【文档说明】2024届高考一轮复习数学习题(新教材新高考新人教A版)第二章 §2.4 函数的对称性 Word版含答案.docx,共(12)页,175.288 KB,由小赞的店铺上传
转载请保留链接:https://www.doc5u.com/view-f84f55810a31bc14e9f74d9ae7b5125b.html
以下为本文档部分文字说明:
§2.4函数的对称性考试要求1.能通过平移,分析得出一般的轴对称和中心对称公式和推论.2.会利用对称公式解决问题.知识梳理1.奇函数、偶函数的对称性(1)奇函数关于原点对称,偶函数关于y轴对称.(2)若f(x-2)
是偶函数,则函数f(x)图象的对称轴为x=-2;若f(x-2)是奇函数,则函数f(x)图象的对称中心为(-2,0).2.若函数y=f(x)的图象关于直线x=a对称,则f(a-x)=f(a+x);若函数y=f(x)满足f(a-
x)=-f(a+x),则函数的图象关于点(a,0)对称.3.两个函数图象的对称(1)函数y=f(x)与y=f(-x)关于y轴对称;(2)函数y=f(x)与y=-f(x)关于x轴对称;(3)函数y=f(x)与y=-f(-x)关于原点对称.思考辨析判断下列结论是否正确(请在括号中打“√
”或“×”)(1)函数y=f(x+1)是偶函数,则函数y=f(x)的图象关于直线x=1对称.(√)(2)函数y=f(x-1)是奇函数,则函数y=f(x)的图象关于点(1,0)对称.(×)(3)若函数f(x)满足f(x-1)+f(x+1)=0,则f(x
)的图象关于y轴对称.(×)(4)若函数f(x)满足f(2+x)=f(2-x),则f(x)的图象关于直线x=2对称.(√)教材改编题1.函数f(x)=x+1x图象的对称中心为()A.(0,0)B.(0,1)C.(1,0)D.(1,1)答案B解析因为f(x
)=x+1x=1+1x,由y=1x向上平移一个单位长度得到y=1+1x,又y=1x关于(0,0)对称,所以f(x)=1+1x的图象关于(0,1)对称.2.已知定义在R上的函数f(x)在[-2,+∞)上单调递减,且f(-2-x)=f(
-2+x),则f(-4)与f(1)的大小关系为________.答案f(-4)>f(1)解析∵f(-2-x)=f(-2+x),∴f(x)关于直线x=-2对称,又f(x)在[-2,+∞)上单调递减,∴f(-4)
=f(0)>f(1),故f(-4)>f(1).3.偶函数y=f(x)的图象关于直线x=2对称,且当x∈[2,3]时,f(x)=2x-1,则f(-1)=________.答案5解析∵f(x)为偶函数,∴f(-1)=f(1),由f(x)的图象关于x=2对称,可得f(1)=f
(3)=2×3-1=5.题型一轴对称问题例1(1)已知定义在R上的函数f(x)是奇函数,对x∈R都有f(x+1)=f(1-x),当f(-3)=-2时,则f(2023)等于()A.-2B.2C.0D.-4答案B解析
定义在R上的函数f(x)是奇函数,且对x∈R都有f(x+1)=f(1-x),故函数f(x)的图象关于直线x=1对称,∴f(x)=f(2-x),故f(-x)=f(2+x)=-f(x),∴f(x)=-f(2+x)=f(4+x),∴f(x)是周期为4的
周期函数.则f(2023)=f(505×4+3)=f(3)=-f(-3)=2.(2)已知函数f(x)的定义域为R,且f(x+2)为偶函数,f(x)在[2,+∞)上单调递减,则不等式f(x-1)>f(1)的解集为________.答案(2,4)解析∵f(x+2)是偶函数,
