從近五年的高考情況來看,本節(jié)是高考的一個重點,函數(shù)的單調(diào)性、奇偶性、周期性是高考的必考內(nèi)容,重點關注單調(diào)性、奇偶性結合在一起,與函數(shù)圖像、函數(shù)零點和不等式相結合進行考查,解題時要充分運用轉化思想和數(shù)形結合思想.
【核心考點目錄】
核心考點一:函數(shù)單調(diào)性的綜合應用
核心考點二:函數(shù)的奇偶性的綜合應用
核心考點三:已知奇函數(shù)
核心考點四:利用軸對稱解決函數(shù)問題
核心考點五:利用中心對稱解決函數(shù)問題
核心考點六:利用周期性和對稱性解決函數(shù)問題
核心考點七:類周期函數(shù)
核心考點八:抽象函數(shù)的單調(diào)性、奇偶性、周期性、對稱性
核心考點九:函數(shù)性質(zhì)的綜合
【真題回歸】
1.(2022·全國·統(tǒng)考高考真題)已知函數(shù)的定義域為R,且,則( )
A.B.C.0D.1
【答案】A
【解析】[方法一]:賦值加性質(zhì)
因為,令可得,,所以,令可得,,即,所以函數(shù)為偶函數(shù),令得,,即有,從而可知,,故,即,所以函數(shù)的一個周期為.因為,,,,,所以
一個周期內(nèi)的.由于22除以6余4,
所以.故選:A.
[方法二]:【最優(yōu)解】構造特殊函數(shù)
由,聯(lián)想到余弦函數(shù)和差化積公式
,可設,則由方法一中知,解得,取,
所以,則
,所以符合條件,因此的周期,,且,所以,
由于22除以6余4,
所以.故選:A.
【整體點評】法一:利用賦值法求出函數(shù)的周期,即可解出,是該題的通性通法;
2.(2022·全國·統(tǒng)考高考真題)已知函數(shù)的定義域均為R,且.若的圖像關于直線對稱,,則( )
A.B.C.D.
【答案】D
【解析】因為的圖像關于直線對稱,
所以,
因為,所以,即,
因為,所以,
代入得,即,
所以,

因為,所以,即,所以.
因為,所以,又因為,
聯(lián)立得,,
所以的圖像關于點中心對稱,因為函數(shù)的定義域為R,
所以
因為,所以.
所以.
故選:D
3.(多選題)(2022·全國·統(tǒng)考高考真題)已知函數(shù)及其導函數(shù)的定義域均為,記,若,均為偶函數(shù),則( )
A.B.C.D.
【答案】BC
【解析】[方法一]:對稱性和周期性的關系研究
對于,因為為偶函數(shù),所以即①,所以,所以關于對稱,則,故C正確;
對于,因為為偶函數(shù),,,所以關于對稱,由①求導,和,得,所以,所以關于對稱,因為其定義域為R,所以,結合關于對稱,從而周期,所以,,故B正確,D錯誤;
若函數(shù)滿足題設條件,則函數(shù)(C為常數(shù))也滿足題設條件,所以無法確定的函數(shù)值,故A錯誤.
故選:BC.
[方法二]:【最優(yōu)解】特殊值,構造函數(shù)法.
由方法一知周期為2,關于對稱,故可設,則,顯然A,D錯誤,選BC.
故選:BC.
[方法三]:
因為,均為偶函數(shù),
所以即,,
所以,,則,故C正確;
函數(shù),的圖象分別關于直線對稱,
又,且函數(shù)可導,
所以,
所以,所以,
所以,,故B正確,D錯誤;
若函數(shù)滿足題設條件,則函數(shù)(C為常數(shù))也滿足題設條件,所以無法確定的函數(shù)值,故A錯誤.
故選:BC.
【整體點評】方法一:根據(jù)題意賦值變換得到函數(shù)的性質(zhì),即可判斷各選項的真假,轉化難度較高,是該題的通性通法;
方法二:根據(jù)題意得出的性質(zhì)構造特殊函數(shù),再驗證選項,簡單明了,是該題的最優(yōu)解.
4.(2022·全國·統(tǒng)考高考真題)若是奇函數(shù),則_____,______.
【答案】 ; .
【解析】[方法一]:奇函數(shù)定義域的對稱性
若,則的定義域為,不關于原點對稱
若奇函數(shù)的有意義,則且
且,
函數(shù)為奇函數(shù),定義域關于原點對稱,
,解得,
由得,,
,
故答案為:;.
[方法二]:函數(shù)的奇偶性求參
函數(shù)為奇函數(shù)
[方法三]:
因為函數(shù)為奇函數(shù),所以其定義域關于原點對稱.
由可得,,所以,解得:,即函數(shù)的定義域為,再由可得,.即,在定義域內(nèi)滿足,符合題意.
故答案為:;.
【方法技巧與總結】
1、單調(diào)性技巧
(1)證明函數(shù)單調(diào)性的步驟
①取值:設,是定義域內(nèi)一個區(qū)間上的任意兩個量,且;
②變形:作差變形(變形方法:因式分解、配方、有理化等)或作商變形;
③定號:判斷差的正負或商與的大小關系;
④得出結論.
