内容正文:
第11讲 函数的奇偶性
模块一 思维导图串知识
模块二 基础知识全梳理(吃透教材)
模块三 核心考点举一反三
模块四 小试牛刀过关测
1.理解奇函数、偶函数的定义,了解奇函数、偶函数图象的特征;
2.掌握判断函数奇偶性的方法,会根据函数奇偶性求函数值或函数的解析式;
3.能利用函数的奇偶性与单调性分析、解决较简单的综合问题.
知识点 1 函数的奇偶性
1、奇函数:如果对于函数的定义域内任意一个,都有,那么函数是奇函数,图象关于原点对称.
2、偶函数:如果对于函数的定义域内任意一个,都有,那么函数是偶函数,图象关于轴对称.偶函数的性质:,可避免讨论.
3、奇函数、偶函数图象对称性的推广
在定义域内恒满足
的图象的对称轴(中心)
直线
直线
直线
点
点
点
知识点 2 判断奇偶性的常用方法
1、定义法:若函数的定义域不是关于原点对称,则立即可判断该函数既不是奇函数也不是偶函数;若函数的定义域是关于原点对称的,再判断与之一是否相等.
【注意】判断与的关系时,也可以使用如下结论:
(1)如果或,则函数为偶函数;
(2)如果或,则函数为奇函数.
2、图象法:奇(偶)函数等价于它的图象关于原点(轴)对称.
3、性质法:设,的定义域分别是,,在它们的公共定义域上,一般具有下列结论:
偶
偶
偶
偶
偶
偶
奇
不确定
奇
偶
奇
偶
不确定
奇
偶
奇
奇
奇
偶
奇
【注意】在中,的值域是定义域的子集.
4、分段函数奇偶性的判断
判断分段函数的奇偶性时,通常利用定义法判断.分段函数不是几个函数,而是一个函数.因此其判断方法也是先考查函数的定义域是否关于原点对称,然后判断与的关系.首先要特别注意与的范围,然后将它代入相应段的函数表达式中,与对应不同的表达式,而它们的结果按奇偶函数的定义进行比较.
知识点 3 函数奇偶性的应用
函数奇偶性的定义既是判断函数奇偶性的一种方法,又是在已知函数奇偶性时可以运用的一个性质,要注意函数奇偶性定义的正用和逆用.
1、由函数的奇偶性求参数
若函数解析式中含参数,则根据或,利用待定系数法求参数;若定义域含参数,则根据定义域关于原点对称,利用区间的端点值之和为0求参数.
2、由函数的奇偶性求函数值
由函数的奇偶性求函数值时,若所给的函数具有奇偶性,则直接利用或求解;若所给函数不具有奇偶性,一般续利用所给的函数构造一个奇函数或偶函数,然后利用其奇偶性求值.
3、由函数的奇偶性求函数解析式的一般步骤
(1)在哪个区间上求解析是,就设在哪个区间上;
(2)把对称转化到已知区间上,代入已知区间的解析式得;
(3)利用函数的奇偶性把改写成,从而求出.
知识点 函数奇偶性与单调性的综合应用
1、奇函数在关于原点对称的区间上的单调性相同,偶函数在关于原点对称的区间上的单调性相反.
2、区间和关于原点对称
(1)若为奇函数,且在上有最大值,则在上最小值;
(2)若为偶函数,且在上有最大值,则在上最大值.
3、利用函数的奇偶性与单调性比较函数值或自变量的大小,关键是利用奇偶性把自变量转化到函数的同一个单调区间内,然后利用单调性比较.
【注意】由或及函数的单调性列出不等式(组)时,要注意定义域对参数的影响.
考点一:判断函数的奇偶性
例1.(23-24高一上·广东·期末)下列函数是奇函数的是( )
A. B.
C. D.
【变式1-1】(23-24高一上·辽宁大连·期末)下列函数为偶函数的是( )
A. B. C. D.
【变式1-2】(23-24高一上·全国·课后作业)函数的奇偶性是( )
A.奇函数 B.偶函数 C.非奇非偶函数 D.既奇又偶函数
【变式1-3】(23-24高一上·浙江嘉兴·期末)设函数,则下列函数是奇函数的是( )
A. B. C. D.
考点二:利用奇偶性求函数值
例2. (23-24高一上·上海·月考)已知函数在R上是奇函数,且当时,,则( )
