内容正文:
专题14 函数的奇偶性
(八类重难点题型)
目录
典例详解
类型一、函数的奇偶性-定义与判断
类型二、利用函数的奇偶性求解析式
类型三、利用函数的奇偶性求值或参数
类型四、利用函数的奇偶性解不等式
类型五、函数的奇偶性与单调性融合
类型六、函数的奇偶性与对称性融合
类型七、抽象函数的奇偶性
类型八、函数的奇偶性综合应用
压轴专练
类型一、函数的奇偶性-定义与判断
函数的奇偶性
1、奇函数:如果对于函数的定义域内任意一个,都有,那么函数是奇函数,图象关于原点对称.
2、偶函数:如果对于函数的定义域内任意一个,都有,那么函数是偶函数,图象关于轴对称.偶函数的性质:,可避免讨论.
【技巧方法】
判断奇偶性的常用方法:
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.
注:判断与的关系时,也可以使用如下结论:
(1)如果或,则函数为偶函数;
(2)如果或,则函数为奇函数.
2、图象法:奇(偶)函数等价于它的图象关于原点(轴)对称.
3、性质法:设,的定义域分别是,,在它们的公共定义域上,一般具有下列结论:
偶
偶
偶
偶
偶
偶
奇
不确定
奇
偶
奇
偶
不确定
奇
偶
奇
奇
奇
偶
奇
例1.判断下列函数的奇偶性:
(1);
(2);
(3).
(4);
(5).
变式1-1.函数,则( )
A.是奇函数 B.是偶函数
C.既非奇函数也非偶函数 D.既是奇函数也是偶函数
变式1-2.已知函数,,则( )
A.是奇函数 B.是奇函数
C.是奇函数 D.是奇函数
变式1-3.设函数,则下列函数中为奇函数的是( )
A. B. C. D.
类型二、利用函数的奇偶性求解析式
【技巧方法】
由函数的奇偶性求函数解析式的一般步骤:
(1)在哪个区间上求解析是,就设在哪个区间上;
(2)把对称转化到已知区间上,代入已知区间的解析式得;
(3)利用函数的奇偶性把改写成,从而求出.
例2.已知是定义在上的奇函数,当时,,则在上的表达式为__________________
变式2-1.已知函数是定义域为的偶函数,且当时,,则当时,( )
A. B.
C. D.
变式2-2.(多选)已知是定义在R上的奇函数,当时,,则( )
A. B.是奇函数
C. D.当时,
变式2-3.已知为偶函数,若当时, ,则的解析式是 .
变式2-4.若定义在R上的偶函数和奇函数满足.则 .
类型三、利用函数的奇偶性求值或参数
【技巧方法】
(1)由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,则直接利用或求解;若所给函数不具有奇偶性,一般续利用所给的函数构造一个奇函数或偶函数,然后利用其奇偶性求值.
(2)由函数的奇偶性求参数:
若函数解析式中含参数,则根据或,利用待定系数法求参数;若定义域含参数,则根据定义域关于原点对称,利用区间的端点值之和为0求参数.
例3.设是定义在上的奇函数,则( )
A. B. C. D.
变式3-1.设是定义在上的奇函数,当时,,则( )
A. B.1 C. D.
变式3-2.已知函数是定义在区间上的奇函数,则( )
A.0 B.1 C.2 D.4
变式3-3.若函数是定义在上的偶函数,则( )
A. B.3 C. D.51
变式3-4.已知函数,,则 .
类型四、利用函数的奇偶性解不等式
利用函数的奇偶性解不等式:
关键是利用奇偶性把自变量转化到函数的同一个单调区间内,然后利用单调性比较.
【技巧方法】
(1)为奇函数,定义域为,+的单调性,解不等式时,
①借助单调性得出的大小关系;②定义域:
(2)为奇函数,定义域为,+的单调性,解不等式时,
①借助单调性得出的大小关系;②定义域:
例4.已知定义在上的偶函数在上为减函数,且,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
变式4-1.若函数是定义在R上单调递增的奇函数,且,则使得成立的x的取值范围为( )
A. B. C. D.
变式4-2.已知函数是定义域为的奇函数,且,若对任意的,,且,都有成立,则不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
变式4-3.已知偶函数在区间上是增函数,则满足的取值范围是 .
变式4-4.已知为上的奇函数,,若且,都有,则不等式的解集为是 .
变式5-4.已知函数是定义在上的偶函数.其中、且.
(1)求的表达式;
(2)若,实数满足,求的取值范围.
