3.2.2 函数的奇偶性讲义- 2026-2027学年高一上学期数学人教A版必修第一册
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内容正文:
3.2.2 函数的奇偶性
一、知识要点
1. 奇函数与偶函数的定义
一般地,设函数 的定义域为 :
(1)如果对任意的 ,都有 ,且 ,那么函数 叫做偶函数;
(2)如果对任意的 ,都有 ,且 ,那么函数 叫做奇函数。
如果函数 是奇函数或偶函数,就说函数 具有奇偶性。既是奇函数又是偶函数的函数只有一类:定义域关于原点对称,且 恒成立。
图 1 奇函数关于原点对称,偶函数关于 y 轴对称
2. 定义域优先
奇偶性定义中的"对任意的 ,都有 "说明:定义域关于原点对称是函数具有奇偶性的前提条件。定义域不关于原点对称的函数一定是非奇非偶函数,无需再验证 。
3. 奇偶性的判断步骤
第一步:求定义域,判断是否关于原点对称;若不对称,直接下结论"非奇非偶"。
第二步:计算 并化简,与 比较:
若 ,则为偶函数;若 ,则为奇函数;
等价判据:(奇)或 (偶);当 时也可用 。
若两者都不满足,则为非奇非偶函数。
4. 奇偶函数的图像特征与常用性质
(1)奇函数的图像关于原点对称;偶函数的图像关于 y 轴对称;反之,图像关于原点对称的函数是奇函数,关于 y 轴对称的函数是偶函数。
(2)奇函数若在 处有定义,则必有 。
(3)奇函数在关于原点对称的两个区间上单调性相同;偶函数在关于原点对称的两个区间上单调性相反。
(4)奇函数在对称区间 上的最大值与最小值互为相反数;偶函数在对称区间上的最值同时在关于 y 轴对称的点处取得。
(5)利用奇偶性可以由一半图像补全整个图像,也可以由一半区间上的解析式求另一半区间上的解析式。
图 2 已知 部分的图像,按奇函数补全 部分
5. 分段函数与奇偶性:解析式的相互转化
奇偶性是"半分天下"的性质:知道一半区间上的解析式,就能写出另一半区间上的解析式,分段函数的解析式常常就是这样求出来的。
(1)判断分段函数的奇偶性:先看整个定义域是否关于原点对称;再逐段验证 与 的关系;若 在定义域内,奇函数还必须单独检验 。
(2)已知一半区间上的解析式,求另一半(四步口诀:设、转、翻、补):① 设——把所求区间的自变量设为 (如设 );② 转——写出 所在的区间(),代入已知段的解析式得 ;③ 翻——奇函数用 、偶函数用 翻出 ;④ 补——若 在定义域内,单独补写 (奇函数取 ),最后写成统一的分段表达式。
(3)已知分段函数具有奇偶性,求参数:在同一个自变量的符号下,用 把两段解析式对起来,比较同类项系数列方程;必要时辅以特殊值(如 、)。求出参数后必须回代检验:两段解析式在分界点处要衔接一致。
图 3 奇函数的分段解析式:右半 给定,左半按 翻出
6. 奇函数加常数型:
设 是奇函数, 是常数,则 的图像就是把 的图像整体上移 个单位,对称中心从原点移到点 。它既不是奇函数( 时),也不是偶函数,常用性质如下:
(1)根本式: 恒成立——自变量互为相反数时,函数值之和为常数 ;若 在定义域内,则 ,注意此时 ,不能套用奇函数 的结论。
(2)最值特征:在关于原点对称的区间上,最大值 与最小值 满足 ——最值点成对出现,每对对称点的函数值之和都是 。
(3)使用技巧:把常数"剥掉"就回到奇函数—— 是奇函数;遇到 这类式子,令 即可用奇函数的性质求值;形如 的式子里,奇函数部分恰好相消,只剩 。
(4)推广到一般对称中心:若 恒成立,则图像关于点 中心对称(详见 3.2.2专题:函数的周期性与对称性)。
图 4 奇函数图像上移 个单位:中心移到 ,且
7. 运算函数的奇偶性规律:运算函数是指两个(或多个)函数式通过加、减、乘、除四则运算所得的函数,如.
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。
8.复合函数的奇偶性原理:内偶则偶,两奇为奇。
9.常见奇偶性函数模型
奇函数:①函数或函数.
②函数.
③函数或函数
④函数或函数.
注意:关于①式,可以写成函数或函数.
偶函数:①函数.
②函数.
③函数类型的一切函数。④常数函数
二、典型例题
例 1 判断函数的奇偶性
判断下列函数的奇偶性:
(1); (2); (3); (4),。
【解】(1)定义域为 ,,是奇函数。
(2)定义域为 ,,是偶函数。
(3)定义域为 ,关于原点对称,且
是奇函数。
(4)定义域 不关于原点对称,所以是非奇非偶函数。
【点评】第(4)问解析式"长得像"偶函数,但定义域不对称,奇偶性无从谈起——"定义域优先"必须落实为第一步。
例 2 利用奇偶性求解析式
设 是奇函数,且当 时 ,求 在 时的解析式。
【解】设 ,则 ,于是 。由 是奇函数,
【点评】"设负、转正、代解析式、回翻符号"是这类问题的固定套路;若 在 处有定义,别忘了 。
例 3 奇偶性与单调性综合
设 是定义在 上的奇函数,且在 上单调递增。若 ,求实数 a 的取值范围。
【分析】两个函数值相加,先利用奇函数把式子变成"同一个函数的两个值",再用单调性脱去 f。
【解】由 ,且 为奇函数,得 ,所以 。又 在 上单调递增,故
所以 a 的取值范围是 。
【点评】"奇函数 + 单调"脱 f 最顺畅:奇函数负责移项保号,单调性负责直接比较自变量。若换成偶函数,则需把自变量加绝对值转化。
例 4 抽象函数的奇偶性
已知 是定义在 上的任意函数,判断 与 的奇偶性。
【解】,所以 是偶函数;,所以 是奇函数。
进一步,,即任何函数都可以表示成一个偶函数与一个奇函数的和。这一构造在证明与化简题中经常使用。
【点评】记住两个"万能构造":和为偶、差为奇,它们对任何函数都成立。
例 5 利用奇偶性补全图像
奇函数 在 时的图像如图实线所示,试画出它在 时的图像。
【解】奇函数图像关于原点对称:把右侧图像上每一点 关于原点的对称点 描出,用平滑曲线连接即可,如图中虚线所示。例如右侧过点 ,则左侧必过点 。
图 5 按奇函数规律补全另一半图像
例 6 求分段函数的另一半解析式
设 是定义在 上的奇函数,当 时,。求 的解析式。
【解】当 时,,代入已知段得 。由奇函数 得 。
又 在 处有定义,由奇函数得 ,恰与已知段一致。故
