内容正文:
第11讲 函数的奇偶性
1.了解函数奇偶性的含义,了解奇函数、偶函数的图象的对称性;
2.会用定义判断函数的奇偶性;
3.会依据函数的奇偶性进行简单的应用.
1 函数奇偶性的概念
(1) 一般地,设函数的定义域为,如果,都有,且,那么函数就叫做偶函数.
(2) 一般地,设函数的定义域为,如果,都有,且,那么函数就叫做奇函数.
2 性质
① 偶函数关于轴对称;
② 奇函数关于原点对称;
③ 若奇函数定义域内含有,则;
④ 在公共定义域内,两个偶函数(或奇函数)的和(或差)仍是偶函数(或奇函数),两个偶函数(或奇函数)的积(或商)是偶函数,一个偶函数与一个奇函数的积(或商)是奇函数.
3 判断函数奇偶性的方法
① 定义法
先判断定义域是否关于原点对称,再求看下与的关系:若,则是偶函数;若,则是奇函数.
② 数形结合
若函数关于原点对称,则函数是奇函数;若函数关于轴对称,则函数是偶函数.
③ 取特殊值排除法(选择题)
比如:若根据函数得到,则排除是偶函数.
④ 性质法
偶函数的和、差、积、商(分母不为)仍为偶函数;奇函数的和、差 (分母不为)仍为奇函数;
奇(偶)数个奇函数的积为奇(偶)函数;两个奇函数的商(分母不为)为偶函数;
一个奇函数与偶函数的积为奇函数.
对于复合函数的奇偶性如下图
偶函数
偶函数
偶函数
奇函数
奇函数
奇函数
偶函数
奇函数
偶函数
奇函数
偶函数
偶函数
【题型一】 定义法判断函数的奇偶性
相关知识点讲解
1 函数奇偶性的概念
(1) 一般地,设函数的定义域为,如果,都有,且,那么函数就叫做偶函数.
(2) 一般地,设函数的定义域为,如果,都有,且,那么函数就叫做奇函数.
由奇偶函数的概念可知道其定义域是关于原点对称的.
注 ① 从定义可知,若是函数定义域中的一个数值,则也必然在该定义域中.故判断函数的奇偶性的前提是:定义域关于原点对称.如是非奇非偶函数.
② 函数按奇偶性可以分为四类:奇函数,偶函数,既是奇函数又是偶函数,既不是奇函数又不是偶函数.从定义可知,既是奇函数又是偶函数的函数只有一类,即,,是关于原点对称的实数集.
2 定义法判断函数的奇偶性
先判断定义域是否关于原点对称,再求看下与的关系:若,则是偶函数;若,则是奇函数.
【典题1】 (2024·重庆·三模)设函数,则下列函数中为奇函数的是( )
A. B.
C. D.
变式练习
1. 下列函数是奇函数的是( )
A. B.
C. D.
2.(多选)下列函数中,既是偶函数又在区间单调递增的是( )
A. B. C. D.
【题型二】函数奇偶性的性质
相关知识点讲解
① 偶函数关于轴对称;
② 奇函数关于原点对称;
③ 若奇函数定义域内含有,则;
证明 为奇函数,.
令,则,即,.
④ 在公共定义域内,两个偶函数(或奇函数)的和(或差)仍是偶函数(或奇函数),两个偶函数(或奇函数)的积(或商)是偶函数,一个偶函数与一个奇函数的积(或商)是奇函数.
【典题1】 函数的图象大致是( )
A. B.
C. D.
【典题2】若函数为奇函数,则( )
A. B. C. D.1
变式练习
1. 函数的图像关于( )
A.轴对称 B.直线对称 C.坐标原点对称 D.直线对称
2.是定义在上的奇函数,下列结论中正确的是( )
A. B.
C. D.
3.函数的图象大致是( )
A. B.
C. D.
4.已知函数为奇函数,则( )
A. B.0 C.1 D.2
5.(2024·山东·二模)已知函数是偶函数,且该函数的图像经过点,则下列等式恒成立的是( ).
A. B.
C. D.
6.设函数,若函数的图象关于点对称,则( )
A. B.0 C.1 D.2
【题型三】利用奇偶性求解析式
【典题1】 已知是定义在R上的奇函数,且时,,则在上的最大值为( )
A.1 B.8 C. D.
