专题2.3 函数的性质:单调性、奇偶性、对称性与周期性(举一反三
复习讲义)
【全国通用】
考点要求
(1)借助函数图象,会用符号语言表达函数的单调性、最大值、最小值,理解它们的作
用和实际意义
(2)结合具体函数,了解奇偶性和对称性的概念和几何意义
(3)了解周期性的概念和几何意义
高考真题
统计
考点
2024 年
2025 年
2026 年
函数的性
质:单调
性、奇偶
性、对称性
与周期性
新课标I 卷:第6
题,5 分
新课标
卷
Ⅱ
:第8
题,5 分
全国一卷:第5 题,5
分
全国二卷:第10 题,
6 分
天津卷:第3 题,5
分
全国一卷:第19 题,
17 分
全国二卷:第8 题,5
分
上海卷(秋考):第
5 题,4 分
上海卷(秋考):第
21 题,18 分
北京卷:第5 题,5
分
命题规律
分析
1、函数的性质:单调性、奇偶性、对称性与周期性
函数的性质是历年高考的重点、热点内容,从近三年的高考情况来看,
函数的单调性、奇偶性、对称性与周期性是高考的必考内容,重点关注单
调性、奇偶性结合在一起进行考查,解题时要充分运用转化思想和数形结
合思想。题型主要以选择题、填空题为主,偶尔在解答题中渗透考查;对
于选择题和填空题部分,重点考查函数的单调性问题,以及求函数的最
值、解不等式、求参数范围等,难度较小;对于解答题部分,侧重考查函
数新定义,试题综合性强,考查难度较大。
知识点
1
函数的单调性
1.求函数的单调区间
求函数的单调区间,应先求定义域,在定义域内求单调区间.
2.函数单调性的判断
(1)函数单调性的判断方法:①定义法;②图象法;③利用已知函数的单调性;④导数法.
(2)复合函数的单调性:函数y=f(g(x))的单调性应根据外层函数y=f(t)和内层函数t=g(x)的单调性判断,遵循
函数的性质
考点1
“同增异减”的原则.
知识点
2
函数的最值的求法
1.求函数最值的三种基本方法:
(1)单调性法:先确定函数的单调性,再由单调性求最值.
(2)图象法:先作出函数的图象,再观察其最高点、最低点,求出最值.
(3)基本不等式法:先对解析式变形,使之具备“一正二定三相等”的条件后用基本不等式求出最值.
2.复杂函数求最值:
对于较复杂函数,可运用导数,求出在给定区间上的极值,最后结合端点值,求出最值.
知识点
3
函数的奇偶性及其应用
1.函数奇偶性的判断
判断函数的奇偶性,其中包括两个必备条件:
(1)定义域关于原点对称,这是函数具有奇偶性的必要不充分条件,所以首先考虑定义域;
(2)判断f(x)与f(-x)是否具有等量关系,在判断奇偶性的运算中,可以转化为判断奇偶性的等价等量关系式
(f(x)+f(-x)=0(奇函数)或f(x)-f(-x)=0(偶函数))是否成立.
2.函数奇偶性的应用
(1)利用函数的奇偶性可求函数值或求参数的取值,求解的关键在于借助奇偶性转化为求已知区间上的函数
或得到参数的恒等式,利用方程思想求参数的值.
(2)画函数图象:利用函数的奇偶性可画出函数在其对称区间上的图象,结合几何直观求解相关问题.
3.常见奇偶性函数模型
(1)奇函数:
①函数
或函数
.
②函数
.
③函数
或函数
④函数
或函数
.
(2)偶函数:
①函数
.
②函数
.
③函数
类型的一切函数.
④常数函数.
知识点
4
函数的周期性与对称性的常用结论
1.函数的周期性常用结论(a 是不为0 的常数)
(1)若f(x+a)=f(x),则T=a;
(2)若f(x+a)=f(x-a),则T=2 a ;
(3)若f(x+a)=-f(x),则T=2 a ;
(4)若f(x+a)=
,则T=2a;
(5)若f(x+a)=
,则T=2a;
(6)若f(x+a)=f(x+b),则T=|a-b|(a≠b);
2.对称性的三个常用结论
(1)若函数f(x)满足f(a+x)=f(b-x),则y=f(x)的图象关于直线
对称.
(2)若函数f(x)满足f(a+x)=-f(b-x),则y=f(x)的图象关于点
对称.
(3)若函数f(x)满足f(a+x)+f(b-x)=c,则y=f(x)的图象关于点
对称.
3.函数的的对称性与周期性的关系
(1)若函数
有两条对称轴
,
,则函数
是周期函数,且
;
(2)若函数
的图象有两个对称中心
,则函数
是周期函数,且
;
(3)若函数
有一条对称轴
和一个对称中心
,则函数
是周期函数,且
.
【题型1 确定函数的单调性(区间)】
【例1】(2026·山西·模拟预测)函数y =| x−3|的单调递减区间为( )
A.(−∞,+∞)
B.[3,+ ∞)
C.(−∞,3)
D.(−∞,−3)
【答案】C
【解题思路】将函数用分段函数表示出来,进而求出其单调递减区间.
【解答过程】函数y =| x−3|={
−x +3, x ≤3
x−3, x>3 ),则该函数在(−∞,3]上单调递减,在[3,+ ∞)上单调递
增,
所以函数y =| x−3|的单调递减区间为(−∞,3].
故选:C.
【变式1-1】(25-26 高一上·青海·期中)函数y =
❑√x
2−5 x + 4的单调递减区间是( )
A.[
5
2 ,+∞)
B.(−∞,1)
C.[ 4 ,+∞)
D.(−∞, 5
2)
【答案】B
【解题思路】先确定函数的定义域,继而根据复合函数的单调性进行判断,即可得答案.
【解答过程】由题意知函数y =
❑√x
2−5 x + 4满足x
2−5 x + 4≥0,解得x ≤1或x ≥4,
即函数定义域为(−∞,1)∪[4 ,+ ∞),
令t = x
2−5 x + 4,则t = x
2−5 x + 4的图象开口向上,且对称轴为直线x = 5
2,
则t = x
2−5 x + 4在(−∞,1)上单调递减,在[4 ,+∞)上单调递增,
又y = ❑√t在[0,+ ∞)上单调递增,
故y =
❑√x
2−5 x + 4的单调递减区间是(−∞,1).
故选:B.
【变式1-2】(25-26 高一上·全国·课后作业)设f (x)= x,g(x)=−1
x ,则( )
A.f (x)+ g(x)在区间(0,+ ∞)上单调递增
B.f (x)+ g(x)在区间(0,+ ∞)上单调递减
C.f (x)−g(x)在区间(0,+∞)上单调递增
D.f (x)−g(x)在区间(0,+∞)上单调递减
【答案】A
【解题思路】根据正比例函数、反比例函数的单调性,结合函数单调性的性质、定义逐一判断即可.
【解答过程】因为函数f (x)= x,g(x)=−1
x 在区间(0,+ ∞)上均单调递增,所以当x∈(0,+∞)时,
f (x)+ g(x)单调递增,所以A 正确,B 错误;
令h(x)= f (x)−g(x)= x + 1
x ,任取0< x1< x2,
则h(x1)−h(x2)= x1−x2+ 1
x1
−1
x2
= x1−x2
x1 x2
(x1 x2−1),x1−x2<0,
当0< x1< x2<1时,0< x1 x2<1,h(x1)−h(x2)>0,故h(x)在区间(0,1)内单调递减;
当1< x1< x2时,x1 x2>1,h(x1)−h(x2)<0,故h(x)在(1,+∞)上单调递增,C 错误,D 错误.
故选:A.
【变式1-3】(25-26 高一上·广东深圳·期中)已知函数f (x)=(x−2)|3−x),则函数f (x)的单调增区间是
( )
A.(−∞,2.5)和(3,+ ∞)
B.(−∞,2.5)
C.(2,2.5)和(3,+ ∞)
D.(2,2.5)
【答案】A
【解题思路】讨论x 的取值范围,化简f (x),结合二次函数的单调性,即可确定答案.
【解答过程】由于函数f (x)=(x−2)|3−x),
当x ≤3时,f ( x)=( x −2)(3−x)=−x
2+5 x −6,
由于f ( x)=−x
2+5 x −6图象的对称轴为x = 5
2,则函数在(−∞, 5
2)上单调递增,
当x>3时,f ( x)=( x −2)( x −3)= x
2−5 x +6,
由于f ( x)= x
2−5 x +6图象的对称轴为x = 5
2,则函数在(3,+ ∞)上单调递增,
故函数f (x)=(x−2)|3−x)的单调增区间是(−∞,2.5)和(3,+∞).
故选:A.
【题型2 根据函数的单调性求参数】
【例2】(2026·广东茂名·一模)已知函数f (x)=
❑√x
2−6 x +5在区间(a,+ ∞)上单调递增,则a的取值范围
为( )
A.(−∞,1)
B.(−∞,3)
C.[3,+ ∞)
D.[5,+ ∞)
【答案】D
【解题思路】求出函数的定义域,再根据复合函数的单调性求解即可.
【解答过程】由x
2−6 x +5≥0,可得x ≤1或x ≥5,
即函数f ( x)的定义域为(−∞,1]∪[5,+∞),
又因为t = x
2−6 x +5在[5,+ ∞)上单调递增,在(−∞,1]上单调递减,
y = ❑√t在[0,+∞)上单调递增,
由复合函数的单调性可知f (x)=
❑√x
2−6 x +5在区间[5,+∞)上单调递增,
a≥5.
故选:D.
【变式2-1】(2026·山西·二模)若函数f ( x)= ❑√x + a
❑√x 在(0,2]上单调递减,则实数a 的取值范围是( )
A.(0,2]
B.(0,4 ]
C.[2,+ ∞)
D.[ 4 ,+∞)
【答案】C
【解题思路】根据对勾函数的单调性,即可求解.
【解答过程】当a=0时,f ( x)= ❑√x + a
❑√x 为单调递增函数,不符合题意,
当a<0时,y = ❑√x , y = a
❑√x 均为单调递增函数,故f ( x)= ❑√x + a
❑√x 为单调递增函数,不符合题意,
当a>0时,f ( x)= ❑√x + a
❑√x 在(a,+ ∞)单调递增,在(0,a)单调递减,
故f ( x)= ❑√x + a
❑√x 在(0,2]上单调递减,则a≥2,
故选:C.
【变式2-2】(2026·甘肃白银·三模)“k >0”是“函数f (x)=|x +k )在(0,+ ∞)上单调递增”的( )
A.充分不必要条件
B.必要不充分条件
C.充要条件
D.既不充分也不必要条件
【答案】A
【解题思路】利用给定单调性求出k的取值范围,再利用充分条件、必要条件的定义判断即可.
