专题07 函数的奇偶性与对称性(重难点讲义) 数学人教A版必修第一册
2026-08-17
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精品
资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 数学 |
| 教材版本 | 高中数学人教A版必修 第一册 |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | 3.2.2 奇偶性 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | 函数的奇偶性 |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 332 KB |
| 发布时间 | 2026-08-17 |
| 更新时间 | 2026-08-17 |
| 作者 | 徽率数学 |
| 品牌系列 | 学科专项·举一反三 |
| 审核时间 | 2026-08-17 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/59234352.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
本讲义聚焦函数奇偶性与对称性核心知识点,系统梳理从定义(定义域对称性前提)、判定步骤(定义域优先等四步)到运算性质(奇偶函数四则运算规律)、单调性(对称区间单调性特征)及对称性拓展(轴对称、中心对称通用结论)的完整脉络,构建递进式学习支架。
资料以分层目标(重点掌握定义与判定、难点突破抽象函数与综合应用)为导向,通过典例与变式结合的题型设计,强化数学思维(如分段函数分段验证的逻辑推理)和数学眼光(如抽象函数赋值法探究对称关系),助力教师课堂高效授课,学生课后通过巩固训练查漏补缺,提升问题解决与规范表达能力。
内容正文:
专题07 函数的奇偶性与对称性
重点目标:
1. 掌握奇函数、偶函数的严格定义.理解奇偶函数的定义域对称性核心前提.
2. 熟记奇函数、偶函数的图象对称特征.能通过图象直观判断函数奇偶性.
3. 掌握函数奇偶性的定义法判定步骤.能规范判断常见初等函数的奇偶性.
4. 掌握奇偶函数的基本运算性质与单调性质.能快速判断和、差、积、商函数的奇偶性.
5. 能利用奇偶性求解函数解析式、函数值、简单不等式.解决基础常考题型.
难点目标:
1. 精准识别定义域非对称函数.理解“定义域关于原点对称”是奇偶性判断的先决条件.
2. 掌握分段函数奇偶性的判定方法.能够分段代入、分类完成严谨证明.
3. 掌握抽象函数奇偶性的赋值判定技巧.突破无解析式函数的性质分析难点.
4. 理解函数轴对称、中心对称的通用规律.区分奇偶性与一般对称性的关联与区别.
5. 熟练运用奇偶性、对称性、单调性综合求解函数压轴题型.对接高频综合考点.
1、 重点知识
(一)函数奇偶性教材标准定义
· 前提条件:函数定义域必须关于原点对称.定义域不对称的函数既不是奇函数也不是偶函数.
1. 偶函数定义:对于函数定义域内任意.都有.则为偶函数.
图象特征:偶函数图象关于轴对称.
2. 奇函数定义:对于函数定义域内任意.都有.则为奇函数.
图象特征:奇函数图象关于坐标原点中心对称.
(二)奇偶性定义法判定步骤:
1. 求函数定义域.判断是否关于原点对称.不对称直接判定为非奇非偶.
2. 化简函数解析式(优先化简.避免复杂代入).
3. 计算.对比与.
4. 下结论:为偶函数.为奇函数.均不满足为非奇非偶函数.
(三)常见函数奇偶性结论(必考熟记)
1. 幂函数:为偶函数.为奇函数().
2. 一次函数:为奇函数.非奇非偶.
3. 二次函数:为偶函数.含一次项的二次函数非奇非偶.
4. 常函数:为偶函数.
5. 特殊结论:(定义域关于原点对称)既是奇函数又是偶函数.
(四)运算性质
· 设两函数定义域均关于原点对称:
1. 奇±奇=奇.偶±偶=偶.奇±偶=非奇非偶.
2. 奇×奇=偶.偶×偶=偶.奇×偶=奇.
3. 3. 分式奇偶性与乘除规律一致.分母不为0前提下适用.
(五)奇偶函数单调性基础性质
1. 偶函数:在对称区间上单调性相反.左增右减或左减右增.
2. 奇函数:在对称区间上单调性一致.左右区间增减性相同.
2、 难点知识
(一)核心易错难点(选择填空高频陷阱)
1. 定义域优先原则:很多函数解析式满足奇偶恒等关系.但定义域不对称.直接判定非奇非偶.是最高频易错点.
2. 奇函数原点性质:奇函数在处有定义时.必有.可快速求参数.但不能反向判定函数为奇函数.
3. 化简陷阱:未化简解析式直接代入.式子复杂导致符号判断错误.
4. 区间单调性误区:偶函数对称区间单调性相反.极易混淆增减方向.
(二)分段函数奇偶性难点(期中必考)
1. 解题核心:分段函数必须分段代入验证.不能整体判断.
2. 判定逻辑:对每一段对应的自变量范围.验证与关系.全部满足才可判定奇偶.
3. 易错点:忽略分段定义域对应关系.直接套用公式导致结论错误.
(三)抽象函数奇偶性与对称性难点(期末压轴)
1. 抽象函数奇偶性:通过赋值法(令等)推导与关系.
2. 函数轴对称通用结论:若.则函数图象关于直线对称.
3. 函数中心对称通用结论:若.则函数图象关于点中心对称.
4. 奇偶性是特殊对称:偶函数是的轴对称.奇函数是的中心对称.
