浙江版版高中全程复习方略数学理课时提能训练23函数的奇偶性与周期性人教A版数学理Word格式文档下载.docx
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(C)直线y=x成轴对称图形
(D)原点成中心对称图形
5.(预测题)若函数f(x)=(k-1)ax-a-x(a>
0,a≠1)在R上既是奇函数,又是减函数,则g(x)=loga(x+k)的图象是( )
6.(2012·
杭州模拟)已知定义在R上的奇函数f(x)满足f(x-4)=-f(x),且在区间[0,2]上是增函数,则( )
(A)f(-25)<
f(11)<
f(80)
(B)f(80)<
f(-25)
(C)f(11)<
f(80)<
(D)f(-25)<
f(11)
二、填空题(每小题6分,共18分)
7.(2012·
湖州模拟)设函数f(x)=
为奇函数,则k= .
8.(2011·
广东高考)设函数f(x)=x3cosx+1,若f(a)=11,则f(-a)= .
9.(2012·
台州模拟)定义在(-1,1)上的函数f(x)=-5x+sinx,如果f(1-a)+f(1-a2)>0,则实数a的取值范围是 .
三、解答题(每小题15分,共30分)
10.(易错题)设定义在[-2,2]上的奇函数f(x)在区间[0,2]上单调递减,若f(m)+f(m-1)>
0,求实数m的取值范围.
11.(2012·
珠海模拟)已知函数f(x)=a-
是偶函数,a为实常数.
(1)求b的值;
(2)当a=1时,是否存在n>
m>
0,使得函数y=f(x)在区间[m,n]上的函数值组成的集合也是[m,n],若存在,求出m,n的值;
否则,说明理由.
(3)若在函数定义域内总存在区间[m,n](m<
n),使得y=f(x)在区间[m,n]上的函数值组成的集合也是[m,n],求实数a的取值范围.
【探究创新】
(16分)设函数f(x)的定义域为D,若存在非零实数l使得对于任意x∈M(M
D),有x+l∈D,且f(x+l)≥f(x),则称f(x)为M上的l高调函数.
(1)如果定义域为[-1,+∞)的函数f(x)=x2为[-1,+∞)上的m高调函数,求实数m的取值范围.
(2)如果定义域为R的函数f(x)是奇函数,当x≥0时,f(x)=|x-a2|-a2,且f(x)为R上的4高调函数,求实数a的取值范围.
答案解析
1.【解析】选A.在定义域内为奇函数的为A,B,C,又y=sinx在R上不单调,y=x在R上为增函数,故选A.
2.【解析】选A.由已知得f(x)为以4为周期的奇函数,
∴f(7)=f(7-8)=f(-1)=-f
(1),
又x∈(0,2)时,f(x)=2x2,∴f(7)=-2×
12=-2.
3.【解析】选A.∵函数f(x),g(x)均为奇函数,
∴f(a)+f(-a)=0,g(a)+g(-a)=0,
∴F(a)+F(-a)=3f(a)+5g(a)+2+3f(-a)+5g(-a)+2=4,
∴F(-a)=4-F(a)=4-b.
4.【解题指南】先确定函数的定义域,再判断函数的奇偶性,从而利用奇偶性判断其图象的对称性.
【解析】选D.函数y=f(x)=lg(
-1)=lg
,
∴函数y=f(x)的定义域为(-1,1),
又∵f(-x)=lg
=-lg
=-f(x),
∴y=lg(
-1)为奇函数.
∴其图象关于原点成中心对称图形.
5.【解析】选A.因为f(x)=(k-1)ax-a-x(a>
0,a≠1)为R上的奇函数,
∴f(0)=(k-1)-1=0,得k=2,
∴f(x)=ax-a-x.
又∵f(x)为R上的减函数,∴0<
a<
1.
故g(x)=loga(x+k)=loga(x+2)的图象是由y=logax(0<
1)的图象向左平移两个单位而得到,故选A.
6.【解题指南】求解的关键是根据f(x-4)=-f(x)探究出f(x)的对称性及周期性,然后根据其周期性、对称性,将待比较函数调节到[-2,2]上,进而利用单调性比较出其大小.
【解析】选D.∵定义在R上的奇函数f(x)满足f(x-4)=-f(x),即-f(x-4)=f(x),
∴f(4-x)=f(x),所以函数图象关于x=2对称,
且f(0)=0,又由已知得
f(x-8)=f((x-4)-4)=-f(x-4)=f(x),
故函数是以8为周期的周期函数,
∴f(-25)=f(-1),f(80)=f(0),
f(11)=f(3)=f(4-1)=f
(1),
由于奇函数f(x)在[0,2]上是增函数,
∴f(x)在[-2,2]上为增函数,
故f(-1)<
f(0)<
f
(1),
∴f(-25)<
f(11).
