内容正文:
3.2.2 函数的奇偶性
知识点一 判断函数的奇偶性
【解题思路】判断函数的奇偶性,一般有以下两种方法
(1)定义法:若函数定义域不关于原点对称,则函数为非奇非偶函数;若函数定义域关于原点对称,则应进一步判断f(-x)是否等于±f(x),或判断f(-x)±f(x)是否等于0,从而确定奇偶性.
(2)图象法:若函数图象关于原点对称,则函数为奇函数;若函数图象关于y轴对称,则函数为偶函数.
【例1】(22-23高一·全国·随堂练习)判断下列函数的奇偶性,并加以证明:
(1);(2);(3);(4);(5);
(6);(7);(8).
【变式】
1.(23-24高一下·辽宁·开学考试)设函数,则有( )
A.是奇函数, B.是奇函数,
C.是偶函数, D.是偶函数,
2.(2024高一·全国·专题练习)判断下列各函数是否具有奇偶性
(1)(2)(3)(4),(5)
(6);(7)(8)
知识点二 根据奇偶性补充图像
【解题思路】巧用奇、偶函数的图象求解问题
奇函数⇔图象关于原点对称,偶函数⇔图象关于y轴对称.
【例2】(22-23高一上·天津南开·期末)已知函数是定义在上的偶函数,且当时,函数图象为抛物线的一部分
(1)请画出函数当时的图象;
(2)写出函数的解析式,值域,增区间.
【变式】
1.(23-24高一上·天津滨海新·期中)已知函数是定义在上的偶函数,如图当时,.
(1)求,的值;
(2)求出当时,的解析式;
(3)请在图中的坐标系中将函数的图象补充完整;并根据图象直接写出函数的单调增区间及值域.
2.(23-24高一上·福建厦门·期中)已知函数是定义在上的偶函数,且当时,.
(1)求当时,的解析式;
(2)如图,请补出函数的完整图象,根据图象直接写出函数的单调递增区间.
知识点三 根据奇偶性求参数
【解题思路】利用奇偶性求值的常见类型
(1)求参数值:若解析式含参数,则根据f(-x)=-f(x)或f(-x)=f(x)列式,比较系数利用待定系数法求解;若定义域含参数,则根据定义域关于原点对称,利用区间的端点和为0求参数.
(2)求函数值:利用f(-x)=-f(x)或f(-x)=f(x)求解,有时需要构造奇函数或偶函数以便于求值.
【例3-1】(22-23高一上·广东湛江·期中)若函数是定义在上的偶函数,则( )
A. B. C.1 D.2
【例3-2】(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
【例3-3】(2024·黑龙江齐齐哈尔·一模)已知为奇函数,则( )
A. B.2 C.1 D.
【例3-4】(2024内蒙古赤峰·期中)若函数为偶函数,则实数 .
【变式】
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
2.(23-24高一下·广西南宁·开学考试)若函数是定义在上的偶函数,则( )
A. B. C.3 D.2
3.(23-24高一下·贵州贵阳·阶段练习)若函数是定义在上的偶函数,则( )
A. B. C. D.
4.(2024高一·全国·专题练习)已知为偶函数,则 .
知识点四 根据奇偶性求解析式
【解题思路】用奇偶性求解析式
如果已知函数的奇偶性和一个区间[a,b]上的解析式,求关于原点的对称区间[-b,-a]上的解析式,其解决思路为
(1)“求谁设谁”,即在哪个区间上求解析式,x就应在哪个区间上设.
(2)要利用已知区间的解析式进行代入.
(3)利用f(x)的奇偶性写出-f(x)或f(-x),从而解出f(x).
【例4-1】(23-24·陕西西安)定义在上的奇函数,当时,,则解析式是 .
【例4-2】(23-24福建漳州)若函数是偶函数,且当时,,则当时, .
【变式】
1.(22-23广东阳江)已知函数的图象关于原点对称,且当时,,那么当时, .
2.(23-24高一上·上海杨浦·期末)已知奇函数在区间上的解析式为,则在区间上的解析式 .
3.(23-24高一上·北京·期中)已知函数在R上为奇函数,且当时,,则当时,的解析式为 .
