内容正文:
【名师基础】 2027年高考数学一轮复习·名师基础系列 基础不牢,地动山摇
专题 2.2 函数的性质:单调性、奇偶性、对称性与周期性(基础复习讲义)
【新高考专用】
考点要求
1.理解函数的单调性、最大值、最小值及其几何意义,会判断并证明简单函数的单调性;
2.理解函数的奇偶性,会判断简单函数的奇偶性,了解图象的对称性;
3.了解函数的周期性,会用奇偶性与周期性联合求函数值;
4.会利用单调性比较大小、解不等式、求参数范围。
考查内容
常见题型
试卷位置
难度
基础层拿分策略
单调性的判断与证明
选择题、解答题
第3~6题/第15~16题
基础/中档
定义法三步:取值、作差、定号
利用单调性比大小、解不等式
选择题
第4~6题
中档
化为同一函数的两个函数值
单调性求参数范围
选择题、填空题
第6题/第13题
中档
二次函数看对称轴;分段函数看衔接
奇偶性的判断与应用
选择题、解答题
第3~6题/第16题
基础/中档
先查定义域是否对称,再算
奇偶性+周期性求值
选择题、填空题
第6题/第13题
中档
用周期缩到已知区间,再用奇偶性
命题规律分析
函数的性质是函数一章的"核心考点",新高考中几乎每年都考:单调性常与比较大小、解不等式、求参数结合,出现在选择题第4~7题;奇偶性多与周期性、对称性联合,压在第6题或第13题的位置;小题多选常在第10题考查"性质综合判断"。本讲难度定位为:基础概念题不丢分,第6题、第10题、第13题档的题靠"三句口诀"拿分——单调性比大小"化到同一函数",奇偶性求值"负号别丢",周期求值"用周期缩到已知区间"。特别注意三个高频陷阱:单调区间不能用并集符号、奇函数若在原点有定义则函数值为零、由 得到的周期是 不是 。
考点1 函数的单调性与最值
知识点1 单调性的定义与判定方法
设函数 的定义域为 ,区间 :如果对区间 内的任意两个自变量 ,,当 时都有 ,就说 在区间 上单调递增, 叫做 的单调递增区间;若都有 ,则称 在区间 上单调递减。
定义法证明单调性三步:① 取值——设 , 是区间内任意两个数且 ;② 作差变形——计算 ,用因式分解或通分把它化成易判断符号的形式;③ 定号——判断差的正负,从而得出结论。
常用结论:增函数与增函数的和仍是增函数; 与 的单调性相反;当 恒成立时, 与 的单调性相反。
【方法技巧】
1.证明单调性必须"取任意两点、作差、定号",只代两个特殊值是没有说服力的;
2.比较大小的通法:把要比较的两个数化为同一个函数的两个函数值,再用单调性比较自变量的大小;
3.解抽象不等式 :先确认 , 都在同一单调区间内,再由单调性去掉 得到关于 , 的不等式。
【易错清单】
1.单调区间要用区间表示,多个单调区间之间用"和"或逗号连接,绝对不能用并集符号;
2." 在区间 上单调"与" 的单调区间是 "是两回事,前者是包含关系,后者是相等关系;
3.分段函数在 上单调,除各段同向外,还要满足段与段衔接处的条件。
知识点2 函数的最大(小)值
设函数 的定义域为 ,若存在 ,使得对任意 都有 ,则称 为 的最大值;若对任意 都有 ,则称 为 的最小值。
二次函数 ()在闭区间上的最值,按对称轴与区间的位置关系分三类讨论:轴在区间左侧(函数在区间上单调,最值在端点取)、轴在区间内(顶点处取一个最值,另一最值在离对称轴较远的端点取)、轴在区间右侧。
求最值的常用方法:配方法(二次型)、单调性法(已知单调性直接代端点)、换元法(含根式)、基本不等式法(需验证取等条件)。
【方法技巧】
1.二次函数在闭区间上求最值记"一轴二端":先看对称轴在不在区间内,再比较两个端点;
2.含参数的二次函数最值必须按对称轴与区间的位置分类讨论,讨论时写清"轴在左、轴在内、轴在右";
3.形如 ()的函数,当 时取最小值 。
【易错清单】
1.不讨论对称轴位置,直接把顶点函数值当成最值;
2.用基本不等式求最值时忘记验证等号能否取到;
