新高考数学一轮复习精选讲练专题2.6 函数的奇偶性(含解析)
展开1.(5分)(2022•东湖区校级一模)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.B.C.D.
【解题思路】依照偶函数的定义,对定义域内的任意实数,f(﹣x)=f(x),由此求得b的值.且定义域关于原点对称,故a﹣1=﹣2a,由此求得a的值,从而得到a+b的值.
【解答过程】解:对于函数知f(x)=ax2+bx,
依题意得:f(﹣x)=f(x),∴b=0.
又 a﹣1=﹣2a,∴a,
∴a+b.
故选:B.
2.(5分)(2021秋•海安市校级月考)设函数f(x),则下列函数中为奇函数的是( )
A.f(x﹣2)﹣1B.f(x﹣2)+1C.f(x+2)﹣1D.f(x+2)+1
【解题思路】化简函数f(x)=1,分别写出每个选项对应的解析式,利用奇函数的定义判断.
【解答过程】解:由题意得,f(x)=1.
对A,f(x﹣2)﹣1是奇函数;
对B,f(x﹣)+1=2,关于(0,2)对称,不是奇函数;
对C,f(x+2)﹣1,定义域为(﹣∞,﹣4)∪(﹣4,+∞),不关于原点对称,不是奇函数;
对D,f(x+2)+1=2,定义域为(﹣∞,﹣4)∪(﹣4,+∞),不关于原点对称,不是奇函数;
故选:A.
3.(5分)(2022春•满洲里市校级期末)若函数f(x)是奇函数,当x>0时,f(x)=lg3x,则( )
A.1B.﹣1C.2D.﹣2
【解题思路】根据题意,由函数的解析式求出f()的值,结合函数的奇偶性分析可得答案.
【解答过程】解:根据题意,当x>0时,f(x)=lg3x,所以,
又由f(x)为奇函数,所以1,
故选:A.
4.(5分)(2022秋•渝中区校级月考)已知f(x)是R上的偶函数,当x≥0时,f(x)=x+ln(x+1),则x<0时,f(x)=( )
A.﹣x﹣ln(1﹣x)B.x﹣ln(1﹣x)C.﹣x+ln(1﹣x)D.x+ln(1﹣x)
【解题思路】利用偶函数的性质对应求解即可.
【解答过程】解:令x<0,则﹣x>0,f(x)=f(﹣x)=﹣x+ln(﹣x+1).
故选:C.
5.(5分)(2022•宝坻区校级模拟)已知函数f(x)是定义在R上的偶函数,且当x>0时,f(x)=ln(x+1),则函数f(x)的大致图象为( )
A.B.
C.D.
【解题思路】根据题意,先通过对称点的方法求出函数在区间(﹣∞,0)上的表达式,从而得出函数完整的表达式,然后利用对数函数y=lnx图象向左平移一个单位的图象与原函数在(0,+∞)上图象进行对照,得到正确的选项.
【解答过程】解:∵当x>0时,f(x)=ln(x+1),
∴设x<0,得﹣x>0,f(﹣x)=ln(﹣x+1),
又∵函数f(x)是定义在R上的偶函数,
∴f(﹣x)=f(x),
即当x<0时,f(x)=ln(﹣x+1),
综上所述,得f(x),
由自然对数的底为e=2.71828…>1,当x>0时原函数由对数函数y=lnx图象左移一个单位而来,
得当x>0时函数为增函数,函数图象是上凸的,
根据以上讨论,可得C选项符合条件,
故选:C.
6.(5分)(2022•黄州区校级二模)已知函数f(x)=xln(e2x+1)﹣x2+1,f(a)=2,则f(﹣a)的值为( )
A.1B.0C.﹣1D.﹣2
【解题思路】构造函数g(x)=xln(e2x+1)﹣x2,可判g(x)为奇函数,易得答案.
【解答过程】解:构造函数g(x)=xln(e2x+1)﹣x2,
则g(﹣x)+g(x)=﹣xln(e﹣2x+1)﹣x2+xln(e2x+1)﹣x2
=xln2x2=xlne2x﹣2x2=0,
故函数g(x)为奇函数,
又f(a)=g(a)+1=2,∴g(a)=1,
∴f(﹣a)=g(﹣a)+1=﹣g(a)+1=0
故选:B.
7.(5分)(2021秋•城关区校级期末)若f(x)是定义在R上的偶函数,在(﹣∞,0]上是减函数,且f(2)=0,则使得f(lg2x)<0的x的取值范围是( )
A.(0,4)B.(4,+∞)
C.(0,)∪(4,+∞)D.(,4)
【解题思路】偶函数图象关于y轴对称,所以只需求出(﹣∞,0]内lg2x的范围,再根据对称性写出lg2x解集,最后根据对数的单调性求出不等式的解集.
