(课标全国版)高考数学第一轮复习讲练测 第05讲 函数的奇偶性与周期性(讲+练)原卷版+解析
展开1.(2020·浙江舟山模拟)下列函数既是奇函数,又在(0,+∞)上单调递增的是( )
A.y=-x2 B.y=x3
C.y=lg2x D.y=-3-x
2.(2021·河北石家庄模拟)函数y=f(x)与y=g(x)的图象如图所示,则函数y=f(x)·g(x)的图象可能为( )
3.(2021·安徽省太湖中学模拟)若f(x)=(ex-e-x)(ax2+bx+c)是偶函数,则一定有( )
A.b=0 B.ac=0
C.a=0且c=0 D.a=0,c=0且b≠0
4.(2021·福建省福州市三中模拟)已知函数y=f(x)+x是偶函数,且f(2)=1,则f(-2)=( )
A.2 B.3
C.4 D.5
5.(2021·江西省宜春中学模拟)若函数f(x)=ln(ax+eq \r(x2+1))是奇函数,则a的值为( )
A.1 B.-1
C.±1 D.0
6.(2021·四川成都模拟)若函数f(x)=1-eq \f(a,2x-1)的图象关于原点对称,则实数a等于( )
A.-2 B.-1
C.1 D.2
7.(2021·杭州四中模拟)设奇函数f(x)在(0,+∞)上为单调递减函数,且f(2)=0,则不等式eq \f(3f(-x)-2f(x),5x)≤0的解集为( )
A.(-∞,-2]∪(0,2] B.[-2,0)∪[2,+∞)
C.(-∞,-2]∪[2,+∞) D.[-2,0)∪(0,2]
8.(2021·沈阳市高三质检)已知函数f(x)=eq \f(1-2x,1+2x),实数a,b满足不等式f(2a+b)+f(4-3b)>0,则下列不等关系恒成立的是( )
A.b-a<2 B.a+2b>2
C.b-a>2 D.a+2b<2
【练提升】
1.(2021·河北模拟)已知函数f(x)是定义在区间[-a,a](a>0)上的奇函数,若g(x)=f(x)+2019,则g(x)的最大值与最小值之和为( )
A.0 B.1
C.2019 D.4038
2.(2021·山东省聊城市三中模拟)已知f(x)是奇函数,且当x<0时,f(x)=x2+3x+2.若当x∈[1,3]时,n≤f(x)≤m恒成立,则m-n的最小值为 ( )
A.eq \f(9,4) B.2
C.eq \f(3,4) D.eq \f(1,4)
3.(2021·河南南阳模拟)函数f(x)是周期为4的偶函数,当x∈[0,2]时,f(x)=x-1,则不等式xf(x)>0在[-1,3]上的解集为( )
A.(1,3) B.(-1,1)
C.(-1,0)∪(1,3) D.(-1,0)∪(0,1)
4.(2021·浙江宁波效实中学模拟)对于函数f(x),若存在常数a≠0,使得x取定义域内的每一个值,都有f(x)=f(2a-x),则称f(x)为准偶函数.下列函数中是准偶函数的是( )
A.f(x)=eq \r(x) B.f(x)=x2
C.f(x)=tan x D.f(x)=cs(x+1)
5.(2021·湖北省葛洲坝中学模拟)若函数f(x)=xeq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(1-\f(a2+1,ex+1)))为偶函数,则a=________.
6.(2021·石家庄二中高三质检)已知函数y=f(x)在定义域[-1,1]上既是奇函数,又是减函数.
(1)求证:对任意x1,x2∈[-1,1],有[f(x1)+f(x2)]·(x1+x2)≤0;
(2)若f(1-a)+f(1-a2)<0,求实数a的取值范围.7.(2021·河北重点中学联考)定义在R上的偶函数f(x)满足f(x+2)=-f(x),且在[-2,0]上是增函数,下面是关于f(x)的判断:
①f(x)的图象关于点P(1,0)对称;②f(0)是函数f(x)的最大值;③f(x)在[2,3]上是减函数;④f(x0)=f(4k+x0),k∈Z.
其中正确的是________(正确的序号都填上).
8.(2021·山东济南高三模拟)设常数a∈R,函数f(x)=(a-x)|x|.