3.闭区间求最值只算了一个端点,漏掉另一个端点。
考点2 函数的奇偶性与周期性
知识点3 奇偶性的定义与判定
如果对函数定义域内的任意 ,都有 ,那么函数 叫做奇函数;如果都有 ,那么函数 叫做偶函数。
判定奇偶性的前提是定义域关于原点对称:若定义域不关于原点对称,则该函数既不是奇函数也不是偶函数,此时不必再算 。
图象特征:奇函数的图象关于原点对称,偶函数的图象关于 轴对称。奇函数若在 处有定义,则必有 ,这是求参数的常用条件。
【方法技巧】
1.判定奇偶性三步:先看定义域是否关于原点对称 → 再算 → 与 比较(相等为偶,互为相反数为奇);
2.已知奇偶性求参数,优先用特殊值:奇函数代 ,偶函数代 ,求完再验证;
3.分段函数判断奇偶性,要各段分别验证 与 的关系,缺一段都不完整。
【易错清单】
1.忽略"定义域关于原点对称"这一前提,直接计算 下结论;
2.把奇偶性的式子记混:奇函数是 ,偶函数是 ;
3.偶函数在 处不一定有定义,更不能断言 。
知识点4 周期性与常用结论
如果存在非零常数 ,使得对定义域内的任意 都有 ,那么就称 是周期函数, 叫做它的一个周期。
三个必须记牢的结论:① 若 ,则 的一个周期为 ;② 若 ,则 的一个周期为 ;③ 若 ,则 的一个周期为 。
求函数值的通法:"先缩后翻"——用周期性把自变量缩到已知解析式的区间,再用奇偶性把自变量化为非负数,最后代入求值。
【方法技巧】
1.推导周期结论的方法:把 中的 再换成 ,得 ,即周期为 ;
2.遇到 用同样的"代两次"的方法推周期;
3.大数求值先对周期取余:若周期为 ,则 。
【易错清单】
1.把 (这是对称关系)误当成周期条件;
2.周期是 却记成 ,导致求值整体错位;
3.利用奇偶性把 化为 时忘记添加负号。
【题型1 单调性的判断与证明】
【例1】下列函数中,在区间 上单调递增的是( )
A. B. C. D.
【变式1-1】函数 的单调递减区间是( )
A. B. C. D. 和
【变式1-2】函数 的单调递增区间是____________。
【变式1-3】已知 是定义在 上的增函数,且 ,则 的取值范围是( )
A. B. C. D.
【题型2 由单调性求参数范围】
【例2】已知函数 在区间 上单调递增,则实数 的取值范围是( )
A. B. C. D.
【变式2-1】已知函数 在区间 上单调递减,则实数 的取值范围是____________。
【变式2-2】已知函数 在区间 上单调递减,则实数 的取值范围是( )
A. B. C. D.
【变式2-3】已知函数 是 上的增函数,则实数 的取值范围是( )
A. B. C. D.
【题型3 利用单调性比较大小】
【例3】已知 是定义在 上的减函数,则下列关系正确的是( )
A. B. C. D.
【变式3-1】已知函数 在 上单调递增,且 ,则实数 的取值范围是____________。
【变式3-2】已知函数 ,则 ,, 的大小关系是( )
A. B. C. D.
【变式3-3】已知 是定义在 上的偶函数,且在 上单调递增,若 ,则实数 的取值范围是( )
A. B. C. D.
【题型4 二次函数在闭区间上的最值】
【例4】函数 在区间 上的最大值是( )
A. B. C. D.
【变式4-1】函数 在区间 上的最大值是____________。
【变式4-2】函数 在区间 上的最小值是( )
A. B. C. D.
【变式4-3】若函数 在区间 上的最大值为 ,则实数 的值为( )
A. B. C. D.
【题型5 函数奇偶性的判断与应用】
【例5】下列函数中为奇函数的是( )
A. B. C. D.
【变式5-1】下列函数中,既是偶函数又在 上单调递增的是( )
A. B. C. D.
【变式5-2】已知函数 是奇函数,则实数 的值为( )
A. B. C. D.
【变式5-3】已知 是定义在 上的奇函数,当 时 ,则 ( )
