内容正文:
2026年高考数学一轮复习
专题4:函数的基本性质
知识点一 函数的单调性
1、函数的单调性
增函数
减函数
定义
一般地,设函数的定义域为I,区间DI,如果∀x1,x2∈D,当时,都有
<
>
函数在区间D上是增函数
函数在区间D上是减函数
图像特征
函数在区间D的图像从左到右是上升的
函数在区间D的图像从左到右是下降的
图像
2、单调性与单调区间
如果函数y=f(x)在区间D上是增函数或减函数,那么就说函数y=f(x)在这一区间上具有(严格的)单调性,区间D叫做y=f(x)的单调区间
【注意】
(1)函数单调性关注的是整个区间上的性质,单独一点不存在单调性问题,
故单调区间的端点若属于定义域,则区间可开可闭,若区间端点不属于定义域则只能开.
(2)单调区间D⊆定义域I.
(3)遵循最简原则,单调区间应尽可能大;
(4)单调区间之间可用“,”分开,不能用“∪”,可以用“和”来表示;
3、函数单调性的性质
若函数与在区间D上具有单调性,则在区间D上具有以下性质:
(1)与(C为常数)具有相同的单调性.
(2)与的单调性相反.
(3)当时,与单调性相同;当时,与单调性相反.
(4)若≥0,则与具有相同的单调性.
(5)若恒为正值或恒为负值,则当时,与具有相反的单调性;
当时,与具有相同的单调性.
(6)与的和与差的单调性(相同区间上):
简记为:↗↗↗;(2)↘↘↘;(3)↗﹣↘=↗;(4)↘﹣↗=↘.
(7) 复合函数的单调性:同增异减
对于复合函数y=f[g(x)],
若t=g(x)在区间(a,b)上是单调函数,且y=f(t)在区间(g(a),g(b))或(g(b),g(a))上是单调函数
若t=g(x)与y=f(t)的单调性相同,则y=f[g(x)]为增函数
若t=g(x)与y=f(t)的单调性相反,则y=f[g(x)]为减函数.简称“同增异减”.
知识点二 函数的奇偶性
1、函数的奇偶性(定义域关于原点对称!!)
偶函数
奇函数
定
义
条件
对于函数f(x)定义域内任意一个x,都有
f(-x)=f(x)
f(-x)=-f(x)
结论
函数f(x)叫做偶函数
函数f(x)叫做奇函数
图象特征
图象关于y轴对称
图象关于原点对称
2、函数奇偶性的几个重要结论
(1)为奇函数⇔的图象关于原点对称;为偶函数⇔的图象关于y轴对称.
(2)如果函数是偶函数,那么.
(3)既是奇函数又是偶函数的函数只有一种类型,即,x∈D,其中定义域D是关于原点对称的非空数集.
(4)奇函数在两个对称的区间上具有相同的单调性,偶函数在两个对称的区间上具有相反的单调性.
(5)偶函数在关于原点对称的区间上有相同的最大(小)值,取最值时的自变量互为相反数;奇函数在关于原点对称的区间上的最值互为相反数,取最值时的自变量也互为相反数.
知识点三 函数的周期性
1、周期函数的定义
对于函数,如果存在一个非零常数T,使得当x取定义域内的任何值时,都有,那么就称函数为周期函数,称T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,那么这个最小正数就叫做的最小正周期.
知识点四 函数的对称性
1、关于线对称
若函数满足,则函数关于直线对称,特别地,当a=b=0时,函数关于y轴对称,此时函数是偶函数.
·
若函数为偶函数,则函数关于对称.
2、关于点对称
若函数满足,则函数关于点(a,b)对称,特别地,当a=0,b=0时,,则函数关于原点对称,此时函数是奇函数.
·
若函数为奇函数,则函数关于点对称.
知识点五 周期性与对称性的重要结论
1、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.
2、周期性技巧
一、单调性定义的等价形式:
1、函数在区间上是增函数:
任取,且,都有;
任取,且,;
任取,且,;
任取,且,.
2、函数在区间上是减函数:
任取,且,都有;
任取,且,;
任取,且,;
任取,且,.
