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高考总复习
高中数学高考总复习函数的奇偶性习题及详解
一、选择题
1.(文)下列函数,在其定义域内既是奇函数又是增函数的是( )
A.y=x+x3(x∈R)
B.y=3x(x∈R)
C.y=-log2x(x>0,x∈R)
D.y=-(x∈R,x≠0)
[答案] A
[解析] 首先函数为奇函数、定义域应关于原点对称,排除C,若x=0在定义域内,则应有f(0)=0,排除B;又函数在定义域内单调递增,排除D,故选A.
(理)下列函数中既是奇函数,又在区间[-1,1]上单调递减的是( )
A.f(x)=sinx B.f(x)=-|x+1|
C.f(x)=(ax+a-x) D.f(x)=ln
[答案] D
[解析] y=sinx与y=ln为奇函数,而y=(ax+a-x)为偶函数,y=-|x+1|是非奇非偶函数.y=sinx在[-1,1]上为增函数.故选D.
2.(2010·安徽理,4)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)=( )
A.-1 B.1
C.-2 D.2
[答案] A
[解析] f(3)-f(4)=f(-2)-f(-1)=-f(2)+f(1)=-2+1=-1,故选A.
3.(2010·河北唐山)已知f(x)与g(x)分别是定义在R上奇函数与偶函数,若f(x)+g(x)=log2(x2+x+2),则f(1)等于( )
A.- B.
C.1 D.
[答案] B
[解析] 由条件知,,
∵f(x)为奇函数,g(x)为偶函数.
∴,∴f(1)=.
4.(文)(2010·北京崇文区)已知f(x)是定义在R上的偶函数,并满足f(x+2)=-,当1≤x≤2时,f(x)=x-2,则f(6.5)=( )
A.4.5 B.-4.5
C.0.5 D.-0.5
[答案] D
[解析] ∵f(x+2)=-,∴f(x+4)=f[(x+2)+2]=-=f(x),∴f(x)周期为4,∴f(6.5)=f(6.5-8)=f(-1.5)=f(1.5)=1.5-2=-0.5.
(理)(2010·山东日照)已知函数f(x)是定义域为R的偶函数,且f(x+2)=f(x),若f(x)在[-1,0]上是减函数,则f(x)在[2,3]上是( )
A.增函数 B.减函数
C.先增后减的函数 D.先减后增的函数
[答案] A
[解析] 由f(x+2)=f(x)得出周期T=2,
∵f(x)在[-1,0]上为减函数,
又f(x)为偶函数,∴f(x)在[0,1]上为增函数,从而f(x)在[2,3]上为增函数.
5.(2010·辽宁锦州)已知函数f(x)是定义在区间[-a,a](a>0)上的奇函数,且存在最大值与最小值.若g(x)=f(x)+2,则g(x)的最大值与最小值之和为( )
A.0 B.2
C.4 D.不能确定
[答案] C
[解析] ∵f(x)是定义在[-a,a]上的奇函数,∴f(x)的最大值与最小值之和为0,又g(x)=f(x)+2是将f(x)的图象向上平移2个单位得到的,故g(x)的最大值与最小值比f(x)的最大值与最小值都大2,故其和为4.
6.定义两种运算:a⊗b=,a⊕b=|a-b|,则函数f(x)=( )
A.是偶函数
B.是奇函数
C.既是奇函数又是偶函数
D.既不是奇函数又不是偶函数
[答案] B
[解析] f(x)=,
∵x2≤4,∴-2≤x≤2,
又∵x≠0,∴x∈[-2,0)∪(0,2].
则f(x)=,
f(x)+f(-x)=0,故选B.
7.已知f(x)是定义在(-∞,+∞)上的偶函数,且在(-∞,0]上是增函数,设a=f(log47),b=f(log3),c=f(0.20.6),则a、b、c的大小关系是( )
A.c<b<a B.b<c<a
C.b<a<c D.a<b<c
[答案] C
[解析] 由题意知f(x)=f(|x|).
∵log47=log2>1,|log3|=log23>log2,0<0.20.6<1,
∴|log3|>|log47|>|0.20.6|.
又∵f(x)在(-∞,0]上是增函数,且f(x)为偶函数,
∴f(x)在[0,+∞)上是减函数.
∴b<a<c.故选C.
8.已知函数f(x)满足:f(1)=2,f(x+1)=,则f(2011)等于( )
A.2 B.-3
C.- D.
[答案] C
[解析] 由条件知,f(2)=-3,f(3)=-,f(4)=,f(5)=f(1)=2,故f(x+4)=f(x) (x∈N*).
∴f(x)的周期为4,
故f(2011)=f(3)=-.
[点评] 严格推证如下:
f(x+2)==-,
∴f(x+4)=f[(x+2)+2]=f(x).即f(x)周期为4.
故f(4k+x)=f(x),(x∈N*,k∈N*),
9.设f(x)=lg是奇函数,则使f(x)<0的x的取值范围是( )
A.(-1,0) B.(0,1)
C.(-∞,0) D.(-∞,0)∪(1,+∞)
[答案] A
[解析] ∵f(x)为奇函数,∴f(0)=0,∴a=-1.
