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文檔簡介
考點09函數(shù)的對稱性(3種核心題型+基礎(chǔ)保分練+綜合提升
練+拓展沖刺練)
D1【考試提醒】
1.能通過平移,分析得出一般的軸對稱和中心對稱公式和推論2會利用對稱公式解決問
題.
di【知識點】
1.奇函數(shù)、偶函數(shù)的對稱性(1)奇函數(shù)關(guān)于凰苴對稱,偶函數(shù)關(guān)于詡對稱.
(2)若/(X—2)是偶函數(shù),則函數(shù)“X溷象的對稱軸為x=—2;若/(x—2)是奇函數(shù),則函數(shù);(X)
圖象的對稱中心為(一2.0).
2.若函數(shù)y=/(x)的圖象關(guān)于直線x=a對稱,則人。-x)=/(a+x);
若函數(shù)y=/(x)滿足加一x)=~j[a+x),則函數(shù)的圖象關(guān)于點(a,0)對稱.
3.兩個函數(shù)圖象的對稱
⑴函數(shù)y=/(x)與y=次-x)關(guān)于i軸對稱;
(2)函數(shù)y=/(x)與>=一/)關(guān)于x軸對稱;
(3)函數(shù)y=/(x)與y=一x)關(guān)于原點對稱.
唱【核心題型】
題型一軸對稱問題
函數(shù)歹=/(x)的圖象關(guān)于直線x=a對稱令/(X)=/(2Q—X)=/(Q+X);
,a~\~b
若函數(shù)y=/(x)滿足/(a+x)=/(b—x),則>=危)的圖象關(guān)于直線一成軸對稱.
【例題1】(2024?遼寧?一模)已知函數(shù)/(x+2)為偶函數(shù),且當工22時,
/'(同=1。8[(--以+7),若〃。)>/3),則()
7
A.(Q+6-4)(。-6)<0B.(a+b-4)(a-b)>0
C.(a+b+4)((7-6)<0D.(a+b+4)(a-6)〉0
【答案】A
【分析】由題意判斷/(x)的圖象關(guān)于直線x=2對稱,結(jié)合當xN2時的函數(shù)解析式,判斷其
單調(diào)性,即可判斷/(x)在直線x=2兩側(cè)的增減,從而結(jié)合/(。)>/(6),可得|"2|平-2|,
化簡,即得答案.
【詳解】因為函數(shù)/(無+2)為偶函數(shù),故其圖象關(guān)于〉軸對稱,則/(x)的圖象關(guān)于直線為=2
對稱,
當記2時,〃x)=bgJx2_4x+7),因為廣,-4x+7在[2,+◎上單調(diào)遞增且”7,
7
而V=log,在(0,+8)上單調(diào)遞減,故/(X)在[2,+◎上單調(diào)遞減,
則/(x)在(-*2]上單調(diào)遞增,
故由/(。)>/(6)可得|"2|<屹-2|,即
貝!J4-4a+4<〃-46+4,故(。+6-4)(。-6)<0,
故選:A
【變式1】(2024,四川瀘州?二模)定義域為R的函數(shù)〃x)滿足/(x+2)=f(x-2),當
x?-2,2]時,函數(shù)“力=4一/,設(shè)函數(shù)g(x)=e*T(_2<x<6),則方程-g(x)=0的
所有實數(shù)根之和為()
A.5B.6C.7D.8
【答案】D
【分析】首先得到了3是以4為周期的周期函數(shù),g(x)關(guān)于x=2對稱,在同一平面直角坐
標系中畫出昨g(x)與尸/(耳卜<-2,6])的圖象,數(shù)形結(jié)合判斷函數(shù)的交點,再根據(jù)對稱
性計算可得.
【詳解】因為定義域為R的函數(shù)〃x)滿足〃x+2)=/(x-2),即〃x+4)=/(x),
所以/(x)是以4為周期的周期函數(shù),
又g(x)=e+T(-2<x<6),則g(4-x)=e",。=e+T=g⑺,
所以g(x)關(guān)于x=2對稱,又g(-2)=g6=e+2T=[>(),
e
▽/、-|x-2|jex+2,2<x<6
又g(x)=e1_^,
[ex2,—2<x<2
又當2,2]時,函數(shù)/⑺=4-「2,所以/(—2)=/⑵=0,則/(6)=/(2)=0,
令/(x)-g(x)=0,即,(x)=g(x),
在同一平面直角坐標系中畫出〉=g(x)與y=/3(xe[-2,6])的圖象如下所示:
由圖可得y=g(X)與V=/'⑺(無e[-2,6])有4個交點,交點橫坐標分別為西,無2,三,Z,
且X]與匕關(guān)于x=2對稱,*2與迅關(guān)于x=2對稱,
所以無]+工4=4,無3+無2=4,
所以方程/'(x)-g(x)=0的所有實數(shù)根之和為玉+尤2+X3+匕=8.
【變式2】(2024?陜西安康?模擬預測)己知函數(shù)=公差不為0的等差數(shù)列{%}
的前”項和為5”.若〃%012)=/(%013),則凡024=()
A.1012B.2024C.3036D.4048
【答案】B
【分析】先根據(jù)題中條件得到/2+-3=2,故%+%必=2,結(jié)合等差數(shù)列的前“項和公
式可得.
