单调性,奇偶性综合应用之构造函数 讲义-2026-2027学年高一上学期数学人教A版必修第一册
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普通
内容正文:
构造函数
知识梳理
1、单调性差商的形式
差商是单调性定义的分式形态对x1≠x2同属区间D:
f)-f2,0f在D上单消游地,ff<0口f)在D上单调递减
X1-X2
X1-X2
等价的乘积写法:(x1-x2)f(x1)-f(x2)〗>0→单调递增,<0→单调递减,即分子
分母同号为增、异号为减把f(x)换成题设给出的任何一个组合式,读出的就是该组合式的
增减方向
2、奇偶性运算的性质
在关于原点对称的公共定义域上:
运算
f(x),g(x)奇偶性相同
f(x),g(x)奇偶性不同
f(x)±g(x)
与f(x),g(x)同(同奇或同偶)
般既非奇也非偶
f(x)·g(x)
偶函数
奇函数
f(x)
g(x)
(g(x)≠0)
偶函数
奇函数
常数c≠0按偶函数计算,故cf(x)与f(x)的奇偶性相同,
7、式子结构与构造方法的对应(结构模型表)
条件式的结构特征
构造的
所依据的恒等式或等价变形
新函数g(x)的
g(x)
奇偶性
不构造,
分子是af(x)+bf(-x)型
与f(x)相同
线性组合
直接代换
奇:(a-b)f(x):偶:(a+b)f(x)
(化为2f(x)
化简
后)
分子含同下标差xf(x1)
f(x)奇则偶,
x2f(x2)
xf(x)
g(x1)-g(x2)=x1f(x1)-x2f(x2)
f(x)偶则奇
条件含f
f(x1)f(x2)
x1f(x1)-x2f(x2)
xf(x)
f(x)奇则偶,
X2
X1
X2
X1
X1X2
f(x)偶则奇
分子含交叉差x2f(x1)-
f(x)
x2f(x1)-x1f(x2)
f(x)奇则偶,
x1f(x2),或分母已带x1x2
f(1)1(x2)
X2
f(x)偶则奇
条件含(x1
或
f(x)
f[四≥cx2f≥cx0
f(x)奇则偶,
x
X
x3
f(x)偶则奇
与x2对置
fx)-fx2)-k
差商右端为非零常数k:
f(x)奇则奇
f(x)
X1-X2
目标式中f(x)与kx对置
-kx
[f(x1)-kx1]-[f(x2)-kx2]
(修正项kx为
奇)
X1-X2
以f(x)为偶函
差商右端为k(x1+x2):目
f(x)
标式中f(x)与kx2对置
-kx2
k(x1+x2)(x1-x2)=k(x子-x3)
数为常见前
提,此时g(x)
为偶
题型一直接化简求解
方法:分子是af(x)+bf(-x)型线性组合不构造,用代换公式把f(-x)整体换成
∫(),化为号型分区间解→由奇偶性代换公式与分式同号、分母不为零的等价变形定号
易错:分母为零的点(如x=-1、x=1)要单独挖去,不并进解集
例、已知f(x)是定义在R上的奇函数,对任意x1,x2∈(0,+o)且x1≠x2,都有
f四>0,且f(2)=0.记g()=f-,求不等式g()≤0的解集
x1-x2
x+1
解:f(x)为奇函数,故f(-x)=-f(x),分子按代换公式并项:4f(x)-f(-x)=
4f)+f)=5f(),于是9)=码其定义域为x≠-1
由差商条件-f>0及差商读法,f(x)在(0,+0)上单调递增,又f(2)=0,故
x1-x2
0<x<2时f(x)<0,x>2时f(x)>0:由奇函数零点成对得f(-2)=-f(2)=0,且
f(0)=0,再由f(-x)=-f(x)得-2<x<0时f(x)>0,x<-2时f(x)<0.
