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专题 05 函数的奇偶性、单调性、周期性
一、单选题
1.(2024届广东省高三上学期第一次调研)已知函数 的图象关于点 对称,则下列函数是奇函
数的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】由题意知:将 图象向左平移 个单位长度,再向下平移 个单位长度,所得函数关于点
对称,则所得函数为奇函数, 为奇函数.故选D.
2.(2024届湖北省宜荆荆恩高三9月起点联考)定义在 上的减函数 满足条件:对 ,
,总有 ,则不等式 的解集是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】在 中,令 ,得 ,
所以有 ,因为函数 是定义在 上的减函数,所以有
,故选D
3.(2024届新疆喀什地区泽普县高三上学期第一次月考)已知 是定义在R上的奇函数,
的图象关于 对称, ,则 ( )A. B.0 C.1 D.2
【答案】A
【解析】因为 的图象关于 对称,所以 ,于是
,又 是定义在 上的奇函数,所以 ,
则 ,即 ,所以 的周期为4,
所以 ,又因为 是定义在 上的奇函数,所以 .
故选 .
4.(2023届陕西省安康市石泉县高三下学期2月月考)若 是奇函数,则( )
A. , B. , C. , D. ,
【答案】B
【解析】 是奇函数,则 , ,
即 ,解之得 ,则 ,经检验 是奇函数.
故选B
5.(2023届河南省部分学校高三押题信息卷)设 是定义在 上的周期为5的奇函数, ,则
在 内的零点个数最少是( )
A.4 B.6 C.7 D.9
【答案】D
【解析】因为 是定义在 上的周期为5的奇函数,所以 ,又 ,所以
,则 ,则 .所以 ,故零点至少有 ,则 在
内的零点个数最少是9.故选D
6.(2024届陕西省汉中市高三上学期第一次校际联考)已知定义在R上的奇函数 满足 ,
则以下说法错误的是( )
A. B. 的一个周期为2
C. D.
【答案】C
【解析】 是R上的奇函数,因此 ,A正确; ,所以2是它的一个周期,B正确;
,但 的值不确定,C错; , ,因此
,D正确.故选C.
7.(2024届四川省广安高三上学期9月月考)已知函数 为 上的偶函数,且对任意 ,
且 ,均有 成立,若 , , ,则 , ,
的大小关系为()
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】因为 对任意 , 且 ,均有 成立,故 在
上单调递减.又 为 上的偶函数,故 , ,
,且 ,即 ,故 ,
故 .故选A
8.(2023届安徽省临泉第一中学高三上学期第三次月考)已知函数 的定义域为R,且
, 是偶函数,若 , ,则n的值为( )
A.2021 B.2022 C.2023 D.2024
【答案】B
【解析】因为 ,所以 , ,
则 ,所以函数 是周期为4的函数,又 ,所以由 得 ,
因为 是偶函数,所以 ,所以 ,由周期性可得 ,
又 ,故 ,所以 , .
, ,所以 时, .故选B.
9.(2024届】河北省邯郸市高三上学期第一次调研)设函数 的定义域为 , 为奇函数,
为偶函数,当 时, ,则( )
A. B.
C. 为奇函数 D.
【答案】D
【解析】因为 为奇函数,所以 ,即 ,
则 ,所以 ,因为 为偶函数,所以 ,即,
则 ,故A错误;由当 时, ,得 ,则 ,故
B错误; ,则 ,所以 ,
所以 ,故D正确;对于C,由 ,得 ,
若 为奇函数,则 也为奇函数,令 ,则 为奇函数,则 ,
又 ,矛盾,所以 不是奇函数,即 不是奇函数,故C错误.
故选D.
10.(2024届江苏省南京市六校高三上学期8月联考)已知函数 及其导函数 的定义域均为 ,
记 ,若 , 均为偶函数,则下列等式一定正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】由函数 为偶函数,可得 ,则 ,所以函数 关
于 成轴对称;
由函数 为偶函数,可得 ,所以函数 关于 成轴对称;
对于A,设 , ,显然符合题意,但 ,故A错误;
对于B,假设 不关于 成中心对称, ,
求导可得 ,即 ,显然与题设矛盾,所以 必定关于 成中心对称,
由 ,且 为函数 图象的对称轴,则 ,
由 ,
则函数 图象的对称轴为直线 ,
由 ,则 ,所以 ,故B正确;
对于C,设 ,令 ,解得 ,则 的对称轴为
;
,令 ,解得 ,则 的对称中心
为 ;
所以此时函数 符合题意, ,故C错误;
对于D,由选项C, 符合题意,则 ,
,故D错误.故选B.
