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第 02 讲 函数的性质:单调性、奇偶性、周期性、对称性
(模拟精练+真题演练)
1.(2023·江西鹰潭·贵溪市实验中学校考模拟预测)已知偶函数 的图象关于点 中心对称,当
时, ,则 ( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】偶函数 的图象关于点 中心对称,
则 ,且 ,故 ,
,故函数为周期为 的函数,
.
故选:C
2.(2023·广东广州·统考模拟预测)已知函数 ,若 ,则
实数 的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】当 时, ,则 ,
同理,当 时, ,则 ,
且 ,可知函数 为奇函数;
当 时, ,则 ,
令 ,则 ,
所以 在 单调递增,即 ,即 ,
所以 在 单调递增,且 为奇函数,所以 在 上单调递增.
则 ,
学科网(北京)股份有限公司 1即 ,即 ,
可得 ,且 ,所以 ,解得 ,
所以解集为 .
故选:A
3.(2023·河南·模拟预测)已知 是定义在R上的奇函数,且满足 ,当 时,
,则 ( )
A.0 B. C.1 D.
【答案】A
【解析】因为 是定义在R上的奇函数,且满足 ,
所以 , ,
则 ,即 ,
则 ,
即 是以 为周期的周期函数,又 ,当 时, ,
所以 .
故选:A
4.(2023·河南·校联考模拟预测)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
【解析】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 2,显然 ,即有 ,即 ,
所以a,b,c的大小关系为 .
故选:D
5.(2023·辽宁丹东·统考二模)设函数 由关系式 确定,函数 ,
则( )
A. 为增函数 B. 为奇函数
C. 值域为 D.函数 没有正零点
【答案】D
【解析】由题意,
在函数 中, ,
可知 画以下曲线:
, , .
这些曲线合并组成 图象,是两段以 为渐近线的双曲线和一段圆弧构成.
因为 作 图象在轴右侧部分包括点 关于x轴对称,
得到曲线 ,再作 关于坐标原点对称,去掉点 得到曲线 , 与 合并组成 图象.
由 图象可知, 不是奇函数, 不是增函数, 值域为R.
当 时, 图象与 图象没有公共点,从而函数 没有正零点.
故选:D.
6.(2023·江西抚州·统考模拟预测)已知函数 都是定义在 上的函数, 是奇函数,
是偶函数,且 ,则 ( )
学科网(北京)股份有限公司 3A.-4052 B.-4050 C.-1012 D.-1010
【答案】A
【解析】因为 是偶函数,所以 ,由 知,
,所以 ,则f(x)为偶函数.
由 是奇函数可知, ,所以 ,则
,则 ,
所以 ,所以 ,则 ,所以 ,
则4为f(x)的一个周期.
由 得, ,则 ,所以 ,
由 得, ,即 ,所以 ,
由 ,得 ,又 1,所以 ;
在 中,令 ,得 ,所以 .
.
故选:A.
7.(2023·山西·校联考模拟预测)已知函数 , 都是定义在R上的函数, 是奇函数,
是偶函数,且 , ,则 ( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】因为 是偶函数,所以 .由 知,
,
所以 ,则 为偶函数.由 是奇函数可知, ,
所以 ,则 ,则 ,
所以 ,所以 ,则 ,
所以 ,则4为 的一个周期.
由 得, ,则 ,
所以 ,由 得, ,即 ,
所以 .由 ,得 ,又 1,
学科网(北京)股份有限公司 4所以 ;在 中,令 ,得 ,
所以 .
.
故选:A.
8.(2023·江西九江·统考三模)已知定义在R上的函数 在 上单调递增, 是奇函数,
的图像关于直线 对称,则 ( )
A.在 上单调递减 B.在 上单调递增
C.在 上单调递减 D.在 上单调递增
【答案】C
【解析】 是奇函数,
,即 的图象关于点 对称,
又 在 上单调递增,
在 上单调递增,即 在 上单调递增.
由 ,可得 ,
由 图像关于直线 对称可知 为偶函数,
∴ 在 上单调递减,
,
,
是周期函数,最小正周期为4,
∵ , ,
∴ 在 上的单调性和在 上的单调性相同,
在 上单调递减.
故选:C.
