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第05讲函数的基本性质:单调性,奇偶性,周期性(解析版)_2.2025数学总复习_赠品通用版(老高考)复习资料_一轮复习_通用版2023届数学高考一轮教案(Word版,含解析)

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文档文本内容

第05讲 函数的基本性质:单调性,奇偶性,周期性
【知识点总结】
一、函数奇偶性
定义
设 为关于原点对称的区间),如果对于任意的 ,都有 ,则称函数
为偶函数;如果对于任意的 ,都有 ,则称函数 为奇函数.
性质
(1)函数具有奇偶性的必要条件是其定义域关于原点对称.
(2)奇偶函数的图象特征.
函数 是偶函数 函数 的图象关于 轴对称;
函数 是奇函数 函数 的图象关于原点中心对称.
(3)若奇函数 在 处有意义,则有 ;
偶函数 必满足 .
(4)偶函数在其定义域内关于原点对称的两个区间上单调性相反;奇函数在其定义域内关于原点对称的两个
区间上单调性相同.
(5)若函数 的定义域关于原点对称,则函数 能表示成一个偶函数与一个奇函数的和的形式.记
, ,则 .
(6)运算函数的奇偶性规律:运算函数是指两个(或多个)函数式通过加、减、乘、除四则运算所得的函数,
如 .
对于运算函数有如下结论:奇 奇=奇;偶 偶=偶;奇 偶=非奇非偶;
奇 奇=偶;奇 偶=奇;偶 偶=偶.
(7)复合函数 的奇偶性原来:内偶则偶,两奇为奇.
二、函数的单调性
定义
一般地,设函数 的定义域为 D,区间 ,若对于任意的 ,当 时,都有
(或 ),则称函数 在区间M上是单调递增(或单调递减)的,区间 M为
函数 的一个增(减)区间.
熟练掌握增、减函数的定义,注意定义的如下两种等价形式:设 且 ,则 在 上是增函数 过单调递增函数图象上任
意不同两点的割线的斜率恒大于零 .
在 上是减函数 .
性质
对于运算函数有如下结论:在公共区间上,增+增=增;减+减=减;增-减=增;减-增=减.
若 为增函数,且 或 ),则 为减函数.若 为减函数,且 或 ),则 为增函数.
复合函数的单调性
复合函数的单调性遵从“同增异减”,即在对应的取值区间上,外层函数是增(减)函数,内层函数是增
(减)函数,复合函数是增函数;外层函数是增(减)函数,内层函数是减(增)函数,复合函数是减函
数.
三、函数的周期性
定义
设函数 ,如存在非零常数T,使得对任何 ,且 ,则函数
为周期函数,T为函数的一个周期.若在所有的周期中存在一个最小的正数,则这个最小的正数叫做最小正
周期.
注:函数的周期性是函数的“整体”性质,即对于定义域D中的任何一个 ,都满足 ;若
是周期函数,则其图像平移若干整数个周期后,能够完全重合.
性质
若 的周期为T,则 也是函数 的周期,并且有 .
有关函数周期性的重要结论(如表所示)
函数的的对称性与周期性的关系(1)若函数 有两条对称轴 ,则函数 是周期函数,且 ;
(2)若函数 的图象有两个对称中心 ,则函数 是周期函数,且
;
(3)若函数 有一条对称轴 和一个对称中心 ,则函数 是周期函数,且
.【典型例题】
例1.(2022·浙江·高三专题练习)下列四个函数中既是奇函数,又是增函数的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】
对于A,定义域为 ,不关于原点对称,所以不具奇偶性,故A错误;
对于B,因为 , ,所以 为非奇非偶函数,故B错误;
对于C,因为 , ,所以 不是增函数,故C错误;
对于D,定义域为 ,
因为 ,
所以 是奇函数,
,
令 为增函数,
也是增函数,
所以 是增函数.
故D正确.
故选:D.
例2.(2022·全国·高三专题练习)已知函数 ,则下列结论正确的是( )
A.递增区间是 B.递减区间是
C.递增区间是 D.递增区间是【答案】D
【详解】
因为函数 ,作出函数 的图象,如图所示:
由图可知,递增区间是 ,递减区间是 和 .
故选:D.
例3.(2022·全国·高三专题练习)已知函数 在 上单调递减,则实数 的取值
范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】
由题意可知, 在 上为减函数,则 ,
函数 在 上为减函数,且有 ,
所以, ,解得 .
综上所述,实数 的取值范围是 .
故选:B.
例4.(2022·全国·高三专题练习)已知函数 是偶函数,当 时,
恒成立,设 , , ,则 , , 的大小关系为(
)
A. B. C. D.【答案】A
【详解】
当 时, 恒成立,
当 时, ,
即 ,函数 在 上为单调增函数,
,
函数 关于 对称,
,
又函数 在 上为单调增函数,
(2) (3),
即 (2) (3),
, , 的大小关系为 .
故选: .
