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.......................................................................................................................17
题型一:函数单调性的合应用 17
题型二:函数的奇偶性的综合应用 22
题型三:已知f(x)=奇函数+M 26
题型四:利用轴对称解决函数问题 29
题型五:利用中心对称解决函数问题 33
题型六:奇偶性对称偏移 38
题型七:抽象函数的单调性、奇偶性、周期性、对称性 42
题型八:双对称与周期性 47
题型九:双函数与对称性 52
题型十:类周期与倍增函数 56
重难点突破:函数性质与导数 64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.
【答案】B
【解析】因为当 时 ,所以 ,
又因为 ,
则 ,
,
,
,
,则依次下去可知 ,则B正确;
且无证据表明ACD一定正确.
故选:B.
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
【答案】AD
【解析】A选项, ,由于 ,
故 时 ,故 在 上单调递增,
时, , 单调递减,
则 在 处取到极大值,在 处取到极小值,
由 , ,则 ,
根据零点存在定理 在 上有一个零点,
又 , ,则 ,
则 在 上各有一个零点,于是 时, 有三个零点,A选项正确;
B选项, , 时, , 单调递减,
时 , 单调递增,
此时 在 处取到极小值,B选项错误;
C选项,假设存在这样的 ,使得 为 的对称轴,
即存在这样的 使得 ,
即 ,
根据二项式定理,等式右边 展开式含有 的项为 ,
于是等式左右两边 的系数都不相等,原等式不可能恒成立,
于是不存在这样的 ,使得 为 的对称轴,C选项错误;
D选项,
方法一:利用对称中心的表达式化简,若存在这样的 ,使得 为 的对称中心,
则 ,事实上,
,
于是
即 ,解得 ,即存在 使得 是 的对称中心,D选项正确.
方法二:直接利用拐点结论
任何三次函数都有对称中心,对称中心的横坐标是二阶导数的零点,
, , ,
由 ,于是该三次函数的对称中心为 ,
由题意 也是对称中心,故 ,
即存在 使得 是 的对称中心,D选项正确.
故选:AD
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
【答案】D
【解析】因为 为偶函数,则 ,
又因为 不恒为0,可得 ,即 ,
则 ,即 ,解得 .
故选:D.
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
【答案】ABC
【解析】方法一:
因为 ,
对于A,令 , ,故 正确.
对于B,令 , ,则 ,故B正确.
对于C,令 , ,则 ,
令 ,
又函数 的定义域为 ,所以 为偶函数,故 正确,
对于D,不妨令 ,显然符合题设条件,此时 无极值,故 错误.
方法二:
因为 ,
对于A,令 , ,故 正确.
对于B,令 , ,则 ,故B正确.
对于C,令 , ,则 ,
令 ,
又函数 的定义域为 ,所以 为偶函数,故 正确,
对于D,当 时,对 两边同时除以 ,得到 ,故可以设 ,则 ,
当 肘, ,则 ,
令 ,得 ;令 ,得 ;
故 在 上单调递减,在 上单调递增,
因为 为偶函数,所以 在 上单调递增,在 上单调递减,
显然,此时 是 的极大值,故D错误.
故选: .
5.(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.
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
【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;
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.
【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
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.
【答案】BC
【解析】[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.
9.(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: ; .
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.【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.
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.
【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.
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.
【答案】C
【解析】由题意可得: ,
而 ,故 .
故选:C.
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.
【答案】A
【解析】因为 ,所以函数 为偶函数.
由二次函数知识知函数 在 上递减,在 上递增.
所以由f (x)是偶函数,可知f (x)在 和 上递减,在 和 上递增.
①当 时,f (x)在 上递减,不满足条件;
②当 时,f (x)在 上递增,不满足条件;
③当 时,f (x)在 上递减,在 上递增,所以在 上不单调,满足条件;
④当k=1时,f (x)在 上递增,在 上递减,所以在 上不单调,满足条件;
⑤当 时,f (x)在 上递减,在 上递增,所以在 上不单调,满足条件.
综上,实数 的取值范围为 .
故选:A.【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.
【答案】A
【解析】根据题意,函数 是 上的偶函数,则函数 的图象关于直线 对称,
又由对任意 ,且 ,都有 成立,则函数 在 上为增函数,
又 , , ,
又 ,所以 ,由函数 的图象关于直线 对称,知
,
又 ,所以 ,故 ,
故选:A.
