内容正文:
3.2.2 奇偶性
内容导图预览
新知要点探究
知识点1 函数奇偶性的概念
1.偶函数的定义:一般地,设函数f(x)的定义域为D,如果∀x∈D,都有-x∈D,且f(-x)=f(x),那么函数f(x)就叫做偶函数.
2.奇函数的定义:一般地,设函数f(x)的定义域为D,如果∀x∈D,都有-x∈D,且f(-x)=-f(x),那么函数f(x)就叫做奇函数.
3.函数奇偶性的图像对称性的拓展
(1)函数图象关于直线对称
y=f(x)在定义域内恒满足的条件
y=f(x)的图象的对称轴
f(a+x)=f(a-x)
直线x=a
f(x)=f(a-x)
直线x=
f(a+x)=f(b-x)
直线x=
(2)函数图象关于点对称
y=f(x)在定义域内恒满足的条件
y=f(x)的图象的对称中心
f(a-x)=-f(a+x)
(a,0)
f(x)=-f(a-x)
f(a+x)=-f(b-x)
f(a+x)+f(b-x)=c
知识点2 函数奇偶性的判断
判断函数奇偶性的三种常用方法
1.定义法.
(1)判断函数奇偶性的步骤:
①判断定义域是否关于原点对称;
②判断f(-x)与f(x)的关系.对∀x∈D,若f(-x)=f(x),则函数f(x)是偶函数;若f(-x)=-f(x),则函数f(x)是奇函数.
(2)若∃x0∈D,f≠f且f≠-f(x0),则函数f(x)为非奇非偶函数.
若对∀x∈D,f(-x)=-f(x),且f(-x)=f(x),则f(x)既是奇函数又是偶函数,既奇又偶的函数有且只有一类,即f(x)=0,x∈D,D是关于原点对称的实数集.
(3)若奇函数在原点处有意义,则必有f(0)=0.
2.图象法:
3.性质法(除既奇又偶函数f(x)=0外):
①偶函数的和、差、积、商(分母不为零)仍为偶函数;
②奇函数的和、差仍为奇函数;
③奇(偶)数个奇函数的积为奇(偶)函数;
④一个奇函数与一个偶函数的积、商(分母不为零)为奇函数.
偶
偶
偶
偶
偶
偶
奇
不确定
奇
偶
奇
偶
不确定
奇
偶
奇
奇
奇
偶
奇
知识点3 函数奇偶性的应用
1.利用函数的奇偶性求值
利用奇偶性求值的常见类型
(1)求参数值:若解析式含参数,则根据f(-x)=-f(x)或f(-x)=f(x)列式,比较系数利用待定系数法求解;若定义域含参数,则根据定义域关于原点对称,利用区间的端点和为0求参数.
(2)求函数值:利用f(-x)=-f(x)或f(-x)=f(x)求解,有时需要构造奇函数或偶函数以便于求值.
2.根据函数的奇偶性求函数的解析式
(1)已知某区间上函数的解析式,求对称区间上的函数的解析式,应设这个区间上的变量为x,此时-x成了已知区间上的解析式中的变量,通过应用奇函数或偶函数的定义,即可得所求区间上的解析式.
(2)已知函数f(x),g(x)的组合运算解析式与奇偶性,则把x换为-x,构造方程组求解.
提醒:若函数f(x)的定义域内含0且为奇函数,则必有f(0)=0,但若为偶函数,未必有f(0)=0.
思路方法总结
函数的奇偶性与单调性的综合应用
类型1 比较大小
1.若f(x)为奇函数且在区间[a,b]上单调递增,则f(x)在[-b,-a]上单调递增,即在对称区间上单调性一致(相同).
2.若f(x)为偶函数且在区间[a,b]上单调递增,则f(x)在[-b,-a]上单调递减,即在对称区间上单调性相反.
3.若f(x)为奇函数且在区间[a,b]上有最大值为M,则f(x)在[-b,-a]上有最小值为-M.
4.若f(x)为偶函数且在区间[a,b]上有最大值为N,则f(x)在[-b,-a]上有最大值为N.
5.比较大小的求解策略
(1)若自变量在同一个单调区间上,直接利用函数的单调性比较大小;
(2)若自变量不在同一个单调区间上,需利用函数的奇偶性把自变量转化到同一个单调区间上,然后利用单调性比较大小.
