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赋值法求解双变量的抽象函数
【例1】已知函数的定义域为,,则下列说法错误的是( )
A. B.
C.是偶函数 D.为的极小值点
【答案】D
【详解】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.
故选:D.
【例2】(多选题)已知函数,的定义域均为R,的图象关于点(2,0)对称,,,则( )
A.为偶函数 B.为偶函数 C. D.
【答案】ACD
【详解】令,则,注意到不恒为,故,故A正确;
因为的图象关于点(2,0)对称,所以,
令,得,故,故B错误;
令,得,
令,得,故,
从而,故,
令,得,化简得,故C正确;
令,得,而,故D正确.
故选:ACD.
【例3】(多选题)已知定义域为的函数,满足 ,且,,则( )
A. B.是偶函数
C. D.
【答案】BCD
【详解】对于A项,由,
令,则,故A项错误;
对于B项,令,则,
因,故,
令,则①,
知函数关于点成中心对称,
令,则,
令,则②,
由①可得:③,由①③可知:,
且函数的定义域为,则函数是偶函数,故B项正确;
对于C项,令,则,
因为,,,代入上式中得,
故得:,故C项正确;
对于D项,由上可知:,则,
故函数的一个周期为8.
令,则,即有,
因函数是偶函数,故有,
由函数的一个周期为8,则,
由上知:,
于是:,
则,故D项正确.
故选:BCD.
变式1(多选题)已知函数及其导函数的定义域均为,若是奇函数,,且对任意x,,,则( )
A. B.
C. D.
【答案】BD
【详解】令,得,因为,所以,所以A错误;
令,得①,所以,
因为是奇函数,所以是偶函数,
所以②,由①②,
得,即,
所以,
所以,是周期为3的函数,所以,
,所以B正确,C错误;
因为,在①中令得,所以,
,所以D正确.
故选:BD.
变式2已知函数的定义域为,,,,若,则( )
A. B. C.2 D.4
【答案】A
【详解】令,得,即,
令,得,得,所以函数为偶函数,
令,得,
令,得,
,或,
若,解得与已知矛盾,
,即,解得,,
令,得,
,,,
,所以函数的周期为4.
.
故选:A.
【例4】 (多选题)已知函数是定义域为R的可导函数,若,且,则( )
A.是奇函数 B.是减函数
C. D.是的极小值点
【答案】ACD
【详解】对于选项A:令,可得,解得;
令,可得,
且函数的定义域为,所以是奇函数,故A正确;
对于选项B:因为,
可得,
令,可得;
又因为,则,可得,
且,可得,
即,所以,故C正确;
对于选项D:因为,
令,解得或;令,解得;
可知在和上为增函数,在上为减函数,
所以是的极小值点,故B错误,D正确.
故选:ACD.
变式3 (多选题)已知定义域为的函数满足为的导函数,且,则( )
A.为奇函数 B.在处的切线斜率为7
C. D.对
【答案】ACD
【详解】由题意定义域为的函数满足
令,则,
令,则,即,
故为奇函数,A正确;
由于,故,即,
则为偶函数,由可得,
由,令得,
故,令,则,B错误;
又,
则,
令,则,
由柯西方程知,,故,
则,由于,故,
即,则,C正确;
对
,
故,D正确,
故选:ACD
课后作业
1.(多选题)已知函数的定义域为R,且为偶函数,则( )
A. B.为偶函数
C. D.
【答案】ACD
【详解】对于A,因为,
令,则,故,则,故A正确;
对于B,因为的定义域为,关于原点对称,
令,则,又不恒为0,故,
所以为奇函数,故B错误;
对于C,因为为偶函数,所以,
令,则,故,
令,则,故,
又为奇函数,故,
所以,即,故C正确;
对于D,由选项C可知,
所以,故的一个周期为6,
因为,所以,
对于,
令,得,则,令,得,则,
令,得,令,得,令,得,
所以,
又,
所以由的周期性可得:
,故D正确.
故选:ACD.
2.(多选题)已知定义域为的函数对任意实数都有,且,则下列说法正确的是( )
A.
B.
C.函数的图象关于点对称
D.
【答案】BD
【详解】定义域为的函数对任意实数都有,
令,则,而,因此,A错误;
,令,则,则,B正确;
显然,则函数的图象关于点不对称,C错误;
令,则,同理,
因此,即,
从而,即函数的周期是6,
由,得,则,
显然,
所以,D正确.
故选:BD
3.已知函数及其导函数的定义域均为,对任意的,恒有,则下列说法正确的个数是( )
①;②必为奇函数;③;④若,则.
