内容正文:
3.3 函数的性质:单调性、奇偶性、周期性与对称性
目录
知识点一:函数的单调性 3
考点1:函数的单调性(单调区间)的确定 3
考点2:已知单调性求参数 5
考点3:解函数不等式问题 6
型 6
“数”型 7
“”型 7
“数”型 8
知识点二:函数的奇偶性 8
考点4:判断函数的奇偶性 9
考点5:函数奇偶性的应用 10
求解析式 10
求函数值 11
求参数 11
考点6:函数的奇偶性与单调性综合 12
考点7:“奇函数+常数”类型求解 14
知识点三:周期性 15
考点8:抽象函数的周期性 16
考点9:类周期函数 17
考点10:函数的奇偶性与周期性综合 19
知识点四:对称性 20
考点11:由对称性求函数的解析式 21
考点12:函数的对称性与单调性综合 21
考点13:函数的奇偶性、对称性、周期性的综合应用 22
考点14:函数奇偶性、对称性、单调性的综合应用 25
考点15:函数性质的综合应用 26
考点16:利用函数性质比较函数值的大小关系 27
【强化训练】 29
知识点一:函数的单调性
(1) 单调函数的定义
增函数
减函数
定义
一般地,设函数的定义域为I,如果对于定义域I内某个区间D上的任意两个自变量
当时,都有,那么就称函数在区间D上单调递增
当时,都有,那么就称函数在区间D上单调递减
图象描述
自左向右看图象呈上升趋势
自左向右看图象呈下降趋势
(2)单调区间的定义:如果函数在区间D上单调递增或单调递减,那么就说函数在这一区间具有(严格的)单调性,区间D叫做的单调区间.
(3)单调性定义的等价形式
设,且
①在上是增函数
②在上是减函数
考点1:函数的单调性(单调区间)的确定
方法提炼
确定函数单调性的四种方法
(1)定义法
(2)图象法
如果是以图象形式给出的,或者的图象易作出,则可由图象的上升或下䧏确定单调性,由图像确定函数的单调区间需注意两点:一是单调区间必须是函数定义域的子集;二是图像不连续的单调区间要分开写,用“和”或“,”,不能用.
(3)性质法
①在公共定义域内,增函数+增函数=增函数,减函数+减函数=减函数,增函数-减函数=增函数,减函数-增函数=减函数.
②函数在公共定义域内与的单调性相反.
③复合函数的单调性:函数在函数的定义域上,如果与的单调性相同,那么单调递增;如果与的单调性相反,那么单调递减.(简记:“同增异减”)
(4) 导数法:先求导,利用导数取值的正、负确定函数的单调区间.
【例1.1.】
已知,判断的单调性,并用函数单调性的定义加以证明.
【例1.2.】
若非零函数对任意实数均有,且当时,,求证:为上的减函数.
【例1.3.】
函数的单调递减区间是( )
A. B.和
C. D.和
【例1.4.】
函数的单调递减区间是 _____.
【例1.5.】
函数的单调递减区间为 .
考点2:已知单调性求参数
方法提炼
已知单调性求参数的三种情况:
1、根据其单调性直接构建参数满足的方程(组)(不等式(组))求参;
2、分段函数求参,每段单调性都要符合题意,相邻两段自变量衔接点的函数值取到等号;
3、复合函数求参,注意要满足定义域要求,通过分离常数法或构造函数法转化成恒成立或有解问题。
【例2.1.】
设函数在区间上单调递减,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【例2.2.】
已知函数且在区间上单调递减,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【例2.3.】
若函数在上单调递增,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
【例2.4.】
函数在上单调递增,则实数a的取值范围是( )
A. B. C. D.
【例2.5.】
已知函数在上单调递增,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【例2.6.】
已知函数是上的单调函数,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【例2.7.】
已知函数在上不单调,则的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【例2.8.】
若函数在区间上不单调,则a的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【例2.9.】
若函数在上单调递增,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
考点3:解函数不等式问题
方法提炼
利用函数单调性解答与函数有关的不等式问题, 主要体现在给出不等式求具体解集或已知不等式恒成立求参数范围.
运用函数单调性定义解不等式问题,解题步骤为:
①根据已知不等式构造含有函数值的不等关系式;
②结合函数单调性的定义,使脱去函数符号,得到,或;
③ 运算求解,得到完整解答.
·
型
【例3.1.】
. 已知函数,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
【例3.2.】
已知函数,则不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
【例3.3.】
已知函数若,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【例3.4.】
已知函数,,其中是函数的导函数,若不等式对任意的恒成立,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【例3.5.】
已知对,,,当时,都有 ,则实数的取值范围是 .
·
“数”型
【例3.6.】
已知函数的定义域为,且若,则的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【例3.7.】
已知定义在R上的函数满足,当时,.若,,则t的取值范围是( )
A. B. C. D.
·
“”型
【例3.8.】
设函数是定义在上的奇函数,且对于任意的x,,都有.若函数,则不等式的解集是( )
A. B.
C. D.
·
“数”型
【例3.9.】
已知函数则不等式的解集为 .
【例3.10.】
已知函数,则不等式的解集为 .
知识点二:函数的奇偶性
奇偶性
定义
图象特点
偶函数
一般地,设函数的定义域为I,如果,都有,且,那么函数就叫作偶函数
关于轴对称
奇函数
一般地,设函数的定义域为I,如果,都有,且,那么函数就叫作奇函数
关于原点对称
(1)
函数具有奇偶性的一个必不可少的条件是定义域关于原点对称;
(2)
若奇函数在处有定义,则必有;
(3)
偶函数必满足;
(4)
既是奇函数又是偶函数,x∈D,其中定义域D是关于原点对称的非空数集;
(5)
若函数的定义域关于原点对称,则为偶函数,为奇函数,.
(6) 常见的奇函数与偶函数
1
为偶函数;
2
为奇函数;
考点4:判断函数的奇偶性
方法提炼
确定函数单调性的三种方法
(1)定义法
(2)图像法
(3)性质法
在的公共定义域内,有下列结论:
都为奇函数
为奇函数,为偶函数
为偶函数,为奇函数
都为偶函数
奇函数
_____
_____
偶函数
奇函数
_____
_____
偶函数
偶函数
奇函数
奇函数
偶函数
奇函数
偶函数
偶函数
偶函数
【注】复合函数的奇偶性原则:“内偶则偶,两奇为奇”.
【例4.1.】
判断的奇偶性.
【例4.2.】
若函数是奇函数,函数是偶函数,则下列说法中正确的是 ( )
A.函数是奇函数
B.函数是奇函数
C.函数是奇函数
D.函数是奇函数
【例4.3.】
判断分段函数的奇偶性.
考点5:函数奇偶性的应用
· 求解析式
方法提炼
求具有奇偶性的分段函数在对称区间上的解析式,可将待求区间上的自变量转化到已知解析式的区间上,再利用奇偶性的定义求出.
【例5.1.】
已知函数是奇函数,则时,的解析式为( )
A. B. C. D.
【例5.2.】
已知函数是定义在上的奇函数,当时,,则当时, .
【例5.3.】
已知,分别为定义在上的奇函数和偶函数,,则 .
· 求函数值
【例5.4.】
函数的图象过原点,且,若,则 .
【例5.5.】
已知函数为定义在上的奇函数,则 .
【例5.6.】
已知定义在上的奇函数满足,则( )
A.0 B.105 C.210 D.225
· 求参数
方法提炼
方法①:根据或得到关于待求参数的恒等式,由系数的对等性得参数的值或方程(组),进而求出参数的值.
方法②:对或中的取具体值而得到方程(组),进而求出参数的值.在解答题中用此方法时,需将所求得的值代入函数,验证函数确实为奇函数或偶函数.
【例5.7.】
已知为偶函数,若,则 .
【例5.8.】
已知函数为奇函数,则( )
A. B.0 C.1 D.
【例5.9.】
若是奇函数,则 .
【例5.10.】
已知,函数是奇函数,则 .
【例5.11.】
若函数为奇函数,则 .
考点6:函数的奇偶性与单调性综合
方法提炼
(1)奇函数在关于原点对称的区间上具有相同的单调性;偶函数在关于原点对称的区间上具有相反的单调性.(简记:“奇同偶异”);
(2)奇函数利用 ,偶函数利用 ,结合单调性解与抽象函数有关的不等式或方程.
或对偶函数型不等式,结合函数图象,得出的大小关系.
【例6.1.】
(多选)定义在R上的函数(且,),若存在实数m使得不等式恒成立,则下列叙述正确的是( )
A.若,,则实数m的取值范围为
B.若,,则实数m的取值范围为
C.若,,则实数m的取值范围为
D.若,,则实数m的取值范围为
【例6.2.】
已知函数,若成立,则实数a的取值范围为( )
A. B. C. D.
【例6.3.】
设函数,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
【例6.4.】
设函数的定义域为,导数为,若当时,,且对于任意的实数,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
【例6.5.】
已知函数是定义在上的奇函数,且对任意的,都有,且,则不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
【例6.6.】
已知定义在上的函数,满足不等式,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【例6.7.】
已知函数,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
【例6.8.】
已知是定义在上的奇函数,也是定义在上的奇函数,则关于的不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
【例6.9.】
已知函数,若满足,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
【例6.10.】
设定义在上的奇函数,其中为自然对数的底数,则不等式的解集是( )
A. B. C. D.
【例6.11.】
已知是定义域为的函数,且是奇函数,是偶函数,满足,若对任意的,都有成立,则实数的取值范围是 .
【例6.12.】
已知函数的定义域,对任意,恒有,且当时,恒成立,,则不等式的解集为 .
【例6.13.】
已知函数是偶函数,不等式恒成立,则b的最大值为 .
【例6.14.】
已知函数,关于的不等式的解集为,则( )
A. B. C.0 D.1
【例6.15.】
设定义域为的偶函数的导函数为,若也为偶函数,且,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
考点7:“奇函数+常数”类型求解
方法提炼
已知,其中为奇函数,为常数,则
①
②则
【例7.1.】
已知函数在上的最大值和最小值分别为,,则( )
A. B.0 C.2 D.4
【例7.2.】
已知函数,若,则( )
A. B. C. D.3
【例7.3.】
已知函数,其中是自然对数的底数.若,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【例7.4.】
已知函数,对于任意的,不等式恒成立,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
【例7.5.】
已知函数,若,则的取值范围为 .
【例7.6.】
已知函数,且,则( )
A. B. C. D.
【例7.7.】
已知函数,则满足的的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【例7.8.】
已知函数,则不等式的解集为 .
知识点三:周期性
(1)周期函数:如果函数是周期函数,那么能找到一个非零常数T,使得对定义域内的任意值都成立,T称为这个函数的周期.
(2)最小正周期:如果在周期函数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的最小正周期.(若不特别说明,T一般都是最小正周期)
(3)如果函数的周期为T,则函数的周期为;
若为周期函数,则复合函数也是周期函数;
(4)常用结论
对定义域内任一自变量的值x:
1
若,则.
证明:
2
若,则.
证明:
3
若,则.
证明:
4
若,则.
证明:
5
若,则.
证明:
(5)
有时可由两个函数型不等式联立推出周期.如:由 得,∴
考点8:抽象函数的周期性
【例8.1.】
已知定义在上的函数满足,当时,,则( )
A.1 B.2 C. D.-2
【例8.2.】
已知定义在上的函数满足,且,则( )
A. B. C.4 D.2
【例8.3.】
设函数的定义域为,且,则( )
A. B.0 C.4 D.
【例8.4.】
已知函数与是定义在上的函数,它们的导函数分别为和,且满足,且,则( )
A.1012 B.2024 C. D.
考点9:类周期函数
1.
为非零常数)
迭代:.
2.
为非零常数)
迭代:.
3.
若为非零常数)
迭代:
4.
形如
迭代: 或
5. 类周期函数图像作法
我们往往知道其在(或)上的解析式,先作出函数在上的图像,并将此图像通过伸缩/平移变换得到,各个区间上的图像. 例:
【例9.1.】 定义在上函数满足,且当时,,则使得在上恒成立的的最小值是______________.
【例9.2.】 设函数的定义域为,满足,且当时,.若对任意,都有,则m的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【例9.3.】
定义在上的函数满足 .
(i)___________.
(ii)若方程有且只有两个解,则实数k的取值范围是___________.
【例9.4.】 已知且方程恰有两解.则实数的取值范围是______.
考点10:函数的奇偶性与周期性综合
方法提炼
①已知为偶函数,为奇函数,则的周期为:
②已知为奇函数,为偶函数,则的周期为:
【例10.1.】
(多选)已知定义在R上的函数满足,且不是常函数,则下列说法中正确的有( )
A.若2为的周期,则为奇函数
B.若为奇函数,则2为的周期
C.若4为的周期,则为偶函数
D.若为偶函数,则4为的周期
【例10.2.】
已知函数的定义域为,若函数为奇函数,为偶函数,且,则( )
A. B.0 C.1 D.2
【例10.3.】
已知是定义域为的偶函数,,,若是偶函数,则 .
【例10.4.】
已知是定义域为的奇函数且满足,则( )
A. B.0 C.1 D.
【例10.5.】
定义在R上的奇函数,满足,时,,则( )
A. B. C. D.
【例10.6.】
已知为定义在上的奇函数,设为的导函数,若,则( )
A.1 B. C.2 D.2023
【例10.7.】
已知函数的定义域为,若,且,则 .
【例10.8.】
(多选)已知可导函数及其导函数的定义域均为,若是奇函数,,且对任意,恒有,则一定有( )
A. B.
C. D.
【例10.9.】
已知函数的定义域均为,是奇函数,且 ,则( )
A.为奇函数 B.为奇函数 C. D.
【例10.10.】
(多选)已知定义域为R的函数满足,,且为奇函数,则( )
A. B.函数的一个周期为4
C. D.
知识点四:对称性
(1)的图象关于直线对称.
(2)的图象关于点对称.
(3)若,则函数 图象关于点成中心对称,
则.