类型2 解不等式
利用函数的奇偶性与单调性解不等式的步骤
(1)将所给的不等式转化为两个函数值的大小关系;
(2)由已知或利用奇偶性得出区间上的单调性,再利用单调性“脱去”函数的对应法则“f”,转化为解不等式(组)的问题.
提醒:在转化时,自变量的取值必须在同一单调区间上;当不等式一边没有写成“f(x)”的形式时,需转化为“f(x)”的形式,如已知f(1)=0,若f(x-1)<0,则f(x-1)<f(1).注意偶函数f(x)中结论f(x)=f(|x|)的灵活运用.
典例·举一反三
题型一 函数奇偶性的判断
1.根据定义,判断下列函数的奇偶性
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
【答案】(1)奇函数;
(2)偶函数;
(3)偶函数;
(4)偶函数;
(5)非奇非偶函数
【分析】(1)判断函数的定义域为,再说明总有,结合函数奇偶性的定义即可得解;
(2)判断函数的定义域为,再说明总有,结合函数奇偶性的定义即可得解;
(3)判断函数的定义域为,再说明总有,结合函数奇偶性的定义即可得解;
(4)判断函数的定义域为,再说明总有,由函数奇偶性的定义即可得解.
(5)判断函数的定义域为,由函数奇偶性的定义即可得解.
【详解】(1)依题意知函数的定义域为,
且对任意的,有,
所以函数是奇函数;
(2)依题意知函数的定义域为,
且对任意的,有,
所以函数是偶函数;
(3)依题意知函数的定义域为,
且对任意的,有,
所以函数是偶函数;
(4)依题意知函数的定义域为,
当时,,所以,,则,
当时,,所以,,则
所以为偶函数.
(5)函数的定义域为,定义域不关于原点对称,
所以函数既不是奇函数,也不是偶函数.
2.函数是( )
A.奇函数 B.偶函数
C.非奇非偶函数 D.既是奇函数,又是偶函数
【答案】B
【分析】由函数奇偶性定义判断.
【详解】因为,所以函数的定义域为,关于原点对称.
又,
所以是偶函数,而,故不是奇函数,
故选:B.
3.已知定义在上的函数,则“”是“函数是偶函数”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】B
【分析】由偶函数定义可判断“”与“函数是偶函数”的关系.
【详解】由“”,不能得到“函数是偶函数”,
由“函数是偶函数”可得“”,
则“”是“函数是偶函数”的必要不充分条件.
故选:B
4.判断下列函数的奇偶性,并说明理由
(1);
(2);
(3);
(4).
【答案】(1)偶函数
(2)非奇非偶函数
(3)非奇非偶函数
(4)既是奇函数又是偶函数
【分析】(1)(2)(3)(4)根据函数奇偶性的定义进行判断即可.
【详解】(1)偶函数,理由如下:
函数的定义域为R,关于原点对称,
且,
所以函数为偶函数.
(2)非奇非偶函数,理由如下:
由得且,
故函数的定义域为且,不关于原点对称,
所以函数为非奇非偶函数.
(3)非奇非偶函数,理由如下:
由解得,所以,函数的定义域为,定义域关于原点不对称,
则为非奇非偶函数.
(4)既是奇函数又是偶函数,理由如下:
由,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.
5.判断下列函数的奇偶性:
(1);
(2);
(3);
(4)
【答案】(1)奇函数
(2)非奇非偶函数
(3)偶函数
(4)偶函数
【分析】根据函数奇偶性的定义判断函数的奇偶性,或利用函数图像判断奇偶性即可.
【详解】(1)由得且,定义域关于原点对称,
所以,所以,
因为,所以为奇函数.
(2)由,解得,其定义域不关于原点对称,
则是非奇非偶函数.
(3)的定义域为,且关于原点对称.
因为,所以为偶函数.
(4)解法1:的定义域关于原点对称,
,
即,则为偶函数.
解法2:画出的图象,
观察可知图象关于轴对称,则为偶函数.
题型二 奇偶性的图象特征
6.函数的图象大致为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】先判断函数的奇偶性即可排除BD,再结合函数值正负判断即可.
【详解】由,,
则,
所以函数为奇函数,图象关于原点对称,故BD错误;
而,
则时,;时,,故A满足题意,C错误.
故选:A.
