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专题04 高级应用函数的周期性、单调性、奇偶性及对称性特
性以解析函数性质问题
目录
01 考情透视·目标导航..........................................................................................................................2
02 知识导图·思维引航..........................................................................................................................3
03 知识梳理·方法技巧.........................................................................................................................4
04 真题研析·精准预测.........................................................................................................................7
05 核心精讲·题型突破.......................................................................................................................17
题型一:函数单调性的合应用
17
题型二:函数的奇偶性的综合应用
22
题型三:已知f(x)=奇函数+M
26
题型四:利用轴对称解决函数问题
29
题型五:利用中心对称解决函数问题
33
题型六:奇偶性对称偏移
38
题型七:抽象函数的单调性、奇偶性、周期性、对称性
42
题型八:双对称与周期性
47
题型九:双函数与对称性
52
题型十:类周期与倍增函数
56
重难点突破:函数性质与导数
64
1
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从近五年的高考情况来看,本节是高考的一个重点,函数的单调性、奇偶性、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,与函数图像、函数零点和不等式相结合进行考查,解题时要充
分运用转化思想和数形结合思想.
考点要求
目标要求
考题统计
考情分析
函数的性质
掌握函数性质,
熟练解题应用
2024 年新高考I 卷第8 题,5 分
2024 年新高考II 卷第11 题,6 分
2023 年新高考II 卷第4 题,5 分
2023 年新高考I 卷第4 题,5 分
2022 年乙卷第12 题,5 分
2022 年新高考II 卷第8 题,5 分
2021 年甲卷第12 题,5 分
2021 年新高考II 卷第8 题,5 分
预计2025 年高考中,题
目将更倾向于以小题(如选择
题或填空题)的形式来考察学
生,这些小题将可能融合在解
答题的解答过程中,作为一个
相对独立的考察点。具体来
说,可以预见的是:
(1)题目将采用选择题或填
空题的形式,旨在检验学生的
综合逻辑推理和解析能力。
(2)考试的热点将聚焦于函
数的单调性、奇偶性以及对称
性这三个特性的综合应用和分
析。
2
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3
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1、单调性技巧
(1)证明函数单调性的步骤
①取值:设
,
是
定义域内一个区间上的任意两个量,且
;
②变形:作差变形(变形方法:因式分解、配方、有理化等)或作商变形;
③定号:判断差的正负或商与的大小关系;
④得出结论.
(2)函数单调性的判断方法
①定义法:根据增函数、减函数的定义,按照“取值—变形—判断符号—下结论”进行判断.
②图象法:就是画出函数的图象,根据图象的上升或下降趋势,判断函数的单调性.
③直接法:就是对我们所熟悉的函数,如一次函数、二次函数、反比例函数等,直接写出它们的单调
区间.
(3)记住几条常用的结论:
①若
是增函数,则
为减函数;若
是减函数,则
为增函数;
②若
和
均为增(或减)函数,则在
和
的公共定义域上
为增(或减)函
数;
③若
且
为增函数,则函数
为增函数,
为减函数;
④若
且
为减函数,则函数
为减函数,
为增函数.
2、奇偶性技巧
(1)函数具有奇偶性的必要条件是其定义域关于原点对称.
(2)奇偶函数的图象特征.
函数
是偶函数
函数
的图象关于
轴对称;
函数
是奇函数
函数
的图象关于原点中心对称.
(3)若奇函数
在
处有意义,则有
;
偶函数
必满足
.
(4)偶函数在其定义域内关于原点对称的两个区间上单调性相反;奇函数在其定义域内关于原点对
称的两个区间上单调性相同.
4
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(5)若函数
的定义域关于原点对称,则函数
能表示成一个偶函数与一个奇函数的和的形式.
记
,
,则
.
(6)运算函数的奇偶性规律:运算函数是指两个(或多个)函数式通过加、减、乘、除四则运算所
得的函数,如
.
对于运算函数有如下结论:奇
奇=奇;偶
偶=偶;奇
偶=非奇非偶;
奇
奇=偶;奇
偶=奇;偶
偶=偶.
(7)复合函数
的奇偶性原来:内偶则偶,两奇为奇.
(8)常见奇偶性函数模型
奇函数:①函数
或函数
.
②函数
.
③函数
或函数
④函数
或函数
.
注意:关于①式,可以写成函数
或函数
.
偶函数:①函数
.
②函数
.
③函数
类型的一切函数.
④常数函数
3、周期性技巧
5
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4、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
.
5、对称性技巧
(1)若函数
关于直线
对称,则
.
(2)若函数
关于点
对称,则
.
(3)函数
与
关于
轴对称,函数
与
关于原点对称.
6
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1.(2024 年新课标全国Ⅰ卷数学真题)已知函数
的定义域为R,
,且当
时
,则下列结论中一定正确的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】因为当
时
,所以
,
又因为
,
则
,
,
,
,
,则依次下去可知
,则B 正确;
且无证据表明ACD 一定正确.
故选:B.
2.(多选题)(2024 年新课标全国Ⅱ卷数学真题)设函数
,则( )
A.当
时,
有三个零点
B.当
时,
是
的极大值点
C.存在a,b,使得
为曲线
的对称轴
7
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D.存在a,使得点
为曲线
的对称中心
【答案】AD
【解析】A 选项,
,由于
,
故
时
,故
在
上单调递增,
时,
,
单调递减,
则
在
处取到极大值,在
处取到极小值,
由
,
,则
,
根据零点存在定理
在
上有一个零点,
又
,
,则
,
则
在
上各有一个零点,于是
时,
有三个零点,A 选项正确;
B 选项,
,
时,
,
单调递减,
时
,
单调递增,
此时
在
处取到极小值,B 选项错误;
C 选项,假设存在这样的
,使得
为
的对称轴,
即存在这样的
使得
,
即
,
根据二项式定理,等式右边
展开式含有
的项为
,
于是等式左右两边
的系数都不相等,原等式不可能恒成立,
于是不存在这样的
,使得
为
的对称轴,C 选项错误;
D 选项,
方法一:利用对称中心的表达式化简
8
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,若存在这样的
,使得
为
的对称中心,
则
,事实上,
,
于是
即
,解得
,即存在
使得
是
的对称中心,D 选项正确.
方法二:直接利用拐点结论
任何三次函数都有对称中心,对称中心的横坐标是二阶导数的零点,
,
,
,
由
,于是该三次函数的对称中心为
,
由题意
也是对称中心,故
,
即存在
使得
是
的对称中心,D 选项正确.
故选:AD
3.(2023 年高考全国乙卷数学(理)真题)已知
是偶函数,则
( )
A.
B.
C.1
D.2
【答案】D
【解析】因为
为偶函数,则
,
又因为
不恒为0,可得
,即
,
则
,即
,解得
.
故选:D.
4.(多选题)(2023 年新课标全国Ⅰ卷数学真题)已知函数
的定义域为
,
9
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,则( ).
A.
B.
C.
是偶函数
D.
