摘要:
**基本信息**
以“结论归纳-性质辨析-综合应用”为主线,系统整合函数周期性(8类结论)、对称性(自身/相互对称)及双对称性与周期关系,提炼“秒求周期”“对称判断”等5大解题技巧,通过高考真题与模拟题实现方法迁移。
**专项设计**
|模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|周期性结论|3典例+3训练|8类周期结论(如f(x+a)=-f(x)→T=2a)|从基础周期定义到衍生结论,形成公式体系|
|自身对称性|2典例+4训练|“内反表对称”“对称求平均”|区分轴对称/中心对称,推导对称轴/中心公式|
|相互对称性|2典例+3训练|“对称解方程”求对称轴/中心|对比单函数与双函数对称差异,强化图像变换逻辑|
|双对称性与周期|2典例+2训练|双对称轴/中心→周期公式(如2|b-a|)|整合对称性与周期性,构建综合性质应用链条|
|奇偶性与对称性|2典例+2训练|奇偶性→对称性转化(如f(x+a)偶→x=a对称)|链接函数基本性质与图像特征,提升性质迁移能力|
内容正文:
解题大招15 函数对称性和周期性秒杀大招
知识点01 函数周期性结论全归纳
设是不为0的实数,对定义域内任一自变量的值:
(1)的一个周期T=.
(2)的一个周期T=.
(3)的一个周期.
(4)(为常数)的一个周期T=.
提示:,两式相减可得:
(5)(为常数)的一个周期T=.
(6)的一个周期T=.
提示:,相加,得,则T=.
(7)的一个周期T=.
(8)的一个周期T=.
知识点02 同一个函数的对称性(自身对称)
1.对称性和周期性的区别
若,则具有周期性;若,则具有对称性:“内同表示周期性,内反表示对称性”.
2.函数图象本身的对称性(自身对称)
⑴图象关于直线对称.
推论1: 的图象关于直线对称.
推论2、的图象关于直线对称.
推论3、)的图象关于直线对称.
⑵的图象关于点对称.
推论1、的图象关于点对称.
推论2、的图象关于点对称.
推论3、的图象关于点对称.
3.函数的对称性与奇偶性的关系
(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.
知识点03 两个函数间的对称性(相互对称)
1.
函数与图象关于直线对称.
(提示:令与中的相等,即,
从而可求得对称轴方程为)
推论1:函数与图象关于直线对称.
推论2:函数与图象关于直线对称.
推论3:函数与图象关于直线对称.
2.函数与图象关于点对称.
(提示:令与中的相等,即,
从而可解得对称中心的横坐标为)
推论1: 函数与图象关于点(0,0)对称.
推论2: 函数与图象关于点(,0)对称.
推论3: 函数与图象关于点(-,0)对称.
3.其他的一些特殊的对称结论:
⑴与图象关于y轴对称.
⑵与图象关于原点对称函数.
⑶函数与图象关于x轴对称.
⑷函数与其反函数图象关于直线对称.
知识点04 双对称性和周期性的关系偶函数的特性
1.若函数f(x)的图象关于直线x=a和直线x=b(a≠b)对称,则y=f(x)的一个周期为2|b-a|.
2.若函数f(x)的图象关于点(a,0)和点(b,0)(a≠b)对称,则y=f(x)的一个周期为2|b-a|.
3.若函数f(x)的图象关于直线x=a和点(b,0)(a≠b)对称,则y=f(x)的一个周期为4|b-a|.
题型01 函数周期性结论的应用
解与函数的周期性有关的问题
1.根据题意,求出函数的周期(可以利用知识点1所介绍的二级结论秒出函数的周期).
2.利用函数的周期性,将其他区间上的求值、求零点个数、求解析式等问题,转化到已知区间上,进而解决问题.
【典例1-1】定义在R上的函数对任意x∈R,都有,,则等于( )
A. B. C. D.
【典例1-2】(2026·全国二卷·高考真题)已知是定义域为R的偶函数,,且当时,,则( )
A., B.,
C., D.,
【典例1-3】(2026·全国二卷·高考真题)已知是定义域为R的偶函数,,且当时,,则( )
A., B.,
C., D.,
【跟踪训练】
1.(2026·四川成都·三模)已知奇函数满足,当时,,则( )
A.0 B.1 C.3 D.5
2.(2026·河南周口·模拟预测)若定义在上的函数满足,是奇函数,,则( )
A. B. C.1 D.9
3.(2026·陕西安康·模拟预测)已知定义在上的函数的图象关于对称,且,若,则( )
A.0 B.1 C.-1 D.-2
题型02 函数自对性结论的应用
1.轴对称问题的常用性质
(1)函数y=f(x)的图象关于直线x=a对称⇔f(x)=f(2a-x)⇔f(a-x)=f(a+x).
