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函数的周期性重点考点 专题练
2026年高考数学一轮复习备考
一、单选题
1.已知函数是定义在上奇函数,且满足,当时,,则当时,的最大值为( )
A. B. C.1 D.0
2.已知函数,的定义域均为,为偶函数且,,则 ( )
A.21 B.22 C. D.
3.已知定义域为R的偶函数满足,当时,,则方程在区间上所有解的和为( )
A.8 B.7 C.6 D.5
4.已知函数满足,,则( )
A.3 B. C.5 D.
5.设是定义在上且周期为2的偶函数,当时,,则( )
A. B. C. D.
6.已知在上是周期为4的奇函数,当时,,则等于( )
A. B.2 C. D.
7.已知函数满足:,,则下列说法正确的有( )
A.是周期函数
B.
C.
D.图象的一个对称中心为
8.已知定义在上的函数满足:,且,则下列结论正确的是( )
A. B.的周期为4 C.关于对称 D.在单调递减
9.已知函数(不恒为零),其中为的导函数,对于任意的,满足,且,则( )
A. B.是偶函数
C.关于点对称 D.
二、多选题
10.定义在上的函数满足,,则( )
A. B.
C. D.2为的一个周期
11.已知定义在上的偶函数和奇函数满足,则( )
A.的图象关于点对称 B.是以8为周期的周期函数
C. D.
12.已知函数的定义域为,且,曲线的图象关于直线对称.若时,,则( )
A. B.
C. D.
三、填空题
13.设是定义在上的两个周期函数,的周期为4,的周期为2,且是奇函数.当时,,,其中.若在区间上,关于的方程有8个不同的实数根,则 的取值范围是 .
14.已知定义域为的函数满足,且,则 .
15.函数对任意恒有成立,且,则 .
16.已知的定义域为,将的图象绕原点旋转180°后所得图象与原图象关于轴对称,且,则 .
17.设是定义在R 且周期为1的函数,在区间上,其中集合,则方程的解的个数是
四、解答题
18.设函数是定义在上的偶函数,且对任意的恒成立,且当时,.
(1)求证:是以2为周期的函数(不需要证明2是的最小正周期);
(2)对于整数,当时,求函数的解析式.
19.已知函数的定义域为,且的图像是一条连续不断的曲线,设,若对于任意的,均有,则称是等和积函数.
(1)若是等和积函数;
(i)证明:;
(ii)证明:;
(2)若是等和积函数,证明:函数在上至少有1350个零点.
参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 D C A B A A A C D ACD
题号 11 12
答案 BC ABD
1.D
【分析】根据条件可得,得到函数的周期,然后得到当时的表达式,最后判断即可.
【详解】由,
因此可以得到:,所以函数的周期为4,
当时,,
故当时,
当时,,所以,
显然当或时,函数的最大值为0.
故选:D
2.C
【分析】根据题意证明,结合对称性分析运算即可.
【详解】∵为偶函数且,则,
故关于点对称,
又∵,则,
则是以周期为4 的周期函数,故关于点对称,
∴,
则,
又∵,
则,
故.
故选:C.
3.A
【分析】令,由已知可得函数与的图象在区间上关于直线对称,利用对称性即可求解.
【详解】解:因为函数满足,所以函数的图象关于直线对称,
又函数为偶函数,所以,
所以函数是周期为2的函数,
又的图象也关于直线对称,
作出函数与在区间上的图象,如图所示:
由图可知,函数与的图象在区间上有8个交点,且关于直线对称,
所以方程在区间上所有解的和为,
故选:A.
4.B
【分析】构造函数,通过其周期性,确定的周期性,即可求解.
【详解】
可得:,
即,
令,
则,
可得,
所以是以4为周期的函数,
所以也是以4为周期的函数,
所以,
令可得:,
结合,可得,
所以.
故选:B
5.A
【分析】根据周期性和奇偶性把待求自变量转化为的范围中求解.
【详解】由题知对一切成立,
于是.
故选:A
6.A
【分析】利用函数的周期性得,再利用奇函数的性质及条件,即可求出结果.
【详解】因为是为周期的周期函数
所以,
因为在上是奇函数,则,
又因为当时,,则
故选:A.
7.A
【分析】先证明得到A正确;再给出作为反例说明B,C,D错误.
【详解】对于A,由于,故.
从而,这就得到,所以,即.
所以是周期函数,故A正确;
对于B,C,D,取,则满足条件,但,,同时由于,,从而关于的对称点并不在函数图象上,故B,C,D错误;
故选:A.
【点睛】关键点点睛:本题的关键在于对条件进行适当的代数变形.
8.C
【分析】由余弦函数的和、差角公式结合题目条件,可设,先求出,再对选项进行逐一验证即可得出答案.
【详解】由,
可得,可设
由,即,则可取,即进行验证.
选项A: ,故选项A不正确.
选项B:由,则其最小正周期为,故选项B不正确.
选项D:由于为周期函数,则在不可能为单调函数. 故选项D不正确.
选项C:,又,故此时为其一条对称轴.
此时选项C正确,
故选:C
9.D
【分析】借助赋值法令,即可得A;结合赋值法与函数奇偶性的定义计算可得B;结合复合函数导数公式与对称性可得C;借助赋值法,可逐项计算出到,即可得解.
【详解】对A:令,有,故,故A错误;
对B:令,有,又不恒为零,
故,即,又,故是奇函数,故B错误;
对C:令,
;
令,
当时,有,
;
当,有,
,
当,结合,有,
,
,
综上,,,
关于直线对称,
所以关于直线对称,故C错误;
对D:由,故,
令,有,
即,则,即,
,即,,即,
令,有,
即,则,
,,
故,故D正确.
