2024年高考数学第一轮复习专题07 函数的性质-单调性、奇偶性、周期性(原卷版)
展开题型一: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:已知奇函数+M
题型十:已知由函数奇偶性解不等式
题型十一:函数的对称性与周期性
题型十二:函数性质的综合
【考点预测】
1、函数的单调性
(1)单调函数的定义
一般地,设函数的定义域为,区间:
如果对于内的任意两个自变量的值,当时,都有,那么就说在区间上是增函数.
如果对于内的任意两个自变量的值,,当时,都有,那么就说在区间上是减函数.
= 1 \* GB3 \* MERGEFORMAT ①属于定义域内某个区间上;
= 2 \* GB3 \* MERGEFORMAT ②任意两个自变量,且;
= 3 \* GB3 \* MERGEFORMAT ③都有或;
= 4 \* GB3 \* MERGEFORMAT 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 \* GB3 \* MERGEFORMAT ①单调区间的定义:如果函数在区间上是增函数或减函数,那么就说函数在区间上具有单调性,称为函数的单调区间.
= 2 \* GB3 \* MERGEFORMAT 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
判断与的关系时,也可以使用如下结论:如果或,则函数为偶函数;如果或,则函数为奇函数.
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,也在定义域内(即定义域关于原点对称).
3、函数的对称性
(1)若函数为偶函数,则函数关于对称.
(2)若函数为奇函数,则函数关于点对称.
(3)若,则函数关于对称.
(4)若,则函数关于点对称.
4、函数的周期性
(1)周期函数:
对于函数,如果存在一个非零常数,使得当取定义域内的任何值时,都有,那么就称函数为周期函数,称为这个函数的周期.
(2)最小正周期:
如果在周期函数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,是定义域内一个区间上的任意两个量,且;
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若是增函数,则为减函数;若是减函数,则为增函数;
②若和均为增(或减)函数,则在和的公共定义域上为增(或减)函数;
③若且为增函数,则函数为增函数,为减函数;
④若且为减函数,则函数为减函数,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.
函数是偶函数函数的图象关于轴对称;
函数是奇函数函数的图象关于原点中心对称.
(3)若奇函数在处有意义,则有;
偶函数必满足.
(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)若函数的定义域关于原点对称,则函数能表示成一个偶函数与一个奇函数的和的形式.记,,则.
(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.
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 \* GB3 \* MERGEFORMAT ①函数或函数.
= 2 \* GB3 \* MERGEFORMAT ②函数.
= 3 \* GB3 \* MERGEFORMAT ③函数或函数
= 4 \* GB3 \* MERGEFORMAT ④函数或函数.
注意:关于 = 1 \* GB3 \* MERGEFORMAT ①式,可以写成函数或函数.
偶函数: = 1 \* GB3 \* MERGEFORMAT ①函数.
= 2 \* GB3 \* MERGEFORMAT ②函数.
= 3 \* GB3 \* MERGEFORMAT ③函数类型的一切函数.
④常数函数
3、周期性技巧
4、函数的的对称性与周期性的关系
(1)若函数有两条对称轴,,则函数是周期函数,且;
(2)若函数的图象有两个对称中心,则函数是周期函数,且;
(3)若函数有一条对称轴和一个对称中心,则函数是周期函数,且.
5、对称性技巧
(1)若函数关于直线对称,则.
(2)若函数关于点对称,则.
(3)函数与关于轴对称,函数与关于原点对称.
【典例例题】
题型一:函数的单调性及其应用
例1.(2023·全国·高三专题练习)下列函数既是偶函数又在上单调递减的是( )
A.B.C.D.
例2.(2023·全国·高三专题练习)已知函数的定义域是,若对于任意两个不相等的实数,,总有成立,则函数一定是( )
A.奇函数B.偶函数C.增函数D.减函数
例3.(2023·全国·高三专题练习)下列函数在上是减函数的为( )
A.B.
C.D.
变式1.(2023·全国·高三专题练习)已知定义域为的函数是奇函数.
(1)求的值;
(2)判断函数的单调性并证明.
变式2.(2023·全国·高三专题练习)已知.
(1)证明:在(2,+∞)单调递增;
(2)解不等式:.
变式3.(2023春·山东济宁·高三校考阶段练习)已知,且
(1)求实数的值;
(2)判断此函数的奇偶性并证明;
(3)判断此函数在的单调性(无需证明).
