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专题04 函数奇偶性与单调性
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考点、题型预测
考点一:函数单调性与奇偶性定义
题型一:利用奇偶性定义求函数值※
题型二:利用单调性定义比较函数值大小与解不等式※
题型三:单调性与奇偶性综合求参数值
考点二:常见函数单调性与奇偶性
题型四:判断函数单调性与奇偶性※
考点、题型突破
考点一:函数单调性与奇偶性定义
函数单调性定义:
一般地,设函数的定义域为,区间,如果
(1) 当时,,那么就称在区间上为增函数;
(2) 当时,,那么就称在区间上为减函数;
函数奇偶性定义:
函数
奇函数
偶函数
定义域
关于原点对称
函数表达式
函数图象
关于原点对称
关于轴对称
注意:若是定义域为的奇函数,且,则.
题型一:利用奇偶性定义求函数值
例1.设函数是定义在上的奇函数,且,则( )
A. B. C. D.
例2. 偶函数的图像经过点,则该函数图像也一定经过点 .
例3.已知函数为奇函数,且当时,,则等于( )
A. B.0 C.1 D.2
例4. 已知函数,若,则的值是( ).
A. B.4 C. D.1
【突破训练】
1.若函数为上的偶函数,且,则( )
A. B.3
C.2 D.
2.函数是奇函数,的图象经过点,则下列等式恒成立的是( )
A. B.
C. D.
3.已知函数在定义域上是奇函数,当时,,则( )
A. B. C.1 D.
题型二:利用单调性定义比较函数值大小与解不等式
例1.已知函数)是减函数,则下列关系正确的是( )
A. B.
C. D.
例2. 已知函数是定义在R上的增函数,且,则a的取值范围是( )
A. B.
C. D.
例3.已知函数在定义域内单调递减,且,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【突破训练】
1.已知函数在上为增函数,则,,的大小关系是( )
A. B.
C. D.
2.若在上是增函数,则的解集为 .
3.函数是定义域在上的增函数,且,则实数的取值集合是 .
题型三:单调性与奇偶性综合求参数值
例1.设为偶函数,当时,则使的x取值范围是( )
A. B.
C.或 D.或
例2. 已知偶函数在区间上单调递增,若满足,则x的取值范围是( )
A. B. C. D.
【突破训练】
1.已知偶函数在上单调递减,若,则实数的取值范围为 .
2.已知函数是定义在上的偶函数,且在上单调递减,,则不等式的解集为 ( )
A. B.
C. D.
考点二:常见函数的单调性与奇偶性
(1)一次函数与反比例函数单调性:和0比大小
①一次函数:,
时在R上单调递增,时在R上单调递减
②反比例函数:的定义域是,图象是两条曲线.
时,函数在上单调递减;
时,函数在上单调递增.
(2)二次函数的单调性:看开口方向与对称轴
图象
定义域
开口方向
向上
向下
对称轴
单调性
在单调递减;
在单调递增.
在单调递增;
在单调递减.
(3)指数函数与对数函数单调性:和1比大小
③指数函数:,
时,函数在R上单调递增,时,函数在R上单调递减
④对数函数:
时,函数在上单调递增,时,函数在上单调递减.
(4)常见函数奇偶性质记忆
(1)
(其中和为不为零的常量)
(2)非奇非偶函数: ,,,
题型四:判断函数的单调性与奇偶性
例1.下列函数中,在上是减函数是( )
A. B. C. D.
例2.下列函数为奇函数的是( )
A. B.
C. D.
例3.在定义域内,下列函数既是奇函数,又是减函数的是( )
A. B. C. D.
例4.已知函数,则此函数的单调减区间为 .
【突破训练】
1.下列函数中,在其定义域上是减函数的是( )
A. B. C. D.
2.下列函数中在定义域内既是增函数又是奇函数的是( )
A. B.
C. D.
3.函数 的单调递增区间是 .
