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2025年高考数学一轮复习讲义及高频考点归纳与方法总结(新高考通用)
第 08 练 函数的奇偶性、周期性和对称性(精练)
1.结合具体函数,了解奇、偶函数的概念和几何意义.
2.了解函数周期性的概念和几何意义.
一、单选题
1.(2023·全国·高考真题)已知 是偶函数,则 ( )
A. B. C.1 D.2
【答案】D
【详解】因为 为偶函数,则 ,
又因为 不恒为0,可得 ,即 ,
则 ,即 ,解得 .故选:D.
2.(2023·天津·高考真题)已知函数 的部分图象如下图所示,则 的解析式可能为( )A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】由图知函数为偶函数,应用排除,先判断B中函数的奇偶性,再判断A、C中函数在 上的
函数符号排除选项,即得答案.
【详解】由图知:函数图象关于y轴对称,其为偶函数,且 ,
由 且定义域为R,即B中函数为奇函数,排除;
当 时 、 ,即A、C中 上函数值为正,排除;
故选:D
3.(2023·全国·高考真题)若 为偶函数,则 ( ).
A. B.0 C. D.1
【答案】B
【分析】根据偶函数性质,利用特殊值法求出 值,再检验即可.
【详解】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.
4.(2022·全国·高考真题)已知函数 的定义域为R,且 ,则( )
A. B. C.0 D.1
【答案】A
【分析】法一:根据题意赋值即可知函数 的一个周期为 ,求出函数一个周期中的
的值,即可解出.
【详解】[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;
法二:作为选择题,利用熟悉的函数使抽象问题具体化,简化推理过程,直接使用具体函数的性质解题,
简单明了,是该题的最优解.
5.(2022·全国·高考真题)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
【分析】根据对称性和已知条件得到 ,从而得到 ,
,然后根据条件得到 的值,再由题意得到 从而得到 的值
即可求解.
【详解】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
【点睛】含有对称轴或对称中心的问题往往条件比较隐蔽,考生需要根据已知条件进行恰当的转化,然后
得到所需的一些数值或关系式从而解题.
二、多选题
6.(2022·全国·高考真题)已知函数 及其导函数 的定义域均为 ,记 ,若
, 均为偶函数,则( )
A. B. C. D.【答案】BC
【分析】方法一:转化题设条件为函数的对称性,结合原函数与导函数图象的关系,根据函数的性质逐项
判断即可得解.
【详解】[方法一]:对称性和周期性的关系研究
对于 ,因为 为偶函数,所以 即 ①,所以
,所以 关于 对称,则 ,故C正确;
对于 ,因为 为偶函数, , ,所以 关于 对称,由①求
导,和 ,得 ,所
以 ,所以 关于 对称,因为其定义域为R,所以 ,结合 关于
对称,从而周期 ,所以 , ,故B正确,D错误;
若函数 满足题设条件,则函数 (C为常数)也满足题设条件,所以无法确定 的函数值,
故A错误.
故选:BC.
[方法二]:【最优解】特殊值,构造函数法.
由方法一知 周期为2,关于 对称,故可设 ,则 ,显然A,D错
误,选BC.
故选:BC.
[方法三]:
因为 , 均为偶函数,
所以 即 , ,
所以 , ,则 ,故C正确;函数 , 的图象分别关于直线 对称,
又 ,且函数 可导,
所以 ,
所以 ,所以 ,
所以 , ,故B正确,D错误;
若函数 满足题设条件,则函数 (C为常数)也满足题设条件,所以无法确定 的函数值,
故A错误.
故选:BC.
【点评】方法一:根据题意赋值变换得到函数的性质,即可判断各选项的真假,转化难度较高,是该题的
通性通法;
方法二:根据题意得出的性质构造特殊函数,再验证选项,简单明了,是该题的最优解.
三、填空题
7.(2023·全国·高考真题)若 为偶函数,则 .
【答案】2
【分析】利用偶函数的性质得到 ,从而求得 ,再检验即可得解.
【详解】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.
8.(2022·全国·高考真题)若 是奇函数,则 , .