7.函数的大致图象是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】由解析式求函数的定义域并判断奇偶性,结合上的单调性,应用排除法即可得.
【详解】由得的定义域为,又,故为偶函数,排除B,C;
当时,,则在上单调递增,排除D,
故选:A
8.函数在上的图象大致是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据函数的奇偶性和特殊点坐标判断即可.
【详解】令,的定义域为,
,
则是偶函数,其图象关于轴对称,排除选项;
又,则排除选项A.
故选:B.
9.已知函数与的图象如图所示,则函数的图象可能是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】利用函数的奇偶性结合在定义域上的函数值的正负即可判断.
【详解】由图知,的定义域为,的定义域为,
令时,或,且,
设,则函数的定义域为,关于原点对称,
因为为偶函数,为奇函数,所以,
则,
所以函数为奇函数,其图象关于原点对称,
对于选项A,因为是奇函数,图象关于原点对称,故A错误;
对于选项B,因为是奇函数,图象关于原点对称,故B错误;
对于选项C,当时,,,所以,故C错误;
对于选项D,由图知,当时,,当时,,结合奇函数的对称性可得时的图象,故D正确.
故选:D.
10.函数的大致图象为
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】研究函数的奇偶性,可排除1 个选项,再研究函数的单调性,函数的零点等性质可得结论.
【详解】满足,即是偶函数,排除B;
又时,,函数在上递减,在上递增,排除AD,只有C满足.
故选:C.
【点睛】本题考查由函数解析式选择函数图象,一般用排除法,可通过研究函数的性质,如奇偶性、单调性,研究函数图象的特殊点,特殊的函数值,函数值的正负,函数值的变化趋势等排除3个选项,剩下一个正确选项.
题型三 根据奇偶性求值
11.已知是定义在上的奇函数,当时,,则( )
A.-7 B.7 C.-5 D.5
【答案】A
【分析】由奇函数的定义知,可知,再根据时的解析式,即可求得,从而求解即可.
【详解】因为时,,所以,
因为是定义在上的奇函数,所以.
故选:A
12.已知是定义在上的奇函数,且当时,,( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】先求出,再利用奇函数即可求出.
【详解】解:当时,
所以
又是定义在上的奇函数
所以
故选:B.
13.已知函数是奇函数,且,则
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】由奇函数定义可得,代入可求得结果.
【详解】为奇函数
故选:
【点睛】本题考查利用函数奇偶性求解函数值的问题,关键是能够准确得到函数所满足的关系式,属于基础题.
14.已知是定义在上的偶函数,当时,,则( )
A. B.7 C. D.5
【答案】B
【分析】根据偶函数定义,求等价于求,即可解出.
【详解】因为是定义在上的偶函数,所以.
当,,所以.
故选:B.
15.已知是定义在上的奇函数,当时,,则 .
【答案】
【分析】根据分段函数的解析式结合奇函数的性质计算求解.
【详解】因为是定义在上的奇函数,
所以,且,
因为时,,所以,
则.
故答案为:.
题型四 根据奇偶性求解析式
16.已知是定义在上的奇函数,当时,,则在上的解析式是( ).
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】由函数奇偶性求解析式即可.
【详解】解析 因为当时,,为奇函数,
所以当时,,
所以,即,
故选:D.
17.已知函数是定义在上的偶函数,当时,,则当时,的解析式是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据给定条件,利用偶函数的定义求出解析式.
【详解】函数是定义在上的偶函数,当时,,
当时,,则.
故选:A
18.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.
19.若函数是定义在上的奇函数,当时,,则当时, .
【答案】
【分析】由奇函数的性质进行求解函数的表达式即可.
【详解】当时,则,得,
因为函数是定义在上的奇函数,
所以,
故当时,.
故答案为:
20.已知是奇函数,是偶函数,且,则 , .
【答案】 .
【分析】根据奇偶性构造出新的关系式,结合题干表达式,列方程组求解.
【详解】由题意得,
则有
两式相减得,所以
故答案为:,
题型五 抽象函数的奇偶性
21.设函数的定义域为,对任意,恒有成立,且,则是 (填“奇”或“偶”)函数.
【答案】偶
【分析】利用赋值法令,求出,再令,求出与之间的关系即可得到结论.
【详解】因为对任意,恒有成立,
令,,得到,
于是,
而,因此.
令,得,
所以,
得,
即.
