内容正文:
第16讲 函数的奇偶性(3种题型+2个易错点+过关检测)
知识点一、函数的奇偶性
偶函数
奇函数
定义
设函数y=f(x)的定义域为A
如果对于任意的x∈A,都有-x∈A,并且f(-x)=f(x),那么称函数y=f(x)是偶函数
如果对于任意的x∈A,都有-x∈A,并且f(-x)=-f(x),那么称函数y=f(x)是奇函数
图象特征
关于y轴对称
关于原点对称
知识点二、函数奇偶性的判断
1. 判断函数奇偶性的常见方法
(1)定义法:
注意:如果直接判断f(-x)=-f(x)或f(-x)=f(x)比较困难时,可以研究其等价形式,即判断f(x)±f(-x)是不是0或 ( f(x)≠0)是不是±1.
(2)图象法:
(3)函数奇偶性的运算性质:
设f(x),g(x)的定义域分别是D1,D2,在它们的公共定义域上具有的结论如表所示:
f(x)
g(x)
f(x)+g(x)
f(x)-g(x)
f(x)g(x)
f(g(x))
偶函数
偶函数
偶函数
偶函数
偶函数
偶函数
偶函数
奇函数
不能确定
不能确定
奇函数
偶函数
奇函数
偶函数
不能确定
不能确定
奇函数
偶函数
奇函数
奇函数
奇函数
奇函数
偶函数
奇函数
注意:在f(g(x))中,g(x)的值域是f(x)的定义域的子集.
2. 分段函数奇偶性的判断
判断分段函数f(x)奇偶性的一般方法是在一个区间上任取自变量,再向对称区间转化,并进行双向验证. 若函数在x=0处有定义,则还要验证f(0),即判断分段函数的奇偶性时必须判断每一段上函数是否都具有f(-x)=-f(x)或f(-x)=f(x)的特征,也可以作出函数图象,结合对称性判断.
知识点三、函数奇偶性的应用
1. 利用函数的奇偶性求参数的值
若函数解析式中含参数,则根据f(-x)=-f(x)或f(-x)=f(x),利用待定系数法求参数;若定义域中含参数,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. 利用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f(-x)=-f(x)或f(-x)=f(x)求解;若所给的函数不具有奇偶性,一般需利用所给的函数来构造一个奇函数或偶函数,然后利用其奇偶性求值.
3. 利用函数的奇偶性求函数的解析式
(1)求哪个区间上的解析式,x就设在哪个区间上.
(2)把-x对称转化到已知区间上,代入已知区间的解析式得f(-x).
(3)利用函数的奇偶性把f(-x)改写成-f(x)或f(x),从而求出f(x).
知识点四、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. 利用函数的奇偶性与单调性比较大小
利用函数的奇偶性与单调性比较函数值的大小,关键是利用图象的对称性把自变量转化到同一个单调区间上,再根据函数的单调性比较函数值的大小.
3. 利用函数的奇偶性与单调性解不等式
利用已知条件,结合函数的奇偶性,把已知不等式转化成f(x1)>f(x2)或f(x1)< f(x2)的形式,再根据函数的单调性列出不等式(组),要注意函数定义域对参数的影响.
题型1:函数奇偶性概念的理解
【例题1】(24-25高一上·上海·课后作业)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
【变式1】(21-22高一上·四川成都·阶段练习)关于函数,,下列说法正确的有( )个
(1)若该函数为奇函数,则必有
(2)若该函数是偶函数,则它的图象必与y轴相交
(3)若该函数在区间I上是单调函数,则
(4)若该函数的最大值为M,最小值为m,则它的值域为[m,M]
A.4 B.3 C.2 D.1
【变式2】(24-25高一上·全国·课前预习)若为偶函数且在区间()上单调递增,则在上 ,即在对称区间上单调性 .符号相同
【变式3】(24-25高一上·上海·随堂练习)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.
题型2:函数奇偶性的判断
【例题2】(24-25高一上·吉林四平·期中)下列函数中为偶函数的是( )
A. B. C. D.
【变式1】(23-24高一上·江苏扬州·期中)下列函数中,既是偶函数,又在上单调递减的函数是( )
A. B.
C. D.
【变式2】(24-25高一上·上海·课前预习)设是定义在上的一个函数,则函数在上一定是 函数.
【变式3】(24-25高一上·四川雅安·阶段练习)已知函数,且其定义域为.
