[题组训练]
1.已知函数f(x)满足以下两个条件:
①任意x1,x2∈(0,+∞)且x1≠x2,(x1-x2)·[f(x1)-f(x2)]<0;②对定义域内任意x有f(x)+f(-x)=0,则符合条件的函数是( )
A.f(x)=2xB.f(x)=1-|x|
C.f(x)=-x3D.f(x)=ln(x2+3)
解析:
选C 由条件①可知,f(x)在(0,+∞)上单调递减,则可排除A、D选项,由条件②可知,f(x)为奇函数,则可排除B选项,故选C.
2.(2018·石家庄一模)设f(x)是定义在[-2b,3+b]上的偶函数,且在[-2b,0]上为增函数,则f(x-1)≥f(3)的解集为( )
A.[-3,3]B.[-2,4]
C.[-1,5]D.[0,6]
解析:
选B 因为f(x)是定义在[-2b,3+b]上的偶函数,
所以有-2b+3+b=0,解得b=3,
由函数f(x)在[-6,0]上为增函数,得f(x)在(0,6]上为减函数,故f(x-1)≥f(3)⇒f(|x-1|)≥f(3)⇒|x-1|≤3,故-2≤x≤4.
[典例] (2017·山东高考)已知f(x)是定义在R上的偶函数,且f(x+4)=f(x-2).若当x∈[-3,0]时,f(x)=6-x,则f(919)=________.
[解析] ∵f(x+4)=f(x-2),
∴f(x+6)=f(x),∴f(x)的周期为6,
∵919=153×6+1,∴f(919)=f
(1).
又f(x)为偶函数,∴f(919)=f
(1)=f(-1)=6.
[答案] 6
[解题技法]
已知f(x)是周期函数且为偶函数,求函数值,常利用奇偶性及周期性进行交换,将所求函数值的自变量转化到已知解析式的函数定义域内,把未知区间上的函数性质转化为已知区间上的函数性质求解.
[题组训练]
1.已知定义在R上的奇函数f(x)满足f(x)=-f,且f
(1)=2,则f(2018)=________.
解析:
因为f(x)=-f,所以f(x+3)=f=-f=f(x).
所以f(x)是以3为周期的周期函数.
则f(2018)=f(672×3+2)=f
(2)=f(-1)=-f
(1)=-2.
答案:
-2
2.已知f(x)是定义在R上以3为周期的偶函数,若f
(1)<1,f(5)=2a-3,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),∵f
(1)<1,f(5)=2a-3<1,即a<2.
答案:
(-∞,2)
考点三 函数性质的综合应用
[典例]
(1)(2018·全国卷Ⅱ)已知f(x)是定义域为(-∞,+∞)的奇函数,满足f(1-x)=f(1+x).若f
(1)=2,则f
(1)+f
(2)+f(3)+…+f(50)=( )
A.-50 B.0
C.2D.50
(2)定义在R上的奇函数f(x)满足f=f(x),当x∈时,f(x)=log
(1-x),则f(x)在区间内是( )
A.减函数且f(x)>0B.减函数且f(x)<0
C.增函数且f(x)>0D.增函数且f(x)<0
[解析]
(1)法一:
∵f(x)是奇函数,
∴f(-x)=-f(x),
∴f(1-x)=-f(x-1).
由f(1-x)=f(1+x),得-f(x-1)=f(x+1),
∴f(x+2)=-f(x),
∴f(x+4)=-f(x+2)=f(x),
∴函数f(x)是周期为4的周期函数.
由f(x)为奇函数得f(0)=0.
又∵f(1-x)=f(1+x),
∴f(x)的图象关于直线x=1对称,
∴f
(2)=f(0)=0,∴f(-2)=0.
又f
(1)=2,∴f(-1)=-2,
∴f
(1)+f
(2)+f(3)+f(4)=f
(1)+f
(2)+f(-1)+f(0)=2+0-2+0=0,
∴f
(1)+f
(2)+f(3)+f(4)+…+f(49)+f(50)
=0×12+f(49)+f(50)
=f
(1)+f
(2)=2+0=2.
法二:
由题意可设f(x)=2sin,作出f(x)的部分图象如图所示.由图可知,f(x)的一个周期为4,所以f
(1)+f
(2)+f(3)+…+f(50)=12[f
(1)+f
(2)+f(3)+f(4)]+f(49)+f(50)=12×0+f
(1)+f
(2)=2.
(2)当x∈时,由f(x)=log
(1-x)可知,f(x)单调递增且f(x)>0,又函数f(x)为奇函数,所以f(x)在区间上也单调递增,且f(x)<0.由f=f(x)知,函数的周期为,所以在区间上,函数f(x)单调递增且f(x)<0.