所以函数是偶函数.
故答案为:偶
22.设函数对任意,都有,证明:为奇函数.
【答案】证明见解析
【分析】根据函数满足,通过赋值,求得,再继续赋值,使表达式产生与,代入,整理得,可证明结论成立.
【详解】证明:函数的定义域为,关于原点对称,
因为函数对任意,都有,
令,则,得,
令,则,
所以,
即,所以为奇函数.
23.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.
24.已知函数满足.
(1)求的值;
(2)求证:;
(3)若,求的值.
【答案】(1)
(2)证明见解析
(3)
【分析】(1)令,即可求出;
(2)令,结合,即可得证;
(3)根据所给条件求出,,,,,,,即可得解;
【详解】(1)解:因为,令,则,所以;
(2)解:因为,令,则,又,所以,即;
(3)解:因为且,所以,,,,,,所以,;
25.已知函数对一切实数都有成立, 且.
(1)分别求和的值;
(2)判断并证明函数的奇偶性.
【答案】(1),;
(2)是奇函数,证明见解析.
【分析】(1)利用赋值法求解即可;
(2)令可得,然后可判断.
【详解】(1)因为函数对一切实数都有成立,,
所以当时,即,
令可得,所以,即
(2)令可得,所以,
所以,即,,
所以函数是奇函数.
题型六 已知奇偶性求参数
26.设是偶函数,且定义域为,,则 ( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据奇偶性可得,,,解出,进而得出答案.
【详解】由偶函数的定义域是关于原点对称的,所以,
显然,,所以.
故选:B.
27.已知是偶函数,则( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】D
【分析】由偶函数定义域关于原点对称求出的值,再由偶函数的定义式求出b即可.
【详解】因为偶函数的定义域关于原点对称,所以,且,解得;
由为偶函数,得,即,即,
因不恒为0,故,则.
故选:
28.已知为奇函数,则( )
A. B.2 C.0 D.1
【答案】A
【分析】根据奇函数定义结合函数定义域计算求解.
【详解】函数是奇函数,且,都在定义域内,
所以且,
所以且,
所以,所以.
故选:A.
29.已知函数是定义在上的奇函数,则 , .
【答案】 1 0
【分析】由题知区间需对称,则,结合,即可求解,注意需检验.
【详解】因为函数是定义在上的奇函数,
所以且,所以,.
此时,是定义在上的奇函数.
故答案为:1;0
30.若函数是定义在区间上的奇函数,则 .
【答案】2
【分析】由奇函数定义及性质求解.
【详解】因为奇函数的定义域关于原点对称,所以,解得.
因为是奇函数,所以,所以,
即,解得,所以.
故答案为:2.
题型七 奇函数 常数的应用
31.f(x)=x5+ax3+bx-8且f(-2)=0,则f(2)等于
A.-16 B.-18 C.-10 D.10
【答案】A
【详解】本题考查函数的奇偶性
令,则
由得
由得,所以
则
所以
故正确答案为
32.已知,且,则的值为
A.2 B.4 C. D.
【答案】B
【分析】直接代入解析式即可求解,另解:由得函数是奇函数,则,从而得出结论.
【详解】∵且,∴,∴,
∴,
∴,
故选:B.
【点睛】本题考查的是函数中的一部分具有奇偶性的应用,奇函数的性质是互为相反数的自变量对应的函数值也互为相反数,属于基础题.
33.已知函数的最大值为,最小值为,则( )
A.2 B.4 C.6 D.8
【答案】C
【分析】由题意可得,可求的值.
【详解】由,得,函数的定义域为,
令,定义域为,定义域关于原点对称,
又,所以为奇函数,
所以,
则的图象关于点对称,所以.
故选:C.
34.已知,且,那么等于( )
A.16 B.-16 C.-24 D.-32
【答案】D
【分析】把原函数写成一个奇函数加常数的形式,然后利用奇函数的性质获解
【详解】设,则
所以
因为
所以
所以,即
故选:D
35.若关下的函数的最大值为,最小值为,.则实数的值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】构造函数,判断其奇偶性,利用所构造函数的奇偶性的性质进行求解即可.
