3.3 函数的奇偶性与周期性 (课件+学案+练习) 2027年高考数学一轮专题复习

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名称 3.3 函数的奇偶性与周期性 (课件+学案+练习) 2027年高考数学一轮专题复习
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科目 数学
更新时间 2026-06-01 00:00:00

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3.3 函数的奇偶性与周期性
复习目标 1. 理解函数的奇偶性的概念和几何意义.2. 理解函数的周期性的概念和几何意义.
函数的性质
活动一 基础引入
1 [2025河北模拟]下列函数中,是奇函数且在区间(0,+∞)上单调递增的为(  )
A. y= B. y=-x(|x|-1)
C. y=lg (x+) D. y=|x|·2-|x|
2 [2025合肥一模]函数f(x)=的图象大致为(  )
A B C D
3 [2026盐城东台一中期初]已知f(x)=ln (1+x)+ln (1-x),若f(2a-1)A. ∪(1,+∞)
B. (-∞,0)∪
C.
D. (0,1)
4 (多选)[2025安徽开学考试]已知定义域为R的函数f(x+1)为奇函数,f(x)的图象关于直线x=2对称,则下列结论中正确的是(  )
A. f(x)的图象关于点(1,0)中心对称
B. f(x)为奇函数
C. f(x)是周期为4的函数
D. f(2 025)=0
5 已知函数f(x)=x3+sin x+1(x∈R),若f(a)=2,则f(-a)的值为________.
活动二典例悟法
题组一 判断函数的奇偶性
1 判断下列函数的奇偶性:
(1) f(x)=(1-x) ;
(2) f(x)=
(3) f(x)=.
[2025苏北四市一模]若f(x)=x(-a)为偶函数,则实数a的值为(  )
A. B. C. 1 D. 2
判断函数的奇偶性首先需要注意函数的定义域,然后再判断f(x),f(-x)之间的关系.
题组二 函数的奇偶性与周期性
2 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) 计算f(0)+f(1)+f(2)+…+f(2 023).
1 [2026兴化中学期初]已知定义在R上的奇函数f(x)满足f(2-x)=f(x),当0≤x≤1时,f(x)=2x-1,则f(log212)的值为(  )
A. - B. - C. D.
2 [2026徐州三中月考]已知函数f(x)的定义域为R,f(x-1)为偶函数,f(x)-1是奇函数且f(1)=0,则f(0)+f(1)+f(2)+f(3)+…+f(2 025)的值为(  )
A. 2 024 B. 2 025
C. 2 026 D. 2 027
3 [2025武汉2月调研]已知函数f(x)满足f(x+1)=f(x)+f(x+2),若f(1)=2,f(11)=3,则f(2 025)的值为(  )
A. 1 B. -1 C. 5 D. -5
[2025全国一卷·5]设f(x)是定义在R上且周期为2的偶函数,当2≤x≤3时,f(x)=5-2x,则f等于(  )
A. - B. -
C. D.
题组三 函数的奇偶性与单调性
3 已知函数f(x)=+1为奇函数.
(1) 判断f(x)的单调性并证明;
(2) 解不等式f(logx)+f(logx-3)≤0.
[2025南京、盐城一模]已知函数f(x)=-ax3,a>1,则关于x的不等式f(x2)+f(5x-6)>1的解集是(  )
A. (-6,1) B. (2,3)
C. (-∞,1) D. (2,+∞)
题组四 函数性质的综合应用
4 (多选)高斯是德国著名的数学家,近代数学奠基者之一,享有“数学王子”的称号,他和阿基米德、牛顿并列为世界三大数学家,用其名字命名的“高斯函数”:设x∈R,用[x]表示不超过x的最大整数,则y=[x]称为高斯函数,例如:[-3.5]=-4,[2.1]=2.已知函数f(x)=-,则关于函数g(x)=[f(x)]的说法中正确的是(  )
A. g(x)是偶函数
B. f(x)是奇函数
C. f(x)在R上是单调增函数
D. g(x)的值域是{-1,0,1}
5 已知函数f(x)的定义域为D={x|x≠0},且满足对任意x1,x2∈D,都有f(x1·x2)=f(x1)+f(x2). 
(1) 求f(1)的值;
(2) 判断函数f(x)的奇偶性,并证明你的结论;
(3) 当x>0时,f(x)>0恒成立,且f(4)=1,求不等式f(x-1)<2的解集.