11.(2023届河南省开封市杞县等4地高三三模)设定义在 上的函数 的导函数 ,且满足
, .则 、 、 的大小关系为( )
A. B.C. D.
【答案】C
【解析】因为 ,所以 ,
设 ,则 ,
令 ,则 ,
设 ,则 ,
∴当 时, , 单调递增;当 时, , 单调递减,
∴ ,
∴ , 在 上单调递减,
又 ,理由如下:
如图,设 ,射线 与单位圆相交于点 ,过点 作 ⊥ 轴于点 ,
过点 作 ⊥ 轴交射线 于点 ,连接 ,
设扇形 的面积为 ,
则 ,即 ,
解得 ,
其中 ,故 ,∴ .故选C
12.(2023届新疆乌鲁木齐市等5地高三高考第二次适应性检测)已知 , 都是定义在 上的函
数,对任意x,y满足 ,且 ,则下列说法正确的是( )
A. B.函数 的图象关于点 对称
C. D.若 ,则
【答案】D
【解析】对于A,令 ,代入已知等式得 ,得 ,故A错误;
对于B,取 ,满足 及 ,
因为 ,所以 的图象不关于点 对称,
所以函数 的图象不关于点 对称,故B错误;
对于C,令 , ,代入已知等式得 ,可得 ,结合 得 , ,
再令 ,代入已知等式得 ,
将 , 代入上式,得 ,所以函数 为奇函数.
令 , ,代入已知等式,得 ,
因为 ,所以 ,
又因为 ,所以 ,
因为 ,所以 ,故C错误;
对于D,分别令 和 ,代入已知等式,得以下两个等式: ,
,
两式相加易得 ,所以有 ,
即: ,
有: ,
即: ,所以 为周期函数,且周期为3,
因为 ,所以 ,所以 , ,
所以 ,
所以 ,故D正确.故选D.
二、多选题
13.(2024届山东省部分学校高三上学期联考)已知函数 对 都有 ,若函数的图象关于直线 对称,且对 ,当 时,都有 ,
则下列结论正确的是( )
A.
B. 是奇函数
C. 是周期为4的周期函数
D.
【答案】AC
【解析】B选项, 的图象关于直线 对称,故 关于 轴对称, 是偶函数,B
错误;A选项, 中,令 得: ,
因为 ,所以 ,解得: ,A正确;
C选项,由于 , ,故 ,
即 是周期为4的周期函数,C正确;
D选项,对 , ,当 时,都有 ,
故 在 上单调递增,又 是周期为4的周期函数,且 是偶函数,
故 , ,因为 ,
所以 ,D错误.故选AC
14.(2024届广东省深圳市福田区高三上学期模拟)已知函数 ,则满足
的整数 的取值可以是( )
A. B.0 C.1 D.2
【答案】BCD【解析】由题意得 ,故 为偶函数,而 ,当 时,
,故 在 单调递增,在 单调递减,若 ,则 ,得
,即 ,解得 ,故选BCD
15.(2023届云南省曲靖市第二中学学联体高三下学期第二次联考)在平面直角坐标系 中,如图放置
的边长为2的正方形 沿 轴滚动(无滑动滚动),点 恰好经过坐标原点,设顶点 的轨迹方
程是 ,则对函数 的判断正确的是( )
A.函数 是偶函数
B.对任意的 ,都有
C.函数 的值域为
D.函数 在区间 上单调递增
【答案】ABC
【解析】当 时,点B的轨迹是以 为圆心,2为半径的四分之一圆;
当 时,点B的轨迹是以 为圆心, 为半径的四分之一圆;
当 时,点B的轨迹是以 为圆心,2为半径的四分之一圆.由图可知,函数 是偶函数,A正确;
因为正方形的周长为8,所以函数 是以8为周期的周期函数,
所以 ,所以 ,B正确;
由图可知,函数 的值域为 ,C正确;
因为函数 在 上单调递减,
所以由周期性可知函数 在区间 上单调递减,D错误.故选ABC
16.(2024届江苏省苏州市高三上学期期初调研)已知函数 定义域为 , 是奇函数,
, , 分别是函数 , 的导函数,函数 在区间 上单调递
增,则( )
A. B.
C. D.
【答案】ABD
【解析】对于A,由 是奇函数,则 ,令 ,有 ,A正确.
对于B,由 是奇函数,则 ,有 ,
所以 ,B正确.
对于C,由 ,有 , ,∴ ,∴ ,C错.
对于D,由 知 关于直线 对称,
∵ 在 上单调递增,∴ 在 上单调递减,
,当且仅当 时取等号,
令 ,则 ,
解得 , 在 上单调递增,
则 ,即 ,有 .
令 , , 时 , 在 上单调递减,
所以 , 有 ,即 .
而 ,
∴ ,D正确.故选ABD.