(4) 原函数与导函数对称性之间的关系
1
若函数的图像关于直线对称,则的图像关于点对称
2
若函数的图像关于点对称,则的图像关于直线对称
3
若函数的图像关于直线对称,则的图像关于点对称
4
若函数的图像关于点对称,则的图像关于直线对称
考点11:由对称性求函数的解析式
【例11.1.】
(多选)已知函数的图象的对称轴方程为,则函数的解析式可以是( )
A. B.
C. D.
【例11.2.】 函数y=g(x)的图象与y=ln x的图象关于直线x=2对称,则g(x)= .
【例11.3.】
与曲线关于原点对称的曲线为( )
A. B. C. D.
【例11.4.】
已知函数是定义在R上的偶函数,且对任意实数都有,当时,,则 .
考点12:函数的对称性与单调性综合
【例12.1.】
已知函数,则满足不等式的取值范围为( )
A. B. C. D.
【例12.2.】
已知函数,则满足的的取值范围是( )
A. B. C. D.
【例12.3.】
已知函数,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
【例12.4.】
已知定义在上的函数,满足不等式,则的取值范围是 .
【例12.5.】
设函数,则满足的的取值范围是 .
考点13:函数的奇偶性、对称性、周期性的综合应用
方法提炼
1. 对称性与周期性的关系
若定义在上的函数具有“⑴对称性Ⅰ:中心对称或轴对称;⑵对称性Ⅱ:中心对称或轴对称;⑶周期性”中的任意两个条件,则第三个也必然成立.即在⑴⑵⑶中可以“知二求一”.
①若有两条对称轴,则是周期函数且是它的一个周期.
②若有两个对称中心,则是周期函数且是它的一个周期.
③若有一个对称中心和一条对称轴,则是周期函数且是它的一个周期.
【注】可类比正弦(余弦)图像和性质方便记忆
2. 奇偶性与对称性的关系
①若为偶函数,即,则的对称轴为
【将关于轴对称的偶函数图象向左或向右平移个单位后,其图象关于直线对称】
②已知为奇函数,即,则的对称中心为
【将关于原点对称的奇函数图象向左或向右平移个单位后,其图象关于点对称】
3. 奇偶性、对称性与周期的关系
②若函数是偶函数,且其图象关于直线对称,则的周期为;
④若函数是奇函数 ,且其图象关于直线对称, 则的周期为.
【例13.1.】
已知函数满足:对任意实数,,都有成立,且,则( )
A.为奇函数 B.为奇函数
C.为偶函数 D.为偶函数
【例13.2.】
已知定义在上的函数满足,且,,现有下列4个结论:
①;
②的图象关于直线对称;
③是周期函数;
④.
其中结论正确的个数为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【例13.3.】
已知定义在上的函数满足.若的图象关于点对称,且,则( )
A.的图象关于点对称
B.函数的图象关于直线对称
C.函数的周期为2
D.
【例13.4.】
已知是定义在上的函数,若函数为偶函数,函数为奇函数,则( )
A.0 B.1 C.2 D.-1
【例13.5.】
(多选)已知和分别是定义在R上的偶函数和奇函数,且,则下列说法中正确的是( )
A.4为的一个周期 B.8为的一个周期
C. D.
【例13.6.】
设函数的定义域为为奇函数,为偶函数,若1,则( )
A.1 B. C.0 D.
【例13.7.】
定义在上的函数满足,,为奇函数,有下列结论:
①直线为曲线的对称轴;②点为曲线的对称中心;③函数是周期函数;④;⑤函数是偶函数.
其中,正确结论的个数是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【例13.8.】
已知函数的定义域均为R,函数的图象关于原点对称,函数的图象关于y轴对称,,则( )
A. B. C.3 D.4
【例13.9.】
已知函数,的定义域均为,且,,若,且,则下列结论正确的是( )
A.是奇函数 B.是的对称中心
C.2是的周期 D.
【例13.10.】
已知函数及其导函数的定义域均为,记.若函数与均为偶函数,则下列结论中正确的是( )
A. B.函数的图象关于点对称
C. D.
【例13.11.】
已知函数为定义在上的函数的导函数,为奇函数,为偶函数,且,则下列说法正确的有( )
A. B.
C. D.
【例13.12.】
(多选)已知定义在上的函数,,其导函数分别为,,,,且,则( )
A.的图象关于点中心对称 B.
C. D.
考点14:函数奇偶性、对称性、单调性的综合应用
【例14.1.】
已知函数的定义域是,对任意的,,,都有,若函数的图象关于点成中心对称,且,则不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
【例14.2.】
设函数,则满足的的取值范围是( )
A. B. C. D.
【例14.3.】
已知函数为偶函数,且当时,若,则( )
A. B.
C. D.
【例14.4.】
已知定义在R上的函数的图象关于点对称,,且当时,.若,则实数m的取值范围为( )
A. B.
C. D.
考点15:函数性质的综合应用
【例15.1.】
已知定义在上的函数满足,当时,.若,则实数的取值范围是( )
A., B.,
C., D.,
【例15.2.】
已知定义在上的函数在区间 上 单调递增,且满足,,则( )
A. B.
C. D.
【例15.3.】
(多选)已知定义在上的函数满足为偶函数,为奇函数,当时,,则下列说法正确的是( )
A. B.函数为周期函数
C.函数为上的偶函数 D.
【例15.4.】
(多选)已知是定义域为的偶函数,为奇函数,当时,,则( )
A.当时,
B.当时,
C.在上单调递增,在上单调递减
D.
【例15.5.】
已知定义在上的增函数满足:对任意的都有且,函数满足,. 当时,,若在上取得最大值的值依次为,,…,,取得最小值的值依次为,,…,,若,则的取值范围为
【例15.6.】
定义在上的函数满足:对任意都有,且当时,恒成立.下列结论中可能成立的有 .
①为奇函数;
②对定义域内任意,都有;
③对,都有;
④.
考点16:利用函数性质比较函数值的大小关系
方法提炼
具体解题步骤为:
①根据已知函数解析式,将需要比较的数值转化为等价带有函数符号的形式;
②分别判断自变量中之间的大小关系,结合函数单调性,推断得到和的大小,对问题做出解答
【例16.1.】
定义域为的函数满足为偶函数,且当时,恒成立,若,,,则,,的大小关系为( )
A. B. C. D.
【例16.2.】
已知函数,则,,的大小关系为( )
A. B.
C. D.
【例16.3.】
已知,其中是奇函数且在上为增函数,则( )
A. B.
C. D.
【例16.4.】
已知函数,若,,,则( )
A. B.
C. D.
【例16.5.】
已知函数定义域为,且函数与均为偶函数,当时,是减函数,设,,,则a,b,c的大小关系为( )
A. B.
C. D.
【强化训练】
1.
已知函数的图象经过点,则关于的不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
2.
已知函数,则不等式的解集为 ( )
A. B. C. D.
3.
已知函数,若,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
4.
已知函数,若满足,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
5.
设函数则满足的x的取值范围是( )
A. B. C. D.
6.
已知是定义在上的偶函数,且也是偶函数,若,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
7.
已知函数,则关于的不等式解集为( )
A. B.
C. D.
8. 已知是定义在上的奇函数,且满足.若,则( )
A.-2 B.0 C.2 D.4
9. (多选)已知函数为上的奇函数,且在R上单调递增.若,则实数的取值可以是 ( )
A. B.0 C.1 D.2
10. 已知函数,若,则实数的取值范围为 .
11. 已知函数为定义在上的函数的导函数,为奇函数,为偶函数,且,则下列说法不正确的是( )
A. B. C. D.
12. 已知函数的图象在x轴上方,对,都有,若的图象关于直线对称,且,则( )
A.3 B.4 C.5 D.6
13. 已知函数的定义域为,且满足为偶函数,当时,,若,则( )
A. B. C. D.
14. 已知函数的定义域为R,对,且为的导函数,则( )
A.为偶函数 B.
C. D.
15. (多选)已知函数,及导函数,的定义域均为.若是奇函数,且,,则( )
A. B.是偶函数
C. D.
16. (多选)定义在上的函数同时满足①;②当时,,则( )
A. B.为偶函数
C.,使得 D.
17. (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,则下列说法正确的是( )
A.函数的图象关于直线对称 B.
C. D.
18. 已知函数的定义域为,为奇函数,为偶函数,且对任意的,,都有,则( )
A.是奇函数 B.
C.的图象关于对称 D.
19. 已知定义在上的函数的图象关于点对称,且,当时,.若,则实数的取值范围为 .
20. 已知函数的定义域为,且为偶函数,为奇函数.若,则( )
A.23 B.24 C.25 D.26
21. (多选)已知非零函数及其导函数的定义域均为,函数和均为奇函数,且,则( )
A.函数为偶函数 B.
C. D.
22. (多选)已知定义在上的函数满足,且是奇函数,则( )
A.的图象关于点对称
B.
C.
D.若,则
23. 已知函数及其导函数的定义域均为,记,函数的图象关于点对称.若对任意,有,则下列说法正确的是( )
A.不为周期函数 B.的图象不关于点对称
C. D.
24. (多选)定义在上的函数满足,则( )
A.是周期函数
B.
C.的图象关于直线对称
D.
(
1
)
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$$3.3 函数的性质:单调性、奇偶性、周期性与对称性
目录
3知识点一:函数的单调性
3考点1:函数的单调性(单调区间)的确定
6考点2:已知单调性求参数
11考点3:解函数不等式问题
型
12
“数”型
15
“”型
16
“数”型
17
19知识点二:函数的奇偶性
19考点4:判断函数的奇偶性
22考点5:函数奇偶性的应用
22 求解析式
23 求函数值
24 求参数
27考点6:函数的奇偶性与单调性综合
41考点7:“奇函数+常数”类型求解
46知识点三:周期性
47考点8:抽象函数的周期性
50考点9:类周期函数
54考点10:函数的奇偶性与周期性综合
63知识点四:对称性
64考点11:由对称性求函数的解析式
65考点12:函数的对称性与单调性综合
69考点13:函数的奇偶性、对称性、周期性的综合应用
83考点14:函数奇偶性、对称性、单调性的综合应用
86考点15:函数性质的综合应用
94考点16:利用函数性质比较函数值的大小关系
98【强化训练】
知识点一:函数的单调性
(1) 单调函数的定义
增函数
减函数
定义
一般地,设函数
的定义域为I,如果对于定义域I内某个区间D上的任意两个自变量
当
时,都有
,那么就称函数
在区间D上单调递增
当
时,都有
,那么就称函数
在区间D上单调递减
图象描述
自左向右看图象呈上升趋势
自左向右看图象呈下降趋势
(2)单调区间的定义:如果函数
在区间D上单调递增或单调递减,那么就说函数
在这一区间具有(严格的)单调性,区间D叫做
的单调区间.
(3)单调性定义的等价形式
设
,且
①
在
上是增函数
②
在
上是减函数
考点1:函数的单调性(单调区间)的确定
方法提炼
确定函数单调性的四种方法
(1)定义法
(2)图象法
如果
是以图象形式给出的,或者
的图象易作出,则可由图象的上升或下䧏确定单调性,由图像确定函数的单调区间需注意两点:一是单调区间必须是函数定义域的子集;二是图像不连续的单调区间要分开写,用“和”或“,”,不能用
.
(3)性质法
①在公共定义域内,增函数+增函数=增函数,减函数+减函数=减函数,增函数-减函数=增函数,减函数-增函数=减函数.
②函数
在公共定义域内与
的单调性相反.
③复合函数的单调性:函数
在函数
的定义域上,如果
与
的单调性相同,那么
单调递增;如果
与
的单调性相反,那么
单调递减.(简记:“同增异减”)
导数法:先求导,利用导数取值的正、负确定函数的单调区间.
已知
,判断
的单调性,并用函数单调性的定义加以证明.
【答案】
在区间
上为严格增函数,证明见解析
【分析】根据题意,根据单调性的定义,结合作差法证明可得答案.
【详解】
在区间
上为严格增函数.
证明如下:
定义域为
设任意
,则
,
由
,得
,
即
,
,
,
所以
,即
,
故
在区间
上为严格增函数.
若非零函数
对任意实数
均有
,且当
时,
,求证:
为
上的减函数.
【解析】 证明:令
且
,则
故
,则
又
,所以
即
为
上的减函数
函数
的单调递减区间是( )
A.
B.
和
C.
D.
和
【答案】B
【分析】将绝对值函数转化成分段函数,由二次函数的性质即可求
【详解】
,
则由二次函数的性质知,当
时,
的单调递减区间为
;
当
,
的单调递减区间为
,
故
的单调递减区间是
和
.
故选:B
函数
的单调递减区间是 _____.
【答案】[1,+∞)
【详解】
,解得
或
,
即函数
的定义域为
令
,可知
在
上单调递减,在
上单调递增.
故
函数在
上单调递减,在
上单调递增.
由于函数
在
上是减函数,
所以
的单调递减区间是 [1,+∞)
函数
的单调递减区间为 .
【答案】
【分析】利用导数求出
的单调区间,从而可求出函数的减区间
【详解】当
时,
,则其在
上递减,
当
时,
,则
,
当
时,
,所以
在
上递减,
综上,
的单调递减区间为
,
故答案为:
考点2:已知单调性求参数
方法提炼
已知单调性求参数的三种情况:
1、根据其单调性直接构建参数满足的方程(组)(不等式(组))求参;
2、分段函数求参,每段单调性都要符合题意,相邻两段自变量衔接点的函数值取到等号;
3、复合函数求参,注意要满足定义域要求,通过分离常数法或构造函数法转化成恒成立或有解问题。
设函数
在区间
上单调递减,则
的取值范围是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【分析】由复合函数的单调性分析得
在
上单调递减,根据
单调性即可得到答案.
【详解】设
,易知函数
是增函数,
因为
在区间
上单调递减,
所以由复合函数单调性可知,
在
上单调递减.
因为函数
在
上单调递减,
所以
,即
.
故选:D.
已知函数
且
在区间
上单调递减,则
的取值范围是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【分析】对数函数的单调性与底数有关,分
和
两种情况讨论,此外还要注意对数函数的定义域,即真数为正;复合函数单调性满足“同增异减”,根据对数函数单调性结合题干中“在区间
上单调递减”得到真数部分函数的单调性,从而求得
的取值范围.