【答案】 ; .
【分析】根据奇函数的定义即可求出.
【详解】[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: ; .
【A级 基础巩固练】
一、单选题
1.(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
【分析】由奇函数性质可求得 的值,结合 计算即可.
【详解】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.
2.(2024·江西景德镇·三模)已知函数 是奇函数,则 时, 的解析式为
( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】设 ,利用 时, 和 可求得 的解析式.
【详解】设 ,则 ,
所以 ,
又函数 是奇函数,所以 ,即 , .
即 .
故选:C
3.(23-24高三上·山东菏泽·阶段练习)已知定义在 上的奇函数 满足 ,当
时, ,则 ( )
A.0 B. C. D.3
【答案】A
【分析】根据 在 上的奇函数,且 ,得到 的周期为4求解.【详解】解:因为 在 上的奇函数,且 ,
所以 ,即 ,
所以 ,则 的周期为 ,
所以 ,
故选:A
4.(2024·安徽芜湖·二模)我国著名数学家华罗庚先生曾说:数缺形时少直观,形缺数时难入微,数形结
合百般好,隔裂分家万事休.在数学的学习和研究中,常用函数的图象来研究函数的性质,也常用函数的
解析式来分析函数的图象特征.则函数 的图象大致为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】利用排除法,根据函数奇偶性和函数值的符号性分析判断.
【详解】由题意可知: 的定义域为 ,关于原点对称,
且 ,可知 为奇函数,排除AB,
且 ,排除D.
故选:C.
5.(2024·重庆·模拟预测)已知 是周期为 的函数,且 都有 ,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据函数的周期性与对称性可得解.
【详解】由已知 ,
即 ,
令 ,可知 ,即 ,
又函数 的周期为 ,
则 ,
故选:C.
6.(23-24高三上·辽宁朝阳·阶段练习)函数 在 上单调递减,且为奇函数.若 ,则
满足 的x的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】先根据函数是奇函数将不等式等价变形,再根据函数的单调性列出关于x的不等式即可求解.
【详解】由 为奇函数,得 ,
所以不等式 等价于 .
又因为 在 上单调递减,
所以 ,即 .
故选:A
7.(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
【分析】根据奇函数的性质可得 ,进而可得 , ,即可求解.
【详解】设 ,则 ,即 ,
即 ,所以 .
因为 ,所以 , .
故选:A
8.(2024·全国·模拟预测)已知定义在 上的函数 ,满足 .若 ,
则 ( )
A.2 B. C.0 D.
【答案】B
【分析】由 ,得到 的周期为2求解.
【详解】因为 ,
所以 ,所以 的周期为2,
, ,则 .
又 ,所以 .
又函数 的周期为2,所以 .
故选:B.
9.(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
【分析】根据 是偶函数,得到 关于 对称,即 ,结合 和
为偶函数即可得到 周期为4,故可求出 ,则 即可.
【详解】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.
10.(2024·山东·二模)已知 为定义在 上的奇函数,设 为 的导函数,若
,则 ( )A.1 B. C.2 D.2023
【答案】C
【分析】根据 进行 奇偶性和周期性的推导,得到 是周期为4的偶函数,
从而算出 的值.
【详解】因为 ,所以两边求导,得 ,
即 ①
因为 为定义在 上的奇函数,则 ,
所以两边求导,得 ,所以 是定义在 上的偶函数,
所以 ,结合①式可得, ,
所以 ,两式相减得, ,
所以 是周期为4的偶函数,
所以 .
由①式,令 ,得 ,所以 .
故选:C.
11.(2024·陕西榆林·二模)已知定义在 上的函数 满足 ,当 时,
,则 ( )
A.1 B.2 C. D.-2
【答案】B
【分析】根据周期性即可代入求解.
【详解】因为 ,所以 ,所以 是以4为周期的周期函数,
所以 .
故选:B
12.(23-24高二上·云南昆明·期末)已知定义在 上的函数 ,满足 ,
,若 ,则 ( )
A.2 B. C. D.
【答案】D
【分析】根据抽象函数的对称性可知函数 的周期为4,且 、 ,利用 和
计算求出 即可.
