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【一轮复习讲义】2024年高考数学高频考点题型归纳与方法总结(新高考通用)
第 08 讲 函数的基本性质Ⅱ-奇偶性、周期性和对称性(精
练)
【A组 在基础中考查功底】
一、单选题
1.(2023·北京通州·统考模拟预测)下列函数中,是奇函数且在定义域内单调递增的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据幂函数、指数函数、正切函数的单调性及奇偶性逐一判断即可.
【详解】对于A,函数 在 上递减,故A不符题意;
对于B,函数 的定义域为 ,关于原点对称,
因为 ,所以函数为奇函数,
又函数在 单调递增,故B符合题意;
对于C,函数 的定义域为 ,关于原点对称,
因为 ,所以函数为偶函数,故C不符合题意;
对于D,函数 ,
因为 ,所以函数不是增函数,故D不符题意.
故选:B.
2.(2023春·河南·高三校联考阶段练习)已知 ,函数 都满足 ,又 ,
则 ( )
A.3 B. C. D.【答案】D
【分析】通过分析得 ,则 .
【详解】根据题意, ,且 ,
则 , ,则 ,故 ,
所以函数 的周期为6,所以 .
故选:D.
3.(2023·全国·模拟预测)函数 的大致图象是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】首先判断函数的奇偶性,再代入计算 和 的值即可得到正确答案.
【详解】因为 ,
且函数定义域为 ,关于原点对称,所以 是偶函数,其图象关于 轴对称,排除C;,排除B; ,排除D.
故选:A.
4.(2023·高三课时练习)设 是定义在 上的偶函数,且 在 上是严格减函数,
,则 的解集为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】由函数为偶函数可将不等式化为 ,即可利用单调性求解.
【详解】 是定义在 上的偶函数, ,
则不等式 为 ,则 ,
在 上是严格减函数,
,解得 或 ,又定义域为 ,
故不等式的解集为 .
故选:C.
【点睛】本题考查利用偶函数的性质解不等式,将不等式化为 利用单调性求解是解题的关键.
5.(2023·浙江台州·统考二模)已知函数 同时满足性质:① ;②当 时,,则函数 可能为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】① 说明 为偶函数,② ,说明函数在 上单调递
减,再逐项分析即可.
【详解】① 说明 为偶函数,② ,说明函数在 上单调递
减.
A不满足②,B不满足①,
C不满足②,因为 在 单调递减,在 单调递增.
对于D,满足①,当 ,单调递减,也满足②.
故选:D.
6.(2023·黑龙江大庆·铁人中学校考二模)已知函数 ,若 ,则实数a的
取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】D【分析】讨论 与0、1的大小关系,写出 的解析式,解出不等式后,再求并集即为答案.
【详解】因为 .
①当 时, .
②当 时, .
③当 时, .
综上所述: .
故选:D.
7.(2023春·江西·高三校联考阶段练习)设函数 ,则( )
A. 关于 对称 B. 关于 对称
C. 关于 对称 D. 关于 对称
【答案】D
【分析】根据函数对称性的性质依次判断选项即可得到答案.
【详解】对选项A,因为 ,
所以 不关于 对称,故A错误.
对选项B,因为 ,
所以 不关于 对称,故B错误.
对选项C,因为 ,
, ,
所以 不关于 对称,故C错误.对选项D,因为 ,
所以 关于 对称,故D正确.
故选:D
8.(2023·青海·校联考模拟预测)已知函数 为偶函数,且函数 在 上单调递增,则关
于x的不等式 的解集为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】利用函数的奇偶性和对称性,得到函数的单调区间,利用单调性解函数不等式.
【详解】因为 为偶函数,所以 的图像关于y轴对称,则 的图像关于直线 对称.
因为 在 上单调递增,所以 在 上单调递减.
因为 ,所以 ,解得 .
故选:A.
二、多选题
9.(2023·全国·高三专题练习)已知定义在 上的奇函数 的图象连续不断,且满足 ,
则以下结论成立的是( )
A.函数 的周期
B.
