文档内容
专题 04 高级应用函数的周期性、单调性、奇偶性及对称性特
性以解析函数性质问题
目录
01考情透视·目标导航..........................................................................................................................2
02知识导图·思维引航..........................................................................................................................3
03 知识梳理·方法技巧.........................................................................................................................4
04 真题研析·精准预测.........................................................................................................................7
05 核心精讲·题型突破.........................................................................................................................8
题型一:函数单调性的合应用 8
题型二:函数的奇偶性的综合应用 10
题型三:已知f(x)=奇函数+M 11
题型四:利用轴对称解决函数问题 12
题型五:利用中心对称解决函数问题 14
题型六:奇偶性对称偏移 15
题型七:抽象函数的单调性、奇偶性、周期性、对称性 17
题型八:双对称与周期性 18
题型九:双函数与对称性 20
题型十:类周期与倍增函数 21
重难点突破:函数性质与导数 23从近五年的高考情况来看,本节是高考的一个重点,函数的单调性、奇偶性、周期性是高考的必考内
容,重点关注单调性、奇偶性结合在一起,与函数图像、函数零点和不等式相结合进行考查,解题时要充
分运用转化思想和数形结合思想.
考点要求 目标要求 考题统计 考情分析
预计 2025 年高考中,题
目将更倾向于以小题(如选择
2024年新高考I卷第8题,5分 题或填空题)的形式来考察学
生,这些小题将可能融合在解
2024年新高考II卷第11题,6分
答题的解答过程中,作为一个
2023年新高考II卷第4题,5分 相对独立的考察点。具体来
说,可以预见的是:
掌握函数性质, 2023年新高考I卷第4题,5分
函数的性质
熟练解题应用 2022年乙卷第12题,5分 (1)题目将采用选择题或填
空题的形式,旨在检验学生的
2022年新高考II卷第8题,5分
综合逻辑推理和解析能力。
2021年甲卷第12题,5分
(2)考试的热点将聚焦于函
2021年新高考II卷第8题,5分 数的单调性、奇偶性以及对称
性这三个特性的综合应用和分
析。1、单调性技巧
(1)证明函数单调性的步骤
①取值:设 , 是 定义域内一个区间上的任意两个量,且 ;
②变形:作差变形(变形方法:因式分解、配方、有理化等)或作商变形;
③定号:判断差的正负或商与 的大小关系;
④得出结论.
(2)函数单调性的判断方法
①定义法:根据增函数、减函数的定义,按照“取值—变形—判断符号—下结论”进行判断.
②图象法:就是画出函数的图象,根据图象的上升或下降趋势,判断函数的单调性.
③直接法:就是对我们所熟悉的函数,如一次函数、二次函数、反比例函数等,直接写出它们的单调
区间.
(3)记住几条常用的结论:
①若 是增函数,则 为减函数;若 是减函数,则 为增函数;
②若 和 均为增(或减)函数,则在 和 的公共定义域上 为增(或减)函
数;
③若 且 为增函数,则函数 为增函数, 为减函数;
④若 且 为减函数,则函数 为减函数, 为增函数.
2、奇偶性技巧
(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.
(8)常见奇偶性函数模型
奇函数:①函数 或函数 .
②函数 .
③函数 或函数
④函数 或函数 .
注意:关于①式,可以写成函数 或函数 .
偶函数:①函数 .
②函数 .
③函数 类型的一切函数.
④常数函数
3、周期性技巧4、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 .
5、对称性技巧
(1)若函数 关于直线 对称,则 .
(2)若函数 关于点 对称,则 .
(3)函数 与 关于 轴对称,函数 与 关于原点对称.1.(2024年新课标全国Ⅰ卷数学真题)已知函数 的定义域为R, ,且当
时 ,则下列结论中一定正确的是( )
A. B.
C. D.
2.(多选题)(2024年新课标全国Ⅱ卷数学真题)设函数 ,则( )
A.当 时, 有三个零点
B.当 时, 是 的极大值点
C.存在a,b,使得 为曲线 的对称轴
D.存在a,使得点 为曲线 的对称中心
3.(2023年高考全国乙卷数学(理)真题)已知 是偶函数,则 ( )
A. B. C.1 D.2
4.(多选题)(2023年新课标全国Ⅰ卷数学真题)已知函数 的定义域为 ,
,则( ).
