内容正文:
05 函数的奇偶性、对称性、周期性
【题型1】 函数奇偶性及其应用
【基础知识】
1 函数奇偶性的概念
① 一般地,设函数的定义域为,如果,都有,且,那么函数就叫做偶函数.
② 一般地,设函数的定义域为,如果,都有,且,那么函数就叫做奇函数.
由奇偶函数的概念可知道其定义域是关于原点对称的.
2 性质
① 偶函数关于轴对称;
② 奇函数关于原点对称;
③ 若奇函数定义域内含有,则;
3 判断函数奇偶性的方法
① 定义法
先判断定义域是否关于原点对称,再求看下与的关系:若,则是偶函数;若,则是奇函数.
② 数形结合
③ 取特殊值排除法(选择题)
④ 性质法
【经典例题】
【例1】(24-25高一上·福建福州·期中)已知函数是定义域为R的奇函数,当时,.若,则m的取值范围为( )
A. B. C. D.
【巩固练习】
1(24-25高一上·云南大理·期中)已知函数,则下列说法正确的是( )
A.在上单调递减 B.在上单调递增
C.是奇函数 D.是偶函数
2(24-25高一上·浙江温州·期中)以下可能是函数的图像的为( )
A. B.
C. D.
3(24-25高一上·全国·课后作业)已知偶函数的定义域为,在上单调递增,则,,的大小关系是( )
A. B.
C. D.
4(24-25高一上·江西南昌·阶段练习)已知函数为偶函数,为奇函数,且当时,,则( )
A.2 B. C.1 D.
【题型2】 抽象函数的奇偶性
【经典例题】
【例1】(24-25高三上·山东济宁·期中)已知函数的定义域为,满足,则下列说法正确的是( )
A.是偶函数 B.是奇函数
C.是奇函数 D.是偶函数
【例2】(24-25高一上·福建厦门·期中)已知函数的定义域为,且满足对于任意, 都有, 且当时, ,且.
(1)求与的值;
(2)判断的奇偶性;
(3)判断的单调性,并证明.
【巩固练习】
1(24-25高一上·江苏扬州·期中)已知函数对任意实数,都满足,且,,则函数是( )
A.奇函数 B.偶函数
C.既奇又偶函数 D.非奇非偶函数
2(24-25高一上·甘肃兰州·阶段练习)是定义在R上的函数,对都有,且当时,,且.
(1)求的值;
(2)求在上的最值.
【题型3】 函数的周期性及其应用
【基础知识】
函数的周期性
1 概念
对于函数,如果存在一个不为零的常数,使得当取定义域内的每一个值时,都成立,那么把函数叫做周期函数,常数叫做这个函数的周期.
2 常见的结论
① 若 ,则的周期是.
② 若 ,则的周期是;
③ 若,则的周期是.
【经典例题】
【例1】(24-25高三上·江苏淮安·阶段练习)已知函数对于任意实数满足条件,若,则( )
A. B. C. D.4
【巩固练习】
1(21-22高一上·江苏扬州·阶段练习)定义在上的奇函数满足,并且当时,,则的值为( )
A. B. C. D.
2(24-25高一上·福建泉州·期中)已知是定义在R上的奇函数,且满足,当时,,则( )
A. B. C. D.0
3(24-25高三上·陕西咸阳·开学考试)设奇函数满足,当时,,则的值是( )
A. B. C. D.
【题型4】 函数对称性及其应用
【基础知识】
函数的对称性
1 函数图象自身的对称关系
① 轴对称:若则有对称轴.
② 中心对称:若函数定义域为,且满足条件为常数),则函数的图象关于点对称.
2 两个函数图象之间的对称关系
① 轴对称
若函数定义域为,则两函数的图象关于直线对称.
② 中心对称
若函数定义域为,则两函数与的图象关于点对称.
【经典例题】
【例1】(24-25高一上·福建福州·期中)已知函数的定义域为R,为偶函数,为奇函数,且在上单调递增,则下列错误的是( )
A.
B.为函数图象的一条对称轴
C.函数在上单调递减
D.
【巩固练习】
1(2024·河南·模拟预测)函数图象的对称中心是( )
A. B. C. D.
2(24-25高一上·全国·课后作业)已知函数对任意都有,且的图象关于对称,,则等于( )
A.0 B. C. D.
