.常常采用待定系数法:利用f (x )±f (-x )=0产生关于字母的恒等式,由系数的对等性可得知字母的值.(3)奇偶性与单调性综合时要注意奇函数在关于原点对称的区间上的单调性相同,偶函数在关于原点对称的区间上的单调性相反.以题试法2.(1)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2+x ,x ≤0,ax 2+bx ,x >0为奇函数,则a +b =________.(2)已知定义在R 上的奇函数满足f (x )=x 2+2x (x ≥0),若f (3-a 2)>f (2a ),则实数a 的取值范围是________.解析:(1)当x <0时,则-x >0,所以f (x )=x 2+x ,f (-x )=ax 2-bx ,而f (-x )=-f (x ),即-x 2-x =ax 2-bx ,所以a =-1,b =1,故a +b =0.(2)因为f (x )=x 2+2x 在[0,+∞)上是增函数,又因为f (x )是R 上的奇函数,所以函数f (x )是R 上的增函数,要使f (3-a 2)>f (2a ),只需3-a 2>2a ,解得-3<a <1.答案:(1)0 (2)(-3,1) 三、函数的周期性及其应用[例3]设函数f (x )是定义在R 上的周期为2的偶函数,当x ∈[0,1]时,f (x )=x +1,则f ⎝⎛⎭⎫32=________.[自主解答] 依题意得,f (2+x )=f (x ),f (-x )=f (x ),则f ⎝⎛⎭⎫32=f ⎝⎛⎭⎫-12=f ⎝⎛⎭⎫12=12+1=32. [答案] 32由题悟法1.周期性常用的结论:对f (x )定义域内任一自变量的值x : (1)若f (x +a )=-f (x ),则T =2a ; (2)若f (x +a )=1f (x ),则T =2a ; (3)若f (x +a )=-1f (x ),则T =2a .2.周期性与奇偶性相结合的综合问题中,周期性起到转换自变量值的作用,奇偶性起到调节符号作用.以题试法3.设f (x )是定义在R 上的奇函数,且对任意实数x ,恒有f (x +2)=-f (x ).当x ∈[0,2]时,f (x )=2x -x 2.(1)求证:f (x )是周期函数; (2)当x ∈[2,4]时,求f (x )的解析式. 解:(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)∵x ∈[2,4],∴-x ∈[-4,-2], ∴4-x ∈[0,2],∴f (4-x )=2(4-x )-(4-x )2=-x 2+6x -8. 又∵f (4-x )=f (-x )=-f (x ), ∴-f (x )=-x 2+6x -8, 即f (x )=x 2-6x +8,x ∈[2,4].课堂练习1.下列函数中,既是奇函数又是减函数的是( ) A .y =-x 3 B .y =sin x C .y =xD .y =⎝⎛⎭⎫12x答案:A2.设f (x )是周期为2的奇函数,当0≤x ≤1时,f (x )=2x (1-x ),则f ⎝⎛⎭⎫-52=( ) A .-12B .-14C.14D.12解析:选A 由题意得f ⎝⎛⎭⎫-52=-f ⎝⎛⎭⎫52=-f ⎝⎛⎭⎫52-2=-f ⎝⎛⎭⎫12=-⎣⎡⎦⎤2×12×⎝⎛⎭⎫1-12=-12. 3.已知函数f (x )=x |x |-2x ,则下列结论正确的是( ) A .f (x )是偶函数,递增区间是(0,+∞) B .f (x )是偶函数,递减区间是(-∞,1) C .f (x )是奇函数,递减区间是(-1,1) D .f (x )是奇函数,递增区间是(-∞,0)解析:选C 将函数f (x )=x |x |-2x 去掉绝对值得f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2-2x ,x ≥0,-x 2-2x ,x <0,画出函数f (x )的图象,如图,观察图象可知,函数f (x )的图象关于原点对称,故函数f (x )为奇函数,且在(-1,1)上单调递减.4.已知函数f (x )=|x +a |-|x -a |(a ≠0),h (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-x 2+x ,x >0,x 2+x ,x ≤0,则f (x ),h (x )的奇偶性依次为( )A .