内容正文:
2.4 函数的周期性与对称性
目录
知识点一、周期性 2
知识点二、对称性技巧 3
知识点三、函数的的对称性与周期性的关系 4
知识点四、两个函数的对称 4
题型一:周期性 5
题型二:轴对称 6
题型三:点对称 6
题型四:两个函数的对称 7
题型五:对称性与周期性的综合应用 7
题型六:类周期与倍增函数 10
01
知识回顾
知识点一、周期性
(1)周期函数:
一般地,设函数f(x)的定义域为D,如果存在一个非零常数T,使得对每一个x∈D都有x+T∈D,且f(x+T)=f(x),那么函数f(x)就叫做周期函数,非零常数T叫做这个函数的周期.
(2)最小正周期:
如果在周期函数的所有周期中存在一个最小的正数,那么称这个最小正数叫做的最小正周期.
(3)常见的周期性
知识点二、对称性技巧
1、轴对称:
(1)若,
则关于对称;
(2)设函数的定义域为,且是的对称轴,则有:
①;
②
③
2、点对称
(1)若,则关于对称;
(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.
若函数关于点对称,则f(a+x)+f(a-x)=2b⇔.
(3)设函数的定义域为,且是的对称中心,则有:
①;
②
③
3、奇函数、偶函数的对称性
奇函数关于原点对称,偶函数关于y轴对称.
若f(x+a)是偶函数,则函数f(x)图象的对称轴为x=a;若f(x+a)是奇函数,则函数f(x)图象的对称中心为(a,0).
知识点三、函数的的对称性与周期性的关系
(1)两线对称:若函数有两条对称轴,,则函数是周期函数,且;
(2)两点对称:若函数的图象有两个对称中心,则函数是周期函数,且;
(3)一线一点对称:若函数有一条对称轴和一个对称中心,则函数是周期函数,且.
知识点四、两个函数的对称
(1)函数与图象关于对称
推论1:函数与关于x=0(轴)对称
推论2:函数与关于x=a对称
推论3:函数与关于x=-a对称
(2)函数与图象关于对称
推论1:函数与图象关于(0,0)原点对称.
推论2:函数与图象关于(a,0)对称
推论3:函数与图象关于(-a,0)对称
(3)两个函数图象的对称
(1)函数y=f(x)与y=f(-x)的图象关于y轴对称;
(2)函数y=f(x)与y=-f(x)的图象关于x轴对称;
(3)函数y=f(x)与y=-f(-x)的图象关于原点对称.
02
必做典例
题型一:周期性
【方法技巧】
(1)求解与函数的周期有关的问题,应根据周期定义,从而求出函数的周期.
(2)利用函数的周期性,可以解决区间上的求值、求零点个数、求解析式等问题.
1. 已知函数f(x)满足f(x+3)=f(x),当x∈[0,2]时,f(x)=x2+4,则f(2024)= .
2.
若偶函数对任意都有,且当时,,则 .
3. 定义在R上的函数f(x)满足f(x)f(x+2)=13,且f(3)=2,则f(2025)= .
4. (2025·成都模拟)已知定义在R上的奇函数f(x)满足f(x+3)=f(x-1),且当x∈(-2,0)时,f(x)=log2(x+3),则f(2 025)-f(2 028)等于( )
A.1 B.-1
C.1-log23 D.-1-log23
5. (2025·全国Ⅰ卷)已知f(x)是定义在R上且周期为2的偶函数,当2≤x≤3时,f(x)=5-2x,则f等于( )
A.- B.- C. D.
6.
(2025·陕西渭南·模拟预测)已知定义在R上的函数满足,为奇函数,则( )
A. B.0 C.1 D.2
题型二:轴对称
【方法技巧】
(1)若,则函数关于对称.
(2)若,则函数关于点对称.
7. 若偶函数f(x)的图象关于直线x=2对称,且当x∈[2,3]时,f(x)=2x-1,则f(-1)= .
8. 下列函数与y=ex关于直线x=1对称的是( )
A.y=ex-1 B.y=e1-x
C.y=e2-x D.y=ln x
9. (2026·淮南模拟)函数f(x)=(x2+2x)(x2+ax+b)的图象关于直线x=1对称,则a+b= .
