高考数学专题练 专题一 微专题1 函数的图象与性质(含答案)
展开[考情分析] 函数的图象与性质是高考考查的重点和热点,主要考查函数的定义域、分段函数、函数图象的识别与应用以及函数性质(单调性、奇偶性、周期性、对称性)的综合应用,难度属于中等及以上.此部分内容多以选择题、填空题的形式出现,有时在压轴题的位置,多与导数、不等式、创新性问题相结合来命题.
典例1 (1)(2023·沈阳模拟)设函数f(x)的定义域为(-1,3),则函数g(x)=eq \f(f1+x,ln1-x)的定义域为( )
A.(-2,1) B.(-2,0)∪(0,1)
C.(0,1) D.(-∞,0)∪(0,1)
(2)已知实数a∈R,函数f(x)=eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(x2+2a,x<1,,-x,x>1,))若f(1-a)>f(1+a),则实数a的取值范围是________.
典例2 (1)(2022·全国甲卷)函数y=(3x-3-x)·cs x在区间eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(-\f(π,2),\f(π,2)))上的图象大致为( )
(2)(多选)(2023·扬州模拟)函数f(x)的定义域为[-1,1),其图象如图所示.函数g(x)是定义域为R的偶函数,满足g(x+2)=g(x),且当x∈[-1,0]时,g(x)=f(x).给出下列四个结论,其中正确的是( )
A.g(1)=eq \f(1,2)
B.函数g(x)的图象关于直线x=-1对称
C.不等式g(x)>0的解集为R
D.函数g(x)的单调递增区间为[2k,2k+1],k∈Z
典例3 (1)(2023·全国甲卷)若f(x)=(x-1)2+ax+sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x+\f(π,2)))为偶函数,则a=________.
(2)(多选)(2023·新高考全国Ⅰ)已知函数f(x)的定义域为R,f(xy)=y2f(x)+x2f(y),则( )
A.f(0)=0
B.f(1)=0
C.f(x)是偶函数
D.x=0为f(x)的极小值点
[总结提升]
1.一是要熟练掌握基本初等函数的图象与性质,二是准确识记函数图象变换的规律,三是掌握函数图象识别的一些技巧,如利用图象的对称性、函数的符号等排除干扰项,从而得到正确选项.
2.要准确理解函数的基本性质,把握自变量之间的关系与对应函数值之间的相互转化.
1.若定义在R上的奇函数f(x)在(-∞,0)上单调递减,且f(2)=0,则满足xf(x-1)≥0的x的取值范围是( )
A.[-1,1]∪[3,+∞)
B.[-3,-1]∪[0,1]
C.[-1,0]∪[1,+∞)
D.[-1,0]∪[1,3]
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
3.(2023·滁州模拟)如图是下列某个函数在区间[-2,2]上的大致图象,则该函数是( )
A.f(x)=eq \f(x3+3x2-3x,x2+1)cs eq \f(x,2)
B.f(x)=eq \f(x3+3x2-3x,x2+1)
C.f(x)=eq \f(x3-x2+x,x2+1)sin x
D.f(x)=eq \f(x2-5x,x2+1)cs x
4.已知函数f(x)=sin x+eq \f(1,sin x),则( )
A.f(x)的最小值为2
B.f(x)的图象关于y轴对称
C.f(x)的图象关于直线x=π对称
D.f(x)的图象关于直线x=eq \f(π,2)对称
5.(2023·菏泽模拟)已知函数f(x)=eq \f(ex-e-x,x2+|x|-2),则f(x)的图象可能为( )
6.(2022·新高考全国Ⅱ)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eq \(∑,\s\up6(22),\s\d4(k=1))f(k)等于( )
A.-3 B.-2 C.0 D.1
7.(多选)(2023·威海模拟)已知函数f(x)的定义域为R,且f(x+1)为奇函数,f(x+2)为偶函数,对任意的x1,x2∈(1,2),且x1≠x2,都有eq \f(fx2-fx1,x2-x1)>0,则下列结论正确的是( )
A.f(x)是奇函数
B.f(2 023)=0
C.f(x)的图象关于点(1,0)对称
D.f eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(7,4)))>f eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(19,8)))
8.(多选)(2023·重庆模拟)已知定义在R上的连续奇函数f(x)满足f(x-4)=-f(x),且在区间[0,2]上单调递增,下列说法正确的是( )
A.函数f(x)的图象关于直线x=4k-6(k∈Z)对称
B.函数f(x)的单调递增区间为[8k-6,8k-2](k∈Z)
C.函数f(x)在区间(-2 019,2 019)上恰有1 010个最值点
D.若关于x的方程f(x)-m=0在区间[-8,8]上有根,则所有根的和可能为0或±4或±8
9.(2023·沧州模拟)已知函数f(x)=xln(ex+a)-eq \f(x2,2)是奇函数,则a=________.
