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预习衔接.夯实基础 函数的奇偶性
一.选择题(共4小题)
1.(2024秋 平罗县校级期中)已知函数为奇函数,则a=( )
A.2 B.1 C. D.﹣1
2.(2024秋 漳州期中)已知函数f(x)为定义在R上的偶函数, x1,x2∈(﹣∞,0),且x1<x2,,且f(﹣2)=﹣4,f(0)=0,求不等式f(x)<﹣4的解集为( )
A.[﹣2,2] B.(﹣2,0)∪(0,2)
C.(﹣2,0)∪(2,+∞) D.(﹣2,2)
3.(2024秋 浑南区校级期中)已知函数,若f(x+a)为偶函数,则实数a=( )
A.0 B.1 C.3 D.6
4.(2024秋 房山区期中)已知函数,下列说法错误的是( )
A.f(x)的定义域为(﹣1,1)
B.f(x)的图象关于y轴对称
C.f(x)的图象关于原点对称
D.f(x)在(0,1)上单调递增
二.多选题(共3小题)
(多选)5.(2024秋 景德镇期中)关于函数的性质描述,正确的有( )
A.f(x)为奇函数
B.f(x)为偶函数
C.f(x)在(0,2)上是增函数
D.f(x)的值域是[0,2]
(多选)6.(2024秋 南通期中)已知函数f(x)满足f(x+y)=f(x)+f(y)﹣4,下列结论正确的是( )
A.f(0)=4 B.f(﹣2)+f(2)=8
C.f(x)﹣4为奇函数 D.f(x)﹣4为偶函数
(多选)7.(2024秋 阳江期中)已知函数f(x)的定义域为R,f(x﹣1)为偶函数,f(x+1)为奇函数,则下列选项正确的是( )
A.f(x)的图象关于直线x=﹣1对称
B.f(x)的图象关于点(1,0)对称
C.f(﹣3)=1
D.f(x)的一个周期为8
三.填空题(共4小题)
8.(2024秋 西宁期中)已知f(6)=6,f(8)=5,且f(x+1)是奇函数,则f(﹣6)= .
9.(2024秋 天河区校级期中)函数f(x)是定义在R上的奇函数,当x∈(﹣∞,0)时,f(x)=x﹣x2,则f(3)= ,当x∈(0,+∞) 时f(x)= .
10.(2024秋 重庆期中)已知f(x)为定义在R上的奇函数,且当x<0时,f(x)=ex+1+2x,则f(1)= .
11.(2024秋 西湖区校级期中)已知f(x)是定义在R上的奇函数,当x<0时,f(x)=4﹣x+1,则函数f(x)的解析式为 .
四.解答题(共4小题)
12.(2024秋 漳州期中)设函数f(x)=ax﹣2ka﹣x(a>0且a≠1,k∈R),若f(x)是定义在R上的奇函数且.
(1)求k和a的值;
(2)判断f(x)的单调性(无需证明),并求关于m的不等式f(m+1)+f(﹣m2+5)<0成立时实数m的取值范围;
(3)已知函数g(x)=a2x+a﹣2x﹣2f(x),x∈[0,1],求g(x)的值域.
13.(2024秋 浙江期中)已知函数是定义在上的奇函数且.
(1)求f(x)的表达式;
(2)判断函数f(x)在上的单调性,并证明你的结论;
(3)解关于t的不等式f(t﹣1)+f(﹣3﹣4t)>0.
14.(2024春 吉林期末)已知幂函数的图像关于y轴对称,且f(x)在(0,+∞)上单调递增.
(1)求m的值及函数f(x)的解析式;
(2)若f(a﹣2)<f(1+2a),求实数a的取值范围.
15.(2024秋 沙坪坝区校级期中)已知函数是定义在(﹣1,1)上的奇函数且.
(1)求函数f(x)的解析式;
(2)判断并用定义证明函数f(x)在(﹣1,1)上的单调性;
(3)若不等式f(x2)+f(cx﹣c)>0对任意x∈(﹣1,1)恒成立,求实数c的取值范围.