A. B.1 C.0 D.
【变式2-1】(23-24高一上·四川雅安·月考)已知是偶函数,当时,,则( )
A. B. C.7 D.5
【变式2-2】(22-23高一上·浙江台州·期中)已知,,则( )
A.3 B.1 C.-1 D.-5
【变式2-3】(23-24高一上·安徽亳州·期中)如果函数是奇函数,则( )
A. B.2 C.3 D.
考点三:利用奇偶性求参数
例3. (23-24高一上·辽宁阜新·期中)若函数是定义在上的偶函数,则( )
A. B. C. D.2
【变式3-1】(23-24高一上·山西长治·期末)若为奇函数,则的值为( )
A. B.0 C.1 D.2
【变式3-2】(23-24高一下·贵州贵阳·月考)若函数是定义在上的偶函数,则( )
A. B. C. D.
【变式3-3】(23-24高一上·浙江宁波·期末)若函数为偶函数,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.或
考点四:利用奇偶性求解析式
例4. (23-24高一上·北京·期中)设偶函数的定义域为,当时,是增函数,则,,的大小关系是( )
A. B.
C. D.
【变式4-1】(23-24高一上·广东深圳·月考)已知函数是奇函数且满足,当时,恒成立,设,,,则的大小关系为( )
A. B. C. D.
【变式4-2】(22-23高一上·北京海淀·月考)设函数的定义域为,若在上单调递减,且为偶函数,则下列结论正确的是( )
A. B.
C. D.
【变式4-3】(23-24高一下·湖南长沙·月考)已知函数是定义在上的偶函数,函数是定义在上的奇函数,且,在上单调递减,则( )
A. B.
C. D.
考点五:利用奇偶性与单调性比大小
例5.(23-24高一下·云南·月考)已知偶函数,当时,,则当时,( )
A. B. C. D.
【变式5-1】(23-24高一上·江苏徐州·期中)设为奇函数,且当时,,则当时,( )
A. B. C. D.
【变式5-2】(23-24高一上·广东韶关·期中)如果函数是奇函数,那么( )
A. B. C. D.
【变式5-3】(23-24高一上·云南昆明·月考)已知函数为奇函数,函数为偶函数,,则( )
A. B. C.1 D.2
考点六:利用奇偶性与单调性解不等式
例6.(2024·江西·模拟预测)已知奇函数在上单调递增,且,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
【变式6-1】(22-23高一上·北京·月考)若定义在上的奇函数在单调递减,且,则满足的的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【变式6-2】(23-24高一下·河北张家口·开学考试)已知是定义在上的偶函数,且在区间单调递减,则不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
【变式6-3】(23-24高一上·重庆·期中)已知函数,且,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
一、单选题
1.(22-23高一上·天津北辰·月考)下列函数中,为偶函数的是( )
A.= B.= C.=+ D.=x+
2.(23-24高一上·江苏镇江·月考)函数为定义在上的偶函数,则实数等于( )
A. B.1 C.0 D.无法确定
3.(23-24高一下·安徽阜阳·月考)已知奇函数的定义域为,且当时,;当时,,则( )
A.7 B.9 C.-7 D.-9
4.(23-24高一上·广东中山·月考)若偶函数在上单调递增,则( ).
A. B.
C. D.
5.(23-24高一上·贵州毕节·月考)函数在单调递减,且为奇函数,若,则满足的的取值范围是( )
A. B. C. D.
6.(23-24高一上·北京·期中)已知定义在上的偶函数在上为减函数,且,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
二、多选题
7.(23-24高一上·内蒙古呼伦贝尔·月考)是定义在上的奇函数,下列结论中,正确的是( )
A. B.
C. D.
8.(22-23高一下·河南·月考)已知函数为奇函数,则下列说法正确的为( )
A. B.
C. D.的单调递增区间为
三、填空题
9.(23-24高一上·北京·期中)已知函数,且,则 .
10.(23-24高一上·河北石家庄·期中)已知函数是定义在R上的奇函数,则 .
11.(23-24高一上·陕西西安·月考)已知函数对一切实数都满足,且当时,,则 .
四、解答题
12.(23-24高一上·重庆璧山·月考)已知是定义在上的奇函数,且;当时, .
(1)求的值;
(2)求函数在上的解析式;
(3)解方程;
13.(23-24高一上·浙江杭州·期中)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.
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第11讲 函数的奇偶性
模块一 思维导图串知识
模块二 基础知识全梳理(吃透教材)
模块三 核心考点举一反三
模块四 小试牛刀过关测
1.理解奇函数、偶函数的定义,了解奇函数、偶函数图象的特征;
2.掌握判断函数奇偶性的方法,会根据函数奇偶性求函数值或函数的解析式;
3.能利用函数的奇偶性与单调性分析、解决较简单的综合问题.
