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新高考数学一轮复习考点精讲+题型精练专题07 函数的奇偶性(2份,原卷版+解析版)
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专题07 函数的奇偶性
№考向解读
➊考点精析
➋真题精讲
➌模拟精练
➍专题训练
(新高考)
高考数学一轮复习
专题07 函数的奇偶性
→➊考点精析←
一、 奇、偶函数的定义
对于函数f(x)定义域内的任意一个x,都有f(-x)=-f(x)(或f(-x)+f(x)=0),则称f(x)为奇函数;对于函数f(x)的定义域内的任意一个x,都有f(-x)=f(x)(或f(-x)-f(x)=0),则称f(x)为偶函数.
二、 奇、偶函数的性质
(1)具有奇偶性的函数,其定义域关于原点对称(也就是说,函数为奇函数或偶函数的必要条件是其定义域关于原点对称).
(2)奇函数的图像关于原点对称,偶函数的图像关于y轴对称.
(3)若奇函数的定义域包含0,则f(0)=__0__.
(4)若函数f(x)是偶函数,则有f(|x|)=f(x).
(5)奇函数在对称区间上的单调性相同,偶函数在对称区间上的单调性相反.
三、 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.
四、函数奇偶性常用结论
(1)如果函数f(x)是奇函数且在x=0处有定义,则一定有f(0)=0;如果函数f(x)是偶函数,那么f(x)=f(|x|).
(2)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.
五、函数周期性常用结论
对f(x)定义域内任一自变量x:
(1)若f(x+a)=-f(x),则T=2a(a>0).
(2)若f(x+a)=eq \f(1,f(x)),则T=2a(a>0).
(3)若f(x+a)=-eq \f(1,f(x)),则T=2a(a>0).
六、函数图象的对称性
(1)若函数y=f(x+a)是偶函数,即f(a-x)=f(a+x),则函数y=f(x)的图象关于直线x=a对称.
(2)若对于R上的任意x都有f(2a-x)=f(x)或f(-x)=f(2a+x),则y=f(x)的图象关于直线x=a对称.
(3)若函数y=f(x+b)是奇函数,即f(-x+b)+f(x+b)=0,则函数y=f(x)关于点(b,0)中心对称.
→➋真题精讲←
1. (2023新高考Ⅰ卷·11)已知函数的定义域为,,则( ).
A. B.
C. 是偶函数D. 为的极小值点
【答案】ABC
【解析】
【分析】方法一:利用赋值法,结合函数奇遇性的判断方法可判断选项ABC,举反例即可排除选项D.
方法二:选项ABC的判断与方法一同,对于D,可构造特殊函数进行判断即可.
【详解】方法一:
因为,
对于A,令,,故正确.
对于B,令,,则,故B正确.
对于C,令,,则,
令,
又函数的定义域为,所以为偶函数,故正确,
对于D,不妨令,显然符合题设条件,此时无极值,故错误.
方法二:
因为,
对于A,令,,故正确.
对于B,令,,则,故B正确.
对于C,令,,则,
令,
又函数的定义域为,所以为偶函数,故正确,
对于D,当时,对两边同时除以,得到,
故可以设,则,
当肘,,则,
令,得;令,得;
故在上单调递减,在上单调递增,
因为为偶函数,所以在上单调递增,在上单调递减,
显然,此时是的极大值,故D错误.
故选:.
2. (2023全国理科乙卷·4)已知是偶函数,则( )
A. B. C. 1D. 2
【答案】D
【解析】
【分析】根据偶函数的定义运算求解.
【详解】因为为偶函数,
则,
又因为不恒为0,可得,即,
则,即,解得.
故选:D.
3. (2023天津卷)已知函数的一条对称轴为直线,一个周期为4,则的解析式可能为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】由题意分别考查函数的最小正周期和函数在处的函数值,排除不合题意的选项即可确定满足题意的函数解析式.
