内容正文:
微专题02 函数的单调性、奇偶性、对称性、周期性
【题型归纳目录】
题型一:奇偶性的判断与证明
题型二:已知奇偶性求参数、求表达式、求值
题型三:利用单调性与奇偶性求解函数不等式
题型四:函数对称性与周期性综合应用
题型五:类周期与倍增函数
题型六:中值模型
题型七:函数的对称性拓展
【知识点梳理】
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.
6、导函数与对称性
(1)奇函数的导函数是偶函数;偶函数的导函数是奇函数.
(2)推广:若的图象关于点对称,则其导函数的图象关于直线对称;若的图象关于直线对称,则其导函数的图象关于点对称.
【典型例题】
题型一:奇偶性的判断与证明
【典例1-1】(2025·浙江绍兴·二模)已知函数,则( )
A.当时,是偶函数,且在区间上单调递增
B.当时,是奇函数,且在区间上单调递减
C.当时,是偶函数,且在区间上单调递减
D.当时,是奇函数,且在区间上单调递增
【典例1-2】(2025·北京西城·一模)下列函数中,图像关于轴对称的是( )
A. B.
C. D.
【变式1-1】(2025·天津·模拟预测)下列函数中既是奇函数,又是定义域上的增函数的是( )
A. B.
C. D.
题型二:已知奇偶性求参数、求表达式、求值
【典例2-1】已知函数是定义域为的偶函数,且当时,,则当时,( )
A. B.
C. D.
【典例2-2】已知函数是定义在上的奇函数,当时,,则下列说法正确的是( )
A.函数有两个零点 B.当时,
C.的解集是 D.,都有
【变式2-1】(2025·全国·模拟预测)若函数()为奇函数,则( )
A. B.1 C. D.2
【变式2-2】(2025·河南·模拟预测)已知为偶函数,则实数( )
A.0 B.1 C. D.
题型三:利用单调性与奇偶性求解函数不等式
【典例3-1】(2025·山东泰安·二模)定义在上的奇函数在上单调递增,且,则不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
【典例3-2】(2025·山东济南·一模)已知函数则的解集是( )
A. B. C. D.
【变式3-1】(2025·贵州·二模)已知为偶函数,当时,,且,则不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
【变式3-2】(2025·甘肃张掖·模拟预测)已知函数是上的奇函数,且,对于任意的,都有,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
【变式3-3】(2025·江西·模拟预测)已知函数,若,使成立,则实数的取值范围为( )
A. B.
C. D.
题型四:函数对称性与周期性综合应用
【典例4-1】(多选题)已知函数满足,且对任意的,,都成立,则( )
A.是偶函数 B.函数的图象关于点中心对称
C.是函数的一个周期 D.
【典例4-2】(多选题)(2025·山西晋城·二模)设均是定义在上的函数,且,则下列说法正确的是( )
A.若是偶函数,则的图象关于直线对称
B.若是最小正周期为1的函数,则是最小正周期为3的函数
C.若是偶函数,则的图象关于直线对称
D.若是奇函数,则
【变式4-1】(多选题)(2025·河南·二模)已知函数定义在上,且为偶函数,为奇函数,当时,,则( )
A.
B.
C.的解集为
D.
【变式4-2】(多选题)(2025·西藏拉萨·二模)已知定义在上的函数,满足,,且.则( )
A.的图象关于点对称
B.是周期函数
C.在上单调递增
D.
【变式4-3】(多选题)(2025·河南鹤壁·模拟预测)函数的导函数和函数都是上偶函数,且,,则( )
A.的图象关于点对称 B.是周期函数
C. D.
题型五:类周期与倍增函数
【典例5-1】(2025·上海·二模)已知函数是定义在上的函数,且,则函数在区间上的零点个数为 .
【典例5-2】(多选题)已知函数则下列说法正确的是( )
A.函数有3个零点
B.关于x的方程有个不同的解
C.对于实数,不等式恒成立
D.在区间内,函数的图象与x轴围成的图形的面积为
【变式5-1】设函数的定义域为R,满足,且当时,,若对任意,都有,则m的取值范围是( )
A. B. C. D.
【变式5-2】设函数的定义域为,满足,且当时,,若对任意,都有,则实数的最小值为( )
A. B.0 C.1 D.2
题型六:中值模型
【典例6-1】已知函数在区间上的最大值为,最小值为,则的值为 .
