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微专题23 函数的图象与性质_2026版高中《二三轮复习+冲刺复习》_另附1套Word版题库_板块五函数与导数

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【五年高考真题分布(2020-2024)】
微专题 23 函数的图象与性质
高考定位 1.以分段函数、二次函数、指数函数、对数函数为载体,考查函数的
定义域、最值与值域、奇偶性和单调性; 2.利用函数的性质推断函数的图象;
 3.利用图象研究函数性质、方程及不等式的解集,综合性较强.
【真题体验】
1.(2024·天津卷)下列函数是偶函数的是(  )
A.f(x)=
B.f(x)=
C.f(x)=
D.f(x)=
答案 B
解析 法一 对于A,f(-x)==≠f(x),故f(x)不是偶函数;
对于B,f(-x)===f(x),故f(x)是偶函数;
对于C,f(x)的定义域为{x|x≠-1},不关于原点对称,故f(x)不是偶函数;
对于D,f(-x)===-=-f(x),
故f(x)是奇函数.故选B.
法二 易知y=x2+1 与y=e|x|均为偶函数,且恒为正.
对于A,由于y=ex-x2是非奇非偶函数,
所以f(x)也是非奇非偶函数;
对于B,y=cos x+x2是偶函数,
所以f(x)是偶函数;
对于C,易知f(x)的定义域不关于原点对称,
所以f(x)是非奇非偶函数;
对于D,y=sin x+4x 是奇函数,
所以f(x)是奇函数,故选B.
2.(2024·全国甲卷)函数f(x)=-x2+(ex-e-x)sin x 在区间[-2.8,2.8]的图象大致
为(  )
答案 B
解析 由题知函数f(x)的定义域为R,关于原点对称,f(-x)=-(-x)2+
(e-x-ex)sin(-x)=-x2+(ex-e-x)sin x=f(x),
所以函数f(x)为偶函数,函数图象关于y 轴对称,排除A,C;
f(1)=-1+sin 1>-1+sin =-1+->0,排除D.故选B.
3.(2024·新高考Ⅰ卷)已知函数f(x)=在R 上单调递增,则a 的取值范围是(  )
A.(-∞,0]
B.[-1,0]
C.[-1,1]
D.[0,+∞)
答案 B
解析 因为函数f(x)在R 上单调递增,
且当x<0 时,f(x)=-x2-2ax-a,
所以f(x)=-x2-2ax-a 在(-∞,0)上单调递增,所以-a≥0,即a≤0;
当x≥0 时,f(x)=ex+ln(x+1),
所以函数f(x)在[0,+∞)上单调递增.
若函数f(x)在R 上单调递增,
则-a≤f(0)=1,即a≥-1.
综上,实数a 的取值范围是[-1,0].故选B.
4.(2022·新高考Ⅱ卷)已知函数f(x)的定义域为R,且f(x+y)+f(x-y)=f(x)f(y),
f(1)=1,则∑f(k)=(  )
A.-3
B.-2
C.0
D.1
答案 A
解析 因为f(1)=1,
在f(x+y)+f(x-y)=f(x)f(y)中,
令y=1,
得f(x+1)+f(x-1)=f(x)f(1),
所以f(x+1)+f(x-1)=f(x),①
所以f(x+2)+f(x)=f(x+1).②
由①②相加,得f(x+2)+f(x-1)=0,
故f(x+3)+f(x)=0,
所以f(x+3)=-f(x),
所以f(x+6)=-f(x+3)=f(x),
所以函数f(x)的一个周期为6.
在f(x+y)+f(x-y)=f(x)f(y)中,
令y=0,得f(x)+f(x)=f(x)f(0),
所以f(0)=2.
令x=y=1,得f(2)+f(0)=f(1)f(1),
所以f(2)=-1.
由①式得f(x+1)=f(x)-f(x-1),
所以f(2)=f(1)-f(0)=-1,
f(3)=f(2)-f(1)=-2,
f(4)=f(3)-f(2)=-1,
f(5)=f(4)-f(3)=1,
f(6)=f(5)-f(4)=2,
所以f(1)+f(2)+…+f(6)=1-1-2-1+1+2=0,
根据函数的周期性知,∑f(k)=f(1)+f(2)+f(3)+f(4)=1-1-2-1=-3,故选A.