(四)奇偶性与不等式综合难点
1. 脱去抽象符号:利用奇偶性、单调性将转化为自变量不等式.
2. 双重约束:解不等式必须同时满足单调性大小关系+函数定义域.
3. 对称区间转化:利用奇偶性将负区间自变量转化到正区间.简化运算.
(五)函数对称性 核心拓展知识点
· 函数对称性是奇偶性的一般推广形式.是衔接函数奇偶性、单调性与周期性的核心拓展考点.
1. 轴对称核心公式(通用结论)
· 若函数对定义域内任意满足.则的图象关于直线轴对称.
· 衍生常用结论:若.函数同样关于直线对称.
· 特殊情况:偶函数.是时的轴对称特例.图象关于(y轴)对称.
2. 中心对称核心公式(通用结论)
· 若函数对定义域内任意满足.则的图象关于点中心对称.
· 衍生常用结论:若.函数同样关于点对称.
· 特殊情况:奇函数.是时的中心对称特例.图象关于原点对称.
3. 双对称推导周期性(高频拓展)
· 一个连续函数若同时满足两种对称关系.可直接推导周期.是高考多选、填空高频秒杀结论.
① 函数关于直线、双轴对称.则函数为周期函数.最小正周期
② 函数关于点、双中心对称.则函数为周期函数.最小正周期
③ 函数关于直线轴对称、关于点中心对称.则函数为周期函数.最小正周期
(六)全章高频失分点汇总
1. 跳过定义域判断.直接根据式子判定奇偶性.
2. 误用反向证明函数为奇函数.
3. 偶函数对称区间单调性记反.导致不等式解集错误.
4. 分段函数奇偶性不分段验证.直接整体判断.
5. 抽象函数赋值思路混乱.无法推导对称与奇偶关系.
6. 解抽象函数不等式遗漏定义域约束.造成解集范围偏大.
题型01 函数奇偶性的判断与证明
角度1:判断函数的奇偶性
【典例】下列函数中,为偶函数的是( )
A.= B.= C.=+ D.=x+
【变式】下列四个函数中,不具有奇偶性的是( )
A. B.
C. D.
角度2:证明函数的奇偶性
【典例】已知函数满足,.求a,b的值,判断的奇偶性并证明;
【变式】已知定义在上的函数满足,且当时,.试判断函数的奇偶性,并证明.
题型02 函数奇偶性的应用
角度1:利用函数的奇偶性求参
【典例】若函数是上的偶函数,则的值为______.
【变式】已知函数为奇函数,则( )
A.-2 B.0 C.-3 D.-1
角度2:利用函数的奇偶性求值
【典例】若(a为实数且)在其定义域上有最大值为M,最小值为N.则_____________
【变式】若函数的最大值为,最小值为,则____________.
角度3:利用函数的奇偶性求解析式
【典例1】已知函数,的定义域都是,且是奇函数,是偶函数, .求函数,的解析式;
【典例2】设函数是定义在上的偶函数,且当时,,求的解析式.
【变式1】已知定义域为的函数是偶函数,定义域为的函数是奇函数,且,求和的解析式.
【变式2】若函数是奇函数,且当时,,则当时,的解析式为( )
A. B.
C. D.
角度4:利用函数的奇偶性解不等式
【典例1】已知是定义在R上的偶函数,且在上单调递增,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
【典例2】已知奇函数的定义域为,满足对任意、 ,且,都有,且,则不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
【变式1】已知函数是定义在上的偶函数,且在上单调递减,若,则不等式的解集为( )
A. B. C.[0,2] D.
【变式2】已知为上的奇函数,,若对,,当时,都有 ,则不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
角度5:利用函数的奇偶性比较大小
【典例】已知定义在上的偶函数在上单调,且,则,的大小顺序是( )
A. B.
C. D.
【变式】奇函数的局部图象如图所示,则( )
A. B.
C. D.不能确定与的大小
题型03 函数的自对称问题
角度1:求对称轴与对称中心
【典例】函数的图象的对称中心为( ).
A. B. C. D.
【变式】(多选)对于定义在上的函数,下述结论正确的是( )
A.若,则的图象关于直线对称
B.若是奇函数,则的图象关于点对称
C.函数与函数的图象关于直线对称
D.若函数的图象关于直线对称,则为偶函数
角度2:证明函数具有对称性
【典例】已知函数,其中是常数.求证:函数的图象关于点中心对称.
【变式】已知函数.
(1)求的值;
(2)求证:的图象关于点成中心对称;
题型04 两个函数互对称问题
【典例】设函数的定义域为,则函数与函数的图象关于( )
A.直线对称 B.直线对称
C.直线对称 D.直线对称
【变式】设函数定义在实数集上,则函数与的图像( )
A.关于直线对称 B.关于直线对称
C.关于直线对称 D.关于直线对称
题型05 函数奇偶与对称性的综合问题
【典例1】(多选)已知函数是定义在上的偶函数,且,当时,.则( )
A.的最小正周期为4
B.的图象关于点对称
C.为奇函数
D.的解集为
【典例2】已知函数是定义在上的奇函数.
(1)求函数的解析式;
(2)判断函数在定义域上的单调性,并用定义加以证明;
(3)解不等式: .
