函数周期性与对称性 讲义——2023届高考一轮冲刺数学技巧点拨系列(Word含答案)

文档属性

名称 函数周期性与对称性 讲义——2023届高考一轮冲刺数学技巧点拨系列(Word含答案)
格式 zip
文件大小 1.2MB
资源类型 教案
版本资源 人教A版(2019)
科目 数学
更新时间 2022-08-06 20:53:08

文档简介

周期性与对称性(数学技巧点拨系列)——2023 届高考三轮冲刺
周期性与对称性
【知识点讲解】
1、周期性
(1)如果 f (x a) f (x) ( a 0 ),那么 f (x)是周期函数,其中的一个周期T 2a
(2)如果 f (x
1
a) ( a 0 ),那么 f (x)是周期函数,其中的一个周期T 2a .
f (x)
1
(3)如果 f (x a) (a 0 ),那么 f (x)是周期函数,其中的一个周期T 2a .
f (x)
(4)如果 f (x a) f (x) c ( a 0 ),那么 f (x)是周期函数,其中的一个周期T 2a .
(5)如果 f (x a) f (x b) ( a 0,b 0 ),那么 f (x)是周期函数,其中的一个周期T | a b |.
(6)如果 f (x) f (x a) f (x a) (a 0 ),那么 f (x)是周期函数,其中的一个周期T 6a .
2、对称性(包括奇偶性)
(1)若函数 y=f(x+a)是偶函数,即 f(a+x)=f(a-x)恒成立,
则 y=f(x)的图象关于直线 x=a 对称;
(2)若函数 y=f(x+a)是奇函数,即 f(-x+a)+f(x+a)=0 恒成立,
则函数 y=f(x)关于点(a,0)中心对称;
(3)若函数有多重对称性,则该函数具有周期性且最小正周期为相邻对称轴距离的 2倍,为
相邻对称中心距离的 2倍,为对称轴与其相邻对称中心距离的 4倍.
a+b
(4)若函数 f(x)满足 f(a+x)=f(b-x),则 y=f(x)的图象关于直线 x= 对称.
2
a+b
,0
(5)若函数 f(x)满足 f(a+x)=-f(b-x),则 y=f(x)的图象关于点 2 对称.
a+b c

(6)若函数 f(x)满足 f(a+x)+f(b-x)=c,则函数 f(x)的图象关于点 2 2 对称.
(7)指数函数(易忽略点)
f (x) n x (a 0且a 1,mn 0)
n
的对称中心为 (log m , ) .(还可以在数列求和中出现)
a m a 2m
3、解题导语
做此类问题要注意记住上面一些结论并善于利用。最后提醒:指数函数型的对称性是教学
第 1 页 Math tips series——2023 College Entrance Examination three-round sprint
周期性与对称性(数学技巧点拨系列)——2023 届高考三轮冲刺
中的遗漏点,但是它的用处还是挺多的。比如:在函数的性质中求和,还有在数列求和的倒序
相加法中常用。
【例题详析】
4x 1
例 1.设 f (x) , f f
2 f 3 f 10
4x 2 11 11 11 11
A.4 B.5 C.6 D.10
例 2.已知 f x 是 R的奇函数,满足 f 1 x f 1 x ,若 f 1 2,则 f 1 f 2 f 3 f 2019
A. 50 B.2 C.0 D.50
【跟踪训练】
一、单选题
1 x
2
.已知函数 f x ,则 f 1 f 2 f 3 f 4
1 1 1
f f

1 x2 2
f
3 4
( )

7
A.3 B.4 C. D 9.
2 2
2.设函数 f x 2 2x 1,利用课本(苏教版必修5)中推导等差数列前
n项和的方法,求得

f 5 f 4 f 0 f 4 f 5 的值为( )
11
A.9 B 9.11 C. D.
2 2
3 f x cos x ln x f 2 .已知函数 ,若 f