类型五、函数的奇偶性与单调性融合
奇函数在对称区间上的单调性相同;偶函数在对称区间上的单调性相反。
例5.函数的图象大致为( )
A.
B.
C.
D.
变式5-1.已知函数的部分图象如图所示,则( )
A.的定义域为 B.的值域为
C.在区间上单调递减 D.的解集为
变式5-2.函数的图象大致是( )
A.
B.
C.
D.
变式5-3.(多选)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.
变式5-4.已知函数是定义在区间内的奇函数,且在区间内的图象如图所示,则的单调递增区间为______________
变式5-5.已知偶函数在区间上单调递减,则函数的单调增区间是 .
类型六、函数的奇偶性与对称性融合
奇函数、偶函数图象对称性的推广:
在定义域内恒满足
的图象的对称轴(中心)
直线
直线
直线
点
点
点
对称轴:或者
关于对称
或者
关于对称
例6.(多选)定义在R上的偶函数满足,且在上是增函数,则( )
A.的图象关于直线对称 B.在上是增函数
C.在上是减函数 D.
变式6-1.在R上定义的函数是偶函数,且,若在区间上是减函数,则( )
A.在区间上是增函数﹐在区间上是增函数
B.在区间上是增函数,在区间上是减函数
C.在区间上是减函数,在区间上是增函数
D.在区间上是减函数,在区间上是减函数
变式6-2.函数的图象关于直线对称,那么错误的是( )
A. B.
C.函数是偶函数 D.函数是偶函数
变式6-3.若函数是奇函数,是奇函数,则函数图象可以关于点______对称.
类型七、抽象函数的奇偶性
利用奇、偶函数的定义判断抽象函数的奇偶性
【技巧方法】
通过赋值法处理,有时需要重新构造函数,判断函数的奇偶性。
例7.已知函数的定义域为,且.当时,.
(1)求;
(2)证明:函数在为增函数;
(3)如果,解不等式.
变式7-1.若定义在上的函数满足:对于任意,有,则下列说法一定正确的是( )
A.是奇函数 B.是偶函数
C.是奇函数 D.是偶函数
变式7-2.已知函数的定义域为,且,若,则( )
A. B. C.为增函数 D.为奇函数
变式7-3.已知函数在R上单调递增,对于任意都有.
(1)求;
(2)判断奇偶性并证明;
(3)解不等式.
变式7-4.已知函数对任意,总有,且当时, ,,
(1)求证:函数是奇函数;
(2)利用函数的单调性定义证明,在R上的单调递减;
(3)若不等式对于任意的恒成立,求实数的取值范围.
变式7-5.已知函数的定义域为,对任意,都满足,且,当时,且.
(1)求,的值;
(2)用函数单调性的定义证明在上单调递减;
(3)若对任意的,恒成立,求实数的取值范围.
类型八、函数的奇偶性综合应用
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、区间和关于原点对称
(1)若为奇函数,且在上有最大值,则在上最小值;
(2)若为偶函数,且在上有最大值,则在上最大值.
例8.(1)设偶函数在区间上单调递减,则( )
A. B.
C. D.
(2)设函数()的最大值为,最小值为,则=
变式8-1.定义在上的偶函数满足:对任意的有则( )
A. B.
C. D.
变式8-2.已知函数在区间上的最大值为M,最小值为N,则的值为 .
变式8-3.函数是定义在上的奇函数,设函数的最大值为,最小值为,则 .
1.函数的奇偶性为( )
A.奇函数 B.偶函数 C.即奇又偶函数 D.非奇非偶函数
2.已知函数和均为上的奇函数,且,,则的值为( )
A. B. C. D.6
3.已知是定义在上的奇函数,且当时,,若,则( )
A. B.0 C.1 D.2
4.已知函数的最大值为,最小值为,则( )
A.2 B.4 C.6 D.8
5.设函数为定义在上的奇函数,且当时,,若,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
6.(多选)已知函数的定义域为,则下列说法正确的是( )
A.可以表示为一个偶函数与一个奇函数之和
B.若是奇函数,则是偶函数
C.若是偶函数,则是偶函数
D.若是奇函数,则是奇函数
7.(多选)已知函数是定义在上的奇函数,当时,,则下列结论正确的是( )
A.
B.当时,
C.是图像的一条对称轴
D.在上单调递增
8.(多选)已知函数的定义域为,对任意实数x,y满足,且,则下列结论正确的是( )
A. B.
C.为奇函数 D.为上的减函数
9.已知函数为偶函数,则 .
10.若函数在区间上的最大值为M,最小值为m,则 .
