考点5 函数的单调性与最值、函数的奇偶性与周期性

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函数的奇偶性与周期性高频考点+重点题型

函数的奇偶性与周期性高频考点+重点题型

专题07函数的奇偶性和周期性--2022年(新高考)数学高频考点+重点题型一、关键能力在学习函数基本性质的过程中,学生能理解数学知识之间的联系,建构知识框架,形成有论据、有条理、合乎逻辑的思维品质,增强数学交流能力。

能够进一步提高数学运算能力,能有效借助运算方法解决实际问题,能够通过运算促进数学思维发展,养成程序化思考问题的习惯,形成一丝不苟、严谨求实的科学精神,在此过程中提高逻辑推理和数学运算能力。

二、教学建议教学中,要结合231,,,y x y x y x yx====等函数,了解函数奇偶性的概念、图象和性质,并能判断一些简单函数的奇偶性(对一般函数的奇偶性,不要做深入讨论)。

函数各种性质的综合常常是命制高考数学试题的重要出发点和落脚点,在复习函数性质时应注意到数形结合思想、分类讨论、由特殊到一般(由一般到特殊)等数学思想方法的灵活运用。

三、自主梳理1.函数的奇偶性2.函数的周期性(1)周期函数:对于函数y=f(x),如果存在一个非零常数T,使得当x取定义域内的任何值时,都有f(x+T)=f(x),那么就称函数y=f(x)为周期函数,称T为这个函数的周期.(2)最小正周期:如果在周期函数f(x)的所有周期中存在一个最小的正数,那么这个最小正数就叫做f(x)的最小正周期.3.奇偶性常见结论(1)如果一个奇函数f(x)在原点处有定义,即f(0)有意义,那么一定有f(0)=0.(2)如果函数f(x)是偶函数,那么f(x)=f(|x|).(3)奇函数在两个对称的区间上具有相同的单调性;偶函数在两个对称的区间上具有相反的单调性.4.函数周期性常用结论对f(x)定义域内任一自变量的值x:(1)若f(x+a)=-f(x),则T=2a(a>0).(2)若f (x +a )=1f (x ),则T =2a (a >0). (3)若f (x +a )=-1f (x ),则T =2a (a >0).5.对称性的三个常用结论(1)若函数y =f (x +a )是偶函数,则函数y =f (x )的图象关于直线x =a 对称.(2)若对于R 上的任意x 都有f (2a -x )=f (x )或f (-x )=f (2a +x ),则y =f (x )的图象关于直线x =a 对称.(3)若函数y =f (x +b )是奇函数,则函数y =f (x )关于点(b ,0)中心对称. 四、真题感悟1.(2021新高考1卷) 已知函数()()322x xx a f x -=⋅-是偶函数,则a =______.2.(2021全国乙卷理)设函数1()1xf x x-=+,则下列函数中为奇函数的是( ) A. ()11f x -- B. ()11f x -+ C. ()11f x +- D. ()11f x ++ 3.(2021全国甲卷理) 设函数()f x 的定义域为R ,()1f x +为奇函数,()2f x +为偶函数,当[]1,2x ∈时,2()f x ax b =+.若()()036f f +=,则92f ⎛⎫= ⎪⎝⎭( ) A. 94-B. 32-C.74 D.524(2021浙江卷). 已知函数21(),()sin 4f x xg x x =+=,则图象为如图的函数可能是( )A. 1()()4y f x g x =+- B. 1()()4y f x g x =-- C. ()()y f x g x =D. ()()g x y f x =5.(2020山东8)若定义在R 上的奇函数()f x 在(,0)-∞单调递减,且(2)0f =,则满足(1)0xf x -≥的x 的取值范围是 ( )A .[][)1,13,-+∞B .[][]3,10,1--C .[][)1,01,-+∞D .[][]1,01,3-6.(2018全国卷Ⅱ)已知()f x 是定义域为(,)-∞+∞的奇函数,满足(1)(1)-=+f x f x . 若(1)2=f ,则(1)(2)(3)(50)++++=…f f f fA .50-B .0C .2D .50五、高频考点+重点题型 考点一、奇偶性的判定例1.下列四个函数中既是奇函数,又是增函数的是( ) A .()ln xf x x=B .32()f x x x =+C .()||f x x x =-D .)()lgf x x =-对点训练1.(2021·四川成都市·石室中学高二期中(理))已知函数()2xxf x e ex -=--,若不等式()()2120f ax f ax +-≥对x R ∀∈恒成立,则实数a 的取值范围是( )A .(]0,eB .[]0,eC .(]0,1D .[]0,1对点训练2.【2020年高考浙江】函数y =x cos x +sin x 在区间[–π,π]上的图象可能是对点训练3.(2021·湖北省丹江口市一中模拟)设f (x )=e x +e -x ,g (x )=e x -e -x ,f (x ),g (x )的定义域均为R ,下列结论错误的是( )A .|g (x )|是偶函数B .f (x )g (x )是奇函数C .f (x )|g (x )|是偶函数D .f (x )+g (x )是奇函数4.【2020·全国Ⅱ卷】设函数()ln |21|ln |21|f x x x =+--,则f (x ) A .是偶函数,且在1(,)2+∞单调递增B .是奇函数,且在11(,)22-单调递减 C .是偶函数,且在1(,)2-∞-单调递增 D .是奇函数,且在1(,)2-∞-单调递减考点二、利用奇偶性求解析式例2.(1)(2019·全国卷Ⅱ)设f (x )为奇函数,且当x ≥0时,f (x )=e x -1,则当x <0时,f (x )=( )A .e -x -1 B .e -x +1 C .-e -x -1 D .-e -x +1(2)(2019·北京高考真题(理))设函数f (x )=e x +a e −x (a 为常数).若f (x )为奇函数,则f (x )=________对点训练1.设()f x 为定义在R 上的奇函数,当0x ≥时,22()log (1)1f x x ax a =++-+(a 为常数),则不等式(35)2f x +>-的解集为( ) A .(),1-∞-B .()1,+-∞C .(),2-∞-D .()2,+-∞对点训练2.设奇函数()f x 在(0,)+∞上为增函数,且f (1)0=,则不等式()()f x f x x--<的解集为( )A .(1-,0)(1⋃,)+∞B .(-∞,1)(0-⋃,1)C .(-∞,1)(1-⋃,)+∞D .(1-,0)(0⋃,1)考点三、利用奇偶性画函数图像例3. 已知函数f (x )是定义在R 上的奇函数,且当x ≥0时,f (x )=x 2-5x ,则不等式f (x -1)>f (x )的解集为________.对点训练1.(2019·全国高考真题(理))函数3222x xx y -=+在[]6,6-的图像大致为 A . B .C .D .对点训练2.(2021·安徽池州市·池州一中高三其他模拟(理))若定义在R 上的奇函数()f x 在()0,∞+上单调递增,且()20f =,则不等式()10xf x -≤的解集为( )A .(][),13,-∞-+∞B .(][],11,3-∞-C .[][]1,01,3-D .[][)1,03,-+∞考点四、周期性判定与作用 例4.(1)已知定义在R 上的奇函数f (x )满足f (x +4)=f (x ),且当x ∈(2,4)时,f (x )=x 3-3x ,则f (2 021)等于( )A. 2B. -18C. 18D. -2(2)设f (x )是定义在R 上以2为周期的偶函数,当x ∈[0,1]时,f (x )=log 2(x +1),则当x ∈[1,2]时,f (x )=________. 对点训练1.已知函数()f x 是定义在R 上的偶函数,满足()()2f x f x +=,当[]0,1x ∈时,()πcos2f x x =,则函数()y f x x =-的零点个数是( ) A .2B .3C .4D .5对点训练2.已知定义域为R 的函数()f x 满足:①图象关于原点对称;②3()2f x f x ⎛⎫=-⎪⎝⎭;③当30,4x ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭时,2()log (1)f x x m =++.若2(2020)log 3f =,则m =( ) A .1-B .1C .2-D .2对点训练3.(2021·江苏南通市·高三一模)已知()f x 是定义在R 上的函数,()22f =,且对任意的x ∈R ,都有()()33f x f x +≥+,()()11f x f x +≤+,若()()1g x f x x =+-,则()2020g =( )A .2020B .3C .2D .1考点五、函数的奇偶性、周期性、单调性综合应用例5(1)定义在R 上的函数f (x )满足f (x )=f (-x ),且f (x )=f (x +6),当x ∈[0,3]时,f (x )单调递增,则f (x )在下列哪个区间上单调递减( )A .[3,7]B .[4,5]C .[5,8]D .[6,10] (2)已知函数f (x )=e x -1-e -x +1,则下列说法正确的是( )A .函数f (x )的最小正周期是1B .函数f (x )是单调递减函数C .函数f (x )的图象关于直线x =1轴对称D .函数f (x )的图象关于(1,0)中心对称 对点训练1.(多选题)(2020·全国高考真题(理))关于函数f (x )=1sin sin x x+有如下四个命题:A 、f (x )的图象关于y 轴对称.B 、f (x )的图象关于原点对称.C 、f (x )的图象关于直线x =2π对称. D 、f (x )的最小值为2. 其中所有真命题的是( ).对点训练2.函数()2cos x x xf x -=的部分图象大致为( )A .B .C .D .对点训练3.(2021·河北模拟)定义在R 上的偶函数f (x )满足f (x +2)=f (x ),且在[-1,0]上单调递减.设a =f (-2.8),b =f (-1.6),c =f (0.5),则a ,b ,c 的大小关系是( )A .a >b >cB .c >a >bC .b >c >aD .a >c >b 巩固训练一、单项选择题1.下列函数中,既不是奇函数,也不是偶函数的是( )A .y =1+x 2B .y =x +1xC .y =2x +12x D .y =x +e x .2.若f (x )是R 上周期为5的奇函数,且满足f (1)=1,f (2)=2,则f (3)-f (4) 的值是( ) A. 1- B. 0 C. 1 D. 3.3.已知f (x )=ax 2+bx 是定义在[a -1,2a ]上的偶函数,那么a +b 的值是( ) A. 1- B.13C. 0D. 3. 4.已知f (x )是奇函数,g (x )是偶函数,且f (-1)+g (1)=2,f (1)+g (-1)=4,则g (1)等于________. 5.已知函数f (x )=x |x |-2x ,则下列结论正确的是( )A .f (x )是偶函数,递增区间是(0,+∞)B .f (x )是偶函数,递减区间是(-∞,1)C .f (x )是奇函数,递减区间是(-1,1)D .f (x )是奇函数,递增区间是(-∞,0) 6.设定义在R 上的函数f (x )满足f (x )·f (x +2)=13,若f (1)=2,则f (99)=________. A. 1 B. 2 C. 0 D. 132. 二、多项选择题7.已知定义在R 上的函数y =f (x )满足条件f ⎝⎛⎭⎫x +32=-f (x ),且函数y =f ⎝⎛⎭⎫x -34为奇函数,则以下结论正确的是( )A .函数f (x )是周期函数;B .函数f (x )的图象关于点⎝⎛⎭⎫-34,0对称; C .函数f (x )为R 上的偶函数; D .函数f (x )为R 上的单调函数.8.已知f (x )是定义域为R 的奇函数,且函数f (x +2)为偶函数,则下列结论正确的是( ) A .函数y =f (x )的图象关于直线x =1对称 B .f (4)=0C .f (x +8)=f (x )D .若f (-5)=-1,则f (2019)=-1 三、填空题9.设奇函数f (x )的定义域为R ,最小正周期T =3,若f (1)≥1,f (2)=2a -3a +1,则a 的取值范围是________.10.设f (x )是定义在R 上且周期为2的函数,在区间[-1,1]上,f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ax +1,-1≤x <0,bx +2x +1,0≤x ≤1,其中a ,b ∈R .若f ⎝⎛⎭⎫12=f ⎝⎛⎭⎫32,则a +3b 的值为________. 四、解答题11.设f (x )=e x +a e -x (a ∈R ,x ∈R ). (1)讨论函数g (x )=xf (x )的奇偶性;(2)若g (x )是偶函数,解不等式f (x 2-2)≤f (x ).12.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-x 2+2x ,x >0,0,x =0,x 2+mx ,x <0是奇函数.(1)求实数m 的值;(2)若函数f (x )在区间[-1,a -2]上单调递增,求实数a 的取值范围.专题07函数的奇偶性和周期性--2022年(新高考)数学高频考点+重点题型解析 四、真题感悟1.(2021新高考1卷) 已知函数()()322x xx a f x -=⋅-是偶函数,则a =______.【答案】1 【解析】【分析】利用偶函数的定义可求参数a 的值.【详解】因为()()322x x x a f x -=⋅-,故()()322x x f x x a --=-⋅-,因为()f x 为偶函数,故()()f x f x -=, 时()()332222xx x x xa x a --⋅-=-⋅-,整理得到()()12+2=0x x a --,故1a =, 故答案为:12.(2021全国乙卷理)设函数1()1xf x x-=+,则下列函数中为奇函数的是( ) A. ()11f x -- B. ()11f x -+ C. ()11f x +- D. ()11f x ++ 【答案】B【解析】由题意可得12()111x f x x x-==-+++, 对于A ,()2112f x x--=-不是奇函数; 对于B ,()211f x x-=+是奇函数; 对于C ,()21122f x x +-=-+,定义域不关于原点对称,不是奇函数;对于D ,()2112f x x ++=+,定义域不关于原点对称,不是奇函数. 故选:B3.(2021全国甲卷理) 设函数()f x 的定义域为R ,()1f x +为奇函数,()2f x +为偶函数,当[]1,2x ∈时,2()f x ax b =+.若()()036f f +=,则92f ⎛⎫= ⎪⎝⎭( ) A. 94-B. 32-C.74 D.52【答案】D 【解析】通过()1f x +是奇函数和()2f x +是偶函数条件,可以确定出函数解析式()222f x x =-+,进而利用定义或周期性结论,即可得到答案.【详解】因为()1f x +是奇函数,所以()()11f x f x -+=-+Ⅱ;因为()2f x +是偶函数,所以()()22f x f x +=-+Ⅱ.令1x =,由Ⅱ得:()()()024f f a b =-=-+,由Ⅱ得:()()31f f a b ==+, 因为()()036f f +=,所以()462a b a b a -+++=⇒=-,令0x =,由Ⅱ得:()()()11102f f f b =-⇒=⇒=,所以()222f x x =-+.思路一:从定义入手.9551222222f f f f ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=+=-+=- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭ 1335112222f f f f ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫-=-+=-+=- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭ 511322=2222f f f f ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫-=-+=--+- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭所以935222f f ⎛⎫⎛⎫=-=⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭. 思路二:从周期性入手由两个对称性可知,函数()f x 的周期4T=.所以91352222f f f ⎛⎫⎛⎫⎛⎫==-=⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭.故选:D .4(2021浙江卷). 已知函数21(),()sin 4f x xg x x =+=,则图象为如图的函数可能是( )A. 1()()4y f x g x =+- B. 1()()4y f x g x =-- C. ()()y f x g x = D. ()()g x y f x =【答案】D 【解析】【分析】由函数的奇偶性可排除A 、B ,结合导数判断函数的单调性可判断C ,即可得解. 【详解】对于A ,()()21sin 4y f x g x x x =+-=+,该函数为非奇非偶函数,与函数图象不符,排除A ;对于B ,()()21sin 4y f x g x x x =--=-,该函数为非奇非偶函数,与函数图象不符,排除B ;对于C ,()()21sin 4y f x g x x x ⎛⎫==+⎪⎝⎭,则212sin cos 4y x x x x ⎛⎫'=++ ⎪⎝⎭,当4x π=时,2102164y ππ⎛⎫'=++> ⎪⎝⎭,与图象不符,排除C. 故选:D.5.(2020山东8)若定义在R 上的奇函数()f x 在(,0)-∞单调递减,且(2)0f =,则满足(1)0xf x -≥的x 的取值范围是( )A .[][)1,13,-+∞B .[][]3,10,1--C .[][)1,01,-+∞D .[][]1,01,3-【答案】D【解析】因为定义在R 上的奇函数()f x 在(,0)-∞上单调递减,且(2)0f =, 所以()f x 在(0,)+∞上也是单调递减,且(2)0f -=,(0)0f =, 所以当(,2)(0,2)x ∈-∞-⋃时,()0f x >,当(2,0)(2,)x ∈-+∞时,()0f x <,所以由(10)xf x -≥可得:021012x x x <⎧⎨-≤-≤-≥⎩或或001212x x x >⎧⎨≤-≤-≤-⎩或或0x =解得10x -≤≤或13x ≤≤,所以满足(10)xf x -≥的x 的取值范围是[][]1,01,3-,故选D .6.(2018全国卷Ⅱ)已知()f x 是定义域为(,)-∞+∞的奇函数,满足(1)(1)-=+f x f x . 若(1)2=f ,则(1)(2)(3)(50)++++=…f f f fA .50-B .0C .2D .50【答案】C【解析】∵()f x 是定义域为(,)-∞+∞的奇函数,()()-=-f x f x .且(0)0=f .∵(1)(1)-=+f x f x ,∴()(2)=-f x f x ,()(2)-=+f x f x ,∴(2)()+=-f x f x ,∴(4)(2)()+=-+=f x f x f x ,∴()f x 是周期函数,且一个周期为4,∴(4)(0)0==f f ,(2)(11)(11)(0)0=+=-==f f f f ,(3)(12)f f =+ =(12)(1)2f f -=-=-,∴(1)(2)(3)(50)120(49)(50)(1)(2)2+++⋅⋅⋅+=⨯++=+=f f f f f f f f ,故选C .五、高频考点+重点题型 考点一、奇偶性的判定例1.下列四个函数中既是奇函数,又是增函数的是( ) A .()ln xf x x=B .32()f x x x =+C .()||f x x x =-D .)()lgf x x =-【答案】D 【详解】对于A ,定义域为()0,∞+,不关于原点对称,所以不具奇偶性,故A 错误; 对于B ,因为()12f =,()10f -=,所以()f x 为非奇非偶函数,故B 错误; 对于C ,因为()11f =-,()11f -=,所以()f x 不是增函数,故C 错误;对于D ,定义域为R , 因为()))()lglg lg f x x x f x ⎛⎫-===--=,所以()f x 是奇函数,))()lglgf x x x =-=,令x μ=为增函数,lg y μ=也是增函数,所以)()lg f x x =-是增函数.故D 正确. 故选:D.对点训练1.(2021·四川成都市·石室中学高二期中(理))已知函数()2xxf x e ex -=--,若不等式()()2120f ax f ax +-≥对x R ∀∈恒成立,则实数a 的取值范围是( )A .(]0,eB .[]0,eC .(]0,1D .[]0,1答案:D 解:()2x x f x e e x -=--的定义域为R 关于原点对称,且()()2xx f x e e x f x --=-+=-,()f x ∴为R 上的奇函数,又()12x xf x e e '=+-,而12x x e e +≥, 当且仅当1xx e e =,即0x =时等号成立, 故()120xx f x e e'=+-≥恒成立,故()f x 为R 上的增函数,不等式()()2120f ax f ax +-≥对x R ∀∈恒成立,即()()212f ax f ax ≥--对x R ∀∈恒成立, 即()()221f ax f ax ≥-对x R ∀∈恒成立,即221ax ax ≥-对x R ∀∈恒成立, 即2210ax ax -+≥对x R ∀∈恒成立, 当0a =时,不等式恒成立,当0a ≠时,则()20240a a a >⎧⎪⎨∆=--≤⎪⎩ , 解得:01a <≤, 综上所述:[]0,1a ∈. 故选:D.对点训练2.【2020年高考浙江】函数y =x cos x +sin x 在区间[–π,π]上的图象可能是【答案】A【解析】因为()cos sin f x x x x =+,则()()cos sin f x x x x f x -=--=-, 即题中所给的函数为奇函数,函数图象关于坐标原点对称, 据此可知选项CD 错误;且x π=时,cos sin 0y ππππ=+=-<,据此可知选项B 错误,故选A 。

