文档内容
第 02 讲 函数的性质:单调性、奇偶性、周期性、对称性、最值
目录
01 模拟真题练......................................................................................................................................2
题型一:单调性的定义及判断....................................................................................................................................2
题型二:复合函数单调性的判断................................................................................................................................3
题型三:分段函数的单调性........................................................................................................................................4
题型四:利用函数单调性求函数最值........................................................................................................................6
题型五:利用函数单调性求参数的范围....................................................................................................................8
题型六:利用函数的单调性比较函数值大小............................................................................................................9
题型七:函数的奇偶性的判断与证明......................................................................................................................11
题型八:已知函数的奇偶性求参数..........................................................................................................................13
题型九:已知函数的奇偶性求表达式、求值..........................................................................................................14
题型十:奇函数的中值模型......................................................................................................................................16
题型十一:利用单调性与奇偶性求解函数不等式..................................................................................................18
题型十二:函数对称性的应用..................................................................................................................................20
题型十三:函数周期性的应用..................................................................................................................................22
题型十四:对称性与周期性的综合应用..................................................................................................................24
题型十五:类周期与倍增函数..................................................................................................................................28
题型十六:抽象函数的单调性、奇偶性、周期性、对称性..................................................................................30
02 重难创新练....................................................................................................................................32
03 真题实战练....................................................................................................................................41题型一:单调性的定义及判断
1.下列函数在 上单调递减的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】对于A,函数 在区间 上是增函数,故A不正确;
对于B,函数 在区间 上是减函数,故B正确;
对于C,函数 在 上是增函数,故C不正确;
对于D,函数 在 上是增函数,故D不正确.
故选:B.
2.(2024·高三·黑龙江齐齐哈尔·期末)设函数 ,则 ( )
A.是偶函数,且在 上单调递增 B.是奇函数,且在 上单调递减
C.是偶函数,且在 上单调递增 D.是奇函数,且在 上单调递减
【答案】B
【解析】因为函数 的定义域为R,且 ,
所以 是奇函数,又 ,作出函数 图象如下图:
由图知,函数 在 和 上单调递增,在 上单调递减.
故选:B3.(2024·高三·上海静安·期中)已知函数 ,且 .
(1)求 的值,并指出函数 的奇偶性;
(2)在(1)的条件下,运用函数单调性的定义,证明函数 在 上是增函数.
【解析】(1)因为 ,又 ,所以 ,
所以 , ,
此时 ,所以 为奇函数;
(2)任取 ,则
,
因为 ,所以 ,所以 ,
所以 即 ,
所以函数 在 上是增函数.
题型二:复合函数单调性的判断
4.函数 的单调递增区间是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】由题意 ,令 ,
解得 ,即函数 的单调递增区间是 .
故选:D.
5.函数 的单调增区间为( )
A. B.
C. D.
【答案】A【解析】因为 ,则 ,解得 或 ,
所以 的定义域为 ,
又 开口向上,对称轴为 , 在 上单调递增,
所以 在 上单调递减,在 上单调递增,
因为 在 上单调递减,
所以 在 上单调递增,在 上单调递减,
即 的单调增区间为 .
故选:A.
6.已知函数 在 上单调递减,则实数a的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】由题意得函数 在 上单调递减,且在 上 恒成立,
所以 ,解得 ,
故a的取值范围是 .
故选;B.
题型三:分段函数的单调性
7.(2024·高三·云南大理·期中)已知函数 ,满足对任意的实数 ,都有
成立,则实数 的取值范围为( )A. B. C. D.
【答案】D
【解析】因为函数 满足对任意的实数 ,都有 成立,
不妨设 ,则 ,则 ,即 ,
则函数 在 上为减函数,则 ,解得 ,
因此,实数 的取值范围是 ,
故选:D.
8.已知函数 满足对于任意实数 ,都有 成立,则实数 的
取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】依题意,对于任意实数 ,都有 成立,
不妨设 ,则 ,
所以 在 上单调递减,
所以 ,解得 .
故选:D
9.已知函数 ,若函数 在 上单调递增,则实数 的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B【解析】依题意,函数 是增函数,则 ,即 ;
由 ,求导得 ,函数 在 上单调递增,
于是 在 上恒成立,因此 在 上恒成立,即 ;
又函数 在 上单调递增,则 ,从而 ,所以实数 的取值范围是 .
故选:B
10.(2024·高三·内蒙古赤峰·开学考试)已知 ,且 ,函数 在 上单调,
则 的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】因为函数 在 上单调,
由函数解析式可得函数在R上单调递增不满足题意,
故 在R上单调递减,
所以 ,
解得: .
故选:D.
题型四:利用函数单调性求函数最值
11.(2024·上海松江·二模)已知 ,函数 ,若该函数存在最小值,则
实数 的取值范围是 .