例5.(2022·全国·高三专题练习)若函数 是奇函数,则a的值为( )
A.1 B.-1
C.±1 D.0
【答案】C
【详解】
因为 是奇函数,所以f(-x)+f(x)=0.即 恒成
立,所以 ,即 恒成立,所以 ,即 .
当 时, ,定义域为 ,且 ,故符合题意;
当 时, ,定义域为 ,且 ,故符合题意;
故选:C.
(多选题)例6.(2022·全国·高三专题练习)(多选)已知 为奇函数,且 ,
当 时, ,则( )
A. 的图象关于 对称
B. 的图象关于 对称C.
D.【答案】ABD
【详解】
因为 为奇函数,所以
即 ,所以 的图象关于 对称.
故选项B正确,
由 可得 ,
由 可得 ,
所以 ,可得 ,
所以 ,所以 周期为4,
所以 的图象关于 对称,故选项A正确,
.故选项D正确,选项C不正确.
故选: ABD.
例7.(2022·浙江·高三专题练习)已知函数 是定义在 上的奇函数,且 .
(1)确定函数 的解析式;
(2)用定义法证明 在 上是增函数;
(3)解关于x的不等式 .
【解析】
(1)由题意,函数 是定义在 上的奇函数,
可得 ,即 ,可得 ,即 ,
又由 ,可得 ,解得 ,所以 ,
经验证,此时满足 ,所以函数 为奇函数.
所以函数 的解析式为 ,(2)解:设 且 ,
则 ,因为 且 ,可得 ,
所以 ,即 ,
所以函数 在区间 上是增函数.
(3)因为函数 是定义在 上的奇函数,
则不等式 可化为 ,
又因为函数 在区间 上是增函数,
可得 ,解得 ,即不等式的解集为
【技能提升训练】
一、单选题
1.(2022·全国·高三专题练习)已知函数 满足对任意x≠x,都有(x-x)[f(x)-
1 2 1 2 1
f(x)]<0成立,则a的取值范围为( )
2
A. B.(0,1) C. D.(0,3)
【答案】A
【分析】
根据给定不等式可得函数f(x)为减函数,再利用分段函数单调性列出限制条件求解即得.
【详解】
因对任意x≠x,都有(x-x)[f(x)-f(x)]<0成立,不妨令x<x,则f(x)>f(x),于是可得f(x)为R上的减函数,
1 2 1 2 1 2 1 2 1 2
则函数 在 上是减函数,有 ,
函数 在 上是减函数,有 ,即 ,
并且满足: ,即 ,解和 ,综上得 ,
所以a的取值范围为 .
故选:A2.(2022·全国·高三专题练习)已知函数 为 上的偶函数,对任意 , ,均有
成立,若 ,则 的大小关系是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】
根据条件判断函数的单调性,然后利用单调性进行比较即可.
【详解】
解: 对任意 , ,均有 成立,
此时函数在区间 为减函数,
是偶函数,
当 时, 为增函数,
, , ,
因为 ,所以 ,
因为 ,所以 ,
所以 ,
所以 ,
即 .
故选:D.
3.(2022·全国·高三专题练习)已知函数 ( )
A.是奇函数, 单调递增 B.是奇函数, 单调递减
C.是偶函数, 单调递减 D.是偶函数, 单调递增【答案】D
【分析】
利用奇偶性和单调性的定义判断即可【详解】
解:定义域为 ,
因为 ,所以 为偶函数,
任取 ,且 ,则
,
因为 , ,所以 ,所以 ,所以 在 单
调递增,
故选:D
4.(2022·全国·高三专题练习(理))函数 在区间 上单调递增,则 的取
值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】
先求出抛物线的对称轴 ,而抛物线的开口向下,且在区间 上单调递增,所以
,从而可求出 的取值范围
【详解】
解:函数 的图像的对称轴为 ,
因为函数 在区间 上单调递增,
所以 ,解得 ,
所以 的取值范围为 ,
故选:D5.(2022·上海·高三专题练习)函数 ,若满足 恒成立,则实数
的取值范围为( )
A. B. C. D.【答案】C
【详解】
∵ ,且 ,
∴函数 为单调递增的奇函数.
于是, 可以变为 ,
即 ,∴ ,而 ,可知实数 ,
故实数 的取值范围为 .
故选:C.
6.(2022·全国·高三专题练习)已知函数 是定义在 上的增函数,则满足 的实
数 的取值范围( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】
根据函数的单调性可得出关于实数 的不等式,解之即可.
【详解】
因为函数 是定义在 上的增函数,则满足 ,
所以, ,解得 .
故选:D.
7.(2022·全国·高三专题练习)已知减函数 ,若 ,则实数m的取值
范围为( )
A. B. C. D.
【答案】C【分析】
根据函数奇偶性和单调性,列出不等式即可求出范围.
【详解】易知 为R上的奇函数,且在R上单调递减,
由 ,得 ,
于是得 ,解得 .
故选:C.