【点评】"设、转、翻、补"四步缺一不可。本题 与已知段恰好衔接;若已知段在 处的值不是 ,则与"奇函数"矛盾——参数型问题就要靠这一点列方程。
例 7 已知分段函数是奇函数,求参数
已知 是定义在 上的奇函数,且当 时 ,当 时 ,求 、 的值。
【解】设 ,则 ,。由奇函数得 。与题设 对照系数,得
【检验】 处两段都给出 ,衔接一致。
【点评】"推出应满足的解析式,再与题设对照系数"是这类问题的标准路线;回代检验分界点不能省——有的题目正是要靠 或"两段在分界处相等"补齐最后一个方程。
例 8 奇函数 + 常数:由一个函数值求另一个
已知 (、 为常数),且 ,求 。
【解】令 ,则 , 是奇函数。于是 ,即
所以 。
【点评】常数项 使 不是奇函数,但把常数移到另一边就还原出奇函数 ;也可以直接用 :代入 得 ,殊途同归。
例 9 奇函数 + 常数:最值之和
已知 在区间 上的最大值为 、最小值为 ,求 。
【解】令 ,则 是奇函数,且在 上单调递增,所以它的最大值 与最小值 互为相反数,即 。而 的图像由 的图像整体上移 个单位得到,故 ,,所以
【点评】"奇函数 + 常数"型的 只与常数有关,与奇函数部分长什么样无关——本题不需要求出 、 本身,对称区间上的 一步到位。
三、易错警示
1. 不查定义域直接验证 ,如 ()被误判为偶函数。
2. 把 当成奇函数的判定条件:它只是奇函数(在 有定义时)的必要条件,不能反推;也不适用于 无定义的情形(如 )。
3. 偶函数"对称区间上单调性相反"用反:偶函数在 递增,则在 递减,比较 与 时要把 化为 再比。
4. 求对称区间上的解析式时忘记"回翻"符号,直接把正半轴解析式抄过去。
5. 已知一半区间的解析式求奇函数另一半时,忘补 处的值:奇函数在 处有定义时必须 ,两段在分界点要衔接一致;偶函数两段在 处的值则必须相等。
6. 见到 这类函数仍套用 :常数项使它不是奇函数,它是"奇函数 + 常数"型,应先用 或把常数移出后再用奇函数性质。
四、方法小结
目标
路径
判断奇偶性
先看定义域对称,再算 对照
求另一半解析式
设 → 转 代入 → 用奇偶性回翻
解 f 相关不等式
奇函数移项保号,偶函数加绝对值,再脱 f
图像问题
对称变换:点 与 或 配对
求分段函数的另一半解析式
设、转、翻、补:设 → 转 代入 → 用 回翻 → 补写
已知分段函数的奇偶性求参数
两段解析式按 对照系数,回代检验分界点
奇函数 + 常数
, 为奇函数,中心 ,
【考点归纳】
考点一 判断函数奇偶性
【例1】(26-27高一上·北京东城·阶段检测)若函数的定义域为,则( )
A.为奇函数,且为上的减函数 B.为偶函数,且为上的减函数
C.为奇函数,且为上的增函数 D.为偶函数,且为上的增函数
【例2】(26-27高一上·江苏无锡·阶段检测)(多选题)下列函数中,既是奇函数,又在上单调递增的是( )
A. B. C. D.
【变式训练1】(26-27高三上·宁夏银川·阶段检测)已知函数,以下说法错误的是( )
A.是奇函数 B.在定义域上递增
C.的值域为 D.没有零点
【变式训练2】(26-27高三上·上海宝山·阶段检测)下列函数中,既是奇函数又是其定义域上减函数的是( ).
A. B. C. D.
【变式训练3】(25-26高一上·广西百色·期末)(多选题)已知函数,则下列结论正确的是( )
A.函数的定义域为 B.函数的值域为
C.函数的图象关于轴对称 D.函数在上单调递减
【考点强化练1】(26-27高三上·北京西城·阶段检测)已知函数,则( )
A.是奇函数且在上是增函数
B.是偶函数且在上是增函数
C.是奇函数且在上是减函数
D.是偶函数且在上是减函数
【考点强化练2】(26-27高三上·四川绵阳·开学考试)下列四个函数是奇函数且在定义域内单调递减的函数是()
A. B. C. D.
【考点强化练3】(26-27高三上·天津·期中)设函数的定义域为,且是奇函数,是偶函数,则下列结论中正确的是( )
A.是偶函数
B.是奇函数
C.是奇函数
D.是奇函数
【考点强化练4】(26-27高三上·上海徐汇·开学考试)函数在定义域上是( )
A.严格增的奇函数 B.严格增的偶函数
C.严格减的奇函数 D.严格减的偶函数
【考点强化练5】(26-27高一上·江苏扬州·阶段检测)(多选题)已知定义在上的函数满足,且时,,则( )
A. B.是奇函数
C.在上单调递增 D.不等式的解集为
考点二 由奇偶性求函数解析式
【例1】(26-27高一上·江苏无锡·阶段检测)若函数是奇函数,且当时,,则当时,( )
A. B. C. D.
【例2】(26-27高三上·宁夏石嘴山·阶段检测)(多选题)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.在上单调递增 B.的图象关于原点对称
C. D.当时,
【变式训练1】(26-27高三上·北京西城·阶段检测)已知是上的偶函数,当时,,则不等式的解集为()
A. B. C. D.
【变式训练2】(26-27高一上·江苏·期中)若函数是奇函数,且当时,,则当时,( )
A. B.
C. D.
【变式训练3】(26-27高三上·江苏连云港·阶段检测)(多选题)已知定义在上的奇函数满足,且时,,则下列结论中正确的有( )
A.
B.函数在上是单调递减
C.函数的图象关于点成中心对称
D.函数的图象关于直线成轴对称
【考点强化练1】(26-27高三上·广西南宁·开学考试)已知是奇函数,则的单调递增区间为( )
A., B.,
C., D.,
【考点强化练2】(25-26高二下·河北沧州·期末)已知函数是上的奇函数,且当时,,函数,若,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【考点强化练3】(25-26高一下·四川泸州·期末)已知为奇函数,且当时,,则( )
A. B. C. D.
【考点强化练4】(2025高一上·安徽·竞赛)已知函数的定义域为R,是偶函数,是奇函数,则( )
A. B. C.4e D.0
【考点强化练5】(26-27高三上·黑龙江佳木斯·阶段检测)(多选题)已知函数,的定义域都是,且是奇函数,是偶函数,则( )
A.