C.点 是函数 图象的一个对称中心
D. 在 上有4个零点
【答案】ABC
【分析】根据题意求得函数 的周期为 ,结合函数的周期性和 ,逐项判定,即可求解.【详解】由定义在 上的奇函数 的图象连续不断,且满足 ,
所以函数 的周期为 ,所以A正确;
由 ,即 ,所以 ,且 ,
又由 ,
所以 ,所以B正确;
由 ,可得点 是 图象的一个对称中心,所以C正确;
由 在 上有 ,
所以函数 在 上有5个零点,所以D错误.
故选:ABC.
10.(2023·全国·高三专题练习)已知定义在 上的函数 满足: 关于 中心对称, 关
于 对称,且 .则下列选项中说法正确的有( )
A. 为奇函数 B. 周期为2
C. D. 是奇函数
【答案】AD
【分析】由于 的定义域为 ,且关于 中心对称,可知 是奇函数,又 关于 对称,
由此即可求出函数的周期,根据函数的奇偶性及周期性判断各项的正误.
【详解】由于 的定义域为 ,且关于 中心对称,可得 是奇函数,故A项正确;
因为 关于直线 对称,即 ,所以 ,所以函数 的周期 ,故B项错误;
,故C项错误;
,所以 是奇函数,故D项正确.
故选:AD.
三、填空题
11.(2023秋·吉林长春·高三长春市第二中学校考期末)设 是定义在 上的奇函数,且
,又当 时, ,则 的值为______.
【答案】1
【分析】由已知可得函数的周期为4,然后根据函数解析式结合周期性奇偶性可求得结果.
【详解】因为 ,
所以 ,
所以 ,
所以 的周期为4,
因为 是定义在 上的奇函数,当 时, ,
所以
,故答案为:1
12.(2023·全国·高三对口高考)已知函数 , , 是奇函数,且当 时,
,则 时, ________.
【答案】
【分析】由奇函数性质得 ,再根据奇函数求解析式即可.
【详解】解:因为 为 上的奇函数,当 时, ,
所以 ,解得 .
所以当 时, .
当 时, .
所以 .
所以 .
所以, 时,
故答案为:
13.(2023·全国·高三专题练习)定义在 上的奇函数 满足 ,当 时,
,则 的值为___________.
【答案】
【分析】首先根据题意得到函数 是以4为周期的周期函数,再结合奇函数的性质和对数的运算性质求
解即可.
【详解】由题意,函数 满足 ,
化简可得 ,所以函数 是以4为周期的周期函数,因为 为奇函数,
所以 ,
因为 ,即 ,
所以 .
故答案为:
14.(2023·福建漳州·统考三模)已知函数 是定义在 上的奇函数,且 ,
则 _________.
【答案】 /
【分析】根据奇函数的性质,结合题目中的函数解析式,可得答案.
【详解】由函数 是定义在 上的奇函数,则 , ,
由 ,则 .
故答案为: .
15.(2023·全国·高三专题练习)已知函数 ,若不等式 在R上恒成立,
则实数m的取值范围是________.
【答案】 .
【分析】利用换元法把目标式转化为二次函数问题,结合二次函数的单调性和最值情况可得答案.
【详解】令
因为 在区间 上是增函数,所以
因此要使 在区间 上恒成立,应有 ,即所求实数m的取值范围为 .
故答案为: .
【B组 在综合中考查能力】
一、单选题
1.(2023·宁夏石嘴山·平罗中学校考模拟预测)如图是下列四个函数中的某个函数在区间 上的大致
图象,则该函数是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】根据给定的函数图象特征,利用函数的奇偶性排除BC;利用 的正负即可判断作答.
【详解】对于B, , ,函数 是偶函数,B不是;
对于C, , ,函数 是偶函数,C不是;
对于D, , ,D不是;
对于A, , ,函数 是奇函数,
且 ,A符合题意.
故选:A
2.(2023·上海宝山·统考二模)已知定义在 上的偶函数 ,若正实数a、b满足,则 的最小值为( )
A. B.9 C. D.8
【答案】A
【分析】根据偶函数的对称性可得 ,由题意分析可得 ,结合基本不等式分析运算.
【详解】若函数 为偶函数,则 ,
即 ,可得 ,
整理得 ,故 ,解得 ,
∴ .
