内容正文:
9函数的周期性
1. 周期的概念
函数 定义域内任意的 ,存在一个不等于 0 的常数 ,使得 恒成立,则称 是周期函数, 是它的一个周期.一般 是 的周期,则 也是 的周期.
最小正周期: 若 为 的一个周期, 也是 的一个周期,在某些周期函数中,往往存在周期中最小的正数,称为最小正周期.然而并非所有的周期函数都有最小正周期,比如常值函数 .基本总结如下:
周期为 , 周期为 ,,, 的周期情况?
(其中 且 互为质数)
的最小公倍数最小公倍数的求法:(各分子的最小公倍数) (各分母的最大公约数)
易错提醒:
① 比如 的周期是多少呢?答:,并不等于两者周期最小公倍数 .
② 复合函数的周期:主要看内层,内层函数如果不是周期函数,那么复合后一般都不是周期函数,例如 非周期函数!如果内层周期 ,那么复合后 一定是周期(即:若 为周期函数,则复合函数 也是周期函数),但未必是最小正周期,例如 周期是 (另外一个例子:外层是常值函数,直接没有最小正周期),就算外层函数周期也为 ,结论还是不变的,比如 最小正周期为 ,但 最小正周期却为 .
2. 关于周期的基本结论
(1) 周期 的函数抽象关系:;(2) 周期 的函数抽象关系有如下四个.
(3) 若 ,或 ,则 是以 为周期的函数.【类比等差中项】
证明: ,
(4) 常见的周期函数
① 若对任何 都有 (),则 是以 为周期的函数;
② 若对任何 都有 (),则 是以 为周期的函数;
③ 若对任何 都有 (),则 是以 为周期的函数;
④ 若对任何 都有 (),则 是以 为周期的函数;
⑤ 若对任何 都有 (),则 是以 为周期的函数.
⑥ 有时可由两个函数型不等式联立推出周期.如:由 得 ,.
证明 ①:
证明 ②:
证明 ⑤:
注意:当 无周期了!
(5) 周期性与对称性的关系: 若函数 具有:中心对称、轴对称、周期性中任意两个,则第三个也必然成立.
若 , 或 ,则 (定义法);
若 关于点 , 对称,则 是周期函数,且 (双点);
若 图象有两条对称轴 , 则 是周期函数,且 (双轴);
若 关于点 对称,且关于 对称, 则 是周期函数,且 (点轴);
若函数 关于点 , 对称,又关于 对称,则 具备周期性吗?定义法;点轴;
证明(点轴性质): 由题得:,得:.不妨令 ,则 .具备周期性!周期为 .
(6) 其它性质:
若 具有周期 ,且有一对称中心 ,则 所有对称中心可写作:, .
证明: ,所以 所有对称中心可写作: 对称, .
若 具有周期 ,且有一对称轴 ,则 所有对称轴可写作:.
证明: ,所以 所有对称轴可写作:.
(7) 若函数 满足: 存在周期性和对称性,则我们可以用如下简图将抽象问题简单化. 给到单调性的描述时,根据单调性选用图象,没有关于单调性的描述,则任选一副图象即可.
若 是奇函数且有对称性、周期性中的一个结论成立,则选用以下图象分析问题:
若 在区间 或 或 ...上有单调性或者特定解析式时,有:① 的对称轴为:.② 的对称中心为:.③ 的周期为:.
若 是偶函数且有对称性、周期性中的一个结论成立,可以用如下图象进行问题分析:
若 在区间 或 或 ...上有单调性或者特定解析式时,有:① 的对称轴为:.② 的对称中心为:.③ 的周期为:.
巩固练习
一、单选题
1.已知是定义域为的偶函数,的导函数满足,则( )
A.5 B.4 C.3 D.2
2.已知函数是定义在上的连续可导函数,且的导函数为,为奇函数,设,且,则( )
A. B. C. D.
3.已知函数的定义域为R,且,,为偶函数,则( )
A. B.0 C.1 D.
4.若定义在上的函数满足,是奇函数,,则( )
A. B. C.1 D.9
5.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
6.若函数在其定义域内恒成立,则称为“级导同函数”,对“级导同函数”有如下两个命题,则( )
命题①:为奇函数的充要条件为为偶函数
命题②:若经过一二象限,则一定不经过三四象限且一定不具有周期性
A.①②都正确 B.①②都错误 C.①正确,②错误 D.①错误,②正确
7.设函数定义域为,且对任意,不等式恒成立,设a、,定义.现给出如下两个命题:
①若是周期函数,则对于任意实数,函数是周期函数;
②函数存在正整数周期,当且仅当函数存在正整数周期;
下列选项中正确的是( )
A.①②都是真命题 B.①②都是假命题
C.①是真命题,②是假命题 D.①是假命题,②是真命题
8.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.
