2021-2022学年高一上学期数学人教A版(2019)必修第一册第三章函数的概念与性质专题复习教案

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名称 2021-2022学年高一上学期数学人教A版(2019)必修第一册第三章函数的概念与性质专题复习教案
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资源类型 教案
版本资源 人教A版(2019)
科目 数学
更新时间 2021-11-12 09:45:09

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文档简介

函数的概念与性质
第一节 函数及其表示
一、基础知识
1.函数与映射的概念
2.函数的有关概念
(1)函数的定义域、值域:
在函数y=f(x),x∈A中,x叫做自变量,x的取值范围A叫做函数的定义域;与x的值相对应的y值叫做函数值,函数值的集合{f(x)|x∈A}叫做函数的值域.
求函数定义域的策略
(1)确定函数的定义域常从解析式本身有意义,或从实际出发.
(2)如果函数y=f(x)是用表格给出,则表格中x的集合即为定义域.
(3)如果函数y=f(x)是用图象给出,则图象在x轴上的投影所覆盖的x的集合即为定义域.
(2)函数的三要素:定义域、值域和对应关系.
(3)相等函数:如果两个函数的定义域和对应关系完全一致,则这两个函数相等,这是判断两函数相等的依据.
两函数值域与对应关系相同时,两函数不一定相同.
(4)函数的表示法:表示函数的常用方法有:解析法、图象法、列表法.
3.分段函数
若函数在其定义域内,对于定义域内的不同取值区间,有着不同的对应关系,这样的函数通常叫做分段函数.
关于分段函数的3个注意
(1)分段函数虽然由几个部分构成,但它表示同一个函数.
(2)分段函数的定义域是各段定义域的并集,值域是各段值域的并集.
(3)各段函数的定义域不可以相交.
考点一 函数的定义域
例1:函数+的定义域是(  )
A.[-1,0)∪(0,1)     B.[-1,0)∪(0,1]
C.(-1,0)∪(0,1] D.(-1,0)∪(0,1)
(2)已知函数f(x)的定义域为(-1,0),则函数f(2x+1)的定义域为(  )
A.(-1,1) B.
C.(-1,0) D.
【变式】
1.函数f(x)=+的定义域为(  )
A.[-2,0)∪(0,2] B.(-1,0)∪(0,2]
C.[-2,2] D.(-1,2]
2.若函数y=f(x)的定义域是[1,2 019],则函数g(x)=的定义域是________________.
考点二 求函数的解析式
例2:(1)已知二次函数f(2x+1)=4x2-6x+5,求f(x);
(2)已知函数f(x)满足f(-x)+2f(x)=2x,求f(x).
【变式】
1.已知f(x)是二次函数,且f(0)=0,f(x+1)=f(x)+x+1,则f(x)=________________.
2.已知f=lg x,则f(x)=________________.
3.已知f(x)满足2f(x)+f=3x,则f(x)=________.
考点三 分段函数
考法(一) 求函数值
例3:(1)已知f(x)=(0A.-2          B.2
C.3 D.-3
考法(二) 求参数或自变量的值(或范围)
(2)设函数f(x)=则满足f(x+1)A.(-∞,-1] B.(0,+∞)
C.(-1,0) D.(-∞,0)
【变式】
1.设f(x)=若f(a)=f(a+1),则f=(  )
A.2 B.4
C.6 D.8
2.已知函数f(x)=则f(f(3))=________.
3.设函数f(x)=则满足f(x)+f>1的x的取值范围是________.
4.设函数f(x)=若f(a)<1,则实数a的取值范围是____________.
【巩固练习】
1.下列所给图象是函数图象的个数为(  )
A.1  B.2
C.3 D.4
2.函数f(x)=+的定义域为(  )
A.[0,2) B.(2,+∞)
C.[0,2)∪(2,+∞) D.(-∞,2)∪(2,+∞)
3.已知f=2x-5,且f(a)=6,则a等于(  )
A. B.-
C. D.-
4.下列函数中,同一个函数的定义域与值域相同的是(  )
A.y= B.y=ln x
C.y= D.y=
5.已知函数f(x)=若f(a)=3,则f(a-2)=(  )
A.- B.3
C.-或3 D.-或3
6.已知函数y=f(2x-1)的定义域是[0,1],则函数的定义域是(  )
A.[1,2] B.(-1,1]
C. D.(-1,0)
7.下列函数中,不满足f(2018x)=2018f(x)的是(  )
A.f(x)=|x| B.f(x)=x-|x|
C.f(x)=x+2 D.f(x)=-2x
8.已知具有性质:f=-f(x)的函数,我们称为满足“倒负”变换的函数,下列函数:
①f(x)=x-;②f(x)=x+;③f(x)=
其中满足“倒负”变换的函数是(  )
A.①② B.①③
C.②③ D.①
9.函数y=ln+的定义域为________.
10.若函数f(x)=则f(f(-9))=________.
11.已知函数f(x)=若f(a)+f(1)=0,则实数a的值等于________.
12.已知f(x)=使f(x)≥-1成立的x的取值范围是________.
13.设函数f(x)=且f(-2)=3,f(-1)=f(1).
(1)求函数f(x)的解析式;
(2)在如图所示的直角坐标系中画出f(x)的图象.
第二节 函数的单调性与最值
一、基础知识
1.增函数、减函数
定义:设函数f(x)的定义域为I:
(1)增函数:如果对于定义域I内某个区间D上的任意两个自变量的值x1,x2,当x1(2)减函数:如果对于定义域I内某个区间D上的任意两个自变量的值x1,x2,当x1f(x2),那么就说函数f(x)在区间D上是减函数.
增(减)函数定义中的x1,x2的三个特征
一是任意性;二是有大小,即x1x2);三是同属于一个单调区间,三者缺一不可.
2.单调性、单调区间
若函数y=f(x)在区间D上是增函数或减函数,则称函数y=f(x)在这一区间具有(严格的)单调性,区间D叫做函数y=f(x)的单调区间.
有关单调区间的两个防范
(1)单调区间只能用区间表示,不能用不等式表示.
(2)有多个单调区间应分别写,不能用符号“∪”连接,也不能用“或”连接,只能用“逗号”或“和”连接.
3.函数的最值
设函数y=f(x)的定义域为I,如果存在实数M满足:
(1)对于任意的x∈I,都有f(x)≤M或f(x)≥M.
(2)存在x0∈I,使得f(x0)=M.
那么,我们称M是函数y=f(x)的最大值或最小值.
函数最值存在的两条结论
(1)闭区间上的连续函数一定存在最大值和最小值.当函数在闭区间上单调时最值一定在端点取到.
(2)开区间上的“单峰”函数一定存在最大(小)值.
