微专题29 函数的图象与性质-2024年高考数学二轮微专题系列
展开高考定位 1.以分段函数、二次函数、指数函数、对数函数为载体,考查函数的定义域、最值与值域、奇偶性和单调性;2.利用函数的性质推断函数的图象;3.利用图象研究函数性质、方程及不等式的解集,综合性较强.
1.(2022·北京卷)已知函数f(x)=eq \f(1,1+2x),则对任意实数x,有( )
A.f(-x)+f(x)=0 B.f(-x)-f(x)=0
C.f(-x)+f(x)=1 D.f(-x)-f(x)=eq \f(1,3)
答案 C
解析 函数f(x)的定义域为R,f(-x)=eq \f(1,1+2-x)=eq \f(2x,1+2x),所以f(-x)+f(x)=eq \f(2x,1+2x)+eq \f(1,1+2x)=1,故选C.
2.(2022·全国甲卷)函数f(x)=(3x-3-x)·cs x在区间[-eq \f(π,2),eq \f(π,2)]的图象大致为( )
答案 A
解析 法一(特值法) 取x=1,则y=(3-eq \f(1,3))cs 1=eq \f(8,3)cs 1>0 ;
取x=-1,则y=(eq \f(1,3)-3)cs(-1)
=-eq \f(8,3)cs 1<0.
结合选项知选A.
法二 令y=f(x),
则f(-x)=(3-x-3x)cs(-x)=-(3x-3-x)cs x=-f(x),
所以函数y=(3x-3-x)cs x是奇函数,排除B,D;
取x=1,则y=(3-eq \f(1,3))cs 1=eq \f(8,3)cs 1>0,排除C.故选A.
3.(2022·新高考Ⅱ卷)已知函数f(x)的定义域为R,且f(x+y)+f(x-y)=f(x)f(y),f(1)=1,则eq \(∑,\s\up6(22),\s\d4(k=1))f(k)=( )
A.-3 B.-2
C.0 D.1
答案 A
解析 因为f(1)=1,
所以在f(x+y)+f(x-y)=f(x)f(y)中,
令y=1,
得f(x+1)+f(x-1)=f(x)f(1),
所以f(x+1)+f(x-1)=f(x),①
所以f(x+2)+f(x)=f(x+1).②
由①②相加,得f(x+2)+f(x-1)=0,
故f(x+3)+f(x)=0,
所以f(x+3)=-f(x),
所以f(x+6)=-f(x+3)=f(x),
所以函数f(x)的一个周期为6.
在f(x+y)+f(x-y)=f(x)f(y)中,
令y=0,得f(x)+f(x)=f(x)f(0),
所以f(0)=2.
令x=y=1,得f(2)+f(0)=f(1)f(1),
所以f(2)=-1.
由f(x+3)=-f(x),
得f(3)=-f(0)=-2,f(4)=-f(1)=-1,
f(5)=-f(2)=1,f(6)=-f(3)=2,
所以f(1)+f(2)+…+f(6)=1-1-2-1+1+2=0,
根据函数的周期性知,eq \(∑,\s\up6(22),\s\d4(k=1))f(k)=f(1)+f(2)+f(3)+f(4)=1-1-2-1=-3,故选A.
4.(2021·新高考Ⅰ卷)函数f(x)=|2x-1|-2ln x的最小值为________.
答案 1
解析 函数f(x)=|2x-1|-2ln x的定义域为(0,+∞).
①当x>eq \f(1,2)时,f(x)=2x-1-2ln x,
所以f′(x)=2-eq \f(2,x)=eq \f(2(x-1),x).
当eq \f(1,2)
所以f(x)在eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2),1))上单调递减,
在(1,+∞)上单调递增,
所以f(x)min=f(1)=2-1-2ln 1=1;
②当0
所以f(x)min=feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2)))=-2ln eq \f(1,2)=2ln 2
=ln 4>ln e=1.
综上,f(x)min=1.
