内容正文:
第11讲 函数的奇偶性
本讲义亮度:
1 构建知识体系 明确学习目标,深入浅出,力求打扎实基础;
2 例题经典 力求熟练掌握各常考题型,提高分析能力;
【题型一】 定义法判断函数的奇偶性
【题型二】 函数奇偶性的性质
【题型三】 利用奇偶性求解析式
【题型四】 函数的奇偶性与单调性的综合
【题型五】 抽象函数的奇偶性
3 课后分层练习 进一步巩固所学内容.
1.了解函数奇偶性的含义,了解奇函数、偶函数的图象的对称性;
2.会用定义判断函数的奇偶性;
3.会依据函数的奇偶性进行简单的应用.
【题型一】 定义法判断函数的奇偶性
相关知识点讲解
1 函数奇偶性的概念
(1) 一般地,设函数的定义域为,如果,都有,且,那么函数就叫做偶函数.
(2) 一般地,设函数的定义域为,如果,都有,且,那么函数就叫做奇函数.
由奇偶函数的概念可知道其定义域是关于原点对称的.
2 定义法判断函数的奇偶性
先判断定义域是否关于原点对称,再求看下与的关系:若,则是偶函数;若,则是奇函数.
【典题1】(24-25高一上·云南楚雄·期末)下列函数中,既是奇函数又在定义域内单调递增的函数是( )
A. B.
C. D.
变式练习
1 (2024高二上·江苏·学业考试)函数( )
A.是奇函数但不是偶函数
B.是偶函数但不是奇函数
C.既是奇函数又是偶函数
D.既不是奇函数又不是偶函数
2(24-25高一上·内蒙古赤峰·阶段练习)设函数,则下列函数中为奇函数的是( )
A. B. C. D.
3(24-25高三上·安徽亳州·阶段练习)下列函数是偶函数,且在区间上为减函数的是( )
A. B. C. D.
【题型二】 函数奇偶性的性质
相关知识点讲解
① 偶函数关于轴对称;
② 奇函数关于原点对称;
③ 若奇函数定义域内含有,则;
证明 为奇函数,.
令,则,即,.
④ 在公共定义域内,两个偶函数(或奇函数)的和(或差)仍是偶函数(或奇函数),两个偶函数(或奇函数)的积(或商)是偶函数,一个偶函数与一个奇函数的积(或商)是奇函数.
【典题1】(2023·广东珠海·模拟预测)已知函数是定义在上的奇函数,且当时,,则( )
A.-4 B.-2 C.2 D.4
【典题2】(24-25高一下·安徽·开学考试)已知是奇函数,则实数的值为( )
A.1 B.2 C. D.1或2
变式练习
1(24-25高一上·重庆渝北·期中)已知是奇函数,且,则下列答案正确的是( )
A. B.
C. D.的值不能确定
2(23-24高一上·上海·阶段练习)已知函数在R上是奇函数,且当时,,则( )
A. B.1 C.0 D.
3(23-24高一上·重庆云阳·阶段练习)已知为偶函数,则( )
A.1 B. C.0 D.2
4(24-25高一下·云南昭通·开学考试)已知函数,若为奇函数,则的值为( )
A.-2 B.-1 C.0 D.1
【题型三】 利用奇偶性求解析式
【典题1】(24-25高一上·重庆·期中)已知为上的奇函数,当时,,则时,的解析式为( )
A. B.
C. D.
变式练习
1(23-24高一上·河北石家庄·期中)已知函数是定义在上的奇函数,当时,,则时的解析式为( )
A. B.
C. D.
2(22-23高一上·内蒙古呼和浩特·期中)已知函数是偶函数,且当时,,那么当时,的解析式是( )
A. B. C. D.
【题型四】 函数的奇偶性与单调性的综合
【典题1】(24-25高一上·江苏连云港·期末)已知,若,则实数的取值范围为( )
A. B.
C. D.
变式练习
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(24-25高一上·湖北荆州·期中)已知定义在上的偶函数在上单调递增,且,则实数的取值范围为( )
A. B.
C. D.
3(22-23高一下·云南昭通·期末)定义在上的奇函数在上单调递减,且,则满足的x的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【题型五】 抽象函数的奇偶性
【典题1】(23-24高一上·湖北·阶段练习)定义在上的函数满足:①对任意都有;②当,.
