2.4 抽象函数的周期性与对称性 讲义-2026届高三数学一轮复习

2025-07-20
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2.4 抽象函数的对称性与周期性 知识梳理 一、函数的对称性 ——和为常数有对称 函数图象的对称性主要有两种,一种是轴对称,另一种是中心对称。 函数图象的对称性主要包括函数图象自身的对称性(自对称)及不同函数图象之间的对称性(互对称). (一)一个函数的自身的对称性 1、轴对称 (1)定义:若函数y=f(x)满足f(a+x)=f(a-x)或f(x)=f(2a-x),则函数y=f(x)的图象关于直线x=a对称. 特别地,当a=0时,f(x)=f(-x),则函数y=f(x)的图象关于y轴对称,函数为偶函数; (2)推广:若函数y=f(x)满足f(a+x)=f(b-x),则函数y=f(x)的图象关于直线x=对称. 2、中心对称 (1)定义:若函数y=f(x)满足f(a+x)+f(a-x)=0或f(x)+f(2a-x)=0,则函数y=f(x)的图象关于点(a,0)对称. 特别地,当a=0时,f(x)+f(-x)=0,则函数y=f(x)的图象关于原点对称,函数为奇函数; (2)推广:若函数y=f(x)满足f(a+x)+f(b-x)=c,则函数y=f(x)的图象关于点对称. (二)两个函数的互对称 1、两个函数成轴对称:函数y=f(x)与y=f(2a-x)的图象关于直线x=a成轴对称. 特别地,当a=0时,函数y=f(x)与y=f(-x)的图象关于y轴对称; 【推广】两个函数y=f(a+x)与y=f(b-x)的图象关于直线x=对称. 2、两个函数成中心对称:函数y=f(x)与y=-f(2a-x)的图象关于点(a,0)成中心对称. 特别地,当a=0时,函数y=f(x)与y=-f(-x)的图象关于原点成中心对称; 【推广】两个函数y=f(x)与y=2b-f(2a-x)的图象关于点(a,b)对称. 3、 其他对称性结论 (1)函数与关于轴对称,函数与关于原点对称. (2)互为反函数的两个函数关于直线对称。 (三)函数的对称性常用结论 (1)若函数y=f(x+a)是偶函数,则函数y=f(x)的图象关于直线x=a对称; (2)若函数y=f(x+b)是奇函数,则函数y=f(x)的图象关于点(b,0)中心对称; (3)若对于R上的任意x都有f(2a-x)=f(x)或f(-x)=f(2a+x)或f(a+x)=f(a-x),则y=f(x)的图象关于直线x=a对称. (4)若,则函数关于点对称. 典例剖析 【考点一 函数对称性】 【方法一 由平移前后关系得对称】 【归纳总结】由平移关系得对称 是偶函数关于直线对称, 是奇函数关于对称 1.(25江苏锡山高二下月考)定义在上的函数和的图象关于轴对称,且函数是奇函数,则函数图象的对称中心为 . 【变式】(25河北邯郸高二下期末)已知函数的定义域为,函数是奇函数,则(    ) A. B. C.5 D.10 2.(24安徽六安高一上期末)已知是偶函数,且在上是增函数,若在上恒成立,则实数的取值范围是( ) A. B. C. D. 【变式】(25山东临沂高二下月考)已知定义在R上的函数在区间上单调递增,若函数为偶函数,且,则不等式的解集为 3.(25江苏南京高二下月考)已知定义域为R的函数,满足是奇函数,是偶函数,则下列说法不一定正确的是(   ) A.的图象关于直线对称 B. C.的一个周期为4 D.的图象关于点对称 【练习】已知是定义在R上的函数,且满足为偶函数,为奇函数,则下列说法一定正确的是(    ). A.函数的图象关于直线对称 B.函数的周期为2 C.函数关于点中心对称 D. 【方法二 由式子特点得对称】 【总结归纳】由式子特点得函数对称性 1. 关键:一个函数的对称性,首先应满足自变量有对称关系,即“自变量和为常数有对称”,再满足函数值的对称关系 2. 判断方法:类比中点坐标理解 (1) 轴对称:自变量互为相反数,函数值相等。 如f(a+x)=f(a-x),则y=f(x)的图象关于直线x=a对称. f(a+x)=f(b-x),则y=f(x)的图象关于直线x=对称. (2) 中心对称:自变量互为相反数,函数值互为相反数(和为定值)。 如,则函数关于点对称. 4.(24江苏扬州高三上开学)已知函数在上单调递减且对任意满足,则不等式的解集是(    ) A. B. C. D. 【变式】(25上海宝山高一下期末)已知函数的定义域为,满足,且在上为严格减函数,则不等式的解集为 . 5.(25河北高三下联考)已知定义在上的函数满足为偶函数,,则下列说法错误的是(    ) A.的图象关于中心对称 B.的周期为8 C. D.当时,,则的值为 【变式】(24贵州六盘水高一上期末)(多选)已知定义在上的函数满足,且的图象关于直线对称,在上单调递减,则(   ) A. B.在上单调递增 C. D. 【方法三 换元转化,回到根本定义】 (利用定义,进行换元转化) 6.(25江西赣州高一下月考)已知是上的连续函数,满足有,且.则下列说法中正确的是(   ) A. B.为奇函数 C.的一个周期为8 D.是的一个对称中心 【变式】(25浙江金华高二下期末)(多选)定义在上的非常数函数满足,且,则(   ) A. B.是的一条对称轴 C. D. 7.