3(24-25高一上·北京·期中)已知函数在上单调递增,且函数的图象关于直线对称,设,,,则,,的大小关系为( )
A. B. C. D.
4(24-25高一上·浙江台州·期中)已知为奇函数,则 ( )
A. B.14 C. D.7
5(24-25高三上·江苏南通·阶段练习)若函数满足,且的图象关于点对称,则( )
A. B. C. D.
6(24-25高一上·江苏连云港·期中)已知函数,的定义域均为,且,,的图象关于对称,当时,,则的值为( )
A. B. C. D.
7(24-25高三上·重庆·阶段练习)已知函数的定义域为 ,若函数与函数的交点为,则( )
A.0 B. C.2025 D.4050
【题型5】 函数对称性与周期性的综合
【基础知识】
1 若函数同时关于直线对称,则函数的周期;特殊地,若偶函数的图像关于直线对称,则函数的周期;
2 若函数同时关于点对称,则函数的周期 ;
3 若函数同时关于直线对称,又关于点对称 则函数的周期
;
特殊地,若奇函数的图像关于直线对称,则函数的周期.
【经典例题】
【例1】(24-25高三上·四川绵阳·阶段练习)已知函数与的定义域均为,且它们的图象关于对称,若奇函数满足,下列关于函数的性质说法不一定正确的有( )
A.关于对称 B.关于点对称
C.是的一个周期 D.
【例2】(多选)(2024高一·全国·专题练习)已知定义在上的奇函数满足,且时,,则下列结论中正确的有( )
A.
B.函数在上是单调递减
C.函数的图象关于直线成轴对称
D.函数的图象关于直线成轴对称
【巩固练习】
1(2024·河北·模拟预测)已知函数的定义域为,且为奇函数,,则一定正确的是( )
A.的周期为2 B.图象关于直线对称
C.为偶函数 D.为奇函数
2(2024·北京·模拟预测)定义在R上的函数满足:,且,当时,,则的最小值为( )
A. B. C. D.
3(24-25高三上·山东·期中)若定义在上的函数满足,是奇函数,,则( )
A.2 B.3 C.4 D.5
4(多选)(24-25高二上·四川眉山·期中)已知函数是上的奇函数,对于任意,都有成立,当时,,给出下列结论,其中正确的是( )
A. B.点是函数的图象的一个对称中心
C.函数在上单调递增 D.函数在上有个零点
【A组---基础题】
1(24-25高一上·北京·期中)若函数是偶函数,且,则必有( )
A. B.
C. D.
2(24-25高一上·黑龙江·期中)函数的部分图象大致为( )
A. B.
C. D.
3(24-25高一上·四川成都·期中)已知为定义在R上的奇函数,当时,,则( )
A.-2 B.-1 C.0 D.1
4(24-25高一上·云南昆明·期中)已知定义在上的函数满足,,当时,都有,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
5(24-25高一上·安徽六安·期中)已知定义域为的奇函数,满足,且当时,则的值为( )
A. B. C. D.
6(24-25高三上·江西·阶段练习)已知定义在R上的单调函数的图象关于点对称,数列满足:,,且,,则( )
A. B. C.2 023 D.2 025
7(24-25高一上·浙江温州·期中)已知函数的定义域为,,函数是奇函数,的图象关于直线对称,则( )
A.是偶函数 B.是奇函数
C. D.
8(多选)(24-25高一上·四川泸州·期中)不恒为的函数的定义域为,,则( )
A. B.
C.是奇函数 D.的最小值为
9(24-25高一上·福建莆田·期中)设是定义在R上的函数,满足,且;当时,,则 .
10(24-25高一上·云南大理·期中)已知函数的定义域为R,并且满足下列条件:对任意,都有,,当时,.
(1)求;
(2)证明:为奇函数;
(3)解不等式.
11(2025高三·全国·专题练习)设是定义在上的奇函数,且对任意实数,恒有.当时,.
(1)求证:是周期函数;
(2)当时,求的解析式;
(3)计算的值.
【B组---提高题】
1(24-25高三上·上海嘉定·期中)已知函数,,设为实数,且.给出下列结论:①关于中心对称;②存在,使得,则( )
A.①正确②错误 B.①错误②正确
C.①与②均正确 D.①与②均错误
2(多选)(24-25高三上·江西·阶段练习)已知函数,的定义域均为,且,,若为偶函数,且,则( )
A.的图象关于点对称
B.