【详解】设函数
,则
EMBED Equation.DSMT4 .
①若
,则
在定义域上单调递减.
又
在区间
上单调递减,所以
在区间
上单调递增,故
对任意的
恒成立.
又
,所以对任意的
显然成立.
又因为
对任意
恒成立,所以
0,故
.
②若
,则
在定义域上单调递增.
又
在区间
上单调递减,所以
在区间
上单调递减,故
对任意的
恒成立.
因为抛物线
EMBED Equation.DSMT4 的开口向上,所以
不可能对任意的
恒成立.
所以
的取值范围为
.
故选:A.
若函数
在
上单调递增,则实数
的取值范围为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【分析】根据条件得
即
在
上恒成立,构造函数
,
,由二次函数的性质求出
的最值即可解决问题.
【详解】因为函数
在
上单调递增,
所以
在
上恒成立,即
在
上恒成立,
令
,
,变形得
,因为
,所以
,
所以当
,即
时,
,所以
.
故选:A.
函数
在
上单调递增,则实数a的取值范围是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【分析】根据对数函数与复合函数的单调性,可得内函数的单调性,利用其最值以及二次函数单调性,建立不等式,可得答案.
【详解】令
,则
.
当
时,
在
上单调递增,
则由复合函数的单调性可知
在
上单调递增,
且
在
上恒成立,
所以
,解得
或
(舍去).
所以
在
上单调递增,
则
,解得
.
当
时,
在
上单调递减,
则由复合函数的单调性可知
在
上单调递减,
且
在
上恒成立,
所以
,解得
或
(舍去).
所以
在
上单调递减,
则
,解得
,与
矛盾.
综上所述,
.
故选:C.
已知函数
在
上单调递增,则
的取值范围是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【分析】分情况讨论,当
时直接代入可得函数递减;当
时,求导,构造函数,
,再由
得到抽象函数
,求出
,最后再讨论
时的情况,综合得出结果.
【详解】当
时,函数
在
上单调递减,不符合题意,所以
,
由题可知
恒成立,即
.令
,
则
,所以
在
上单调递增,由
,
可得
,即
,所以
,所以
,
当
时,
,不符合题意,故
的取值范围是
.
故选:B
已知函数
是
上的单调函数,则实数
的取值范围是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【分析】根据题意,结合分段函数的单调性的判定方法,结合对数函数的性质,列出关于
的不等式,即可求解.
【详解】根据题意,当
时,
,可得
在
上递增,
要使得函数
是
上的单调函数,
则满足
,且
,解可得
,
所以实数
的取值范围为
.
故选:B.
已知函数
在
上不单调,则
的取值范围为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【分析】根据给定条件,利用二次函数的单调性列出不等式求解即得.
【详解】函数
的图象对称轴为
,依题意,
,得
,
所以
的取值范围为
.
故选:C
若函数
在区间
上不单调,则a的取值范围是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【分析】先分析
的单调性,再列不等式即可求解.
【详解】因为函数
在
上单调递减,在
上单调递增.
又函数
在区间
上不单调,所以
,
故选:B.
若函数
在
上单调递增,则
的取值范围是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【分析】先求出函数
的导函数,利用换元法将题目条件转化为
在
上恒成立;再构造函数
,判断其函数的单调性,求出最大值即可解答.
【详解】因为函数
在
上单调递增,
所以
在
上恒成立,即
在
上恒成立.
令
,
则
,
所以
在
上恒成立.
又因为
在
上单调递增,
所以当
时
,
故
.
故选:D.
考点3:解函数不等式问题
方法提炼
利用函数单调性解答与函数有关的不等式问题, 主要体现在给出不等式求具体解集或已知不等式恒成立求参数范围.
运用函数单调性定义解不等式问题,解题步骤为:
①根据已知不等式构造含有函数值的不等关系式;
②结合函数单调性的定义,使
脱去函数符号,得到
,或
;
③ 运算求解,得到完整解答.
型
. 已知函数
,则不等式
的解集为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【分析】解法一:判断函数
的单调性,再利用单调性解不等式即可.
解法二:特值排除法.
【详解】解法一:函数
的定义域为R,函数
分别是R上的增函数和减函数,
因此函数
是R上的增函数,由
,得
,解得
,
所以原不等式的解集是
.
故选:A
解法二:特值当
时,
,排除B,D,当
时,
,排除C,
对A:当
时,
,因为函数
是R上的增函数,所以
,故A成立.
故选A.
已知函数
,则不等式
的解集为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【分析】判断函数
的单调性,再利用单调性解不等式即可.
【详解】
,易知
在
单调递减,
在
单调递减,且
在
处连续,故
在R上单调递减,
由
,则
,解得
,
故不等式
的解集为
.
故选:A
已知函数
若
,则实数
的取值范围是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【分析】画出函数图象,根据单调性得到不等式解出即可.
【详解】画出
的图象如图所示,由图可知
在
上单调递增,
又
EMBED Equation.DSMT4 ,所以
,解得
.
故选:D.
已知函数
,
,其中
是函数
的导函数,若不等式
对任意的
恒成立,则实数
的取值范围是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【分析】求导判断
的单调性,将
转化为
,分离参数
,构造新函数求新函数的单调性以及最值,从而求出实数
的取值范围.
【详解】由题意知
,所以
,
又
,所以
在
上单调递增.
因为
,所以
,故
,
所以
对任意的
恒成立.
令
,则
,令
,得
,令
,得
,
所以函数
在
上单调递减,在
上单调递增,所以
,
所以
,即实数
的取值范围是
.
故选:C.
已知对
,
,
,当
时,都有
,则实数
的取值范围是 .
【答案】
【分析】构造函数
,可知
在
上单调递增,即
恒成立,可知
,构造函数,求导,判断函数的单调性与最值,可得参数范围.
【详解】由已知
,且
,
则
,
即
,
设
,可知可知
在
上单调递增,
即
恒成立,
即
,
设
,则
,
令
,解得
,
则当
时,
,
单调递增;当
时,
,
单调递减,
则
,
所以
,
故答案为:
.
“
数”型
已知函数
的定义域为
,且
若
,则
的取值范围为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【分析】当
时,判断函数单调性,由单调性可知
;当
时,根据单调性的性质和复合函数单调性可知
单调递增,可得
,然后将原不等式转化为
即可得解.
【详解】当
时,
,
由复合函数的单调性可知
在
上单调递减,
所以
;
当
时,
,
因为
在
上单调递增,
为增函数,
所以
在
上单调递增,
又
在
上为增函数,所以
在
单调递增,
所以
.
综上,
在
上恒成立,当且仅当
时取等号.
所以不等式
,
解得
且
且
,即原不等式的解集为
.
故选:D
已知定义在R上的函数
满足
,当
时,
.若
,
,则t的取值范围是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【分析】根据题意可得当
时,
的单调性和最值,进而结合
以及恒成立问题分析求解.
【详解】由题意可知:当
时,
,
可知
在
上单调递减,在
上单调递增,
且
的最小值为
;
当
时,
,
;
当
时,
,
;
当
时,
,
;
当
时,
,
.
令
,解得
或
,
因为
,
,所以
,
故选:D.
“
”型
设函数
是定义在
上的奇函数,且对于任意的x,
,都有
.若函数
,则不等式
的解集是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【分析】由
的奇偶性可判断
也为奇函数,然后结合
,及单调性的定义可判断
单调递增,结合单调性及奇函数的定义可求.
【详解】
,
,
由于
是定义在
上的奇函数,即
,
,故
为奇函数,
对于任意的
,
,有
,
,
当
时,有
,
即
,
,
单调递增,
,
,
,
整理可得,
,
解可得,
或
,
故选:D
“
数”型
已知函数
则不等式
的解集为 .
【答案】
【分析】由函数解析式可得
在
上单调递增,令
,不等式为变为
,利用单调性可得不等式的解集.
【详解】函数
在
上单调递增,
又
在
上单调递增,又
,
所以
在
上单调递增.
设
,可得
在
上单调递增.
又
,所以原不等式可化为
,
所以原不等式的解集为
.
故答案为:
.
已知函数
,则不等式
的解集为 .
【答案】
【分析】要先证明函数的中心对称性,即
,这样原不等式就可以化为
,再用求导来证明单调递增,从而就可以解出结果.
【详解】由已知得:
,
所以
,即
则不等式
等价于
,
再由
,
可得
在
上单调递增,所以
,解得
,
故答案为:
.
知识点二:函数的奇偶性
奇偶性
定义
图象特点
偶函数
一般地,设函数
的定义域为I,如果
,都有
,且
,那么函数
就叫作偶函数
关于
轴对称
奇函数
一般地,设函数
的定义域为I,如果
,都有
,且
,那么函数
就叫作奇函数
关于原点对称
函数
具有奇偶性的一个必不可少的条件是定义域关于原点对称;
若奇函数
在
处有定义,则必有
;
偶函数
必满足
;
既是奇函数又是偶函数
,x∈D,其中定义域D是关于原点对称的非空数集;
若函数
的定义域关于原点对称,则
为偶函数,
为奇函数,
.
常见的奇函数与偶函数
为偶函数;
为奇函数;
考点4:判断函数的奇偶性
方法提炼
确定函数单调性的三种方法
(1)定义法
(2)图像法
(3)性质法
在
的公共定义域内,有下列结论:
都为奇函数
为奇函数,
为偶函数
为偶函数,
为奇函数
都为偶函数
奇函数
_____
_____
偶函数
奇函数
_____
_____
偶函数
偶函数
奇函数
奇函数
偶函数
奇函数
偶函数
偶函数
偶函数
【注】复合函数
的奇偶性原则:“内偶则偶,两奇为奇”.
判断
的奇偶性.
【详解】函数
的定义域为
因为
则
所以函数
是奇函数.
若函数
是奇函数,函数
是偶函数,则下列说法中正确的是 ( )
A.函数
是奇函数
B.函数
是奇函数
C.函数
是奇函数
D.函数
是奇函数
【答案】B
【分析】四个选项中的函数均是由
组合成的函数,需运用性质法求解.
【详解】因为函数
是奇函数,函数
是偶函数
所以
,
则
所以函数
是奇函数,故选B.
判断分段函数
的奇偶性.
【详解】由题意可知函数的定义域为
,关于原点对称
在直角坐标系中作出函数的图像,如下图所示
观察此图像可知,函数图像关于
轴对称,所以分段函数
是偶函数.
考点5:函数奇偶性的应用
求解析式
方法提炼
求具有奇偶性的分段函数在对称区间上的解析式,可将待求区间上的自变量转化到已知解析式的区间上,再利用奇偶性的定义求出.
已知函数
是奇函数,则
时,
的解析式为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【分析】设
,利用
时,
和
可求得
的解析式.
【详解】设
,则
,
所以
,
又函数
是奇函数,所以
,即
EMBED Equation.DSMT4
EMBED Equation.DSMT4 ,
.
即
.
故选:C
已知函数
是定义在
上的奇函数,当
时,
,则当
时,
.
【答案】
【分析】由奇函数的性质即可求解,注意当
时要单调独验证.
【详解】解:当
,又因为
为
上的奇函数,
所以
,解得
,
又
,所以当
.
故答案为:
.
已知
,
分别为定义在
上的奇函数和偶函数,
,则
.
【答案】27
【分析】根据函数奇偶性的定义,利用方程组法求出函数
的解析式,即可得解.
【详解】因为
,
分别为定义在
上的奇函数和偶函数,
而
,①
所以
,即
,②
由①
②得
,所以
.
故答案为:
.
求函数值
函数
的图象过原点,且
,若
,则
.
【答案】
【分析】由对数运算性质以及奇函数的性质运算即可得解.
【详解】由题意
,所以
,所以
的定义域为
,
且
,且
,
所以
,
因为
,所以
.
故答案为:
.
已知函数
为定义在
上的奇函数,则
.
【答案】4051
【分析】由已知可得函数
关于中心对称,然后利用中心对称的性质求解即可.
【详解】因为函数
为定义在R上的奇函数,则
,
且函数
关于中心对称,所以
,
.
故答案为:4051
已知定义在
上的奇函数
满足
,则
( )
A.0
B.105
C.210
D.225
【答案】C
【分析】根据题意,由奇函数的性质以及
,分析可得
,求出
,
,即可求解.
【详解】因为
是奇函数,所以
.由
,可得
,则
.
因为
是奇函数,所以
,则
,
,
,
,又
,则
,
,
,
,
所以
.
故选:C
求参数
方法提炼
方法①:根据
或
得到关于待求参数的恒等式,由系数的对等性得参数的值或方程(组),进而求出参数的值.
方法②:对
或
中的
取具体值而得到方程(组),进而求出参数的值.在解答题中用此方法时,需将所求得的值代入函数,验证函数确实为奇函数或偶函数.
已知
为偶函数,若
,则
.
【答案】
或
【分析】由导数判断出
的单调性,当
,求解方程
,结合偶函数的性质,即可求得
的值.
【详解】因为
为偶函数,所以
,
当
时,
,
所以
在
单调递增,在
单调递减,
若
,
,解得
,
由
为偶函数得,当
时,
,
故
的值为
或
,
故答案为:
或
.
已知函数
为奇函数,则
( )
A.
B.0
C.1
D.
【答案】C
【分析】由奇函数的定义可得
,结合对数的运算性质计算即可求解.
【详解】因为
为R上的奇函数,所以
,
即
,
整理得
,解得
.
故选:C
若
是奇函数,则
.
【答案】
【分析】根据奇函数的定义域关于原点对称,得到
,即可求出
的值,求出函数的定义域,再由奇函数的性质
,求出
的值,即可得到结果.
【详解】因为
是奇函数,
定义域关于原点对称,
由
,可得
,
所以
且
,
所以
,解得
,
所以函数的定义域为
,
则
,即
,解得
,
此时
,
符合题意,
所以
.
故答案为:
.
已知
,函数
是奇函数,则
.
