内容正文:
专题04 函数的基本性质
(单调性、周期性、奇偶性、对称性)及应用
1. 单调性
(1) 单调性的运算
①增函数(↗)增函数(↗)增函数↗
②减函数(↘)减函数(↘)减函数↘
③为↗,则为↘,为↘
④增函数(↗)减函数(↘)增函数↗
⑤减函数(↘)增函数(↗)减函数↘
⑥增函数(↗)减函数(↘)未知(导数)
(2) 复合函数的单调性
2. 奇偶性
①具有奇偶性的函数定义域关于原点对称(大前提)
②奇偶性的定义:
奇函数:,图象关于原点对称
偶函数:,图象关于轴对称
③奇偶性的四则运算
3. 周期性(差为常数有周期)
①若,则的周期为:
②若,则的周期为:
③若,则的周期为:(周期扩倍问题)
④若,则的周期为:(周期扩倍问题)
4. 对称性(和为常数有对称轴)
轴对称
①若,则的对称轴为
②若,则的对称轴为
点对称
①若,则的对称中心为
②若,则的对称中心为
5. 周期性对称性综合问题
①若,,其中,则的周期为:
②若,,其中,则的周期为:
③若,,其中,则的周期为:
6. 奇偶性对称性综合问题
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:
【金题】1.(河北省衡水中学2024届高三下学期模拟押题(一)已知函数则不等式的解集为 .
【金题】2.(辽宁省沈阳市东北育才学校2025届高三上学期第三次模拟考试)已知函数是偶函数,则 .
【金题】3.(陕西省西北工业大学附属中学2025届高三上学期第六次适应性训练)函数( )
A.是偶函数,且在区间上单调递增 B.是偶函数,且在区间上单调递㺂
C.是奇函数,且在区间上单调递增 D.既不是奇函数,也不是偶函数
【金题】4.(重庆市西南大学附属中学校2024-2025学年高三上学期12月一诊模拟)若函数,在区间的最大值为8,无最小值,则的取值范围为 .
【金题】5.(辽宁省沈阳市东北育才学校2024届高三考前最后一模)已知函数的定义域为,且满足,的导函数为,函数的图象关于点中心对称,则( )
A.3 B. C.1 D.
【金题】6.(安徽省合肥市第一中学2025届高三上学期阶段性诊断检测)函数在上有两个零点,则的取值范围是 .
【金题】7.(陕西省西北工业大学附属中学2025届高三上学期第六次适应性训练)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.
【金题】8.(广东省广州市华南师范大学附属中学2025届高三上学期10月阶段检测)设定义域为的单调递增函数满足,且,则时, ,若实数,满足对任意符合题意的都有,则的最小值为 .
【金题】9.(江苏省南京大学附属中学2024-2025学年高三下学期2月模拟)(多选)已知函数,,则下列结论正确的是( )
A.当时,为奇函数
B.的图象关于直线对称
C.当时,,
D.若,,则
【金题】10.(安徽省合肥市第一中学2025届高三上学期阶段性诊断检测)(多选)已知函数 ,若关于 方程 有四个不同的解 ,且 ,则 的可能取值为( )
A.2 B.8 C.16 D.32
【金题】11.(山东省济南市山东省实验中学2024届高三高考定心卷)(多选)已知函数,设,.且关于的函数.则( )
A.
B.
C.当时,存在关于的函数在区间上的最小值为6,
D.当时,存在关于的函数在区间上的最小值为6,
【金题】12.(山东省济南市山东师范大学附属中学2025届高三上学期高考模拟考试)若函数恰有3个零点,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【金题】13.(山东省济南市山东师范大学附属中学2025届高三上学期高考模拟考试)已知函数,若关于的不等式恰有一个整数解,则实数的取值范围是 .
【金题】14.(河南省郑州市郑州中学2024-2025学年高三上学期一测模拟演练)(多选)已知函数和的定义域均为R,且是的导函数,若和均为奇函数,则( )
A.
B.0是的一个极值点
C.和均为周期函数
D.
单选+填空
1.(湖北武汉华师一2024届高三五月适应性考试)函数( )
A.是偶函数,且在区间上单调递增 B.是偶函数,且在区间上单调递㺂
C.是奇函数,且在区间上单调递增 D.既不是奇函数,也不是偶函数
2.(2024吉林长春东北师大附中高三六模)函数图象的对称中心为( )
A. B. C. D.
3.(湖南师大附中2023-2024学年高三下一模)已知为奇函数,则 .