C.
D.
3(24-25高一上·四川泸州·期中)函数的图象关于点成中心对称图形的充要条件是函数为奇函数.已知函数.
(1)用定义证明函数在上是增函数;
(2)证明函数的图象关于点对称;
(3)已知函数的图象关于点对称,且当时,.若对任意,总存在,使得成立,求负数的取值范围.
4(24-25高三上·上海·阶段练习)已知函数是定义在上的增函数.
(1)若,求的取值范围;
(2)若为周期函数,证明:是常值函数;
(3)设恒大于零,是定义在上、恒大于零的周期函数,是的最大值.函数.证明:“是周期函数”的充要条件是“是常值函数”.
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05 函数的奇偶性、对称性、周期性
【题型1】 函数奇偶性及其应用
【基础知识】
1 函数奇偶性的概念
① 一般地,设函数的定义域为,如果,都有,且,那么函数就叫做偶函数.
② 一般地,设函数的定义域为,如果,都有,且,那么函数就叫做奇函数.
由奇偶函数的概念可知道其定义域是关于原点对称的.
2 性质
① 偶函数关于轴对称;
② 奇函数关于原点对称;
③ 若奇函数定义域内含有,则;
3 判断函数奇偶性的方法
① 定义法
先判断定义域是否关于原点对称,再求看下与的关系:若,则是偶函数;若,则是奇函数.
② 数形结合
③ 取特殊值排除法(选择题)
④ 性质法
【经典例题】
【例1】(24-25高一上·福建福州·期中)已知函数是定义域为R的奇函数,当时,.若,则m的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据奇函数在上的解析式可判断函数的单调性,根据奇偶性原不等式可化为,再由单调性求解.
【详解】解:当时,,对称轴为,
故在上单调递增,
又是定义域为R的奇函数,则在上单调递增,
,函数在处连续,
故在R上单调递增,且,
由,可得,
又因为在R上单调递增,所以有,解得.
故选:D.
【巩固练习】
1(24-25高一上·云南大理·期中)已知函数,则下列说法正确的是( )
A.在上单调递减 B.在上单调递增
C.是奇函数 D.是偶函数
【答案】C
【分析】利用单调性定义可判断AB;利用奇偶性定义可判断CD.
【详解】对于B,定义域为,在上不具备单调性,故B错误;
对于A,,且,则.
,且,,,,
,即,
在上单调递增,所以A错误;
对于C,定义域为,关于原点对称,
,.
是奇函数,不是偶函数,故C正确,D错误.
故选:C.
2(24-25高一上·浙江温州·期中)以下可能是函数的图像的为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】先判断函数的奇偶性,再分析与1的大小关系判断即可.
【详解】因为,故为奇函数,排除B,D;
又,排除C.
故选:A
3(24-25高一上·全国·课后作业)已知偶函数的定义域为,在上单调递增,则,,的大小关系是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】由偶函数将自变量转换到内,再由函数单调性,得到函数值的大小关系,从而得出结论.
【详解】在上是偶函数,,,
,且在区间上单调递增,
,.
故选:A.
4(24-25高一上·江西南昌·阶段练习)已知函数为偶函数,为奇函数,且当时,,则( )
A.2 B. C.1 D.
【答案】A
【分析】由题意可得、,则可得,再将代入计算即可得.
【详解】由为偶函数,则有,
由为奇函数,则有,即,
则.
故选:A.
【题型2】 抽象函数的奇偶性
【经典例题】
【例1】(24-25高三上·山东济宁·期中)已知函数的定义域为,满足,则下列说法正确的是( )
A.是偶函数 B.是奇函数
C.是奇函数 D.是偶函数
【答案】C
【分析】根据抽象函数,利用奇偶函数的性质直接判断即可.
【详解】因为,
所以令,可得,
令,则,
所以,
则既不是奇函数又不是偶函数,
且,
所以是奇函数.
故选:C
【例2】(24-25高一上·福建厦门·期中)已知函数的定义域为,且满足对于任意, 都有, 且当时, ,且.
(1)求与的值;
(2)判断的奇偶性;
(3)判断的单调性,并证明.
