内容正文:
专题04 单调性、奇偶性、周期性和对称性的应用
题型脑图·核心考法构建
考法深研·解题技能通关
题型01 判断函数的单调性
四种常用判断方法,按需选用:
1. 定义法:任取区间内,作差判断正负;
2. 图像法:图像上升为增函数,下降为减函数;
3. 复合函数同增异减:内外层单调性相同则整体递增,相反则递减;
4. 导数法:区间内单调递增,单调递减;
5. 四则运算法:增+增=增,减+减=减,负号翻转单调性。
1.(2026高三·全国·一轮复习)下列函数中,在区间上单调递增的是( )
A. B. C. D.
2.(2026·北京)下列函数是奇函数且在定义域上单调递增的是( )
A. B.
C. D.
3.(2026·甘肃兰州·模拟预测)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.
题型02 用定义证明函数的单调性
定义法:在定义域内的某个区间上任取并使得,通过作差比较与的大小来判断单调性。
具体如下:设x1,x2∈(a,b),且x1≠x2,记Δx=x1-x2,Δy=f(x1)-f(x2),那么
①>0⇔f(x)在(a,b)内是增函数;
<0⇔f(x)在(a,b)内是减函数.
上式的几何意义:增(减)函数图象上任意两点(x1,f(x1)),(x2,f(x2))连线的斜率恒大于(或小于)零
4.(2026高一·黑龙江绥化·阶段检测)已知函数,且.
(1)求的解析式;
(2)用单调性的定义证明:在上单调递减.
5.(2026高一·湖北黄冈·期中)求证:函数在区间上是减函数.
6.(2026高三·全国·专题练习)判断并证明函数(其中)在上的单调性.
题型03 求函数的单调区间
1. 优先求定义域,单调区间必须是定义域子集;
2. 基础函数:一次、二次、指数对数直接结合图像写区间;
3. 复合函数:拆分内外层,利用“同增异减”分层判断;
4. 分式、根式函数:分离常数、换元转化为基础函数;
5. 复杂函数:求导,解得递增区间,得递减区间;
注意:多个单调区间不能用“”连接,用逗号隔开。
7.(2026高一·山东德州·开学考试)若函数的图象如图所示,则其单调递增区间是( )
A. B.
C. D.
8.(2026高一·四川眉山·期中)函数的单调递减区间为( )
A. B. C. D.
9.(2026高一·河南驻马店·期中)函数的单调递增区间是( )
A. B. C. D.
10.【多选】(2026高三·安徽阜阳·阶段检测)已知函数 ,则( )
A.在 上单调递增
B.在 上单调递减
C.的最小值为
D.的图象关于直线对称
11.(2026高二·广东深圳·期末)函数的单调递增区间是( )
A. B.
C. D.
12.(2026·河北沧州·模拟预测)已知函数,则函数的单调递增区间为( )
A., B.,,
C., D.,,
题型04 利用单调性比较大小
比大小常用的方法是利用单调性比大小;搭桥法,即引入中间量,从而确定大小关系;数形结合比大小。
注:一般三个数比较大小使用中间量法(一个大于1,一个介于0-1之间,一个小于0)再结合函数的图像判断大小。比较函数值的大小,常由函数的奇偶性、周期性等,将自变量转化到同一单调区间内,再利用函数的单调性,通过比较自变量的大小来比较其函数值大小.
13.(26-27高三·云南昆明·阶段检测)已知,,,则( )
A. B. C. D.
14.(2026高二·黑龙江齐齐哈尔·期中)已知,则( )
A. B.
C. D.
15.(2026高二·四川成都·期中)已知,,,则a,b,c的大小关系是( )
A. B.
C. D.
16.(2026·天津滨海新区·模拟预测)已知实数满足,,,则的大小关系为( )
A. B. C. D.
17.(2026·陕西榆林·模拟预测)已知定义域为的偶函数在上单调递减,若,,,则( )
A. B. C. D.
题型05 利用函数的单调性解抽象不等式
在求解与抽象函数有关的不等式时,往往是利用函数的单调性将“f”符号脱掉,使其转化为具体的不等式求解.此时应特别注意函数的定义域.
解抽象函数不等式问题(如:f(a2+a-5)<2.)的一般步骤:
第一步:(定性)确定函数f(x)在给定区间上的单调性;
第二步:(转化)将函数不等式转化为f(M)<f(N)的形式;
第三步:(去f)运用函数的单调性“去掉”函数的抽象符号“f”,转化成一般的不等式或不等式组;
第四步:(求解)解不等式或不等式组确定解集;
第五步:(反思)反思回顾.查看关键点,易错点及解题规范.
注:自变量的大小关系和函数值的大小关系可正逆互推,即若f(x)是增(减)函数,则f(x1)<f(x2)⇔x1<x2(x1>x2). 在解函数不等式时,可以利用函数单调性的“可逆性”,“脱去”函数符号f,化为一般不等式求解,但运算必须在定义域内或给定的范围内进行.
18.(2026高三·全国·一轮复习)已知函数是定义在上的偶函数,且在上单调递增,若,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
19.(2026·广东肇庆·模拟预测)已知函数,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
20.(2026·河北邢台·模拟预测)已知函数 则满足 的实数的取值范围为( )
A. B.
C. D.
21.(2026高二·甘肃兰州·阶段检测)函数是定义在上的偶函数,其导函数为,且当时,,则不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
22.(2026高三·河南驻马店·阶段检测)已知定义在上的函数满足以下条件:对任意,,有,,且当时,,则不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
23.(2026·陕西商洛·模拟预测)已知为函数的导函数,且对任意,.若,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
题型06 利用函数的单调性求参数的取值范围
利用函数单调性求参数的取值范围.
①视参数为已知数,依据函数的图象或单调性定义,确定函数的单调区间,与已知单调区间比较求参数;
②二次函数的单调性与开口和对称轴(对称轴左右两侧单调性相反)有关。
③需注意若函数在区间[a,b]上是单调的,则该函数在此区间的任意子集上也是单调的;
④分段函数在定义域上的具有一种单调性,则要求分段函数在每段定义域上的单调性保持一致,还对断点处的函数值的大小有要求,如果是增函数,则在断点处左边的函数值右边的函数值,如果是减函数,则在断点处左边的函数值右边的函数值,
注意:“单调区间”与“在区间上单调”的区分
(1)函数的单调区间是其定义域的子集,因此,讨论函数的单调性时,应先确定函数的定义域.(2)单调区间是完整的区间,在区间上单调可能只是部分单调区间.
24.(2026·甘肃白银·模拟预测)“”是“函数在上单调递增”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
25.(2026高一·重庆·期末)函数在区间上是增函数,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
26.(2026高一·河北石家庄·阶段检测)设函数在区间上是增函数,那么的取值范围是________.
27.(2026·陕西西安·模拟预测)已知函数若对任意,,且,都有成立,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
题型07 利用函数单调性求最值
1. 闭区间连续单调函数:最值一定在区间端点处取得;
2. 开区间单调函数:无最值,只有值域趋近边界;
3. 分段函数:逐段求出每段最值,再对比得到全局最值;
4. 复合函数:先判断整体单调性,再代入区间端点计算。
28.(2026高三·全国·一轮复习)定义为中的最小值,设,则的最大值是( )
A.1 B.2 C.3 D.5
29.(2026高三·全国·一轮复习)已知函数,则在区间上的最大值为( )
A. B.1 C. D.
30.(2026高二·江苏南京·阶段检测)函数的最大值为( )
A. B. C. D.
31.(2026·云南昆明·模拟预测)已知函数,则的最大值与最小值之差为( )
A.2 B.3 C.4 D.5
32.(2026高三·贵州·竞赛)已知函数在定义域上单调递减,,恒成立,则函数的最小值是_____________________.
题型08 根据函数最值求参数
逆向题型解题步骤:
1. 分析函数单调性、对称轴、分段分界点;
2. 结合给定最值,判定取到最值的自变量位置;
3. 将最值点代入函数,构造含参数等式/不等式;
4. 分类讨论参数,检验参数取值下最值与题干一致。
33.(2026高一·安徽亳州·阶段检测)若函数在上的最大值为,则( )
A. B.1 C. D.
34.(2026高三·广东中山·开学考试)已知函数在区间上的最大值为5,则( )
A.2 B.3 C.15 D.3或15
35.(2026高三·全国·一轮复习)若函数在上的最大值为2,则实数____________.
36.(2026高三·河南·开学考试)已知函数若,,则实数a的取值范围为( )
A. B. C. D.
37.(2026高三·湖北·期末)已知函数有最小值,则的取值范围是__________.
38.(2026高三·北京·阶段检测)已知函数,若函数的最大值是2,则的取值范围是__________.
题型09 函数奇偶性的判断
(1)定义域关于原点对称,这是函数具有奇偶性的必要不充分条件,所以首先考虑定义域;
(2)判断f(x)与f(-x)是否具有等量关系,在判断奇偶性的运算中,可以转化为判断奇偶性的等价等量关系式(f(x)+f(-x)=0(奇函数)或f(x)-f(-x)=0(偶函数))是否成立.