【巩固训练】
1.若函数为奇函数,则( )
A. B. C. D.1
2.已知函数是定义在上的偶函数,且在上是增函数,则、、的大小关系是( )
A. B.
C. D.
3.若为奇函数,则函数的图象关于( )
A.点对称 B.点对称 C.点对称 D.直线对称
4.已知函数是定义域为的偶函数,且在上单调递减,则不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
5.已知是定义在上的奇函数,对任意且,都有,且,则不等式的解集是( )
A. B.
C. D.
6.(多选)设函数,定义域均为,则下列结论正确的有( )
A.若,均为奇函数,则函数为奇函数
B.若,均为增函数,则函数为增函数
C.若,均为偶函数,则函数为增函数
D.若,均为偶函数,则函数为偶函数
7.(多选)已知函数是定义在上的奇函数,当时,,则下列说法正确的是( )
A.
B.当时,
C.不等式的解集为
D.函数的单调增区间为
8.(多选)设是定义域为的单调函数,对,则( )
A. B.是减函数 C.是奇函数 D.当时,
9.若对任意,有,写出符合要求的一个解析式________,则函数在上的最大值与最小值的和________.
10.已知是定义在上的奇函数,且当时,.
(1)求函数在上的解析式;
(2)若函数,记函数的最小值,求的解析式;
【强化训练】
1.定义在 上的偶函数满足,且当时,单调递减,则下列关系式正确的是( )
A. B.
C. D.
2.若为定义在上的奇函数,且不等式中等号能取到,则( )
A.的最小值为2 B.的最小值为-2
C.的最大值为2 D.的最大值为-2
3.已知定义域为的函数满足:,且,都有,则下列说法正确的是( )
A. B.的图象关于直线对称
C.在时取最小值 D.
4.已知函数的图象关于点对称,则下列函数是奇函数的是( )
A. B.
C. D.
5.(多选)已知函数的定义域为,且,则下列说法正确的是( )
A.函数至少有一个零点
B.若在上有最小值,则在上有最大值24
C.若在上为增函数,则在上为减函数
D.若时,,则时,
6.(多选)定义在上的函数满足为奇函数,函数满足,若与恰有2023个交点,则下列说法正确的是( )
A. B.
C.2为的一个周期 D.
7.(多选)下列说法正确的是( )
A.函数与的图象关于对称
B.若函数为奇函数,则的图象关于点中心对称
C.若为奇函数,则的图象关于点对称
D.若为偶函数,且在上为增函数,则关于的不等式的解集为
8.设是定义在上的奇函数,对任意的;,满足:,且,则不等式的解集为______.
9.已知函数是定义在R上的偶函数,若,,且,都有成立,则不等式的解集为________________.
10. 已知函数是定义在上的偶函数,且当时,.
(1)求函数在上的解析式;
(2)若对任意,不等式恒成立,求实数的取值范围;
(3)设,若在上有且仅有4个不同的零点,求实数的取值范围.
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专题07 函数的奇偶性与对称性
重点目标:
1. 掌握奇函数、偶函数的严格定义.理解奇偶函数的定义域对称性核心前提.
2. 熟记奇函数、偶函数的图象对称特征.能通过图象直观判断函数奇偶性.
3. 掌握函数奇偶性的定义法判定步骤.能规范判断常见初等函数的奇偶性.
4. 掌握奇偶函数的基本运算性质与单调性质.能快速判断和、差、积、商函数的奇偶性.
5. 能利用奇偶性求解函数解析式、函数值、简单不等式.解决基础常考题型.
难点目标:
1. 精准识别定义域非对称函数.理解“定义域关于原点对称”是奇偶性判断的先决条件.
2. 掌握分段函数奇偶性的判定方法.能够分段代入、分类完成严谨证明.
3. 掌握抽象函数奇偶性的赋值判定技巧.突破无解析式函数的性质分析难点.
4. 理解函数轴对称、中心对称的通用规律.区分奇偶性与一般对称性的关联与区别.
5. 熟练运用奇偶性、对称性、单调性综合求解函数压轴题型.对接高频综合考点.
1、 重点知识
(一)函数奇偶性教材标准定义
· 前提条件:函数定义域必须关于原点对称.定义域不对称的函数既不是奇函数也不是偶函数.
1. 偶函数定义:对于函数定义域内任意.都有.则为偶函数.
图象特征:偶函数图象关于轴对称.
2. 奇函数定义:对于函数定义域内任意.都有.则为奇函数.
图象特征:奇函数图象关于坐标原点中心对称.
(二)奇偶性定义法判定步骤:
1. 求函数定义域.判断是否关于原点对称.不对称直接判定为非奇非偶.
2. 化简函数解析式(优先化简.避免复杂代入).
3. 计算.对比与.
4. 下结论:为偶函数.为奇函数.均不满足为非奇非偶函数.
(三)常见函数奇偶性结论(必考熟记)
1. 幂函数:为偶函数.为奇函数().
2. 一次函数:为奇函数.非奇非偶.
3. 二次函数:为偶函数.含一次项的二次函数非奇非偶.
4. 常函数:为偶函数.
5. 特殊结论:(定义域关于原点对称)既是奇函数又是偶函数.
