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专题05 函数的概念与性质
一、单选题
1.(2025·全国一卷·高考真题)设
是定义在
上且周期为2 的偶函数,当
时,
,
则
( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【分析】根据周期性和奇偶性把待求自变量转化为
的范围中求解.
【详解】由题知
对一切
成立,
于是
.
故选:A
2.(2025·北京·高考真题)为了得到函数
的图象,只需把函数
的图象上所有点的( )
A.横坐标变为原来的
倍(纵坐标不变)
B.横坐标变为原来的2 倍(纵坐标不变)
C.纵坐标变为原来的
倍(横坐标不变)
D.纵坐标变为原来的3 倍(横坐标不变)
【答案】A
【分析】由
,根据平移法则即可解出.
【详解】因为
,所以将函数
的图象上所有点的横坐标变成原来的
倍,纵坐标不变,即
可得到函数
的图象,
故选:A.
3.(2025·天津·高考真题)已知函数
的图象如下,则
的解析式可能为( )
1
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A.
B.
C.
D.
【答案】D
【分析】先由函数奇偶性排除AB,再由
时函数值正负情况可得解.
【详解】由图可知函数为偶函数,而函数
和函数
为奇函数,故排除选项AB;
又当
时
,此时
,
由图可知当
时,
,故C 不符合,D 符合.
故选:D
二、多选题
4.(2025·全国二卷·高考真题)已知
是定义在R 上的奇函数,且当
时,
,
则( )
A.
B.当
时,
C.
当且仅当
D.
是
的极大值点
【答案】ABD
【分析】对A,根据奇函数特点即可判断;对B,利用
代入求解即可;对C,举反例
即可;对D,直接求导,根据极大值点判定方法即可判断.
【详解】对A,因为
定义在
上奇函数,则
,故A 正确;
对B,当
时,
,则
,故B 正确;
对C,
, 故C 错误;
对D,当
时,
,则
,
令
,解得
或(舍去),
当
时,
,此时
单调递增,
2
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当
时,
,此时
单调递减,
则
是
极大值点,故D 正确;
故选:ABD.
三、填空题
5.(2025·北京·高考真题)关于定义域为
的函数
,给出下列四个结论:
①存在在
上单调递增的函数
使得
恒成立;
②存在在
上单调递减的函数
使得
恒成立;
③使得
恒成立的函数
存在且有无穷多个;
④使得
恒成立的函数
存在且有无穷多个.
其中正确结论的序号是 .
【答案】②③
【分析】利用反证法可判断①④的正误,构造函数并验证后可判断②③的正误.
【详解】对于①,若存在在
上的增函数
,满足
,
则
,即
,
故
时,
,故
,
故
即
,矛盾,故①错误;
对于②,取
,该函数为
上的减函数且
,
故该函数符合,故②正确;
对于③,取
,
此时
,由
可得
有无穷多个,
故③正确;
对于④,若存在
,使得
,
令
,则
,但
,矛盾,
故满足
的函数不存在,故④错误.
故答案为:②③
四、解答题
6.(2025·上海·高考真题)已知
.
(1)若
,求不等式
的解集;
(2)若函数
满足在
上存在极大值,求m 的取值范围;
【答案】(1)
3
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(2)
且
.
【分析】(1)先求出
,从而原不等式即为
,构建新函数
,由该函数为增
函数可求不等式的解;
(2)求出函数的导数,就
分类讨论后可得参数的取值范围.
【详解】(1)因为
,故
,故
,故
,
故
即为
,
设
,则
,故
在
上为增函数,
而
即为
,故
,
故原不等式的解为
.
(2)
在
有极大值即为有极大值点.
,
若
,则
时,
,
时,
,
故
为
的极小值点,无极大值点,故舍;
若
即
,则
时,
,
时,
,
故
为
的极大值点,符合题设要求;
若
,则
时,
,
无极值点,舍;
若
即
,则
时,
,
时,
,
故
为
的极大值点,符合题设要求;
综上,
且
.
4
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一、单选题
1.(2025·四川·三模)函数
是定义在R 上的奇函数,且当
时,
,则
( )
A.
B.
C.4
D.6
【答案】C
【分析】由
求得
,再由
即可求解.
【详解】由题意可得
,解得
,
则
.