39.(2026·上海·模拟预测)下列函数为奇函数的是( )
A. B.
C. D.
40.(2026·宁夏石嘴山·模拟预测)已知函数的定义域为,则下列函数一定为奇函数的是( )
A. B.
C. D.
41.(2026·北京·模拟预测)下列函数中,在上单调递增的偶函数为( )
A. B.
C. D.
42.(2026·湖北·模拟预测)已知函数,则( )
A.是奇函数,且在区间单调递增 B.是偶函数,且在区间单调递减
C.是奇函数,且在区间单调递减 D.是偶函数,且在区间单调递增
43.【多选】(2026·江西·模拟预测)关于定义域为的函数,下列说法正确的有( )
A.存在函数,使得恒成立
B.存在函数,使得恒成立
C.存在函数,使得恒成立
D.存在函数,使得恒成立
题型10 已知函数的奇偶性求函数值
利用奇偶性将待求值转化为已知区间上的函数值求解;
44.(2026高一·甘肃兰州·期末)已知函数是奇函数,当时,,那么的值是( )
A. B. C.1 D.3
45.(2026高一·浙江·期末)若函数是奇函数,则( )
A.1 B. C. D.
46.(2026高三·全国·专题练习)已知奇函数的定义域为,且当时,,则______.
47.(2026·河北·模拟预测)已知偶函数的定义域为,且当时,,若,则( )
A. B. C. D.
题型11 局部奇偶函数
已知奇函数,,则
(1)
(2)
48.(2026高二·湖南邵阳·期中) 且,则等于______________.
49.(2026高一·北京·期中)已知函数,且,则_____________.
50.(2026高一·云南昭通·期中)已知,其中为常数,若,则__________.
51.(2026高一·广东佛山·阶段检测)已知函数,则( )
A.1 B.2 C. D.0
题型12 已知函数的奇偶性求解析式
利用奇偶性求函数的解析式,已知函数奇偶性及其在某区间上的解析式,求该函数在整个定义域上的解析式的方法是:首先设出未知区间上的自变量,利用奇、偶函数的定义域关于原点对称的特点,把它转化到已知的区间上,代入已知的解析式,然后再利用奇偶性求出,或充分利用奇偶性构造关于f(x)的方程(组),从而得到f(x)的解析式;
52.(2026高三·河南新乡·阶段检测)已知是定义在R上的奇函数,且当时,,则当时,( )
A. B. C. D.
53.(2026高一·安徽合肥·期中)已知偶函数的定义域为,且当时,,当,______.
54.(2026高一·辽宁铁岭·期中)已知奇函数与偶函数满足,则( )
A. B. C. D.
55.(2026高一·山西·期中)若分别是定义在上的奇函数和偶函数,且,则函数的零点个数为___________.
题型13 已知函数的奇偶性,求函数解析式中参数的值
①若表示定义域的区间含有参数,则可利用对称性列出关于参数的方程.
②一般化策略:对x取定义域内的任一个值,利用f(-x)与f(x)的关系式恒成立来确定参数的值.在定义域关于原点对称的前提下,利用f(x)为奇函数⇔f(-x)=-f(x),f(x)为偶函数⇔f(x)=f(-x),列式求解,也可利用特殊值法求解.对于在x=0处有定义的奇函数f(x),可考虑列等式f(0)=0求解.
56.(2026·河北秦皇岛·模拟预测)已知函数为奇函数,则( )
A. B. C. D.
57.(2026·河南开封·模拟预测)“”是“函数为奇函数”的( )
A.必要不充分条件 B.充分不必要条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
58.(2026·陕西榆林·模拟预测)若函数为奇函数,则实数的值为( )
A.1 B.2 C. D.
59.(2026·山东济南·模拟预测)已知函数是偶函数,则( )
A. B. C. D.
60.(2026·福建福州·模拟预测)若函数为奇函数,则____.
61.(2026·湖南衡阳·模拟预测)已知函数为奇函数,则( )
A.1 B.2 C.3 D.4
题型14 应用奇偶性画函数图象
应用奇偶性画图象和判断函数单调性
①如果一个函数是奇函数,则这个函数的图象是以坐标原点为对称中心的中心对称图形;反之,如果一个函数的图象是以坐标原点为对称中心的中心对称图形,则这个函数是奇函数.如果一个函数是偶函数,则这个函数的图象是以轴为对称轴的轴对称图形;反之,如果一个函数的图象关于轴对称,则这个函数是偶函数.
②根据奇、偶函数的图象特征,可以得到:
1)奇函数在关于原点对称的区间上有相同的单调性,偶函数在关于原点对称的区间上有相反的单调性.上述结论可简记为“奇同偶异”.
2)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.
62.(2026高一·甘肃庆阳·期末)函数的部分图象大致为( )
A. B.
C. D.
63.(2026高一·四川广安·阶段检测)函数的图象大致是( )
A. B.
C. D.
64.(2026高一·宁夏吴忠·阶段检测)已知函数是定义在上的奇函数,且当时,.现已画出函数在轴左侧的图象,如图所示.
(1)请补全函数的图象;
(2)由函数图象直接写出函数的单调递减区间;
(3)由函数图象直接写出使的的取值集合.
65.(2026高一·河北保定·期中)已知是定义在上的偶函数,当时,.
(1)求,的值;
(2)求的解析式;
(3)画出的简图;写出的单调区间.(只需写出结果,不要解答过程)
题型15 利用函数的奇偶性求最值
利用函数的奇偶性求最值
①奇函数的性质:如果函数是定义在区间上的奇函数,则
②偶函数的性质:如果函数是定义在区间上的偶函数,则函数是定义在区间上的最值等于函数在区间(或)上的最值。
66.(2026高一·上海宝山·阶段检测)设函数是定义在上的偶函数,则“在上为严格增函数”是“在上的最大值为”的( )条件
A.充要 B.充分非必要
C.必要非充分 D.既非充分又非必要
67.(2026高二·黑龙江哈尔滨·期末)已知函数是奇函数且在区间上单调递增,则函数在区间上( )
A.单调递增,有最小值 B.单调递增,有最大值
C.单调递减,有最小值 D.单调递减,有最大值
68.(2026高二·湖南衡阳·期末)若为定义在R上的奇函数,且,则( )
A.的最小值为 B.的最小值为
C.的最大值为 D.的最大值为2
69.(2026高二·山东青岛·期末)函数是定义在上的奇函数,设函数的最大值为,最小值为,则________.
70.(2026高一·广东广州·开学考试)设函数在区间上的最大值为,最小值为,则的值为__________.
题型16 由函数周期性求值
(1)求解与函数的周期有关的问题,应根据题目特征及周期定义,求出函数的周期.
(2)利用函数的周期性,可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.
(3)
周期函数f(x)满足的条件
周期
a
f(x+a)=f(x-a)
2a
f(x+a)=-f(x-a)
4a
f(x+a)=-f(x)
2a
2a
2a
关于直线x=a与x=b对称或
2|b-a|
偶函数,关于直线x=a对称或
2a
关于点(a,0)与点(b,0)对称或
2|b-a|
奇函数,关于对称或
关于直线x=a与点(b,0)对称或
4|b-a|
奇函数,关于直线x=a对称或
4a
偶函数,关于对称或
4a
4a
f(x)+f(x+a)=k(k为常数)
2a
f(x)·f(x+a)=k(k为常数)
2a
f(x+1)=f(x)-f(x-1)
6
71.(2026·安徽安庆·模拟预测)设是周期为4的奇函数,当时,,则______.
72.(2026高三·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
73.(2026·河北唐山·模拟预测)设是定义在上且周期为2的偶函数,当时,,则( )
A. B. C. D.
74.(2026·山东东营·模拟预测)定义在上的函数满足,则的值为( )
A. B.0 C.1 D.2
75.(2026·河北衡水·模拟预测)若偶函数满足,当时,,则( )
A. B. C. D.
题型17 由函数周期性求解析式
1. 设目标区间内自变量,加减整数倍周期,平移至已知解析式区间;
2. 由周期性,代入已知区间表达式化简;
3. 分段写出不同周期区间对应的解析式,多用于周期分段图像类问题。
76.(2026·上海静安·模拟预测)已知定义在R上的偶函数的最小正周期为2,当时,,则当时,______.
77.(2026高一·甘肃·期中)定义在上的函数,满足,若当时,,则当时,______.
78.(2026高三·全国·一轮复习)已知函数是定义在上的奇函数,且它的图象关于直线对称.
(1)求证:是周期为4的周期函数;
(2)若,求时,函数的解析式.
79.(2026高三·河北石家庄·阶段检测)设是定义在上的奇函数,且对任意实数,恒有.当时,.
(1)求证:是周期函数;
(2)当时,求的解析式;
(3)计算
题型18 自对称中的轴对称
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);
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=对称.
80.(2026·黑龙江哈尔滨·模拟预测)已知函数的定义域为,,当时,,则曲线在点处的切线的斜率为( )
A.2 B.1 C. D.
81.(2026高三·河南·期中)已知函数的图象关于直线对称,则( )
A. B. C. D.
82.(2026·陕西西安·模拟预测)已知函数,且函数的图象与的图象关于直线对称.
(1)求的解析式;
(2)证明:.