(四)运算性质
· 设两函数定义域均关于原点对称:
1. 奇±奇=奇.偶±偶=偶.奇±偶=非奇非偶.
2. 奇×奇=偶.偶×偶=偶.奇×偶=奇.
3. 3. 分式奇偶性与乘除规律一致.分母不为0前提下适用.
(五)奇偶函数单调性基础性质
1. 偶函数:在对称区间上单调性相反.左增右减或左减右增.
2. 奇函数:在对称区间上单调性一致.左右区间增减性相同.
2、 难点知识
(一)核心易错难点(选择填空高频陷阱)
1. 定义域优先原则:很多函数解析式满足奇偶恒等关系.但定义域不对称.直接判定非奇非偶.是最高频易错点.
2. 奇函数原点性质:奇函数在处有定义时.必有.可快速求参数.但不能反向判定函数为奇函数.
3. 化简陷阱:未化简解析式直接代入.式子复杂导致符号判断错误.
4. 区间单调性误区:偶函数对称区间单调性相反.极易混淆增减方向.
(二)分段函数奇偶性难点(期中必考)
1. 解题核心:分段函数必须分段代入验证.不能整体判断.
2. 判定逻辑:对每一段对应的自变量范围.验证与关系.全部满足才可判定奇偶.
3. 易错点:忽略分段定义域对应关系.直接套用公式导致结论错误.
(三)抽象函数奇偶性与对称性难点(期末压轴)
1. 抽象函数奇偶性:通过赋值法(令等)推导与关系.
2. 函数轴对称通用结论:若.则函数图象关于直线对称.
3. 函数中心对称通用结论:若.则函数图象关于点中心对称.
4. 奇偶性是特殊对称:偶函数是的轴对称.奇函数是的中心对称.
(四)奇偶性与不等式综合难点
1. 脱去抽象符号:利用奇偶性、单调性将转化为自变量不等式.
2. 双重约束:解不等式必须同时满足单调性大小关系+函数定义域.
3. 对称区间转化:利用奇偶性将负区间自变量转化到正区间.简化运算.
(五)函数对称性 核心拓展知识点
· 函数对称性是奇偶性的一般推广形式.是衔接函数奇偶性、单调性与周期性的核心拓展考点.
1. 轴对称核心公式(通用结论)
· 若函数对定义域内任意满足.则的图象关于直线轴对称.
· 衍生常用结论:若.函数同样关于直线对称.
· 特殊情况:偶函数.是时的轴对称特例.图象关于(y轴)对称.
2. 中心对称核心公式(通用结论)
· 若函数对定义域内任意满足.则的图象关于点中心对称.
· 衍生常用结论:若.函数同样关于点对称.
· 特殊情况:奇函数.是时的中心对称特例.图象关于原点对称.
3. 双对称推导周期性(高频拓展)
· 一个连续函数若同时满足两种对称关系.可直接推导周期.是高考多选、填空高频秒杀结论.
① 函数关于直线、双轴对称.则函数为周期函数.最小正周期
② 函数关于点、双中心对称.则函数为周期函数.最小正周期
③ 函数关于直线轴对称、关于点中心对称.则函数为周期函数.最小正周期
(六)全章高频失分点汇总
1. 跳过定义域判断.直接根据式子判定奇偶性.
2. 误用反向证明函数为奇函数.
3. 偶函数对称区间单调性记反.导致不等式解集错误.
4. 分段函数奇偶性不分段验证.直接整体判断.
5. 抽象函数赋值思路混乱.无法推导对称与奇偶关系.
6. 解抽象函数不等式遗漏定义域约束.造成解集范围偏大.
题型01 函数奇偶性的判断与证明
角度1:判断函数的奇偶性
【典例】下列函数中,为偶函数的是( )
A.= B.= C.=+ D.=x+
【答案】B
【分析】根据奇偶性定义判断.
【详解】选项A中,函数定义域是,函数没有奇偶性;
选项B中,函数定义域是,,是偶函数;
选项C中,函数定义域是,函数没有奇偶性;
选项D中,函数定义域是,,函数是奇函数.
故选:B.
【变式】下列四个函数中,不具有奇偶性的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】对于ACD,利用函数奇偶性的判断方法判断即可;
对于B,举反例即可排除.
【详解】易知选项ABCD中的函数的定义域为,即它们的定义域关于原点对称,
对于A,因为,所以,故是偶函数,故A不符合要求,错误;
对于B,令,则,即是上的点,
易知关于原点对称的点为,显然不是上的点,
而关于轴对称的点为,显然也不是上的点,
即的图像上至少存在一点即不关于原点对称,也不关于轴对称,
所以既不是奇函数,也不是偶函数,故B符合要求,正确;
对于C,因为,所以,故是奇函数,故C不符合要求,错误;
对于D,因为,所以,所以既是奇函数,也是偶函数,故D不符合要求,错误.
故选:B.
角度2:证明函数的奇偶性
【典例】已知函数满足,.求a,b的值,判断的奇偶性并证明;
【详解】由题意可得,解得,故,
为偶函数,证明如下:
函数的定义域为,定义域关于原点对称,
,
故为偶函数;
【变式】已知定义在上的函数满足,且当时,.试判断函数的奇偶性,并证明.