【答案】(1),
(2)奇函数
(3)是上的减函数,证明见解析
【分析】(1)通过赋值即可求解;
(2)令,结合可判断;
(3)令,由可判断,即可判断其单调性.
【详解】(1)令,则,即,
,
;
(2)令,则,即,可得为奇函数;
(3)是上的减函数.
证明:令,则,
则,
由时,,
可得,即有,即,即,
则是上的减函数.
【巩固练习】
1(24-25高一上·江苏扬州·期中)已知函数对任意实数,都满足,且,,则函数是( )
A.奇函数 B.偶函数
C.既奇又偶函数 D.非奇非偶函数
【答案】B
【分析】用赋值法,先令求得,再令求解后即可判断.
【详解】在中,
令,则,又,所以,
令得,所以,
所以是偶函数,
故选:B.
2(24-25高一上·甘肃兰州·阶段练习)是定义在R上的函数,对都有,且当时,,且.
(1)求的值;
(2)求在上的最值.
【答案】(1),
(2),.
【分析】(1)令,即可求出,通过,可求出;
(2)任取,即可证明函数单调递增,进而可求最大最小值.
【详解】(1)令,则,∴,
∵,∴.
(2)令,则,∴,
∴,∴是奇函数,
∴,∴,
任取,,
∵,∴,∴,即,
∴在上为减函数,
∵在上为减函数,∴,.
【题型3】 函数的周期性及其应用
【基础知识】
函数的周期性
1 概念
对于函数,如果存在一个不为零的常数,使得当取定义域内的每一个值时,都成立,那么把函数叫做周期函数,常数叫做这个函数的周期.
2 常见的结论
① 若 ,则的周期是.
② 若 ,则的周期是;
③ 若,则的周期是.
【经典例题】
【例1】(24-25高三上·江苏淮安·阶段练习)已知函数对于任意实数满足条件,若,则( )
A. B. C. D.4
【答案】D
【分析】根据函数关系计算得出函数周期为4,再结合已知求得,从而得解.
【详解】因为,
所以,则周期为4,
又因为,所以,
所以.
故选:D.
【巩固练习】
1(21-22高一上·江苏扬州·阶段练习)定义在上的奇函数满足,并且当时,,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据题设易得是周期为4的奇函数,进而可得,结合解析式求函数值.
【详解】由题设,,即是周期为4的奇函数,
所以,
而,所以.
故选:D
2(24-25高一上·福建泉州·期中)已知是定义在R上的奇函数,且满足,当时,,则( )
A. B. C. D.0
【答案】B
【分析】推导出函数是周期为8的周期函数,再结合函数的周期性求解即可.
【详解】因为是定义在R上的奇函数,且满足,
则,
所以,即,
所以,函数是周期为8的周期函数,
且当时,,
则.
故选:B.
3(24-25高三上·陕西咸阳·开学考试)设奇函数满足,当时,,则的值是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】运用得到周期,结合奇函数性质可解.
【详解】为奇函数,则,
又,则,即,故函数周期为4.
则.
故选:C.
【题型4】 函数对称性及其应用
【基础知识】
函数的对称性
1 函数图象自身的对称关系
① 轴对称:若则有对称轴.
② 中心对称:若函数定义域为,且满足条件为常数),则函数的图象关于点对称.
2 两个函数图象之间的对称关系
① 轴对称
若函数定义域为,则两函数的图象关于直线对称.
② 中心对称
若函数定义域为,则两函数与的图象关于点对称.
【经典例题】
【例1】(24-25高一上·福建福州·期中)已知函数的定义域为R,为偶函数,为奇函数,且在上单调递增,则下列错误的是( )
A.
B.为函数图象的一条对称轴
C.函数在上单调递减
D.
【答案】D
【分析】由为奇函数可得,取,即可判断A;由为偶函数可得,即可判断B;分析可得在上单调递增,结合B选项可判断C;由,取,即可判断D.
【详解】A选项,因为奇函数,则,
令,得,可得,故A正确;
B选项,因为偶函数,则,
即为函数图象的一条对称轴,故B正确;
C选项,由,得为图象的一个对称中心,
又在上单调递增,则在[2,4]上单调递增,
所以在当单调递增,
又由B选项可知函数在上单调递减,故C正确;
D选项,由B选项,,令,可得,故D错误.
故选:D.
【巩固练习】
1(2024·河南·模拟预测)函数图象的对称中心是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据函数解析式以及对数运算法则可得函数满足,即可得对称中心为.