83.(2026·湖南·模拟预测)设函数,则使得成立的的取值范围是( )
A. B. C. D.
题型19 自对称中的中心对称
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);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.
84.【多选】(2026·甘肃·模拟预测)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
85.(2026高三·海南省直辖县级单位·期中)若函数的图象关于点对称,且,则( )
A. B. C. D.
86.(2026高一·广东阳江·阶段检测)已知函数的图象关于点对称,则______.
题型20 互对称问题
互对称指两个不同函数图像相互对称,分三类:
1. 与关于轴对称;
2. 与关于轴对称;
3. 与关于直线对称;
解题:利用对称变换规则写出另一函数解析式,结合图像交点、值域求解。
87.(2026高三·吉林长春·开学考试)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.
88.(2026高三·辽宁锦州·期末)设函数的图象与的图象关于直线对称,且,则( )
A.3 B.2 C.1 D.0
题型21 双重对称问题
1. 两条轴对称:关于对称周期;
2. 两个中心对称:关于对称周期;
3. 一条轴+一个中心对称:同时具备轴对称、中心对称,函数必为周期函数;
解题:先推导周期,再结合周期、奇偶转化自变量求值、求零点。
89.(2026高三·山东日照·阶段检测)已知函数,的定义域均为,且 , .若的图象关于直线对称,,则( )
A. B.
C. D.
90.(2026·山东聊城·模拟预测)已知函数,的定义域均为R,且,,若是偶函数,且,则( )
A.4 B.5 C.6 D.7
91.(2026·湖南长沙·模拟预测)已知函数的定义域为R,的图象关于点对称, ,且的图象关于点对称,则______.
92.【多选】(2026高二·湖南长沙·期中)已知函数,定义域均为,为偶函数,为奇函数,且,则( )
A. B.函数图象关于点对称
C. D.当时,
题型22 函数对称性的证明
1. 证轴对称:任取图像上一点,证明其对称点也满足函数解析式;即证;
2. 证中心对称:任取图像上一点,证明对称点在图像上,即证;
3. 抽象函数证明:通过赋值构造与的等量关系完成证明。
93.【多选】(2026·安徽合肥·模拟预测)下列函数中,其图像是中心对称图形的是( )
A. B.
C. D.
94.(2026·陕西西安·模拟预测)已知函数, .
(1)求证:曲线的图象是一个中心对称图形,并求对称中心;
(2)若,求过曲线上一点的切线方程;
(3)用表示、中的最小值,设函数 (),讨论的零点的个数.
95.(2026·吉林延边·模拟预测)已知函数,.
(1)当时,求函数的图象在处的切线方程;
(2)证明:函数的图象是中心对称图形;
(3)若函数为减函数,求实数a的取值范围.
96.(2026·四川泸州·模拟预测)已知,函数.
(1)当时,函数为减函数,求实数的最小值;
(2)证明:曲线是中心对称图形;
(3)当时,证明:方程有三个不等实根.
题型23 函数对称性的应用
1. 求值:利用对称点函数值和为定值,快速计算多个自变量函数值之和;
2. 零点求和:成对零点关于对称轴对称,每组零点相加等于两倍对称轴横坐标;
3. 解不等式:利用对称把未知区间自变量转化到已知单调区间;
4. 结合周期:双重对称推导周期,化简大自变量。
97.(2026·山东日照·模拟预测)设为定义在上的奇函数,且,,则的值为( )
A. B. C. D.
98.(2026高一·贵州黔东南·期末)已知函数,且,则的所有零点之和为( )
A.2 B. C. D.
99.(2026高三·河南·阶段检测)已知函数的图象关于点对称,则函数的零点之和为( )
A.1 B.2 C.4 D.6
题型24 函数性质的综合应用
综合题解题顺序:
1. 先梳理已知全部性质:奇偶、单调、周期、对称;
2. 多重转化:利用周期、对称将自变量统一到同一个单调对称区间;
3. 脱去符号:借助单调性转化为普通不等式;
4. 兼顾定义域约束,联立求解参数、范围、函数值、零点相关问题;
核心思路:数形结合,画出简易图像辅助分析性质叠加关系。
100.【多选】(2026高二·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
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专题04 单调性、奇偶性、周期性和对称性的应用
题型脑图·核心考法构建
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题型01 判断函数的单调性
四种常用判断方法,按需选用:
1. 定义法:任取区间内,作差判断正负;
2. 图像法:图像上升为增函数,下降为减函数;
3. 复合函数同增异减:内外层单调性相同则整体递增,相反则递减;
4. 导数法:区间内单调递增,单调递减;
5. 四则运算法:增+增=增,减+减=减,负号翻转单调性。
1.(2026高三·全国·一轮复习)下列函数中,在区间上单调递增的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】利用幂函数、二次函数单调性判断AB;利用指数函数单调性判断CD.
【详解】对于A,函数在上单调递减,故A错误;
对于B,函数在上单调递减,故B错误;
对于C,当时,,由指数函数单调性得,在上单调递增,故C正确;
对于D,函数在上单调递减,故D错误.
故选:C.
2.(2026·北京)下列函数是奇函数且在定义域上单调递增的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】A,在中,,则,函数为偶函数,故错误;
B,在中,,函数为奇函数,但在定义域上不单调递增,故错误;
方法一:
C,在中,,则,
,函数单调递减,故错误;
D,在中,,解得,
,则为奇函数,
,即函数在定义域上单调递增,故正确.
法二:
C,在中,,则,为奇函数,
∵和是减函数,
∴函数单调递减,故错误;
D,在中,,解得,
,为奇函数,
∵和是增函数,则为增函数,
∴函数单调递增,故正确.
3.(2026·甘肃兰州·模拟预测)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】利用奇偶性、单调性的定义和初等函数单调性依次判断各个选项即可.
【详解】对A,设,其定义域为R,因为,,
所以,则不是奇函数,故A错误;
对B,设的定义域为,关于原点对称,,满足奇函数的定义,
所以是奇函数,任取,,且,
则
,
由于,有,且,所以,即.
所以,所以,
所以在区间上单调递减,故B错误;
对C,设,其定义域为,关于原点对称,
因为,所以是偶函数,故C错误;
对D,设,其定义域为,关于原点对称,
且,则其为奇函数,
又因为均在上单调递增,则函数在上单调递增,故D正确.
题型02 用定义证明函数的单调性
定义法:在定义域内的某个区间上任取并使得,通过作差比较与的大小来判断单调性。
具体如下:设x1,x2∈(a,b),且x1≠x2,记Δx=x1-x2,Δy=f(x1)-f(x2),那么
①>0⇔f(x)在(a,b)内是增函数;
<0⇔f(x)在(a,b)内是减函数.
上式的几何意义:增(减)函数图象上任意两点(x1,f(x1)),(x2,f(x2))连线的斜率恒大于(或小于)零
4.(2026高一·黑龙江绥化·阶段检测)已知函数,且.
(1)求的解析式;
(2)用单调性的定义证明:在上单调递减.
【答案】(1)
(2)证明见解析
【分析】(1)将代入原函数,根据题意解出值即可得出解析式
(2)根据定义设,且,计算得出即可的证.
【详解】(1),
故的解析式为:
(2)设,且
因为,所以
故,所以在上单调递减.
5.(2026高一·湖北黄冈·期中)求证:函数在区间上是减函数.
【答案】证明见解析
【分析】利用函数单调性的定义即可求证.
【详解】设,且,
则,
,且,
又,
,
,即
,
故函数在区间是减函数.
6.(2026高三·全国·专题练习)判断并证明函数(其中)在上的单调性.
【答案】减函数,证明见解析
【分析】法一:根据单调性的定义,按照步骤证明即可;法二:利用导数法求解单调递减区间即可证明.
【详解】证明:法一(定义法):设,
则.
,,,.
因此当时,,即,
此时函数在上为减函数.
法二(导数法):对求导得.
又,,所以,所以函数在上为减函数.
题型03 求函数的单调区间
1. 优先求定义域,单调区间必须是定义域子集;
2. 基础函数:一次、二次、指数对数直接结合图像写区间;
3. 复合函数:拆分内外层,利用“同增异减”分层判断;
4. 分式、根式函数:分离常数、换元转化为基础函数;
5. 复杂函数:求导,解得递增区间,得递减区间;
注意:多个单调区间不能用“”连接,用逗号隔开。
7.(2026高一·山东德州·开学考试)若函数的图象如图所示,则其单调递增区间是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】利用函数图象,结合函数单调性的定义,即可求解.
【详解】由函数的图象可知,单调递增区间是,
又由图知,而,所以A不正确,
故选:D.
8.(2026高一·四川眉山·期中)函数的单调递减区间为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】将函数用分段函数表示出来,进而求出其单调递减区间.
【详解】函数,则该函数在上单调递减,在上单调递增,
所以函数的单调递减区间为.
故选:C
9.(2026高一·河南驻马店·期中)函数的单调递增区间是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】先求出函数的定义域,再根据复合函数的单调性求解即可.
【详解】由,解得或,
所以函数的定义域为,
因为在上单调递减,在上单调递增,
又因为为单调递增函数,
所以函数的单调递增区间是.
故选:D.
