内容正文:
专题04 函数的奇偶性重难点题型专训(7大题型+20道拓展培优)
题型一 函数奇偶性的定义与判断
题型二 由奇偶性求函数解析式
题型三 函数奇偶性的应用
题型四 抽象函数的奇偶性
题型五 由奇偶性求参数
题型六 由函数奇偶性解不等式
题型七 奇偶函数对称性的应用
知识点一:函数的奇偶性概念
1、函数奇偶性的概念
偶函数:若对于定义域内的任意一个,都有,那么称为偶函数.
奇函数:若对于定义域内的任意一个,都有,那么称为奇函数.
知识点诠释:
(1)奇偶性是整体性质;
(2)在定义域中,那么在定义域中吗?----具有奇偶性的函数,其定义域必定是关于原点对称的;
(3)的等价形式为:,
的等价形式为:;
(4)由定义不难得出若一个函数是奇函数且在原点有定义,则必有;
(5)若既是奇函数又是偶函数,则必有.
2、奇偶函数的图象与性质
(1)如果一个函数是奇函数,则这个函数的图象是以坐标原点为对称中心的中心对称图形;反之,如果一个函数的图象是以坐标原点为对称中心的中心对称图形,则这个函数是奇函数.
(2)如果一个函数为偶函数,则它的图象关于轴对称;反之,如果一个函数的图像关于轴对称,则这个函数是偶函数.
3、用定义判断函数奇偶性的步骤
(1)求函数的定义域,判断函数的定义域是否关于原点对称,若不关于原点对称,则该函数既不是奇函数,也不是偶函数,若关于原点对称,则进行下一步;
(2)结合函数的定义域,化简函数的解析式;
(3)求,可根据与之间的关系,判断函数的奇偶性.
若,则是奇函数;
若=,则是偶函数;
若,则既不是奇函数,也不是偶函数;
若且,则既是奇函数,又是偶函数
知识点二:判断函数奇偶性的常用方法
(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.
(2)验证法:在判断与的关系时,只需验证及是否成立即可.
(3)图象法:奇(偶)函数等价于它的图象关于原点(轴)对称.
(4)性质法:两个奇函数的和仍为奇函数;两个偶函数的和仍为偶函数;两个奇函数的积是偶函数;两个偶函数的积是偶函数;一个奇函数与一个偶函数的积是奇函数.
(5)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.在函数定义域内,对自变量的不同取值范围,有着不同的对应关系,这样的函数叫做分段函数.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.
知识点三:关于函数奇偶性的常见结论
(1)函数具有奇偶性的必要条件是其定义域关于原点对称.
(2)奇偶函数的图象特征.
函数是偶函数函数的图象关于轴对称;
函数是奇函数函数的图象关于原点中心对称.
(3)若奇函数在处有意义,则有;
偶函数必满足.
(4)偶函数在其定义域内关于原点对称的两个区间上单调性相反;奇函数在其定义域内关于原点对称的两个区间上单调性相同.
(5)若函数的定义域关于原点对称,则函数能表示成一个偶函数与一个奇函数的和的形式.记,,则.
(6)运算函数的奇偶性规律:运算函数是指两个(或多个)函数式通过加、减、乘、除四则运算所得的函数,如.
对于运算函数有如下结论:奇奇=奇;偶偶=偶;奇偶=非奇非偶;
奇奇=偶;奇偶=奇;偶偶=偶.
(7)复合函数的奇偶性原来:内偶则偶,两奇为奇.
【经典例题一 函数奇偶性的定义与判断】
【例1】(23-24高一上·江苏苏州·期中)已知函数,则下列函数中为奇函数的是( )
A. B. C. D.
1.(23-24高一上·江苏盐城·期中)设函数,则下列函数中为奇函数的是( )
A. B.
C. D.
2.(23-24高一上·全国·课后作业)下列函数为偶函数的是 (填序号).
①;②;③;④.
3.(2024高一·全国·专题练习)判断下面函数的奇偶性:
(1)
(2)
(3)
(4)
【经典例题二 由奇偶性求函数解析式】
【例2】(24-25高三上·江苏南通·开学考试)设是定义域为的奇函数,,当时,,则( )
A.1 B.
C. D.
2.(23-24高一上·福建莆田·期中)已知函数是定义在上的偶函数,且当时,,则当时,的解析式为( )
A. B. C. D.
2.(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 .
3.(23-24高一上·云南丽江·阶段练习)已知是定义域为的奇函数,当时,.
(1)求的值;
(2)求在上的解析式.