∴f(x+2)的图象关于直线x=0对称,∴f(x)的图象关于直线x=2对称,又f(x)在[2,+∞)上单调递减,∴f(x)在(-∞,2]上单调递增.又f(x-1)>f(1),∴|x-1-2|<|1-2|,即|x-3|<
1,解得2<x<4,∴原不等式的解集为(2,4).思维升华函数y=f(x)的图象关于直线x=a对称⇔f(x)=f(2a-x)⇔f(a-x)=f(a+x);若函数y=f(x)满足f(a+x)=f(b-x),则y=f(x)的图
象关于直线x=a+b2成轴对称.跟踪训练1(1)已知函数f(x)=-x2+bx+c,且f(x+1)是偶函数,则f(-1),f(1),f(2)的大小关系是()A.f(-1)<f(1)<f(2)B.f(1)<f(2)<f(-1)C.f(2)<f(-1)<f(1)D.f(-1)<
f(2)<f(1)答案D解析因为f(x+1)是偶函数,所以其对称轴为x=0,所以f(x)的对称轴为x=1,又二次函数f(x)=-x2+bx+c的开口向下,根据自变量离对称轴的距离可得f(-1)<f(2)<f(1).(2)如果函数f(x)对任意的实数x,都有f(1+
x)=f(-x),且当x≥12时,f(x)=log2(3x-1),那么函数f(x)在[-2,0]上的最大值与最小值之和为()A.2B.3C.4D.-1答案C解析根据f(1+x)=f(-x)可知,f(x)的图象关于x=12对称,那么求函数f(x)在[-2,0]上的最大值与
最小值之和,即求函数f(x)在[1,3]上的最大值与最小值之和,因为f(x)=log2(3x-1)在12,+∞上单调递增,所以最小值与最大值分别为f(1)=1,f(3)=3,f(1)+f(3)=4.题型二中心对称问题例2(1)(多选)若定义在R
上的偶函数f(x)的图象关于点(2,0)对称,则下列说法正确的是()A.f(x)=f(-x)B.f(2+x)+f(2-x)=0C.f(-x)=-f(x+4)D.f(x+2)=f(x-2)答案ABC解析因为f(x)为偶函数,则f
(x)=f(-x),故A正确;因为f(x)的图象关于点(2,0)对称,对于f(x)的图象上的点(x,y)关于(2,0)的对称点(4-x,-y)也在函数图象上,即f(4-x)=-y=-f(x),用2+x
替换x得到,f[4-(2+x)]=-f(2+x),即f(2+x)+f(2-x)=0,故B正确;由f(2+x)+f(2-x)=0,令x=x+2,可得f(x+4)+f(-x)=0,即f(-x)=-f(x+4),故C正确;由B
知,f(2+x)=-f(2-x)=-f(x-2),故D错误.(2)已知函数f(x)满足f(x)+f(-x)=2,g(x)=1x+1,y=f(x)与y=g(x)有4个交点,则这4个交点的纵坐标之和为________
.答案4解析因为f(x)+f(-x)=2,所以y=f(x)的图象关于点(0,1)对称,y=g(x)=1x+1的图象也关于点(0,1)对称,则交点关于(0,1)对称,所以4个交点的纵坐标之和为2×2=4.思维升华函数y=f(x)的图象关于点(a,b)对称⇔f(a+x)+f(a-x)
=2b⇔2b-f(x)=f(2a-x);若函数y=f(x)满足f(a+x)+f(b-x)=c,则y=f(x)的图象关于点a+b2,c2成中心对称.跟踪训练2(1)函数f(x)=ex-2-e2-x的图象
关于()A.点(-2,0)对称B.直线x=-2对称C.点(2,0)对称D.直线x=2对称答案C解析∵f(x)=ex-2-e2-x,∴f(2+x)=e2+x-2-e2-(2+x)=ex-e-x,f(2-x)=e2-x-2-e2-(2-x)=e
