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专题 3.3 函数的奇偶性与周期性
练基础
1.(2021·海南海口市·高三其他模拟)已知函数 ,则“ ”是“函数 为
奇函数”的( )
A.充分而不必要条件B.必要而不充分条件C.充分必要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】C
【解析】
化简“ ”和“函数 为奇函数”,再利用充分必要条件的定义判断得解.
【详解】
,所以 ,
函数 为奇函数,
所以 ,所以 .
所以“ ”是“函数 为奇函数”的充分必要条件.
故选:C
2.(2021·福建高三三模)若函数 的大致图象如图所示,则 的解析式可能是( )
A. B.C. D.
【答案】C
【解析】
利用排除法,取特殊值分析判断即可得答案
【详解】
解:由图可知,当 时, ,
取 ,则对于B, ,所以排除B,对于D, ,所以排除
D,
当 时,对于A, ,此函数是由 向右平移1个单位,再向上平移1个单
位,所以 时, 恒成立,而图中,当 时, 可以小于1,所以排除A,
故选:C
3.(2021·广东高三其他模拟)下列函数中,既是奇函数又在区间 上单调递增的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
利用函数奇偶性的定义和函数的解析式判断.
【详解】
A.函数 的定义域是 ,所以函数是非奇非偶函数,故错误;
B. 在 上单调递减,故错误;C.因为 ,所以函数是奇函数,且在 上单调递增,正确;
D.因为 ,所以函数是偶函数,故错误;
故选: C.
4.(2021·湖南高三月考)定义函数 则下列命题中正确的是( )
A. 不是周期函数 B. 是奇函数
C. 的图象存在对称轴 D. 是周期函数,且有最小正周期
【答案】C
【解析】
当 为有理数时恒有 ,所以 是周期函数,且无最小正周期,又因为无论 是有理数
还是无理数总有 ,所以函数 为偶函数,图象关于 轴对称.
【详解】
当 为有理数时, ,
,
任何一个有理数 都是 的周期,
是周期函数,且无最小正周期,
选项 , 错误,
若 为有理数,则 也为有理数,
,
若 为无理数,则 也为无理数,
,综上,总有 ,
函数 为偶函数,图象关于 轴对称,
选项B错误,选项C正确,
故选:C
5.【多选题】(2021·淮北市树人高级中学高一期末)对于定义在R上的函数 ,下列说法正确的是
( )
A.若 是奇函数,则 的图像关于点 对称
B.若对 ,有 ,则 的图像关于直线 对称
C.若函数 的图像关于直线 对称,则 为偶函数
D.若 ,则 的图像关于点 对称
【答案】ACD
【解析】
四个选项都是对函数性质的应用,在给出的四个选项中灵活的把变量x加以代换,再结合函数的对称性、
周期性和奇偶性就可以得到正确答案.
【详解】
对A, 是奇函数,故图象关于原点对称,
将 的图象向右平移1个单位得 的图象,
故 的图象关于点(1,0)对称,正确;
对B,若对 ,有 ,
得 ,所以 是一个周期为2的周期函数,
不能说明其图象关于直线 对称,错误.;
对C,若函数 的图象关于直线 对称,则 的图象关于y轴对称,故为偶函数,正确;
对D,由 得 ,
,
的图象关于(1,1)对称,正确.
故选:ACD.
6.【多选题】(2020·江苏南通市·金沙中学高一期中)已知偶函数 在区间 上是增函数,则满足
的 的取值是( )
A.0 B. C. D.
【答案】BC
【解析】
根据偶函数和单调性求得不等式的解,然后判断各选项..
【详解】
由题意 ,解得 ,只有BC满足.
故选:BC.
7.【多选题】(2021·广东高三二模)函数 的定义域为 ,且 与 都为奇函数,则
下列说法正确的是( )
A. 是周期为 的周期函数 B. 是周期为 的周期函数
C. 为奇函数 D. 为奇函数
【答案】BD
【解析】AB选项,利用周期函数的定义判断;CD选项,利用周期性结合 , 为奇函数判断.