(25福建福州高三下模拟)(多选)已知定义在上的偶函数和奇函数满足,则(    ) A.的图象关于点对称 B.是以8为周期的周期函数 C. D. 【变式】(25河南驻马店高三下模拟)(多选)已知函数是R上奇函数,是R上偶函数,且,则(   ) A.的图象关于点对称 B.是周期函数 C. D. 8.(25重庆名校联盟高三下联考)(多选)已知函数是定义域为的奇函数,,若,,,则(   ) A. B.的图象关于点对称 C.是周期为的周期函数 D. 【变式】(25湖南岳阳高二下期中)已知函数,的定义域均为,且,.若的图像关于直线对称,,则(   ) A.22 B. C. D.24 (已知对称,先得式子关系,再转化) 9.(24吉林长春高三上开学)下列函数中,其图象与函数 的图象关于直线 对称的是(   ) A. B. C. D. 【变式】(25河北衡水高二下期末)已知定义域为R的函数满足关于对称,,则(    ) A. B.2025 C.2 D.1 10.(24内蒙古高三上期末)(多选)已知定义在上的函数满足.若的图象关于点对称,则(   ) A.的图象关于点对称 B.是偶函数 C.是奇函数 D.的周期 【变式】(25河北保定高二下期末模拟)若定义在上的函数满足是偶函数,函数的图象关于点中心对称,若,则 . 11.(24四川绵阳高三上月考)已知函数与的定义域均为,且它们的图象关于对称,若奇函数满足,下列关于函数的性质说法不一定正确的有(   ) A.关于对称 B.关于点对称 C.是的一个周期 D. 知识梳理 二、函数的周期性 ——差为常数有周期 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. 3. 求函数周期的通用方法:求一般函数周期常用递推法和换元法。 ①递推法:若f(x+a)=-f(x),则f(x+2a)=f[(x+a)+a]=-f(x+a)=f(x),所以周期T=2a. ②换元法:若f(x+a)=f(x-a),令x-a=t,x=t+a,则f(t)=f(t+2a),所以周期T=2a. 4. 常见的确定函数周期的结论 周期函数f(x)满足的条件 周期 a f(x+a)=f(x-a) 2a 2a f(x+a)=-f(x-a) 4a f(x+a)=-f(x) 2a 2a 2a 4a 三.函数的奇偶性、周期性、对称性综合 周期函数f(x)满足的条件 周期 周期性+对称性综合 关于直线x=a与x=b对称 或 2|b-a| 关于点(a,0)与点(b,0)对称 或 2|b-a| 关于直线x=a与点(b,0)对称或 4|b-a| 奇偶性+对称性综合 偶函数,关于直线x=a对称 或 2a 奇函数,关于对称 或 奇函数,关于直线x=a对称 或 4a 偶函数,关于对称 或 4a 【考点二 函数周期性的判断及应用】典例剖析 【方法一 由对称性得周期】 【总结归纳】由对称性得周期性 两点:(a,0),(b,0)→ 周期T= 两轴:直线x=a,直线x=b → 周期T= 一点一轴:(a,0),直线x=b → 周期T= 【注】结合sinx的图象理解记忆 12.(24广西桂林高一上联考)(多选)对于定义在上的函数,若是奇函数,是偶函数,且在上单调递减,则(    ) A. B. C. D.在上单调递减 【变式】已知是定义在上的函数,且满足为偶函数,为奇函数,则下列说法正确的是(    ) ①函数的图象关于直线对称        ②函数的图象关于点中心对称 ③函数的周期为4                      ④ A.①②③ B.①②④ C.②③④ D.①③④ 13.(24黑龙江哈尔滨高一上期中)在R上定义的函数是奇函数,且,若在区间上是减函数,则关于下列说法正确的是(   ) A.在区间上是增函数,在区间上是增函数 B.在区间上是增函数,在区间上是减函数 C.在区间上是减函数,在区间上是增函数 D.在区间上是减函数,在区间上是减函数 【变式】(25四川达州高一下期中)(多选)已知函数的定义域为R,函数是奇函数,且对任意实数都有,则下列结论正确的有(   ) A.函数的图像关于轴对称 B.函数的图像关于点对称 C.函数是最小正周期为2的周期函数 D.若函数满足,则 【方法二 由式子特点确定周期】 【总结归纳】由式子特点确定周期 1.根本:一个函数具有周期性,可以理解为左右平移之后与原来一致,所以首先应满足自变量是不变的,即“自变量不变(差为常数)有周期”,但存在“错位关系” 2.常见结论: f(x)=f(x+a) → 周期T= f(x+a)=f(x+b) → 周期T= f(x+a)+f(x+b)=c → 周期T= f(x+a)= → 周期T= 【注】①类比图象平移进行理解 ②根本推导方法:递推法、换元法进行转化 14.(24四川遂宁高一上期末)已知函数的正周期为且满足,又函数为偶函数,则的一个值可以为 . 【变式】(25河南高一下联考)已知函数满足,当时,,且,则当时,不等式的解集为 . 15.(24四川高三上联考)已知函数是定义在上的偶函数,且,若当时,,则 . 16.定义在上的奇函数,满足,当时,,则的解集为(    ) A. B. C. D. 【变式】已知定义在上的函数满足,且为奇函数,,则 (    ) A.4047 B.4048 C.4049 D.4050 17.(24安徽高一上期末)若偶函数对任意都有,且当时,,则 . 