内容正文:
专题11 函数基本性质(单调性、奇偶性、周期性和对称性)的综合问题9种常见考法归类
▌题型01 函数的单调性和奇偶性相结合
【例1】【答案】A
【分析】根据函数的奇偶性和单调性判断函数值的大小.
【详解】因为是定义域为的偶函数,所以,
又在上单调递减,且,所以,
故选:A
【变式1-1】【答案】A
【分析】根据偶函数的性质,结合单调性即可求解.
【详解】由于为偶函数,故,,
由于时,是增函数,,
故,
故选:A.
【变式1-2】【答案】
【分析】利用偶函数的性质和单调性求解即可.
【详解】因为定义域为,所以和都必须在定义域内:
,解得:.
是偶函数,满足,因此可转化为:
,
又因为时为减函数,
所以
则,
所以的取值范围是.
【变式1-3】【答案】
【分析】先判断在上为增函数,再根据奇偶性和单调性可得关于的不等式组,从而可得实数的取值范围.
【详解】因为为奇函数且在上为增函数,故在上为增函数,
因为为上的奇函数,故即为,
故,故.
▌题型02 函数的奇偶性和周期性相结合
【例2】【答案】/
【分析】依题意可得函数的周期为4,根据周期性与奇偶性计算可得答案.
【详解】由题意可知,又因为是上的奇函数满足,
所以,将换成,可得,所以周期.
因为是上的奇函数,
所以,
因为,所以,
又因为当时,,所以,
所以.
【变式2-1】【答案】ABD
【分析】由条件可得函数周期,再结合偶函数的性质,逐个选项判断即可.
【详解】因为是定义在上的偶函数,
所以,
又,即
将替换为,可得,
所以,的周期为,
即,C错,
当时,,
则时,,
由,得时,,
所以,A正确,
且,B正确,
另外,,也可得到C错,
对于D,,D正确.
【变式2-2】【答案】BD
【分析】对于A,利用是定义在上的偶函数和,将转化至区间内求解.对于B,由得到,得到函数的一个周期为4对于C,利用的函数解析式,结合可以得到的函数解析式对于D,利用函数的周期性得到
【详解】当时,,则;
对于B选项,由可知,
所以,即,
故函数的一个周期为4.故B选项正确.
对于A选项,因为函数的一个周期为4,
所以,
又因为,所以,故A选项错误.
对于C选项,设,则,
所以.
所以.所以C选项错误.
对于D选项,由函数的一个周期为4,且是定义在上的偶函数可知
,
由可知,.
由时,,且函数的一个周期为4可知,
.
所以.
又因为函数的一个周期为4,所以
,
所以
,
故D选项正确.
【变式2-3】【答案】A
【详解】因为函数为偶函数,所以.
又因为函数周期,因此,
,且,
则
因此.
▌题型03 函数的奇偶性和对称性相结合
【例3】【答案】2
【分析】首先根据题目条件得出函数周期,再通过给出的函数解析式求出部分函数值,结合函数的周期性和函数值求解的值.
【详解】因为为奇函数,所以,
又因为,
所以,,
所以可知为一个最小正周期为4的周期函数,
所以,
,
,
因为,所以,所以,
所以.
【变式3-1】【答案】C
【分析】利用函数的性质求出函数的周期,进而求出函数值.
【详解】因为,所以函数的对称轴为.
又因为函数是偶函数,所以轴为其一条对称轴.
所以函数的最小正周期为.
所以
【变式3-2】【答案】ABC
【分析】AC选项根据两个对称性可得;B先求出,根据在上的单调性和对称性判断;D根据周期性和上的解析式判断.
【详解】因为是奇函数,所以的图象关于点中心对称,
则,且,故C正确;
因为,所以,则,
则,则,
得,故是的一个周期,故A正确;
因为,所以,则当时,,
则在上单调递减,
因为关于点中心对称,所以在单调递减,故B正确;
,故D错误.
【变式3-3】【答案】A
【分析】通过题目所给的条件求得函数对称中心和对称轴,从而求出函数的周期,最后将求转化为求.
【详解】因为为偶函数,所以,说明关于直线对称.
,,说明关于中心对称.
因为,所以,,
又因为,
所以,,因此周期.
所以,,即.
▌题型04 函数的周期性和对称性相结合
【例4】【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:,
.
【变式4-1】【答案】D
【详解】因为函数的图象关于点对称,所以,
又,,
令,则,则,故函数是偶函数,
又,则,所以,故函数的周期为3,
所以,.
又,故.
【变式4-2】【答案】D
【分析】利用图象关于对称,得到,再利用周期为得到,故.
【详解】因为函数的图象关于对称,所以;
令,得到
又因为是定义在上周期为的函数,
所以,所以.
故选:D.
【变式4-3】【答案】B
【分析】先利用图象变换得出为偶函数,再利用得出的周期,进而利用周期性和对称性即可求解.
【详解】将函数的图象向左平移个单位即可得到函数的图象,
由函数的图象关于直线对称,
可知函数的图象关于y轴对称,故为偶函数,
又由,得,则,
所以是周期为8的偶函数,则.
故选:B.
▌题型05 函数的单调性和对称性相结合
【例5】【答案】A
【分析】结合函数的单调性,对称性进行判断即可.
【详解】由题可知,在上单调递增,又因为关于对称,
在上单调递减.
,关于对称,.
对于A、B、C:在上单调递减,,
,故A正确,B、C错误;
对于D:在上单调递增,,
,故D错误.
故选:A.
【变式5-1】【答案】B
【分析】根据题意,得到函数的图象关于对称,且在上单调递减,在上单调递增,结合函数的单调性和对称性,即可求解.
【详解】由函数满足,可得函数的图象关于对称,
又由,都有,
根据函数单调性的定义,可得函数在上单调递减,
结合对称性知:函数在上单调递增,
因为,所以,
又因为,所以.
故选:B.
【变式5-2】【答案】A
【分析】由题可得图象关于对称,且在上单调递减,据此可得答案.
【详解】令,则,因,
则,则图象关于对称;
又对任意,都有,
则在上单调递减,又图象关于对称,
则在上单调递增,在上单调递减.
.
故选:A
【变式5-3】【答案】D
【分析】由已知条件得到的图象关于对称,从而可知在上为增函数,在上为减函数,且,再画出折线图表示出函数的单调性,即可得到答案.
【详解】因为数满足.
所以的图象关于对称.
因为函数对任意,且,都有成立,
所以在上为增函数.
又因为的图象关于对称,,
所以在为减函数,且.
用折线图表示函数的单调性,如图所示:
由图知:.
故选:D.
▌题型06 函数的单调性、奇偶性和对称性相结合
【例6】【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.
