
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高考数学一轮复习题型讲解+专题训练(新高考专用)专题07函数的奇偶性与周期性(原卷版+解析)
展开练高考 明方向
1、【2022年新高考I卷第12题】
2、【2022年新高考I卷8题】
3、【2022年新高考I卷8题】
4.(2023年高考全国乙卷理科)设函数,则下列函数中为奇函数的是( )
A.B.C.D.
5.(2023年高考全国甲卷理科)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.
6、【2020年高考全国Ⅱ卷理数】设函数,则f(x)
A.是偶函数,且在单调递增B.是奇函数,且在单调递减
C.是偶函数,且在单调递增D.是奇函数,且在单调递减
7、【2020年新高考全国Ⅰ卷】若定义在的奇函数f(x)在单调递减,且f(2)=0,则满足的x的取值范围是
A. B.
C. D.
8.【2019年高考全国Ⅲ卷理数】设是定义域为R的偶函数,且在单调递减,则
A.(lg3)>()>() B.(lg3)>()>()
C.()>()>(lg3) D.()>()>(lg3)
9.(2023年高考数学课标Ⅲ卷理科)函数在的图像大致为( )
A.B.C.D.
10.【2019年高考全国Ⅱ卷理数】已知是奇函数,且当时,.若,则__________.
11.【2019年高考北京理数】设函数(a为常数).若f(x)为奇函数,则a=________;若f(x)是R上的增函数,则a的取值范围是___________.
12、【2019年高考江苏】设是定义在R上的两个周期函数,的周期为4,的周期为2,且是奇函数.当时,,,其中k>0.若在区间(0,9]上,关于x的方程有8个不同的实数根,则k的取值范围是 ▲ .
13.(2023年高考数学课标Ⅱ卷(理))已知是定义域为的奇函数,满足.若,则( )
A.B.0C.2D.50
14.(2023年高考数学新课标Ⅰ卷理科)函数在单调递减,且为奇函数.若,则满足的的取值范围是( )
A.B.C.D.
15.(2023高考数学课标Ⅱ卷理科)已知函数满足,若函数与图像的交点为,则( )
A.B.C.D.
讲典例 备高考
函数的奇偶性与周期性
奇函数的定义
偶函数的定义
函数的对称性
奇偶性的判断
奇偶性的应用
周期性的判断
周期性的应用
类型一、奇函数、偶函数的判断
基础知识:
1、奇函数、偶函数的定义
2、常用结论
(1)①如果一个奇函数f(x)在原点处有定义,即f(0)有意义,那么一定有f(0)=0.
②如果函数f(x)是偶函数,那么f(x)=f(|x|).
(2)奇函数在两个对称的区间上具有相同的单调性;偶函数在两个对称的区间上具有相反的单调性.
(3)奇函数的特殊性质
①若f(x)为奇函数,则f(x)+f(-x)=0.特别地,若f(x)存在最值,则f(x)min+f(x)max=0.
②若F(x)=f(x)+c,f(x)为奇函数,则F(-x)+F(x)=2c.
特别地,若F(x)存在最值,则F(x)min+F(x)max=2c.
基本题型:
1.(利用定义判断函数奇偶性)下列函数中,是偶函数,且在上是增函数的是( )
A.B.C.D.
2.(利用定义、图象判断函数奇偶性)判断下列函数的奇偶性:
(1)f(x)=(x+1) eq \r(\f(1-x,1+x)); (2)f(x)=eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(-x2+2x+1,x>0,,x2+2x-1,x<0;))
3.(利用性质法判断奇偶性)设函数,的定义域为R,且是奇函数,是偶函数,则下列结论中正确的是( )
A.是偶函数B.是奇函数
C.是奇函数D.是奇函数
4.(利用定义、性质判断函数奇偶性)(多选)设函数f(x)=eq \f(ex-e-x,2),则下列结论正确的有( )
A.|f(x)|是偶函数 B.-f(x)是奇函数 C.f(x)|f(x)|是奇函数 D.f(|x|)f(x)是偶函数
基本方法:
1、函数奇偶性的判定方法
类型二、奇函数、偶函数定义的应用
1.(利用奇函数定义求值)函数为奇函数,则实数__________.
2.(利用偶函数定义求值)若函数f(x)=xeq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(1-\f(a2+1,ex+1)))为偶函数,则a=________.
3、(利用奇偶性求解析式)函数是上的奇函数,当时,,则当时,( )
A.B.
C.D.
4.(利用奇偶性求解析式)已知函数f(x)是偶函数,g(x)是奇函数,f(x)+g(x)=x2+x-2,则f(-2)=( )
A.4 B.3 C.2 D.1
5.(奇函数与单调性交汇)已知定义在上的函数满足,且在单调递增,对任意的,恒有,则使不等式成立的的取值范围是__________.
6.(奇函数与单调性交汇)定义在的函数满足下列两个条件:①任意的都有;②任意的,当,都有,则不等式的解集是( )
A. B. C.D.
7、(偶函数与单调性交汇)已知是偶函数,在上单调递减,,则
的解集是( )
A.B.
C.D.
8.(偶函数与单调性交汇)已知是定义在上的偶函数,且在上是增函数.设,,,则,,的大小关系是( )
A.B.
C.D.