【答案】 或
【解析】由题意,令 , , , ,
当 时, 在 上单调递减, 在 上单调递减,则 在 上的值域为 ,
因为 存在最小值,故需 ,解得 ,结合 ,此时 ;
当 时, 在 上单调递减, 在 上单调递增,则 在 上的值域为
,
因为 存在最小值,故需 ,即 ,解得 ,
这与 矛盾;
当 时, 在 上单调递减,且在 上的值域为 , ,此时存在最小
值2;
则实数 的取值范围为 或 .
故答案为: 或 .
12.(2024·高三·北京东城·期末)设函数
①若 ,则 的最小值为 .
②若 有最小值,则实数 的取值范围是 .
【答案】
【解析】①当 时, ,
则当 时, ,
当 时, ,
故 的最小值为 ;
②由 ,则当 时, ,
由 有最小值,故当 时, 的最小值小于等于 ,
则当 且 时,有 ,符合要求;
当 时, ,故不符合要求,故舍去.
综上所述, .
故答案为: ; .
13.(2024·贵州·模拟预测)已知函数 ,则 的最大值是 .
【答案】16【解析】由 ,而 ,
因为 单调递增,所以 ,则 的最大值是16.
故答案为:16
14.函数 的最大值为 .
【答案】 /
【解析】因为 ,
令 ,则 ,
令 , ,因为函数 在 上单调递增,所以 ,
即 ,则 ,
即函数 的最大值为 ,当且仅当 时取等号.
故答案为:
题型五:利用函数单调性求参数的范围
15.(2024·广东揭阳·二模)已知函数 在 上不单调,则 的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】函数 的图象对称轴为 ,依题意, ,得 ,
所以 的取值范围为 .
故选:C
16.(2024·山东·二模)已知函数 在区间 上单调递增,则 的取值范围是
( ).A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】由函数 的对称轴是 ,
因为函数在区间 上是增函数,所以 ,解得 ,
又因为 ,因此 ,所以 的取值范围是 .
故选:A.
17.(2024·陕西榆林·一模)已知函数 在 上单调递增,则 的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】当 时,函数 在 上单调递减,不符合题意,所以 ,
由题可知 恒成立,即 .令 ,
则 ,所以 在 上单调递增,由 ,
可得 ,即 ,所以 ,所以 ,
当 时, ,不符合题意,故 的取值范围是 .
故选:B
18.设函数 在区间 上单调递增,则实数 的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】函数 在 上单调递减,在 上单调递增,
函数 在R上单调递减,因此函数 的递增区间是 ,递减区间是 ,
依题意, ,则 ,解得 ,
所以实数 的取值范围为 .
故选:A题型六:利用函数的单调性比较函数值大小
19.已知定义在 上的函数 满足 ,且当 时, ,若
,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】因为 ,所以 的图象关于 成轴对称,
注意到当 时,由复合函数单调性可得 在 上为增函数,
故 在 上为增函数,
所以距离 越远值越大,
因为 ,
距离 最远的为 ,故 最大,
而 ,
且 ,
所以 ,
综上所述, .
故选:A.
20.(2024·北京西城·一模)设 ,其中 ,则( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】由 ,故 ,故 ,
由对勾函数性质可得 ,
,且 ,
综上所述,有 .故选:C.
21.已知偶函数 在区间 上单调递增,且 则 的大
小关系为
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】因为 所以 ;
因为 ,所以 ;故
偶函数 在 , 上单调递增,故 ,即
故选:B.
题型七:函数的奇偶性的判断与证明
22.设函数 的定义域为R,且 是奇函数, 是偶函数,则下列结论正确的是( )
A. 是偶函数 B. 是奇函数
C. 是偶函数 D. 是奇函数
【答案】C
【解析】令 , ,
∴ 为奇函数,故A错误;
令 ,∴ ,
∴ 为偶函数,故B错误;
令 , ,
∴ 为偶函数,故C正确;
令 ,∴ ,
∴ 为偶函数,故D错误.
故选:C
23.(2024·重庆·三模)设函数 ,则下列函数中为奇函数的是( )A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】因为 定义域为 ,
则 ,所以函数 的对称中心为 ,
所以将函数 向右平移 个单位,向上平移 个单位,得到函数 ,
该函数的对称中心为 ,故函数 为奇函数.
故选:A.
24.(2024·高三·江西·期中)设函数 , 的定义域都为 ,且 是奇函数, 是偶函数,则
( )
A. 是偶函数
B. 是偶函数
C. 是奇函数
D. 是奇函数
【答案】B
【解析】对A, ,故 是奇函数,故A错误;
对B, ,故 是偶函数,故B正确;
对C, ,故 是偶函数,故C错误;
对D, ,故 是偶函数,故D错误.
故选:B
25.(多选题)下列函数中为奇函数的是( )
A. B. C. D.
【答案】ABC
【解析】对于A中,函数 的定义域为 ,且 ,
所以 为 的奇函数,符合题意;
对于B中,函数 的定义域为 ,且 ,所以 为 的奇函数,符合题意;
对于C中,函数 的定义域为 关于原点对称,
且 ,所以 为定义域上的奇函数,符合题意;
对于D中,函数 的定义域为 关于原点对称,
且 ,所以 为定义域上的偶函数,不符合题意.