若正实数a、b满足 ,即 ,可得 ,
可得 ,
当且仅当 ,即 时,等号成立,
∴ 的最小值为 .
故选:A.
3.(2023·广东广州·统考二模)已知偶函数 与其导函数 的定义域均为 ,且 也
是偶函数,若 ,则实数 的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】由偶函数的定义结合导数可得出 ,由已知可得出 ,可求出 的表达式,利用导数分析函数 的单调性,可知函数 在 上为增函数,再由
可得出 ,可得出关于实数 的不等式,解之即可.
【详解】因为 为偶函数,则 ,等式两边求导可得 ,①
因为函数 为偶函数,则 ,②
联立①②可得 ,
令 ,则 ,且 不恒为零,
所以,函数 在 上为增函数,即函数 在 上为增函数,
故当 时, ,所以,函数 在 上为增函数,
由 可得 ,
所以, ,整理可得 ,解得 .
故选:B.
4.(2023·全国·模拟预测)已知函数 的定义域为 , , 是偶函数,
,则 ( )
A.0 B.1 C.-1 D.2
【答案】B
【分析】由函数的奇偶对称性推得 是周期为4的函数,并求得 ,最后利用周期性求目
标函数值.
【详解】由 是偶函数, ,则 ,又 ,
,所以 是周期函数,周期为4,
对于 ,令 ,得 ,则 ,
所以 .
故选:B
5.(2023·新疆喀什·统考模拟预测)已知函数 的定义域为 ,满足 为奇函数且 ,
当 时, 若 则 ( )
A.10 B.-10 C. D.-
【答案】A
【分析】根据函数 的奇偶性与对称性得函数的周期,再根据已知区间内的解析式求得 的值,最后
利用周期性即可求得 的值.
【详解】由 为奇函数可得: ,即 ①,则 关于点 对称,
令 ,则 ;
由 ②,得 的图象关于直线 对称;
由①②可得: ,即 ,所以 ,故 ,所以函
数 的周期 ;
所以 ,即 ,
联立 ,解得 ,故 .所以 .
故选:A.
二、多选题
6.(2023·山东菏泽·山东省东明县第一中学校联考模拟预测)已知函数 的定义域为R, 为奇
函数,且对 , 恒成立,则( )A. 为奇函数 B. C. D.
【答案】BCD
【分析】根据函数定义换算可得 为偶函数,根据偶函数和奇函数性质可知 为周期函数,再根据
函数周期性和函数特殊值即可得出选项.
【详解】因为 为奇函数,所以 ,故
又 ,所以 ,故 ,
所以 , 为偶函数,A错误;
为奇函数,所以 , ,
所以 ,B正确;
,又 的图象关于点 对称,所以 ,
所以 ,C正确;
又 ,所以 是以4为周期的函数,
,D正确.
故选:BCD.
7.(2023·江苏·统考三模)已知函数 及其导函数 的定义域均为 , ,
,且当 时, ,则( )
A. B.C. D.
【答案】BC
【分析】本题根据函数对称性,周期性与导数与单调性相关知识可得结果.
【详解】因 ,则 关于 对称,又因 ,则 关于 对称,
所以 的周期为4,
A:因 ,所以 ,
当 时, ,所以 ,∴ ,故A错.
B:当 时 ,∴ 在 上单调递减, ,
,
因 ,所以 ,即 ,
所以 ,故B正确.
C: 关于 对称且关于 对称,所以 关于 对称,即 为奇函数, 为偶函
数,故C正确.
D:因 在 上单调递减, 关于 对称,所以 在 上单调递减,因 的周期为
4,所以 在 上单调递减,所以 ,D错误.故选:BC.
三、填空题
8.(2023春·上海虹口·高三统考期中)对于定义在 上的奇函数 ,当 时, ,
则该函数的值域为________.【答案】
【分析】根据奇函数的性质求得 ,再结合基本不等式求 时其 的取值范围,再结合奇
函数的性质求 时函数值的范围,由此可得函数值域.