【答案】0
【分析】根据奇函数得
和
,代入求得
,
,再代入解析式检验即可.
【详解】因为函数定义域为
且
是奇函数,所以
,所以
,
所以
,由
知
,
即
,又因为
,所以
,
把
代入
,满足题意,
所以
.
故答案为:
若函数
为奇函数,则
.
【答案】
【分析】利用函数是奇函数得到
,然后利用方程求解
,即可得解.
【详解】因为函数
为奇函数,
所以
,
当
时,则
,
则
,
即
,
所以
,解得
,
所以
.
故答案为:
.
考点6:函数的奇偶性与单调性综合
方法提炼
(1)奇函数在关于原点对称的区间上具有相同的单调性;偶函数在关于原点对称的区间上具有相反的单调性.(简记:“奇同偶异”);
(2)奇函数利用
,偶函数利用
,结合单调性解与抽象函数有关的不等式或方程.
或对偶函数型不等式
,结合函数图象,得出
的大小关系.
(多选)定义在R上的函数
(
且
,
),若存在实数m使得不等式
恒成立,则下列叙述正确的是( )
A.若
,
,则实数m的取值范围为
B.若
,
,则实数m的取值范围为
C.若
,
,则实数m的取值范围为
D.若
,
,则实数m的取值范围为
【答案】BD
【分析】先判断函数
为奇函数,再分
和
讨论
的单调性,分
和
讨论函数
的单调性,根据复合函数的单调性判断得出
的单调性,利用单调性将
进行等价转化成含参数
的不等式,求解即得.
【详解】对于函数
,因
EMBED Equation.DSMT4 ,则函数
是奇函数.
不妨设
,则
,
对于A项,当
时,
在定义域内为增函数,
因
,则
在R上也是增函数,故
在R上也是增函数.
由
,则
,即
(*),
①当
时,此时恒成立;② 当
时,由(*)可得
,解得
,综上可知,
,故A项错误;
对于B项,当
时,
在定义域内为减函数,因
,则
在R上也是减函数,故
在R上是增函数,
由A项分析可得,
恒成立可得,
,故B项正确;
对于C项,当
时,
在定义域内为增函数,因
,则
在R上是减函数,故
在R上是减函数,
由
,则
,即
(*),
①当
时,无解;② 当
时,由(*)可得
,解得
或
,综上可知,
,故C项错误;
对于D项,当
时,
在定义域内为减函数,因
,则
在R上也是增函数,故
在R上是减函数,
由C项分析可得,
恒成立可得,
,故D项正确.
故选:BD.
已知函数
,若
成立,则实数a的取值范围为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【分析】判断函数的奇偶性和单调性,根据函数的性质,把函数不等式转化为代数不等式,再求解即可.
【详解】
,所以
,即
为偶函数,
对函数
,
,则
EMBED Equation.DSMT4 ,
因为
,所以
,
,所以
,故
在
上恒成立.
所以函数
在
上单调递增,所以
在
上单调递增.
所以
EMBED Equation.DSMT4
EMBED Equation.DSMT4 ,
所以
EMBED Equation.DSMT4
EMBED Equation.DSMT4 ,解得
或
.
故选:B
设函数
,则不等式
的解集为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【分析】首先判断函数的奇偶性与单调性,再根据奇偶性与单调性将函数不等式转化为自变量的不等式,解得即可.
【详解】函数
的定义域为
,
且
,所以
为偶函数,
当
时
,因为
与
在
上单调递增,
所以
在
上单调递增,
则
在
上单调递减,不等式
,
即
,等价于
,解得
或
,
所以不等式的解集为
.
故选:C
设函数
的定义域为
,导数为
,若当
时,
,且对于任意的实数
,则不等式
的解集为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【分析】设
,根据题意,可证
为
上的偶函数,且
在
上单调递增,在
上单调递减,又由
转化为
,即
,即可得解.
【详解】因为
,
设
,
则
,
即
为
上的偶函数,
又当
时,
,
则
,所以
在
上单调递增,在
上单调递减,
因为
,
所以
,
即
,所以
,即
,
解得
.
故选:B
已知函数
是定义在
上的奇函数,且对任意的
,都有
,且
,则不等式
的解集为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【分析】由对任意的
,都有
,得
在
上单调递减,由函数
是定义在
上的奇函数得
,
,
在
上单调递减,画出
的简图,即可求解.
【详解】对任意的
,都有
,
所以
在
上单调递减,
因为函数
是定义在
上的奇函数,
,
,
所以
在
上单调递减,则可画出
的简图,如图所示,
所以
,
则
或
或
,
即
或
或
,
解得
,
故选:D.
已知定义在
上的函数
,满足不等式
,则
的取值范围是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【分析】根据给定条件,换元构造函数,分析函数的奇偶性、单调性,再解不等式即得.
【详解】令
,则
,原函数化为
,
令
,显然
,
即函数
是奇函数,又函数
都是
上的增函数,
因此函数
是
上的增函数,不等式
,
则
,
于是
,解得
,
所以
的取值范围是
.
故选:A
已知函数
,则不等式
的解集为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【分析】由题意可得
,可将
转化为
,结合导数可得
在
上单调递增,即可得
.
【详解】由题可得
,
所以
,
即有
,即
,
故不等式
等价于
,
又
,
当
时,
,故
,
当
时,
,
,故
,
即
恒成立,故
在
上单调递增,
故由
可得
,即
.
故选:A.
已知
是定义在
上的奇函数,
也是定义在
上的奇函数,则关于
的不等式
的解集为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【分析】根据
为奇函数及
为偶函数可求
,利用导数可判断
为
上的减函数,从而可求不等式的解.
【详解】因为
,故
,
故
,
因为
是定义在
上的奇函数,故
,
故
,故
,故
,
此时
,故
为
上的减函数,
而
等价于
,
即
即
,故
或
故选:A .
已知函数
,若满足
,则实数
的取值范围为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【分析】判断函数
的奇偶性和单调性,结合函数性质将已知的不等式转化为
,再利用奇偶性和单调性求解即可.
【详解】
的定义域为
,
,
为偶函数,
,
,
当
时,
,
,
,
,
在
上单调递增,
,
即
,
即
,也就是
,
在
单 调递增且为偶函数,
,
,即
,解得
.
实数
的取值范围为
.
故选:B.
设定义在
上的奇函数
,其中
为自然对数的底数,则不等式
的解集是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【分析】利用复合函数的单调性用导数先证明
单调递增,再由
,且
单调递增,得到
是
上单调递增的奇函数,再利用抽象函数解不等式即可.
【详解】函数
是定义域为
的奇函数,设
,
则
单调递增,
所以当
时,
,且
单调递增,
当
时,
,且
单调递增,
因此
是
上的增函数,
结合
是
上的奇函数,可得
是
上单调递增的奇函数.
由
,
可得
,
因此
,
解得
,
故选:A.
已知
是定义域为
的函数,且
是奇函数,
是偶函数,满足
,若对任意的
,都有
成立,则实数
的取值范围是 .
【答案】
【分析】根据题意,得到
,联立方程组,求得
,结合题意转化为
成立,构造
,得到
在
单调递增,利用二次函数的性质,分类讨论,即可求解.
【详解】因为
是奇函数,
是偶函数,满足
,
可得
,
联立方程组
,解得
,
又因为对任意的
,都有
成立,
所以
,所以
成立,
构造
,
所以由上述过程可得
在
单调递增,
(i)若
,则对称轴
,解得
;
(ii) 若
,
在
单调递增,满足题意;
(iii) 若
,则对称轴
恒成立;
综上可得,
,即实数
的取值范围为
.
故答案为:
.
已知函数
的定义域
,对任意
,恒有
,且当
时,
恒成立,
,则不等式
的解集为 .
【答案】
【分析】根据条件,构造
,利用
的奇偶性和单调性,将问题转化成求解
,即可求出结果.
【详解】由
,得
,
设
,则
,取
,得
,
取
,得
;取
,得
,
所以
是偶函数,所以
,
因为当
时,
,两边同时乘以
,
得
,两边同时除以
,得
,
即
,即
,所以
在
上单调递减.
由
,得
,由
,得
,
所以
可化为
,
即
,所以
,解得
或
,
所以不等式
的解集为
,
故答案为:
.
已知函数
是偶函数,不等式
恒成立,则b的最大值为 .
【答案】1
【分析】根据函数
的奇偶性求出
的值,得出
的单调性,再由不等式
解出
,再令新函数,根据单调性求出
的取值范围,即可求得最大值.
【详解】因为函数
是偶函数,
所以
,
所以
,即
,
化简得
,
解得
或
,
又因为
且
,所以
,
所以
.
经检验,
对任意
恒成立,所以
.
又因为
,且
为偶函数,
所以
时,
单调递增,
时,
单调递减,
所以
在
单调递减,在
单调递增.
因为
恒成立,
所以
恒成立.
令函数
,
,
所以
时,
,函数
单调递减;
时,
,函数
单调递增,
所以
,
所以
恒成立,
所以
恒成立,
即
恒成立.
令函数
,所以
所以
时,
,函数
单调递增;
时,
,函数
单调递减,
所以
在
单调递增,在
单调递减,
所以
,
所以
恒成立.
又因为
,且
,
所以存在
,使得
,
所以
的解集为
,
所以b的最大值为1.
故答案为:1
已知函数
,关于
的不等式
的解集为
,则
( )
A.
B.
C.0
D.1
【答案】B
【分析】根据函数奇偶性和单调性可得:不等式
等价于
,分
和
两种情况,结合函数单调性可得
,进而可得结果.
【详解】因为
,则
,可知
的定义域为
,
且
,
所以
为偶函数;
当
,则
,即
,
可得
,可知
在
内单调递增,
又因为
,结合偶函数性质可知:
,
此时
,可得
,
若
,则
,即
,
构建
,则
,
当
时,
;当
时,
;
可知
在
内单调递减,在
内单调递增,
则
,即
符合题意;
若
,则
,即
,
构建
,
因为
在
内单调递增,则
在
内单调递增,
且
,
可知
在
内存在唯一零点
,
由
解得
;
综上所述:不等式
的解集为
,
此时
,可得
,
所以
.
故选:B.
设定义域为
的偶函数
的导函数为
,若
也为偶函数,且
,则实数
的取值范围是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【分析】先令
,判断
的单调性及奇偶性,由已知结合函数的单调性及奇偶性即可求解不等式.
【详解】因为
为偶函数,
所以
,所以
,
令
,
因为
为偶函数,
则
,即
,
即
,
所以
,
当
时,
,即
在
上单调递减,则
在
上单调递增,
由
,即
,
所以
,即
,解得
或
,
即实数
的取值范围是
.
故选:A.
考点7:“奇函数+常数”类型求解
方法提炼
已知
,其中
为奇函数,
为常数,则
①
②则
已知函数
在
上的最大值和最小值分别为
,
,则
( )
A.
B.0
C.2
D.4
【答案】A
【分析】构造函数
,证明
为奇函数,从而得到
,即可求出
的值.
【详解】令
,定义域为
,
因为
在
上的最大值和最小值分别为
,
,
所以
在
上的最大值和最小值分别为
,
,
因为
,
所以
为奇函数,
的图象关于原点对称,
所以
的最大值和最小值互为相反数,即
,
所以
,
故选:A.
已知函数
,若
,则
( )
A.
B.
C.
D.3
【答案】A
【分析】构造新函数,利用奇函数的性质即可求得
的值.
【详解】
定义域为
,令
,
则
,
∴
是
上的奇函数,
∴
,
即
,
故选:A.
已知函数
,其中
是自然对数的底数.若
,则实数
的取值范围是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【分析】求导后结合基本不等式可得
在
上单调递增,令g
,从而可得
在
上单调递增,且
为奇函数,从而可化为
,求解即可.
【详解】
,
在
上单调递增.
令
,
EMBED Equation.DSMT4 在
上单调递增,
因为
,所以
为奇函数,
则
化为
所以
,解得
,
.
故选:C
已知函数
,对于任意的
,不等式
恒成立,则实数
的取值范围为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【分析】由题意可得
,
在
上单调递减,所以不等式
恒成立,等价于
在
恒成立,即
恒成立,设
,
,利用导数求出函数
在
的最值即可得答案.
【详解】解:因为
,
,易知
在
上单调递减,
所以
,
所以
,所以
,
又因为对于任意的
,不等式
恒成立,
即对于任意的
,不等式
恒成立,
所以
在
上恒成立,
即
在
上恒成立.
由
,知
,
,
所以当
,上式等价于
恒成立.
设
,
,
,开口向上,对称轴为
,
当
时,
,所以
在
内单调递减,而
,
所以
,所以
,即
.
故选:C.
已知函数
,若
,则
的取值范围为 .
【答案】
【分析】构造奇函数,结合其单调性解不等式即可.
【详解】由条件知
,令
,
则
,
易知
,即
为奇函数,
又
,
易知
在
时单调递减,
由复合函数的单调性及奇函数的性质得
在R上单调递减,
对于
,
所以
.
故答案为:
.
已知函数
,且
,则( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【分析】先判断函数单调性和奇偶性,然后结合单调性及奇偶性求解不等式.
【详解】由已知
,
因为
,令
,则定义域为R,
则
,故
为奇函数,
又
在
上单调递增,
则
在
上单调递增,又其为奇函数,
故
在
上单调递增,
所以
,即
,
所以
,即
.
故选:A.
已知函数
,则满足
的
的取值范围是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【分析】利用三角函数的奇偶性、单调性求解即可.
【详解】由题,
.
设
,
则
,
,
所以
为奇函数,且是增函数.
而
,
因为
,所以
,
即
,即
,
所以
,解得
.
故选:B.
已知函数
,则不等式
的解集为 .
【答案】
【分析】设函数
,得到关于函数
的不等式,判断函数
的性质,利用函数性质得到简单的一元一次不等式,解不等式,得结果.
【详解】设函数
,则
,
,
,
所以
,
化简得
.
