内容正文:
专题07 函数的性质——单调性、奇偶性、周期性
【题型归纳目录】
题型一:函数单调性的定义及判断
题型二:利用函数单调性求函数最值
题型三:利用函数单调性求参数的范围
题型四:利用函数的单调性比较函数值大小
题型五:函数的奇偶性的判断
题型六:已知函数的奇偶性求参数、表达式、求值
题型七:利用单调性与奇偶性求解函数不等式
题型八:函数对称性、周期性的应用
【高考考情分析】
考点要求
考题统计
复习目标
(1)函数的单调性
(2)函数的奇偶性
(3)函数的对称性
(4)函数的周期性
2024年II卷第8题,5分
2024年I卷第6题,5分
2024年天津卷第4题,5分
2023年I卷第4、11题,10分
2023年甲卷第13题,5分
2022年II卷第8题,5分
2022年I卷第12题,5分
2021年II卷第8题,5分
(1)借助函数图像,会用符号语言表达函数的单调性、最大值、最小值,理解它们的作用和实际意义.
(2)结合具体函数,了解奇偶性的概念和几何意义.
(3)结合三角函数,了解周期性的概念和几何意义.
(4)会依据函数的性质进行简单的应用.
【知识点思维导图】
【知识点梳理】
知识点1、函数的单调性
(1)单调函数的定义
一般地,设函数的定义域为,区间:
如果对于内的任意两个自变量的值,当时,都有,那么就说在区间上是增函数.
如果对于内的任意两个自变量的值,,当时,都有,那么就说在区间上是减函数.
①属于定义域内某个区间上;
②任意两个自变量,且;
③都有或;
④图象特征:在单调区间上增函数的图象从左向右是上升的,减函数的图象从左向右是下降的.
(2)单调性与单调区间
①单调区间的定义:如果函数在区间上是增函数或减函数,那么就说函数在区间上具有单调性,称为函数的单调区间.
②函数的单调性是函数在某个区间上的性质.
(3)复合函数的单调性
复合函数的单调性遵从“同增异减”,即在对应的取值区间上,外层函数是增(减)函数,内层函数是增(减)函数,复合函数是增函数;外层函数是增(减)函数,内层函数是减(增)函数,复合函数是减函数.
题型一:函数单调性的定义及判断
【典例1-1】(2023年北京高考数学真题)下列函数中,在区间上单调递增的是( )
A. B.
C. D.
【典例1-2】(2001年普通高等学校招生考试数学(理)试题(全国卷))设,都是上的单调函数,有如下四个命题,正确的是( )
①若单调递增,单调递增,则单调递增;
②若单调递增,单调递减,则单调递增;
③若单调递减,单调递增,则单调递减;
④若单调递减,单调递减,则单调递减.
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
【变式1-1】(2020年全国统一高考数学试卷(文科)(新课标Ⅱ))设函数,则( )
A.是奇函数,且在(0,+∞)单调递增 B.是奇函数,且在(0,+∞)单调递减
C.是偶函数,且在(0,+∞)单调递增 D.是偶函数,且在(0,+∞)单调递减
【变式1-2】(2020年山东省春季高考数学真题)已知函数的定义域是,若对于任意两个不相等的实数,,总有成立,则函数一定是( )
A.奇函数 B.偶函数 C.增函数 D.减函数
【变式1-3】(2021年全国高考甲卷数学(文)试题)下列函数中是增函数的为( )
A. B. C. D.
【变式1-4】(2017年全国普通高等学校招生统一考试理科数学(北京卷精编版))已知函数,则
A.是奇函数,且在R上是增函数 B.是偶函数,且在R上是增函数
C.是奇函数,且在R上是减函数 D.是偶函数,且在R上是减函数
题型二:利用函数单调性求函数最值
【典例2-1】已知函数,,则的最大值为 ,最小值为 .
【典例2-2】(广东省肇庆市2025届高三第二次模拟数学试题)已知函数,则的最小值是 .
【变式2-1】函数的最大值为 .
【变式2-2】已知函数,若存在实数,使得函数的定义域和值域都是 ,则的值是 .
【变式2-3】若函数的最小值为,则实数的取值范围为 .
题型三:利用函数单调性求参数的范围
【典例3-1】已知,对都有成立,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【典例3-2】(广东省茂名市2024-2025学年高三上学期第一次综合测试数学试题)已知函数在区间上单调递增,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【变式3-1】(2023年新课标全国Ⅰ卷数学真题)设函数在区间上单调递减,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【变式3-2】(2004 年普通高等学校招生考试数学(文)试题(湖南卷))若函数与在区间上都是减函数,则的取值范围( )
A. B. C. D.
【变式3-3】已知函数(且)在上单调递增,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【变式3-4】已知函数在上单调递减,则m的取值范围为( )
A. B. C. D.
【变式3-5】(陕西省渭南市富平县2024-2025学年高三上学期摸底数学试卷)若函数在区间上单调递增,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【变式3-6】(2004年普通高等学校招生考试数学(文)试题(上海卷))若是上的严格增函数,则实数a、b的取值范围分别是 .
