内容正文:
函数奇偶性与对称性
一.重点知识梳理
1.函数奇偶性的概念
偶函数:若对于定义域内的任意一个,都有,那么称为偶函数.
奇函数:若对于定义域内的任意一个,都有,那么称为奇函数.
2.用定义判断函数奇偶性的步骤
(1)求函数的定义域,判断函数的定义域是否关于原点对称,若不关于原点对称,则该函数既不是奇函数,也不是偶函数,若关于原点对称,则进行下一步;
(2)结合函数的定义域,化简函数的解析式;
(3)求,可根据与之间的关系,判断函数的奇偶性.
3.判断函数奇偶性的常用方法
(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.
(2)图象法:奇(偶)函数等价于它的图象关于原点(轴)对称.
(3)奇偶性的运算
奇函数奇函数=奇函数;偶函数偶函数=偶函数;偶函数偶函数=偶函数;
奇函数奇函数=偶函数;奇函数偶函数=奇函数;=偶函数;
4.奇偶函数的图象与性质
(1)是奇函数且在有定义,则有;
(2)在关于原点对称的两个单调区间内,奇函数有相同的单调性,偶函数有相反的单调性。
(3)是偶函数,且在上单调,则在上有相反的单调性,此时函数的最大(小)值相同;
(4)是奇函数,且在上单调,则在上有相同的单调性,此时函数的最值互为相反数;
5.函数的对称性
(1)轴对称:
设函数的定义域为,且是的对称轴,则有:
①;② ③
(2)点对称中心
设函数的定义域为,且是的对称中心,则有:
①;
②
③
(3)拓展:
①若,则关于对称;
②若,则关于对称;
二.典例分类分析
(一)、奇偶性的定义及判断
1.函数的图像关于( )
A.y轴对称 B.直线对称
C.坐标原点对称 D.直线对称
【答案】C
【详解】:由,得,且,
所以的定义域为,关于原点对称,
所以.
又,所以是奇函数.所以图像关于原点对称,故选C
2.设是定义在上的偶函数,则( )
A.0 B.2 C. D.
【答案】C
【详解】由于在上的偶函数,故定义域关于原点对称,即:,得.
又由于为偶函数,即:,化简得:=0.
则.
故选:C.
3.(多选)已知函数,,则下列结论中正确的是( )
A.f(x)+g(x)是奇函数 B.f(x)⋅g(x)是偶函数
C.f(x)+g(x)的最小值为4 D.f(x)⋅g(x)的最小值为2
【答案】BC
【详解】因为f(x)+g(x)=+,
所以f(﹣x)+g(﹣x)=+,
所以f(x)+g(x)=f(﹣x)+g(﹣x),
所以f(x)+g(x)是偶函数,故A错误;
因为f(x)•g(x)=(),
所以f(﹣x)•g(﹣x)=(),
所以f(x)•g(x)=f(﹣x)•g(﹣x),
所以f(x)•g(x)为偶函数,故B正确;
f(x)+g(x)=+=4,
当且仅当且,即x2=1时等号成立,故C正确;
f(x)•g(x)=+,
令t=,t≥2,则y=f(x)•g(x)=t(t2﹣2)=t3﹣2t,
可知:t≥2时,函数y=t3﹣2t为增函数,
所以当t=2时,y=f(x)•g(x)取得最小值为4,故D错误.
故选:BC.
4.(多选)已知是定义在上不恒为0的偶函数,是定义在上不恒为0的奇函数,则( )
A.为奇函数 B.为奇函数
C.为偶函数 D.为偶函数
【答案】BCD
【详解】由题意可知,,所以,所以为偶函数,A项错误;
由,得,所以为奇函数,B项正确;
因为,所以为偶函数,C项正确;
因为,所以为偶函数,D项正确.
故选:BCD.
5.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.
【详解】由题意可得,
对于A,不是奇函数;
对于B,是奇函数;
对于C,,定义域不关于原点对称,不是奇函数;
对于D,,定义域不关于原点对称,不是奇函数.
故选:B
6.已知定义在上的函数,满足:
①;
②任意的,,.
(1)求的值;
(2)判断并证明函数的奇偶性.
【答案】(1)1;(2)偶函数,证明见解析.
【详解】(1)依题意,.
(2)由(1)知,
∴,即,
∴,
又因为的定义域为,所以函数为偶函数.
(二)、奇偶性性质及应用
1.已知,则等于( )
A.8 B. C. D.10
【答案】C
【详解】函数的定义域为R,
令函数,显然,
即函数是R上的奇函数,因此,即,而,
所以.
故选:C
2.设奇函数在上为单调递增函数,且,则不等式,的解集为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】由题意可得,奇函数在和上都为单调递增函数,
且,函数图像示意图如图所示:
故不等式,即,即,
结合的示意图可得它的解集为或
故选:D.
