人教A版 (2019)3.2 函数的基本性质第2课时达标测试
展开1.函数f(x)是定义在R上的奇函数,当x>0时,f(x)=-x+1,则当x<0时,f(x)的解析式为( )
A.f(x)=-x+1B.f(x)=-x-1
C.f(x)=x+1D.f(x)=x-1
[解析] 设x<0,则-x>0.
∴f(-x)=x+1,又函数f(x)是奇函数.
∴f(-x)=-f(x)=x+1,
∴f(x)=-x-1(x<0).
[答案] B
2.设f(x)是R上的偶函数,且在[0,+∞)上单凋递增,则f(-2),f(-π),f(3)的大小顺序是( )
A.f(-π)>f(3)>f(-2)
B.f(-π)>f(-2)>f(3)
C.f(3)>f(-2)>f(-π)
D.f(3)>f(-π)>f(-2)
[解析] ∵f(x)是R上的偶函数,
∴f(-2)=f(2),f(-π)=f(π),
又f(x)在[0,+∞)上单调递增,且2<3<π,
∴f(π)>f(3)
即f(-π)>f(3)>f(-2).
[答案] A
3.已知偶函数f(x)在区间[0,+∞)上单调递增,则满足f(2x-1)
A.eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,3),\f(2,3))) B.eq \b\lc\[\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,3),\f(2,3)))
C.eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2),\f(2,3))) D.eq \b\lc\[\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2),\f(2,3)))
[解析] 由于f(x)为偶函数,且在[0,+∞)上单调递增,则不等式f(2x-1)
[答案] A
4.若奇函数f(x)在区间[2,5]上的最小值是6,那么f(x)在区间[-5,-2]上有( )
A.最小值6B.最小值-6
C.最大值-6D.最大值6
[解析] 因为奇函数f(x)在[2,5]上有最小值6,所以可设a∈[2,5],有f(a)=6.由奇函数的性质,f(x)在[-5,-2]上必有最大值,且最大值为f(-a)=-f(a)=-6.
[答案] C
5.函数f(x)=x3+eq \r(3,x)+1(x∈R),若f(a)=2,则f(-a)的值为________.
[解析] ∵f(a)=2,∴a3+eq \r(3,a)+1=2,
a3+eq \r(3,a)=1.∴f(-a)=(-a)3+eq \r(3,-a)+1=-(a3+eq \r(3,a))+1=-1+1=0.
[答案] 0
课内拓展 课外探究
一、抽象函数的奇偶性与对称性
我们知道研究函数的奇偶性的实质是研究函数图象的对称性,只不过它是一种特殊的对称性,是关于原点或y轴对称的问题.那么,我们能否把这种对称性进行推广呢?
1.函数图象关于直线x=a对称的问题
【典例1】 当函数y=f(x)的图象关于直线x=a对称时,会满足怎样的条件呢?
[解] 如图所示,在直线x=a两边取对称的两个自变量的值,如a-x,a+x,由对称性知它们的函数值相等,即f(a-x)=f(a+x);
反之,若对定义域内任一值x都有f(a-x)=f(a+x),则可证明其图象关于直线x=a对称.
证明:设函数y=f(x)的图象上任一点为P(x,y),则它关于直线x=a的对称点为P′(2a-x,y).因为f(a-x)=f(a+x),所以f(2a-x)=f[a+(a-x)]=f[a-(a-x)]=f(x).
这说明点P′(2a-x,y)也在函数y=f(x)的图象上,则函数图象关于直线x=a对称,
由此得出:函数y=f(x)对定义域内任一值x都有f(a-x)=f(a+x)⇔y=f(x)的图象关于直线x=a对称.
若改变在直线x=a两边取值的情况会得到如下结论:
2.函数图象关于点(a,0)对称的问题
【典例2】 当函数y=f(x)的图象关于点(a,0)对称时,又会满足怎样的条件呢?
[解] 如图所示,在直线x=a两边取对称的两个自变量的值,如a-x,a+x,由对称性知它们的函数值互为相反数,即f(a-x)=-f(a+x);
反之,若对定义域内任一值x都有f(a-x)=-f(a+x),则可证明其图象关于点(a,0)对称.