1 (多选)[2025郑州二模]已知对于任意非零实数x,函数f(x)均满足f(x)=f,f(x)=2-f,则下列结论中正确的是(  )
A. f(1)=1
B. f(2x)的图象关于点(0,1)对称
C. f(2x)的图象关于直线x=1对称
D. f(2)+f(22)+f(23)+…+f(210)=10
2 (多选)[2026兴化中学期初]已知函数f(x),g(x)的定义域均为R,f(x+1)是奇函数,且f(1-x)+g(x)=2,f(x)+g(x-3)=2,则下列结论中正确的是(  )
A. f(x)为奇函数 B. g(0)=2
C. f(k)=0 D. g(k)=80
(多选)[2022新高考Ⅰ卷·12]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f,g(2+x)均为偶函数,则下列结论中正确的是(  )
A. f(0)=0
B. g=0
C. f(-1)=f(4)
D. g(-1)=g(2)
3.3 函数的奇偶性与周期性
1. C 解析:对于A,易知函数y=f(x)=的定义域为{x|x≠0},关于原点对称.又f(-x)=-=-f(x),所以y=是奇函数,但其在区间(0,+∞)上单调递减,故A错误;对于B,易知函数y=g(x)=-x(|x|-1)的定义域为R,关于原点对称.又g(-x)=x(|x|-1)=-g(x),所以y=-x(|x|-1)是奇函数.当x∈(0,+∞)时,y=-x2+x,易知其在区间上单调递增,在区间上单调递减,故B错误;对于C,y=t(x)=lg (x+),因为x+>x+|x|≥0,所以y=lg (x+)的定义域为R.又t(-x)+t(x)=lg (-x+)+lg (x+)=lg 1=0,所以y=lg (x+)是奇函数.又u=x+在区间(0,+∞)上单调递增,y=lg u在定义域上单调递增,所以f(x)=lg (x+)在区间(0,+∞)上单调递增,故C正确;对于D,函数y=m(x)=|x|·2-|x|的定义域为R,且m(-x)=|-x|·2-|-x|=|x|·2-|x|=m(x),所以y=|x|·2-|x|是偶函数,故D错误.
2. A 解析:由ex-e-x≠0,得x≠0,所以f(x)的定义域为(-∞,0)∪(0,+∞).因为f(-x)===-f(x),所以f(x)为奇函数,故C错误;方法一:设g(x)=ex-e-x,显然该函数单调递增,所以当x>0时,g(x)>g(0)=0.又当x∈时,y=cos (πx)>0,所以f(x)>0;当x∈时,y=cos (πx)<0,所以f(x)<0;当x∈时,y=cos (πx)>0,所以f(x)>0;当x∈时,y=cos (πx)<0,所以f(x)<0,故B,D错误.故选A.
方法二:令f(x)=0,则cos (πx)=0,解得x=k+(k∈Z),所以f(x)有无数个零点,故B,D错误.故选A.
3. C 解析:由题意,得解得-14. ACD 解析:因为f(x+1)为奇函数,所以f(x)的图象关于点(1,0)中心对称,故A正确;由A知f(x)+f(-x+2)=0,又f(x)的图象关于直线x=2对称,所以f(x)=f(-x+4),则f(x)=-f(-x+2)=f(-x+4)=-f(-x+6),则f(-x+2)=f(-x+6),所以f(x)是周期为4的函数,故C正确;令x=1,则由f(x)+f(-x+2)=0,得2f(1)=0,即f(1)=0,所以f(2 025)=f(2 025-4×506)=f(1)=0,故D正确;前面的式子推不出f(x)+f(-x)=0,则不能确定函数f(x)为奇函数,故B错误.故选ACD.
5. 0 解析:由题意,得f(a)=a3+sin a+1=2,所以a3+sin a=1,所以f(-a)=(-a)3+sin (-a)+1=-(a3+sin a)+1=-1+1=0.
例1 (1) 由题意,得解得-1≤x<1,
所以f(x)的定义域不关于原点对称,
所以f(x)既不是奇函数也不是偶函数.
(2) f(x)的定义域为(-∞,0)∪(0,+∞),关于原点对称.
当x>0时,-x<0,
因为f(x)+f(-x)=-x2+2x+1+x2-2x-1=0,
所以f(x)=-f(-x),
同理,当x<0时,上式也成立,
所以f(x)为奇函数.
(3) 由题意,得解得-2≤x≤2且x≠0,
所以f(x)的定义域关于原点对称.
因为f(x)===,
所以f(x)+f(-x)=-=0,
即f(x)=-f(-x),所以f(x)为奇函数.
变式训练 D 因为f(x)是偶函数,y=x是奇函数,所以g(x)=-a是奇函数,故g(0)=0,即-a=0,所以a=2.
例2 (1) 由题意,得f(x+4)=-f(x+2)=f(x),
所以f(x)是周期为4的周期函数.
(2) 因为f(x)为R上的奇函数,且f(x+2)=-f(x),
所以f(0)=0,f(3)+f(1)=0,f(4)+f(2)=0,
所以f(1)+f(2)+f(3)+f(4)=0.
又f(x)是周期为4的周期函数,
所以f(0)+f(1)+f(2)+…+f(2 023)=f(0)+f(1)+f(2)+f(3)=f(2)=2×2-22=0.
