高一数学培优(第一学期)函数的性质综合-学案(学生版+教师版含答案PDF版)

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高一数学培优(第一学期)函数的性质综合-学案(学生版+教师版含答案PDF版)

资源简介

函数的性质综合
一、 函数图象的变换
1. 平移变换
的图象向上平移 个单位(横坐标不变)得到 的图象;
的图象向下平移 个单位(横坐标不变)得到 的图象;
的图象向左平移 个单位(纵坐标不变)得到 的图象;
的图象向右平移 个单位(纵坐标不变)得到 的图象.
2. 对称变换
同样利用平移变换中那种相关点的方法讨论,不难得到:
可由 的图象沿 轴做轴对称得到 的图象;
可由 的图象沿 轴做轴对称得到 的图象;
可由 的图象沿原点做中心对称得到 的图象.
3. 翻折变换
(一)可得 的图象的做法是:
①将 图象位于 轴 的部分保留,
②把位于 轴下方的图象沿 做轴对称翻折至 轴的上方,
③并将位于 轴下方的部分 .
(二)可得 的图象的做法是:
①将 图象位于 轴 的部分保留,
②位于 轴 的部分去掉,
③并把位于 轴右侧的图象沿 做轴对称至 轴的左侧.
经典例题
1. 已知 的图象如图所示,则 的图象是( ).
1
A. B.
C. y D.
2
1
–1 O 1 2 3 4x
–1
2. 函数 的递增区间是 ,则 的递增区间是( ).
A. B. C. D.
3. 已知定义在 上的函数 , 满足 ,则函数 的图象关于( ).
A. 直线 对称 B. 直线 对称
C. 原点对称 D. 轴对称
巩固练习
4. 函数 的图像是下列图像中的( ).
A. B.
C. D.
5. 如果将一元二次函数 的图象向右平移 个单位,再向下平移 个单位,得到的函数
图象的对称轴为 ,最大值为 ,则 、 的值为( ).
2
A.
B.
C.
D.
6. 已知函数 ,则在同一个坐标系下函数 与 的图象不可能是(
).
A. B.
C. D.
二、 函数的对称性
1. 一个函数的自对称问题
(1)关于 轴对称 ;
(2)关于原点对称 ;
(3)关于直线 对称 ;
(4)关于点 对称 .
经典例题
7. 若函数 的图象关于直线 对称,则 的最大值为 .
8. 函数 的对称中心为( ).
3
A. , B. , C. , D. ,
9. 已知函数 满足 ,若函数 与 图象的交点为 ,
, , ,则 ( ).
A. B. C. D.
巩固练习
10. 已知函数 的图象关于点 中心对称,则点 的坐标是 .
11. 已知定义在 上的函数 的图象关于 对称, ,若函数 图象与函数
图象的交点为 , , , ,则 ( ).
A. B. C. D.
12. 设 满足:①任意 ,有 ;②当 时, ,
,若 ,恒有 ,则 的取值范围是( ).
A. , B. , C. , D. ,
2. 两个函数的互对称问题
(1) 与 关于 对称.
(2) 与 关于 对称.
(3) 与 关于 对称.
(4) 与 关于 对称.
(5) 与 关于 对称.
(6) 与 关于 对称.
(7)函数 与 的图象关于 对称.
经典例题
13. 若定义域均为 的三个函数 , , 满足条件 ,点 与点 都关于点
对称,则称 是 关于 的“对称函数”.已知 , ,
是 关于 的“对称函数”,且 恒成立,则实数 的取值范围是( ).
A. B.
C. D.
14. 已知函数 与 的图象上存在关于 轴对称的点,则实数 的取
值范围是( ).
4
A. B.
C. D.
巩固练习
15. 设函数 定义在实数集上,则函数 与 的图像关于( ).
A. 直线 对称 B. 直线 对称 C. 直线 对称 D. 直线 对称
16. 已知函数 与 的图象上存在关于 轴对称的点,则实数 的取
值范围是( ).
A. B.
C. D.
17. 设曲线 的方程是 ,将 沿 轴、 轴正方向分别平移 、 个单位长度后得到曲线

