高中数学专题训练(教师版)—函数的奇偶性和周期性 一、选择题 1.下列函数中,不具有奇偶性的函数是( )
A.y=ex-e-x B.y=lg1+x1-x C.y=cos2x D.y=sinx+cosx 答案 D 2.(2011·山东临沂)设f(x)是R上的任意函数,则下列叙述正确的是( ) A.f(x)f(-x)是奇函数 B.f(x)|f(-x)|是奇函数 C.f(x)-f(-x)是偶函数 D.f(x)+f(-x)是偶函数 答案 D 3.已知f(x)为奇函数,当x>0,f(x)=x(1+x),那么x<0,f(x)等于( ) A.-x(1-x) B.x(1-x) C.-x(1+x) D.x(1+x) 答案 B 解析 当x<0时,则-x>0,∴f(-x)=(-x)(1-x).又f(-x)=-f(x),∴f(x)=x(1-x). 4.若f(x)=ax2+bx+c(a≠0)是偶函数,则g(x)=ax3+bx2+cx是( ) A.奇函数 B.偶函数 C.非奇非偶函数 D.既奇又偶函数 答案 A 解析 由f(x)是偶函数知b=0,∴g(x)=ax3+cx是奇函数. 5.(2010·山东卷)设f(x)为定义在R上的奇函数.当x≥0时,f(x)=2x+2x+b(b为常数),则f(-1)=( ) A.3 B.1 C.-1 D.-3 答案 D 解析 令x≤0,则-x≥0,所以f(-x)=2-x-2x+b,又因为f(x)在R上是奇函数,所以f(-x)=-f(x)且f(0)=0,即b=-1,f(x)=-2-x+2x+1,所以f(-1)=-2-2+1=-3,故选D. 6.(2011·北京海淀区)定义在R上的函数f(x)为奇函数,且f(x+5)=f(x),若f(2)>1,f(3)=a,则( ) A.a<-3 B.a>3 C.a<-1 D.a>1 答案 C 解析 ∵f(x+5)=f(x),∴f(3)=f(-2+5)=f(-2),又∵f(x)为奇函数,∴f(-2)=-f(2),又f(2)>1,∴a<-1,选择C. 7.(2010·新课标全国卷)设偶函数f(x)满足f(x)=x3-8(x≥0),则{x|f(x-2)>0}=( ) A.{x|x<-2或x>4} B.{x|x<0或x>4} C.{x|x<0或x>6} D.{x|x<-2或x>2} 答案 B 解析 当x<0时,-x>0, ∴f(-x)=(-x)3-8=-x3-8, 又f(x)是偶函数, ∴f(x)=f(-x)=-x3-8,
∴f(x)= x3-8,x≥0-x3-8,x<0.
∴f(x-2)= x-23-8,x≥0-x-23-8,x<0,
x≥0x-23-8>0或 x<0-x-23-8>0,
解得x>4或x<0.故选B. 二、填空题 8.设函数f(x)=(x+1)(x+a)为偶函数,则a=________. 答案 -1 解析 f(x)=x2+(a+1)x+a. ∵f(x)为偶函数,∴a+1=0,∴a=-1. 9.设f(x)=ax5+bx3+cx+7(其中a,b,c为常数,x∈R),若f(-2011)=-17,则f(2011)=________. 答案 31 解析 f(2011)=a·20115+b·20113+c·2011+7 f(-2011)=a(-2011)5+b(-2011)3+c(-2011)+7 ∴f(2011)+f(-2011)=14,∴f(2011)=14+17=31. 10.函数f(x)=x3+sinx+1的图象关于________点对称. 答案(0,1) 解析 f(x)的图象是由y=x3+sin x的图象向上平移一个单位得到的. 11.已知f(x)是定义在R上的偶函数,且对任意的x∈R,总有f(x+2)=-f(x)成立,则f(19)=________. 答案 0 解析 依题意得f(x+4)=-f(x+2)=f(x),即f(x)是以4为周期的函数,因此有f(19)=f(4×5-1)=f(-1)=f(1),且f(-1+2)=-f(-1),即f(1)=-f(1),f(1)=0,因此f(19)=0.