【经典例题三 函数奇偶性的应用】
【例3】(23-24高一上·江苏无锡·期末)已知函数,且,则( )
A. B. C. D.
1.(23-24高一上·江苏淮安·阶段练习)设是定义在R上的奇函数,当时,,则( )
A. B.1 C. D.
2.(24-25高三上·江苏南通·阶段练习)已知,分别是定义在上的奇函数和偶函数,且,则 .
3.(20-21高一·江苏·课后作业)已知函数,a,,且,求的值.
【经典例题四 抽象函数的奇偶性】
【例4】(23-24高三上·江苏扬州·期中)已知 ,且,则是( )
A.偶函数 B.奇函数
C.非奇非偶函数 D.不能确定
1.(23-24高三上·山东·开学考试)已知是上的奇函数,则函数的图象恒过点( )
A. B. C. D.
2.(2023·山东菏泽·一模)定义在上的函数,满足为偶函数,为奇函数,若,则 .
3.(21-22高一上·河南郑州·阶段练习)已知函数的定义域均为R,对任意x,y恒有,且.
(1)求的值;
(2)判断的奇偶性,并证明.
【经典例题五 由奇偶性求参数】
【例5】(23-24高一上·江苏镇江·阶段练习)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
1.(2023·山东·模拟预测)若函数在其定义域上是奇函数,则的值为( )
A. B.3 C.或3 D.不能确定
2.(2024高一·全国·专题练习)已知为偶函数,则 .
3.(21-22高一上·安徽安庆·期中)已知二次函数,
(1)若为偶函数,求的值.
(2)若在上最大值为4,求.
【经典例题六 由函数奇偶性解不等式】
【例6】(23-24高一上·山东临沂·期中)已知偶函数在区间单调递增,则满足的取值范围是( )
A. B. C. D.
1.(23-24高三上·广东广州·阶段练习)若定义在的奇函数在单调递减,且,则满足的x的取值范围是( )
A. B.
C. D.
2.(21-22高一·全国·课后作业)已知函数是偶函数,是奇函数,它们的定义域均为,且它们在上的图像如图所示,则不等的解集是 .
3.(22-23高一上·江苏南通·期中)已知函数.
(1)证明:是奇函数;
(2)若不等式成立,求实数的取值范围.
【经典例题七 奇偶函数对称性的应用】
【例7】(22-23高一上·江苏常州·期中)已知函数的定义域为,且为奇函数,当时,,则方程的所有根之和等于( )
A. B. C.0 D.2
1.(20-21高一·江苏·课后作业)已知函数f(x)=ax3+bx+1(ab≠0),若f(2021)=k,则f(-2021)等于( )
A.k B.-k
C.1-k D.2-k
2.(2022高三·全国·专题练习)定义在上的奇函数,设函数的最大值为,最小值为,则 .
3.(20-21高一·江苏·课后作业)已知函数在y轴右边的图象如图所示.
(1)若是偶函数,试画出函数在y轴左边的图象;
(2)若是奇函数,试画出函数在y轴左边的图象.
1.(2024·全国·模拟预测)已知函数的定义域为,,则( )
A. B.
C.为偶函数 D.为奇函数
2.(2024·河北保定·二模)若函数是定义在R上的奇函数,则( )
A.3 B.2 C. D.
3.(2024·山西·一模)已知函数是定义在上不恒为零的函数,若,则( )
A. B.
C.为偶函数 D.为奇函数
4.(23-24高一上·江苏盐城·期末)已知是定义域为的奇函数,当时,单调递增,且,则满足不等式的的取值范围是( ).
A. B. C. D.
5.(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
6.(23-24高一上·江苏盐城·阶段练习)已知函数不过原点,且对,满足则下列结论正确的是( )
A. B.为奇函数
C.若,则 D.
7.(24-25高三上·江苏南通·开学考试)设函数的定义域关于原点对称,且不恒为0,下列结论正确的是( )
A.若具有奇偶性,则满足的奇函数与偶函数中恰有一个为常函数,其函数值为0
B.若不具有奇偶性,则满足的奇函数与偶函数不存在
C.若为奇函数,则满足的奇函数与偶函数存在无数对
D.若为偶函数,则满足的奇函数与偶函数存在无数对
8.(2022高三·全国·专题练习)若函数f(x)=(m﹣1)x2+(m﹣2)x+(m2﹣7m+12)为R上的偶函数,当﹣1≤x≤2时,下列说法正确的是( )
A.m=1 B.m=2 C.fmin(x)=2 D.fmax(x)=6
9.(20-21高一上·江苏南通·期中)已知偶函数在区间上是增函数,则满足的的取值是( )
A.0 B. C. D.