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.【答案】A
【解析】因为 ,恒有 ,
所以 在(0,+∞)上恒成立,即 在(0,+∞)上单调递增,
因为 ,所以 ,即 是定义在 上的偶函数,
所以函数 在 上单调递减,又 ,所以f (3)=0,
对于不等式 ,
当 时, ,可得 ;
当 时, ,可得 ;
综上,不等式 的解集是 .
故选:A
【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.
【答案】B
【解析】 当 时, 恒成立,
当 时, ,即 ,
函数 在 上为增函数,
函数 是偶函数,即 ,
函数 的图象关于直线 对称, ,又函数 在 上为增函数, ,
即 , .
故选:B.
1.已知函数 ,若 ,且 ,则( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】由于 为偶函数,图象关于 轴对称,且 在(0,+∞)单调递增,在 单调递减,
将 的图象向右平移一个单位可得 ,
故 图象关于 对称,且 在(1,+∞)单调递增,在 单调递减,
由于 ,故 ,
又 得 ,由于 ,
综上可得
故选:D
2.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】设 ,易知函数 是增函数,因为 在区间 上单调递减,
所以由复合函数单调性可知, 在 上单调递减.
因为函数 在 上单调递减,
所以 ,即 .
故选: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.
【答案】D
【解析】由题意可得 ,
因为 是奇函数, 是偶函数,
所以 ,
联立 ,解得 ,
又因为对于任意的 ,都有 成立,
所以 ,
所以 成立,构造 ,
所以由上述过程可得 在 单调递增,
(1)若 ,则对称轴 ,解得 ;
(2)若 ,则 在 单调递增,满足题意;
(3)若 ,则对称轴 恒成立;
综上, .
故选: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.
【答案】D
【解析】由 得: , 的定义域为 ;
, 为定义在 上的偶函数,
, ,
当 时, ,即 ,又 , ,
, 在 上单调递增,又 为偶函数,图象关于 轴对称,在 上单调递减,
由 得: ,解得: ,
的解集为 .
故选: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.
【答案】B
【解析】设 ,则 ,故 是奇函数.
不等式 等价于不等式
即不等式
因为 是奇函数,所以
易证 是 上的减函数,则 ,即 ,解得 .
故选:B.
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.
【答案】D
【解析】函数 为定义在R上的奇函数,且在 上单调递减,
所以 在 上是减函数,
,即 ,
所以 ,
所以 ,
所以 ,即实数a的取值范围为 .
故选: .
【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.
【答案】D
【解析】记 ,则 ,
故 为 的奇函数,
又 ,
因此 为 上的单调递增函数,
因为 ,
由 可得 ,进而 ,故 ,解得 ,
故选:D
1.已知函数 ,若 ,则实数a的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】令 ,易知其定义域为R,
,
所以 为奇函数,且在 上 、 、 均递增,
所以 在 上单调递增,且函数在R上连续,故 在定义域上递增,
由 ,
所以 ,显然该式在 上恒成立,
所以 .
故选:D
2.已知函数 是 上的奇函数,则 ( )
A.2 B.-2 C. D.
【答案】B【解析】
,
是 上的奇函数,
又 为奇函数,则分母上的函数需为偶函数,
, .
故选: .
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.
【答案】C
【解析】因为 是定义在R上的偶函数,所以f (−x)=f (x),即 ,
所以 是定义在R上的偶函数.
对于选项A,因为 ,所以函数 定义域为(−1,1),所以不满足题意;
对于选项B,函数 定义域为R,
, 是奇函数,不符合题意;对于选项C,函数 定义域为R,
当 时, , ,
当 时, , ,
且 ,所以 为偶函数,符合题意;
对于选项D,函数 定义域为R,
, 为奇函数,不符合题意;
故选:C.
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 .
【答案】 /
【解析】根据题意, , 是偶函数,
当 时, ,
由二次函数的性质, 在 上的最大值为f (1)或 ,
由偶函数对称性, 在 上的最大值为f (1)或 ,
,则 ,即 .
,即 的最小值为 .
故答案为: .
【典例3-2】已知函数 在区间 上的最大值为 ,最小值为 ,则
.