(1)若a=1,求f(x)的单调区间;
(2)若f(x)是奇函数,且关于x的不等式mx2+m>f[f(x)]对所有的x∈[-2,2]恒成立,求实数m的取值范围.
第05讲 函数的奇偶性与周期性
【练基础】
1.(2020·浙江舟山模拟)下列函数既是奇函数,又在(0,+∞)上单调递增的是( )
A.y=-x2 B.y=x3
C.y=lg2x D.y=-3-x
【答案】B
【解析】A.函数y=-x2为偶函数,不满足条件.
B.函数y=x3为奇函数,在(0,+∞)上单调递增,满足条件.
C.y=lg2x的定义域为(0,+∞),为非奇非偶函数,不满足条件.
D.函数y=-3-x为非奇非偶函数,不满足条件.
2.(2021·河北石家庄模拟)函数y=f(x)与y=g(x)的图象如图所示,则函数y=f(x)·g(x)的图象可能为( )
【答案】A
【解析】因为f(x)为偶函数,g(x)为奇函数,所以y=f(x)·g(x)为奇函数,排除B;由两函数的图象可知当x∈eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-π,-\f(π,2)))时,y=f(x)·g(x)<0;当x∈eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(π,2),0))时,y=f(x)·g(x)>0,所以只有选项A符合题意,故选A.
3.(2021·安徽省太湖中学模拟)若f(x)=(ex-e-x)(ax2+bx+c)是偶函数,则一定有( )
A.b=0 B.ac=0
C.a=0且c=0 D.a=0,c=0且b≠0
【答案】C
【解析】设函数g(x)=ex-e-x.g(-x)=e-x-ex=-g(x),所以g(x)是奇函数.因为f(x)=g(x)(ax2+bx+c)是偶函数.所以h(x)=ax2+bx+c为奇函数.即h(-x)+h(x)=0恒成立,有ax2+c=0恒成立.所以a=c=0.当a=c=b=0时,f(x)=0,也是偶函数,故选C.
4.(2021·福建省福州市三中模拟)已知函数y=f(x)+x是偶函数,且f(2)=1,则f(-2)=( )
A.2 B.3
C.4 D.5
【答案】D
【解析】∵y=f(x)+x是偶函数,∴f(-x)+(-x)=f(x)+x,∴f(-x)=f(x)+2x,令x=2,则f(-2)=f(2)+4=5,故选D.
5.(2021·江西省宜春中学模拟)若函数f(x)=ln(ax+eq \r(x2+1))是奇函数,则a的值为( )
A.1 B.-1
C.±1 D.0
【答案】C
【解析】因为f(x)=ln(ax+eq \r(x2+1))是奇函数,所以f(-x)+f(x)=0.即ln(-ax+eq \r(x2+1))+ln(ax+eq \r(x2+1))=0恒成立,所以ln[(1-a2)x2+1]=0,即(1-a2)x2=0恒成立,所以1-a2=0,即a=±1.
6.(2021·四川成都模拟)若函数f(x)=1-eq \f(a,2x-1)的图象关于原点对称,则实数a等于( )
A.-2 B.-1
C.1 D.2
【答案】A
【解析】由已知得,函数f(x)为奇函数,所以f(1)+f(-1)=0,即1-eq \f(a,2-1)+1-eq \f(a,\f(1,2)-1)=0,1-a+1+2a=0,解得a=-2.
7.(2021·杭州四中模拟)设奇函数f(x)在(0,+∞)上为单调递减函数,且f(2)=0,则不等式eq \f(3f(-x)-2f(x),5x)≤0的解集为( )
A.(-∞,-2]∪(0,2] B.[-2,0)∪[2,+∞)
C.(-∞,-2]∪[2,+∞) D.[-2,0)∪(0,2]
【答案】D
【解析】因为函数f(x)在(0,+∞)上为单调递减函数,且f(2)=0,所以函数f(x)在(0,2)上的函数值为正,在(2,+∞)上的函数值为负,当x>0时,不等式eq \f(3f(-x)-2f(x),5x)≤0等价于3f(-x)-2f(x)≤0,又f(x)是奇函数,所以有f(x)≥0,所以有0
A.b-a<2 B.a+2b>2
C.b-a>2 D.a+2b<2
【答案】C
【解析】由题意知f(-x)=eq \f(1-2-x,1+2-x)=eq \f(2x-1,2x+1)=-eq \f(1-2x,1+2x)=-f(x),所以函数f(x)为奇函数,又f(x)=eq \f(1-2x,1+2x)=eq \f(2-1+2x,1+2x)=eq \f(2,1+2x)-1,所以f(x)在R上为减函数,由f(2a+b)+f(4-3b)>0,得f(2a+b)>-f(4-3b)=f(3b-4),故2a+b<3b-4,即b-a>2.故选C.