(2)若函数y=f(x)满足f(a+x)=f(b-x),则y=f(x)的图象关于直线x=成轴对称.
2.中心对称问题的常用性质
(1)函数y=f(x)的图象关于点(a,b)对称⇔f(a+x)+f(a-x)=2b⇔2b-f(x)=f(2a-x).
(2)若函数y=f(x)满足f(a+x)+f(b-x)=c,则y=f(x)的图象关于点成中心对称.
注意:对于函数自身对称的性质可以简记为:函数自身对称求平均,即性质2关于点,也就是关于点对称.
【典例2-1】(2026·湖北武汉·模拟预测)已知函数,若正数a,b,满足,则的最大值为( )
A. B. C. D.
【典例2-2】(2025·福建龙岩模拟)定义在R上的函数f(x)满足f(2+x)=f(2-x),且f(x)在(-∞,2]上单调递减,则不等式f(2x+3)≤f(1)的解集为 .
【跟踪训练】
1.(2026·山东聊城·模拟预测)已知函数是中心对称图形,则( )
A. B.
C. D.
2.(多选)(2026秋·辽宁丹东·高三期末)设函数,则( )
A.
是奇函数 B.是偶函数
B.
的图象关于点中心对称 D.的图象关于直线轴对称
3.(2026·山东聊城·模拟预测)已知定义在上的函数,的图象分别关于点,对称,则下列点一定是函数的图象的对称中心是( )
A. B. C. D.
4. (2024·新课标Ⅰ卷节选)已知函数f(x)=ln+ax+b(x-1)3.证明:曲线y=f(x)是中心对称图形.
题型03 两个函数对称性结论的应用
1.函数y=f(a+x)的图象与函数y=f(b-x)的图象关于直线x=对称.可以简记为:两个函数对称解方程,即由a+x=b-x,得x=.
2.函数与图象关于点对称.
【典例3-1】已知函数y=f(x)是定义域为R的函数,则函数y=f(x+2)的图象与y=f(4-x)的图象( )
A.关于直线x=1对称 B.关于直线x=3对称
C.关于直线y=3对称 D.关于点(3,0)对称
【答案】A
【详解】设P(x0,y0)为y=f(x+2)图象上任意一点,则y0=f(x0+2)=f(4-(2-x0)),所以点Q(2-x0,y0)在函数y=f(4-x)的图象上,而P(x0,y0)与Q(2-x0,y0)关于直线x=1对称,所以函数y=f(x+2)的图象与y=f(4-x)的图象关于直线x=1对称.故选A.
【典例3-2】(2025·河北邯郸模拟)将函数f(x)的图象向右平移1个单位长度后,再向上平移4个单位长度,所得函数图象与曲线y=4x关于直线x=1对称,则f=( )
A.-4 B.-3
C.-2 D.4
【跟踪训练】
1.函数的图象向右平移1个单位长度,所得图象与曲线关于轴对称,则( )
A. B. C. D.
2.(2025·福建厦门模拟)函数y=f(1-x)的图象与函数y=f(2+x)的图象关于直线x=m对称,其中m=( )
A.3 B.
C.-1 D.-
3.设函数与的图象关于直线对称,且,则( )
A. B.1 C.2 D.4
题型04 利用函数的双对称性秒求函数周期
一个函数的图象如果具有两条对称轴,或具有两个对称中心,或具有一个对称中心及一条对称轴,则这这个函数一定是周期函数,常利用此结论秒求周期.
【典例4-1】(25-26高三·全国·一轮复习)已知定义在R上的函数,对,都有,若函数的图象关于直线对称,则( )
A. B. C.2 D.1
【典例4-2】(2026·甘肃兰州·模拟预测)已知函数的定义域均为,,的图象关于直线对称,,且,则( )
A. B. C. D.
【跟踪训练】
1.(25-26高三下·江西·阶段检测)已知是定义在上的偶函数,且,当时,,则( )
A. B.1 C.3 D.7
2.(25-26高三下·江苏泰州·阶段检测)已知定义在上的奇函数满足,当时,,则( )
A. B. C. D.
题型05 由函数的奇偶性确定函数的对称性
(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.
