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【冲刺985/211名校之2023届新高考题型模拟训练】
专题19 函数的基本性质综合问题(单选题+填空题)
(新高考通用)
一、单选题
1.(2023·黑龙江哈尔滨·哈尔滨三中校考一模)定义在 上的奇函数 满足
.当 时, ,则 ( )
A. B.4 C.14 D.0
【答案】A
【分析】利用换元法与条件 得到 ,再利用 的
奇偶性求得 的周期为4,从而利用 的周期性即可得解.
【详解】因为 ,令 ,则 ,
所以 ,即 ,
因为 是定义在 上的奇函数,所以 ,
所以 ,则 ,
故 的周期是4,
因为当 时, ,
所以 .
故选:A.
2.(2023·黑龙江大庆·统考一模)已知函数 , 的定义域均为 ,且
, ,若 的图象关于直线 对称, ,则 ( )
A. B. C.0 D.2
【答案】A
【分析】依题意可得 ,再由 可得 ,
即可得到 为偶函数,再由 得到 ,即可得到
的周期为 ,再根据所给条件计算可得.
【详解】因为 的图象关于直线 对称,所以 ,
所以 ,
因为 ,所以 ,所以 为偶函数.
因为 ,所以 ,
所以 ,所以 ,
所以 ,所以 ,所以 的周期为 ,所以
.
因为 ,所以 ,故 .
故选:A
3.(2023春·江苏南京·高三校联考期末)已知函数 为定义在R上的偶函数,当
时有 ,且 时, ,若 ,
, ,则( )
A. B. C. D.
【答案】B【分析】由周期性以及奇偶性得出 , ,再由对数函数、幂函
数的单调性得出 ,最后由函数 在 上单调性求解即可.
【详解】 ,则函数 的周期为2.因为函数 在 上
单调递增,所以函数 在 上单调递减,所以函数 在 上单调递减.
, ,因为
, ,所以 , ,所以
,即 ,即
,故 .
故选:B
4.(2023·云南昆明·统考一模)已知函数 , 的定义域均为 , 为偶函
数且 , ,则 ( )
A.21 B.22 C. D.
【答案】C
【分析】根据题意证明 ,结合对称性分析运算即可.
【详解】∵ 为偶函数且 ,则 ,
故 关于点 对称,
又∵ ,则 ,则 是以周期为4 的周期函数,故 关于点 对称,
∴ ,
则
,
又∵ ,
则
,
故 .
故选:C.
5.(2023秋·辽宁营口·高三统考期末)设函数 的定义域为R, 为奇函
数, 为偶函数,当 时, .若 ,则
( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据 为奇函数, 为偶函数,可得函数 的周期 ,
且 为偶函数,根据 时, ,求 的值得此时解析式,即可
求得 的值.【详解】 为奇函数, ,所以 关于 对称,所
以 ①,且 ,
又 为偶函数, ,则 关于 对称,所以
②,
由①②可得 ,即 ,所以
,
于是可得 ,所以 的周期 ,
则 ,所以 为偶函数
则 ,所以 ,所以
所以 ,解得 ,所以当 时,
所以 .
故选:B.
6.(2023春·河北邯郸·高三校联考开学考试)将函数 的图象向右平移1个单位长
度后,再向上平移4个单位长度,所得函数图象与曲线 关于直线 对称,则
( )
A. B. C. D.4
【答案】D
【分析】根据函数 的图象与函数 的图象关于直线 对称,再利用函数
平移变换法则求出函数 的解析式,进而可得答案.【详解】函数 的图象与函数 的图象关于直线 对称,
将 的图象向下平移4个单位长度得到 的图象,
再将 的图象向左平移1个单位长度得到 的图象,
即 ,故 .
故选:D.
7.(2023·河北邢台·校联考模拟预测)已知函数 是定义在 上的奇函数,且
的一个周期为2,则( )
A.1为 的周期 B. 的图象关于点 对称
C. D. 的图象关于直线 对称
【答案】C
【分析】举例判断A,B,D错误,再由条件结合奇函数的性质和周期函数的性质列关
系式论证C正确.
【详解】因为 为定义域为 奇函数,周期为 ,
故函数 满足条件,
令 可得, ,
函数 的最小正周期为4,对称中心为 , ,
函数 没有对称轴,
A错误,B错误,D错误;因为函数 是定义在 上的奇函数,
所以 ,
取 可得, ,
因为 的一个周期为2,
所以 ,
取 可得, ,
由 可得,函数 为周期为4的函数,
所以 ,C正确;
故选:C.
