夜雨聆风学习资料网 资料列表 开通 VIP 用登录 / 注册 ⌄
DOCX

2.3函数的周期性及对称性(教师版)_数学_一轮复习_2025年_2025年高考数学一轮复习《题型转练》系列(新高考新题型)_资料

查看资料信息、公开预览和下载状态。

共 38 页DOCX · 5.9MB
下载

文档在线预览

公开展示前 10 页
100%
1
《2.3函数的周期性及对称性(教师版)_数学_一轮复习_2025年_2025年高考数学一轮复习《题型转练》系列(新高考新题型)_资料》第1页预览
2
《2.3函数的周期性及对称性(教师版)_数学_一轮复习_2025年_2025年高考数学一轮复习《题型转练》系列(新高考新题型)_资料》第2页预览
3
《2.3函数的周期性及对称性(教师版)_数学_一轮复习_2025年_2025年高考数学一轮复习《题型转练》系列(新高考新题型)_资料》第3页预览
4
《2.3函数的周期性及对称性(教师版)_数学_一轮复习_2025年_2025年高考数学一轮复习《题型转练》系列(新高考新题型)_资料》第4页预览
5
《2.3函数的周期性及对称性(教师版)_数学_一轮复习_2025年_2025年高考数学一轮复习《题型转练》系列(新高考新题型)_资料》第5页预览
6
《2.3函数的周期性及对称性(教师版)_数学_一轮复习_2025年_2025年高考数学一轮复习《题型转练》系列(新高考新题型)_资料》第6页预览
7
《2.3函数的周期性及对称性(教师版)_数学_一轮复习_2025年_2025年高考数学一轮复习《题型转练》系列(新高考新题型)_资料》第7页预览
8
《2.3函数的周期性及对称性(教师版)_数学_一轮复习_2025年_2025年高考数学一轮复习《题型转练》系列(新高考新题型)_资料》第8页预览
9
《2.3函数的周期性及对称性(教师版)_数学_一轮复习_2025年_2025年高考数学一轮复习《题型转练》系列(新高考新题型)_资料》第9页预览
10
《2.3函数的周期性及对称性(教师版)_数学_一轮复习_2025年_2025年高考数学一轮复习《题型转练》系列(新高考新题型)_资料》第10页预览

本文档共 38 页 剩余 28 页未展示,请下载后查阅

下载

文档文本内容

2.3 函数的周期性及对称性考点一 函数的对称性
【例1-1】(1)(2024·四川南充·二模)已知函数 ,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
(2)(2024·河北唐山·一模)已知函数 的图像关于点 对称,则 ( )
A. B. C.1 D.3
(3)(2024江苏扬州)定义在 上的函数 和 的图象关于 轴对称,且函数 是
奇函数,则函数 图象的对称中心为( )
A. B. C. D.
【答案】(1)A(2)C(3)D
【解析】(1)函数 的定义域为 ,又 ,
所以 为奇函数,则函数 的图象关于原点 对称,
又 的图象是由 的图象向右平移 个单位,再向上平移 个单位得到,
所以函数 的图象关于点 对称.故选:A
(2) 图象关于点 对称, ,
又 ,
, ,解得: , .故选:C.
(3)由题意得函数 是奇函数,则 关于 对称,
另知函数 和 的图象关于 轴对称,故 关于 对称,故选:D【例1-2】(1)(2024·云南昆明)设 是定义域为 的奇函数,且 ,当 时,
, .
(2)(2024·广西南宁)若函数 的图象关于直线 对称,则
.
【答案】(1) (2)7
【解析】(1)因为 ,且 是定义在 上的奇函数所以
,因为当 时, ,
所以 .故答案为:
(2)由题意 ,即 ,所以 ,即 ,解得 ,
此时 ,
,满足题意.
所以 , .故答案为:7.
【一隅三反】
1.(2024安徽合肥)已知 是定义在 上的奇函数,满足 , ,则
( )
A.0 B. C.2 D.6
【答案】B【解析】因为 ,所以 关于直线 对称;
又因为 是定义在 上的奇函数,
所以 , ,
则 ,因此 ,
所以 是周期为 的函数,因此 , ;
又 关于直线 对称,所以 ;
因此 。
故选:B.
2.(2024上海)若直线 过函数 图象的对称中心,则 最
小值为( )
A.4 B.6 C.8 D.9
【答案】D
【解析】由题意得,函数 图象的对称中心为 ,
∴ ,即 ,
∴ ,
当且仅当 ,即 时取等号.
