内容正文:
2.3 函数奇偶性、周期性、对称性及其应用
11大考点汇总
考点01 函数奇偶性的定义与判断
考点02 由奇偶性求函数解析式
考点03 利用奇偶性求参数
考点04 利用函数奇偶性解不等式
考点05 利用周期性求函数的解析式
考点06 函数周期性的应用
考点07 利用函数的周期性求函数值
考点08 利用对称性求函数的解析式
考点09 函数对称性的应用
考点10 利用对称性研究单调性
考点11 由函数对称性求函数值或参数
题型专练
考点01 函数奇偶性的定义与判断
1.下列函数中,既是奇函数又在区间上单调递增的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】利用函数奇偶性的定义和函数的解析式判断.
【详解】对于A.函数的定义域是,所以函数是非奇非偶函数,故错误;
对于B,因为,所以函数是偶函数,故错误;
对于C,在上单调递减,故错误;
对于D,因为,所以函数是奇函数,且在上单调递增,正确;
2.(多选)已知为奇函数,为偶函数,且均为非零函数,则( )
A.为奇函数 B.为偶函数
C.为奇函数 D.为偶函数
【答案】ACD
【分析】由奇偶性的定义确定为奇函数,由此得与奇偶性相异,结合“同偶异奇”分情况讨论即可.
【详解】设,,
由题意得,即①,
,即②,
②除以①得,即为奇函数,A正确;
由上并结合“同偶异奇”知与奇偶性相异,故B错误,
当为奇函数,为偶函数时,为偶函数,为偶函数,
满足为奇函数,为偶函数,
当为偶函数,为奇函数时,为偶函数,为偶函数,
不满足为奇函数,故C,D正确.
3.判断下列各函数是否具有奇偶性
(1)
(2)
(3)
(4);
(5)
(6)
【答案】(1)奇函数
(2)非奇非偶函数
(3)非奇非偶函数
(4)奇函数
(5)即是奇函数也是偶函数
(6)非奇非偶函数
【分析】根据奇偶性的定义判断即可.
【详解】(1)的定义域为,它关于原点对称.
,故为奇函数;
(2)的定义域为不关于原点对称,
故既不是奇函数也不是偶函数;
(3)因为,所以,即函数的定义域为,
不关于原点对称,故既不是奇函数也不是偶函数;
(4)由,得,且,
所以的定义域为,关于原点对称,
所以.又,
所以是奇函数;
(5)对于函数,因为,所以,
其定义域为,关于原点对称.因为对定义域内的每一个,
都有,所以,,
所以既是奇函数又是偶函数;
(6)因为,所以,所以的定义域为,
不关于原点对称,所以既不是奇函数也不是偶函数.
故答案为:①奇函数;②非奇非偶函数;③非奇非偶函数;④奇函数;⑤即是奇函数也是偶函数;⑥非奇非偶函数
4.函数的大致图象是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】探讨函数的奇偶性并排除两个选项,再由时的函数值正负排除并判断即可.
【详解】函数的定义域为,
,
函数是偶函数,图象关于轴对称,排除CD;
当时,,,排除B,选项A符合题意.
故选:A
考点02 由奇偶性求函数解析式
5.已知为定义在上的奇函数,当时有,求的解析式.
【答案】
【分析】由为定义在上的奇函数,则,再根据时,,求解即可.
【详解】因为为定义在上的奇函数,所以.
设,
所以
6.已知函数为偶函数,为奇函数,且满足,则( )
A. B. C.0 D.
【答案】D
【分析】根据函数的奇偶性,采用解方程组的方法可求出的解析式,代入数值计算,即得答案.
【详解】由题意知函数为偶函数,为奇函数,且满足,
则,即,
故,则,
故选:D
7.已知函数是定义在上的偶函数,当时,,则当时,( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】利用函数的奇偶性即可求解.
【详解】因为函数是定义在上的偶函数,
当时,,
所以当时,.
故选:B
8.已知,分别为定义在上的偶函数、奇函数,且满足,则的值为______.
【答案】/
【分析】根据函数奇偶性得,再结合题设求出函数解析式结合指数、对数运算性质即可求解.