9.已知函数是定义域为R的奇函数,,且当时, ,则下列结论正确的是( )
A. B.
C. D.
10.已知函数及其导函数的定义域均为,且,,则( )
A.0 B.1 C.2 D.3
11.已知函数,的定义域均为,是奇函数,且,,则( )
A.为奇函数 B.为奇函数
C. D.
12.已知定义在上的函数和满足,,若是偶函数,且,则( )
A.34 B.36 C.38 D.40
13.已知函数及其导函数的定义域为,记.若、均为奇函数,当时,,且,则( )
A.3 B.-1 C.-5 D.7
14.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.
二、多选题
15.已知函数的定义域为,函数的图象关于点对称,且满足,则下列结论正确的是( )
A.函数是奇函数
B.函数的图象关于轴对称
C.函数是最小正周期为2的周期函数
D.若函数满足,则
16.已知函数和都是定义在上的奇函数,且为单调函数,,若对任意,都有(m为常数),则( )
A. B.在上是增函数
C. D.函数是周期函数
17.已知函数满足对于任意的,都有,且,则以下结论正确的是( )
A. B.
C.是偶函数 D.关于对称
18.已知函数的定义域为,为的导函数,对任意,均有,且,则( )
A. B.函数的图象关于点对称
C. D.
19.已知函数,的定义域为,为偶函数且,,若,则( )
A. B. C. D.
20.已知定义域为R的函数的图象关于直线对称,且对任意的,恒有.若,则下列说法正确的是( )
A.的一个周期为3 B.直线为的图象的一条对称轴
C. D.
21.已知函数的定义域为,,,为奇函数,则( )
A. B.为偶函数
C. D.
三、填空题
22.定义在上的函数满足,当时,,则当时,的最小值为___________.
23.已知 是定义在上的周期函数,其最小正周期为5,设,若在区间上共有26个零点,则在区间上的零点个数为_____.
24.已知函数的定义域是,,,当时,,则________.
25.已知函数满足,且是偶函数,当时,.若在区间内,函数有4个零点,则实数的取值范围为________.
26.已知是定义在上的函数,若对任意,都有,且函数的图象关于直线对称,,则________.
27.已知函数的定义域为是偶函数,,则__________.
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9函数的周期性
1. 周期的概念
函数 定义域内任意的 ,存在一个不等于 0 的常数 ,使得 恒成立,则称 是周期函数, 是它的一个周期.一般 是 的周期,则 也是 的周期.
最小正周期: 若 为 的一个周期, 也是 的一个周期,在某些周期函数中,往往存在周期中最小的正数,称为最小正周期.然而并非所有的周期函数都有最小正周期,比如常值函数 .基本总结如下:
周期为 , 周期为 ,,, 的周期情况?
(其中 且 互为质数)
的最小公倍数最小公倍数的求法:(各分子的最小公倍数) (各分母的最大公约数)
易错提醒:
① 比如 的周期是多少呢?答:,并不等于两者周期最小公倍数 .
② 复合函数的周期:主要看内层,内层函数如果不是周期函数,那么复合后一般都不是周期函数,例如 非周期函数!如果内层周期 ,那么复合后 一定是周期(即:若 为周期函数,则复合函数 也是周期函数),但未必是最小正周期,例如 周期是 (另外一个例子:外层是常值函数,直接没有最小正周期),就算外层函数周期也为 ,结论还是不变的,比如 最小正周期为 ,但 最小正周期却为 .
2. 关于周期的基本结论
(1) 周期 的函数抽象关系:;(2) 周期 的函数抽象关系有如下四个.