10.【多选】(2026高三·安徽阜阳·阶段检测)已知函数 ,则( )
A.在 上单调递增
B.在 上单调递减
C.的最小值为
D.的图象关于直线对称
【答案】CD
【分析】令,结合对数函数、二次函数和复合函数的性质即可得结果.
【详解】令,所以 .
由于在 上单调递减,在上单调递增,且是增函数,
所以在 上单调递减,在 上单调递增,最小值为 .
又关于对称,所以的图象关于直线对称
故选:CD.
11.(2026高二·广东深圳·期末)函数的单调递增区间是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】求出导函数,在定义域内解不等式可得单调递增区间.
【详解】因为,,所以对函数求导得:,
令,即,,,
解得,
因此函数的单调递增区间为.
故选:B.
12.(2026·河北沧州·模拟预测)已知函数,则函数的单调递增区间为( )
A., B.,,
C., D.,,
【答案】B
【分析】求导后可得函数的单调区间,再求出函数定义域及其奇偶性,设,则,求出时的单调性即可得解.
【详解】,则当或时,,单调递减区间为,
当时,,单调递增,
对,有且,
则,
又,故为偶函数,故只需分析时的单调性,
令,则,
当时,,当时,,,故,
在上单调递减,则单调递增;
当时,,,故,
在上单调递减,上单调递增,
则当时,单调递减,时,单调递增;
故当时,单调递增区间为、,
单调递减区间为,
由偶函数性质可知,当时,单调递增区间为,
故函数的单调递增区间为,,.
题型04 利用单调性比较大小
比大小常用的方法是利用单调性比大小;搭桥法,即引入中间量,从而确定大小关系;数形结合比大小。
注:一般三个数比较大小使用中间量法(一个大于1,一个介于0-1之间,一个小于0)再结合函数的图像判断大小。比较函数值的大小,常由函数的奇偶性、周期性等,将自变量转化到同一单调区间内,再利用函数的单调性,通过比较自变量的大小来比较其函数值大小.
13.(26-27高三·云南昆明·阶段检测)已知,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】单调递增,故,
单调递增,故,
,
对于,,设函数,,
故函数在上单调递增,
所以,
则,所以,
故.
14.(2026高二·黑龙江齐齐哈尔·期中)已知,则( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】对于,通过构造函数,求导确定单调性可判断,对于,通过构造,求导确定单调性可判断,进而可解题.
【详解】由,构造,
则,,
所以在上单调递增,
故,即,故.
由,
构造,
则,,
所以在上单调递增,
故,即,故.
综上,.
15.(2026高二·四川成都·期中)已知,,,则a,b,c的大小关系是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】先将的大小比较转化为比较,构造函数,即比较,求导分析函数的单调性可得结果.
【详解】依题意,,,,
令,,则,所以当时,,
当时,,所以在上单调递增,在上单调递减.
因为,所以,即,即.
16.(2026·天津滨海新区·模拟预测)已知实数满足,,,则的大小关系为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】先构造函数确定的取值范围,再利用指数函数单调性比较与的大小,结合对数函数性质判断的符号,最终得到三者大小关系.
【详解】令,因为是上的增函数,是R上的减函数,
所以为上的单调递增函数,
计算得,,
由零点存在性定理可得方程得解,
由,得,所以,
又为上的单调递减函数, 在上单调递增,
所以,,
所以.
17.(2026·陕西榆林·模拟预测)已知定义域为的偶函数在上单调递减,若,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】先根据偶函数性质得出在上的单调性,再应用对数函数单调性比较大小,最后结合单调性求解.
【详解】因为定义域为的偶函数在上单调递减,所以在上单调递增.
因为,,,
所以.
又,所以.
题型05 利用函数的单调性解抽象不等式
在求解与抽象函数有关的不等式时,往往是利用函数的单调性将“f”符号脱掉,使其转化为具体的不等式求解.此时应特别注意函数的定义域.
解抽象函数不等式问题(如:f(a2+a-5)<2.)的一般步骤:
第一步:(定性)确定函数f(x)在给定区间上的单调性;
第二步:(转化)将函数不等式转化为f(M)<f(N)的形式;
第三步:(去f)运用函数的单调性“去掉”函数的抽象符号“f”,转化成一般的不等式或不等式组;
第四步:(求解)解不等式或不等式组确定解集;
第五步:(反思)反思回顾.查看关键点,易错点及解题规范.
注:自变量的大小关系和函数值的大小关系可正逆互推,即若f(x)是增(减)函数,则f(x1)<f(x2)⇔x1<x2(x1>x2). 在解函数不等式时,可以利用函数单调性的“可逆性”,“脱去”函数符号f,化为一般不等式求解,但运算必须在定义域内或给定的范围内进行.
18.(2026高三·全国·一轮复习)已知函数是定义在上的偶函数,且在上单调递增,若,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据偶函数的性质得出在上单调递减,再根据单调性及奇偶性解不等式即可.
【详解】因为是偶函数,即关于直线对称,在上单调递增,
所以在上单调递减,
又,所以,
或,解得或.
19.(2026·广东肇庆·模拟预测)已知函数,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】结合函数的奇偶性和单调性求解.
【详解】的定义域为R,
因为,所以函数是R上的增函数.
因为,所以函数是奇函数,
所以由得,
则,解得.
所以不等式的解集为.
20.(2026·河北邢台·模拟预测)已知函数 则满足 的实数的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】∵ 当时,为单调递增函数,当时,,所以此时.
当时,为单调递增函数,也为单调递增函数,
∴ 在上单调递增,且.
∴ 函数是定义域为的单调递增函数.
令,当时,有.
设(),则,整理得.
解得或,∵ ,∴ 不符合题意,舍去.
∴ ,即.
∵ 在上单调递增,
∴ 等价于,解得.
∴ 实数的取值范围为,故选A.
21.(2026高二·甘肃兰州·阶段检测)函数是定义在上的偶函数,其导函数为,且当时,,则不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】令,,根据题意分析的单调性和奇偶性,分类讨论是否为0,结合函数性质解不等式即可.
【详解】令,,
因为,可知函数为的偶函数,
又因为,
当时,,
若,则,即;
若,则,,可得,
可知在内单调递减,则在内单调递增.
对于不等式,
当,即时,可得,符合题意;
当,即时,可得,
即,可得,解得,且;
综上所述:不等式解集为.
22.(2026高三·河南驻马店·阶段检测)已知定义在上的函数满足以下条件:对任意,,有,,且当时,,则不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】根据递推关系及单调性的定义判断的单调性,再应用赋值法求得、,不等式等价化为,结合单调性求解集.
【详解】任取,,且,因为,
所以,
因为时,,且,
所以,
所以,即,
所以在上是增函数,
令,所以,
令,,所以,
不等式等价于,
所以,即,
因为在上是增函数,所以,解得或,
所以不等式的解集为.
23.(2026·陕西商洛·模拟预测)已知为函数的导函数,且对任意,.若,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】设函数,结合条件判断函数的单调性,结合单调性解不等式可得结论.
【详解】设函数,
则.
由对任意,,得,则函数在上单调递减.
因为,所以,即.
由,得,所以,解得,
所以不等式的解集为,选项A正确.
题型06 利用函数的单调性求参数的取值范围
利用函数单调性求参数的取值范围.
①视参数为已知数,依据函数的图象或单调性定义,确定函数的单调区间,与已知单调区间比较求参数;
②二次函数的单调性与开口和对称轴(对称轴左右两侧单调性相反)有关。
③需注意若函数在区间[a,b]上是单调的,则该函数在此区间的任意子集上也是单调的;
④分段函数在定义域上的具有一种单调性,则要求分段函数在每段定义域上的单调性保持一致,还对断点处的函数值的大小有要求,如果是增函数,则在断点处左边的函数值右边的函数值,如果是减函数,则在断点处左边的函数值右边的函数值,
注意:“单调区间”与“在区间上单调”的区分
(1)函数的单调区间是其定义域的子集,因此,讨论函数的单调性时,应先确定函数的定义域.(2)单调区间是完整的区间,在区间上单调可能只是部分单调区间.
24.(2026·甘肃白银·模拟预测)“”是“函数在上单调递增”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
【分析】利用给定单调性求出的取值范围,再利用充分条件、必要条件的定义判断即可.
【详解】函数,函数的单调递增区间是,
由函数在上单调递增,得,则,因此,
所以“”是“函数在上单调递增”的充分不必要条件.
25.(2026高一·重庆·期末)函数在区间上是增函数,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据给定条件,按是否为0分类,利用二次函数单调性列式求解.
【详解】当时,在上单调递增,符合题意,则;
当时,由函数在上是增函数,得且,解得,
所以实数的取值范围是.
故选:D
26.(2026高一·河北石家庄·阶段检测)设函数在区间上是增函数,那么的取值范围是________.
【答案】
【详解】,定义域为,
因为函数在区间上是增函数,
所以,解得,
故的取值范围是.
27.(2026·陕西西安·模拟预测)已知函数若对任意,,且,都有成立,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】由题意得,在上是增函数,
所以在上单调递增,则①,
又时,,
时,,故②,
联立①②,解得.