4.(23-24高一上·陕西西安·阶段练习)已知函数对一切实数都满足,且当时,,则 .
重难点一 奇偶性与单调性解不等式
【解题思路】函数的奇偶性与单调性
1.若f(x)为奇函数且在区间[a,b](a<b)上单调递增,则f(x)在[-b,-a]上单调递增,即在对称区间上单调性一致(相同).
2.若f(x)为偶函数且在区间[a,b](a<b)上为单调递增,则f(x)在[-b,-a]上单调递减,即在对称区间上单调性相反.
3. 利用函数奇偶性与单调性解不等式,一般有两类
(1)利用图象解不等式.
(2)转化为简单不等式求解.
①利用已知条件,结合函数的奇偶性,把已知不等式转化为f(x1)<f(x2)或f(x1)>f(x2)的形式;
②根据奇函数在对称区间上的单调性一致,偶函数在对称区间上的单调性相反,去掉不等式中的“f”转化为简单不等式(组)求解.提醒:列不等式(组)时不要忘掉函数定义域
【例5-1】(23-24高一上·北京东城·期末)奇函数在区间上单调递增,且其图象经过点,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
【例5-2】(23-24高一上·北京·期中)已知函数是偶函数,若在上单调递增,,则的解集为( )
A. B.
C. D.
【变式】
1.(23-24高一上·北京·期中)若定义在上的奇函数在上是增函数,又,则的解集为( )
A.或 B.或
C.或 D.或
2.(23-24高一下·浙江杭州·期中)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.(23-24高一上·云南曲靖·期末)若定义在上的偶函数在上单调递减,且,则满足的的取值范围是( )
A. B.
C. D.
4.(23-24高一上·江西·期末)已知函数是定义域为的偶函数,且在上单调递减,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
5(22-23高一上·北京·阶段练习)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.
6.(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.
重难点二 奇偶性与单调性比较大小
【解题思路】 比较大小的求解策略,看自变量是否在同一单调区间上
(1)在同一单调区间上,直接利用函数的单调性比较大小.
(2)不在同一单调区间上,需利用函数的奇偶性把自变量转化到同一单调区间上,然后利用单调性比较大小.
【例6 】(22-23高一上·湖南邵阳·期末)已知是偶函数,在上是增函数,则,,的大小关系为:( )
A. B.
C. D.
【变式】
1.(23-24高一上·新疆喀什·期末)若是偶函数,且对任意∈且,都有,则下列关系式中成立的是( )
A. B.
C. D.
2.(22-23高一上·海南儋州·期末)(多选)若偶函数在上是增函数,则下列关系式中成立的是( )
A. B.
C. D.
3.(23-24高一上·北京东城·期中)已知函数是R上的偶函数,且在上单调递增,则的从小到大的顺序为 .
重难点三 奇偶性与单调性求最值
【例7-1】(23-24高一上·湖南株洲·期中)若奇函数在区间上单调递增且有最大值,则函数在区间上( )
A.单调递增且最小值为 B.单调递增且最大值为
C.单调递减且最小值为 D.单调递减且最大值为
【例7-2】(23-24高一上·福建三明·期中)已知函数,当时,的最大值为最小值为,则( )
A. B. C. D.
【例7-3】(23-24高一上·北京·期中)已知函数,且,则 .
【变式】
1.(23-24高一上·北京·期中)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.(23-24高一上·江西景德镇·期中)已知是定义在R上的奇函数,设函数的最大值为M,最小值为m,则( )
A.2 B.4 C.8 D.16
3.(23-24高一上·广东茂名·阶段练习)已知函数,若,则 .
4.(23-24高三上·安徽安庆·阶段练习)已知函数在区间上的最大值为,最小值为,则 .
5.(2024高一·全国·专题练习)已知,则=
6.(23-24高一下·浙江·期中)已知函数,若,则 .
1. 单选题
1.(23-24高一下·安徽合肥·期末)若奇函数在区间上是增函数,且最小值为5,则它在区间上是( )
A.增函数且有最大值 B.增函数且有最小值
C.减函数且有最大值 D.减函数且有最小值
2.(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.