【变式6-1】【答案】C
【分析】结合函数对称性和单调性,将函数不等式转化为一元二次不等式,进而求解.
【详解】因为,所以关于轴对称,
因为,,
所以在上单调递增,
所以在上单调递减,
由,
可得
即或,
解得.
【变式6-2】【答案】C
【分析】由题意的对称轴是,在上单调递增,在上单调递减,不等式等价于,求解即可.
【详解】由题意函数是偶函数,所以的对称轴是,
因为在上单调递增,所以在上单调递减,
由,有,即,
解得或,所以不等式的解集为.
故选:C.
【变式6-3】【答案】A
【分析】根据可判断的单调性,由的对称性可判断为奇函数,进而由单调性以及奇偶性即可求解不等式.
【详解】由可得,故在上单调递减,
又函数的图象关于点中心对称,所以的图象关于点中心对称,故为奇函数,
故不等式满足或,
所以或,
故不等式的解为,
故选:A
▌题型07 函数单调性、奇偶性和周期性相结合
【例7】【答案】BC
【解析】对A,由函数的奇偶性和周期性即可求出的值域;对B,由函数的单调性以及周期性即可求出;对C,利用奇偶性求出时的解析式,再利用周期性即可求出时的解析式;对D,由函数的周期性知在的单调性和 上的单调性一样,即可判断.
【详解】解:是定义在上的函数且,
是上的偶函数,
又,
是周期函数,且周期,
对A,时,,
易知:在上单调递减,且是上的偶函数,周期,
,,
的值域是,故A错误;
对B,,
在上单调递减,
在上单调递增,
,故B正确;
对C,当时, ,
,
又,
,
故当时,,
设,则,
,
又 ,
,故C正确;
对D,由的周期知:在的单调性和 上的单调性一样,
在 上单调递增,
在上单调递增,故D错误.
故选:BC.
【点睛】关键点点睛:本题解题的关键是利用函数的单调性,奇偶性,周期性得出函数的性质.
【变式7-1】【答案】BD
【分析】推导出函数的周期,可判断A选项的正误;求出函数在区间上的最大值和最小值,结合函数的周期性和奇偶性可判断B选项的正误;利用函数的奇偶性和周期性求出函数在上的解析式,可判断C选项的正误;利用C中的解析式结合周期性可判断D选项的正误.
【详解】对于A选项,由已知可得,则,
故函数是周期函数,且周期为,A选项错误;
对于B选项,当时,,
由于函数为偶函数,则当时,,
所以,当时,,
由于函数是周期为的周期函数,故函数的最大值是,最小值是,B选项正确;
对于C选项,当时,,
当时,,则,C选项错误;
对于D选项,由C选项可知,函数在上单调单调递增,在上单调递减,
由于函数是周期为的周期函数,故函数在上单调递增,在上单调递减,D选项正确.
故选:BD.
【变式7-2】【答案】ABD
【分析】根据题意,分析可得区间上,的解析式,再分析函数的周期性,可得的图象关于原点对称,由此分析选项是否正确,即可得答案.
【详解】根据题意,时,,因为时,,
所以,
又由,则,
即,,
若,则,,
若,则,,
故在区间上,所以关于原点对称,
又由,则,即函数是周期为的周期函数,
故的图象关于原点对称,
由此分析选项:
对于A,的图象关于原点对称,为奇函数,故A正确;
对于B,当时,则,则,
函数是周期为的周期函数,则,故B正确;
对于C,在区间上,,则,,
所以,故的值域一定不是,故C错误;
对于D,因为时,,所以,,
又,则,
则有,,故,
所以
,故D正确;
故选:ABD.
▌题型08 函数的奇偶性、周期性和对称性相结合
【例8】【答案】ABD
【分析】先根据条件推得函数的一个周期为8且为奇函数,再根据各选项要求,利用赋值,整体代换,运用奇函数的定义,函数对称性的表示以及周期函数的求和方法逐一求解即可.
【详解】由,可知函数的一个周期为8.
又因是偶函数,则,即,可得①,
由上分析,,则得,由函数的一个周期为8,可得②
由①②可得,即函数是奇函数.
对于A,在中,取,得,故A正确;
对于B,设,则,而,
故有,故为奇函数,即B正确;
对于C,因,即函数关于直线对称,而相当于将向右移1个单位,
即关于直线对称,故与图象关于直线对称,故C错误;
对于D,由上得,则对于,,
设,则有,,即数列的一个周期为4.
于是,,
即当被4除余数为1或2时,;当被4除余数为0或3时,,
于是可将和式按照每四项分组求和,
而每组的和可表示为,,
故,故D正确.
【变式8-1】【答案】BCD
【分析】利用周期函数的定义可判断A;利用对称性的代数定义可判断B;利用周期性与奇偶性以及时的解析式可判断C;利用周期性可计算的值,然后求出的范围可判断D.
【详解】由可得,
所以,故是周期为4的周期函数,选项A错误;
由和偶函数性质,得,
因此,图象关于直线对称,故选项B正确;
利用和已知区间上的解析式,
当时,,则,
再由偶函数得时,
故当时,选项C正确;
由的周期,,
所以,
又因为为奇函数,当时,,所以,
从而的值域为,在此区间上,所以,
故恒成立,选项D正确.
【变式8-2】【答案】ABC
【分析】根据抽象函数的对称性,及条件的变形即可判断ABD选项,再通过函数的周期可求解选项C
【详解】对于A:因为为偶函数,所以,
所以关于直线对称,故A正确.
对于B:因为,
因为为奇函数,所以,即,
,所以的最小正周期为4,故B正确.
对于C:因为,
所以;
所以,
故C正确,
对于D:由B的解析可知,
所以的图象关于点对称.故D错误
【变式8-3】【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】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.
▌题型09 函数的单调性、奇偶性、周期性和对称性相结合
【例9】【答案】ABD
【分析】对于A,通过为奇函数可得,那么函数图象关于点对称;对于B,若为偶函数,则,结合选项A可以推导出周期,从而;对于C,由题可得在上单调递减,从而判断;对于D,因为,,可得.
【详解】对于A,若为奇函数,则,那么函数图象关于点对称,A正确;
对于B,若为偶函数,则,那么,
由选项A可知,那么 ,
所以,,那么,
所以,,所以函数的周期,,B正确;
对于C,对任意的,,,都有,则函数在上单调递减,,C错误;
对于D,由选项AB可知,函数的周期,所以,
又函数图象关于点对称,所以,
所以,故为奇函数,D正确.
【变式9-1】【答案】BC
【分析】利用函数对称性、奇偶性、周期性、单调性判断A、B、C选项,再结合函数零点判断D选项.
