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专题突破卷 09 奇偶性、对称性与周期性
1.对称轴
1.定义在R上的奇函数 满足 ,且 在区间 上是增函数,给出下列三个命题:
① 的图象关于点 对称;
② 在区间 上是减函数;
③
其中所有真命题的序号是 .
【答案】①②
【分析】根据给定条件,结合赋值法推理判断①;利用奇函数性质、函数对称性推理判断②;导出函数的
周期,计算判断③作答.
【详解】因为 是R上的奇函数,则 ,即 ,
从而 ,即有 ,因此 的图象关于点 对称,①是真命题;
学科网(北京)股份有限公司 1因为 是R上的奇函数,且在区间 上是增函数,则 在区间 上是增函数,
由 知,函数 的图象关于直线 对称,因此 在区间 上是减函数,②是真命题;
由 知, ,则 ,即 是周期为4的函数,
因此 ,③是假命题,
所以所有真命题的序号是①②
故答案为:①②
2.已知函数 的定义域为 , 是偶函数,当 时, ,则不等式
的解集为 .
【答案】
【分析】分析可知函数 的图象关于直线 对称,且该函数 上单调递增,由
可得出关于 的不等式,解之即可.
【详解】因为函数 的定义域为 , 是偶函数,
则 ,即 ,
所以,函数 的图象关于直线 对称,
当 时, ,则函数 在 上单调递减,
故函数 在 上单调递增,
因为 ,则 ,即 ,
即 ,即 ,解得 或 ,
学科网(北京)股份有限公司 2因此,不等式 的解集为 .
故答案为: .
3.设函数 的定义域为R, , ,当 时, ,则函数
在区间 上零点的个数为( )
A.4 B.5 C.6 D.7
【答案】D
【分析】分析函数 的性质,结合幂函数的图象,作出 在 上的图象,再作出 在
上的图象,求出两图象的交点个数作答.
【详解】由 ,得 的图象关于y轴对称,由 ,得 的图象关于直线
对称,
令 ,得 ,函数 是周期为1的偶函数,当 时,
,
在同一坐标系内作出函数 在 上的图象,函数 在 上的图象,如图,
观察图象知,函数 与 的图象在 上的交点有7个,
学科网(北京)股份有限公司 3所以函数 在区间 上零点的个数为7.
故选:D
4.(多选)若函数 满足 , ,且 , ,
,则( )
A. 为偶函数 B.
C. D.若 ,则
【答案】AC
【分析】先由函数的对称性可找到对称轴 ,即可判断A选项;再由题找到函数的单调性,利用单调性
比较函数值的大小,可判定BCD选项.
【详解】由题意可得 的图象关于直线 对称,且 在 上单调递增,
则 在 上单调递减,且 的图象关于直线 对称,
由偶函数图象的特征得A正确.
结合函数 的单调性和 图象的对称性得,距离 越近,函数值越小, ,所以B不
正确.
对C, ,所以C正确.
对D,若 ,则直线 距离直线 更远,即 ,解得 或 ,所以D不正确.
故选:AC.
5.函数 满足 ,且在区间 上的值域是 ,则坐标 所表示的点在
图中的( ).
学科网(北京)股份有限公司 4A.线段AD和线段BC上 B.线段AD和线段DC上
C.线段AB和线段DC上 D.线段AC和线段BD上
【答案】B
【分析】根据函数的对称性,可得函数的对称轴,结合二次函数的性质,可得函数解析式并画出图象,根
据值域,可得 的取值范围,可得答案.
【详解】 函数 满足 ,
故函数的图象关于直线 对称,且开口向上下,
所以, , .
再根据 , ,画出函数 的图象,
如图所示:
故有 , .
且当 时, ; 时, ,
故坐标 所表示的点在图中的线段AD和线段DC上,
故选:B.
2.对称中心
学科网(北京)股份有限公司 56.(多选)已知定义在R上的函数 满足 ,且 为奇函数, ,
.下列说法正确的是( )
A.3是函数 的一个周期
B.函数 的图象关于直线 对称
C.函数 是偶函数
D.
【答案】ACD
【分析】根据 可得 即可确定周期求解选项A;根据 为奇函数,
可得 即可求解选项B;根据题设条件可得 即可求解选项C;利用函数
的周期性和函数值可求解选项D.
【详解】对A,因为 ,
所以 ,即 ,
所以3是函数 的一个周期,A正确;
对B,因为 为奇函数,所以 ,
所以函数 的图象关于点 中心对称,B错误;
学科网(北京)股份有限公司 6对C,因为 ,
所以 ,
即 ,即 ,
所以函数 是偶函数,C正确;
对D, ,
所以 ,
所以
,D正确;
故选:ACD.
7.(多选)函数 是定义在R上的奇函数,且在 上单调递增, 也是奇函数,则
( )
A.函数 是周期为4的周期函数
B.函数 是周期为2的周期函数
C.函数 的图像关于点 对称
D. 大小关系为
【答案】ACD
【分析】A选项,根据 与 均是定义在R上的奇函数,得到 ,得到 是周期为
4的周期函数;C选项,根据 的周期及对称性得到C正确;B选项,由 及 的周期得
学科网(北京)股份有限公司 7到 的周期;D选项,根据对称性及周期得到 ,结合 在
上单调递增,比较出大小关系,D正确.
【详解】A选项,由题意得 ,
又 ,所以 ,
又 是定义在R上的奇函数,所以 ,
即 ,
所以函数 周期为4,故A正确,B错误;
C选项,因为 的图像关于点 对称,周期为4,
所以函数 的图像关于点 对称,故C正确;
由 ,得 ,
即函数 是周期为4的周期函数,故B错误.
D选项,因为 是定义在R上的奇函数,所以 ,
由 ,
且 在 上单调递增,得 ,所以 ,故D正确.
故选:ACD.
