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1、第七講 函數(shù)的奇偶性與周期性
班級(jí)________ 姓名________ 考號(hào)________ 日期________ 得分________
一、選擇題:(本大題共6小題,每小題6分,共36分,將正確答案的代號(hào)填在題后的括號(hào)內(nèi).)
1.定義在R上的函數(shù)f(x)滿足:f(x)·f(x+2)=13,f(1)=2,則f(99)=( )
A.13 B.2
C. D.
解析:由f(x)·f(x+2)=13,知f(x+2)·f(x+4)=13,所以f(x+4)=f(x),即f(x)是周期函數(shù),周期為4.所以f(99)=f(3+4×24)=f(3)==.
答案:C
2.(精
2、選考題·鄭州)定義在R上的函數(shù)f(x)滿足:對(duì)于任意α,β∈R,總有f(α+β)-[f(α)+f(β)]=精選考題,則下列說(shuō)法正確的是( )
A.f(x)-1是奇函數(shù)
B.f(x)+1是奇函數(shù)
C.f(x)-精選考題是奇函數(shù)
D.f(x)+精選考題是奇函數(shù)
解析:依題意,取α=β=0,得f(0)=-精選考題;取α=x,β=-x,得f(0)-f(x)-f(-x)=精選考題,f(-x)+精選考題=-[f(x)-f(0)]=-[f(x)+精選考題],因此函數(shù)f(x)+精選考題是奇函數(shù),選D.
答案:D
3.設(shè)f(x)是定義在R上以2為周期的偶函數(shù),已知x∈(0,1)時(shí),f(x)=lo
3、g(1-x),則函數(shù)f(x)在(1,2)上( )
A.是增函數(shù),且f(x)<0
B.是增函數(shù),且f(x)>0
C.是減函數(shù),且f(x)<0
D.是減函數(shù),且f(x)>0
解析:由題意得當(dāng)x∈(1,2)時(shí),0<2-x<1,00,則可知當(dāng)x∈(1,2)時(shí),f(x)是減函數(shù),選D.
答案:D
4.設(shè)f(x)是連續(xù)的偶函數(shù),且當(dāng)x>0時(shí)是單調(diào)函數(shù),則滿足f(x)=f的所有x之和為( )
A.-3 B.3
C.-8 D.8
解析:因?yàn)閒(x)是連續(xù)的偶函數(shù),且x>0時(shí)是單調(diào)函數(shù),由偶
4、函數(shù)的性質(zhì)可知若f(x)=f,只有兩種情況:①x=;②x+=0.
由①知x2+3x-3=0,故兩根之和為x1+x2=-3.
由②知x2+5x+3=0,故其兩根之和為x3+x4=-5.
因此滿足條件的所有x之和為-8.
答案:C
5.已知奇函數(shù)f(x)在區(qū)間[3,7]上是增函數(shù),且最小值為5,那么函數(shù)f(x)在區(qū)間[-7,-3]上( )
A.是增函數(shù)且最小值為-5
B.是增函數(shù)且最大值為-5
C.是減函數(shù)且最小值為-5
D.是減函數(shù)且最大值為-5
解析:∵f(x)為奇函數(shù),∴f(x)的圖象關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱.
∵f(x)在[3,7]上是增函數(shù),
∴f(x)在[-7,-3]
5、上也是增函數(shù).
∵f(x)在[3,7]上的最小值為5,
∴由圖可知函數(shù)f(x)在[-7,-3]上有最大值-5.
答案:B
評(píng)析:本題既涉及到函數(shù)的奇偶性,又涉及到函數(shù)的單調(diào)性,還涉及到函數(shù)的最值,是一道綜合性較強(qiáng)的題目,由于所給的函數(shù)沒(méi)有具體的解析式,因此我們畫出函數(shù)f(x)在區(qū)間[3,7]上的示意圖,由圖形易得結(jié)論.
