高考导数探秘:解题技巧与策略
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1.1.2 函数的基本性质

为了更清楚地看出函数的形式,我们常常会绘制函数的图像.绘出图像后会发现,有些函数是对称的,其中包括轴对称和中心对称.特别地,将函数图像的对称轴选为 轴,或者将对称中心选为坐标原点,就可以得到奇函数与偶函数的概念.

若函数 的图像关于 轴对称,即

则称函数 偶函数,例如函数 .在这里可以思考,偶函数 的导数 是偶函数吗?为什么?

若函数 的图像关于坐标原点对称,即

则称函数 奇函数,例如函数 .在这里可以思考,奇函数 的导数 是奇函数吗? 为什么?

有时候,函数的图像不一定是恰好关于 轴对称,或者恰好关于原点对称的.例如,若函数满足

是该函数图像的对称轴;若函数满足

是该函数图像的对称中心.

真题1.1 (取自 2021 年新高考 I 卷[2]) 已知函数 是偶函数,则 .


[2] 编者注:为了提升阅读体验并简化表达,本书中的高考试题名称采用了简称形式,例如将“2023 年高考全国乙卷理科数学”简称为“2023 年乙卷理数”,将“2020 年高考 II 卷文科数学”简称为“2020 年 II 卷文数”,以此类推.这样既保持了信息的真实性,又提高了文本的可读性.

解答 根据偶函数的定义,令

对比系数,解得 .

真题1.2(取自 2021 年新高考 II 卷) 写出一个同时具有下列性质 (1)(2)(3)的函数 : .

(1)

(2)当 时,

(3)是奇函数.

解答 考虑函数 ,可以验证它满足 .

真题1.3(取自2023年乙卷理数) 已知函数 .是否存在 ,使得曲线 关于直线 对称,若存在,求 的值,若不存在,说明理由.

解答 ,由 ,解得.考虑到函数的定义域关于直线 对称,取 .接下来,令,即

.

经检验 满足题意.  ■

另外,有些函数有可能会有些函数值“重复出现”,或者用更数学一点的语言来说,会出现“周期性”.

若存在 ,使得函数 满足

则称函数 周期函数,并称 为函数 周期.例如函数 或其他的三角函数.事实上,我们知道 是周期函数,而一个非周期函数的例子是 .

高考中,对于一些定义复杂的函数,有时候需要通过对称性和周期性巧妙地解题.

真题1.4(取自 2021 年新高考 II 卷) 已知函数 的定义域为 为偶函数, 为奇函数,则 .

A.

B.

C.

D.

满足 为偶函数,为奇函数的函数 的简图

解答 根据 为偶函数,知 关于直线 对称;再根据 为奇函数,知 为奇函数,从而 ,并且 关于点 对称.据此,可以画出 的大致图像,如上图所示.

根据图像,可以看出其是周期 的函数,并且 ,因此 B 选项正确.  ■