内容正文:
专题05 函数的性质(2)
一、真题剖析
【2022年全国乙卷】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.
【试题情景】本题属于课程学习情景,本题以抽象函数为载体,考查函数的对称性。
【必备知识】本题考考查函数的对称性综合应用。
【能力素养】本题考查运算求解能力、逻辑思维能力和运算能力,考查的学科素养是理性思维和数学探索,本题解题的关键是根据对称性和已知条件得到,从而得到,,然后根据条件得到的值,再由题意得到从而得到的值即可求解.
【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,
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
二、题型选讲
题型一 函数的对称性
函数的对称性要注意一下三点:(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。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
例1、【2022·广东省深圳市福田中学10月月考】已知是定义在上的函数,满足,,若,则 ( )
A. B. 50 C. 2 D. 0
【答案】C
【解析】
【分析】根据已知条件求出函数的对称轴,对称中心,周期性为,根据求出,计算即可求解.
【详解】因为满足,所以图象关于对称,
由可得,所以图象关于点中心对称,由可得,所以,可得,所以是周期为的函数,
因为,可得,令可得,可得,所以,,所以,
因为,所以,故选:C.
变式1、(2021·山东菏泽市·高三期末)已知函数对任意的都有,若的图象关于直线对称,且,则______.
【答案】3
【解析】
因为的图象关于直线对称,
所以 的图象关于轴对称,所以为偶函数,
令则,所以,
又,则
,所以周期为6,
所以,
故答案为:3
变式2、(2020届浙江省宁波市鄞州中学高三下期初)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.0 B.1 C.2 D.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,
.
故选:C.
题型二 单调性与奇偶性的结合
例2、【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.
故选:D.
变式1、(2022·江苏如东·高三期末)已知函数,则不等式f(x)+f(2x-1)>0的解集是( )
A.(1,+∞) B. C. D.(-∞,1)
【答案】B
【解析】的定义域满足,由,
所以在上恒成立. 所以的定义域为
则
所以,即为奇函数.
设,由上可知为奇函数.
当时,,均为增函数,则在上为增函数.
所以在上为增函数.
又为奇函数,则在上为增函数,且
所以在上为增函数.
又在上为增函数,在上为减函数
所以在上为增函数,故在上为增函数
由不等式,即
所以,则
故选:B
变式2、(2022·江苏无锡期中)已知函数y=f(x)的图象与函数的图象关于直线y=x对称,函数g(x)是奇函数,且当x>0时,g(x)=f(x)+x,则g(-4)=( )
A.-18 B.-12 C.-8 D.-6
【答案】D
【解析】由题意可知,y=f(x)=log2x,当x>0时,g(x)=f(x)+x=log2x+x,则g(4)=log24+4=6,因为函数g(x)是奇函数,所以g(-4)=-g(4)=-6,故答案选D.
变式3、(2022·广东揭阳·高三期末)已知函数,实数满足不等式,则( )
A. B.
C. D.
【答案】AC
【解析】因为,
所以为奇函数,
因为,
所以上单调递增,
由,
得,
所以,
即,,
因为在R上是增函数,所以,故A正确;
因为在上是增函数,所以,故C正