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专题 2.7 函数的周期性与对称性-重难点题型精讲
1.函数的周期性
(1)周期函数:对于函数y=f (x),如果存在一个非零常数T,使得当x取定义域内的任何值时,都有f
(x+T)=f (x),那么就称函数y=f (x)为周期函数,称T为这个函数的周期.
(2)最小正周期:如果在周期函数f (x)的所有周期中存在一个最小的正数,那么这个最小正数就叫做 f
(x)的最小正周期.
2.函数图象的对称性
(1)图象关于点成中心对称图形:函数y=f(x)的图象关于点P(a,b)成中心对称图形的充要条件是函数
g(x)=f(x+a)-b为奇函数.
(2)图象关于直线成轴对称图形:函数y=f(x)的图象关于直线x=a成轴对称图形的充要条件是函数
g(x)=f(x+a)为偶函数.
【题型1 函数的周期性及应用】
根据周期函数的定义判断函数的周期性,可以由函数的局部性质得到函数的整体性质,函数的周期性具有
将未知区间上的问题转化到已知区间的功能,在解决具体问题时要注意结论,若 T是函数的周期,则kT
(k
∈Z且k≠0)也是函数的周期.
【例1】(2021秋•宿州期末)已知函数f(x)=cos x,则下列正确的是( )
A.f(x)是周期为1的奇函数 π
B.f(x)是周期为2的偶函数
C.f(x)是周期为1的非奇非偶函数
D.f(x)是周期为2的非奇非偶函数1
【变式1-1】(2022春•船山区校级期中)函数f(x)=sin2x− 是( )
2
A.周期为 的偶函数 B.周期为 的奇函数
C.周期为2π 的偶函数 D.周期为π2 的奇函数
【变式1-2】(2π022春•云岩区校级期中)下列函数中,周期为π 的奇函数是( )
A.y=sinx B.y=sin2x C.y=tan2x π D.y=cos2x
π
【变式1-3】(2021秋•五华区校级月考)下列四个函数中,以 为最小正周期,且在区间( , )上为
2
π π
减函数的是( )
x
A.y=|sinx| B.y=sin2x C.y=2|cosx| D.y=cos
2
【题型2 函数的对称性】
(1)定义域关于原点对称是函数具有奇偶性的必要条件;
(2)利用函数的奇偶性可画出函数在另一对称区间上的图象,确定函数在另一区间上的解析式,解决某些求
值或参数问题;
(3)由函数奇偶性延伸可得到一些对称性结论,如函数 f (x+a)为偶函数(奇函数),则y=f (x)的图象关于直
线x=a对称(关于点(a,0)对称).
【例2】(2022•福州模拟)定义在R上的函数f(x)满足f(2﹣x)=2﹣f(x),若f(x)的图象关于直
线x=3对称,则下列选项中一定成立的是( )
A.f(﹣3)=1 B.f(0)=0 C.f(3)=2 D.f(5)=﹣1
【变式2-1】(2022春•惠州月考)定义在R上的函数f(x)满足f(4﹣x)+f(x)=2.若f(x)的图象关
于直线x=4对称,则下列选项中一定成立的是( )
A.f(﹣2)=1 B.f(0)=0 C.f(4)=2 D.f(6)=﹣1
【变式2-2】(2022•辽宁三模)函数y=f(2x﹣1)是R上的奇函数,函数y=f(x)图像与函数y=g(x)
关于y=﹣x对称,则g(x)+g(﹣x)=( )
A.0 B.﹣1 C.2 D.1
【变式2-3】(2022•辽宁模拟)已知函数y=f(2x+1)的图象关于直线x=1对称,函数y=f(x+1)关于
点(1,0)对称,则下列说法正确的是( )
A.f(1)=0 B.f(1﹣x)=f(1+x)
3
C.f(x)的周期为2 D.f(x)=f( −x)
2
【题型3 周期性与奇偶性结合】
【例3】(2022•郫都区校级模拟)已知函数f(x)是定义在R上的周期为2的奇函数,当0<x<1时,f5
(x)=16x,则f(− )+f(1)=( )
2
A.﹣8 B.﹣4 C.12 D.20
3
【变式3-1】(2021秋•金安区校级期末)若f(x)是R上周期为3的偶函数,且当0<x≤ 时,f(x)=
2
13
log x,则f(− )=( )
4
2
1 1
A.﹣2 B.2 C.− D.