因为
的定义域为
,关于原点对称,
且
,
,
所以
为奇函数,
当
时,函数
单调递增,又函数
在其定义域上单调递增,所以
单调递增,又函数
单调递增,故函数
单调递增,又
为奇函数,
所以
在
上单调递增,
故
,得
,
解得:
,即原不等式的解集为
.
故答案为:
.
知识点三:周期性
(1)周期函数:如果函数
是周期函数,那么能找到一个非零常数T,使得
对定义域内的任意
值都成立,T称为这个函数的周期.
(2)最小正周期:如果在周期函数
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
的最小正周期.(若不特别说明,T一般都是最小正周期)
(3)如果函数的周期为T,则函数
的周期为
;
若
为周期函数,则复合函数
也是周期函数;
(4)常用结论
对
定义域内任一自变量的值x:
若
,则
.
证明:
若
,则
.
证明:
若
,则
.
证明:
EMBED DSEquations \* MERGEFORMAT
若
,则
.
证明:
若
,则
.
证明:
有时可由两个函数型不等式联立推出周期.如:由
得
,∴
考点8:抽象函数的周期性
已知定义在
上的函数
满足
,当
时,
,则
( )
A.1
B.2
C.
D.-2
【答案】B
【分析】先求出
的周期,再结合函数
的解析式,即可求解.
【详解】由
,可得
,
所以
是以周期为4的周期函数,所以
,
因为当
时,
,所以
,即
,
故选:B
已知定义在
上的函数
满足
,且
,则
( )
A.
B.
C.4
D.2
【答案】B
【分析】借助赋值法可得
,结合题意计算可得函数的周期,即可得解.
【详解】因为
,取得
,即,
又
,取得
.
由
得
,
所以函数
的一个周期为
,故
.
故选:B.
设函数
的定义域为
,且
,
则
( )
A.
B.0
C.4
D.
【答案】B
【分析】令
结合
得
,令
得
,令
,
,得,令
,分别令
可以得到
,令
,
得
的周期为
,所以
.
【详解】因为
,令
,有
,则
或
.
若
,则令
,有
,得,与已知
矛盾,所以
.
令
,有
,则
,得
.
令
,
,有
,得.
令
,
,有
,得
EMBED Equation.DSMT4 .
令
,
,有
,得
.
令
,
,有
EMBED Equation.DSMT4 ,得
.
令
,
,有
,得
.
令
,有
,得
,
令
,有
EMBED Equation.DSMT4 ,即
,
所以
,故
EMBED Equation.DSMT4 ,所以
的周期为
,
所以
.
故选:B.
已知函数
与
是定义在上的函数,它们的导函数分别为和
,且满足
,且
,则
( )
A.1012
B.2024
C.
D.
【答案】D
【分析】根据
得到
,故
,求导得到
,
两边求导得到
,从而得到
,故
,故
是
的一个周期,其中
,根据周期性求出答案.
【详解】由于
,则
,
两式相加得
,
故
,
所以
,
故
,即
,
其中
两边求导得,
,
故
,
故
,
将
替换为
得
,
又
,
故
,
将
替换为
得
,
则
,
故
是
的一个周期,
其中
,
故
,
故
.
故选:D
考点9:类周期函数
为非零常数)
迭代:
.
为非零常数)
迭代:
.
若
为非零常数)
迭代:
形如
迭代:
或
类周期函数图像作法
我们往往知道其在
(或
)上的解析式,先作出函数在
上的图像,并将此图像通过伸缩/平移变换得到
,
各个区间上的图像. 例:
定义在上函数满足,且当时,,则使得在上恒成立的的最小值是______________.
【答案】
【分析】
由题设递推关系及已知区间解析式,分析可得分段函数:在上有,应用数形结合的方法求参数m的最小值.
【详解】
由题设知,
当时,,故,
同理:在上,,
∴当时,.函数的图象,如下图示.
在上,,得或.
由图象知:当时,.故答案为:.
设函数的定义域为,满足,且当时,.若对任意,都有,则m的取值范围是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【分析】作出图示,求出当时,函数的解析式,求出成立的x的值,运用数形结合的思想可得选项.
【详解】解:时,,,,即右移1个单位,图像变为原来的2倍.
如图所示:当时,,令,解得,
所以要使对任意,都有,则,,
故选:B.
定义在
上的函数
满足
.
(i)
___________.
(ii)若方程
有且只有两个解,则实数k的取值范围是___________.
【答案】
【分析】
(i)根据解析式,利用递推法即可得出;
(ii)利用图象的平移变换得到函数的图象,利用数形结合方法求得.
【详解】
(i)
;
(ii)时,所以的图象由在[0,1)之间的抛物线的一部分逐次向右平移1个单位,向下平移2个单位得到,如图所示.已知;
由图可知若方程有且只有两个解,则实数k的取值范围是,
故答案为:;
已知且方程恰有两解.则实数的取值范围是______.
【答案】
【详解】
构造函数g(x)=f(x)-a=
作出函数g(x)的图象,
若f(x)=x有且仅有两个实数解可转化为g(x)与y=x-a的图象有两个交点,
结合图象可知,当-a≥2时函数有1个交点;当-a<2时函数有2个交点,即a>-2时,函数
有两个交点.
故答案为
考点10:函数的奇偶性与周期性综合
方法提炼
①已知
为偶函数,
为奇函数,则
的周期为:
②已知
为奇函数,
为偶函数,则
的周期为:
(多选)已知定义在R上的函数
满足
,且
不是常函数,则下列说法中正确的有( )
A.若2为
的周期,则
为奇函数
B.若
为奇函数,则2为
的周期
C.若4为
的周期,则
为偶函数
D.若
为偶函数,则4为
的周期
【答案】ABD
【分析】对于A:由已知可得
,结合周期可得
可判断A;由奇函数可得
,可判断B;结合已知可得结论
EMBED Equation.DSMT4 ,可判断C;由已知可得
,可判断D.
【详解】对于A:若2是
的周期,则
,
由
,可得
,
所以
,所以
为奇函数;故A正确;
对于B:若
为奇函数,则
,
由
,可得
,所以2是
的周期,故B正确;
若4是
的周期,设
,则
,
该函数的最小周期为
,故
为该函数的周期,当该函数为奇函数,故C不正确;
对于D:若
为偶函数,则
,
由
,可得
,所以
,
所以
,所以4是
的周期,故D正确.
故选:ABD.
已知函数
的定义域为
,若函数
为奇函数,为偶函数,且
,则
( )
A.
B.0
C.1
D.2
【答案】B
【分析】根据函数奇偶性推出
的周期为4,最后再计算出一个周期内的各值即可.
【详解】因为函数
为奇函数,所以有
,
又因为
为偶函数,所以
,
于是有
,
所以函数
的周期为4,因为
,
所以
,
所以
,
于是
,
故选:B.
已知
是定义域为
的偶函数,
,
,若
是偶函数,则
.
【答案】
【分析】根据题意,求得
的周期为
,再由
是偶函数,得到
,进而求得
的值.
【详解】因为
是偶函数,又因为
,其中
为奇函数,
所以
必为奇函数,既有
,
又因为
,所以
,
,
所以函数
的周期为
,
由函数
是偶函数,可得
,即
,
所以
.
故答案为:
.
已知
是定义域为
的奇函数且满足
,则
( )
A.
B.0
C.1
D.
【答案】B
【分析】根据题意,推得
,得到
是周期为2的周期函数,结合
,即可求解.
【详解】由
是定义域为
的奇函数,则
,且
,
又由
满足
,即
,
则有
,可得
,即函数
是周期为2的周期函数,
故
.
故选:B.
定义在R上的奇函数
,满足
,
时,
,则
( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【分析】由已知结合奇函数性质可求m,然后结合奇偶性及周期性即可求解.
【详解】因为定义在R上的奇函数
,满足
,
所以
,
故
的周期为
,当
时,
,
则
,所以
,
所以
.
故选:C.
已知
为定义在
上的奇函数,设
为
的导函数,若
,则
( )
A.1
B.
C.2
D.2023
【答案】C
【分析】根据
进行
奇偶性和周期性的推导,得到
是周期为4的偶函数,从而算出
的值.
【详解】因为
,所以两边求导,得
,
即
①
因为
为定义在
上的奇函数,则
,
所以两边求导,得
,所以
是定义在
上的偶函数,
所以
,结合①式可得,
,
所以
,两式相减得,
,
所以
是周期为4的偶函数,
所以
.
由①式,令
,得
,所以
.
故选:C.
已知函数
的定义域为
,若
,且
,则
.
【答案】
【分析】通过赋值法解出
,由
解出;进而求出
,再证明函数为偶函数,进而证出
,结合偶函数得出函数周期,求出
最后求解即可.
【详解】令
,得
,
再令
,得
,
所以
,因为
,所以
,
令
,得
,
所以
,即
,
若
,则代入
中,
,
由
,所以
,即
,且
,
令
,得
,
由
,,所以
,
所以
为偶函数,所以
,
,
令
,得
,
所以
,即
,
因为
,所以
,
所以
为周期函数,周期为4,
所以
,
,
所以
EMBED Equation.DSMT4
故答案为:
.
(多选)已知可导函数
及其导函数
的定义域均为
,若
是奇函数,
,且对任意
,恒有
,则一定有( )
A.
B.
C.
D.
【答案】ABD
【分析】先根据题意,利用赋值法,结合函数奇偶函数的定义得出:
是上的奇函数,周期为
,是上的偶函数,周期为
;再逐项分析即可解答.
【详解】因为
是上的奇函数,
所以
,
则
,即是上的偶函数.
令
,由
得:
,①
令
取
,得
,
结合
是上的奇函数,是上的偶函数,得
,②
结合
,由①
②可得:
,即
.
所以
,
又因为
是上的奇函数,
所以
,
则
,
所以函数
,是周期为
的函数.
对于选项A:因为
,
,
所以令
,得
,
所以
,故选项A正确;
对于选项B:因为
是上的奇函数,周期为
,
所以
,故选项B正确;
对于选项C:因为
,
所以
,故选项C错误;
对于选项D:因为是上的偶函数,周期为
,
所以
.
令
,
,由
得:
,解得:
,
所以
,故选项D正确.
故选:ABD.
已知函数
的定义域均为
,
是奇函数,且
,则( )
A.
为奇函数
B.
为奇函数
C.
D.
【答案】D
【分析】A选项,根据已知条件推出
是周期为4的周期函数,故
也是周期为4的周期函数,,故A错误;C选项,推出,,,从而求出
;B选项,由得
,故B错误;D选项,计算出,
,故
,结合函数的周期得到答案.
【详解】A选项,因为
,所以
,
又
,则有
,
因为
是奇函数,所以
,
可得
,即有与
,
即
,
所以
是周期为4的周期函数,故
也是周期为4的周期函数.
因为
且. 所以,
所以
为偶函数. 故A错误,
C选项,由
是奇函数,则,
因为,所以,
又
,
是周期为4的周期函数,
故
,
所以
,所以C错误;
B选项,由得
,故
不是奇函数,所以B错误;
D选项,因为
,所以
,
.
所以
,
所以
,所以D选项正确
故选:D
(多选)已知定义域为R的函数
满足
,
,且
为奇函数,则( )
A.
B.函数
的一个周期为4
C.
D.
【答案】BC
【分析】根据奇函数的性质得到
,利用赋值法判断A,令
,结合
,即可得到
为偶函数,推出
的周期,即可判断B、C,再由
利用并项求和判断D.
【详解】因为
为定义域为R上奇函数,所以
,即
,
在
,令
,可得
,故A错误;
令
,因为
,所以
,即
,
所以
为偶函数,
又
为奇函数,所以
,
即
,所以
,
所以
,即
,
所以
,则
,所以
,
所以
是以
为周期的周期函数,
所以
,则
,故B、C正确;
由
与
得
,
所以
,
所以
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
所以
,故D错误.
故选:BC
知识点四:对称性
(1)
的图象关于直线
对称.
(2)
的图象关于点
对称.
(3)若
,则函数
图象关于点
成中心对称,
则
.
原函数与导函数对称性之间的关系
若函数
的图像关于直线
对称,则
的图像关于点
对称
若函数
的图像关于点
对称,则
的图像关于直线
对称
若函数
的图像关于直线
对称,则
的图像关于点
对称
若函数
的图像关于点
对称,则
的图像关于直线
对称
考点11:由对称性求函数的解析式
(多选)已知函数
的图象的对称轴方程为
,则函数
的解析式可以是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】BD
【分析】依次验证各选项中的函数是否满足
即可.
【详解】若
的图象的对称轴方程为
,则
;
对于A,
,A错误;
对于B,
,B正确;
对于C,
,
,
,
即
不恒成立,C错误;
对于D,
,D正确.
故选:BD.
函数y=g(x)的图象与y=ln x的图象关于直线x=2对称,则g(x)= .
【答案】ln (4-x)
【分析】利用对称的定义求解即可.
【详解】在函数y=g(x)的图象上任取一点(x,y),则点(x,y)关于直线x=2对称的点为(4-x,y),且点(4-x,y)在函数y=ln x的图象上,所以y=ln (4-x),
即
,
故答案为:
与曲线
关于原点对称的曲线为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【分析】在与曲线
关于原点对称的曲线上任取一点
,可知点
在曲线
,将点
的坐标代入曲线
的方程,化简可得结果.
【详解】在与曲线
关于原点对称的曲线上任取一点
,
则点
关于原点的对称点
在曲线
上,所以,
,
化简得
,
因此,与曲线
关于原点对称的曲线为
.
故选:A.
已知函数
是定义在R上的偶函数,且对任意实数
都有
,当
时,
,则
.
【答案】
【分析】根据函数的对称性求出当
时的解析式,再根据周期性即可求出
.
【详解】由于
是偶函数,∴当
时,
;
由
得
,关于
点对称,
当
时,
,
,
并且函数的周期
,
,
,
,
∴
;
故答案为:
.
考点12:函数的对称性与单调性综合
已知函数
,则满足不等式
的
取值范围为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【分析】首先推导出
关于直线
成轴对称,令
,
,对
,
求导,可得
的单调性,结合单调性与对称性将函数不等式转化为自变量的不等式,解得即可.
