新高考高考数学一轮复习巩固练习2.5第10练《函数性质的综合应用》(2份打包,解析版+原卷版)
展开考点一 函数的单调性与奇偶性的应用
1.奇函数f(x)在区间[3,6]上单调递增,在区间[3,6]上的最大值为8,最小值为-1,则f(6)+f(-3)的值为( )
A.-10 B.15 C.10 D.9
答案 D
解析 由题意,得f(6)=8,f(3)=-1,又f(x)为奇函数,所以f(-3)=1,所以f(6)+f(-3)=9.
2.若函数f(x)=(x+a)(bx+2a)(常数a,b∈R)是偶函数,且它的值域为eq \b\lc\(\rc\](\a\vs4\al\c1(-∞,4)),则ab等于( )
A.-eq \f(1,2) B.eq \f(1,2) C.eq \f(1,4) D.0
答案 B
解析 因为f(x)=bx2+(2a+ab)x+2a2,
由f(x)是偶函数知,2a+ab=0,
解得a=0或b=-2,
若a=0,
则f(x)=bx2,其值域不为(-∞,4],不符合题意;
若b=-2,则f(x)= -2x2+2a2,
由f(x)的值域为(-∞,4]知,2a2=4,
所以a=±eq \r(2),
故ab=eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(±\r(2)))-2=eq \f(1,2).
3.已知奇函数f(x)在R上是增函数,g(x)=xf(x).若a=g(-lg25.1),b=g(20.8),c=g(3),则a,b,c的大小关系为( )
A.aC.b答案 C
解析 奇函数f(x)在R上是增函数,当x>0时,f(x)>f(0)=0,且f′(x)>0,
又g(x)=xf(x),则g′(x)=f(x)+xf′(x)>0,
∴g(x)在(0,+∞)上单调递增,
且g(x)=xf(x)是偶函数,
∴a=g(-lg25.1)=g(lg25.1),
则2
A.eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,3),1))
B.eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-∞,\f(1,3)))∪(1,+∞)
C.eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(1,3),\f(1,3)))
D.eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-∞,-\f(1,3)))∪eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,3),+∞))
答案 A
解析 ∵f(x)=ln (1+|x|)-eq \f(1,1+x2)=eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(ln 1+x-\f(1,1+x2),x>0,,ln 1-x-\f(1,1+x2),x<0,))
当x>0时,f′(x)=eq \f(1,1+x)+eq \f(2x,x2+12)>0,
当x<0时,f′(x)=eq \f(-x2+12+2x1-x,1-xx2+12)<0,
且f(0)=-1,易知f(x)在R上为偶函数,且在(0,+∞)上单调递增,
∴满足f(x)>f(2x-1)成立时,只需|x|>|2x-1|,
解得x∈eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,3),1)).
5.若定义在R上的奇函数f(x)在(-∞,0)上单调递减,且f(2)=0,则满足xf(x-1)≥0的x的取值范围是( )
A.[-1,1]∪[3,+∞)
B.[-3,-1]∪[0,1]
C.[-1,0]∪[1,+∞)
D.[-1,0]∪[1,3]
答案 D
解析 ∵函数f(x)为定义在R上的奇函数,
∴f(0)=0,
又f(x)在(-∞,0)上单调递减,且f(2)=0.
由题意可得y=f(x)的图象如图①所示,
∵y=f(x-1)的图象可由y=f(x)的图象向右平移一个单位长度得到(如图②),
∴满足xf(x-1)≥0,即满足f(x-1)与x同号或二者至少有一个为0,
由图可得不等式xf(x-1)≥0的解集为[-1,0]∪[1,3].
考点二 函数的对称性、周期性的应用
6.已知f(x)为定义在R上周期为2的奇函数,当-1≤x<0时,f(x)=xeq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(ax+1)),若f eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(5,2)))=-1,则a等于( )
A.6 B.4 C.-eq \f(14,25) D.-6
答案 A
解析 因为f(x)是周期为2的奇函数,
所以f eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(5,2)))=f eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2)))=-f eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(1,2)))=-eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(1,2)))·eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(1,2)a+1))=-1,解得a=6.
7.已知定义域为R的奇函数f(x)满足f(2-x)=f(x+1),f(1)=-4,则f(2 023)等于( )
A.-4 B.4
C.8 D.16
答案 A
解析 由f(2-x)=f(x+1)得f(3-x)=f(x),即f(3+x)=f(-x)=-f(x),
从而f(6+x)=f(x),所以f(x)为周期函数,且一个周期为6,所以f(2 023)=f(1)=-4.
8.已知函数f(x)为R上的奇函数,且图象关于点(3,0)对称,且当x∈(0,3)时,f(x)=eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2)))x-1,则函数f(x)在区间[2 019,2 024]上的( )
A.最小值为-eq \f(3,4)
B.最小值为-eq \f(7,8)
C.最大值为0
D.最大值为eq \f(7,8)
答案 A
解析 ∵函数f(x)的图象关于点(3,0)对称,
∴f(6+x)=-f(-x).
又函数f(x)为奇函数,∴f(6+x)=f(x),
∴函数f(x)是周期为6的周期函数,
又函数f(x)的定义域为R,且为奇函数,
故f(0)=0,
f(-3)=f(3)=0,依次类推,f(3n)=0(n∈Z).
作出函数的大致图象,如图所示.