【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4.(2023·全国·高三专题练习)函数 的单调递减区间为( )
A.B.
C.D.
例5.(2023·全国·高三专题练习)函数的单调递减区间为( )
A.B.
C.D.
例6.(2023·全国·高三专题练习)函数的单调递增区间是( )
A.B.
C.D.
变式4.(2023·全国·高三专题练习)已知函数在上单调递减,则a的取值范围是( )
A.B.C.D.
【方法技巧与总结】
讨论复合函数的单调性时要注意: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,在所讨论的区间上都是增函数或都是减函数,则为增函数;
2、若,在所讨论的区间上一个是增函数,另一个是减函数,则为减函数.列表如下:
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7.(2023·全国·高三专题练习)已知函数,则的最大值为______.
例8.(2023春·上海浦东新·高三上海市实验学校校考阶段练习)函数在上的值域为________.
例9.(2023·全国·高三专题练习)已知设,则函数的最大值是( )
A.B.1C.2D.3
变式5.(2023·全国·高三专题练习)函数y=在[2,3]上的最小值为( )
A.2B.
C.D.-
【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、如果函数在区间上是增函数,在区间上是减函数,则函数在处有最大值.
2、如果函数在区间上是减函数,在区间上是增函数,则函数在处有最小值.
3、若函数在上是严格单调函数,则函数在上一定有最大、最小值.
4、若函数在区间上是单调递增函数,则的最大值是,最小值是.
5、若函数在区间上是单调递减函数,则的最大值是,最小值是.
题型四:利用函数单调性求参数的范围
例10.(2023·全国·高三专题练习)已知函数y=ax2-2x+3在[2,+∞)上是减函数,则实数a的取值范围是________.
例11.(2023·全国·高三专题练习)函数在上单调递减,则实数的取值范围是________.
例12.(2023·全国·高三专题练习)若函数在区间上是严格增函数,则实数a的取值范围是_________.
变式6.(2023·全国·高三专题练习)若函数是上的单调函数,则的取值范围( )
A.B.C.D.
【方法技巧与总结】
若已知函数的单调性,求参数的取值范围问题,可利用函数单调性,先列出关于参数的不等式,利用下面的结论求解.
1、若在上恒成立在上的最大值.
2、若在上恒成立在上的最小值.
题型五:基本初等函数的单调性
例13.(2022·全国·高三阶段练习(文))下列函数在上单调递减的是( )
A.B.
C.D.
例14.(2022·全国·高三专题练习)下列函数中,定义域是且为增函数的是
A.B.C.D.
例15.(2022·全国·高三专题练习)已知是奇函数,且对任意且都成立,设, , ,则( )
A.B.C.D.
【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16.(2023·全国·高三专题练习)函数.
(1)判断并证明函数的单调性;
(2)判断并证明函数的奇偶性;
(3)解不等式.
例17.(2023春·北京·高三北京市第十二中学校考阶段练习)下列函数中,既不是奇函数,也不是偶函数的是( ).
A.B.
C.D.
例18.(2023·广东·高三统考学业考试)下列函数中,既是偶函数又在上单调递减的是( )
A. B.C.y=|x|D.
【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19.(2023·全国·高三专题练习)若函数,为奇函数,则参数a的值为___________.
例20.(2023·全国·高三专题练习)若函数是偶函数,则________.
例21.(2023·全国·高三专题练习)若函数的图象关于轴对称,则常数 _______.
变式7.(2023·全国·高三专题练习)若函数为定义域上的奇函数,则实数的值为______.
变式8.(2023·全国·高三专题练习)已知函数是偶函数,则常数的值为__.
变式9.(2023·全国·高三专题练习)已知函数是定义在区间上的偶函数,则函数的值域为__________.
【方法技巧与总结】
利用函数的奇偶性的定义转化为,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22.(2023·全国·高三专题练习)定义在上的奇函数满足,当时,,则__________.
例23.(2023·全国·高三专题练习)已知函数是定义在R上的奇函数,当时,,则函数在R上的解析式为___________.
例24.(2023·全国·高三专题练习)已知是偶函数,当时,,则当时,_________.
变式10.(2023·全国·高三专题练习)若定义在R上的偶函数和奇函数满足,则的解析式为___________.
变式11.(2023·全国·高三专题练习)已知是定义在上的奇函数,且当时,,则当时,( )
A.B.C.D.
变式12.(2023·全国·高三专题练习)已知为奇函数,当时,,则当时,( )
A.B.