热点一 函数的概念与表示
1.复合函数的定义域
(1)若f(x)的定义域为[m,n],则在f(g(x))中,由m≤g(x)≤n解得x的范围即为f(g(x))的定义域.
(2)若f(g(x))的定义域为[m,n],则由m≤x≤n得到g(x)的范围,即为f(x)的定义域.
2.分段函数
分段函数的定义域等于各段函数的定义域的并集,值域等于各段函数值域的并集.
例1 (1)(2022·济宁质检)已知函数f(x)=eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(21-x,x≤0,,lg\s\d9(\f(1,2))x,x>0,))则f(f(-1))=( )
A.-2 B.2
C.-eq \f(1,2) D.eq \f(1,2)
(2)已知函数f(x)=eq \f(x,\r(1-2x)),则函数eq \f(f(x-1),x+1)的定义域为( )
A.(-∞,1)B.(-∞,-1)
C.(-∞,-1)∪(-1,0)D.(-∞,-1)∪(-1,1)
答案 (1)A (2)D
解析 (1)∵f(x)=eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(21-x,x≤0,,lg\s\d9(\f(1,2))x,x>0,))
∴f(-1)=22=4,
∴f(f(-1))=f(4)=lgeq \s\d9(\f(1,2))4=-2,故选A.
(2)令1-2x>0,即2x<1,即x<0.
∴f(x)的定义域为(-∞,0).
∴函数eq \f(f(x-1),x+1)中,有eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(x-1<0,,x+1≠0,))
解得x<1且x≠-1.
故函数eq \f(f(x-1),x+1)的定义域为(-∞,-1)∪(-1,1).
规律方法 1.形如f(g(x))的函数求值时,应遵循先内后外的原则.
2.对于分段函数的求值(解不等式)问题,必须依据条件准确地找出利用哪一段求解.
训练1 (1)设D是含数1的有限实数集,f(x)是定义在D上的函数.若f(x)的图象绕原点按逆时针方向旋转eq \f(π,6)后与原图象重合,则在以下各项中,f(1)的可能取值只能是( )
A.eq \r(3) B.eq \f(\r(3),2)
C.eq \f(\r(3),3) D.0
(2)(2022·南京模拟)设函数f(x)=eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(-ex,x>0,,x2+2x+4,x≤0.))若f(f(a))=4,则a=________.
答案 (1)B (2)ln 2
解析 (1)根据题设知,函数f(x)的图象绕原点按逆(顺)时针方向旋转eq \f(kπ,6)(k=0,1,…,11)后仍与原图象重合.
若f(1)=0,即点A(1,0)是f(x)的图象上的点,将其分别绕原点按逆(顺)时针方向旋转eq \f(π,6),得到点A′eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(\r(3),2),\f(1,2)))和A″eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(\r(3),2),-\f(1,2)))两点,它们都在f(x)的图象上,
即feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(\r(3),2)))=±eq \f(1,2),与函数的定义矛盾,所以排除D;
类似地,若f(1)=eq \f(\r(3),3),将点eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(1,\f(\r(3),3)))绕原点按顺时针方向旋转eq \f(π,3),可得f(1)=-eq \f(\r(3),3);
若f(1)=eq \r(3),可得f(1)=-eq \r(3),都不符合函数的定义,故选B.
(2)∵x>0时,f(x)=-ex<0,
x≤0时,f(x)=x2+2x+4=(x+1)2+3≥3,
∴由f(x)=4,得x2+2x+4=4(x≤0),
解得x=0或x=-2,
∴f(a)=0不存在,舍去,
∴f(a)=-2,则-ea=-2,解得a=ln 2.
热点二 函数的性质
1.函数的奇偶性
(1)定义:若函数的定义域关于原点对称,则有:
f(x)是偶函数⇔f(-x)=f(x)=f(|x|);
f(x)是奇函数⇔f(-x)=-f(x).
(2)判断方法:定义法、图象法、奇偶函数性质法(如奇函数×奇函数是偶函数).
2.函数单调性判断方法:定义法、图象法、导数法.