[答案]
(1)C
(2)D
[解题技法]
(1)函数的奇偶性、对称性、周期性,知二断一.特别注意“奇函数若在x=0处有定义,则一定有f(0)=0;偶函数一定有f(|x|)=f(x)”在解题中的应用.
(2)解决周期性、奇偶性与单调性结合的问题,通常先利用周期性转化自变量所在的区间,再利用奇偶性和单调性求解.
[题组训练]
1.定义在R上的奇函数f(x)满足f(x+2)=-f(x),且在[0,2)上单调递减,则下列结论正确的是( )
A.0(1)(1)
C.f
(1)<0(1)<0
解析:
选C 由函数f(x)是定义在R上的奇函数,得f(0)=0.
由f(x+2)=-f(x),
得f(x+4)=-f(x+2)=f(x),
故函数f(x)是以4为周期的周期函数,
所以f(3)=f(-1).
又f(x)在[0,2)上单调递减,
所以函数f(x)在(-2,2)上单调递减,
所以f(-1)>f(0)>f
(1),
即f
(1)<02.已知函数y=f(x)的定义域为R,且满足下列三个条件:
①对任意的x1,x2∈[4,8],当x10恒成立;②f(x+4)=-f(x);③y=f(x+4)是偶函数.若a=f(6),b=f(11),c=f(17),则a,b,c的大小关系正确的是( )
A.a
C.a解析:
选B 由①知函数f(x)在区间[4,8]上单调递增.由②知f(x+8)=-f(x+4)=f(x),所以函数f(x)的周期为8,所以b=f(11)=f(3),c=f(17)=f(2×8+1)=f
(1).由③可知f(x)的图象关于直线x=4对称,所以b=f(11)=f(3)=f(5),c=f
(1)=f(7).因为函数f(x)在区间[4,8]上单调递增,所以f(5)A级——保大分专练
1.(2019·长春质检)下列函数中,既是奇函数又在(0,+∞)上单调递增的是( )
A.y=ex+e-x B.y=ln(|x|+1)
C.y=D.y=x-
解析:
选D 选项A,B显然是偶函数,排除;选项C是奇函数,但在(0,+∞)上不是单调递增函数,不符合题意;选项D中,y=x-是奇函数,且y=x和y=-在(0,+∞)上均为增函数,故y=x-在(0,+∞)上为增函数,所以选项D正确.
2.下列函数中,与函数y=-2x的定义域、单调性与奇偶性均一致的函数是( )
A.y=cosxB.y=x
C.y=D.y=
解析:
选D 函数y=-2x为奇函数,且在R上单调递减.函数y=cosx是偶函数,且在R上不单调.函数y=x是奇函数,但在R上单调递增.函数y=的定义域是{x|x≠0},不是R.画出函数y=的大致图象如图所示,可知该函数是奇函数,且在R上单调递减.故选D.
3.已知定义在R上的奇函数f(x)有f+f(x)=0,当-≤x≤0时,f(x)=2x+a,则f(16)的值为( )
A.B.-
C.D.-
解析:
选A 由f+f(x)=0,得f(x)=-f=f(x+5),
∴f(x)是以5为周期的周期函数,
∴f(16)=f(1+3×5)=f
(1).
∵f(x)是R上的奇函数,
∴f(0)=1+a=0,∴a=-1.
∴当-≤x≤0时,f(x)=2x-1,
∴f(-1)=2-1-1=-,
∴f
(1)=,∴f(16)=.
4.已知函数f(x)是奇函数,在(0,+∞)上是减函数,且在区间[a,b](a
A.有最大值4B.有最小值-4
C.有最大值-3D.有最小值-3
解析:
选B 法一:
根据题意作出y=f(x)的简图,由图知,选B.
法二:
当x∈[-b,-a]时,-x∈[a,b],
由题意得f(b)≤f(-x)≤f(a),即-3≤-f(x)≤4,
∴-4≤f(x)≤3,即在区间[-b,-a]上,f(x)min=-4,f(x)max=3,故选B.
5.(2018·惠州一调)已知定义域为R的偶函数f(x)在(-∞,0]上是减函数,且f
(1)=2,则不等式f(log2x)>2的解集为( )
A.(2,+∞)B.∪(2,+∞)
C.∪(,+∞)D.(,+∞)
解析:
选B 因为f(x)是R上的偶函数,且在(-∞,0]上是减函数,
所以f(x)在[0,+∞)上是增函数,
所以f(log2x)>2=f
(1)⇔f(|log2x|)>f
(1)⇔|log2x|>1⇔log2x>1或log2x<-1⇔x>2或06.(2019·合肥调研)定义在R上的奇函数f(x)满足f(x+2)=-f(x),且在[0,1]上是减函数,则有( )
A.fB.fC.fD.f解析:
选C 因为f(x+2)=-f(x),所以f(x+4)=-f(x+2)=f(x),所以函数的周期为4,作出f(x)的草图,如图,由图可知f7.设f(x)是周期为2的奇函数,当0≤x≤1时,f(x)=2x(1-x),则f=________.