C.D.
【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的方程,从而可得的解析式.
题型九:已知奇函数+M
例25.(2023·全国·高三校联考阶段练习)已知函数,若,则( )
A.B.C.D.
例26.(2023·全国·高三专题练习)已知函数 ,若,则( )
A.2B.1C.-2D.-5
例27.(2023·全国·高三专题练习)已知,设函数,,,若的最大值为M,最小值为m,那么M和m的值可能为( )
A.4与3B.3与1C.5和2D.7与4
变式13.(2023·全国·高三专题练习)已知函数f(x)=2+的最大值为M,最小值为m,则M+m的值等于( )
A.2B.4C.2+D.4+
【方法技巧与总结】
已知奇函数+M,,则
(1)
(2)
题型十:已知由函数奇偶性解不等式
例28.(2023·全国·高三专题练习)定义在上的奇函数在上单调递增,则不等式的解集为( )
A.B.C.D.
例29.(2023·全国·高三专题练习)已知函数,则不等式的解集为______.
例30.(2023·全国·高三专题练习)已知函数是定义在R上的偶函数,且在区间上是减函数,,则不等式的解集为( )
A.B.
C.D.
变式14.(2023·全国·高三专题练习)已知函数,且,则实数的取值范围为( )
A.B.
C.D.
变式15.(2023·全国·高三专题练习)定义在上的偶函数在区间上单调递增,若,则的取值范围是( )
A.B.C.D.
变式16.(2023·全国·高三专题练习)定义在R上的偶函数在上单调递增,且,则不等式的解集为( )
A.B.
C.D.
【方法技巧与总结】
画图,数形结合.
题型十一:函数的对称性与周期性
例31.(2023·江苏南京·南京市第一中学校考模拟预测)已知定义域是R的函数满足:,,为偶函数,,则( )
A.1B.-1C.2D.-3
例32.(2023·全国·高三专题练习)已知是定义在上的偶函数,且,若当时,,则( )
A.0B.1
C.6D.216
例33.(2023·全国·高三专题练习)设定义在上的奇函数,满足对任意的都有,且当时,,则的值等于( )
A.B.C.D.
变式17.(2023·全国·高三专题练习)已知,,当时,为增函数.设,,,则、、的大小关系是( )
A.B.
C.D.
变式18.(2023·全国·高三专题练习)定义在上的函数满足.若的图象关于直线对称,则下列选项中一定成立的是( )
A.B.C.D.
变式19.(多选题)(2023·全国·高三专题练习)已知定义在上的函数满足:关于中心对称,关于对称,且.则下列选项中说法正确的有( )
A.为奇函数B.周期为2
C.D.是奇函数
【方法技巧与总结】
(1)若函数有两条对称轴,,则函数是周期函数,且;
(2)若函数的图象有两个对称中心,则函数是周期函数,且;
(3)若函数有一条对称轴和一个对称中心,则函数是周期函数,且.
题型十二:函数性质的综合
例34.(2023·全国·高三专题练习)已知定义在上的奇函数满足,且当时,,则__________.
例35.(2023·全国·高三专题练习)已知函数,①,②,请写出一个同时满足条件①②的函数的解析式为______.
例36.(多选题)(2023·全国·高三专题练习)已知为偶函数,且为奇函数,若,则( )
A.B.C.D.
变式20.(多选题)(2023·全国·高三专题练习)已知是定义在R上的偶函数,且对任意,有,当时,,则( )
A.是以2为周期的周期函数
B.点是函数的一个对称中心
C.
D.函数有3个零点
【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.(2023·全国·高三专题练习)若偶函数在上是增函数,则( )
A.B.
C.D.
2.(2023春·陕西西安·高三统考期末)下列函数中,既是奇函数,又是减函数的是( )
A.B.C.D.
3.(2023·全国·高三专题练习)设函数的定义域为,则函数与函数的图象关于( )
A.直线对称B.直线对称
C.直线对称D.直线对称
4.(2023·全国·高三专题练习)设,已知函数是定义在上的减函数,且,则a的取值范围是( )
A.B.C.D.
5.(2023春·广东茂名·高三统考阶段练习)已知是奇函数,则( )
A.1B.C.D.
6.(2023·全国·高三专题练习)下列函数中,既是偶函数又在上不单调的是( )
A.B.C.D.
7.(2023·全国·高三专题练习)已知函数,若,则( )
A.1B.2C.D.
