内容正文:
专题2.5 偶函数与奇函数
2.5.1 偶函数与奇函数的概念与性质
知识点梳理
1.函数奇偶性的定义及图象特点
奇偶性
定义
图象特点
偶函数
如果对于函数f(x)的定义域内
任意一个x,都有f(-x)=f(x),
那么函数f(x)就叫做偶函数
关于y轴对称
奇函数
如果对于函数f(x)的定义域内
任意一个x,都有f(-x)=-f(x),
那么函数f(x)就叫做奇函数
关于原点对称
判断f(-x)与f(x)的关系时,也可以使用如下结论:
(1)如果f(-x)-f(x)=0或,则函数f(x)为偶函数;
(2)如果f(-x)+f(x)=0或,则函数f(x)为奇函数.
2.函数奇偶性的性质
(1)奇函数、偶函数的定义域关于原点对称.
(2)奇偶函数的图象特征:
函数f(x)是偶函数函数f(x)的图象关于y轴对称;
函数f(x)是奇函数函数f(x)的图象关于原点中心对称.
(3)若奇函数f(x)在x=0处有意义,则有f(0)=0;偶函数f(x)必满足.
(4)偶函数在其定义域内关于原点对称的两个区间上单调性相反;奇函数在其定义域内关于原点对称的两个区间上单调性相同.
(5)运算函数的奇偶性规律:对于运算函数有如下结论:
奇±奇=奇;偶±偶=偶;奇±偶=非奇非偶;奇×(÷)奇=偶;奇×(÷)偶=奇;
偶×(÷)偶=偶.
⑥复合函数的奇偶性原来:内偶则偶,两奇为奇.
典型例题
例1.设f(x)是定义在R上的奇函数,且对任意a,b∈R,当a+b≠0时,都有>0.
(1)若a>b,试比较f(a)与f(b)的大小关系;
(2)若f(1+m)+f(3-2m)≥0,求实数m的取值范围.
解:(1)因为a>b,所以a-b>0,由题意得>0,所以f(a)+f(-b)>0.
又f(x)是定义在R上的奇函数,所以f(-b)=-f(b),所以f(a)-f(b)>0,即f(a)>f(b).
(2)由(1)知f(x)为R上的增函数,因为f(1+m)+f(3-2m)≥0,所以f(1+m)≥-f(3-2m),
即f(1+m)≥f(2m-3),所以1+m≥2m-3,所以m≤4.所以实数m的取值范围为(-∞,4].
例2.设函数,则下列函数中为奇函数的是( )
A. B. C. D.
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.
例3.若为偶函数,则 .
解:因为为偶函数,
为R,所以即 ,
则此时 ,
所以,又定义域为R, 故为偶函数, 所以.
随堂演练
1.已知函数f(x)=为奇函数,则a=________;b=________.
解:当x<0时,-x>0,∵f(x)为奇函数,∴f(-x)=-f(x).即ax2-bx=-x2-x,
∴a=-1,b=1.
2.已知函数f(x)=x7-ax5+bx3+cx+2,若f(-3)=-3,则f(3)=________.
解:令g(x)=x7-ax5+bx3+cx,则g(x)是奇函数,∴f(-3)=g(-3)+2=-g(3)+2,
又f(-3)=-3,∴g(3)=5.又f(3)=g(3)+2,∴f(3)=5+2=7.
3.已知f(x)是定义在R上的偶函数,且在区间(-∞,0)上单调递增.若f(-3)=0,则<0的解集为________________.
解:∵f(x)是定义在R上的偶函数,且在区间(-∞,0)上单调递增,
∴f(x)在区间(0,+∞)上单调递减.
∴f(3)=f(-3)=0.
当x>0时,由f(x)<0,解得x>3;
当x<0时,由f(x)>0,解得-3<x<0.
故所求解集为{x|-3<x<0或x>3}.
4.若定义在上的函数满足:对任意有则下列说法一定正确的是( )
A.为奇函数 B.为偶函数
C.为奇函数 D.为偶函数
解:令,则,令, ,则,
所以, 即,为奇函数, 故选:C.
5.函数的图像( )
A.关于原点对称 B.关于直线对称
C.关于轴对称 D.关于直线称
解:因为函数的定义域为,又因为
所以函数 为奇函数, 所以关于原点对称.故选:A.
6.若为偶函数,则( )
A. B. C. D.
解:因为为偶函数,则
当
解得:则其定义域为
关于原点对称.
故此时 为偶函数. 故选: B.
7.设函数(为常数),则“”是“为偶函数”的( )
A.充分而不必要条件 B.必要而不充分条件
C.充分必要条件 D.既不充分也不必要条件
解:时,,为偶函数;为偶函数时,对任意的恒成立,.,
得对任意的恒成立,从而.