类型三、函数的周期性
基础知识:
1、周期函数的定义:
2、函数周期性的常用结论
(1)若是一个周期函数,则,那么,
即也是的一个周期,进而可得:也是的一个周期
(2)函数周期性的判定:
①:可得为周期函数,其周期
②的周期
③的周期
④(为常数)的周期
⑤(为常数)的周期
基本题型:
1、(函数周期性的判断)函数f(x)是定义在R上的非常数函数,满足f(2-x)=f(2+x),且f(4+x)为偶函数,则f(x)( )
A.是偶函数,也是周期函数 B.是偶函数,但不是周期函数
C.是奇函数,也是周期函数 D.是奇函数,但不是周期函数
2.(函数周期性的判断)(多选)已知偶函数f(x)满足f(x)+f(2-x)=0,则下列说法正确的是( )
A.函数f(x)是以2为周期的周期函数 B.函数f(x)是以4为周期的周期函数
C.函数f(x-1)为奇函数 D.函数f(x-3)为偶函数
3.(利用周期性求值)设是定义在上的周期为3的周期函数,如图表示该函数在区间上的图象,则( )
A.0B.1C.D.2
4.(利用周期性求值)函数满足,且,则( )
A.B.C.D.
5.(利用周期性求解析式)设奇函数f(x)的定义域为R,且f(x+4)=f(x),当x∈(4,6]时f(x)=2x+1,则f(x)在区间[-2,0)上的表达式为( )
A.f(x)=2x+1 B.f(x)=-2-x+4-1
C.f(x)=2-x+4+1 D.f(x)=2-x+1
基本方法:
1.函数周期性的判断方法
判断函数的周期只需证明f(x+T)=f(x)(T≠0)便可证明函数是周期函数,且周期为T,函数的周期性常与函数的其他性质综合命题.
2.利用函数周期性求值的方法技巧
根据函数的周期性,可以由函数局部的性质得到函数的整体性质,在解决具体问题时,要注意结论:若T是函数的周期,则kT(k∈Z且k≠0)也是函数的周期.
类型四、函数的对称性
基础知识:
1、(1)关于轴对称(当时,恰好就是偶函数);
(2)关于轴对称
(3)是偶函数,则,进而可得到:关于轴对称。
(4)若函数y=f(x+a)是偶函数,则函数y=f(x)的图象关于直线x=a对称.
(5)若对于R上的任意x都有f(2a-x)=f(x)或f(-x)=f(2a+x),则y=f(x)图象关于直线x=a对称.
(6)若函数y=f(x+b)是奇函数,则函数y=f(x)的图象关于点(b,0)中心对称.
2、对称性最突出的作用为“知一半而得全部”,即一旦函数具备对称性,则只需要分析一侧的性质,便可得到整个函数的性质,主要体现在以下几点:
(1)可利用对称性求得某些点的函数值
(2)在作图时可作出一侧图像,再利用对称性得到另一半图像
(3)极值点关于对称轴(对称中心)对称
(4)在轴对称函数中,关于对称轴对称的两个单调区间单调性相反;在中心对称函数中,关于对称中心对称的两个单调区间单调性相同
基本题型:
1.(函数对称性的判断)已知函数,则
A.在(0,2)单调递增B.在(0,2)单调递减
C.的图像关于直线x=1对称 D.的图像关于点(1,0)对称
2、(对称性与单调性交汇)已知定义在R上的函数在区间上单调递增,且的图象关于对称,若实数a满足,则a的取值范围是
A.B.
C.D.
3、(对称性、周期性与奇偶性交汇)函数f(x)是定义在R上的非常数函数,满足f(2-x)=f(2+x),且f(4+x)为偶函数,则f(x)( )
A.是偶函数,也是周期函数 B.是偶函数,但不是周期函数
C.是奇函数,也是周期函数 D.是奇函数,但不是周期函数
4、(对称性、周期性与奇偶性交汇)已知是定义在上的奇函数,且的图像关于直线对称.若当时,,则( )
A.0B.1C.2D.4
5、(对称性、周期性与奇偶性交汇)(多选题)已知定义在上的函数满足条件,且函数为奇函数,则( )
A.函数是周期函数B.函数的图象关于点对称
C.函数为上的偶函数D.函数为上的单调函数
6. (对称性、周期性与奇偶性交汇)已知函数对满足,且,若的图象关于对称,,则=____________.
新预测 破高考
1、(多选题)下列函数既是偶函数,又在上单调递减的是( )
A.B.C.D.
2.已知函数,则不等式的解集为( )
A. B.C.D.
3、已知定义在上的奇函数,满足时,,则的值为( )
A.-15B.-7C.3D.15
4、已知函数f(x)(x∈R)满足f(x-1)=f(x+1)=f(1-x),当x∈[-1,0]时,f(x)=e-x.设a=f(lgeq \f(1,2)3),b=f(lg210),c=f(lg2200),则( )
A.a>b>c B.a>c>b
C.b>a>c D.c>b>a
5、若函数是奇函数,则使的的取值范围为( )
A.B.
C.D.
6.(多选题)下列函数中,在定义域上既是奇函数,又是减函数的是( )
A.B.
C.D.
7.(多选题)已知、都是定义在上的函数,且为奇函数,的图像关于直线对称,则下列说法中正确的有( )
A.y=gfx+1为偶函数B.为奇函数
C.的图像关于直线对称 D.y=fgx+1为偶函数
8.(多选题)下列函数既是偶函数,在上又是增函数的是( )
A.B.C.D.
