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新高考数学一轮复习专题突破卷09 奇偶性、对称性与周期性(解析版)(2份,原卷版+解析版)
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这是一份新高考数学一轮复习专题突破卷09 奇偶性、对称性与周期性(解析版)(2份,原卷版+解析版),文件包含新高考数学一轮复习专题突破卷09奇偶性对称性与周期性原卷版doc、新高考数学一轮复习专题突破卷09奇偶性对称性与周期性解析版doc等2份试卷配套教学资源,其中试卷共60页, 欢迎下载使用。
1.对称轴
1.定义在R上的奇函数满足,且在区间上是增函数,给出下列三个命题:
①的图象关于点对称;
②在区间上是减函数;
③
其中所有真命题的序号是 .
【答案】①②
【分析】根据给定条件,结合赋值法推理判断①;利用奇函数性质、函数对称性推理判断②;导出函数的周期,计算判断③作答.
【详解】因为是R上的奇函数,则,即,
从而,即有,因此的图象关于点对称,①是真命题;
因为是R上的奇函数,且在区间上是增函数,则在区间上是增函数,
由知,函数的图象关于直线对称,因此在区间上是减函数,②是真命题;
由知,,则,即是周期为4的函数,
因此,③是假命题,
所以所有真命题的序号是①②
故答案为:①②
2.已知函数的定义域为,是偶函数,当时,,则不等式的解集为 .
【答案】
【分析】分析可知函数的图象关于直线对称,且该函数上单调递增,由可得出关于的不等式,解之即可.
【详解】因为函数的定义域为,是偶函数,
则,即,
所以,函数的图象关于直线对称,
当时,,则函数在上单调递减,
故函数在上单调递增,
因为,则,即,
即,即,解得或,
因此,不等式的解集为.
故答案为:.
3.设函数的定义域为R,,,当时,,则函数在区间上零点的个数为( )
A.4B.5C.6D.7
【答案】D
【分析】分析函数的性质,结合幂函数的图象,作出在上的图象,再作出在上的图象,求出两图象的交点个数作答.
【详解】由,得的图象关于y轴对称,由,得的图象关于直线对称,
令,得,函数是周期为1的偶函数,当时,,
在同一坐标系内作出函数在上的图象,函数在上的图象,如图,
观察图象知,函数与的图象在上的交点有7个,
所以函数在区间上零点的个数为7.
故选:D
4.(多选)若函数满足,,且,,,则( )
A.为偶函数B.
C.D.若,则
【答案】AC
【分析】先由函数的对称性可找到对称轴,即可判断A选项;再由题找到函数的单调性,利用单调性比较函数值的大小,可判定BCD选项.
【详解】由题意可得的图象关于直线对称,且在上单调递增,
则在上单调递减,且的图象关于直线对称,
由偶函数图象的特征得A正确.
结合函数的单调性和图象的对称性得,距离越近,函数值越小,,所以B不正确.
对C,,所以C正确.
对D,若,则直线距离直线更远,即,解得或,所以D不正确.
故选:AC.
5.函数满足,且在区间上的值域是,则坐标所表示的点在图中的( ).
A.线段AD和线段BC上B.线段AD和线段DC上
C.线段AB和线段DC上D.线段AC和线段BD上
【答案】B
【分析】根据函数的对称性,可得函数的对称轴,结合二次函数的性质,可得函数解析式并画出图象,根据值域,可得的取值范围,可得答案.
【详解】函数满足,
故函数的图象关于直线对称,且开口向上下,
所以,,.
再根据,,画出函数的图象,
如图所示:
故有,.
且当时,;时,,
故坐标所表示的点在图中的线段AD和线段DC上,
故选:B.
2.对称中心
6.(多选)已知定义在R上的函数满足,且为奇函数,,.下列说法正确的是( )
A.3是函数的一个周期
B.函数的图象关于直线对称
C.函数是偶函数
D.
【答案】ACD
【分析】根据可得即可确定周期求解选项A;根据为奇函数,可得即可求解选项B;根据题设条件可得即可求解选项C;利用函数的周期性和函数值可求解选项D.
【详解】对A,因为,
所以,即,
所以3是函数的一个周期,A正确;
对B,因为为奇函数,所以,
所以函数的图象关于点中心对称,B错误;
对C,因为,
所以,
即,即,
所以函数是偶函数,C正确;
对D,,
所以,
所以,D正确;
故选:ACD.
7.(多选)函数是定义在R上的奇函数,且在上单调递增,也是奇函数,则( )
A.函数是周期为4的周期函数
B.函数是周期为2的周期函数
C.函数的图像关于点对称
D.大小关系为
【答案】ACD
【分析】A选项,根据与均是定义在R上的奇函数,得到,得到是周期为4的周期函数;C选项,根据的周期及对称性得到C正确;B选项,由及的周期得到的周期;D选项,根据对称性及周期得到,结合在上单调递增,比较出大小关系,D正确.