3.(22-23高一上·河南·期中)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.(22-23高一上·天津·期末)已知定义在上的函数满足,且时,,都有,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
5.(23-24高一上·江苏南京·期末)已知是定义在上的偶函数,对任意,且,都有,,则不等式的解集是( )
A. B.
C. D.
6.(22-23高一下·内蒙古赤峰·期末)已知函数是偶函数,当时,恒成立,设,,,则的大小关系为( )
A. B. C. D.
7.(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
8.(22-23高三上·山西运城·期中)已知函数满足:①定义域为,②为偶函数,③为奇函数,④对任意的,且,都有,则的大小关系是( )
A. B.
C. D.
2. 多选题
9.(23-24高一上·湖南株洲·期末)已知函数,则( )
A.的定义域为 B.的值域为R
C.为增函数 D.的图象关于坐标原点对称
10.(23-24高一上·安徽芜湖·期末)已知函数,则下列结论正确的是( )
A.的定义域为
B.是偶函数
C.的值域为
D.
11.(23-24高一上·陕西汉中·期末)对于函数,下面几个结论中错误的是( )
A.函数是奇函数 B.函数是偶函数
C.函数的值域为 D.函数在上是减函数
3. 填空题
12.(24-25高一上·上海·课后作业)设,若,则 .
13.(23-24高一上·陕西商洛·期末)已知函数是偶函数,则 .
14.(23-24高一上·江西景德镇·期末)已知函数,且满足,则实数的取值范围是 .
4. 解答题
15.(2024高一·全国·专题练习)判断下列各函数是否具有奇偶性
(1)
(2)
(3)
(4);
(5)
(6)
16.(23-24高一上·重庆永川·期中)已知函数.
(1)判断的奇偶性,并说明理由;
(2)判断在区间上的单调性,并用定义证明;
(3)求函数在上的最大值和最小值.
17.(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.
18.(23-24高一上·新疆乌鲁木齐·期末)已知函数.
(1)判断函数的奇偶性,并证明.
(2)若对所有,恒成立,求实数的取值范围.
19.(23-24高一上·湖南长沙·期末)已知是定义在R上的奇函数,其中,且.
(1)求a,b的值;
(2)判断在上的单调性(判断即可,不必证明);
(3)设,若对任意的,总存在,使得成立,求非负实数m的取值范围.
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3.2.2 函数的奇偶性
知识点一 判断函数的奇偶性
【解题思路】判断函数的奇偶性,一般有以下两种方法
(1)定义法:若函数定义域不关于原点对称,则函数为非奇非偶函数;若函数定义域关于原点对称,则应进一步判断f(-x)是否等于±f(x),或判断f(-x)±f(x)是否等于0,从而确定奇偶性.
(2)图象法:若函数图象关于原点对称,则函数为奇函数;若函数图象关于y轴对称,则函数为偶函数.
【例1】(22-23高一·全国·随堂练习)判断下列函数的奇偶性,并加以证明:
(1);(2);(3);(4);(5);
(6);(7);(8).
【答案】(1)奇函数,证明见解析(2)非奇非偶函数,证明见解析(3)非奇非偶函数,证明见解析
(4)奇函数,证明见解析(5)偶函数,证明见解析(6)奇函数,证明见解析(7)偶函数,证明见解析
(8)奇函数,证明见解析
【解析】(1)为奇函数定义域为R,关于原点对称,
且,所以为奇函数.
(2)为非奇非偶函数,定义域为R,关于原点对称,
,且,所以,为非奇非偶函数.
(3)为非奇非偶函数,定义域为,不关于原点对称,
所以,为非奇非偶函数.
(4)为奇函数,定义域为,关于原点对称,
,所以为奇函数.
(5)为偶函数,定义域为,关于原点对称,
,所以为偶函数.
(6)为奇函数,定义域为,关于原点对称,
,所以为奇函数.
(7)为偶函数,定义域为R,关于原点对称.
对于,都有,且.对于,,
有,.同理可推得,,.
综上所述,,都有,所以为偶函数.
(8)为奇函数,定义域为R,关于原点对称.
对于,都有,且.对于,,
有,.同理可推得,,.
综上所述,,都有,所以为奇函数.