∴f(x)=lg,由f(x)<0得
0<<1,∴-1<x<0,故选A.
10.(文)(09·全国Ⅱ)函数y=log2的图象( )
A.关于原点对称
B.关于直线y=-x对称
C.关于y轴对称
D.关于直线y=x对称
[答案] A
[解析] 首先由>0得,-2<x<2,其次令f(x)=log2,则f(x)+f(-x)=log2+log2=log21=0.故f(x)为奇函数,其图象关于原点对称,故选A.
(理)函数y=,x∈(-π,0)∪(0,π)的图象可能是下列图象中的( )
[答案] C
[解析] ∵y=是偶函数,排除A,
当x=2时,y=>2,排除D,
当x=时,y==>1,排除B,故选C.
二、填空题
11.(文)已知f(x)=,则f+f的值为________.
[答案] -2
[解析] f=f-1=f-2
=sin-2=-,
f=sin=sin=,∴原式=-2.
(理)设f(x)是定义在R上的奇函数,且y=f(x)的图象关于直线x=对称,则f(1)+f(2)+f(3)+f(4)+f(5)=________.
[答案] 0
[解析] ∵f(x)的图象关于直线x=对称,
∴f=f,对任意x∈R都成立,
∴f(x)=f(1-x),又f(x)为奇函数,
∴f(x)=-f(-x)=-f(1+x)
=f(-1-x)=f(2+x),
∴周期T=2 ∴f(0)=f(2)=f(4)=0
又f(1)与f(0)关于x=对称
∴f(1)=0 ∴f(3)=f(5)=0 填0.
12.(2010·深圳中学)已知函数y=f(x)是偶函数,y=g(x)是奇函数,它们的定义域都是[-π,π],且它们在x∈[0,π]上的图象如图所示,则不等式<0的解集是________.
[答案] ∪
[解析] 依据偶函数的图象关于y轴对称,奇函数的图象关于原点对称,先补全f(x)、g(x)的图象,
∵<0,∴,或,观察两函数的图象,其中一个在x轴上方,一个在x轴下方的,即满足要求,∴-<x<0或<x<π.
13.(文)若f(x)是定义在R上的偶函数,其图象关于直线x=2对称,且当x∈(-2,2)时,f(x)=-x2+1.则f(-5)=________.
[答案] 0
[解析] 由题意知f(-5)=f(5)=f(2+3)=f(2-3)=f(-1)=-(-1)2+1=0.
(理)已知函数f(x)是定义域为R的奇函数,当-1≤x≤1时,f(x)=a,当x≥1时,f(x)=(x+b)2,则f(-3)+f(5)=________.
[答案] 12
[解析] ∵f(x)是R上的奇函数,∴f(0)=0,
∵-1≤x≤1时,f(x)=a,∴a=0.
∴f(1)=(1+b)2=0,∴b=-1.
∴当x≤-1时,-x≥1,f(-x)=(-x-1)2=(x+1)2,
∵f(x)为奇函数,∴f(x)=-(x+1)2,
∴f(x)=
∴f(-3)+f(5)=-(-3+1)2+(5-1)2=12.
[点评] 求得b=-1后,可直接由奇函数的性质得f(-3)+f(5)=-f(3)+f(5)=-(3-1)2+(5-1)2=12.
14.(文)(2010·山东枣庄模拟)若f(x)=lg(a∈R)是奇函数,则a=________.
[答案] -1
[解析] ∵f(x)=lg是奇函数,
∴f(-x)+f(x)=0恒成立,
即lg+lg
=lg=0.
∴=1,
∴(a2+4a+3)x2-(a2-1)=0,
∵上式对定义内的任意x都成立,
∴,∴a=-1.
[点评] ①可以先将真数通分,再利用f(-x)=-f(x)恒成立求解,运算过程稍简单些.
②如果利用奇函数定义域的特点考虑,则问题变得比较简单.f(x)=lg为奇函数,显然x=-1不在f(x)的定义域内,故x=1也不在f(x)的定义域内,令x=-=1,得a=-1.故平时解题中要多思少算,培养观察、分析、捕捉信息的能力.
(理)(2010·吉林长春质检)已知函数f(x)=lg为奇函数,则使不等式f(x)<-1成立的x的取值范围是________.
[答案] <x<2
[解析] ∵f(x)为奇函数,∴f(-x)+f(x)=0恒成立,∴lg+lg
=lg=0,
∴=1,
∵a≠0,∴=0,∴a=4,
∴f(x)=lg=lg,
由f(x)<-1得,lg<-1,
∴0<<,由>0得,-2<x<2,
由<得,x<-2或x>,∴<x<2.
三、解答题
15.(2010·杭州外国语学校)已知f(x)=x2+bx+c为偶函数,曲线y=f(x)过点(2,5),g(x)=(x+a)f(x).
(1)若曲线y=g(x)有斜率为0的切线,求实数a的取值范围;
(2)若当x=-1时函数y=g(x)取得极值,且方程g(x)+b=0有三个不同的实数解,求实数b的取值范围.