【解答过程】函数f ( x )=| x +k |={
−x−k , x<−k
x +k , x ≥−k ),函数f ( x)的单调递增区间是[−k ,+ ∞),
由函数f ( x)在(0,+ ∞)上单调递增,得(0,+ ∞)⊆[−k ,+ ∞),则−k ≤0,因此k ≥0,
所以“k >0”是“函数f (x)=|x + k )在(0,+ ∞)上单调递增”的充分不必要条件.
故选:A.
【变式2-3】(2026·安徽合肥·一模)若f (x)=¿是R上的增函数,则实数a的取值范围为( )
A.(1,+∞)
B.[1,+∞)
C.(2,+∞)
D.[2,+ ∞)
【答案】B
【解题思路】分类讨论x<1及x ≥1的f (x)的单调性,再注意分段函数的内部衔接点的大小关系,即可得到
a的取值范围.
【解答过程】当x<1时,若f (x)=ax +1为单调递增函数,则a>0;
当x ≥1时,f (x)=ln x +2a为单调递增函数,
若f (x)是R上的增函数,需有a+1≤2a,解得a≥1.
故选:B.
【题型3 求函数的最值】
【例3】(2026·江西南昌·二模)已知函数f ( x)={
a−x , x<0
x + 4
x , x>0)
在定义域内有最小值,则实数a的取值范围
是( )
A.(−∞,2)
B.[2,+∞)
C.(−∞,4)
D.[4 ,+∞)
【答案】D
【解题思路】结合函数单调性及基本不等式求解即可.
【解答过程】当x>0时,f (x)= x + 4
x ≥2❑√x× 4
x = 4,当且仅当x =2时取等号.
当x<0时,f (x)=a−x在(−∞,0)上单调递减,此时f (x)的值域为(a,+ ∞),
因为f (x)在定义域内有最小值,所以a≥4.
故实数a的取值范围为[4 ,+ ∞).
故选:D.
【变式3-1】(2026·湖南·模拟预测)已知函数f (x),则“∀x∈(0,+∞),f (x)≥2”是“f (x)在(0,+∞)
上的最小值为2”的( )
A.充分不必要条件
B.必要不充分条件
C.充要条件
D.既不充分又不必要条件
【答案】B
【解题思路】根据充分、必要条件的判断方法,结合函数最小值的概念进行判断.
【解答过程】先判断充分性:若函数f (x)在(0,+∞)的最小值为3,
则“∀x∈(0,+∞),f (x)≥2”成立,但“f (x)在(0,+ ∞)上的最小值为2”不成立,
所以“∀x∈(0,+∞),f (x)≥2”不是“f (x)在(0,+ ∞)上的最小值为2”的充分条件.
再判断必要性:“f (x)在(0,+ ∞)上的最小值为2”时,可得“∀x∈(0,+ ∞),f (x)≥2”成立,
所以“∀x∈(0,+∞),f (x)≥2”是“f (x)在(0,+ ∞)上的最小值为2”的必要条件.
综上:“∀x∈(0,+∞),f (x)≥2”是“f (x)在(0,+ ∞)上的最小值为2”的必要不充分条件.
故选:B.
【变式3-2】(25-26 高一上·辽宁锦州·期末)若函数f (x)= 2 x +m
x +1 在区间[0,1)上的最大值为1,则实数m=
( )
A.0
B.1
C.2
D.0 或1
【答案】A
【解题思路】先分离变量f ( x)= 2 x +m
x +1 =2+ m−2
x +1 ,再由复合函数的单调性知,分类讨论即可.
【解答过程】函数f ( x)= 2 x +m
x +1 =2+ m−2
x +1 ,
当m=2时,f (x)=2,不满足函数f (x)在区间[0,1)上最大值为1,不符合题意;
当m>2时,函数f ( x)= 2 x +m
x +1 在区间[0,1]上单调递减,
所以最大值为f (0)=m=1,不符合题意;
当m<2时,函数f ( x)= 2 x +m
x +1 在区间[0,1]上单调递增,
所以最大值为f (1)= 2+m
2
=1,解得m=0;
综上所述,实数m=0.
故选:A.
【变式3-3】(25-26 高一上·河北张家口·期末)函数f (x)=
x
x +2在区间[2,4)上的最大值、最小值分别为
( )
A.3
5,1
2
B.2
3,1
2
C.2
3,1
3
D.3
5,1
3
【答案】B
【解题思路】根据分式型函数的单调性进行求解即可.
【解答过程】f (x)=
x
x +2 = x +2−2
x +2
=1−
2
x +2,该函数在[2,4)上单调递增,
所以f (x)max= f (4)=
4
4+2 = 2
3 ,f (x)min= f (2)=
2
2+2 = 1
2,
故选:B.
【题型4 函数单调性的应用:比较大小、解不等式】
【例4】(25-26 高一上·四川眉山·阶段检测)已知函数f (x)的定义域为R,且它的图象关于x =−2对称,
当x1< x2<−2时,
f (x1)−f (x2)
x1−x2
>0恒成立,设a= f (−3),b= f (0),c = f (2),则a,b,c的大小关系为
( )
A.b<a<c
B.a<b<c
C.b<c<a
D.c<b<a
【答案】D
【解题思路】根据题意,得到函数f (x)在(−∞,−2)上单调递增,再由f (x)的图象关于x =−2对称,求得
b= f (−4),c = f (−6),结合f (−6)<f (−4)<f (−3),即可求解.
【解答过程】由函数f (x)的定义域为R,当x1< x2<−2时,
f (x1)−f (x2)
x1−x2
>0恒成立,
可得函数f (x)在(−∞,−2)上单调递增,
又由函数f (x)的图象关于x =−2对称,可得b= f (0)= f (−4),c = f (2)= f (−6),
则有f (−6)<f (−4)<f (−3),即c<b<a.
故选:D.
【变式4-1】(2026·陕西榆林·模拟预测)定义在R上的函数f (x)满足∀x1, x2∈R,x1≠x2,都有
f (x2)−f (x1)
x2−x1
>0成立,则不等式(x −1)⋅[f (x)−f (4−x))<0的解集为( )
A.(1,2)
B.(−∞,1)
C.(2,+∞)
D.(−∞,0)∪(1,2)
【答案】A
【解题思路】由题确定函数f (x)的单调性,通过x>1和x<1两类情况讨论求解即可.
【解答过程】由题知函数f (x)在R上单调递增,
当x>1时,不等式(x−1)⋅[f (x)−f (4−x))<0可化为f (x)<f (4−x),即x<4−x,解得1< x<2;
当x<1时,不等式可化为f (x)>f (4−x) ,即x>4−x,此时无解.
综上,不等式(x−1)[f (x)−f (4−x)]<0 的解集为(1,2).
故选:A.
【变式4-2】(25-26 高一·江苏·寒假作业)已知定义在R上的函数f (x)满足:f (−x)+ f (x)=0,
f (2−x)= f (x),且f (x)在[−1,1]内单调递增,则( )
A.f (8)<f (5.5)<f (−3)
B.f (8)>f (5.5)>f (−3)
C.f (8)>f (−3)>f (5.5)
D.f (8)<f (−3)<f (5.5)
【答案】A
【解题思路】根据题意,可得函数f (x)是周期为4的函数,化简可得f (8)= f (0),f (−3)= f (1),
f (5.5)= f (0.5),根据函数单调性即可比较大小.
【解答过程】由题意,f (−x)+ f (x)=0,则f (x)=−f (−x),
又f (2−x)= f (x),所以f (2−x)=−f (−x),变形可得f (2+ x)=−f (x),
用x +2替换其中的x,可得f (4 + x)=−f (2+ x),所以f (4 + x)= f (x),
所以函数f (x)的周期为4,
所以f (8)= f (2×4+0)= f (0),f (−3)= f (−1×4+1)= f (1),
f (5.5)= f (1×4 +1.5)= f (1.5),又f (2−x)= f (x),所以f (5.5)= f (1.5)= f (0.5),
又函数f (x)在[−1,1]内单调递增,所以f (1)>f (0.5)>f (0),
即f (−3)>f (5.5)>f (8).
故选:A.
【变式4-3】(2026·河北石家庄·三模)已知f (x)是定义在R上的奇函数,当x1、x2∈(0, +∞)且x1≠x2
时,都有
x2f (x1)−x1f (x2)
x1 x2(x1−x2)
>0成立,f (2025)=2025,则不等式f (x)−x>0的解集为( )
A.(−∞, −2025)∪(2025, +∞)
B.(−2025, 0)∪(2025, +∞)
C.(−2025, 2025)
D.(−
1
2025 ,
1
2025)
【答案】B
【解题思路】对
x2f (x1)−x1f (x2)
x1 x2(x1−x2)
>0进行变形,得出函数g(x)= f (x)
x
的单调性,再利用函数的单调性和
奇偶性解不等式.
【解答过程】由
x2f (x1)−x1f (x2)
x1 x2(x1−x2)
>0可得
f (x1)
x1
−f (x2)
x2
x1−x2
>0,设函数g(x)= f (x)
x
,x∈(0, +∞),
则g(x)在(0,+ ∞)上单调递增,
又因为f (x)为定义在R上的奇函数,g(−x)= f (−x)
−x
= g(x),所以g(x)为偶函数,g(x)在(−∞,0)上单调递
减,
而不等式f (x)−x>0⇔{
g(x)>1(x>0)
g(x)<1(x<0)),
又因为f (2025)=2025,所以g(2025)= g(−2025)=1,
所以不等式的解集为(−2025, 0)∪(2025, +∞).
故选:B.
【题型5 函数的奇偶性及应用】
【例5】(2026·山东潍坊·三模)已知a>1,函数f (x)=a
a+ x−3a
2−x,(x∈R)为奇函数,则f (2)=( )
A.13
B.24
C.80
D.240
【答案】D
【解题思路】根据奇函数的性质求出a的值,进而求解即可.
【解答过程】由f (x)=a
a+ x−3a
2−x =a
a⋅a
x−3a
2⋅a
−x,
则f (−x)=a
a−x−3a
2+ x =a
a⋅a
−x−3a
2⋅a
x,
又函数f (x)为R上的奇函数,则f (−x)=−f (x),
即a
a⋅a
−x−3a
2⋅a
x=−a
a⋅a
x+3a
2⋅a
−x对任意x∈R成立,
整理得(a
a−3a
2)(a
x+a
−x)=0
所以a
a−3a
2=0,即a
a−2=3,结合a>1,解得a=3,
所以f (x)=3
3+ x−3×3
2−x,即f (2)=3
5−3×3
0=240.
故选:D.
【变式5-1】(2026·四川成都·三模)已知奇函数f (x)满足f (x +2)=−f (x),当x∈[0,1)时,f (x)= 4
x+a
,则f (101.5)=( )
A.0
B.1
C.3
D.5
【答案】B
【解题思路】首先根据f (x +2)=−f (x)可求出f (x)的周期,再结合f (0)=0可求出a值,结合周期性可将
f (101.5)转化到自变量在区间[0,1)上的函数值,根据奇函数的性质及已知解析式可求解.