所以“” 是“为偶函数”的充分必要条件,故选:C.
8.若函数为偶函数,则 .
解:由函数为偶函数函数,
.
9.若函数为奇函数,则 .
解: 函数 为奇函数,.
.
.
.
.
.
, 即 , 解得: .又 对数式的底数, 则 , .
10.设函数(为常数).若为奇函数,则 ;若是上的增函数, 则的取值范围是 .
解:若函数 为奇函数, 则,
,
,
,
,
对任意的 恒成立.
,, 解得 .
若函数 是 上的增函数, 则
恒成立, .即实数 的取值范围是 .
11.已知函数是偶函数,则 .
解:因为,故,
因为为偶函数,故,.
整理得到.故.故答案为: 1.
12.设函数在内有定义,下列函数:①;②;③;④中必为奇函数的有 . (填选所有正确答案的序号)
解:对于①,中与不一定相等,所以①不是奇函数;
对于②, 可以看成两个函数的乘积,其中是奇函数,是偶函数,故②是奇函数;
对于③, 的奇偶性不能确定,故③不是奇函数;
对于④,令,因为,故④为奇函数;故答案为:②④.
2.5.2 偶函数、奇函数组合函数
知识点梳理
运算函数的奇偶性规律:对于运算函数有如下结论:
(1)奇±奇=奇;偶±偶=偶;奇±偶=非奇非偶.
(2)奇×(÷)奇=偶;奇×(÷)偶=奇;偶×(÷)奇=奇;偶×(÷)偶=偶.
典型例题
例1.(多选)设函数f(x),g(x)的定义域都为R,且f(x)是奇函数,g(x)是偶函数,则下列结论中不正确的是( )
A.f(x)g(x)是偶函数 B.|f(x)|g(x)是奇函数
C.f(x)|g(x)|是奇函数 D.|f(x)g(x)|是奇函数
解:∵f(x)是奇函数,g(x)是偶函数,∴|f(x)|为偶函数,|g(x)|为偶函数.再根据两个奇函数的积是偶函数、两个偶函数的积还是偶函数、一个奇函数与一个偶函数的积是奇函数,可得f(x)|g(x)|为奇函数.故选:ABD.
随堂演练
1.已知函数f(x)=x2+,g(x)=sinx,则图象为如图的函数可能是( )
A.y=f(x)+g(x)
B.y=f(x)﹣g(x)
C.y=f(x)g(x)
D.y=
解:由图可知,图象关于原点对称,则所求函数为奇函数,因为f(x)=x2+为偶函数,g(x)=sinx为奇函数,函数y=f(x)+g(x) =x2+sinx为非奇非偶函数,故选项A错误;函数y=f(x)﹣g(x) =x2﹣sinx为非奇非偶函数,故选项B错误;
函数y=f(x)g(x)=(x2+)sinx,则y'=2xsinx+(x2+)cosx>0对x∈(0,)恒成立,则函数y=f(x)g(x)在(0,)上单调递增,故选项C错误.故选:D.
2.已知定义在上的三个函数,其中为偶函数,是奇函数,且在上单调递增,在,上单调递增,在上单调递减,则( )
A.是奇函数,且在上单调递增
B.是偶函数,且在上单调递减
C.是奇函数,且在上单调递减
D. 是偶函数,且在上单调递增
解:令, ,因为为偶函数,是奇函数,
所以,
即是奇函数,,
即是偶函数,
因为是奇函数,在上单调递增, 在上单调递减,
所以当时, 单调递增, 单调递减,且,
任取,设,则,,
所以,所以,所以,
所以在上单调递增,在上的单调性无法判断, 因为不知道在上的符号,故选: D.
3.设是上的任意函数,则下列叙述正确的是( )
A.是奇函数 B.是奇函数
C.是偶函数 D.是偶函数
解:因为满足
,所以是偶函数;
因为满足,
同时,所以既不是奇函数也不是偶函数;
又满足是奇函数;
满足是偶函数.故选:D.
4.已知有相同的定义域,是偶函数,是奇函数,且,则 ( )
A.为奇函数 B.为偶函数
C.是偶函数 D.是奇函数
解:有相同的定义域,是偶函数,是奇函数,且,
所以,因为, 故 A 错.
, 故B错.
,故C错.
,故D对. 故选: D.
5.设函数的定义域都为,且是奇函数,是偶函数,则( )
A.是偶函数 B.是偶函数
C.是奇函数 D.是奇函数
解:对A,,故是奇函数,故A错误;
对B,,故是偶函数,故B正确;
对C,,故是偶函数, 故C错误;
对D,,故是偶函数,故D错误.故选:B
6.设函数和分别是上的偶函数和奇函数,则下列结论恒成立的是( )
A.是偶函数 B.是奇函数
C.是偶函数 D.是奇函数
解:由题设知:,
于是有.