二、定义法证明函数单调性的步骤
①取值:设x1,x2为该区间内任意的两个值,且x1<x2
②作差变形:做差f(x1)-f(x2),并通过通分、因式分解、配方、有理化等方法,向有利于判断差值符号的方向变形
③定号:确定差值的符号,当符号不确定时,可以分类讨论
④判断:根据定义做出结论。
三、判断函数单调性的方法
1、定义法:定义法的一般步骤为取值→作差变形→定号→得出单调性;
2、导数法:对函数求导→确定导数的符号→得出结论(导数大于零,函数为增;导数小于零,函数为减);
3、图像法:根据函数图象的升降趋势判断函数的单调性(一般用于客观题);
4、特殊指法:若已知函数在某区间上单调,可以通过带入一些特殊值的方法来判断函数的单调性(一般用于客观题);
5、性质法:根据基本初等函数的单调性推出由这些基本初等函数经过运算(加、减、乘、除、复合等)得来的函数单调性(一般用于客观题)。
四、判断函数奇偶性的常用方法
1、定义法:若函数的定义域不是关于原点对称,则立即可判断该函数既不是奇函数也不是偶函数;若函数的定义域是关于原点对称的,再判断与之一是否相等.
2、验证法:在判断与的关系时,只需验证=0及是否成立.
3、图象法:奇(偶)函数等价于它的图象关于原点(轴)对称.
4、性质法:两个奇函数的和仍为奇函数;两个偶函数的和仍为偶函数;两个奇函数的积是偶函数;两个偶函数的积是偶函数;一个奇函数与一个偶函数的积是奇函数.
5、分段函数奇偶性的判断
判断分段函数的奇偶性时,通常利用定义法判断.分段函数不是几个函数,而是一个函数.因此其判断方法也是先考查函数的定义域是否关于原点对称,然后判断与的关系.首先要特别注意与的范围,然后将它代入相应段的函数表达式中,与对应不同的表达式,而它们的结果按奇偶函数的定义进行比较.
五、常见奇、偶函数的类型
1、()为偶函数;
2、()为奇函数;
3、()为奇函数;
4、()为奇函数;
5、()为奇函数;
6、为偶函数;
7、为奇函数;
考点一 函数的单调性
【例1-1】下列函数中,在区间上单调递增的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【例1-2】已知函数的定义域为,的图象关于点对称,,且对任意的,,满足,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】的图象关于点对称,的图象关于点对称,是定义在上的奇函数,对任意的,,,满足,在上单调递减,所以在上也单调递减,又所以,且,所以当时,;当时,,所以由可得或或,
解得或,即不等式的解集为.故选:C.
【例1-3】已知函数,满足对任意的实数,且,都有,则实数a的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】C【解析】对任意的实数,都有,即成立,
可得函数图像上任意两点连线的斜率小于0,说明函数是减函数;可得:,解得,
【例1-4】已知函数.
(1)求的解析式;
(2)判断并证明函数在上的单调性.
【答案】(1);(2)单调递增,证明见解析【解析】(1)由题意得,解得,
.(2)在上单调递增,证明如下:设任意,
则由,得,,即,故在上单调递增.
【变式1-1】已知是定义在上的奇函数,,若,且满足,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
【答案】A【解析】因为,且满足,则在上单调递增,
因为是定义在R上的奇函数,且,则,在上单调递增,
由,得,当时,由,得,当时,由,得,所以原不等式的解集为.故选:A
【变式1-2】已知函数是定义在区间上的函数,且在该区间上单调递增,则满足的x的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D【解析】因为函数是定义在区间上的增函数,满足,
所以,解得.故选:D
【变式1-3】已知函数 (且)是R上的单调函数,则a的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B【解析】因为 (且)是R上的单调函数,若是R上的单调递增函数,则,解得;若是R上的单调递减函数,则,解得;综上,a的取值范围是.故选:B
考点二 函数的奇偶性
【例2-1】下列函数中,是奇函数且在上单调递减的是( )
A. B. C. D.
【答案】C【解析】A选项:,不是奇函数,故A选项错误;B选项:,不是奇函数,故B选项错误;C选项:因为的定义域为,
且,∴是奇函数.设,因为在上单调递减,在上单调递增,
由复合函数单调性知,在上单调递减,故C选项正确;D选项:,因为在上都单调递增,所以在上单调递增,故D选项错误,故选:C.
【例2-2】若函数为奇函数,则实数的值为( )
A.1 B.2 C. D.
由为奇函数,所以,所以,可得,解得,当时,的定义域为,符合题意,当时,的定义域为符合题意,故选:D
【变式2-1】函数的奇偶性为( )
A.奇函数 B.偶函数 C.非奇非偶函数 D.既奇又偶函数
【答案】C
【解析】由函数的定义域可得,则,
由于定义域不关于原点对称,故为非奇非偶函数.故选:C.
【变式2-2】“”是“函数是奇函数”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】当函数为奇函数,则,解得.所以“”是“函数为奇函数”的充分不必要条件.故选:A.