5f(x)与x+1异号时分式非正、同号时为正,x=-1处分母为零无定义,逐段定号:
(-∞,-2)上为正,x=-2处为零,(-2,-1)上为负,(-1,0)上为正,x=0处为零,(0,2)
上为负,x=2处为零,(2,+∞)上为正
故解集为[-2,-1)U[0,2]
1、已知定义在R上的函数f(x)满足:
①f(1)=0:
②对任意xER的都有f(-x)=-f(x):
③对任意的x1,x2E(0,+∞)且x1≠x2时,总有)-f2>0.
x1-X2
记g(x)=I四-3-),则不等式g(x)≤0的解集为()
x-1
A.[-1,0)U(0,1)B.(-∞,-1]U[0,1)C.[-1,0)
D.[-1,0]
2、设定义在R上的奇函数)满足,对任意x1,x2E(0,+∞)且x1≠x2都有)f<0,且
x2-x1
f3)=0,则不等式2)3四≥0的解集为()
A.(-∞,-3]U[3,+∞)
B.[-3,0)U(3,+∞)
C.(-o,-3)U(0,3]
D.[-3,0)U(0,3]
3、设定义在R上的奇函数f(x)满足对任意x1,2E(0,+o),且x1≠2,都有f过<
x2-x1
0,且f(2)=0,则不等式f--2f四≥0的解集为()
A.(-∞,-2]U(0,2]
B.[-2,0]U[2,+o)
C.(-o,-2]U[2,+∞)
D.[-2,0)U(0,2]
题型二作积构造gx)=xf)
方法:条件能整理出同下标差x1f(x1)-x2f(x2)(含-f包形态)→通分构造
2X2
g(x)=xf(x),约去恒正的x1x2→由单调性定义读增减,f(x)奇则g(x)为偶函数,两侧增
减相反,
3
易错:x,x2必须同属一个区间且任意取,否则读不出单调性,
例、已知f(x)是定义在R上的奇函数,f(2)=4,且对任意x1,x2E(0,+o)、x1≠
f(x1)_f(x2)
x2,都有21>0.求不等式(2x-1)f(2x-1)≥8的解集
x1-x2
解:先把分子通分,取公分母x,x2得-包=f-f;在(0,十0)上
X1X2
x1x2>0,同乘正数不改符号,条件化为9)92>0,其中9(x)=xfx),由单调性定义
x1-x2
知g(x)在(0,+oo)上单调递增
f(x)为奇函数时g(-x)=-x·f(-x)=xf(x)=g(x),故g(x)为偶函数,在(-o,0)
上单调递减(偶函数两侧相反)·
由f(2)=4得g(2)=2f(2)=8,又g(-2)=g(2)=8.
作代换t=2x-1,原不等式即g(t)≥8:当t>0时由递增得t≥2:当t<0时由递
减得t≤-2;t=0时g(0)=0·f(0)=0,不满足.
由2x-1之2得x≥多由2x-1≤-2得x≤-2故解集为(-∞,-]U,+∞)
f(x1_f(x2】
1、己知f(x)为R上的奇函数,f(2)=2,若Vx1,x2E(0,+o)且x1>x2,都有2>0,
X1-X2
则不等式(x-1)f(x-1)<4的解集为()
A.(-0,-1)U(3,+∞)B.(-00,3)
C.(-1,3)
D.(-1,+0)
2、已知f(x)为R上的奇函数,f(1)=1,若对Vx1,x2∈(0,+∞),当x1>x2时,都有
x1-x2)-]<0,则不等式c+1)f(c+1)>1的解集为()
A.(-3,1)
B.(-2,-1)U(-1,0)C.(-∞,-1)U(-1,1)D.(-∞,-3)U
(1,+0∞)
4
3、函数f)是定义在R上的奇函数,且一1)=0,若对任意x1,x2E(一o,0),且x1≠x2,都
有)-f包<0成立,则不等式0的解集为()
x1-x2
A.(-o0,-1)U(1,+0)
B.(-1,0)U0,1)
C.(-oo,-1)U(0,1)
D.(-1,0)U1,+o)
题型三作商构造g(x)=
rn
方法:分子是交叉差x2f(x1)-x1f(x2)、或分母已带x1x2→提取公因式构造g(x)=
四,约去区间上恒正的xx2→由差商读出增减,y)为奇且n=1为奇数,故g()为偶
函数
易错:作商先挖去x=0,零点与区间端点要单独代回验证,不直接并入解集,
方法:条件给x-x)(-1)→构造9)=巴同除正数x2化为9)≥c一
由差商读法定增减,n=3为奇数,故g(x)为偶
易错:两边同除x2只在x≠0时等价,x=0必须排除
例、己知f(x)是定义在R上的奇函数,对任意x1,x2E(0,十o)且x1≠x2,都有
fx)-xf2>0,且f(4)=12,求不等式f(x)<3x的解集
x1-x2
解:分了是下标交叉的差,提出公因式:xf)-xf)=(-)这
步是为了凑出g(x)=四的函数值之差,
在(0,+0)上x1x2>0,同乘正数不改符号,条件化为)-92>0,由差商读法知
x1-x2
g(x)在(0,+o∞)上单调递增
fx)为奇函数且n=1为奇数,g(-x)=f-=f四=四=g(0),故g()为偶函
数,在(-∞,0)上单调递减(偶函数两侧相反).
