内容正文:
3.2.2函数的奇偶性
题型一 函数奇偶性的定义和判断
1.是定义域为的奇函数,同时也是严格增函数,则在上是( ).
A.奇函数且是严格增函数 B.奇函数且是严格减函数
C.偶函数且是严格增函数 D.偶函数且是严格减函数
2.已知函数的定义域为,的图象关于中心对称,是偶函数,则( )
A. B. C. D.
3.函数的图像为( )
A. B.
C. D.
4(多选题).已知奇函数与偶函数的定义域、值域均为R,则( )
A.是奇函数 B.是奇函数
C.是奇函数 D.是偶函数
5.函数的奇偶性为 .
6.已知函数,其中,且,则 .
7.已知定义在上的函数是偶函数,则实数的值为 .
8.已知函数.
(1)试证明函数是偶函数;
(2)画出的大致图象.
9.已知函数.
(1)若函数为奇函数,求实数的值;
(2)当,时,求函数在区间上的最小值.
题型二 由奇偶性求函数解析式
1.已知函数是定义域为的奇函数,当时,,则( )
A.19 B. C.1 D.
2.如果函数是奇函数,那么( )
A. B.
C. D.
3.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.
4(多选题).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.已知函数是奇函数,且,则 .
6.已知函数是定义在R上的偶函数,当时,,则函数在R上的表达式为 .
7.已知定义在上的奇函数,当时,.写出函数在上的单调区间.
8.回答下面两个题:
(1)已知函数,求的解析式;
(2)已知为R上的奇函数,当时,.求的解析式;
9.已知函数是定义在上的奇函数,满足,当时,有.
(1)求函数的解析式;(2)判断的单调性,并证明;(3)解不等式.
题型三 函数奇偶性的应用
1.下列四个命题:
①偶函数的图像一定与轴相交;
②奇函数的图像一定通过原点;
③既是奇函数又是偶函数的函数只能是;
④偶函数的图像关于轴对称.
其中正确的命题是( )
A.③ B.④ C.②③④ D.①②③
2(多选题).已知为定义在上的奇函数,为定义在上的偶函数,则( )
A. B.
C. D.
3.若函数是偶函数,且在上是严格增函数,则、、的大小关系是 .
4.已知定义在R上的偶函数满足,若,则实数a的取值范围是 .
5.已知定义在上的函数为奇函数,且函数在区间上单调递增,则的解集为 .
6.若奇函数在区间上是增函数,且满足.
(1)画出一个满足条件的函数的图象;(2)求不等式的解集.
7.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.
8.已知函数.
(1)若函数为偶函数,写出的值,并说明理由;
(2)函数为定义在上的奇函数,在(1)的结论下,若当时,,求的表达式,并解不等式.
1.下列命题中正确的是 .(填序号)
①对于函数,若,则是奇函数;
②若是奇函数,定义域为,则;
③若函数的图像不关于轴对称,则一定不是偶函数.
2.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.
3.已知奇函数的定义域是,且,当时,.求在区间上的解析式.
4.已知是定义域上的奇函数,且.
(1)求的解析式;(2)判断并用定义证明在区间上的单调性;
(3)设函数,若对任意的,,求实数的最小值.
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3.2.2函数的奇偶性
题型一 函数奇偶性的定义和判断
1.是定义域为的奇函数,同时也是严格增函数,则在上是( ).
A.奇函数且是严格增函数 B.奇函数且是严格减函数
C.偶函数且是严格增函数 D.偶函数且是严格减函数
【答案】B
【分析】方法一:数形结合,根据函数的图象变换,可得函数的有关性质.
方法二:根据函数奇偶性和单调性的定义进行判断.
【详解】方法一:因为函数与的图象关于轴对称,
且是定义在上的奇函数,同时也是严格增函数,
所以必定是定义在上的奇函数,同时也是严格减函数.
方法二:因为是定义在上的奇函数,所以当时,,
即,所以是定义在上的奇函数;
又因为是定义在的严格增函数,所以当,且时,有,
所以,即当,且时,有,
所以在上严格单调递减.
故选:B
2.已知函数的定义域为,的图象关于中心对称,是偶函数,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据对称性定义,再加赋值可解.
【详解】的图象关于中心对称,则(∗);
是偶函数,则,
则的图象关于轴对称,则(∗∗);
令代入(∗)得,,解得,代入 (∗∗)得到.
故选:D.
3.函数的图像为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】分析函数的定义域、奇偶性、单调性,结合排除法可得出合适的选项.
【详解】函数的定义域为,且,
函数为奇函数,A选项错误;
当时, ,函数单调递增,故BC选项错误.
故选:D.
4(多选题).已知奇函数与偶函数的定义域、值域均为R,则( )
A.是奇函数 B.是奇函数
C.是奇函数 D.是偶函数
【答案】BCD
【分析】本题根据奇偶性的定义逐项判断即可得出结果.