变式训练1 A 解析:由题意,得f(x)=-f(x-2),所以f(x)=-f(x-2)=-[-f(x-4)]=f(x-4),即函数f(x)的周期为4.由8<12<16,得3变式训练2 B 解析:因为f(x)-1为奇函数,且f(x)的定义域为R,所以f(0)=1,且函数f(x)的图象关于点(0,1)中心对称,即f(x)+f(-x)=2.因为f(x-1)为偶函数,所以f(x-1)=f(-x-1),则f(x-2)=f(-x),所以f(x)+f(x-2)=2,则f(x-2)+f(x-4)=2,所以f(x)=f(x-4),所以f(x)的周期为4.因为f(1)+f(3)=2,f(0)+f(2)=2,所以f(0)+f(1)+f(2)+f(3)+…+f(2 025)=506[f(0)+f(1)+f(2)+f(3)]+f(0)+f(1)=506×4+1+0=2 025.
变式训练3 D 解析:由题意,得f(x+2)=f(x+1)-f(x),用x+1代替x,可得f(x+3)=f(x+2)-f(x+1),两式相加,得f(x+3)=-f(x),所以f(x+6)=-f(x+3)=f(x),所以函数f(x)是以6为周期的周期函数,所以f(11)=f(5)=3.又f(5)=-f(2),所以f(2)=-3,所以f(3)=f(2)-f(1)=-3-2=-5,所以f(2 025)=f(337×6+3)=f(3)=-5.
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A 解析:由题意,得f(-x)=f(x),f(x+2)=f(x),故f=f=f=5-2×=-.
例3 (1) f(x)为单调增函数,证明如下:
f(x)的定义域为R,关于原点对称,且f(-x)=-f(x),
所以+1=-,
所以++2=a+2=0,解得a=-2,
所以f(x)=+1,则f′(x)=>0,
所以f(x)=+1为单调增函数.
(2) 因为f(logx)+f(logx-3)≤0,
所以f(logx)≤-f(logx-3).
又f(x)为奇函数,
所以f(logx)≤f(-logx+3).
由(1),知f(x)为单调增函数,
所以logx≤-logx+3,
即logx+2log2x-3≤0,
所以-3≤log2x≤1,
解得≤x≤2.
故不等式的解集为.
变式训练 A 解析:因为1-f(-x)=1-+a(-x)3=1--ax3=-ax3=f(x),所以1-f(5x-6)=f(6-5x).又a>1,所以函数y=a2x在R上单调递增,所以函数f(x)在R上单调递减.由f(x2)+f(5x-6)>1,得f(x2)>1-f(5x-6),即f(x2)>f(6-5x),则x2<6-5x,解得-6例4 BC 解析:对于A,因为g(1)=[f(1)]==0,g(-1)=[f(-1)]==-1,所以g(-1)≠g(1),所以g(x)不是偶函数,故A错误;对于B,因为f(x)=-的定义域为R,且f(-x)+f(x)=+-1=+-1=-1=0,所以f(x)为奇函数,故B正确;对于C,因为f(x)=-=-=-,且y=2x在R上单调递增,所以f(x)=-在R上是单调增函数,故C正确;对于D,因为2x>0,所以1+2x>1,所以0<<1,则-<-<,即-例5 (1) 令x1=x2=1,则f(1)=f(1)+f(1),
所以f(1)=0.
(2) f(x)为偶函数,证明如下:
函数f(x)的定义域为{x|x≠0},关于原点对称.
因为f[(-1)×(-1)]=f(-1)+f(-1)=2f(-1)=f(1)=0,
所以f(-1)=0,
所以f(-1·x)=f(x)+f(-1),
即f(x)=f(-x),
所以f(x)为偶函数.
(3) 由题意,得f(4)+f(4)=f(16)=2,f(x)+f=f(1)=0,
所以f(x)=-f.
不妨设x1>x2>0,
则f=f(x1)+f=f(x1)-f(x2)>0,
所以f(x)在区间(0,+∞)上单调递增.
又f(x)为偶函数,
所以f(x)在区间(-∞,0)上单调递减.
因为f(x-1)<2=f(16),
所以
解得-15所以该不等式的解集为(-15,1)∪(1,17).
变式训练1 ABD 解析:方法一:对于A,在f(x)=2-f中,令x=1,得f(1)=1,故A正确;对于B,在f(x)=2-f中,用2x(x∈R)代替x,得f(2x)+f(2-x)=2.设g(x)=f(2x),则g(x)+g(-x)=2,所以函数g(x)=f(2x)的图象关于点(0,1)对称,故B正确;对于C,在f(x)=f中,用2x(x∈R)代替x,得f(2x)=f(21-x),即g(x)=g(1-x),所以函数g(x)=f(2x)的图象关于直线x=对称,故C错误;对于D,在f(x)=f中,令x=1,得f(1)=f(2)=1,由C可知g(x)=g(1-x)①.又g(x)=f(2x)=2-f=2-g(-x)②,则g(1-x)=2-g(-x),所以g(1+x)=2-g(x),即g(x+2)=2-g(x+1)=2-[2-g(x)]=g(x),所以g(x)的周期为2,所以f(2x)=f(2x+2),所以f(2)=f(22)=f(23)=…=1,所以f(2)+f(22)+f(23)+…+f(210)=10,故D正确.故选ABD.
