2023届高考数学一轮复习作业函数的奇偶性与周期性新人教B版(答案有详细解析)
展开一、选择题
1.下列函数是偶函数的是( )
A.f(x)=xcs x B.f(x)=eq \f(x2-x,x-1)
C.f(x)=lg|x| D.f(x)=ex-e-x
C [对于A,定义域为R,f(-x)=-xcs(-x)=-xcs x=-f(x),f(x)是奇函数;
对于B,定义域为(-∞,1)∪(1,+∞),不关于原点对称,f(x)是非奇非偶函数;
对于C,定义域为(-∞,0)∪(0,+∞),f(-x)=lg|-x|=lg |x|=f(x),f(x)是偶函数;
对于D,定义域为R,f(-x)=e-x-ex=-(ex-e-x)=-f(x),f(x)是奇函数.]
2.(2021·全国乙卷)设函数f(x)=eq \f(1-x,1+x),则下列函数中为奇函数的是( )
A.f(x-1)-1 B.f(x-1)+1
C.f(x+1)-1 D.f(x+1)+1
B [选项A:因为函数f(x)=eq \f(1-x,1+x),所以f(x-1)-1=eq \f(1-(x-1),1+(x-1))-1=eq \f(2-x,x)-1=eq \f(2,x)-2,当x=1,-1时,函数f(x-1)-1的值分别为0,-4.据此,结合函数奇偶性的定义可知该函数不具有奇偶性.
选项B:因为函数f(x)=eq \f(1-x,1+x),所以f(x-1)+1=eq \f(1-(x-1),1+(x-1))+1=eq \f(2-x,x)+1=eq \f(2,x).据此,结合函数奇偶性的定义可知该函数为奇函数.
选项C:因为函数f(x)=eq \f(1-x,1+x),所以f(x+1)-1=eq \f(1-(x+1),1+(x+1))-1=-eq \f(x,x+2)-1=-eq \f(2x+2,x+2),当x=1,-1时,函数f(x+1)-1的值分别为-eq \f(4,3),0.据此,结合函数奇偶性的定义可知该函数不具有奇偶性.
选项D:因为函数f(x)=eq \f(1-x,1+x),所以f(x+1)+1=eq \f(1-(x+1),1+(x+1))+1=-eq \f(x,x+2)+1=eq \f(2,x+2),当x=1,-1时,函数f(x+1)+1的值分别为eq \f(2,3),2.据此,结合函数奇偶性的定义可知该函数不具有奇偶性.
综上,所给函数中为奇函数的是选项B中的函数,故选B.]
3.(2021·全国甲卷)设f(x)是定义域为R的奇函数,且f(1+x)=f(-x).若feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(1,3)))=eq \f(1,3),则feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(5,3)))=( )
A.-eq \f(5,3) B.-eq \f(1,3) C.eq \f(1,3) D.eq \f(5,3)
C [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),所以函数f(x)是以2为周期的周期函数,feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(5,3)))=feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(5,3)-2))=feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(1,3)))=eq \f(1,3).故选C.]
4.(2021·赤峰市高三二模)设奇函数f(x)的定义域为R,feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x+\f(3,4)))为偶函数,当0
B [由题知,feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x+\f(3,4)))=feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-x+\f(3,4)))⇒feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x+\f(3,2)))=f(-x)⇒f(x+3)=-f(-x)=f(x),
则f(x)的周期为3,f(2 020)+2f(2 021)=f(1)+2f(-1)=-f(1)=-eq \f(1,4).]
5.已知函数f(x)=a-eq \f(2,ex+1)(a∈R)是奇函数,则函数f(x)的值域为( )
A.(-1,1) B.(-2,2) C.(-3,3) D.(-4,4)
A [法一:由f(x)是奇函数知f(-x)=-f(x),所以a-eq \f(2,e-x+1)=-a+eq \f(2,ex+1),得2a=eq \f(2,ex+1)+eq \f(2,e-x+1),所以a=eq \f(1,ex+1)+eq \f(ex,ex+1)=1,所以f(x)=1-eq \f(2,ex+1).因为ex+1>1,所以0<eq \f(1,ex+1)<1,-1<1-eq \f(2,ex+1)<1,所以函数f(x)的值域为(-1,1).
法二:函数f(x)的定义域为R,且函数f(x)是奇函数,所以f(0)=a-1=0,即a=1,所以f(x)=1-eq \f(2,ex+1).因为ex+1>1,所以0<eq \f(1,ex+1)<1,-1<1-eq \f(2,ex+1)<1,所以函数f(x)的值域为(-1,1).]
6.已知函数f(x)=eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(x2-ax,x≤0,,ax2+x,x>0))为奇函数,则f(a)=( )
A.-1 B.1 C.0 D.±1
C [∵函数f(x)是奇函数,∴f(-x)=-f(x),则有f(-1)=-f(1),即1+a=-a-1,即2a=-2,得a=-1(符合题意),
∴f(x)=eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(x2+x,x≤0,,-x2+x,x>0.))
∴f(-1)=(-1)2+(-1)=0.]
二、填空题
7.已知函数f(x)是定义在R上的奇函数,当x∈(-∞,0)时,f(x)=lg2(-x),则f(f(2))=________.
0 [f(2)=-f(-2)=-lg22=-1,所以f(f(2))=f(-1)=lg21=0.]
8.(2021·上海位育中学高三三模)若函数f(x)=xlga(x+eq \r(x2+2a2))是偶函数,则a=________.
eq \f(\r(2),2) [法一:由于f(x)=xlga(x+eq \r(x2+2a2))为偶函数,所以f(1)=f(-1),
则lga(1+eq \r(1+2a2))=-lga(-1+eq \r(1+2a2)),
lga(1+eq \r(1+2a2))+lga(-1+eq \r(1+2a2))=0,
所以lga[(1+eq \r(1+2a2))(-1+eq \r(1+2a2))]=0,
即lga2a2=0,所以2a2=1,解得a=eq \f(\r(2),2).