【詳解】由題可知函數(shù)/(x)的圖象關(guān)于直線x=l對稱,
因為{。,}的公差不為0,所以%012片%013
又因〃/2)=/(?3),所以“助2;%。-=1,
23([+4)=2°24”+*)=,
所以?|012+。⑼3=2,故S2024=囁2024
故選:B
【變式3】(2024?全國?模擬預測)已知函數(shù)〃x)及其導數(shù)/'(x)的定義域為R,記
g(x)=r(x),且〃x),g(x+l)都為奇函數(shù).若/(-5)=2,則〃2023)=()
A.0B.--C.2D.-2
2
【答案】C
【分析】根據(jù)g(x)的性質(zhì)結(jié)合導數(shù)運算分析可知〃X)的圖象關(guān)于X=1對稱,結(jié)合奇函數(shù)分
析可知/(X)的周期為4,根據(jù)周期性運算求解.
【詳解】因為g(x+l)為奇函數(shù),則g(l+x)=-g(l-x),
即g(1+X)+g(1-X)=0,可知g(x)=/(x)的圖象關(guān)于點(1,0)對稱,
可得/(l+x)+c=/(l-x)+c,即〃l+x)=/(l-x),
可知“X)的圖象關(guān)于X=1對稱,則/(x)=/(2-x),
又因為f(x)為奇函數(shù),則=,
可得/(x+4)=-/(x+2)=/(無),可知“X)的周期為4,
所以〃2023)=〃507x4-5)=/(-5)=2.
故選:C.
題型二中心對稱問題
=
函數(shù)>=危)的圖象關(guān)于點(。,6)對稱臺次。+x)一%)=2b齡2b~flx)fi2a—x);若函數(shù)y=
la-\~bc\
外)滿足次Q+X)+*—X)=C,則歹=於)的圖象關(guān)于點匕一,,成中心對稱.
【例題2】(2024?全國?模擬預測)設(shè)“X)是定義域為R的偶函數(shù),且〃2x+l)為奇函數(shù).若
【答案】A
【分析】根據(jù)所給函數(shù)性質(zhì)求出函數(shù)周期,利用周期化簡即可得解.
【詳解】由/(2x+l)為奇函數(shù),得/(2x+l)+/(-2x+l)=0,
得f(x)的圖象關(guān)于點(1,0)對稱,所以〃尤)=-/(2-力.
又因為是定義域為R的偶函數(shù),所以〃x)=-〃2-x)=-/(x-2),
/(X)=-/(X-2)=/(X-4),
所以的周期為4,
【變式1】(2024?全國?模擬預測)定義在R上的偶函數(shù)/(x)滿足/(2-x)=-/(x),則
()
A./(x)=/(2+x)B./(-x)=〃2-x)
C./(x)=/(4-x)D.〃x-2)是奇函數(shù)
【答案】C
【分析】根據(jù)題中條件,可知/(2-力=一/(一x),/(2+x)=-/(-x)=-/(x),故A、B錯誤;
對于C令x=x+2,可得〃4+x)=〃x),繼而〃4-x)=〃x),C正確;對于D,/(x-2)
的圖象可由/(x)的圖象平移得到,從而得到/(x-2)的對稱中心,即可判斷D.
【詳解】因為〃2-x)=_/(x),〃x)為偶函數(shù),
所以/(2-X)=-/(-X),/(2+X)=-/(-X)=-/(X),
所以A、B錯誤;
因為“X)是偶函數(shù),所以/(2+切=-〃力,
所以/(4+x)=-/(x+2)=〃x),
而/(4-*)=〃-)=/(x),所以C正確;
因為〃2-x)=-J(x),
所以〃x)的圖象關(guān)于(1,0)中心對稱,
/'(x-2)的圖象可由的圖象向右平移2個單位長度得到,
則/(x-2)的圖象關(guān)于(3,0)對稱,不是奇函數(shù),所以D錯誤.
故選:C.
【變式2】(2024,四川南充?二模)已知函數(shù)〃x)=\則函數(shù)y=〃x-l)+l的圖象()
A.關(guān)于點0,1)對稱B.關(guān)于點(-M)對稱
C.關(guān)于點(-1,0)對稱D.關(guān)于點(1,0)對稱
【答案】A
【分析】首先判斷函數(shù)=±為奇函數(shù),再根據(jù)函數(shù)平移規(guī)則判斷即可.
X
【詳解】函數(shù)〃x)=j的定義域為{x|xwo},又/(_X)=—=_/(X),
所以/'(x)=:為奇函數(shù),則函數(shù)/(x)的圖象關(guān)于原點(0,0)對稱,
又y=/(x-l)+l的圖象是由〃x)=:的圖象向右平移1個單位,再向上平移1個單位得到,
所以函數(shù)J=+l的圖象關(guān)于點(1,1)對稱.
故選:A
【變式3】(23-24高三下?江蘇揚州?開學考試)定義在R上的函數(shù)丁=/(x)和y=g(x)的圖象
關(guān)于丁軸對稱,且函數(shù)V=/(x-2)+l是奇函數(shù),則函數(shù)y=g(x)圖象的對稱中心為()
A.(2,1)B.(-2,-1)C.(-2,1)D.(2,-1)
【答案】D
【分析】利用奇函數(shù)的性質(zhì)結(jié)合函數(shù)的對稱性求解即可.