故选:ABC.
26.判断下列函数的奇偶性:
(1) ;
(2) .
【解析】(1)由题意知, , 或 ,
所以定义域为 ,关于原点对称,
,
所以 ,
所以 ,所以 为奇函数.
(2)由题意知 的定义域为 , ,
所以
,
所以 ,所以 为奇函数.
题型八:已知函数的奇偶性求参数
27.设函数 ,若 为奇函数,则
【答案】【解析】 ,又 ,易知 的对称中心是 ,
把它的图象向右平移1个单位,再向下平行一个单位得图象的函数为奇函数.
,由题意 ,∴ , .
故答案为:-2.
28.(2024·陕西西安·模拟预测)函数 为奇函数,则 .
【答案】
【解析】设 ,若函数 是奇函数,
则 是奇函数,函数的定义域为 ,
,即 ,
则 ,则 .
故答案为:
29.(2024·四川内江·三模)若函数 是奇函数,则 .
【答案】
【解析】函数 是奇函数, ,
当 时, , ,
而当 时, ,则 ,
当 时, , ,
而当 时, ,则 ,
所以 , .
故答案为:
30.设奇函数 ,则 的值为 .
【答案】0
【解析】因为函数 为奇函数,所以 ,
即 ,
所以 .故答案为: .
题型九:已知函数的奇偶性求表达式、求值
31.(2024·云南昆明·模拟预测)已知 , 分别为定义在 上的奇函数和偶函数,
,则 .
【答案】27
【解析】因为 , 分别为定义在 上的奇函数和偶函数,
而 ,①
所以 ,即 ,②
由① ②得 ,所以 .
故答案为: .
32.已知偶函数 和奇函数 均定义在 上,且满足 ,则
.
【答案】
【解析】因为 ……①
所以
因为 为偶函数, 为奇函数,所以 ……②
①②联立解得: , ,
所以 .
故答案为: .
33.已知 , 是分别定义在 上的奇函数和偶函数,且 ,则
.
【答案】
【解析】
和已知条件相加得故
故
故答案为:
34.(2024·高三·黑龙江哈尔滨·期末)已知 为奇函数, 为偶函数,且满足 ,
则 ( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】由题意知, 为奇函数, 为偶函数,
则 ,
所以 ,即 ,
解得 .
故选:B
题型十:奇函数的中值模型
35.(2024·陕西榆林·三模)已知函数 为奇函数,且最大值为1,则函数 的最大值和
最小值的和为 .
【答案】2
【解析】奇函数如果存在最值,则最大值和最小值之和为0,
所以函数 最大值和最小值之和为0,
则函数 的最大值和最小值之和为2.
故答案为:2.
36.(2024·全国·模拟预测)已知函数 ,其中 且 , ,
,则 和 的值一定不会是( )
A. 和 B.-3和4
C.3和-1 D. 和
【答案】C【解析】令 , ,易得 , ,所以
,因为 ,所以 为奇数,验证可知A、B、D三组数值和均为奇数,C组
数值和为偶数,故C组数值一定不是 和 的值.
故选:C.
37.已知函数 ,正实数 满足 ,则 的最小值为
.
【答案】2
【解析】令 ,由 ,得 定义域为R,
,即函数 是奇函数,
而 ,当 时,函数 是增函数,又 是增函数,
于是函数 在 上单调递减,由奇函数的性质知,函数 在 上单调递减,
因此函数 在R上单调递减,由 ,得 ,
即 ,则 ,即 ,又 ,
所以 ,当且仅当 时取得,
所以 的最小值为2.
故答案为:2
38.已知函数 ,则 是 (填“奇”“偶”或“非奇非偶”)
函数;若 ,则 .
【答案】 奇
【解析】因为 定义域为R,则 ,
则 ,所以 为奇
函数.
因为 ,所以 ,所以 ,所以
故答案为:奇,
39.(2024·安徽安庆·三模)若 ,都有 成立,则函数
在 上的最大值与最小值的和为 .【答案】
【解析】依题意, ,都有 成立,
令 ,则 ,所以 ;
令 , ,即
令 ,则 的定义域为 ,
且 ,
故 为 上的奇函数,
,
令 ,则 的定义域为 ,
且 ,故 为 上的奇函数,
故 为 上的奇函数,由奇函数的图象关于原点对称,故 在 上的最大值与
最小值的和为
故 为 上的最大值与最小值的和为 ,
故答案为:
题型十一:利用单调性与奇偶性求解函数不等式
40.已知函数 ,若 恒成立,则实数 的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】由题可知, ,
令 ,则 ,
所以 是奇函数.又由 ,可得 ,
即 ,得 .
由 ,因为 均为 上的减函数,所以 在 上单调递减,所以 ,即 ,
解得 ,即实数 的取值范围是 .
故选:A
41.(2024·辽宁大连·一模)设函数 则满足 的x的取值
范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】因为 ,
所以
,
设 ,显然定义域为 , ,
又 ,
所以 为 上的奇函数,
又 ,
所以 在 上单调递增,
又 ,则 ,
所以 ,即 ,
所以 ,解得 ,
则满足 的 的取值范围是 .