【解答过程】因为函数f (x)满足f (x +2)=−f (x),
所以f (x + 4)=−f (x +2)= f (x),即f (x)是以4 为周期的函数.
由题意知奇函数f (x)的自变量x可取0,所以f (0)=0.
又因为当x∈[0,1)时,f (x)= 4
x+a,所以f (0)=1+a=0,解得a=−1,
所以当x∈[0,1)时,f (x)= 4
x−1,
所以f (101.5)= f (25×4 +1.5)= f (1.5)= f (2−0.5)=−f (−0.5)= f (0.5)= 4
0.5−1=1 .
故选:B.
【变式5-2】(2026·天津北辰·三模)函数f ( x)= x cos2 x
ln( x
2+1)的图象大致是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【解题思路】先根据函数奇偶性的定义与判断方法,求得f (x)为奇函数,再结合f (1)<0,即可得到答案.
【解答过程】由函数f ( x)= x cos2 x
ln( x
2+1),可得其定义域为(−∞,0)∪(0,+∞),关于原点对称,
且满足f (−x)= −x cos(−2 x)
ln[(−x)
2+1)]
=−x cos2 x
ln( x
2+1)
=−f (x),
所以函数f (x)为奇函数,图象关于原点对称,可排除B、D 选项;
又由f (1)=
cos2
ln(1
2+1)
= cos2
ln 2 <0,可排除C 选项,所以选项A 符合题意.
故选:A.
【变式5-3】(2026·安徽安庆·三模)定义在R上的偶函数f (x),当x ≥0时,f (x)=e
x,则满足
f (1−2 x)<f (3)的x的取值范围是( )
A.(−1,2)
B.(−2,1)
C.[−1,2)
D.(−2,1)
【答案】A
【解题思路】先利用偶函数性质求出函数在R上的分段表达式并明确其在[0,+∞)上单调递增,再由单调性
将f (1−2 x)<f (3)转化为|1−2 x)<3,最后解绝对值不等式得到x的取值范围.
【解答过程】当x<0时,−x>0,f (−x)=e
−x,
又f (x)是定义在R上的偶函数,所以f (x)= f (−x)=e
−x,
所以f (x)={
e
x , x ≥0
e
−x , x<0),如图所示,
因为f (1−2 x)<f (3),所以|1−2 x)<3,解得−1< x<2,
所以满足f (1−2 x)<f (3)的x的取值范围是(−1,2).
故选:A.
【题型6 函数的周期性及应用】
【例6】(2026·福建南平·二模)已知f (x)是定义在R上且周期为4 的奇函数,当−2< x<0时,f (x)=e
x,
则f (2)+ f (ln2)=( )
A.-2
B.−1
2
C.1
2
D.2
【答案】B
【解题思路】根据函数f (x)的周期性和奇偶性即可求解.
【解答过程】已知f (x)是定义在R上且周期为4的奇函数,所以有f (x + 4)= f (x),
令x =−2,得f (2)= f (−2),
由于f (x)是奇函数,有f (x)=−f (−x),所以f (2)=−f (−2),即2f (2)=0,解得f (2)=0,
当−2< x<0时,f (x)=e
x,由于−1<−ln2<0,所以f (ln 2)=−f (−ln 2)=−e
−ln2=−1
2,
因此f (2)+ f (ln 2)=0−1
2 =−1
2,故B 正确.
故选:B.
【变式6-1】(2026·江西·模拟预测)已知y = f (x)是定义在R上周期为4 的奇函数,则f (2)=( )
A.−1
B.0
C.1
D.2
【答案】B
【解题思路】根据周期性和奇偶性求解.
【解答过程】因为y = f (x)周期为4,所以f ( x + 4)= f ( x),
令x =−2 ,得到f (2)= f (−2)
又因为y = f (x)是定义在R上的奇函数,所以f (−x)=−f ( x),
令x =2,即f (−2)=−f (2),
所以f (2)=−f (2),即2f (2)=0,即f (2)=0.
故选:B.
【变式6-2】(2026·江苏南通·模拟预测)已知函数f (x)的定义域为R,且f (x−2)是奇函数,f (2 x−1)是
偶函数,则f (2026)=( )
A.−2
B.0
C.1
D.2
【答案】B
【解题思路】根据给定条件,利用奇偶函数的定义及周期函数的定义确定函数的周期,进而求出指定函数
值.
【解答过程】函数f ( x)的定义域为R,由f (2 x−1)是偶函数,得f (−2 x−1)= f (2 x−1),
即f (−x−1)= f ( x−1),则f (−x−2)= f ( x),
由f ( x−2)是奇函数,得f (−x−2)=−f ( x−2),因此f ( x)=−f ( x−2),
则f ( x +2)=−f ( x)= f ( x−2),因此f ( x + 4)= f ( x),
函数f ( x)是一个周期为4 的函数,且f (−2)=0,
所以f (2026)= f (4×507−2)= f (−2)=0.
故选:B.
【变式6-3】(2026·陕西安康·模拟预测)已知定义在R上的函数f (x)的图象关于x = 3
2对称,且
f (x)+ f (x +3)= f (2031),若f (7)=1,则∑
i=1
2026
f (i)=( )
A.0
B.1
C.-1
D.-2
【答案】B
【解题思路】利用函数的周期性求解.
【解答过程】由 f (x)+ f (x +3)= f (2031),得f (x +3)+ f (x +6)= f (2031),
两式相减:f (x +6)= f (x),周期T =6,
2031=338×6+3,
原式:f (x)+ f (x +3)= f (3),
令x =0:f (0)+ f (3)= f (3)⟹f (0)=0 ,
f (x)关于x = 3
2对称,得f (x)= f (3−x),
所以f (3)= f (0)=0,因为f (x)+ f (x +3)= f (3),得:f (x +3)=−f (x),
f (7)= f (6+1)= f (1)=1,即f (1)=1
f (4)= f (1+3)=−f (1)=−1,
f (2)= f (3−1)= f (1)=1,
f (5)= f (2+3)=−f (2)=−1,
f (3)=0,f (6)= f (0)=0,
一个周期:f (1)=1,f (2)=1,f (3)=0,f (4)=−1,f (5)=−1,f (6)=0,
一个周期和:1+1+0−1−1+0=0,
2026=6×337+ 4,
∑
i=1
2026
f (i)=337×0+[f (1)+ f (2)+ f (3)+ f (4))=1.
故选:B.
【题型7 函数的对称性】
【例7】(2026·西藏日喀则·模拟预测)若曲线y =(x−a)log2(1−2
x)关于直线x =b对称,则a−b=
( )
A.−2
B.2
C.0
D.1
【答案】C
【解题思路】先求出函数定义域,再根据对称性得出b=1,再代入解析式得出a=1,最后代回验证即可.
【解答过程】令f (x)= y =(x−a)log2(1−2
x),由1−2
x >0,得x>2或x<0,故函数f (x)的定义域为
(−∞,0)∪(2,+∞).
由曲线关于直线x =b对称,得定义域关于直线x =b对称,则b= 0+2
2
=1,
此时必有f (−1)= f (3),即(−1−a)log23=(3−a)log2
1
3,解得a=1,
此时f (2−x)=(1−x)log2(1−
2
2−x)=(x−1)log2(1−2
x)= f (x),
因此函数f (x)的图象关于直线x =1对称,即a=1,b=1满足题意,故a−b=0.
故选:C.
【变式7-1】(2026·山东聊城·模拟预测)已知定义在R上的函数f (x),g(x)的图象分别关于点(1,2),(1,3)
对称,则下列点一定是函数h(x)= f (x)+ g(x)的图象的对称中心是( )
A.(1,5)
B.(1, 5
2)
C.(1,1)
D.(2,5)
【答案】A
【解题思路】由题意得,h(x)+h(2−x)=10,即可得解.
【解答过程】由题意得,f (x)+ f (2−x)= 4,g(x)+ g(2−x)=6,
则h(x)+h(2−x)= f (x)+ g(x)+ f (2−x)+ g(2−x)=10,
则h(x)= f (x)+ g(x)的图象的对称中心是(1,5),
故选:A.
【变式7-2】(2026·湖北宜昌·二模)已知函数f (x)=( x−a)
3ln x +b
x
的图象关于直线x =1对称,则a+b=
( )
A.2
B.0
C.−1
D.−2
【答案】C
【解题思路】求出函数f (x)的定义域,利用对称性的特征可得b=−2,再利用f (2−x)= f (x)求解a,最后
得到a+b即可.
【解答过程】函数f (x)=(x−a)
3ln x +b
x
的定义域满足x +b
x
>0,即x (x +b)>0,
由函数f (x)的图象关于直线x =1对称,得f (x)的定义域关于x =1对称,
则x (x +b)>0的解集只能为(−∞,0)∪(2,+∞),故b=−2.
由f (2−x)= f (x),得(x−a)
3ln x−2
x
=(2−x−a)
3ln 2−x−2
2−x
,
故(x−a)
3ln x−2
x
=(x +a−2)
3ln x−2
x
,即得(x−a)
3=(x +a−2)
3
则x−a= x +a−2,解得a=1,故a+b=−1.
故选:C.
【变式7-3】(2026·甘肃兰州·模拟预测)已知函数f (x), g(x)的定义域均为R,f (4−x)+ f (x)=2,g(x)
的图象关于直线x = 4对称,g(4)=1,且f (x)= g(4+ x)+3,则g(19)+ g(24)+ g(25)=( )
A.−9
B.−4
C.1
D.4
【答案】A
【解题思路】先由f (x)= g(4+ x)+3及f (4−x)+ f (x)=2可得g(4 + x)+ g(8−x)=−4,进而可得g(x)的一
个对称中心(6, −2),再由g(x)是轴对称可知函数是周期函数,从而根据周期及对称可得所求值.
【解答过程】因为f (x)= g(4+ x)+3.所以f (4−x)= g(8−x)+3,
又因为f (4−x)+ f (x)=2,所以g(4+ x)+3+ g(8−x)+3=2,
即g(4+ x)+ g(8−x)=−4,所以g(x)的图象关于点(6, −2)对称,且g(6)=−2.
又因为g(x)的图象关于直线x = 4对称,所以g(8−x)= g(x),且g(4 + x)+ g(8−x)=−4
所以g(4 + x)+ g(x)=−4,则g(8+ x)+ g(x + 4)=−4,
所以g(8+ x)= g(x),所以8是函数g(x)的一个周期.
所以g(19)+ g(25)= g(2×8+3)+ g(2×8+9) = g(3)+ g(9) = g(4+(−1))+ g(8−(−1))=−4.
