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8.6 周期性与对称性(精讲)(基础版)
思维导图考点呈现例题剖析
考点一 对称性
【例1-1】(2022·浙江 已知函数 的图像关于点 对称,则 ( )
A. B. C.1 D.3
【答案】C
【解析】 图象关于点 对称, ,
又 ,
,
,解得: , .故选:C.
【例1-2】(2022·湖北)设函数 ,则满足 的 的取值
范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】假设 ,
所以 ,所以 ,
所以 为奇函数,
而 是 向右平移1个单位长度,向上平移3个单位长度,所以
的对称中心为 ,所以 ,
由 求导得因为 ,当且仅当 即 ,取等号,
所以 所以 在R上单调递增,
因为 得
所以 ,解得 ,故选:B
【一隅三反】
1.(2022·河南安阳)设函数 ,若函数 的图象关于点 对称,则 ( )
A. B.0 C.1 D.2
【答案】B
【解析】因为函数 的图象关于点 对称,故函数 的图象关于点 对称,
即 为奇函数,故 ,
所以 .故选:B.
2.(2022·全国·单元测试)(多选)已知函数 ,则( )
A. 在 单调递增
B. 在 单调递增,在 单调递减
C. 的图象关于直线 对称
D. 的图象关于点 对称
【答案】BC
【解析】函数的定义域满足 ,即 ,
即函数的定义域是 ,
∵ ,设 ,则函数在 单调递增,在 单调递减,
又函数 单调递增,
由复合函数单调性可知函数 在 单调递增,在 单调递减,故A错误,B正确;
因为 , ,
所以 ,即函数 图象关于直线 对称,故C正确;
又 , ,
所以 ,所以D错误.故选:BC.
3.(2022·浙江宁波 )已知函数 ,使不等式 成立的一个必要不充分条件是
( )
A. B. 或 C. 或 D. 或
【答案】D
【解析】因为函数 ,
所以函数 的图象关于 对称,当 时, 单调递增,
根据对称性可知,当 时, 单调递减,
若不等式 成立,则 ,
即 ,可得 ,解得 或 ,
结合选项可知使不等式 成立的一个必要不充分条件是 或 ,
故选:D
4.(2022·全国·高一课时练习)已知图象开口向上的二次函数 ,对任意 ,都满足,若 在区间 上单调递减,则实数a的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】由 ,得函数 图象的对称轴是直线 ,
又二次函数 图象开口向上,若 在区间 上单调递减,
则 ,解得 .
故选:B.
考点二 周期性
【例2-1】(2022·陕西 )已知定义在 上的奇函数 满足 ,当 时, ,
则 ( )
A.3 B.0 C. D.
【答案】D
【解析】因为 ,所以 ,所以 的周期为4,
所以 ,
又 是定义在 上的奇函数,所以 ,
所以 ,
又因为在 中,令 ,得 ,所以 ,又当 时, ,所以令 , ,
所以 .故A,B,C错误.
故选:D.
【例2-2】(2022·安徽蚌埠·一模)已知定义在 上的偶函数 满足 ,若 ,
则 ( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】根据题意, 函数 满足 , 则 ,
又由 为偶函数,则有 ,
则有 ,
即函数 是周期为4的周期函数,
,令 可得 .
, ,
所以
故选:B
【一隅三反】
1.(2022·新疆 )已知 是定义域为R的奇函数,满足 ,若 ,则
( )
A.2 B. C.0 D.2022
【答案】A
【解析】 ,又 ,, 函数的周期 .
又函数 是定义域为R的奇函数, ,
, ,
,又
.
故选:A.
2.(2022·山西·太原市外国语学校高三开学考试)已知 是 上的奇函数,且 ,
则 ( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】由题意,函数 为 上的奇函数,可得 ,
所以 ,所以 是周期为4的周期函数,
所以 ,
因为 ,令 ,得 ,
因为 为 上的奇函数,所以 ,
所以 .
故选:A.