(1)判断函数的奇偶性,并说明理由;
(2)判断函数在上的单调性,并说明理由;
(3)若,试求的值.
变式练习
1(2025高三·全国·专题练习)已知函数的定义域为,对任意都有,且,判断的奇偶性.
2(24-25高一上·内蒙古赤峰·期末)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.
【A组---基础题】
1(2025高三·全国·专题练习)函数的图象关于( )
A.轴对称 B.轴对称 C.原点对称 D.直线对称
2(15-16高一上·宁夏石嘴山·阶段练习)函数是( )
A.奇函数 B.偶函数
C.既是奇函数又是偶函数 D.非奇非偶函数
3(23-24高一上·安徽亳州·期中)如果函数是奇函数,则( )
A. B.2 C.3 D.
4(24-25高一上·内蒙古·期末)已知函数,则其图象大致是( )
A. B.
C. D.
5(2025·吉林长春·二模)已知函数为奇函数,则的值是( )
A.3 B.1或3 C.2 D.1或2
6(21-22高一上·辽宁·阶段练习)已知函数是定义域为R的奇函数,且当时,,则当时,( )
A. B.
C. D.
7(多选)(2025·陕西汉中·二模)若函数,则( )
A. B.的最小值为0
C.是奇函数 D.的定义域为
8(24-25高一下·云南昆明·阶段练习)已知函数在区间上的最大值为M,最小值为N,则的值为 .
9(24-25高一上·重庆·期中)已知函数()是减函数.
(1)判断函数的奇偶性,并证明;
(2)解关于的不等式:().
10(24-25高一上·河南·阶段练习)已知定义域为R的函数满足,,当时,.
(1)用定义法证明:在定义域内单调递增;
(2)记函数,判断的奇偶性,并证明你的结论.
【B组---提高题】
1(2025·甘肃张掖·模拟预测)已知函数是上的奇函数,且,对于任意的,都有,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
2(2025高三·全国·专题练习)已知函数满足,当时,,则( )
A. B.若,则
C.若,则 D.若,则
3(24-25高一上·北京·期中)已知函数是上的偶函数.
(1)求实数的值;
(2)判断函数在上的单调性,并用单调性定义证明;
(3)如果对,都有成立,求的取值范围.
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第11讲 函数的奇偶性
本讲义亮度:
1 构建知识体系 明确学习目标,深入浅出,力求打扎实基础;
2 例题经典 力求熟练掌握各常考题型,提高分析能力;
【题型一】 定义法判断函数的奇偶性
【题型二】 函数奇偶性的性质
【题型三】 利用奇偶性求解析式
【题型四】 函数的奇偶性与单调性的综合
【题型五】 抽象函数的奇偶性
3 课后分层练习 进一步巩固所学内容.
1.了解函数奇偶性的含义,了解奇函数、偶函数的图象的对称性;
2.会用定义判断函数的奇偶性;
3.会依据函数的奇偶性进行简单的应用.
【题型一】 定义法判断函数的奇偶性
相关知识点讲解
1 函数奇偶性的概念
(1) 一般地,设函数的定义域为,如果,都有,且,那么函数就叫做偶函数.
(2) 一般地,设函数的定义域为,如果,都有,且,那么函数就叫做奇函数.
由奇偶函数的概念可知道其定义域是关于原点对称的.
2 定义法判断函数的奇偶性
先判断定义域是否关于原点对称,再求看下与的关系:若,则是偶函数;若,则是奇函数.
【典题1】(24-25高一上·云南楚雄·期末)下列函数中,既是奇函数又在定义域内单调递增的函数是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】由奇偶性、单调性的概念、性质逐个判断即可;
【详解】对于A,易知,所以不是奇函数.错;
对于B,因为,,所以不是在定义域内单调递增的函数.错;
对于C,因为的定义域,且不关于原点对称,所以不是奇函数.错;
对于D,定义域为,,为奇函数,因为,均为增函数,所以为增函数,
故选:D.
变式练习
1 (2024高二上·江苏·学业考试)函数( )
A.是奇函数但不是偶函数
B.是偶函数但不是奇函数
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】根据奇偶函数的定义判断选项.
【详解】由,定义域为,
又,
所以函数是奇函数不是偶函数.
故选:A.