题型07 利用函数单调性求最值
1. 闭区间连续单调函数:最值一定在区间端点处取得;
2. 开区间单调函数:无最值,只有值域趋近边界;
3. 分段函数:逐段求出每段最值,再对比得到全局最值;
4. 复合函数:先判断整体单调性,再代入区间端点计算。
28.(2026高三·全国·一轮复习)定义为中的最小值,设,则的最大值是( )
A.1 B.2 C.3 D.5
【答案】B
【分析】作出函数的图象,根据图象即可求解.
【详解】画出,,的图像,观察图像可知,
当时,,
当时,,
当时,,
所以的最大值在时取得为,故B正确.
29.(2026高三·全国·一轮复习)已知函数,则在区间上的最大值为( )
A. B.1 C. D.
【答案】D
【分析】先判断在区间上的单调性,进而即可求在区间上的最大值.
【详解】由在上单调递增,
所以.
30.(2026高二·江苏南京·阶段检测)函数的最大值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】对于函数进行变形得,再利用基本不等式求最值即可.
【详解】因为,所以,
所以,
当且仅当时,取等号,
所以的最大值为.
31.(2026·云南昆明·模拟预测)已知函数,则的最大值与最小值之差为( )
A.2 B.3 C.4 D.5
【答案】D
【分析】根据分段函数结合指数函数单调性计算得出最值即可求解.
【详解】函数,
因为单调递增,所以;
因为单调递减,所以;
所以当时,;当时,;
则的最大值与最小值之差为.
32.(2026高三·贵州·竞赛)已知函数在定义域上单调递减,,恒成立,则函数的最小值是_____________________.
【答案】8
【分析】根据已知条件求出的解析式,通过换元法,结合二次函数的性质及反比例函数的性质求解.
【详解】因为,恒成立,将换成得
,
两式比较,得,
又因为在定义域上单调递减,所以
故或,
由在定义域上单调递减,而在区间内单调递增,不符合题意;
在区间内单调递减,故,
的定义域,
令,则,故,解得,
,开口向下,对称轴为,
故的最大值为,
已知,是反比例函数,故取最大值时,取最小值,
故函数的最小值为.
题型08 根据函数最值求参数
逆向题型解题步骤:
1. 分析函数单调性、对称轴、分段分界点;
2. 结合给定最值,判定取到最值的自变量位置;
3. 将最值点代入函数,构造含参数等式/不等式;
4. 分类讨论参数,检验参数取值下最值与题干一致。
33.(2026高一·安徽亳州·阶段检测)若函数在上的最大值为,则( )
A. B.1 C. D.
【答案】D
【分析】分、和三种情况讨论,研究其单调性,根据最大值建立方程求解即可.
【详解】因为,所以当时,在上单调递减,
则,解得,与矛盾,不符合题意;
当时,根据对勾函数单调性可知,
函数在上单调递减,在上单调递增,
故当时,函数在上单调递增,则在上单调递减,
所以,解得,符合题意;
当时,函数在上单调递减,在上单调递增,
函数在上单调递增,在上单调递减,
所以,解得,与矛盾,不符合题意;
综上所述,.
故选:D
34.(2026高三·广东中山·开学考试)已知函数在区间上的最大值为5,则( )
A.2 B.3 C.15 D.3或15
【答案】B
【分析】先将函数进行分离常数的变形,然后根据反比例函数的性质分析其单调性,再结合函数在给定区间上的最大值列出关于的方程,进而求解的值.
【详解】.因为,所以函数在上单调递减,所以函数在区间上的最大值为,解得.
故选:B.
35.(2026高三·全国·一轮复习)若函数在上的最大值为2,则实数____________.
【答案】2
【分析】根据二次函数的性质以及对数函数的单调性即可求解.
【详解】令,则在上的最大值,
最小值.
当时,,解得.
当时,,解得(舍去).
综上,.
故答案为:2
36.(2026高三·河南·开学考试)已知函数若,,则实数a的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据最小值为,可得,进而对进行讨论即可求解.
【详解】由题意知的最小值为,故,即.
当时,,不合题意;
当时,在上的最小值为,
为使为全局最小值,还需在上,
此时的下确界为3,故需,
解得,
综上,实数的取值范围为
故选:D.
37.(2026高三·湖北·期末)已知函数有最小值,则的取值范围是__________.
【答案】
【分析】分、、、四种情况讨论,分别求出每段的值域即可求最值.
【详解】①若,则,
因为的图象的对称轴为,
故该函数在上单调递增,所以,
若,则,当时,,则有最小值;
若,因为在上单调递减,所以,
若存在最小值,则,得,舍去;
若,因为在上单调递增,所以,
若存在最小值,则,得;
②若,因为在上单调递增,所以,
因为,则的最小值必在上取得,符合题意;
综上,的取值范围是.
故答案为:.
38.(2026高三·北京·阶段检测)已知函数,若函数的最大值是2,则的取值范围是__________.
【答案】
【分析】当时,,则当时,,利用导数研究函数的单调性和最大值即可求解.
【详解】由题意有:当时,,所以当时,,
当时,,所以,
令有:或,由或,
所以的单调递增区间为,单调递减区间为,
又,令,即,
解得或,所以,
要使当时,,只需,即,
故答案为:.
题型09 函数奇偶性的判断
(1)定义域关于原点对称,这是函数具有奇偶性的必要不充分条件,所以首先考虑定义域;
(2)判断f(x)与f(-x)是否具有等量关系,在判断奇偶性的运算中,可以转化为判断奇偶性的等价等量关系式(f(x)+f(-x)=0(奇函数)或f(x)-f(-x)=0(偶函数))是否成立.
39.(2026·上海·模拟预测)下列函数为奇函数的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】对于A选项,,定义域关于原点对称,,为偶函数,故A选项错误;
对于B选项,,,为非奇非偶函数,故B选项错误;
对于C选项,为偶函数,故C选项错误;
对于D选项,为奇函数,故D选项正确.
40.(2026·宁夏石嘴山·模拟预测)已知函数的定义域为,则下列函数一定为奇函数的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】根据奇函数,偶函数的定义,逐一判断各选项即可.
【详解】选项A:设,
由,可知是偶函数,不能确定是奇函数,A错误.
选项B:设,
由,可知是奇函数,B正确.
选项C:设,
由,可知是偶函数,不能确定是奇函数,C错误.
选项D:设,
由,可知是偶函数,不能确定是奇函数,D错误.
41.(2026·北京·模拟预测)下列函数中,在上单调递增的偶函数为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】根据函数解析式直接判断奇偶性,单调性即可求解.
【详解】对于A,为指数函数,
是非奇非偶函数且在定义域内单调递减,故A选项错误;
对于B,,故为偶函数,
当时,,
由对数函数性质可知在内单调递增,故B选项正确;
对于C,为正切函数,是奇函数,
由正切函数性质可知在区间上单调递增,但在定义域内不具有单调性,
如,,但,故C选项错误;
对于D选项,,,
因为,所以为奇函数,
根据幂函数的相关性质得在定义域内单调递增,故D选项错误.
42.(2026·湖北·模拟预测)已知函数,则( )
A.是奇函数,且在区间单调递增 B.是偶函数,且在区间单调递减
C.是奇函数,且在区间单调递减 D.是偶函数,且在区间单调递增
【答案】B
【分析】先判断函数的奇偶性,再分析其在区间上的单调性.
【详解】化简可得:
,
定义域满足且,即,关于原点对称,
又,
因此是偶函数,排除A、C选项,
当时,单调递增,也单调递增,
因此单调递增,所以在中,
两项均随增大而减小,因此在上单调递减.
43.【多选】(2026·江西·模拟预测)关于定义域为的函数,下列说法正确的有( )
A.存在函数,使得恒成立
B.存在函数,使得恒成立
C.存在函数,使得恒成立
D.存在函数,使得恒成立
【答案】BC
【分析】根据函数奇偶性定义计算判断结合幂函数的奇偶性判断求解.
【详解】对于定义域为的函数,函数与的定义域均为,
因,
故为偶函数,为奇函数,
而为奇函数,为偶函数,A,D错误,为偶函数,为奇函数,B,C正确;
题型10 已知函数的奇偶性求函数值
利用奇偶性将待求值转化为已知区间上的函数值求解;
44.(2026高一·甘肃兰州·期末)已知函数是奇函数,当时,,那么的值是( )
A. B. C.1 D.3
【答案】B
【分析】根据奇函数的性质即可求解.
【详解】因为函数为奇函数,当时,,
则.
故选:B.
45.(2026高一·浙江·期末)若函数是奇函数,则( )
A.1 B. C. D.
【答案】B
【分析】根据分段函数的奇偶性,求出时的解析式,代入求值,即得答案.
【详解】由于函数是奇函数,
故时,,则,
故,
故选:B
46.(2026高三·全国·专题练习)已知奇函数的定义域为,且当时,,则______.
【答案】26
【分析】解法一:根据奇函数的定义域为及可得,再由可得结果;解法二:根据奇函数的定义域为及可得,再由奇函数的定义求出在的解析式,从而计算出结果.
【详解】解法一:因为奇函数的定义域为,所以,得,
所以.
解法二:因为奇函数的定义域为,所以,得,
当时,,所以,
所以.
故答案为:26.
47.(2026·河北·模拟预测)已知偶函数的定义域为,且当时,,若,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据偶函数的性质,结合条件求,再代入求值.