又因为g(4)=1, g(4)+ g(8)=−4,所以g(8)=−5.
所以g(24)= g(2×8+8)= g(8)=−5,所以g(19)+ g(24)+ g(25)=−4−5=−9.
故选:A.
【题型8 函数性质的综合应用】
【例8】(2026·山东聊城·三模)已知函数f (x),g(x)的定义域均为R,且f (x)= g(x−1)−1,
g(x)= f (2−x)+1,若f (x)是偶函数,且f (20)=3,则f (1)+ g(1)=( )
A.4
B.5
C.6
D.7
【答案】D
【解题思路】联立两个函数关系式消去g( x),推导得出f ( x)的对称轴,结合偶函数性质推出函数周期,
利用周期性和对称性求出f (1),再代入关系式求出g(1),最终计算目标值.
【解答过程】由f ( x)= g( x−1)−1得g( x)= f ( x +1)+1.
又因g( x)= f (2−x)+1,则有f ( x +1)+1= f (2−x)+1,
即f ( x +1)= f (2−x),故函数f ( x)的图象关于直线x = 3
2对称.
又f ( x)是偶函数,其图象关于直线x =0对称.
故f ( x)的一个周期为T =2×(
3
2 −0)=3.
由f (20)=3得f (20)= f (3×6+2)= f (2)=3.
在f ( x +1)= f (2−x)中令x =0,得f (1)= f (2)=3.
由g( x)= f (2−x)+1得g(1)= f (1)+1= 4.
因此f (1)+ g(1)=3+ 4 =7.
故选:D.
【变式8-1】(2026·湖南·三模)已知f (x)是定义在R上的奇函数,f (2 x +2)的图象关于x =−1
2对称,
f (−1)=−3,则f (985)=( )
A.0
B.−3
C.3
D.4
【答案】C
【解题思路】由奇函数定义可得f (−x)=−f (x),由对称性性质可得f (t +2)=−f (t ),再证明函数f (x)为周
期为4的周期函数,结合周期性性质和奇函数性质求结论.
【解答过程】因为f (x)是定义在R上的奇函数,
所以f (x)=−f (−x),
因为f (2 x +2)的图象关于x =−1
2对称,
f (2 x +2)= f [2(−1−x)+2)= f (−2 x),
令t =2 x可得,f (t +2)= f (−t )=−f (t ),
所以f (t + 4)=−f (t +2)= f (t ),故函数f (x)的一个周期为4,
所以f (985)= f (1)=−f (−1)=3.
故选:C.
【变式8-2】(2026·四川成都·三模)已知y = f (x +1)是定义在R上的周期为2 的偶函数,当x∈[1,2)时,
f (x)=log2 x,设a= f(
1
2),b= f(
4
3),c = f(−5
4),则a,b,c的大小关系为( )
A.a<c<b
B.c<a<b
C.b<c<a
D.c<b<a
【答案】D
【解题思路】根据题意,得到函数f (x)的图象关于直线x =1对称,进而推得函数f (x)也是周期等于2的函
数,化简得到a= f(
3
2), b= f(
4
3), c = f(
5
4),结合对数函数的单调性,即可求解.
【解答过程】因为y = f (x +1)是定义在R上的偶函数,可得f (x +1)= f (−x +1),
所以函数f (x)的图象关于直线x =1对称,则有f (x)= f (2−x),
再由y = f (x +1)是定义在R上的周期为2 的函数,
可得函数f (x)也是周期等于2 的函数,
所以a= f(
1
2)= f(2−1
2)= f(
3
2), b= f(
4
3), c = f(−5
4)= f(
3
4)= f(
5
4),
又因为x∈[1, 2)时,f (x)= log2 x是增函数,可得c<b<a.
故选:D.
【变式8-3】(2026·吉林·三模)已知函数f (x)的定义域为R,f (2 x +1)为偶函数,f(
1
2 −2 x)为奇函数,
则( )
A.f (x)为奇函数
B.f (x)为偶函数
C.f (x)的最小正周期为4
D.f (x)在(1,2)上单调递增
【答案】B
【解题思路】通过对f (2 x +1)和f(
1
2 −2 x)的平移换元,结合函数的奇偶性与周期性,转化出f (x)自身的
对称轴和对称中心,进而推导出其奇偶性与周期性.
【解答过程】因为f (2 x +1)为偶函数,所以f (−2 x +1)= f (2 x +1),
将x替换为x
2,则有f (1−x)= f (1+ x)①,
因为f(
1
2 −2 x)为奇函数,所以f(
1
2 +2 x)=−f(
1
2 −2 x),
将x替换为x
2,则有f ( 1
2 + x)=−f ( 1
2 −x),
再将x替换为x−1
2,则有f ( x)=−f (1−x)②,
将x替换为−x,则有f (−x)=−f (1+ x)③,
结合①③得f (−x)=−f (1−x)④,
结合②④得f (−x)= f ( x),因此f ( x)为偶函数,选项A 错误,B 正确;
因为f ( x)=−f (1−x),结合偶函数,将x替换为x +1得f ( x +1)=−f (−x)=−f ( x),
则f ( x +2)=−f ( x +1)=−(−f ( x))= f ( x),即2 为f ( x)的周期,选项C 错误,
对于D 选项,如f ( x)=−cos(π x)满足偶函数且周期为2,
但不满足f (x)在(1,2)上单调递增.
故选:B.
【题型9 抽象函数的性质】
【例9】(2026·甘肃·模拟预测)已知偶函数f (x)满足:f
2(x)+ f
2(x +2)= 4,且f (x)f(x + 1
2)>0,若
f (2)<0,则f (2025)=( )
A.1
B.❑√2
C.−❑√2
D.−1
【答案】C
【解题思路】用x代换x +2,可得f
2(x +2)+ f
2(x + 4)= 4,联立方程组,求得f (x + 4)=± f (x),结合函数
f (x)为偶函数,且f (x)f(x + 1
2)>0,得到f (x + 4)= f (x),可则f (x)是周期为4的函数,令x =−1,求得
f (1)=−❑√2,结合f (2025)= f (506×4 +1)= f (1),即可求解.
【解答过程】由f
2(x)+ f
2(x +2)= 4,用x代换x +2,可得f
2(x +2)+ f
2(x + 4)= 4,
联立方程组{
f
2(x)+ f
2(x +2)= 4
f
2(x +2)+ f
2(x + 4)= 4),可得f
2(x + 4)= f
2(x),即f (x + 4)=± f (x),
又由函数f (x)为偶函数,且f (x)f(x + 1
2)>0,可得f (x)与f ( x + 1
2 )同号,
所以f (x + 4)= f (x),可得函数f (x)是周期为4的函数,
因为f (2)<0,f (1)与f (2)同号,则f (1)<0,
令x =−1,可得f
2(−1)+ f
2(1)=2f
2(1)= 4,所以f (1)=−❑√2,
则f (2025)= f (506×4 +1)= f (1)=−❑√2.
故选:C.
【变式9-1】(2026·河南·模拟预测)已知f (x)是定义在R上的奇函数,且对任意x , y,都有
f (x)+ f ( y)= f (x + y)+a,则a=( )
A.2
B.1
C.0
D.−1
【答案】C
【解题思路】通过赋值法结合奇函数的性质即可求解.
【解答过程】令y =−x,则f (x)+ f (−x)= f (0)+a,
因为f (x)是定义在R上的奇函数,
所以f (x)+ f (−x)=0,f (0)=0,则a=0.
故选:C.
【变式9-2】(2026·辽宁抚顺·一模)已知定义域为{x|x≠0))的函数f (x)满足
f (x + y)[f (x)+ f ( y))= f (x)f ( y),f (1)=2,且当x∈(0,+∞)时,f (x)>0恒成立,则下列结论正确的是
( )
A.f(
2
3)=6
B.f (2 x)=2f (x)
C.f (x)为奇函数
D.f (x)在区间(0,+∞)是单调递增函数
【答案】C
【解题思路】赋值法可判断A,利用奇偶函数的定义及赋值法判断BC,由函数的特例可判断D.
【解答过程】令x = y = 1
3,则f(
2
3)[f(
1
3)+ f(
1
3))= f(
1
3)f(
1
3),
所以2f(
2
3)f(
1
3)= f
2(
1
3),因为当x∈(0,+∞)时,f (x)>0,
所以2f(
2
3)= f(
1
3),
令x = 2
3 ,y = 1
3,所以f (1)[f(
2
3)+ f(
1
3))= f(
2
3)f(
1
3),
即2[f(
2
3)+2f(
2
3))=2f
2(
2
3),解得:f(
2
3)=3,故A 错误;
由题意,函数f (x)的定义域为(−∞,0)∪(0,+∞),关于原点对称,
令y =−2 x,则f (x−2 x)[f (x)+ f (−2 x))= f (x)f (−2 x),即f (−x)[f (x)+ f (−2 x))= f (x)f (−2 x)
令−x代换x , y,则f (−x−x)[f (−x)+ f (−x))= f (−x)f (−x),即2f (−2 x)f (−x)= f (−x)f (−x),
所以2f (−2 x)= f (−x),令−x代换x,所以2f (2 x)= f (x),故B 错误;
由将2f (−2 x)= f (−x)代入f (−x)[f (x)+ f (−2 x))= f (x)f (−2 x),
可得f (−x)[f (x)+ f (−x)
2 )= f (x) f (−x)
2
,化简可得f (−x)=−f (x),
所以f ( x)为奇函数,故C 正确;
令x = y =1,则f (2)[f (1)+ f (1))= f (1)f (1),解得:f (2)=1,f (1)=2>f (2)=1,故D 错误.
故选:C.
【变式9-3】(2026·陕西安康·模拟预测)已知函数f (x)的定义域为R,函数F (x)= f (1+ x)−(1+ x)为偶函
数,函数G (x)= f (2+3 x)−1为奇函数,则下列说法错误的是( )
A.函数f (x)的一个对称中心为(2,1)
B.f (0)=−1
C.函数f (x)为周期函数,且一个周期为4
D.f (1)+ f (2)+ f (3)+ f (4)=6
【答案】C
【解题思路】对于A,由G( x)为奇函数,则G(−x)=−G( x),再将G (x)= f (2+3 x)−1代入化简可求出
对称中心;对于B,由选项A 可得f (2)=1,再由F( x)为偶函数可得f (1+ x)−f (1−x)=2 x,令x =1可
求出f (0);对于C,由f (x)的图象关于点(2,1)对称,结合f (0)=−1求出f (4)进行判断;对于D,利用赋
值法求解判断.