【变式】(24四川雅安高一上月考)(多选)已知定义在R上的函数满足,且当时,,则(    ) A.是周期为2的周期函数 B.当时, C.的图象与的图象有两个公共点 D.在上单调递增 18.(25西南名校联盟高考诊断性测试)(多选)函数满足,且,,下列说法正确的有(   ) A.为的一个周期 B.为奇函数 C. D. 【方法三 根本:递推法、换元法转化】 【归纳总结】求函数周期的根本方法:递推法和换元法 ①递推法:若f(x+a)=-f(x),则f(x+2a)=f[(x+a)+a]=-f(x+a)=f(x),所以周期T=2a. ②换元法:若f(x+a)=f(x-a),令x-a=t,x=t+a,则f(t)=f(t+2a),所以周期T=2a. 19.(24山东高三上期中)若定义在上的函数满足,是奇函数,,则(    ) A.2 B.3 C.4 D.5 【变式】(24江苏无锡高一上期末)(多选)已知定义在上的偶函数的图象是连续的,且满足, 都有,则下列结论正确的是(    ) A.的一个周期为6 B.在区间上单调递减 C.恒成立 D.在区间上共672个零点 20.(25辽宁丹东高三上月考)已知函数的定义域为,,则(   ) A. B.0 C.1 D.2 【变式】(24湖南雅礼高二下月考)已知函数为定义在上的偶函数,,且,则下列选项不正确的是(    ) A. B.的图象关于点对称 C.以为周期的函数 D. 第 2 页 共 31 页 第 1 页 共 31 页 学科网(北京)股份有限公司 $$ 2.4 抽象函数的对称性与周期性 知识梳理 一、函数的对称性 ——和为常数有对称 函数图象的对称性主要有两种,一种是轴对称,另一种是中心对称。 函数图象的对称性主要包括函数图象自身的对称性(自对称)及不同函数图象之间的对称性(互对称). (一)一个函数的自身的对称性 1、轴对称 (1)定义:若函数y=f(x)满足f(a+x)=f(a-x)或f(x)=f(2a-x),则函数y=f(x)的图象关于直线x=a对称. 特别地,当a=0时,f(x)=f(-x),则函数y=f(x)的图象关于y轴对称,函数为偶函数; (2)推广:若函数y=f(x)满足f(a+x)=f(b-x),则函数y=f(x)的图象关于直线x=对称. 2、中心对称 (1)定义:若函数y=f(x)满足f(a+x)+f(a-x)=0或f(x)+f(2a-x)=0,则函数y=f(x)的图象关于点(a,0)对称. 特别地,当a=0时,f(x)+f(-x)=0,则函数y=f(x)的图象关于原点对称,函数为奇函数; (2)推广:若函数y=f(x)满足f(a+x)+f(b-x)=c,则函数y=f(x)的图象关于点对称. (二)两个函数的互对称 1、两个函数成轴对称:函数y=f(x)与y=f(2a-x)的图象关于直线x=a成轴对称. 特别地,当a=0时,函数y=f(x)与y=f(-x)的图象关于y轴对称; 【推广】两个函数y=f(a+x)与y=f(b-x)的图象关于直线x=对称. 2、两个函数成中心对称:函数y=f(x)与y=-f(2a-x)的图象关于点(a,0)成中心对称. 特别地,当a=0时,函数y=f(x)与y=-f(-x)的图象关于原点成中心对称; 【推广】两个函数y=f(x)与y=2b-f(2a-x)的图象关于点(a,b)对称. 3、 其他对称性结论 (1)函数与关于轴对称,函数与关于原点对称. (2)互为反函数的两个函数关于直线对称。 (三)函数的对称性常用结论 (1)若函数y=f(x+a)是偶函数,则函数y=f(x)的图象关于直线x=a对称; (2)若函数y=f(x+b)是奇函数,则函数y=f(x)的图象关于点(b,0)中心对称; (3)若对于R上的任意x都有f(2a-x)=f(x)或f(-x)=f(2a+x)或f(a+x)=f(a-x),则y=f(x)的图象关于直线x=a对称. (4)若,则函数关于点对称. 典例剖析 【考点一 函数对称性】 【方法一 由平移前后关系得对称】 【归纳总结】由平移关系得对称 是偶函数关于直线对称, 是奇函数关于对称 1.(25江苏锡山高二下月考)定义在上的函数和的图象关于轴对称,且函数是奇函数,则函数图象的对称中心为 . 【答案】 【分析】由函数是奇函数求出的对称中心为,求出该点关于y轴对称的点即为图象的对称中心. 【详解】因为函数是奇函数,所以, 即,所以的对称中心为, 因为函数和的图象关于轴对称, 所以函数图象的对称中心为. 故答案为: 【变式】(25河北邯郸高二下期末)已知函数的定义域为,函数是奇函数,则(    ) A. B. C.5 D.10 【答案】A 【分析】根据函数图象变换以及奇函数性质,可得函数的图象关于中心对称,得到,进而求得即可得答案. 【详解】由的图象向右平移3个单位长度,再向下平移2个单位长度,可得函数的图象, 因为函数是奇函数, 即该函数图象关于中心对称, 所以函数的图象关于中心对称, 所以, 因此,,, 所以, 故选:A. 2.(24安徽六安高一上期末)已知是偶函数,且在上是增函数,若在上恒成立,则实数的取值范围是( ) A. B. C. D. 【答案】A 【分析】根据对称性可得单调性,由此可将恒成立的不等式化为,根据二次函数图象讨论的方法可构造不等式组求得结果. 【详解】为偶函数,,关于直线对称, 又在上是增函数,在上是减函数, 在上恒成立,在上恒成立, 在上恒成立, 当时,,不合题意; 当时,,符合题意; 当,即时,,解得:或; 综上所述:实数的取值范围为. 