11.若定义在R上的奇函数在上单调递减,且,则满足的x的取值范围是_____________
12.已知定义在上的函数满足:对,都有,且当时,.
(1)判断函数的奇偶性并用定义证明;
(2)判断函数在上的单调性,并用单调性定义证明;
(3)解不等式:.
13.已知函数,.
(1)判断函数的奇偶性;
(2)用定义法证明:函数在上单调递增;
(3)求不等式的解集.
14.已知函数的定义域为,对任意,都满足,且.当时,,且.
(1)求,的值;
(2)用函数单调性的定义证明在上单调递增;
(3)若对任意的,恒成立,求实数a的取值范围.
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专题14 函数的奇偶性
(八类重难点题型)
目录
典例详解
类型一、函数的奇偶性-定义与判断
类型二、利用函数的奇偶性求解析式
类型三、利用函数的奇偶性求值或参数
类型四、利用函数的奇偶性解不等式
类型五、函数的奇偶性与单调性融合
类型六、函数的奇偶性与对称性融合
类型七、抽象函数的奇偶性
类型八、函数的奇偶性综合应用
压轴专练
类型一、函数的奇偶性-定义与判断
函数的奇偶性
1、奇函数:如果对于函数的定义域内任意一个,都有,那么函数是奇函数,图象关于原点对称.
2、偶函数:如果对于函数的定义域内任意一个,都有,那么函数是偶函数,图象关于轴对称.偶函数的性质:,可避免讨论.
【技巧方法】
判断奇偶性的常用方法:
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.
注:判断与的关系时,也可以使用如下结论:
(1)如果或,则函数为偶函数;
(2)如果或,则函数为奇函数.
2、图象法:奇(偶)函数等价于它的图象关于原点(轴)对称.
3、性质法:设,的定义域分别是,,在它们的公共定义域上,一般具有下列结论:
偶
偶
偶
偶
偶
偶
奇
不确定
奇
偶
奇
偶
不确定
奇
偶
奇
奇
奇
偶
奇
例1.判断下列函数的奇偶性:
(1);
(2);
(3).
(4);
(5).
【答案】(1)偶函数;(2)奇函数;(3)奇函数;(4)非奇非偶函数;(5)既是奇函数又是偶函数
【分析】(1)(2)(3)(4)(5)求得定义域,利用奇偶性的定义判断即可;.
【解析】(1)因为的定义域为,关于原点对称,
又,
所以为偶函数.
(2)因为的定义域为,它关于原点对称,
又,
所以为奇函数.
(3)由题设得:,所以函数定义域为,关于原点对称,
且,所以,
所以,
所以,
所以是奇函数.
(4)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.
(5)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.
变式1-1.函数,则( )
A.是奇函数 B.是偶函数
C.既非奇函数也非偶函数 D.既是奇函数也是偶函数
【答案】B
【分析】利用函数奇偶性的定义判断即可.
【解析】函数的定义域为,
当时,,有,;
当时,,有,;
当,,,
综上所述,对任意的,成立,所以函数为偶函数,
故选:B.
变式1-2.已知函数,,则( )
A.是奇函数 B.是奇函数
C.是奇函数 D.是奇函数
【答案】C
【分析】根据奇偶性的概念分别判断函数的奇偶性,再利用奇偶性的概念与性质逐项判断即可得结论.
【解析】函数的定义域为,则,所以函数是奇函数,
函数的定义域为,所以,则是偶函数,
所以,不能确定奇偶性,A错误;
,不能确定奇偶性,B错误;
,则是奇函数,C正确;
,则是偶函数,D错误.
故选:C.
变式1-3.设函数,则下列函数中为奇函数的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据奇函数的定义即可得出判断.
【解析】对于A,,设,
,所以为奇函数,故A符合题意;
对于B,,,
定义域关于原点不对称,所以是非奇非偶函数,故B不合题意;
对于C,,
设,
则,不为奇函数,故C不合题意;
对于D,,
定义域关于原点不对称,所以为非奇非偶函数,故D不合题意;
故选:A.
类型二、利用函数的奇偶性求解析式
【技巧方法】
由函数的奇偶性求函数解析式的一般步骤:
(1)在哪个区间上求解析是,就设在哪个区间上;
(2)把对称转化到已知区间上,代入已知区间的解析式得;
(3)利用函数的奇偶性把改写成,从而求出.
例2.已知是定义在上的奇函数,当时,,则在上的表达式为__________________
【答案】
【分析】利用函数奇偶性求对称区域解析式,再利用绝对值的意义,把分段函数又写成含绝对值的函数即可.