4.(山东省实验2024届高三二模)若是周期为π的奇函数,则可以是( )
A. B. C. D.
5.(江西抚州临川一中2024届5月训练)定义在上的函数满足,则下列是周期函数的是( )
A. B. C. D.
6.(湖南省长沙市长郡中学2024届考前模拟)已知函数的图象如图所示,则函数的解析式可能是( )
A. B.
C. D.
7.(浙江杭州二中2024高三下开学考试)函数的图象可能是( )
A. B.
C. D.
8.(河南郑州一中2024届考前全真模拟)若为偶函数,则( ).
A. B.0 C. D.1
9.(河南郑州一中2024届考前全真模拟)已知为奇函数,则( )
A. B.14 C. D.7
10.(山东青岛二中二模)已知函数满足对任意的且都有,若,,则( )
A. B. C. D.
11.(辽宁沈阳东北育才2024高三六模)函数是定义在上的奇函数,且在区间上单调递增,若关于实数的不等式恒成立,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
12.(湖南长沙长郡中学2024届高考适应)函数,对任意的时,都有,则 ,函数的最小值是 .
13.(湖南省长沙市长郡中学2024届高三一模)函数有3个零点的充分不必要条件是( )
A.,且 B.,且
C.,且 D.,且
14.(湖南长沙雅礼中学2024届高三4月测试)已知定义在上的函数是偶函数,当时,,若关于的方程有且仅有6个不同的实数根,则实数的取值范围是 .
15.(浙江杭州二中2024届6月热身考试)对于每一对实数,,函数满足函数方程,如果,那么满足的的个数是( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.无数多个
16.(安徽合肥一六八中学2024届最后一卷)已知函数(不恒为零),其中为的导函数,对于任意的,满足,且,则( )
A. B.是偶函数
C.关于点对称 D.
多选
17.(吉林长春东北师大附中2024届五模)已知函数,则下列说法正确的是( )
A.函数单调递增
B.函数值域为
C.函数的图象关于对称
D.函数的图象关于对称
18.(湖南长沙长郡中学2024届高三下学期二模)已知定义在R上的偶函数,其周期为4,当时,,则( )
A. B.的值域为
C.在上单调递减 D.在上有8个零点
19.(广东广州华南师大附中2024年5月月考)函数和的定义域为,若的最小正周期为的最小正周期为,则( )
A.为周期函数 B.为周期函数
C.为周期函数 D.为周期函数
20.(湖南长沙长郡中学2024届高三下学期考前模拟)已知函数的定义域和值域均为,对于任意非零实数,函数满足:,且在上单调递减,,则下列结论错误的是( )
A. B.
C.在定义域内单调递减 D.为奇函数
21.(湖南长沙雅礼中学2024届高三下学期3月测试)设a为常数,的定义域为R,,则( ).
A.
B.成立
C.
D.满足条件的不止一个
22.(广西柳州高级中学2024届高三5月适应性考试)已知函数,的定义域均为R,且,,,则下列说法正确的有( )
A. B.为奇函数 C.的周期为6 D.
23.(湖北武汉华师一2024届高三五月适应性考试)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.
24.(湖南师大附中2024二模)已知函数及其导函数的定义域均为,记.若满足的图象关于直线对称,且,则( )
A.是偶函数 B.
C. D.
25.(河南郑州外国语2024高三适应性考试)已知函数及其导函数的定义域均为,若是奇函数,,且对任意x,,,则( )
A. B.
C. D.
26.(江苏南京外国语2024年2月开学考试)设定义在R上的函数与的导函数分别为和.若,,且为奇函数,则( ).
A., B.
C. D.
27.(山西大学附中2024届高三下月考)已知非常数函数及其导函数的定义域均为,若为奇函数,为偶函数,则( )
A. B.
C. D.
28.(广东东莞高级中学三模)已知定义在实数集上的函数的图象关于点中心对称,函数,且函数在上单调递减,函数的导函数分别是,则下列结论正确的是( )
A.函数的图象关于直线对称
B.的图象关于点对称
C.若,则
D.