为
的极小值点
【答案】ABC
【解析】方法一:
因为
,
对于A,令
,
,故
正确.
对于B,令
,
,则
,故B 正确.
对于C,令
,
,则
,
令
,
又函数
的定义域为
,所以
为偶函数,故
正确,
对于D,不妨令
,显然符合题设条件,此时
无极值,故
错误.
方法二:
因为
,
对于A,令
,
,故
正确.
对于B,令
,
,则
,故B 正确.
对于C,令
,
,则
,
令
,
又函数
的定义域为
,所以
为偶函数,故
正确,
对于D,当
时,对
两边同时除以
,得到
,
10
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故可以设
,则
,
当
肘,
,则
,
令
,得
;令
,得
;
故
在
上单调递减,在
上单调递增,
因为
为偶函数,所以
在
上单调递增,在
上单调递减,
显然,此时
是
的极大值,故D 错误.
故选:
.
5.(2023 年高考全国甲卷数学(理)真题)若
为偶函数,则
.
【答案】2
【解析】因为
为偶函数,定义域为
,
所以
,即
,
则
,故
,
此时
,
所以
,
11
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又定义域为
,故
为偶函数,
所以
.
故答案为:2.
6.(2022 年新高考全国II 卷数学真题)已知函数
的定义域为R,且
,则
( )
A.
B.
C.0
D.1
【答案】A
【解析】[方法一]:赋值加性质
因为
,令
可得,
,所以
,令
可
得,
,即
,所以函数
为偶函数,令
得,
,即有
,从而可知
,
,故
,即
,所以函数
的一个周期为
.因为
,
,
,
,
,所以
一个周期内的
.由于22 除以6 余4,
所以
.故选:A.
[方法二]:【最优解】构造特殊函数
由
,联想到余弦函数和差化积公式
,可设
,则由方法一中
知
,
12
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解得
,取
,
所以
,则
,所以
符合条件,因此
的周期
,
,且
,所以
,
由于22 除以6 余4,
所以
.故选:A.
【整体点评】法一:利用赋值法求出函数的周期,即可解出,是该题的通性通法;
7.(2022 年高考全国乙卷数学(理)真题)已知函数
的定义域均为R,且
.若
的图像关于直线
对称,
,则
( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【解析】因为
的图像关于直线
对称,
所以
,
因为
,所以
,即
,
因为
,所以
,
代入得
,即
,
13
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所以
,
.
因为
,所以
,即
,所以
.
因为
,所以
,又因为
,
联立得,
,
所以
的图像关于点
中心对称,因为函数
的定义域为R,
所以
因为
,所以
.
所以
.
故选:D
8.(多选题)(2022 年新高考全国I 卷数学真题)已知函数
及其导函数
的定义域均为
,记
,若
,
均为偶函数,则( )
A.
B.
C.
D.
【答案】BC
【解析】[方法一]:对称性和周期性的关系研究
对于
,因为
为偶函数,所以
即
①,所以
,所以
关于
对称,则
,故C 正确;
对于
,因为
为偶函数,
,
,所以
关于
对称,由①
14
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求导,和
,得
,
所以
,所以
关于
对称,因为其定义域为R,所以
,结合
关于
对称,从而周期
,所以
,
,故B 正确,D
错误;
若函数
满足题设条件,则函数
(C 为常数)也满足题设条件,所以无法确定
的函数值,
故A 错误.
故选:BC.
[方法二]:【最优解】特殊值,构造函数法.
由方法一知
周期为2,关于
对称,故可设
,则
,显然A,D 错
误,选BC.
故选:BC.
[方法三]:
因为
,
均为偶函数,
所以
即
,
,
所以
,
,则
,故C 正确;
函数
,
的图象分别关于直线
对称,
又
,且函数
可导,
所以
,
15
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所以
,所以
,
所以
,
,故B 正确,D 错误;
若函数
满足题设条件,则函数
(C 为常数)也满足题设条件,所以无法确定
的函数值,
故A 错误.
故选:BC.
【点评】方法一:根据题意赋值变换得到函数的性质,即可判断各选项的真假,转化难度较高,是该题的
通性通法;
方法二:根据题意得出的性质构造特殊函数,再验证选项,简单明了,是该题的最优解.
9.(2022 年高考全国乙卷数学(文)真题)若
是奇函数,则
,
.
【答案】
;
.
【解析】[方法一]:奇函数定义域的对称性
若
,则
的定义域为
,不关于原点对称
若奇函数的
有意义,则
且
且
,
函数
为奇函数,定义域关于原点对称,
,解得
,
由
得,
,
,
故答案为:
;
.
[方法二]:函数的奇偶性求参
16
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函数
为奇函数
[方法三]:
因为函数
为奇函数,所以其定义域关于原点对称.
由
可得,
,所以
,解得:
,即函数的定义域为
,再由
可得,
.即
,在定义域
内满足
,符合题意.
故答案为:
;
.
10.(2021 年全国高考甲卷数学(理)试题)设函数
的定义域为R,
为奇函数,
为
偶函数,当
时,
.若
,则
( )
A.
B.
C.
D.
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【答案】D
【解析】[方法一]:
因为
是奇函数,所以
①;
因为
是偶函数,所以
②.
令
,由①得:
,由②得:
,
因为
,所以
,
令
,由①得:
,所以
.
思路一:从定义入手.
所以
.
[方法二]:
因为
是奇函数,所以
①;
因为
是偶函数,所以
②.
令
,由①得:
,由②得:
,
因为
,所以
,
令
,由①得:
,所以
.
思路二:从周期性入手
由两个对称性可知,函数
的周期
.
18
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所以
.
故选:D.
11.(2021 年全国新高考II 卷数学试题)已知函数
的定义域为
,
为偶函数,
为
奇函数,则( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】因为函数
为偶函数,则
,可得
,
因为函数
为奇函数,则
,所以,
,
所以,
,即
,
故函数
是以
为周期的周期函数,
因为函数
为奇函数,则
,
故
,其它三个选项未知.
故选:B.
12.(2021 年全国高考甲卷数学(文)试题)设
是定义域为R 的奇函数,且
.若
,则
( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【解析】由题意可得:
,
而
,
19
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故
.
故选:C.
题型一:函数单调性的合应用
【典例1-1】若函数
在区间
内不单调,则实数
的取值范围为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【解析】因为
,所以函数
为偶函数.
由二次函数知识知函数
在
上递减,在
上递增.
所以由f (x)是偶函数,可知f (x)在
和
上递减,在
和
上递增.
①当
时,f (x)在
上递减,不满足条件;
②当
时,f (x)在
上递增,不满足条件;
③当
时,f (x)在
上递减,在
上递增,所以在
上不单调,满足条件;
④当k =1时,f (x)在
上递增,在
上递减,所以在
上不单调,满足条件;
⑤当
时,f (x)在
上递减,在
上递增,所以在
上不单调,满足条件.
综上,实数
的取值范围为
.
故选:A.