3.已知定义在R上的偶函数f (x)在区间 单调递增,则使得成立的的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】
【详解】因为为定义在上的偶函数,且在上单调递增,
所以,
所以,
即,
故答案为:D
4.(多选)已知是定义在上的奇函数,当时,恒成立,则( )
A.在上单调递增 B.在上单调递减
C. D.
【答案】BC
【详解】由已知,,,
所以,即,
所以在上单调递减,又是定义在上的奇函数,
所以在上单调递减,故A错误;
因为,所以,
所以,
所以在上单调递减,故B正确;
因为时,恒成立,
所以令,代入上式得,即,
又因为是定义在上的奇函数,所以,
所以,故选项C正确,选项D错误.
故选:BC.
5.已知函数的定义域为,且是奇函数,是偶函数,设函数.若对任意恒成立,则实数的最大值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】因为是奇函数,是偶函数,
所以,解得,
由,
当时,则,所以,
同理:当时,,
以此类推,可以得到的图象如下:
由此可得,当时,,
由,得,解得或,
又因为对任意的,恒成立,
所以,所以实数的最大值为.
故选:B.
6.已知函数是定义在上的奇函数,当时,.
(1)求在上的解析式;
(2)当时,求的值域.
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)∵函数为奇函数,则有:
当时,则,故;
当时,则;
所以在上的解析式为.
(2)当时,则,
对,且,则,故,
∴,即,
故在上为增函数,
且,则,
所以当时,的值域为.
7.定义在上的函数是单调函数,满足,且,.
(1)判断的奇偶性,并证明;
(2)若对于任意,都有成立,求实数的取值范围.
【详解】(1)定义域为,令,得,再令,得,
所以,故是奇函数;
(2)因为,所以,
所以
又因为函数是单调函数,所以在R上单调递增
因为
所以
即:
即:
即:对任意恒成立
当时,的最小值为-1,所以。
8.已知是定义在上的奇函数,且.
(1)求的解析式;
(2)判断函数在上的单调性(不用证明),并求使成立的实数t的取值范围;
(3)设函数,若对任意,都有恒成立,求m的取值范围.
【答案】(1)
(2)单调递增,
(3)
【详解】(1),且,所以为奇函数,
将代入可得,即,所以,
即,因为,所以,代入可得,
解得,故;
,,函数为奇函数,满足,故.
(2)设,则,
,,,即,
故函数在上单调递增,因为为奇函数,
所以,即,
根据单调性及定义域可得:,解得,即.
(3)只要,函数在上单调递增,最小值为.
法一:在上恒成立,只要,
在上单调递减,在上单调递增,
当时,,当时,,
故当时,,所以.
法二:,,
当时,,,解得,舍去;
当时,,,解得,因此,
综上所述:.
(三)、对称性
1.(多选)已知函数的定义域为R,则下列命题中,其中正确的命题是( )
A.若是偶函数,则函数的图象关于直线对称;
B .若,则函数的图象关于原点对称;
C .函数与函数的图象关于直线对称;
D .函数与函数的图象关于直线对称.
【答案】AD
【详解】
因为是偶函数,所以图像关于对称,将图像向左平移2个单位得到的图像,所以图像关于对称,A正确。
因为,所以,所以,所以,所以周期为8,B错误。
令,则,C错误,同理可得D正确。
2.已知函数的定义域为,的图象关于点对称,,且对任意的,,满足,则不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】的图象关于点对称,的图象关于点对称,是定义在上的奇函数,
对任意的,,,满足,在上单调递减,所以在上也单调递减,
又所以,且,
所以当时,;当时,,
所以由可得或或,
解得或,即不等式的解集为.
故选:C.
3.已知函数,的定义域均为,且,,若为偶函数,且,则( )
A.5 B.4 C.3 D.0
【答案】B
【详解】∵,∴以为对称中心,且;
∵即,
∴为偶函数,以轴为对称轴;
∴,即,
由知,,
∴,,
从而,即,
∴的周期为4,∴的周期为4;
故.
故选:B.
4.对于两个实数,设则“”是“函数的图象关于直线对称”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充分必要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】C
【详解】如图,在同一个坐标系中做出两个函数与的图象,
则函数的图象为两个图象中较低的一个,即为图象中实线部分,
根据图象令,解得,
分析可得其图象关于直线对称,
要使函数的图象关于直线对称,则t的值为,
当时,函数的图象关于直线对称,
所以“”是“函数的图象关于直线对称”的充分必要条件.
故选:C
5.已知函数f(x)(x∈)满足f(x)=f(2−x),若函数 y=|x2−2x−3|与y=f( x)图像的交点为,则 ( )
A.0 B.m C.2m D.4m
【答案】B
【详解】试题分析:因为的图像都关于对称,所以它们图像的交点也关于对称,当为偶数时,其和为;当为奇数时,其和为,因此选B.
6.(多选)已知函数f(x)定义域为R,且,,,则( )
A. f(x)的图象关于直线x=2对称 B.
C. f(x)的图象关于点(-2,0)中心对称 D. 为偶函数
【答案】BCD
【详解】对于A,假设f(x)的图象关于直线对称,则,
因为,故,即2为函数的一个周期,
则,由,可得,矛盾,
故f(x)的图象不关于直线对称,A错误;
对于B, 函数f(x)定义域为R,且,则,
由得,则,
,故,故B正确;
对于C,由B的分析可知,,即,
所以,
即,故的图象关于点中心对称,C正确;
对于D,由可得,
由得,
故,即为偶函数,D正确.