【解析】当时,,即有,
再由是定义在上的奇函数,所以,
即有,
所以当时,,
当时,,
综上可得:,
故答案为:
变式2-1.已知函数是定义域为的偶函数,且当时,,则当时,( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】利用偶函数的性质求函数解析式即得.
【解析】当时,,则,
∵函数是定义域为的偶函数,∴,
∴.
故选:A.
变式2-2.(多选)已知是定义在R上的奇函数,当时,,则( )
A. B.是奇函数
C. D.当时,
【答案】AD
【分析】AB选项,由奇函数得到,,进而得到,得到为偶函数,B错误;C选项,;D选项,由函数的奇偶性结合时的解析式,求出答案.
【解析】AB选项,因为是定义在R上的奇函数,
根据奇函数性质可知,,A正确;
的定义域为R,由于,
则,
即为偶函数,B错误;
C选项,当时,,则,
故,C错误;
D选项,当时,,则,
所以,D正确.
故选:AD.
变式2-3.已知为偶函数,若当时, ,则的解析式是 .
【答案】
【分析】由偶函数的定义求时的解析式,两式结合即可得函数的解析式.
【解析】若,则,
则当时,,
又为偶函数,则,
即当时,,
因此可得.
故答案为:.
变式2-4.若定义在R上的偶函数和奇函数满足.则 .
【答案】
【分析】利用奇偶函数的性质求函数解析式即得.
【解析】由题意,,
则由
可得,即
由,可得
故答案为:
类型三、利用函数的奇偶性求值或参数
【技巧方法】
(1)由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,则直接利用或求解;若所给函数不具有奇偶性,一般续利用所给的函数构造一个奇函数或偶函数,然后利用其奇偶性求值.
(2)由函数的奇偶性求参数:
若函数解析式中含参数,则根据或,利用待定系数法求参数;若定义域含参数,则根据定义域关于原点对称,利用区间的端点值之和为0求参数.
例3.设是定义在上的奇函数,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】利用奇函数的定义域关于原点对称可求得的值,利用奇函数的定义求出的值,由此可求得的值.
【解析】因为是定义在上的奇函数,
则关于原点对称,所以,,解得,
且,即,
所以,,解得,所以,,且,
所以,.
故选:D.
变式3-1.设是定义在上的奇函数,当时,,则( )
A. B.1 C. D.
【答案】D
【分析】根据奇函数的定义可得,求出即可.
【解析】因为是定义在上的奇函数,且当时,,
所以.
故选:D.
变式3-2.已知函数是定义在区间上的奇函数,则( )
A.0 B.1 C.2 D.4
【答案】C
【分析】根据奇函数得到,,解得答案,再验证即可.
【解析】函数是定义在区间上的奇函数,
则,解得,定义域为,,则,
,定义域为,,函数为奇函数,满足,
故.
故选:C
变式3-3.若函数是定义在上的偶函数,则( )
A. B.3 C. D.51
【答案】B
【分析】根据定义域关于原点对称求得,根据偶函数定义求得,可得的解析式,进而得.
【解析】由题意,定义域关于原点对称,则,解得,
则,又是偶函数,
则,即,解得,
则,,
则.
故选:B.
变式3-4.已知函数,,则 .
【答案】
【分析】根据函数的奇偶性求函数值.
【解析】设,则,且为奇函数,即.
又 ;
所以,
所以.
故答案为:
类型四、利用函数的奇偶性解不等式
利用函数的奇偶性解不等式:
关键是利用奇偶性把自变量转化到函数的同一个单调区间内,然后利用单调性比较.
【技巧方法】
(1)为奇函数,定义域为,+的单调性,解不等式时,
①借助单调性得出的大小关系;②定义域:
(2)为奇函数,定义域为,+的单调性,解不等式时,
①借助单调性得出的大小关系;②定义域:
例4.已知定义在上的偶函数在上为减函数,且,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据偶函数的性质,结合单调性进行求解即可.
【解析】因为为定义在上的偶函数,且,可得,
且在上为减函数,则,解得,
所以实数的取值范围是.
故选:C.
变式4-1.若函数是定义在R上单调递增的奇函数,且,则使得成立的x的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据奇函数的性质,结合单调性进行求解即可.
【解析】因为函数是奇函数,所以,
由可得,即,
又因为函数是定义在R上单调递增函数,
所以.
故选:D
变式4-2.已知函数是定义域为的奇函数,且,若对任意的,,且,都有成立,则不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】根据奇函数的性质,结合单调性进行求解即可.
