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专题11 函数的奇偶性、对称性和周期性综合
专项突破一 奇偶性与周期性
1.已知函数 为R上的偶函数,若对于 时,都有 ,且当 时,
,则 等于( )
A.1 B.-1 C. D.
【解析】∵ 为 上的偶函数,∴ ,
又当 时, ,∴ ,
当 时, ,∴ .故选:A.
2.已知函数 是定义在 上的奇函数,且 ,当 时, ,则
( )
A.-2 B. C.2 D.6
【解析】因为 为 上的奇函数,所以 ,即 ,解得 ,
又因为 ,所以 ,
所以 ,
所以 是以12为周期的周期函数,所以 .故选:B.
3.已知定义域为R的奇函数 满足 ,且当 时 ,则
( )A.2 B.1 C. D.
【解析】奇函数 满足 ,
所以 , 以4为周期的奇函数.
.故选:A
4.已知 是定义在R上的奇函数, ,且 ,则
( )
A.2 B. C.4 D.
【解析】 ,∴ ,所以函数 的周期为 ,
则 ,∴ ,
,
, ,故选:B.
5.若函数 满足 ,且当 时, ,则函数 与函数 的图像
的交点个数为( ).
A.18个 B.16个 C.14个 D.10个
【解析】因 ,于是得函数 是以2为周期的周期函数,又当 时, ,
则有函数 与函数 都是偶函数,
在同一坐标系内作出函数 与函数 的图像,如图,
观察图象得,函数 与函数 的图像有9个交点,由偶函数的性质知,两函数图象在时有9个交点,所以函数 与函数 的图像的交点个数为18.故选:A
6.定义在 上的奇函数 满足 ,且在 上单调递减,若方程 在 上有实
数根,则方程 在区间 上所有实根之和是( )
A. B. C. D.
【解析】由 知函数 的图象关于直线 对称,
由 是 上的奇函数知 ,
在 中,以 代 得: 即 ,
所以 ,即 ,
所以 是以4为周期的周期函数.考虑 的一个周期,例如 , ,
由 在 , 上是减函数知 在 , 上是增函数,
在 , 上是减函数, 在 , 上是增函数.
对于奇函数 有 , (2) ,
故当 时, ,当 时, (2) ,
当 时, ,当 时, (2) ,
方程 在 , 上有实数根,则这实数根是唯一的,因为 在 上是单调函数,
由于 为奇函数,故 在 上有唯一实根,在 上无实数根.
则由于 ,故方程 在 上有唯一实数.
在 上 ,则方程 在 上没有实数根.
从而方程 在一个周期内有且仅有两个实数根.
当 , ,方程 的两实数根之和为 ,
当 , ,方程 的所有四个实数根之和为 .
故选:C
7.已知函数 是定义在 上的偶函数,且对任意的 ,都有 ,当 时,.若直线 与函数 的图象在区间 上恰有3个不同的公共点,则实数a的取值范
围是( )
A. B. C. D.
【解析】因为函数 是定义在 上的偶函数,且对任意的 ,都有 ,
所以 ,且 的图象关于直线 对称,
所以 ,所以函数 的周期 .因为当 时, ,且 是偶函数,
所以可画出函数 在一个周期 上的图象如图所示.
显然 时, 与 在区间 上恰有两个不同的公共点.
当直线 与抛物线 相切时,也恰有两个不同的公共点.
由题意知 ,即 .故 ,即 .
综上可知实数a的取值范围是 ,故选:D.
8.已知定义在R上的函数 的图像关于y轴对称,且 ,将函数 的图像向右平移一个单位
长度后关于原点对称,则 ______,其中 ; ______
【解析】依题意,知 , 为奇函数,则 ,
又 ,故 , ,,则最小正周期 .因为 ,
所以 , ,故 ,
.故答案为: ;
9.奇函数 的定义域为R,若 为偶函数,且 ,则 ______.
【解析】由函数 为偶函数可得, ,
又 ,故 ,所以 ,即
所以 ,故该函数是周期为8的周期函数.