【详解】解:设,
因为
所以函数是奇函数,函数最大值为,最小值为,且,
令函数最大值为,最小值为,
则,,,故,
,,
故选:B
题型八 根据奇偶性比较大小
36.设偶函数的定义域为,当时,是增函数,则( )
A. B. C. D.
【答案】AB
【解析】由于偶函数的定义域为,结合函数的奇偶性和单调性的关系进行转化,即可求解.
【详解】为上的偶函数,
∴,
又当时,是增函数,
∴.
故选:AB.
37.定义在上的偶函数,对任意的都有,则( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】根据对任意的都有可得,再结合偶函数的性质即可求解.
【详解】因为对任意的都有,
所以,即,,即,
所以,
又因为是定义在上的偶函数,,
所以,
故选:A
38.已知函数是定义在上的偶函数,且在区间上单调递增,则,,的大小关系是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】由题意知关于对称,,再由在上单调递增可判断大小关系.
【详解】因为函数是定义在R上的偶函数,所以对,,
所以关于直线对称,所以,
又因为在上单调递增,所以.
故选:B
39.定义在上的函数满足以下条件:①;②对任意,当时都有.则的大小关系是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】根据等式判断函数的奇偶性,根据不等式判断函数的单调性,结合函数的奇偶性和单调性进行比较大小即可.
【详解】因为定义在上的函数满足条件,
所以函数是偶函数,
对任意,当时都有,
所以不妨设,则有,
因此时,函数是增函数,
因为函数是偶函数,
所以,,
因为时,函数是增函数,
所以,即,
故选:A
40.已知是定义在上的奇函数,是定义在上的偶函数,且,在单调递增,则( )
A. B.
C. D.
【答案】BC
【分析】根据题意得到在上单调递增,在上单调递增,在上单调递减,得到,,结合函数的单调性,逐项判定,即可求解.
【详解】因为是定义在上的奇函数,是定义在上的偶函数,
且两函数在上单调递增,
所以在上单调递增,在上单调递减,则在上单调递增,
所以,,
所以,,,
所以B、C正确,A错误;
若,则,D错误.
故选:BC
题型九 已知奇偶性解不等式
41.已知奇函数在上单调递减,若,则的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】根据奇函数的性质化简不等式,然后根据函数的单调递减解关于的不等式,求出的取值范围.
【详解】因为奇函数在上有定义,所以,
所以
所以,解得.
所以的取值范围为.
故选:D.
42.已知函数是定义在上的奇函数,在上单调递减,且,则不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】由奇偶性得到,当时,,结合单调性,求出,同理得到当时,,故,
【详解】因为是定义在上的奇函数,,
所以,
因为在上单调递减,当时,,
故,
因为是定义在上的奇函数,故在上单调递减,
又,当时,,
故,
综上,的解集为.
故选:D
43.已知定义在上的偶函数,对有,则关于的不等式的解集为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据偶函数的定义域关于原点对称求出的值,确定函数的定义域,再由已知条件判断函数在定义域内的单调性,最后利用函数的奇偶性和单调性来求解不等式.
【详解】是定义在上的偶函数,根据偶函数的定义域关于原点对称,可得,解得,的定义域为.
又对有,在上单调递增,为偶函数,在上单调递减.
由,不等式可化为,根据偶函数的性质,不等式可化为,由以上推出的条件可得,解得.
故选:A.
44.已知是定义在上的奇函数,若当时,,则不等式0的解集为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】根据单调性和奇偶性的定义列不等式组求解即可.
【详解】由当时得在单调递增,
因为是定义在上的奇函数,所以在上也单调递增,故在上单调递增,
由得,
所以,解得,
故原不等式的解集为,
故选:A
45.已知定义在上的奇函数满足,若,则实数的取值范围是 .
【答案】
【分析】根据函数奇偶性和单调性解不等式即可.
【详解】是增函数,且,
因为为奇函数,所以在上是增函数.
由,得,
于是,解得.故.
故答案为:.
题型十 综合题型
46.已知函数是偶函数.
(1)求实数的值;
(2)若,用定义法证明函数在上单调递增.
【答案】(1)实数的值为
(2)证明见解析.
【分析】(1)由偶函数的性质可得,代入化简后即可求解.
(2)由函数单调性的定义,设,通过作差证明,即可得证.
【详解】(1)由已知函数在上是偶函数,
则有,即,
即,即,
又时均成立,解得.
于是实数的值为.
(2)由已知得,解出,则.
证明如下:
任取,
则有,
因为,所以,
所以,即.