【答案】是上的奇函数,证明见解析
【分析】根据题意,令,求得,令,得到,即可得证;
【详解】证明:函数的定义域为,关于原点对称,
因为函数满足,
令,可得,所以,
令,可得,即,所以函数是上的奇函数.
题型02 函数奇偶性的应用
角度1:利用函数的奇偶性求参
【典例】若函数是上的偶函数,则的值为______.
【答案】
【详解】函数是定义在上的偶函数,
,即.
,
,
,
.
【变式】已知函数为奇函数,则( )
A.-2 B.0 C.-3 D.-1
【答案】C
【分析】由奇函数的定义求解
【详解】若,则,
所以,
所以,,.
角度2:利用函数的奇偶性求值
【典例】若(a为实数且)在其定义域上有最大值为M,最小值为N.则_____________
【答案】6
【分析】根据关于对称即可求解.
【详解】由于,可得关于点对称,
故.
【变式】若函数的最大值为,最小值为,则____________.
【答案】4
【分析】先将函数分离常数,构造奇函数,再利用奇函数的性质求出的最大值与最小值,进而得到的最值和,最后计算即可.
【详解】,
令,
则,则函数为奇函数,
设的最大值为,则最小值为,
所以,,
则.
故答案为:4.
角度3:利用函数的奇偶性求解析式
【典例1】已知函数,的定义域都是,且是奇函数,是偶函数, .求函数,的解析式;
【答案】,.
【详解】是奇函数,是偶函数,,,
,①,
即,②,由①、②解得,.
【典例2】设函数是定义在上的偶函数,且当时,,求的解析式.
【答案】
【分析】利用偶函数的性质求时的函数解析式,即可得.
【详解】设,则,所以,
因为函数是定义在上的偶函数,
所以,则时,,
综上,.
【变式1】已知定义域为的函数是偶函数,定义域为的函数是奇函数,且,求和的解析式.
【答案】
【分析】利用奇偶性及方程组法求函数解析式.
【详解】因为函数是上的偶函数,函数是上的奇函数,
所以,,
由①,则,即②,
①+②得:,则,
①-②得:,则,
所以.
【变式2】若函数是奇函数,且当时,,则当时,的解析式为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】利用奇函数的性质即可求出时,的解析式.
【详解】由题可知,时,,
取,则,,
由奇函数性质可得:.
角度4:利用函数的奇偶性解不等式
【典例1】已知是定义在R上的偶函数,且在上单调递增,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】将原不等式转化为,再结合单调性即可得解.
【详解】因为是定义在R上的偶函数,故可转化为,
又因为在上单调递增,故,解得或,即解集为.
【典例2】已知奇函数的定义域为,满足对任意、 ,且,都有,且,则不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】构造辅助函数,判断其奇偶性与单调性,分和两种情况转化不等式求解.
【详解】设,定义域为,
因为是定义域为的奇函数,故,
则,
因此是定义域为的偶函数。
对任意,,由,
可得当时,,即,
因此在上单调递增;由偶函数对称性可知,在上单调递减,
由,得,且,
当时,两边同乘(不等号方向不变),得,即,
结合在上单调递增,得;
当时,两边同乘(不等号方向改变),得,即,
又在上单调递减,得;
综上,不等式的解集为.
【变式1】已知函数是定义在上的偶函数,且在上单调递减,若,则不等式的解集为( )
A. B. C.[0,2] D.
【答案】C
【分析】由偶函数定义可得,再通过偶函数的性质,对称区间上单调性相反,可得到函数在定义域上的单调性情况,通过单调性求解不等式即可.
【详解】因为函数是定义在上的偶函数,且,所以.
又函数在上单调递减,所以函数在上单调递增.
所以等价于,即,解得.
【变式2】已知为上的奇函数,,若对,,当时,都有 ,则不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】由题设可推导出,当 时,,令并判断其单调性、奇偶性,进而利用不等式性质求不等式的解集.
【详解】由 ,得,
因为,,所以,即,
设,则在上单调递减,
而,则,解得;
因为为上的奇函数,所以,
则为上的偶函数,故在上单调递增,
而,则,解得;
当时,,故该点不在解集内.
综上,原不等式的解集为.
角度5:利用函数的奇偶性比较大小
【典例】已知定义在上的偶函数在上单调,且,则,的大小顺序是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】利用偶函数的性质将自变量转化到同一单调区间,再根据单调性比较函数值大小.
【详解】因为是偶函数,所以,
已知,由偶函数性质,因此,
所以在上单调递减;
数值大小关系为,
所以,
所以即.
故选:B.
【变式】奇函数的局部图象如图所示,则( )
A. B.
C. D.不能确定与的大小
【答案】A
【分析】根据奇函数的性质可判断.
【详解】因为奇函数的图象关于原点对称,
所以,,
由函数图象可知,
所以,即.
故选:A.
题型03 函数的自对称问题
角度1:求对称轴与对称中心
【典例】函数的图象的对称中心为( ).
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】,
故函数是由函数向左平移2个单位变为,
再将图象向下平移1个单位得到,
∵对称中心为,∴函数的对称中心为.
