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二轮专题
专题六 函数、导数和不等式 课时21 抽象函数(课件 学案 练习)2026届高中数学(通用版)二轮专题复习
文档属性
名称
专题六 函数、导数和不等式 课时21 抽象函数(课件 学案 练习)2026届高中数学(通用版)二轮专题复习
格式
zip
文件大小
4.1MB
资源类型
教案
版本资源
通用版
科目
数学
更新时间
2026-01-24 00:00:00
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文档简介
课后限时练21 抽象函数
1.(2025·辽宁葫芦岛模拟)已知函数y=f(2x+1)的定义域为[-1,2],则函数y=的定义域为( )
A.[-1,2] B.(-1,2]
C.[-1,5] D.(-1,5]
2.(2025·黑龙江大庆模拟)函数y=f(x)与y=g(x+3)+1都为奇函数,且 x∈R,都有f(x)-g(x+4)=0,则f(1)+f(2)+…+f(100)=( )
A.2 525 B.2 526
C.5 049 D.5 050
3.(2025·辽宁本溪模拟)已知定义在R上的函数f(x-1)的图象关于直线x=1对称,且f(x)在(-∞,0)上单调递减.设a=f(log23),b=f(ln 3),c=f,则( )
A.a
C.c
4.(2025·云南玉溪期中)已知定义在R上的函数f满足f=-f,且函数y=f为奇函数,则下列说法正确的是( )
A.f的一个周期是2
B.f是奇函数
C.f不一定是偶函数
D.f的图象关于点中心对称
5.定义在R上的偶函数f满足:对任意的x1,x2∈(x1≠x2),都有<0,且f(3)=0,则不等式f>0的解集是( )
A.
B.
C.
D.
6.(2021·新高考Ⅱ卷)已知函数f(x)的定义域为R,f(x+2)为偶函数,f(2x+1)为奇函数,则( )
A.f=0 B.f(-1)=0
C.f(2)=0 D.f(4)=0
7.(多选)(2025·山东菏泽一模)已知函数f(x)的定义域为R,且f(1)≠0,若f(xy)=yf(x),则( )
A.f(0)=0
B.f(x)是奇函数
C.f(x)是增函数
D.f(x)+f(2x)=f(3x)
8.定义在[0,1]上的函数f(x)满足:①f(x)+f(1-x)=1;②f=f(x);③f(x1)≤f(x2)(0≤x1<x2≤1),则f(1)=________,f=________.
9.(2025·北京高考)关于定义域为R的函数f(x),以下说法正确的有________.
①存在在R上单调递增的函数f(x)使得f(x)+f(2x)=-x恒成立;
②存在在R上单调递减的函数f(x)使得f(x)+f(2x)=-x恒成立;
③使得f(x)+f(-x)=cos x恒成立的函数f(x)存在且有无穷多个;
④使得f(x)-f(-x)=cos x恒成立的函数f(x)存在且有无穷多个.
课后限时练21
1.D [对于函数y=f(2x+1),-1≤x≤2,
则-1≤2x+1≤5,所以函数f(x)的定义域为[-1,5],对于函数y=
解得-1
因此,函数y=的定义域为(-1,5].故选D.]
2.D [由y=f(x)与y=g(x+3)+1都为奇函数,则f(-x)=-f(x),g(-x+3)+1=-g(x+3)-1,
又f(x)=g(x+4),所以f(-x-1)=g(-x+3),f(x-1)=g(x+3),
所以f(-x-1)+1=-[f(x-1)+1],
即f(-x-1)=-f(x-1)-2,
所以-f(x+1)=-f(x-1)-2,
即f(x+2)=f(x)+2,
又f(0)=0,-f(1)=-f(-1)-2,得f(1)=1,
所以f(2)=f(0)+2=2,f(3)=f(1)+2=3,…,f(n)=n,
所以f(1)+f(2)+…+f(100)=1+2+…+100==5 050.
故选D.]
3.D [因为f(x-1)的图象关于直线x=1对称,所以f(x)的图象关于y轴对称,所以f(x)为偶函数,
又f(x)在(-∞,0)上单调递减,
所以f(x)在(0,+∞)上单调递增.
由题得c=f=f(-lg 9)=f(lg 9),
又0
ln 3>1,
所以f(lg 9)
即c
4.D [对于A,因为定义在R上的函数f满足f,
所以f(x)=-f(x+2),所以f(x+2)=-f(x+4),
所以f(x)=f(x+4),所以f是以4为周期的周期函数,所以A错误;
对于BC,因为f,
所以f,
因为函数y=f为奇函数,
所以f(2x-1)=-f(-2x-1),
所以f(x-1)=-f(-x-1),
所以f的图象关于点(-1,0)对称,
所以f(-x-2)=-f(x),所以f(-x)=f(x),
所以f是偶函数,所以BC错误;
对于D,因为f为偶函数,f的图象关于点(-1,0)对称,
所以f的图象关于点(1,0)对称,
因为f的一个周期是4,所以f的图象关于点(1+4×506,0)对称,
即f中心对称,所以D正确.故选D.]
5.C [因为函数f满足对任意的x1,x2∈[0,+∞)(x1≠x2),
都有<0,
所以f上单调递减,
又f是定义在R上的偶函数,
所以f上单调递增,
又f=0,所以f=0,作函数f的草图,如图所示,
所以,当x<-3时,2x-1<0,f(x)<0,则(2x-1)f(x)>0;
当-3
0,
则f(x)<0;
当
0,f>0,
则>0;
当x>3时,2x-1>0,f<0,
则<0;
当x=-3或x=3或x=时,(2x-1)f(x)=0.
综上,不等式>0的解集为.故选C.]
6.B [∵函数f(x+2)为偶函数,
∴f(2+x)=f(2-x).①
∵f(2x+1)为奇函数,
∴f(1-2x)=-f(2x+1),
用x替换上式中2x+1,得
f(2-x)=-f(x).②
由①②得f(2+x)=-f(x),∴f(4+x)=-f(2+x)=f(x),即f(x)=f(x+4),故函数f(x)是以4为周期的周期函数.
由②知,f(x)+f(2-x)=0,∴f(x)的图象关于点(1,0)对称.