B.
C.不等式的解集是
D.在上恒成立
考点三 抽象函数的奇偶性
【例1】(26-27高三上·甘肃天水·阶段检测)已知函数的定义域为,且,,则( )
A. B. C. D.
【例2】(26-27高一上·福建厦门·阶段检测)(多选题)已知函数与满足,,,则( )
A.
B.是偶函数
C.
D.
【变式训练1】(26-27高三上·重庆·阶段检测)已知是定义在上的函数,且,,若,则( )
A.2 B.0 C. D.4
【变式训练2】(26-27高一上·河南·期中)若,且不恒为0,则( )
A.
B.
C.
D.
【变式训练3】(26-27高一上·广西·期中)(多选题)已知函数的定义域为,则( )
A. B.
C.是奇函数 D.是单调函数
【考点强化练1】(26-27高三上·山东烟台·开学考试)已知定义在上的函数满足,且为奇函数,若,则( )
A. B. C. D.
【考点强化练2】(25-26高二下·湖南岳阳·期末)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. B. C. D.
【考点强化练3】(25-26高三上·福建龙岩·开学考试)已知函数的定义域为R,且,,为偶函数,则( )
A. B.0 C.1 D.
【考点强化练4】(2026·江苏南京·三模)已知定义在上的非常数函数满足:对于任意都有:,.下列选项正确的是( )
A.是奇函数 B.是偶函数
C. D.
【考点强化练5】(26-27高一上·全国·期中)(多选题)定义在R上的函数满足,当时,,则满足( )
A.
B.是奇函数
C.在上有最大值
D.的解集为
考点四 利用奇偶函数特性求参
【例1】(26-27高一上·重庆渝中·阶段检测)已知函数在其定义域内为偶函数,且,若,则实数的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【例2】(26-27高一上·福建龙岩·阶段检测)(多选题)已知函数的定义域为,是奇函数,是偶函数,且当时,则( )
A. B.
C. D.
【变式训练1】(26-27高二上·广东汕尾·阶段检测)若函数为奇函数,则( )
A. B. C. D.1
【变式训练2】(26-27高一上·福建厦门·阶段检测)已知函数是定义在上的奇函数,当时,,则的值为( )
A. B. C. D.
【变式训练3】(26-27高三上·重庆·阶段检测)(多选题)设 ,则( ).
A.当 为奇函数时, 不是单调函数
B.当 为奇函数时, 的值域为
C.当 为偶函数时,
D.当 为偶函数时, 的最小值为 -1
【考点强化练1】(26-27高三上·山东·阶段检测)已知是偶函数,则( )
A. B. C. D.
【考点强化练2】(25-26高三上·陕西渭南·阶段检测)已知函数的图象关于原点对称,则实数( )
A.1 B. C.2 D.
【考点强化练3】(26-27高三上·四川内江·开学考试)已知函数为定义在R上的奇函数,且满足,若,则的值分别为( )
A.14, -48 B.-14, 48
C.14, 48 D.-14, -48
【考点强化练4】(26-27高三上·宁夏银川·阶段检测)已知函数为奇函数,则下列结论不正确的是( )
A.的定义域为
B.
C.的单调递减区间为
D.的值域为
【考点强化练5】(25-26高二下·湖南长沙·期中)(多选题)已知函数,则下列说法正确的是( )
A.若是偶函数,则
B.若是奇函数,则
C.若,则的取值范围为
D. 的最小值为
考点五 函数奇偶性的应用
【例1】(26-27高三上·陕西榆林·阶段检测)函数的图象大致为( )
A. B.
C. D.
【例2】(贵州黔东南州、安顺市部分学校2026-2027学年高三上学期10月学科素养训练数学试题)(多选题)已知定义域为的函数在区间上单调递增,且满足,,,则()
A. B.
C. D.
【变式训练1】(26-27高三上·陕西渭南·阶段检测)已知函数,若正实数a,b满足.则的最小值是( )
A. B. C. D.
【变式训练2】(26-27高三上·黑龙江佳木斯·阶段检测)设是定义在上的奇函数,,则( )
A.-1 B.0 C.1 D.2
【变式训练3】(26-27高三上·陕西榆林·阶段检测)(多选题)已知函数的定义域均为,为偶函数,为奇函数,且,则( )
A. B.函数的图象关于点对称
C. D.当时,
【考点强化练1】(25-26高一上·江苏宿迁·阶段检测)设函数的定义域为R,为偶函数,为奇函数,当时,且,若,则下列叙述中正确的个数有( )
(1)的图象关于直线对称 (2)
(3)函数恰有3个零点 (4)
A.1 B.2 C.3 D.4
【考点强化练2】(26-27高三上·江苏扬州·阶段检测)定义在上的奇函数在上单调递增,且,则不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
【考点强化练3】(26-27高三上·吉林长春·阶段检测)已知函数,的最大值M,最小值为m,则( )
A. B.0 C.3 D.6
【考点强化练4】(2026·江苏苏州·模拟预测)若定义在上的函数满足,是奇函数,,则( )
A. B.0 C. D.1
【考点强化练5】(26-27高一上·浙江嘉兴·期中)(多选题)已知函数为定义在上的偶函数,对,都有,且,,在区间上单调递减,设点,点,点,则下列说法正确的是( )
A. B.
C. D.在区间上单调递减
考点六 利用函数奇偶性解不等式
【例1】(26-27高一上·浙江嘉兴·期中)已知函数是定义在上的偶函数,且在上单调递减,且,则不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
【例2】(26-27高一上·江苏无锡·阶段检测)(多选题)已知定义在上的函数满足,且,时,,则下列说法正确的是( )
A. B.
C.函数是偶函数 D.若,则
【变式训练1】(26-27高三上·安徽·阶段检测)定义在上的奇函数在上单调递减,且,则满足的的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【变式训练2】(26-27高三上·黑龙江佳木斯·阶段检测),则不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
【变式训练3】(26-27高三上·新疆喀什·阶段检测)(多选题)已知函数,则( )
A.是奇函数
B.在上单调递减
C.若的解集为
D.的零点为1.