(1)判定函数的奇偶性;
(2)利用单调性的定义证明:在上单调递减;
题型3:函数奇偶性的应用
【例题3】(24-25高一上·福建三明·阶段练习)已知为R上奇函数,当时,,则( )
A.8 B. C.0 D.2
【变式1】(20-21高一上·天津南开·期中)已知奇函数满足 ,且在上单调递减,则的解集是( )
A. B.
C. D.
【变式2】(24-25高一上·上海·课后作业)若函数是奇函数,且,则 .(填“>”或“<”)
【变式3】(24-25高一上·广西河池·阶段练习)已知函数是定义在上的奇函数,且当时,.现已画出函数在轴左侧的图象,如图所示.
(1)请补全函数的图象并写出函数的解析式;
(2)根据图象写出函数的单调递减区间:
(3)根据图象写出使的的取值集合.
易错点1:忽略函数的定义域而致错
【例题1】.(高一上·河南信阳·期中)函数f(x)=的奇偶性为( )
A.是奇函数 B.是偶函数
C.既是奇函数又是偶函数 D.既不是奇函数又不是偶函数
【变式1】(23-24高一上·安徽安庆·期中)已知函数在定义域内的最大值为M,最小值为m,则( )
A.0 B.1 C.2 D.4
【变式2】(24-25高一上·上海·随堂练习)函数的奇偶性为 .
【变式3】(24-25高一上·全国·课堂例题)判断下列函数的奇偶性:
(1);
(2);
(3);
(4).
易错点2:未综合考虑奇(偶)函数图象的对称性而致错
【例题2】(24-25高一上·北京·期中)如果偶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
【变式1】(21-22高一上·陕西西安·期中)已知奇函数在上单调递减,且,则不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
【变式2】(23-24高一上·北京朝阳·期中)已知奇函数的定义域为,且在上的图像如图所示,则的单调递减区间为 .
【变式3】(23-24高一上·河北衡水·期中)已知函数的定义域为,对任意,都有,且.
(1)求证:;
(2)判断奇偶性,并证明;
(3)若,且在上单调递增,解关于的不等式.
一、单选题
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·北京·期中)下列函数中,既是奇函数,又在区间上是减函数的是( )
A. B. C. D.
3.(24-25高一上·黑龙江鹤岗·期中)奇函数在上单调递增,若,则不等式的解集是( ).
A. B.
C. D.
4.(24-25高一上·云南昆明·期中)已知a为实数,则“”是“是奇函数”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
5.(23-24高一上·江苏南通·期中)设函数,若,则( )
A. B. C.3 D.5
6.(24-25高一上·贵州贵阳·阶段练习)已知是定义在上的偶函数,且在区间单调递减,若,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
7.(23-24高一上·江苏南通·期中)已知函数是定义在上的奇函数,若在区间上单调递增,且,则满足的的取值范围是( )
A. B.
C. D.
8.(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.
二、多选题
9.(23-24高一上·四川内江·期中)下列函数中,既是偶函数又在上单调递增的函数是( )
A. B.
C. D.
10.(24-25高一上·广西河池·阶段练习)已知函数,则( )
A.的定义域是 B.在上单调递减
C.是奇函数 D.的值域是
11.(24-25高一上·辽宁辽阳·期中)已知函数为定义在上的偶函数,当时,,则下列结论正确的是( )
A.
B.
C.在上单调递减
D.的值域为
三、填空题
12.(23-24高一上·福建龙岩·阶段练习)已知函数是定义在上的偶函数,当时,,则的解集为 .
13.(23-24高一上·江苏扬州·期中)已知函数,其中,为奇函数,若,则 .
14.(23-24高一上·四川泸州·期中)已知是奇函数,在区间上是增函数,又,那么的解集是
四、解答题
15.(23-24高一上·安徽阜阳·期中)已知函数为定义在上的奇函数.
(1)求实数,的值;
(2)求不等式的解集.
16.(2024高一上·江苏·专题练习)函数是上的奇函数,且当时,函数的解析式为.
(1)求的值;
(2)用定义证明在上是减函数;
(3)当时,求函数的解析式.
17.(24-25高一上·北京·阶段练习)已知函数.
(1)证明:函数是奇函数;
(2)用定义证明:函数在上是增函数;
(3)若关于的不等式对于任意实数恒成立,求实数的取值范围.
18.(23-24高一上·山东潍坊·期中)已知函数对于任意实数,都有,且.