A. B. C. D.
【题型6 奇偶性与周期性联合求值】
【例6】已知 是定义在 上的奇函数,,则 ( )
A. B. C. D.
【变式6-1】已知函数 满足 ,则 的一个周期为( )
A. B. C. D.
【变式6-2】已知 是定义在 上的偶函数,且周期为 。若 ,则 ____________。
【变式6-3】已知 是定义在 上的奇函数,且 。当 时,,则 ( )
A. B. C. D.
一、单选题
1.(★)下列函数中,在区间 上单调递增的是( )
A. B. C. D.
2.(★)函数 在 上的单调性是( )
A.增函数 B.减函数 C.先增后减 D.先减后增
3.(★)下列函数中为偶函数的是( )
A. B. C. D.
4.(★)已知 是定义在 上的偶函数,且 ,则 ( )
A. B. C. D.
5.(★)函数 的单调递减区间是( )
A. B. C. D.
6.(★★)已知 在区间 上的最大值为 ,最小值为 ,则实数 的取值范围是( )
A. B. C. D.
7.(★★)已知 是定义在 上的奇函数,当 时 ,则 ( )
A. B. C. D.
8.(★★)已知函数 满足 ,且 ,则 ( )
A. B. C. D.
二、多选题
9.(★)下列关于函数单调性的说法中,正确的是( )
A.增函数与增函数的和仍是增函数 B.多个单调区间之间可以用并集符号连接 C.若 在 上单调递增,则 D. 与 的单调性相反
10.(★)若 是定义在 上的偶函数,则下列结论正确的是( )
A. B. 的图象关于 轴对称 C. 关于原点对称 D. 一定成立
11.(★★)已知 是定义在 上的奇函数,且在 上单调递增,则下列结论正确的是( )
A. B. 在 上单调递增 C. D.
三、填空题
12.(★)函数 的单调递增区间是____________。
13.(★★)已知函数 在区间 上单调递增,则实数 的取值范围是____________。
14.(★★)已知 是定义在 上的奇函数,且 。若 ,则 ____________。
四、解答题
15.(★)已知函数 。
(1) 求 的单调区间;
(2) 求 在区间 上的最大值与最小值。
16.(★)判断下列函数的奇偶性:
(1) ;
(2) ;
(3) 。
17.(★★)已知函数 ()。
(1) 判断 在 上的单调性,并说明理由;
(2) 求 在区间 上的值域。
18.(★★)已知 是定义在 上的偶函数,且当 时,。
(1) 求 的值;
(2) 求 在 上的解析式。
19.(★★)已知 是定义在 上的奇函数,且当 时,。
(1) 求 与 的值;
(2) 求 在 上的解析式。
【名师基础】 —— 本讲义完 ——
【名师基础】专题2.2 函数的性质:单调性、奇偶性、对称性与周期性 1 / 1
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专题 2.2 函数的性质:单调性、奇偶性、对称性与周期性(基础复习讲义)
【新高考专用】
考点要求
1.理解函数的单调性、最大值、最小值及其几何意义,会判断并证明简单函数的单调性;
2.理解函数的奇偶性,会判断简单函数的奇偶性,了解图象的对称性;
3.了解函数的周期性,会用奇偶性与周期性联合求函数值;
4.会利用单调性比较大小、解不等式、求参数范围。
考查内容
常见题型
试卷位置
难度
基础层拿分策略
单调性的判断与证明
选择题、解答题
第3~6题/第15~16题
基础/中档
定义法三步:取值、作差、定号
利用单调性比大小、解不等式
选择题
第4~6题
中档
化为同一函数的两个函数值
单调性求参数范围
选择题、填空题
第6题/第13题
中档
二次函数看对称轴;分段函数看衔接
奇偶性的判断与应用
选择题、解答题
第3~6题/第16题
基础/中档
先查定义域是否对称,再算
奇偶性+周期性求值
选择题、填空题
第6题/第13题
中档
用周期缩到已知区间,再用奇偶性
命题规律分析
函数的性质是函数一章的"核心考点",新高考中几乎每年都考:单调性常与比较大小、解不等式、求参数结合,出现在选择题第4~7题;奇偶性多与周期性、对称性联合,压在第6题或第13题的位置;小题多选常在第10题考查"性质综合判断"。本讲难度定位为:基础概念题不丢分,第6题、第10题、第13题档的题靠"三句口诀"拿分——单调性比大小"化到同一函数",奇偶性求值"负号别丢",周期求值"用周期缩到已知区间"。特别注意三个高频陷阱:单调区间不能用并集符号、奇函数若在原点有定义则函数值为零、由 得到的周期是 不是 。
考点1 函数的单调性与最值
知识点1 单调性的定义与判定方法