( 1 )写出曲线 的方程.
( 2 )证明曲线 与 关于点 对称.
( 3 )如果曲线 与 有且仅有一个公共点,证明: .
3. 对称性与单调性综合
对称性与单调性综合的研究方法可以类比单调性与奇偶性综合,不论是比较大小还是解不等式,一
般方法是利用数形结合的思想,都是将待求的点利用对称性转化到一个单调区间上.
经典例题
18. 已知定义域为 的函数 在区间 上单调递减,对任意实数 ,都有 ,
那么下列式子一定成立的是( ).
A.
B.
C.
D.
19. 已知定义域为 的函数 满足 ,且函数 在区间 上单调递增,
如果 ,且 ,则 的值( ).
A. 恒小于 B. 恒大于 C. 可能为 D. 可正可负函数
巩固练习
5
20. 已知函数 满足 ,且 在 上是增函数,如果 ,
则 与 的不等式关系为 .
21. 已知定义在 上的函数 关于点 中心对称,当 时, 单调递增,若 且
,则 的值( ).
A. 恒大于 B. 恒小于 C. 可能为 D. 可正可负
22. 已知函数 满足: , ,且 , ,
,则( ).
A.
B. ,
C.
D. 若 ,则
4. 对称性与最值综合
在《函数奇偶性及其应用》一讲,我们讲到过:对于奇函数 而言, 的最大值 和 的
最小值 ,有 .
这一性质可以进一步推广到有对称中心的函数.假设 ,即函数 关于点
对称,则函数 在关于直线 对称的区间上的最大值 和最小值 ,满足 .
若 在 处有意义,则 .
经典例题
23. 定义在 上的函数 满足:对于任意 , ,有
,若 的最大值和最小值分别为 、 ,则 的值
为 .
巩固练习
24. 已知函数 在区间 的最大值为 ,最小值为 ,若
,则 .
三、 函数的周期性
1. 周期性的判定与简单应用
6
函数的周期性需要抓住以下两点,一是定义:对定义域中任意的 恒有 ;二是找周
期:能找到适合这一等式的非零常数 .
一般来说,周期函数的定义域均为无限集,迭代法是判断周期性的常用方法,
关于函数的周期性有如下推广结论,均可用迭代法推导证明:
若函数 满足如下关系,则 的周期为