【解答过程】解:f(x)是定义在R上的偶函数,在(﹣∞,0]上是减函数,∴在[0,+∞)上是增函数,
∴f(lg2x)=f(|lg2x|),则不等式等价于f(|lg2x|)<f(2),∴|lg2x|<2.
∴﹣2<lg2x<2∴x<4.
故选:D.
8.(5分)(2021•河南模拟)设函数f(x)为定义在R上的偶函数,当x<0时,f(x)=ln(﹣x),若a=f(21.1),b=f(50.4),c=f(ln),则a,b,c的大小关系是( )
A.a<b<cB.c<b<aC.b<c<aD.c<a<b
【解题思路】由已知先求出x>0时函数解析式,然后结合函数的单调性即可比较大小.
【解答过程】解:因为x<0时,f(x)=ln(﹣x),
所以x>0时,﹣x<0,
所以f(﹣x)=lnx=f(x),
因为x>0时,f(x)=lnx单调递增,
因为lnlne=1,50.4>1,
则b>c,
因为21.1÷50.41,
故21.1>50.4,
故a>b.
综上a>b>c.
故选:B.
二.多选题(共4小题,满分20分,每小题5分)
9.(5分)(2021秋•滨州期末)下列函数中,既是偶函数,又在区间(0,+∞)上单调递减的是( )
A.B.y=﹣x2C.D.y=csx
【解题思路】根据题意,依次分析选项中函数的单调性和奇偶性,即可得答案.
【解答过程】解:根据题意,依次分析选项:
对于A,y,是反比例函数,不是偶函数,不符合题意;
对于B,y=﹣x2,是二次函数,既是偶函数,又在区间(0,+∞)上单调递减,符合题意;
对于C,y,既是偶函数,又在区间(0,+∞)上单调递减,符合题意;
对于D,y=csx,是余弦函数,区间(0,+∞)上不具有单调性,不符合题意;
故选:BC.
10.(5分)(2022春•扬州期末)已知奇函数f(x)与偶函数g(x)的定义域、值域均为R,则( )
A.f(x)+g(x)是奇函数B.f(x)|g(x)|是奇函数
C.f(x)g(x)是偶函数D.f(g(x))是偶函数
【解题思路】根据奇函数、偶函数的定义逐一判断即可.
【解答过程】解:对于A选项,因为f(﹣x)+g(﹣x)=﹣f(x)+g(x)≠f(x)+g(x)且f(﹣x)+g(﹣x)=﹣f(x)+g(x)≠﹣[f(x)+g(x)],
所以f(x)+g(x)既不是奇函数也不是偶函数,故A错误;
对于B选项,因为f(﹣x)|g(﹣x)|=﹣f(x)|g(x)|,所以f(x)|g(x)|是奇函数,故B正确;
对于C选项,因为f(﹣x)g(﹣x)=﹣f(x)g(x)≠f(x)g(x),所以f(x)g(x)是奇函数,不是偶函数,故C错误;
对于D选项,因为f(g(﹣x))=f(g(x)),所以f(g(x) )是偶函数,故D正确.
故选:BD.
11.(5分)(2022春•烟台期末)若函数f(2x+2)为偶函数,f(x+1)为奇函数,且当x∈(0,1]时,f(x)=lnx,则( )
A.f(x)为偶函数
B.f(e)=1
C.
D.当x∈[1,2)时,f(x)=﹣ln(2﹣x)
【解题思路】由函数的奇偶性的定义,推得f(x+2)=﹣f(x),可得f(x)的奇偶性和周期性,结合已知区间上的函数解析式,计算可得结论.
【解答过程】解:若函数f(2x+2)为偶函数,可得f(﹣2x+2)=f(2x+2),
即为f(﹣x+2)=f(x+2),即f(﹣x)=f(x+4),
又f(x+1)为奇函数,可得f(﹣x+1)+f(x+1)=0,
即有f(﹣x)+f(x+2)=0,
所以f(x+4)=﹣f(x+2),
即有f(x+2)=﹣f(x),
可得f(﹣x)=f(x),即f(x)为偶函数,故A正确;
当x∈(0,1]时,f(x)=lnx,
由f(x+4)=﹣f(x+2)=f(x),可得f(x)的最小正周期为4,
f(e)=f(﹣e)=f(4﹣e)=﹣f(e﹣2)=﹣ln(e﹣2),故B错误;
f(4)=f()=f()=ln1,故C正确;
当x∈[1,2)时,2﹣x∈(0,1],f(2﹣x)=ln(2﹣x),
而f(2﹣x)=﹣f(﹣x)=﹣f(x),
则f(x)=﹣ln(2﹣x),x∈[1,2),故D正确.