证明:设函数y=f(x)图象上任一点为P(x,y),则它关于点(a,0)的对称点为P′(2a-x,-y).因为f(a-x)=-f(a+x),所以f(2a-x)=f[a+(a-x)]=-f[a-(a-x)]=-f(x)=-y.
这说明点P′(2a-x,-y)也在函数y=f(x)的图象上,则函数图象关于点(a,0)对称.
由此得出:函数y=f(x)对定义域内任一值x都有f(a-x)=-f(a+x)⇔y=f(x)的图象关于点(a,0)对称.
若改变在直线x=a两边取值的情况会得到如下结论:
二、抽象函数的奇偶性与单调性
抽象函数涉及的问题有如下几类:
一是单调性,由于没有具体的函数解析式,研究抽象函数的单调性就得靠题中给出的抽象函数所满足的关系,通过赋特殊值、转化等手段,归结到函数单调性的定义上去解决.
二是奇偶性,这类题的入手点是函数奇偶性的定义,解题时抓住定义,实现问题的转化.
三是不等式,一般要先研究函数的性质,再转化为一般的不等式进行解答.
【典例3】 已知定义在(-∞,0)∪(0,+∞)上的函数f(x)满足:①对任意x,y∈(-∞,0)∪(0,+∞),f(x·y)=f(x)+f(y);②当x>1时,f(x)>0,且f(2)=1.
(1)试判断函数f(x)的奇偶性;
(2)判断函数f(x)在(0,+∞)上的单调性;
(3)求函数f(x)在区间[-4,0)∪(0,4]上的最大值;
(4)求不等式f(3x-2)≥4的解集.
[解] (1)令x=y=1,则f(1×1)=f(1)+f(1),
得f(1)=0;再令x=y=-1,则f[(-1)·(-1)]=f(-1)+f(-1),得f(-1)=0.对于条件f(x·y)=f(x)+f(y),令y=-1,则f(-x)=f(x)+f(-1),
∴f(-x)=f(x).又∵函数f(x)的定义域关于原点对称,∴函数f(x)为偶函数.
(2)任取x1,x2∈(0,+∞),且x1
又∵当x>1时,f(x)>0,∴feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(x2,x1)))>0.而f(x2)=feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x1·\f(x2,x1)))=f(x1)+feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(x2,x1)))>f(x1),∴函数f(x)在(0,+∞)上是增函数.
(3)∵f(4)=f(2×2)=f(2)+f(2),又f(2)=1,
∴f(4)=2.又由(1)(2)知函数f(x)在区间[-4,0)∪(0,4]上是偶函数,且在(0,4]上是增函数,∴函数f(x)在区间[-4,0)∪(0,4]上的最大值为f(4)=f(-4)=2.
(4)∵4=2+2=f(4)+f(4)=f(16),∴原不等式转化为f(3x-2)≥f(16).又∵函数f(x)为偶函数,且函数f(x)在(0,+∞)上是增函数,∴原不等式又转化为|3x-2|≥16,即3x-2≥16或3x-2≤-16,∴不等式f(3x-2)≥4的解集为{xeq \b\lc\|\rc\}(\a\vs4\al\c1(x≤-\f(14,3)或x≥6)).
[点评] 对于抽象函数奇偶性、单调性的判断,定义法是一种常用手段.具体的解题策略是:首先通过赋值得到f(1),f(0),f(-1)之类的特殊自变量的函数值,然后再通过赋值构造f(x)与f(-x)或f(x2)与f(x1)之间的关系式进行函数奇偶性或单调性的判断.
f(x)在定义域内恒满足的条件
y=f(x)的图象的对称轴
f(a+x)=f(a-x)
直线x=a
f(x)=f(a-x)
直线x=eq \f(a,2)
f(a+x)=f(b-x)
直线x=eq \f(a+b,2)
f(x)在定义域内恒满足的条件
y=f(x)的图象的对称中心
f(a-x)=-f(a+x)
点(a,0)
f(x)=-f(a-x)
点eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(a,2),0))
f(a+x)=-f(b-x)
点eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(a+b,2),0))
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