【答案】6
【解析】设 ,
则 的定义域为 ,且连续不断,
由 ,可知 为奇函数,
设 在 上的最大值为 ,
由奇函数的对称性可知 在 上的最小值为 ,
则函数 在区间 上的最大值为 ,最小值为 ,
所以 .
故答案为:6.
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 .
【答案】1
【解析】 ,
设 ,则 ,
记 ,
因为 ,
所以 是在 上的奇函数,最大值为 ,最小值为 ,
所以 ,
又因为 ,
所以 ,
故答案为:1.
【变式3-2】已知函数 ,若 ,则 .
【答案】
【解析】由 ,则 ,
又 ,故 .
故答案为:
1.设函数 的最大值为M,最小值为m,则 .
【答案】4046
【解析】 ,设 ,定义域关于原点对称,
由 ,知函数 为奇函数,
因为 , ,
所以 .
故答案为:4046.
2.若关于x的函数 的最大值和最小值之和为4,则 .
【答案】2
【解析】当 时, ,当 或 时, ,
所以f (x)的定义域为 .
又 ,
设 ,则 ,∴g(x)为奇函数;设g(x)的最大数值为M,最小值为
N,
则 ,则 的最大数值为 ,最小值为 ,
∴ 的最大值与最小值之和为 ,得 .
故答案为:2.
3.函数 的最大值为 ,最小值为 ,若 ,则
.
【答案】
【解析】因为 ,设 ,
则 ,
设 ,
则 ,
所以 是 上的奇函数,最大值为 ,最小值为 ,
所以 ,
由 ,得 ,
故答案为:
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.
【答案】D
【解析】因为 ,
所以 关于 对称,
又因为 为偶函数,
所以 ,
所以 为周期函数, ,因为 ,且 ,
所以 , ,
因为 ,
所以
又因为 ,
所以 ,
因为 在 上单调递减, 为偶函数,
所以 在(0,1)上单调递增,
所以 ,
所以 ,
故选: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.
【答案】A
【解析】因为函数 为偶函数,故其图象关于y轴对称,则 的图象关于直线 对称,
当 时, ,因为 在 上单调递增且 ,
而 在 上单调递减,故 在 上单调递减,
则 在 上单调递增,故由 可得 ,即 ,
则 ,故 ,
故选:A
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
【答案】D
【解析】因为函数 的图象关于直线 对称,
所以 ,即 恒成立,
即 恒成立,
即 恒成立,
所以 ,即 ,
所以 ,又因为函数 有最小值为1,
所以 且 ,即 ,
所以 ,即 ,
所以 ,所以不等式 ,
即 ,即 ,
解得 或 ,
故选:D.
【变式4-2】函数 满足:对 ,都有 ,则a+b为( )
A.0 B.1 C.2 D.3
【答案】C
【解析】因为函数 满足:对 ,都有 ,
所以 ,即 ,解得 ,
经检验满足题意,所以 ,
故选:C.
1.已知函数 ,且满足 ,则 ( ).
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】因为 ,所以 的图象关于 对称,
而 关于 对称,
所以 , .故选:B.
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]
【答案】D
【解析】函数f(x)=lnx+ln(a﹣x)的图象关于直线x=1对称⇒f(2﹣x)=f(x),可求得a=2,利用复合函数的单调性解
求得答案. 函数f(x)=lnx+ln(a﹣x)的图象关于直线x=1对称,
f(2﹣x)=f∵(x),即ln(2﹣x)+ln[a﹣(2﹣x)]=lnx+ln(a﹣x),
∴即ln(x+a﹣2)+ln(2﹣x)=lnx+ln(a﹣x),
a=2.
∴
f(x)=lnx+ln(2﹣x)=lnx(2﹣x), .
∴
由于y=x(2﹣x)=﹣(x﹣1)2+1为开口向下的抛物线,其对称轴为x=1,定义域为(0,2),
∴它的递增区间为(0,1],
由复合函数的单调性知,
f(x)=lnx+ln(2﹣x)的单调递增区间为(0,1],
故选:D.
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
【答案】C
【解析】由题意, 是 和 的图像的交点,
是 和 的图像的交点,
又 和 的图像关于直线 对称,且 和 垂直且交于 ,
所以 和 关于 对称,故 .
