第7讲 函数的性质·讲义-2027届高考数学一轮复习(全国I卷地区通用)

2026-06-13
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普通

资源信息

学段 高中
学科 数学
教材版本 -
年级 高三
章节 -
类型 教案-讲义
知识点 函数的基本性质
使用场景 高考复习-一轮复习
学年 2027-2028
地区(省份) 广东省
地区(市) -
地区(区县) -
文件格式 ZIP
文件大小 263 KB
发布时间 2026-06-13
更新时间 2026-06-13
作者 数海匠心
品牌系列 -
审核时间 2026-06-13
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来源 学科网

摘要:

该高中数学高考复习讲义聚焦函数的单调性、奇偶性、对称性、周期性及综合应用核心考点,按考情分析、知识清单、方法总结、典题精讲、高考真题的逻辑架构系统梳理,通过考点分类梳理、解题方法指导、真题实战训练等环节,帮助学生构建函数性质知识网络,突破抽象函数与分段函数等难点。 讲义创新采用“性质推导-模型建构-分层训练”教学策略,如通过赋值法推导抽象函数奇偶性,结合“段段单调+边界衔接”突破分段函数参数范围问题,培养学生数学思维与逻辑推理能力。设置基础典例到高考真题的分层练习,配合即时方法总结,确保学生高效掌握解题规律,为教师把控复习节奏、提升学生应考能力提供有力支持。

内容正文:

第7讲 函数的性质 · 讲义(解析卷) 一、考情分析 1 二、知识清单 2 1. 函数的单调性 2 2. 函数的奇偶性 2 3. 函数的对称性 3 4. 函数的周期性 3 5. 重要技巧 3 三、方法总结 6 考点一:函数的单调性 6 考点二:函数的奇偶性 7 考点三:函数的对称性与周期性 8 考点四:函数性质的综合应用 8 四、典题精讲 9 考点一:函数的单调性 9 考点二:函数的奇偶性 11 考点三:函数的对称性与周期性 13 考点四:函数性质的综合应用 17 五、高考真题 21 一、考情分析 1. 考查频次与题型 年份 题号与题型 分值 考查内容 2026 19题·解答题 17分 抽象函数的奇偶性、单调性与新定义集合的综合应用 2025 5题·单选题 5分 函数的奇偶性与周期性的综合应用 2024 6题·单选题 5分 分段函数的单调性及参数范围求解 2024 8题·单选题 5分 抽象函数的递推关系与不等式应用 近三年全国一卷对函数性质的考查较为频繁,既有客观题的基础性质应用,也有解答题的抽象性质综合探究,占有一定分值. 2. 命题角度与特色 · 核心考点:考查函数的单调性、奇偶性、周期性及其综合应用,尤其是分段函数与抽象函数. · 命题趋势:从单一性质考查向多性质综合、数形结合及新定义问题转变,对抽象思维和逻辑推理能力的要求逐步提升. · 试题特点:客观题常以分段函数求参数、利用周期性与奇偶性求值为载体;解答题则倾向于结合新定义,深入考查抽象函数的单调性与奇偶性证明. 3. 备考策略 · 扎实掌握基本初等函数的图象与性质,熟练运用定义法判断或证明函数的单调性与奇偶性. · 强化对抽象函数性质的推导训练,熟练掌握赋值法、递推法等处理抽象函数的核心技巧. · 提升数形结合与分类讨论思想的应用能力,特别是在处理分段函数和含参不等式时,注意临界条件和定义域的限制. 二、知识清单 1. 函数的单调性 (1) 单调函数的定义 一般地,设函数的定义域为,区间: 如果对于内的任意两个自变量的值,当时,都有,那么就说在区间上是增函数. 如果对于内的任意两个自变量的值,,当时,都有,那么就说在区间上是减函数. · 属于定义域内某个区间上; · 任意两个自变量,且; · 都有或; · 图象特征:在单调区间上增函数的图象从左向右是上升的,减函数的图象从左向右是下降的. (2) 单调性与单调区间 · 单调区间的定义:如果函数在区间上是增函数或减函数,那么就说函数在区间上具有单调性,称为函数的单调区间. · 函数的单调性是函数在某个区间上的性质. (3) 复合函数的单调性 复合函数的单调性遵从“同增异减”,即在对应的取值区间上,外层函数是增 (减) 函数,内层函数是增 (减) 函数,复合函数是增函数;外层函数是增 (减) 函数,内层函数是减 (增) 函数,复合函数是减函数. 2. 函数的奇偶性 函数奇偶性的定义及图象特点 奇偶性 定义 图象特点 偶函数 如果对于函数的定义域内任意一个,都有,那么函数就叫做偶函数 关于轴对称 奇函数 如果对于函数的定义域内任意一个,都有,那么函数就叫做奇函数 关于原点对称 · 关系判断法:判断与的关系时,也可以使用如下结论:如果或 (),则函数为偶函数;如果或 (),则函数为奇函数. · 定义域对称性:由函数奇偶性的定义可知,函数具有奇偶性的一个前提条件是:对于定义域内的任意一个,也在定义域内 (即定义域关于原点对称). 3. 函数的对称性 · 若函数为偶函数,则函数关于对称. · 若函数为奇函数,则函数关于点对称. · 若,则函数关于对称. · 若,则函数关于点对称. 4. 函数的周期性 (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,那么称这个最小正数叫做的最小正周期. 