故函数在上单调递增.
47.已知定义在上的函数满足对任意的x,,,当时,,.
(1)证明:为奇函数.
(2)证明:在上是减函数.
(3)求不等式的解集.
【答案】(1)证明见解析;
(2)证明见解析;
(3).
【分析】(1)令、,结合奇偶性定义即可证;
(2)设有,结合已知和单调性定义即可证;
(3)利用奇偶性、单调性,化不等式为,即可求解集.
【详解】(1)令,则,所以,
令,则,
所以且定义域为R,故为奇函数;
(2)设,因为,
所以,
所以,
因为,所以,所以,故在上单调递减;
(3)因为为奇函数,且,所以,
不等式化为,
因为在上单调递减,所以,即,解得,
即不等式的解集是.
48.已知函数满足,.
(1)求,的值;
(2)判断的奇偶性;
(3)求不等式的解集.
【答案】(1),
(2)为偶函数.
(3)
【分析】(1)由已知条件代入数值计算,即可得答案;
(2)根据偶函数的定义即可判断结论;
(3)判断函数的单调性,结合偶函数性质可得不等式,即可求得答案.
【详解】(1)由题意得,
将代入,得到,解得.
(2)由(1)可得,
其定义域为,关于原点对称,
且,
故为偶函数.
(3)当时,在上单调递增,
由复合函数单调性可知在上单调递减,且为偶函数,
故等价于,
两边平方可得,即,
解得.
49.已知定义在上的函数在区间上单调递减,且.,.
(1)证明:;
(2)判断函数的奇偶性,并给予证明;
(3)当时,求不等式的解集.
【答案】(1)证明见解析;
(2)函数为偶函数,证明见解析;
(3).
【分析】(1)令,得到,令,得,结合已知得,即可证;
(2)取,观察等式与奇偶性的自变量互为相反数,即可证;
(3)用赋值法,将转化为,从而把不等式转化为关于的一元二次不等式,利用的单调性和奇偶性可可解不等式.
【详解】(1)令,则有,
由,得,即,所以.
令,,则,即,
因为,所以,所以;
(2)函数为偶函数,证明如下:
由(1)知,,令.则,
所以,所以,
所以函数为偶函数;
(3)令,则,
所以,所以.
因为,所以,
所以,即,即,
又,,所以.
当时,在区间上单调递减,
由(2)知函数为偶函数,所以在上单调递增,
所以,所以,解得.
所以当时,不等式的解集为.
50.函数是定义在上的奇函数,且.
(1)确定函数的解析式;
(2)用定义证明在上是增函数;
(3)解不等式.
【答案】(1);
(2)证明见解析;
(3).
【分析】(1)由奇函数的性质及已知函数值,列方程求参数值即可;
(2)应用单调性定义求证函数的区间单调性即可;
(3)根据奇偶性和单调性解不等式.
【详解】(1)是定义在上的奇函数,
,即,
,则,
,
,
函数解析式为.
(2)任取,且,
,
,则,,,
,即,
是上的增函数.
(3),
,
是上的奇函数,
,
,
为上的增函数,
,解得,
不等式的解集为.
试卷第1页,共3页
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3.2.2 奇偶性
内容导图预览
新知要点探究
知识点1 函数奇偶性的概念
1.偶函数的定义:一般地,设函数f(x)的定义域为D,如果∀x∈D,都有-x∈D,且f(-x)=f(x),那么函数f(x)就叫做偶函数.
2.奇函数的定义:一般地,设函数f(x)的定义域为D,如果∀x∈D,都有-x∈D,且f(-x)=-f(x),那么函数f(x)就叫做奇函数.
3.函数奇偶性的图像对称性的拓展
(1)函数图象关于直线对称
y=f(x)在定义域内恒满足的条件
y=f(x)的图象的对称轴
f(a+x)=f(a-x)
直线x=a
f(x)=f(a-x)
直线x=
f(a+x)=f(b-x)
直线x=
(2)函数图象关于点对称
y=f(x)在定义域内恒满足的条件
y=f(x)的图象的对称中心
f(a-x)=-f(a+x)
(a,0)
f(x)=-f(a-x)
f(a+x)=-f(b-x)
f(a+x)+f(b-x)=c
知识点2 函数奇偶性的判断
判断函数奇偶性的三种常用方法
1.定义法.