8.(2022·全国·高三专题练习)设函数 ,则满足 的x取值范围是
( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】
设 ,将原不等式化为 ,再根据 的奇偶性和单调性可求出结果.
【详解】
设 ,则 ,
所以 可化为 ,即 ,
也就是 ,
因为 ,
所以 为奇函数,
所以 ,
因为 ,当且仅当 时取等号,
所以 为单调递增函数,
所以 ,得 .
所以满足 的x取值范围是 .
故选:A
9.(2022·全国·高三专题练习)设奇函数f(x)在(0,+∞)上为单调递减函数,且f(2)=0,则不等式≤0的解集为( )
A.(-∞,-2]∪(0,2] B.[-2,0)∪[2,+∞)C.(-∞,-2]∪[2,+∞) D.[-2,0)∪(0,2]
【答案】D
【分析】
由给定条件可得函数f(x)在(0,2)上的函数值为正,在(2,+∞)上的函数值为负,利用奇函数的性质化简不
等式,解出不等式即得.
【详解】
因函数f(x)在(0,+∞)上为单调递减函数,且f(2)=0,即函数f(x)在(0,2)上的函数值为正,在(2,+∞)上的函
数值为负,
又f(x)是奇函数,于是得 ,
因此,当x>0时, ,则有0<x≤2,当x<0时,f(x)≤0,由奇函数的性质得-2≤x<0,
综上,不等式 ≤0的解集为[-2,0)∪(0,2].
故选:D
10.(2022·全国·高三专题练习)定义在R上的奇函数f(x)满足f(x+2)=-f(x),且在[0,1]上是减函数,则
有( )
A.f <f <f
B.f <f <f
C.f <f <f
D.f <f <f
【答案】C
【分析】
首先判断函数的周期,以及对称性,画出函数的草图,即可判断选项.
【详解】
因为f(x+2)=-f(x),所以f(x+2+2)=-f(x+2)=f(x),所以函数的周期为4,并且
,所以函数 关于 对称,作出f(x)的草图(如图),由图可知 < <,故选:C
11.(2022·上海宝山·一模)已知函数 ,则 ( )
A.是奇函数,且在 上是增函数
B.是偶函数,且在 上是增函数
C.是奇函数,且在 上是减函数
D.是偶函数,且在 上是减函数
【答案】A
【分析】
根据函数的单调性与奇偶性的定义判断.
【详解】
定义域为 ,且 ,
是 上的奇函数,
又 是 上的增函数, 是 上的减函数,
所以函数 是 上的增函数,
故选:A.
12.(2022·湖南·雅礼中学高三阶段练习)已知 为偶函数,当 时, ,则曲线
在点 处的切线斜率是( )
A.1 B.2 C. D.
【答案】B【分析】
利用偶函数求 的解析式再求导,根据导数的几何意义即可求 处的切线斜率.
【详解】设 ,则 , ,又 为偶函数,
∴ ,则对应导函数为 ,
∴ ,即所求的切线斜率为2.
故选:B
13.(2022·全国·高三专题练习)设 为奇函数,且当 时, ,则当 时,
( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】
首先设 ,得到 ,再代入 ,利用函数的奇偶性求解即可.
【详解】
设 ,则 ,因为函数 为奇函数,且当 时, ,
,即: .
故选:D
14.(2022·全国·高三专题练习)若函数 ,(a, )为奇函数,则 的值
为( )
A. B. C.1 D.4
【答案】B
【分析】
因为函数是奇函数,通过带特殊值可以求出 的值,从而得到答案
【详解】
利用 和 可得: 解得: , ,所以, .
故选B.
15.(2022·全国·高三专题练习)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】
通过 是奇函数和 是偶函数可以确定函数 的解析式与周期,进而求出结果.
【详解】
因为 是奇函数,所以 ①,且 关于点 对称,
因为 是偶函数,所以 ②,且 关于 对称,
所以 的周期为 ,
令 ,由①得 ,由②得
又 ,所以 , ,
令 ,由①得 ,
所以 , ,
所以 .
故选:B
16.(2022·全国·高三专题练习)若 为奇函数,当 时, ,则 ( )
A. B.1 C.3 D.
【答案】C
【分析】
先求出 时, 的解析式,再利用奇函数求
【详解】
因为 为奇函数,当 时, ,
所以 ,解得: .
所以当 时, .所以 .
故选:C
【点睛】函数奇偶性的应用:
(1)一般用 或 ;
(2)有时为了计算简便,我们可以对x取特殊值: 或 .
17.(2022·全国·高三专题练习(文))已知 为奇函数, 为偶函数,若当 时,
,则 ( )
A. B.0 C.1 D.2
【答案】A
【分析】
根据奇函数的性质求出 的值,再根据奇偶性求出函数的周期,最后利用函数的周期进行代入求值即可.
【详解】
因为 为奇函数,所以 ,
因此当 时, ,.