8.(2023春·河北·高三校联考阶段练习)已知函数 是奇函数,函数
的图象与 的图象有4个公共点 ,且
,则 ( )
A.2 B.3 C.4 D.5
【答案】D
【分析】由题意得 与 都关于点 对称,则
,由此即可求得结果.
【详解】由函数 是奇函数,其图象向右平移1个单位,再向上平移2个
单位得到 的图象,所以 的图象关于点 对称,
由 ,可得 的图象是由奇函数 的图象向右平移1个单位,
再向上平移2个单位得到,所以 的图象关于点 对称,所以 与 都关于点 对称,
所以 ,
所以 .
故选:D.
9.(2023春·江苏南通·高三校考开学考试)已知函数 的定义域为R,
,且 在 上递增,则 的解集为
( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】根据 可得 关于直线 对称,根据 可
得 ,结合函数 的单调性可得函数图象,根据图象列不等式求解
集即可.
【详解】解:函数 ,满足 ,则 关于直线 对称,
所以 ,即 ,
又 在 上递增,所以 在 上递减,
则可得函数 的大致图象,如下图:所以由不等式 可得, 或 ,解得 或 ,
故不等式 的解集为 .
故选:D.
10.(2023·福建福州·统考二模)已知函数 , 的定义域均为 , 是奇
函数,且 , ,则( )
A.f(x)为奇函数 B.g(x)为奇函数
C. D.
【答案】D
【分析】结合已知条件和 是奇函数求出函数的周期,然后利用周期和已知条件
得出 为偶函数,进而判断选项 ;根据函数 是奇函数,周期为4即可判
断选项 ;由 得 即可判断选项 ;根据题干条件得到
,再结合函数的周期即可判
断选项 .
【详解】因为 ,所以 ,又 ,
则有 ,因为 是奇函数,所以 ,
可得 ,即有 与 ,
即 ,所以 是周期为4的周期函数,
故 也是周期为4的周期函数.
因为 ,所以 ,所以 为偶函数.故 错误;
由 是奇函数,则 ,所以 ,又 ,
所以 ,所以 选项错误;
由 得 ,所以 选项错误;
因为 ,
,
所以 ,所以 ,
所以 选项正确.
故选: .
11.(2023秋·山东烟台·高三统考期末)已知定义在 上的函数 满足:
为偶函数,且 ;函数 ,则当 时,
函数 的所有零点之和为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】由题意画出 的图象,由图知, 均关于 对称,
有14个交点,即可求出函数 的所有零点之和.
【详解】因为 为偶函数,所以 关于 对称,
所以当 时, ,
当 时, , ,当 时, , ,
当 时, , ,
当 时, , ,
……
函数 为 的图象向左平移 个单位,
的图象如下图所示,
均关于 对称, 有14个交点,
所以函数 的所有零点之和为: .
故选:A.
12.(2023·山东威海·统考一模)若函数 与 的图像有且
仅有一个交点,则关于x的不等式 的解集为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】将条件 与 只有1个交点转换为函数 只有1个零点,
参数分离求出a,再构造函数 ,利用其单调性求解即可.
【详解】 与 只有1个交点等价于函数 只有1个零点,
即 只有1个解,令 ,则 , ,
当 时, 单调递增,当 时, 单调递减,并且
,
所以 , ,函数 的大致图像如下图:
,原不等式为: ,即 ,
令 ,显然 在 时是增函数,又 ,
的解集是 .
故选:C.
13.(2023春·湖南长沙·高三长沙一中校考阶段练习)已知函数 ,设
, ,则 成立的一个必要不充分条件是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】根据函数的单调性和奇偶性可知函数 为偶函数,且在 上单调递增,
所以 在 上单调递减,结合 可得 ,举例说明即可判断
选项A、B,将选项C、D变形即可判断.
【详解】函数 的定义域为R,
则函数 ,所以函数 是偶函数,
当 时, ,
,
所以 在 上单调递增,所以 在 上单调递减.
若 ,则 ,即 .