【典例6-2】函数在上的最大值和最小值分别为,则 .
【变式6-1】已知关于x的函数的最大值为M,最小值为N,且,则实数t的值为 .
【变式6-2】(2025·高三·陕西咸阳·开学考试)已知函数在区间的最大值是M,最小值是m,则的值等于 .
题型七:函数的对称性拓展
【典例7-1】若函数的图象关于直线对称,则的最大值为 .
【典例7-2】(2025·安徽安庆·模拟预测)已知函数,若实数满足,则的最大值为 .
【变式7-1】若满足,满足,则 .
【变式7-2】(2025·重庆·三模)已知函数满足.若是方程的两根,则= .
【专题训练】
1.已知函数的定义域为,是偶函数,是奇函数,则( )
A. B. C. D.
2.(2025·辽宁辽阳·二模)已知是奇函数,则( )
A.0 B.1 C.2 D.
3.若函数为偶函数,则实数( )
A.1 B. C.-1 D.
4.已知函数,则不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
5.(2025·河南·三模)已知为定义在上的奇函数,若在上单调递减,则满足不等式的实数a的取值范围是( )
A. B. C. D.
6.已知函数,则不等式的解集是( )
A. B.
C. D.
7.(2025·河北石家庄·一模)已知函数,则不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
8.(2025·云南大理·模拟预测)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.
9.已知函数则函数在上的零点个数为( )
A.6 B.5 C.4 D.3
10.(2025·四川遂宁·三模)已知满足,(其中是自然对数的底数),则( )
A. B. C. D.
11.(2025·高三·福建福州·期中)已知实数满足,(其中是自然对数的底数),则( )
A. B. C. D.
12.(多选题)(多选)设函数的定义域为R,为奇函数,为偶函数,当时,.若,则( )
A. B. C.为偶函数 D.的图象关于点对称
13.(多选题)已知函数,则下列关于函数的说法正确的是( )
A.的图象关于原点对称 B.的图象关于y轴对称
C.的最大值为0 D.在区间上单调递增
14.(多选题)(2025·重庆·模拟预测)已知函数、 定义域为,其中为偶函数,,且 ,,则( )
A. B.为奇函数
C. D.
15.函数在区间内的最大值为M,最小值为N,其中,则 .
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微专题02 函数的单调性、奇偶性、对称性、周期性
【题型归纳目录】
题型一:奇偶性的判断与证明
题型二:已知奇偶性求参数、求表达式、求值
题型三:利用单调性与奇偶性求解函数不等式
题型四:函数对称性与周期性综合应用
题型五:类周期与倍增函数
题型六:中值模型
题型七:函数的对称性拓展
【知识点梳理】
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.
6、导函数与对称性
(1)奇函数的导函数是偶函数;偶函数的导函数是奇函数.
(2)推广:若的图象关于点对称,则其导函数的图象关于直线对称;若的图象关于直线对称,则其导函数的图象关于点对称.
【典型例题】
题型一:奇偶性的判断与证明
【典例1-1】(2025·浙江绍兴·二模)已知函数,则( )
A.当时,是偶函数,且在区间上单调递增
B.当时,是奇函数,且在区间上单调递减
C.当时,是偶函数,且在区间上单调递减
D.当时,是奇函数,且在区间上单调递增
【答案】D
【解析】对AB:当时,,其定义域为,,故为偶函数;
又,当时,令,
因为在单调递增,在单调递增,故在单调递增,
故在单调递减,故AB都错误;
对CD:当时,,其定义域为,,故为奇函数;
又,当时,均为减函数,故为上的减函数,
故为上的增函数,故C错误,D正确.
故选:D.
【典例1-2】(2025·北京西城·一模)下列函数中,图像关于轴对称的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】A选项,由二次函数图像及性质可知,对称轴为,A选项错误;
B选项,由指数函数图像及性质可知,函数没有对称轴,B选项错误;
C选项,因为,所以函数为偶函数,图像关于轴对称,C选项正确;
D选项,函数定义域为,不是偶函数,D选项错误.