6.(精選考題·新課標(biāo)全國(guó))設(shè)偶函數(shù)f(x)滿足f(x)=x3-8(x≥0),則{x|f(x-2)>0}=( )
A.{x|x<-2或x>4} B.{x|x<0或x>4}
C.{x|x<0或x>6} D.{x|x<-2或x>2}
解析:當(dāng)x<0時(shí),-x>0
6、,
∴f(-x)=(-x)3-8=-x3-8,
又f(x)是偶函數(shù),
∴f(x)=f(-x)=-x3-8,
∴f(x)=.
∴f(x-2)=,
或,
解得x>4或x<0.故選B.
答案:B
二、填空題:(本大題共4小題,每小題6分,共24分,把正確答案填在題后的橫線上.)
7.(精選考題·江蘇)設(shè)函數(shù)f(x)=x(ex+ae-x)(x∈R)是偶函數(shù),則實(shí)數(shù)a的值為_(kāi)_______.
解析:設(shè)g(x)=x,h(x)=ex+ae-x,因?yàn)楹瘮?shù)g(x)=x是奇函數(shù),則由題意知,函數(shù)h(x)=ex+ae-x為奇函數(shù),又函數(shù)f(x)的定義域?yàn)镽,∴h(0)=0,解得a=-1.
答
7、案:-1
8.已知函數(shù)f(x+1)是奇函數(shù),f(x-1)是偶函數(shù),且f(0)=2,則f(4)=________.
解析:依題意有f(-x+1)=-f(x+1),f(-x-1)=f(x-1),所以f(4)=f(-(-3)+1)=-f(-2)=-f(-1-1)=-f(0)=-2.
答案:-2
9.(精選考題·湖北八校)設(shè)函數(shù)f(x)的定義域、值域分別為A、B,且A∩B是單元集,下列命題
①若A∩B={a},則f(a)=a;
②若B不是單元集,則滿足f[f(x)]=f(x)的x值可能不存在;
③若f(x)具有奇偶性,則f(x)可能為偶函數(shù);
④若f(x)不是常數(shù)函數(shù),則f(x)不可能
8、為周期函數(shù).
其中,正確命題的序號(hào)為_(kāi)_______.
解析:如f(x)=x+1,A=[-1,0],B=[0,1]滿足A∩B={0},但f(0)≠0,且滿足f[f(x)]=f(x)的x可能不存在,①錯(cuò),②正確;如,f(x)=1,A=R,B={1},則f(x)=1,A=R是偶函數(shù),③正確;如f(x)=x-2k+1,A=[2k-1,2k],B=[0,1],k∈Z,f(x)是周期函數(shù),但不是常數(shù)函數(shù),所以④錯(cuò)誤.
答案:②③
10.對(duì)于定義在R上的函數(shù)f(x),有下述四個(gè)命題,其中正確命題的序號(hào)為_(kāi)_______.
①若f(x)是奇函數(shù),則f(x-1)的圖象關(guān)于點(diǎn)A(1,0)對(duì)稱;
②若
9、對(duì)x∈R,有f(x+1)=f(x-1),則y=f(x)的圖象關(guān)于直線x=1對(duì)稱;
③若函數(shù)f(x-1)的圖象關(guān)于直線x=1對(duì)稱,則f(x)為偶函數(shù);
④函數(shù)y=f(1+x)與函數(shù)y=f(1-x)的圖象關(guān)于直線x=1對(duì)稱.