10.(2023·菏泽模拟)写出一个同时满足下列两个条件的非常数函数____________________.
①当x1,x2≥0时,f(x1+x2)=f(x1)·f(x2);②f(x)为偶函数.
11.(2023·宣城模拟)已知函数f(x)=eq \f(4x-1,2x),则不等式2xf(x)-3<0的解集是______________.
12.(2023·黄山模拟)黎曼函数是一个特殊的函数,由德国数学家波恩哈德·黎曼发现并提出,在高等数学中有着广泛的应用.黎曼函数定义在[0,1]上,其解析式为R(x)=eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(\f(1,p),x=\f(q,p)p,q互质,p>q,,0,x=0,1或是[0,1]上的无理数,))定义在实数集上的函数f(x),g(x)满足f(-x)=5-g(2+x),g(x)=9+f(x-4),且函数g(x)的图象关于直线x=2对称,g(2)=2,当x∈(0,1)时,f(x)=R(x),则f(2 022)+f eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(2 023,6)))=________.
答案及解析
专题一 函数与导数
微专题1 函数的图象与性质
[考情分析] 函数的图象与性质是高考考查的重点和热点,主要考查函数的定义域、分段函数、函数图象的识别与应用以及函数性质(单调性、奇偶性、周期性、对称性)的综合应用,难度属于中等及以上.此部分内容多以选择题、填空题的形式出现,有时在压轴题的位置,多与导数、不等式、创新性问题相结合来命题.
考点一 函数的概念与表示
典例1 (1)(2023·沈阳模拟)设函数f(x)的定义域为(-1,3),则函数g(x)=eq \f(f1+x,ln1-x)的定义域为( )
A.(-2,1) B.(-2,0)∪(0,1)
C.(0,1) D.(-∞,0)∪(0,1)
答案 B
解析 要使g(x)=eq \f(f1+x,ln1-x)有意义,
只需eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(-1<1+x<3,,1-x>0,,1-x≠1,))
即eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(-2
(2)已知实数a∈R,函数f(x)=eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(x2+2a,x<1,,-x,x>1,))若f(1-a)>f(1+a),则实数a的取值范围是________.
答案 (-2,-1)∪(0,+∞)
解析 由题意知a≠0,
①当a<0时,1-a>1,1+a<1,
∴-(1-a)>(1+a)2+2a,
化简得a2+3a+2<0,
解得-2又a<0,∴a∈(-2,-1);
②当a>0时,1-a<1,1+a>1,
∴(1-a)2+2a>-(1+a),
化简得a2+a+2>0,解得a∈R,
又a>0,∴a∈(0,+∞),
综上,实数a的取值范围是(-2,-1)∪(0,+∞).
跟踪训练1 (1)(2023·潍坊模拟)存在函数f(x)满足:对任意x∈R都有( )
A.f(|x|)=x3 B.f(sin x)=x2
C.f(x2+2x)=|x| D.f(|x|)=x2+1
答案 D
解析 对于A,令x=1,得f(|1|)=f(1)=1;
令x=-1,得f(|-1|)=f(1)=-1,不符合函数定义,A错误;
对于B,令x=0,得f(sin x)=f(0)=0,令x=π,得f(sin π)=f(0)=π2,不符合函数定义,B错误;
对于C,令x=0,得f(0)=0,令x=-2,得f((-2)2+2×(-2))=f(0)=2,不符合函数定义,C错误;
对于D,f(|x|)=x2+1=|x|2+1,x∈R,因为|x|≥0,则当x≥0时,f(x)=x2+1,符合函数定义,即存在函数f(x)=x2+1(x≥0)满足:对任意x∈R都有f(|x|)=x2+1,D正确.