【详解】因为,
所以,即,
所以,即,
所以.
故答案为:
考点03 利用奇偶性求参数
9.若函数为奇函数,则____.
【答案】1
【详解】函数定义域为,关于原点对称,因为函数为奇函数,
所以,,,
所以,即,整理得对定义域内的恒成立,解得.
10.已知函数为奇函数,则( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】C
【分析】根据奇函数的性质求解即可.
【详解】由奇函数的定义域为,得,解得.
当时,0,则,
又时,,所以,所以.
11.已知函数是偶函数,则实数( )
A. B. C.1 D.2
【答案】C
【详解】由,,
因为函数是偶函数,则,
即,则,
即恒成立,可得.
12.已知是定义域为的偶函数,则的值为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】根据偶函数定义域关于原点对称且对称轴为轴可构造方程组求得,进而求得结果.
【详解】是定义域为的偶函数,
,解得:,,.
故选:A.
考点04 利用函数奇偶性解不等式
13.已知函数是定义域在上的奇函数,且在上为增函数,若,则实数的取值范围是______.
【答案】
【分析】先判断在上为增函数,再根据奇偶性和单调性可得关于的不等式组,从而可得实数的取值范围.
【详解】因为为奇函数且在上为增函数,故在上为增函数,
因为为上的奇函数,故即为,
故,故.
14.已知函数是定义域为R的偶函数,当时,,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】因为函数与在上单调递增,
所以在上单调递增.
因为函数是定义域为R的偶函数,且,
所以由,或,
所以原不等式的解集为.
15.已知定义在R上的偶函数在上是增函数,且.若,则x的取值范围是______.
【答案】或
【分析】结合已知根据已知条件将原不等式转化为或,即可得解.
【详解】定义在R上的偶函数在上是增函数,且,
根据偶函数的对称性可知,在上是减函数,,
若,则或,
即或,
即或.
故答案为:或
16.设函数,则不等式的解集为( ).
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】首先判断函数的奇偶性与单调性,根据奇偶性与单调性将函数不等式转化为自变量的不等式,解得即可.
【详解】函数的定义域为,
且,即为偶函数,
当时与,与均在上单调递增,
所以与均在上单调递增,
所以在上单调递增,则不等式等价于,
即,解得或,
即不等式的解集为.
故选:B.
考点05 利用周期性求函数的解析式
17.已知函数是周期为4的周期函数,且,则在区间上的解析式为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】根据周期性求函数解析式.
【详解】因为函数是周期为4的周期函数,
所以时,,
所以,即,
故选:C
18.已知定义在上的函数以4为周期,当时,,求当时的最小值.
【答案】
【分析】设,利用周期性得,即可求最小值.
【详解】设,则,又函数的周期为4,
所以,
当时取等号,即所求最小值为.
19.设是周期为2的奇函数,当时,,则时,=________.
【答案】
【分析】利用函数的周期性和奇偶性,可得,结合的范围以及已知条件,即可求得答案.
【详解】当时,,则,
因为当时,,所以.
因为是周期为2的奇函数,
所以,
故答案为:
20.定义域为的奇函数满足,当时,,且.
(1)当时,画出函数的图象,并求其单调区间、零点;
(2)求函数在区间上的解析式.
【答案】(1)答案见解析;
(2)
【分析】(1)利用条件得出,计算结合对数函数的图象与性质作图并求单调区间与零点即可;
(2)利用(1)的结论及求解析式即可.
【详解】(1)由题意可知:,
所以,
即,则时,
令,则,
综上,
作图如下:
结合对数函数的单调性与奇函数的性质知的单调递增区间为,无单调递减区间,
且其零点有三个,分别为;
(2)因为,则,
当时,,
当时,,
当时,,
则.
考点06 函数周期性的应用
21.设是定义在上且周期为2的奇函数,当时,,则( )
A. B.1 C. D.7
【答案】A
【详解】因为是定义在上且周期为2的奇函数,
所以,,
所以,
因为当时,,所以,所以.
22.已知偶函数满足,且在区间上是减函数,则,,的大小关系是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】根据周期性及偶函数的性质得到,,再比较、、的大小,结合函数在上的单调性即可判断.
