内容正文:
第03讲函数的奇偶性、对称性与周期性
A夯实基础 B相遇高考 C素养提升
A夯实基础
一、单选题
1.(四川省部分学校2025届高三5月联考数学试卷)函数是定义在R上的奇函数,且当时,,则( )
A. B. C.4 D.6
【答案】C
【知识点】求函数值、由奇偶性求参数
【分析】由求得,再由即可求解.
【详解】由题意可得,解得,
则.
故选:C
2.(2025·江西赣州·二模)已知函数是定义在上且周期为的奇函数,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】函数奇偶性的应用、由函数的周期性求函数值
【分析】由函数周期性的定义可得出,再结合奇函数的定义可得出的值,由此可得出的值.
【详解】因为函数是定义在上且周期为的奇函数,则,
又因为,所以,,故,
即.
故选:B.
3.(2025·四川·三模)已知函数,则函数的图象( )
A.关于点对称 B.关于点对称
C.关于直线对称 D.关于直线对称
【答案】A
【知识点】函数奇偶性的应用、函数对称性的应用
【分析】由函数的奇偶性可得为奇函数,再结合函数的平移变换即可得到结果.
【详解】因为,则为奇函数,
所以的图象关于原点对称,
函数的图象可由的图象先向左平移2个单位,再向上平移2个单位得到,
所以函数的图象关于点对称.
故选:A
4.(河南省部分学校2024-2025学年高三下学期5月质量检测数学试题)已知奇函数在上单调递减,若,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【知识点】根据函数的单调性解不等式、由函数奇偶性解不等式
【分析】根据奇函数的性质化简不等式,然后根据函数的单调递减解关于的不等式,求出的取值范围.
【详解】因为奇函数在上有定义,所以,
所以
所以,解得.
所以的取值范围为.
故选:D.
5.(2025·江西南昌·模拟预测)我们知道一个常识:奇函数的导函数是偶函数,偶函数的导函数是奇函数.推广到一般的情况:如果函数的图象有对称中心,那么其导函数的图象会有对称轴;如果函数的图象有对称轴,那么其导函数的图象会有对称中心.请你运用以上性质研究函数的对称性,并判断下列选项中正确的是( )
A.有对称中心 B.有对称中心
C.有对称轴 D.有对称轴
【答案】B
【知识点】判断或证明函数的对称性、简单复合函数的导数
【分析】根据已知新定义结合导函数的对称性即可计算求解.
【详解】因为函数,定义域为,
所以,
导函数关于对称,所以关于即对称,
故选:B
6.(2025·云南·模拟预测)设是定义在上的奇函数,,,则( )
A.0 B.-1012 C.-2 D.1010
【答案】C
【知识点】函数奇偶性的应用、函数周期性的应用、函数对称性的应用、由函数的周期性求函数值
【分析】由题意知且,再根据题中所给等式求出函数的周期及一个周期内的函数值之和,2025项的和包含506个周期之和及,分别求值相加即可.
【详解】已知为奇函数,所以且,
因为,所以,则,函数的周期为4,
因为,,,,
所以,
因为,前2024项和为,,
所以.
故选:C
二、多选题
7.(24-25高三下·山东菏泽·阶段练习)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
【知识点】函数奇偶性的定义与判断、函数奇偶性的应用、函数对称性的应用、由抽象函数的周期性求函数值
【分析】根据给定条件,利用赋值法,结合函数的奇偶性,周期性及对称性的意义逐项判断即可.
【详解】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
8.(24-25高二下·山东菏泽·期中)已知函数及其导函数的定义域均为,若是偶函数,且,令,则下列说法正确的有( )
A.函数是偶函数 B.
C.函数的图象关于点对称 D.
【答案】ACD
【知识点】简单复合函数的导数、函数对称性的应用、函数奇偶性的定义与判断、求函数值
【分析】对A,根据函数的奇偶定义可判定A;对B,利用抽象函数的奇偶性,复合函数求导可判定B;对C,利用抽象函数的对称性可判定C;对D,利用利用抽象函数的递推公式可求得关系式,再求和可判定D.
【详解】对A,因为,所以,
所以函数是偶函数,故A正确;
对B,因为为偶函数,所以,即,
所以,即,令,得,
所以,故B错误;
对C,因为,所以,
即,又,所以,
所以,所以,即,
所以函数的图象关于点对称,故C正确;
对D,因为,令,得,
所以,又,所以,
,…,所以,故D正确.
故选:ACD.
三、填空题
9.(2025·江西新余·模拟预测)若函数为偶函数,则 .
【答案】
【知识点】求含sinx的函数的奇偶性、由奇偶性求参数
【分析】由为奇函数即可求解.
【详解】因为函数为偶函数,
而是偶函数,是奇函数,
所以为奇函数,
,得;
若,函数,定义域为,不关于原点对称,函数不是偶函数,
若,代入验证符合题意.