【变式】(多选)对于定义在上的函数,下述结论正确的是( )
A.若,则的图象关于直线对称
B.若是奇函数,则的图象关于点对称
C.函数与函数的图象关于直线对称
D.若函数的图象关于直线对称,则为偶函数
【答案】BD
【分析】根据函数是周期为2的周期函数,的图象对称性不确定,判断A;根据奇函数的对称性,结合函数图象的平移变换判断B;根据函数与函数的图象关于轴对称判断C;根据函数图象的平移和对称性的变化即可判断D.
【详解】对A,对,有,
令替换,得,可得函数是周期为2的周期函数,
则的图象对称性不确定,即A错误;
对B,是奇函数,的图象关于原点成中心对称,
而的图象是将的图象向右平移一个单位,
的图象关于点对称,故B正确;
对C,函数是由的图象向左平移一个单位得到;
函数的图象是由的图象向右平移一个单位得,
而与的图象关于轴对称,
所以函数与函数的图象关于轴对称,故C错误;
对于D,若函数的图象关于直线对称,
则将其向左平移1个单位得到,则对称轴也向左平移1单位,
则关于轴对称,即为偶函数,故D正确.
故选:BD.
角度2:证明函数具有对称性
【典例】已知函数,其中是常数.求证:函数的图象关于点中心对称.
【答案】证明见解析
【分析】验证即可求证.
【详解】,
则
,
所以函数的图象关于点中心对称.
【变式】已知函数.
(1)求的值;
(2)求证:的图象关于点成中心对称;
【答案】(1);
(2)证明见解析;
【分析】(1)由代入得到的值;
(2)求出,可以得到的图象关于点成中心对称;
【详解】(1),,;
(2),,,
,
的图象关于点成中心对称。
题型04 两个函数互对称问题
【典例】设函数的定义域为,则函数与函数的图象关于( )
A.直线对称 B.直线对称
C.直线对称 D.直线对称
【答案】D
【分析】根据点对称,即可判断两个函数的对称.
【详解】设函数的图象上任意一点,则,
关于直线的对称点为.
又函数中,当时,,
所以在的图象上.
故函数与函数的图象关于直线对称,
故选:D
【变式】设函数定义在实数集上,则函数与的图像( )
A.关于直线对称 B.关于直线对称
C.关于直线对称 D.关于直线对称
【答案】D
【分析】令,可知函数与的图像关于直线对称,即可得出函数与的图像的对称性.
【详解】令,因为函数与的图像关于直线对称,
所以函数与的图像关于直线对称.
故选:D.
题型05 函数奇偶与对称性的综合问题
【典例1】(多选)已知函数是定义在上的偶函数,且,当时,.则( )
A.的最小正周期为4
B.的图象关于点对称
C.为奇函数
D.的解集为
【答案】ACD
【分析】根据已知得到的图象关于直线、对称,进而得到的最小正周期为4,利用奇偶性和周期性依次判断各项的正误即可.
【详解】因为 是定义在上的偶函数,所以,
即,函数的图象关于直线对称,
因为,所以,函数的图象关于点中心对称,
由,令,则,
因为,即,
所以,即,
进一步得,所以是函数的一个周期,
若存在更小的正周期,则,而上,,
结合其对称性,在上的唯一解是,
故不存在小于的正周期,最小正周期为,A 正确;
由,则,
由于,显然不恒为,因此图象不关于点对称,B 错误;
令,由的图象关于直线以及的最小正周期为,
,
所以的图象关于点对称,而的图象是的图象向右平移一个单位得到的,
所以的图象关于原点对称,即为奇函数,C 正确;
当时,,结合函数图象的对称性,
当时,,
当时,,
当时,,
由,
即,解得,
结合最小正周期为,解集为,D 正确.
【典例2】已知函数是定义在上的奇函数.
(1)求函数的解析式;
(2)判断函数在定义域上的单调性,并用定义加以证明;
(3)解不等式: .
【答案】(1)
(2)在上单调递增.
证明如下:任取且,
,
,且,,,
所以,即,
所以在上单调递增.
(3)
【分析】(1)利用奇函数的性质即可求出函数的解析式;
(2)利用函数单调性的定义证明即可;
(3)结合函数的单调性以及奇函数的性质将问题转化为,解不等式即可求解.
【详解】(1)是定义在上的奇函数,
,则,
又,则.
.
(2)略
(3) 在上是奇函数且单调递增,
由得 ,
,解得: ,
不等式的解集为.
【巩固训练】
1.若函数为奇函数,则( )
A. B. C. D.1
【答案】C
【详解】 为奇函数,,解得,
时,,
,符合题意,
.
2.已知函数是定义在上的偶函数,且在上是增函数,则、、的大小关系是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】由偶函数性质可得,再利用函数单调性即可判断.
【详解】由是定义在上的偶函数,则,
由在上是增函数,则,
所以.
3.若为奇函数,则函数的图象关于( )
A.点对称 B.点对称 C.点对称 D.直线对称
【答案】A
【分析】根据函数的平移变换求解即可.
【详解】因为为奇函数,则关于原点对称,
根据函数的平移变换,函数的图象是将的图象向右平移个单位,再向上平移个单位,
则对应的对称中心也向右平移个单位,再向上平移个单位,
故关于点对称.
4.已知函数是定义域为的偶函数,且在上单调递减,则不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】根据函数的单调性解不等式,偶函数在对称区间内单调性相反,可以利用到对称轴的距离列不等式判断.