【详解】对于A,因为函数的图象关于点中心对称,
所以,即,
也即,
当时,成立,
当时,,
又函数是定义在上的偶函数,
所以,故A错误;
对于B,,
由,所以函数的周期为6,
所以,故B正确;
对于C,因为函数的图象关于点中心对称,且在区间上是增函数,
由中心对称的性质可得函数在上是增函数,故C正确;
对于D,令,则或,
此时在区间有一个零点,
因为函数是定义在上的偶函数,且周期为6,,
所以,
此时,
所以在区间共有个零点分别为,
此时,故D不正确.
【变式9-2】【答案】ACD
【分析】根据题意,求得,由为偶函数,得到,进而求得,求得,可判定A正确;令,得到,再令,求得,可判定B错误;求得,得到函数关于点中心对称,结合,可判定C正确;求得 ,求得在上的值域为,结合,得到在上的值域,可判定D正确.
【详解】对于A,由,可得,
又由,可得,
所以,可得,
令,则,可得,即,
因为函数为偶函数,所以,所以,
即,所以,
所以是周期为的函数,所以,所以A正确;
对于B,由,令,可得,所以,
又由,令,可得,所以,所以B错误;
对于C,,可得,
由A项知,函数是周期为的函数,可得,
又因为为偶函数,可得,即,
由选项A的推导可得,又为偶函数,
所以,又的周期为,
所以,所以函数关于点中心对称,
因为,所以函数关于点中心对称,所以C正确;
对于D,由题干条件可得,若在上单调递减,
则,与矛盾,故在上单调递增,
所以,当时,的值域为,
又,函数为偶函数,
所以,故函数关于点中心对称,
当时,的值域为,
所以函数在上的值域为,即函数在上的值域为,
又因为,所以函数在上的值域为,所以D正确.
故选:ACD.
【变式9-3】【答案】BCD
【分析】分析函数的周期性、对称性、奇偶性,根据函数性质分析函数,即可求解.
【详解】函数满足,
,
即函数是周期为4的周期函数.
A选项中,,故A错误;
B选项中,,结合并令,可得,
又因为当时,,则,
所以,故B正确,
C选项中,当时,
,
由是R上的奇函数且周期为4,
所以
,
即在上递增 ,
故C正确,
D选项中,由,
所以,
,
即,
所以是函数的对称中心 ,
又因为为奇函数,关于原点中心对称,
所以为奇函数的对称中心 ,故D正确,
故选:BCD.
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专题11 函数基本性质(单调性、奇偶性、周期性和对称性)的综合问题9种常见考法归类
(题型突破·举一反三)
题型 01 函数的单调性和奇偶性相结合
题型 02 函数的奇偶性和周期性相结合
题型 03 函数的奇偶性和对称性相结合
题型 04 函数的周期性和对称性相结合
题型 05 函数的单调性和对称性相结合
题型 06 函数的单调性、奇偶性和对称性相结合
题型 07 函数单调性、奇偶性和周期性相结合
题型 08 函数的奇偶性、周期性和对称性相结合
题型 09 函数的单调性、奇偶性、周期性和对称性相结合
▌题型01 函数的单调性和奇偶性相结合
1. 核心逻辑
奇偶性统一自变量符号,单调性用于比较函数值,脱去 解不等式;奇函数 ,偶函数 。
2. 解题步骤
(1)先判断奇偶性,把式子中负自变量转化为正自变量;
(2)确定函数单调区间,将所有自变量转化到同一个单调区间;
(3)比较自变量大小,同步推出函数值大小;
(4)解 型不等式:统一区间后直接去掉 ,不等号方向与单调性一致;
(5)全程带上定义域,最终解集取交集。
3. 易错提醒
(1)奇函数变形忘记负号,直接写 ;
(2)解不等式忽略函数定义域限制;
(3)单调递减函数脱去 时不等号不反向。
【例1】(2026高一·贵州铜仁·期末)已知是定义域为的偶函数,且在上单调递减,则( )
A. B.
C. D.
【变式1-1】(2026高一·安徽阜阳·阶段检测)设偶函数的定义域为,当时,是增函数,则,,的大小关系是( )
A. B.
C. D.
【变式1-2】(2026高三·全国·专题练习)已知:定义在上的偶函数,当时为减函数,若,则实数a的取值范围是_______________.
【变式1-3】(2026高一·天津河北·开学考试)已知函数是定义域在上的奇函数,且在上为增函数,若,则实数的取值范围是______.
▌题型02 函数的奇偶性和周期性相结合
1.核心逻辑
周期把超大/超小自变量压缩到短区间,奇偶性处理负数自变量,二者搭配求函数值。
2.解题步骤
(1)根据条件求出周期,将所求自变量改写为(为小范围自变量);
(2),若为负数,利用奇偶性转化为正数;
(3)代入已知区间解析式,计算最终函数值。
3.易错提醒
(1)周期计算错误,自变量化简不到已知区间;
(2)奇偶性符号变换出错。
【例2】(2026高二·重庆·期末)为定义在上的奇函数,且,当时,,则________.
【变式2-1】【多选】(2026高一·陕西咸阳·期末)设是定义在上的偶函数,且,当时,,则( )
A. B.
C. D.
【变式2-2】【多选】(2026高二·内蒙古通辽·期末)已知函数是定义在上的偶函数,且对任意,均有.当时,,则下列结论正确的是( )
A.
B.函数的一个周期为4
C.当时,
D.
【变式2-3】(26-27高三·全国·一轮复习)设是定义在上且周期为2的偶函数,当时,,则( )
A. B. C. D.
▌题型03 函数的奇偶性和对称性相结合
1.核心逻辑
奇偶性自带对称(偶:;奇:),叠加一条对称轴/对称中心,可直接推导周期;无周期需求值时,用对称公式转化自变量。
常用结论:
①偶函数+对称轴,最小正周期;
②奇函数+对称轴,最小正周期。
2.解题步骤
(1)由奇偶性对称性写出对应恒等式;
(2)联立两式迭代推导周期(求值题可跳过,直接转化自变量);
(3)把待求自变量转化到已知函数值区间;
(4)代入计算函数值。
3.易错提醒
(1)混淆“奇函数+对称轴”周期与“偶函数+对称轴”周期;
(2)轴对称公式写错。
【例3】(2026高二·甘肃兰州·期末)已知函数是定义在上的奇函数,,当时,,则的值为__________.