预习衔接.夯实基础 函数的奇偶性
参考答案与试题解析
一.选择题(共4小题)
1.(2024秋 平罗县校级期中)已知函数为奇函数,则a=( )
A.2 B.1 C. D.﹣1
【考点】奇函数偶函数的性质.
【专题】函数思想;定义法;函数的性质及应用;运算求解.
【答案】D
【分析】先求得f(x)的定义域,利用f(﹣1)+f(1)=0即可求得答案.
【解答】解:∵的定义域为(﹣∞,0)∪(0,+∞),且f(x)为奇函数,
∴f(﹣1)+f(1)=aa﹣2=2a+2=0,
∴a=﹣1.
故选:D.
【点评】本题考查奇函数的性质的应用,为基础题.
2.(2024秋 漳州期中)已知函数f(x)为定义在R上的偶函数, x1,x2∈(﹣∞,0),且x1<x2,,且f(﹣2)=﹣4,f(0)=0,求不等式f(x)<﹣4的解集为( )
A.[﹣2,2] B.(﹣2,0)∪(0,2)
C.(﹣2,0)∪(2,+∞) D.(﹣2,2)
【考点】奇偶性与单调性的综合.
【专题】整体思想;综合法;函数的性质及应用;运算求解.
【答案】B
【分析】构造函数,由已知条件确定它的奇偶性与单调性,然后利用其性质分类讨论解不等式.
【解答】解:因为 x1,x2∈(﹣∞,0),且x1<x2,,
则,,
所以,
设,则,
因此g(x)在(﹣∞,0)上是增函数,
又因为f(x)是偶函数,所以f(﹣x)=f(x),
则g(﹣x)g(x),
所以g(x)是奇函数,
因此g(x)在(0,+∞)上也是增函数,
因为f(﹣2)=﹣4,
所以,则g(2)=﹣g(﹣2)=0,
f(x)<﹣4,f(x)+4<0,
x<0时,,即g(x)>0,所以﹣2<x<0,
x>0时,,即g(x)<0,所以0<x<2,
综上,不等式的解集为(﹣2,0)∪(0,2).
故选:B.
【点评】本题考查函数的奇偶性与单调性解不等式,解题时主要要构造新函数,利用它的性质求解,属于中档题.
3.(2024秋 浑南区校级期中)已知函数,若f(x+a)为偶函数,则实数a=( )
A.0 B.1 C.3 D.6
【考点】奇函数偶函数的性质.
【专题】函数思想;定义法;函数的性质及应用;运算求解.
【答案】C
【分析】由f(x+a)为偶函数,得f(x+a)=f(﹣x+a),进而代入解析式求解即可.
【解答】解:依题意,f(x+a)=f(﹣x+a),
又,
则,
即,
则a=6﹣a,解得a=3.
故选:C.
【点评】本题考查函数的奇偶性,考查运算求解能力,属于基础题.
4.(2024秋 房山区期中)已知函数,下列说法错误的是( )
A.f(x)的定义域为(﹣1,1)
B.f(x)的图象关于y轴对称
C.f(x)的图象关于原点对称
D.f(x)在(0,1)上单调递增
【考点】奇偶性与单调性的综合.
【专题】整体思想;综合法;函数的性质及应用;数学抽象.
【答案】B
【分析】结合函数奇偶性的定义及复合函数的单调性检验各选项即可判断.
【解答】解:由题意可得,0,即(x+1)(x﹣1)<0,
解得﹣1<x<1,A正确;
因为f(﹣x)+f(x)lnln1=0,
即f(﹣x)=﹣f(x),f(x)为奇函数图象关于原点对称,B错误,C正确;
当0<x<1时,t单调递增,根据复合函数单调性可知f(x)在(0,1)上单调递增,D正确.
故选:B.
【点评】本题主要考查了函数单调性及奇偶性的判断,属于基础题.