(2)(2023·济宁模拟)已知a∈R,函数f(x)=eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(lg2x2-3,x>2,,3x+a,x≤2,))f(f(eq \r(5)))=2,则a=________.
答案 -1
解析 因为eq \r(5)>2,所以f(eq \r(5))=lg2(5-3)=1<2,
所以f(f(eq \r(5)))=f(1)=3+a=2,解得a=-1.
考点二 函数的图象
典例2 (1)(2022·全国甲卷)函数y=(3x-3-x)·cs x在区间eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(-\f(π,2),\f(π,2)))上的图象大致为( )
答案 A
解析 方法一 (特值法)
取x=1,则y=eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(3-\f(1,3)))cs 1=eq \f(8,3)cs 1>0;
取x=-1,则y=eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,3)-3))cs(-1)
=-eq \f(8,3)cs 1<0.结合选项知选A.
方法二 令y=f(x),
则f(-x)=(3-x-3x)cs(-x)
=-(3x-3-x)cs x=-f(x),
所以函数y=(3x-3-x)cs x是奇函数,
排除B,D;
取x=1,则y=eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(3-\f(1,3)))cs 1=eq \f(8,3)cs 1>0,排除C,故选A.
(2)(多选)(2023·扬州模拟)函数f(x)的定义域为[-1,1),其图象如图所示.函数g(x)是定义域为R的偶函数,满足g(x+2)=g(x),且当x∈[-1,0]时,g(x)=f(x).给出下列四个结论,其中正确的是( )
A.g(1)=eq \f(1,2)
B.函数g(x)的图象关于直线x=-1对称
C.不等式g(x)>0的解集为R
D.函数g(x)的单调递增区间为[2k,2k+1],k∈Z
答案 ABD
解析 对于A,因为函数g(x)是定义域为R的偶函数,所以g(1)=g(-1),
又g(-1)=f(-1)=eq \f(1,2),所以g(1)=eq \f(1,2),故A正确;
对于B,因为函数g(x)是定义域为R的偶函数,所以g(-x)=g(x),
又g(x+2)=g(x),所以g(-x)=g(-x-2),所以g(-2-x)=g(x),
所以函数g(x)的图象关于直线x=-1对称,故B正确;
对于C,由题意知,g(0)=f(0)=0,故C错误;
对于D,由题意知,g(x)在[-1,0]上单调递减,
又g(x)为偶函数,图象关于y轴对称,所以g(x)在[0,1]上单调递增.又g(x+2)=g(x),所以g(x)是以2为周期的周期函数,
所以函数g(x)在[2k,2k+1],k∈Z上单调递增,故D正确.
跟踪训练2 (1)已知函数f(x)= 则函数y=f(1-x)的大致图象是( )
答案 D
解析 方法一 作函数f(x)的图象关于y轴对称的图象,得到函数f(-x)的图象,再把函数f(-x)的图象向右平移1个单位长度即可得到函数f(1-x)的图象,如图.
方法二 因为函数f(x)=
所以函数f(1-x)=
当x=0时,y=f(1)=3,即y=f(1-x)的图象过点(0,3),排除A;
当x=-2时,y=f(3)=-1,即y=f(1-x)的图象过点(-2,-1),排除B;
当x<0时,1-x>1,f(1-x)=<0,排除C.
