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1、 精品資料
第3講 函數(shù)的奇偶性與周期性
一、選擇題
1.設(shè)f(x)為定義在R上的奇函數(shù).當(dāng)x≥0時(shí),f(x)=2x+2x+b(b為常數(shù)),則f(-1)等于( ).
A.3 B.1 C.-1 D.-3
解析 由f(-0)=-f(0),即f(0)=0.則b=-1,
f(x)=2x+2x-1,f(-1)=-f(1)=-3.
答案 D
2.已知定義在R上的奇函數(shù),f(x)滿足f(x+2)=-f(x),則f(6)的值為 ( ).
A.-1
2、 B.0 C.1 D.2
解析 (構(gòu)造法)構(gòu)造函數(shù)f(x)=sin x,則有f(x+2)=sin=-sin x=-f(x),所以f(x)=sin x是一個(gè)滿足條件的函數(shù),所以f(6)=sin 3π=0,故選B.
答案 B
3.定義在R上的函數(shù)f(x)滿足f(x)=f(x+2),當(dāng)x∈[3,5]時(shí),f(x)=2-|x-4|,則下列不等式一定成立的是 ( ).
A.f>f B.f(sin 1)<f(cos 1)
C.f<f D.f(cos 2)>
3、f(sin 2)
解析 當(dāng)x∈[-1,1]時(shí),x+4∈[3,5],由f(x)=f(x+2)=f(x+4)=2-|x+4-4|=2-|x|,
顯然當(dāng)x∈[-1,0]時(shí),f(x)為增函數(shù);當(dāng)x∈[0,1]時(shí),f(x)為減函數(shù),cos=-,sin =>,又f=f>f,所以f>f.
答案 A
4.已知函數(shù)f(x)=則該函數(shù)是 ( ).
A.偶函數(shù),且單調(diào)遞增 B.偶函數(shù),且單調(diào)遞減
C.奇函數(shù),且單調(diào)遞增 D.奇函數(shù),且單調(diào)遞減
解析 當(dāng)x>0時(shí),f(-x)=2-x-1=-f(x);當(dāng)x<0時(shí),f(-x)=1-2-(-x)=1-2x=-f
4、(x).當(dāng)x=0時(shí),f(0)=0,故f(x)為奇函數(shù),且f(x)=1-2-x在[0,+∞)上為增函數(shù),f(x)=2x-1在(-∞,0)上為增函數(shù),又x≥0時(shí)1-2-x≥0,x<0時(shí)2x-1<0,故f(x)為R上的增函數(shù).
答案 C
5.已知f(x)是定義在R上的周期為2的周期函數(shù),當(dāng)x∈[0,1)時(shí),f(x)=4x-1,則f(-5.5)的值為( )
A.2 B.-1 C.- D.1
解析 f(-5.5)=f(-5.5+6)=f(0.5)=40.5-1=1.
答案 D
6.設(shè)函數(shù)D(x)
5、=則下列結(jié)論錯(cuò)誤的是 ( ).
A.D(x)的值域?yàn)閧0,1} B.D(x)是偶函數(shù)
C.D(x)不是周期函數(shù) D.D(x)不是單調(diào)函數(shù)
解析 顯然D(x)不單調(diào),且D(x)的值域?yàn)閧0,1},因此選項(xiàng)A、D正確.若x是無(wú)理數(shù),-x,x+1是無(wú)理數(shù);若x是有理數(shù),-x,x+1也是有理數(shù).∴D(-x)=D(x),D(x+1)=D(x).則D(x)是偶函數(shù),D(x)為周期函數(shù),B正確,C錯(cuò)誤.
答案 C
二、填空題
7.若函數(shù)f(x)=x2-|x+a|為偶函數(shù),則實(shí)數(shù)a=________.
解析 由題意知,函數(shù)f(x)=x2-|x+a|為偶函數(shù),則f(1)=f(-
6、1),∴1-|1+a|=1-|-1+a|,∴a=0.
答案 0
8.已知y=f(x)+x2是奇函數(shù),且f(1)=1.若g(x)=f(x)+2,則g(-1)=________.
解析 因?yàn)閥=f(x)+x2是奇函數(shù),且x=1時(shí),y=2,所以當(dāng)x=-1時(shí),y=-2,即f(-1)+(-1)2=-2,得f(-1)=-3,所以g(-1)=f(-1)+2=-1.
答案 -1
9.設(shè)奇函數(shù)f(x)的定義域?yàn)閇-5,5],當(dāng)x∈[0,5]時(shí),函數(shù)y=f(x)的圖象如圖所示,則使函數(shù)值y<0的x的取值集合為________.
解析 由原函數(shù)是奇函數(shù),所以y=f(x)在[-5,5]上的圖象關(guān)于坐標(biāo)
7、原點(diǎn)對(duì)稱,由y=f(x)在[0,5]上的圖象,得它在[-5,0]上的圖象,如圖所示.由圖象知,使函數(shù)值y<0的x的取值集合為(-2,0)∪(2,5).
答案 (-2,0)∪(2,5)
10. 設(shè)f(x)是偶函數(shù),且當(dāng)x>0時(shí)是單調(diào)函數(shù),則滿足f(2x)=f的所有x之和為________.
