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文檔簡介
特訓(xùn)01函數(shù)的周期性與對稱性及應(yīng)用(九大題型)、函數(shù)圖象的對稱性1.對定義域的要求:無論是軸對稱還是中心對稱,均要求函數(shù)的定義域要關(guān)于對稱軸(或?qū)ΨQ中心)對稱。2.函數(shù)圖象對稱性的結(jié)論(1)函數(shù)f(x)滿足f(a+x)=f(b-x)?y=f(x)的圖象關(guān)于直線x=(2)函數(shù)f(x)滿足f(a+x)+f(b-x)=2c?y=f(x)的圖像關(guān)于點對稱二、函數(shù)奇偶性與對稱性間的關(guān)系(1)若函數(shù)y=?(x+a)是偶函數(shù),即f(a-x)=f(a+x),則函數(shù)y=f(x)的圖象關(guān)于直線x=a對稱.一般的,若對于R上的任意x都有f(a-x)=f(a+x),則y=f(x)的圖象關(guān)于直線x=a對稱.(2)若函數(shù)y=?(x+a)是奇函數(shù),即?(-x+a)+f(x+a)=0,則函數(shù)y=f(x)的圖象關(guān)于點(a,0)對稱.一般的,若對于R上的任意x都有f(-x+a)+f(x+a)=2b,則y=f(x)的圖象關(guān)于點(a,b)對稱。三、函數(shù)的周期性1.周期函數(shù)的定義對于函數(shù)y=f(x),如果存在一個常數(shù)T≠0,能使得當x取定義域內(nèi)的所有值時,都有f(x+T)=?(x),則函數(shù)y=f(x)叫做以T為周期的周期函數(shù).函數(shù)周期性的結(jié)論(1)若函數(shù)f(x)恒滿足f(x+a)=f(x+b),則f(x)是周期函數(shù),是它的一個周期.(2)若函數(shù)f(x)恒滿足f(x+a)=-f(x),則f(x)是周期函數(shù),是它的一個周期.推論:若函數(shù)(x)恒滿足/(x+a)=-f(x+b)(a≠b),則f(x)是周期函數(shù),是它的一個周期.(3)若函數(shù)f(x)恒滿足f(x+a)=(a≠0),則f(x)是周期函數(shù),是它的一個周期.推論:若函數(shù)(x)恒滿足f(x+a)=(a≠b),則f(x)是周期函數(shù),是它的一個周期.(4)若函數(shù)f(x)恒滿足f(x+a)=-(a≠0),則f(x)是周期函數(shù),是它的一個周期.推論:若函數(shù)(x)恒滿足f(x+a)=-(a≠b),則f(x)是周期函數(shù),是它的一個周期.(5)對于定義域中的任意x,恒有,則f(x)為周期函數(shù),是它的一個周期.(6)對于定義域中的任意x,恒有,則f(x)為周期函數(shù),是它的一個周期.(7)如果(x)=f(x-a)-f(x-2a)(a=0),等價于(x)=-f(x-3a),則f(x)為周期函數(shù),且是它的一個周期.四、函數(shù)的對稱性與周期性間的關(guān)系(多對稱性產(chǎn)生周期性)(1)若函數(shù)f(x)是偶函數(shù),且關(guān)于直線x=a(a≠0)對稱,則f(x)是周期函數(shù),是它的一個周期推論:若函數(shù)f(x)關(guān)于直線x=a,x=b(a≠b)對稱,則f(x)是周期函數(shù),是它的一個周期.(2)若函數(shù)f(x)是奇函數(shù),且關(guān)于直線x=a(a≠0)對稱,則f(x)是周期函數(shù),是它的一個周期推論:若函數(shù)f(x)關(guān)于點(a,0)、直線x=b(a≠b)對稱,則f(x)是周期函數(shù),是它的一個周期.(3)若函數(shù)f(x)是奇函數(shù),且關(guān)于點(a,0)(a≠0)對稱,則f(x)是周期函數(shù)是它的一個周期推論:若函數(shù)關(guān)于點(a,0),(b,0)(a≠b)對稱,則f(x)是周期函數(shù),是它的一個周期目錄:01函數(shù)周期性的定義與求解02由周期性求函數(shù)的解析式03判斷證明抽象函數(shù)的周期性04由函數(shù)的周期性求函數(shù)值05判斷或證明函數(shù)的對稱性06由對稱性求函數(shù)的解析式07由對稱性研究函數(shù)的單調(diào)性08由對稱性求參數(shù)09函數(shù)周期性、對稱性有關(guān)的零點、交點、方程的根、圖像對稱等問題01函數(shù)周期性的定義與求解1.(2024·陜西西安·模擬預(yù)測)已知函數(shù)的周期是3,則的周期為(
).A. B.3 C.6 D.9【答案】C【分析】根據(jù)函數(shù)周期的定義,求解即可.【解析】因為的周期是3,所以,令,則,所以的周期為6,故選:C.2.(2021高一·上?!n}練習(xí))函數(shù)為定義在上的奇函數(shù),且滿足,則的周期為.【答案】4【分析】利用奇函數(shù)及周期函數(shù)的定義即可求解.【解析】,,又為奇函數(shù),是周期為的周期函數(shù).故答案為:4.3.(20-21高二上·廣東汕頭·期末)已知函數(shù)是奇函數(shù),且滿足,若當時,,則.【答案】【分析】根據(jù)函數(shù)周期性和奇函數(shù)的基本性質(zhì)化簡原式求解即可.【解析】因為,所以奇函數(shù)的周期為.所以故答案為:4.(2024·廣東茂名·一模)函數(shù)和均為上的奇函數(shù),若,則(