故选:C
2.(2025·广东揭阳·三模)下列函数是奇函数且在
上单调递增的为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【分析】由奇偶性判断方法去分析即可判断A;由指数函数图象性质即可判断B;由
得函数定义域,再计算
即可判断C;由正弦函数性质即可判断D;
【详解】对于A,易知
的定义域为
,关于原点对称,
又函数
,所以
是奇函数,但在
上单调递减,故A 错误;
对于B,函数
是非奇非偶函数,故B 错误;
对于C,
,因为
,
所以
的定义域为
关于原点对称,
又
,
所以
是奇函数,
又
在
上单调递增,
为增函数,
所以
在
上单调递增,故C 正确;
对于D,函数
在
上不为增函数,故D 错误.
故选:C.
3.(2025·天津·二模)函数
的大致图象可能是( )
5
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A.
B.
C.
D.
【答案】A
【分析】利用定义法证明
为偶函数,根据
,结合排除法即可求解.
【详解】
的定义域为R,
则
,
所以
为偶函数,图象关于y 轴对称,故排除C,D 选项;
又因为
,故排除B 选项.
故选:A.
4.(2025·山西临汾·三模)已知
,则满足
的实数m 的取值范围为
( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【分析】由函数解析式明确定义域,判其奇偶性,整理函数解析式,根据指数函数、对勾函数以及复合函
数的单调性,可得函数的单调性,简化不等式,可得答案.
【详解】由
,易知其定义域为
,
由
,则函数
为偶函数,
,
6
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由
在
上单调递增,
在
上单调递减,在
上单调递增,
则
在
上单调递减,在
上单调递增,
即函数
在
上单调递增,在
上单调递减,
由
,则
,即
,
整理可得
,分解因式可得
,
解得
.
故选:A
5.(2025·湖南岳阳·三模)已知函数
满足
,
,则
( )
A.3
B.
C.5
D.
【答案】B
【分析】构造函数
,通过其周期性,确定
的周期性,即可求解.
【详解】
可得:
,
即
,
令
,
则
,
可得
,
所以
是以4 为周期的函数,
所以
也是以4 为周期的函数,
所以
,
令
可得:
,
结合
,可得
,
所以
.
故选:B
7
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6.(2025·广东广州·三模)已知奇函数
和偶函数
的定义域均为
,且满足
,
则
( )
A.1
B.
C.
D.
【答案】D
【分析】由题可得
,根据函数
和
的奇偶性,可求得
,
,代入化简即可求解.
【详解】∵
,∴
.
∵
是定义在
上的奇函数,
是定义在
上的偶函数,
∴
,
,∴
,
∴
,
.
∴
.
故选:D.
7.(2025·内蒙古赤峰·三模)已知函数
,若函数
恰有3 个零点,
则
的取值范围为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【分析】转化为函数
与
的图象有3 个交点,结合
的图象可得答案.
【详解】若函数
恰有3 个零点,
即函数
与
的图象有3 个交点,
,
当
时,
,当
时,
,
函数
的图象如下,
结合图象可得
.
8
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故选:A.
8.(2025·湖南长沙·三模)已知函数
和
的定义域均为
,且
为偶函数,
为奇函数,若
,均有
,则
( )
A.575
B.598
C.621
D.624
【答案】C
【分析】由题意有
,
,利用
,即可解得
,
进而得
,即可求解.
【详解】由
为偶函数有
,又
为奇函数,
所以
,即
,
因为
,所以
,
又
,解得
,即
,
所以
,又
,
所以
,所以
,
故选:C.
9.(2025·甘肃白银·三模)已知对于
,
,
,
,且
,则
( )
A.
B.
C.1
D.0
【答案】D
【分析】根据函数对称性结合计算得出函数周期性计算函数值和即可.
【详解】因为
,所以
,所以
.
由
,得
,两式相加得
,所以
9
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,
所以
,所以
是以6 为周期的周期函数.
当
时,
,又
,所以
,所以
,所以
;
当
时,
,所以
,因为
,
所以
,
所以
.
故选:D.
10.(2025·安徽黄山·一模)已知定义域为R 的函数
满足
,且对任意的
,
,都有
成立.若m,n 是关于x 的方程
的两个不等实根,则
关于t 的不等式
的解集为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【分析】由韦达定理可得出
,
,由对称性可得
,分析函数
的单调性,对称性,将所求不等式变形为
,结合函数
的单调性可求得的取值范
围.