故选:C.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.
【答案】B
【解析】由诱导公式可得 ,
, ,
.
故选:B.
【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
【答案】B
【解析】设函数 ,则 ,其图像关于 对称,故原函数 的图像
关于点 对称,且 ,故对称点的坐标为 .
又由已知可得 , ,则 ,
又当 时, 知 在 上恒单调递增.
故点 与点 关于点 对称.所以 即 .
故选:B.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.
【答案】B
【解析】∵ , ),
∴ 的图象关于直线 对称,、
又 的图象关于直线 对称,
当 为偶数时,两图象的交点两两关于直线 对称,
∴ .
当 为奇数时,两图象的交点有 个两两对称,另一个交点在对称轴上,
∴
故选B.【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.
【答案】B
【解析】将函数解析式变形为 ,求得 ,进而可求得所求代数式的值.
,
所以, ,
,函数 的定义域为 ,
,
所以,函数 为偶函数,
因此, .
故选:B.
【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.8086
【答案】C
【解析】令函数 ,则 ,
所以函数 为奇函数,其图象关于原点对称,
可得 的图象关于 点中心对称,
即当 ,可得 ,
设
,
所以
所以 .
故选:C.
1.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
【答案】C
【解析】∵ ,
∴当 时, ,
∴根据对称中心的定义,可得当 时,恒有 ,
∴
.
故选:C.
2.已知函数 ,则 ( )
A.4025 B.-4025 C.8050 D.-8050
【答案】D
【解析】应用倒序相加法求和.∵
,
记 ,
则 ,
∴ , .
故选:D.
3.若函数 的图象关于原点对称,则实数 的值为( )
A. B. C. D.
【答案】B【解析】由题可知,函数 的图象关于原点对称,则其为奇函数,
因为 为奇函数,则 为偶函数,
故 ,即 ,则
.
因为 恒成立,则 ,
解得 .
故选:B
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.
【答案】D
【解析】因为函数 为偶函数,则 ,
令 可得 ,所以, ,
因为函数 为奇函数,则 ,
所以,函数 的图象关于直线 对称,关于点 对称,
又因为函数 的定义域为 ,则 ,则 ,、 、 的值都不确定.
故选: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.
【答案】A
【解析】 为偶函数, , 图象关于直线 对称,
;
为奇函数, , 图象关于点 对称;
.
故选:A.
(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.
【答案】A【解析】因为 是定义域为 的奇函数,
所以 ,所以函数 关于点 对称,且
因为 是定义域为 的偶函数,
所以 ,所以函数 关于直线 对称,
所以 ,即 .
故选:A
【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
【答案】B
【解析】因为 是定义在 上的奇函数,故可得 ,
又 为偶函数,所以有: ,
所以,有 ,即
所以 ,故 以 为周期,
故 .
因为当 时, ,
所以 .
故选:B
【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.
【答案】BCD【解析】由 是定义在 上的奇函数可知 ,且 ;
又 为偶函数,可得 ,
令 ,所以 ,即A错误;
由 可知 的图象关于直线 对称,即B正确;
易知 关于 成中心对称,又关于直线 对称,
所以 的图象关于点 中心对称,即C正确;
显然 ,即 ;
所以 ,即 ,所以 ,
可得 是以8为周期的周期函数,
即 ,即D正确.
故选:BCD
1.设 是定义域 的奇函数, 是偶函数,且当 , .若
,则 ( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】因为 是定义域 的奇函数,所以 , ,
因为当 , ,所以 ,从而 ,因为 是偶函数,即 的图像关于 轴对称,
因为 图像是 图像向左平移一个单位得到的,
所以 的图像关于 对称,故 ,
因为 ,所以 ,
因为 , ,
所以 .
故选:B.
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
【答案】B
【解析】由题意,奇函数 的定义域为R,若 为偶函数,
则 ,即 ,
则 ,即 是周期为4的周期函数,
, ,
则 ,
故选:B.
3.已知函数 的定义域为 , 为奇函数, 为偶函数,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】函数 为奇函数,则 ,可得
函数 为偶函数,则 ,可得 ,所以 ,即 ,即 ,
即 ,即
故函数 是以8为周期的函数,
由 ,令 ,得 ,知
由 ,令 ,得 ,故A正确;
其它选项,根据题目中的条件无法确定函数值的结果,故BCD不一定成立.