【详解】因为 为 上的奇函数,
所以 ,所以 ,
又当 时, ,
所以 ,
当且仅当 时等号成立,
即当 时, ,
因为 为 上的奇函数,
所以函数 的图象关于原点对称,
所以 时, ,
所以函数 的值域为 .
故答案为: .
9.(2023·吉林通化·梅河口市第五中学校考模拟预测)某函数 满足以下三个条件:
① 是偶函数;② ;③ 的最大值为4.
请写出一个满足上述条件的函数 的解析式______.
【答案】 (答案不唯一)
【分析】根据所给条件分析函数的性质,结合所学函数可得.
【详解】因为 是偶函数,所以 的图象关于y轴对称,
因为 ,所以 ,即所以 的图象关于点 对称,所以4为 的一个周期,
又 的最大值为4,所以 满足条件.
故答案为: (答案不唯一)
10.(2023·陕西咸阳·统考三模)已知 是定义在R上的偶函数,当 时, ,则不等
式 的解集是________.
【答案】
【分析】利用导数判断当 时, 的单调性,结合偶函数解不等式.
【详解】当 时, , ,
则 在 上单调递增,
因为 是定义在R上的偶函数,则 在 上单调递减,
若 ,即 ,
可得 ,解得 ,
所以不等式 的解集是 .
故答案为: .
11.(2023·全国·高三专题练习)若 为定义在 上的连续不断的函数,满足 ,且当
时, .若 ,则 的取值范围___________.
【答案】
【分析】构造函数 ,可得 为奇函数,再利用导数判断函数 的单调性,再根
据函数的奇偶性和单调性即可求解.【详解】由 ,得 ,
设 ,则 , 为奇函数,
又 , 在 上是减函数,从而在 上是减函数,
则 ,
等价于 ,
即 ,
,解得 ,
所以 的取值范围为 .
故答案为: .
四、解答题
12.(2023·河北·高三学业考试)已知二次函数 满足 且 .
(1)求 的解析式;
(2)若方程 , 时有唯一一个零点,且不是重根,求 的取值范围;
(3)当 时,不等式 恒成立,求实数 的范围.
【答案】(1)
(2)
(3)【分析】(1)设 , ,得到 ,代入函数计算得到 ,得到解析式.
(2)令 ,只需 ,解不等式并验证得到答案.
(3)设 ,确定函数的单调性,计算最值得到答案.
【详解】(1)设 ,则由 , .
,即 , ,即 ,
的解析式为 .
(2)令 ,则 , ,
由 在 上有唯一零点且不是重根,
只需 , ,解得 ,
经检验 时,方程 在 上有唯一解 ;
时,方程 在 上有唯一解 ,
故实数 的取值范围为 .
(3) 在 上恒成立,即 在 上恒成立.
设 ,其图象的对称轴为直线 ,
所以 在 上单调递减.
故只需 ,即 ,解得 ,【C组 在创新中考查思维】
一、单选题
1.(2023·辽宁·校联考二模)设函数 在 上满足 , ,且
在闭区间 上只有 ,则方程 在闭区间 上的根的个数( ).
A.1348 B.1347 C.1346 D.1345
【答案】B
【分析】根据周期函数性质可知,只需求出一个周期里的根的个数,可求得 在 上的零点个数,再
分区间 和 讨论即可.
【详解】 在 上满足 , ,
关于直线 和直线 对称,
, ,
,
,所以 的周期为6,
又在闭区间 上只有 ,则 , ,
且当 时,通过其关于直线 对称,得其 值对应着 的 值,
则 在闭区间 上只有 ,
同理可推得 在 也只有两个零点,
因为 ,则 在 共有 个零点,
因为 ,且在 的图象与 的图象相同,
则 在 上有 个零点,则方程 在闭区间 上的根的个数为1347个.
故选:B.
【点睛】思路点睛:利用零点存在性定理不仅要函数在区间[a,b]上是连续不断的曲线,且f(a)·f(b)<0,还
必须结合函数的图象与性质(如单调性、奇偶性)才能确定函数有多少个零点.
2.(2023·新疆·统考二模)设 是定义在R上的以2为周期的偶函数,在区间 上单调递减,且满
足 , ,则不等式组 的解集为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据题意,由函数的周期性与奇偶性分析可得 ,则函数 关于直线 对称,
据此可得 在 上递增,且 , ,则进而分析 可得答案.
