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1.3.2奇偶性同步检测
1、设f(x)为定义在R上的奇函数,当x≥0时,f(x)=2x+2x+b(b为常数),则f(﹣1)=( )
A、﹣3 B、﹣1
C、1 D、3
答案:A
解析:解答:因为f(x)为定义在R上的奇函数,
所以f(0)=20+2×0+b=0,
解得b=﹣1,
所以当x≥0时,f(x)=2x+2x﹣1,
又因为f(x)为定义在R上的奇函数,
所以f(﹣1)=﹣f(1)=﹣(21+2×1﹣1)=﹣3,
故选A
分析:首先由奇函数性质f(0)=0求出f(x)的解析式,然后利用定义f(﹣x)=﹣f(x)求f(﹣1)的值.
2. 设f(x)是(﹣∞,+∞)上的奇函数,f(x+2)=﹣f(x),当0≤x≤1时,f(x)=x,则f(7.5)等于( )
A、0.5 B、﹣0.5
C、1.5 D、﹣1.5
答案:B
解析:解答:∵f(x+2)=﹣f(x),∴可得f(x+4)=f(x),
∵f(x)是(﹣∞,+∞)上的奇函数
∴f(﹣x)=﹣f(x).
∴故f(7.5)=f(﹣0.5)=﹣f(0.5)=﹣0.5.
故选B
分析:题目中条件:“f(x+2)=﹣f(x),”可得f(x+4)=f(x),故f(7.5)=f(﹣0.5)=﹣f(0.5)=﹣0.5.
3. 已知偶函数f(x)在区间[0,+∞)上单调递增,则满足f(2x﹣1)<f(3)的x的取值范围是( )
A、(﹣1,2) B、[﹣1,2)
C、 D、
答案:A
解析:解答:∵f(x)是偶函数,故f(x)=f(|x|)
∴f(2x﹣1)=f(|2x﹣1|),即f(|2x﹣1|)<f(|3|)
又∵f(x)在区间[0,+∞)单调增加
得|2x﹣1|<3解得﹣1<x<2.
故选A
分析:根据f(x)是偶函数,故f(x)=f(|x|),从而将f(2x﹣1)<f(3)转化成f(|2x﹣1|)<f(|3|),然后根据函数的单调性建立关系式,解之即可.
4. 、若函数y=(x+1)(x﹣a)为偶函数,则a=( )
A、﹣2 B、﹣1
C、1 D、2
答案:C
解析:解答:f(1)=2(1﹣a),f(﹣1)=0
∵f(x)是偶函数
∴2(1﹣a)=0,∴a=1,
故选C
分析:本小题主要考查函数的奇偶性的定义:f(x)的定义域为I, x∈I都有,f(﹣x)=f(x).根据定义列出方程,即可求解.
5.下列函数中,既是偶函数,又在区间(0,+∞) 上单调递减的函数是( )
A、y=x﹣2 B、y=x﹣1
C、y=x2 D、
答案:A
解析:解答:函数y=x﹣2,既是偶函数,在区间(0,+∞) 上单调递减,故A正确;
函数y=x﹣1,是奇函数,在区间(0,+∞) 上单调递减,故B错误;
函数y=x2,是偶函数,但在区间(0,+∞) 上单调递增,故C错误;
函数,是奇函数,在区间(0,+∞) 上单调递增,故D错误;
故选A
分析:根据幂函数奇偶性与单调性与指数部分的关系,我们逐一分析四个答案中幂函数的性质,即可得到答案.
6. 函数f (x )=的奇偶性及单调性的情况是( )
A、增函数、偶函数 B、减函数、奇函数
C、增函数、非奇非偶函数 D、减函数、非奇非偶函数
答案:C
解析:解答:由题可知:则可得函数定义域为:﹣1≤x<1,所以为非奇非偶函数.
令g(x)==﹣=﹣(1+),
由此判断g(x)在﹣1≤x<1上单调递增,从而知f(x)在﹣1≤x<1上也单调递增.
故选C
分析:首先看函数定义域是否关于原点对称,然后利用奇偶性定义判断即可.