9、关于函数 QUOTE ?(?)=?−sin? f(x)=x−sinx,下列说法错误的是
A. QUOTE ?? fx是奇函数B. QUOTE ?? fx在 QUOTE −∞,+∞ −∞,+∞上单调递增
C. QUOTE ?=0 x=0是 QUOTE ?? fx的唯一零点D. QUOTE ?? fx是周期函数
10.设为定义在上的奇函数,当时,(为常数),则不等式的解集为( )
A.B.C.D.
11.已知定义在上的函数满足,设,若的最大值和最小值分别为和,则( )
A.1B.2C.3D.4
12.已知函数是偶函数,当时,函数单调递减,设,,,则的大小关系为( )
A.B.C.D.
13.设函数是上的偶函数,且在上单调递减,则的最小值为( )
A.B.C.D.
14.已知当时,,则以下判断正确的是( ).
A.B.
C.D.与的大小关系不确定
15.函数在区间上的最大值为10,则函数在区间上的最小值为
16、已知函数是定义在上的奇函数,当时,有恒成立,若,则x的取值范围是________.
17、已知,方程在内有且只有一个,则在区间 内根的个数为
18、已知定义在上的函数满足:,当时,,则______________
19.已知是定义在上的偶函数,其导函数为.若时,,则不等式的解集是___________.
20. 已知函数若为奇函数,则_________.
奇偶性
定义
图象特点
偶函数
设函数f(x)的定义域为I,如果∀x∈I,都有-x∈I,且f(-x)=f(x),那么函数f(x)就叫做偶函数
关于y轴对称
奇函数
设函数f(x)的定义域为I,如果∀x∈I,都有-x∈I,且f(-x)=-f(x),那么函数f(x)就叫做奇函数
关于原点对称
定义法
图象法
性质法
设f(x),g(x)的定义域分别是D1,D2,那么在它们的公共定义域上:奇+奇=奇,奇×奇=偶,偶+偶=偶,偶×偶=偶,奇×偶=奇
周期函数
对于函数f(x),如果存在一个非零常数T,使得当x取定义域内的任何值时,都有f(x+T)=f(x),那么就称函数f(x)为周期函数,称T为这个函数的周期
最小正周期
如果在周期函数f(x)的所有周期中存在一个最小的正数,那么这个最小正数就叫做f(x)的最小正周期
2023高考一轮复习讲与练
07 函数的奇偶性与周期性
练高考 明方向
1、【2022年新高考I卷第12题】
2、【2022年新高考I卷8题】
3、【2022年新高考I卷8题】
4.(2023年高考全国乙卷理科)设函数,则下列函数中为奇函数的是( )
A.B.C.D.
答案:B
【解析】由题意可得,对于A,不是奇函数;
对于B,是奇函数;对于C,,定义域不关于原点对称,不是奇函数;对于D,,定义域不关于原点对称,不是奇函数.故选:B
5.(2023年高考全国甲卷理科)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.
答案:D
【解析】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.
思路二:从周期性入手由两个对称性可知,函数的周期.所以.
6、【2020年高考全国Ⅱ卷理数】设函数,则f(x)
A.是偶函数,且在单调递增B.是奇函数,且在单调递减
C.是偶函数,且在单调递增D.是奇函数,且在单调递减
答案:D
【解析】由得定义域为,关于坐标原点对称,
又,为定义域上的奇函数,可排除AC;当时,,在上单调递增,在上单调递减,在上单调递增,排除B;当时,,在上单调递减,在定义域内单调递增,根据复合函数单调性可知:在上单调递减,D正确.
7、【2020年新高考全国Ⅰ卷】若定义在的奇函数f(x)在单调递减,且f(2)=0,则满足的x的取值范围是
A. B.
C. D.
答案:D
【解析】因为定义在上的奇函数在上单调递减,且,所以在上也是单调递减,且,,所以当时,,当时,,所以由可得:或或.
解得或,所以满足的的取值范围是,
8.【2019年高考全国Ⅲ卷理数】设是定义域为R的偶函数,且在单调递减,则
A.(lg3)>()>() B.(lg3)>()>()
C.()>()>(lg3) D.()>()>(lg3)
答案:C
【解析】是定义域为的偶函数,.,
,又在(0,+∞)上单调递减,
∴,即.故选C.
9.(2023年高考数学课标Ⅲ卷理科)函数在的图像大致为( )
A.B.C.D.
答案:B
【解析】设,则,所以是奇函数,图象关于原点成中心对称,排除选项C.又,排除选项A、D,故选B.
【点评】本题通过判断函数的奇偶性,缩小选项范围,通过计算特殊函数值,最后做出选择.本题较易,注重了基础知识、基本计算能力的考查.在解决图象类问题时,我们时常关注的是对称性、奇偶性,特殊值,求导判断函数单调性,极限思想等方法。
10.【2019年高考全国Ⅱ卷理数】已知是奇函数,且当时,.若,则__________.
答案:
【解析】由题意知是奇函数,且当时,,又因为,,
所以,两边取以为底数的对数,得,所以,即.
11.【2019年高考北京理数】设函数(a为常数).若f(x)为奇函数,则a=________;若f(x)是R上的增函数,则a的取值范围是___________.