故选:D.
3.(2024·河南·模拟预测)已知定义域为R的函数 的图象关于点 成中心对称,且当 时,
,若 ,则 ( )
A.0 B. C. D.【答案】C
【解析】依题意, ,又 ,
所以 ①,而 ②,
联立①②,解得: , ,则 .
故选:C
4.(2023·河北衡水·一模)(多选)已知函数 的图象的对称轴方程为 ,则函数 的解析式可以是
( )
A. B.
C. D.
【答案】BD
【解析】若 的图象的对称轴方程为 ,则 ;
对于A, ,A错误;
对于B, ,B正确;
对于C, , , ,
即 不恒成立,C错误;
对于D, ,D正确.
故选:BD.
5.(2024江苏)写出一个同时具有下列性质①②③的函数 .① 是定义域为 的奇函
数;② ;③ .
【答案】 (答案不唯一)
【解析】由条件①②③可知函数对称轴为 ,定义域为R的奇函数,可写出满足条件的函数 .故答案为: (答案不唯一)
考点二 函数的周期性
【例2-1】(2023·上海嘉定·三模)函数 , 满足 ,当 , ,
则 .
【答案】1
【解析】因为 满足 ,所以 的周期为 , .
故答案为:1.
【例2-2】.(2024·陕西西安·二模)已知定义域为 的函数 满足 ,且当 时,
,则 .
【答案】
【解析】由已知可得 ,所以 ,
所以 ,即 是函数 的一个周期,
所以 .
故答案为:
【例2-3】(2024·陕西榆林·二模)已知定义在 上的函数 满足 ,当 时,
,则 ( )
A.1 B.2 C. D.-2
【答案】B
【解析】因为 ,所以 ,
所以 是以4为周期的周期函数,所以 .故选:B
【例2-4】(2024·陕西西安·一模)已知定义在 上的奇函数 满足 ,则以下说法错误的是( )
A. B. 是周期函数,且2是其一个周期
C. D.
【答案】C
【解析】选项A,因为 是定义在 上的奇函数,所以 ,即 ,所以选项A正确,
选项B,由 ,知 是周期函数,且2是其一个周期,所以选项B正确,
选项C,因为 ,又 , ,得到 ,所
以选项C错误,
选项D, ,所以选项D正确,
故选:C.
【一隅三反】
1.(2024·内蒙古赤峰·一模)已知 是定义在R上的偶函数,且周期 .若当 时, ,
则 ( )
A.4 B.16 C. D.
【答案】B
【解析】因为 .故选:B.
2.(2024山东淄博市)已知定义在 上的奇函数 满足 ,且在 上有 ,
则
A.2 B. C. D.
【答案】D
【解析】因为定义在 上的奇函数 满足 ,
所以 ,所以 ,即函数 是周期为4的周期函数,
又 时有 ,
所以 故选:D.
3(2024广西柳州)已知 是定义域为 的奇函数,且满足 .若 ,则
_______________.
【答案】0
【解析】由 知: ,即 的周期为4,
∵ 是定义域为 的奇函数,有 ,又 ,
∴ , , ,
∴ ,
∴ .
故答案为:0
考点三 函数对称性与周期性的综合运用
【例3-1】(2022·全国·模拟预测)已知函数 的定义域为 若 ,则
( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】由 ,用 代 ,得 ,
又 ,所以 ,得 ,故 的周期为 ,所以 .故选:A.
【例3-2】(2023·贵州黔西·一模)已知函数 是定义在 上的奇函数,且 的图象关于 对称.若
,则 ( )
A.3 B.2 C.0 D.50
【答案】C
【解析】因为函数 是定义在 上的奇函数,所以 ,且 ,
又 的图象关于 对称,则 ,
即 ①,则 , ,
在①中,令 ,得 ,
则 ,所以函数 的周期为 ,即 ,
则有 ,
所以
,
故选:C.
【例3-3】(2024·河南·模拟预测)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
【解析】因为 满足 ,所以 ,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
【一隅三反】
1.(2024海南省)已知函数 是定义在 上的奇函数,且 , ,则
( )
A. B.0 C.3 D.6
【答案】A
【解析】因为 是定义在 上的奇函数,所以 , ,
因为 ,所以 ,则 ,
所以 ,所以 是以 为周期的一个周期函数,
所以 .
故选:A.