根据周期性可知,函数f(x)在区间[2 019,2 024]上的图象与在区间[-3,2]上的图象完全一样,可知函数f(x)在(-3,2]上单调递减,且f(-3)=0,
∴函数f(x)在区间[2 019,2 024]上的最小值为f(2 024)=f(2)=eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2)))2-1=-eq \f(3,4).
9.已知函数f(x)的定义域为R,直线x=1和x=2是曲线y=f(x)的对称轴,且f(0)=1,则f(4)+f(10)=______.
答案 2
解析 方法一 (定义法)
由y=f(x)的图象关于直线x=1对称,
得f(-x)=feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2+x)),
同理得f(-x)=f(4+x),
则feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2+x))=f[2+(2+x)],
所以f(x)=feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(2+x)),
则f(4)+feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(10))=f(0)+f(0)=2.
方法二 (性质法)
由直线x=1和x=2是曲线y=f(x)的对称轴,
可得函数y=f(x)的周期是2.
又f(0)=1,则f(4)+feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(10))=f(0)+f(0)=2.
10.若定义在R上的函数f(x)满足f(-x)=f(x),且当x≥0时,f(x)=eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(-x2+1,0≤x<1,,2-2x,x≥1,))若对任意的x∈[m,m+1],不等式f(1-x)≤f(x+m)恒成立,则实数m的最大值为________.
答案 -eq \f(1,3)
解析 因为函数f(x)为偶函数,且当x≥0时,函数f(x)单调递减,
所以当x<0时,函数f(x)单调递增,若对任意的x∈[m,m+1],
不等式f(1-x)≤f(x+m)恒成立,则|1-x|≥|x+m|,
即(1-x)2≥(x+m)2,所以2(1+m)x≤(1+m)(1-m).
当m+1>0,即m>-1时,x≤eq \f(1-m,2),所以m+1≤eq \f(1-m,2),解得m≤-eq \f(1,3),所以-1
当m+1<0,即m<-1时,x≥eq \f(1-m,2),所以m≥eq \f(1-m,2),解得m≥eq \f(1,3),与m<-1矛盾,此时无解.
故-1≤m≤-eq \f(1,3),则m的最大值为-eq \f(1,3).
11.(多选)设函数f(x)=eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(1,x∈Z,,0,x∈∁RZ,))Z是整数集.下列四个命题中正确的是( )
A.f(f(eq \r(2)))=1
B.f(x)是R上的偶函数
C.若∀x1,x2∈R,则f(x1+x2)≤f(x1)+f(x2)
D.f(x)是周期函数,且最小正周期是1.
答案 ABD
解析 因为函数f(x)=eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(1,x∈Z,,0,x∈∁RZ,))Z是整数集,所以f(f(eq \r(2)))=f(0)=1,故A正确;由偶函数定义分x为整数和非整数可知B正确;取x1=-0.1,x2=0.1,则f(x1+x2)=f(0)=1,而f(x1)+f(x2)=0,不满足,故C不正确;由周期函数的定义和图象可得最小正周期是1,故D正确.
12.(多选)已知定义在区间[-π,π]上的函数f(x)=cs x-x2,则下列条件中能使f(x1)
解析 ∵f(x)=cs x-x2,
∴f(-x)=cs(-x)-(-x)2=cs x-x2=f(x),
∴函数f(x)是偶函数,
由单调性的性质易知,函数f(x)在[-π,0]上单调递增,在[0,π]上单调递减,
则要使f(x1)
13.(多选)已知函数f(x)满足f(x+1)+f(1-x)=0,且f(x-1)是奇函数,则下列说法正确的是( )
A.f(x)是奇函数 B.f(x)是周期函数
C.f(1)=0 D.f(x+1)是奇函数
答案 BCD
解析 ∵f(x+1)+feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(1-x))=0,
∴f(x)关于点(1,0)对称,
令x=0,有f(1)=0,
且f(x+1)由f(x)向左平移1个单位长度得到,
∴f(x+1)关于(0,0)对称,
∴f(x+1)是奇函数,
又f(x-1)是奇函数,所以f(x)关于(-1,0)对称,
∴f(x-3)+f(1-x)=0,
则f(x-3)=f(x+1),
∴f(x)=f(x+4),
即f(x)是以4为周期的周期函数,
综上,选项BCD正确,A错误.
14.已知定义在R上的奇函数f(x)满足以下条件:①f(2-x)=f(2+x),②f(x)在区间(0,2]内单调递增,③f(1)=0,则以下判断正确的是________.(填序号)
①f(x)是周期函数,最小正周期是8;
②f(x)的图象关于直线x=2对称;
③f(x)在区间[-5,5]上有9个零点;
④当x∈(-3,-1)时,f(x)>0.
答案 ①②③
解析 由f(2-x)=f(2+x)知函数图象关于直线x=2对称,②正确;
由f(x)是定义在R上的奇函数,得f(0)=0,对称中心为(0,0),
且f(-x)=-f(x).
由于f(x)满足feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x+8))=f[2+eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x+6))]=f[2-eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x+6))]
=feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-x-4))=-f(x+4)=-f[2+(x+2)]
=-f[2-(x+2)]=-f(-x)=f(x),
所以f(x)是周期为8的周期函数,①正确;
画出函数f(x)的大致图象如图所示,
由图可知f(x)在区间[-5,5]内零点有9个,③正确;
当x∈(-3,-1)时,f(x)<0,④错.
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