3.函数图象的对称中心或对称轴
(1)若函数f(x)满足关系式f(a+x)=f(b-x),则函数y=f(x)的图象关于直线x=eq \f(a+b,2)对称.
(2)若函数f(x)满足关系式f(a+x)+f(a-x)=2b,则函数y=f(x)的图象关于(a,b)对称.
考向1 奇偶性与单调性
例2 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 因为函数f(x)为定义在R上的奇函数,则f(0)=0.
又f(x)在(-∞,0)上单调递减,且f(2)=0,画出函数f(x)的大致图象如图(1)所示,
则函数f(x-1)的大致图象如图(2)所示.
当x≤0时,要满足xf(x-1)≥0,
则f(x-1)≤0,得-1≤x≤0.
当x>0时,要满足xf(x-1)≥0,
则f(x-1)≥0,得1≤x≤3.
故满足xf(x-1)≥0的x的取值范围是[-1,0]∪[1,3].
考向2 奇偶性、周期性与对称性
例3 (1)设函数f(x)的定义域为R,f(x+1)为奇函数,f(x+2)为偶函数,当x∈[1,2]时,f(x)=ax2+b.若f(0)+f(3)=6,则feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(9,2)))=( )
A.-eq \f(9,4) B.-eq \f(3,2)
C.eq \f(7,4) D.eq \f(5,2)
(2)(2022·全国乙卷)已知函数f(x),g(x)的定义域均为R,且f(x)+g(2-x)=5,g(x)-f(x-4)=7.若y=g(x)的图象关于直线x=2对称,g(2)=4,则eq \(∑,\s\up6(22),\s\d4(k=1))f(k)=( )
A.-21 B.-22
C.-23 D.-24
答案 (1)D (2)D
解析 (1)由于f(x+1)为奇函数,
所以函数f(x)的图象关于点(1,0)对称,
即有f(x)+f(2-x)=0,
所以f(1)+f(2-1)=0,得f(1)=0,
即a+b=0 ①.
由于f(x+2)为偶函数,所以函数f(x)的图象关于直线x=2对称,
即有f(x)-f(4-x)=0,
所以f(0)+f(3)=-f(2)+f(1)=-4a-b+a+b=-3a=6 ②.
根据①②可得a=-2,b=2,
所以当x∈[1,2]时,f(x)=-2x2+2.
根据函数f(x)的图象关于直线x=2对称,且关于点(1,0)对称,可得函数f(x)的周期为4,
所以feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(9,2)))=feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2)))=-feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(3,2)))=2×eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(3,2)))eq \s\up12(2)-2=eq \f(5,2).
(2)由y=g(x)的图象关于直线x=2对称,
可得g(2+x)=g(2-x).
由g(x)-f(x-4)=7得g(2+x)-f(x-2)=7,
又f(x)+g(2-x)=5即f(x)+g(2+x)=5,
所以f(x)+f(x-2)=-2,
由f(x)+f(x-2)=-2得f(x-2)+f(x-4)=-2,
所以f(x-4)=f(x),
所以函数f(x)是以4为周期的周期函数.
由f(x)+g(2-x)=5可得f(0)+g(2)=5,
又g(2)=4,所以可得f(0)=1,
又f(x)+f(x+2)=-2,
所以f(0)+f(2)=-2,
f(-1)+f(1)=-2,
得f(2)=-3,f(1)=f(-1)=-1,
又f(3)=f(-1)=-1,
f(4)=f(0)=1,
所以eq \(∑,\s\up6(22),\s\d4(k=1))f(k)=6f(1)+6f(2)+5f(3)+5f(4)=6×(-1)+6×(-3)+5×(-1)+5×1=-24.故选D.
规律方法 1.若f(x+a)=-f(x)eq \b\lc\((\a\vs4\al\c1(或f(x+a)=))
eq \f(1,f(x))),其中f(x)≠0,则f(x)的周期为2|a|.
2.若f(x)的图象关于直线x=a和x=b对称,则f(x)的周期为2|a-b|.