)A. B. C.0 D.2【答案】A【分析】由奇函數(shù)性質(zhì)推導(dǎo)出的周期為4,利用周期性、奇偶性求函數(shù)值.【解析】因為為奇函數(shù),所以關(guān)于對稱,即,又關(guān)于原點對稱,則,有,所以的周期為4,故.故選:A5.(23-24高三上·四川成都·階段練習(xí))已知函數(shù)的定義域為為偶函數(shù),,則(
)A.函數(shù)為偶函數(shù) B.C. D.【答案】A【分析】由函數(shù)的對稱性,可求出周期,可證得函數(shù)為偶函數(shù).【解析】已知函數(shù)的定義域為,為偶函數(shù),則,函數(shù)圖像關(guān)于直線對稱,有,又,則,令,有,所以函數(shù)周期為2.,函數(shù)為偶函數(shù),A選項正確;,C選項錯誤;已知中沒有可以求函數(shù)值的條件,BD選項錯誤;故選:A02由周期性求函數(shù)的解析式6.(2024高三·全國·專題練習(xí))已知函數(shù)滿足,當時,有,則當x∈(-3,-2)時,等于(
)A. B. C. D.【答案】C【解析】令,則,根據(jù)時,f(x)=2x,可求得f(x+2)的解析式,再根據(jù)f(x+2)=f(x),即可求得f(x)解析式.【解析】令,則,∵當時,有,∴f(x+2)=2x+2,∵f(x+2)=f(x),∴f(x+2)=f(x)=2x+2,.故選:C.【點睛】本題考查函數(shù)解析式的求法,求函數(shù)解析式常見的方法有:待定系數(shù)法,換元法,湊配法,消元法等,考查學(xué)生的計算能力,屬于基礎(chǔ)題.7.(22-23高三·全國·對口高考)函數(shù)的周期為,且當時,,則,的解析式為.【答案】/【分析】由求出的取值范圍,再結(jié)合函數(shù)的周期性可求得在上的解析式.【解析】因為函數(shù)的周期為,當時,,且,當時,則,故當時,.故答案為:.8.(2024高三·全國·專題練習(xí))已知函數(shù)是定義在R上奇函數(shù),且滿足,當時,,則當時的最大值為A. B. C.1 D.0【答案】C【解析】根據(jù)可以確定函數(shù)的周期,根據(jù)周期性和配方法進行求解即可.【解析】由,因此可以得到:,所以函數(shù)的周期為4,當時,,當時,,顯然當時,函數(shù)的最大值為1.故選:C【點睛】本題考查了函數(shù)周期性的應(yīng)用,考查了配方法,屬于基礎(chǔ)題.9.(21-22高三上·上海浦東新·階段練習(xí))設(shè)是定義在上周期為4的偶函數(shù),且當時,,則函數(shù)在上的解析式為.【答案】,.【分析】設(shè),則,則有,由函數(shù)的解析式可得的表達式,結(jié)合函數(shù)的奇偶性與周期性可得,即可求出結(jié)果.【解析】解:根據(jù)題意,設(shè),則,則有,當時,,則,又為周期為4的偶函數(shù),所以,,則有,;故答案為:,.10.(2021·新疆巴音郭楞·模擬預(yù)測)設(shè)f(x)是定義在R上周期為4的奇函數(shù),若在區(qū)間[-2,0)∪(0,2]上,f(x)=則f(2019)=.【答案】【分析】先根據(jù)f(x)是周期為4的奇函數(shù),求得其解析式,再利用周期性求解.【解析】因為f(x)是奇函數(shù),所以,即,解得,又因為f(x)的周期為4,所以,即,解得,所以,所以,故答案為:03判斷證明抽象函數(shù)的周期性11.(2022高三·全國·專題練習(xí))設(shè)是定義在上的奇函數(shù),且對任意實數(shù),恒有.當,時,.(1)求證:是周期函數(shù);(2)當,時,求的解析式;(3)計算的值.【答案】(1)證明見解析;(2);(3)1.【分析】(1)根據(jù)函數(shù)周期的定義進行證明即可;(2)根據(jù)奇函數(shù)的性質(zhì),結(jié)合函數(shù)的周期性進行求解即可;(3)根據(jù)函數(shù)的周期性進行求解即可.【解析】(1)證明:,.是周期為4的周期函數(shù).(2)當,時,,,由已知得,又是奇函數(shù),,.又當,時,,,.又是周期為4的周期函數(shù),.從而求得,時,.(3),(2),(1),(3).又是周期為4的周期函數(shù),(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7).而,所以.12.(23-24高一上·山西運城·期末)已知定義在上的函數(shù)滿足,都有且當時,(1)求;(2)證明:為周期函數(shù);(3)判斷并證明在區(qū)間上的單調(diào)性.【答案】(1)(2)證明見解析(3)函數(shù)在上單調(diào)遞減,證明見解析【分析】(1)分別令,即可得出答案;(2)令可得:,得出,即可得出周期性;(3)結(jié)合(2)的結(jié)論,利用定義證明單調(diào)性即可.【解析】(1)令,得,由于當時,因此令,得,即,因此.(2)證明:令,得,因此,所以由周期性的定義可知,函數(shù)是以4為周期的周期函數(shù).(3)函數(shù)在上單調(diào)遞減,證明如下:任取,有由于,故,由(1)知,因此,又,因此故,因此在上單調(diào)遞減.13.(23-24高三上·重慶·階段練習(xí))定義在上的函數(shù)滿足:對任意,都有,且為奇函數(shù),則下列選項正確的是(