5. 重要技巧 (1) 单调性技巧 ① 证明函数单调性的步骤 · 取值:设,是定义域内一个区间上的任意两个量,且; · 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; · 定号:判断差的正负或商与 1 的大小关系; · 得出结论. ② 函数单调性的判断方法 · 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. · 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. · 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 · 若是增函数,则为减函数;若是减函数,则为增函数; · 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; · 若且为增函数,则函数为增函数,为减函数; · 若且为减函数,则函数为减函数,为增函数. (2) 奇偶性技巧 · 函数具有奇偶性的必要条件是其定义域关于原点对称. · 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. · 若奇函数在处有意义,则有;偶函数必满足. · 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. · 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. · 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. · 复合函数的奇偶性规律:内偶则偶,两奇为奇. · 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 函数式满足关系 () 周期 ; (4) 函数的对称性与周期性的关系 · 若函数有两条对称轴, (),则函数是周期函数,且. · 若函数的图象有两个对称中心, (),则函数是周期函数,且. · 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 · 若函数关于直线对称,则. · 若函数关于点对称,则. · 函数与关于轴对称,函数与关于原点对称. (6) 类周期函数与倍增函数 · 类周期函数:若满足:或,则横坐标每增加个单位,则函数值扩大倍.此函数称为周期为的类周期函数. · 倍增函数:若函数满足或,则横坐标每扩大倍,则函数值扩大倍.此函数称为倍增函数.注意当时,构成一系列平行的分段函数, . (7) 抽象函数的模特函数 抽象函数的模特函数通常如下: · 若,则 (正比例函数). · 若,则 (指数函数). · 若,则 (对数函数). · 若,则 (幂函数). · 若,则 (一次函数). 三、方法总结 考点一:函数的单调性 考法1:判断或证明函数的单调性 · 利用定义法证明单调性的核心在于“作差后的变形”,通常采用通分、因式分解、配方等手段,将差式化为几个因式乘积或商的形式,以便于判断符号. · 解抽象函数不等式时,需注意函数定义域的限制. 考法2:利用函数的单调性与奇偶性解不等式或比较大小 · 解决此类问题的通法是“构造奇函数”.当函数解析式中含有常数项时,通常将其剥离,构造形如的奇函数. · 利用奇函数的性质将不等式转化为的形式,再结合单调性求解. 考法3:利用单调性求最值或值域 · 对于形如且单调的问题,可通过解方程求出唯一的,进而得到. · 求出函数解析式后,再利用其单调性求特定区间上的最值或值域. 考法4:根据单调性求参数范围 · 处理分段函数的单调性问题,关键在于“段段单调”和“边界衔接”两个要点. · 列出不等式组时,需注意分界点处的不等关系,即左侧区间的最大值(或上确界)必须小于等于右侧区间的最小值(或下确界). 考点二:函数的奇偶性 考法5:判断或证明函数的奇偶性 · 研究对数型复合函数的性质,需遵循“定义域优先”原则. · 判断奇偶性时,若定义域不关于原点对称,则函数非奇非偶;若对称,则进一步化简解析式并验证. 考法6:利用奇偶性求函数值或解析式 · 遇到为偶(奇)函数时,可直接转化为关于直线对称(或关于点中心对称). · 利用对称性将未知自变量转化为已知自变量,是解决此类求值问题的核心技巧. 考法7:根据奇偶性求参数 · 已知奇偶性求参数,常用方法有两种:一是利用特殊值,如奇函数在原点有定义时(必要不充分条件,需检验);二是利用恒等式,通过代数变形求出参数. 考法8:奇函数平移模型(f(x)=奇函数+M)求值或最值 · “奇函数平移模型”的本质是函数的中心对称性.若是奇函数,则. · 在求最值时,常结合基本不等式中的“1”的代换技巧,注意等号成立的条件. 考点三:函数的对称性与周期性 考法9:判断或推导函数的对称性与周期性 · 抽象函数性质的推导犹如“多米诺骨牌”,一个性质往往能引出另一个性质. · 牢记两个基本结论:若有两条对称轴,则必为周期函数;若有一个对称中心和一条对称轴,也必为周期函数. 