【典例5-1】已知是定义域为的函数,为奇函数,为偶函数,则有①为奇函数,②关于对称,③关于点对称,④,则上述推断正确的是( )
A.②③ B.①④ C.②③④ D.①②④
【典例5-2】(25-26高二下·黑龙江大庆·阶段检测)已知函数是定义域为的偶函数,且在上单调递减,则不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
【跟踪训练】
1.(2026高二下·浙江·学业考试)已知函数在上单调递增,且为偶函数,则( )
A. B. C. D.
2.(25-26高二下·湖南长沙·阶段检测)函数及其导函数的定义域均为,和都是奇函数,则( )
A.的周期为4 B.的图象关于点对称
C. D.
1.(25-26高二下·山东日照·阶段检测)已知函数,则函数的图象的对称中心的坐标为( )
A. B. C. D.
2.(25-26高二下·河南驻马店·期末)已知定义域为的函数满足:,且,都有,则下列说法正确的是( )
A. B.的图象关于直线对称
C.在时取最小值 D.
3.(25-26高一下·江苏镇江·期末)函数与的图象在上有个不同的交点,则( )
A.4052 B.4053 C.8104 D.8105
4.(25-26高一上·四川成都·期末)已知函数为偶函数,,且,若,则以下结论错误的是( ).
A. B.
C. D.
5.(2026·河南郑州·模拟预测)已知函数,设,,,则( )
A. B. C. D.
6.(2026·陕西咸阳·三模)已知函数,,,和有相同的对称中心.若直线与的图象交于两点,则( )
A. B. C. D.
7.(25-26高三·全国·一轮复习)函数是定义在上的奇函数,且函数为偶函数,当时,,若有三个零点,则实数的取值集合是( )
A. B.
C. D.
8.(多选)(2026·广西河池·三模)已知定义在上的函数满足,且为偶函数,则下列结论正确的是( )
A.函数为奇函数 B.函数为奇函数
C.函数是偶函数 D.函数是偶函数
9.(多选)(25-26高二下·浙江宁波·期末)定义在 上的函数满足为偶函数,且,则( )
A.函数为偶函数 B.函数为周期函数
C.函数的图象关于直线对称 D.函数在内至少有个零点
10.(25-26高一下·贵州遵义·期中)若函数的定义域为,且为奇函数,.若,则的值为________
11.(2026高一·全国·专题练习)已知函数定义在上,且,满足,且当时,,则函数的零点个数是____.
12.(25-26高二下·江苏常州·期末)已知函数为奇函数.
(1)求实数的值;
(2)设函数.
①求的值:
②证明函数的图象关于点对称.
13.(25-26高二下·浙江杭州·期末)已知函数.
(1)求曲线在点处的切线方程;
(2)证明:曲线是轴对称图形;
(3)若,恒成立,求的最大值和的最小值.
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解题大招15 函数对称性和周期性秒杀大招
知识点01 函数周期性结论全归纳
设是不为0的实数,对定义域内任一自变量的值:
(1)的一个周期T=.
(2)的一个周期T=.
(3)的一个周期.
(4)(为常数)的一个周期T=.
提示:,两式相减可得:
(5)(为常数)的一个周期T=.
(6)的一个周期T=.
提示:,相加,得,则T=.
(7)的一个周期T=.
(8)的一个周期T=.
知识点02 同一个函数的对称性(自身对称)
1.对称性和周期性的区别
若,则具有周期性;若,则具有对称性:“内同表示周期性,内反表示对称性”.
2.函数图象本身的对称性(自身对称)
⑴图象关于直线对称.
推论1: 的图象关于直线对称.
推论2、的图象关于直线对称.
推论3、)的图象关于直线对称.
⑵的图象关于点对称.
推论1、的图象关于点对称.
推论2、的图象关于点对称.
推论3、的图象关于点对称.
3.函数的对称性与奇偶性的关系
(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.
知识点03 两个函数间的对称性(相互对称)
1.
函数与图象关于直线对称.
(提示:令与中的相等,即,
从而可求得对称轴方程为)
推论1:函数与图象关于直线对称.
推论2:函数与图象关于直线对称.
推论3:函数与图象关于直线对称.
2.函数与图象关于点对称.
(提示:令与中的相等,即,
从而可解得对称中心的横坐标为)
推论1: 函数与图象关于点(0,0)对称.
推论2: 函数与图象关于点(,0)对称.
推论3: 函数与图象关于点(-,0)对称.
3.其他的一些特殊的对称结论:
⑴与图象关于y轴对称.
⑵与图象关于原点对称函数.
⑶函数与图象关于x轴对称.
⑷函数与其反函数图象关于直线对称.
知识点04 双对称性和周期性的关系偶函数的特性
1.若函数f(x)的图象关于直线x=a和直线x=b(a≠b)对称,则y=f(x)的一个周期为2|b-a|.