.
.
.故选:A.
2.5.3 偶函数、奇函数之解不等式
知识点梳理
题型:已知偶函数、奇函数及其相关不等式,结合偶函数、奇函数的概念和性质求解相关的范围.
典型例题
例1.已知函数f(x)=x|x|,则关于x的不等式f(2x)>f(1﹣x)的解集为( )
A. B. C. D.
解:因为函数f(x)=x|x|为奇函数且x≥0时,f(x)=x2单调递增,
根据奇函数的对称性可知,f(x)在R上单调递增,
则关于x的不等式f(2x)>f(1﹣x)可转化为2x>1﹣x,
解得,x.故选:A.
例2.若函数是定义在上的偶函数,在区间上是减函数,且,则使 的的取值范围是( )
A. B.
C. D.
解:由题意,当时,,则 ;
又因为函数是偶函数,图像关于轴对称,所以当时,,则,
所以的解集为,故选:C.
例3.设是定义在上的奇函数,且当时,,若对任意的
,不等式恒成立,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
解:是定义在上的奇函数,且当时,
, 当时,,
所以,所以对任意的,有恒成立,
因为在上单调递增,
,即恒成立,
,解得,故选:A.
随堂演练
1.若函数分别为上的奇函数、偶函数,且满足,则有( )
A. B.
C. D.
解:分别是上的奇函数、偶函数,.
由, 得,, 即 .
解方程组得.
易知 在 上单调递增, 所以, 又
所以,故选:D.
2.设是定义域为的偶函数,且在单调递减,则( )
A. B.
C. D.
解:是R的偶函数,.
, . ,
又在单调递减,
,故选:C.
3.已知函数为偶函数,且当时,,若,则( )
A.
B.
C.
D.
解:因为函数为偶函数,故其图象关于轴对称, 则的图象关于直线对称, 当时,,因为在上单调递增且,
而在上单调递减,故在上单调递减,
则在上单调递增,故由可得,即,则,故,故,故选:A.
4.设奇函数在上为增函数,且,则不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
解:由为奇函数可知,,而,则.
当时,;
当时,.
又在上为增函数.
奇函数在上为增函数.所以或,故选:D.
5.函数在单调递减,且为奇函数,若,则满足的的取值范围是( )
A. B. C. D.
解:是奇函数,故;又是减函数, ,即,则有,解得,故选:D.
6.已知是定义域为的偶函数,当时,,那么不等式的解集是 .
解:设,则.当时,, .
是定义在R上的偶函数,,
由,解得: 或 .
观察图像可知由 ,得 .
由 ,得 , .
7.已知是定义在上的奇函数,当时,,则不等式的解集用区间表示为 .
解:当时,不等式转化为,得,
函数是奇函数,图像关于原点对称, 因此当时不等式的解集为,
综上不等式的解为.
8.设函数是定义在上的奇函数,若当时,,则满足的的取值范围是 .
解:是上的奇函数, ,设, 则, 当时,
, 当时,,故,
若,由得,,此时.
若,由得,,
即,此时,解得.综上: 或 .
9.设偶函数的定义域为,若当时,的图象如图所示,则不等式的解集是 .
解:由题知为偶函数,. ,即.
由时的图像可知,若,即,
即到原点的距离大于2小于等于5的数, 故解得:.
故答案为: .
1
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专题2.5 偶函数与奇函数
2.5.1 偶函数与奇函数的概念与性质
知识点梳理
1.函数奇偶性的定义及图象特点
奇偶性
定义
图象特点
偶函数
如果对于函数f(x)的定义域内
任意一个x,都有f(-x)=f(x),
那么函数f(x)就叫做偶函数
关于y轴对称
奇函数
如果对于函数f(x)的定义域内
任意一个x,都有f(-x)=-f(x),
那么函数f(x)就叫做奇函数
关于原点对称
判断f(-x)与f(x)的关系时,也可以使用如下结论:
(1)如果f(-x)-f(x)=0或,则函数f(x)为偶函数;
(2)如果f(-x)+f(x)=0或,则函数f(x)为奇函数.
2.函数奇偶性的性质
(1)奇函数、偶函数的定义域关于原点对称.
(2)奇偶函数的图象特征:
函数f(x)是偶函数函数f(x)的图象关于y轴对称;
函数f(x)是奇函数函数f(x)的图象关于原点中心对称.
(3)若奇函数f(x)在x=0处有意义,则有f(0)=0;偶函数f(x)必满足.
(4)偶函数在其定义域内关于原点对称的两个区间上单调性相反;奇函数在其定义域内关于原点对称的两个区间上单调性相同.
