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文檔簡介
函數(shù)的對稱性(3種核心題型+基礎保分練+綜合提升練+拓展
沖刺練)
ni【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.
1.奇函數(shù)、偶函數(shù)的對稱性⑴奇函數(shù)關于原點對稱,偶函數(shù)關于,軸對稱.
(2)若於一2)是偶函數(shù),則函數(shù)段)圖象的對稱軸為三二2;若於一2)是奇函數(shù),則函數(shù)人x)
圖象的對稱中心為(一2,0).
2.若函數(shù)>=/(x)的圖象關于直線對稱,則/(q—x)=/(q+x);
若函數(shù)〉=/3)滿足八。一%)=~Aa+%),則函數(shù)的圖象關于點(4,0)對稱.
3.兩個函數(shù)圖象的對稱
(1)函數(shù)y=%)與歹=A—%)關于y軸對稱;
(2)函數(shù)y=/(x)與y=一")關于x軸對稱;
(3)函數(shù)y=/(x)與y=一4一x)關于原點對稱.
區(qū)【核心題型】
題型一軸對稱問題
函數(shù)y=/(x)的圖象關于直線x=a對稱oy(x)=/(2a—x)o/(q—x)=/(q+x);
若函數(shù)歹=/(x)滿足{a+x)=/(b—x),則N=於)的圖象關于直線成軸對稱.
【例題1】(2024?遼寧?一模)已知函數(shù)/(%+2)為偶函數(shù),且當了22時,
〃x)=logj/-4x+7),若/⑷>〃6),貝u()
7
A.(a+b-4)(a-b)<0B.(a+b-4)(a-/7)>0
C.(a+6+4)(a—6)<0D.(a+6+4)(a—6)>0
【答案】A
【分析】由題意判斷了(x)的圖象關于直線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)合可得|a-2|<|b-2],
化簡,即得答案.
【詳解】因為函數(shù)/(x+2)為偶函數(shù),故其圖象關于y軸對稱,則Ax)的圖象關于直線x=2
對稱,
2
當尤22時,/W=logi(x-4x+7);因為y=/-4x+7在[2,+⑹上單調(diào)遞增且了27,
7
而y=log:在(0,+8)上單調(diào)遞減,故"X)在[2,+8)上單調(diào)遞減,
則/(X)在(-8,2]上單調(diào)遞增,
故由八。)>“6)可得即|0-2「<|6-2「,
則/—4a+4<〃一46+4,故(。+6—4)(。-ft)<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/(尤+2)=/(x-2),當
xe[-2,2]時,函數(shù)〃x)=4_,,設函數(shù)g(x)=e*2(_2<x<6),則方程/(x)-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/(x)是以4為周期的周期函數(shù),g(x)關于x=2對稱,在同一平面直角坐
標系中畫出產(chǎn)g(x)與>=/何卜?-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)/(尤)滿足/(尤+2)=〃x-2),即/(尤+4)=/(尤),
所以/'(x)是以4為周期的周期函數(shù),
又g(x)=e*N(-2<x<6),則g(4-x)=eTUN=e*』=g(x),
所以g(x)關于x=2對稱,又g(_2)=g(6)=e+2T=5>o,
p(、-\x-2\e'+-,2<x<6
又g(x)=e??*2cc,
e,-2<x<2
又當xe[-2,2]時,函數(shù)〃x)=4_「2,所以/(—2)=/(2)=0,則/(6)=/⑵=0,
令/(x)-g(x)=0,即/(x)=g(x),
在同一平面直角坐標系中畫出了=g(x)與y=/(%)(%e[-2,6])的圖象如下所示:
由圖可得了=g(x)與>=/(祖xe[-2,6])有4個交點,交點橫坐標分別為國,工2/3,匕,
且X]與%4關于%=2對稱,才2與13關于X=2對稱,
所以再+%=4,%3+工2=4,
所以方程/(尤)-g(x)=O的所有實數(shù)根之和為國+%+毛+匕=8.