【详解】A选项,由题意得,
又,所以,
又是定义在R上的奇函数,所以,
即,
所以函数周期为4,故A正确,B错误;
C选项,因为的图像关于点对称,周期为4,
所以函数的图像关于点对称,故C正确;
由,得,
即函数是周期为4的周期函数,故B错误.
D选项,因为是定义在R上的奇函数,所以,
由,
且在上单调递增,得,所以,故D正确.
故选:ACD.
8.(多选)已知定义在R上的函数满足条件,且函数为奇函数,则下列说法中正确的是( )
A.函数是周期函数
B.函数为R上的偶函数
C.函数的图象关于点对称
D.函数为R上的单调函数
【答案】AC
【分析】由题可得即可判断A;由为奇函数可得,即可判断B;由、可得,即可判断C;根据为R上的奇函数,结合单调函数的定义即可判断D.
【详解】A选项,由,得,即,故A正确;
B选项,因为为奇函数,,
用换x,得,又,
所以,即函数为R上的奇函数,故B错误;
C选项,因为为奇函数,
所以,
则的图象关于点对称,故C正确;
D选项,因为函数为R上的奇函数,其图象关于原点对称,
函数在和的单调性相同,
但函数在R上不一定为单调函数,故D错误.
故选:AC.
9.设函数的定义域为R,且是奇函数,则图像( )
A.关于点中心对称B.关于点中心对称
C.关于直线对称D.关于直线对称
【答案】A
【分析】根据奇函数的性质,结合对称性,即可得出答案.
【详解】因为为奇函数,所以,
所以函数图象关于点中心对称.
故选:A.
10.已知函数为奇函数,则函数的图象( )
A.关于点对称B.关于点对称
C.关于点对称D.关于点对称
【答案】A
【分析】根据为奇函数,得到关于对称,进而得到答案.
【详解】函数为奇函数,图像关于对称,
则函数关于对称,
所以函数的图象关于对称.
故选:A.
11.已知函数对任意都有,且函数的图象关于对称,当时,.则下列结论正确的是( )
A.函数的图象关于点对称
B.函数的图象关于直线对称
C.函数的最小正周期为2
D.当时,
【答案】C
【分析】根据题中条件可得的周期为4且关于对称,结合时,,即可画出函数的图象,由图象即可逐一判断.
【详解】因为函数对任意都有,即恒成立,所以的周期为4.
因为函数的图象关于对称,所以将的图象向右平移一个单位,得到的图象,所以的图象关于对称,
故,因此的图象关于对称,
设,则,
因为函数对任意都有
所以,
所以 所以选项D错误.
作出的图象如图所示:
由图象可知,函数的图象关于点中心对称,关于直线对称,故A,B错误;
对于C:函数的图象可以看成的图象轴上方的图象保留,把轴下方的图象翻折到轴上方,所以函数的最小正周期为2.故C正确.
故选:C
3.奇偶性,对称性与周期性的相互转化
12.(多选)设函数的定义域为,为奇函数,为偶函数,当时,,则下列结论正确的是( )
A.B.在上为减函数
C.点是函数的一个对称中心D.方程仅有3个实数解
【答案】CD
【分析】利用奇偶函数的定义分析、探讨函数的性质,并判断选项ABC;作出函数的部分图象,数形结合判断D作答.
【详解】函数的定义域为,由为奇函数,得,即,
由为偶函数,得,即,则,
即,于是,函数是周期为的周期函数,
当时,,
对于A,,A错误;
对于B,函数在上单调递增,由,知函数图象关于点对称,
则函数在上单调递增,即有函数在上单调递增,因此在上单调递增,B错误;
对于C,由及,得,即,
因此函数图象关于点对称,C正确;
对于D,当时,,由函数图象关于点对称,
知当时,,则当时,,
由,知函数图象关于直线对称,则当时,,
于是当时,,而函数的周期是,因此函数在R上的值域为,
方程,即,因此的根即为函数与图象交点的横坐标,
在同一坐标系内作出函数与的部分图象,如图,
观察图象知,函数与图象在上有且只有3个公共点,
而当时,,即函数与图象在无公共点,
所以方程仅有3个实数解,D正确.
故选:CD
【点睛】结论点睛:函数的定义域为D,,
(1)存在常数a,b使得,则函数图象关于点对称.
(2)存在常数a使得,则函数图象关于直线对称.
13.(多选)已知函数的定义域均为,且,,若的图象关于直线对称,则以下说法正确的是( )
A.为奇函数B.
C.,D.若的值域为,则
【答案】BCD
【分析】由得,与联立得,再结合的图象关于直线对称,可得的周期、奇偶性、对称中心,可依次验证各选项正误.
【详解】,,
,,
关于对称,,
,,,
,故C正确;
关于对称,,,为偶函数,
,,,,,为偶函数,故A错误;
,图象关于点中心对称,
存在一对最小值点与最大值点也关于对称 ,
,故D正确;
由得,又,所以,
由得,所以,故B正确;
故选:BCD
【点睛】关键点点睛:对含有混合关系的抽象函数,要探求性质首先要消去一个函数只剩下另一下函数,消去其中一个函数的方法就是对进行合理的赋值,组成方程组消去一个函数,再考查剩余函数的性质. 对抽象函数的周期性、奇偶性、单调性以及图象的对称性的综合应用,解决该问题应该注意的事项:
(1)赋值法使用,注意和题目条件作联系;
(2)转化过程要以相关定义为目的,不断转变.