知识点 1 函数的奇偶性
1、奇函数:如果对于函数的定义域内任意一个,都有,那么函数是奇函数,图象关于原点对称.
2、偶函数:如果对于函数的定义域内任意一个,都有,那么函数是偶函数,图象关于轴对称.偶函数的性质:,可避免讨论.
3、奇函数、偶函数图象对称性的推广
在定义域内恒满足
的图象的对称轴(中心)
直线
直线
直线
点
点
点
知识点 2 判断奇偶性的常用方法
1、定义法:若函数的定义域不是关于原点对称,则立即可判断该函数既不是奇函数也不是偶函数;若函数的定义域是关于原点对称的,再判断与之一是否相等.
【注意】判断与的关系时,也可以使用如下结论:
(1)如果或,则函数为偶函数;
(2)如果或,则函数为奇函数.
2、图象法:奇(偶)函数等价于它的图象关于原点(轴)对称.
3、性质法:设,的定义域分别是,,在它们的公共定义域上,一般具有下列结论:
偶
偶
偶
偶
偶
偶
奇
不确定
奇
偶
奇
偶
不确定
奇
偶
奇
奇
奇
偶
奇
【注意】在中,的值域是定义域的子集.
4、分段函数奇偶性的判断
判断分段函数的奇偶性时,通常利用定义法判断.分段函数不是几个函数,而是一个函数.因此其判断方法也是先考查函数的定义域是否关于原点对称,然后判断与的关系.首先要特别注意与的范围,然后将它代入相应段的函数表达式中,与对应不同的表达式,而它们的结果按奇偶函数的定义进行比较.
知识点 3 函数奇偶性的应用
函数奇偶性的定义既是判断函数奇偶性的一种方法,又是在已知函数奇偶性时可以运用的一个性质,要注意函数奇偶性定义的正用和逆用.
1、由函数的奇偶性求参数
若函数解析式中含参数,则根据或,利用待定系数法求参数;若定义域含参数,则根据定义域关于原点对称,利用区间的端点值之和为0求参数.
2、由函数的奇偶性求函数值
由函数的奇偶性求函数值时,若所给的函数具有奇偶性,则直接利用或求解;若所给函数不具有奇偶性,一般续利用所给的函数构造一个奇函数或偶函数,然后利用其奇偶性求值.
3、由函数的奇偶性求函数解析式的一般步骤
(1)在哪个区间上求解析是,就设在哪个区间上;
(2)把对称转化到已知区间上,代入已知区间的解析式得;
(3)利用函数的奇偶性把改写成,从而求出.
知识点 函数奇偶性与单调性的综合应用
1、奇函数在关于原点对称的区间上的单调性相同,偶函数在关于原点对称的区间上的单调性相反.
2、区间和关于原点对称
(1)若为奇函数,且在上有最大值,则在上最小值;
(2)若为偶函数,且在上有最大值,则在上最大值.
3、利用函数的奇偶性与单调性比较函数值或自变量的大小,关键是利用奇偶性把自变量转化到函数的同一个单调区间内,然后利用单调性比较.
【注意】由或及函数的单调性列出不等式(组)时,要注意定义域对参数的影响.
考点一:判断函数的奇偶性
例1.(23-24高一上·广东·期末)下列函数是奇函数的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】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:.
【变式1-1】(23-24高一上·辽宁大连·期末)下列函数为偶函数的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】对于A,的定义域为,它不关于原点对称,故A不符合题意;
对于B,对于而言,,故B不符合题意;
对于C,对于而言,,故C不符合题意;
对于D,对于而言,其定义域为全体实数,关于原点对称,
且,故D符合题意.故选:D.
【变式1-2】(23-24高一上·全国·课后作业)函数的奇偶性是( )
A.奇函数 B.偶函数 C.非奇非偶函数 D.既奇又偶函数
【答案】A
【解析】若,则,则;
若,则,则.
又,满足.
所以,又函数的定义域为,关于原点对称,
因此,函数为奇函数.故选:A.
【变式1-3】(23-24高一上·浙江嘉兴·期末)设函数,则下列函数是奇函数的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】因为,
对于A选项,,
令,该函数的定义域为,
,则为奇函数,A满足要求;
对于B选项,,
令,该函数的定义域为,则,
所以,函数不是奇函数,B不满足条件;
对于C选项,,
令,该函数的定义域为,则,
所以,函数不是奇函数,C不满足条件;
对于D选项,,
令,该函数的定义域为,则,
所以,函数不是奇函数,D不满足要求.故选:A.