【详解】根据题意, 为周期为2的偶函数,
则 且 ,
则有 ,
则函数 关于直线 对称,
又由 在区间 上单调递减,且 , ,
因为周期为2得 , ,
又 关于直线 对称,则 ,
则 在 上递增,且 , ,则 ,即不等式组的解集为 .
故选:D.
3.(2023·海南·海口市琼山华侨中学校联考模拟预测)设偶函数 在 上的导函数为 ,当 时,
有 ,则下列结论一定正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】将 变形为 ,从而可构造函数 ,判断其
单调性以及奇偶性,由此代入数值,一一判断各选项,即可得答案.
【详解】当 时,有 ,即 ,
令 ,则 ,
即 在 上单调递增,
又 为偶函数,则 ,即 为偶函数,
故 ,即 ,
即 ,故A错误,C正确;
由 ,即 ,即 ,B错误;
而 ,故 ,则 不一定成立,D错误,
故选:C
【点睛】关键点睛:解答本题的关键在于要能根据已知不等式的结构特征,进行变形,从而构造出函数,进而判断其单调性,即可解决问题.
二、多选题
4.(2023·江苏·统考二模)已知函数 ,则( )
A. 是偶函数,也是周期函数 B. 的最大值为
C. 的图像关于直线 对称 D. 在 上单调递增
【答案】BD
【分析】根据奇偶函数的定义即可判断A,求导得到 ,从而得到其极值,即可判断B,根据对称性
的定义即可判断C,由 在 的正负性即可判断D.
【详解】因为 ,定义域为 ,关于原点对称,
且 ,
则 是奇函数,故A错误;
因为 ,
令 ,则 或 ,
当 时, ,函数 单调递增,
当 时, ,函数 单调递减,
所以 ,故B正确;
因为 , ,
所以不关于 对称,故C错误;因为 ,当 时, ,
则 ,所以 在 上单调递增,故D正确.
故选:BD
三、填空题
5.(2023·全国·模拟预测)已知函数 及其导函数 的定义域均为R,且满足
时, .若不等式 在 上恒成立,则a的
取值范围是__________,
【答案】
【分析】构造 ,得到其奇偶性和单调性,对不等式变形得到 ,
从而得到 ,平方后由一次函数的性质得到不等式组,求出a的取值范围.
【详解】令 ,则 ,故 为R上的偶函数,
当 时, .
所以 在 单调递减,在 单调递增.
等价于 ,
即 在 上恒成立.
所以 ,平方后化简得到 .
由一次函数性质可得 ,
解得 ,即 ,
故a的取值范围是 .故答案为: .
【点睛】利用函数 与导函数 的相关不等式构造函数,然后利用所构造的函数的单调性解不等式,
是高考常考题目,以下是构造函数的常见思路:
比如:若 ,则构造 ,若 ,则构造 ,
若 ,则构造 ,若 ,则构造 .
四、解答题
6.(2023·全国·高三专题练习)已知定义在 上的偶函数 和奇函数 满足 .
(1)求函数 和 的解析式:
(2)若函数 |的最小值为 ,求实数m的值.
【答案】(1)
(2) .
【分析】(1)根据函数奇偶性得到方程组 ,解出即可.
(2)首先分类讨论去绝对值,得到 ,通过整体换元令
,则得到 ,再次分类讨论,分 , 和 讨论即可.
【详解】(1)由 可得 ,又 是偶函数和 是奇函数,故 .
由 解得 .
(2)
令 ,易得 在R上是增函数,且 ,则 .
令
若 ,则此时 ,不合题意,舍去
若 ,则 ,则
若 ,则 ,则
∴ .
【点睛】方法点睛:(1)常见的求解函数解析式的方法:①换元法;②配方法;③方程组法;④待定系
数法;
(2)对于带有绝对值的函数首先要去绝对值分类讨论,若此时边界值依旧含参数,需要再次进行分类讨
论;(3)遇到题目中一个较长代数式含有多组 ,我们通常利用换元法令 ,并要注意 的范围.