【热点突破】
热点一 函数的概念与表示
例1 (1)(2024·江苏三校联考)已知函数y=f(2x-1)的定义域是[-2,3],则y=的
定义域是(  )
A.[-2,5]
B.(-2,3]
C.[-1,3]
D.(-2,5]
(2)已知函数f(x)=若a[f(a)-f(-a)]>0,则实数a 的取值范围是(  )
A.(2,+∞)
B.[-2,0)∪(0,2]
C.(-∞,-2]∪[2,+∞)
D.(-2,0)∪(0,2)
答案 (1)D (2)D
解析 (1)因为函数y=f(2x-1)的定义域是[-2,3],所以-2≤x≤3,
所以-5≤2x-1≤5,所以函数y=f(x)的定义域为[-5,5].
要使y=有意义,则需要
解得-2<x≤5,所以y=的定义域是(-2,5].故选D.
(2)由a[f(a)-f(-a)]>0,
若a>0,则f(a)-f(-a)>0,
即a+1-[-2×(-a)-1]>0,解得a<2,
所以0<a<2.
若a<0,则f(a)-f(-a)<0,
即-2a-1-(-a+1)<0,解得a>-2,
所以-2<a<0,
综上,a 的取值范围为(-2,0)∪(0,2).
规律方法 1.解决抽象函数定义域问题时,谨记f(g(x))中g(x)的值域与f(x)中x 的
范围相同.
2.对于多段函数的解不等式(求值)问题,必须依据条件准确地找出利用哪一段求
解.
训练1 (1)(2024·西安模拟)已知函数f(x)=则f=(  )
A.
B.
C.
D.2
(2)十九世纪德国数学家狄利克雷提出了“狄利克雷函数”D(x)=它在现代数学的
发展过程中有着重要意义,若函数f(x)=x2-D(x),则下列实数不属于函数f(x)值
域的是(  )
A.3
B.2
C.1
D.0
答案 (1)A (2)C
解析 (1)函数f(x)=
则f=log3<0,
所以f=f=9log3=(3log3)2=.
(2)由题意可知
f(x)=x2-D(x)=
所以f(1)=12-1=0,f()=()2=2,
f()=()2=3,而f(x)=1 无解.
热点二 函数的性质
考向1 奇偶性与单调性
例2 (多选)(2024·河南名校大联考)已知f(x)是定义在R 上的偶函数,g(x)是定义
在R 上的奇函数,且f(x),g(x)在(-∞,0]上单调递减,则(  )
A.f[f(1)]<f[f(2)]
B.f[g(1)]<f[g(2)]
C.g[f(1)]<g[f(2)]
D.g[g(1)]<g[g(2)]
答案 BD
解析 因为f(x),g(x)分别是定义在R 上的偶函数与奇函数,且两函数在(-∞,
0]上单调递减,所以f(x)在[0,+∞)上单调递增,g(x)在[0,+∞)上单调递减,
即g(x)在R 上单调递减,所以f(1)<f(2),但不能判定两个的正负,所以A 不正确;
而g(2)<g(1)<g(0)=0,所以f[g(1)]<f[g(2)],g[f(1)]>g[f(2)],g[g(1)]<g[g(2)],故
B,D 正确.综上所述,选BD.
