25~26高三下·安徽池州二模·第8题

设函数$f(x)$的定义域为$\mathbf{R}$,$f(f(x)) + f(f(y))$$= f(x+y) + 3$,若$y = f(x)$的图象与$x$轴相交于点$P(x_0,0)$,则( )
A.$x_0 = 0$
B.$f(1) = 3$
C.$f(x+1)$是奇函数
D.$f(x-1)$是奇函数

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D

令$y=0$可得:
$f(f(x)) + f(f(0)) = f(x) + 3
$,

再令$t = f(x)$,可得:
$f(t) = t + 3 – f(f(0))
$

即函数$f(x)$为一次函数.

设$f(x) = kx + b$,代入原等式$f(f(x)) + f(f(y)) = f(x+y) + 3$,

左边:$f(f(x)) + f(f(y))$$= k(kx + b) + b + k(ky + b) + b$$= k^2(x + y) + 2kb + 2b$,

右边:$f(x+y) + 3 = k(x + y) + b + 3$,

对比系数得方程组:
$\begin{cases}
k^2 = k \
2kb + 2b = b + 3
\end{cases}$,

若$k=0$,得$b=3$,$f(x)=3$,与$x$轴无交点,舍去;

若$k=1$,得$b=1$,即$f(x) = x + 1$,验证满足原等式.

已知$f(x_0) = 0$,即$x_0 + 1 = 0$,得$x_0 = -1$.

选项A:$x_0 = 0$,错误;
选项B:$f(1) = 1 + 1 = 2 \neq 3$,错误;
选项C:$f(x+1) = (x+1) + 1 = x + 2$,不是奇函数,错误;
选项D:令$g(x) = f(x-1)$$= (x-1) + 1 = x$,定义域为$R$,满足$g(-x)=-x=-g(x)$,是奇函数,正确.

故选:D.

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