题型三:点对称
10. 已知函数y=f(x)的图象经过点P(1,-2),则函数y=-f(-x)的图象必过点 .
11.
已知所有的三次函数的图象都有对称中心,,若函数,则 .
题型四:两个函数的对称
12. 函数y=-ex与y=e-x的图象( )
A.关于x轴对称
B.关于y轴对称
C.关于原点对称
D.关于直线y=x对称
13. 已知函数y=f(x)是定义域为R的函数,则函数y=f(x+2)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
14.
(多选题)(2025·高三·黑龙江鸡西·开学考试)对于定义在上的函数,下述结论正确的是( )
A.若,则的图象关于直线对称
B.若是奇函数,则的图象关于点对称
C.函数与函数的图象关于直线对称
D.若函数的图象关于直线对称,则为偶函数
题型五:对称性与周期性的综合应用
【方法技巧】
(1)若函数有两条对称轴,,则函数是周期函数,且;
(2)若函数的图象有两个对称中心,则函数是周期函数,且;
(3)若函数有一条对称轴和一个对称中心,则函数是周期函数,且.
15. (2026·长沙模拟)设函数f(x)的定义域为R,f(x+1)为奇函数,f(x+2)为偶函数,当x∈[1,2]时,f(x)=ax2+2.则f等于( )
A. B. C.- D.-
16. (多选题)已知定义域为R的函数f(x)在(-1,0]上单调递增,f(1+x)=f(1-x),且f(x)的图象关于点(2,0)对称,则 ( )
A.f(0)=f(-2) B.f(x)的周期为4
C.f(x)在(2,3)上单调递减 D.f(2021)>f(2022)>f(2023)
17. (多选)定义在R上的奇函数f(x)满足f(x-3)=-f(x),当x∈[0,3]时,f(x)=x2-3x,则下列结论正确的是( )
A.f(x+6)=f(x)
B.当x∈[-6,-3]时,f(x)=x2-3x-6
C.f(2 023)+f(2 025)=f(2 024)
D.函数f(x)的图象的一条对称轴为直线x=
18. (多选)下列说法中,正确的是( )
A.奇函数f(x)满足对∀x∈R都有f(x-4)-f(x)=0,则函数f(x)的图象关于点(4,0)对称
B.函数f(x)=的图象关于点(2,2)中心对称
C.函数f(x)=ln的图象关于点(1,0)对称
D.函数f(x)满足f(x-1)为奇函数,则函数f(x)的图象关于点(1,0)中心对称
19. (多选)(2026·茂名模拟)已知函数f(x)=sin x-,则( )
A.f(x)的一个周期为π
B.f(x)的一个周期为2π
C.y=f(x)的图象关于点(π,0)对称
D.y=f(x)的图象关于直线x=对称
20. (多选)(2025·徐州模拟)已知定义在R上的奇函数f(x)满足f(x+4)=-f(x),且当x∈[0,2]时,f(x)=log2(x+1),则下列结论正确的是( )
A.f(3)=1
B.函数f(x)的图象关于直线x=4对称
C.函数f(x)在[-6,-2]上单调递减
D.若m∈(0,1),则关于x的方程f(x)-m=0在[0,6]上的所有根之和为4
21. (2025·汕头模拟)已知函数f(x)是定义在R上的奇函数,且满足f(x+2)=-f(x),当0≤x≤1时,f(x)=tanx,则下列结论正确的是( )
A.f(x)的图象关于直线x=1对称
B.f=
C.f(x)在区间[2 023,2 025]上单调递增
D.当x∈[0,20]时,方程f(x)=的所有解的和为90
22.
(多选题)(2025·江西赣州·二模)函数及其导函数的定义域均为R,和都是奇函数,则( )
A.的图象关于直线对称 B.的图象关于点对称
C.是周期函数 D.
23.
(多选题)定义在上的函数与的导函数分别为和,若,,且,则下列说法中一定正确的是( )
A.为偶函数 B.为奇函数
C.函数是周期函数 D.
题型六:类周期与倍增函数
【方法技巧】
1、类周期函数
若满足:或,则横坐标每增加个单位,则函数值扩大倍.此函数称为周期为的类周期函数.