(2)(2022·全国乙卷)如图是下列四个函数中的某个函数在区间[-3,3]的大致图象,则该函数是( )
A.y=eq \f(-x3+3x,x2+1) B.y=eq \f(x3-x,x2+1)
C.y=eq \f(2xcs x,x2+1) D.y=eq \f(2sin x,x2+1)
答案 A
解析 对于选项B,当x=1时,y=0,与图象不符,故排除B;对于选项D,当x=3时,y=eq \f(1,5)sin 3>0,与图象不符,故排除D;对于选项C,当0
典例3 (1)(2023·全国甲卷)若f(x)=(x-1)2+ax+sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x+\f(π,2)))为偶函数,则a=________.
答案 2
解析 ∵f(x)=(x-1)2+ax+sineq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x+\f(π,2)))
=(x-1)2+ax+cs x=x2+(a-2)x+1+cs x,
且函数为偶函数,
∴a-2=0,解得a=2.
经验证,当a=2时满足题意.
(2)(多选)(2023·新高考全国Ⅰ)已知函数f(x)的定义域为R,f(xy)=y2f(x)+x2f(y),则( )
A.f(0)=0
B.f(1)=0
C.f(x)是偶函数
D.x=0为f(x)的极小值点
答案 ABC
解析 方法一 因为f(xy)=y2f(x)+x2f(y),
对于A,令x=y=0,f(0)=0f(0)+0f(0)=0,故A正确;
对于B,令x=y=1,f(1)=1f(1)+1f(1),则f(1)=0,故B正确;
对于C,令x=y=-1,f(1)=f(-1)+f(-1)=2f(-1),则f(-1)=0,
令y=-1,f(-x)=f(x)+x2f(-1)=f(x),
又函数f(x)的定义域为R,所以f(x)为偶函数,故C正确;
对于D,不妨令f(x)=0,显然符合题设条件,此时f(x)无极值,故D错误.
方法二 因为f(xy)=y2f(x)+x2f(y),
对于A,令x=y=0,f(0)=0f(0)+0f(0)=0,故A正确;
对于B,令x=y=1,f(1)=1f(1)+1f(1),则f(1)=0,故B正确;
对于C,令x=y=-1,f(1)=f(-1)+f(-1)=2f(-1),则f(-1)=0,
令y=-1,f(-x)=f(x)+x2f(-1)=f(x),
又函数f(x)的定义域为R,所以f(x)为偶函数,故C正确;
对于D,当x2y2≠0时,对f(xy)=y2f(x)+x2f(y)两边同时除以x2y2,得到eq \f(fxy,x2y2)=eq \f(fx,x2)+eq \f(fy,y2),
故可以设eq \f(fx,x2)=ln|x|(x≠0),则f(x)=eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(x2ln|x|,x≠0,,0,x=0,))
当x>0时,f(x)=x2ln x,则f′(x)=2xln x+x2·eq \f(1,x)=x(2ln x+1),
令f′(x)<0,得0
故f(x)在上单调递减,在上单调递增,
因为f(x)为偶函数,所以f(x)在上单调递增,在上单调递减,
显然,此时x=0是f(x)的极大值点,故D错误.
跟踪训练3 (1)设函数f(x)=ln|2x+1|-ln|2x-1|,则f(x)( )
A.是偶函数,且在eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2),+∞))上单调递增
B.是奇函数,且在eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(1,2),\f(1,2)))上单调递减
C.是偶函数,且在eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-∞,-\f(1,2)))上单调递增
D.是奇函数,且在eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-∞,-\f(1,2)))上单调递减
答案 D
解析 f(x)=ln|2x+1|-ln|2x-1|的定义域为eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\c1(x\b\lc\|\rc\ (\a\vs4\al\c1(x≠±\f(1,2))))).
∵f(-x)=ln|-2x+1|-ln|-2x-1|
=ln|2x-1|-ln|2x+1|
=-f(x),
∴f(x)为奇函数.
当x∈eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-∞,-\f(1,2)))时,
f(x)=ln(-2x-1)-ln(1-2x)=ln eq \f(-2x-1,1-2x)
=ln eq \f(2x+1,2x-1)=lneq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(1+\f(2,2x-1))),
∵y=1+eq \f(2,2x-1)在eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-∞,-\f(1,2)))上单调递减,
∴由复合函数的单调性可得f(x)在eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-∞,-\f(1,2)))上单调递减.