【详解】因为是定义域为的偶函数,则,
故关于对称;
因为在上单调递减,故在上单调递减;
则在上单调递增;
则等价于
即,左右两边平方可得,
即,解得,
故不等式的解集为.
5.已知是定义在上的奇函数,对任意且,都有,且,则不等式的解集是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】根据函数的奇偶性,结合已知条件判断函数的单调性,再分类讨论解不等式即可.
【详解】因为对任意且,
都有,则在上单调递减,
又是定义在上的奇函数,则在上单调递减,
又,则,即,
当或时,,当或时,,
对于不等式,当时,则,即,
当时,则,即,
所以不等式的解集是.
6.(多选)设函数,定义域均为,则下列结论正确的有( )
A.若,均为奇函数,则函数为奇函数
B.若,均为增函数,则函数为增函数
C.若,均为偶函数,则函数为增函数
D.若,均为偶函数,则函数为偶函数
【答案】AD
【分析】通过定义分析奇偶性、举反例判断单调性得出结果.
【详解】选项A:由、均为奇函数,得,
故为奇函数,A正确.
选项B:取,(均为增函数),但在上不是增函数,B错误.
选项C:取,(均为偶函数),但在上不是增函数,C错误.
选项D:由、均为偶函数,得,
故为偶函数,D正确.
故选:AD
7.(多选)已知函数是定义在上的奇函数,当时,,则下列说法正确的是( )
A.
B.当时,
C.不等式的解集为
D.函数的单调增区间为
【答案】ABC
【分析】利用奇函数可判断A,利用对称性可判断B,利用解分段函数不等式可判断C,利用分段二次函数的单调性可判断D.
【详解】因为函数是定义在上的奇函数,所以,故A正确;
当时,由奇函数得:,故B正确;
当时,由,
因为,所以解得,
当时,由,
显然此时无解,综上可得不等式的解集为,故C正确;
当时,由二次函数的递增区间可得,
当时,由的递增区间可得,
故函数的单调增区间为,故D错误;
故选:ABC.
8.(多选)设是定义域为的单调函数,对,则( )
A. B.是减函数 C.是奇函数 D.当时,
【答案】ACD
【分析】令可得判断A,令可得,再令得判断C,结合单调性结合特例判断B,根据函数单调递增即可比较大小判断D.
【详解】在等式中,
对于A,令,可得,则,故A正确;
对于C,令可得,则,
因为函数的定义域为,
令可得,则,
故函数为奇函数,故C正确;
对于B,是定义域为的单调函数,因为,
所以是上的增函数,故B错误;
对于D,由上分析可知是上的增函数,
当时,,即,
因此,故D正确.
9.若对任意,有,写出符合要求的一个解析式________,则函数在上的最大值与最小值的和________.
【答案】 (符合题意任写一个即可) 8
【分析】由对任意,有,得函数是奇函数,从而写出符合要求的一个解析式,从而得到是奇函数,并求得其在上的最大值与最小值的和,进而得到的值.
【详解】因为对任意,有,
所以令,得,所以;
令,得,所以,即,
所以函数为奇函数.
若,则,,
所以,符合要求.
所以符合要求的一个解析式可以是.
此时,,
令,则的定义域为,且,
所以为奇函数,所以的图象关于原点对称.
记在上的最大值为与最小值为,则.
所以函数在上的最大值与最小值的和.
10.已知是定义在上的奇函数,且当时,.
(1)求函数在上的解析式;
(2)若函数,记函数的最小值,求的解析式;
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用函数的奇偶性,结合已知条件求出函数在上的解析式;
(2)利用函数单调性分情况讨论求出相应最小值,进而求出的解析式.
【详解】(1)已知是定义在上的奇函数,则,
若,则,则,
又因为为奇函数,则,
综上可得,.
(2)当时,,
则函数开口向上,且对称轴的方程为,
①当时,函数在区间单调递增,
故当时,函数取得最小值,最小值是,
②当时,函数在单调递减,在单调递增,
故当时,函数取最小值,最小值是,
③当时,函数在区间单调递减,
故当时,函数取得最小值,最小值是,
所以函数的最小值.
【强化训练】
1.定义在 上的偶函数满足,且当时,单调递减,则下列关系式正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】结合偶函数性质及关系可得,,,再结合函数单调性比较,,,由此可得结论.
【详解】因为函数为偶函数,所以,
又,
所以,
,
,
因为,且当时,单调递减,
所以,
所以,
即.
2.若为定义在上的奇函数,且不等式中等号能取到,则( )
A.的最小值为2 B.的最小值为-2
C.的最大值为2 D.的最大值为-2
【答案】B
【详解】由为定义在上的奇函数,得,
则,解得,
所以的最小值为.
3.已知定义域为的函数满足:,且,都有,则下列说法正确的是( )
A. B.的图象关于直线对称
C.在时取最小值 D.
【答案】D
【详解】令,则,故,故A错误;
因为,所以的函数图象关于点中心对称,故B错误;
因为,都有,
所以在上单调递增,
因为的函数图象关于点中心对称,所以在上单调递增,
则在上单调递增,则无最小值,故C错误;
,故D正确.
4.已知函数的图象关于点对称,则下列函数是奇函数的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】根据图象平移得到关于原点对称的函数即可得解.