(2)函數(shù)單調(diào)性的判斷方法
①定義法:根據(jù)增函數(shù)、減函數(shù)的定義,按照“取值—變形—判斷符號—下結論”進行判斷.
②圖象法:就是畫出函數(shù)的圖象,根據(jù)圖象的上升或下降趨勢,判斷函數(shù)的單調(diào)性.
③直接法:就是對我們所熟悉的函數(shù),如一次函數(shù)、二次函數(shù)、反比例函數(shù)等,直接寫出它們的單調(diào)區(qū)間.
(3)記住幾條常用的結論:
①若是增函數(shù),則為減函數(shù);若是減函數(shù),則為增函數(shù);
②若和均為增(或減)函數(shù),則在和的公共定義域上為增(或減)函數(shù);
③若且為增函數(shù),則函數(shù)為增函數(shù),為減函數(shù);
④若且為減函數(shù),則函數(shù)為減函數(shù),為增函數(shù).
2、奇偶性技巧
(1)函數(shù)具有奇偶性的必要條件是其定義域關于原點對稱.
(2)奇偶函數(shù)的圖象特征.
函數(shù)是偶函數(shù)函數(shù)的圖象關于軸對稱;
函數(shù)是奇函數(shù)函數(shù)的圖象關于原點中心對稱.
(3)若奇函數(shù)在處有意義,則有;
偶函數(shù)必滿足.
(4)偶函數(shù)在其定義域內(nèi)關于原點對稱的兩個區(qū)間上單調(diào)性相反;奇函數(shù)在其定義域內(nèi)關于原點對稱的兩個區(qū)間上單調(diào)性相同.
(5)若函數(shù)的定義域關于原點對稱,則函數(shù)能表示成一個偶函數(shù)與一個奇函數(shù)的和的形式.記,,則.
(6)運算函數(shù)的奇偶性規(guī)律:運算函數(shù)是指兩個(或多個)函數(shù)式通過加、減、乘、除四則運算所得的函數(shù),如.
對于運算函數(shù)有如下結論:奇奇=奇;偶偶=偶;奇偶=非奇非偶;
奇奇=偶;奇偶=奇;偶偶=偶.
(7)復合函數(shù)的奇偶性原來:內(nèi)偶則偶,兩奇為奇.
(8)常見奇偶性函數(shù)模型
奇函數(shù): = 1 \* GB3 \* MERGEFORMAT ①函數(shù)或函數(shù).
= 2 \* GB3 \* MERGEFORMAT ②函數(shù).
= 3 \* GB3 \* MERGEFORMAT ③函數(shù)或函數(shù)
= 4 \* GB3 \* MERGEFORMAT ④函數(shù)或函數(shù).
注意:關于 = 1 \* GB3 \* MERGEFORMAT ①式,可以寫成函數(shù)或函數(shù).
偶函數(shù): = 1 \* GB3 \* MERGEFORMAT ①函數(shù).
= 2 \* GB3 \* MERGEFORMAT ②函數(shù).
= 3 \* GB3 \* MERGEFORMAT ③函數(shù)類型的一切函數(shù).
④常數(shù)函數(shù)
3、周期性技巧
4、函數(shù)的的對稱性與周期性的關系
(1)若函數(shù)有兩條對稱軸,,則函數(shù)是周期函數(shù),且;
(2)若函數(shù)的圖象有兩個對稱中心,則函數(shù)是周期函數(shù),且;
(3)若函數(shù)有一條對稱軸和一個對稱中心,則函數(shù)是周期函數(shù),且.
5、對稱性技巧
(1)若函數(shù)關于直線對稱,則.
(2)若函數(shù)關于點對稱,則.
(3)函數(shù)與關于軸對稱,函數(shù)與關于原點對稱.
【核心考點】
核心考點一:函數(shù)單調(diào)性的綜合應用
【典型例題】
例1.(2023春·江西鷹潭·高三貴溪市實驗中學校考階段練習)已知函數(shù)是上的減函數(shù),則的取值范圍是( )
A.B.
C.D.
【答案】A
【解析】顯然當時,為單調(diào)減函數(shù),
當時,,則對稱軸為,
若是上減函數(shù),則 解得,
故選:A.
例2.(2023·全國·高三專題練習)設函數(shù),則滿足的的取值范圍是( )
A.B.C.D.
【答案】B
【解析】假設,
所以,所以,
所以為奇函數(shù),
而是向右平移1個單位長度,向上平移3個單位長度,所以的對稱中心為,所以,
由求導得
因為,當且僅當即,取等號,
所以所以在R上單調(diào)遞增,
因為得
所以,解得,
故選:B
例3.(2023·全國·高三專題練習)已知,且滿足,則下列正確的是( )
A.B.
C.D.
【答案】B
【解析】由,可得,
所以,或,
∴(舍去),或,即,故A錯誤;
又,故,
∴,對于函數(shù),
則,函數(shù)單調(diào)遞增,
∴,故D錯誤;
∵,,
∴,
令,則,
∴函數(shù)單調(diào)遞增,
∴,即,
∴,即,故B正確;
∵,
∴函數(shù)單調(diào)遞增,故函數(shù)單調(diào)遞增,
∴,即,故C錯誤.