【詳解】由題意得函數(shù)>="x-2)+l是奇函數(shù),則y=/(x)關(guān)于(-2,-1)對稱,
另知函數(shù)y="X)和尸g(x)的圖象關(guān)于了軸對稱,故>=g(x)關(guān)于(2,-1)對稱,
故選:D
題型三兩個函數(shù)圖象的對稱
b-a
函數(shù)V=/(Q+X)的圖象與函數(shù)y=/3—x)的圖象關(guān)于直線x=《一對稱.
【例題3】(2024上?北京?高二統(tǒng)考學業(yè)考試)在同一坐標系中,函數(shù)J=/(x)與昨-/(X)
的圖象()
A.關(guān)于原點對稱B.關(guān)于x軸對稱
C.關(guān)于了軸對稱D.關(guān)于直線了=》對稱
【答案】B
【分析】根據(jù)函數(shù)上點的關(guān)系即可得函數(shù)圖象的關(guān)系.
【詳解】當》=。時,了=/(。)與丁=-/(")互為相反數(shù),
即函數(shù)y=/(x)與了=-/(x)的圖象關(guān)于x軸對稱.
故選:B.
【變式1](2024下?江蘇揚州?高三統(tǒng)考開學考試)定義在R上的函數(shù)y=〃x)和y=g(x)的
圖象關(guān)于了軸對稱,且函數(shù)>=/(x-2)+l是奇函數(shù),則函數(shù)>=g(x)圖象的對稱中心為
()
A.(2,1)B.(-2,-1)C.(—2,1)D.(2,-1)
【答案】D
【分析】利用奇函數(shù)的性質(zhì)結(jié)合函數(shù)的對稱性求解即可.
【詳解】由題意得函數(shù)>="x-2)+l是奇函數(shù),則y=〃x)關(guān)于(-2,-1)對稱,
另知函數(shù)y=和kg(x)的圖象關(guān)于V軸對稱,故y=g(x)關(guān)于(2,-1)對稱,
故選:D
【變式2](2020上?安徽?高一校聯(lián)考期末)已知函數(shù)了=/(x-l)是定義在R上的奇函數(shù),
函數(shù)〉=g(x)的圖象與函數(shù)了=/(%)的圖象關(guān)于直線x->=0對稱,那么了=g(x)的對稱中
心為()
A.(1,0)B.(-1,0)C.(0,1)D.(0,-1)
【答案】D
【解析】由奇函數(shù)的性質(zhì)以及函數(shù)圖象的平移變換法則得出函數(shù)y=/(x)的圖象關(guān)于(-1,0)
對稱
再根據(jù)函數(shù)〉=g(x)的圖象與函數(shù)V=/(x)的圖象關(guān)于直線x-y=0對稱,求出函數(shù)
y=g(x)的對稱中心.
【詳解】函數(shù)>=/(x-l)是定義在R上的奇函數(shù),則其圖象關(guān)于原點對稱
由于函數(shù)V=/(x-l)的圖象向左平移一個單位得到函數(shù)J=/(x)的圖象
貝I]函數(shù)y=/(x)的圖象關(guān)于(-1,0)對稱
又因為函數(shù)〉=g(x)的圖象與函數(shù)y=/(x)的圖象關(guān)于直線x-y=0對稱
所以函數(shù)y=g(x)的圖象關(guān)于(0,-1)對稱
故選:D
【點睛】本題主要考查了奇函數(shù)圖象的對稱性、函數(shù)圖象的平移變換以及反函數(shù)圖象的關(guān)系,
屬于中檔題.
【變式3】(2024高三?全國?專題練習)若函數(shù)y=/(x)的定義域為R,貝U函數(shù)尸危一1)與產(chǎn)
/U-x)的圖象關(guān)于直線()
A.x=0對稱B.y=0對稱C.x=l對稱D.對稱
【答案】C
【詳解】因為函數(shù)/(x—i)的圖象是/U)的圖象向右平移1個單位長度得至IJ,/(l-x)=/(-(%-
1))的圖象是/(一X)的圖象也向右平移1個單位長度得到;因為與H—x)的圖象是關(guān)于y軸
(直線x=0)對稱,所以函數(shù)y=/(x—1)與y=/(l—x)的圖象關(guān)于直線x=l對稱.故選C.
B【課后強化】
基礎(chǔ)保分練
一、單選題
1.23-24高三上?寧夏銀川?階段練習)函數(shù)V=/(x)滿足對任意xeR都有〃x+2)=/(-%)
成立,函數(shù)了=/(%-1)的圖象關(guān)于點(1,。)對稱,且/(1)=4,貝U
/(2018)+/(2019)+/(2020)=()
A.-4B.0C.4D.8
【答案】A
【分析】根據(jù)函數(shù)的奇偶性及周期性,逐步轉(zhuǎn)化計算,即可得到本題答案.
【詳解】因為函數(shù)N=〃x-1)的圖象關(guān)于點(1,0)對稱,
所以函數(shù)>=/(x)的圖象關(guān)于(0,0)對稱,即>=為R上奇函數(shù),
所以/(r)=-/(x),且"0)=0,
又因為“X+2)=/(-X)=_/(x),所以+4)=-f(x+2),
所以/(x+4)=〃x),則y=/(x)的周期為4,
因為〃x+2)=/(r),令x=0得,/(2)=/(0)=0
所以,/(2018)+f(2019)+/(2020)=/(2)+/(3)+/(4)
=/(0)+/(-1)+/(0)=-/(1)=-4.