【详解】因为,所以是以为周期的周期函数,
又为偶函数,所以,,
又且在上单调递减,
所以,
即.
故选:D
23.若偶函数对任意都有,且当时,,则______.
【答案】
【分析】由题意求得,可得的周期为6,则,即可求解.
【详解】由,且当时,,
得,
,
则是以6为周期的函数,
所以.
故答案为:
24.(多选)已知奇函数的定义域为,若,则( )
A. B.的图象关于直线对称
C. D.的一个周期为
【答案】ACD
【分析】由奇函数可得,再根据函数的周期性与对称性分别判断.
【详解】对于A,由定义域为且函数为奇函数,可得,A选项正确;
对于B,由,可得,则函数关于直线对称,B选项错误;
对于C,由以及奇函数性质可知,
可得,即可得,即C选项正确;
对于D,根据C中的结论可知,
即可得,函数的一个周期为,D选项正确;
故选:ACD.
考点07 利用函数的周期性求函数值
25.已知函数满足.当时,,则________.
【答案】8
【详解】因为,所以是以3为周期的周期函数,所以.
26.若函数满足.且当,则( )
A. B.2 C. D.1
【答案】C
【分析】根据条件,得到的一个周期为,从而有,再代入,即可求解.
【详解】因为,则,所以的一个周期为,
所以,又,所以,则,
故选:C.
27.已知是定义在上且周期为4的奇函数,当时,且,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】由周期性、奇函数性质转换即可求解.
【详解】已知是定义在上且周期为4的奇函数,当时,且,
则.
故选:D.
28.已知是定义在上且周期为2的函数,当时,,则______.
【答案】
【分析】利用函数的周期性求得,,即可得解.
【详解】是定义在上且周期为2的函数,当时,,
则,
,
所以.
故答案为:
考点08 利用对称性求函数的解析式
29.已知函数与的图象关于点对称,求的解析式.
【答案】
【分析】在函数上取点,设为关于点的对称点,利用对称关系列出变换方程组,求得,代入,整理即得的解析式.
【详解】设为上任一点,为关于点的对称点,
则解得
因为点在的图象上,所以.
把代入上式,可得,整理得,
即.
30.已知函数与的图象关于点对称,则______.
【答案】
【分析】设是上一点,关于点的对称点为,得到,将其代入函数的解析式,即可求得的解析式.
【详解】设是图象上任意一点,且点关于点的对称点为,
可得,解得,
将其代入函数,可得,所以,
即.
故答案为:.
31.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
32.若函数y=g(x)的图象与y=ln x的图象关于直线x=2对称,则g(x)=________.
【答案】ln (4-x)
【分析】利用对称的定义求解即可.
【详解】在函数y=g(x)的图象上任取一点(x,y),则点(x,y)关于直线x=2对称的点为(4-x,y),且点(4-x,y)在函数y=ln x的图象上,所以y=ln (4-x),
即,
故答案为:
考点09 函数对称性的应用
33.写出一个同时满足下列性质①②③的函数______.
①定义域为;
②;
③.
【答案】(答案不唯一)
【分析】由题意知图象关于点对称,再结合正比例函数构造即可;
【详解】由③得函数图象关于点对称,
,则可取,符合①②③.
.(答案不唯一)
34.(多选)已知函数,则( )
A.的图象关于点对称 B.的图象关于直线对称
C.的值域为 D.在定义域上单调递减
【答案】ABC
【分析】先通过分离常数将函数表达式转化为平移后的反比例函数形式,然后借助反比例函数的性质依次判断各选项即可.
【详解】因为,
对于A:因为的对称中心为,将其向右平移1个单位,
再向上平移2个单位得到,所以对称中心变为,故A正确;
对于B:任取上一点,其关于直线的对称点为,
而,
因此其对称点也在上,所以的图象关于对称,故B正确;
对于C:因为,所以,
即的值域为,故C正确;
对于D:的定义域为,它仅在区间和上分别单调递减,
不能说在整个定义域上单调递减,例如:取,
有,不符合单调递减定义,故D错误.