A. B.
C. 是偶函数 D. 为 的极小值点
5.(2023年高考全国甲卷数学(理)真题)若 为偶函数,则 .6.(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
7.(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.
8.(多选题)(2022年新高考全国I卷数学真题)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.
9.(2022年高考全国乙卷数学(文)真题)若 是奇函数,则 , .
10.(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.
11.(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.
12.(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.
题型一:函数单调性的合应用
【典例1-1】若函数 在区间 内不单调,则实数 的取值范围为( )
A. B. C. D.
【典例1-2】已知函数 是 上的偶函数,对任意 ,且 都有
成立.若 , , ,则 的大小关系是( )
A. B. C. D.
函数单调性常与奇偶性、对称性结合,用于求解最值、解不等式、证明数列单调性等。通过导数法或
定义法判断单调性,结合图像直观分析,可简化复杂问题,提高解题效率。【变式1-1】定义域为 的函数 满足条件:①对任意的 ,恒有 ;
② ;③ ,则不等式 的解集是( )
A. B.
C. D.
【变式1-2】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.
1.已知函数 ,若 ,且 ,则( )
A. B.
C. D.
2.设函数 在区间 上单调递减,则 的取值范围是( )
A. B. C. D.
3.已知 , 是定义域为R的函数,且 是奇函数, 是偶函数,满足
,若对任意的 ,都有 成立,则实数a的取值范围是
( )
A. B.C. D.
题型二:函数的奇偶性的综合应用
【典例2-1】(2024·河南·模拟预测)已知 ,则 的解集为( )
A. B. C. D.
【典例2-2】(2024·陕西商洛·一模)已知函数 ,若不等式 成立,
则 的取值范围是( )
A. B. C. D.
函数的奇偶性是一个强大的工具,它能帮助我们简化计算,快速求解问题。通过验证函数是否满足奇
函数或偶函数的定义,我们可以利用这一性质来预测函数在对称区间上的行为,从而简化求解过程。此外,
奇偶性还可以用于求解参数、判断函数图像的对称性、辅助求解最值问题。掌握函数的奇偶性,不仅能使
我们的解题过程更加高效,还能培养我们的数学直觉和逻辑推理能力。
【变式2-1】(2024·河北石家庄·模拟预测)已知函数 为定义在R上的奇函数,且在 上单调递
减,满足 ,则实数a的取值范围为( )
A. B. C. D.
【变式2-2】(2024·海南海口·模拟预测)已知定义在 上的函数 ,若
,则 的取值范围是( )A. B.
C. D.
1.已知函数 ,若 ,则实数a的取值范围为( )
A. B.
C. D.
2.已知函数 是 上的奇函数,则 ( )
A.2 B.-2 C. D.
3.已知 为定义在R上的偶函数,则函数 的解析式可以为( )
A. B.
C. D.
题型三:已知 f(x)=奇函数+M
【典例3-1】[新考法]已知函数 ,当 时,记函数 的最大值为 ,则
的最小值为 .【典例3-2】已知函数 在区间 上的最大值为 ,最小值为 ,则
.
已知 奇函数 , ,则
(1)
(2)
【变式3-1】[新考法]函数 的最大值为 ,最小值为 ,若
,则 .
【变式3-2】已知函数 ,若 ,则 .
1.设函数 的最大值为M,最小值为m,则 .
2.若关于x的函数 的最大值和最小值之和为4,则 .
3.函数 的最大值为 ,最小值为 ,若 ,则
.
题型四:利用轴对称解决函数问题
【典例4-1】已知偶函数 的定义域为 ,对任意的 满足 ,且 在区间 上单调递减,若 , , ,则 , , 的大小关系为( )
A. B.
C. D.
【典例4-2】(2024·辽宁·一模)已知函数 为偶函数,且当 时, 若
,则( )
A. B.
C. D.
轴对称的特性表现为:等式两侧的外部符号保持相同;其求解方法是:通过计算两侧的平均
值来找出对称轴。
(1)已知函数 满足 ,则 的对称轴为直线 .