典型例题
例1.设f(x)是定义在R上的奇函数,且对任意a,b∈R,当a+b≠0时,都有>0.
(1)若a>b,试比较f(a)与f(b)的大小关系;
(2)若f(1+m)+f(3-2m)≥0,求实数m的取值范围.
例2.设函数,则下列函数中为奇函数的是( )
A. B. C. D.
例3.若为偶函数,则 .
随堂演练
1.已知函数f(x)=为奇函数,则a=________;b=________.
2.已知函数f(x)=x7-ax5+bx3+cx+2,若f(-3)=-3,则f(3)=________.
3.已知f(x)是定义在R上的偶函数,且在区间(-∞,0)上单调递增.若f(-3)=0,则<0的解集为________________.
4.若定义在上的函数满足:对任意有则下列说法一定正确的是( )
A.为奇函数 B.为偶函数
C.为奇函数 D.为偶函数
5.函数的图像( )
A.关于原点对称 B.关于直线对称
C.关于轴对称 D.关于直线称
6.若为偶函数,则( )
A. B. C. D.
7.设函数(为常数),则“”是“为偶函数”的( )
A.充分而不必要条件 B.必要而不充分条件
C.充分必要条件 D.既不充分也不必要条件
8.若函数为偶函数,则 .
9.若函数为奇函数,则 .
10.设函数(为常数).若为奇函数,则 ;若是上的增函数, 则的取值范围是 .
11.已知函数是偶函数,则 .
12.设函数在内有定义,下列函数:①;②;③;④中必为奇函数的有 . (填选所有正确答案的序号)
2.5.2 偶函数、奇函数组合函数
知识点梳理
运算函数的奇偶性规律:对于运算函数有如下结论:
(1)奇±奇=奇;偶±偶=偶;奇±偶=非奇非偶.
(2)奇×(÷)奇=偶;奇×(÷)偶=奇;偶×(÷)奇=奇;偶×(÷)偶=偶.
典型例题
例1.(多选)设函数f(x),g(x)的定义域都为R,且f(x)是奇函数,g(x)是偶函数,则下列结论中不正确的是( )
A.f(x)g(x)是偶函数 B.|f(x)|g(x)是奇函数
C.f(x)|g(x)|是奇函数 D.|f(x)g(x)|是奇函数
随堂演练
1.已知函数f(x)=x2+,g(x)=sinx,则图象为如图的函数可能是( )
A.y=f(x)+g(x)
B.y=f(x)﹣g(x)
C.y=f(x)g(x)
D.y=
2.已知定义在上的三个函数,其中为偶函数,是奇函数,且在上单调递增,在,上单调递增,在上单调递减,则( )
A.是奇函数,且在上单调递增
B.是偶函数,且在上单调递减
C.是奇函数,且在上单调递减
D. 是偶函数,且在上单调递增
3.设是上的任意函数,则下列叙述正确的是( )
A.是奇函数 B.是奇函数
C.是偶函数 D.是偶函数
4.已知有相同的定义域,是偶函数,是奇函数,且,则 ( )
A.为奇函数 B.为偶函数
C.是偶函数 D.是奇函数
5.设函数的定义域都为,且是奇函数,是偶函数,则( )
A.是偶函数 B.是偶函数
C.是奇函数 D.是奇函数
6.设函数和分别是上的偶函数和奇函数,则下列结论恒成立的是( )
A.是偶函数 B.是奇函数
C.是偶函数 D.是奇函数
2.5.3 偶函数、奇函数之解不等式
知识点梳理
题型:已知偶函数、奇函数及其相关不等式,结合偶函数、奇函数的概念和性质求解相关的范围.
典型例题
例1.已知函数f(x)=x|x|,则关于x的不等式f(2x)>f(1﹣x)的解集为( )
A. B. C. D.
例2.若函数是定义在上的偶函数,在区间上是减函数,且,则使 的的取值范围是( )
A. B.
C. D.
例3.设是定义在上的奇函数,且当时,,若对任意的
,不等式恒成立,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
随堂演练
1.若函数分别为上的奇函数、偶函数,且满足,则有( )
A. B.
C. D.
2.设是定义域为的偶函数,且在单调递减,则( )
A. B.
C. D.
3.已知函数为偶函数,且当时,,若,则( )
A.
B.
C.
D.
4.设奇函数在上为增函数,且,则不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
5.函数在单调递减,且为奇函数,若,则满足的的取值范围是( )
A. B. C. D.
6.已知是定义域为的偶函数,当时,,那么不等式的解集是 .
7.已知是定义在上的奇函数,当时,,则不等式的解集用区间表示为 .
8.设函数是定义在上的奇函数,若当时,,则满足的的取值范围是 .
9.设偶函数的定义域为,若当时,的图象如图所示,则不等式的解集是 .
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