7. 关于函数f(x)=ln(x2+ax﹣a+1),有以下四个结论
(1)当a=0时,f(x)的值域为[0,+∞);
(2)f(x)不可能是增函数;
(3)f(x)不可能是奇函数;
(4)存在a,使得f(x)的图象是轴对称的.其中正确的个数是( )
A、1 B、2
C、3 D、4
答案:D
解析:解答:(1)当a=0时,f(x)=ln(x2+1),x2+1∈[1,+∞),所以f(x)的值域为[0,+∞),故(1)正确;
(2)由于内函数t=x2+ax﹣a+1有两个单调区间,故f(x)也一定有两个单调区间,一个单调增区间,一个单调减区间,故(2)正确;
(3)a=0时,函数f(x)=ln(x2+ax﹣a+1)是偶函数,当a≠0时函数f(x)=ln(x2+ax﹣a+1)是非奇非偶函数,故(3)正确;
(4)由于内函数t=x2+ax﹣a+1的图象是轴对称的,故f(x)的图象是轴对称的,故(4)正确
故选D
分析:由二次函数的图象与性质及对数函数的图象和性质,求出当a=0时,f(x)的值域,可判断(1)的真假;由复合函数的单调性及二次函数及对数函数的单调性,可判断(2)的真假;根据函数奇偶性的定义可判断(3)的真假;根据二次函数的对称性,可以判断(4)的真假,进而得到答案.
8. 设f(x)是定义在R上的奇函数,且在区间(0,+∞)上是单调递增,若,△ABC的内角满足f(cosA)<0,则A的取值范围是( )
A、(,) B、(,π)
C、(0,)∪(,π) D、(,)∪(,π)
答案:D
解析:解答:f(x)是定义在R上的奇函数,则f(0)=0,
又∵函数f(x)在区间(0,+∞)上是单调递增,,
故函数f(x)在区间(﹣∞,0)上是单调递增,,
若f(cosA)<0,
则﹣<cosA<0,或0<cosA<
则<A<,或<A<π
故选D
分析:由已知中f(x)是定义在R上的奇函数,且在区间(0,+∞)上是单调递增,若,我们易得到函数f(x)在区间(﹣∞,0)上是单调递增,,由,△ABC的内角满足f(cosA)<0,可以构造三角方程,进而求出A的取值范围.
9. 奇函数f(x)在区间[a,b]上是减函数且有最小值m,那么f(x)在[﹣b,﹣a]上是( )
A、减函数且有最大值﹣m B、减函数且有最小值﹣m
C、增函数且有最大值﹣m D、增函数且有最小值﹣m
答案:A
解析:解答::由于奇函数f(x)在区间[a,b]上是减函数且有最小值m,奇函数的图象关于原点对称,
则f(x)在区间[﹣b,﹣a]上是减函数,且最大值为﹣m,
故选A
分析:根据奇函数的图象关于原点对称,由题意可得f(x)在区间[﹣b,﹣a]上单调性不变,且有最大值为﹣m,从而得到正确的选项.
10.若函数f(x),g(x)分别是R上的奇函数、偶函数,且满足f(x)﹣g(x)=ex,则有( )
A、f(2)<f(3)<g(0) B、g(0)<f(3)<f(2)
C、f(2)<g(0)<f(3) D、g(0)<f(2)<f(3)
答案:D
解析:解答:用﹣x代换x得:f(﹣x)﹣g(﹣x)=e﹣x,即f(x)+g(x)=﹣e﹣x,
又∵f(x)﹣g(x)=ex
∴解得:,,
故f(x)单调递增,又f(0)=0,g(0)=﹣1,有g(0)<f(2)<f(3)
故选D
分析:因为函数f(x),g(x)分别是R上的奇函数、偶函数,所以f(﹣x)=﹣f(x),g(﹣x)=g(x).用﹣x代换x得:f(﹣x)﹣g(﹣x)=﹣f(x)﹣g(x)=e﹣x,又由f(x)﹣g(x)=ex联立方程组,可求出f(x),g(x)的解析式进而得到答案.