(1)判断函数奇偶性的步骤:
①判断定义域是否关于原点对称;
②判断f(-x)与f(x)的关系.对∀x∈D,若f(-x)=f(x),则函数f(x)是偶函数;若f(-x)=-f(x),则函数f(x)是奇函数.
(2)若∃x0∈D,f≠f且f≠-f(x0),则函数f(x)为非奇非偶函数.
若对∀x∈D,f(-x)=-f(x),且f(-x)=f(x),则f(x)既是奇函数又是偶函数,既奇又偶的函数有且只有一类,即f(x)=0,x∈D,D是关于原点对称的实数集.
(3)若奇函数在原点处有意义,则必有f(0)=0.
2.图象法
3.性质法(除既奇又偶函数f(x)=0外):
①偶函数的和、差、积、商(分母不为零)仍为偶函数;
②奇函数的和、差仍为奇函数;
③奇(偶)数个奇函数的积为奇(偶)函数;
④一个奇函数与一个偶函数的积、商(分母不为零)为奇函数.
偶
偶
偶
偶
偶
偶
奇
不确定
奇
偶
奇
偶
不确定
奇
偶
奇
奇
奇
偶
奇
知识点3 函数奇偶性的应用
1.利用函数的奇偶性求值
利用奇偶性求值的常见类型
(1)求参数值:若解析式含参数,则根据f(-x)=-f(x)或f(-x)=f(x)列式,比较系数利用待定系数法求解;若定义域含参数,则根据定义域关于原点对称,利用区间的端点和为0求参数.
(2)求函数值:利用f(-x)=-f(x)或f(-x)=f(x)求解,有时需要构造奇函数或偶函数以便于求值.
2.根据函数的奇偶性求函数的解析式
(1)已知某区间上函数的解析式,求对称区间上的函数的解析式,应设这个区间上的变量为x,此时-x成了已知区间上的解析式中的变量,通过应用奇函数或偶函数的定义,即可得所求区间上的解析式.
(2)已知函数f(x),g(x)的组合运算解析式与奇偶性,则把x换为-x,构造方程组求解.
提醒:若函数f(x)的定义域内含0且为奇函数,则必有f(0)=0,但若为偶函数,未必有f(0)=0.
思路方法总结
函数的奇偶性与单调性的综合应用
类型1 比较大小
1.若f(x)为奇函数且在区间[a,b]上单调递增,则f(x)在[-b,-a]上单调递增,即在对称区间上单调性一致(相同).
2.若f(x)为偶函数且在区间[a,b]上单调递增,则f(x)在[-b,-a]上单调递减,即在对称区间上单调性相反.
3.若f(x)为奇函数且在区间[a,b]上有最大值为M,则f(x)在[-b,-a]上有最小值为-M.
4.若f(x)为偶函数且在区间[a,b]上有最大值为N,则f(x)在[-b,-a]上有最大值为N.
5.比较大小的求解策略
(1)若自变量在同一个单调区间上,直接利用函数的单调性比较大小;
(2)若自变量不在同一个单调区间上,需利用函数的奇偶性把自变量转化到同一个单调区间上,然后利用单调性比较大小.
类型2 解不等式
利用函数的奇偶性与单调性解不等式的步骤
(1)将所给的不等式转化为两个函数值的大小关系;
(2)由已知或利用奇偶性得出区间上的单调性,再利用单调性“脱去”函数的对应法则“f”,转化为解不等式(组)的问题.
提醒:在转化时,自变量的取值必须在同一单调区间上;当不等式一边没有写成“f(x)”的形式时,需转化为“f(x)”的形式,如已知f(1)=0,若f(x-1)<0,则f(x-1)<f(1).注意偶函数f(x)中结论f(x)=f(|x|)的灵活运用.
典例·举一反三
题型一 函数奇偶性的判断
1.根据定义,判断下列函数的奇偶性
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
2.函数是( )
A.奇函数 B.偶函数
C.非奇非偶函数 D.既是奇函数,又是偶函数
3.已知定义在上的函数,则“”是“函数是偶函数”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
4.判断下列函数的奇偶性,并说明理由
(1);
(2);
(3);
(4).
5.判断下列函数的奇偶性:
(1);
(2);
(3);
(4)
题型二 奇偶性的图象特征
6.函数的图象大致为( )
A. B.
C. D.
7.函数的大致图象是( )
A.B.C. D.