故答案为:
10.(2026高三·全国·专题练习)定义在R上的函数满足,当时,,当时,,则 .
【答案】339
【知识点】由函数的周期性求函数值、函数奇偶性的应用、求函数值
【分析】利用条件可得的周期,再利用函数解析式和周期性计算出至,再利用,从而将目标转化为一个周期内的函数值的运算.
【详解】因为,所以,则,
所以的周期,
当时,,则,,
则,,
当时,,则,,,,
则,,
则,
,
而,
所以.
故答案为:339.
四、解答题
11.(24-25高一上·吉林通化·期末)已知函数.
(1)求的解析式;
(2)判断的奇偶性;
(3)求函数的值域.
【答案】(1)
(2)奇函数
(3)
【知识点】已知函数类型求解析式、利用函数单调性求最值或值域、函数奇偶性的定义与判断、求指数型复合函数的值域
【分析】(1)利用待定系数,代入可得方程求,即可得函数解析式;
(2)利用定义域对称,再结合,即可得奇函数;
(3)利用指数函数性质,分离分式即可求得值域.
【详解】(1)由可得,
所以.
(2)由的定义域为,关于原点对称, ,故是奇函数.
(3)由,
因为,所以,所以,
即,所以,
故函数的值域为.
12.(23-24高一上·江苏南通·期末)已知函数的定义域为,且为奇函数.
(1)求实数的值;
(2)若函数.求证:.
【答案】(1)
(2)证明见解析
【知识点】判断或证明函数的对称性、指数幂的化简、求值、对数的运算性质的应用、由奇偶性求参数
【分析】(1)根据函数奇偶性,由求出,再验证函数奇偶性即可;
(2)根据题中条件,直接计算即即可证明.
【详解】(1)因为为定义域为的奇函数,所以,即 ,解得;
所以,
则,即,
所以为奇函数,符合题意,
故;
(2)因为,
所以
因为为奇函数,所以则,
因此,
即.
13.(24-25高一上·浙江杭州·期末)已知定义在上的函数图象关于原点对称,且
(1)求的解析式;
(2)判断的单调性,并用定义证明;
(3)解不等式
【答案】(1)
(2)单调递增,证明见解析
(3)
【知识点】定义法判断或证明函数的单调性、由奇偶性求函数解析式、由函数奇偶性解不等式、由指数函数的单调性解不等式
【分析】(1)由关于原点对称可得,,再结合代入计算即可得;
(2)借助单调性的定义证明即可;
(3)结合奇函数性质及函数单调性,列不等式求解即可.
【详解】(1)定义在上的函数图象关于原点对称,
为上的奇函数,,解得;
,
又,故,,
其满足,故为奇函数,图象关于原点对称,
即;
(2)在上单调递增;
证明如下:令,
,
由,
则,,,
,
即在上单调递增;
(3)由题意可得为奇函数,
故由,得,,
又在上单调递增,
则有,解得,
故不等式的解集为
B相遇高考
1.(2024·天津·高考真题)下列函数是偶函数的为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】函数奇偶性的定义与判断、求含cosx的函数的奇偶性
【分析】根据偶函数的判定方法一一判断即可.
【详解】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.
C素养提升
1.(24-25高一下·贵州贵阳·阶段练习)已知,函数为奇函数,为常数.
(1)求的值;
(2)用定义法证明:函数在上单调递增;
(3)若函数,对于,使得不等式恒成立,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)证明见解析
(3).
【知识点】由奇偶性求参数、函数不等式恒成立问题、定义法判断或证明函数的单调性
【分析】(1)由奇函数的定义,结合对数的运算性质,可得的值;
(2)运用单调性的定义,结合对数函数的单调性即可得证;
(3)求出的最大值后利用参变分离可求实数的取值范围..
【详解】(1)∵,
∴.
∴,即,
故,解得,检验(舍),∴.
(2)由(1)可知,
证明:任取,即有,
即,即,
即有,即,
∴在上为增函数;
(3)由(2)可知在上为增函数,故,
由题设有在上恒成立,
故在上恒成立,
设,因为在上均为增函数,
故在上均为增函数,故,
故.
2.(24-25高二下·浙江宁波·期中)已知是定义在上的函数,对、都有,且满足.
(1)判断函数的奇偶性,并证明之;
(2)证明:;
(3)求的值.
【答案】(1)是定义在的偶函数;证明见解析
(2)证明见解析
(3)
【知识点】函数的周期性的定义与求解、由函数的周期性求函数值、函数奇偶性的定义与判断
【分析】(1)令得,再令可得出,结合偶函数的定义可证得结论成立;
(2)分别令、可得出,结合偶函数的性质得出,进而推导出,结合函数周期性的定义可证得结论成立;
(3)利用赋值法可得出的值,,,,结合函数周期性可求得所求代数式的值.
【详解】(1)因为是定义在上的函数,
对、都有
令得,可得,
再令得,所以是定义在的偶函数.