【详解】函数
的定义域为
,且
,
所以
,
所以
关于直线
成轴对称,
因为
,当且仅当
,
时取等号,
令
,
,
则
,
,
当
时,
,
,
单调递增,
单调递增,
所以
,
,所以
,
所以
在区间
上单调递增,则在区间
上单调递减,
又当
时
,
,所以
,
当
或
时
,
,所以
,且
,
所以要使得
成立,则
,解得
,
故不等式
的
取值范围为
.
故选:B.
已知函数
,则满足
的
的取值范围是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【分析】设
,即可判断
为奇函数,又
,可得
图象的对称中心为
,则
,再判断
的单调性,不等式
,即
,结合单调性转化为自变量的不等式,解得即可.
【详解】设
,
,则
,所以
为奇函数.
又
,
则
的图象是由
的图象向右平移
个单位长度得到的,
所以
图象的对称中心为
,所以
.
因为
在
上单调递增,
在
上单调递减,
所以
在
上单调递增,则
在
上单调递增,
因为
,
所以
,所以
,解得
,
故满足
的
的取值范围为
.
故选:B
已知函数
,则不等式
的解集为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【分析】根据函数解析式特征,判断其图象关于点
中心对称;通过求导判断导函数为正得
在
上单调递增;再利用对称性将
进行等价转化,最后利用单调性求解抽象不等式即得.
【详解】因为
,
所以
,
所以
,即
的图像关于点
中心对称.
EMBED Equation.DSMT4 (当且仅当
时等号成立).
因为
,所以
,所以
在
上单调递增.
由
,得
.
由
可得
,即
,
所以
,解得
.
故选:D.
已知定义在
上的函数
,满足不等式
,则
的取值范围是 .
【答案】
【分析】由函数解析式可令
,且
是
上的增函数并关于点
成中心对称,将不等式变形即可求得
,解得
.
【详解】易知函数
在
上为单调性递增,
即可得
是
上的增函数,
令
,则
是
上的增函数,
易知
,可得
,
即
的图象关于点
成中心对称,
由
可得
,
即
,由
可得
;
所以
,利用
是
上的增函数可得
,
解得
.
即
的取值范围是
.
故答案为:
设函数
,则满足
的
的取值范围是 .
【答案】
【分析】设出函数
,利用函数图象的平移变换法则得到
,由导数大于0得函数
单调递增,利用
的单调性去掉“
”,将原不等式转化为关于
的不等式.
【详解】设
,则
的定义域为
,
又
,故
为奇函数.
,
则
的图象是由
的图象先向右平移2个单位长度,再向上平移1个单位长度得到的,
故
图象的对称中心为
,所以
.
因为
恒成立,所以
在
上单调递增,
所以
在
上单调递增,
由
得
,
所以
,
解得
,故
的取值范围为
.
故答案为:
.
考点13:函数的奇偶性、对称性、周期性的综合应用
方法提炼
对称性与周期性的关系
若定义在
上的函数
具有“⑴对称性Ⅰ:中心对称或轴对称;⑵对称性Ⅱ:中心对称或轴对称;⑶周期性”中的任意两个条件,则第三个也必然成立.即在⑴⑵⑶中可以“知二求一”.
①若有两条对称轴
,则
是周期函数且
是它的一个周期.
②若有两个对称中心
,则
是周期函数且
是它的一个周期.
③若有一个对称中心
和一条对称轴
,则
是周期函数且
是它的一个周期.
【注】可类比正弦(余弦)图像和性质方便记忆
奇偶性与对称性的关系
①若
为偶函数,即
,则
的对称轴为
【将关于
轴对称的偶函数图象向左或向右平移
个单位后,其图象关于直线
对称】
②已知
为奇函数,即
,则
的对称中心为
【将关于原点对称的奇函数图象向左或向右平移
个单位后,其图象关于点
对称】
奇偶性、对称性与周期的关系
②若函数
是偶函数,且其图象关于直线
对称,则
的周期为
;
④若函数
是奇函数 ,且其图象关于直线
对称, 则
的周期为
.
已知函数
满足:对任意实数
,
,都有
成立,且
,则( )
A.
为奇函数
B.
为奇函数
C.
为偶函数
D.
为偶函数
【答案】D
【分析】由题意令
,可得
,令
,可得
,可得
关于
对称,据此逐项判断可得结论.
【详解】令
,则
,
,所以
,
令
,则
,
即
,又
,
所以
关于
对称,
所以
关于
对称,故A不正确;
关于
对称,故B不正确;
由A可知
关于
对称,故C不正确;
由A可知
关于
对称,故
为奇函数,
所以
为偶数,故D正确.
故选:D.
已知定义在
上的函数
满足
,且
,
,现有下列4个结论:
①
;
②
的图象关于直线
对称;
③
是周期函数;
④
.
其中结论正确的个数为( )
A.1
B.2
C.3
D.4
【答案】C
【分析】根据所给等式,结合赋值法推导 出函数的对称轴及周期,再逐项分析即可.
【详解】因为
,
所以
,
所以
,即
,
所以
是周期为4的周期函数,则③正确.
令
,得
,
则
,从而
,故①错误;
因为
,
所以
,
所以
,
所以
的图象关于直线
对称,则②正确;
易得
的周期为4,且其图象关于直线
及
对称,
则直线
及
均为
图象的对称轴,
从而
.
令
,得
,
即
,
则
,
故
,故④正确.
故选:
.
已知定义在
上的函数
满足.若的图象关于点
对称,且
,则( )
A.
的图象关于点
对称
B.函数
的图象关于直线
对称
C.函数
的周期为2
D.
【答案】ABD
【分析】对A,根据函数图象的变换性质判断即可;对B,由题意计算即可判断;对C,由A可得
,由B可得,进而可判断C;对D,由结合
与
的对称性可得
,进而,结合C中
的周期为4求得,进而可得.
【详解】对A,因为的图象关于点
对称,则的图象关于点
对称,
故
的图象关于点
对称,故A正确;
对B,,
,
又,故.
即,故
的图象关于直线
对称,故B正确;
对C,由A,,且,
又因为,故,
即,故,即
.
由B,,故,故
的周期为4,故C错误;
对D,由
,
的图象关于点
对称,且定义域为R,则
,
,
又,代入
可得,则
,
又
,故,,,,又
的周期为4,.
则
.
即,
则,故D正确.
故选:ABD
已知
是定义在上的函数,若函数
为偶函数,函数
为奇函数,则
( )
A.0
B.1
C.2
D.-1
【答案】A
【分析】根据条件得到函数
是周期为
的函数,再根据条件得出
,即可求出结果.
【详解】因为函数
为偶函数,所以
,函数
的图象关于直线
对称,
又函数
为奇函数,所以
,所以函数
的图象关于对称,
所以
,所以
,即,
所以,则函数
的一个周期为4,
对
,
令
,则
,所以
,
令
,则
,又
,所以
,
,
所以
.
故选:A
(多选)已知
和
分别是定义在R上的偶函数和奇函数,且
,则下列说法中正确的是( )
A.4为
的一个周期
B.8为
的一个周期
C.
D.
【答案】BCD
【分析】由题意可得
,用
替换
中的
,得
,于是可得
,进而可得
为周期函数,8为最小正周期,即可判断A;用
替换且
的
,即可判断B;根据B及
即可判断C;由
,可得
,
即可判断D.
【详解】因为
和
分别是定义在
上的偶函数和奇函数,
所以,
,且
,
又因为
,所以
,
即
,①
用
替换
中的
,得
,
即
,②
由①+②,得
,
所以函数关于中心对称,且
,
由
,可得
,
,
所以
,
所以
为周期函数,8为周期,故A错误;
用
替换且
的
,得
,
又因为
,
所以
,所以
,
所以
为周期函数,8为周期,故B正确;
所以
,故C正确;
又因为
,即
,
令
,则有
,
令
,则有
,
……
令
,则有
,
所以
所以
,故D正确.
故选:BCD.
设函数
的定义域为
为奇函数,
为偶函数,若
1,则
( )
A.1
B.
C.0
D.
【答案】D
【分析】根据函数的奇偶性可得
的图象关于点
中心对称且关于直线
轴对称,进而得
的周期为4,即可求解.
【详解】因为
为奇函数,所以
,
所以
的图象关于点
中心对称,则
.
因为
为偶函数,所以
,
所以
的图象关于直线
轴对称.
由
,得
,
所以
,则
,
则
的周期为4,
,则
.
故选:D
定义在
上的函数
满足
,
,
为奇函数,有下列结论:
①直线
为曲线
的对称轴;②点
为曲线
的对称中心;③函数
是周期函数;④
;⑤函数
是偶函数.
其中,正确结论的个数是( )
A.1
B.2
C.3
D.4
【答案】C
【分析】根据
可得函数对称轴,可判断①;根据
可得函数周期,可判断③;根据
,结合对称轴和周期可得对称中心,可判断②;根据周期性和对称性求出
,进而可得
判断④;根据周期性和对称中心可得奇偶性判断⑤.
【详解】由
知直线
为曲线
的对称轴,①正确;
因为
,所以
所以
是周期为4的周期函数,③正确;
由
为奇函数有
,令
得
,则
的图象关于点
对称,
又直线
为曲线
的对称轴,以
是周期为4的周期函数
则
的对称中心为
,②错误;
令
,则
,所以
,在
中,令
,则
.
于是
,
,
,
,则
,所以
,④正确;
因为
的图象关于点
对称
,因为周期为4,
所以
,所以
为奇函数,⑤错误.
故选:C.
已知函数
的定义域均为R,函数
的图象关于原点对称,函数的图象关于y轴对称,
,则
( )
A.
B.
C.3
D.4
【答案】B
【分析】利用题设得到
①和
②,又由
,结合①式,推得
的周期为12,利用
求得
和
,最后利用
的周期性即可求得.
【详解】由函数
的图象关于原点对称,
,
即
,即
①,
由函数的图象关于y轴对称,可得
②,
由
可得
,又得
,
两式相加,
,将①式代入,得
,
则得
,将②式代入得,
,则
,
于是
,即
的周期为12.
又
,由①可得
,得
,
又由
可得
,即得
.
因
,可得,
,
于是,
故选:B.
已知函数
,
的定义域均为
,且
,
,若
,且
,则下列结论正确的是( )
A.
是奇函数
B.
是
的对称中心
C.2是
的周期
D.
【答案】BD
【分析】利用已知恒等式证明
,从而得到B正确;再推知
及
,从而计算出D的结果;利用反证法即可说明A和C错误.
【详解】对于A,由已知有
,所以
是偶函数.
假设
是奇函数,那么必有
,故
,矛盾.
所以
不是奇函数,A错误;
对于B,由已知有
,故
.
所以
,故
是
的对称中心,B正确;
对于C,由已知有
.
所以
.
假设2是
的周期,那么
,从而
.
但
,故
,矛盾.
所以
不以2为周期,C错误;
对于D,由于
,
,
故
.
所以
,即
.
再由
可得
,即
.
这就得到
,
故D正确.
故选:BD.
已知函数
及其导函数
的定义域均为
,记
.若函数
与
均为偶函数,则下列结论中正确的是( )
A.
B.函数
的图象关于点
对称
C.
D.
【答案】ABD
【分析】由已知结合函数的奇偶性,对称性和复合函数的求导可得A,B正确,C错误;惊醒赋值可先求出
,则有
成立,进而得到D正确.
【详解】对于选项A,因为
为偶函数,可得:
,
即,∴
,即
,故选项A正确;
对于选项B,因为
为偶函数,所以
为奇函数,且
,则
的图象关于点
对称,故选项B正确;
对于选项C,
为偶函数,其导函数
为奇函数,
可得:
,即
,
得
,
所以
,即
,
则
,可知
的周期为4,
故选项C错误;
对于选项D,因为
为奇函数,
将
代入,得
,得
,
因为
为偶函数,可得:
关于
对称,
由
且
关于
对称,知
,
又
的周期为4,可得
(
),
选项C中有等式
,即
,
则有
(
)成立,
∴
,故选项D正确;
故选:ABD.
已知函数
为定义在
上的函数
的导函数,
为奇函数,
为偶函数,且
,则下列说法正确的有( )
A.
B.
C.
D.
【答案】ABD
【分析】由
为偶函数可知函数
的图象关于
对称可判断A;由由
可得
知函数的图象对称,可判断B,由8为函数的一个周期,可判断C;求出
,
可判断D.
【详解】由为奇函数,所以
,
所以函数
的图象关于
对称,
由
为偶函数,所以
,
函数
的图象关于
对称,所以
,故A正确;
由
可得
,
由
可得
,
所以函数的图象关于
和对称,
所以
,故B正确;
由
可得:
,
由
可得:
,所以
,
即
,所以
,即
,
由
可得:
,
由
可得:
,所以
,
所以
,即
,即
,
所以
,
所以8为函数
和的一个周期,
,故
错误;
,
,故D正确.
故选:ABD.
(多选)已知定义在
上的函数
,
,其导函数分别为
,
,
,
,且
,则( )
A.
的图象关于点
中心对称
B.
C.
D.
【答案】BCD
【分析】先根据条件分析出
的周期性和对称性,再得到
的周期性,根据函数性质即可得结果.
【详解】由题意可得
,两式相减可得
①,
所以
的图象关于点
成中心对称,故A错误;
由
②,②式两边对
求导可得
,
可知
是偶函数,以
替换①中的
可得
,
可得
,所以
是周期为4的周期函数,故B正确;
因为
,可知
也是周期为4的周期函数,
即
,两边求导可得
,所以
,故C正确;
因为
,令
,则
,即
,
又因为
是偶函数,所以
,又因为
是周期为4的周期函数,
则
,由
可得
,
所以
,D正确.
故选:BCD.
考点14:函数奇偶性、对称性、单调性的综合应用
已知函数
的定义域是
,对任意的
,
,
,都有
,若函数
的图象关于点
成中心对称,且
,则不等式
的解集为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【分析】由题意,构造函数
,判断函数
的奇偶性和单调性,结合函数的奇偶性和单调性解不等式即可.