故選:D
【變式2](2024?陜西安康?模擬預測)已知函數(shù)/(無)=|尤-1|,公差不為。的等差數(shù)列{%}的
前〃項和為S..若/(%012)=/(%013),貝”2024=()
A.1012B.2024C.3036D.4048
【答案】B
【分析】先根據(jù)題中條件得到為□+《33=2,故%+出024=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)/(無)的圖象關于直線尤=1對稱,
因為{。“}的公差不為0,所以4012,"1013
又因2)=",3),所以"現(xiàn)旦=1,
所以?1012+。皿3=2,故S2024=2024(";+囁4)=2024(.32+—3)=2024,
故選:B
【變式3](2024,全國?模擬預測)已知函數(shù)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)=()
1
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)的圖象關于x=l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+無)=-g(l-尤),
即g(l+x)+g(I)=O,可知g(x)=/'(x)的圖象關于點(1,0)對稱,
可得/'(1+無)+C=/(1-無)+C,即/'(1+尤)=/(1一力,
可知〃尤)的圖象關于X=1對稱,則f(x)=f(2-x),
又因為/(“為奇函數(shù),則/3=-/(-尤),
可得/(x+4)=x+2)=/(x),可知/(尤)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)y=/(x)的圖象關于點(q,Z?)對稱分/口+汾+火々-%)=26臺26—y(x)=/(2a—%);若函數(shù)y
pz+bcl
=危)滿足加+x)+/(6—x)=c,則尸於)的圖象關于點2]成中心對稱.
【例題2】(2024?全國?模擬預測)設/(%)是定義域為R的偶函數(shù),且/(2x+l)為奇函數(shù).若
/I、1/111E/2023)/2023、/、
1155
A.—B.—C.—D.-
6666
【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,
得了⑺的圖象關于點(1,0)對稱,所以/(x)=-/(2-尤).
又因為是定義域為R的偶函數(shù),所以/■(x)=-/(2-x)=-/(x-2),
f(x)=-f(x-2)=f(x-4),
所以〃無)的周期為4,
所以
20232023=/l168x4+2+|j+/l252x4+3+11
322
6
故選:A.
【變式l】(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.f(-x)=f(2-x)
C./(x)=/(4-x)D.f(x-2)是奇函數(shù)
【答案】C
【分析】根據(jù)題中條件,可知/(魯)—(f)J(2+x)=-/(—),故A、B錯誤;
對于C,令x=x+2,可得/(4+尤)=/(尤),繼而/'(4-x)=/(無),C正確;對于D,/(x-2)
的圖象可由“X)的圖象平移得到,從而得到了(尤-2)的對稱中心,即可判斷D.
【詳解】因為〃2-x)=-〃x),為偶函數(shù),
所以「(2-x)=-/(-x),/(2+x)=-/(-x)=-/(x),
所以A、B錯誤;
因為〃尤)是偶函數(shù),所以〃2+x)=-/(x),
所以/(4+X)=-/(X+2)=/(X),
而/(4一尤)=/(r)=/(x),所以C正確;
因為/(2-尤)=-/(力,
所以/'(x)的圖象關于(1,0)中心對稱,
的圖象可由/'(X)的圖象向右平移2個單位長度得到,
則的圖象關于(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)/("=?則函數(shù)y=/(x-l)+l的圖象()
A.關于點(1,1)對稱B.關于點對稱
C.關于點(-1,0)對稱D.關于點(1,0)對稱
【答案】A
【分析】首先判斷函數(shù)/(x)=;為奇函數(shù),再根據(jù)函數(shù)平移規(guī)則判斷即可.
【詳解】函數(shù)/(x)=:的定義域為{x|xw0},又/(_x)=—=_/(x),
所以/(x)=B為奇函數(shù),則函數(shù)“X)的圖象關于原點(0,0)對稱,
又y=y(x-l)+l的圖象是由/(x)=j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)y=/(x-i)+i的圖象關于點(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)了=/(x)和y=g(x)的圖象
關于〉軸對稱,且函數(shù)y=/(尤-2)+1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)>=/。-2)+1是奇函數(shù),則,=f(x)關于(-2,-1)對稱,
另知函數(shù)了=/(尤)和y=g(x)的圖象關于J軸對稱,故>=g(x)關于(2,-1)對稱,
故選:D
題型三兩個函數(shù)圖象的對稱
函數(shù)y=/(a+x)的圖象與函數(shù)x)的圖象關于直線x=\£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)7=/(x)與y=-f(x)
的圖象()
A.關于原點對稱B.關于x軸對稱
c.關于y軸對稱D.關于直線y=x對稱
【答案】B
【分析】根據(jù)函數(shù)上點的關系即可得函數(shù)圖象的關系.