偶函数,奇函数B .奇函数,偶函数C .偶函数,偶函数D .奇函数,奇函数解析:选D f (-x )=|-x +a |-|-x -a |=|x -a |-|x +a |=-f (x ),故f (x )为奇函数. 画出h (x )的图象可观察到它关于原点对称或当x >0时,-x <0,则h (-x )=x 2-x =-(-x 2+x )=-h (x ),当x <0时-x >0,则h (-x )=-x 2-x =-(x 2+x )=-h (x ).x =0时,h (0)=0,故h (x )为奇函数.5.已知函数f (x )为定义在R 上的奇函数,当x ≥0时,f (x )=2x +2x +m (m 为常数),则f (-1)的值为( )A .-3B .-1C .1D .3解析:选A 函数f (x )为定义在R 上的奇函数, 则f (0)=0,即f (0)=20+m =0,解得m =-1.则f (x )=2x +2x -1,f (1)=21+2×1-1=3,f (-1)=-f (1)=-3. 6.若函数f (x )=x(2x +1)(x -a )为奇函数,则a =( )A.12B.23C.34D .1解析:选A ∵f (x )=x(2x +1)(x -a )是奇函数,∴f (-1)=-f (1),∴-1(-2+1)(-1-a )=-1(2+1)(1-a ), ∴a +1=3(1-a ),解得a =12.7.已知f (x )是偶函数,当x <0时,f (x )=x 2+x ,则当x >0时,f (x )=________. 解析:x >0,-x <0,f (x )=f (-x )=(-x )2+(-x )=x 2-x ,故x >0时,f (x )=x 2-x . 答案:x 2-x8.定义在[-2,2]上的奇函数f (x )在(0,2]上的图象如图所示,则不等式f (x )>x 的解集为________.解析:依题意,画出y =f (x )与y =x 的图象,如图所示,注意到y =f (x )的图象与直线y =x 的交点坐标是⎝⎛⎭⎫23,23和⎝⎛⎭⎫-23,-23,结合图象可知,f (x )>x的解集为⎣⎡⎭⎫-2,-23∪⎝⎛⎭⎫0,23. 答案:⎣⎡⎭⎫-2,-23∪⎝⎛⎭⎫0,23 9.已知函数f (x )是定义在R 上的奇函数,其最小正周期为3,且x ∈⎝⎛⎭⎫-32,0时,f (x )=log 2(-3x +1),则f (2 011)=________.解析:f (2 011)=f (3×670+1) =f (1)=-f (-1) =-log 2(3+1)=-2. 答案:-210.已知函数f (x )=x 2+ax (x ≠0,常数a ∈R).(1)判断f (x )的奇偶性,并说明理由;(2)若f (1)=2,试判断f (x )在[2,+∞)上的单调性. 解:(1)当a =0时,f (x )=x 2, f (-x )=f (x ),函数是偶函数.当a ≠0时,f (x )=x 2+ax (x ≠0,常数a ∈R),取x =±1,得f (-1)+f (1)=2≠0;f (-1)-f (1)=-2a ≠0, 即f (-1)≠-f (1),f (-1)≠f (1). 故函数f (x )既不是奇函数也不是偶函数. (2)若f (1)=2,即1+a =2,解得a =1, 这时f (x )=x 2+1x.任取x 1,x 2∈[2,+∞),且x 1<x 2, 则f (x 1)-f (x 2)=⎝⎛⎭⎫x 21+1x 1-⎝⎛⎭⎫x 22+1x 2=(x 1+x 2)(x 1-x 2)+x 2-x 1x 1x 2=(x 1-x 2)⎝⎛⎭⎫x 1+x 2-1x 1x 2. 由于x 1≥2,x 2≥2,且x 1<x 2.故x 1-x 2<0,x 1+x 2>1x 1x 2,所以f (x 1)<f (x 2),故f (x )在[2,+∞)上是单调递增函数. 11.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-x 2+2x ,x >0,0,x =0,x 2+mx ,x <0是奇函数.(1)求实数m 的值;(2)若函数f (x )在区间[-1,a -2]上单调递增,求实数a 的取值范围. 解:(1)设x <0,则-x >0,所以f (-x )=-(-x )2+2(-x )=-x 2-2x . 