内容正文:
热点2-2 函数的单调性、奇偶性、周期性与对称性
三年考情分析
2025考向预测
近三年高考中,对函数基本性质的考查以选择题和填空题为主,偶尔也会在解答题中渗透考查,分值的占比相对稳定,是高考必考且重点考查的内容之一.常将函数的单调性、奇偶性、周期性与对称性结合在一起考查,同时还可能与函数图像、函数零点、不等式等知识综合命题.虽然考查形式多样且综合性强,但题目多基于对函数基本性质的理解和应用,部分题目在命题形式和考查角度上具有一定创新性.
预计2025年高考仍将重点考查函数的单调性、奇偶性、周期性与对称性,尤其是这些性质的综合应用.可能会继续将函数性质与其他数学知识如导数、不等式、数列等结合考查,增加题目的综合性和难度.在保持传统考查方式的基础上,可能会进一步创新命题形式,如设计一些新颖的函数模型或实际应用背景,考查学生运用函数性质解决实际问题的能力.
题型1 函数的单调性(单调区间)的判定
判断函数的单调性的4种方法
1、定义法:按照取值、作差变形、定号、下结论的步骤判断或证明函数在区间上的单调性;
2、图象法:对于熟悉的基本初等函数(或由基本初等函数构成的分段函数),可以通过利用图象来判断单调性;
3、直接法:利用已知的结论,直接得出函数的单调性,如一次函数、二次函数、反比例函数的单调性均可直接得到
4、导数法:先求导函数,利用导数值的正负确定函数的单调性;
5、性质法:(1)对于有基本初等函数的和、差构成的函数,根据“加减”的性质进行判断;(2)针对一些简单的复合函数,可以利用符合函数的单调性法则(同增异减)来确定单调性.
【注意】求函数的单调区间,尤其是复合函数的单调区间,一定要注意原相应函数的定义域.
1.(23-24高三上·江苏南通·月考)函数的单调递减区间是( )
A. B. C. D.
2.(24-25高三上·广东普宁·月考)函数的单调减区间为( )
A. B. C. D.
3.(23-24高三上·浙江绍兴·期末)函数的单调递减区间是( )
A. B. C. D.
4.(24-25高三上·四川宜宾·一模)下列函数中,既是奇函数,又在是增函数的是( )
A. B. C. D.
题型2 利用函数的单调性求参数
利用单调性求参数的三种情况:
1、直接利用题意条件和单调性代入求参;
2、分段函数求参,每段单调性都符合题意,相邻两段自变量临界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.
1.(24-25高三上·陕西渭南·月考)若函数在区间上单调递增,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
2.(24-25高三上·山西大同·月考)已知函数在区间单调递减,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
3.(24-25高三上·甘肃·期末)已知函数满足且,,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
4.(24-25高三上·江苏南京·期中)已知函数在上单调递增,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
题型3 函数奇偶性的判定
1、函数奇偶性的判断方法
(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)图象法:奇(偶)函数等价于它的图象关于原点(轴)对称.
(3)性质法:同名加减不变,异名加减不可;同名乘除得偶,异名乘除得奇.
2、常见的奇函数与偶函数
(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.
1.(24-25高三上·天津北辰·期末)下列函数中,图象关于原点对称的是( )
A. B. C. D.
2.(24-25高三上·四川自贡·期中)下列函数是偶函数的是( )
A. B. C. D.
3.(24-25高三上·青海·期中)设函数,则下列函数为奇函数的是( )
A. B.
C. D.
4.(24-25高三上·河北邢台·月考)已知函数的定义域是,则下列命题中不正确的是( )
A.若是偶函数,为奇函数,则是偶函数
B.若是偶函数,为奇函数,则是偶函数
C.若是单调递减函数,则也是单调递减函数
D.若是单调递增函数,则也是单调递增函数
题型4 利用函数奇偶性求值求参
1、由函数的奇偶性求参数:若函数解析式中含参数,则根据或,利用待定系数法求参数;若定义域含参数,则根据定义域关于原点对称,利用区间的端点值之和为0求参数.
2、由函数的奇偶性求函数值:若所给的函数具有奇偶性,则直接利用或求解;若所给函数不具有奇偶性,一般利用所给的函数构造一个奇函数或偶函数,然后利用其奇偶性求值.
1.(24-25高三上·江苏盐城·月考)已知是定义在R上的奇函数,当时,,则( )
A.2 B.3 C. D.
2.(24-25高三上·河南南阳·月考)已知定义在R上的偶函数满足当时,则 .
3.(24-25高三上·湖南·月考)已知是偶函数,则( )
A.2 B.1 C.0 D.