8.(多选)已知定义在R上的函数 满足条件 ,且函数 为奇函数,则
下列说法中正确的是( )
A.函数 是周期函数
B.函数 为R上的偶函数
C.函数 的图象关于点 对称
D.函数 为R上的单调函数
学科网(北京)股份有限公司 8【答案】AC
【分析】由题可得 即可判断A;由 为奇函数可得 ,即可
判断B;由 、 可得 ,即可判断C;根据 为R上的奇
函数,结合单调函数的定义即可判断D.
【详解】A选项,由 ,得 ,即 ,故A正确;
B选项,因为 为奇函数, ,
用 换x,得 ,又 ,
所以 ,即函数 为R上的奇函数,故B错误;
C选项,因为 为奇函数,
所以 ,
则 的图象关于点 对称,故C正确;
D选项,因为函数 为R上的奇函数,其图象关于原点对称,
函数 在 和 的单调性相同,
但函数 在R上不一定为单调函数,故D错误.
故选:AC.
9.设函数 的定义域为R,且 是奇函数,则 图像( )
A.关于点 中心对称 B.关于点 中心对称
C.关于直线 对称 D.关于直线 对称
【答案】A
【分析】根据奇函数的性质,结合对称性,即可得出答案.
学科网(北京)股份有限公司 9【详解】因为 为奇函数,所以 ,
所以函数 图象关于点 中心对称.
故选:A.
10.已知函数 为奇函数,则函数 的图象( )
A.关于点 对称 B.关于点 对称
C.关于点 对称 D.关于点 对称
【答案】A
【分析】根据 为奇函数,得到 关于 对称,进而得到答案.
【详解】函数 为奇函数,图像关于 对称,
则函数 关于 对称,
所以函数 的图象关于 对称.
故选:A.
11.已知函数 对任意 都有 ,且函数 的图象关于 对称,当
时, .则下列结论正确的是( )
A.函数 的图象关于点 对称
B.函数 的图象关于直线 对称
C.函数 的最小正周期为2
D.当 时,
【答案】C
学科网(北京)股份有限公司 10【分析】根据题中条件可得 的周期为4且关于 对称,结合 时, ,即可画出
函数的图象,由图象即可逐一判断.
【详解】因为函数 对任意 都有 ,即 恒
成立,所以 的周期为4.
因为函数 的图象关于 对称,所以将 的图象向右平移一个单位,得到 的
图象,所以 的图象关于 对称,
故 ,因此 的图象关于 对称,
设 ,则 ,
因为函数 对任意 都有
所以 ,
所以 所以选项D错误.
作出 的图象如图所示:
由图象可知,函数 的图象关于点 中心对称,关于直线 对称,故A,
B错误;
对于C:函数 的图象可以看成 的图象 轴上方的图象保留,把 轴下方的图象翻折到
学科网(北京)股份有限公司 11轴上方,所以函数 的最小正周期为2.故C正确.
故选:C
3.奇偶性,对称性与周期性的相互转化
12.(多选)设函数 的定义域为 , 为奇函数, 为偶函数,当 时,
,则下列结论正确的是( )
A. B. 在 上为减函数
C.点 是函数 的一个对称中心 D.方程 仅有3个实数解
【答案】CD
【分析】利用奇偶函数的定义分析、探讨函数的性质,并判断选项ABC;作出函数 的部
分图象,数形结合判断D作答.
【详解】函数 的定义域为 ,由 为奇函数,得 ,即 ,
由 为偶函数,得 ,即 ,则 ,
即 ,于是 ,函数 是周期为 的周期函数,
当 时, ,
对于A, ,A错误;
对于B,函数 在 上单调递增,由 ,知函数 图象关于点 对称,
则函数 在 上单调递增,即有函数 在 上单调递增,因此 在 上单调递增,
B错误;
学科网(北京)股份有限公司 12对于C,由 及 ,得 ,即 ,
因此函数 图象关于点 对称,C正确;
对于D,当 时, ,由函数 图象关于点 对称,
知当 时, ,则当 时, ,
由 ,知函数 图象关于直线 对称,则当 时, ,
于是当 时, ,而函数 的周期是 ,因此函数 在R上的值域为 ,
方程 ,即 ,因此 的根即为函数 与 图象交点的横坐标,
在同一坐标系内作出函数 与 的部分图象,如图,
观察图象知,函数 与 图象在 上有且只有3个公共点,
而当 时, ,即函数 与 图象在 无公共点,
所以方程 仅有3个实数解,D正确.
故选:CD
【点睛】结论点睛:函数 的定义域为D, ,
(1)存在常数a,b使得 ,则函数 图象关于点 对
称.
(2)存在常数a使得 ,则函数 图象关于直线 对称.
13.(多选)已知函数 的定义域均为 ,且 , ,若
学科网(北京)股份有限公司 13的图象关于直线 对称,则以下说法正确的是( )
A. 为奇函数 B.
C. , D.若 的值域为 ,则
【答案】BCD
【分析】由 得 ,与 联立得 ,再结
合 的图象关于直线 对称,可得 的周期、奇偶性、对称中心,可依次验证各选项正误.
【详解】 , ,
, ,
关于 对称, ,
, , ,
,故C正确;
关于 对称, , , 为偶函数,
, , , , ,
为偶函数,故A错误;
, 图象关于点 中心对称,
存在一对最小值点与最大值点也关于 对称 ,
,故D正确;
由 得 ,又 ,所以 ,
由 得 ,所以 ,故B正确;
故选:BCD
【点睛】关键点点睛:对含有 混合关系的抽象函数,要探求 性质首先要消去一个函
数只剩下另一下函数,消去其中一个函数的方法就是对 进行合理的赋值,组成方程组消去一个函数,再
考查剩余函数的性质. 对抽象函数的周期性、奇偶性、单调性以及图象的对称性的综合应用,解决该问题
学科网(北京)股份有限公司 14应该注意的事项:
(1)赋值法使用,注意和题目条件作联系;
(2)转化过程要以相关定义为目的,不断转变.