【变式】
1.(23-24高一下·辽宁·开学考试)设函数,则有( )
A.是奇函数, B.是奇函数,
C.是偶函数, D.是偶函数,
【答案】C
【解析】因为函数表达式为,定义域为,所以,所以为偶函数;又,所以C正确.故选:C
2.(2024高一·全国·专题练习)判断下列各函数是否具有奇偶性
(1)(2)(3)(4),(5)
(6);(7)(8)
【答案】(1)奇函数(2)偶函数(3)非奇非偶函数(4)非奇非偶函数(5)非奇非偶函数(6)奇函数(7)偶函数
(8)非奇非偶函数
【解析】(1)的定义域为,它关于原点对称.
,故为奇函数.
(2)的定义域为,它关于原点对称.
,故为偶函数.
(3)的定义域为不关于原点对称,故既不是奇函数也不是偶函数.
(4),的定义域为,不关于原点对称,故既不是奇函数也不是偶函数.
(5)因为,所以,即函数的定义域为,不关于原点对称,故既不是奇函数也不是偶函数.
(6)由,得,且,所以的定义域为,关于原点对称,
所以.又,所以是奇函数.
(7)对于函数,因为,所以,
其定义域为,关于原点对称.因为对定义域内的每一个,都有,所以,,所以既是奇函数又是偶函数.
(8)因为,所以,所以的定义域为,不关于原点对称,所以既不是奇函数也不是偶函数.
知识点二 根据奇偶性补充图像
【解题思路】巧用奇、偶函数的图象求解问题
奇函数⇔图象关于原点对称,偶函数⇔图象关于y轴对称.
【例2】(22-23高一上·天津南开·期末)已知函数是定义在上的偶函数,且当时,函数图象为抛物线的一部分
(1)请画出函数当时的图象;
(2)写出函数的解析式,值域,增区间.
【答案】(1)图象见解析
(2),的值域为,增区间为,.
【解析】(1)时函数的图象如图所示:
(2)由题设中的图象可得,有两个解,它们分别为,
故可设,而,
故,解得,故当时,.
而当时,,,
因为偶函数,故,
所以.
从题设的函数图象可得,当时,的取值范围为,
因为为偶函数,故的值域为,
当时,在上为增函数,在为减函数,
因为为偶函数,故在上为减函数,在为增函数,
故的增区间为,.
【变式】
1.(23-24高一上·天津滨海新·期中)已知函数是定义在上的偶函数,如图当时,.
(1)求,的值;
(2)求出当时,的解析式;
(3)请在图中的坐标系中将函数的图象补充完整;并根据图象直接写出函数的单调增区间及值域.
【答案】(1),
(2)
(3)作图见解析,单调增区间,,值域
【解析】(1)因为函数是定义在上的偶函数,当时,,
所以;;
(2)设,则,
因为当时,,
所以,
因为是偶函数,
所以;
(3)因为是偶函数,所以的图象关于轴对称,
所以将在轴左侧的图象关于轴对称,可得函数在轴右侧的图象,
由图象可知的单调增区间,,
当时,,
当时,,
所以值域为.
2.(23-24高一上·福建厦门·期中)已知函数是定义在上的偶函数,且当时,.
(1)求当时,的解析式;
(2)如图,请补出函数的完整图象,根据图象直接写出函数的单调递增区间.
【答案】(1)当时,
(2)图象见解析,和
【解析】(1)由题意设,则,
所以,
因为为上的偶函数,所以,
所以,
所以,当时,.
(2)由题意,偶函数的图象关于轴对称,作出函数图象如下:
据图可知,函数的单调递增区间为:和.
知识点三 根据奇偶性求参数
【解题思路】利用奇偶性求值的常见类型
(1)求参数值:若解析式含参数,则根据f(-x)=-f(x)或f(-x)=f(x)列式,比较系数利用待定系数法求解;若定义域含参数,则根据定义域关于原点对称,利用区间的端点和为0求参数.
(2)求函数值:利用f(-x)=-f(x)或f(-x)=f(x)求解,有时需要构造奇函数或偶函数以便于求值.