【詳解】當x=。時,>與了=-/伍)互為相反數(shù),
即函數(shù)>=/(x)與了=-/(x)的圖象關于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)了=/(尤)和V=g(x)的
圖象關于V軸對稱,且函數(shù)>=/。-2)+1是奇函數(shù),貝!|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)y=/(x-2)+l是奇函數(shù),則了=/(x)關于對稱,
另知函數(shù)y=和>=g(x)的圖象關于y軸對稱,故y=g(尤)關于(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)y=/(x-l)是定義在R上的奇函數(shù),
函數(shù)y=g(x)的圖象與函數(shù)了=/(尤)的圖象關于直線x-y=o對稱,那么y=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)了=/(x)的圖象關于(-1,0)
對稱
再根據(jù)函數(shù)V=g(x)的圖象與函數(shù)了=〃x)的圖象關于直線=0對稱,求出函數(shù)
y=g(x)的對稱中心.
【詳解】函數(shù)>=/(無-1)是定義在R上的奇函數(shù),則其圖象關于原點對稱
由于函數(shù)>=的圖象向左平移一個單位得到函數(shù)y=/(x)的圖象
則函數(shù)y=/(%)的圖象關于(-1,0)對稱
又因為函數(shù)y=g(x)的圖象與函數(shù)y=的圖象關于直線x-y=0對稱
所以函數(shù)>=g(x)的圖象關于(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)圖象的關系,
屬于中檔題.
【變式3](2024高三?全國?專題練習)若函數(shù)尸加)的定義域為R,則函數(shù)y=/U—1)與丁
=/(l—x)的圖象關于直線()
A.x=0對稱B.y=0對稱C.x=1對稱D.y=l對稱
【答案】C
【詳解】因為函數(shù)/(X—1)的圖象是7U)的圖象向右平移1個單位長度得到,
—1))的圖象是大一x)的圖象也向右平移1個單位長度得到;因為7U)與大-x)的圖象是關于y
軸(直線x=0)對稱,所以函數(shù)y=/(x—1)與y=/(l—x)的圖象關于直線x=l對稱.故選C.
B【課后強化】
基礎保分練
一、單選題
1.(23-24高三上?寧夏銀川?階段練習)函數(shù)了=/(x)滿足對任意xeR都有/(x+2)=〃-x)
成立,函數(shù)y=/(x-l)的圖象關于點(1,0)對稱,且/'(1)=4,貝IJ
/(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)了=/(x-l)的圖象關于點(L0)對稱,
所以函數(shù)了=〃尤)的圖象關于(0,0)對稱,即y=〃x)為R上奇函數(shù),
所以〃-x)=-/(x),且以0)=0,
又因為2)=f(-x)=-f(x),所以/(x+4)=-f(x+2),
所以〃x+4)=/(x),則y=/(x)的周期為4,
因為/(x+2)=/(-x),令x=0得,/(2)=/(0)=0
所以,/(2018)+/(2019)+/(2020>/(2)+/(3)+/(4)
=/(0)+/(-l)+/(0)=-/(D=-4.
故選:A
2.(2023?寧夏銀川?模擬預測)已知函數(shù)〃x)=x3+辦2+x+b的圖象關于點(],1)對稱,貝同=
()
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)圖象關于點(1,1)對稱,??J(x)+/(2-x)=2,
又/(2-x)=(2-x)3+a(^2-x)2+(2一勾+b
——%'+(〃+6)x?—(4a+13)x+10+4(2+b,
/.f(x)+f(2-x)=伽+6,2_伽+12卜+10+4。+2/?=2,
2。+6=0
.,.<4。+12=0,解得:a=—3,b=2.
10+4。+2Z)=2
故選:D.
:;=2":一1,則〃力的圖象關于(
3.(23-24高三上?全國?開學考試)已知函數(shù)/'(x)=)
/—Z,X>—1,
A.點(1,-2)對稱B.點卜1,2)對稱C.直線x=l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)=/(x-l)-2=];;x<?
由于g(x)的定義域關于原點對稱,且g(-x)=-g(x),所以g(x)是奇函數(shù),
所以/(x)=g(x+l)+2的圖象關于點(-1,2)對稱.
故選:B.