2.若函数f(x)的图象关于点(a,0)和点(b,0)(a≠b)对称,则y=f(x)的一个周期为2|b-a|.
3.若函数f(x)的图象关于直线x=a和点(b,0)(a≠b)对称,则y=f(x)的一个周期为4|b-a|.
题型01 函数周期性结论的应用
解与函数的周期性有关的问题
1.根据题意,求出函数的周期(可以利用知识点1所介绍的二级结论秒出函数的周期).
2.利用函数的周期性,将其他区间上的求值、求零点个数、求详解式等问题,转化到已知区间上,进而解决问题.
【典例1-1】定义在R上的函数对任意x∈R,都有,,则等于( )
A. B. C. D.
【答案】
【分析】由及所求可联想到周期性,所以考虑
,所以是周期为4的周期函数,故(2026)=f(2),而由已知可得,所以.
【典例1-2】(2026·全国二卷·高考真题)已知是定义域为R的偶函数,,且当时,,则( )
A., B.,
C., D.,
【答案】D
【分析】根据推出周期性,分析可得,得到,再由可得.
【详解】,则,
,即的周期为,
结合奇偶性,周期性,故,
在上满足,说明的对称轴为,
则,解得,
又根据知,而,
则,于是,
即,解得
【典例1-3】(2026·全国二卷·高考真题)已知是定义域为R的偶函数,,且当时,,则( )
A., B.,
C., D.,
【答案】D
【分析】根据推出周期性,分析可得,得到,再由可得.
【详解】,则,
,即的周期为,
(秒杀:的一个周期为)
结合奇偶性,周期性,故,
在上满足,说明的对称轴为,
则,解得,
又根据知,而,
则,于是,
即,解得
【跟踪训练】
1.(2026·四川成都·三模)已知奇函数满足,当时,,则( )
A.0 B.1 C.3 D.5
【答案】B
【分析】首先根据可求出的周期,再结合可求出值,结合周期性可将转化到自变量在区间上的函数值,根据奇函数的性质及已知详解式可求解.
【详解】因为函数满足,
所以,即是以4为周期的函数.
由题意知奇函数的自变量可取0,所以.
又因为当时,,所以,解得,
所以当时,,
所以 .
2.(2026·河南周口·模拟预测)若定义在上的函数满足,是奇函数,,则( )
A. B. C.1 D.9
【答案】D
【分析】根据条件结合赋值法计算可得,即可得该函数周期,再利用,则可计算出的值,即可得解.
【详解】因为是奇函数,所以.
由,令,得,故,
由,令,得,
所以,即,
所以,故以4为周期,
(秒杀:因为(为常数)的一个周期T=.
而,所以以4为周期)
由,则,,
,,
,,
,,
所以
.
3.(2026·陕西安康·模拟预测)已知定义在上的函数的图象关于对称,且,若,则( )
A.0 B.1 C.-1 D.-2
【答案】B
【分析】利用函数的周期性求解.
【详解】由 ,得,
两式相减:,周期,
(秒解:(秒杀:因为(为常数)的一个周期T=.
而,所以以为周期)
,
原式:,
令: ,
关于对称,得,
所以,因为,得:,
,即
,
,
,
,
一个周期:,
一个周期和:,
.
题型02 函数自对性结论的应用
1.轴对称问题的常用性质
(1)函数y=f(x)的图象关于直线x=a对称⇔f(x)=f(2a-x)⇔f(a-x)=f(a+x).
(2)若函数y=f(x)满足f(a+x)=f(b-x),则y=f(x)的图象关于直线x=成轴对称.
2.中心对称问题的常用性质
(1)函数y=f(x)的图象关于点(a,b)对称⇔f(a+x)+f(a-x)=2b⇔2b-f(x)=f(2a-x).
(2)若函数y=f(x)满足f(a+x)+f(b-x)=c,则y=f(x)的图象关于点成中心对称.
注意:对于函数自身对称的性质可以简记为:函数自身对称求平均,即性质2关于点,也就是关于点对称.
【典例2-1】(2026·湖北武汉·模拟预测)已知函数,若正数a,b,满足,则的最大值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】由题可知,进而得到,则,再由基本不等式求解即可.
【详解】,
关于点对称,又,
在和单调递减,且时,时,,
又,,
,
又(当且仅当时取等),
则.
【典例2-2】(2025·福建龙岩模拟)定义在R上的函数f(x)满足f(2+x)=f(2-x),且f(x)在(-∞,2]上单调递减,则不等式f(2x+3)≤f(1)的解集为 .