④ .
经典例题
25. 已知 是定义在 上的函数,且 ,若 ,则

26. 已知函数 是周期为 的函数,当 时, ,当 时, 的解
析式是 .
27. 设 是定义在 上,以 为周期的函数,若函数 在区间 上的值域为 ,
则 在区间 上的值域为 .
巩固练习
28. 对于任意实数 满足条件 ,若 ,则 ( ).
A. B. C. D.
29. 已知函数 满足: , , 且 ,则 (
).
A. B. C. D.
30. 已知 是定义在 上的函数,且 ,
( 1 )试证 是周期函数;
( 2 )若 ,求 。
2. 周期性与奇偶性、对称性综合
函数 满足对定义域内任一实数 (其中 为常数):
7
(1)函数 满足 ( ),若 为奇函数,则其周期为 ,若
为偶函数,则其周期为 .
(2)函数 的图象关于直线 和 都对称,则函数 是以 为
周期的周期函数.
(3)函数 的图象关于两点 , 都对称,则函数 是以
为周期的周期函数.
(4)函数 的图象关于 和直线 都对称,则函数 是以
为周期的周期函数.
经典例题
31. 已知定义在 上的奇函数 的满足 ,且 ,则 ( ).
A. B. C. D.
32. 已知 是定义域为 的奇函数,满足 ,若 ,则
( ).
A. B. C. D.
巩固练习
33. 已知 是定义在 上的函数,且对任意 都有 ,若函数
的图象关于点 对称,且 ,则 ( ).
A. B. C. D.
34. 是定义在 上的以 为周期的奇函数,且 ,则方程 在区间 内解的个数的
最小值是( )
A. B. C. D.
35. 函数 的定义域为 ,若 与 都是奇函数,则( ).
A. 是偶函数 B. 是奇函数
C. D. 是奇函数
四、 函数性质大杂烩
经典例题
36. 定义在 上的偶函数 满足: ,且在 上是增函数,下面关于 的判断:
① 是周期函数;
8
② 的图象关于直线 对称;
③ 在 上是减函数;
④ 在 是减函数.
其中正确的判断是 .(把你认为正确的判断都填上)
37. 已知函数 的定义域为 ,且满足下列三个条件:
①对任意的 ,当 时,都有 恒成立;
② ;③ 是偶函数;
若 , , ,则 , , 的大小关系正确的是( ).
A. B. C. D.
38. 已知 是定义在 上的奇函数,满足 ,当 时, ,则下列
结论错误的是( ).
A. 方程 最多有四个解
B. 函数 的值域为
C. 函数 的图象关于直线 对称
D.
巩固练习
39. 已知 是定义在 上的奇函数, 是偶函数,当 时, 单调递减,则下面关
于 的判断正确的是( ).
A. 的一个周期是
B. 在 单调递增
C. 是 的一个对称中心
D.
40. 定义在 上的函数 满足 , ,且 在区间 上是减函
数,设 , , ,则 , , 的大小顺序是( ).
A. B. C. D.
41. 已知定义在 上的偶函数 满足: ,对 ,当 时,
,且 ,则不等式 在 上的解集为 .
导图总结
你学会了吗?快用思维导图来总结本节课所学吧!
9
出门测
42. 设 是定义在 上以 为周期的函数, 在 内单调递减,且 的图象关于直线 对
称,则下面正确的结论是( ).
A. B.
C. D.
43. 已知函数 的定义域为 .当 时, ;当 时, ;当
时, .则 ( ).
A. B. C. D.
44. 已知 是 上的奇函数,对 都有 成立,若 ,则 等
于( ).
A. B. C. D.
45. 设 是定义在 上且周期为 的函数,在区间 上 其中 ,
若 ,则 的值是 .
10函数的性质综合
学习目标
1. 理解函数的对称性、周期性;
2. 能够解决函数的单调性、奇偶性、对称性、周期性综合的问题.
【备注】本节重点:函数的对称性和周期性;
本节难点:对称性与周期性综合,单调性与对称性综合;
前置知识:函数的概念,函数的单调性和奇偶性;
后置知识:基本初等函数,三角函数.
一、 函数图象的变换
1. 平移变换
的图象向上平移 个单位(横坐标不变)得到 的图象;
的图象向下平移 个单位(横坐标不变)得到 的图象;
的图象向左平移 个单位(纵坐标不变)得到 的图象;
的图象向右平移 个单位(纵坐标不变)得到 的图象.
2. 对称变换
同样利用平移变换中那种相关点的方法讨论,不难得到:
可由 的图象沿 轴做轴对称得到 的图象;
可由 的图象沿 轴做轴对称得到 的图象;
可由 的图象沿原点做中心对称得到 的图象.
3. 翻折变换
(一)可得 的图象的做法是:
①将 图象位于 轴上方的部分保留,
②把位于 轴下方的图象沿 轴做轴对称翻折至 轴的上方,
③并将位于 轴下方的部分去掉.
(二)可得 的图象的做法是:
①将 图象位于 轴右侧的部分保留,
②位于 轴左侧的部分去掉,
③并把位于 轴右侧的图象沿 轴做轴对称至 轴的左侧.
1
经典例题
1. 已知 的图象如图所示,则 的图象是( ).
A. B.
C. y D.
2
1
–1 O 1 2 3 4x
–1
【备注】 本题涉及多次图象变换,一步步耐心作图不难得出答案;也可以考查关键点的坐标,
如原函数图象与坐标轴的交点,对选项进行排除.
【答案】C
【解析】 时, ,排除 , ,
时, , 错误.
故选 .
【标注】【知识点】图象法;翻折变换问题;平移变换问题;函数图象的识别问题
2. 函数 的递增区间是 ,则 的递增区间是( ).
A. B. C. D.
【备注】 函数经历平移和对称变换之后,原函数自带的单调区间、对称轴和对称中心等性质也
发生相应的变化.
2
【答案】B
【解析】函数 是函数 向左平移 个单位得到的,
∵函数 在区间 上是增函数,
∴ 增区间为 向左平移 个单位,即增区间为 .
故选 .
【标注】【知识点】用定义法证明函数的单调性
3. 已知定义在 上的函数 , 满足 ,则函数 的图象关于( ).
A. 直线 对称 B. 直线 对称
C. 原点对称 D. 轴对称
【备注】 结合函数图象变换思考, 可先关于 轴作对称变换再向右平移一个
单位长度,对称变换产生的对称轴 ,向右平移就得到新对称轴 .
如从定义出发,也不难看出 ,可知对称轴为 .
【答案】B
【解析】法一:由 关于 轴对称,由 向右平移一个单位可得 ,即函数
的图像关于 对称;
法二:特殊处理,令 ,则 ,该图像关于 对称.
【标注】【知识点】平移变换问题;一个函数的自对称问题
巩固练习
4. 函数 的图像是下列图像中的( ).
A. B.
C. D.
3
【答案】A
【解析】首先作为分母 ,
∴ , , 错误,
其次令 ,

