已知函数 f(x) 的定义域为 R , f(x y)=y^…——2023 高考数学第 11 题答案解析

2023_新课标 I 卷 (2023)

2023 ?? 第 11 题 多选题 区分题
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11.已知函数 $f(x)$ 的定义域为 $\mathbf{R}, f(x y)=y^{2} f(x)+x^{2} f(y)$ ,则( ).

A. $f(0)=0$
B. $f(1)=0$
C. $f(x)$ 是偶函数
D. $x=0$ 为 $f(x)$ 的极小值点
参考答案ABC

完整解析 · 逐步详解

【答案】ABC

## 【解析】

**方法一**:利用赋值法,结合函数奇遇性的判断方法可判断选项 ABC,举反例 $f(x)=0$ 即可排除选项 D。

**方法二**:选项 ABC 的判断与方法一同,对于 D,可构造特殊函数 $f(x)=\left\{\begin{array}{l}x^{2} \ln |x|, x \neq 0 \\ 0, x=0\end{array}\right.$ 进行判断即可.
**方法一**:
因为 $f(x y)=y^{2} f(x)+x^{2} f(y)$ ,
对于 A ,令 $x=y=0, f(0)=0 f(0)+0 f(0)=0$ ,故 A 正确.

对于 B,令 $x=y=1, f(1)=1 f(1)+1 f(1)$ ,则 $f(1)=0$ ,故 B 正确.

对于 C ,令 $x=y=-1, f(1)=f(-1)+f(-1)=2 f(-1)$ ,则 $f(-1)=0$ ,

令 $y=-1, f(-x)=f(x)+x^{2} f(-1)=f(x)$ ,
又函数 $f(x)$ 的定义域为 $\mathbf{R}$ ,所以 $f(x)$ 为偶函数,故 $\mathbf{C}$ 正确,
对于 D ,不妨令 $f(x)=0$ ,显然符合题设条件,此时 $f(x)$ 无极值,故 D 错误

**方法二**:
因为 $f(x y)=y^{2} f(x)+x^{2} f(y)$ ,
对于 A ,令 $x=y=0, f(0)=0 f(0)+0 f(0)=0$ ,故 A 正确.
对于 B,令 $x=y=1, f(1)=1 f(1)+1 f(1)$ ,则 $f(1)=0$ ,故 B 正确.

对于 C ,令 $x=y=-1, f(1)=f(-1)+f(-1)=2 f(-1)$ ,则 $f(-1)=0$ ,

令 $y=-1, f(-x)=f(x)+x^{2} f(-1)=f(x)$ ,
又函数 $f(x)$ 的定义域为 $\mathbf{R}$ ,所以 $f(x)$ 为偶函数,故 $\mathbf{C}$ 正确,
对于 D ,当 $x^{2} y^{2} \neq 0$ 时,对 $f(x y)=y^{2} f(x)+x^{2} f(y)$ 两边同时除以 $x^{2} y^{2}$ ,得到 $\frac{f(x y)}{x^{2} y^{2}}=\frac{f(x)}{x^{2}}+\frac{f(y)}{y^{2}}$ ,
故可以设 $\frac{f(x)}{x^{2}}=\ln |x|(x \neq 0)$ ,则 $f(x)=\left\{\begin{array}{l}x^{2} \ln |x|, x \neq 0 \\ 0, x=0\end{array}\right.$ ,
当 $x>0$ 肘,$f(x)=x^{2} \ln x$ ,则 $f^{\prime}(x)=2 x \ln x+x^{2} \cdot \frac{1}{x}=x(2 \ln x+1)$ ,
令 $f^{\prime}(x)<0$ ,得 $00$ ,得 $x>\mathrm{e}^{-\frac{1}{2}}$ ;
故 $f(x)$ 在 $\left(0, \mathrm{e}^{-\frac{1}{2}}\right)$ 上单调递减,在 $\left(\mathrm{e}^{-\frac{1}{2}},+\infty\right)$ 上单调递增,

因为 $f(x)$ 为偶函数,所以 $f(x)$ 在 $\left(-\mathrm{e}^{-\frac{1}{2}}, 0\right)$ 上单调递增,在 $\left(-\infty, \mathrm{e}^{-\frac{1}{2}}\right)$ 上单调递减,

显然,此时 $x=0$ 是 $f(x)$ 的极大值,故 D 错误.
故选: ABC .

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