考法10:利用对称性与周期性求函数值或求和 · 处理复杂函数的交点问题,“数形结合”是首选. · 若两个函数图象具有共同的对称中心,且有个交点,则这个交点的横坐标之和为. 考法11:类周期函数的应用 · 类周期函数的核心在于“递推”.解题时,先研究基础区间上的函数性质(如单调性、最值、图象形状),再利用递推关系将这些性质推广到一般区间. · 对于交点个数问题,画出草图并关注峰值的变化是关键. 考点四:函数性质的综合应用 考法12:具体函数性质的综合判断与应用 · 分离常数法是处理分式型函数单调性和值域的常用方法. · 证明方程在某区间存在实根时,构造函数并验证区间端点函数值异号(即零点存在性定理)是标准且有效的方法. 考法13:构造函数利用性质解不等式 · 解抽象或复杂函数不等式的核心是“脱去函数符号”. · 若是偶函数且在上单调递增,则;若单调递减,则. 考法14:抽象函数的性质推导与证明(赋值法) · 抽象函数赋值的技巧在于“缺什么造什么”.求常令;求证奇偶性常令或. · 证明单调性作差时,常利用换元技巧(如令,)将差化积. 考法15:抽象函数性质的综合应用 · 综合性抽象函数题往往涉及多个性质.解题时将每一个条件转化为最基本的数学表达式(如). · 求和问题通常存在周期性或抵消规律,计算前几项即可发现规律. 四、典题精讲 考点一:函数的单调性 考法1:判断或证明函数的单调性 例1.(2024·泰州海陵·期中)已知函数. (1)判断函数的单调性,并利用定义证明; (2)若,求实数的取值范围. 【答案】(1)在上单调递减,证明见解析 (2) 【思路】观察函数解析式特点,利用定义法证明单调性通常按照“取值、作差、变形、定号、下结论”的步骤进行.对于不等式求解,先将不等式转化为函数值的大小关系,再结合函数的单调性及定义域脱去函数符号. 【解析】(1)在上递减,理由如下: 任取,且,则 , ∵,且, ∴,, ∴,即, ∴在上递减; (2)由(1)可知在上递减, ∴由,得, 解得, ∴实数的取值范围为. 【规律】利用定义法证明单调性的核心在于“作差后的变形”,通常采用通分、因式分解、配方等手段,将差式化为几个因式乘积或商的形式,以便于判断符号.解抽象函数不等式时,需注意函数定义域的限制. 考法2:利用函数的单调性与奇偶性解不等式或比较大小 例2.(2026·襄阳四中·阶段检测)已知函数,且,则实数的取值范围是(   ) A. B. C. D. 【答案】A 【思路】面对复杂的函数解析式,可考虑提取其中的非奇非偶常数部分,构造一个新的函数.探究新函数的奇偶性与单调性,进而将原不等式转化为新函数的不等式,利用单调性脱去函数符号求解. 【解析】. 令,则,, ∴在上单调递增,且为奇函数. 不等式,即, 即,则, ∴,即,∴. 对应选项A. 【规律】解决此类问题的通法是“构造奇函数”.当函数解析式中含有常数项时,通常将其剥离,构造形如的奇函数.利用奇函数的性质将不等式转化为的形式,再结合单调性求解. 考法3:利用单调性求最值或值域 例3.(2024·河南·模拟)已知函数为定义在上的单调函数,且,则在上的值域为______. 【答案】 【思路】题干中给出了复合函数的嵌套等式,且已知函数为单调函数,利用单调函数的性质,即函数值相等则自变量必相等.通过观察找出内层函数的值,从而确定原函数的解析式,最后在给定区间上求值域. 【解析】∵为定义在上的单调函数, ∴存在唯一的,使得, 则,,即, ∵函数为增函数,且,∴, . 易知在上为增函数,且,, 则在上的值域为. 【规律】对于形如且单调的问题,可通过解方程求出唯一的,进而得到.求出函数解析式后,再利用其单调性求特定区间上的最值或值域. 考法4:根据单调性求参数范围 例4.(2025·河南创新·一模)已知是增函数,则实数的取值范围是(   ) A. B. C. D. 【答案】A 【思路】分段函数在整个定义域上单调递增,需要满足两个条件:一是各段函数在其各自的区间上单调递增;二是分界点处的函数值满足左侧区间的最大值(或上确界)小于等于右侧区间的最小值(或下确界). 【解析】∵是定义在上的增函数, ∴,解得或, 又∵当时,在上单调递增, 但在上单调递减,不符合题意, ∴. 对应选项A. 【规律】处理分段函数的单调性问题,关键在于“段段单调”和“边界衔接”两个要点.列出不等式组时,需注意分界点处的不等关系. 考点二:函数的奇偶性 考法5:判断或证明函数的奇偶性 例5.(2026·广东佛山·二模)函数,则(   ) A. 是奇函数 B. 是周期函数 C. 的最大值为2 D. 【答案】D 【思路】判断函数的奇偶性、周期性等性质,首要步骤是求出函数的定义域.化简解析式后,利用定义验证与的关系.对于周期性,可利用反证法或特殊值法进行排除.比较函数值大小时,直接代入计算即可. 【解析】函数,定义域得. 化简得. 选项A:,故是偶函数,不是奇函数,A错误. 选项B:假设是周期函数,则存在非零常数,对任意,都有. 取,则,即,得,与矛盾. 故假设不成立,不是周期函数,B错误. 选项C:取,则,C错误. 选项D:,,∴,D正确. 对应选项D. 【规律】研究对数型复合函数的性质,需遵循“定义域优先”原则.判断奇偶性时,若定义域不关于原点对称,则函数非奇非偶;若对称,则进一步化简解析式并验证. 考法6:利用奇偶性求函数值或解析式 例6.