2、倍增函数
若函数满足或,则横坐标每扩大倍,则函数值扩大倍.此函数称为倍增函数.
24.
已知函数的定义域为,且满足,当时,则函数在区间上的零点个数为( )
A. B. C. D.
25.
设函数的定义域为,满足,且当时,若对任意,都有,则实数的取值范围是( )
A.
B. C. D.
26.
设函数的定义域为R,满足,且当时,.若对任意,都有,则m的取值范围是 .
1
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2.4 函数的周期性与对称性
目录
知识点一、周期性 2
知识点二、对称性技巧 3
知识点三、函数的的对称性与周期性的关系 4
知识点四、两个函数的对称 4
题型一:周期性 5
题型二:轴对称 7
题型三:点对称 7
题型四:两个函数的对称 8
题型五:对称性与周期性的综合应用 10
题型六:类周期与倍增函数 16
01
知识回顾
知识点一、周期性
(1)周期函数:
一般地,设函数f(x)的定义域为D,如果存在一个非零常数T,使得对每一个x∈D都有x+T∈D,且f(x+T)=f(x),那么函数f(x)就叫做周期函数,非零常数T叫做这个函数的周期.
(2)最小正周期:
如果在周期函数的所有周期中存在一个最小的正数,那么称这个最小正数叫做的最小正周期.
(3)常见的周期性
知识点二、对称性技巧
1、轴对称:
(1)若,
则关于对称;
(2)设函数的定义域为,且是的对称轴,则有:
①;
②
③
2、点对称
(1)若,则关于对称;
(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.
若函数关于点对称,则f(a+x)+f(a-x)=2b⇔.
(3)设函数的定义域为,且是的对称中心,则有:
①;
②
③
3、奇函数、偶函数的对称性
奇函数关于原点对称,偶函数关于y轴对称.
若f(x+a)是偶函数,则函数f(x)图象的对称轴为x=a;若f(x+a)是奇函数,则函数f(x)图象的对称中心为(a,0).
知识点三、函数的的对称性与周期性的关系
(1)两线对称:若函数有两条对称轴,,则函数是周期函数,且;
(2)两点对称:若函数的图象有两个对称中心,则函数是周期函数,且;
(3)一线一点对称:若函数有一条对称轴和一个对称中心,则函数是周期函数,且.
知识点四、两个函数的对称
(1)函数与图象关于对称
推论1:函数与关于x=0(轴)对称
推论2:函数与关于x=a对称
推论3:函数与关于x=-a对称
(2)函数与图象关于对称
推论1:函数与图象关于(0,0)原点对称.
推论2:函数与图象关于(a,0)对称
推论3:函数与图象关于(-a,0)对称
(3)两个函数图象的对称
(1)函数y=f(x)与y=f(-x)的图象关于y轴对称;
(2)函数y=f(x)与y=-f(x)的图象关于x轴对称;
(3)函数y=f(x)与y=-f(-x)的图象关于原点对称.
02
必做典例
题型一:周期性
【方法技巧】
(1)求解与函数的周期有关的问题,应根据周期定义,从而求出函数的周期.
(2)利用函数的周期性,可以解决区间上的求值、求零点个数、求解析式等问题.
1. 已知函数f(x)满足f(x+3)=f(x),当x∈[0,2]时,f(x)=x2+4,则f(2024)= .
【答案】8
【解析】因为f(x+3)=f(x),所以f(x)是以3为周期的周期函数,所以f(2024)=f(674×3+2)=f(2)=8.
2.
若偶函数对任意都有,且当时,,则 .
【答案】/0.125
【解析】由题设,即偶函数的周期为6,
所以.
故答案为:
3. 定义在R上的函数f(x)满足f(x)f(x+2)=13,且f(3)=2,则f(2025)= .
[解析] ∵f(x)f(x+2)=13,∴f(x+2)=,∴f(x+4)===f(x),∴f(x)的周期为4,∴f(2025)=f(1)==.