函数的奇偶性与周期性考点和题型归纳

函数的奇偶性与周期性考点和题型归纳

函数的奇偶性与周期性考点和题型归纳、基础知1.函数的奇偶性偶函数奇函数定义如果对于函数f(x)的定义域内任意一个x都有f(-x)=f (x)?,那么函数f(x) 是偶函都有f(-x)=-f(x)?,那么函数f(x)是奇函数图象特征关于y 轴对称关于原点对称函数的定义域关于原点对称是函数具有奇偶性的前提条件.若f(x)≠0,则奇(偶)函数定义的等价形式如下:f -x(1) f(-x)=f(x)? f(-x)-f(x)=0? f x=1?f(x)为偶函数;fx2.函数的周期性(1) 周期函数对于函数f(x),如果存在一个非零常数T,使得当x 取定义域内的任何值时,都有T)=f (x),那么就称函数f(x)为周期函数,称T 为这个函数的周期.周期函数定义的实质存在一个非零常数T,使 f (x+T) =f(x)为恒等式,即自变量x 每增加一个T后,就会重复出现一次.(2) 最小正周期如果在周期函数f(x)的所有周期中存在一个最小的正数,那么这个最小正数就叫做的最小正周期.二、常用结论(2)f(-x)=-f(x)? f(-x)+f(x)=0? =-1? f(x)为奇函数.f(x+函数值f(x)fx1.函数奇偶性常用结论(1) 如果函数 f(x)是奇函数且在 x =0 处有定义,则一定有 f(0) =0;如果函数 f(x)是偶函 数,那么 f(x)= f(|x|).(2) 奇函数在两个对称的区间上具有相同的单调性;偶函数在两个对称的区间上具有相 反的单调性.(3) 在公共定义域内有: 奇±奇=奇,偶±偶=偶, 奇×奇=偶, 偶×偶=偶, 奇×偶=奇. 2.函数周期性常用结论 对 f(x) 定义域内任一自变量 x :(1) 若 f(x +a)=- f(x),则 T =2a(a>0).1(2) 若 f(x + a)= ,则 T = 2a(a>0). fx1 (3)若 f(x +a)=- f x ,则 T =2a(a>0).fx3.函数图象的对称性(1) 若函数 y = f(x + a)是偶函数,即 f(a -x)=f(a +x),则函数 y =f( x)的图象关于直线 x = a 对称.(2) 若对于 R 上的任意 x 都有 f(2a -x)=f(x)或 f(-x)=f(2a +x),则 y =f(x)的图象关于直 线 x = a 对称.(3) 若函数 y =f(x +b)是奇函数,即 f(-x +b)+f(x +b)=0,则函数 y =f(x)关于点 (b,0)中 心对称.考点一 函数奇偶性的判断[典例 ] 判断下列函数的奇偶性: 36-x 2(1) f(x)=|x +3-|-3;(2) f(x)= 1-x 2+ x 2- 1; log 2 1- x 2 (3)f(x)= |x -22-|-2 ;义域为 (-6,0)∪ (0,6],定义域不关于原点对称,故 f(x)为非奇非偶函数.(4)f(x)=x 2+x ,x<0,x 2-x ,x>0.[解] (1) 由 f(x)=36-x 2≥0,|x + 3|-- 6 ≤ x ≤ 6,故函数 f( x)的定x ≠0且x ≠-6,|x +3|-31-x 2≥ 0,(2) 由 ? x 2=1? x =±1,故函数 f(x)的定义域为 { - 1,1} ,关于原点对称, 且x 2-1≥0f(x)=0,所以 f(-x)=f(x)=- f(x),所以函数 f(x)既是奇函数又是偶函数.1- x 2>0 , (3)由 ? -1<x<0 或 0<x<1,|x - 2|- 2≠0定义域关于原点对称.2 2 2 log 2 1- x log 2 1-x log 2 1- x此时 f(x)= 2= 2=- 2x , |x -2|-2 2- x -2 x22log 2[1 - - x ] log 2 1- x=- f(x) ,-x所以函数 f(x)为奇函数.(4) 法一:图象法故 f(-x)=x 2-x =f(x),故原函数是偶函数.法三: f(x)还可以写成 f(x)= x 2- |x|(x ≠0),故 f(x)为偶函数.[题组训练 ]1. (2018 福·建期末 )下列函数为偶函数的是 ( )πA . y = tan x +4 B .y =x 2+e |x|C .y =xcos xD . y = ln|x|- sin x解析:选 B 对于选项 πA ,易知 y =tan x + 4 为非奇非偶函数;对于选项B ,设 f(x) =+e |x|,则 f(-x)=(-x)2+e |-x|= x 2+ e |x|= f (x),所以 y = x 2+ e |x|为偶函数;对于选项 C ,设 f(x)=xcos x ,则 f(-x)=- xcos(-x)=-xcos x =- f (x),所以 y = xcos x 为奇函数; 对于故有 f(- x)=- 画出函数 f(x)=x 2+x , x<0,故 f(x)为偶函数.法二:定义法x 2-x , x>0的图象如图所示, 图象关于 y 轴对称,易知函数 f(x)的定义域为 (-∞,0)∪(0,+ ∞ ),关于原点对称,当 x>0 时, f(x)= x 2- x , 则当 x<0 时,- x>0,故 f(-x)=x 2+x = f(x); 当x<0 时, f(x) = x 2+ x ,则当 x>0 时,- x<0,选项D,设 f(x)=ln|x|-sin x ,则 f(2)=ln 2-sin 2,f(-2)=ln 2-sin(-2)=ln 2+sin 2 ≠ f(2),所以 y=ln|x|-sin x 为非奇非偶函数,故选 B.e x - e-xf(x)= 2 ,则下列结论错误的是A .|f(x)|是偶函数B .- f(x)是奇函数C .f(x)|f(x)|是奇函数D .f(|x|)f(x)是偶函数∴f(x)是奇函数. ∵f(|-x|)=f(|x|),∴f(|x|)是偶函数,∴ f(|x|)f(x)是奇函数.考点二 函数奇偶性的应用[典例] (1)(2019 福·建三明模拟 )函数 y =f(x)是 R 上的奇函数,当 x<0时, f(x)=2x,则 当 x>0 时, f(x)= ( )A .- 2xB .2-xC .- 2-xD .2x(2)(2018 贵·阳摸底考试 )已知函数 f(x)=a -e x +21(a ∈ R)是奇函数,则函数 f(x)的值域为()A .(-1,1)B . (- 2,2)C .(-3,3)D . (- 4,4)[解析] (1)当 x>0 时,- x<0,∵x<0时,f(x)=2x ,∴当x>0 时,f(-x)=2-x .∵f(x)是 R上的奇函数,∴当 x>0 时, f (x)=- f(- x)=- 2-x2.设函数 解析: 选 D ∵f(x)=e x-e-x则 f(- x)=e -x -e x=- f(x).(2)法一: 由 f(x)是奇函数知 f(-x)=- f(x),所以 a -2e-x+1=- a +2e x +1,2得 2a =e x + 12 1 e x 2 1 +-x,所以a=x+x=1,所以f(x)=1-x .因为 e +1>1,所以0< x<1,e-x+1 e x+1 e x+1 e x+ 1 e x+1-1<1 -x2 <1,所以函数f(x)的值域为(-1,1).e+1法二:函数f(x)的定义域为R,且函数f(x)是奇函数,所以f(0)=a-1=0,即a=1,所2 1 2以f(x)=1-x .因为e x+1>1,所以0< x <1,-1<1-x <1,所以函数f(x)的值域为e x+1e x+ 1 e x+1(-1,1).[答案] (1)C (2)A[解题技法]应用函数奇偶性可解决的四类问题及解题方法(1)求函数值将待求值利用奇偶性转化为已知区间上的函数值求解.(2)求解析式先将待求区间上的自变量转化到已知区间上,再利用奇偶性求解,或充分利用奇偶性构造关于f(x)的方程(组),从而得到f(x)的解析式.(3) 求函数解析式中参数的值利用待定系数法求解,根据f(x) ±f(-x)=0 得到关于待求参数的恒等式,由系数的对等性得参数的值或方程(组) ,进而得出参数的值.(4) 画函数图象和判断单调性利用奇偶性可画出另一对称区间上的图象及判断另一区间上的单调性.[题组训练]1.(2019 ·贵阳检测)若函数f(x)是定义在R 上的奇函数,当x≥0 时,f(x)=log2(x+2)-1,则f(-6)=()A.2B.4C.-2 D .-4解析:选C根据题意得f(-6)=-f(6)=1-log2(6+2)=1-3=- 2.2.已知函数f(x)为奇函数,当x>0 时,f(x)=x2-x,则当x<0 时,函数 f (x)的最大值为解析:法一:当x<0 时,-x>0,所以f(-x)=x2+x.又因为函数f(x)为奇函数,所以f(x)1 1 1=-f(-x)=-x2-x=-x+22+4,所以当x<0 时,函数f(x)的最大值为4.1 1 1法二:当x>0 时,f(x) =x2-x=x-22-4,最小值为-4,因为函数f(x)为奇函数,所1以当x<0 时,函数f(x) 的最大值为4.答案:143.(2018 合·肥八中模拟)若函数f(x)=xln(x+a+x2)为偶函数,则a=__ .解析:∵f(x)=xln( x+a+x2)为偶函数,∴f (-x)=f(x),即-xln( a+x2-x) =xln( x+a+x2),从而ln[( a+x2) 2-x2]=0,即ln a=0,故a= 1.答案:1考点三函数的周期性[典例] (1)(2018 开·封期末)已知定义在R上的函数f(x)满足f(x)=-f(x+2),当x∈(0,2]时,f(x)=2x+log2x,则f(2 019)=( )1A . 5 B.2C.2 D .-2(2)(2018 江·苏高考)函数f(x)满足f(x+4)=f(x)(x∈R),且在区间(-2,2]上,f(x) =πxcos2,0<x≤2,2则f(f(15)) 的值为_____________________ .1x+2,-2<x≤0,[解析] (1)由f(x)=-f(x+2),得f(x+4)=f(x),所以函数f(x)是周期为 4 的周期函数,所以f(2 019)=f(504×4+3)=f(3)=f(1+2)=-f(1)=-(2+0)=- 2.(2)由函数f(x)满足f(x+4)=f(x)(x∈R),可知函数f(x)的周期是4,11所以f(15)=f(-1)=-1+2=2,所以f(f(15))= f 21=cos4π=22.[答案] (1)D (2) 22[ 题组训练 ]1 1.(2019 山·西八校联考 )已知 f(x)是定义在 R 上的函数,且满足 f(x +2)=-f x ,当2≤x ≤3 fx11时, f(x)=x ,则 f - 2 = _____ .1解析: ∵f(x +2)=- f x ,∴f(x +4)=f(x), fx55 - 1152 = 2,∴f -2 = 2.答案 :522.(2019 哈·尔滨六中期中 )设 f(x)是定义在 R 上的周期为 3的函数,当 x ∈[-2,1)时,f(x)4x 2- 2,- 2≤x ≤0,21 则f f 241 = __________ .解析:21 3 3 3 1 1 1由题意可得 f 241 =f 6-34 =f -34 = 4×-34 2-2=1,f 1 =1. 答案: 14[课时跟踪检测 ]A 级1.下列函数为奇函数的是 ()31- xA . f(x)= x 3+ 1B .f(x)=ln1+xC .f(x)=e xD . f(x)= xsin x解析: 选 B 对于 A ,f(-x)=-x 3+1≠-f(x),所以其不是奇函数;对于 B ,f(- x)=1 + x 1- x ln =- ln =- f(x),所以其是奇函数;对于 C ,f(- x)= e -x ≠ -f(x),所以其不是奇函 1- x1+ x数;对于 D ,f(-x)=-xsin(-x)=xsin x =f(x),所以其不是奇函数.故选B.9x+12. (2019 ·南昌联考 )函数 f(x)= 3x 的图象 ( )112f 25 ,又 2≤x ≤3 时,f(x)=x ,1 4A .403B .405111又当 0≤ x ≤1 时, f(x)=x 2-x ,所以 f 2 = 2 2- 2=6.(2019 ·益阳、 湘潭调研 )定义在 R 上的函数 f(x),满足 f(x + 5)=f(x),当 x ∈(-3,0]时, f(x)=-x -1,当 x ∈(0,2]时,f(x)=log 2x ,则 f(1)+f(2)+f(3)+⋯+f(2 019)的值等于 ()A .关于 x 轴对称 C .关于坐标原点对称 B .关于 y 轴对称 D .关于直线 y = x 对称解析: 选 B 因为 f(x)=93+x 1= 3x + 3-x ,易知 f(x)为偶函数,所以函数 f(x)的图象关于y 轴对称.log 2 x +1 ,x ≥ 0,3.设函数 f(x)是定义在 R 上的奇函数,且 f(x)=则 f(- 7)=( )gx ,x <0,A .3B .- 3C .2D .- 2解析: 选 B 因为函数 f(x)是定义在 R 上的奇函数,log 2 x + 1 ,x ≥0, 且 f(x) =g x , x <0,所以 f(-7)=- f(7)=-log 2(7+1)=- 3.4.若定义在 R 上的偶函数 f(x)和奇函数 g(x)满足 f(x)+g(x)=e x ,则 g(x)=( )-1-A .e x - e -xB.21(e x +e -x )1 - 1-C.21(e -x -e x )D.21(e x - e -x )解析: 选 D 因为 f(x)+ g(x)=e x ,所以 f(- x)+ g(-x)=f(x)- g(x)=e -x ,1所以 g(x)=2(e x - e -x ).5.设 f(x)是定义在 R 上周期为 2 的奇函数,当 50≤x ≤1 时, f(x)=x 2-x ,则 f -2 = ()A .B .C.14D.2解析: 选 C 因为 f(x)是定义在 R 上周期为 2 的奇函数,所以52=1 2.15 14,则 f-2 14.解析:选 B 定义在R 上的函数f(x) ,满足f(x+5)=f(x),即函数f(x)的周期为 5.又当x ∈(0,2]时,f(x)=log2x,所以f(1)=log21=0,f(2)=log22=1.当x∈(-3,0]时,f(x) =-x-1,所以f(3)=f(-2)=1,f(4)=f(-1)=0,f(5)=f(0)=- 1.故f(1) +f(2)+ f (3)+⋯+f(2 019)=403×[f(1)+f(2)+f(3)+f(4)+f(5)]+f(2 016) +f(2 017)+f(2 018)+f(2 019)=403×1+f(1)+f(2) +f(3)+f(4)=403+0+1+1+0=405.17.已知函数f(x)是偶函数,当x> 0时,f(x)=ln x,则 f f e2 的值为_____ .11解析:由已知可得 f e2 =ln e12=-2,1所以 f f e2 =f(-2).又因为f(x)是偶函数,1所以 f f e2 =f(-2)=f(2)=ln 2.答案:ln 218.(2019 惠·州调研)已知函数f(x)=x+x-1,f(a)=2,则f(-a)=__ .x1解析:法一:因为f(x)+1=x+x1,x设g(x)=f(x)+1=x+x1,1易判断g(x)=x+x为奇函数,11故g(x)+g(-x)=x+x-x-x=0,即f(x)+1+f(-x)+1=0,故f(x)+f(-x)=- 2.所以f(a)+f(-a)=-2,故f(-a)=- 4.1法二:由已知得f(a)=a+1-1=2,a1 1 1即a+=3,所以f(-a)=-a--1=-a+-1=-3-1=- 4.a a a答案:-49.(2019 ·陕西一测)若函数f(x)=ax+b,x∈[a-4,a]的图象关于原点对称,则函数g(x)a=bx +x ,x ∈[-4,- 1]的值域为.x解析: 由函数 f(x)的图象关于原点对称,可得 a - 4+a =0,即 a =2,则函数 f(x)=2x +2b ,其定义域为 [-2,2],所以 f(0)=0,所以 b = 0,所以 g(x)=x ,易知 g(x)在[- 4,- 1]上单1 调递减,故值域为 [g(-1),g(-4)],即 -2,- 2 .1答案 : - 2,- 1210.设函数 f(x)是定义在 R 上的奇函数, 若当 x ∈(0,+∞)时,f(x)=lg x ,则满足 f(x)>0 的 x 的取值范围是 ____ .解析: 当 x>0 时, lg x>0 ,所以 x>1,当 x<0 时,由奇函数的对称性得- 1<x<0 , 故填(-1,0)∪(1,+ ∞). 答案 :(-1,0)∪(1,+∞ )11.f(x)为 R 上的奇函数,当 x>0 时,f(x)=-2x 2+3x +1,求 f(x)的解析式.解:当 x<0 时,- x>0,则 f(-x)=-2(-x)2+3(-x)+1=- 2x 2-3x +1. 由于 f(x)是奇函数,故 f(x)=- f(-x), 所以当 x<0 时, f(x)=2x 2+ 3x -1. 因为 f(x)为 R 上的奇函数,故 f(0)= 0.-2x 2+ 3x +1,x>0, 综上可得 f(x)的解析式为 f(x)=0, x = 0,2x 2+3x - 1, x<0.(1)证明 y = f(x)是周期函数,并指出其周期; (2)若 f(1)= 2,求 f(2)+ f(3)的值. 33解: (1)证明:由 f 2+ x =- f 2-x ,且 f(-x)=- f(x),知 f(3+x)=f 23+ 23+x所以 y =f(x)是周期函数,且 T =3 是其一个周期.(2)因为 f(x)为定义在 R 上的奇函数,所以 f(0)= 0,且 f(-1)=-f(1)=-2,又 T =3 是 y =f(x)的一个周期,所以 f(2)+f(3)=f(-1)+12.设函数 f(x)是定义在 R 上的奇函数,对任意实数x 有f 23+x =-f 23-x成立.=-f 23- 32+x =- f(-x)=f(x),f(0)= -2+0=- 2.B 级1.已知 f(x)是 R 上最小正周期为 2 的周期函数,且当 0≤x<2 时, f(x)= x 3- x ,则函数 y =f(x)的图象在区间 [0,6]上与 x 轴的交点的个数为 ( )A . 6B .7C .8D . 9解析: 选 B 因为 f( x)是最小正周期为 2 的周期函数,且 0≤ x<2 时,f(x)=x 3-x =x(x - 1)(x +1),所以当 0≤x<2 时,f(x)=0 有两个根,即 x 1=0,x 2=1.由周期函数的性质知,当 2≤x<4 时, f(x)=0 有两个根,即 x 3= 2, x 4= 3;当4≤x ≤6 时, f(x)=0 有三个根,即 x 5=4,x 6=5,x 7=6,故 f(x)的图象在区间 [0,6]上与 x 轴的交点个 数为 7.2.(2019 洛·阳统考 )若函数 f( x) = ln(e x+ 1)+ ax 为偶函数,则实数 a = .解析: 法一: (定义法 )∵函数 f(x)= ln(e x + 1)+ ax 为偶函数,∴ f(- x)= f(x),即 ln(e -x + 1)-ax =ln(e x +1)+ ax ,-xxe -x+ 1 1∴2ax =ln(e -x +1)-ln(e x +1)=ln e x +1 = ln e x =- x ,1∴ 2a =- 1,解得 a =- 12.法二: (特殊值法 )由题意知函数 f(x)的定义域为 R ,由 f(x)为偶函数得 f(- 1)=f(1),- 11 -1 1 e 1 + 11 ∴ ln(e -1+ 1)-a = ln(e 1+ 1)+a ,∴ 2a =ln(e -1+ 1)- ln(e 1+1) =ln e +1 =ln e =- 1, e + 1 e∴a =- 1.21答案 :-12-x 2+2x ,x>0,3.已知函数 f(x) =0, x =0, x 2+mx , x<0是奇函数(1)求实数 m 的值;(2)若函数f(x)在区间[-1,a-2]上单调递增,求实数 a 的取值范围.解:(1)设x<0,则-x>0,所以f(-x)=-(-x)2+2(-x)=-x2-2x.又f(x)为奇函数,所以f(-x)=-f( x),于是x<0 时,f(x)=x2+2x=x2+mx,所以m=2.(2)要使f(x)在[-1,a-2]上单调递增,a -2>- 1 ,结合f(x)的图象(如图所示)知所以1< a≤3,a-2≤1,故实数 a 的取值范围是(1,3].。