方法二:设f(x)=1+φ(x),由f(x)=2-f,得1+φ(x)=2-,即φ(x)=-φ.由f(x)=f,得1+φ(x)=1+φ,即φ(x)=φ.对于A,在φ(x)=-φ中,令x=1,得φ(1)=0,则f(1)=1,故A正确;对于B,设g(x)=f(2x)=1+φ(2x),则g(-x)=1+φ(2-x),由φ(x)=-φ,得φ(2x)=-φ(2-x),所以g(x)+g(-x)=2,所以函数g(x)=f(2x)的图象关于点(0,1)对称,故B正确;对于C,g(x)=f(2x)=1+φ(2x),则g(1-x)=1+φ(21-x).由φ(x)=φ,得φ(2x)=φ(21-x),所以g(x)=g(1-x),所以函数g(x)=f(2x)的图象关于直线x=对称,故C错误;对于D,由φ(x)=φ和φ(x)=-φ,得φ(2n+1)=-φ(2n),则f(2n+1)+f(2n)=2,所以f(2)+f(22)+f(23)+…+f(210)=[f(2)+f(22)]+[f(23)+f(24)]+[f(25)+f(26)]+[f(27)+f(28)]+[f(29)+f(210)]=5×2=10,故D正确.故选ABD.
变式训练2 BC 解析:因为f(x)+g(x-3)=2,所以f(x+3)+g(x)=2.又f(1-x)+g(x)=2,所以f(x+3)=f(1-x).因为f(x+1)是奇函数,所以f(-x+1)=-f(x+1),所以f(x+3)=-f(x+1),即f(x+2)=-f(x),所以f(x+4)=-f(x+2)=f(x),所以f(x)是周期为4的周期函数,故g(x)也是周期为4的周期函数.对于A,因为f(-x+1)=-f(x+1),所以-f(-x)=f(x+2),则f(-x)=f(x),所以f(x)为偶函数,故A错误;对于B,因为f(x+1)是奇函数,所以将x=0代入,得f(1)=0.又f(1-x)+g(x)=2,所以将x=0代入,得g(0)=2,故B正确;对于C,由g(0)=2,且f(x)+g(x-3)=2,将x=3代入,得f(3)+g(0)=2,所以f(3)=0.因为f(x+2)=-f(x),即f(x+2)+f(x)=0,所以f(2)+f(4)=f(1)+f(3)=0.因为f(x)是周期为4的周期函数,所以(k)=5[f(1)+f(2)+f(3)+f(4)]=0,故C正确;对于D,因为g(2)=2-f(5)=2-f(1)=2,g(1)+g(3)=[2-f(4)]+[2-f(6)]=4-[f(4)+f(2)]=4,所以g(0)+g(1)+g(2)+g(3)=8.因为g(x)是周期为4的周期函数,所以g(k)=5[g(0)+g(1)+g(2)+g(3)]=5×8=40,故D错误.故选BC.
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BC 解析:方法一:对于f(x),因为f为偶函数,所以f=f,所以f=f(+x)①,即f(3-x)=f(x),所以f(x)的图象关于直线x=对称,则f(-1)=f(4),故C正确;对于g(x),因为g(2+x)为偶函数,所以g(2+x)=g(2-x),即g(4-x)=g(x),所以g(x)的图象关于直线x=2对称.由①求导,得-f′(-x)=f′.又g(x)=f′(x),所以-g(-x)=g,即g(3-x)+g(x)=0,所以g(x)的图象关于点对称.因为g(x)的定义域为R,所以g=0.又g(x)的图象关于直线x=2对称,所以g(x)的周期T=4×=2,所以g=g=0,g(-1)=g(1)=-g(2),故B正确,D错误;若函数f(x)满足题意,则函数f(x)+C(C为常数)也满足题意,所以无法确定f(x)的函数值,故A错误.故选BC.
方法二:因为f,g(2+x)均为偶函数,所以f(-2x)=f,g(2+x)=g(2-x),所以f=f(+x),即f(3-x)=f(x),g(4-x)=g(x),所以f(x)的图象关于直线x=对称,g(x)的图象关于直线x=2对称,则f(-1)=f(4),故C正确;又g(x)=f′(x),且函数f(x)可导,所以g=0,g(3-x)=-g(x),所以g(4-x)=g(x)=-g(3-x),所以g(x+2)=-g(x+1)=g(x),所以g(x)的周期为2,所以g=g=0,g(-1)=g(1)=-g(2),故B正确,D错误;若函数f(x)满足题意,则函数f(x)+C(C为常数)也满足题意,所以无法确定f(x)的函数值,故A错误.故选BC.3.3 函数的奇偶性与周期性
一、 单选题
1 [2025无锡辅仁高级中学月考]已知函数f(x)的部分图象如图所示,则f(x)的解析式可能为(  )
A. f(x)=
B. f(x)=
C. f(x)=
D. f(x)=
2 [2026南京中华中学月考]已知定义域为R的函数f(x)在区间(2,+∞)上单调递增,且函数y=f(x+2)为偶函数,则下列结论中不成立的是(  )
A. f(0)>f(1) B. f(0)>f(3)
C. f(1)>f(2) D. f(1)>f(3)
3 [2025山东七校联考]已知函数f(x)是定义在R上的偶函数,且在区间[0,+∞)上单调递减,若a>0,且满足f(log3a)+f(a)≤2f(2),则实数a的取值范围是(  )