-x-ex,所以f(2+x)+f(2-x)=0,因此,函数f(x)的图象关于点(2,0)对称.(2)(2023·郑州模拟)若函数f(x)满足f(2-x)+f(x)=-2,则下列函数中为奇函数的是()A.f(x-1)-1B.f(x-1)+1C.f(x+1)-1D.f(x+1
)+1答案D解析因为f(2-x)+f(x)=-2,所以f(x)关于点(1,-1)对称,所以将f(x)向左平移1个单位长度,再向上平移1个单位长度得到函数y=f(x+1)+1,该函数的对称中心为(0,0),故y=f(x+1)
+1为奇函数.题型三两个函数图象的对称例3已知函数y=f(x)是定义域为R的函数,则函数y=f(x+2)的图象与y=f(4-x)的图象()A.关于直线x=1对称B.关于直线x=3对称C.关于直线y=3对称D.关于点(3,0)对称答案A解析设P(x0,y0)为y=
f(x+2)图象上任意一点,则y0=f(x0+2)=f(4-(2-x0)),所以点Q(2-x0,y0)在函数y=f(4-x)的图象上,而P(x0,y0)与Q(2-x0,y0)关于直线x=1对称,所以函数y=f(x+2)的图象
与y=f(4-x)的图象关于直线x=1对称.思维升华函数y=f(a+x)的图象与函数y=f(b-x)的图象关于直线x=b-a2对称.跟踪训练3设函数y=f(x)的定义域为R,则函数y=f(x-1)的图象与y=f(1-x
)的图象()A.关于y轴对称B.关于x轴对称C.关于直线x=1对称D.关于直线y=1对称答案C解析A选项,函数y=f(x-1)关于y轴对称的函数为y=f(-x-1)≠f(1-x),故A错误;B选项,函数y=f(x-1)关于x轴对称
的函数为y=-f(x-1)≠f(1-x),故B错误;C选项,函数y=f(x-1)关于直线x=1对称的函数为y=f(2-x-1)=f(1-x),故C正确;D选项,函数y=f(x-1)关于直线y=1对称的函数为y=2-f(x-1)≠
f(1-x),故D错误.课时精练1.已知函数y=f(x)的图象经过点P(1,-2),则函数y=-f(-x)的图象必过点()A.(-1,2)B.(1,2)C.(-1,-2)D.(-2,1)答案A解析函数y=f(x)
与y=-f(-x)的图象关于原点对称,又y=f(x)的图象经过点P(1,-2),则函数y=-f(-x)的图象必过点(-1,2).2.已知函数f(x)=2|x-a|的图象关于直线x=2对称,则a等于()A.1B.2C.0D.-2答案
B解析函数y=2|x|的图象关于y轴对称,将函数y=2|x|的图象向右平移2个单位长度可得函数y=2|x-2|的图象,所以函数y=2|x-2|的图象关于直线x=2对称,故a=2.3.已知奇函数f(x)满足f(5)=1,且f(x-2)的图象关于x=3对称,则f(20
25)等于()A.-1B.1C.0D.3答案B解析∵函数f(x-2)的图象关于直线x=3对称,∴f(x)的图象关于直线x=1对称,∴f(-x)=f(x+2),∵f(x)为奇函数,∴f(-x)=f(2+x)=-f(x),∴f(x+4)=f(x),∴f(x)是
周期为4的周期函数,∴f(2025)=f(1)=f(5)=1.4.(2023·郑州质检)若函数f(x)满足f(-x)+f(x)=2,则下列函数是奇函数的是()A.f(x-1)-1B.f(x+1)+1C.f(x)-1D.f(x)+1答案C解析∵f(-x)+f(x)=2,∴f(x)的图
象关于(0,1)对称,将y=f(x)的图象向下平移1个单位长度得函数y=f(x)-1的图象,该图象关于(0,0)对称,∴y=f(x)-1为奇函数.5.已知函数f(x+2)是R上的偶函数,且f(x)在[2,+∞)上恒有f(x1)-f(x2)x1-x2<0(x1≠