A:若 ,满足 ,但 ,反之也不成立,故选项A
错误;
B:若 ,满足 ,则 ,反之,若 ,不一定
,故选项B错误;
C:由 可得 ,但不一定有 ,所以充分性不成立,故选项
C错误;
D:由 可得 ,但由 不一定能推出 ,故D正确.
故选:D.
14.(2023秋·江苏苏州·高三统考期末)已知函数 的定义域为 , 为奇函
数, 为偶函数.记函数 ,则 ( )
A.25 B.27 C.29 D.31
【答案】D
【分析】由已知条件得函数 的图象点 对称也关于直线 对称,由此求得其
是周期函数,周期是4,由中心对称得 ,然后求得
,代入计算可得.
【详解】 为奇函数, 是由 向左平移1个单位得到,
则 的图象关于点 对称,所以 , ,为偶函数, 是由 向左平移2个单位得到,
则 的图象关于直线 对称,所以 ,则 ,
所以 ,从而 ,
是周期函数,且周期为4,所以 ,
因为 的图象关于直线 对称,也关于点 对称,
所以 的图象关于点 对称,所以 ,
所以 ,
所以
因为 , ,
所以 ,
故选:D.
15.(2023·湖北·统考模拟预测)已知函数 ,若
成立,则实数a的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】构造函数 ,根据函数的奇偶性及复合函数的单调性可
得函数为偶函数且在 单调递增,进而 关于直线 对称,且在 单
调递增,结合条件可得 ,解不等式即得.
【详解】因为 的定义域为R,又,故函数 为偶函数,
又 时, , 单调递增,故由复合函数单调性可得函数
在 单调递增,函数 在定义域上单调递增,
所以 在 单调递增,
所以
,
所以 关于直线 对称,且在 单调递增.
所以 ,
两边平方,化简得 ,解得 .
故选:C.
【点睛】关键点点睛:本题的关键是构造函数 ,然后根据函数
的单调性及对称性化简不等式进而即得.
16.(2023秋·浙江杭州·高三浙江省桐庐中学期末)已知函数 , , ,有
,其中 , ,则下列说法一定正
确的是( )
A. 是 的一个周期 B. 是奇函数 C. 是偶函
数 D.
【答案】A
【分析】利用特殊函数即可判断BCD,利用赋值法可证明 是 的一个周期,从
而可得正确的选项.
【详解】取 , ,则 ,,
因此 成立,
此时 , ,故 为偶函数,故B错误,D错误;
取 , ,则 ,
,
,
因此 成立,此时 为奇函数,故C错误;
令 ,则 ,
令 , ,则 ,
若 ,则 ,又 ,故 ,
令 ,则 ,所以 ,
令 ,则 ,
令 ,则 ,
又 ,故 ,此时令 ,则
,
故 或 .
若 ,则 ,故 为偶函数,
故 ,即 ,
所以 为周期函数且周期为 .若 ,则 ,故 为奇函数,
故 ,即 ,
故 ,
所以 为周期函数且周期为 .
若 ,则 ,此时 ,故 或 ,
若 ,
令 ,则 ,
令 , ,则 ,所以 ,
令 ,则 ,
令 ,则 ,
故 即 ,
故 为周期函数且周期为 .
若 ,
令 ,则 ,
令 , ,则 ,所以 ,
令 ,则 ,
令 ,
则 ,
故 即 ,
故 为周期函数且周期为 .综上, 是 的一个周期,故A正确.
故选:A.
【点睛】抽象函数的性质问题,可以根据抽象函数的运算性质寻找具体的函数来辅助
考虑,此处需要对基本初等函数的性质非常熟悉.另外,在研究抽象函数的性质时,注
意通过合理赋值来研究抽象函数的对称性、周期性.
二、填空题
17.(2023·湖南娄底·高三涟源市第一中学校联考阶段练习)若 是定义在 上的
奇函数,且 是偶函数,当 时, ,则
__________.
【答案】
【分析】由奇、偶函数和周期函数的定义,可得 的最小正周期,结合对数的运算
性质可得答案.
【详解】解:由 是定义在 上的奇函数, 为偶函数,
可得 , ,即 ,
所以 ,可得 ,
则 的最小正周期为4,
当 时, ,
则 .
故答案为: .
18.(2023春·湖南湘潭·高三湘钢一中校考开学考试)已知 是定义在 上的
增函数,且 的图象关于点 对称,则关于 的不等式的解集为_________.