A. B.
C. D. ∪[9,+∞)
4 [2025南通月考]已知f(x)是定义在R上的偶函数, x∈R,f(4-x)=f(x),当x∈[-2,0]时,f(x)=x2+4x,则f(2 023)+f(2 024)+f(2 025)的值为(  )
A. -6 B. -3 C. 5 D. 10
二、 多选题
5 [2025自贡期中]已知定义在R上的奇函数f(x)在区间(-∞,0)上单调递减,且f(3)=0,则满足xf(x)>0的x的取值范围有(  )
A. (-∞,-3) B. (-3,0)
C. (0,3) D. (3,+∞)
6 [2025南通开学考试]设偶函数f(x)的定义域为R,若f(2x-1)-1为奇函数,则下列结论中正确的是(  )
A. f(1)=1
B. f(x+2)=f(2-x)
C. 函数f(x)的一个周期是6
D. f(1)+f(2)+f(3)+…+f(2 024)=2 024
7 [2026扬州新华中学月考]已知函数f(x)的定义域为R,f(x-1)的图象关于点(1,0)对称,且f(x+1)=-f(x-1),则下列结论中正确的是(  )
A. 2是f(x)的一个周期
B. f(x)的图象关于直线x=1对称
C. f(2)+f(4)+f(6)+…+f(2 024)=0
D. (x)=0
三、 填空题
8 [2025北京开学考试]已知定义在R上的函数f(x)满足f(x)=则f(2 025)=________.
9 [2026无锡怀仁高级中学月考]已知f(x)是定义在R上的奇函数,f(x+2)为偶函数.当010 [2026如皋期初]已知函数f(x)=ex-e-x-2sin x+1,则满足f(2m-1)+f(m-2)>2的实数m的取值范围是________.
四、 解答题
11 [2025内江月考]已知函数f(x)=kx+log2(4x+1)(k∈R)是偶函数.
(1) 求实数k的值;
(2) 设函数g(x)=log2(a·2x-4a),其中a>0.若函数f(x)与g(x)的图象有且只有一个交点,求实数a的取值范围.
12 [2026东台一中期初]已知奇函数f(x)=的定义域为[-a-2,b].
(1) 求实数a,b的值;
(2) 判断函数f(x)的单调性,并用定义证明;
(3) 若存在x∈[1,2],使得2+mf(x)+2x>0成立,求实数m的取值范围.
3.3 函数的奇偶性与周期性
1. B 解析:由图象,得f(x)为奇函数,且f(π)=0.对于A,由f(x)=,得f(-x)===f(x),为偶函数,故A错误;对于C,因为f=<0,故C错误;对于D,因为f(1)=>1,故D错误;对于B,由f(x)=,得f(-x)===-f(x),所以f(x)为奇函数.又当x∈[0,π]时,2sin x≤2,当且仅当x=时,等号成立,ex+e-x≥2,当且仅当x=0时,等号成立,所以符合f(x)<1,故B正确.
2. D 解析:由题意,得f(x)的图象关于直线x=2对称,则f(x)在区间(-∞,2)上单调递减,在区间(2,+∞)上单调递增,所以f(0)>f(1),f(0)>f(3),f(1)>f(2)都成立,f(1)>f(3)不成立,故选D.
3. D 解析:由题意,得f(x)是偶函数,且在区间[0,+∞)上单调递减,由f(log3a)+f(a)≤2f(2),得f(log3a)+f(-log3a)=2f(log3a)≤2f(2),所以f(log3a)≤f(2),所以log3a≤-2或log3a≥2,解得04. A 解析:因为f(x)是定义在R上的偶函数, x∈R,f(4-x)=f(x),所以f(4-x)=f(x)=f(-x),即f(x+4)=f(x),所以函数f(x)是以4为周期的周期函数,所以f(2 023)+f(2 024)+f(2 025)=f(-1)+f(0)+f(1).又当x∈[-2,0]时,f(x)=x2+4x,所以f(1)=f(-1)=-3,f(0)=0,所以f(2 023)+f(2 024)+f(2 025)=-6.