[解析] (1)由f(x)为偶函数知b=0,
又f(2)=5,得c=1,∴f(x)=x2+1.
∴g(x)=(x+a)(x2+1)=x3+ax2+x+a,
因为曲线y=g(x)有斜率为0的切线,
所以g′(x)=3x2+2ax+1=0有实数解.
∴Δ=4a2-12≥0,解得a≥或a≤-.
(2)由题意得g′(-1)=0,得a=2.
∴g(x)=x3+2x2+x+2,
g′(x)=3x2+4x+1=(3x+1)(x+1).
令g′(x)=0,得x1=-1,x2=-.
∵当x∈(-∞,-1)时,g′(x)>0,当x∈(-1,-)时,g′(x)<0,当x∈(-,+∞)时,g′(x)>0,
∴g(x)在x=-1处取得极大值,在x=-处取得极小值.
又∵g(-1)=2,g(-)=,且方程g(x)+b=0即g(x)=-b有三个不同的实数解,∴<-b<2,
解得-2<b<-.
16.(2010·揭阳模拟)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-x2.
(1)求证:f(x)是周期函数;
(2)当x∈[2,4]时,求f(x)的解析式;
(3)计算f(0)+f(1)+f(2)+…+f(2011).
[分析] 由f(x+2)=-f(x)可得f(x+4)与f(x)关系,由f(x)为奇函数及在(0,2]上解析式可求f(x)在[-2,0]上的解析式,进而可得f(x)在[2,4]上的解析式.
[解析] (1)∵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)当x∈[-2,0]时,-x∈[0,2],由已知得
f(-x)=2(-x)-(-x)2=-2x-x2,
又f(x)是奇函数,∴f(-x)=-f(x)=-2x-x2,
∴f(x)=x2+2x.
又当x∈[2,4]时,x-4∈[-2,0],
∴f(x-4)=(x-4)2+2(x-4)=x2-6x+8.
又f(x)是周期为4的周期函数,
∴f(x)=f(x-4)
=x2-6x+8.
从而求得x∈[2,4]时,
f(x)=x2-6x+8.
(3)f(0)=0,f(2)=0,f(1)=1,f(3)=-1.
又f(x)是周期为4的周期函数,
∴f(0)+f(1)+f(2)+f(3)=f(4)+f(5)+f(6)+f(7)=…=f(2008)+f(2009)+f(2010)+f(2011)=0.
∴f(0)+f(1)+f(2)+…+f(2011)=0.
17.(文)已知函数f(x)=1-(a>0且a≠1)是定义在(-∞,+∞)上的奇函数.
(1)求a的值;
(2)求函数f(x)的值域;
(3)当x∈(0,1]时,tf(x)≥2x-2恒成立,求实数t的取值范围.
[解析] (1)∵f(x)是定义在(-∞,+∞)上的奇函数,即f(-x)=-f(x)恒成立,∴f(0)=0.
即1-=0,
解得a=2.
(2)∵y=,∴2x=,
由2x>0知>0,
∴-1<y<1,即f(x)的值域为(-1,1).
(3)不等式tf(x)≥2x-2即为≥2x-2.
即:(2x)2-(t+1)·2x+t-2≤0.设2x=u,
∵x∈(0,1],∴u∈(1,2].
∵u∈(1,2]时u2-(t+1)·u+t-2≤0恒成立.
∴,解得t≥0.
(理)设函数f(x)=ax2+bx+c(a、b、c为实数,且a≠0),F(x)=.
(1)若f(-1)=0,曲线y=f(x)通过点(0,2a+3),且在点(-1,f(-1))处的切线垂直于y轴,求F(x)的表达式;
(2)在(1)的条件下,当x∈[-1,1]时,g(x)=kx-f(x)是单调函数,求实数k的取值范围;
(3)设mn<0,m+n>0,a>0,且f(x)为偶函数,证明F(m)+F(n)>0.
[解析] (1)因为f(x)=ax2+bx+c,所以f ′(x)=2ax+b.
又曲线y=f(x)在点(-1,f(-1))处的切线垂直于y轴,故f ′(-1)=0,
即-2a+b=0,因此b=2a.①
因为f(-1)=0,所以b=a+c.②
又因为曲线y=f(x)通过点(0,2a+3),
所以c=2a+3.③
解由①,②,③组成的方程组得,a=-3,b=-6,c=-3.
从而f(x)=-3x2-6x-3.
所以F(x)=.
(2)由(1)知f(x)=-3x2-6x-3,
所以g(x)=kx-f(x)=3x2+(k+6)x+3.
由g(x)在[-1,1]上是单调函数知:
-≤-1或-≥1,得k≤-12或k≥0.
(3)因为f(x)是偶函数,可知b=0.
因此f(x)=ax2+c.
又因为mn<0,m+n>0,
可知m,n异号.
若m>0,则n<0.
则F(m)+F(n)=f(m)-f(n)=am2+c-an2-c
=a(m+n)(m-n)>0.
若m<0,则n>0.
同理可得F(m)+F(n)>0.
综上可知F(m)+F(n)>0.
含详解答案
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