故选:ACD.
12.(5分)(2022春•菏泽期中)已知函数f(x)是定义在R上的奇函数,当x>0时,f(x)=e﹣x•(x﹣1),则( )
A.当x<0时,f(x)=ex•(x+1)
B.函数f(x)有2个零点
C.f(x)>0的解集为(﹣1,0)∪(1,+∞)
D.∀x1,x2∈R,都有|f(x1)﹣f(x2)|<2
【解题思路】由已知结合函数的性质分别检验各选项即可判断.
【解答过程】解:因为f(x)是定义在R上的奇函数,当x>0时,f(x)=e﹣x•(x﹣1),
当x<0时,﹣x>0,
则f(﹣x)=ex•(﹣x﹣1)=﹣f(x),
所以f(x)=ex•(x+1),A正确;
当x>0时,f(x)=e﹣x•(x﹣1)有一个零点x=1,
当x<0时,f(x)=ex•(x+1)有一个零点x=﹣1,
由奇函数性质得f(0)=0,故有3个零点,B错误;
当x>0时,f(x)=e﹣x•(x﹣1)>0得x>1,当x<0时,f(x)=ex•(x+1)>0得﹣1<x<0,C正确;
当x>0时,f(x)=e﹣x•(x﹣1),
则,
易得,当x>2时,f′(x)<0,函数单调递减,当0<x<2时,f′(x)>0,函数单调递增,
故当x=2时,函数取得极大值f(2),x→+∞时,f(x)→0,x→0时,f(x)→,
故此时函数有最大值f(2),
根据函数对称性可知,x<0时,函数取得最小值f(2),
故|f(x1)﹣f(x2)|<2,D正确.
故选:ACD.
三.填空题(共4小题,满分20分,每小题5分)
13.(5分)(2022春•满洲里市校级期末)设函数f(x)=(x+1)(x+a)在区间(1﹣b,2)上为偶函数,则2a+b的值为 1 .
【解题思路】根据题意,由偶函数的定义域要求可得b的值,结合二次函数的性质可得a的值,计算可得答案.
【解答过程】解:根据题意,因为函数f(x)=(x+1)(x+a)在区间(1﹣b,2)上为偶函数,
必有(1﹣b)+2=0,即1﹣b=﹣2,解得b=3.
又二次函数f(x)=x2+(a+1)x+a为偶函数,则其对称轴为y轴,
必有a+1=0,则有a=﹣1,
所以2a+b=1;
故答案为:1.
14.(5分)(2020秋•丰台区期中)已知偶函数f(x)部分图象如图所示,且f(3)=0,则不等式f(x)<0的解集为 (﹣3,3) .
【解题思路】根据题意,由函数的图象分析f(x)>0与f(x)<0的区间,结合函数的奇偶性分析可得答案.
【解答过程】解:根据题意,由函数f(x)在[0,+∞)上的图象,
在区间[0,3)上,f(x)<0,在区间(3,+∞)上,f(x)>0,
又由f(x)为偶函数,则区间(﹣3,0]上,f(x)<0,在区间(﹣∞,﹣3)上,f(x)>0,
综合可得:不等式f(x)<0的解集为(﹣3,3),
故答案为:(﹣3,3).
15.(5分)(2022春•福州期末)设函数f(x)的定义域为R,f(x+1)﹣2为奇函数,f(x+2)为偶函数,当x∈[1,2]时,f(x)=ax2+b.若f(﹣1)+f(0)=1,则 .
【解题思路】先由题设得函数f(x)关于点(1,2)和直线x=2对称,再由对称性得出函数f(x)周期为4,再结合f(1)=2以及f(﹣1)+f(0)=1求出a,b的值,最后由周期性求函数值即可.
【解答过程】解:由f(x+1)﹣2为奇函数,可得f(x+1)﹣2=﹣f(﹣x+1)+2,函数f(x)关于点(1,2)对称.
又定义域为R,则有f(1)=2,又f(x+2)为偶函数.
可得f(x+2)=f(﹣x+2),函数f(x)关于直线x=2对称,则f(x)=4﹣f(2﹣x)=4﹣f(2+x).
又f(2+x)=4﹣f(﹣x),则f(x)=f(﹣x),则f(x+2)=f(﹣x+2)=f(x﹣2),函数f(x)周期为4.
则f()=f(1012)=f()=f()=4﹣f().