4.(24-25高三上·安徽·期中)若是奇函数,则( )
A. B. C. D.
题型5 “M+N”中值模型的应用
若函数,则我们把它称为准奇函数,求准奇函数最大值+最小值之和(),我们把它叫做中值模型.
(1)若为奇函数,则其最大值与最小值和为0,即;
(2)若为奇函数,则;
(3)常见考向
1.(24-25高三上·山东枣庄·期中)若函数的最大值为,最小值为,则( )
A.1 B.2 C.3 D.4
2.(24-25高三上·河南·期中)已知函数(为常数),若在上的最大值为,最小值为,且,则( )
A.6 B.4 C.3 D.2
3.(23-24高三上·安徽安庆·月考)设函数在区间上的最大值为,最小值为,则的值为 .
4.(23-24高三下·上海徐汇·月考)若函数在上有最小值(、为常数),则函数在上最大值为 .
题型6 利用单调奇偶比较大小
一般解法是先利用奇偶性,将不在同一单调区间上的两个或多个自变量的函数值,转化为同一单调区间上的自变量的函数值,然后利用单调性比较大小.
1.(24-25高三上·甘肃兰州·月考)已知定义在上的函数在内为减函数,且为偶函数,则的大小为( )
A. B.
C. D.
2.(24-25高三上·山东潍坊·月考)已知函数满足,且在上是增函数,则,,的大小顺序是( )
A. B.
C. D.
3.(24-25高三上·河北邯郸·模拟预测)已知在上单调递增,若为偶函数,,,,则( )
A. B. C. D.
4.(24-25高三上·江苏镇江·月考)已知,为偶函数,当时,,设,则( )
A. B.
C. D.
题型7 利用单调奇偶解不等式
解决此类问题时一定要充分利用已知的条件,把已知不等式转化成或的形式,再根据奇函数在关于原点对称的区间上的单调性相同,偶函数在关于原点对称的区间上的单调性相反,列出不等式(组),同时不能漏掉函数自身定义域对参数的影响.
【注意】在转化时,自变量的取值必须在同一单调区间上;当不等式一边没有符号“”时,需转化为含符号“”的形式.
1.(24-25高三上·天津红桥·期末)已知函数是定义在上的偶函数,若对于任意不等实数,不等式恒成立,则不等式的解集为( )
A. B.
C. D.或
2.(24-25高三上·河北邢台·期末)已知函数是定义在上的减函数,且为奇函数,对任意的,不等式恒成立,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
3.(24-25高三上·山东临沂·月考)已知函数是定义在上的奇函数,在上单调递增,且,则不等式的解集是( )
A. B.
C. D.
4.(24-25高三上·山东德州·期末)已知函数是定义在上的偶函数.,且,恒有.若,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
题型8 函数的周期性及应用
(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()
(7)若,则; (8)若,则;
1.(24-25高三上·四川华蓥·月考)设是定义域为R的奇函数,且.若,则( )
A. B. C. D.
2.(24-25高三上·黑龙江·月考)已知是定义在上的函数,且,,则( )
A. B. C. D.
3.(24-25高三上·甘肃临夏·期末)已知函数的定义域为为偶函数,为奇函数,且当时,,则( )
A. B.0 C. D.
4.(24-25高三上·河北·月考)已知定义在上的函数,满足,为偶函数,满足,则 .
题型9 函数的对称性及应用
1、关于线对称:若函数满足,则函数关于直线对称,特别地,当a=b=0时,函数关于y轴对称,此时函数是偶函数.
2、关于点对称:若函数满足,则函数关于点(a,b)对称,特别地,当a=0,b=0时,,则函数关于原点对称,此时函数是奇函数.
1.(24-25高三上·山东枣庄·月考)函数图象的对称中心的坐标为 .
2.(24-25高三上·江苏南通·月考)若函数满足,且的图象关于点对称,则( )
A. B. C. D.
3.(24-25高三上·湖南长沙·月考)已知函数,则下列函数的图象关于直线对称的是( )
A. B.
C. D.
4.(24-25高三上·河北沧州·月考)已知函数,曲线与有两个交点,则( )
A. B. C. D.
题型10 函数性质的综合应用
1、灵活运用数形结合的思想:根据函数的性质,如奇偶性、周期性等,先画出函数在某个基本区间上的图象,然后利用对称性、周期性等性质,将图象进行平移、翻转或复制,得到函数在整个定义域上的大致图象;
2、代数推导与运算:根据题目给出的函数性质条件,进行代数推导,得到函数的其他性质或具体表达式,若题目给出了函数的具体表达式,可根据表达式进行代数运算,如求导、因式分解、配方等,以求解相关问题;
3、分类讨论与转化思想:当题目中的条件或结论存在多种可能性时,需要进行分类讨论;将复杂的问题转化为简单的问题,或将陌生的问题转化为熟悉的问题.