2018
f
x 2019 2019

2019
1009 a b ln (a 0,b 0) 1 1,则 的最小值为
a b
A. 2 B. 4 C. 6 D.8
1
4.已知函数 f (x) e x 1 e1 x sin x ,实数 a,b满足不等式 f 3a b f a 1 0,则下列不等
2
式成立的是( )
A. 4a b 3 B.4a b 3
C.2a b 1 D.2a b 1
5.已知函数 f (x)(x R)满足 f ( x) 2 f (x)
x 1
,若函数 y 与 y f (x)图像的交点为
x
m
(x1, y1), (x2 , y2 ), , (xm , ym ),则 (xi yi )
i 1
A.0 B.m C. 2m D.4m
第 2 页 Math tips series——2023 College Entrance Examination three-round sprint
周期性与对称性(数学技巧点拨系列)——2023 届高考三轮冲刺
1
6.已知定义在 R 上的函数 f x 满足 f x 3 f x ,且 y f x 3 为偶函数,若 f x 在 0,3 内
单调递减,则下面结论正确的是
A. f 4.5 <f 3.5 <f 12.5 B. f 3.5 <f 4.5 <f 12.5
C. f 12.5 <f 3.5 <f 4.5 D. f 3.5 <f 12.5 <f 4.5
7.已知定义在R上的奇函数 f (x)满足 f (x 2) f (x),当 x 0,1 时, f (x) 2 x 1,则( )
A. f (6) f ( 7)
11 11
f ( ) B. f (6) f ( ) f ( 7)
2 2
f ( 7) f (11C. ) f (6) f (
11
D. ) f ( 7) f (6)
2 2
3
8.已知定义在 R上的函数 f x 是奇函数且满足 f ( x) f (x), f ( 2) 3,数列{an}是等差数2
列,若 a2 3,a7 13,则 f (a1) f (a2 ) f (a3 ) f (a2015 ) ( )
A. 2 B. 3 C.2 D.3
9.已知 f x 是定义域为R的函数,满足 f x f x 4 , f x 2 f 2 x ,当0 x 2时,
f x x 2 x,则下列说法错误的是( )
A.函数 f x 是偶函数 B.函数 f x 的最小正周期为4
1
C.当0 x 4时,函数 f x 的最小值为 D.方程 f x log2 3 x 有10个根
10.已知 F x f x
1
2 1 n 1 是 R上的奇函数,a f 0 f f f 1 ,n N 2 n n n 则数列
an 的通项公式为( )
A. an n B.an 2 n 1 C. a 2n n 1 D. an n 2n 3
y f (x 1) 2 g(x) 2x 111.已知函数 是奇函数, ,且 f (x)与 g(x)的图像的交点为 (x1, y1),(x2 , y2 ),x 1
L , (x6 , y6 ),则 x1 x2 x6 y1 y2 y6 ( )
A.0 B.6 C.12 D.18
12.已知函数 f (x), g(x)的定义域均为 R,且 f (x) g(2 x) 5, g(x) f (x 4) 7.若 y g(x)的图像
22
关于直线 x 2对称, g(2) 4,则 f (k) ( )
k 1
A. 21 B. 22 C. 23 D. 24
第 3 页 Math tips series——2023 College Entrance Examination three-round sprint
周期性与对称性(数学技巧点拨系列)——2023 届高考三轮冲刺
13.已知函数 g x ,h x 分别是定义在 R上的偶函数和奇函数,且 g x h x ex sin x x,若
函数 f x 3 x 2020 g x 2020 2 2有唯一零点,则实数 的值为( )
A 1
1
. 1或 B.1 或 2 C. 12 或 2 D. 2或 1
二、多选题
14.已知定义在 R上的函数 y f x 满足条件 f x 2 f x ,且函数 y f x 1 为奇函数,则
( )
A.函数 y f x 是周期函数 B.函数 y f x 的图象关于点 1,0 对称
C.函数 y f x 为 R上的偶函数 D.函数 y f x 为 R上的单调函数
15.已知函数 y f x 1 的图象关于直线 x 1对称,且对 x R 有 f x f x 4 .当 x 0,2 时,
f x x 2 .则下列说法正确的是( )
A. f x 的周期T 8 B. f x 的最大值为 4
C. f 2021 2 D. f x 2 为偶函数
16.设函数 y f (x)的定义域为R,且满足 f (x) f (2 x), f ( x) f (x 2),当 x ( 1,1]时,
f (x) x2 1,则下列说法正确的是( )
A. f (2022) 1 B.当 x 4,6 时, f (x)的取值范围为 1,0
C. y f (x 3)为奇函数 D.方程 f (x) lg(x 1)仅有 5个不同实数解
三、填空题
x 1 1 x 1
17.若函数 f (x) x3 3x2 e e ,则 f ( ) f (
2 ) f ( 4038) f ( 4039 ) ______
2 2020 2020

2020 2020
x
18.若偶函数 f x 满足 f x 1 =f x 1 ,在 x [0,1]时, f x =x2,则关于 x的方程 f x 1 =
10
在[0,4]上根的个数是___.
19. f x 2x ,利用课本中推导等差数列前n项和的公式的方法,可求得
2x 1
f 1 2 2020 2021
f f 2021 2021 ______.
4x20.设 f (x) f
1 f 2 f 3 2016 f
4x
,则
2 2017

2017 2017 2017
__________.