5. BC 解析:由定义在R上的奇函数f(x)在区间(-∞,0)上单调递减,得f(x)在区间(0,+∞)上单调递减,所以f(-3)=-f(3)=0.由xf(x)>0,得或当x>0时,f(x)>0=f(3),解得00的解集为(-3,0)∪(0,3).故选BC.
6. ABD 解析:因为函数f(2x-1)-1是R上的奇函数,所以当x=0时,f(2×0-1)-1=0,即f(-1)=1.又f(x)为偶函数,所以f(1)=f(-1)=1,故A正确;又f(-2x-1)-1=-[f(2x-1)-1],即f(-2x-1)-1+f(2x-1)-1=f(2x+1)-1+f(2x-1)-1=0,令t=2x-1,则2x=t+1,所以f(t)+f(t+2)=2①,用t+2替换t,上式化为f(t+2)+f(t+4)=2②,由①②,得f(t+4)=f(t),即f(x+4)=f(x),所以函数f(x)的周期T=4,故C错误;在①中,用-t替换t,得f(-t)+f(2-t)=2,即f(t)+f(2-t)=2③,由①③,得f(t+2)=f(2-t),即f(x+2)=f(2-x),所以函数f(x)的图象关于直线x=2对称,故B正确;因为f(1)+f(2)+f(3)+f(4)=[f(1)+f(3)]+[f(2)+f(4)]=2+2=4,所以f(1)+f(2)+f(3)+…+f(2 024)=506×4=2 024,故D正确.故选ABD.
7. BCD 解析:由题意,得将y=f(x-1)的图象先向左平移1个单位长度,可得y=f(x)的图象,其图象关于点(0,0)对称,所以函数f(x)为奇函数,即f(-x)=-f(x).又f(x+1)=-f(x-1)=f(1-x),所以函数f(x)的图象关于直线x=1对称,故B正确;因为f(x+2)=f((x+1)+1)=f(1-(x+1))=f(-x)=-f(x),所以f(x+4)=-f(x+2)=f(x),所以当f(x)=0恒成立时,2是函数f(x)的周期,否则2不是函数f(x)的周期,故A错误;因为f(x)是R上的奇函数,所以f(0)=0,且f(2)=-f(0)=0,又函数f(x)的周期为4,所以f(4)=f(8)=…=f(0)=0,f(6)=f(10)=…=f(2)=0,所以f(2)+f(4)+f(6)+…+f(2 024)=0,故C正确;又f(1)+f(2)+f(3)+f(4)=f(1)+f(3)=0,所以f(x)=506[f(1)+f(2)+f(3)+f(4)]=0,故D正确.故选BCD.
8. 0 解析:由题意,得当x>0时,f(x)=f(x-1)-f(x-2)①,当x-1>0,即x>1时,f(x-1)=f(x-2)-f(x-3)②,所以当x>1时,将②代入①式并化简,得f(x)=-f(x-3),故当x>1,且x-3>1,即x>4时,f(x)=-f(x-3)=f(x-6),所以f(2 025)=f(337×6+3)=f(3)=-f(0)=-log21=0.
9. -1 解析:由题意,得f(x)=-f(-x),f(x+2)=f(-x+2),则f(-x+2)=-f(x-2)=f(x+2),f(x+4)=-f(x),所以f(x+8)=f(x),所以f(x)的一个正周期为8,即f(101)=f(5)=f(-1)=-f(1)=-log2(1+1)=-1.
10. (1,+∞) 解析:函数f(x)=ex-e-x-2sin x+1的定义域为R,令函数g(x)=f(x)-1=ex-e-x-2sin x,则g(-x)=e-x-ex-2sin (-x)=-g(x),即函数g(x)是R上的奇函数.又g′(x)=ex+e-x-2cos x≥2-2cos x≥0,当且仅当x=0时取等号,所以函数g(x)在R上单调递增,所以不等式f(2m-1)+f(m-2)>2,则g(2m-1)+1+g(m-2)+1>2,即g(2m-1)>-g(m-2)=g(2-m),则2m-1>2-m,解得m>1,所以实数m的取值范围是(1,+∞).
11. (1) 因为函数f(x)=kx+log2(4x+1)(k∈R)是偶函数,
所以f(-x)=f(x),即-kx+log2(4-x+1)=kx+log2(4x+1),
所以2kx+log2=0,即2kx+2x=0,所以k=-1.
故实数k的值为-1.
(2) 因为g(x)=log2(a·2x-4a),a>0,
所以a·2x-4a>0,所以x>2.
若函数f(x)与g(x)的图象有且只有一个交点,
则f(x)=g(x)在区间(2,+∞)上只有一个解.
由-x+log2(4x+1)=log2(a·2x-4a),
即log22-x+log2(4x+1)=log2(a·2x-4a),
所以2x+2-x=a·2x-4a.
设t=2x.因为x>2,所以t>4,
所以t+=at-4a,即(a-1)t2-4at-1=0只有一个解.