)A. B.C.為偶函數(shù) D.為奇函數(shù)【答案】C【分析】根據(jù)已知條件推出是周期為4,關(guān)于、對稱的偶函數(shù),再結(jié)合、與的平移伸縮關(guān)系判斷各項的正誤.【解析】由為奇函數(shù),則,即,B錯;所以關(guān)于對稱,由,令,則,即,所以關(guān)于對稱,則關(guān)于,即y軸對稱,C對;所以,則,故,則,即的周期為4,則,綜上,是周期為4,關(guān)于、對稱的偶函數(shù),將所有橫坐標縮短為原來的一半得到函數(shù),所以是周期為2,關(guān)于、對稱的偶函數(shù),D錯;則,A錯;故選:C14.(22-23高二下·上海黃浦·期末)已知函數(shù),其導(dǎo)函數(shù)記為,有以下四個命題:①若為偶函數(shù),則為奇函數(shù);②若為偶函數(shù),則為奇函數(shù);③若為周期函數(shù),則也為周期函數(shù);④若為周期函數(shù),則也為周期函數(shù).其中真命題的個數(shù)為(
)A.1 B.2 C.3 D.4【答案】B【分析】利用偶函數(shù)的定義和復(fù)合函數(shù)求導(dǎo)可判斷選項A;通過舉反例可判斷選項B;由周期函數(shù)的定義和復(fù)合函數(shù)求導(dǎo)可判斷選項C;通過舉反例可判斷選項D.【解析】對于①,若為偶函數(shù),則,兩邊取導(dǎo),得,即,函數(shù)為奇函數(shù),故①為真命題;對于②,若為偶函數(shù),則不一定為奇函數(shù).例如,,此時為偶函數(shù),不是奇函數(shù),故②為假命題;對于③,若為周期函數(shù),即,則,得,故③為真命題;對于④,若為周期函數(shù),則不一定為周期函數(shù).比如,但,顯然為周期函數(shù),則不是周期函數(shù),故④為假命題.真命題的個數(shù)有2個.故選:B04由函數(shù)的周期性求函數(shù)值15.(23-24高一下·河南南陽·階段練習(xí))函數(shù)的圖象如圖所示,直線經(jīng)過函數(shù)圖象的最高點和最低點,則(
)
A. B.0 C. D.【答案】D【分析】根據(jù)圖象得到,,從而得到函數(shù)最小正周期,故,代入特殊點坐標,得到,得到函數(shù)解析式,結(jié)合函數(shù)的周期求出答案.【解析】由的解析式可知,,中,令得,令得,故,,即,.故的周期.即,解得,故,則,得,.因為,所以.則.,,,,,,,,……,因為,.所以.故選:D.16.(2024·全國·模擬預(yù)測)已知函數(shù)與及其導(dǎo)函數(shù)和的定義域都為,且為奇函數(shù),則下列等式一定正確的是(
)A. B. C. D.【答案】C【分析】首先對兩邊求導(dǎo),得,與聯(lián)立可得:,這樣就知道圖象關(guān)于對稱,再由為奇函數(shù),又知道圖象關(guān)于點對稱,這樣由雙對稱性質(zhì)可知是周期函數(shù)且周期為4,然后即可用賦值法得到結(jié)果.【解析】對兩邊求導(dǎo),得,又由,得,所以,可得.由為奇函數(shù),得,則,令得:,則由上面兩式可得:,即是以4為周期的周期函數(shù),則.故選:C.17.(2024·山西晉中·模擬預(yù)測)已知函數(shù)的定義域均為,若是偶函數(shù)且,則(
)A.0 B.4 C.2023 D.2024【答案】D【分析】根據(jù)條件得到,從而得到的一個周期為,進而求得,即可求解.【解析】因為是偶函數(shù),所以又,所以①,又因為,所以②,由①②得到③,所以④,由③④得到,即,所以的一個周期為,又,由,得到,且,,所以,則,故選:D.【點睛】關(guān)鍵點點晴:本題的關(guān)鍵在于通過條件得到,進而得出的一個周期為,從而解決問題.05判斷或證明函數(shù)的對稱性18.(2024·山西臨汾·二模)已知函數(shù),則下列結(jié)論正確的是(
)A.函數(shù)在上單調(diào)遞增B.函數(shù)的圖象關(guān)于直線對稱C.,方程都有兩個不等的實根D.不等式恒成立【答案】C【分析】利用反例可以判斷A,B,D,結(jié)合函數(shù)值域可判斷C.【解析】因為,,所以A不正確;若函數(shù)的圖象關(guān)于直線對稱,則,而,所以函數(shù)的圖象不關(guān)于直線對稱,B不正確;當時,,此時的值域為;當時,,此時的值域為;簡圖如下:所以,方程都有兩個不等的實根,C正確;,顯然,所以D不正確.故選:C19.(2024高三·全國·專題練習(xí))若函數(shù)y=f(x)的定義域為R,則函數(shù)y=f(x-1)與y=f(1-x)的圖象關(guān)于直線(
)A.x=0對稱 B.y=0對稱 C.x=1對稱 D.y=1對稱【答案】C【解析】因為函數(shù)f(x-1)的圖象是f(x)的圖象向右平移1個單位長度得到,f(1-x)=f(-(x-1))的圖象是f(-x)的圖象也向右平移1個單位長度得到;因為f(x)與f(-x)的圖象是關(guān)于y軸(直線x=0)對稱,所以函數(shù)y=f(x-1)與y=f(1-x)的圖象關(guān)于直線x=1對稱.故選C.20.(2024·浙江溫州·二模)已知定義在上的函數(shù),則下列結(jié)論正確的是(
