内容正文:
§2.5 函数性质的综合应用
题型一 函数的奇偶性与单调性
[例1]
1. (多选)已知是定义在上的奇函数,且在上单调递增,若,则下列不等式成立的是( )
A. B. C. D.
(2026·大连模拟)
2. 已知是定义在R上的偶函数,当,且时,恒成立,,则满足的m的取值范围为( )
A. B. C. D.
跟踪训练1
3. 已知函数是上的偶函数,且在上单调递增,,,,则下列说法正确的是( )
A. 函数的图象关于直线对称
B.
C. 函数在区间上单调递减
D. 函数在处取到最大值
4. 设,若函数是定义在上的奇函数,且当时,,若是上的单调增函数,则取值范围为___________.
题型二 函数的奇偶性与周期性
[例2]
5. 已知函数的定义域为,为偶函数,为奇函数,则( )
A. B. C. D.
6. (多选)已知定义在R上的函数满足,,且为奇函数,则( )
A. 为奇函数
B. 为偶函数
C. 是一个周期为3的周期函数
D.
跟踪训练2
7. 已知定义在上的函数满足条件:①的周期为2,②为奇函数,③,,,恒成立.则,,的大小关系为( )
A. B.
C. D.
(2026·遵义适应性考试)
8. 定义在上的偶函数满足,则______;______.
题型三 函数的奇偶性与对称性
[例3](2026·西安模拟)
9. 已知函数是上的偶函数,且的图象关于点对称,当时,,则的值为( )
A. -2 B. -1 C. 0 D. 1
跟踪训练3
10. 已知是定义在上的奇函数,的图象关于直线对称,,则等于( )
A. B. 0 C. 1 D. 2
题型四 函数性质的综合应用
[例4]
11. 已知函数,的定义域均为,,是偶函数,且,若,则( )
A. B. 的图象关于点中心对称
C. D. 为奇函数
跟踪训练4
12. 已知定义在上的函数满足,且对任意的,,当时,都有,则以下判断正确的是( )
A. 函数是偶函数 B. 函数的最小正周期是4
C. 函数在上单调递增 D. 直线是函数图象的对称轴
(2026·齐齐哈尔模拟)
13. 已知定义在上的奇函数,满足且在区间上是增函数,则的大小关系为______.(用符号“<”连接)
§2.5 函数性质的综合应用
题型一 函数的奇偶性与单调性
[例1]
【1题答案】
【答案】BC
【解析】
【分析】本题考查了奇函数的性质和函数单调性的应用,掌握利用单调性比较函数值大小的方法是解题的关键.
利用奇函数性质和单调性,将函数值转化到同一单调区间内比较大小.
【详解】解:根据题意可得函数在上单调递增,由可得.由在上单调递增,得,故A错误;
由,,得,故B正确;
由函数在上单调递增,得,故C正确;
由函数在上单调递增,得,故D错误.
故选:BC.
(2026·大连模拟)
【2题答案】
【答案】D
【解析】
【分析】利用构造函数法,结合函数单调性、奇偶性来求得m的取值范围.
【详解】设,由,
得,
所以,
令,则,
所以函数在上单调递增,
因为是定义在R上的偶函数,所以,
所以对任意的, ,
所以,函数为上的偶函数,且,
由,可得,即,
即,所以,解得,
故选:D
【点睛】方法点睛:形如的已知条件,往往是给出函数的单调性,可以利用函数单调性的定义来进行求解.利用函数的单调性和奇偶性来求解不等式,可将不等式转化为函数不等式的形式,然后结合单调性、奇偶性去掉函数符号,再解不等式来求得答案.
跟踪训练1
【3题答案】
【答案】ABC
【解析】
【分析】根据题意,得到在上单调递增,在上单调递减,结合函数的图象变换,利用函数的单调性与对称性,以及对数的运算性质,逐项判定,即可求解.
【详解】由函数是上的偶函数,所以函数的图象关于轴对称,
因为在上单调递增,所以函数在上单调递减,所以C正确;
又由的图象是由的图象向左平移1个单位得到的,
所以的图象关于对称,所以A正确;
因为,,,
因为且函数在上单调递增,所以,
即,所以B正确;
因为在上单调递增,所以函数在上单调递减,
所以函数在处取到最小值,所以D不正确.
故选:ABC.
【4题答案】
【答案】
【解析】
【分析】根据函数的奇偶性求出函数解析式,结合分段函数的单调性即可求解.
【详解】因为函数为R上的奇函数,所以图象关于原点对称,且,
当时,在上不是单调增函数,故;
当时,,
当时,,则,
得,即当时,
所以,
因为函数在R上单调递增,所以,解得;
所以a的取值范围为.
故答案为:.