设函数 的定义域为 ,区间 :如果对区间 内的任意两个自变量 ,,当 时都有 ,就说 在区间 上单调递增, 叫做 的单调递增区间;若都有 ,则称 在区间 上单调递减。
定义法证明单调性三步:① 取值——设 , 是区间内任意两个数且 ;② 作差变形——计算 ,用因式分解或通分把它化成易判断符号的形式;③ 定号——判断差的正负,从而得出结论。
常用结论:增函数与增函数的和仍是增函数; 与 的单调性相反;当 恒成立时, 与 的单调性相反。
【方法技巧】
1.证明单调性必须"取任意两点、作差、定号",只代两个特殊值是没有说服力的;
2.比较大小的通法:把要比较的两个数化为同一个函数的两个函数值,再用单调性比较自变量的大小;
3.解抽象不等式 :先确认 , 都在同一单调区间内,再由单调性去掉 得到关于 , 的不等式。
【易错清单】
1.单调区间要用区间表示,多个单调区间之间用"和"或逗号连接,绝对不能用并集符号;
2." 在区间 上单调"与" 的单调区间是 "是两回事,前者是包含关系,后者是相等关系;
3.分段函数在 上单调,除各段同向外,还要满足段与段衔接处的条件。
知识点2 函数的最大(小)值
设函数 的定义域为 ,若存在 ,使得对任意 都有 ,则称 为 的最大值;若对任意 都有 ,则称 为 的最小值。
二次函数 ()在闭区间上的最值,按对称轴与区间的位置关系分三类讨论:轴在区间左侧(函数在区间上单调,最值在端点取)、轴在区间内(顶点处取一个最值,另一最值在离对称轴较远的端点取)、轴在区间右侧。
求最值的常用方法:配方法(二次型)、单调性法(已知单调性直接代端点)、换元法(含根式)、基本不等式法(需验证取等条件)。
【方法技巧】
1.二次函数在闭区间上求最值记"一轴二端":先看对称轴在不在区间内,再比较两个端点;
2.含参数的二次函数最值必须按对称轴与区间的位置分类讨论,讨论时写清"轴在左、轴在内、轴在右";
3.形如 ()的函数,当 时取最小值 。
【易错清单】
1.不讨论对称轴位置,直接把顶点函数值当成最值;
2.用基本不等式求最值时忘记验证等号能否取到;
3.闭区间求最值只算了一个端点,漏掉另一个端点。
考点2 函数的奇偶性与周期性
知识点3 奇偶性的定义与判定
如果对函数定义域内的任意 ,都有 ,那么函数 叫做奇函数;如果都有 ,那么函数 叫做偶函数。
判定奇偶性的前提是定义域关于原点对称:若定义域不关于原点对称,则该函数既不是奇函数也不是偶函数,此时不必再算 。
图象特征:奇函数的图象关于原点对称,偶函数的图象关于 轴对称。奇函数若在 处有定义,则必有 ,这是求参数的常用条件。
【方法技巧】
1.判定奇偶性三步:先看定义域是否关于原点对称 → 再算 → 与 比较(相等为偶,互为相反数为奇);
2.已知奇偶性求参数,优先用特殊值:奇函数代 ,偶函数代 ,求完再验证;
3.分段函数判断奇偶性,要各段分别验证 与 的关系,缺一段都不完整。
【易错清单】
1.忽略"定义域关于原点对称"这一前提,直接计算 下结论;
2.把奇偶性的式子记混:奇函数是 ,偶函数是 ;
3.偶函数在 处不一定有定义,更不能断言 。
知识点4 周期性与常用结论
如果存在非零常数 ,使得对定义域内的任意 都有 ,那么就称 是周期函数, 叫做它的一个周期。
三个必须记牢的结论:① 若 ,则 的一个周期为 ;② 若 ,则 的一个周期为 ;③ 若 ,则 的一个周期为 。
求函数值的通法:"先缩后翻"——用周期性把自变量缩到已知解析式的区间,再用奇偶性把自变量化为非负数,最后代入求值。
【方法技巧】
1.推导周期结论的方法:把 中的 再换成 ,得 ,即周期为 ;
2.遇到 用同样的"代两次"的方法推周期;
3.大数求值先对周期取余:若周期为 ,则 。
【易错清单】
1.把 (这是对称关系)误当成周期条件;
2.周期是 却记成 ,导致求值整体错位;
3.利用奇偶性把 化为 时忘记添加负号。
【题型1 单调性的判断与证明】
【例1】下列函数中,在区间 上单调递增的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解题思路】逐项判断在各函数在 上的增减性:一次函数看斜率,反比例与根式看基本结论,二次函数看对称轴。
【解答过程】A中斜率为负,在 上单调递减;B中 在 上单调递减;C中 的对称轴为 ,在 上递减,在 上递增,在 上不单调;D中 在 上单调递增。故选D。
【方法点睛】判断单调性先"分区间":二次函数一定要先找对称轴,把区间切开看,不能笼统地说"在区间上递增"。
【变式1-1】函数 的单调递减区间是( )
A. B. C. D. 和
【答案】D