2.(2023·河南洛阳·统考模拟预测)已知 是定义在 上的奇函数,若 为偶函数且 ,则
( )
A. B.0 C.2 D.4
【答案】D
【解析】因为 是定义在R上的奇函数,则 ,且 ,
又 为偶函数,则 ,即 ,于是 ,则 ,即 是以 为周期的周期函数,
由 ,得 , ,
, ,
所以 .
故选:D
3.(2024·山东菏泽)(多选)已知函数 的定义域为R, 为奇函数,且对 ,
恒成立,则( )
A. 为奇函数 B. C. D.
【答案】BCD
【解析】因为 为奇函数,所以 ,故
又 ,所以 ,故 ,
所以 , 为偶函数,A错误;
为奇函数,所以 , ,所以 ,B正确;
,又 的图象关于点 对称,所以 ,所以 ,C正确;
又 ,所以 是以4为周期的函数,
,D正确.故选:BCD.
4.(2024·安徽芜湖·二模)已知函数 的定义域为 ,且 为奇函数, 为偶函数,
,则 =( )
A.4036 B.4040 C.4044 D.4048【答案】D
【解析】由题意得 为奇函数,所以 ,即 ,所
以函数 关于点 中心对称,
由 为偶函数,所以可得 为偶函数,则 ,所以函数 关于直线 对称,
所以 ,从而得 ,所以函数 为周期为4的函数,
因为 ,所以 ,则 ,
因为 关于直线 对称,所以 ,
又因为 关于点 对称,所以 ,
又因为 ,又因为 ,所以 ,
所以 ,故D正确.故选:D.
考点四 函数四大性质综合运用
【例4-1】(1)(2023·河北邯郸·一模)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.
(2)(2023·全国·模拟预测)已知函数 的定义域为R, ,且 在 上单调递减,
则关于 的不等式 的解集为( )
A. B.
C. D.
【答案】(1)A(2)C【解析】(1)因为 为偶函数,所以 的图象关于y轴对称,则 的图象关于直线 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.
(2)因为 , ,所以函数 的图象关于直线 对称,
又 在 上单调递减,所以 在 上单调递增,
结合草图可知:要使 ,则 到 的距离小于 到 的距离,故不等式
等价于 ,两边同时平方后整理得 ,解得 或
.
故选:C.
【例4-2】(1)(2024广东)已知定义在 上的奇函数 满足 ,且在区间 上是增函
数,则( )
A. B.
C. D.
(2)(2023·新疆·校联考二模)已知函数 ,若 , , ,
则( )
A. B.
C. D.
【答案】(1)D(2)A【解析】(1)由题意可知 ,故函数 是周期函数,且周期为 ,
则 , , ,
因为奇函数 在区间 上是增函数,则该函数在区间 上也为增函数,
故函数 在区间 上为增函数,所以 ,即 .故选:D.
(2)因为 ,所以 的对称轴为 ,则有 ,
又当 时,得 ,
而 和 均在区间 上单调递增,所以 在区间 上单调递增,
又 , ,即 ,
所以 ,即 .故选:A
【一隅三反】
1.(2024江西宜春·开学考试)已知定义在R上的函数 在 上单调递增,且 为偶函数,则
不等式 的解集为( ).
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】由题意可得, 对称轴为 ,且在 上单调递减.则由 ,可得出
,即 ,
即 ,解得 或 .
所以,不等式 的解集为 .故选:B.
2.(2024·黑龙江哈尔滨·二模)已知定义域为 的函数 在 单调递减,且 ,则使
得不等式 成立的实数 的取值范围是( )
A. B. 或
C. 或 D. 或
【答案】D
【解析】 ,则 关于 对称,
因为 在 单调递减,∴ 在 上单调递减,
又 ∴ ,
∴ ,∴ 或 ,故选:D.
3.(2023春·广西·高三校联考阶段练习)已知函数 在 上单调递减, ,
为偶函数,当 时, ,若 , , ,则a,b,c的大
小关系是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】因为函数 为偶函数,得 的图象关于直线 对称,
且 ,由 得 ,
所以 ,即 ,则 ,
所以函数 的一个周期为6,则 ,
当 时, ,又 的图象关于直线 对称,
所以 ,由 得 , 的图象关于点 对称,
又函数 在 上单调递减,所以函数 在 上单调递减,又 ,
所以 ,所以 .故选:A
4.(2024湖南长沙)已知定义在 上的奇函数 满足 ,且在区间 上 是增函
数,令 , , ,则 , , 的大小关系为 .
【答案】
【解析】 是定义在 上的奇函数,
,
所以 关于 对称.
由于 在 上递增,所以 在 递减.
,
在 上递增,所以 ,
所以 .