又∵f(1)=0,∴f(-1)=-f(2+1)=-f(1),∴f(-1)=0.故选B.]
7.ABD [对于A,因为f(x)的定义域为R,所以f(0)=0,故A正确;对于B,令y=-1,由题设可知f(-x)=-f(x),故f(x)是奇函数.故B正确;对于C,不妨取f(x)=-x,则满足f(xy)=yf(x),且f(1)≠0,故C错误;对于D,令y=2,则f(2x)=2f(x),令y=3,则f(3x)=3f(x),故f(x)+f(2x)=f(x)+2f(x)=3f(x)=f(3x),故D正确.故选ABD.]
8.1 [在①中,令x=,
得f,
在②中,令x=0,得f(0)=0,
在①中,令x=0,得f(0)+f(1)=1,所以f(1)=1;
在②中,令x=1,得ff(1)=,
由③知,f(x)在[0,1]上非严格单调递增,因为f,所以 x∈,均有f(x)=.
注意到,
因此f,
于是f
=
==…=
=.]
9.②③ [对于①,若存在R上的增函数f(x),满足f(x)+f(2x)=-x,则f(0)+f(2×0)=0,即f(0)=0,故x>0时,f(4x)>f(2x)>f(x)>0,故f(4x)+f(2x)>f(x)+f(2x),故-2x>-x,即x<0,矛盾,故①错误;对于②,取f(x)=-x,该函数为R上的减函数且f(x)+f(2x)=-x,故该函数符合,故②正确;对于③,取f(x)=cos x+mx,m∈R,此时f(x)+f(-x)=cos x,由m∈R可得f(x)有无穷多个,故③正确;对于④,若存在f(x),使得f(x)-f(-x)=cos x,令x=0,则0=cos 0,但cos 0=1,矛盾,故满足f(x)-f(-x)=cos x的函数不存在,故④错误.]
1/2课时21 抽象函数
[备考指南] 近几年,全国卷对抽象函数的考查有所增加,主要考查抽象函数求函数值、抽象函数的单调性、奇偶性、对称性、周期性的应用.备考时,要立足题设信息,结合函数的性质(单调性、奇偶性),灵活应用数形结合和转化化归等思想解题.
命题点1 抽象函数求函数值
【典例1】 (1)(2025·安徽皖北名校模拟)已知函数f(x)满足f(x+y)=f(x)+f(y)-1,则以下结论错误的是( )
A.f(0)=1
B.f(x)+f(-x)=2
C.f(x+1)+f(x-1)=f(2x)+1
D.f(1+x)+f(1-x)=0
(2)(2024·新高考Ⅰ卷)已知函数f(x)的定义域为R,f(x)>f(x-1)+f(x-2),且当x<3时,f(x)=x,则下列结论中一定正确的是( )
A.f(10)>100 B.f(20)>1 000
C.f(10)<1 000 D.f(20)<10 000
[听课记录]
反思领悟 赋值法是求解此类问题的重要方法之一,求解时常结合题设信息,令x=y=0或y=-x等,以此为切入点迅速破解题目.
(2025·黑龙江大庆模拟)已知定义在R上的函数f(x)满足f(x1+x2)=f(x1)·f(x2),若f(-1)=,则f(4)=( )
A.1 B.16 C.128 D.256
命题点2 抽象函数性质的判断
【典例2】 (多选)(2025·山西太原三模)已知定义域为I=(-∞,0)∪(0,+∞)的函数f(x)满足:对任意的x,y∈I,f(xy)=f(x)+f(y),且当x>1时,f(x)<0,则( )
A.f(1)=0
B.f(x)是偶函数
C.f(x)在区间(0,+∞)上单调递增
D.f(x)在区间(0,+∞)上单调递减
[听课记录]
反思领悟 判断抽象函数的性质通常以题设给出的抽象函数关系式为切入点,借助函数的相关定义迅速求解题目.
(多选)(2025·宁夏银川三模)已知定义在R上的函数f(x)满足f(x)=-f,f(-1)=1,f(0)=-2,且f为奇函数,则( )
A.f(x)为奇函数
B.f(x)为偶函数
C.f(x)是周期为3的周期函数
D.f(0)+f(1)+…+f(30)=-2
命题点3 抽象函数性质的综合应用
【典例3】 (1)(2025·江苏扬州模拟)已知函数f(x+2)是偶函数,f(x)在(-∞,2]上单调递增,则不等式f(3x+2)
A.
B.
C.
D.
(2)(2025·辽宁沈阳三模)已知定义在R上的函数f(x)满足f(2x+1)为奇函数,且f(x)的图象关于直线x=2对称,则=1f(i)=( )
A.-1 B.0 C.1 D.2
[听课记录]
反思领悟 函数的奇偶性、单调性、周期性及对称性
(1)奇偶性:若函数的定义域关于原点对称,则f(x)是偶函数 f(-x)=f(x)=f(|x|),f(x)是奇函数 f(-x)=-f(x).研究具有奇偶性的函数问题时可以转化到部分(一般取一半)区间上.
(2)单调性:在求解与抽象函数有关的不等式时,往往利用函数的单调性将符号“f”脱掉,使抽象函数转化为具体的不等式求解.此时,应特别注意函数的定义域.
(3)函数的对称性与周期性间的内在联系
①若定义在R上的函数f(x)的图象关于直线x=a,x=b对称,则f(x)的一个周期为T=2|b-a|.②若定义在R上的函数f(x)的图象关于点(a,0),(b,0)对称,则f(x)的一个周期为T=2|b-a|.③若定义在R上的函数f(x)的图象关于直线x=a和点(b,0)对称,则f(x)的一个周期为T=4|b-a|.
1.(2025·河北沧州模拟)已知函数f(x)的定义域为R,满足f(x+1)为奇函数,f(x+2)为偶函数,则( )
A.f(0)=1 B.f(1)=-1
C.f(2)=0 D.f(3)=0
2.(2022·新高考Ⅱ卷)已知函数f(x)的定义域为R,且f(x+y)+f(x-y)=f(x)f(y),f(1)=1,则f(k)=( )
A.-3 B.-2 C.0 D.1
3.(2025·陕西安康模拟)已知函数f(x)的图象关于点(2,0)中心对称,且f(x)在[2,+∞)上单调递减,若f(3-2a)+f(4a+5)>0,则实数a的取值范围为________.