【解答过程】对于A,因为G (x)= f (2+3 x)−1为奇函数,
所以G(−x)=−G( x),即f (2−3 x)−1=−[ f (2+3 x)−1],
所以f (2−3 x)+ f (2+3 x)=2,所以f (2−x)+ f (2+ x)=2,
所以函数f (x)的图象关于点(2,1)对称,所以A 正确,
对于B,在f (2−x)+ f (2+ x)=2中,令x =0,得2f (2)=2,得f (2)=1,
因为函数F (x)= f (1+ x)−(1+ x)为偶函数,所以F(−x)= F( x),
所以f (1−x)−(1−x)= f (1+ x)−(1+ x),
所以f (1+ x)−f (1−x)=2 x,
令x =1,则f (2)−f (0)=2,所以1−f (0)=2,得f (0)=−1,所以B 正确,
对于C,因为函数f (x)的图象关于点(2,1)对称,f (0)=−1,
所以f (4)=3,所以f (0)≠f (4),
所以4 不是f (x)的周期,所以C 错误,
对于D,在f (2−x)+ f (2+ x)=2中令x =1,则f (1)+ f (3)=2,
令x =2,则f (0)+ f (4)=2,因为f (0)=−1,所以f (4)=3,
因为f (2)=1,所以f (1)+ f (2)+ f (3)+ f (4)=6,所以D 正确,
故选:C.
【题型10 函数新定义】
【例10】(2026·甘肃定西·模拟预测)若定义在Z上的函数f (x)满足对任意x , y ∈Z均有
f (x + y)= f (x)f (2−y)+ f (2−x)f ( y),则称f (x)为“S−2函数”.已知f (x)为“S−2函数”,且f (2)=1
,f (−1)<0,则f (0)+ f (47)=( )
A.−
❑√2
2
B.0
C.
❑√2
2
D.1
【答案】A
【解题思路】由新定义赋值得f (x)的图象关于直线x =2对称,进一步赋值得f (x)为奇函数,f (x)是周期为
8 的周期函数,故只需求出f (−1)的值即可.
【解答过程】令x = y =0,则f (0)= f (0)f (2)+ f (2)f (0)=2f (2)f (0)=2f (0),所以f (0)=0;
令y =2,则f (x +2)= f (x)f (0)+ f (2−x)f (2)= f (2−x),
所以f (x)的图象关于直线x =2对称;
令y =−x,则f (0)= f (x)f (2+ x)+ f (2−x)f (−x)=[f (x)+ f (−x))f (2+ x)=0,
因为f (2+ x)=0不恒成立,所以f (x)+ f (−x)=0恒成立,所以f (x)为奇函数,
所以f (x + 4)= f (−x)=−f (x),所以f (x +8)=−f (x + 4)= f (x),
所以f (x)是周期为8 的周期函数,令x =1, y =1,则f (2)=2[ f (1)]
2=1,
解得f (1)=±
❑√2
2 ,又f (−1)<0,f (x)为奇函数,所以f (−1)=−f (1)=−
❑√2
2 ,
所以f (0)+ f (47)=0+ f (6×8−1)= f (−1)=−
❑√2
2 .
故选:A.
【变式10-1】(2026·上海闵行·一模)如果“若p,则q”和“若q,则p”中有且仅有一个真命题,称p与
q具有“U-关系”.已知函数y = f ( x)的定义域为R,p: y = f ( x)为偶函数,则p与下列选项中的q具有
“U-关系”的为( )
A.q:对任意x∈R都有−f ( x)≥f ( x)
B.q:对任意x∈R都有f (−x)≥f ( x)
C.q:对任意x∈R都有f (−x)=|f ( x)|
D.q:对任意x∈R都有f (−x)= f (| x|)
【答案】C
【解题思路】由p: y = f ( x)为偶函数,得f (−x)= f ( x),结合“U-关系”的定义可得出答案.
【解答过程】由p: y = f ( x)为偶函数,得f (−x)= f ( x)
对于选项A:“p⇒q”为假命题,“q⇒p”也为假命题,故A 错误;
对于选项B ∶由 f (−x)= f ( x)得f (−x)≥f ( x)成立,故“p⇒q”为真命题,
而由f (−x)≥f ( x)对任意x∈R恒成立,将x替换为−x,得f ( x)≥f (−x)对任意x∈R恒成立,
从而f (−x)= f ( x)成立,所以“q⇒p”也为真命题,故B 错误;
对于选项C:当f ( x)=−1时,f (−x)=−1,|f (−x))=1,此时f (−x)=|f ( x)|不成立,只有f ( x)非负
的情况下f (−x)=|f ( x)|才会成立,即“p⇒q”为假命题,
而由q:f (−x)=|f ( x)|,用−x替换x得f ( x)=|f (−x)|,又因f (−x)=|f ( x)|≥0,故
|f (−x)|= f (−x),所以f ( x)= f (−x)成立,
所以“q⇒p”为真命题,故C 正确;
对于选项D:“p⇒q”为真命题,
由于由f (−x)= f (| x|),用−x替换x得f ( x)= f (|−x|)= f (| x|),故f (−x)= f ( x),
所以“q⇒p”也为真命题,故D 错误;
故选:C.
【变式10-2】(2026·上海·三模)设s,t ∈R,对于定义域为D 的函数y = f (x)与y = g(x),
h(x)= sf (x)+tg(x),若函数y =h(x)是区间D 上的单调函数,则称y = f (x)与y = g(x)在区间D 上满足
“性质M (s,t )”.
(1)设D =[2,+∞),f (x)= x
2,g(x)= x,若y = f (x)与y = g(x)在区间D 上满足“性质M (1,t )”,求t 的取
值范围;
(2)设s>0,D =(0,1),f (x)= x,g(x)=−3
2 x .若y = f (x)与y = g(x)在区间D 上满足“性质M (s,t )”,
求t
s 的取值范围;
(3)设D =R,若对任意s、t,函数y = f (x)与y = g(x)在R上都满足“性质M (s,t )”.求证:存在不全为零
的实数A、B,使得函数y = Af (x)+ Bg(x)为常值函数.
【答案】(1)t ≥−4;
(2)(−∞,−2
3)∪[0,+∞);
(3)证明见解析
【解题思路】(1)先求出h(x),根据单调可得对称轴的位置关系,故可求参数的取值范围;
(2)依据单调性定义可得2s+ 3t
x1 x2
≥0在(0,1)上恒成立,其中x1, x2∈(0,1), x1< x2,据此可求t
s 的取值
范围;
(3)利用性质M (s,t )对任意s、t 成立,先取(1,0)和(0,1)知f (x)与g(x)均单调,假设不存在不全为零的实
数A、B 使得函数y = Af (x)+ Bg(x)为常值函数,则存在两点使f (x)与g(x)的增量比值不同,从而可构造
s、t 使h( x)在两点处单调性相反,产生矛盾,因此必存在线性组合为常值函数.
【解答过程】(1)因为f (x)= x
2,g(x)= x在区间D 上满足“性质M (1,t )”,
故h(x)= x
2+tx在D =[2,+∞)上为单调函数,
因为h(x)为开口向上的抛物线,对称轴为x =−t
2,故−t
2 ≤2,即t ≥−4.
(2)由题设有h(x)= sx −3t
2 x 在(0,1)上为单调函数,
设任意x1, x2∈(0,1),x1< x2,
则h(x1)−h(x2)= s(x1−x2)−3t
2 (
1
x1
−1
x2)=(x1−x2)
2s x1 x2+3t
2 x1 x2
,
因为x1, x2∈(0,1),x1< x2,故x1−x2<0,x1 x2∈(0,1),
而h(x)为(0,1)上的单调函数,
故2s x1 x2+3t ≥0在(0,1)上恒成立或2s x1 x2+3t ≤0在(0,1)上恒成立,
而0< x1 x2<1,s>0,故3t ≥0或2s+3t ≤0,故t
s ≥0或t
s ≤−2
3.
(3)若函数y = f (x)为常值函数,取( A ,B)=(1,0);
同理,若函数y = g(x)是常值函数,取( A ,B)=(0,1);
因此,以下考虑函数y = f (x)与y = g(x)都不为常值函数的情况.
分别取(s,t )=(1,0)和(0,1),可以得到函数y = f (x)与y = g(x),
不妨设函数y = f (x)与y = g(x)都是增函数(否则,若函数y = f (x)为减函数,将−f (x)替换为f (x)).由
于函数y = f (x)与y = g(x)都不为常值函数,
因此存在x1< x2,使得f (x2)>f (x1)且g(x2)>g(x1),
令g(x2)−g(x1)=m[f (x2)−f (x1)),其中m>0.
首先证明:对任意x3> x1都有g(x3)−g(x1)=m[f (x3)−f (x1)).
反证法:假设存在x3> x1使得g(x3)−g(x1)=n[f (x3)−f (x1)),其中m≠n且n≠0,
不妨设n>m,取s=−m+n
2
,t =1,对于函数h(x)= sf (x)+tg(x)= g(x)−m+n
2
f (x),
则h(x2)−h(x1)= g(x2)−g(x1)−m+n
2
[f (x2)−f (x1))< g(x2)−g(x1)−m[f (x2)−f (x1))=0,
h(x3)−h(x1)= g(x3)−g(x1)−m+n
2
[f (x3)−f (x1))> g(x3)−g(x1)−n[f (x3)−f (x1))=0,
因此h(x2)<h(x1),h(x3)>h(x1),与y =h(x)是单调函数矛盾.
同理可以证明对任意x3≤x1都有g(x3)−g(x1)=m[f (x3)−f (x1)),
因此,对任意x∈R,g(x)−g(x1)=m[f (x)−f (x1)),
所以h(x)=−mf (x)+ g(x)= g(x1)−mf (x1)=c为常值函数,
取( A ,B)=(−m,1),则A、B 不全为零,且y = Af (x)+ Bg(x)为常值函数.得证.
【变式10-3】(2026·上海杨浦·模拟预测)定义:若定义域为R 的连续函数f (x)满足对任意x1,x2∈R,
当|x1|<) x2)时,都有|f (x1))<|f (x2)),则称函数f (x)为“绝对值严格增函数”.
(1)若f (x)为“绝对值严格增函数”,试判断f (x)是否可能具有周期性;
(2)求证:f (x)=a|x)为“绝对值严格增函数”是g(x)= ln (x−1)+ 2a x
2−1
x−1
始终在h(x)=2 x +3图像上方的
充要条件;
(3)若“绝对值严格增函数”f (x)的值域为[m,1)且在[0,﹢∞)上为严格增函数,试讨论f (x)的奇偶性.
【答案】(1)不可能
(2)证明见解析
(3)当m∈[0,1)时,f (x)为偶函数;当m=−1时,f (x)为奇函数
【解题思路】第(1)问可用反证法,取0与周期的整数倍作比较即可.
第(2)问先由定义得到f (x)=a|x)为“绝对值严格增函数”等价于a>1,再将g(x)>h(x)化为关于t = x−1
的不等式,结合lnt ≥1−1
t 与特殊点t =1即可证明两者等价.