)A.的圖象關(guān)于對稱 B.的圖象關(guān)于對稱C.在單調(diào)遞增 D.有最小值【答案】A【分析】利用特殊值可排除B、C,利用函數(shù)的性質(zhì)可確定A、D.【解析】對于BC,由題意可知:,顯然的圖象不關(guān)于對稱,而,故B、C錯誤;對于D,若為有理數(shù),則,顯然,函數(shù)無最小值,故D錯誤;對于A,若是有理數(shù),即互質(zhì),則也互質(zhì),即,若為無理數(shù),則也為無理數(shù),即,所以的圖象關(guān)于對稱,故A正確.下證:互質(zhì),則也互質(zhì).反證法:若互質(zhì),不互質(zhì),不妨設(shè),則,此時與假設(shè)矛盾,所以也互質(zhì).故選:A【點睛】思路點睛:根據(jù)抽象函數(shù)的對稱性結(jié)合互質(zhì)的定義去判定A、B,而作為抽象函數(shù)可以適當選取特殊值驗證選項,提高正確率.06由對稱性求函數(shù)的解析式21.(2023·新疆·二模)設(shè)是定義在R上的以2為周期的偶函數(shù),在區(qū)間上單調(diào)遞減,且滿足,,則不等式組的解集為(
)A. B. C. D.【答案】D【分析】根據(jù)題意,由函數(shù)的周期性與奇偶性分析可得,則函數(shù)關(guān)于直線對稱,據(jù)此可得在上遞增,且,,則進而分析可得答案.【解析】根據(jù)題意,為周期為2的偶函數(shù),則且,則有,則函數(shù)關(guān)于直線對稱,又由在區(qū)間上單調(diào)遞減,且,,因為周期為2得,,又關(guān)于直線對稱,則,則在上遞增,且,,則,即不等式組的解集為.故選:D.22.(2023·河南·模擬預(yù)測)已知函數(shù)對任意都有,且函數(shù)的圖象關(guān)于對稱,當時,.則下列結(jié)論正確的是(
)A.函數(shù)的圖象關(guān)于點對稱B.函數(shù)的圖象關(guān)于直線對稱C.函數(shù)的最小正周期為2D.當時,【答案】C【分析】根據(jù)題中條件可得的周期為4且關(guān)于對稱,結(jié)合時,,即可畫出函數(shù)的圖象,由圖象即可逐一判斷.【解析】因為函數(shù)對任意都有,即恒成立,所以的周期為4.因為函數(shù)的圖象關(guān)于對稱,所以將的圖象向右平移一個單位,得到的圖象,所以的圖象關(guān)于對稱,故,因此的圖象關(guān)于對稱,設(shè),則,因為函數(shù)對任意都有所以,所以所以選項D錯誤.作出的圖象如圖所示:由圖象可知,函數(shù)的圖象關(guān)于點中心對稱,關(guān)于直線對稱,故A,B錯誤;對于C:函數(shù)的圖象可以看成的圖象軸上方的圖象保留,把軸下方的圖象翻折到軸上方,所以函數(shù)的最小正周期為2.故C正確.故選:C23.(2023高三·全國·專題練習(xí))已知定義在上的函數(shù)滿足,函數(shù)為偶函數(shù),且當時,,則下列結(jié)論不正確的是(
)A.函數(shù)是周期為4的周期函數(shù) B.C.當時, D.不等式的解集為【答案】C【分析】根據(jù)函數(shù)為偶函數(shù)知函數(shù)的對稱軸為,進而由對稱軸得,結(jié)合求得函數(shù)是周期為4的函數(shù),由奇函數(shù)知求出,然后根據(jù)分段函數(shù)求解析式即可求出在上的解析式,接下來解不等式即可,最后選項逐個排除即可選出正確結(jié)果.【解析】對于選項A,由函數(shù)為偶函數(shù)得函數(shù)的對稱軸為,故得,又,所以,從而得,所以函數(shù)是周期為4的周期函數(shù),故選項A正確;對于選項B,又奇函數(shù)當時,,故得,解得,所以當時,.所以,故選項B正確;對于選項C,當時,,所以,故選項C不正確;對于選項D,根據(jù)函數(shù)的周期性,只需考慮不等式在一個周期上解的情況即可.當時,由,解得,故得;當時,由,解得,故得;因為函數(shù)滿足,且在上大于等于0,在上大于等于0,則函數(shù)在上小于0,則當時,無解,綜上可得不等式在一個周期上的解集為,所以不等式在定義域上的解集為,,故選項D正確.綜上C不正確.故選:C.07由對稱性研究函數(shù)的單調(diào)性24.(2024·遼寧·一模)已知函數(shù)為偶函數(shù),且當時,若,則(