14.(多选)定义在上的函数满足,函数的图象关于对称,则( )
A.的图象关于对称B.是的一个周期
C.D.
【答案】ACD
【分析】由函数的图象关于对称,可得,即可判断A;先求出最小正周期为,再推出由可判断B;令,求出可判断C;求出,可判断D.
【详解】对于A,由函数的图象关于对称,可推得,
令等价于,则,的图象关于对称,所以A正确.
对于B,令由,,
所以,,所以关于对称.
由,所以,
所以,,所以,关于对称.
令等价于,则,
又因为,所以
令等价于,
所以,
所以可得出最小正周期为.
,,所以不是的周期,所以B错误.
对于C,令,则,所以,所以C正确.
对于D,因为图象关于对称,所以,
因为,,因为最小正周期为,
所以,所以,
,
有,选项D正确.
故选:ACD.
【点睛】关键点点睛:令是解题的关键,通过研究的对称性和周期性得到的性质,即可求解.
15.(多选)已知定义在R上的函数满足,且为偶函数,则下列说法一定正确的是( )
A.函数的周期为2
B.函数的图象关于直线对称
C.函数为偶函数
D.函数的图象关于点对称
【答案】BCD
【分析】根据题意推理论证周期性、对称性判断A、B;借助变量替换的方法,结合偶函数的定义及对称性意义判断C、D.
【详解】对于选项A:因为,则,
可得,所以函数的周期为4,故A错误;
对于选项B: 因为为偶函数,则,
所以函数的图象关于直线对称,故B正确;
对于选项C:因为函数的图象关于直线对称,则,
由函数的周期为4,可得,
所以函数为偶函数,故C正确;
对于选项D:因为,且,可得,
又因为函数的周期为4,则,
所以函数的图象关于点对称,D正确;
故选:BCD.
16.设函数的定义域为,为奇函数,为偶函数,当时,.若,则( )
A.B.
C.为偶函数D.的图象关于对称
【答案】C
【分析】根据为奇函数,为偶函数,求出函数的周期,并结合求出a,b的值,即可判断A;由的周期可求出即可判断B;为偶函数得,结合的周期即可判断C;由即可判断D.
【详解】为奇函数,,
令,则;用替换,则,
又为偶函数,,
令,则;用替换,则,
,用替换,则,
,则的一个周期为4,
由,解得,故A错误;
,故B错误;
由,得,得为偶函数,故C正确;
时,,,不关于对称,故D错误,
故选:C.
17.已知是定义在上的函数,满足,且满足为奇函数,则下列说法一定正确的是( )
A.函数图象关于直线对称B.函数的周期为2
C.函数图象关于点中心对称D.
【答案】D
【分析】由易得图象关于直线对称,再由为奇函数,得到图象关于对称,进而结合得到,有函数的周期为4判断.
【详解】解:因为满足,所以,
所以函数图象关于直线对称,
因为为奇函数,
所以,即,
则函数图象关于对称,则,
令得,
由,得,
所以函数的周期为4,
所以,
故选:D
4.比大小
18.已知函数在上单调递增,且是偶函数,则( )
A.B.
C.D.
【答案】B
【分析】根据题意得到函数关于对称,所以,结合单调性,即可求解.
【详解】由函数是偶函数,可得函数关于对称,
所以函数关于对称,所以,
因为函数在上单调递增,且,所以.
故选:B.
19.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】A
【分析】利用函数的单调性及偶函数的性质,结合函数的对称性即可求解.
【详解】因为时,恒成立,
所以,
所以在上单调递增,
因为是偶函数,
所以的图象关于对称,
因为,,,
因为,
所以,即,
所以.
故选:A.
20.定义域为的函数满足,且当时,恒成立,设,,,则,,的大小关系为( )
A.B.C.D.
【答案】B
【分析】根据题意,求得函数的对称性以及单调性,结合对数函数以及指数函数的单调性,求得的大小关系,可得答案.
【详解】因为函数满足,所以函数的图象关于直线成轴对称,
因为当时,,由,则,即,
所以在上单调递增,则在上单调递减,
由,
由,根据函数在上单调递增,则;
由,根据函数在上单调递增,则.
由函数在上单调递减,则,即.
故选:B.
21.已知是定义在上的函数,且为奇函数,为偶函数,当时,,若,,,则a,b,c的大小关系为( )
A.B.
C.D.
【答案】D
【分析】根据给定条件,利用奇偶函数定义探求出函数的周期性,及在上的单调性即可判断作答.
【详解】由为奇函数,得,即,
又由为偶函数,得,即,
于是,即,因此的周期为8,
又当时,,则在上单调递增,
由,得的图象关于点成中心对称,则函数在上单调递增,
因此函数在上单调递增,由,得的图象关于直线对称,
,,,
,显然,即有,即,
所以a,b,c的大小关系为.