考点二:利用奇偶性求函数值
例2. (23-24高一上·上海·月考)已知函数在R上是奇函数,且当时,,则( )
A. B.1 C.0 D.
【答案】B
【解析】,又在R上是奇函数,故.故选:B
【变式2-1】(23-24高一上·四川雅安·月考)已知是偶函数,当时,,则( )
A. B. C.7 D.5
【答案】B
【解析】是偶函数,当时,,
则.故选:B
【变式2-2】(22-23高一上·浙江台州·期中)已知,,则( )
A.3 B.1 C.-1 D.-5
【答案】B
【解析】设,定义域为,
则,故为奇函数,
又,则,
所以.故选:B
【变式2-3】(23-24高一上·安徽亳州·期中)如果函数是奇函数,则( )
A. B.2 C.3 D.
【答案】D
【解析】记,
因为为奇函数,所以,
又,,
所以.故选:D
考点三:利用奇偶性求参数
例3. (23-24高一上·辽宁阜新·期中)若函数是定义在上的偶函数,则( )
A. B. C. D.2
【答案】D
【解析】因为函数是定义在上的偶函数,
所以且,则,
所以,则.故选:D.
【变式3-1】(23-24高一上·山西长治·期末)若为奇函数,则的值为( )
A. B.0 C.1 D.2
【答案】D
【解析】由函数为奇函数,可得,
可得,解得,
经检验,当时,,
满足,符合题意,所以.故选:D.
【变式3-2】(23-24高一下·贵州贵阳·月考)若函数是定义在上的偶函数,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】因为是定义在上的偶函数,
所以,得到,
显然,由图象关于轴对称,得到,解得,
所以,满足要求,
得到.故选:A.
【变式3-3】(23-24高一上·浙江宁波·期末)若函数为偶函数,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.或
【答案】A
【解析】函数为偶函数,的定义域为,且为偶函数,
在(或其子集)上为偶函数,
恒成立,
恒成立, 故选:A.
考点四:利用奇偶性求解析式
例4. (23-24高一上·北京·期中)设偶函数的定义域为,当时,是增函数,则,,的大小关系是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】由是上的偶函数,得,
又在上单调递增,则,
所以.故选:A
【变式4-1】(23-24高一上·广东深圳·月考)已知函数是奇函数且满足,当时,恒成立,设,,,则的大小关系为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】,,故在上单调递增,
因为为奇函数,所以在上单调递增,
因为,所以,
,
因为,所以,即.故选:B
【变式4-2】(22-23高一上·北京海淀·月考)设函数的定义域为,若在上单调递减,且为偶函数,则下列结论正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】因为函数为偶函数,所以函数的图像关于y轴对称,
故函数的图像关于直线对称,且,
又在上单调递减,故在上单调递增,
,,
即故选:C
【变式4-3】(23-24高一下·湖南长沙·月考)已知函数是定义在上的偶函数,函数是定义在上的奇函数,且,在上单调递减,则( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】因为,在上单调递减,是偶函数,是奇函数,
所以在上单调递减,在上单调递增,
对于A中,由,但无法判断的正负,所以A不正确;
对于B中,因为是定义在上的奇函数,可得,
又因为在上单调递减,可得,
因为在上单调递减,且为偶函数,所以在上为增函数,
所以,所以B不正确;
对于C中,由,在上单调递减,所以,所以C不正确;
对于D中,由,在上单调递减,,所以D正确.故选:D.
考点五:利用奇偶性与单调性比大小
例5.(23-24高一下·云南·月考)已知偶函数,当时,,则当时,( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】当,则,,
又为偶函数,所以,当时,.故选:D.
【变式5-1】(23-24高一上·江苏徐州·期中)设为奇函数,且当时,,则当时,( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】为奇函数,当时,,
则当时,,.故选:D
【变式5-2】(23-24高一上·广东韶关·期中)如果函数是奇函数,那么( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】当时,,所以,
又因为为奇函数,所以,
所以,即,
所以当时,.故选:A.
【变式5-3】(23-24高一上·云南昆明·月考)已知函数为奇函数,函数为偶函数,,则( )
A. B. C.1 D.2
【答案】A
【解析】根据题意,由①得,
因为为奇函数,为偶函数,所以,,
所以②,
由①②得,所以,则.故选:A.