故選:B.
核心考點二:函數(shù)的奇偶性的綜合應用
【典型例題】
例4.(2023·全國·高三專題練習)已知定義在上的函數(shù)在上單調(diào)遞增,且為偶函數(shù),則不等式的解集為( )
A.B.
C.D.
【答案】B
【解析】∵為偶函數(shù),
∴,即函數(shù)關于對稱,
又函數(shù)在上單調(diào)遞增,
∴函數(shù)在上單調(diào)遞減,
由,可得,
整理得,,
解得或.
故選:B.
例5.(2023·全國·高三專題練習)設是定義在R上的奇函數(shù),且當時,,不等式的解集為( )
A.B.
C.D.
【答案】C
【解析】根據(jù)題意,當時,,所以在上為增函數(shù),
因為是定義在R上的奇函數(shù),
所以在R上為增函數(shù),
因為,所以,,
所以,
所以不等式可化為,
所以,解得或,
所以不等式的解集為,
故選:C
例6.(2023·全國·高三專題練習)已知偶函數(shù)的定義域為,且當時,,則使不等式成立的實數(shù)的取值范圍是( )
A.B.C.D.
【答案】A
【解析】當時,,所以在上單調(diào)遞增,
且,不等式即為.
又因為是偶函數(shù),所以不等式等價于,
則,所以,,解得.
綜上可知,實數(shù)的取值范圍為,
故選:A.
例7.(2023·全國·高三專題練習)定義在上的奇函數(shù)在上單調(diào)遞增,且,則不等式的解集為( )
A.B.C.D.
【答案】D
【解析】因為函數(shù)為奇函數(shù),
所以,又,,
所以不等式,可化為,
即,
又因為在上單調(diào)遞增,
所以在R上單調(diào)遞增,
所以,
解得.
故選:D.
例8.(2023春·廣西·高三期末)是定義在R上的函數(shù),為奇函數(shù),則( )
A.-1B.C.D.1
【答案】A
【解析】是定義在R上的函數(shù),為奇函數(shù),則

∴.
故選:A
例9.(2023春·甘肅蘭州·高三蘭化一中校考階段練習)若函數(shù)f(x)=,則滿足恒成立的實數(shù)a的取值范圍為( )
A.B.C.D.
【答案】A
【解析】因為,
所以是上的奇函數(shù),


所以是上的增函數(shù),
所以等價于:
即,
所以,
令,
則問題轉化為:,
因為且定義域為,
所以是上的偶函數(shù),
所以只需求在上的最大值即可.
當時,,
,
則當時,;當時,;
所以在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,
可得:,
即,
故選:A.
核心考點三:已知奇函數(shù)+M
【典型例題】
例10.(2022·重慶一中高三階段練習)已知(a,b為實數(shù)),,則______.
【答案】-2014
【解析】

因為為奇函數(shù),
所以,
其中,
所以,
解得:
故答案為:-2014
例11.(2022·河南·西平縣高級中學模擬預測(理))已知函數(shù),且,則( )
A.2B.3C.-2D.-3
【答案】D
【解析】
設,因為,
所以為奇函數(shù),
因為,
所以,
則.
故選:D.
例12.(2022·福建省福州第一中學高二期末)若對,有,函數(shù)在區(qū)間上存在最大值和最小值,則其最大值與最小值的和為( )
A.4B.8C.12D.16
【答案】B
【解析】
由題設,且,
∴,則,
∴為奇函數(shù),令,
∴,即是奇函數(shù),
∴在上的最小、最大值的和為0,即,
∴.
故選:B
核心考點四:利用軸對稱解決函數(shù)問題
【典型例題】
例13.(2022·全國·高三專題練習)若滿足,滿足,則等于( )
A.2B.3C.4D.5
【答案】D
【解析】由題意,故有
故和是直線和曲線、曲線交點的橫坐標.
根據(jù)函數(shù)和函數(shù)互為反函數(shù),它們的圖象關于直線對稱,
故曲線和曲線的圖象交點關于直線對稱.
即點(x1,5﹣x1)和點(x2,5﹣x2)構成的線段的中點在直線y=x上,
即,求得x1+x2=5,
故選:D.
例14.(2021春·高一單元測試)設函數(shù),則不等式的解集為( )
A.(0,2]B.
C.[2,+∞)D.∪[2,+∞)
【答案】B
【解析】由題意,函數(shù)的定義域為,
且,
所以函數(shù)為的偶函數(shù),且在上為單調(diào)遞減函數(shù),
令,可得,
則不等式可化為,
即,即,
又因為,且在上單調(diào)遞減,在為偶函數(shù),
所以,即,解得,
所以不等式的解集為.
故選:B.
例15.(2021春·西藏拉薩·高三??茧A段練習)已知函數(shù),則的大小關系( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【解析】令,所以是偶函數(shù);
當時,,在上是增函數(shù),
將圖像向右平移一個單位得到圖像,
所以關于直線對稱,且在單調(diào)遞增.