故选:D
【点睛】结论点睛:函数的定义域为D,,
(1)存在常数a,b使得,则函数图象关于点对称.
(2)存在常数a使得,则函数图象关于直线对称.
22.定义在R上函数满足以下条件:①函数图像关于轴对称,②对任意,当时都有,则,,的大小关系为( )
A.B.
C.D.
【答案】B
【分析】根据已知条件判断函数单调性,利用单调性比较函数值大小.
【详解】解:∵函数图像关于对称,且对任意,
当时都有,
∴在,上单调递减,在单调递增,
,
∴.
故选:B.
5.解不等式
23.( 2023·江苏·统考二模)(多选)已知函数的图象是连续不间断的,函数的图象关于点对称,在区间上单调递增.若对任意恒成立,则下列选项中的可能取值有( )
A.B.C.D.
【答案】BC
【分析】根据函数的对称性和单调性得到函数为上单调递增,进而得到,利用参变分离和的取值范围求出的取值范围,进而求解.
【详解】由函数的图象关于点对称且在区间上单调递增可得,函数的图象关于对称,函数为上单调递增,
由可得,
,
也即,
则有恒成立,即
因为,所以,
当时,得到恒成立;
当时,则有,
令,则,
因为函数在上单调递增,且,
所以,则,所以BC适合题意,AD不合题意.
故选:BC.
24.( 2023·西藏林芝·统考二模)已知定义在上的函数在上单调递减,且为偶函数,则不等式的解集为( )
A.B.
C.D.
【答案】D
【分析】由为偶函数求得函数对称轴,再结合函数的单调性进行求解即可.
【详解】∵函数为偶函数,∴,即,
∴函数的图象关于直线对称,
又∵函数定义域为,在区间上单调递减,
∴函数在区间上单调递增,
∴由得,,解得.
故选:D.
25.已知函数的定义域为,的图象关于点对称,,且对任意的,,满足,则不等式的解集为( )
A.B.
C.D.
【答案】C
【分析】首先根据的图象关于点对称,得出是定义在上的奇函数,由对任意的,,,满足,得出在上单调递减,然后根据奇函数的对称性和单调性的性质,求解即可.
【详解】的图象关于点对称,的图象关于点对称,是定义在上的奇函数,
对任意的,,,满足,在上单调递减,所以在上也单调递减,
又所以,且,
所以当时,;当时,,
所以由可得或或,
解得或,即不等式的解集为.
故选:C.
26.已知函数,则不等式的解集为( )
A.B.
C.D.
【答案】B
【分析】确定函数的图象关于中心对称,在上单调递减,且,不等式转化为或或,解得答案.
【详解】依题意,,,
故,
故函数的图象关于中心对称,
当时,,,单调递减,
故在上单调递减,且,
函数的图象关于中心对称,在上单调递减,,
而,故或或,
解得或,故所求不等式的解集为,
故选:B.
27.已知函数的定义域为,其导函数为,若为奇函数,为偶函数,记,且当时,,则不等式的解集为( )
A.B.C.D.
【答案】C
【分析】由为奇函数可得两边求导得到,即,同理可得,即可得到的对称性与周期,画出与的图象,数形结合即可得解.
【详解】因为为奇函数,所以,即,
两边同时求导得,即,
所以的图象关于直线对称,且①;
又为偶函数,所以,即,两边求导得,即,
所以的图象关于点中心对称,且②;
由①②得,即,
所以,所以的一个周期为,
因为当时,,
当时,则,所以,
当时,则,所以,
作出函数与的图象如图所示,
由,解得,由,解得,
结合图象可知不等式的解集为.
故选:C
【点睛】关键点睛:本题的关键是找到函数的对称性与周期性,再利用数形结合法.
28.定义在上函数满足,.当时,,则下列选项能使成立的为( )
A.B.C.D.
【答案】D
【分析】由已知可得出函数的对称性以及函数的周期为4.进而根据对称性可求出在以及上的解析式,作出函数图象,即可得出的解集.分别令取,即可得出答案.
【详解】因为,所以关于点对称,所以;
又,所以,所以有,故关于直线对称,所以.
所以,,所以有,所以,
所以的周期为4.
当时,,所以,
所以时,.
当时,,所以.
作出函数在上的图象如下图
当时,由可得,,解得,所以;
当时,由可得,,解得,所以.
根据图象可得时,的解集为.
又因为的周期为4,
所以在实数集上的解集为.
令,可得区间为;令,可得区间为,故A项错误;
令,可得区间为,故B项错误;
令,可得区间为;令,可得区间为,故C项错误;
令,可得区间为,故D项正确.
故选:D.
29.已知是定义在上的增函数,且的图象关于点对称,则关于的不等式的解集为( )
A.B.
C.D.
【答案】C
【分析】利用函数的对称性,构造,原不等式可化为,利用其单调性去函数符号解不等式即可.