4. (2025·成都模拟)已知定义在R上的奇函数f(x)满足f(x+3)=f(x-1),且当x∈(-2,0)时,f(x)=log2(x+3),则f(2 025)-f(2 028)等于( )
A.1 B.-1
C.1-log23 D.-1-log23
答案 B
解析 根据题意,函数f(x)满足f(x+3)=f(x-1),则f(x)=f(x+4),即f(x)是周期为4的周期函数,
又2 025=506×4+1,2 028=507×4,
所以f(2 025)=f(1),f(2 028)=f(0),又由函数f(x)为定义在R上的奇函数,
则f(0)=0,f(1)=-f(-1)=-log2(-1+3)=-1,
所以f(2 025)-f(2 028)=-1.
5. (2025·全国Ⅰ卷)已知f(x)是定义在R上且周期为2的偶函数,当2≤x≤3时,f(x)=5-2x,则f等于( )
A.- B.- C. D.
答案 A
解析 由题意知f(x)=f(-x),f(x+2)=f(x)对一切x∈R成立,
于是f=f=f=5-2×=-.
6.
(2025·陕西渭南·模拟预测)已知定义在R上的函数满足,为奇函数,则( )
A. B.0 C.1 D.2
【答案】C
【解析】因为,所以,所以的周期为6.
又因为为奇函数,
所以,即,即,
令,则,即
所以,
故选:C.
题型二:轴对称
【方法技巧】
(1)若,则函数关于对称.
(2)若,则函数关于点对称.
7. 若偶函数f(x)的图象关于直线x=2对称,且当x∈[2,3]时,f(x)=2x-1,则f(-1)= .
答案2.5
解析 ∵f(x)为偶函数,∴f(-1)=f(1),又f(x)的图象关于直线x=2对称,
∴f(1)=f(3)=2×3-1=5,∴f(-1)=5.
8. 下列函数与y=ex关于直线x=1对称的是( )
A.y=ex-1 B.y=e1-x
C.y=e2-x D.y=ln x
答案 C
解析 记f(x)=ex,则关于直线x=1对称的是f(2-x)=e2-x,即y=e2-x.
9. (2026·淮南模拟)函数f(x)=(x2+2x)(x2+ax+b)的图象关于直线x=1对称,则a+b= .
答案 2
解析 因为函数f(x)=(x2+2x)(x2+ax+b)的图象关于直线x=1对称,所以f(1+x)=f(1-x),
所以
即解得
经检验,符合题意,所以a+b=2.
题型三:点对称
10. 已知函数y=f(x)的图象经过点P(1,-2),则函数y=-f(-x)的图象必过点 .
答案 (-1,2)
解析 y=f(x)与y=-f(-x)的图象关于原点对称,y=f(x)的图象经过点P(1,-2),
则函数y=-f(-x)的图象必过点(-1,2).
11.
已知所有的三次函数的图象都有对称中心,,若函数,则 .
【答案】8090
【解析】,
则,
即函数的图象的对称中心为,
则,
故
.
故答案为:8090.
题型四:两个函数的对称
12. 函数y=-ex与y=e-x的图象( )
A.关于x轴对称
B.关于y轴对称
C.关于原点对称
D.关于直线y=x对称
答案 C
解析 根据两函数图象即可判断出其图象关于原点对称.
13. 已知函数y=f(x)是定义域为R的函数,则函数y=f(x+2)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
解析 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,
而点P(x0,y0)与点Q(2-x0,y0)关于直线x=1对称,
所以函数y=f(x+2)与y=f(4-x)的图象关于直线x=1对称.
14.
(多选题)(2025·高三·黑龙江鸡西·开学考试)对于定义在上的函数,下述结论正确的是( )
A.若,则的图象关于直线对称
B.若是奇函数,则的图象关于点对称
C.函数与函数的图象关于直线对称
D.若函数的图象关于直线对称,则为偶函数
【答案】BD
【解析】对A,对,有,令替换,得,可得函数是周期为2的周期函数,则的图象对称性不确定,即A错误;
对B,是奇函数,的图象关于原点成中心对称,而的图象是将的图象向右平移一个单位,的图象关于点对称,故B正确;
对C,函数是由的图象向左平移一个单位得到;函数的图象是由的图象向右平移一个单位得,而与的图象关于轴对称,所以函数与函数的图象关于轴对称,故C错误;
对于D,若函数的图象关于直线对称,则将其向左平移1个单位得到,则对称轴也向左平移1单位,则关于轴对称,即为偶函数,故D正确.
