.
答案:
C
12.若定义在R上的偶函数f(x)满足f(x)>0,f(x+2)=
对任意x∈R恒成立,则f(2023)=________.
解析:
因为f(x)>0,f(x+2)=
,
所以f(x+4)=f[(x+2)+2]=
=
=f(x),
则函数f(x)的周期为4,
所以f(2023)=f(506×4-1)=f(-1).
因为函数f(x)为偶函数,
所以f(2023)=f(-1)=f
(1).
当x=-1时,f(-1+2)=
,得f
(1)=
.
由f(x)>0,得f
(1)=1,所以f(2023)=f
(1)=1.
答案:
1
13.设f(x)是(-∞,+∞)上的奇函数,f(x+2)=-f(x),当0≤x≤1时,f(x)=x.
(1)求f(π)的值;
(2)当-4≤x≤4时,求f(x)的图象与x轴所围成图形的面积.
解:
(1)由f(x+2)=-f(x)得,
f(x+4)=f[(x+2)+2]=-f(x+2)=f(x),
所以f(x)是以4为周期的周期函数,
所以f(π)=f(-1×4+π)=f(π-4)=-f(4-π)=-(4-π)=π-4.
(2)由f(x)是奇函数且f(x+2)=-f(x),
得f[(x-1)+2]=-f(x-1)=f[-(x-1)],
即f(1+x)=f(1-x).
故知函数y=f(x)的图象关于直线x=1对称.
又当0≤x≤1时,f(x)=x,且f(x)的图象关于原点成中心对称,
则f(x)的图象如图所示.
当-4≤x≤4时,f(x)的图象与x轴围成的图形面积为S,
则S=4S△OAB=4×
=4.
[C级 素养提升]
14.(多选题)(2020·山东四校联考)已知偶函数f(x)满足f(x)+f(2-x)=0,则下列结论中正确的是( )
A.函数f(x)是以2为周期的周期函数
B.函数f(x)是以4为周期的周期函数
C.函数f(x-1)为奇函数
D.函数f(x-3)为偶函数
解析:
偶函数f(x)满足f(x)+f(2-x)=0,
即有f(-x)=f(x)=-f(2-x),
即为f(x+2)=-f(x),f(x+4)=-f(x+2)=f(x),
可得f(x)的最小正周期为4,故A错,B正确.
由f(x+2)=-f(x),得f(x+1)=-f(x-1).
又f(-x-1)=f(x+1),则f(-x-1)=-f(x-1),
故f(x-1)为奇函数,C正确.
由f(-x-3)=f(x+3),若f(x-3)为偶函数,即有f(-x-3)=f(x-3),
得f(x+3)=f(x-3),所以f(x+6)=f(x).
可得6为f(x)的周期,这与4为最小正周期矛盾,故D不正确.
答案:
BC
素养培育
数学运算——活用函数性质中“三个二级”结论(自主阅读)
1.奇函数的最值性质
已知函数f(x)是定义在区间D上的奇函数,则对任意的x∈D,都有f(x)+f(-x)=0.特别地,若奇函数f(x)在D上有最值,则f(x)max+f(x)min=0,且若0∈D,则f(0)=0.
[典例1] 设函数f(x)=
的最大值为M,最小值为m,则M+m=________.
解析:
显然函数f(x)的定义域为R.
f(x)=
=1+
.
设g(x)=
,则g(-x)=-g(x),
所以g(x)为奇函数,
由奇函数图象的对称性知g(x)max+g(x)min=0,
所以M+m=g(x)max+1+g(x)min+1=2+g(x)max+g(x)min=2.
答案:
2
2.抽象函数的周期性
(1)如果f(x+a)=-f(x)(a≠0),那么f(x)是周期函数,其中一个周期T=2a.
(2)如果f(x+a)=
(a≠0),那么f(x)是周期函数,其中的一个周期T=2a.
(3)如果f(x+a)+f(x)=c(a≠0),那么f(x)是周期函数,其中的一个周期T=2a.
[典例2] 已知函数f(x)为定义在R上的奇函数,当x≥0时,有f(x+3)=-f(x),且当x∈(0,3)时,f(x)=x+1,则f(-2023)+f(2024)=( )
A.3B.2C.1D.0
解析:
因为函数f(x)为定义在R上的奇函数,
所以f(-2023)=-f(2023),
因为当x≥0时,有f(x+3)=-f(x),
所以f(x+6)=-f(x+3)=f(x),即当x≥0时,
自变量的值每增加6,对应函数值重复出现一次.
又当x∈(0,3)时,f(x)=x+1,
所以f(2023)=f(337×6+1)=f
(1)=2,
f(2024)=f(337×6+2)=f
(2)=3.
故f(-2023)+f(2024)=-f(2023)+3=1.
答案:
C
3.抽象函数的对称性
已知函数f(x)是定义在R上的函数.
(1)若f(a+x)=f(b-x)恒成立,则y=f(x)的图象关于直线x=
对称,特别地,若f(a+x)=f(a-x)恒成立,则y=f(x)的图象关于直线x=a对称.
(2)若函数y=f(x)满足f(a+x)+f(a-x)=0,即f(x)=-f(2a-x),则f(x)的图象关于点(a,0)对称.
[典例3] 函数f(x)在[1,+∞)上单调递减,且f(x+1)是偶函数,不等式f(m+2)≥f(x-1)对任意的x∈[-1,0]恒成立,则实数m的取值范围是( )
A.[-3,1]
B.(-∞,-3]∪[1,+∞)
C.[-4,2]
D.(-∞,-4]∪[2,+∞)
解析:
由于f(x+1)是偶函数,
所以f(-x+1)=f(x+1),
因此函数y=f(x)的图象关于x=1对称.
由f(x)在[1,+∞)上递减,知f(x)在(-∞,1]上递增.
又x∈[-1,0],知x-1∈[-2,-1],
若m+2≤1时,f(m+2)≥f(x-1)对x∈[-1,0]恒成立.
则m+2≥x-1对x∈[-1,0]恒成立,
所以-3≤m≤-1;①
若m+2>1时,f(m+2)≥f(x-1)=f(3-x).
所以m+2≤3-x对x∈[-1,0]恒成立,
则-1由①②知,实数m的取值范围是[-3,1].
答案:
A
[典例4] 函数y=f(x)对任意x∈R都有f(x+2)=f(-x)成立,且函数y=f(x-1)的图象关于点(1,0)对称,f
(1)=4,则f(2020)+f(2021)+f(2022)的值为________.
解析:
因为函数y=f(x-1)的图象关于点(1,0)对称,
所以函数y=f(x)的图象关于原点对称,所以f(x)是R上的奇函数,
f(x+2)=-f(x),所以f(x+4)=-f(x+2)=f(x),
故f(x)的周期为4.
所以f(2021)=f(505×4+1)=f
(1)=4,
所以f(2020)+f(2022)=f(2020)-f(2020)=0
所以f(2020)+f(2021)+f(2022)=4.
答案:
4