【答案】[-1,0]
【详解】因为函数f(x)满足f(2+x)=f(2-x),则f(x)关于直线x=2对称,又因为f(x)在上单调递减,则f(x)在上单调递增,则由f≤f(1)得,即≤1,解得-1≤x≤0,则解集为[-1,0].
【跟踪训练】
1.(2026·山东聊城·模拟预测)已知函数是中心对称图形,则( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】根据对称性,结合定义域可知对称中心为,再根据定义式求出即可判断A;代入计算即可判断B;利用函数单调性判断CD即可.
【详解】因为函数的定义域是,所以,
所以,所以A错误;
因为,所以,所以B正确;
,
又在上单调递增,在上也单调递增,
所以是增函数,又,所以,所以C错误;
因为,所以,
又因为,所以,所以D错误.
2.(多选)(2026秋·辽宁丹东·高三期末)设函数,则( )
A.
是奇函数 B.是偶函数
B.
的图象关于点中心对称 D.的图象关于直线轴对称
【分析】直接利用函数对称性的定义验证.
【答案】C
【详解】对于选项A:,则不是奇函数,故A错误;
对于选项B:,则不是偶函数,故B错误;
对于选项C:,故的图象关于点中心对称,故C正确;
对于选项D:,则的图象不关于直线轴对称,故D错误;
故选:C.
【题后反思】判断函数的对称性,一般直接通过函数的定义来进行,不要忽略对定义域的考查,函数定义域的对称性是函数具备对称的前题.
3.(2026·山东聊城·模拟预测)已知定义在上的函数,的图象分别关于点,对称,则下列点一定是函数的图象的对称中心是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】由题意得,,,
则,
则的图象的对称中心是
4. (2024·新课标Ⅰ卷节选)已知函数f(x)=ln+ax+b(x-1)3.证明:曲线y=f(x)是中心对称图形.
【证明】要使函数f(x)有意义,则>0,故0<x<2,即f(x)的定义域为x∈(0,2),f(2-x)=ln+a(2-x)+b(1-x)3=-ln-ax-b(x-1)3+2a=-f(x)+2a,
故曲线y=f(x)关于点(1,a)中心对称.
题型03 两个函数对称性结论的应用
1.函数y=f(a+x)的图象与函数y=f(b-x)的图象关于直线x=对称.可以简记为:两个函数对称解方程,即由a+x=b-x,得x=.
2.函数与图象关于点对称.
【典例3-1】已知函数y=f(x)是定义域为R的函数,则函数y=f(x+2)的图象与y=f(4-x)的图象( )
A.关于直线x=1对称 B.关于直线x=3对称
C.关于直线y=3对称 D.关于点(3,0)对称
【答案】A
【详解】设P(x0,y0)为y=f(x+2)图象上任意一点,则y0=f(x0+2)=f(4-(2-x0)),所以点Q(2-x0,y0)在函数y=f(4-x)的图象上,而P(x0,y0)与Q(2-x0,y0)关于直线x=1对称,所以函数y=f(x+2)的图象与y=f(4-x)的图象关于直线x=1对称.故选A.
【典例3-2】(2025·河北邯郸模拟)将函数f(x)的图象向右平移1个单位长度后,再向上平移4个单位长度,所得函数图象与曲线y=4x关于直线x=1对称,则f=( )
A.-4 B.-3
C.-2 D.4
【答案】D
【详解】函数y=42-x的图象与函数y=4x的图象关于直线x=1对称,将y=42-x的图象向下平移4个单位长度得到y=42-x-4的图象,再将y=42-x-4的图象向左平移1个单位长度得到y=42-(x+1)-4=41-x-4的图象,即f(x)=41-x-4,故f=-4=4.故选D.
【跟踪训练】
1.函数的图象向右平移1个单位长度,所得图象与曲线关于轴对称,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】函数的图象关于轴对称的图象的函数详解式为,而函数的图象向右平移1个单位长度,所得图象与曲线的图象关于轴对称,所以函数的详解式为,故选D.
2.(2025·福建厦门模拟)函数y=f(1-x)的图象与函数y=f(2+x)的图象关于直线x=m对称,其中m=( )
A.3 B.
C.-1 D.-
【答案】D
【详解】设点P(x,y)在函数y=f(1-x)的图象上,点P关于直线x=m的对称点为Q(x',y'),则则y'=f(1-2m+x'),即y=f(1-2m+x)与y=f(1-x)关于直线x=m对称,则1-2m=2,得m=-.故选D.
3.设函数与的图象关于直线对称,且,则( )
A. B.1 C.2 D.4
【答案】C
【详解】设是函数的图象上任意一点,它关于直线对称的点的坐标为,由题意知在函数的图象上,所以,解得,即 ,
所以,解得,故选C.