故选:A. 【点睛】方法点睛:本题考查利用函数单调性、对称性求解函数不等式的问题,解决此类问题中,对称性和单调性的作用如下: (1)对称性:统一不等式两侧符号,同时根据对称性确定对称区间的单调性; (2)单调性:将函数值的大小关系转化为自变量之间的大小关系. 【变式】(25山东临沂高二下月考)已知定义在R上的函数在区间上单调递增,若函数为偶函数,且,则不等式的解集为 【答案】 【分析】根据已知及偶函数性质得的图象关于直线对称,且,结合区间单调性和对称性求不等式的解集. 【详解】因为定义域为R,且为偶函数,则, 所以的图象关于直线对称,因为,则, 根据已知区间单调性和对称性:时,得,时,得, 综上,不等式的解集为. 故答案为: 3.(25江苏南京高二下月考)已知定义域为R的函数,满足是奇函数,是偶函数,则下列说法不一定正确的是(   ) A.的图象关于直线对称 B. C.的一个周期为4 D.的图象关于点对称 【答案】B 【分析】根据条件中的对称性,变形判断AD,再结合判断C,根据对称性,再判断B. 【详解】由是偶函数,可知,则关于对称,故A正确; 因为是奇函数,所以也是奇函数,关于点对称,故D正确; 由AD可知,,即,即, 则,所以是周期函数,周期为4,故C正确; 由可知,,函数关于对称, 但不确定,故B错误. 故选:B 【练习】已知是定义在R上的函数,且满足为偶函数,为奇函数,则下列说法一定正确的是(    ). A.函数的图象关于直线对称 B.函数的周期为2 C.函数关于点中心对称 D. 【答案】D 【分析】利用函数的奇偶性、对称性与周期性对选项逐一分析即可. 【详解】因为为偶函数,所以, 所以,, 所以函数关于直线对称,不能确定是否关于直线对称,A错误; 因为为奇函数,所以, 所以,所以, 所以函数关于点中心对称,故C错误, 由与得,即, 故,所以函数的周期为4,故B错误; ,故D正确. 故选:D. 【方法二 由式子特点得对称】 【总结归纳】由式子特点得函数对称性 1. 关键:一个函数的对称性,首先应满足自变量有对称关系,即“自变量和为常数有对称”,再满足函数值的对称关系 2. 判断方法:类比中点坐标理解 (1) 轴对称:自变量互为相反数,函数值相等。 如f(a+x)=f(a-x),则y=f(x)的图象关于直线x=a对称. f(a+x)=f(b-x),则y=f(x)的图象关于直线x=对称. (2) 中心对称:自变量互为相反数,函数值互为相反数(和为定值)。 如,则函数关于点对称. 4.(24江苏扬州高三上开学)已知函数在上单调递减且对任意满足,则不等式的解集是(    ) A. B. C. D. 【答案】B 【分析】由对任意满足得出的对称轴为直线,结合函数在上单调递减得出在上单调递增,根据对称性及单调性求解不等式即可. 【详解】因为对任意满足,所以的对称轴为直线, 又函数在上单调递减,所以在上单调递增, 所以,解得, 故选:B. 【变式】(25上海宝山高一下期末)已知函数的定义域为,满足,且在上为严格减函数,则不等式的解集为 . 【答案】 【分析】根据题设有关于对称,在上为严格增函数,利用对称性和单调性有,即可求解. 【详解】由,即关于对称, 又在上为严格减函数,则在上为严格增函数, 由,则,即, 所以不等式的解集为. 故答案为: 5.(25河北高三下联考)已知定义在上的函数满足为偶函数,,则下列说法错误的是(    ) A.的图象关于中心对称 B.的周期为8 C. D.当时,,则的值为 【答案】D 【分析】根据题意推理论证周期性、奇偶性、对称性逐一求解判断各项 【详解】因为,所以的图象关于中心对称,故A正确; 因为为偶函数,所以 所以,又因为, 所以,所以, 所以,所以的一个周期为8,故B正确; ,故C正确; 由,得, 又当时,,所以,即,故D错误. 故选:D 【变式】(24贵州六盘水高一上期末)(多选)已知定义在上的函数满足,且的图象关于直线对称,在上单调递减,则(   ) A. B.在上单调递增 C. D. 【答案】ACD 【分析】对于A,由可得关于对称,结合的图象关于直线对称,可得周期性,可判断选项正误;对于B,由A分析结合单调性可判断选项正误;对于C,由的图象关于直线对称,可判断选项正误;对于D,由AB分析可判断选项正误. 【详解】对于A,因,则, 得图象关于对称,又图象关于直线对称,则, 则,得, 则周期为4,则,故A正确; 对于B,因在上单调递减,又图象关于对称, 则在上单调递减,故B错误; 对于C,因图象关于直线对称,则, 又周期为4,则,故C正确; 对于D,注意到,, 则, 由B分析可知,在上单调递减,结合, 可得,故D正确. 故选:ACD 【方法三 换元转化,回到根本定义】 (利用定义,进行换元转化) 6.(25江西赣州高一下月考)已知是上的连续函数,满足有,且.则下列说法中正确的是(   ) A. B.为奇函数 C.的一个周期为8 D.是的一个对称中心 【答案】D 【分析】对中分别赋值,得出,进一步研究函数的奇偶性与对称性,对选项逐一分析即可. 【详解】对于A选项,由题,令,则 ,故A不正确; 对于B选项,令,则,即,则为偶函数,故B不正确; 对于C选项,令,则, 故,两式相加整理得:即 故,故的一个周期为6, 则,故的一个周期为8不成立,C不正确, 对于D选项,由且为偶函数,故, 所以是的一个对称中心,故D正确; 故选:D. 