【详解】由函数的解析式考查函数的最小周期性:
A选项中,B选项中,
C选项中,D选项中,
排除选项CD,
对于A选项,当时,函数值,故是函数的一个对称中心,排除选项A,
对于B选项,当时,函数值,故是函数的一条对称轴,
故选:B.
4. (2023全国理科甲卷·10)函数的图象由函数的图象向左平移个单位长度得到,则的图象与直线的交点个数为( )
A. 1B. 2C. 3D. 4
【答案】C
【解析】
【分析】先利用三角函数平移的性质求得,再作出与的部分大致图像,考虑特殊点处与的大小关系,从而精确图像,由此得解.
【详解】因为向左平移个单位所得函数为,所以,
而显然过与两点,
作出与的部分大致图像如下,
考虑,即处与的大小关系,
当时,,;
当时,,;
当时,,;
所以由图可知,与的交点个数为.
故选:C.
5. (2023全国理科甲卷·13)若为偶函数,则________.
【答案】2
【解析】
【分析】利用偶函数性质得到,从而求得,再检验即可得解.
【详解】因为为偶函数,定义域为,
所以,即,
则,故,
此时,
所以,
又定义域为,故为偶函数,
所以.
故答案为:2.
6. (2023北京卷·17)设函数.
(1)若,求的值.
(2)已知在区间上单调递增,,再从条件①、条件②、条件③这三个条件中选择一个作为已知,使函数存在,求的值.
条件①:;
条件②:;
条件③:在区间上单调递减.
注:如果选择的条件不符合要求,第(2)问得0分;如果选择多个符合要求的条件分别解答,按第一个解答计分.
【答案】(1).
(2)条件①不能使函数存在;条件②或条件③可解得,.
【解析】
【分析】(1)把代入的解析式求出,再由即可求出的值;
(2)若选条件①不合题意;若选条件②,先把的解析式化简,根据在上的单调性及函数的最值可求出,从而求出的值;把的值代入的解析式,由和即可求出的值;若选条件③:由的单调性可知在处取得最小值,则与条件②所给的条件一样,解法与条件②相同.
【小问1详解】
因为
所以,
因为,所以.
【小问2详解】
因为,
所以,所以的最大值为,最小值为.
若选条件①:因为的最大值为,最小值为,所以无解,故条件①不能使函数存在;
若选条件②:因为在上单调递增,且,
所以,所以,,
所以,
又因为,所以,
所以,
所以,因为,所以.
所以,;
若选条件③:因为在上单调递增,在上单调递减,
所以在处取得最小值,即.
以下与条件②相同.
→➌模拟精练←
1.(2023·江苏南通·二模)已知函数的定义域为,是偶函数,是奇函数,则的最小值为( )
A.B.C.D.
【答案】B
【分析】利用函数奇偶性的定义可求得函数的解析式,再利用基本不等式可求得的最小值.
【详解】因为函数为偶函数,则,即,①
又因为函数为奇函数,则,即,②
联立①②可得,
由基本不等式可得,
当且仅当时,即当时,等号成立,
故函数的最小值为.
故选:B.
2.(2023·广东江门·统考一模)已知函数,则下列说法正确的是( )
A.的图象是轴对称图形B.的极大值为0
C.的所有极值点之和为D.的极小值之积为
【答案】BCD
【解析】对A,若,使得,有成立,
即,
即,
即,
化简可得:
,
因为等式成立,所以有成立,解得,
故不存在这样的使得,有成立,即不是轴对称图形,
故选项A错误;
对B,因为,
所以,可得或,
因为,所以有两个不等实根记为,
由韦达定理得,所以,
当时,,,所以,单调递减,
当时,,,所以,单调递增,
当时,,,所以,单调递减,
当时,,,所以,单调递增,
所以的极大值点为,即选项B正确;
对C,的所有极值点之和为:,即选项C正确;
对D,由单调性可知的极小值点为,所以
将代入有:
,
故选项D正确.