4.(2023?云南?模擬預測)已知函數(shù)/(X),g(x)的定義域均為R,/(x+l)+/(x-l)=2,
g(x+2)是偶函數(shù),且〃x)+g(2+x)=4,g(2)=2,貝l]()
A.關于直線x=l對稱B.〃x)關于點。,0)中心對稱
15
C.7(2023)=1D.(4)=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,可得為偶函數(shù),可求
得其對稱軸,對于B,再結(jié)合〃x+l)+/(x-l)=2,可得〃x)關于點(1,1)中心對稱,對于
CD,由前面的計算可得的周期為4,然后根據(jù)已知條件求出〃0)J⑴J(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,
;"(f)=/(x),,/⑴是偶函數(shù),.?./(X)關于直線x=0對稱,所以A錯誤,
對于B,:/(x+2)+/(x)=2,.?./(x+2)+/(-x)=2,.../(x)關于點(1,1)中心對稱,所以B
錯誤,
對于CD,又f(-x+2)+/(-x)=2,Af(-x+2)=f(x+2),即f(x+4)=f(x),:.4是/(%)的
一個周期;
令x=0,可得〃0)+g⑵=4,
???/(0)=2,〃2)=0,又/(I)=1,/(3)=1,
A/(2023)=/(4x505+3)=/(3)=1,
15
Ef(k)=4x3+/(l)+/(2)+/(3)=12+2=14,
k=l
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)〃x)的定義域為R,7(x-l)的圖象關于點(1,0)對
稱,/(3)=0,且對任意的再,x,e(-甩0),西片馬,滿足"")一"%)〈任則不等式
x2一再
(x-l)/(x+l”0的解集為()
A.(-8532,+8)B.[-4,-l]o[0,l]
C.[-4,-l]u[l,2]D.[-4,-l]o[2,+^)
【答案】C
【分析】首先根據(jù)/(x-l)的圖象關于點(1,0)對稱,得出(x)是定義在R上的奇函數(shù),由對任
意的多,馬€(-鞏0),x尸迎,滿足<0,得出/⑴在(-8,0)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)的圖象關于點(1,0)對稱,.??/(尤)的圖象關于點(0,0)對稱,,/(x)是定義
在我上的奇函數(shù),
:對任意的毛,x2e(-?,0),x尸%,滿足<0,;J(x)在(-叫。)上單調(diào)遞減,
所以〃x)在(0,+?)上也單調(diào)遞減,
又〃3)=0所以/(-3)=0,且/(0)=0,
所以當xe(-8,-3)5。,3)時,/(x)>0;當尤e(-3,0)u(3,+s)時,/(x)<0,
、八/\__
所以由(z1)/(川"°可得Ifx—1-<0,或f.x—1+>01,43或1"
解得-4-1或14x42,即不等式(x-l"(x+l”0的解集為[-4,-1卜[1,2].
故選:C.
二、多選題
6.(2024?全國?二模)己知/(尤)是定義在R上不恒為0的函數(shù),/(尤-1)的圖象關于直線尤=1
對稱,且函數(shù)>=」二的圖象的對稱中心也是/(x)圖象的一個對稱中心,則()
A.點(-2,0)是〃x)的圖象的一個對稱中心
B.“X)為周期函數(shù),且4是/")的一個周期
C./(4-)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)/(x)的性質(zhì),再逐項推理判斷得解.
【詳解】由/。-1)的圖象關于直線尤=1對稱,得函數(shù)/(x)關于夕對稱,即/*)為偶函數(shù),
/(-無)=/(x),
顯然函數(shù)>=工圖象的對稱中心為原點,則函數(shù)了=」二的圖象的對稱中心為(2,0),即
Xx-2
/(2+x)+/(2-x)=0,
對于A,/2+x)+/(-2-x)=/(2-x)+/(2+x)=0,則(-2,0)是/(%)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)=-/(x),
/(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)=-/(,),從而是x)=0與已知矛盾,
B錯誤;
對于C/(4-x)=/[-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/(3)+/⑴=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(x)的圖象關于點(2,0)
對稱,g(0)=g(2)=l,g(x+y)+g(x-y)=g(x)f(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>=->,!iBJg(x-y)+g(x+y)=g(x)/(-y),注意到g(x)不恒為o,
故/(力=/(-力,故A正確;
因為/"⑺的圖象關于點(2,0)對稱,所以/(2)=0,
令x=0/=2,得g(2)+g(-2)=g(0)/(2)=0,
故g(-2)=-lWg(2),故B錯誤;
令X=y=-1,得g(-2)+g(0)=g(-l)/(-l)=o,
令x=y=l,得g(2)+g(0)=g(l)/⑴=2,故g(l)J⑴片0,
從而〃T)wO,故g(T)=O,
令x=-l,得g(-l+y)+g(-l-y)=0,化簡得g(-l-y)=—g(T+y),故C正確;
令V=2,得g(尤+2)+g(x-2)=0,而8(1-幻=一8(》-3)=8。+力,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)/卜+/=/(6-尤)=/卜)關于》=苫^軸對稱,
(2)/(x+a)+/(b-x)=2c=/(x)關于中心對稱,
三、填空題
8.(2024?寧夏銀川?一模)已知偶函數(shù)/'(x)的圖象關于直線x=2對稱,/(2)=2,且對任意
士,馬?0』,均有〃XI+X2)=〃xj+/(X2)成立,若/⑺+++…
對任意?eN,恒成立,則t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,/(;]=;,/1,=:,從而得到
"7)=1,4£[=;,進而得到當“22時,=f,從而利用求和得到
++…+/1)=5-金7,從而得到,的最小值.