故答案为:
5.(2024·四川达州·二模)已知函数 满足 ,且 在 上单调递增,当
时, ,则m的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】因为函数 满足 ,所以函数 图象关于点 中心对称,
又函数 在 上单调递增,所以函数 在 上单调递增,因为 时, ,所以 在 上单调递增,
所以 在 上恒成立,即 ,
易知 在 上单调递增,所以 ,所以 ,
所以m的取值范围为 ,故选:A.
考点五 抽象函数的性质
【例5-1】(2024·黑龙江齐齐哈尔·二模)(多选)已知函数 的定义域为 ,设 为 的导函数,
, , ,则( )
A. B.
C. 是奇函数 D.
【答案】ABD
【解析】函数 ,对任意 , ,
对于A,令 ,得 ,而 ,则 ,A正确;
对于B,令 ,得 ,
则 ,两边求导得, ,即 ,
因此 关于 对称, ,B正确;
对于C,由 ,得 ,
令 ,得 ,两边求导得 ,
即 ,因此 ,函数 是偶函数,C错误;
对于D,由 ,得 ,则 ,
因此函数 的周期为4, ,D正确.
故选:ABD
【例5-2】(2024·新疆乌鲁木齐·一模)(多选)若函数 的定义域为 ,且 ,,则( )
A. B. 为偶函数
C. 的图象关于点 对称 D.
【答案】BCD
【解析】对于A,令 ,则 ,
因为 ,所以 ,则 ,故A错误;
对于B,令 ,则 ,则 ,故B正确;
对于C,令 得, ,所以 ,
令 得, ,则 的图象关于点 对称,故C正确;
对于D,由 得 ,
又 ,所以 ,则 , ,
所以 ,则函数 的周期为 ,
又 , ,则 , ,则 ,
所以 ,故D正确,故选:BCD.
【一隅三反】
1.(2024·河南新乡·二模)已知函数 满足 ,则下列结论一定正确的是( )
A. 是奇函数 B. 是奇函数
C. 是奇函数 D. 是奇函数
【答案】B【解析】因为 ,
令 ,可得 ,则 ;
令 ,则 ,
故 的图象关于点 对称,
则 的图象关于点 对称,即 是奇函数,故B正确;
对于C,令 ,可得 ,则 ,
当 时, ,此时 不可能是奇函数,
由于无法确定 的值,故 不一定是奇函数,故C错误;
对于AD,取 ,满足题意,但易知D错误;
故选:B.
2.(2024·吉林·模拟预测)已知函数 的定义域为 ,且 , ,
,则 ( )
A. B. C.0 D.1
【答案】D
【解析】由题意知函数 的定义域为 ,且 , ,
令 ,则 ,即 ,故 为偶函数;
又 ,令 ,则 ,
又由 ,得 ,
即 的图象关于点 成中心对称,则 ;
,即 ,又结合 为偶函数,
则 ,故 ,即4为 的周期,
故 ,故 ,故选:
D
3.(2024·山西吕梁·一模)已知函数 满足 ,则下列结论不正
确的是( )
A. B.函数 关于直线 对称
C. D. 的周期为3
【答案】D
【解析】解法一:
令 , ,则 ,解得 ,A正确;
令 ,则 ,
所以 ,即 是偶函数,
所以 ,所以函数 关于直线 对称,B正确;
令 ,则 ,
令 ,则 ,所以 ,C正确;
令 ,则 ①,
所以 ②,
①②联立得 ,
所以 , ,即 的周期为 ,D错误;
解法二:
构造函数 ,
满足 ,且 ,,A正确;
,
因为 表示 的图象向右平移 个单位,且 的图象关于 轴对称,
所以 关于直线 对称,B正确;由余弦函数的图象和性质可知 ,C正
确;
的周期 ,D错误;故选:D
考点六 奇函数+常数模型
【例6-1】(2024·吉林·模拟预测)已知函数 ,若 ,则 .
【答案】﹣2
【解析】∵ ,∴ ,∴ ,
∴ ,∴ =1-3=-2.故答案为:-2.
【一隅三反】
1.(2024·山西临汾)已知函数 ,若 ,则 .
【答案】﹣3
【解析】根据题意,函数 ,
则 ,则 ,
若 ,则 ,故答案为:﹣3.
2.(2024河南省)已知函数 ,若 ,则 ( )
A. B. C. D.【答案】D
【解析】 定义域为R,且 ,又 ,所以
,所以 .故选:D
一.单选题
1.(2024江西上饶)已知 ,若 ,则 ( )
A.4042 B.2024 C. D.