故选:BD.
题型五:对称性与周期性的综合应用
【方法技巧】
(1)若函数有两条对称轴,,则函数是周期函数,且;
(2)若函数的图象有两个对称中心,则函数是周期函数,且;
(3)若函数有一条对称轴和一个对称中心,则函数是周期函数,且.
15. (2026·长沙模拟)设函数f(x)的定义域为R,f(x+1)为奇函数,f(x+2)为偶函数,当x∈[1,2]时,f(x)=ax2+2.则f等于( )
A. B. C.- D.-
答案 B
解析 方法一 f(x+1)为奇函数,故f(-x+1)=-f(x+1),
又f(x+2)为偶函数,故f(-x+2)=f(x+2),
在f(-x+2)=f(x+2)中,用x-1代替x得f(-x+3)=f(x+1),
结合f(-x+1)=-f(x+1)得f(-x+1)=-f(-x+3),即f(x)=-f(x+2),又f(x+2)=-f(x+4),
故f(x)=f(x+4),所以f(x)的一个周期为4,
又当x∈[1,2]时,f(x)=ax2+2,且f(-x+1)=-f(x+1),
则f(1)=-f(1),则f(1)=0,则a+2=0,所以a=-2,
则当x∈[1,2]时,f(x)=-2x2+2,
故f=f=f=-f=-=.
方法二 因为f(x+1)为奇函数,所以f(x)的图象关于点(1,0)对称,
因为f(x+2)为偶函数,所以f(x)的图象关于直线x=2对称,
设f(x)的周期为T,则=2-1=1,所以T=4,又f(x)的图象关于点(1,0)对称,
所以f(1)=0,解得a=-2,所以当x∈[1,2]时,f(x)=-2x2+2,
所以f=f=f=-f=.
16. (多选题)已知定义域为R的函数f(x)在(-1,0]上单调递增,f(1+x)=f(1-x),且f(x)的图象关于点(2,0)对称,则 ( )
A.f(0)=f(-2) B.f(x)的周期为4
C.f(x)在(2,3)上单调递减 D.f(2021)>f(2022)>f(2023)
答案ABC
解析 由f(1+x)=f(1-x),可得f(x)的图象关于直线x=1对称,所以f(0)=f(2),又由f(1+x)=f(1-x),可知f(2+x)=f(-x).因为函数f(x)的图象关于点(2,0)对称,即f(2+x)=-f(2-x),所以f(4+x)=-f(-x),所以-f(2+x)=f(4+x),即-f(x)=f(2+x),所以f(x)=f(x+4),所以f(x)的周期为4,所以f(-2)=f(2),所以f(0)=f(-2),故A,B正确.因为f(x)在(-1,0]上单调递增,且f(x)的周期为4,所以f(x)在(3,4]上单调递增,又f(x)的图象关于点(2,0)对称,所以f(x)在[0,1)上单调递增,又f(x)的图象关于直线x=1对称,所以f(x)在(1,2]上单调递减,则函数f(x)在(2,3)上单调递减,故C正确.根据f(x)的周期为4,可得f(2021)=f(1),f(2022)=f(2),f(2023)=f(3),因为f(x)的图象关于直线x=1对称,所以f(2)=f(0)且f(3)=f(-1),则f(2021)=f(1),f(2022)=f(0),f(2023)=f(-1),由C选项的分析可知,函数f(x)在[0,1)上单调递增,在(-1,0]上单调递增,而f(-1)和f(1)的大小关系不能确定,若f(-1)=f(1)=0,则f(2021)>f(2022)>f(2023)不成立,故D错误.故选ABC.