【详解】由 ,知函数 关于点 对称,
由 ,知函数 关于直线 对称,
所以函数 的周期为 .
又 ,所以 , ,
所以 ,
又 ,所以 ,
所以 .
故选:D
二、多选题
13.(2024·湖南长沙·一模)下列函数中,是奇函数的是( )A. B.
C. D.
【答案】ACD
【分析】
由奇函数定义逐一判断即可.
【详解】对于A, 的定义域为全体实数,关于原点对称,且 ,
故A满足题意;
对于B,若 ,则 ,故B不满足题意;
对于C, 的定义域为 ,它关于原点对称,且
,故C满足题意;
对于D, 的定义域为 ,它关于原点对称,且
,故D满足题意.
故选:ACD.
14.(2024·重庆·模拟预测)函数 , ,那么( )
A. 是偶函数 B. 是奇函数
C. 是奇函数 D. 是奇函数
【答案】BC
【分析】根据函数 的奇偶性,逐项判断四个选项中函数的奇偶性即可.
【详解】因为 ,所以 为偶函数,因为 ,
即 ,所以 为奇函数,
所以 为非奇非偶函数,A错误;
,所以 为奇函数,B正确;
,所以 是奇函数,C正确;
令 , , 为偶函数,D错误.
故选:BC.
15.(23-24高一上·浙江·阶段练习)已知定义在 上的偶函数 满足 ,则下列命题
成立的是( )
A. 的图象关于直线 对称 B.
C.函数 为偶函数 D.函数 为奇函数
【答案】BD
【分析】由 及奇偶性可得函数的周期性与对称性,进而判断各选项.
【详解】因为函数 为偶函数,
所以函数 关于 轴对称,且 ,又 ,
所以 ,且 ,
所以函数 关于点 中心对称,且周期为 ,
所以函数 关于 对称,A选项错误;
,B选项正确;由 向右平移一个单位得到,则 关于点 对称,为奇函数,C选项错误;
由 向左平移一个单位得到,则 关于点 对称,为奇函数,D选项正确;
故选:BD.
16.(23-24高三下·山东·开学考试)函数 满足:对任意实数x,y都有 ,且当
时, ,则( )
A. B. 关于 对称 C. D.
为减函数
【答案】ABC
【分析】利用赋值法,结合函数单调性的定义、对称性的性质逐一判断即可.
【详解】由对于任意实数 ,
令 ,则 ,即 ,故A正确;
令 ,则 ,即 ,故B正确;
令 , ,则 ,
即 ,故C正确;
对于任意 ,则设 ,当 时, ,
则 ,即 ,
所以 单调递增,故D错误.
故选:ABC
17.(23-24高三上·山东·阶段练习)已知 是定义在 上的不恒为零的函数,对于任意 都满
足 ,且 为偶函数,则下列说法正确的是( )
A. B. 为奇函数C. 关于点 对称 D.
【答案】ACD
【分析】令 ,可判定A正确;令 ,得到 ,可判定C正确,B错误;根据
题意,推得 ,得到 的周期为 ,令 ,求得 ,结合函数的周期性,
求得 ,可判定D正确.
【详解】由对于任意 都满足 ,
令 ,则 ,所以A正确;
令 ,可得 ,即 ,
所以函数 关于点 对称,所以C正确,B错误;
又由 为偶函数知 关于直线 对称,即 ,
可得 ,则 ,所以 ,
所以函数 的周期为 ,令 ,则 ,
可得 ,
,
所以 ,所以D正确.
故选:ACD.
三、填空题18.(2024·海南·模拟预测)若定义在 上的奇函数 满足:当 时, ,则
.
【答案】
【分析】利用奇函数的定义直接求出函数值即可.
【详解】在 上的奇函数 ,当 时, ,
所以 .
故答案为:
19.(2024·四川雅安·三模)已知函数 是偶函数,则实数 .
【答案】
【分析】根据偶函数的定义,即可列关系式求解.