【例3-1】(22-23高一上·广东湛江·期中)若函数是定义在上的偶函数,则( )
A. B. C.1 D.2
【答案】A
【解析】因为偶函数的定义域关于原点对称,则,解得,
而当时,函数是上的偶函数,所以.故选:A.
【例3-2】(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.
【例3-3】(2024·黑龙江齐齐哈尔·一模)已知为奇函数,则( )
A. B.2 C.1 D.
【答案】A
【解析】当时,,所以,通过对比系数得.故选:A
【例3-4】(2024内蒙古赤峰·期中)若函数为偶函数,则实数 .
【答案】
【解析】因为,
该函数的定义域为,
因为函数为偶函数,则,
即,
可得对任意的恒成立,故,解得.
故答案为:.
【变式】
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.
2.(23-24高一下·广西南宁·开学考试)若函数是定义在上的偶函数,则( )
A. B. C.3 D.2
【答案】A
【解析】因为函数是定义在上的偶函数,所以定义域关于原点对称,
可得,所以,
由,可得,解得,所以.
故选:A
3.(23-24高一下·贵州贵阳·阶段练习)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.
4.(2024高一·全国·专题练习)已知为偶函数,则 .
【答案】
【解析】法一:特殊值法:因为为偶函数,所以,
所以,解得,
经检验,当时,为偶函数,符合题意.
法二:定义法:因为为偶函数,所以,
所以,化简得,
所以,解得.故答案为:
知识点四 根据奇偶性求解析式
【解题思路】用奇偶性求解析式
如果已知函数的奇偶性和一个区间[a,b]上的解析式,求关于原点的对称区间[-b,-a]上的解析式,其解决思路为
(1)“求谁设谁”,即在哪个区间上求解析式,x就应在哪个区间上设.
(2)要利用已知区间的解析式进行代入.
(3)利用f(x)的奇偶性写出-f(x)或f(-x),从而解出f(x).
【例4-1】(23-24高一上·陕西西安·阶段练习)定义在上的奇函数,当时,,则解析式是 .
【答案】
【解析】当时,,所以,
由于为奇函数,所以,
故,
故答案为:
【例4-2】(23-24高一上·福建漳州·期末)若函数是偶函数,且当时,,则当时, .
【答案】
【解析】因为数是偶函数,且当时,,
所以当时,,
所以,
即,
所以当时,.
故答案为:
【变式】
1.(22-23高一上·广东阳江·阶段练习)已知函数的图象关于原点对称,且当时,,那么当时, .
【答案】
【解析】由题意,函数为奇函数,且当时,,
则当时,,则.
故答案为:.
2.(23-24高一上·上海杨浦·期末)已知奇函数在区间上的解析式为,则在区间上的解析式 .
【答案】
【解析】依题意,当时,,故在区间上的解析式.
3.(23-24高一上·北京·期中)已知函数在R上为奇函数,且当时,,则当时,的解析式为 .
【答案】
【解析】函数在上为奇函数,且当时,,
当时,,所以.故答案为:.
4.(23-24高一上·陕西西安·阶段练习)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.故答案为:.
重难点一 奇偶性与单调性解不等式
【解题思路】函数的奇偶性与单调性
1.若f(x)为奇函数且在区间[a,b](a<b)上单调递增,则f(x)在[-b,-a]上单调递增,即在对称区间上单调性一致(相同).
2.若f(x)为偶函数且在区间[a,b](a<b)上为单调递增,则f(x)在[-b,-a]上单调递减,即在对称区间上单调性相反.
3. 利用函数奇偶性与单调性解不等式,一般有两类
(1)利用图象解不等式.
(2)转化为简单不等式求解.
①利用已知条件,结合函数的奇偶性,把已知不等式转化为f(x1)<f(x2)或f(x1)>f(x2)的形式;
②根据奇函数在对称区间上的单调性一致,偶函数在对称区间上的单调性相反,去掉不等式中的“f”转化为简单不等式(组)求解.
提醒:列不等式(组)时不要忘掉函数定义域
【例5-1】(23-24高一上·北京东城·期末)奇函数在区间上单调递增,且其图象经过点,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】因为为奇函数,且,所以;
又在区间上单调递增,所以,
有,即,解得.