10.(23-24高一上·江苏淮安·期中)我们知道,函数的图象关于坐标原点成中心对称的充要条件是函数为奇函数,由此可以推广得到:函数的图象关于点成中心对称的充要条件是函数为奇函数.则下列函数图象成中心对称的是( )
A. B.
C. D.
11.(23-24高一上·北京·期中)已知函数,且,则 .
12.(22-23高一上·江苏南通·期末)已知函数的定义域为R.当时,;当时,;当时,,则 ; .
13.(2024·四川内江·三模)若函数是奇函数,则 .
14.(23-24高一上·黑龙江绥化·期末)已知函数为定义在上的偶函数,在上单调递增,并且,则的取值范围是
15.(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 .
16.(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)
17.(23-24高三上·江苏常州·期末)已知定义在区间上的函数为奇函数.
(1)求函数的解析式;
(2)判断并证明函数在区间上的单调性.
18.(2024高一·全国·专题练习)定义在上的函数是单调函数,满足,且,.
(1)求,;
(2)判断的奇偶性,并证明;
19.(22-23高一上·江苏连云港·期中)已知函数,定义域为
(1)用定义法证明:函数在区间上是减函数;
(2)解关于x不等式
20.(23-24高一上·江苏扬州·期中)已知定义在R上的偶函数满足:当时,
(1)在平面直角坐标系中画出函数在R上的图象,并根据图像写出单调递减区间;
(2)求出时的解析式;
(3)由图象写出不等式的解集.
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专题04 函数的奇偶性重难点题型专训(7大题型+20道拓展培优)
题型一 函数奇偶性的定义与判断
题型二 由奇偶性求函数解析式
题型三 函数奇偶性的应用
题型四 抽象函数的奇偶性
题型五 由奇偶性求参数
题型六 由函数奇偶性解不等式
题型七 奇偶函数对称性的应用
知识点一:函数的奇偶性概念
1、函数奇偶性的概念
偶函数:若对于定义域内的任意一个,都有,那么称为偶函数.
奇函数:若对于定义域内的任意一个,都有,那么称为奇函数.
知识点诠释:
(1)奇偶性是整体性质;
(2)在定义域中,那么在定义域中吗?----具有奇偶性的函数,其定义域必定是关于原点对称的;
(3)的等价形式为:,
的等价形式为:;
(4)由定义不难得出若一个函数是奇函数且在原点有定义,则必有;
(5)若既是奇函数又是偶函数,则必有.
2、奇偶函数的图象与性质
(1)如果一个函数是奇函数,则这个函数的图象是以坐标原点为对称中心的中心对称图形;反之,如果一个函数的图象是以坐标原点为对称中心的中心对称图形,则这个函数是奇函数.
(2)如果一个函数为偶函数,则它的图象关于轴对称;反之,如果一个函数的图像关于轴对称,则这个函数是偶函数.
3、用定义判断函数奇偶性的步骤
(1)求函数的定义域,判断函数的定义域是否关于原点对称,若不关于原点对称,则该函数既不是奇函数,也不是偶函数,若关于原点对称,则进行下一步;
(2)结合函数的定义域,化简函数的解析式;
(3)求,可根据与之间的关系,判断函数的奇偶性.
若,则是奇函数;
若=,则是偶函数;
若,则既不是奇函数,也不是偶函数;
若且,则既是奇函数,又是偶函数
知识点二:判断函数奇偶性的常用方法
(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.
(2)验证法:在判断与的关系时,只需验证及是否成立即可.
(3)图象法:奇(偶)函数等价于它的图象关于原点(轴)对称.
(4)性质法:两个奇函数的和仍为奇函数;两个偶函数的和仍为偶函数;两个奇函数的积是偶函数;两个偶函数的积是偶函数;一个奇函数与一个偶函数的积是奇函数.
(5)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.在函数定义域内,对自变量的不同取值范围,有着不同的对应关系,这样的函数叫做分段函数.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.
知识点三:关于函数奇偶性的常见结论
(1)函数具有奇偶性的必要条件是其定义域关于原点对称.
(2)奇偶函数的图象特征.
函数是偶函数函数的图象关于轴对称;
函数是奇函数函数的图象关于原点中心对称.
(3)若奇函数在处有意义,则有;
偶函数必满足.
(4)偶函数在其定义域内关于原点对称的两个区间上单调性相反;奇函数在其定义域内关于原点对称的两个区间上单调性相同.