2(24-25高一上·内蒙古赤峰·阶段练习)设函数,则下列函数中为奇函数的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】分别求出选项的函数解析式,再利用奇函数的定义即可得选项.
【详解】对于A,,
不满足,故不是奇函数,故A错误;
对于B,,定义域为,
满足,是奇函数,故B正确;
对于C,其定义域不关于原点对称,
所以不是奇函数,故C错误;
对于D,其定义域不关于原点对称,
所以不是奇函数,故D错误.
故选:B
3(24-25高三上·安徽亳州·阶段练习)下列函数是偶函数,且在区间上为减函数的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据函数的奇偶性和单调性等知识进行分析,从而确定正确答案.
【详解】A选项,是奇函数,不符合题意.
B选项,是偶函数,且在区间上为减函数,符合题意.
C选项,是奇函数,不符合题意.
D选项,是偶函数,在区间上为增函数,不符合题意.
故选:B
【题型二】 函数奇偶性的性质
相关知识点讲解
① 偶函数关于轴对称;
② 奇函数关于原点对称;
③ 若奇函数定义域内含有,则;
证明 为奇函数,.
令,则,即,.
④ 在公共定义域内,两个偶函数(或奇函数)的和(或差)仍是偶函数(或奇函数),两个偶函数(或奇函数)的积(或商)是偶函数,一个偶函数与一个奇函数的积(或商)是奇函数.
【典题1】(2023·广东珠海·模拟预测)已知函数是定义在上的奇函数,且当时,,则( )
A.-4 B.-2 C.2 D.4
【答案】C
【分析】先计算出,根据函数为奇函数,得到,,从而得到答案.
【详解】由题意得,
由于是定义在上的奇函数,故,,
所以.
故选:C
【典题2】(24-25高一下·安徽·开学考试)已知是奇函数,则实数的值为( )
A.1 B.2 C. D.1或2
【答案】A
【分析】由奇函数的定义构造等式求解即可;
【详解】易知的定义域为,
由奇函数的定义可知,,
则,
整理得恒成立,
所以,解得.
故选:A
变式练习
1(24-25高一上·重庆渝北·期中)已知是奇函数,且,则下列答案正确的是( )
A. B.
C. D.的值不能确定
【答案】B
【分析】利用函数的奇偶性求函数值.
【详解】是奇函数,且,则.
故选:B.
2(23-24高一上·上海·阶段练习)已知函数在R上是奇函数,且当时,,则( )
A. B.1 C.0 D.
【答案】B
【分析】求出,根据函数为奇函数得到.
【详解】,又在R上是奇函数,
故.
故选:B
3(23-24高一上·重庆云阳·阶段练习)已知为偶函数,则( )
A.1 B. C.0 D.2
【答案】C
【分析】根据,得到方程,求出答案.
【详解】因为为偶函数,所以,
则,可得.
故选:C
4(24-25高一下·云南昭通·开学考试)已知函数,若为奇函数,则的值为( )
A.-2 B.-1 C.0 D.1
【答案】D
【分析】由题意可知,求出,再验证即可.
【详解】因为为定义在上的奇函数,
所以,解得,
则,
因为,
所以为奇函数,
所以符合题意.
故选:D.
【题型三】 利用奇偶性求解析式
【典题1】(24-25高一上·重庆·期中)已知为上的奇函数,当时,,则时,的解析式为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】利用奇函数的定义计算即可.
【详解】因为为上的奇函数,当时,
因为,所以,
所以.
故选:C.
变式练习
1(23-24高一上·河北石家庄·期中)已知函数是定义在上的奇函数,当时,,则时的解析式为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】根据奇函数的性质求解即可.
【详解】因为函数是定义在上的奇函数,
当时,,,所以.
故选:C
2(22-23高一上·内蒙古呼和浩特·期中)已知函数是偶函数,且当时,,那么当时,的解析式是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据函数的奇偶性及时的解析式,求出时的函数解析式.
【详解】因为函数是偶函数,所以,
时,,
故.
故选:A
【题型四】 函数的奇偶性与单调性的综合
【典题1】(24-25高一上·江苏连云港·期末)已知,若,则实数的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】利用奇偶函数的判断方法,可得是偶函数,再利用复合函数的单调性可得出的单调区间,从而得到,即可求解.