(3) 若 ,或 ,则 是以 为周期的函数.【类比等差中项】
证明: ,
(4) 常见的周期函数
① 若对任何 都有 (),则 是以 为周期的函数;
② 若对任何 都有 (),则 是以 为周期的函数;
③ 若对任何 都有 (),则 是以 为周期的函数;
④ 若对任何 都有 (),则 是以 为周期的函数;
⑤ 若对任何 都有 (),则 是以 为周期的函数.
⑥ 有时可由两个函数型不等式联立推出周期.如:由 得 ,.
证明 ①:
证明 ②:
证明 ⑤:
注意:当 无周期了!
(5) 周期性与对称性的关系: 若函数 具有:中心对称、轴对称、周期性中任意两个,则第三个也必然成立.
若 , 或 ,则 (定义法);
若 关于点 , 对称,则 是周期函数,且 (双点);
若 图象有两条对称轴 , 则 是周期函数,且 (双轴);
若 关于点 对称,且关于 对称, 则 是周期函数,且 (点轴);
若函数 关于点 , 对称,又关于 对称,则 具备周期性吗?定义法;点轴;
证明(点轴性质): 由题得:,得:.不妨令 ,则 .具备周期性!周期为 .
(6) 其它性质:
若 具有周期 ,且有一对称中心 ,则 所有对称中心可写作:, .
证明: ,所以 所有对称中心可写作: 对称, .
若 具有周期 ,且有一对称轴 ,则 所有对称轴可写作:.
证明: ,所以 所有对称轴可写作:.
(7) 若函数 满足: 存在周期性和对称性,则我们可以用如下简图将抽象问题简单化. 给到单调性的描述时,根据单调性选用图象,没有关于单调性的描述,则任选一副图象即可.
若 是奇函数且有对称性、周期性中的一个结论成立,则选用以下图象分析问题:
若 在区间 或 或 ...上有单调性或者特定解析式时,有:① 的对称轴为:.② 的对称中心为:.③ 的周期为:.
若 是偶函数且有对称性、周期性中的一个结论成立,可以用如下图象进行问题分析:
若 在区间 或 或 ...上有单调性或者特定解析式时,有:① 的对称轴为:.② 的对称中心为:.③ 的周期为:.
巩固练习
一、单选题
1.已知是定义域为的偶函数,的导函数满足,则( )
A.5 B.4 C.3 D.2
【答案】C
【分析】首先根据偶函数的定义推导的关系式,对关系式两边求导得到满足的奇偶性相关等式;再结合导函数的轴对称条件推导的周期,最后利用周期与特殊点的导数值计算即可.
【详解】因为是定义域为的偶函数,所以,即,
两边求导,可得:,可得.
因为,所以的图象关于直线对称,则.
用代替,可得.
将代入中,可得①.
用代替可得②.
由②-①可得:.
所以是周期为8的周期函数.
所以.
因为的图象关于直线对称,所以.
在中,令,可得,解得,所以,即.故选C.
【点睛】方法归纳:本题为函数性质综合应用的典型题型,可记忆通用结论:可导偶函数的导函数为奇函数,可导奇函数的导函数为偶函数;若函数满足,则函数图象关于直线对称;若函数同时满足对称性与奇偶性,可推导得到函数的周期,利用周期可将大自变量的函数值转化为已知的小自变量函数值求解.
2.已知函数是定义在上的连续可导函数,且的导函数为,为奇函数,设,且,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据为奇函数,确定的图象关于中心对称,根据复合函数求导确定的图象关于轴对称,进而确定函数周期,即可求解.
【详解】是奇函数,所以,
即,
且,又,所以,
因为,即,
即,令,得,
即,
即,则关于直线对称,
可得,
可得
则,故函数是周期为4的函数,
,
所以
3.已知函数的定义域为R,且,,为偶函数,则( )
A. B.0 C.1 D.
【答案】C
【分析】先令、、得出为奇函数,再根据为偶函数,得出是以为周期的函数,结合得出即可求出.
【详解】令,则,得;
令,则,即 ,
令,则,
若,则;
若,则,则,则为奇函数,
因为为偶函数,所以,则,
则,
因为为奇函数,所以,
可得,则是以为周期的函数.
因为,所以,则.
由得,则,
得,
故.