因为 是偶函数,所以 ,而 为奇函数,
所以 ,
因此有 ,
因此有 ,所以 ,
因此 的周期为 ,
,
故选:A
18.(2022·全国·高三专题练习)函数 是R上的奇函数,当 时, ,则当 时,
( )
A.﹣2x B.2﹣x C.﹣2﹣x D.2x【答案】C
【分析】
当 时, ,由已知表达式可求得 ,由奇函数的性质可得 与 的关系,从而可求出
.
【详解】解:当 时, ,
当 时, ,
则 .
又 是 上的奇函数,所以当 时 .
故选:C.
19.(2022·全国·高三专题练习)已知函数 为奇函数,当 时, ,且
,则 ( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】
利用函数奇偶性可得 ,代入 时, ,解得 ,进而可求得结果.
【详解】
为奇函数, ,
,则 ,
当 时, ,
,即 ,解得: ,
当 时, ,
.
故选:B.
20.(2022·全国·高三专题练习)函数 是定义在 上的奇函数.若
,则 的值为( )A.6 B.5 C.4 D.3
【答案】A
【分析】由奇函数的定义域可得 的值,再由 解出 ,进而求出答案.
【详解】
函数 是定义在 上的奇函数,则 ,解得 .又
,则 ,所以 .
故选:A
21.(2022·全国·高三专题练习)已知 , 分别是定义在 上的偶函数和奇函数,且
,则 ( )
A. B.4 C. D.8
【答案】C
【分析】
用 替换原式中的 ,可得 ,利用奇偶性可得 ,与
相减即可求 ,进而可得 的值.
【详解】
因为 ①,
所以 ,
因为 , 分别是定义在 上的偶函数和奇函数,
所以 ②,
②-①得: ,所以 ,所以 ,
故选:C
【点睛】
关键点点睛:本题的关键点是利用函数的奇偶性结合已知条件可得
,即 ,与已知条件,两式相减可得 解析式,即可求函数值.
22.(2022·全国·高三专题练习(文))若定义在R上的偶函数f(x)和奇函数g(x)满足f(x)+g(x)=ex,则
g(x)=( )A.ex-e-x B. (ex+e-x)
C. (e-x-ex) D. (ex-e-x)
【答案】D
【分析】
由已知中定义在R上的偶函数 和奇函数 满足 ,根据奇函数和偶函数的性质,我们
易得到关于 、 的另一个方程: ,解方程组即可得到 的解析式.
【详解】
∵ 为定义在R上的偶函数,∴ ,
又∵ 为定义在R上的奇函数, ,
由 ,
∴ .
故选:D.
【点睛】
本题考查的知识点是函数解析式的求法——方程组法,及函数奇偶性的性质,其中根据函数奇偶性的定义
构造出关于关于 、 的另一个方程: ,是解答本题的关键.
23.(2022·全国·高三专题练习)已知函数 ,其导函数记为 ,则
( )
A.2 B. C.3 D.
【答案】A
【分析】函数 ,分析其性质可求 的值 ,再求 并讨论其性质即可作答.
【详解】
由已知得 ,
则 ,显然 为偶函数.令 ,显然 为奇函数.
又 为偶函数,所以 , ,
所以 .
故选:A.
24.(2022·全国·高三专题练习)已知函数 是R上的偶函数.若对于 都有 ,且当
时, ,则 的值为( )
A.﹣2 B.﹣1 C.1 D.2
【答案】C
【分析】
根据题意求得函数的周期 ,结合函数性质,得到 ,在代入解析式求
值,即可求解.
【详解】
因为 为 上的偶函数,所以 ,
又因为对于 ,都有 ,
所以函数 的周期 ,且当 时, ,
所以
故选:C.
25.(2022·全国·高三专题练习)已知f(x)是定义在R上的偶函数,且在区间 上单调递增,若实
数a满足 ,则a的取值范固是( )A. B. C. D.
【答案】C
【分析】
根据f(x)是定义在R上的偶函数,且在区间 上单调递增,得到f(x)在区间 上单调递减,
然后根据 ,得到 求解.【详解】
因为f(x)是定义在R上的偶函数,且在区间 上单调递增,
所以f(x)在区间 上单调递减,
因为 ,
所以 ,
所以 ,
解得 ,
所以a的取值范固是 ,
故选:C
26.(2022·全国·高三专题练习)已知定义在R上的奇函数f(x)满足f(x+4)=f(x),且当x∈(2,
4)时,f(x)=x3-3x,则f(2021)等于( )
A.2 B.-18 C.18 D.-2
【答案】B
【分析】
先判断出 的周期性,然后根据 的周期性和奇偶性求得 .
【详解】
因为f(x)满足f(x+4)=f(x),所以f(x)是周期为4的函数,所以f(2021)=f(505×4+1)=f(1)=f
(-3),因为f(x)是奇函数,且当x∈(2,4)时,f(x)=x3-3x,所以f(-3)=-f(3)=-(33-3×3)
=-18,故f(2021)=-18.