【答案】
【分析】利用同构思想,把关于 的不等式 ,化为
,从而构造函数 ,根据题
意可以得到 是定义在 上的奇函数,也是定义在 上的增函数,进而列出
不等式求解即可.
【详解】令函数 ,因为 的图象关于点 对称,所以
的图象关于原点对称,
故 是定义在 上的奇函数.因为 是定义在 上的增函数,
所以 也是定义在 上的增函数.由 ,
得 ,则 ,
则 解得 ,
故原不等式的解集为 .
故答案为:
19.(2023·广东·高三统考学业考试)已知函数 对任意 ,都有
成立.有以下结论:
① ;② 是 上的偶函数;③若 ,则 ;
④当 时,恒有 ,则函数 在 上单调递增.
则上述所有正确结论的编号是________
【答案】①③【分析】对于①,通过赋值 可得 ,①正确;
对于②,通过赋值 可证 为奇函数,②错误;
对于③,通过赋值 可得 ,③正确;
对于④,函数单调性的定义,根据题意,结合函数为奇函数,可证 在 上单调递
减,④错误.
【详解】对于①令 ,则 ,解得 ,①正确;
对于②令 ,则 ,∴ ,∴ 是 上的
奇函数,②错误;
对于③令 ,则 ,∴ ,③正确;
对于④设 ,则 ,∴ ,
则 ,∴ 在 上单调递减,④错误.
故答案为:①③.
20.(2023春·广东揭阳·高三校考开学考试)已知 为奇函数,则
________.
【答案】
【分析】根据奇函数的定义,可得 ,化简即得 ,即
可求得答案.
【详解】由题意可得 满足 且 ,
则有 ,即 ,
故 ,即 ,
因为 时, 定义域为 ,
满足 ,函数为偶函数,不合题意,故 ,则 的自变量x可取到0,且函数定义域关于原点对称,
则 不恒等于0,故 ,
当 时, 定义域为R,满足 ,
即 为奇函数,
故答案为:
21.(2023·辽宁阜新·校考模拟预测)若函数 为奇函数,且 ,
若 ,则 _________.
【答案】
【分析】由奇函数的性质结合 得出函数 的周期为4,再由周期
性求函数值.
【详解】因为 ,所以 .
因为函数 为奇函数,所以 .
即 ,故函数 的周期为4.
,
故答案为:
22.(2023秋·河北邯郸·高三统考期末)已知函数 为奇函数,则实数
______.
【答案】
【分析】根据 ,结合指数运算求解即可.
【详解】因为函数 为奇函数,
所以 ,即 ,所以 ,
因为 ,
所以 ,即 ,
所以 ,解得 .
故答案为: .
23.(2023春·福建漳州·高三福建省漳州第一中学校考开学考试)已知函数 的定
义域为 , 对任意的 恒成立,若 ,
则 __________
【答案】 ##0.5
【分析】先根据题意求出函数 的周期,求出一个周期内的特殊的函数值,再得出
结果即可.
【详解】已知 ,令 ,
则 ,
即 .
因为 ,即
,
所以 ,即函数 的周期为6.
令 , ,又 ,则 ,
令 ,,同理 , , , ,
.
故答案为: .
24.(2023秋·山东泰安·高三统考期末)已知定义在 上的函数 满足:对任意实
数a,b都有 ,且当 时, .若 ,则不等
式 的解集为______.
【答案】
【分析】根据抽象函数的条件,结合函数单调性的定义证明函数的单调性,结合函数
单调性将不等式进行转化求解即可.
【详解】解:对任意实数a,b都有 ,且当 时, .
设 ,则 , .
所以 ,
即 ,
所以 是增函数.
因为 ,即 ,所以 .
所以原不等式化为 等价为 ,
则 ,即 ,则 ,得 ,
故不等式的解集是 .
故答案为:
25.(2023·山东菏泽·统考一模)定义在 上的函数 ,满足 为偶函数, 为奇函数,若 ,则 __________.
【答案】1
【分析】根据 为偶函数、 为奇函数的性质,利用赋值法可得答案.
【详解】若 为偶函数, 为奇函数,
则 , ,
令 ,则 ,即 ,
令 ,则 ,即 ,
又因为 ,所以 .
故答案为:1.
26.(2023·山东泰安·统考一模)设 是定义域为R的偶函数,且 .
若 ,则 的值是___________.