【变式】(25浙江金华高二下期末)(多选)定义在上的非常数函数满足,且,则(   ) A. B.是的一条对称轴 C. D. 【答案】BCD 【分析】赋值即可求解判断A;赋值即可判断B;赋值,可得,进而结合重要不等式即可判断C;赋值可得,进而得到函数是周期为4的周期函数,进而求解判断D. 【详解】A选项,由,, 令,得, 因为不为常数函数,则不恒为0,故,故A错误; B选项,令,得, 所以是的一条对称轴,故B正确; C选项,令,得, 则, 当且仅当时等号成立,故C正确; D选项,令,得, 因为,所以, 则,即, 则,故, 所以函数是一个周期为4的周期函数, 由,,, 则,,, 则, 则, 故D正确. 故选:BCD. 7.(25福建福州高三下模拟)(多选)已知定义在上的偶函数和奇函数满足,则(    ) A.的图象关于点对称 B.是以8为周期的周期函数 C. D. 【答案】BC 【分析】根据函数奇偶性以及表达式,可得,则的图象关于点对称,故A错误;化简可得,故B正确;又,可得,故C正确;利用赋值法可求得,故D错误. 【详解】对于A,由题意,,且, 又,即①, 用替换中的,得②, 由①+②得,所以的图象关于点对称,故A错误; 对于B,由,可得,即, 所以, 所以是以8为周期的周期函数,故B正确; 对于C,由①可得,则, 所以,故C正确; 对于D,因为,为偶函数,所以, 令,则有, 令,则有, 令,则有, , 令,则有, 所以 ,故D错误. 故选:BC. 【变式】(25河南驻马店高三下模拟)(多选)已知函数是R上奇函数,是R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 【分析】对于A,根据函数和的奇偶性及,结合赋值法得,得图象的对称点,即可判断A;对于B,由A选项知,结合已知条件利用赋值法,得到函数是周期为4的周期函数,即可判断B;由题意可求得,由函数是周期为4的周期函数得,即可判断选项C;由A选项知,由C选项知,进而计算求解即可判断选项D. 【详解】对于A,因为函数是R上奇函数,所以, 因为函数是R上偶函数,所以, 对于,取为得:,即, 联立,可得, 所以函数关于点对称,故A正确; 对于B,对于,取为,得, 因为,所以, 由A选项知,取为,得, 联立,得, 取为,得, 取为,得, 所以,所以函数是周期为4的周期函数,故B正确; 对于C,由函数是R上奇函数可知,, 因为是R上偶函数,所以, 所以, 又因为是周期为4的周期函数,所以,故C错误; 对于D,由A选项知,所以,, ,, 由C选项知, 所以,故D正确. 故选:ABD. 8.(25重庆名校联盟高三下联考)(多选)已知函数是定义域为的奇函数,,若,,,则(   ) A. B.的图象关于点对称 C.是周期为的周期函数 D. 【答案】BCD 【分析】根据给定条件,结合函数对称性、周期性的定义探讨函数性质,再逐项计算判断得解. 【详解】因为函数是定义域为的奇函数,,且,, 对于A选项,因为,则,A错; 对于B选项,由可得, 整理可得, 当时,则有,即, 当时,,也满足, 所以,函数的图象关于点对称,B对; 对于C选项,因为是定义域为的奇函数, 且,所以,函数是周期为的周期函数,C对; 对于D选项,因为函数是定义域为的奇函数, 则,,,, ,所以,, 因为,则,D对. 故选:BCD. 【点睛】结论点睛:对称性与周期性之间的常用结论: (1)若函数的图象关于直线和对称,则函数的周期为; (2)若函数的图象关于点和点对称,则函数的周期为; (3)若函数的图象关于直线和点对称,则函数的周期为. 【变式】(25湖南岳阳高二下期中)已知函数,的定义域均为,且,.若的图像关于直线对称,,则(   ) A.22 B. C. D.24 【答案】C 【分析】根据对称性和已知条件得到,从而得到,,然后根据条件得到的值,再由题意得到从而得到的值即可求解. 【详解】因为的图像关于直线对称, 所以, 因为,所以,即, 因为,所以, 代入得,即, 所以, . 因为,所以,即,所以. 因为,所以,又因为, 联立得,, 所以的图像关于点中心对称,因为函数的定义域为, 所以 因为,所以. 所以. 故选:C (已知对称,先得式子关系,再转化) 9.(24吉林长春高三上开学)下列函数中,其图象与函数 的图象关于直线 对称的是(   ) A. B. C. D. 【答案】C 【分析】根据直线对称的性质,结合中点坐标公式进行求解即可. 【详解】设函数的图象为曲线,该曲线关于对称的曲线为, 设曲线上任意一点的坐标为,则有, 该点关于直线对称点的坐标为, 因此有,代入中, 得, 故选:C 【变式】(25河北衡水高二下期末)已知定义域为R的函数满足关于对称,,则(    ) A. B.2025 C.2 D.1 【答案】C 【分析】的对称性可得为偶函数,再由可得为周期4的函数且关于对称,进而可求的结果; 【详解】定义域为R的函数满足关于对称, ,即, 是偶函数, 又, ,函数的周期为4, 又由,, , 关于对称, . 故选:C. 10.(24内蒙古高三上期末)(多选)已知定义在上的函数满足.若的图象关于点对称,则(   ) A.的图象关于点对称 B.是偶函数 C.是奇函数 D.的周期 【答案】AB 【分析】令,推导出,结合函数的对称性可判断A选项;利用函数奇偶性的定义可判断BC选项;利用特殊值法可判断D选项. 