故选:D
【例5-2】(23-24高一上·北京·期中)已知函数是偶函数,若在上单调递增,,则的解集为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】函数是偶函数,在上单调递增,,
则在上单调递减,,
,则有或,
解得或,
所以不等式的解集为.
故选:B
【变式】
1.(23-24高一上·北京·期中)若定义在上的奇函数在上是增函数,又,则的解集为( )
A.或 B.或
C.或 D.或
【答案】D
【解析】因为定义在上的奇函数在上是增函数,又,
所以在上是增函数,,,
所以当时,当时,
当时,当时,
所以的解集为或.
故选:D
2.(23-24高一下·浙江杭州·期中)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
【解析】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.(23-24高一上·云南曲靖·期末)若定义在上的偶函数在上单调递减,且,则满足的的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】因为定义域为的偶函数在内单调递减,且,
所以在上单调递增,且,
所以当时,,当时,,
所以由可得或或或,
所以得或或,
所以满足的的取值范围是.
故选:B.
4.(23-24高一上·江西·期末)已知函数是定义域为的偶函数,且在上单调递减,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】因为是定义域为的偶函数,且在上单调递减,
所以在上单调递增,
又,所以,
则,故,解得.
故选:D.
5(22-23高一上·北京·阶段练习)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.
6.(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.
重难点二 奇偶性与单调性比较大小
【解题思路】 比较大小的求解策略,看自变量是否在同一单调区间上
(1)在同一单调区间上,直接利用函数的单调性比较大小.
(2)不在同一单调区间上,需利用函数的奇偶性把自变量转化到同一单调区间上,然后利用单调性比较大小.
【例6 】(22-23高一上·湖南邵阳·期末)已知是偶函数,在上是增函数,则,,的大小关系为:( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】因为是偶函数,所以,.
因为在上是增函数,所以,
所以.
故选;D.
【变式】
1.(23-24高一上·新疆喀什·期末)若是偶函数,且对任意∈且,都有,则下列关系式中成立的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】若,由,可知,,
所以函数在单调递减,
所以,
又因为函数为偶函数,所以,
即.
故选:A
2.(22-23高一上·海南儋州·期末)(多选)若偶函数在上是增函数,则下列关系式中成立的是( )
A. B.
C. D.
【答案】ACD
【解析】若为偶函数,则,
∵在上是增函数,
∴
即,,,
A、C、D正确,B错误.
故选:ACD.
3.(23-24高一上·北京东城·期中)已知函数是R上的偶函数,且在上单调递增,则的从小到大的顺序为 .
【答案】
【解析】因为函数是R上的偶函数,且在上单调递增,
所以.
故答案为:.
重难点三 奇偶性与单调性求最值
【例7-1】(23-24高一上·湖南株洲·期中)若奇函数在区间上单调递增且有最大值,则函数在区间上( )
A.单调递增且最小值为 B.单调递增且最大值为
C.单调递减且最小值为 D.单调递减且最大值为
【答案】A
【解析】因为是奇函数,所以的图象关于原点对称,
又在区间上单调递增且有最大值,
所以在区间上单调递增且最小值为.
故选:A.
【例7-2】(23-24高一上·福建三明·期中)已知函数,当时,的最大值为最小值为,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】,
设,,
,则是上的奇函数,
的最大值为,最小值为,则有,
所以.
故选:B
【例7-3】(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:
【变式】
1.(23-24高一上·北京·期中)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
【解析】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.(23-24高一上·江西景德镇·期中)已知是定义在R上的奇函数,设函数的最大值为M,最小值为m,则( )
A.2 B.4 C.8 D.16
【答案】A
【解析】,
令,因为是奇函数,所以,
,所以函数是奇函数,
所以函数的最大值为,最小值为,由奇函数得性质可得,,
解得.
故选:A.
3.(23-24高一上·广东茂名·阶段练习)已知函数,若,则 .
【答案】
【解析】令为奇函数,,
.
故答案为:
4.(23-24高三上·安徽安庆·阶段练习)已知函数在区间上的最大值为,最小值为,则 .
【答案】6
【解析】设,
则的定义域为,且连续不断,
由,可知为奇函数,
设在上的最大值为,
由奇函数的对称性可知在上的最小值为,
则函数在区间上的最大值为,最小值为,
所以.