20
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【典例1-2】已知函数
是
上的偶函数,对任意
,且
都有
成立.若
,
,
,则
的大小关系是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【解析】根据题意,函数
是
上的偶函数,则函数
的图象关于直线
对称,
又由对任意
,且
,都有
成立,则函数
在
上为增函数,
又
,
,
,
又
,所以
,由函数
的图象关于直线
对称,知
,
又
,所以
,故
,
故选:A.
函数单调性常与奇偶性、对称性结合,用于求解最值、解不等式、证明数列单调性等。通过导数法或
定义法判断单调性,结合图像直观分析,可简化复杂问题,提高解题效率。
【变式1-1】定义域为
的函数
满足条件:①对任意的
,恒有
;
②
;③
,则不等式
的解集是( )
A.
B.
C.
D.
21
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【答案】A
【解析】因为
,恒有
,
所以
在(0,+ ∞)上恒成立,即
在(0,+ ∞)上单调递增,
因为
,所以
,即
是定义在
上的偶函数,
所以函数
在
上单调递减,又
,所以f (3)=0,
对于不等式
,
当
时,
,可得
;
当
时,
,可得
;
综上,不等式
的解集是
.
故选:A
【变式1-2】已知函数
是偶函数,当
时,
恒成立,设
,
,
,则
,
,的大小关系为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】
当
时,
恒成立,
当
时,
,即
,
函数
在
上为增函数,
函数
是偶函数,即
,
函数
的图象关于直线
对称,
,
22
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又函数
在
上为增函数,
,
即
,
.
故选:B.
1.已知函数
,若
,且
,则( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【解析】由于
为偶函数,图象关于
轴对称,且
在(0,+∞)单调递增,在
单调递减,
将
的图象向右平移一个单位可得
,
故
图象关于
对称,且
在(1,+∞)单调递增,在
单调递减,
由于
,故
,
又
得
,由于
,
综上可得
故选:D
2.设函数
在区间
上单调递减,则
的取值范围是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【解析】设
,易知函数
是增函数,
23
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因为
在区间
上单调递减,
所以由复合函数单调性可知,
在
上单调递减.
因为函数
在
上单调递减,
所以
,即
.
故选:D.
3.已知
,
是定义域为R 的函数,且
是奇函数,
是偶函数,满足
,若对任意的
,都有
成立,则实数a 的取值范围是
( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【解析】由题意可得
,
因为
是奇函数,
是偶函数,
所以
,
联立
,解得
,
又因为对于任意的
,都有
成立,
所以
,
所以
成立,
24
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构造
,
所以由上述过程可得
在
单调递增,
(1)若
,则对称轴
,解得
;
(2)若
,则
在
单调递增,满足题意;
(3)若
,则对称轴
恒成立;
综上,
.
故选:D.
题型二:函数的奇偶性的综合应用
【典例2-1】(2024·河南·模拟预测)已知
,则
的解集为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【解析】由
得:
,
的定义域为
;
,
为定义在
上的偶函数,
,
,
当
时,
,即
,又
,
,
,
在
上单调递增,又
为偶函数,
25
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图象关于
轴对称,在
上单调递减,
由
得:
,解得:
,
的解集为
.
故选:D.
【典例2-2】(2024·陕西商洛·一模)已知函数
,若不等式
成立,
则
的取值范围是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】设
,则
,故
是奇函数.
不等式
等价于不等式
即不等式
因为
是奇函数,所以
易证
是
上的减函数,则
,即
,解得
.
故选:B.
函数的奇偶性是一个强大的工具,它能帮助我们简化计算,快速求解问题。通过验证函数是否满足奇
函数或偶函数的定义,我们可以利用这一性质来预测函数在对称区间上的行为,从而简化求解过程。此外,
奇偶性还可以用于求解参数、判断函数图像的对称性、辅助求解最值问题。掌握函数的奇偶性,不仅能使
我们的解题过程更加高效,还能培养我们的数学直觉和逻辑推理能力。
【变式2-1】(2024·河北石家庄·模拟预测)已知函数
为定义在R 上的奇函数,且在
上单调递
减,满足
,则实数a 的取值范围为( )
26
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A.
B.
C.
D.
【答案】D
【解析】函数
为定义在R 上的奇函数,且在
上单调递减,
所以
在
上是减函数,
,即
,
所以
,
所以
,
所以
,即实数a 的取值范围为
.
故选:
.
【变式2-2】(2024·海南海口·模拟预测)已知定义在
上的函数
,若
,则
的取值范围是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【解析】记
,则
,
故
为
的奇函数,
又
,
因此
为
上的单调递增函数,
因为
,
由
可得
,进而
,
27
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故
,解得
,
故选:D
1.已知函数
,若
,则实数a 的取值范围为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【解析】令
,易知其定义域为R,
,
所以
为奇函数,且在
上
、
、
均递增,
所以
在
上单调递增,且函数在R 上连续,故
在定义域上递增,
由
,
所以
,显然该式在
上恒成立,
所以
.
故选:D
2.已知函数
是
上的奇函数,则
( )
A.2
B.-2
C.
D.
【答案】B
28
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【解析】
,
是
上的奇函数,
又
为奇函数,则分母上的函数需为偶函数,
,
.
故选:
.
3.已知
为定义在R 上的偶函数,则函数
的解析式可以为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【解析】因为
是定义在R 上的偶函数,所以f (−x)= f (x),即
,
所以
是定义在R 上的偶函数.
对于选项A,因为
,所以函数
定义域为(−1,1),所以不满足题意;
对于选项B,函数
定义域为R,
,
是奇函数,不符合题意;
29
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对于选项C,函数
定义域为R,
当
时,
,
,
当
时,
,
,
且
,所以
为偶函数,符合题意;
对于选项D,函数
定义域为R,
,
为奇函数,不符合题意;
故选:C.
题型三:已知f(x)=奇函数+M
【典例3-1】[新考法]已知函数
,当
时,记函数
的最大值为
,则
的最小值为 .
【答案】
/
【解析】根据题意,
,
是偶函数,
当
时,
,
由二次函数的性质,
在
上的最大值为f (1)或
,
由偶函数对称性,
在
上的最大值为f (1)或
,
,则
,
30
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即
.
,即
的最小值为
.
故答案为:
.
【典例3-2】已知函数
在区间
上的最大值为
,最小值为
,则
.
【答案】6
【解析】设
,
则
的定义域为
,且连续不断,
由
,可知
为奇函数,
设
在
上的最大值为
,
由奇函数的对称性可知
在
上的最小值为
,
则函数
在区间
上的最大值为
,最小值为
,
所以
.
故答案为:6.
已知
奇函数
,
,则
(1)
(2)
31
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【变式3-1】[新考法]函数
的最大值为
,最小值为
,若
,则
.
【答案】1
【解析】
,
设
,则
,
记
,
因为
,
所以
是在
上的奇函数,最大值为
,最小值为
,
所以
,
又因为
,
所以
,
故答案为:1.
【变式3-2】已知函数
,若
,则
.
【答案】
【解析】由
,则
,
又
,故
.