11. 已知y=f(x)是定义在R上的奇函数,且为偶函数,对于函数y=f(x)有下列几种描述,其中描述正确的是( )
①y=f(x)是周期函数;②x=π是它的一条对称轴
③(﹣π,0)是它图象的一个对称中心;④当时,它一定取最大值
A、①② B、①③
C、②④ D、②③
答案:B
解析:解答:由已知可得:
f(﹣x)=﹣f(x) …(1)
f(﹣x﹣)=﹣f(x+)…(2)
f(﹣x+)=f(x+)…(3)
由(3)知 函数f(x)有对称轴x=
由(2)(3)得 f(﹣x﹣)=﹣f(﹣x+);
令z=﹣x+则﹣x﹣=z﹣π,
∴f(z﹣π)=﹣f(z),
故有f(z﹣π﹣π)=﹣f(z﹣π),
两者联立得 f(z﹣2π)=f(z),
可见函数f(x)是周期函数,且周期为2π;
由(1)知:f(﹣z)=﹣f(z),代入上式得:f(z﹣2π)=﹣f(﹣z);
由此式可知:函数f(x)有对称中心(﹣π,0)
由上证知①③是正确的命题.
故应选B
分析:本题函数的性质,先对已知y=f(x)是定义在R上的奇函数,且为偶函数用定义转化为恒等式,再由两个恒等式进行合理变形得出与四个命题有关的结论,通过推理证得①③正确.
12.将奇函数y=f(x)的图象沿x轴的正方向平移2个单位,所得的图象为C,又设图象C'与C关于原点对称,则C'对应的函数为( )
A、y=﹣f(x﹣2) B、y=f(x﹣2)
C、y=﹣f(x+2) D、y=f(x+2)
答案:D
解析:解答:将函数y=f(x)的图象沿x轴正方向平移2个单位所得到的图象为C,则C对应的解析式为y=f(x﹣2),
又因为图象C'与C关于原点对称,
所以C'对应的解析式为y=﹣f(﹣x﹣2),
因为函数f(x)是奇函数,
所以y=﹣f(﹣x﹣2)=f(x+2).
故选D
分析:根据平移变换得到C对应的解析式为y=f(x﹣2),又根据图象C'与C关于原点对称,得到C'对应的解析式为y=﹣f(﹣x﹣2),再根据函数f(x)的奇偶性得到答案.
13.已知函数f(x)=x2﹣2ax+a在区间(1,3)内有极小值,则函数g(x)=在区间(1,+∝)上一定( )
A、有最小值 B、有最大值
C、是减函数 D、是增函数
答案:A
解析:解答:∵函数f(x)=x2﹣2ax+a在区间(1,3)内有极小值,
∴f′(x)=2x﹣2a=0在(1,3)有解
∴1<a<3.g(x)=﹣2a在区间(0,)内单调递减,在区间()内单调递增.
∵>1,
∴函数g(x)在区间(1,+∝)上一定有最小值.
故选A
分析:根据函数在区间(1,3)内有极小值先确定a的取值范围,再化简函数g(x)由基本不等式可得答案.
14.已知函数f(x)是R上的单调增函数且为奇函数,则f(1)的值( )
A、恒为正数 B、恒为负数
C、恒为0 D、可正可负
答案:A
解析:解答:∵函数f(x)是R上的奇函数
∴f(0)=0,
又∵f(x)在R上递增,
∴f(1)>f(0)=0,
故选A
分析:根据奇函数的定义,我们易求了f(0)的值,然后根据函数f(x)是R上的单调增函数,我们即可判断出f(1)的值的符号.
15.已知y=f(x)是偶函数,而y=f(x+1)是奇函数,且对任意0≤x≤1,都有f(x)≥0,f(x)是增函数,则a=f(2010),b=f(),c=﹣f()的大小关系是( )
A、b<c<a B、c<b<a
C、a<c<b D、a<b<c
答案:A
解析:解答:∵y=f(x)是偶函数,而y=f(x+1)是奇函数,
∴4为函数的一个周期,
又∵对任意0≤x≤1,都有f(x)≥0,
∴a=f(2010)=f(2)=﹣f(0)
b=f()=﹣f(),
c=﹣f()
∵0<<<1
∴f()>f()>f(0)
∴b<c<a
故选A
分析:y=f(x)是偶函数,而y=f(x+1)是奇函数可推断出=f(x)是周期为4的函数,y=f(x)是偶函数,对任意0≤x≤1,都有f(x)≥0,f(x)是增函数,由这些性质将三数化简为自变量在0≤x≤1的函数值来表示,再利用单调性比较大小.