解析:
f=f=f=-f=-.
答案:
-
8.(2018·合肥二模)设f(x)是定义在R上以2为周期的偶函数,当x∈[0,1]时,f(x)=log2(x+1),则函数f(x)在[1,2]上的解析式是________________.
解析:
令x∈[-1,0],则-x∈[0,1],结合题意可得f(x)=f(-x)=log2(-x+1),
令x∈[1,2],则x-2∈[-1,0],故f(x)=log2[-(x-2)+1]=log2(3-x).
故函数f(x)在[1,2]上的解析式是f(x)=log2(3-x).
答案:
f(x)=log2(3-x)
9.已知定义在R上的奇函数y=f(x)在(0,+∞)内单调递增,且f=0,则f(x)>0的解集为_______________.
解析:
由奇函数y=f(x)在(0,+∞)内单调递增,且f=0,可知函数y=f(x)在(-∞,0)内单调递增,且f=0.由f(x)>0,可得x>或-答案:
10.已知函数f(x)为偶函数,且函数f(x)与g(x)的图象关于直线y=x对称,若g(3)=2,则f(-2)=________.
解析:
因为函数f(x)与g(x)的图象关于直线y=x对称,且g(3)=2,所以f
(2)=3.因为函数f(x)为偶函数,所以f(-2)=f
(2)=3.
答案:
3
11.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)判断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;
从而当1≤x≤2时,-1≤x-2≤0,
f(x)=f(x-2)=-(x-2)=-x+2.
故f(x)=
12.设函数f(x)是(-∞,+∞)上的奇函数,f(x+2)=-f(x),当0≤x≤1时,f(x)=x.
(1)求f(π)的值;
(2)当-4≤x≤4时,求函数f(x)的图象与x轴所围成图形的面积.
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(π)=f(-1×4+π)=f(π-4)=-f(4-π)=-(4-π)=π-4.
(2)由f(x)是奇函数且f(x+2)=-f(x),
得f[(x-1)+2]=-f(x-1)=f[-(x-1)],即f(1+x)=f(1-x).
故函数y=f(x)的图象关于直线x=1对称.
又当0≤x≤1时,f(x)=x,且f(x)的图象关于原点成中心对称,则f(x)的图象如图所示.
当-4≤x≤4时,设f(x)的图象与x轴围成的图形面积为S,
则S=4S△OAB=4×=4.
B级——创高分自选
1.已知f(x)是定义在R上的偶函数,且f(x)在(0,+∞)上单调递增,则( )
A.f(0)>f(log32)>f(-log23)
B.f(log32)>f(0)>f(-log23)
C.f(-log23)>f(log32)>f(0)
D.f(-log23)>f(0)>f(log32)
解析:
选C ∵log23>log22=1=log33>log32>0,且函数f(x)在(0,+∞)上单调递增,
∴f(log23)>f(log32)>f(0),又函数f(x)为偶函数,∴f(log23)=f(-log23),
∴f(-log23)>f(log32)>f(0).
2.定义在实数集R上的函数f(x)满足f(x)+f(x+2)=0,且f(4-x)=f(x).现有以下三种叙述:
①8是函数f(x)的一个周期;
②f(x)的图象关于直线x=2对称;
③f(x)是偶函数.
其中正确的序号是________.
解析:
由f(x)+f(x+2)=0,得f(x+2)=-f(x),
则f(x+4)=-f(x+2)=f(x),
即4是f(x)的一个周期,8也是f(x)的一个周期,故①正确;
由f(4-x)=f(x),得f(x)的图象关于直线x=2对称,故②正确;
由f(4-x)=f(x)与f(x+4)=f(x),
得f(4-x)=f(-x),f(-x)=f(x),
即函数f(x)为偶函数,故③正确.
答案:
①②③
3.设f(x)是定义在R上的偶函数,其图象关于直线x=1对称,对任意x1,x2∈,都有f(x1+x2)=f(x1)·f(x2).
(1)设f
(1)=2,求f,f;
(2)证明:
f(x)是周期函数.
解:
(1)由f(x1+x2)=f(x1)·f(x2),x1,x2∈,知f(x)=f·f≥0,x∈[0,1].
∵f
(1)=f=f·f=2,f
(1)=2,
∴f=2
.
∵f=f=f·f=2,f=2
,
∴f=2
.
(2)证明:
依题设,y=f(x)关于直线x=1对称,
∴f(x)=f(2-x).
又∵f(-x)=f(x),∴f(-x)=f(2-x),∴f(x)=f(2+x),
∴f(x)是定义在R上的周期函数,且2是它的一个周期.