4.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,
由,则,,
,,
,,
,,
所以
.
5.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,
,
原式:,
令: ,
关于对称,得,
所以,因为,得:,
,即
,
,
,
,
一个周期:,
一个周期和:,
.
6.若函数在其定义域内恒成立,则称为“级导同函数”,对“级导同函数”有如下两个命题,则( )
命题①:为奇函数的充要条件为为偶函数
命题②:若经过一二象限,则一定不经过三四象限且一定不具有周期性
A.①②都正确 B.①②都错误 C.①正确,②错误 D.①错误,②正确
【答案】A
【分析】首先利用导数的知识求出的表达式,然后结合表达式判断两个命题的真假.
【详解】为“级导同函数”,即,
若,则,满足,
若,则,,(其中是常数),
所以(其中为常数),,
所以或.
命题①,充分性:为偶函数,
若,则,既不是奇函数,也不是偶函数,
所以若为偶函数,则必有,而是奇函数,充分性满足;
必要性:为奇函数,无奇偶性,则,因此是偶函数,必要性满足.
所以命题①正确;
命题②,若经过一二象限,则,
由于且,故恒为正,其图像只经过第一、二象限;
同时,当时,为单调函数,故不具有周期性,所以命题②正确.
7.设函数定义域为,且对任意,不等式恒成立,设a、,定义.现给出如下两个命题:
①若是周期函数,则对于任意实数,函数是周期函数;
②函数存在正整数周期,当且仅当函数存在正整数周期;
下列选项中正确的是( )
A.①②都是真命题 B.①②都是假命题
C.①是真命题,②是假命题 D.①是假命题,②是真命题
【答案】D
【详解】对于①,取,,则,
因为和的正周期分别为和,
而是无理数,则有,所以不是周期函数,①错误;
对于②,若,其中,,
可得;
若,其中,即,
整理得,令,
则,则,其中,下证恒成立.
假设存在,,考虑
,
因为,所以当足够大时,有,
这与矛盾,
所以即恒成立,故函数存在正整数周期,②正确,
综上,①是假命题,②是真命题.
8.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.
9.已知函数是定义域为R的奇函数,,且当时, ,则下列结论正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】根据给定信息,确定函数的周期,再求出在上的解析式及单调性,再逐项分析判断.
【详解】函数是定义域为R的奇函数,由,得,
即,
则,函数周期为4.
当时,,则,
因此当时,,函数在上单调递增.
对于AB,,而,
则,因此,AB错误;
对于C,,
而,因此,C错误;
对于D,,
而,因此,D正确.
10.已知函数及其导函数的定义域均为,且,,则( )
A.0 B.1 C.2 D.3
【答案】B
【分析】运用函数奇偶性及对称性可得函数的周期性,并通过赋值法求得,由此可求得.
【详解】由,得,
即,所以函数关于直线对称,
所以,且.
又,所以,且,.
所以,
所以是周期为的函数,所以.
11.已知函数,的定义域均为,是奇函数,且,,则( )
A.为奇函数 B.为奇函数
C. D.
【答案】D
【分析】利用题干条件得到和是周期为4的周期函数,再利用是奇函数,得到为偶函数,最后求出函数和在一个周期内的函数值,进而利用周期求出和的值.
【详解】因为,所以,
又,则有,因为是奇函数,所以,
可得,即,所以,
所以是周期为4的周期函数,故也是周期为4的周期函数,
因为是奇函数,所以,
将替换为可得,又,
所以,所以为偶函数,故A错误;
由是奇函数,则,所以,又,
所以,所以C选项错误;
由,得,所以B选项错误;
因为,,
所以,
所以,所以D选项正确.
12.已知定义在上的函数和满足,,若是偶函数,且,则( )
A.34 B.36 C.38 D.40
【答案】C
【分析】利用递推关系式及函数的奇偶性得出的周期,再由赋值法求的值即可.
【详解】因为是偶函数,,
所以,所以,
又,两式相减可得,
所以可得,两式相减可得,
即,所以函数的周期,
由,令,可得,所以,
由,令,可得,所以,
由,令,可得,
由,令,可得,两式相减可得,
由,令,可得,
故一个周期中,
所以.