由f(4)=12得g(4)=是=3,且g(-4)=9(4)=3.
5
解f(x)<3x:x>0时两边同除正数x得g(x)<3=g(4),由g(x)在(0,+o)上递增
得0<x<4:x<0时两边同除负数x,不等号反向得g(x)>3=g(-4),由g(x)在
(-o,0)上递减得x<-4;x=0时f(0)=0(奇函数且0在定义域内),0<0不成立.
故解集为(-o,-4)U(0,4).
1、已知f(x)是定义在R上的奇函数,当x1、x2∈(0,+oo),且x1≠x2时,都有
2x2fx)-2xf2<0成立,f(2025)=4050,则不等式fx)-2x<0的解集为)
x1x2(x1-x2)
A.(-∞,-2025)U(2025,+o)
B.(-2025,0)U(2025,+∞)
C.(-2025,2025)
D.(02)
2、已知f(x)是定义在R上的奇函数,当x1,x2E(0,+o)且x1≠x2时,都有f)-f包)>0
x1-x2
成立,f(2026)=2026,则不等式f(x)-x>0的解集为()
A.(-∞,-2026)U(2026,+∞)
B.(-2026,0)U(2026,+∞)
C.(-2026,2026)
D.(2026'2026
11
3、已知f(x)是定义在R上的奇函数,当x1、2E(0,+o)且x1≠x2时,都有fC)-xf2>0
x1x2(x1-x2)
成立,f(2027)=2027,则不等式f(x)-x>0的解集为()
A.(-00,-2027)U(2027,+∞)
B.(-2027,0)U(2027,+∞)
C.(-2027,2027)
D.(2)
6
4、已知f(x)是定义在R上的奇函数,当x1,x2E(0,+∞)时,都有2f)-f包>0成立,
x1x2(x1-x2)
f(4)=4,则不等式f(x)>x的解集为()
A.(-0,-4)U(4,+∞)B.(-4,0)U(4,+∞)C.(-4,4)
D.(()
5、已知定义在(-∞,0)U(0,+∞)上的奇函数f(x)满足f(3x)=3f(x),且f(1)=3.若Vx1,
(0,+m,≠x,(-x)-1<0,则不等式四≥27x2的解集为
6、已知奇函数f(x)的定义域为{xxER,x≠0},且有f(2x)=2f(x),f(1)=2.若对Vx1,
为∈(0,+o),都有(-2)->0,则不等式四≥8x2的解集是
题型四加减修正构造g(x)=fx)一x
方法:差商右端是常数k→把k通分进差商配凑g(x)=f(x)-kx→,条件左端即
g(x)的差商,按单调性定义读增减,f(x)奇则g(x)为奇.
方法:差商右端为k(x1+x2)→用平方差配凑g(x)=f(x)-kx2→左端即g(x)的差
商,读增减后按对称性去符号.
例、已知f(x)是定义在R上的奇函数,对任意x1,x2∈(0,+o)且x1≠x2,都有
f)-f<3,且f(4)=12,求不等式f(2x-1)>6x-3的解集
x1-x2
解:差商右端是常数3,把它通分回分子:)-f-3=fx)-f2)-31-x2=
x1-x2
x1-x2
)-3-r)3包,这里3(x1-x2)正好是可分离差,故设g()=f(x)-3x,条件即
x1-x2
g(x)的差商小于0,由单调性定义得g(x)在(0,+o)上递减.
g(-x)=f(-x)+3x=-f(x)+3x=-g(x),故g(x)为奇函数,在(-∞,0)上同样递
减(奇同偶异),且g(0)=0.
由f(4)=12得g(4)=0,由奇性g(-4)=0.