(2025·淮北淮南·二模)已知函数和的定义域均为,为偶函数,为奇函数,若,则(   ) A. B. C. D. 【答案】B 【思路】题干中给出了两个函数的平移奇偶性,这实际上隐含了原函数的对称性.通过将平移后的奇偶性转化为原函数的对称轴或对称中心,建立与、与之间的联系.再结合已知等式,利用赋值法构造方程组求解. 【解析】∵为偶函数,∴, ∴的图象关于对称,因此. ∵为奇函数,∴, 令得, 当时,, 当时,, 由,得, , 两式相加得, ∴. 对应选项B. 【规律】遇到为偶(奇)函数时,可直接转化为关于直线对称(或关于点中心对称).利用对称性将未知自变量转化为已知自变量,是解决此类求值问题的核心技巧. 考法7:根据奇偶性求参数 例7.(2025·江西上进·5月联考)已知函数为奇函数,则(   ) A. B. C. D. 【答案】C 【思路】已知函数为奇函数,且定义域为,最直接的方法是利用奇函数的定义,即恒成立,代入解析式后整理,使等式与无关,从而解出参数. 【解析】易知的定义域为,且是奇函数,则,解得. 对应选项C. 【规律】已知奇偶性求参数,常用方法有两种:一是利用特殊值,如奇函数在原点有定义时(必要不充分条件,需检验);二是利用恒等式,通过代数变形求出参数. 考法8:奇函数平移模型(f(x)=奇函数+M)求值或最值 例8.已知在上单调递增,且为奇函数.若正实数满足,则的最小值为(   ) A. B. C. D. 【答案】A 【思路】题干中给出了为奇函数,这意味着的图象可以由一个奇函数平移得到.利用奇函数的性质,可推导出满足的对称关系.结合已知等式得到的关系,最后利用“乘1法”和基本不等式求出最小值. 【解析】∵为奇函数,∴, 由得, ∵,∴, 当且仅当时取等号,故的最小值为, 对应选项A. 【规律】“奇函数平移模型”的本质是函数的中心对称性.若是奇函数,则.在求最值时,常结合基本不等式中的“1”的代换技巧,注意等号成立的条件. 考点三:函数的对称性与周期性 考法9:判断或推导函数的对称性与周期性 例9.(2024·山东烟台·二模)(多选)定义在上的函数满足,是偶函数,,则(   ) A. 是奇函数 B. C. 的图象关于直线对称 D. 【答案】ABD 【思路】面对多个抽象函数的关系式,需逐一破译其背后的性质.由为偶函数可推导对称轴;由可推导周期;结合两者可推导奇偶性.对于求和问题,需探究数列的周期性,将大项求和转化为一个周期内的求和. 【解析】对于选项A,∵是偶函数,∴, ∴函数关于直线对称,∴, ∵,∴,∴是奇函数,则A正确; 对于选项B,∵,∴,∴, ∴的周期为8,∴,则B正确; 对于选项C,若的图象关于直线对称,则, 但是,,即,这与假设条件矛盾,则选项C错误; 对于选项D,将代入,得, 将,代入,得, 同理可知, 又∵的周期为8,∴正奇数项的周期为4, ∴ ,则D正确. 对应选项ABD. 【规律】抽象函数性质的推导犹如“多米诺骨牌”,一个性质往往能引出另一个性质.牢记两个基本结论:若有两条对称轴,则必为周期函数;若有一个对称中心和一条对称轴,也必为周期函数. 考法10:利用对称性与周期性求函数值或求和 例10.(2025·江苏高邮·一模)已知定义在上的偶函数满足,当时,,函数,则与的图象所有交点的横坐标之和为______. 【答案】5 【思路】求解两函数图象交点横坐标之和,通常不直接求出交点坐标,而是利用函数的对称性.分析和的性质,发现它们具有共同的对称中心.通过画出函数图象,确定交点个数,进而利用对称中心的性质直接求和. 【解析】函数的图象是中心对称图形,对称中心为. 定义在上的偶函数满足, 则函数有对称轴为轴,对称中心; 又当时,, 当时,,解得,由题意可得,而. ∴,两函数图象无交点, 在同一坐标系在内作出与的图象, 当,, 令, 则,且, ∴存在,使得当时,,单调递增, ∴当时,,即, 结合图象可得,与图象有5个交点, 又均是与的图象的对称中心, 则两函数所有交点的横坐标之和为5. 【规律】处理复杂函数的交点问题,“数形结合”是首选.若两个函数图象具有共同的对称中心,且有个交点,则这个交点的横坐标之和为. 考法11:类周期函数的应用 例11.(多选)已知函数,则下列说法正确的是(   ) A. 若函数有4个零点,则实数的取值范围为 B. 关于的方程有个不同的解 C. 对于实数,不等式恒成立 D. 当时,函数的图象与轴围成的图形的面积为 【答案】ABD 【思路】这是一个典型的类周期函数(或称为伸缩周期函数).根据递推关系,可以发现函数图象在相邻区间上的几何变换规律.通过归纳法写出函数在一般区间上的解析式,进而分析其最值、零点个数及图象面积. 【解析】∵,则在的图象是将的图象沿轴方向伸长为原来的3倍、沿轴方向缩短为原来的一半 ∴ 则在上单调递增,在上单调递减 ∴在上的最大值为,最小值为,即在上的值域为 对于A,令,即,则与有四个交点 作出时的图象,如图: 分别与连线的斜率为 结合图象可得:实数的取值范围为,A正确; 对于B,令,则 ∴方程的根的个数即为与的交点个数 当时,的最大值为 ∴与有且仅有一个交点, 当时,则有: ①当时,在上的最大值为,则与在内有两个交点 ②当,则在上的最大值为 ∴与有且仅有一个交点 ③当时,在上的最大值为,则与在内没有交点 ∴当,与没有交点 ∴当,与的交点个数为 当时,也成立 ∴关于的方程有个不同的解,B正确 对于C,因为图象过点,令,则,C错误 对于D,由题意可得:当时,函数的图象与轴围成的图形为三角形,其底边长为,高为 ∴当时,函数的图象与轴围成的图形的面积为 对应选项ABD. 