专题02 知识点13:函数的奇偶性及其应用 专项训练-2027届高三数学一轮复习
2026-08-17
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摘要:
**基本信息**
以定义-性质-应用为逻辑主线,系统整合判断方法与解题技巧,通过分层题型实现知识迁移与能力提升,培养数学抽象与逻辑推理素养。
**专项设计**
|模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|知识框架|1框架图|定义→性质→应用递进|从奇偶性概念生成到运算规律推导,构建完整知识链|
|判断方法|3类方法|定义法三步骤(定义域→f(-x)→关系判断)、图象法对称特征|结合定义域对称性与函数值关系,形成双重判断体系|
|应用|5类应用|求解析式“求谁设谁”转化法、参数求解利用f(0)=0(奇函数)|利用奇偶性实现未知向已知转化,体现数学模型思想|
|题型|5类题型|单调性综合题“对称区间转化”技巧、周期性综合题“区间转化+奇偶性”|覆盖高考高频考法,典例含易错点(定义域优先、f(0)使用条件)|
内容正文:
知识点13:函数的奇偶性及其应用
一、核心知识框架
函数的奇偶性是函数的重要性质之一,它描述了函数图象的对称性。在高考中,函数的奇偶性常与函数的单调性、周期性、对称性相结合,是考查的重点和热点。
二、函数奇偶性的定义
1. 奇函数与偶函数的定义
类型
定义
图象
特点
偶函数
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
关于 轴对称
奇函数
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
关于原点对称
2. 定义域要求
奇、偶函数的定义域必须关于原点对称。如果一个函数的定义域不关于原点对称,则这个函数一定不是奇函数(或偶函数)。
3. 既奇又偶函数
如果对于函数定义域内的任意一个 , 与 同时成立,那么函数 既是奇函数又是偶函数,称为既奇又偶函数。这类函数只有一种类型,即 ,,其中定义域 是关于原点对称的非空集合。
三、奇、偶函数的性质
1. 基本性质
· 奇函数的图象关于坐标原点对称;偶函数的图象关于 轴对称
· 若奇函数在关于坐标原点对称的区间上分别有单调性,则其单调性相同;若偶函数在关于坐标原点对称的区间上分别有单调性,则其单调性相反
· 若奇函数 在 处有意义,则 ;若函数 为偶函数,则
· 若 ( 为实数)是奇函数,则 ;若 ( 为实数)是偶函数,则
2. 运算性质
在公共定义域上,函数奇偶性的运算满足以下规律:
运算
结果
奇 奇
奇
偶 偶
偶
偶 偶
偶
偶 奇
奇
奇 奇
偶
奇 ÷ 偶
奇
偶 ÷ 偶
偶
3. 奇偶性的等价形式
若 ,则:
· 为奇函数
· 为偶函数
四、函数奇偶性的判断方法
1. 定义法
严格按照以下步骤进行:
1. 确定定义域:检查定义域是否关于原点对称,若不对称,则为非奇非偶函数
1. 计算 :将 代入函数解析式
1. 判断关系:比较 与 的关系
· 偶函数
· 奇函数
· 两者均不成立 非奇非偶函数
· 两者均成立 既奇又偶函数
2. 图象法
· 若函数的图象关于原点对称,则函数是奇函数
· 若函数的图象关于 轴对称,则函数是偶函数
3. 性质法
利用已知函数的奇偶性及运算性质进行判断,适用于复合函数或四则运算后的函数。
五、函数奇偶性的应用
1. 利用奇偶性求函数值
利用奇偶性 将未知点转化为已知点求解。
2. 利用奇偶性求解析式
已知函数在某一区间上的解析式及其奇偶性,求对称区间上的解析式,步骤为:
1. "求谁设谁":在待求区间上设自变量