模拟演练
1.已知函数在区间上是偶函数,,则( )
A. B. C.1 D.2
2.已知函数在上是奇函数,且,则( )
A. B. C.1 D.2
3.已知函数为偶函数,且,若,则等于( )
A.1 B. C. D.2
4.已知函数为上奇函数,当时,,则( )
A. B. C.1 D.3
5.已知函数在区间内是减函数,下列关系正确的是( )
A. B.
C. D.
6.已知函数在上是减函数,则下列关系正确的是( )
A. B.
C. D.
7.已知函数,若,则( )
A. B. C. D.
8.设是定义在上的偶函数,已知当时,,则( )
A.7 B. C. D.5
9.在区间上是减函数的是( )
A. B.
C. D.
10.下列函数在区间上单调递减的是( )
A. B.
C. D.
11.在定义域内,下列函数既是奇函数,又是减函数的是( )
A. B. C. D.
12.下列函数在定义域上为单调递增的函数是( )
A. B. C. D.
13.已知偶函数在区间上单调递增,则不等式的解集是( )
A. B.
C. D.
14.已知偶函数在上单调递减,且,,则实数x的取值范围是( )
A. B.
C. D.
15.已知偶函数在上单调递增,且,则的解集为( )
A. B. C. D.
16.已知函数是上的单调增函数,若,则的取值范围 .
17.已知是定义在上的减函数,且,求实数的范围.
18.设函数在上是减函数,且,求的取值范围.
19.函数的减区间是 .
20.已知二次函数,若是偶函数,则实数的值为 .
$$专题04 函数奇偶性与单调性
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考点、题型预测
考点一:函数单调性与奇偶性定义
题型一:利用奇偶性定义求函数值※
题型二:利用单调性定义比较函数值大小与解不等式※
题型三:单调性与奇偶性综合求参数值
考点二:常见函数单调性与奇偶性
题型四:判断函数单调性与奇偶性※
考点、题型突破
考点一:函数单调性与奇偶性定义
函数单调性定义:
一般地,设函数的定义域为,区间,如果
(1) 当时,,那么就称在区间上为增函数;
(2) 当时,,那么就称在区间上为减函数;
函数奇偶性定义:
函数
奇函数
偶函数
定义域
关于原点对称
函数表达式
函数图象
关于原点对称
关于轴对称
注意:若是定义域为的奇函数,且,则.
题型一:利用奇偶性定义求函数值
例1.设函数是定义在上的奇函数,且,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】先根据奇函数的性质求出的值,以及,代入等式即可求出所求.
【详解】∵函数是定义在上的奇函数,
则,且,
∴.
故选:D.
例2. 偶函数的图像经过点,则该函数图像也一定经过点 .
【答案】
【分析】根据偶函数的性质分析,即可求解.
【详解】∵的图像经过点,∴.
而是偶函数,∴,即.
∴该函数图像也一定经过点.
故答案为:.
例3.已知函数为奇函数,且当时,,则等于( )
A. B.0 C.1 D.2
【答案】A
【分析】先求的值,然后根据可求
【详解】时,,.
又为奇函数, .
故选:.
例4. 已知函数,若,则的值是( ).
A. B.4 C. D.1
【答案】C
【分析】由与之间的关系即可求解.
【详解】因为且,
所以,
所以.
故选:C.
【突破训练】
1.若函数为上的偶函数,且,则( )
A. B.3
C.2 D.
【答案】B
【分析】根据偶函数的定义即可求值.
【详解】已知函数为上的偶函数,
所以有,且,
所以.
故选:B.
2.函数是奇函数,的图象经过点,则下列等式恒成立的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】根据奇函数的概念求解.
【详解】函数是奇函数,故,且函数关于原点对称.
而的图象经过点,故.
故,.
综上,A选项正确.
故选:A.
3.已知函数在定义域上是奇函数,当时,,则( )
A. B. C.1 D.
【答案】B
【分析】根据奇函数的性质分析,进而根据题意计算即可.
【详解】因为函数在定义域R上是奇函数,
所以,
又当时,,
所以.
故选:B.
题型二:利用单调性定义比较函数值大小与解不等式
例1.已知函数)是减函数,则下列关系正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】根据函数单调性比较函数值的大小.