故选:C.
【变式1-1】(2025·天津·模拟预测)下列函数中既是奇函数,又是定义域上的增函数的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】A:,定义域为R,是偶函数,不符;
B:,定义域为,是奇函数,
根据复合函数的单调性,易知在上单调递减,不符;
C:,定义域为R,是偶函数,不符;
D:,定义域为R,是奇函数,
根据复合函数的单调性,易知在R上单调递增,符合.
故选:D
题型二:已知奇偶性求参数、求表达式、求值
【典例2-1】已知函数是定义域为的偶函数,且当时,,则当时,( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】当时,,则,
∵函数是定义域为的偶函数,∴,
∴.
故选:A.
【典例2-2】已知函数是定义在上的奇函数,当时,,则下列说法正确的是( )
A.函数有两个零点 B.当时,
C.的解集是 D.,都有
【答案】C
【解析】设,则,所以,
因为是定义在上的奇函数,所以,,
所以,即,
所以函数的解析式为,故不正确;
当时,令,解得,
当时,令,解得,
所以函数有三个零点,故不正确;
当时,令,解得,
当时,令,解得,
所以的解集为,故C正确;
当时,,
所以当时,,函数单调递减,
当时,,函数单调递增,
所以当时,函数取得最小值,
又当从左侧趋于时,趋于,
当趋于时,趋于,
所以当时,函数的值域为,
当时,,
所以当时,,函数单调递增,
当时,,函数单调递减,
所以当时,函数取得最大值,
又当从右侧趋于时,趋于,
当趋于时,趋于,
所以当时,函数的值域为,
当时,,
所以,都有,
所以D不正确.
故选:C.
【变式2-1】(2025·全国·模拟预测)若函数()为奇函数,则( )
A. B.1 C. D.2
【答案】A
【解析】由奇函数性质可得,()的定义域关于原点对称,由,即且,
故,解得.
又,故,
此时,满足,函数为奇函数,
故,
故选:A.
【变式2-2】(2025·河南·模拟预测)已知为偶函数,则实数( )
A.0 B.1 C. D.
【答案】C
【解析】易得函数的定义域为,由是偶函数,得恒成立,
可得,故.
故选:C
题型三:利用单调性与奇偶性求解函数不等式
【典例3-1】(2025·山东泰安·二模)定义在上的奇函数在上单调递增,且,则不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】由函数奇函数,且在上单调递增,则函数在上单调递增,
且,,
当时,;当时,,
由当时,,当时,,
则不等式的解集为.
故选:D.
【典例3-2】(2025·山东济南·一模)已知函数则的解集是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】当时,,,;
当时,,,;
且当时,,
所以为奇函数,
易知为上的递减函数,
则,
所以原不等式的解集为.
故选:A
【变式3-1】(2025·贵州·二模)已知为偶函数,当时,,且,则不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】当时,,若,则;
当时,,成立;
当时,因为为偶函数,所以,即,;
综上:,
故选:B.
【变式3-2】(2025·甘肃张掖·模拟预测)已知函数是上的奇函数,且,对于任意的,都有,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】设,由函数是上的奇函数,得的定义域为,
且,函数也是上的奇函数,
对于任意的,都有,
得,即,
函数在上单调递增,又为奇函数,因此在上单调递增,
由,得,
由不等式,则,解得,
所以不等式的解集为.
故选:A
【变式3-3】(2025·江西·模拟预测)已知函数,若,使成立,则实数的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】因为,所以为奇函数,
又,故在上单调递增,
由,得,所以,
若,,即,只需,
令,由对勾函数的性质可知在上单调递增,
故,故.
故选:D.
题型四:函数对称性与周期性综合应用
【典例4-1】(多选题)已知函数满足,且对任意的,,都成立,则( )
A.是偶函数 B.函数的图象关于点中心对称
C.是函数的一个周期 D.
【答案】ABC
【解析】令,则,解出,故A正确;
令,则,
故函数的图象关于点中心对称,故B正确;
因为所以令可得,
即,
又因为是偶函数所以,即,
整理可得:,
令,可得,即,
整理得,所以是函数的一个周期,故C正确;
因为所以令可得,
又因为是偶函数且周期为,所以,
因为,
当为奇数,根据周期性可知,
当为偶数,根据周期性可知,故,故D错误.