【详解】由偶函数的性质可知,,得,
即时,,.
故选:C
题型11 局部奇偶函数
已知奇函数,,则
(1)
(2)
48.(2026高二·湖南邵阳·期中) 且,则等于______________.
【答案】-16
【分析】构造函数,可得为奇函数,由得,从而可得结果.
【详解】令,
则,
由得,
由得,所以,则
所以,
故答案为:-16.
49.(2026高一·北京·期中)已知函数,且,则_____________.
【答案】
【分析】令,,即可判断、的奇偶性,再根据奇偶性求出.
【详解】令,,,
则,,
所以为奇函数,为偶函数,
又,且,,
所以,,
又,
所以.
故答案为:
50.(2026高一·云南昭通·期中)已知,其中为常数,若,则__________.
【答案】2
【分析】利用函数的解析式特征,推出,再代值计算即得.
【详解】,
.
故答案为:2.
51.(2026高一·广东佛山·阶段检测)已知函数,则( )
A.1 B.2 C. D.0
【答案】B
【分析】利用函数的奇偶性计算即可.
【详解】化简可得,令,
易知,所以为奇函数,
则.
故选:B
题型12 已知函数的奇偶性求解析式
利用奇偶性求函数的解析式,已知函数奇偶性及其在某区间上的解析式,求该函数在整个定义域上的解析式的方法是:首先设出未知区间上的自变量,利用奇、偶函数的定义域关于原点对称的特点,把它转化到已知的区间上,代入已知的解析式,然后再利用奇偶性求出,或充分利用奇偶性构造关于f(x)的方程(组),从而得到f(x)的解析式;
52.(2026高三·河南新乡·阶段检测)已知是定义在R上的奇函数,且当时,,则当时,( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据奇函数的性质,计算可得.
【详解】由题意,当时,,,
又函数是定义在R上的奇函数,所以.
53.(2026高一·安徽合肥·期中)已知偶函数的定义域为,且当时,,当,______.
【答案】
【分析】根据函数的奇偶性求得正确答案.
【详解】当时,,而是偶函数,
所以.
故答案为:
54.(2026高一·辽宁铁岭·期中)已知奇函数与偶函数满足,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】由题意,用换,结合函数的奇偶性可得,联立解方程组即可得解.
【详解】由可得,
又分别为奇,偶函数,
所以,
由解得,
故选:C
55.(2026高一·山西·期中)若分别是定义在上的奇函数和偶函数,且,则函数的零点个数为___________.
【答案】2
【分析】代入得出.然后根据的奇偶性及其性质化简得出.与已知联立得出的表达式,即可得出的表达式,求解即可得出答案.
【详解】由已知可得,.
又分别是定义在上的奇函数和偶函数,
所以,,,
所以有.
又,
两式相加化简可得,.
两式相减化简可得,.
所以,.
解可得,或.
所以,函数的零点个数为2.
故答案为:2.
题型13 已知函数的奇偶性,求函数解析式中参数的值
①若表示定义域的区间含有参数,则可利用对称性列出关于参数的方程.
②一般化策略:对x取定义域内的任一个值,利用f(-x)与f(x)的关系式恒成立来确定参数的值.在定义域关于原点对称的前提下,利用f(x)为奇函数⇔f(-x)=-f(x),f(x)为偶函数⇔f(x)=f(-x),列式求解,也可利用特殊值法求解.对于在x=0处有定义的奇函数f(x),可考虑列等式f(0)=0求解.
56.(2026·河北秦皇岛·模拟预测)已知函数为奇函数,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】函数的定义域为.
因为函数为奇函数,所以,即,得.
当时,,
,.
所以函数为奇函数.
所以.
57.(2026·河南开封·模拟预测)“”是“函数为奇函数”的( )
A.必要不充分条件 B.充分不必要条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】C
【分析】求函数定义域后分析函数为奇函数的条件,最后根据充分、必要条件判断即可
【详解】由,解得,即函数的定义域为,关于原点对称,
令,因为,所以为奇函数.
此时,则,
若为奇函数,则,即,
因为不恒为0,所以对所有成立,展开得,即.
若,则,,则为奇函数.
故“”是“函数为奇函数”的充要条件.
58.(2026·陕西榆林·模拟预测)若函数为奇函数,则实数的值为( )
A.1 B.2 C. D.
【答案】A
【分析】根据奇函数性质建立关于方程求解.
【详解】由可得,
,
若为奇函数,则有,
即,整理得,
则,解得,
当时,,令,解得或,
此时定义域为关于原点对称,
符合为奇函数,故符合题意.
59.(2026·山东济南·模拟预测)已知函数是偶函数,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】因为为偶函数,所以,,
所以,即,
所以且,故.
60.(2026·福建福州·模拟预测)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.
61.(2026·湖南衡阳·模拟预测)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.
题型14 应用奇偶性画函数图象
应用奇偶性画图象和判断函数单调性
①如果一个函数是奇函数,则这个函数的图象是以坐标原点为对称中心的中心对称图形;反之,如果一个函数的图象是以坐标原点为对称中心的中心对称图形,则这个函数是奇函数.如果一个函数是偶函数,则这个函数的图象是以轴为对称轴的轴对称图形;反之,如果一个函数的图象关于轴对称,则这个函数是偶函数.
②根据奇、偶函数的图象特征,可以得到:
1)奇函数在关于原点对称的区间上有相同的单调性,偶函数在关于原点对称的区间上有相反的单调性.上述结论可简记为“奇同偶异”.
2)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.
62.(2026高一·甘肃庆阳·期末)函数的部分图象大致为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】利用函数奇偶性和特殊点,排除不符合的选项即可.
【详解】函数的定义域为,,
因此是上的偶函数,其图象关于轴对称,选项C,D不满足;
又,所以选项B不满足,A符合题意.
故选:A
63.(2026高一·四川广安·阶段检测)函数的图象大致是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】首先判断函数的奇偶性,根据奇偶性排除B,再根据即可排成CD,从而得到答案.
【详解】∵的定义域为,关于原点对称,
且,
∴为奇函数,其图象关于原点对称,故排除选项B;
又,故排除选项D;
又,故排除选项C;
故选:A.
64.(2026高一·宁夏吴忠·阶段检测)已知函数是定义在上的奇函数,且当时,.现已画出函数在轴左侧的图象,如图所示.
(1)请补全函数的图象;
(2)由函数图象直接写出函数的单调递减区间;
(3)由函数图象直接写出使的的取值集合.
【答案】(1)作图见解析;
(2)递减区间为;
(3).
【分析】(1)根据奇函数求解析式,结合图象关于原点对称,画出y轴右侧图象即可.
(2)(3)根据(1)所得函数图象确定减区间及不等式的解集即可.
【详解】(1)由题图及是R上的奇函数,
若,则,故,
由,故,函数图象如下:
(2)由(1)所得函数图象知:单调递减区间是;
(3)由(1)所得函数图象知:使的取值集合为;
65.(2026高一·河北保定·期中)已知是定义在上的偶函数,当时,.
(1)求,的值;
(2)求的解析式;
(3)画出的简图;写出的单调区间.(只需写出结果,不要解答过程)
【答案】(1);
(2);
(3)答案见解析.
【分析】(1)根据解析式和奇偶性求值;
(2)利用奇偶性的定义求解析式;
(3)根据(2)中解析式得函数的简图,由图象得单调区间.
【详解】(1)由已知是定义在上的偶函数,当时,,
所以,;
(2)因为偶函数在时有,
所以时,,
所以;
(3)时,,抛物线开口向上,对称轴是直线,顶点坐标是,与轴交点为,
作出图象,再关于轴作对称图形即可得的图象,如下图,
由图象知增区间是和,减区间是和.
题型15 利用函数的奇偶性求最值
利用函数的奇偶性求最值
①奇函数的性质:如果函数是定义在区间上的奇函数,则
②偶函数的性质:如果函数是定义在区间上的偶函数,则函数是定义在区间上的最值等于函数在区间(或)上的最值。
66.(2026高一·上海宝山·阶段检测)设函数是定义在上的偶函数,则“在上为严格增函数”是“在上的最大值为”的( )条件
A.充要 B.充分非必要
C.必要非充分 D.既非充分又非必要
【答案】B
【分析】根据给定条件,利用偶函数及单调性的意义,结合充分条件、必要条件的定义判断即可.
【详解】函数是定义在上的偶函数,
若在上为严格增函数,则在上为严格减函数,
因此在上的最大值为;
若在上的最大值为,不能得到在上为严格减函数,
如函数是上的偶函数,在上的最大值为,
而在上不单调,因此不能得到在上为严格增函数,
所以“在上为严格增函数”是“在上的最大值为”的充分非必要条件.
故选:B
67.(2026高二·黑龙江哈尔滨·期末)已知函数是奇函数且在区间上单调递增,则函数在区间上( )
A.单调递增,有最小值 B.单调递增,有最大值
C.单调递减,有最小值 D.单调递减,有最大值
【答案】B
【分析】根据条件,利用奇函数的性质,即可求解.
【详解】奇函数图像关于原点对称,所以在关于原点对称区域内单调性相同,
函数是奇函数且在区间上单调递增,则函数在区间上单调递增,
又增区间为半开半闭区间,所以存在最大值.