【详解】因为
是关于
的方程
的两个不等的实根,
所以
,解得
,且
,
由
,
,
所以,函数
的图象关于点
对称,则
,且
,
又对任意的
,都有
成立,
所以
在
上单调递增,则该函数在
上也为增函数,
从而可知,函数
在R 上为增函数,
由
,可得
,
解得
,又
,
.
故选:D.
10
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【点睛】关键点点睛:本题解题的关键是由函数的对称性得到
,并结合函数单调性求解.
二、多选题
11.(2025·湖南长沙·三模)已知函数
,则( )
A.
是周期函数
B.
的最小值是
C.
的图象有对称轴D.
的图象有对称中心
【答案】BC
【分析】根据周期函数的定义,判断A,根据三角函数的性质,即可判断B,根据对称函数的定义,即可
判断CD.
【详解】对于选项A:若函数是周期函数,
则
,
对任意
都成立,
所以
,
注意到
,可知
与
有关,不是常数,
所以
不是周期函数,故A 错误;
对于选项B:设
,
则
的最小值为
,故B 正确;
对于选项C:因为
,
所以
的图象至少有一条对称轴
,故C 正确;
对于选项D:若
是函数的对称中心,则
,
即
,
显然
随着
的变化而变化,所以函数没有对称中心,故D 错误.
故选:BC.
12.(2025·宁夏银川·三模)已知定义在
上的函数
满足
,且
为奇函数,则( )
A.
为奇函数
B.
为偶函数
C.
是周期为3 的周期函数
D.
【答案】BCD
11
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【分析】由
可判断A,由
,得到
,可判断C,由
和
可判断B,由周期性,奇偶性可判断D.
【详解】对于A,
,所以
不是奇函数,错误;
对于B:因为
为奇函数,
所以
,
由
,可得:
,
所以
,即
,
所以
,偶函数,正确;
对于C:由
,
可得
,所以
是周期为3 的周期函数,正确;
对于D,
,
所以
,
由周期性可得:
故选:BCD
13.(2025·河北石家庄·三模)已知函数
是定义在R 上的偶函数,
是定义在R 上的奇函数,
则( )
A.
的图象关于点
中心对称
B.
是周期为2 的函数
C.
D.
【答案】AC
【分析】利用抽象函数的对称性、奇偶性、周期性一一判定选项即可.
【详解】对于A,因为
是R 上的奇函数,其图象关于原点对称,
12
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又
可看成是函数
向左平移1 个单位得到,所以
的图象关于点
中心对称,故
A 正确;
对于B,由
是R 上的奇函数,可得
,即
,
又
,则
,所以
,故
是周期为4 的函数,故
B 错误;
对于 C,由
,令
,得
,则
,
,故C 正确;
对于D,由
,则
,又
,
是周期为4 的函数,
则
,
而
的值无法确定,故D 错误.
故选:AC.
14.(2025·甘肃白银·三模)已知定义在
上的函数
满足
,且
,则下列说法正确的是( )
A.函数
为偶函数
B.函数
为减函数
C.函数
的图象关于点
中心对称
D.
的解集为
【答案】BC
【分析】由
得
即可判断AC,由
,利用单调性的定义即可判断B,利用单调性即可求解
,即可判
断D.
【详解】因为
,所以
,
所以函数
为奇函数,故A 错误;对称中心为
,故C 正确;
因为
,即
,当
时,
,
当
时,
,所以函数
为减函数,故B 正确;
令
,则
,所以
,
则
等价于
,
13
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因为函数
为减函数,
所以
,即
,故D 错误.
故选:BC.
15.(2025·湖南邵阳·三模)已知函数
的定义域为
,且
,
,当
时,
单调递减,则下列说法正确的是( )
A.函数
的图象关于直线
对称
B.函数
为奇函数
C.
D.
【答案】BC
【分析】由题意可得
,可判断A;令
,可得
,进而可判
断B;由已知可得
是偶函数,进而计算可得
,进而可得
,
,进而计算可判断C;利用作差法可得
,进而求得
在区间
上单调递减,
可得结论判断D.