题型四:利用函数的单调性比较函数值大小
【典例4-1】已知是定义在上的偶函数,且在区间上单调递增,则( )
A. B.
C. D.
【典例4-2】(江苏省泰州市2025届高三第一次调研测试数学试题)定义在R上的奇函数满足,且在上单调递增.设,,,则( )
A. B. C. D.
【变式4-1】(2025年广东省第一次普通高中学业水平合格性考试数学试题)已知函数,则正确的是( )
A. B.
C. D.
【变式4-2】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.
知识点2、函数的奇偶性
函数奇偶性的定义及图象特点
奇偶性
定义
图象特点
偶函数
如果对于函数的定义域内任意一个,都有,那么函数就叫做偶函数
关于轴对称
奇函数
如果对于函数的定义域内任意一个,都有,那么函数就叫做奇函数
关于原点对称
判断与的关系时,也可以使用如下结论:如果或,则函数为偶函数;如果或,则函数为奇函数.
注意:由函数奇偶性的定义可知,函数具有奇偶性的一个前提条件是:对于定义域内的任意一个,也在定义域内(即定义域关于原点对称).
题型五:函数的奇偶性的判断
【典例5-1】(2024年天津高考数学真题)下列函数是偶函数的为( )
A. B. C. D.
【典例5-2】(2021年全国高考乙卷数学(文)试题)设函数,则下列函数中为奇函数的是( )
A. B. C. D.
【变式5-1】(2013年全国普通高等学校招生统一考试理科数学(广东卷))定义域为的四个函数,,,中,奇函数的个数是( )
A. B. C. D.
【变式5-2】(2014年全国普通高等学校招生统一考试理科数学(新课标Ⅰ))设函数的定义域为,且是奇函数,是偶函数,则下列结论中正确的是( )
A.是偶函数 B.是奇函数
C.是奇函数 D.是奇函数
题型六:已知函数的奇偶性求参数、表达式、求值
【典例6-1】(2019年全国统一高考数学试卷(文科)(新课标Ⅱ))设f(x)为奇函数,且当x≥0时,f(x)=,则当x<0时,f(x)=( )
A. B.
C. D.
【典例6-2】(2023年高考全国乙卷数学(理)真题)已知是偶函数,则( )
A. B. C.1 D.2
【变式6-1】(2023年新课标全国Ⅱ卷数学真题)若为偶函数,则( ).
A. B.0 C. D.1
【变式6-2】(2021年全国高考甲卷数学(文)试题)设是定义域为R的奇函数,且.若,则( )
A. B. C. D.
题型七:利用单调性与奇偶性求解函数不等式
【典例7-1】(2014年全国普通高等学校招生统一考试理科数学(全国Ⅱ卷))已知偶函数在单调递减,.若,则的取值范围是 .
【典例7-2】(山东省新航标(联考)2024-2025学年高三上学期12月联考数学试题)已知奇函数在上是减函数,且,则的取值范围( )
A. B. C. D.
【变式7-1】(广西名校2025届高三上学期第二次调研考试数学试卷)设函数,则不等式的解集为( ).
A. B.
C. D.
【变式7-2】已知函数,若,则实数a的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【变式7-3】已知偶函数在区间上单调递减.若,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【变式7-4】(河北省石家庄市2025届高三上学期教学质量摸底检测数学试卷)已知函数为定义在R上的奇函数,且在上单调递增,满足,则实数a的取值范围为( )
A. B. C. D.
知识点3、函数的对称性
(1)若函数为偶函数,则函数关于对称.
(2)若函数为奇函数,则函数关于点对称.
(3)若,则函数关于对称.
(4)若,则函数关于点对称.
知识点4、函数的周期性
(1)周期函数:
对于函数,如果存在一个非零常数,使得当取定义域内的任何值时,都有,那么就称函数为周期函数,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,那么称这个最小整数叫做的最小正周期.
题型八:函数对称性、周期性的应用
【典例8-1】(2016年全国普通高等学校招生统一考试理科数学(新课标2卷精编版))已知函数满足,若函数与图像的交点为则( )
A.0 B. C. D.
【典例8-2】(2017年全国普通高等学校招生统一考试文科数学(新课标1卷精编版))已知函数,则( )
A.在(0,2)单调递增 B.在(0,2)单调递减
C.的图像关于直线x=1对称 D.的图像关于点(1,0)对称
【变式8-1】(2021年全国新高考II卷数学试题)已知函数的定义域为,为偶函数,为奇函数,则( )
A. B. C. D.
【变式8-2】(2022年新高考全国II卷数学真题)已知函数的定义域为R,且,则( )
A. B. C.0 D.1
【变式8-3】(2008年普通高等学校招生全国统一考试数学文史类(湖北卷))已知在R上是奇函数,且,当时,,则( )
A.-2 B.2 C.-98 D.98
【变式8-4】(2018年全国普通高等学校招生统一考试理科数学(新课标II卷))已知是定义域为的奇函数,满足.若,则( )
A. B. C. D.
【变式8-5】(2014年全国普通高等学校招生统一考试文科数学(大纲卷))奇函数的定义域为,若为偶函数,且,则( )
A. B. C. D.
【方法技巧与总结】
1、单调性技巧
(1)证明函数单调性的步骤
①取值:设,是定义域内一个区间上的任意两个量,且;
②变形:作差变形(变形方法:因式分解、配方、有理化等)或作商变形;
③定号:判断差的正负或商与的大小关系;
④得出结论.