8.(2023·全国·高三专题练习)关于函数的单调性的说法正确的是( )
A.在上是增函数B.在上是减函数
C.在区间上是增函数D.在区间上是减函数
9.(2023·全国·高三专题练习)已知是上的偶函数,当时,,则时,( )
A.B.
C.D.
10.(2023·全国·高三专题练习)设是定义在上的周期为3的函数,当时,,则( )
A.﹣1B.1C.D.
二、多选题
11.(2023·全国·高三专题练习)已知函数,的定义域都为R,且是奇函数,是偶函数,则下列结论正确的是( )
A.是奇函数B.是奇函数
C.是偶函数D.是偶函数
12.(2023·全国·高三专题练习)已知函数,下面说法正确的有( )
A.的图象关于原点对称
B.的图象关于y轴对称
C.的值域为
D.,且,
13.(2023·全国·高三专题练习)(多选)下列函数中,既是偶函数又在上单调递增的函数是( )
A.B. C. D.
14.(2023·全国·高三专题练习)已知定义在上的奇函数的图象连续不断,且满足,则以下结论成立的是( )
A.函数的周期
B.
C.点是函数图象的一个对称中心
D.在上有4个零点
15.(2023·全国·高三专题练习)下面关于函数的性质,说法正确的是( )
A.的定义域为B.的值域为
C.在定义域上单调递减D.点是图象的对称中心
三、填空题
16.(2023春·北京大兴·高三校考阶段练习)设是定义在R上的奇函数.若当时,,则______________.
17.(2023·全国·高三专题练习)已知定义在上的偶函数满足,则的一个解析式为___________.
18.(2023·全国·高三专题练习)函数y=lg5(x2+2x-3)的单调递增区间是______.
19.(2023·上海·高三专题练习)已知是奇函数,且当时,若,则_______.
20.(2023·河南信阳·高三统考阶段练习)已知直线分别与函数和的图象交于点,,则_________.
21.(2023·全国·高三专题练习)定义在上的奇函数满足,当时,,则的值为___________.
22.(2023·全国·高三专题练习)已知函数,若,则_________.
23.(2023·全国·高三专题练习)已知定义在上的函数满足,则___________.
24.(2023·全国·高三专题练习)已知定义在上的奇函数满足:对任意的,都有,且当时,,则__.
25.(2023·全国·高三专题练习)已知函数的定义域为,对任意都有,且,下列结论正确的是____.(填序号)
①的图像关于直线对称;
②的图像关于点对称;
③的最小正周期为4;
④为偶函数.
26.(2023·全国·高三专题练习)已知函数是定义在上的奇函数,当时,,则__________.
27.(2023·全国·高三专题练习)已知函数是定义在上的奇函数,满足,且当时,,则的值为_________.
四、解答题
28.(2023·全国·高三专题练习)判断函数的奇偶性.
29.(2023·全国·高三专题练习)定义在上的单调增函数满足:对任意都有成立
(1)求的值;
(2)求证:为奇函数;
(3)若对恒成立,求的取值范围.
30.(2023·全国·高三专题练习)若定义在 R 上的偶函数和奇函数满足,求.
31.(2023·全国·高三专题练习)已知是定义在上的奇函数,当时,.求时,函数的解析式;
奇偶性
定义
图象特点
偶函数
如果对于函数的定义域内任意一个,都有,那么函数就叫做偶函数
关于轴对称
奇函数
如果对于函数的定义域内任意一个,都有,那么函数就叫做奇函数
关于原点对称
增
增
增
增
减
减
减
增
减
减
减
增
备战2024高考数学艺体生一轮复习40天突破90分讲义专题07 函数的性质-单调性、奇偶性、周期性(原卷版+解析版): 这是一份备战2024高考数学艺体生一轮复习40天突破90分讲义专题07 函数的性质-单调性、奇偶性、周期性(原卷版+解析版),共57页。
备战2024高考数学艺体生一轮复习40天突破90分讲义word版专题07 函数的性质-单调性、奇偶性、周期性(原卷版): 这是一份备战2024高考数学艺体生一轮复习40天突破90分讲义word版专题07 函数的性质-单调性、奇偶性、周期性(原卷版),共18页。
2024年高考数学第一轮复习专题07 函数的性质-单调性、奇偶性、周期性(解析版): 这是一份2024年高考数学第一轮复习专题07 函数的性质-单调性、奇偶性、周期性(解析版),共38页。