【考点强化练1】(26-27高三上·四川成都·阶段检测)若偶函数在区间上单调递减且,则不等式的解集( )
A. B.
C. D.
【考点强化练2】(26-27高二上·陕西·阶段检测)若定义在上的偶函数在区间上单调递增,且,则满足的的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【考点强化练3】(25-26高一上·全国·期中)已知定义在上的偶函数,若对于任意不等实数都满足,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
【考点强化练4】(2026·吉林长春·模拟预测)已知是定义域为的奇函数,的部分图象如图所示,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
【考点强化练5】(25-26高一上·四川达州·阶段检测)(多选题)已知函数,且,则( )
A.b=1 B.是减函数
C.函数的值域为 D.不等式的解集为
考点七 奇偶函数对称性的应用
【例1】(26-27高三上·安徽阜阳·阶段检测)已知偶函数满足:当时,.
(1)求的解析式;
(2)求不等式的解集.
【例2】(25-26高一上·江西南昌·期中)已知函数.
(1)判断函数的奇偶性,并说明理由;
(2)求证:.
【变式训练1】(25-26高一上·浙江杭州·期末)已知定义域为的函数是奇函数.
(1)求b的值与函数的解析式;
(2)判断函数在上的单调性(只要求写出单调性,不需要证明过程);
(3)若,使成立,求实数k的取值范围.
【变式训练2】(25-26高一上·山东潍坊·期末)已知函数
(1)若不等式的解集为,求a,b;
(2)若,且在区间上有两个零点,求a的取值范围;
(3)若函数的图象关于直线对称,求的最小值.
【变式训练3】(25-26高一上·河南·期末)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.
【考点强化练1】(25-26高一上·河南南阳·阶段检测)已知函数是定义在上的奇函数,且当时,.
(1)当时,求的解析式;
(2)判断在上的单调性,并用定义证明;
(3)求满足不等式的t的取值范围.
【考点强化练2】(25-26高一上·山东青岛·期中)定义在上的函数满足,且.
(1)求函数的解析式;
(2)求函数在上的最值.
【考点强化练3】(24-25高一上·江苏南通·期中)已知函数是定义域上的奇函数,且.
(1)判断并证明函数在定义域上的单调性;
(2)令函数,若对,都有,求实数的取值范围.
【考点强化练4】(24-25高二下·河北沧州·期末)已知定义域为的函数为奇函数,把函数的图象向右平移个单位长度,再向上平移个单位长度后得到函数的图象.
(1)求的值.
(2)若函数.
(ⅰ)求出函数的值域,并证明函数为中心对称函数;
(ⅱ)当时,,若,,都有成立,求实数的取值范围.
【考点强化练5】(26-27高三上·江苏宿迁·阶段检测)已知函数是奇函数且.
(1)求t的值;
(2)判断函数的单调性并证明;
(3)若不等式恒成立,求实数m的取值范围.(26-27高一上·江苏无锡·阶段检测)已知函数.(26-27高一上·江苏无锡·阶段检测)已知函数是定义在上的奇函数,当时,,且.(26-27高三上·内蒙古赤峰·阶段检测)已知函数为上的偶函数,当时.(26-27高一上·江西南昌·阶段检测)定义在上的奇函数和偶函数满足.(26-27高三上·江苏南通·阶段检测)已知函数是定义在上的奇函数.(26-27高一上·福建厦门·阶段检测)已知函数是定义在上的奇函数,满足,(26-27高三上·上海杨浦·阶段检测)已知函数(常数).(26-27高三上·宁夏石嘴山·阶段检测)已知函数为奇函数.(26-27高三上·河北保定·阶段检测)已知,分别是定义在上的偶函数和奇函数,且.(26-27高三上·山东德州·阶段检测)设是定义在上的奇函数,,当时,.
(1)当时,求的解析式;
(2)当时,求方程的所有实根之和.
(1)求,的解析式;
(2)令函数.
(ⅰ)已知,且,,求的值;
(ⅱ)求不等式的解集.
(1)求实数的值;
(2)求证:在上单调递增;
(3)若在区间上有解,求整数的最大值.
(1)当时,解不等式;
(2)若不等式对任意恒成立,求实数的取值范围;
(3)讨论函数的奇偶性,并说明理由.
(1)求函数的解析式;
(2)判断的单调性,并利用定义证明;
(3)若对,都有对恒成立,求实数的取值范围.
(1)求实数、的值;
(2)若对任意的,不等式恒成立,求实数的取值范围.
(1)求和的解析式;
(2)若函数在上的最大值为,求实数的值.
(1)求的解析式;
(2)写出的单调区间;
(3)函数有个零点时,求实数的取值范围.
(1)求实数的值,并用分段函数形式表示函数的解析式;
(2)画出函数的图象并写出单调减区间;
(3)若关于的方程总有三个实数根,求实数的取值范围.
(1)若为偶函数,求的值;
(2)当时,若不等式恒成立,求实数的取值范围;
(3)当时,记的最大值为,最小值为,当时,设函数.求的最小值.