【详解】由题意可知,设,显然有,
又是定义在上的增函数,易知在上是增函数.
原不等式可化为,
即,解不等式组可得.
故选:C
6.结合导数
30.(多选)定义在R上的函数,的导函数为,,是偶函数.已知,,则( )
A.是奇函数B.图象的对称轴是直线
C.D.
【答案】ABC
【分析】对于A,利用题中条件解出,利用奇函数得定义即可;
对于B,对题中得两个条件进行变化,可得到,从而判定出的对称轴;
对于C,对题中得两个条件进行变化,对进行赋值,即可;
对于D,证明的性质,从而得到结论.
【详解】,,
,又
为奇函数,故A正确.
是偶函数,,
则
又,则,
所以,则
则,,
故的图象关于对称,故B正确.
因为,所以,
令得,,
又,令,
得=,故C正确.
,,
又,是奇函数,
,是奇函数,
则,,
则,,
故,D错误.
故选:ABC.
31.(多选)设定义在上的函数与的导函数分别为和,若,,且为奇函数,则下列说法中一定正确的是( )
A.B.为偶函数
C.的图象关于点对称D.的一个周期为
【答案】BCD
【分析】由,可设,(、为常数),再根据所给条件推出,即可得到,从而判断A,即可得到,在两边求导,即可判断C,根据为奇函数,得到求导,即可判断B,最后推出的周期性,即可判断D.
【详解】因为,所以,(、为常数),
又因为,所以,
即,令,则,所以,
所以,故A错误;
所以,所以,所以的图象关于点对称,故C正确;
因为为奇函数,所以,则,即,
所以,所以为偶函数,故B正确;
因为,且,所以,
即,所以,
所以的一个周期为,又,
所以,
所以的一个周期为,故D正确;
故选:BCD
32.已知函数,及其导函数,的定义域均为,为奇函数,关于直线对称,则( )
A.B.
C.D.
【答案】D
【分析】由为奇函数得,由关于直线对称得 为偶函数,对于选项A,由为偶函数满足即可判断;对于选项B,由得即可判断;对于选项C,由偶函数的对称性得到切线的对称性,从而得到导数的关系即可判断;对于选项D,由得到的对称性,从而得到导数的关系即可判断.
【详解】解法一:由为奇函数得,
令,则,所以,
即,所以;
因为关于直线对称,所以关于轴对称,
即为偶函数,所以.
对于选项A,因为为偶函数,所以,
所以,故选项A错误.
对于选项B,由得,
所以,故选项B错误.
对于选项C,因为的图像关于轴对称,所以轴左右两边对称点的切线关于轴对称,所以切线的斜率互为相反数,
即,所以,
所以,故选项C错误.
对于选项D,因为,所以关于点中心对称,
因为,所以和关于点对称,
所以在和处切线的斜率相等,即,
所以,故选项D正确.
故选:D.
33.( 2023·河北唐山·统考三模)(多选)函数及其导函数的定义域均为R,若为奇函数,且,则( )
A.为偶函数
B.
C.的图象关于对称
D.若,则为奇函数
【答案】AC
【分析】根据简单复合函数的求导法则及奇偶性的定义判断A、D,利用特殊值判断B,根据周期性及奇偶性判断函数的对称性,即可判断C.
【详解】因为为奇函数且在定义域上可导,即,
所以两边对取导可得,即,
所以为偶函数,故A正确;
对于B:令,显然为奇函数,且最小正周期,
即满足,则,则,故B错误;
对于C:因为且为上的奇函数,所以,
即,所以,即,
所以的图象关于对称,故C正确;
对于D:因为,则,
即为奇函数,由A可知为偶函数,故D错误;
故选:AC
34.(多选)设定义在R上的函数与的导数分别为与,已知,,且的图象关于直线对称,则下列结论一定成立的是( )
A.函数的图象关于点对称
B.函数的图象关于直线对称
C.函数的一个周期为8
D.函数为奇函数
【答案】AC
【分析】由,可得,由的图象关于直线对称,则,据此可判断各选项正误.
【详解】因,两边求导可得.的图象关于直线对称,则.
A选项,由可得,
由可得,
则,
即函数的图象关于点对称,故A正确;
B选项,若函数的图象关于直线对称,则.
又,
,则.
即是常函数,但不一定是常函数,故B错误;
C选项,由可得.
由可得,又,
则,则函数的一个周期为8,故C正确;
D选项,若函数为奇函数,则.
由可得.又,
则,得的一个周期为4,但题目条件不足以说明的周期情况,故D错误.
故选:AC
35.(多选)已知函数,的定义域均为,导函数分别为,,若,,且,则( )
A.4为函数的一个周期B.函数的图象关于点对称
C.D.
【答案】ABC
【分析】根据题中条件可得即可判断A,由的关系可判断B,由得进而可得 ,结合周期性即可判断CD.
