


第9讲 函数的对称性 - -2026年高考数学一轮复习基础梳理练习
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知识点目录
\l "_bkmark0" 【知识点 1】判断函数的对称性1
\l "_bkmark1" 【知识点 2】利用对称性求函数值或解析式3
\l "_bkmark2" 【知识点 3】对称性与奇偶性、周期性的综合应用4
\l "_bkmark3" 【知识点 4】利用对称性解不等式或方程6
基础知识
奇函数、偶函数的对称性
奇函数关于原点对称,偶函数关于 y 轴对称.
若 f(x+a)是偶函数,则函数 f(x)图象的对称轴为 x=a;若 f(x+a)是奇函数,则函数 f(x)
图象的对称中心为(a,0).
若函数 y=f(x)满足 f(a-x)=f(a+x),则函数的图象关于直线 x=a 对称;若函数 y=f(x)满足 f(a-x)=-f(a+x),则函数的图象关于点(a,0)对称. 3.两个函数图象的对称
函数 y=f(x)与 y=f(-x)的图象关于 y 轴对称;
函数 y=f(x)与 y=-f(x)的图象关于 x 轴对称;
函数 y=f(x)与 y=-f(-x)的图象关于原点对称.
知识点 1
知识点
【知识点 1】判断函数的对称性
轴对称:
验证 f (a x)
f (ax) 是否对某常数 a 恒成立.
若为多项式函数,观察是否满足 f (x) f (2ax) 0 (整理后各项系数为 0).
中心对称:
验证 f (a x) f (ax) 2b 是否对某常数 a,b 恒成立.
若为多项式函数,观察是否满足 f (x) f (2ax)2b 0 (整理后各项系数为 0).
技巧:
二次函数 f (x) ax2 bx c 必关于 x b
2a
对称.
三次函数 f (x) ax3 bx2 cx d 必关于其拐点 b , f b 中心对称.
3a3a
典型例例题1:
【例 1】(2025•四川模拟)已知函数 f (x) x3 x ,则函数 y f (x 2) 2 的图象()
A.关于点(2, 2) 对称B.关于点(2, 2) 对称
C.关于直线 x 2 对称D.关于直线 x 2 对称
【例 2】(2024 春•潮阳区期中)定义在 R 上的函数 f (x) 满足 f (4 x) f (x) 2 .若 f (x) 的图象关于直线 x 4 对称,则下列选项中一定成立的是()
A. f (2) 1
B. f (0) 0
C. f (4) 2
D. f (6) 1
【例 3 】( 2025 • 苏州三模) 已知函数
f (x) 3x 1 ex ex , 定义域为 R 的函数 g(x) 满足
x
g(x) g(x) 6 ,若函数 y f (x) 与 y g(x) 的图象有四个交点,分别为(x1 , y1 ) , (x2 , y2 ) , (x3 ,
4
y3 ) , (x4 , y4 ) ,则(xi yi ) ()
i 1
A.0B.4C.8D.12
【例 4】(2024 秋•衢州期末)已知函数 y f (x) 的图象关于点 P(a, b) 中心对称的充要条件是函数
y f (x a) b 为奇函数,则函数 f (x)
1
2x 1
图象的对称中心是()
(2, )
A. (1,1)B. 1
3
C. (0, 1 )
2
1
D.
(0, )
2
【例 5】(2024•泸州模拟)已知函数 f (x)(x R) 满足 f (x) f (4 x) 0 ,若函数 f (x) 与 y
n
1图
x 2
象的交点横坐标分别为 x1 , x2 , , xn ,则 xi ()
i 1
4nB. 2nC. nD.0
知识点 2
知识点
【知识点 2】利用对称性求函数值或解析式
利用对称性建立等式:
若关于 x a 对称,则 f (x) f (2a x) ,代入已知点求未知值.
若关于(a, b) 对称,f(x)=2b-f(2a-x),用于递推或构造方程.
对称变换法:
若 f (x) 关于 x a 对称,则 f (x) g(| x-a |) (g 为偶函数).若 f (x) 关于(a, b) 对称,则 f(x)=b+h(x-a)(h 为奇函数).
典型例例题1:
【例 6】(2025•梅河口市二模)已知函数 f (x) 为 R 上的奇函数,若函数 y g(x 2) 与 y f (x) 的
图象关于点(1, 0) 对称,则 g (4) ()
B.0C. 1D. 2
【例 7】(2024 秋•温州期末)已知函数 f (x) ln(1 1 ) .
x
(1)求 f (2) f (1)的值;
求函数 f (x) 的定义域;
证明:曲线 y f (x) 是中心对称图形.
【 例 8 】( 2024 秋• 谷城县期中) 已知定义在 R 上的函数 f (x) , 对 x R , 都有
f (x 2) f (x) 2 ,若函数 f (x 1) 的图象关于直线 x 1 对称,则 f (2025) ()
2
1
C.2D.1
【例 9】(2024 秋•鼓楼区期中)函数 y f (x) 的图象关于坐标原点成中心对称图形的充要条件是函数 y f (x) 为奇函数,有同学发现可以将其推广为:函数 y f (x) 的图象关于点 P(a, b) 成中
心对称图形的充要条件是函数
y f (x a) b 为奇函数. 已知函数
f (x) x3 3x2 , 则
f (2026) f (2025) f (2024) f (1) f (0) f (1) f (2023) f (2024) ()
A.0B.2024C.4051D.8102
【例10】(2024 秋•淮阴区月考)若偶函数 f (x) 满足 f (1 x) f (1 x) ,且当 x (0,1) 时,f (x) 2x 1 ,
则 f (lg2 36) (
A. 5
4
)
B. 7
9
C. 9
16
D. 7
16
知识点 3
知识点
【知识点 3】对称性与奇偶性、周期性的综合应用
对称性与周期性的关系:
若函数有两条对称轴 x a 和 x b ( a b ),则周期T 2 | a b |.
若函数有一个对称中心(a, b) 和一条对称轴 x c ( a c ),则周期T 4 | c a | .
若函数有两个对称中心(a, b) 和(c, b) ( a c ),则周期T 2 | c a | .
奇偶性与对称性的结合:
奇函数+关于 x a 对称 周期T 4 | a |.偶函数+关于(a, 0) 对称 周期T 4 | a |.
典型例例题1:
【 例 11 】( 2025 • 黑龙江模拟) 函数 f (x) 的定义域为 R , 且对任意的实数 x , 都有
f (x) f (x 2) f (4 x) ,且 f (0) 2 ,则下列说法错误的是()
f (x) 为偶函数B. f (x) 为周期函数且周期为 12
f (4) 1
25
f (2i) 2
i 1
【例 12】(2025•李沧区模拟)已知函数 f (x) 是 R 上的奇函数,且 f (x) f (2 x) ,当 x (0 ,1] 时,
2025
f (x) 2x 3 ,则f (i) ()
i 1
B.1C.0D. 1
【例 13】(2025•鹤山区二模)已知函数 f (x) 的定义域为 R ,若 f (2x 1) 为奇函数,且 f (x 1) 为偶函数,则()
A. f (2023) 0
B. f (2024) 0
C. f (2021) 0
D. f (2022) 0
【例 14】(2025 春•大祥区期中)已知 y f (x 1) 的图像关于点(1, 0) 对称,对x R ,都有
f (x 1) f (x 3) 成立,且当 x (2, 0) 时, f (x) 2x2 ,则 f (2021) 等于()
A. 2B.2C.0D. 8
【例 15 】( 2025 春• 青羊区期中) 已知函数
f (x) 的定义域是 R , 满足
f (x) f (2 x) ,
f (x) f (4 x) 0 ,函数 f (x) 的导函数 f (x) 在 R 上总有意义,则 f (5) ()
A.0B.1C.2D.4
知识点 4
知识点
【知识点 4】利用对称性解不等式或方程
利用对称性化简表达式:
若 f (x) 关于 x a 对称,令t x a ,将不等式转化为关于 t 的偶函数形式,利用单调性求解.
若 f (x) 关于(a, b) 对称,令 t=x-a,将表达式转化为关于 t 的奇函数形式,结合中心对称性质分析.
对称性与单调性结合:
对称轴 / 中心两侧的单调性相反(如偶函数在 x>a 单调递增,则 x a 单调递减),利用对称性将不等式两边转化到同一单调区间求解.
典型例例题1:
【例 16】(2024•博望区学业考试)已知函数 f (x) 为定义在 R 上的函数,对任意的 x R ,均有
f (x 2) f (2 x) 成立,且 f (x) 在[2 , ) 上单调递减,若 f (1) 0 ,则不等式 f (x 1)… 0 的解集为()
A.[2 , 4]B.[0 , 6]C.[2 , 4]D.[4 , 6]
【例 17】(2024 秋•蔡甸区月考)已知函数 f (x) 为定义在 R 上的函数,对任意的 x R ,均有
f (x 2) f (2 x) 成立,且 f (x) 在[2 , ) 上单调递减,若 f (1) 0 ,则不等式 f (x 1)… 0 的解集为 [0 , 6] .
【例 18】(2024 秋•沙坪坝区期末)已知函数 f (x) e|x1| x2 2x 1 ,则使得不等式 f (2m) f (m 1)
成立的实数m 的取值范围是()
A.
1
( ,1)
3
∪
C. (, 1)(1, ) 3
B. ( 1 ,1)
3
∪
D. (, 1)(1, ) 3
【例 19】(2023 秋•垫江县月考)已知函数 f (x) ax2 (a 2)x 3(a 0) .
若 f (x 1) 为偶函数,求a 的值;
解关于 x 的不等式 f (x) 1 .
【例 20】(2024 秋•耒阳市月考)已知偶函数 f (x) 与奇函数 g(x) 的定义域都是[2 , 2] ,它们在
[0 , 2] 上的图象如图所示,则使关于 x 的不等式 f (x) g(x) 0 成立的 x 的取值范围为()
(2 , 1) (0 ,1)B. (1 , 0) (0 ,1)
C. (1 , 0) (1 , 2)D. (2 , 1) (1 , 2)
第 9 讲 函数的对称性
知识点目录
\l "_bkmark4" 【知识点 1】判断函数的对称性1
\l "_bkmark5" 【知识点 2】利用对称性求函数值或解析式5
\l "_bkmark6" 【知识点 3】对称性与奇偶性、周期性的综合应用8
\l "_bkmark7" 【知识点 4】利用对称性解不等式或方程13
基础知识
奇函数、偶函数的对称性
奇函数关于原点对称,偶函数关于 y 轴对称.
若 f(x+a)是偶函数,则函数 f(x)图象的对称轴为 x=a;若 f(x+a)是奇函数,则函数 f(x)
图象的对称中心为(a,0).
若函数 y=f(x)满足 f(a-x)=f(a+x),则函数的图象关于直线 x=a 对称;若函数 y=f(x)满足 f(a-x)=-f(a+x),则函数的图象关于点(a,0)对称. 3.两个函数图象的对称
函数 y=f(x)与 y=f(-x)的图象关于 y 轴对称;
函数 y=f(x)与 y=-f(x)的图象关于 x 轴对称;
函数 y=f(x)与 y=-f(-x)的图象关于原点对称.
知识点 1
知识点
【知识点 1】判断函数的对称性
轴对称:
验证 f (a x)
f (ax) 是否对某常数 a 恒成立.
若为多项式函数,观察是否满足 f (x) f (2ax) 0 (整理后各项系数为 0).
中心对称:
验证 f (a x) f (ax) 2b 是否对某常数 a,b 恒成立.
若为多项式函数,观察是否满足 f (x) f (2ax)2b 0 (整理后各项系数为 0).
技巧:
二次函数 f (x) ax2 bx c 必关于 x b
2a
对称.
三次函数 f (x) ax3 bx2 cx d 必关于其拐点 b , f b 中心对称.
3a3a
典型例例题1:
【例 1】(2025•四川模拟)已知函数 f (x) x3 x ,则函数 y f (x 2) 2 的图象()
A.关于点(2, 2) 对称B.关于点(2, 2) 对称
C.关于直线 x 2 对称D.关于直线 x 2 对称
【答案】 A
【分析】由函数的奇偶性可得 f (x) 为奇函数,再结合函数的平移变换即可得到结果.
【解答】解:因为 f (x) (x)3 (x) x3 x f (x) ,则 f (x) 为奇函数,
函数 y f (x 2) 2 的图象可由 f (x) 的图象先向左平移 2 个单位,再向上平移 2 个单位得到,所以函数 y f (x 2) 2 的图象关于点(2, 2) 对称.
故选: A .
【例 2】(2024 春•潮阳区期中)定义在 R 上的函数 f (x) 满足 f (4 x) f (x) 2 .若 f (x) 的图象关于直线 x 4 对称,则下列选项中一定成立的是()
A. f (2) 1
B. f (0) 0
C. f (4) 2
D. f (6) 1
【答案】 A
【分析】根据 f (4 x) f (x) 2 ,令 x 2 ,可求得 f (2),再根据函数的对称性可得 f (6)及
f (4 x) f (x) 2 ,再令 x 2 ,可求得 f (2) ,即可得出答案.
【解答】解:因为函数 f (x) 满足 f (4 x) f (x) 2 ,
所以 f (4 2) f (2) 2 f (2) 2 ,所以 f (2) 1,又 f (x) 的图象关于直线 x 4 对称,
所以 f (6) f (2) 1,且 f (4 x) f (4 x) ,则 f (4 x) f (x) 2 ,
所以 f (4 2) f (2) 2 ,所以 f (2) 1,
无法求出 f (0) , f (4).故选: A .
【例 3 】( 2025 • 苏州三模) 已知函数
f (x) 3x 1 ex ex , 定义域为 R 的函数 g(x) 满足
x
g(x) g(x) 6 ,若函数 y f (x) 与 y g(x) 的图象有四个交点,分别为(x1 , y1 ) , (x2 , y2 ) , (x3 ,
4
y3 ) , (x4 , y4 ) ,则(xi yi ) ()
i 1
A.0B.4C.8D.12
【答案】 D
【分析】先判断函数 f (x) 与 g(x) 的图象都关于(0, 3) 对称,然后结合对称性即可求解.
【解答】解:因为 f (x) 3x 1 ex ex 3 1 ex ex ,
xx
显然 y 1 ex ex 为奇函数,图象关于原点对称,
x
故 f (x) 的图象关于(0, 3) 对称,
因为 g(x) g(x) 6 ,则 g(x) 的图象也关于(0, 3) 对称,则 f (x) 与 g(x) 的交点也关于(0, 3) 对称,
若函数 y f (x) 与 y g(x) 的图象有四个交点,分别为(x1 , y1 ) ,(x2 , y2 ) ,(x3 , y3 ) ,(x4 , y4 ) ,
4
则(xi yi ) x1 x2 x3 x4 ( y1 y2 y3 y4 ) 0 6 6 12 .
i 1
故选: D .
【例 4】(2024 秋•衢州期末)已知函数 y f (x) 的图象关于点 P(a, b) 中心对称的充要条件是函数
y f (x a) b 为奇函数,则函数 f (x)
1
2x 1
图象的对称中心是()
(2, )
A. (1,1)B. 1
3
C. (0, 1 )
2
1
D.
(0, )
2
【答案】C
【分析】令 g(x) f (x) 1 ,然后判断 g(x) 的奇偶性,进而可求 f (x) 的对称性.
2
【解答】解:令 g(x) 1 1 1 2 1
x
f (x)22x 122(2x 1)
x
则 g(1 1 2 1 2 2x 1 2x 2x 1 ,
x)2x 121 2x22(1 2x )2(1 2x )g(x)
所以 g(x) 为奇函数,图象关于原点对称,
所以 f (x) 的图象关于(0, 1 ) 对称.
2
故选: C .
【例 5】(2024•泸州模拟)已知函数 f (x)(x R) 满足 f (x) f (4 x) 0 ,若函数 f (x) 与 y
n
1图
x 2
象的交点横坐标分别为 x1 , x2 , , xn ,则 xi ()
i 1
A. 4nB. 2nC. nD.0
【答案】 B
【分析】依题意可得 f (2 x) f (2 x) ,即可得到函数的图象关于(2, 0) 对称,再根据对称性计算可得结论.
【解答】解:因为 f (x) f (4 x) 0 ,
所以 f (2 x) f (2 x) 0 ,
所以函数的图象关于(2, 0) 对称,
又函数 y
1
x 2
关于(2, 0) 对称,
则 y f (x) 与 y
1
x 2
的交点应为偶数个,且关于(2, 0) 对称,
n
所以 xi
i 1
4 n 2n .
2
故选: B .
知识点 2
知识点
【知识点 2】利用对称性求函数值或解析式
利用对称性建立等式:
若关于 x a 对称,则 f (x) f (2a x) ,代入已知点求未知值.
若关于(a, b) 对称,f(x)=2b-f(2a-x),用于递推或构造方程.
对称变换法:
若 f (x) 关于 x a 对称,则 f (x) g(| x-a |) (g 为偶函数).若 f (x) 关于(a, b) 对称,则 f(x)=b+h(x-a)(h 为奇函数).
典型例例题1:
【例 6】(2025•梅河口市二模)已知函数 f (x) 为 R 上的奇函数,若函数 y g(x 2) 与 y f (x) 的
图象关于点(1, 0) 对称,则 g (4) ()
A.1B.0C. 1
【答案】 B
D. 2
【分析】由已知结合函数的对称性及奇函数的性质进行转化即可求解.
【解答】解:已知函数 f (x) 是 R 上的奇函数,即 f (x) f (x) ,且 f (0) 0 .函数 y g(x 2) 与 y f (x) 的图像关于点(1, 0) 对称,
根据对称的定义,对于 f (x) 上的任意一点(x, y) ,对应的 g(x 2) 上的点为(2 x, y) ,因此,当 x 2 x 时,有 g(x 2) y g(4 x) f (x) ,
令t 4 x ,则 x 4 t ,代入得 g(t) f (4 t) g(x) f (4 x) ,代入 x 4 ,得 g (4) f (4 4) f (0) 0 ,
因此 g (4) 0 .故选: B .
【例 7】(2024 秋•温州期末)已知函数 f (x) ln(1 1 ) .
x
(1)求 f (2) f (1)的值;
求函数 f (x) 的定义域;
证明:曲线 y f (x) 是中心对称图形.
【答案】(1)0;
(2) ( , 1) (0 , ) ;
证明见解析.
【分析】(1)根据对数函数的性质即可求解;
根据对数函数的定义域即可求解;
结合(1),(2)即可求解;
【解答】解:(1) f (2) f (1) ln 1 ln2 ln1 0 ;
2
(2)令1 1 0 ,则 x 1 0 ,即 x(x 1) 0 ,得 x 1 或 x 0 ,
xx
所以函数 f (x) 的定义域是( , 1) (0 , ) ;
(3)证明如下:由函数 f (x) 的定义域,结合第(1)问 f (2) f (1) 0 知,
若曲线 y f (x) 是中心对称图形,对称中心一定是( 1 , 0) ,
2
又 f (x) f (1 x) ln(1 1 ) ln(1 1) ln(1 x x ) ln1 0 ,
x1 xx1 x
故曲线 y f (x) 关于点( 1 , 0) 中心对称.
2
【 例 8 】( 2024 秋• 谷城县期中) 已知定义在 R 上的函数 f (x) , 对 x R , 都有
f (x 2) f (x) 2 ,若函数 f (x 1) 的图象关于直线 x 1 对称,则 f (2025) ()
A. 2
【答案】 D
B. 1
C.2D.1
【分析】由函数的奇偶性和周期性求出即可.
【解答】解:因为对x R ,都有 f (x 2) f (x) 2 ,
所以 f (x 2 2) f (x 2) 2 f (x) ,即 f (x) 是以 4 为周期的周期函数,因为函数 f (x 1) 的图象关于直线 x 1 对称,所以 f (x 1 1) f (1 x 1) ,即 f (x) f (x) ,所以 f (x) 是偶函数,
所以 f (2025) f (1 4 506) f (1) f (1) ,
由 f (x 2) f (x) 2 ,令 x 1 ,可得 f (1) f (1) 2 ,解得 f (1) 1,所以 f (2025) 1 .
故选: D .
【例 9】(2024 秋•鼓楼区期中)函数 y f (x) 的图象关于坐标原点成中心对称图形的充要条件是函数 y f (x) 为奇函数,有同学发现可以将其推广为:函数 y f (x) 的图象关于点 P(a, b) 成中
心对称图形的充要条件是函数
y f (x a) b 为奇函数. 已知函数
f (x) x3 3x2 , 则
f (2026) f (2025) f (2024) f (1) f (0) f (1) f (2023) f (2024) ()
A.0B.2024C.4051D.8102
【答案】 D
【分析】根据给定条件,求出函数 f (x) 的对称中心,再利用对称性求出函数值的和.
【解答】解:依题意, f (x) x3 3x2 , 则 f (x 1) 2 (x 1)3 3(x 1)2 2 x3 3x ,
显然 f (x 1) 2 (x)3 3(x) [ f (x 1) 2] ,即函数 y f (x 1) 2 是奇函数,因此函数 f (x) 的对称中心为(1, 2) ,即 f (2 x) f (x) 4 ,
所以 f (2026) f (2025) f (2024) f (1) f (0) f (1) f (2023) f (2024)
[ f (2026) f (2024)] [ f (2025) f (2023)] [ f (2) f (0)] f (1)
2025 4 2 8102 .故选: D .
【例10】(2024 秋•淮阴区月考)若偶函数 f (x) 满足 f (1 x) f (1 x) ,且当 x (0,1) 时,f (x) 2x 1 ,
则 f (lg2 36) (
A. 5
4
【答案】 B
)
B. 7
9
C. 9
16
D. 7
16
【分析】分析可知 f (x) 的一个周期为 2,根据周期性结合偶函数性质以及对数运算求解.
【解答】解:因为 f (1 x) f (1 x) ,则 f (2 x) f (x) ,又因为 f (x) 为偶函数,则 f (x) f (x) ,
可得 f (2 x) f (x) ,可知 f (x) 的一个周期为 2,
因为lg 36 4 lg 9 ,且lg
9 (1, 2) ,
22 42 4
可得 f (lg 36) f (lg 9 ) f (lg 4) f (2 lg
4) f (lg 16) ,且lg 16 (0,1) ,
22 4
16
2 9
lg 16
2 92 92 9
167
所以 f (lg 36) f (lg) 2 2 9 1 1 .
22
故选: B .
999
知识点 3
知识点
【知识点 3】对称性与奇偶性、周期性的综合应用
对称性与周期性的关系:若函数有两条对称轴 x a 和 x b ( a b ),则周期T 2 | a b |.
若函数有一个对称中心(a, b) 和一条对称轴 x c ( a c ),则周期T 4 | c a | .若函数有两个对称中心(a, b) 和(c, b) ( a c ),则周期T 2 | c a | .
奇偶性与对称性的结合:
奇函数+关于 x a 对称 周期T 4 | a |.偶函数+关于(a, 0) 对称 周期T 4 | a |.
典型例例题1:
【 例 11 】( 2025 • 黑龙江模拟) 函数 f (x) 的定义域为 R , 且对任意的实数 x , 都有
f (x) f (x 2) f (4 x) ,且 f (0) 2 ,则下列说法错误的是()
A. f (x) 为偶函数B. f (x) 为周期函数且周期为 12
C. f (4) 1
【答案】 D
25
D.f (2i) 2
i 1
【分析】用 x 2 代替 x ,可得 f (2 x) f (2 x) f (x) ,可判断C ;用x 替换 x ,结合偶函数的性质可得 A 正确;用 x 2 替换 x ,结合偶函数的性质可得 B 正确;由函数的周期性可得 D 错误.
【解答】解:因为 f (x) f (x 2) f (4 x) ,
所以 f (x) f (4 x) f (x 2) ,所以 f (x 2) f (2 x) f (x) ,
所以2 f (2) f (0) 2 ,所以 f (2) 1,
又 f (4) f (0) f (2),所以 f (4) f (2) f (0) 1 2 1,所以C 选项正确;因为 f (x 2) f (2 x) f (x) ,所以 f (2 x) f (2 x) f (x) ,
所以 f (x) f (x) ,所以 f (x) 为偶函数,所以 A 选项正确;因为 f (x 2) f (2 x) f (x) ,所以 f (4 x) f (x) f (x 2) ,
所以 f (4 x) f (x) f (x 2) ,所以 f (x) f (x 2) f (x 4) ,所以 f (x 2) f (x 4) f (x 6) ,即 f (x 6) f (x) .
所以 f (x 12) f (x 6) f (x) ,
故 f (x) 是以 12 为周期的周期函数,所以 B 选项正确;
f (6) f (0) 2 ,
所以 f (6) f (4) f (2) f (4) f (2) 1 1 2 ;
f (8) f (2) 1, f (10) f (4) 1, f (12) 2 ,
25
所以f (2i) 4[1 (1) (2) (1) 1 2] 1 1,所以 D 选项错误.
i 1
故选: D .
【例 12】(2025•李沧区模拟)已知函数 f (x) 是 R 上的奇函数,且 f (x) f (2 x) ,当 x (0 ,1] 时,
2025
f (x) 2x 3 ,则f (i) ()
i 1
A.2B.1C.0D. 1
【答案】 D
【分析】根据题意可得 f (x) f (x) , f (x) f (2 x) ,从而可得 f (x 2) f (x) ,进而可得 f (x)
的周期为 4,再利用函数的周期性,即可求解.
【解答】解:因为 f (x) 是 R 上的奇函数,
所以 f (x) f (x) ,且 f (0) 0 ,又 f (x) f (2 x) ,所以 f (2 x) f (x) ,
所以 f (x 2) f (x) ,
所以 f (x 4) f (x 2) f (x) ,所以 f (x) 的周期为 4,由 f (x 2) f (x) ,可得 f (x) f (x 2) 0 ,
所以 f (1) f (3) f (2) f (4) 0 ,所以 f (1) f (2) f (3) f (4) 0 ,
又 f (2025) f (506 4 1) f (1) 21 3 1 ,
2025
所以根据周期性可得f (i) 506 [ f (1) f (2) f (3) f (4) ] f (2025)
i 1
506 0 (1) 1 .故选: D .
【例 13】(2025•鹤山区二模)已知函数 f (x) 的定义域为 R ,若 f (2x 1) 为奇函数,且 f (x 1) 为偶函数,则()
A. f (2023) 0
B. f (2024) 0
C. f (2021) 0
D. f (2022) 0
【答案】 A
【分析】利用奇偶函数得到周期为 8,且 f (1) 0 ,即可求得结果.
【解答】解:函数 f (x) 的定义域为 R ,
Q f (2x 1) 为奇函数,
f (2x 1) f (2x 1) ,
f (x) f (x 2) ①; 令 x 0 ,得到 f (1) 0 ;
Q f (x 1) 为偶函数,
f (x 1) f (x 1) ,
f (x) f (2 x) ②;结合①②得到: f (2 x) f (x 2) ,
f (x) f (x 4) , f (x 4) f (x 8) ,
f (x) f (x 8) ,所以函数的周期为 8,
f (2023) f (252 8 7) f (7) f (1) 0 .故选: A .
【例 14】(2025 春•大祥区期中)已知 y f (x 1) 的图像关于点(1, 0) 对称,对x R ,都有
f (x 1) f (x 3) 成立,且当 x (2, 0) 时, f (x) 2x2 ,则 f (2021) 等于()
A. 2
【答案】 A
B.2C.0D. 8
【分析】根据函数的对称性,周期性,化归转化,即可求解.
【解答】解:Q y f (x 1) 的图像关于点(1, 0) 对称,
f (x) 的图像关于点(0, 0) 对称,
f (x) f (x) ,
Q f (x 1) f (x 3) , f (x 4) f (x) , f (x) 的周期为 4,
f (2021) f (4 505 1) f (1) f (1) 2 (1)2 2 .故选: A .
【例 15 】( 2025 春• 青羊区期中) 已知函数
f (x) 的定义域是 R , 满足
f (x) f (2 x) ,
f (x) f (4 x) 0 ,函数 f (x) 的导函数 f (x) 在 R 上总有意义,则 f (5) ()
A.0B.1C.2D.4
【答案】 A
【分析】求导后,根据抽象函数的对称性,即可求解.
【解答】解:因为 f (x) f (2 x) , f (x) f (4 x) 0 ,所以 f (x) f (2 x) , f (x) f (4 x) 0 ,
所以 f (1) f (1),所以 f (1) 0 ,由 f (x) f (2 x) , f (x) f (4 x) 0 ,可得 f (x) f (2 x) , f (x) f (4 x) ,
所以 f (4 x) f (2 x) ,所以 f (2 x) f (x) ,
所以 f (4 x) f (x) ,
所以 f (5) f (1) 0 .故选: A .
知识点 4
知识点
【知识点 4】利用对称性解不等式或方程
利用对称性化简表达式:
若 f (x) 关于 x a 对称,令t x a ,将不等式转化为关于 t 的偶函数形式,利用单调性求解.
若 f (x) 关于(a, b) 对称,令 t=x-a,将表达式转化为关于 t 的奇函数形式,结合中心对称性质分析.
对称性与单调性结合:
对称轴 / 中心两侧的单调性相反(如偶函数在 x>a 单调递增,则 x a 单调递减),利用对称性将不等式两边转化到同一单调区间求解.
典型例例题1:
【例 16】(2024•博望区学业考试)已知函数 f (x) 为定义在 R 上的函数,对任意的 x R ,均有
f (x 2) f (2 x) 成立,且 f (x) 在[2 , ) 上单调递减,若 f (1) 0 ,则不等式 f (x 1)… 0 的解集为()
A.[2 , 4]B.[0 , 6]C.[2 , 4]D.[4 , 6]
【答案】 B
【分析】由已知结合函数的对称性及单调性即可求解不等式.
【解答】解:因为函数 f (x) 为定义在 R 上的函数,对任意的 x R ,均有 f (x 2) f (2 x) 成立,所以 f (x) 的图象关于 x 2 对称,
因为 f (x) 在[2 , ) 上单调递减, f (1) 0 ,所以 f (x) 在(, 2) 上单调递增, f (5) 0
则不等式 f (x 1)… 0 可得1„ x 1„ 5 ,解得0„ x„ 6 .
故选: B .
【例 17】(2024 秋•蔡甸区月考)已知函数 f (x) 为定义在 R 上的函数,对任意的 x R ,均有
f (x 2) f (2 x) 成立,且 f (x) 在[2 , ) 上单调递减,若 f (1) 0 ,则不等式 f (x 1)… 0 的解集为 [0 , 6] .
【答案】[0 , 6] .
【分析】依题意,由函数的对称性与单调性的性质以及 f (1) 0 分析可求得: f (x) 0 的解,进而可得 f (x 1)… 0 的解集.
【解答】解:Q对任意的 x R ,均有 f (x 2) f (2 x) 成立,
f (x) 的图象关于直线 x 2 对称,又 f (1) 0 ,
f (5) f (1) 0 ,
又 f (x) 在[2 , ) 上单调递减,
f (x) 在( , 2] 上单调递增,
当1„ x„ 5 时, f (x)… 0 ,
f (x 1)… 0 1„ x 1„ 5 ,解得0„ x„ 6 ,
不等式 f (x 1)… 0 的解集为[0 , 6] .故答案为:[0 , 6] .
【例 18】(2024 秋•沙坪坝区期末)已知函数 f (x) e|x1| x2 2x 1 ,则使得不等式 f (2m) f (m 1)
成立的实数m 的取值范围是()
A.
1
( ,1)
3
∪
C. (, 1)(1, ) 3
B. ( 1 ,1)
3
∪
D. (, 1)(1, ) 3
【分析】先判断函数的对称性以及单调性,结合函数的对称性将不等式进行转化求解即可
【解答】解: f (x) e|x1| x2 2x 1 e|x1| (x 1)2 ,则 f (x) 关于 x 1 对称,且当 x 1 时, f (x) 为增函数,
由 f (2m) f (m 1) ,等价| 2m 1|| m | ,
平方得3m2 4m 1 0 ,解得 1 m 1
3
故选: A .
【例 19】(2023 秋•垫江县月考)已知函数 f (x) ax2 (a 2)x 3(a 0) .
若 f (x 1) 为偶函数,求a 的值;
解关于 x 的不等式 f (x) 1 .
【答案】(1)2;
(2)答案见解析.
【分析】(1)利用图象平移变化可得 f (x) 的对称轴为 x 1 ,然后由二次函数性质可解;
(2)根据相应二次函数开口方向和两根大小关系分类讨论即可.
【解答】解:(1)根据题意,因为 f (x 1) 为偶函数,则 f (x) 的图象关于 x 1 对称,
所以 a 2 1 ,解得a 2 ,
2a
此时 f (x) 2x2 4x 3 2(x 1)2 1 , f (x 1) 2x2 1满足题意,所以, a 的值为 2.
(2) f (x) 1 ax2 (a 2)x 2 0 (ax 2)(x 1) 0 .
因为a 0 ,所以方程(ax 2)(x 1) 0 的两根为 2 和 1,
a
当a 0 时, 2 1 ,不等式解集为(, 2 )∪(1, ) ;
aa
(1, )
当0 a 2 时, 2 1 ,不等式解集为 2 ;
aa
( ,1)
当a 2 时, 2 1 ,不等式解集为 2;
aa
当a 2 时,不等式解集为 .
【例 20】(2024 秋•耒阳市月考)已知偶函数 f (x) 与奇函数 g(x) 的定义域都是[2 , 2] ,它们在
[0 , 2] 上的图象如图所示,则使关于 x 的不等式 f (x) g(x) 0 成立的 x 的取值范围为()
A. (2 , 1) (0 ,1)B. (1 , 0) (0 ,1)
C. (1 , 0) (1 , 2)D. (2 , 1) (1 , 2)
【答案】 A
【分析】分 f (x) 0 ,g(x) 0 和 f (x) 0 ,g(x) 0 两种情形,结合函数奇偶性的特点,即可得解.
【解答】解:因为不等式 f (x) g(x) 0 ,
所以当 f (x) 0 , g(x) 0 时,有1 x 1 , 0 x 2 ,0 x 1 ;
当 f (x) 0 , g(x) 0 时,有2 x 1 或1 x 2 , 2 x 0 ,2 x 1 ,综上, x (2 , 1) (0 ,1) .
故选: A .
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