【详解】对A,因为,所以不是奇函数,故A错误;
对B,因为,所以是奇函数,故B正确;
对C,因为,所以是奇函数,故C正确;
对D,因为,所以是偶函数,故D正确.
故选:BCD.
5.函数的奇偶性为 .
【答案】既是奇函数又是偶函数
【分析】先求出函数的定义域,然后对函数化简,再根据奇偶性的定义分析判断.
【详解】由,得,解得,所以函数定义域为,定义域关于原点对称,
所以,
因为,且,所以函数既是奇函数又是偶函数.
故答案为:既是奇函数又是偶函数
6.已知函数,其中,且,则 .
【答案】
【分析】构造偶函数函数,把问题转化为,结合条件即可求解.
【详解】,得
构造函数,定义域为R.
因为.所以函数是偶函数,
所以,所以,从而,
又,因此.
故答案为:.
7.已知定义在上的函数是偶函数,则实数的值为 .
【答案】或
【分析】根据偶函数的定义及性质直接可得解.
【详解】由题设,函数的定义域关于原点对称,即,解得或,
故答案为:或.
8.已知函数.
(1)试证明函数是偶函数;
(2)画出的大致图象.
【答案】(1)证明见解析;(2)作图见解析.
【分析】(1)利用偶函数的定义推理即得.
(2)借助二次函数图象及偶函数性质作出的大致图象.
【详解】(1)函数的定义域为,且,
所以函数为偶函数.
(2)当时,,且当时,或,
因此当时,函数是对称轴为,顶点坐标为,
且与轴交于点的抛物线在轴及右侧部分,如图,
再作出上述图象关于轴对称的图形即得的大致图象.
9.已知函数.
(1)若函数为奇函数,求实数的值;
(2)当,时,求函数在区间上的最小值.
【答案】(1)0;(2)4.
【分析】(1)利用奇函数的定义求出的值.
(2)利用基本不等式求出最小值即得.
【详解】(1)函数的定义域为,
由于为奇函数,则对于定义域内任意,都有成立,
即,即恒成立,而当时,
所以.
(2)当,时,,
由,得,当且仅当,即时取等号,
所以,当时函数取得最小值为4.
题型二 由奇偶性求函数解析式
1.已知函数是定义域为的奇函数,当时,,则( )
A.19 B. C.1 D.
【答案】D
【分析】利用奇函数的性质即可求解.
【详解】因为函数是定义域为的奇函数,所以.
故选:D.
2.如果函数是奇函数,那么( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】运用奇函数定义求解即可.
【详解】当时,,所以,
又因为为奇函数,所以,所以,即,
所以当时,.
故选:A.
3.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
4(多选题).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.已知函数是奇函数,且,则 .
【答案】/
【分析】根据求出,再根据求出即可求出.
【详解】的定义域为,而为奇函数,
故,而,故,故,
所以,此时,故为奇函数,故,
故答案为:
6.已知函数是定义在R上的偶函数,当时,,则函数在R上的表达式为 .
【答案】
【分析】由偶函数的性质即可求解.
【详解】当时,,故,故,
所以.
故答案为:.
7.已知定义在上的奇函数,当时,.写出函数在上的单调区间.
【答案】,是的严格减区间;是的严格增区间.
【分析】结合条件,以及奇函数的对称性,画出函数的图象,由图象确定函数的单调区间.
【详解】当时,,对称轴为,根据奇函数关于原点对称,画出函数的图象,
由图象可知,,是的严格减区间;
是的严格增区间.
8.回答下面两个题:
(1)已知函数,求的解析式;
(2)已知为R上的奇函数,当时,.求的解析式;
【答案】(1);(2).
【分析】(1)利用换元法求函数的解析式;
(2)根据函数是奇函数,求函数的解析式.
【详解】(1)设,,,则,
所以;
(2)设,,
因为函数是奇函数,所以,当时,,
所以.
9.已知函数是定义在上的奇函数,满足,当时,有.
(1)求函数的解析式;(2)判断的单调性,并证明;(3)解不等式.
【答案】(1);(2)在为增函数,证明见解析;(3).
【分析】(1)根据奇函数的性质,即可求出,再由求出,即可求出当时函数解析式,再由奇函数的性质求出时解析式;
(2)利用定义法证明函数的单调性即可;
(3)结合奇偶性与单调性,将函数不等式转化为自变量的不等式,解得即可.
【详解】(1)因为函数是定义在上的奇函数,所以,即,解得,
因为,所以,所以,
所以当时,,
当时,,则,综上所述,;
(2)函数在上为增函数.
证明:任取,且,则
,
,,即,
故在上为增函数;
(3)因为函数是定义在上的奇函数,
所以,
又由(2)知在上为增函数,所以,解得,
故原不等式的解集为.
题型三 函数奇偶性的应用
1.下列四个命题:
①偶函数的图像一定与轴相交;
②奇函数的图像一定通过原点;
③既是奇函数又是偶函数的函数只能是;
④偶函数的图像关于轴对称.