【详解】对于A选项,设,因为函数的图象关于点对称, 即函数的的图象关于点对称,则, 所以,令,可得, 可得,所以的图象关于点对称,则A正确. 对于B选项,由已知得, 设,则, 所以,所以是偶函数,则B正确; 对于C选项,若函数是奇函数,则,可得, 即函数的图象关于点对称, 但函数的图象关于点对称,题中条件无法推出函数的图象关于点对称,则C错误; 对于D选项,若函数的周期为,则, 事实上,在等式中,令,则,则,矛盾,故D错误. 故选:AB. 【点睛】结论点睛:本题考查函数的对称性的判断,可利用以下结论来转化: ①函数的图象关于点对称,则; ②函数的图象关于直线对称,则. 【变式】(25河北保定高二下期末模拟)若定义在上的函数满足是偶函数,函数的图象关于点中心对称,若,则 . 【答案】2 【分析】根据已知推导是周期为4的奇函数,且,再利用周期性、奇函数性质及对称性求函数值. 【详解】由题设,则, 由函数的图象关于点中心对称,则, 即,则有,即, 所以为上的奇函数,则, 由可得,故, 即4为的周期.又,,则, 于是. 故答案为:2 11.(24四川绵阳高三上月考)已知函数与的定义域均为,且它们的图象关于对称,若奇函数满足,下列关于函数的性质说法不一定正确的有(   ) A.关于对称 B.关于点对称 C.是的一个周期 D. 【答案】B 【来源】四川省绵阳中学2025届高三上学期高考适应性月考卷(一)数学试题 【分析】根据给定条件,结合对称性、奇函数的性质可得函数图象的对称中心及对称轴,再逐项判断即得. 【详解】对于A,令是函数的图象上任意一点,则在的图象上, 即,则,由为奇函数,得, 则有,函数的图象关于点对称, 又,则,函数的图象关于对称,A正确; 对于C,,即, 则,的周期,C正确; 对于D,,则,D正确; 对于B,由,得,函数的图象关于对称, 若图象关于点对称,则,即, 而没有条件确保恒成立,B错误. 故选:B 知识梳理 二、函数的周期性 ——差为常数有周期 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. 3. 求函数周期的通用方法:求一般函数周期常用递推法和换元法。 ①递推法:若f(x+a)=-f(x),则f(x+2a)=f[(x+a)+a]=-f(x+a)=f(x),所以周期T=2a. ②换元法:若f(x+a)=f(x-a),令x-a=t,x=t+a,则f(t)=f(t+2a),所以周期T=2a. 4. 常见的确定函数周期的结论 周期函数f(x)满足的条件 周期 a f(x+a)=f(x-a) 2a 2a f(x+a)=-f(x-a) 4a f(x+a)=-f(x) 2a 2a 2a 4a 三.函数的奇偶性、周期性、对称性综合 周期函数f(x)满足的条件 周期 周期性+对称性综合 关于直线x=a与x=b对称 或 2|b-a| 关于点(a,0)与点(b,0)对称 或 2|b-a| 关于直线x=a与点(b,0)对称或 4|b-a| 奇偶性+对称性综合 偶函数,关于直线x=a对称 或 2a 奇函数,关于对称 或 奇函数,关于直线x=a对称 或 4a 偶函数,关于对称 或 4a 【考点二 函数周期性的判断及应用】典例剖析 【方法一 由对称性得周期】 【总结归纳】由对称性得周期性 两点:(a,0),(b,0)→ 周期T= 两轴:直线x=a,直线x=b → 周期T= 一点一轴:(a,0),直线x=b → 周期T= 【注】结合sinx的图象理解记忆 12.(24广西桂林高一上联考)(多选)对于定义在上的函数,若是奇函数,是偶函数,且在上单调递减,则(    ) A. B. C. D.在上单调递减 【答案】BCD 【来源】广西桂林市2024-2025学年高一上学期联合调研检测数学试题 【分析】结合函数图象变换,利用奇函数得的图象关于点对称,利用偶函数得的图象关于直线对称,从而有,,,,两者结合可得,这样可计算选项C中的和,再由对称性可判断单调性. 【详解】若是奇函数,即它的图象关于原点对称, 把的图象向左平移1个单位,再向上平移一个单位得的图象, 因此的图象关于点对称,所以,, 是偶函数,即它的图象关于轴对称,的图象向右平移一个单位得的图象, 因此的图象关于直线对称,从而,,B正确; 所以 ,即, ,所以,A错; ,C正确; 在上递减,它关于直线对称,则在上递增, 又它的图象关于点对称,则在上递增, 再由它关于直线对称得它在上递减,D正确, 故选:BCD. 【变式】已知是定义在上的函数,且满足为偶函数,为奇函数,则下列说法正确的是(    ) ①函数的图象关于直线对称        ②函数的图象关于点中心对称 ③函数的周期为4                      ④ A.①②③ B.①②④ C.②③④ D.①③④ 【答案】C 【分析】根据题中抽象函数满足的条件,分别求出周期性、对称轴、对称中心等性质,进行运算和逐一判断,从而得出结论. 【详解】因为为偶函数,所以,所以,, 所以函数关于直线对称,不能确定是否关于直线对称,①错误; 因为为奇函数,所以,所以,所以, 所以函数关于点中心对称,故②正确, 由①可知,,由②可知,,故有,令,则有, 所以,解得, 所以函数的周期为4,故③正确; ,故④正确. 故选:C. 13.(24黑龙江哈尔滨高一上期中)在R上定义的函数是奇函数,且,若在区间上是减函数,则关于下列说法正确的是(   ) A.