(2)函数单调性的判断方法
①定义法:根据增函数、减函数的定义,按照“取值—变形—判断符号—下结论”进行判断.
②图象法:就是画出函数的图象,根据图象的上升或下降趋势,判断函数的单调性.
③直接法:就是对我们所熟悉的函数,如一次函数、二次函数、反比例函数等,直接写出它们的单调区间.
(3)记住几条常用的结论:
①若是增函数,则为减函数;若是减函数,则为增函数;
②若和均为增(或减)函数,则在和的公共定义域上为增(或减)函数;
③若且为增函数,则函数为增函数,为减函数;
④若且为减函数,则函数为减函数,为增函数.
2、奇偶性技巧
(1)函数具有奇偶性的必要条件是其定义域关于原点对称.
(2)奇偶函数的图象特征.
函数是偶函数函数的图象关于轴对称;
函数是奇函数函数的图象关于原点中心对称.
(3)若奇函数在处有意义,则有;
偶函数必满足.
(4)偶函数在其定义域内关于原点对称的两个区间上单调性相反;奇函数在其定义域内关于原点对称的两个区间上单调性相同.
(5)若函数的定义域关于原点对称,则函数能表示成一个偶函数与一个奇函数的和的形式.记,,则.
(6)运算函数的奇偶性规律:运算函数是指两个(或多个)函数式通过加、减、乘、除四则运算所得的函数,如.
对于运算函数有如下结论:奇奇=奇;偶偶=偶;奇偶=非奇非偶;
奇奇=偶;奇偶=奇;偶偶=偶.
(7)复合函数的奇偶性原来:内偶则偶,两奇为奇.
(8)常见奇偶性函数模型
奇函数:①函数或函数.
②函数.
③函数或函数
④函数或函数.
注意:关于①式,可以写成函数或函数.
偶函数:①函数.
②函数.
③函数类型的一切函数.
④常数函数
3、周期性技巧
4、函数的的对称性与周期性的关系
(1)若函数有两条对称轴,,则函数是周期函数,且;
(2)若函数的图象有两个对称中心,则函数是周期函数,且;
(3)若函数有一条对称轴和一个对称中心,则函数是周期函数,且.
5、对称性技巧
(1)若函数关于直线对称,则.
(2)若函数关于点对称,则.
(3)函数与关于轴对称,函数与关于原点对称.
【强化测试】
1.(24-25高三下·江苏·开学考试)若是奇函数,则( )
A.e B. C. D.
2.(2025高三·全国·专题练习)已知幂函数是上的偶函数,且函数在区间上单调递减,则实数a的取值范围是( )
A. B. C. D.
3.(2025高三下·全国·专题练习)函数的图象如图所示,其单调递增区间是( )
A. B. C. D.
4.(24-25高一下·云南昭通·开学考试)“”是函数在上是增函数的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
5.(24-25高三上·安徽芜湖·期末)已知函数的定义域为,为奇函数,为偶函数,若,则( )
A.1 B. C.0 D.
6.(2025·吉林长春·二模)已知函数为奇函数,则的值是( )
A.3 B.1或3 C.2 D.1或2
7.(2025高三下·全国·专题练习)下列函数是偶函数的是( )
A. B.
C. D.
8.(2025·河北秦皇岛·模拟预测)已知函数的定义域为是偶函数,为奇函数,则下列等式一定成立的是( )
A. B.
C. D.
9.(多选题)(2025高三下·全国·专题练习)下列函数中是增函数的为( )
A. B. C. D.
10.(多选题)(2025高三·全国·专题练习)设函数在上为增函数,则下列结论错误的是( )
A.在上为减函数 B.在上为增函数
C.在上为增函数 D.在上为减函数
11.(多选题)(24-25高一上·内蒙古赤峰·期末)已知函数且,则下列结论中正确的是( )
A.函数的图象过定点 B.函数在其定义域上有零点
C.函数是奇函数 D.当时,函数在其定义域上单调递增
12.(多选题)(24-25高三上·安徽阜阳·阶段练习)已知是定义在R上的偶函数,是定义在R上的奇函数,且在上单调递增,在单调递减,则( )
A. B.
C. D.
13.(2025高三下·全国·专题练习)已知函数满足.当时,,则 .
14.(24-25高三下·河北衡水·开学考试)已知函数,则不等式的解集为 .
15.(24-25高三上·辽宁丹东·期末)已知函数为奇函数,则 .
16.(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x,恒有.当时,,则 .
17.(2025·海南·模拟预测)已知为奇函数,若与的图象有10个交点,设交点的横坐标从小到大依次为,则 .