【详解】
因为函数 的定义域为 ,且 与 都为奇函数,
所以 , ,
所以 , ,
所以 ,即 ,故B正确A错误;
因为 ,且 为奇函数,所以 为奇函数,故D正确;
因为 与 相差1,不是最小周期的整数倍,且 为奇函数,所以 不为奇
函数,故C错误.
故选:BD.
8.(2021·吉林高三二模(文))写出一个符合“对 , ”的函数
___________.
【答案】 (答案不唯一)
【解析】
分析可知函数 的定义域为 ,且该函数为奇函数,由此可得结果.
【详解】
由题意可知,函数 的定义域为 ,且该函数为奇函数,可取 .
故答案为: (答案不唯一).
9.(2021·全国高三二模(理))已知 为 上的奇函数,且其图象关于点 对称,若
,则 __________.
【答案】1【解析】
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.
10.(2021·上海高三二模)已知函数 的定义域为 ,函数 是奇函数,且 ,若
,则 ___________.
【答案】
【解析】
通过计算 可得.
【详解】
因为 是奇函数,所以 ,
即 ,所以 .
故答案为: .
练提升
TIDHNE
1.(2021·安徽高三三模(文))若把定义域为 的函数 的图象沿x轴左右平移后,可以得到关于原点对称的图象,也可以得到关于 轴对称的图象,则关于函数 的性质叙述一定正确的是( )
A. B.
C. 是周期函数 D. 存在单调递增区间
【答案】C
【解析】
通过举例说明选项ABD错误;对于选项C可以证明判断得解.
【详解】
定义域为R的函数 的图象沿 轴左右平移后,可以得到关于原点对称的图象,也可以得到关于 轴
对称的图象,
∴ 的图象既有对称中心又有对称轴,但 不一定具有奇偶性,例如 ,
由 ,则 为奇函数,故选项A错误;
由 ,可得函数 图象关于 对称,故选项B错误;
由 时, 不存在单调递增区间,故选项D错误;
由已知设 图象的一条对称抽为直线 ,一个对称中心为 ,且 ,
∴ , ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∴ 的一个周期 ,故选项C正确.
故选:C2.(2021·天津高三二模)已知函数 在 上是减函数,且满足 ,若
, , ,则 , , 的大小关系为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
根据对数运算性质和对数函数单调性可得 ,根据指数函数单调性可知 ;利
用 为减函数可知 ,结合 为奇函数可得大小关系.
【详解】
,
即:
又 是定义在 上的减函数
又 为奇函数
,即: .
故选:B.3.(2021·陕西高三三模(理))已知函数f(x)为R上的奇函数,且 ,当 时,
,则f(101)+f(105)的值为( )
A.3 B.2 C.1 D.0
【答案】A
【解析】
根据函数为奇函数可求得函数的解析式,再由 求得函数f(x)是周期为4的周期函数,由
此可计算得选项.
【详解】
解:根据题意,函数f(x)为R上的奇函数,则f(0)=0,
又由x∈[0,1]时, ,则有f(0)=1+a=0,解可得:a=﹣1,则有 ,
又由f(﹣x)=f(2+x),即f(x+2)=﹣f(x),则有f(x+4)=﹣f(x+2)=f(x),即函数f(x)是周期为4的周期函数,
则 ,
故有f(101)+f(105)=3,
故选:A.
4.(2021·上海高三二模)若 是R上的奇函数,且 在 上单调递增,则下列结论:
① 是偶函数;
②对任意的x∈R都有 ;
③ 在 上单调递增;
④反函数 存在且在 上单调递增.
其中正确结论的个数为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】C【解析】
根据奇函数定义以及单调性性质,及反函数性质逐一进行判断选择.
【详解】
对于①,由 是 上的奇函数,得 ,∴ ,所以
是偶函数,故①正确;
对于②,由 是 上的奇函数,得 ,而 不一定成立,所以对任意的
,不一定有 ,故②错误;
对于③,因为 是 上的奇函数,且 在 上单调递增,所以 在 上单调递增,且
,因此 ,利用复合函数的单调性,知 在
上单调递增,故③正确.