考点六:利用奇偶性与单调性解不等式
例6.(2024·江西·模拟预测)已知奇函数在上单调递增,且,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】由,可得,
因为是奇函数,且,所以,
因为在上单调递增,所以,
故不等式的解集为.故选:D
【变式6-1】(22-23高一上·北京·月考)若定义在上的奇函数在单调递减,且,则满足的的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】为上的奇函数,且在单调递减,,
,,且在上单调递减,
所以或,或,
可得,或,
即或,即,故选:B.
【变式6-2】(23-24高一下·河北张家口·开学考试)已知是定义在上的偶函数,且在区间单调递减,则不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】因为是定义在上的偶函数,所以,
又因为是在区间单调递减,
所以,即,于是有,解得或,
故不等式的解集为.故选:A.
【变式6-3】(23-24高一上·重庆·期中)已知函数,且,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】函数的定义域为R,令函数,则
显然,
函数在R上都单调递增,因此在R上单调递增,
不等式化为,
即,于是,即,解得,
所以实数的取值范围是.故选:A
一、单选题
1.(22-23高一上·天津北辰·月考)下列函数中,为偶函数的是( )
A.= B.= C.=+ D.=x+
【答案】B
【解析】选项A中,函数定义域是,函数没有奇偶性;
选项B中,函数定义域是,,是偶函数;
选项C中,函数定义域是,函数没有奇偶性;
选项D中,函数定义域是,,函数是奇函数.故选:B.
2.(23-24高一上·江苏镇江·月考)函数为定义在上的偶函数,则实数等于( )
A. B.1 C.0 D.无法确定
【答案】C
【解析】因为为定义在上的偶函数,
所以,解得.故选:C.
3.(23-24高一下·安徽阜阳·月考)已知奇函数的定义域为,且当时,;当时,,则( )
A.7 B.9 C.-7 D.-9
【答案】B
【解析】因为是定义域为的奇函数,
所以,,,
所以.故选:B.
4.(23-24高一上·广东中山·月考)若偶函数在上单调递增,则( ).
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】由偶函数知:,又在上单调递增且,
所以,即.故选:D
5.(23-24高一上·贵州毕节·月考)函数在单调递减,且为奇函数,若,则满足的的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】因为为奇函数且在上单调递减,且,可得,
则不等式,等价于,解得,
所以实数的取值范围为.故选:A.
6.(23-24高一上·北京·期中)已知定义在上的偶函数在上为减函数,且,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】因为为定义在上的偶函数,且,可得,
且在上为减函数,则,解得,
所以实数的取值范围是.故选:C.
二、多选题
7.(23-24高一上·内蒙古呼伦贝尔·月考)是定义在上的奇函数,下列结论中,正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】AC
【解析】由是定义在上的奇函数,得,且,
因此,A正确;,B错误;
又,C正确;而当时,,
此时式子无意义,D错误.故选:AC
8.(22-23高一下·河南·月考)已知函数为奇函数,则下列说法正确的为( )
A. B.
C. D.的单调递增区间为
【答案】BC
【解析】因为函数为奇函数,,即,解得,故B正确,A错误;
因为,所以,故C正确;
作出的图象,如图,所以的单调递增区间为,,
D选项形式错误,不能用并集的符号.故选:BC.
三、填空题
9.(23-24高一上·北京·期中)已知函数,且,则 .
【答案】
【解析】令,,,
则,,
所以为奇函数,为偶函数,
又,且,,
所以,,
又,所以.
故答案为:
10.(23-24高一上·河北石家庄·期中)已知函数是定义在R上的奇函数,则 .
【答案】0
【解析】由题意得,
即恒成立,则,则,
故答案为:0.
11.(23-24高一上·陕西西安·月考)已知函数对一切实数都满足,且当时,,则 .
【答案】
【解析】函数对一切实数都满足,所以,
设,则, ,
又因为,即,
所以
所以.
四、解答题
12.(23-24高一上·重庆璧山·月考)已知是定义在上的奇函数,且;当时, .
(1)求的值;
(2)求函数在上的解析式;
(3)解方程;
【答案】(1)5;(2);(3)解集为
【解析】(1)是定义在上的奇函数,,解得;
(2)当时,,是定义在上的奇函数,
则当时,,则,时也满足,
所以.
(3)方程,即或,解得或或,
所以方程的解集为.
13.(23-24高一上·浙江杭州·期中)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)
【解析】(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
(
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