故选:B
27.(2022·全国·高三专题练习)已知函数 为定义在 上的奇函数,则
的解集为( )A. B. C. D.
【答案】C
【分析】
根据函数 为奇函数得出:定义域关于原点对称且 ,从而求 的值;再根据函数的单调性结合定义域求不等式的解集.
【详解】
∵函数 为定义在 上的奇函数,
∴ ,得到 ,
因为函数 为奇函数,所以满足 ,
则 ,所以 ,所以得到
所以 ,且函数 的定义域为 ,
则 等价于 ,
∴ ,
又因为 ,所以 在 上单调递增,
∴ ,解得 ,
∴原不等式的解集为 ,
故选:C.
28.(2022·全国·高三专题练习)若定义在 上的奇函数 在 上单调递增,且 ,则不等
式 的解集为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】首先将 转化为 或 ,根据函数单调性解 和 ,进
而可以求出结果.
【详解】因为 ,
所以 或 ,
因为 在 上单调递增,且 ,
所以 ,
因为 在 上为奇函数,
所以 在 上单调递增,且 ,
因此 ,
综上:不等式 的解集为 .
故选:C.
29.(2022·全国·高三专题练习)已知 是定义在R上的奇函数,且满足 ,则
( )
A. B.0 C.1 D.2
【答案】B
【分析】
根据 是R上的奇函数,且 即可得出 的周期为2,从而可求出 ,并且可
得出 ,这样即可得出答案.
【详解】
解:∵ 是R上的奇函数,且 ,
∴ ,
∴ ,∴ 的周期为2,
∴ ,
且 ,∴ .
故选:B.
【点睛】
本题考查了函数的奇偶性周期性,题目中基本是奇偶性和对称性相结合推出函数的周期性,最后根据周期
性求出对应的函数值,或者根据奇函数的性质求解,需要在备考过程中多总结.
30.(2022·全国·高三专题练习)已知 是R上的偶函数,对任意 R, 都有 ,
且 ,则 的值为( )
A.0 B. C.2 D.6
【答案】C
【分析】
判断出 的周期,结合 的奇偶性求得 的值.
【详解】
令 ,则 ,所以 ,
则 ,
故 ,所以 是周期为 的周期函数,
所以 .
故选:C
31.(2022·全国·高三专题练习)已知 是定义在 的函数,若 为偶函数,且
,则 是( )
A.周期为2的奇函数 B.周期为4的奇函数
C.周期为2的偶函数 D.周期为4的偶函数
【答案】B
【分析】
利用 为偶函数,可得 ,结合 可得周期,然后利用周期及可得奇偶性.
【详解】
因为 为偶函数,所以 , ,因为 ,所以 ,
所以 ,即周期为4;
由 , 得 ,即有 ,所以为奇函数.
故选:B.
【点睛】
本题主要考查函数性质,综合了周期性和奇偶性,转化为周期的常见形式是求解的关键,侧重考查数学抽
象的核心素养.
32.(2022·全国·高三专题练习)函数 的定义域为R,若 与 都是奇函数,则
A. 是偶函数 B. 是奇函数
C. D. 是奇函数
【答案】D
【详解】
与 都是奇函数, ,
所以函数 关于点 ,及点 对称,函数 是周期 的周期函数.
, ,即 是奇函数.
33.(2022·全国·高三专题练习)若 是偶函数,则一定有( )
A.b=0 B.ac=0
C.a=0且c=0 D.a=0,c=0且b≠0
【答案】C
【分析】
利用偶函数的定义求得 恒成立,即可求出a,c,再验证b=0时情况即可判断作答.
【详解】
显然函数 定义域为R,
因 是偶函数,即 ,亦即 ,整理得 ,而ex-e-x不恒为0,因此,2ax2+2c恒为0,即a=0且c=0,
当b也等于0时, 也是偶函数,D不正确,所以一定正确的是C.
故选:C
34.(2022·全国·高三专题练习)已知f(x)=ax2+bx是定义在[a-1,2a]上的偶函数,那么a+b的值是(
)
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】
根据 的奇偶性求得 ,从而求得 .
【详解】
由于 是偶函数,所以 ,且 .
故选:B
35.(2022·全国·高三专题练习(理))已知定义在 上的函数 ,对任意实数 有
,若函数 的图象关于直线 对称, ,则 ( )
A.5 B.-2 C.1 D.2
【答案】D
【分析】
先根据对称性分析出 的奇偶性,然后根据 分析出 为周期函数并求解出一个
周期,根据奇偶性和周期性求解出 的值.
【详解】
由函数 的图象关于直线 对称可知,函数 的图象关于y轴对称,故 为偶函数,
又由 ,得 ,
所以 是周期为 的偶函数.
所以 ,故选:D.
【点睛】
结论点睛:通过对称性判断函数奇偶性的常见情况:(1)若函数 的图象关于直线 对称,则 为偶函数;
(2)若函数 的图象关于点 成中心对称,则 为奇函数.