1.(24-25高三上·吉林长春·模拟预测)(多选)已知函数的定义域为,其图象关于中心对称,若,则( )
A. B.
C.为奇函数 D.为偶函数
2.(24-25高三上·海南·模拟预测)(多选)已如定义在上的函数满足,是偶函数,且对任意的,,当时,都有,则以下判断正确的是( )
A.若,则 B.函数的最小正周期是4
C.函数在上单调递增 D.直线是图象的对称轴
3.(24-25高三上·湖北武汉·月考)已知函数,的定义域均为,是奇函数,且,,则下列结论正确的是( )
A.为奇函数 B.为奇函数
C. D.
4.(24-25高三上·辽宁·期末)(多选)已知函数的定义域为,的导函数为,,,当时,,则( )
A.为偶函数 B.的图象关于点中心对称
C. D.
(建议用时:60分钟)
一、单选题
1.(24-25高三上·吉林·期末)下列函数中,在上单调递增的是( )
A. B. C. D.
2.(24-25高三上·福建泉州·月考)已知为奇函数,则( )
A. B. C.1 D.2
3.(24-25高三上·江西宜春·期中)定义在R上的偶函数,满足,在区间上单调递减,设,则a,b,c的大小顺序为( )
A. B. C. D.
4.(24-25高三上·河南周口·期末)函数单调递增,且,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
5.(24-25高三上·广东·月考)已知函数定义域为,,,,且,,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
6.(24-25高三上·江西抚州·月考)设函数的定义域为,为奇函数,为偶函数,当时,.若,则( )
A. B. C. D.
7.(24-25高三上·福建龙岩·月考)已知函数的定义域均为是奇函数,且的图象关于对称,,则( )
A.4 B.8 C. D.
8.(24-25高三上·河北沧州·月考)已知定义在上的函数满足,,若,且对任意的,,当时,都有恒成立,则下列结论一定正确的是( )
A. B.
C. D.
二、多选题
9.(24-25高三上·湖南长沙·月考)下列函数既是奇函数,又是增函数的是( )
A. B.
C. D.
10.(24-25高三上·河北张家口·期末)设是定义在上的偶函数,其图象关于直线对称,,且,,都有,则( )
A. B.
C. D.
11.(24-25高三上·福建龙岩·期中)已知函数的定义域为,对任意都有,且,,则( )
A.的图象关于直线对称 B.的图象关于点对称
C. D.为偶函数
三、填空题
12.(24-25高三上·湖南永州·月考)函数是定义在上的偶函数,且,若,,则 .
13.(24-25高三上·江西·月考)已知函数,则 .
14.(24-25高三上·海南·月考)已知定义在上的偶函数满足,当时,.设,则与图象的所有交点的横坐标之和为 .
四、解答题
15.(24-25高三上·山西晋中·月考)已知指数函数,且,定义在上的函数是奇函数.
(1)求和的解析式;
(2)若对任意的,不等式恒成立,求实数的取值范围.
16.(24-25高三上·江苏·月考)设函数的表达式为(且).
(1)判断函数的奇偶性,并说明理由;
(2)若函数,求的值.
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热点2-2 函数的单调性、奇偶性、周期性与对称性
三年考情分析
2025考向预测
近三年高考中,对函数基本性质的考查以选择题和填空题为主,偶尔也会在解答题中渗透考查,分值的占比相对稳定,是高考必考且重点考查的内容之一.常将函数的单调性、奇偶性、周期性与对称性结合在一起考查,同时还可能与函数图像、函数零点、不等式等知识综合命题.虽然考查形式多样且综合性强,但题目多基于对函数基本性质的理解和应用,部分题目在命题形式和考查角度上具有一定创新性.
预计2025年高考仍将重点考查函数的单调性、奇偶性、周期性与对称性,尤其是这些性质的综合应用.可能会继续将函数性质与其他数学知识如导数、不等式、数列等结合考查,增加题目的综合性和难度.在保持传统考查方式的基础上,可能会进一步创新命题形式,如设计一些新颖的函数模型或实际应用背景,考查学生运用函数性质解决实际问题的能力.