14.(多选)定义在 上的函数 满足 ,函数 的图象关于 对称,
则( )
A. 的图象关于 对称 B. 是 的一个周期
C. D.
【答案】ACD
【分析】由函数 的图象关于 对称,可得 ,即可判断A;先求出 最小
正周期为 ,再推出由 可判断B;令 ,求出 可判断C;求出
,可判断D.
【详解】对于A,由函数 的图象关于 对称,可推得 ,
令 等价于 ,则 , 的图象关于 对称,所以A正确.
对于B,令 由 , ,
所以, ,所以 关于 对称.
由 ,所以 ,
所以, ,所以, 关于 对称.
令 等价于 ,则 ,
又因为 ,所以
令 等价于 ,
所以 ,
学科网(北京)股份有限公司 15所以可得出 最小正周期为 .
, ,所以 不是 的周期,所以B错误.
对于C,令 ,则 ,所以,所以C正确.
对于D,因为 图象关于 对称,所以 ,
因为 , ,因为 最小正周期为 ,
所以 ,所以 ,
,
有 ,选项D正确.
故选:ACD.
【点睛】关键点点睛:令 是解题的关键,通过研究 的对称性和周期性得到 的性质,
即可求解.
15.(多选)已知定义在R上的函数 满足 ,且 为偶函数,则下列说法一
定正确的是( )
A.函数 的周期为2
B.函数 的图象关于直线 对称
C.函数 为偶函数
D.函数 的图象关于点 对称
【答案】BCD
【分析】根据题意推理论证周期性、对称性判断A、B;借助变量替换的方法,结合偶函数的定义及对称
性意义判断C、D.
【详解】对于选项A:因为 ,则 ,
可得 ,所以函数 的周期为4,故A错误;
学科网(北京)股份有限公司 16对于选项B: 因为 为偶函数,则 ,
所以函数 的图象关于直线 对称,故B正确;
对于选项C:因为函数 的图象关于直线 对称,则 ,
由函数 的周期为4,可得 ,
所以函数 为偶函数,故C正确;
对于选项D:因为 ,且 ,可得 ,
又因为函数 的周期为4,则 ,
所以函数 的图象关于点 对称,D正确;
故选:BCD.
16.设函数 的定义域为 , 为奇函数, 为偶函数,当 时, .若
,则( )
A. B.
C. 为偶函数 D. 的图象关于 对称
【答案】C
【分析】根据 为奇函数, 为偶函数,求出函数 的周期,并结合 求
出a,b的值,即可判断A;由 的周期可求出 即可判断B; 为偶函数得
,结合 的周期即可判断C;由 即可判断D.
【详解】 为奇函数, ,
学科网(北京)股份有限公司 17令 ,则 ;用 替换 ,则 ,
又 为偶函数, ,
令 ,则 ;用 替换 ,则 ,
,用 替换 ,则 ,
,则 的一个周期为4,
由 ,解得 ,故A错误;
,故B错误;
由 ,得 ,得 为偶函数,故C正确;
时, , , 不关于 对称,故D错误,
故选:C.
17.已知 是定义在 上的函数,满足 ,且满足 为奇函数,则下列说法一定
正确的是( )
A.函数 图象关于直线 对称 B.函数 的周期为2
C.函数 图象关于点 中心对称 D.
【答案】D
【分析】由 易得 图象关于直线 对称,再由 为奇函数,得到 图象
关于 对称,进而结合得到 ,有函数 的周期为4判断.
【详解】解:因为 满足 ,所以 ,
学科网(北京)股份有限公司 18所以函数 图象关于直线 对称,
因为 为奇函数,
所以 ,即 ,
则函数 图象关于 对称,则 ,
令 得 ,
由 ,得 ,
所以函数 的周期为4,
所以 ,
故选:D
4.比大小
18.已知函数 在 上单调递增,且 是偶函数,则( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】根据题意得到函数 关于 对称,所以 ,结合单调性,即可求解.
【详解】由函数 是偶函数,可得函数 关于 对称,
所以函数 关于 对称,所以 ,
因为函数 在 上单调递增,且 ,所以 .
故选:B.
19.已知函数 是偶函数,当 时, 恒成立,设
学科网(北京)股份有限公司 19,则 , , 的大小关系为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】利用函数的单调性及偶函数的性质,结合函数的对称性即可求解.
【详解】因为 时, 恒成立,
所以 ,
所以 在 上单调递增,
因为 是偶函数,
所以 的图象关于 对称,
因为 , , ,
因为 ,
所以 ,即 ,
所以 .
故选:A.
20.定义域为 的函数 满足 ,且当 时, 恒成立,
设 , , ,则 , , 的大小关系为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据题意,求得函数的对称性以及单调性,结合对数函数以及指数函数的单调性,求得
的大小关系,可得答案.
【详解】因为函数 满足 ,所以函数 的图象关于直线 成轴对称,
学科网(北京)股份有限公司 20因为当 时, ,由 ,则 ,即 ,
所以 在 上单调递增,则 在 上单调递减,
由 ,
由 ,根据函数 在 上单调递增,则 ;
由 ,根据函数 在 上单调递增,则 .
由函数 在 上单调递减,则 ,即 .
故选:B.
21.已知 是定义在 上的函数,且 为奇函数, 为偶函数,当 时,
,若 , , ,则a,b,c的大小关系为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】根据给定条件,利用奇偶函数定义探求出函数 的周期性,及在 上的单调性即可判断作
答.
【详解】由 为奇函数,得 ,即 ,
又由 为偶函数,得 ,即 ,
于是 ,即 ,因此 的周期为8,
又当 时, ,则 在 上单调递增,
由 ,得 的图象关于点 成中心对称,则函数 在 上单调递增,
因此函数 在 上单调递增,由 ,得 的图象关于直线 对称,
学科网(北京)股份有限公司 21, , ,
,显然 ,即有 ,即 ,
所以a,b,c的大小关系为 .
故选:D
【点睛】结论点睛:函数 的定义域为D, ,
(1)存在常数a,b使得 ,则函数 图象关于点 对
称.
(2)存在常数a使得 ,则函数 图象关于直线 对称.