由上可得f(﹣1)=f(1)=a+b,f(0)=4﹣f(2)=4﹣4a﹣b,则,解得.
则f()1,则f()=4﹣f().
故答案为:.
16.(5分)(2022春•湖南月考)函数f(x)=ax+bx(a>0,b>0,a≠1,b≠1)是偶函数,则f(a+b)、f(ab)与f(2)三者间的大小关系是 f(ab)<f(2)<f(a+b) .
【解题思路】由偶函数的定义推得ab=1,再由指数函数和对勾函数的单调性可得f(x)的单调性,结合基本不等式可得所求大小关系.
【解答过程】解:函数f(x)=ax+bx(a>0,b>0,a≠1,b≠1)是偶函数,
可得f(﹣x)=f(x),即a﹣x+b﹣x=ax+bx,
即ax+bx,
可得(ab)x=1,即有ab=1,即b,
由a+b>22,
又f(x)=ax+a﹣x,当x>0时,若a>1,则ax>1;若0<a<1时,则a﹣x>1,
令t=ax,x>0,
若a>1时,则t=ax递增;
又y=t+t﹣1在(1,+∞)递增,可得f(x)在(0,+∞)递增;
若0<a<1时,则t=ax递减,
又y=t+t﹣1在(0,1)递减,可得f(x)在(0,+∞)递增;
由1<2<a+b,可得f(1)<f(2)<f(a+b),
即f(ab)<f(2)<f(a+b).
故答案为:f(ab)<f(2)<f(a+b).
四.解答题(共6小题,满分70分)
17.(10分)(2021秋•长泰县校级期末)已知函数是奇函数,且,求f(x)的解析式.
【解题思路】先由奇函数的定义得到等式f(﹣x)=﹣f(x)由其恒成立的特性得出q的值,再由求出p,即可得到函数的解析式.
【解答过程】解:.
∵f(x)是奇函数,
∴对定义域内的任意的x,都有f(﹣x)=﹣f(x),
即,整理得:q+3x=﹣q+3x,
∴q=0(8分)
又∵,
∴,解得p=2
∴所求解析式为.
18.(12分)(2022春•三元区校级月考)已知f(x)为R上的奇函数,当x>0时,f(x)=x2﹣2x.
(1)求f(﹣2);
(2)求f(x)的解析式;
(3)画y=f(x)的草图,并通过图像写出y=f(x)的单调区间.
【解题思路】(1)由已知先求f(2),然后结合奇函数定义可求;
(2)由已知区间上函数解析式,结合奇函数定义及性质可求;
(3)结合二次函数的图象及性质即可求解.
【解答过程】解:(1)因为f(x)为R上的奇函数,当x>0时,f(x)=x2﹣2x.
所以f(2)=0,
则f(﹣2)=﹣f(2)=0;
(2)当x=0时,f(x)=0,
当x<0时,﹣x>0,f(x)=x2+2x=﹣f(x),
所以f(x)=﹣x2﹣2x,
∴f(x),
(3)结合函数图象可知,函数的增区间为(﹣∞,﹣1)和(1,+∞),减区间为(﹣1,1).
19.(12分)(2021秋•海安市校级月考)设f(x)是定义在R上的奇函数,且当x<0时,f(x)=2x+3x.
(1)求函数f(x)在R上的解析式;
(2)解关于x的不等式f(x)>2.5x.
【解题思路】(1)根据奇函数,利用换元法求出当x>0时解析式,即可得到函数f(x)在R上的解析式;
(2)分别对x<0,x=0,x>0三种情况解不等式f(x)>2.5x.
【解答过程】解:(1)当x<0时,f(x)=2x+3x.
当x>0时,﹣x<0,所以f(﹣x)=2﹣x+3﹣x.
因为f(x)是定义在R上的奇函数,所以f(﹣x)=﹣f(x).
所以f(x)=﹣(2﹣x+3﹣x).
当x=0时,有f(﹣0)=﹣f(0),从而f(0)=0.
所以f(x).
(2)由(1)知,当x>0时,因为2﹣x>0,3﹣x>0,所以﹣(2﹣x+3﹣x)<0.
当x=0,f(0)=0.所以当x≥0时,f(x)≤0.
而当x≥0时,2.5x>0,所以不等式f(x)>2.5x在[0,+∞)上无解.
当x<0时,不等式f(x)>2.5x为2x+3x>2.5x,所以()x+()x>2.
记函数g(x)=()x+()x,x<0.
因为,∈(0,1),所以函数y=()x,y=()x均为R上的单调减函数,从而函数g(x)为R上的单调减函数.