把右端6x-3写成3(2x一1)正是照修正项配形,作代换t=2x一1,原式即f(t)-
3t>0,即g(t)>0:t>0时由递减得t<4;t<0时由递减及g(-4)=0得t<-4;t=
0时g(0)=0不满足,
由2x-1<-4得x<-2由0<2x-1<4得<x<号
故解集为(-∞,-习U(G)
1、已知f()是定义在R上的偶函数,若Vx1,x2∈[0,+o)且x1≠x2时,f包>3x1十
x1-x2
x2)恒成立,f(1)=3,则满足f(x2+x)≤3(x2+x)的实数x的取值范围为()
B.[-1,1]
c.o,g习
D.[0,1]
2、定义在R上的奇函数f(x)满足:任意x1,x2∈(0,+0),且x1≠x2,f2>1,若f(2)=2,则
x1-x2
不等式f(x)>x的解集为
8
3、定义在R上的函数f(x)对任意0<x1<x2都有)f②<2,且函数y=fx)的图象关于
x1一x2
原点对称,若f(2)=4,则不等式f(x)-2x>0的解集是
课后作业
1、设定义在R上的奇函数f(x)满足,对任意x1,x2E(0,+o),且x1≠x2都有2)<0,
x2-x1
且f(2)=0,则不等式92四≥0的解集为()
A.(-∞,-2]U(0,2]
B.[-2,0]U[2,+o)
C.(-o,-2]U[2,+∞)
D.[-2,0)U(0,2]
2、已知f(x为R上的奇函数,f(2)=2,若x,2E(0,+∞)且x1>x2,都有f-f>
X1-X2
0,则不等式(x-1)f(x-1)<4的解集为()
A.(-0,-1)U(3,+∞)B.(-∞,3)
C.(-1,3)
D.(-1,+o)
3、已知函数f(x)是定义在R上的奇函数,且f(-1)=0,若对任意的x1,x2∈(-o,0),当
x1≠x2时,都有ff2<0成立,则不等式f(x)<0的解集为一·
x1-x2
9
4、若定义在(-o∞,0)U(0,+o)上的函数f(x)同时满足:①f(x)为奇函数:②对任意的x1,
2E(0,+∞),且x1+x2,都有f2<0,则称函数f(o)具有性质P.已知函数f(x)
x1-x2
具有性质P,则不等式fx一2)<,的解集为()
x+2
A.(-3,-2)U(-2,-1)
B.(-0∞,-3)U(-1,2)
C.(-00,-3)U(-1,2)U(2,+∞)
D.(-∞,-3)U(2,+o0)
5、已知函数f(x)是奇函数,且0≤x1<x2时,有f-f2<1,f(-2)=1,则不等式x-
x1-X2
3≤f(x)≤x的解集为·
10
构造函数
知识梳理
1、单调性差商的形式
差商是单调性定义的分式形态.对 同属区间 :
等价的乘积写法: 单调递增, 单调递减,即分子分母同号为增、异号为减.把 换成题设给出的任何一个组合式,读出的就是该组合式的增减方向.
2、奇偶性运算的性质
在关于原点对称的公共定义域上:
运算
奇偶性相同
奇偶性不同
与 同(同奇或同偶)
一般既非奇也非偶
偶函数
奇函数
()
偶函数
奇函数
常数 按偶函数计算,故 与 的奇偶性相同.
7、式子结构与构造方法的对应(结构模型表)
条件式的结构特征
构造的
所依据的恒等式或等价变形
新函数 的奇偶性
分子是 型线性组合
不构造,直接代换化简
奇:;偶:
与 相同(化为 后)
分子含同下标差
奇则偶, 偶则奇
条件含
奇则偶, 偶则奇
分子含交叉差 ,或分母已带
奇则偶, 偶则奇
条件含 ;或 与 对置
奇则偶, 偶则奇
差商右端为非零常数 ;目标式中 与 对置
奇则奇(修正项 为奇)
差商右端为 ;目标式中 与 对置
以 为偶函数为常见前提,此时 为偶
题型一 直接化简求解
方法:分子是 型线性组合 → 不构造,用代换公式把 整体换成 ,化为 型分区间解 → 由奇偶性代换公式与分式同号、分母不为零的等价变形定号.
易错:分母为零的点(如 、)要单独挖去,不并进解集.
例、已知 是定义在 上的奇函数,对任意 且 ,都有 ,且 .记 ,求不等式 的解集.
解: 为奇函数,故 ,分子按代换公式并项:,于是 ,其定义域为 .
由差商条件 及差商读法, 在 上单调递增,又 ,故 时 , 时 ;由奇函数零点成对得 ,且 ,再由 得 时 , 时 .
与 异号时分式非正、同号时为正, 处分母为零无定义,逐段定号: 上为正, 处为零, 上为负, 上为正, 处为零, 上为负, 处为零, 上为正.