【解析】对任意的,,且,都有成立,所以在单调递增,
又因为函数是定义域为的奇函数,所以在单调递增,
由,
当时,,即;
当时,,即;
由可得.
故选:D.
变式4-3.已知偶函数在区间上是增函数,则满足的取值范围是 .
【答案】
【分析】根据偶函数的性质,结合单调性进行求解即可.
【解析】因为偶函数在区间上是增函数,
所以在区间上单调递减,
不等式等价于,等价于,
即,解得,即满足的取值范围是.
故答案为:
变式4-4.已知为上的奇函数,,若且,都有,则不等式的解集为是 .
【答案】
【分析】设,由题意得到为偶函数且在上单调递增,由,将原不等式转化为,然后利用的图象与性质将问题转化为,解不等式即可得解.
【解析】设,由且,
则在上单调递增,∵为奇函数,,
故为偶函数,
而,
则,解得:,
故答案为:
变式5-4.已知函数是定义在上的偶函数.其中、且.
(1)求的表达式;
(2)若,实数满足,求的取值范围.
【答案】(1);(2)
【分析】(1)由偶函数性质得,再验证是偶函数即可;
(2)由题意得的奇偶性、单调性,进一步等价转换不等式即可求解.
【解析】(1)由题意,即,解得,
当时,,此时定义域为关于原点对称,
且,即是偶函数,
故满足题意;
(2)由题意,显然是偶函数,
所以也是偶函数,
当时,,
显然当时,都是增函数,
即在上单调递增,所以函数在上单调递减,
而,
所以,解得.
类型五、函数的奇偶性与单调性融合
奇函数在对称区间上的单调性相同;偶函数在对称区间上的单调性相反。
例5.函数的图象大致为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【分析】先由函数的奇偶性排除部分选项,再利用函数的单调性判断.
【解析】
函数的定义域为,且,
所以是偶函数,图象关于y轴对称,故排除BC,
当时,,在上递增,排除D,
故选:A
变式5-1.已知函数的部分图象如图所示,则( )
A.的定义域为 B.的值域为
C.在区间上单调递减 D.的解集为
【答案】D
【分析】根据解析式和图像直接判断AB;对于C:结合奇函数性质分析判断;对于D:利用单调性解不等式即可.
【解析】对于选项A:显然函数的定义域为,故A错误;
对于选项B:由图象可知可以为负值,所以的值域不为,故B错误;
因为,可知为奇函数.
对于选项C:由图象可知:在区间上单调递增,
则在区间上单调递增,故C错误;
对于选项D:因为在区间上单调递增,
且,此时的解集为;
又因为在区间上单调递增,
且,此时的解集为;
综上所述:的解集为,故D正确;
故选:D.
变式5-2.函数的图象大致是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【分析】根据给定函数,由其定义域、值域排除选项A,C;探究在时,函数值的取值范围判断B,D作答.
【解析】函数的定义域为,A不满足;
因,当且仅当时取“=”,则C不满足;
函数是定义域上的偶函数,当时,,而函数在上单调递增,
当时,取一切实数,于是得当时,取尽正实数,D不满足,符合题意的是B.
故选:B
变式5-3.(多选)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
【解析】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
变式5-4.已知函数是定义在区间内的奇函数,且在区间内的图象如图所示,则的单调递增区间为______________
【答案】和
【分析】根据奇函数的定义求出的值,由图象可得函数在内单调递增,根据奇函数的对称性,求出函数在内单调递增,即可得解.
【解析】因为函数是定义在区间内的奇函数,
所以,解得,
所以函数是定义在区间内的奇函数,
由图可知,函数在内单调递增,由奇函数的性质可知函数在内单调递增,
因此的单调递增区间为和.
故答案为:和
变式5-5.已知偶函数在区间上单调递减,则函数的单调增区间是 .
【答案】
【分析】根据偶函数的对称性结合图象平移分析求解.
【解析】因为偶函数在区间上单调递减,
所以在区间上单调递增,
又因为,则函数的图象是由函数的图象向右平移2个单位长度得到,
所以函数的单调增区间是.
故答案为:.
类型六、函数的奇偶性与对称性融合
奇函数、偶函数图象对称性的推广:
在定义域内恒满足
的图象的对称轴(中心)
直线
直线
直线
点
点
点
对称轴:或者
关于对称
或者
关于对称
例6.(多选)定义在R上的偶函数满足,且在上是增函数,则( )
A.的图象关于直线对称 B.在上是增函数
C.在上是减函数 D.