二.多选题(共3小题)
(多选)5.(2024秋 景德镇期中)关于函数的性质描述,正确的有( )
A.f(x)为奇函数
B.f(x)为偶函数
C.f(x)在(0,2)上是增函数
D.f(x)的值域是[0,2]
【考点】奇偶性与单调性的综合;复合函数的单调性;求函数的最值.
【答案】BC
【分析】对AB:根据函数奇偶性的定义,直接判断即可;对C:根据幂函数单调性和复合函数单调性,直接判断即可;对D:根据函数奇偶性和单调性,直接求函数值域即可.
【解答】解:对AB:由题意可得,,解得x∈[﹣2,0)∪(0,2],定义域关于原点对称;
当x∈[﹣2,0)∪(0,2]时,,
又,
故f(x)为偶函数,A错误,B正确;
对C:当x∈(0,2)时,,根据复合函数单调性,在(0,2)单调递减,
故在(0,2)单调递增,故C正确;
对D:根据C中所求,f(x)在(0,2]单调递增,又f(0)=﹣2,f(2)=0,
故f(x)在(0,2]的值域为(﹣2,0],又f(x)为偶函数,故f(x)的值域为(﹣2,0],故D错误.
故选:BC.
【点评】本题主要考查了函数性质的综合应用,属于中档题.
(多选)6.(2024秋 南通期中)已知函数f(x)满足f(x+y)=f(x)+f(y)﹣4,下列结论正确的是( )
A.f(0)=4 B.f(﹣2)+f(2)=8
C.f(x)﹣4为奇函数 D.f(x)﹣4为偶函数
【考点】抽象函数的奇偶性;抽象函数的周期性.
【专题】转化思想;综合法;函数的性质及应用;运算求解.
【答案】ABC
【分析】根据赋值法,即可求解.
【解答】解:∵函数f(x)满足f(x+y)=f(x)+f(y)﹣4,
∴令x=y=0,可得f(0)=f(0)+f(0)﹣4,∴f(0)=4,∴A选项正确;
∴令x=﹣2,y=2,可得4=f(0)=f(﹣2)+f(2)﹣4,∴f(﹣2)+f(2)=8,∴B选项正确;
∴令y=﹣x,可得4=f(0)=f(x)+f(﹣x)﹣4,
∴f(x)﹣4+f(﹣x)﹣4=0,∴f(x)﹣4为奇函数,∴C选项正确,D选项错误.
故选:ABC.
【点评】本题考查抽象函数的性质,赋值法的应用,属基础题.
(多选)7.(2024秋 阳江期中)已知函数f(x)的定义域为R,f(x﹣1)为偶函数,f(x+1)为奇函数,则下列选项正确的是( )
A.f(x)的图象关于直线x=﹣1对称
B.f(x)的图象关于点(1,0)对称
C.f(﹣3)=1
D.f(x)的一个周期为8
【考点】抽象函数的奇偶性;抽象函数的周期性.
【专题】函数思想;综合法;函数的性质及应用;运算求解.
【答案】ABD
【分析】根据函数的奇偶性可推出函数的对称性,判断A,B;
利用赋值法求出f(1)的值,结合对称性可求f(3),判断C;
结合函数奇偶性、对称性可推出函数的周期,判断D.
【解答】解:由于函数f(x)的定义域为R,f(x﹣1)为偶函数,
则f(﹣x﹣1)=f(x﹣1),即f(﹣x﹣2)=f(x),
则f(x)的图象关于直线x=﹣1 对称,A正确;
又f(x+1)为奇函数,
则f(﹣x+1)=﹣f(x+1),
即f(﹣x+2)=﹣f(x),
故f(x)的图象关于点(1,0)对称,B正确;
由于f(﹣x+1)=﹣f(x+1),
令x=0,则f(1)=﹣f(1),
所以f(1)=0,
又f(x)的图象关于直线x=﹣1对称,
故f(﹣3)=f(1)=0,C错误;
又f(﹣x﹣2)=f(x),f(﹣x+2)=﹣f(x),
则f(﹣x﹣2)=﹣f(﹣x+2),
故f(x﹣2)=﹣f(x+2),
即f(x+4)=﹣f(x),
则f(x+8)=f(x),
即f(x)的一个周期为8,D正确.