【练提升】
1.(2021·河北模拟)已知函数f(x)是定义在区间[-a,a](a>0)上的奇函数,若g(x)=f(x)+2019,则g(x)的最大值与最小值之和为( )
A.0 B.1
C.2019 D.4038
【答案】D
【解析】因为函数f(x)是定义在区间[-a,a]上的奇函数,所以f(x)max+f(x)min=0,所以g(x)max+g(x)min=[f(x)max+2019]+[f(x)min+2019]=f(x)max+f(x)min+4038=4038.
2.(2021·山东省聊城市三中模拟)已知f(x)是奇函数,且当x<0时,f(x)=x2+3x+2.若当x∈[1,3]时,n≤f(x)≤m恒成立,则m-n的最小值为 ( )
A.eq \f(9,4) B.2
C.eq \f(3,4) D.eq \f(1,4)
【答案】A
【解析】设x>0,则-x<0,所以f(x)=-f(-x)=-[(-x)2+3(-x)+2]=-x2+3x-2.所以在[1,3]上,当x=eq \f(3,2)时,f(x)max=eq \f(1,4);当x=3时,f(x)min=-2.所以m≥eq \f(1,4)且n≤-2.故m-n≥eq \f(9,4).
3.(2021·河南南阳模拟)函数f(x)是周期为4的偶函数,当x∈[0,2]时,f(x)=x-1,则不等式xf(x)>0在[-1,3]上的解集为( )
A.(1,3) B.(-1,1)
C.(-1,0)∪(1,3) D.(-1,0)∪(0,1)
【答案】C
【解析】若x∈[-2,0],则-x∈[0,2],∵当x∈[0,2]时,f(x)=x-1,∴f(-x)=-x-1,∵f(x)是偶函数,
∴f(-x)=-x-1=f(x),即当x∈[-2,0]时,f(x)=-x-1,即在一个周期[-2,2]内,f(x)=eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(x-1,0≤x≤2,,-x-1,-2≤x<0,))若x∈[2,4],则x-4∈[-2,0],即f(x)=f(x-4)=-(x-4)-1=-x+3,x∈[2,4],作出函数f(x)在[-2,4]上的图象如图:
则当x∈[-1,3]时,不等式xf(x)>0等价为eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(x>0,,fx>0))或eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(x<0,,fx<0,))即1
4.(2021·浙江宁波效实中学模拟)对于函数f(x),若存在常数a≠0,使得x取定义域内的每一个值,都有f(x)=f(2a-x),则称f(x)为准偶函数.下列函数中是准偶函数的是( )
A.f(x)=eq \r(x) B.f(x)=x2
C.f(x)=tan x D.f(x)=cs(x+1)
【答案】D
【解析】由f(x)为准偶函数的定义可知,若f(x)的图象关于x=a(a≠0)对称,则f(x)为准偶函数,A,C中两函数的图象无对称轴,B中函数图象的对称轴只有x=0,而D中f(x)=cs(x+1)的图象关于x=kπ-1(k∈Z)对称.
5.(2021·湖北省葛洲坝中学模拟)若函数f(x)=xeq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(1-\f(a2+1,ex+1)))为偶函数,则a=________.
【答案】1或-1
【解析】令u(x)=1-eq \f(a2+1,ex+1),根据函数f(x)=xeq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(1-\f(a2+1,ex+1)))为偶函数,可知u(x)=1-eq \f(a2+1,ex+1)为奇函数,利用u(0)=1-eq \f(a2+1,e0+1)=0,可得a2=1,所以a=1或a=-1.
6.(2021·石家庄二中高三质检)已知函数y=f(x)在定义域[-1,1]上既是奇函数,又是减函数.