∵,,,
∴,
∴,
又∵關于直線對稱,∴,
∴.
故選:A
核心考點五:利用中心對稱解決函數(shù)問題
【典型例題】
例16.(2023·全國·高三專題練習)已知函數(shù)是上的偶函數(shù),且的圖象關于點對稱,當時,,則的值為( )
A.B.C.D.
【答案】C
【解析】圖象關于點對稱,,
又為上的偶函數(shù),,,
,
是周期為的周期函數(shù),
,又,,

故選:C.
例17.(2021春·安徽六安·高三??茧A段練習)已知函數(shù),函數(shù)為奇函數(shù),若函數(shù)與圖象共有個交點為、、、,則( )
A.B.C.D.
【答案】B
【解析】因為,
函數(shù)的定義域為,
,所以,,
故函數(shù)的圖象關于點對稱,
因為函數(shù)為奇函數(shù),則,即,
故函數(shù)的圖象也關于點對稱,
函數(shù)與圖象共有個交點為、、、,且這六個點也關于點對稱,
所以,.
故選:B.
例18.(2021春·貴州黔東南·高一凱里一中校考期中)已知函數(shù)是奇函數(shù),若函數(shù)與圖象的交點分別為,,…,,則交點的所有橫坐標和縱坐標之和為( )
A.B.C.D.
【答案】D
【解析】由題可得關于點對稱,的圖象也關于點對稱,
即若點為交點,則點也為交點,同理若為交點,則點也為交點,……
則交點的所有橫坐標和縱坐標之和為,
故選:D.
例19.(2022春·湖北恩施·高一恩施市第一中學??茧A段練習)已知定義在R上的奇函數(shù)的圖象與軸交點的橫坐標分別為,,,,,且,則不等式的解集為( )
A.B.
C.D.
【答案】A
【解析】因為函數(shù)是定義在R上的奇函數(shù),
則,且函數(shù)的圖象與軸交點關于原點對稱,
不妨設,
則,
所以,
則不等式,
即為,解得,
所以不等式的解集為.
故選:A.
例20.(2021春·四川綿陽·高一四川省綿陽南山中學??茧A段練習)已知函數(shù),函數(shù)滿足,若函數(shù)恰有個零點,則所有這些零點之和為( )
A.B.C.D.
【答案】D
【解析】函數(shù)滿足,
則函數(shù)的圖象關于點對稱,且(1),
函數(shù),
則,
所以函數(shù)為奇函數(shù),其圖象關于點對稱,
又函數(shù)是由函數(shù)向右平移一個單位得到的函數(shù),
故函數(shù)的圖象關于點對稱,
令,
則,
因為函數(shù)與的圖象都關于點對稱,
所以兩個函數(shù)圖象的交點也關于點對稱,
因為函數(shù)恰有2021個零點,
所以2021個零點除之外的2020個零點關于對稱,
則所有這些零點之和為.
故選:D.
核心考點六:利用周期性和對稱性解決函數(shù)問題
【典型例題】
例21.(2023·全國·高三專題練習)已知函數(shù)的定義域為,為偶函數(shù),為奇函數(shù),且當時,.若,則( )
A.B.0C.D.
【答案】C
【解析】因為為偶函數(shù),所以,
用代替得:,
因為為奇函數(shù),所以,
故①,
用代替得:②,
由①② 得:,
所以函數(shù)的周期,
所以,即,
因為,令得:,故,
,解得:,
所以時,,
因為,
令,得,
其中,所以,
因為,
令得:,即,
因為,所以,
因為,
令得:,
故,

故選:C
例22.(2023·四川資陽·統(tǒng)考模擬預測)已知函數(shù)的定義域為R,為偶函數(shù),,當時,(且),且.則( )
A.16B.20C.24D.28
【答案】C
【解析】因為是偶函數(shù),所以,所以,
所以函數(shù)關于直線對稱,
又因為,所以,
所以,所以關于點中心對稱,
由及得
所以
所以函數(shù)的周期為,
因為當時,(且),且,
所以,解得:或,因為且,所以.
所以當時,,
所以,,,
,,,
,所以,
所以,
故選:.
例23.(2023·山東濟寧·高三嘉祥縣第一中學??茧A段練習)已知定義在R上的偶函數(shù)滿足,且當時,.若直線與曲線恰有三個公共點,那么實數(shù)a的取值的集合為( )
A.()B.()
C.()D.()
【答案】B
【解析】定義在R上的偶函數(shù)滿足,
所以的圖像關于對稱,且為周期是2的偶函數(shù),
當時,,所以畫出函數(shù)圖像如下圖所示:
①當時,結合圖像可知與()有兩個公共點;
②當與()相切時,滿足,即,令,解得.
當時,結合圖像可知與()有兩個公共點;
由圖像可知, 時,直線與()有三個公共點;
又因為周期,可知().
故選:B.
例24.(2023·全國·高三專題練習)已知定義在上的函數(shù)滿足,且當時,,若函數(shù)圖象與的圖象恰有10個不同的公共點,則實數(shù)a的取值范圍為( )
A.B.