故选:C.
42.(2024·云南贵州·二模)若函数 的定义域为 且图象关于 轴对称,在 上是增函数,且
,则不等式 的解是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】因为 在 上是增函数且 ,所以 在 范围内的解为 .
因为函数 在定义域 上图象关于 轴对称,所以 在 内的解为 ,所以不等式
在R内的解为 .
故选:C43.(2024·辽宁·一模)已知函数 ,若 成立,则实数a的取值
范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】记 ,
令 ,解得 ,
当 时, , 单调递增,
当 时, , 单调递减.
因为
,
所以 为偶函数.
所以 ,
又 在 上单调递增,
所以 ,即 ,解得 .
故选:C
题型十二:函数对称性的应用
44.(2024·陕西宝鸡·二模)请写出一个图像关于点 对称的函数的解析式 .
【答案】 (答案不唯一)
【解析】 的图象关于原点对称,则 的图象关于点 对称.同样如函数 也满足题
意.
故答案为: (答案不唯一).45.(2024·四川泸州·一模)函数 的对称中心为 .
【答案】
【解析】因为 ,
则 的图象可以由函数 向右平移一个单位,再向上平移一个单位得到,
因为 为奇函数,函数图象关于原点 对称,所以 关于 对称.
故答案为:
46.已知函数 ,函数 满足 ,若 与 的图象有6个交点,则所
有交点横坐标之和等于 .
【答案】6
【解析】已知函数 ,绘制其图像如下图:
根据图像易知函数 关于 中心对称;
又函数 满足 ,易知 也关于 中心对称.
由于 与 均关于 中心对称,可得两个函数的交点也关于 中心对称,
设其交点分别为 , ,…, ,
根据对称性易知 ,即得: .
故答案为:
47.下列函数中,其图象与函数 的图象关于直线 对称的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D【解析】设所求函数的图象上任意一点 ,则点 关于 对称的点为 ,
由题意知点Q在 的图象上,可得 ,
即函数 关于 对称的函数解析式为 .
故选:D.
48.(2024·高三·陕西汉中·期中)已知函数 满足 为奇函数,若函数 与
的图象的交点为 , ,…, ,则 等于( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】因为 为奇函数,所以 ,
所以 关于 对称,
因为 ,
所以 的对称中心为 , ,
所以 也关于 对称,
所以 与 两个图象的交点也关于 对称,
所以对于每组对称点 和 均满足 , ,
所以 .
故选:B.
题型十三:函数周期性的应用
49.已知函数 的定义域是 , , ,当 时,
,则 .
【答案】
【解析】由 得: ,
又 , ,
, ,
.
故答案为: .50.(2024·宁夏银川·一模)若定义在 上的函数 满足 是奇函数, ,
,则 .
【答案】
【解析】因为 是奇函数,所以 ,
用 替换上式中的 ,可得 ,
在 中,用 替换 ,可得 ,
所以 ,用 替换该式中的 ,可得 ,
所以 ,所以函数 的周期为 ,
在 中,令 ,得 ,
在 中,令 ,得 ,
在 中,令 ,得 ,
所以 ,
所以 .
故答案为: .
51.(2024·山东枣庄·一模)已知 为偶函数,且 ,则 .
【答案】
【解析】因为 为偶函数,
所以 ,又 ,
所以 ,
因为 ,所以 ,
所以 ,
所以函数 为周期函数,周期为 ,
所以 ,
由 ,可得 ,
由 ,可得 ,
所以 ,
所以 ,
故答案为: .52.(多选题)设函数 的定义域为 , 为奇函数, 为偶函数,当 时,
.若 ,则下列关于 的说法正确的有( )
A. 的一个周期为4 B.点 是函数的一个对称中心
C. 时, D.
【答案】AD
【解析】 为奇函数, ,且 ,函数 关于点 ,
偶函数, ,函数 关于直线 对称,
,
即 , ,
令 ,则 , ,
,故 的一个周期为4,故A正确;
则直线 是函数 的一个对称轴,故B不正确;
当 时, ,
, ,
又 , ,解得 ,
, ,
当 时, ,故C不正确;
,故D正确.
故选:AD.
题型十四:对称性与周期性的综合应用
53.(2024·四川南充·三模)已知函数 的定义域均为R,函数 的图象关于原点对称,
函数 的图象关于y轴对称, ,则 ( )
A. B. C.3 D.4
【答案】B
【解析】由函数 的图象关于原点对称, ,即 ,即 ①,
由函数 的图象关于y轴对称,可得 ②,
由 可得 ,又得 ,
两式相加, ,将①式代入,得 ,
则得 ,将②式代入得, ,则 ,
于是 ,即 的周期为12.
又 ,由①可得 ,得 ,
又由 可得 ,即得 .
因 ,可得, ,
于是,
故选:B.
54.(2024·云南昆明·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
【解析】∵ 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.
55.(2024·高三·河南濮阳·开学考试)已知函数 的定义域为 ,且 的图象关于点 中心
对称,若 ,则 .