图象在第二、四象限,
∴选 .
或令 , 代入,
时, ,排除 、 ,
时, ,排除 .
【标注】【知识点】平移变换问题;图象法
5. 如果将一元二次函数 的图象向右平移 个单位,再向下平移 个单位,得到的函数
图象的对称轴为 ,最大值为 ,则 、 的值为( ).
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【解析】由题意知,变换后所得函数的解析式为 ,且 ,
然后将函数 的图象先向上平移 个单位,
得到函数 ,
再将所得函数图象向左平移 个单位,
4
可得到函数 的图象,
因此 .
故选: .
【标注】【知识点】平移变换问题;含参二次函数的图象及性质
6. 已知函数 ,则在同一个坐标系下函数 与 的图象不可能是(
).
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】 ,
( )若 ,则当 时,对称轴为 ,开口向上,
当 时,对称轴为 ,开口向下,
∴ 在 上单调递增,在 上单调递增,且 ,
是由 向左平移 个单位得到的,
此时函数图象为 ,
( )若 ,则当 时,对称轴为 ,开口向下,
时,对称轴为 ,开口向上,
∴ 在 上先增后减,在 上先减后增,且 ,
是由 向右平移 个单位得到的,
5
此时函数图象为 或 ,
故选: .
【标注】【知识点】图象法
二、 函数的对称性
1. 一个函数的自对称问题
(1)关于 轴对称 ;
(2)关于原点对称 ;
(3)关于直线 对称 或 ;
(4)关于点 对称 或 .
经典例题
7. 若函数 的图象关于直线 对称,则 的最大值为 .
【备注】 已知函数对称性求参数,特殊值法是很常用也很便捷的方法,本题中涉及求高次函数
的最值, ,观察到出现了( )整体可供换
元,这样的方法比较适合高一学生.
【答案】
【解析】方法一:∵函数 的图象关于直线 对称,
∴ 且 ,
即 且 ,
解之得 ,
因此, ,
求导数,得 ,
令 ,得 , , ,
当 时, .
当 时, .
当 时, .
当 时, .
6
∴ 在区间 、 上是增函数,在区间 、
上是减函数.
又∵ ,
∴ 的最大值为 .
方法二:因为函数关于 对称,由函数与 轴交点坐标知道 为解,则还有 ,
也为其解,则
,则当 原式取得最大值 ,
故答案为: .
【标注】【素养】数学运算;逻辑推理
【知识点】求函数最值(含参二次型导函数);一个函数的自对称问题
8. 函数 的对称中心为( ).
A. , B. , C. , D. ,
【备注】 寻找函数的对称中心和对称轴,通常可采取先猜后证的方法,尤其对于选择题,可以
逐个代入检验.
在猜对称中心时,常用的技巧是从定义域入手,具有对称性的函数,其定义域也与对
称轴或对称中心的横坐标对称,例如本函数的定义域是
关于 对称,因此不难猜出对称
中心横坐标为 ;对称中心的纵坐标可以通过分离常数猜想,例如本题中
,可以猜想对称中心纵坐标为 ,分离常数的处
理对于检验时的计算也能提供便利.
【答案】B
【解析】∵函数 ,


∴ ,
即函数 的对称中心为 , .
故选 .
【标注】【知识点】一个函数的自对称问题
9.
7
已知函数 满足 ,若函数 与 图象的交点为 ,
, , ,则 ( ).
A. B. C. D.
【备注】 两函数都关于 对称,他们的交点也是一对对关于 对称的点.
【答案】B
【解析】函数 ,( )满足 ,
即为 ,
可得 关于点 对称,
函数 ,即 的图象关于点 对称,
即有 为交点,即有 也为交点, 为交点,即有 也
为交点,

原式

故选 .
【标注】【知识点】两个函数的互对称问题
巩固练习
10. 已知函数 的图象关于点 中心对称,则点 的坐标是 .
【答案】
【解析】 ,
∵函数 的图象关于点 中心对称,
∴点 的坐标是 ,
故答案为 .
【标注】【知识点】一个函数的自对称问题
11.
8
已知定义在 上的函数 的图象关于 对称, ,若函数 图象与函数
图象的交点为 , , , ,则 ( ).
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】∵ 的图象是由 的函数图象先向右平移 个单位,再向上平移 个单位后得到的,
∴ 的图象关于点 对称,
又 的图象关于点 对称,
∴ 与 的 个交点中,两两关于点 对称.
∴ .
故选: .
【标注】【知识点】两个函数的互对称问题
12. 设 满足:①任意 ,有 ;②当 时, ,
,若 ,恒有 ,则 的取值范围是( ).
A. , B. , C. , D. ,
【答案】B
【解析】∵任意 ,有 .
∴ ,
则函数关于 , 点对称,
当 时, ,即 ,
则 ,
∵当 时, ,
∴ ,
则 ,则 或 ,
则 或 ,
∵ ,
∴ ,即当 时, ,
当 时, , ,
即 , ,
9
作出函数 的图像如图:
若 ,则由图像知,将函数 向右平移 个单位即可,
由图像知, .
【标注】【知识点】利用函数性质画简图
2. 两个函数的互对称问题
(1) 与 关于 轴 对称.
(2) 与 关于 轴 对称.
(3) 与 关于 原点 对称.
(4) 与 关于 直线 对称.
(5) 与 关于 直线 对称.
(6) 与 关于 对称.
(7)函数 与 的图象关于 直线 对称.
经典例题
13. 若定义域均为 的三个函数 , , 满足条件 ,点 与点 都关于点
对称,则称 是 关于 的“对称函数”.已知 , ,
是 关于 的“对称函数”,且 恒成立,则实数 的取值范围是( ).
A. B.
C. D.
【备注】 不难分析出,本题须满足 即 恒成立,高一学生可用
判别式法解此恒成立问题:定义域上, 恒成立且
恒成立.
【答案】D
10
【解析】当题可知 ,
即 ,
当 ,必有