35.若曲线关于直线对称,则( )
A. B.2 C.0 D.1
【答案】C
【分析】先求出函数定义域,再根据对称性得出,再代入解析式得出,最后代回验证即可.
【详解】令,由,得或,故函数的定义域为.
由曲线关于直线对称,得定义域关于直线对称,则,
此时必有,即,解得,
此时,
因此函数的图象关于直线对称,即,满足题意,故.
36.(多选)下列函数中,其图像是中心对称图形的是( )
A. B.
C. D.
【答案】ACD
【分析】根据函数的对称性求解判断即可.
【详解】对于A,,满足,图像关于中心对称,故A满足;
对于B,是偶函数,关于轴对称,故B错误;
对于C,定义域为,若存在对称中心,则其横坐标只能为,
,所以函数图像的对称中心为,故C满足;
对于D,定义域为,若存在对称中心,则其横坐标只能为1,
所以函数图像的对称中心为,故D满足.
考点10 利用对称性研究单调性
37.已知函数是定义上的偶函数,且,若在区间上是减函数,则( )
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】B
【分析】根据函数关于轴和轴对称,利用已知区间的单调性求解.
【详解】因为,所以函数关于成轴对称,
所以区间与区间,区间与关于对称,
由函数在区间上是减函数,可知函数在上是增函数,
又函数是偶函数,所以函数在上是增函数,
所以函数在上是减函数,
故选:B
38.如果奇函数在上是减函数且最小值是4,那么在上是( )
A.减函数且最小值是-4 B.减函数且最大值是-4
C.增函数且最小值是-4 D.增函数且最大值是-4
【答案】B
【分析】根据奇函数的对称性,在区间上的性质,可得到函数在区间上的性质,即可求解.
【详解】由题意,奇函数在区间上是减函数,根据奇函数的对称性,可得函数在
区间上也是减函数,又由奇函数在区间上的最小值是4,
即,所以,所以函数在区间上的
最大值为,
故选:B.
39.设定义域为R,对任意的都有,且当时,,则有( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】根据条件,可得关于对称,所以,根据时的解析式,可得其单调性,根据对称性,可得时的单调性,根据自变量的大小关系,可得函数值的大小关系,即可得答案.
【详解】因为,所以关于对称,
因为当时,,单调递增,
所以当时,单调递减,
因为,
所以.
故选:B
40.已知函数为偶函数,且函数在上单调递增,则关于x的不等式的解集为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】利用函数的奇偶性和对称性,得到函数的单调区间,利用单调性解函数不等式.
【详解】因为为偶函数,所以的图象关于y轴对称,则的图象关于直线对称.
因为在上单调递增,所以在上单调递减.
因为,所以,解得.
故选:A.
考点11 由函数对称性求函数值或参数
41.已知函数的图象关于点对称,则_______________.
【答案】2
【详解】,关于点对称,
由题意可知函数关于点对称,所以解得.
42.(多选)已知函数的图象关于点对称,则的值可能为( )
A. B. C. D.
【答案】AC
【分析】根据正切型函数的对称性逐一判断即可.
【详解】因为函数的图象关于点对称,
所以,则.
A:令,符合题意;
B:令,不符合题意;
C:令,符合题意;
D:令,不符合题意,
故选:AC
43.函数的图像关于点中心对称,则_____.
【答案】/
【分析】根据对称中心求得,从而求得.
【详解】函数的图像关于点中心对称,
所以,解得,
所以.
故答案为:
44.已知,则__________.
【答案】/
【分析】由题可得且,即可求解.
【详解】由题知,且,
所以.
故答案为:.
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2.3 函数奇偶性、周期性、对称性及其应用
11大考点汇总
考点01 函数奇偶性的定义与判断
考点02 由奇偶性求函数解析式
考点03 利用奇偶性求参数
考点04 利用函数奇偶性解不等式
考点05 利用周期性求函数的解析式
考点06 函数周期性的应用
考点07 利用函数的周期性求函数值
考点08 利用对称性求函数的解析式
考点09 函数对称性的应用
考点10 利用对称性研究单调性
考点11 由函数对称性求函数值或参数
题型专练
考点01 函数奇偶性的定义与判断
1.下列函数中,既是奇函数又在区间上单调递增的是( )
A. B. C. D.
2.(多选)已知为奇函数,为偶函数,且均为非零函数,则( )
A.为奇函数 B.为偶函数
C.为奇函数 D.为偶函数
3.判断下列各函数是否具有奇偶性
(1)
(2)
(3)
(4);
(5)
(6)
4.函数的大致图象是( )
A. B.
C. D.
考点02 由奇偶性求函数解析式
5.已知为定义在上的奇函数,当时有,求的解析式.