16. 奇函数f(x)在[3,7]上是增函数,在[3,6]上的最大值是8,最小值是﹣1,则2f(﹣6)+f(﹣3)等于 .
答案:-15
解析:解答:由题f(x)在区间[3,7]上是增函数,在区间[3,6]上的最大值为8,最小值为1,得f(3)=1,f(6)=8,
∵f(x)是奇函数,
∴f(﹣3)+2f(﹣6)=﹣f(3)﹣2f(6)=1﹣2×8=﹣15.
故答案为:﹣15.
分析:先利用条件找到f(3)=1,f(6)=8,再利用f(x)是奇函数求出f(﹣3),f(﹣6)代入即可.
17. 若函数f(x)=(m﹣1)x2+mx+3 (x∈R)是偶函数,则f(x)的单调减区间是 .
答案: [0,+∞)
解析:解答:∵f(x)是偶函数,
∴f(﹣x)=f(x),
∴(m﹣1)x2﹣mx+3=(m﹣1)x2+mx+3对于x取何值都成立,
∴m=0.
这时f(x)=﹣x2+3,
∴单调减区间为[0,+∞).
故答案为:[0,+∞)
分析:由题意函数f(x)=(m﹣1)x2+mx+3 (x∈R)是偶函数,所以对于定义域内的所有的x都有f(﹣x)=f(x)成立,利用此解出m,进而求解出具体函数的单调区间.
18. 设函数f(x)的定义域,值域分别为A,B,且A∩B是单元集,下列命题中:
①若A∩B={a},则f(a)=a;
②若B不是单元集,则满足f[f(x)]=f(x)的x值可能不存在;
③若f(x)具有奇偶性,则f(x)可能为偶函数;
④若f(x)不是常数函数,则f(x)不可能为周期函数.
正确命题的序号为 .
答案:②③
解析:解答:通过 对概念的理解,可以如下判断这四个命题的真假.
①a∈A,即f(a)有定义;a∈B,即存在b∈A使得f(b)=a.这里并不要求f(a)=a;
比如,A={0,1},f(x)=x+1;①不对;
②构造一个一一对应的函数如:f(x)=x+1,A={0,1},B={1,2},
要f(f(x))有意义,只有x=0,f(f(0))=f(1)=2≠f(0);因此②成立
③说可能存在,具体找到一个就行,常数函数f(x)=1.③也成立
④要求A∩B是单元集,周期函数的定义域是无界的,但不一定要连续,构造一个周期函数去否定④,
如A=Z,若x是偶数,则,f(x)=0,若x为奇数,则f(x)=,f(x)是周期为2的周期函数,B={0,},A∩B={0};
故答案为②③.
分析:用构造具体函数的方法来验证每一个命题的真伪,对构造的函数的要求是其能满足命题中的条件,然后以之来判断命题成立与否.
19. 如果是奇函数,则f(x)= .
答案:2x+3
解析:解答:设x<0,则﹣x>0,∵,
∴f(﹣x)=﹣2x﹣3,
∵函数y=f(x)是奇函数,∴f(x)=﹣f(﹣x)=2x+3.
故答案为:2x+3.
分析:根据函数的解析式,设x<0则﹣x>0,代入解析式,再由奇函数的关系f(x)=﹣f(﹣x)求出f(x).
20.已知f(x)是定义域在R上的函数,且有下列三个性质:
①函数图象的对称轴是x=1;
②在(﹣∞,0)上是减函数;
③有最小值是﹣3;
请写出上述三个条件都满足的一个函数 .