(5)若函数的定义域关于原点对称,则函数能表示成一个偶函数与一个奇函数的和的形式.记,,则.
(6)运算函数的奇偶性规律:运算函数是指两个(或多个)函数式通过加、减、乘、除四则运算所得的函数,如.
对于运算函数有如下结论:奇奇=奇;偶偶=偶;奇偶=非奇非偶;
奇奇=偶;奇偶=奇;偶偶=偶.
(7)复合函数的奇偶性原来:内偶则偶,两奇为奇.
【经典例题一 函数奇偶性的定义与判断】
【例1】(23-24高一上·江苏苏州·期中)已知函数,则下列函数中为奇函数的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】分别求出解析式,逐项判断即可.
【详解】因为,
对于A选项,,定义域为:,为非奇非偶函数;
对于B选项,,定义域为:,为非奇非偶函数;
对于C选项,,为非奇非偶函数;
对于D选项,,为奇函数;
故选:D.
1.(23-24高一上·江苏盐城·期中)设函数,则下列函数中为奇函数的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】根据题意,结合初等函数的性质,以及函数奇偶性的判定方法,逐项判定,即可求解.
【详解】对于A中,函数,此时为非奇非偶函数函数,不符合题意;
对于B中,函数,此时为非奇非偶函数函数,不符合题意;
对于C中,函数,此时为非奇非偶函数函数,不符合题意;
对于D中,设,可得的定义域为,关于原点对称,且,所以函数为奇函数,符合题意.
故选:D.
2.(23-24高一上·全国·课后作业)下列函数为偶函数的是 (填序号).
①;②;③;④.
【答案】③
【分析】利用奇函数、偶函数定义域关于原点对称的性质可得①②④中的函数定义域不关于原点对称,③中满足偶函数定义,即可得出结论.
【详解】对于①④,其定义域显然不关于原点对称,故其为非奇非偶函数;
又②中,由得其定义域为,显然不关于原点对称,故②也是非奇非偶函数;
对于③,其定义域为R,且对都满足,故③是偶函数.
故答案为:③
3.(2024高一·全国·专题练习)判断下面函数的奇偶性:
(1)
(2)
(3)
(4)
【答案】(1)偶函数(2)奇函数(3)奇函数(4)奇函数
【分析】利用奇偶函数的定义逐个判断即可.
【详解】(1)因为,且的定义域为R,所以为偶函数;
(2)因为,且的定义域为R,所以为奇函数;
(3)因为,
且的定义域为R,所以为奇函数;
(4)因为,且的定义域为R,
所以为奇函数.
【经典例题二 由奇偶性求函数解析式】
【例2】(24-25高三上·江苏南通·开学考试)设是定义域为的奇函数,,当时,,则( )
A.1 B.
C. D.
【答案】A
【分析】首先根据奇函数的性质得到,从而得到,再计算即可.
【详解】是定义域为的奇函数,,
当时,,
所以,
所以当时,,.
故选:A
2.(23-24高一上·福建莆田·期中)已知函数是定义在上的偶函数,且当时,,则当时,的解析式为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】利用偶函数的定义,直接求函数解析式.
【详解】由函数为偶函数,
得当时,,,
故选:D.
2.(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】
【分析】利用奇函数的定义计算即可得答案.
【详解】函数在上为奇函数,且当时,,
当时,,
所以.
故答案为:.
3.(23-24高一上·云南丽江·阶段练习)已知是定义域为的奇函数,当时,.
(1)求的值;
(2)求在上的解析式.
【答案】(1)2
(2)
【分析】(1)求出即得解;
(2)根据奇函数的定义和性质求出的解析式即得解.
【详解】(1)由题得,
所以.
(2)设,则,
则,
因为函数是R上的奇函数,所以,
综上所述.
【经典例题三 函数奇偶性的应用】
【例3】(23-24高一上·江苏无锡·期末)已知函数,且,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据求解即可.
【详解】由题意,
故,又,则.
故选:C
1.(23-24高一上·江苏淮安·阶段练习)设是定义在R上的奇函数,当时,,则( )
A. B.1 C. D.
【答案】D
【分析】根据奇函数性质求解即可.
【详解】因为是定义在R上的奇函数,且当时,,
所以.
故选:D
2.(24-25高三上·江苏南通·阶段练习)已知,分别是定义在上的奇函数和偶函数,且,则 .
【答案】1
【分析】令,根据,分别是定义在R上的奇函数和偶函数,计算得解.