13.已知函数及其导函数的定义域为,记.若、均为奇函数,当时,,且,则( )
A.3 B.-1 C.-5 D.7
【答案】A
【分析】由、为奇函数及得到、及,进而函数的周期为4,再根据时,结合求得的值,再根据周期性求解即可.
【详解】因为为奇函数,
所以,
所以,即,
因为为奇函数,
所以,,
所以,
所以为周期函数,周期为4,
因为时,,
所以
因为,
所以
故.
14.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.
二、多选题
15.已知函数的定义域为,函数的图象关于点对称,且满足,则下列结论正确的是( )
A.函数是奇函数
B.函数的图象关于轴对称
C.函数是最小正周期为2的周期函数
D.若函数满足,则
【答案】ABD
【分析】根据抽象函数的对称性,以及条件的变形,结合函数奇偶性和周期性的定义即可判断ABC;首先判断函数的周期性,再利用周期性和函数的性质,即可求解.
【详解】对于A:因为函数的图象关于点对称,所以,所以函数是奇函数,故A正确;
对于B:因为,所以,又,所以,
所以,所以,所以函数为偶函数,故B正确;
对于C:由B可得,所以,所以函数是最小正周期为4的周期函数,故C错误;
对于D:因为, ,又因为 ,
所以,所以是最小正周期为4的函数,
因为,,所以,.
所以
所以,故D正确.
16.已知函数和都是定义在上的奇函数,且为单调函数,,若对任意,都有(m为常数),则( )
A. B.在上是增函数
C. D.函数是周期函数
【答案】ABD
【分析】根据条件得到,由于任意,都有,则(为常数),即,结合,则,因为 是定义在上的奇函数,且为单调函数,所以,再依次分析即可
【详解】对于A项,因为函数和都是定义在上的奇函数,
所以,
由于任意,都有(m为常数),
令,得,即,则,故A正确;
对于B项,因为为单调函数,且对任意,都有(m为常数),
所以(为常数),即,
因为,所以,则在上是增函数,故B正确;
对于C项,因为 ,且为单调函数
所以,
当时,在上单调递增,则;
当时,在上单调递减,则,故C错误;
对于D项,是常数函数,根据周期函数的定义,任意非零实数均为周期,所以为周期函数,故D 正确.
17.已知函数满足对于任意的,都有,且,则以下结论正确的是( )
A. B.
C.是偶函数 D.关于对称
【答案】ACD
【分析】先赋值求出并利用舍去,得判定A正确;再令推出,知函数为偶函数,C正确;令得到递推式,递推推出周期为6,算出一个周期内函数值和为0,由求出前2026项和为,故B错误;利用周期推论与偶函数性质,验证得函数关于中心对称,D正确.
【详解】方法一:
对于A,令,得,整理得,故或.
若,令,则,即恒成立,这与矛盾,故,A正确;
对于C,令,因,则,即,故是偶函数,C正确.
对于B,令,则,即.
由此递推:,
则,
于是,故的一个周期为.
又,,,
,,
,,
则
因,
故,B错误.
对于D,由C项知,则,又是偶函数,有,
即,而,
故,即,故关于对称,D正确.
方法二:令函数,由余弦型函数的性质可判断ACD均正确, 函数最小正周期,与方法一同理计算可知
18.已知函数的定义域为,为的导函数,对任意,均有,且,则( )
A. B.函数的图象关于点对称
C. D.
【答案】BD
【分析】通过对给定的抽象函数等式进行赋值,结合导数的运算法则和函数的性质来逐一分析选项.
【详解】
令,可得,又,.
令,可得,解得,A选项错误.
令,得,,说明是奇函数,关于对称.
而的图象是由的图象向右平移一个单位得到的,的图象关于点对称,B选项正确.
令,则,的图象关于对称,故是周期函数,且周期.
,D选项正确.
取,,,,.
,,,,C选项错误.
19.已知函数,的定义域为,为偶函数且,,若,则( )
A. B. C. D.
【答案】BCD
【分析】根据函数的奇偶性、周期性进行分析,从而确定正确答案.
【详解】由为偶函数,得.
对作变量代换,得,因此,.
将代入上式,得,
结合,得,
进而,,即的最小正周期为;
由,可得的最小正周期也为.