【答案】AD
【分析】由题可得分析可得,进而可判断AD,利用函数的对称性结合条件可判断BC.
【解析】因为,是偶函数,
所以,即,
所以函数的图象关于直线对称,故A正确;
由偶函数在对称区间上的单调性相反,得在上是减函数,故B错误;
因为函数的图象关于直线对称,且在上是减函数,
所以在上是增函数,故C错误;
由,可得,故D正确.
故选:AD.
变式6-1.在R上定义的函数是偶函数,且,若在区间上是减函数,则( )
A.在区间上是增函数﹐在区间上是增函数
B.在区间上是增函数,在区间上是减函数
C.在区间上是减函数,在区间上是增函数
D.在区间上是减函数,在区间上是减函数
【答案】B
【分析】根据函数关于轴和轴对称,利用已知区间的单调性求解.
【解析】因为,所以函数关于成轴对称,
所以区间与区间,区间与关于对称,
由函数在区间上是减函数,可知函数在上是增函数,
又函数是偶函数,所以函数在上是增函数,
所以函数在上是减函数,
故选:B
变式6-2.函数的图象关于直线对称,那么错误的是( )
A. B.
C.函数是偶函数 D.函数是偶函数
【答案】D
【分析】根据函数的对称轴可直接判断A,B,结合函数图象平移的性质,可判断C,D.
【解析】由f(x)的图象关于对称可知,
,,故A,B正确;
把函数的图象向左平移个单位可得的图象,
关于对称,即为偶函数,故C正确;
把函数的图象向右平移个单位可得的图象,
关于对称,不能得到其为偶函数,故D错误,
故选:D.
变式6-3.若函数是奇函数,是奇函数,则函数图象可以关于点______对称.
【答案】(答案不唯一)
【分析】函数是奇函数,由奇函数的性质,知,图象关于对称
【解析】是奇函数,则,即,所以函数图象关于点对称.
故答案为:(答案不唯一)
类型七、抽象函数的奇偶性
利用奇、偶函数的定义判断抽象函数的奇偶性
【技巧方法】
通过赋值法处理,有时需要重新构造函数,判断函数的奇偶性。
例7.已知函数的定义域为,且.当时,.
(1)求;
(2)证明:函数在为增函数;
(3)如果,解不等式.
【答案】(1)0;(2)证明见解析;(3)
【分析】(1)利用赋值法求值;(2)结合奇偶性定义判断即可.(2)由题意得的奇偶性、单调性,进一步等价转换不等式即可求解.
【解析】(1)∵,
令,则,
∴;
(2)由,可得,
则得,,
设,由,
因时,有,依题意,,即,
所以函数在为增函数;
(3)因,∴,
又由,则 ,
由可得,
即,即,因函数在为增函数
故可得,,
解得,即不等式的解集为.
变式7-1.若定义在上的函数满足:对于任意,有,则下列说法一定正确的是( )
A.是奇函数 B.是偶函数
C.是奇函数 D.是偶函数
【答案】A
【分析】利用赋值法结合奇偶性定义判断即可.
【解析】令得,所以,
令得,所以,
令得,
令得,
所以是奇函数,
故选:A
变式7-2.已知函数的定义域为,且,若,则( )
A. B. C.为增函数 D.为奇函数
【答案】C
【分析】A、B利用赋值法求值称、结合奇偶性定义判断即可;C通过赋值法求出判断单调性;D由判断奇偶性.
【解析】对于A,令,则,
又因为,所以,
令,则,解得,故A错误;
对于B,令,则,又,
解得,故B错误;
对于C,令,则有,
又因为,所以,
所以函数为单调递增函数,故C正确;
对于D,由C可知,为非奇非偶函数,故D错误.
故选:C.
变式7-3.已知函数在R上单调递增,对于任意都有.
(1)求;
(2)判断奇偶性并证明;
(3)解不等式.
【答案】(1);(2)为奇函数,证明见解析;(3)或.
【分析】(1)利用赋值法求值;(2)结合奇偶性定义判断即可.(2)由题意得的奇偶性、单调性,进一步等价转换不等式即可求解.
【解析】(1)任意,都有,可令,
则,即;
(2)为奇函数,证明如下:定义城为,
可令,则,
即,则为奇函数;
(3),即为,
由于任意,都有,则,
即,即,
由函数在上单调递增,可得,解得或,
则不等式的解集为或.
变式7-4.已知函数对任意,总有,且当时, ,,
(1)求证:函数是奇函数;
(2)利用函数的单调性定义证明,在R上的单调递减;
(3)若不等式对于任意的恒成立,求实数的取值范围.