3.若f(x)的图象关于点(a,0)和直线x=b对称,则f(x)的周期为4|a-b|.
训练2 (1)(2022·西安模拟)设y=f(x)是定义在R上的函数,若下列四条性质中只有三条是正确的,则错误的是( )
A.y=f(x)为[0,+∞)上的减函数B.y=f(x)为(-∞,0]上的增函数
C.y=f(x+1)为偶函数D.f(0)不是函数的最大值
(2)(2022·广州模拟)已知f(x)是定义域为R的偶函数,f(5.5)=2,g(x)=(x-1)f(x).若g(x+1)是偶函数,则g(-0.5)=( )
A.-3 B.-2
C.2 D.3
答案 (1)A (2)D
解析 (1)由y=f(x+1)为偶函数,得函数y=f(x)的图象关于x=1对称,
假设A,B正确,则有f(x)max=f(0),所以D错误,
y=f(x+1)不可能为偶函数,由此判断出C,D错误,与已知矛盾,
由此判断答案A,B中一个正确一个错误,C,D正确,
而A,C矛盾,由此确定A错误.
(2)因为g(x)=(x-1)f(x),g(x+1)是偶函数,
所以g(x+1)=xf(x+1)是偶函数,
因为y=x是奇函数,
所以f(x+1)是奇函数,
所以f(-x+1)=-f(x+1),用-x-1替换x,得f(x+2)=-f(-x),
又f(x)为R上偶函数,
∴f(x+2)=-f(x),
∴f[(x+2)+2]=-f(x+2)=f(x),
∴f(x+4)=f(x),
∴f(x)是周期为4的周期函数,
所以g(-0.5)=-1.5f(-0.5)=1.5f(1.5)=1.5f(5.5)=1.5×2=3.
热点三 函数的图象
1.作函数图象有两种基本方法:一是描点法;二是图象变换法,其中图象变换有平移变换、伸缩变换、对称变换.
2.利用函数图象可以判断函数的单调性、奇偶性,解不等式、求解函数的零点等问题.
例4 (1)(2022·上饶二模)函数f(x)=eq \f(x,2x+2-x)的大致图象为( )
(2)已知函数f(x)=2x-x-1,则不等式f(x)>0的解集是( )
A.(-1,1) B.(-∞,-1)∪(1,+∞)
C.(0,1) D.(-∞,0)∪(1,+∞)
答案 (1)B (2)D
解析 (1)f(-x)=eq \f(-x,2-x+2x)=-f(x),函数为奇函数,排除C;
0<f(2)=eq \f(2,22+2-2)<eq \f(2,4)=eq \f(1,2),排除AD,故选B.
(2)在同一平面直角坐标系中画出h(x)=2x,g(x)=x+1的图象如图.
由图象得交点坐标为(0,1)和(1,2).
又f(x)>0等价于2x>x+1,
结合图象,可得x<0或x>1.
故f(x)>0的解集为(-∞,0)∪(1,+∞).
规律方法 确定函数图象的主要方法是利用函数的性质,如定义域、奇偶性、单调性等,特别是利用一些特殊点排除不符合要求的图象.
训练3 (1)(2022·全国乙卷)如图是下列四个函数中的某个函数在区间[-3,3]的大致图象,则该函数是( )
A.y=eq \f(-x3+3x,x2+1) B.y=eq \f(x3-x,x2+1)
C.y=eq \f(2xcs x,x2+1) D.y=eq \f(2sin x,x2+1)
(2)(2022·佛山质检)函数f(x)=2eq \f((x-b)2,a)的图象如图所示,则( )
A.a>0,00,-1C.a<0,-1答案 (1)A (2)D
解析 (1)对于选项B,当x=1时,y=0,与图象不符,故排除B;
对于选项D,当x=3时,y=eq \f(1,5)sin 3>0,与图象不符,故排除D;
对于选项C,当0<x<eq \f(π,2)时,0<cs x<1,故y=eq \f(2xcs x,x2+1)<eq \f(2x,x2+1)≤1,与图象不符,所以排除C.故选A.