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】C
【详解】令,则由可得,
故或,故①错误;
当时,令,则,则,
故,函数既是奇函数又是偶函数;
当时,令,则,所以,
则,即,则为奇函数,
综合以上可知必为奇函数,②正确;
令,则,故.
由于,令,即,即有,故③正确;
对于D,若,令 ,则,则,
令,则,即,
令,则,即,
令,则,即,
令,则,即,
,
由此可得的值有周期性,且6个为一周期,且 ,
故,故④正确,
即正确的是②③④,
故选:C.
4.(多选题)函数是定义在上不恒为零的可导函数,对任意的x,均满足:,,则( )
A. B.
C. D.
【答案】ABD
【详解】令,得,代入,得,
当为正整数时,,
所以,
所以,代入,得,
所以,又当时,也符合题意,
所以.
当不为正整数时,经验证也满足,
故为任意实数时,都有.
所以,故A正确;,故B正确;
所以,,故C不正确;
所以,
令,
则,
所以,
所以,所以,故D正确.,故选:ABD
5.(多选题)已知函数的定义域为R,满足,且,则( )
A.
B.为奇函数
C.
D.
【答案】ACD
【详解】对A:令,,则,
因为,所以,故A正确;
对B:令得:,结合可得,
所以为偶函数,故B错误;
对C:令可得:,因为,
所以,
进一步可得:,
又,,故,
故,依次有,
所以,故C正确;
对D:令可得:;
用代替,得:,
结合C的结果,可得:,故D正确.
故选:ACD
6.(多选题)定义域为的函数满足,则( )
A. B.
C. D.
【答案】ACD
【详解】令可得选项正确;
令,则,即,则为上的偶函数;
令,则,即①;
令,则②,由①②得,即;
若,则,与条件不符,故,
此时有,因为,所以,B选项错误;
令,则,即,
所以,从而,故为函数的一个周期,
所以选项正确;
因为,所以,
此时有,则选项正确,
故选:ACD.
7.(多选题)已知函数的定义域为,且,,则( )
A. B.为奇函数
C.3是函数的周期 D.
【答案】BCD
【详解】令,则,解得.
令,则,即.
又,所以,所以A错误.
令,则,
即,所以,
所以为奇函数,B正确.
令,则.
又,
所以,所以.
又,所以.
由,得,
则.
由,得.
又因为,所以.
又因为,
所以,
即.
用代替上式中的,得.
又,
所以,即,
所以3是函数的周期,所以C正确.
由,函数为奇函数,得,
所以.
又,所以,
所以,所以D正确.
故选:BCD.
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赋值法求解双变量的抽象函数
【例1】已知函数的定义域为,,则下列说法错误的是( )
A. B.
C.是偶函数 D.为的极小值点
【答案】D
【详解】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.
故选:D.
【例2】(多选题)已知函数,的定义域均为R,的图象关于点(2,0)对称,,,则( )
A.为偶函数 B.为偶函数 C. D.
【答案】ACD
【详解】令,则,注意到不恒为,故,故A正确;
因为的图象关于点(2,0)对称,所以,
令,得,故,故B错误;
令,得,
令,得,故,
从而,故,
令,得,化简得,故C正确;
令,得,而,故D正确.
故选:ACD.
【例3】(多选题)已知定义域为的函数,满足 ,且,,则( )
A. B.是偶函数
C. D.
【答案】BCD
【详解】对于A项,由,
令,则,故A项错误;
对于B项,令,则,
因,故,
令,则①,知函数关于点成中心对称,
令,则,
令,则②,
由①可得:③,由①③可知:,
且函数的定义域为,则函数是偶函数,故B项正确;
对于C项,令,则,
因为,,,代入上式中得,
故得:,故C项正确;
对于D项,由上可知:,则,故函数的一个周期为8.
令,则,即有,
因函数是偶函数,故有,
由函数的一个周期为8,则,
由上知:,
于是:,
则,故D项正确,故选:BCD.
变式1(多选题)已知函数及其导函数的定义域均为,若是奇函数,,且对任意x,,,则( )
A. B.
C. D.
变式2已知函数的定义域为,,,,若,则( )
A. B. C.2 D.4
【例4】(多选题)已知函数是定义域为R的可导函数,若,且,则( )
A.是奇函数 B.是减函数
C. D.是的极小值点
【答案】ACD
【详解】对于选项A:令,可得,解得;
令,可得,
且函数的定义域为,所以是奇函数,故A正确;
对于选项B:因为,可得,
令,可得;
又因为,则,可得,且,可得,
即,所以,故C正确;
对于选项D:因为,
令,解得或;令,解得;
可知在和上为增函数,在上为减函数,
所以是的极小值点,故B错误,D正确.