【答案】(Ⅰ) 见解析;(Ⅱ)见解析;(Ⅲ)
【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.
【解析】(Ⅰ)令,得,所以,
令,得,即,所以,
所以函数是上的奇函数.
(Ⅱ)任取,且,则,
因为当时, ,而,即,所以,
所以,所以在上的单调递减.
(Ⅲ)由(Ⅰ)知是上的奇函数,所以,所以,
所以,
所以不等式可化为,
即,所以,
由(Ⅱ)知,在上的单调递减,所以,
故问题转化为对于任意的恒成立,
即对于任意的恒成立,
令,,故问题可转化为对任意的恒成立,
令,其对称轴为,
所以,所以.
变式7-5.已知函数的定义域为,对任意,都满足,且,当时,且.
(1)求,的值;
(2)用函数单调性的定义证明在上单调递减;
(3)若对任意的,恒成立,求实数的取值范围.
【答案】(1),;(2)证明见解析;(3)
【分析】(1)对进行赋值,计算即可求得答案;
(2)利用函数的单调性定义结合题设条件推理证明即得;
(3)利用(1)已得将不等式等价变形得到,再利用函数的单调性得到,求出函数的最小值,代入求解关于的一元二次不等式即可.
【解析】(1)由,取,可得:,
又当时,,则,
再取,可得:;
(2),
,且,则,依题,
则,
即在上单调递减;
(3)由已知,
又由(1)得,则有,
因在上单调递减,则恒成立,
即恒成立,又,
则,解得,
故实数的取值范围为.
类型八、函数的奇偶性综合应用
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、区间和关于原点对称
(1)若为奇函数,且在上有最大值,则在上最小值;
(2)若为偶函数,且在上有最大值,则在上最大值.
例8.(1)设偶函数在区间上单调递减,则( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】由偶函数的性质,结合单调性分析即可.
【解析】由题意,偶函数在区间上单调递减,则,结合偶函数的性质可得,故.
故选:C
(2)设函数()的最大值为,最小值为,则=
【答案】4048
【分析】利用奇函数的性质,可证明函数关于原点成中心对称图形,即可求得.
【解析】由题意
,,
令,,
则,即为奇函数,
则,
结合函数()的最大值为,最小值为,
得,则,
故答案为:4048
变式8-1.定义在上的偶函数满足:对任意的有则( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】先判断函数的单调性,再利用函数的奇偶性得解.
【解析】因为对任意的有
所以函数在区间上单调递减,
所以,又因为函数是偶函数,
所以.
故选:A
变式8-2.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】利用奇函数的性质,可证明函数关于点成中心对称图形,即可求得.
【解析】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:.
变式8-3.函数是定义在上的奇函数,设函数的最大值为,最小值为,则 .
【答案】2
【分析】利用奇函数的性质,可证明函数关于点成中心对称图形,即可求得.
【解析】由函数,
因为函数是定义在上的奇函数,所以有,
则,
所以可得函数关于点成中心对称图形,
因为函数的最大值为,最小值为,
所以最大值点与最小值点关于点成中心对称图形,
即,
故答案为:2.
1.函数的奇偶性为( )
A.奇函数 B.偶函数 C.即奇又偶函数 D.非奇非偶函数
【答案】A
【分析】按照判定函数奇偶性的步骤,先求函数的定义域,并判断是否关于原点对称,求,与对比,即可得出结论.
【解析】的定义域为,
,
所以是奇函数.
故选:A.
2.已知函数和均为上的奇函数,且,,则的值为( )
A. B. C. D.6
【答案】A
【分析】代入,和,利用奇函数的性质,两式相加求值.
【解析】,①,
和 都是奇函数,
即 ②
①+②可得
.
故选:A.
3.已知是定义在上的奇函数,且当时,,若,则( )
A. B.0 C.1 D.2
【答案】A
【解析】因为是定义在上的奇函数,所以,
当时,,
又,即,故,则,
则当时,,当时,,
所以,则所以.
故选:A.
4.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.
【解析】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.
5.设函数为定义在上的奇函数,且当时,,若,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】根据函数的奇偶性以及当时的解析式,求出的解析式,解不等式,可得x的取值范围,进而结合,再分类讨论,求解相应不等式,即可求得答案.