故選:A
2.Q023?寧夏銀川?模擬預測)已知函數(shù)+b的圖象關(guān)于點(U)對稱,則6=
()
A.-1B.1C.-2D.2
【答案】D
【分析】根據(jù)對稱性可得〃x)+〃2-x)=2,由此可構(gòu)造方程求得結(jié)果.
【詳解】???/(x)圖象關(guān)于點(U)對稱,??./(力+/(2-力=2,
又〃2-x)=(2-x)3+a(2-xj+(2-x)+6
=—丁+(Q+6)—(4a+13)x+10+4Q+b,
f(x)+/(2-x)=(2。+6*-(4a+12)x+10+4a+26=2,
2。+6=0
.,.<4。+12=0,解得:a=-3,b=2.
10+4a+2b=2
故選:D.
2一1一“+2x<—1
1,'則的圖象關(guān)于
(,L,X〉1,
A.點(1,-2)對稱B.點(-1,2)對稱C.直線尤=1對稱D.直線尤=-1對稱
【答案】B
【分析】根據(jù)g(x)是奇函數(shù),可得g(x)關(guān)于原點對稱,進而根據(jù)〃x)=g(x+l)+2即可根
據(jù)平移求解.
【詳解】因為g(x)=/(xT)-2=,d<?
[-2,,%>0,
由于g(x)的定義域關(guān)于原點對稱,且g(-x)=-g(x),所以g(x)是奇函數(shù),
所以/(x)=g(x+1)+2的圖象關(guān)于點(-1,2)對稱.
故選:B.
4.(2023?云南?模擬預測)已知函數(shù)g(”的定義域均為R,/(x+l)+/(x-l)=2,
g(x+2)是偶函數(shù),且〃尤)+g(2+x)=4,g(2)=2,則()
A./(x)關(guān)于直線x=l對稱B.H(x)關(guān)于點(1,0)中心對稱
c.7(2023)=1D.Z/⑻=15
k=l
【答案】C
【分析】對于A,由g(x+2)是偶函數(shù),且〃x)+g(2+x)=4,可得/(X)為偶函數(shù),可求
得其對稱軸,對于B,再結(jié)合/(x+l)+/(x-1)=2,可得/(x)關(guān)于點(1,1)中心對稱,對于
CD,由前面的計算可得〃x)的周期為4,然后根據(jù)已知條件求出/(0)J(DJ(2)J(3),從
而可判斷.
【詳解】對于A,:g(x+2)是偶函數(shù),;.g(2-x)=g(2+x),
又“x)+g(2+x)=4,x)+g(2-x)=4,
.■J(-x)=〃x),是偶函數(shù),.?/(X)關(guān)于直線x=0對稱,所以A錯誤,
對于B,尤+2)+〃尤)=2,.?./(x+2)+/(-x)=2,.?./(X)關(guān)于點(1,1)中心對稱,所以B
錯誤,
對于CD,X/(-x+2)+/(-x)=2,/./(-x+2)=/(x+2),即/(x+4)=〃x),4是/⑴的
一個周期;
令x=0,可得〃0)+g(2)=4,
/(0)=2,”2)=0,又/(I)=1,/./(3)=1,
/(2023)=/(4x505+3)=/(3)=1,
15
S〃左)=4X3+/(1)+/⑵+43)=12+2=14,
后=1
所以C正確,D錯誤,
故選:C.
5.(2023?甘肅張掖?模擬預測)已知函數(shù)/0)的定義域為R,/(x-1)的圖象關(guān)于點(1,0)對
稱,/(3)=0,且對任意的士(-應0),x產(chǎn)七,滿足<0,則不等式
(1)仆+1"0的解集為()
A.(-co,l]o[2,+oo)B.[-4,-l]u[0,l]
C.[-4,-l]u[l,2]D.[-4,-l]u[2,+co)
【答案】C
【分析】首先根據(jù)/(x-1)的圖象關(guān)于點(1,0)對稱,得出(X)是定義在五上的奇函數(shù),由對任
意的占,x2e(-?,0),x^x2,滿足〃:)[(*)<0,得出/(x)在(-'0)上單調(diào)遞減,然
后根據(jù)奇函數(shù)的對稱性和單調(diào)性的性質(zhì),求解即可.
【詳解】???/(x-1)的圖象關(guān)于點(1,0)對稱,???/(X)的圖象關(guān)于點(0,0)對稱,???/(X)是定
義在R上的奇函數(shù),
???對任意的3,/e(-8,0),x產(chǎn)乙,滿足/⑻0,在(-8,0)上單調(diào)遞減,
所以f(x)在(0,+8)上也單調(diào)遞減,
又/⑶=0所以"-3)=0,且/⑼=0,
所以當xe(-e,-3)u(O,3)時,/(x)>0;當xe(-3,0)“3,+功時,/(x)<0,
x—1<0,或、[(()xW—x1+>104,3
所以由(x-l)〃x+l)20可得或工一1二0
—3<x+1<0
解得-4vx<-1或1WXW2,即不等式+。的解集為[-4TMi,2].