二、常用结论
在公共定义域内:
(1)函数f(x)单调递增,g(x)单调递增,则f(x)+g(x)是增函数;
(2)函数f(x)单调递减,g(x)单调递减,则f(x)+g(x)是减函数;
(3)函数f(x)单调递增,g(x)单调递减,则f(x)-g(x)是增函数;
(4)函数f(x)单调递减,g(x)单调递增,则f(x)-g(x)是减函数;
(5)若k>0,则kf(x)与f(x)单调性相同;若k<0,则kf(x)与f(x)单调性相反;
(6)函数y=f(x)(f(x)>0)在公共定义域内与y=-f(x),y=的单调性相反;
(7)复合函数y=f[g(x)]的单调性与y=f(u)和u=g(x)的单调性有关.简记:“同增异减”.
考点一 确定函数的单调性和区间
例1:(1)求函数f(x)=-x2+2|x|+1的单调区间.
(2)试讨论函数f(x)=(a≠0)在(-1,1)上的单调性.
【变式】
1.下列函数中,满足“ x1,x2∈(0,+∞)且x1≠x2,(x1-x2)·[f(x1)-f(x2)]<0”的是(  )
A.f(x)=2x        B.f(x)=|x-1|
C.f(x)=-x D.f(x)=ln(x+1)
2.函数f(x)=log(x2-4)的单调递增区间是(  )
A.(0,+∞) B.(-∞,0)
C.(2,+∞) D.(-∞,-2)
3.判断函数f(x)=x+(a>0)在(0,+∞)上的单调性.
考点二 求函数的值域和最值
例2:(1)函数y=|x+1|+|x-2|的值域为________.
(2)若函数f(x)=-+b(a>0)在上的值域为,则a=________,b=________.
(3)函数f(x)=的最大值为________.
【变式】
1.函数f(x)=的值域为________.
2.若x∈,则函数y=4sin2x-12sin x-1的最大值为________,最小值为________.
3.已知f(x)=,x∈[1,+∞),且a≤1.若对任意x∈[1,+∞),f(x)>0恒成立,则实数a的取值范围是________.
考点三 函数单调性的应用
考法(一) 比较函数值的大小
例3:设偶函数f(x)的定义域为R,当x∈[0,+∞)时,f(x)是增函数,则f(-2),f(π),f(-3)的大小关系是(  )
A.f(π)>f(-3)>f(-2) 
B.f(π)>f(-2)>f(-3)
C.f(π)D.f(π)考法(二) 解函数不等式
例4:设函数f(x)=若f(a+1)≥f(2a-1),则实数a的取值范围是(  )
A.(-∞,1]         B.(-∞,2]
C.[2,6] D.[2,+∞)
考法(三) 利用单调性求参数的范围(或值)
例5:已知函数f(x)=x-+在(1,+∞)上是增函数,则实数a的取值范围是________.
【变式】
1.已知函数f(x)的图象向左平移1个单位后关于y轴对称,当x2>x1>1时,[f(x2)-f(x1)]·(x2-x1)<0恒成立,设a=f,b=f(2),c=f(3),则a,b,c的大小关系为(  )
A.c>a>b B.c>b>a
C.a>c>b D.b>a>c
2.已知函数f(x)=是R上的单调函数,则实数a的取值范围是(  )
A. B.
C. D.
【巩固练习】
1.下列四个函数中,在x∈(0,+∞)上为增函数的是(  )
A.f(x)=3-x       B.f(x)=x2-3x
C.f(x)=- D.f(x)=-|x|
2.若函数f(x)=ax+1在R上单调递减,则函数g(x)=a(x2-4x+3)的单调递增区间是(  )
A.(2,+∞) B.(-∞,2)
C.(4,+∞) D.(-∞,4)
3.已知函数f(x)是定义在区间[0,+∞)上的函数,且在该区间上单调递增,则满足f(2x-1)<f的x的取值范围是(  )
A. B.
C. D.
4.定义新运算 :当a≥b时,a b=a;当aA.-1 B.1
C.6 D.12
5.已知函数f(x)是R上的增函数,A(0,-3),B(3,1)是其图象上的两点,那么不等式-3<f(x+1)<1的解集的补集是(全集为R)(  )
A.(-1,2) B.(1,4)
C.(-∞,-1)∪[4,+∞) D.(-∞,-1]∪[2,+∞)
6.已知函数f(x)=是R上的增函数,则实数a的取值范围是(  )
A.[-3,0) B.(-∞,-2]
C.[-3,-2] D.(-∞,0)
7.已知函数f(x)=,则该函数的单调递增区间为________.
8.函数f(x)=的最大值为________.
9.若函数f(x)=在区间[2,a]上的最大值与最小值的和为,则a=________.
10.若f(x)=在区间(-2,+∞)上是增函数,则实数a的取值范围是________.
11.已知函数f(x)=-(a>0,x>0).
(1)求证:f(x)在(0,+∞)上是增函数;
(2)若f(x)在上的值域是,求a的值.
12.已知f(x)=(x≠a).
(1)若a=-2,试证f(x)在(-∞,-2)内单调递增;
(2)若a>0且f(x)在(1,+∞)内单调递减,求a的取值范围.
第三节 函数的奇偶性与周期性
一、基础知
1.函数的奇偶性
偶函数 奇函数
定义 如果对于函数f(x)的定义域内任意一个x
都有f(-x)=f(x) ,那么函数f(x)是偶函数 都有f(-x)=-f(x) ,那么函数f(x)是奇函数
图象特征 关于y轴对称 关于原点对称
函数的定义域关于原点对称是函数具有奇偶性的前提条件.
若f(x)≠0,则奇(偶)函数定义的等价形式如下:
(1)f(-x)=f(x) f(-x)-f(x)=0 =1 f(x)为偶函数;
(2)f(-x)=-f(x) f(-x)+f(x)=0 =-1 f(x)为奇函数.
2.函数的周期性
(1)周期函数
对于函数f(x),如果存在一个非零常数T,使得当x取定义域内的任何值时,都有f(x+T)=f(x),那么就称函数f(x)为周期函数,称T为这个函数的周期.
周期函数定义的实质
存在一个非零常数T,使f(x+T)=f(x)为恒等式,即自变量x每增加一个T后,函数值就会重复出现一次.
(2)最小正周期
如果在周期函数f(x)的所有周期中存在一个最小的正数,那么这个最小正数就叫做f(x)的最小正周期.
二、常用结论
1.函数奇偶性常用结论
(1)如果函数f(x)是奇函数且在x=0处有定义,则一定有f(0)=0;如果函数f(x)是偶函数,那么f(x)=f(|x|).
(2)奇函数在两个对称的区间上具有相同的单调性;偶函数在两个对称的区间上具有相反的单调性.
(3)在公共定义域内有:奇±奇=奇,偶±偶=偶,奇×奇=偶,偶×偶=偶,奇×偶=奇.
2.函数周期性常用结论
对f(x)定义域内任一自变量x:
(1)若f(x+a)=-f(x),则T=2a(a>0).