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专题07 函数的性质——单调性、奇偶性、周期性
【题型归纳目录】
题型一:函数单调性的定义及判断
题型二:利用函数单调性求函数最值
题型三:利用函数单调性求参数的范围
题型四:利用函数的单调性比较函数值大小
题型五:函数的奇偶性的判断
题型六:已知函数的奇偶性求参数、表达式、求值
题型七:利用单调性与奇偶性求解函数不等式
题型八:函数对称性、周期性的应用
【高考考情分析】
考点要求
考题统计
复习目标
(1)函数的单调性
(2)函数的奇偶性
(3)函数的对称性
(4)函数的周期性
2024年II卷第8题,5分
2024年I卷第6题,5分
2024年天津卷第4题,5分
2023年I卷第4、11题,10分
2023年甲卷第13题,5分
2022年II卷第8题,5分
2022年I卷第12题,5分
2021年II卷第8题,5分
(1)借助函数图像,会用符号语言表达函数的单调性、最大值、最小值,理解它们的作用和实际意义.
(2)结合具体函数,了解奇偶性的概念和几何意义.
(3)结合三角函数,了解周期性的概念和几何意义.
(4)会依据函数的性质进行简单的应用.
【知识点思维导图】
【知识点梳理】
知识点1、函数的单调性
(1)单调函数的定义
一般地,设函数的定义域为,区间:
如果对于内的任意两个自变量的值,当时,都有,那么就说在区间上是增函数.
如果对于内的任意两个自变量的值,,当时,都有,那么就说在区间上是减函数.
①属于定义域内某个区间上;
②任意两个自变量,且;
③都有或;
④图象特征:在单调区间上增函数的图象从左向右是上升的,减函数的图象从左向右是下降的.
(2)单调性与单调区间
①单调区间的定义:如果函数在区间上是增函数或减函数,那么就说函数在区间上具有单调性,称为函数的单调区间.
②函数的单调性是函数在某个区间上的性质.
(3)复合函数的单调性
复合函数的单调性遵从“同增异减”,即在对应的取值区间上,外层函数是增(减)函数,内层函数是增(减)函数,复合函数是增函数;外层函数是增(减)函数,内层函数是减(增)函数,复合函数是减函数.
题型一:函数单调性的定义及判断
【典例1-1】(2023年北京高考数学真题)下列函数中,在区间上单调递增的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】对于A,因为在上单调递增,在上单调递减,
所以在上单调递减,故A错误;
对于B,因为在上单调递增,在上单调递减,
所以在上单调递减,故B错误;
对于C,因为在上单调递减,在上单调递减,
所以在上单调递增,故C正确;
对于D,因为,,
显然在上不单调,D错误.
故选:C.
【典例1-2】(2001年普通高等学校招生考试数学(理)试题(全国卷))设,都是上的单调函数,有如下四个命题,正确的是( )
①若单调递增,单调递增,则单调递增;
②若单调递增,单调递减,则单调递增;
③若单调递减,单调递增,则单调递减;
④若单调递减,单调递减,则单调递减.
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
【答案】C
【解析】对于命题①,令,均为增函数,而为减函数,①错误;
对于命题②,设,则,,∴,∴,故单调递增,命题②正确;
对于命题③,设,则,,
∴,∴,故单调递减,命题③正确.
对于命题④,令,均为减函数,而为增函数,故④错误.
故选:C
【变式1-1】(2020年全国统一高考数学试卷(文科)(新课标Ⅱ))设函数,则( )
A.是奇函数,且在(0,+∞)单调递增 B.是奇函数,且在(0,+∞)单调递减
C.是偶函数,且在(0,+∞)单调递增 D.是偶函数,且在(0,+∞)单调递减
【答案】A
【解析】因为函数定义域为,其关于原点对称,而,
所以函数为奇函数.
又因为函数在上单调递增,在上单调递增,
而在上单调递减,在上单调递减,
所以函数在上单调递增,在上单调递增.
故选:A.
【变式1-2】(2020年山东省春季高考数学真题)已知函数的定义域是,若对于任意两个不相等的实数,,总有成立,则函数一定是( )
A.奇函数 B.偶函数 C.增函数 D.减函数
【答案】C
【解析】对于任意两个不相等的实数,,总有成立,
等价于对于任意两个不相等的实数,总有.
所以函数一定是增函数.
故选:C
【变式1-3】(2021年全国高考甲卷数学(文)试题)下列函数中是增函数的为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】对于A,为上的减函数,不合题意,舍.
对于B,为上的减函数,不合题意,舍.
对于C,在为减函数,不合题意,舍.
对于D,为上的增函数,符合题意,
故选:D.
【变式1-4】(2017年全国普通高等学校招生统一考试理科数学(北京卷精编版))已知函数,则
A.是奇函数,且在R上是增函数 B.是偶函数,且在R上是增函数
C.是奇函数,且在R上是减函数 D.是偶函数,且在R上是减函数
【答案】A
【解析】分析:讨论函数的性质,可得答案.
函数的定义域为,且 即函数 是奇函数,
又在都是单调递增函数,故函数 在R上是增函数.
故选A.
题型二:利用函数单调性求函数最值
【典例2-1】已知函数,,则的最大值为 ,最小值为 .
【答案】 2
【解析】函数的图象是由函数图象向左平移一个单位得到的,
所以函数在上单调递减,
所以,.
故答案为:2,
【典例2-2】(广东省肇庆市2025届高三第二次模拟数学试题)已知函数,则的最小值是 .
【答案】
【解析】当时,单调递减,所以.