36.(2022·全国·高三专题练习)已知函数 满足 ,且 ,当 时,
,则 ( )
A.-1 B.0 C.1 D.2
【答案】C
【分析】
根据已知条件得函数 是周期函数,周期为 ,进而根据周期性求解即可.
【详解】
解:因为 ,所以 ,
又因为 ,所以
所以 ,即函数 是周期函数,周期为 ,
因为当 时, ,
所以
所以
故选:C
37.(2022·全国·高三专题练习)设 是定义在R上的周期为2的偶函数,已知 时, ,
则x∈[-2,0]时,f(x)的解析式为f(x)=( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】
根据已知中函数的奇偶性和周期性,结合 时, ,可得答案.
【详解】解:∵ 是定义在R上的周期为2的偶函数, 时, ,
∴ 时,, ,
此时 ,
时,
, ,
此时 ,
综上可得: 时,
故选:C.
【点睛】
本题考查函数解析式的求法,函数的周期性,函数的奇偶性,难度中档.
38.(2022·全国·高三专题练习)已知 是定义在 上的奇函数, ,恒有 ,且
当 时, ,则
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】C
【分析】
根据 是定义在 上的奇函数可推导出 ;用 替换 中的 ,可求出 的周
期;根据周期可得 的值.
【详解】
, ,用 替换 中的 得到
, ,
的最小正周期是4,是定义在 上的奇函数, ,
时, , ,
, , ,的最小正周期是4,
.
故选:C
39.(2022·全国·高三专题练习(文))已知函数 对任意 都有 且
成立,若 ,则 的值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】
由 以及 可推导 是周期为 的周期函数,由此 ,
,代入 可计算结果,又 ,代入计算即可.
【详解】
由
可知 .又 ,
, ,
,
函数 是周期为 的周期函数,
, , .
由 可得 ,即 ,
.
故选:C.
40.(2022·全国·高三专题练习)已知 是定义在 上的奇函数,满足 ,下列说
法:① 的图象关于 对称;
② 的图象关于 对称;
③ 在 内至少有 个零点;④若 在 上单调递增,则它在 上也是单调递增.
其中正确的是( )
A.①④ B.②③ C.②③④ D.①③④
【答案】C
【分析】
推导出 ,可判断①②的正误;分析得出 ,可判
断③的正误;利用函数的单调性与奇偶性、周期性的关系可判断④的正误.
【详解】
因为 且 是定义在 上的奇函数,则 ,
故函数 是周期为 的周期函数,且 ,
所以, ,故函数 的图象关于 对称,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 内至少有 个零点,③正确;
因为 , ,且函数 在 上单调递增,
则函数 在 上也为增函数,故函数 在 上也是单调递增,④正确.
故选:C.
41.(2022·全国·高三专题练习)已知函数 为奇函数,当 时, ,且
,则 ( )
A. B. C. D.
【答案】B【分析】
由奇函数对称性可得 ,代入已知解析式解得 .
【详解】函数 为奇函数, .
又 ,则 ,解得 .
故选:B.
【点睛】
图象具有对称性的函数求值题型关键在于区间转化,将未知区间的问题利用对称性转化到已知区间上求解.
二、多选题
42.(2022·全国·高三专题练习)已知函数 ,下面说法正确的有( )
A. 的图像关于原点对称 B. 的图像关于y轴对称
C. 的值域为 D. ,且
【答案】ACD
【分析】
判断 的奇偶性即可判断选项AB,求 的值域可判断C,证明 的单调性可判断选项D,即可
得正确选项.
【详解】
的定义域为 关于原点对称,
,所以 是奇函数,图象关于原点对称,
故选项A正确,选项B不正确;
,因为 ,所以 ,所以 ,
,所以 ,可得 的值域为 ,故选项C正确;
设任意的 ,
则 ,因为 , , ,所以 ,即 ,所以 ,故选项D正确;
故选:ACD
【点睛】
利用定义证明函数单调性的方法
(1)取值:设 是该区间内的任意两个值,且 ;
(2)作差变形:即作差,即作差 ,并通过因式分解、配方、有理化等方法,向有利于判断符
号的方向变形;
(3)定号:确定差 的符号;
(4)下结论:判断,根据定义作出结论.即取值---作差----变形----定号----下结论.
43.(2022·全国·高三专题练习)下列函数中,在定义域上既是奇函数,又是减函数的是( )
A. B.
C. D.
【答案】AB
【分析】
根据函数奇偶性的定义分别判断函数的奇偶性,接着判断函数的单调性,最后得到正确选项即可.
【详解】
因为 ,定义域为 ,且 ,
所以函数 是奇函数,
设 ,则 ,
所以 时, ,
又因为函数 是奇函数,所以函数 在 上单调递减,故选项A正确;由函数 的图像可知:函数 关于原点对称且单调递减,
故选项B正确;
而选项中的函数 是非奇非偶函数,故选项C错误;
对于函数 ,定义域为 ,定义域关于原点对称,
,所以函数 是奇函数,
设 ,则
,
所以 时, ,所以函数 在 上单调递增,
又因为函数 是奇函数,,所以函数 在 上也单调递增,但是不满足题意.