【答案】
【解析】对任意 ,由于 ,且函数 的定义域为 ,
故点 在曲线 上,且曲线 关于点 中心对称,
故点 也在曲线 上,从而 ,
从而对任意 有 .
从而对任意 ,由 知 ,即 .
根据条件又有 ,即 .
现在对任意的整数 ,我们有:
,
所以 ,从而有:
.
故有:.
故答案为: .
56.(2024·江西·二模)已知定义在 上的函数 满足 且 ,则
( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】由 ,可知 关于 对称,又 ,则 ,
又 ,则 ,
, .
故选:A.
57.(2024·山东日照·二模)已知 是定义域为 的偶函数, , ,若
是偶函数,则 ( )
A. B. C.4 D.6
【答案】D
【解析】因为 是偶函数,
所以 的图象关于直线 对称,
即 ,
即 ,
所以 .
所以 关于点 中心对称.
又 是定义域为 的偶函数,
所以 ,所以 ,
即 ,
所以函数 的周期为4.
所以 ,
所以 .
故选:D.
58.已知函数 及其导函数 的定义域均为 ,记 ,若 均为偶函数,
且当 时, ,则 .
【答案】
【解析】因为 均为偶函数,
所以 , ,
所以函数 关于 对称,函数 关于 对称,
由 可得 ,
即 , 为常数,
所以 ,即 关于点 对称,
且函数 关于 对称,
所以 , ,故 ,即 是函数
的一个周期,
由 可得 ,
所以 ,即 ,
所以 关于点 对称,且函数 关于 对称,
则 , ,
故 ,所以 是函数 的一个周期,
又当 时, ,所以 ,
所以 ,
由 ,令 ,则 ,
而 ,所以 ,则 ,所以 ,
则 .
故答案为:
题型十五:类周期与倍增函数
59.(2024·江西上饶·一模)已知函数 ,若函数 在区间
[-2,4]内有3个零点,则实数 的取值范围是.
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】当 时, ;当 时, ;又 时, ,所
以可作出函数 在[-2,4]的图像如下:
又函数 在区间[-2,4]内有3个零点,所以函数 与 在区间[-
2,4]内有3个不同交点,由图像可得 或 ,
即 或 .
故选D
60.(2024·河北衡水·一模)定义在R上的函数 满足 ,且当 时,
, ,若任给 ,存在 ,使得 ,则实
数a的取值范围为( ).A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】当 时, ,
可得 在 , 上单调递减,在 上单调递增,
在 , 上的值域为 , ,
在 上的值域为 , ,
在 上的值域为 , ,
,
,
在 上的值域为 , ,
当 时, 为增函数,
在 , 上的值域为 , ,
,解得 ;
当 时, 为减函数,
在 , 上的值域为 , ,
,解得 ;
当 时, 为常数函数,值域为 ,不符合题意;
综上, 的范围是 或 .
故选: .题型十六:抽象函数的单调性、奇偶性、周期性、对称性
61.已知定义在 上的函数 满足: .
(1)判断 的奇偶性并证明;
(2)若 ,求 ;
(3)若 ,判断并证明 的单调性.
【解析】(1) 是奇函数,证明如下:
因为 ,令 ,得到 ,
令 ,得到 ,即 ,所以 是奇函数.
(2)令 ,得到 ,由(1)知 是奇函数,
所以 .
(3) 在 上单调递增,证明如下:
在 上任取 ,令 ,
则
,
又因为 ,而 ,所以 ,
即 ,得到 ,所以 在 上单调递增.
62.已知定义在 上的函数 满足 , , ,且
.
(1)求 , , 的值;
(2)判断 的奇偶性,并证明.
【解析】(1)令 ,得 ,
因为 ,所以 .
令 ,得 ,
因为 ,所以 .
令 ,得 ,即 ,
因为 ,所以 ,所以 .
(2) 为偶函数.
证明如下:令 ,得 ,
由(1)得 ,
即 ,又 的定义域为 ,所以 为偶函数.
63.已知函数 对任意 , ,总有 ,且当 时, , .
(1)求证: 是 上的奇函数;
(2)求证: 是 上的减函数;
(3)若 ,求实数 的取值范围.
【解析】(1)证明:函数 对任意 , ,总有 ,令 ,则
,解得 .
令 ,得到 ,则
可证, 是 上的奇函数.
(2)证明:在 上任取 、 且 ,则 ,
由(1) 是 上的奇函数,
所以 ,
因为 ,所以 .
由题可知,当 时, ,
所以 .即
所以函数 是 上的减函数.
(3)因为 ,
令 ,则
令 ,则 .
因为 ,所以
又因为函数 是 上的减函数,
所以 ,则 ,解得 ,
则实数 的取值范围是 .
1.(2024·全国·模拟预测)下列关于函数 的四个结论中错误的是( )
A. 的图象关于原点对称 B. 的图象关于点 对称
C. 的图象关于直线 对称 D. 在区间 上单调递增
【答案】D
【解析】由 ,得 且 ,
因为 ,所以函数 为奇函数,
所以 的图象关于原点对称,所以选项A正确.