故答案为:
1.设函数
的最大值为M,最小值为m,则
.
【答案】4046
【解析】
,
32
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设
,定义域关于原点对称,
由
,知函数
为奇函数,
因为
,
,
所以
.
故答案为:4046.
2.若关于x 的函数
的最大值和最小值之和为4,则
.
【答案】2
【解析】当
时,
,当
或
时,
,
所以f (x)的定义域为
.
又
,
设
,则
,∴g(x)为奇函数;设g(x)的最大数值为M,最小值为
N,
则
,则
的最大数值为
,最小值为
,
∴
的最大值与最小值之和为
,得
.
故答案为:2.
3.函数
的最大值为
,最小值为
,若
,则
.
【答案】
【解析】因为
,
33
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设
,
则
,
设
,
则
,
所以
是
上的奇函数,最大值为
,最小值为
,
所以
,
由
,得
,
故答案为:
题型四:利用轴对称解决函数问题
【典例4-1】已知偶函数
的定义域为
,对任意的
满足
,且
在区间
上
单调递减,若
,
,
,则
,
,
的大小关系为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【解析】因为
,
所以
关于
对称,
又因为
为偶函数,
所以
,
所以
为周期函数,
,
34
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因为
,且
,
所以
,
,
因为
,
所以
又因为
,
所以
,
因为
在
上单调递减,
为偶函数,
所以
在(0,1)上单调递增,
所以
,
所以
,
故选:D.
【典例4-2】(2024·辽宁·一模)已知函数
为偶函数,且当
时,
若
,则( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【解析】因为函数
为偶函数,故其图象关于y 轴对称,则
的图象关于直线
对称,
当
时,
,因为
在
上单调递增且
,
而
在
上单调递减,故
在
上单调递减,
则
在
上单调递增,
35
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故由
可得
,即
,
则
,故
,
故选:A
轴对称的特性表现为:等式两侧的外部符号保持相同;其求解方法是:通过计算两侧的平均
值来找出对称轴。
(1)已知函数
满足
,则
的对称轴为直线
.
(2)已知函数
满足
,则
的对称轴为直线
.
(3)已知函数
满足
,则
的对称轴为直线
.
【变式4-1】(2024·全国·模拟预测)已知函数
的图象关于直线
对称,且函数
的最小值为1,则不等式
的解集为( )
A.
B.
或
C.
D.
或
【答案】D
【解析】因为函数
的图象关于直线
对称,
所以
,即
恒成立,
即
恒成立,
即
恒成立,
所以
,即
,
所以
,
36
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又因为函数
有最小值为1,
所以
且
,即
,
所以
,即
,
所以
,所以不等式
,
即
,即
,
解得
或
,
故选:D.
【变式4-2】函数
满足:对
,都有
,则a+b 为( )
A.0
B.1
C.2
D.3
【答案】C
【解析】因为函数
满足:对
,都有
,
所以
,即
,解得
,
经检验满足题意,所以
,
故选:C.
1.已知函数
,且满足
,则
( ).
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】因为
,所以
的图象关于
对称,
而
关于
对称,
所以
,
.
37
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故选:B.
2.已知函数
的图象关于直线
对称,则函数
的单调递增区间为
A.(0,2)
B.[0,1)
C.(
∞
﹣,1]
D.(0,1]
【答案】D
【解析】函数f(x)=lnx+ln(a﹣x)的图象关于直线x=1 对称⇒f(2﹣x)=f(x),可求得a=2,利用复合函数的单调性解
求得答案.∵函数f(x)=lnx+ln(a﹣x)的图象关于直线x=1 对称,
∴f(2﹣x)=f(x),即ln(2﹣x)+ln[a
(2
﹣
﹣x)]=lnx+ln(a﹣x),
即ln(x+a
2)+
﹣
ln(2﹣x)=lnx+ln(a﹣x),
∴a=2.
∴f(x)=lnx+ln(2﹣x)=lnx(2﹣x),
.
由于y=x(2﹣x)=
(
﹣x
1)
﹣
2+1 为开口向下的抛物线,其对称轴为x=1,定义域为(0,2),
∴它的递增区间为(0,1],
由复合函数的单调性知,
f(x)=lnx+ln(2﹣x)的单调递增区间为(0,1],
故选:D.
3.已知
是方程
的根,
是方程
的根,则
的值为( )
A.2016
B.2017
C.2018
D.1009
【答案】C
【解析】由题意,
是
和
的图像的交点,
是
和
的图像的交点,
又
和
的图像关于直线
对称,且
和
垂直且交于
,
所以
和
关于
对称,故
.
故选:C.
38
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题型五:利用中心对称解决函数问题
【典例5-1】(2024·广东广州·一模)已知函数
,则
的值为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】由诱导公式可得
,
,
,
.
故选:B.
【典例5-2】[新考法]已知:定义在
上的可导函数
的图象关于点
对称的充要条件是导函数
的图象关于直线
对称.任给实数
,
满足
,
,则
( )
A.1
B.2
C.3
D.4
【答案】B
【解析】设函数
,则
,其图像关于
对称,故原函数
的图像
关于点
对称,且
,故对称点的坐标为
.
又由已知可得
,
,则
,
又当
时,
知
在
上恒单调递增.
故点
与点
关于点
对称.所以
即
.
故选:B.
39
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点对称的特性是:等式两边外部的符号不相同;其求解方法是:通过计算等式两边的中点
(即平均值)来确定对称中心的位置。
(1)已知函数
满足
,则
的对称点为点(0,0).
(2)已知函数
满足
,则
的对称点为点(a,0).
(3)已知函数
满足
,则
的对称点为点(a,b).
(4)已知函数
满足
,则
的对称点为点
.
【变式5-1】(2024·四川宜宾·一模)已知函数
满足
,若函数
与
图象的交点为
,则
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】∵
,
),
∴
的图象关于直线
对称,、
又
的图象关于直线
对称,
当
为偶数时,两图象的交点两两关于直线
对称,
∴
.
当
为奇数时,两图象的交点有
个两两对称,另一个交点在对称轴上,
∴
故选B.
40
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【变式5-2】(2024·高三·山西·期中)已知函数
,其中
为函数
的导数,则
( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】将函数解析式变形为
,求得
,进而可求得所求代数式的值.
,
所以,
,
,函数
的定义域为
,
,
所以,函数
为偶函数,
因此,
.
故选:B.
【变式5-3】(2024·宁夏石嘴山·一模)设函数
的定义域为D,若对任意的
,且
,恒有
,则称函数
具有对称性,其中点
为函数
的对称中
心,研究函数
的对称中心,求
41
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( )
A.2022
B.4043
C.4044
D.8086
【答案】C
【解析】令函数
,则
,
所以函数
为奇函数,其图象关于原点对称,
可得
的图象关于
点中心对称,
即当
,可得
,
设
,
所以
所以
.
故选:C.
1.设函数
的定义域为
,若对于任意
、
,当
时,恒有
,
则称点
为函数
图象的对称中心.研究函数
的某一个对称中心,并利用对
称中心的上述定义,可得到
的值为( )
42
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A.