此时 ,不满足

所以 ,由图可知,
直线 与
相切或相离且
在 上方,
显然 .
由点到直线距离可知 .
【标注】【素养】数学运算
【知识点】两个函数的互对称问题
【知识点】直线与圆的位置关系
14. 已知函数 与 的图象上存在关于 轴对称的点,则实数 的取
值范围是( ).
A. B.
C. D.
【备注】 存在关于 轴对称的点等价于方程 在 上有实根,
可用参变分离处理.
【答案】A
【解析】若函数 与 的图象上存在关于 轴对称的点,
则方程 在区间 上有解,
令 , ,
由 的图象是开口朝上,且以直线 为对称轴的抛物线,
故当 时, 取最小值 ,当 时,函数取最大值 ,
故 .
故选 .
11
【标注】【知识点】函数零点的概念;已知零点情况求参数的取值范围
巩固练习
15. 设函数 定义在实数集上,则函数 与 的图像关于( ).
A. 直线 对称 B. 直线 对称 C. 直线 对称 D. 直线 对称
【答案】C
【解析】略
【标注】【知识点】两个函数的互对称问题
16. 已知函数 与 的图象上存在关于 轴对称的点,则实数 的取
值范围是( ).
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】由题意知 在 上有解,
及 在 上有解,
即 在 上有解,
易知 在 上的值域为 ,
所以 的取值范围为 .
【标注】【知识点】已知零点情况求参数的取值范围;函数零点的概念
17. 设曲线 的方程是 ,将 沿 轴、 轴正方向分别平移 、 个单位长度后得到曲线

( 1 )写出曲线 的方程.
( 2 )证明曲线 与 关于点 对称.
( 3 )如果曲线 与 有且仅有一个公共点,证明: .
【答案】( 1 ) .
( 2 )证明见解析.
12
( 3 )证明见解析.
【解析】( 1 )曲线 的方程为 .
( 2 )在曲线 上任意取一点 ,设 是 关于点 的对称点,
则有 , ,
∴ , 代入曲线 的方程 ,
得 , 的方程 : ,
即 可知点 在曲线 上.
反过来,同样证明,在曲线 上的点 的对称点在曲线 上.
因此,曲线 与 关于点 对称.
( 3 )由于曲线 与 有且仅有一个公共点,
∴方程组 有且仅有一组解,
消去 ,整理得 ,这个关于 的一元二次方程有且仅
有一个根,
则 ,即得 ,
因为 ,所以 .
【标注】【知识点】解析法;两个函数的互对称问题;零点、交点、根的等价转化;函数零点的概
念;平移变换问题
3. 对称性与单调性综合
对称性与单调性综合的研究方法可以类比单调性与奇偶性综合,不论是比较大小还是解不等式,一
般方法是利用数形结合的思想,都是将待求的点利用对称性转化到一个单调区间上.
经典例题
18. 已知定义域为 的函数 在区间 上单调递减,对任意实数 ,都有 ,
那么下列式子一定成立的是( ).
A.
B.
C.
D.
【备注】 类比偶函数和单调性综合,利用对称性,将待比较的各点都转化到递减区间
上.
13
【答案】C
【解析】
∵ ,
∴函数 的图象关于 对称,
∴ ,
∵函数 在区间 上单调递减,
∴ 在 )上为单调递增.
∴ ,
即 ,
故选 .
【标注】【知识点】单调性;抽象函数
19. 已知定义域为 的函数 满足 ,且函数 在区间 上单调递增,
如果 ,且 ,则 的值( ).
A. 恒小于 B. 恒大于 C. 可能为 D. 可正可负函数
【备注】 除如解析中推导外,不妨令 满足关于点 对称,且在 上单
调递增.
【答案】B
【解析】∵定义域为 的函数 满足 ,
∴函数 的图象关于 对称,
即 ,
,且 ,
则 ,
∵函数 在区间 上单调递增,
∴ ,
∴ ,
∴ .
故选: .
14
【标注】【知识点】函数对称性与单调性综合问题
巩固练习
20. 已知函数 满足 ,且 在 上是增函数,如果 ,
则 与 的不等式关系为 .
【答案】
【解析】 ,所以 图像关于 对称,
又 在 上是增函数,所以 图像上的点到直线 的距离越远越大,
说明 离 更近,所以 .
【标注】【知识点】抽象函数
21. 已知定义在 上的函数 关于点 中心对称,当 时, 单调递增,若 且
,则 的值( ).
A. 恒大于 B. 恒小于 C. 可能为 D. 可正可负
【答案】B
【解析】设 ,由 ,
得 , ,再由 得:

∵ 时, 单调速增,
∴ ,
∵函数 关于点 对称,
∴ ,
取 得 ,
∴ ,
即 .
故选 .
【标注】【知识点】函数对称性与单调性综合问题
22.
15
已知函数 满足: , ,且 , ,
,则( ).
A.
B. ,
C.
D. 若 ,则
【答案】BC
【解析】由 , , ,可得 图象关于 对
称,
由 , , 可得 在 单调递减,
结合单调性、对称性,可知距 越近函数值越大,
则显然 不正确, 正确,
选项, , 正确;
选项, 时, 距 更远,则 或 , 错误.
故选 .
【标注】【知识点】函数对称性与单调性综合问题
4. 对称性与最值综合
在《函数奇偶性及其应用》一讲,我们讲到过:对于奇函数 而言, 的最大值 和 的
最小值 ,有 .
这一性质可以进一步推广到有对称中心的函数.假设 ,即函数 关于点
对称,则函数 在关于直线 对称的区间上的最大值 和最小值 ,满足 .
若 在 处有意义,则 .
经典例题
23. 定义在 上的函数 满足:对于任意 , ,有
,若 的最大值和最小值分别为 、 ,则 的值
为 .
【备注】 关于 中心对称,即可快速得出答案.
16
【答案】
【解析】令 ,则 ,令 , ,则 ,
∴ ,令 ,
∴ , 为奇函数,
∴ , .
【标注】【知识点】求抽象函数的最值
巩固练习
24. 已知函数 在区间 的最大值为 ,最小值为 ,若
,则 .
【答案】
【解析】

设 ,
∵ ,
∴ ,
又∵ 为常数, 时 , 时, ,
∴ , .
故答案为: .
【标注】【知识点】利用奇偶性求值;利用定义判断函数奇偶性
三、 函数的周期性
1. 周期性的判定与简单应用
函数的周期性需要抓住以下两点,一是定义:对定义域中任意的 恒有 ;二是找周
期:能找到适合这一等式的非零常数 .
一般来说,周期函数的定义域均为无限集,迭代法是判断周期性的常用方法,
关于函数的周期性有如下推广结论,均可用迭代法推导证明:
17
若函数 满足如下关系,则 的周期为



④ .
经典例题
25. 已知 是定义在 上的函数,且 ,若 ,则

【备注】 求大值离散点对应的函数值,常常要用到周期性,在没有头绪的时候,不妨多写几
项.
【答案】
【解析】 ,



∴ ,
∴ 周期为 ,
∴ .
【标注】【知识点】利用函数周期性求函数值
26. 已知函数 是周期为 的函数,当 时, ,当 时, 的解
析式是 .
【备注】 求周期函数某一周期的解析式,要点是求哪个周期,就设自变量 在哪个周期,利用周
期性 ,使 落在已知解析式的周期内,代入计算即可 .
【答案】
【解析】
当 时, ,
18
所以 .
【标注】【素养】数学抽象;数学运算
【知识点】利用函数周期性求函数值
27. 设 是定义在 上,以 为周期的函数,若函数 在区间 上的值域为 ,
则 在区间 上的值域为 .
【备注】 构建类周期函数 是本题的核心步骤,需要注意的是,由于
在一个周期内的单调性未知,因此不能直接指定端点值计算.
【答案】
【解析】当 时, , ,

,可得 ;
当 时, , ,
由 ,
可得 .
所以 在区间 上的值域为 .
【标注】【知识点】用单调性观察法求值域
巩固练习
28. 对于任意实数 满足条件 ,若 ,则 ( ).
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】∵ ,
∴ ,
∴ 是以 为周期的函数,
∴ ,
又∵ ,
∴ ,
故选 .
19
【标注】【知识点】利用函数周期性求函数值
29. 已知函数 满足: , , 且 ,则 (
).
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】∵ ,
∴令 ,得 ,
即 ,
即 ①,
用 替换 ,得 ②,
① ②得: ,
再用 替换 ,得 .
∴ ,
函数 是周期 的周期函数.
因此, .
∵ ,
∴令 ,得 ,可得 .
在 中令 ,
得 ,
∴ ,解得 ,
同理在 中令 ,
解得 .
∴ .
故选 .
【标注】【素养】数学运算;逻辑推理
【知识点】利用函数周期性求函数值;迭代法判断周期;抽象函数
30. 已知 是定义在 上的函数,且 ,
( 1 )试证 是周期函数;
( 2 )若 ,求 。
20
【答案】( 1 )依次求出 ( ), ( ), ( ), ( )即可,发现周期