【详解】由,令,
,又,分别是定义在R上的奇函数和偶函数,
,即.
故答案为:1.
3.(20-21高一·江苏·课后作业)已知函数,a,,且,求的值.
【答案】3.
【分析】先根据求出,进而求出.
【详解】由题意:,
所以.
【经典例题四 抽象函数的奇偶性】
【例4】(23-24高三上·江苏扬州·期中)已知 ,且,则是( )
A.偶函数 B.奇函数
C.非奇非偶函数 D.不能确定
【答案】A
【分析】由赋值法得出,再由,结合定义判断即可.
【详解】取,则,因为,所以.
取,则,即.
即函数是偶函数.
故选:A
1.(23-24高三上·山东·开学考试)已知是上的奇函数,则函数的图象恒过点( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据定义域为的奇函数并结合赋值法得出结果.
【详解】因为是上的奇函数,所以,
又函数,
令,即,
所以,
所以函数的图象恒过点.
故选:D.
2.(2023·山东菏泽·一模)定义在上的函数,满足为偶函数,为奇函数,若,则 .
【答案】1
【分析】根据为偶函数、为奇函数的性质,利用赋值法可得答案.
【详解】若为偶函数,为奇函数,
则,,
令,则,即,
令,则,即,
又因为,所以.
故答案为:1.
3.(21-22高一上·河南郑州·阶段练习)已知函数的定义域均为R,对任意x,y恒有,且.
(1)求的值;
(2)判断的奇偶性,并证明.
【答案】(1)
(2)奇函数,证明见解析
【分析】(1)令,结合可得答案;
(2)结合及奇偶函数定义可得答案.
【详解】(1)令得,,
所以,
又,所以.
(2)是奇函数,
证明:
又因为函数的定义域为R,所以是奇函数.
【经典例题五 由奇偶性求参数】
【例5】(23-24高一上·江苏镇江·阶段练习)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
【分析】利用偶函数的定义域关于原点对称即可得解.
【详解】因为为定义在上的偶函数,
所以,解得.
故选:C.
1.(2023·山东·模拟预测)若函数在其定义域上是奇函数,则的值为( )
A. B.3 C.或3 D.不能确定
【答案】B
【分析】利用奇函数定义域关于原点对称可得或,经检验符合题意.
【详解】函数在其定义域上是奇函数,
由于奇函数定义域关于原点对称,所以,
即,解得或,
由区间定义可知,当时,,不合题意;
当时,,符合题意;
可得.
故选:B.
2.(2024高一·全国·专题练习)已知为偶函数,则 .
【答案】
【分析】法一:先利用求得,然后代入验证;法二:利用偶函数的定义建立方程求解即可.
【详解】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:
3.(21-22高一上·安徽安庆·期中)已知二次函数,
(1)若为偶函数,求的值.
(2)若在上最大值为4,求.
【答案】(1)
(2)或.
【分析】(1)由偶函数的性质得到关于的方程,从而得解;
(2)利用二次函数对称轴与所给区间的关系,分类讨论求出的最大值,从而得解.
【详解】(1)因为是偶函数,所以,
即,则恒成立,
由于的任意性,则;
当时,定义域为,且,
所以.
(2)因为,
当,即时,在上单调递减,
所以,解得,满足要求;
当,即时,
则,解得或(舍去);
当,即时,在上单调递增,
所以,解得,不满足要求;
综上,或.
【经典例题六 由函数奇偶性解不等式】
【例6】(23-24高一上·山东临沂·期中)已知偶函数在区间单调递增,则满足的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】利用为偶函数关于轴对称,故越靠近轴,函数值越小,从而解出不等式.
【详解】因为偶函数在区间上单调递增,
所以在区间上单调递减,故越靠近轴,函数值越小,
因为,
所以,解得:.
故选:A.
1.(23-24高三上·广东广州·阶段练习)若定义在的奇函数在单调递减,且,则满足的x的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】结合奇函数的对称性,即不等式的性质即可求.
【详解】因为定义在的奇函数在单调递减,且,
所以在单调递减,且,
所以当,,
当,,
所以若,则或或或或
解得或,
所以x的取值范围是.
故选:C
2.(21-22高一·全国·课后作业)已知函数是偶函数,是奇函数,它们的定义域均为,且它们在上的图像如图所示,则不等的解集是 .
【答案】
【分析】根据函数的奇偶性,补全其在上的图像,由知,函数的值异号,结合图像可得不等式的解集.
【详解】如图所示,作出函数与在上的图像,
由图像,当时,函数的值异号,
所以不等式的解集为.