故选:B.
68.(2026高二·湖南衡阳·期末)若为定义在R上的奇函数,且,则( )
A.的最小值为 B.的最小值为
C.的最大值为 D.的最大值为2
【答案】B
【分析】利用奇偶性化简即可得解.
【详解】由为定义在R上的奇函数,得,
则,解得,
则的最小值为.
故选:B
69.(2026高二·山东青岛·期末)函数是定义在上的奇函数,设函数的最大值为,最小值为,则________.
【答案】
【分析】利用奇函数的性质,可证明函数关于点成中心对称图形,即可求得.
【详解】由函数,
因为函数是定义在上的奇函数,所以有,
则,
所以可得函数关于点成中心对称图形,
因为函数的最大值为,最小值为,
所以最大值点与最小值点关于点成中心对称图形,
即,
故答案为:.
70.(2026高一·广东广州·开学考试)设函数在区间上的最大值为,最小值为,则的值为__________.
【答案】
【分析】构造函数,由其为奇函数即可求解;
【详解】,
构造函数定义域为,则,故为奇函数,
所以,
所以,
故答案为:2
题型16 由函数周期性求值
(1)求解与函数的周期有关的问题,应根据题目特征及周期定义,求出函数的周期.
(2)利用函数的周期性,可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.
(3)
周期函数f(x)满足的条件
周期
a
f(x+a)=f(x-a)
2a
f(x+a)=-f(x-a)
4a
f(x+a)=-f(x)
2a
2a
2a
关于直线x=a与x=b对称或
2|b-a|
偶函数,关于直线x=a对称或
2a
关于点(a,0)与点(b,0)对称或
2|b-a|
奇函数,关于对称或
关于直线x=a与点(b,0)对称或
4|b-a|
奇函数,关于直线x=a对称或
4a
偶函数,关于对称或
4a
4a
f(x)+f(x+a)=k(k为常数)
2a
f(x)·f(x+a)=k(k为常数)
2a
f(x+1)=f(x)-f(x-1)
6
71.(2026·安徽安庆·模拟预测)设是周期为4的奇函数,当时,,则______.
【答案】
【分析】根据函数的奇偶性及周期性求解即可.
【详解】因为是周期为4的奇函数,所以,
又当时,,所以.
所以.
72.(2026高三·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
73.(2026·河北唐山·模拟预测)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
【详解】利用偶函数性质得,得.
周期,,因此.
,且,
则
因此.
74.(2026·山东东营·模拟预测)定义在上的函数满足,则的值为( )
A. B.0 C.1 D.2
【答案】C
【分析】先根据递推关系推导函数周期为6,再计算2026模6的余数,对应周期内的函数值即可求解.
【详解】当时,,
因此,.
当时,递推关系为 ①,
将替换为得 ②,
将①+②可得,即,
因此,故函数在具有周期性,周期为.
因为,所以,
因为, , , .
因此.
75.(2026·河北衡水·模拟预测)若偶函数满足,当时,,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】分析可知的一个周期为2,根据周期性结合偶函数性质以及对数运算求解.
【详解】因为,用代替得,
即,又因为函数为偶函数,则,
则,所以的一个周期为2,
因为,且,
当时,,则.
题型17 由函数周期性求解析式
1. 设目标区间内自变量,加减整数倍周期,平移至已知解析式区间;
2. 由周期性,代入已知区间表达式化简;
3. 分段写出不同周期区间对应的解析式,多用于周期分段图像类问题。
76.(2026·上海静安·模拟预测)已知定义在R上的偶函数的最小正周期为2,当时,,则当时,______.
【答案】
【详解】当时,,
,
又定义在R上的偶函数,且最小正周期为2,
,
.
77.(2026高一·甘肃·期中)定义在上的函数,满足,若当时,,则当时,______.
【答案】
【分析】当时,则,根据条件及时的解析式,代入计算,即可得答案.
【详解】当时,则,
因为,所以,
又当时,,
所以.
故答案为:.
78.(2026高三·全国·一轮复习)已知函数是定义在上的奇函数,且它的图象关于直线对称.
(1)求证:是周期为4的周期函数;
(2)若,求时,函数的解析式.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【分析】(1)利用函数对称以及奇函数的性质证明.
(2)通过函数的周期性以及奇函数性质求解.
【详解】(1)证:因为关于直线对称,所以,进而.
因为是定义在上的奇函数,,所以.
因此.
即是周期为4的周期函数.
(2)由函数是定义在上的奇函数,有.
当时,,,符合式子,
故时,.
时,,.
从而,时,函数.
79.(2026高三·河北石家庄·阶段检测)设是定义在上的奇函数,且对任意实数,恒有.当时,.
(1)求证:是周期函数;
(2)当时,求的解析式;
(3)计算
【答案】(1)证明见解析
(2)
(3)1
【分析】(1)利用周期函数定义证明即可;
(2)当时,可得出,再由可求得解析式;
(3)计算出的值,再利用函数的周期性即可解出.
【详解】(1)∵对任意实数,恒有,
∴,
∴函数是周期为4的周期函数.
(2)∵,∴.
当时,,
此时.
(3)当时,;当时,.
∴,
∴,又函数的一个周期为4,
∴
.
题型18 自对称中的轴对称
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);
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=对称.
80.(2026·黑龙江哈尔滨·模拟预测)已知函数的定义域为,,当时,,则曲线在点处的切线的斜率为( )
A.2 B.1 C. D.
【答案】C
【分析】利用导数求出曲线在点处的切线的斜率,再利用对称性求得答案.
【详解】由函数的定义域为,,得函数的图象关于直线对称,
因此曲线在点处的切线与曲线在点处切线关于直线对称,
其斜率互为相反数,当时,,求导得,则,
所以曲线在点处的切线的斜率为.
81.(2026高三·河南·期中)已知函数的图象关于直线对称,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】首先由函数定义域的对称性解得,再由特值法得的方程求解验证即可.
【详解】由题意知,且,
因为函数的图象关于直线对称,
则是方程的根,
故,解得,则.
又由得,,解得.
故,即,
验证:函数的定义域为,且,
且,
故函数的图象关于直线对称,满足题意.
则.
故选:B.
【点睛】关键点睛:本题解决的关键是由题意得,从而利用对称轴得到,进而得到是方程的根,由此得解.
82.(2026·陕西西安·模拟预测)已知函数,且函数的图象与的图象关于直线对称.
(1)求的解析式;
(2)证明:.
【答案】(1);
(2)证明:由(1)知,,恒有,
若,则,,而,因此;
若,则,,,因此,
综上,可得.
【分析】(1)根据给定条件,利用轴对称列式求出解析式.
(2)由(1)的结论,按分段,结合对数函数性质及不等式性质推理得证.
【详解】(1)函数,因函数的图象与的图象关于直线对称,
则,
故函数的解析式为.
(2)略
83.(2026·湖南·模拟预测)设函数,则使得成立的的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】易得函数关于对称,且在上单调递减,在单调递增,将原不等式转化为求解即可.
【详解】因为,所以,
即函数关于对称,
当时,单调递增,
所以函数在上单调递减,在单调递增,
因为,所以,解得,
即的取值范围是,
故选:B.
题型19 自对称中的中心对称
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);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.
84.【多选】(2026·甘肃·模拟预测)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.
85.(2026高三·海南省直辖县级单位·期中)若函数的图象关于点对称,且,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据函数图象的对称问题,得到为奇函数,再根据奇函数的含义得到的值,即可求得结果.
【详解】因为的图象关于点对称,
所以函数为奇函数,
则,即,且为奇函数,
所以,得,
所以,
故选:A.
86.(2026高一·广东阳江·阶段检测)已知函数的图象关于点对称,则______.
【答案】
【分析】由已知可得为奇函数,结合奇函数性质列方程求,由此可得结论.
【详解】因为函数的图象关于点对称,
所以函数的图象关于点对称,
所以函数为奇函数,故,
所以,
所以,
所以,,
所以.
故答案为:.
题型20 互对称问题
互对称指两个不同函数图像相互对称,分三类:
1. 与关于轴对称;
2. 与关于轴对称;
3. 与关于直线对称;
解题:利用对称变换规则写出另一函数解析式,结合图像交点、值域求解。
87.(2026高三·吉林长春·开学考试)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
88.(2026高三·辽宁锦州·期末)设函数的图象与的图象关于直线对称,且,则( )
A.3 B.2 C.1 D.0
【答案】A
【分析】根据函数的对称性,得到函数的解析式,利用对数函数的运算即可求解.
【详解】因为函数的图象与的图象关于直线对称,
所以在函数的图象上取点,则关于直线对称点为;
所以,得,
因为,所以,得.
故选:A.
题型21 双重对称问题
1. 两条轴对称:关于对称周期;
2. 两个中心对称:关于对称周期;
3. 一条轴+一个中心对称:同时具备轴对称、中心对称,函数必为周期函数;
解题:先推导周期,再结合周期、奇偶转化自变量求值、求零点。
89.(2026高三·山东日照·阶段检测)已知函数,的定义域均为,且 , .若的图象关于直线对称,,则( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】利用函数图象关于直线对称的性质,推导的对称性表达式,判断A;联立已知的两个含和的等式,通过变量替换消去相关项,推导的递推关系,判断B;代入特殊值到已知等式中,结合的条件,计算,判断C;根据的递推关系确定其周期,计算一个周期内的和,再计算26项的总和,判断D.