C.D.
【答案】D
【解析】因為函數(shù)滿足,所以函數(shù)是周期為2的周期函數(shù),
又函數(shù)的圖象可由函數(shù)的圖象向左平移一個單位可得,
所以函數(shù)的圖象的對稱軸為,
當時,,所以函數(shù)的圖象也關于對稱,
在平面直角坐標系中作出函數(shù)與在右側的圖象,
數(shù)形結合可得,若函數(shù)圖象與的圖象恰有10個不同的公共點,
則由函數(shù)圖象的對稱性可得兩圖象在右側有5個交點,
則,解得.
故選:D.
例25.(2023春·江西鷹潭·高三貴溪市實驗中學校考階段練習)已知是定義在R上的奇函數(shù),,恒有,且當時,1,則( )
A.1B.-1C.0D.2
【答案】B
【解析】因為,所以的最小正周期是8,
因為,
,,,
,又是周期為8的周期函數(shù),
所以,
,所以.
故選:B
例26.(2023·山東濟寧·高三嘉祥縣第一中學??茧A段練習)已知定義在R上的偶函數(shù)滿足,且當時,.若直線與曲線恰有三個公共點,那么實數(shù)a的取值的集合為( )
A.()B.()
C.()D.()
【答案】B
【解析】定義在R上的偶函數(shù)滿足,
所以的圖像關于對稱,且為周期是2的偶函數(shù),
當時,,所以畫出函數(shù)圖像如下圖所示:
①當時,結合圖像可知與()有兩個公共點;
②當與()相切時,滿足,即,令,解得.
當時,結合圖像可知與()有兩個公共點;
由圖像可知, 時,直線與()有三個公共點;
又因為周期,可知().
故選:B.
例27.(2023·全國·高三專題練習)已知定義在上的函數(shù)滿足,且當時,,若函數(shù)圖象與的圖象恰有10個不同的公共點,則實數(shù)a的取值范圍為( )
A.B.
C.D.
【答案】D
【解析】因為函數(shù)滿足,所以函數(shù)是周期為2的周期函數(shù),
又函數(shù)的圖象可由函數(shù)的圖象向左平移一個單位可得,
所以函數(shù)的圖象的對稱軸為,
當時,,所以函數(shù)的圖象也關于對稱,
在平面直角坐標系中作出函數(shù)與在右側的圖象,
數(shù)形結合可得,若函數(shù)圖象與的圖象恰有10個不同的公共點,
則由函數(shù)圖象的對稱性可得兩圖象在右側有5個交點,
則,解得.
故選:D.
例28.(2023春·江西鷹潭·高三貴溪市實驗中學??茧A段練習)已知是定義在R上的奇函數(shù),,恒有,且當時,1,則( )
A.1B.-1C.0D.2
【答案】B
【解析】因為,所以的最小正周期是8,
因為,
,,,
,又是周期為8的周期函數(shù),
所以,
,所以.
故選:B
核心考點七:類周期函數(shù)
【典型例題】
例29.(2022·天津一中高三月考)定義域為的函數(shù)滿足,當時,,若當時,不等式恒成立,則實數(shù)的取值范圍是( )
A.B.
C.D.
【答案】B
【解析】
因為當時,不等式恒成立,所以,
當時,

當時,,當時, ,因此當時,,選B.
例30.(2022·浙江·杭州高級中學高三期中)定義域為的函數(shù)滿足,當時,,若時,恒成立,則實數(shù)的取值范圍是( )
A.B.
C.D.
【答案】C
【解析】
因為,所以,
因為時,,
所以,
因為函數(shù)滿足,
所以,
所以,,
又因為,恒成立,
故,
解不等式可得或.
例31.(2022山西省榆林市高三二模理科數(shù)學試卷)定義域為的函數(shù)滿足,當時,,若當時,函數(shù)恒成立,則實數(shù)的取值范圍為
A.B.C.D.
【答案】C
【解析】
當時,,又,因此當時,函數(shù),從而,選C.
核心考點八:抽象函數(shù)的單調(diào)性、奇偶性、周期性、對稱性
【典型例題】
例32.(2023·廣東·高三統(tǒng)考學業(yè)考試)已知函數(shù)對任意,都有成立.有以下結論:
①;②是上的偶函數(shù);③若,則;
④當時,恒有,則函數(shù)在上單調(diào)遞增.
則上述所有正確結論的編號是________
【答案】①③
【解析】對于①令,則,解得,①正確;
對于②令,則,∴,∴是上的奇函數(shù),②錯誤;
對于③令,則,∴,③正確;
對于④設,則,∴,
則,∴在上單調(diào)遞減,④錯誤.
故答案為:①③.
例33.(2022·山東聊城·二模)已知為上的奇函數(shù),,若對,,當時,都有,則不等式的解集為( )
A.B.
C.D.
【答案】B
【解析】
由,得,
因為,所以,
即,設,
則在上單調(diào)遞減,
而,
則,解得:;
因為為R上的奇函數(shù),所以,
則為R上的偶函數(shù),故在上單調(diào)遞增,
,
則,解得:;
綜上,原不等式的解集為.