故選:C.
二、多選題
6.2024?全國?二模)已知〃尤)是定義在R上不恒為0的函數(shù),〃》-1)的圖象關(guān)于直線x=l
對稱,且函數(shù)y的圖象的對稱中心也是「(龍)圖象的一個對稱中心,貝U()
x-2
A.點(-2,0)是的圖象的一個對稱中心
B.為周期函數(shù),且4是〃x)的一個周期
C./(4-x)為偶函數(shù)
D./(31)+/(35)=2
【答案】AC
【分析】根據(jù)給定條件,借助平移變換分析函數(shù)A》)的性質(zhì),再逐項推理判斷得解.
【詳解】由〃x-l)的圖象關(guān)于直線x=l對稱,得函數(shù)/(x)關(guān)于y對稱,即/⑴為偶函數(shù),
/(-x)=/(x),
顯然函數(shù)>圖象的對稱中心為原點,則函數(shù)>=義的圖象的對稱中心為(2,0),即
%x-2
/(2+x)+/(2-x)=0,
對于A/(-2+》)+/(-27)=/(27)+/(2+0=0,則(-2,0)是/(對圖象的一個對稱中心,
A正確;
對于B,由/(2+x)+/(2-x)=0,</(4+x)+/(-x)=0,即/(x+4)=-/(尤),
/(x+8)=-/(x+4)=/(x),/(x)是周期函數(shù),8是該函數(shù)的一個周期,
若4是/(x)的一個周期,則/(x+4)=〃x),而〃x+4)=-/(x),從而/(x)=0與已知矛盾,
B錯誤;
對于C,/(4-%)=/[-8+(4-x)]=/(-4-x)=/(4+x),因此〃4-x)為偶函數(shù),C正確;
對于D,由/(2+x)+/(2-x)=0,得/⑶+/(1)=0,
則/(31)+/(35)=/(8x4-l)+/(8x4+3)=/(-1)+/(3)=/(1)+/(3)=0,D錯誤.
故選:AC
7.(2024?江蘇南通?二模)已知函數(shù)〃x),g(x)的定義域均為R,7(尤)的圖象關(guān)于點(2,
0)對稱,g(0)=g(2)=l,g(x+y)+g(x-y)=g(x)/(y),則()
A./(x)為偶函數(shù)B.g(x)為偶函數(shù)C.g(-l-x)=-g(-l+x)
D.g(l-x)=g(l+x)
【答案】ACD
【分析】由賦值法,函數(shù)奇偶性,對稱性對選項一一判斷即可得出答案.
【詳解】令〉=一九則8(苫7)+8(》+夕)=8。)/(->),注意到g(x)不恒為0,
故/(力=/(-力,故A正確;
因為“X)的圖象關(guān)于點(2,0)對稱,所以"2)=0,
令x=0,昨2,得g(2)+g(-2)=g(0)/(2)=0,
故g(-2)=-l*g(2),故B錯誤;
令x=y=T,得g(-2)+g(0)=g(-l)/(-l)=0,
令》=>=1,得g(2)+g(0)=g(l)/(l)=2,故g(l),〃l)w0,
從而/(T)/0,故g(T)=。,
令x=—1,得g(T+y)+g(T-y)=0,化簡得g(T-y)=-g(T+y),故C正確;
令y=2,得g(x+2)+g(x-2)=0,而g(l-x)=-g(x-3)=g(l+x),故D正確.
故選:ACD.
【點睛】方法點睛:抽象函數(shù)的對稱性常有以下結(jié)論
(1)/(工+。)=/(6-力=>/(力關(guān)于)=二也軸對稱,
(2)/(工+°)+/伍-力=20=>/3關(guān)于]1^,0]中心對稱,
三、填空題
8.(2024?寧夏銀川?一模)已知偶函數(shù)/(x)的圖象關(guān)于直線x=2對稱,〃2)=2,且對任意
占應?0』,均有〃占+%)=〃%)+〃%)成立,若/⑺+/[,+/1:卜…
對任意〃eN*恒成立,貝"的最小值為.
【答案】5
【分析】先得到函數(shù)的周期,賦值法得到〃1)=1,從而得到
/⑺=1,/0=;,進而得到當心2時,/由=(,從而利用求和得到
/⑺+++…+/[(]=5一.,從而得到'的最小值.
【詳解】因為函數(shù)/(X)的圖象關(guān)于直線x=0和X=2對稱,
所以〃X)=/(4-X)=/(X-4),所以其周期T=Z1,
/(再+工2)=/(網(wǎng))+/(%)中,令國=%=1得,f(2)=2〃1),
0T
又/⑵=2,解得〃1)=1,同理可得=
所以/(7)=/(3)=/⑴=1,/^=/(£|=3,
府卜加和,⑴⑴+G
用=:,解得“u,
依次類推,可得當“22時,/囪=:,
7__7
所以/(7)+/口+心卜…+心]-%+21^=5.1
,12"'
1-----
2
又/(7)+/gj+/(:j+…對任意”
£N*恒成立,故此5.
故答案為:5.
【點睛】關(guān)鍵點點睛:關(guān)鍵是得到〃7)=1,/[]=;,以及/(:]=(,由此即可順利得
解.