【解题思路】 的图象由 向右平移 个单位得到,在两个区间上分别递减。
【解答过程】函数 在 和 上都单调递减,但两个区间不能用并集符号连接,只能说"在 和 上分别单调递减"。故选D。
【方法点睛】单调区间之间的连接符号是"和"或逗号,绝不能写 。若写成并集,就相当于说"函数在整个区间上递减",这是错误的。
【变式1-2】函数 的单调递增区间是____________。
【答案】
【解题思路】配方求出对称轴,再判断开口方向。
【解答过程】配方得 ,图象开口向下,对称轴为 ,所以单调递增区间为 。
【变式1-3】已知 是定义在 上的增函数,且 ,则 的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解题思路】利用增函数的性质"函数值大则自变量大",直接去掉函数符号 。
【解答过程】因为 是增函数,由 得 ,即 ,解得 。故选A。
【方法点睛】抽象函数不等式"脱 "口诀:增函数看方向不变,减函数看方向取反。脱完 后就是普通不等式。
【题型2 由单调性求参数范围】
【例2】已知函数 在区间 上单调递增,则实数 的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解题思路】二次函数在对称轴右侧递增,要使 上递增,只需对称轴在 的左侧或与 重合。
【解答过程】,对称轴为 ,开口向上。要使 在 上单调递增,只需 。故选A。
【方法点睛】"在 上递增"就是对称轴 ;"在 上递减"就是对称轴 。不等式带不带等号,看端点处函数是否仍保持单调。
【变式2-1】已知函数 在区间 上单调递减,则实数 的取值范围是____________。
【答案】
【解题思路】反比例函数 在 上的单调性由 的符号决定。
【解答过程】当 时, 在 上单调递减;当 时单调递增。故 。
【变式2-2】已知函数 在区间 上单调递减,则实数 的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解题思路】先分离常数,把函数化成"常数加上一个反比例型分式"的形式,再由分母的正负判断。
【解答过程】。当 时, 且随 增大而增大,要使 递减,需 ,即 。故选A。
【方法点睛】分式型函数判断单调性第一步都是分离常数:,分子的符号决定增减。
【变式2-3】已知函数 是 上的增函数,则实数 的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解题思路】分段函数在 上递增需三个条件同时满足:左段递增、右段递增、衔接处"左边接得上右边"。
【解答过程】左段 递增,需 ,即 ;右段 递增,需 ;衔接处要求 从左趋近 时的函数值不超过 ,即 ,得 ,解得 。综上 。故选A。
【方法点睛】分段函数在 上单调的"三查":左段同向、右段同向、衔接处满足不等式。第三查最容易漏,也是命题人最爱设的坑。
【题型3 利用单调性比较大小】
【例3】已知 是定义在 上的减函数,则下列关系正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解题思路】减函数的性质:自变量大则函数值小。把每个选项中的自变量大小关系与函数值大小关系对照检验。
【解答过程】A中 ,减函数应有 ,错误;B中 ,应有 ,错误;C中 ,应有 ,正确;D与C矛盾,错误。故选C。
【方法点睛】减函数比大小的"反向"特征最容易记混:自变量越大,函数值越小。做大题时可在草稿上画一条下降的曲线辅助判断。
【变式3-1】已知函数 在 上单调递增,且 ,则实数 的取值范围是____________。
【答案】
【解题思路】增函数"函数值大则自变量大"。
【解答过程】因为 在 上单调递增,由 得 。
【变式3-2】已知函数 ,则 ,, 的大小关系是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解题思路】先算出各函数值,再用对称性检验(对称轴为 ,故 )。
【解答过程】配方得 ,对称轴为 ,所以 ;又因为开口向下,顶点处取最大值,所以 。故选C。
【方法点睛】二次函数比大小优先用对称性:与对称轴"距离相等"的两个自变量,函数值相等;距离越近函数值越接近顶点值。
【变式3-3】已知 是定义在 上的偶函数,且在 上单调递增,若 ,则实数 的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解题思路】偶函数满足 ,把它化为 与 在同一单调区间上比较。
【解答过程】因为 是偶函数,所以 ,原不等式化为 。又 在 上单调递增,所以 ,解得 。故选A。