专题05 函数的奇偶性(对称性)与周期性问题(原卷版)

专题05 函数的奇偶性(对称性)与周期性问题(原卷版)

专题05 函数的奇偶性(对称性)与周期性问题【高考真题】1.(2022·全国乙文)若()1ln 1f x a b x=++-是奇函数,则=a _____,b =______. 2.(2022·新高考Ⅱ)已知函数()f x 的定义域为R ,且()()()(),(1)1f x y f x y f x f y f ++-==,则221()k f k ==∑()A .3-B .2-C .0D .13.(2022·全国乙理)已知函数f (x ),g (x )的定义域均为R ,且f (x )+g (2-x )=5,g (x )-f (x -4)=7.若y =g (x )的图像关于直线x =2对称,g (2)=4.则221()k f k ==∑( )A .-21B .-22C .-23D .-244.(2022·新高考Ⅰ)已知函数()f x 及其导函数()f x '的定义域均为R ,记()()g x f x '=,若322f x ⎛⎫- ⎪⎝⎭,(2)g x + 均为偶函数,则( )A .(0)0f =B .102g ⎛⎫-= ⎪⎝⎭ C .(1)(4)f f -= D .(1)(2)g g -= 【常用结论】1.函数奇偶性常用结论结论1:如果函数f (x )是奇函数且在x =0处有意义,那么f (0)=0.结论2:如果函数f (x )是偶函数,那么f (x )=f (-x )=f (|x |).结论3:若函数y =f (x +b )是定义在R 上的奇函数,则函数y =f (x )关于点(b ,0)中心对称.结论4:若函数y =f (x +a )是定义在R 上的偶函数,则函数y =f (x )关于直线x =a 对称. 结论5:已知函数f (x )是定义在区间D 上的奇函数,则对任意的x ∈D ,都有f (x )+f (-x )=0.特别地,若奇函数f (x )在D 上有最值,则f (x )max +f (x )min =0.推论1:若函数f (x )是奇函数,且g (x )=f (x )+c ,则必有g (-x )+g (x )=2c .推论2:若函数f (x )是奇函数,且g (x )=f (x )+c ,则必有g (x )max +g (x )min =2c .结论6:在公共定义域内有:奇±奇=奇;偶±偶=偶;奇±偶=非奇非偶;奇()⨯÷奇=偶,偶()⨯÷偶=偶,奇()⨯÷偶=奇.结论7:奇函数在其定义域内关于原点对称的两个区间上具有相同的单调性;偶函数在其定义域内关于原点对称的两个区间上具有相反的单调性.结论8:偶函数在其定义域内关于原点对称的区间上有相同的最大(小)值,取最值时的自变量互为相反数;奇函数在其定义域内关于原点对称的区间上的最值互为相反数,取最值时的自变量也互为相反数.结论9:函数f (x )=a x +a -x (a >0且a ≠1)是偶函数;函数f (x )=a x -a -x (a >0且a ≠1)是奇函数;函数f (x )=a x +1a x -1(a >0且a ≠1)是奇函数; 结论10:函数f (x )=log a x -bx +b (a >0且a ≠1)是奇函数;函数f (x )=log a (1+m 2x 2±mx )(a >0且a ≠1)是奇函数.结论11:函数y =f (x )是可导的奇函数,则导函数y =f ′(x )是偶函数;函数y =f (x )是可导的偶函数,则导函数y =f ′(x )是奇函数;结论12:导函数y =f ′(x )是连续的奇函数,则所有的原函数y =f (x )都是偶函数;导函数y =f ′(x )是连续的偶函数,则原函数y =f (x )中只有一个是奇函数;2.函数的对称性(奇偶性的推广)(1)函数的轴对称定理1:如果函数y =f (x )满足f (x +a )=f (b -x ),则函数y =f (x )的图象关于直线x =a +b 2对称.推论1:如果函数y =f (x )满足f (a +x )=f (a -x ),则函数y =f (x )的图象关于直线x =a 对称.推论2:如果函数y =f (x )满足f (x )=f (-x ),则函数y =f (x )的图象关于直线x =0(y 轴)对称,就是偶函数的定义,它是上述定理1的简化.(2)函数的点对称定理2:如果函数y =f (x )满足f (a +x )+f (a -x )=2b ,则函数y =f (x )的图象关于点(a ,b )对称.推论1:如果函数y =f (x )满足f (a +x )+f (a -x )=0,则函数y =f (x )的图象关于点(a ,0)对称.推论2:如果函数y =f (x )满足f (x )+f (-x )=0,则函数y =f (x )的图象关于原点(0,0)对称,就是奇函数的定义,它是上述定理2的简化.(3)两个等价关系若函数y =f (x )关于直线x =a 轴对称,则以下三式成立且等价:f (a +x )=f (a -x )⇔f (2a -x )=f (x )⇔f (2a +x )=f (-x )若函数y =f (x )关于点(a ,0)中心对称,则以下三式成立且等价:f (a +x )=-f (a -x )⇔f (2a -x )=-f (x )⇔f (2a +x )=-f (-x )(4)原函数与导函数的对称性的关系定理1:可导函数y =f (x )的图象关于直线x =a 对称的充要条件是导函数y =f ′(x )的图象关于点(a ,0)中心对称.定理2:可导函数y =f (x )的图象关于点(a ,f (a ))中心对称的充要条件是导函数y =f ′(x )的图象关于直线x =a 对称.3.函数周期性常用的结论结论1:若f (x +a )=f (x -a ),则f (x )的一个周期为2a ;结论2:若f (x +a )=-f (x ),则f (x )的一个周期为2a ;结论3:若f (x +a )+f (x )=c (a ≠0),则f (x )的一个周期为2a ;结论4:若f (x )=f (x +a )+f (x -a )(a ≠0),则f (x )的一个周期为6a ;结论5:若f (x +a )=1f (x ),则f (x )的一个周期为2a ; 结论6:若f (x +a )=-1f (x ),则f (x )的一个周期为2a ; 结论7:若函数f (x )关于直线x =a 与x =b 对称,则f (x )的一个周期为2|b -a |.结论8:若函数f (x )关于点(a ,0)对称,又关于点(b ,0)对称,则f (x )的一个周期为2|b -a |.结论9:若函数f (x )关于直线x =a 对称,又关于点(b ,0)对称,则f (x )的一个周期为4|b -a |.结论10:若函数f (x )可导,并且是周期为T 的周期函数,则f ′(x )也是的周期为T 的周期函数;若函数f (x )可导,其导函数f ′(x )是周期为T 的周期函数,且f (0)=f (T ),则f (x )也是的周期为T 的周期函数结论7—结论9的记忆:两次对称成周期,两轴两心二倍差,一轴一心四倍差.总规律:在函数的奇偶性、对称性、周期性中,知二断一.即这三条性质中,只要已知两条,则第三条一定成立.【同类问题】题型一 函数的奇偶性与周期性1.已知函数f (x )是定义在R 上的周期为2的奇函数,当0<x <1时,f (x )=4x ,则f ⎝⎛⎭⎫-52+f (1)=( )A .-2B .0C .2D .12.(2021·全国甲)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 )=ax 2+b .若f (0)+f (3)=6,则f ⎝⎛⎭⎫92等于( )A .-94B .-32C .74D .523.已知函数f (x )为定义在R 上的奇函数,f (x +2)是偶函数,且当x ∈(0,2]时,f (x )=x ,则f (-2 022)+f (2023)=( )A .-3B .-2C .1D .04.(多选)(2022·威海模拟)函数f (x )的定义域为R ,若f (x +1)与f (x -1)都是偶函数,则( )A .f (x )是偶函数B .f (x )是奇函数C .f (x +3)是偶函数D .f (x )=f (x +4)5.(多选)已知f (x )为奇函数,且f (x +1)为偶函数,若f (1)=0,则( )A .f (3)=0B .f (3)=f (5)C .f (x +3)=f (x -1)D .f (x +2)+f (x +1)=16.已知f (x )是定义在R 上的奇函数,f (x +1)是偶函数,当x ∈(2,4)时,f (x )=|x -3|,则f (1)+f (2)+f (3)+f (4)+…+f (2 022)=________.7.(多选)定义在R 上的偶函数f (x )满足f (x +2)=-f (x ),且在[-2,0]上单调递减,下面关于f (x )的判断正确的是( )A .f (0)是函数的最小值B .f (x )的图象关于点(1,0)对称C .f (x )在[2,4]上单调递增D .f (x )的图象关于直线x =2对称8.写出一个同时满足以下三个条件①定义域不是R ,值域是R ;②奇函数;③周期函数的函数解析式____________.9.函数y =f (x )对任意x ∈R 都有f (x +2)=f (-x )成立,且函数y =f (x -1)的图象关于点(1,0)对称,f (1)=4,则f (2 020)+f (2 021)+f (2 022)的值为________.题型二 函数的奇偶性与对称性10.已知f (x )是定义在R 上的偶函数,则以下函数中图象一定关于点(-1,0)成中心对称的是( )A .y =(x -1)f (x -1)B .y =(x +1)f (x +1)C .y =xf (x )+1D .y =xf (x )-111.已知函数f (x )是定义域为R 的偶函数,且f (x )的周期为2,在[-1,0]上单调递增,那么f (x )在[1,3]上( )A .单调递增B .单调递减C .先增后减D .先减后增12.已知定义在R 上的奇函数f (x )满足f (x +2)=-f (x ),且在区间[1,2]上单调递减,令a =ln 2,b =⎝⎛⎭⎫14-12,c =log 122,则f (a ),f (b ),f (c )的大小关系是( ) A .f (b )<f (c )<f (a )B .f (a )<f (c )<f (b )C .f (c )<f (b )<f (a )D .f (c )<f (a )<f (b ) 13.定义在R 上的奇函数f (x ),其图象关于点(-2,0)对称,且f (x )在[0,2)上单调递增,则( )A .f (11)<f (12)<f (21)B .f (21)<f (12)<f (11)C .f (11)<f (21)<f (12)D .f (21)<f (11)<f (12)14.写出一个满足f (x )=f (2-x )的偶函数f (x )=________.题型三 函数的周期性与对称性15.(多选)已知f (x )的定义域为R ,其函数图象关于直线x =-3对称且f (x +3)=f (x -3),当x ∈[0,3]时,f (x )=2x +2x -11,则下列结论正确的是( )A .f (x )为偶函数B .f (x )在[-6,-3]上单调递减C .f (x )的图象关于直线x =3对称D .f (2 023)=-716.已知定义在R 上的函数f (x ),对任意实数x 有f (x +4)=-f (x ),若函数f (x -1)的图象关于直线x =1对称,f (-1)=2,则f (2 025)=________.17.已知偶函数f (x )满足f (x )+f (2-x )=0,下列说法正确的是( )A .函数f (x )是以2为周期的周期函数B .函数f (x )是以4为周期的周期函数C .函数f (x +2)为偶函数D .函数f (x -3)为偶函数18.已知定义在R 上的函数f (x )满足f (-x )=-f (x ),f (1+x )=f (1-x ),当x ∈[-1,1]时,f (x )=x 3-3x ,则f (2 023)等于( )A .1B .-2C .-1D .219.已知函数f (x )满足:f (x +2)的图象关于直线x =-2对称,且f (x +2)=1f (x ),当2≤x ≤3时,f (x )=log 2⎝⎛⎭⎫x +112, 则f ⎝⎛⎭⎫2192的值为( )A .2B .3C .4D .620.设函数f (x )为定义在R 上的函数,对∀x ∈R 都有:f (x )=f (-x ),f (x )=f (2-x );且函数f (x )对∀x 1,x 2∈[0,1],x 1≠x 2,有f (x 1)-f (x 2)x 1-x 2>0成立,设a =f ⎝⎛⎭⎫2 0232,b =f (log 43),c =f ⎝⎛⎭⎫-14,则a ,b ,c 的大小关系为________.21.(多选)已知奇函数f (x )的定义域为R ,且满足f (2+x )=f (2-x ),以下关于函数f (x )的说法正确的为( )A .f (x )满足f (8-x )=f (x )B .8为f (x )的一个周期C .f (x )=sin πx 4是满足条件的一个函数 D .f (x )有无数个零点 22.(多选)已知f (x )是定义在R 上的奇函数,f (2-x )=f (x ),当x ∈[0,1]时,f (x )=x 3,则下列结论错误的是( )A .f (2 021)=0B .2是f (x )的一个周期C .当x ∈(1,3)时,f (x )=(1-x )3D .f (x )>0的解集为(4k ,4k +2)(k ∈Z ) 题型四 抽象函数23.设函数y =f (x )的定义域为(0,+∞),f (xy )=f (x )+f (y ),若f (8)=3,则f (2)=________.24.已知定义在R 上的函数f (x )满足f (1)=1,且f (x +y )=f (x )+f (y )+1,则f (4)=________.25.(多选)定义在R 上的函数f (x )满足f (x +y )=f (x )+f (y ),当x <0时,f (x )>0,则函数f (x )满足( )A .f (0)=0B .y =f (x )是奇函数C .f (x )在[1,2]上有最大值f (2)D .f (x -1)>0的解集为{x |x <1}26.已知f (x )是定义在区间(0,+∞)上的增函数,且f ⎝⎛⎭⎫x y =f (x )-f (y ),f (2)=1,如果x 满足f (x )-f ⎝⎛⎭⎫1x -3≤2, 则x 的取值范围为________.。

高三数学函数的单调性、奇偶性及函数的周期性知识精讲

高三数学函数的单调性、奇偶性及函数的周期性知识精讲

高三数学函数的单调性、奇偶性及函数的周期性【本讲主要内容】函数的单调性、奇偶性及函数的周期性【知识掌握】 【知识点精析】1. 函数的单调性:设函数)(x f y =的定义域为I ,D 是I 的一个区间,如果对于任意的21,x x D ∈,其21x x <,都有)()(21x f x f <则称)(x f 在区间D 上是增函数,同时D 是函数)(x f 的增区间;如果对于任意的21,x x D ∈,且21x x <都有)()(21x f x f >,则称)(x f 在区间D 上是减函数,同时,D 是函数)(x f 的减区间。