(1)求的值;
(2)令,求证:函数为奇函数;
(3)求的值.
19.(23-24高一上·云南·期中)已知函数.
(1)判断并证明函数的奇偶性;
(2)判断当时函数的单调性,并用定义证明;
(3)若定义域为,解不等式.
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第16讲 函数的奇偶性(3种题型+2个易错点+过关检测)
知识点一、函数的奇偶性
偶函数
奇函数
定义
设函数y=f(x)的定义域为A
如果对于任意的x∈A,都有-x∈A,并且f(-x)=f(x),那么称函数y=f(x)是偶函数
如果对于任意的x∈A,都有-x∈A,并且f(-x)=-f(x),那么称函数y=f(x)是奇函数
图象特征
关于y轴对称
关于原点对称
知识点二、函数奇偶性的判断
1. 判断函数奇偶性的常见方法
(1)定义法:
注意:如果直接判断f(-x)=-f(x)或f(-x)=f(x)比较困难时,可以研究其等价形式,即判断f(x)±f(-x)是不是0或 ( f(x)≠0)是不是±1.
(2)图象法:
(3)函数奇偶性的运算性质:
设f(x),g(x)的定义域分别是D1,D2,在它们的公共定义域上具有的结论如表所示:
f(x)
g(x)
f(x)+g(x)
f(x)-g(x)
f(x)g(x)
f(g(x))
偶函数
偶函数
偶函数
偶函数
偶函数
偶函数
偶函数
奇函数
不能确定
不能确定
奇函数
偶函数
奇函数
偶函数
不能确定
不能确定
奇函数
偶函数
奇函数
奇函数
奇函数
奇函数
偶函数
奇函数
注意:在f(g(x))中,g(x)的值域是f(x)的定义域的子集.
2. 分段函数奇偶性的判断
判断分段函数f(x)奇偶性的一般方法是在一个区间上任取自变量,再向对称区间转化,并进行双向验证. 若函数在x=0处有定义,则还要验证f(0),即判断分段函数的奇偶性时必须判断每一段上函数是否都具有f(-x)=-f(x)或f(-x)=f(x)的特征,也可以作出函数图象,结合对称性判断.
知识点三、函数奇偶性的应用
1. 利用函数的奇偶性求参数的值
若函数解析式中含参数,则根据f(-x)=-f(x)或f(-x)=f(x),利用待定系数法求参数;若定义域中含参数,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. 利用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f(-x)=-f(x)或f(-x)=f(x)求解;若所给的函数不具有奇偶性,一般需利用所给的函数来构造一个奇函数或偶函数,然后利用其奇偶性求值.
3. 利用函数的奇偶性求函数的解析式
(1)求哪个区间上的解析式,x就设在哪个区间上.
(2)把-x对称转化到已知区间上,代入已知区间的解析式得f(-x).
(3)利用函数的奇偶性把f(-x)改写成-f(x)或f(x),从而求出f(x).
知识点四、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. 利用函数的奇偶性与单调性比较大小
利用函数的奇偶性与单调性比较函数值的大小,关键是利用图象的对称性把自变量转化到同一个单调区间上,再根据函数的单调性比较函数值的大小.
3. 利用函数的奇偶性与单调性解不等式
利用已知条件,结合函数的奇偶性,把已知不等式转化成f(x1)>f(x2)或f(x1)< f(x2)的形式,再根据函数的单调性列出不等式(组),要注意函数定义域对参数的影响.
题型1:函数奇偶性概念的理解
【例题1】(24-25高一上·上海·课后作业)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.
【变式1】(21-22高一上·四川成都·阶段练习)关于函数,,下列说法正确的有( )个
(1)若该函数为奇函数,则必有
(2)若该函数是偶函数,则它的图象必与y轴相交
(3)若该函数在区间I上是单调函数,则
(4)若该函数的最大值为M,最小值为m,则它的值域为[m,M]
A.4 B.3 C.2 D.1
【答案】D
【分析】根据函数的奇偶性、单调性、最值、值域等知识确定正确答案.
【详解】(1),若该函数为奇函数,但,则没有,(1)错误.
(2)函数是偶函数,但图象与轴不相交,(2)错误.
(3)单调区间是定义域子集,(3)正确.
(4)函数,,最大值为,最小值为,但是值域不是,(4)错误.
所以正确的有个.