【详解】由得,
由求导得,
又得,所以,
所以,所以,
所以,
所以4为函数的一个周期,A正确;
,故,
因此,
故函数的图象关于点对称,B正确,
在中,令
由得 为常数,故,
由函数的图象关于点对称,
,
因此,
所以由于的周期为4,所以的周期也为4,
由于,所以, ,
所以,故C正确,
由于
,故D错误,
故选:ABC
36.已知函数为偶函数,且函数在上单调递增,则关于x的不等式的解集为( )
A.B.C.D.
【答案】A
【分析】利用函数的奇偶性和对称性,得到函数的单调区间,利用单调性解函数不等式.
【详解】因为为偶函数,所以的图像关于y轴对称,则的图像关于直线对称.
因为在上单调递增,所以在上单调递减.
因为,所以,解得.
故选:A.
1.(2023春·辽宁·高二校联考阶段练习)已知定义在上的函数的图像关于直线对称,且关于点中心对称.设,若,则( )
A.2020B.2022C.2024D.2026
【答案】C
【分析】根据函数的对称性,可得函数的周期性,结合题意,求得函数的值,可得答案.
【详解】由题意可知,且,所以,
则,所以是以4为周期的周期函数.
由可知,,则,
所以,
由得,,
所以,则,所以,
,…,
,
所以.
故选:C.
2.(2023·四川遂宁·统考模拟预测)已知函数及其导函数的定义域均为R,记,若,均为偶函数,下列结论错误的是( )
A.函数的图像关于直线=1对称
B.=2
C.
D.若函数在[1,2]上单调递减,则在区间[0,2024]上有1012个零点
【答案】B
【分析】根据偶函数的性质,结合函数的对称性的性质、函数的单调性逐一判断即可.
【详解】因为是偶函数,
所以,所以函数函数的图像关于直线x=1对称,因此选项A正确;
因为g(x+2)为偶函数,所以有,
因此函数关于直线对称,
由,
因此函数关于点对称,由
,所以函数的周期为4,
在中,令,得,
在中,令,得,
所以,故选项B不正确;
由,令,得,因此选项C正确;
因为函数关于点对称,且在[1,2]上单调递减,
所以函数在也单调递减,而函数关于直线对称,
所以函数在上单调递增,且,
所以当时,函数有两个零点,
当时,由函数的周期为4,
可知函数的零点的个数为,所以选项D说法正确,
故选:B.
3.(2023·陕西安康·陕西省安康中学校考模拟预测)已知函数的定义域为R,且,,,则( )
A.B.0C.D.2023
【答案】D
【分析】由函数的对称中心和对称轴确定函数的周期为4,代入特殊值求得,,,,问题即可得到解决.
【详解】由可知函数的对称中心为,
由可知函数的对称轴为,
故函数的周期.
将代入得,
将代入得,
将代入得,
而,
将代入得,
将代入得,
所以.
故选:D
4.(2023·河南南阳·南阳中学校考模拟预测)已知函数是奇函数,且,是的导函数,则( )
A.B.的一个周期是4
C.是奇函数D.
【答案】B
【分析】根据函数的周期性,对称性和奇偶性的公式推导即可求解.
【详解】因为是奇函数,
所以,
又,
所以,
所以,
所以函数是周期为4的周期函数,
所以,
故选项A错误;
,
所以,
所以的一个周期是4,
故选项B正确;
因为,
所以,
所以,
所以,
所以是偶函数,
故选项C错误;
例如,满足是奇函数且且,
所以,
可得,故选项D错误;
或根据得关于直线轴对称,
因而在处有极值,所以或不存在,故D选项错误.
故选:B.
5.(2023·安徽·合肥一中校联考模拟预测)已知函数与的定义域均为,为偶函数,且,,则下面判断错误的是( )
A.的图象关于点中心对称
B.与均为周期为4的周期函数
C.
D.
【答案】C
【分析】由为偶函数可得函数关于直线轴对称,结合和可得的周期为4,继而得到的周期也为4,接着利用对称和周期算出对应的值即可判断选项
【详解】因为为偶函数,所以①,所以的图象关于直线轴对称,
因为等价于②,
又③,②+③得④,即,即,
所以,故的周期为4,
又,所以的周期也为4,故选项B正确,
①代入④得,故的图象关于点中心对称,且,故选项正确,
由,可得,且,故,
故,
因为与值不确定,故选项错误,
因为,所以,
所以,故,
故,所以选项D正确,
故选:.
6.(2023春·广东珠海·高二统考期末)设函数,实数满足不等式,则下列不等式成立的是( )
A.B.
C.D.
【答案】A
【分析】根据条件判断函数关于对称,求导,可得函数的单调性,利用函数的对称性和单调性将不等式进行转化求解即可.
【详解】∵,
∴,
∴函数关于对称,
又,
∵,
∴,
∴恒成立,则是增函数,
∵,
∴,
∴,得,
故选:A
7.(2023春·浙江丽水·高二统考期末)已知函数是奇函数,是偶函数,当时,,则下列选项不正确的是( )
A.在区间上单调递减
B.的图象关于直线对称
C.的最大值是1
D.当时恒有
【答案】B
【分析】根据已知结合函数图象平移伸缩变换可得,所以的图象关于点对称,的图象关于直线对称,进而得出周期为4.根据在上的解析式,结合函数的对称性可得出在上的解析式以及单调性,根据对称性即可得出A项;求出在上的值域,根据对称性即可得出C、D项.