并统称具有上述情况的函数具有单调性。

注:(1)单调性是函数的区间性质,若一个函数在其整个定义域内(是一个区间)都是增函数(减函数)则称这个函数为单调函数。

(2)一次函数是单调函数,二次函数不是单调函数,但以对准轴为界,对应两个单调区间,指、对数函数是单调函数;三角函数不是单调函数。

(3)奇函数在一个区间上的单调性与其在对称区间上的单调性一致,如奇函数3xy =在(0,∞+)↑同时在(0,∞-)↑,偶函数在一个区间上的单调性与其在对称区间上的单调性相反。

(3)互反函数其各自对应的区间上的单调性相同。

(4)复合函数的单调性遵循“同增,异减”的规律。

如2)1()(2+-=x x f 求)(2x f 的单调增区间 令12≥=x z ,则)(z f 关于z 是增函数 又2x z =当),0(+∞∈x 时,z 关于x 是增函数 ∴),1(+∞是函数)(2x f 的增区间 令12<=x z ,则)(z f 关于z 是减函数 又2x z =当)0,(-∞∈x 时,z 关于x 是减函数 ∴)0,1(-是函数)(2x f 的增区间综上所述,函数)(2x f 的增区间为)0,1(-和),1(+∞(5)对于可导函数)(x f y =,若在独立区间D 上,)(x f '0>,则)(x f 是D 上的增函数,0)(<'x f ,则为减函数。

函数单调性奇偶性周期性

函数单调性奇偶性周期性

函数单调性、奇偶性、周期性◆知识点梳理 一函数的奇偶性:1、定义域关于原点对称 奇函数)(x f 在原点有定义,则0)0(=f ;2、)(x f 是奇函数⇔)()(x f x f -=-⇔)(x f 图像关于原点对称;3、)(x f 是偶函数)()(x f x f =-⇔⇔)(x f 图像关于y 轴对称;4、一些判断奇偶性的规律: ①奇±奇=奇,偶±偶=偶②奇×/÷奇=偶,奇×/÷偶=奇,偶×/÷偶=偶二函数的单调性 方法:①导数法; ②规律判断法;③图像法; 1、单调性的定义:)(x f 在区间M 上是增减函数,,21M x x ∈∀⇔当21x x <时)0(0)()(21><-x f x f2、采用单调性的定义判定法应注意:一般要将式子)()(21x f x f -化为几个因式作积或作商的形式,以利于判断正负; 3、对于已知单调区间求参数范围,一般有以下两种方法: ①转化为恒成立问题,接着用求最值的视角去解决;②先求出该函数的完整单调区间,根据此区间比已知单调区间大去求解; 4、一些判断单调性的规律: ①减 + 减 =减,增 + 增 = 增;②1()()()f x f x f x -与、的单调性相反;三复合函数单调性的判定:定义域优先考虑1、首先将原函数)]([x g f y =分解为基本初等函数: )(x g u =与)(u f y =;2、分别研究两个函数在各自定义域内的单调性;3、根据“同增异减”来判断原函数在其定义域内的单调性; 四函数的周期性1、周期性的定义:若有)()(x f T x f =+,则称函数)(x f 为周期函数,T 为它的一个周期;如没有特别说明,遇到的周期都指最小正周期;2、三角函数的周期①π==T x y :tan ,||:tan ωπω==T x y ②||2:)cos(),sin(ωπϕωϕω=+=+=T x A y x A y 3、与周期有关的结论:①)()(a x f a x f -=+或(2)()f x a f x += ⇒)(x f 的周期为a 2; ②)()(x f a x f -=+⇒)(x f 的周期为a 2;③1()()f x a f x +=⇒)(x f 的周期为a 2;◆考点剖析一考查一般函数的奇偶性例1、 设函数fx 是定义在R 上的奇函数,若当x ∈0,+∞时,fx =lg x ,则满足fx >0的x 的取值范围是 .变式1、 若函数(1)()y x x a =+-为偶函数,则a = A .2- B .1- C .1 D .2变式2、 函数1()f x x x=-的图像关于A .y 轴对称B . 直线x y -=对称C . 坐标原点对称D . 直线x y =对称二考查函数奇偶性的判别例2、判断下下列函数的奇偶性122(1),0()(1),0x x x f x x x x ⎧-≥⎪=⎨-+<⎪⎩ 224()|3|3x f x x -=--变式3、已知函数0()(2≠+=x xax x f ,常数)a ∈R . 1讨论函数)(x f 的奇偶性,并说明理由; 变式4、判断下下列函数的奇偶性121()log 1x f x x -=+ 21,0()1,0x x f x x x ->⎧=⎨--≤⎩三考查抽象函数的奇偶性例3、已知函数fx,当x,y ∈R 时,恒有fx+y=fx+fy.求证:fx 是奇函数;变式5A 、若定义在R 上的函数fx 满足:对任意12,x x ∈R 有1212()()()1f x x f x f x +=++,则下列说法一定正确的是Afx 为奇函数 Bfx 为偶函数 C fx+1为奇函数 Dfx+1为偶函数变式5B 、已知函数()f x ,当,x y R ∈时,恒有()()()f x y xf y yf x +=+,求证()f x 是偶函数;三考查一般函数的单调区间暂不讲例4、 设函数1()(01)ln f x x x x x =>≠且,求函数()f x 的单调区间;变式6、函数x e x x f )3()(-=的单调递增区间是 A. )2,(-∞ B.0,3 C.1,4 D. ),2(+∞四考查复合函数的单调区间 例5、判断函数fx=12-x 在定义域上的单调性.变式7、求函数y=21log 4x-x 2的单调区间.五考查函数单调性的运用例6A 、定义在R 上的偶函数()f x 满足:对任意的1212,[0,)()x x x x ∈+∞≠,有2121()()0f x f x x x -<-.则A (3)(2)(1)f f f <-<B (1)(2)(3)f f f <-<C (2)(1)(3)f f f -<<D (3)(1)(2)f f f <<-变式8、2008全国设奇函数()f x 在(0)+∞,上为增函数,且(1)0f =,则不等式()()0f x f x x --<的解集为A .(10)(1)-+∞,,B .(1)(01)-∞-,,C .(1)(1)-∞-+∞,,D .(10)(01)-,,例6B 、已知函数32()f x x ax ax =+-在区间(1,)+∞上递增,求a 的取值范围;变式9、已知函数0()(2≠+=x xa x x f ,常数)a ∈R . 1略 2若函数)(x f 在[2)x ∈+∞,上为增函数,求a 的取值范围.六考查函数周期性的应用例7、函数()f x 对于任意实数x 满足条件()()12f x f x +=,若()15,f =-则()()5f f =__________;变式10、已知函数()f x 满足:()114f =,()()()()()4,f x f y f x y f x y x y R =++-∈,则()2010f =_____________.变式11、已知定义在R 上的奇函数fx 满足fx+2=-fx ,则,f 6的值为A -1B 0C 1 D2◆方法小结1、注意:单调区间一定要在定义域内,且不可以有“”,只能用“和”,“,”.2、含有参量的函数的单调性问题,可分为两类:一类是由参数的范围判定其单调性;一类是给定单调性求参数范围,其解法是由定义或导数法得到恒成立的不等式,结合定义域求出参数的取值范围.3、判断函数的奇偶性应首先检验函数的定义域是否关于原点对称,然后根据奇偶性的定义判断或证明函数是否具有奇偶性. 如果要证明一个函数不具有奇偶性,可以在定义域内找到一对非零实数a 与-a ,验证fa ±f -a ≠0.4、函数的周期性:第一应从定义入手,第二应结合图象理解.◆课后强化1.若函数2()()af x x a x=+∈R ,则下列结论正确的是A .a ∀∈R ,()f x 在(0,)+∞上是增函数B .a ∀∈R ,()f x 在(0,)+∞上是减函数C .a ∃∈R ,()f x 是偶函数D .a ∃∈R ,()f x 是奇函数2. 下列函数()f x 中,满足“对任意1x ,2x ∈0,+∞,当1x <2x 时,都有1()f x >2()f x 的是A .()f x =1xB. ()f x =2(1)x - C .()f x =x e D ()ln(1)f x x =+ 3.已知偶函数()f x 在区间[0,)+∞单调增加,则满足(21)f x -<1()3f 的x 取值范围是A 13,23B 13,23C 12,23D 12,234.已知函数)(x f 是定义在实数集R 上的不恒为零的偶函数,且对任意实数x 都有)()1()1(x f x x xf +=+,则)25(f 的值是A. 0B. 21C. 1D. 255.已知定义在R 上的奇函数)(x f ,满足(4)()f x f x -=-,且在区间0,2上是增函数,则 .A.(25)(11)(80)f f f -<<B. (80)(11)(25)f f f <<-C. (11)(80)(25)f f f <<-D. (25)(80)(11)f f f -<<6、已知()f x 在R 上是奇函数,且(4)(),f x f x +=2(0,2)()2,(7)x f x x f ∈==当时,则 A.—2 C.—987、设fx 为定义在R 上的奇函数,当x ≥0时,fx=2x +2x+bb 为常数,则f-1= A 3 B 1 C-1 D-38、给定函数①12y x =,②12log (1)y x =+,③|1|y x =-,④12x y +=,其中在区间0,1上单调递减的函数序号是A ①②B ②③C ③④D ①④9、若函数fx =3x +3-x 与gx =3x -3-x 的定义域均为R,则A .fx 与gx 均为偶函数 B. fx 为偶函数,gx 为奇函数 C .fx 与gx 均为奇函数 D. fx 为奇函数,gx 为偶函数 10、11、设函数fx=xe x +ae -x x ∈R 是偶函数,则实数a =________________12、以下4个函数: ①12+=x )x (f ; ②11+-=x x )x (f ; ③2211x x )x (f -+=; ④xxlg )x (f +-=11. 其中既不是奇函数, 又不是偶函数的是 A.①② B. ②③ C. ③④ D. ①②③13、已知函数), x x ( lg x )x (f 122+++=若f a =M, 则f -a 等于A. M a -22B. 22a M -C. 22a M -D. M a 22-14、设y =f x 是定义在R 上的奇函数, 当x ≥0时, f x =x 2-2 x, 则在R 上f x 的表达式为A. )x (x 2--B. ) |x | (x 2-C. ) x (|x |2-D. ) |x | (|x |2- 15.函数1)(+-=x a x f )1,0≠>a a 是减函数,则a 的取值范围是 A .()1,0∈a B .(]+∞∈,1a C .R a ∈ D .+∈R a 16.函数)(x f 112+-=x x 的单调增区间是 A .(][)∞+--∞-11, B .(][)∞+--∞-1,1, C .(]1,-∞- D .()()+∞--∞-,11,17.已知(31)4,1()log ,1a a x a x f x x x -+<⎧=⎨>⎩是(,)-∞+∞上的减函数,那么a 的取值范围是A (0,1)B 1(0,)3C 11[,)73D 1[,1)718.若fx=-x 2+2ax 与1)(+=x ax g 在区间1,2上都是减函数,则a 的值范围是A .)1,0()0,1(⋃-B .]1,0()0,1(⋃-C .0,1D .]1,0(19.若函数)1,0( )(log )(3≠>-=a a ax x x f a 在区间)0,21(-内单调递增,则a 的取值范围是A .)1,41[B . )1,43[C .),49(+∞D .)49,1(20.函数)1lg()(2x x x f ++=是A .奇函数B .偶函数C .是奇函数也是偶函数D .非奇非偶函数 21.函数2222)(x x x f -+-=是A .奇函数B .偶函数C .是奇函数也是偶函数D .非奇非偶函数22.函数⎪⎩⎪⎨⎧>+<-=)0(,)0(,)(22x x x x x x x f 是A .奇函数B .偶函数C .是奇函数也是偶函数D .非奇非偶函数23.定义在R 上的偶函数fx 满足fx =fx +2,当x ∈3,5时,fx =2-|x -4|,则A .f sin 6π<f cos 6πB .f sin1>f cos1C .f cos 32π<f sin 32πD .f cos2>f sin224.定义在R 上的函数)(x f 既是偶函数又是周期函数.若)(x f 的最小正周期是π,且当]2,0[π∈x 时,x x f sin )(=,则)35(πf 的值为A .21-B .21C .23-D .23 25.已知定义在R 上的奇函数fx 满足fx+3=-fx ,则,f 6的值为A -1B 0C 1 D226.)(x f 是定义在R 上的以3为周期的偶函数,且0)2(=f ,则方程)(x f =0在区间0,6内解的个数的最小值是A .5B .4C .3D .227.下列函数既是奇函数,又在区间[]1,1-上单调递减的是 A ()sin f x x =B ()1f x x =-+C ()1()2x x f x a a -=+D 2()ln 2xf x x-=+ 28.若函数fx=121+X , 则该函数在-∞,+∞上是A 单调递减无最小值B 单调递减有最小值C 单调递增无最大值D 单调递增有最大值 29.下列函数中,在其定义域内既是奇函数又是减函数的是A. R x x y ∈-=,3B. R x x y ∈=,sinC. R x x y ∈=,D. R x x y ∈=,)21(30.已知R a ∈,函数R x a x x f ∈-=|,|sin )(为奇函数,则a =A0 B1 C -1 D ±131.若函数fx 是定义在R 上的偶函数,在]0,(-∞上是减函数,且f 2=0,则使得fx <0的x 的取值范围是A -∞,2B 2,+∞C -∞,-2⋃2,+∞D -2,232.设()f x 是R 上的任意函数,则下列叙述正确的是 A ()()f x f x -是奇函数 B ()()f x f x -是奇函数 C ()()f x f x --是偶函数 D ()()f x f x +-是偶函数33.函数)2(log )(22--=x x x f 的单调增区间是___________,减区间是______________.34. 函数1231)(+--⎪⎭⎫⎝⎛=x x x f 的单调增区间是___________,减区间是______________.35.设fx 是定义在R 上的奇函数,且y=f x 的图象关于直线21=x 对称,则f 1+ f 2+ f 3+ f 4+ f 5=______________.36.若函数)2(log )(22a x x x f a ++=是奇函数,则a = . 37、函数fx =111122+++-++x x x 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x =1对称38、函数fx 在R 上为增函数,则y =f |x +1|的一个单调递减区间是_________. 39、若fx 为奇函数,且在0,+∞内是增函数,又f -3=0,则xfx <0的解集为_________.40、如果函数fx 在R 上为奇函数,在-1,0上是增函数,且fx +2=-fx ,试比较f 31,f 32,f 1的大小关系______41、已知函数y =fx =cbx ax ++12 a ,b ,c ∈R ,a >0,b >0是奇函数,当x >0时,fx 有最小值2,其中b ∈N 且f 1<25.1试求函数fx 的解析式;2问函数fx 图象上是否存在关于点1,0对称的两点,若存在,求出点的坐标;若不存在,说明理由.42、已知函数()()1011且x x a f x a a a -=>≠+.1判断()f x 的奇偶性;2当1a >时,判断()f x 的单调性,并证明.43、已知函数()f x 是定义在R 上的偶函数,且在[)0,+∞上单调递增,()30f =,则不等式()0f x ≥的解集是 .44、函数()()212log 23f x x x =-++的单调递减区间是 .45、若函数()11a f x x x a=+-+是奇函数,则实数a 的值为 . 46、若函数()2f x a x b =-+在[)0,+∞上为增函数,则实数a 、b 的取值范围分别是 . 47、已知对于任意实数x ,函数()f x 满足()()f x f x -=,若方程()0f x =有2009个实数解,则这2009个实数解之和为 .◆详细解析 例1、(1,0)(1,)-+∞ 变式1、C 变式2、C例2、解:12222(1),0(1),0()()(1),0(1),0x x x x x x f x f x x x x x x x ⎧⎧---≥-+≤⎪⎪-===⎨⎨--+-<->⎪⎪⎩⎩ 故()f x 为偶函数;2()f x 的定义域由240|3|30x x ⎧-≥⎨--≠⎩确定,解得2206x x x -≤≤⎧⎨≠≠⎩且∴定义域为[2,0)(0,2]-关于原点对称∴()f x x =-∵()()f x f x x-==- 故()f x 为奇函数 变式3、解:1当0=a 时,2)(x x f =,对任意(0)(0)x ∈-∞+∞,,,)()()(22x f x x x f ==-=-, )(x f ∴为偶函数.当0≠a 时,2()(00)af x x a x x=+≠≠,,取1±=x ,得 (1)(1)20(1)(1)20f f f f a -+=≠--=-≠,,(1)(1)(1)(1)f f f f ∴-≠--≠,,∴ 函数)(x f 既不是奇函数,也不是偶函数.变式4、解:1由101x x ->+解得1,1x x <->或,则定义域关于原点对称; ∵222111()log log log ()111x x x f x f x x x x --+--===-=--+-+ ∴()f x 为奇函数 21,01,0()()1,01,0x x x x f x f x x x x x --->--<⎧⎧-===⎨⎨--≤-≥⎩⎩,故()f x 为偶函数;例3、证明: ∵函数定义域为R,其定义域关于原点对称.∵fx+y=fx+fy,令y=-x,∴f0=fx+f-x.令x=y=0, ∴f0=f0+f0,得f0=0.∴fx+f-x=0,得f-x=-fx, ∴fx 为奇函数. 变式5A 、C变式5B 、证明:令0x y ==,可得(0)0f =;令y x =-,可得()()()f x x xf x xf x -=--即(0)[()()]0f x f x f x =--= 又x R ∈ ∴()()f x f x -- ∴()f x 是偶函数例4、解:'22ln 1(),ln x f x x x +=-其中01x x >≠且若 '()0,f x < 则 1x e >,此时()f x 单调递减,故减区间为1(,1),(1,)e +∞;若 '()0,f x > 则 1x e <,此时()f x 单调递增,故增区间为1(0,)e;变式6、解析()()(3)(3)(2)x x x f x x e x e x e '''=-+-=-,令()0f x '>,解得2x >,故选D 例5、解: 函数的定义域为{x|x ≤-1或x ≥1},则fx=12-x ,可分解成两个简单函数.fx=)(,)(x u x u =x2-1的形式.当x ≥1时,ux 为增函数,)(x u 为增函数.∴fx=12-x 在1,+∞上为增函数.当x ≤-1时,ux 为减函数,)(x u 为减函数,∴fx=12-x 在-∞,-1上为减函数.变式7、解: 由4x-x 2>0,得函数的定义域是0,4.令t=4x-x 2,则y=21log t.∵t=4x-x 2=-x-22+4,∴t=4x-x 2的单调减区间是2,4,增区间是0,2.又y=21log t 在0,+∞上是减函数,∴函数y=21log 4x-x 2的单调减区间是0,2,单调增区间是2,4.例6、答案:A. 解析:由2121()(()())0x x f x f x -->等价,于2121()()0f x f x x x ->-则()f x 在1212,(,0]()x x x x ∈-∞≠上单调递增, 又()f x 是偶函数,故()f x 在1212,(0,]()x x x x ∈+∞≠单调递减.且满足*n N ∈时, (2)(2)f f -=, 03>21>>,得(3)(2)(1)f f f <-<,故选A. 变式8、D例6B 、解:∵32()f x x ax ax =+-在区间(1,)+∞上递增 ∴2()320f x x ax a '=+-≥在区间(1,)+∞上恒成立 即2(21)3x a x -≥-在区间(1,)+∞上恒成立 ∵210x ->∴2321x a x ≥--在区间(1,)+∞上恒成立 只要满足2max 3()21x a x ≥-- ∵23333334[(21)](2)321422142x x x x -=--++≤-⨯+=--- ∴3a ≥-变式9、2解:∵)(x f 在[2)x ∈+∞,上为增函数 ∴ ()0f x '≥在[2)x ∈+∞,上恒成立即32202a x a x x-≥≤即在[2)x ∈+∞,上恒成立,故只要满足3min (2)a x ≤显然33min (2)2216x =⋅= a ∴的取值范围是(16]-∞,. 例7、解析:由()()12f x f x +=得()()14()2f x f x f x +==+,所以(5)(1)5f f ==-,则()()115(5)(1)(12)5f f f f f =-=-==--+;变式10、解析:取x=1 y=0得21)0(=f 法一:通过计算)........4(),3(),2(f f f ,寻得周期为6 法二:取x=n y=1,有fn=fn+1+fn-1,同理fn+1=fn+2+fn 联立得fn+2= —fn-1 所以T=6 故()2010f =f0=21变式11、解析:由()()()()()x f x f x f x f x f =+-=+⇒-=+242由()x f 是定义在R 上的奇函数得()00=f ,∴()()()()002246=-==+=f f f f ,故选择B; 1、答案:C 解析对于0a =时有()2f x x =是一个偶函数2、解析依题意可得函数应在(0,)x ∈+∞上单调递减,故由选项可得A 正确;3、答案A 解析由于fx 是偶函数,故fx =f|x|∴得f|2x -1|<f 13,再根据fx 的单调性 得|2x -1|<13 解得13<x <234、答案A 解析若x ≠0,则有)(1)1(x f xx x f +=+,取21-=x ,则有: )21()21()21(21211)121()21(f f f f f -=--=---=+-= ∵)(x f 是偶函数,则)21()21(f f =- 由此得0)21(=f 于是, 0)21(5)21(]21211[35)121(35)23(35)23(23231)123()25(==+=+==+=+=f f f f f f f 5、解析:因为)(x f 满足(4)()f x f x -=-,所以(8)()f x f x -=,所以函数是以8为周期的周期函数, 则)1()25(-=-f f ,)0()80(f f =,)3()11(f f =,又因为)(x f 在R 上是奇函数, (0)0f =,得0)0()80(==f f ,)1()1()25(f f f -=-=-,而由(4)()f x f x -=-得)1()41()3()3()11(f f f f f =--=--==,又因为)(x f 在区间0,2上是增函数,所以0)0()1(=>f f ,所以0)1(<-f ,即(25)(80)(11)f f f -<<,故选D.6、选A7、答案D8、答案:B9、D .()33(),()33()x x x x f x f x g x g x ---=+=-=-=-.10、11、解析 gx=e x +ae -x 为奇函数,由g0=0,得a =-1;12、A 13、A 14、B15、B 16、D 17、C 18、D30、A 33.()+∞,2;()1,-∞- 34.⎪⎭⎫ ⎝⎛+∞-,21;⎪⎭⎫ ⎝⎛-∞-21, 36.22 37、答案:C 解析:f -x =-fx ,fx 是奇函数,图象关于原点对称.38、解析:令t =|x +1|,则t 在-∞,-1]上递减,又y =fx 在R 上单调递增,∴y =f |x +1|在-∞,-1]上递减.答案:-∞,-1]39、答案:-3,0∪0,3 解析:由题意可知:xfx <0⎩⎨⎧<>⎩⎨⎧><⇔0)(00)(0x f x x f x 或 ⎩⎨⎧<>⎩⎨⎧-><⇔⎩⎨⎧<>⎩⎨⎧-><⇔3030 )3()(0 )3()(0x x x x f x f x f x f x 或或∴x ∈-3,0∪0,3 40、答案:f 31<f 32<f 1 解析:∵fx 为R 上的奇函数∴f 31=-f -31,f 32=-f -32,f 1=-f -1,又fx 在-1,0上是增函数且-31> -32>-1. ∴f -31>f -32>f -1,∴f 31<f 32<f 1.41、解:1∵fx 是奇函数,∴f -x =-fx ,即c bx c bx cbx ax c bx ax -=+⇒+-+-=++1122 ∴c =0,∵a >0,b >0,x >0,∴fx =bx x b a bx ax 112+=+≥22b a ,当且仅当x =a1时等号成立,于是22ba =2,∴a =b 2,由f 1<25得b a 1+<25即b b 12+<25,∴2b 2-5b +2<0,解得21<b <2,又b ∈N ,∴b =1,∴a =1,∴fx =x +x1.2设存在一点x 0,y 0在y =fx 的图象上,并且关于1,0的对称点2-x 0,-y 0也在y =fx 图象上,则⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-=-+-=+0020002021)2(1y x x y x x 消去y 0得x 02-2x 0-1=0,x 0=1±2.∴y =fx 图象上存在两点1+2,22,1-2,-22关于1,0对称.42、解:1由()f x 的定义域为R ,关于原点对称()()1111x xx xa a f x f x a a -----===-++得()f x 为R 上的奇函数 2证明:12x x ∀<∈R ,则由1a >得12x x a a <()()()()()()()12121212122121101111x x x x x x x x a a a a f x f x f x f x a a a a ----=-=<⇒>++++ ∴当1a >时,()f x 在R 上单调递增 43、(][),33,-∞-+∞ 44、[)1,3 45、1 46、00且a b >≤ 47、0。