【变式3-1】(2026高二·西藏昌都·期末)设是定义在R上的偶函数,且满足,当时,,则( )
A. B. C. D.
【变式3-2】【多选】(2026高二·甘肃定西·期末)函数的定义域为,已知是奇函数,,当时,,则( )
A.一定是周期函数 B.在单调递减
C. D.
【变式3-3】(2026高二·吉林长春·期末)已知定义域是R的函数满足:,,为偶函数,,则( )
A. B.1 C.2 D.
▌题型04 函数的周期性和对称性相结合
1.核心逻辑
两条对称条件(双对称轴;双对称中心;轴+中心)可直接算出周期,再用周期化简自变量求值。
周期速记:
1.两条对称轴,,,;
2.两个对称中心,,;
3.一条对称轴+一个对称中心,。
2.解题步骤
(1)根据题干对称条件,匹配结论求出周期;
(2)利用周期将大自变量缩小到基础区间;
(3)再用对称关系进一步简化自变量;
(4)结合已知条件算出函数值。
3.易错提醒
(1)轴+中心的周期记成,正确为;
(2)不会迭代联立对称式推导周期。
【例4】(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
【变式4-1】(2026高三·广西贵港·开学考试)已知定义在上的函数的图象关于点对称,且满足,又,,则( )
A. B. C.0 D.2
【变式4-2】(2026高一·重庆·阶段检测)已知是定义在上周期为2的函数,且的图象关于对称.当时,,则( )
A. B. C. D.
【变式4-3】(2026高三·全国·一轮复习)已知定义在R上的函数,对任意实数x都有,若函数的图象关于直线对称,且,则( )
A.1 B.2 C.3 D.4
▌题型05 函数的单调性和对称性相结合
1.核心逻辑
函数关于轴对称,则与单调性相反;利用表示到对称轴距离,统一到单侧单调区间。
规律:
-左增右减:函数值越小⇨到对称轴距离越大
-左减右增:函数值越小⇨到对称轴距离越小
2.解题步骤
(1)确定对称轴,分清对称轴左右单调性;
(2)等价转化为,的大小不等式;
(3)平方去掉绝对值,解整式不等式;
(4)结合定义域取交集。
3.易错提醒
(1)左右单调性相反,距离和函数值大小关系写反;
(2)忽略定义域直接解绝对值不等式。
【例5】(2026高三·广东·阶段检测)已知函数的定义域为,图象关于对称,且,对于任意的,都有成立,则( )
A. B.
C. D.
【变式5-1】(2026高三·黑龙江·开学考试)已知定义在上的函数满足,且,都有,则的大小关系是( )
A. B.
C. D.
【变式5-2】(2026高一·山东济宁·阶段检测)已知定义在上的函数满足:,都有,且对任意,都有,若,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【变式5-3】(2026高三·北京·开学考试)已知函数满足,对任意,且,都有成立,且,则的解集是( )
A. B.
C. D.
▌题型06 函数的单调性、奇偶性和对称性相结合
1.核心逻辑
三步走化简:奇偶去负号→对称平移自变量→同一单调区间用单调性求解。
2.解题步骤
(1)奇偶性:消除自变量负号,统一为正数;
(2)对称性:利用,把所有自变量转到对称轴同一侧;
(3)看单侧单调性,脱去列出普通不等式;
(4)联立定义域,求出解集。
3.易错提醒
跳过奇偶化简,直接使用对称公式,符号处理出错。
【例6】(2026高二·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.
【变式6-1】(2026高一·四川泸州·期末)已知函数对任意满足,若,,则关于的不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
【变式6-2】(2026高三·江苏扬州·期中)已知函数是偶函数,在上单调递增,则不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
【变式6-3】(2026高一·江苏·期中)已知函数定义域为,对都有恒成立,且函数的图象关于点中心对称,则不等式的解集是( )
A. B.
C. D.
▌题型07 函数单调性、奇偶性和周期性相结合
1.核心逻辑
三步化简顺序:周期压缩自变量范围→奇偶性去掉负号→统一单调区间比大小/解不等式。
2.解题步骤
(1)用周期把超大自变量化为小区间内自变量;
(2)负数自变量通过奇偶性转化为正数;
(3)全部自变量落在同一单调区间后,利用单调性脱去;
(4)结合定义域,整理最终解集或函数值。
3.易错提醒
化简顺序颠倒,先处理奇偶再用周期,计算变复杂。
【例7】【多选】(2026高一·湖北孝感·期中)已知是定义在上的函数,满足,且对任意的恒有,且当时,,则( )
A.函数的值域是 B.
C.时, D.函数在上递减
【变式7-1】【多选】(2026高一·广东广州·期末)设函数是定义在上的函数,满足,且对任意的,恒有,已知当时,,则有( )
A.函数是周期函数,且周期为
B.函数的最大值是,最小值是
C.当时,
D.函数在上单调递增,在上单调递减
【变式7-2】【多选】(2026高一·江苏宿迁·期末)已知是定义在上的函数,且对于任意实数恒有.当时,.则( )
A.为奇函数
B.在上的解析式为
C.的值域为
D.
▌题型08 函数的奇偶性、周期性和对称性相结合
1.核心逻辑
奇偶+对称可推出周期,周期再化简自变量,三步配合求函数值。
2.解题步骤
(1)联立奇偶对称恒等式,迭代求出最小正周期;
(2)周期缩小自变量至短区间;
(3)奇偶对称再次化简自变量;
(4)代入已知条件计算函数值。
3.易错提醒
不会联立奇偶与对称条件推导周期,只能简单代值无法求解。
【例8】【多选】(2026高二·辽宁大连·期末)若定义在R上的函数满足且是偶函数,,则( )
A.
B.是奇函数
C.与图象关于直线对称
D.
【变式8-1】【多选】(2026高二·黑龙江哈尔滨·期末)已知定义在上的函数为偶函数,且满足,当时,,则下列说法正确的是( )
A.是周期为2的周期函数 B.的图象关于对称
C.当时 D.
【变式8-2】【多选】(2026高二·河北沧州·期末)已知是定义在R上的奇函数,为偶函数,,则( )
A.的图象关于直线对称
B.的一个周期为4
C.
D.的图象关于点对称
【变式8-3】【多选】(山西2026年高考考前综合评价(二模)数学试题)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
▌题型09 函数的单调性、奇偶性、周期性和对称性相结合
1.核心逻辑
四大性质综合万能化简顺序:周期压缩自变量→奇偶消去负号→对称转到同一单调区间→单调性解题
2.解题步骤
(1)周期处理:,将任意自变量压缩到一个基础周期区间;
(2)奇偶处理:负自变量转为正自变量;
(3)对称处理:利用对称轴把自变量全部转移到对称轴一侧;
(4)单调性:同一区间内比较自变量大小,推出函数值关系,解不等式;
(5)结合定义域约束,取交集得到最终答案。
3.易错提醒
(1)化简顺序混乱,区间不统一导致单调性无法使用;
(2)同时混用多个性质时,遗漏定义域限制条件。
【例9】【多选】(2026高二·辽宁辽阳·期末)已知函数的定义域为,为奇函数,为偶函数,且对任意的,,都有,则( )
A.的图象关于对称
B.