故解集为 .
1、已知定义在上的函数满足:
①;
②对任意的都有;
③对任意的且时,总有.
记,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】对任意的都有,故函数是奇函数,故,
对任意的且时,总有,故函数是增函数,
,
,即,
解得范围是.
故选:D
2、设定义在上的奇函数f(x)满足,对任意且,都有且,则不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】因为对任意,且都有,
所以函数在上单调递减,
又是在上的奇函数,则在上也单调递减,
由,则,
,
当时,,即解得,
当时,,即,解得,
综上,不等式的解集为.
故选:A
3、设定义在R上的奇函数满足对任意,,且,都有,且,则不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】因为为奇函数,所以,
所以,
因为对任意,且,都有,
所以在单调递减,
因此在单调递减,
且,所以,
故 或,
故或,
故选:C.
题型二 作积构造 g(x)=x·f(x)
方法:条件能整理出同下标差 (含 形态)→ 通分构造 ,约去恒正的 → 由单调性定义读增减, 奇则 为偶函数,两侧增减相反.
易错: 必须同属一个区间且任意取,否则读不出单调性.
例、已知 是定义在 上的奇函数,,且对任意 、,都有 .求不等式 的解集.
解:先把分子通分,取公分母 得 ;在 上 ,同乘正数不改符号,条件化为 ,其中 ,由单调性定义知 在 上单调递增.
为奇函数时 ,故 为偶函数,在 上单调递减(偶函数两侧相反).
由 得 ,又 .
作代换 ,原不等式即 :当 时由递增得 ;当 时由递减得 ; 时 ,不满足.
由 得 ,由 得 ,故解集为 .
1、已知为R上的奇函数,,若且,都有,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】由,得,
设,
则在上单调递增,∵为奇函数,
∴为偶函数,
而,则,解得:,
故选:C.
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
【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.
3、函数f(x)是定义在上的奇函数,且f(-1)=0,若对任意x1,x2∈(-∞,0),且x1≠x2,都有成立,则不等式f(x)<0的解集为( )
A.(-∞,-1)∪(1,+∞) B.(-1,0)∪(0,1)
C.(-∞,-1)∪(0,1) D.(-1,0)∪(1,+∞)
【答案】C
【详解】令F(x)=xf(x),因为函数f(x)是定义在上的奇函数,
所以F(-x)=-xf(-x)=xf(x)=F(x),
所以F(x)是偶函数,因为f(-1)=0,所以F(-1)=0,则F(1)=0,
因为对任意x1,x2∈(-∞,0),且x1>x2时,
,
所以在(-∞,0)上单调递减,
所以F(x)在(0,+∞)上单调递增,
等价于或,
解得或,
所以不等式f(x)<0的解集为(-∞,-1)∪(0,1).
故选:C
题型三 作商构造
方法:分子是交叉差 、或分母已带 → 提取公因式构造 ,约去区间上恒正的 → 由差商读出增减, 为奇且 为奇数,故 为偶函数.
易错:作商先挖去 ,零点与区间端点要单独代回验证,不直接并入解集.
方法:条件给 → 构造 ,同除正数 化为 → 由差商读法定增减, 为奇数,故 为偶.
易错:两边同除 只在 时等价, 必须排除.
例、已知 是定义在 上的奇函数,对任意 且 ,都有 ,且 ,求不等式 的解集.
解:分子是下标交叉的差,提出公因式:,这一步是为了凑出 的函数值之差.
在 上 ,同乘正数不改符号,条件化为 ,由差商读法知 在 上单调递增.
为奇函数且 为奇数,,故 为偶函数,在 上单调递减(偶函数两侧相反).
由 得 ,且 .
解 : 时两边同除正数 得 ,由 在 上递增得 ; 时两边同除负数 ,不等号反向得 ,由 在 上递减得 ; 时 (奇函数且 在定义域内), 不成立.
故解集为 .
1、已知是定义在R上的奇函数,当、,且时,都有成立,,则不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】,且,,
由,得,
令,则有,故在上单调递减.
是奇函数,故,则,即是偶函数.
由,得,
不等式,
当时,不等式化为,即,
因在递减,故;
当时,不等式化为,即.
因是偶函数且在递减,故在上单调递增,
由,解得,结合,可得,
当时,,不满足不等式.
综上,解集为.