故选:BCD
3.(2023·江苏南通·江苏省如皋中学校考模拟预测)已知函数f(x)的定义域为R,且,,当时,,则)=( )
A.B.C.D.
【答案】B
【分析】由已知条件可得函数是奇函数也是周期函数,利用周期性和奇偶性,有,代入已知解析式求解即可.
【详解】由,有,可得,所以的周期为2.
令,代,可得,所以,故函数为奇函数,
所以
因为,所以,所以.
故选:B
4.(2023·江苏·统考二模)已知函数,则( )
A.是偶函数,也是周期函数B.的最大值为
C.的图像关于直线对称D.在上单调递增
【答案】BD
【分析】根据奇偶函数的定义即可判断A,求导得到,从而得到其极值,即可判断B,根据对称性的定义即可判断C,由在的正负性即可判断D.
【详解】因为,定义域为,关于原点对称,
且,
则是奇函数,故A错误;
因为,
令,则或,
当时,,函数单调递增,
当时,,函数单调递减,
所以,故B正确;
因为,,
所以不关于对称,故C错误;
因为,当时,,
则,所以在上单调递增,故D正确.
故选:BD
5.(2023·广东肇庆·统考一模)函数中的图像可能是( )
A.B.
C.D.
【答案】D
【解析】因为定义域为,
又,
所以为奇函数,函数图象关于原点对称,故排除A、B,
又时,,所以,
所以,故排除C;
故选:D
6.(2023·广东东莞·校考模拟预测)中国传统文化中很多内容体现了数学中的“对称美”,太极图是由黑白两个鱼形纹组成的圆形图案,充分体现了相互转化、对称统一的形式美、和谐美.定义图象能够将圆(为坐标原点)的周长和面积同时等分成两部分的函数称为圆的一个“太极函数”,给出下列命题:
①对于任意一个圆,其“太极函数”有无数个;
②函数可以是某个圆的“太极函数”;
③函数可以同时是无数个圆的“太极函数”;
④函数是“太极函数”的充要条件为的图象是中心对称图形.
其中正确结论的序号是( )
A.①②B.①②④C.①③D.①④
【答案】A
【解析】①,过圆心的直线都可以将圆的周长和面积等分成两部分,
所以对于任意一个圆,其“太极函数”有无数个,①正确.
②,,所以的定义域为,
,所以是定义在上的奇函数,
图象关于原点对称,
,
所以在上递减,画出大致图象如下图所示,
由图可知, 是太极函数,②正确.
③,函数,的定义域为,
,所以是偶函数,图象关于轴对称,
所以函数不是某个圆的太极函数.
④,是奇函数,图象关于原点对称,但不是太极函数,
如图所示,所以④错误.
所以正确的为①②.
故选:A
7.(2023·广东汕头·统考一模)已知函数的定义域为,为的导函数,且,,若为偶函数,则下列结论不一定成立的是( )
A.B.
C.D.
【答案】C
【解析】对A:∵为偶函数,则
两边求导可得
∴为奇函数,则
令,则可得,则,A成立;
对B:令,则可得,则,B成立;
∵,则可得
,则可得
两式相加可得:,
∴关于点成中心对称
则,D成立
又∵,则可得
,则可得
∴以4为周期的周期函数
根据以上性质只能推出,不能推出,C不一定成立
故选:C.
8.(2023·江苏·二模)已知定义域为R的奇函数,当时,,下列叙述正确的是( )
A.存在实数k,使关于x的方程有7个不相等的实数根
B.当时,有
C.当时,的最小值为1,则
D.若关于x的方程和的所有实数根之和为零,则
【答案】ABC
【分析】A选项,根据函数的奇偶性得到在R上的解析式,画出函数图象,数形结合得到当时,与的图象有7个交点,即方程有7个不相等的实数根,A正确;
由图象可得时,单调递减,从而得到B正确;
由,令,解得:,数形结合得到,C正确;
求出的所有实数根之和为,进而当时,,再结合对称性得到时,方程和的所有实数根之和为零,从而
或,D错误.