【方法点睛】遇到"偶函数+区间上单调",把 一律换成 ,就能把两个自变量放进同一个单调区间,问题随即变成普通不等式。
【题型4 二次函数在闭区间上的最值】
【例4】函数 在区间 上的最大值是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解题思路】配方求对称轴,判断对称轴是否在区间内,再比较两个端点与顶点的函数值。
【解答过程】,对称轴 落在 内,所以最小值在 处取得,;端点处 ,,所以最大值在 处取得,最大值为 。故选A。
【方法点睛】二次函数在闭区间上的最值口诀:"一轴二端"——先看对称轴在不在区间内,再把顶点值与两端点值放在一起比大小。
【变式4-1】函数 在区间 上的最大值是____________。
【答案】
【解题思路】配方看对称轴,开口向下时顶点处取最大值。
【解答过程】,对称轴 落在 内,开口向下,所以最大值在顶点处取得,即 。
【变式4-2】函数 在区间 上的最小值是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解题思路】对称轴为 ,落在区间左侧,此时函数在区间上单调递增,最小值在左端点取得。
【解答过程】,对称轴 ,所以 在 上单调递增,最小值在 处取得,即 。故选B。
【方法点睛】对称轴在区间左侧()时函数在区间上递增,最值直接看两个端点;对称轴在区间内才需要比较顶点值。
【变式4-3】若函数 在区间 上的最大值为 ,则实数 的值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解题思路】先判断对称轴与区间的位置关系,确定最大值在哪个端点取得,再列方程求 。
【解答过程】,对称轴 在区间 的右侧,且开口向下,所以 在 上单调递增,最大值在 处取得。由 ,解得 。故选B。
【方法点睛】含参二次函数求最值,先"定位对称轴",把参数翻译成"轴在区间的哪一侧",再决定用哪个端点列方程。
【题型5 函数奇偶性的判断与应用】
【例5】下列函数中为奇函数的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解题思路】逐项检验定义域是否关于原点对称,再算 与 的关系。
【解答过程】四个函数的定义域都是 ,关于原点对称。A中 ,是偶函数;B中 ,是奇函数;C中 ,是偶函数;D中 ,是偶函数。故选B。
【方法点睛】常见函数的奇偶性要形成条件反射: 型—— 为奇数时是奇函数, 为偶数时是偶函数; 型、含 的整式型多为偶函数。
【变式5-1】下列函数中,既是偶函数又在 上单调递增的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解题思路】先筛奇偶性,再在剩下的选项中判断 上的单调性。
【解答过程】D中 是奇函数,先排除;A中 是偶函数,但在 上单调递减;B中 是偶函数,但在 上单调递减;C中 是偶函数,且在 上单调递增。故选C。
【方法点睛】这类"双重条件"选项题要分两步筛:先筛奇偶性(通常是奇函数的一批),再筛单调性(对勾函数、反比例函数是常见干扰项)。
【变式5-2】已知函数 是奇函数,则实数 的值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解题思路】奇函数若在 处有定义,则 ,用它快速求参数,再验证。
【解答过程】因为 在 上有定义且为奇函数,所以 ,即 ,解得 。验证:,,确为奇函数。故选B。
【方法点睛】用 求参数只能得到"候选值",必须回代验证。若题目给出的是分段函数,还要检查各段是否都满足。
【变式5-3】已知 是定义在 上的奇函数,当 时 ,则 ( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解题思路】先用已知段求 ,再用奇函数性质求 。
【解答过程】因为 ,所以 ;又 为奇函数,所以 。故选A。
【方法点睛】求"负自变量"的函数值,先把它翻成正数代入已知解析式,再加负号,一步都不要跳。
【题型6 奇偶性与周期性联合求值】
【例6】已知 是定义在 上的奇函数,,则 ( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解题思路】奇函数满足 。
【解答过程】因为 为奇函数,所以 。故选A。
【方法点睛】奇函数的"负号"是最容易漏掉的细节,写出 后再代入,不要在脑子里跳步。