(2)已知函数 满足 ,则 的对称轴为直线 .
(3)已知函数 满足 ,则 的对称轴为直线 .
【变式4-1】(2024·全国·模拟预测)已知函数 的图象关于直线 对称,且函数
的最小值为1,则不等式 的解集为( )
A. B. 或
C. D. 或
【变式4-2】函数 满足:对 ,都有 ,则a+b为( )
A.0 B.1 C.2 D.31.已知函数 ,且满足 ,则 ( ).
A. B. C. D.
2.已知函数 的图象关于直线 对称,则函数 的单调递增区间为
A.(0,2) B.[0,1) C.(﹣∞,1] D.(0,1]
3.已知 是方程 的根, 是方程 的根,则
的值为( )
A.2016 B.2017 C.2018 D.1009
题型五:利用中心对称解决函数问题
【典例5-1】(2024·广东广州·一模)已知函数 ,则 的值为( )
A. B. C. D.
【典例5-2】[新考法]已知:定义在 上的可导函数 的图象关于点 对称的充要条件是导函数
的图象关于直线 对称.任给实数 , 满足 , ,则
( )
A.1 B.2 C.3 D.4
点对称的特性是:等式两边外部的符号不相同;其求解方法是:通过计算等式两边的中点
(即平均值)来确定对称中心的位置。(1)已知函数 满足 ,则 的对称点为点(0,0).
(2)已知函数 满足 ,则 的对称点为点(a,0).
(3)已知函数 满足 ,则 的对称点为点(a,b).
(4)已知函数 满足 ,则 的对称点为点 .
【变式5-1】(2024·四川宜宾·一模)已知函数 满足 ,若函数
与 图象的交点为 ,则
A. B. C. D.
【变式5-2】(2024·高三·山西·期中)已知函数 ,其中 为函数 的导数,则
( )
A. B. C. D.
【变式5-3】(2024·宁夏石嘴山·一模)设函数 的定义域为D,若对任意的 ,且
,恒有 ,则称函数 具有对称性,其中点 为函数 的对称中
心,研究函数 的对称中心,求
( )
A.2022 B.4043 C.4044 D.80861.设函数 的定义域为 ,若对于任意 、 ,当 时,恒有 ,
则称点 为函数 图象的对称中心.研究函数 的某一个对称中心,并利用对
称中心的上述定义,可得到 的值为( )
A. B.4031 C. D.8062
2.已知函数 ,则 ( )
A.4025 B.-4025 C.8050 D.-8050
3.若函数 的图象关于原点对称,则实数 的值为( )
A. B. C. D.
题型六:奇偶性对称偏移
【典例6-1】(2024·高三·浙江·期中)已知函数 的定义域为 ,且 是偶函数, 是奇
函数,则( )
A. B. C. D.
【典例6-2】已知函数 的定义域为 ,若 为奇函数, 为偶函数.设 ,则
( )
A. B. C. D.(1)若 为奇函数,则 .
(2)若 为奇函数,则 .
(3)若 为偶函数,则 .
(4)若 为偶函数,则 .
【变式6-1】已知 是定义域为 的奇函数, 是定义域为 的偶函数,则( )
A. B. C. D.
【变式6-2】已知 是定义在 上的奇函数, 为偶函数,且当 时, ,则
( )
A.2 B. C. D.1
【变式6-3】(多选题)已知 是定义在 上的奇函数, 为偶函数,且 ,则( )
A. B. 的图象关于直线 对称
C. 的图象关于点 中心对称 D.
1.设 是定义域 的奇函数, 是偶函数,且当 , .若
,则 ( )A. B. C. D.
2.奇函数 的定义域为R,若 为偶函数,且 ,则 ( )
A.﹣2 B.﹣1 C.0 D.1
3.已知函数 的定义域为 , 为奇函数, 为偶函数,则( )
A. B. C. D.
题型七:抽象函数的单调性、奇偶性、周期性、对称性
【典例7-1】若 ,且 ,则
( )
A.-2 B.-1 C. D.0
【典例7-2】已知函数 的定义域为 , ,且 ,则
( )
A.1 B. C.2024 D.