故选:D
【变式2】(24-25高一上·全国·课前预习)若为偶函数且在区间()上单调递增,则在上 ,即在对称区间上单调性 .符号相同
【答案】 单调递减 相反
【分析】略
【详解】略
【变式3】(24-25高一上·上海·随堂练习)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.
题型2:函数奇偶性的判断
【例题2】(24-25高一上·吉林四平·期中)下列函数中为偶函数的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】结合奇偶函数的定义,根据常见函数的奇偶性逐项判断即可.
【详解】对于A,函数的定义域为R,且,故是奇函数;
对于B,函数的定义域为,关于原点不对称,是非奇非偶函数;
对于C,函数的定义域为,且,故是奇函数;
对于D,函数的定义域为R,,是偶函数.
故选:D.
【变式1】(23-24高一上·江苏扬州·期中)下列函数中,既是偶函数,又在上单调递减的函数是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】由函数奇偶性的概念,当时,为偶函数,当时,为奇函数,则由函数是偶函数可排除B,C,D,再判断选项A中函数的单调性即可.
【详解】对于A,因为,所以是偶函数,
当时,设,则,
所以,
所以在上单调递减,故A正确;
对于B,因为,所以是奇函数,故B错误;
对于C,因为,所以是奇函数,故C错误;
对于D,因为,所以是奇函数,故D错误.
故选:A.
【变式2】(24-25高一上·上海·课前预习)设是定义在上的一个函数,则函数在上一定是 函数.
【答案】奇
【分析】由奇函数的定义即可解答.
【详解】由题意,,且的定义域为,
所以在上一定是奇函数.
故答案为:奇
【变式3】(24-25高一上·四川雅安·阶段练习)已知函数,且其定义域为.
(1)判定函数的奇偶性;
(2)利用单调性的定义证明:在上单调递减;
【答案】(1)奇函数,理由见解析
(2)证明见解析
【分析】(1)检验与的关系即可判断;
(2)任取,然后利用作差法比较与的大小即可判断.
【详解】(1)为奇函数,理由如下:
因为,且函数定义域为,关于原点对称,
所以为奇函数.
(2)任取,
所以,,
则,
所以,
故在上单调递减.
题型3:函数奇偶性的应用
【例题3】(24-25高一上·福建三明·阶段练习)已知为R上奇函数,当时,,则( )
A.8 B. C.0 D.2
【答案】B
【分析】根据奇函数的性质求解即可.
【详解】解:因为为R上奇函数,
所以,
又因为当时,,
所以.
故选:B.
【变式1】(20-21高一上·天津南开·期中)已知奇函数满足 ,且在上单调递减,则的解集是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】根据函数的奇偶性得到,又,在上单调递减,推出,在上单调递减,故和时,满足要求,得到答案.
【详解】为奇函数,故,
,
又,在上单调递减,
故当时,,此时不合要求,
当时,,此时,满足要求,
由对称性可知,在上单调递减,
故当时,,此时满足要求,
当时,,此时,不合要求,
综上,的解集为.
故选:B
【变式2】(24-25高一上·上海·课后作业)若函数是奇函数,且,则 .(填“>”或“<”)
【答案】>
【分析】运用奇函数的定义和性质解题即可.
【详解】函数是奇函数,且,
则,
又因为,,
则.
故答案为:>.
【变式3】(24-25高一上·广西河池·阶段练习)已知函数是定义在上的奇函数,且当时,.现已画出函数在轴左侧的图象,如图所示.
(1)请补全函数的图象并写出函数的解析式;
(2)根据图象写出函数的单调递减区间:
(3)根据图象写出使的的取值集合.
【答案】(1)作图见解析
(2)和
(3)或
【分析】(1)奇函数关于原点对称,据此补全图象即可, 根据函数的奇偶性即可直接求出函数的解析式;
(2)由图象写出单调递减区间;
(3)由图象写出使的x的取值集合即可.
【详解】(1)由题意,结合奇函数的性质,作出函数图象如图所示.
因为当时,,
所以当时,则,有,
由为奇函数,得,
即当时,,
所以函数的解析式为.
(2)由图可知,单调递减区间为和.
(3)由图可知,使的x的取值集合为或.
易错点1:忽略函数的定义域而致错
【例题1】.(高一上·河南信阳·期中)函数f(x)=的奇偶性为( )
A.是奇函数 B.是偶函数
C.既是奇函数又是偶函数 D.既不是奇函数又不是偶函数
【答案】A
【分析】先求出定义域为[﹣2,0)∪(0,2],再根据定义域化简解析式,观察可知为奇函数.