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3.2.2 函数的奇偶性
一、知识要点
1. 奇函数与偶函数的定义
一般地,设函数 的定义域为 :
(1)如果对任意的 ,都有 ,且 ,那么函数 叫做偶函数;
(2)如果对任意的 ,都有 ,且 ,那么函数 叫做奇函数。
如果函数 是奇函数或偶函数,就说函数 具有奇偶性。既是奇函数又是偶函数的函数只有一类:定义域关于原点对称,且 恒成立。
图 1 奇函数关于原点对称,偶函数关于 y 轴对称
2. 定义域优先
奇偶性定义中的"对任意的 ,都有 "说明:定义域关于原点对称是函数具有奇偶性的前提条件。定义域不关于原点对称的函数一定是非奇非偶函数,无需再验证 。
3. 奇偶性的判断步骤
第一步:求定义域,判断是否关于原点对称;若不对称,直接下结论"非奇非偶"。
第二步:计算 并化简,与 比较:
若 ,则为偶函数;若 ,则为奇函数;
等价判据:(奇)或 (偶);当 时也可用 。
若两者都不满足,则为非奇非偶函数。
4. 奇偶函数的图像特征与常用性质
(1)奇函数的图像关于原点对称;偶函数的图像关于 y 轴对称;反之,图像关于原点对称的函数是奇函数,关于 y 轴对称的函数是偶函数。
(2)奇函数若在 处有定义,则必有 。
(3)奇函数在关于原点对称的两个区间上单调性相同;偶函数在关于原点对称的两个区间上单调性相反。
(4)奇函数在对称区间 上的最大值与最小值互为相反数;偶函数在对称区间上的最值同时在关于 y 轴对称的点处取得。
(5)利用奇偶性可以由一半图像补全整个图像,也可以由一半区间上的解析式求另一半区间上的解析式。
图 2 已知 部分的图像,按奇函数补全 部分
5. 分段函数与奇偶性:解析式的相互转化
奇偶性是"半分天下"的性质:知道一半区间上的解析式,就能写出另一半区间上的解析式,分段函数的解析式常常就是这样求出来的。
(1)判断分段函数的奇偶性:先看整个定义域是否关于原点对称;再逐段验证 与 的关系;若 在定义域内,奇函数还必须单独检验 。
(2)已知一半区间上的解析式,求另一半(四步口诀:设、转、翻、补):① 设——把所求区间的自变量设为 (如设 );② 转——写出 所在的区间(),代入已知段的解析式得 ;③ 翻——奇函数用 、偶函数用 翻出 ;④ 补——若 在定义域内,单独补写 (奇函数取 ),最后写成统一的分段表达式。
(3)已知分段函数具有奇偶性,求参数:在同一个自变量的符号下,用 把两段解析式对起来,比较同类项系数列方程;必要时辅以特殊值(如 、)。求出参数后必须回代检验:两段解析式在分界点处要衔接一致。
图 3 奇函数的分段解析式:右半 给定,左半按 翻出
6. 奇函数加常数型:
设 是奇函数, 是常数,则 的图像就是把 的图像整体上移 个单位,对称中心从原点移到点 。它既不是奇函数( 时),也不是偶函数,常用性质如下:
(1)根本式: 恒成立——自变量互为相反数时,函数值之和为常数 ;若 在定义域内,则 ,注意此时 ,不能套用奇函数 的结论。
(2)最值特征:在关于原点对称的区间上,最大值 与最小值 满足 ——最值点成对出现,每对对称点的函数值之和都是 。
(3)使用技巧:把常数"剥掉"就回到奇函数—— 是奇函数;遇到 这类式子,令 即可用奇函数的性质求值;形如 的式子里,奇函数部分恰好相消,只剩 。
(4)推广到一般对称中心:若 恒成立,则图像关于点 中心对称(详见 3.2.2专题:函数的周期性与对称性)。
图 4 奇函数图像上移 个单位:中心移到 ,且
7. 运算函数的奇偶性规律:运算函数是指两个(或多个)函数式通过加、减、乘、除四则运算所得的函数,如.
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。
8.复合函数的奇偶性原理:内偶则偶,两奇为奇。
9.常见奇偶性函数模型
奇函数:①函数或函数.
②函数.
③函数或函数
④函数或函数.
注意:关于①式,可以写成函数或函数.
偶函数:①函数.
②函数.
③函数类型的一切函数。④常数函数
二、典型例题
例 1 判断函数的奇偶性
判断下列函数的奇偶性:
(1); (2); (3); (4),。
【解】(1)定义域为 ,,是奇函数。
(2)定义域为 ,,是偶函数。
(3)定义域为 ,关于原点对称,且
是奇函数。
(4)定义域 不关于原点对称,所以是非奇非偶函数。
【点评】第(4)问解析式"长得像"偶函数,但定义域不对称,奇偶性无从谈起——"定义域优先"必须落实为第一步。
例 2 利用奇偶性求解析式
设 是奇函数,且当 时 ,求 在 时的解析式。
【解】设 ,则 ,于是 。由 是奇函数,
【点评】"设负、转正、代解析式、回翻符号"是这类问题的固定套路;若 在 处有定义,别忘了 。
例 3 奇偶性与单调性综合
设 是定义在 上的奇函数,且在 上单调递增。若 ,求实数 a 的取值范围。
【分析】两个函数值相加,先利用奇函数把式子变成"同一个函数的两个值",再用单调性脱去 f。
【解】由 ,且 为奇函数,得 ,所以 。又 在 上单调递增,故
所以 a 的取值范围是 。
【点评】"奇函数 + 单调"脱 f 最顺畅:奇函数负责移项保号,单调性负责直接比较自变量。若换成偶函数,则需把自变量加绝对值转化。
例 4 抽象函数的奇偶性
已知 是定义在 上的任意函数,判断 与 的奇偶性。
【解】,所以 是偶函数;,所以 是奇函数。
进一步,,即任何函数都可以表示成一个偶函数与一个奇函数的和。这一构造在证明与化简题中经常使用。
【点评】记住两个"万能构造":和为偶、差为奇,它们对任何函数都成立。
例 5 利用奇偶性补全图像
奇函数 在 时的图像如图实线所示,试画出它在 时的图像。
【解】奇函数图像关于原点对称:把右侧图像上每一点 关于原点的对称点 描出,用平滑曲线连接即可,如图中虚线所示。例如右侧过点 ,则左侧必过点 。
图 5 按奇函数规律补全另一半图像
例 6 求分段函数的另一半解析式
设 是定义在 上的奇函数,当 时,。求 的解析式。
【解】当 时,,代入已知段得 。由奇函数 得 。
又 在 处有定义,由奇函数得 ,恰与已知段一致。故
【点评】"设、转、翻、补"四步缺一不可。本题 与已知段恰好衔接;若已知段在 处的值不是 ,则与"奇函数"矛盾——参数型问题就要靠这一点列方程。
例 7 已知分段函数是奇函数,求参数
已知 是定义在 上的奇函数,且当 时 ,当 时 ,求 、 的值。
【解】设 ,则 ,。由奇函数得 。与题设 对照系数,得
【检验】 处两段都给出 ,衔接一致。
【点评】"推出应满足的解析式,再与题设对照系数"是这类问题的标准路线;回代检验分界点不能省——有的题目正是要靠 或"两段在分界处相等"补齐最后一个方程。
例 8 奇函数 + 常数:由一个函数值求另一个
已知 (、 为常数),且 ,求 。
【解】令 ,则 , 是奇函数。于是 ,即