故选:A
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
【答案】A
【解析】令 , ,得 ,得 ,
令 , ,
又 ,故 ,即 ,
故 得到周期 ,
令 , ,即 ,故 是偶函数,
又 , ,所以 得到图象关于 对称,所以 , , , ,
所以 .
故选:A
【典例7-2】已知函数 的定义域为 , ,且 ,则
( )
A.1 B. C.2024 D.
【答案】B
【解析】令 , ,则 ,因为 ,所以 ,
令 ,则 ,
则 ,
则 ,所以 以6为周期,
令 ,得 ,所以 ,
则 .
故选:B.
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【答案】C
【解析】由题, , ,
令 ,可得 ,
则 ,
即 ,即 ,
所以 ,函数 是周期为12的周期函数,
则 .
故选:C.
【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
【答案】D
【解析】令 ,则有 ,
又 ,∴ .令 , .
则有 ,∴ .
令 ,则有 .
∵ ,∴ ,∴ ,
∴
.
故选:D.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
【答案】ACD
【解析】令 ,得 ,所以
且函数 不恒为零, ,A选项正确,B选项错误;
∴
令 , ,
即 .
∴ 对任意的实数 总成立,
∴ 为偶函数,C选项正确;
若 ,令 ,得 ,
所以 ,
两式相加得
所以 ,即得
所以 ,可得函数f (x)周期为6.
故选:ACD.2.(多选题)已知函数 满足: , ,则( )
A. B. 为奇函数 C. 为周期函数 D.
【答案】ACD
【解析】取 , 代入 ,
得 ,解得 ,故A正确,B错误;
令 ,则 ,即 ,
故 ,
所以 是周期为6的周期函数,故C正确;
又 , ,所以 ,故D正确.
故选:ACD
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.
【答案】ABD
【解析】任意 ,有 ,
令 ,则 ,解得 ,
任意x∈ R,令 ,则 ,
即 ,所以 是奇函数,则 的图象关于原点对称;又f (x+2)=−f (x)=f (−x),则函数y=f (x)的图象关于直线 对称;
又f (x+2)=−f (x),则f (x+4)=−f (x+2)=f (x),
所以函数y=f (x)为周期函数,4为函数y=f (x)的一个周期,
故A正确,B正确;
C项,对任意 ,都有 ,
故 在[−1,0]单调递增,又 图象关于原点对称,
则 在 单调递增,又 的图象关于直线 对称,
则 在 单调递减,故C错误;
D项,由 的周期为4,且 的图象关于直线 对称,
则 ,故D正确:
故选:ABD.
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.
【答案】ABD
【解析】令 ,则 ,有 ,
令 ,则 ,得 ,
又 ,所以点 是 图象的一个对称中心,故A正确;
令 ,则 ,令 ,则 ,又 ,
所以点 是 图象的一个对称中心,故B正确;
设 ,符合题意,但不是周期函数,故C错误;
令 ,有 ,则 ,
令 ,有 , ,
所以 时 是3为首项1为公差的等差数列,
这样 ,故D正确.
故选:ABD
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
【答案】B
【解析】在 上的函数 的图象关于 对称,则 ,
由 为奇函数,得 ,于是 ,
,因此函数 是以4为周期的周期函数,
由 ,得 ,由 ,得 ,
而 ,则 ,所以 .故选:B
【典例8-2】已知函数 对称轴为 ,且 ,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】因为 ,
所以当 时, ,即 ,
又函数 对称轴为 ,所以 ,
令 ,则 ,解得 ,
故选: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.
【答案】C
【解析】由 是偶函数知, 的图象关于直线 对称, ①,
又 的图象关于 中心对称,所以 ②,则 ③,
由①②③可得, ,故函数 的周期为4,
则 , , ,则 ,
则 .
故选:C
【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
【答案】C
【解析】由函数 为奇函数,可得 关于点 对称,且 ,
所以 ,即 ,
又因为 ,可得 ,
即 ,则 ,所以 ,
所以函数 是周期为 的周期函数,
因为 , ,可得 , ,
所以 .
故选:C.
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.
【答案】D
【解析】由 为偶函数,得 ,则 .