【详解】f(x)的定义域为[﹣2,0)∪(0,2],
所以f(x)=-=-f(-x)
∴f(x)为奇函数.
故选A.
【点睛】本题考查了函数的奇偶性,属中档题.
【变式1】(23-24高一上·安徽安庆·期中)已知函数在定义域内的最大值为M,最小值为m,则( )
A.0 B.1 C.2 D.4
【答案】D
【分析】先求出函数定义域,化简得到,令,,得到为奇函数,从而得到,进而得到.
【详解】由题意得,解得,
故,定义域为,
令,,
则,
故为奇函数,所以,
故,即.
故选:D
【变式2】(24-25高一上·上海·随堂练习)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
【变式3】(24-25高一上·全国·课堂例题)判断下列函数的奇偶性:
(1);
(2);
(3);
(4).
【答案】(1)偶函数
(2)既是奇函数又是偶函数
(3)非奇非偶函数
(4)奇函数.
【分析】先求函数的定义域,如果对称,则利用奇偶性的定义判断即可;若不对称,则是非奇非偶函数.
【详解】(1)函数的定义域为R,关于原点对称,
又,
∴为偶函数.
(2)函数的定义域为,关于原点对称,且,
又,,
∴既是奇函数又是偶函数.
(3)函数的定义域为,不关于原点对称,
∴是非奇非偶函数.
(4)函数的定义域为,
∵,都有,
且,
∴是奇函数.
易错点2:未综合考虑奇(偶)函数图象的对称性而致错
【例题2】(24-25高一上·北京·期中)如果偶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】C
【分析】由偶函数在对称区间上的单调性相反求解即可.
【详解】偶函数在上是减函数且最小值是4,所以,
则在上是增函数且最小值为,
故选:C
【变式1】(21-22高一上·陕西西安·期中)已知奇函数在上单调递减,且,则不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】由题意可得在单调递减,且,从而可得当或时,,当或时,,然后分和求出不等式的解集
【详解】因为奇函数在上单调递减,且,
所以在单调递减,且,
所以当或时,,当或时,,
当时,不等式等价于,
所以或,解得,
当时,不等式等价于,
所以或,解得或,
综上,不等式的解集为,
故选:A
【变式2】(23-24高一上·北京朝阳·期中)已知奇函数的定义域为,且在上的图像如图所示,则的单调递减区间为 .
【答案】,
【分析】直接根据图像以及奇函数的对称性可得答案.
【详解】根据图像可得在上的单调增区间为,单调减区间为,
又函数为奇函数,
由奇函数在对称的区间上单调性相同得:
在上的单调增区间为,单调减区间为.
故答案为:,
【变式3】(23-24高一上·河北衡水·期中)已知函数的定义域为,对任意,都有,且.
(1)求证:;
(2)判断奇偶性,并证明;
(3)若,且在上单调递增,解关于的不等式.
【答案】(1)证明见解析;
(2)偶函数,证明见解析;
(3).
【分析】(1)令即可证;
(2)令并代入题设关系式,结合奇偶性定义即可证;
(3)令得,再由偶函数性质确定区间单调性,应用奇偶、单调性解不等式求解集.
【详解】(1)令,则,得证;
(2)为偶函数,证明:令,则,
因为定义域为R,所以函数为偶函数;
(3)由题设,令得,
由(2)得:函数为偶函数,且在上递增,则在上递减,
所以,则,解得,
所以不等式的解集为.
一、单选题
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
【分析】根据奇函数的对称性,在区间上的性质,可得到函数在区间上的性质,即可求解.
【详解】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·北京·期中)下列函数中,既是奇函数,又在区间上是减函数的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】利用基本初等函数的奇偶性和单调性逐项判断,可得出合适的选项.
【详解】对于A选项,设,该函数的定义域为,,
所以,函数为偶函数,且当时,,即函数在上是增函数,A不满足要求;
对于B选项,函数为奇函数,且该函数在上为增函数,B不满足要求;
对于C选项,函数为偶函数,且该函数在上为增函数,C不满足要求;
对于D选项,函数为奇函数,且该函数在上为减函数,D满足要求.
故选:D.
3.(24-25高一上·黑龙江鹤岗·期中)奇函数在上单调递增,若,则不等式的解集是( ).