(2)由题图可知,f(0)=2eq \f(b2,a)<1=20,
故eq \f(b2,a)<0,故a<0,
函数f(x)=2eq \f((x-b)2,a)的图象关于直线x=b对称,
由题图可知,0一、基本技能练
1.(2022·重庆八中测试)已知函数f(x)的定义域为(0,+∞),则函数F(x)=f(x+2)+eq \r(3-x)的定义域为( )
A.(-2,3] B.[-2,3]
C.(0,3] D.(0,3)
答案 A
解析 函数F(x)=f(x+2)+eq \r(3-x)有意义需满足eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(x+2>0,,3-x≥0,))解得-2
A.y=ln x B.y=|x|+1
C.y=-x2+1 D.y=3-|x|
答案 B
解析 对于A,函数y=ln x定义域是(0,+∞),不是偶函数,A不是;
对于B,函数y=|x|+1定义域为R,是偶函数且在(0,+∞)上单调递增,B是;
对于C,函数y=-x2+1定义域为R,是偶函数且在(0,+∞)上单调递减,C不是;
对于D,函数y=3-|x|定义域为R,是偶函数且在(0,+∞)上单调递减,D不是.故选B.
3.已知函数f(x)=eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(x2-2x+2,x>0,,-x+a,x≤0))的值域为[1,+∞),则a的最小值为( )
A.1 B.2
C.3 D.4
答案 A
解析 由已知得
当x>0时,f(x)=x2-2x+2=(x-1)2+1,值域为[1,+∞);
当x≤0时,f(x)=-x+a,
值域为[a,+∞);
∵函数f(x)的值域为[1,+∞),
∴a≥1,则a的最小值为1.故选A.
4.函数f(x)=lneq \r(|x|+1)+cs x在[-π,π]上的大致图象为( )
答案 C
解析 由题知f(x)的定义域为R,f(-x)=f(x),所以f(x)是偶函数,排除A;
f(π)=lneq \r(π+1)-1<ln e-1=0,排除B,D.故选C.
5.(2022·梅州二模)设函数f(x)=
eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(lg2(6-x),x<1,,2x-1,x≥1,))则f(-2)+f(lg26)=( )
A.2 B.6 C.8 D.10
答案 B
解析 因为f(x)=eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(lg2(6-x),x<1,,2x-1,x≥1.))
所以f(-2)=lg28=3,f(lg26)=2lg26-1=3,
所以f(-2)+f(lg26)=6.故选B.
6.已知函数f(x)=-x|x|,且f(m+2)+f(2m-1)<0,则实数m的取值范围为( )
A.eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-∞,-\f(1,3))) B.(-∞,3)
C.(3,+∞) D.eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(1,3),+∞))
答案 D
解析 对f(x)=-x|x|,其定义域为R,且f(-x)=x|x|=-f(x),故f(x)为R上的奇函数;
又当x>0时,f(x)=-x2,其在(0,+∞)单调递减;
当x<0时,f(x)=x2,其在(-∞,0)单调递减;
又f(x)是连续函数,故f(x)在R上是单调递减函数;
则f(m+2)+f(2m-1)<0,
即f(m+2)<f(1-2m),
则m+2>1-2m,解得m>-eq \f(1,3).故选D.
7.(2022·蚌埠三模)已知定义域为R的偶函数f(x)满足f(1+x)=f(1-x),feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2)))=1,则feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(3,2)))=( )
A.-eq \f(3,2) B.-1
C.1 D.eq \f(3,2)
答案 C
解析 因为函数f(x)是定义域为R的偶函数,所以f(x)=f(-x),
又因为f(1+x)=f(1-x),
所以f(2-x)=f(x),
则f(2-x)=f(-x),即f(2+x)=f(x),
所以f(x)的周期为T=2.
feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(3,2)))=feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(3,2)+2))=feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2)))=1.
