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1、 精品資料
第3講 函數(shù)的奇偶性與周期性
一、填空題
1.若函數(shù)f(x)=+m為奇函數(shù),則實(shí)數(shù)m=________.
解析 由題意,得f(0)=0,所以+m=0,即m=-1.
答案?。?
2.設(shè)函數(shù)f(x)是奇函數(shù)且周期為3,f(-1)=-1,則f(2 011)=________
解析 因?yàn)閒(-x)=-f(x),f(x+3)=f(x),f(-1)=-1,所以f(1)=1,f(2 011)=f(3670+1)=f(1)=1.
答案 1
3.已知函數(shù)f(x)是定義在R上的奇函數(shù),且當(dāng)x>0時(shí),f(x)=2x-3,
則f(
2、-2)=________.
解析 ∵f(x)為R上的奇函數(shù),
∴f(-2)=-f(2).
又當(dāng)x=2時(shí),f(2)=22-3=1,∴f(-2)=-1.
答案 -1
4.設(shè)f(x)是定義在R上的增函數(shù),且對于任意的x都有f(1-x)+f(1
+x)=0恒成立.如果實(shí)數(shù)m、n滿足不等式組那么m2+n2的取值范圍是________.
解析 考查函數(shù)單調(diào)性及對稱性,舉特殊函數(shù)是解決此類問題的一個(gè)重要方法.如:f(x)=x-1,f(x+1)+f(1-x)=0,所以f(x)的對稱中心為(1,0),∴不等式組由圖可知OA最小,OA=,OB最大,OB=7,∴m2+n2∈(13,49).
3、
答案 (13,49)
5.設(shè)定義在R上的函數(shù)f(x)滿足f(x)f(x+2)=13,若f(1)=2,則
f(99)=________.
解析 由f(x)f(x+2)=13得f(x+2)=,∴f(x+4)=f[(x+2)+2]==f(x).
∴f(x)是以4為周期的周期函數(shù).
∴f(99)=f(254-1)=f(-1)==.
答案
6.設(shè)奇函數(shù)f(x)的定義域?yàn)镽,最小正周期T=3,若f(1)≥1,f(2)=,
則a的取值范圍是________.
答案
7.已知定義在R上的函數(shù)y=f(x)滿足條件f=-f(x),且函數(shù)y
=f為奇函數(shù),給出以下四個(gè)命題:
①
4、函數(shù)f(x)是周期函數(shù);
②函數(shù)f(x)的圖象關(guān)于點(diǎn)對稱;
③函數(shù)f(x)為R上的偶函數(shù);
④函數(shù)f(x)為R上的單調(diào)函數(shù).
其中真命題的序號為________.
答案 ①②③
8.若定義在R上的偶函數(shù)f(x)滿足f(x+1)=-f(x),且在[-1,0]上是增函數(shù),給出下列關(guān)于f(x)的判斷:
①f(x)是周期函數(shù);②f(x)關(guān)于直線x=1對稱;
③f(x)在[0,1]上是增函數(shù);④f(x)在[1,2]上是減函數(shù);
⑤f(2)=f(0).
其中正確的序號是________.
解析 ∵f(x+1)=-f(x),
∴f(x)=-f(x+1)=f(x+1+1)=f(x+2
5、),
∴f(x)是周期為2的函數(shù),①正確.
又∵f(x+2)=f(x)=f(-x),∴f(x)=f(2-x),
∴y=f(x)的圖象關(guān)于x=1對稱,②正確.
又∵f(x)為偶函數(shù)且在[-1,0]上是增函數(shù),
∴f(x)在[0,1]上是減函數(shù).又∵對稱軸為x=1,
∴f(x)在[1,2]上為增函數(shù),f(2)=f(0),故③④錯(cuò)誤,⑤正確.
答案?、佗冖?
9.已知函數(shù)f(x)=x2-cos x,x∈,則滿足f(x0)>f的x0的取值范圍為________.
解析 f′(x)=2x+sin x,在區(qū)間內(nèi)f′(x)>0,
∴f(x)在區(qū)間內(nèi)單調(diào)遞增,此時(shí)由f(x0)>f得x0∈,易
6、證f(x)是偶函數(shù),∴x0∈也符合題意.
答案
10.已知定義在R上的函數(shù)y=f(x)滿足條件f=-f(x),且函數(shù)y=f為奇函數(shù),給出以下四個(gè)命題:①函數(shù)f(x)是周期函數(shù);②函數(shù)f(x)的圖象關(guān)于點(diǎn)對稱;③函數(shù)f(x)為R上的偶函數(shù);④函數(shù)f(x)為R上的單調(diào)函數(shù).其中真命題的序號為________(寫出所有真命題的序號).
解析?、儆蒮=-f(x),得f(x+3)=-f=f(x),所以①正確.②由y=f為奇函數(shù),得f(x)圖象關(guān)于點(diǎn)對稱,所以②不正確.③由f=-f,得f(x)=-f,又f=-f(x),所以f=f,所以f(x)是偶函數(shù),③正確.由③正確知④不正確.