【详解】 定义域为 ,
,
所以 ,
故 ,
故答案为:
20.(2024高三·全国·专题练习)设 是定义在 上的周期为2的函数,当 时,
,则 .
【答案】
【分析】由 的周期为2得 ,代入解析式求值即可.
【详解】由 的周期为2得, ,故答案为:1.
21.(2024·河南·二模)已知函数 是偶函数,对任意 ,均有 ,当 时,
,则函数 的零点有 个.
【答案】4
【分析】转化为函数 的图象与 的图象的交点个数即可求解.
【详解】函数 是偶函数,说明函数 的图象关于 轴对称, 说明 的周期是
2,
在同一平面直角坐标系中画出函数 的图象与 的图象,如图所示:
如图所示,共有4个不同的交点,即 有4个零点.
故答案为:4.
22.(2024·福建龙岩·一模)定义在 上的函数 满足 ,且 在 上单调递减,
则不等式 的解集为 .
【答案】
【分析】根据函数对称性和单调性得到不等式,解出即可.
【详解】因为函数 满足 ,则 关于直线 对称,
又因为 在 上单调递减,则 在 上单调递增,
则由 得 ,即 ,解得 ,则解集为 ,
故答案为: .
23.(2024高三·全国·专题练习)设函数f(x)= ,则f( )+f( )+…+f( )= .
【答案】1 012
【详解】
∵ f(x)= ,∴ f(1-x)= = ,
∴ f(x)+f(1-x)= + =1.
S=f( )+f( )+…+f( ) ①,
S=f( )+f( )+…+f( ) ②,
①+②,得2S=[f( )+f( )]+[f( )+f( )]+…+[f( )+f( )]=2 024,
∴ S= =1 012.
四、解答题
24.(23-24高三上·江苏扬州·阶段练习)已知函数 是定义在R上的奇函数,且 时,
.
(1)求 时,函数 的解析式;
(2)若 对任意 恒成立,求实数 的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据函数为奇函数,求出 时的解析式;(2)先得到函数在R上单调递减,结合函数的奇偶性,得到 对任意 恒成立,只需
,求出 ,得到答案.
【详解】(1)设 ,则 ,
时, .
,
是定义在R上的奇函数,
,
故 , ;
(2) 等价于 ,
时, 单调递减,
又 为定义在R上的奇函数,故 在R上为减函数,
所以 对任意 恒成立,
即 对任意 恒成立,
只需 ,
, ,
,
,即实数 的取值范围是 .
25.(23-24高三上·山东潍坊·期中)已知函数 .
(1)判断 的奇偶性,并证明;
(2)解不等式 .【答案】(1)偶函数,证明见解析
(2)
【分析】(1)利用奇偶性的定义判断;
(2)利用对数函数的性质直接解不等式即可.
【详解】(1)因为 定义域为 ,
所以有 ,即 ,
所以 的定义域为 ,关于原点对称,
又因为 ,
所以函数 在定义域上为偶函数.
(2) ,所以 即
因为 所以
故只需 即 解得
所以不等式的解集为 .
【B级 能力提升练】
一、单选题
1.(2024·天津·二模)函数 的图象如图所示,则 的解析式可能为( )A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】根据奇偶性判断A;验证 的值判断B;根据奇偶性、单调性判断C;根据单调性判断D.
【详解】由图象知,该函数图象关于原点对称,所以函数 为奇函数,且 ,
对于A, ,为偶函数,故A错误;
对于B, ,故B错误;
对于C, ,为奇函数,当 时, ,
因为 , 在 为单调递增函数,所以 在 单调递增,故C正确;
对于D,当 时, , ,所以 时, ,
单调递增,当 时, , 单调递减,故D错误,
故选:C.
2.(2024·山东济南·二模)已知函数 的定义域为R,若 ,则
( )
A.0 B.1 C.2 D.3【答案】A
【分析】利用奇偶性和对称性求得函数周期为4,然后由周期性和奇函数的性质可得.
【详解】因为 ,
所以 ,即 ,
又 ,函数 的定义域为R,
所以, 是定义域为R的奇函数,所以 , ,
所以, ,故 ,
所以 是以4为周期的周期函数,
所以 .