故选:B
2、已知是定义在上的奇函数,当且时,都有成立,,则不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】构造函数,其中,则,
故函数为偶函数,
当且时,都有成立,
不妨设,则,
则,即,
故函数在上为增函数,即该函数在上为减函数,
因为,则,
当时,由得,即,解得;
当时,由得,即,解得.
综上所述,不等式的解集为.
故选:B
3、已知是定义在上的奇函数,当、且时,都有成立,,则不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】由,可得,
设函数,,则在上单调递增,
又因为为定义在上的奇函数,,所以为偶函数,
在上单调递减,而不等式,
又因为,所以,
所以不等式的解集为.
4、已知是定义在上的奇函数,当时,都有成立,,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】因为当时,都有成立,
不妨令,则都有成立,
即对任意,且,都有成立,
所以函数在上单调递增,
因为是定义在上的奇函数,
所以,所以函数是偶函数,
所以函数在上单调递减,
又,则,
所以不等式或 或,
解得或.
所以不等式的解集为.
故选:B
5、已知定义在上的奇函数满足,且.若,,,,则不等式的解集为________.
【答案】
【详解】令,,
因为,,,,
即,,,,
所以在上单调递减,
又为定义在上的奇函数,
所以,所以,
所以为偶函数,
所以在上单调递增,
又,且,
所以,所以,
不等式(依题意,则)等价于,
即,所以,则且,
解得或,
所以不等式的解集为.
故答案为:.
6、已知奇函数的定义域为,且有,.若对,,都有,则不等式的解集是_____.
【答案】
【详解】设函数 ,
由题意,函数为奇函数,由,
得函数为偶函数;
取,,且
因为对,,有,
所以,即,
所以函数在区间上单调递增,因为为偶函数,
所以函数在区间上单调递减;
因为,,所以,解得,
所以,因为为偶函数,所以,
由,得,即,
当时,函数单调递减,且,由,解得;
当时,函数单调递增,且,由,解得;
综上所述,不等式的解集是,
故答案为:
题型四 加减修正构造 g(x)=f(x)−kxⁿ
方法:差商右端是常数 → 把 通分进差商配凑 → ,条件左端即 的差商,按单调性定义读增减, 奇则 为奇.
方法:差商右端为 → 用平方差配凑 → 左端即 的差商,读增减后按对称性去符号.
例、已知 是定义在 上的奇函数,对任意 且 ,都有 ,且 ,求不等式 的解集.
解:差商右端是常数 ,把它通分回分子:,这里 正好是可分离差,故设 ,条件即 的差商小于 ,由单调性定义得 在 上递减.
,故 为奇函数,在 上同样递减(奇同偶异),且 .
由 得 ,由奇性 .
把右端 写成 正是照修正项配形,作代换 ,原式即 ,即 : 时由递减得 ; 时由递减及 得 ; 时 不满足.
由 得 ,由 得 .
故解集为 .
1、已知是定义在上的偶函数,若且时,恒成立,,则满足的实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】设,由,
得,所以,
令,则,
所以函数在上单调递增,
因为是定义在R上的偶函数,所以,
所以对任意的,,
所以,函数为上的偶函数,且,
由,可得,即,
即,所以,即,解得.
故选:A
2、定义在上的奇函数满足:任意,且,若,则不等式的解集为________.
【答案】
【详解】因,则,
则在上单调递增,
因为奇函数,则,
则,即为奇函数,
则在上单调递增,
因,则,
则的解集,即的解集为.
故答案为:
3、定义在R上的函数对任意都有,且函数的图象关于原点对称,若,则不等式的解集是_______.
【答案】
【详解】函数图象关于原点对称,则函数为奇函数,
记,则,即为奇函数,
由题设对任意,有,即,
故在上单调递减,结合奇函数,知在上单调递减,
又,则,
当时,,当时,,
不等式,即为,所以不等式的解集是.
故答案为:.
课后作业
1、设定义在上的奇函数满足,对任意,且都有,且,则不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】因为对任意,且都有,所以函数在上单调递减,则在上单调递减,由,则,,当时,,即,当时,,即,综上不等式的解集为,故选
2、已知为上的奇函数,,若且,都有,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】由题意,令函数,
因为若且,都有,
即,所以函数在区间上为单调递增函数,
又因为为上的奇函数,即,
所以,所以函数为上的偶函数,
又由,可得,则,
所以不等式,即为,
则满足,解得,
所以不等式的解集为.