对于选项A:由,令,得,故A错误.
对于选项B:由,令,得,故B正确.
对于选项C:由,令,得,故C正确.
对于选项D:由周期为,得,故D正确.
20.已知定义域为R的函数的图象关于直线对称,且对任意的,恒有.若,则下列说法正确的是( )
A.的一个周期为3 B.直线为的图象的一条对称轴
C. D.
【答案】BCD
【分析】由题设易得,即可判断A;由直线是对称轴可得,进而得到,即可判断B;先根据周期性可得,再利用赋值法求解判断C;由易得,再求出,进而求解判断D.
【详解】依题意,,则,
即,故的周期,故A错误;
已知直线是对称轴,则,
而,则,
故为的图象的一条对称轴,故B正确;
由,则,
令,可得,则,
由,令,可得,故C正确;
由 ,
所以,
已知,而,则,
则,故D正确.
21.已知函数的定义域为,,,为奇函数,则( )
A. B.为偶函数
C. D.
【答案】BCD
【分析】令可得,再由为奇函数可得,令可得,令,可得,可判断A;令,可得,可判断B;由,可得,从而,可判断C;计算、、、、和的值,结合函数的周期性计算可判断D.
【详解】由,
令,得,即,,
由为奇函数,可得,
即,即,
所以函数关于点对称,令可得,
令,得,可得,故A错误;
令,可得,即,
则,所以,或,
当 时,,
当时,用替换得 ,所以 ,解得 ,满足,
所以,,即,则为偶函数,故B正确;
由,,可得,即,
所以,则是以6为周期的周期函数,则,故C正确;
由,,,,为偶函数,是以6为周期的周期函数,可得
,,,,
所以,故D正确.
三、填空题
22.定义在上的函数满足,当时,,则当时,的最小值为___________.
【答案】/
【分析】结合题意分段求出函数的解析式,然后利用函数性质求解最小值即可.
【详解】当时,,
此时二次函数开口向上,对称轴为,所以函数在上单调递减,
当时,;
当时,,则,
又,所以,
即时,,
该二次函数开口向上,对称轴为,所以函数在上单调递减,
当时,;
当时,,则,
又,所以,
即时,,
该二次函数开口向上,对称轴为,所以函数在上单调递减,
当时,;
综上所述,时,的最小值为.
23.已知 是定义在上的周期函数,其最小正周期为5,设,若在区间上共有26个零点,则在区间上的零点个数为_____.
【答案】10
【分析】先根据与的关系,将在区间内的零点问题转化为在区间内的零点问题,再结合周期内零点个数的关系建立方程求解,最后计算在区间内的零点个数.
【详解】令,则,当时,,所以在区间内的零点个数即为在区间内的零点个数.
设在一个周期内的零点个数为,在内的零点个数为,则在内有个零点.
因为,由已知,.又,则.
因为在内有个零点,在内有2个零点,所以在区间内有10个零点.
24.已知函数的定义域是,,,当时,,则________.
【答案】0
【详解】由得:,
又,,
,,
.
25.已知函数满足,且是偶函数,当时,.若在区间内,函数有4个零点,则实数的取值范围为________.
【答案】
【分析】根据函数的性质作出函数简图,把零点个数转化为图象交点问题,结合交点个数可求答案.
【详解】依题意得,即函数是以2为周期的函数.
在区间内有4个零点,即函数与的图像在区间内有4个不同的交点.
在坐标平面内画出函数的图像(如图所示),注意直线恒过点,
可知当时,相应的直线与函数在区间内有4个不同的交点,故实数的取值范围是.
26.已知是定义在上的函数,若对任意,都有,且函数的图象关于直线对称,,则________.
【答案】3
【分析】通过对称的转化以及特殊值代入求出函数周期求解.
【详解】因关于直线对称,可得关于直线对称,即是偶函数,.
将代入中,,得到,因此,
那么,即的周期为8.
.
27.已知函数的定义域为是偶函数,,则__________.
【答案】2
【分析】根据函数的对称性以及奇偶性求出函数的周期,再求解即可.
【详解】由是偶函数,可知是偶函数,则的图像关于直线对称.
由,可知的图象关于点对称,可得
故是的周期.
由,可得,,因此.
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