【变式2-3】若函数是偶函数,则( )
A.-1 B.0 C.1 D.
由已知,,所以,函数为偶函数,所以,所以,整理得:,所以.故选:C.
【变式2-4】分别是定义在R上的奇函数和偶函数,且,则下列说法错误的是( )
A. B.在上单调递减
C.关于直线对称 D.的最小值为1
【详解】由题,将代入得,因为分别是定义在R上的奇函数和偶函数,所以可得,将该式与题干中原式联立可得.对于A:,故A正确;对于B:,所以不可能单调递减,故B错误;对于C:根据偶函数定义可得,所以为偶函数,表示向右平移1101个单位,故关于对称,故C正确;对于D:根据基本不等式,当且仅当时取等,故D正确;选:B
【变式2-5】已知定义在上的奇函数满足,且当时,.
(1)求和的值;
(2)求在上的解析式.
【答案】(1)满足,,.
(2)由题意知,.当时,.由是奇函数,
,综上,在上,
考点三 函数的对称性与周期性
【例3】定义在R上的函数满足,且当,则= .
【答案】/0.25【解析】由可得,所以,
故为周期函数,且周期为8,,故答案为:
【变式3-1】已知定义在R上的函数满足,且是奇函数,则( )
A.是偶函数 B.的图象关于直线对称
C.是奇函数 D.的图象关于点对称
【详解】由可得2是函数的周期,因为是奇函数,所以函数的图象关于点对称,所以,,所以是奇函数,故选:C.
【变式3-2】已知函数的定义域为R,且对任意恒成立,又函数的图象关于点对称,且,则( )
A.2021 B. C.2022 D.
【详解】因为函数的图象关于点对称,则函数的图象关于点对称,即函数为奇函数;因为对任意,都有,令,得,又函数为奇函数,故,解得,则,即,所以4是函数的一个周期;所以.故选:C.
【变式3-3】已知函数是上的奇函数,且,且当时,,则的值为( )
A. B. C. D.
【详解】因为,所以,因此函数的周期为,所以,又函数是上的奇函数,所以,所以,即,所以原式,又当时,,可得,因此原式.故选:B.
1.已知函数,不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
【详解】解:因为,所以,所以在上单调递减,则等价于,解得,即原不等式的解集为.故选:B.
2.若函数是上的单调函数,则的取值范围( )
A. B. C. D.
【详解】因为分段函数在上的单调函数,由于开口向上,故在上单调递增,故分段函数在在上的单调递增,所以要满足:,解得: 选:B
3.已知函数在区间的最大值是M,最小值是m,则的值等于( )
A.0 B.10 C. D.
【详解】令,则,∴f(x)和g(x)在上单调性相同,∴设g(x)在上有最大值,有最小值.∵,∴,∴g(x)在上为奇函数,∴,∴,∴,.故选:C.
4.已知函数满足对任意恒成立,又函数的图象关于点对称,且 则( )
A.2025 B.-2025 C.2026 D.-2026
【详解】因为对任意,都有 令 得 解得 则 即 所以函数的图象关于直线对称.
又函数的图象关于点对称,则函数的图象关于点对称,即函数为奇函数,所以 所以 所以8是函数的一个周期,
所以 故选:D.
5.(多选题)下面关于函数的性质,说法正确的是( )
A.的定义域为 B.的值域为
C.在定义域上单调递减 D.点是图象的对称中心
【详解】解:由向右平移个单位,再向上平移个单位得到,因为关于对称,所以关于对称,故D正确;函数的定义域为,值域为,故A正确,B错误;函数在和上单调递减,故C错误; 故选:AD
6.(多选题)已知定义在R上的偶函数的图像是连续的,,在区间上是增函数,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.的图像关于直线对称 D.在区间上共有100个零点
【详解】因为,取,得,故,又是偶函数,所以,所以,故,即的一个周期为12,故A项错误;又在区间上是增函数,所以在区间上为减函数,由周期性可知,在区间上单调递减,故B项正确;因为是偶函数,所以的图像关于y轴对称,由周期性可知的图像关于直线对称,故C项正确;因为在区间上是增函数,所以在区间上为减函数,,由周期性可知,在区间上,,而区间上有168个周期,故在区间上有336个零点,又,所以在区间上有337个零点,由为偶函数,可知在区间上有674个零点,故D项错误.故选:BC项.
7.已知函数的图象关于原点对称,若,则的取值范围为________.