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专题04 函数的基本性质
(单调性、周期性、奇偶性、对称性)及应用
1. 单调性
(1) 单调性的运算
①增函数(↗)增函数(↗)增函数↗
②减函数(↘)减函数(↘)减函数↘
③为↗,则为↘,为↘
④增函数(↗)减函数(↘)增函数↗
⑤减函数(↘)增函数(↗)减函数↘
⑥增函数(↗)减函数(↘)未知(导数)
(2) 复合函数的单调性
2. 奇偶性
①具有奇偶性的函数定义域关于原点对称(大前提)
②奇偶性的定义:
奇函数:,图象关于原点对称
偶函数:,图象关于轴对称
③奇偶性的四则运算
3. 周期性(差为常数有周期)
①若,则的周期为:
②若,则的周期为:
③若,则的周期为:(周期扩倍问题)
④若,则的周期为:(周期扩倍问题)
4. 对称性(和为常数有对称轴)
轴对称
①若,则的对称轴为
②若,则的对称轴为
点对称
①若,则的对称中心为
②若,则的对称中心为
5. 周期性对称性综合问题
①若,,其中,则的周期为:
②若,,其中,则的周期为:
③若,,其中,则的周期为:
6. 奇偶性对称性综合问题
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:
【金题】1.(河北省衡水中学2024届高三下学期模拟押题(一)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:.
【金题】2.(辽宁省沈阳市东北育才学校2025届高三上学期第三次模拟考试)已知函数是偶函数,则 .
【答案】1
【分析】利用偶函数的定义可求参数的值.
【详解】因为,故,
因为为偶函数,故,
时,整理得到,
故,
故答案为:1
【金题】3.(陕西省西北工业大学附属中学2025届高三上学期第六次适应性训练)函数( )
A.是偶函数,且在区间上单调递增 B.是偶函数,且在区间上单调递㺂
C.是奇函数,且在区间上单调递增 D.既不是奇函数,也不是偶函数
【答案】A
【分析】借助函数奇偶性的定义可判断函数奇偶性,借助导数即可得函数单调性.
【详解】的定义域为,,
为偶函数;
当时,在区间上单调递增.
故选:A.
【金题】4.(重庆市西南大学附属中学校2024-2025学年高三上学期12月一诊模拟)若函数,在区间的最大值为8,无最小值,则的取值范围为 .
【答案】
【分析】利用导数求出函数的单调区间,依题意可得且,即可求出的值,从而求出的取值范围.
【详解】因为,则,
所以当或时,当时,
所以在,上单调递增,在上单调递减,
且,,,
因为在区间的最大值为8,无最小值,
所以且,解得,
则.
故答案为:
【金题】5.(辽宁省沈阳市东北育才学校2024届高三考前最后一模)已知函数的定义域为,且满足,的导函数为,函数的图象关于点中心对称,则( )
A.3 B. C.1 D.
【答案】A
【分析】利用函数的图象关于对称、关于点中心对称可得的周期,根据周期可得答案.
【详解】因为,则函数的图象关于点中心对称,
且.由,,得,
所以函数的图象关于对称,.
根据图象变换的规律,由的图象关于点中心对称,
得的图象关于点中心对称,,
则的周期为,,
故.
故选:A.
【金题】6.(安徽省合肥市第一中学2025届高三上学期阶段性诊断检测)函数在上有两个零点,则的取值范围是 .
【答案】
【分析】分类讨论是否为0,得出不同情况下函数的情况,即可求出的取值范围.
【详解】由题意,在中,
当时,,函数单调递增,
在上,,无零点,舍去,
当时,,
,
,
对称轴,∴图象过,,
∴函数图象开口向下,
,解得:,
故答案为:.
【金题】7.(陕西省西北工业大学附属中学2025届高三上学期第六次适应性训练)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】C
【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】对于函数有,,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:
由对称性可得,
所以
,故A错误;
由于,,所以,故B错误;
又,,所以,故C正确;
,且,
因为,所以,故,
所以,故D错误.
故选:C.
【点睛】关键点点睛:抽象函数的性质主要是函数的奇偶性、单调性、周期性、对称性,解决本题的关键是结合函数的性质确定函数的图象,从而可确定函数值的大小关系、对称关系.
【金题】8.(广东省广州市华南师范大学附属中学2025届高三上学期10月阶段检测)设定义域为的单调递增函数满足,且,则时, ,若实数,满足对任意符合题意的都有,则的最小值为 .
【答案】 288
【分析】由题意构造,从而得到,即可解决空①,由空①,得到,再结合,以及的单调性,即可求解.
【详解】由题得,设,则,又,
则时,故时.
由2025除以7等于289余2,易得,
故,
得,
又为单调递增函数,,,故,
只需在单调递增即可满足题意:设,若,
则
,
而,故在单调递增
而依此类推可得始终单调递增,
故两边都可以趋近取等,
故,,且可以取等.
故答案为:;288
【金题】9.(江苏省南京大学附属中学2024-2025学年高三下学期2月模拟)(多选)已知函数,,则下列结论正确的是( )
A.当时,为奇函数
B.的图象关于直线对称
C.当时,,
D.若,,则
【答案】ACD
【分析】利用奇函数、轴对称的定义判断AB;取值计算判断C;分离参数构造函数,结合不等式性质判断D.