故答案为:.
3.(22-23高一上·江苏南通·期中)已知函数.
(1)证明:是奇函数;
(2)若不等式成立,求实数的取值范围.
【答案】(1)证明见解析;
(2).
【分析】(1)利用换元法,结合奇函数的定义进行证明即可;
(2)利用奇函数的性质,结合数形结合思想进行求解即可.
【详解】(1)令,则.
所以
的定义域为R,关于原点对称,
.
所以是奇函数;
(2)因为不等式,且是奇函数.
所以.
,
图象如下:
①当,即时,则有,解得;
②当时,即时,则有,
解得;.
③当,即时,不成立,
综上,的取值范围是.
【经典例题七 奇偶函数对称性的应用】
【例7】(22-23高一上·江苏常州·期中)已知函数的定义域为,且为奇函数,当时,,则方程的所有根之和等于( )
A. B. C.0 D.2
【答案】A
【分析】首先根据题意得到关于对称,即,从而得到,再解方程即可.
【详解】因为为奇函数,所以关于对称,
所以关于对称,即.
当时,,
当时,,,
所以.
因为,
所以或,
解得,,,,
所以.
故选:A
1.(20-21高一·江苏·课后作业)已知函数f(x)=ax3+bx+1(ab≠0),若f(2021)=k,则f(-2021)等于( )
A.k B.-k
C.1-k D.2-k
【答案】D
【分析】方法一:令g(x)=ax3+bx(ab≠0),g(x)是奇函数,利用奇偶性即可求解;方法二:f(-x)+f(x)=2,即可求解.
【详解】方法一:令g(x)=ax3+bx(ab≠0),则g(x)是奇函数,
从而f(-2021)=g(-2021)+1=-g(2021)+1.
又因为f(2021)=k,所以g(2021)=k-1,
从而f(-2021)=-(k-1)+1=2-k.
方法二:因为f(-x)+f(x)=-ax3-bx+1+ax3+bx+1=2,
所以f(-2021)+f(2021)=2.
又因为f(2021)=k,所以f(-2021)=2-k.
故选:D
2.(2022高三·全国·专题练习)定义在上的奇函数,设函数的最大值为,最小值为,则 .
【答案】2
【分析】由题意可得的最大最小值分别为,,由奇函数的性质可得,变形可得答案.
【详解】函数为奇函数,,
又的最大值为,最小值为,
又,即为奇函数,
且的最大最小值分别为,,
由奇函数的性质可得,
解得.
故答案为:2.
3.(20-21高一·江苏·课后作业)已知函数在y轴右边的图象如图所示.
(1)若是偶函数,试画出函数在y轴左边的图象;
(2)若是奇函数,试画出函数在y轴左边的图象.
【答案】(1)答案见解析;(2)答案见解析.
【分析】(1)把曲线的几个特征点关于轴对称,然后用光滑曲线连接,
(2)把曲线的几个特征点关于原点对称,然后用光滑曲线连接.
【详解】(1)把曲线的几个特征点关于轴对称,然后用光滑曲线连接,如下图右边部分:
(2)把曲线的几个特征点关于原点对称,然后用光滑曲线连接,如下图左边部分:
1.(2024·全国·模拟预测)已知函数的定义域为,,则( )
A. B.
C.为偶函数 D.为奇函数
【答案】D
【分析】令,或,分类讨论可求,判断A;令,可得,进而可求,判断B;由B可得,可判断CD;
【详解】对于A:令,得,即,所以或.
当时,不恒成立,故,故A错误.
对于B:解法一:令,得,又,
所以,故,故B错误.
解法二 :令,得,又,所以,故B错误.
对于C、D:由B选项可知,则,所以为奇函数,故C错误,D正确.
故选:D.
2.(2024·河北保定·二模)若函数是定义在R上的奇函数,则( )
A.3 B.2 C. D.
【答案】A
【分析】根据奇函数的性质可得,进而可得,,即可求解.
【详解】设,则,即,
即,所以.
因为,所以,.
故选:A
3.(2024·山西·一模)已知函数是定义在上不恒为零的函数,若,则( )
A. B.
C.为偶函数 D.为奇函数
【答案】C
【分析】根据题意,令、取特殊值逐一验证四个选项即可.
【详解】令,则,故,A选项错误;
令,则,故,B选项错误;
令,则,故为偶函数,C选项正确;
因为为偶函数,又函数是定义在上不恒为零的函数,D选项错误.
