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函数的单调性和奇偶性练习
一、选择题
1.奇函数f(x)在R上递减,对于实数a有 ,则a的取值范围是()
A.(-∞,-1)
B.(1,+∞)
C.(0,1)
D.(-1,0)
2.已知函数y=f(x)是偶函数,又当x<0时,f(x)是增函数,又对于 、 时有 ,则()
A.
B.
C.
D.大小关系不定
二、解答题
3.试判断函数 在(-1,0)内的单调性。
4.已知函数 是奇函数,又f(1)=2,f(2)<3,求a、b、c、的值。
5.设函数 的定义域是[n,n+1](n∈N),求f(x)的值中共有多少个整数。
6.已知函数f(x)对任意x,y∈R都有f(x+y)+f(x-y)=2f(x)•f(y)且f(0) ≠0,求证:f(x)是偶函数。
7.已知 是奇函数,且x∈[-1,1],试判断它的单调性,并证明你的结论。
8.已知 ,求证f(x)是奇函数。
9.求证: 在[-1,1]上不是单调函数。
10.研究函数 的单调性。
11.已知定义在(-∞,+∞)上的函数f(x)的图象关于直线x=a和x=b(a>b)成轴对称。求证f(x)是周期函数。
12.已知函数f(x)对一切x、y都有f(x+y)=f(x)+f(y)
(1)求证:f(x)是奇函数;
(2)若f(-3)=a,试用a表示f(12)。
13.判定下列四个结论的对错,并说明理由。
(1)偶函数的图象一定与y轴相交;
(2)奇函数的图象一定通过原点;
(3)偶函数的图象关于y轴对称;
(4)即是奇函数又是偶函数的函数一定是f(x)=0且x∈R。
14.已知函数 在区间 上是减函数,求实数a的取值范围。
15.如果函数f(x)的定义域为 ,且f(x)为增函数,f(xy)=f(x)+f(y)。
(1)证明: ;
(2)已知f(3)=1,且f(a)>f(a-1)+2,求a的取值范围。
16.已知 且
(1)设g(x)=f[f(x)],求g(x)的解析式;
(2)设ψ(x)=g(x)-λf(x),试问:是否存在实数λ,使ψ(x)在(-∞,-1)上是减函数,并且在(-1,0)上是增函数。
参考答案
1.D由 得 ,又∵f(x)在R上递减,∴ ,解得-1<a<0。故选D。
2.C由已知 ,∴ ,又f(x)在(-∞,0)为增函数,故 ,∵ , ,∴ ,再利用f(x)为偶函数,则 ,故 。故选C。
3.解:设 ,则
∵ ,
∴ , , , 。
∴ ,
即 。
故函数 在(-1,0)内是增函数。
4.解:由 。又f(1)=2,即a+1=2b。而f(2)<3,即 ,解得 ,又a∈Z,
∴a=0或a=1。若a=0,则 ,不合题意;若a=1,则b=1∈Z,故a=b=1,c=0。
5.解:∵ ,f(x)在[n,n+1]上是增函数, ,由此值域中共有2n+2个整数。
6.证明:令x=y=0,有f(0)+f(0)=2f(0)•f(0)
因为f(0) ≠0,所以f(0)=1,令x=0,则有f(y)+f(-y)=2f(0)•f(y),所以f(-y)=f(y)
即f(x)为偶函数。
7.证明:由于x∈[-1,1],且f(x)为奇函数。
∴
∴ ,设
则
∴f(x)在[-1,1]上是单调递增的。
8.证明:
当x>0时,-x<0,
∴ ;
当x<0时,-x>0,
∴ ;
当x=0时, 。
故函数f(x)是奇函数。
注:作函数
的图象如图所示,不难看出函数的图象关于原点对称,所以函数f(x)是奇函数。
9.证明:设 ,则 ①
于是,当 时, ,则①式大于0;
而当 时, ,则①式小于0。
故 在[-1,1]上不是单调函数。
10.解:任取 且
∵
∵ ,且
∴ , ,
∴当a>0时,f(x)为减函数;
当a=0时,f(x)为常数函数;
当a<0时,f(x)为增函数。
11.证明:∵f(x) 图象关于直线x=a和x=b成轴对称,