对于④,由已知得 是 上的单调递增函数,利用函数存在反函数的充要条件是,函数的定义域与值
域是一一映射,且函数与其反函数在相应区间内单调性一致,故反函数 存在且在 上单
调递增,故④正确;
故选:C
5.【多选题】(2021·全国高三专题练习)已知函数 是偶函数, 是奇函数,并且当 ,
,则下列选项正确的是( )
A. 在 上为减函数 B. 在 上
C. 在 上为增函数 D. 在 上
【答案】CD
【解析】根据题意,分析可得 ,结合函数的解析式可得当 时函数的解析式,据此分析
可得答案.
【详解】
解:根据题意,函数 为奇函数,则有 ,即 ,
又由 为偶函数,则 ,则有 ,
即有 ,
当 , 时, ,
若 ,则 ,
则 ,
则当 时,有 ,则 为增函数且 ;
故 在 上为增函数,且 ;
故选: .
6.【多选题】(2021·全国高三专题练习)若函数 对任意 都有 成立, ,
则下列的点一定在函数 图象上的是( )
A. B.
C. D.
【答案】ABC
【解析】
根据任意 满足 ,得到 是奇函数判断.
【详解】因为任意 满足 ,
所以 是奇函数,
又 ,所以令 ,则 ,
得 ,
所以点 ,且点 与 也一定在 的图象上,
故选:ABC.
7.【多选题】(2021·浙江高一期末)已知函数 是定义在 上的奇函数,当 时,
,则下列说法正确的是( )
A.函数 有2个零点 B.当 时,
C.不等式 的解集是 D. ,都有
【答案】BCD
【解析】
根据函数奇偶性定义和零点定义对选项一一判断即可.
【详解】
对A,当 时,由 得 ,又因为 是定义在 上的奇函数,所以
,故函数 有3个零点,则A错;
对B,设 ,则 ,则 ,则B对;
对C,当 时,由 ,得 ;当 时,由 ,
得 无解;则C对;
对D, ,都有,则D对.
故选:BCD.
8.【多选题】(2021·苏州市第五中学校高一月考)高斯是德国著名的数学家,近代数学奠基者之一,享
有“数学王子”的称号.设 ,用 表示不超过 的最大整数, 也被称为“高斯函数”,例如:
, .已知函数 ,下列说法中正确的是( )
A. 是周期函数 B. 的值域是
C. 在 上是减函数 D. ,
【答案】AC
【解析】
根据 定义将函数 写成分段函数的形式,再画出函数的图象,根据图象判断函数的性质.
【详解】
由题意可知 , ,
可画出函数图像,如图:
可得到函数 是周期为1的函数,且值域为 ,在 上单调递减,故选项AC正确,B错误;对
于D,取 ,则 ,故D错误.故选:AC.
9.【多选题】(2021·湖南高三月考)函数 满足以下条件:① 的定义域是 ,且其图象是一条
连续不断的曲线;② 是偶函数;③ 在 上不是单调函数;④ 恰有2个零点.则函数
的解析式可以是( )
A. B.
C. D.
【答案】CD
【解析】
利用函数图象变换画出选项A,B,C,D对应的函数图象,逐一分析即可求解.
【详解】
解:显然题设选项的四个函数均为偶函数,但 的定义域为 ,所以选项B错误;
函数 的定义域是 ,在 , 单调递减,在 , 单调递增,但
有3个零点,选项A错误;
函数 的定义域是 ,当 时, 的图象对称轴为 ,
其图象是开口向下的抛物线,故 在 , 单调递增,在 , 单调递减,
由图得 恰有2个零点,选项C正确;
函数 的定义域是 ,在 , 单调递减,在 , 单调
递增,且 有2个零点,选项D正确.故选:CD.
10.(2021·黑龙江大庆市·高三二模(理))定义在 上的函数 满足 ,当
时, ,则函数 的图象与 的图象的交点个数为___________.