两边取导数,得 ①.
由 的图象关于点(1,0)对称,得 ②.
① ②,得 ,所以 ,
则数列 中所有奇数项是公差为2的等差数列,所有偶数项是公差为2的等差数列.
在 中,令 ,得 .
在 中,令 ,得 .
在 中,令 ,得 ,
所以 ,
所以数列 是以0为首项,1为公差的等差数列,所以 ,
则 .
故选: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.
【答案】B
【解析】 的图象关于直线 对称,则 .即 ,令 ,则 ,
则 也关于 对称.
是奇函数,则 , ,
令 ,则 ,则 也关于 对称.且令 ,得 .
由前面知道 ,且令 ,则 .
且 ,令 ,则 ,
故 周期为4.则 . ,f (1),都不确定是否为0.
故选:B.
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.
【答案】ACD
【解析】对于A,由 可得 ,即 的周期为2,A正确.
对于B,因为 为偶函数,令 可得 无法确定,B错误,
对于C,因为 为偶函数,所以 ,
可得 ,因此 关于点 中心对称,即C正确;
对于D, , ,
累加可得 ,所以 ,即D正确.
故选:ACD
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
【答案】ACD
【解析】对于A, ,
, ,
,即 是周期 的周期函数,
,A正确;
对于C, 为奇函数, ,
即 , 关于点 中心对称,C正确;
对于B, , 令 ,则 ,
,又 , ,B错误;
对于D, 且 关于点 中心对称, ,
, ,
又 , , 图象关于 轴对称,又 关于点 中心对称, 的图象关于 轴对称;
当 时, , ,
, ,
,
,
,D正确.
故选:ACD.
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.
【答案】C【解析】因为函数 的定义域为 ,且 ,故函数 为偶函
数,图象关于 轴对称,
函数 的图象为函数 的图象向右平移1个单位长度得到,故函数 的图象关于直线
对称,
而函数 的图象为函数 的图象向左平移1个单位长度得到,故函数 的图象关于直线
对称,则可排除B,D选项;
又函数 的图象关于直线 对称,因此函数 的图象关于直线 对称.
而又函数 的图象关于点 对称,故排除A选项.
故选:C.
【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.
【答案】D
【解析】因为 与函数 图像关于 对称,所以即点 在 上,
则 在 上,所以当 时, ,因为是奇函数,
所以 ,所以 ,所以 .
故选: .
(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.
【答案】B
【解析】因为函数 的图像与函数 的图像关于直线 对称,
所以 ,
因为 ,
所以 ,
所以a=-1.
故选B
【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
【答案】D【解析】 , .
∵f (x)在 处取得最小值,∴ ,∴ ,
∴ ,
∴ 是奇函数,且图象关于点 对称.
故选:D.
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.
【答案】B
【解析】对于A,令 是函数 的图象上任意一点,则 在 的图象上,
即 ,则 ,由 为奇函数,得 ,
则有 ,函数 的图象关于点 对称,
又 ,则 ,函数 的图象关于 对称,A正确;
对于C, ,即 ,
则 , 的周期 ,C正确;对于D, ,则 ,D正确;
对于B,由 ,得 ,函数 的图象关于 对称,
若 图象关于点 对称,则 ,即 ,
而没有条件确保 恒成立,B错误.
故选:B
2.已知函数 与 关于直线 对称,则 .
【答案】
【解析】在函数 上任取一点P(x,y),
则点P(x,y)关于直线 的对称点为 ,
由题意可知,点 在函数 图象上,
则 ,
所以, ,解得 .
故答案为: .
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 .
【答案】
【解析】由题意知
,又 恒成立,
所以函数 的图象关于直线 对称,
所以 ,即 ,解得 .
故答案为:
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
【答案】B
【解析】对于①,函数 的图象如图所示,由图可知 , ,
任取 , ,都有 ,
故①正确;对于②,当 时, ,而由解析式可知 ,
故②不正确;
对于③,函数 与函数 的图象如图所示,
若关于 的方程 有且只有两个不同的实根 , ,
则 ,由对称性可知 ,故③正确;
对于④,函数y=f (x)和 的图象如图所示,
由图可知两函数图象有 个交点,所以函数 有 个零点,
故④不正确;
所以四个命题中正确的个数为 .