故答案为:6.
5.(2024高一·全国·专题练习)已知,则=
【答案】
【解析】设,,又,
所以为奇函数,则,所以,
所以,所以.答案为:.
6.(23-24高一下·浙江·期中)已知函数,若,则 .
【答案】6
【解析】令,,所以为奇函数,
所以,所以,
所以,所以.故答案为:6.
1. 单选题
1.(23-24高一下·安徽合肥·期末)若奇函数在区间上是增函数,且最小值为5,则它在区间上是( )
A.增函数且有最大值 B.增函数且有最小值
C.减函数且有最大值 D.减函数且有最小值
【答案】A
【解析】因为函数在区间上是增函数,且有最小值5,
所以,
又为奇函数,
所以函数在区间上是增函数,且有最大值.
故选:A
2.(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
3.(22-23高一上·河南·期中)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
【解析】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.(22-23高一上·天津·期末)已知定义在上的函数满足,且时,,都有,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】不妨设,由,可得,即函数在上单调递增,
又定义在上的函数满足,所以函数是偶函数,
所以函数在上单调递减,
所以或,
所以不等式的解集为.
故选:C.
5.(23-24高一上·江苏南京·期末)已知是定义在上的偶函数,对任意,且,都有,,则不等式的解集是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】由题意知对任意,且,都有,,
则在上单调递减,且当时,;当时,;
又是定义在上的偶函数,则在上单调递增,,
且当时,;当时,;
不妨画出图象示意图如图:
则不等式的解集是,
故选:A
6.(22-23高一下·内蒙古赤峰·期末)已知函数是偶函数,当时,恒成立,设,,,则的大小关系为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】∵当时,恒成立,
∴当时,,即,
∴函数在上为单调减函数,
∵函数是偶函数,即,
∴函数的图像关于直线对称,∴,
又函数在上为单调减函数,∴,
即,∴,
故选:C.
7.(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 .
8.(22-23高三上·山西运城·期中)已知函数满足:①定义域为,②为偶函数,③为奇函数,④对任意的,且,都有,则的大小关系是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】∵ 在R上为偶函数,
∴,
∴关于x=1对称.
∵ 在R上为奇函数,
∴,
∴关于对称,且
∵,∴(将上式中的x换成x-1)①
又∵,∴ ②
∴由①②得: ③
∴由③得: ④ (将③中的x换成x+2)
∴由③④得:
∴的一个周期为,且,关于对称
又∵对任意的,且,都有,
∴在上单调递增.
∴在一个周期内的草图为:
∴,
,
∴如图所示:,
即:,
故选:C.
2. 多选题
9.(23-24高一上·湖南株洲·期末)已知函数,则( )
A.的定义域为 B.的值域为R
C.为增函数 D.的图象关于坐标原点对称
【答案】ABD
【解析】A:由题意知,函数的定义域为,故A正确;
B:当时,,当时,,
所以函数的值域为R,故B正确;
C:函数在和上单调递增,不是增函数,故C错误;
D:如图,函数的图象关于原点对称,所以函数是奇函数,故D正确.
故选:ABD
10.(23-24高一上·安徽芜湖·期末)已知函数,则下列结论正确的是( )
A.的定义域为
B.是偶函数
C.的值域为
D.
【答案】BCD
【解析】有意义,则,解得,故的定义域为,A错;
的定义域关于原点对称,且,故是偶函数,B对;
,
令,易知在单调递增,
故或,即的值域为,C正确;
,故D正确.
故选:BCD
11.(23-24高一上·陕西汉中·期末)对于函数,下面几个结论中错误的是( )
A.函数是奇函数 B.函数是偶函数
C.函数的值域为 D.函数在上是减函数
【答案】BD
【解析】因,函数定义域关于原点对称,且,,即函数是奇函数,故A项正确,B项错误;
对于C项,当时,,因函数在上为减函数,则为增函数,故,即;
当时,因函数,因函数在上为减函数,则为增函数,故,即.
故函数的值域为,C项正确;
对于D项,通过C项分析知函数在上是增函数,故D项错误.
故选:BD.
3. 填空题
12.(24-25高一上·上海·课后作业)设,若,则 .
