2025高考数学一轮复习-2.3-奇偶性、对称性与周期性-专项训练
1.已知函数f(x)=ln x+ln(2-x),则( )
A.f(x)在(0,2)上单调递增
B.f(x)在(0,2)上单调递减
C.y=f(x)的图象关于直线x=1对称
D.y=f(x)的图象关于点(1,0)对称
2.设a∈R,则“a=1”是“f(x)=ln(+ax)为奇函数”的( )
A.充分不必要条件
B.必要不充分条件
C.充要条件
D.既不充分也不必要条件
3.若 x∈R,f(x+1)=f(1-x),当x≥1时,f(x)=x2-4x,则下列说法正确的是( )
A.函数f(x)为奇函数
B.函数f(x)在(1,+∞)上单调递增
C.f(x)min=-4
D.函数f(x)在(-∞,1)上单调递减
4.已知函数f(x)满足f(x+1)+f(-x+1)=2,则以下四个选项一定正确的是( )
A.f(x-1)+1是偶函数
B.f(x-1)-1是奇函数
C.f(x+1)+1是偶函数
D.f(x+1)-1是奇函数
5.已知定义域为R的函数f(x)满足f(x+1)=3f(x),且当x∈(0,1]时,f(x)=4x(x-1),则当x∈(-2,0]时,f(x)的最小值为( )
A.- B.-
C.- D.-
6.已知函数f(x)的定义域为R,y=f(x)+ex是偶函数,y=f(x)-3ex是奇函数,则f(x)的最小值为( )
A.e B.2 C.2 D.2e
7.已知函数f(x-1)为偶函数,且函数f(x)在[-1,+∞)上单调递增,则关于x的不等式f(1-2x)
A.(-∞,3) B.(3,+∞)
C.(-∞,2) D.(2,+∞)
8.(多选题)已知定义域为R的函数f(x)对任意实数x,y都有f(x+y)+f(x-y)=2f(x)f(y),且f=0,则以下结论一定正确的有( )
A.f(0)=-1
B.f(x)是偶函数
C.f(x)的图象关于点中心对称
D.f(1)+f(2)+…+f(2 023)=0
9.(多选题)(2024苏州部分高中高三12月联考)定义在R上的函数f(x)同时满足:①f(x+1)-f(x)=2x+2,x∈R;②当x∈[0,1]时,|f(x)|≤1,则下列结论正确的有( )
A.f(0)=-1
B.f(x)为偶函数
C.存在n∈N*,使得f(n)>2 023n
D.任意x∈R,有|f(x)|≤|x|+x2+3
10.函数f(x)为定义在R上的奇函数,当x≥0时,f(x)=4x+m,则f= .
11.已知定义在R上的函数f(x)满足f(x)+f(-x)=0,f(x-2)=f(x+2),当x∈[-2,0]时,f(x)=+b,则f(log3162)= .
12.设f(x)是定义在(-∞,+∞)上以2为周期的周期函数,且f(x)是偶函数,在区间[2,3]上,f(x)=-2(x-3)2+4.求当x∈[1,2]时,f(x)的解析式.
13.已知f(x)是定义在R上的奇函数,f(3)=0,且f(x)在(0,+∞)上单调递增,则不等式<0的解集为( )
A.(-∞,-3)∪(3,+∞)
B.(-3,0)∪(0,3)
C.(-3,0)∪(3,+∞)
D.(-∞,-3)∪(0,3)
14.(多选题)已知y=f(x)是定义在R上的奇函数,满足f(x+1)=f(x-2),则下列说法正确的是 ( )
A.y=f(x)的图象关于直线x=对称
B.y=f(x)的图象关于点对称
C.y=f(x)在[0,6]内至少有5个零点
D.若y=f(x)在[0,1]上单调递增,则它在[2 021,2 022]上也单调递增
15.已知定义在R上的函数f(x)不是常函数,且同时满足:①f(x)的图象关于直线x=2对称;②对任意x1∈R,均存在x2∈R,使得f(x1)=2f(x2)成立.则函数f(x)= .(写出一个符合条件的答案即可)
16.已知函数f(x)的定义域为R,满足f(x+1)为奇函数且f(6-x)=f(x),当x∈[1,3]时,f(x)=a·2x+bx2,若f(5)+f(12)=-4,则f(2 023)= .