故选:AB.
44.(2022·全国·高三专题练习)已知定义在 上的函数 满足: 是奇函数, 是偶函数.则
下列选项中说法正确的有( )
A. B. 周期为2
C. 的图象关于直线 对称 D. 是奇函数
【答案】ACD
【分析】由已知条件可得 关于 和直线 对称,从而 的周期 , ,进而可判
ABC,对于D,由于 关于 和直线 对称,可得 关于 对称,再结合周期可得结论【详解】
由 是奇函数, 是偶函数,可得 关于 和直线 对称,从而 的周期 ,所
以选项 错误,选项 正确;
对选项 :由对称性及奇函数的性质可知 正确;
对选项 :有已知 关于 和直线 对称,从而 关于 对称,
又因为 的周期 ,可得 关于 对称,所以 是奇函数,D正确,
故选:ACD.
三、填空题
45.(2022·全国·高三专题练习)函数 的单调递增区间为__________.
【答案】 或
【分析】
先求出函数的定义域,由 ,然后换元,令 ,
则 ,再利用复合函数求单调区间的方法求解即可
【详解】
解:由题意得 ,解得 ,
,( ),
令 ( ),则 ,
因为 在 上递增,在 上递减,
因为 在 上递减,
所以 在 上递减,在 上递增,故答案为: 或
【点睛】
此题考查求对数型复合函数的单调区间,利用了换元法,属于基础题46.(2022·全国·高三专题练习(文))若函数y=|4x-1|在(-∞,k]上单调递减,则k的取值范围为
____________.
【答案】(-∞,0]
【分析】
作出函数y=|4x-1|的图象,结合图象即可得到k的取值范围.
【详解】
函数y=|4x-1|的图象是由函数y=4x的图象向下平移一个单位后,再把位于x轴下方的图象沿x轴翻折到x
轴上方得到的,函数图象如图所示.
由图象知,其在(-∞,0]上单调递减,所以k的取值范围是(-∞,0].
故答案为:(-∞,0].
47.(2022·全国·高三专题练习)若 是奇函数,且在 上是减函数,又 ,则
的解集是___________
【答案】
【分析】
根据已知作出函数 的大致图象,解不等式组 或 ,即得解.
【详解】
因为函数 为奇函数,
所以 ,
所以 ,
因为函数 在 上是减函数,所以函数 在 上是减函数.作出函数 的大致图象如图所示,而 ,等价于 ,即 ,
则 或 ,
所以 或 ,
解得 或 .
综上, 的解集是 .
故答案为:
48.(2022·全国·高三专题练习)已知函数 是定义在 上的偶函数,当 时, ( 是
自然对数的底数),则 的解集为__________
【答案】
【分析】
证明 在 上单调递增, 在 上单调递减,解不等式 即得解.
【详解】
当 时, ,此时 ,
则 在 上单调递增,又由 是偶函数,
所以 在 上单调递减.
由 ,得 ,则 ,两边平方整理得 ,
解得 .
故答案为:
49.(2022·全国·高三专题练习)若函数 ,则不等式的解集为__________
【答案】
【分析】
由复合函数的单调性和函数单调性的加减法则,可得 时, 单调减,再结合 为偶函数,
转化原式为 ,又 ,结合单调性和奇偶性即得解
【详解】
, 为偶函数.
,
由 ,可得 ,又
令 ,由于 , 单增, 单增
故 在 单调递增;
又 在 单调递减,
由函数单调性的加减法则,可知 时, 单调减,
所以 ,
得 , 或 ,
解得 或 .
故答案为:
50.(2022·全国·高三专题练习)已知函数 ,且 ,则实数 的取值范
围为________
【答案】【分析】
证明 的图像关于直线 对称,在 上为减函数,在 上为增函数,解不等式
即得解.【详解】
∵ ,
∴ 的图像关于直线 对称,
∵ 和 都在 上是减函数,在 上是增函数,
∴ 在 上为减函数,在 上为增函数.
又 ,
∴ ,
即 或 ,
解得 或 .
故答案为:
51.(2022·全国·高三专题练习)已知函数 是偶函数,则 ______.
【答案】1
【分析】
利用偶函数的定义可求参数 的值.
【详解】
因为 ,故 ,
因为 为偶函数,故 ,
时 ,整理得到 ,
故 ,
故答案为:1
52.(2022·全国·高三专题练习)已知函数 是奇函数,则 的值等于__________【答案】 或
【分析】
利用奇函数定义可构造方程求得 ,代入解析式即可求得结果.
【详解】为奇函数, ,即 ,
,整理可得: ,
,解得: ;
当 时, , ;
当 时, , ;
综上所述: 或 .