【详解】由函数
图象关于点
中心对称,知函数
图象关于点
中心对称,
所以
为奇函数.
令
,则
,所以
为偶函数,
对于
,有
,所以
在
上单调递增,
所以
在
上单调递减.
由
,得
,
,
当
时,
变形为
,即
,解得
;
当
时,
变形为
,即
,解得
,
综上,不等式
的解集为
.
故选:B
设函数
,则满足
的
的取值范围是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【分析】构造函数
,发现
为奇函数,从而可得
的对称中心为
,得到
,再通过求导可得
与
在R上单调递增,继而求解不等式即可.
【详解】设
,
由
,得
,
所以
为奇函数,
而
,
则其图象是
的图象向右平移1个单位长度,向上平移3个单位长度得到的,
所以
的对称中心为
,所以
,
因为
,所以
,
可得
,当且仅当
时等号成立,
而
,则
,
所以
恒成立,即
在
上单调递增,
所以
在R上单调递增,
因为
,
得
,
所以
,解得
.
故选:B.
已知函数
为偶函数,且当
时,
EMBED Equation.DSMT4 若
,则( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【分析】由题意判断
的图象关于直线
对称,结合当
时的函数解析式,判断其单调性,即可判断
在直线
两侧的增减,从而结合
,可得
,化简,即得答案.
【详解】因为函数
为偶函数,故其图象关于y轴对称,则
的图象关于直线
对称,
当
时,
,因为
在
上单调递增且
,
而
在
上单调递减,故
在
上单调递减,
则
在
上单调递增,
故由
可得
,即
,
则
,故
,
故选:A
已知定义在R上的函数
的图象关于点
对称,
,且当
时,
.若
,则实数m的取值范围为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【分析】由图象关于点
对称和
找到图象的对称轴和周期,再由
确定单调性,分别求出
,画出大致图象,最后数形结合求出取值范围.
【详解】由
的图象关于点
对称可得
.
由
,可得
,
故函数
的图象关于直线
对称,
且
,得
的周期为2.
当
时,
,
单调递增,且
,则
,
,
画出
在一个周期内的大致图象如图所示:
当
时,结合图象可得
,即
.
故实数m的取值范围为
.
故选:A.
考点15:函数性质的综合应用
已知定义在
上的函数
满足
,当
时,
.若
,则实数
的取值范围是( )
A.
,
B.
,
C.
,
D.
,
【答案】D
【分析】依题意可得
的奇偶性、对称性与周期性,即可得到
的图象,即可得到
,
,解得即可.
【详解】因为
,所以
为奇函数;
又因为
,所以
关于直线
对称;
由
知
的一个周期为
.
因为当
时,
,所以
在
上单调递增,
函数
的图象如图所示,
根据图象可知,若
,则
,
,
解得
,
,
所以实数
的取值范围是
,
.
故选:D.
已知定义在上的函数
在区间 上 单调递增,且满足,,则( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【分析】根据抽象函数性质可确定关于直线
对称,关于点对称,从而可确定其周期性,再结合单调性可得函数
的大致图象,结合周期性、对称性、对数函数性质、三角函数性质逐项判断即可得结论.
【详解】对于A,因为,则函数
关于直线
对称,
由,则函数
关于点对称,
所以,所以得,
则,故函数
的周期为
,且,故函数
为偶函数,
因为函数
在区间上单调递增,则函数
的大致图象如下图:
令
,由,所以,
且,
令
,由,由得,
所以,
根据对称性,
在单调递减,而,所以,
因为函数
的周期为
,
所以,故A不正确;
对于B,由于,,
在单调递减,
所以,所以,故B不正确;
对于C,又,,
根据图象
在上单调递增,
所以,故C不正确;
对于C,,且,因为,
所以,故,
因为
在上单调递减,所以,故D正确.
故选:D.
(多选)已知定义在
上的函数
满足
为偶函数,
为奇函数,当
时,
,则下列说法正确的是( )
A.
B.函数
为周期函数
C.函数
为
上的偶函数
D.
【答案】AB
【分析】首先利用函数的奇偶性得到函数的对称轴和对称中心,结合关系式的变换得到函数周期判断B,利用特殊值代入判断A,根据导函数判断函数单调性结合关系式和偶函数定义判断C,根据函数的关系式和单调性判断D.
【详解】因为
为偶函数,
,故函数图象关于直线
对称,
为奇函数,
1),函数图象关于对称,
对于B,
,故2是函数的周期,函数为周期函数,故B正确;
对于A,
,令
,故,
又
,故A正确;
对于C,
,当
时,,即函数在
上递增,
函数图象关于对称,故函数在
上递减,故函数在
上递增,
所以
,故函数不是偶函数,故C错误;
对于D,
,故D错误,
故选:AB.
(多选)已知
是定义域为
的偶函数,
为奇函数,当
时,
,则( )
A.当
时,
B.当
时,
C.
在
上单调递增,在
上单调递减
D.
【答案】ABD
【分析】利用函数的奇偶性求解析式即可判断A;利用函数的对称性求解析式即可判断B;由选项AB知
在
上单调递减,结合函数的奇偶性和对称性求出
的周期即可判断C;结合选项C可得
,即可判断D.
【详解】A:当
时,则
,因为
是定义域为
的偶函数,
所以
,故A正确;
B:令
,由题意
,即
,
所以
的图象关于点
对称.当
时,则
,
所以
,故B正确;
C:由选项AB知,当
时
,当
时
,
又因为函数
在R上单调递减,所以
在
上单调递减.
又
为偶函数,所以
在
上单调递增.
由
,
,得
,即
,
所以
,所以4为
的一个周期.
从而
在
上单调递增,故C错误;
D:由选项C知,
,故D正确.
故选:ABD
已知定义在
上的增函数
满足:对任意的
都有
且
,函数
满足
,
. 当
时,
,若
在
上取得最大值的
值依次为
,
,…,
,取得最小值的
值依次为
,
,…,
,若
,则
的取值范围为
【答案】
.
【分析】由
的性质得
,
,由
满足的条件得
,
,
的图象关于点
对称,关于直线
对称,
的一个周期是4,可得
的最值点与最值的结果,结合已知分析求解.
【详解】定义在
上的增函数
,对任意的
都有
且
,
则
,得
,
,得
,
当
时,
,则
在
上单调递增,且
,
,
函数
满足
,则
的图象关于点
对称,
得
在
上单调递增,且
,
,
,则
的图象关于直线
对称,
得
在
和
上单调递减,且
,
由
和
,得
,
则有
,
,
故
的一个周期是4,且在
时取最大值0,在
时取最小值-2,
若
在
上取得最大值的
值依次为
,
,…,
,取得最小值的
值依次为
,
,…,
,
有
或
,
,
当
时,有
,方程无正整数解;
当
时,有
,解得
;
则有
,即
,
所以
的取值范围为
.
故答案为:
定义在
上的函数
满足:对任意
都有
,且当
时,
恒成立.下列结论中可能成立的有 .
①
为奇函数;
②对定义域内任意
,都有
;
③对
,都有
;
④
.
【答案】①③④
【分析】令
,求得
,进而推得
,可判定①正确;结合函数的单调性的判定方法,进而可判定②不正确;根据
,结合基本不等式,可判定③正确;根据
,结合裂项法求和,可判定④正确.
【详解】对于①中,由对任意
都有
,
令
,可得
,所以
,
任取,可得
,可得
,
所以
,所以函数
是上的奇函数,所以①正确;
对于②中,设
,可得
,则
则有
,
因为当时,
恒成立,且函数为
为奇函数,
所以当
时,
恒成立,可得
,
即
,即
,
在为减函数,
又因为
为奇函数,所以函数
在为减函数,
且当
时,
;当时,
,
又由
,
因为
,不妨设
,可得
,
,
所以
,即
,
所以②不正确;
对于③中,对于
,可得
,则
,
可得
,且
,
因为
,当且仅当
时,等号成立,
所以
,所以
,
即
,所以③正确;
对于④中,因为函数
为奇函数,
可得
,
所以
EMBED Equation.DSMT4 ,因为
,所以
,
所以
,所以④正确.
故答案为:①③④.
考点16:利用函数性质比较函数值的大小关系
方法提炼
具体解题步骤为:
①根据已知函数解析式,将需要比较的数值转化为等价带有函数符号的
形式;
②分别判断自变量中
之间的大小关系,结合函数单调性,推断得到
和
的大小,对问题做出解答
定义域为
的函数
满足
为偶函数,且当
时,
恒成立,若
,
,
,则
,
,
的大小关系为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【分析】根据条件先得到函数的对称性和单调性,再根据单调性比较大小.
【详解】当
时,
恒成立,
即当
时,
,函数
在
上单调递增,
又
为偶函数,即
,所以函数
关于
对称,
则函数
在
上单调递减,
所以
因为
,所以
所以
,
所以
,即
,
故选:D.
已知函数
,则
,
,
的大小关系为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【分析】先判断函数
的奇偶性,利用导数判断函数
的单调性,令
,利用导数判断
的单调性,从而可得
,进而可得比较函数值的大小.
【详解】∵
,
∴
,∴
是偶函数,
,
当
时,
,故函数
在
上单调递增,
令
,则
,
即函数
在
上单调递减,故
,
即可
,而
,
所以
,
∴
.
故选:C.
已知
,其中
是奇函数且在
上为增函数,则( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【分析】判断函数
的奇偶性和单调性,继而判断
的取值范围和大小关系,结合函数的奇偶性和单调性,即可比较大小,即得答案.
【详解】由于
是奇函数且在
上为增函数,故
,
当
时,
,且
为偶函数,
且
在
上单调递增,在
上单调递减,
又
,
故
,
故选:C
已知函数
,若
,
,
,则( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【分析】先利用函数奇偶性的定义与导数判断
的奇偶性与单调性,再构造函数
,利用导数判断得
,从而得解.
【详解】因为
的定义域为
,
又
,
所以
是偶函数,
又
,
令
,则
恒成立,
所以当
时,
,即
,
又
在
上单调递增,所以
,
所以
在
上恒成立,则
在
上单调递增,
构造函数
,则
,
令
,得
,令
,得
,
所以
在
上单调递增,在
上单调递减,
所以
,又
,
所以
,所以
,
所以
,所以
.
故选:B.
已知函数
定义域为
,且函数
与
均为偶函数,当
时,
是减函数,设
,
,
,则a,b,c的大小关系为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【分析】根据题意,由条件可得函数
是周期为2的函数,则可得
,
,
【详解】因为函数
是偶函数,则
,
又函数
为偶函数,则
,
即
,所以函数
是周期为2的函数,
则
,
,
且当
时,
是减函数,
由
可得
,即
.
故选:C
【强化训练】
已知函数
的图象经过点
,则关于
的不等式
的解集为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【分析】根据图象经过点
得到解析式,再由单调性和奇偶性化简不等式即可求解.
【详解】由题意知
,解得
,所以
,其在
上单调递增,
又因为
,所以函数
为奇函数,
,
所以不等式
可化为
,
于是
,即
,解得
或
.
故选:C.
已知函数
,则不等式
的解集为 ( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【分析】判断
的奇偶性和单调性,再根据函数性质求解不等式即可.
【详解】
,定义域为
,又
,故
为偶函数;
又当
时,
均为单调增函数,故
为
上的单调增函数;
又
,故当
时,
,则此时
为
上的单调增函数,故
时,
为单调减函数;
,即
,则
,即
,
,
也即
,解得
.
故选:A.
已知函数
,若
,则实数
的取值范围是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【分析】根据导函数的符号得到函数
的单调性,再根据奇函数的定义得到
是奇函数,结合
的单调性得到关于
的不等式,解不等式即可.
【详解】由题,
,则
,
当且仅当
时取等号,所以函数
在
上单调递减.
因为
,所以
是奇函数,
,
由
,得
,得
,
解得
,即实数
的取值范围为
.
故选:B
已知函数
,若
满足
,则实数
的取值范围是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【分析】判断函数的奇偶性和单调性,结合函数性质将已知的不等式转化为
,再利用奇偶性和单调性求解即可.
【详解】由题意可知,函数
,定义域为
,
又因为
,
所以函数
为偶函数,
所以
,
故
满足
,
当
时,
,
因为
在
单调递增,
且
,
所以
,
因此
在
上单调递增,
在
上单调递减,
注意到
,
因此
,
即
,
解出
的取值范围是
.
故选:D.
设函数
则满足
的x的取值范围是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【分析】观察题设条件与所求不等式,构造函数
,利用奇偶性的定义与导数说明其奇偶性和单调性,从而将所求转化为
,进而得解.
【详解】因为
,
所以
,
设
,显然定义域为
,
,
又
,
所以
为
上的奇函数,
又
,
所以
在
上单调递增,
又
,则
,
所以
,即
,
所以
,解得
,
则满足
的
的取值范围是
.
故选:C.
已知
是定义在
上的偶函数,且
也是偶函数,若
,则实数
的取值范围是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【分析】首先根据函数
是定义在
上的偶函数,
,再由函数
也是偶函数,变形求得函数
的解析式,并求得函数
的单调区间,即可求解不等式.
【详解】因为函数
是定义在
上的偶函数,
,所以
,则
,
又因为函数
也是偶函数,所以
,得
,
因为
为减函数,
为增函数,所以
为减函数,
令
,得
,
所以
时,
,
在
上单调递减,
根据偶函数的性质可知,函数
在
上单调递增,
所以
,即
,即
,得
或
,
所以不等式的解集为
.
故选:D
已知函数
,则关于
的不等式
解集为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【分析】先求出函数的定义域为
,所以定义域关于原点对称,然后得到
,所以函数
是偶函数,判断出函数在
上的单调性得出距离
轴越远函数值越大,并且注意函数的定义域,得出
,解不等式组即可.
【详解】由函数
知:
,解得:
或
,
所以函数的定义域为:
,
因为
,
所以函数
是偶函数,
因为当
时,
令
,则
在
上单调递增,
且
在
上单调递增,
所以
在
上单调递增,
因为
在
上单调递增,
所以
在
上单调递增,
所以函数
在
上单调递减,
因为
,所以
,解得:
或
,
所以不等式
解集为
.