【详解】对于A,当时,,
,函数是奇函数,A正确;
对于B,,B错误;
对于C,当时,,,C正确;
对于D,由,得,
令,,
而,,且均在时取等号,则,,
因此,D正确.
故选:ACD
【点睛】结论点睛:函数的定义域为D,,
①存在常数a,b使得,则函数图象关于点对称.
②存在常数a使得,则函数图象关于直线对称.
【金题】10.(安徽省合肥市第一中学2025届高三上学期阶段性诊断检测)(多选)已知函数 ,若关于 方程 有四个不同的解 ,且 ,则 的可能取值为( )
A.2 B.8 C.16 D.32
【答案】BCD
【分析】画出函数图像,根据图像结合函数性质确定,,,可得,即可得到 的取值范围,从而得到答案.
【详解】画出函数的图象,如图所示:
因为方程有四个不同的解,,,,且,
所以,且,
由时,,则与的中点横坐标为,即:,
当时,,则,所以,
又,则,
因为,
则,所以BCD符合.
故选:BCD.
【金题】11.(山东省济南市山东省实验中学2024届高三高考定心卷)(多选)已知函数,设,.且关于的函数.则( )
A.
B.
C.当时,存在关于的函数在区间上的最小值为6,
D.当时,存在关于的函数在区间上的最小值为6,
【答案】ABD
【分析】根据新定义,归纳推理即可判断A,根据A及求和公式化简即可判断B,根据二次函数的对称轴分别求出函数最小值,建立方程求解正整数可判断CD.
【详解】因为,,所以,
,依次类推,可得,故A正确;
由A选项知,,故B正确;
当时,的对称轴,
所以在区间上单调递减,故当时,,方程无整数解,故C错误;
当时,的对称轴,
所以当时,,解得,故D正确.
故选:ABD
【金题】12.(山东省济南市山东师范大学附属中学2025届高三上学期高考模拟考试)若函数恰有3个零点,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】利用函数零点的意义分离参数可得,再构造函数将问题转化为直线与函数图象有3个交点求解.
【详解】由,当时,,则,
函数在上单调递减,值域为R,
当时,要使有意义,则对恒成立,
于是,由,得,
函数在上单调递减,在上单调递增,
当时,有最小值为,
于是,令函数,
在同一坐标系内作出函数的图象及直线,
观察图象知,当时,直线与函数的图象有个交点,即函数有个零点.
综上,的取值范围为.
故选:C
【金题】13.(山东省济南市山东师范大学附属中学2025届高三上学期高考模拟考试)已知函数,若关于的不等式恰有一个整数解,则实数的取值范围是 .
【答案】
【分析】作出函数的图象,求出方程的解,由已知可得出,对实数的取值进行分类讨论,确定满足不等式的整数解,结合图象可得出实数的取值范围.
【详解】由,可得.
因为,作出函数的图象如下图所示:
当时,,
当时,由,
即,解得或(舍).
若,则有,且,
若使得满足不等式恰有一个整数解,
由图可知,则该整数解为,且不是不等式的解,
则,即;
若,则,无解;
若,则有,
由图可知,则满足不等式的整数解为,
且与都不是不等式的解,且,
所以,即.
综上所述,实数的取值范围是.
故答案为:.
【金题】14.(河南省郑州市郑州中学2024-2025学年高三上学期一测模拟演练)(多选)已知函数和的定义域均为R,且是的导函数,若和均为奇函数,则( )
A.
B.0是的一个极值点
C.和均为周期函数
D.
【答案】ABC
【分析】由为奇函数,可得函数的导函数为偶函数,据此结合每个选项逐项计算判断即可.
【详解】因为是奇函数,所以,两边求导可得,
所以,因为是的导函数,即,
所以是偶函数,令,可得,所以,
因为均为奇函数,所以,
令,可得,可得,
又是偶函数,所以,故A正确;
因为是偶函数,所以,求导可得,
所以,令,可得,从而可得,
由,可知在两侧导数值异号,所以0是的一个极值点,故B正确;
由,又是偶函数,所以,
所以,所以,所以,
所以是以4为周期的周期函数,因为,
所以,所以,
所以也是以4为周期的周期函数,故C正确;
由以4为周期的周期函数,
所以,
又是奇函数,所以,
所以,
所以,
所以,所以,又,
所以,所以,
所以,无法确定,故D错误.
故选:ABC.