故选:BCD.
7.证明:函数关于点(1,-1)中心对称
证明:因为
即:
所以函数关于点(1,-1)中心对称
(
1
)
学科网(北京)股份有限公司
$
函数奇偶性与对称性
一.重点知识梳理
1.函数奇偶性的概念
偶函数:若对于定义域内的任意一个,都有,那么称为偶函数.
奇函数:若对于定义域内的任意一个,都有,那么称为奇函数.
2.用定义判断函数奇偶性的步骤
(1)求函数的定义域,判断函数的定义域是否关于原点对称,若不关于原点对称,则该函数既不是奇函数,也不是偶函数,若关于原点对称,则进行下一步;
(2)结合函数的定义域,化简函数的解析式;
(3)求,可根据与之间的关系,判断函数的奇偶性.
3.判断函数奇偶性的常用方法
(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.
(2)图象法:奇(偶)函数等价于它的图象关于原点(轴)对称.
(3)奇偶性的运算
奇函数奇函数=奇函数;偶函数偶函数=偶函数;偶函数偶函数=偶函数;
奇函数奇函数=偶函数;奇函数偶函数=奇函数;=偶函数;
4.奇偶函数的图象与性质
(1)是奇函数且在有定义,则有;
(2)在关于原点对称的两个单调区间内,奇函数有相同的单调性,偶函数有相反的单调性。
(3)是偶函数,且在上单调,则在上有相反的单调性,此时函数的最大(小)值相同;
(4)是奇函数,且在上单调,则在上有相同的单调性,此时函数的最值互为相反数;
5.函数的对称性
(1)轴对称:
设函数的定义域为,且是的对称轴,则有:
①;② ③
(2)点对称中心
设函数的定义域为,且是的对称中心,则有:
①;
②
③
(3)拓展:
①若,则关于对称;
②若,则关于对称;
二.典例分类分析
(一)、奇偶性的定义及判断
1.函数的图像关于( )
A.y轴对称 B.直线对称
C.坐标原点对称 D.直线对称
2.设是定义在上的偶函数,则( )
A.0 B.2 C. D.
3.(多选)已知函数,,则下列结论中正确的是( )
A.f(x)+g(x)是奇函数 B.f(x)⋅g(x)是偶函数
C.f(x)+g(x)的最小值为4 D.f(x)⋅g(x)的最小值为2
4.(多选)已知是定义在上不恒为0的偶函数,是定义在上不恒为0的奇函数,则( )
A.为奇函数 B.为奇函数
C.为偶函数 D.为偶函数
5.设函数,则下列函数中为奇函数的是( )
A. B.
C. D.
6.已知定义在上的函数,满足:
①;
②任意的,,.
(1)求的值;
(2)判断并证明函数的奇偶性.
(二)、奇偶性性质及应用
1.已知,则等于( )
A.8 B. C. D.10
2.设奇函数在上为单调递增函数,且,则不等式,的解集为( )
A. B.
C. D.
3.已知定义在R上的偶函数f (x)在区间 单调递增,则使得成立的的取值范围是( )
A. B. C. D.
4.(多选)已知是定义在上的奇函数,当时,恒成立,则( )
A.在上单调递增 B.在上单调递减
C. D.
5.已知函数的定义域为,且是奇函数,是偶函数,设函数.若对任意恒成立,则实数的最大值为( )
A. B. C. D.
6.已知函数是定义在上的奇函数,当时,.
(1)求在上的解析式;
(2)当时,求的值域.
7.定义在上的函数是单调函数,满足,且,.
(1)判断的奇偶性,并证明;
(2)若对于任意,都有成立,求实数的取值范围.
8.已知是定义在上的奇函数,且.
(1)求的解析式;
(2)判断函数在上的单调性(不用证明),并求使成立的实数t的取值范围;
(3)设函数,若对任意,都有恒成立,求m的取值范围.
(三)、对称性
1.(多选)已知函数的定义域为R,则下列命题中,其中正确的命题是( )
A.若是偶函数,则函数的图象关于直线对称;
B .若,则函数的图象关于原点对称;
C .函数与函数的图象关于直线对称;
D .函数与函数的图象关于直线对称.
2.已知函数的定义域为,的图象关于点对称,,且对任意的,,满足,则不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
3.已知函数,的定义域均为,且,,若为偶函数,且,则( )
A.5 B.4 C.3 D.0
4.对于两个实数,设则“”是“函数的图象关于直线对称”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充分必要条件 D.既不充分也不必要条件
5.已知函数f(x)(x∈)满足f(x)=f(2−x),若函数 y=|x2−2x−3|与y=f( x)图像的交点为,则 ( )
A.0 B.m C.2m D.4m
6.(多选)已知函数f(x)定义域为R,且,,,则( )
A. f(x)的图象关于直线x=2对称 B.
C. f(x)的图象关于点(-2,0)中心对称 D. 为偶函数
7.证明:函数关于点(1,-1)中心对称
(
1
)
学科网(北京)股份有限公司
$