【详解】)是减函数,
对A,,A错误;
对B,,B错误;
对C,,C错误;
对D,,D正确.
故选:D.
例2. 已知函数是定义在R上的增函数,且,则a的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】利用函数是定义在上的增函数,且,转化为具体不等式,即可求实数a的取值范围.
【详解】∵是定义在上的增函数,且,
∴,解得,
则a的取值范围为.
故选:A.
例3.已知函数在定义域内单调递减,且,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】根据函数单调性把不等式化为不等式组,求解该不等式组即可.
【详解】因为函数在定义域内单调递减,且,
所以,
解得,
故的取值范围是,因此选项A正确.
故选:A.
【突破训练】
1.已知函数在上为增函数,则,,的大小关系是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】根据函数的单调性比较函数值的大小即可.
【详解】因为函数在上为增函数,又因为,
所以.
故选:A.
2.若在上是增函数,则的解集为 .
【答案】
【分析】根据函数的单调性的概念即可求解.
【详解】由题意得,因为在上是增函数,且.
所以,解得,即解集为.
故答案为:.
3.函数是定义域在上的增函数,且,则实数的取值集合是 .
【答案】
【分析】根据函数的定义域和单调性,列出不等式组,进行求解.
【详解】由题意得,.
综上,.
故答案为:.
题型三:单调性与奇偶性综合求参数值
例1.设为偶函数,当时,则使的x取值范围是( )
A. B.
C.或 D.或
【答案】C
【分析】根据偶函数的对称性和函数单调性作出图像即可解得.
【详解】当时,单调递增,
又 为偶函数,图像关于轴对称,故可以作出的图像如图所示:
即,时,单调递减,
∴或,
根据奇偶性和单调性可知的取值范围为:或,
故选:C.
例2. 已知偶函数在区间上单调递增,若满足,则x的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】利用偶函数的单调性进行求解.
【详解】因为是偶函数,且在区间上单调递增,
所以,
所以由等价于,
又
所以,
因此,的取值范围.
故选:B.
【突破训练】
1.已知偶函数在上单调递减,若,则实数的取值范围为 .
【答案】
【分析】根据偶函数图像的对称性可知等价于,再根据单调性列不等式求解即可.
【详解】由题意,函数为偶函数,图像关于轴对称,
则有,
所以,
又在上单调递减,
则由,可得,
所以,解得.
故答案为:.
2.已知函数是定义在上的偶函数,且在上单调递减,,则不等式的解集为 ( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】画出函数的大致图像,再结合已知条件进行观察即可求解.
【详解】依题意,函数是定义在上的偶函数,
且在上单调递减,在上递增,,
画出的大致图象如下图所示,
由图可知,不等式的解集为.
故选:A.
考点二:常见函数的单调性与奇偶性
(1)一次函数与反比例函数单调性:和0比大小
①一次函数:,
时在R上单调递增,时在R上单调递减
②反比例函数:的定义域是,图象是两条曲线.
时,函数在上单调递减;
时,函数在上单调递增.
(2)二次函数的单调性:看开口方向与对称轴
图象
定义域
开口方向
向上
向下
对称轴
单调性
在单调递减;
在单调递增.
在单调递增;
在单调递减.
(3)指数函数与对数函数单调性:和1比大小
③指数函数:,
时,函数在R上单调递增,时,函数在R上单调递减
④对数函数:
时,函数在上单调递增,时,函数在上单调递减.
(4)常见函数奇偶性质记忆
(1)
(其中和为不为零的常量)
(2)非奇非偶函数: ,,,
题型四:判断函数的单调性与奇偶性
例1.下列函数中,在上是减函数是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】对各选项函数单调性分析即可判断.
【详解】A选项的反比例函数的定义域为,不符题意.
B选项的正弦函数在上是减函数 ,不符题意.
C选项的对数函数在上是增函数,不符题意.
D选项的函数化简为,是底数为的指数函数,在上是减函数,符合题意.
故选:D.
例2.下列函数为奇函数的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】根据奇函数的定义逐个判断即可.