【点睛】关键点点睛:利用奇函数的导数偶函数,可确定是周期函数,进而确定是周期函数,进而计算可判断D的正确性.
单选+填空
1.(湖北武汉华师一2024届高三五月适应性考试)函数( )
A.是偶函数,且在区间上单调递增 B.是偶函数,且在区间上单调递㺂
C.是奇函数,且在区间上单调递增 D.既不是奇函数,也不是偶函数
【答案】A
【分析】借助函数奇偶性的定义可判断函数奇偶性,借助导数即可得函数单调性.
【详解】的定义域为,,
为偶函数;
当时,在区间上单调递增.
故选:A.
2.(2024吉林长春东北师大附中高三六模)函数图象的对称中心为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】设的对称中心为,利用对任意恒成立,即可求出和.
【详解】设的对称中心为,则对任意恒成立,
代入解析式,有,
即对任意恒成立,
所以,解得,故对称中心为.
故答案为:B.
3.(湖南师大附中2023-2024学年高三下一模)已知为奇函数,则 .
【答案】-6
【分析】根据函数为奇函数,得到,从而得到,求出答案.
【详解】因为为奇函数,所以,
即,
所以,故,
即.
故答案为:-6
4.(山东省实验2024届高三二模)若是周期为π的奇函数,则可以是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】结合选项,利用三角恒等变换的公式化简,应用三角函数的性质,逐项判定,即可求解.
【详解】由题意,若,则为偶函数,不符合题意;
若,则,奇函数且周期为,符合题意;
若,则为偶函数,不符合题意;
若,则周期为,不符合题意.
故选:B.
【点睛】本题主要考查了三角函数的图象与性质的应用,以及三角函数的恒等变换的应用,着重考查了推理与运算能力.
5.(江西抚州临川一中2024届5月训练)定义在上的函数满足,则下列是周期函数的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】构造特殊函数排除法即可.
【详解】由题意可知,满足题意.
选项A,,是周期函数.
而选项B,,选项C,,选项D,,均不是周期函数,故排除BCD.
选项A,证明:设,
,
则是以为周期的函数.
故选:A.
6.(湖南省长沙市长郡中学2024届考前模拟)已知函数的图象如图所示,则函数的解析式可能是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】根据图象,结合各个选项的函数,逐一分析判断即可得出结果.
【详解】对于选项A,由,得,不符合函数图象,所以选项A错误,
对于选项B,因为,且的定义域为,
关于原点对称,所以是奇函数,不符合函数图象,所以选项B错误,
对于选项C,因为的定义域为,不符合函数图象,所以选项C错误,
对于选项D,解析式符合图象特征.
故选:D.
7.(浙江杭州二中2024高三下开学考试)函数的图象可能是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】利用函数的定义域、奇偶性、函数值分析运算判断即可得解.
【详解】解:设,定义域为,则有
,
所以函数是偶函数,图象关于轴对称,故选项A、C错误;
因为,
所以选项B错误;
综上知,选项D正确.
故选:D.
8.(河南郑州一中2024届考前全真模拟)若为偶函数,则( ).
A. B.0 C. D.1
【答案】B
【分析】根据偶函数性质,利用特殊值法求出值,再检验即可.
【详解】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.
9.(河南郑州一中2024届考前全真模拟)已知为奇函数,则( )
A. B.14 C. D.7
【答案】C
【分析】根据函数奇偶性定义和性质即可求解.
【详解】因为为奇函数,
故,
,
,
,
故.
故选:C.
10.(山东青岛二中二模)已知函数满足对任意的且都有,若,,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据将,再用裂项相消法求的值.
【详解】∵函数满足对任意的且都有
∴令,则,
∴
∴
.
故选:D
【点睛】关键点点睛:本题主要考查数列的求和问题,关键是理解数列的规律,即研究透通项,本题的关键是将通项分析为:
11.(辽宁沈阳东北育才2024高三六模)函数是定义在上的奇函数,且在区间上单调递增,若关于实数的不等式恒成立,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】首先得出是偶函数,把不等式化为,结合函数的单调性与奇偶性,得到,求解不等式即可.
【详解】因为函数是定义在上的奇函数,
即,当时,又有意义,
所以是定义域上的偶函数,
又因为在区间上单调递增,
所以,
所以,即,所以,
则或,解得或,
所以的取值范围是.
故选:D.
12.(湖南长沙长郡中学2024届高考适应)函数,对任意的时,都有,则 ,函数的最小值是 .
【答案】 -1 -36
【分析】易得,是的两个零点,由可得,也是的两个零点,代入即可求出;令通过换元将函数转化为二次函数的最值问题即可.