高三数学 函数的值域、函数奇偶性与周期性、函数的单调性 知识精讲

高三数学 函数的值域、函数奇偶性与周期性、函数的单调性 知识精讲

高三数学 函数的值域、函数奇偶性与周期性、函数的单调性 知识精讲(一)函数的值域 1. 函数的值域:值域是全体函数值所成的集合,一旦定义域和对应法则确定,函数的值域也就随之确定。

因此,不论采用什么方法求函数的值域,都要考虑其定义域。

2. 基本函数的值域:(1)一次函数y kx b k =+≠()0的值域为R ;(2)二次函数y ax bx c a =++≠20(),当a >0时值域是442ac b a-+∞⎡⎣⎢⎫⎭⎪,,当a <0时,值域是-∞-⎛⎝ ⎤⎦⎥,442ac b a ; (3)反比例函数y kxk =≠()0的值域为y R ∈,且y ≠0;(4)指数函数y a a a x=>≠()01,且的值域是R +; (5)对数函数y x a a a =>≠log ()01,且的值域是R ;(6)正弦函数y x =sin 、余弦函数y x =cos 的值域为[]-11,,正切函数y x =tan 、余切函数y x =cot 的值域为R 。

3. 求值域的基本方法: (1)分析观察法求值域有的函数的结构并不复杂,可以通过基本函数的值域及不等式的性质观察出函数的值域。

(2)配方法求值域二次函数或能转化为形如:F x a f x bf x c ()[()]()=++2型的函数的值域,均可用配方法,但要注意f x ()的取值范围。