8.定义在R上的奇函数f(x),满足f(x+2)=-f(x),当0≤x≤1时,f(x)=x,则f(x)≥eq \f(1,2)的解集为( )
A.eq \b\lc\[\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2),+∞))B.eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(\f(1,2),\f(3,2)))
C.eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(4k+\f(1,2),4k+\f(3,2)))(k∈Z)D.eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(2k+\f(1,2),2k+\f(3,2)))(k∈Z)
答案 C
解析 由题意,函数f(x)满足f(x+2)=-f(x),可得f(x)=f(x+4),
所以函数f(x)是周期为4的函数,
又由f(x)为R上的奇函数,
可得f(-x)=-f(x),
所以f(x+2)=f(-x),
可得函数f(x)的图象关于x=1对称,
因为当0≤x≤1时f(x)=x,
可得函数f(x)的图象,如图所示,
当x∈[-1,3]时,令f(x)=eq \f(1,2),
解得x=eq \f(1,2)或x=eq \f(3,2),
所以不等式f(x)≥eq \f(1,2)的解集为
eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(4k+\f(1,2),4k+\f(3,2)))(k∈Z).故选C.
9.(多选)(2022·漳州一模)已知函数f(x)=eq \f(2x,x2+9),则( )
A.f(x)的定义域为RB.f(x)是偶函数
C.函数y=f(x+2 022)的零点为0D.当x>0时,f(x)的最大值为eq \f(1,3)
答案 AD
解析 对A,由解析式可知f(x)的定义域为R,故A正确;
对B,因为f(x)+f(-x)=eq \f(2x,x2+9)+eq \f(-2x,x2+9)=0,可知f(x)是奇函数,故B不正确;
对C,y=f(x+2 022)=eq \f(2(x+2 022),(x+2 022)2+9)=0,得x=-2 022,故C不正确;
对D,当x>0时,0<f(x)=eq \f(2x,x2+9)=eq \f(2,x+\f(9,x))≤eq \f(2,2\r(x·\f(9,x)))=eq \f(1,3),当且仅当x=3时取等号,故D正确.故选AD.
10.(多选)对于函数f(x)=x|x|+x+1,下列结论中错误的是( )
A.f(x)为奇函数B.f(x)在定义域上是单调递减函数
C.f(x)的图象关于点(0,1)对称D.f(x)在区间(0,+∞)上存在零点
答案 ABD
解析 f(x)=eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(-x2+x+1,x<0,,x2+x+1,x≥0,))由图象可知,图象关于点(0,1)对称,
因此不是奇函数,在定义域内函数为增函数,在(0,+∞)上没有零点.
故选ABD.
11.(2022·宝鸡三模)已知函数f(x)是定义域为R的奇函数,当x<0时,f(x)=2x,则f(lg27)=________.
答案 -eq \f(1,7)
解析 因为函数f(x)是定义域为R的奇函数,
且当x<0时,f(x)=2x,
所以f(lg27)=-f(-lg27)=-feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(lg2\f(1,7)))=-2lg2eq \f(1,7)=-eq \f(1,7).
12.(2022·赤峰模拟)写出一个同时具有下列性质①②③的函数f(x)=________.
①f(-x)=f(x);②当x∈(0,+∞)时,f(x)>0;③f(x1x2)=f(x1)·f(x2).
答案 x2(答案不唯一)
解析 由题意,要求f(x)为偶函数且值域为(0,+∞).
若满足f(x1x2)=f(x1)·f(x2),
则f(x)可以为幂函数,则有f(x)=x2满足条件.