考向2 奇偶性、周期性与对称性
例3 (多选)(2024·邵阳模拟)已知函数f(x)与其导函数g(x)的定义域均为R,且
f(x-1)和g(2x+1)都是奇函数,且g(0)=,则下列说法正确的有(  )
A.g(x)关于x=-1 对称
B.f(x)关于(1,0)对称
C.g(x)是周期函数
D.∑ig(2i)=4
答案 ACD
解析 因为f(x-1)为奇函数,所以f(x-1)=-f(-x-1),
所以f′(x-1)=f′(-x-1),即g(x-1)=g(-x-1),
所以g(x)的图象关于直线x=-1 对称.故A 正确;
因为f(x-1)为奇函数,则其图象关于(0,0)对称,向左平移一个单位后得到f(x)
的图象,则f(x)的图象关于(-1,0)对称,故B 错误;
因为g(2x+1)为奇函数,
则g(2x+1)=-g(-2x+1),
则有g(x+1)=-g(-x+1),
所以g(x)=-g(-x+2),①
又g(x-1)=g(-x-1),
则g(x)=g(-x-2),②
由①②得g(-x-2)=-g(-x+2),
则g(x-2)=-g(x+2),
则g(x)=-g(x+4),g(x+4)=-g(x+8),则g(x)=g(x+8),
所以8 是函数g(x)的一个周期,g(x)是周期函数,故C 正确;
因为g(0)=,g(x)=-g(-x+2),
g(x)=-g(x+4),
所以g(2)=-g(2-2)=-g(0)=-,
g(4)=-g(0)=-,g(6)=-g(2)=,
所以∑ig(2i)=(-1-2+3+4-5-6+7+8-9-10+11+12)×=4,
故D 正确,故选ACD.
规律方法 1.若f(x+a)=-f(x)(或f(x+a)=,其中f(x)≠0),则f(x)的一个周期为
2|a|.
2.若f(x)的图象关于直线x=a 和x=b 对称,则f(x)的一个周期为2|a-b|.
3.若f(x)的图象关于点(a,0)和直线x=b 对称,则f(x)的一个周期为4|a-b|.
训练2 (1)(2024·乌鲁木齐质检)偶函数f(x)在区间[0,+∞)上单调递增,且f(1)=
0,则不等式f(2x-3)>0 的解集为(  )
A.(-2,-1)
B.(-∞,-2)∪(-1,+∞)
C.(1,2)
D.(-∞,1)∪(2,+∞)
(2)(多选)(2024·茂名模拟)已知函数f(x)对于∀x∈R,都有f(x)=f(-x),f(x+1)为
奇函数,且当x∈[0,1)时,f(x)=x2,则下列结论正确的是(  )
A.函数f(x)的图象关于点(1,0)中心对称
B.f(x)是周期为2 的函数
C.f(-1)=0
D.f=
答案 (1)D (2)ACD
解析 (1)因为f(x)为偶函数,且在[0,+∞)上单调递增,所以结合对称性可得
f(x)在(-∞,0]上单调递减,且f(-1)=f(1)=0,若f(2x-3)>0,则2x-3>1 或2x
-3<-1,故x>2 或x<1,故选D.
(2)由题意f(x+1)为奇函数得
f(-x+1)=-f(x+1),
即f(-x)+f(x+2)=0,
故f(x)的图象关于(1,0)中心对称,故A 正确;
由f(-x)=f(x),f(-x)+f(x+2)=0 得
f(x)=-f(2+x),所以f(x+2)=-f(x),
所以f(x+4)=-f(x+2)=f(x),
即f(x)是周期为4 的函数,故B 错误;
由f(-x+1)=-f(x+1),
令x=0,则f(1)=-f(1),因为f(1)=0,
故f(-1)=f(1)=0,故C 正确;
x∈[0,1)时,f(x)=x2, 
因为f(x)的周期为4,对∀x∈R,都有f(x)=f(-x),
所以f=f=f=,故D 正确.
热点三 函数的图象
例4 (1)(2024·运城模拟)已知符号函数sgn(x)=则函数f(x)=sgn(x)·
ln(x+)的图象大致为(  )
(2)(多选)已知函数f(x)=若x1<x2<x3<x4,且f(x1)=f(x2)=f(x3)=f(x4),则下列结论
正确的是(  )
A.x1+x2=-4
B.x3x4=1
C.1<x4<4
D.0<x1x2x3x4≤4
答案 (1)D (2)AB
解析 (1)sgn(x)定义域为R,且为奇函数,
故sgn(-x)=-sgn(x),
故f(x)=sgn(x)·ln(x+)的定义域为R,
且f(-x)=sgn(-x)·ln(-x+)=-sgn(x)·ln(-x+)
=-sgn(x)·ln
=sgn(x)·ln(+x)=f(x),
故f(x)=sgn(x)·ln(x+)为偶函数,排除AB;
当x=1 时,f(1)=sgn(1)·ln (1+)=ln (1+)>0,排除C,故选D.