所以 。
【点评】常数项 使 不是奇函数,但把常数移到另一边就还原出奇函数 ;也可以直接用 :代入 得 ,殊途同归。
例 9 奇函数 + 常数:最值之和
已知 在区间 上的最大值为 、最小值为 ,求 。
【解】令 ,则 是奇函数,且在 上单调递增,所以它的最大值 与最小值 互为相反数,即 。而 的图像由 的图像整体上移 个单位得到,故 ,,所以
【点评】"奇函数 + 常数"型的 只与常数有关,与奇函数部分长什么样无关——本题不需要求出 、 本身,对称区间上的 一步到位。
三、易错警示
1. 不查定义域直接验证 ,如 ()被误判为偶函数。
2. 把 当成奇函数的判定条件:它只是奇函数(在 有定义时)的必要条件,不能反推;也不适用于 无定义的情形(如 )。
3. 偶函数"对称区间上单调性相反"用反:偶函数在 递增,则在 递减,比较 与 时要把 化为 再比。
4. 求对称区间上的解析式时忘记"回翻"符号,直接把正半轴解析式抄过去。
5. 已知一半区间的解析式求奇函数另一半时,忘补 处的值:奇函数在 处有定义时必须 ,两段在分界点要衔接一致;偶函数两段在 处的值则必须相等。
6. 见到 这类函数仍套用 :常数项使它不是奇函数,它是"奇函数 + 常数"型,应先用 或把常数移出后再用奇函数性质。
四、方法小结
目标
路径
判断奇偶性
先看定义域对称,再算 对照
求另一半解析式
设 → 转 代入 → 用奇偶性回翻
解 f 相关不等式
奇函数移项保号,偶函数加绝对值,再脱 f
图像问题
对称变换:点 与 或 配对
求分段函数的另一半解析式
设、转、翻、补:设 → 转 代入 → 用 回翻 → 补写
已知分段函数的奇偶性求参数
两段解析式按 对照系数,回代检验分界点
奇函数 + 常数
, 为奇函数,中心 ,
【考点归纳】
考点一 判断函数奇偶性
【例1】(26-27高一上·北京东城·阶段检测)若函数的定义域为,则( )
A.为奇函数,且为上的减函数 B.为偶函数,且为上的减函数
C.为奇函数,且为上的增函数 D.为偶函数,且为上的增函数
【答案】C
【分析】先化简函数表达式,再依据奇偶性定义判断奇偶性,结合复合函数单调性规律判断单调性即可确定选项
【详解】根据题意, ,定义域为,关于原点对称
对任意,有 ,
因此为奇函数,排除B、D选项;
因为为上的增函数,故为上的增函数,且恒成立;
所以,为上的减函数,为上的增函数;
所以,为上的增函数,排除A选项,
所以,为奇函数,且为上的增函数.
【例2】(26-27高一上·江苏无锡·阶段检测)(多选题)下列函数中,既是奇函数,又在上单调递增的是( )
A. B. C. D.
【答案】ACD
【分析】根据题意,结合函数奇偶性的定义以及常见函数的单调性,逐一判断,即可得到结果.
【详解】对于A,的定义域为,且,
所以为奇函数,且在上单调递增,故A正确;
对于B,的定义域为,定义域不关于原点对称,
所以为非奇非偶函数,故B错误;
对于C,的定义域为,且,
所以为奇函数,且在上单调递增,故C正确;
对于D,的定义域为,且,
所以为奇函数,且在上单调递增,故D正确.
【变式训练1】(26-27高三上·宁夏银川·阶段检测)已知函数,以下说法错误的是( )
A.是奇函数 B.在定义域上递增
C.的值域为 D.没有零点
【答案】B
【详解】由,解得,即函数的定义域为.
对于A,由,得为奇函数,故A正确;
对于B,,由在上单调递增,得在上单调递增,则在和上单调递减,即在和上单调递减,故B错误;
对于C,,当时,,则,,;当时,,则,,;综上所述,的值域为 ,故C正确;
对于D,令,得,方程无解,得没有零点,故D正确.
【变式训练2】(26-27高三上·上海宝山·阶段检测)下列函数中,既是奇函数又是其定义域上减函数的是( ).
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】对于A,,满足是奇函数,也是减函数,故A正确.
对于B,是定义域上的增函数,故B错误.
对于C,是定义域上的增函数,故C错误.
对于D,,,所以不是奇函数,故D错误.
【变式训练3】(25-26高一上·广西百色·期末)(多选题)已知函数,则下列结论正确的是( )
A.函数的定义域为 B.函数的值域为
C.函数的图象关于轴对称 D.函数在上单调递减
【答案】ABD
【详解】对A:由恒成立,故函数的定义域为,故A正确;
对B:,由,则,
故,则,故B正确;
对C:函数定义域为R,,故关于对称,故C错误;
对D:,由且为减函数,
则为增函数,则在上单调递减,故D正确.
【考点强化练1】(26-27高三上·北京西城·阶段检测)已知函数,则( )
A.是奇函数且在上是增函数
B.是偶函数且在上是增函数
C.是奇函数且在上是减函数
D.是偶函数且在上是减函数
【答案】C
【详解】由,解得,定义域关于原点对称,
,,
所以是奇函数.
设,在上单调递增,,在上单调递减,
由复合函数单调性同增异减可知,函数在上是减函数.
【考点强化练2】(26-27高三上·四川绵阳·开学考试)下列四个函数是奇函数且在定义域内单调递减的函数是()
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】A.是奇函数,但该函数在定义域上不单调,排除.
B.,定义域, ,是奇函数;
在上递增,故在上单调递减,符合题意;
C.的定义域为,,即函数为奇函数,
又因为函数、在上均为增函数,故函数在上为增函数,排除.
D.的定义域为,,故不是奇函数,排除.
【考点强化练3】(26-27高三上·天津·期中)设函数的定义域为,且是奇函数,是偶函数,则下列结论中正确的是( )
A.是偶函数
B.是奇函数
C.是奇函数
D.是奇函数
【答案】C
【分析】利用函数的奇偶性对选项逐一判断即可.
【详解】易知选项ABCD中的函数定义域即为;
因为是奇函数,是偶函数,所以,
对于A,因为,故是奇函数,即A错误;
对于B,因为,故是偶函数,即B错误;
对于C,,故是奇函数,即C正确;
对于D,,故是偶函数,即D错误.
【考点强化练4】(26-27高三上·上海徐汇·开学考试)函数在定义域上是( )
A.严格增的奇函数 B.严格增的偶函数
C.严格减的奇函数 D.严格减的偶函数
【答案】A
【详解】函数定义域为,关于原点对称.记,,
故为奇函数.将函数变形为,在上严格递增,
则严格递减,严格递增,因此在上严格递增.
【考点强化练5】(26-27高一上·江苏扬州·阶段检测)(多选题)已知定义在上的函数满足,且时,,则( )
A. B.是奇函数
C.在上单调递增 D.不等式的解集为
【答案】ABC
【分析】对A ,令代入已知关系式,解方程求出判断 ;对B ,令,结合推出判断 ;对C ,设,变形构造,结合条件判断差值大于,得到函数单调递增;对D,先用已知关系式合并,再利用单调性脱去,解一元二次不等式得到解集判断.