当时,在区间上单调递减,在区间上单调增,
所以.
综上所述,的最小值是.
故答案为:.
【变式2-1】函数的最大值为 .
【答案】/
【解析】令,则,所以,函数在上单调递增,在上单调递减,所以最大值在出取得,.
故答案为:
【变式2-2】已知函数,若存在实数,使得函数的定义域和值域都是 ,则的值是 .
【答案】3
【解析】函数的图象对称轴为,因此,在上单调递增,
依题意,而,则,
即,解得或,
又,所以,所以m的值是3.
故答案为:3.
【变式2-3】若函数的最小值为,则实数的取值范围为 .
【答案】
【解析】当时,,因为的图象关于对称,
若最小值为,可知,即可得;
又当时,,当且仅当时等号成立;
若最小值为可得,即,解得;
综上可知,实数的取值范围为.
故答案为:
题型三:利用函数单调性求参数的范围
【典例3-1】已知,对都有成立,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】由,得,则,
设函数,则对都有成立,
所以函数在区间上单调递增,
所以,解得,则.
故选:B.
【典例3-2】(广东省茂名市2024-2025学年高三上学期第一次综合测试数学试题)已知函数在区间上单调递增,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】由,可得或,
即函数的定义域为,
又因为在上单调递增,在上单调递减,
在上单调递增,
由复合函数的单调性可知在区间上单调递增,
.
故选:D.
【变式3-1】(2023年新课标全国Ⅰ卷数学真题)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
【解析】函数在R上单调递增,而函数在区间上单调递减,
则有函数在区间上单调递减,因此,解得,
所以的取值范围是.
故选:D
【变式3-2】(2004 年普通高等学校招生考试数学(文)试题(湖南卷))若函数与在区间上都是减函数,则的取值范围( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】对于,开口向下,对称轴为
若函数在区间上都是减函数,则区间在对称轴的右侧,所以可得:;
对于,其相当于将的图象向左平移1个单位,得到如下函数图像:
此时我们可以判断,当时,则函数在第一象限为单调递减,而在单调递减,故的取值范围是.
故选:D.
【变式3-3】已知函数(且)在上单调递增,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】由函数在上单调递增,得或,解得或,
实数的取值范围是.
故选:D
【变式3-4】已知函数在上单调递减,则m的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】由已知得解得.
故选:C.
【变式3-5】(陕西省渭南市富平县2024-2025学年高三上学期摸底数学试卷)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.
【变式3-6】(2004年普通高等学校招生考试数学(文)试题(上海卷))若是上的严格增函数,则实数a、b的取值范围分别是 .
【答案】,
【解析】,
在上为增函数,
,
故答案为:,
题型四:利用函数的单调性比较函数值大小
【典例4-1】已知是定义在上的偶函数,且在区间上单调递增,则( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】是偶函数,.
,,.
又,结合在上为增函数,
,
即.
故选:A
【典例4-2】(江苏省泰州市2025届高三第一次调研测试数学试题)定义在R上的奇函数满足,且在上单调递增.设,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】定义在上的奇函数满足,
则的图象的对称轴是,
所以,
则,
则,所以的周期是8,
所以,
因为在上单调递增,
所以.
故选:D.
【变式4-1】(2025年广东省第一次普通高中学业水平合格性考试数学试题)已知函数,则正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】对A、B:,,故A、B错误;
对C、D:,,则,故C正确、D错误.
故选:C.
【变式4-2】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
【解析】在上是偶函数,,,
,且在区间上单调递增,
,.
故选:A.
知识点2、函数的奇偶性
函数奇偶性的定义及图象特点
奇偶性
定义
图象特点
偶函数
如果对于函数的定义域内任意一个,都有,那么函数就叫做偶函数
关于轴对称
奇函数
如果对于函数的定义域内任意一个,都有,那么函数就叫做奇函数
关于原点对称
判断与的关系时,也可以使用如下结论:如果或,则函数为偶函数;如果或,则函数为奇函数.
注意:由函数奇偶性的定义可知,函数具有奇偶性的一个前提条件是:对于定义域内的任意一个,也在定义域内(即定义域关于原点对称).
题型五:函数的奇偶性的判断
【典例5-1】(2024年天津高考数学真题)下列函数是偶函数的为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】对A,设,函数定义域为,但,,则,故A错误;
对B,设,函数定义域为,
且,则为偶函数,故B正确;
对C,设,,
,则不是偶函数,故C错误;
对D,设,函数定义域为,
因为,且不恒为0,
则不是偶函数,故D错误.
故选:B.
【典例5-2】(2021年全国高考乙卷数学(文)试题)设函数,则下列函数中为奇函数的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】由题意可得,
对于A,不是奇函数;
对于B,是奇函数;
对于C,,定义域不关于原点对称,不是奇函数;
对于D,,定义域不关于原点对称,不是奇函数.
故选:B
【变式5-1】(2013年全国普通高等学校招生统一考试理科数学(广东卷))定义域为的四个函数,,,中,奇函数的个数是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】由奇函数的概念可知,y=x3,y=2sin x是奇函数.