(2)函数f(x)=的图象如图所示,
设f(x1)=f(x2)=f(x3)=f(x4)=t,则0<t<4,则直线y=t 与函数y=f(x)图象的4 个交
点横坐标分别为x1,x2,x3,x4,
对于A,函数y=-x2-4x 的图象关于直线x=-2 对称,则x1+x2=-4,故A
正确;
对于B,由图象可知|log2x3|=|log2x4|,且0<x3<1<x4,所以-log2x3=log2x4,即
log2(x3x4)=0,所以x3x4=1,故B 正确;
由图象可知log2x4∈(0,4),则1<x4<16,故C 错误;
由图象可知-4<x1<-2,所以x1x2x3x4=x1(-4-x1)=-x-4x1=-(x1+2)2+
4∈(0,4),故D 错误.
规律方法 1.确定函数图象的主要方法是利用函数的性质,如定义域、奇偶性、
单调性等,特别是利用一些特殊点排除不符合要求的图象.
2.函数图象的应用主要体现为数形结合思想,借助于函数图象的特点和变化规律,
求解有关不等式恒成立、最值、交点、方程的根等问题.
训练3 (1)(2024·台州模拟)函数y=f(x)的图象如图①所示,则如图②所示的函数
图象所对应的函数解析式可能为(  )
A.y=f
B.y=-f
C.y=f(4-2x)
D.y=-f(4-2x)
(2)(2024·西安质检)已知函数y=f(x)是定义域为R 的奇函数,当x∈(0,3)∪(3,
+∞)时,f(-x)>2f(x),f(3)=0,则不等式f(x)>0 的解集为________.
答案 (1)A (2)(-∞,-3)∪(-3,0)
解析 (1)由f(x)关于y 轴对称得f(-x),再向右平移1 个单位,得f(-x+1),最
后横坐标伸长2 倍得f,即得图②所示的函数.
(2)依题意知,f(0)=0,
当x∈(0,3)∪(3,+∞)时,f(-x)>2f(x),即-f(x)>2f(x),得f(x)<0,
由f(3)=0,得f(-3)=-f(3)=0,
由此画出f(x)的可能图象如图所示,
由图可知,不等式f(x)>0 的解集为(-∞,-3)∪(-3,0).
【精准强化练】
一、单选题
1.(2024·哈尔滨质检)已知函数y=f(x)的定义域是[-2,3],则函数y=f(2x-1)的
定义域是(  )
A.[-5,5]
B.
C.[-2,3]
D.
答案 B
解析 函数y=f(x)的定义域是[-2,3],
则-2≤2x-1≤3,解得-≤x≤2,
所以函数y=f(2x-1)的定义域是.
故选B.
2.(2024·河南适应性考试)已知函数f(x)=且f(m)=-2,则f(m+6)=(  )
A.-16
B.16
C.26
D.27
答案 C
解析 若m≥1,则f(m)=3m+1-1=-2,
所以3m+1=-1,无解;
若m<1,则f(m)=-log3(m+5)-2=-2,
所以log3(m+5)=0,所以m=-4,
所以f(m+6)=f(2)=32+1-1=26,故选C.
3.(2024·湛江模拟)已知函数f(x)=·cos x 是偶函数,则实数a=(  )
A.1
B.-1
C.2
D.-2
答案 B
解析 ∵f(-x)=cos(-x)
=cos x,f(x)为偶函数,
∴f(-x)=f(x),则-a=1,解得a=-1.
4.(2024·晋城模拟)已知定义在(0,+∞)上的函数f(x)满足∀x,y∈(0,+∞),
f(x+y)=f(x)+f(y)+-,f(x)>0,且f(1)·f(2)=5,则f(1)=(  )
A.1
B.2
C.
D.
答案 B
解析 令x=y=1,得f(2)=2f(1)+-2,
即f(2)-2f(1)=-,①
又f(1)·f(2)=5,②
联立①②解得f(1)=2 或f(1)=-,
又f(x)>0,所以f(1)=2.