答案:
【解析】首先由奇函数的定义得到关于的恒等式,据此可得的值,然后利用可得a的取值范围.若函数为奇函数,则即,即对任意的恒成立,则,得.若函数是R上的增函数,则在R上恒成立即在R上恒成立,又,则,即实数的取值范围是.
12、【2019年高考江苏】设是定义在R上的两个周期函数,的周期为4,的周期为2,且是奇函数.当时,,,其中k>0.若在区间(0,9]上,关于x的方程有8个不同的实数根,则k的取值范围是 ▲ .
答案:
【解析】作出函数,的图象,如图:
由图可知,函数的图象与的图象仅有2个交点,即在区间(0,9]上,关于x的方程有2个不同的实数根,
要使关于的方程有8个不同的实数根,则与的图象有2个不同的交点,由到直线的距离为1,可得,解得,∵两点连线的斜率,∴,
综上可知,满足在(0,9]上有8个不同的实数根的k的取值范围为.
13.(2023年高考数学课标Ⅱ卷(理))已知是定义域为的奇函数,满足.若,则( )
A.B.0C.2D.50
答案:C
解析:因为是定义域为的奇函数,且满足,所以,即,所以,,因此是周期函数且.又,
且,所以,
所以,故选C.
14.(2023年高考数学新课标Ⅰ卷理科)函数在单调递减,且为奇函数.若,则满足的的取值范围是( )
A.B.C.D.
答案: D
【解析】因为为奇函数且在上单调递减,要使成立,则满足,所以由得,即使成立的满足,选D.
【点评】奇偶性与单调性的综合问题,要重视利用奇、偶函数与单调性解决不等式和比较大小问题,若在上为单调递增的奇函数,且,则,反之亦成立.
15.(2023高考数学课标Ⅱ卷理科)已知函数满足,若函数与图像的交点为,则( )
A.B.C.D.
答案:B
【解析】的图像的对称中心为又函数满足,所以图像的对称中心为:所以,故选B
讲典例 备高考
函数的奇偶性与周期性
奇函数的定义
偶函数的定义
函数的对称性
奇偶性的判断
奇偶性的应用
周期性的判断
周期性的应用
类型一、奇函数、偶函数的判断
基础知识:
1、奇函数、偶函数的定义
2、常用结论
(1)①如果一个奇函数f(x)在原点处有定义,即f(0)有意义,那么一定有f(0)=0.
②如果函数f(x)是偶函数,那么f(x)=f(|x|).
(2)奇函数在两个对称的区间上具有相同的单调性;偶函数在两个对称的区间上具有相反的单调性.
(3)奇函数的特殊性质
①若f(x)为奇函数,则f(x)+f(-x)=0.特别地,若f(x)存在最值,则f(x)min+f(x)max=0.
②若F(x)=f(x)+c,f(x)为奇函数,则F(-x)+F(x)=2c.
特别地,若F(x)存在最值,则F(x)min+F(x)max=2c.
基本题型:
1.(利用定义判断函数奇偶性)下列函数中,是偶函数,且在上是增函数的是( )
A.B.C.D.
答案:B
【详解】对于A中,函数的定义域为,定义域不关于原点对称,所以函数为非奇非偶函数,不符合题意;对于B中,函数的定义域为关于原点对称,
又由,所以函数为偶函数,又由幂函数的性质,可得函数在单调递减,则在区间单调递增,所以B是正确的;对于C中,函数的定义域为,且,所以函数为奇函数,不符合题意;对于D中,由函数,可得函数在单调递减,不符合题意.
2.(利用定义、图象判断函数奇偶性)判断下列函数的奇偶性:
(1)f(x)=(x+1) eq \r(\f(1-x,1+x)); (2)f(x)=eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(-x2+2x+1,x>0,,x2+2x-1,x<0;))
【详解】(1)因为f(x)有意义,则满足eq \f(1-x,1+x)≥0,
所以-1
当x>0时,f(x)=-x2+2x+1,-x<0,f(-x)=(-x)2+2(-x)-1=x2-2x-1=-f(x);
当x<0时,f(x)=x2+2x-1,-x>0,f(-x)=-(-x)2+2(-x)+1=-x2-2x+1=-f(x).
所以f(x)为奇函数.
法二:图象法:作出f(x)的图象,由奇函数的图象关于原点对称的特征知函数f(x)为奇函数.
3.(利用性质法判断奇偶性)设函数,的定义域为R,且是奇函数,是偶函数,则下列结论中正确的是( )
A.是偶函数B.是奇函数
C.是奇函数D.是奇函数
答案:C
【详解】是奇函数,是偶函数,,对于A,,故是奇函数,故A错误;对于B,,故是偶函数,故B错误;对于C,,故是奇函数,故C正确;对于D,,故是偶函数,故D错误.
4.(利用定义、性质判断函数奇偶性)(多选)设函数f(x)=eq \f(ex-e-x,2),则下列结论正确的有( )
A.|f(x)|是偶函数 B.-f(x)是奇函数 C.f(x)|f(x)|是奇函数 D.f(|x|)f(x)是偶函数
答案:ABC
【详解】 ∵f(x)=eq \f(ex-e-x,2),定义域为R,则f(-x)=eq \f(e-x-ex,2)=-f(x).∴f(x)是奇函数,∴|f(x)|为偶函数,
-f(x)为奇函数,f(x)|f(x)|为奇函数.∵f(|-x|)=f(|x|),∴f(|x|)是偶函数,∴f(|x|)f(x)是奇函数.故选ABC.