22.定义在R上函数 满足以下条件:①函数 图像关于 轴对称,②对任意
,当 时都有 ,则 , , 的大小关系为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】根据已知条件判断函数单调性,利用单调性比较函数值大小.
【详解】解:∵函数 图像关于 对称,且对任意 ,
当 时都有 ,
∴ 在 ,上单调递减,在 单调递增,
,
∴ .
学科网(北京)股份有限公司 22故选:B.
5.解不等式
23.( 2023·江苏·统考二模)(多选)已知函数 的图象是连续不间断的,函数
的图象关于点 对称,在区间 上单调递增.若
对任意 恒成立,则下列选项中 的可能取值有( )
A. B. C. D.
【答案】BC
【分析】根据函数的对称性和单调性得到函数 为 上单调递增,进而得到 ,
利用参变分离和 的取值范围求出 的取值范围,进而求解.
【详解】由函数 的图象关于点 对称且在区间 上单调递增可得,函数
的图象关于 对称,函数 为 上单调递增,
由 可得,
,
也即 ,
则有 恒成立,即
因为 ,所以 ,
当 时,得到 恒成立;
当 时,则有 ,
令 ,则 ,
因为函数 在 上单调递增,且 ,
学科网(北京)股份有限公司 23所以 ,则 ,所以BC适合题意,AD不合题意.
故选:BC.
24.( 2023·西藏林芝·统考二模)已知定义在 上的函数 在 上单调递减,且 为偶函
数,则不等式 的解集为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】由 为偶函数求得函数对称轴,再结合函数的单调性进行求解即可.
【详解】∵函数 为偶函数,∴ ,即 ,
∴函数 的图象关于直线 对称,
又∵函数 定义域为 ,在区间 上单调递减,
∴函数 在区间 上单调递增,
∴由 得, ,解得 .
故选:D.
25.已知函数 的定义域为 , 的图象关于点 对称, ,且对任意的 ,
,满足 ,则不等式 的解集为( )
A. B.
学科网(北京)股份有限公司 24C. D.
【答案】C
【分析】首先根据 的图象关于点 对称,得出 是定义在 上的奇函数,由对任意的 ,
, ,满足 ,得出 在 上单调递减,然后根据奇函数的对称性和
单调性的性质,求解即可.
【详解】 的图象关于点 对称, 的图象关于点 对称, 是定义在 上的奇函
数,
对任意的 , , ,满足 , 在 上单调递减,所以 在
上也单调递减,
又 所以 ,且 ,
所以当 时, ;当 时, ,
所以由 可得 或 或 ,
解得 或 ,即不等式 的解集为 .
故选:C.
26.已知函数 ,则不等式 的解集为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】确定函数 的图象关于 中心对称, 在 上单调递减,且 ,不等式转化
为 或 或 ,解得答案.
学科网(北京)股份有限公司 25【详解】依题意, , ,
故 ,
故函数 的图象关于 中心对称,
当 时, , , 单调递减,
故 在 上单调递减,且 ,
函数 的图象关于 中心对称, 在 上单调递减, ,
而 ,故 或 或 ,
解得 或 ,故所求不等式的解集为 ,
故选:B.
27.已知函数 的定义域为 ,其导函数为 ,若 为奇函数, 为偶函数,记
,且当 时, ,则不等式 的解集为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】由 为奇函数可得 两边求导得到 ,即
,同理可得 ,即可得到 的对称性与周期,画出 与
的图象,数形结合即可得解.
【详解】因为 为奇函数,所以 ,即 ,
两边同时求导得 ,即 ,
所以 的图象关于直线 对称,且 ①;
学科网(北京)股份有限公司 26又 为偶函数,所以 ,即 ,两边求导得
,即 ,
所以 的图象关于点 中心对称,且 ②;
由①②得 ,即 ,
所以 ,所以 的一个周期为 ,
因为当 时, ,
当 时,则 ,所以 ,
当 时,则 ,所以 ,
作出函数 与 的图象如图所示,
由 ,解得 ,由 ,解得 ,
结合图象可知不等式 的解集为 .
故选:C
【点睛】关键点睛:本题的关键是找到函数 的对称性与周期性,再利用数形结合法.
28.定义在 上函数 满足 , .当 时,
,则下列选项能使 成立的为( )
A. B. C. D.
学科网(北京)股份有限公司 27【答案】D
【分析】由已知可得出函数的对称性以及函数的周期为4.进而根据对称性可求出 在 以及 上
的解析式,作出函数图象,即可得出 的解集.分别令 取 ,即可得出答案.
【详解】因为 ,所以 关于点 对称,所以 ;
又 ,所以 ,所以有 ,故 关于直线 对
称,所以 .
所以, ,所以有 ,所以 ,
所以 的周期为4.
当 时, ,所以 ,
所以 时, .
当 时, ,所以 .
作出函数 在 上的图象如下图
当 时,由 可得, ,解得 ,所以 ;
当 时,由 可得, ,解得 ,所以 .
学科网(北京)股份有限公司 28根据图象可得 时, 的解集为 .
又因为 的周期为4,
所以 在实数集上的解集为 .
令 ,可得区间为 ;令 ,可得区间为 ,故A项错误;
令 ,可得区间为 ,故B项错误;
令 ,可得区间为 ;令 ,可得区间为 ,故C项错误;
令 ,可得区间为 ,故D项正确.
故选:D.
29.已知 是定义在 上的增函数,且 的图象关于点 对称,则关于 的不等式
的解集为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】利用函数的对称性,构造 ,原不等式可化为 ,利用其单调性
去函数符号解不等式即可.
【详解】由题意可知 ,设 ,显然有 ,
学科网(北京)股份有限公司 29又 是定义在 上的增函数,易知 在 上是增函数.
原不等式可化为 ,
即 ,解不等式组可得 .