命题点4 抽象函数的导函数与原函数的对称性问题
【典例4】 已知函数f(x),g(x)的定义域为R,g′(x)为g(x)的导函数,且f(x)+g′(x)=2,f(x)-g′(4-x)=2,若g(x)为偶函数,则下列结论不一定成立的是( )
A.f(4)=2 B.g′(2)=0
C.f(-1)=f(-3) D.f(1)+f(3)=4
[听课记录]
反思领悟 (1)若函数f(x)连续且可导,则f(x)的图象关于直线x=a对称 导函数f′(x)的图象关于点(a,0)对称.
(2)若函数f(x)连续且可导,则f(x)的图象关于点(a,f(a))对称 导函数f′(x)的图象关于直线x=a对称.
(多选)已知函数f(x)及其导函数f′(x)的定义域均为R,记g(x)=f′(x).若函数y=f(x+1)-x与y=g(x+2)均为偶函数,则下列结论正确的是( )
A.g′(2)=0
B.函数y=的图象关于点(0,1)对称
C.g(x+2)=g(x)
D.g(k)=2 025
课时21 抽象函数
典例1 (1)D (2)B [(1)令y=x=0,有f(0)=2f(0)-1,从而f(0)=1,A正确;
令y=-x,得f(0)=f(x)+f(-x)-1,故f(x)+f(-x)=2,B正确;
由题意得,f(x+1)+f(x-1)-1=f(x+1+x-1),
即f(x+1)+f(x-1)=f(2x)+1,C正确;
令f(x)=x+1,则f(x+y)=x+y+1,f(y)=y+1,满足f(x+y)=f(x)+f(y)-1,
但f(1+x)+f(1-x)=1+x+1+1-x+1=4≠0,即不满足f(1+x)+f(1-x)=0,D错误.故选D.
(2)因为当x<3时,f(x)=x,
所以f(1)=1,f(2)=2,
又因为f(x)>f(x-1)+f(x-2),
则f(3)>f(2)+f(1)=3,
f(4)>f(3)+f(2)>5,
f(5)>f(4)+f(3)>8,
f(6)>f(5)+f(4)>13,
f(7)>f(6)+f(5)>21,
f(8)>f(7)+f(6)>34,
f(9)>f(8)+f(7)>55,
f(10)>f(9)+f(8)>89,
f(11)>f(10)+f(9)>144,
f(12)>f(11)+f(10)>233,
f(13)>f(12)+f(11)>377,
f(14)>f(13)+f(12)>610,
f(15)>f(14)+f(13)>987,
f(16)>f(15)+f(14)>1 597>1 000,则依次下去可知f(20)>1 000,则B正确,且无法证明ACD一定正确.故选B.]
考教衔接
D [令x1=x2=0,则f(0)=f(0+0)=[f(0)]2,则f(0)=0或f(0)=1.
若f(0)=0,令x1=x,x2=0,则对于任意x有f(x)=f(x)f(0)=0,而f(-1)=,不符合,
所以f(0)=1,
则f(0)=f(1-1)=f(1)f(-1)=1,
故f(1)==4,
所以f(4)=f(2+2)=[f(2)]2=[f(1)]4=44=256.故选D.]
典例2 ABD [A选项,令x=y=1,则f(1)=f(1)+f(1)=2f(1),所以f(1)=0,A正确;
B选项,令x=y=-1,则f(1)=f(-1)+f(-1)=0,
所以f(-1)=0,令y=-1,
则f(-x)=f(x)+f(-1)=f(x),
所以f(x)是偶函数,B正确;
CD选项,任取x1,x2且x1>x2>0,
则f(x1)-f(x2)=f-f(x2)=f(x2)+f-f(x2)=f,
因为x1>x2>0,所以>1,
因此,f(x1)-f(x2)=f<0,
即f(x1)
所以f(x)在区间(0,+∞)上单调递减,C错误,D正确.
故选ABD.]
考教衔接
BCD [对于A,f(0)=-2,所以f(x)不是奇函数,A错误;
对于B,因为f为奇函数,
所以f,
由f(x)=-f,
可得f
=-f,
所以-f,
即f,
所以f(-x)=f(x),所以f(x)为偶函数,B正确;
对于C,由f(x)=-f,
可得f(x+3)=-f=f(x),
所以f(x)是周期为3的周期函数,C正确;
对于D,f(2)=f(-2)=f(1)=f(-1)=1,
所以f(0)+f(1)+f(2)=0,
由周期性可得f(0)+f(1)+…+f(30)=10+f(0)=-2,D正确.
故选BCD.]
典例3 (1)C (2)B [(1)因为函数f(x+2)是偶函数,所以f(x)图象的对称轴是x=2,因为f(x)在(-∞,2]上单调递增,所以f(x)在[2,+∞)上单调递减,
由f(3x+2)
|x+1-2|,即8x2+2x-1>0,
解得x<-或x>.故选C.
(2)由f(2x+1)为奇函数,
得f(-2x+1)+f(2x+1)=0,
所以f(x)图象的对称中心为点(1,0),
令x=0 f(1)=0.
由f(x)的图象关于直线x=2对称,
得f(2+x)=f(2-x),
由 得f(x+2)=-f(x),
所以f(x+4)=-f(x+2)=f(x),
则f(x)的一个周期为4,
则f(1)+f(3)=0,f(2)+f(4)=0,
则f(i)=506×[f(1)+f(2)+f(3)+f(4)]+f(2 025)=506×[f(1)+f(2)+f(3)+f(4)]+f(1)=0.
故选B.]
考教衔接
1.D [因为函数f(x+1)为奇函数,所以f(-x+1)=-f(x+1),即f(1-x)=-f(1+x),所以f(x)的图象关于点(1,0)成中心对称,所以f(1)=0.
又f(x+2)为偶函数,
所以f(x+2)=f(-x+2),
即f(2+x)=f(2-x),所以f(x)的图象关于直线x=2对称,所以f(3)=0.故选D.]