【详解】易知的定义域为,
所以可得,
因此
,
即函数满足,因此的对称中心为.
故选:B
2(24-25高一上·全国·课后作业)已知函数对任意都有,且的图象关于对称,,则等于( )
A.0 B. C. D.
【答案】B
【分析】根据题意,求出函数的周期,结合函数为奇函数求解.
【详解】函数对任意都有,
,因此函数的周期.
又的图象关于对称,
所以的图象关于对称,因此函数为奇函数.
.
故选:B.
3(24-25高一上·北京·期中)已知函数在上单调递增,且函数的图象关于直线对称,设,,,则,,的大小关系为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】首先利用对称性将不在上的自变量值转化到上对应的自变量值,再根据单调性比较函数值大小.
【详解】因为函数的图象关于直线对称,所以有.
那么,.
已知函数在上单调递增.
在上,,根据单调性,当时,,所以.
即,也就是.
故选:A.
4(24-25高一上·浙江台州·期中)已知为奇函数,则 ( )
A. B.14 C. D.7
【答案】C
【分析】由函数是奇函数,当时建立等式求得的值,当自变量互为相反数时,函数值也互为相反数建立等式,求得的值,再令分别为求出对应的值,然后求得结果.
【详解】因为为奇函数,所以当时,,即,
∵,即,∴,
即函数关于点对称,
故,,,
∴.
故选:C
5(24-25高三上·江苏南通·阶段练习)若函数满足,且的图象关于点对称,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】依题意可得,即可得到,从而求出、、的值.
【详解】因为的图象关于点对称,所以,,
又,所以,则,故B错误;
由,所以,所以,
又,所以,则,故D正确;
由于只有,无法得知、的值,故A、C错误.
故选:D
6(24-25高一上·江苏连云港·期中)已知函数,的定义域均为,且,,的图象关于对称,当时,,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据题设得到、,结合已知求相关函数值,即可求结果.
【详解】由,则①,
由,则②,
由①有,结合②有,
所以,故,
由的图象关于对称,则③,
由①有,结合②③有,
所以,则,
由知:,
由知:,
且,
综上,.
故选:C
【点睛】关键点点睛:根据题设得到、为关键.
7(24-25高三上·重庆·阶段练习)已知函数的定义域为 ,若函数与函数的交点为,则( )
A.0 B. C.2025 D.4050
【答案】C
【分析】根据条件先判断与均关于点对称,又由两者有2025个交点,判断点记为其中一个交点,再根据函数的对称性即可求得.
【详解】由,可得函数的图象关于点对称,
因,则
,故函数的图象关于点对称,
又函数的定义域为且和的交点有奇数个,故是两个函数的交点,即,
另外2024个交点都关于点对称,即,
故.
故选:C.
【题型5】 函数对称性与周期性的综合
【基础知识】
1 若函数同时关于直线对称,则函数的周期;特殊地,若偶函数的图像关于直线对称,则函数的周期;
2 若函数同时关于点对称,则函数的周期 ;
3 若函数同时关于直线对称,又关于点对称 则函数的周期
;
特殊地,若奇函数的图像关于直线对称,则函数的周期.
【经典例题】
【例1】(24-25高三上·四川绵阳·阶段练习)已知函数与的定义域均为,且它们的图象关于对称,若奇函数满足,下列关于函数的性质说法不一定正确的有( )
A.关于对称 B.关于点对称
C.是的一个周期 D.
【答案】B
【分析】根据给定条件,结合对称性、奇函数的性质可得函数图象的对称中心及对称轴,再逐项判断即得.
【详解】对于A,令是函数的图象上任意一点,则在的图象上,
即,则,由为奇函数,得,
则有,函数的图象关于点对称,
又,则,函数的图象关于对称,A正确;
对于C,,即,
则,的周期,C正确;
对于D,,则,D正确;
对于B,由,得,函数的图象关于对称,
若图象关于点对称,则,即,
而没有条件确保恒成立,B错误.
故选:B
【例2】(多选)(2024高一·全国·专题练习)已知定义在上的奇函数满足,且时,,则下列结论中正确的有( )
A.