故选:ABC
【典例4-2】(多选题)(2025·山西晋城·二模)设均是定义在上的函数,且,则下列说法正确的是( )
A.若是偶函数,则的图象关于直线对称
B.若是最小正周期为1的函数,则是最小正周期为3的函数
C.若是偶函数,则的图象关于直线对称
D.若是奇函数,则
【答案】BCD
【解析】对于A,因为是偶函数,所以,
所以,即的图象关于直线对称,故A错误;
对于B,因为是最小正周期为1的函数,所以是最小正周期为1的函数,
设的最小正周期为,由,得,故B正确;
对于C,由,得,
又是偶函数,所以,
所以,则的图象关于直线对称,故C正确;
对于D,由C项可知,,
因为是奇函数,所以,即,
则,所以,
因此的图象关于点对称,且,
所以
,故D正确.
故选:BCD.
【变式4-1】(多选题)(2025·河南·二模)已知函数定义在上,且为偶函数,为奇函数,当时,,则( )
A.
B.
C.的解集为
D.
【答案】BCD
【解析】因为为偶函数,所以,则的图象关于直线对称,
又因为为奇函数,所以,
等价于,所以的图象关于点对称,
由,得到,又,
所以,则,所以的周期为,
又当时,,则时,,时,,
时,,的部分图象如图所示.
对于选项A,因为,故选项A错误,
对于选项B,由,得到,又,
所以,则,
所以的周期为,,又,所以,
则,故选项B正确,
对于选项C,由图象知,当时,由得到,
又的周期为,则时,,,故选项C正确,
对于选项D,因为,所以,故选项D正确,
故选:BCD.
【变式4-2】(多选题)(2025·西藏拉萨·二模)已知定义在上的函数,满足,,且.则( )
A.的图象关于点对称
B.是周期函数
C.在上单调递增
D.
【答案】ABD
【解析】在①中,用代替,得,
因,则②,
①②两式相加可得,
因此的图象关于点对称,故A正确;
由A选项可知,
又为偶函数,则,所以,
可得,则,
所以,即是以8为周期的周期函数,故B正确;
对于C,易知,则,
又,所以,
则,故C错误;
对于D,因,
则
,故D正确.
故选:ABD.
【变式4-3】(多选题)(2025·河南鹤壁·模拟预测)函数的导函数和函数都是上偶函数,且,,则( )
A.的图象关于点对称 B.是周期函数
C. D.
【答案】ABD
【解析】由是偶函数,得,即,
则(为常数),由于,
取,得,于是,
对于A,由函数是R上偶函数,得,
由,得,即,
于是,函数图象关于点对称,A正确;
对于B,由,得,即,
由,得,于是,
即,因此,函数是周期为4的周期函数,B正确;
对于C,由,,得,
则,
,因此,C错误;
对于D,由,得,, ,,
因此,D正确.
故选:ABD
题型五:类周期与倍增函数
【典例5-1】(2025·上海·二模)已知函数是定义在上的函数,且,则函数在区间上的零点个数为 .
【答案】11.
【解析】令函数,得到方程,
当时,函数先增后减,在时取得最大值1,而在时也有;
当时,在处,函数取得最大值,
而,在时,也有,
当时,在处,函数取得最大值,
而,在时,也有,
,
当时,在处,函数取得最大值,
而,在时,也有,
综合以上分析,将区间 分成11段,每段恰有一个交点,所以共有11个交点,即有11个零点.
故答案为: 11.