9.(23-24高三下?河南濮陽?開學考試)已知函數(shù)7'(x)的定義域為R,且/(4x+l)的圖象關(guān)
100
于點(0,2)中心對稱,若〃2+x)-〃2-x)+4x=0,則£/(,)=.
i=l
【答案】-9700
【分析】先根據(jù)條件證明〃l+x)+/(l-x)=4,然后由I(2+x)-/(2-x)+4x=0證明
f(n-2)+/(M)=12-4n,再由此證明-3)+〃4”一2)+/(4〃-1)+/(4?)=28-32?,
10025
最后由?(。=£(,(4,-3)+〃4,_2)+/(4,-1)+〃旬)得到結(jié)果.
Z=1Z=1
【詳解】對任意xeR,由于4x+leR,且函數(shù)/(x)的定義域為R,
故點(無J(4x+1))在曲線y=〃4x+l)上,且曲線y=/(4x+l)關(guān)于點(0,2)中心對稱,
故點(一x,4-〃4x+l))也在曲線了=/(4x+l)上,從而4-〃4x+l)=/(-4x+l),
從而對任意xeR有〃l+4x)+/(l-4x)=4.
從而對任意xeR,由jeR知711+4.£|+/■“一4.:)=4,即〃l+x)+/(l-x)=4.
根據(jù)條件又有〃2+X)-/(2-X)+4X=0,Bp/(2+x)-/(2-x)=-4x.
現(xiàn)在對任意的整數(shù)”,我們有:
/(?)=/(2+(?-2))
=/(2-(?-2))-4(?-2)
=/(4-?)+8-4?
=/(1+(3-?))+8-4?
=4-/(1-(3-?))+8-4?
=-/(?-2)+12-4?,
所以-2)+/(冷=12-4",從而有:
/(4〃-3)+/(4〃—2)+/(4〃-1)+/(甸
=(/(4H-3)+/(4?-1))+(/(4n-2)+/(4n))
=12-4(4n-l)+12-4(4n)
=28-32〃.
故有:
100
£r(z)=/(l)+/(2)+...+/(100)
i=\
=(/(l)+/(2)+/(3)+/(4))+(/(5)+/(6)+/(7)+/(8))+...+(/(97)+/(98)+/(99)+/(100))
25
=^(/(4z-3)+/(4/-2)+/(4/-1)+/(4Z))
Z=1
25
=2(28-32,)
i=\
25
=28.25-32*
Z=1
=28-25-32-1.(l+25)-25
=-9700.
故答案為:-9700.
【點睛】關(guān)鍵點點睛:本題的關(guān)鍵是對函數(shù)方程的處理,通過其中x取值的任意性,代入合
適的值得到關(guān)鍵條件.
四、解答題
10.(2024高三?全國?專題練習)下列函數(shù)是否存在對稱軸或?qū)ΨQ中心?
(2"x)=(ex—e-切;
4
(3)/(x)=2x+—.
【答案】⑴存在對稱中心
(2)存在對稱軸
⑶存在對稱軸
【詳解】:*H=X+1+L7W的圖象關(guān)于點(0,1)中心對稱.
T丫
(2)因為/U)=(ex—1》產(chǎn)滿足/(—x)=/(x),所以7(x)的圖象關(guān)于y軸對稱.
(3)因為/W=2x+總滿足加一x)=/(l+x),所以徹的圖象關(guān)于直線x=l對稱.
【考查意圖】函數(shù)對稱性的判斷.
11.(2024?湖南■二模)已函數(shù)。(x)=*3+砌*+fex+c(a,b,ceR),其圖象的對稱中心為(1,-2).
(1)求"b-c的值;
⑵判斷函數(shù)/(x)的零點個數(shù).
【答案】⑴-3
⑵答案見解析
【分析】(1)由/'(x)的圖象關(guān)于(1,-2)對稱,得至lJ/(x+l)+/(-x+l)=-4,列出方程組即
可求解;
(2)由⑴得到函數(shù)“X)的解析式,求出了'(X),利用△判斷/'(x)=0根的情況,分類討
論確定零點的個數(shù).
【詳解】(1)因為函數(shù)/(x)的圖象關(guān)于點(1,-2)中心對稱,故y=/(x+l)+2為奇函數(shù),
從而有〃x+l)+2+/(f+l)+2=0,即/(x+l)+/(r+l)=-4,
/(x+l)=(x+1)3+a(x+l)2+b(x+l)+c+(。+3)、2+(26Z+ZJ+3)X+{7+Z7+C+1,
/(1—x)=(l—x)3+Q(1—x)2+b(l—x)+c=—+(〃+3)X2—(2a+b+3)x+a+b+c+l,
2〃+6=0Q=-3
所以,解得
2〃+2b+2c+2=—4b+c=0
所以。-6-。=-3;
(2)由(1)可矢口,f(x)=x3-3x2-cx+c,f'(x)=3x2-6x-c,A=36+12c,
①當c4-3時,A=36+12cW0,f'(x)>0,所以/(x)在R上單調(diào)遞增,
/(l)=-2<0,/(3)=27-3x9-3c+c=-2c>0,
;?函數(shù)/(x)有且僅有一個零點;
②當_3<c<0時,X]+x2=2>0,-x2=—^>0,
/'(x)=0有兩個正根,不妨設(shè)再<々,則3x;-6X]-c=0,
二函數(shù)〃x)在占)單調(diào)遞增,在(再,乙)上單調(diào)遞減,在(X2,+8)上單調(diào)遞增,
/(xj=x;—3x;-(再一D(3x;-6xJ=-2再(x;-3再+3)<0,/(3)=-2c>0,
???函數(shù)/(X)有且僅有一個零點;
③當c=0時,/(x)=x3-3x2,
令/⑺=/-3/=0,解得x=0或x=3,
龍)有兩個零點;
④當c>0時,Xj+x2=2,Xj-x2=--|<0,
f'(x)=0有一個正根和一個負根,不妨設(shè)Xl<0<x2,
二函數(shù)〃x)在(-8,xj上單調(diào)遞增,在(占,%)上單調(diào)遞減,在(乙,+8)上單調(diào)遞增,
〃尤1)>/(0)=。>0,/(無2)<〃1)=-2<0,
???函數(shù)/(X)有且僅有三個零點;
綜上,當c>0時,函數(shù)/(X)有三個零點;
當c=0時,函數(shù)/(x)有兩個零點;
當c<0時,函數(shù)/(x)有一個零點.