故选:C
6.结合导数
30.(多选)定义在R上的函数 , 的导函数为 , , 是偶函数.已知
, ,则( )
A. 是奇函数 B. 图象的对称轴是直线
C. D.
【答案】ABC
【分析】对于A,利用题中条件解出 ,利用奇函数得定义即可;
对于B,对题中得两个条件进行变化,可得到 ,从而判定出 的对称轴;
对于C,对题中得两个条件进行变化,对 进行赋值,即可;
对于D,证明 的性质,从而得到结论.
【详解】 , ,
,又
为奇函数,故A正确.
是偶函数, ,
则
学科网(北京)股份有限公司 30又 ,则 ,
所以 ,则
则 , ,
故 的图象关于 对称,故B正确.
因为 ,所以 ,
令 得, ,
又 ,令 ,
得 = ,故C正确.
, ,
又 , 是奇函数,
, 是奇函数,
则 , ,
则 , ,
故 ,D错误.
故选:ABC.
31.(多选)设定义在 上的函数 与 的导函数分别为 和 ,若 ,
,且 为奇函数,则下列说法中一定正确的是( )
A. B. 为偶函数
学科网(北京)股份有限公司 31C. 的图象关于点 对称 D. 的一个周期为
【答案】BCD
【分析】由 ,可设 ,( 、 为常数),再根据所给条件推出 ,
即可得到 ,从而判断A,即可得到 ,在两边求导,即可判断C,根据
为奇函数,得到 求导,即可判断B,最后推出 的周期性,即可判断D.
【详解】因为 ,所以 ,( 、 为常数),
又因为 ,所以 ,
即 ,令 ,则 ,所以 ,
所以 ,故A错误;
所以 ,所以 ,所以 的图象关于点 对称,故C正确;
因为 为奇函数,所以 ,则 ,即 ,
所以 ,所以 为偶函数,故B正确;
因为 ,且 ,所以 ,
即 ,所以 ,
所以 的一个周期为 ,又 ,
所以 ,
所以 的一个周期为 ,故D正确;
故选:BCD
学科网(北京)股份有限公司 3232.已知函数 , 及其导函数 , 的定义域均为 , 为奇函数, 关于
直线 对称,则( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】由 为奇函数得 ,由 关于直线 对称得 为偶函数,对
于选项A,由 为偶函数满足 即可判断;对于选项B,由 得
即可判断;对于选项C,由偶函数的对称性得到切线的对称性,从而得到导数的关系即可判
断;对于选项D,由 得到 的对称性,从而得到导数的关系即可判断.
【详解】解法一:由 为奇函数得 ,
令 ,则 ,所以 ,
即 ,所以 ;
因为 关于直线 对称,所以 关于 轴对称,
即 为偶函数,所以 .
对于选项A,因为 为偶函数,所以 ,
所以 ,故选项A错误.
对于选项B,由 得 ,
所以 ,故选项B错误.
学科网(北京)股份有限公司 33对于选项C,因为 的图像关于 轴对称,所以 轴左右两边对称点的切线关于 轴对称,所以切线的
斜率互为相反数,
即 ,所以 ,
所以 ,故选项C错误.
对于选项D,因为 ,所以 关于点 中心对称,
因为 ,所以 和 关于点 对称,
所以 在 和 处切线的斜率相等,即 ,
所以 ,故选项D正确.
故选:D.
33.( 2023·河北唐山·统考三模)(多选)函数 及其导函数 的定义域均为R,若 为奇函
数,且 ,则( )
A. 为偶函数
B.
C. 的图象关于 对称
D.若 ,则 为奇函数
【答案】AC
【分析】根据简单复合函数的求导法则及奇偶性的定义判断A、D,利用特殊值判断B,根据周期性及奇
偶性判断函数的对称性,即可判断C.
【详解】因为 为奇函数且在定义域 上可导,即 ,
所以两边对 取导可得 ,即 ,
学科网(北京)股份有限公司 34所以 为偶函数,故A正确;
对于B:令 ,显然 为奇函数,且最小正周期 ,
即满足 ,则 ,则 ,故B错误;
对于C:因为 且 为 上的奇函数,所以 ,
即 ,所以 ,即 ,
所以 的图象关于 对称,故C正确;
对于D:因为 ,则 ,
即 为奇函数,由A可知 为偶函数,故D错误;
故选:AC
34.(多选)设定义在R上的函数 与 的导数分别为 与 ,已知 ,
,且 的图象关于直线 对称,则下列结论一定成立的是( )
A.函数 的图象关于点 对称
B.函数 的图象关于直线 对称
C.函数 的一个周期为8
D.函数 为奇函数
【答案】AC
【分析】由 ,可得 ,由 的图象关于直线 对称,则
,据此可判断各选项正误.
学科网(北京)股份有限公司 35【详解】因 ,两边求导可得 . 的图象关于直线 对称,则
.
A选项,由 可得 ,
由 可得 ,
则 ,
即函数 的图象关于点 对称,故A正确;
B选项,若函数 的图象关于直线 对称,则 .
又 ,
,则 .
即 是常函数,但 不一定是常函数,故B错误;
C选项,由 可得 .
由 可得 ,又 ,
则 ,则函数 的一个周期为8,故C正确;
D选项,若函数 为奇函数,则 .
由 可得 .又 ,
则 ,得 的一个周期为4,但题目条件不足以说明 的周期情况,故D错
误.
故选:AC
35.(多选)已知函数 , 的定义域均为 ,导函数分别为 , ,若 ,
学科网(北京)股份有限公司 36,且 ,则( )
A.4为函数 的一个周期 B.函数 的图象关于点 对称
C. D.
【答案】ABC
【分析】根据题中条件可得 即可判断A,由 的关系可判断B,由
得 进而可得 ,结合周期性即可判断CD.
【详解】由 得 ,
由 求导得 ,
又 得 ,所以 ,
所以 ,所以 ,
所以 ,
所以4为函数 的一个周期,A正确;
,故 ,
因此 ,
故函数 的图象关于点 对称,B正确,
在 中,令
由 得 为常数,故 ,
由函数 的图象关于点 对称,
学科网(北京)股份有限公司 37,
因此 ,
所以 由于 的周期为4,所以 的周期也为4,
由于 ,所以 , ,
所以 ,故C正确,
由于
,故D错误,
故选:ABC
36.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.