又f (x )为奇函数,所以f (-x )=-f (x ),于是x <0时,f (x )=x 2+2x =x 2+mx ,所以m =2. (2)要使f (x )在[-1,a -2]上单调递增,结合f (x )的图象知⎩⎪⎨⎪⎧a -2>-1,a -2≤1,所以1<a ≤3,故实数a 的取值范围是(1,3].12.已知函数f (x )是定义在R 上的奇函数,且它的图象关于直线x =1对称. (1)求证:f (x )是周期为4的周期函数;(2)若f (x )=x (0<x ≤1),求x ∈[-5,-4]时,函数f (x )的解析式. 解:(1)证明:由函数f (x )的图象关于直线x =1对称,得f (x +1)=f (1-x ), 即有f (-x )=f (x +2).又函数f (x )是定义在R 上的奇函数, 故有f (-x )=-f (x ). 故f (x +2)=-f (x ).从而f (x +4)=-f (x +2)=f (x ), 即f (x )是周期为4的周期函数.(2)由函数f (x )是定义在R 上的奇函数,有f (0)=0.x ∈[-1,0)时,-x ∈(0,1],f (x )=-f (-x )=--x ,又f (0)=0,故x ∈[-1,0]时, f (x )=--x . x ∈[-5,-4],x +4∈[-1,0],f (x )=f (x +4)=--x -4.从而,x ∈[-5,-4]时,函数f (x )=--x -4.课后练习1.设f (x )是奇函数,且在(0,+∞)内是增函数,又f (-3)=0,则x ·f (x )<0的解集是( )A .{x |-3<x <0,或x >3}B .{x |x <-3,或0<x <3}C .{x |x <-3,或x >3}D .{x |-3<x <0,或0<x <3}解析:选D 由x ·f (x )<0,得⎩⎪⎨⎪⎧ x <0,f (x )>0或⎩⎪⎨⎪⎧x >0,f (x )<0, 而f (-3)=0,f (3)=0,即⎩⎪⎨⎪⎧ x <0,f (x )>f (-3)或⎩⎪⎨⎪⎧x >0,f (x )<f (3), 所以x ·f (x )<0的解集是{x |-3<x <0,或0<x <3}.2.设f (x )是定义在R 上且周期为2的函数,在区间[-1,1]上,f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ ax +1,-1≤x <0,bx +2x +1,0≤x ≤1,其中a ,b ∈R.若f ⎝⎛⎭⎫12=f ⎝⎛⎭⎫32,则a +3b 的值为________. 解析:因为f (x )是定义在R 上且周期为2的函数,所以f ⎝⎛⎭⎫32=f ⎝⎛⎭⎫-12,且f (-1)=f (1),故f ⎝⎛⎭⎫12=f ⎝⎛⎭⎫-12,从而12b +212+1=-12a +1,3a +2b =-2.① 由f (-1)=f (1),得-a +1=b +22,故b =-2a .②由①②得a =2,b =-4,从而a +3b =-10.答案:-103.已知函数f (x )的定义域是(0,+∞),且满足f (xy )=f (x )+f (y ),f ⎝⎛⎭⎫12=1,如果对于0<x <y ,都有f (x )>f (y ),(1)求f (1);(2)解不等式f (-x )+f (3-x )≥-2.解:(1)令x =y =1,则f (1)=f (1)+f (1),f (1)=0.(2)f (-x )+f (3-x )≥-2f ⎝⎛⎭⎫12,f (-x )+f ⎝⎛⎭⎫12+f (3-x )+f ⎝⎛⎭⎫12≥0=f (1),f ⎝⎛⎭⎫-x 2+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫3-x 2≥f (1), f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-x 2·3-x 2≥f (1), 则⎩⎨⎧ -x >0,3-x >0,-x 2·3-x 2≤1,解得-1≤x <0. 故不等式的解集为[-1,0).能力提升 1.已知f (x ),g (x )分别是定义在R 上的奇函数和偶函数,且f (x )-g (x )=⎝⎛⎭⎫12x ,则f (1),g (0),g (-1)之间的大小关系是______________.