【詳解】因為函數(shù)/(x)的圖象關于直線x=0和x=2對稱,
所以〃x)=〃4-x)=〃x-4),所以其周期7=4,
/(X1+X2)=/(XJ+/(X2)中,令%=X2=1得,/(2)=2/(1),
又〃2)=2,解得"1)=1,同理可得了
所以/■⑺=,(3)=〃1)=1J
7
4
d畀W同。解得
依次類推,可得當“22時,/三〕=二,
7__7_
所以+…+/(向=1+4^^=5-?,
2
又/⑺++-+</對任意〃eN*恒成立,故障5.
故答案為:5.
【點睛】關鍵點點睛:關鍵是得到/(7)=l,/[g)=g,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)/(x)的定義域為R,且/'(4x+l)的圖象關
100
于點(0,2)中心對稱,若/(2+x)-/(2-x)+4x=0,則.
Z=1
【答案】-9700
【分析】先根據(jù)條件證明/。+力+/(1-力=4,然后由I(2+x)-/(2-x)+4x=。證明
/(?-2)+/(?)=12-4?,再由此證明/(4〃―3)+/(4〃-2)+/(4.—1)+/(4〃)=28—32”,
10025
最后由£/(,)=3(/(4-3)+/任_2)+/(4_1)+/依))得到結(jié)果.
i=li=\
【詳解】對任意xeR,由于4x+lcR,且函數(shù)〃x)的定義域為R,
故點(xj(4x+l))在曲線>=/(4無+1)上,且曲線y=/(4x+l)關于點(0,2)中心對稱,
故點(r,4一〃4x+l))也在曲線y=/(4x+l)上,從而4一7'(4x+l)=/(-4x+l),
從而對任意xeR有〃l+4x)+/(l-4x)=4.
從而對任意xeR,由:eR知"1+4.;|+/11_4.|=4,即/(l+x)+/(l-x)=4.
根據(jù)條件又有/(2+力-/(2—尤)+4尤=。,即/(2+x)-/(2-x)=-4x.
現(xiàn)在對任意的整數(shù)〃,我們有:
/(M)=/(2+(M-2))
=/(2-(H-2))-4(?-2)
=/(4-M)+8-4K
=/(1+(3-H))+8-4H
=4-/(1-(3-M))+8-4M
=-/(?-2)+12-4H,
所以/(〃-2)+/(〃)=12-4〃,從而有:
/(4?-3)+/(4W-2)+/(4M-1)+/(4H)
=(/(4n-3)+/(4/7-l))+(/(4n-2)+/(4n))
=12-4(4M-1)+12-4(4H)
=28-32”.
故有:
100
^/(z)=/(l)+/(2)+...+/(100)
Z=1
=(7(l)+/(2)+/(3)+/(4))+(/(+X+仆)+…+X9)+/9>+f9>+f嘲
25
=^(/(4/-3)+/(4Z-2)+/(4/-l)+/(4z))
1=1
25
=[(28-32i)
Z=1
25
=2825-32〉
=28-25-32-1-(l+25)-25
=-9700.
故答案為:-9700.
【點睛】關鍵點點睛:本題的關鍵是對函數(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?
、x2+x+l
(1W)=-------;
X
(2\f(x)=(ex—ex)2;
4
(3)f(x)=2x+—.