二、创新拓展练
13.(多选)(2022·沈阳模拟)已知y=f(x)是定义域为R的奇函数,且y=f(x+2)为偶函数,若当x∈[0,2]时,f(x)=eq \f(1,2)lg3(x+a2),下列结论正确的是( )
A.a=1 B.f(1)=f(3)
C.f(2)=f(6) D.f(2 022)=-eq \f(1,2)
答案 BD
解析 根据题意,f(x)是定义域为R的奇函数,
则f(-x)=-f(x),
又由函数f(x+2)为偶函数,
则函数f(x)的图象关于直线x=2对称,
则f(-x)=f(4+x),
即有f(x+4)=-f(x),
即f(x+8)=-f(x+4)=f(x),
所以f(x)是周期为8的周期函数,
当x∈[0,2]时,f(x)=eq \f(1,2)lg3(x+a2),
可得f(0)=eq \f(1,2)lg3a2=0,所以a2=1,a=±1,A错;
由f(x+4)=f(-x),
可得f(1)=f(3),B正确;
f(6)=f(-2)=-f(2),C错;
f(2 022)=f(252×8+6)=f(6)=f(-2)=-f(2)=-eq \f(1,2)lg3(2+1)=-eq \f(1,2),D正确.故选BD.
14.(多选)(2022·济南二模)已知函数f(x)为偶函数,且f(x+2)=-f(2-x),则下列结论一定正确的是( )
A.f(x)的图象关于点(-2,0)中心对称
B.f(x)是周期为4的周期函数
C.f(x)的图象关于直线x=-2轴对称
D.f(x+4)为偶函数
答案 AD
解析 因为f(x+2)=-f(2-x),
所以f(x)的图象关于点(2,0)中心对称,
又因为函数f(x)为偶函数,
所以f(x)是周期为8的周期函数,
且它的图象关于点(-2,0)中心对称和关于直线x=4轴对称,
所以f(x+4)为偶函数.故选AD.
15.(2022·全国乙卷)若f(x)=lneq \b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\c1(a+\f(1,1-x)))+b是奇函数,则a=______,b=______.
答案 -eq \f(1,2) ln 2
解析 f(x)=ln|a+eq \f(1,1-x)|+b,若a=0,则函数f(x)的定义域为{x|x≠1},
不关于原点对称,不具有奇偶性,
所以a≠0.
由函数解析式有意义可得:x≠1且a+eq \f(1,1-x)≠0,
所以x≠1且x≠1+eq \f(1,a).
因为函数f(x)为奇函数,
所以定义域必须关于原点对称,
所以1+eq \f(1,a)=-1,
解得a=-eq \f(1,2),
所以f(x)=lneq \b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\c1(\f(1+x,2(1-x))))+b,定义域为{x|x≠1且x≠-1}.
由f(0)=0,得lneq \f(1,2)+b=0,所以b=ln 2,
即f(x)=lneq \b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\c1(-\f(1,2)+\f(1,1-x)))+ln 2=lneq \b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\c1(\f(1+x,1-x))),
在定义域内满足f(-x)=-f(x),符合题意.
16.(2022·金华模拟)设函数f(x)=
eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(ex-1,x≤0,,-x2+x,x>0,))则f(f(-ln 2))=________;当x∈(-∞,m]时,函数f(x)的值域为eq \b\lc\(\rc\](\a\vs4\al\c1(-1,\f(1,4))),则m的取值范围是________.
答案 e-eq \f(1,2)-1 eq \b\lc\[\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2),\f(1+\r(5),2)))
解析 ∵-ln 2<0,
∴f(-ln 2)=e-ln 2-1=eq \f(1,2)-1=-eq \f(1,2),
又-eq \f(1,2)<0,f(f(-ln 2))=feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(1,2)))=e-eq \f(1,2)-1或eq \f(\r(e),e)-1;
当x≤0时,f(x)∈(-1,0],
当x>0时,f(x)∈eq \b\lc\(\rc\](\a\vs4\al\c1(-∞,\f(1,4))),
且在x=eq \f(1,2)时,函数f(x)取得最大值eq \f(1,4),
根据函数表达式,绘制函数图象如下:
当f(x)=-1时,-x2+x=-1,
解得x=eq \f(1+\r(5),2),
要使f(x)的值域在x∈(-∞,m]时是eq \b\lc\(\rc\](\a\vs4\al\c1(-1,\f(1,4))),则必须m∈eq \b\lc\[\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2),\f(1+\r(5),2))).
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