第8题 周期性挂帅,诸性质联袂 学案(含解析) 2024年高中数学三轮复习之一题多解

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第8题 周期性挂帅,诸性质联袂 学案(含解析) 2024年高中数学三轮复习之一题多解

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第8题 周期性挂帅,诸性质联袂
(2022·全国·高考真题)
(1)已知函数的定义域为R,且,则( )
A. B. C.0 D.1
(2022·全国·高考真题)
(2)已知函数及其导函数的定义域均为,记,若,均为偶函数,则( )
A. B. C. D.

根据题意赋值即可知函数的一个周期为,求出函数一个周期中的的值,即可解出.
因为,令可得,,所以,令可得,,即,所以函数为偶函数,令得,,即有,从而可知,,故,即,所以函数的一个周期为.因为,,,,,所以
一个周期内的.由于22除以6余4,
所以.故选:A.
【点评】利用赋值法求出函数的周期,即可解出,是该题的通性通法;
(23-24高三下·上海·阶段练习)
1.已知函数,定义域为,且,,,则下列结论正确的是( )
①若,则;②若,则
A.② B.① C.①② D.都不对

观察的结构特征,联想到余弦函数和差化积公式
,故联想构造特殊函数,从而寻求得到简便算法.
【最优解】由,联想到余弦函数和差化积公式
,可设,则由方法一中知,解得,取,
所以,则
,所以符合条件,因此的周期,,且,所以,
由于22除以6余4,
所以.故选:A.
【点评】作为选择题,利用熟悉的函数使抽象问题具体化,简化推理过程,直接使用具体函数的性质解题,简单明了,是该题的最优解.
(2024·四川泸州·二模)
2.已知,都是定义在上的函数,对任意,满足,且,则下列说法正确的是( )
A. B.若,则
C.函数的图像关于直线对称 D.

本小题是一道多选题,根据函数的奇偶性,转化题设条件为函数的对称性,结合原函数与导函数图象的关系,根据函数的性质逐项判断即可得解.具体的,因为为偶函数,得到,亦即①,知道关于对称;又因为为偶函数,,所以关于对称.
对称性和周期性的关系研究
对于,因为为偶函数,所以即①,所以,所以关于对称,则,故C正确;
对于,因为为偶函数,,,所以关于对称,由①求导,和,得,所以,所以关于对称,因为其定义域为R,所以,结合关于对称,从而周期,所以,,故B正确,D错误;
若函数满足题设条件,则函数(C为常数)也满足题设条件,所以无法确定的函数值,故A错误.
故选:BC.
(23-24高三下·陕西·开学考试)
3.已知定义在上的函数为奇函数,为偶函数,当时,,则方程在上的实根个数为 .

由方法一,知周期为2,且图象关于对称,故设,知,结合选项验证即可.
对于,因为为偶函数,,,所以关于对称,又,得,即,所以关于对称,因为其定义域为R,二者结合知周期为2,关于对称!故可设,则,显然A,D错误,选BC.
故选:BC.
【点评】根据题意,结合特殊值,得出的性质构造特殊函数,再验证选项,简单明了,是该题的最优解.
(2024·河南新乡·二模)
4.已知函数满足,则下列结论一定正确的是( )
A.是奇函数 B.是奇函数
C.是奇函数 D.是奇函数