x2),则不等式f(lnx)>f(1)的解集为()A.(-∞,e)∪(e3,+∞)B.(1,e2)C.(e,e3)D.(e,+∞)答案C解析因为函数f(x+2)是R上的偶函数,所以f(x)的图象关于直线x=2
对称,在[2,+∞)上恒有f(x1)-f(x2)x1-x2<0(x1≠x2),当x1<x2时,f(x1)>f(x2),所以f(x)在[2,+∞)上单调递减,f(x)在(-∞,2)上单调递增,不等式f(lnx)>f(1)需满足|lnx-2|<|1-2|⇒1<lnx<3,解得e<x<e3.6.(多选
)定义在R上的偶函数f(x)满足f(x+1)=-f(x),且在[-1,0]上单调递增,则下列关于f(x)的结论中正确的有()A.f(x)的图象关于直线x=1对称B.f(x)在[0,1]上单调递增C.f(x)在[1,2]上单调递减D.f(
2)=f(0)答案AD解析根据题意,若f(x+1)=-f(x),则f(x+2)=-f(x+1)=f(x),即f(x+2)=f(x),f(x)是周期为2的周期函数,则有f(2)=f(0),故D正确;若f(x+2)=f(x),且函数f(x)为偶函数,则有f(x+2)=f(-x),则函数f(
x)的图象关于直线x=1对称,故A正确;f(x)在[-1,0]上单调递增,且函数f(x)为偶函数,则函数f(x)在[0,1]上单调递减,故B错误;f(x)在[-1,0]上单调递增,且f(x)是周期为2的周期函数,则函数f(x)在[1,2]上单调递增,故C错误.7.与f
(x)=ex关于直线x=1对称的函数是________.答案y=e2-x解析f(x)=ex关于直线x=1对称的是f(2-x)=e2-x,即y=e2-x.8.(2022·江苏七市联考)写出一个同时具有性质①
②③的函数f(x)=________.①f(x)是定义域为R的奇函数;②f(1+x)=f(1-x);③f(1)=2.答案2sinπ2x(答案不唯一)解析由①②③可知函数f(x)是对称轴为x=1,定义域为R的奇函数,且f(1)
=2,可写出满足条件的函数f(x)=2sinπ2x.9.已知函数f(x)=a·2x-2-x2x+2-x是奇函数.(1)求a的值,并解关于x的不等式f(x)>13;(2)求函数g(x)=2x+12x+2-x图象的对称中心.解(1)对任意的x∈R,2x+2-x>
0,故函数f(x)的定义域为R,又因为函数f(x)=a·2x-2-x2x+2-x为奇函数,则f(0)=a-12=0,解得a=1,所以f(x)=2x-2-x2x+2-x,下面验证函数f(x)=2x-2-x2x+2-x为奇函数,f(-x)=2-x-2x2-x+2x=-f(x),故函
数f(x)=2x-2-x2x+2-x为奇函数,由f(x)=2x-2-x2x+2-x=2x(2x-2-x)2x(2x+2-x)=4x-14x+1>13,得2·4x>4,即22x+1>22,所以2x+1>2,解得x>
12,因此不等式f(x)>13的解集为12,+∞.(2)g(x)=2x+12x+2-x=2·2x2x+2-x,则g(-x)=2·2-x2-x+2x,所以g(x)+g(-x)=2(2x+2-x)2x+2-x=2,因此函数g
(x)=2x+12x+2-x图象的对称中心为(0,1).10.函数y=f(x)的图象关于点P(a,b)成中心对称的充要条件是函数y=f(x+a)-b为奇函数.(1)若f(x)=x3-3x2.求此函数图象的对称中心;
(2)类比上述推广结论,写出“函数y=f(x)的图象关于y轴成轴对称的充要条件是函数y=f(x)为偶函数”的一个推广结论.解(1)设函数f(x)=x3-3x2图象的对称中心为P(a,b),g(x)=f(x+a)-b,则g(x)为奇函数,故g(-x)=-g(x),故f(-x+a)-b=-f