故选:A
3.(2024·河北石家庄·二模)设 是定义在 上的奇函数,且 ,当 时,
,则 的值为( )
A.-1 B.-2 C.2 D.1
【答案】B
【分析】由题意求出函数的周期,再利用奇偶性代入求值即可.
【详解】由题意知 ,则 ,
即 ,所以 ,
即 ,所以函数的周期为 ,
所以 ,
故选:B4.(2024·贵州毕节·三模)已知函数 是奇函数,若 ,则实数a的值为
( )
A.1 B. C. D.0
【答案】B
【分析】根据函数奇偶性的定义,即函数的单调性解即可.
【详解】因为函数 是奇函数,
所以 ,
解得 ,
又 ,
所以当 时,函数为增函数,当 时,函数为减函数,
因为 ,
所以 ,故 .
故选:B
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
【分析】令 , 或 ,分类讨论可求 ,判断A;法一:令 ,可得
,进而可求 ,判断B;法二:令 ,可求 ,判断B;
法一:由B可得 ,可判断CD;法二 令 ,可得 ,判断CD.
【详解】 A:令 ,得 ,即 ,所以 或 .
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·黑龙江哈尔滨·三模)已知函数 ,则不等式
的解集为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】由题意可得 ,可将 转化为 ,结
合导数可得 在 上单调递增,即可得 .
【详解】由题可得 ,
所以 ,
即有 ,即 ,
故不等式 等价于 ,
又 ,当 时, ,故 ,
当 时,
, ,故 ,
即 恒成立,故 在 上单调递增,
故由 可得 ,即 .
故选:A.
7.(2024·江苏南通·三模)已知函数 的定义域为 ,且 为偶函数, 为奇函数.若
,则 ( )
A.23 B.24 C.25 D.26
【答案】C
【分析】根据函数奇偶性推出函数关于直线 对称和关于点 对称,则得到其周期,再计算其一个
周期内的和,最后代入计算即可.
【详解】 为偶函数,则 则 关于 对称,
为奇函数,则 ,
即 ,则关于点 对称,
则由其关于 对称有 ,则 ,
则 ,作差有 ,
为周期函数,且周期为4,因为 , ,则 ,
因为 , ,则 ,
,则 ,, ,
故选:C.
二、多选题
8.(23-24高一下·广东梅州·期中)已知函数 是定义在 上的偶函数,且 ,当
时, ,则下列结论正确的是( )
A. 的图象关于直线 对称
B.
C.当 时, 的值域是
D.当 时,
【答案】ABD
【分析】根据原式得到其对称性,结合偶函数则得到其周期性,再利用其偶函数性质并结合其 的
解析式即可判断CD.
【详解】因为 ,则 关于直线 对称,
则 ,因为函数 是定义在 上的偶函数,
则 ,则 ,则B正确,
则
则 的图象关于直线 对称,故A正确;
对C,因为函数 是定义在 上的偶函数,则当 时, 的值域与 时值域相同,
当 时, ,显然其为增函数,则 的值域为 ,即 ,故C错误;对D,当 时, ,则 ,
当 时, ,根据 的周期为4,
则 ,故D正确;
故选:ABD.
9.(2023·山东·模拟预测)已知函数 的定义域为 , 为奇函数, ,
,且 在 上单调递减,则( )
A. B.
C. 在 上单调递减 D. 在 上有50个零点
【答案】ABD
【分析】利用抽象函数的奇偶性、对称性、单调性、周期性一一计算即可.
【详解】由函数 的定义域为 , 为奇函数可知: ,
令 ,得 ,故A正确;
由上可知 关于 中心对称,则 ,
因为 ,则 关于 轴对称,
且 ,
所以 的一个周期为4,即 ,故B正确;
因为 在 上单调递减,所以 在 上单调递增,
由周期性知 在 上单调递增,所以 在 上单调递增,故C错误;
易知 ,且 ,
合计得 在 上有 个零点,故D正确.