学科网(北京)股份有限公司 381.(2023春·辽宁·高二校联考阶段练习)已知定义在 上的函数 的图像关于直线 对称,且关于
点 中心对称.设 ,若 ,则 ( )
A.2020 B.2022 C.2024 D.2026
【答案】C
【分析】根据函数的对称性,可得函数的周期性,结合题意,求得函数的值,可得答案.
【详解】由题意可知 ,且 ,所以 ,
则 ,所以 是以4为周期的周期函数.
由 可知, ,则 ,
所以 ,
由 得, ,
所以 ,则 ,所以 ,
,…,
,
所以
.
故选:C.
2.(2023·四川遂宁·统考模拟预测)已知函数 及其导函数 的定义域均为R,记 ,若
, 均为偶函数,下列结论错误的是( )
学科网(北京)股份有限公司 39A.函数 的图像关于直线 =1对称
B. =2
C.
D.若函数 在[1,2]上单调递减,则 在区间[0,2024]上有1012个零点
【答案】B
【分析】根据偶函数的性质,结合函数的对称性的性质、函数的单调性逐一判断即可.
【详解】因为 是偶函数,
所以 ,所以函数函数 的图像关于直线x=1对称,因此选项A正确;
因为g(x+2)为偶函数,所以有 ,
因此函数 关于直线 对称,
由 ,
因此函数 关于点 对称,由
,所以函数 的周期为4,
在 中,令 ,得 ,
在 中,令 ,得 ,
所以 ,故选项B不正确;
由 ,令 ,得 ,因此选项C正确;
因为函数 关于点 对称,且在[1,2]上单调递减,
学科网(北京)股份有限公司 40所以函数 在 也单调递减,而函数 关于直线 对称,
所以函数 在 上单调递增,且 ,
所以当 时,函数 有两个零点,
当 时,由函数 的周期为4,
可知函数的零点的个数为 ,所以选项D说法正确,
故选:B.
3.(2023·陕西安康·陕西省安康中学校考模拟预测)已知函数 的定义域为R,且 ,
, ,则 ( )
A. B.0 C. D.2023
【答案】D
【分析】由函数的对称中心和对称轴确定函数的周期为4,代入特殊值求得 , , , ,问
题即可得到解决.
【详解】由 可知函数 的对称中心为 ,
由 可知函数 的对称轴为 ,
故函数 的周期 .
将 代入 得 ,
将 代入 得 ,
将 代入 得 ,
而 ,
学科网(北京)股份有限公司 41将 代入 得 ,
将 代入 得 ,
所以 .
故选:D
4.(2023·河南南阳·南阳中学校考模拟预测)已知函数 是奇函数, 且
, 是 的导函数,则( )
A. B. 的一个周期是4
C. 是奇函数 D.
【答案】B
【分析】根据函数的周期性,对称性和奇偶性的公式推导即可求解.
【详解】因为 是奇函数,
所以 ,
又 ,
所以 ,
所以 ,
所以函数 是周期为4的周期函数,
所以 ,
故选项A错误;
,
学科网(北京)股份有限公司 42所以 ,
所以 的一个周期是4,
故选项B正确;
因为 ,
所以 ,
所以 ,
所以 ,
所以 是偶函数,
故选项C错误;
例如 ,满足 是奇函数且 且 ,
所以 ,
可得 ,故选项D错误;
或根据 得 关于直线 轴对称,
因而在 处有极值,所以 或不存在,故D选项错误.
故选:B.
5.(2023·安徽·合肥一中校联考模拟预测)已知函数 与 的定义域均为 , 为偶函数,且
, ,则下面判断错误的是( )
A. 的图象关于点 中心对称
B. 与 均为周期为4的周期函数
C.
学科网(北京)股份有限公司 43D.
【答案】C
【分析】由 为偶函数可得函数关于直线 轴对称,结合 和 可
得 的周期为4,继而得到 的周期也为4,接着利用对称和周期算出对应的值即可判断选项
【详解】因为 为偶函数,所以 ①,所以 的图象关于直线 轴对称,
因为 等价于 ②,
又 ③,②+③得 ④,即 ,即
,
所以 ,故 的周期为4,
又 ,所以 的周期也为4,故选项B正确,
①代入④得 ,故 的图象关于点 中心对称,且 ,故选项 正确,
由 , 可得 ,且 ,故
,
故 ,
因为 与 值不确定,故选项 错误,
因为 ,所以 ,
所以 ,故 ,
故 ,所以选项D正确,
学科网(北京)股份有限公司 44故选: .
6.(2023春·广东珠海·高二统考期末)设函数 ,实数 满足不等式
,则下列不等式成立的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】根据条件判断函数 关于 对称,求导,可得函数的单调性,利用函数的对称性和单调性将
不等式进行转化求解即可.
【详解】∵ ,
∴ ,
∴函数 关于 对称,
又 ,
∵ ,
∴ ,
∴ 恒成立,则 是增函数,
∵ ,
∴ ,
∴ ,得 ,
故选:A
7.(2023春·浙江丽水·高二统考期末)已知函数 是奇函数, 是偶函数,当 时,
,则下列选项不正确的是( )
学科网(北京)股份有限公司 45A. 在区间 上单调递减
B. 的图象关于直线 对称
C. 的最大值是1
D.当 时恒有
【答案】B
【分析】根据已知结合函数图象平移伸缩变换可得,所以 的图象关于点 对称, 的图象关于
直线 对称,进而得出 周期为4.根据 在 上的解析式,结合函数的对称性可得出 在
上的解析式以及单调性,根据对称性即可得出A项;求出 在 上的值域,根据对称性即可得
出C、D项.
【详解】因为函数 是奇函数,
所以 的图象关于点 对称,所以 的图象关于点 对称,所以, ;
因为 是偶函数,所以 的图象关于直线 对称,所以, .