)A. B.C. D.【答案】A【分析】由題意判斷的圖象關(guān)于直線對稱,結(jié)合當時的函數(shù)解析式,判斷其單調(diào)性,即可判斷在直線兩側(cè)的增減,從而結(jié)合,可得,化簡,即得答案.【解析】因為函數(shù)為偶函數(shù),故其圖象關(guān)于y軸對稱,則的圖象關(guān)于直線對稱,當時,,因為在上單調(diào)遞增且,而在上單調(diào)遞減,故在上單調(diào)遞減,則在上單調(diào)遞增,故由可得,即,則,故,故選:A25.(2024高三·全國·專題練習(xí))已知函數(shù)是定義在上的偶函數(shù),且在上單調(diào)遞增,則下列判斷正確的是()A.是偶函數(shù)B.是奇函數(shù)C.D.【答案】D【分析】根據(jù)函數(shù)的解析式易判斷其在上的單調(diào)性,利用奇偶函數(shù)的定義判斷的奇偶性,從而得到函數(shù)在上單調(diào)遞增,結(jié)合函數(shù)的奇偶性和在與上的單調(diào)性,分別判斷各選項即得.【解析】易知函數(shù)的定義域均為.當時,易得函數(shù)在上單調(diào)遞增,又,所以為奇函數(shù),易知,所以函數(shù)在上單調(diào)遞增.因為是定義在上的偶函數(shù),且在上單調(diào)遞增,所以在上單調(diào)遞減.對于選項A:因為,所以是奇函數(shù),所以A錯誤;對于選項B:因為,所以是偶函數(shù),所以B錯誤;對于選項C:因為,所以,所以C錯誤;對于選項D:因為所以,所以D正確.故選:D.26.(23-24高三上·遼寧丹東·期中)已知函數(shù)的定義域為為偶函數(shù),為奇函數(shù),當時,,若,則(
)A.在區(qū)間上是增函數(shù),且有最小值為B.在區(qū)間上是減函數(shù),且有最大值為C.在區(qū)間上是增函數(shù),且有最大值為D.在區(qū)間上是減函數(shù),且有最小值為【答案】A【分析】利用抽象函數(shù)的奇偶性推出函數(shù)的周期性與對稱性,再根據(jù)賦值法結(jié)合單調(diào)性一一判定選項即可.【解析】因為為偶函數(shù),所以①,且函數(shù)關(guān)于軸對稱,又為奇函數(shù),所以②,且函數(shù)關(guān)于中心對稱,所以有,即的一個周期為,令代入②得,即,令代入①得,所以,解之得,所以,
如圖所示,根據(jù)函數(shù)的對稱性與周期性可知:關(guān)于軸對稱,關(guān)于中心對稱,可得在區(qū)間的圖象,易知在區(qū)間上是增函數(shù),且有最小值為,故A正確,B錯誤;在區(qū)間上是減函數(shù),且有最大值為,最小值為,故C,D都不正確.故選:A08由對稱性求參數(shù)27.(2024·全國·模擬預(yù)測)已知函數(shù)的圖象關(guān)于點對稱,則(
)A.1 B.2 C. D.【答案】C【分析】利用函數(shù)中心對稱的性質(zhì),代入化簡解方程即可求得.【解析】由對稱中心性質(zhì)可知函數(shù)滿足,即,整理可得,即,解得.故選:C28.(2024·湖南衡陽·模擬預(yù)測)已知函數(shù)在存在最大值與最小值分別為和,則函數(shù),函數(shù)圖像的對稱中心是(
)A. B. C. D.【答案】C【分析】通過分析函數(shù),得出最大值與最小值的和,得出函數(shù)的表達式,利用對勾函數(shù)的對稱點即可得出函數(shù)的對稱點.【解析】由題意,在中,,∴,∵最大值與最小值分別為和,∴在對勾函數(shù)中,對稱軸為,對稱點為,在中,,∴即,對稱軸為,函數(shù)為對勾函數(shù)向下平移1個單位得到,∴函數(shù)對稱點為,故選:C.【點睛】關(guān)鍵點點睛:本題考查.函數(shù)的性質(zhì),構(gòu)造函數(shù),對稱中心,函數(shù)的最值(和),考查學(xué)生的分析和處理問題的能力,計算能力,具有一定的綜合性.09函數(shù)周期性、對稱性有關(guān)的零點、交點、方程的根、圖像對稱等問題29.(23-24高三下·重慶九龍坡·階段練習(xí))設(shè)關(guān)于的方程有3個互不相同的實根,則實數(shù)的取值范圍是.【答案】【分析】設(shè),判斷其對稱性,根據(jù)根的個數(shù)可得,求出a的取值,驗證后可確定答案.【解析】由,設(shè),由于,故關(guān)于對稱,若有3個互不相同的實根,則,其余兩根關(guān)于對稱,由得,經(jīng)檢驗,當時,,解得或或3,符合題意;當時,,解得,不符合題意;故實數(shù)的取值范圍是,故答案為:30.(2024·浙江紹興·二模)已知定義在上的增函數(shù)滿足:對任意的都有且,函數(shù)滿足,.當時,,若在上取得最大值的值依次為,,…,,取得最小值的值依次為,,…,,若,則的取值范圍為【答案】.【分析】由的性質(zhì)得,,由滿足的條件得,,的圖象關(guān)于點對稱,關(guān)于直線對稱,的一個周期是4,可得的最值點與最值的結(jié)果,結(jié)合已知分析求解.【解析】定義在上的增函數(shù),對任意的都有且,則,得,,得,當時,,則在上單調(diào)遞增,且,,函數(shù)滿足,則的圖象關(guān)于點對稱,得在上單調(diào)遞增,且,,,則的圖象關(guān)于直線對稱,得在和上單調(diào)遞減,且,由和,得,則有,,故的一個周期是4,且在時取最大值0,在時取最小值-2,若在上取得最大值的值依次為,,…,,取得最小值的值依次為,,…,,有或,,當時,有,方程無正整數(shù)解;當時,有,解得;則有,即,所以的取值范圍為.故答案為:【點睛】方法點睛:本題以抽象函數(shù)為載體綜合考查函數(shù)的性質(zhì),關(guān)鍵是根據(jù)已知條件判斷出的周期及其在一個周期內(nèi)的單調(diào)性和最值.