(2)若f(x+a)=,则T=2a(a>0).
(3)若f(x+a)=-,则T=2a(a>0).
3.函数图象的对称性
(1)若函数y=f(x+a)是偶函数,即f(a-x)=f(a+x),则函数y=f(x)的图象关于直线x=a对称.
(2)若对于R上的任意x都有f(2a-x)=f(x)或f(-x)=f(2a+x),则y=f(x)的图象关于直线x=a对称.
(3)若函数y=f(x+b)是奇函数,即f(-x+b)+f(x+b)=0,则函数y=f(x)关于点(b,0)中心对称.
例1:判断下列函数的奇偶性:
(1)f(x)=;
(2)f(x)=+;
(3)f(x)=;
(4)f(x)=
【变式】
1.下列函数为偶函数的是(  )
A.y=tan      B.y=x2+e|x|
C.y=xcos x D.y=ln|x|-sin x
2.设函数f(x)=,则下列结论错误的是(  )
A.|f(x)|是偶函数
B.-f(x)是奇函数
C.f(x)|f(x)|是奇函数
D.f(|x|)f(x)是偶函数
例2:
(1)函数y=f(x)是R上的奇函数,当x<0时,f(x)=2x,则当x>0时,f(x)=(  )
A.-2x          B.2-x
C.-2-x D.2x
(2)已知函数f(x)=a-(a∈R)是奇函数,则函数f(x)的值域为(  )
A.(-1,1) B.(-2,2)
C.(-3,3) D.(-4,4)
【变式】
1.若函数f(x)是定义在R上的奇函数,当x≥0时,f(x)=log2(x+2)-1,则f(-6)=(  )
A.2 B.4
C.-2 D.-4
2.已知函数f(x)为奇函数,当x>0时,f(x)=x2-x,则当x<0时,函数f(x)的最大值为________.
3.若函数f(x)=xln(x+)为偶函数,则a=________.
例3:
(1)已知定义在R上的函数f(x)满足f(x)=-f(x+2),当x∈(0,2]时,f(x)=2x+log2x,则f(2 019)=(  )
A.5           B.
C.2 D.-2
(2)函数f(x)满足f(x+4)=f(x)(x∈R),且在区间(-2,2]上,f(x)=则f(f(15))的值为________.
【变式】
1.已知f(x)是定义在R上的函数,且满足f(x+2)=-,当2≤x≤3时,f(x)=x,则f=________.
2.设f(x)是定义在R上的周期为3的函数,当x∈[-2,1)时,f(x)=则=________.
【巩固练习】
1.下列函数为奇函数的是(  )
A.f(x)=x3+1       B.f(x)=ln
C.f(x)=ex D.f(x)=xsin x
2.函数f(x)=的图象(  )
A.关于x轴对称 B.关于y轴对称
C.关于坐标原点对称 D.关于直线y=x对称
3.设函数f(x)是定义在R上的奇函数,且f(x)=则f(-7)=(  )
A.3 B.-3
C.2 D.-2
4.若定义在R上的偶函数f(x)和奇函数g(x)满足f(x)+g(x)=ex,则g(x)=(  )
A.ex-e-x B.(ex+e-x)
C.(e-x-ex) D.(ex-e-x)
5.设f(x)是定义在R上周期为2的奇函数,当0≤x≤1时,f(x)=x2-x,则f=(  )
A.- B.-
C. D.
6.定义在R上的函数f(x),满足f(x+5)=f(x),当x∈(-3,0]时,f(x)=-x-1,当x∈(0,2]时,f(x)=log2x,则f(1)+f(2)+f(3)+…+f(2 019)的值等于(  )
A.403 B.405
C.806 D.809
7.已知函数f(x)是偶函数,当x>0时,f(x)=ln x,则f的值为________.
8.已知函数f(x)=x+-1,f(a)=2,则f(-a)=________.
9.若函数f(x)=ax+b,x∈[a-4,a]的图象关于原点对称,则函数g(x)=bx+,x∈[-4,-1]的值域为________.
10.设函数f(x)是定义在R上的奇函数,若当x∈(0,+∞)时,f(x)=lg x,则满足f(x)>0的x的取值范围是____________.
11.f(x)为R上的奇函数,当x>0时,f(x)=-2x2+3x+1,求f(x)的解析式.
12.设函数f(x)是定义在R上的奇函数,对任意实数x有f=-f成立.
(1)证明y=f(x)是周期函数,并指出其周期;
(2)若f(1)=2,求f(2)+f(3)的值.
第四节 函数性质的综合问题
例1:
(1)函数f(x)在(-∞,+∞)上单调递减,且为奇函数.若f(1)=-1,则满足-1≤f(x-2)≤1的x的取值范围是(  )
A.[-2,2]         B.[-1,1]
C.[0,4] D.[1,3]
(2)函数y=f(x)在[0,2]上单调递增,且函数f(x+2)是偶函数,则下列结论成立的是(  )
A.f(1)C.f【变式】1.已知函数f(x)满足以下两个条件:①任意x1,x2∈(0,+∞)且x1≠x2,(x1-x2)·[f(x1)-f(x2)]<0;②对定义域内任意x有f(x)+f(-x)=0,则符合条件的函数是(  )
A.f(x)=2x B.f(x)=1-|x|
C.f(x)=-x3 D.f(x)=ln(x2+3)
2.设f(x)是定义在[-2b,3+b]上的偶函数,且在[-2b,0]上为增函数,则f(x-1)≥f(3)的解集为(  )
A.[-3,3] B.[-2,4]
C.[-1,5] D.[0,6]
例2:已知f(x)是定义在R上的偶函数,且f(x+4)=f(x-2).若当x∈[-3,0]时,f(x)=6-x,则f(919)=________.
【变式】1.已知定义在R上的奇函数f(x)满足f(x)=-f,且f(1)=2,则f(2 018)=________.
2.已知f(x)是定义在R上以3为周期的偶函数,若f(1)<1,f(5)=2a-3,则实数a的取值范围为________.