故答案为: 或 .
53.(2022·全国·高三专题练习)已知 为 上的奇函数,且其图象关于点 对称,若 ,
则 __________.
【答案】1
【分析】
根据函数的对称性及奇函数性质求得函数周期为4,从而 .
【详解】
函数关于点 对称,则 ,
又 为 上的奇函数,则 ,
因此函数的周期为4,
因此 .
故答案为:1.
54.(2022·全国·高三专题练习)已知函数 的最大值为 ,最小值为 ,则____
【答案】2
【分析】对函数进行化简可得 ,构造函数 ,可判断 为奇函数,则
,由奇函数的对称性即可求解.
【详解】
,
令 ,则 ,
即 为奇函数,图象关于原点对称,
,
, ,且 ,
,则 .
故答案为:2.
【点睛】
关键点点睛:本题主要考查了利用奇函数的对称性求解函数的最值,解题的关键是构造函数 并灵活利
用奇函数的对称性,属于中档题.
55.(2022·全国·高三专题练习)已知函数 的最大值为M,最小值为N,则
________.
【答案】6
【分析】
化简 可得 ,令 ,可得 为奇函数,所以
,由此可得结果.
【详解】因为 ,
令 ,则,所以 为奇函数,所以 ,
所以 , ,
所以 .
故答案为:6
【点睛】
关键点点睛:令 ,判断出 为奇函数,利用 求解是解题关键.
56.(2022·全国·高三专题练习)设函数 的最大值为 ,最小值为 ,则
_________.
【答案】2
【分析】
可考虑向左平移2个单位对函数解析式进行化简,根据左右平移值域不变求解.
【详解】
,
令 ,则定义域为R,且 ,
故 是奇函数,故其最大值与最小值的和为零,
所以函数 的最大值与最小值的和为2,
故在函数 中, .
57.(2022·全国·高三专题练习)函数 ( 且 ),若 ,
则 ______.
【答案】4
【分析】令 ,由 为奇函数,得 关于 对称,再由 得
,即可求出.
【详解】令 ,定义域为R,
,
为奇函数,关于原点对称,
关于 对称,
,
,
.
故答案为:4.
【点睛】
本题考查奇函数对称性的应用,考查对数的运算,属于中档题.
58.(2022·全国·高三专题练习)已知函数 满足:① ;②在 上是减函数;③
.请写出一个满足以上条件的 ___________.
【答案】
【分析】
由 可得 关于 对称,所以写一个开口向下,对称轴为 ,且过原点的二次函数
即可.
【详解】
由 可得 关于 对称,
所以开口向下,对称轴为 ,且过原点的二次函数满足题目中的三个条件,
故答案为:
59.(2022·浙江·高三专题练习)已知定义在 上的函数 满足 ,当 时,,则不等式 的解集为______.
【答案】
【分析】
可求出分段函数在 时的解析式,分两种情况解不等式,求并集.
【详解】
当 时, , ,则当 时, ,故 , ,则
,则 ,则 ,则此时
综上有
故答案为:
【点睛】
利用给定性质求函数在某一段的解析式,此类问题的一般做法是:
①“求谁设谁”,即在哪个区间求解析式, 就设定在哪个区间.
②利用给定的性质,将要求的区间转化到给定解析式的区间上.
③利用已知区间的解析式进行代入,解出
60.(2022·全国·高三专题练习)已知函数 在 上为偶函数,且在 上恒有
,则不等式 的解集为_____
【答案】
【分析】
证明 在 上为减函数, 在 上为增函数,不等式 可化为 ,解
不等式即得解.
【详解】
由 为偶函数,∴
∴ 的图象关于直线 对称,
又在 上恒有 ,
即 时,由 ,
∴ 在 上为减函数,
∵ 的图象关于直线 对称,
∴ 在 上为增函数,
∵ ,∴ ,
不等式 可化为: ,
解得: .故答案为:61.(2022·全国·高三专题练习)已知函数 是定义在 上的偶函数,且 在 上单调递
减, ,则 的解集为__________
【答案】
【分析】
通过分析得到函数 的图象,解不等式组 或 即得解.
【详解】
因为函数 是偶函数,所以 的图象关于直线 对称.
由 在 上单调递减,得 在 上单调递增,且 ,
所以当 或 时, ,当 时, .
函数 的图象如图所示,
等价于 或
即 或 ,
解得 或 .
故答案为:62.(2022·全国·高三专题练习)函数y=|-x2+2x+1|的单调递增区间是_________ ;单调递减区间是
_________.
【答案】 , ,【分析】
作出函数y=|-x2+2x+1|的图象,结合函数图象写出增区间、减区间即可.
【详解】
作出函数y=|-x2+2x+1|的图像,如图所示,
观察图像得,函数y=|-x2+2x+1|在 和 上单调递增,在 和 上单调递
减,
所以原函数的单调增区间是 , ,单调递减区间是 , .
故答案为: , ; ,