1. 转化:将 转化为 ,使其落入已知区间
1. 代入:利用已知区间上的解析式求
1. 利用奇偶性:由 解出
3. 利用奇偶性求参数
在定义域关于原点对称的前提下,根据奇函数满足 或偶函数满足 列等式,根据等式两侧对应相等确定参数的值。特别地,若奇函数的定义域中包含 0,可以利用 求解。
4. 利用奇偶性与单调性比较大小
· 自变量在同一单调区间上,直接利用函数的单调性比较大小
· 自变量不在同一单调区间上,需利用函数的奇偶性把自变量转化到同一单调区间上,然后利用单调性比较大小
5. 利用奇偶性与单调性解不等式
对于形如 的不等式,若函数为奇函数,可转化为 ,借助单调性解不等式,注意函数定义域的限制。
六、常见题型与解题方法
题型一:判断函数的奇偶性
解题思路:
1. 检查定义域是否关于原点对称
1. 计算 并与 比较
1. 根据定义得出结论
题型二:利用奇偶性求函数值或解析式
解题思路:
1. 利用奇偶性将待求点转化到已知区间
1. 代入已知解析式计算
1. 利用奇偶性关系得出结果
题型三:已知奇偶性求参数
解题思路:
1. 利用奇偶性定义建立方程
1. 利用恒成立条件求解参数
1. 注意定义域的限制
题型四:奇偶性与单调性综合
解题思路:
1. 利用奇偶性将自变量转化到同一单调区间
1. 利用单调性比较大小或解不等式
1. 注意定义域和对称区间单调性的关系
题型五:奇偶性与周期性综合
解题思路:
1. 利用周期性将自变量转化到已知区间
1. 利用奇偶性进一步确定函数值
1. 综合求解
七、高考考情分析
考向预测:函数的奇偶性是历年高考的必考内容,通常以选择题、填空题的形式出现,难度中档偏上。常与函数的单调性、周期性、对称性等相结合,以抽象函数为载体进行综合考查。
常见考点:
1. 判断函数的奇偶性
1. 利用奇偶性求函数值或解析式
1. 已知奇偶性求参数
1. 奇偶性与单调性的综合应用
1. 奇偶性与周期性的综合应用
1. 函数性质的综合应用
八、易错提醒
1. 定义域优先:判断函数奇偶性时,必须先检查定义域是否关于原点对称,这是函数具有奇偶性的必要不充分条件
1. 的使用条件:只有奇函数在 处有意义时,才有 ,不能盲目使用
1. 偶函数的性质:若函数为偶函数,则 ,这一性质在解题中常用
1. 单调性规律:奇函数在对称区间上单调性相同,偶函数在对称区间上单调性相反
1. 运算性质的应用:在公共定义域内,函数奇偶性的运算规律要熟记,但要注意定义域的限制
实战演练
一、单选题
1.下列函数中,在区间 上为严格增函数的奇函数的是( )
A. B. C. D.
2.已知函数 ,则函数 ( )
A. 是奇函数但不是偶函数
B. 是偶函数但不是奇函数
C. 是奇函数也是偶函数
D. 既不是奇函数也不是偶函数
3.已知 为奇函数,且当 时,,则
A. B. C. D.
4.已知奇函数 的定义域为 ,且当 时,,则
A. B. C. D.
5.已知定义域为 的函数 在 ()上是增函数,且函数 是偶函数,当 时,有( )
A. B.
C. D. 的大小关系不能确定
6.已知函数 的定义域为 ,且对于任意实数 ,都有 ,若函数 在定义域内的最大值为 ,最小值为 ,则
A. 2 B. 0 C. 1 D. 4
7.若函数 ( 为常数)在定义域上为奇函数,则 的值为( )
A. 0 B. 1 C. D. 1 或
8.已知 是定义在 上的奇函数, 是偶函数,且 ,则
A. B. 0 C. 3 D. 5
二、多选题
9.已知函数 ,,下列命题正确的有( )
A. 的图象关于原点对称
B. 对于任意实数 ,有
C. 任意的 ,有 成立
D. 存在实数 ,使得关于 的不等式 的解集为
10.已知 是定义在 上的偶函数,且当 时,,则下列结论正确的是( )
A. 当 时,
B.