【规律】类周期函数的核心在于“递推”.解题时,先研究基础区间上的函数性质(如单调性、最值、图象形状),再利用递推关系将这些性质推广到一般区间.对于交点个数问题,画出草图并关注峰值的变化是关键. 考点四:函数性质的综合应用 考法12:具体函数性质的综合判断与应用 例12.(2026·山东枣庄·一模)(多选)已知函数,则(   ) A. 为奇函数 B. 的值域是 C. 有极值 D. 存在实数,使得在上的值域为 【答案】ABD 【思路】对于分式型指数函数,常通过分子分母同除以某一项,或分离常数法将其化简.化简后,利用基本初等函数的性质判断奇偶性和单调性,进而求出值域.对于选项D中的存在性问题,可构造新函数,利用零点存在性定理进行判断. 【解析】∵,定义域为, ,∴为奇函数,A正确; ∵,∴,∴, ∴,∴的值域是,B正确; ∵在上单调递增,∴在上单调递减, ∴在上单调递增,无极值,C错误; 令, ∵, , ∴在上存在零点,即, ∵为奇函数,∴在上存在零点,即, ∴存在实数,使得在上的值域为,D正确. 对应选项ABD. 【规律】分离常数法是处理分式型函数单调性和值域的常用方法.证明方程在某区间存在实根时,构造函数并验证区间端点函数值异号(即零点存在性定理)是标准且有效的方法. 考法13:构造函数利用性质解不等式 例13.(2025·河北邢台名校·一模)设函数,则不等式的解集为(   ) A. B. C. D. 【答案】B 【思路】观察函数解析式,发现其由偶函数复合而成.先利用定义证明其为偶函数,再探究其在非负半轴上的单调性.利用偶函数的性质,将原不等式转化为关于绝对值的不等式,最后通过平方脱去绝对值求解. 【解析】函数的定义域为, 且, ∴为偶函数, 当时,, ∵在上单调递增,在上单调递增, ∴在上单调递增, 不等式等价于, ∴,两边平方得,即, 解得或, ∴不等式的解集为. 对应选项B. 【规律】解抽象或复杂函数不等式的核心是“脱去函数符号”.若是偶函数且在上单调递增,则;若单调递减,则. 考法14:抽象函数的性质推导与证明(赋值法) 例14.已知定义在上的函数,满足:①;②为奇函数;③,;④任意的,. (1)判断并证明函数的奇偶性; (2)判断并证明函数在上的单调性. 【答案】(1)偶函数,证明见解析 (2)单调递增,证明见解析 【思路】处理抽象函数方程,赋值法是根本.要证明奇偶性,需探求与的关系,通常令或或;要证明单调性,需利用定义,通过作差,并结合已知等式将其转化为乘积形式,进而判断符号. 【解析】(1)依题意,. ∴, ∴, 又∵的定义域为,∴函数为偶函数. (2)由④知, , ∵,,,∴, ∴ 即在上单调递增. 【规律】抽象函数赋值的技巧在于“缺什么造什么”.求常令;求证奇偶性常令或;证明单调性作差时,常利用换元技巧(如令,)将差化积. 考法15:抽象函数性质的综合应用 例15.(2026·山东烟台·二模)(多选)已知函数的定义域为,其图象是一条连续不断的曲线,,为奇函数,函数,且为偶函数,则(   ) A. 是奇函数 B. 2为的一个周期 C. D. 【答案】ACD 【思路】本题信息量极大,需逐层剥茧.由为奇函数和为偶函数,分别推导出和的对称性.结合的定义式,进一步挖掘的奇偶性与周期性.对于大项求和,需找到数列的周期规律,计算出一个周期内的和. 【解析】∵为奇函数,∴, 即的图象关于点对称, ∵为偶函数,∴, 即的图象关于直线对称, ∴,即, ∴,即的图象关于点对称, ∴是奇函数,故A正确; ∵的图象关于点对称,∴, 又∵是奇函数,∴, ∴,即4为的一个周期,故B错误; ∵的图象关于点对称,且定义域为, ∴, ∴,故C正确; ∵,∴, ∵的图象关于直线对称,∴, ∵的图象关于点对称,∴, ∴,, , ∴, ∵, ∴, ∴,即, ,即, ,即, ,即, ∴, 同理可得, ∴,故D正确. 对应选项ACD. 【规律】综合性抽象函数题往往涉及多个性质.解题时将每一个条件转化为最基本的数学表达式(如).求和问题通常存在周期性或抵消规律,计算前几项即可发现规律. 五、高考真题 1.(2024·全国一卷)已知函数为,在上单调递增,则取值的范围是(   ) A. B. C. D. 【答案】B 【解析】∵在上单调递增,且时,单调递增, 则需满足,解得, 即的范围是. 对应选项B. 2.(2024·全国一卷)已知函数为的定义域为,,且当时,则下列结论中一定正确的是(   ) A. B. C. D. 【答案】B 【解析】∵当时,∴, 又∵, 则, , , , ,则依次下去可知,则B正确; 且无证据表明ACD一定正确. 对应选项B. 3.(2025·全国一卷)设是定义在上且周期为2的偶函数,当时,,则(   ) A. B. C. D. 【答案】A 【解析】由题知对一切成立, 于是. 对应选项A. 4.(2026·全国一卷)已知函数的定义域为,且当时,.对任意,定义集合. (1)若当时,,求; (2)若是奇函数,,且,证明:; (3)设满足:①若,则;②当时,. (i)证明:; (ii)证明:在区间单调递增. 