考点三 函数性质的综合应用
例3:(1)已知f(x)是定义域为(-∞,+∞)的奇函数,满足f(1-x)=f(1+x).若f(1)=2,则f(1)+f(2)+f(3)+…+f(50)=(  )
A.-50          B.0
C.2 D.50
(2)定义在R上的奇函数f(x)满足f=f(x),当x∈时,f(x)=log (1-x),则f(x)在区间内是(  )
A.减函数且f(x)>0 B.减函数且f(x)<0
C.增函数且f(x)>0 D.增函数且f(x)<0
【变式】
1.定义在R上的奇函数f(x)满足f(x+2)=-f(x),且在[0,2)上单调递减,则下列结论正确的是(  )
A.0C.f(1)<02.已知函数y=f(x)的定义域为R,且满足下列三个条件:①对任意的x1,x2∈[4,8],当x1A.aC.a【巩固练习】
1.下列函数中,既是奇函数又在(0,+∞)上单调递增的是(  )
A.y=ex+e-x       B.y=ln(|x|+1)
C.y= D.y=x-
2.下列函数中,与函数y=-2x的定义域、单调性与奇偶性均一致的函数是(  )
A.y=cos x B.y=x
C.y= D.y=
3.已知定义在R上的奇函数f(x)有f+f(x)=0,当-≤x≤0时,f(x)=2x+a,则f(16)的值为(  )
A. B.-
C. D.-
4.已知函数f(x)是奇函数,在(0,+∞)上是减函数,且在区间[a,b](aA.有最大值4 B.有最小值-4
C.有最大值-3 D.有最小值-3
5.已知定义域为R的偶函数f(x)在(-∞,0]上是减函数,且f(1)=2,则不等式f(log2x)>2的解集为(  )
A.(2,+∞) B.∪(2,+∞)
C∪(,+∞) D.(,+∞)
6.定义在R上的奇函数f(x)满足f(x+2)=-f(x),且在[0,1]上是减函数,则有(  )
A.fB.fC.fD.f7.设f(x)是周期为2的奇函数,当0≤x≤1时,f(x)=2x(1-x),则f=________.
8.设f(x)是定义在R上以2为周期的偶函数,当x∈[0,1]时,f(x)=log2(x+1),则函数f(x)在[1,2]上的解析式是________________.
9.已知定义在R上的奇函数y=f(x)在(0,+∞)内单调递增,且f=0,则f(x)>0的解集为_______________.
10.已知函数f(x)为偶函数,且函数f(x)与g(x)的图象关于直线y=x对称,若g(3)=2,则f(-2)=________.
11.设f(x)是定义域为R的周期函数,最小正周期为2,且f(1+x)=f(1-x),当-1≤x≤0时,f(x)=-x.
(1)判断f(x)的奇偶性;
(2)试求出函数f(x)在区间[-1,2]上的表达式.
12.设函数f(x)是(-∞,+∞)上的奇函数,f(x+2)=-f(x),当0≤x≤1时,f(x)=x.
(1)求f(π)的值;
(2)当-4≤x≤4时,求函数f(x)的图象与x轴所围成图形的面积.
【答案与解析】
第一节 函数及其表示
例1:[解析] (1)由题意得解得-1所以原函数的定义域为(-1,0)∪(0,1).
(2)令u=2x+1,由f(x)的定义域为(-1,0),可知-1得-1[答案] (1)D (2)B
【变式】
1.解析:选B 由得-12.解析:因为y=f(x)的定义域是[1,2 019],
所以若g(x)有意义,应满足
所以0≤x≤2 018,且x≠1.
因此g(x)的定义域是{x|0≤x≤2 018,且x≠1}.
答案:{x|0≤x≤2 018,且x≠1}
例2:[解] (1)法一:待定系数法
因为f(x)是二次函数,所以设f(x)=ax2+bx+c(a≠0),则f(2x+1)=a(2x+1)2+b(2x+1)+c=4ax2+(4a+2b)x+a+b+c.
因为f(2x+1)=4x2-6x+5,
所以解得
所以f(x)=x2-5x+9(x∈R).
法二:换元法
令2x+1=t(t∈R),则x=,
所以f(t)=42-6·+5=t2-5t+9(t∈R),
所以f(x)=x2-5x+9(x∈R).
法三:配凑法
因为f(2x+1)=4x2-6x+5=(2x+1)2-10x+4=(2x+1)2-5(2x+1)+9,
所以f(x)=x2-5x+9(x∈R).
(2)解方程组法
由f(-x)+2f(x)=2x, ①
得f(x)+2f(-x)=2-x,②
①×2-②,得3f(x)=2x+1-2-x.
即f(x)=.
故f(x)的解析式是f(x)=(x∈R).
【变式】
1.解析:设f(x)=ax2+bx+c(a≠0),
由f(0)=0,知c=0,f(x)=ax2+bx.
又由f(x+1)=f(x)+x+1,
得a(x+1)2+b(x+1)=ax2+bx+x+1,
即ax2+(2a+b)x+a+b=ax2+(b+1)x+1,
所以解得a=b=.
所以f(x)=x2+x(x∈R).
答案:x2+x(x∈R)
2.解析:令+1=t,得x=,则f(t)=lg,又x>0,所以t>1,故f(x)的解析式是f(x)=lg(x>1).
答案:lg(x>1)
3.解析:∵2f(x)+f=3x,①
把①中的x换成,得2f+f(x)=.②
联立①②可得
解此方程组可得f(x)=2x-(x≠0).
答案:2x-(x≠0)
例3:(1)[解析] 由题意得,f(-2)=a-2+b=5,①
f(-1)=a-1+b=3,②
联立①②,结合0所以f(x)=
则f(-3)=-3+1=9,f(f(-3))=f(9)=log39=2.
[答案] B
(2)[解析] 法一:分类讨论法
①当即x≤-1时,
f(x+1)即-(x+1)<-2x,解得x<1.
因此不等式的解集为(-∞,-1].
②当时,不等式组无解.
③当即-1f(x+1)因此不等式的解集为(-1,0).
④当即x>0时,f(x+1)=1,f(2x)=1,不合题意.
综上,不等式f(x+1)法二:数形结合法
∵f(x)=
∴函数f(x)的图象如图所示.
结合图象知,要使f(x+1)则需或
∴x<0,故选D.
[答案] D
【变式】
1.解析:选C 当0<a<1时,a+1>1,f(a)=,f(a+1)=2(a+1-1)=2a,
∵f(a)=f(a+1),∴=2a,
解得a=或a=0(舍去).
∴f=f(4)=2×(4-1)=6.
当a≥1时,a+1≥2,f(a)=2(a-1),f(a+1)=2(a+1-1)=2a,
∵f(a)=f(a+1),∴2(a-1)=2a,无解.
综上,f=6.
2.解析:由题意,得f(3)=f(2)=f(1)=21=2,
∴f(f(3))=f(2)=2.
答案:2
3.解析:由题意知,可对不等式分x≤0,0讨论.
①当x≤0时,原不等式为x+1+x+>1,解得x>-,
故-②当01,显然成立.
③当x>时,原不等式为2x+2x->1,显然成立.
综上可知,所求x的取值范围是.
答案:
4.解析:若a<0,则f(a)<1 a-7<1 a<8,解得a>-3,故-3若a≥0,则f(a)<1 <1,解得a<1,故0≤a<1.
综上可得-3答案:(-3,1)
【巩固练习】
1.解析:选B ①中当x>0时,每一个x的值对应两个不同的y值,因此不是函数图象;②中当x=x0时,y的值有两个,因此不是函数图象;③④中每一个x的值对应唯一的y值,因此是函数图象.故选B.
2.解析:选C 由题意得解得x≥0,且x≠2.