C.
D.是奇函数
【变式9-1】【多选】(2026·甘肃兰州·模拟预测)已知函数是定义在上的偶函数且在区间上单调,函数的图象关于点中心对称,则以下说法正确的是( )
A.
B.若,则
C.若在区间上是增函数,则在区间上是增函数
D.若,则在区间上的零点之和为0
【变式9-2】【多选】(2026高一·山东临沂·期中)已知,均为上的函数,,,且为偶函数,,则下列说法正确的是( )
A.
B.
C.图象的一个对称中心为点
D.若,的图象连续不断,且在区间上单调,则的值域为
【变式9-3】【多选】已知是R上的奇函数,满足,当时,,则下列选项中正确的有( )
A. B.
C.在上递增 D.为的对称中心
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专题11 函数基本性质(单调性、奇偶性、周期性和对称性)的综合问题9种常见考法归类
(题型突破·举一反三)
题型 01 函数的单调性和奇偶性相结合
题型 02 函数的奇偶性和周期性相结合
题型 03 函数的奇偶性和对称性相结合
题型 04 函数的周期性和对称性相结合
题型 05 函数的单调性和对称性相结合
题型 06 函数的单调性、奇偶性和对称性相结合
题型 07 函数单调性、奇偶性和周期性相结合
题型 08 函数的奇偶性、周期性和对称性相结合
题型 09 函数的单调性、奇偶性、周期性和对称性相结合
▌题型01 函数的单调性和奇偶性相结合
1. 核心逻辑
奇偶性统一自变量符号,单调性用于比较函数值,脱去 解不等式;奇函数 ,偶函数 。
2. 解题步骤
(1)先判断奇偶性,把式子中负自变量转化为正自变量;
(2)确定函数单调区间,将所有自变量转化到同一个单调区间;
(3)比较自变量大小,同步推出函数值大小;
(4)解 型不等式:统一区间后直接去掉 ,不等号方向与单调性一致;
(5)全程带上定义域,最终解集取交集。
3. 易错提醒
(1)奇函数变形忘记负号,直接写 ;
(2)解不等式忽略函数定义域限制;
(3)单调递减函数脱去 时不等号不反向。
【例1】(2026高一·贵州铜仁·期末)已知是定义域为的偶函数,且在上单调递减,则( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】根据函数的奇偶性和单调性判断函数值的大小.
【详解】因为是定义域为的偶函数,所以,
又在上单调递减,且,所以,
故选:A
【变式1-1】(2026高一·安徽阜阳·阶段检测)设偶函数的定义域为,当时,是增函数,则,,的大小关系是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】根据偶函数的性质,结合单调性即可求解.
【详解】由于为偶函数,故,,
由于时,是增函数,,
故,
故选:A.
【变式1-2】(2026高三·全国·专题练习)已知:定义在上的偶函数,当时为减函数,若,则实数a的取值范围是_______________.
【答案】
【分析】利用偶函数的性质和单调性求解即可.
【详解】因为定义域为,所以和都必须在定义域内:
,解得:.
是偶函数,满足,因此可转化为:
,
又因为时为减函数,
所以
则,
所以的取值范围是.
【变式1-3】(2026高一·天津河北·开学考试)已知函数是定义域在上的奇函数,且在上为增函数,若,则实数的取值范围是______.
【答案】
【分析】先判断在上为增函数,再根据奇偶性和单调性可得关于的不等式组,从而可得实数的取值范围.
【详解】因为为奇函数且在上为增函数,故在上为增函数,
因为为上的奇函数,故即为,
故,故.
▌题型02 函数的奇偶性和周期性相结合
1.核心逻辑
周期把超大/超小自变量压缩到短区间,奇偶性处理负数自变量,二者搭配求函数值。
2.解题步骤
(1)根据条件求出周期,将所求自变量改写为(为小范围自变量);
(2),若为负数,利用奇偶性转化为正数;
(3)代入已知区间解析式,计算最终函数值。
3.易错提醒
(1)周期计算错误,自变量化简不到已知区间;
(2)奇偶性符号变换出错。
【例2】(2026高二·重庆·期末)为定义在上的奇函数,且,当时,,则________.
【答案】/
【分析】依题意可得函数的周期为4,根据周期性与奇偶性计算可得答案.
【详解】由题意可知,又因为是上的奇函数满足,
所以,将换成,可得,所以周期.
因为是上的奇函数,
所以,
因为,所以,
又因为当时,,所以,
所以.
【变式2-1】【多选】(2026高一·陕西咸阳·期末)设是定义在上的偶函数,且,当时,,则( )
A. B.
C. D.
【答案】ABD
【分析】由条件可得函数周期,再结合偶函数的性质,逐个选项判断即可.
【详解】因为是定义在上的偶函数,
所以,
又,即
将替换为,可得,
所以,的周期为,
即,C错,
当时,,
则时,,
由,得时,,
所以,A正确,
且,B正确,
另外,,也可得到C错,
对于D,,D正确.
【变式2-2】【多选】(2026高二·内蒙古通辽·期末)已知函数是定义在上的偶函数,且对任意,均有.当时,,则下列结论正确的是( )
A.
B.函数的一个周期为4
C.当时,
D.
【答案】BD
【分析】对于A,利用是定义在上的偶函数和,将转化至区间内求解.对于B,由得到,得到函数的一个周期为4对于C,利用的函数解析式,结合可以得到的函数解析式对于D,利用函数的周期性得到
【详解】当时,,则;
对于B选项,由可知,
所以,即,
故函数的一个周期为4.故B选项正确.
对于A选项,因为函数的一个周期为4,
所以,
又因为,所以,故A选项错误.
对于C选项,设,则,
所以.
所以.所以C选项错误.
对于D选项,由函数的一个周期为4,且是定义在上的偶函数可知
,
由可知,.
由时,,且函数的一个周期为4可知,
.
所以.
又因为函数的一个周期为4,所以
,
所以
,
故D选项正确.
【变式2-3】(26-27高三·全国·一轮复习)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】因为函数为偶函数,所以.
又因为函数周期,因此,
,且,
则
因此.
▌题型03 函数的奇偶性和对称性相结合
1.核心逻辑
奇偶性自带对称(偶:;奇:),叠加一条对称轴/对称中心,可直接推导周期;无周期需求值时,用对称公式转化自变量。
常用结论:
①偶函数+对称轴,最小正周期;
②奇函数+对称轴,最小正周期。
2.解题步骤
(1)由奇偶性对称性写出对应恒等式;
(2)联立两式迭代推导周期(求值题可跳过,直接转化自变量);
(3)把待求自变量转化到已知函数值区间;
(4)代入计算函数值。
3.易错提醒
(1)混淆“奇函数+对称轴”周期与“偶函数+对称轴”周期;
(2)轴对称公式写错。
【例3】(2026高二·甘肃兰州·期末)已知函数是定义在上的奇函数,,当时,,则的值为__________.