(1)求证:对任意x1,x2∈[-1,1],有[f(x1)+f(x2)]·(x1+x2)≤0;
(2)若f(1-a)+f(1-a2)<0,求实数a的取值范围.
【解析】(1)证明:若x1+x2=0,显然不等式成立.
若x1+x2<0,则-1≤x1<-x2≤1,
因为f(x)在[-1,1]上是减函数且为奇函数,
所以f(x1)>f(-x2)=-f(x2),
所以f(x1)+f(x2)>0.
所以[f(x1)+f(x2)](x1+x2)<0成立.
若x1+x2>0,则1≥x1>-x2≥-1,
同理可证f(x1)+f(x2)<0.
所以[f(x1)+f(x2)](x1+x2)<0成立.
综上得证,对任意x1,x2∈[-1,1],有[f(x1)+f(x2)]·(x1+x2)≤0恒成立.
(2)因为f(1-a)+f(1-a2)<0⇔f(1-a2)<-f(1-a)=f(a-1),所以由f(x)在定义域[-1,1]上是减函数,得eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(-1≤1-a2≤1,,-1≤a-1≤1,,1-a2>a-1,))即eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(0≤a2≤2,,0≤a≤2,,a2+a-2<0,))解得0≤a<1.
故所求实数a的取值范围是[0,1).
7.(2021·河北重点中学联考)定义在R上的偶函数f(x)满足f(x+2)=-f(x),且在[-2,0]上是增函数,下面是关于f(x)的判断:
①f(x)的图象关于点P(1,0)对称;②f(0)是函数f(x)的最大值;③f(x)在[2,3]上是减函数;④f(x0)=f(4k+x0),k∈Z.
其中正确的是________(正确的序号都填上).
【答案】①②④
【解析】因为f(x)是定义在R上的偶函数,所以f(-x)=f(x),又f(x+2)=-f(x),所以f(x+2)=-f(-x),所以f(x)的图象关于点P(1,0)对称,所以①正确;由f(x+2)=-f(x)知,f(x+4)=-f(x+2)=f(x),所以f(x)是以4为周期的函数,所以f(x0)=f(4k+x0)(k∈Z),所以④正确;因为f(x)是以4为周期的函数,且在[-2,0]上是增函数,所以f(x)在[2,4]上也是增函数,因此③不正确;因为f(x)是定义在R上的偶函数,所以f(x)在[0,2]上是减函数,所以f(x)在[-2,2]上的最大值是f(0),又f(x)是以4为周期的函数,所以②正确.所以正确的判断是①②④.
8.(2021·山东济南高三模拟)设常数a∈R,函数f(x)=(a-x)|x|.
(1)若a=1,求f(x)的单调区间;
(2)若f(x)是奇函数,且关于x的不等式mx2+m>f[f(x)]对所有的x∈[-2,2]恒成立,求实数m的取值范围.
【解析】(1)当a=1时,f(x)=(1-x)|x|=eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1((1-x)x,x≥0,(x-1)x,x<0)),
当x≥0时,f(x)=(1-x)x=-eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x-\f(1,2)))eq \s\up12(2)+eq \f(1,4),
所以f(x)在eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(0,\f(1,2)))内是增函数,
在eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2),+∞))内是减函数;
当x<0时,f(x)=(x-1)x=eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x-\f(1,2)))eq \s\up12(2)-eq \f(1,4),
所以f(x)在(-∞,0)内是减函数;
综上可知,f(x)的单调增区间为eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(0,\f(1,2))),
单调减区间为(-∞,0),eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2),+∞)).
(2)因为f(x)是奇函数,所以f(-1)=-f(1),
即(a+1)·1=-(a-1)·1,解得a=0.
所以f(x)=-x|x|,f[f(x)]=x3|x|;
所以mx2+m>f[f(x)]=x3|x|,
即m>eq \f(x3|x|,x2+1)对所有的x∈[-2,2]恒成立.
因为x∈[-2,2],所以x2+1∈[1,5].
所以eq \f(x3|x|,x2+1)≤eq \f(x4,x2+1)=eq \f(x4-1+1,x2+1)=x2+1+eq \f(1,x2+1)-2≤eq \f(16,5).
所以m>eq \f(16,5).
所以实数m的取值范围为eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(16,5),+∞)).
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