【详解】因为为定义域为R的奇函数,
当时,,故,
当时,,故,
当时,,
综上:,
画出函数的图象,如下:
存在实数k,使关于x的方程有7个不相等的实数根,理由如下:
如图1,当时,直线与的图象有5个交点,
联立与,,
由且得:,
且此时与联立,,
其中,
故时,直线与两抛物线刚好相切,故有5个交点,
则当时,与的图象有7个交点,
即关于x的方程有7个不相等的实数根,A正确;
当时,单调递减,故当时,有,B正确;
由图象可知:,令,解得:,
当时,的最小值为1,则,C正确;
令,当时,,设两根为,则,
当时,,解得:,
故的所有实数根之和为,
当时,,
故当时,方程和的所有实数根之和为零,
由对称性可知时,方程和的所有实数根之和为零,
综上:或,D错误.
故选:ABC
【点睛】数形结合在研究函数与方程方面具有重要作用,通常函数零点,方程的根及两函数的交点可互相转化进行求解,本题中实数根个数问题,要转化为两函数与的交点个数问题,再同一平面直角坐标系中画出与的图象,用数形结合的思想求解.
→➍专题训练←
1.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.
【答案】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.
【解析】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.
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.
2.设函数,则下列函数中为奇函数的是( )
A.B.C.D.
【答案】B
【分析】分别求出选项的函数解析式,再利用奇函数的定义即可.
【解析】由题意可得,
对于A,不是奇函数;
对于B,是奇函数;
对于C,,定义域不关于原点对称,不是奇函数;
对于D,,定义域不关于原点对称,不是奇函数.
故选:B
【点睛】本题主要考查奇函数定义,考查学生对概念的理解,是一道容易题.
3.偶函数f(x)满足,当x(0,4]时,,不等式在上有且只有200个整数解,则实数a的取值范围是( )
A.B.
C.D.
【答案】C
【分析】根据题意,得到的周期,利用导数可得的单调性,即可作出的图象,根据周期性、对称性可得在内有4个整数解,分别讨论、和三种情况下在一个周期内有整数解的个数,综合分析,即可得答案.
【解析】因为为偶函数,所以,
所以是周期函数,且周期为8,且关于x=4对称,
又当x(0,4]时,,
则,
令,解得,
所以当时,,为增函数,
当时,,为减函数,
作出一个周期内图象,如图所示:
因为为偶函数,且不等式在上有且只有200个整数解,
所以不等式在内有100个整数解,
因为周期为8,所以在内有25个周期,
所以在一个周期内有4个整数解,
(1)若,由,可得或,
由图象可得有7个整数解,无整数解,不符合题意;
(2)若,则,由图象可得,不满足题意;
(3)若,由,可得 或,
由图象可得在一个周期内无整数解,不符合题意,
所以在一个周期内有4个整数解,
因为在内关于 x=4对称,
所以在内有2个整数解,
因为,
所以在的整数解为 x=1和x=2,
所以,解得.
故选:C
【点睛】解题的关键是熟练掌握函数的周期性、对称性的求法,利用导数求函数的单调区间等知识,并灵活应用,难点在于根据函数的性质,分类讨论,分析可得在内有2个整数解,再结合特殊值,即可进行求解,属中档题.
4.函数在上的图象可能是( )
A.B.
C.D.
【答案】B
【分析】利用定义判断的奇偶性,再代入特殊值检验,即可得答案.
【解析】设,
则,
所以为奇函数,图象关于原点对称,排除A、C,
又当x=1时,,排除D.
故选:B
5.函数的图像为( )
A.B.
C.D.
【答案】A
【分析】由函数的奇偶性可以排除两个选项,再由f(1)的正负即可得解.