第 4 页 Math tips series——2023 College Entrance Examination three-round sprint周期性与对称性
【知识点讲解】
1、周期性
(1)如果(),那么是周期函数,其中的一个周期
(2)如果(),那么是周期函数,其中的一个周期.
(3)如果(),那么是周期函数,其中的一个周期.
(4)如果(),那么是周期函数,其中的一个周期.
(5)如果(),那么是周期函数,其中的一个周期.
(6)如果(),那么是周期函数,其中的一个周期.
2、对称性(包括奇偶性)
(1)若函数y=f(x+a)是偶函数,即f(a+x)=f(a-x)恒成立,
则y=f(x)的图象关于直线x=a 对称;
(2)若函数y=f(x+a)是奇函数,即f(-x+a)+f(x+a)=0恒成立,
则函数y=f(x)关于点(a,0)中心对称;
(3)若函数有多重对称性,则该函数具有周期性且最小正周期为相邻对称轴距离的2倍,为相邻对称中心距离的2倍,为对称轴与其相邻对称中心距离的4倍.
(4)若函数f(x)满足f(a+x)=f(b-x),则y=f(x)的图象关于直线x=对称.
(5)若函数f(x)满足f(a+x)=-f(b-x),则y=f(x)的图象关于点对称.
(6)若函数f(x)满足f(a+x)+f(b-x)=c,则函数f(x)的图象关于点对称.
(7)指数函数(易忽略点)
的对称中心为.(还可以在数列求和中出现)
3、解题导语
做此类问题要注意记住上面一些结论并善于利用。最后提醒:指数函数型的对称性是教学中的遗漏点,但是它的用处还是挺多的。比如:在函数的性质中求和,还有在数列求和的倒序相加法中常用。
【例题详析】
例1.设,
A.4 B.5 C.6 D.10
【答案】B
【详解】由于,故原式.
例2.已知是的奇函数,满足,若,则
A. B.2 C.0 D.50
【答案】C
【详解】因为,用代替上式中的,得到
而是的奇函数,所以有
用代替上式中的,得,所以,
可得的周期为.因为,
所以时,由得
时,由得
故,,
,所以
【跟踪训练】
一、单选题
1.已知函数,则( )
A.3 B.4 C. D.
2.设函数,利用课本(苏教版必修)中推导等差数列前项和的方法,求得的值为( )
A. B. C. D.
3.已知函数,若 ,则的最小值为
A. B. C. D.
4.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.
5.已知函数满足,若函数与图像的交点为则
A.0 B. C. D.
6.已知定义在R上的函数满足,且为偶函数,若在内单调递减,则下面结论正确的是
A. B.
C. D.
7.已知定义在上的奇函数满足,当时,,则( )
A. B.
C. D.
8.已知定义在上的函数是奇函数且满足,,数列是等差数列,若,,则( )
A. B. C.2 D.3
9.已知是定义域为的函数,满足,,当时,,则下列说法错误的是( )
A.函数是偶函数 B.函数的最小正周期为
C.当时,函数的最小值为 D.方程有个根
10.已知是上的奇函数,,则数列的通项公式为( )
A. B. C. D.
11.已知函数是奇函数,,且与的图像的交点为,,,,则( )
A.0 B.6 C.12 D.18
12.已知函数的定义域均为R,且.若的图像关于直线对称,,则( )
A. B. C. D.
13.已知函数,分别是定义在上的偶函数和奇函数,且,若函数有唯一零点,则实数的值为( )
A.或 B.1或 C.或2 D.或1
二、多选题
14.已知定义在上的函数满足条件,且函数为奇函数,则( )
A.函数是周期函数 B.函数的图象关于点对称
C.函数为上的偶函数 D.函数为上的单调函数
15.已知函数的图象关于直线对称,且对有.当时,.则下列说法正确的是( )
A.的周期 B.的最大值为4
C. D.为偶函数
16.设函数的定义域为,且满足,,当时,,则下列说法正确的是( )
A. B.当时,的取值范围为
C.为奇函数 D.方程仅有5个不同实数解
三、填空题
17.若函数,则______.
18.若偶函数满足,在时,,则关于x的方程在上根的个数是___.
19.,利用课本中推导等差数列前项和的公式的方法,可求得 ______.
20.设,则__________.
【参考答案】
1.C【详解】因为,所以,所以,
记,
则,
所以,
故.
2.B
【详解】
,,
设,
则,
两式相加得,因此,.
3.A
【详解】
由题可知:


于是有
因此
所以
当且仅当时取等号
本题正确选项:
4.A
【详解】
解:∵,
∴,
∴函数关于对称,
又,
∵,
∴,
∴恒成立,则是增函数,
∵,
∴,
∴,得,
故选:A.
5.B
【详解】由题意得,函数和的图象都关于对称,所以两函数的交点也关于对称,对于每一组对称点和,都有.从而.故选B.
6.B
【详解】∵函数满足,∴=,
∴f(x)在R上是以6为周期的函数,∴f(12.5)=f(12+0.5)=f(0.5),
又为偶函数,∴f(x)的对称轴为x=3,∴f(3.5)=f(2.5),
又∵0<0.5<1.5<2.5<3,
且在(0,3)内单调递减,∴f(2.5)<f(1.5)<f(0.5)
即f(3.5)<f(-4.5)<f(12.5)
故选B.
7.B
【详解】解:,

函数是周期为的周期函数,
又当时,,
所以,,,

故选:B.
8.B
【详解】因为函数是奇函数且满足,可得,
则,即,所以为周期为3的函数,
又因为数列是等差数列,且,,
可得,解得,,所以,
所以,
因为,所以,
所以,
所以.
故选:B.
9.C
【详解】
因为是定义域为R的函数,
由,则,
又,
所以,即,
所以,所以函数是偶函数,故A正确;
由,根据周期的定义可知函数的最小正周期为4,故B正确;
当时,,
函数的最小值为,
由,所以为对称轴,
所以当时,函数的最小值为,故C不正确;
作出时与的图像,由图像可知时,函数有个交点,
又与为偶函数,
由对称性可知方程有10个根,故D正确.
10.B
【详解】由题已知是上的奇函数,故,
代入得:
∴函数关于点对称,令,则,得到.
∵,
倒序相加可得,即 ,
故选B.
11.D
【详解】
,由此的图像关于点中心对称,是奇函数,由此,所以关于点中心对称,,,所以
,故选D
12.D
【详解】因为的图像关于直线对称,所以,
因为,所以,即,
因为,所以,
代入得,即,
所以,
.
因为,所以,即,所以.
因为,所以,又因为,
联立得,,
所以的图像关于点中心对称,因为函数的定义域为R,
所以
因为,所以.
所以.
13.A
【详解】解:已知,①
且,分别是上的偶函数和奇函数,
则,
得:,②
①+②得:,
由于关于对称,
则关于对称,
为偶函数,关于轴对称,
则关于对称,
由于有唯一零点,
则必有,,
即:,
解得:或.
14.ABC
【详解】
因为,所以,即,故A正确;
因为函数为奇函数,所以函数图像关于原点成中心对称,所以B正确;
又函数为奇函数,所以,根据,令代有,所以,令代有,即函数为上的偶函数,C正确;
因为函数为奇函数,所以,又函数为上的偶函数,,所以函数不单调,D不正确.
15.ABD
【详解】解:函数的图象关于直线对称,
函数的图象关于直线对称,
对有,
函数的图象关于中心对称,
,即,
又,即,

,即,,
的周期,选项A正确;为偶函数,选项D正确;
当时,,,
当时,,,即,
当时,,
又函数的图象关于直线对称,
在一个周期上,,
在上的最大值为4,选项B正确;
,选项C错误.
故选:ABD.
16.BCD
【详解】依题意,当时,,当时,,函数的定义域为,有,
又,即,因此有,即,
于是有,从而得函数的周期,
对于A,,A不正确;
对于B,当时,,有,则,
当时,,,有,
,当时,的取值范围为,B正确;
对于C,,函数为奇函数,C正确;
对于D,在同一坐标平面内作出函数、的部分图象,如图:
方程的实根,即是函数与的图象交点的横坐标,
观察图象知,函数与的图象有5个交点,因此方程仅有5个不同实数解,D正确.
故选:BCD
17.
【详解】
因为,
所以,
因此;
记,