B.4031
C.
D.8062
【答案】C
【解析】∵
,
∴当
时,
,
∴根据对称中心的定义,可得当
时,恒有
,
∴
.
故选:C.
2.已知函数
,则
( )
A.4025
B.-4025
C.8050
D.-8050
【答案】D
【解析】应用倒序相加法求和.∵
,
记
,
则
,
∴
,
.
故选:D.
3.若函数
的图象关于原点对称,则实数
的值为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
43
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【解析】由题可知,函数
的图象关于原点对称,则其为奇函数,
因为
为奇函数,则
为偶函数,
故
,即
,则
.
因为
恒成立,则
,
解得
.
故选:B
题型六:奇偶性对称偏移
【典例6-1】(2024·高三·浙江·期中)已知函数
的定义域为
,且
是偶函数,
是奇
函数,则( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【解析】因为函数
为偶函数,则
,
令
可得
,所以,
,
因为函数
为奇函数,则
,
所以,函数
的图象关于直线
对称,关于点
对称,
又因为函数
的定义域为
,则
,则
,
44
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、
、
的值都不确定.
故选:D.
【典例6-2】已知函数
的定义域为
,若
为奇函数,
为偶函数.设
,则
( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【解析】
为偶函数,
,
图象关于直线
对称,
;
为奇函数,
,
图象关于点
对称;
.
故选:A.
(1)若
为奇函数,则
.
(2)若
为奇函数,则
.
(3)若
为偶函数,则
.
(4)若
为偶函数,则
.
【变式6-1】已知
是定义域为
的奇函数,
是定义域为
的偶函数,则( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
45
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【解析】因为
是定义域为
的奇函数,
所以
,所以函数
关于点
对称,且
因为
是定义域为
的偶函数,
所以
,所以函数
关于直线
对称,
所以
,即
.
故选:A
【变式6-2】已知
是定义在
上的奇函数,
为偶函数,且当
时,
,则
( )
A.2
B.
C.
D.1
【答案】B
【解析】因为
是定义在
上的奇函数,故可得
,
又
为偶函数,所以有:
,
所以,有
,即
所以
,故
以为周期,
故
.
因为当
时,
,
所以
.
故选:B
【变式6-3】(多选题)已知
是定义在
上的奇函数,
为偶函数,且
,则( )
A.
B.
的图象关于直线
对称
C.
的图象关于点
中心对称
D.
【答案】BCD
46
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【解析】由
是定义在
上的奇函数可知
,且
;
又
为偶函数,可得
,
令
,所以
,即A 错误;
由
可知
的图象关于直线
对称,即B 正确;
易知
关于
成中心对称,又关于直线
对称,
所以
的图象关于点
中心对称,即C 正确;
显然
,即
;
所以
,即
,所以
,
可得
是以8 为周期的周期函数,
即
,即D 正确.
故选:BCD
1.设
是定义域
的奇函数,
是偶函数,且当
,
.若
,则
( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】因为
是定义域
的奇函数,所以
,
,
因为当
,
,所以
,从而
,
47
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因为
是偶函数,即
的图像关于
轴对称,
因为
图像是
图像向左平移一个单位得到的,
所以
的图像关于
对称,故
,
因为
,所以
,
因为
,
,
所以
.
故选:B.
2.奇函数
的定义域为R,若
为偶函数,且
,则
( )
A.﹣2
B.﹣1
C.0
D.1
【答案】B
【解析】由题意,奇函数
的定义域为R,若
为偶函数,
则
,即
,
则
,即
是周期为4 的周期函数,
,
,
则
,
故选:B.
3.已知函数
的定义域为
,
为奇函数,
为偶函数,则( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【解析】函数
为奇函数,则
,可得
函数
为偶函数,则
,可得
,
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所以
,即
,即
,
即
,即
故函数
是以8 为周期的函数,
由
,令
,得
,知
由
,令
,得
,故A 正确;
其它选项,根据题目中的条件无法确定函数值的结果,故BCD 不一定成立.
故选:A
题型七:抽象函数的单调性、奇偶性、周期性、对称性
【典例7-1】若
,且
,则
( )
A.-2
B.-1
C.
D.0
【答案】A
【解析】令
,
,得
,得
,
令
,
,
又
,故
,即
,
故
得到周期
,
令
,
,即
,故
是偶函数,
又
,
,所以
得到图象关于
对称,
49
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所以
,
,
,
,
所以
.
故选:A
【典例7-2】已知函数
的定义域为
,
,且
,则
( )
A.1
B.
C.2024
D.
【答案】B
【解析】令
,
,则
,因为
,所以
,
令
,则
,
则
,
则
,所以
以6 为周期,
令
,得
,所以
,
则
.
故选:B.
抽象函数的单调性、奇偶性、周期性、对称性解题技巧关键在于:首先,通过代入特殊
值或利用已知条件判断函数的性质;其次,对于单调性,可利用导数或定义法判断;奇偶性
则通过观察函数表达式或图像来判断;周期性需找出函数重复出现的规律;对称性则需找出
函数图像的对称轴或对称中心。最后,结合这些性质,可以简化函数表达式,求解最值、解
不等式或证明等式等问题,提高解题效率和准确性。
【变式7-1】已知函数
满足
,
,
,则
( )
A.
B.0
C.1
D.2
50
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【答案】C
【解析】由题,
,
,
令
,可得
,
则
,
即
,即
,
所以
,函数
是周期为12 的周期函数,
则
.
故选:C.
【变式7-2】(2024·安徽·模拟预测)若定义在
上的函数
,满足
,
且
,则
( )
A.0
B.-1
C.2
D.1
【答案】D
【解析】令
,则有
,
又
,∴
.令
,
.
则有
,∴
.
令
,则有
.
∵
,∴
,∴
,
∴
.
故选:D.
51
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1.(多选题)若定义在R 上且不恒为零的函数
满足:对于
,总有
恒成立,则下列说法正确的是( )
A.
B.
C.
是偶函数
D.
,则
周期为6
【答案】ACD
【解析】令
,得
,所以
且函数
不恒为零,∴
,A 选项正确,B 选项错误;
令
,
,
即
.
∴
对任意的实数
总成立,
∴
为偶函数,C 选项正确;
若
,令
,得
,
所以
,
两式相加得
所以
,即得
所以
,可得函数f (x)周期为6.
故选:ACD.
52
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2.(多选题)已知函数
满足:
,
,则( )
A.
B.
为奇函数
C.
为周期函数
D.
【答案】ACD
【解析】取
,
代入
,
得
,解得
,故A 正确,B 错误;
令
,则
,即
,
故
,
所以
是周期为6 的周期函数,故C 正确;
又
,
,所以
,故D 正确.
故选:ACD
3.(多选题)已知定义在
上的函数
满足
,
,且对任意
,都有
,则下列结论正确的是( )
A.
是周期为4 的奇函数
B.
图象关于直线
对称
C.
在区间
上单调递增
D.