(x+a)+b,即f(-x+a)+f(x+a)=2b,即[(-x+a)3-3(-x+a)2]+[(x+a)3-3(x+a)2]=2b.整理得(3a-3)x2+a3-3a2-b=0,故3a-3=0,a3-3a2-b=0,解得a=1,b=-2,所以函数f
(x)=x3-3x2图象的对称中心为(1,-2).(2)推论:函数y=f(x)的图象关于直线x=a成轴对称的充要条件是函数y=f(x+a)为偶函数.11.(多选)已知函数y=f(x),x∈R,下列4个命题中是真命题的是()A.若y=f(x+1)为
偶函数,则f(x)的图象自身关于直线x=1对称B.函数f(x-1)与f(1-x)的图象关于直线x=1对称C.若f(x)为奇函数,且f(x+2)=-f(x),则f(x)的图象自身关于点(1,0)对称D.若f(x)为奇函数,且f(x
)=f(-x-2),则f(x)的图象自身关于直线x=1对称答案ABD解析对于A,若y=f(x+1)为偶函数,其函数图象关于直线x=0对称,故y=f(x+1)的图象向右平移1个单位长度得f(x)的图象,故f(x)的图象自身关于直线x=1对称,正确;
对于B,将f(x)的图象向右平移1个单位长度,可得f(x-1)的图象,将f(x)的图象关于y轴对称得f(-x)的图象,然后将其图象向右平移1个单位长度得f(1-x)的图象,故f(x-1)与f(1-x)的图象关
于直线x=1对称,故正确;对于C,若f(x)为奇函数,且f(x+2)=-f(x)=f(-x),故f(x+1)=f(1-x),所以f(x)的图象自身关于直线x=1对称,故不正确;对于D,因为f(x)为奇函数,且f(x)=f(-x-2),
故f(x+2)=-f(x)=f(-x),所以f(x)的图象自身关于直线x=1对称,故正确.12.已知函数f(x)满足f(x+2)是偶函数,若函数y=|x2-4x-5|与函数y=f(x)图象的交点为(x1,y1),(x2,y2),…,(xn,yn),则横坐标之
和x1+x2+…+xn=________.答案2n解析因为f(x+2)是偶函数,所以函数f(x+2)的图象关于直线x=0对称,又因为函数f(x+2)向右平移2个单位长度得到函数f(x)的图象,所以函数f(x)的图象关于直线x=2对称,因为y=|x2-4x-5|=|(x-2)2-9|,所以函数y
=|x2-4x-5|的图象也关于直线x=2对称,所以x1+x2+…+xn=n2·4=2n.13.已知函数f(x)=12x,x>0,-x2-4x,x≤0,则此函数图象上关于原点对称的点有()A.0对B.1对C.2对D.3对答案B解析作出函数y=f(x)的图象,如图所示,再
作出-y=f(-x),记为曲线C,由图象可知,满足条件的对称点只有一对,图中的A,B就是符合题意的点.14.已知函数f(x)=12x-2-4,x≤2,2x-2-4,x>2,则满足f(2+log4x)>f(1-
log4x)的x的取值范围是()A.0,12B.12,2C.(0,2)D.(2,+∞)答案A解析当x≤2时,f(x)=12x-2-4=22-x-4=2|x-2|-4,当x>2时,f(x)=2
x-2-4=2|x-2|-4,所以对任意的x∈R,f(x)=2|x-2|-4,则f(4-x)=2|4-x-2|-4=2|x-2|-4=f(x),所以函数f(x)的图象关于直线x=2对称,因为函数f(x)在[2,+∞)上单调递增,由f(2+log4x)>f(1
-log4x)可得|2+log4x-2|>|1-log4x-2|,即|log4x|>|1+log4x|,不等式|log4x|>|1+log4x|两边平方得log4x<-12,解得0<x<12.