答案:y=(x﹣1)2﹣3
解析:解答:根据题目的条件可知二次函数满足三个性质
∵在(﹣∞,0)上是减函数
∴二次函数的图象开口向上
又对称轴为x=1
故设二次函数的解析式为y=(x﹣1)2+m
又∵有最小值是﹣3
∴m=﹣3,故答案为y=(x﹣1)2﹣3
分析:根据f(x)的三个性质可设该函数为二次函数,利用待定系数法根据满足题目条件求出一个函数即可.
21.若f(x)为定义在R上的奇函数,g(x)为定义在R上的偶函数,且f(x)+g(x)=2x,求f(x)和g(x)的解析式.
答案: ∵f(x)为定义在R上的偶函数
∴f(﹣x)=f(x)
又∵g(x)为定义在R上的奇函数
g(﹣x)=﹣g(x)
由f(x)+g(x)=2x,
∴f(﹣x)+g(﹣x)=f(x)﹣g(x)=2﹣x,
∴g(x)=(2x﹣2﹣x)
f(x)=(2x+2﹣x).
解析:解答:∵f(x)为定义在R上的偶函数
∴f(﹣x)=f(x)
又∵g(x)为定义在R上的奇函数
g(﹣x)=﹣g(x)
由f(x)+g(x)=2x,
∴f(﹣x)+g(﹣x)=f(x)﹣g(x)=2﹣x,
∴g(x)=(2x﹣2﹣x)
f(x)=(2x+2﹣x).
分析:根据已知中定义在R上的偶函数f(x)和奇函数g(x)满足f(x)+g(x)=2x,根据奇函数和偶函数的性质,我们易得到关于f(x)、g(x)的另一个方程:f(﹣x)+g(﹣x)=2﹣x,解方程组即可得到g(x)的解析式.
22.已知函数f(x)的定义域为(﹣2,2),函数g(x)=f(x﹣1)+f(3﹣2x).
(1)求函数g(x)的定义域;
答案:∵数f(x)的定义域为(﹣2,2),函数g(x)=f(x﹣1)+f(3﹣2x).
∴,∴<x<,函数g(x)的定义域(,).
(2)若f(x)是奇函数且在定义域内单调递减,求不等式g(x)≤0的解集
答案:∵f(x)是奇函数且在定义域内单调递减,不等式g(x)≤0,
∴f(x﹣1)≤﹣f(3﹣2x)=f(2x﹣3),∴,
∴<x<2,
不等式g(x)≤0的解集是 (,2).
解析:解答:(1)∵数f(x)的定义域为(﹣2,2),函数g(x)=f(x﹣1)+f(3﹣2x).
∴,∴<x<,函数g(x)的定义域(,).
(2)∵f(x)是奇函数且在定义域内单调递减,不等式g(x)≤0,
∴f(x﹣1)≤﹣f(3﹣2x)=f(2x﹣3),∴,
∴<x<2,
不等式g(x)≤0的解集是 (,2).
分析:(1)由题意知,,解此不等式组得出函数g(x)的定义域.
(2)等式g(x)≤0,即 f(x﹣1)≤﹣f(3﹣2x)=f(2x﹣3),有,解此不等式组,可得结果.
23.已知定义在R上的函数f(x)=x2|x﹣a|(a∈R).21世纪教育网版权所有
(1)判定f(x)的奇偶性,并说明理由;
答案: a=0时,f(x)为偶函数;a≠0时,f(x)为非奇非偶函数.
(2)当a≠0时,是否存在一点M(t,0),使f(x)的图象关于点M对称,并说明理由.
答案:不存在.
假设存在一点M0(t0,0)使f(x)的图象关于点M对称,
则对x∈R应恒有f(t0+x)=﹣f(t0﹣x).
当t0=a时,取x=a,
则f(2a)=﹣f(0)=0,∴4a2|a|=0,∴a=0这与a≠0矛盾.当t0≠a时,
取x=a﹣t0,
则f(a)=﹣f(2t0﹣a)=0.∴(2t0﹣a)2|2t0﹣2a|=0,∵2t0﹣2a≠0,∴.而时,取x=0,
则即.∴这也与已知矛盾.
综上,不存在这样的点M.
解析:解答:(1)a=0时,f(x)为偶函数;a≠0时,f(x)为非奇非偶函数.
(2)不存在.