( 2 )
【解析】( 1 )依次求出 ( ), ( ), ( ), ( )即可,发现周期

( 2 )
【标注】【知识点】利用函数周期性求函数值;迭代法判断周期
2. 周期性与奇偶性、对称性综合
函数 满足对定义域内任一实数 (其中 为常数):
(1)函数 满足 ( ),若 为奇函数,则其周期为 ,若
为偶函数,则其周期为 .
(2)函数 的图象关于直线 和 都对称,则函数 是以 为
周期的周期函数.
(3)函数 的图象关于两点 , 都对称,则函数 是以
为周期的周期函数.
(4)函数 的图象关于 和直线 都对称,则函数 是以
为周期的周期函数.
经典例题
31. 已知定义在 上的奇函数 的满足 ,且 ,则 ( ).
A. B. C. D.
【备注】 由对称轴 和对称中心 ,可知该函数周期为 ,记住结论可以减少做题时耗;
本题推导起来也不麻烦,只需用对称性和奇函数的性质交替迭代即可得到周期,如下:

【答案】A
【解析】 为 上的奇函数,
∴ 且 关于 中点对称,
又∵ ,
∴ 关于直线 对称,
∴ 的最小正周期 ,
21
∴ .
【标注】【知识点】奇偶性;函数周期性与奇偶性综合问题
32. 已知 是定义域为 的奇函数,满足 ,若 ,则
( ).
A. B. C. D.
【备注】 由奇函数(对称中心 )和对称轴 ,易得周期为 ,每四个一组求和,最后加
上"零头"即可.
【答案】C
【解析】 是奇函数,且 ,

∴ ,∴ ,
即函数 是周期为 的周期函数,



则 ,


故选 .
【标注】【知识点】函数周期性与奇偶性综合问题;奇偶性
巩固练习
33. 已知 是定义在 上的函数,且对任意 都有 ,若函数
的图象关于点 对称,且 ,则 ( ).
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】因为函数 的图象关于点 对称,
所以函数 的图象关于点 对称, 是奇函数.
22
对任意 都有 ,
令 ,即 ,得 .
由 知 ,
所以 是周期为 的周期函数,