题型1 函数的单调性(单调区间)的判定
判断函数的单调性的4种方法
1、定义法:按照取值、作差变形、定号、下结论的步骤判断或证明函数在区间上的单调性;
2、图象法:对于熟悉的基本初等函数(或由基本初等函数构成的分段函数),可以通过利用图象来判断单调性;
3、直接法:利用已知的结论,直接得出函数的单调性,如一次函数、二次函数、反比例函数的单调性均可直接得到
4、导数法:先求导函数,利用导数值的正负确定函数的单调性;
5、性质法:(1)对于有基本初等函数的和、差构成的函数,根据“加减”的性质进行判断;(2)针对一些简单的复合函数,可以利用符合函数的单调性法则(同增异减)来确定单调性.
【注意】求函数的单调区间,尤其是复合函数的单调区间,一定要注意原相应函数的定义域.
1.(23-24高三上·江苏南通·月考)函数的单调递减区间是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】函数中,,解得,
又的开口向下,对称轴方程为,
函数在上单调递减,在上单调递增,又在上单调递增,
因此函数在上单调递减,在上单调递增,
所以函数的单调递减区间是.故选:A
2.(24-25高三上·广东普宁·月考)函数的单调减区间为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】,画出函数图象,如图所示:
根据图象知:函数的单调减区间为.故选:B.
3.(23-24高三上·浙江绍兴·期末)函数的单调递减区间是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】由,
,解得或,
所以函数的定义域为,
令,则函数在上单调递减,在上单调递增,
而函数在上为增函数,
由复合函数单调性可得的单调递减区间为.故选:C.
4.(24-25高三上·四川宜宾·一模)下列函数中,既是奇函数,又在是增函数的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】对于A,是偶函数,不满足条件.
对于B,,函数是奇函数,由于
均在单调递增,故在单调递增,符合条件,
对于C,,则是奇函数,
在单调递增,且为正,函数在单调递减,不满足条件.
对于D,,函数是奇函数,当时,,
,,此时,不是增函数,不满足条件.
故选:B.
题型2 利用函数的单调性求参数
利用单调性求参数的三种情况:
1、直接利用题意条件和单调性代入求参;
2、分段函数求参,每段单调性都符合题意,相邻两段自变量临界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.
1.(24-25高三上·陕西渭南·月考)若函数在区间上单调递增,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】由于在上单调递减,令,,
因为为减函数,又在区间上单调递增,
由复合函数的单调性法则可知,在上单调递减,
且在上恒成立,因为为二次函数,开口向下,
对称轴为,由在上单调递减,可得,解得,
由在上恒成立,即,,
可得在上恒成立,则,
综上,实数a的取值范围为故选:D.
2.(24-25高三上·山西大同·月考)已知函数在区间单调递减,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】因为在上单调递减,在上单调递增,在定义域上单调递增,
要使函数在区间单调递减,
则在单调递增且在恒成立,
所以,解得,所以的取值范围是.故选:A
3.(24-25高三上·甘肃·期末)已知函数满足且,,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】依题意,函数满足且,
,则是上的增函数,
因此,解得,
所以的取值范围为.故选:C
4.(24-25高三上·江苏南京·期中)已知函数在上单调递增,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】已知函数,当时,
单调递增,所以最大值为;
当且时,在上单调递增,最小值为;
所以要使函数在上单调递增,
则,解得或(舍去).故选:C.
题型3 函数奇偶性的判定
1、函数奇偶性的判断方法
(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)图象法:奇(偶)函数等价于它的图象关于原点(轴)对称.
(3)性质法:同名加减不变,异名加减不可;同名乘除得偶,异名乘除得奇.
2、常见的奇函数与偶函数
(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.
1.(24-25高三上·天津北辰·期末)下列函数中,图象关于原点对称的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】由函数图象关于原点对称,可得函数是奇函数,
对于A,定义域为,
,故为偶函数,其图象关于轴对称,A错;
对于B,定义域为,
且,故为奇函数,其图象关于原点对称,B正确;
对于C,定义域为,
但其图象为开口向上的抛物线,且对称轴为,
所以既不是奇函数又不是偶函数,C错;
对于D,定义域为,
但,故为偶函数,其图象关于轴对称,D错.
故选:B.
2.(24-25高三上·四川自贡·期中)下列函数是偶函数的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】的定义域为R,且,
故为偶函数,A正确;
B选项,的定义域为R,,
,故不为偶函数,B错误;
C选项,的定义域为R,
,
故是奇函数,C错误;
D选项,的定义域为R,且,
故为奇函数,D错误.故选:A
3.(24-25高三上·青海·期中)设函数,则下列函数为奇函数的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】,
所以,
所以函数的图象关于对称,
所以的图象关于对称,是奇函数.故选:C
4.(24-25高三上·河北邢台·月考)已知函数的定义域是,则下列命题中不正确的是( )
A.若是偶函数,为奇函数,则是偶函数
B.若是偶函数,为奇函数,则是偶函数
C.若是单调递减函数,则也是单调递减函数
D.若是单调递增函数,则也是单调递增函数
【答案】C
【解析】对于A,令,则,
所以为偶函数,即是偶函数,故A正确;
对于B,令,则,
所以是偶函数,即是偶函数,故B正确;
对于C,取,则在R上单调递减,
则,在R上单调递增,故C错误;
对于D,因为是单调递增函数,任取,且,
则,所以,
所以也是单调递增函数,故D正确.故选:C.