当a=1时,-4t-1=0,解得t=-,不符合题意,舍去;
当0所以h(t)在区间(0,+∞)上单调递减,且h(0)=-1<0,
故方程(a-1)t2-4at-1=0在区间(4,+∞)上无解;
当a>1时,函数h(t)=(a-1)t2-4at-1的图象的对称轴为直线t=>0,且h(0)=-1<0,h(4)=16(a-1)-16a-1=-17<0,
故方程(a-1)t2-4at-1=0在区间(4,+∞)上有唯一解,符合题意.
综上,实数a的取值范围是(1,+∞).
12. (1) 因为函数f(x)=是奇函数,
所以f(-x)=-f(x),即=-,
则a-2x=-a·2x+1,
整理,得(2x+1)(a-1)=0,所以a=1.
又定义域[-a-2,b]关于原点对称,
所以-a-2+b=0,即b=3,
所以a=1,b=3.
(2) f(x)=在区间[-3,3]上单调递增,证明如下:
设任意x1,x2∈[-3,3],且x1则f(x1)-f(x2)=-=,
因为-3≤x1又2x1+1>0,2x2+1>0,
所以f(x1)-f(x2)<0,即f(x1)所以f(x)=在区间[-3,3]上单调递增.
(3) 因为x∈[1,2],
所以f(x)=>0.
因为存在x∈[1,2],使得2+mf(x)+2x>0成立,
所以-m<,存在x∈[1,2]时成立,
令2x-1=t,t∈[1,3],
则-m<==t++5,存在t∈[1,3]时成立,
构造函数h(t)=t++5,t∈[1,3],
则-m易知t++5≥2+5=2+5,当且仅当t=,即t=时取等号.
易知h(t)=t++5在区间[1,]上单调递减,在区间[,3]上单调递增,且h(1)=12,h(3)=10,
所以h(t)max=12,
所以-m<12,解得m>-12.
故实数m的取值范围为(-12,+∞).(共54张PPT)
第三章
3.3 函数的奇偶性与周期性
函数、导数及其应用
复习目标 1.理解函数的奇偶性的概念和几何意义.2.理解函数的周期性的概念和几何意义.
内容索引
核心体系
活动方案
核 心 体 系
活 动 方 案
活动一 基础引入
1 [2025河北模拟]下列函数中,是奇函数且在区间(0,+∞)上单调递增的为 (  )
C
A
A              B
C              D
3 [2026盐城东台一中期初]已知f(x)=ln (1+x)+ln (1-x),若f(2a-1)<f(-a),则实数a的取值范围是 (  )
C
4 (多选)[2025安徽开学考试]已知定义域为R的函数f(x+1)为奇函数,f(x)的图象关于直线x=2对称,则下列结论中正确的是 (   )
A.f(x)的图象关于点(1,0)中心对称
B.f(x)为奇函数
C.f(x)是周期为4的函数
D.f(2 025)=0
ACD
【解析】因为f(x+1)为奇函数,所以f(x)的图象关于点(1,0)中心对称,故A正确;由A知f(x)+f(-x+2)=0,又f(x)的图象关于直线x=2对称,所以f(x)=f(-x+4),则f(x)=-f(-x+2)=f(-x+4)=-f(-x+6),则f(-x+2)=f(-x+6),所以f(x)是周期为4的函数,故C正确;令x=1,则由f(x)+f(-x+2)=0,得2f(1)=0,即f(1)=0,所以f(2 025)=f(2 025-4×506)=f(1)=0,故D正确;前面的式子推不出f(x)+f(-x)=0,则不能确定函数f(x)为奇函数,故B错误.故选ACD.
5 已知函数f(x)=x3+sin x+1(x∈R),若f(a)=2,则f(-a)的值为_____.
0
【解析】由题意,得f(a)=a3+sin a+1=2,所以a3+sin a=1,所以f(-a)=(-a)3+sin (-a)+1=-(a3+sin a)+1=-1+1=0.
活动二 典例悟法
题组一 判断函数的奇偶性
    判断下列函数的奇偶性:
1
所以f(x)的定义域不关于原点对称,
所以f(x)既不是奇函数也不是偶函数.
(2) f(x)的定义域为(-∞,0)∪(0,+∞),关于原点对称.
当x>0时,-x<0,
因为f(x)+f(-x)=-x2+2x+1+x2-2x-1=0,
所以f(x)=-f(-x),
同理,当x<0时,上式也成立,所以f(x)为奇函数.
D
判断函数的奇偶性首先需要注意函数的定义域,然后再判断f(x),f(-x)之间的关系.
题组二 函数的奇偶性与周期性
    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) 计算f(0)+f(1)+f(2)+…+f(2 023).
2
【解析】(1) 由题意,得f(x+4)=-f(x+2)=f(x),
所以f(x)是周期为4的周期函数.
(2) 因为f(x)为R上的奇函数,且f(x+2)=-f(x),
所以f(0)=0,f(3)+f(1)=0,f(4)+f(2)=0,
所以f(1)+f(2)+f(3)+f(4)=0.