【变式6-1】已知函数 满足 ,则 的一个周期为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解题思路】推导周期结论:把条件中的 再换成 。
【解答过程】由 ,把 换成 得 ,所以 的一个周期为 。故选C。
【方法点睛】三个必背周期结论: 与 的周期都是 ; 的周期也是 。
【变式6-2】已知 是定义在 上的偶函数,且周期为 。若 ,则 ____________。
【答案】
【解题思路】先用周期性把 缩到 内的数,再用偶性化为正数代入。
【解答过程】因为周期为 ,所以 ;又 为偶函数,所以 ,即 。
【变式6-3】已知 是定义在 上的奇函数,且 。当 时,,则 ( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解题思路】"先缩后翻":用周期把 缩到 内,再用奇偶性化到 上代入。
【解答过程】因为周期为 ,所以 ;又 为奇函数,所以 ;因为 ,所以 ,故 。故选B。
【方法点睛】求大自变量的函数值,固定两步:先减周期的整数倍"缩回来",再用奇偶性"翻到已知区间",最后才代入计算。
一、单选题
1.(★)下列函数中,在区间 上单调递增的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解题思路】逐项判断在各函数在 上的增减性。
【解答过程】A中斜率为负,单调递减;B中 单调递减;C中 在 上单调递增;D中 在 上单调递减。故选C。
2.(★)函数 在 上的单调性是( )
A.增函数 B.减函数 C.先增后减 D.先减后增
【答案】A
【解题思路】一次函数的单调性由一次项系数的符号决定。
【解答过程】一次项系数 ,所以 在 上单调递增。故选A。
3.(★)下列函数中为偶函数的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解题思路】定义域都关于原点对称,只需求 并与 比较。
【解答过程】A中 ,是奇函数;B中 ,非奇非偶;C中 ,是偶函数;D中 ,是奇函数。故选C。
4.(★)已知 是定义在 上的偶函数,且 ,则 ( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解题思路】偶函数满足 。
【解答过程】。故选C。
5.(★)函数 的单调递减区间是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解题思路】配方求对称轴,开口向上时对称轴左侧递减。
【解答过程】,对称轴 ,开口向上,所以单调递减区间为 。故选A。
6.(★★)已知 在区间 上的最大值为 ,最小值为 ,则实数 的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解题思路】最小值 在顶点处取得,最大值 在端点处取得,用这两个条件反推 的范围。
【解答过程】,对称轴 。最小值 在 处取得,故需 ,即 ;最大值 在 处取得,故需 ,即 ,解得 。取交集得 。故选A。
7.(★★)已知 是定义在 上的奇函数,当 时 ,则 ( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解题思路】先用已知段求 ,再用奇函数性质求 。
【解答过程】当 时,;因为 为奇函数,所以 。故选C。
8.(★★)已知函数 满足 ,且 ,则 ( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解题思路】先由条件推出周期,再用周期性缩自变量。
【解答过程】由 得周期 ,所以 。故选C。
二、多选题
9.(★)下列关于函数单调性的说法中,正确的是( )
A.增函数与增函数的和仍是增函数 B.多个单调区间之间可以用并集符号连接 C.若 在 上单调递增,则 D. 与 的单调性相反
【答案】ACD
【解题思路】逐项对照单调性的性质与书写规范判断。
【解答过程】A正确;B错误,多个单调区间之间只能用"和"或逗号连接;C中由递增定义, 得 ,正确;D中 递增则 递减,正确。故选ACD。
10.(★)若 是定义在 上的偶函数,则下列结论正确的是( )
A. B. 的图象关于 轴对称 C. 关于原点对称 D. 一定成立
【答案】ABC
【解题思路】对照偶函数的定义与图象特征逐项判断。
【解答过程】由偶函数定义 ,A正确;偶函数图象关于 轴对称,B正确;偶函数的定义域必须关于原点对称,C正确;D不一定成立,例如 是偶函数,但在 处没有定义。故选ABC。
11.(★★)已知 是定义在 上的奇函数,且在 上单调递增,则下列结论正确的是( )