【典例5-2】(多选题)已知函数则下列说法正确的是( )
A.函数有3个零点
B.关于x的方程有个不同的解
C.对于实数,不等式恒成立
D.在区间内,函数的图象与x轴围成的图形的面积为
【答案】ACD
【解析】当时,,当时,,
当时,则,,
当时,则,,
当时,则,,
当时,则,,
依次类推,可得函数的解析式,作出函数的大致图象如图所示,
对于A,由,得,
令,由图象可知与的图象只有3个交点,
所以函数有3个零点,所以A正确,
对于B,当时,,即,由图象可知与的图象只有3个交点,
所以关于x的方程有3个不同的解,而当时,,所以B错误,
对于C,对于实数,不等式恒成立,即恒成立,
由图可知函数的图象的每一个上顶点都在曲线上,所以恒成立,所以C正确,
对于D,当时,则,此时函数的图象与x轴围成的图形的面积为,
当时,则,此时函数的图象与x轴围成的图形的面积为,
当时,则,此时函数的图象与x轴围成的图形的面积为,……,
当时,函数的图象与x轴围成的图形的面积为,所以D正确,
故选:ACD
【变式5-1】设函数的定义域为R,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
【解析】当时,,由,得,
即函数的图象每向右平移1个单位,图象上对应点的纵坐标变为原来的2倍,如图,
当时,,
令,整理得:,解得,
观察图象知,当时,对任意时,成立,
所以m的取值范围是.
故选:B
【变式5-2】设函数的定义域为,满足,且当时,,若对任意,都有,则实数的最小值为( )
A. B.0 C.1 D.2
【答案】C
【解析】当时,,
所以,
所以当时,,最大值为:,
所以的最小值为1,
故选:C
题型六:中值模型
【典例6-1】已知函数在区间上的最大值为,最小值为,则的值为 .
【答案】2
【解析】由 ,
令,则,
所以函数在上为奇函数,则,
即,所以.
故答案为:2.
【典例6-2】函数在上的最大值和最小值分别为,则 .
【答案】2
【解析】,
令,,为奇函数,所以关于对称,
所以关于对称,
所以.
故答案为:2.
【变式6-1】已知关于x的函数的最大值为M,最小值为N,且,则实数t的值为 .
【答案】2
【解析】由题意,,
设,易知其定义域R关于原点对称,
且,
则是奇函数,所以的对称中心为,
所以的最大值与最小值之和为,因此,即.
故答案为:2.
【变式6-2】(2025·高三·陕西咸阳·开学考试)已知函数在区间的最大值是M,最小值是m,则的值等于 .
【答案】
【解析】函数,
设,,,则是奇函数,
的最大值和最小值互为相反数,且的最大值为,最小值为,
.
.
故答案为:
题型七:函数的对称性拓展
【典例7-1】若函数的图象关于直线对称,则的最大值为 .
【答案】
【解析】由,可得为的两个零点,
又函数图象关于直线对称,则、也是函数的零点,
所以是的两个根,则,
所以
,
令,则,
所以,当,即时,最大值.
故答案为:
【典例7-2】(2025·安徽安庆·模拟预测)已知函数,若实数满足,则的最大值为 .
【答案】/
【解析】,则,
等号成立条件为,,显然等号不能同时取到,则,
故在上单调递增,
由,
以及得,,
则,
欲求其最大值,故,则,
等号成立时,,故的最大值为.
故答案为:
【变式7-1】若满足,满足,则 .
【答案】
【解析】由和得和.故是函数与交点的横坐标,是与交点的横坐标.由于与的图像关于对称,故与的图像关于对称.画出图像如下图所示,其中,由解得,即对称中心点的横坐标为,故.
故填:.
【变式7-2】(2025·重庆·三模)已知函数满足.若是方程的两根,则= .
【答案】0
【解析】法一:令,则,
于是,则,即,
又是方程的两根,所以,
故.
法二:是方程的两根,所以,
设,则可取,
于是.
故答案为:0
【专题训练】
1.已知函数的定义域为,是偶函数,是奇函数,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】函数的定义域为,
因为是偶函数,所以,
即①,
因为是奇函数,所以,
即②,
①②联立得,所以.
故选:A.
2.(2025·辽宁辽阳·二模)已知是奇函数,则( )
A.0 B.1 C.2 D.
【答案】D
【解析】当时,,则,
因为是奇函数,所以,
即时,,则.
故选:D
3.若函数为偶函数,则实数( )
A.1 B. C.-1 D.
【答案】D
【解析】由函数为偶函数,可得,即,
解之得,则,
,
故为偶函数,符合题意.
故选:D.
4.已知函数,则不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】令,则,
可得,,所以,.
因为
,所以为奇函数.