故选:ACD.
变式3 (多选题)已知定义域为的函数满足为的导函数,且,则( )
A.为奇函数 B.在处的切线斜率为7
C. D.对
课后作业
1.(多选题)已知函数的定义域为R,且为偶函数,则( )
A. B.为偶函数
C. D.
2.(多选题)已知定义域为的函数对任意实数都有,且,则下列说法正确的是( )
A.
B.
C.函数的图象关于点对称
D.
3.已知函数及其导函数的定义域均为,对任意的,恒有,则下列说法正确的个数是( )
①;②必为奇函数;③;④若,则.
A.1 B.2 C.3 D.4
4.(多选题)函数是定义在上不恒为零的可导函数,对任意的x,均满足:,,则( )
A. B.
C. D.
5.(多选题)已知函数的定义域为R,满足,且,则( )
A.
B.为奇函数
C.
D.
6.(多选题)定义域为的函数满足,则( )
A. B.
C. D.
7.(多选题)已知函数的定义域为,且,,则( )
A. B.为奇函数
C.3是函数的周期 D.
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函数的对称性
一、原函数的周期性(同为周期则相减)
(1)若,那么就称函数为周期函数,称为这个函数的周期.
若,则
若,则
若,则
若,则
若,则
若,则
二、原函数的对称性(异为对称则相加除2)
(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,则函数关于对称.
(5)若,则函数关于对称.
(6)若,则函数关于对称.
三、函数的对称性与周期性的转换--借助波浪图理解记忆
(1)若函数同时关于,对称则函数的周期
(2)若函数同时关于,对称则函数的周期
(3)若函数同时关于,对称则函数的周期
(4)若偶函数关于对称则函数的周期
(5)若奇函数关于对称则函数的周期
四、复合函数的对称性
(1)若函数关于轴对称,则关于轴对称。
(2)若函数关于中心对称,则关于中心对称。
五、对称性的加减运算
若关于中心对称,关于中心对称,则关于中心对称。
若关于轴对称,关于轴对称,则关于轴对称。
对称轴不一样的两个函数,或者对称中心不一样的两个函数,相加(减)之后不再具有对称性。
函数的对称性
原函数的周期性(同为周期则相减)
(1)若,那么就称函数为周期函数,称为这个函数的周期.
若,则
若,则
若,则
若,则
若,则
若,则
二、原函数的对称性(异为对称则相加除2)
(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,则函数关于对称.
(5)若,则函数关于对称.
(6)若,则函数关于对称.
三、函数的对称性与周期性的转换--借助波浪图理解记忆
(1)若函数同时关于,对称则函数的周期
(2)若函数同时关于,对称则函数的周期
(3)若函数同时关于,对称则函数的周期
(4)若偶函数关于对称则函数的周期
(5)若奇函数关于对称则函数的周期
四、复合函数的对称性
(1)若函数关于轴对称,则关于轴对称。
(2)若函数关于中心对称,则关于中心对称。
五、对称性的加减运算
(1)若关于中心对称,关于中心对称,则关于中心对称。
(2)若关于轴对称,关于轴对称,则关于轴对称。
(3)对称轴不一样的两个函数,或者对称中心不一样的两个函数,相加(减)之后不再具有对称性。
六、导数的对称性和周期性
原函数 导函数
对称性 关于轴对称 关于中心对称,此时
关于中心对称 关于轴对称
口诀:同为周期则相减,异为对称则相加除2;y相等为轴对称,y相加为中心对称;将复合函数的对称性带入内函数,即为外函数的对称性。
函数周期性与对称性默写模板
一、函数的周期性(同为周期则相减)
1.若,则
2.若,则
3.若,则
4.若,则
5.若,则
6 若,则
二、函数的对称性(异为对称则相加除2)
(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 对称.
(3)若,则函数关于 对称.
(4)若,则函数关于 对称.
(5)若,则函数关于 对称.
(6)若,则函数关于 对称.
三、函数的对称性与周期性的转换--借助波浪图理解记忆
(1)若函数同时关于,对称则函数的周期 。
(2)若函数同时关于,对称则函数的周期 。
(3)若函数同时关于,对称则函数的周期 。
(4)若偶函数关于对称,则函数的周期 。
(5)若奇函数关于对称,则函数的周期 。
四、复合函数的对称性
(1)若函数关于轴对称,则关于 轴对称。
(2)若函数关于中心对称,则关于 中心对称。
五、对称性的加减运算
(1)若关于中心对称,关于中心对称,则关于 中心对称。
(2)若关于轴对称,关于轴对称,则关于 轴对称。
(3)对称轴不一样的两个函数,或者对称中心不一样的两个函数,相加(减)之后不再具有对称性。
六、导数的对称性和周期性
原函数 导函数
对称性 关于轴对称 关于中心对称,此时
关于中心对称 关于轴对称
口诀:
同为周期则相减,异为对称则相加除2;
y相等为轴对称,y相加为中心对称;
将复合函数的对称性带入内函数,即为外函数的对称性。
原函数的对称性与周期性
【例1】(多选题)已知函数的定义域为,为奇函数,且对于任意,都有,则( )
A. B.
C.为偶函数 D.为奇函数
【答案】BCD
【解析】由,得.
由是奇函数,得,即,
所以,即,所以,故选项A错误;
由,得,由,得,所以,故选项B正确;
由,,得,即为偶函数,故选项C正确;
由,,得,则,
即为奇函数,故选项D正确.
故选:BCD
变式1 已知函数满足对任意恒成立,又函数的图象关于点对称,且 则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】因为对任意,都有
令 得 解得
则 即
所以函数的图象关于直线对称.
又函数的图象关于点对称,则函数的图象关于点对称,
即函数为奇函数,所以
所以 所以8是函数的一个周期,
所以,故选:D.
【例2】(多选题)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.
【答案】ACD
【详解】对于A,由函数的图象关于对称,可推得,
令等价于,则,的图象关于对称,所以A正确.
对于B,令由,,
所以,,所以关于对称.
由,所以,
所以,,所以,关于对称.
令等价于,则,
又因为,所以
令等价于,
所以,
所以可得出最小正周期为.
,,所以不是的周期,所以B错误.
对于C,令,则,所以,所以C正确.
对于D,因为图象关于对称,所以,
因为,,因为最小正周期为,
所以,所以,
,
有,选项D正确,故选:ACD.
变式2 (多选题)定义在上的函数满足,,则( )
A.的图象关于对称 B.4是的一个周期
C. D.
【答案】ACD
【分析】对于A,令可得,即可得到的对称性,对于B,令,即可得到4为的一个周期,从而得到,对于C,令,对于D,结合前面的结论,求出函数值即可.
【详解】因为,即,
令,则,所以关于对称,
则的图象关于对称,故A正确;
因为,则,
令,则,则的图象于对称,
因为,所以,
即,则的图象关于对称.
所以,又,所以,
所以,所以,
所以4为的一个周期,即,
则,故B不正确;
对于C:因为,令可得,故C正确;
对于D:因为,则,,,
又,,,
所以,,
,,
,
,,,
,,,
,,,
,所以,故D正确;
故选:ACD
变式3(多选题)已知函数的定义域为,函数是定义在上的奇函数,函数),则必有( )
A. B.
C. D.
【答案】ABD
【分析】根据为奇函数,利用奇函数性质可得,从而可得且,从而可对A、B、D判断;取特殊函数,从而可得,从而对C判断.
【详解】对A、B、D:由条件可知,
因为,所以,且,
可得,
所以,所以A、B、D均正确.
对C:取,
则,
此时满足是定义在上的奇函数,,所以未必成立,故C错误.故选:ABD.
导数的对称性和周期性
原函数 导函数
对称性 关于轴对称 关于中心对称,此时
关于中心对称 关于轴对称
口诀:同为周期则相减,异为对称则相加除2;y相等为轴对称,y相加为中心对称;将复合函数的对称性带入内函数,即为外函数的对称性。
定理1:若函数连续且可导,则图象关于直线对称导函数图象关于点对称.
定理2:若函数连续且可导,则图象关于点对称导函数图象关于直线对称.
以下证明定理1,定理2:
证明:
若函数图象关于直线对称,则,
则,所以导函数图象关于点对称.
若导函数图象关于点对称,则,
令,则,则(c为常数),
又,所以,
则,所以图象关于直线对称.
若函数图象关于点对称,则,
则,所以图象关于直线对称.
若导函数图象关于直线对称,则,
令,则,则(c为常数),
又,所以,
则,所以图象关于点对称.
【例1】已知函数,并判断下列选项中正确的是( )
A.有对称中心 B.有对称中心
C.有对称轴 D.有对称轴
【答案】B
【详解】因为函数,定义域为,
所以,
导函数关于对称,所以关于即对称,
故选:B
【例2】(多选题)已知连续函数及其导函数的定义域均为,记,若为奇函数,的图象关于y轴对称,则( )
A. B.
C.在上至少有2个零点 D.
【答案】AC
【详解】由的图象关于y轴对称,
则,两边求导得,
即,的图象关于点对称,
又由定理2,所以的图象关于直线对称.
又为奇函数,则,
的图象关于点对称,
又由定理1,则的图象关于对称.
为和的一个周期,,∴A正确;
,∴B错误;
由,得在上至少有2个零点.∴C正确;
由的图象关于对称,且周期为3,则的图象关于对称,
,,,,,,
,,D错误.
故选:AC.
变式1 已知函数及其导函数的定义域均为,记,若,均为偶函数,则下列等式一定正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】由函数为偶函数,可得,则,所以函数关于成轴对称;
由函数为偶函数,可得,所以函数关于成轴对称;
对于A,设,,显然符合题意,但,故A错误;
对于B,假设不关于成中心对称,,
求导可得,即,显然与题设矛盾,
所以必定关于成中心对称,
由,且为函数图象的对称轴,则,
由,
则函数图象的对称轴为直线,
由,则,所以,故B正确;
对于C,设,令,解得,则的对称轴为;
,令,解得,则的对称中心为;
所以此时函数符合题意,,故C错误;
对于D,由选项C,符合题意,则,
,故D错误.
故选:B.
【例3】 (多选题)已知函数,的定义域均为R,若的图象关于直线对称,,,且,则正确的是( )
为偶函数 B.的图象关于点(3,3)对称 C. D.
【答案】BCD
【详解】由的图象关于直线对称,则,
即,所以,
即,则,即的图象关于直线对称,
由,可得,又,
所以,所以的图象关于点对称,即为奇函数,
所以,即,即函数的周期为,
由,可得,因为的周期为,所以,
则,即,
所以的图象关于点对称,故B正确;
因为的图象关于直线对称,则,所以,所以,
因为的周期为4,所以的周期也为4.由,
可得,所以,故C正确;
由,可得,
所以,即,
,
故D正确.故选:BCD
变式2(多选题)已知函数及其导函数的定义域均为,记,且,,则( )
A. B.的图象关于点对称
C. D.()
【答案】ABD
【详解】因为,所以,即,
令,得,故A正确;
因为,当时,,
所以的图象关于点对称,故B正确;
对于C,假设成立,
求导得,即,又,
所以,所以与矛盾,故C错误;
对于D,因为,,
所以,,,,所以有,
所以数列的奇数项是以为首项,为公差的等差数列,
数列的偶数项是以为首项,为公差的等差数列,
又,,所以数列是以为首项,为公差的等差数列,
所以,
所以,故D正确.
故选:ABD.
【例4】(多选题)已知函数,的定义域均为,其导函数分别为,.若,,且,则( )
A.函数为偶函数 B.函数的图像关于点对称
C. D.
【答案】ACD
【解析】因为,所以.
又因为,所以.
于是可得,令,则,所以.
所以,即函数的图像关于直线对称,即.
因为,所以函数的图像关于点对称,即,所以,即,于是,所以函数是周期为4的周期函数.
因为函数的图像关于直线对称,所以的图像关于轴对称,所以为偶函数,所以A选项正确.
将的图像作关于轴对称的图像可得到的图像,再向右平移3个单位长度,可得到的图像,再将所得图像向下平移2个单位长度,即可得到的图像,因此函数也是周期为4的函数.又的图像关于点对称,所以的图像关于点对称,所以B选项不正确.
因为,令,得,即,所以;令,得,所以,所以,所以,所以C选项正确.
因为,所以,,,,,
则有,
可得,所以D选项正确.
故选:ACD.
变式3 已知函数,,的定义域均为,为的导函数.若为偶函数,且,.则以下四个命题:①;②的图象关于直线对称;③;④中一定成立的是( )
A.①④ B.②③ C.①②③ D.①②④
【答案】D
【详解】对②:由,可得,则(与为常数),
令,则,所以,则,
故的图象关于直线对称,②正确;
对①:∵为偶函数,则,
∴,则为奇函数,
故,即,则是以4为周期的周期函数,
由,令,则,可得,故,①正确;
由,令,则,即,
令,则,即,
故,则,
对③:由,即,则,
由于无法得出的值,③错误;
对④:,④正确.
故选:D.
变式4(多选题)设定义在R上的函数与的导函数分别为和,若, ,且为奇函数,则下列说法中一定正确的是( )
A. B.函数的图象关于对称
C. D.
【答案】AC
【解析】因为为奇函数,所以,取可得,A对,
因为,所以;
所以,又,,
故,所以函数的图象关于点对称,B错,
因为,所以,所以,为常数,
因为,所以,
所以,取可得,所以,
又,所以,所以,
所以,故函数为周期为4的函数,
因为,所以,,
所以,
所以,
所以,
由已知无法确定的值,故的值不一定为0,D错;
因为,所以,,
所以,故函数为周期为4的函数,
所以函数为周期为4的函数,
又,,,,
所以,
所以
,C对,
故选:AC.
课后练习
1.(多选题)定义在上的函数满足,是偶函数,,则( )
A.是奇函数 B.
C.的图象关于直线对称 D.
【答案】ABD
【详解】对于选项,∵是偶函数,∴,
∴函数关于直线对称,∴,
∵,∴,∴是奇函数,则正确;
对于选项,∵,∴,∴,
∴的周期为,∴,则正确;
对于选项,若的图象关于直线对称,则,
但是,,即,这与假设条件矛盾,则选项错误;
对于选项,将代入,得,
将,代入,得,
同理可知,
又∵的周期为,∴正奇数项的周期为,
∴
,则正确.
故选:ABD.
2.已知函数的定义域为R,且对任意恒成立,又函数的图象关于点对称,且,则( )
A.2021 B. C.2022 D.
【答案】C
【详解】因为函数的图象关于点对称,则函数的图象关于点对称,即函数为奇函数;
因为对任意,都有,令,得,又函数为奇函数,故,解得,则,即,所以4是函数的一个周期;
所以.故选:C.
3.(多选题)已知函数,的定义域均为R,为偶函数,且,,则( )
A.的图象关于直线对称 B.的图象关于点对称
C.是以3为周期的周期函数 D.是以4为周期的周期函数
【答案】ABD
【详解】由,可得,
又,所以,则,
所以,所以周期为4,故D正确;
同理可得,所以周期为4,故C错误;.
因为为偶函数,所以,
所以的图象关于直线对称,故A正确;
因为,可得,
又,所以,
由,可得,即,
所以的图象关于点对称,故B正确;
故选:ABD.
4.设函数的定义域为,其导函数为,若,则下列结论不一定正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】A:
令,得,则函数图象关于点对称.
若,则函数图象关于点对称,符合题意,故A正确;
B:由选项A的分析知,等式两边同时求导,
得,即①,
又,为偶函数,所以②,
由①②得,所以函数的周期为2.
所以,即,故B正确;
C:由选项B的分析知,则函数图象关于直线对称.
令,若,
则函数图象关于直线对称,不符合题意,故C错误;
D:由选项B的分析可知函数的周期为2,则,
所以,故D正确.
故选:C.
5.(多选题)设定义在上的函数和的导函数分别为和,若,且为偶函数,则下列说法一定正确的是( )
A.的图象关于对称 B.的图象关于对称
C.2为函数的周期 D.为奇函数
【答案】ACD
【详解】∵为偶函数,∴,∴的图象关于对称,故A正确;
∵,∴,∴,
∴,∴的图象关于对称,故B错误;
因为,所以,(为常数),则,
又因为,所以,
所以,令,则,所以,
所以,,,
因为,且,
所以,所以2为函数的周期,故C正确;
∵,∴,,
又,∴,
故为奇函数,故D正确.
故选:ACD.
6.(多选题)已知函数及其导函数的定义域均为R,且满足,,,记,则下列说法中正确的有( ).
A.函数的图象关于对称
B.函数为奇函数
C.函数的图象关于对称
D.数列的前2023项之和为-4050
【答案】BD
【详解】且关于对称
由知关于对称,故A错,由这两个对称可得周期
又,综上及有
故,的前2024项之和为,前2023项之和为,故D对
记,由得
则,故B对
不妨取,由得
故
不关于对称,C错
故选:BD
7.(多选题)已知函数及其导函数的定义域均为,若函数为奇函数,函数为偶函数,,则( )
A. B.
C. D.
【答案】BC
【详解】由为奇函数可得,即,
,即,即,
所以函数的图像关于直线对称,
由是偶函数可得为奇函数,
,
即,
所以函数的图像关于点对称;
将代入,得,
将代入,得,B选项正确;
将代入得,得,A选项错误;
,C选项正确;
将代入,得,故,,D选项错误.
故选:BC.
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函数的对称性
原函数的周期性(同为周期则相减)
(1)若,那么就称函数为周期函数,称为这个函数的周期.
若,则
若,则
若,则
若,则
若,则
若,则
二、原函数的对称性(异为对称则相加除2)
(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,则函数关于对称.
(5)若,则函数关于对称.
(6)若,则函数关于对称.
三、函数的对称性与周期性的转换--借助波浪图理解记忆
(1)若函数同时关于,对称则函数的周期
(2)若函数同时关于,对称则函数的周期
(3)若函数同时关于,对称则函数的周期
(4)若偶函数关于对称则函数的周期
(5)若奇函数关于对称则函数的周期
四、复合函数的对称性
(1)若函数关于轴对称,则关于轴对称。
(2)若函数关于中心对称,则关于中心对称。
五、对称性的加减运算
(1)若关于中心对称,关于中心对称,则关于中心对称。
(2)若关于轴对称,关于轴对称,则关于轴对称。
(3)对称轴不一样的两个函数,或者对称中心不一样的两个函数,相加(减)之后不再具有对称性。
六、导数的对称性和周期性
原函数 导函数
对称性 关于轴对称 关于中心对称,此时
关于中心对称 关于轴对称
口诀:
同为周期则相减,异为对称则相加除2;
y相等为轴对称,y相加为中心对称;
将复合函数的对称性带入内函数,即为外函数的对称性。
函数周期性与对称性默写模板
一、函数的周期性(同为周期则相减)
1.若,则
2.若,则
3.若,则
4.若,则
5.若,则
6 若,则
二、函数的对称性(异为对称则相加除2)
(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 对称.
(3)若,则函数关于 对称.
(4)若,则函数关于 对称.
(5)若,则函数关于 对称.
(6)若,则函数关于 对称.
三、函数的对称性与周期性的转换--借助波浪图理解记忆
(1)若函数同时关于,对称则函数的周期 。
(2)若函数同时关于,对称则函数的周期 。
(3)若函数同时关于,对称则函数的周期 。
(4)若偶函数关于对称,则函数的周期 。
(5)若奇函数关于对称,则函数的周期 。
四、复合函数的对称性
(1)若函数关于轴对称,则关于 轴对称。
(2)若函数关于中心对称,则关于 中心对称。
五、对称性的加减运算
(1)若关于中心对称,关于中心对称,则关于 中心对称。
(2)若关于轴对称,关于轴对称,则关于 轴对称。
(3)对称轴不一样的两个函数,或者对称中心不一样的两个函数,相加(减)之后不再具有对称性。
六、导数的对称性和周期性
原函数 导函数
对称性 关于轴对称 关于 中心对称,
关于中心对称 关于 轴对称
口诀:(默写)
原函数的对称性与周期性
【例1】(多选题)已知函数的定义域为,为奇函数,且对于任意,都有,则( )
A. B.
C.为偶函数 D.为奇函数
【答案】BCD
【解析】由,得.
由是奇函数,得,即,
所以,即,所以,故选项A错误;
由,得,由,得,所以,故选项B正确;
由,,得,即为偶函数,故选项C正确;
由,,得,则,
即为奇函数,故选项D正确,故选:BCD
变式1 已知函数满足对任意恒成立,又函数的图象关于点对称,且 则( )
A. B. C. D.
【例2】(多选题)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.
【答案】ACD
【详解】对于A,由函数的图象关于对称,可推得,
令等价于,则,的图象关于对称,所以A正确.
对于B,令由,,
所以,,所以关于对称.
由,所以,
所以,,所以,关于对称.
令等价于,则,
又因为,所以
令等价于,
所以,
所以可得出最小正周期为.
,,所以不是的周期,所以B错误.
对于C,令,则,所以,所以C正确.
对于D,因为图象关于对称,所以,
因为,,因为最小正周期为,
所以,所以,
,
有,选项D正确,故选:ACD.
变式2 (多选题)定义在上的函数满足,,则( )
A.的图象关于对称 B.4是的一个周期
C. D.
变式3(多选题)已知函数的定义域为,函数是定义在上的奇函数,函数),则必有( )
A. B.
C. D.
导数的对称性和周期性
原函数 导函数
对称性 关于轴对称 关于中心对称,此时
关于中心对称 关于轴对称
口诀:同为周期则相减,异为对称则相加除2;y相等为轴对称,y相加为中心对称;将复合函数的对称性带入内函数,即为外函数的对称性。
定理1:若函数连续且可导,则图象关于直线对称导函数图象关于点对称.
定理2:若函数连续且可导,则图象关于点对称导函数图象关于直线对称.
以下证明定理1,定理2:
证明:
若函数图象关于直线对称,则,
则,所以导函数图象关于点对称.
若导函数图象关于点对称,则,
令,则,则(c为常数),
又,所以,
则,所以图象关于直线对称.
若函数图象关于点对称,则,
则,所以图象关于直线对称.
若导函数图象关于直线对称,则,
令,则,则(c为常数),
又,所以,
则,所以图象关于点对称.
【例1】已知函数,并判断下列选项中正确的是( )
A.有对称中心 B.有对称中心
C.有对称轴 D.有对称轴
【答案】B
【详解】因为函数,定义域为,
所以,
导函数关于对称,所以关于即对称,故选:B
【例2】(多选题)记,若为奇函数,的图象关于y轴对称,则( )
A. B.
C.在上至少有2个零点 D.
【答案】AC
【解析】由的图象关于y轴对称,则,
两边求导得,即,的图象关于点对称,
又由定理2,所以的图象关于直线对称.
又为奇函数,则,的图象关于点对称,
又由定理1,则的图象关于对称.
为和的一个周期,,∴A正确;
,∴B错误;
由,得在上至少有2个零点.∴C正确;
由的图象关于对称,且周期为3,则的图象关于对称,
,,,,,,
,,D错误,故选:AC.
变式1 已知函数及其导函数的定义域均为,记,若,均为偶函数,则下列等式一定正确的是( )
A. B.
C. D.
【例3】 (多选题)已知函数,的定义域均为R,若的图象关于直线对称,,,且,则正确的是( )
为偶函数 B.的图象关于点(3,3)对称 C. D.
【答案】BCD
【详解】由的图象关于直线对称,则,
即,所以,
即,则,即的图象关于直线对称,
由,可得,又,
所以,所以的图象关于点对称,即为奇函数,
所以,即,即函数的周期为,
由,可得,因为的周期为,所以,
则,即,所以的图象关于点对称,故B正确;
因为的图象关于直线对称,则,所以,所以,
因为的周期为4,所以的周期也为4.由,
可得,所以,故C正确;
由,可得,
所以,即,
,
故D正确.故选:BCD
变式2(多选题)已知函数及其导函数的定义域均为,记,且,,则( )
A. B.的图象关于点对称
C. D.()
【例4】(多选题)已知函数,的定义域均为,其导函数分别为,.若,,且,则( )
A.函数为偶函数 B.函数的图像关于点对称
C. D.
【答案】ACD
【解析】因为,所以.
又因为,所以.
于是可得,令,则,所以.
所以,即函数的图像关于直线对称,即.
因为,所以函数的图像关于点对称,即,所以,即,于是,所以函数是周期为4的周期函数.
因为函数的图像关于直线对称,所以的图像关于轴对称,所以为偶函数,所以A选项正确.
将的图像作关于轴对称的图像可得到的图像,再向右平移3个单位长度,可得到的图像,再将所得图像向下平移2个单位长度,即可得到的图像,因此函数也是周期为4的函数.又的图像关于点对称,所以的图像关于点对称,所以B选项不正确.
因为,令,得,即,所以;令,得,所以,所以,所以,所以C选项正确.
因为,所以,,
,,,
则有,
可得,所以D选项正确.故选:ACD.
变式3 已知函数,,的定义域均为,为的导函数.若为偶函数,且,.则以下四个命题:①;②的图象关于直线对称;③;④中一定成立的是( )
A.①④ B.②③ C.①②③ D.①②④
变式4(多选题)设定义在R上的函数与的导函数分别为和,若, ,且为奇函数,则下列说法中一定正确的是( )
A. B.函数的图象关于对称
C. D.
课后练习
1.(多选题)定义在上的函数满足,是偶函数,,则( )
A.是奇函数 B.
C.的图象关于直线对称 D.
2.已知函数的定义域为R,且对任意恒成立,又函数的图象关于点对称,且,则( )
A.2021 B. C.2022 D.
3.(多选题)已知函数,的定义域均为R,为偶函数,且,,则( )
A.的图象关于直线对称 B.的图象关于点对称
C.是以3为周期的周期函数 D.是以4为周期的周期函数
4.设函数的定义域为,其导函数为,若,则下列结论不一定正确的是( )
A. B.
C. D.
5.(多选题)设定义在上的函数和的导函数分别为和,若,且为偶函数,则下列说法一定正确的是( )
A.的图象关于对称 B.的图象关于对称
C.2为函数的周期 D.为奇函数
6.(多选题)已知函数及其导函数的定义域均为R,且满足,,,记,则下列说法中正确的有( ).
A.函数的图象关于对称
B.函数为奇函数
C.函数的图象关于对称
D.数列的前2023项之和为-4050
7.(多选题)已知函数及其导函数的定义域均为,若函数为奇函数,函数为偶函数,,则( )
A. B.
C. D.
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