以下是抽象函數(shù)周期性質(zhì)的一些總結(jié),可以適當總結(jié)記憶:設(shè)函數(shù).(1)若,則函數(shù)的周期為;(2)若,則函數(shù)的周期為;(3)若,則函數(shù)的周期為;(4)若,則函數(shù)的周期為;(5)若,則函數(shù)的周期為;(6)若函數(shù)的圖象關(guān)于直線與對稱,則函數(shù)的周期為;(7)若函數(shù)的圖象既關(guān)于點對稱,又關(guān)于點對稱,則函數(shù)的周期為;(8)若函數(shù)的圖象既關(guān)于直線對稱,又關(guān)于點對稱,則函數(shù)的周期為.31.(23-24高二上·浙江杭州·期末)設(shè)函數(shù)的圖象既關(guān)于點對稱,又關(guān)于直線軸對稱.當時,,則的值為.【答案】/【分析】根據(jù)函數(shù)的對稱性,結(jié)合對數(shù)的運算法則進行求解即可.【解析】設(shè)函數(shù)的圖象為,對任意的,令,則在上,因為的圖象既關(guān)于點對稱,又關(guān)于直線軸對稱.所以由在上,可得,,都在上,而,所以取,此時,故答案為:【點睛】關(guān)鍵點睛:本題的關(guān)鍵是利用函數(shù)的對稱性.32.(2024·河北秦皇島·三模)已知奇函數(shù)的定義域為,,且,則在上的零點個數(shù)的最小值為.【答案】9【分析】由結(jié)合是奇函數(shù)可求出的周期為3,即可求出,再由的對稱性和周期性可得.【解析】由,可得的圖象關(guān)于點對稱,又是奇函數(shù),所以,則的周期為3,所以,,而,則.故在上的零點個數(shù)的最小值為9.故答案為:9.33.(23-24高一上·河南商丘·期末)已知函數(shù)若的圖象上存在關(guān)于直線對稱的兩個點,則的最大值為.【答案】/0.5【分析】由與的圖象關(guān)于直線對稱,得出函數(shù)與的圖象在時有交點,在時有解,令(),由單調(diào)性求出的范圍或最大值即可得.【解析】與的圖象關(guān)于直線對稱,因此函數(shù)的圖象上存在關(guān)于直線的對稱點,則函數(shù)與的圖象在時有交點,即在時有解,在時有解,令(),設(shè),則,,,∴,從而,∴在上是增函數(shù),由題意,所以的最大值是.故答案為:.【點睛】方法點睛:兩個函數(shù)的圖象關(guān)于直線對稱,則它們互為反函數(shù),而函數(shù)圖象上存在兩個點關(guān)于直線對稱可以轉(zhuǎn)化為反函數(shù)(需有反函數(shù)的部分)的圖象與函數(shù)圖象(函數(shù)的另一部分)有公共點,從而轉(zhuǎn)化為方程有解.34.(2024·寧夏銀川·一模)已知定義在R上的偶函數(shù)滿足,當時,.函數(shù),則與的圖象所有交點的橫坐標之和為.【答案】4【分析】在同一坐標系內(nèi)作出與的圖象,再利用圖象的對稱性即可求得與的圖象所有交點的橫坐標之和.【解析】函數(shù)是偶函數(shù),圖象對稱軸為,則函數(shù)的圖象有對稱軸,所以函數(shù)的圖象有對稱軸,,時,在上單調(diào)遞減且,定義在R上的偶函數(shù)滿足,則函數(shù)有對稱軸,又當時,,在同一坐標系在內(nèi)作出與的圖象,由圖象可得,與的圖象有4個交點,又與的圖象均有對稱軸,則兩函數(shù)所有交點的橫坐標之和為4.故選:B35.(2024·全國·模擬預(yù)測)已知函數(shù)滿足,且當時,,有以下四個結(jié)論:①的值域是;②在上有8個零點;③若方程有4個不相等的實數(shù)根,則這4個實數(shù)根之和為12;④若方程有4個不相等的實數(shù)根,則.所有正確結(jié)論的序號是.【答案】①③④【分析】由已知,畫出函數(shù)的簡圖,結(jié)合圖形即可判斷.【解析】由題意可作出函數(shù)的大致圖象如圖所示,
數(shù)形結(jié)合可知的值域是,在上的零點分別為2,4,6,8,共4個,故①正確,②錯誤;易知函數(shù)與的圖象都關(guān)于直線對稱,故若方程有4個不同的實數(shù)根,則這4個實數(shù)根之和為12,故③正確;作出直線,數(shù)形結(jié)合可知,若方程有4個不相等的實數(shù)根,則,得,故④正確.故所有正確結(jié)論的序號是①③④.故答案為:①③④.36.(23-24高一下·湖南長沙·開學(xué)考試)我們知道,設(shè)函數(shù)的定義域為,如果對任意,都有,且,那么函數(shù)的圖象關(guān)于點成中心對稱.若函數(shù)的圖象關(guān)于點成中心對稱,則實數(shù)的值為;若,則實數(shù)的取值范圍是.【答案】2【分析】由題意可得,代入計算即可得,結(jié)合函數(shù)的單調(diào)性與對稱性即可求得實數(shù)的取值范圍.【解析】因為函數(shù)的圖象關(guān)于點成中心對稱,所以,即,即,所以,所以在定義域上單調(diào)遞減,令,因為函數(shù)的圖象關(guān)于點成中心對稱,所以的圖象關(guān)于對稱,且單調(diào)遞減,因為,即,即,也即,所以,則,解得或,故實數(shù)的取值范圍是.故答案為:2;.一、單選題1.(2024·全國·模擬預(yù)測)已知函數(shù)與及其導(dǎo)函數(shù)和的定義域都為,且為奇函數(shù),則下列等式一定正確的是(
