周期性
类型一:判断周期函数
1.求下列函数是否为周期函数
(1),满足
(2),满足
(3),满足
(4),满足
答案:
(1)令∴∴
∴T=2周期函数
(2)
∴T=4周期函数
(3)∴T=4
(4)
∴T=8
类型二:求值
1.已知函数f(x)是定义在(-∞,+∞)上的奇函数,若对于任意的实数x≥0,都有f(x +2)=f(x),且当x∈[0,2)时f(x)=log2(x+1),则f(-2 013)+f(2 014)的值为() A.-1 B.-2
C.2 D.1
解析:选A因为f(x)是奇函数,且周期为2,所以f(-2 013)+f(2 014)=-f(2 013)+f(2 014)=-f(1)+f(0).又当x∈[0,2)时,f(x)=log2(x+1),所以f(-2 013)+f(2 014)=-1+0=-1.
2.若偶函数y=f(x)为R上的周期为6的周期函数,且满足f(x)=(x+1)(x-a)(-3≤x≤3),则f(-6)等于________.(对定义域的运用)
解析:∵y=f(x)为偶函数,且f(x)=(x+1)(x-a)(-3≤x≤3),
∴f(x)=x2+(1-a)x-a,1-a=0.
∴a=1.
f (x )=(x +1)(x -1)(-3≤x ≤3). f (-6)=f (-6+6)=f (0)=-1. 答案:-1
3.定义在R 上的函数f (x )满足f (x )=⎩
⎪⎨⎪⎧
3x -
1, x ≤0,
f (x -1)-f (x -2), x >0,则f (2 016)=________.
解析:x >0时,f (x )=f (x -1)-f (x -2),f (x +1)=f (x )-f (x -1),相加得f (x +1)=-f (x -2),即f (x +3)=-f (x ),所以f (x +6)=-f (x +3)=f (x ),进而f (2 016)=f (336×6)=f (0)=3-1
=1
3
. 答案:13
4.已知函数f (x )的定义域为R ,当x <0时,f (x )=x 3-1;当-1≤x ≤1时,f (-x )=-f (x );当x >1
2时,f ⎝⎛⎭⎫x +12=f ⎝⎛⎭⎫x -12,则f (6)=______. (转化) 答案 2
解析 当x >1
2时,f ⎝⎛⎭⎫x +12=f ⎝⎛⎭⎫x -12,即f (x )=f (x +1),∴T =1,∴f (6)=f (1).当x <0时,f (x )=x 3-1,且-1≤x ≤1,f (-x )=-f (x ),∴f (6)=f (1)=-f (-1)=2.
5.定义在R 上的函数f (x )满足f (-x )=-f (x ),f (x -2)=f (x +2),且x ∈(-1,0)时,f (x )=2x +1
5,
则f (log 220)=________. (利用周期和奇函数改变范围)
押题依据 利用函数的周期性、奇偶性求函数值是高考的传统题型,较好地考查学生思维的灵活性. 答案 -1
解析 由f (x -2)=f (x +2)⇒f (x )=f (x +4),
因为4<log 220<5,所以0<log 220-4<1,-1<4-log 220<0.
又因为f (-x )=-f (x ),所以f (log 220)=f (log 220-4)=-f (4-log 220)=-f ⎝⎛⎭⎫log 24
5=-1. 6.设f(x)是定义在R 上的奇函数,且f(x+2)= -f(x),当0≤x ≤1时,
f (x) = x ,则f (7.5 ) = ( ) (A) 0.5 (B) -0.5 (C) 1.5 (D) -1.5 解:∵y = f (x)是定义在R 上的奇函数,∴点(0,0)是其对称中心;
又∵f (x+2 )= -f (x) = f (-x),即f (1+ x) = f (1-x), ∴直线x = 1是y = f (x) 对称轴,故y = f (x)是周期为4的周期函数。
∴f (7.5 ) = f (8-0.5 ) = f (-0.5 ) = -f (0.5 ) =-0.5 故选(B)
7.设f (x )是定义在R 上且周期为2的函数,在区间[-1,1]上,f (x )=⎩⎪⎨⎪
⎧
ax +1,-1≤x <0,bx +2x +1,0≤x ≤1,其
中a ,b ∈R .若f (12)=f (3
2),则a +3b 的值为________.