2.A [令y=1得f(x+1)+f(x-1)=f(x)·f(1)=f(x) f(x+1)=f(x)-f(x-1),
故f(x+2)=f(x+1)-f(x),f(x+3)=f(x+2)-f(x+1),
消去f(x+2)和f(x+1)得到f(x+3)=-f(x),故f(x)的周期为6.
令x=1,y=0,得f(1)+f(1)=f(1)·f(0) f(0)=2,
f(2)=f(1)-f(0)=1-2=-1,
f(3)=f(2)-f(1)=-1-1=-2,
f(4)=f(3)-f(2)=-2-(-1)=-1,
f(5)=f(4)-f(3)=-1-(-2)=1,
f(6)=f(5)-f(4)=1-(-1)=2,
所以f(1)+f(2)+f(3)+f(4)+f(5)+f(6)=0.
故f(k)=3[f(1)+f(2)+…+f(6)]+f(19)+f(20)+f(21)+f(22)=f(1)+f(2)+f(3)+f(4)=1+(-1)+(-2)+(-1)=-3,即f(k)=-3.故选A.]
3.(-∞,-2) [由函数f(x)的图象关于点(2,0)中心对称,可得f(4-x)=-f(x).
因为f(x)在[2,+∞)上单调递减,所以当x∈[2,+∞)时,f(x)≤0,
且f(x)在(-∞,2)上单调递减,且f(x)>0,可得f(x)在R上单调递减.
又f(3-2a)=-f(1+2a),所以f(3-2a)+f(4a+5)>0,可得f(4a+5)>f(1+2a),则4a+5<1+2a,得a<-2.]
典例4 C [对于A,因为g(x)为偶函数,则g(x)=g(-x),两边求导可得g'(x)=-g'(-x),所以g'(x)为奇函数,则g'(0)=0.令x=4,可得f(4)-g'(0)=2,则f(4)=2,A正确;对于B,令x=2,可得B正确;因为f(x)+g'(x)=2,所以f(2+x)+g'(2+x)=2①,
又f(x)-g'(4-x)=2,所以f(2-x)-g'(2+x)=2②,
①②两式相加可得f(2+x)+f(2-x)=4,所以f(x)的图象关于点(2,2)中心对称,则f(1)+f(3)=4,D正确;
又因为f(x)+g'(x)=2,所以f(x-4)+g'(x-4)=f(x-4)-g'(4-x)=2,又f(x)-g'(4-x)=2,所以f(x)=f(x-4),则f(x)是以4为周期的周期函数,根据以上性质只能推出f(-1)+f(-3)=4,不能推出f(-1)=f(-3),C不一定成立.]
考教衔接
ABD [对于A,因为y=g(x+2)为偶函数,所以g(-x+2)=g(x+2),即g(-x)=g(x+4),所以g'(-x)+g'(x+4)=0,即g'(2)=0,故A正确;对于B,因为y=f(x+1)-x为偶函数,所以y=,即y=-1为奇函数,则y=的图象关于点(0,1)对称,故B正确;对于C,y=f(x+1)-x为偶函数,其导函数y'=f'(x+1)-1=g(x+1)-1为奇函数,可得g(-x+1)-1=-[g(x+1)-1],即g(-x+1)=-g(x+1)+2,则g(-x)=-g(x+2)+2,所以g(-x)=g(x+4)=-g(x+2)+2,即g(x+2)=-g(x)+2,则g(x+4)=-g(x+2)+2=-[-g(x)+2]+2=g(x),可知g(x)的周期为4,故C错误;对于D,因为y=g(x+1)-1为奇函数,将x=0代入,得g(0+1)-1=g(1)-1=0,得g(1)=1,因为y=g(x+2)为偶函数,可得y=g(x)的图象关于直线x=2对称,则g(3)=1.又g(x)的周期为4,可得g(2k+1)=1(k∈N),又由g(x+2)=-g(x)+2,即g(x)+g(x+2)=2,则有g(4k+2)+g(4k+4)=2(k∈N)成立,所以g(k)=g(1)+506×4=2 025,故D正确.]
1/4(共73张PPT)
专题六 函数、导数和不等式
课时21 抽象函数
[备考指南] 近几年,全国卷对抽象函数的考查有所增加,主要考查抽象函数求函数值、抽象函数的单调性、奇偶性、对称性、周期性的应用.备考时,要立足题设信息,结合函数的性质(单调性、奇偶性),灵活应用数形结合和转化化归等思想解题.
命题点1 抽象函数求函数值
【典例1】 (1)(2025·安徽皖北名校模拟)已知函数f (x)满足f (x+y)=f (x)+f (y)-1,则以下结论错误的是( )
A.f (0)=1
B.f (x)+f (-x)=2
C.f (x+1)+f (x-1)=f (2x)+1
D.f (1+x)+f (1-x)=0
√
(2)(2024·新高考Ⅰ卷)已知函数f (x)的定义域为R,f (x)>f (x-1)+
f (x-2),且当x<3时,f (x)=x,则下列结论中一定正确的是( )
A.f (10)>100 B.f (20)>1 000
C.f (10)<1 000 D.f (20)<10 000
√
(1)D (2)B [(1)令y=x=0,有f (0)=2f (0)-1,从而f (0)=1,A正确;
令y=-x,得f (0)=f (x)+f (-x)-1,故f (x)+f (-x)=2,B正确;
由题意得,f (x+1)+f (x-1)-1=f (x+1+x-1),
即f (x+1)+f (x-1)=f (2x)+1,C正确;
令f (x)=x+1,则f (x+y)=x+y+1,f (y)=y+1,满足f (x+y)=f (x)+f (y)-1,
但f (1+x)+f (1-x)=1+x+1+1-x+1=4≠0,即不满足f (1+x)+f (1-x)=0,D错误.故选D.
(2)因为当x<3时,f (x)=x,
所以f (1)=1,f (2)=2,
又因为f (x)>f (x-1)+f (x-2),
则f (3)>f (2)+f (1)=3,
f (4)>f (3)+f (2)>5,
f (5)>f (4)+f (3)>8,
f (6)>f (5)+f (4)>13,
f (7)>f (6)+f (5)>21,
f (8)>f (7)+f (6)>34,
f (9)>f (8)+f (7)>55,
f (10)>f (9)+f (8)>89,
f (11)>f (10)+f (9)>144,
f (12)>f (11)+f (10)>233,
f (13)>f (12)+f (11)>377,
f (14)>f (13)+f (12)>610,
f (15)>f (14)+f (13)>987,
f (16)>f (15)+f (14)>1 597>1 000,则依次下去可知f (20)>1 000,则B正确,且无法证明ACD一定正确.