【详解】因为,易知,所以的定义域为,关于原点对称,
又,所以是偶函数,
当时,,令,则,对称轴为,
易知在区间上单调递减,在区间上单调递增,
所以在区间上单调递减,
又是偶函数,所以在区间上单调递增,在区间上单调递减,
由,得到,解得,且,
故选:C.
变式练习
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(24-25高一上·湖北荆州·期中)已知定义在上的偶函数在上单调递增,且,则实数的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】根据函数的奇偶性可判断函数在上的单调性,进而可解不等式.
【详解】由已知为上的偶函数,且在上单调递增,
则函数在上单调递减,
所以不等式,
即,解得,
故选:A.
3(22-23高一下·云南昭通·期末)定义在上的奇函数在上单调递减,且,则满足的x的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】根据题中条件可知当时,,当时,,进而分类讨论解求得x的取值范围.
【详解】因为定义域为的奇函数在内单调递减,且,
所以在上也是单调递减,且,,
所以当时,,当时,,
所以由,可得:,或,或,
解得或,
所以满足的x的取值范围是,
故选:C.
【题型五】 抽象函数的奇偶性
【典题1】(23-24高一上·湖北·阶段练习)定义在上的函数满足:①对任意都有;②当,.
(1)判断函数的奇偶性,并说明理由;
(2)判断函数在上的单调性,并说明理由;
(3)若,试求的值.
【答案】(1)奇函数,理由见解析
(2)在上单调递减,理由见解析
(3)1
【分析】(1)令得,令得,所以是奇函数;
(2)利用是奇函数,得到时,,根据单调性的定义,得到在上单调递减;
(3)由奇函数结合,得,再由,即可求得答案.
【详解】(1)函数为奇函数.理由如下:
定义域,关于原点对称,
令,则,得,
令,则,
所以,则是上的奇函数
(2)在上单调递减,理由如下:
设,
因为,,,所以,,
所以,即,
因此在上单调递减.
(3),
因为,
所以.
变式练习
1(2025高三·全国·专题练习)已知函数的定义域为,对任意都有,且,判断的奇偶性.
【答案】偶函数
【分析】通过赋值找到与的关系,从而确定奇偶性.
【详解】令,则,即,
∵,解得.
再令,则,移项可得,
∴是偶函数.
2(24-25高一上·内蒙古赤峰·期末)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)
(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)当时,,则;
设,则,则,
则,即,
即函数为奇函数.
(3)由(2)知,为奇函数,则
.
【A组---基础题】
1(2025高三·全国·专题练习)函数的图象关于( )
A.轴对称 B.轴对称 C.原点对称 D.直线对称
【答案】A
【分析】利用函数的奇偶性定义判断即可.
【详解】函数的定义域为,
且,
所以为偶函数,其图象关于轴对称;
故选:A.
2(15-16高一上·宁夏石嘴山·阶段练习)函数是( )
A.奇函数 B.偶函数
C.既是奇函数又是偶函数 D.非奇非偶函数
【答案】B
【分析】求得函数的定义域为,计算,可得,即可判断的奇偶性.
【详解】函数,
由,可得,
即有函数的定义域关于原点对称,
又,
即有,
则为偶函数.
故选:B.
3(23-24高一上·安徽亳州·期中)如果函数是奇函数,则( )
A. B.2 C.3 D.
【答案】D
【分析】记,则有,再结合奇偶性可得.
【详解】记,
因为为奇函数,所以,
又,,
所以.
故选:D
4(24-25高一上·内蒙古·期末)已知函数,则其图象大致是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】由函数解析式结合奇函数定义证明为奇函数,再说明当时,,由此确定结论.
【详解】因为函数的定义域为,定义域关于原点对称,
所以是奇函数,所以函数的图象关于原点对称,
当时,,
选项ACD都不能同时满足以上要求,选项B满足以上要求,
故函数的图象大致是选项B中的图象,
故选:B.
5(2025·吉林长春·二模)已知函数为奇函数,则的值是( )
A.3 B.1或3 C.2 D.1或2
【答案】C
【分析】根据奇函数在原点处有意义则求出的值,再将的值代回原函数检验即可得解.
【详解】因为为奇函数,所以,
解得或.
当时,,,故不合题意,舍去;
当时,,,故符合题意.
故选:C.
6(21-22高一上·辽宁·阶段练习)已知函数是定义域为R的奇函数,且当时,,则当时,( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】根据函数的奇偶性求解的解析式.