(3)不等式法求值域利用基本不等式a b ab a b c abc +≥++≥233,可求某些函数的值域,但要注意“全正、定值、取等号”的条件。

(4)判别式法求值域把函数转化为关于x 的二次方程F x y (,)=0,通过方程有实根,判别式∆≥0,从而求得原函数的值域。

形如y a x b x c a x b x c a a =++++1211222212(),不同时为零的函数的值域常用此法求得。

(5)反函数法求值域利用函数与它的反函数的定义域和值域的关系,通过求反函数的定义域而得到原函数的值域。

专题07 函数的性质-单调性、奇偶性、周期性 (学生版)高中数学53个题型归纳与方法技巧总结篇

专题07 函数的性质-单调性、奇偶性、周期性 (学生版)高中数学53个题型归纳与方法技巧总结篇

【考点预测】1.高中数学53个题型归纳与方法技巧总结篇专题07函数的性质——单调性、奇偶性、周期性函数的单调性(1)单调函数的定义一般地,设函数()f x 的定义域为A ,区间D A ⊆:如果对于D 内的任意两个自变量的值1x ,2x 当12x x <时,都有12()()f x f x <,那么就说()f x 在区间D 上是增函数.如果对于D 内的任意两个自变量的值1x ,2x ,当12x x <时,都有12()()f x f x <,那么就说()f x 在区间D 上是减函数.①属于定义域A 内某个区间上;②任意两个自变量1x ,2x 且12x x <;③都有12()()f x f x <或12()()f x f x >;④图象特征:在单调区间上增函数的图象从左向右是上升的,减函数的图象从左向右是下降的.(2)单调性与单调区间①单调区间的定义:如果函数()f x 在区间D 上是增函数或减函数,那么就说函数()f x 在区间D 上具有单调性,D 称为函数()f x 的单调区间.②函数的单调性是函数在某个区间上的性质.(3)复合函数的单调性复合函数的单调性遵从“同增异减”,即在对应的取值区间上,外层函数是增(减)函数,内层函数是增(减)函数,复合函数是增函数;外层函数是增(减)函数,内层函数是减(增)函数,复合函数是减函数.2.函数的奇偶性函数奇偶性的定义及图象特点奇偶性定义图象特点偶函数如果对于函数()f x 的定义域内任意一个x ,都有()()f x f x -=,那么函数()f x 就叫做偶函数关于y 轴对称奇函数如果对于函数()f x 的定义域内任意一个x ,都有) ()(f x f x --=,那么函数()f x 就叫做奇函数关于原点对称判断()f x -与()f x 的关系时,也可以使用如下结论:如果0(())f x f x --=或()1(()0)()f x f x f x -=≠,则函数()f x 为偶函数;如果0(())f x f x -+=或()1(()0)()f x f x f x -=-≠,则函数()f x 为奇函数.注意:由函数奇偶性的定义可知,函数具有奇偶性的一个前提条件是:对于定义域内的任意一个x ,x -也在定义域内(即定义域关于原点对称).3.函数的对称性(1)若函数()y f x a =+为偶函数,则函数()y f x =关于x a =对称.(2)若函数()y f x a =+为奇函数,则函数()y f x =关于点(0)a ,对称.(3)若()()2f x f a x =-,则函数()f x 关于x a =对称.(4)若2(2)()f x f a x b -=+,则函数()f x 关于点()a b ,对称.4.函数的周期性(1)周期函数:对于函数()y f x =,如果存在一个非零常数T ,使得当x 取定义域内的任何值时,都有(()f x T f x +=),那么就称函数()y f x =为周期函数,称T 为这个函数的周期.(2)最小正周期:如果在周期函数()f x 的所有周期中存在一个最小的正数,那么称这个最小整数叫做()f x 的最小正周期.【方法技巧与总结】1.单调性技巧(1)证明函数单调性的步骤①取值:设1x ,2x 是()f x 定义域内一个区间上的任意两个量,且12x x <;②变形:作差变形(变形方法:因式分解、配方、有理化等)或作商变形;③定号:判断差的正负或商与1的大小关系;④得出结论.(2)函数单调性的判断方法①定义法:根据增函数、减函数的定义,按照“取值—变形—判断符号—下结论”进行判断.②图象法:就是画出函数的图象,根据图象的上升或下降趋势,判断函数的单调性.③直接法:就是对我们所熟悉的函数,如一次函数、二次函数、反比例函数等,直接写出它们的单调区间.(3)记住几条常用的结论:①若()f x 是增函数,则()f x -为减函数;若()f x 是减函数,则()f x -为增函数;②若()f x 和()g x 均为增(或减)函数,则在()f x 和()g x 的公共定义域上()()f x g x +为增(或减)函数;③若()0f x >且()f x 为增函数,1()f x 为减函数;④若()0f x >且()f x 为减函数,1()f x 为增函数.2.奇偶性技巧(1)函数具有奇偶性的必要条件是其定义域关于原点对称.(2)奇偶函数的图象特征.函数()f x 是偶函数⇔函数()f x 的图象关于y 轴对称;函数()f x 是奇函数⇔函数()f x 的图象关于原点中心对称.(3)若奇函数()y f x =在0x =处有意义,则有(0)0f =;偶函数()y f x =必满足()(||)f x f x =.(4)偶函数在其定义域内关于原点对称的两个区间上单调性相反;奇函数在其定义域内关于原点对称的两个区间上单调性相同.(5)若函数()f x 的定义域关于原点对称,则函数()f x 能表示成一个偶函数与一个奇函数的和的形式.记1()[()()]2g x f x f x =+-,1()[()()]2h x f x f x =--,则()()()f x g x h x =+.(6)运算函数的奇偶性规律:运算函数是指两个(或多个)函数式通过加、减、乘、除四则运算所得的函数,如()(),()(),()(),()()f x g x f x g x f x g x f x g x +-⨯÷.对于运算函数有如下结论:奇±奇=奇;偶±偶=偶;奇±偶=非奇非偶;奇()⨯÷奇=偶;奇()⨯÷偶=奇;偶()⨯÷偶=偶.(7)复合函数[()]y f g x =的奇偶性原来:内偶则偶,两奇为奇.(8)常见奇偶性函数模型奇函数:①函数1()(01x x a f x m x a +=≠-()或函数1()()1x x a f x m a -=+.②函数()()x x f x a a -=±-.③函数2()log log (1aa x m m f x x m x m +==+--或函数2()log log (1)a a x m m f x x m x m-==-++④函数()log )a f x x =+或函数()log )a f x x =.注意:关于①式,可以写成函数2()(0)1x m f x m x a =+≠-或函数2()()1x mf x m m R a =-∈+.偶函数:①函数()()x x f x a a -=±+.②函数()log (1)2mx a mxf x a =+-.③函数(||)f x 类型的一切函数.④常数函数3.周期性技巧()()()()211();()2()()()()2()()4()()2()()()()()2()()()2()()()(x R f x T f x T f x T f x T f x T f x T T f x f x f x T f x T T f x T f x T T f a x f a x b a f b x f b x f a x f a x a f x f a x f a x b a f b x f b x f a ∈+=+=-+=+=-+=-+=--+=-⎧-⎨+=-⎩+=-⎧⎨⎩+=--⎧-⎨+=--⎩函数式满足关系()周期为偶函数)()2()()()4()()()()()4()()()4()x f a x a f x f a x f a x b a f b x f b x f a x f a x a f x f a x f a x af x +=--⎧⎨⎩+=-⎧-⎨+=--⎩+=-⎧⎨⎩+=--⎧⎨⎩为奇函数为奇函数为偶函数4.函数的的对称性与周期性的关系(1)若函数()y f x =有两条对称轴x a =,()x b a b =<,则函数()f x 是周期函数,且2()T b a =-;(2)若函数()y f x =的图象有两个对称中心(,),(,)()a c b c a b <,则函数()y f x =是周期函数,且2()T b a =-;(3)若函数()y f x =有一条对称轴x a =和一个对称中心(,0)()b a b <,则函数()y f x =是周期函数,且4()T b a =-.5.对称性技巧(1)若函数()y f x =关于直线x a =对称,则()()f a x f a x +=-.(2)若函数()y f x =关于点()a b ,对称,则()()2f a x f a x b ++-=.(3)函数()y f a x =+与()y f a x =-关于y 轴对称,函数()y f a x =+与()y f a x =--关于原点对称.【题型归纳目录】题型一:函数的单调性及其应用题型二:复合函数单调性的判断题型三:利用函数单调性求函数最值题型四:利用函数单调性求参数的范围题型五:基本初等函数的单调性题型六:函数的奇偶性的判断与证明题型七:已知函数的奇偶性求参数题型八:已知函数的奇偶性求表达式、求值题型九:已知()f x =奇函数+M 题型十:函数的对称性与周期性题型十一:类周期函数题型十二:抽象函数的单调性、奇偶性、周期性题型十三:函数性质的综合【典例例题】题型一:函数的单调性及其应用例1.(2022·全国·高三专题练习)若定义在R 上的函数f (x )对任意两个不相等的实数a ,b ,总有()-()-f a f b a b>0成立,则必有()A .f (x )在R 上是增函数B .f (x )在R 上是减函数C .函数f (x )先增后减D .函数f (x )先减后增例2.(2022·全国·高三专题练习)已知函数()f x 的定义域为R ,且对任意两个不相等的实数a ,b 都有()()()0a b f a f b -->⎡⎤⎣⎦,则不等式()()315f x f x ->+的解集为().A .(),3-∞B .()3,+∞C .(),2-∞D .()2,+∞例3.(2022·全国·高三专题练习)()252f x x x =-的单调增区间为()A .1,5⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭B .1,5⎛⎫-∞ ⎪⎝⎭C .1,5⎛⎫-+∞ ⎪⎝⎭D .1,5⎛⎫-∞- ⎪⎝⎭例4.(2022·全国·高三专题练习)已知函数1()22xxf x =-.(1)判断()f x 在其定义域上的单调性,并用单调性的定义证明你的结论;(2)解关于x 的不等式2(log )(1)f x f <.例5.(2022·全国·高三专题练习)讨论函数()1axf x x =-(0a ≠)在(11)-,上的单调性.【方法技巧与总结】函数单调性的判断方法①定义法:根据增函数、减函数的定义,按照“取值—变形—判断符号—下结论”进行判断.②图象法:就是画出函数的图象,根据图象的上升或下降趋势,判断函数的单调性.③直接法:就是对我们所熟悉的函数,如一次函数、二次函数、反比例函数等,直接写出它们的单调区间.题型二:复合函数单调性的判断例6.(2022·全国·高三专题练习(文))函数y =)A .1,2⎛⎫-∞ ⎪⎝⎭B .(,1]-∞-C .112⎡⎤-⎢⎥⎣⎦,D .[]12-,例7.(2022·全国·高三专题练习)函数()213log 412y x x =-++单调递减区间是()A .(),2-∞B .()2,+∞C .()2,2-D .()2,6-例8.(2022·全国·高三专题练习)函数2231()(2x x f x --=的单调递减区间是()A .(,)-∞+∞B .(,1)-∞C .(3,)+∞D .(1,)+∞【方法技巧与总结】讨论复合函数[()]y f g x =的单调性时要注意:既要把握复合过程,又要掌握基本函数的单调性.一般需要先求定义域,再把复杂的函数正确地分解为两个简单的初等函数的复合,然后分别判断它们的单调性,再用复合法则,复合法则如下:1.若()u g x =,()y f u =在所讨论的区间上都是增函数或都是减函数,则[()]y f g x =为增函数;2.若()u g x =,()y f u =在所讨论的区间上一个是增函数,另一个是减函数,则[()]y f g x =为减函数.列表如下:()u g x =()y f u =[()]y f g x =增增增增减减减增减减减增复合函数单调性可简记为“同增异减”,即内外函数的单性相同时递增;单性相异时递减.题型三:利用函数单调性求函数最值例9.(2022·河南·新乡县高中模拟预测(理))在人工智能领域的神经网络中,常用到在定义域I 内单调递增且有界的函数()f x ,即0M ∃>,x I ∀∈,()f x M ≤.则下列函数中,所有符合上述条件的序号是______.①()f x =()21x f x x =+;③()e e e ex xx x f x ---=+;④()11e x f x -=+.例10.(2022·全国·高三专题练习)定义在()0,∞+上的函数()f x 对于任意的*,x y R ∈,总有()()()f x f y f xy +=,且当1x >时,()0f x <且()1f e =-.(1)求()1f 的值;(2)判断函数在()0,∞+上的单调性,并证明;(3)求函数()f x 在21,e e ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上的最大值与最小值.例11.(2022·全国·高三专题练习)已知函数()(0)2axf x a x =≠-.(1)判断函数()f x 在区间()2,2-上的单调性,并用单调性的定义加以证明;(2)若()33f =,求[]1,1x ∈-时函数()f x 的值域.例12.(2022·山西运城·模拟预测(理))已知a b <,函数()f x 的定义域为I ,若存在[,]a b I ⊆,使得()f x 在[,]a b 上的值域为[,]a b ,我们就说()f x 是“类方函数”.下列四个函数中是“类方函数”的是()①()21f x x =-+;②2()f x x =;③()2f x =+;④1()2xf x ⎛⎫= ⎪⎝⎭.A .①②B .②④C .②③D .③④【方法技巧与总结】利用函数单调性求函数最值时应先判断函数的单调性,再求最值.常用到下面的结论:1.如果函数()y f x =在区间(]a b ,上是增函数,在区间[)b c ,上是减函数,则函数()()y f x x a c =∈,在x b =处有最大值()f b .2.如果函数()y f x =在区间(]a b ,上是减函数,在区间[)b c ,上是增函数,则函数()()y f x x a c =∈,在x b =处有最小值()f b .3.若函数()y f x =在[]a b ,上是严格单调函数,则函数()y f x =在[]a b ,上一定有最大、最小值.4.若函数()y f x =在区间[]a b ,上是单调递增函数,则()y f x =的最大值是()f b ,最小值是()f a .5.若函数()y f x =在区间[]a b ,上是单调递减函数,则()y f x =的最大值是()f a ,最小值是()f b .题型四:利用函数单调性求参数的范围例13.(2022·河南濮阳·一模(理))“1b ≤”是“函数()()22,0log 2,20bx x f x x b x +>⎧=⎨++-<≤⎩是在()2,-+∞上的单调函数”的()A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件例14.(2022·全国·江西科技学院附属中学高三阶段练习(理))已知函数()()e 4,0,2log 1,10,x m m x f x x x ⎧+>⎪=⎨-+-<≤⎪⎩若1x ∀,2x ∈R ,()()12120f x f x x x ->-,且()()2g x f x x =--仅有1个零点,则实数m 的取值范围为()A .11,4e ⎡⎫⎪⎢⎣⎭B .11,4e ⎡⎤⎢⎥⎣⎦C .1,1e ⎡⎫⎪⎢⎣⎭D .1,1e ⎛⎫ ⎪⎝⎭例15.(2022·浙江·高三学业考试)已知函数2()2f x x ax b =-+在区间(-∞,1]是减函数,则实数a 的取值范围是()A .[1,+∞)B .(-∞,1]C .[-1,+∞)D .(-∞,-1]例16.(2022·全国·高三专题练习)若函数21,1()2,,1ax x f x x ax x -<⎧=⎨-≥⎩是R 上的单调函数,则a 的取值范围()A .20,3⎛⎫⎪⎝⎭B .20,3⎛⎤ ⎥⎝⎦C .(]0,1D .()0,1例17.(2022·全国·高三专题练习)已知函数()f x =0a >且1a ≠)在区间[)1,3上单调递增,则实数a 的取值不可能是()A .13B .12C .23D .56例18.(2022·山东·济南市历城第二中学模拟预测)函数()53x f x x a +=-+在()1,+∞上是减函数,则实数a的范围是_______.例19.(2022·全国·高三专题练习)如果5533cos θsin θ7(cos θsin θ),θ[0,2π]->-∈,则θ的取值范围是___________.例20.(2022·全国·高三专题练习)已知函数()f x 满足()()()()1,f x y f x f y x y R +=+-∈,当0x >时,()1f x >,且()12f =.(1)求()()0,1f f -的值,并判断()f x 的单调性;(2)当[]1,2x ∈时,不等式()()231f ax x f x -+<恒成立,求实数a 的取值范围.【方法技巧与总结】若已知函数的单调性,求参数a 的取值范围问题,可利用函数单调性,先列出关于参数a 的不等式,利用下面的结论求解.1.若()a f x >在[]m n ,上恒成立()a f x ⇔>在[]m n ,上的最大值.2.若()a f x <在[]m n ,上恒成立()a f x ⇔<在[]m n ,上的最小值.题型五:基本初等函数的单调性例21.(2022·全国·高三阶段练习(文))下列函数在()1,3上单调递减的是()A .24y x x =-B .12x y -=C .y =D .cos 1y x =+例22.(2022·全国·高三专题练习)下列函数中,定义域是R 且为增函数的是A .xy e -=B .3y x =C .ln y x=D .y x=例23.(2022·全国·高三专题练习)已知()f x 是奇函数,且()()12120f x f x x x ->-对任意12,x x R ∈且12x x ≠都成立,设32a f ⎛⎫= ⎪⎝⎭,()3log 7b f =,()30.8c f =-,则()A .b a c <<B .c a b <<C .c b a<<D . a c b<<例24.(2022·山东·济南一中模拟预测)设函数()232xf x x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,若()ln 3a f =,()5log 2b f =-,c f =(e 为自然对数的底数),则().A .a b c>>B .c b a>>C .c a b>>D .a c b>>【方法技巧与总结】1.比较函数值大小,应将自变量转化到同一个单调区间内,然后利用函数单调性解决.2.求复合函数单调区间的一般步骤为:①求函数定义域;②求简单函数单调区间;③求复合函数单调区间(同增异减).3.利用函数单调性求参数时,通常要把参数视为已知数,依据函数图像或单调性定义,确定函数单调区间,与已知单调区间比较,利用区间端点间关系求参数.同时注意函数定义域的限制,遇到分段函数注意分点左右端点函数值的大小关系.题型六:函数的奇偶性的判断与证明例25.(2022·北京通州·模拟预测)已知函数1()33xxf x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭,则()f x ()A .是偶函数,且在R 是单调递增B .是奇函数,且在R 是单调递增C .是偶函数,且在R 是单调递减D .是奇函数,且在R 是单调递减例26.(2022·安徽·蒙城第一中学高三阶段练习(理))下列函数中,在其定义域内既是奇函数又是减函数的是()A .1y x=B .ln y x x=--C .3y x x=--D .3=-+y x x例27.(2022·广东·二模)存在函数()f x 使得对于x R ∀∈都有()()f g x x =,则函数()g x 可能为()A .()sin g x x=B .()22g x x x=+C .()3g x x x=-D .()()x xg x e e-=+例28.(2022·全国·高三专题练习)判断下列函数的奇偶性:(1)f (x )(2)f (x )=(x +(3)f (x ).(4)f (x )=2221,0,21,0;x x x x x x ⎧-++>⎨+-<⎩例29.(2022·全国·高三专题练习)已知定义在R 上的函数()f x ,()g x 满足:①()01f =;②()g x 为奇函数;③()0,x ∀∈+∞,()0>g x ;④任意的x ,R y ∈,()()()()()f x y f x f y g x g y -=-.(1)判断并证明函数()f x 的奇偶性;(2)判断并证明函数()f x 在()0,+∞上的单调性.【方法技巧与总结】函数单调性与奇偶性结合时,注意函数单调性和奇偶性的定义,以及奇偶函数图像的对称性.题型七:已知函数的奇偶性求参数例30.(2022·北京海淀·二模)若(),01,0x a x f x bx x +<⎧=⎨->⎩是奇函数,则()A .1,1a b ==-B .1,1a b =-=C .1,1a b ==D .1,1a b =-=-例31.(2022·河南洛阳·三模(理))若函数()()322x xx a f x -=⋅-是偶函数,则=a ()A .-1B .0C .1D .±1例32.(2022·江苏南通·模拟预测)若函数()22x x af x a +=-为奇函数,则实数a 的值为()A .1B .2C .1-D .±1例33.(2022·江西·南昌十中模拟预测(理))已知函数()(1)1x mf x x e=++为偶函数,则m 的值为_________.例34.(2022·全国·高三阶段练习(理))已知函数()()22330x xa a a f x -+=-⋅≠为奇函数,则=a ______.例35.(2022·全国·高三阶段练习(文))已知函数()2221x xa b f x x -+⋅=+为偶函数,则=a ______.例36.(2022·陕西·西安中学模拟预测(文))已知函数)1()e ln e x xf x x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭为R 上的偶函数,则实数=a ___________.【方法技巧与总结】利用函数的奇偶性的定义转化为()()f x f x -=±,建立方程,使问题得到解决,但是在解决选择题、填空题时还显得比较麻烦,为了使解题更快,可采用特殊值法求解.题型八:已知函数的奇偶性求表达式、求值例37.(2022·安徽省芜湖市教育局模拟预测(理))设()f x 为奇函数,且0x >时,()e ln xf x x =+,则()1f -=___________.例38.(2022·重庆一中高三阶段练习)已知偶函数()f x ,当0x >时,()()212f x x f x '=-+,则()f x 的图象在点()()2,2f --处的切线的斜率为()A .3-B .3C .5-D .5例39.(2022·河北衡水·高三阶段练习)已知()f x 是定义在R 上的奇函数,且0x ≤时,()232f x x x m =-+,则()f x 在[]1,2上的最大值为()A .1B .8C .5-D .16-例40.(2022·江西·模拟预测(理))(),()f x g x 分别是定义在R 上的奇函数和偶函数,且()()2022sin 25+=--x f x g x x x ,则下列说法错误的是()A .(0)1g =B .()g x 在[]0,1上单调递减C .(1101)-g x 关于直线1101=x 对称D .()g x 的最小值为1例41.(2022·山西吕梁·一模(文))已知函数()f x 为定义在R 上的奇函数,且当0x ≥时,()21x f x x =+-,则当0x <时,()f x =()A .21x x ---B .21x x -++C .121x ----D .121x --++例42.