【解析】因,即函数是奇函数,其图象关于原点对称,从而排除选项B,C,
又,显然选项D不符合此条件,A符合要求.
故选:A
6.设函数,则f(x)
A.是偶函数,且在单调递增 B.是奇函数,且在单调递减
C.是偶函数,且在单调递增D.是奇函数,且在单调递减
【答案】D
【解析】由得定义域为,关于坐标原点对称,
又,
为定义域上的奇函数,可排除AC;
当时,,
在上单调递增,在上单调递减,
在上单调递增,排除B;
当时,,
在上单调递减,在定义域内单调递增,
根据复合函数单调性可知:在上单调递减,D正确.
故选:D.
7.已知函数是定义在上的偶函数,满足,当时,,则函数的零点个数是( )
A.2B.3C.4D.5
【答案】A
【分析】函数的零点个数转化为两个函数图象交点的个数,转化条件为函数周期,当时,,根据周期性可画出它的图象,从图象上观察交点个数即可.
【解析】∵,则函数是周期的周期函数.
又∵函数是定义在上的偶函数,且时,,
∴当时,,
令,则函数的零点个数即为函数和的图象交点个数,
分别作出函数和的图象,如下图,
显然与在上有1个交点,在上有一个交点,
当时,,而,
所以或时,与无交点.
综上,函数和的图象交点个数为2,即函数的零点个数是2.
故选:A
8.已知函数,实数,满足不等式,则下列不等式成立的是( )
A.B.
C.D.
【答案】A
【分析】根据条件判断函数关于对称,求导,可得函数的单调性,利用函数的对称性和单调性将不等式进行转化求解即可.
【解析】解:∵,
∴,
∴函数关于对称,
又,
∵,
∴,
∴恒成立,则是增函数,
∵,
∴,
∴,得,
故选:A.
【点睛】根据条件判断函数的对称性和单调性是解决本题的关键,需灵活应用基本不等式求最值,综合性强,属中档题.
9.已知函数是偶函数,则______.
【答案】1
【分析】利用偶函数的定义可求参数的值.
【解析】因为,故,
因为为偶函数,故,
时,整理得到,
故,
故答案为:1
10.已知函数是定义在上的偶函数,若对于,都有,且当时,,则的值为___________.
【答案】
【分析】推导出当时,,利用函数的周期性和奇偶性可求得结果.
【解析】当时,,
又因为函数是定义在上的偶函数,
则,
,
因此,.
故答案为:.
【点睛】方法点睛:函数的三个性质:单调性、奇偶性和周期性,在高考中一般不会单独命题,而是常将它们综合在一起考查,其中单调性与奇偶性结合、周期性与抽象函数相结合,并结合奇偶性求函数值,多以选择题、填空题的形式呈现,且主要有以下几种命题角度;
(1)函数的单调性与奇偶性相结合,注意函数的单调性及奇偶性的定义,以及奇、偶函数图象的对称性.
(2)周期性与奇偶性相结合,此类问题多考查求值问题,常利用奇偶性及周期性进行交换,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;
(3)周期性、奇偶性与单调性相结合,解决此类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.
命题解读
命题预测
复习建议
函数的奇偶性是函数的一个重要性质,在高考的试题中是必考内容,奇偶性在求解过程中要注意函数的定义域的对称,奇偶性可以说是函数的一个“整体”性质,要与单调性区分开来。奇偶性的考察近几年的试题中主要是在函数图象等方面出现,整体难度中等。
预计2024年的高考函数的奇偶性还是必考内容,在出题上多注意具有奇偶性函数的图象性质,以及借助函数的奇偶性求解函数的解析式等等。
集合复习策略:
1.理解函数的奇偶性的概念以及具有奇偶性函数的图象性质;
2.掌握判断函数奇偶性的方法;
3.理解掌握函数奇偶性的具体应用。
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