又f(x)是周期为4的周期函数,
所以f(0)+f(1)+f(2)+…+f(2 023)=f(0)+f(1)+f(2)+f(3)=f(2)=2×2-22=0.
      1 [2026兴化中学期初]已知定义在R上的奇函数f(x)满足f(2-x)=f(x),当0≤x≤1时,f(x)=2x-1,则f(log212)的值为 (  )
A
     2 [2026徐州三中月考]已知函数f(x)的定义域为R,f(x-1)为偶函数,f(x)-1是奇函数且f(1)=0,则f(0)+f(1)+f(2)+f(3)+…+f(2 025)的值为 (  )
A.2 024  B.2 025
C.2 026  D.2 027
B
【解析】因为f(x)-1为奇函数,且f(x)的定义域为R,所以f(0)=1,且函数f(x)的图象关于点(0,1)中心对称,即f(x)+f(-x)=2.因为f(x-1)为偶函数,所以f(x-1)=f(-x-1),则f(x-2)=f(-x),所以f(x)+f(x-2)=2,则f(x-2)+f(x-4)=2,所以f(x)=f(x-4),所以f(x)的周期为4.因为f(1)+f(3)=2,f(0)+f(2)=2,所以f(0)+f(1)+f(2)+f(3)+…+f(2 025)=506[f(0)+f(1)+f(2)+f(3)]+f(0)+f(1)=506×4+1+0=2 025.
      3 [2025武汉2月调研]已知函数f(x)满足f(x+1)=f(x)+f(x+2),若f(1)=2,f(11)=3,则f(2 025)的值为 (  )
A.1  B.-1
C.5  D.-5
D
【解析】由题意,得f(x+2)=f(x+1)-f(x),用x+1代替x,可得f(x+3)=f(x+2)-f(x+1),两式相加,得f(x+3)=-f(x),所以f(x+6)=-f(x+3)=f(x),所以函数f(x)是以6为周期的周期函数,所以f(11)=f(5)=3.又f(5)=-f(2),所以f(2)=-3,所以f(3)=f(2)-f(1)=-3-2=-5,所以f(2 025)=f(337×6+3)=f(3)=-5.
A
题组三 函数的奇偶性与单调性
3
【解析】(1) f(x)为单调增函数,证明如下:
f(x)的定义域为R,关于原点对称,且f(-x)=-f(x),
A
A.(-6,1) B.(2,3)
C.(-∞,1) D.(2,+∞)
题组四 函数性质的综合应用
4
BC
    已知函数f(x)的定义域为D={x|x≠0},且满足对任意x1,x2∈D,都有f(x1·x2)=f(x1)+f(x2).
(1) 求f(1)的值;
(2) 判断函数f(x)的奇偶性,并证明你的结论;
(3) 当x>0时,f(x)>0恒成立,且f(4)=1,求不等式f(x-1)<2的解集.
5
【解析】(1) 令x1=x2=1,则f(1)=f(1)+f(1),
所以f(1)=0.
(2) f(x)为偶函数,证明如下:
函数f(x)的定义域为{x|x≠0},关于原点对称.
因为f[(-1)×(-1)]=f(-1)+f(-1)=2f(-1)=f(1)=0,
所以f(-1)=0,所以f(-1·x)=f(x)+f(-1),
即f(x)=f(-x),所以f(x)为偶函数.
又f(x)为偶函数,
所以f(x)在区间(-∞,0)上单调递减.
解得-15<x<1或1<x<17,
所以该不等式的解集为(-15,1)∪(1,17).
A.f(1)=1
B.f(2x)的图象关于点(0,1)对称
C.f(2x)的图象关于直线x=1对称
D.f(2)+f(22)+f(23)+…+f(210)=10
ABD
      2 (多选)[2026兴化中学期初]已知函数f(x),g(x)的定义域均为R,f(x+1)是奇函数,且f(1-x)+g(x)=2,f(x)+g(x-3)=2,则下列结论中正确的是 (   )
A.f(x)为奇函数 B.g(0)=2
BC
【解析】因为f(x)+g(x-3)=2,所以f(x+3)+g(x)=2.又f(1-x)+g(x)=2,所以f(x+3)=f(1-x).因为f(x+1)是奇函数,所以f(-x+1)=-f(x+1),所以f(x+3)=-f(x+1),即f(x+2)=-f(x),所以f(x+4)=-f(x+2)=f(x),所以f(x)是周期为4的周期函数,故g(x)也是周期为4的周期函数.对于A,因为f(-x+1)=-f(x+1),所以-f(-x)=f(x+2),则f(-x)=f(x),所以f(x)为偶函数,故A错误;对于B,因为f(x+1)是奇函数,所以将x=0代入,得f(1)=0.又f(1-x)+g(x)=2,所以将x=0代入,得g(0)=2,故B正确;
BC
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