故选:ABD.
【点评】本题考查了抽象函数的奇偶性、对称性及周期性,考查了利用赋值法求抽象函数的值,属于中档题.
三.填空题(共4小题)
8.(2024秋 西宁期中)已知f(6)=6,f(8)=5,且f(x+1)是奇函数,则f(﹣6)= ﹣5 .
【考点】抽象函数的奇偶性;奇函数偶函数的性质.
【专题】函数思想;综合法;函数的性质及应用;运算求解.
【答案】﹣5.
【分析】由题意可得f(﹣x+1)=﹣f(x+1),令x=7,即可得答案.
【解答】解:因为f(x+1)是奇函数,
所以f(﹣x+1)=﹣f(x+1).
令x=7,
则有f(﹣6)=﹣f(8)=﹣5.
故答案为:﹣5.
【点评】本题考查了抽象函数的奇偶性,考查了利用赋值法求抽象函数的值,属于基础题.
9.(2024秋 天河区校级期中)函数f(x)是定义在R上的奇函数,当x∈(﹣∞,0)时,f(x)=x﹣x2,则f(3)= 12 ,当x∈(0,+∞) 时f(x)= x+x2 .
【考点】奇函数偶函数的性质;函数的值.
【专题】函数思想;综合法;函数的性质及应用;运算求解.
【答案】12,x+x2.
【分析】根据题意,由函数的解析式求出f(3)的值,结合函数的奇偶性计算可得答案.
【解答】解:函数f(x)是定义在R上的奇函数,当x∈(﹣∞,0)时,f(x)=x﹣x2,
则f(﹣3)=﹣3﹣(﹣3)2=﹣12=﹣f(3),
故f(3)=12;
当x∈(0,+∞)时,﹣x∈(﹣∞,0),
此时f(﹣x)=(﹣x)﹣(﹣x)2=﹣x﹣x2,又f(﹣x)=﹣f(x),
所以f(x)=x+x2.
故答案为:12,x+x2.
【点评】本题考查函数奇偶性的性质以及应用,涉及函数值的计算,属于基础题.
10.(2024秋 重庆期中)已知f(x)为定义在R上的奇函数,且当x<0时,f(x)=ex+1+2x,则f(1)= 1 .
【考点】奇函数偶函数的性质.
【专题】函数思想;综合法;函数的性质及应用;运算求解.
【答案】1.
【分析】由奇函数性质可得f(1)=﹣f(﹣1).
【解答】解:由于f(x)为定义在R上的奇函数,且当x<0时,f(x)=ex+1+2x,
则f(1)=﹣f(﹣1)=﹣e﹣1+1﹣2×(﹣1)=﹣1+2=1.
故答案为:1.
【点评】本题考查函数的奇偶性,考查运算求解能力,属于基础题.
11.(2024秋 西湖区校级期中)已知f(x)是定义在R上的奇函数,当x<0时,f(x)=4﹣x+1,则函数f(x)的解析式为 f(x) .
【考点】奇函数偶函数的性质.
【专题】整体思想;综合法;函数的性质及应用;运算求解.
【答案】f(x).
【分析】由已知结合奇函数定义及性质即可求解.
【解答】解:因为f(x)是定义在R上的奇函数,当x<0时,f(x)=4﹣x+1,
则f(0)=0,
当x>0时,﹣x<0,
所以f(﹣x)=4x+1=﹣f(x),
故f(x)=﹣1﹣4x
则f(x).
故答案为:f(x).
【点评】本题主要考查了奇函数定义及性质的应用,属于基础题.
四.解答题(共4小题)
12.(2024秋 漳州期中)设函数f(x)=ax﹣2ka﹣x(a>0且a≠1,k∈R),若f(x)是定义在R上的奇函数且.