所以, ,所以 周期为4.
对于A项,因为 的图象关于点 对称, 的图象关于直线 对称,所以 也是 的对
称中心.
因为 时, ,
,则 ,所以 .
根据函数的对称性可知, ,所以 .
所以当 时, 单调递减.
学科网(北京)股份有限公司 46又 的图象关于点 对称,所以 在区间 上单调递减,故A项正确;
对于B项,因为 的图象关于点 对称, 周期为4,所以 的图象关于点 对称,故B
项错误;
对于C项,由A知,当 时, ,所以 .
又 的图象关于直线 对称,所以当 时,有 .
综上所述,当 时,有 .
因为 周期为4,所以 的最大值是1,故C项正确;
对于D项,由已知当 时, .
又 的图象关于直线 对称,所以当 时, .
综上所述,当 时, 恒成立.
因为 的图象关于点 对称,所以,当 时,恒有 ,故D项正确.
故选:B.
8.(2023春·浙江绍兴·高二统考期末)已知函数 的定义域为R,且 ,
为奇函数, ,则 ( )
A. B. C.0 D.
【答案】B
【分析】根据 即可得出 周期为4,赋值可求出 .进而由 为奇函
数,可推得函数 关于点 对称,由已知可求出 , , ,然后即可求
学科网(北京)股份有限公司 47得 , .进而即可根据周期性得出函数值,求出
,即可得出
,代入数值,即可得出答案.
【详解】由 ,则 ,
所以, , 周期为4,所以 .
由 ,令 ,则有 ,所以, .
因为 为奇函数,所以 ,
所以, ,所以函数 关于点 对称,
所以, .
令 ,则 .
令 可得, ,所以 ,所以 ,
所以,有 ,即有 .
令 ,则有 ;
令 ,则 .
综上, , , ,
学科网(北京)股份有限公司 48.
所以,
,
所以, .
故选:B.
【点睛】方法点睛:抽象函数求解函数值,常用赋值法.根据已知关系,推得函数的周期以及对称性,根据
已知函数值,赋值求出其他函数值.
9.(2023·浙江温州·乐清市知临中学校考二模)(多选)已知函数 的定义域为 的导函数
的图象关于 中心对称,且函数 在 上单调递增,若 且 ,则
( )
A. B.
C. D.
【答案】ACD
【分析】根据给定条件,可得函数 的图象对称轴,结合给定等式探求出正数a,b的关系,再逐项分
析判断作答.
【详解】因为函数 的图象关于 中心对称,则有 , ,
而 ,即 , ,
,令 , 为常数,当 时, ,
学科网(北京)股份有限公司 49因此 , ,即函数 的图象关于直线 对称,
又函数 在 上单调递增,则函数 在 上单调递减,
由 ,得 ,A正确;
而 ,即有 , ,
因此 ,B错误;
显然 ,即 ,则 ,因此 ,C正确;
,D正确.
故选:ACD
10.(2023春·湖南·高二统考期末)(多选)已知函数 的定义域为 ,函数 为偶函数,且
是 的导函数.则下列结论正确的是( )
A. 是周期为2的周期函数
B. 的图象关于直线 对称
C. 的图象关于直线 对称
D.
【答案】BCD
【分析】根据题意得到 ,结合 ,得到 ,可判定A错
误;由 ,两边同时取导数可得 ,可判定B正确;由由 ,
得到 成立,可判定C正确;根据题意求得 ,进而判定
学科网(北京)股份有限公司 50D正确.
【详解】由函数 为偶函数,可得函数 的图象关于 对称,
所以函数 的图象关于 对称,所以 ,
又由 ,可得 ,
所以函数 是周期为 的周期函数,所以A错误;
由 ,可得 ,
两边同时取导数,可得 ,
所以函数 的图象关于直线 对称,所以B正确;
由 ,可得 成立,
所以函数的图象关于直线 对称,所以C正确;
由 且 ,
当 时,可得 ,
当 时,可得 ,所以 ,
当 时,可得 ,
当 时,可得 ,所以 ,
所以 ,
因为函数 的周期为 ,
所以 ,
所以D正确.
故选:BCD.
学科网(北京)股份有限公司 51【点睛】结论拓展:有关函数图象的对称性的有关结论:
(1)对于函数 ,若其图象关于直线 对称( 时, 为偶函数),
则① ;② ;③ .
(2)对于函数 ,若其图象关于点 对称( 时, 为奇函数),
则① ;② ;③ .
(3)对于函数 ,若其图象关于点 对称,
则① ;② ;③ .
11.(2023春·河南信阳·高一信阳高中校考阶段练习)(多选)已知定义在 上的函数 的图象关于直
线 对称, , 为奇函数,且当 时, ,则( )
A. 的一个周期为3
B.当 时,
C.
D.直线 与曲线 共有7个不同的交点
【答案】BCD
【分析】根据函数的对称性、奇偶性推出周期性,单调性,利用函数的周期性、单调性和函数图象逐项分
析可得答案.
【详解】因为函数 的图象关于直线 对称,所以 ,
用 替换 ,得 ①.
因为 是奇函数,所以 ,即 ②.
结合①②,得 ,所以 .
学科网(北京)股份有限公司 52所以 ,所以 的一个周期为4,故A错误;
由 ,令 ,得 .所以 ,即 ③.
由 ,得 ,即 ④,
联立③④两式,得 ,所以当 时, .
设 ,则 , ,故B正确;
因为 在 上单调递增,又 的图象关于直线 对称,
所以 在 上单调递减.所以当 时, .
当 时, ,所以 ,
当 时, ,所以 .
又函数 的一个周期为4,所以作出 的图象如图所示:
, ,
结合图象可得 ,所以 ,故C正确;
作直线 ,由图可知,直线 与曲线 共有7个不同的交点,故 正确.
故选:BCD
12.(2023春·湖南长沙·高一湖南师大附中校考阶段练习)(多选)已知函数 , 的定义域均为 ,
且 , .若 的图象关于直线 对称, ,则下列结论正
确的是( )
学科网(北京)股份有限公司 53A.