故選:B.
例34.(2022·全國·模擬預測(理))已知定義在R上的奇函數(shù)的圖象關于直線對稱,且在上單調(diào)遞增,若,,,則,,的大小關系為( )
A.B.C.D.
【答案】C
【解析】
由函數(shù)的圖象關于直線對稱可得,結合奇函數(shù)的性質(zhì)可知
,.
由奇函數(shù)的性質(zhì)結合在上單調(diào)遞增可得在上單調(diào)遞增,
所以,
所以.
故選:C
例35.(2022·黑龍江大慶·三模(理))已知定義域為R的偶函數(shù)滿足,當時,,則方程在區(qū)間上所有解的和為( )
A.8B.7C.6D.5
【答案】A
【解析】
解:因為函數(shù)滿足,所以函數(shù)的圖象關于直線對稱,
又函數(shù)為偶函數(shù),所以,
所以函數(shù)是周期為2的函數(shù),
又的圖象也關于直線對稱,
作出函數(shù)與在區(qū)間上的圖象,如圖所示:
由圖可知,函數(shù)與的圖象在區(qū)間上有8個交點,且關于直線對稱,
所以方程核心考點九:函數(shù)性質(zhì)的綜合
【典型例題】
例36.(2023·上海·高三專題練習)已知函數(shù)是定義在上的偶函數(shù),在上是增函數(shù),且恒成立,則不等式的解集為______.
【答案】
【解析】由于函數(shù)定義在上的偶函數(shù),在是增函數(shù),
由得,
所以,
解方程得,
令,則,
所以是方程的兩根,
由韋達定理得,解得,
則不等式即,
設,,,故,
所以單調(diào)遞增,且,故解集為.
故答案為:.
例37.(2023春·山東濟南·高三統(tǒng)考期中)已知是定義域為R的奇函數(shù),為奇函數(shù),則__________.
【答案】68
【解析】而是定義域為R的奇函數(shù),故有,且,
因為為奇函數(shù),所以,
而,
所以,
用替換得:,
令,則有,
即;
令,則,
則,即;
令,則有;
所以.
;
;
;
所以

故答案為:68
例38.(2023春·重慶璧山·高三校聯(lián)考階段練習)設a>0,b>0,若關于x的方程恰有三個不同的實數(shù)解x1,x2,x3,且x1<x2<x3=b,則a+b的值為______.
【答案】
【解析】不妨令,
顯然滿足,可知為偶函數(shù),
因為關于x的方程恰有三個不同的實數(shù)解x1,x2,x3,
且x1<x2<x3=b,
所以必有x2=0,且﹣x1=x3=b,故x1+x2+x3=0,
將x2=0,x3=b代入原方程得:,
當b≥a時,原方程化為,解得,
此時,
當b<a時,原方程化為,解得a=b=0,與a>0,b>0矛盾,
故.
故答案為:.
例39.(2023·全國·高三專題練習)已知是上的偶函數(shù),對于任意的,均有,當時,,則函數(shù)的所有零點之和為______;
【答案】4042
【解析】圖像關于軸對稱的偶函數(shù)向右平移一個單位得到函數(shù).因為函數(shù)是偶函數(shù),所以,
令替換,則有,
所以函數(shù)的周期為2,且函數(shù)關于直線對稱,
又當時,,當時,,,
當時,,
依次類推,可以求出,當時,
由此可在同一平面直角坐標系下作出函數(shù)與的部分圖象.
函數(shù)的零點,即為函數(shù)與的交點橫坐標,
當時,,兩函數(shù)圖像無交點,又兩函數(shù)在上有2021個交點,由對稱性知它們在上也有2021個交點,且它們關于直線對稱,則對稱兩零點和為2,所以函數(shù)的所有零點之和為4042.
故答案為:4042.
【新題速遞】
一、單選題
1.(2023春·江西·高三校聯(lián)考階段練習)己知函數(shù),,若與圖像的公共點個數(shù)為n,且這些公共點的橫坐標從小到大依次為,,…,,則下列說法正確的有( )個
①若,則 ②若,則
③若,則 ④若,則
A.1B.2C.3D.4
【答案】C
【解析】對于①,當時,令,則,即函數(shù)有且僅有一個零點為0,同理易知函數(shù)有且僅有一個零點為0,
即與也恰有一個公共點,故①錯誤;
對于②:當時,如下圖:
易知在,且,與圖像相切,由當時,,則,,故,從而,所以,故②正確;
對于③:當時,如下圖:
則,,所以,又圖像關于對稱,結合圖像有,即有,故③正確;
對于④:當時,由,與的圖像在y軸右側的前1012個周期中,每個周期均有2個公共點,共有2024個公共點,故④正確.
故選:C.
2.(2023·青海海東·統(tǒng)考一模)已知函數(shù),且,則下列結論正確的是( )
A.當時,在上是增函數(shù)
B.當時,在上是增函數(shù)
C.的單調(diào)性與有關
D.若不等式的解集是,則
【答案】B
【解析】當時,在上單調(diào)遞增,且.