因此.
故答案为:
18.4
【详解】
解:满足,故可得,所以函数是以2为周期的周期函数,且是偶函数
根据,得该函数在[0,4]上的图象为:
再在同一坐标系中做出函数的图象,当时,,当时,,而当时,
如图,当时,两函数图象有四个交点.
所以方程在[0,4]上有4个根.
故答案为:4.
19.2020
【详解】
解:由题意可知,
令S=
则S=
两式相加得,

故填:
20.1008
【详解】
∵函数,∴,∴,故答案为1008周期性与对称性
【知识点讲解】
1、周期性
(1)如果(),那么是周期函数,其中的一个周期
(2)如果(),那么是周期函数,其中的一个周期.
(3)如果(),那么是周期函数,其中的一个周期.
(4)如果(),那么是周期函数,其中的一个周期.
(5)如果(),那么是周期函数,其中的一个周期.
(6)如果(),那么是周期函数,其中的一个周期.
2、对称性(包括奇偶性)
(1)若函数y=f(x+a)是偶函数,即f(a+x)=f(a-x)恒成立,
则y=f(x)的图象关于直线x=a 对称;
(2)若函数y=f(x+a)是奇函数,即f(-x+a)+f(x+a)=0恒成立,
则函数y=f(x)关于点(a,0)中心对称;
(3)若函数有多重对称性,则该函数具有周期性且最小正周期为相邻对称轴距离的2倍,为相邻对称中心距离的2倍,为对称轴与其相邻对称中心距离的4倍.
(4)若函数f(x)满足f(a+x)=f(b-x),则y=f(x)的图象关于直线x=对称.
(5)若函数f(x)满足f(a+x)=-f(b-x),则y=f(x)的图象关于点对称.
(6)若函数f(x)满足f(a+x)+f(b-x)=c,则函数f(x)的图象关于点对称.
(7)指数函数(易忽略点)
的对称中心为.(还可以在数列求和中出现)
3、解题导语
做此类问题要注意记住上面一些结论并善于利用。最后提醒:指数函数型的对称性是教学中的遗漏点,但是它的用处还是挺多的。比如:在函数的性质中求和,还有在数列求和的倒序相加法中常用。
【例题详析】
例1.设,
A.4 B.5 C.6 D.10
例2.已知是的奇函数,满足,若,则
A. B.2 C.0 D.50
【跟踪训练】
一、单选题
1.已知函数,则( )
A.3 B.4 C. D.
2.设函数,利用课本(苏教版必修)中推导等差数列前项和的方法,求得的值为( )
A. B. C. D.
3.已知函数,若 ,则的最小值为
A. B. C. D.
4.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.
5.已知函数满足,若函数与图像的交点为则
A.0 B. C. D.
6.已知定义在R上的函数满足,且为偶函数,若在内单调递减,则下面结论正确的是
A. B.
C. D.
7.已知定义在上的奇函数满足,当时,,则( )
A. B.
C. D.
8.已知定义在上的函数是奇函数且满足,,数列是等差数列,若,,则( )
A. B. C.2 D.3
9.已知是定义域为的函数,满足,,当时,,则下列说法错误的是( )
A.函数是偶函数 B.函数的最小正周期为
C.当时,函数的最小值为 D.方程有个根
10.已知是上的奇函数,,则数列的通项公式为( )
A. B. C. D.
11.已知函数是奇函数,,且与的图像的交点为,,,,则( )
A.0 B.6 C.12 D.18
12.已知函数的定义域均为R,且.若的图像关于直线对称,,则( )
A. B. C. D.
13.已知函数,分别是定义在上的偶函数和奇函数,且,若函数有唯一零点,则实数的值为( )
A.或 B.1或 C.或2 D.或1
二、多选题
14.已知定义在上的函数满足条件,且函数为奇函数,则( )
A.函数是周期函数 B.函数的图象关于点对称
C.函数为上的偶函数 D.函数为上的单调函数
15.已知函数的图象关于直线对称,且对有.当时,.则下列说法正确的是( )
A.的周期 B.的最大值为4
C. D.为偶函数
16.设函数的定义域为,且满足,,当时,,则下列说法正确的是( )
A. B.当时,的取值范围为
C.为奇函数 D.方程仅有5个不同实数解
三、填空题
17.若函数,则______.
18.若偶函数满足,在时,,则关于x的方程在上根的个数是___.
19.,利用课本中推导等差数列前项和的公式的方法,可求得 ______.
20.设,则__________.
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