在区间上是增函数,在区间上是增函数 B.在区间上是增函数,在区间上是减函数 C.在区间上是减函数,在区间上是增函数 D.在区间上是减函数,在区间上是减函数 【答案】A 【分析】由题得到的对称中心与对称轴,然后判断单调性即可. 【详解】由题可知关于点对称;关于轴对称; 所以也关于点对称,关于轴对称; 因为在区间上是减函数 所以在区间上是增函数,在是减函数,在是增函数; 故选:A 【变式】(25四川达州高一下期中)(多选)已知函数的定义域为R,函数是奇函数,且对任意实数都有,则下列结论正确的有(   ) A.函数的图像关于轴对称 B.函数的图像关于点对称 C.函数是最小正周期为2的周期函数 D.若函数满足,则 【答案】ABD 【分析】对于A,利用函数是奇函数得,再由题干另一条件得, 故,即为偶函数;对于B,由可知确实是关于对称, 对于C,由可知周期为;对于D,易知也是周期为4的周期函数, 且由的对称性可知,由此可判断D选项. 【详解】对于A,由函数是奇函数,则,用代换上式中的, 得,又因为对任意实数都有,即有, 也即,故,所以函数的图像关于轴对称,故A正确; 对于B,由上述分析知,即, 也即函数的图像关于对称,故B正确; 对于C,由上述分析知,用代换上式中的, 得,故是周期为4的周期函数,故C错误; 对于D,由题意知,则, 故也是周期为4的周期函数,而为满足条件的函数, 但此函数的周期为任意非零实数,故C错误. 则, 由上述分析知,所以, 所以, 故,故D正确. 故选:ABD. 【方法二 由式子特点确定周期】 【总结归纳】由式子特点确定周期 1.根本:一个函数具有周期性,可以理解为左右平移之后与原来一致,所以首先应满足自变量是不变的,即“自变量不变(差为常数)有周期”,但存在“错位关系” 2.常见结论: f(x)=f(x+a) → 周期T= f(x+a)=f(x+b) → 周期T= f(x+a)+f(x+b)=c → 周期T= f(x+a)= → 周期T= 【注】①类比图象平移进行理解 ②根本推导方法:递推法、换元法进行转化 14.(24四川遂宁高一上期末)已知函数的正周期为且满足,又函数为偶函数,则的一个值可以为 . 【答案】(答案不唯一) 【分析】利用周期函数的定义求得,再利用偶函数的性质求得,从而得解. 【详解】因为,所以必然是的一个正周期, 又的正周期为,所以可以为; 因为函数为偶函数, 所以,即, 则,由的任意性得,即; 所以可以为,则的一个值可以为. 故答案为:(答案不唯一). 【变式】(25河南高一下联考)已知函数满足,当时,,且,则当时,不等式的解集为 . 【答案】 【分析】首先确定函数的周期,再利用周期,求和的解析式,再解不等式. 【详解】由知,函数是周期函数,周期为4, ,得, 所以当时,, 设, , 则,得,即, 当, , 则,得,即, 综上可知不等式的解集为. 故答案为: 15.(24四川高三上联考)已知函数是定义在上的偶函数,且,若当时,,则 . 【答案】7 【分析】求出的周期,结合周期性与偶函数性质即可求得结果. 【详解】因为,所以,所以是周期为4的周期函数, 所以 , 又是偶函数,所以. 所以. 故答案为:7. 16.定义在上的奇函数,满足,当时,,则的解集为(    ) A. B. C. D. 【答案】C 【分析】根据题意求得函数是周期为4的函数,且图象关于对称,进而画出函数的图象,得到当时,求得的解,进而求得不等式的解集. 【详解】由题意,函数满足,可得, 所以函数是周期为4的函数. 又由为上的奇函数,可得, 所以,可得函数的图象关于直线对称. 因为当时,, 当时,, 所以,所以, 当, 所以, 可得函数的图象,如图所示, 当时, ,解得或, 所以不等式的解集为.    故选:C 【变式】已知定义在上的函数满足,且为奇函数,,则 (    ) A.4047 B.4048 C.4049 D.4050 【答案】C 【分析】首先判断抽象函数的周期,再根据条件求函数值,再根据周期求函数值的和. 【详解】由可得, 故的一个周期为4, 由为奇函数可得,得, 对于,令,得,则, 令,得,又,所以, 则, 故 . 故选:C. 17.(24安徽高一上期末)若偶函数对任意都有,且当时,,则 . 【答案】 【分析】先求出函数的周期,利用周期性将化为,再利用函数的奇偶性,有,代入解析式即可求解. 【详解】因为,所以, 所以的周期为,且为偶函数,即, 当时,,. 故答案为: 【变式】(24四川雅安高一上月考)(多选)已知定义在R上的函数满足,且当时,,则(    ) A.是周期为2的周期函数 B.当时, C.的图象与的图象有两个公共点 D.在上单调递增 【答案】ACD 【分析】根据已知可得,即可得出A项;根据已知求出时的解析式,进而根据周期性,得出函数在上的解析式,即可判断B项;根据A、B的结论作出函数的图象以及的图象,结合端点处的函数值,结合图象,即可判断C项;先根据解析式,判断得出函数在上单调递增,即可根据周期性,得出D项. 【详解】对于A项,由已知可得, 所以,是周期为2的周期函数,故A正确; 对于B项,,则. 由已知可得,. 又, 所以,. 又的周期为2,所以. ,则,, 所以,.故B错误; 对于C项,由A、B可知,当时,; 当时,,且的周期为2. 作出函数以及的图象, 显然,当时,的图象与的图象没有交点. 