题型4 利用函数奇偶性求值求参
1、由函数的奇偶性求参数:若函数解析式中含参数,则根据或,利用待定系数法求参数;若定义域含参数,则根据定义域关于原点对称,利用区间的端点值之和为0求参数.
2、由函数的奇偶性求函数值:若所给的函数具有奇偶性,则直接利用或求解;若所给函数不具有奇偶性,一般利用所给的函数构造一个奇函数或偶函数,然后利用其奇偶性求值.
1.(24-25高三上·江苏盐城·月考)已知是定义在R上的奇函数,当时,,则( )
A.2 B.3 C. D.
【答案】A
【解析】因是定义在R上的奇函数,则.故选:A.
2.(24-25高三上·河南南阳·月考)已知定义在R上的偶函数满足当时,则 .
【答案】1
【解析】因是在R上的偶函数,则,故.
3.(24-25高三上·湖南·月考)已知是偶函数,则( )
A.2 B.1 C.0 D.
【答案】A
【解析】函数的定义域为,
由是偶函数,得,
而不恒等于0,则恒成立,即恒成立,所以.故选:A
4.(24-25高三上·安徽·期中)若是奇函数,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】根据题意,已知是奇函数,
当时,,
函数的定义域为,定义域不关于原点对称,
此时,函数一定不是奇函数,故,
则有,且,变形可得,
所以的根为,解可得,故,
又因为为奇函数,则有,
即,
即,所以,
即,故.所以.故选:C.
题型5 “M+N”中值模型的应用
若函数,则我们把它称为准奇函数,求准奇函数最大值+最小值之和(),我们把它叫做中值模型.
(1)若为奇函数,则其最大值与最小值和为0,即;
(2)若为奇函数,则;
(3)常见考向
1.(24-25高三上·山东枣庄·期中)若函数的最大值为,最小值为,则( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】B
【解析】,
令,
因为函数的最大值为,最小值为,
所以函数的最大值为,最小值为,
因为,
所以函数是奇函数,
所以,即,所以.故选:B.
2.(24-25高三上·河南·期中)已知函数(为常数),若在上的最大值为,最小值为,且,则( )
A.6 B.4 C.3 D.2
【答案】D
【解析】因为,,
令,则,
设,,则,
所以是奇函数,最大值为,最小值为,
则,由,解得.故选:D.
3.(23-24高三上·安徽安庆·月考)设函数在区间上的最大值为,最小值为,则的值为 .
【答案】1
【解析】由题意知,,
设,则,
因为,所以为奇函数,
所以在区间上的最大值与最小值的和为0,故,
所以.
故答案为:1.
4.(23-24高三下·上海徐汇·月考)若函数在上有最小值(、为常数),则函数在上最大值为 .
【答案】
【解析】考虑函数,定义域为R,
又,
所以是奇函数,则,
设的最大值为,最小值为,则,
又,
所以,,
所以,
则,所以,
故答案为:9.
题型6 利用单调奇偶比较大小
一般解法是先利用奇偶性,将不在同一单调区间上的两个或多个自变量的函数值,转化为同一单调区间上的自变量的函数值,然后利用单调性比较大小.
1.(24-25高三上·甘肃兰州·月考)已知定义在上的函数在内为减函数,且为偶函数,则的大小为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】为偶函数,,
,,
,定义在上的函数在内为减函数,
,即,故选:B.
2.(24-25高三上·山东潍坊·月考)已知函数满足,且在上是增函数,则,,的大小顺序是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】由函数满足,得函数的图象关于直线对称,
显然,,而,在上是增函数,
因此,所以.故选:B
3.(24-25高三上·河北邯郸·模拟预测)已知在上单调递增,若为偶函数,,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】因为为偶函数,则,
所以关于对称,所以,
令,则,
当时,,所以在上单调递增,
所以,即,所以,
当时,由得,,则,
由上可得,又在上单调递增,
所以,即,
所以.故选:A.
4.(24-25高三上·江苏镇江·月考)已知,为偶函数,当时,,设,则( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】,,是在上递增的奇函数,
当时,,是偶函数,且单调递减,
且,,
,
C不成立,D不成立;,
A不成立,B成立;故选:B.