变式练习
1.已知偶函数,当时,,则当时,( )
A. B. C. D.
2.已知函数是定义在R上的奇函数,当时,,若,则不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
3.已知分别是定义在上的偶函数和奇函数,且,则( )
A.1 B.3 C. D.
4.已知函数在上是奇函数,当时,,则不等式的解集是( )
A. B.
C. D.
5.已知为定义在R上的奇函数, 当时, 则关于x的不等式的解集
6.设函数的最大值为M,最小值为m,则
【题型四】 函数的奇偶性与单调性的综合
【典题1】 若定义在上的奇函数,对任意,都有,且,则不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
【典题2】(2024·山东济南·二模)已知函数的定义域为R,若,则( )
A.0 B.1 C.2 D.3
【典题3】已知函数是定义在上的奇函数,当时,.
(1)求函数的解析式;
(2)若,求实数的取值范围.
变式练习
1. 如果奇函数在上是减函数且最小值是4,那么在上是( )
A.减函数且最小值是-4 B.减函数且最大值是-4
C.增函数且最小值是-4 D.增函数且最大值是-4
2.奇函数在上是增函数,在上的最大值是8,最小值为,则( )
A. B. C. D.
3.已知函数,且,则( )
A. B. C. D.
4.(多选)已知是上的奇函数,且当时,,则( )
A.
B.的递增区间为
C.的递减区间为
D.若在区间上的值域为,则实数的取值范围为
5.(多选)已知函数的定义域为,为奇函数,为偶函数,且对任意的,,都有,则( )
A.是奇函数 B.
C.的图象关于对称 D.
6.已知偶函数在 上单调递减,若,则的取值范围是 .
7.(2024·广东佛山·二模)已知定义在上的偶函数在上单调递减,且,则满足的实数x的取值范围为 .
8.已知函数是定义域上的奇函数,且.
(1)判断并证明函数在上的单调性;
(2)令函数,若对,都有,求实数的取值范围.
9.已知函数,.
(1)判断函数的奇偶性;
(2)用定义法证明:函数在上单调递增;
(3)求不等式的解集.
【A组---基础题】
1.下列函数中,既是奇函数,又在区间上是减函数的是( )
A. B. C. D.
2.已知函数为奇函数,则实数的值为( )
A. B. C.1 D.-1
3.已知函数的定义域为,且,为奇函数,则( )
A. B.0 C.1 D.2
4. 在R上定义的函数是偶函数,且,若在区间上是减函数,则( ).
A.在区间上是增函数﹐在区间上是增函数
B.在区间上是增函数,在区间上是减函数
C.在区间上是减函数,在区间上是增函数
D.在区间上是减函数,在区间上是减函数
5.(多选)已知函数是定义在R上的奇函数,则下列说法正确的是( )
A.
B.
C.若在上有最小值,则在上有最大值2
D.若在上单调递增,则在上单调递减
6.已知函数是定义在上的奇函数,当时,,则的值为 .
7.奇函数满足,则 .
8.已知函数是定义域为的奇函数.
(1)求实数和;(2)判断并证明函数在上的单调性.
9.已知为上的奇函数,当时,.
(1)求的值;(2)求的解析式.(3)写出解不等式的解集.
【B组---提高题】
1.(2024·湖南岳阳·三模)已知为奇函数,则( )
A. B. C. D.
2.已知函数是定义在上的奇函数,且其图象连续不断,对任意,有,且,则不等式的解集为 .
3.已知定义域为的函数满足对任意,都有
(1)求证:是奇函数;
(2)设,且当时,,求不等式的解集.
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第11讲 函数的奇偶性
1.了解函数奇偶性的含义,了解奇函数、偶函数的图象的对称性;
2.会用定义判断函数的奇偶性;
3.会依据函数的奇偶性进行简单的应用.
1 函数奇偶性的概念
(1) 一般地,设函数的定义域为,如果,都有,且,那么函数就叫做偶函数.
(2) 一般地,设函数的定义域为,如果,都有,且,那么函数就叫做奇函数.
2 性质
① 偶函数关于轴对称;
② 奇函数关于原点对称;
③ 若奇函数定义域内含有,则;
④ 在公共定义域内,两个偶函数(或奇函数)的和(或差)仍是偶函数(或奇函数),两个偶函数(或奇函数)的积(或商)是偶函数,一个偶函数与一个奇函数的积(或商)是奇函数.
3 判断函数奇偶性的方法
① 定义法
先判断定义域是否关于原点对称,再求看下与的关系:若,则是偶函数;若,则是奇函数.
② 数形结合
若函数关于原点对称,则函数是奇函数;若函数关于轴对称,则函数是偶函数.
③ 取特殊值排除法(选择题)
比如:若根据函数得到,则排除是偶函数.
④ 性质法
偶函数的和、差、积、商(分母不为)仍为偶函数;奇函数的和、差 (分母不为)仍为奇函数;
奇(偶)数个奇函数的积为奇(偶)函数;两个奇函数的商(分母不为)为偶函数;
一个奇函数与偶函数的积为奇函数.
对于复合函数的奇偶性如下图
偶函数
偶函数
偶函数
奇函数
奇函数
奇函数
偶函数
奇函数
偶函数
奇函数
偶函数
偶函数
【题型一】 定义法判断函数的奇偶性
相关知识点讲解
1 函数奇偶性的概念
(1) 一般地,设函数的定义域为,如果,都有,且,那么函数就叫做偶函数.
(2) 一般地,设函数的定义域为,如果,都有,且,那么函数就叫做奇函数.
由奇偶函数的概念可知道其定义域是关于原点对称的.
注 ① 从定义可知,若是函数定义域中的一个数值,则也必然在该定义域中.故判断函数的奇偶性的前提是:定义域关于原点对称.如是非奇非偶函数.
② 函数按奇偶性可以分为四类:奇函数,偶函数,既是奇函数又是偶函数,既不是奇函数又不是偶函数.从定义可知,既是奇函数又是偶函数的函数只有一类,即,,是关于原点对称的实数集.
2 定义法判断函数的奇偶性
先判断定义域是否关于原点对称,再求看下与的关系:若,则是偶函数;若,则是奇函数.
【典题1】 (2024·重庆·三模)设函数,则下列函数中为奇函数的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】首先推导出,即函数的对称中心为,再根据函数的平移只需将函数向右平移个单位,向上平移个单位,得到函数,则该函数关于对称,即可判断.
【详解】因为定义域为,
则 ,所以函数的对称中心为,
所以将函数向右平移个单位,向上平移个单位,得到函数,
该函数的对称中心为,故函数为奇函数.
故选:A.
变式练习
1. 下列函数是奇函数的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】根据奇函数的定义判断即可.
【详解】对于A,因为的定义域为,且,所以为偶函数;
对于B,因为的定义域为,且,所以不是奇函数;
对于C,因为的定义域为,且,所以为奇函数;
对于D,因为的定义域为,且,所以为偶函数;
故选:.
2.(多选)下列函数中,既是偶函数又在区间单调递增的是( )
A. B. C. D.
【答案】AC
【分析】利用函数式直接判断奇偶性排除BD,再判断单调性即可得解.
【详解】函数是非奇非偶函数,是上的奇函数,BD不是;
显然函数、都是R上的偶函数,在区间上都单调递增,AC是.
故选:AC
【题型二】函数奇偶性的性质
相关知识点讲解
① 偶函数关于轴对称;
② 奇函数关于原点对称;
③ 若奇函数定义域内含有,则;
证明 为奇函数,.
令,则,即,.
④ 在公共定义域内,两个偶函数(或奇函数)的和(或差)仍是偶函数(或奇函数),两个偶函数(或奇函数)的积(或商)是偶函数,一个偶函数与一个奇函数的积(或商)是奇函数.
【典题1】 函数的图象大致是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】先运用奇偶性排除CD选项,然后再运用特殊值(范围)排除B选项,从而得出答案.
【详解】解:函数的定义域为,
因为,
故函数为奇函数,关于原点对称,故排除C、D两个选项;
又因为当时,,
故此时,
故排除B选项.
故选:A.
【典题2】若函数为奇函数,则( )
A. B. C. D.1
【答案】A
【分析】根据奇函数的定义可得,整理化简可求得a的值,即得答案.
【详解】由函数为奇函数,可得,
所以,
所以,化简得恒成立,
所以,即,
经验证,定义域关于原点对称,且满足,故;
故选:A.
变式练习
1. 函数的图像关于( )
A.轴对称 B.直线对称 C.坐标原点对称 D.直线对称
【答案】C
【分析】判断函数的奇偶性,即可得解.
【详解】因为定义域为,
且,
所以为奇函数,函数图象关于原点对称.
故选:C
2.是定义在上的奇函数,下列结论中正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】根据奇函数的性质得到,,再逐一判断选项即可.
【详解】因为是定义在上的奇函数,
所以,且,
则,所以A选项错误,B选项错误;
又,所以C选项正确;
因为当时,,此时式子无意义,
故选:C.
3.函数的图象大致是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】根据函数的奇偶性即可排除AC,根据时可排除D.
【详解】,所以为奇函数,此时可排除AC,
由于当时,,故此时可排除D,
故选:B
4.已知函数为奇函数,则( )
A. B.0 C.1 D.2
【答案】B
【分析】根据奇函数性质知,,代入求得参数值.
【详解】因为为奇函数,且的定义域为R.
所以,所以,经检验符合题意.
故选:B.
5.(2024·山东·二模)已知函数是偶函数,且该函数的图像经过点,则下列等式恒成立的是( ).
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】根据函数为偶函数,得到.
【详解】因为函数是偶函数,且该函数的图像经过点,
所以,D正确,其他选项不对.
故选:D
6.设函数,若函数的图象关于点对称,则( )
A. B.0 C.1 D.2
【答案】B
【分析】根据的图象关于点对称可得为奇函数,进而求得即可
【详解】因为函数的图象关于点对称,故函数的图象关于点对称,
即为奇函数,故,
所以.
故选:B.
【题型三】利用奇偶性求解析式
【典题1】 已知是定义在R上的奇函数,且时,,则在上的最大值为( )
A.1 B.8 C. D.
【答案】C
【分析】根据题意可知f(0)=0可求m的值,根据x≤0时的解析式,结合f(x)是奇函数可求x>0时f(x)的解析式,判断f(x)在[1,2]上单调性即可求其最大值.
【详解】∵是定义在R上的奇函数,∴f(0)=0,
又∵,,∴,
∴时,,
设,则,则,
则,
即当x>0时,,∴f(x)在上单调递减,∴f(x)在上的最大值为.
故选:C.
变式练习
1.已知偶函数,当时,,则当时,( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】设,可得出,求出的表达式,利用偶函数的性质可得出函数在时的解析式.
【详解】当,则,,
又为偶函数,所以,当时,.
故选:D.
2.已知函数是定义在R上的奇函数,当时,,若,则不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】根据题意,由条件可得,再由函数的奇偶性可得时的解析式,然后分情况解出不等式即可.
【详解】因为函数是定义在R上的奇函数,
所以,则,
则,即,
即当时,,
设,则,则,
则当时,由可得,解得,
当时,由可得,解得,
所以不等式得解集为.
故选:A
3.已知分别是定义在上的偶函数和奇函数,且,则( )
A.1 B.3 C. D.
【答案】D
【分析】
利用两函数的奇偶性,根据已知等式,构造另一个等式,联立求出函数解析式,代入自变量的值计算即得.
【详解】因分别是定义在上的偶函数和奇函数,则有:,
由①,将其中的取为,则可化简得:②,
由①②联立可求得:,于是.
故选:D.
4.已知函数在上是奇函数,当时,,则不等式的解集是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】由题意先得表达式,从而分类讨论即可求解.
【详解】由题意已知函数在上是奇函数,当时,,
所以当时,,
当时,,,
当时,若,只需,,解得,
当时,若,只需,解得,
综上所述,不等式的解集是.
故选:C.
5.已知为定义在R上的奇函数, 当时, 则关于x的不等式的解集
【答案】
【分析】根据给定条件,求出函数的解析式,再解不等式即得.
【详解】由为定义在R上的奇函数,得,则当时,,
当时,,,
当时,由,即,则,于是,
当时,由,即,则,于是,
所以不等式的解集是.
故答案为:
6.设函数的最大值为M,最小值为m,则
【答案】
【分析】构造函数,即,可证为奇函数,结合奇函数的性质,可求得结果.
【详解】,
设,,
且,则为奇函数,
,
则,所以,,
所以,
所以.
故答案为:2.
【题型四】 函数的奇偶性与单调性的综合
【典题1】 若定义在上的奇函数,对任意,都有,且,则不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】
根据题意,设,,分析的奇偶性和单调性,由此分情况解不等式可得答案.
【详解】
根据题意,设,,
是定义在,,上的奇函数,即,
故,函数为偶函数,
由题意当时,有,函数在上为减函数,
又由为偶函数,则在上为增函数,
又由,则,同时,
或,
必有或,即的取值范围为.
故选:B.
【典题2】(2024·山东济南·二模)已知函数的定义域为R,若,则( )
A.0 B.1 C.2 D.3
【答案】A
【分析】利用奇偶性和对称性求得函数周期为4,然后由周期性和奇函数的性质可得.
【详解】因为,
所以,即,
又,函数的定义域为R,
所以,是定义域为R的奇函数,所以,,
所以,,故,
所以是以4为周期的周期函数,
所以.
故选:A
【典题3】已知函数是定义在上的奇函数,当时,.
(1)求函数的解析式;
(2)若,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用奇函数的性质可得出,利用奇函数的性质可求出函数在时的解析式,即可求得函数在上的解析式;
(2)分析函数在上的单调性,将所求不等式变形为,可得出关于实数的不等式,解之即可.
【详解】(1)解:因为函数是定义在上的奇函数,且当时,,
当时,;
当时,,则,则,
又满足,所以,.
(2)解:因为,则函数在上为增函数,
由奇函数的性质可知,函数在上为增函数,
又因为函数在上连续,故函数在上为增函数,
由可得,
所以,,解得,因此,实数的取值范围是.
变式练习
1. 如果奇函数在上是减函数且最小值是4,那么在上是( )
A.减函数且最小值是-4 B.减函数且最大值是-4
C.增函数且最小值是-4 D.增函数且最大值是-4
【答案】B
【分析】根据奇函数的对称性,在区间上的性质,可得到函数在区间上的性质,即可求解.
【详解】由题意,奇函数在区间上是减函数,根据奇函数的对称性,可得函数在
区间上也是减函数,又由奇函数在区间上的最小值是4,
即,所以,所以函数在区间上的
最大值为,
故选:B.
2.奇函数在上是增函数,在上的最大值是8,最小值为,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据函数奇偶性和单调性,得到,求出答案.
【详解】因为奇函数在上是增函数,故在上是增函数,
因为在上的最大值是8,最小值为,所以在上最小值是-8,最大值为1,
即,故.
故选:C
3.已知函数,且,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】设,则条件即为,利用的性质将条件转化为,推出A正确,最后构造其它选项的反例即可.
【详解】设,则,从而是单调递增的奇函数.
从而条件等价于,即,这又等价于,即,即,故A正确;
条件等价于,取,,此时B,C,D均不成立,故B,C,D错误.
故选:A.
4.(多选)已知是上的奇函数,且当时,,则( )
A.
B.的递增区间为
C.的递减区间为
D.若在区间上的值域为,则实数的取值范围为
【答案】ACD
【分析】求出的值,再由奇函数的性质计算,可判断A选项;求出在上的解析式,由二次函数的性质可求出单调区间,由此可判断BC选项;分析函数的单调性和对称性,可确定实数的取值范围,可判断D选项.
【详解】解:是奇函数,时,
,故A正确.
令则,由于函数为奇函数,故 .
所以函数的解析式为.
当时,,在上单调递增,在上单调递减;
当时,在上单调递减,在上单调递增;
且在处有意义,所以的递增区间为,的递减区间为,故B不正确,C正确.
当时,的递减区间为,递增区间为,
,所以实数的取值范围为,D正确.
故选:ACD.
5.(多选)已知函数的定义域为,为奇函数,为偶函数,且对任意的,,都有,则( )
A.是奇函数 B.
C.的图象关于对称 D.
【答案】BC
【分析】根据函数的奇偶性和题设条件,推得是周期为4的周期函数,结合周期函数的性质求值,利用单调性比较大小,逐项判定即可求解.
【详解】因为为奇函数,所以
,即函数关于对称,C正确;
由函数关于对称可知,
又因为为偶函数,所以
,即函数关于对称,
则,
所以,即,
所以,所以是周期为4的周期函数,
所以,又,
所以,所以,所以,B正确;
是偶函数,A错误;
对任意的,且,都有,不妨设,
则,由单调性的定义可得函数在上单调递增,
又由函数关于对称,所以在上单调递增
又,,
所以,得,D错误.
故选:BC
6.已知偶函数在 上单调递减,若,则的取值范围是 .
【答案】
【详解】偶函数在单调递减,不等式等价为,则,即,则,即不等式的解集为,故答案为.
7.(2024·广东佛山·二模)已知定义在上的偶函数在上单调递减,且,则满足的实数x的取值范围为 .
【答案】
【分析】结合偶函数的性质可得,再结合单调性计算即可得.
【详解】由为偶函数且在上单调递减,故在上单调递增,
又,故当,可得,
又,故等价于,
故x的取值范围为.
故答案为:.
8.已知函数是定义域上的奇函数,且.
(1)判断并证明函数在上的单调性;
(2)令函数,若对,都有,求实数的取值范围.
【答案】(1)函数在上单调递减,在上单调递增,证明见解析
(2)
【分析】(1)根据题意,得到和,列出方程组求得的值,结合单调性的定义和判定方法,即可求解;
(2)由函数,令,可得,且,结合二次函数的图象与性质,求得的最大值和最小值,结合,即可求解.
【详解】(1)解:由函数为奇函数,且,
可得,则,解得,可得,
经检验,有解析式可知,定义域,关于原点对称,
可得,所以是奇函数,满足题意
函数在上单调递减,在上单调递增,
证明如下:任取,且,
则,
因为,且,所以,,
所以,所以,即,
所以函数在上单调递减,同理可证明函数在上单调递增.
(2)解:由题意,函数,令,可得,
由(1)可知函数在上单调递减,在上单调递增,所以,
因为函数的对称轴方程为,
所以函数在上单调递增,
当时,取得最小值,;
当时,取得最大值,.
所以,,
又因为对任意的都有恒成立,
所以,即,解得,
又因为,所以,所以实数的取值范围是.
9.已知函数,.
(1)判断函数的奇偶性;
(2)用定义法证明:函数在上单调递增;
(3)求不等式的解集.
【答案】(1)为奇函数
(2)证明见解析
(3)
【分析】(1)根据与定义域关于原点对称判断即可;
(2)任取,且,作差,再判号得到相应结论;
(3)先得到,为奇函数,从而根据奇偶性和第一问求出的单调性解不等式,得到答案.
【详解】(1)由,且定义域关于原点对称,故为奇函数.
(2)任取,且,
,
因为,且,
故,,,,,
所以,,
故函数在上单调递增;
(3)由(1)(2)为奇函数,且在上单调递增,
变形为,
则要满足,解得:,
故不等式的解集为
【A组---基础题】
1.下列函数中,既是奇函数,又在区间上是减函数的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】利用基本初等函数的奇偶性和单调性逐项判断,可得出合适的选项.
【详解】对于A选项,设,该函数的定义域为,,
所以,函数为偶函数,且当时,,即函数在上是增函数,A不满足要求;
对于B选项,函数为奇函数,且该函数在上为增函数,B不满足要求;
对于C选项,函数为偶函数,且该函数在上为增函数,C不满足要求;
对于D选项,函数为奇函数,且该函数在上为减函数,D满足要求.
故选:D.
2.已知函数为奇函数,则实数的值为( )
A. B. C.1 D.-1
【答案】B
【分析】利用奇函数的定义可得,计算可求的值.
【详解】,
得,所以.
故选:B.
3.已知函数的定义域为,且,为奇函数,则( )
A. B.0 C.1 D.2
【答案】D
【分析】根据给定条件,结合奇函数的定义探讨函数的周期,再根据函数的周期性求解即可.
【详解】因为,即,
所以函数关于对称,
因为为奇函数,所以,
令,则,所以,所以,
所以,即,
所以,
所以函数是以为周期的周期函数,
是以.
故选:D.
4. 在R上定义的函数是偶函数,且,若在区间上是减函数,则( ).
A.在区间上是增函数﹐在区间上是增函数
B.在区间上是增函数,在区间上是减函数
C.在区间上是减函数,在区间上是增函数
D.在区间上是减函数,在区间上是减函数
【答案】B
【分析】根据函数关于轴和轴对称,利用已知区间的单调性求解.
【详解】因为,所以函数关于成轴对称,
所以区间与区间,区间与关于对称,
由函数在区间上是减函数,可知函数在上是增函数,
又函数是偶函数,所以函数在上是增函数,
所以函数在上是减函数,
故选:B
5.(多选)已知函数是定义在R上的奇函数,则下列说法正确的是( )
A.
B.
C.若在上有最小值,则在上有最大值2
D.若在上单调递增,则在上单调递减
【答案】BC
【分析】由奇函数的定义和图象的对称性可依次判断各个选项.
【详解】对于A,由奇函数定义可得,若,则不成立,故A错误;
对于B,由奇函数定义可得,得,故B正确;
对于C,由奇函数图象关于原点对称,可知C正确;
对于D,由奇函数图象关于原点对称,可知在上单调递增,故D错误.
故选:BC.
6.已知函数是定义在上的奇函数,当时,,则的值为 .
【答案】4
【分析】由奇函数性质可求得的值,结合计算即可.
【详解】由题得,解得,
所以当时,,
所以.
故答案为:4.
7.奇函数满足,则 .
【答案】
【分析】直接由函数的对称性、奇函数的性质进行转换运算即可.
【详解】由可得的图象关于直线对称,所以.
故答案为:.
8.已知函数是定义域为的奇函数.
(1)求实数和;
(2)判断并证明函数在上的单调性.
【答案】(1)
(2)证明见解析
【分析】(1)根据奇函数的性质由条件列方程求和;
(2)根据单调性的定义证明即可.
【详解】(1)因为为奇函数,
所以,即恒成立.
所以,即,
所以,;
(2)在上为减函数.
证明:任取,且,
则
因为,
所以,,,
所以,即,
所以在上单调递减.
9.已知为上的奇函数,当时,.
(1)求的值;
(2)求的解析式.
(3)写出解不等式的解集.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)利用奇函数的性质可求得的值;
(2)设,则,利用奇函数的性质可得出函数在时的解析式,再由设可得出函数的解析式;
(3)分、两种情况解不等式,综合可得出原不等式的解集.
【详解】(1)解:因为函数为上的奇函数,当时,,
则.
(2)解:因为函数为上的奇函数,
当时,,则,
又因为满足,故.
(3)当时,,可得,解得或,
此时,或;
当时,,可得,解得或,
此时,.
综上所述,原不等式的解集为.
【B组---提高题】
1.(2024·湖南岳阳·三模)已知为奇函数,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】由函数图象平移的规则,且为奇函数,得出函数图象的对称性,进而得出的值.
【详解】由函数图象平移的规则可知:
函数的图象可由函数的图象向右平移个单位、向下平移个单位得到的,
因为函数为奇函数,所以函数的图象关于原点对称,
所以函数的图象关于点对称,得:
,
即 ,
故选:D.
2.已知函数是定义在上的奇函数,且其图象连续不断,对任意,有,且,则不等式的解集为 .
【答案】
【分析】构造函数,根据函数奇偶性、单调性解不等式即可.
【详解】由,
即函数是上的单调增函数,
因为是定义在R上的奇函数,所以也是定义在R上的奇函数,
因此在上也是增函数,且,,,
,即,
所以原不等式的解集为.
故答案为:
3.已知定义域为的函数满足对任意,都有
(1)求证:是奇函数;
(2)设,且当时,,求不等式的解集.
【答案】(1)证明见解析;
(2)或
【分析】(1)利用赋值法,根据奇函数的定义来证明即可;
(2)变形构造函数,通过赋值来研究新函数的单调性,结合新函数的奇偶性解不等式即可.
【详解】(1)证明:因为的定义域为,关于原点对称,
又对任意,都有,
令,得,
令,得,
令,
得,
是奇函数.
(2),
,
,
设,则,所以,
在上是减函数,
因为的定义域为,
又,
所以是偶函数,
因为,
,则,解得,
不等式的解集为或.
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