3.解析:选A 令t=x-1,则x=2t+2,f(t)=2(2t+2)-5=4t-1,则4a-1=6,解得a=.
4.解析:选D 对于A,定义域为[1,+∞),值域为[0,+∞),不满足题意;对于B,定义域为(0,+∞),值域为R,不满足题意;对于C,定义域为(-∞,0)∪(0,+∞),值域为(-∞,-1)∪(0,+∞),不满足题意;对于D,y==1+,定义域为(-∞,1)∪(1,+∞),值域也是(-∞,1)∪(1,+∞).
5.解析:选A 当a>0时,若f(a)=3,则log2a+a=3,解得a=2(满足a>0);当a≤0时,若f(a)=3,则4a-2-1=3,解得a=3,不满足a≤0,所以舍去.于是,可得a=2.故f(a-2)=f(0)=4-2-1=-.
6.解析:选D 由f(2x-1)的定义域是[0,1],得0≤x≤1,故-1≤2x-1≤1,
∴f(x)的定义域是[-1,1],∴要使函数有意义,
需满足解得-17.解析:选C 若f(x)=|x|,则f(2 018x)=|2 018x|=2 018|x|=2 018f(x);若f(x)=x-|x|,则f(2 018x)=2 018x-|2 018x|=2 018(x-|x|)=2 018f(x);若f(x)=x+2,则f(2 018x)=2 018x+2,而2 018f(x)=2 018x+2 018×2,故f(x)=x+2不满足f(2 018x)=2 018f(x);若f(x)=-2x,则f(2 018x)=-2×2 018x=2 018×(-2x)=2 018f(x).故选C.
8.解析:选B 对于①,f(x)=x-,f=-x=-f(x),满足题意;对于②,f=+x=f(x),不满足题意;对于③,f=即f=故f=-f(x),满足题意.
综上可知,满足“倒负”变换的函数是①③.
9.解析:由 0答案:(0,1]
10.解析:∵函数f(x)=∴f(-9)=lg 10=1,∴f(f(-9))=f(1)=-2.
答案:-2
11.解析:∵f(1)=2,且f(1)+f(a)=0,∴f(a)=-2<0,故a≤0.
依题知a+1=-2,解得a=-3.
答案:-3
12.解析:由题意知或
解得-4≤x≤0或0<x≤2,
故所求x的取值范围是[-4,2].
答案:[-4,2]
13.解:(1)由f(-2)=3,f(-1)=f(1),得
解得所以f(x)=
(2)函数f(x)的图象如图所示.
第二节 函数的单调性与最值
例1:[解] (1)易知f(x)=

画出函数图象如图所示,可知单调递增区间为(-∞,-1]和[0,1],单调递减区间为[-1,0]和[1,+∞).
(2)法一:定义法
设-1f(x)=a=a,
则f(x1)-f(x2)=a-a
=.
由于-1所以x2-x1>0,x1-1<0,x2-1<0,
故当a>0时,f(x1)-f(x2)>0,即f(x1)>f(x2),
函数f(x)在(-1,1)上单调递减;
当a<0时,f(x1)-f(x2)<0,即f(x1)函数f(x)在(-1,1)上单调递增.
法二:导数法
f′(x)=
==-.
当a>0时,f′(x)<0,函数f(x)在(-1,1)上单调递减;
当a<0时,f′(x)>0,函数f(x)在(-1,1)上单调递增.
【变式】
1.解析:选C 由(x1-x2)·[f(x1)-f(x2)]<0可知,f(x)在(0,+∞)上是减函数,A、D选项中,f(x)为增函数;B中,f(x)=|x-1|在(0,+∞)上不单调;对于f(x)=-x,因为y=与y=-x在(0,+∞)上单调递减,因此f(x)在(0,+∞)上是减函数.
2.解析:选D 令t=x2-4,则y=logt.因为y=logt在定义域上是减函数,所以求原函数的单调递增区间,即求函数t=x2-4的单调递减区间,结合函数的定义域,可知所求区间为(-∞,-2).
3.解:设x1,x2是任意两个正数,且x1则f(x1)-f(x2)=-=(x1x2-a).
当0所以f(x1)-f(x2)>0,即f(x1)>f(x2),
所以函数f(x)在(0, ]上是减函数;
当≤x1a,x1-x2<0,
所以f(x1)-f(x2)<0,即f(x1)所以函数f(x)在[,+∞)上是增函数.
综上可知,函数f(x)=x+(a>0)在(0, ]上是减函数,在[,+∞)上是增函数.
例2:[解析] (1)图象法
函数y=
作出函数的图象如图所示.
根据图象可知,函数y=|x+1|+|x-2|的值域为[3,+∞).
(2)单调性法
∵f(x)=-+b(a>0)在上是增函数,
∴f(x)min=f=,f(x)max=f(2)=2.
即解得a=1,b=.
(3)当x≤0时,f(x)=-x2-4x=-(x+2)2+4,而-2∈(-∞,0],此时f(x)在x=-2处取得最大值,且f(-2)=4;当x>0时,f(x)=sin x,此时f(x)在区间(0,+∞)上的最大值为1.综上所述,函数f(x)的最大值为4.
[答案] (1)[3,+∞) (2)1  (3)4
【变式】
1.解析:当x>0时,f(x)=x+≥4,
当且仅当x=2时取等号;
当x<0时,-x+≥4,
即f(x)=x+≤-4,
当且仅当x=-2取等号,
所以函数f(x)的值域为(-∞,-4]∪[4,+∞).
答案:(-∞,-4]∪[4,+∞)
2.解析:令t=sin x,因为x∈,
所以t∈,y=f(t)=4t2-12t-1,
因为该二次函数的图象开口向上,且对称轴为t=,所以当t∈时,函数f(t)单调递减,
所以当t=-时,ymax=6;
当t=1时,ymin=-9.
答案:6 -9
3.解析:对任意x∈[1,+∞),f(x)>0恒成立等价于x2+2x+a>0在x∈[1,+∞)上恒成立,即a>-x2-2x在x∈[1,+∞)上恒成立.
又函数y=-x2-2x在[1,+∞)上单调递减,
∴(-x2-2x)max=-3,故a>-3,
又∵a≤1,∴-3答案:(-3,1]
例3:[解析] 因为f(x)是偶函数,所以f(-3)=f(3),f(-2)=f(2).
又因为函数f(x)在[0,+∞)上是增函数.
所以f(π)>f(3)>f(2),即f(π)>f(-3)>f(-2).
[答案] A
例4:[解析] 易知函数f(x)在定义域(-∞,+∞)上是增函数,∵f(a+1)≥f(2a-1),
∴a+1≥2a-1,解得a≤2.故实数a的取值范围是(-∞,2].
[答案] B
例5:[解析] 设11.
∵函数f(x)在(1,+∞)上是增函数,
∴f(x1)-f(x2)=x1-+-
=(x1-x2)<0.