B.
C.
D.
【答案】AB
【分析】由 的图象关于直线 对称,则 ,结合 得
,推出 为偶函数,结合 推出 ,采用赋值
法即可求得 的值,判断 ;继而对 ,赋值 ,求得 ,判断A;再
推得函数 的周期性,利用周期性求得 的值,判断D.
【详解】由题意知函数 , 的定义域均为 ,
的图象关于直线 对称,则 ,
, , ,故 为偶函数,
由 ,得 ,代入 ,得 ,
令 ,则 , ,则 ,故B正确,C错误;
,令 ,则 ,即 ,A正确;
由 ,故 ,故由 得 ,
,故 , 是以4为周期的周期函数,
由 , ,令 ,则 ,得 ,
则 ,又 ,
令 得 ,得 ,
又 ,
学科网(北京)股份有限公司 54故
,D错误.
故选:AB.
【点睛】方法点睛:解答此类抽象函数的相关问题时,要根据题设条件推出函数具有的相关性质,这里主
要用到整体代换的方法,从而推出抽象函数具有的相关等式,推出其具有的奇偶性以及对称性和周期性等,
求函数值时,常常要采用赋值法,即令 取特殊值代入求值.
13.(2023春·河南洛阳·高一统考期末)(多选)设函数 的定义域为R,且满足 ,
,当 时, .则下列说法正确的是( )
A.
B. 为偶函数
C.当 时, 的取值范围为
D.函数 与 图象仅有 个不同的交点
【答案】BCD
【分析】根据给定条件,确定函数 的对称性、周期性,判断A,B,C;作出函数 、
的部分图象判断D作答.
【详解】依题意,当 时, ,当 时, ,
函数 的定义域为 ,由 ,可知 的图象关于 对称,
由 ,则 , 的图象关于 对称,
又 ,因此有 ,即 ,
于是有 ,从而得函数 的周期 ,
又 ,令 可得 ,所以 ,
学科网(北京)股份有限公司 55对于A, ,故A不正确;
对于B,
,
所以函数 为偶函数,B正确;
对于C,当 时, ,有 ,则 ,
当 时, , , ,所以 ,
所以当 时, 的取值范围为 ,C正确;
对于D,在同一坐标平面内作出函数 、 的部分图象,如图:
方程 的实根,即是函数 与 的图象交点的横坐标,
观察图象知,函数 与 的图象有 个交点,因此方程 仅有 个不同实数解,
D正确.
故选:BCD
【点睛】方法点睛:图象法判断函数零点个数,作出函数 的图象,观察与 轴公共点个数或者将函数
变形为易于作图的两个函数,作出这两个函数的图象,观察它们的公共点个数.
14.(2023春·浙江宁波·高二校联考期末)(多选)已知函数 的定义域为 , 是偶函数,
的图象关于点 中心对称,则下列说法正确的是( )
A. B.
学科网(北京)股份有限公司 56C. , D. ,
【答案】BCD
【分析】根据 是偶函数可得函数 关于直线 对称,由 的图象关于点 中心对称
可得 关于点 成中心对称,据此可推导出函数为周期函数,判断A,再由函数的周期求出 判
断B,由周期性及对称性可判断C,由以上分析利用 求解可判断D.
【详解】因为 是偶函数,所以 ,可得 ,
故 关于直线 对称,
因为 的图象关于点 中心对称,所以 关于点 成中心对称,
所以 ,
又由 可得 ,
所以 ,即 ,所以 ,
两式相减可得 ,即 ,所以 ,故A错误;
由周期 , ,又 ,所以 ,即 ,故B正确;
由周期 , , ,由 可得, , ,故C
正确;
由上述分析可知 ,又因为 ,
所以 ,所以 ,
故D正确.
故选:BCD
【点睛】关键点点睛:当函数满足 时,函数 关于直线 对称,
学科网(北京)股份有限公司 57当函数满足 时,函数关于点 成中心对称.
15.(2023·全国·高三专题练习)已知定义在 上的函数 ,对任意实数 有 ,若函
数 的图象关于直线 对称, ,则 .
【答案】0
【分析】由函数 的图象关于直线 对称,可得 为偶函数,再由 可得函数
的周期为8,然后利用周期结合已知可求得答案.
【详解】由函数 的图象关于直线 对称可知,
函数 的图象关于 轴对称,故 为偶函数.
由 ,得 ,
所以 是周期 的偶函数,
所以 ,
故答案为:0
16.(2023春·陕西西安·高二长安一中校考期末)已知函数 及其导函数 定义域均为R,记函数
,若函数 的图象关于点 中心对称, 为偶函数,且 则
.
【答案】678
【分析】由 的图象关于点 中心对称结合导数可知 ,再结合 为偶
函数可知 的一个周期为3, .又注意到 即可得答案.
学科网(北京)股份有限公司 58【详解】因 的图象关于点 中心对称,则
.
因 为偶函数,根据函数的伸缩变化可知 也是偶函数,
所以 .
则 ,即 的一个周期为3.令 ,由 可得 .
注意到 ,则
.
故答案为:678
17.(2023春·河北石家庄·高二正定中学校考阶段练习)已知函数 及其导函数 的定义域均为R,
若 , 都为偶函数,则 .
【答案】2525
【分析】利用函数的奇偶性,推出函数 的图象关于点 对称以及关于点 对称,即可依次求得
的值,根据等差数列的求和公式,即可求得答案.
【详解】因为 为偶函数,则 ,即 ,
则 ,即 ,
故 的图象关于点 对称,且 ;
又 为偶函数,则 ,
则 ,即 ,
学科网(北京)股份有限公司 59故 的图象关于点 对称,且 ,
又将 代入 得 ,则 ;
令 ,由 可得 ,则 ;
同理可得 ,则 ; ,则 ,
由此可得 组成了以0为首项, 为公差的等差数列,
故 ,
故答案为:2525
学科网(北京)股份有限公司 60