定义在R上函数的图象关于原点对称,则,解之得,经检验符合题意均为R上增函数,则为R上增函数,又,
则不等式等价于,解之得故答案为:
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2026年高考数学一轮复习
专题4:函数的基本性质
知识点一 函数的单调性
1、函数的单调性
增函数
减函数
定义
一般地,设函数的定义域为I,区间DI,如果∀x1,x2∈D,当时,都有
<
>
函数在区间D上是增函数
函数在区间D上是减函数
图像特征
函数在区间D的图像从左到右是上升的
函数在区间D的图像从左到右是下降的
图像
2、单调性与单调区间
如果函数y=f(x)在区间D上是增函数或减函数,那么就说函数y=f(x)在这一区间上具有(严格的)单调性,区间D叫做y=f(x)的单调区间
【注意】
(1)函数单调性关注的是整个区间上的性质,单独一点不存在单调性问题,
故单调区间的端点若属于定义域,则区间可开可闭,若区间端点不属于定义域则只能开.
(2)单调区间D⊆定义域I.
(3)遵循最简原则,单调区间应尽可能大;
(4)单调区间之间可用“,”分开,不能用“∪”,可以用“和”来表示;
3、函数单调性的性质
若函数与在区间D上具有单调性,则在区间D上具有以下性质:
(1)与(C为常数)具有相同的单调性.
(2)与的单调性相反.
(3)当时,与单调性相同;当时,与单调性相反.
(4)若≥0,则与具有相同的单调性.
(5)若恒为正值或恒为负值,则当时,与具有相反的单调性;
当时,与具有相同的单调性.
(6)与的和与差的单调性(相同区间上):
简记为:↗↗↗;(2)↘↘↘;(3)↗﹣↘=↗;(4)↘﹣↗=↘.
(7) 复合函数的单调性:同增异减
对于复合函数y=f[g(x)],
若t=g(x)在区间(a,b)上是单调函数,且y=f(t)在区间(g(a),g(b))或(g(b),g(a))上是单调函数
若t=g(x)与y=f(t)的单调性相同,则y=f[g(x)]为增函数
若t=g(x)与y=f(t)的单调性相反,则y=f[g(x)]为减函数.简称“同增异减”.
知识点二 函数的奇偶性
1、函数的奇偶性(定义域关于原点对称!!)
偶函数
奇函数
定
义
条件
对于函数f(x)定义域内任意一个x,都有
f(-x)=f(x)
f(-x)=-f(x)
结论
函数f(x)叫做偶函数
函数f(x)叫做奇函数
图象特征
图象关于y轴对称
图象关于原点对称
2、函数奇偶性的几个重要结论
(1)为奇函数⇔的图象关于原点对称;为偶函数⇔的图象关于y轴对称.
(2)如果函数是偶函数,那么.
(3)既是奇函数又是偶函数的函数只有一种类型,即,x∈D,其中定义域D是关于原点对称的非空数集.
(4)奇函数在两个对称的区间上具有相同的单调性,偶函数在两个对称的区间上具有相反的单调性.
(5)偶函数在关于原点对称的区间上有相同的最大(小)值,取最值时的自变量互为相反数;奇函数在关于原点对称的区间上的最值互为相反数,取最值时的自变量也互为相反数.
知识点三 函数的周期性
1、周期函数的定义
对于函数,如果存在一个非零常数T,使得当x取定义域内的任何值时,都有,那么就称函数为周期函数,称T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,那么这个最小正数就叫做的最小正周期.
知识点四 函数的对称性
1、关于线对称
若函数满足,则函数关于直线对称,特别地,当a=b=0时,函数关于y轴对称,此时函数是偶函数.
·
若函数为偶函数,则函数关于对称.
2、关于点对称
若函数满足,则函数关于点(a,b)对称,特别地,当a=0,b=0时,,则函数关于原点对称,此时函数是奇函数.
·
若函数为奇函数,则函数关于点对称.
知识点五 周期性与对称性的重要结论
1、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.
2、周期性技巧
一、单调性定义的等价形式:
1、函数在区间上是增函数:
任取,且,都有;
任取,且,;
任取,且,;
任取,且,.
2、函数在区间上是减函数:
任取,且,都有;
任取,且,;
任取,且,;
任取,且,.