又g(0)=1+1=2,所以不等式()x+()x>2的解集为(﹣∞,0).
从而关于x的不等式f(x)>2.5x的解集为(﹣∞,0).
20.(12分)(2021秋•包头期末)函数f(x)=lg2(2﹣x)+lg2(2+x).
(1)求f(x)的定义域,判断并证明函数f(x)的奇偶性;
(2)若2a=3b=m(1<m<2),比较f(2a)与f(﹣3b)的大小.
【解题思路】(1)根据对数函数成立的条件,建立不等式,以及利用函数奇偶性的定义进行判断即可;
(2)利用指数幂和对数之间的关系进行转化,利用复合函数单调性之间的关系进行转化即可.
【解答过程】解:(1)要使函数有意义,则,得,得﹣2<x<2,即函数的定义域为(﹣2,2),
则f(﹣x)=lg2(2+x)+lg2(2﹣x)=f(x),即f(x)是偶函数.
(2)∵f(x)是偶函数,
∴f(﹣3b)=f(3b),
由2a=3b=m得a=lg2m,b=lg3m,
∵1<m<2,∴0<a<1,0<b<1,
则2a=2lg2m,3b=3lg3m,
则1,
则2a>3b,
f(x)=lg2(2﹣x)+lg2(2+x)=lg2(2﹣x)(2+x)=lg2(4﹣x2),
则f(x)在(0,2)上为减函数,
则f(2a)<f(3b),即f(2a)<f(﹣3b).
21.(12分)(2022春•大兴区校级期末)已知函数.
(1)判断函数f(x)的奇偶性,并进行证明;
(2)若实数a满足,求实数a的取值范围.
【解题思路】(1)利用奇函数的定义证明即可;
(2)利用对数的性质化简,利用函数的单调性脱去f,即可得解.
【解答过程】解:(1)函数f(x)为奇函数,证明如下:
函数的定义域为R,
且f(﹣x)f(x),
∴f(x)为奇函数.
(2)1,
由于e2x+1为增函数且e2x+1>0,∴为减函数,∴f(x)为R上的增函数;
∴2f(lg2a)+f(a)+f(1)=2f(lg2a)﹣f(lg2a)+f(1)≤0;
∴f(lg2a)≤﹣f(1)=f(﹣1);
∴lg2a≤﹣1=lg2;
∴0<a,
实数a的取值范围是(0,].
22.(12分)(2021秋•泰州期末)若存在实数m,n使得h(x)=m•f(x)+n•g(x),则称函数h(x)为f(x),g(x)的“T(m,n)函数“.
(1)若h(x)=ex为f(x),g(x)的“T(2,1)函数”,其中f(x)为奇函数,g(x)为偶函数,求f(x),g(x)的解析式;
(2)设函数f(x)=ln(ex+1),g(x)=x,是否存在实数m,n使得h(x)为f(x),g(x)的“T(m,n)函数”,且同时满足:①h(x)是偶函数;②h(x)的值域为[ln2,+∞).若存在,请求出m,n的值;若不存在,请说明理由.
注:e=2.71828⋯为自然对数的底数.
【解题思路】(1)利用函数的奇偶性建立方程组进行求解即可.
(2)根据h(x)是偶函数,且h(x)的值域为[ln2,+∞),进行转化求解即可.
【解答过程】解:(1)因为h(x)=ex为f(x),g(x)的“T(2,1)函数”,
所以2f(x)+g(x)=ex①,所以2f(﹣x)+g(﹣x)=e﹣x.
因为f(x)为奇函数,g(x)为偶函数,所以f(﹣x)=﹣f(x),g(﹣x)=g(x).
所以﹣2f(x)+g(x)=e﹣x②.
联立①②解得f(x)(ex﹣e﹣x),g(x)(ex+e﹣x).
(2)假设存在实数m,n,使得h(x)为f(x),g(x)的“T(m,n)函数”,
则h(x)=mf(x)+ng(x)=mln(ex+1)+nx.
①因为h(x)是偶函数,所以h(﹣x)=h(x).
即mln(e﹣x+1)﹣nx=mln(ex+1)+nx,即mln2nx=0,
整理得(2n+m)x=0.
因为(2n+m)x=0对∀∈R恒成立,所以m=﹣2n.
②h(x)=mln(ex+1)+nx=﹣2nln(ex+1)+nx=nlnnln,
因为ex2≥4,当且仅当ex,即x=0时取等号.
所以lnln2ln2,
由于h(x)的值域为[ln2,+∞),
所以n<0,且﹣2n=1.
又因为m=﹣2n,所以m=1,n,
综上,存在m=1,n满足要求.
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