根据,均为偶函数,可以得到即,,所以,;又,且函数可导,推出,结合选项代入验证.
因为,均为偶函数,
所以即,,
所以,,则,故C正确;
函数,的图象分别关于直线对称,
又,且函数可导,
所以,
所以,所以,
所以,,故B正确,D错误;
若函数满足题设条件,则函数(C为常数)也满足题设条件,所以无法确定的函数值,故A错误.
故选:BC.
(2021·全国·高考真题)
5.已知函数的定义域为,为偶函数,为奇函数,则( )
A. B. C. D.
【点评】
1.涉及到抽象函数的求值问题,一般利用赋值法,即令x取特殊值,求得函数值;
2.涉及抽象函数的奇偶性、单调性、对称性以及周期性问题,往往利用变量代换结合相关定义进行推导,确定新的关系.
3.函数的对称性、奇偶性与周期性常见结论:
(1)若,则函数关于中心对称;
(2)若,则函数关于对称;
(3)若,则函数的周期为2a;
(4)若,则函数的周期为2a.
(5)设是R上的偶函数,且图像关于直线对称,则是周期函数,2a是它的一个周期;
(6)设是R上的奇函数,且图像关于直线对称,则是周期函数,4a是它的一个周期;
(7)若有两条对称轴和,则函数是周期函数,是函数的一个周期;
(8)若有两个对称中心 和,则函数是周期函数, 是函数的一个周期;
(2021·全国·高考真题)
6.设函数的定义域为R,为奇函数,为偶函数,当时,.若,则( )
A. B. C. D.
(2018·全国·高考真题)
7.已知是定义域为的奇函数,满足.若,则
A. B. C. D.
(2009·全国·高考真题)
8.函数的定义域为R,若与都是奇函数,则
A.是偶函数 B.是奇函数
C. D.是奇函数
(23-24高一下·四川成都·开学考试)
9.已知定义在上的奇函数满足,且当时,,则下列说法正确的是( )
A. B.在上单调递减
C. D.函数恰有8个零点
(2024·新疆·一模)
10.已知定义在上的函数,满足,且,,则 .
(2024·江西鹰潭·一模)
11.已知函数,的定义域为,为的导函数,且,,若为偶函数,求= .
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.A
【分析】
根据函数满足的表达式可得是奇函数,是偶函数.由奇函数性质可得,利用赋值法可得;当时,可得,即,可知①错误.又时,,可得,即②正确.
【详解】
由得,
所以,故是奇函数,
由得,
所以,故是偶函数,
由题意得