故选:D.
【点睛】关键点点睛:D选项中,关键点在于令可得,结合,可得为偶数时,.
10.ACD
【分析】根据给定条件求得函数的周期,再逐项分析判断.
【详解】对于D,由,得,则2为的一个周期,D正确;
对于A,,A正确;
对于B,,B错误;
对于C,,C正确.
故选:ACD
11.BC
【分析】根据函数奇偶性以及表达式,可得,则的图象关于点对称,故A错误;化简可得,故B正确;又,可得,故C正确;利用赋值法可求得,故D错误.
【详解】对于A,由题意,,且,
又,即①,
用替换中的,得②,
由①+②得,所以的图象关于点对称,故A错误;
对于B,由,可得,即,
所以,
所以是以8为周期的周期函数,故B正确;
对于C,由①可得,则,
所以,故C正确;
对于D,因为,为偶函数,所以,
令,则有,
令,则有,
令,则有,
,
令,则有,
所以
,故D错误.
故选:BC.
12.ABD
【分析】由题可知函数关于点对称,又函数关于直线对称可得函数也关于对称,即,进而可得呈周期递增,再根据已知部分解析式得到的图像,根据图像求切线可确定AB选项,然后根据周期变化可求函数值判断CD选项.
【详解】,即关于点对称,,又曲线的图象关于直线对称,所以也关于点对称,即结合可得,即,所以函数呈周期性变化,
又曲线的图象关于直线对称,时,,则时,,又,
时,则,,
又关于直线对称,时,,
根据题意可作出函数图像如下:
根据图像可知函数在两条斜率为1的直线之间,设下面一条直线方程为:与相切,,切点为,
此时切线方程为:,又因为,所以
,故A正确;
通过对称可得,故B正确;
由,所以,故C错误;
,,故D正确;
故选:ABD.
13..
【分析】分别考查函数和函数图像的性质,考查临界条件确定k的取值范围即可.
【详解】当时,即
又为奇函数,其图象关于原点对称,其周期为,如图,函数与的图象,要使在上有个实根,只需二者图象有个交点即可.
当时,函数与的图象有个交点;
当时,的图象为恒过点的直线,只需函数与的图象有个交点.当与图象相切时,圆心到直线的距离为,即,得,函数与的图象有个交点;当过点时,函数与的图象有个交点,此时,得.
综上可知,满足在上有个实根的的取值范围为.
【点睛】本题考点为参数的取值范围,侧重函数方程的多个实根,难度较大.不能正确画出函数图象的交点而致误,根据函数的周期性平移图象,找出两个函数图象相切或相交的临界交点个数,从而确定参数的取值范围.
14.
【分析】由迭代法可得函数的周期性,利用赋值法,可得答案.
【详解】由,令代替,可得,
则,可得,
由,令,则,
所以.
故答案为:.
15.
【分析】根据所给关系式,求出函数周期,利用周期及性质可得解.
【详解】因为,
所以,
即函数的周期为,
所以.
故答案为:
16.
【分析】由题意可得函数为偶函数,利用赋值法可得,可求得,进而可得,可得符号相反,,可求.
【详解】因为将的图象绕原点旋转后所得图象与原图象关于轴对称,
所以函数为偶函数,即,
由,令,可得,
所以,令,可得,
又,可得,所以,
所以,所以,
所以是周期为4的周期函数,
所以,
所以,
因为,,所以,,
因为函数的周期为4,所以符号相反,且,
所以,所以.
故答案为:.
17.8
【详解】由于,则需考虑的情况,
在此范围内,且时,设,且互质,
若,则由,可设,且互质,
因此,则,此时左边为整数,右边为非整数,矛盾,因此,
因此不可能与每个周期内对应的部分相等,
只需考虑与每个周期的部分的交点,
画出函数图象,图中交点除外其他交点横坐标均为无理数,属于每个周期的部分,
且处,则在附近仅有一个交点,
因此方程的解的个数为8.
点睛:对于方程解的个数(或函数零点个数)问题,可利用函数的值域或最值,结合函数的单调性、草图确定其中参数范围.从图象的最高点、最低点,分析函数的最值、极值;从图象的对称性,分析函数的奇偶性;从图象的走向趋势,分析函数的单调性、周期性等.
18.(1)证明见解析;(2).
【分析】(1)通过证明成立得解;(2)先求解时,,再通过周期为2得可求解当时函数的解析式
【详解】解:(1)因为,
所以:是以2为周期的函数;
(2)∵当时,,函数是定义在上的偶函数
∴当时,,
∴时,,
∵是以2为周期的函数,即,
设,则,
,
即.
19.(1)(i)证明见详解;(ii)证明见详解;
(2)证明见详解.
【分析】(1)(i)由是等和积函数,得,即可判断;
(ii)由(i)代换可得,两式相减,化简可证;
(2)利用,求出的周期为3,然后利用不等式的性质求出在上至少有一个解,结合函数的周期即可求解.
【详解】(1)(i)因为是等和积函数,所以,
即,所以;
(ii)由(i)得①,
则有②,
②①可得:,
因为,所以,即;
(2)因为是等和积函数,所以①,
则有②,
②①可得:,
变形可得:,
则有或者,
当时,,
此时,所以,
故,
所以成立,即是周期为3的周期函数,
又,
等号两边同除可得:
,
所以,,
变形可得:,
,
则,,
又因为函数在上连续,故即在上至少有一个解,且周期为3,故在一个周期内至少有2个解,
又函数在上共有675个周期,
所以函数在上至少有1350个零点.
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