故选:ABD
10.(2024·全国·二模)已知 是定义在 上不恒为0的函数, 的图象关于直线 对称,且
函数 的图象的对称中心也是 图象的一个对称中心,则( )
A.点 是 的图象的一个对称中心
B. 为周期函数,且4是 的一个周期
C. 为偶函数
D.
【答案】AC
【分析】根据给定条件,借助平移变换分析函数 的性质,再逐项推理判断得解.
【详解】由 的图象关于直线 对称,得函数 关于 对称,即 为偶函数, ,
显然函数 图象的对称中心为原点,则函数 的图象的对称中心为 ,即 ,
对于A, ,则 是 图象的一个对称中心,A正确;
对于B,由 ,得 ,即 ,
, 是周期函数,8是该函数的一个周期,
若4是 的一个周期,则 ,而 ,从而 与已知矛盾,B错误;
对于C, ,因此 为偶函数,C正确;
对于D,由 ,得 ,则 ,D错误.
故选:AC
三、填空题
11.(23-24高三下·重庆·阶段练习)已知函数 的定义域是 , ,
,当 时, ,则 .
【答案】
【分析】根据已知关系式可推导求得 ,利用周期性和对称性可得 ,结合已
知函数解析式可求得结果.
【详解】由 得: ,
又 , ,
, ,
.
故答案为: .
12.(2024·山东枣庄·一模)已知 为偶函数,且 ,则 .
【答案】
【分析】由条件结合偶函数定义可得 ,由 结合周期函数定义证明
为周期函数,利用周期性及赋值法求结论.
【详解】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: .
13.(2024·全国·模拟预测)已知 为均不等于1且不相等的正实数.若函数 是奇函
数,则 .
【答案】
【分析】借助奇函数的性质计算可得 ,即可得解.
【详解】因为函数 是奇函数,所以 ,
即 ,
即 ,则 .
当 时, ,
所以 ,则 ,所以 ;当 时, 恒成立.
故答案为: .
14.(2024·全国·模拟预测)已知函数 的定义域为 , 是奇函数, 是偶函数,
,则 .
【答案】
【分析】根据题意,结合 是奇函数, 是偶函数,推得函数 是周期为12的周期函数,
进而求得 的值,得到答案.
【详解】解法一因为 是奇函数,可得 ,所以 ,
又因为 是偶函数,可得 ,即 ,
所以 ,
所以 是周期为12的周期函数,则 .
解法二 因为 是奇函数,可得 的图象关于点 对称,
又因为 是偶函数,可得 的图象关于直线 对称,
所以 是周期为 12的周期函数,所以 ,
因为 的图象关于直线 对称,所以 ,则 .
故答案为: .
15.(2024高一·全国·专题练习)定义 上单调递减的奇函数 满足对任意 ,若
恒成立,求 的范围 .
【答案】
【分析】根据 为R上的奇函数且为减函数,可得出 对任意的 恒成立,这样求出的最小值,从而可得出 的取值范围.
【详解】因为 是定义在R上的奇函数,所以
,
又因 在R上单调递减,
所以 对任意 恒成立,
所以 对任意 恒成立,所以 ,
设 ,对称轴 ,
所以当 时, ,
所以 .
故答案为: .
【C级 拓广探索练】
一、单选题
1.(23-24高三下·湖南长沙·阶段练习)已知函数 的定义域为 ,且满足 ,
的导函数为 ,函数 的图象关于点 中心对称,则 ( )
A.3 B. C.1 D.
【答案】A
【分析】由 得 ,对 两边求导得 ,而,即有 ,由题意可得 的图象关于点 中心对称, ,从而 的周
期为 ,从而即可进一步求解.
【详解】因为 ,则函数 的图象关于点 中心对称,且 .
由 , ,得 ,
所以函数 的图象关于 对称, .
根据图象变换的规律,由 的图象关于点 中心对称,
得 的图象关于点 中心对称, ,
则 的周期为 , ,
故 .
故选:A.
【点睛】关键点点睛:关键是得出 的周期为 ,由此即可顺利得解.