7.【解析】∵f(x)=
为奇函数,
∴f(-x)=-f(x),
即:
=-
得:
(2+k)x=0,又x≠kπ+
(k∈Z)时恒成立.
∴2+k=0,得k=-2.
答案:
-2
8.【解析】令g(x)=x3cosx,则f(x)=g(x)+1且g(x)为奇函数,
所以g(-a)=-g(a).
由f(a)=11得g(a)+1=11,所以g(a)=10,
f(-a)=g(-a)+1=-g(a)+1=-10+1=-9.
-9
9.【解析】∵f(x)=-5x+sinx,∴f′(x)=-5+cosx,
则f′(x)<0,故f(x)在(-1,1)上单调递减,又f(x)为奇函数,
∴不等式可化为f(1-a)>f(a2-1),
即
,解得1<a<
.
(1,
)
10.【解析】由f(m)+f(m-1)>
0,
得f(m)>
-f(m-1),
即f(1-m)<
f(m).
又∵f(x)在[0,2]上单调递减且f(x)在[-2,2]上为奇函数,
∴f(x)在[-2,2]上为减函数,
∴
,即
解得-1≤m<
【误区警示】本题易忽视m,1-m∈[-2,2]而致误.
11.【解析】
(1)由已知,可得f(x)=a-
的定义域为D=(-∞,
)∪(
,+∞).
又y=f(x)是偶函数,故定义域D关于原点对称.
于是,b=0.
又对任意x∈D,有f(x)=f(-x),可得b=0.
因此所求实数b=0.
(2)由
(1),可知f(x)=a-
(D=(-∞,0)∪(0,+∞)).
观察函数f(x)=a-
的图象,可知:
f(x)在区间(0,+∞)上是增函数,
又n>
∴y=f(x)在区间[m,n]上是增函数.
因y=f(x)在区间[m,n]上的函数值组成的集合也是[m,n].
∴有
即方程1-
=x,也就是2x2-2x+1=0有两个不相等的正根.
∵Δ=4-8<
0,∴此方程无解.
故不存在正实数m,n满足题意.
(3)由
(1),可知f(x)=a-
的图象,
可知:
f(x)在区间(-∞,0)上是减函数.
因y=f(x)在区间[m,n]上的函数值组成的集合也是[m,n],故必有m、n同号.
①当0<
m<
n时,f(x)在区间[m,n]上是增函数,有
,即方程x=a-
,也就是2x2-2ax+1=0有两个不相等的正实数根,因此
,解得a>
(此时,m、n(m<
n)取方程2x2-2ax+1=0的两根即可).
②当m<
n<
0时,f(x)在区间[m,n]上是减函数,有
,化简得(m-n)a=0,解得a=0(此时,m、n(m<
n)的取值满足mn=
,且m<
0即可).
综上所述,所求实数a的取值范围是a=0或a>
【变式备选】已知函数f(x)=ex-e-x(x∈R且e为自然对数的底数).
(1)判断函数f(x)的奇偶性与单调性;
(2)是否存在实数t,使不等式f(x-t)+f(x2-t2)≥0对一切x都成立?
若存在,求出t;
若不存在,请说明理由.
【解析】
(1)∵f(x)=ex-(
)x,且y=ex是增函数,
y=-(
)x是增函数,所以f(x)是增函数.
由于f(x)的定义域为R,
且f(-x)=e-x-ex=-f(x),
所以f(x)是奇函数.
(2)由
(1)知f(x)是增函数和奇函数,
∴f(x-t)+f(x2-t2)≥0对一切x∈R恒成立
f(x2-t2)≥f(t-x)对一切x∈R恒成立
x2-t2≥t-x对一切x∈R恒成立
t2+t≤x2+x对一切x∈R恒成立
(t+
)2≤0
t=-
即存在实数t=-
使不等式f(x-t)+f(x2-t2)≥0对一切x都成立.
(1)f(x)=x2(x≥-1)的图象如图
(1)所示,要使得f(-1+m)≥f(-1),有m≥2;
x≥-1时,恒有f(x+2)≥f(x),故m≥2即可.所以实数m的取值范围为[2,+∞);
(2)由f(x)为奇函数及x≥0时的解析式知f(x)的图象如图
(2)所示,
∵f(3a2)=a2=f(-a2),
由f(-a2+4)≥f(-a2)=a2=f(3a2),
故-a2+4≥3a2,从而a2≤1,
又a2≤1时,恒有f(x+4)≥f(x),故a2≤1即可.
所以实数a的取值范围为[-1,1].