题型二 函数的奇偶性与周期性
[例2]
【5题答案】
【答案】B
【解析】
【分析】推导出函数是以为周期的周期函数,由已知条件得出,结合已知条件可得出结论.
【详解】因为函数为偶函数,则,可得,
因为函数为奇函数,则,所以,,
所以,,即,
故函数是以为周期的周期函数,
因为函数为奇函数,则,
故,其它三个选项未知.
故选:B.
【6题答案】
【答案】BCD
【解析】
【详解】对于A,因为函数的定义域为R,且,则不可能是奇函数,故A错误;
对于B,因为定义在R上的函数满足,
变形可得,
而为奇函数,
则 ,
则,
则有,
即函数为偶函数,故B正确;
对于C,因为函数满足,
即,
则有,
即函数是一个周期为3的周期函数,故C正确;
对于D,因为是偶函数且周期为3,
则,故D正确.
故选:BCD.
跟踪训练2
【7题答案】
【答案】C
【解析】
【分析】本题考查了函数的周期性、奇偶性和单调性,掌握利用函数性质转化函数值的方法是解题的关键.
利用函数的周期性、奇偶性和单调性,将目标函数值转化到同一单调区间内,再比较大小.
【详解】解:因为为奇函数,的周期为2,
所以为奇函数,
因为,,,,
所以在上单调递增,
因为为奇函数,
所以在上单调递增,
所以在上单调递增,
因为,,,
所以,即.
故选:C.
(2026·遵义适应性考试)
【8题答案】
【答案】 ①. ②.
【解析】
【分析】在中,令即可得的值;结合函数的偶函数性质与,换元转化可得函数是一个周期为的函数,赋值求解的值,从而求得的值,由周期即可得所求.
【详解】因为,令,可得,则;
由函数为偶函数,则,
由,
令,则,即,
所以,则,
又,所以,则,
因此可得,故函数是一个周期为的函数;
在中,令,可得,
又,所以,
在中,令,可得,
又,所以,
则,
所以
.
故答案为:;.
题型三 函数的奇偶性与对称性
[例3](2026·西安模拟)
【9题答案】
【答案】D
【解析】
【分析】由函数是上的偶函数与的图象关于点对称可得出函数的周期,根据时的表达式可求解出一个周期的函数值,从而解出本题.
【详解】解:因为函数是上的偶函数,
所以,
因为的图象关于点对称,
所以,即,
所以,
所以,
所以函数是上周期为4函数,
当时,,
所以,,
又,,
所以,
所以.
故选:D.
跟踪训练3
【10题答案】
【答案】A
【解析】
【分析】本题考查了函数的奇偶性、对称性和周期性,掌握由对称性和奇偶性推导函数周期的方法是解题的关键.
由的对称轴推出的对称性,结合奇函数性质得到周期,再计算.
【详解】解:因为的图象关于直线对称,
所以,于是,
又是定义在上的奇函数,
所以,则,即,
所以的周期为4,
所以.
故选:A.
题型四 函数性质的综合应用
[例4]
【11题答案】
【答案】ABC
【解析】
【分析】利用赋值法推出函数的奇偶性,结合赋值法求出,即可求得,判断A;利用变量代换,推出,即可判断B;利用可推出函数周期,判断C;结合A的分析,可判断D.
【详解】由题意知函数,的定义域均为,,
则,因为是偶函数,
所以,
所以.即为偶函数,
令,则,又,所以,
又,令,所以,
所以,故A正确;
由,得,
两式相加得,所以,
又,所以,即,
所以的图象关于点中心对称,故B正确;
由得,故,故C正确;
由可知为偶函数,且,即不恒等于0,
即不是奇函数,D不正确,
故选:ABC.
【点睛】方法点睛:(1)涉及抽象函数的求值问题,往往采用赋值法,即令x取特殊值;(2)涉及到抽象函数的奇偶性、对称性以及周期性问题,往往要结合赋值和相应的定义去解决.
跟踪训练4
【12题答案】
【答案】CD
【解析】
【分析】由题设且、在上递减,再进一步判断函数的奇偶性、周期性、区间单调性和对称性.
【详解】由,函数为奇函数,A错;
由,函数的周期为8,B错;
对任意的,,当时,都有,
所以在上递减,结合奇函数知:函数在上递减,即函数上函数递减,
由上可知,即,故关于对称,
所以在上单调递增,且直线是函数图象的对称轴,C、D对.
故选:CD
(2026·齐齐哈尔模拟)
【13题答案】
【答案】
【解析】
【分析】根据函数的奇偶性,周期性,对称性,将中的值都化到同一单调区间中,再利用单调性进行比较即可.
【详解】因为为奇函数,所以,
又在区间上单调递增,故在区间上单调递增,
又,故函数的周期,
故,
,
,
根据函数的单调性可得,即,
故答案为:
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