12.(2024高三下?浙江杭州?專題練習)已知函數(shù)/(x)=——關(guān)于點(-U)中心對稱.
x+a
(1)求函數(shù)“X)的解析式;
(2)討論g(x)=x(〃x))2在區(qū)間(0,+s)上的單調(diào)性;
⑶設(shè)%=1,%+]=/(%),證明:2-2|21n??-ln7|<l.
【答案】(1)/(司=葉|
⑵答案見解析
⑶證明見解析
【分析】(1)由中心對稱函數(shù)的性質(zhì)得出即可;
(2)利用導數(shù)分析其單調(diào)性即可;
21
(3)將要證明的不等式利用對數(shù)運算變形為In半〈嚴,再用數(shù)學歸納法結(jié)合(2)證明
即可.
【詳解】(1)因為函數(shù)〃x)=5關(guān)于點(-1,1)中心對稱,
x+a
所以〃-l-x)+/(-l+x)=2,即一1一:+7+1+》+7=2,
a-l-x-1+x+a
48
取X=2,可得-H---7=2,解得Q=]或Q=7(舍去),
a-3a+\
所以a=l,/(x)=^4,
x+1
(2)因為g(x)=x(/(x))2,x>0,
所以g'"3+2xx*x6
3
(x+行(x+1)
因為x+7>O,(x+l『>0,(x-2)2+3>3,所以g'(x)>0恒成立,
所以g(x)=x(〃x))2在區(qū)間(0,+動上單調(diào)遞增.
(3)證明:要證2"」21na“-ln7|<l,即證ln3<白,
當〃=1時,In<2]—?=>In,=In7<Ine?=2,成立,
即證即證In9t<gln與,
,2
由題意得4>0,貝IJ即證In號a.<In冬,
777
q+7
因為。1=1,?!?1=/(?!?=
?!?1'
(%-⑺。-⑺
an+i~幣=~一下=
a”+1
由4>0,即〃〃-V7與%+i-行異號,
I—I—171a7a
當%>夜,0<an+i<V7,即證ln=—<111萬,即證二一<下,
。〃+177。〃+177
2
即證?!ā?>7行,即證47+?!▅>70,
1+?!?/p>
由(2)可知,當%>V7,g(a”)>g(方)=7行成立.
2/72
當〃〃+i〉0<%<,即證InT<In,即證:]<,
7%7%
即證知。3<7近,即證用(土衛(wèi)]<7行,
U+qJ
由(2)可知,當Q〈a“〈5gg〈g⑼=15成立.
綜上,得證.
【點睛】關(guān)鍵點點睛:(1)若函數(shù)/(x)滿足〃"-x)+〃〃z+x)=2",則對稱中心為
(“〃);
(2)判斷符合函數(shù)的單調(diào)性時,常用導數(shù)判斷;
(3)證明數(shù)列不等式,可用數(shù)學歸納法證明,分別取當”=1時的特例和〃>1的一般情況證
明.
綜合提升練
一、單選題
1.(2024?云南昆明?一模)已知函數(shù)〃x)=ex+e2r,則下列說法正確的是()
A.“X)為增函數(shù)B.〃x)有兩個零點
C.“X)的最大值為2eD.V=/(x)的圖象關(guān)于x=l對稱
【答案】D
【分析】利用導數(shù)討論函數(shù)的單調(diào)性,結(jié)合選項依次計算,即可求解.
【詳解】A:/(x)=e,-e2r,令/(x)=0,得x=l,
當x<l時,/'(x)<0,當x>l時,r(x)>o,
所以函數(shù)/(x)在(-s,l)上單調(diào)遞減,在(1,+s)上單調(diào)遞增,故A錯誤;
B:由選項A知,函數(shù)/(X)在(-8,1)上單調(diào)遞減,在(1,+8)上單調(diào)遞增,
且/⑴=2e>0,所以函數(shù)/(X)在R上沒有零點,故B錯誤;
C:由選項A知,函數(shù)/(X)在(-8,1)上單調(diào)遞減,在(1,+8)上單調(diào)遞增,
所以〃x)min=/⑴=2e,即函數(shù)〃無)的最小值為2e,故C錯誤;
D:〃2-x)=e2T+e,=/(x),所以函數(shù)/⑴圖象關(guān)于直線x=1對稱,故D正確.