抽象函数的单调性、奇偶性、周期性、对称性解题技巧关键在于:首先,通过代入特殊
值或利用已知条件判断函数的性质;其次,对于单调性,可利用导数或定义法判断;奇偶性
则通过观察函数表达式或图像来判断;周期性需找出函数重复出现的规律;对称性则需找出
函数图像的对称轴或对称中心。最后,结合这些性质,可以简化函数表达式,求解最值、解
不等式或证明等式等问题,提高解题效率和准确性。
【变式7-1】已知函数 满足 , , ,则( )
A. B.0 C.1 D.2
【变式7-2】(2024·安徽·模拟预测)若定义在 上的函数 ,满足 ,
且 ,则 ( )
A.0 B.-1 C.2 D.1
1.(多选题)若定义在R上且不恒为零的函数 满足:对于 ,总有
恒成立,则下列说法正确的是( )
A. B.
C. 是偶函数 D. ,则 周期为6
2.(多选题)已知函数 满足: , ,则( )
A. B. 为奇函数 C. 为周期函数 D.
3.(多选题)已知定义在 上的函数 满足 , ,且对任意
,都有 ,则下列结论正确的是( )
A. 是周期为4的奇函数 B. 图象关于直线 对称
C. 在区间 上单调递增 D.
4.(多选题)若定义在 上的函数 满足:对任意 都有 且 ,
则下列结论一定正确的是( )A.点 是 图象的一个对称中心B.点 是 图象的一个对称中心
C. 是周期函数 D.
题型八:双对称与周期性
【典例8-1】设定义在 上的函数 的图象关于 对称, 为奇函数,若 ,则
( )
A.0 B.2 C.4 D.2025
【典例8-2】已知函数 对称轴为 ,且 ,则( )
A. B. C. D.
(1)已知函数 关于直线 和直线 对称,则 的周期为 .
(2)已知函数 关于点(a,0)和点(b,0)对称,则 的周期为 .
(3)已知函数 关于点(a,0)和直线 对称,则 的周期为 .
【变式8-1】若函数 的定义域为 ,其图象关于点 成中心对称,且 是偶函数,则
( )
A.2023 B. C.4048 D.
【变式8-2】(2024·贵州黔西·一模)已知函数f (x)的定义域为R, , 为奇函数,且 ,则 ( )
A.4047 B.2 C. D.3
1.已知 及其导函数 的定义域为 , 为偶函数, 的图象关于点 对称,则
( )
A. B. C. D.
2.[新考法]已知函数 的定义域为 ,且 的图象关于直线 对称, 是奇函数,则
下列选项中值一定为0的是( )
A. B. C.f (1) D.
3.(多选题)已知定义在 上的函数 分别满足: 为偶函数,
,则下列结论正确的是( )
A.函数 为周期函数
B.
C. 的图像关于点 中心对称
D.
4.[新考法](多选题)已知定义在 上的函数 满足 ,且 是奇
函数,则( )A. B.
C. 的图象关于点 对称 D.若 ,则
题型九:双函数与对称性
【典例9-1】已知函数 ,则下列函数的图象关于直线 对称的是( )
A. B.
C. D.
【典例9-2】函数 是定义在 上的奇函数,已知当 时, 图像与 的图像关于直线
对称,且 ,则 ( )
A. B. C. D.
(1)函数 和函数 关于 轴对称.
(2)函数 和函数 关于 轴对称.
(3)函数 和函数 关于 对称.
(4)函数 和函数 关于 对称.
【变式9-1】(2024·上海黄浦·三模)若函数 的图像与函数 的图像关于直线 对称,且,则实数 等于( )
A. B. C. D.
【变式9-2】[新考法]已知函数 为常数, 在 处取得最小值,则
函数 是( )
A.偶函数且它的图象关于点( ,0)对称B.偶函数且它的图象关于点 对称
C.奇函数且它的图象关于点 对称D.奇函数且它的图象关于点( ,0)对称
1.已知函数 与 的定义域均为 ,且它们的图象关于 对称,若奇函数 满足
,下列关于函数 的性质说法不一定正确的有( )
A. 关于 对称 B. 关于点 对称
C. 是 的一个周期 D.
2.已知函数 与 关于直线 对称,则 .