又函数 为奇函数,故 , .
所以 .
10.已知定义在 上的奇函数 满足 ,且当 时, ,则
__________.
【解析】: 是 上的奇函数, ,
又 , ,
,所以 是周期函数,且周期为4,
.
11.已知 是偶函数,周期是8,当 时, ,则 ____.
【解析】因为当 时, ,所以 ,又因为 是偶函数,周期是8,所以 ,
12.已知 为R上的奇函数,且 ,当 时, ,则 的值为
______.
【解析】由题设, ,故 ,即 的周期为2,
所以 ,且 ,
所以 .
13.若偶函数 对任意 都有 ,且当 时, ,则
______.
【解析】因为 ,所以 ,
所以 周期为6,且为偶函数,当 时, ,
,
,所以 ,根据函数为偶函数 ,
所以 ,即 .
14.已知定义在R上的函数 满足:
①对任意实数 , ,均有 ;
② ;
③对任意 , .
(1)求 的值,并判断 的奇偶性;
(2)对任意的x∈R,证明: ;(3)直接写出 的所有零点(不需要证明).
【解析】(1)∵对任意实数 , ,均有 ,
∴令 ,则 ,可得 ,
∵对任意 , , ,∴f(0)>0,∴ ;
令 ,则 ;
∴ ;∵f(x)定义域为R关于原点对称,且令 时,
,
∴ 是R上的偶函数;
(2)令 ,则 ,
则 ,
∴ ,即 ;
(3) (1) ,且 是以4为周期的周期的偶函数,由偶函数的性质可得 ,从而可得f(-1)= (1)
=f(3)=f(5)=…=0,故f(x)的零点为奇数,即f(x)所有零点为 , .
专项突破二 奇偶性与对称性
1.奇函数 的图象关于直线 对称, ,则 的值为( )
A. B.4 C. D.3
【解析】依题意, 是奇函数且关于 对称.
所以 , .故选:C
2.已知定义域 的奇函数 的图像关于直线 对称,且当 时, ,则
( )A. B. C. D.
【解析】∵函数 的图像关于直线 对称,∴ ,∴ ,
∵奇函数 满足,当 时, ,
∴ ,故选:D.
3.已知 是R上的偶函数,若 的图象向右平移一个单位后,则得到一个奇函数的图象,则
的值为 ( )
A.1 B.0
C.-1 D.
【解析】由题意知,f(x)是R上的偶函数,f(x-1)是一个奇函数,
由奇函数的定义得f(x-1)+f(x+1)=0,再由f(1)=f(-1)=0,f(1)+f(3)+…+f(9)=f(1)=0.
解答:解:由题意知,f(x)是R上的偶函数,f(x-1)是一个奇函数,
∴f(x-1)=-f(-x-1)=-f(x+1),∴f(x-1)+f(x+1)=0,
∴f(9)+f(7)=0,f(5)+f(3)=0,由f(x-1)是奇函数 得,f(0-1)=0,即f(-1)=0,
又f(x)是R上的偶函数,∴f(1)=f(-1)=0,∴f(1)+f(3)+…+f(9)=f(1)=0,故选 B.
4.若定义在 上的偶函数 的图象关于点 对称,则下列说法错误的是( )
A. B.
C. D.
【解析】因为 为偶函数,则 ,故A正确;
因为 的图象关于点 对称,对于 的图象上的点 关于 的对称点 也在函数
图象上,即 ,用 替换 得到, ,即,故B正确;
令 ,则 ,令 ,则 ,则 ,故C正确;
由B知, ,故D错误;故选:D.
5.已知函数 是定义在 上的奇函数,其图象关于直线 对称,则( )
A. B. C. D.
【解析】依题意知函数 是定义在 上的奇函数,所以 ,
又因为图象关于直线 对称, 关于 对称,
所以 .
的函数值无法确定.故选:A
6.已知定义域为 的奇函数 满足: ,且当 时, ,若 ,
则 ( )
A. B. C. D.
【解析】由题意可知, ,所以, 时, ,又 ,
于是 ,即 时, .