【解析】由题意知为定义在上的奇函数,则,
当时,,
当时,,
故,
又,得或,
解得或,则;
所以时,,
当时,,解得或,则,
当时,,满足;
当时,,解得,则,
综上,a的取值范围为,
故选:C
6.(多选)已知函数的定义域为,则下列说法正确的是( )
A.可以表示为一个偶函数与一个奇函数之和
B.若是奇函数,则是偶函数
C.若是偶函数,则是偶函数
D.若是奇函数,则是奇函数
【答案】ABD
【分析】根据给定条件,利用函数奇偶性定义逐项分析判断.
【解析】对于A,,令,
则,即是偶函数,是奇函数,
而,因此可以表示为一个偶函数与一个奇函数之和,A正确;
对于B,是奇函数,则,,是偶函数,B正确;
对于C,是偶函数,则,,是奇函数,C错误;
对于D,是奇函数,则,,是奇函数,D正确.
故选:ABD
7.(多选)已知函数是定义在上的奇函数,当时,,则下列结论正确的是( )
A.
B.当时,
C.是图像的一条对称轴
D.在上单调递增
【答案】BD
【分析】根据给定区间上的函数解析式,结合奇函数的性质,逐项分析判断作答.
【解析】当时,,而函数是上的奇函数,则,A错误;
当时,,B正确;
因为,不是图像的对称轴,C错误;
因为当时,,因此函数在上单调递增,D正确.
故选:BD
8.(多选)已知函数的定义域为,对任意实数x,y满足,且,则下列结论正确的是( )
A. B.
C.为奇函数 D.为上的减函数
【答案】ABC
【解析】A:令,代入,
得,解得,故A正确;
B:令,代入,
得,又,所以;
令,代入,
得,
令,代入,
得,所以,故B正确;
C:令,代入,
得,则,
所以函数为奇函数,故C正确;
D:由选项AB知,,,则,
所以函数不为R上的减函数,故D错误.
故选:ABC
9.已知函数为偶函数,则 .
【答案】
【分析】令时,则,由偶函数的定义可得出,可得出、的值,进而可得出的值.
【解析】因为函数为偶函数,
当时,,此时,,
所以,,,故.
故答案为:.
10.若函数在区间上的最大值为M,最小值为m,则 .
【答案】4
【解析】因为,
令,则,
又因为,所以函数为奇函数,
所以,所以.
故答案为:4.
11.若定义在R上的奇函数在上单调递减,且,则满足的x的取值范围是_____________
【答案】
【解析】由题意,定义在R上的奇函数在上单调递减,且,
则在上单调递减,且,,
所以当时,,
当时,,
所以由可得:
或或,
解得或或,即或,
所以满足的的取值范围是.
故答案为:
12.已知定义在上的函数满足:对,都有,且当时,.
(1)判断函数的奇偶性并用定义证明;
(2)判断函数在上的单调性,并用单调性定义证明;
(3)解不等式:.
【答案】(1)函数是奇函数,证明见解析;(2)函数在上单调递减,证明见解析;(3)
【分析】(1)利用函数的奇偶性定义求解;
(2)利用函数的单调性定义证明;
(3)利用函的奇偶性和单调性求解即可.
【解析】(1)函数是奇函数,
证明:令,则,解得,
令,则,令,则.
为定义在上的奇函数.
(2)函数在上单调递减,
证明:,设,则,
,
,,.
又,,
又当时,,由(1)知为定义在上的奇函数.
则当时,,,
,即,即,
在上单调递减;
(3)因为,
由(1)知为定义在上的奇函数,
则,
的定义域为且在上是单调递减的,
解得,
不等式的解集为.
13.已知函数,.
(1)判断函数的奇偶性;
(2)用定义法证明:函数在上单调递增;
(3)求不等式的解集.
【答案】(1)为奇函数;(2)证明见解析;(3)
【解析】(1)由,且定义域关于原点对称,故为奇函数.
(2)任取,且,
,
因为,且,
故,,,,,
所以,,
故函数在上单调递增;
(3)由(1)(2)为奇函数,且在上单调递增,
变形为,
则要满足,解得:,
故不等式的解集为
14.已知函数的定义域为,对任意,都满足,且.当时,,且.
(1)求,的值;
(2)用函数单调性的定义证明在上单调递增;
(3)若对任意的,恒成立,求实数a的取值范围.
【答案】(1),;(2)证明见解析;(3)
【解析】(1)由,
则,
又当时,,
则,
;
(2)令,则,即,
当时,,且,
即,
即在上恒成立,
由,可知,
令,,且,即,
则,
所以,
即在上单调递增;
(3)由已知,
又由(1)得,
所以,
又函数在上单调递增,
则恒成立,
所以恒成立,
又,
即,
解得.
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