题型7 利用单调奇偶解不等式
解决此类问题时一定要充分利用已知的条件,把已知不等式转化成或的形式,再根据奇函数在关于原点对称的区间上的单调性相同,偶函数在关于原点对称的区间上的单调性相反,列出不等式(组),同时不能漏掉函数自身定义域对参数的影响.
【注意】在转化时,自变量的取值必须在同一单调区间上;当不等式一边没有符号“”时,需转化为含符号“”的形式.
1.(24-25高三上·天津红桥·期末)已知函数是定义在上的偶函数,若对于任意不等实数,不等式恒成立,则不等式的解集为( )
A. B.
C. D.或
【答案】C
【解析】因为函数是定义在上的偶函数,则即为,
对于任意不等实数,不等式恒成立,
可知在上单调递减,且,
可得,解得.故选:C.
2.(24-25高三上·河北邢台·期末)已知函数是定义在上的减函数,且为奇函数,对任意的,不等式恒成立,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】令,则,
由,可得,
即,.
因为是定义在上的减函数,所以也是定义在上的减函数,
故,即.
因为,所以,即实数的取值范围是.故选:B
3.(24-25高三上·山东临沂·月考)已知函数是定义在上的奇函数,在上单调递增,且,则不等式的解集是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】因为函数是定义在上的奇函数,在上单调递增,
且,则,且该函数在上为增函数,,
当时,;当时,;
当时,;当时,.
因为,
当时,即时,,则或,此时,;
当时,即时,,则或,此时,.
综上所述,不等式的解集是.故选:B.
4.(24-25高三上·山东德州·期末)已知函数是定义在上的偶函数.,且,恒有.若,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】不妨设,所以,
则,
所以,
令,则,
所以在上单调递增,
又是偶函数,所以,
即也是偶函数,则其在上单调递减,
因为,所以,
则,
所以,解之得.故选:D
题型8 函数的周期性及应用
(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()
(7)若,则; (8)若,则;
1.(24-25高三上·四川华蓥·月考)设是定义域为R的奇函数,且.若,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】因为是定义域为的奇函数,则,
则,故是以为周期的周期函数,
由,则.故选:B.
2.(24-25高三上·黑龙江·月考)已知是定义在上的函数,且,,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】因为,
所以当时,,又,所以.
又由,可得,
所以,
,
故函数是以4为周期的函数,所以.故选:C.
3.(24-25高三上·甘肃临夏·期末)已知函数的定义域为为偶函数,为奇函数,且当时,,则( )
A. B.0 C. D.
【答案】A
【解析】因为偶函数,故,又因为奇函数,故,
则,故有,
由可得4是函数的一个周期.
又因为奇函数,则函数的图象关于点成中心对称,
因函数的定义域为则,解得,
故当时,,
于是,,
,
故.故选:A.
4.(24-25高三上·河北·月考)已知定义在上的函数,满足,为偶函数,满足,则 .
【答案】
【解析】因为为偶函数,则,
所以函数的图象关于直线对称,
因为,所以函数的图象关于点中心对称,
所以函数的周期,
令,则,得,则,
又,令,则,得,
则,所以,
则.
故答案为:.
题型9 函数的对称性及应用
1、关于线对称:若函数满足,则函数关于直线对称,特别地,当a=b=0时,函数关于y轴对称,此时函数是偶函数.
2、关于点对称:若函数满足,则函数关于点(a,b)对称,特别地,当a=0,b=0时,,则函数关于原点对称,此时函数是奇函数.
1.(24-25高三上·山东枣庄·月考)函数图象的对称中心的坐标为 .
【答案】
【解析】函数的定义域为,
又,
所以函数图象的对称中心的坐标为.
故答案为:
2.(24-25高三上·江苏南通·月考)若函数满足,且的图象关于点对称,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】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
3.(24-25高三上·湖南长沙·月考)已知函数,则下列函数的图象关于直线对称的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】因为函数的定义域为,且,
故函数为偶函数,图象关于轴对称,
函数的图象为函数的图象向右平移1个单位长度得到,
故函数的图象关于直线对称,
而函数的图象为函数的图象向左平移1个单位长度得到,
故函数的图象关于直线对称,则可排除B,D选项;
又函数的图象关于直线对称,
因此函数的图象关于直线对称.
而又函数的图象关于点对称,故排除A选项.故选:C.
4.(24-25高三上·河北沧州·月考)已知函数,曲线与有两个交点,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】当时,,,
当时,,,
所以当时,,所以函数为奇函数,
所以函数的图象关于点对称,
函数,所以函数为奇函数,
函数的图象也关于点对称.