【详解】已知的定义域为,令,
则,所以为偶函数不是奇函数,故A错误.
已知的定义域为,令,
则,所以为偶函数不是奇函数,故B错误.
已知的定义域为关于原点对称,令,
则,所以为奇函数,故C正确.
已知的定义域为,令,
则,所以为偶函数不是奇函数,故D错误.
故选:C.
例3.在定义域内,下列函数既是奇函数,又是减函数的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据函数奇偶性和单调性即可解得.
【详解】选项A:函数为定义域上的偶函数,在上单调递减,在上单调递增,错误.
选项B:函数为定义域上的奇函数,在上单调递增,错误.
选项C:函数为定义域上的奇函数,在上单调递减,正确.
选项D:函数为定义域上的奇函数,但不单调,错误.
故选:C
例4.已知函数,则此函数的单调减区间为 .
【答案】
【分析】先求出二次函数的对称轴,再由开口方向结合对称轴即可得出结论.
【详解】已知函数,
其中,图像开口向上,
且对称轴为,
所以此函数的单调减区间为.
故答案为:.
【突破训练】
1.下列函数中,在其定义域上是减函数的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】分别求出几种常见函数的定义域并逐个分析单调性即可.
【详解】为一次函数,定义域为,其中,
所以在定义域上为增函数,故A错误.
为二次函数,定义域为,其中二次项系数,图像开口向上,
对称轴为,所以在在减函数,在为增函数,故B错误.
为对数函数,定义域为,其中底数,
所以在定义域上为增函数,故C错误.
为指数函数,定义域为,其中底数,
所以在定义域上为减函数,故D正确.
故选:D.
2.下列函数中在定义域内既是增函数又是奇函数的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】根据题意,依次分析选项中函数的奇偶性和单调性,综合即可得答案.
【详解】选项A:函数为幂函数,其定义域是,在定义域内既是奇函数又是增函数,符合题意,故A正确;
选项B:函数为二次函数,其定义域是,且一次项系数,
所以它为偶函数不是奇函数,故B错误;
选项C:函数为一次函数,其定义域是,且,
所以它在定义域内为增函数,但既不是奇函数也不是偶函数,故C错误;
选项D:函数为反比例函数,虽然,
但它在定义域内不是单调递增的,故D错误.
故选:A.
3.函数 的单调递增区间是 .
【答案】
【分析】根据二次函数单调性即可解得.
【详解】由题,函数图像为开口向上的抛物线,对称轴为,
则其单调增区间为.
故答案为:.
模拟演练
1.已知函数在区间上是偶函数,,则( )
A. B. C.1 D.2
【答案】D
【分析】根据偶函数的定义求值即可.
【详解】∵函数在区间上是偶函数,∴,∴.
故选:D.
2.已知函数在上是奇函数,且,则( )
A. B. C.1 D.2
【答案】A
【分析】利用奇函数的性质即可得解.
【详解】因为在上是奇函数,则,
又,所以,即.
故选:A.
3.已知函数为偶函数,且,若,则等于( )
A.1 B. C. D.2
【答案】C
【分析】根据偶函数的概念和已知条件即可求解.
【详解】因为函数为偶函数,
所以,
又因为,
则.
故选:C.
4.已知函数为上奇函数,当时,,则( )
A. B. C.1 D.3
【答案】C
【分析】根据奇函数的性质即可求解.
【详解】因为函数为上的奇函数,时,.
所以.
故选:C.
5.已知函数在区间内是减函数,下列关系正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】根据函数的单调性即可求解.
【详解】函数在区间内是减函数,
对A:因为,所以,故A项错误;
对B:因为,所以,故B项正确;
对C:因为,所以不成立,故C项错误;
对D:因为,所以,故D项错误.
故选:B.
6.已知函数在上是减函数,则下列关系正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】根据函数为减函数,由函数值随自变量的增大而减小判断选项即可.
【详解】因为函数在上是减函数,
所以函数值随自变量的增大而减小,
因为,
所以.
故选:A.