17.(2024届浙江省名校协作体高三上学期返校联考)设定义在R上的函数 与 的导函数分别为
和 ,若 , ,且 为奇函数,则下列说法中一定正确
的是( )
A. B.函数 的图象关于 对称
C. 的周期为4 D.
【答案】AC
【解析】A选项, 为奇函数,故 关于点 中心对称,故 ,故A 正确;B选项, 关于点 中心对称,故 ,取导数则 ,即
,所以 关于 轴对称,故B错误;
C选项,因为 ,故 ,
, ,故 ,令 ,得
,故 ,故 ,
关于 轴对称,又 关于点 中心对称,故 周期为4,则 ,故 的
周期为4,故C正确;
D选项,因为 , 关于 轴对称,所以 ,因为 关于点 中心对称,周期为4,
所以 ,故 ,
所以 ,而 的值不确定,故D错误.故选AC
三、填空题
18.(2024届新疆喀什地区泽普县第二中学高三上学期第一次月考)已知函数 ,若
,则实数 的取值范围是
【答案】
【解析】 定义域为R,且 ,故 为奇函数,所以
,又 在R上单调递减,
所以 ,即 ,解得
19.(2024届江苏省南通市海安市高三上学期期初学业质量监测)已知定义在 上的函数 同时满足
下列三个条件:① 为奇函数;②当 时, ,③当 时, .
则函数 的零点的个数为 .
【答案】5
【解析】 ,则 , ,
在 上为负, 递减;
在 为正, 递增,
, , ,作出 在 的图象.
时, ,向上平移2个单位;
时, ,再向上平移2个单位, , .
纵轴右边图象与左边图形关于原点对称,由图可知
函数 的图象在纵轴右边上有4个交点,
在纵轴左边上有1个交点点,
∴ 共有5个零点.
20.(2024届福建省厦门市松柏中学高三上学期第一次月考)已知函数 是奇函数,
则 .
【答案】
【解析】由题可得 定义域为 ,由定义域关于原点对称可知 .
则 ,又 为奇函数,
则 .则 .
21.(2024届北京市丰台区第二中学高三上学期开学考)设 ,函数 ,给
出下列四个结论:
① 的单调递增区间是 ,单调递减区间是 ;
②当 时, 没有最大值,也没有最小值;
③设 ,则 没有最小值;
④设 ,则 时, 有最小值.
其中所有正确结论的序号是 .
【答案】②③④
【解析】对于①,当 时, ,
则 , ,则 ,
此时,函数 在 上不可能单调递增,①错;
对于②,当 时,若 ,则 ,
当 时, ,则 ,则 ,
当 时, .
且 ,即 ,则 ,此时,函数 的值域为 ,
故当 时, 没有最大值,也没有最小值,②对;
对于③,当 时,由 整理可得 ,
则曲线 表示圆 的上半圆,作出函数 的图象如下图所示:
记点 、 ,则 ,
因为 , ,
由图可知, ,则 没有最小值,③对;
对于④,因为 , ,
当 时,过原点且垂直于直线 的直线的方程为 ,
联立 可得 ,
若 存在最小值,则点 在射线 上,
则 ,解得 ,
此时,原点到直线 的距离为 , ,④对.
22.(2024届辽宁省沈阳市第一二〇中学高三上学期第一次质量监测)对于给定的区间 ,如果存在一个正的常数 ,使得 都有 ,且 对 恒成立,那么称函数 为 上的
“ 增函数”.已知函数 ,若函数 是 上的“3增函数”,则
实数 的取值范围是 .
【答案】
【解析】设 ,则 定义域为R,
且 ,故 为偶函数,
定义域为R,且 ,
故 为奇函数,
所以 为偶函数,
且 在 上单调递增,
故 在R上单调递增,
若 ,则画出 的图象如下:
即 在 上单调递减,在 上单调递增,
由复合函数单调性满足“同增异减”,可知: 在 单调递减,在 上单调递
增,因为 为偶函数,所以有 ,满足3增函数,
若 ,画出 的图象如下:
则 在 上单调递减,在 上单调递增,在 上单调递减,在 上
单调递增,
由复合函数单调性满足“同增异减”,可知: 在 单调递减,在 上单调递
增,在 上单调递减,在 上单调递增,
因为 为偶函数,
所以只需任取 ,使得 ,
由对称性可知,存在 ,使得 ,且 ,
故满足 ,故满足3增函数,
若 时,画出 的图象如下:
则 在 上单调递增,在 上单调递减,在 上单调递增,
由复合函数单调性满足“同增异减”,可知: 在 上单调递增,在 上单调
递减,在 上单调递增,因为 为偶函数,
故只需满足任取 ,使得 ,
由对称性可知:存在 ,使得 ,
所以要满足 ,结合 ,解得: ,
综上:实数 的取值范围是 .