假设存在一点M0(t0,0)使f(x)的图象关于点M对称,
则对x∈R应恒有f(t0+x)=﹣f(t0﹣x).
当t0=a时,取x=a,
则f(2a)=﹣f(0)=0,∴4a2|a|=0,∴a=0这与a≠0矛盾.当t0≠a时,
取x=a﹣t0,
则f(a)=﹣f(2t0﹣a)=0.∴(2t0﹣a)2|2t0﹣2a|=0,∵2t0﹣2a≠0,∴.而时,取x=0,
则即.∴这也与已知矛盾.
综上,不存在这样的点M.
分析:(1)根据f(x)=x2|x﹣a|(a∈R),可对a分类讨论,根据函数奇偶性的定义即可判断;
(2)可假设存在一点M(t0,0)使f(x)的图象关于点M对称,故f(t0+x)=﹣f(t0﹣x);
分当t0=a时,取x=a,有f(2a)=﹣f(0)=0,从而可得a=0,导出矛盾;
当t0≠a时,取x=a﹣t0,f(a)=﹣f(2t0﹣a)=0,可解得,再取x=0,从而可得a=0,导出矛盾;于是可得结论.
24.已知函数f(x)=2x,g(x)=|2x﹣1|+|x+3|,求f(g(x))的单调区间
答案:由已知g(x)=|2x﹣1|+|x+3|=
内层函数的单调增区间是,单调递减区间是
由于外层函数f(x)=2x是增函数,由复合函数的判断规则知
f(g(x))的单调增区间是,单调递减区间是
解析:解答:由已知g(x)=|2x﹣1|+|x+3|=
内层函数的单调增区间是,单调递减区间是
由于外层函数f(x)=2x是增函数,由复合函数的判断规则知
f(g(x))的单调增区间是,单调递减区间是
分析:f(g(x))是一个复合函数,且外层函数是一个增函数,故欲求其单调增区间只需求内层函数的单调区间即可,内层函数是一个绝对值函数,应先将其变成分段函数来研究内层函数的单调性,求出其单调区间.
25. 函数f(x)是定义在(﹣∞,0)∪(0,+∞)上的偶函数,当x>0时,.
(1)求f(x)的解析式;
答案:∵f(x)在(﹣∞,0)∪(0,+∞)上是偶函数,
∴f(﹣x)=f(x)
设x<0,则﹣x>0,f(﹣x)=
∴
∴
(2)讨论函数f(x)的单调性,并求f(x)的值域.
答案:当x>0时,,
令f'(x)=0 x=2
∴当x∈(0,2)时,f'(x)<0,f(x)是减函数,
x∈(2,+∞)时,f'(0)>0,f(x)是增函数,
且函数f(x)在此区间上有极小值y极小=f(2)=5
又f(x)是偶函数,其图象关于y轴对称
∴x<0时,f(x)的增区间为(﹣2,0),减区间为(﹣∞,﹣2)
综上所述,f(x)在区间(﹣∞,﹣2)和(0,2)上是减函数
在区间(﹣2,0)和(2,+∞)上是增函数,值域为f(x)∈[5,+∞)
解析:解答:(1)∵f(x)在(﹣∞,0)∪(0,+∞)上是偶函数,
∴f(﹣x)=f(x)
设x<0,则﹣x>0,f(﹣x)=
∴
∴
(2)当x>0时,,(
令f'(x)=0 x=2
∴当x∈(0,2)时,f'(x)<0,f(x)是减函数,
x∈(2,+∞)时,f'(0)>0,f(x)是增函数,
且函数f(x)在此区间上有极小值y极小=f(2)=5
又f(x)是偶函数,其图象关于y轴对称
∴x<0时,f(x)的增区间为(﹣2,0),减区间为(﹣∞,﹣2)
综上所述,f(x)在区间(﹣∞,﹣2)和(0,2)上是减函数
在区间(﹣2,0)和(2,+∞)上是增函数,值域为f(x)∈[5,+∞)
分析:①先由奇偶性寻求f(﹣x)与f(x)的关系,再设x<0,则﹣x>0,按照求函数值求解;②用导数判断单调性,确定单调区间求得值域.
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