【答案】ABD
【解析】任意
,有
,
令
,则
,解得
,
任意x∈R,令
,则
,
即
,所以
是奇函数,则
的图象关于原点对称;
53
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又f (x +2)=−f (x)= f (−x),则函数y = f (x)的图象关于直线
对称;
又f (x +2)=−f (x),则f (x + 4)=−f (x +2)= f (x),
所以函数y = f (x)为周期函数,4 为函数y = f (x)的一个周期,
故A 正确,B 正确;
C 项,对任意
,都有
,
故
在[−1,0]单调递增,又
图象关于原点对称,
则
在
单调递增,又
的图象关于直线
对称,
则
在
单调递减,故C 错误;
D 项,由
的周期为4,且
的图象关于直线
对称,
则
,故D 正确:
故选:ABD.
4.(多选题)若定义在
上的函数
满足:对任意
都有
且
,
则下列结论一定正确的是( )
A.点
是
图象的一个对称中心B.点
是
图象的一个对称中心
C.
是周期函数
D.
【答案】ABD
【解析】令
,则
,有
,
令
,则
,得
,
又
,所以点
是
图象的一个对称中心,故A 正确;
令
,则
,
54
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令
,则
,又
,
所以点
是
图象的一个对称中心,故B 正确;
设
,符合题意,但不是周期函数,故C 错误;
令
,有
,则
,
令
,有
,
,
所以
时
是3 为首项1 为公差的等差数列,
这样
,故D 正确.
故选:ABD
题型八:双对称与周期性
【典例8-1】设定义在
上的函数
的图象关于
对称,
为奇函数,若
,则
( )
A.0
B.2
C.4
D.2025
【答案】B
【解析】在
上的函数
的图象关于
对称,则
,
由
为奇函数,得
,于是
,
,因此函数
是以4 为周期的周期函数,
由
,得
,由
,得
,
而
,则
,所以
.
55
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故选:B
【典例8-2】已知函数
对称轴为
,且
,则( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【解析】因为
,
所以当
时,
,即
,
又函数
对称轴为
,所以
,
令
,则
,解得
,
故选:D
(1)已知函数
关于直线
和直线
对称,则
的周期为
.
(2)已知函数
关于点(a,0)和点(b,0)对称,则
的周期为
.
(3)已知函数
关于点(a,0)和直线
对称,则
的周期为
.
【变式8-1】若函数
的定义域为
,其图象关于点
成中心对称,且
是偶函数,则
( )
A.2023
B.
C.4048
D.
【答案】C
【解析】由
是偶函数知,
的图象关于直线
对称,
①,
又
的图象关于
中心对称,所以
②,
56
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则
③,
由①②③可得,
,故函数
的周期为4,
则
,
,
,则
,
则
.
故选:C
【变式8-2】(2024·贵州黔西·一模)已知函数f (x)的定义域为R,
,
为奇函数,
且
,则
( )
A.4047
B.2
C.
D.3
【答案】C
【解析】由函数
为奇函数,可得
关于点
对称,且
,
所以
,即
,
又因为
,可得
,
即
,则
,所以
,
所以函数
是周期为
的周期函数,
因为
,
,可得
,
,
所以
.
故选:C.
1.已知
及其导函数
的定义域为
,
为偶函数,
的图象关于点
对称,则
57
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( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【解析】由
为偶函数,得
,则
.
两边取导数,得
①.
由
的图象关于点(1,0)对称,得
②.
①
②,得
,所以
,
则数列
中所有奇数项是公差为2 的等差数列,所有偶数项是公差为2 的等差数列.
在
中,令
,得
.
在
中,令
,得
.
在
中,令
,得
,
所以
,
所以数列
是以0 为首项,1 为公差的等差数列,所以
,
则
.
故选:D.
2.[新考法]已知函数
的定义域为
,且
的图象关于直线
对称,
是奇函数,则
下列选项中值一定为0 的是( )
A.
B.
C.f (1)
D.
【答案】B
【解析】
的图象关于直线
对称,则
.
58
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即
,令
,则
,
则
也关于
对称.
是奇函数,则
,
,
令
,则
,则
也关于
对称.且令
,得
.
由前面知道
,且令
,则
.
且
,令
,则
,
故
周期为4.则
.
,f (1),都不确定是否为0.
故选:B.
3.(多选题)已知定义在
上的函数
分别满足:
为偶函数,
,则下列结论正确的是( )
A.函数
为周期函数
B.
C.
的图像关于点
中心对称
D.
【答案】ACD
【解析】对于A,由
可得
,即
的周期为2,A 正确.
对于B,因为
为偶函数,令
可得
无法确定,B 错误,
对于C,因为
为偶函数,所以
,
可得
,
59
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因此
关于点
中心对称,即C 正确;
对于D,
,
,
累加可得
,所以
,即D 正确.
故选:ACD
4.[新考法](多选题)已知定义在
上的函数
满足
,且
是奇
函数,则( )
A.
B.
C.
的图象关于点
对称
D.若
,则
【答案】ACD
【解析】对于A,
,
,
,
,即
是周期
的周期函数,
,A 正确;
对于C,
为奇函数,
,
即
,
关于点
中心对称,C 正确;
对于B,
,
令
,则
,
,又
,
,B 错误;
对于D,
且
关于点
中心对称,
,
,
,
又
,
,
图象关于
轴对称,
60
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又
关于点
中心对称,
的图象关于
轴对称;
当
时,
,
,
,
,
,
,
,D 正确.
故选:ACD.
题型九:双函数与对称性
【典例9-1】已知函数
,则下列函数的图象关于直线
对称的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
61
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【解析】因为函数
的定义域为
,且
,故函数
为偶函
数,图象关于
轴对称,
函数
的图象为函数
的图象向右平移1 个单位长度得到,故函数
的图象关于直线
对称,
而函数
的图象为函数
的图象向左平移1 个单位长度得到,故函数
的图象关于直线
对称,则可排除B,D 选项;
又函数
的图象关于直线
对称,因此函数
的图象关于直线
对称.
而又函数
的图象关于点
对称,故排除A 选项.
故选:C.
【典例9-2】函数
是定义在
上的奇函数,已知当
时,
图像与
的图像关于直线
对称,且
,则
( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【解析】因为
与函数
图像关于
对称,所以即点
在
上,
则
在
上,所以当
时,
,因为是奇函数,
所以
,所以
,所以
.
故选:
.
(1)函数
和函数
关于
轴对称.
(2)函数
和函数
关于
轴对称.
62
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(3)函数
和函数
关于
对称.
(4)函数
和函数
关于
对称.
【变式9-1】(2024·上海黄浦·三模)若函数
的图像与函数
的图像关于直线
对称,且
,则实数
等于( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】因为函数
的图像与函数
的图像关于直线
对称,
所以
,
因为
,
所以
,
所以a=-1.
故选B
【变式9-2】[新考法]已知函数
为常数,
在
处取得最小值,则
函数
是( )
A.偶函数且它的图象关于点(
,0)对称B.偶函数且它的图象关于点
对称
C.奇函数且它的图象关于点
对称D.奇函数且它的图象关于点(
,0)对称
【答案】D
63
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【解析】
,
.