故选B.]
反思领悟 赋值法是求解此类问题的重要方法之一,求解时常结合题设信息,令x=y=0或y=-x等,以此为切入点迅速破解题目.
(2025·黑龙江大庆模拟)已知定义在R上的函数f (x)满足f (x1+x2)=
f (x1)f (x2),若f (-1)=,则f (4)=( )
A.1 B.16 C.128 D.256
√
D [令x1=x2=0,则f (0)=f (0+0)=[f (0)]2,则f (0)=0或f (0)=1.
若f (0)=0,令x1=x,x2=0,则对于任意x有f (x)=f (x)f (0)=0,而
f (-1)=,不符合,
所以f (0)=1,则f (0)=f (1-1)=f (1)f (-1)=1,
故f (1)==4,
所以f (4)=f (2+2)=[f (2)]2=[f (1)]4=44=256.故选D.]
【教用·备选题】
1.(2025·广东深圳模拟)已知函数f (x)满足: x∈R,f (x-1)+6≥
f (x+5),f (x+1)-3≥f (x-2),若f (3)=2,则f (2 025)=( )
A.2 022 B.2 023
C.2 024 D.2 025
√
C [因为f (x-1)+6≥f (x+5),
所以f (x)+6≥f (x+6),
令x=-3,则f (-3)+6≥f (3),
因为f (3)=2,所以f (-3)≥-4,
又f (x+1)-3≥f (x-2),
则f (x)-3≥f (x-3),即f (x)≥f (x-3)+3,
令x=0,则f (0)≥f (-3)+3,即f (0)≥-1,
令x=3,则f (3)-3≥f (0),所以f (0)≤-1,故得f (0)=-1.
又f (2 025)=f (2 019+6)≤f (2 019)+6≤f (2 013)+6+6≤…≤f (3)+337×6=2 024;
又f (2 025)≥f (2 025-3)+3=f (2 022)+3≥f (2 019)+3+3≥…≥
f (0)+675×3=-1+2 025=2 024,
所以f (2 025)=2 024.
故选C.]
2.定义在上的函数f 满足:f =f +f -1,
f =2,则f =________.
[令x=y=2,得f =f +f -1,
由f =2,得f =;
令x=2,y=1,得f =f +f -1,
所以f =1;
令x=2,y=,得f=f +f -1,所以f =.]
3.(2025·浙江绍兴三模)已知定义在R上的函数f (x)满足f (x+y)=
f (x)+f (y)+xy且f (1)=1,则f (100)=________.
5 050
5 050 [令y=1,则f (x+1)=f (x)+f (1)+x,
所以f (x+1)-f (x)=1+x,
所以f (x)-f (x-1)=x(x∈N*),f (x-1)-f (x-2)=x-1,…,f (2)-f (1)=2,
以上(x-1)个式子相加可得f (x)-f (1)=2+3+…+x,
所以f (x)=1+2+3+…+x=,x∈N*,
所以f (100)==5 050.]
命题点2 抽象函数性质的判断
【典例2】 (多选)(2025·山西太原三模)已知定义域为I=(-∞,0)∪(0,+∞)的函数f (x)满足:对任意的x,y∈I,f (xy)=f (x)+
f (y),且当x>1时,f (x)<0,则( )
A.f (1)=0
B.f (x)是偶函数
C.f (x)在区间(0,+∞)上单调递增
D.f (x)在区间(0,+∞)上单调递减
√
√
√
ABD [A选项,令x=y=1,则f (1)=f (1)+f (1)=2f (1),所以f (1)=0,A正确;
B选项,令x=y=-1,则f (1)=f (-1)+f (-1)=0,
所以f (-1)=0,令y=-1,则f (-x)=f (x)+f (-1)=f (x),
所以f (x)是偶函数,B正确;
CD选项,任取x1,x2且x1>x2>0,则f (x1)-f (x2)=f -f (x2)=
f (x2)+f-f (x2)=f ,
因为x1>x2>0,所以>1,
因此,f (x1)-f (x2)=f <0,即f (x1)
所以f (x)在区间(0,+∞)上单调递减,C错误,D正确.
故选ABD.]
反思领悟 判断抽象函数的性质通常以题设给出的抽象函数关系式为切入点,借助函数的相关定义迅速求解题目.
(多选)(2025·宁夏银川三模)已知定义在R上的函数f (x)满足f (x)=
-f ,f (-1)=1,f (0)=-2,且f 为奇函数,则( )
A.f (x)为奇函数
B.f (x)为偶函数
C.f (x)是周期为3的周期函数
D.f (0)+f (1)+…+f (30)=-2
√
√
√
BCD [对于A,f (0)=-2,所以f (x)不是奇函数,A错误;
对于B,因为f为奇函数,
所以f=-f,由f (x)=- f ,可得f
=-f=-f,
所以-f =-f,即f =f,
所以f (-x)=f (x),所以f (x)为偶函数,B正确;
对于C,由f (x)=-f,
可得f (x+3)=-f =f (x),
所以f (x)是周期为3的周期函数,C正确;
对于D,f (2)=f (-2)=f (1)=f (-1)=1,
所以f (0)+f (1)+f (2)=0,
由周期性可得f (0)+f (1)+…+f (30)=10+f (0)=-2,D正确.
故选BCD.]
【教用·备选题】
1.(多选)定义在R上的函数f (x)满足f (xy+1)=f (x)f (y)+f (y)+x,则
( )
A.f (0)=0 B.f (1)=0
C.f (x+1)为奇函数 D.f (x)单调递增
√
√
√
BCD [由题意,在f (xy+1)=f (x)f (y)+f (y)+x中,
当x=0,y=1时,f (1)=f (0)f (1)+f (1)=f (1)(f (0)+1),
解得f (0)=0或f (1)=0,
当f (0)=0时,令y=0,则f (1)=f (x)f (0)+f (0)+x=x,
由于x具有任意性,故f (0)=0不成立,
∴f (1)=0,故A错误,B正确;
当y=1时,f (x+1)=f (x)f (1)+f (1)+x=x,
∵f (x+1)+f (-x+1)=x-x=0,
∴f (x+1)为奇函数,C正确;
由C项可知f (x)=x-1,故f (x)为增函数,D正确.故选BCD.]