则两点也关于点对称,所以,
则,故选:D.
题型10 函数性质的综合应用
1、灵活运用数形结合的思想:根据函数的性质,如奇偶性、周期性等,先画出函数在某个基本区间上的图象,然后利用对称性、周期性等性质,将图象进行平移、翻转或复制,得到函数在整个定义域上的大致图象;
2、代数推导与运算:根据题目给出的函数性质条件,进行代数推导,得到函数的其他性质或具体表达式,若题目给出了函数的具体表达式,可根据表达式进行代数运算,如求导、因式分解、配方等,以求解相关问题;
3、分类讨论与转化思想:当题目中的条件或结论存在多种可能性时,需要进行分类讨论;将复杂的问题转化为简单的问题,或将陌生的问题转化为熟悉的问题.
1.(24-25高三上·吉林长春·模拟预测)(多选)已知函数的定义域为,其图象关于中心对称,若,则( )
A. B.
C.为奇函数 D.为偶函数
【答案】ACD
【解析】对于A,因为的对称中心为,所以,
将变为,变形得:,故选项A正确;
对于B,由A选项知,即,
结合已知,即,
令,得,故选项B错误;
对于C,由的对称中心为得,则,
令,则,定义域为,
所以为奇函数,故选项C正确;
对于D,对,令得:,
即,故,
令,定义域为,所以,
所以为偶函数,故选项D正确;故选:ACD.
2.(24-25高三上·海南·模拟预测)(多选)已如定义在上的函数满足,是偶函数,且对任意的,,当时,都有,则以下判断正确的是( )
A.若,则 B.函数的最小正周期是4
C.函数在上单调递增 D.直线是图象的对称轴
【答案】ACD
【解析】由,得,所以函数为奇函数,
由是偶函数,得函数关于对称,
则直线是图象的对称轴,故D正确;
且,则,
所以,则,
所以函数的周期为8,故B错误;
对于A,由,若,则,故A正确;
对任意的,,当时,都有,
即,所以在上递减,
结合奇函数知,函数在上递减,即函数上函数递减,
由于函数关于对称,
所以函数在上单调递增,故C正确.故选:ACD.
3.(24-25高三上·湖北武汉·月考)已知函数,的定义域均为,是奇函数,且,,则下列结论正确的是( )
A.为奇函数 B.为奇函数
C. D.
【答案】D
【解析】由是奇函数,知的图象关于点对称,
所以,,所以.
因为,所以,所以.
因为,所以,所以.
则,所以,所以为偶函数,
则也为偶函数,故,项错误.
由,得,所以,故项错误.
因为,所以,所以函数的周期为.
由,得,所以.
因为,所以,
所以,
因为,所以,故正确.故选:.
4.(24-25高三上·辽宁·期末)(多选)已知函数的定义域为,的导函数为,,,当时,,则( )
A.为偶函数 B.的图象关于点中心对称
C. D.
【答案】AB
【解析】对于A,由,得,
由,得,所以,
则,所以,
则,所以的一个周期为4,
由与,
得,即,所以为偶函数,故A正确;
由,得,所以的图象关于点中心对称,
又,所以的图象关于中心对称,故B正确;
因为当时,,所以当时,,
因为,所以的图象关于直线对称,
所以当时,,所以在上单调递减,
所以,故C不正确;
因为,又,所以,
又,,
所以,故D不正确.故选:AB.
(建议用时:60分钟)
一、单选题
1.(24-25高三上·吉林·期末)下列函数中,在上单调递增的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】函数在上均为减函数,
函数在上为增函数.故选:B.
2.(24-25高三上·福建泉州·月考)已知为奇函数,则( )
A. B. C.1 D.2
【答案】A
【解析】因为为奇函数,所以,
即,所以.故选:A
3.(24-25高三上·江西宜春·期中)定义在R上的偶函数,满足,在区间上单调递减,设,则a,b,c的大小顺序为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】因为定义在R上的偶函数,满足,
所以,所以的周期为4,
因为在区间上单调递减,所以在区间上单调递增,
.故选:A.
4.(24-25高三上·河南周口·期末)函数单调递增,且,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】根据指数函数的单调性可得,在上单调递增,
于是单调递增时只需,则;
又因为在上单调递增,
且,则,即
于是.故选:C
5.(24-25高三上·广东·月考)已知函数定义域为,,,,且,,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】由条件得,,,在上递增.
由得,
则或.故选:B.
6.(24-25高三上·江西抚州·月考)设函数的定义域为,为奇函数,为偶函数,当时,.若,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】∵是奇函数,∴①;
∵是偶函数,∴②.