【详解】依题意,
因为,
则,是的两个零点,
又,则,也是的两个零点,
故,则,故;
又,故,
令,则或,故,
对称轴是,故当时,即时,函数取得最小值-36.,
故答案为:-1;-36.
13.(湖南省长沙市长郡中学2024届高三一模)函数有3个零点的充分不必要条件是( )
A.,且 B.,且
C.,且 D.,且
【答案】D
【分析】由题意可得函数有3个零点的充要条件为且,逐个选项分析其是否为且的充分不必要条件即可得.
【详解】,有,
若有三个零点,则有且,
故函数有3个零点的充要条件为:
且,
对A:,且,则当时,有,不符,故A错误;
对B:可能,不符,故B错误;
对C:且,则,不符,故C错误;
对D:,且,则,
即由,且能得到且,
但且并不意味着,且,
故,且是且的充分不必要条件,
即是函数有3个零点的充分不必要条件,故D正确.
故选:D.
14.(湖南长沙雅礼中学2024届高三4月测试)已知定义在上的函数是偶函数,当时,,若关于的方程有且仅有6个不同的实数根,则实数的取值范围是 .
【答案】
【分析】作出函数的图象,令,,,则有有两不等实根,,结合图象可得或,结合韦达定理求解即可.
【详解】由题意可知,函数的图象如图所示,根据函数图象,
函数在上单调递增,在上单调递减,
故当时取得最大值2,当时取得最小值0,
直线是该图象的渐近线.令,
则关于的方程可写成,
此时关于的方程应该有两个不相等的实数根,
设为方程的两个实数根,
显然,有以下两种情况符合题意:
①当时,,则;
②当时,,则.
综上可知,实数的取值范围是.
故答案为:.
【点睛】思路点睛:复合函数零点个数问题处理思路:①利用换元思想,设出内层函数;②分别作出内层函数与外层函数的图象,分别探讨内外函数的零点个数或范围;③内外层函数相结合确定函数交点个数,即可得到复合函数在不同范围下的零点个数.
15.(浙江杭州二中2024届6月热身考试)对于每一对实数,,函数满足函数方程,如果,那么满足的的个数是( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.无数多个
【答案】A
【分析】根据题意,令可得,由累加法可得,然后考虑负整数的情况,代入计算,即可求解.
【详解】令,则,
①,
分别令,
可得,
,
,
并将诸式相加得
整理可得②,
从而对所有自然数,②式成立.
若,可得,,.
于是,对且时,无解.
对公式①取得.
再取得.
进而得,,.
再由①式,时,.
从而,时,有.
所以,只有时,.
故选:A
16.(安徽合肥一六八中学2024届最后一卷)已知函数(不恒为零),其中为的导函数,对于任意的,满足,且,则( )
A. B.是偶函数
C.关于点对称 D.
【答案】D
【分析】借助赋值法令,即可得A;结合赋值法与函数奇偶性的定义计算可得B;结合复合函数导数公式与对称性可得C;借助赋值法,可逐项计算出到,即可得解.
【详解】对A:令,有,故,故A错误;
对B:令,有,又不恒为零,
故,即,又,故是奇函数,故B错误;
对C:令,
;
令,
当时,有,
;
当,有,
,
当,结合,有,
,
,
综上,,,
关于直线对称,
所以关于直线对称,故C错误;
对D:由,故,
令,有,
即,则,即,
,即,,即,
令,有,
即,则,
,,
故,故D正确.
故选:D.
【点睛】关键点点睛:D选项中,关键点在于令可得,结合,可得为偶数时,.
多选
17.(吉林长春东北师大附中2024届五模)已知函数,则下列说法正确的是( )
A.函数单调递增
B.函数值域为
C.函数的图象关于对称
D.函数的图象关于对称
【答案】ABD
【分析】根据复合函数单调性的判断方法,即可判断A,根据函数形式的变形,根据指数函数的值域,求解函数的值域,即可判断B,根据对称性的定义,与的关系,即可判断CD.
【详解】,
函数,,则,
又内层函数在上单调递增,外层函数在上单调递增,
所以根据复合函数单调性的法则可知,函数单调递增,故A正确;
因为,所以,则,所以函数的值域为,故B正确;
,,所以函数关于点对称,故C错误,D正确.