17. (多选)定义在R上的奇函数f(x)满足f(x-3)=-f(x),当x∈[0,3]时,f(x)=x2-3x,则下列结论正确的是( )
A.f(x+6)=f(x)
B.当x∈[-6,-3]时,f(x)=x2-3x-6
C.f(2 023)+f(2 025)=f(2 024)
D.函数f(x)的图象的一条对称轴为直线x=
答案 ACD
解析 因为f(x-3)=-f(x),所以f(x)=-f(x+3),则f(x-3)=f(x+3),所以f(x+6)=f(x),故A正确;
当x∈[0,3]时,f(x)=x2-3x,则当x∈[-6,-3]时,x+6∈[0,3],f(x)=f(x+6)=(x+6)2-3(x+6)=x2+9x+18,故B不正确;
由f(x+6)=f(x),得函数f(x)的一个周期为6,得f(2 023)=f(1+337×6)=f(1)=-2,f(2 025)=f(3+337×6)=f(3)=0,f(2 024)=f(2+337×6)=f(2)=-2,所以f(2 023)+f(2 025)=f(2 024),故C正确;
由A选项知,f(x)=-f(x+3),又f(x)=-f(-x),则f(x+3)=f(-x),所以函数f(x)的图象的一条对称轴为直线x=,故D正确.
18. (多选)下列说法中,正确的是( )
A.奇函数f(x)满足对∀x∈R都有f(x-4)-f(x)=0,则函数f(x)的图象关于点(4,0)对称
B.函数f(x)=的图象关于点(2,2)中心对称
C.函数f(x)=ln的图象关于点(1,0)对称
D.函数f(x)满足f(x-1)为奇函数,则函数f(x)的图象关于点(1,0)中心对称
答案 AC
解析 对于A,因为f(x-4)-f(x)=0,所以f(x)的一个周期为4,又f(x)为奇函数,
所以f(x)的图象关于点(0,0)对称,因为周期为4,所以f(x)的图象也关于点(4,0)对称,A正确;
对于B,f(x)===2-,其图象可以由y=-的图象向左平移2个单位长度,再向上平移2个单位长度得到,且y=-的图象关于原点对称,故f(x)=的图象关于点(-2,2)中心对称,B错误;
对于C,因为f(2-x)=ln=ln=ln=-ln=-f(x),
所以函数f(x)的图象关于点(1,0)对称,C正确;
对于D,因为f(x-1)为奇函数,
所以f(x-1)=-f(-x-1),
所以f(x)=-f(-x-2),所以函数f(x)的图象关于点(-1,0)中心对称,D错误.
19. (多选)(2026·茂名模拟)已知函数f(x)=sin x-,则( )
A.f(x)的一个周期为π
B.f(x)的一个周期为2π
C.y=f(x)的图象关于点(π,0)对称
D.y=f(x)的图象关于直线x=对称
答案 BCD
解析 对于A,因为f(π+x)=-f(x)≠f(x),所以π不是f(x)的一个周期,A错误;
对于B,因为f(2π+x)=f(x),所以2π是f(x)的一个周期,B正确;
对于C,可知f(x)=sin x-的定义域为,
因为f(2π-x)=sin(2π-x)-=-sin x+=-f(x),
所以f(x)的图象关于点(π,0)对称,故C正确;
对于D,因为f(π-x)=sin(π-x)-=sin x-=f(x),
所以直线x=是f(x)图象的一条对称轴,故D正确.
20. (多选)(2025·徐州模拟)已知定义在R上的奇函数f(x)满足f(x+4)=-f(x),且当x∈[0,2]时,f(x)=log2(x+1),则下列结论正确的是( )
A.f(3)=1
B.函数f(x)的图象关于直线x=4对称
C.函数f(x)在[-6,-2]上单调递减
D.若m∈(0,1),则关于x的方程f(x)-m=0在[0,6]上的所有根之和为4
答案 ACD解析 f(x)是奇函数,则f(-x)=-f(x),又f(x)满足f(x+4)=-f(x),
所以f(x+8)=-f(x+4)=f(x),所以f(x)是周期函数,它的一个周期是8.
对于A,由f(x+4)=-f(x)得f(3)=-f(-1)=f(1)=log2(1+1)=1,A正确;
对于B,因为f(x)+f(8-x)=f(x)+f(-x)=0,所以f(x)的图象关于点(4,0)中心对称,B错误;
对于C,因为f(x+4)=-f(x)=f(-x),所以f(x)的图象关于直线x=2对称,且当x∈[0,2]时,f(x)=log2(x+1),则根据f(x)的性质画出函数f(x)的部分图象如图,
由图可知,函数f(x)在[-6,-2]上单调递减,C正确;
对于D,在区间[0,6]上,y=f(x)与y=m,m∈(0,1)的图象有两个交点,所以关于x的方程f(x)-m=0有两个不相等的实根x1,x2,且两实根关于直线x=2对称,所以x1+x2=4,D正确.