2 2
【变式3-2】(2020•深圳模拟)设f(x)是定义在R上以2为周期的偶函数,当x [2,3]时,f(x)=x,
则x [﹣2,0]时,f(x)的解析式为( ) ∈
A.∈f(x)=2+|x+1| B.f(x)=3﹣|x+1| C.f(x)=2﹣x D.f(x)=x+4
【变式3-3】(2022•道里区校级四模)已知f(x)为定义在R上的周期为4的奇函数,当x (0,1)时,
∈
2023 2019
f(x)=e5x+a,若f( )−f(2022)=2e3,则f( )=( )
5 5
A.e3+e B.﹣e3﹣e C.e3﹣e D.﹣e3+e
【题型4 对称性与周期性结合】
【例4】(2021•房山区二模)已知函数f(x)的图象关于原点对称,且周期为 4,若f(﹣1)=2,则f
(2017)=( )
A.2 B.0 C.﹣2 D.﹣4
【变式4-1】(2021秋•泸县月考)已知函数f(x)是(﹣∞,+∞)上的奇函数,且f(x)的图像关于直
1
线x=1对称,当x [﹣1,0)时,f(x)=1−( ) x,则f(2020)+f(2021)=( )
2
∈
A.﹣1 B.0 C.1 D.2
【变式4-2】(2021•西城区校级模拟)若f(x)是定义域为R的奇函数,且f(x+2)=﹣f(x),则下列
表述错误的是( )
A.f(x)的值域为R
B.f(x)为周期函数,且4为其一个周期
C.f(x)的图象关于x=1对称
D.函数y=f(x+1)的图象与函数y=f(1﹣x)的图象关于y轴对称
【变式4-3】(2021•西城区校级模拟)若f(x)是定义域为R的奇函数,且f(x+2)=﹣f(x),则下列表述错误的是( )
A.f(x)的值域为R
B.f(x)为周期函数,且4为其一个周期
C.f(x)的图象关于x=1对称
D.函数y=f(x+1)的图象与函数y=f(1﹣x)的图象关于y轴对称
【题型5 函数性质的综合应用】
对于所给题目条件,得到函数解析式,判断函数的单调性、奇偶性、周期性、对称性等性质,进行转化求
解即可.
【例5】(2021秋•湛江月考)定义域为R的奇函数f(x)的图象关于直线x=1对称,当x [0,1]时,f
(x)=3x﹣1,则f(2000)+f(2001)+f(2002)+…+f(2021)=( ) ∈
A.﹣2 B.0 C.2 D.4
【变式5-1】(2021秋•广州期中)已知函数 x2−1,有以下结论:
f(x)=
x2+1
①f(x)的图象关于原点对称;
②f(x)的图象关于y轴对称;
③f(x)在R上单调递增;
④f(x)的值域为[﹣1,1).
其中所有正确结论的序号是( )
A.② B.①④ C.②④ D.①③④
【变式5-2】(2021秋•枣强县校级期末)已知定义在 R上的奇函数f(x)的周期为4,其图象关于直线x
1
=1对称,且当x (2,3]时,f(x)=﹣(x﹣2)(x﹣4),则f(sin ),f(sin1),f(cos2)的大
2
∈
小关系为( )
1
A.f(cos2)>f(sin1)>f(sin )
2
1
B.f(cos2)>f(sin )>f(sin1)
2
1
C.f(sin )>f(cos2)>f(sin1)
2
1
D.f(sin1)>f(sin )>f(cos2)
2
【变式5-3】(2021秋•安徽月考)已知定义在R上的函数f(x)满足:f(x﹣1)关于(1,0)中心对称,3
f(x+1)是偶函数,且f(− )=1.则下列选项中说法正确的有( )
2
A.f(x)为偶函数 B.f(x)周期为2
9
C.f( )=1 D.f(x﹣2)是奇函数
2
【题型6 抽象函数性质的综合应用】
【方法点拨】
抽象函数问题可以全面考查函数的概念与性质,将函数定义域、值域、单调性、奇偶性、周期性、对称性、
图象集于一身,解决这类问题一般采用赋值法解决.
【例6】(2022•抚顺一模)已知函数f(x)对任意x R都有f(x+4)=f(x)﹣f(2),若y=f(x+1)的
∈
图像关于直线x=﹣1对称,且对任意的,x ,x [0,2],当x ≠x 时,都有f(x )−f(x ) ,则下
1 2 1 2 1 2 <0
x −x
2 1
∈
列结论正确的是( )
1 1 1 1 1 1
< < < <
A.f(−3) f(4) 11 B.f(−3) 11 f(4)
f( ) f( )
2 2
1 1 1 1 1 1
< < < <
C. 11 f(−3) f(4) D.f(4) 11 f(−3)
f( ) f( )
2 2
【变式6-1】(2021秋•武昌区校级期中)定义在(﹣∞,0)∪(0,+∞)上的函数f(x)满足:①对任
意x,y (﹣∞,0)∪(0,+∞)恒有f(xy)=f(x)+f(y);②当x>1时,f(x)<0,且f(2)
=﹣1.∈
(1)判断f(x)的奇偶性和单调性,并加以证明;
(2)求关于x的不等式f(3x﹣2)+f(x)+4≥0的解集.
【变式6-2】(2021秋•天心区校级期中)已知函数f(x),对于任意的x,y R,都有f(x+y)=f(x)+f
∈
1
(y),当x>0时,f(x)<0,且f(1)=− .
2(1)求f(0),f(3)的值;
(2)当﹣8≤x≤10时,求函数f(x)的最大值和最小值.
【变式6-3】(2021秋•东城区校级期中)已知定义在(﹣∞,0)∪(0,+∞)上的函数f(x)满足:
① x,y (﹣∞,0)∪(0,+∞),f(x•y)=f(x)+f(y);②当x>1时,f(x>0),且f(2)=
1.∀ ∈
(1)试判断函数f(x)的奇偶性;
(2)判断函数f(x)在(0,+∞)上的单调性;
(3)求函数f(x)在区间[﹣4,0)∪(0,4]上的最大值;
(4)求不等式f(3x﹣2)+f(x)≥4的解集.