∴f(x)=f(2a-x),且f(x)=f(2b-x)。
∴f(2a-x)=f(2b-x)。
令t=2b-x,得2a-x=t+2a-2b。
故f(t+2a-2b)=f(t)。
∴f(x)是以T=2(a-b)为一个周期的周期函数。
12.解:(1)要证f(x)为奇函数,需证f(-x)=-f(x)。
即证f(-x)+f(x)=0。
在原式中,取y=-x,得f(0)=f(x)+f(-x)。
故只需证f(0)=0。令x=y=0,得f(0)=f(0)+f(0),∴f(0)=0
故f(x)是奇函数。
(2)已知f(-3)=a,由(1)可知f(3)=-a。再由所给等式特征可知,欲求f(12),需求f(6),即需求f(3)。而这是已知的。
在原式中取y=x,可得f(2x)=2f(x),
因此,f(12)=2f(6)=4f(3)=-4a。
13.解:(1)是错的。如果函数 中x≠0,其图象与y轴不相交。
(2)是错的,如奇函数 中x≠0,它的图象不过原点。
(3)是对的。这是偶函数的图象的特点。
(4)是错的。如函数 既是奇函数又是偶函数,且f(1)=0,但定义域是集合{-1,1}。
14.解: ,此二次函数对称轴为x=1-a,所以,f(x)的单调减区间为 ,因为f(x)在 上是减函数,所以对称轴x=1-a必须在直线x=4的右侧或与其重合。
所以1-a≥4,a≤-3。
15.解:(1)∵
∴
(2)∵f(3)=1,f(a)>f(a-1)+2
∴ ,∴
∵f(x)是增函数,
∴ ,∴ ,又a>0,a-1>0
∴a的取值范围是 。
16.解:(1)由已知得 ,
∴ ,
∴c=1,故 ,
(2)∵
又
设 ,则 ,
当4-λ≥0即λ≤4时,ψ(x)在(-∞,-1)上是减函数。
同理,当λ≥4时,ψ(x)在(-1,0)上是增函数。
综上可知,当λ=4时,ψ(x)在(-∞,-1)上是减函数,并且在(-1,0)上是增函数。
一、选择题
1.奇函数f(x)在R上递减,对于实数a有 ,则a的取值范围是()
A.(-∞,-1)
B.(1,+∞)
C.(0,1)
D.(-1,0)
2.已知函数y=f(x)是偶函数,又当x<0时,f(x)是增函数,又对于 、 时有 ,则()
A.
B.
C.
D.大小关系不定
二、解答题
3.试判断函数 在(-1,0)内的单调性。
4.已知函数 是奇函数,又f(1)=2,f(2)<3,求a、b、c、的值。
5.设函数 的定义域是[n,n+1](n∈N),求f(x)的值中共有多少个整数。
6.已知函数f(x)对任意x,y∈R都有f(x+y)+f(x-y)=2f(x)•f(y)且f(0) ≠0,求证:f(x)是偶函数。
7.已知 是奇函数,且x∈[-1,1],试判断它的单调性,并证明你的结论。
8.已知 ,求证f(x)是奇函数。
9.求证: 在[-1,1]上不是单调函数。
10.研究函数 的单调性。
11.已知定义在(-∞,+∞)上的函数f(x)的图象关于直线x=a和x=b(a>b)成轴对称。求证f(x)是周期函数。
12.已知函数f(x)对一切x、y都有f(x+y)=f(x)+f(y)
(1)求证:f(x)是奇函数;
(2)若f(-3)=a,试用a表示f(12)。
13.判定下列四个结论的对错,并说明理由。
(1)偶函数的图象一定与y轴相交;
(2)奇函数的图象一定通过原点;
(3)偶函数的图象关于y轴对称;
(4)即是奇函数又是偶函数的函数一定是f(x)=0且x∈R。
14.已知函数 在区间 上是减函数,求实数a的取值范围。
15.如果函数f(x)的定义域为 ,且f(x)为增函数,f(xy)=f(x)+f(y)。
(1)证明: ;
(2)已知f(3)=1,且f(a)>f(a-1)+2,求a的取值范围。
16.已知 且
(1)设g(x)=f[f(x)],求g(x)的解析式;