根据条件, ,所以 .故选:C.
7.已知函数 的图像关于直线 对称,且在 上单调递减,若 , ,
,则 、 、 的大小关系为( )
A. B.
C. D.【解析】因为函数 的图像关于直线 对称,且在 上单调递减,
将函数 向左平移一个单位即可得到函数 的图象,
所以函数 的图像关于 轴对称,且在 上单调递减,
, , ,因此 ,且
所以 ,所以 ,
所以 ,即 .故选:B.
8.我们知道,函数 的图象关于坐标原点成中心对称图形的充要条件是函数 为奇函数,有
同学发现可以将其推广为:函数 的图象关于点 成中心对称图形的充要条件是函数
为奇函数.则函数 图象的对称中心为( )
A. B. C. D.
【解析】设 为 图象的对称中心,
则有 为奇函数,
设 ,则 为奇函数;
,又 ,
可得 ,所以 ,解得 ;
所以函数 图象的对称中心的坐标为 .故选:A.
9.函数 ( 是自然对数的底数)的图象关于( )A.点 对称 B.点 对称
C.直线 对称 D.直线 对称
【解析】函数
对于A, ,即图象不关于点 对称,故A错误;
对于B, ,即图象不关于点 对称,故B错误;
对于C, ,即图象关于直线 对称,故C正确;
对于D, ,即图象不关于直线 对称,故D错误;
故选:C
10.已知函数 是偶函数,则 图像的对称轴是( )
A. B. C. D.
【解析】对于A,因为 为偶函数,所以 ,
即 ,即 ,即 的图象关于直线 对称,
而 的图象是由 的图象向左平移 个单位得到的,所以 的图象关于直线 对称,
所以A正确,
对于B,构造函数 则 ,
所以 ,显然其图象不关于 对称,故B错误,
对于C,构造函数 则 ,
所以 ,显然其图象不关于 对称,所以C错误,
对于D,构造函数 则 ,所以 ,显然其图象不关于 对称,所以D错误,
故选:A
11.已知定义在 上的函数 的图像关于直线 对称,当 时, ,若
,则实数x的取值范围是( )
A. B. C. D.
【解析】因为函数 的图像关于直线 对称,所以 关于 轴对称,即 为偶函数,
又当 时, ,所以 在 上单调递增,根据偶函数的对称性可知 在
上单调递减,则 等价于 ,所以 ,解得 ,
即原不等式的解集为 ;故选:D
12.定义在 上的函数 满足: 的图像关于 对称,当 时, ,且
当 时, ,则 ( )
A. B. C.1 D.3
【解析】由于将函数 的图像向右平移一个单位得到函数 的图象,
又 的图像关于 对称,
所以函数 的图象关于 对称,即函数 是 上的奇函数,
又当 时, , 所以 ,
又当 时, ,所以 .
所以 .故选:B.
13.(多选)已知定义在 上的奇函数 满足 ,则下列说法正确的是( )
A. 的图像关于点(1,0)对称 B.
C. D.
【解析】由 ,得 ,所以 的图像关于点(1,0)对称,
所以A正确;
由题意得 ,所以 ,所以B正确;
由 ,得 ,即 ,所以 ,
所以C错误;
因为 ,所以 ,即 ,所以D正确,
故选:ABD
14.(多选)对于定义在R上的函数 ,下列说法正确的是( )
A.若 是奇函数,则 的图像关于点 对称
B.若对 ,有 ,则 的图像关于直线 对称
C.若函数 的图像关于直线 对称,则 为偶函数
D.若 ,则 的图像关于点 对称
【解析】对A, 是奇函数,故图象关于原点对称,将 的图象向右平移1个单位得 的图象,故 的图象关于点(1,0)对称,正确;
对B,若对 ,有 ,得 ,所以 是一个周期为2的周期函数,
不能说明其图象关于直线 对称,错误.;
对C,若函数 的图象关于直线 对称,则 的图象关于y轴对称,故为偶函数,正确;
对D,由 得 , ,
的图象关于(1,1)对称,正确.