因為函數(shù)在上是減函數(shù),
所以在上是減函數(shù),則錯誤;
當時,在上單調(diào)遞減,且.
因為函數(shù)在上是減函數(shù),
所以在上是增函數(shù),則正確;
定義域為R,,
所以,為R上的偶函數(shù).
又由前面分析知,當時,在上是減函數(shù),根據(jù)偶函數(shù)的性質(zhì)知,在上是增函數(shù);
當時,在上是增函數(shù),根據(jù)偶函數(shù)的性質(zhì)知,在上是減函數(shù).
所以,可知,當且時,在上是減函數(shù),在上是增函數(shù).
從而的單調(diào)性與無關,故C錯誤;
因為不等式的解集是.
由前面分析知,為R上的偶函數(shù).在上是減函數(shù),在上是增函數(shù).
所以,所以,解得或,則D錯誤.
故選:B.
3.(2023·青海海東·統(tǒng)考一模)已知定義在上的函數(shù)的導函數(shù)為,若,且,則不等式的解集是( )
A.B.C.D.
【答案】A
【解析】設,則.
因為,所以,即,
所以在上單調(diào)遞減.
不等式等價于不等式,即.
因為,所以,所以.
因為在上單調(diào)遞減,所以,解得
故選:A
4.(2023春·重慶·高三統(tǒng)考階段練習)已知函數(shù),正實數(shù)a,b滿足,則的最小值為( )
A.1B.2C.4D.
【答案】B
【解析】,
故函數(shù)關于對稱,又在上嚴格遞增;

當且僅當時取得.
故選:B.
5.(2023春·江西鷹潭·高三貴溪市實驗中學校考階段練習)若正實數(shù)滿足,則( )
A.B.
C.D.
【答案】A
【解析】



令,根據(jù)增函數(shù)加增函數(shù)為增函數(shù)得在上為增函數(shù),
,,
故選:A.
6.(2023春·江西·高三校聯(lián)考階段練習)已知f(x),g(x)分別為定義域為R的偶函數(shù)和奇函數(shù),且,若關于x的不等式在(0,ln 2)上恒成立,則實數(shù)a的取值范圍是( )
A.B.C.D.
【答案】C
【解析】因為分別為偶函數(shù)和奇函數(shù),
①,
所以,即②,
①②聯(lián)立可解得,,
不等式為,
,則,,
設,則,
,,,在上是增函數(shù),,
又在時是增函數(shù),所以,,
,在恒成立,則.
故選:C.
7.(2023春·江蘇南京·高三統(tǒng)考階段練習)設,函數(shù)是定義在R上的奇函數(shù),且,在單調(diào)遞增,,則( )
A.B.C.D.
【答案】B
【解析】對A:∵函數(shù)是定義在R上的奇函數(shù),則,A錯誤;
由題意可得:在上單調(diào)遞增,則在上單調(diào)遞增
∵,則
∴函數(shù)關于對稱,則在上單調(diào)遞減
當時,當且僅當時,;當且僅當或時,
∵函數(shù)關于對稱,則,即
∴,則函數(shù)的周期為4
當時,則有:
的根依次為,即當且僅當,
若,則,即,C、D錯誤;
的根依次為,即當且僅當,
∵,則,B正確;
故選:B.
8.(2023春·遼寧·高三校聯(lián)考期中)已知偶函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)遞減,則滿足的x的取值范圍是( )
A.B.C.D.
【答案】A
【解析】因為偶函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)遞減,
所以在區(qū)間上單調(diào)遞增 ,
因為,所以由偶函數(shù)性質(zhì)知
所以,解得:.
故選:A.
二、多選題
9.(2023春·福建寧德·高三校考階段練習)已知函數(shù)的定義域為R,為的導函數(shù),且,,若為偶函數(shù),則下列一定成立的有( )
A.B.
C.D.
【答案】ABD
【解析】若為偶函數(shù),則,故,則為奇函數(shù)
故,
由可得,
又可得,兩式相減得,
所以函數(shù)的周期為4;
由可得
又可得,兩式相加得
所以函數(shù)的對稱中心為;
則,,故A選項正確;
又,則,由函數(shù)的周期為4
可得,,故B,D選項正確;
可得,所以,故C選項不正確;
故選:ABD.
10.(2023春·廣東廣州·高三統(tǒng)考階段練習)已知函數(shù)、的定義域均為,為偶函數(shù),且,,下列說法正確的有( )
A.函數(shù)的圖象關于對稱B.函數(shù)的圖象關于對稱
C.函數(shù)是以為周期的周期函數(shù)D.函數(shù)是以為周期的周期函數(shù)
【答案】BC
【解析】對于A選項,因為為偶函數(shù),所以.
由,可得,可得,
所以,函數(shù)的圖象關于直線對稱,A錯;
對于B選項,因為,則,
又因為,可得,
所以,函數(shù)的圖象關于點對稱,B對;
對于C選項,因為函數(shù)為偶函數(shù),且,
則,從而,則,
所以,函數(shù)是以為周期的周期函數(shù),C對;
對于D選項,因為,且,,
又因為,所以,,
又因為,則,所以,,
故,因此,函數(shù)是周期為的周期函數(shù),D錯.