2.(2024·全国·模拟预测)已知函数 对任意 恒有 ,且当 时,
.若存在 ,使得 成立,则实数 的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】法一:令 ,求出 ,令 ,可证得函数 是奇函数,再由单调性的定义可得
函数 在 上单调递增,进而可求出 在区间 上的最大值,则 ,解不等
式即可求出实数 的取值范围;法二:令 可得函数 的单调性,进而可求出 在区间上的最大值,则 ,解不等式即可求出实数 的取值范围.
【详解】法一:令 ,得 ,所以 ;
令 ,则有 ,即 ,则 ,
故 是定义在 上的奇函数.
设 ,则 ,又当 时, ,
则有 ,即 ,
则 ,故 在 上单调递增.
所以当 时, .
又因为存在 ,使得 成立,
所以 ,解得 .故选D.
法二:令 ,则 .因为 ,
当 时, ,所以 ,即函数 在 上单调递增.
因为存在 ,使得 成立,
所以 为 在区间 上的最大值.
因为 在 上单调递增, ,所以 ,
所以 .解得 ,即实数 的取值范围为 .
故选:D.
【点睛】关键点睛:本题的关键点在于由赋值法证得函数 在 上单调递增,进而可求出在区间 上的最大值,则 ,解不等式即可求出实数 的取值范围.
3.(2023·新疆乌鲁木齐·二模)已知 , 都是定义在 上的函数,对任意x,y满足
,且 ,则下列说法正确的是( )
A. B.函数 的图象关于点 对称
C. D.若 ,则
【答案】D
【分析】利用赋值法结合题目给定的条件可判断AC,取 可判断B,对于
D,通过观察选项可以推断 很可能是周期函数,结合 的特殊性及一些已经证明的结
论,想到令 和 时可构建出两个式子,两式相加即可得出 ,进一步得
出 是周期函数,从而可求 的值.
【详解】解:对于A,令 ,代入已知等式得 ,得 ,故A
错误;
对于B,取 ,满足 及 ,
因为 ,所以 的图象不关于点 对称,
所以函数 的图象不关于点 对称,故B错误;
对于C,令 , ,代入已知等式得 ,
可得 ,结合 得 , ,再令 ,代入已知等式得 ,
将 , 代入上式,得 ,所以函数 为奇函数.
令 , ,代入已知等式,得 ,
因为 ,所以 ,
又因为 ,所以 ,
因为 ,所以 ,故C错误;
对于D,分别令 和 ,代入已知等式,得以下两个等式: ,
,
两式相加易得 ,所以有 ,
即: ,
有: ,
即: ,所以 为周期函数,且周期为3,
因为 ,所以 ,所以 , ,
所以 ,
所以 ,故D正确.
故选:D.
【点睛】思路点睛:对于含有 的抽象函数的一般解题思路是:观察函数关系,发现可利用的点,以及
利用证明了的条件或者选项;抽象函数一般通过赋值法来确定、判断某些关系,特别是有 双变量,需
要双赋值,可以得到一个或多个关系式,进而得到所需的关系,此过程中的难点是赋予哪些合适的值,这就需要观察题设条件以及选项来决定.
二、多选题
4.(2024·云南·模拟预测)已知定义在 上的函数 满足: ,且
,则下列说法中正确的是( )
A. 是偶函数
B. 关于点 对称
C.设数列 满足 ,则 的前2024项和为0
D. 可以是
【答案】ACD
【分析】对于A:令 ,解得 ,再令 结合偶函数定义分析判断;对于B:分析可知
是以4为周期的周期函数,关于直线 对称,进而可得结果;对于C:结合周期性分析运算;对于
D:举例说明即可.
【详解】因为 ,且 的定义域为 ,关于原点对称,
对于选项A:令 ,则 ,解得 或 ,
若 ,令 时, ,
这与 矛盾,故 ,
令 ,则 ,
即 ,可知 是偶函数,故A正确;对于选项B:当 时, ,故 ,
当 时, ,
即 ,则 ,
所以 ,故 是以4为周期的周期函数,
又因为 是偶函数,可得 ,
可知 关于直线 对称,则 ,
若 关于点 对称,则 ,
这与 矛盾,故B错误;
对于选项C:若 ,则 是周期为4的周期数列,
又因为 ,
且 ,所以 的前2024项和为0,故C正确;
对于选项D:令 ,则 ,即 ,
可设 ,经检验可知原条件均成立,
此时有 ,故D正确;
故选:ACD.