∵x1-x2<0,∴1+>0,即a>-x1x2.
∵11,∴-x1x2<-1,∴a≥-1.
∴a的取值范围是[-1,+∞).
[答案] [-1,+∞)
【变式】
1.解析:选D 由于函数f(x)的图象向左平移1个单位后得到的图象关于y轴对称,故函数y=f(x)的图象关于直线x=1对称,所以a=f=f.当x2>x1>1时,[f(x2)-f(x1)](x2-x1)<0恒成立,等价于函数f(x)在(1,+∞)上单调递减,所以b>a>c.
2.解析:选B 由对数函数的定义可得a>0,且a≠1.
又函数f(x)在R上单调,而二次函数y=ax2-x-的图象开口向上,
所以函数f(x)在R上单调递减,
故有即
所以a∈.
【巩固练习】
1.解析:选C 当x>0时,f(x)=3-x为减函数;当x∈时,f(x)=x2-3x为减函数,当x∈时,f(x)=x2-3x为增函数;当x∈(0,+∞)时,f(x)=-为增函数;当x∈(0,+∞)时,f(x)=-|x|为减函数.
2.解析:选B 因为f(x)=ax+1在R上单调递减,所以a<0.
而g(x)=a(x2-4x+3)=a(x-2)2-a.
因为a<0,所以g(x)在(-∞,2)上单调递增.
3.解析:选D 因为函数f(x)是定义在区间[0,+∞)上的增函数,满足f(2x-1)<f.
所以0≤2x-1<,解得≤x<.
4.解析:选C 由题意知当-2≤x≤1时,f(x)=x-2,当15.解析:选D 由函数f(x)是R上的增函数,A(0,-3),B(3,1)是其图象上的两点,知不等式-3<f(x+1)<1即为f(0)<f(x+1)<f(3),所以0<x+1<3,所以-1<x<2,故不等式-3<f(x+1)<1的解集的补集是(-∞,-1]∪[2,+∞).
6.解析:选C 若f(x)是R上的增函数,则应满足解得-3≤a≤-2.
7.解析:设t=x2-2x-3,由t≥0,即x2-2x-3≥0,解得x≤-1或x≥3,所以函数f(x)的定义域为(-∞,-1]∪[3,+∞).因为函数t=x2-2x-3的图象的对称轴为x=1,所以函数t=x2-2x-3在(-∞,-1]上单调递减,在[3,+∞)上单调递增,所以函数f(x)的单调递增区间为[3,+∞).
答案:[3,+∞)
8.解析:当x≥1时,函数f(x)=为减函数,所以f(x)在x=1处取得最大值,为f(1)=1;当x<1时,易知函数f(x)=-x2+2在x=0处取得最大值,为f(0)=2.故函数f(x)的最大值为2.
答案:2
9.解析:由f(x)=的图象知,f(x)=在(0,+∞)上是减函数,∵[2,a] (0,+∞),
∴f(x)=在[2,a]上也是减函数,
∴f(x)max=f(2)=,f(x)min=f(a)=,
∴+=,∴a=4.
答案:4
10.解析:f(x)===1+,要使函数在区间(-2,+∞)上是增函数,需使a-3<0,解得a<3.
答案:(-∞,3)
11.解:(1)证明:任取x1>x2>0,
则f(x1)-f(x2)=--+=,
∵x1>x2>0,
∴x1-x2>0,x1x2>0,
∴f(x1)-f(x2)>0,
即f(x1)>f(x2),
∴f(x)在(0,+∞)上是增函数.
(2)由(1)可知,f(x)在上是增函数,
∴f=-2=,f(2)=-=2,
解得a=.
12.解:(1)证明:当a=-2时,f(x)=.
任取x1,x2∈(-∞,-2),且x1<x2,
则f(x1)-f(x2)=-=.
因为(x1+2)(x2+2)>0,x1-x2<0,
所以f(x1)-f(x2)<0,即f(x1)<f(x2),
所以f(x)在(-∞,-2)内单调递增.
(2)任取x1,x2∈(1,+∞),且x1<x2,
则f(x1)-f(x2)=-=.
因为a>0,x2-x1>0,又由题意知f(x1)-f(x2)>0,
所以(x1-a)(x2-a)>0恒成立,所以a≤1.
所以0<a≤1.
所以a的取值范围为(0,1].
第三节 函数的奇偶性与周期性
例1:[解] (1)由f(x)=,可知 故函数f(x)的定义域为(-6,0)∪(0,6],定义域不关于原点对称,故f(x)为非奇非偶函数.
(2)由 x2=1 x=±1,故函数f(x)的定义域为{-1,1},关于原点对称,且f(x)=0,所以f(-x)=f(x)=-f(x),所以函数f(x)既是奇函数又是偶函数.
(3)由 -1定义域关于原点对称.
此时f(x)===-,
故有f(-x)=-==-f(x),
所以函数f(x)为奇函数.
(4)法一:图象法
画出函数f(x)=的图象如图所示,图象关于y轴对称,故f(x)为偶函数.
法二:定义法
易知函数f(x)的定义域为(-∞,0)∪(0,+∞),关于原点对称,
当x>0时,f(x)=x2-x,则当x<0时,-x>0,故f(-x)=x2+x=f(x);当x<0时,f(x)=x2+x,则当x>0时,-x<0,故f(-x)=x2-x=f(x),故原函数是偶函数.
法三:f(x)还可以写成f(x)=x2-|x|(x≠0),故f(x)为偶函数.
【变式】
1.解析:选B 对于选项A,易知y=tan为非奇非偶函数;对于选项B,设f(x)=x2+e|x|,则f(-x)=(-x)2+e|-x|=x2+e|x|=f(x),所以y=x2+e|x|为偶函数;对于选项C,设f(x)=xcos x,则f(-x)=-xcos(-x)=-xcos x=-f(x),所以y=xcos x为奇函数;对于选项D,设f(x)=ln|x|-sin x,则f(2)=ln 2-sin 2,f(-2)=ln 2-sin(-2)=ln 2+sin 2≠f(2),所以y=ln|x|-sin x为非奇非偶函数,故选B.
2.解析:选D ∵f(x)=,
则f(-x)==-f(x).
∴f(x)是奇函数.
∵f(|-x|)=f(|x|),
∴f(|x|)是偶函数,∴f(|x|)f(x)是奇函数.
例2:[解析] (1)当x>0时,-x<0,∵x<0时,f(x)=2x,∴当x>0时,f(-x)=2-x.∵f(x)是R上的奇函数,∴当x>0时,f(x)=-f(-x)=-2-x.
(2)法一:由f(x)是奇函数知f(-x)=-f(x),所以a-=-a+,得2a=+,所以a=+=1,所以f(x)=1-.因为ex+1>1,所以0<<1,-1<1-<1,所以函数f(x)的值域为(-1,1).