法二:因为函数f(x)=xlga(x+eq \r(x2+2a2))是偶函数,且函数y=x是奇函数,所以函数g(x)=lga(x+eq \r(x2+2a2))是奇函数,所以g(0)=lga(0+eq \r(0+2a2))=0,又a>0且a≠1,所以a=eq \f(\r(2),2).]
9.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 [∵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.]
三、解答题
10.f(x)为R上的奇函数,当x>0时,f(x)=-2x2+3x+1,求f(x)的解析式.
[解] 当x<0时,-x>0,则f(-x)=-2(-x)2+3(-x)+1=-2x2-3x+1.
由于f(x)是奇函数,故f(x)=-f(-x),
所以当x<0时,f(x)=2x2+3x-1.
因为f(x)为R上的奇函数,故f(0)=0.
综上可得f(x)的解析式为
f(x)=eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(-2x2+3x+1,x>0,,0,x=0,,2x2+3x-1,x<0.))
11.设函数f(x)是定义在R上的奇函数,对任意实数x有feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(3,2)+x))=-feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(3,2)-x))成立.
(1)证明y=f(x)是周期函数,并指出其周期;
(2)若f(1)=2,求f(2)+f(3)的值.
(3)若g(x)=x2+ax+3,且y=|f(x)|·g(x)是偶函数,求实数a的值.
[解](1)由feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(3,2)+x))=-feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(3,2)-x)),
且f(-x)=-f(x),
知f(3+x)=feq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(\f(3,2)+\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(3,2)+x))))
=-feq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(\f(3,2)-\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(3,2)+x))))=-f(-x)=f(x),
所以y=f(x)是周期函数,且T=3是其一个周期.
(2)因为f(x)为定义在R上的奇函数,
所以f(0)=0,且f(-1)=-f(1)=-2,
又T=3是y=f(x)的一个周期,
所以f(2)+f(3)=f(-1)+f(0)=-2+0=-2.
(3)因为y=|f(x)|·g(x)是偶函数,
且|f(-x)|=|-f(x)|=|f(x)|,
所以|f(x)|为偶函数.故g(x)=x2+ax+3为偶函数,即g(-x)=g(x)恒成立,于是(-x)2+a(-x)+3=x2+ax+3恒成立.
于是2ax=0恒成立,所以a=0.
1.已知函数f(x)=ln(e+x)-ln(e-x),则f(x)是( )
A.奇函数,且在(0,e)上是增函数
B.奇函数,且在(0,e)上是减函数
C.偶函数,且在(0,e)上是增函数
D.偶函数,且在(0,e)上是减函数
A [由eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(e+x>0,e-x>0))得-e<x<e,即函数f(x)的定义域为(-e,e),
又f(-x)=ln(e-x)-ln(e+x)=-f(x),因而f(x)是奇函数,又函数y=ln(e+x)是增函数,y=ln(e-x)是减函数,则f(x)=ln(e+x)-ln(e-x)为增函数,故选A.]
2.若定义在R上的偶函数f(x)和奇函数g(x)满足f(x)+g(x)=ex,则g(x)=( )
A.ex-e-x B.eq \f(1,2)(ex+e-x)
C.eq \f(1,2)(e-x-ex) D.eq \f(1,2)(ex-e-x)
D [因为f(x)+g(x)=ex,所以f(-x)+g(-x)=f(x)-g(x)=e-x,所以g(x)=eq \f(1,2)(ex-e-x).]
3.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](1)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.
(2)∵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f(x)=x2-6x+8,x∈[2,4].
1.已知函数f(x)=lg2(eq \r(x2+a)-x)是奇函数,则a=________,若g(x)=eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(f(x),x≤0,,2x-1,x>0,))则g(g(-1))=______.
1 eq \r(2) [由f(x)=lg2(eq \r(x2+a)-x)得eq \r(x2+a)-x>0,则a>0,所以函数f(x)的定义域为R.因为函数f(x)是奇函数,所以f(0)=lg2eq \r(a)=0,解得a=1.所以g(-1)=f(-1)=lg2(eq \r(2)+1)>0,g(g(-1))=2eq \s\up12(lg2(eq \r(2)+1))-1=eq \r(2).]
2.对于函数f(x),若在定义域D内存在实数x0满足f(2-x0)=-f(x0),则称函数y=f(x)为“类对称函数”.
(1)判断函数g(x)=x2-2x+1是否为“类对称函数”?若是,求出所有满足条件的x0的值;若不是,请说明理由;
(2)若函数h(x)=3x+t为定义在(-1,3)上的“类对称函数”,求实数t的取值范围.
[解](1)是,且满足条件的x0为1.
g(x)=(x-1)2,设实数x0满足g(2-x0)=-g(x0),
即(2-x0-1)2=-(x0-1)2,解得x0=1,
所以函数g(x)是“类对称函数”,且满足条件的x0为1.
(2)因为h(x)是“类对称函数”,
所以存在x0∈(-1,3),使得3eq \s\up12(2-x0)+t=-(3eq \s\up12(x0)+t),
t=-eq \f(1,2)(3eq \s\up12(2-x0)+3eq \s\up12(x0)),
设u=3eq \s\up12(x0)∈eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,3),27)),
则t=-eq \f(1,2)eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(9,u)+u))∈eq \b\lc\(\rc\](\a\vs4\al\c1(-\f(41,3),-3)),
所以t的取值范围是eq \b\lc\(\rc\](\a\vs4\al\c1(-\f(41,3),-3)).
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