12.定义在(-∞,+∞)上的函数y=f(x)在(-∞,2)上是增函数,且函数y=f(x+2)为偶函数,则f(-1),f(4),f(512)的大小关系是__________. 答案 f(512)解析 ∵y=f(x+2)为偶函数 ∴y=f(x)关于x=2对称 又y=f(x)在(-∞,2)上为增函数 ∴y=f(x)在(2,+∞)上为减函数,而f(-1)=f(5)
∴f(512)<f(-1)<f(4). 13.(2011·山东潍坊)定义在R上的偶函数f(x)满足f(x+1)=-f(x),且在[-1,0]上是增函数,给出下列关于f(x)的判断: ①f(x)是周期函数; ②f(x)关于直线x=1对称; ③f(x)在[0,1]上是增函数; ④f(x)在[1,2]上是减函数; ⑤f(2)=f(0), 其中正确的序号是________. 答案 ①②⑤ 解析 由f(x+1)=-f(x)得 f(x+2)=-f(x+1)=f(x), ∴f(x)是周期为2的函数,①正确, f(x)关于直线x=1对称,②正确, f(x)为偶函数,在[-1,0]上是增函数, ∴f(x)在[0,1]上是减函数,[1,2]上为增函数,f(2)=f(0).因此③、④错误,⑤正确.综上,①②⑤正确. 三、解答题 14.已知f(x)是偶函数,g(x)是奇函数,且f(x)+g(x)=x2+x-2,求f(x)、g(x)的解析式. 答案 f(x)=x2-2,g(x)=x 解析 ∵f(x)+g(x)=x2+x-2.① ∴f(-x)+g(-x)=(-x)2+(-x)-2. 又∵f(x)为偶函数,g(x)为奇函数, ∴f(x)-g(x)=x2-x-2.② 由①②解得f(x)=x2-2,g(x)=x. 15.已知f(x)是定义在R上的奇函数,且函数f(x)在[0,1)上单调递减,并满足f(2-x)=f(x),若方程f(x)=-1在[0,1)上有实数根,求该方程在区间[-1,3]上的所有实根之和. 答案 2 解析 由f(2-x)=f(x)可知函数f(x)的图象关于直线x=1对称,又因为函数f(x)是奇函数,则f(x)在(-1,1)上单调递减,根据函数f(x)的单调性,方程f(x)=-1在(-1,1)上有唯一的实根,根据函数f(x)的对称性,方程f(x)=-1在(1,3)上有唯一的实根,这两个实根关于直线x=1对称,故两根之和等于2.
16.已知定义域为R的函数f(x)=-2x+b2x+1+a是奇函数. (Ⅰ)求a,b的值; (Ⅱ)若对任意的t∈R,不等式f(t2-2t)+f(2t2-k)<0恒成立,求k的取值范围.
答案 (1)a=2,b=1 (2)k<-13 解析 (Ⅰ)因为f(x)是奇函数,所以f(0)=0,即b-1a+2=0⇒b=1 ∴f(x)=1-2xa+2x+1
又由f(1)=-f(-1)知1-2a+4=-1-12a+1⇒a=2. (Ⅱ)解法一 由(Ⅰ)知f(x)=1-2x2+2x+1,易知f(x)在(-∞,+∞)上为减函数.又因f(x)是奇函数,从而不等式:f(t2-2t)+f(2t2-k)<0 等价于f(t2-2t)<-f(2t2-k)=f(k-2t2),因f(x)为减函数,由上式推得: t2-2t>k-2t2.即对一切t∈R有:3t2-2t-k>0,
从而判别式Δ=4+12k<0⇒k<-13
解法二 由(Ⅰ)知f(x)=1-2x2+2x+1.又由题设条件得: 1-2t2-2t2+2t2-2t+1+1-22t2-k2+22t2-k+1<0,
即:(22t2-k+1+2)(1-2t2-2t)+(2t2-2t+1+2)(1-22t2-k)<0, 整理得23t2-2t-k>1,因底数2>1,故:3t2-2t-k>0
上式对一切t∈R均成立,从而判别式Δ=4+12k<0⇒k<-13
1.(2010·上海春季高考)已知函数f(x)=ax2+2x是奇函数,则实数a=________. 答案 0 2.(2010·江苏卷)设函数f(x)=x(ex+ae-x)(x∈R)是偶函数,则实数a的值为________. 答案 -1 解析 令g(x)=x,h(x)=ex+ae-x,因为函数g(x)=x是奇函数,则由题意知,函数h(x)=ex+ae-x为奇函数,又函数f(x)的定义域为R,∴h(0)=0,解得a=-1. 3.(2011·《高考调研》原创题)已知f(x)是定义在R上的奇函数,且{x|f(x)>0}={x|1<x<3},则f(π)+f(-2)与0的大小关系是( ) A.f(π)+f(-2)>0 B.f(π)+f(-2)=0 C.f(π)+f(-2)<0 D.不确定 答案 C 解析 由已知得f(π)<0,f(-2)=-f(2)<0,因此f(π)+f(-2)<0. 4.如果奇函数f(x)在区间[3,7]上是增函数,且最小值为5,那么f(x)在区间[-7,-3]上是( ) A.增函数且最小值为-5 B.增函数且最大值为-5 C.减函数且最小值为-5 D.减函数且最大值为-5 答案 B 解析 先考查函数f(x)在[-7,-3]上的最值,由已知,当3≤x≤7时,f(x)≥5,则当-7≤x≤-3时,f(-x)=-f(x)≤-5即f(x)在[-7,-3]上最大值为-5.再考查函数f(x)在[-7,-3]上的单调性,设-7≤x1-x1≤7,由已知-f(x2)=f(-x2)f(x1),即f(x)在[-7,-3]上是单调递增的.
5.(08·全国卷Ⅰ)设奇函数f(x)在(0,+∞)上为增函数,且f(1)=0,则不等式fx-f-xx<0的解集为________. 答案 (-1,0)∪(0,1) 解析 由f(x)为奇函数,则不等式化为xf(x)<0
法一:(图象法)由,可得-1法二:(特值法)取f(x)=x-1x,则x2-1<0且x≠0,解得-1
6.定义在R上的函数f(x)满足f(x+1)=-f(x),且f(x)= 1 -1解析 ∵f(x+1)=-f(x),则f(x)=-f(x+1)=-[-f(x+2)]=f(x+2),则f(x)的周期为2,f(3)=f(1)=-1.