【答案】⑴存在對稱中心
⑵存在對稱軸
⑶存在對稱軸
【詳解】(1)加)=。'l=x+l+l,/(X)的圖象關于點(0,1)中心對稱.
r/
(2)因為/(x)=(ex—5滿足力一萬/回,所以7(x)的圖象關于夕軸對稱.
(3)因為/W=2x+:滿足/(I—x)=/(l+x),所以/W的圖象關于直線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)=+6X+C(Q/,C£R),其圖象的對稱中心為(1,-2).
⑴求a-6-c的值;
⑵判斷函數(shù)/(%)的零點個數(shù).
【答案】⑴-3
(2)答案見解析
【分析】(1)由/(x)的圖象關于(L-2)對稱,得到/(》+1)+〃一尤+1)=一4,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A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)f(x)的圖象關于點(L-2)中心對稱,故了=/(x+l)+2為奇函數(shù),
從而有/(x+l)+2+f(―x+l)+2=0,即/'(尤+1)+/(—x+1)=—4,
/(尤+1)=(x+1),+a(x+1)~+6(X+1)+C=X3+(0+3)丫2+(2a+b+3)x+a+6+c+l,
/(1—尤)=(1—+a(l—x)~+b(l—x)+c=—尤3+(a+3)x?—(2a+6+3)尤+a+b+c+l,
2。+6=0a=-3
所以2a+26+2c+2=Y'解得
b+c=O'
所以。-6-。=-3;
(2)由(1)可知,f(^x^=x3—3x2—cx+c,f'[^x^=3x2—6x—c,A=36+12c>
①當c4-3時,A=36+12c<0,/'(x"0,所以/(可在R上單調(diào)遞增,
/⑴=一2<0,[(3)=27-3x9-3c+c=—2c>0,
,函數(shù)/(無)有且僅有一個零點;
②當一3<c<0時,玉+%2=2>0,Xj-x2=->0,
,/'(x)=0有兩個正根,不妨設再<馬,則3才-6再-c=0,
?二函數(shù)/⑴在項)單調(diào)遞增,在(再/2)上單調(diào)遞減,在(%,+。)上單調(diào)遞增,
,/=_(七一1)(3%;—6%)=(%;—3項+3)<0,f(3)=-2c>0,
二?函數(shù)/(x)有且僅有一個零點;
③當c=0時,/(x)=x3-3x2,
令/(x)=—3x2=0,解得x=0或%=3,
,/(x)有兩個零點;
④當c>0時,X,+x2-2,X1-x2=-1-<0,
(x)=0有一個正根和一個負根,不妨設X]<0<尤2,
二函數(shù)/(無)在(-8,項)上單調(diào)遞增,在(尤1戶2)上單調(diào)遞減,在(尤2,+8)上單調(diào)遞增,
???/(玉)>/(0)=c>0,/(x2)</(1)=-2<0,
???函數(shù)無)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)/(無)有兩個零點;
當c<0時,函數(shù)/(X)有一個零點.
丫+7
12.(2024高三下?浙江杭州?專題練習)已知函數(shù)/■(%)=--關于點(一口)中心對稱.
x+a
⑴求函數(shù)/(x)的解析式;
(2)討論8(尤)=》(/卜))2在區(qū)間(0,+3)上的單調(diào)性;
(3)設%=1,/+產(chǎn)/(%),證明:2"-2|21n??-ln7|<l.
【答案】⑴/(%)=%Y+7
x+1
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;
(3)將要證明的不等式利用對數(shù)運算變形為In與〈白,再用數(shù)學歸納法結(jié)合(2)證明
即可.
【詳解】(1)因為函數(shù)〃關于點(一口)中心對稱,
x+a
所以/'(-1一x)+/(-l+x)=2,即T-:+7+;+X+7=2,
a—1—x—1+x+a
48
取x=2,可得----H----7=2,解得Q=]或Q=7(舍去),
。-3a+\
所以“=1,〃x)=*.
(2)因為g(x)=x(/(x)/,x>0,
所以53=段+2-.><
因為x+7>0,(x+iy>0,(x-2『+323,所以g'(x)>0恒成立,
所以g(x)=x(/(x))2在區(qū)間(O,+s)上單調(diào)遞增.
〃?