(2)(多选)(2022·新高考全国Ⅰ)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 eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(3,2)-2x)),g(2+x)均为偶函数,则( )
A.f(0)=0 B.geq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(1,2)))=0
C.f(-1)=f(4) D.g(-1)=g(2)
答案 BC
解析 方法一 (转化法)因为f eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(3,2)-2x)),g(2+x)均为偶函数,
所以f eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(3,2)-2x))=f eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(3,2)+2x)),
即f eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(3,2)-x))=f eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(3,2)+x)),
g(2+x)=g(2-x),
所以f(3-x)=f(x),g(4-x)=g(x),
则f(-1)=f(4),故C正确;
函数f(x),g(x)的图象分别关于直线x=eq \f(3,2),x=2对称,又g(x)=f′(x),且函数f(x)可导,
所以geq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(3,2)))=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geq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(1,2)))=geq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(3,2)))=0,
g(-1)=g(1)=-g(2),故B正确,D错误;
若函数f(x)满足题设条件,
则函数f(x)+C(C为常数)也满足题设条件,
所以无法确定f(0)的函数值,故A错误.
方法二 (特例法)因为f eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(3,2)-2x)),g(2+x)均为偶函数,所以函数f(x)的图象关于直线x=eq \f(3,2)对称,函数g(x)的图象关于直线x=2对称.取符合题意的一个函数f(x)=1(x∈R),则f(0)=1,排除A;
取符合题意的一个函数f(x)=sin πx,
则f′(x)=πcs πx,即g(x)=πcs πx,
所以g(-1)=πcs(-π)=-π,g(2)=πcs 2π=π,
所以g(-1)≠g(2),排除D.
[总结提升]
1.一是要熟练掌握基本初等函数的图象与性质,二是准确识记函数图象变换的规律,三是掌握函数图象识别的一些技巧,如利用图象的对称性、函数的符号等排除干扰项,从而得到正确选项.
2.要准确理解函数的基本性质,把握自变量之间的关系与对应函数值之间的相互转化.
1.若定义在R上的奇函数f(x)在(-∞,0)上单调递减,且f(2)=0,则满足xf(x-1)≥0的x的取值范围是( )
A.[-1,1]∪[3,+∞)
B.[-3,-1]∪[0,1]
C.[-1,0]∪[1,+∞)
D.[-1,0]∪[1,3]
答案 D
解析 因为函数f(x)为定义在R上的奇函数,
则f(0)=0.
又f(x)在(-∞,0)上单调递减,且f(2)=0,
画出函数f(x)的大致图象如图(1)所示,
则函数f(x-1)的大致图象如图(2)所示.
当x≤0时,要满足xf(x-1)≥0,
则f(x-1)≤0,得-1≤x≤0.
当x>0时,要满足xf(x-1)≥0,
则f(x-1)≥0,得1≤x≤3.
故满足xf(x-1)≥0的x的取值范围是[-1,0]∪[1,3].
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
答案 B
解析 方法一 因为f(x)=eq \f(1-x,1+x),
所以f(x-1)=eq \f(1-x-1,1+x-1)=eq \f(2-x,x),
f(x+1)=eq \f(1-x+1,1+x+1)=eq \f(-x,x+2).
对于A,令F(x)=f(x-1)-1=eq \f(2-x,x)-1=eq \f(2-2x,x),
则F(x)的定义域关于原点对称,但不满足F(x)=-F(-x);
对于B,令G(x)=f(x-1)+1=eq \f(2-x,x)+1=eq \f(2,x),
则G(x)定义域关于原点对称,且满足G(x)=-G(-x),是奇函数;
对于C,f(x+1)-1=eq \f(-x,x+2)-1=eq \f(-x-x-2,x+2)=-eq \f(2x+2,x+2),定义域不关于原点对称;
对于D,f(x+1)+1=eq \f(-x,x+2)+1=eq \f(-x+x+2,x+2)=eq \f(2,x+2),定义域不关于原点对称.