解:由题意知f (12)=b +43,f (32)=f (-12)=-12a +1,从而b +43=-1
2a +1,化简得3a +2b =-
2.又f (-1)=f (1),所以-a +1=b +2
2
,
所以⎩⎪⎨⎪⎧ b =-2a ,3a +2b =-2,解得⎩
⎪⎨⎪⎧
a =2,
b =-4.
所以a +3b =-10.
类型三:求周期
1.x 为实数,[x ]表示不超过x 的最大整数,则函数f (x )=x -[x ]的最小正周期是________. (绘画此类函数图像)
解析:如图,当x ∈[0,1)时,画出函数图像,
再左右扩展知f (x )为周期函数. 答案:1
类型四:周期+奇偶性
1.若函数f (x )是周期为4的偶函数,当x ∈[0,2]时,f (x )=x -1,则不等式xf (x )>0在[-1,3]上的解集为( ) (数形结合,类似于正余弦函数图像)
A .(1,3)
B .(-1,1)
C .(-1,0)∪(1,3)
D .(-1,0)∪(0,1) 解析:选C.f (x )的图象如图.
当x ∈[-1,0)时,由xf (x )>0,得x ∈(-1,0); 当x ∈[0,1)时,由xf (x )>0,得x ∈∅;
当x ∈[1,3]时,由xf (x )>0,得x ∈(1,3). 故x ∈(-1,0)∪(1,3).
2.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.若方程f (x )=m (m >0)在区间[-8,8]上有四个不同的根x 1,x 2,x 3,x 4,则x 1+x 2+x 3+x 4=________.
解析:因为f(x)为奇函数并且f(x-4)=-f(x).(对称轴)
所以f(x-4)=-f(4-x)=-f(x),即f(4-x)=f(x),且f(x-8)=-f(x-4)=f(x),
即y=f(x)的图象关于x=2对称,并且是周期为8的周期函数.
因为f(x)在[0,2]上是增函数,
所以f(x)在[-2,2]上是增函数,在[2,6]上为减函数,据此可画出y=f(x)的图象.
其图象也关于x=-6对称,
所以x1+x2=-12,x3+x4=4,
所以x1+x2+x3+x4=-8.
类型五:综合
1.偶函数f(x)满足f(1-x)=f(1+x),且在x∈[0,1]时,f(x)=2x-x2,若直线kx-y+k=0(k>0)与函数f(x)的图象有且仅有三个交点,则k的取值范围是__________.
答案(
15
15,
3
3)
解析因为f(1-x)=f(1+x),
所以函数f(x)的图象关于直线x=1对称,又f(x)是偶函数,所以f(x-1)=f(1+x),即有f(2+x)=f(x),所以f(x)是周期为2的函数.
由y=2x-x2,得x2-2x+y2=0,
即(x-1)2+y2=1,
画出函数f(x)和直线y=k(x+1)的图象.
因为直线kx-y+k=0(k>0)与函数f(x)的图象有且仅有三个交点,所以根据函数图象易知,
15
15<k<
3 3.
2.已知f(x)是R上最小正周期为2的周期函数,且当0≤x<2时,f(x)=x3-x,则函数y=f(x)的图象在区间[0,6]上与x轴的交点个数为________.
答案7
解析因为当0≤x<2时,f(x)=x3-x,又f(x)是R上最小正周期为2的周期函数,且f(0)=
0,所以f(6)=f(4)=f(2)=f(0)=0.又f(1)=0,所以f(3)=f(5)=0.故函数y=f(x)的图象在区间[0,6]上与x轴的交点个数为7.
3.已知f(x)是R上最小正周期为4的奇函数,且当0≤x<2时,f(x)=x3-x,则函数y=f(x)的图象在区间[2,4]的解析式为________.。