5.(2024·济南质检)若实数m 满足log2(-m)<m+1,则m 的取值范围为(  )
A.(-∞,0)
B.(0,+∞)
C.(-∞,-1)
D.(-1,0)
答案 D
解析 log2(-m)<m+1⇔log2(-m)-m-1<0,因函数y=log2(-x),y=-x-1 在
(-∞,0)上单调递减,则函数f(x)=log2(-x)-x-1 在(-∞,0)上单调递减,又
f(-1)=0,则f(m)<0⇔f(m)<f(-1)⇔-1<m<0.
6.(2024·自贡模拟)函数y=的图象可能为(  )
答案 D
解析 由cos x≠0,解得x≠kπ+,k∈Z,
所以函数y=的定义域为
,
所以f(-x)===f(x),
所以y=为偶函数,函数的图象关于y 轴对称,排除B;
而f(0)==0,排除C;
f==2lg>2lg 2>0,排除A,故选D.
7.(2024·新高考Ⅰ卷)已知函数f(x)的定义域为R,f(x)>f(x-1)+f(x-2),且当x<3
时,f(x)=x,则下列结论中一定正确的是(  )
A.f(10)>100
B.f(20)>1 000
C.f(10)<1 000
D.f(20)<10 000
答案 B
解析 因为当x<3 时,f(x)=x,
所以f(1)=1,f(2)=2.
对于f(x)>f(x-1)+f(x-2),
令x=3,得f(3)>f(2)+f(1)=2+1=3;
令x=4,得f(4)>f(3)+f(2)>3+2=5;
令x=5,得f(5)>f(4)+f(3)>5+3=8;
不等式右侧恰好是裴波那契数列从第3 项起的各项:
3,5,8,13,21,34,55,89,144,233,377,610,987,1597,…,
显然f(16)>1 000,所以f(20)>1 000,故选B.
8.已知定义在R 上的函数y=f(x)满足下列三个条件:
①当-1≤x≤0 时,f(x)=2x-ex+;
②y=f(x+1)的图象关于y 轴对称;
③∀x∈R,都有f(x+2)=f(2-x).
则f,f,f 的大小关系是(  )
A.f>f>f
B.f>f>f
C.f>f>f
D.f>f>f
答案 A
解析 因为函数y=f(x+1)的图象关于y 轴对称,则f(1+x)=f(1-x),
故f(2-x)=f(1-(x-1))=f(x-1+1)=f(x),
f(2+x)=f(1+(x+1))=f(1-(x+1))=f(-x).
又因为∀x∈R,都有f(x+2)=f(2-x),
所以f(x)=f(-x),即函数f(x)为偶函数.
所以f=f=f=f,
f=f=f=f=f,f=f.
因为当-1≤x≤0 时,f(x)=2x-ex+,
f′(x)=2-≤2-2=0,
当且仅当x=0 时,等号成立,故f′(x)≤0,
又f′(x)不恒为零 ,故函数f(x)在[-1,0]上单调递减.
因为-1<-<-<-<0,
则f<f<f,即f>f>f.
二、多选题
9.(2024·长沙模拟)下列函数中是奇函数的是(  )
A.y=ex-e-x
B.y=x3-x2
C.y=tan 2x
D.y=log2
答案 ACD
解析 对于A,y=f(x)=ex-e-x的定义域为R,关于原点对称,
且f(-x)=-(ex-e-x)=-f(x),故A 满足题意;
对于B,若y=f(x)=x3-x2,则f(1)=0≠f(-1)=-2,故B 不满足题意;
对于C,y=f(x)=tan 2x 的定义域为,关于原点对称,
且f(-x)=tan(-2x)=-tan 2x=-f(x),
故C 满足题意;
对于D,y=f(x)=log2的定义域为(-1,1),关于原点对称,
且f(-x)=log2=-log2=-f(x),
故D 满足题意.