【详解】因为函数的图象关于点对称,
所以将函数图象向左平移1个单位,再向上平移1个单位,
可以得到函数,其图象关于原点对称,
即图象关于原点对称,函数为奇函数.
故选:B
5.(多选)已知函数的定义域为,且,则下列说法正确的是( )
A.函数至少有一个零点
B.若在上有最小值,则在上有最大值24
C.若在上为增函数,则在上为减函数
D.若时,,则时,
【答案】AB
【分析】根据奇函数和单调性的定义与性质逐项判断即可确定答案.
【详解】由题意可知:函数是定义在上的奇函数,其图象关于原点对称.
对A:令,则 ,
所以函数至少有一个零点,故A正确;
对B:根据奇函数图象的对称性,若在上有最小值,
则在上有最大值24,故B正确;
对C:根据奇函数图象的对称性,若在上为增函数,
则在上也为增函数,故C不正确;
对D:设,则,所以,
又,所以 ().
故D不正确.
故选:AB
6.(多选)定义在上的函数满足为奇函数,函数满足,若与恰有2023个交点,则下列说法正确的是( )
A. B.
C.2为的一个周期 D.
【答案】BD
【分析】由得函数的图象关于直线对称,由为奇函数得函数的图象关于点对称,从而函数是周期函数,周期为4,由得的图象关于点对称,从而函数与的交点也关于点对称,由此可判断各项.
【详解】因为,
所以函数的图象关于直线对称,
又为奇函数,
所以,
即,则函数的图象关于点对称,
则,故B正确;
所以,
,
即,所以函数是周期函数,周期为4,故C错误;
,故A错误;
又,所以函数
的图象关于点对称,
因此函数与的交点也关于点对称,
则,
故D正确,
故选:BD.
7.(多选)下列说法正确的是( )
A.函数与的图象关于对称
B.若函数为奇函数,则的图象关于点中心对称
C.若为奇函数,则的图象关于点对称
D.若为偶函数,且在上为增函数,则关于的不等式的解集为
【答案】CD
【分析】根据对称的定义可判断A,由奇函数及中心对称的判定可判断BC,利用偶函数及对称性的判定结合单调性解不等式判断D.
【详解】令函数的图象关于直线对称图象上任意一点,
则点关于直线的对称点在函数的图象上,所以,
即函数的图象关于对称图象对应的函数为,故A错误;
函数为奇函数,则,
即恒成立,所以的图象关于点中心对称,故B错误;
为奇函数,则,即,
所以,即图象关于成中心对称,所以关于成中心对称,故C正确;
为偶函数,则,即,
所以函数图象关于直线对称,又在上为增函数,,
所以,平方可得,解得,故D正确.
故选:CD
8.设是定义在上的奇函数,对任意的;,满足:,且,则不等式的解集为______.
【答案】
【分析】构造新函数,根据题意分析判断的奇偶性和单调性,分类讨论结合的奇偶性和单调性解不等式.
【详解】令,由题意在上单调递增,
又,所以为偶函数,
所以在上单调递减,
当时,由,可得,即,
,
当时,由,可得,即,
解得,
综上,不等式的解集为.
故答案为:.
9.已知函数是定义在R上的偶函数,若,,且,都有成立,则不等式的解集为________________.
【答案】
【分析】令,根据已知结合单调性的定义可得出在上的单调性.根据奇函数的性质,即可得出在R上的单调性.将不等式化为,分以及,化简不等式,结合的单调性,列出不等式,求解即可得出答案.
【详解】令,
可得,,
由可得,,
即成立,所以在上为减函数.
又为R上的偶函数,所以,
所以,,为R上的奇函数.
又在上为减函数,,所以在R上为减函数.
由可得,.
①当时,不等式可化为,
即,
根据的单调性可得,,
整理可得,解得或,所以;
②当时,不等式可化为,
即,
根据的单调性可得,,
整理可得,解得,
综上所述,不等式的解集为.
故答案为:.
10. 已知函数是定义在上的偶函数,且当时,.
(1)求函数在上的解析式;
(2)若对任意,不等式恒成立,求实数的取值范围;
(3)设,若在上有且仅有4个不同的零点,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)令,则,根据函数为偶函数求出上的函数解析式即可;
(2)令,则只需要即可,易得为偶函数,则只需求出函数在上的最大值即可;
(3)易得为偶函数,则函数在上有且仅有2个不同的零点,分离参数可得,构造函数,利用双勾函数的性质作出函数的图象即可.
【详解】(1)因为函数是定义在上的偶函数,所以,
令,则,则,
所以;
(2)对任意,不等式恒成立,
等价于对任意,不等式恒成立,
令,则只需要即可,
因为,
所以函数为偶函数,
则要求函数在上的最大值,只需求出函数在上的最大值即可,
当时,,
则,
所以;
(3)因为,
所以函数为偶函数,
又,在上有且仅有4个不同的零点,
所以函数在上有且仅有2个不同的零点,
当时,,
令,分离参数可得,
令,
则函数与有两个不同的交点,
由双勾函数的性质可得,函数在上递减,在上递增,
所以,
又当时,,,
如图,做出函数的大致图象,
由图可知,,解得,
所以.
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