【变式5-2】(2014年全国普通高等学校招生统一考试理科数学(新课标Ⅰ))设函数的定义域为,且是奇函数,是偶函数,则下列结论中正确的是( )
A.是偶函数 B.是奇函数
C.是奇函数 D.是奇函数
【答案】C
【解析】易知选项ABCD中的函数定义域即为;
因为是奇函数,是偶函数,所以,
对于A,,故是奇函数,即A错误;
对于B,,故是偶函数,即B错误;
对于C,,故是奇函数,即C正确;
对于D,,故是偶函数,即D错误;
故选:C.
题型六:已知函数的奇偶性求参数、表达式、求值
【典例6-1】(2019年全国统一高考数学试卷(文科)(新课标Ⅱ))设f(x)为奇函数,且当x≥0时,f(x)=,则当x<0时,f(x)=( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】是奇函数, 时,.
当时,,,得.故选D.
【典例6-2】(2023年高考全国乙卷数学(理)真题)已知是偶函数,则( )
A. B. C.1 D.2
【答案】D
【解析】因为为偶函数,则,
又因为不恒为0,可得,即,
则,即,解得.
故选:D.
【变式6-1】(2023年新课标全国Ⅱ卷数学真题)若为偶函数,则( ).
A. B.0 C. D.1
【答案】B
【解析】因为 为偶函数,则 ,解得,
当时,,,解得或,
则其定义域为或,关于原点对称.
,
故此时为偶函数.
故选:B.
【变式6-2】(2021年全国高考甲卷数学(文)试题)设是定义域为R的奇函数,且.若,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】由题意可得:,
而,
故.
故选:C.
题型七:利用单调性与奇偶性求解函数不等式
【典例7-1】(2014年全国普通高等学校招生统一考试理科数学(全国Ⅱ卷))已知偶函数在单调递减,.若,则的取值范围是 .
【答案】
【解析】因为是偶函数,所以不等式,又因为在上单调递减,所以,解得.
【典例7-2】(山东省新航标(联考)2024-2025学年高三上学期12月联考数学试题)已知奇函数在上是减函数,且,则的取值范围( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】因为奇函数在上是减函数,且,
所以,
所以,解得,
所以的取值范围.
故选:A.
【变式7-1】(广西名校2025届高三上学期第二次调研考试数学试卷)设函数,则不等式的解集为( ).
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】函数的定义域为,
且,即为偶函数,
当时与,与均在上单调递增,
所以与均在上单调递增,
所以在上单调递增,则不等式等价于,
即,解得或,
即不等式的解集为.
故选:B.
【变式7-2】已知函数,若,则实数a的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】定义域为R,,所以为奇函数,
在R上单调递增,
由,得,
所以,,,解得.
故选:B
【变式7-3】已知偶函数在区间上单调递减.若,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】因为偶函数在区间上单调递减,所以在区间上单调递增,
则等价于,即,
即,解得,
即原不等式的解集为.
故选:C.
【变式7-4】(河北省石家庄市2025届高三上学期教学质量摸底检测数学试卷)已知函数为定义在R上的奇函数,且在上单调递增,满足,则实数a的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】函数为定义在R上的奇函数,且在上单调递增,
所以在上是增函数,又,
即,所以,
所以,解得,
即实数a的取值范围为.
故选:D
知识点3、函数的对称性
(1)若函数为偶函数,则函数关于对称.
(2)若函数为奇函数,则函数关于点对称.
(3)若,则函数关于对称.
(4)若,则函数关于点对称.
知识点4、函数的周期性
(1)周期函数:
对于函数,如果存在一个非零常数,使得当取定义域内的任何值时,都有,那么就称函数为周期函数,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,那么称这个最小整数叫做的最小正周期.
题型八:函数对称性、周期性的应用
【典例8-1】(2016年全国普通高等学校招生统一考试理科数学(新课标2卷精编版))已知函数满足,若函数与图像的交点为则( )
A.0 B. C. D.
【答案】B
【解析】[方法一]:直接法.
由得关于对称,
而也关于对称,
∴对于每一组对称点,
∴,故选B.
[方法二]:特值法.
由得
不妨设因为,与函数的交点为
∴当时,,故选B.
[方法三]:构造法.
设,则,故为奇函数.
设,则,故为奇函数.
∴对于每一组对称点.
将,代入,即得
∴,故选B.
[方法四]:
由题意得,函数和的图象都关于对称,
所以两函数的交点也关于对称,
对于每一组对称点和,都有.
从而.故选B.
【典例8-2】(2017年全国普通高等学校招生统一考试文科数学(新课标1卷精编版))已知函数,则( )
A.在(0,2)单调递增 B.在(0,2)单调递减
C.的图像关于直线x=1对称 D.的图像关于点(1,0)对称
【答案】C
【解析】由题意知,,所以的图象关于直线对称,故C正确,D错误;又(),由复合函数的单调性可知在上单调递增,在上单调递减,所以A,B错误,故选C.
【变式8-1】(2021年全国新高考II卷数学试题)已知函数的定义域为,为偶函数,为奇函数,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】因为函数为偶函数,则,可得,
因为函数为奇函数,则,所以,,
所以,,即,
故函数是以为周期的周期函数,
因为函数为奇函数,则,
故,其它三个选项未知.
