内容正文:
微专题1 抽象函数的性质及其应用
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微点一 抽象函数的单调性
例1 定义在上的函数满足当时, ,且对任
意的,,都有 .证明:
(1) ;
证明:令,,则,
又,所以 .
2
(2)对任意的,恒有 ;
解:令,,则,即 ,
由题意,当时,,
则对任意, ,有 ,
所以,
又 ,所以对任意的,恒有 .
3
(3) 是增函数.
解:方法一:任取,,且,
令, ,则 ,
则 ,
因为,所以,
又 ,所以,故 是增函数.
4
方法二:任取,,且,因为 ,
所以 ,
由,得,
又 ,所以,即 ,
所以 是增函数.
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总结反思
抽象函数的单调性无法从函数本身的性质进行获得,只能通过定义
进行判断,此时无论指定还是,最终都是要对 和
的大小关系进行判断,这就需要将题中的表达式进行合理的变
形,出现的形式或 的形式.通常可令
或,再代入原式,与 的关系
便可出现.
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【对点演练1】 已知定义在上的函数满足对任意的, ,
恒有 成立.
(1)求 的值;
解:令,则,故 .
(2)求证:当时, ;
证明:,即 .
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(3)若当时,恒有,试判断 的单调性,并说明理由.
解: 为减函数,理由如下:
设,则, ,
又 ,
所以,即,
所以 为减函数.
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微点二 抽象函数的奇偶性
例2 [2026·山东济宁期中]已知函数的定义域为 ,满足
,则( )
A.是偶函数 B. 是奇函数
C.是奇函数 D. 是偶函数
√
[解析] 因为,所以令 ,
可得,令,可得 ,
所以,
则 既不是奇函数也不是偶函数,且,
所以 是奇函数.故选C.
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总结反思
利用奇偶性的定义解决含有双变量的抽象函数问题时,首先要将双
变量转化为单变量(例如:先通过赋值求出,再借助,将
转化为 ,或指定某一变量为0),然后再利用函数奇偶性的定义进
行判断.
注意:此类问题中与 是两个不相关的变量,可以相等,也可以不
相等,也可以是指定的某种关系,要跳出是 的函数这一思维定式.
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【对点演练2】(1)[2026·江苏扬州模拟]已知函数 满足对任意
实数,都有,且 ,则函
数 ( )
A.是奇函数 B.是偶函数
C.既是奇函数又是偶函数 D.是非奇非偶函数
[解析] 在中,
令 ,则,
又,所以,
令 得,所以,
所以 是偶函数.故选B.
√
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(2)若定义在上的函数同时满足: 为
奇函数;;③对任意的,,且 ,都
有.则不等式 的解集为_____________
_______________.
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[解析] 因为对任意的,,且 ,都有
,所以在 上单调递减.
因为为奇函数,且 ,所以
,则 为偶函数,且
,故在上单调递增,
所以 在上单调递增,在 上单调递减.
因为,所以由 ,得
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当时,,即 ,得
,解得或,故;
当 时,,由,得,
即 ,
得或解得或 .
综上,不等式的解集为 .
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微点三 抽象函数的对称性
例3(1)已知函数满足:①定义域为, 为偶函数,
为奇函数,④对任意的,,且 ,都有
.则,, 的大小关系是( )
A. B.
C. D.
√
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[解析] 在 上为偶函数,
, 的图象关于直线对称.
在 上为奇函数,,
的图象关于点对称,且
,
将上式中的换成 ,
又, ,
由①②得③,将③中的
换成 ,由③④得,的一个周期为
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对任意的 ,,且 ,都有
,在 上单调递增,
在一个周期内的草图如图所示.
,
,,
,即 ,故选C.
(2)[2026·河北保定期末] 若定义在上的函数满足 是
偶函数,函数的图象关于点中心对称,若 ,
则 ___.
2
[解析] 由题意知,则 .
由函数的图象关于点 中心对称,得
,即 ,
则有,即,所以为 上
的奇函数,则.
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由 可得 ,故
,即4为 的一个周期.
又, ,所以
,
于是 .
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总结反思
奇偶性与对称性的联系
(1)若已知为偶(奇)函数,判断函数 的对称性,可
令,则可求得 的图象的对称轴(或对称中心).例如:
为偶函数,则的图象的对称轴方程为 .
(2)若已知 为偶(奇)函数,则需要根据定义或图象平移
判断 的奇偶性.
根据定义判断奇偶性时,要特别注意“-”的位置,根据图象平移判断
的奇偶性时,要注意“左加右减”.
(3)定义在上的函数,若为偶(奇)函数, 是常数,
且,则 也为偶(奇)函数.
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【对点演练3】(1)已知函数是定义在 上的偶函数,函数
的图象关于点中心对称,若 ,则
( )
A. B. C.0 D.1
√
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[解析] 由函数的图象关于点 中心对称可知,
,
即 ,
可得,因此函数的图象关于直线 对称,
由,可得,
由为 上的偶函数且的图象关于直线 对称,
可得 .故选B.
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(2)已知函数为上的奇函数,若函数与
的图象关于点对称,则 ( )
A.1 B.0 C. D.
[解析] 根据题意,函数为上的奇函数,所以 ,
则,所以.
函数与 的图象关于点对称,
则 ,即,
所以 .故选B.
√
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微点四 抽象函数的周期性
例4(1)[2026·湖北十堰调研]已知定义在上的奇函数 满足
,则 ( )
A. B.0 C.1 D.2
[解析] 因为为定义在上的奇函数,所以 ,
,
又因为 ,所以,
所以 ,
可知2为的一个周期,所以 .故选B.
√
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(2)已知函数的定义域为, ,
,且为偶函数,则 ( )
A. B.0 C.1 D.2
[解析] 函数的定义域为 ,且有,
令 ,得,解得.
令, ,得,
则 ,而,即不恒为0,
因此,函数 为奇函数.
√
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由为偶函数,得 ,则
,
于是 ,,
所以8为 的一个周期.
由,得 ,即
,因此
,所以 .故选B.
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总结反思
抽象函数的周期性通常需要根据函数的奇偶性和对称性进行推导,
如例中提到,注意到与 的和为1,
那么当时有,则可获得 .这
样做的目的是将等式的一边写成或 ,便于接下来奇偶性的
应用.
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【对点演练4】 [2025·广东惠州模拟]已知函数的定义域为 ,
为偶函数, 为奇函数,则( )
A. B. C. D.
√
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[解析] 因为函数为偶函数,所以 ,可得
.
因为函数 为奇函数,所以,
所以 ,即,
可得,故4是 的一个周期.
对于,令,则,可得 .
对于,令,可得 ,B正确;
由题意可知,无法推出 ,A错误;
又,,而 是否为0不确定,故C,D错误.
故选B.
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$