故选:ACD.
15.已知 ,函数 是定义在 上的偶函数,则 的值是______________.
【解析】由已知 是定义在 上的偶函数,
故 ,即 ,或 ,且函数图象关于 轴对称,
又 ,故 ,因为 关于直线 对称,故 , ,
16.已知 是奇函数.
(1)求 的值,
(2)若函数 的图象关于点 对称, ,求 的值.
【解析】(1)因为 是奇函数,所以 ,
即 ,整理得 ,又 ,所以 .
(2)因为 ,所以 ,
所以函数 的图象关于点 对称,即 .
因为 的图象关于 对称,所以 ,
又函数 的图象关于点 对称,所以 ,所以 .
专项突破三 奇偶性、周期性与对称性
1.已知函数 的图象关于原点对称,且满足 ,且当 时,
,若 ,则 ( )
A. B. C. D.
【解析】因为函数 的图象关于原点对称,所以 为奇函数,
因为 ,故函数 的周期为4,则 ;
而 ,所以由 可得 ;
而 ,解得 .故选:C.
2.已知函数 的图像既关于直线 对称,又关于点 对称,且当 时, ,
则 ( )
A. B. C. D.0
【解析】因为函数 的图像关于直线 对称,所以 ,
因为函数 的图像关于点 对称,所以 ,
所以 ,即 ,即 ,
所以 ,所以 ,即 ,
所以函数 的周期为4,所以 ,故选:D
3.已知函数 是 上的奇函数,且 的图像关于直线 对称,当 时,,则 ( )
A. B.0 C.1 D.2
【解析】因为 是 上的奇函数,所以 的图象关于原点对称,且 ,
又 的图象关于直线 对称,所以 的周期 ,
所以 ,因为当 时, ,
所以 ,即 .故选:C
4.已知定义在 上的函数满足: 且 为奇函数,当 时, ,则
( )
A. B. C. D.
【解析】因为定义在 上的函数满足 ,且 为奇函数,
所以 ,且 ,所以 ,
令 ,则 ,所以 ,所以 ,
所以函数的周期为 ,所以 .
故选:C.
5.已知函数 是定义域为R的奇函数,且 ,当 时, ,则
等于( )
A.-2 B.2 C. D.-
【解析】函数 是定义域为R的奇函数,则有: ,
又 ,则 ,则有: ,可得: ,故 ,即 的周期为 ,
则有: ,故选:B
6.已知函数 满足 且 ,当 时, ,设
,则 ( )
A.0 B. C. D.1
【解析】由函数 满足 ,即 ,所以函数 为奇函数,
又由 ,可得函数 是周期为 的函数,
又由当 时, ,
则 .故选:B.
7.已知 是定义域为 的奇函数,且满足 为偶函数,若 ,则
( )
A. B.1 C.0 D.2021
【解析】由 为偶函数,可知 关于 轴对称,即函数 关于直线 对称,
又函数 为奇函数,可知函数 关于坐标原点中心对称,故函数 的周期为 ,
又 , , ,
故 , ,故选:B.
8.设函数 的定义域为 ,且 是偶函数, 是奇函数,则下列说法一定正确的有
( )① ; ② ;③ ; ④
A.4个 B.3个 C.2个 D.1个
【解析】由题意,函数 是奇函数,可得 的图象关于点 对称,
所以 ,所以②正确;
令 ,则 ,又由 是偶函数,所以 的图象关于 对称,
所以 的图象关于 对称,则有 ,令 ,则 ,所以③正确.
在 中,将 用 替换,则 ,
在 中,将 用 替换,则 ,
所以 ,再将 用 替换,则 ,所以 ,所以①正确;
对于④中,由 ,无法推出其一定相等. 故选:B.
9.定义在R上的函数f(x)满足:①对任意x∈R有f(x+4)=f(x);②f(x)在[0,2]上是增函数;③f(x+2)的图
象关于y轴对称.则下列结论正确的是( )
A.f(7)