故选:ABD
18.(湖南长沙长郡中学2024届高三下学期二模)已知定义在R上的偶函数,其周期为4,当时,,则( )
A. B.的值域为
C.在上单调递减 D.在上有8个零点
【答案】AB
【分析】对于A选项,利用函数的周期性与奇偶性,计算函数值;对于B选项,利用函数的解析式求得函数值范围,再利用奇偶性,得出函数的值域;对于C选项,利用函数解析式和周期性,推得函数的单调性;对于D选项,利用函数的周期性和奇偶性,得出零点个数。
【详解】对于A,,所以A正确;
对于B,当时,单调递增,
所以当时,的值域为,
由于函数是偶函数,在上的值域也为,
又是周期为的周期函数,所以的值域为,所以B正确;
对于C,当时,单调递增,
又的周期是4,所以在上单调递增,所以C错误;
对于D,令,得,所以,
由于的周期为4,所以,
所以在上有6个零点,所以D错误,
故选:AB.
19.(广东广州华南师大附中2024年5月月考)函数和的定义域为,若的最小正周期为的最小正周期为,则( )
A.为周期函数 B.为周期函数
C.为周期函数 D.为周期函数
【答案】CD
【分析】由周期函数的定义逐一验算每个选项即可得解.
【详解】当是无理数时,两个函数周期不存在最小整数公倍数,和可能不为周期函数,故AB选项错误,
但的周期均为,
因此和均有为的周期,CD选项正确.
故选:CD.
20.(湖南长沙长郡中学2024届高三下学期考前模拟)已知函数的定义域和值域均为,对于任意非零实数,函数满足:,且在上单调递减,,则下列结论错误的是( )
A. B.
C.在定义域内单调递减 D.为奇函数
【答案】BC
【分析】赋值法可判断A,根据等比数列求和公式判断B,利用奇偶函数的定义及赋值法判断C,由函数的特例可判断D.
【详解】对于,令,则,
因,故得,故A正确;
对于由,
令,则,
则,即,
故是以为首项,2为公比的等比数列,
于是,故B错误;
对于,由题意,函数的定义域为,关于原点对称,
令,则①,
把都取成,可得②,
将②式代入①式,可得,
化简可得即为奇函数,故D正确;
对于C,在上单调递减,函数为奇函数,可得在上单调递减,
但是不能判断在定义域上的单调性,例如,故C错误.
故选:BC.
【点睛】关键点点睛:本题解题的关键在于对已知的函数抽象表达式的处理,一般以赋值化简为主,根据选项信息对自变量进行针对性赋值,求出函数值,或者推导出递推式,或者构造出的关系式即可判断奇偶性等.
21.(湖南长沙雅礼中学2024届高三下学期3月测试)设a为常数,的定义域为R,,则( ).
A.
B.成立
C.
D.满足条件的不止一个
【答案】ABC
【分析】对已知条件进行多次赋值,结合已知数据,再对每个选项进行逐一判断即可.
【详解】
对A:对原式令,则,即,故A正确;
对B: 对原式令,则,故,
对原式令,则,故非负;
对原式令,则,解得,
又非负,故可得,故B正确;
对C:由B分析可得:,故C正确;
对D:由B分析可得:满足条件的只有一个,故D错误.
故选:ABC.
【点睛】关键点点睛:本题考察抽象函数的性质,处理问题的关键是对已知条件合理的赋值,属中档题.
22.(广西柳州高级中学2024届高三5月适应性考试)已知函数,的定义域均为R,且,,,则下列说法正确的有( )
A. B.为奇函数 C.的周期为6 D.
【答案】ACD
【分析】根据已知得,将转化为,给取值推导奇偶性和周期性解决问题.
【详解】对于A,,故A正确;
,,
,令,
则①,
②,
①+②可得,
,,
,因此,故C正确;
令,,
令,,,
则,故,,
故为偶函数,所以B不正确;
因为,故关于对称,
且,,令,,
则,令,,,
则,,
,一个周期的和为0,
则,故D正确.
故选:ACD
23.(湖北武汉华师一2024届高三五月适应性考试)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.
【点睛】关键点睛:本题综合考查函数性质的应用,涉及到函数的奇偶性、周期性以及导数的知识,解答的关键是根据题意采用变量代换推出函数为周期为4的周期函数,进而求得一个周期内的函数值,即可求解.
24.(湖南师大附中2024二模)已知函数及其导函数的定义域均为,记.若满足的图象关于直线对称,且,则( )
A.是偶函数 B.
C. D.
【答案】ABD
【分析】推导出函数的奇偶性,设,利用导数推导出为常值函数,结合函数奇偶性的定义可判断A选项;推导出,令代值计算可判断B选项;由、推导可判断C选项;求出的值,结合函数的周期性可判断D选项.