【答案】7
【解析】
由题设可知 的周期为2,结合已知区间的解析式及 ,可得两函数图象,即知图象交点个数.
【详解】
由题意知: 的周期为2,当 时, ,
∴ 、 的图象如下:
即 与 共有7个交点,
故答案为:7.
【点睛】
结论点睛: 有 的周期为 .
练真题
TIDHNE
1. (2020·天津高考真题)函数 的图象大致为( )A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】
由题意首先确定函数的奇偶性,然后考查函数在特殊点的函数值排除错误选项即可确定函数的图象.
【详解】
由函数的解析式可得: ,则函数 为奇函数,其图象关于坐标原点对称,选
项CD错误;
当 时, ,选项B错误.
故选:A.
2.(2020·全国高考真题(理))设函数 ,则f(x)( )
A.是偶函数,且在 单调递增 B.是奇函数,且在 单调递减
C.是偶函数,且在 单调递增 D.是奇函数,且在 单调递减
【答案】D
【解析】由 得 定义域为 ,关于坐标原点对称,
又 ,
为定义域上的奇函数,可排除AC;
当 时, ,
在 上单调递增, 在 上单调递减,
在 上单调递增,排除B;
当 时, ,
在 上单调递减, 在定义域内单调递增,
根据复合函数单调性可知: 在 上单调递减,D正确.
故选:D.
3.(2020·海南省高考真题)若定义在 的奇函数f(x)在 单调递减,且f(2)=0,则满足
的x的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
因为定义在 上的奇函数 在 上单调递减,且 ,所以 在 上也是单调递减,且 , ,
所以当 时, ,当 时, ,
所以由 可得:
或 或
解得 或 ,
所以满足 的 的取值范围是 ,
故选:D.
4.(2018年理全国卷II)已知f(x)是定义域为(−∞, + ∞)的奇函数,满足f(1−x)=f(1+x).若
f(1)=2,则f(1)+f(2)+f(3) +⋯+f(50)=( )
A. −50 B. 0 C. 2 D. 50
【答案】C
【解析】
因为f(x)是定义域为(−∞, + ∞)的奇函数,且f(1−x)=f(1+x),所以
f(1+x)=−f(x−1)∴f(3+x)=−f(x+1)=f(x−1)∴T=4,因此
f(1)+f(2)+f(3)+⋯+f(50)=12[f(1)+f(2)+f(3)+f(4)]+f(1)+f(2),因为
f(3)=−f(1),f(4)=−f(2),所以f(1)+f(2)+f(3)+f(4)=0,∵f(2)=f(−2)=−f(2)∴f(2)=0,
从而f(1)+f(2)+f(3)+⋯+f(50)=f(1)=2,选C.
f x 0,
5.(2019·全国高考真题(文))设 是定义域为R的偶函数,且在 单调递减,则( )
1 3 2
A. f log 3 4 f 2 2 f 2 3
1 2 3
B. f log 3 4 f 2 3 f 2 2
3 2 1
C. f 2 2 f 2 3 f log 3 4 2 3 1
D. f 2 3 f 2 2 f log 3 4
【答案】C
【解析】
1
f log f log 4
∵ f x 是R的偶函数, 3 4 3 .
2 3 2 3
∵ log 4log 31,120 2 3 2 2,log 42 3 2 2,
3 3 3
f x
又 在(0,+∞)单调递减,
2 3
f log 4 f 2 3 f 2 2
∴ 3 ,
3 2 1
f 2 2 f 2 3 f log 3 4 ,故选C.
f(x) x0 f(x)eax f(ln2)8
6.(2019·全国高考真题(理))已知 是奇函数,且当 时, .若 ,则
a
__________.
【答案】-3
【解析】
f(x) x0 x0 f(x)f(x)eax
因为 是奇函数,且当 时 , .
ln2(0,1) f(ln2)8
又因为 , ,
所以 ealn2 8 ,两边取以e为底的对数得 aln23ln2 ,所以 a3 ,即 a 3 .