故选:C
已知
是定义在
上的奇函数,且满足.若
,则
( )
A.-2
B.0
C.2
D.4
【答案】C
【分析】推导出函数
为周期函数,并求出周期,根据
是定义在
上的奇函数,可求得
,再根据已知条件推出
的值,结合周期性即可求解.
【详解】由
是定义在
上的奇函数,知
.
又,所以
.
由,得
,又
,所以
,
所以
,所以8是函数
的一个周期,
所以
,所以
.
故选:C
(多选)已知函数
为
上的奇函数,且在R上单调递增.若
,则实数
的取值可以是 ( )
A.
B.0
C.1
D.2
【答案】CD
【分析】先利用函数
是奇函数,将不等式
转变为
,再利用函数
在
上单调递增,将不等式
转变为
,求解即可.
【详解】因为函数
是奇函数,
则不等式
,可变形为
,
因为函数
在
上单调递增,
则不等式
成立,则
,
解得
,1,2符合题意,
故选:CD.
已知函数
,若
,则实数
的取值范围为 .
【答案】
【分析】由
,根据奇偶性、单调性定义及复合函数单调性判断
性质,再由性质得
即可求范围.
【详解】由题设
,定义域为
,
,即
为偶函数,
在
上,令
,且
,
则
,
由
,故
,即函数
在
上递增,
而
在定义域上递增,故
在
上递增,
所以
,可得
,
故
,可得
.
故答案为:
已知函数
为定义在
上的函数
的导函数,
为奇函数,
为偶函数,且,则下列说法不正确的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【分析】由奇函数、偶函数性质可得
与
,分别对两式两边求导可得
与
,进而可得
的一个周期,结合赋值法及周期性判断各项即可.
【详解】因为
为奇函数,所以
,①
因为
为偶函数,所以
,②
对①两边求导可得
,即
,③
对②两边求导可得
,即
,④
对于A项,将
代入②可得
,故A项正确;
对于B项,将
代入④可得
,故B项正确;
对于C项,将
代入④可得
,将
代入③可得
,所以
,故C项错误;
对于D项,由③可得
,即
,⑤
所以由④⑤可得
,⑥
所以由⑥可得
,即
,⑦
由⑦可得
,⑧
所以由⑦⑧可得
,故8是
的一个周期.
所以
,
将
代入④可得
,即
,
由C项知,
,
将
代入⑦可得
,即
,
所以
EMBED Equation.DSMT4
EMBED Equation.DSMT4 ,故D项正确.
故选:C.
已知函数
的图象在x轴上方,对
,都有
,若
的图象关于直线
对称,且
,则
( )
A.3
B.4
C.5
D.6
【答案】C
【分析】先由函数
的图象关于直线
对称,得函数
的图象关于直线
对称,即函数是偶函数,可得
.再把
代入,可得函数周期为4,求得
,
,即可求解.
【详解】因为
的图象关于直线
对称,
所以函数
的图象关于直线
对称,即函数
是偶函数,故有
.
因为
,都有
,所以
,
所以
,又函数
的图象在x轴上方,
所以
,所以
,即函数
的周期为4.
当
,可得
,所以
,
当
,可得
,所以
,所以
,
所以
.
故选:C.
已知函数
的定义域为
,且满足
为偶函数,当
时,
,若
,则
( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【分析】先根据条件确定函数的对称性和周期性,再利用待定系数法列方程组求出
,进而利用对称性和周期性求
即可.
【详解】因为
①,
所以函数
的图象关于点
对称.
因为
为偶函数,所以
②,
则函数
的图象关于直线
对称.
由①②得
,则
,
故
的周期为4,所以
.
由
,令
,得
,即
③,
已知
,由函数
的图象关于直线
对称,
得
.
又函数
的图象关于点
对称,得
所以
,即
,所以
④,
联立③④解得
,
,
故当
时,
.
由
的图象关于点
对称,
可得
EMBED Equation.DSMT4 .
故选:A.
已知函数
的定义域为R,对
,且
为
的导函数,则( )
A.
为偶函数
B.
C.
D.
【答案】BCD
【分析】对于A:令
,
可判断A;对于B:令
,
进而计算可判断B;对于C:
为奇函数,可得
为偶函数;进而可得
关于
对称,可判断C;对于D:令
,可得
,令
,则
,两式相加可判断D.
【详解】对于A:令
,则
,
为奇函数,故选项A不正确;
对于B:令
,则
,令
,则
为奇函数,
,
的周期为4,
,故选项B正确;
对于C:
为奇函数,
为偶函数;
的周期为4,
为偶函数,
,
关于
对称,
所以
,令
,可得
,令
,可得
,
所以
,故
,
,故选项C正确;
对于D:令
,则
,即
①,
令
,则
②,
由①+②得
,
故选项D正确.
故选:BCD.
(多选)已知函数
,
及导函数
,
的定义域均为
.若
是奇函数,且
,
,则( )
A.
B.
是偶函数
C.
D.
【答案】CD
【分析】由
可知,
. 结合
,可得
,且是奇函数就可以判断A项.根据
, 可知
是周期为4的函数,以及
和
图象得对称点,可以判断B选项不正确. 利用赋值法,找到规律,即可判断C项正确. 根据
,及周期性可以知道,
,即可判断D项正确.
【详解】因为
,所以
(
,
).
又因为
,所以,
.
则
,所以
.
于是可得
,令
,
则
,所以
.
所以
,所以
,
又因为
,所以
,即①
因为是奇函数,所以
②,
,
,所以A错误.
由①②得
,所以函数
是周期为4的周期函数.
因为
,因此函数
也是周期为4的函数.
又
的图像关于点对称,所以
的图像关于点
对称,所以B选项不正确.因为
,令
,得
,
即
,所以
;
令
,得
,所以
,
所以
,所以
,所以C选项正确.
因为
,所以
,
,
,
,
则有
,
可得
,所以D选项正确.
故选:CD.
(多选)定义在
上的函数
同时满足①
;②当
时,
,则( )
A.
B.
为偶函数
C.
,使得
D.
EMBED Equation.DSMT4
【答案】ACD
【分析】令
,求得
,求得
,可判定A正确;根据题意求得
和
的值,得到
,可判定B不正确;由
,结合叠加法,可判定C正确;设
,得出函数
是以1为周期的周期函数,且
,结合绝对值的性质,可判定D正确.
【详解】对于A中,因为
,
令
,可得
,即
,
又因为
时,
,即
,
则
,即
,可得
,
所以
,所以A正确;
对于B中,由选项A可得
,
令
,可得
,解得
,所以
,
所以函数
不是偶函数,所以B错误;
对于C中,因为
,
当
时,
,
且
,符合上式,所以
,
令
,则
,
即存在
,使得
,所以C正确;
对于D中,令
,
则
EMBED Equation.DSMT4 ,
即
,即函数
是以1为周期的周期函数,
因为
时,
,则
,
结合周期性可知,对任意
,均有
,
所以
又由C项可得
,
令
,即
,即
,
当
时,上式不成立;
当
时,上式化简得
,此时方程无解;
当
时,上式化简得
,此时方程无解;
可得对于任意
,
,
所以,对于任意
,都有
成立,所以D正确.
故选:ACD
(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,则下列说法正确的是( )
A.函数
的图象关于直线
对称
B.
C.
D.
【答案】AC
【分析】对于A:由
可设
,根据题意分析可得
,
,即可得结果;对于C:结合奇偶性可得函数
的周期
,结合周期性分析求解;对于B:分析可知
,根据周期性分析求解;对于D:结合选项BC中的结论运算求解.
【详解】对于选项A:因为
,则
,
可得
,
又因为
,可得
.
令
,可得
,解得
,
可得
,所以函数
的图象关于直线
对称,A正确;
对于选项C:因为
为奇函数,
可知的图象关于点对称,且
,
令
,可得
,即
;
令
,可得
;
令
,可得
;
由函数
的图象关于直线
对称,可得
;
所以
,
又因为
,则
,
可知函数
的周期
,
所以
,故C正确;
对于选项B:由AC可知
,
可得
,
,
所以
,故B错误;
对于选项D:可得
,故D错误.
故选:AC.
已知函数
的定义域为
,
为奇函数,
为偶函数,且对任意的
,
,都有
,则( )
A.
是奇函数
B.
C.
的图象关于
对称
D.
【答案】BC
【分析】根据函数
的奇偶性和题设条件,推得
是周期为4的周期函数,结合周期函数的性质求值,利用单调性比较大小,逐项判定即可求解.
【详解】因为
为奇函数,所以
,即函数
关于
对称,C正确;
由函数
关于
对称可知
,
又因为
为偶函数,所以
,即函数
关于
对称,
则
,
所以
,即
,
所以
,所以是
周期为4的周期函数,
所以
,又
,
所以
,所以
,所以
,B正确;
是偶函数,A错误;
对任意的
,且
,都有
,不妨设
,
则
,由单调性的定义可得函数
在
上单调递增,
又由函数
关于
对称,所以
在
上单调递增
又
,
,
所以
,得
,D错误.
故选:BC
已知定义在
上的函数
的图象关于点
对称,且
,当
时,
.若
,则实数
的取值范围为 .
【答案】
【分析】根据题意,得函数的对称性和周期性,再结合
时的函数解析式得单调性,数形结合求
的取值范围.
【详解】由
的图象关于点
对称,可得
.
由
,可得
,
故函数
的图象关于直线
对称,
且
,
所以2是
的一个周期.
当
时,
,单调递增,
且
,则
,
画出
在
上的大致图象如图所示,
数形结合可得实数
的取值范围为
.
故答案为:
已知函数
的定义域为
,且
为偶函数,
为奇函数.若
,则
( )
A.23
B.24
C.25
D.26
【答案】C
【分析】根据函数奇偶性推出函数关于直线
对称和关于点
对称,则得到其周期,再计算其一个周期内的和,最后代入计算即可.
【详解】
为偶函数,则
则
关于
对称,
为奇函数,则
,
即
,则关于点
对称,
则由其关于
对称有
,则
,
则
,作差有
,
为周期函数,且周期为4,因为
,
,则
,
因为
,
,则
,
,则
,
,
,
故选:C.
(多选)已知非零函数
及其导函数
的定义域均为
,函数
和
均为奇函数,且
,则( )
A.函数
为偶函数
B.
C.
D.
【答案】ABC
【分析】对于选项A:由题意可得:
,求导,结合偶函数的定义分析判断;对于C:分析可知2为
的周期,且
,结合周期性分析求解;对于BD:分析可知2为
的周期,
,结合周期性分析判断.
【详解】由题意可知:函数
及其导函数
的定义域均为
,
对于选项A:因为
为奇函数,则
,
两边同时求导可得
,即
,
所以函数
为偶函数,故A正确;
对于选项C:因为
为奇函数,则
,
令
,可得
,即
,
又因为函数
为偶函数,则
即
,可得
,
可知2为
的周期,
由
,可得
,
则
,
令
,可知
;
令
,可得
,即
;
综上所述:
,
且
,所以
,故C正确;
对于选项BD:因为
,则
,
又因为
,则
,
令
,则
,即
,
可得
,即
,
则
,即
,
则
,则
,
可知2为
的周期,
对于
,
令
,可得,则
,即
;
可得
,
令
,可得
,则
,
令
,可得
,则
,
综上所述:
,
所以
,
,故B正确,D错误;
故选:ABC.
(多选)已知定义在
上的函数
满足
,且
是奇函数,则( )
A.
的图象关于点
对称
B.
C.
D.若
,则
【答案】ABD
【分析】对A:由是奇函数可得
,即可得;对B:由
,借助赋值法计算即可得解;对C:结合所得可得函数的周期性,结合周期性与赋值法计算即可得;对D:结合函数周期性,借助赋值法算出一个周期内的值即可得.
【详解】对A:由题意知,
,则
,
所以
图象的对称中心为,故A正确;
对B:
,
两式相减得
,所以
,故B正确;
对C:由B选项可得,
的周期为4,又
,
故
,令
得,
,
得
0,故C错误;
对D:因为
,又
,故
中,
令
得,
,由,
得
,又
的周期为4,
则
,所以
,故D正确.
故选:ABD.
已知函数
及其导函数
的定义域均为
,记
,函数
的图象关于点
对称.若对任意
,有
,则下列说法正确的是( )
A.
不为周期函数
B.
的图象不关于点
对称
C.
D.
【答案】C
【分析】利用函数成中心对称的恒等式来证明新函数的对称性,再利用双对称来证明函数的周期性,从而就可以来判断各选项.
【详解】因为函数
的图象关于点
对称,
所以
,即
,
则
的图象关于点
对称,B选项错误.
由
,得
.
令
,则
,
由
,得
的图象关于直线
对称.
又
的图象关于点
对称,则
,
所以
,即
,
则可得
的图象关于点
对称,
故
为周期函数,且周期为8,
,
所以,
,D选项错误.
又
,则
,
所以
,由
得:
,故
为周期函数,A选项错误.
由
,两边求导得:
,
由
得:
,令
得:
,
利用
的周期为8,则
,C选项正确.
故选:C.
(多选)定义在
上的函数
满足
,则( )
A.
是周期函数
B.
C.
的图象关于直线
对称
D.
【答案】ABC
【分析】对于A,由已知,可得
,则
的周期为4,即可判断;对于B,令
,可得
,则
,即可判断;对于C,由已知,可得函数
关于
对称,
关于
对称,则的
的图象关于直线
对称,即可判断;由已知,得
,
,代值可推得
,即可判断.
【详解】由
可得
,
所以
,所以
的周期为4,故A正确;
由
,令
,
则
,所以
,
又
,故B正确;
由
,可知函数
关于
对称,
又
的周期为4,则
,
所以
,即函数
关于
对称,
则
的图象关于直线
对称,故C正确;
由
,且
关于
对称,
则
,所以
,
又
,且
,
则
,又
,
所以
,
,故D错误.
故选:ABC.
_1234568559.bin
_1234568558.bin
_1234567913.bin
$$