第(3)问先利用定义与连续性证明对任意x ≥0都有|f (−x))=|f (x)),再结合值域与f (x)在[0,+ ∞)上的单
调性分类讨论:当m∈[0,1)时,函数值恒非负,从而为偶函数;当m<0时,再用反证法证明f ( x)的零点
与奇偶情况.
【解答过程】(1)不可能.
假设f (x)具有周期性,设T >0是它的一个周期,则对任意正整数n,都有f (nT )= f (0).
由于|0)<|nT ),而f (x)为“绝对值严格增函数”,所以|f (0))<|f (nT )).又|f (nT ))=|f (0)),矛盾.
因此f (x)不可能具有周期性.
(2)先证f (x)=a|x)为“绝对值严格增函数”等价于a>1.
若a>1,当|x1)<|x2)时,有a|x1)<a|x2),即|f (x1))<|f (x2)),所以f (x)=a|x)为“绝对值严格增函数”.
反之,若f (x)=a|x)为“绝对值严格增函数”,有|f (x))= f (x),取x1=0, x2=1,则1= f (0)<f (1)=a,所
以a>1.
再证g(x)始终在h(x)图像上方等价于a>1.
当x>1时,g(x)>h(x)等价于ln(x−1)+ 2a x
2−1
x−1
>2 x +3.
令t = x−1,则t >0,且x =t +1,于是上式等价于lnt + 2a(t +1)
2−1
t
>2t +5,
进一步化简得lnt +(2a−2)t + 2a−1
t
+ 4 a−5>0.
若a>1,由lnt ≥1−1
t ,
可得lnt +(2a−2)t + 2a−1
t
+ 4 a−5≥1−1
t +(2a−2)t + 2a−1
t
+ 4 a−5=2(a−1)(t + 1
t +2)>0.
所以g(x)>h(x)恒成立.
反之,若g(x)始终在h(x)图像上方,则lnt +(2a−2)t + 2a−1
t
+ 4 a−5>0对任意t >0恒成立.
取t =1,得0+(2a−2)+(2a−1)+ 4 a−5>0,化简得8a−8>0,所以a>1.
综上,f (x)=a|x)为“绝对值严格增函数”是g(x)=ln(x−1)+ 2a x
2−1
x−1
始终在h(x)=2 x +3图像上方的充
要条件.
(3)设u(x)=|f (x)),v (x)=|f (−x)),其中x ≥0.由于f (x)为“绝对值严格增函数”,
当0≤x1< x2时,有u(x1)<u(x2),u(x1)<v(x2),v(x1)<u(x2),v(x1)<v(x2).
于是max{u(x1),v(x1))<min{u(x2),v(x2)).
固定x ≥0,令x1= x , x2= x +t,其中t >0,再令t →0
+,
由连续性可得max{u(x),v (x))≤min{u(x),v (x)),
故u(x)= v (x),即对任意x ≥0,都有|f (−x))=|f (x)).
下面分类讨论.
当m∈[0,1)时,f (x)的值域为[m,1)⊆[0,1),故对任意x∈ℝ,都有f (x)≥0.
于是由|f (−x))=|f (x))可得f (−x)= f (x),所以f (x)为偶函数.
当m<0时,由值域为[m,1]知f (x)既取负值又取正值.
又f (x)连续,所以存在x0∈ℝ,使得f (x0)=0,存在x1<0,f ( x1)<0.
若x0≠0,则由|0)<|x0)可得|f (0))<|f (x0))=0,矛盾.
故f (0)=0,且0是f (x)的唯一零点.
因为f (x)在[0,+∞)上为严格增函数,且f (0)=0,所以当x>0时,f (x)>0.
若存在x2<0,f ( x2)>0,则在x1与x2之间存在x3<0,f ( x3)=0,
与0是f (x)的唯一零点矛盾,则x<0时,f ( x)<0.
则f (−x)=−f ( x),即f ( x)是奇函数,值域关于原点对称,故m=−1.
综上,当m∈[0,1)时,f (x)为偶函数;当m=−1时,f (x)为奇函数.
一、单选题
1.(2026·山东·模拟预测)已知定义在R上的函数f ( x)满足:f ( x +1)为奇函数,且f (0)=2,则f (2)=
( )
A.-2
B.0
C.1
D.2
【答案】A
【解题思路】由f ( x +1)为奇函数,得f (−x +1)=−f ( x +1),令x =1即可求解.
【解答过程】由f ( x +1)为奇函数,得f (−x +1)=−f ( x +1),
令x =1,得f (−1+1)=−f (1+1),
得f (0)=−f (2),由f (0)=2,
得f (2)=−2.
故选:A.
2.(25-26 高一上·重庆·期末)函数f (x)=a x
2−(a−1) x−2在区间(−∞,2)上是增函数,则实数a的取值
范围是( )
A.[−1
3 ,0)
B.[−1
3 ,+∞)
C.(−∞,−1
3)
D.[−1
3 ,0)
【答案】D
【解题思路】根据给定条件,按a是否为0 分类,利用二次函数单调性列式求解.
【解答过程】当a=0时,f ( x)= x−2在(−∞,2]上单调递增,符合题意,则a=0;
当a≠0时,由函数f ( x)在(−∞,2]上是增函数,得a<0且a−1
2a ≥2,解得−1
3 ≤a<0,
所以实数a的取值范围是[−1
3 ,0].
故选:D.
3.(2026·云南·模拟预测)函数f (x)={
a
2 x , x>1
3−2 x , x ≤1)
是R上的严格减函数,则实数a的取值范围是( )
A.(−∞,0)
B.(−∞,2)
C.(0,2)
D.(0,+∞)
【答案】C
【解题思路】分段函数是R上的减函数,需要保证在各个区间段是减函数,并且满足在分段点处,断点左
边在断点处的函数值要不小于右支函数在断点处的极限值.
【解答过程】因为f (x)是R上的严格减函数,故
当x>1时,a
2 x 必须严格单调递减,故a
2 >0,解得a>0;
当x ≤1时,3−2 x,因为−2<0,故3−2 x单调递减;
分段点为x =1,f (1)=3−2=1,当x→1
+时,f (x)→a
2,
故3−2≥a
2,解得a≤2;
综上,实数a的取值范围是(0,2).
故选:C.
4.(2026·云南曲靖·二模)已知定义域为R的函数f ( x)满足f ( x)= f (4−x),且对任意x1,
x2∈(−∞,2],当x1≠x2时,都有
f (x1)−f (x2)
x1−x2
<0,则( )
A.f (2)<f (−3)<f (4)
B.f (2)<f (4)<f (−3)
C.f (4)<f (2)<f (−3)
D.f (4)<f (−3)<f (2)
【答案】B
【解题思路】利用函数的对称性及单调性的定义确定区间单调性,再由单调性判断函数值的大小.
【解答过程】由f ( x)= f (4−x)得函数f ( x)的图象关于x =2对称,
根据已知及单调性的定义,知f ( x)在(−∞,2]上为减函数,
所以f ( x)在[2,+ ∞)上为增函数,
∵f (−3)= f [4−(−3))= f (7),且2<4<7,
∴f (2)<f (4)<f (−3).
故选:B.
5.(2026·北京西城·二模)已知函数f (x)在R上单调递增,设g(x)= f (−x)−f (x),则函数g(x)是( )
A.奇函数,且在R上单调递增
B.偶函数,且在R上单调递增
C.奇函数,且在R上单调递减
D.偶函数,且在R上单调递减
【答案】C
【解题思路】先根据奇函数和偶函数的定义判断函数的奇偶性,再根据函数单调性的性质判断函数的单调
性即可.
【解答过程】因为g( x)= f (−x)−f ( x),其定义域为R,关于原点对称,
所以g(−x)= f ( x)−f (−x)=−[f (−x)−f ( x)]=−g( x),
所以 g( x) 是奇函数,排除选项B 和D;
因为f ( x)在R上单调递增,则f (−x)在R上单调递减, 那么−f ( x)在R上单调递减,
因为两个减函数的和是减函数,所以g( x)= f (−x)−f ( x)= f (−x)+[−f ( x)]在R上单调递减,
综上,函数g( x)是奇函数,且在ℝ上单调递减,所以C 正确.
故选:C.
6.(2026·山西大同·三模)已知f (x)是定义在R上的奇函数,函数g(x)=(x−1)f (x)的图象关于点(1,0)对
称,且满足∑
i=1
26
f (i)=2 ,则g(−1)=( )
A.−4
B.−2
C.2
D.4
【答案】D
【解题思路】先根据g(x)的对称性得出f (x)= f (2−x),结合奇偶性得出4 是f (x)的一个周期,再结合周期
性可得f (1)=2,即可得结果.
【解答过程】因为函数g(x)=(x−1)f (x)的图象关于点(1,0)对称,
则g(x)=−g(2−x),即(x−1)f (x)=(x−1)f (2−x),
当x≠1时,则f (x)= f (2−x),
且f (1)= f (2−1),可知f (x)= f (2−x)对任意x∈R恒成立,
又因为f (x)是定义在R上的奇函数,则f (0)=0,f (x)=−f (−x),
可得f (2−x)=−f (−x),即f (2+ x)=−f (x),
则f (4 + x)=−f (2+ x),得f (4 + x)= f (x),可知4 是f (x)的一个周期,
f (2)= f (2+0)=−f (0)=0,f (x)+ f (2+ x)=0,
所以f (1)+ f (2)+ f (3)+ f (4)= f (1)+ f (3)+ f (2)+ f (4)=0+0=0,
所以∑
i=1
26
f (i)=6[f (1)+ f (2)+ f (3)+ f (4))+ f (1)+ f (2)= f (1),
又因为∑
i=1
26
f (i)=2,即f (1)=2,可得f (−1)=−f (1)=−2,
所以g(−1)=(−1−1)f (−1)=−2×(−2)= 4.
故选:D.
7.(25-26 高一上·广东深圳·开学考试)已知定义在R上的函数f (x)满足:f (−x)+ f (x)=0,
f (2−x)= f (x),且f (x)在[−1,1)内单调递增,则( )
A.f (8)<f (5.5)<f (−3)
B.f (8)>f (5.5)>f (−3)
C.f (8)>f (−3)>f (5.5)
D.f (8)<f (−3)<f (5.5)
【答案】A
【解题思路】根据题意,可得函数f (x)是周期为4的函数,化简可得f (8)= f (0),f (−3)= f (1),
f (5.5)= f (0.5),根据函数单调性即可比较大小.
【解答过程】由题意,f (−x)+ f (x)=0,则f (x)=−f (−x),
又f (2−x)= f (x),所以f (2−x)=−f (−x),变形可得f (2+ x)=−f (x),
用x +2替换其中的x,可得f (4 + x)=−f (2+ x),所以f (4 + x)= f (x),
所以函数f (x)的周期为4,
所以f (8)= f (2×4+0)= f (0),f (−3)= f (−1×4+1)= f (1),
f (5.5)= f (1×4 +1.5)= f (1.5),又f (2−x)= f (x),所以f (5.5)= f (1.5)= f (0.5),
又函数f (x)在[−1,1)内单调递增,所以f (1)>f (0.5)>f (0),
即f (−3)>f (5.5)>f (8).