(1)求k和a的值;
(2)判断f(x)的单调性(无需证明),并求关于m的不等式f(m+1)+f(﹣m2+5)<0成立时实数m的取值范围;
(3)已知函数g(x)=a2x+a﹣2x﹣2f(x),x∈[0,1],求g(x)的值域.
【考点】奇偶性与单调性的综合;求指数函数及指数型复合函数的最值;奇函数偶函数的性质.
【专题】整体思想;综合法;函数的性质及应用;运算求解.
【答案】(1);
(2)在R上单调递增,(﹣∞,﹣2)∪(3,+∞);
(3).
【分析】(1)利用函数奇偶性以及函数值即可解得k和a的值;
(2)由复合函数单调性可判断f(x)在R上单调递增,利用单调性以及奇偶性解不等式可得实数m的取值范围;
(3)利用换元法将函数整理成二次函数形式,判断出其单调性,再由二次函数性质可得结果.
【解答】解:(1)因为f(x)是R上奇函数,
所以f(﹣x)=﹣f(x),即a﹣x﹣2kax=﹣ax+2ka﹣x,
整理得:(1﹣2k)(ax+a﹣x)=0,
所以1﹣2k=0,即k,
所以f(x)=ax﹣a﹣x,
又,即,
解得a=3或(舍),
所以.
(2)由(1)可知f(x)=3x﹣3﹣x在R上单调递增,
又因为f(x)为R上的奇函数,所以f(m+1)<﹣f(﹣m2+5)=f(m2﹣5),
所以m+1<m2﹣5,即m2﹣m﹣6>0,
解得m<﹣2或m>3.
所以f(x)在R上单调递增,m的取值范围是(﹣∞,﹣2)∪(3,+∞);
(3)g(x)=a2x+a﹣2x﹣2f(x)=a2x+a﹣2x﹣2(ax﹣a﹣x)=32x+3﹣2x﹣2(3x﹣3﹣x)
=(3x﹣3﹣x)2﹣2(3x﹣3﹣x)+2,x∈[0,1],
令t=3x﹣3﹣x,由(2)易知t=3x﹣3﹣x在[0,1]上单调递增,所以,
记,
当时t=1,ymin=1;当时,.
所以g(x)的值域是.
【点评】本题主要考查了函数单调性及奇偶性的综合应用,还考查了指数函数性质,不等式恒成立与最值关系的转化,属于中档题.
13.(2024秋 浙江期中)已知函数是定义在上的奇函数且.
(1)求f(x)的表达式;
(2)判断函数f(x)在上的单调性,并证明你的结论;
(3)解关于t的不等式f(t﹣1)+f(﹣3﹣4t)>0.
【考点】奇偶性与单调性的综合;奇函数偶函数的性质.
【专题】整体思想;综合法;函数的性质及应用;逻辑思维;运算求解.
【答案】(1);
(2)f(x)在(﹣2,2)上单调递减,详见解答过程;
(3).
【分析】(1)对于奇函数,有f(0)=0,再结合,可以求出函数中的参数a和b,从而得到函数表达式.(2)要判断函数单调性,可通过设出区间内的两个自变量x1,x2,然后作差f(x1)﹣f(x2),根据差的正负来判断单调性.
(3)根据函数的奇偶性和单调性来解不等式f(t﹣1)+f(﹣3﹣4t)>0即可.
【解答】解:(1)因为f(x)是奇函数,定义域为,
所以f(0)0且2,
所以b=0.又因为,
解得a=﹣4.
所以,经验证此时为奇函数.
(2)f(x)在(﹣2,2)上单调递减.理由如下:
设﹣2<x1<x2<2,
所以x2﹣x1>0,,,x1x2+4>0,.
则
0,
所以f(x1)﹣f(x2)>0,即f(x1)>f(x2),
所以f(x)在(﹣2,2)上单调递减.
(3)因为f(x)是奇函数,
所以f(t﹣1)+f(﹣3﹣4t)>0可化为f(t﹣1)>﹣f(﹣3﹣4t)=f(3+4t).