故选:B.
【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.
【答案】D
【解析】当 时, ,
则 ,
即当 时, ,
同理当 时, ;
当 时, .
以此类推,当 时,都有 .
函数 和函数 在 上的图象如下图所示:
由图可知, , ,解得 ,
即对任意 ,都有 ,即 的取值范围是 .
故选: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
【答案】B
【解析】令 ,则 是 上的奇函数,
所以 ,即 ,
所以 ,①
令 ,则 是 上的偶函数,
所以 ,即 ,
所以 ,②
由①②得 ,对于A项,当 时, , ,
所以 ,故A项错误;
对于B项,当 时, ,则 ,
由A项知,当 时, ,
同理可得:当 时, ,……
作出函数 的部分图象,如图所示,
因为 ,所以 为奇数,设 , ,
由图可知, , , , ,……
所以 ,即 , ,故B项正确;
对于C项,当 时, ,
所以 在区间 的最大值为6,故C项错误;
对于D项,因为 有三个零点,
所以 的图象与 有三个交点,又因为直线 恒过定点 ,
所以当直线 与 ( )相切时, 的图象与 有三个交点,
设切点为 ( ),则 ,
所以切线方程为 ,
代入 得, ,
整理得: ,解得: ,
此时 ,故D项错误.
故选:B.
【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.
【答案】B
【解析】因为 ,且 时, ,
所以当 时, ,则 ,
当 时, ,则 ,
当 时, ,则 ,
所以当 时, ,解得 或 ,
作出函数的大致图象,如图所示,由图可知, ,恒有 ,必有 ,
即 的取值范围是 ,
故选:B
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.3
【答案】C
【解析】依题意, ,当 时, ,且 在区间 上的最大值为1,
当 时, , , 在区间 上的最大值为2,
当 时, , , 在区间 上的最大值为4,
当 时, , , 在区间 上的最大值为8,
显然 ,①正确;作出函数 的部分图象,如图,
当 时,必有 ,由 整理得: ,于是得 ,
因为对任意 ,都有 ,因此 ,所以a的取值范围是 ,②正确;
方程 恰有3个实数根,即直线 与函数 的图象恰有3个公共点,
显然直线 与 在区间 上的图象有且只有1个公共点,
当直线 与 在区间 上的图象相切时,由 消去y整理得:
,则 ,解得 ,
而 在区间 上的最大值为 ,直线 ,
当 时, ,此时该直线与 在区间 上的图象有两个公共点,
因此直线 与函数 在 时的图象有公共点时,公共点个数大于3,不符合题意,
当直线 与 在区间 上的图象相切时,由 消去y整理得:
,则 ,解得 ,当直线 与 在区间 上的图象相切时,由 消去y整理得:
,则 ,解得 ,
观察图象知,方程 恰有3个实数根,则m的取值范围是 ,③错误.
所以正确结论的个数是2.
故选:C
2.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.
【答案】B
【解析】因为 是奇函数, 是偶函数,
所以 ,解得 ,
由 ,
当 时,则 ,所以 ,
同理:当 时, ,
以此类推,可以得到 的图象如下:由此可得,当 时, ,
由 ,得 ,解得 或 ,
又因为对任意的 , 恒成立,
所以 ,所以实数 的最大值为 .
故选:B.
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
【答案】C
【解析】当 时, , 是把 向右平移2个单位变成 后,再
把纵坐标变为原来的2倍,得到 的图象,如图:∵ ,故①正确;
由题知函数 在 上函数 值域为 ,在 上函数 值域为 ,在 上函数
值域为 ,在 上函数 值域为 ,故当 时,函数 值域为 ,故②正确;
当 时有无数个实数根,故③错误;
当 时,函数 的图象与 的图象交于 点,结合图象 ,即 ,故④
正确,
故选:C
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
【答案】D
【解析】∵f (x−1)为奇函数,∴ ,∴两边求导得 ,
∵ ,可知 关于直线 对称,又∵g(x+1)为奇函数,则 ,可知 关于点(1,0)对称,
令 ,可得 ,即 ,
由 可得 ,
由 ,可得 ,即 ,可得 ,
即 ,
令 ,可得 ;
令 ,可得 ;
且 ,可知8为 的周期,
可知 , , ,
所以
故选: D
【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
【答案】ACD
【解析】函数 , 均是定义在 上的连续函数, ①,
②,将②式中 换为 得 ③,+ 得 ,则 的图象关于点 中心对称;
① ③
将②式中 换为 得: ④,
- 得: ,因此 不是奇函数,B错误;
① ④
,即 ,所以 关于 对称,C正确;
由 及 为奇函数,得 ,
即 ,同时求导可得: ,
即 ,所以 是周期函数,周期为2,故A正确;
又 为奇函数, , ,则 ,结合
当 时,数列 是首项为3,公差为6的等差数列,
则 ,
当 时,数列 是首项为6,公差为6的等差数列,
则 ,因此 时, ,显然 满足上式,
即 , ,
令 ,解得: ,D正确.