(2)令得,
再令得,
两式相加得,这里不恒为零,
故,即,
又因为函数为偶函数,则,
所以,所以函数是周期为的周期函数.
(3)由(2)知,,,,,
所以,,
令得;
令,得,又,
得到;
令得,
所以
.
3.(24-25高一下·贵州贵阳·阶段练习)“函数的图象关于点对称”的充要条件是“对于函数定义域内的任意,都有”.若函数的图象关于点对称,且当时,.
(1)求的值;
(2)设函数.
①证明函数的图象关于点对称;
②若实数,则命题“,使得成立”是否为真命题?若是,请给出证明;若不是,请说明理由.
【答案】(1)4
(2)①证明见解析;②不是,证明见解析
【知识点】函数对称性的应用、求二次函数的值域或最值、利用函数单调性求最值或值域
【分析】(1)根据对称的充要条件,令即可求解;
(2)①根据对称的充要条件计算即可证明;②设在上的值域为,则命题“,使得成立”,即,讨论二次函数的对称轴,求出在上的值域,进行求解即可.
【详解】(1)函数的图象关于点对称,
所以,
令,得.
(2)①,
所以
,即满足,
所以函数的图象关于点对称.
②命题“,使得成立”不是真命题,
证明:在上单调递增,
所以,
设在上的值域为,
对,使得成立,
则,
当时,,
,,,
对称轴,
当时,在单调递增,,,
所以,不等式组无解,
当时,在单调递减,在单调递增,
,,
所以,解得,
当时,在单调递减,在单调递增,
,,符合题意;
当时,在单调递减,在单调递增,
,,
所以,解得,
当时,在单调递减,,,
所以,不等式组无解,
综上所述:当时,对,使得成立,
故命题“,使得成立”不是真命题.
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第03讲函数的奇偶性、对称性与周期性
A夯实基础 B相遇高考 C素养提升
A夯实基础
一、单选题
1.(四川省部分学校2025届高三5月联考数学试卷)函数是定义在R上的奇函数,且当时,,则( )
A. B. C.4 D.6
2.(2025·江西赣州·二模)已知函数是定义在上且周期为的奇函数,则( )
A. B. C. D.
3.(2025·四川·三模)已知函数,则函数的图象( )
A.关于点对称 B.关于点对称
C.关于直线对称 D.关于直线对称
4.(河南省部分学校2024-2025学年高三下学期5月质量检测数学试题)已知奇函数在上单调递减,若,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
5.(2025·江西南昌·模拟预测)我们知道一个常识:奇函数的导函数是偶函数,偶函数的导函数是奇函数.推广到一般的情况:如果函数的图象有对称中心,那么其导函数的图象会有对称轴;如果函数的图象有对称轴,那么其导函数的图象会有对称中心.请你运用以上性质研究函数的对称性,并判断下列选项中正确的是( )
A.有对称中心 B.有对称中心
C.有对称轴 D.有对称轴
6.(2025·云南·模拟预测)设是定义在上的奇函数,,,则( )
A.0 B.-1012 C.-2 D.1010
二、多选题
7.(24-25高三下·山东菏泽·阶段练习)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.
8.(24-25高二下·山东菏泽·期中)已知函数及其导函数的定义域均为,若是偶函数,且,令,则下列说法正确的有( )
A.函数是偶函数 B.
C.函数的图象关于点对称 D.
三、填空题
9.(2025·江西新余·模拟预测)若函数为偶函数,则 .
10.(2026高三·全国·专题练习)定义在R上的函数满足,当时,,当时,,则 .
四、解答题
11.(24-25高一上·吉林通化·期末)已知函数.
(1)求的解析式;
(2)判断的奇偶性;
(3)求函数的值域.
12.(23-24高一上·江苏南通·期末)已知函数的定义域为,且为奇函数.
(1)求实数的值;
(2)若函数.求证:.
13.(24-25高一上·浙江杭州·期末)已知定义在上的函数图象关于原点对称,且
(1)求的解析式;
(2)判断的单调性,并用定义证明;
(3)解不等式
B相遇高考
1.(2024·天津·高考真题)下列函数是偶函数的为( )
A. B. C. D.
C素养提升
1.(24-25高一下·贵州贵阳·阶段练习)已知,函数为奇函数,为常数.
(1)求的值;
(2)用定义法证明:函数在上单调递增;
(3)若函数,对于,使得不等式恒成立,求实数的取值范围.
2.(24-25高二下·浙江宁波·期中)已知是定义在上的函数,对、都有,且满足.
(1)判断函数的奇偶性,并证明之;
(2)证明:;
(3)求的值.
3.(24-25高一下·贵州贵阳·阶段练习)“函数的图象关于点对称”的充要条件是“对于函数定义域内的任意,都有”.若函数的图象关于点对称,且当时,.
(1)求的值;
(2)设函数.
①证明函数的图象关于点对称;
②若实数,则命题“,使得成立”是否为真命题?若是,请给出证明;若不是,请说明理由.
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