因为 ,
所以 是函数 的一个周期,
由选项A知点 是函数 的图象的对称中心,
则 也是函数 的图象的对称中心,所以选项B正确.
因为 ,
所以函数 的图象关于直线 对称,所以选项C正确.方法一:因为函数 在 上单调递减,函数 在 上单调递增,
由复合函数的性质可知,函数 在区间 上单调递减,所以选项D错误.
方法二:因为 ,所以 在区间 上单调递减,
所以选项D错误.
故选:D.
2.(2024·陕西西安·模拟预测)已知函数 的定义域为 ,且满足
,则下列结论正确的是( )
A. B.方程 有解
C. 是偶函数 D. 是偶函数
【答案】C
【解析】对于A,因为函数 的定义域为 ,且满足 ,
取 ,得 ,则 ,
取 ,得 ,则 ,故 错误;
对于B,取 ,得 ,则 ,
所以 ,
以上各式相加得 ,
所以 ,
令 ,得 ,此方程无解,故B错误.
对于CD,由 知 ,
所以 是偶函数,
不是偶函数,故C正确, 错误.
故选:C.
3.(2024·河北保定·二模)若函数 是定义在R上的奇函数,则 ( )
A.3 B.2 C. D.
【答案】A
【解析】设 ,则 ,即 ,即 ,所以 .
因为 ,所以 , .
故选:A
4.(2024·山东泰安·三模)已知函数 是定义在 上的奇函数,当 时, ,则
的值为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】D
【解析】由题意得,函数 为奇函数,且定义域为 ,
由奇函数的性质得, ,解得 ,经过检验符合题意,
所以当 时, ,
所以 .
故选:D.
5.(2024·全国·模拟预测)已知函数 的定义域为 , ,则( )
A. B.
C. 为偶函数 D. 为奇函数
【答案】D
【解析】当 时, 不恒成立,故 ,A错误.
B:解法一 令 ,得 ,又 ,所以 ,
故 ,B错误.
解法二 令 ,得 ,又 ,所以 ,B错误.
C:解法一 由B选项的解法一可知 ,则 ,所以 为奇函数,C错误,D正
确.
解法二 令 ,得 ,又 ,所以 ,
所以 ,结合选项得C错误,D正确.
综上可知,选D.
故选:D.
6.(2024·辽宁沈阳·三模)已知 是定义在 上的函数,且 为偶函数, 是奇函数,
当 时, ,则 等于( )A. B. C. D.1
【答案】A
【解析】因为 为偶函数,所以 ,
即 ,
所以 ,
又 是奇函数,所以 ,
即 ,所以 ,
则 ,
所以 是以 为周期的周期函数,
又当 时, ,所以 ,
则 ,
所以 .
故选:A
7.(2024·贵州毕节·三模)已知函数 的图象在x轴上方,对 ,都有 ,若
的图象关于直线 对称,且 ,则 ( )
A.3 B.4 C.5 D.6
【答案】C
【解析】因为 的图象关于直线 对称,
所以函数 的图象关于直线 对称,即函数 是偶函数,故有 .
因为 ,都有 ,所以 ,
所以 ,又函数 的图象在x轴上方,
所以 ,所以 ,即函数 的周期为4.
当 ,可得 ,所以 ,
当 ,可得 ,所以 ,所以 ,
所以 .
故选:C.
8.(2024·山东济南·三模)已知函数 的定义域为R,且 ,则下列结论一定成
立的是( )
A. B. 为偶函数C. 有最小值 D. 在 上单调递增
【答案】C
【解析】由于函数 的定义域为R,且 ,
令 ,则 ,得 ,
时, 恒成立,无法确定 ,A不一定成立;
由于 不一定成立,故 不一定为偶函数,B不确定;
由于 的对称轴为 与 的位置关系不确定,
故 在 上不一定单调递增,D也不确定,
由于 表示开口向上的抛物线,故函数 必有最小值,C正确,
故选:C
9.(多选题)(2024·湖南常德·一模)若定义在 上的连续函数 满足对任意的实数 都有
且 ,则下列判断正确的有( )
A.函数 的图象关于原点对称
B. 在定义域上单调递增
C.当 时,
D.
【答案】BCD
【解析】由 知 恒成立,再由 知
恒成立.
设 ,则 ,且
.
故 , .
由于 ,故 .
而 ,故归纳即知 .又因为对 有 ,故归纳即知 .
特别地有 ,故 ,所以对 有
.
这就得到了 ,从而 .
设有无理数 ,有理数数列 使得 ,由于 是连续的,故 ,而 ,
故 .
这就表明 .
由于 ,故 不是奇函数,故其图象并不关于原点对称,A错误;
由于 在定义域上单调递增,且当 时, ,故B,C正确;
对于D,由 可得 ,
从而 ,D正确.
故选:BCD.