17.定义在R上的函数f(x)满足f(x+2)=f(x),且当x∈[0,1]时,f(1-x)=f(x);当x∈[0,2]时,f(2-x)=-f(x);当x∈时,f(x)=16x-1.若任意x∈[m,+∞),都有f(x)≤,则实数m的取值范围是 .
参考答案
1.C 2.A 3.C 4.D 5.D 6.B 7.A 8.BC 9.ACD 10.-2 11.-1
12.解 当x∈[-3,-2],即-x∈[2,3]时,f(-x)=-2(-x-3)2+4=-2(x+3)2+4.又f(x)为偶函数,所以f(-x)=f(x),所以f(x)=-2(x+3)2+4.又f(x)是以2为周期的周期函数,于是当x∈[1,2],即-3≤x-4≤-2时,有f(x)=f(x-4),所以f(x)=-2[(x-4)+3]2+4=-2(x-1)2+4,x∈[1,2],即f(x)=-2(x-1)2+4,x∈[1,2].
13.A 14.BCD
15.(x-2)2(答案不唯一) 16.10
17(共68张PPT)
第二章 函数与基本初等函数
第3节 奇偶性、对称性与周期性
ZHISHIZHENDUANJICHUHANGSHI
知识诊断 基础夯实
1
1.函数的奇偶性
奇偶性 定义 图象特点
偶函数 一般地,设函数f(x)的定义域为I,如果 x∈I,都有-x∈I,且________________,那么函数f(x)就叫做偶函数 关于____对称
奇函数 一般地,设函数f(x)的定义域为I,如果 x∈I,都有-x∈I,且________________,那么函数f(x)就叫做奇函数 关于____对称
f(-x)=f(x)
f(-x)=-f(x)
y轴
原点
(1)周期函数:对于函数y=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y=f(x)为周期函数,称T为这个函数的周期.
(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______正周期.
2.函数的周期性
最小
×
×
√
√
解析 (1)由于偶函数的定义域关于原点对称,故y=x2在(0,+∞)上不具有奇偶性,(1)错误.
(2)由奇函数定义可知,若f(x)为奇函数,且在x=0处有意义时才满足f(0)=0,(2)错误.
BC
解析 根据偶函数的定义知偶函数满足f(-x)=f(x),且定义域关于原点对称,A选项为奇函数;
B选项为偶函数;
C选项为偶函数;
D选项既不是奇函数,也不是偶函数.
2.(多选)下列函数中为偶函数的是( )
A.y=x2sin x B.y=x2cos x
C.y=ln |x| D.y=2-x
解析 因为f(x)是定义在R上的奇函数,所以f(-x)=-f(x).
又f(1+x)=f(-x),
所以f(2+x)=f[1+(1+x)]=f[-(1+x)]=-f(1+x)=-f(-x)=f(x),
C
解析 由图象知,当0<x<2时,f(x)>0;
当2<x≤5时,f(x)<0,又f(x)是奇函数,
∴当-2<x<0时,f(x)<0,
当-5≤x<-2时,f(x)>0.
综上,f(x)<0的解集为(-2,0)∪(2,5].
4.设奇函数f(x)的定义域为[-5,5],若当x∈[0,5]时,f(x)的图象如图所示,则不等式f(x)<0的解集是__________________.
(-2,0)∪(2,5]
解析 因为f(x)为R上的奇函数,
所以f(0)=0,
即f(0)=20+m=0,解得m=-1,
故f(x)=2x-1(x≥0),
则f(-3)=-f(3)=-(23-1)=-7.
5.已知f(x)为定义在R上的奇函数,当x≥0时,f(x)=2x+m,则f(-3)=________.
-7
解析 由f(x+3)=f(x)知函数f(x)的周期为3,
又函数f(x)为奇函数,
KAODIANTUPOTIXINGPOUXI
考点突破 题型剖析
2
因此f(-x)=-f(x)且f(-x)=f(x),
∴函数f(x)既是奇函数又是偶函数.
角度1 判断函数的奇偶性
∴x-2<0,∴|x-2|-2=-x,
∴函数f(x)为奇函数.
解 显然函数f(x)的定义域为(-∞,0)∪(0,+∞),关于原点对称.
∵当x<0时,-x>0,
则f(-x)=-(-x)2-x=-x2-x=-f(x);
当x>0时,-x<0,
则f(-x)=(-x)2-x=x2-x=-f(x);
综上可知,对于定义域内的任意x,总有f(-x)=-f(x)成立,
∴函数f(x)为奇函数.
解析 当x<0时,-x>0.
f(x)=-f(-x)=-(-x+1)=x-1.
例2 (1)已知函数f(x)为奇函数且定义域为R,当x>0时,f(x)=x+1,则当x<0时,f(x)=________.
角度2 函数奇偶性的应用
x-1
解析 当x>0,-x<0,f(-x)=-e-ax.
因为f(x)是奇函数,所以当x>0时,f(x)=-f(-x)=e-ax,
所以f(ln 2)=e-aln 2=(eln 2)-a=2-a=8.
解得a=-3.
(2)已知f(x)是奇函数,且当x<0时,f(x)=-eax,若f(ln 2)=8,则a=________.
-3
解析 A中,y=xsin x为偶函数.
B中,函数y=xln x的定义域为(0,+∞),非奇非偶函数.
C中,f(-x)≠-f(x),且f(-x)≠f(x),则y=ex-1为非奇非偶函数.
训练1 (1)(多选)下列函数中,既不是奇函数,也不是偶函数的是( )
BC
解析 因为f(x1x2)=f(x1)f(x2),所以f(x)可以是幂函数形式的函数;
当x∈(0,+∞)时,f′(x)>0,所以函数f(x)在(0,+∞)上是单调递增函数;
因为f′(x)是奇函数,所以f(x)是偶函数.
因此函数f(x)可以是f(x)=x4(x∈R).
(2)写出一个同时具有下列性质①②③的函数f(x):
________________________________.
①f(x1x2)=f(x1)f(x2);②当x∈(0,+∞)时,f′(x)>0;③f′(x)是奇函数.
f(x)=x4(x∈R)(答案不唯一)
解析 法一 ∵f(x)在R上是奇函数,
且f(1-x)=f(1+x).
∴f(x+1)=-f(x-1),
即f(x+2)=-f(x).
因此f(x+4)=f(x),则函数f(x)是周期为4的函数,
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(2 022)=( )
A.-50 B.0 C.2 D.50
C
由图可知,f(x)的一个周期为4,
所以f(1)+f(2)+f(3)+…+f(2 022)=505×[f(1)+f(2)+f(3)+f(4)]+f(1)+f(2)=505×0+f(1)+f(2)=2.
由于f(1-x)=f(1+x),f(1)=2,
故令x=1,得f(0)=f(2)=0,
令x=2,得f(3)=f(-1)=-f(1)=-2,
令x=3,得f(4)=f(-2)=-f(2)=0,
故f(1)+f(2)+f(3)+f(4)=2+0-2+0=0,
所以f(1)+f(2)+f(3)+…+f(2 022)=505×0+f(1)+f(2)=2.
法二 由题意可设
解析 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.
D
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,
解析 因为当0≤x<2时,f(x)=x3-x.
又f(x)是R上最小正周期为2的周期函数,且f(0)=0,
则f(6)=f(4)=f(2)=f(0)=0.
又f(1)=0,∴f(3)=f(5)=f(1)=0,
故函数y=f(x)的图象在区间[0,6]上与x轴的交点有7个.
训练2 (1)已知f(x)是R上最小正周期为2的周期函数,且当0≤x<2时,f(x)=x3-x,则函数y=f(x)的图象在区间[0,6]上与x轴的交点个数为________.
7
∴f(2 020)=f(6×336+4)=f(4).
∵f(x)为偶函数,∴f(1)=f(-1),
解析 ∵f(2+x)=f(2-x),则f(x)的图象关于x=2对称,故A正确,B错误;
∵函数f(x)的图象关于x=2对称,
则f(-x)=f(x+4),又f(-x)=f(x),
∴f(x+4)=f(x),∴T=4,故C正确;
∵T=4且f(x)为偶函数,故y=f(x+4)为偶函数,故D正确.
例4 (1)(多选)已知函数f(x)的定义域为R,对任意x都有f(2+x)=f(2-x),且f(-x)=f(x),则下列结论正确的是( )
A.f(x)的图象关于x=2对称 B.f(x)的图象关于(2,0)对称
C.f(x)的最小正周期为4 D.y=f(x+4)为偶函数
ACD
B
解析 ∵y=f(x+2)为偶函数,∴y=f(x)的图象关于x=2对称,
∴f(-x+2)=f(x+2),
∴f(3)=f(1),f(π)=f(4-π).
训练3 (1)已知函数f(x)的定义域为R,当x∈[-2,2]时,f(x)单调递减,且函数y=f(x+2)为偶函数,则下列结论正确的是( )
C
当x∈[-2,2]时,f(x)单调递减,
解析 ∵f(x)的图象关于x=2对称,
∴f(-x)=f(x+4),
又f(x)为奇函数,∴f(-x)=-f(x),
故f(x+4)=-f(x),∴T=8,
又∵2 022=252×8+6,
∴f(2 022)=f(6)=f(-2)=-f(2)=-(4-8)=4.
(2)已知函数f(x)的定义域为R,且f(x)为奇函数,其图象关于x=2对称.当x∈[0,4]时,f(x)=x2-4x,则f(2 022)=________.
4
角度1 单调性与奇偶性
解析 易知g(x)=xf(x)在R上为偶函数,
∵奇函数f(x)在R上是增函数,且f(0)=0.
∴g(x)在(0,+∞)上是增函数.
又3>log25.1>2>20.8,且a=g(-log25.1)=g(log25.1),
∴g(3)>g(log25.1)>g(20.8),则c>a>b.
例5 (1)已知奇函数f(x)在R上是增函数,g(x)=xf(x).若a=g(-log25.1),b=g(20.8),c=g(3),则a,b,c的大小关系为( )
A.a<b<c B.c<b<a C.b<a<c D.b<c<a
C
解析 因为f(x+2)的图象向右平移2个单位长度得到f(x)的图象,
且f(x+2)的图象关于y轴对称,
所以f(x)的图象关于直线x=2对称.
由f(x)在(2,+∞)上单调递减可得f(x)在(-∞,2)上单调递增,
由f(ln x)<f(1),
所以ln x<1或ln x>3,
解得0<x<e或x>e3.
(2)已知函数f(x+2)是定义域为R的偶函数,若f(x)在(2,+∞)上单调递减,则不等式f(ln x)<f(1)的解集是( )
A.(0,1)∪(3,+∞) B.(1,3)
C.(0,e)∪(e3,+∞) D.(e,e3)
C
解析 ∵函数y=f(x-1)的图象关于点(1,0)对称,
∴函数y=f(x)的图象关于原点对称,
即函数f(x)是R上的奇函数,
∴f(x+2)=-f(x),∴f(x+4)=-f(x+2)=f(x),故f(x)的周期为4.
∴f(2 021)=f(505×4+1)=f(1)=4,
f(2 020)=f(0)=0,f(2 022)=f(2)=f(0)=0,
∴f(2 020)+f(2 021)+f(2 022)=4.
例6 函数y=f(x)对任意x∈R都有f(x+2)=f(-x)成立,且函数y=f(x-1)的图象关于点(1,0)对称,f(1)=4,则f(2 020)+f(2 021)+f(2 022)的值为________.
角度2 周期性与奇偶性
4
例7 (多选)已知f(x)的定义域为R,其函数图象关于直线x=-3对称,且f(x+3)=f(x-3),若当x∈[0,3]时,f(x)=4x+2x-11,则下列结论正确的是( )
A.f(x)为偶函数 B.f(x)在[-6,-3]上单调递减
C.f(x)关于x=3对称 D.f(100)=9
角度3 对称性与周期性
ACD
解析 f(x)的图象关于x=-3对称,
则f(-x)=f(x-6),
又f(x+3)=f(x-3),则f(x)的周期T=6,
∴f(-x)=f(x-6)=f(x),
∴f(x)为偶函数,故A正确;
当x∈[0,3]时,f(x)=4x+2x-11单调递增,
∵T=6,故f(x)在[-6,-3]上也单调递增,故B不正确;
f(x)关于x=-3对称且T=6,
∴f(x)关于x=3对称,故C正确;
f(100)=f(16×6+4)=f(4)=f(-2)=f(2)=9,故D正确.
解析 ∵函数f(x+2)是偶函数,函数f(x)关于x=2对称,
∴f(-x+2)=f(x+2),
∴f(-x+4)=f(x),∴f(x+4)=f[-(-x)+4]=f(-x)=-f(x),
∴f(x+8)=f[(x+4)+4]=-f(x+4)=f(x),
∴函数的周期为8,
∴f(-2 022)+f(2 023)=-f(2 022)+f(2 023)=-f(6)+f(7)=f(2)-f(1)=2-1=1.
训练4 (1)已知函数f(x)为定义在R上的奇函数,f(x+2)是偶函数,且当x∈(0,2]时,f(x)=x,则f(-2 022)+f(2 023)=( )
A.-3 B.-2 C.1 D.0
C
解析 ∵f(x+1)是偶函数,∴f(-x+1)=f(x+1),从而f(-x)=f(x+2).
∵f(x-1)是偶函数,∴f(-x-1)=f(x-1),从而f(-x)=f(x-2).
∴f(x+2)=f(x-2),f(x+4)=f(x),
∴f(x)是以4为周期的周期函数.
∵f(-x-1)=f(x-1),
∴f(-x-1+4)=f(x-1+4),
即f(-x+3)=f(x+3),∴f(x+3)是偶函数.
(2)(多选)函数f(x)的定义域为R,若f(x+1)与f(x-1)都是偶函数,则( )
A.f(x)是偶函数 B.f(x)是奇函数
C.f(x+3)是偶函数 D.f(x)=f(x+4)
CD
抽象函数
我们把不给出具体解析式,只给出函数的特殊条件或特征的函数称为抽象函数,一般用y=f(x)表示,抽象函数问题可以全面考查函数的概念和性质,将函数定义域、值域、单调性、奇偶性、周期性、图象集于一身,是考查函数的良好载体.解决这类问题一般采用赋值法解决.
解析 ∵f(8)=3,
∴f(2×4)=f(2)+f(4)=f(2)+f(2×2)=f(2)+f(2)+f(2)=3f(2)=3,
∴f(2)=1.
一、抽象函数求值
解析 令x=y=1,则f(2)=f(1)+f(1)+1=3.
令x=y=2,则f(4)=f(2)+f(2)+1=7.
(2)已知定义在R上的函数f(x)满足f(1)=1,且f(x+y)=f(x)+f(y)+1,则f(4)=________.
7
解析 令x=y=0,则f(0)=2f(0),
故f(0)=0,A正确;
令y=-x,则f(0)=f(x)+f(-x)=0,
即f(x)=-f(-x),
故函数f(x)为奇函数,B正确;
例2 (1)(多选)定义在R上的函数f(x)满足f(x+y)=f(x)+f(y),当x<0时,f(x)>0,则函数f(x)满足( )
A.f(0)=0 B.y=f(x)是奇函数
C.f(x)在[1,2]上有最大值f(2) D.f(x-1)>0的解集为{x|x<1}
ABD
二、抽象函数的性质
设x1<x2,则x1-x2<0,
由题意可得f(x1-x2)>0,
即f(x1)+f(-x2)=f(x1)-f(x2)>0,
即f(x1)>f(x2),故函数f(x)为R上的减函数,
∴f(x)在[1,2]上的最大值为f(1),C错误;
f(x-1)>0等价于f(x-1)>f(0),
又f(x)为R上的减函数,故x-1<0,
解得x<1,D正确.
在上述等式中取x=4,y=2,
则有f(2)+f(2)=f(4).
又∵f(2)=1,∴f(4)=2.
(3,4]
可变形为f(x(x-3))≤f(4).
又∵f(x)是定义在区间(0,+∞)上的增函数,
故x的取值范围是(3,4].
FENCENGXUNLIAN GONGGUTISHENG
分层训练 巩固提升
3
1.下列函数中,既是偶函数又在(0,+∞)上单调递减的是( )
D
解析 由题意,得f(-x)=-f(x),
则f(-1)=-f(1),
即1+a=-a-1,
得a=-1(经检验符合题意).
A
解析 ∵偶函数y=f(x)的图象关于点(1,0)对称,
∴f(-x)=f(x),f(2+x)+f(-x)=0,
∴f(x+2)=-f(-x)=-f(x),
则f(x+4)=-f(x+2)=f(x),
∴函数y=f(x)是以4为周期的函数,
∴f(2 021)=f(4×505+1)=f(1)=f(-1).
又当-1≤x≤0时,f(x)=1-x2,
故f(2 021)=f(-1)=1-(-1)2=0.
3.已知偶函数f(x)的图象关于点(1,0)对称,当-1≤x≤0时,f(x)=-x2+1,则f(2 021)=( )
A.2 B.0 C.-1 D.1
B
解析 ∵函数f(x)为定义在R上的奇函数,且周期为2,
∴f(1)=-f(-1)=-f(-1+2)=-f(1),
∴f(1)=0,
A
解析 ∵f(x)是定义在R上的奇函数,
∴f(2-x)=f(x)=-f(-x),
∴f(2+x)=-f(x),
∴f(4+x)=-f(2+x)=f(x),
∴f(x)的最小正周期是4,故B错误;
f(2 021)=f(1)=1,故A错误;
5.(多选)已知f(x)是定义在R上的奇函数,f(2-x)=f(x),当x∈[0,1]时,f(x)=x3,则下列结论错误的是( )
A.f(2 021)=0 B.2是f(x)的一个周期
C.当x∈(1,3)时,f(x)=(1-x)3 D.f(x)>0的解集为(4k,4k+2)(k∈Z)
ABC
∵当x∈[0,1]时,f(x)=x3,f(x)是定义在R上的奇函数,
∴当x∈[-1,1]时,f(x)=x3,
当x∈(1,3)时,2-x∈(-1,1),
f(x)=f(2-x)=(2-x)3,故C错误;
易知当x∈(0,2)时,f(x)>0,
∵f(x)的最小正周期是4,
∴f(x)>0的解集为(4k,4k+2)(k∈Z),故D正确.
解析 ∵f(2+x)=f(2-x),f(x)是奇函数,
∴f(4+x)=f(-x)=-f(x),
∴f(8+x)=-f(x+4)=f(x),
∴8为f(x)的一个周期,故B正确;
6.(多选)已知奇函数f(x)的定义域为R,且满足f(2+x)=f(2-x),以下关于函数f(x)的说法正确的为( )
BCD
由f(8+x)=f(x)可得f(8-x)=f(-x)=-f(x),
∴f(8-x)+f(x)=0,故A不正确;
且图象的一条对称轴为直线x=2,故C正确;
由f(x)为奇函数且定义域为R知,f(0)=0,
又f(x)为周期函数,∴f(x)有无数个零点,故D正确.
解析 令g(x)=asin x+btan x,
则g(x)为奇函数,且f(x)=g(x)+1,
∵f(a)=g(a)+1=-2,∴g(a)=-3,
∴f(-a)=g(-a)+1=-g(a)+1=4.
7.已知函数f(x)=asin x+btan x+1,若f(a)=-2,则f(-a)=________.
4
解析 ∵f(x+2)=-f(x),
∴f(x)的周期为4,
∴f(26)=f(2).
∵对 x∈R有f(1-x)=f(1+x),
∴f(x)的图象关于x=1对称,
∴f(2)=f(0)=1,即f(26)=1.
8.已知函数f(x),对 x∈R满足f(1-x)=f(1+x),f(x+2)=-f(x),且f(0)=1,则f(26)=________.