(2022·北京·高三专题练习)已知定义在R 上的奇函数()f x 满足()()2f x f x =+,且当()0,1x ∈时,()241xxf x =+.(1)求()1f 和()1f -的值;(2)求()f x 在[]1,1-上的解析式.例43.(2022·全国·高三专题练习)若函数()f x 是奇函数,()g x 是偶函数,且其定义域均为{R,1}x x x ∈≠±.若()1()1f xg x x +=-,求()f x ,()g x 的解析式.【方法技巧与总结】抓住奇偶性讨论函数在各个分区间上的解析式,或充分利用奇偶性得出关于()f x 的方程,从而可得()f x 的解析式.题型九:已知()f x =奇函数+M例44.(2022·重庆一中高三阶段练习)已知()34f x ax =++(a ,b 为实数),()3lg log 102022f =,则()lg lg3f =______.例45.(2022·河南·西平县高级中学模拟预测(理))已知函数()2sin 414x xf x x -=++,且()5f a =,则()f a -=()A .2B .3C .-2D .-3例46.(2022·福建省福州第一中学高二期末)若对,x y R ∀∈,有()()()4f x y f x f y +=+-,函数2sin ()()cos 1xg x f x x =++在区间[2021,2021]-上存在最大值和最小值,则其最大值与最小值的和为()A .4B .8C .12D .16例47.(2022·上海·高一专题练习)若函数()()2221sin 1x xf x x ++=+的最大值和最小值分别为M 、m ,则函数()()()sin 3g x M m x M m x π⎡⎤=+++-⎢⎥⎣⎦图像的对称中心不可能是_______A .4,33ππ⎛⎫⎪⎝⎭B .,123ππ⎛⎫ ⎪⎝⎭C .28,33ππ⎛⎫ ⎪⎝⎭D .416,33ππ⎛⎫ ⎪⎝⎭例48.(2022·河南·温县第一高级中学高三月考(理))若函数()()113e sin 1ex x x f x --⋅--=在区间[]3,5-上的最大值、最小值分别为p 、q ,则p q +的值为().A .2B .1C .6D .3例49.(2022·黑龙江·哈尔滨三中高三月考(理))函数()()211()2x x f x x x e e x --=--+在区间[1,3]-上的最大值与最小值分别为M ,N ,则M N +的值为()A .2-B .0C .2D .4例50.(2022·广东潮阳·高一期末)函数()()22ln41ax a xf x x a++=++,若()f x 最大值为M ,最小值为N ,[]1,3a ∈,则M N +的取值范围是______.例51.(2022·安徽·合肥市第九中学高三月考(理))已知定义域为R 的函数2222020sin ()2x x e e x xf x x λλμ++=++有最大值和最小值,且最大值和最小值的和为6,则λ-μ=___.【方法技巧与总结】已知()f x =奇函数+M ,[,]x a a ∈-,则(1)()()2f x f x M -+=(2)max min ()()2f x f x M +=题型十:函数的对称性与周期性例52.(2022·天津三中二模)设函数()y f x =的定义域为D ,若对任意的12,x x D ∈,且122x x a +=,恒有()()122f x f x b +=,则称函数()f x 具有对称性,其中点(,)a b 为函数()y f x =的对称中心,研究函数1()1tan(1)1f x x x x =+++--的对称中心,求13540432022202220222022f f f f ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫+++= ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭ ()A .2022B .4043C .4044D .8086例53.(2022·全国·模拟预测)已知定义在R 上的函数()f x 满足()()24f x f x +=+,且()1f x +是奇函数,则()A .()f x 是偶函数B .()f x 的图象关于直线12x =对称C .()f x 是奇函数D .()f x 的图象关于点1,02⎛⎫⎪⎝⎭对称例54.(2022·全国·模拟预测)已知函数()f x 的定义域为R ,且()()()2220222f x f x f +=-+对任意x ∈R 恒成立,又函数()2021f x +的图象关于点()2021,0-对称,且()12022f =,则()2021f =()A .2021B .2021-C .2022D .2022-例55.(2022·新疆·三模(文))已知定义在R 上的偶函数()f x 满足()()6f x f x +=,且当[]0,3x ∈时,()e x f x x =,则下面结论正确的是()A .()()()3ln 3e e f f f <<-B .()()()3e ln 3ef f f -<<C .()()()3e e ln 3f f f <-<D .()()()3ln 3e ef f f <-<例56.(2022·山东·肥城市教学研究中心模拟预测)已知函数()f x 满足(3)(1)9(2)f x f x f +=-+对任意x ∈R 恒成立,又函数(9)f x +的图象关于点(9,0)-对称,且(1)2022,f =则(45)f =()A .2021B .2021-C .2022D .2022-例57.(2022·广东茂名·模拟预测)已知函数()f x 是R 上的奇函数,且3()()2f x f x -=-,且当30,4x ⎛⎤∈ ⎥⎝⎦时,()23f x x =-,则(2021)(2022)(2023)f f f -+--的值为()A .4B .4-C .0D .6-例58.(2022·江西鹰潭·二模(文))已知()f x 是定义在R 上的奇函数,若32f x ⎛⎫+ ⎪⎝⎭为偶函数且()12f =,则()()()202020212022f f f ++=()A .2-B .4C .4-D .6例59.(2022·江苏·徐州市第七中学高三阶段练习)函数()()()222f x x x x ax b =+++满足:对x R ∀∈,都有()()11f x f x +=-,则函数()f x 的最小值为()A .-20B .-16C .-15D .0例60.(2022·黑龙江·哈尔滨三中三模(理))定义在R 上的函数()y f x =满足以下三个条件:①对于任意的实数x ∈R ,都有()()220f x f x ++-=成立;②函数()1y f x =+的图象关于y 轴对称;③对任意的1x ,[]20,1x ∈,12x x ≠,都有()()()()11221221x f x x f x x f x x f x +>+成立.则()2021f ,()2022f ,()2023f 的大小关系为()A .()()()202120232022f f f >>B .()()()202120222023f f f >>C .()()()202320222021f f f >>D .()()()202220212023f f f >>例61.(2022·陕西·榆林市教育科学研究所模拟预测(理))已知函数()f x 满足()()f x f x -=--,且函数()f x 与()cos 2g x x x =≠-⎛⎫ ⎪⎝⎭的图象的交点为()11,x y ,()22,x y ,()33,x y ,()44,x y ,则()41i ii x y =+=∑()A .-4πB .-2πC .2πD .4π【方法技巧与总结】(1)若函数()y f x =有两条对称轴x a =,()x b a b =<,则函数()f x 是周期函数,且2()T b a =-;(2)若函数()y f x =的图象有两个对称中心(,),(,)()a c b c a b <,则函数()y f x =是周期函数,且2()T b a =-;(3)若函数()y f x =有一条对称轴x a =和一个对称中心(,0)()b a b <,则函数()y f x =是周期函数,且4()T b a =-.题型十一:类周期函数例62.(2022·天津一中高三月考)定义域为R 的函数()f x 满足()()22f x f x +=,当[]0,2x 时,()[)[)232,0,11,1,22x x x x f x x -⎧-∈⎪⎪=⎨⎛⎫-∈⎪ ⎪⎪⎝⎭⎩,若当[)4,2x ∈--时,不等式()2142m f x m ≥-+恒成立,则实数m 的取值范围是()A .[]2,3B .[]1,3C .[]1,4D .[]2,4例63.(2022·浙江·杭州高级中学高三期中)定义域为R 的函数()f x 满足(2)3()f x f x +=,当[0,2]x ∈时,2()2f x x x =-,若[4,2]x ∈--时,13()()18f x t t≥-恒成立,则实数t 的取值范围是()A .(](],10,3-∞- B.((,-∞ C .[)[)1,03,-+∞ D.))⎡+∞⎣ 例64.(2022山西省榆林市高三二模理科数学试卷)定义域为R 的函数()f x 满足()()22f x f x +=,当[)0,2x ∈时,()[)[)2213,0,1{ln ,1,2x x x f x x x x -+∈=∈,若当[)4,2x ∈--时,函数()22f x t t ≥+恒成立,则实数t 的取值范围为()A .30t -≤≤B .31t -≤≤C .20t -≤≤D .01t ≤≤例65.(2022·湖北·高三月考)已知函数()11,022(2),2x x f x f x x ⎧--≤≤=⎨->⎩,其中R a ∈,给出以下关于函数()f x 的结论:①922f ⎛⎫= ⎪⎝⎭②当[]0,8x ∈时,函数()f x 值域为[]0,8③当4,15k ⎛⎤∈ ⎥⎝⎦时方程()f x kx =恰有四个实根④当[]0,8x ∈时,若()22xf x a +≤恒成立,则1a ≥-)A .1B .2C .3D .4【方法技巧与总结】1.类周期函数若()y f x =满足:()()f x m kf x +=或()()f x kf x m =-,则()y f x =横坐标每增加m 个单位,则函数值扩大k 倍.此函数称为周期为m 的类周期函数.xx类周期函数图象倍增函数图象2.倍增函数若函数()y f x =满足()()f mx kf x =或()(xf x kf m=,则()y f x =横坐标每扩大m 倍,则函数值扩大k倍.此函数称为倍增函数.注意当m k =时,构成一系列平行的分段函数,222311()[1)(1)[)()(1)[)(1)[)n n ng x x m g x m x m m f x g x m x m m g x m x m m --∈⎧⎪-+∈⎪⎪=-+∈⎨⎪⎪⎪-+∈⎩,,,,,,,,.题型十二:抽象函数的单调性、奇偶性、周期性例66.(2022·山东聊城·二模)已知()f x 为R 上的奇函数,()22f =,若对1x ∀,()20,x ∈+∞,当12x x >时,都有()()()1212210f x f x x x x x ⎡⎤--<⎢⎥⎣⎦,则不等式()()114x f x ++>的解集为()A .()3,1-B .()()3,11,1---C .()(),11,1-∞-- D .()(),31,-∞-⋃+∞例67.(2022·全国·模拟预测(理))已知定义在R 上的奇函数()f x 的图象关于直线1x =对称,且()y f x =在[]0,1上单调递增,若()3a f =-,12b f ⎛⎫=- ⎪⎝⎭,()2c f =,则a ,b ,c 的大小关系为()A .c b a <<B .b a c <<C .b c a <<D .c a b<<例68.(2022·黑龙江大庆·三模(理))已知定义域为R 的偶函数满足()()2f x f x -=,当01x ≤≤时,()1e 1x f x -=-,则方程()11f x x =-在区间[]3,5-上所有解的和为()A .8B .7C .6D .5例69.(2022·全国·高三专题练习)已知定义在R 上的函数()f x ,()g x 满足:①()01f =;②任意的x ,R y ∈,()()()()()f x y f x f y g x g y -=-.(1)求()()22f xg x -的值;(2)判断并证明函数()f x 的奇偶性.例70.(2022·上海·高三专题练习)定义在(-1,1)上的函数f (x )满足①对任意x 、y ∈(-1,1),都有f (x )+f (y )=f (1x y xy ++);②当x ∈(-1,0)时,有f (x )>0.求证:21111()()()()511312f f f f n n +++>++ .【方法技巧与总结】抽象函数的模特函数通常如下:(1)若()()()f x y f x f y +=+,则()(1)f x xf =(正比例函数)(2)若()()()f x y f x f y +=,则()[(1)]x f x f =(指数函数)(3)若()()()f xy f x f y =+,则()log b f x x =(对数函数)(4)若()()()f xy f x f y =,则()a f x x =(幂函数)(5)若()()()f x y f x f y m +=++,则()(1)f x xf m =-(一次函数)(6)对于抽象函数判断单调性要结合题目已知条件,在所给区间内比较大小,有时需要适当变形.题型十三:函数性质的综合例71.(2022·重庆南开中学模拟预测)已知函数()()ln ln 2cos 2f x x x x=---,则关于t 的不等式()()20f t f t +<的解集为()A .()2,1-B.(-C .()0,1D.(例72.(2022·安徽·六安市裕安区新安中学高三开学考试(文))已知函数()f x 是定义在R 上的偶函数,且在区间[0,)+∞上单调递增.若实数a 满足212(log )(lo )g )2(1f a f f a +≤,则a 的最小值是()A .32B .1C .12D .2例73.(2022·河南许昌·高三月考(理))已知函数31()224e e x xf x x x =-++-,其中e 是自然对数的底数,若()2(6)8f a f a -+>,则实数a 的取值范围是()A .(2,)+∞B .(3,2)-C .(,3)-∞-D .(,3)(2,)-∞-⋃+∞例74.(2022·河南·新蔡县第一高级中学高三月考(文))已知函数()3112e 33ex x f x x x =-+-+,其中e是自然对数的底数,若()2(23)6f a f a -+≥,则实数a 的取值范围是()A .(,3][1,)-∞-+∞ B .(,3]-∞-C .[1,)+∞D .[]3,1-例75.(2022·江苏·南京市中华中学高三月考)定义在R 上的函数()f x 满足()(2)f x f x -=,且当1x ≥时()23,141log ,4x x f x x x -+≤<⎧=⎨-≥⎩,若对任意的[,1]x t t ∈+,不等式()()21f x f x t -≤++恒成立,则实数t 的最大值为()A .1-B .23-C .13-D .13例76.(2022·内蒙古·赤峰二中高一月考(理))设()f x 是定义在R 上的奇函数,且当0x ≥时,()2f x x =,若对任意[]2x a a ∈+,,不等式()()2f x a f x +≥恒成立,则实数a 的取值范围是()A.)+∞B.)+∞C .()1-∞,D.⎡⎣例77.(2022·湖南·岳阳一中一模)已知函数221e e ()312x x xf x --=++,若不等式2(4)(2)1f ax f ax -+≤对任意x ∈R 恒成立,则实数a 的取值范围是()A .[]e,0-B .[]2,0-C .[]4,0-D .2e ,0⎡⎤-⎣⎦例78.(2022·全国·模拟预测)已知函数()2121xx f x -=+,若()()e 0x f f ax +<有解,则实数a 的取值范围为()A .()0,∞+B .(),e -∞-C .[]e,0-D .()(),e 0,-∞-⋃+∞例79.(2022·黑龙江·哈师大附中三模(理))已知函数()()1ln e 12x f x x =+-(e 为自然对数的底数),若()()21f a f a ≥-,则实数a 的取值范围是()A .1,3⎛⎤-∞ ⎥⎝⎦B .[1,+∞)C .1,13⎡⎤⎢⎥⎣⎦D .[)1,1,3⎛⎤-∞⋃+∞ ⎥⎝⎦【方法技巧与总结】(1)奇偶性与单调性综合解题,尤其要重视利用偶函数(或轴对称函数)与单调性综合解不等式和比较大小.(2)奇偶性、单调性、周期性综合解题,尤其要注意对称性与周期性之间的关系,周期是两条对称轴(或对称中心)之间距离的2倍,是对称中心与对称轴之间距离的4倍.【过关测试】一、单选题1.(2022·安徽·蒙城第一中学高三阶段练习(理))下列函数中,在其定义域内既是奇函数又是减函数的是()A .1y x=B .ln y x x =--C .3y x x =--D .3=-+y x x2.(2022·河南·模拟预测(文))已知0x >,0y >,且2e e sin 2sin x y x y ->-,则()A .2x y<B .2x y>C .x y>D .x y<3.(2022·湖北·房县第一中学模拟预测)已知函数()221e e 1x x f x -=+,不等式()()22f x f x >+的解集为()A .()(),12,-∞-+∞B .()1,2-C .()(),21,-∞-+∞ D .()2,1-4.(2022·浙江浙江·高三阶段练习)已知定义在R 上的奇函数()f x 在0x >时满足32()(1)62f x x x =-++,且()()8f x m f x +≤在[]1,3x ∈有解,则实数m 的最大值为()A .23B .2C .53D .45.(2022·河北·石家庄二中高三开学考试)已知函数(()cos ln 4f x x x π=+⋅+在区间[5,5]-的最大值是M ,最小值是m ,则()f M m +的值等于()A .0B .10C .4πD .2π6.(2022·安徽·蒙城第一中学高三阶段练习(理))已知()f x 为奇函数,且当0x >时()211e xf x x-=+,则曲线()y f x =在点11,22f⎛⎫⎛⎫-- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭处的切线方程为()A .240x y ++=B .240x y -+=C .220x y -+=D .220x y ++=7.(2022·河南·模拟预测(理))已知函数()f x 的图象关于原点对称,且()()4f x f x =+,当()0,2x ∈时,()f x =32433log 4f ⎛⎫+= ⎪⎝⎭()A .-11B .-8C .3log 4D .38log 4-8.(2022·江西·南昌市实验中学一模(理))对于函数()y f x =,若存在0x ,使()()00f x f x =--,则称点()()00,x f x 与点()()00,x f x --是函数()f x 的一对“隐对称点”.若函数()2ln ,0,0x x f x mx mx x >⎧=⎨--≤⎩的图像恰好有2对“隐对称点”,则实数m 的取值范围是()A .10,e ⎛⎫ ⎪⎝⎭B .()0,1⋃(1,)+∞C .1,e ⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭D .(1,)+∞二、多选题9.(2022·海南·模拟预测)下面关于函数23()2x f x x -=-的性质,说法正确的是()A .()f x 的定义域为(,2)(2,)-∞⋃+∞B .()f x 的值域为RC .()f x 在定义域上单调递减D .点(2,2)是()f x 图象的对称中心10.(2022·辽宁·模拟预测)已知定义在R 上的偶函数()f x 的图像是连续的,()()()63f x f x f ++=,()f x 在区间[]6,0-上是增函数,则下列结论正确的是()A .()f x 的一个周期为6B .()f x 在区间[]12,18上单调递减C .()f x 的图像关于直线12x =对称D .()f x 在区间[]2022,2022-上共有100个零点11.(2022·重庆巴蜀中学高三阶段练习)已知函数()f x 对任意x ∈R 都有()()2f x f x +=-,若函数()1y f x =-的图象关于1x =对称,且对任意的()12,0,2x x ∈,且12x x ≠,都有()()12120f x f x x x ->-,若()20f -=,则下列结论正确的是()A .()f x 是偶函数B .()20220f =C .()f x 的图象关于点()1,0对称D .()()21f f ->-12.(2022·河北秦皇岛·二模)已知函数())lg f x x =,()212xg x =+,()()()F x f x g x =+,则()A .()f x 的图象关于()0,1对称B .()g x 的图象没有对称中心C .对任意的[](),0x a a a ∈->,()F x 的最大值与最小值之和为4D .若()3311F x x x -+-<-,则实数x 的取值范围是()(),13,-∞⋃+∞三、填空题13.(2022·山东临沂·二模)已知函数e ()1xmxf x x =+-是偶函数,则m =__________.14.(2022·湖北·房县第一中学模拟预测)已知函数()()ln 0f x x a a a =-+>在21,e ⎡⎤⎣⎦上的最小值为1,则a 的值为________.15.(2022·广东佛山·三模)已知函数()22x x f x a -=+⋅的图象关于原点对称,若3(21)2f x ->,则x 的取值范围为________.16.(2022·陕西宝鸡·二模(文))若函数f (x )同时满足:(1)对于定义域上的任意x ,恒有()()0f x f x +-=;(2)对于定义域上的任意12,x x ,当12x x ≠,恒有()()12120f x f x x x -<-,则称函数f (x )为“理想函数”,下列①()1f x x=,②()=f x ,③()1212xxf x -=+,④22,0(),0x x f x x x ⎧-=⎨<⎩四个函数中,能被称为“理想函数”的有___________.(填出函数序号)四、解答题17.(2022·上海市市西中学高三阶段练习)设a ∈R ,函数2()21x x af x +=+;(1)求a 的值,使得f (x )为奇函数;(2)若3()2a f x +<对任意x ∈R 成立,求a 的取值范围.18.(2022·全国·高三专题练习)已知函数()21ax bf x x +=+是定义在()1,1-上的函数,()()f x f x -=-恒成立,且12.25f ⎛⎫= ⎪⎝⎭(1)确定函数()f x 的解析式;(2)用定义证明()f x 在()1,1-上是增函数;(3)解不等式()()10f x f x -+<.19.(2022·陕西·武功县普集高级中学高三阶段练习(理))设函数()()20,1,R x xf x ka a a a k -=->≠∈,()f x 是定义域为R 的奇函数(1)确定k 的值(2)若()13f =,判断并证明()f x 的单调性;(3)若3a =,使得()()()221f x f x λ≤+对一切[]2,1x ∈--恒成立,求出λ的范围.20.(2022·全国·高三专题练习)定义域均为R 的奇函数()f x 与偶函数()g x 满足()()10x f x g x +=.(1)求函数()f x 与()g x 的解析式;(2)证明:1212()()2()2x x g x g x g ++≥;(3)试用1()f x ,2()f x ,1()g x ,2()g x 表示12()f x x -与12()g x x +.21.(2022·全国·高三专题练习)定义在R 上的函数()f x ,对任意12,x x R ∈,满足下列条件:①1212()()()2f x x f x f x +=+-②(2)4f =(1)是否存在一次函数()f x 满足条件①②,若存在,求出()f x 的解析式;若不存在,说明理由.(2)证明:()()2g x f x =-为奇函数;22.(2022·上海·二模)对于函数()f x ,若在定义域内存在实数0x ,满足00()()f x f x -=-,则称()f x 为“M 类函数”.(1)已知函数π()2cos 3f x x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭,试判断()f x 是否为“M 类函数”?并说明理由;(2)设1()423x x f x m +=-⋅-是定义域R 上的“M 类函数”,求实数m 的取值范围;(3)若()22log 2,3()2,3x mx x f x x ⎧->⎪=⎨-<⎪⎩为其定义域上的“M 类函数”,求实数m 取值范围.。