题型04 利用函数的双对称性秒求函数周期
一个函数的图象如果具有两条对称轴,或具有两个对称中心,或具有一个对称中心及一条对称轴,则这这个函数一定是周期函数,常利用此结论秒求周期.
【典例4-1】(25-26高三·全国·一轮复习)已知定义在R上的函数,对,都有,若函数的图象关于直线对称,则( )
A. B. C.2 D.1
【答案】D
【详解】由函数的图象关于直线对称,可得对任意,都有,
即,所以为偶函数,
由可得,即,
所以是以4为周期的偶函数,
因此,
由,令可得,
所以.
【典例4-2】(2026·甘肃兰州·模拟预测)已知函数的定义域均为,,的图象关于直线对称,,且,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】先由及可得,进而可得的一个对称中心,再由是轴对称可知函数是周期函数,从而根据周期及对称可得所求值.
【详解】因为.所以,
又因为,所以,
即,所以的图象关于点对称,且.
又因为的图象关于直线对称,所以,且
所以,则,
所以,所以是函数的一个周期.
所以.
又因为,所以.
所以,所以.
【跟踪训练】
1.(25-26高三下·江西·阶段检测)已知是定义在上的偶函数,且,当时,,则( )
A. B.1 C.3 D.7
【答案】C
【分析】首先根据偶函数的定义结合已知条件求得函数的周期,最后借助函数周期性求解函数值即可.
【详解】因为是定义在上的偶函数,所以.又因为,
所以,所以,所以的周期为.
因为时,,所以
2.(25-26高三下·江苏泰州·阶段检测)已知定义在上的奇函数满足,当时,,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】因为.
因为,所以,即,
所以,
所以,即.
题型05 由函数的奇偶性确定函数的对称性
(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.
【典例5-1】已知是定义域为的函数,为奇函数,为偶函数,则有①为奇函数,②关于对称,③关于点对称,④,则上述推断正确的是( )
A.②③ B.①④ C.②③④ D.①②④
【答案】D
【分析】当涉及到函数的奇偶性时,直接利用结论或者利用函数图象平移得到与函数相关的性质,从而作出判断,也可以寻找形似函数来进行判断.
【详解】(法一)因为为奇函数,所以关于点对称,
又是上的奇函数,过,点,所以过,所以有;
又为偶函数,所以关于对称;所以有,
又,所以,所以的周期为4,
所以由,得,所以为奇函数,所以①②④正确.
(法二)举例:符合题意,再验证得到①②④正确.
故选:D.
【温馨提醒】当函数既有对称轴、又有对称中心,可以取为正弦型或余弦型函数来进行判断,化抽象函数为具体函数,直接明了.
【典例5-2】(25-26高二下·黑龙江大庆·阶段检测)已知函数是定义域为的偶函数,且在上单调递减,则不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】根据函数的单调性解不等式,偶函数在对称区间内单调性相反,可以利用到对称轴的距离列不等式判断.
【详解】因为是定义域为的偶函数,则,
故关于对称;
因为在上单调递减,故在上单调递减;
则在上单调递增;
则等价于
即,左右两边平方可得,
即,解得,
故不等式的解集为.
【跟踪训练】
1.(2026高二下·浙江·学业考试)已知函数在上单调递增,且为偶函数,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据奇偶性和单调性逐一判断即可.
【详解】因为为偶函数,所以,
令得,A错误;
令得,C错误;
又函数在上单调递增,,
所以,,B错误,D正确.
2.(25-26高二下·湖南长沙·阶段检测)函数及其导函数的定义域均为,和都是奇函数,则( )
A.的周期为4 B.的图象关于点对称
C. D.
【答案】C
【分析】先根据、 为奇函数,推导出 、 的对称性与周期性,再据此逐一验证选项即可.
【详解】 为奇函数,
, ①
则关于点 中心对称,
对①两边求导:,,
即 关于直线 对称,即, ②
为奇函数,
,
令 ,则 ,代入得:,
即 关于点 对称,故, ③
联立②③:,
令 ,则 ,代入得:,
即 ,故 ,
的周期为 ,且,
由 及 ,则,
令 ,得 ,
又 关于 对称,故 ,
令 ,代入①式:,即 ,
由 ,令 ,得 ,
又 ,令 代入 ,得:
,所以,即,
故 ,得 ,所以,
所以,
即 的周期为 ;
选项A:由 ,可知 周期为 ,A错误;
选项B:由③式 ,可知 的对称中心为 ,而非 ,B错误;
选项C由 可得 ,
由 关于点 中心对称,即 ,
令 ,得 ,故,即,
又
综上:,C正确;
选项D:由 关于直线 对称,得 ,
又由 为奇函数,且关于点对称,
即 ,令 ,得 ,
由 ,令 ,得 ,故 ,
由 ,令 ,得 ,
由为奇函数求导知关于直线对称,即,
由 关于直线 对称,,
由得 ,结合 ,
令 ,得 ,
又令 ,,联立得 ,故 ,
因此 ,
因为 周期为 ,一个周期内函数值之和为 ,且,故:
,D错误.