方法二 f(x)=eq \f(1-x,1+x)=eq \f(2-x+1,1+x)=eq \f(2,1+x)-1,为保证函数变换之后为奇函数,需将函数y=f(x)的图象向右平移1个单位长度,再向上平移1个单位长度,得到的图象对应的函数为y=f(x-1)+1.
3.(2023·滁州模拟)如图是下列某个函数在区间[-2,2]上的大致图象,则该函数是( )
A.f(x)=eq \f(x3+3x2-3x,x2+1)cs eq \f(x,2)
B.f(x)=eq \f(x3+3x2-3x,x2+1)
C.f(x)=eq \f(x3-x2+x,x2+1)sin x
D.f(x)=eq \f(x2-5x,x2+1)cs x
答案 A
解析 对于B,由f(x)=eq \f(x3+3x2-3x,x2+1),知f(2)=eq \f(14,5)>2,但由图象知f(2)<2,故可排除B;
对于C,f(x)=eq \f(x3-x2+x,x2+1)sin x=eq \f(xx2-x+1,x2+1)·sin x,当x∈(0,1)时,f(x)>0,而由函数图象知函数在(0,1)上有零点,故可排除C;
对于D,由f(x)=eq \f(x2-5x,x2+1)cs x知,f(1)<0,而由函数图象可知f(1)>0,故可排除D.
4.已知函数f(x)=sin x+eq \f(1,sin x),则( )
A.f(x)的最小值为2
B.f(x)的图象关于y轴对称
C.f(x)的图象关于直线x=π对称
D.f(x)的图象关于直线x=eq \f(π,2)对称
答案 D
解析 ∵当x∈eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(π,2),0))时,f(x)<0,
∴f(x)min<0,故A错误;
∵f(x)=sin x+eq \f(1,sin x)的定义域为{x|x≠kπ,k∈Z},
f(-x)=sin(-x)+eq \f(1,sin-x)=-sin x-eq \f(1,sin x)=-f(x),
∴f(x)为奇函数,关于原点对称,故B错误;
∵f(π-x)=sin x+eq \f(1,sin x),f(π+x)=-sin x-eq \f(1,sin x),
∴f(π-x)≠f(π+x),
∴f(x)的图象不关于直线x=π对称,故C错误;
∵f eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,2)-x))=cs x+eq \f(1,cs x),
f eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,2)+x))=cs x+eq \f(1,cs x),
∴f eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,2)-x))=f eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,2)+x)),
∴f(x)的图象关于直线x=eq \f(π,2)对称,故D正确.
5.(2023·菏泽模拟)已知函数f(x)=eq \f(ex-e-x,x2+|x|-2),则f(x)的图象可能为( )
答案 C
解析 f(x)的定义域为{x|x≠±1},
因为f(-x)=eq \f(e-x-ex,-x2+|-x|-2)
=-eq \f(ex-e-x,x2+|x|-2)=-f(x),
所以f(x)为奇函数,其图象关于原点对称,所以排除A,D;
当0
ex-e-x=eq \f(e2x-1,ex)>0,
所以f(x)<0,所以排除B.
6.(2022·新高考全国Ⅱ)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eq \(∑,\s\up6(22),\s\d4(k=1))f(k)等于( )
A.-3 B.-2 C.0 D.1
答案 A
解析 因为f(1)=1,
所以在f(x+y)+f(x-y)=f(x)f(y)中,
令y=1,
得f(x+1)+f(x-1)=f(x)f(1),
所以f(x+1)+f(x-1)=f(x),①
所以f(x+2)+f(x)=f(x+1).②
由①②相加,得f(x+2)+f(x-1)=0,
故f(x+3)+f(x)=0,
所以f(x+3)=-f(x),
所以f(x+6)=-f(x+3)=f(x),
所以函数f(x)的一个周期为6.
在f(x+y)+f(x-y)=f(x)f(y)中,
令y=0,得f(x)+f(x)=f(x)f(0),
所以f(0)=2.