B.函数在上是单调递减
C.函数的图象关于直线成轴对称
D.函数的图象关于直线成轴对称
【答案】ABD
【分析】对A,对进行赋值,再根据奇函数的性质即可求解;对B,根据函数的性质画出图象即可判断;对C,根据函数图象即可判断;对D,根据函数图象即可判断.
【详解】对A,,令,则,
又时,,,即,
是奇函数,,故A对;
对B, 可以根据题中条件,画出的图象,
时,,且是奇函数,
故可画出在区间上的图象,
,
故是周期为的函数,
故图象如图所示:
故在上是单调递减,故B对;
对C,由图可知:的图象关于直线成中心对称,故C错;
对D,由图可知:的图象关于直线成轴对称,故D对.
故选:ABD.
【巩固练习】
1(2024·河北·模拟预测)已知函数的定义域为,且为奇函数,,则一定正确的是( )
A.的周期为2 B.图象关于直线对称
C.为偶函数 D.为奇函数
【答案】D
【分析】根据函数奇偶性、对称性及周期性对选项逐一分析即可.
【详解】为奇函数,得,
即,则为奇函数,故C错误;
且图象关于点中心对称,故B错误;
可知,函数周期为4,故A错误;
,又图象关于点中心对称,知,
所以,得关于点对称,
则关于点对称,所以为奇函数,故D正确.
故选:D.
2(2024·北京·模拟预测)定义在R上的函数满足:,且,当时,,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据题意,由条件可得函数的周期为,然后求得其一个周期的值域,即可得到结果.
【详解】由可得,
即关于对称,即,
由可得关于对称,
即,所以,
令,则,代入可得,
即,则,
所以的周期为,
由是定义在R上的函数,且关于对称,
可得,又当时,,
即,所以,
当时,,
且关于对称,则时,,
又关于对称,则时,,
即在一个周期内的值域为,
则的最小值为.
故选:B
3(24-25高三上·山东·期中)若定义在上的函数满足,是奇函数,,则( )
A.2 B.3 C.4 D.5
【答案】D
【分析】根据条件判断抽象函数的周期,对称性,根据周期性和对称性求函数值,再代入求和.
【详解】根据,以代换得:,所以,可知函数的周期为4,
因为是上的奇函数,所以,即关于点对称,
于是,,
由,取得,即,
则,因此,取,得,
于是 ,
因此,.
故选:D.
【点睛】关键点点睛:本题的关键是利用赋值,赋变量,转化抽象关系式,判断函数的周期性和对称性.
4(多选)(24-25高二上·四川眉山·期中)已知函数是上的奇函数,对于任意,都有成立,当时,,给出下列结论,其中正确的是( )
A.
B.点是函数的图象的一个对称中心
C.函数在上单调递增
D.函数在上有个零点
【答案】AB
【分析】由,赋值,可得,故A正确;进而可得是对称中心,故B正确;作出函数图象,可得CD不正确.
【详解】在中,令,得,
又函数是R上的奇函数,所以,故A正确;
因为,故是一个周期为的奇函数,
因为是的对称中心,
所以也是函数的图象的一个对称中心,故B正确;
作出函数的部分图象如图所示,
易知函数在上不具单调性,故C不正确;
函数在上有个零点,故D不正确.
故选:AB.
【A组---基础题】
1(24-25高一上·北京·期中)若函数是偶函数,且,则必有( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】根据给定条件,利用偶函数的性质判断即得.
【详解】因为函数是偶函数,,
所以,BCD错误,A正确.
故选:A
2(24-25高一上·黑龙江·期中)函数的部分图象大致为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】根据函数定义域、奇偶性以及特殊点的函数值来确定正确答案.
【详解】由题知函数的定义域为,,
所以函数为偶函数,排除C,D,令,得,排除A,故B正确.
故选:B
3(24-25高一上·四川成都·期中)已知为定义在R上的奇函数,当时,,则( )
A.-2 B.-1 C.0 D.1
【答案】C
【分析】根据奇函数的性质求出,再求出即可得解.
【详解】因为为定义在R上的奇函数,
所以得,
所以,故,
则,
故选:C.
4(24-25高一上·云南昆明·期中)已知定义在上的函数满足,,当时,都有,则不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】令,由已知不等式和等式可求得的奇偶性和单调性,将所求不等式化为,由单调性可得自变量大小关系,进而解得结果.