故選:D
2.(2024?河南新鄉(xiāng)?二模)已知函數(shù)“X)滿足〃x+y+l)=/(x)+/(v),則下列結(jié)論一定
正確的是()
A./(x)+l是奇函數(shù)B./(x-1)是奇函數(shù)
C.是奇函數(shù)D./(x+1)是奇函數(shù)
【答案】B
【分析】利用賦值法推得〃x)+/(-2-x)=0,從而得到/(x)的對稱性,再利用函數(shù)圖象平
移的性質(zhì)可判斷B,舉反例排除ACD,由此得解.
【詳解】因為/(x+y+l)=/(x)+/(y),
令x=y=T,可得/(-1)=/(一1)+/(-1),則〃-1)=0;
令y=-2-x,則/(-I)="x)+〃一2-x)=0,
故"X)的圖象關(guān)于點(-1,0)對稱,
則/(尤-1)的圖象關(guān)于點(0,0)對稱,即/(x-1)是奇函數(shù),故B正確;
對于C,令工=〉=0,可得〃i)=〃o)+〃o),則〃0)=g/(l),
當/⑴?2時,/(0)-1^0,此時〃x)-1不可能是奇函數(shù),
由于無法確定了⑴的值,故〃x)-l不一定是奇函數(shù),故C錯誤;
對于AD,取〃x)=x+l,滿足題意,但易知D錯誤;
故選:B.
3.Q024高三?全國?專題練習)已知函數(shù)/⑺:白,g(x)=ei-e'+l,則〃尤)與g(x)
的圖象交點的縱坐標之和為()
A.4B.2C.1D.0
【答案】B
【分析】分別判斷函數(shù)與g(x)的對稱性與單調(diào)性,進而求解即可.
【詳解】因為函數(shù)p(x)=:為奇函數(shù),其圖象關(guān)于點(0,。)對稱,且P(x)在(-嗎0),(0,+s)
上單調(diào)遞減,
所以〃X)的圖象關(guān)于點(1,1)對稱,且/(x)在(-8,1),(1,+Q上單調(diào)遞減.
因為函數(shù)q(x)=e、-er為奇函數(shù),其圖象關(guān)于點(0,0)對稱,且為R上的增函數(shù),
所以g(x)=q(x-l)+l的圖象關(guān)于點(1,1)對稱,且為R上的增函數(shù).
從而“X)與g(x)的圖象有兩個關(guān)于點(1,1)對稱的交點,故兩交點的縱坐標之和為2.
故選:B.
4.(2024?全國?模擬預測)若定義在R上的函數(shù)/(x)滿足/(|x|)=〃x),且
/(2+x)+/(2-x)=6,/(3)=6,則下列結(jié)論錯誤的是()
A./(8+x)=/(x)B.〃x)的圖象關(guān)于直線x=4對稱
C."201)=3D.>=〃x+2)-3是奇函數(shù)
【答案】C
【分析】本題考查抽象函數(shù)的圖象與性質(zhì)內(nèi)容,根據(jù)已有條件/(w)=/(x)和
/(2+x)+/(2-x)=6,/(3)=6,以及x的任意性結(jié)合函數(shù)奇偶性和周期性概念、對稱性的
判定知識去進行轉(zhuǎn)化推理即可.
【詳解】由/(|x|)=〃x)n〃r)=/G),所以〃2-x)=/(x-2)
又〃2+x)+/(2-x)=6,所以〃4+x)+〃x)=6,且/(8+x)+〃4+x)=6,
所以〃8+x)=〃x),故A正確
由A可得,〃8+x)=〃f),所以/(x)的圖象關(guān)于直線x=4對稱,故B正確
由A可得,〃x)是周期為8的函數(shù),/(201)=/(1),
又由〃2+x)+〃2-x)=6J(3)=6,得/(3)+/(1)=6,所以"201)=/⑴=0,故C錯
誤
對于D,由/(2+必+〃2-力=6=〃”的圖象關(guān)于點(2,3)對稱,
所以了=/(尤+2)-3的圖象關(guān)于原點對稱,故D正確,
故選:C.
5.(23-24高三下?山東荷澤?階段練習)已知函數(shù)〃無)定義域為R,且
/(2+x)-/(2-x)=-4x,/(l+3x)關(guān)于(0,2)對稱,則/(2025)=()
A.-4046B.4046C.1D.0
【答案】A
【詳解】令g(x)=/(x)+2x,通過條件得到g(x)的對稱性,進而得到其周期,再通過賦值
求出g⑴,進而通過/(2025)=g(2025)-2x2025計算求解即可.
【解答】由題設(shè)條件得/(2+x)+2(2+x)=/(2-x)+2(2-x),
令g(x)=/(x)+2龍,有g(shù)(2+x)=g(2-x),
則g(x)的圖象關(guān)于直線x=2對稱,
因為/(l-3x)+/(l+3x)=4,有/(l-3x)+2(l-3x)+/(l+3x)+2(l+3x)=8,即
g(l-3x)+g(l+3x)=8,
則g(x)的圖象關(guān)于(1,4)對稱?
所以g(x)+g(2-x)=8,又g(2+x)=g(2-x),
所以g(x)+g
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