当时,为增函数,且为连续函数,
则在上单调递增,所以原不等式等价于,
即,即,解得.
故选:D.
5.(2025·河南·三模)已知为定义在上的奇函数,若在上单调递减,则满足不等式的实数a的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】因为是奇函数,则可化为.
又在上单调递减且是定义在上的奇函数,所以在上单调递减.
则,解得或,
即实数a的取值范围是.
故选:C
6.已知函数,则不等式的解集是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】因为,定义域为,所以为奇函数,
,因为,所以,所以在上单调递增,
所以,
又单调递增,所以,即解集为.
故选:A.
7.(2025·河北石家庄·一模)已知函数,则不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】易知函数定义域为,
又,故为偶函数,
当时,,所以,
令,结合对勾函数在单调递增,在单调递增,
由复合函数的单调性可知:在上单调递增,
又在上单调递增,
故在上单调递增,
易知在上单调递增,
结合函数为偶函数,
所以由可得,
平方得:,
解得或,
所以不等式的解集为,
故选:D
8.(2025·云南大理·模拟预测)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
【解析】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.
9.已知函数则函数在上的零点个数为( )
A.6 B.5 C.4 D.3
【答案】B
【解析】由可得,
故函数的零点个数即函数与的图象交点的个数,
,
可将函数的定义域分段为,并且在上的图象是将在上图象所有点的横坐标伸长为原来的2倍,纵坐标缩短为原来的后得到,
作出与的图象,如图所示,
由图象可知,共有5个交点,故函数函数在上零点个数为5个,
故选:B
10.(2025·四川遂宁·三模)已知满足,(其中是自然对数的底数),则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】,两边取对数得:,又,两式相加得:
,即,
令,故上式变为,易知在上单调递增,
故,故,
故选:A
11.(2025·高三·福建福州·期中)已知实数满足,(其中是自然对数的底数),则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】,两边取对数得:,又,两式相加得:
,即,
令,故上式变为,易知在上单调递增,
故,故,
故选:A.
12.(多选题)(多选)设函数的定义域为R,为奇函数,为偶函数,当时,.若,则( )
A. B. C.为偶函数 D.的图象关于点对称
【答案】AC
【解析】由为奇函数,得,即,
则,由为偶函数,得,则,
于是,函数是周期函数,一个周期为4,
由,得,由,得,
由,得,于是,解得,
对于A,,A正确;
对于B,,B错误;
对于C,由,得,为偶函数,C正确;
对于D,,的图象关于点对称,D错误.
故选:AC
13.(多选题)已知函数,则下列关于函数的说法正确的是( )
A.的图象关于原点对称 B.的图象关于y轴对称
C.的最大值为0 D.在区间上单调递增
【答案】BC
【解析】由得,所以函数的定义域为,关于原点对称,
由,得为偶函数,
所以的图象关于y轴对称,所以A错误,B正确;
对于C,当时,因为为减函数,为增函数,
所以为单调递减函数,,
又因为当时,的图象关于y轴对称,所以,故C正确;
对于D,由C知,当时,所以为单调递减函数,
的图象关于y轴对称,所以当时为单调递增函数,
故D错误.
故选:BC.
14.(多选题)(2025·重庆·模拟预测)已知函数、 定义域为,其中为偶函数,,且 ,,则( )
A. B.为奇函数
C. D.
【答案】AC
【解析】因为为偶函数,则,即函数的图象关于直线对称,
因为,则函数的图象关于点对称,
因为,则,所以,,
则,即,
所以,,
所以,函数的图象关于点对称,C对;
因为函数的图象关于直线对称,则,
由可得,则,
故,所以,函数是以为周期的周期函数,
因为,则,
且,所以,,A对;
因为,故函数是周期为的周期函数,
若函数为奇函数,且,则,
从而有,则,
又因为的图象关于直线对称,则,这与矛盾,
故函数不是奇函数,B错;
因为,且,则,
则,且,
所以,,D错.
故选:AC.
15.函数在区间内的最大值为M,最小值为N,其中,则 .
【答案】6
【解析】由题意可知,,
设,的定义域为,
所以,
所以为奇函数,所以,
所以
故答案为:
2
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