解析:在f (x )-g (x )=⎝⎛⎭⎫12x 中,用-x 替换x ,得f (-x )-g (-x )=2x ,由于f (x ),g (x )分别是定义在R 上的奇函数和偶函数,所以f (-x )=-f (x ),g (-x )=g (x ),因此得-f (x )-g (x )=2x .于是解得f (x )=2-x -2x 2,g (x )=-2-x +2x 2,于是f (1)=-34,g (0)=-1,g (-1)=-54,故f (1)>g (0)>g (-1).答案:f (1)>g (0)>g (-1)2.关于y =f (x ),给出下列五个命题:①若f (-1+x )=f (1+x ),则y =f (x )是周期函数;②若f (1-x )=-f (1+x ),则y =f (x )为奇函数;③若函数y =f (x -1)的图象关于x =1对称,则y =f (x )为偶函数;④函数y =f (1+x )与函数y =f (1-x )的图象关于直线x =1对称;⑤若f (1-x )=f (1+x ),则y =f (x )的图象关于点(1,0)对称.填写所有正确命题的序号________.解析:由f (-1+x )=f (1+x )可知,函数周期为2,①正确;由f (1-x )=-f (1+x )可知,y =f (x )的对称中心为(1,0),②错;y =f (x -1)向左平移1个单位得y =f (x ),故y =f (x )关于y 轴对称,③正确;两个函数对称时,令1+x =1-x 得x =0,故应关于y 轴对称,④错;由f (1-x )=f (1+x )得y =f (x )关于x =1对称,⑤错,故正确的应是①③.答案:①③3.已知f (x )是偶函数,且f (x )在[0,+∞)上是增函数,如果f (ax +1)≤f (x -2)在x ∈⎣⎡⎦⎤12,1上恒成立,求实数a 的取值范围.解:由于f (x )为偶函数,且在[0,+∞)上为增函数,则在(-∞,0]上为减函数,由f (ax+1)≤f (x -2),则|ax +1|≤|x -2|,又x ∈⎣⎡⎦⎤12,1,故|x -2|=2-x ,即x -2≤ax +1≤2-x .故x -3≤ax ≤1-x,1-3x ≤a ≤1x-1,在⎣⎡⎦⎤12,1上恒成立. 由于⎝⎛⎭⎫1x -1min =0,⎝⎛⎭⎫1-3x max =-2,故-2≤a ≤0.。
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第3讲 函数的奇偶性与周期性
基础巩固题组
(建议用时:40分钟)
一、填空题
1.(2017·镇江期末)在函数y=xcos x,y=ex+x2,y=lgx2-2,y=xsin x中,偶
函数的个数是________.
解析 y=xcos x为奇函数,y=e
x+x2为非奇非偶函数,y=lgx2
-2与y=
xsin x为偶函数.
答案 2
2.(2015·湖南卷改编)设函数f(x)=ln(1+x)-ln(1-x),则下列结论:
①奇函数,且在(0,1)内是增函数;
②奇函数,且在(0,1)内是减函数;
③偶函数,且在(0,1)内是增函数;
④偶函数,且在(0,1)内是减函数.
其中正确的有________(填序号).
解析 易知f(x)的定义域为(-1,1),且f(-x)=ln(1-x)-ln(1+x)=-f(x),
则y=f(x)为奇函数,
又y=ln(1+x)与y=-ln(1-x)在(0,1)上是增函数,
所以f(x)=ln(1+x)-ln(1-x)在(0,1)上是增函数.
答案 ①
3.若f(x)=ln(e3x+1)+ax是偶函数,则a=________.
解析 由于f(-x)=f(x),
∴ln(e-3x+1)-ax=ln(e3x+1)+ax,
化简得2ax+3x=0(x∈R),则2a+3=0,
∴a=-
3
2
.
答案 -32
4.已知f(x)是奇函数,g(x)是偶函数,且f(-1)+g(1)=2,f(1)+g(-1)=4,则
g(1)=________.
解析 由已知得f(-1)=-f(1),g(-1)=g(1),则有
-f1+g1=2,
f1+g1=4,
解
得g(1)=3.
答案 3
5.(2017·南通调研)若函数f(x)= xx-b,x≥0,axx+2,x<0(a,b∈R)为奇函数,则f(a
+b)的值为________.