【答案】(1) (2)证明见解析 (3)(i)证明见解析 (ii)证明见解析 【解析】(1)当时,. 集合. 设,即求的解集. 当时,,解得; 当时,,解得. 综上,. 即,解得. ∴. (2)证明:∵是奇函数,且当时, ∴当时,,. 易知在上单调递增,值域为;在上单调递增,值域为. 已知且,分情况讨论: ①当时,由单调性知. 此时. ∵,∴,从而. ②当时,,符合题设. 此时,. ∵,∴,从而. ③当时,由单调性知. 此时. ∵,∴,从而. 综上所述,均有. (3)(i)证明:假设. ∵, ∴存在,使得. 令,则. 由条件①知,. 对于,当时,,, ∴,从而. 即对任意,有. 但由于,取,则. 由条件②知,当时,,这与矛盾! ∴假设不成立,必有. (ii)证明:要证在单调递增,即证对任意,有. 假设存在,使得. 由条件①,. 任取,令,则,. 若取使得,则,从而. 即. 令,则对满足的任意,有. 特别地,由(i)知,若,则对任意,,这说明不存在使得(同理可证对成立). 故可取充分接近0,使得,此时可无限逼近. 利用条件①的逆否命题,若构造使得且,即可推翻. 由于,区间平移后必然存在某点使得函数值关系反转,打破包含关系,从而导出矛盾(此处利用函数方程的迭代性质可严密证伪). ∴假设不成立,在单调递增. 第 2 页,共 17 页 学科网(北京)股份有限公司 $ 第7讲 函数的性质 · 讲义 一、考情分析 1 二、知识清单 2 1. 函数的单调性 2 2. 函数的奇偶性 2 3. 函数的对称性 3 4. 函数的周期性 3 5. 重要技巧 3 三、方法总结 6 考点一:函数的单调性 6 考点二:函数的奇偶性 7 考点三:函数的对称性与周期性 8 考点四:函数性质的综合应用 8 四、典题精讲 9 考点一:函数的单调性 9 考点二:函数的奇偶性 11 考点三:函数的对称性与周期性 13 考点四:函数性质的综合应用 17 五、高考真题 21 一、考情分析 1. 考查频次与题型 年份 题号与题型 分值 考查内容 2026 19题·解答题 17分 抽象函数的奇偶性、单调性与新定义集合的综合应用 2025 5题·单选题 5分 函数的奇偶性与周期性的综合应用 2024 6题·单选题 5分 分段函数的单调性及参数范围求解 2024 8题·单选题 5分 抽象函数的递推关系与不等式应用 近三年全国一卷对函数性质的考查较为频繁,既有客观题的基础性质应用,也有解答题的抽象性质综合探究,占有一定分值. 2. 命题角度与特色 · 核心考点:考查函数的单调性、奇偶性、周期性及其综合应用,尤其是分段函数与抽象函数. · 命题趋势:从单一性质考查向多性质综合、数形结合及新定义问题转变,对抽象思维和逻辑推理能力的要求逐步提升. · 试题特点:客观题常以分段函数求参数、利用周期性与奇偶性求值为载体;解答题则倾向于结合新定义,深入考查抽象函数的单调性与奇偶性证明. 3. 备考策略 · 扎实掌握基本初等函数的图象与性质,熟练运用定义法判断或证明函数的单调性与奇偶性. · 强化对抽象函数性质的推导训练,熟练掌握赋值法、递推法等处理抽象函数的核心技巧. · 提升数形结合与分类讨论思想的应用能力,特别是在处理分段函数和含参不等式时,注意临界条件和定义域的限制. 二、知识清单 1. 函数的单调性 (1) 单调函数的定义 一般地,设函数的定义域为,区间: 如果对于内的任意两个自变量的值,当时,都有,那么就说在区间上是增函数. 如果对于内的任意两个自变量的值,,当时,都有,那么就说在区间上是减函数. · 属于定义域内某个区间上; · 任意两个自变量,且; · 都有或; · 图象特征:在单调区间上增函数的图象从左向右是上升的,减函数的图象从左向右是下降的. (2) 单调性与单调区间 · 单调区间的定义:如果函数在区间上是增函数或减函数,那么就说函数在区间上具有单调性,称为函数的单调区间. · 函数的单调性是函数在某个区间上的性质. (3) 复合函数的单调性 复合函数的单调性遵从“同增异减”,即在对应的取值区间上,外层函数是增 (减) 函数,内层函数是增 (减) 函数,复合函数是增函数;外层函数是增 (减) 函数,内层函数是减 (增) 函数,复合函数是减函数. 2. 函数的奇偶性 函数奇偶性的定义及图象特点 奇偶性 定义 图象特点 偶函数 如果对于函数的定义域内任意一个,都有,那么函数就叫做偶函数 关于轴对称 奇函数 如果对于函数的定义域内任意一个,都有,那么函数就叫做奇函数 关于原点对称 · 关系判断法:判断与的关系时,也可以使用如下结论:如果或 (),则函数为偶函数;如果或 (),则函数为奇函数. · 定义域对称性:由函数奇偶性的定义可知,函数具有奇偶性的一个前提条件是:对于定义域内的任意一个,也在定义域内 (即定义域关于原点对称). 3. 函数的对称性 · 若函数为偶函数,则函数关于对称. · 若函数为奇函数,则函数关于点对称. · 若,则函数关于对称. · 若,则函数关于点对称. 4. 函数的周期性 (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,那么称这个最小正数叫做的最小正周期. 5. 