【答案】A
【解析】由题意, ,故 ,
.故选:A
2(2024·山东烟台·一模)已知定义在 上的奇函数 满足 ,当 时, ,则
( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】在 上的奇函数 满足 ,则 ,
于是 ,即函数 的周期为4,
而 ,则 , ,又当 时, ,
所以 .故选:A
3.(2023·广西·模拟预测)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
【解析】∵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.
4.(2024·山东青岛·一模) , , ,则 的值为( )
A.2 B.1 C.0 D.-1
【答案】B
【解析】由题意知 , , ,
令 ,则
显然 时, 不成立,故 ,
故 ,则 ,即6为函数 的周期,
则 ,故选:B
5.(2024·江苏连云港)函数 的定义域为 ,且 与 都为奇函数,则说法不正确的是
( )
A. 为奇函数 B. 为周期函数
C. 为奇函数 D. 为偶函数
【答案】D【解析】由题意知: 且 ,
∴ ,即 ,可得 ,
∴ 是周期为2的函数,且 、 为奇函数,故A、B正确,D错误;
由上知: ,即 为奇函数,C正确.故选:D
6.(2024黑龙江))已知定义在R上的偶函数 满足 ,当 时 ,
则( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】由题意,函数 满足 ,可得 ,
即函数 是以4为周期的周期函数,又由函数 是 上的偶函数,即 ,
又由当 时 ,则 ,
,
所以 .故选:B.
7.(2023·四川成都·校考三模)已知函数 ,则不等式 的解集为
( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】由函数 ,所以 ,令 , 可得
令 且 ,
可得 在 上恒成立,所以 ,
所以 在 上单调递增,
又由 ,
所以函数 为偶函数,则在 上单调递减,
又由 ,即 ,即 ,
整理得 ,解得 或 ,
即不等式 的解集为 .
故选:B.
8(2023·河南·三模)我们称 为“二阶行列式”,规定其运算为 .已知函数 的定义域
为 ,且 ,若对定义域内的任意 都有 ,则( )
A. B. 是偶函数 C. 是周期函数 D. 没有极值点
【答案】D
【解析】由于 ,则 ,即为: (*),
将 替换为 代入(*)式,得 ,且 ,得: ,
对于A,取 ,显然满足(*)式,此时 ,故A错误;对于B, 定义域为
,
则 成立,所以 是奇函数,故B错误;对于C,假设非零常数 为函数 的周期,即 ,
则 ,其中 ,即得 , ,这与假设 为非零常数矛盾,
所以 不是周期函数,故C错误;对于D,由于 ,则 ,显然 没有实数解,
所以 没有极值点,故D正确;故选:D.
二.多选题
9.(2023·全国·模拟预测)已知函数 及其导函数 的定义域均为 ,若 , 均为奇函
数,则( )
A. B.
C. D.
【答案】AD
【解析】对于A中,由函数 是奇函数,可得 的图象关于点 对称,则 ,所以A正确;
对于B中,因为 的图象关于点 对称,可得 ,
则 ,可得 的图象关于直线 对称,
但不能确定 ,所以B错误;
对于C中,因为 的图象关于点 对称,可得 ,所以C错误;对于D中,因为
的图象关于直线 对称,可得 ,
又因为 是奇函数,所以 ,所以 ,所以
,所以D正确.
故选:AD.
10.(2024·新疆·二模)已知 是定义域为 的函数,满足 ,当
时, ,则下列说法正确的是( )A. 的最小正周期为4
B. 的图象只关于直线 对称
C.当 时,函数 有5个零点
D.当 时,函数 的最小值为
【答案】AC
【解析】由 得, ,故函数 的周期为4,A
正确;
由 可得 ,
所以函数 的图象关于直线 对称,且关于直线 对称(周期性),B不正确;
作出函数 在 上的大致图象如图所示,
由图可知,当 时,函数 有5个零点,C正确;
当 时,函数 的最小值为 ,D错误.
故选:AC.
11.(2024·广东韶关·二模)已知定义在 R 上的函数 的导函数分别为 ,且
, ,则( )
A. 关于直线 对称 B.
C. 的周期为4 D.
【答案】ACD【解析】由 ,得 ①,
②,得 ③,
由①②③,得 ,所以函数 图象关于直线 对称,故A正确;
由 ,得 ,令 ,得 ;
由 ,得 ,
令 ,得 ,
∴ ④,
又 ⑤,令 ,得 ,故B错误;
④⑤两式相加,得 ,得 ,
所以 ,即函数 的周期为4,故C正确;
由 ,令 ,得 ,所以 ,
所以 ,故D正确.