21. (2025·汕头模拟)已知函数f(x)是定义在R上的奇函数,且满足f(x+2)=-f(x),当0≤x≤1时,f(x)=tanx,则下列结论正确的是( )
A.f(x)的图象关于直线x=1对称
B.f=
C.f(x)在区间[2 023,2 025]上单调递增
D.当x∈[0,20]时,方程f(x)=的所有解的和为90
答案 ACD
解析 由f(x+2)=-f(x)=f(-x)知,f(x)的图象关于直线x=1对称,A正确;
所以f=f=tan=,B错误;
奇函数f(x)在[0,1]上单调递增,且f(0)=0,所以f(x)在[-1,1]上单调递增,
由f(x+4)=-f(x+2)=f(x)知,f(x)是周期为4的周期函数,
又2 023=4×506-1,2 025=4×506+1,所以f(x)在区间[2 023,2 025]上单调递增,C正确;
画出函数f(x)的图象(图略),方程f(x)=在[0,4]上有两根,且两根关于直线x=1对称,所以两根和为2,故f(x)=在[0,20]上所有根的和为2×(1+5+9+13+17)=90,D正确.
22.
(多选题)(2025·江西赣州·二模)函数及其导函数的定义域均为R,和都是奇函数,则( )
A.的图象关于直线对称 B.的图象关于点对称
C.是周期函数 D.
【答案】BC
【解析】对于A,因为是奇函数,所以,
则有,的图象关于点对称,故A错误;
对于B,是奇函数,其图象关于原点对称,
向右平移1个单位后可得,所以的图象关于点对称,故B正确;
对于C,因为是奇函数,所以,
所以,所以,
所以,所以①,
因为,所以②,
由①②可得:,所以,
所以,,
所以是函数的一个周期函数,所以是周期函数,故C正确;
对于D,因为,所以,
,,,
所以,
而,故D错误.
故选:BC.
23.
(多选题)定义在上的函数与的导函数分别为和,若,,且,则下列说法中一定正确的是( )
A.为偶函数 B.为奇函数
C.函数是周期函数 D.
【答案】BCD
【解析】对A:由,故为奇函数,
若为偶函数,则,与条件不符,故A错误;
对B:由,则,又,
即,即,又定义在上,
故为奇函数,故B正确;
对C:由,,,
所以,则,
所以,,
所以,所以,
则函数是周期函数的周期函数,函数是周期函数的周期函数,故C正确;
对D:由是周期函数的周期函数,
由,令,则,即,令,则,即,由,,
则,则关于对称,则关于对称,
又为奇函数,即关于中心对称,故关于对称,
则,则,故D正确.
故选:BCD.
题型六:类周期与倍增函数
【方法技巧】
1、类周期函数
若满足:或,则横坐标每增加个单位,则函数值扩大倍.此函数称为周期为的类周期函数.
2、倍增函数
若函数满足或,则横坐标每扩大倍,则函数值扩大倍.此函数称为倍增函数.
24.
已知函数的定义域为,且满足,当时,则函数在区间上的零点个数为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】当时,最大值为,
当时,
其最大值为,
当时,,在上是增函数,在上是减函数,,
当时,,最大值为,
当时, ,在上是增函数,在上是减函数,
又当时,的图像与直线有个交点,函数在区间上有个零点
故选:C
25.
设函数的定义域为,满足,且当时,若对任意,都有,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】因为对称轴为,所以当时,的最小值为;
当时,,由知,,所以此时,其最小值为;
同理,当时,,其最小值为;
当时,的最小值为;
作出如简图,因为,要使,
则有.解得或,
要使对任意,都有,则实数的取值范围是.
故选:.
26.
设函数的定义域为R,满足,且当时,.若对任意,都有,则m的取值范围是 .
【答案】
【解析】由,得,得分段求解析式,结合图象可得m的取值范围.,,
时,,
时,;
时,;
时,;
当时,由,解得或,
若对任意,都有,则.
故答案为:.
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