基本方法:
1、函数奇偶性的判定方法
类型二、奇函数、偶函数定义的应用
1.(利用奇函数定义求值)函数为奇函数,则实数__________.
答案:
【解析】函数为奇函数,,即,
则,即,,则,,则.当时,,则的定义域为:且,此时定义域不关于原点对称,为非奇非偶函数,不满足题意;当时,,满足题意,.
2.(利用偶函数定义求值)若函数f(x)=xeq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(1-\f(a2+1,ex+1)))为偶函数,则a=________.
答案:或-1
【解析】由题意,令u(x)=1-eq \f(a2+1,ex+1),根据函数f(x)=xeq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(1-\f(a2+1,ex+1)))为偶函数,
可得u(x)=1-eq \f(a2+1,ex+1)为奇函数,所以u(0)=1-eq \f(a2+1,e0+1)=0,可得a2=1,所以a=1或a=-1.
3、(利用奇偶性求解析式)函数是上的奇函数,当时,,则当时,( )
A.B.
C.D.
答案:C
【解析】时,.当时,,,由于函数是奇函数,,因此,当时,,故选C.
4.(利用奇偶性求解析式)已知函数f(x)是偶函数,g(x)是奇函数,f(x)+g(x)=x2+x-2,则f(-2)=( )
A.4 B.3 C.2 D.1
答案:C
【解析】由题意f(x)+g(x)=x2+x-2,由函数的奇偶性得f(-x)-g(x)=x2-x-2,
联立得f(x)=x2-2,所以f(-2)=2.
5.(奇函数与单调性交汇)已知定义在上的函数满足,且在单调递增,对任意的,恒有,则使不等式成立的的取值范围是__________.
答案:
分析:首先判断函数的奇偶性、单调性,再将函数不等式转化为自变量的不等式,计算可得.
【详解】因为定义在上的函数满足,故,所以为奇函数,又在单调递增,根据奇函数的对称性,可知在上单调递增,又对任意的,恒有,
,解得,所以,即。
6.(奇函数与单调性交汇)定义在的函数满足下列两个条件:①任意的都有;②任意的,当,都有,则不等式的解集是( )
A. B. C.D.
答案:D
【详解】根据题意,由①知函数为奇函数,由②知函数在上为减函数,所以可得函数在是奇函数也是减函数,所以不等式,移项得,变形,所以,得.
7、(偶函数与单调性交汇)已知是偶函数,在上单调递减,,则
的解集是( )
A.B.
C.D.
答案:D
【解析】因为是偶函数,所以的图象关于直线对称,因此,由得,
又在上单调递减,则在上单调递增,所以,当即时,由得,所以,解得;当即时,由得,所以,解得,
因此,的解集是.
8.(偶函数与单调性交汇)已知是定义在上的偶函数,且在上是增函数.设,,,则,,的大小关系是( )
A.B.
C.D.
答案:A
【解析】
分析:利用偶函数的对称性分析函数的单调性,利用指数函数、对数函数的单调性比较出的大小关系从而比较函数值的大小关系.
【详解】由题意可知在上是增函数,在上是减函数.因为,,,
所以,故.故选:A
类型三、函数的周期性
基础知识:
1、周期函数的定义:
2、函数周期性的常用结论
(1)若是一个周期函数,则,那么,
即也是的一个周期,进而可得:也是的一个周期
(2)函数周期性的判定:
①:可得为周期函数,其周期
②的周期
③的周期
④(为常数)的周期
⑤(为常数)的周期
基本题型:
1、(函数周期性的判断)函数f(x)是定义在R上的非常数函数,满足f(2-x)=f(2+x),且f(4+x)为偶函数,则f(x)( )
A.是偶函数,也是周期函数 B.是偶函数,但不是周期函数
C.是奇函数,也是周期函数 D.是奇函数,但不是周期函数
答案:A
【解析】因为f(4+x)为偶函数,所以f(4+x)=f(4-x).又f(2-x)=f(2+x),故直线x=2和x=4是f(x)的两条对称轴.所以f(x)是周期T=2|4-2|=4的函数.所以f(x)=f(x+4),而f(4+x)为偶函数,于是f(x)是偶函数,故选A.
2.(函数周期性的判断)(多选)已知偶函数f(x)满足f(x)+f(2-x)=0,则下列说法正确的是( )
A.函数f(x)是以2为周期的周期函数 B.函数f(x)是以4为周期的周期函数
C.函数f(x-1)为奇函数 D.函数f(x-3)为偶函数
答案:BC
【解析】对于选项A、B,∵函数f(x)为偶函数,∴f(-x)=f(x).∵f(x)+f(2-x)=0,∴f(-x)+f(2+x)=0,则f(x)+f(2+x)=0,即f(2+x)=-f(x),∴f(4+x)=-f(2+x)=f(x),故函数f(x)是周期为4的周期函数,由此可知选项A错误,选项B正确.对于选项C,令F(x)=f(x-1),则F(-x)=f(-x-1)=f(x+1).在f(x)+f(2+x)=0中,将x换为x-1,得f(x-1)+f(1+x)=0,∴f(x+1)=-f(x-1),∴F(-x)=-f(x-1)=-F(x),则函数F(x)=f(x-1)为奇函数,故选项C正确.对于选项D,由题意不妨取满足条件的函数f(x)=cs eq \f(π,2)x,则f(x-3)=cseq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(\f(π,2)x-3))=cseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(π,2)x-\f(3π,2)))=-sin eq \f(π,2)x为奇函数,故选项D错误.