【详解】因为函数是定义域为R的奇函数,
当时,,
所以,
故选:C
7(多选)(2025·陕西汉中·二模)若函数,则( )
A. B.的最小值为0
C.是奇函数 D.的定义域为
【答案】ACD
【分析】用特值法可判断A、B;求出函数的定义域判断D;利用奇函数的定义既可判断C.
【详解】,故A正确;
由,得,故D正确.
因为,所以的最小值不是0,故B错误.
因为,所以是奇函数,故C正确.
故选:ACD.
8(24-25高一下·云南昆明·阶段练习)已知函数在区间上的最大值为M,最小值为N,则的值为 .
【答案】
【分析】将函数解析式变形为,设,知其为奇函数,从而易推得,代入计算即得.
【详解】因,
设,则,可得函数为奇函数,
则在区间上的最大值与最小值的和为0,故,
于是,.
故答案为:.
9(24-25高一上·重庆·期中)已知函数()是减函数.
(1)判断函数的奇偶性,并证明;
(2)解关于的不等式:().
【答案】(1)奇函数,证明见解析
(2)答案见解析
【分析】(1)利用奇函数的定义即可判断以及证明结论;
(2)根据函数的奇偶性以及单调性将转化为,讨论a与-2的大小关系,即可求得答案.
【详解】(1)函数为奇函数
证明如下:函数定义域为,
又,
所以是奇函数
(2)由已知及(1)知:不等式即,
等价于,即,
当时,则;
当时,则不等式无解;
当时,则;
综上,的解集为:
当时,不等式解集为,
当时,不等式解集为
当时,不等式解集为.
10(24-25高一上·河南·阶段练习)已知定义域为R的函数满足,,当时,.
(1)用定义法证明:在定义域内单调递增;
(2)记函数,判断的奇偶性,并证明你的结论.
【答案】(1)证明见解析
(2)是奇函数,证明见解析
【分析】(1)根据题意,由函数单调性的定义法代入计算,即可证明;
(2)根据题意,由函数奇偶性的定义代入计算,即可证明.
【详解】(1)设,则,
因为,所以,故,而,
故,所以是单调递增函数.
(2)是奇函数.
证明如下:由,
所以,
由,令,
则,再令,解得,
所以,
所以
,
故是奇函数.
【B组---提高题】
1(2025·甘肃张掖·模拟预测)已知函数是上的奇函数,且,对于任意的,都有,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据给定条件,构造函数,探讨的奇偶性及单调性,再求解不等式.
【详解】设,由函数是上的奇函数,得的定义域为,
且,函数也是上的奇函数,
对于任意的,都有,
得,即,
函数在上单调递增,又为奇函数,因此在上单调递增,
由,得,
由不等式,则,解得,
所以不等式的解集为.
故选:A
2(2025高三·全国·专题练习)已知函数满足,当时,,则( )
A. B.若,则
C.若,则 D.若,则
【答案】C
【分析】利用赋值法和函数的奇偶性判断A;利用奇偶性与单调性解不等式判断B;根据条件代入计算判断C、D;
【详解】已知,
令,则有,所以;
令,所以;
令,得,A错误.
任取,则,所以,
则,故在上单调递减.
由A知,为偶函数,又,可得,故,
且,解得,且,B错误.
若,则,C正确.
若,则 ,
所以,故D错误.
故选:C.
3(24-25高一上·北京·期中)已知函数是上的偶函数.
(1)求实数的值;
(2)判断函数在上的单调性,并用单调性定义证明;
(3)如果对,都有成立,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)单调递增,理由见解析
(3)
【分析】(1)根据偶函数的性质进行求解即可;
(2)根据单调性的定义进行判断证明即可;
(3)根据偶函数的性质,结合单调性先求出函数的值域,再解不等式即可.
【详解】(1)因为函数是上的偶函数,
所以有,
因为,所以;
(2)由(1)可知:,即,该函数单调递增,理由如下:
设是上任意两个实数,且,即,
,
因为,所以,
所以函数在区间上单调递增;
(3)由(2)可知:函数在区间上单调递增,
而函数是偶函数,所以函数在上单调递减,
因为,,
所以在上的值域为,
由恒成立,即,
也就是,
则,得,
所以的取值范围为.
10
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