1
解析 ∵f(x)为奇函数,f(x+1)为偶函数,
∴f(x+1)=f(-x+1)=-f(x-1),
∴f(x+2)=-f(x),∴f(x+4)=-f(x+2)=f(x),
∴函数f(x)的周期为4,
∴f(4)=f(0)=0,f(3)=f(-1)=-f(1)=0,即f(1)=0.
在f(x+1)=f(-x+1)中,
令x=1,可得f(2)=f(0)=0,
∴f(1)+f(2)+f(3)+f(4)=0.
∴f(1)+f(2)+f(3)+f(4)+…+f(2 022)=505×[f(1)+f(2)+f(3)+f(4)]+f(1)+f(2)=0.
9.已知f(x)是定义在R上的奇函数,f(x+1)是偶函数,当x∈(2,4)时,f(x)=|x-3|,则f(1)+f(2)+f(3)+f(4)+…+f(2 022)=________.
0
证明 ∵f(x+2)=-f(x),
∴f(x+4)=-f(x+2)=f(x).
∴f(x)是周期为4的周期函数.
10.设f(x)是定义在R上的奇函数,且对任意实数x,恒有f(x+2)=-f(x).当x∈[0,2]时,f(x)=2x-x2.
(1)求证:f(x)是周期函数;
(2)当x∈[2,4]时,求f(x)的解析式.
解 ∵x∈[2,4],∴-x∈[-4,-2],
∴4-x∈[0,2],
∴f(4-x)=2×(4-x)-(4-x)2=-x2+6x-8.
∵f(4-x)=f(-x)=-f(x),
∴-f(x)=-x2+6x-8,
即当x∈[2,4]时,f(x)=x2-6x+8.
解 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.
11.设f(x)是R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f(x)的图象与x轴所围成图形的面积.
解 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.
解析 ∵f(x)为(-∞,0)∪(0,+∞)上的奇函数,
由此可在坐标系中画出y=f(x)与y=sin πx的大致图象,如图所示,
12.已知定义在(-∞,0)∪(0,+∞)上的奇函数f(x)在(-∞,0)上单调递增,且满足f(-1)=0,则关于x的不等式f(x)<sin πx的解集为( )
A.(-∞,-1)∪(1,+∞) B.(-1,0)∪(1,+∞)
C.(-∞,-1)∪(0,1) D.(-1,0)∪(0,1)
C
由图象可知,当x∈(-∞,-1)∪(0,1)时,f(x)<sin πx,
即当x∈(-∞,-1)∪(0,1)时,f(x)<sin πx.
解析 依题意,定义在R上的奇函数f(x)满足f(x+2)=-f(x),
则f(x+2)=f(-x),即函数f(x)的图象关于直线x=1对称,且f(0)=0.
又f(x)在区间[1,2]上单调递减,则f(x)在区间[0,1]上单调递增,则f(1)>0.
C
A.f(b)C.f(c)由0f(0)=0,
则f(b)=f(2)=f(0)=0,
则f(c)=f(-1)=-f(1)<0,
所以f(c)解 f(x)在区间[-1,1]上单调递增.证明如下:
任取x1,x2∈[-1,1],且x1<x2,
则-x2∈[-1,1].
∵f(x)为奇函数,
又x1-x2<0,
∴f(x1)-f(x2)<0,即f(x1)<f(x2).
∴f(x)在区间[-1,1]上单调递增.
(2)若f(x)≤m2-2am+1对所有的a∈[-1,1]恒成立,求实数m的取值范围.
解 ∵f(1)=1,f(x)在区间[-1,1]上单调递增,
∴在区间[-1,1]上,f(x)≤1.
∵f(x)≤m2-2am+1对所有的a∈[-1,1]恒成立,
∴m2-2am+1≥1,
即m2-2am≥0对所有的a∈[-1,1]恒成立.
设g(a)=-2ma+m2.
①若m=0,则g(a)=0≥0,对a∈[-1,1]恒成立.
②若m≠0,则g(a)为a的一次函数,
若g(a)≥0,
对a∈[-1,1]恒成立,必须有g(-1)≥0,且g(1)≥0,
∴m≤-2或m≥2.
综上所述,实数m的取值范围是{m|m=0,或m≥2,或m≤-2}.