1.(25-26高二下·山东日照·阶段检测)已知函数,则函数的图象的对称中心的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】若函数的图象关于点对称,则对定义域内任意满足,结合函数定义域先确定对称中心横坐标的可能值,再代入验证即可.
【详解】∵ 要使函数有意义,则,即,解得,故函数定义域为.
若函数存在对称中心,则横坐标为区间中点,接下来验证的值:
,
,
∴ ,
即对任意定义域内的,都满足,故函数的图象的对称中心为.
2.(25-26高二下·河南驻马店·期末)已知定义域为的函数满足:,且,都有,则下列说法正确的是( )
A. B.的图象关于直线对称
C.在时取最小值 D.
【答案】D
【详解】令,则,故,故A错误;
因为,所以的函数图象关于点中心对称,故B错误;
因为,都有,
所以在上单调递增,
因为的函数图象关于点中心对称,所以在上单调递增,
则在上单调递增,则无最小值,故C错误;
,故D正确.
3.(25-26高一下·江苏镇江·期末)函数与的图象在上有个不同的交点,则( )
A.4052 B.4053 C.8104 D.8105
【答案】B
【分析】根据两函数的对称性可求出它们的对称中心为,结合图象求出它们在上交点的总个数,即可求得结果.
【详解】易知函数关于点成中心对称,
又函数满足;
因此函数也关于点成中心对称,
易知函数的最小正周期为,其值域为
因为函数在上单调递减,且当时,,当,;
可知的值域为;
画出两函数在同一坐标系下的图象如下图:
根据图象可知两函数在上除了之外,共有四个交点,
且由对称性可知这四个交点的横坐标之和为0,纵坐标之和满足,
再由周期性可知两函数在上除了之外共有个交点,
结合对称性可知.
4.(25-26高一上·四川成都·期末)已知函数为偶函数,,且,若,则以下结论错误的是( ).
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】首先由抽象函数判断函数的对称性,并根据条件,采用赋值法,判断AB选项,再利用赋值,判断函数的周期性,再由对称性和周期性判断CD.
【详解】因为是偶函数,所以函数的图象关于直线对称,所以,
在中,令,得,
又,所以,故A正确;
令,得,即,得,
而,故B错误;
由已知得,则,得,
那么,所以函数是周期为的周期函数,
故,故C正确;
因为函数的图象关于直线对称,所以,
因为函数的周期为,所以,所以,故D正确.
5.(2026·河南郑州·模拟预测)已知函数,设,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据详解式得关于直线对称,利用导数判断在上单调性,再应用对称性和单调性判断函数值的大小即可.
【详解】由,
所以关于直线对称,
当时,,则,
所以在上单调递增,
由,则,而,
所以,故,即,
由,故,即,
综上,.
6.(2026·陕西咸阳·三模)已知函数,,,和有相同的对称中心.若直线与的图象交于两点,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】通过函数图像平移的性质得到和的对称中心,从而得到,再令,解得两点的横坐标,再求出的值.
【详解】可看成是平移得到,所以对称中心为.
,
令,则,
所以为奇函数,对称中心为.
,的对称中心为.
和有相同的对称中心,,即.
则直线为,
令,解得,
由题意知两点在直线上,
所以.
7.(25-26高三·全国·一轮复习)函数是定义在上的奇函数,且函数为偶函数,当时,,若有三个零点,则实数的取值集合是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】原题条件转换为函数与函数得图象有三个交点,故只需画图分析即可得解.
【详解】由已知得,
则,
所以函数的图象关于直线对称,关于原点对称,
又,
进而有,所以函数是以4为周期的周期函数.
由有三个零点可知,函数与函数的图象有三个交点,
当直线与函数图象在上相切时,
由,即,
故方程有两个相等的实根.
由,解得,
当时,,作出函数与函数的图象如图:
由图知当直线与函数图象在上相切时,,
数形结合可得在上有三个零点时,实数满足,
再根据函数的周期为4,
可得所求的实数的范围为.