故选:C.
3、已知函数是定义在R上的奇函数,且,若对任意的,当时,都有成立,则不等式的解集为_____.
【答案】;
【详解】令 ,则为偶函数,且 ,当时, 为减函数
所以当时, ;当时, ;因此当时, ;当时, ,即不等式的解集为
4、若定义在上的函数同时满足:①为奇函数;②对任意的,,且,都有,则称函数具有性质.已知函数具有性质,则不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】不妨设,,
故,
令,故在上单调递减,
其中定义域为,
又在上为奇函数,
故,
所以在上为偶函数,
当,即时,
,
即,,
故,
又,故,
解得或,
与求交集得到空集;
当即时,
,
即,,
故,
又,故,解得或,
与取交集得.
故选:B
5、已知函数是奇函数,且时,有,,则不等式的解集为____.
【答案】
【详解】由x﹣3≤f(x)≤x等价为﹣3≤f(x)﹣x≤0
设g(x)=f(x)﹣x,
又由函数f(x)是定义在R上的奇函数,则有f(﹣x)=﹣f(x),
则有g(﹣x)=f(﹣x)﹣(﹣x)=﹣f(x)+x=﹣[f(x)﹣x]=﹣g(x),
即函数g(x)为R上的奇函数,
则有g(0)=0;
又由对任意0≤x1<x2时,有1,
则1,
∵1,
∴1<0,
即g(x)在[0,+∞)上为减函数,
∵g(x)是奇函数,
∴g(x)在(﹣∞,+∞)上为减函数,
∵f(﹣2)=1,∴g(﹣2)=f(﹣2)﹣(﹣2)=1+2=3;
g(2)=﹣3,g(0)=f(0)﹣0=0,
则﹣3≤f(x)﹣x≤0等价为g(2)≤g(x)≤g(0),
∵g(x)是减函数,
∴0≤x≤2,
即不等式x﹣3≤f(x)≤x的解集为[0,2];
故答案为[0,2].
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$
构造函数
知识梳理
1、单调性差商的形式
差商是单调性定义的分式形态.对 同属区间 :
等价的乘积写法: 单调递增, 单调递减,即分子分母同号为增、异号为减.把 换成题设给出的任何一个组合式,读出的就是该组合式的增减方向.
2、奇偶性运算的性质
在关于原点对称的公共定义域上:
运算
奇偶性相同
奇偶性不同
与 同(同奇或同偶)
一般既非奇也非偶
偶函数
奇函数
()
偶函数
奇函数
常数 按偶函数计算,故 与 的奇偶性相同.
7、式子结构与构造方法的对应(结构模型表)
条件式的结构特征
构造的
所依据的恒等式或等价变形
新函数 的奇偶性
分子是 型线性组合
不构造,直接代换化简
奇:;偶:
与 相同(化为 后)
分子含同下标差
奇则偶, 偶则奇
条件含
奇则偶, 偶则奇
分子含交叉差 ,或分母已带
奇则偶, 偶则奇
条件含 ;或 与 对置
奇则偶, 偶则奇
差商右端为非零常数 ;目标式中 与 对置
奇则奇(修正项 为奇)
差商右端为 ;目标式中 与 对置
以 为偶函数为常见前提,此时 为偶
题型一 直接化简求解
方法:分子是 型线性组合 → 不构造,用代换公式把 整体换成 ,化为 型分区间解 → 由奇偶性代换公式与分式同号、分母不为零的等价变形定号.
易错:分母为零的点(如 、)要单独挖去,不并进解集.
例、已知 是定义在 上的奇函数,对任意 且 ,都有 ,且 .记 ,求不等式 的解集.
解: 为奇函数,故 ,分子按代换公式并项:,于是 ,其定义域为 .
由差商条件 及差商读法, 在 上单调递增,又 ,故 时 , 时 ;由奇函数零点成对得 ,且 ,再由 得 时 , 时 .
与 异号时分式非正、同号时为正, 处分母为零无定义,逐段定号: 上为正, 处为零, 上为负, 上为正, 处为零, 上为负, 处为零, 上为正.
故解集为 .
1、已知定义在上的函数满足:
①;
②对任意的都有;
③对任意的且时,总有.
记,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
2、设定义在上的奇函数f(x)满足,对任意且,都有且,则不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
3、设定义在R上的奇函数满足对任意,,且,都有,且,则不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
题型二 作积构造 g(x)=x·f(x)
方法:条件能整理出同下标差 (含 形态)→ 通分构造 ,约去恒正的 → 由单调性定义读增减, 奇则 为偶函数,两侧增减相反.