10.(多选题)(2024·全国·模拟预测)已知函数 的定义域为 ,且
,则下列说法中正确的是( )
A. 为偶函数B. C. D.
【答案】BC
【解析】方法一:先介绍正弦平方差公式: .
证明过程如下:
.由题意,可以令 ,因为 为奇函数,故选项A错误.
因为 ,故选项B正确.
因为 ,故选项C正确.
因为 ,故 ,故选项D错误.
方法二:对于选项A,因为 的定义域为 ,
令 ,则 ,故 ,则 ,
令 ,则 ,
又 不恒为0,故 ,
所以 为奇函数,故A错误.
对于选项B,令 ,则 .
而 ,所以 ,故选项B正确.
对于选项C,由选项B可知, ,
令 ,则 ,所以 .
又因为 为奇函数,所以 ,故C正确.
对于选项D,由选项B以及 ,可得 ,
所以 ,同理可得 .
因为 ,故 ,故D错误.
故选:BC
11.(多选题)(2024·广东茂名·模拟预测)已知函数 的定义域为R,
, ,则( )
A. B.函数 是奇函数 C. D. 的一个周期为
3
【答案】AC
【解析】令 ,则 ,所以 ,A选项正确;
令 ,则 ,即 ,所以 是偶函数,B选项错误;,令 ,则 ,
令 ,则 ,所以 ,
所以 ,因为 ,所以 , ,C选项正确;
令 ,则 ,
所以 , ,所以 , 的一个周期为
6,D选项错误.
故选:AC.
12.(多选题)(2024·广东茂名·二模)已知函数 为 上的奇函数,且在R上单调递增.若
,则实数 的取值可以是 ( )
A. B.0 C.1 D.2
【答案】CD
【解析】因为函数 是奇函数,
则不等式 ,可变形为 ,
因为函数 在 上单调递增,
则不等式 成立,则 ,
解得 ,1,2符合题意,
故选:CD.
13.(2024·山东潍坊·二模)请写出同时满足下面三个条件的一个函数解析式 .
① ;② 至少有两个零点;③ 有最小值.
【答案】 (答案不唯一)
【解析】取 ,其对称轴为 ,满足① ,
令 ,解得 或2,满足② 至少有两个零点,
,当 , ,满足③ 有最小值.
故答案为: (答案不唯一).
14.(2024·广西南宁·二模)定义域为R的函数 的图象关于点 对称,函数 的图象
关于直线 对称.若 ,则 .【答案】2499
【解析】因为 的图象关于点 对称,所以 ,
则 即 ,
又 的图象关于直线 对称,则 ,
所以 ,即 ,
可得 ,则 是以4为周期的函数.
因为 ,
由 ,令 ,得 ,
所以 , , ,
所以
.
故答案为:2499.
15.(2024·四川雅安·三模)已知函数 是偶函数,则实数 .
【答案】
【解析】 定义域为 ,
,
所以 ,
故 ,
故答案为:
16.(2024·山西吕梁·二模)已知函数 的图象关于点 中心对称,也关于点 中心对称,则
的中位数为 .
【答案】 /
【解析】由 的图象关于点 中心对称,也关于点 中心对称,
得 ,
两式相减得 ,所以 ,
由 时,由 ,得 ;
由 时,由 ,得 ;又由 ,结合 , ,
所以 成首项为 ,公差为 的等差数列,
所以 ,且此等差数列为递增数列,
所以 的中位数为: .
故答案为: .
1.(2023年高考全国甲卷数学(理)真题)若 为偶函数,则 .
【答案】2
【解析】因为 为偶函数,定义域为 ,
所以 ,即 ,
则 ,故 ,
此时 ,
所以 ,
又定义域为 ,故 为偶函数,
所以 .
故答案为:2.
2.(2023年新课标全国Ⅰ卷数学真题)设函数 在区间 上单调递减,则 的取值范围是
( )
A. B.
C. D.
【答案】D【解析】函数 在R上单调递增,而函数 在区间 上单调递减,
则有函数 在区间 上单调递减,因此 ,解得 ,
所以 的取值范围是 .
故选:D
3.(2024年天津高考数学真题)下列函数是偶函数的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】对A,设 ,函数定义域为 ,但 , ,则 ,故
A错误;
对B,设 ,函数定义域为 ,
且 ,则 为偶函数,故B正确;
对C,设 ,函数定义域为 ,不关于原点对称, 则 不是偶函数,故C错误;
对D,设 ,函数定义域为 ,因为 , ,
则 ,则 不是偶函数,故D错误.
故选:B.
4.(2024年上海夏季高考数学真题)已知 , ,且 是奇函数,则 .
【答案】
【解析】因为 是奇函数,故 即 ,
故 ,
故答案为: .
5.(2021年全国新高考II卷数学试题)已知函数 的定义域为 , 为偶函数, 为
奇函数,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】因为函数 为偶函数,则 ,可得 ,因为函数 为奇函数,则 ,所以, ,
所以, ,即 ,
故函数 是以 为周期的周期函数,
因为函数 为奇函数,则 ,
故 ,其它三个选项未知.
故选:B.