3.[新考法]已知函数 ,若函数 和 的图象关于点 对称,
且对任意 , 恒成立,则 .题型十:类周期与倍增函数
【典例10-1】[新考法]对于函数 ,有下列四个命题
①任取 , ,都有 ;
② ( 为正整数),对一切 恒成立;
③若关于 的方程 有且只有两个不同的实根 , ,则 ;
④函数 有5个零点
上述四个命题中正确的个数为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【典例10-2】设函数 的定义域为 ,满足 ,且当x∈ (0,2]时, ,若
对任意 ,都有 ,则 的取值范围是( )
A. B.
C. D.
1、类周期函数
若 满足: 或 ,则 横坐标每增加 个单位,则函数值
扩大 倍.此函数称为周期为 的类周期函数.
2、倍增函数
若函数 满足 或 ,则 横坐标每扩大 倍,则函数值扩大
倍.此函数称为倍增函数.【变式10-1】已知函数 的定义域为 ,若 是奇函数, 是偶函数,函数
,则下列说法正确的是( )
A.当 时,
B. ( )
C. 在区间 内的最大值为4
D.若函数 有三个零点,则实数
【变式10-2】函数 的定义域为 ,满足 ,且 时, ,若
,恒有 ,则 的取值范围是( )
A. B. C. D.
1.设函数 的定义域为 ,满足 ,且当 时, .则下列结论正确
的个数是( )
① ;
②若对任意 ,都有 ,则a的取值范围是 ;
③若方程 恰有3个实数根,则m的取值范围是 .
A.0 B.1 C.2 D.32.设 是定义在 上的函数,若 是奇函数, 是偶函数,函数
,若对任意的 , 恒成立,则实数 的最大值为( )
A. B. C. D.
3.已知函数 ,其中 ,给出以下关于函数 的结论:
① ②当 时,函数 值域为 ③当 时方程 恰有四个实根④当
时,若 恒成立,则 .其中正确的个数为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
重难点突破:函数性质与导数
【典例11-1】已知可导函数 的定义域为 , 为奇函数,设 是 的导函数,
若 为奇函数,且 ,则 ( )
A.-1012 B.-506
C.506 D.1012
【典例11-2】[新考法](多选题)已知函数 , 均是 上的连续函数, , 分别为函数
和 的导函数,且 , ,若 为奇函数,则( )
A. 是周期函数 B. 为奇函数
C. 关于 对称 D.存在 ,使(1)若函数 关于直线 对称,则导函数 关于点(a,0)对称.
(2)若函数 关于点(a,b)对称,则导函数 关于直线 对称.
(3)若函数 为奇函数,则导函数 为偶函数;若函数 为偶函数,则导函数
为奇函数.
(4)若导函数 为奇函数,则函数 为偶函数;若导函数 为偶函数,则函数
不一定为奇函数.
(5)若原函数为周期函数,则导函数一定为周期函数,且原函数和导函数周期相同.
(6)若导函数为周期函数,则原函数不一定为周期函数.
【变式11-1】已知函数 及其导函数 的定义域都为R,且 为偶函数, 为奇函数,
则( )
A. B.
C. D.
【变式11-2】已知函数 的定义域为 ,且 为偶函数, 为奇函数,记 的导函数
为 ,则下列函数为奇函数的是( )
A. B. C. D.1.(多选题)已知定义域为 的函数 满足 ,f'(x)为 的导函数,
且 ,则下列说法正确的是( )
A. 为奇函数
B.
C.
D.对 , ,
2.(多选题)已知函数 是定义在 上的可导函数,其导函数为 和 都是奇函数,
,则下列说法正确的是( )
A. 关于点 对称 B.
C. D.
3.(多选题)已知函数 及其导函数 的定义域均为R,记 .若 ,
均为奇函数,且 ,则( )
A. 关于直线 对称 B. 关于点 对称
C. 的周期为4 D.
4.(多选题)已知定义在 上的函数 , ,其导函数分别为 , ,
, ,且 为奇函数,则( )A. 的图象关于 对称
B.
C.
D.