A. B. 在 上单调递增 C. D.
【答案】ABC
【解题思路】综合奇函数的性质与单调性的对称性逐项判断。
【解答过程】A中奇函数在 处有定义,故 ,正确;B中奇函数在关于原点对称的两个区间上单调性相同,所以 在 上也单调递增,正确;C中 ,而 ,所以 ,正确;D中 ,,所以 ,D错误。故选ABC。
三、填空题
12.(★)函数 的单调递增区间是____________。
【答案】
【解题思路】配方求对称轴,开口向下时对称轴左侧递增。
【解答过程】,对称轴 ,开口向下,所以单调递增区间为 。
13.(★★)已知函数 在区间 上单调递增,则实数 的取值范围是____________。
【答案】
【解题思路】开口向上的二次函数在对称轴右侧递增,只需对称轴不超过 。
【解答过程】,对称轴 ,开口向上。要使 在 上递增,需 ,即 。
14.(★★)已知 是定义在 上的奇函数,且 。若 ,则 ____________。
【答案】
【解题思路】先用周期性把 缩到 内,再用周期值与已知值对齐。
【解答过程】因为周期为 ,而 ,所以 。
四、解答题
15.(★)已知函数 。
(1) 求 的单调区间;
(2) 求 在区间 上的最大值与最小值。
【答案】(1) 单调递减区间为 ,单调递增区间为 ;
(2) 最大值为 ,最小值为 。
【解题思路】配方求对称轴,据此写出单调区间;再比较顶点与端点的函数值求最值。
【解答过程】(1) ,对称轴 ,开口向上,所以单调递减区间为 ,单调递增区间为 。
(2) 对称轴 落在 内,所以最小值 ;端点 ,,所以最大值 。
16.(★)判断下列函数的奇偶性:
(1) ;
(2) ;
(3) 。
【答案】(1) 奇函数;(2) 偶函数;(3) 奇函数。
【解题思路】先确认定义域关于原点对称,再比较 与 。
【解答过程】三个函数的定义域都是 ,关于原点对称。
(1) ,是奇函数。
(2) ,是偶函数。
(3) ,是奇函数。
17.(★★)已知函数 ()。
(1) 判断 在 上的单调性,并说明理由;
(2) 求 在区间 上的值域。
【答案】(1) 单调递增;(2) 值域为 。
【解题思路】分离常数把函数化为 ,借助分母的正负与增减判断单调性,再代入端点求值域。
【解答过程】(1) 分离常数:。当 时, 且随 增大而增大,所以 随 增大而减小,从而 随 增大而增大,即 在 上单调递增。
(2) 由(1)知 在 上单调递增,所以最小值为 ,最大值为 ,故值域为 。
18.(★★)已知 是定义在 上的偶函数,且当 时,。
(1) 求 的值;
(2) 求 在 上的解析式。
【答案】(1) ;
(2) 。
【解题思路】(1) 用偶函数性质把 翻成 ;(2) 设 ,把 化为 后代入已知段解析式。
【解答过程】(1) 因为 是偶函数,所以 。
(2) 当 时,,由已知得 ,又 ,所以 时 。故 。
19.(★★)已知 是定义在 上的奇函数,且当 时,。
(1) 求 与 的值;
(2) 求 在 上的解析式。
【答案】(1) ,;
(2) 。
【解题思路】(1) 奇函数在原点有定义则函数值为零,负自变量用奇性翻正;(2) 分 ,, 三段写解析式。
【解答过程】(1) 因为 是 上的奇函数,所以 ;又 ,所以 。
(2) 当 时,,由已知得 ,又 ,所以 时 。故 。
【名师基础】 —— 本讲义完 ——
【名师基础】专题2.2 函数的性质:单调性、奇偶性、对称性与周期性 1 / 1
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