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热点2-2 函数的单调性、奇偶性、对称性、周期性10大题型
函数的性质是函数学习中非常重要的内容,对于选择题和填空题部分,重点考查基本初等函数的单调性,利用性质判断函数单调性及求最值、解不等式、求参数范围等,难度较小,属于基础题;对于解答题部分,一般与导数结合,考查难度较大。
一、单调性定义的等价形式:
1、函数在区间上是增函数:
任取,且,都有;
任取,且,;
任取,且,;
任取,且,.
2、函数在区间上是减函数:
任取,且,都有;
任取,且,;
任取,且,;
任取,且,.
二、判断函数奇偶性的常用方法
1、定义法:若函数的定义域不是关于原点对称,则立即可判断该函数既不是奇函数也不是偶函数;若函数的定义域是关于原点对称的,再判断与之一是否相等.
2、验证法:在判断与的关系时,只需验证=0及是否成立.
3、图象法:奇(偶)函数等价于它的图象关于原点(轴)对称.
4、性质法:两个奇函数的和仍为奇函数;两个偶函数的和仍为偶函数;两个奇函数的积是偶函数;两个偶函数的积是偶函数;一个奇函数与一个偶函数的积是奇函数.
5、分段函数奇偶性的判断
判断分段函数的奇偶性时,通常利用定义法判断.分段函数不是几个函数,而是一个函数.因此其判断方法也是先考查函数的定义域是否关于原点对称,然后判断与的关系.首先要特别注意与的范围,然后将它代入相应段的函数表达式中,与对应不同的表达式,而它们的结果按奇偶函数的定义进行比较.
三、常见奇、偶函数的类型
1、()为偶函数;
2、()为奇函数;
3、()为奇函数;
4、()为奇函数;
5、()为奇函数;
6、为偶函数;
7、为奇函数;
四、函数的周期性与对称性常用结论
1、函数的周期性的常用结论(是不为0的常数)
(1)若,则; (2)若,则;
(3)若,则; (4)若,则;
(5)若,则; (6)若,则();
2、函数对称性的常用结论
(1)若,则函数图象关于对称;
(2)若,则函数图象关于对称;
(3)若,则函数图象关于对称;
(4)若,则函数图象关于对称;
3、函数的奇偶性与函数的对称性的关系
(1)若函数满足,则其函数图象关于直线对称,
当时可以得出,函数为偶函数,即偶函数为特殊的线对称函数;
(2)若函数满足,则其函数图象关于点对称,
当,时可以得出,函数为奇函数,即奇函数为特殊的点对称函数;
4、函数对称性与周期性的关系
(1)若函数关于直线与直线对称,那么函数的周期是;
(2)若函数关于点对称,又关于点对称,那么函数的周期是;
(3)若函数关于直线,又关于点对称,那么函数的周期是.
5、函数的奇偶性、周期性、对称性的关系
(1)①函数是偶函数;②函数图象关于直线对称;③函数的周期为.
(2)①函数是奇函数;②函数图象关于点对称;③函数的周期为.
(3)①函数是奇函数;②函数图象关于直线对称;③函数的周期为.
(4)①函数是偶函数;②函数图象关于点对称;③函数的周期为.
其中,上面每组三个结论中的任意两个能够推出第三个。
【题型1 函数的单调性及应用】
【例1】(2023·全国·高三专题练习)下列函数中,既是奇函数,又在区间上单调递增的是( )
A. B. C. D.
【变式1-1】(2022春·北京·高三北京市广渠门中学校考阶段练习)下列函数中,既是奇函数,又在区间上单调递增的是( )
A. B. C. D.
【变式1-2】(2022春·上海崇明·高三上海市崇明中学校考阶段练习)设函数的定义域为.则“在上严格递增”是“在上严格递增”的( )条件
A.充分不必要 B.必要不充分 C.充分必要 D.既不充分也不必要
【变式1-3】(2022春·河北廊坊·高三校考阶段练习)函数的单调递增区间是( )
A. B. C. D.
【变式1-4】(2022春·江苏南通·高三统考开学考试)设函数,,则函数的减区间为( )
A. B. C. D.
【题型2 利用函数的单调性求最值】
【例2】(2022·河北·校联考模拟预测)已知,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【变式2-1】(2022春·安徽安庆·高三安庆一中统考阶段练习)已知函数,则在上的值域为( )
A. B. C. D.
【变式2-2】(2022春·海南省直辖县级单位·高三嘉积中学校考阶段练习)已知函数对任意的,总有,若时,,且,则当时,的最大值为( )
A.0