【详解】 ①, ②,
关于对称,故 ③,
从②式换元得,代入①式得:,
代入③式的,得: ,
换元得: ④,再将
得,联立得,即周期为4,
对应也满足,周期也为4.
选项A:即,但由式④,
得,故A错误;
选项B:,故B错误;
选项C:,由得,
,故C错误;
选项D:由得,又,故,解得,,,
,.
一个周期和为:,从到共6个完整周期(24项),
剩余,,总和为: , 故D正确.
90.(2026·山东聊城·模拟预测)已知函数,的定义域均为R,且,,若是偶函数,且,则( )
A.4 B.5 C.6 D.7
【答案】D
【分析】联立两个函数关系式消去,推导得出的对称轴,结合偶函数性质推出函数周期,利用周期性和对称性求出,再代入关系式求出,最终计算目标值.
【详解】由得.
又因,则有,
即,故函数的图象关于直线对称.
又是偶函数,其图象关于直线对称.
故的一个周期为.
由得.
在中令,得.
由得.
因此.
91.(2026·湖南长沙·模拟预测)已知函数的定义域为R,的图象关于点对称, ,且的图象关于点对称,则______.
【答案】99
【分析】先利用函数的对称性找到等式关系,再用赋值法得到,从而求出.
【详解】因为 关于点 对称,所以,
即,
因为 关于点 对称,所以,
因为 ,所以
即,
因为,所以,
所以,所以,
因为,所以,
因此,
在,令,得,
因此.
92.【多选】(2026高二·湖南长沙·期中)已知函数,定义域均为,为偶函数,为奇函数,且,则( )
A. B.函数图象关于点对称
C. D.当时,
【答案】ACD
【分析】先根据为奇函数推出的对称中心,再结合与的关系分析的对称性、周期性、进而判断各选项.
【详解】A选项中,因为为奇函数,所以,
则,故A正确,
B选项中,由A选项可知,,,
所以,即,
所以关于点对称,又的图象关于对称,
所以的对称中心为,,不是,故B错误,
C选项中,由A项得关于对称,即,,
,,因为的图象关于对称,
所以,又,所以,
所以,即,
所以关于对称,即,
因此,,
所以,故C正确,
D选项中,因为,所以,
又,所以,则,
所以,则的周期为4,
所以,又因为,
所以,所以,故D正确.
题型22 函数对称性的证明
1. 证轴对称:任取图像上一点,证明其对称点也满足函数解析式;即证;
2. 证中心对称:任取图像上一点,证明对称点在图像上,即证;
3. 抽象函数证明:通过赋值构造与的等量关系完成证明。
93.【多选】(2026·安徽合肥·模拟预测)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.
94.(2026·陕西西安·模拟预测)已知函数, .
(1)求证:曲线的图象是一个中心对称图形,并求对称中心;
(2)若,求过曲线上一点的切线方程;
(3)用表示、中的最小值,设函数 (),讨论的零点的个数.
【答案】(1);
证明:设的对称中心为,则对,,
∴
,
∴,∴,
∴曲线的图象是一个中心对称图形,对称中心为;
(2),
(3)当或时,有一个零点;
当或时,有两个零点;
当时,函数有三个零点.
【分析】(1)设的对称中心为,根据求解即可;
(2)设切点为,根据导数的几何意义,求出切线方程,再代入求解即可;
(3)由时,得在零点;当时,若,则,可判断出是函数的一个零点;若,则,可判断出不是函数的零点;当时,只考虑在内的零点个数即可,然后分或、,利用函数的单调性可得答案.
【详解】(1)略
(2)∵,∴,
设切点为,则切线方程为
将代入得,
整理得,即,∴或,
当时,切线方程为,即;
当时,切线方程为,即.
(3)(ⅰ)当时,,函数
∴在时无零点.
(ⅱ)当时,
若,则,,
故是函数的一个零点;
若,则,,
故不是函数的零点;
(ⅲ)当时,,因此只考虑在内的零点个数即可.
①当或时,在内无零点,
因此在区间内单调而,,
∴当时,在区间内有一个零点,
当时,在区间内没有零点;
②当时,函数在内单调递减,在内单调递增,
∴,
若,即,则在内无零点.
若,即,则在内有唯一零点.
若,即,由,,
∴当时,在内有两个零点,
当时,在内有一个零点.
综上可得:当或时,有一个零点;
当或时,有两个零点;
当时,函数有三个零点.
95.(2026·吉林延边·模拟预测)已知函数,.
(1)当时,求函数的图象在处的切线方程;
(2)证明:函数的图象是中心对称图形;
(3)若函数为减函数,求实数a的取值范围.
【答案】(1)
(2)解:由函数,
可得,
所以
,
即,即,
所以函数的图象关于点中心对称.
(3)
【分析】(1)当时,求得,求得,结合导数的几何意义,即可求解;
(2)根据题意,求得,求得,即可得证;
(3)求得,转化为在内恒成立,当时,恒成立;当时,恒成立,利用换元法和二次函数的性质,即可求解.
【详解】(1)解:当时,,可得,
又由,可得,
所以函数的图象在处的切线方程,即.
(2)略
(3)解:由,其定义域为,
且,
因为函数是减函数,所以在内恒成立,
即在内恒成立,
因为,不等式可化为,
即,
当时,恒成立,此时;
当时,,
令,则,因为且,即且,
则,
令,
令,则,,
当时,取得最大值,此时,
所以的最大值为,则的最小值为,
因为恒成立,所以,即实数的取值范围为.
96.(2026·四川泸州·模拟预测)已知,函数.
(1)当时,函数为减函数,求实数的最小值;
(2)证明:曲线是中心对称图形;
(3)当时,证明:方程有三个不等实根.
【答案】(1)
(2)令 ,解得,则函数定义域为,
因为
,
所以关于点中心对称,即曲线是中心对称图形.
(3)当时,,
当时,,
令,则,
则函数在区间上单调递减,
而,,可得,
由零点存在性定理得存在使得 ,
当时,,单调递增,
当时,,单调递减,
又,则,,
而,可得方程在区间上有一解,
由曲线的对称性知,方程在区间上也有一解,
故方程在区间上有三解.
【分析】(1)将原函数单调性问题转化为导函数恒成立问题,再求出,进而建立不等式求解参数范围,最后得到最值即可;
(2)利用函数的对称性证明即可;
(3)利用导数结合零点存在性定理得到的零点,进而得到的单调性,最后再结合零点存在性定理证明即可.
【详解】(1)当 时,记,
其中,则,
因为函数为减函数,所以恒成立
因为,当且仅当时等号成立,故,
而 成立,可得,解得,故 的最小值为 .
(2)略
(3)略
题型23 函数对称性的应用
1. 求值:利用对称点函数值和为定值,快速计算多个自变量函数值之和;
2. 零点求和:成对零点关于对称轴对称,每组零点相加等于两倍对称轴横坐标;
3. 解不等式:利用对称把未知区间自变量转化到已知单调区间;
4. 结合周期:双重对称推导周期,化简大自变量。
97.(2026·山东日照·模拟预测)设为定义在上的奇函数,且,,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】先根据奇函数性质和已知条件推出函数的周期,再利用周期性和奇函数性质求出的值,最后求出的值.
【详解】因为为定义在上的奇函数,所以,且,
又,即,则关于对称,
所以,所以,则,
所以,即的周期为,
所以,
所以.
98.(2026高一·贵州黔东南·期末)已知函数,且,则的所有零点之和为( )
A.2 B. C. D.
【答案】B
【分析】问题化为与的图象在和上各有2个交点,数形结合及对称性求零点的和即可.
【详解】因为,由,得,
函数与的图象都关于直线对称,
且与的图象在和上各有2个交点,如下图所示:
所以在和上的所有零点之和为.
故选:B
99.(2026高三·河南·阶段检测)已知函数的图象关于点对称,则函数的零点之和为( )
A.1 B.2 C.4 D.6
【答案】B
【分析】求出函数的定义域,结合导数确定函数的单调性及零点个数,再利用对称性求出零点和.
【详解】函数,由,得或,
而,则,
即是函数图象的对称中心,,
函数在上单调递减,而在上单调递增,
则函数在上单调递减,令函数,
求导得,函数在上单调递减,
因此函数在上单调递减,当从大于2的方向趋近于2时,,
,则函数在上有唯一零点,
由对称性知函数在有唯一零点,两个零点和为2,
所以函数的零点之和为2.
故选:B
题型24 函数性质的综合应用
综合题解题顺序:
1. 先梳理已知全部性质:奇偶、单调、周期、对称;
2. 多重转化:利用周期、对称将自变量统一到同一个单调对称区间;
3. 脱去符号:借助单调性转化为普通不等式;
4. 兼顾定义域约束,联立求解参数、范围、函数值、零点相关问题;
核心思路:数形结合,画出简易图像辅助分析性质叠加关系。
100.【多选】(2026高二·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.
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