(2)设ψ(x)=g(x)-λf(x),试问:是否存在实数λ,使ψ(x)在(-∞,-1)上是减函数,并且在(-1,0)上是增函数。
参考答案
1.D由 得 ,又∵f(x)在R上递减,∴ ,解得-1<a<0。故选D。
2.C由已知 ,∴ ,又f(x)在(-∞,0)为增函数,故 ,∵ , ,∴ ,再利用f(x)为偶函数,则 ,故 。故选C。
3.解:设 ,则
∵ ,
∴ , , , 。
∴ ,
即 。
故函数 在(-1,0)内是增函数。
4.解:由 。又f(1)=2,即a+1=2b。而f(2)<3,即 ,解得 ,又a∈Z,
∴a=0或a=1。若a=0,则 ,不合题意;若a=1,则b=1∈Z,故a=b=1,c=0。
5.解:∵ ,f(x)在[n,n+1]上是增函数, ,由此值域中共有2n+2个整数。
6.证明:令x=y=0,有f(0)+f(0)=2f(0)•f(0)
因为f(0) ≠0,所以f(0)=1,令x=0,则有f(y)+f(-y)=2f(0)•f(y),所以f(-y)=f(y)
即f(x)为偶函数。
7.证明:由于x∈[-1,1],且f(x)为奇函数。
∴
∴ ,设
则
∴f(x)在[-1,1]上是单调递增的。
8.证明:
当x>0时,-x<0,
∴ ;
当x<0时,-x>0,
∴ ;
当x=0时, 。
故函数f(x)是奇函数。
注:作函数
的图象如图所示,不难看出函数的图象关于原点对称,所以函数f(x)是奇函数。
9.证明:设 ,则 ①
于是,当 时, ,则①式大于0;
而当 时, ,则①式小于0。
故 在[-1,1]上不是单调函数。
10.解:任取 且
∵
∵ ,且
∴ , ,
∴当a>0时,f(x)为减函数;
当a=0时,f(x)为常数函数;
当a<0时,f(x)为增函数。
11.证明:∵f(x) 图象关于直线x=a和x=b成轴对称,
∴f(x)=f(2a-x),且f(x)=f(2b-x)。
∴f(2a-x)=f(2b-x)。
令t=2b-x,得2a-x=t+2a-2b。
故f(t+2a-2b)=f(t)。
∴f(x)是以T=2(a-b)为一个周期的周期函数。
12.解:(1)要证f(x)为奇函数,需证f(-x)=-f(x)。
即证f(-x)+f(x)=0。
在原式中,取y=-x,得f(0)=f(x)+f(-x)。
故只需证f(0)=0。令x=y=0,得f(0)=f(0)+f(0),∴f(0)=0
故f(x)是奇函数。
(2)已知f(-3)=a,由(1)可知f(3)=-a。再由所给等式特征可知,欲求f(12),需求f(6),即需求f(3)。而这是已知的。
在原式中取y=x,可得f(2x)=2f(x),
因此,f(12)=2f(6)=4f(3)=-4a。
13.解:(1)是错的。如果函数 中x≠0,其图象与y轴不相交。
(2)是错的,如奇函数 中x≠0,它的图象不过原点。
(3)是对的。这是偶函数的图象的特点。
(4)是错的。如函数 既是奇函数又是偶函数,且f(1)=0,但定义域是集合{-1,1}。
14.解: ,此二次函数对称轴为x=1-a,所以,f(x)的单调减区间为 ,因为f(x)在 上是减函数,所以对称轴x=1-a必须在直线x=4的右侧或与其重合。
所以1-a≥4,a≤-3。
15.解:(1)∵
∴
(2)∵f(3)=1,f(a)>f(a-1)+2
∴ ,∴
∵f(x)是增函数,
∴ ,∴ ,又a>0,a-1>0
∴a的取值范围是 。
16.解:(1)由已知得 ,
∴ ,
∴c=1,故 ,
(2)∵
又
设 ,则 ,
当4-λ≥0即λ≤4时,ψ(x)在(-∞,-1)上是减函数。
同理,当λ≥4时,ψ(x)在(-1,0)上是增函数。
综上可知,当λ=4时,ψ(x)在(-∞,-1)上是减函数,并且在(-1,0)上是增函数。
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