令x=y=1,得f(2)+f(0)=f(1)f(1),
所以f(2)=-1.
由f(x+3)=-f(x),
得f(3)=-f(0)=-2,f(4)=-f(1)=-1,
f(5)=-f(2)=1,f(6)=-f(3)=2,
所以f(1)+f(2)+…+f(6)=1-1-2-1+1+2=0,
根据函数的周期性知,eq \(∑,\s\up6(22),\s\d4(k=1))f(k)=f(1)+f(2)+f(3)+f(4)=1-1-2-1=-3.
7.(多选)(2023·威海模拟)已知函数f(x)的定义域为R,且f(x+1)为奇函数,f(x+2)为偶函数,对任意的x1,x2∈(1,2),且x1≠x2,都有eq \f(fx2-fx1,x2-x1)>0,则下列结论正确的是( )
A.f(x)是奇函数
B.f(2 023)=0
C.f(x)的图象关于点(1,0)对称
D.f eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(7,4)))>f eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(19,8)))
答案 BCD
解析 根据题意,函数f(x)的定义域为R,且f(x+1)为奇函数,f(x+2)为偶函数,
则f(x)的图象关于点(1,0)对称,同时关于直线x=2对称,
则有f(2+x)=-f(-x),f(-x)=f(4+x),
故有f(x+4)=-f(x+2),f(x+2)=-f(x),即f(x+4)=f(x),
则函数f(x)是周期为4的周期函数,
对于A,f(x)的图象关于点(1,0)对称,同时关于直线x=2对称,则x=0即y轴也是函数f(x)的对称轴,则f(x)为偶函数,A错误;
对于B,f(x)是周期为4的周期函数,则f(2 023)=f(3+4×505)=f(3)=-f(1)=0,B正确;
对于C,f(x+1)为奇函数,f(x)的图象关于点(1,0)对称,C正确;
对于D,对任意的x1,x2∈(1,2),且x1≠x2,都有eq \f(fx2-fx1,x2-x1)>0,则f(x)在区间(1,2)上单调递增,
由于f(x)为偶函数,则f eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(7,4)))=f eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(7,4))),f(x)的图象关于直线x=2对称,则f eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(19,8)))=f eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(13,8))),
又由eq \f(7,4)>eq \f(13,8),故f eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(7,4)))>f eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(13,8))),
即f eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(7,4)))>f eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(19,8))),D正确.
8.(多选)(2023·重庆模拟)已知定义在R上的连续奇函数f(x)满足f(x-4)=-f(x),且在区间[0,2]上单调递增,下列说法正确的是( )
A.函数f(x)的图象关于直线x=4k-6(k∈Z)对称
B.函数f(x)的单调递增区间为[8k-6,8k-2](k∈Z)
C.函数f(x)在区间(-2 019,2 019)上恰有1 010个最值点
D.若关于x的方程f(x)-m=0在区间[-8,8]上有根,则所有根的和可能为0或±4或±8
答案 ACD
解析 由f(x-4)=-f(x)得,
f(x-4-4)=-f(x-4)=f(x),
所以函数f(x)的周期为8,
因为f(x)是奇函数,
所以f(x-4)=-f(4-x)=-f(x),f(4-x)=f(x),
对称轴为直线x=2,
根据f(x)在[0,2]上单调递增,可知f(x)在[-2,0]上也是单调递增的,得函数图象大致如下,
对于A,对称轴为x=2+4k(k∈Z),x=4k-6=4(k-2)+2(k∈Z),故A正确;
对于B,单调递增区间为[8k-2,8k+2](k∈Z),[8k-6,8k-2]=[8(k-1)+2,8(k-1)+6](k∈Z)是单调递减区间,故B错误;
对于C,2 019-(-2 019)=4 038=504×8+6,共有504个周期多6,
函数f(x)在每个周期上有2个最值点,在504个完整的周期上有504×2=1 008(个)最值点,
在(-2 019,-2 016)上有1个最值点,在(2 016,2 019)上有1个最值点,
共有1 008+2=1 010(个)最值点,故C正确;
对于D,若m=m1 =最大值,如图中所示,则所有根之和为-6+2=-4,
若0
若最小值
9.(2023·沧州模拟)已知函数f(x)=xln(ex+a)-eq \f(x2,2)是奇函数,则a=________.