3.(利用周期性求值)设是定义在上的周期为3的周期函数,如图表示该函数在区间上的图象,则( )
A.0B.1C.D.2
答案:D
分析:根据题意,利用函数的周期性以及图象分析可得;
【详解】由题意可得:,
,则.故选:D.
4.(利用周期性求值)函数满足,且,则( )
A.B.C.D.
答案:C
分析:由题意,所以令,化简,得到,从而,联立两式求解出的周期为6,从而,即可求出.
【详解】由题意,取,则,即①,
所以②,联立①②得,,所以,所以函数的周期为,
由,所以.故选:C
5.(利用周期性求解析式)设奇函数f(x)的定义域为R,且f(x+4)=f(x),当x∈(4,6]时f(x)=2x+1,则f(x)在区间[-2,0)上的表达式为( )
A.f(x)=2x+1 B.f(x)=-2-x+4-1
C.f(x)=2-x+4+1 D.f(x)=2-x+1
答案:B
【解析】当x∈[-2,0)时,-x∈(0,2],∴-x+4∈(4,6],又∵当x∈(4,6]时,f(x)=2x+1,
∴f(-x+4)=2-x+4+1.∵f(x+4)=f(x),∴函数f(x)的周期为T=4,∴f(-x+4)=f(-x).
又∵函数f(x)是R上的奇函数,∴f(-x)=-f(x),∴-f(x)=2-x+4+1.
∴当x∈[-2,0)时,f(x)=-2-x+4-1.
基本方法:
1.函数周期性的判断方法
判断函数的周期只需证明f(x+T)=f(x)(T≠0)便可证明函数是周期函数,且周期为T,函数的周期性常与函数的其他性质综合命题.
2.利用函数周期性求值的方法技巧
根据函数的周期性,可以由函数局部的性质得到函数的整体性质,在解决具体问题时,要注意结论:若T是函数的周期,则kT(k∈Z且k≠0)也是函数的周期.
类型四、函数的对称性
基础知识:
1、(1)关于轴对称(当时,恰好就是偶函数);
(2)关于轴对称
(3)是偶函数,则,进而可得到:关于轴对称。
(4)若函数y=f(x+a)是偶函数,则函数y=f(x)的图象关于直线x=a对称.
(5)若对于R上的任意x都有f(2a-x)=f(x)或f(-x)=f(2a+x),则y=f(x)图象关于直线x=a对称.
(6)若函数y=f(x+b)是奇函数,则函数y=f(x)的图象关于点(b,0)中心对称.
2、对称性最突出的作用为“知一半而得全部”,即一旦函数具备对称性,则只需要分析一侧的性质,便可得到整个函数的性质,主要体现在以下几点:
(1)可利用对称性求得某些点的函数值
(2)在作图时可作出一侧图像,再利用对称性得到另一半图像
(3)极值点关于对称轴(对称中心)对称
(4)在轴对称函数中,关于对称轴对称的两个单调区间单调性相反;在中心对称函数中,关于对称中心对称的两个单调区间单调性相同
基本题型:
1.(函数对称性的判断)已知函数,则
A.在(0,2)单调递增B.在(0,2)单调递减
C.的图像关于直线x=1对称 D.的图像关于点(1,0)对称
答案:C
【解析】由题意知,,所以的图象关于直线对称,故C正确,D错误;又(),由复合函数的单调性可知在上单调递增,在上单调递减,所以A,B错误,故选C.
【点睛】如果函数,,满足,恒有,那么函数的图象有对称轴;如果函数,,满足,恒有,那么函数的图象有对称中心.
2、(对称性与单调性交汇)已知定义在R上的函数在区间上单调递增,且的图象关于对称,若实数a满足,则a的取值范围是
A.B.
C.D.
答案:C
【解析】根据题意,的图象关于直线对称,则函数的图象关于轴对称,即函数为偶函数,又由在区间上单调递增,可得,则,
即,解得,即a的取值范围为.故选C.
3、(对称性、周期性与奇偶性交汇)函数f(x)是定义在R上的非常数函数,满足f(2-x)=f(2+x),且f(4+x)为偶函数,则f(x)( )
A.是偶函数,也是周期函数 B.是偶函数,但不是周期函数
C.是奇函数,也是周期函数 D.是奇函数,但不是周期函数
答案:A
【解析】因为f(4+x)为偶函数,所以f(4+x)=f(4-x).又f(2-x)=f(2+x),故直线x=2和x=4是f(x)的两条对称轴.所以f(x)是周期T=2|4-2|=4的函数.所以f(x)=f(x+4),而f(4+x)为偶函数,于是f(x)是偶函数,故选A.
【点评】双对称函数具有周期性;若函数y=f(x)的图象关于直线x=a和x=b对称(b>a),则2(b-a)是函数y=f(x)的周期;若函数y=f(x)的图象关于点(a,0)和(b,0)对称(b>a),则2(b-a)是函数y=f(x)的周期;若函数y=f(x)的图象关于直线x=a和点(b,0)对称(b>a),则4(b-a)是函数y=f(x)的周期.