9.(多选题)(2023·湖北武汉·统考模拟预测)已知非常数函数 及其导函数 的定义域均为R,
若 为奇函数, 为偶函数,则( ).
A. B.
C. D.
【答案】BCD
【解析】因为非常数函数 及其导函数 的定义域均为R,
若 为奇函数,则 ,则函数 关于点 成中心对称,且 ,故选
学科网(北京)股份有限公司 5项A错误;
因为 ,令 ,则 ,故选项B正确;
因为 ,即 两边同时求导,则有 ,所以函数
关于直线 对称,
因为函数 为偶函数,所以 ,即 ,
两边同时求导,则有 ,所以 关于 成中心对称,
则导函数 的周期为 ,所以 ,故选项C正确;
因为函数 关于直线 对称,且 ,所以 ,故选项D正确,
故选:BCD.
10.(多选题)(2023·辽宁抚顺·校联考二模)已知函数 ,且满足
,则实数 的取值可能为( )
A. B. C.1 D.2
【答案】AD
【解析】令 ,则 ,因为
,
所以 为奇函数.又因为 ,所以根据单调性的性质可得 为增函数.
因为 ,所以 ,等价于 ,即
,
所以 ,即 ,解得 或 ,
所以实数 的取值范围为 .
故选:AD
11.(多选题)(2023·湖南衡阳·校联考模拟预测)已知函数 ,则( )
A. 在 上最大值为2
B. 有两个零点
C. 的图像关于点 对称
D.存在实数 ,使 的图像关于原点对称
学科网(北京)股份有限公司 6【答案】AC
【解析】对于 , ,
在 上单调递增,
,故 正确;
对于 的零点个数即方程 的实根个数,
即方程 的实根个数,即 与 图像的交点个数.
在同一坐标系中画出 与 图像如图所示:
两个函数图像只有一个交点,故B错误;
对于 ,若 的图像关于点 对称,
则有 对任意 恒成立.
恒成立,
的图像关于点 对称,故 正确;
对于 ,若存在实数 使 的图像关于原点对称,则 为奇函数.
令 对任意 恒成立,
即 恒成立,
即 对任意 恒成立,
则 ,上述方程组无解,故 错误.
故选:AC.
学科网(北京)股份有限公司 712.(多选题)(2023·浙江金华·统考模拟预测)已知函数 的定义域为 ,且 的图象关于
直线 对称, ,又 ,则( )
A. 为偶函数 B. 的图象关于点 中心对称
C. 是奇函数 D.
【答案】AD
【解析】由 的图象关于直线 对称,
可得 ,即 ,
令 ,则 ,即 ,故 为偶函数,A正确;
又因为 ,令 等价于 ,
则 ①,令 等价于 , ②,
②减①可得: ,故 的周期为4,
又 ,所以 ③,
令 等价于 ,则 ④,因为 为偶函数,
③减④可得: ,故 是偶函数,故C不正确;
令 中 ,可得 ,
解得: ,故B不正确;
令 中 ,可得 ,
因为 ,则 ,
令 中 ,可得 ,
因为 ,则 ,由 ,
因为 的周期为4,且 ,
则 ,
,故D正确.
故选:AD.
13.(2023·河北·统考模拟预测)已知函数 ,若 ,则实数 的取值范
围为_________.
学科网(北京)股份有限公司 8【答案】
【解析】令 ,
因为 ,所以函数 为奇函数,
由函数 都是增函数,可得 为增函数,
,
则不等式 ,
即为 ,即 ,
即 ,
所以 ,解得 ,
所以实数 的取值范围为 .
故答案为: .
14.(2023·四川成都·石室中学校考模拟预测)已知定义在 上的函数 满足 ,
为奇函数,则 _________.
【答案】
【解析】 为定义域为 的奇函数, ,解得: ;
由 得: ,
是周期为 的周期函数, .
故答案为: .
15.(2023·河南·校联考模拟预测)定义在 上的函数 满足 ,则
______.
【答案】1012
【解析】由 ,
则 ,
所以 ,即 ,
所以 是以4为周期的周期函数.
令 ,得 ,所以 ,
学科网(北京)股份有限公司 9令 ,则 ,所以 ,
所以 .
故答案为:1012.
16.(2023·山西朔州·怀仁市第一中学校校考模拟预测)已知函数 ,若
,则实数 的取值范围为__________.