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】由奇偶性,单调性结合题意可得答案.
【详解】因奇函数在上单调递增,
则在上单调递增,.
得;.
则或.
故选:C
4.(24-25高一上·云南昆明·期中)已知a为实数,则“”是“是奇函数”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】A
【分析】根据奇函数的定义结合充分条件和必要条件的定义求解即可.
【详解】由是奇函数,
则,即,
即,
所以,即,
所以“”是“是奇函数”的充分不必要条件.
故选:A.
5.(23-24高一上·江苏南通·期中)设函数,若,则( )
A. B. C.3 D.5
【答案】B
【分析】由可得,代入的表达式得解.
【详解】将代入解析式可得,
则.
故选:B.
6.(24-25高一上·贵州贵阳·阶段练习)已知是定义在上的偶函数,且在区间单调递减,若,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据给定条件,利用偶函数的性质及函数的单调性脱去法则求解即得.
【详解】由是上的偶函数,得,
又在区间上单调递减,则,即,解得或,
所以实数的取值范围为.
故选:D
7.(23-24高一上·江苏南通·期中)已知函数是定义在上的奇函数,若在区间上单调递增,且,则满足的的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】由题意得,由,对分和讨论,利用函数单调性及奇偶性解不等式即可.
【详解】为奇函数,
,且函数在轴两侧单调性相同,
在区间上单调递增,
在区间上单调递减
则对于求解集,使用分类讨论思想:
(1)当,,,且在区间上单调递增,
;
(2)当,,,且在区间上单调递增,
.
综上所述:,
故选:C.
8.(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
【分析】化简各选项中函数的解析式,利用函数奇偶性的定义判断可得出合适的选项.
【详解】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.
二、多选题
9.(23-24高一上·四川内江·期中)下列函数中,既是偶函数又在上单调递增的函数是( )
A. B.
C. D.
【答案】BC
【分析】逐项判断各个函数的奇偶性及在上的单调性即可.
【详解】对于A,的定义域为,且,即为奇函数,A错误;
对于B,的定义域为,,
则为偶函数,
当时,函数在上单调递增,B正确;
对于C,的定义域为,,即为偶函数,
函数在上单调递增,C正确;
对于D,的定义域为,且,
为偶函数,在上单调递减,D错误.
故选:BC
10.(24-25高一上·广西河池·阶段练习)已知函数,则( )
A.的定义域是 B.在上单调递减
C.是奇函数 D.的值域是
【答案】ACD
【分析】对A,求出函数的定义域判断;对B,由反比例函数单调性判断;对C,求出的解析式判断;对D,由函数解析式求值域判断.
【详解】对于A,由,得,所以的定义域为,故A正确;
对于B,因为可以看成是函数向右平移1个单位得到,
所以在和上单调递减,故B错误;
对于C,因为,所以是奇函数,故C正确;
对于D,因为,所以的值域为,故D正确.
故选:ACD.
11.(24-25高一上·辽宁辽阳·期中)已知函数为定义在上的偶函数,当时,,则下列结论正确的是( )
A.
B.
C.在上单调递减
D.的值域为
【答案】ABD
【分析】对A,根据偶函数定义域特征求解;对B,利用偶函数性质代入运算得解;对C,举反例说明判断;对D,换元令, 得,,求出在上的值域,再根据偶函数对称性可得的值域.
【详解】对于A,因为是定义在上的偶函数,所以,解得,故A正确;
对于B,由,,
,故B正确;
对于C,,,则,
所以函数在上不满足单调递减,故C错误;
对于D,由,,令,则,且,
,,
,即,
由偶函数对称性可知,的值域为.故D正确.
故选:ABD.
三、填空题
12.(23-24高一上·福建龙岩·阶段练习)已知函数是定义在上的偶函数,当时,,则的解集为 .
【答案】
【分析】当时,可得,根据偶函数的性质可知,当时,由可得,进而可得.
【详解】当时,得,
又函数是定义在上的偶函数,
故当时,由可得,
综上的解集为,
故答案为:
13.(23-24高一上·江苏扬州·期中)已知函数,其中,为奇函数,若,则 .
【答案】
【分析】根据奇偶性可得到结果.
【详解】因为为奇函数,则,所以
则,即,
,
故答案为:.
14.(23-24高一上·四川泸州·期中)已知是奇函数,在区间上是增函数,又,那么的解集是
【答案】或
【分析】根据函数的奇函数,单调性与零点等特征,求的解集即可.
