重难提优5 抽象函数的图象与性质
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一、 单项选择题
1. (2024饶平二中期中)已知函数f(x)满足f(1-x)=f(x+3),且f(x)在区间(0,2)上单调递增,则f(1),f,f的大小关系为( )
A. f(1)
A. f(0)=0 B. f(-3)
3. (2024如皋教学质量调研)若函数f(x)是定义在R上的偶函数,在区间(-∞,0]上单调递减,且f(1)=0,则不等式≥0的解集为( )
A. [-2,+∞) B. [-2,0)∪(0,+∞)
C. [0,+∞) D. [-2,0)∪(0,2]
4. (2024常州高级中学期中)已知奇函数f(x)是R上的增函数,若f(3)=1,则满足-1≤f(x-2)≤0的x取值范围是( )
A. [-1,0] B. [-1,2] C. [1,2] D. [1,3]
5. (淮安楚州中学月考)已知定义在区间(0,+∞)上的函数f(x),满足f(xy)+1=f(x)+f(y),且f=0,则f(210)的值为( )
A. 1 B. 10 C. 11 D. 1 024
6. (2024灌云高级中学、灌南惠泽高级中学期中)f(x)是定义在R上的不恒为零的偶函数,且对任意实数x都有xf(x+1)=(1+x)f(x),则f的值是( )
A. 0 B. C. 1 D.
7. (海安高级中学月考)若定义在R上的奇函数f(x)在区间(0,+∞)上单调递减,且f(-2)=0,则满足xf(x-1)≥0的x的取值范围是( )
A. [-1,1]∪[3,+∞) B. [-3,-1]∪[0,1]
C. [-1,0]∪[1,+∞) D. [-1,0]∪[1,3]
二、 多项选择题
8. (邢台质检联盟月考)已知定义在R上的函数f(x),对任意实数x,y,都有f(xy)=yf(x)+xf(y),则下列结论中正确的是( )
A. f(0)=0 B. f(1)=0
C. f(16)=16f(2) D. f(x)为奇函数
9. (2024苏州一中月考)已知函数f(x),x∈(-∞,0)∪(0,+∞),对于任意的x,y∈(-∞,0)∪(0,+∞),f(xy)=f(x)+f(y),则下列说法中正确的是( )
A. f(x)的图象过点(1,0)和(-1,0)
B. f(x)在定义域上为奇函数
C. 若当x>1时,f(x)>0,则当-1
三、 填空题
10. (盐城亭湖高级中学期中)已知函数f(x)为R上的奇函数,g(x)=f(x)+3,g(-2)=4,则f(2)=________.
11. (2024常州一中期中)若函数f(x)满足 x∈R,f(x+1)=f(1-x),且 x1,x2∈[1,+∞),>0(x1≠x2),若f(m)>f(-1),则实数m的取值范围是________.
12. (2024东台期末)若定义在区间[-2 023,2 023]上的函数f(x)满足:对于任意的x1,x2∈[-2 023,2 023],都有f(x1+x2)=f(x1)+f(x2)-2 024,且当x>0时,f(x)>2 024,若f(x)的最大值为M,最小值为N,则M+N的值为________.
四、 解答题
13. (扬州红桥高级中学月考)定义在R上的函数f(x)满足对任意x,y∈R,恒有f(x+y)=f(x)+f(y),且当x>0时,f(x)>0.
(1) 求f(0)的值;
(2) 证明:f(x)是奇函数;
(3) 试判断f(x)的单调性,并说明理由.
重难提优5 抽象函数的图象与性质
1. B 由函数f(x)满足f(1-x)=f(x+3),得函数f(x)的图象关于直线x=2对称.显然f=f,f=f,又<1<,f(x)在区间(0,2)上单调递增,所以f
4. B 由于函数f(x)为R上的奇函数, f(3)=1,则f(-3)=-f(3)=-1,f(0)=0,所以-1≤f(x-2)≤0可化为f(-3)≤f(x-2)≤f(0).又因为函数f(x)在R上单调递增,所以-3≤x-2≤0,解得-1≤x≤2.
5. C 因为定义在区间(0,+∞)上的函数f(x),满足f(xy)+1=f(x)+f(y),令x=y=1,得f(1)+1=f(1)+f(1),所以f(1)=1.令y=,得f+1=f(x)+f.因为f=0,所以f(x)=f+1,所以f(210)=f(29)+1=f(28)+2=…=f(2)+9=f(1)+10=11.