【详解】因为
,所以
,所以
关于点
中心对称,故A 错
误;
令
,所以
,又
,
所以
,故
为奇函数,故B 正确;
又因为
,所以
是偶函数,所以
,
所以
,所以
,
所以
是周期为4 的函数,
令
,得
,令
,得
,令
,得
,
所以
,故C 正确;
,
又
,
故
,又因为当
,
单调递减,且
,
所以
,所以
关于点
中心对称,
所以
在区间
上单调递减,所以
,
14
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所以
,故D 错误.
故选:BC.
16.(2025·河北秦皇岛·三模)已知函数
且
,则( )
A.
是周期函数
B.
的图象是轴对称图形
C.
的图象关于点
对称
D.
【答案】AB
【分析】利用函数的周期性、奇偶性、对称性等概念对选项逐一分析判断,对于A:利用定义作出判断;
对于B:证明
为偶函数;对于C:由
,然后作出判断;对于D:
取特殊值代入计算即可判断.
【详解】由于
,所以
是周期函数,故A 正确;
定义域为
,
,
从而
为偶函数,其图象关于
轴对称,故B 正确;
由于
,
从而当
为奇数时,
的图象不一定关于点
对称,故C 不正确;
当
时,
,令
,则此时
,故D 不正确.
故选:AB.
17.(2025·山东·二模)设函数
,则( )
A.曲线
关于
对称
B.
的最小值为
C.方程
在
上有4 个根
15
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D.存在
,使得
【答案】ABD
【分析】根据函数的性质,如对称性、最值、方程的根等,对选项逐一进行分析.对于A 选项,可判断
是否成立来确定
是否关于
对称;对于B 选项,根据三角函数的最值和基本
不等式的性质进行求解;首先对函数进行化简,然后求导判断函数的单调性,结合三角函数的图像判断根
的个数;对于D 选项,根据函数的最值及分母大小进行求解.
【详解】对于A 选项:
.
.
所以
,所以
关于
对称.A 选项正确.
对于B 选项:
因为
,
而
,
令
,
,则
,
所以
在
上单调递减,在
上单调递增,
又
,
所以
的最小值为-1,且在
处取到最小值,
所以
,所以B 选项正确.
对于C 选项:
因为
,即
.
将上面等式化简得
.
16
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即
.
当
时,
,所以在
上,
.
当
时,在
上,
.
令
.
,可求出单调区间.
在
上单调递减,在
单调递增,
,
.
,
.
这说明
至少有一个交点,所以C 错误.
对于D 选项:由已知可得
且
关于
对称,而
关于
对称,
取
,令
,则
,
令
,则
,
所以
,即
在
上单调递增,所以
,
所以
在
上单调递增,所以
,
结合对称性可得
恒成立,
所以此时
成立,所以D 选项正确.
故选:ABD.
18.(2025·江苏南京·二模)已知定义在
上的函数
,当
时,
,
且
,
,则下列说法正确的是( )
17
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A.
B.若
,则
C.若
,则
在
上恰有5 个零点
D.若
,
在区间
有最大值,则
【答案】ACD
【分析】利用恒等式赋值思想,通过赋值可判断AB,通过作出分段函数图象可判断C,通过分析定义在
的二次型函数取到最大值,可得到参数范围来判断D.
【详解】对于A,由题意可知:当
时,有
,故A 正确;
对于B,当
时,有
,
又因为
,所以有
,故B 错误;
对于C,当
时,
,
当
时,由于
,
,
,
,
,
所以
,
,
作出分段函数
和函数
的图象如下:
由于
,直线
经过点
,而函数
的图象不经过点
,
则由图象可得,它们只有5 个交点,即
在
上恰有5 个零点,故C 正确;
对于D,根据当
时,由于
,
要满足对
,
在区间
有最大值,
则只需要
在
上存大最大值,
18
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即满足
或
,解得
或
,
综上可得:
,故D 正确;
故选:ACD.
【点睛】方法点睛:通过对恒等式赋值,可转化到定义域内的函数解析式求值;通过函数值的伸缩关系作
出分段函数图象来判断函数的零点.
三、填空题
19.(2025·山东烟台·三模)已知函数
,若
,则实数t 的取值范围是 .