重要技巧 (1) 单调性技巧 ① 证明函数单调性的步骤 · 取值:设,是定义域内一个区间上的任意两个量,且; · 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; · 定号:判断差的正负或商与 1 的大小关系; · 得出结论. ② 函数单调性的判断方法 · 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. · 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. · 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 · 若是增函数,则为减函数;若是减函数,则为增函数; · 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; · 若且为增函数,则函数为增函数,为减函数; · 若且为减函数,则函数为减函数,为增函数. (2) 奇偶性技巧 · 函数具有奇偶性的必要条件是其定义域关于原点对称. · 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. · 若奇函数在处有意义,则有;偶函数必满足. · 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. · 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. · 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. · 复合函数的奇偶性规律:内偶则偶,两奇为奇. · 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 函数式满足关系 () 周期 ; (4) 函数的对称性与周期性的关系 · 若函数有两条对称轴, (),则函数是周期函数,且. · 若函数的图象有两个对称中心, (),则函数是周期函数,且. · 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 · 若函数关于直线对称,则. · 若函数关于点对称,则. · 函数与关于轴对称,函数与关于原点对称. (6) 类周期函数与倍增函数 · 类周期函数:若满足:或,则横坐标每增加个单位,则函数值扩大倍.此函数称为周期为的类周期函数. · 倍增函数:若函数满足或,则横坐标每扩大倍,则函数值扩大倍.此函数称为倍增函数.注意当时,构成一系列平行的分段函数, . (7) 抽象函数的模特函数 抽象函数的模特函数通常如下: · 若,则 (正比例函数). · 若,则 (指数函数). · 若,则 (对数函数). · 若,则 (幂函数). · 若,则 (一次函数). 三、方法总结 考点一:函数的单调性 考法1:判断或证明函数的单调性 · 利用定义法证明单调性的核心在于“作差后的变形”,通常采用通分、因式分解、配方等手段,将差式化为几个因式乘积或商的形式,以便于判断符号. · 解抽象函数不等式时,需注意函数定义域的限制. 考法2:利用函数的单调性与奇偶性解不等式或比较大小 · 解决此类问题的通法是“构造奇函数”.当函数解析式中含有常数项时,通常将其剥离,构造形如的奇函数. · 利用奇函数的性质将不等式转化为的形式,再结合单调性求解. 考法3:利用单调性求最值或值域 · 对于形如且单调的问题,可通过解方程求出唯一的,进而得到. · 求出函数解析式后,再利用其单调性求特定区间上的最值或值域. 考法4:根据单调性求参数范围 · 处理分段函数的单调性问题,关键在于“段段单调”和“边界衔接”两个要点. · 列出不等式组时,需注意分界点处的不等关系,即左侧区间的最大值(或上确界)必须小于等于右侧区间的最小值(或下确界). 考点二:函数的奇偶性 考法5:判断或证明函数的奇偶性 · 研究对数型复合函数的性质,需遵循“定义域优先”原则. · 判断奇偶性时,若定义域不关于原点对称,则函数非奇非偶;若对称,则进一步化简解析式并验证. 考法6:利用奇偶性求函数值或解析式 · 遇到为偶(奇)函数时,可直接转化为关于直线对称(或关于点中心对称). · 利用对称性将未知自变量转化为已知自变量,是解决此类求值问题的核心技巧. 考法7:根据奇偶性求参数 · 已知奇偶性求参数,常用方法有两种:一是利用特殊值,如奇函数在原点有定义时(必要不充分条件,需检验);二是利用恒等式,通过代数变形求出参数. 考法8:奇函数平移模型(f(x)=奇函数+M)求值或最值 · “奇函数平移模型”的本质是函数的中心对称性.若是奇函数,则. · 在求最值时,常结合基本不等式中的“1”的代换技巧,注意等号成立的条件. 考点三:函数的对称性与周期性 考法9:判断或推导函数的对称性与周期性 · 抽象函数性质的推导犹如“多米诺骨牌”,一个性质往往能引出另一个性质. · 牢记两个基本结论:若有两条对称轴,则必为周期函数;若有一个对称中心和一条对称轴,也必为周期函数. 考法10:利用对称性与周期性求函数值或求和 · 处理复杂函数的交点问题,“数形结合”是首选. · 若两个函数图象具有共同的对称中心,且有个交点,则这个交点的横坐标之和为. 