【答案】2
【分析】首先根据题目条件得出函数周期,再通过给出的函数解析式求出部分函数值,结合函数的周期性和函数值求解的值.
【详解】因为为奇函数,所以,
又因为,
所以,,
所以可知为一个最小正周期为4的周期函数,
所以,
,
,
因为,所以,所以,
所以.
【变式3-1】(2026高二·西藏昌都·期末)设是定义在R上的偶函数,且满足,当时,,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】利用函数的性质求出函数的周期,进而求出函数值.
【详解】因为,所以函数的对称轴为.
又因为函数是偶函数,所以轴为其一条对称轴.
所以函数的最小正周期为.
所以
【变式3-2】【多选】(2026高二·甘肃定西·期末)函数的定义域为,已知是奇函数,,当时,,则( )
A.一定是周期函数 B.在单调递减
C. D.
【答案】ABC
【分析】AC选项根据两个对称性可得;B先求出,根据在上的单调性和对称性判断;D根据周期性和上的解析式判断.
【详解】因为是奇函数,所以的图象关于点中心对称,
则,且,故C正确;
因为,所以,则,
则,则,
得,故是的一个周期,故A正确;
因为,所以,则当时,,
则在上单调递减,
因为关于点中心对称,所以在单调递减,故B正确;
,故D错误.
【变式3-3】(2026高二·吉林长春·期末)已知定义域是R的函数满足:,,为偶函数,,则( )
A. B.1 C.2 D.
【答案】A
【分析】通过题目所给的条件求得函数对称中心和对称轴,从而求出函数的周期,最后将求转化为求.
【详解】因为为偶函数,所以,说明关于直线对称.
,,说明关于中心对称.
因为,所以,,
又因为,
所以,,因此周期.
所以,,即.
▌题型04 函数的周期性和对称性相结合
1.核心逻辑
两条对称条件(双对称轴;双对称中心;轴+中心)可直接算出周期,再用周期化简自变量求值。
周期速记:
1.两条对称轴,,,;
2.两个对称中心,,;
3.一条对称轴+一个对称中心,。
2.解题步骤
(1)根据题干对称条件,匹配结论求出周期;
(2)利用周期将大自变量缩小到基础区间;
(3)再用对称关系进一步简化自变量;
(4)结合已知条件算出函数值。
3.易错提醒
(1)轴+中心的周期记成,正确为;
(2)不会迭代联立对称式推导周期。
【例4】(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,
,
原式:,
令: ,
关于对称,得,
所以,因为,得:,
,即
,
,
,
,
一个周期:,
一个周期和:,
.
【变式4-1】(2026高三·广西贵港·开学考试)已知定义在上的函数的图象关于点对称,且满足,又,,则( )
A. B. C.0 D.2
【答案】D
【详解】因为函数的图象关于点对称,所以,
又,,
令,则,则,故函数是偶函数,
又,则,所以,故函数的周期为3,
所以,.
又,故.
【变式4-2】(2026高一·重庆·阶段检测)已知是定义在上周期为2的函数,且的图象关于对称.当时,,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】利用图象关于对称,得到,再利用周期为得到,故.
【详解】因为函数的图象关于对称,所以;
令,得到
又因为是定义在上周期为的函数,
所以,所以.
故选:D.
【变式4-3】(2026高三·全国·一轮复习)已知定义在R上的函数,对任意实数x都有,若函数的图象关于直线对称,且,则( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】B
【分析】先利用图象变换得出为偶函数,再利用得出的周期,进而利用周期性和对称性即可求解.
【详解】将函数的图象向左平移个单位即可得到函数的图象,
由函数的图象关于直线对称,
可知函数的图象关于y轴对称,故为偶函数,
又由,得,则,
所以是周期为8的偶函数,则.
故选:B.
▌题型05 函数的单调性和对称性相结合
1.核心逻辑
函数关于轴对称,则与单调性相反;利用表示到对称轴距离,统一到单侧单调区间。
规律:
-左增右减:函数值越小⇨到对称轴距离越大
-左减右增:函数值越小⇨到对称轴距离越小
2.解题步骤
(1)确定对称轴,分清对称轴左右单调性;
(2)等价转化为,的大小不等式;
(3)平方去掉绝对值,解整式不等式;
(4)结合定义域取交集。
3.易错提醒
(1)左右单调性相反,距离和函数值大小关系写反;
(2)忽略定义域直接解绝对值不等式。
【例5】(2026高三·广东·阶段检测)已知函数的定义域为,图象关于对称,且,对于任意的,都有成立,则( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】结合函数的单调性,对称性进行判断即可.
【详解】由题可知,在上单调递增,又因为关于对称,
在上单调递减.
,关于对称,.
对于A、B、C:在上单调递减,,
,故A正确,B、C错误;
对于D:在上单调递增,,
,故D错误.
故选:A.
【变式5-1】(2026高三·黑龙江·开学考试)已知定义在上的函数满足,且,都有,则的大小关系是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】根据题意,得到函数的图象关于对称,且在上单调递减,在上单调递增,结合函数的单调性和对称性,即可求解.
【详解】由函数满足,可得函数的图象关于对称,
又由,都有,
根据函数单调性的定义,可得函数在上单调递减,
结合对称性知:函数在上单调递增,
因为,所以,
又因为,所以.
故选:B.
【变式5-2】(2026高一·山东济宁·阶段检测)已知定义在上的函数满足:,都有,且对任意,都有,若,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】由题可得图象关于对称,且在上单调递减,据此可得答案.
【详解】令,则,因,
则,则图象关于对称;
又对任意,都有,
则在上单调递减,又图象关于对称,
则在上单调递增,在上单调递减.
.
故选:A
【变式5-3】(2026高三·北京·开学考试)已知函数满足,对任意,且,都有成立,且,则的解集是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】由已知条件得到的图象关于对称,从而可知在上为增函数,在上为减函数,且,再画出折线图表示出函数的单调性,即可得到答案.
【详解】因为数满足.
所以的图象关于对称.
因为函数对任意,且,都有成立,
所以在上为增函数.
又因为的图象关于对称,,
所以在为减函数,且.
用折线图表示函数的单调性,如图所示:
由图知:.
故选:D.
▌题型06 函数的单调性、奇偶性和对称性相结合
1.核心逻辑
三步走化简:奇偶去负号→对称平移自变量→同一单调区间用单调性求解。
2.解题步骤
(1)奇偶性:消除自变量负号,统一为正数;
(2)对称性:利用,把所有自变量转到对称轴同一侧;
(3)看单侧单调性,脱去列出普通不等式;
(4)联立定义域,求出解集。
3.易错提醒
跳过奇偶化简,直接使用对称公式,符号处理出错。
【例6】(2026高二·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.