4、(对称性、周期性与奇偶性交汇)已知是定义在上的奇函数,且的图像关于直线对称.若当时,,则( )
A.0B.1C.2D.4
答案:C
【解析】是定义在上的奇函数,的图像关于直线对称,,
,是周期为的周期函数,.
5、(对称性、周期性与奇偶性交汇)(多选题)已知定义在上的函数满足条件,且函数为奇函数,则( )
A.函数是周期函数B.函数的图象关于点对称
C.函数为上的偶函数D.函数为上的单调函数
答案:ABC
【解析】因为,所以,即,故A正确;
因为函数为奇函数,所以函数图像关于原点成中心对称,所以B正确;
又函数为奇函数,所以,根据,令代有,所以,令代有,即函数为上的偶函数,C正确;因为函数为奇函数,所以,又函数为上的偶函数,,所以函数不单调,D不正确.
6. (对称性、周期性与奇偶性交汇)已知函数对满足,且,若的图象关于对称,,则=____________.
答案:
【解析】
分析:先由对称性可得是偶函数,再利用赋值求得的值,从而可判断周期性,答案易得.
【详解】因为的图象关于对称,所以的图象关于对称,即是偶函数.对于,令,可得,又,所以,则.所以函数对满足.所以.
所以,即是周期为的周期函数.所以,
.所以.故答案为:.
新预测 破高考
1、(多选题)下列函数既是偶函数,又在上单调递减的是( )
A.B.C.D.
答案:AD
【解析】对于A选项,为偶函数,且当时,为减函数,符合题意.对于B选项,为偶函数,根据幂函数单调性可知在上递增,不符合题意.对于C选项,为奇函数,不符合题意.对于D选项,为偶函数,根据复合函数单调性同增异减可知,在区间上单调递减,符合题意.
2.已知函数,则不等式的解集为( )
A. B.C.D.
答案:D
【解析】
分析:确定函数为奇函数和增函数,化简得到,解得答案.
【详解】,,函数为奇函数,当时,,函数单调递增,函数连续,故在上单调递增.,故,即,解得.
3、已知定义在上的奇函数,满足时,,则的值为( )
A.-15B.-7C.3D.15
答案:A
【解析】因为奇函数的定义域关于原点中心对称,则,解得,因为奇函数当时,,则。
4、已知函数f(x)(x∈R)满足f(x-1)=f(x+1)=f(1-x),当x∈[-1,0]时,f(x)=e-x.设a=f(lgeq \f(1,2)3),b=f(lg210),c=f(lg2200),则( )
A.a>b>c B.a>c>b
C.b>a>c D.c>b>a
答案:C
【解析】∵f(x-1)=f(x+1),∴f(x)=f(x+2),∴f(x)的周期为2.又∵f(x-1)=f(1-x),∴f(x)=f(-x),
∴f(x)为偶函数,∴a=f(lg23)=f(lg23-2)=feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(lg2\f(3,4))),b=f(lg210)=f(lg210-4)=feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(lg2\f(5,8))),
c=f(lg2200)=f(lg2200-8)=feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(lg2\f(25,32))).
∵-1
5、若函数是奇函数,则使的的取值范围为( )
A.B.
C.D.
答案:A
【解析】根据题意,函数是奇函数,则,即,可得,
则,有,解可得,即函数的定义域为,设,则,,则在上为增函数,而在上为增函数,则在上为增函数,若,即,解可得,则,即,解得,又由,则有,即的取值范围为;
6.下列函数中,在定义域上既是奇函数,又是减函数的是( )
A.B.
C.D.
答案:AB
【详解】因为,定义域为,且,所以函数是奇函数,
设,则,
所以时,,又因为函数是奇函数,所以函数在上单调递减,故选项A正确;
由函数的图像可知:函数关于原点对称且单调递减,故选项B正确;
而选项中的函数是非奇非偶函数,故选项C错误;对于函数,定义域为,定义域关于原点对称,,所以函数是奇函数,设,则
,所以时,,所以函数在上单调递增,又因为函数是奇函数,,所以函数在上也单调递增,但是不满足题意.
7.已知、都是定义在上的函数,且为奇函数,的图像关于直线对称,则下列说法中正确的有( )
A.y=gfx+1为偶函数B.为奇函数
C.的图像关于直线对称 D.y=fgx+1为偶函数
答案:ACD
【详解】因为为奇函数,所以,因为的图像关于直线对称,所以,A项:gf−x+1=g−fx+1=gfx+1,则函数y=gfx+1为偶函数,A正确;B项:gf−x=g−fx≠−gfx,不是奇函数,B错误;C项:因为,所以fg1−x=fg1+x,则的图像关于直线对称,C正确;D项:因为,所以fg−x+1=fgx+1,则函数y=fgx+1为偶函数,D正确,
8.(多选题)下列函数既是偶函数,在上又是增函数的是( )
A.B.C.D.