2.(多选)(2023·四省联考)已知f 是定义在R上的偶函数,g是定义在R上的奇函数,且f ,g在上单调递减,则( )
A.f
B.f
C.g
D.g
√
√
BD [因为f是定义在R上的偶函数,g是定义在R上的奇函数,且两函数在上单调递减,所以f在上单调递增,g在上单调递减,g在R上单调递减,所以
f
g>g,
所以f
g,g
若>,
则f >f ,A错误.
故选BD.]
命题点3 抽象函数性质的综合应用
【典例3】 (1)(2025·江苏扬州模拟)已知函数f (x+2)是偶函数,
f (x)在(-∞,2]上单调递增,则不等式f (3x+2)
A.
B.
C.
D.
√
(2)(2025·辽宁沈阳三模)已知定义在R上的函数f (x)满足f (2x+1)为奇函数,且f (x)的图象关于直线x=2对称,则f (i)=( )
A.-1 B.0 C.1 D.2
√
(1)C (2)B [(1)因为函数f (x+2)是偶函数,所以f (x)图象的对称轴是x=2,因为f (x)在(-∞,2]上单调递增,所以f (x)在[2,+∞)上单调递减,
由f (3x+2)
|x+1-2|,即8x2+2x-1>0,
解得x<-或x>,所以不等式的解集为.故选C.
(2)由f (2x+1)为奇函数,
得f (-2x+1)+f (2x+1)=0,
所以f (x)图象的对称中心为点(1,0),
令x=0 f (1)=0.
由f (x)的图象关于直线x=2对称,
得f (2+x)=f (2-x),
由 得f (x+2)=-f (x),
所以f (x+4)=-f (x+2)=f (x),
则f (x)的一个周期为4,
则f (1)+f (3)=0,f (2)+f (4)=0,
则f (i)=506×[f (1)+f (2)+f (3)+f (4)]+f (2 025)=506×[f (1)+
f (2)+f (3)+f (4)]+f (1)=0.故选B.]
反思领悟 函数的奇偶性、单调性、周期性及对称性
(1)奇偶性:若函数的定义域关于原点对称,则f (x)是偶函数 f (-x)=f (x)=f (|x|),f (x)是奇函数 f (-x)=-f (x).研究具有奇偶性的函数问题时可以转化到部分(一般取一半)区间上.
(2)单调性:在求解与抽象函数有关的不等式时,往往利用函数的单调性将符号“f”脱掉,使抽象函数转化为具体的不等式求解.此时,应特别注意函数的定义域.
(3)函数的对称性与周期性间的内在联系
①若定义在R上的函数f (x)的图象关于直线x=a,x=b对称,则f (x)的一个周期为T=2|b-a|.②若定义在R上的函数f (x)的图象关于点(a,0),(b,0)对称,则f (x)的一个周期为T=2|b-a|.③若定义在R上的函数f (x)的图象关于直线x=a和点(b,0)对称,则f (x)的一个周期为T=4|b-a|.
1.(2025·河北沧州模拟)已知函数f (x)的定义域为R,满足f (x+1)为奇函数,f (x+2)为偶函数,则( )
A.f (0)=1 B.f (1)=-1
C.f (2)=0 D.f (3)=0
√
D [因为函数f (x+1)为奇函数,所以f (-x+1)=-f (x+1),即f (1-x)=-f (1+x),所以f (x)的图象关于点(1,0)成中心对称,所以
f (1)=0.
又f (x+2)为偶函数,所以f (x+2)=f (-x+2),
即f (2+x)=f (2-x),所以f (x)的图象关于直线x=2对称,所以f (3)=0.故选D.]
2.(2022·新高考Ⅱ卷)已知函数f (x)的定义域为R,且f (x+y)+f (x-y)=f (x)f (y),f (1)=1,则f (k)=( )
A.-3 B.-2 C.0 D.1
√
A [令y=1得f (x+1)+f (x-1)=f (x)·f (1)=f (x) f (x+1)=f (x)-
f (x-1),
故f (x+2)=f (x+1)-f (x),f (x+3)=f (x+2)-f (x+1),
消去f (x+2)和f (x+1)得到f (x+3)=-f (x),故f (x)的周期为6.
令x=1,y=0,得f (1)+f (1)=f (1)·f (0) f (0)=2,
f (2)=f (1)-f (0)=1-2=-1,
f (3)=f (2)-f (1)=-1-1=-2,
f (4)=f (3)-f (2)=-2-(-1)=-1,
f (5)=f (4)-f (3)=-1-(-2)=1,
f (6)=f (5)-f (4)=1-(-1)=2,
所以f (1)+f (2)+f (3)+f (4)+f (5)+f (6)=0.
故f (k)=3[f (1)+f (2)+…+f (6)]+f (19)+f (20)+f (21)+f (22)=
f (1)+f (2)+f (3)+f (4)=1+(-1)+(-2)+(-1)=-3,即f (k)=-3.故选A.]
3.(2025·陕西安康模拟)已知函数f (x)的图象关于点(2,0)中心对称,且f (x)在[2,+∞)上单调递减,若f (3-2a)+f (4a+5)>0,则实数a的取值范围为____________.
(-∞,-2)
(-∞,-2) [由函数f (x)的图象关于点(2,0)中心对称,可得f (4-x)=-f (x).
因为f (x)在[2,+∞)上单调递减,所以当x∈[2,+∞)时,f (x)≤0,
且f (x)在(-∞,2)上单调递减,且f (x)>0,可得f (x)在R上单调递减.
又f (3-2a)=-f (1+2a),所以f (3-2a)+f (4a+5)>0,可得f (4a+5)>f (1+2a),
则4a+5<1+2a,得a<-2.]