其中正确的命题是( )
A.③ B.④ C.②③④ D.①②③
【答案】B
【分析】举反例可以判断①②③,根据偶函数的定义,可以判断④.
【详解】对于①,函数是偶函数,但其图象不与轴相交,故①错误;
对于②,函数是奇函数,但其图象不通过原点,故②错误;
对于③,函数也既是奇函数,又是偶函数,故③错误;
对于④,根据偶函数的定义,偶函数图象关于轴对称,故④正确;
故选:B.
2(多选题).已知为定义在上的奇函数,为定义在上的偶函数,则( )
A. B.
C. D.
【答案】ABC
【分析】根据奇偶性的定义依次分析判断即可.
【详解】对A,因为为定义在上的奇函数,为定义在上的偶函数,
所以,
所以,故A正确;
对B,,故B正确;
对C,,即,故C正确;
对D,,故D错误.
故选:ABC.
3.若函数是偶函数,且在上是严格增函数,则、、的大小关系是 .
【答案】
【分析】利用偶函数性质将所有自变量转换到已知单调区间内即可比较大小.
【详解】因为函数是偶函数,且在上是严格增函数,
所以.
故答案为:.
4.已知定义在R上的偶函数满足,若,则实数a的取值范围是 .
【答案】
【分析】根据题意,由求解.
【详解】解:因为的图象的对称轴为,且开口向上,
所以在上严格增,且在R上是偶函数,
所以,两边平方得,所以.
故答案为:
5.已知定义在上的函数为奇函数,且函数在区间上单调递增,则的解集为 .
【答案】
【分析】由已知结合函数的对称性及单调性即可求解不等式.
【详解】函数为奇函数,函数关于中心对称,所以,
又在上单调递增,在单调递增,
从而可化为,,即
故答案为
6.若奇函数在区间上是增函数,且满足.
(1)画出一个满足条件的函数的图象;(2)求不等式的解集.
【答案】(1)作图见解析;(2).
【分析】(1)利用奇函数的性质结合已知条件画出图象;
(2)将原不等式转化为不等式组,然后结合图象求解即可.
【详解】(1)答案不唯一,如图.
(2)由,得或,
由图象可得或,
所以不等式的解集为.
7.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.
8.已知函数.
(1)若函数为偶函数,写出的值,并说明理由;
(2)函数为定义在上的奇函数,在(1)的结论下,若当时,,求的表达式,并解不等式.
【答案】(1)0,理由见解析;(2),或.
【分析】(1)求出,然后用偶函数的定义证明即可;
(2)利用奇函数的性质求解析式,然后分情况解不等式即可.
【详解】(1),
理由:的定义域为,为偶函数,关于轴对称,∴,
∴,即,∴的值为0.
(2)由(1)可得,当时,;
当时,,.
因为为定义在上的奇函数,所以.当时,.
所以的表达式为
当时,令,解得;,符合;
当时,令,解得.
综上,不等式的解集为或.
1.下列命题中正确的是 .(填序号)
①对于函数,若,则是奇函数;
②若是奇函数,定义域为,则;
③若函数的图像不关于轴对称,则一定不是偶函数.
【答案】②③
【分析】根据奇偶性的性质直接判断.
【详解】①当时,,即,此时为偶函数,所以①错误;
②若是奇函数,定义域为,则,②正确;
③若函数为偶函数,则函数的图像关于轴对称,
若函数的图像不关于轴对称,则一定不是偶函数,③正确;
故答案为:②③.
2.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.
3.已知奇函数的定义域是,且,当时,.求在区间上的解析式.
【答案】.
【分析】由当时,,可得当时,,则当时,可得.
【详解】∵当时,,,
∴当时,,
∴当时,
所以,
即在区间上的解析式为.
4.已知是定义域上的奇函数,且.
(1)求的解析式;(2)判断并用定义证明在区间上的单调性;
(3)设函数,若对任意的,,求实数的最小值.
【答案】(1);(2)函数在上单调递减,在上单调递增,证明见解析;(3).
【分析】(1)根据奇函数的性质得到,从而得到关于、的方程组,解得即可;
(2)按照定义法证明单调性的步骤取值、作差、化简、定号、下结论即可;
(3)令换元得,将问题转化为求最值问题,然后由求解可得.
【详解】(1)因为是定义域上的奇函数,且,
所以,所以,解得,即.
经检验,是奇函数,满足题意,所以.
(2)函数在上单调递减,在上单调递增,
证明如下:任取,且,
则,
当,且,则,,∴,
∴,即,所以函数在上单调递减.
当,且,则,,∴,∴,即,
所以函数在上单调递增.
(3)由题意知,
令,则,由(2)可知函数在上单调递减,∴,
因为函数的对称轴方程为,
∴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,
∴,
即,解得,
又∵,所以的取值范围是,则实数的最小值为.
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