故选:C
4.(23-24高一上·江苏盐城·期末)已知是定义域为的奇函数,当时,单调递增,且,则满足不等式的的取值范围是( ).
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据函数奇偶性结合函数单调性求解不等式即可.
【详解】因为是定义域为的奇函数,所以,
当时,在上单调递增,且,,
当时,根据奇函数的性质可知在上单调递增,且,
,
所以.
故选:D.
5.(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
【分析】根据偶函数的性质可知定义域关于原点对称,由此列出方程,求得答案.
【详解】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.
6.(23-24高一上·江苏盐城·阶段练习)已知函数不过原点,且对,满足则下列结论正确的是( )
A. B.为奇函数
C.若,则 D.
【答案】AD
【分析】令、、代入关系式判断A、C、D;令,结合奇偶性定义判断B.
【详解】A:令,则,又不过原点,即,可得,对;
B:令,则,结合A结论知:,为偶函数,错;
C:令,则,故,错;
D:令,则,故,对.
故选:AD
7.(24-25高三上·江苏南通·开学考试)设函数的定义域关于原点对称,且不恒为0,下列结论正确的是( )
A.若具有奇偶性,则满足的奇函数与偶函数中恰有一个为常函数,其函数值为0
B.若不具有奇偶性,则满足的奇函数与偶函数不存在
C.若为奇函数,则满足的奇函数与偶函数存在无数对
D.若为偶函数,则满足的奇函数与偶函数存在无数对
【答案】ACD
【分析】利用奇偶性的定义即可判断A选项;通过举例,即可判断B选项;通过构造,即可判断C选项;通过构造,即可判断D选项.
【详解】对于A,,则,
当为奇函数时,则,即;
当为偶函数时,则,即,
即满足的奇函数与偶函数中恰有一个为常函数,其函数值为0,故A正确;
对于B,当,时,不具有奇偶性,
满足的奇函数与偶函数存在,故B错误;
对于C,为奇函数时,令奇函数,偶函数,则,
,故存在无数对奇函数与偶函数,满足.故C正确;
对于D,为偶函数,令奇函数,偶函数,则,
,故存在无数对奇函数与偶函数,满足.故D正确.
故选:ACD
8.(2022高三·全国·专题练习)若函数f(x)=(m﹣1)x2+(m﹣2)x+(m2﹣7m+12)为R上的偶函数,当﹣1≤x≤2时,下列说法正确的是( )
A.m=1 B.m=2 C.fmin(x)=2 D.fmax(x)=6
【答案】BCD
【分析】根据题意,由偶函数的定义可得f(﹣x)=f(x),即(m﹣1)x2+(m﹣2)x+(m2﹣7m+12)=(m﹣1)x2﹣(m﹣2)x+(m2﹣7m+12),分析可得m的值,结合二次函数的性质分析可得答案.
【详解】根据题意,函数f(x)=(m﹣1)x2+(m﹣2)x+(m2﹣7m+12)为R上的偶函数,
则有f(﹣x)=f(x),即(m﹣1)x2+(m﹣2)x+(m2﹣7m+12)=(m﹣1)x2﹣(m﹣2)x+(m2﹣7m+12)
必有m﹣2=0,即m=2,
则f(x)=x2+2,为开口向上的二次函数,对称轴为
当﹣1≤x≤2时,其最小值为f(0)=2,最大值f(2)=6,
故选:BCD
9.(20-21高一上·江苏南通·期中)已知偶函数在区间上是增函数,则满足的的取值是( )
A.0 B. C. D.
【答案】BC
【分析】根据偶函数和单调性求得不等式的解,然后判断各选项..
【详解】由题意,解得,只有BC满足.
故选:BC.
10.(23-24高一上·江苏淮安·期中)我们知道,函数的图象关于坐标原点成中心对称的充要条件是函数为奇函数,由此可以推广得到:函数的图象关于点成中心对称的充要条件是函数为奇函数.则下列函数图象成中心对称的是( )
A. B.
C. D.
【答案】ACD
【分析】结合新定义,根据函数图象成中心对称的充要条件逐项判断即可.
【详解】对于选项A,设的图象关于点成中心对称图形,
则为奇函数,
所以,所以,
因为上式对定义域内的任意都成立,所以,得,
所以的对称中心为,符合题意;
对于选项B,因为,
所以关于直线对称,结合函数在上单调递减,在上单调递增,不符合题意;
对于选项C,设的图象关于点成中心对称图形,
则为奇函数,
所以,
所以,
因为上式对定义域内的任意都成立,所以,得,
所以的对称中心为,符合题意;
对于选项D,设的图象关于点成中心对称图形,
则为奇函数,
所以,
所以,
化简得,
因为上式对定义域内的任意都成立,所以,得,
所以的对称中心为,符合题意.