易错: 必须同属一个区间且任意取,否则读不出单调性.
例、已知 是定义在 上的奇函数,,且对任意 、,都有 .求不等式 的解集.
解:先把分子通分,取公分母 得 ;在 上 ,同乘正数不改符号,条件化为 ,其中 ,由单调性定义知 在 上单调递增.
为奇函数时 ,故 为偶函数,在 上单调递减(偶函数两侧相反).
由 得 ,又 .
作代换 ,原不等式即 :当 时由递增得 ;当 时由递减得 ; 时 ,不满足.
由 得 ,由 得 ,故解集为 .
1、已知为R上的奇函数,,若且,都有,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
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.
3、函数f(x)是定义在上的奇函数,且f(-1)=0,若对任意x1,x2∈(-∞,0),且x1≠x2,都有成立,则不等式f(x)<0的解集为( )
A.(-∞,-1)∪(1,+∞) B.(-1,0)∪(0,1)
C.(-∞,-1)∪(0,1) D.(-1,0)∪(1,+∞)
题型三 作商构造
方法:分子是交叉差 、或分母已带 → 提取公因式构造 ,约去区间上恒正的 → 由差商读出增减, 为奇且 为奇数,故 为偶函数.
易错:作商先挖去 ,零点与区间端点要单独代回验证,不直接并入解集.
方法:条件给 → 构造 ,同除正数 化为 → 由差商读法定增减, 为奇数,故 为偶.
易错:两边同除 只在 时等价, 必须排除.
例、已知 是定义在 上的奇函数,对任意 且 ,都有 ,且 ,求不等式 的解集.
解:分子是下标交叉的差,提出公因式:,这一步是为了凑出 的函数值之差.
在 上 ,同乘正数不改符号,条件化为 ,由差商读法知 在 上单调递增.
为奇函数且 为奇数,,故 为偶函数,在 上单调递减(偶函数两侧相反).
由 得 ,且 .
解 : 时两边同除正数 得 ,由 在 上递增得 ; 时两边同除负数 ,不等号反向得 ,由 在 上递减得 ; 时 (奇函数且 在定义域内), 不成立.
故解集为 .
1、已知是定义在R上的奇函数,当、,且时,都有成立,,则不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
2、已知是定义在上的奇函数,当且时,都有成立,,则不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
3、已知是定义在上的奇函数,当、且时,都有成立,,则不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
4、已知是定义在上的奇函数,当时,都有成立,,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
5、已知定义在上的奇函数满足,且.若,,,,则不等式的解集为________.
6、已知奇函数的定义域为,且有,.若对,,都有,则不等式的解集是_____.
题型四 加减修正构造 g(x)=f(x)−kxⁿ
方法:差商右端是常数 → 把 通分进差商配凑 → ,条件左端即 的差商,按单调性定义读增减, 奇则 为奇.
方法:差商右端为 → 用平方差配凑 → 左端即 的差商,读增减后按对称性去符号.
例、已知 是定义在 上的奇函数,对任意 且 ,都有 ,且 ,求不等式 的解集.
解:差商右端是常数 ,把它通分回分子:,这里 正好是可分离差,故设 ,条件即 的差商小于 ,由单调性定义得 在 上递减.
,故 为奇函数,在 上同样递减(奇同偶异),且 .
由 得 ,由奇性 .
把右端 写成 正是照修正项配形,作代换 ,原式即 ,即 : 时由递减得 ; 时由递减及 得 ; 时 不满足.
由 得 ,由 得 .
故解集为 .
1、已知是定义在上的偶函数,若且时,恒成立,,则满足的实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
2、定义在上的奇函数满足:任意,且,若,则不等式的解集为________.
3、定义在R上的函数对任意都有,且函数的图象关于原点对称,若,则不等式的解集是_______.
课后作业
1、设定义在上的奇函数满足,对任意,且都有,且,则不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
2、已知为上的奇函数,,若且,都有,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
3、已知函数是定义在R上的奇函数,且,若对任意的,当时,都有成立,则不等式的解集为_____.
4、若定义在上的函数同时满足:①为奇函数;②对任意的,,且,都有,则称函数具有性质.已知函数具有性质,则不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
5、已知函数是奇函数,且时,有,,则不等式的解集为____.
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