【详解】解:因为是奇函数,,且在内是增函数,
所以,且在内是增函数,
因为,
所以①当时,原不等式可化为,
又在内是增函数,所以,
②当时,原不等式可化为,
又在区间上是增函数,所
③当时,,与矛盾,
所以不是不等式的解,
综上,的解集是或.
故答案为:或.
四、解答题
15.(23-24高一上·安徽阜阳·期中)已知函数为定义在上的奇函数.
(1)求实数,的值;
(2)求不等式的解集.
【答案】(1),
(2)或
【分析】(1)利用奇函数的性质求函数解析式. (2)分情况先求时不等式的解集,在根据函数的奇偶性确定时的解集.
【详解】(1)因为函数为定义在上的奇函数,
所以有,
令,则,,
又因为
所以,
对照可得:,,
所以
(2)
当时,,即或,
或
解得
无解
所以时,不等式解集为;
当时,因为函数为奇函数,所以有的解集为;
综上有:不等式的解集为或.
16.(2024高一上·江苏·专题练习)函数是上的奇函数,且当时,函数的解析式为.
(1)求的值;
(2)用定义证明在上是减函数;
(3)当时,求函数的解析式.
【答案】(1)
(2)证明见解析
(3)
【分析】(1)先求,然后结合奇函数定义可求;
(2)设,然后利用作差法比较与的大小即可判断;
(3)先设时,,根据已知函数式及奇函数定义可求.
【详解】(1)因为时,函数的式为,
所以,
因为为上的奇函数,
所以;
(2)证明:设,则,
所以,
因为时,,
则,
所以,
所以在上是减函数;
(3)当时,,
则,
所以.
17.(24-25高一上·北京·阶段练习)已知函数.
(1)证明:函数是奇函数;
(2)用定义证明:函数在上是增函数;
(3)若关于的不等式对于任意实数恒成立,求实数的取值范围.
【答案】(1)证明见解析
(2)证明见解析
(3)
【分析】(1)根据函数奇偶性的定义和判定方法,即可可证;
(2)根据函数单调性的定义和判定方法,即可得证;
(3)根据题意,得到函数为定义域上的奇函数,且为单调递增函数,不等式转化为对于任意实数恒成立,分和,结合二次函数的性质,列出不等式组,即可求解.
【详解】(1)证明:由函数,可得其定义域为,关于原点对称,
又由,
所以函数为定义域上的奇函数.
(2)证明:当时,,
任取,且,
可得
因为,且,可得,,
所以,即,
所以函数在上是增函数.
(3)因为函数为定义域上的奇函数,且在上是增函数,
所以函数在上也是增函数,
又因为,所以函数在上是增函数,
又由,可得,
因为不等式对于任意实数恒成立,
即不等式对于任意实数恒成立,
可得不等式对于任意实数恒成立,
即不等式对于任意实数恒成立,
当时,不等式即为恒成立,符合题意;
当时,则满足,解得,
综上可得,,即实数的取值范围.
18.(23-24高一上·山东潍坊·期中)已知函数对于任意实数,都有,且.
(1)求的值;
(2)令,求证:函数为奇函数;
(3)求的值.
【答案】(1)3;
(2)证明见解析;
(3)
【分析】(1)应用赋值法即可;
(2)应用奇函数的定义即可判断;
(3)结合(2)转化为求,即可求解.
【详解】(1)当时,,则;
(2)当当时,,则;
设,则,则,
则,即,
即函数为奇函数.
(3)由(2)知,为奇函数,则
.
19.(23-24高一上·云南·期中)已知函数.
(1)判断并证明函数的奇偶性;
(2)判断当时函数的单调性,并用定义证明;
(3)若定义域为,解不等式.
【答案】(1)奇函数,证明见解析
(2)增函数,证明见解析
(3)
【分析】(1)判断函数的奇偶性只要用定义的方法即可;
(2)用定义法,作差即可;
(3)解函数不等式,必须要用函数的基本性质即单调性和奇偶性.
【详解】(1)函数为奇函数.证明如下:
定义域为,
又,
为奇函数;
(2)函数在为单调增函数.证明如下:
任取,则
,
,即,,,
∴ ,,
,
即,
故在上为增函数;
(3)由(1)、(2)可得,
则,解得:,
所以,原不等式的解集为.
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