故选:B.
【变式8-2】(2022年新高考全国II卷数学真题)已知函数的定义域为R,且,则( )
A. B. C.0 D.1
【答案】A
【解析】[方法一]:赋值加性质
因为,令可得,,所以,令可得,,即,所以函数为偶函数,令得,,即有,从而可知,,故,即,所以函数的一个周期为.因为,,,,,所以
一个周期内的.由于22除以6余4,
所以.故选:A.
[方法二]:【最优解】构造特殊函数
由,联想到余弦函数和差化积公式
,可设,则由方法一中知,解得,取,
所以,则
,所以符合条件,因此的周期,,且,所以,
由于22除以6余4,
所以.故选:A.
【整体点评】法一:利用赋值法求出函数的周期,即可解出,是该题的通性通法;
【变式8-3】(2008年普通高等学校招生全国统一考试数学文史类(湖北卷))已知在R上是奇函数,且,当时,,则( )
A.-2 B.2 C.-98 D.98
【答案】A
【解析】∵,∴是以4为周期的周期函数,由于为奇函数,
∴,而,即.
故选:A.
【变式8-4】(2018年全国普通高等学校招生统一考试理科数学(新课标II卷))已知是定义域为的奇函数,满足.若,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】分析:先根据奇函数性质以及对称性确定函数周期,再根据周期以及对应函数值求结果.
因为是定义域为的奇函数,且,
所以,
因此,
因为,所以,
,从而,选C.
【变式8-5】(2014年全国普通高等学校招生统一考试文科数学(大纲卷))奇函数的定义域为,若为偶函数,且,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】是偶函数,则 的图象关于直线对称,又 是奇函数,则,且 是周期函数,且周期为8,所以.故选D.
【方法技巧与总结】
1、单调性技巧
(1)证明函数单调性的步骤
①取值:设,是定义域内一个区间上的任意两个量,且;
②变形:作差变形(变形方法:因式分解、配方、有理化等)或作商变形;
③定号:判断差的正负或商与的大小关系;
④得出结论.
(2)函数单调性的判断方法
①定义法:根据增函数、减函数的定义,按照“取值—变形—判断符号—下结论”进行判断.
②图象法:就是画出函数的图象,根据图象的上升或下降趋势,判断函数的单调性.
③直接法:就是对我们所熟悉的函数,如一次函数、二次函数、反比例函数等,直接写出它们的单调区间.
(3)记住几条常用的结论:
①若是增函数,则为减函数;若是减函数,则为增函数;
②若和均为增(或减)函数,则在和的公共定义域上为增(或减)函数;
③若且为增函数,则函数为增函数,为减函数;
④若且为减函数,则函数为减函数,为增函数.
2、奇偶性技巧
(1)函数具有奇偶性的必要条件是其定义域关于原点对称.
(2)奇偶函数的图象特征.
函数是偶函数函数的图象关于轴对称;
函数是奇函数函数的图象关于原点中心对称.
(3)若奇函数在处有意义,则有;
偶函数必满足.
(4)偶函数在其定义域内关于原点对称的两个区间上单调性相反;奇函数在其定义域内关于原点对称的两个区间上单调性相同.
(5)若函数的定义域关于原点对称,则函数能表示成一个偶函数与一个奇函数的和的形式.记,,则.
(6)运算函数的奇偶性规律:运算函数是指两个(或多个)函数式通过加、减、乘、除四则运算所得的函数,如.
对于运算函数有如下结论:奇奇=奇;偶偶=偶;奇偶=非奇非偶;
奇奇=偶;奇偶=奇;偶偶=偶.
(7)复合函数的奇偶性原来:内偶则偶,两奇为奇.
(8)常见奇偶性函数模型
奇函数:①函数或函数.
②函数.
③函数或函数
④函数或函数.
注意:关于①式,可以写成函数或函数.
偶函数:①函数.
②函数.
③函数类型的一切函数.
④常数函数
3、周期性技巧
4、函数的的对称性与周期性的关系
(1)若函数有两条对称轴,,则函数是周期函数,且;
(2)若函数的图象有两个对称中心,则函数是周期函数,且;
(3)若函数有一条对称轴和一个对称中心,则函数是周期函数,且.
5、对称性技巧
(1)若函数关于直线对称,则.
(2)若函数关于点对称,则.
(3)函数与关于轴对称,函数与关于原点对称.
【强化测试】
1.(24-25高三下·江苏·开学考试)若是奇函数,则( )
A.e B. C. D.
【答案】B
【解析】因为函数是奇函数,所以满足 ,
即 ,化简为 ,
即,解得.
此时 ,函数的定义域为 ,满足题意.
故选:B.
2.(2025高三·全国·专题练习)已知幂函数是上的偶函数,且函数在区间上单调递减,则实数a的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】因幂函数是上的偶函数,
则,解得或,
当时,,该函数是定义域为的奇函数,不合题意;
当时,,该函数是定义域为的偶函数,符合题意.
故,则,其对称轴方程为,
因为在区间上单调递减,则,解得.
故选:C.
3.(2025高三下·全国·专题练习)函数的图象如图所示,其单调递增区间是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】由题图可知,函数的单调递增区间为.