)A. B. C. D.【答案】C【分析】首先對兩邊求導(dǎo),得,與聯(lián)立可得:,這樣就知道圖象關(guān)于對稱,再由為奇函數(shù),又知道圖象關(guān)于點對稱,這樣由雙對稱性質(zhì)可知是周期函數(shù)且周期為4,然后即可用賦值法得到結(jié)果.【解析】對兩邊求導(dǎo),得,又由,得,所以,可得.由為奇函數(shù),得,則,令得:,則由上面兩式可得:,即是以4為周期的周期函數(shù),則.故選:C.2.(2024·安徽·模擬預(yù)測)若定義在上的函數(shù),滿足,且,則(
)A.0 B.-1 C.2 D.1【答案】D【分析】利用賦值法,先后求出,,再令,得到,即可求解.【解析】令,則有,又,∴.令,.則有,∴.令,則有.∵,∴,∴,∴.故選:D.3.(2024·四川南充·三模)已知函數(shù)的定義域均為R,函數(shù)的圖象關(guān)于原點對稱,函數(shù)的圖象關(guān)于y軸對稱,,則(
)A. B. C.3 D.4【答案】B【分析】利用題設(shè)得到①和②,又由,結(jié)合①式,推得的周期為12,利用求得和,最后利用的周期性即可求得.【解析】由函數(shù)的圖象關(guān)于原點對稱,,即,即①,由函數(shù)的圖象關(guān)于y軸對稱,可得②,由可得,又得,兩式相加,,將①式代入,得,則得,將②式代入得,,則,于是,即的周期為12.又,由①可得,得,又由可得,即得.因,可得,,于是,故選:B.【點睛】關(guān)鍵點點睛:本題主要考查抽象函數(shù)的對稱性應(yīng)用,屬于難題.解題關(guān)鍵在于根據(jù)中心對稱和軸對稱得出函數(shù)關(guān)系式:①和②,再由利用消元思想,轉(zhuǎn)化為關(guān)于的關(guān)系式是最關(guān)鍵之處,其次是利用的關(guān)系式求得的周期是第二關(guān)鍵,之后賦值求得即可得解.4.(2024·貴州畢節(jié)·三模)已知函數(shù)的圖象在x軸上方,對,都有,若的圖象關(guān)于直線對稱,且,則(
)A.3 B.4 C.5 D.6【答案】C【分析】先由函數(shù)的圖象關(guān)于直線對稱,得函數(shù)的圖象關(guān)于直線對稱,即函數(shù)是偶函數(shù),可得.再把代入,可得函數(shù)周期為4,求得,,即可求解.【解析】因為的圖象關(guān)于直線對稱,所以函數(shù)的圖象關(guān)于直線對稱,即函數(shù)是偶函數(shù),故有.因為,都有,所以,所以,又函數(shù)的圖象在x軸上方,所以,所以,即函數(shù)的周期為4.當,可得,所以,當,可得,所以,所以,所以.故選:C.5.(2024·江西·模擬預(yù)測)已知定義域為R的函數(shù)滿足:,,且,則下列說法不正確的是(
)A. B.是奇函數(shù)C.若,則 D.是奇函數(shù)【答案】D【分析】B選項,根據(jù)得到,故為奇函數(shù);A選項,由B可知,賦值得到,故;D選項,由得到,D正確;C選項,化簡得到,結(jié)合,求出,得到.【解析】B選項,由得,所以,故是奇函數(shù),故B正確;A選項,由是奇函數(shù)得,令,由可得,又,得,故A正確;D選項,由得,所以,故是偶函數(shù),所以D錯誤;C選項,由題意得,令得,當時,,故,,依次求出,,所以C正確.故選:D【點睛】賦值法處理抽象函數(shù),是解決抽象函數(shù)問題的關(guān)鍵,需要賦值法求出一些關(guān)鍵函數(shù)值,并結(jié)合函數(shù)單調(diào)性和奇偶性定義進行求解.6.(2024·山東聊城·三模)設(shè)函數(shù)的圖象與函數(shù)的圖象關(guān)于軸對稱,將的圖象向右平移個單位長度后得到函數(shù)的圖象,則函數(shù)的圖象與的圖象的所有交點的橫坐標之和為(
)A.8 B.6 C.4 D.2【答案】C【分析】利用軸對稱求得函數(shù),利用三角函數(shù)平移變換得到函數(shù),再利用函數(shù)的對稱中心計算得到結(jié)果.【解析】由題意得,則.函數(shù)的圖象由函數(shù)圖形向右平移1個單位得到.由函數(shù)的圖象與的圖象關(guān)于點對稱,在定義域內(nèi)有4個交點.所以函數(shù)的圖象與的圖象的所有交點的橫坐標之和為故選:C.7.(2024·全國·模擬預(yù)測)已知函數(shù),則不等式的解集為(
)A. B. C. D.【答案】D【分析】根據(jù)函數(shù)解析式特征,判斷其圖象關(guān)于點中心對稱;通過求導(dǎo)判斷導(dǎo)函數(shù)為正得在上單調(diào)遞增;再利用對稱性將進行等價轉(zhuǎn)化,最后利用單調(diào)性求解抽象不等式即得.【解析】因為,所以,所以,即的圖像關(guān)于點中心對稱.(當且僅當時等號成立).因為,所以,所以在上單調(diào)遞增.由,得.由可得,即,所以,解得.故選:D.【點睛】關(guān)鍵點點睛:根據(jù)函數(shù)式判斷出函數(shù)圖象的中心對稱特點,利用導(dǎo)數(shù)判斷函數(shù)的單調(diào)性;此外,還得會利用對稱性將不等式進行簡化.8.(2024·陜西西安·模擬預(yù)測)已知的定義域為,函數(shù)滿足,圖象的交點分別是,,則可能值為(