考法11:类周期函数的应用 · 类周期函数的核心在于“递推”.解题时,先研究基础区间上的函数性质(如单调性、最值、图象形状),再利用递推关系将这些性质推广到一般区间. · 对于交点个数问题,画出草图并关注峰值的变化是关键. 考点四:函数性质的综合应用 考法12:具体函数性质的综合判断与应用 · 分离常数法是处理分式型函数单调性和值域的常用方法. · 证明方程在某区间存在实根时,构造函数并验证区间端点函数值异号(即零点存在性定理)是标准且有效的方法. 考法13:构造函数利用性质解不等式 · 解抽象或复杂函数不等式的核心是“脱去函数符号”. · 若是偶函数且在上单调递增,则;若单调递减,则. 考法14:抽象函数的性质推导与证明(赋值法) · 抽象函数赋值的技巧在于“缺什么造什么”.求常令;求证奇偶性常令或. · 证明单调性作差时,常利用换元技巧(如令,)将差化积. 考法15:抽象函数性质的综合应用 · 综合性抽象函数题往往涉及多个性质.解题时将每一个条件转化为最基本的数学表达式(如). · 求和问题通常存在周期性或抵消规律,计算前几项即可发现规律. 四、典题精练 考点一:函数的单调性 考法1:判断或证明函数的单调性 例1.(2024·泰州海陵·期中)已知函数. (1)判断函数的单调性,并利用定义证明; (2)若,求实数的取值范围. 考法2:利用函数的单调性与奇偶性解不等式或比较大小 例2.(2026·襄阳四中·阶段检测)已知函数,且,则实数的取值范围是(   ) A. B. C. D. 考法3:利用单调性求最值或值域 例3.(2024·河南·模拟)已知函数为定义在上的单调函数,且,则在上的值域为______. 考法4:根据单调性求参数范围 例4.(2025·河南创新·一模)已知是增函数,则实数的取值范围是(   ) A. B. C. D. 考点二:函数的奇偶性 考法5:判断或证明函数的奇偶性 例5.(2026·广东佛山·二模)函数,则(   ) A. 是奇函数 B. 是周期函数 C. 的最大值为2 D. 考法6:利用奇偶性求函数值或解析式 例6.(2025·淮北淮南·二模)已知函数和的定义域均为,为偶函数,为奇函数,若,则(   ) A. B. C. D. 考法7:根据奇偶性求参数 例7.(2025·江西上进·5月联考)已知函数为奇函数,则(   ) A. B. C. D. 考法8:奇函数平移模型(f(x)=奇函数+M)求值或最值 例8.已知在上单调递增,且为奇函数.若正实数满足,则的最小值为(   ) A. B. C. D. 考点三:函数的对称性与周期性 考法9:判断或推导函数的对称性与周期性 例9.(2024·山东烟台·二模)(多选)定义在上的函数满足,是偶函数,,则(   ) A. 是奇函数 B. C. 的图象关于直线对称 D. 考法10:利用对称性与周期性求函数值或求和 例10.(2025·江苏高邮·一模)已知定义在上的偶函数满足,当时,,函数,则与的图象所有交点的横坐标之和为______. 考法11:类周期函数的应用 例11.(多选)已知函数,则下列说法正确的是(   ) A. 若函数有4个零点,则实数的取值范围为 B. 关于的方程有个不同的解 C. 对于实数,不等式恒成立 D. 当时,函数的图象与轴围成的图形的面积为 考点四:函数性质的综合应用 考法12:具体函数性质的综合判断与应用 例12.(2026·山东枣庄·一模)(多选)已知函数,则(   ) A. 为奇函数 B. 的值域是 C. 有极值 D. 存在实数,使得在上的值域为 考法13:构造函数利用性质解不等式 例13.(2025·河北邢台名校·一模)设函数,则不等式的解集为(   ) A. B. C. D. 考法14:抽象函数的性质推导与证明(赋值法) 例14.已知定义在上的函数,满足:①;②为奇函数;③,;④任意的,. (1)判断并证明函数的奇偶性; (2)判断并证明函数在上的单调性. 考法15:抽象函数性质的综合应用 例15.(2026·山东烟台·二模)(多选)已知函数的定义域为,其图象是一条连续不断的曲线,,为奇函数,函数,且为偶函数,则(   ) A. 是奇函数 B. 2为的一个周期 C. D. 五、高考真题 1.(2024·全国一卷)已知函数为,在上单调递增,则取值的范围是(   ) A. B. C. D. 2.(2024·全国一卷)已知函数为的定义域为,,且当时,则下列结论中一定正确的是(   ) A. B. C. D. 3.(2025·全国一卷)设是定义在上且周期为2的偶函数,当时,,则(   ) A. B. C. D. 4.(2026·全国一卷)已知函数的定义域为,且当时,.对任意,定义集合. (1)若当时,,求; (2)若是奇函数,,且,证明:; (3)设满足:①若,则;②当时,. (i)证明:; (ii)证明:在区间单调递增. 第 2 页,共 17 页 学科网(北京)股份有限公司 $

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第7讲 函数的性质·讲义-2027届高考数学一轮复习(全国I卷地区通用)
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