故选:C
4.(24-25高一下·云南昭通·开学考试)“”是函数在上是增函数的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】A
【解析】因为在上是增函数,可得,即,
显然“”能推出“”,反之则不成立,
所以“”是函数在上是增函数的充分不必要条件.
故选:A.
5.(24-25高三上·安徽芜湖·期末)已知函数的定义域为,为奇函数,为偶函数,若,则( )
A.1 B. C.0 D.
【答案】C
【解析】由为奇函数有,
为偶函数有,
所以有,即,
所以函数的周期为,所以,
又,
故选:C.
6.(2025·吉林长春·二模)已知函数为奇函数,则的值是( )
A.3 B.1或3 C.2 D.1或2
【答案】C
【解析】因为为奇函数,所以,
解得或.
当时,,,故不合题意,舍去;
当时,,,故符合题意.
故选:C.
7.(2025高三下·全国·专题练习)下列函数是偶函数的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】对A,设,函数定义域为,但,,则,故A错误;
对B,设,函数定义域为,且,则为偶函数,故B正确;
对C,设,函数定义域为,不关于原点对称,则不是偶函数,故C错误;
对D,设,函数定义域为,因为
,则为奇函数,不是偶函数,故D错误.
故选:B
8.(2025·河北秦皇岛·模拟预测)已知函数的定义域为是偶函数,为奇函数,则下列等式一定成立的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】函数的定义域为,
由是偶函数,得,即,
由为奇函数,得,即,
则,,
由,得,因此,
,,无条件保证都为为0,
所以选项ABC不一定成立,选项D一定成立,如函数符合题意,
而,.
故选:D
9.(多选题)(2025高三下·全国·专题练习)下列函数中是增函数的为( )
A. B. C. D.
【答案】BD
【解析】函数是一次函数,在上是减函数,故选项A错误;
函数在上是增函数,故选项B正确;
函数在上是减函数,在上是减函数,故选项C错误;
函数是幂函数,指数,所以函数在上是增函数,故选项D正确.
故选:BD
10.(多选题)(2025高三·全国·专题练习)设函数在上为增函数,则下列结论错误的是( )
A.在上为减函数 B.在上为增函数
C.在上为增函数 D.在上为减函数
【答案】ABC
【解析】对于A,若,则,在上不是减函数,故A错误;
对于B,若,则,在上不是增函数,故B错误;
对于C,若,则,在上不是增函数,故C错误;
对于D,函数在上为增函数,则对于任意的,
设,必有,
对于,则有,即,
则在上为减函数,故D正确.
故选:ABC.
11.(多选题)(24-25高一上·内蒙古赤峰·期末)已知函数且,则下列结论中正确的是( )
A.函数的图象过定点 B.函数在其定义域上有零点
C.函数是奇函数 D.当时,函数在其定义域上单调递增
【答案】BCD
【解析】对于A选项,因为,故函数的图象过定点,A错;
对于B选项,因为的定义域为,且,
故函数在其定义域上有零点,B对;
对于C选项,因为,该函数的定义域为,
且,即函数是奇函数,C对;
对于D选项,当时,则,
因为函数、均为上的增函数,
所以,函数在上为增函数,D对.
故选:BCD.
12.(多选题)(24-25高三上·安徽阜阳·阶段练习)已知是定义在R上的偶函数,是定义在R上的奇函数,且在上单调递增,在单调递减,则( )
A. B.
C. D.
【答案】CD
【解析】根据题意,由奇偶函数的性质可得,
在上单调递增,在上单调递减,在R上单调递减,
则,,
对于A,由题意只能得到,并不能确定的正负号,所以无法判断与的大小,故A错误;
对于B,由题意只能得到,并不能确定的正负号,所以无法判断与的大小,故B错误;
对于C,因为,在R上单调递减,所以,故C正确;
对于D,因为,在R上单调递减,所以,故D正确.
故选:CD.
13.(2025高三下·全国·专题练习)已知函数满足.当时,,则 .
【答案】8
【解析】因为,所以是以3为周期的周期函数,
所以.
故答案为:8
14.(24-25高三下·河北衡水·开学考试)已知函数,则不等式的解集为 .
【答案】
【解析】因为,定义域为,定义域关于原点对称,
又,所以为奇函数.
由,
得,即,
又,,
且,所以在上单调递增,
所以,解得,
所以不等式的解集为.
故答案为:.
15.(24-25高三上·辽宁丹东·期末)已知函数为奇函数,则 .
【答案】2
【解析】因为为奇函数,所以,解得或,
当时,,成立;
当时,,,,故不成立,
所以.
故答案为:2.
16.(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x,恒有.当时,,则 .
【答案】0
【解析】因为,所以函数的周期.又,
所以.
故答案为:0
17.(2025·海南·模拟预测)已知为奇函数,若与的图象有10个交点,设交点的横坐标从小到大依次为,则 .
【答案】30
【解析】因为为奇函数,所以的图象关于原点对称,
又的图象可由的图象向右平移3个单位长度得到,
所以的图象关于点对称.
又的图象也关于点对称,
所以与的图象的交点关于点对称,
所以,
故.
故答案为:30.
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