【答案】
【解析】因为 ,定义域为 ,
由 ,可知函数 为偶函数,
函数图象关于 轴对称,又由 ,
令 ,由 可知函数 为奇函数,
又由 , (当且仅当 时取等号),
可得函数 单调递增,且当 时 ,
由一次函数 在区间 单调递增且函数值恒为正,可知函数 在区间 单调递增,
又由函数 为偶函数,可得函数 的增区间为 ,减区间为 ,
不等式 可化为 ,
必有 ,平方后整理为 ,解得 或 ,
即实数 的取值范围为 .
故答案为:
17.(2023·全国·高三专题练习)已知 的周期为4,且等式 对任意 均成立,判
断函数 的奇偶性.
【解析】由 ,将 代入,得 ,
由 的周期为4,得 ,
所以 ,故 为偶函数.
18.(2023·全国·高三专题练习)利用定义证明函数 在区间 上为减函数.
【解析】任取 且 ,
学科网(北京)股份有限公司 10则 ,
因为 且 ,可得 ,
所以 ,即 ,即 ,
所以函数 是 上的减函数.
19.(2023·全国·高三专题练习)判断下列函数的奇偶性.
(1) ,
(2)
【解析】(1)先看函数的定义域,要满足
所以x的取值范围为: .
可以发现,定义域是关于原点对称的,接着用定义判断奇偶性,
因为 ,所以原函数为偶函数.
(2)对于函数 ,先看函数定义域,
因为 ,所以 的定义域为 ,显然关于原点对称,
设函数 ,则有 ,所以 ,
所以原函数为偶函数.
20.(2023·陕西咸阳·校考模拟预测)求下列情况下 的值
(1)若函数 是偶函数, 求 的值.
(2)已知 是奇函数, 且当 时, ,若 , 求 的值.
【解析】(1)因为 ,
故 ,
因为 为偶函数,
故 ,
所以 ,
整理得到 ,
故 ;
(2)因为 是奇函数,
学科网(北京)股份有限公司 11且当 时,
,
因为 ,
,
所以 ,
化简可得 ,
解得: .
21.(2023·全国·高三专题练习)设 是定义在R上的偶函数,其图象关于直线 对称,对任意 ,
,都有 ,且 .
(1)求f ;
(2)证明 是周期函数;
(3)记 ,求 .
【解析】(1)因为对任意的 ,都有 ,
所以 ,
又 ,
, ,
∴ .
(2)设 关于直线 对称,故 ,
即 ,又 是偶函数,
所以 ,
∴ ,将上式中 以 代换,
得 ,
则 是R上的周期函数,且2是它的一个周期.
(3)由(1)知 ,
∵
学科网(北京)股份有限公司 12,
又 ,∴ .
∵ 的一个周期是2,
∴ ,因此 .
22.(2023·全国·高三专题练习)已知函数 是定义在 上的周期函数,周期 ,函数
( )是奇函数.又已知 在 上是一次函数,在 上是二次函数,且在 时函数取
得最小值 .
(1)证明: ;
(2)求 的解析式;
(3)求 在[4,9]上的解析式.
【解析】(1)证明:∵f (x)是以 为周期的周期函数,∴ ,
又∵ 是奇函数,∴ ,∴
(2)当 时,由题意可设 ,
由 ,得 ,∴ ,
∴ .
(3)根据(2)中所求,可知 ;又 在 上是奇函数,故 ,
故当 时,设 ,则 ,解得 .
故当 时, .
又 在 上是奇函数,故当 时, .
综上,则 时, .
因为 时, .
所以当 时, ,所以 ;
当 时, ,所以 ,
综上所述, .
学科网(北京)股份有限公司 131.(2023•北京)下列函数中在区间 上单调递增的是
A. B. C. D.
【答案】
【解析】对 选项, 在 上单调递增,所以 在 上单调递减, 选项错误;
对 选项, 在 上单调递增,所以 在 上单调递减, 选项错误;
对 选项, 在 上单调递减,所以 在 上单调递增, 选项正确;
对 选项, 在 上不是单调的, 选项错误.
故选: .