【点睛】方法点睛:函数的性质主要是函数的奇偶性、单调性和周期性以及函数图象的对称性,在解题中
根据问题的条件通过变换函数的解析式或者已知的函数关系,推证函数的性质,根据函数的性质解决问题.
三、填空题5 . ( 2024· 新 疆 · 一 模 ) 已 知 定 义 在 上 的 函 数 , 满 足 ,
且 , ,则 .
【答案】
【分析】
根据所给条件推出 为偶函数且周期为 ,再求出 、 、 ,最后根据周期性计算可得.
【详解】因为 ,所以 ,
所以 ,
又 ,所以 ,
即 ,即 ,所以 为偶函数,
所以 ,
所以 ,所以 的周期为 ,
又 , ,
所以 , , ,则 ,
,
所以 ,又 ,
所以
.故答案为:
【点睛】关键点点睛:本题的关键是由题干所给条件推出 的奇偶性与周期性.
6.(23-24高一上·山东济宁·期末)若函数 ,则关于x的不等式
的解集是 .
【答案】
【分析】令 ,分析可知 为定义在 上奇函数,且在 上单调递减,根据奇偶性和单调
性解不等式.
【详解】令
因为 ,即 ,可知函数 的定义域为 ,
且 ,
所以 为 上的奇函数,
因为 ,
且 在 内单调递增,
则 在 内单调递增,可知 在 内单调递减,
又因为 在定义域内单调递增,则 在 内单调递减,
由奇函数可知 在 内单调递减,所以 在 上单调递减,
综上所述: 为定义在 上奇函数,且在 上单调递减,
由 ,则 ,
可得 ,则 ,解得: ,
所以不等式 的解集是 .
故答案为: .
【点睛】关键点点睛:1.构建函数 ,并判断 的单调性和奇偶性;
2.根据奇偶性和单调性解不等式.
7.(2024·福建漳州·模拟预测)已知 是定义域为 的函数 的导函数,曲线 关于 对称,
且满足 ,则 ; .
【答案】 ; /-0.5
【分析】构造函数 ,根据已知条件判断 的奇偶性和周期性,从而求得
,进而去求 ;再结合 的周期性,从而求得 .
【详解】因为曲线 关于 对称,
所以曲线 关于坐标原点对称,即函数 为奇函数.
又因为 ,所以 , ,所以 .
因为 ,整理得 ,
令 ,则函数 为 上的可导奇函数, ,且 .
又 ,所以 ,
所以函数 的图象关于直线 对称,且12为函数 的一个周期,
所以 ,
则 .因为 ,所以 ,
所以 ,所以 .
又 ,所以 ,所以函数 也是以12为周期的周期函数.
因为 ,所以 ,
所以 .
因为 ,所以 ,即 ,
所以 .
故答案为: ; .
【点睛】关键点点睛:本题考查函数奇偶性和周期性;处理问题的关键一是构造函数 ;二
是能够数量掌握函数奇偶性和周期性的判断方法;三是准确的进行求导;属综合困难题.
8.(23-24高三上·广东深圳·阶段练习)已知奇函数 及其导函数 的定义域均为 ,若
恒成立,则 .
【答案】1
【分析】题目条件变形得到 ,构造 ,得到 ,判断
出 为奇函数,进而求出一个周期为4,得到 ,且 ,根据奇函数得到
, 两边求导后,赋值求出答案.
【详解】奇函数 及其导函数 的定义域均为 ,
变形为 ,
令 ,则 ,又 为奇函数,故 ,
故 为奇函数,故 ,
即 ,所以 ,
又 ,故 ,
所以 的一个周期为4,
则 ,且 ,
其中 ,故 ,即 ,
由于 为R上的奇函数,故 ,
两边求导得 ,
令 得 ,解得 ,
故 .
故答案为:1