10.(2024·邵阳模拟)已知函数f(x)与其导函数g(x)的定义域均为R,且f(x)-x 与
g(1-2x)均为偶函数,则下列说法一定正确的有(  )
A.f(x)关于x=1 对称
B.关于点(0,1)对称
C.g(x+2)+g(x)=2
D.f(0)=1
答案 BC
解析 对于A,因为f(x)-x 是偶函数,
所以f(x)-x=f(-x)+x,
则f(1-x)-(1-x)=f(x-1)+1-x,
f(1+x)-(1+x)=f(-1-x)+1+x,
所以f(1-x)-(1-x)≠f(1+x)-(1+x),
故A 错误;
对于B,因为f(x)-x 为偶函数,所以f(x)-x=f(-x)+x,即f(x)-f(-x)=2x,
所以-=+=2,
B 正确;
对于C,因为g(1-2x)是偶函数,
所以g(1-2x)=g(1+2x),
即g(1-x)=g(1+x),
故g(x)的图象关于x=1 对称,
又f(x)-x 为偶函数,
所以f′(x)-x′=g(x)-1 为奇函数,
所以g(x)-1 关于(0,0)对称,g(x)关于(0,1)对称,所以g(-x)+g(x)=2.
又g(x)关于x=1 对称,
所以g(1+(x+1))=g(1-(x+1)).
所以g(x+2)=g(1+(x+1))=g(1-(x+1))=g(-x)=2-g(x),
所以g(x+2)+g(x)=2,故C 正确;
对于D,因为f(x)-x=f(-x)+x,所以f(0)=f(0),f(0)不一定为1,故D 错误.
11.(2024·泰安调研)已知函数f(x)=
令g(x)=f(x)-m,则(  )
A.m<0 或m>1 时,g(x)有1 个零点
B.若g(x)有2 个零点,则m=0 或m=1
C.f(x)的值域是(-2,+∞)
D.若g(x)有3 个零点,x1,x2,x3,且x1<x2<x3,则x1x2x3的取值范围为(10,11)
答案 BCD
解析 画出函数f(x)的图象,如图所示,
由图象可得,当m≤-2 时,函数g(x)没有零点,故A 错误.
当m=0 或m=1 时,函数y=f(x)的图象与直线y=m 有两个不同的交点,即函数
g(x)有2 个零点,故B 正确.
由函数f(x)的图象,可得函数的值域为(-2,+∞),故C 正确.
由题意可得0<x1<1<x2<10<x3,由|lg x1|=|lg x2|,即-lg x1=lg x2,得lg x1+lg 
x2=lg(x1x2)=0,可得x1x2=1,又由0<-2<1,解得10<x3<11,所以x1x2x3的取值
范围为(10,11),所以D 正确.故选BCD.
三、填空题
12.已知函数f(x)=e|x|-cos x,则使得f(x-1)>f(2x)成立的x 的取值范围是
________.
答案 
解析 显然f(x)是偶函数,
当x>0 时,f(x)=ex-cos x,
f′(x)=ex+sin x,
当0<x≤2 时,显然f′(x)>0,
当x>2 时,ex>e2,
-≤sin x≤,所以f′(x)>0,
所以f(x)在(0,+∞)上单调递增,在(-∞,0)上单调递减.
所以当f(x-1)>f(2x)时,有|x-1|>|2x|,
解得-1<x<.
13.(2024·深圳测试)设a∈R,函数y=f(x)是定义在R 上的奇函数,且当x>0 时,
f(x)=a(x-1)+1.若y=f(x)是R 上的增函数,则a 的取值范围为________.
答案 (0,1]
解析 因为函数y=f(x)是定义在R 上的奇函数,所以函数y=f(x)的图象关于原
点对称,且f(0)=0.
当x>0 时,函数f(x)=a(x-1)+1=ax+1-a,
当x<0 时,-x>0,则f(x)=-f(-x)=ax+a-1,
所以f(x)=
因为函数y=f(x)是R 上的增函数,
则有解得0<a≤1,
所以实数a 的取值范围为(0,1].
14.设f(x)=则f(f(-ln 2))=________;当x∈(-∞,m]时,f(x)的值域为,则m 的
取值范围是________.
答案 e--1 
解析 ∵-ln 2<0,
∴f(-ln 2)=e-ln 2-1=-1=-,
又-<0,f(f(-ln 2))=f=e--1;
当x≤0 时,f(x)∈(-1,0],
当x>0 时,f(x)∈,
且当x=时,函数f(x)取得最大值,
可得函数图象如图所示.
当f(x)=-1 时,-x2+x=-1,解得x=,
要使f(x)在x∈(-∞,m]上的值域是,则可得m∈.