6.(2021年全国高考甲卷数学(文)试题)设 是定义域为R的奇函数,且 .若
,则 ( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】由题意可得: ,
而 ,
故 .
故选:C.
7.(2021年全国高考甲卷数学(文)试题)下列函数中是增函数的为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】对于A, 为 上的减函数,不合题意,舍.
对于B, 为 上的减函数,不合题意,舍.
对于C, 在 为减函数,不合题意,舍.
对于D, 为 上的增函数,符合题意,
故选:D.
8.(2021年全国高考甲卷数学(理)试题)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】D
【解析】[方法一]:
因为 是奇函数,所以 ①;
因为 是偶函数,所以 ②.
令 ,由①得: ,由②得: ,
因为 ,所以 ,
令 ,由①得: ,所以 .
思路一:从定义入手.
所以 .
[方法二]:
因为 是奇函数,所以 ①;
因为 是偶函数,所以 ②.
令 ,由①得: ,由②得: ,
因为 ,所以 ,
令 ,由①得: ,所以 .
思路二:从周期性入手
由两个对称性可知,函数 的周期 .
所以 .
故选:D.
9.(2021年全国高考乙卷数学(文)试题)设函数 ,则下列函数中为奇函数的是( )
A. B. C. D.
【答案】B【解析】由题意可得 ,
对于A, 不是奇函数;
对于B, 是奇函数;
对于C, ,定义域不关于原点对称,不是奇函数;
对于D, ,定义域不关于原点对称,不是奇函数.
故选:B
10.(2022年新高考全国II卷数学真题)已知函数 的定义域为R,且
,则 ( )
A. B. C.0 D.1
【答案】A
【解析】[方法一]:赋值加性质
因为 ,令 可得, ,所以 ,令 可
得, ,即 ,所以函数 为偶函数,令 得,
,即有 ,从而可知 ,
,故 ,即 ,所以函数 的一个周期为 .因为
, , ,
, ,所以
一个周期内的 .由于22除以6余4,
所以 .故选:A.
[方法二]:【最优解】构造特殊函数
由 ,联想到余弦函数和差化积公式
,可设 ,则由方法一中 知 ,
解得 ,取 ,
所以 ,则,所以
符合条件,因此 的周期 , ,且
,所以 ,
由于22除以6余4,
所以 .故选:A.
【整体点评】法一:利用赋值法求出函数的周期,即可解出,是该题的通性通法;
11.(2022年高考全国乙卷数学(理)真题)已知函数 的定义域均为R,且
.若 的图像关于直线 对称, ,则
( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】因为 的图像关于直线 对称,
所以 ,
因为 ,所以 ,即 ,
因为 ,所以 ,
代入得 ,即 ,
所以 ,
.
因为 ,所以 ,即 ,所以 .
因为 ,所以 ,又因为 ,
联立得, ,
所以 的图像关于点 中心对称,因为函数 的定义域为R,
所以
因为 ,所以 .
所以 .故选:D
12.(2023年北京高考数学真题)下列函数中,在区间 上单调递增的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】对于A,因为 在 上单调递增, 在 上单调递减,
所以 在 上单调递减,故A错误;
对于B,因为 在 上单调递增, 在 上单调递减,
所以 在 上单调递减,故B错误;
对于C,因为 在 上单调递减, 在 上单调递减,
所以 在 上单调递增,故C正确;
对于D,因为 , ,
显然 在 上不单调,D错误.
故选:C.
13.(2023年新课标全国Ⅱ卷数学真题)若 为偶函数,则 ( ).
A. B.0 C. D.1
【答案】B
【解析】因为 为偶函数,则 ,解得 ,
当 时, , ,解得 或 ,
则其定义域为 或 ,关于原点对称.
,
故此时 为偶函数.
故选:B.14.(2021年全国新高考II卷数学试题)写出一个同时具有下列性质①②③的函数 .
① ;②当 时, ;③ 是奇函数.
【答案】 (答案不唯一, 均满足)
【解析】取 ,则 ,满足①,
, 时有 ,满足②,
的定义域为 ,
又 ,故 是奇函数,满足③.
故答案为: (答案不唯一, 均满足)
15.(2021年全国新高考I卷数学试题)已知函数 是偶函数,则 .
【答案】1
【解析】因为 ,故 ,
因为 为偶函数,故 ,
时 ,整理得到 ,
故 ,
故答案为:1
16.(2022年高考全国乙卷数学(文)真题)若 是奇函数,则 , .
【答案】 ; .
【解析】[方法一]:奇函数定义域的对称性
若 ,则 的定义域为 ,不关于原点对称
若奇函数的 有意义,则 且
且 ,
函数 为奇函数,定义域关于原点对称,
,解得 ,
由 得, ,
,故答案为: ; .
[方法二]:函数的奇偶性求参
函数 为奇函数
[方法三]:
因为函数 为奇函数,所以其定义域关于原点对称.
由 可得, ,所以 ,解得: ,即函数的定义域为
,再由 可得, .即 ,在定义域
内满足 ,符合题意.
故答案为: ; .