法二:函数f(x)的定义域为R,且函数f(x)是奇函数,所以f(0)=a-1=0,即a=1,所以f(x)=1-.因为ex+1>1,所以0<<1,-1<1-<1,所以函数f(x)的值域为(-1,1).
[答案] (1)C (2)A
【变式】
1.解析:选C 根据题意得f(-6)=-f(6)=1-log2(6+2)=1-3=-2.
2.解析:法一:当x<0时,-x>0,所以f(-x)=x2+x.又因为函数f(x)为奇函数,所以f(x)=-f(-x)=-x2-x=-2+,所以当x<0时,函数f(x)的最大值为.
法二:当x>0时,f(x)=x2-x=2-,最小值为-,因为函数f(x)为奇函数,所以当x<0时,函数f(x)的最大值为.
答案:
3.解析:∵f(x)=xln(x+)为偶函数,
∴f(-x)=f(x),即-xln(-x)=xln(x+),从而ln[()2-x2]=0,即ln a=0,故a=1.
答案:1
例3:
[解析] (1)由f(x)=-f(x+2),得f(x+4)=f(x),所以函数f(x)是周期为4的周期函数,所以f(2 019)=f(504×4+3)=f(3)=f(1+2)=-f(1)=-(2+0)=-2.
(2)由函数f(x)满足f(x+4)=f(x)(x∈R),
可知函数f(x)的周期是4,
所以f(15)=f(-1)==,
所以f(f(15))=f=cos=.
[答案] (1)D (2)
【变式】
1.解析:∵f(x+2)=-,∴f(x+4)=f(x),
∴f=f,又2≤x≤3时,f(x)=x,
∴f=,∴f=.
答案:
2.解析:由题意可得f=f=f=4×2-2=,f=.
答案:
【巩固练习】
1.解析:选B 对于A,f(-x)=-x3+1≠-f(x),所以其不是奇函数;对于B,f(-x)=ln=-ln=-f(x),所以其是奇函数;对于C,f(-x)=e-x≠-f(x),所以其不是奇函数;对于D,f(-x)=-xsin(-x)=xsin x=f(x),所以其不是奇函数.故选B.
2.解析:选B 因为f(x)==3x+3-x,易知f(x)为偶函数,所以函数f(x)的图象关于y轴对称.
3.解析:选B 因为函数f(x)是定义在R上的奇函数,
且f(x)=
所以f(-7)=-f(7)=-log2(7+1)=-3.
4.解析:选D 因为f(x)+g(x)=ex,所以f(-x)+g(-x)=f(x)-g(x)=e-x,
所以g(x)=(ex-e-x).
5,解析:选C 因为f(x)是定义在R上周期为2的奇函数,所以f=-f=-f.又当0≤x≤1时,f(x)=x2-x,所以f=2-=-,则f=.
6.解析:选B 定义在R上的函数f(x),满足f(x+5)=f(x),即函数f(x)的周期为5.又当x∈(0,2]时,f(x)=log2x,所以f(1)=log21=0,f(2)=log22=1.当x∈(-3,0]时,f(x)=-x-1,所以f(3)=f(-2)=1,f(4)=f(-1)=0,f(5)=f(0)=-1.故f(1)+f(2)+f(3)+…+f(2 019)=403×[f(1)+f(2)+f(3)+f(4)+f(5)]+f(2 016)+f(2 017)+f(2 018)+f(2 019)=403×1+f(1)+f(2)+f(3)+f(4)=403+0+1+1+0=405.
7.解析:由已知可得f=ln=-2,
所以f=f(-2).
又因为f(x)是偶函数,
所以f=f(-2)=f(2)=ln 2.
答案:ln 2
8.解析:法一:因为f(x)+1=x+,
设g(x)=f(x)+1=x+,
易判断g(x)=x+为奇函数,
故g(x)+g(-x)=x+-x-=0,
即f(x)+1+f(-x)+1=0,故f(x)+f(-x)=-2.
所以f(a)+f(-a)=-2,故f(-a)=-4.
法二:由已知得f(a)=a+-1=2,
即a+=3,所以f(-a)=-a--1=--1=-3-1=-4.
答案:-4
9.解析:由函数f(x)的图象关于原点对称,可得a-4+a=0,即a=2,则函数f(x)=2x+b,其定义域为[-2,2],所以f(0)=0,所以b=0,所以g(x)=,易知g(x)在[-4,-1]上单调递减,故值域为[g(-1),g(-4)],即.
答案:
10.解析:当x>0时,lg x>0,所以x>1,
当x<0时,由奇函数的对称性得-1故填(-1,0)∪(1,+∞).
答案:(-1,0)∪(1,+∞)
11.解:当x<0时,-x>0,则f(-x)=-2(-x)2+3(-x)+1=-2x2-3x+1.
由于f(x)是奇函数,故f(x)=-f(-x),
所以当x<0时,f(x)=2x2+3x-1.
因为f(x)为R上的奇函数,故f(0)=0.
综上可得f(x)的解析式为f(x)=
12.解:(1)证明:由f=-f,
且f(-x)=-f(x),知f(3+x)=f=-f=-f(-x)=f(x),
所以y=f(x)是周期函数,且T=3是其一个周期.
(2)因为f(x)为定义在R上的奇函数,所以f(0)=0,
且f(-1)=-f(1)=-2,又T=3是y=f(x)的一个周期,所以f(2)+f(3)=f(-1)+f(0)=-2+0=-2.
第四节 函数性质的综合问题
例1:[解析] (1)∵f(x)为奇函数,
∴f(-x)=-f(x).
∵f(1)=-1,∴f(-1)=-f(1)=1.
故由-1≤f(x-2)≤1,得f(1)≤f(x-2)≤f(-1).
又f(x)在(-∞,+∞)上单调递减,
∴-1≤x-2≤1,∴1≤x≤3.
(2)∵函数y=f(x)在[0,2]上单调递增,且函数f(x+2)是偶函数,
∴函数y=f(x)在[2,4]上单调递减,且在[0,4]上函数y=f(x)满足f(2-x)=f(2+x),
∴f(1)=f(3),f即f[答案] (1)D (2)B
【变式】
1.解析:选C 由条件①可知,f(x)在(0,+∞)上单调递减,则可排除A、D选项,由条件②可知,f(x)为奇函数,则可排除B选项,故选C.
2.解析:选B 因为f(x)是定义在[-2b,3+b]上的偶函数,
所以有-2b+3+b=0,解得b=3,
由函数f(x)在[-6,0]上为增函数,得f(x)在(0,6]上为减函数,故f(x-1)≥f(3) f(|x-1|)≥f(3) |x-1|≤3,故-2≤x≤4.
例2:[解析] ∵f(x+4)=f(x-2),
∴f(x+6)=f(x),∴f(x)的周期为6,
∵919=153×6+1,∴f(919)=f(1).
又f(x)为偶函数,∴f(919)=f(1)=f(-1)=6.