6. A 若x≠0,xf(x+1)=(1+x)f(x),则f(x+1)=f(x).取x=-,则f(-+1)=f,即f=-f.因为f(x)是定义在R上的偶函数,所以f=f,所以f=-f=-f,解得f=0,所以f=f=f=f(+1)=×f=5f=0.取x=0,则 0·f(0+1)=(1+0)f(0),即f(0)=0,f=f(0)=0.
7. D 因为在R上的奇函数f(x)在区间(0,+∞)上单调递减,且f(-2)=0,所以f(x)在区间(-∞,0)上也单调递减,且f(0)=0,f(2)=-f(-2)=0,所以当x∈(-∞,-2)∪(0,2)时,f(x)>0,当x∈(-2,0)∪(2,+∞)时,f(x)<0,所以由xf(x-1)≥0可得或或x=0,解得-1≤x<0或1≤x≤3或x=0,即-1≤x≤0或1≤x≤3,所以满足xf(x-1)≥0的x的取值范围是[-1,0]∪[1,3].
8. ABD 对于A,令x=y=0,得f(0)=0,故A正确;对于B,令x=y=1,得f(1)=f(1)+f(1),则f(1)=0,故B正确;对于C,令x=y=4,得f(16)=4f(4)+4f(4)=8f(4),再令x=y=2,得f(4)=2f(2)+2f(2)=4f(2),可得f(16)=8f(4)=32f(2),故C错误;对于D,令x=y=-1,得f(1)=-2f(-1)=0,则f(-1)=0,再令y=-1,得f(-x)=-f(x)+xf(-1)=-f(x),则f(x)为奇函数,故D正确.故选ABD.
9. AC 由题意可知,令x=y=1,则f(1)=f(1)+f(1),则f(1)=0;令x=y=-1,则f(1)=f(-1)+f(-1),则f(-1)=0,所以f(x)的图象过点(1,0)和(-1,0),故A正确;令y=-1,则f(-x)=f(x)+f(-1),即f(-x)=f(x),所以f(x)为偶函数,故B错误;令y=-,则f(-1)=f(x)+f=0,则f=-f(x).当x>1时,-∈(-1,0).又f(x)>0,则f<0,即当-1
10. -1 由题意,得g(-2)=f(-2)+3=4,即-f(2)+3=4,所以f(2)=-1.
11. (-∞,-1)∪(3,+∞) 因为 x1,x2∈[1,+∞),>0(x1≠x2),所以f(x)在区间[1,+∞)上单调递增.因为 x∈R,f(x+1)=f(1-x),所以函数f(x)的图象关于直线x=1对称.若f(m)>f(-1),则|m-1|>|-1-1|,解得m>3或m<-1,故实数m的取值范围是(-∞,-1)∪(3,+∞).
12. 4 048 令x1=x2=0,得f(0)=2f(0)-2 024,所以f(0)=2 024.令x1=-x2,得f(0)=f(-x2)+f(x2)-2 024=2 024,所以f(-x2)+f(x2)=4 048.令g(x)=f(x)-2 024,则g(x)max=M-2 024,g(x) min=N-2 024.因为g(-x)+g(x)=f(-x)+f(x)-4 048=0,又g(x)的定义域关于原点对称,所以g(x)是奇函数,所以g(x)max+g(x) min=0,即M-2 024+N-2 024=0,所以M+N=4 048.
13. (1) 取x=y=0,得f(0)=f(0)+f(0),解得f(0)=0.
(2) 因为f(x)的定义域为R,取y=-x,得f(0)=f(x)+f(-x)=0,
故函数f(x)为奇函数.
(3) 函数f(x)在R上单调递增,理由如下:
设x1,x2∈R,且x1
所以f(x2-x1)>0,即f(x2)>f(x1),
所以函数f(x)在R上单调递增.
抽象函数问题的常用解题方法:
1. 特殊值法:适用于解选择题,根据抽象函数的性质,选择一个熟悉的函数作为特殊值代入验证,如本练的T2.
特殊函数 抽象函数
f(x)=x f(xy)=f(x)f(y)
f(x)=0 f(x+y)=f(xy)
f(x)=kx(k≠0) f(x±y)=f(x)±f(y)
2. 赋值法:根据所要求解的问题使自变量取某些特殊值,如本练的T5,T6等.
3. 图象性质法:若函数y=f(x)满足f(a+x)=f(b-x),则函数y=f(x)的图象关于x=对称,如本练的T11.
