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- 2021-07-01 发布
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结论
1
奇函数的最值性质
已知函数
f
(
x
)
是定义在区间
D
上的奇函数,则对任意的
x
∈
D
,都有
f
(
x
)
+
f
(
-
x
)
=
0.
特别地,若奇函数
f
(
x
)
在
D
上有最值,则
f
(
x
)
max
+
f
(
x
)
min
=
0
,且若
0
∈
D
,则
f
(0)
=
0.
∴
g
(
x
)
为奇函数,
由奇函数图象的对称性知
g
(
x
)
max
+
g
(
x
)
min
=
0
,
∴
M
+
m
=
[
g
(
x
)
+
1]
max
+
[
g
(
x
)
+
1]
min
=
2
+
g
(
x
)
max
+
g
(
x
)
min
=
2.
答案
2
解析
显然函数
f
(
x
)
的定义域为
R
,
【训练
1
】
对于函数
f
(
x
)
=
a
sin
x
+
bx
+
c
(
其中
a
,
b
∈
R
,
c
∈
Z
)
,选取
a
,
b
,
c
的一组值计算
f
(1)
和
f
(
-
1)
,所得出的正确结果一定不可能是
(
)
A
.
4
和
6 B
.
3
和
1
C
.
2
和
4 D
.
1
和
2
解析
令
g
(
x
)
=
f
(
x
)
-
c
=
a
sin
x
+
bx
,则
g
(
x
)
是奇函数
.
又
g
(
-
1)
+
g
(1)
=
f
(
-
1)
-
c
+
f
(1)
-
c
=
f
(
-
1)
+
f
(1)
-
2
c
,而
g
(
-
1)
+
g
(1)
=
0
,
c
为整数,
∴
f
(
-
1)
+
f
(1)
=
2
c
为偶数
.
选项
D
中,
1
+
2
=
3
是奇数,不可能成立
.
答案
D
结论
2
抽象函数的周期性与对称性
1
.
函数的周期性
2
.
函数的对称性
【例
2
】
(1)
已知函数
f
(
x
)
为定义在
R
上的奇函数,当
x
≥
0
时,有
f
(
x
+
3)
=-
f
(
x
)
,且当
x
∈
(0
,
3)
时,
f
(
x
)
=
x
+
1
,则
f
(
-
2 017)
+
f
(2 018)
=
(
)
A
.
3
B
.
2
C
.
1
D
.
0
(
2)(
2018·
日照调研
)
函数
y
=
f
(
x
)
对任意
x
∈
R
都有
f
(
x
+
2)
=
f
(
-
x
)
成立,且函数
y
=
f
(
x
-
1)
的图象关于点
(1
,
0)
对称,
f
(1)
=
4
,则
f
(2 016)
+
f
(2 017)
+
f
(2 018)
的值为
________
.
解析
(1)
因为函数
f
(
x
)
为定义在
R
上的奇函数,
所以
f
(
-
2 017)
=-
f
(2 017)
,
因为当
x
≥
0
时,有
f
(
x
+
3)
=-
f
(
x
)
,
所以
f
(
x
+
6)
=-
f
(
x
+
3)
=
f
(
x
)
,
即
当
x
≥
0
时,自变量的值每增加
6
,对应函数值重复出现一次
.
又当
x
∈
(0
,
3)
时,
f
(
x
)
=
x
+
1
,
∴
f
(2 017)
=
f
(336
×
6
+
1)
=
f
(1)
=
2
,
f
(2
018)
=
f
(336
×
6
+
2)
=
f
(2)
=
3.
故
f
(
-
2 017)
+
f
(2 018)
=-
f
(2 017)
+
3
=
1.
(2)
因为函数
y
=
f
(
x
-
1)
的图象关于点
(1
,
0)
对称,
所以
f
(
x
)
是
R
上的奇函数,
f
(
x
+
2)
=-
f
(
x
)
,所以
f
(
x
+
4)
=-
f
(
x
+
2)
=
f
(
x
)
,故
f
(
x
)
的周期为
4.