7.已知函数,若,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】利用构造法,令=,从而可得为奇函数,直接可计算,从而得到.
【详解】令,
则,
所以在上为奇函数,
因为,当时,,
所以,
所以.
故选:.
8.设是定义在上的偶函数,已知当时,,则( )
A.7 B. C. D.5
【答案】A
【分析】由已知函数式求出,再根据偶函数的定义可求.
【详解】因为当时,,
所以.
又因为是定义在上的偶函数,
所以.
故选:A
9.在区间上是减函数的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】根据几个常见函数的单调性逐个分析即可.
【详解】为指数函数,其中,
所以在为增函数,故A错误.
为反比例函数,在区间上是减函数,故B正确.
为二次函数,对称轴为,图像开口向上,
所以 在为增函数,故C错误.
为对数函数,其中,
所以在为增函数,故D错误.
故选:B.
10.下列函数在区间上单调递减的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】根据几种常用函数的单调性即可求解
【详解】对于A,一次函数在R上单调递增,A不是;
对于B,反比例函数在上单调递减,B是;
对于C,指数函数在R上单调递增,C不是;
对于D,对数函数在上单调递增,D不是.
故选:B
11.在定义域内,下列函数既是奇函数,又是减函数的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】利用函数的解析式判断其奇偶性或单调性即可得解.
【详解】对于A,一次函数的定义域为,它在上单调递减,
又,所以是奇函数,故A正确;
对于B,二次函数在上单调递增,故B错误;
对于C,反比例函数在上单调递减,故C错误;
对于D,对于,有,则其定义域为,不关于原点对称,故D错误.
故选:A.
12.下列函数在定义域上为单调递增的函数是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】利用指数函数、对数函数、一次函数与正弦函数的单调性即可得解.
【详解】对于A项,指数函数的底数为,所以它在其定义域上单调递减,故选项A错误;
对于B项,对数函数的底数为e,所以它在其定义域上单调递增,故选项B正确;
对于C项,一次函数的一次项系数为,所以它在其定义域上单调递减,故选项C错误;
对于D项,正弦函数在其定义域上有增有减,故选项D错误.
故选:B
13.已知偶函数在区间上单调递增,则不等式的解集是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】由偶函数和单调性的应用即可得解.
【详解】因为偶函数在区间上单调递增,所以在上单调递减,
因为,,
所以当时,,当时,,
即,解得,
所以解集为,
故选:.
14.已知偶函数在上单调递减,且,,则实数x的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】根据函数的单调性求解即可.
【详解】因为函数为偶函数,且,
所以不等式可化为,
又因为函数在上单调递减,
所以,
解得.
故答案为:B.
15.已知偶函数在上单调递增,且,则的解集为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据偶函数的性质可得,在上单调递减.进而分类求解不等式即可.
【详解】因为偶函数在上单调递增,且.
所以在上单调递减,且.
又因为.
所以或.
解得或.
所以不等式的解集为.
故选:C.
16.已知函数是上的单调增函数,若,则的取值范围 .
【答案】
【分析】根据函数单调性求解.
【详解】∵函数是上的单调增函数,
∴由可得:
解得:.
故答案为: .
17.已知是定义在上的减函数,且,求实数的范围.
【答案】
【分析】由函数单调性的定义求解即可.
【详解】因是定义在上的减函数,且,
所以实数满足不等式组,解得,
即实数的范围是
18.设函数在上是减函数,且,求的取值范围.
【答案】
【分析】由减函数的概念即可求解a的取值范围.
【详解】在上是减函数,
且,
所以,解得,
所以的取值范围为.
19.函数的减区间是 .
【答案】
【分析】利用二次函数的性质即可得解.
【详解】因为的图象开口向下,对称轴为,
所以在上单调递增,在上单调递减,
所以的减区间是.
故答案为:.
20.已知二次函数,若是偶函数,则实数的值为 .
【答案】0
【分析】由偶函数的性质即可得解.
【详解】二次函数的定义域为R,
因为 是偶函数,所以恒成立,
所以,
解得,经验证满足题意.
故答案为:0.
$$