∵f (x)在
处取得最小值,∴
,∴
,
∴
,
∴
是奇函数,且图象关于点
对称.
故选:D.
1.已知函数
与
的定义域均为
,且它们的图象关于
对称,若奇函数
满足
,下列关于函数
的性质说法不一定正确的有( )
A.
关于
对称
B.
关于点
对称
C.
是
的一个周期
D.
【答案】B
【解析】对于A,令
是函数
的图象上任意一点,则
在
的图象上,
即
,则
,由
为奇函数,得
,
则有
,函数
的图象关于点
对称,
又
,则
,函数
的图象关于
对称,A 正确;
对于C,
,即
,
则
,
的周期
,C 正确;
64
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对于D,
,则
,D 正确;
对于B,由
,得
,函数
的图象关于
对称,
若
图象关于点
对称,则
,即
,
而没有条件确保
恒成立,B 错误.
故选:B
2.已知函数
与
关于直线
对称,则
.
【答案】
【解析】在函数
上任取一点P(x , y),
则点P(x , y)关于直线
的对称点为
,
由题意可知,点
在函数
图象上,
则
,
所以,
,解得
.
故答案为:
.
3.[新考法]已知函数
,若函数
和
的图象关于点
对称,
且对任意
,
恒成立,则
.
【答案】
【解析】由题意知
,
65
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又
恒成立,
所以函数
的图象关于直线
对称,
所以
,即
,解得
.
故答案为:
题型十:类周期与倍增函数
【典例10-1】[新考法]对于函数
,有下列四个命题
①任取
,
,都有
;
②
(
为正整数),对一切
恒成立;
③若关于
的方程
有且只有两个不同的实根
,
,则
;
④函数
有5 个零点
上述四个命题中正确的个数为( )
A.1
B.2
C.3
D.4
【答案】B
【解析】对于①,函数
的图象如图所示,由图可知
,
,
任取
,
,都有
,
故①正确;
66
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对于②,当
时,
,而由解析式可知
,
故②不正确;
对于③,函数
与函数
的图象如图所示,
若关于
的方程
有且只有两个不同的实根
,
,
则
,由对称性可知
,故③正确;
对于④,函数y = f (x)和
的图象如图所示,
由图可知两函数图象有个交点,所以函数
有个零点,
故④不正确;
所以四个命题中正确的个数为
.
故选:B.
【典例10-2】设函数
的定义域为
,满足
,且当x∈(0,2]时,
,若
对任意
,都有
,则
的取值范围是( )
67
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A.
B.
C.
D.
【答案】D
【解析】当
时,
,
则
,
即当
时,
,
同理当
时,
;
当
时,
.
以此类推,当
时,都有
.
函数
和函数
在
上的图象如下图所示:
由图可知,
,
,解得
,
即对任意
,都有
,即
的取值范围是
.
故选:D.
68
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1、类周期函数
若
满足:
或
,则
横坐标每增加
个单位,则函数值
扩大倍.此函数称为周期为
的类周期函数.
2、倍增函数
若函数
满足
或
,则
横坐标每扩大
倍,则函数值扩大
倍.此函数称为倍增函数.
【变式10-1】已知函数
的定义域为
,若
是奇函数,
是偶函数,函数
,则下列说法正确的是( )
A.当
时,
B.
(
)
C.
在区间
内的最大值为4
D.若函数
有三个零点,则实数
【答案】B
【解析】令
,则
是
上的奇函数,
所以
,即
,
所以
,①
令
,则
是
上的偶函数,
所以
,即
,
所以
,②
由①②得
,
69
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对于A 项,当
时,
,
,
所以
,故A 项错误;
对于B 项,当
时,
,则
,
由A 项知,当
时,
,
同理可得:当
时,
,……
作出函数
的部分图象,如图所示,
因为
,所以
为奇数,设
,
,
由图可知,
,
,
,
,……
所以
,即
,
,故B 项正确;
对于C 项,当
时,
,
所以
在区间
的最大值为6,故C 项错误;
对于D 项,因为
有三个零点,
所以
的图象与
有三个交点,
70
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又因为直线
恒过定点
,
所以当直线
与
(
)相切时,
的图象与
有三个交点,
设切点为
(
),则
,
所以切线方程为
,
代入
得,
,
整理得:
,解得:
,
此时
,故D 项错误.
故选:B.
【变式10-2】函数
的定义域为
,满足
,且
时,
,若
,恒有
,则
的取值范围是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】因为
,且
时,
,
所以当
时,
,则
,
当
时,
,则
,
当
时,
,则
,
所以当
时,
,解得
或
,
作出函数的大致图象,如图所示,
71
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由图可知,
,恒有
,必有
,
即
的取值范围是
,
故选:B
1.设函数
的定义域为
,满足
,且当
时,
.则下列结论正确
的个数是( )
①
;
②若对任意
,都有
,则a 的取值范围是
;
③若方程
恰有3 个实数根,则m 的取值范围是
.
A.0
B.1
C.2
D.3
【答案】C
【解析】依题意,
,当
时,
,且
在区间
上的最大值为1,
当
时,
,
,
在区间
上的最大值为2,
当
时,
,
,
在区间
上的最大值为4,
当
时,
,
,
在区间
上的最大值为8,
显然
,①正确;
72
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作出函数
的部分图象,如图,
当
时,必有
,由
整理得:
,于是得
,
因为对任意
,都有
,因此
,所以a 的取值范围是
,②正确;
方程
恰有3 个实数根,即直线
与函数
的图象恰有3 个公共点,
显然直线
与
在区间
上的图象有且只有1 个公共点,
当直线
与
在区间
上的图象相切时,由
消去y 整理得:
,则
,解得
,
而
在区间
上的最大值为
,直线
,
当
时,
,此时该直线与
在区间
上的图象有两个公共点,
因此直线
与函数
在
时的图象有公共点时,公共点个数大于3,不符合题意,
当直线
与
在区间
上的图象相切时,由
消去y 整理得:
,则
,解得
,
73
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当直线
与
在区间
上的图象相切时,由
消去y 整理得:
,则
,解得
,
观察图象知,方程
恰有3 个实数根,则m 的取值范围是
,③错误.
所以正确结论的个数是2.
故选:C
2.设
是定义在
上的函数,若
是奇函数,
是偶函数,函数
,若对任意的
,
恒成立,则实数
的最大值为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】因为
是奇函数,
是偶函数,
所以
,解得
,
由
,
当
时,则
,所以
,
同理:当
时,
,
以此类推,可以得到
的图象如下:
74
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由此可得,当
时,
,
由
,得
,解得
或
,
又因为对任意的
,
恒成立,
所以
,所以实数
的最大值为
.
故选:B.