6.已知函数为偶函数,为奇函数,且满足,则( )
A. B. C.0 D.
7.已知函数是定义在上的偶函数,当时,,则当时,( )
A. B.
C. D.
8.已知,分别为定义在上的偶函数、奇函数,且满足,则的值为______.
考点03 利用奇偶性求参数
9.若函数为奇函数,则____.
10.已知函数为奇函数,则( )
A.1 B.2 C.3 D.4
11.已知函数是偶函数,则实数( )
A. B. C.1 D.2
12.已知是定义域为的偶函数,则的值为( )
A. B.
C. D.
考点04 利用函数奇偶性解不等式
13.已知函数是定义域在上的奇函数,且在上为增函数,若,则实数的取值范围是______.
14.已知函数是定义域为R的偶函数,当时,,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
15.已知定义在R上的偶函数在上是增函数,且.若,则x的取值范围是______.
16.设函数,则不等式的解集为( ).
A. B.
C. D.
考点05 利用周期性求函数的解析式
17.已知函数是周期为4的周期函数,且,则在区间上的解析式为( )
A. B.
C. D.
18.已知定义在上的函数以4为周期,当时,,求当时的最小值.
19.设是周期为2的奇函数,当时,,则时,=________.
20.定义域为的奇函数满足,当时,,且.
(1)当时,画出函数的图象,并求其单调区间、零点;
(2)求函数在区间上的解析式.
考点06 函数周期性的应用
21.设是定义在上且周期为2的奇函数,当时,,则( )
A. B.1 C. D.7
22.已知偶函数满足,且在区间上是减函数,则,,的大小关系是( )
A. B.
C. D.
23.若偶函数对任意都有,且当时,,则______.
24.(多选)已知奇函数的定义域为,若,则( )
A. B.的图象关于直线对称
C. D.的一个周期为
考点07 利用函数的周期性求函数值
25.已知函数满足.当时,,则________.
26.若函数满足.且当,则( )
A. B.2 C. D.1
27.已知是定义在上且周期为4的奇函数,当时,且,则( )
A. B. C. D.
28.已知是定义在上且周期为2的函数,当时,,则______.
考点08 利用对称性求函数的解析式
29.已知函数与的图象关于点对称,求的解析式.
30.已知函数与的图象关于点对称,则______.
31.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.
32.若函数y=g(x)的图象与y=ln x的图象关于直线x=2对称,则g(x)=________.
考点09 函数对称性的应用
33.写出一个同时满足下列性质①②③的函数______.
①定义域为;
②;
③.
34.(多选)已知函数,则( )
A.的图象关于点对称 B.的图象关于直线对称
C.的值域为 D.在定义域上单调递减
35.若曲线关于直线对称,则( )
A. B.2 C.0 D.1
36.(多选)下列函数中,其图像是中心对称图形的是( )
A. B.
C. D.
考点10 利用对称性研究单调性
37.已知函数是定义上的偶函数,且,若在区间上是减函数,则( )
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
38.如果奇函数在上是减函数且最小值是4,那么在上是( )
A.减函数且最小值是-4 B.减函数且最大值是-4
C.增函数且最小值是-4 D.增函数且最大值是-4
39.设定义域为R,对任意的都有,且当时,,则有( )
A. B.
C. D.
40.已知函数为偶函数,且函数在上单调递增,则关于x的不等式的解集为( )
A. B. C. D.
考点11 由函数对称性求函数值或参数
41.已知函数的图象关于点对称,则_______________.
42.(多选)已知函数的图象关于点对称,则的值可能为( )
A. B. C. D.
43.函数的图像关于点中心对称,则_____.
44.已知,则__________.
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