故选:ACD
三.填空题
12.(2023·陕西宝鸡·二模)请写出一个图像关于点 对称的函数的解析式 .
【答案】 (答案不唯一)
【解析】 的图象关于原点对称,则 的图象关于点 对称.同样如函数 也满足题意.
故答案为: (答案不唯一).
13.(2024·河南濮阳·模拟预测)已知函数 及其导函数 的定义域均为R,若 ,
,且当 时 单调递减,则 的解集为 .
【答案】
【解析】因为 ,
所以 ,即 ,
所以 ,故 关于直线 对称,且 ,因为当 时 单调递减,所以当 时 单调递增,
由 知, ,
所以由 可知 ,
故答案为:
14.(2024·吉林白山·一模)已知函数 的定义域为 ,且 , ,请
写出满足条件的一个 (答案不唯一), .
【答案】 (答案不唯一);
【解析】令 ,则 ,解得 或 ,
若 ,令 , ,则 ,即 与已知矛盾,
∴ ,令 ,则 ,
则 ,∴ 为偶函数;
令 ,则 ,
则 ,
则 ,
所以 以6为周期,
结合以上特征,找到满足条件的一个函数为 ,
结合 以6为周期,则 .
故答案为:(答案不唯一) ;
四.解答题
15.(2024重庆·阶段练习)函数 对任意的实数a,b,都有 ,且当 时,
.(1)求 的值;
(2)求证: 是R上的增函数;
(3)解关于实数x的不等式 .
【答案】(1)3;
(2)证明见解析;
(3) .
【解析】(1)对任意的实数a,b,都有 ,
取 ,则 ,所以 .
(2)任取实数 ,且 ,则 ,由当 时, ,得 ,
依题意, ,
所以函数 是R上的增函数.
(3)由(1)知, ,由(2)知,函数 是R上的增函数,
不等式
,
因此 ,即 ,解得 或 ,
则 或 ,即 或 ,
所以原不等式的解集是 .
16.(2024上海·阶段练习)设函数 的定义域 ,若对任意 ,均有 成立,则称
为“无奇”函数.
(1)判断函数① 和② 是否为“无奇”函数,说明理由;
(2)若函数 是定义在 上的“无奇”函数,求实数a的取值范围;(3)若函数 是“无奇”函数,求实数m的取值范围.
【答案】(1)①不是,②是;理由见解析
(2)
(3)
【解析】(1)①因为 ,符合 ,
所以 不是"无奇"函数;
② 恒成立,
所以 是“无奇”函数;
(2) 在 无解,
即 在 无解,
所以
(3)若 不是“无奇”函数,
则 有解,
即 ,
即 有解,
令 ,
则
所以 ,即 ,
所以 是“无奇”函数时,实数 的取值范围是17.(2024江苏淮安·期末)已知 是定义在R上的函数,满足: , ,且
当 时, .
(1)求 的值;
(2)当 时,求 的表达式;
(3)若函数 在区间 ( )上的值域为 ,求 的值.
【答案】(1) ;
(2)
(3) 或 或 .
【解析】(1)因为 , ,
所以 ,
故 是奇函数,且 为其一个周期,且关于 轴对称,
所以 ;
(2)结合(1)的结论可令 ,则 ,
所以 ;
(3)由(1)(2)可知 ,
由二次函数单调性可知 在 上单调递增,且 ,
所以 ,则 ,
若 ,则 ,此时 ,若 ,则 ,此时 ,
若 ,则 ,此时 .
故 的值为 或 或 .
18.(2023高三·全国·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.
【答案】(1)证明见解析
(2)
(3)
【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, .
19.(2024上海·期中)已知定义在全体实数上的函数 满足:① 是偶函数;② 不是常值函数;
③对于任何实数 ,都有 .
(1)求 和 的值;
(2)证明:对于任何实数 ,都有 ;
(3)若 还满足对 有 ,求 的值.
【答案】(1) ,
(2)证明见解析
(3)
【解析】(1)
取 , 得到 ,即 ;
取 得到 ,
不是常值函数,故 ;(2) ,
取 得到 ,
是偶函数,故 ,即 ,
.
(3) , 为偶函数,
取 ,则 ,即 ;
取 ,则 ,即 ;
故 ,
, , ,
故 ,
取 得到 ,
取 , 得到 ,
, ,解得 ,
,