【详解】不妨令,则由得:,
令,则在上单调递增;
,,
为定义在上的奇函数,在上单调递增;
由得:,即,
,解得:,即不等式的解集为.
故选:C.
5(24-25高一上·安徽六安·期中)已知定义域为的奇函数,满足,且当时,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】由奇偶性、周期性可直接求解.
【详解】由,可知函数周期为,结合函数为奇函数,
所以,
又,
所以,
故选:A
6(24-25高三上·江西·阶段练习)已知定义在R上的单调函数的图象关于点对称,数列满足:,,且,,则( )
A. B. C.2 023 D.2 025
【答案】C
【分析】根据已知的条件推得数列的周期,从而计算的出结果.
【详解】由的图象关于点对称,得,
又,为单调函数,所以,
又,知数列是以4为一个周期的周期数列,
故,所以
.
故选:C.
7(24-25高一上·浙江温州·期中)已知函数的定义域为,,函数是奇函数,的图象关于直线对称,则( )
A.是偶函数 B.是奇函数
C. D.
【答案】B
【分析】应用题目所给条件,确定函数图像的对称性,代入可求出的对称轴,对称中心和周期.
【详解】由为奇函数,,可得,即函数图象关于对称,;
由关于对称,得,即,的图象关于点中心对称;
结合条件关于直线对称,,
可以得出.
对于选项A,已知条件不足以确定的奇偶性,A选项错误;
对于选项B,的图象可以由的图象向右平移一个单位得到,故对称中心为,是奇函数,B选项正确;
对于选项C,由已知只能得到,不能确定的取值,C选项错误;
对于D选项,,D选项错误.
故选:B
8(多选)(24-25高一上·四川泸州·期中)不恒为的函数的定义域为,,则( )
A. B.
C.是奇函数 D.的最小值为
【答案】ABC
【分析】令,求出的值,可判断A选项;令,求出的值,可判断B选项;令,结合函数奇偶性的定义可判断C选项;利用奇函数的性质可判断D选项.
【详解】因为不恒为的函数的定义域为,,
对于A选项,令,可得,解得,A对;
对于B选项,令,可得,得,B对;
对于C选项,令可得,
故函数为奇函数,C对;
对于D选项,由题意,存在非零实数,使得,
则,
不妨设,则,D错.
故选:ABC.
9(24-25高一上·福建莆田·期中)设是定义在R上的函数,满足,且;当时,,则 .
【答案】3
【分析】根据函数的奇偶性和对称性,得到函数的周期,利用函数周期性求函数值.
【详解】函数满足,且
则有,
故函数是周期为2的函数.
.
故答案为:3.
10(24-25高一上·云南大理·期中)已知函数的定义域为R,并且满足下列条件:对任意,都有,,当时,.
(1)求;
(2)证明:为奇函数;
(3)解不等式.
【答案】(1),;
(2)证明见解析;
(3).
【分析】(1)由题意赋值得,再赋值和即可求解.
(2)赋值结合奇函数定义即可证明.
(3)先由函数单调性的定义证明函数在R上单调递减,再结合即可将不等式等价转化为,解该不等式即可得解.
【详解】(1)令,则,,
令,,则,
,,.
(2)函数的定义域为,则定义域关于原点对称,
对任意,都有,
由(1)知,.
令,则,即,
是奇函数.
(3)任取,且,所以 ,则由题意得,
所以,
,
,在上为减函数.
因为,
,解得,
的解集为.
11(2025高三·全国·专题练习)设是定义在上的奇函数,且对任意实数,恒有.当时,.
(1)求证:是周期函数;
(2)当时,求的解析式;
(3)计算的值.
【答案】(1)证明见解析
(2)
(3)1
【分析】(1)利用换元法得,根据周期函数的定义判断即可;
(2)利用函数的奇偶性和周期性可求区间上的解析式;
(3)先计算的值,再利用函数的周期性求值即可.
【详解】(1).
是周期为4的周期函数.
(2)当时,,则,
又是奇函数,,即.
又当时,,
.
又是周期为4的周期函数,
.
因此,时,.
(3)由题意,.所以
又是周期为4的周期函数,
所以
,
因此,.
【B组---提高题】
1(24-25高三上·上海嘉定·期中)已知函数,,设为实数,且.给出下列结论:①关于中心对称;②存在,使得,则( )
A.①正确②错误 B.①错误②正确
C.①与②均正确 D.①与②均错误
【答案】C
【分析】由,判断是否关于中心对称;结合原函数的图象构造新函数判断②.