8.(多选)(2026·广西河池·三模)已知定义在上的函数满足,且为偶函数,则下列结论正确的是( )
A.函数为奇函数 B.函数为奇函数
C.函数是偶函数 D.函数是偶函数
【答案】BCD
【分析】根据抽象函数的对称性、周期性,结合函数奇偶性的定义逐项分析判断即可.
【详解】由为偶函数,得,即,
所以的图象关于直线对称.
由及,得.
令,则,所以,
又,所以,即.
所以,因此是偶函数,故A错误,C正确.
由,得,
又是偶函数,所以,
所以,故为奇函数,故B正确.
由,得,又是偶函数,所以,
所以,即是偶函数,故D正确.
9.(多选)(25-26高二下·浙江宁波·期末)定义在 上的函数满足为偶函数,且,则( )
A.函数为偶函数 B.函数为周期函数
C.函数的图象关于直线对称 D.函数在内至少有个零点
【答案】ABD
【分析】根据已知及奇偶性的定义判断A,再由已知及偶函数性质判断B,最后利用奇偶性、周期性研究函数的对称性和零点判断C、D.
【详解】因为是偶函数,所以,
因为,所以,
将 替换为,得,
结合,可得,即,
A:由上推导可知,所以函数为偶函数,正确,
B:由,可得,
所以函数是周期为的周期函数,正确,
C:由(关于 轴对称)和周期为,
因为,所以,而,
因此,
则函数图象关于点对称,不是关于直线 对称,错误;
D:在中,令,得,
因为是偶函数,所以,代入得,解得,
结合周期为,可知均为,
同理,由,可知也为,
在区间内,所有奇数点都是函数的零点,共有个,
因此至少有个零点,正确.
10.(25-26高一下·贵州遵义·期中)若函数的定义域为,且为奇函数,.若,则的值为________
【答案】4050
【分析】根据函数的奇偶性求出函数的周期,利用函数的周期和赋值法进行求解即可.
【详解】因为为奇函数,
所以,即,
所以函数关于中心对称;
因为,所以关于对称,
所以函数是周期为4的周期函数,
所以在中令,又,
则.
令,则;
令,则,
所以.
则
11.(2026高一·全国·专题练习)已知函数定义在上,且,满足,且当时,,则函数的零点个数是____.
【答案】
【分析】利用函数的奇偶性,对称性以及函数图象和性质,结合函数零点的定义分析即可.
【详解】定义在上函数满足,可得为奇函数,
又由,可得有对称轴,
由,可得,
则最小正周期为4,
函数的零点即函数与函数图象交点的横坐标,
又当时,,
在同一坐标系内作出函数与函数图象如下:
两函数图象有3个公共点,
则函数的零点个数是3.
12.(25-26高二下·江苏常州·期末)已知函数为奇函数.
(1)求实数的值;
(2)设函数.
①求的值:
②证明函数的图象关于点对称.
【答案】(1);
(2)①;
②证明:因为,其定义域为,
所以,
所以,
所以函数的图象关于点对称.
【分析】(1)由定义域关于原点对称,得,再代入检验即可;
(2)①由题意可得,将代入求解即可;
②证明即可.
【详解】(1)因为为奇函数,
由,得,
即,
当时,得,定义域为,不满足题意;
当时,由,得,
又因为是奇函数,
故定义域关于原点对称,
所以,
解得;
当时,,
定义域为,关于原点对称,
且,满足题意;
所以;
(2)①因为,
所以;
②略;
13.(25-26高二下·浙江杭州·期末)已知函数.
(1)求曲线在点处的切线方程;
(2)证明:曲线是轴对称图形;
(3)若,恒成立,求的最大值和的最小值.
【答案】(1)
(2)令,
则,
所以曲线关于直线对称;
(3)的最大值为,的最小值为.
【分析】(1)首先求出导函数,求出切线斜率,再根据点斜式方程求切线方程.
(2)根据轴对称的定义证明即可.
(3)利用分离常数,得到,再利用导数得到递增,得到的最小值;先由必要条件得,再验证该取值下差函数非正,从而确定的最大值.
【详解】(1)由题知,又,,
所以切线方程为,即.
(2)略
(3)由题知,令;
由于关于直线对称,故只需考虑即可.
则,令,
则,
由,得,.
在上单调递增,在上单调递减,,
所以当,,,单调递增,
所以.即的最小值为.
由题意,,恒成立,令,,
因为,所以,即,即,
下面证明时,恒成立,
易知关于对称,故考虑即可,
;记,则;
在必有一解,
且在单调递减,在单调递增.
又,所以,从而.
即,.
所以的最大值为.
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