【详解】因为函数是奇函数,
所以的图象关于点对称,所以的图象关于点对称,所以,;
因为是偶函数,所以的图象关于直线对称,所以,.
所以,,所以周期为4.
对于A项,因为的图象关于点对称,的图象关于直线对称,所以也是的对称中心.
因为时,,
,则,所以.
根据函数的对称性可知,,所以.
所以当时,单调递减.
又的图象关于点对称,所以在区间上单调递减,故A项正确;
对于B项,因为的图象关于点对称,周期为4,所以的图象关于点对称,故B项错误;
对于C项,由A知,当时,,所以.
又的图象关于直线对称,所以当时,有.
综上所述,当时,有.
因为周期为4,所以的最大值是1,故C项正确;
对于D项,由已知当时,.
又的图象关于直线对称,所以当时,.
综上所述,当时,恒成立.
因为的图象关于点对称,所以,当时,恒有,故D项正确.
故选:B.
8.(2023春·浙江绍兴·高二统考期末)已知函数的定义域为R,且,为奇函数,,则( )
A.B.C.0D.
【答案】B
【分析】根据即可得出周期为4,赋值可求出.进而由为奇函数,可推得函数关于点对称,由已知可求出,,,然后即可求得,.进而即可根据周期性得出函数值,求出,即可得出,代入数值,即可得出答案.
【详解】由,则,
所以,,周期为4,所以.
由,令,则有,所以,.
因为为奇函数,所以,
所以,,所以函数关于点对称,
所以,.
令,则.
令可得,,所以,所以,
所以,有,即有.
令,则有;
令,则.
综上,,,,.
所以,,
所以,.
故选:B.
【点睛】方法点睛:抽象函数求解函数值,常用赋值法.根据已知关系,推得函数的周期以及对称性,根据已知函数值,赋值求出其他函数值.
9.(2023·浙江温州·乐清市知临中学校考二模)(多选)已知函数的定义域为的导函数的图象关于中心对称,且函数在上单调递增,若且,则( )
A.B.
C.D.
【答案】ACD
【分析】根据给定条件,可得函数的图象对称轴,结合给定等式探求出正数a,b的关系,再逐项分析判断作答.
【详解】因为函数的图象关于中心对称,则有,,
而,即,,
,令,为常数,当时,,
因此,,即函数的图象关于直线对称,
又函数在上单调递增,则函数在上单调递减,
由,得,A正确;
而,即有,,
因此,B错误;
显然,即,则,因此,C正确;
,D正确.
故选:ACD
10.(2023春·湖南·高二统考期末)(多选)已知函数的定义域为,函数为偶函数,且是的导函数.则下列结论正确的是( )
A.是周期为2的周期函数
B.的图象关于直线对称
C.的图象关于直线对称
D.
【答案】BCD
【分析】根据题意得到,结合,得到,可判定A错误;由,两边同时取导数可得,可判定B正确;由由,得到成立,可判定C正确;根据题意求得,进而判定D正确.
【详解】由函数为偶函数,可得函数的图象关于对称,
所以函数的图象关于对称,所以,
又由,可得,
所以函数是周期为的周期函数,所以A错误;
由,可得,
两边同时取导数,可得,
所以函数的图象关于直线对称,所以B正确;
由,可得成立,
所以函数的图象关于直线对称,所以C正确;
由且,
当时,可得,
当时,可得,所以,
当时,可得,
当时,可得,所以,
所以,
因为函数的周期为,
所以,
所以D正确.
故选:BCD.
【点睛】结论拓展:有关函数图象的对称性的有关结论:
(1)对于函数,若其图象关于直线对称(时,为偶函数),
则①;②;③.
(2)对于函数,若其图象关于点对称(时,为奇函数),
则①;②;③.
(3)对于函数,若其图象关于点对称,
则①;②;③.
11.(2023春·河南信阳·高一信阳高中校考阶段练习)(多选)已知定义在上的函数的图象关于直线对称,,为奇函数,且当时,,则( )
A.的一个周期为3
B.当时,
C.
D.直线与曲线共有7个不同的交点
【答案】BCD
【分析】根据函数的对称性、奇偶性推出周期性,单调性,利用函数的周期性、单调性和函数图象逐项分析可得答案.
【详解】因为函数的图象关于直线对称,所以,
用替换,得 ①.
因为是奇函数,所以,即②.
结合①②,得,所以.
所以,所以的一个周期为4,故A错误;
由,令,得.所以,即③.
由,得,即④,
联立③④两式,得,所以当时,.
设,则,,故B正确;
因为在上单调递增,又的图象关于直线对称,
所以在上单调递减.所以当时,.
当时,,所以,
当时,,所以.
又函数的一个周期为4,所以作出的图象如图所示:
,,
结合图象可得,所以,故C正确;
作直线,由图可知,直线与曲线共有7个不同的交点,故正确.