3.(2022·广西桂林·模拟预测(文))函数 的最小正周期是( )
A. B. C. D.
【答案】D【解析】 ,
因为 ,
所以 的最小正周期为 .
故选:D.
4.(2022·云南红河 )已知 是定义在R上的奇函数, ,都有 ,若当 时,
,则 ( )
A. B.0 C.1 D.2
【答案】C
【解析】 是定义在R上的奇函数, ,得 , 当 时, , ,
都有 , 是周期为4的周期函数,
.故选:C.
考点三 函数性质的综合运用
【例3-1】(2022·广东)已知定义在 上的奇函数 满足 ,且在区间 上是增函数,
则( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】由题意可知 ,故函数 是周期函数,且周期为 ,
则 , , ,因为奇函数 在区间 上是增函数,则该函数在区间 上也为增函数,
故函数 在区间 上为增函数,所以 ,即 .
故选:D.
【例3-2】(2022·全国·高三专题练习)已知定义在 上的函数 是奇函数且满足 ,
,数列 是等差数列,若 , ,则 ( )
A. B. C.2 D.3
【答案】B
【解析】因为函数 是奇函数且满足 ,可得 ,
则 ,即 ,所以 为周期为3的函数,
又因为数列 是等差数列,且 , ,
可得 ,解得 , ,所以 ,
所以 ,
因为 ,所以 ,
所以 ,
所以 .
故选:B.
【例3-3】(2022·山西运城)(多选)已知函数 ,都有 成立,且任取
, , ,以下结论中正确的是( )
A. B.C. D.若 ,则
【答案】BCD
【解析】由函数 满足 ,则函数 的图像关于直线 对称,
又 , ,则函数 在 为增函数,
对于选项A,因为 ,所以 ,即A错误;
对于选项B,由已知有 在 为减函数,在 为增函数,即 ,即B正确;
对于选项C, ,又 在 为增函数,所以 ,即C正
确;
对于选项D,当 ,则 ,则 ,即D正确,故选:BCD.
【一隅三反】
1.(2022·黑龙江·嫩江市高级中学高三开学考试)(多选)已知偶函数 满足 ,则下
列说法正确的是( )
A.函数 是以2为周期的周期函数 B.函数 是以4为周期的周期函数
C.函数 为偶函数 D.函数 为奇函数
【答案】BD
【解析】由题意知偶函数 满足 ,则 ,
即 ,故 ,
故函数 是以4为周期的周期函数,故A错误,B正确;
令 ,则
,
故函数 是奇函数,
由于此函数的函数值不一定恒为零,故一般情况下不是偶函数,C错误;
令 ,则 ,
由于 ,故 ,
即 ,
所以 ,即函数 为奇函数,D正确,
故选:BD
2.(2022·河南·南阳中学高三阶段练习(理))已知函数 , 的定义域均为R,且
, ,若 的图象关于直线 对称, ,则
( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】因为 的图象关于直线 对称,故 ,
因为 ,故 ,
因为 ,故 ,
所以 ,故 ,
所以 ,故 ,
所以 为周期函数且周期为 .
因为 且 ,故 ,
又 ,故 即 ,
而 即 ,故 ,
而 且 ,故 ,
故 .
故 ,
故选:A.
3.(2022·山东·临沂二十四中 )(多选)已知 为偶函数,且 为奇函数,若 ,则
( )
A. B. C. D.
【答案】ABC
【解析】A选项,因为 为偶函数,所以 ,
因为 为奇函数,所以 ,
令 得: ,解得: ,所以
令 得: ,即 ,所以 ,故A正确;
B选项,令 得: ,即 ,
因为 ,则 ,所以 ,所以 ,故B正确;
C选项,因为 ,所以 ,
因为 ,所以 ,
即 ,所以 ,
,所以 ,即 ,所以 ,
所以 的周期为4, ,故C正确;
D选项,因为 ,
所以令 得: ,解得: ,
令 中 得: ,故D错误.
故选:ABC