【答案】
【分析】根据函数性质判断函数单调性,根据定义域及单调性,列出不等式,求出范围
【详解】已知
,其中
和
均为单调递增函数,且
定义域为
,
所以
在
上单调递增,且
,
可得
,可得
,解得
,
故答案为:
.
20.(2025·湖南长沙·一模)已知
为奇函数,则实数a 的值是 .
【答案】4
【分析】由奇函数的定义域关于原点对称得出
,再检验即可求解.
【详解】由题意知
,得
,
令
,解得
或
,
又该函数为奇函数,所以其定义域关于原点对称,
所以
,解得
,即
,
令
,其定义域为
,
,满足题意,
故答案为:4.
21.(2025·湖南·三模)已知函数
的定义域为R,且
,当
时,
,
19
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则
的值为 .
【答案】
【分析】根据函数性质将问题转换为
,代入求值即可.
【详解】因为
,
所以
,
又
,所以
.
故答案为:
.
22.(2025·辽宁·二模)写出同时满足下面三个条件的一个函数解析式
.
①
的定义域为
;②
;③
在区间
,上单调递减.
【答案】
(答案不唯一)
【分析】根据题意找到满足三个条件的函数即可.
【详解】取
,满足条件①.
,
满足条件②.
在区间
上单调递减,满足条件③.
故
满足题意.
故答案为:
(答案不唯一)
23.(2025·甘肃白银·二模)已知
是R 上的单调递增函数,则实数a 的取值
范围为 .
【答案】
【分析】由分段函数的单调性得到
求解即可.
【详解】由
是R 上的单调递增函数,
20
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可得:
,
解得:
,
所以实数a 的取值范围为
,
故答案为:
24.(2025·湖南长沙·三模)已知函数
的图象关于直线
对称,则
【答案】-2
【分析】根据函数
的定义域,结合函数图象对称性求出
,又由函数的对称性列出
,整理计算求出
即可.
【详解】函数
的定义域满足
,即
,
由题知
的定义域关于
对称,故
.
则
,
即
,故
,
则
,解得
.
故
.
故答案为:
.
25.(2025·河北秦皇岛·三模)已知函数
满足对
都有
成立.当
时,
,则不等式
的解集为 .
【答案】
【分析】根据
得到函数
是
上的奇函数,继而求出
时,
的解析式并判断
在
上的单调性,利用奇函数和单调性结合分段函数可得两个不等式组,求解即得.
【详解】因为对
都有
,所以
是
上的奇函数,
又
时,
,显然
在
上单调递增,
故函数
在
上单调递增,
当
时,
,则
,即
;
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由
,可得
,
故得
,
则有
或
,
即
或
,解得:
,
所以不等式
的解集为
.
故答案为:
.
26.(2025·安徽合肥·三模)已知
,若
,则
的范围为 .
【答案】
【分析】由立方差公式结合题意可得
,据此可得x 范围,由此可得答案.
【详解】由题可得:
则
注意到
,
则
注意到
,
则
,
.
注意到
,则
.
则
或
,
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则
或
,
则
,当
时,
;
当
时,
;
时,
.
综上可得:
的范围是
.
故答案为:
【点睛】关键点睛:本题关键是利用分解因式将
拆解为乘积形式,此外要注意
两者间的等量关系.
27.(2025·天津河北·一模)函数
,若函数
恰有两个
不同的零点,则实数
的取值范围为 .
【答案】
或
【分析】画出
,
的图象,数形结合后可求参数的取值范围.
【详解】因为
,
所以
,
则函数
恰有2 个零点等价于
有两个不同的解,
故
,
的图象有两个不同的交点,
设
,
又
,
的图象如图所示,
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由图象可得两个函数的图象均过原点,
当
时,
考虑直线
与
的图象相切,
则由
可得
,即
,
考虑直线
与
的图象相切,
由
可得
,则
,即
.
考虑直线
与
的图象相切,
由
可得
,则
,即
,
结合图象可得当
或
时,两个函数的图象有两个不同的交点,
综上,
或
.
故答案为:
或
.
【点睛】方法点睛:数形结合思想,分类讨论思想与转化思想的应用.解决本问题的方法是把方程根的问题
转化为函数
与直线
交点个数问题,作出图形,结合图形求解,并注意临界值的取舍问题.
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