故选:A.
8.(2026·甘肃张掖·二模)已知定义在R上的函数f (x)和g(x)满足f (x +1)−g(x + 4)=−1,
g(x)+ f (1−x)=3,若f (x)是偶函数,且f (0)=3,则∑
i=1
18
g(i+1)=( )
A.34
B.36
C.38
D.40
【答案】C
【解题思路】利用递推关系式及函数的奇偶性得出g(x)的周期,再由赋值法求g(1),g(2), g(3), g(4)的值
即可.
【解答过程】因为f (x)是偶函数,g(x)+ f (1−x)=3,
所以g(x)+ f (x−1)=3,所以g(x +2)+ f (x +1)=3,
又f (x +1)−g(x + 4)=−1,两式相减可得g(x +2)+ g(x + 4)= 4,
所以可得g(x)+ g(x +2)= 4,两式相减可得g(x + 4)−g(x)=0,
即g(x + 4)= g(x),所以函数g(x)的周期T = 4,
由g(x)+ f (1−x)=3,令x =1,可得g(1)+ f (0)=3,所以g(1)=0,
由g(x)+ g(x +2)= 4,令x =1,可得g(1)+ g(3)= 4,所以g(3)= 4,
由f (x +1)−g(x + 4)=−1,令x =−2,可得f (−1)−g(2)=−1,
由g(x)+ f (1−x)=3,令x =2,可得g(2)+ f (−1)=3,两式相减可得g(2)=2,
由g(x)+ g(x +2)= 4,令x =2,可得g(4)=2,
故一个周期中g(1)+ g(2)+ g(3)+ g(4)=8,
所以∑
i=1
18
g(i+1)= 4×8+ g(18)+ g(19)=32+ g(2)+ g(3)=38.
故选:C.
二、多选题
9.(2026·河南南阳·模拟预测)已知函数f ( x)满足f (1)=−10,f ( x)f ( y)=10 f ( x + y)+10 f ( x−y),
则( )
A.f (0)=20
B.f (2)=10
C.f ( x)为偶函数
D.f ( x)= f ( x +3)
【答案】ACD
【解题思路】对于A:令x =1, y =0后计算即可判断;对于B:令x =1, y =1后计算即可判断;对于C:令
y = x和y =−x,后计算即可判断;对于D:令y =1,−f ( x)= f ( x +1)+ f ( x−1),用x替换为x +1,化简
后得f (x−1)= f (x +2),可判断.
【解答过程】对于A:令x =1, y =0,则f (1)f (0)=10 f (1)+10 f (1)=20 f (1),
又f (1)=−10,所以f (0)=20,故A 正确;
对于B:令x =1, y =1,则f (1)f (1)=10 f (2)+10 f (0),
即(−10)
2=10 f (2)+10×20,所以f (2)=−10,故B 错误;
对于C:令y = x,则f ( x)f ( x)=10 f (2 x)+10 f (0),
令y =−x,则f ( x)f (−x)=10 f (0)+10 f (2 x),
所以f (x)= f (−x),则f ( x)为偶函数,C 正确;
对于D:令y =1,则f ( x)f (1)=10 f ( x +1)+10 f ( x−1),
即−f ( x)= f ( x +1)+ f ( x−1),
将上式中的x替换为x +1,得−f ( x +1)= f ( x +2)+ f ( x),
上述两式消去f (x +1),得f (x−1)= f (x +2),
即f ( x)= f ( x +3),D 正确.
故选:ACD.
10.(2026·陕西西安·三模)已知定义在R上的奇函数f (x)满足对任意实数x,都有f (x +2)= f (−x),且当
x∈[0,1)时,f (x)=2 x,则( )
A.f (x)是周期为4 的周期函数
B.f (1)+ f (2)+ f (3)+⋯+ f (2026)=2
C.f (x)在[1,2)上单调递增
D.f (x)的图象关于直线x =1对称
【答案】ABD
【解题思路】对于A 选项,因为f (x)是奇函数,由f (x +2)= f (−x)判断函数周期;对于B 选项,由f (x)的
周期为4,分别求解f (1),f (2),f (3),f (4)即可;对于C 选项,由函数对称求解即可;对于D 选项,由
函数对称的定义求解即可;
【解答过程】因为f (x)是奇函数,所以f (−x)=−f (x).因为f (x +2)= f (−x),所以f (x + 2)=−f (x)
,
所以f (x + 4)= f ((x +2)+2)=−f (x +2)= f (x),因此f (x)是周期为4 的周期函数,故A 正确.
因为x∈[0,1)时,f (x)=2 x,所以f (1)=2,所以f (3)= f (−1)=−f (1)=−2.
因为f (x)是定义在R上的奇函数,
所以f (0)=0.因为f (x)的周期为4,所以f (4)=0.因为f (x +2)= f (−x),所以f (2)=−f (0)=0,
所以f (2026)= f (4×506+2)= f (2)=0,所以f (1)+ f (2)+ f (3)+⋯+ f (2026)= f (1)+ f (2)=2,故B 正
确.
因为f (x +2)= f (−x),所以f ((x −1)+2)= f (−(x −1)),即f (1+ x)= f (1−x),
所以f (x)的图象关于直线x =1对称,故D 正确.
当x∈[1,2)时,2−x∈[0,1),因为x∈[0,1)时,f (x)=2 x,所以f (2−x)=2(2−x)= 4 −2 x,
因为f (x)的图象关于直线x =1对称,所以f (x)= f (2−x)= 4−2 x,在[1,2)上单调递减,故C 错误.
故选:ABD.
11.(2026·河南濮阳·一模)已知函数f ( x)的定义域为R,且f (x + y)f (x−y)= f
2(x)−f
2( y),f (1)=2,
f (3 x−1)为偶函数,则( )
A.f ( x)为偶函数
B.f (0)=0
C.f (2+ x)=−f (2−x)
D.∑
i=1
2026
f (i)=2
【答案】BCD
【解题思路】令x = y =0判断B;令x =0以及y =−x得出f (x)为奇函数判断A;根据f (x)的对称性可得出
周期性,结合对称性和周期性可判断C;利用周期性和对称性求出函数值f (1),f (2),f (3),f (4)判断D.
【解答过程】令x = y =0,则f (0)f (0)= f
2(0)−f
2(0),故f
2(0)=0,则f (0)=0,故B 正确;
令x =0,则f ( y)f (−y)= f
2(0)−f
2( y)=−f
2( y),
则f ( y)[f (−y)+ f ( y))=0,则f ( y)=0或f (−y)+ f ( y)=0,
令y =−x,则f (0)f (2 x)= f
2(x)−f
2(−x),则f
2(x)= f
2(−x),
若f ( y)=0,则f (−y)=0,也满足f (−y)+ f ( y)=0,
故f (x)为奇函数,故A 错误;
因为f (3 x−1)为偶函数,所以f (x)的对称轴为x =−1,则f (x)= f (−x−2),
因为f (x)为奇函数,所以f (−x−2)=−f (x +2),则f (x)=−f (x +2),
则f (x +2)=−f (x + 4),故f (x)= f (x + 4),即4是f (x)的一个周期,
则f (2+ x)= f (2+ x−4)= f ( x−2)=−f (2−x),故C 正确;
因为f (x)=−f (x +2),所以f (3)=−f (1)=−2,f (2)=−f (0)=0;
因为f (x)= f (x + 4),所以f (4)= f (0)=0,
∑
i=1
2026
f (i)=506[f (1)+ f (2)+ f (3)+ f (4))+ f (1)+ f (2)
=506×(2+0−2+0)+2+0=2,故D 正确.
故选:BCD.
三、填空题
12.(2026·河南·模拟预测)已知函数f (x)的定义域为R,若f (x +2)=−f (x),f (3)=−3,则f (2025)=
__________.
【答案】3
【解题思路】先得到f (x)的一个周期为4,所以f (2025)= f (1),又f (3)=−3,f (x +2)=−f (x),从而求
出f (1)=3,得到答案.
【解答过程】f (x +2)=−f (x),则f (x + 4)=−f (x +2),故f (x + 4)= f (x),
所以f (x)的一个周期为4,所以f (2025)= f (506×4+1)= f (1),
又f (x +2)=−f (x)中,令x =1得f (3)=−f (1)=−3,
故f (1)=3,则f (2025)=3.
故答案为:3.
13.(2026·全国·模拟预测)已知函数f ( x)是定义域为R的奇函数.设g( x)= f ( x−1)+1,若f ( x)在
(0,+∞)的最小值为2,则g( x)在(−∞,1)的最大值为__________.
【答案】−1
【解题思路】根据奇函数图象的对称性,判断在对称区间内的最值情况,根据图象的平移法则,求出平移
后函数在给定区间上的最值.
【解答过程】因为f ( x)是定义域为R的奇函数,由f ( x)在(0,+∞)的最小值为2,得f ( x)在(−∞,0)的最
大值为−2,
因为g( x)= f ( x−1)+1,所以g( x)的图象是由f ( x)的图象向右平移一个单位,再向上平移一个单位后得
到,
故g( x)在(−∞,1)的最大值为−2+1=−1.
故答案为:−1.
14.(2026·青海·模拟预测)已知f ( x)是定义在(m−5,4 m)上的偶函数,对任意的x1,x2∈[0,4 m),当
x1≠x2时,(x2
2+1)f (x1)−(x1
2+1)f (x2)
x1−x2
>0恒成立.若f (1)= 4,则关于x的不等式
f ( x−m)>2 x
2−4 x + 4的解集为__________.
【答案】(−3,0)∪(2,5)
【解题思路】根据题意求出m,接着由题设得到
f (x1)
x1
2+1
< f (x2)
x2
2+1
,令g(x)= f (x)
x
2+1
,得到g(x)为偶函数,且
在[0,4)上递增,在(−4,0)上单减,结合g(1)=2,把不等式转化为g(x−1)> g(1),得到不等式组,即可
求解.