答案?、佗?
7、二、解答題
11.設(shè)f(x)=ex+ae-x(a∈R,x∈R).
(1)討論函數(shù)g(x)=xf(x)的奇偶性;
(2)若g(x)是偶函數(shù),解不等式f(x2-2)≤f(x).
解 (1)a=1時(shí),f(x)=ex+e-x是偶函數(shù),
所以g(x)=xf(x)是奇函數(shù);
a=-1時(shí),f(x)=ex-e-x是奇函數(shù),
所以g(x)=xf(x)是偶函數(shù).
a≠1,由f(x)既不是奇函數(shù)又不是偶函數(shù),
得g(x)=xf(x)是非奇非偶函數(shù).
(2)當(dāng)g(x)是偶函數(shù)時(shí),a=-1,f(x)=ex-e-x是R上的單調(diào)遞增函數(shù),于是由f(x2-2)≤f(x)得x2-2≤x,
即x2-x-2≤
8、0,解得-1≤x≤2.
12.已知函數(shù)f(x)=x2+(x≠0,a∈R).
(1)判斷函數(shù)f(x)的奇偶性;
(2)若f(x)在區(qū)間[2,+∞)上是增函數(shù),求實(shí)數(shù)a的取值范圍.
解 (1)當(dāng)a=0時(shí),f(x)=x2(x≠0)為偶函數(shù);
當(dāng)a≠0時(shí),f(-x)≠f(x),f(-x)≠-f(x),
∴f(x)既不是奇函數(shù)也不是偶函數(shù).
(2)設(shè)x2>x1≥2,
則f(x1)-f(x2)=x+-x-
=[x1x2(x1+x2)-a],
由x2>x1≥2,得x1x2(x1+x2)>16,x1-x2<0,x1x2>0.
要使f(x)在區(qū)間[2,+∞)上是增函數(shù),
只需f(x1)-
9、f(x2)<0,
即x1x2(x1+x2)-a>0恒成立,則a≤16.
13.定義在R上的增函數(shù)y=f(x)對任意x,y∈R都有f(x+y)=f(x)+f(y).
(1)求f(0);
(2)求證:f(x)為奇函數(shù);
(3)若f(k3x)+f(3x-9x-2)<0對任意x∈R恒成立,求實(shí)數(shù)k的取值范圍.
解 (1)令x=y(tǒng)=0,得f(0+0)=f(0)+f(0),即f(0)=0.
(2)證明:令y=-x,得f(x-x)=f(x)+f(-x),又f(0)=0,則有0=f(x)+f(-x),即f(-x)=-f(x)對任意x∈R成立,
所以f(x)是奇函數(shù).
(3)因?yàn)閒(x)在R
10、上是增函數(shù),
又由(2)知f(x)是奇函數(shù).
所以f(k3x)<-f(3x-9x-2)=f(-3x+9x+2),
所以k3x<-3x+9x+2,
即32x-(1+k)3x+2>0對任意x∈R成立.
令t=3x>0,問題等價(jià)于t2-(1+k)t+2>0對任意t>0恒成立.
令f(t)=t2-(1+k)t+2,其對稱軸為t=,
當(dāng)<0,即k<-1時(shí),f(0)=2>0,符合題意;
當(dāng)≥0,即k≥-1時(shí),f(t)>0對任意t>0恒成立?
解得-1≤k<-1+2.
綜上所述,當(dāng)k<-1+2時(shí),f(k3x)+f(3x-9x-2)<0對任意x∈R恒成立.
14. (1)已知f(x)是R
11、上的奇函數(shù),且當(dāng)x>0時(shí),f(x)=x2-x-1,求f(x)的解
析式;
(2)設(shè)a>0,f(x)=+是R上的偶函數(shù),求實(shí)數(shù)a的值;
(3)已知奇函數(shù)f(x)的定義域?yàn)閇-2,2],且在區(qū)間[-2,0]內(nèi)遞減,求滿足f(1-m)+f(1-m2)<0的實(shí)數(shù)m的取值范圍.
解 (1)∵f(x)是定義在R上的奇函數(shù),
∴f(0)=0,當(dāng)x<0時(shí),-x>0,
由已知f(-x)=(-x)2-(-x)-1=x2+x-1=-f(x).
∴f(x)=-x2-x+1.
∴f(x)=
(2)∵f(x)是R上的偶函數(shù),
∴f(-x)=f(x)在R上恒成立.
即+=+,
(a2-1)(e2x-1)=0,對任意的x恒成立,
∴解得a=1.
(3)∵f(x)的定義域?yàn)閇-2,2],
∴有解得-1≤m≤.①
又f(x)為奇函數(shù),且在[-2,0]上遞減,
∴在[-2,2]上遞減,
∴f(1-m)<-f(1-m2)=f(m2-1)?1-m>m2-1,即-2