答案 1
解析 因为函数f(x)=xln(ex+a)-eq \f(x2,2)是奇函数,
所以f(-1)=-f(1),
-ln(e-1+a)-eq \f(1,2)=-eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(lne+a-\f(1,2))),
则ln eq \f(e+a,e-1+a)=1,
所以eq \f(e+a,e-1+a)=e,即e+a=e(e-1+a)=1+ea,
即a-ea=a(1-e)=1-e,解得a=1,
此时f(x)的定义域为R,满足题意.
10.(2023·菏泽模拟)写出一个同时满足下列两个条件的非常数函数_________________.
①当x1,x2≥0时,f(x1+x2)=f(x1)·f(x2);②f(x)为偶函数.
答案 f(x)=a|x|(a>0,a≠1)(答案不唯一)
解析 若满足①对任意的x1,x2≥0有f(x1+x2)=f(x1)·f(x2)成立,
则对应的函数为指数函数y=ax的形式;
若满足②f(x)为偶函数,只需要将x加绝对值即可,
所以满足①②两个条件的非常数函数可以是f(x)=a|x|(a>0,a≠1).
11.(2023·宣城模拟)已知函数f(x)=eq \f(4x-1,2x),则不等式2xf(x)-3<0的解集是________________.
答案 (-1,1)
解析 因为f(x)=eq \f(4x-1,2x)=2x-2-x,
令g(x)=xf(x)=x(2x-2-x),
则g(-x)=(-x)(2-x-2x)=x(2x-2-x)=g(x),
则函数g(x)为偶函数,
又g′(x)=2x-2-x+xln 2(2x+2-x),
当x>0时,2x-2-x>0,2x+2-x>0,
所以g′(x)>0,所以g(x)在(0,+∞)上单调递增,
又g(1)=g(-1)=2-eq \f(1,2)=eq \f(3,2),
由2xf(x)-3<0,可得2g(x)-3<0,即g(x)
答案 -eq \f(67,6)
解析 因为函数g(x)的图象关于直线x=2对称,所以g(2+x)=g(2-x),
由f(-x)=5-g(2+x)得f(x)=5-g(2-x),所以f(-x)=f(x),
所以f(x)为偶函数,
由g(x)=9+f(x-4)得g(2-x)=9+f(-x-2)=9+f(x+2),代入f(x)=5-g(2-x)得f(x)=-4-f(x+2),
所以f(x)+f(x+2)=-4,所以f(x+2)+f(x+4)=-4,
所以f(x)=f(x+4),所以f(x)是以4为周期的函数,
由g(x)=9+f(x-4)得g(2)=9+f(-2)=2,所以f(-2)=-7,即f(2)=-7,
由f(x)+f(x+2)=-4得f eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(7,6)))+f eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(7,6)+2))=-4,
所以f eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(7,6)))+f eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(5,6)))=-4,
即f eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(7,6)))+Req \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(5,6)))=-4,
所以f eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(7,6)))+eq \f(1,6)=-4,所以f eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(7,6)))=-4-eq \f(1,6),
f(2 022)+f eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(2 023,6)))=f(4×505+2)+f eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-4×84-\f(7,6))) =f(2)+f eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(7,6)))=-7-4-eq \f(1,6)=-eq \f(67,6).
高考数学专题练 专题一 微专题3 函数的零点问题(含答案): 这是一份高考数学专题练 专题一 微专题3 函数的零点问题(含答案),共15页。
高考数学专题练 专题一 微专题5 函数的极值、最值(含答案): 这是一份高考数学专题练 专题一 微专题5 函数的极值、最值(含答案),共18页。
高考数学专题练 专题一 微专题9 导数中函数的构造问题(含答案): 这是一份高考数学专题练 专题一 微专题9 导数中函数的构造问题(含答案),共16页。