令,由①得:,由②得:,
∵,∴,即,
令,由①得:,∴,∴,
解得:,,∴.
而,故,故周期为4,
∴.故选:D.
7.(24-25高三上·福建龙岩·月考)已知函数的定义域均为是奇函数,且的图象关于对称,,则( )
A.4 B.8 C. D.
【答案】B
【解析】因为的图象关于对称,所以.
因为①,
则,即②,
①②得,,
所以的图像关于对称.
令,则是奇函数,
所以,即,
所以的图象关于点中心对称,
所以,所以,
所以是以4为周期的周期函数.
因为,所以.
因为是以4为周期的周期函数,所以也是以4为周期的周期函数,
由,取,,所以.
因为,所以,所以.
由,取,所以,所以,
所以.故选:B.
8.(24-25高三上·河北沧州·月考)已知定义在上的函数满足,,若,且对任意的,,当时,都有恒成立,则下列结论一定正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】由已知,,
令,则,即,
令,则,即,
又,即,
所以,,A,B选项错误;
又,
,
即,C选项错误;
又任意的,,当时,都有恒成立,
所以当时,为定值,
又,所以,D选项正确;故选:D.
二、多选题
9.(24-25高三上·湖南长沙·月考)下列函数既是奇函数,又是增函数的是( )
A. B.
C. D.
【答案】AD
【解析】对A函数为奇函数.且当时,单调递增;
根据奇函数的性质,在上也单调递增,在上为增函数,故A正确;
对B函数的定义域为函数为非奇非偶函数,故B错误;
对C函数不是奇函数,故C错误;
对D为奇函数,
且均随的增大而增大,即在上为增函数,故D正确.故选:AD
10.(24-25高三上·河北张家口·期末)设是定义在上的偶函数,其图象关于直线对称,,且,,都有,则( )
A. B.
C. D.
【答案】BC
【解析】对于A,因为,,都有,
所以,即,则,
又,故,故A错误;
对于B,则,即,
又,则,
因为是定义在上的偶函数,其图象关于直线对称,
所以,,则,
所以,故B正确;
对于C,,即,则,所以,故C正确;
对于D,因为,
所以
又,即是周期为的周期函数,
所以,故D错误.故选:BC.
11.(24-25高三上·福建龙岩·期中)已知函数的定义域为,对任意都有,且,,则( )
A.的图象关于直线对称 B.的图象关于点对称
C. D.为偶函数
【答案】AC
【解析】∵,则的图象关于直线对称,故A正确,B错误;
∵函数的图象关于直线对称,则,又,
∴,则,
即,∴函数的周期为8,
则,故C正确;
∵,
所以为奇函数,故D错误.故选:AC.
三、填空题
12.(24-25高三上·湖南永州·月考)函数是定义在上的偶函数,且,若,,则 .
【答案】
【解析】因为函数是定义在上的偶函数,且,
则,即,
所以,函数为周期函数,且为该函数的一个周期,
当时,,则.
故答案为:.
13.(24-25高三上·江西·月考)已知函数,则 .
【答案】
【解析】令,则,
因为
,
所以函数为奇函数,可得,
则
故答案为:.
14.(24-25高三上·海南·月考)已知定义在上的偶函数满足,当时,.设,则与图象的所有交点的横坐标之和为 .
【答案】
【解析】由为偶函数,故,即,
由,故关于对称,且,
即有,故周期为,则也关于对称;
由,故,
由,
即关于对称,
由时,,作出及图象如图所示:
当时,,,
故当时,与图象无交点,
由图象可知,当时,,有一个交点,
当时,与图象存在一个交点,设该点横坐标为,
则结合函数对称性可知,当,
与图象必有两交点,且两交点横坐标分别为,,
故与图象的所有交点的横坐标之和为.
故答案为:.
四、解答题
15.(24-25高三上·山西晋中·月考)已知指数函数,且,定义在上的函数是奇函数.
(1)求和的解析式;
(2)若对任意的,不等式恒成立,求实数的取值范围.
【答案】(1),;(2)
【解析】(1)设且,可得
即是定义在上的奇函数,
因此,
即对恒成立,解得,
所以;
(2)易知,
因此可得为定义在上的单调递减函数;
恒成立,
所以恒成立,
即恒成立,因此恒成立,
可得,解得.
16.(24-25高三上·江苏·月考)设函数的表达式为(且).
(1)判断函数的奇偶性,并说明理由;
(2)若函数,求的值.
【答案】(1)奇函数,理由见解析;(2)
【解析】(1)的定义域为,且,
,
为上的奇函数.
(2)由(1)知,为上的奇函数,即,
令取,得,
,,
,
令,得,即,
,
即.
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