3.已知函数
,其中
,给出以下关于函数
的结论:
①
②当
时,函数
值域为
③当
时方程
恰有四个实根④当
时,若
恒成立,则
.其中正确的个数为( )
A.1
B.2
C.3
D.4
【答案】C
【解析】当
时,
,
是把
向右平移2 个单位变成
后,再
把纵坐标变为原来的2 倍,得到
的图象,如图:
75
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∵
,故①正确;
由题知函数
在
上函数
值域为
,在
上函数
值域为
,在
上函数
值域为
,在
上函数
值域为
,故当
时,函数
值域为
,故②正确;
当
时有无数个实数根,故③错误;
当
时,函数
的图象与
的图象交于
点,结合图象
,即
,故④
正确,
故选:C
重难点突破:函数性质与导数
【典例11-1】已知可导函数
的定义域为
,
为奇函数,设
是
的导函数,
若
为奇函数,且
,则
( )
A.-1012
B.-506
C.506
D.1012
【答案】D
【解析】∵f (x−1)为奇函数,∴
,∴两边求导得
,
∵
,可知
关于直线
对称,
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又∵g(x +1)为奇函数,则
,可知
关于点(1,0)对称,
令
,可得
,即
,
由
可得
,
由
,可得
,即
,可得
,
即
,
令
,可得
;
令
,可得
;
且
,可知8 为
的周期,
可知
,
,
,
所以
故选: D
【典例11-2】[新考法](多选题)已知函数
,
均是
上的连续函数,
,
分别为函数
和
的导函数,且
,
,若
为奇函数,则( )
A.
是周期函数
B.
为奇函数
C.
关于
对称
D.存在
,使
【答案】ACD
【解析】函数
,
均是定义在
上的连续函数,
①,
②,将②式中
换为
得
③,
77
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①+③得
,则
的图象关于点
中心对称;
将②式中
换为
得:
④,
①-④得:
,因此
不是奇函数,B 错误;
,即
,所以
关于
对称,C 正确;
由
及
为奇函数,得
,
即
,同时求导可得:
,
即
,所以
是周期函数,周期为2,故A 正确;
又
为奇函数,
,
,则
,结合
当
时,数列
是首项为3,公差为6 的等差数列,
则
,
当
时,数列
是首项为6,公差为6 的等差数列,
则
,因此
时,
,显然
满足上式,
即
,
,
令
,解得:
,D 正确.
故选:ACD
(1)若函数
关于直线
对称,则导函数
关于点(a,0)对称.
(2)若函数
关于点(a,b)对称,则导函数
关于直线
对称.
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(3)若函数
为奇函数,则导函数
为偶函数;若函数
为偶函数,则导函数
为奇函数.
(4)若导函数
为奇函数,则函数
为偶函数;若导函数
为偶函数,则函数
不一定为奇函数.
(5)若原函数为周期函数,则导函数一定为周期函数,且原函数和导函数周期相同.
(6)若导函数为周期函数,则原函数不一定为周期函数.
【变式11-1】已知函数
及其导函数
的定义域都为R,且
为偶函数,
为奇函数,
则( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【解析】
为偶函数,
,
,
为奇函数,
,
,即
,
,
,即函数的周期为4,
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,
,
,
,
,即
,
由
得
,
,
.
故选:
.
【变式11-2】已知函数
的定义域为
,且
为偶函数,
为奇函数,记
的导函数
为
,则下列函数为奇函数的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【解析】因为
为奇函数,
为偶函数,
所以
,
,
所以
为偶函数,故B 错误;
又对
两边求导,得
,
即
,所以
是偶函数,故D 错误;
由
,可得
,
由
,可得
,
80
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所以
,即
,即得
,
所以
是周期为4 的函数,则
,两边求导,得
,
所以
是奇函数,故A 正确;
由
,可得
,即
,
又由
,可得
,
所以
,即
为偶函数,所以
为偶函数,故C 错误.
故选:A.
1.(多选题)已知定义域为
的函数
满足
,f
' (x)为
的导函数,
且
,则下列说法正确的是( )
A.
为奇函数
B.
C.
D.对
,
,
【答案】ABC
【解析】由题意定义域为
的函数
满足
令
,则
,
令
,则
,即
,
故
为奇函数,A 正确;
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由于f (−x)=−f (x),故
,即
,
则f
' (x)为偶函数,由
可得
,
由
,令
得
,
故
,令
,则
,B 正确;
又
,
则
,
令
,则
,
由柯西方程知,
,故
,
则
,由于
,故
,
即
,则
,C 正确;
对
,
故
,D 错误,
故选:ABC.
2.(多选题)已知函数
是定义在
上的可导函数,其导函数为
和
都是奇函数,
,则下列说法正确的是( )
A.
关于点
对称
B.
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C.
D.
【答案】ABD
【解析】对于A:把
的图象向左平移1 个单位,可得g(x +1)的图象,
又g(x +1)为奇函数,图象关于原点
对称,所以
的图象关于点(1,0)对称,故A 正确;
对于B:由g(x +1)为奇函数,则
,
又
为
的导函数,所以
,即
,则
,
又
为奇函数,所以
,即
,
由上得f (x−2)=−f (x),故
,故f (−x)=−f (x),
即
,即
是奇函数,故B 正确;
对于C:由于
,
故
,即f (4 + x)= f (x),故4 是
的一个周期,
又
,即g(x)= g(4−x),所以
为周期为4 的周期函数,
因为
,令
可得
,即
,
所以
,故C 错误;
对于D:因为
是
上的奇函数,故
,结合
得
,
,
故
,故D 正确.
故选:ABD
3.(多选题)已知函数
及其导函数
的定义域均为R,记
.若
,
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均为奇函数,且
,则( )
A.
关于直线
对称
B.
关于点
对称
C.
的周期为4
D.
【答案】BCD
【解析】对于A,由f (2 x +1)为奇函数可得
,
故
关于(1,0)对称,故A 错误,
对于B,由于g(x +2)为奇函数,故
,故
关于点(2,0)对称,B 正确,
对于C,由
和g(x)= f
' (x)可得
,
令
,故
,故
,因此
,
结合
关于(1,0)对称可得
,
故
的周期为4,C 正确,
对于D,由于
,故
,
且
,由于
,令
,则
,
,故D 正确,
故选:BCD
4.(多选题)已知定义在
上的函数
,
,其导函数分别为
,
,
,
,且
为奇函数,则( )
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A.
的图象关于
对称
B.
C.
D.
【答案】ACD
【解析】由题意可得
,两式相减可得
①,
所以
,令
,可得
,
所以
,
所以
的图象关于
对称,故A 正确;
因为g(x +2)为奇函数,所以
关于(2,0)中心对称,
所以
②,②式两边对
求导可得
,
结合
,可得:
所以
,令
,可得:
,
所以
即
,故B 错,
因为
,可知
也是周期为4 的周期函数,
即
,两边求导可得
,所以
,故C 正确;
是周期为4 的周期函数,所以
,
因为
,令
,则
,即
,
又
,所以
,又因为
是周期为4 的周期函数,
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则
,由
可得
,
所以
,所以
,D 正确.
故选:ACD
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