故选:ACD.
【点睛】关键点点睛:按照函数成中心对称的充要条件转化为奇函数问题,利用奇函数定义求解即可.
11.(23-24高一上·北京·期中)已知函数,且,则 .
【答案】
【分析】令,,即可判断、的奇偶性,再根据奇偶性求出.
【详解】令,,,
则,,
所以为奇函数,为偶函数,
又,且,,
所以,,
又,
所以.
故答案为:
12.(22-23高一上·江苏南通·期末)已知函数的定义域为R.当时,;当时,;当时,,则 ; .
【答案】 0
【分析】赋值法求出;利用当时,,得到,求出,得到答案.
【详解】因为当时,,令得:,
因为当时,,故,所以,
则;
因为当时,,
所以,
其中,故,
所以.
故答案为:0,.
13.(2024·四川内江·三模)若函数是奇函数,则 .
【答案】
【分析】利用奇函数定义,结合分段函数分段探讨求解即得.
【详解】函数是奇函数,,
当时,,,
而当时,,则,
当时,,,
而当时,,则,
所以,.
故答案为:
14.(23-24高一上·黑龙江绥化·期末)已知函数为定义在上的偶函数,在上单调递增,并且,则的取值范围是
【答案】
【分析】先由函数是偶函数求出;再根据偶函数的特点及函数的单调性列出不等式组即可求解.
【详解】由函数为定义在上的偶函数,可得,解得:.
所以函数为定义在上的偶函数,在上单调递增.
因为,即,
所以,解得.
即的取值范围是.
故答案为:
【点睛】关键点点睛:本题考查抽象函数奇偶性和单调性的综合运用.解题关键在于:先根据偶函数定义域关于原点对称列出方程求得;再根据偶函数的特点及函数单调性列出不等式组即可求解.
15.(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
【分析】设,分析可知为奇函数,根据奇函数的对称性分析求解.
【详解】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.
16.(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
【分析】利用奇偶函数的定义逐个判断即可.
【详解】(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.
17.(23-24高三上·江苏常州·期末)已知定义在区间上的函数为奇函数.
(1)求函数的解析式;
(2)判断并证明函数在区间上的单调性.
【答案】(1)
(2)函数在区间上为增函数,证明见解析.
【分析】(1)依题意函数图象必过原点,由此求出值即得解析式;
(2)运用定义法的步骤证明函数单调性即可.
【详解】(1)由题意知:,即得:,故函数的解析式为:.
(2)函数在区间上为增函数.理由如下:
任取且,由,
因,故,,,即,
则在区间上为增函数.
18.(2024高一·全国·专题练习)定义在上的函数是单调函数,满足,且,.
(1)求,;
(2)判断的奇偶性,并证明;
【答案】(1),;
(2)奇函数,证明见解析;
【分析】(1)利用赋值法即求;
(2)由题可得,即证;
【详解】(1)取,得,即,
所以,因为,
又,得,可得;
(2)因为函数是定义在上的函数,定义域关于原点对称,
取,得,移项得,
所以函数是奇函数.
19.(22-23高一上·江苏连云港·期中)已知函数,定义域为
(1)用定义法证明:函数在区间上是减函数;
(2)解关于x不等式
【答案】(1)证明见解析
(2)
【分析】(1)由定义证明即可;
(2)由奇偶性的定义以及单调性解不等式即可.
【详解】(1)任取,则
,
因为,所以,,,,
因此,即,所以函数在区间上是减函数;
(2)由可得,
因为,定义域为关于原点对称,所以,
因此是奇函数;所以不等式可化为,
又函数在区间上是减函数,所以,解得
所以原不等式的解集为
20.(23-24高一上·江苏扬州·期中)已知定义在R上的偶函数满足:当时,
(1)在平面直角坐标系中画出函数在R上的图象,并根据图像写出单调递减区间;
(2)求出时的解析式;
(3)由图象写出不等式的解集.
【答案】(1)答案见解析;
(2),
(3)或.
【分析】(1)作出二次函数在的图象,再将其关于轴对称即可得.
(2)根据偶函数的定义求解;
(3)由图象分类讨论可得.
【详解】(1)先作出二次函数在的图象,再将关于原点对称,两者结合即得函数图象,如图:
(2)时,;
(3)或,
由图象得或,
所以不等式的解集为或.
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