【详解】对于A:令,则,解得,A正确;
对于B:令,对,有,
又,可得,即,为奇函数,B正确;
对于C:、,且,则,,
所以,
整理得,即,在上单调递增,C正确;
对于D:因为,,所以,即,
又在上单调递增,所以,解得或,
即不等式的解集为或,D错误.
考点二 由奇偶性求函数解析式
【例1】(26-27高一上·江苏无锡·阶段检测)若函数是奇函数,且当时,,则当时,( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】因为函数是奇函数,且当时,,
则当时,,可得.
【例2】(26-27高三上·宁夏石嘴山·阶段检测)(多选题)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.在上单调递增 B.的图象关于原点对称
C. D.当时,
【答案】BD
【详解】选项A:当时,,在上单调递减,在上单调递增.故在上不是单调递增函数,故A错误.
选项B:因为是奇函数,奇函数的图象关于原点对称.B正确.
选项C:由奇函数性质,得.又,故,故C错误.
选项D:当时,,则.由奇函数性质.故D正确.
【变式训练1】(26-27高三上·北京西城·阶段检测)已知是上的偶函数,当时,,则不等式的解集为()
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】利用偶函数的性质,分区间讨论求解不等式即可.
【详解】当时:此时,已知,
原不等式化为:,
整理得:,即,结合,解得;
当时:因为是上的偶函数,故;
又,代入已知解析式得,
此时,原不等式化为:,
整理得:,即,结合,解得,
综上,不等式的解集为.
【变式训练2】(26-27高一上·江苏·期中)若函数是奇函数,且当时,,则当时,( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】因为是奇函数,所以,
当时,,所以,
所以.
【变式训练3】(26-27高三上·江苏连云港·阶段检测)(多选题)已知定义在上的奇函数满足,且时,,则下列结论中正确的有( )
A.
B.函数在上是单调递减
C.函数的图象关于点成中心对称
D.函数的图象关于直线成轴对称
【答案】ABD
【分析】利用奇函数的性质求出负半轴上相应区间的解析式,再结合已知函数关系求函数值、判断单调性;利用对称中心处的函数值排除C,将函数关系转化为轴对称的判定等式判断D.
【详解】由为奇函数,得.
当时,,于是.
结合已知条件可得,当时,.
对于A,在中令,得.
又,所以,A正确.
对于B,当时,.
由已知关系得,所以函数在上单调递减,B正确.
对于C,若函数的图象关于点成中心对称,则必有,即,
而,C错误.
对于D,由可得对任意均成立,
故函数的图象关于直线成轴对称,D正确.
【考点强化练1】(26-27高三上·广西南宁·开学考试)已知是奇函数,则的单调递增区间为( )
A., B.,
C., D.,
【答案】C
【分析】利用奇函数性质求出的解析式,再利用二次函数单调性求出即可.
【详解】当时,,则,
又∵是奇函数,∴,即,
即,
当时,二次函数,开口向上,对称轴为,
故单调递增区间为,
当时,二次函数,开口向下,对称轴为,
故单调递增区间为,
综上所述,的单调递增区间为.
【考点强化练2】(25-26高二下·河北沧州·期末)已知函数是上的奇函数,且当时,,函数,若,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】根据条件,利用奇函数的性质求出时,的解析式,进而求出的解析式,再利用的单调性,即可求解.
【详解】因为函数是上的奇函数,且当时,,
当时,,所以,得到,所以时,,
则,其图象如图,
由图知在上单调递增,由,得,
即,解得或,
所以实数的取值范围是.
【考点强化练3】(25-26高一下·四川泸州·期末)已知为奇函数,且当时,,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】∵ 当时,,∴ .
∵ 是奇函数,满足,∴ .
【考点强化练4】(2025高一上·安徽·竞赛)已知函数的定义域为R,是偶函数,是奇函数,则( )
A. B. C.4e D.0
【答案】A
【分析】根据已知条件得到关于与,求出的解析式,代入求解即可.
【详解】由题意可得, 所以,
故.
【考点强化练5】(26-27高三上·黑龙江佳木斯·阶段检测)(多选题)已知函数,的定义域都是,且是奇函数,是偶函数,则( )
A.
B.
C.不等式的解集是
D.在上恒成立
【答案】ABC
【分析】先利用函数奇偶性构造方程组求解出函数的解析式,判断AB选项;选项C利用奇函数的性质转化为解不等式的形式,再利用的增减性解不等式;选项D可以通过代入特殊值判断.
【详解】已知①,
将替换成,可以得到:,
由是奇函数得,是偶函数得,
则②.
用①②得:,即,则,故AB正确;
对于C,不等式,即 ,
因为为增函数,所以,
令,则,,
不等式转化为:,解得,即,解得,故C正确;
对于D,取,由,,此时的,
故在上不恒成立,故D错误.
考点三 抽象函数的奇偶性
【例1】(26-27高三上·甘肃天水·阶段检测)已知函数的定义域为,且,,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】先根据奇偶函数的定义判断函数的奇偶性,再利用函数的奇偶性推导出的周期,进而利用函数的周期性即可求解.
【详解】由,
则,
即,
所以函数为偶函数,
则,
又,
则,
则,
则,
则,
所以函数是周期为12的偶函数.
在中,
取,则,
又由,则,
所以.
【例2】(26-27高一上·福建厦门·阶段检测)(多选题)已知函数与满足,,,则( )
A.
B.是偶函数
C.
D.
【答案】BCD
【分析】先由条件得到,的解析式,再逐项分析即可。
【详解】令,得,
令,得,
再令,有,所以,
令,则,因此,.
A选项:,不一定等于,故A不正确;
B选项:,是偶函数,故B正确;
C选项:故C正确;
D选项:,,故D正确.
【变式训练1】(26-27高三上·重庆·阶段检测)已知是定义在上的函数,且,,若,则( )
A.2 B.0 C. D.4
【答案】A
【分析】根据题意可得函数的周期为且为偶函数,再求得,,据此可得.
【详解】,,
又,则,
,即函数的周期为,
,即函数为偶函数,
由可得,,又,可得,
,则,
.
【变式训练2】(26-27高一上·河南·期中)若,且不恒为0,则( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【详解】由题意,,
令,得,,故A,C错误;
令,得,故B正确;
设,则,满足,
且不恒为0,而,则,故D错误.