故选:BCD
12.(2023春·湖南长沙·高一湖南师大附中校考阶段练习)(多选)已知函数,的定义域均为,且,.若的图象关于直线对称,,则下列结论正确的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】AB
【分析】由的图象关于直线对称,则,结合得,推出为偶函数,结合推出,采用赋值法即可求得的值,判断;继而对,赋值,求得,判断A;再推得函数的周期性,利用周期性求得的值,判断D.
【详解】由题意知函数,的定义域均为,
的图象关于直线对称,则,
,,,故为偶函数,
由,得,代入,得,
令,则,,则,故B正确,C错误;
,令,则,即,A正确;
由,故,故由得,
,故,是以4为周期的周期函数,
由,,令,则,得,
则,又,
令得,得,
又,
故
,D错误.
故选:AB.
【点睛】方法点睛:解答此类抽象函数的相关问题时,要根据题设条件推出函数具有的相关性质,这里主要用到整体代换的方法,从而推出抽象函数具有的相关等式,推出其具有的奇偶性以及对称性和周期性等,求函数值时,常常要采用赋值法,即令取特殊值代入求值.
13.(2023春·河南洛阳·高一统考期末)(多选)设函数的定义域为R,且满足,,当时,.则下列说法正确的是( )
A.
B.为偶函数
C.当时,的取值范围为
D.函数与图象仅有个不同的交点
【答案】BCD
【分析】根据给定条件,确定函数的对称性、周期性,判断A,B,C;作出函数、的部分图象判断D作答.
【详解】依题意,当时,,当时,,
函数的定义域为,由,可知的图象关于对称,
由,则,的图象关于对称,
又,因此有,即,
于是有,从而得函数的周期,
又,令可得,所以,
对于A,,故A不正确;
对于B,
,
所以函数为偶函数,B正确;
对于C,当时,,有,则,
当时,,,,所以,
所以当时,的取值范围为,C正确;
对于D,在同一坐标平面内作出函数、的部分图象,如图:
方程的实根,即是函数与的图象交点的横坐标,
观察图象知,函数与的图象有个交点,因此方程仅有个不同实数解,D正确.
故选:BCD
【点睛】方法点睛:图象法判断函数零点个数,作出函数的图象,观察与轴公共点个数或者将函数变形为易于作图的两个函数,作出这两个函数的图象,观察它们的公共点个数.
14.(2023春·浙江宁波·高二校联考期末)(多选)已知函数的定义域为,是偶函数,的图象关于点中心对称,则下列说法正确的是( )
A.B.
C.,D.,
【答案】BCD
【分析】根据是偶函数可得函数关于直线对称,由的图象关于点中心对称可得关于点成中心对称,据此可推导出函数为周期函数,判断A,再由函数的周期求出判断B,由周期性及对称性可判断C,由以上分析利用求解可判断D.
【详解】因为是偶函数,所以,可得,
故关于直线对称,
因为的图象关于点中心对称,所以关于点成中心对称,
所以,
又由可得,
所以,即,所以,
两式相减可得,即,所以,故A错误;
由周期,,又,所以,即,故B正确;
由周期,,,由可得,,,故C正确;
由上述分析可知,又因为,
所以,所以,
故D正确.
故选:BCD
【点睛】关键点点睛:当函数满足时,函数关于直线对称,
当函数满足时,函数关于点成中心对称.
15.(2023·全国·高三专题练习)已知定义在上的函数,对任意实数有,若函数的图象关于直线对称,,则 .
【答案】0
【分析】由函数的图象关于直线对称,可得为偶函数,再由可得函数的周期为8,然后利用周期结合已知可求得答案.
【详解】由函数的图象关于直线对称可知,
函数的图象关于轴对称,故为偶函数.
由,得,
所以是周期的偶函数,
所以,
故答案为:0
16.(2023春·陕西西安·高二长安一中校考期末)已知函数及其导函数定义域均为R,记函数,若函数的图象关于点中心对称,为偶函数,且则 .
【答案】678
【分析】由的图象关于点中心对称结合导数可知,再结合为偶函数可知的一个周期为3,.又注意到即可得答案.
【详解】因的图象关于点中心对称,则
.
因为偶函数,根据函数的伸缩变化可知也是偶函数,
所以.
则,即的一个周期为3.令,由可得.
注意到,则.
故答案为:678
17.(2023春·河北石家庄·高二正定中学校考阶段练习)已知函数及其导函数的定义域均为R,若,都为偶函数,则 .
【答案】2525
【分析】利用函数的奇偶性,推出函数的图象关于点对称以及关于点对称,即可依次求得的值,根据等差数列的求和公式,即可求得答案.
【详解】因为为偶函数,则,即,
则,即,
故的图象关于点对称,且;
又为偶函数,则,
则,即,
故的图象关于点对称,且,
又将代入得,则;
令,由可得,则;
同理可得,则;,则,
由此可得组成了以0为首项,为公差的等差数列,
故,
故答案为:2525
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