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3.2.2 函数的性质(二)(精讲)(提升版)
思维导图考点呈现例题剖析
考点一 函数的周期性
【例1-1】(2022·黑龙江)己知 是定义在R上的周期为4的奇函数,当 时, ,
若 ,则 ( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】由题意可得, 为定义在R上的周期为4的奇函数,故 ,
故 ,所以
故 即 ,
即 ,而当 时, ,
故 ,则当 时, ,
故 ,故选:D【例1-2】(2022·湖南衡阳·三模)定义在 上的奇函数 满足 为偶函数,且当 时,
,则下列结论正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】因为 为偶函数,所以满足 ,又因为 是奇函数,所以
故
因此 即 是以4为周期的周期函数.
,
当 时, , 在 单调递增, 在 单调递减,故 在
单调递增.所以 故选:A
【一隅三反】
1.(2022·河南·模拟预测(理))已知函数 的图象关于原点对称,且 ,当
时, ,则 ( )
A.-11 B.-8 C. D.【答案】A
【解析】因为函数 图象关于原点对称,所以 ,
由 知,函数 是以4为周期的函数,
又当 时, ,
则
.故选:A.
2.(2022·江西鹰潭·二模)已知 是定义在R上的奇函数,若 为偶函数且 ,则
( )
A. B. C. D.6
【答案】C
【解析】因为 是定义在R上的奇函数,又 为偶函数,
所以 、 且 ,
则 ,即 ,
所以 ,即 是以 为周期的周期函数,
由 ,
所以 ,
,
,
所以 ;故选:C3.(2022·新疆·三模)已知定义在R上的偶函数 满足 ,且当 时,
,则下面结论正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】 , 时, 单调递增;
, , 单调递增;
, ,综上所述,
.
故选:A.
考点二 函数的对称性
【例2-1】(2022·安徽合肥)函数 ( 是自然对数的底数)的图象关于
( )
A.直线 对称 B.点 对称
C.直线 对称 D.点 对称
【答案】D
【解析】由题意 ,它与 之间没有恒等关系,相加也不为
0,AB均错,而 ,所以 的图象关于点 对称.故选:
D.【例2-2】(2022·全国·模拟预测)已知函数 的定义域为R, 对任意
的 恒成立,且函数 的图像关于点 对称, ,则
( )
A.2021 B.-2021 C.2022 D.-2022
【答案】A
【解析】对任意的 都有 ,令x=0,则 ,即
,即有 ,即 ,所以函数 的图像关于直线x=2对称.又
函数 的图像关于点 对称,则函数 的图像关于点 对称,即函数 为奇函数.
所以 ,所以 ,
所以8是函数 的最小正周期.
,所以 ,故选:A.
【例2-3】.(2022·山西吕梁)已知定义在 上的函数 满足 ,且在区间 上
单调递增,则满足 的 的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】因为函数 满足 ,所以 的图象关于直线 对称,
又 在区间 上单调递增,所以在 上单调递减,因为 , ,
即 ,平方后解得 .所以 的取值范围为 .故选:B.
【例2-4】(2022·河南河南·三模(理))函数 的所有零点之和为
( )
A.0 B.2 C.4 D.6
【答案】B
【解析】令 ,得 ,
图象关于 对称,在 上递减.
,令 ,
所以 是奇函数,图象关于原点对称,所以 图象关于 对称,
, 在 上递增,
所以 与 有两个交点,
两个交点关于 对称,所以函数 的所有零点之和为 .
故选:B
【一隅三反】1.(2022·北京四中高三阶段练习)下列函数的图象中,既是轴对称图形又是中心对称的是(
)
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】对于A, 图象关于 、坐标原点 分别成轴对称和中心对称,A正确;
对于B, 为偶函数,其图象关于 轴对称,但无对称中心,B错误;
对于C, 关于点 成中心对称,但无对称轴,C错误;
对于D, 为奇函数,其图象关于坐标原点 成中心对称,但无对称轴,D错误.
故选:A.
2.(2022·河北保定·一模)已知函数 的图象关于点 对称,则
( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】 图象关于点 对称, ,
又 ,
,
,解得: , .故选:C.
3.(2022·吉林·长春外国语学校高三开学考试(文))已知函数 ,则下列说法正确的是
( )
A. 关于直线 对称 B. 关于点 对称C. 关于点 对称 D. 关于直线 对称
【答案】B
【解析】∵ ,
∴ , ,
∴ ,故A错误;
,故B正确;
,故C错误;
,故D错误.
故选:B.
4.(2022·天津市第七中学模拟预测)已知 是定义在 上的奇函数,且满足 ,当
时, ,则函数 与函数 的图象在 上所有交点的横坐标
之和为( )
A.2020 B.1010 C.1012 D.2022
【答案】A
【解析】因为 是定义在 上的奇函数,
所以 ,即当 时,
由已知 ,
,
,故 是 周期函数,且对称轴为 ,
又 ,即 ,所以函数 关于 对称
如图函数 和函数 在 上的图像
在区间 上,包含了函数 中的 个周期再加上 个周期,
在区间 上,包含了函数 中的 个周期再加上 个周期,
所以函数 和函数 在 和 上都有 个交点,
根据对称性可得所有交点的横坐标之和为 .故选:A.
考点三 Mm函数
【例3】(2022.广东)已知 , , ,若 的最大值为 , 的最小值
为 ,则 等于
A.0 B.2 C. D.
【答案】B
【解析】令 , , ,函数 的定义域关于原点对称,且
, 函数 为奇函数,
,即 , ,即 .故选: .