【教用·备选题】
1.(2025·山东德州三模)已知函数f (x)是定义在R上的增函数,且
f (x+1)-2为奇函数,对任意的a∈[-3,2],不等式f (2a+t)+f (a2-1)≤4恒成立,则实数t的取值范围是( )
A.(-∞,-5] B.(-∞,0]
C.[0,+∞) D.[-5,+∞)
√
A [令g(x)=f (x+1)-2,则f (x)=g(x-1)+2,
由f (2a+t)+f (a2-1)≤4,
可得g(2a+t-1)+2+g(a2-1-1)+2≤4,
即g(2a+t-1)+g(a2-2)≤0,
又g(x)为奇函数,所以g(2a+t-1)≤-g(a2-2)=g(2-a2).
因为f (x)是定义在R上的增函数,所以g(x)也是定义在R上的增函数,
故2a+t-1≤2-a2,即t≤-a2-2a+3=-(a+1)2+4恒成立.
因为a∈[-3,2],所以-(a+1)2+4的最小值为-(2+1)2+4=-5,所以t≤-5,即实数t的取值范围是(-∞,-5].
故选A.]
命题点4 抽象函数的导函数与原函数的对称性问题
【典例4】 已知函数f (x),g(x)的定义域为R,g′(x)为g(x)的导函数,且f (x)+g′(x)=2,f (x)-g′(4-x)=2,若g(x)为偶函数,则下列结论不一定成立的是( )
A.f (4)=2 B.g′(2)=0
C.f (-1)=f (-3) D.f (1)+f (3)=4
√
C [对于A,因为g(x)为偶函数,则g(x)=g(-x),两边求导可得g′(x)=-g′(-x),所以g′(x)为奇函数,则g′(0)=0.令x=4,可得f (4)-g′(0)=2,则f (4)=2,A正确;对于B,令x=2,可得则B正确;因为f (x)+g′(x)=2,
所以f (2+x)+g′(2+x)=2①,
又f (x)-g′(4-x)=2,所以f (2-x)-g′(2+x)=2②,
①②两式相加可得f (2+x)+f (2-x)=4,所以f (x)的图象关于点(2,2)中心对称,则f (1)+f (3)=4,D正确;
又因为f (x)+g′(x)=2,所以f (x-4)+g′(x-4)=f (x-4)-g′(4-x)=2,又f (x)-g′(4-x)=2,所以f (x)=f (x-4),则f (x)是以4为周期的周期函数,根据以上性质只能推出f (-1)+f (-3)=4,不能推出f (-1)=f (-3),C不一定成立.]
反思领悟 (1)若函数f (x)连续且可导,则f (x)的图象关于直线x=a对称 导函数f ′(x)的图象关于点(a,0)对称.
(2)若函数f (x)连续且可导,则f (x)的图象关于点(a,f (a))对称 导函数f ′(x)的图象关于直线x=a对称.
(多选)已知函数f (x)及其导函数f ′(x)的定义域均为R,记g(x)=f ′(x).若函数y=f (x+1)-x与y=g(x+2)均为偶函数,则下列结论正确的是( )
A.g′(2)=0
B.函数y=的图象关于点(0,1)对称
C.g(x+2)=g(x)
D.g(k)=2 025
√
√
√
ABD [对于A,因为y=g(x+2)为偶函数,所以g(-x+2)=g(x+2),即g(-x)=g(x+4),所以g′(-x)+g′(x+4)=0,即g′(2)=0,故A正确;对于B,因为y=f (x+1)-x为偶函数,所以y=,即y=-1为奇函数,则y=的图象关于点(0,1)对称,故B正确;对于C,y=f (x+1)-x为偶函数,其导函数y′=f ′(x+1)-1=g(x+1)-1为奇函数,可得g(-x+1)-1=-[g(x+1)-1],即g(-x+1)=-g(x+1)+2,则g(-x)=-g(x+2)+2,所以g(-x)=g(x+4)=-g(x+2)+2,即g(x+2)=-g(x)+2,则g(x+4)=-g(x+2)+2=
-[-g(x)+2]+2=g(x),可知g(x)的周期为4,故C错误;对于D,因为y=g(x+1)-1为奇函数,将x=0代入,得g(0+1)-1=g(1)-1=0,得g(1)=1,因为y=g(x+2)为偶函数,可得y=g(x)的图象关于直线x=2对称,则g(3)=1.又g(x)的周期为4,可得g(2k+1)=1(k∈N),又由g(x+2)=-g(x)+2,即g(x)+g(x+2)=2,则有g(4k+2)+g(4k+4)=2(k∈N)成立,所以g(k)=g(1)+506×4=2 025,故D正确.]
课后限时练21 抽象函数
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
√
1.(2025·辽宁葫芦岛模拟)已知函数y=f (2x+1)的定义域为[-1,2],则函数y=的定义域为( )
A.[-1,2] B.(-1,2] C.[-1,5] D.(-1,5]
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
D [对于函数y=f (2x+1),-1≤x≤2,
则-1≤2x+1≤5,所以函数f (x)的定义域为[-1,5],
对于函数y=,有
即解得-1
因此,函数y=的定义域为(-1,5].故选D.]
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
√
2.(2025·黑龙江大庆模拟)函数y=f (x)与y=g(x+3)+1都为奇函数,且 x∈R,都有f (x)-g(x+4)=0,则f (1)+f (2)+…+f (100)=
( )
A.2 525 B.2 526
C.5 049 D.5 050
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
D [由y=f (x)与y=g(x+3)+1都为奇函数,
则f (-x)=-f (x),g(-x+3)+1=-g(x+3)-1,又f (x)=g(x+4),所以f (-x-1)=g(-x+3),f (x-1)=g(x+3),
所以f (-x-1)+1=-[f (x-1)+1],
即f (-x-1)=-f (x-1)-2,所以-f (x+1)=-f (x-1)-2,
即f (x+2)=f (x)+2,又f (0)=0,-f (1)=-f (-1)-2,得f (1)=1,
所以f (2)=f (0)+2=2,f (3)=f (1)+2=3,…,f (n)=n,
所以f (1)+f (2)+…+f (100)=1+2+…+100==
5 050.故选D.]