函数的单调性奇偶性与周期性知识点与试题

函数的单调性奇偶性与周期性知识点与试题

函数的性质知识要点一、 函数的奇偶性1.定义:如果对于函数fx 定义域内的任意x 都有f -x=-fx,则称fx 为奇函数;如果对于函数fx 定义域内的任意x 都有f -x=fx,则称fx 为偶函数;如果函数fx 不具有上述性质,则fx 不具有奇偶性.如果函数同时具有上述两条性质,则fx 既是奇函数,又是偶函数;注意:1函数是奇函数或是偶函数称为函数的奇偶性,函数的奇偶性是函数的整体性质;2由函数的奇偶性定义可知,函数具有奇偶性的一个必要条件是,对于定义域内的任意一个x,则-x 也一定是定义域内的一个自变量即定义域关于原点对称; 2.利用定义判断函数奇偶性的格式步骤:1首先确定函数的定义域,并判断其定义域是否关于原点对称; 2 确定f -x 与fx 的关系;3 作出相应结论:若f -x = fx 或 f -x -fx = 0,则fx 是偶函数;若f -x =-fx 或 f -x +fx = 0,)0)((1)()(0)()()()(≠±=-⇔=±-⇔±=-x f x f x f x f x f x f x f 则fx 是奇函数; 3.简单性质:1图象的对称性质:一个函数是奇函数的充要条件是它的图象关于原点对称;一个函数是偶函数的充要条件是它的图象关于y 轴对称;2设fx,gx 的定义域分别是D1,D2那么在它们的公共定义域上: 奇+奇=奇,奇⨯奇=偶,偶+偶=偶,偶⨯偶=偶,奇⨯偶=奇3任意一个定义域关于原点对称的函数()f x 均可写成一个奇函数()g x 与一个 偶函数()h x 和的形式,则()()()()(),()22f x f x f x f xg xh x --+-==;4. 奇偶函数图象的对称性1若)(x a f y +=是偶函数,则⇔=-⇔-=+)()2()()(x f x a f x a f x a f )(x f 的图象关于直线a x =对称;2若)(x b f y +=是奇函数,则⇔-=-⇔+-=-)()2()()(x f x b f x b f x b f )(x f 的图象关于点)0,(b 中心对称;5.一些重要类型的奇偶函数:1 函数()x x f x a a -=+ 是偶函数,函数()x x f x a a -=- 是奇函数;2函数221()(01x x x x xx a a a f x a a a a ----==>++ 且1)a ≠是奇函数; 3函数1()log 1axf x x-=+ (0a > 且1)a ≠是奇函数; 4函数()log (a f x x =+ (0a > 且1)a ≠是奇函数;二、函数的单调性1.定义:一般地,设函数y =fx 的定义域为I, 如果对于定义域I 内的某个区间D 内的任意两个自变量x 1,x 2,当x 1<x 2时,都有fx 1<fx 2fx 1>fx 2,那么就说fx 在区间D 上是增函数减函数; 注意:1函数的单调性是在定义域内的某个区间上的性质,是函数的局部性质; 2必须是对于区间D 内的任意两个自变量x1,x2;当x1<x2时,总有fx1<fx2 3函数单调性的两个等价形式:1212()()0(0)()f x f x f x x x >><⇔-在给定区间上单调递增递减;[]1212()()()0(0)()x x f x f x f x ->><⇔在给定区间上单调递增递减;2.如果函数y=fx 在某个区间上是增函数或是减函数,那么就说函数y=fx 在这一区间具有严格的单调性,区间D 叫做y=fx 的单调区间;3.设复合函数y= fgx,其中u=gx , A 是y= fgx 定义域的某个区间,B 是映射g : x→u=gx 的象集:①若u=gx 在 A 上是增或减函数,y= fu 在B 上也是增或减函数,则函数y= fgx 在A 上是增函数;②若u=gx 在A 上是增或减函数,而y= fu 在B 上是减或增函数,则函数y= fgx 在A 上是减函数,简称“同增异减”; 4.判断函数单调性的方法步骤利用定义证明函数fx 在给定的区间D 上的单调性的一般步骤:1 任取x1,x2∈D,且x1<x2;2作差fx1-fx2;3变形通常是因式分解和配方; 4定号即判断差fx1-fx2的正负;5 下结论指出函数fx 在给定的区间D 上的单调性; 5.简单性质1奇函数在其对称区间上的单调性相同; 2偶函数在其对称区间上的单调性相反;3在公共定义域内:增函数fx+增函数gx 是增函数;减函数fx+减函数gx 是减函数;增函数fx-减函数gx 是增函数;减函数fx-增函数gx 是减函数; 三、函数的最值1.定义:最大值:一般地,设函数y=fx 的定义域为I,如果存在实数M 满足:①对于任意的x ∈I,都有fx≤M ;②存在x0∈I,使得fx0 = M;那么,称M是函数y=fx的最大值;最小值:一般地,设函数y=fx的定义域为I,如果存在实数M满足:①对于任意的x∈I,都有fx≥M;②存在x0∈I,使得fx0 = M;那么,称M是函数y=fx的最小值;注意:1函数最大小首先应该是某一个函数值,即存在x0∈I,使得fx0 = M;2函数最大小应该是所有函数值中最大小的,即对于任意的x∈I,都有fx≤Mfx≥M;2.利用函数单调性的判断函数的最大小值的方法:1利用二次函数的性质配方法求函数的最大小值;2利用图象求函数的最大小值;3 利用函数单调性的判断函数的最大小值:如果函数y=fx在区间a,b上单调递增,在区间b,c上单调递减则函数y=fx在x=b处有最大值fb; 如果函数y=fx在区间a,b上单调递减,在区间b,c上单调递增则函数y=fx 在x=b处有最小值fb;函数的单调性A组1.下列函数fx中,满足“对任意x1,x2∈0,+∞,当x1<x2时,都有fx1>fx2”的是________.①fx=错误!②fx=x-12③fx=e x④fx=ln x+12.函数fxx∈R的图象如右图所示,则函数gx=f log a x0<a<1的单调减区间是________.3.函数y=错误!+错误!的值域是________.4.已知函数fx=|e x+错误!|a∈R在区间0,1上单调递增,则实数a的取值范围是________.5.如果对于函数fx定义域内任意的x,都有fx≥MM为常数,称M为fx的下界,下界M中的最大值叫做fx的下确界,下列函数中,有下确界的所有函数是________.①fx=sin x;②fx=lg x;③fx=e x;④fx=错误!6.已知函数fx=x2,gx=x-1.1若存在x∈R使fx<b·gx,求实数b的取值范围;2设Fx=fx-mgx+1-m-m2,且|Fx|在0,1上单调递增,求实数m的取值范围.B组1.下列函数中,单调增区间是-∞,0的是________.①y=-错误!②y=-x-1③y=x2-2④y=-|x|2.若函数fx=log2x2-ax+3a在区间2,+∞上是增函数,则实数a的取值范围是________.3.若函数fx=x+错误!a>0在错误!,+∞上是单调增函数,则实数a的取值范围是________.4.定义在R上的偶函数fx,对任意x1,x2∈0,+∞x1≠x2,有错误!<0,则下列结论正确的是________.①f3<f-2<f1②f1<f-2<f3 ③f-2<f1<f3④f3<f1<f-25.已知函数fx=错误!满足对任意x1≠x2,都有错误!<0成立,则a的取值范围是________.6.函数fx的图象是如下图所示的折线段OAB,点A的坐标为1,2,点B的坐标为3,0,定义函数gx=fx·x-1,则函数gx的最大值为________.7.已知定义域在-1,1上的函数y=fx的值域为-2,0,则函数y=f cos错误!的值域是________.8.已知fx=log3x+2,x∈1,9,则函数y=fx2+fx2的最大值是________.9.若函数fx=log a2x2+xa>0,a≠1在区间0,错误!内恒有fx>0,则fx的单调递增区间为__________.10.试讨论函数y=2log错误!x2-2log错误!x+1的单调性.11.已知定义在区间0,+∞上的函数fx满足f错误!=fx1-fx2,且当x>1时,fx<0.1求f1的值;2判断fx的单调性;3若f3=-1,解不等式f|x|<-2.12.已知:fx=log3错误!,x∈0,+∞,是否存在实数a,b,使fx同时满足下列三个条件:1在0,1上是减函数,2在1,+∞上是增函数,3fx的最小值是1.若存在,求出a、b;若不存在,说明理由.函数的性质A组1.设偶函数fx=log a|x-b|在-∞,0上单调递增,则fa+1与fb+2的大小关系为________.2.定义在R上的函数fx既是奇函数又是以2为周期的周期函数,则f1+f4+f7等于________.3.已知定义在R上的奇函数fx满足fx-4=-fx,且在区间0,2上是增函数,则f-25、f11、f80的大小关系为________.4.已知偶函数fx在区间0,+∞上单调增加,则满足f2x-1<f错误!的x取值范围是________.5.已知定义在R上的函数fx是偶函数,对x∈R,f2+x=f2-x,当f-3=-2时,f2011的值为________.6.已知函数y=fx是定义在R上的周期函数,周期T=5,函数y=fx-1≤x≤1是奇函数,又知y=fx在0,1上是一次函数,在1,4上是二次函数,且在x=2时函数取得最小值-5.1证明:f1+f4=0;2求y=fx,x∈1,4的解析式;3求y=fx在4,9上的解析式.B组1.函数fx的定义域为R,若fx+1与fx-1都是奇函数,则下列结论正确的是________.①fx是偶函数②fx是奇函数③fx=fx+2 ④fx+3是奇函数2.已知定义在R上的函数fx满足fx=-fx+错误!,且f-2=f-1=-1,f0=2,f1+f2+…+f2009+f2010=________.3.已知fx是定义在R上的奇函数,且f1=1,若将fx的图象向右平移一个单位后,得到一个偶函数的图象,则f1+f2+f3+…+f2010=________.4.已知函数fx是R上的偶函数,且在0,+∞上有f′x>0,若f-1=0,那么关于x的不等式xfx<0的解集是________.5.已知函数fx是-∞,+∞上的偶函数,若对于x≥0,都有fx+2=fx,且当x∈0,2时,fx=log2x+1,则f-2009+f2010的值为________.6.已知函数fx是偶函数,并且对于定义域内任意的x,满足fx+2=-错误!,若当2<x<3时,fx=x,则f=________.7.定义在R上的函数fx在-∞,a上是增函数,函数y=fx+a是偶函数,当x1<a,x2>a,且|x1-a|<|x2-a|时,则f2a -x1与fx2的大小关系为________.8.已知函数fx为R上的奇函数,当x≥0时,fx=xx+1.若fa=-2,则实数a=________.9.已知定义在R上的奇函数fx满足fx-4=-fx,且在区间0,2上是增函数.若方程fx=mm>0在区间-8,8上有四个不同的根x1,x2,x3,x4,则x1+x2+x3+x4=________.10.已知fx是R上的奇函数,且当x∈-∞,0时,fx=-x lg2-x,求fx的解析式.11.已知函数fx,当x,y∈R时,恒有fx+y=fx+fy.1求证:fx是奇函数;2如果x∈R+,fx<0,并且f1=-错误!,试求fx在区间-2,6上的最值.12.已知函数fx 的定义域为R,且满足fx +2=-fx .1求证:fx 是周期函数;2若fx 为奇函数,且当0≤x ≤1时,fx =错误!x ,求使fx =-错误!在0,2010上的所有x 的个数.例题1、函数12()log (sin cos )f x x x =+的单调递增区间是______________.例题2、1函数()142-+=x x x x f 是A 、是偶函数但不是奇函数B 、是奇函数但不是偶函数C 、既是奇函数又是偶函数D 、既不是奇函数也不是偶函数2.设(32()log f x x x =+,则对任意实数,a b ,0a b +≥是()()0f a f b +≥的A 、充分必要条件B 、充分而不必要条件C 、必要而不充分条件D 、既不充分也不必要条件3已知实数x 、y 满足()()()()55111511541545x x y y ⎧-+-=⎪⎨-+-=-⎪⎩,则x y +=_____.4已知()122007122007f x x x x x x x =+++++++-+-++-x ∈R,且2(32)(1),f a a f a -+=- 则a 的值有A 、2个B 、3个C 、4个D 、无数个例题3、2004复旦若存在M,使任意t D ∈D 为函数()f x 的定义域,都有()f x M ≤,则称函数()f x 有界.问函数11()sin f x x x=在1(0,)2x ∈上是否有界例题4、设)3(log )2(log )(a x a x x f a a -+-=,其中0>a 且1≠a .若在区间]4,3[++a a 上1)(≤x f 恒成立,求a 的取值范围.课后精练1. 已知)13(log 21)(3+-=x abx x f 为偶函数,x x ba x g 22)(++=为奇函数,其中b a ,为复数, 则∑=+10001)(k k k b a 的值是______1-________.2. 函数|cos sin |2sin )(x x ex x f ++=的最大值与最小值之差等于21e+;解:)|4sin(|2|cos sin |2sin 2sin )(π+++=+=x x x e x ex x f ,从而当4π=x 时取最大值21e +,当4π-=x 时取最小值0,从而最大值与最小值之差等于21e +3.函数[)。

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考点5 函数的单调性与最值、函数的奇偶性与
周期性
一、选择题
1. (2012·广东高考文科·T4)下列函数为偶函数的是
A.sin y x =
B.3y x =
C.x y e =
D.y =【解题指南】本小题考查函数的奇偶性,要逐一进行判断。

先看函数的定义域是否关于原点对称,再看f(-x)=f(x)是否成立。

【解析】选D.
2.(2012·福建高考理科·T7)设函数1,()0,x D x x ⎧=⎨
⎩有理理为数
为无数
,则下列结论错误的是( )
A .()D x 的值域为{0,1}
B .()D x 是偶函数
C .()
D x 不是周期函数 D .()D x 不是单调函数
【解题指南】本题考查函数的基本性质,要求学生能利用定义法求解问题.
【解析】选C
()
f x[,]
a b
12
,[,]
x x a b
∈,有1212
1
()[()()]
22
x x
f f x f x
+
≤+,则称()
f x在[,]
a b上具有性质P.设()
f x 在[1,3]上具有性质P,现给出如下命题:
①()
f x在[1,3]上的图象是连续不断的;
②2
()
f x在[1,上具有性质P;
③若()
f x在2
x=处取得最大值1,则()1
f x=,[1,3]
x∈;
④对任意
1234
,,,[1,3]
x x x x∈,有12341234
1
()[()()()()]
44
x x x x
f f x f x f x f x
+++
≤+++
其中真命题的序号是()
A.①②B.①③C.②④D.③④
【解题指南】本题考查抽象函数的性质及具体运算,代换的思想方法;在判断命题时,不仅可以利用特例来感受命题的真假,还可以通过有效的严谨推理来判断.
【解析】选D.
4. (2012·陕西高考文科·T2)与(2012·陕西高考理科·T2) 下列函数中,既是奇函数又是增函数的为( ) (A)1y x =+ (B)3
y x =- (C)
1
y x =
(D)||y x x =
【解题指南】根据奇函数和增函数的定义进行判断;或根据已知函数的性质和图象直接判断,也可以用排除法求解.
【解析】选D.选项A 为一次函数,不是奇函数,是增函数;选项B 是奇函数,不是增函数;选项C 是反比例函数,为奇函数,不是增函数;选项D,取绝对值号,变为分段函数,符合题意.
5.(2012·山东高考理科·T8)定义在R 上的函数()f x 满足(6)()f x f x +=.
当31x -≤<-时,2
()(2)f x x =-+,当13x -≤<时,()f x x =.则
(1)(2)(3)(2012)f f f f +++⋅⋅⋅=( )
(A )335 (B )338 (C )1678 (D )2012
【解题指南】本题考查函数的周期性,可利用周期为6来计算连续6项的和在通过计算2012是6的多少倍及余数即可求得. 【解析】选B.
定义在R 上的函数()f x 满足(6)()f x f x +=
当31x -≤<-时,2
()(2)f x x =-+,当13x -≤<时,()f x x =.
()()()()()()()()()()()()()()()()()()2
63352012.
1654321.
006,115,02224,
12333,22,112
2
+⨯==+++++∴==-=-==+--=-=-=+--=-===f f f f f f f f f f f f f f f f
(1)(2)(3)(2012)f f f f +++⋅⋅⋅=()()33821335=++f f .
6.(2012·辽宁高考理科·T11)设函数f(x)()x R ∈满足f(x -)=f(x),f(x)=f(2-x),且当[0,1]x ∈时, f(x)=x 3.又函数g(x)=|xcos ()x π|,则函数
h(x)=g(x)-f(x)在13[,]
22-上的零点个数为( )
(A)5 (B)6 (C)7 (D)8 【解题指南】利用条件,可以判断函数f(x)()x R ∈是偶函数,且是周期函数,
据此作出f(x)在13
[,]
22-上的图象,据特殊值等作函数g(x)=|xcos ()x π|的示
意图。

找二者的交点个数
【解析】选B.由 f(x -)=f(x)知,f(x)()x R ∈是偶函数;由f(x)=f(2-x),则
(2)(2(2))()()
f x f x f x f x +=-+=-=,故f(x)()x R ∈是周期函数,T=2是其周期;由
f(x)=f(2-x),还可知,其图象关于直线x=1对称。

据[0,1]x ∈时, f(x)=x 3. 作其草图。

据特殊值等作函数g(x)=|xcos ()x π|的示意图,可以发现6个交
点。

7. (2012·湖南高考文科·T9)设定义在R 上的函数f(x)是最小正周期 2π的偶函数,f '(x)是f(x)的导函数,当X ∈[0,π] 时, 0<f(x)<1; 当
x ∈(0,π) 且x ≠2π
时 ,()()0
2x f x π
'-> ,则函数y=f(x)-sinx 在[-2π,
2π] 上的零点个数为( )
A.2
B.4
C.5
D.8
【解题指南】有偶函数得出值域,由导数得出单调区间及相应的单调性,根据曲线的交点判断零点的个数.
【解析】选B. 由当x ∈(0,π) 且x ≠2π时 ,()()0
2x f x π
'->,知
0,()0,()2x f x f x π⎡⎫'∈<⎪⎢⎣⎭时,为减函数;()0,()2x f x f x ππ⎛⎤
'∈> ⎥⎝⎦,时,为增函数
又[]0,x π∈时,0<f(x)<1,在R 上的函数f(x)是最小正周期为2π的偶函数,在同一坐标系中作出sin y x =和()y f x =草图象如下,由图知y=f(x)-sinx 在[-2π,2π] 上的零点个数为4个.
故选B. 二、填空题
8.(2012·江苏高考·T10)设()f x 是定义在R 上且周期为2的函数,在区
间[]1,1-上,1,10()2,011ax x f x bx x x +-≤<⎧⎪
=+⎨≤≤⎪+⎩其中,a b R ∈,若13
()()2
2f f =,则3a b +的值为 【解题指南】从函数的周期性上分析出(1)(1)-=f f ,再利用13
()()
22f f =求解。

【解析】由题意131()()()
222==-f f f ,所以2
13211
3222+=-+∴+=-b
a a
b ①;
又(1)(1)2-=∴=-f f b a ②,解①②得2,4310==-∴+=-a b a b 【答案】10-.
9.(2012·新课标全国高考文科·T16)设函数()()2
21+sin 1
x x
f x x +=
+的最大值
为M ,最小值为m ,则M+m=
【解题指南】将函数()f x 分离常数,将去掉常数后剩余部分看作一个新函数,研究新函数的性质,推知M+m 的值。

【解析】()
()2
221+sin 2sin 111x x x x f x x x ++=
=+
++,

()2
2sin ,1x x
g x x +=
+则()()g x g x -=-,所以()g x 是奇函数,
由奇函数图象的对称性知()()max min 0g x g x +=,
M m ∴+()()()()max min max min 1122g x g x g x g x =+++=++=⎡
⎤⎡⎤⎣⎦⎣⎦. 【答案】2.
10. (2012·安徽高考文科·T13)若函数()|2|f x x a =+的单调递增区间是
),3[+∞,则a =________
【解题指南】作出函数()|2|f x x a =+的图象,根据图象可得函数的单调递增区
间为[,)
2a
-+∞.
【解析】作出函数()|2|f x x a =+的图象,根据图象可得函数的单调递增区间为
[,)2a -+∞,即. 3,62a a -==-.
【答案】6-.
11.(2012·浙江高考文科·T16)设函数f (x )是定义在R 上的周期为2
的偶函数,当x ∈[0,1]时,f (x )=x +1,则3
f 2()
=____________
【解题指南】考查函数的性质,利用函数的周期性和奇偶性的性质把所求函数值化到已知的区间里面. 【解析】311()=()()2
2
2
f f f -=3=2
. 【答案】32.。

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