(3)證明:要證2"321na.一ln7|<l,即證In,<產(chǎn),
當〃=1時,In。<白nln<=ln7<lnS=2,成立,
即證In凈<J,即證M9<(In亨,
2
由題意得為>0,則即證歷胡<
%+7
因為%=1'?!?1=f(%)~
。〃+1
%+1%+1
由%>0,即〃〃一J7與%異號,
當知〉J7,0<a<V7,即證InJ-vln今,7an
n+i即證不(3'
a
n+iW
即證即證>7近,
U+?J
由(2)可知,當%>0,g(%)>g(")=7"成立.
22
當an+\〉0<4〃<手,即證In—<In----,即證—<---,
7%74
即證。/3<7不,即證<7近,
U+?J
由(2)可知,當0<%<不心(。,)<8(")=7"成立
綜上,得證.
【點睛】關鍵點點睛:(1)若函數(shù)/(X)滿足/(m-x)+/(m+x)=①,則對稱中心為(加,〃);
(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)=e'+e2r,則下列說法正確的是()
A.1(X)為增函數(shù)B.1(X)有兩個零點
C./(X)的最大值為2eD.y=/(x)的圖象關于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:/V)=ex-e2-\令/'(x)=0,得x=l,
當x<1時,f\x)<0,當x>1時,f'(x)>0,
所以函數(shù)"X)在(--1)上單調(diào)遞減,在(1,+8)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/(l)=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)1mn=〃l)=2e,即函數(shù)f(x)的最小值為2e,故C錯誤;
D:f(2-x)=e2~x+ex=f(x),所以函數(shù)/(x)圖象關于直線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)=/(尤)+/(了),則下列結(jié)論一定
正確的是()
A.f(x)+l是奇函數(shù)B./(尤-1)是奇函數(shù)
C.〃x)-l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/(刈+/(-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=_l,可得47)=/(T)+/(_1),貝|J〃_1)=O;
令y=-2-x,則〃-l)=/(x)+〃-2-x)=0,
故/⑴的圖象關于點(-1,0)對稱,
則/'(x-1)的圖象關于點(0,0)對稱,即/'(x-1)是奇函數(shù),故B正確;
對于C,令無=了=0,可得〃1)=〃0)+/(0),則〃0)=g/⑴,
當/(1)N2時,/(0)-1^0,此時了(切-1不可能是奇函數(shù),
由于無法確定了⑴的值,故“X)-1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.(2024高三?全國?專題練習)已知函數(shù)/(x)=」\,g(x)=ex-1-e-x+1+l,則/(x)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)[(X)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)〃(x)=g為奇函數(shù),其圖象關于點(0,0)對稱,且P(x)在(-雙。),(0,+e)
上單調(diào)遞減,
而“可=六=—^=I+T4=P(I)+I,
所以/(X)的圖象關于點(1,1)對稱,且/(尤)在(-8,1),(1,+8)上單調(diào)遞減.
因為函數(shù)q(x)=e*-eT為奇函數(shù),其圖象關于點(0,0)對稱,且為R上的增函數(shù),
所以g(x)=q(xT)+l的圖象關于點(U)對稱,且為R上的增函數(shù).
從而「(X)與g(x)的圖象有兩個關于點(U)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/(W)=〃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/(|x|)=/(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/(-x)=/(x),所以〃2-x)=/(x-2)
X/(2+x)+/(2-x)=6,所以〃4+x)+/(x)=6,且〃8+x)+44+x)=6,
所以/(8+x)=/(x),故A正確
由A可得,/(8+x)=/(-x),所以的圖象關于直線x=4對稱,故B正確
由A可得,是周期為8的函數(shù),/(201)=/(1),
又由〃2+x)+〃2-x)=6,"3)=6,得/⑶+/⑴=6,所以〃201)=/⑴=0,故c錯
誤
對于D,由/(2+x)+〃2-x)=6nf(x)的圖象關于點(2,3)對稱,
所以y=/(x+2)-3的圖象關于原點對稱,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)/(x)定義域為R,且
/(2+x)-/(2-x)=-4x,/(1+3尤)關于(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7(2025)=g(2025)-2x2025計算求解即可.
【解答】由題設條件得/(2+x)+2(2+x)=/(2-x)+2(2-x),
令g(x)=/(無)+2x,有g(2+x)=g(2-尤),
則g(無)的圖象關于直線x=2對稱,
因為〃l-3x)+/(l+3無)=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(2+x)=8,
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