解析 ∵f(x)是偶函數(shù),f(2x)=f,
∴f(|2x|)=f,
又∵f(x)在(0,+∞)上為單調(diào)函數(shù),
∴|2x|=,
即2x=或2x=-,
整理得2x2+7x-1=0或2x2+9x+1=0,
設(shè)方程2x2+7x-1=0的兩根為x1,x2,方程2x2+9x+1=0的兩根為x
8、3,x4.
則(x1+x2)+(x3+x4)=-+=-8.
答案 -8
三、解答題
11.已知f(x)是定義在R上的不恒為零的函數(shù),且對(duì)任意x,y,f(x)都滿足f(xy)=y(tǒng)f(x)+xf(y).
(1)求f(1),f(-1)的值;
(2)判斷函數(shù)f(x)的奇偶性.
解 (1)因?yàn)閷?duì)定義域內(nèi)任意x,y,f(x)滿足f(xy)=y(tǒng)f(x)+xf(y),所以令x=y(tǒng)=1,得f(1)=0,令x=y(tǒng)=-1,得f(-1)=0.
(2)令y=-1,有f(-x)=-f(x)+xf(-1),代入f(-1)=0得f(-x)=-f(x),所以f(x)是(-∞,+∞)上的奇函數(shù).
12.已知函數(shù)
9、f(x)對(duì)任意x,y∈R,都有f(x+y)=f(x)+f(y),且x>0時(shí),f(x)<0,f(1)=-2.
(1)求證f(x)是奇函數(shù);
(2)求f(x)在[-3,3]上的最大值和最小值.
(1)證明 令x=y(tǒng)=0,知f(0)=0;再令y=-x,
則f(0)=f(x)+f(-x)=0,所以f(x)為奇函數(shù).
(2)解 任取x1<x2,則x2-x1>0,所以f(x2-x1)=f[x2+(-x1)]=f(x2)+f(-x1)=f(x2)-f(x1)<0,所以f(x)為減函數(shù).而f(3)=f(2+1)=f(2)+f(1)=3f(1)=-6,f(-3)=-f(3)=6.
所以f(x)max
10、=f(-3)=6,f(x)min=f(3)=-6.
13.已知函數(shù)f(x)是(-∞,+∞)上的奇函數(shù),且f(x)的圖象關(guān)于x=1對(duì)稱,當(dāng)x∈[0,1]時(shí),f(x)=2x-1,
(1)求證:f(x)是周期函數(shù);
(2)當(dāng)x∈[1,2]時(shí),求f(x)的解析式;
(3)計(jì)算f(0)+f(1)+f(2)+…+f(2013)的值.
解析 (1)證明 函數(shù)f(x)為奇函數(shù),則f(-x)=-f(x),函數(shù)f(x)的圖象關(guān)于x=1對(duì)稱,則f(2+x)=f(-x)=-f(x),所以f(4+x)=f[(2+x)+2]=-f(2+x)=f(x),所以f(x)是以4為周期的周期函數(shù).
(2) 當(dāng)x∈[1,
11、2]時(shí),2-x∈[0,1],
又f(x)的圖象關(guān)于x=1對(duì)稱,則f(x)=f(2-x)=22-x-1,x∈[1,2].
(3) ∵f(0)=0,f(1)=1,f(2)=0,
f(3)=f(-1)=-f(1)=-1
又f(x)是以4為周期的周期函數(shù).
∴f(0)+f(1)+f(2)+…+f(2013)
=f(2 012)+f(2 013)=f(0)+f(1)=1.
14.已知函數(shù)f(x)的定義域?yàn)镽,且滿足f(x+2)=-f(x).
(1)求證:f(x)是周期函數(shù);
(2)若f(x)為奇函數(shù),且當(dāng)0≤x≤1時(shí),f(x)=x,求使f(x)=-在[0,2 014]上的所有x的個(gè)數(shù).
12、
(1)證明 ∵f(x+2)=-f(x),
∴f(x+4)=-f(x+2)=-[-f(x)]=f(x),
∴f(x)是以4為周期的周期函數(shù).
(2)解 當(dāng)0≤x≤1時(shí),f(x)=x,
設(shè)-1≤x≤0,則0≤-x≤1,
∴f(-x)=(-x)=-x.
∵f(x)是奇函數(shù),∴f(-x)=-f(x),
∴-f(x)=-x,即f(x)=x.
故f(x)=x(-1≤x≤1).
又設(shè)1<x<3,則-1<x-2<1,
∴f(x-2)=(x-2).
又∵f(x)是以4為周期的周期函數(shù)
∴f(x-2)=f(x+2)=-f(x),∴-f(x)=(x-2),
∴f(x)=-(x-2)(1<x<3).
∴f(x)=
由f(x)=-,解得x=-1.
∵f(x)是以4為周期的周期函數(shù),
∴f(x)=-的所有x=4n-1(n∈Z).
令0≤4n-1≤2 014,則≤n≤.
又∵n∈Z,∴1≤n≤503(n∈Z),
∴在[0,2 014]上共有503個(gè)x使f(x)=-.