【详解】解:因为,
所以,则关于中心对称,故①正确;
设,由函数图像关于点对称可知,关于原点对称,即为奇函数,,可得为增函数,图象如图所示,
,且,则,不妨设,,,设点,,,
此时直线OA方程为,由图可得直线OA在函数的上方,
即,,
则
,
又由 ,
由,即,,故②正确.
故选:C
2(多选)(24-25高三上·江西·阶段练习)已知函数,的定义域均为,且,,若为偶函数,且,则( )
A.的图象关于点对称
B.
C.
D.
【答案】BD
【分析】由得到,再结合,确定,进而通过的对称性、周期性逐项判断即可.
【详解】①,
②,
由②可得:③,
①③联立可得:④,
所以的图象关于点对称,A错;
由④,又为偶函数,所以,
所以,两式相减可得:,
又,,结合
所以,B对,
,由,可知:,
所以,所以,C错;
由,可得,结合,
得:,
所以,
又,所以
即,,,
所以,
所以,D正确.
故选:BD
3(24-25高一上·四川泸州·期中)函数的图象关于点成中心对称图形的充要条件是函数为奇函数.已知函数.
(1)用定义证明函数在上是增函数;
(2)证明函数的图象关于点对称;
(3)已知函数的图象关于点对称,且当时,.若对任意,总存在,使得成立,求负数的取值范围.
【答案】(1)证明见解析
(2)证明见解析
(3)
【分析】(1)任取、且,作差,变形后判断的符号,结合函数单调性的定义可证得结论成立;
(2)令,利用函数奇偶性的定义证明出函数为奇函数即可;
(3)由题意可知函数的值域是值域的子集,由(2)易得的值域,分析函数在上的单调性,并其值域,根据集合的包含关系可得出关于的不等式组,解之即可.
【详解】(1)因为,
任取、且,则,
所以,
,即,
故函数在上是增函数.
(2)令,该函数的定义域为,
,
故函数为奇函数,所以,函数的图象关于点对称.
(3)由题意可知,函数在上的值域为函数在上的值域的子集,
因为函数在上单调递增,则,,
所以,函数在上的值域为,
于是原问题转化为函数在上的值域包含,
因为,则,函数在上单调递增,
则当时,,,则,
因为函数的图象关于点对称,所以,,
由题意可得,解得.
所以,负实数的取值范围是.
4(24-25高三上·上海·阶段练习)已知函数是定义在上的增函数.
(1)若,求的取值范围;
(2)若为周期函数,证明:是常值函数;
(3)设恒大于零,是定义在上、恒大于零的周期函数,是的最大值.函数.证明:“是周期函数”的充要条件是“是常值函数”.
【答案】(1)
(2)证明见解析
(3)证明见解析
【分析】(1)利用可得答案;
(2)利用反证法,假设周期为的函数不是常值函数,根据是定义在上的增函数,推出,矛盾,可得答案;
(3)先证分充分性,再必要性,设周期为周期为,在处取得最大值,(方法一)反证法:假设函数不是常值函数,利用是定义在上的增函数,存在,推出与矛盾,所以假设不成立.(方法二)对任意正整数,利用周期性、单调性得在上为常值函数,对于任意固定的正整数,对重复一样的推理可知,上为常值函数可得答案.
【详解】(1)因为是定义在上的增函数,
所以恒成立,故;
(2)反证:假设周期为的函数不是常值函数,
注意到是定义在上的增函数,
则存在,满足.取,
则,由是增函数,
则,矛盾.
故是常值函数;
(3)(充分性)是常值函数,则显然是周期函数.
(必要性)是周期函数,设其周期为周期为,
在处取得最大值.
(方法一)反证法:假设函数不是常值函数.
注意到是定义在上的增函数,则存在,满足.若,
用代替,则我们总可以假设.
取,有,所以
,
这与矛盾,所以假设不成立.
故函数是常值函数.
(方法二)对任意正整数,
,
所以,函数是增函数,
所以在上为常值函数,
注意到为任意正整数,所以上为常值函数.
对于任意固定的正整数,
对重复一样的推理可知,
上为常值函数.正整数是任意的,
所以上为常值函数.
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