2.(2023•新高考Ⅰ)设函数 在区间 单调递减,则 的取值范围是
A. , B. , C. , D. ,
【答案】
【解析】设 ,对称轴为 ,抛物线开口向上,
是 的增函数,
要使 在区间 单调递减,
则 在区间 单调递减,
即 ,即 ,
故实数 的取值范围是 , .
故选: .
3.(2023•新高考Ⅱ)若 为偶函数,则
A. B.0 C. D.1
【答案】
【解析】由 ,得 或 ,
由 是偶函数,
,
得 ,
学科网(北京)股份有限公司 14即 ,
,得 ,
得 .
故选: .
4.(2022•乙卷)已知函数 , 的定义域均为 ,且 , .若
的图像关于直线 对称, (2) ,则
A. B. C. D.
【答案】
【解析】 的图像关于直线 对称,则 ,
, , ,故 为偶函数,
(2) , (2) ,得 .由 ,得 ,代入
,得 ,故 关于点 中心对称,
(1) ,由 , ,得 ,
,故 , 周期为4,
由 (2) ,得 (2) ,又 (3) (1) ,
所以 (1) (2) (3) (4) ,
故选: .
5.(2022•新高考Ⅱ)已知函数 的定义域为 ,且 , (1) ,则
A. B. C.0 D.1
【答案】
【解析】令 ,则 ,即 ,
, ,
,则 ,
的周期为6,
令 , 得 (1) (1) (1) ,解得 ,
又 ,
(2) (1) ,
(3) (2) (1) ,
学科网(北京)股份有限公司 15(4) (3) (2) ,
(5) (4) (3) ,
(6) (5) (4) ,
,
(1) (2) (3) (4) .
故选: .
6.(2023•乙卷)已知 是偶函数,则
A. B. C.1 D.2
【答案】
【解析】 的定义域为 ,又 为偶函数,
,
,
,
, .
故选: .
7.(2021•新高考Ⅱ)已知函数 的定义域为 不恒为 , 为偶函数, 为奇函
数,则
A. B. C. (2) D. (4)
【答案】
【解析】 函数 为偶函数,
,
为奇函数,
,
用 替换上式中 ,得 ,
, ,即 ,
故函数 是以4为周期的周期函数,
为奇函数,
学科网(北京)股份有限公司 16,即 ,
用 替换上式中 ,可得, ,
关于 对称,
又 (1) ,
(1) .
故选: .
8.(2021•甲卷)设函数 的定义域为 , 为奇函数, 为偶函数,当 , 时,
.若 (3) ,则
A. B. C. D.
【答案】
【解析】 为奇函数, (1) ,且 ,
偶函数, ,
,即 ,
.
令 ,则 ,
, .
当 , 时, .
(2) ,
(3) (1) ,
又 (3) , ,解得 ,
(1) , ,
当 , 时, ,
.
故选: .
9.(多选题)(2023•新高考Ⅰ)已知函数 的定义域为 , ,则
A. B. (1)
C. 是偶函数 D. 为 的极小值点
【答案】
【解析】由 ,
学科网(北京)股份有限公司 17取 ,可得 ,故 正确;
取 ,可得 (1) (1),即 (1) ,故 正确;
取 ,得 (1) ,即 (1) ,
取 ,得 ,可得 是偶函数,故 正确;
由上可知, (1) ,而函数解析式不确定,
不妨取 ,满足 ,
常数函数 无极值,故 错误.
故选: .
10.(2023•甲卷)若 为偶函数,则 .
【答案】2.
【解析】根据题意,设 ,
其定义域为 ,
若 为偶函数,则 ,
变形可得 ,必有 .
故答案为:2.
11.(2021•新高考Ⅱ)写出一个同时具有下列性质①②③的函数 .
① ;②当 时, ;③ 是奇函数.
【答案】 .
【解析】 时, ;当 时, ;
是奇函数.
故答案为: .
另幂函数 即可满足条件①和②;偶函数即可满足条件③,
综上所述,取 即可.
12.(2021•新高考Ⅰ)已知函数 是偶函数,则 .
【答案】1.
【解析】函数 是偶函数,
为 上的奇函数,
故 也为 上的奇函数,
学科网(北京)股份有限公司 18所以 ,
所以 .
法二:因为函数 是偶函数,
所以 ,
即 ,
即 ,
即 ,
所以 .
故答案为:1.
学科网(北京)股份有限公司 19