令得,
由是奇函数得,
令,由可得,
又,解得,
当时,,所以①错误.
由题意得

令得
当时,,所以②正确.
故选:A
【点睛】
关键点点睛:本题关键在于通过赋值法利用以及,得出函数的周期性规律,计算得出结果.
2.D
【分析】利用赋值法结合题目给定的条件可判断A、D,取可判断C,对于B,通过观察选项可以推断很可能是周期函数,结合的特殊性及一些已经证明的结论,想到令和时可构建出两个式子,两式相加即可得出,进一步得出是周期函数,从而可求的值.
【详解】对于A,令,可得,得,
令,,代入已知等式得,
可得,结合得,
所以,故A错误;
对于D,因为,令,代入已知等式得,
将,代入上式,得,所以函数为奇函数.
令,,代入已知等式,得,
因为,所以,
又因为,所以,
因为,所以,故D正确;
对于B,分别令和,代入已知等式,得以下两个等式:
,,
两式相加易得,所以有,
即,
有,
即,所以为周期函数,且周期为,
因为,所以,所以,,
所以,
所以
,故B错误;
对于C,取,,满足及,
所以,又,
所以函数的图像不关于直线对称,故C错误;
故选:D.
【点睛】思路点睛:对于含有的抽象函数的一般解题思路是:观察函数关系,发现可利用的点,以及利用证明了的条件或者选项;抽象函数一般通过赋值法来确定、判断某些关系,特别是有双变量,需要双赋值,可以得到一个或多个关系式,进而得到所需的关系,此过程中的难点是赋予哪些合适的值,这就需要观察题设条件以及选项来决定.
3.
【分析】根据条件确定函数周期性,画出函数在区间上的图象,根据图象可得实根个数.
【详解】函数为奇函数,即,对称中心为,
函数为偶函数,即,对称轴为,
又由可得
函数是周期函数,且周期为,
当时,,则,
令,得,单调递增,
令,得,单调递减,
所以.
作出函数在区间上的图象如下:
即在区间上,方程有个实根,
又,
则方程在上的实根个数为.
故答案为:.
4.B
【分析】利用赋值法推得,从而得到的对称性,再利用函数图象平移的性质可判断B,举反例排除ACD,由此得解.
【详解】因为,
令,可得,则;
令,则,
故的图象关于点对称,
则的图象关于点对称,即是奇函数,故B正确;
对于C,令,可得,则,
当时,,此时不可能是奇函数,
由于无法确定的值,故不一定是奇函数,故C错误;
对于AD,取,满足题意,但易知D错误;
故选:B.
5.B
【分析】推导出函数是以为周期的周期函数,由已知条件得出,结合已知条件可得出结论.
【详解】因为函数为偶函数,则,可得,
因为函数为奇函数,则,所以,,
所以,,即,
故函数是以为周期的周期函数,
因为函数为奇函数,则,
故,其它三个选项未知.
故选:B.
6.D
【分析】通过是奇函数和是偶函数条件,可以确定出函数解析式,进而利用定义或周期性结论,即可得到答案.
【详解】[方法一]:
因为是奇函数,所以①;
因为是偶函数,所以②.
令,由①得:,由②得:,
因为,所以,
令,由①得:,所以.
思路一:从定义入手.
所以.
[方法二]:
因为是奇函数,所以①;
因为是偶函数,所以②.
令,由①得:,由②得:,
因为,所以,
令,由①得:,所以.
思路二:从周期性入手
由两个对称性可知,函数的周期.
所以.
故选:D.
【点睛】在解决函数性质类问题的时候,我们通常可以借助一些二级结论,求出其周期性进而达到简便计算的效果.
7.C
【详解】分析:先根据奇函数性质以及对称性确定函数周期,再根据周期以及对应函数值求结果.
详解:因为是定义域为的奇函数,且,
所以,
因此,
因为,所以,
,从而,选C.
点睛:函数的奇偶性与周期性相结合的问题多考查求值问题,常利用奇偶性及周期性进行变换,将所求函数值的自变量转化到已知解析式的函数定义域内求解.
8.D
【详解】[方法一]:
与都是奇函数,,
,函数关于点,及点对称,函数是周期的周期函数.,,即是奇函数.故选D.
[方法二]:
与都是奇函数,,
,由,得,
由,得,所以,
进而可得,可见是周期的周期函数.说明A与B不一定成立,C肯定不成立,而D成立的理由如下:,
,所以.
9.ACD
【分析】利用周期定义求出周期可判断A;求出函数在上的解析式,结合周期性画出的部分图象可判断B;利用周期性计算可判断C;首先判断为偶函数,再画出函数、的图象可判断D.
【详解】对于A,由,可得,
即的周期为,故A正确;
对于B,当时,,
则,
所以,,结合周期性画出的部分图象如图所示:
由图可得在上单调递增,故B错误;
对于C,,故C正确;
对于D,函数的定义域为,
又,
所以为偶函数,当时,令,
得,即,画出函数的图象,
又,,,
所以与在上的图象只有个交点,
即在上只有个零点,
根据偶函数的对称性可得恰有个零点,故D正确.
故选:ACD.
【点睛】关键点点睛:D选项解题的关键点是画出函数与的图象,数形结合得到零点个数.
10.
【分析】
根据所给条件推出为偶函数且周期为,再求出、、,最后根据周期性计算可得.
【详解】因为,所以,
所以,
又,所以,
即,即,所以为偶函数,
所以,
所以,所以的周期为,
又,,
所以,,,则,

所以,又,
所以
.
故答案为:
【点睛】关键点点睛:本题的关键是由题干所给条件推出的奇偶性与周期性.
11.
【分析】先利用复合函数的导数与的奇偶性判断的奇偶性,进而推得与的周期性,再利用赋值法求得的值,从而得解.
【详解】因为是偶函数,则,
两边求导得,所以是奇函数,故,
由,
代入,得,
则,所以,
又是奇函数,所以,
所以是周期函数,且周期为4,
又,可知也是以4为周期的周期函数,
令,得,故,
而所以,
令,得,则,
而,,
又,则,

故答案为:.
【点睛】结论点睛:函数的对称性与周期性:
(1)若,则函数关于中心对称;
(2)若,则函数关于对称;
(3)若,则函数的周期为2a;
(4)若,则函数的周期为2a.
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页

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