C. 不等式 的解集为
D. 若关于 的方程 有两个不相等的实数根,则 的取值范围为
11.已知函数 及其导函数 的定义域均为 ,记 。若 , 均为偶函数,则( )
A. B.
C. D.
三、填空题
12.已知 是定义域为 的非常数函数,若对定义域内的任意实数 均有 ,则:
① ;
② 的值域为 ;
③ ;
④ 是奇函数。
则上述结论正确的序号是______。
13.若函数 是 上的偶函数,则 的值为______。
14.已知函数 ,若 ,则实数 的取值范围是______。
四、解答题
15.已知 为奇函数, 为偶函数,且
(1) 求 的解析式;
(2) 若对任意的 , 恒成立,求实数 的取值范围。
16.已知奇函数 在区间 上是单调减函数, 且 ,,,试判断 与 的关系,并证明。
17.已知定义域为 的函数 是奇函数。
(1) 求实数 的值;
(2) 若不等式 对任意的 恒成立,求实数 的取值范围。
18.已知函数 是定义在 上的偶函数,且 ,。
(1) 求函数 的解析式;
(2) 判断 在 上的单调性,并证明;
(3) 若 ,求 的取值范围。
19.已知函数 的定义域都是 ,,且 。
(1) 判断函数 的奇偶性并证明;
(2) 设 ,求不等式 的解集;
(3) 若函数 在区间 上有两个零点,求实数 的取值范围。
参考答案
一、单选题
1. 答案:D
解析:
A. ,定义域 ,不关于原点对称,非奇非偶;
B. 是偶函数,在 递增;
C. ,指数递减,非奇非偶;
D. ,定义域 , 奇函数;且 时 单调递增。
2. 答案:B
解析: ,满足 ,是偶函数;,不是奇函数。
3. 答案:A
解析: 时 ,;
为奇函数,。
4. 答案:A
解析: 是 上奇函数,则 ;
时 ,代入 :;
:;;
。
5. 答案:A
解析: 是偶函数 关于直线 对称,即 ;
在 递增,则 递减;
说明 离对称轴更近,函数值更大:
,故 。
6. 答案:D
解析: 由 ,令 得 ;令 得 , 奇函数。
设 ,,奇函数;
奇函数最大值 、最小值 ,,。
7. 答案:D
解析: 定义域 奇函数,,代入:;
验证 :,,也满足;故 。
8. 答案:A
解析: 奇函数 ; 偶函数 ;
。
二、多选题
9. 答案:BD
解析: ,定义域 ,,偶函数,图像关于 轴,A错;
B. ,,,正确;
C. 时 单调递增,,C错;
D. 令 , 即 , 取等,解集 ,正确。
10. 答案:AC
解析: ; 时 ,,A正确;
,最小值 ,B错;
:;,解集 ,C正确;
最小值2, 时有无穷多根,D错。
11. 答案:BC
解析: 为偶函数,对称轴 ;, 偶, 对称轴 。
A. ;B. ;C. ;D. ,选BC。
三、填空题
12. 答案:①③
解析: 对于①,令 ,可得 ,因为 是非常数函数,所以 不恒为0,所以 ,故①正确。
对于③,令 ,则 ,可得 ,即 ,故③正确。
对于②,根据 ,可取 ,可知 是定义域为 的非常数函数,且 ,可知 符合题意,但 ,故②错误。
对于④,例如 ,可知 是定义域为 的非常数函数,且 ,注意到 同号,可得 ,可知 符合题意,但 ,即 为偶函数,故④错误。
故答案为:①③。
13. 答案:
解析: 偶函数定义域对称:;
偶,一次项系数 ,。
14. 答案:
解析: ,奇函数, 递增;
;
;
,又 ,得 。
四、解答题
15.解:
(1) 已知
奇偶性:
(1) - (2):
(1) + (2):
(2) ,最小值2;
恒成立
解得 。
16.证明:
, 奇函数减函数:;
同理 ;
三式相加:,故 。
17.解:
(1) 是 奇函数,:
;
,验证 成立。
(2) , 单调递减;
;
减函数:,令 :
恒成立;
对称轴 ,分情况得 。
18.解:
(1) 偶函数 ;;;
解析式:。
(2) ,令 ,
,
, 单调递减。
(3) 偶函数,
,
解集: 或 或 。
19.证明:
(1) ,
;
相减得 ,,奇函数。
解:(2) 是偶函数, 时 递增, 递增;
,平方:
,解集 。
(3) ,
,令 ,;
在 有两零点,即 在 两解,
解得 。
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