故選:BC.
11.(2023·全國·高三專題練習)已知函數(shù)及其導函數(shù)的定義域均為R,若,均為奇函數(shù),則( )
A.B.C.D.
【答案】ACD
【解析】因為若,為奇函數(shù),
所以,
令得,,即,,A選項正確;
所以,,即,
所以,函數(shù)關于對稱,對稱,
所以,,即
所以,,
所以,,即函數(shù)為周期函數(shù),周期為,
所以,,,故D選項正確,B選項錯誤;
對于C選項,由可得,其中為常數(shù),
所以,所以,
故令得,即,故C選項正確.
故選:ACD.
12.(2023·全國·高三專題練習)已知函數(shù)為上的奇函數(shù),為偶函數(shù),下列說法正確的有( )
A.圖象關于對稱B.
C.的最小正周期為4D.對任意都有
【答案】BCD
【解析】為上的奇函數(shù),則,.為偶函數(shù),即關于軸對稱,則.
所以,則,故,則最小正周期為4;
對A,,故圖象不關于對稱,A錯;
對B,,B對;
對C,最小正周期為4,,的最小正周期為4,C對;
對D,,D對;
故選:BCD
13.(2023·全國·高三專題練習)已知為偶函數(shù),且為奇函數(shù),若,則( )
A.B.C.D.
【答案】ABC
【解析】A選項,因為為偶函數(shù),所以,
因為為奇函數(shù),所以,
令得:,解得:,所以
令得:,即,所以,故A正確;
B選項,令得:,即,
因為,則,所以,所以,故B正確;
C選項,因為,所以,
因為,所以,
即,所以,
,所以,
即,所以,
所以的周期為4,,故C正確;
D選項,因為,
所以令得:,解得:,
令中得:,故D錯誤.
故選:ABC
三、填空題
14.(2023春·江蘇南京·高三統(tǒng)考階段練習)已知函數(shù),則滿足的x的取值范圍是________.
【答案】.
【解析】因為,則,
因為函數(shù),由有:且,
因為,大致圖象如圖,
①當且時,,所以,顯然滿足;
②當時,根據(jù)復合函數(shù)的單調(diào)性法則同增異減可得,單調(diào)遞減,
當時,根據(jù)復合函數(shù)的單調(diào)性法則同增異減可得,單調(diào)遞增,
又,,所以根據(jù)函數(shù)的單調(diào)性有:
由,解得:或.
綜上,滿足的取值范圍是.
故答案為:.
15.(2023·全國·高三專題練習)已知定義域為的函數(shù)存在導函數(shù),且滿足,則曲線在點處的切線方程可以是___________(寫出一個即可)
【答案】(答案不唯一)
【解析】的定義域為,由可知,是偶函數(shù),
由可知周期為4,
因為,故關于直線對稱,
又因為,所以也是的對稱軸,
因為在上存在導函數(shù),所以是的極值點,
即,曲線在點處的切線斜率為0,
故切線方程可能為,
故答案為:(答案不唯一)
16.(2023·全國·高三專題練習)定義在R上的奇函數(shù)滿足,且在上是增函數(shù),給出下列幾個命題:
①是周期函數(shù);
②的圖象關于直線對稱;
③在上是減函數(shù);
④.
其中正確命題的序號是_____.(寫出所有正確命題的序號)
【答案】①②③④
【解析】因為,所以,所以,所以的周期為,即為周期函數(shù),故①正確;
因為,所以,又因為為奇函數(shù),所以,所以函數(shù)的圖象關于直線對稱,故②正確;
因為是定義在R上的奇函數(shù),所以,因為在上為增函數(shù),且為奇函數(shù),所以在上為增函數(shù),
因為關于直線對稱,所以在上為減函數(shù),故③正確;
由,令得,故④正確,
故答案為:①②③④
17.(2023·全國·高三專題練習)已知函數(shù),若,則___________.
【答案】2
【解析】因為,對稱軸為,所以的對稱中心為,即,
因為,所以在上單調(diào)遞增,
所以方程的解均有且只有一個,
因為,所以關于對稱中心對稱,
所以,
故答案為:2
18.(2023·全國·高三專題練習)函數(shù)的極大值為,極小值為,則______.
【答案】6
【解析】由題意,,故關于對稱.
故取得極大與極小值的點關于對稱,所以.
故答案為:6
19.(2023·全國·高三專題練習)設的定義域為,且滿足,若,則___________.
【答案】2024
【解析】因為,所以,
由,得,有,
可得,有,
又由,可得,可知函數(shù)的周期為4,
可得,
有,
因為,所以
由得,
所以,
即,
所以
所以.
故.
故答案為:2024
20.(2023·全國·高三專題練習)已知函數(shù)的定義域為R,且為奇函數(shù),其圖象關于直線對稱.當時,,則____.
【答案】4
【解析】∵的圖象關于直線對稱,∴,又為奇函數(shù),∴,故,
則,∴函數(shù)的周期,又∵,∴.
故答案為:4.

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