[答案] 6
【变式】
1.解析:因为f(x)=-f,所以f(x+3)=f=-f=f(x).
所以f(x)是以3为周期的周期函数.
则f(2 018)=f(672×3+2)=f(2)=f(-1)=-f(1)=-2.
答案:-2
2.解析:∵f(x)是定义在R上的周期为3的偶函数,∴f(5)=f(5-6)=f(-1)=f(1),∵f(1)<1,f(5)=2a-3<1,即a<2.
答案:(-∞,2)
例3:[解析] (1)法一:∵f(x)是奇函数,
∴f(-x)=-f(x),
∴f(1-x)=-f(x-1).
由f(1-x)=f(1+x),得-f(x-1)=f(x+1),
∴f(x+2)=-f(x),
∴f(x+4)=-f(x+2)=f(x),
∴函数f(x)是周期为4的周期函数.
由f(x)为奇函数得f(0)=0.
又∵f(1-x)=f(1+x),
∴f(x)的图象关于直线x=1对称,
∴f(2)=f(0)=0,∴f(-2)=0.
又f(1)=2,∴f(-1)=-2,
∴f(1)+f(2)+f(3)+f(4)=f(1)+f(2)+f(-1)+f(0)=2+0-2+0=0,
∴f(1)+f(2)+f(3)+f(4)+…+f(49)+f(50)
=0×12+f(49)+f(50)
=f(1)+f(2)=2+0=2.
法二:由题意可设f(x)=2sin,作出f(x)的部分图象如图所示.由图可知,f(x)的一个周期为4,所以f(1)+f(2)+f(3)+…+f(50)=12[f(1)+f(2)+f(3)+f(4)]+f(49)+f(50)=12×0+f(1)+f(2)=2.
(2)当x∈时,由f(x)=log (1-x)可知,f(x)单调递增且f(x)>0,又函数f(x)为奇函数,所以f(x)在区间上也单调递增,且f(x)<0.由f=f(x)知,函数的周期为,所以在区间上,函数f(x)单调递增且f(x)<0.
[答案] (1)C (2)D
【变式】
1.解析:选C 由函数f(x)是定义在R上的奇函数,得f(0)=0.
由f(x+2)=-f(x),
得f(x+4)=-f(x+2)=f(x),
故函数f(x)是以4为周期的周期函数,
所以f(3)=f(-1).
又f(x)在[0,2)上单调递减,
所以函数f(x)在(-2,2)上单调递减,
所以f(-1)>f(0)>f(1),
即f(1)<02.解析:选B 由①知函数f(x)在区间[4,8]上单调递增.由②知f(x+8)=-f(x+4)=f(x),所以函数f(x)的周期为8,所以b=f(11)=f(3),c=f(17)=f(2×8+1)=f(1).由③可知f(x)的图象关于直线x=4对称,所以b=f(11)=f(3)=f(5),c=f(1)=f(7).因为函数f(x)在区间[4,8]上单调递增,所以f(5)【巩固练习】
1.解析:选D 选项A,B显然是偶函数,排除;选项C是奇函数,但在(0,+∞)上不是单调递增函数,不符合题意;选项D中,y=x-是奇函数,且y=x和y=-在(0, +∞)上均为增函数,故y=x-在(0,+∞)上为增函数,所以选项D正确.
2.解析:选D 函数y=-2x为奇函数,且在R上单调递减.函数y=cos x是偶函数,且在R上不单调.函数y=x是奇函数,但在R上单调递增.函数y=的定义域是{x|x≠0},不是R.画出函数y=的大致图象如图所示,可知该函数是奇函数,且在R上单调递减.故选D.
3.解析:选A 由f+f(x)=0,得f(x)=-f=f(x+5),
∴f(x)是以5为周期的周期函数,
∴f(16)=f(1+3×5)=f(1).
∵f(x)是R上的奇函数,
∴f(0)=1+a=0,∴a=-1.
∴当-≤x≤0时,f(x)=2x-1,
∴f(-1)=2-1-1=-,
∴f(1)=,∴f(16)=.
4.解析:选B 法一:根据题意作出y=f(x)的简图,由图知,选B.
法二:当x∈[-b,-a]时,-x∈[a,b],
由题意得f(b)≤f(-x)≤f(a),即-3≤-f(x)≤4,
∴-4≤f(x)≤3,即在区间[-b,-a]上,f(x)min=-4,f(x)max=3,故选B.
5.解析:选B 因为f(x)是R上的偶函数,且在(-∞,0]上是减函数,
所以f(x)在[0,+∞)上是增函数,
所以f(log2x)>2=f(1) f(|log2x|)>f(1) |log2x|>1 log2x>1或log2x<-1 x>2或06.解析:选C 因为f(x+2)=-f(x),所以f(x+4)=-f(x+2)=f(x),所以函数的周期为4,作出f(x)的草图,如图,由图可知f7.解析:f=f=f=-f=-.
答案:-
8.解析:令x∈[-1,0],则-x∈[0,1],结合题意可得f(x)=f(-x)=log2(-x+1),
令x∈[1,2],则x-2∈[-1,0],故f(x)=log2[-(x-2)+1]=log2(3-x).
故函数f(x)在[1,2]上的解析式是f(x)=log2(3-x).
答案:f(x)=log2(3-x)
9.解析:由奇函数y=f(x)在(0,+∞)内单调递增,且f=0,可知函数y=f(x)在(-∞,0)内单调递增,且f=0.由f(x)>0,可得x>或-答案:
10.解析:因为函数f(x)与g(x)的图象关于直线y=x对称,且g(3)=2,所以f(2)=3.因为函数f(x)为偶函数,所以f(-2)=f(2)=3.
答案:3
11.解:(1)∵f(1+x)=f(1-x),∴f(-x)=f(2+x).
又f(x+2)=f(x),∴f(-x)=f(x).
又f(x)的定义域为R,∴f(x)是偶函数.
(2)当x∈[0,1]时,-x∈[-1,0],则f(x)=f(-x)=x;
从而当1≤x≤2时,-1≤x-2≤0,
f(x)=f(x-2)=-(x-2)=-x+2.
故f(x)=
12.解:(1)由f(x+2)=-f(x)得,f(x+4)=f[(x+2)+2]=-f(x+2)=f(x),
所以f(x)是以4为周期的周期函数,
所以f(π)=f(-1×4+π)=f(π-4)=-f(4-π)=-(4-π)=π-4.
(2)由f(x)是奇函数且f(x+2)=-f(x),
得f[(x-1)+2]=-f(x-1)=f[-(x-1)],即f(1+x)=f(1-x).
故函数y=f(x)的图象关于直线x=1对称.
又当0≤x≤1时,f(x)=x,且f(x)的图象关于原点成中心对称,则f(x)的图象如图所示.
当-4≤x≤4时,设f(x)的图象与x轴围成的图形面积为S,
则S=4S△OAB=4×=4.