【变式6-1】(2026高一·四川泸州·期末)已知函数对任意满足,若,,则关于的不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】结合函数对称性和单调性,将函数不等式转化为一元二次不等式,进而求解.
【详解】因为,所以关于轴对称,
因为,,
所以在上单调递增,
所以在上单调递减,
由,
可得
即或,
解得.
【变式6-2】(2026高三·江苏扬州·期中)已知函数是偶函数,在上单调递增,则不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】由题意的对称轴是,在上单调递增,在上单调递减,不等式等价于,求解即可.
【详解】由题意函数是偶函数,所以的对称轴是,
因为在上单调递增,所以在上单调递减,
由,有,即,
解得或,所以不等式的解集为.
故选:C.
【变式6-3】(2026高一·江苏·期中)已知函数定义域为,对都有恒成立,且函数的图象关于点中心对称,则不等式的解集是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】根据可判断的单调性,由的对称性可判断为奇函数,进而由单调性以及奇偶性即可求解不等式.
【详解】由可得,故在上单调递减,
又函数的图象关于点中心对称,所以的图象关于点中心对称,故为奇函数,
故不等式满足或,
所以或,
故不等式的解为,
故选:A
▌题型07 函数单调性、奇偶性和周期性相结合
1.核心逻辑
三步化简顺序:周期压缩自变量范围→奇偶性去掉负号→统一单调区间比大小/解不等式。
2.解题步骤
(1)用周期把超大自变量化为小区间内自变量;
(2)负数自变量通过奇偶性转化为正数;
(3)全部自变量落在同一单调区间后,利用单调性脱去;
(4)结合定义域,整理最终解集或函数值。
3.易错提醒
化简顺序颠倒,先处理奇偶再用周期,计算变复杂。
【例7】【多选】(2026高一·湖北孝感·期中)已知是定义在上的函数,满足,且对任意的恒有,且当时,,则( )
A.函数的值域是 B.
C.时, D.函数在上递减
【答案】BC
【解析】对A,由函数的奇偶性和周期性即可求出的值域;对B,由函数的单调性以及周期性即可求出;对C,利用奇偶性求出时的解析式,再利用周期性即可求出时的解析式;对D,由函数的周期性知在的单调性和 上的单调性一样,即可判断.
【详解】解:是定义在上的函数且,
是上的偶函数,
又,
是周期函数,且周期,
对A,时,,
易知:在上单调递减,且是上的偶函数,周期,
,,
的值域是,故A错误;
对B,,
在上单调递减,
在上单调递增,
,故B正确;
对C,当时, ,
,
又,
,
故当时,,
设,则,
,
又 ,
,故C正确;
对D,由的周期知:在的单调性和 上的单调性一样,
在 上单调递增,
在上单调递增,故D错误.
故选:BC.
【点睛】关键点点睛:本题解题的关键是利用函数的单调性,奇偶性,周期性得出函数的性质.
【变式7-1】【多选】(2026高一·广东广州·期末)设函数是定义在上的函数,满足,且对任意的,恒有,已知当时,,则有( )
A.函数是周期函数,且周期为
B.函数的最大值是,最小值是
C.当时,
D.函数在上单调递增,在上单调递减
【答案】BD
【分析】推导出函数的周期,可判断A选项的正误;求出函数在区间上的最大值和最小值,结合函数的周期性和奇偶性可判断B选项的正误;利用函数的奇偶性和周期性求出函数在上的解析式,可判断C选项的正误;利用C中的解析式结合周期性可判断D选项的正误.
【详解】对于A选项,由已知可得,则,
故函数是周期函数,且周期为,A选项错误;
对于B选项,当时,,
由于函数为偶函数,则当时,,
所以,当时,,
由于函数是周期为的周期函数,故函数的最大值是,最小值是,B选项正确;
对于C选项,当时,,
当时,,则,C选项错误;
对于D选项,由C选项可知,函数在上单调单调递增,在上单调递减,
由于函数是周期为的周期函数,故函数在上单调递增,在上单调递减,D选项正确.
故选:BD.
【变式7-2】【多选】(2026高一·江苏宿迁·期末)已知是定义在上的函数,且对于任意实数恒有.当时,.则( )
A.为奇函数
B.在上的解析式为
C.的值域为
D.
【答案】ABD
【分析】根据题意,分析可得区间上,的解析式,再分析函数的周期性,可得的图象关于原点对称,由此分析选项是否正确,即可得答案.
【详解】根据题意,时,,因为时,,
所以,
又由,则,
即,,
若,则,,
若,则,,
故在区间上,所以关于原点对称,
又由,则,即函数是周期为的周期函数,
故的图象关于原点对称,
由此分析选项:
对于A,的图象关于原点对称,为奇函数,故A正确;
对于B,当时,则,则,
函数是周期为的周期函数,则,故B正确;
对于C,在区间上,,则,,
所以,故的值域一定不是,故C错误;
对于D,因为时,,所以,,
又,则,
则有,,故,
所以
,故D正确;
故选:ABD.
▌题型08 函数的奇偶性、周期性和对称性相结合
1.核心逻辑
奇偶+对称可推出周期,周期再化简自变量,三步配合求函数值。
2.解题步骤
(1)联立奇偶对称恒等式,迭代求出最小正周期;
(2)周期缩小自变量至短区间;
(3)奇偶对称再次化简自变量;
(4)代入已知条件计算函数值。
3.易错提醒
不会联立奇偶与对称条件推导周期,只能简单代值无法求解。
【例8】【多选】(2026高二·辽宁大连·期末)若定义在R上的函数满足且是偶函数,,则( )
A.
B.是奇函数
C.与图象关于直线对称
D.
【答案】ABD
【分析】先根据条件推得函数的一个周期为8且为奇函数,再根据各选项要求,利用赋值,整体代换,运用奇函数的定义,函数对称性的表示以及周期函数的求和方法逐一求解即可.
【详解】由,可知函数的一个周期为8.
又因是偶函数,则,即,可得①,
由上分析,,则得,由函数的一个周期为8,可得②
由①②可得,即函数是奇函数.
对于A,在中,取,得,故A正确;
对于B,设,则,而,
故有,故为奇函数,即B正确;
对于C,因,即函数关于直线对称,而相当于将向右移1个单位,
即关于直线对称,故与图象关于直线对称,故C错误;
对于D,由上得,则对于,,
设,则有,,即数列的一个周期为4.
于是,,
即当被4除余数为1或2时,;当被4除余数为0或3时,,
于是可将和式按照每四项分组求和,
而每组的和可表示为,,
故,故D正确.