)A.2 B.14 C.18 D.25【答案】C【分析】可以分別說明的對稱中心為,從而兩個函數(shù)的圖象交點關(guān)于對稱,即應(yīng)為6的倍數(shù),由此即可逐一判斷.【解析】因為函數(shù)滿足,所以的對稱中心為,注意到,所以的對稱中心也是,故兩個函數(shù)的圖象交點關(guān)于對稱,故應(yīng)為6的倍數(shù),對比選項可知C選項符合題意.故選:C.二、多選題9.(2024·甘肅張掖·模擬預(yù)測)已知直線是函數(shù)圖象的對稱軸,則函數(shù)的解析式可以是(
)A. B.C. D.【答案】ABC【分析】根據(jù)函數(shù)圖象的平移變換即可判斷AB;令,即可判斷C;根據(jù)即可判斷D.【解析】A:函數(shù)圖象由圖象沿軸向右平移1個單位,再把軸下方的圖象關(guān)于軸對稱翻折到軸上方,故關(guān)于直線對稱,故A正確;B:函數(shù)的圖象是由圖象沿軸向右平移1個單位得到的,而函數(shù)是偶函數(shù),關(guān)于軸對稱,其圖象沿軸向右平移1個單位后的圖象剛好關(guān)于直線對稱,故B正確;C:令,則該函數(shù)的對稱軸為直線,故符合題意,故C正確;D:,顯然,故此函數(shù)不是關(guān)于直線對稱的,故D錯誤.故選:ABC.10.(2024·黑龍江哈爾濱·模擬預(yù)測)已知函數(shù)及其導(dǎo)函數(shù)的定義域均為,記.若與均為偶函數(shù),且,則下列選項正確的是(
)A.是周期4的周期函數(shù) B.圖象關(guān)于點對稱C. D.圖象關(guān)于點對稱【答案】AB【分析】由周期函數(shù)的定義即可求解A,根據(jù)函數(shù)奇偶性的定義,結(jié)合函數(shù)的對稱性的性質(zhì)即可求解B,根據(jù)原函數(shù)與導(dǎo)數(shù)的關(guān)系即可求解C,根據(jù)函數(shù)周期性的性質(zhì)即可求解D.【解析】對于A、B,因為為偶函數(shù),所以,即,所以函數(shù)的圖象關(guān)于對稱,又為偶函數(shù),所以,兩邊求導(dǎo)得,所以,即,即,關(guān)于對稱,所以,即,所以是周期為4的函數(shù);故A、B正確;對于C,由,令,得,令,得,因為,所以,即,又周期為4,所以,故C錯誤;對于D,又因為周期為4,故,即,所以,因此,又,則,所以,所以,即得,所以函數(shù)的圖象關(guān)于直線對稱,結(jié)合A、B結(jié)論,選項D錯誤.故選:AB.【點睛】關(guān)鍵點點睛:解決本題的關(guān)鍵是利用函數(shù)的奇偶性以及合理賦值確定函數(shù)的對稱性及周期性.11.(2024·湖北·模擬預(yù)測)設(shè)定義在上的函數(shù)與的導(dǎo)函數(shù)分別為和.若,,且為奇函數(shù),則下列說法正確的是(
)A.函數(shù)的圖象關(guān)于直線對稱 B.C. D.【答案】AC【分析】對于A:由可設(shè),根據(jù)題意分析可得,,即可得結(jié)果;對于C:結(jié)合奇偶性可得函數(shù)的周期,結(jié)合周期性分析求解;對于B:分析可知,根據(jù)周期性分析求解;對于D:結(jié)合選項BC中的結(jié)論運算求解.【解析】對于選項A:因為,則,可得,又因為,可得.令,可得,解得,可得,所以函數(shù)的圖象關(guān)于直線對稱,A正確;對于選項C:因為為奇函數(shù),可知的圖象關(guān)于點對稱,且,令,可得,即;令,可得;令,可得;由函數(shù)的圖象關(guān)于直線對稱,可得;所以,又因為,則,可知函數(shù)的周期,所以,故C正確;對于選項B:由AC可知,可得,,所以,故B錯誤;對于選項D:可得,故D錯誤.故選:AC.【點睛】方法點睛:函數(shù)的性質(zhì)主要是函數(shù)的奇偶性、單調(diào)性和周期性以及函數(shù)圖象的對稱性,在解題中根據(jù)問題的條件通過變換函數(shù)的解析式或者已知的函數(shù)關(guān)系,推證函數(shù)的性質(zhì),根據(jù)函數(shù)的性質(zhì)解決問題.三、填空題12.(2024·陜西西安·二模)已知定義域為的函數(shù)滿足,且當時,,則.【答案】【分析】利用函數(shù)的奇偶性與周期性計算即可.【解析】由已知可得,所以,所以,即是函數(shù)的一個周期,所以.故答案為:13.(2023·海南??凇ひ荒#┮阎x在上的偶函數(shù)滿足,且當時,,則.【答案】2【分析】根據(jù)奇偶性推出周期,再利用周期性可求出結(jié)果.【解析】∵,∴,即4為函數(shù)的周期,∴.故答案為:214.(2024·浙江紹興·二模)已知定義在上的增函數(shù)滿足:對任意的都有且,函數(shù)滿足,.當時,,若在上取得最大值的值依次為,,…,,取得最小值的值依次為,,…,,若,則的取值范圍為【答案】.【分析】由的性質(zhì)得,,由滿足的條件得,,的圖象關(guān)于點對稱,關(guān)于直線對稱,的一個周期是4,可得的最值點與最值的結(jié)果,
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