【详解】对于A选项,因为函数的图象关于直线对称,
则,
即,所以,函数为偶函数,故A正确;
对于选项,因为,令,可得,即,
对等式两边求导得,即,
故,所以,故B正确;
对于选项,因为,则,
令,则,所以,为常值函数,
设,其中为常数,
当时,,故C错误;
对于D选项,因为,所以,.
,可得,
,
由,令,可得,则,
所以,
因为,则,故D正确.
故选:ABD.
【点睛】结论点睛:本题考查抽象函数的对称性与周期性,一般可根据如下规则判断:
(1)若对任意的实数,满足,则函数的周期为;
(2)若对任意的实数,满足,则函数关于直线对称;
(3)若对任意的实数,满足,则函数关于点对称.
25.(河南郑州外国语2024高三适应性考试)已知函数及其导函数的定义域均为,若是奇函数,,且对任意x,,,则( )
A. B.
C. D.
【答案】BD
【分析】根据赋值法,结合原函数与导函数的对称性,奇、偶函数的定义、函数周期性进行求解即可.
【详解】令,得,因为,
所以,所以A错误;
令,得①,所以,
因为是奇函数,所以是偶函数,
所以②,由①②,
得,
即,
所以,
所以,是周期为3的函数,所以,
,
所以B正确,C错误;
因为,
在①中令得,
所以,
,所以D正确.
故选:BD.
【点睛】对于可导函数有:
奇函数的导数为偶函数
偶函数的导数为奇函数
若定义在R上的函数是可导函数,且周期为T,则其导函数是周期函数,且周期也为T
26.(江苏南京外国语2024年2月开学考试)设定义在R上的函数与的导函数分别为和.若,,且为奇函数,则( ).
A., B.
C. D.
【答案】AC
【分析】由为奇函数,结合奇函数的性质判断A,由条件证明为周期为的函数,利用组合求和法求判断C,根据条件证明,由此判断BD.
【详解】对A,又∵为奇函数,
则图像关于对称,且,
所以,A 正确;
对于C,∵,则,
则,又,
所以,
令,可得,即.
所以,又
所以,
所以,
∴的周期,所以,
由可得,
,,,
所以,,
∴,C正确;
对B,,则是周期的函数,,B错误;
对D,,,所以,
所以,D错误.
故选:AC.
【点睛】知识点点睛:本题考查导数的运算,奇函数的性质,抽象函数周期性的证明,分组求和法等知识点,属于综合题,考查逻辑推理和首项运算的核心素养.
27.(山西大学附中2024届高三下月考)已知非常数函数及其导函数的定义域均为,若为奇函数,为偶函数,则( )
A. B.
C. D.
【答案】BCD
【分析】根据为奇函数可求出判断A,再由为奇函数,为偶函数求出可得周期,据此可判断B,根据函数的周期可求的周期判断CD.
【详解】因为非常数函数及其导函数的定义域均为,
若为奇函数,则,则的图象关于点对称,且,故A错误;
因为为偶函数,所以,即,
则,又,所以,
所以,即,所以,
故的周期为8,所以,,在中,令,得,所以,故B正确;
对两边同时求导,得,
所以导函数的周期为8,所以,故C正确;
由周期,得,,对两边同时求导,得,令,得,
所以,故D正确.
故选:BCD.
28.(广东东莞高级中学三模)已知定义在实数集上的函数的图象关于点中心对称,函数,且函数在上单调递减,函数的导函数分别是,则下列结论正确的是( )
A.函数的图象关于直线对称
B.的图象关于点对称
C.若,则
D.
【答案】ACD
【分析】选项A,验证等式是否成立即可;选项B,验证等式是否成立即可;选项C,由等式出发,证明成立即可;选项D,构造函数,借助其单调性证明不等式即可.
【详解】对于选项A,因为函数的图象关于点中心对称,
所以,两边求导数得: ,
成立,所以函数的图象关于直线对称.
故选项A正确;
对于选项B,因为函数,
则,
用替换,得:,故的图象关于直线对称,
故选项B错误;
对于选项C,接上个选项解析中,
两边求导得:则,即,
将代入,得:,
故选项C正确;
对于选项D,因为的图象关于直线对称,
所以,
设,
则,
又设,
则有,
从而在上单调递增,则,
即在上单调递增,,
故有恒成立,则,
又因在上单调递减,则在上单调递增,
又,故,即:,
故选项D正确.
故选:ACD.
【点睛】本题考查抽象函数的对称性以及应用导数证明不等式,注意赋值法的使用,属于难题.抽象函数的对称性主要有两种形式:(1)若成立,函数的对称轴为;(2)若成立,函数的对称中心为.
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