【变式8-1】【多选】(2026高二·黑龙江哈尔滨·期末)已知定义在上的函数为偶函数,且满足,当时,,则下列说法正确的是( )
A.是周期为2的周期函数 B.的图象关于对称
C.当时 D.
【答案】BCD
【分析】利用周期函数的定义可判断A;利用对称性的代数定义可判断B;利用周期性与奇偶性以及时的解析式可判断C;利用周期性可计算的值,然后求出的范围可判断D.
【详解】由可得,
所以,故是周期为4的周期函数,选项A错误;
由和偶函数性质,得,
因此,图象关于直线对称,故选项B正确;
利用和已知区间上的解析式,
当时,,则,
再由偶函数得时,
故当时,选项C正确;
由的周期,,
所以,
又因为为奇函数,当时,,所以,
从而的值域为,在此区间上,所以,
故恒成立,选项D正确.
【变式8-2】【多选】(2026高二·河北沧州·期末)已知是定义在R上的奇函数,为偶函数,,则( )
A.的图象关于直线对称
B.的一个周期为4
C.
D.的图象关于点对称
【答案】ABC
【分析】根据抽象函数的对称性,及条件的变形即可判断ABD选项,再通过函数的周期可求解选项C
【详解】对于A:因为为偶函数,所以,
所以关于直线对称,故A正确.
对于B:因为,
因为为奇函数,所以,即,
,所以的最小正周期为4,故B正确.
对于C:因为,
所以;
所以,
故C正确,
对于D:由B的解析可知,
所以的图象关于点对称.故D错误
【变式8-3】【多选】(山西2026年高考考前综合评价(二模)数学试题)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】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.
▌题型09 函数的单调性、奇偶性、周期性和对称性相结合
1.核心逻辑
四大性质综合万能化简顺序:周期压缩自变量→奇偶消去负号→对称转到同一单调区间→单调性解题
2.解题步骤
(1)周期处理:,将任意自变量压缩到一个基础周期区间;
(2)奇偶处理:负自变量转为正自变量;
(3)对称处理:利用对称轴把自变量全部转移到对称轴一侧;
(4)单调性:同一区间内比较自变量大小,推出函数值关系,解不等式;
(5)结合定义域约束,取交集得到最终答案。
3.易错提醒
(1)化简顺序混乱,区间不统一导致单调性无法使用;
(2)同时混用多个性质时,遗漏定义域限制条件。
【例9】【多选】(2026高二·辽宁辽阳·期末)已知函数的定义域为,为奇函数,为偶函数,且对任意的,,都有,则( )
A.的图象关于对称
B.
C.
D.是奇函数
【答案】ABD
【分析】对于A,通过为奇函数可得,那么函数图象关于点对称;对于B,若为偶函数,则,结合选项A可以推导出周期,从而;对于C,由题可得在上单调递减,从而判断;对于D,因为,,可得.
【详解】对于A,若为奇函数,则,那么函数图象关于点对称,A正确;
对于B,若为偶函数,则,那么,
由选项A可知,那么 ,
所以,,那么,
所以,,所以函数的周期,,B正确;
对于C,对任意的,,,都有,则函数在上单调递减,,C错误;
对于D,由选项AB可知,函数的周期,所以,
又函数图象关于点对称,所以,
所以,故为奇函数,D正确.
【变式9-1】【多选】(2026·甘肃兰州·模拟预测)已知函数是定义在上的偶函数且在区间上单调,函数的图象关于点中心对称,则以下说法正确的是( )
A.
B.若,则
C.若在区间上是增函数,则在区间上是增函数
D.若,则在区间上的零点之和为0
【答案】BC
【分析】利用函数对称性、奇偶性、周期性、单调性判断A、B、C选项,再结合函数零点判断D选项.
【详解】对于A,因为函数的图象关于点中心对称,
所以,即,
也即,
当时,成立,
当时,,
又函数是定义在上的偶函数,
所以,故A错误;
对于B,,
由,所以函数的周期为6,
所以,故B正确;
对于C,因为函数的图象关于点中心对称,且在区间上是增函数,
由中心对称的性质可得函数在上是增函数,故C正确;
对于D,令,则或,
此时在区间有一个零点,
因为函数是定义在上的偶函数,且周期为6,,
所以,
此时,
所以在区间共有个零点分别为,
此时,故D不正确.
【变式9-2】【多选】(2026高一·山东临沂·期中)已知,均为上的函数,,,且为偶函数,,则下列说法正确的是( )
A.
B.
C.图象的一个对称中心为点
D.若,的图象连续不断,且在区间上单调,则的值域为
【答案】ACD
【分析】根据题意,求得,由为偶函数,得到,进而求得,求得,可判定A正确;令,得到,再令,求得,可判定B错误;求得,得到函数关于点中心对称,结合,可判定C正确;求得 ,求得在上的值域为,结合,得到在上的值域,可判定D正确.
【详解】对于A,由,可得,
又由,可得,
所以,可得,
令,则,可得,即,
因为函数为偶函数,所以,所以,
即,所以,
所以是周期为的函数,所以,所以A正确;
对于B,由,令,可得,所以,
又由,令,可得,所以,所以B错误;
对于C,,可得,
由A项知,函数是周期为的函数,可得,
又因为为偶函数,可得,即,
由选项A的推导可得,又为偶函数,
所以,又的周期为,
所以,所以函数关于点中心对称,
因为,所以函数关于点中心对称,所以C正确;
对于D,由题干条件可得,若在上单调递减,
则,与矛盾,故在上单调递增,
所以,当时,的值域为,
又,函数为偶函数,
所以,故函数关于点中心对称,
当时,的值域为,
所以函数在上的值域为,即函数在上的值域为,
又因为,所以函数在上的值域为,所以D正确.
故选:ACD.
【变式9-3】【多选】(专题06《函数概念与性质》中的压轴题(2)-2025-2026学年高一数学上册同步培优训练系列(苏教版2019))已知是R上的奇函数,满足,当时,,则下列选项中正确的有( )
A. B.
C.在上递增 D.为的对称中心
【答案】BCD
【分析】分析函数的周期性、对称性、奇偶性,根据函数性质分析函数,即可求解.
【详解】函数满足,
,
即函数是周期为4的周期函数.
A选项中,,故A错误;
B选项中,,结合并令,可得,
又因为当时,,则,
所以,故B正确,
C选项中,当时,
,
由是R上的奇函数且周期为4,
所以
,
即在上递增 ,
故C正确,
D选项中,由,
所以,
,
即,
所以是函数的对称中心 ,
又因为为奇函数,关于原点中心对称,
所以为奇函数的对称中心 ,故D正确,
故选:BCD.
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