解析:f(x-1)的圖象是由f(x)的圖象向右平移一個(gè)單位而得到,又f(x)是奇函數(shù),其圖象關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱,所以f(x-1)的圖象關(guān)于點(diǎn)A(1,0)對(duì)稱,故①正確;
由f(x+1)=f(x-1)可知f(x)的周期為2,無(wú)法判斷其對(duì)稱軸,故②錯(cuò)誤;
f(x-1)的圖象關(guān)于直線x=1對(duì)稱,則f(x)關(guān)于y軸對(duì)稱,故f(x)為偶函數(shù),③正確;
y=f(1+x)的圖象是由y
10、=f(x)的圖象向左平移一個(gè)單位后得到,y=f(1-x)是由y=f(x)的圖象關(guān)于y軸對(duì)稱后再向右平移一個(gè)單位而得到,兩者圖象關(guān)于y軸對(duì)稱,故④錯(cuò)誤.
答案:①③
三、解答題:(本大題共3小題,11、12題13分,13題14分,寫出證明過(guò)程或推演步驟.)
11.已知定義域?yàn)镽的函數(shù)f(x)=是奇函數(shù).
(1)求a、b的值;
(2)若對(duì)任意的t∈R,不等式f(t2-2t)+f(2t2-k)<0恒成立,求k的取值范圍.
分析:(1)由f(0)=0可求得b,再由特殊值或奇函數(shù)定義求得a;(2)先分析函數(shù)f(x)的單調(diào)性,根據(jù)單調(diào)性去掉函數(shù)符號(hào)f,然后用判別式解決恒成立問(wèn)題.
解:(1)
11、因?yàn)閒(x)是定義在R上的奇函數(shù),
所以f(0)=0,
即=0?b=1,
所以f(x)=,
又由f(1)=-f(-1)
知=-?a=2.
(2)由(1)知f(x)=
=-+,
易知f(x)在(-∞,+∞)上為減函數(shù).
又因f(x)是奇函數(shù),從而不等式:
f(t2-2t)+f(2t2-k)<0等價(jià)于
f(t2-2t)<-f(2t2-k)=f(k-2t2),
因f(x)為減函數(shù),由上式推得:t2-2t>k-2t2,
即對(duì)t∈R有:
3t2-2t-k>0,從而Δ=4+12k<0?k<-.
12.設(shè)函數(shù)f(x)的定義域?yàn)镽,對(duì)于任意的實(shí)數(shù)x,y,都有f(x+y)=f(x)
12、+f(y),當(dāng)x>0時(shí),f(x)<0,求證:(1)f(x)為奇函數(shù);(2)f(x)在(-∞,+∞)上是減函數(shù).
證明:(1)令x=y(tǒng)=0,得f(0)=f(0)+f(0),
∴f(0)=0.
再令y=-x,得f(0)=f(x)+f(-x),
∴f(-x)=-f(x),∴f(x)為奇函數(shù).
(2)設(shè)x1、x2∈(-∞,+∞)且x1<x2,則x2-x1>0,
∵當(dāng)x>0時(shí),f(x)<0,∴f(x2-x1)<0.
又∵對(duì)于任意的實(shí)數(shù)x,y都有f(x+y)=f(x)+f(y)且f(x)為奇函數(shù),
∴f(x2-x1)=f[x2+(-x1)]=f(x2)+f(-x1)=f(x2)-f(x1)
13、.
∴f(x2)-f(x1)<0,
∴f(x)在(-∞,+∞)上是減函數(shù).
13.設(shè)函數(shù)f(x)的定義域關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱,且滿足
①f(x1-x2)=;
②存在正常數(shù)a,使f(a)=1.
求證:(1)f(x)是奇函數(shù);
(2)f(x)是周期函數(shù),并且有一個(gè)周期為4a.
證明:(1)不妨令x=x1-x2,則
f(-x)=f(x2-x1)=
=-=-f(x1-x2)
=-f(x).∴f(x)是奇函數(shù).
(2)要證f(x+4a)=f(x),
可先計(jì)算f(x+a),f(x+2a),
∵f(x+a)=f[x-(-a)]=
==,(f(a)=1).
∴f(x+2a)=f[(x+a)+a]
===-.
∴f(x+4a)=f[(x+2a)+2a]==f(x)
故f(x)是以4a為周期的周期函數(shù).