8.函数在上的图象大致是( )
A.B.C. D.
9.已知函数与的图象如图所示,则函数的图象可能是( )
A.B.C. D.
10.函数的大致图象为
A.B.C. D.
题型三 根据奇偶性求值
11.已知是定义在上的奇函数,当时,,则( )
A.-7 B.7 C.-5 D.5
12.已知是定义在上的奇函数,且当时,,( )
A. B. C. D.
13.已知函数是奇函数,且,则
A. B. C. D.
14.已知是定义在上的偶函数,当时,,则( )
A. B.7 C. D.5
15.已知是定义在上的奇函数,当时,,则 .
题型四 根据奇偶性求解析式
16.已知是定义在上的奇函数,当时,,则在上的解析式是( ).
A. B.
C. D.
17.已知函数是定义在上的偶函数,当时,,则当时,的解析式是( )
A. B. C. D.
18.已知为上的奇函数,当时,,则时,的解析式为( )
A. B.
C. D.
19.若函数是定义在上的奇函数,当时,,则当时, .
20.已知是奇函数,是偶函数,且,则 , .
题型五 抽象函数的奇偶性
21.设函数的定义域为,对任意,恒有成立,且,则是 (填“奇”或“偶”)函数.
22.设函数对任意,都有,证明:为奇函数.
23.已知函数的定义域为,对任意都有,且,判断的奇偶性.
24.已知函数满足.
(1)求的值;
(2)求证:;
(3)若,求的值.
25.已知函数对一切实数都有成立, 且.
(1)分别求和的值;
(2)判断并证明函数的奇偶性.
题型六 已知奇偶性求参数
26.设是偶函数,且定义域为,,则 ( )
A. B. C. D.
27.已知是偶函数,则( )
A.1 B.2 C.3 D.4
28.已知为奇函数,则( )
A. B.2 C.0 D.1
29.已知函数是定义在上的奇函数,则 , .
30.若函数是定义在区间上的奇函数,则 .
题型七 奇函数 常数的应用
31.f(x)=x5+ax3+bx-8且f(-2)=0,则f(2)等于
A.-16 B.-18 C.-10 D.10
32.已知,且,则的值为
A.2 B.4 C. D.
33.已知函数的最大值为,最小值为,则( )
A.2 B.4 C.6 D.8
34.已知,且,那么等于( )
A.16 B.-16 C.-24 D.-32
35.若关下的函数的最大值为,最小值为,.则实数的值为( )
A. B. C. D.
题型八 根据奇偶性比较大小
36.设偶函数的定义域为,当时,是增函数,则( )
A. B. C. D.
37.定义在上的偶函数,对任意的都有,则( )
A. B.
C. D.
38.已知函数是定义在上的偶函数,且在区间上单调递增,则,,的大小关系是( )
A. B.
C. D.
39.定义在上的函数满足以下条件:①;②对任意,当时都有.则的大小关系是( )
A. B.
C. D.
40.已知是定义在上的奇函数,是定义在上的偶函数,且,在单调递增,则( )
A. B.
C. D.
题型九 已知奇偶性解不等式
41.已知奇函数在上单调递减,若,则的取值范围为( )
A. B.
C. D.
42.已知函数是定义在上的奇函数,在上单调递减,且,则不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
43.已知定义在上的偶函数,对有,则关于的不等式的解集为( )
A. B. C. D.
44.已知是定义在上的奇函数,若当时,,则不等式0的解集为( )
A. B.
C. D.
45.已知定义在上的奇函数满足,若,则实数的取值范围是 .
题型十 综合题型
46.已知函数是偶函数.
(1)求实数的值;
(2)若,用定义法证明函数在上单调递增.
47.已知定义在上的函数满足对任意的x,,,当时,,.
(1)证明:为奇函数.
(2)证明:在上是减函数.
(3)求不等式的解集.
48.已知函数满足,.
(1)求,的值;
(2)判断的奇偶性;
(3)求不等式的解集.
49.已知定义在上的函数在区间上单调递减,且.,.
(1)证明:;
(2)判断函数的奇偶性,并给予证明;
(3)当时,求不等式的解集.
50.函数是定义在上的奇函数,且.
(1)确定函数的解析式;
(2)用定义证明在上是增函数;
(3)解不等式.
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