答案:AC
【详解】对A, 开口向上,且对称轴为,所以是偶函数,在上是增函数,故A正确;对B,为奇函数,故B错误;对C,为偶函数,当时,为增函数,故C正确;对D,令,为偶函数,当,为减函数,故D错误,
9、关于函数 QUOTE ?(?)=?−sin? f(x)=x−sinx,下列说法错误的是
A. QUOTE ?? fx是奇函数B. QUOTE ?? fx在 QUOTE −∞,+∞ −∞,+∞上单调递增
C. QUOTE ?=0 x=0是 QUOTE ?? fx的唯一零点D. QUOTE ?? fx是周期函数
答案:D
【解析】 QUOTE ?−?=−?−sin−?=−?+sin?=−?? f−x=−x−sin−x=−x+sinx=−fx,则 QUOTE ?? fx为奇函数,故 QUOTE A A正确;由于 QUOTE ?'?=1−cs??0 f'x=1−csxe0,故 QUOTE ?? fx在 QUOTE −∞,+∞ −∞,+∞上单调递增,故 QUOTE B B正确;根据 QUOTE ?? fx在 QUOTE −∞,+∞ −∞,+∞上单调递增, QUOTE ?0=0 f0=0,可得 QUOTE ?=0 x=0是 QUOTE ?? fx的唯一零点,故 QUOTE C C正确;根据 QUOTE ?? fx在 QUOTE −∞,+∞ −∞,+∞上单调递增,可知它一定不是周期函数,故 QUOTE D D错误.故选D.
10.设为定义在上的奇函数,当时,(为常数),则不等式的解集为( )
A.B.C.D.
答案:D
【解析】
分析:由可得,所以,由为定义在上的奇函数结合增函数+增函数=增函数,可知在上单调递增,注意到,再利用函数单调性即可解决.
【详解】因为在上是奇函数.所以,解得,所以当时,,且时,单调递增,所以在上单调递增,因为,
故有,解得.故选:D.
11.已知定义在上的函数满足,设,若的最大值和最小值分别为和,则( )
A.1B.2C.3D.4
答案:B
【解析】∵,,∴
∴函数关于点对称,∵的最大值和最小值分别为和,∴
12.已知函数是偶函数,当时,函数单调递减,设,,,则的大小关系为()
A.B.C.D.
答案:A
分析:根据图象关于轴对称可知关于对称,从而得到在上单调递增且;再根据自变量的大小关系得到函数值的大小关系.
【详解】为偶函数,图象关于轴对称,图象关于对称
时,单调递减,时,单调递增,又且, ,即。
13.设函数是上的偶函数,且在上单调递减,则的最小值为( )
A.B.C.D.
答案:C
分析:计算,,,故,根据单调性得到,解得答案.
【详解】,故,,故.
,,故,函数单调递减,故,故.
【点睛】本题考查了根据三角函数单调性求参数,意在考查学生的计算能力和综合应用能力.
14.已知当时,,则以下判断正确的是( ).
A.B.
C.D.与的大小关系不确定
答案:B
分析:由函数的增减性及导数的应用得,设,,而此函数为偶函数,求导后可判断函数在为增函数,然后利用偶函数的性质结合增减性可得答案.
【详解】设,则它为偶函数,,当时,,函数在递增,由偶函数对称性知在区间递减.变形得即,∴.故选:B
15.函数在区间上的最大值为10,则函数在区间上的最小值为
答案:-26
【详解】设,则,即,故在区间上的最大值为,又易见,即是奇函数,图象关于原点中心对称,故在区间上的最小值为,故在区间上的最小值为.
16、已知函数是定义在上的奇函数,当时,有恒成立,若,则x的取值范围是________.
答案:
【解析】根据已知条件:当时,有恒成立,得函数是定义在上的减函数,又因为函数是定义在上的奇函数,所以,故等价于,所以,即.
17、已知,方程在内有且只有一个,则在区间 内根的个数为
答案:2018
【解析】,可得关于轴对称,因为在内有且只有一个零点,所以由对称性可得在只有两个零点。所以一个周期中含有两个零点,区间共包含1009个周期,所以有2018个零点
18、已知定义在上的函数满足:,当时,,则______________
答案:-
【解析】:由可得:关于中心对称,由可得:关于轴对称,所以可求出的周期,则
19.已知是定义在上的偶函数,其导函数为.若时,,则不等式的解集是___________.
答案:
分析:构造,先利用定义判断的奇偶性,再利用导数判断其单调性,转化为,结合奇偶性,单调性求解不等式即可.
【详解】令,则是上的偶函数,,则在上递减,于是在上递增.由得,即,于是,则,解得.故答案为:
20. 已知函数若为奇函数,则_________.
答案:1
分析:由题知:,可变形为,故,又为奇函数,可得,进而得到:,由已知可得出的值,进而得到结果.
【详解】,可变形为,故,又因为为奇函数,可得,所以有, ,
所以.故答案为:.
奇偶性
定义
图象特点
偶函数
设函数f(x)的定义域为I,如果∀x∈I,都有-x∈I,且f(-x)=f(x),那么函数f(x)就叫做偶函数
关于y轴对称
奇函数
设函数f(x)的定义域为I,如果∀x∈I,都有-x∈I,且f(-x)=-f(x),那么函数f(x)就叫做奇函数
关于原点对称
定义法
图象法
性质法
设f(x),g(x)的定义域分别是D1,D2,那么在它们的公共定义域上:奇+奇=奇,奇×奇=偶,偶+偶=偶,偶×偶=偶,奇×偶=奇
周期函数
对于函数f(x),如果存在一个非零常数T,使得当x取定义域内的任何值时,都有f(x+T)=f(x),那么就称函数f(x)为周期函数,称T为这个函数的周期
最小正周期
如果在周期函数f(x)的所有周期中存在一个最小的正数,那么这个最小正数就叫做f(x)的最小正周期
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