(多选)己知定义在$\mathbf{R}$上的函数$f(x)$不恒等于$0, f(\pi)=0$,且...

创建于:2026年8月24日

使用 GPT-5.6 Thinking 回答 Chat01

问题

(多选)己知定义在R\mathbf{R}上的函数f(x)f(x)不恒等于0,f(π)=00, f(\pi)=0,且对任意的x,yRx, y \in \mathbf{R},有f(2x)+f(2y)=2f(x+y)f(xy)f(2 x)+f(2 y)=2 f(x+y) f(x-y),则()()

A.f(0)=1f(0)=1 B.f(x)f(x)是偶函数 C.f(x)f(x)的图象关于点(π,0)(\pi, 0)中心对称 D.2π2 \pif(x)f(x)的一个周期

思考

把原式先换元成更熟悉的“余弦型”函数方程,就能很快判断四个选项;关键是利用 f(π)=0f(\pi)=0 推出关于 π\pi 的反对称性和周期性。

Worked for 14s

回答

正确选项是 A、B、C

由换元

u=x+y,v=xyu=x+y,\qquad v=x-y

原方程可写成

f(u+v)+f(uv)=2f(u)f(v).(1)f(u+v)+f(u-v)=2f(u)f(v). \tag{1}

A.f(0)=1f(0)=1

原式令 x=y=0x=y=0

2f(0)=2f2(0),2f(0)=2f^2(0),

所以

f(0)=01.f(0)=0\quad\text{或}\quad1.

f(0)=0f(0)=0,原式令 y=xy=x

2f(2x)=2f(2x)f(0)=0,2f(2x)=2f(2x)f(0)=0,

于是 f0f\equiv0,与题设矛盾。因此

f(0)=1.\boxed{f(0)=1}.

A 正确。

B.f(x)f(x) 是偶函数

在 (1) 中令 u=0u=0

f(v)+f(v)=2f(0)f(v)=2f(v),f(v)+f(-v)=2f(0)f(v)=2f(v),

f(v)=f(v).f(-v)=f(v).

所以 ff 是偶函数。B 正确。

C.图象关于 (π,0)(\pi,0) 中心对称

在 (1) 中令 u=πu=\pi,利用 f(π)=0f(\pi)=0

f(π+v)+f(πv)=0,f(\pi+v)+f(\pi-v)=0,

f(π+v)=f(πv).\boxed{f(\pi+v)=-f(\pi-v)}.

这正表示函数图象关于点 (π,0)(\pi,0) 中心对称。C 正确。

D.2π2\pi 是周期

由 C 的结论,取 v=x+πv=x+\pi

f(x+2π)=f(x).f(x+2\pi)=-f(-x).

又因为 ff 是偶函数,

f(x+2π)=f(x).\boxed{f(x+2\pi)=-f(x)}.

所以 2π2\pi反周期而不是周期。若它还是周期,就会推出 f(x)0f(x)\equiv0,与题设矛盾。

因此最终答案为

ABC.\boxed{\mathrm{ABC}}.

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