所以
f
(2 017)
=
f
(504
×
4
+
1)
=
f
(1)
=
4
,
所以
f
(2 016)
+
f
(2 018)
=-
f
(2 014)
+
f
(2 014
+
4
)
=-
f
(2 014)
+
f
(2 014)
=
0
,
所以
f
(2 016)
+
f
(2 017)
+
f
(2 018)
=
4.
答案
(1)C
(2)4
【训练
2
】
奇函数
f
(
x
)
的定义域为
R
.
若
f
(
x
+
2)
为偶函数,且
f
(1)
=
1
,则
f
(8)
+
f
(9)
=
(
)
A
.
-
2
B
.
-
1
C
.
0
D
.
1
解析
由
f
(
x
+
2)
是偶函数可得
f
(
-
x
+
2)
=
f
(
x
+
2)
,
又由
f
(
x
)
是奇函数得
f
(
-
x
+
2)
=-
f
(
x
-
2)
,
所以
f
(
x
+
2)
=-
f
(
x
-
2)
,
f
(
x
+
4)
=-
f
(
x
)
,
f
(
x
+
8)
=
f
(
x
)
,
故
f
(
x
)
是以
8
为周期的周期函数
,
所以
f
(9)
=
f
(8
+
1)
=
f
(1)
=
1
.
又
f
(
x
)
是定义在
R
上的奇函数,所以
f
(0)
=
0
,
所以
f
(8)
=
f
(0)
=
0
,故
f
(8)
+
f
(9)
=
1.
答案
D
结论
3
两个经典不等式
(1)
对数形式:
x
≥
1
+
ln
x
(
x
>0)
,当且仅当
x
=
1
时,等号成立
.
(2)
指数形式:
e
x
≥
x
+
1(
x
∈
R
)
,当且仅当
x
=
0
时,等号成立
.
进一步可得到一组不等式链:
e
x
>
x
+
1>
x
>1
+
ln
x
(
x
>0
,且
x
≠
1)
.
【例
3
】
(
2017·
全国
Ⅲ
卷改编
)
已知函数
f
(
x
)
=
x
-
1
-
a
ln
x
.
(1)
解
f
(
x
)
的定义域为
(0
,+
∞
)
,
当
x
∈
(0
,
a
)
时,
f
′(
x
)<0
;当
x
∈
(
a
,+
∞
)
时,
f
′(
x
)>0
;
所以
f
(
x
)
在
(0
,
a
)
单调递减,在
(
a
,+
∞
)
单调递增,
故
x
=
a
是
f
(
x
)
在
(0
,+
∞
)
的唯一最小值点
.
因为
f
(1)
=
0
,所以当且仅当
a
=
1
时,
f
(
x
)
≥
0
,故
a
=
1.
求得
{
x
|
x
>
-
1
,且
x
≠
0}
,所以排除选项
C
,
D.
当
x
>0
时,由经典不等式
x
>1
+
ln
x
(
x
>0)
,
以
x
+
1
代替
x
,得
x
>ln(
x
+
1)(
x
>
-
1
,且
x
≠
0)
,
所以
ln(
x
+
1)
-
x
<0(
x
>
-
1
,且
x
≠
0)
,易知
B
正确
.
答案
B
则
g
′(
x
)
=
e
x
-
x
-
1
,
由经典不等式
e
x
≥
x
+
1
恒成立可知,
g
′(
x
)
≥
0
恒成立,所以
g
(
x
)
在
R
上为单调递增函数,且
g
(0)
=
0.
所以函数
g
(
x
)
有唯一零点,即两曲线有唯一公共点
.
解得
x
=
0
或
x
=-
1(
x
=
0
舍去
)
,
∴
x
=-
1.
答案
A
解析
如图,连接
MN
并延长交
AB
的延长线于
T
.
∴
点
P
的轨迹一定经过
△
ABC
的重心
.
答案
C
∴
P
的轨迹一定要通过
△
ABC
的内心
.
答案
(1)D
(2)B
显然可得
a
m
≠
0
,所以
a
m
=
2
.
代入
上式可得
2
m
-
1
=
19
,解得
m
=
10
.
(2)
设等差数列的前
12
项中奇数项和为
S
奇
,偶数项的和为
S
偶
,等差数列的公差为
d
.