解析 法一 因为函数f(x)为奇函数,所以f(-1)=-f(1),
f(-2)=-f(2),即 11-b=a-1+2,22-b=2a-2+2.
解得a=-1,b=2.经验证a=-1,b=2满足题设条件,所以f(a+b)=f(1)
=-1.
法二 因为函数f(x)为奇函数,所以f(x)的图象关于原点对称,
当x>0时,二次函数的图象顶点为b2,-b24,
当x<0时,二次函数的图象顶点为(-1,-a),
所以-b2=-1,-b24=a,解得a=-1,b=2,
经验证a=-1,b=2满足题设条件,
所以f(a+b)=f(1)=-1.
答案 -1
6.(2017·泰安一模改编)奇函数f(x)的定义域为R,若f(x+1)为偶函数,且f(1)
=2,则f(4)+f(5)的值为________.
解析 ∵f(x+1)为偶函数,
∴f(-x+1)=f(x+1),则f(-x)=f(x+2),
又y=f(x)为奇函数,则f(-x)=-f(x)=f(x+2),且f(0)=0.
从而f(x+4)=-f(x+2)=f(x),y=f(x)的周期为4.
∴f(4)+f(5)=f(0)+f(1)=0+2=2.
答案 2
7.(2017·南通调研)若函数f(x)(x∈R)是周期为4的奇函数,且在[0,2]上的解析式
为f(x)= x1-x,0≤x≤1,sin πx,1
294+f416=f
2×4-
3
4
+
f2×4-76=f-34+f-76=-f34-f76=-316+sin π6=516.
答案 516
8.定义在R上的奇函数y=f(x)在(0,+∞)上递增,且f12=0,则满足f(x)>0
的x的集合为________.
解析 由奇函数y=f(x)在(0,+∞)上递增,且f
1
2
=0,得函数y=f(x)在
(-∞,0)上递增,且f
-
1
2
=0,
∴f(x)>0时,x>12或- 答案 x -12 故f(x)= -x,x∈[-1,0],x,x∈0,1,-x+2,x∈[1,2]. 10.已知函数f(x)= -x2+2x,x>0,0,x=0,x2+mx,x<0是奇函数. 结合f(x)的图象知 a-2>-1,a-2≤1,所以1故实数a的取值范围是(1,3]. ∵f(1)<1,f(5)=2a-3a+1,∴ 当-4≤x≤4时,f(x)的图象与x轴围成的图形面积为S,则S=4S△OAB=
1
2
二、解答题
9.设f(x)是定义域为R的周期函数,最小正周期为2,且f(1+x)=f(1-x),当
-1≤x≤0时,f(x)=-x.
(1)判定f(x)的奇偶性;
(2)试求出函数f(x)在区间[-1,2]上的表达式.
解 (1)∵f(1+x)=f(1-x),∴f(-x)=f(2+x).
又f(x+2)=f(x),∴f(-x)=f(x).
又f(x)的定义域为R,
∴f(x)是偶函数.
(2)当x∈[0,1]时,-x∈[-1,0],
则f(x)=f(-x)=x;
进而当1≤x≤2时,-1≤x-2≤0,
f(x)=f(x-2)=-(x-2)=-x+2.
(1)求实数m的值;
(2)若函数f(x)在区间[-1,a-2]上单调递增,求实数a的取值范围.
解 (1)设x<0,则-x>0,
所以f(-x)=-(-x)2+2(-x)=-x2-2x.
又f(x)为奇函数,所以f(-x)=-f(x).
于是x<0时,f(x)=x2+2x=x2+mx,
所以m=2.
(2)要使f(x)在[-1,a-2]上单调递增,
能力提升题组
(建议用时:20分钟)
11.(2017·苏、锡、常、镇调研)已知f(x)是定义在R上的以3为周期的偶函数,
若f(1)<1,f(5)=2a-3a+1,则实数a的取值范围为________.
解析 ∵f(x)是定义在R上的周期为3的偶函数,
∴f(5)=f(5-6)=f(-1)=f(1),
2a-3a+1<1,即a-4
a+1
<0,
4×12×2×1=4.