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
√
3.(2025·辽宁本溪模拟)已知定义在R上的函数f (x-1)的图象关于直线x=1对称,且f (x)在(-∞,0)上单调递减.设a=f (log23),b=
f (ln 3),c=f ,则( )
A.a
C.c
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
D [因为f (x-1)的图象关于直线x=1对称,所以f (x)的图象关于y轴对称,所以f (x)为偶函数,
又f (x)在(-∞,0)上单调递减,所以f (x)在(0,+∞)上单调递增.
由题得c=f=f (-lg 9)=f (lg 9),
又0
ln 3>1,
所以f (lg 9)
即c
故选D.]
4.(2025·云南玉溪期中)已知定义在R上的函数f ( 满足f =-f ,且函数y=f为奇函数,则下列说法正确的是( )
A.f 的一个周期是2
B.f 是奇函数
C.f 不一定是偶函数
D.f 的图象关于点中心对称
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
√
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
D [对于A,因为定义在R上的函数f 满足f =-f ,所以f (x)=-f (x+2),
所以f (x+2)=-f (x+4),
所以f (x)=f (x+4),所以f 是以4为周期的周期函数,所以A错误;
对于BC,因为f =-f ,
所以f =-f ,
因为函数y=f 为奇函数,所以f (2x-1)=-f (-2x-1),
所以f (x-1)=-f (-x-1),所以f 的图象关于点(-1,0)对称,
所以f (-x-2)=-f (x),所以f (-x)=f (x),
所以f 是偶函数,所以BC错误;
对于D,因为f 为偶函数,f 的图象关于点(-1,0)对称,
所以f 的图象关于点(1,0)对称,
因为f 的一个周期是4,所以f 的图象关于点(1+4×506,0)对称,即f 的图象关于点中心对称,所以D正确.故选D.]
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
5.定义在R上的偶函数f满足:对任意的x1,x2∈ (x1≠x2),都有<0,且f (3)=0,则不等式f>0的解集是( )
A. B.
C. D.
√
题号
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9
C [因为函数f满足对任意的x1,x2∈[0,+∞)(x1≠x2),都有<0,
所以f 在上单调递减,
又f 是定义在R上的偶函数,所以f 在上单调递增,
又f =0,所以f =f =0,作函数f 的草图,如图所示,
所以,当x<-3时,2x-1<0,f <0,则f >0;
当-3
0,则f <0;
当
0,f >0,则f >0;
当x>3时,2x-1>0,f <0,则f <0;
当x=-3或x=3或x=时,f =0.
综上,不等式f >0的解集为.
故选C.]
题号
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题号
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√
6.(2021·新高考Ⅱ卷)已知函数f (x)的定义域为R,f (x+2)为偶函数,f (2x+1)为奇函数,则( )
A.f =0 B.f (-1)=0
C.f (2)=0 D.f (4)=0
题号
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B [∵函数f (x+2)为偶函数,∴f (2+x)=f (2-x).①
∵f (2x+1)为奇函数,∴f (1-2x)=-f (2x+1),
用x替换上式中2x+1,得f (2-x)=-f (x).②
由①②得f (2+x)=-f (x),∴f (4+x)=-f (2+x)=f (x),即f (x)=
f (x+4),故函数f (x)是以4为周期的周期函数.
由②知,f (x)+f (2-x)=0,∴f (x)的图象关于点(1,0)对称.
又∵f (1)=0,∴f (-1)=-f (2+1)=-f (1),
∴f (-1)=0.故选B.]
题号
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√
7.(多选)(2025·山东菏泽一模)已知函数f (x)的定义域为R,且
f (1)≠0,若f (xy)=yf (x),则( )
A.f (0)=0
B.f (x)是奇函数
C.f (x)是增函数
D.f (x)+f (2x)=f (3x)
√
√
题号
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9
ABD [对于A,因为f (x)的定义域为R,所以f (0)=0,故A正确;对于B,令y=-1,由题设可知f (-x)=-f (x),故f (x)是奇函数.故B正确;对于C,不妨取f (x)=-x,则满足f (xy)=yf (x),且f (1)≠0,故C错误;对于D,令y=2,则f (2x)=2f (x),令y=3,则f (3x)=
3f (x),故f (x)+f (2x)=f (x)+2f (x)=3f (x)=f (3x),故D正确.故选ABD.]
题号
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9
8.定义在[0,1]上的函数f (x)满足:①f (x)+f (1-x)=1;②f =f (x);③f (x1)≤f (x2)(0≤x1<x2≤1),则f (1)=________,f =________.
1
题号
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1 [在①中,令x=,得f =,
在②中,令x=0,得f (0)=0,
在①中,令x=0,得f (0)+f (1)=1,所以f (1)=1;
在②中,令x=1,得f =f (1)=,
由③知,f (x)在[0,1]上非严格单调递增,因为f =f=,所以 x∈,均有f (x)=.
注意到=∈,
因此f =,
于是f =f =f =f =f =…=·f ==.]
题号
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题号
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9.(2025·北京高考)关于定义域为R的函数f (x),以下说法正确的有________.
①存在在R上单调递增的函数f (x)使得f (x)+f (2x)=-x恒成立;
②存在在R上单调递减的函数f (x)使得f (x)+f (2x)=-x恒成立;
③使得f (x)+f (-x)=cos x恒成立的函数f (x)存在且有无穷多个;
④使得f (x)-f (-x)=cos x恒成立的函数f (x)存在且有无穷多个.
②③
题号
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②③ [对于①,若存在R上的增函数f (x),满足f (x)+f (2x)=-x,则f (0)+f (2×0)=0,即f (0)=0,故x>0时,f (4x)>f (2x)>f (x)>0,故
f (4x)+f (2x)>f (x)+f (2x),故-2x>-x,即x<0,矛盾,故①错误;对于②,取f (x)=-x,该函数为R上的减函数且f (x)+f (2x)=-x,故该函数符合,故②正确;对于③,取f (x)=cos x+mx,m∈R,此时f (x)+f (-x)=cos x,由m∈R可得f (x)有无穷多个,故③正确;对于④,若存在f (x),使得f (x)-f (-x)=cos x,令x=0,则0=cos 0,但cos 0=1,矛盾,故满足f (x)-f (-x)=cos x的函数不存在,故④错误.]
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