【一隅三反】
1.(20022•椒江区)已知函数 的最大值为 ,最小值为 ,则 的值等于A.2 B.4 C. D.
【答案】B
【解析】设 ,则 是奇函数,
的最大值和最小值互为相反数,且 的最大值为 ,最小值为 ,
.故选: .
2.(2022•沙河)函数 在 , , 上的最大值为 ,最小值为 ,
则
A.4038 B.4 C.2 D.0
【答案】B
,
【解析】
设 ,则 是奇函数, 在 , , 上的最大值和最小值互为相
反数,又 在 , , 上的最大值为 ,最小值为 ,
.故选: .
3.(2021•河北)已知 ,则 在区间 , 上的最大值最小值之和为
A.2 B.3 C.4 D.8
【答案】A
【解析】由
令 ,
可得 是奇函数,
可得 区间 , 上的最大值最小值之和为0.那么 在区间 , 上的最大值为 ,最小值为 ;
在区间 , 上的最大值最小值之和为2.
故选: .
4.(2022•广东月考)已知函数 在 , 上的最大值为 ,最小值为 ,
则
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】B
【解析】由
令 ,
, 上,
可得 , ;
那么 转化为
由于 是奇函数
可得 , , 的最大值与最小值之和为0,
那么 的最大值与最小值之和为2.
故选: .
考点四 函数性质的综合运用
【例4】(2022·辽宁·模拟预测)(多选)已知定义在R上的偶函数 的图像是连续的,
, 在区间 上是增函数,则下列结论正确的是( )A. 的一个周期为6 B. 在区间 上单调递减
C. 的图像关于直线 对称 D. 在区间 上共有100个零点
【答案】BC
【解析】因为 ,取 ,得 ,故 ,又 是偶函数,
所以 ,所以 ,
故 ,即 的一个周期为12,故A项错误;
又 在区间 上是增函数,所以 在区间 上为减函数,由周期性可知, 在区间
上单调递减,故B项正确;
因为 是偶函数,所以 的图像关于y轴对称,由周期性可知 的图像关于直线 对称,故
C项正确;
因为 在区间 上是增函数,所以 在区间 上为减函数, ,由周期性可知,
在区间 上, ,而区间 上有168个周期,故 在区间 上有336个
零点,又 ,所以 在区间 上有337个零点,由 为偶函数,可知
在区间 上有674个零点,故D项错误.
故选:BC项.
【一隅三反】
1.(2022·江苏·涟水县第一中学高三期中)(多选)已知 是 上的奇函数, 是 上的偶
函数,且当 时, ,则下列说法正确的是( )
A. 最小正周期为4 B.C. D.
【答案】BCD
【解析】因为 是偶函数, 所以 ,
又因为 是奇函数,所以 ,所以 ,
所以 ,
所以 ,所以 的周期为 ,故A错误;
又当 时, ,
所以 ,选项B正确;
,选项C正确;
,选项D正确.
故选:BCD.
2.(2022·江苏泰州·模拟预测)(多选)已知定义在 上的单调递增的函数 满足:任意 ,有
, ,则( )
A.当 时,
B.任意 ,
C.存在非零实数 ,使得任意 ,
D.存在非零实数 ,使得任意 ,
【答案】ABD
【解析】对于A,令 ,则 ,即 ,又 , ;
令 得: , , , ,
则由 可知:当 时, ,A正确;
对于B,令 ,则 ,即 ,
,
由A的推导过程知: , ,B正确;
对于C, 为 上的增函数,
当 时, ,则 ;当 时, ,则 ,
不存在非零实数 ,使得任意 , ,C错误;
对于D,当 时, ;
由 , 知: 关于 , 成中心对称,则当 时,
为 的对称中心;
当 时, 为 上的增函数, , , ,
;
由图象对称性可知:此时对任意 , ,D正确.
故选:ABD.
3.(2022·黑龙江大庆·三模(理))已知定义域为R的偶函数满足 ,当 时,
,则方程 在区间 上所有解的和为( )A.8 B.7 C.6 D.5
【答案】A
【解析】因为函数 满足 ,所以函数 的图象关于直线 对称,
又函数 为偶函数,所以 ,
所以函数 是周期为2的函数,
又 的图象也关于直线 对称,
作出函数 与 在区间 上的图象,如图所示:
由图可知,函数 与 的图象在区间 上有8个交点,且关于直线 对称,
所以方程 在区间 上所有解的和为 ,
故选:A.
4.(2022·内蒙古呼和浩特·二模(理))已知函数 是R上的奇函数,对任意 ,都有
成立,当 , ,且 时,都有 ,有下列命题:
① ;
②点 是函数 图象的一个对称中心;
③函数 在 上有2023个零点;④函数 在 上为减函数;
则正确结论的序号为______.
【答案】①②③
【解析】 ,令 得 , ,令 得 ,
,
所以 ,又 是奇函数,
, , 是周期函数,4是它的周期,
当 , ,且 时,都有 ,即 时, , 在 是增函数,
由奇函数性质知 在 上也是增函数,所以 在 上递增,
所以 ,从而
,
,
,①正确;
,则函数图象关于直线 对称,又函数图象关于原点对称,因此也关于点 对称,②
正确;
由上讨论知 在 上有2个零点, ,
注意 ,
因此 在 上零点个数为 ,③正确;
由周期性知函数在 与 时的图象相同,函数同为增函数,④错误.
故答案为:①②③.