二、定义法证明函数单调性的步骤
①取值:设x1,x2为该区间内任意的两个值,且x1<x2
②作差变形:做差f(x1)-f(x2),并通过通分、因式分解、配方、有理化等方法,向有利于判断差值符号的方向变形
③定号:确定差值的符号,当符号不确定时,可以分类讨论
④判断:根据定义做出结论。
三、判断函数单调性的方法
1、定义法:定义法的一般步骤为取值→作差变形→定号→得出单调性;
2、导数法:对函数求导→确定导数的符号→得出结论(导数大于零,函数为增;导数小于零,函数为减);
3、图像法:根据函数图象的升降趋势判断函数的单调性(一般用于客观题);
4、特殊指法:若已知函数在某区间上单调,可以通过带入一些特殊值的方法来判断函数的单调性(一般用于客观题);
5、性质法:根据基本初等函数的单调性推出由这些基本初等函数经过运算(加、减、乘、除、复合等)得来的函数单调性(一般用于客观题)。
四、判断函数奇偶性的常用方法
1、定义法:若函数的定义域不是关于原点对称,则立即可判断该函数既不是奇函数也不是偶函数;若函数的定义域是关于原点对称的,再判断与之一是否相等.
2、验证法:在判断与的关系时,只需验证=0及是否成立.
3、图象法:奇(偶)函数等价于它的图象关于原点(轴)对称.
4、性质法:两个奇函数的和仍为奇函数;两个偶函数的和仍为偶函数;两个奇函数的积是偶函数;两个偶函数的积是偶函数;一个奇函数与一个偶函数的积是奇函数.
5、分段函数奇偶性的判断
判断分段函数的奇偶性时,通常利用定义法判断.分段函数不是几个函数,而是一个函数.因此其判断方法也是先考查函数的定义域是否关于原点对称,然后判断与的关系.首先要特别注意与的范围,然后将它代入相应段的函数表达式中,与对应不同的表达式,而它们的结果按奇偶函数的定义进行比较.
五、常见奇、偶函数的类型
1、()为偶函数; 2、()为奇函数;
3、()为奇函数;
4、()为奇函数;
5、()为奇函数;
6、为偶函数; 7、为奇函数;
考点一 函数的单调性
【例1-1】下列函数中,在区间上单调递增的是( )
A. B. C. D.
【例1-2】已知函数的定义域为,的图象关于点对称,,且对任意的,,满足,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
【例1-3】已知函数,满足对任意的实数,且,都有,则实数a的取值范围为( )
A. B. C. D.
【例1-4】已知函数.
(1)求的解析式;
(2)判断并证明函数在上的单调性.
【变式1-1】已知是定义在上的奇函数,,若,且满足,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
【变式1-2】已知函数是定义在区间上的函数,且在该区间上单调递增,则满足的x的取值范围是( )
A. B. C. D.
【变式1-3】已知函数 (且)是R上的单调函数,则a的取值范围是( )
A. B. C. D.
考点二 函数的奇偶性
【例2-1】下列函数中,是奇函数且在上单调递减的是( )
A. B. C. D.
【例2-2】若函数为奇函数,则实数的值为( )
A.1 B.2 C. D.
【变式2-1】函数的奇偶性为( )
A.奇函数 B.偶函数 C.非奇非偶函数 D.既奇又偶函数
【变式2-2】“”是“函数是奇函数”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
【变式2-3】若函数是偶函数,则( )
A.-1 B.0 C.1 D.
【变式2-4】分别是定义在R上的奇函数和偶函数,且,则下列说法错误的是( )
A. B.在上单调递减
C.关于直线对称 D.的最小值为1
【变式2-5】已知定义在上的奇函数满足,且当时,.
(1)求和的值;
(2)求在上的解析式.
考点三 函数的对称性与周期性
【例3】定义在R上的函数满足,且当,则= .
【变式3-1】已知定义在R上的函数满足,且是奇函数,则( )
A.是偶函数 B.的图象关于直线对称
C.是奇函数 D.的图象关于点对称
【变式3-2】已知函数的定义域为R,且对任意恒成立,又函数的图象关于点对称,且,则( )
A.2021 B. C.2022 D.
【变式3-3】已知函数是上的奇函数,且,且当时,,则的值为( )
A. B. C. D.
1.已知函数,不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
2.若函数是上的单调函数,则的取值范围( )
A. B. C. D.
3.已知函数在区间的最大值是M,最小值是m,则的值等于( )
A.0 B.10 C. D.
4.已知函数满足对任意恒成立,又函数的图象关于点对称,且 则( )
A.2025 B.-2025 C.2026 D.-2026
5.(多选题)下面关于函数的性质,说法正确的是( )
A.的定义域为 B.的值域为
C.在定义域上单调递减 D.点是图象的对称中心
6.(多选题)已知定义在R上的偶函数的图像是连续的,,在区间上是增函数,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.的图像关于直线对称 D.在区间上共有100个零点
7.已知函数的图象关于原点对称,若,则的取值范围为________.
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