【答案】3
【解析】,则;
.
故答案为:3.
13.(23-24高一上·陕西商洛·期末)已知函数是偶函数,则 .
【答案】1
【解析】因为函数是偶函数,
所以,即,即,
于是有,解得.
故答案为:.
14.(23-24高一上·江西景德镇·期末)已知函数,且满足,则实数的取值范围是 .
【答案】
【解析】易知的定义域,关于原点对称,
又,故为奇函数,
,又均为上的增函数,
故为上的增函数,又为奇函数,故为上的增函数;
即,故.
故答案为:.
4. 解答题
15.(2024高一·全国·专题练习)判断下列各函数是否具有奇偶性
(1)
(2)
(3)
(4);
(5)
(6)
【答案】(1)奇函数
(2)非奇非偶函数
(3)非奇非偶函数
(4)奇函数
(5)即是奇函数也是偶函数
(6)非奇非偶函数
【解析】(1)的定义域为,它关于原点对称.
,故为奇函数;
(2)的定义域为不关于原点对称,
故既不是奇函数也不是偶函数;
(3)因为,所以,即函数的定义域为,
不关于原点对称,故既不是奇函数也不是偶函数;
(4)由,得,且,
所以的定义域为,关于原点对称,
所以.又,
所以是奇函数;
(5)对于函数,因为,所以,
其定义域为,关于原点对称.因为对定义域内的每一个,
都有,所以,,
所以既是奇函数又是偶函数;
(6)因为,所以,所以的定义域为,
不关于原点对称,所以既不是奇函数也不是偶函数.
故答案为:①奇函数;②非奇非偶函数;③非奇非偶函数;④奇函数;⑤即是奇函数也是偶函数;⑥非奇非偶函数
16.(23-24高一上·重庆永川·期中)已知函数.
(1)判断的奇偶性,并说明理由;
(2)判断在区间上的单调性,并用定义证明;
(3)求函数在上的最大值和最小值.
【答案】(1)奇函数,理由见解析;
(2)单调递增,证明见解析;
(3)最小值,最大值.
【解析】(1)函数是奇函数,理由如下:
函数的定义域为,
,
所以函数是奇函数.
(2)函数在区间上的单调递增,证明如下:
,,,
由,得,,则,即,
所以函数在区间上的单调递增.
(3)由(1)(2)知,函数是奇函数,且在上的单调递增,
因此函数在上单调递增,
所以当时,.
17.(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
18.(23-24高一上·新疆乌鲁木齐·期末)已知函数.
(1)判断函数的奇偶性,并证明.
(2)若对所有,恒成立,求实数的取值范围.
【答案】(1)奇函数,证明见解析;
(2).
【解析】(1)函数是奇函数,
当时,,则,
当时,,
当时,,则,
因此,恒有成立,
所以函数是奇函数.
(2)当时,单调递减,当时,单调递减,又,
因此函数在上单调递减,,
由对所有恒成立,得,即,
令,依题意,任意,,
于是,解得,
所以实数的取值范围是.
19.(23-24高一上·湖南长沙·期末)已知是定义在R上的奇函数,其中,且.
(1)求a,b的值;
(2)判断在上的单调性(判断即可,不必证明);
(3)设,若对任意的,总存在,使得成立,求非负实数m的取值范围.
【答案】(1),
(2)在上单调递减
(3)
【解析】(1)因为是定义在上的奇函数,所以,解得,
又因为,所以,解得,
所以,,则为奇函数,
所以,.
(2)在上单调递减.
由(1)知,,
当时,,
由对勾函数性质可知在上单调递增,
所以在上单调递减.
(3)由(2)可知在上单调递减,所以,
记在区间内的值域为.
当时,在上单调递减,
则,得在区间内的值域为.
因为,所以对任意的,总存在,使得成立.
当时,在上单调递减,
则,得在区间内的值域为,
因为,所以对任意的,总存在,使得成立.
当时,在上单调递减,在上单调递增,
则,
得在区间内的值域为,
所以,无解,
当时,在上单调递减,在上单调递增,
则,
得在区间内的值域为,不符合题意.
综上,非负实数的取值范围为.
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