又,,, 由图象可知,的图象与的图象有两个公共点,故C项正确; 对于D项,,则,. 又的周期为2,所以在上单调递增. 当时,,显然在上单调递增. 且, 所以,在上单调递增. 根据函数的周期性可知,在上单调递增.故D正确. 故选:ACD. 18.(25西南名校联盟高考诊断性测试)(多选)函数满足,且,,下列说法正确的有(   ) A.为的一个周期 B.为奇函数 C. D. 【答案】ABC 【分析】由,通过代入,可求得周期为4,进而判定A;再结合,可判断B;再通过特值代入,可判断C;联想到正切函数的两角和公式和正切函数的性质,可以想到举例从而否定D. 【详解】对于A,当有意义,且,时, 则, 则, . 当时,(无意义), 可得, 所以, 所以. 当时,, 可得, 综上,总有. 故为的一个周期,故A正确; 对于B,,即,函数关于点对称. 又由为的一个周期,所以, 所以,故为奇函数,故B正确; 对于C,为奇函数,但无法直接判定有意义. 但已知,可得有意义,故有意义,, 所以分母不为零,有意义,从而,即, 所以,故C正确; 对于D,. 因为, ,, 满足题设所有条件,但是不存在(),故D错误. 故选:ABC. 【方法三 根本:递推法、换元法转化】 【归纳总结】求函数周期的根本方法:递推法和换元法 ①递推法:若f(x+a)=-f(x),则f(x+2a)=f[(x+a)+a]=-f(x+a)=f(x),所以周期T=2a. ②换元法:若f(x+a)=f(x-a),令x-a=t,x=t+a,则f(t)=f(t+2a),所以周期T=2a. 19.(24山东高三上期中)若定义在上的函数满足,是奇函数,,则(    ) A.2 B.3 C.4 D.5 【答案】D 【分析】根据条件判断抽象函数的周期,对称性,根据周期性和对称性求函数值,再代入求和. 【详解】根据,以代换得:,所以,可知函数的周期为4, 因为是上的奇函数,所以,即关于点对称, 于是,, 由,取得,即, 则,因此,取,得, 于是 , 因此,. 故选:D. 【点睛】关键点点睛:本题的关键是利用赋值,赋变量,转化抽象关系式,判断函数的周期性和对称性. 【变式】(24江苏无锡高一上期末)(多选)已知定义在上的偶函数的图象是连续的,且满足, 都有,则下列结论正确的是(    ) A.的一个周期为6 B.在区间上单调递减 C.恒成立 D.在区间上共672个零点 【答案】BC 【分析】根据给定条件,推导求出函数的周期,利用单调性定义确定函数在上的单调性,再逐项分析判断得解. 【详解】函数的定义域为,由,得, 则,因此函数的周期为12, 由都有,得函数在上单调递增, 则,因此6不是函数的周期,A错误; 由函数是偶函数,得函数在上单调递减,因此在区间上单调递减,B正确; 显然,C正确; 在中,令,得,因此, 显然,因此在区间上函数有两个零点3和9, 而,函数在区间上的图象可由区间上的图象平移而得, 则函数在区间上有1个零点,于是在上的零点个数为, 由偶函数知,在上的零点个数为,所以在区间上共674个零点,D错误. 故选:BC 【点睛】方法点睛:函数零点个数判断方法:(1)直接法:直接求出f(x)=0的解;(2)图象法:作出函数f(x)的图象,观察与x轴公共点个数或者将函数变形为易于作图的两个函数,作出这两个函数的图象,观察它们的公共点个数. 20.(25辽宁丹东高三上月考)已知函数的定义域为,,则(   ) A. B.0 C.1 D.2 【答案】B 【分析】先判断函数的奇偶性,然后研究函数的周期性,再结合赋值法表示出,利用周期性即可得到问题的答案. 【详解】因为函数的定义域为,且, 令代,可得, 联立,可得, 所以是定义在奇函数,所以, 由,令代, 可得, 因为,所以, 令代,,则, 令代,则, 所以函数是周期为6的周期函数. 由, 令,可得, 令,可得, 令,可得, 所以, , 所以. 故选:B. 【点睛】方法点睛:对于函数方程的问题,采用“赋值法”可求一些特殊的函数值以及找到对称性与周期性,这往往是问题的突破口. 【变式】(24湖南雅礼高二下月考)已知函数为定义在上的偶函数,,且,则下列选项不正确的是(    ) A. B.的图象关于点对称 C.以为周期的函数 D. 【答案】D 【分析】令,求出可判断A;利用和得出可判断B正确;利用周期函数的定义和求出周期可判断C;赋值法求出,结合周期可判断D. 【详解】因为函数为定义在上的偶函数, 所以,, 对于A,令,可得, 因为,可得,故A正确; 对于B,因为, 所以, 可得, 从而, 又因为,可得, 所以,可得, 所以的图象关于点对称,故B正确; 对于C,因为, 所以,所以, 可得,所以有, 所以以6为周期的函数,故C正确; 对于D,,,令可得,可得, 令可得,可得, 令可得,可得, 令可得,可得,所以, 所以,故D错误. 故选:D. 【点睛】关键点点睛:适当的赋值和变量代换,是探求抽象函数周期的关键,求解抽象函数问题,要有扎实的基础知识和较强的抽象思维和逻辑推理能力. 第 2 页 共 31 页 第 1 页 共 31 页 学科网(北京)股份有限公司 $$

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2.4  抽象函数的周期性与对称性 讲义-2026届高三数学一轮复习
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