故选 .
【标注】【知识点】奇偶性
34. 是定义在 上的以 为周期的奇函数,且 ,则方程 在区间 内解的个数的
最小值是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】 是定义在 周期为 的奇函数,∴ ,
,∴ ,∴选D.
【标注】【知识点】函数周期性与奇偶性综合问题;求零点个数问题(不含参)
35. 函数 的定义域为 ,若 与 都是奇函数,则( ).
A. 是偶函数 B. 是奇函数
C. D. 是奇函数
【答案】D
【解析】方法一: 与 都是奇函数,
, ,
即 ,
函数 关于点 ,及点 对称,函数 是周期 的周期
函数.
, ,则 是奇函
数.
故选 .
方法二:函数 的图像是由函数 的图像向左平移 个单位长度得到的,因为
是奇函数,所以 的图像关于原点对称,因此 的图像一定关于点
23
成中心对称,即 .函数 也是奇函数,所以同理,
关于点 成中心对称,即 ,所以
,因为
是奇函数,所以 也是奇数.
故选 .
【标注】【素养】数学运算
【知识点】周期性
【知识点】函数单调性与奇偶性综合问题
【知识点】对称性
四、 函数性质大杂烩
经典例题
36. 定义在 上的偶函数 满足: ,且在 上是增函数,下面关于 的判断:
① 是周期函数;
② 的图象关于直线 对称;
③ 在 上是减函数;
④ 在 是减函数.
其中正确的判断是 .(把你认为正确的判断都填上)
【备注】 需要指出的是, 可得函数的周期性,再结合偶函数(对称轴),
可以求得函数存在对称中心,相邻对称轴(对称中心)之间的距离为半个周期.轴对称的
两段函数增减性相反,中心对称的两端函数增减性相同,可类比奇偶性与单调性的综合.
【答案】①②③
【解析】 ,所以函数 是以 为周期的偶函数,所以①正确;
,所以②正确;
又函数在 上是增函数, 关于直线 对称,所以 在 上是减函数,所以
③正确;
因为 是偶函数,所以 在 上是增函数,所以④错误;
综上,①②③正确.
【标注】【知识点】抽象函数
24
37. 已知函数 的定义域为 ,且满足下列三个条件:
①对任意的 ,当 时,都有 恒成立;
② ;③ 是偶函数;
若 , , ,则 , , 的大小关系正确的是( ).
A. B. C. D.
【备注】 对题干条件一一翻译是解决此类包含多种函数性质的题目的关键,要最终实现比较大
小的目标,仍旧需要将待比较的各值借由奇偶性、对称性或周期性转化到单调性已知的一
段区间上.
【答案】B
【解析】由①知,函数 在区间 上为增函数,
由②知, ,即函数 的周期为 ,
由③知,函数 的图象关于直线 对称,
, ,
,故 ;
故选 .
【标注】【知识点】函数周期性与奇偶性综合问题
38. 已知 是定义在 上的奇函数,满足 ,当 时, ,则下列
结论错误的是( ).
A. 方程 最多有四个解
B. 函数 的值域为
C. 函数 的图象关于直线 对称
D.
【备注】
25
y
2
1
–2 –1 O 1 2 3 x
–1
–2
针对选项 的讨论可以数形结合的方式进行:
不难发现,如直线 与函数 最多有 个交点.
【答案】A
【解析】 .由 可得: ,
则 ,所以函数 的周期为 ,
所以 ,故 正确;
.再由 以及 ,
所以 ,则函数 的对称轴为 ,故 正确;
.当 时, ,
又函数是奇函数, 时, ,
即 时 ,
又因为函数 的对称轴为 ,
所以 时 ,
所以 时 ,
又因为函数 的周期为 ,
所以函数 的值域为 ,故 正确.
故选 .
【标注】【知识点】函数周期性与奇偶性综合问题
26
巩固练习
39. 已知 是定义在 上的奇函数, 是偶函数,当 时, 单调递减,则下面关
于 的判断正确的是( ).
A. 的一个周期是
B. 在 单调递增
C. 是 的一个对称中心
D.
【答案】ABD
【解析】由题意,函数 是定义在 上的奇函数,可得 ,
又由 是偶函数,可得其图象关于 轴对称,
根据函数的图象变换,可得函数 关于 对称,即 ,
联立可得 ,即 ,即 ,
所以函数 的一个周期是 ,故 正确;
又由当 时, 单调递减,根据函数 是定义在 上的奇函数,
可得当 时, 单调递减,再由函数 关于 对称,
可得 在 单调递增,故 正确;
由函数 是定义在 上的奇函数,可得 ,
即原点 为函数的一个对称中心,又由函数 关于 对称,且周期 ,
可得 , , , ,且 , 为函数的对称中心,
故 不正确, 正确.
故选 .
【标注】【方法】定义法
【知识点】函数周期性与奇偶性综合问题;函数对称性与周期性综合问题
40. 定义在 上的函数 满足 , ,且 在区间 上是减函
数,设 , , ,则 , , 的大小顺序是( ).
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】 具有周期性, ,
27
将所示换至同一单调区间比较,
且偶函数 ,
, ,


∵ ,且 在 上,
∴ ,
即 .
【标注】【知识点】函数周期性与奇偶性综合问题
41. 已知定义在 上的偶函数 满足: ,对 ,当 时,
,且 ,则不等式 在 上的解集为 .
【答案】
【解析】由题意, 在 上单调递减,而 ,由偶函数得:当 时,

又 可得周期 ,
所以当 时, ,
于是 的解集为 .
【标注】【知识点】利用函数单调性解不等式;函数周期性与奇偶性综合问题;函数对称性与周期
性综合问题
导图总结
你学会了吗?快用思维导图来总结本节课所学吧!
【备注】
28
出门测
42. 设 是定义在 上以 为周期的函数, 在 内单调递减,且 的图象关于直线 对
称,则下面正确的结论是( ).
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】 是以 为周期的函数,即 , .
又 的图象关于直线 对称, , ,
又 在 上单调递减, ,
即 .
【标注】【知识点】函数对称性与单调性综合问题;用单调性比较大小;利用函数周期性求函数值
43. 已知函数 的定义域为 .当 时, ;当 时, ;当
时, .则 ( ).
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】因为当 时, ,
所以 ,
所以当 时,周期为 ,
29
故有 ,
因为当 时, ,
所以当 时, 是奇函数,
故而 ,
因为当 时, ,
所以 ,
则有 .
故选 .
【标注】【知识点】奇偶性
44. 已知 是 上的奇函数,对 都有 成立,若 ,则 等
于( ).
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】∵ 是 上的奇函数,对 都有 )成立,
∴可令 ,则 ,
解得 ,而 ,
∴ .
∴ .
∴ .
故选 .
【标注】【知识点】函数周期性与奇偶性综合问题;利用函数周期性求函数值
【素养】数学运算
45. 设 是定义在 上且周期为 的函数,在区间 上 其中 ,
若 ,则 的值是 .
【答案】
【解析】∵ 是周期为 的函数,
∴ ,
30

又∵ ,
所以 ,
即 ,解得 ,
则 .
【标注】【知识点】函数求值问题;分段函数
31

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