【解答过程】因为f (x)是定义在(m−5,4 m)上的偶函数,所以m−5+ 4 m=0,解得m=1,
x1, x2∈[0,4 ),且x1< x2,则x1−x2<0,
又因为(x2
2+1)f (x1)−(x1
2+1)f (x2)
x1−x2
>0,所以(x2
2+1)f (x1)−(x1
2+1)f (x2)<0,
所以(x2
2+1)⋅f (x1)<(x1
2+1)⋅f (x2),则
f (x1)
x1
2+1
< f (x2)
x2
2+1
,
令g(x)= f (x)
x
2+1
,则
g( x1)−g( x2)
x1−x2
>0,故g( x)在[0,4)上单调递增,
因为f (x)为(−4,4)上的偶函数,所以g(x)为(−4,4)上的偶函数,
所以g(x)在[0,4)上单调递增,在(−4,0)上单调递减,
又因为g(1)= f (1)
2
=2,所以f (x−m)>2 x
2−4 x + 4,即为f (x−1)
(x−1)
2+1
>2,
即g(x−1)>g(1),则{
x−1>1
−4< x−1<4)或{
x−1<−1
−4< x−1<4),
解得2< x<5或−3< x<0,
所以不等式的解集为(−3,0)∪(2,5).
故答案为:(−3,0)∪(2,5).
四、解答题
15.(2026·四川绵阳·一模)设函数f (x)= x|x +m).
(1)若m=2,写出函数f (x)的单调区间;
(2)当x∈[1,2)时,f (x)≤2,求实数m的取值范围.
【答案】(1)f ( x)的单调递减区间为(−2,−1),单调递增区间为(−∞,−2)、(−1,+∞).
(2)−2❑√2≤m≤−1.
【解题思路】(1)将函数式改写为f (x)={
−( x +1)
2+1, x ≤−2
( x +1)
2−1, x>−2 ),结合二次函数的性质确定单调区间;
(2)由题设,问题化为x∈[1,2)上(−x−2
x )
max
≤m≤(−x + 2
x )
min
,利用对勾函数及复合函数的性质判断
相关函数的区间单调性,进而求最值,即可得.
【解答过程】(1)由题设f (x)= x|x +2)={
−x
2−2 x , x ≤−2
x
2+2 x , x>−2 ),即f (x)={
−( x +1)
2+1, x ≤−2
( x +1)
2−1, x>−2 ),
所以f ( x)在(−∞,−2)上单调递增,在(−2,−1)上单调递减,在(−1,+ ∞)上单调递增,
所以f ( x)的单调递减区间为(−2,−1),单调递增区间为(−∞,−2)、(−1,+ ∞).
(2)由题设,在x∈[1,2)上x|x +m)≤2恒成立,则−2
x ≤x +m≤2
x ⇔−x−2
x ≤m≤−x + 2
x 恒成立,
所以,只需(−x−2
x )
max
≤m≤(−x + 2
x )
min
,
由y =−x−2
x 在[1,❑√2)上单调递增,在(❑√2,2]上单调递减,故(−x−2
x )
max
=−2❑√2,
由y =−x + 2
x 在[1,2)上单调递减,故(−x + 2
x )
min
=−1,
所以−2❑√2≤m≤−1.
16.(25-26 高三·全国·一轮复习)已知函数f (x)是定义在R上的奇函数,且它的图象关于直线x =1对称.
(1)求证:f (x)是周期为4 的周期函数;
(2)若f (x)= ❑√x(0< x ≤1),求x∈[−5,−4)时,函数f (x)的解析式.
【答案】(1)证明见解析
(2)f (x)=−❑√−x−4
【解题思路】(1)利用函数对称以及奇函数的性质证明.
(2)通过函数f (x)的周期性以及奇函数性质求解.
【解答过程】(1)证:因为f (x)关于直线x =1对称,所以f (x +1)= f (1−x),进而f (x +2)= f (−x).
因为f (x)是定义在R上的奇函数,f (−x)=−f (x),所以f (x +2)=−f (x).
因此f (x + 4)=−f (x +2)= f (x).
即f (x)是周期为4 的周期函数.
(2)由函数f (x)是定义在R上的奇函数,有f (0)=0.
当x∈[−1,0)时,−x∈(0,1),f (x)=−f (−x)=−❑√−x,f (0)=0符合式子,
故x∈[−1,0)时,f (x)=−❑√−x.
x∈[−5,−4)时,x + 4∈[−1,0),f (x)= f (x + 4)=−❑√−x−4.
从而,x∈[−5,−4)时,函数f (x)=−❑√−x−4.
17.(25-26 高一上·上海·阶段检测)设y = f (x)是定义在R 上的奇函数,且对于任意的实数x,恒有
f (x +3)=−f (x).当x∈[0,3)时,f (x)= x
2−3 x.
(1)求证:y = f (x)是周期函数,并指出其最小正周期;
(2)求方程f (x)=−2在区间[−12,12)上解的个数.
【答案】(1)证明过程见解析,最小正周期为6;
(2)8
【解题思路】(1)根据f (x +3)=−f (x),得到f (x +6)= f (x),故y = f (x)是一个周期为6 的周期函数,并
结合奇偶性得到最小正周期为6;
(2)x∈[0,3)上,f (x)=−2有2 个解,结合函数的周期性和奇偶性,可知在[6,9),[−6,−3),
[−12,−9)上,各有2 个解,画出函数图象,数形结合得到答案.
【解答过程】(1)因为f (x +3)=−f (x),所以f (x +6)=−f (x +3)=−[−f (x))= f (x),
故y = f (x)是一个周期为6 的周期函数,
又x∈[0,3)时,f (x)= x
2−3 x,
故当x∈[−3,0)时,−x∈[0,3),则f (−x)=(−x)
2−3·(−x)= x
2+3 x,
y = f (x)是定义在R 上的奇函数,故f (x)=−f (−x)=−x
2−3 x,
显然在x∈[−3,3)上,y = f (x)的图象无周期性,
综上,y = f (x)的最小正周期为6;
(2)当x∈[0,3)时,f (x)= x
2−3 x =(x−3
2)
2
−9
4 ∈[−9
4 ,0),
令f (x)=−2,则有2 个根,故f (x)=−2在x∈[0,3)上有2 个解,
结合函数的周期性和奇偶性,可知在[6,9),[−6,−3),[−12,−9)上,各有2 个解,
画出函数在x∈[−12,12)上的图象如下:
由于y = f (x)与y =−2有8 个交点,故f (x)=−2在[−12,12)上共有8 个解.
18.(25-26 高一上·天津·阶段检测)已知f (x)= 2ax
x
2+ 4 在定义域[2b,b+3)上为奇函数,且f(
1
2)= 2
17 .
(1)求a,b的值;
(2)判断并证明函数f (x)在定义域内的单调性;
(3)若f (t
2−3)+ f (1−t )<0,求实数t的取值范围.
【答案】(1)a= 1
2,b=−1
(2)f ( x)在[−2,2)上单调递增,证明见解析
(3)[1,2)
【解题思路】(1)根据奇函数定义域关于原点对称,可得b 值,将点坐标代入,可得a 值.
(2)由(1)得f (x)的解析式,利用定义法,按照取值,作差,整理,定号,得结论的步骤,即可得证
(3)根据f (x)的奇偶性和单调性,结合定义域,可得不等式组,即可求得答案.
【解答过程】(1)因为f (x)= 2ax
x
2+ 4 在定义域[2b,b+3)上为奇函数,
所以2b+b+3=0,解得b=−1,
又f(
1
2)= 2
17 ,所以
a
1
4 + 4
= 2
17 ,解得a= 1
2.
(2)由(1)得f ( x)=
x
x
2+ 4 ,x∈[−2,2),
则f ( x)在[−2,2)上单调递增,证明如下:
任取x1, x2∈[−2,2),且x1< x2,
则f ( x1)−f ( x2)=
x1
x1
2+ 4
−
x2
x2
2+ 4
= x1(x2
2+ 4)−x2(x1
2+ 4)
(x1
2+ 4)(x2
2+ 4)
= (x1−x2)(4−x1 x2)
(x1
2+ 4)(x2
2+ 4)
,
因为−2≤x1< x2≤2,
所以x1−x2<0,4−x1 x2>0, x1
2+ 4>0, x2
2+ 4>0,
所以f ( x1)−f ( x2)<0,即f ( x1)<f ( x2),
所以f ( x)=
x
x
2+ 4 在[−2,2)上单调递增
(3)因为f ( x)在[−2,2)上单调递增,且为奇函数,
由f (t
2−3)+ f (1−t )<0,得f (t
2−3)<−f (1−t )= f (t −1),
所以{
t
2−3<t −1
−2≤t
2−3≤2
−2≤1−t ≤2)
,解得1≤t <2.
19.(25-26 高一下·上海闵行·期中)已知定义域为R的函数y = f (x)为偶函数,它的图像是连续的曲线.
任取a∈R,定义U a={x)f (x)≥f (a)).
(1)已知f (x)= x
4,求U 2;
(2)若任取a∈R,都有a+2π∈U a,求证:函数y = f (x),x∈R为周期函数;
(3)若任取a∈R,只要存在m∈U a、n∈U a且m≠n,都有[m,n)⊆U a.试判断函数y = f (x)在(−∞,0)
上的单调性(填写“增函数”“严格增函数”“减函数”“严格减函数”“既存在严格增区间也存在严格
减区间”之一),并证明你的结论.
【答案】(1)U 2=(−∞,−2]∪[2,+∞).
(2)证明见解析
(3)增函数;证明见解析
【解题思路】(1)根据题意列不等式求解即可;
(2)取a= x,得f ( x +2π )≥f ( x), 取a=−x,得f (−x +2π )≥f (−x),结合偶函数性质和不等式性质
推出f (t +2π )= f (t ),从而证明函数为周期函数;
(3)采用反证法结合定义证明即可.
【解答过程】(1)已知f ( x)= x
4,a=2,则f (a)= f (2)=2
4=16,U 2={x∣x
4≥16},
解得x ≤−2或x ≥2, 故U 2=(−∞,−2]∪[2,+ ∞).
(2)已知f ( x)是偶函数,故对任意x∈R,f (−x)= f ( x),
由题知任取a∈R,都有a+2π∈U a,故对任意a∈R,f (a+2π )≥f (a),
取a= x,得f ( x +2π )≥f ( x) ①;
取a=−x,得f (−x +2π )≥f (−x),即f (2π −x)= f ( x−2π )≥f (−x)= f ( x),
整理得f ( x−2π )≥f ( x),令t = x−2π,则x =t +2π,代入得f (t )≥f (t +2π ) ②,
结合①②可得对任意t ∈R,f (t +2π )= f (t ),故f ( x)是以2π为周期的周期函数,得证.
(3)假设f ( x)在(−∞,0]上不是增函数,则存在x1< x2≤0,f (x1)>f (x2),
取a= x1,−a=−x1,而U a={x|f ( x)≥f ( x1)},由定义知a= x1∈U a,
而f (x)为偶函数,故f (x1)= f (−x1),故−a=−x1∈U a,可知[x1,−x1)⊆U a,
而x1< x2≤0,故x2∈U a,根据题干定义可知U a={x)f (x)≥f (a)),故f (x2)≥f (a)= f (x1),与假设矛盾,
因此假设不成立,
故f ( x)在(−∞,0]上是增函数.