又因为f(x)在(﹣2,2)上单调递减,所以,
解﹣2<t﹣1<2得﹣1<t<3.解﹣2<3+4t<2得.
解t﹣1<3+4t得.
综上,不等式的解集为.
【点评】本题主要考查了函数单调性及奇偶性的综合应用,属于中档题.
14.(2024春 吉林期末)已知幂函数的图像关于y轴对称,且f(x)在(0,+∞)上单调递增.
(1)求m的值及函数f(x)的解析式;
(2)若f(a﹣2)<f(1+2a),求实数a的取值范围.
【考点】奇偶性与单调性的综合;由幂函数的单调性求解参数.
【专题】整体思想;综合法;函数的性质及应用;运算求解.
【答案】(1)m=2,f(x)=x2;
(2).
【分析】(1)由幂函数的单调性求得0<m<4,由m∈Z,通过检验即可求解;
(2)由已知得|a﹣2|<|1+2a|,两边平方,即可求解实数a的取值范围.
【解答】解:(1)由幂函数f(x)在(0,+∞)上单调递增知,,解得0<m<4,
又m∈Z,则m=1,2,3.
当m=1或m=3时,,不符合f(x)的图像关于y轴对称,故舍去.
当m=2时,f(x)=x2,图像关于y轴对称,符合题意.
综上所述,f(x)=x2.
(2)由(1)得f(x)=x2为偶函数且在[0,+∞)上单调递增,
因为f(a﹣2)<f(1+2a),所以|a﹣2|<|1+2a|,
两边平方,得a2﹣4a+4<4a2+4a+1,
化简得3a2+8a﹣3>0,解得a<﹣3或,
故实数a的取值范围为.
【点评】本题主要考查了幂函数性质的综合应用,属于中档题.
15.(2024秋 沙坪坝区校级期中)已知函数是定义在(﹣1,1)上的奇函数且.
(1)求函数f(x)的解析式;
(2)判断并用定义证明函数f(x)在(﹣1,1)上的单调性;
(3)若不等式f(x2)+f(cx﹣c)>0对任意x∈(﹣1,1)恒成立,求实数c的取值范围.
【考点】奇偶性与单调性的综合;奇函数偶函数的性质.
【专题】整体思想;综合法;函数的性质及应用;运算求解.
【答案】(1);
(2)f(x)在(﹣1,1)上为增函数,证明见解析;
(3){c|}.
【分析】(1)先根据f(﹣x)=﹣f(x)恒成立求出b=0,再根据求出a,故可求函数解析式;
(2)利用单调性定义结合函数为奇函数可证得f(x)在(﹣1,1)上为增函数.
(3)根据函数单调性结合定义域可得1>x2>c﹣cx>﹣1在(﹣1,1)上恒成立,利用特征法可得﹣1<c<0,结合判别式可求参数的范围.
【解答】解:(1)因为f(x)为(﹣1,1)上的奇函数,
故f(﹣x)=﹣f(x),
所以在(﹣1,1)上恒成立,
所以﹣ax+b=﹣ax﹣b,即﹣b=b,
则b=0,
而,故,故a=2,.
(2)f(x)在(﹣1,1)上为增函数,证明如下:
设 0≤x1<x2<1,故,
则0,
所以f(x1)﹣f(x2)<0,即f(x1)<f(x2),
则f(x)在[0,1)上为增函数,
而f(x)在(﹣1,1)上为奇函数,故f(x)在(﹣1,1)上为增函数.
(3)不等式f(x2)+f(cx﹣c)>0即为f(x2)>f(c﹣cx),
故1>x2>c﹣cx>﹣1在(﹣1,1)上恒成立,
所以取x=0,则﹣1<c<0,
故x2+cx﹣c>0在(﹣1,1)上恒成立且c﹣c×(﹣1)≥0,
所以即,
故c的范围为{c|}.
【点评】本题主要考查了函数单调性及奇偶性的综合应用,还考查了由不等式恒成立求解参数范围,属于中档题.
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