【答案】 ##0.25
【分析】由题意可得 是周期为2的函数,即可求解.
【详解】因为 是定义域为 的偶函数,所以 ;
又 ,所以 ,
所以 是周期为2的函数,则 .
故答案为: .
27.(2023秋·湖南怀化·高三统考期末)已知函数 在
上的最大值与最小值分别为 和 ,则函数
的图象的对称中心是______.【答案】
【分析】先求得 ,然后构造函数 ,判断出 的奇偶
性,由此求得 ,进而求得 的表达式,利用图象变换的知识确定 的对称
中心.
【详解】
,
即 ,所以 ,
令 , ,
则 为 上奇函数,
在 上的最大值为最小值的和为0,
∴ , ,
是奇函数,图象的对称中心是 ,
向左平移 个单位得到 ,对称中心为 ,
再横坐标缩小为原来的一半得到 ,对称中心为 ,
再向下平移 个单位得到 ,对称中心为 ,所以 的对称中心是 .
故答案为:
28.(2023秋·江苏南京·高三南京市第一中学校考期末)已知定义在R上的偶函数
满足 .若 ,且 在 单调递增,则满足
的x的取值范围是__________.
【答案】
【分析】由题意可知, 是周期为 的周期函数, 的最小正周期为8,结
合 与 的单调性,易知在一个周期内,由 ,可得
,再结合周期求出范围即可.
【详解】因为 是偶函数,所以 ,
由 ,可得 关于 对称,
因为 ,所以 ,
则 ,
因为 是偶函数,所以 ,
因为 ,所以 ,
则 ,
所以函数 是周期为 的周期函数.
因为 是偶函数,且在 单调递增,所以 在 单调递减,令 中 ,则 ,则 ,
又因为 关于 对称,所以 在 上单调递增, 上单调递减,
结合函数 是周期为 的周期函数,
综上可得 在 , 上单调递增, , 上单调递减.
因为 的最小正周期为 ,结合 图象可知,
在 , 上单调递增,在 上单调递减,
令 中 ,则 ,则 ,
当 ,又 ,所以 ,
当 ,又 ,所以 ,
所以当 时, ,解得 .
又因为 与 均为周期函数,且8均为其周期,
所以 的x的取值范围是 .
故答案为: .
【点睛】本题解题的关键是求出 与 的周期性,由 ,
,结合函数的单调性和周期性求解即可.
29.(2023春·云南曲靖·高三曲靖一中校考阶段练习)已知 是定义在R上的奇
函数,满足 ,有下列说法:① 的图象关于直线 对称;
② 的图象关于点 对称;
③ 在区间 上至少有5个零点;
④若 上单调递增,则在区间 上单调递增.
其中所有正确说法的序号为_______.
【答案】②③④
【分析】求得函数 的图象关于点 对称判断①②;求得 在区间
上零点个数判断③;求得 在区间 上的单调性判断④
【详解】因为 ,所以 ,
故函数 是周期为3的周期函数,又 是定义在R上的奇函数,
则 ,所以 ,
故函数 的图象关于点 对称,故①错误,②正确;
由题意可知, ,因为 ,
令 ,可得 , 即 ,
所以 ,从而 ,
故函数 在区间 上至少有5个零点,故③正确;
因为 , ,
且函数 在区间 上单调递增,则函数 在区间 上单调递增,
故函数 在区间 上也单调递增,故④正确.
故答案为:②③④
30.(2023·山东·潍坊一中校联考模拟预测)设奇函数 的定义域为 ,且对任意,都有 .若当 时, ,且 ,
则不等式 的解集为__________.
【答案】
【分析】由题知函数 在 上单调递减,在 上单调递减,且 ,
, , ,再根据对数函数单调性将 转
化为解 即可得答案.
【详解】解:设 ,且 ,则
因为,当 时, ,所以 ,
因为对任意 ,都有 .
所以, ,即 ,
所以,函数 在 上单调递减,
因为 是定义域为 的奇函数,
所以,函数 在 上单调递减,
因为不等式 等价于不等式 ,即 ,
因为对任意 ,都有 , ,
所以,当 时,得 ;当 时,得
所以 ,所以, , , , ,
所以,当 时, 的解集为 ,
当 时, 的解集为 ,
所以, 的解集为 ,
所以,不等式 的解集为
故答案为: