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专题3.3 函数的奇偶性与周期性-2024年高考数学大一轮复习核心考点精讲精练(新高考专用)
展开【核心素养】
1.以常见函数为载体,考查函数的奇偶性与周期性,凸显直观想象、逻辑推理、数学运算的核心素养.
2. 与不等式、方程等相结合考查函数的单调性、奇偶性,凸显分类讨论思想、数形结合思想的应用及数学运算的核心素养.
3. 与函数、不等式结合,考查函数性质的综合应用,凸显直观想象、逻辑推理、数学运算的核心素养.
知识点一
函数的奇偶性
1.函数的奇偶性
2.函数奇偶性的几个重要结论
(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)既是奇函数又是偶函数的函数只有一种类型,即f(x)=0,x∈D,其中定义域D是关于原点对称的非空数集.
(4)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.即“奇同偶反”.
3.有关对称性的结论
(1)若函数y=f(x+a)为偶函数,则函数y=f(x)关于x=a对称.
若函数y=f(x+a)为奇函数,则函数y=f(x)关于点(a,0)对称.
(2)若f(x)=f(2a-x),则函数f(x)关于x=a对称;若f(x)+f(2a-x)=2b,则函数f(x)关于点(a,b)对称.
知识点二
函数的周期性
1.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.
2.常用结论
周期性常用的几个结论如下:
定义式f(x+T)=f(x)对定义域内的x是恒成立的.
(1)对时,若或()恒成立,则是的一个周期;
(2)对时,若或或()恒成立,则是的一个周期;
(3)若为偶函数,其图象又关于对称,则是以为一个周期的周期函数;
(4)若为奇函数,其图象又关于对称,则是以为一个周期的周期函数.
(5)若f(x+a)=f(x+b),则函数f(x)的周期为T=|a-b|;
常考题型剖析
题型一:函数奇偶性的判断
【典例分析】
例1-1.(2021·全国·统考高考真题)设函数,则下列函数中为奇函数的是( )
A.B.C.D.
例1-2.(2023·北京·北京八十中校考模拟预测)下列函数中,与函数的奇偶性、单调性均相同的是( ).
A.B.C.D.
【知识拓展】
(1)奇、偶函数定义域的特点.
由于f(x)和f(-x)须同时有意义,所以奇、偶函数的定义域关于原点对称.这是函数具有奇偶性的必要不充分条件,所以首先考虑定义域;
(2)奇、偶函数的对应关系的特点.
①奇函数有f(-x)=-f(x)⇔f(-x)+f(x)=0⇔eq \f(f-x,fx)=-1(f(x)≠0);
②偶函数有f(-x)=f(x)⇔f(-x)-f(x)=0⇔eq \f(f-x,fx)=1(f(x)≠0).
(3)函数奇偶性的三个关注点.
①若奇函数在原点处有定义,则必有f(0)=0.有时可以用这个结论来否定一个函数为奇函数;
②既是奇函数又是偶函数的函数只有一种类型,即f(x)=0,x∈D,其中定义域D是关于原点对称的非空集合;
③函数根据奇偶性可分为奇函数、偶函数、既奇又偶函数、非奇非偶函数.
【变式训练】
变式1-1.(2023春·上海宝山·高三上海交大附中校考期中)函数的奇偶性为( )
A.奇函数B.偶函数C.非奇非偶函数D.既奇又偶函数
变式1-2.(2023·河北·模拟预测)已知函数,则下列函数为奇函数的是( )
A.B.C.D.
题型二:由函数的奇偶性求解析式(函数值)
例2-1.(2019·全国高考真题(文))设f(x)为奇函数,且当x≥0时,f(x)=,
则当x<0时,f(x)= ( )
A.B.
C.D.
例2-2.(2023·全国·高三对口高考)已知函数是奇函数,是偶函数,且,则__________.
【规律方法】
应用函数的奇偶性求函数解析式
①将所求解析式自变量的范围转化为已知解析式中自变量的范围;②将转化后的自变量代入已知解析式;③利用函数的奇偶性求出解析式.
【变式训练】
变式2-1.(2023春·湖南邵阳·高三统考学业考试)已知是定义域为R的奇函数,时,,则( )
A.0B. C. D.2
变式2-2.(2021·上海高三二模)已知函数为奇函数,若,则___________.
题型三:由函数的奇偶性求参数值
【典例分析】
例3-1.(2023·全国·统考高考真题)若为偶函数,则( ).
A.B.0C.D.1
例3-2.(2023·全国·统考高考真题)已知是偶函数,则( )
A.B.C.1D.2
【规律方法】
利用函数的奇偶性求参数值:
在定义域关于原点对称的前提下,根据奇函数满足f(-x)=-f(x)或偶函数满足f(-x)=f(x)列等式,根据等式两侧对应相等确定参数的值.特别要注意的是:若能够确定奇函数的定义域中包含0,可以根据f(0)=0列式求解,若不能确定则不可用此法.
【变式训练】
变式3-1.(2023·湖南·校联考模拟预测)已知是偶函数,则( )
A.B.1C.D.2
变式3-2. 若函数为奇函数,则实数的值为( )
A.B.C.D.
题型四:函数周期性及其应用
【典例分析】
例4-1.(2023·全国·高三对口高考)已知是定义在上的偶函数,并且满足,当时,,则等于( )
A.B.C.D.
例4-2.(2023·全国·高三对口高考)若存在常数,使得函数满足,则的一个正周期为__________.
【规律方法】
1.求函数周期的方法求一般函数周期常用递推法和换元法,形如y=Asin(ωx+φ),用公式T=计算.递推法:若f(x+a)=-f(x),则f(x+2a)=f[(x+a)+a]=-f(x+a)=f(x),所以周期T=2a.换元法:若f(x+a)=f(x-a),令x-a=t,x=t+a,则f(t)=f(t+2a),所以周期T=2a.
2.判断函数的周期只需证明f(x+T)=f(x)(T≠0)便可证明函数是周期函数,且周期为T,函数的周期性常与函数的其他性质综合命题.
3.根据函数的周期性,可以由函数局部的性质得到函数的整体性质,在解决具体问题时,要注意结论:若T是函数的周期,则kT(k∈Z且k≠0)也是函数的周期.
【变式训练】
变式4-1. 已知是定义域为的奇函数,满足,若,则( )
A.B.C.D.
变式4-2.(2023·全国·高三对口高考)函数的周期为,且当时,,则,的解析式为__________.
题型五:函数的奇偶性、单调性综合应用
【典例分析】
例5-1.(2020·海南·高考真题)若定义在的奇函数f(x)在单调递减,且f(2)=0,则满足的x的取值范围是( )
A.B.
C.D.
例5-2.(2023·广东汕头·金山中学校考三模)已知函数,则使得成立的实数的取值范围为__________.
【总结提升】
函数单调性与奇偶性的综合.注意函数单调性及奇偶性的定义,以及奇、偶函数图象的对称性.
【变式训练】
变式5-1.(2023·全国·高三对口高考)设奇函数在上为单调递增函数,且,则不等式,的解集为( )
A.B.
C.D.
变式5-2.(2023·河南·校联考模拟预测)为定义在上的偶函数,对任意的,都有,且,则不等式的解集为( )
A.B.C.D.
题型六:函数的奇偶性、周期性综合应用
【典例分析】
例6-1.(2021·全国·统考高考真题)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.
例6-2.【多选题】(2023·湖南邵阳·邵阳市第二中学校考模拟预测)定义在上的奇函数满足:是偶函数,且,则( )
A.B.
C.的图象不关于直线对称D.
【规律方法】
1.周期性与奇偶性的综合.此类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.
2.应用奇函数图象关于原点对称,偶函数图象关于y轴对称.
【变式训练】
变式6-1.(2023·新疆喀什·校考模拟预测)已知定义在R上的奇函数满足,则以下说法错误的是( )
A.B.的周期为2
C.D.
变式6-2.【多选题】(2023·山东泰安·统考模拟预测)定义在上的函数满足,函数的图象关于对称,则( )
A.的图象关于对称B.是的一个周期
C.D.
题型七:函数的奇偶性、周期性及单调性的综合应用
例7-1.【多选题】(2023春·广东茂名·高三统考阶段练习)若函数的定义域为,且为偶函数,的图象关于点成中心对称,当时,,则下列说法正确的是( )
A.
B.函数的值域为
C.直线y=1与函数的图象在区间上有4个交点
D.
例7-2. (2023·全国·高三对口高考)已知定义在上的奇函数,满足,且在区间上是增函数,则、、的大小关系为__________.
【总结提升】
单调性、奇偶性与周期性的综合问题,通常先利用周期性转化自变量所在的区间,然后利用奇偶性和单调性求解.
【变式训练】
变式7-1. (2023·全国·高三对口高考)函数均为偶函数,且当时,是减函数,设,,则a、b、c的大小是( )
A.B.
C.D.
变式7-2.(2023·湖北武汉·武汉二中校联考模拟预测)已知函数对都有,若函数的图象关于直线对称,且对,当时,都有,则下列结论正确的是( )
A.B.是偶函数
C.是周期为4的周期函数D.
一、单选题
1.(2023·河南·校联考模拟预测)若函数为奇函数,则( )
A.0B.C.D.
2.(2023·全国·高三对口高考)函数是定义在区间上的奇函数,,则的最大值与最小值之和为( )
A.0B.1C.2D.3
3.(2020·全国·统考高考真题)设函数,则( )
A.是奇函数,且在(0,+∞)单调递增B.是奇函数,且在(0,+∞)单调递减
C.是偶函数,且在(0,+∞)单调递增D.是偶函数,且在(0,+∞)单调递减
4.(2021·全国·统考高考真题)已知函数的定义域为,为偶函数,为奇函数,则( )
A.B.C.D.
5.(2023·北京大兴·校考三模)已知函数对任意都有,且,当时,.则下列结论正确的是( )
A.函数的图象关于点对称
B.函数的图象关于直线对称
C.当时,
D.函数的最小正周期为2
6.(2023·辽宁沈阳·东北育才学校校考模拟预测)已知函数的定义域为,若为奇函数,为偶函数,,则下列结论一定正确的是( )
A.函数的周期为3B.
C.D.
二、多选题
7.(2023·河北唐山·唐山市第十中学校考模拟预测)已知函数为上的奇函数,且,当时,,则( )
A.B.
C.D.
8.(2023·云南·校联考模拟预测)已知,都是定义在上且不恒为0的函数,则( )
A.为偶函数
B.为奇函数
C.若为奇函数,为偶函数,则为奇函数
D.若为奇函数,为偶函数,则为非奇非偶函数
三、填空题
9.(2023·湖北黄冈·浠水县第一中学校考模拟预测)已知函数为偶函数,则______________.
10.(2023·全国·高三对口高考)设是定义在上的奇函数,且的图象关于直线对称,则__________.
11.(2023·山东烟台·统考三模)已知定义在上的偶函数,满足,若,则的值为________.
四、解答题
12.(2023·全国·高三对口高考)设是定义在上的奇函数,且对任意实数,恒有.当时,.
(1)求证:是周期函数;
(2)当时,求的解析式;
(3)计算.
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)是偶函数
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)是奇函数
关于原点对称
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专题3.9 函数的实际应用-2024年高考数学大一轮复习核心考点精讲精练(新高考专用): 这是一份专题3.9 函数的实际应用-2024年高考数学大一轮复习核心考点精讲精练(新高考专用),文件包含专题39函数的实际应用原卷版docx、专题39函数的实际应用解析版docx等2份试卷配套教学资源,其中试卷共50页, 欢迎下载使用。