故选:ACD
(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.
【答案】D
【解析】 为偶函数,
,
,
为奇函数,
,
,即 ,
,
,即函数的周期为4,,
,
,
,
,即 ,
由 得 ,
,
.
故选: .
【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.
【答案】A
【解析】因为 为奇函数, 为偶函数,
所以 , ,
所以 为偶函数,故B错误;
又对 两边求导,得 ,
即 ,所以 是偶函数,故D错误;
由 ,可得 ,
由 ,可得 ,所以 ,即 ,即得 ,
所以 是周期为4的函数,则 ,两边求导,得 ,
所以 是奇函数,故A正确;
由 ,可得 ,即 ,
又由 ,可得 ,
所以 ,即 为偶函数,所以 为偶函数,故C错误.
故选:A.
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 , ,
【答案】ABC
【解析】由题意定义域为 的函数 满足
令 ,则 ,
令 ,则 ,即 ,
故 为奇函数,A正确;由于f (−x)=−f (x),故 ,即 ,
则f'(x)为偶函数,由 可得 ,
由 ,令 得 ,
故 ,令 ,则 ,B正确;
又 ,
则 ,
令 ,则 ,
由柯西方程知, ,故 ,
则 ,由于 ,故 ,
即 ,则 ,C正确;
对
,
故 ,D错误,
故选:ABC.
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.
【答案】ABD
【解析】对于A:把 的图象向左平移1个单位,可得g(x+1)的图象,
又g(x+1)为奇函数,图象关于原点 对称,所以 的图象关于点(1,0)对称,故A正确;
对于B:由g(x+1)为奇函数,则 ,
又 为 的导函数,所以 ,即 ,则 ,
又 为奇函数,所以 ,即 ,
由上得f (x−2)=−f (x),故 ,故f (−x)=−f (x),
即 ,即 是奇函数,故B正确;
对于C:由于 ,
故 ,即f (4+x)=f (x),故4是 的一个周期,
又 ,即g(x)=g(4−x),所以 为周期为4的周期函数,
因为 ,令 可得 ,即 ,
所以 ,故C错误;
对于D:因为 是 上的奇函数,故 ,结合 得 ,
,
故 ,故D正确.
故选:ABD
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.
【答案】BCD
【解析】对于A,由f (2x+1)为奇函数可得 ,
故 关于(1,0)对称,故A错误,
对于B,由于g(x+2)为奇函数,故 ,故 关于点(2,0)对称,B正确,
对于C,由 和g(x)=f'(x)可得 ,
令 ,故 ,故 ,因此 ,
结合 关于(1,0)对称可得 ,
故 的周期为4,C正确,
对于D,由于 ,故 ,
且 ,由于 ,令 ,则 ,
,故D正确,
故选:BCD
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.
【答案】ACD
【解析】由题意可得 ,两式相减可得 ①,
所以 ,令 ,可得 ,
所以 ,
所以 的图象关于 对称,故A正确;
因为g(x+2)为奇函数,所以 关于(2,0)中心对称,
所以 ②,②式两边对 求导可得 ,
结合 ,可得:
所以 ,令 ,可得: ,
所以 即 ,故B错,
因为 ,可知 也是周期为4的周期函数,
即 ,两边求导可得 ,所以 ,故C正确;
是周期为4的周期函数,所以 ,
因为 ,令 ,则 ,即 ,
又 ,所以 ,又因为 是周期为4的周期函数,则 ,由 可得 ,
所以 ,所以 ,D正确.
故选:ACD