答案
(1)10
(2)5
【训练
6
】
设等差数列
{
a
n
}
的前
n
项和为
S
n
,若
S
m
-
1
=-
2
,
S
m
=
0
,
S
m
+
1
=
3
,则
m
=
(
)
A
.
3
B
.
4
C
.
5
D
.
6
解析
∵
S
m
-
1
=-
2
,
S
m
=
0
,
S
m
+
1
=
3
,
∴
a
m
=
S
m
-
S
m
-
1
=
2
,
a
m
+
1
=
S
m
+
1
-
S
m
=
3
,
∴
公差
d
=
a
m
+
1
-
a
m
=
1
,
答案
C
结论
7
与等比数列相关的结论
(1)
公比
q
≠
-
1
时,
S
n
,
S
2
n
-
S
n
,
S
3
n
-
S
2
n
,
…
成等比数列
(
n
∈
N
*
)
.
(2)
若等比数列的项数为
2
n
(
n
∈
N
*
)
,公比为
q
,奇数项之和为
S
奇
,偶数项之和为
S
偶
,则
S
偶
=
qS
奇
.
(3)
已知等比数列
{
a
n
}
,公比为
q
,前
n
项和为
S
n
.
则
S
m
+
n
=
S
m
+
q
m
S
n
(
m
,
n
∈
N
*
)
.
答案
B
②
由
(1)
及题意可得
log
2
a
n
=
n
-
2
,
解析
设等比数列
{
a
n
}
的公比
q
,易知
S
3
≠
0.
则
S
6
=
S
3
+
S
3
q
3
=
9
S
3
,所以
q
3
=
8
,
q
=
2.
【例
8
】
(1)
(2018·
安徽皖北协作区联考
)
如图,网格纸上小正方形的边长为
1
,粗线
(
实线和虚线
)
表示的是某几何体的三视图,则该几何体外接球的表面积为
(
)
A
.
24π
B
.
29π
C
.
48π
D
.
58π
解析
(1)
由三视图知,该几何体为三棱锥,
如图,在
3
×
2
×
4
的长方体中构造符合题意的几何体
(
三棱锥
A
-
BCD
)
,其外接球即为长方体的外接球
.
表面积为
4π
R
2
=
π(3
2
+
2
2
+
4
2
)
=
29π.
(2)
过点
P
作
PH
⊥
平面
ABCD
于点
H
.
由题意知,四棱锥
P
-
ABCD
是正四棱锥,内切球的球心
O
应在四棱锥的高
PH
上
.
过正四棱锥的高作组合体的轴截面如图,
其中
PE
,
PF
是斜高,
M
为球面与侧面的一个切点
.
设
PH
=
h
,易知
Rt
△
PMO
∽
Rt
△
PHF
,
答案
(1)B
(2)D
答案
(1)A
(2)A
【例
9
】
已知抛物线
C
:
x
2
=
4
y
,直线
l
:
x
-
y
-
2
=
0
,设
P
为直线
l
上的点,过点
P
作抛物线
C
的两条切线
PA
,
PB
,其中
A
,
B
为切点,当点
P
(
x
0
,
y
0
)
为直线
l
上的定点时,求直线
AB
的方程
.
整理得
x
2
-
4
x
+
8
=
0
,
Δ
=
(
-
4)
2
-
4
×
8
=-
16<0
,
故直线
l
与抛物线
C
相离
.
由结论知,
P
在抛物线外,故切点弦
AB
所在的直线方程为
x
0
x
=
2(
y
+
y
0
)
,
解析
(1)
如图,圆心坐标
为
C
(1
,
0)
,易知
A
(1
,
1)
.
故直线
AB
的方程为
y
-
1
=-
2(
x
-
1)
,即
2
x
+
y
-
3
=
0.
答案
(1)A
(2)
x
+
2
y
-
4
=
0
解析
由对称性不妨设点
A
在
x
轴的上方
,
如
图设
A
,
B
在准线上的射影分别为
D
,
C
,作
BE
⊥
AD
于
E
,
设
|
BF
|
=
m
,直线
l
的倾斜角为
θ
,则
|
AB
|
=
3
m
,
由抛物线的定义
知
|
AD
|
=
|
AF
|
=
2
m
,
|
BC
|
=
|
BF
|
=
m
,
答案
B
答案
D