【变式训练3】(26-27高一上·广西·期中)(多选题)已知函数的定义域为,则( )
A. B.
C.是奇函数 D.是单调函数
【答案】ABC
【分析】利用赋值法计算可得AB正确,根据函数奇偶性定义可得满足,即可知C正确,结合选项中的函数值可判断D错误.
【详解】对于A,令,可得,可得,即A正确;
对于B,令,可得,可得,即B正确;
对于C,令,可得,即,
又函数的定义域为R,因此是奇函数,所以C正确;
对于D,因为,而,因此不是单调函数,即D错误.
【考点强化练1】(26-27高三上·山东烟台·开学考试)已知定义在上的函数满足,且为奇函数,若,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据已知条件可得到的一个周期为,赋值法可求得的值,结合周期性可求解.
【详解】因为为奇函数,所以,所以,用替换得.
又,所以,用替换得,所以,的一个周期为.
因为,在中令可得,
所以,因此.
【考点强化练2】(25-26高二下·湖南岳阳·期末)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. B. C. D.
【答案】A
【分析】由题可得为奇函数,为奇函数,然后由奇函数性质可得答案.
【详解】因对于任意实数,,都有,
令,可得,
再令,则,从而为奇函数.
注意到,
结合为R上奇函数,为R上偶函数,
可得为R上奇函数,
由题可得存在,且为,存在,且为.
又由奇函数性质可得,
从而.
【考点强化练3】(25-26高三上·福建龙岩·开学考试)已知函数的定义域为R,且,,为偶函数,则( )
A. B.0 C.1 D.
【答案】C
【分析】先令、、得出为奇函数,再根据为偶函数,得出是以为周期的函数,结合得出即可求出.
【详解】令,则,得;
令,则,即 ,
令,则,
若,则;
若,则,则,则为奇函数,
因为为偶函数,所以,则,
则,
因为为奇函数,所以,
可得,则是以为周期的函数.
因为,所以,则.
由得,则,
得,
故.
【考点强化练4】(2026·江苏南京·三模)已知定义在上的非常数函数满足:对于任意都有:,.下列选项正确的是( )
A.是奇函数 B.是偶函数
C. D.
【答案】D
【分析】根据已知条件赋值,根据指数型函数方程的结构,通过换元,再结合非常数函数的条件,推出,即可判断四个选项.
【详解】解:令,则,
则,解得或,
因为,所以,
化简得,设,则,
当时,,令,则,
即,即为常数函数,与已知矛盾,因此,,选项错误;
因为,所以,结合,可得,
所以,则,因此,,
所以既不是奇函数,也不是偶函数,选项和选项错误,
此时,选项正确,
【考点强化练5】(26-27高一上·全国·期中)(多选题)定义在R上的函数满足,当时,,则满足( )
A.
B.是奇函数
C.在上有最大值
D.的解集为
【答案】ABD
【分析】利用赋值法可判断A选项的正误;利用函数奇偶性的定义可判断B选项的正误;利用函数单调性的定义可判断C选项的正误;利用函数的单调性解不等式,可判断D选项的正误.
【详解】对于A选项,令,可得,解得,A对;
对于B选项,函数的定义域为R,
令,可得,则,
故函数是奇函数,B对;
对于C选项,任取、且,则,
即 ,所以,
所以,函数为R上的减函数,
所以,在上有最大值,C错;
对于D选项,由于为R上的减函数,由,可得,解得,D对.
考点四 利用奇偶函数特性求参
【例1】(26-27高一上·重庆渝中·阶段检测)已知函数在其定义域内为偶函数,且,若,则实数的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】先利用题设条件得到函数的解析式,进而可得在上单调递增,再结合函数是偶函数,可得不等式等价于,由此即可得到的取值范围.
【详解】因为函数在其定义域内为偶函数,所以,,
即,,
所以,所以,,所以,
又,所以,解得,所以,
当时,单调递减,故在上单调递增,
所以由可得,
故只需,所以,即,解得或,
因此实数的取值范围为.
【例2】(26-27高一上·福建龙岩·阶段检测)(多选题)已知函数的定义域为,是奇函数,是偶函数,且当时,则( )
A. B.
C. D.
【答案】ACD
【分析】由是奇函数,是偶函数得到的对称中心与对称轴,进而判断的周期为4.在区间上利用对称中心求出.利用周期和函数关系式化简求解.
【详解】对于A,B,由是奇函数可得,即.令,则,,因为,所以,解得,A选项正确,B选项错误;
对于C,由是偶函数可得,又,则,所以,C选项正确;
对于D,因为,所以函数的周期,,
所以,
已知时,,则.
因为,令,解得.
故, D选项正确.
【变式训练1】(26-27高二上·广东汕尾·阶段检测)若函数为奇函数,则( )
A. B. C. D.1
【答案】B
【详解】因为函数为奇函数,所以其定义域必须关于原点对称,
令分母,解得函数的间断点为和 ,
由于必然不在定义域内,根据定义域关于原点对称的要求,它的相反数也必然不在定义域内,
所以方程的解为,所以.
(验证充分性):当时,,
此时定义域为,关于原点对称,
且,满足奇函数定义,所以成立.
【变式训练2】(26-27高一上·福建厦门·阶段检测)已知函数是定义在上的奇函数,当时,,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据奇函数的性质计算即可.
【详解】因为函数是定义在上的奇函数,当时,,
所以,即,解得.
所以当时,,
那么当时,,则.
根据奇函数的性质可得,所以当时,,
即当时,,所以.
【变式训练3】(26-27高三上·重庆·阶段检测)(多选题)设 ,则( ).
A.当 为奇函数时, 不是单调函数
B.当 为奇函数时, 的值域为
C.当 为偶函数时,
D.当 为偶函数时, 的最小值为 -1
【答案】BD
【分析】利用导数研究函数的奇偶性、单调性、值域等性质,逐项计算判断即可.
【详解】当为奇函数时,,
,为单调(递增)函数,故A错误;
且时,,时,,故的值域为R,故B正确;
当为偶函数时, ,,
故,故C错误;
对于D,设,则,
故,
当时,取得最小值,故D正确.
【考点强化练1】(26-27高三上·山东·阶段检测)已知是偶函数,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】函数的定义域为,关于原点对称.
对任意,有.
由于且,偶函数条件等价于,
由指数函数的单调性得,此式对任意成立当且仅当.
【考点强化练2】(25-26高三上·陕西渭南·阶段检测)已知函数的图象关于原点对称,则实数( )
A.1 B. C.2 D.
【答案】A
【详解】函数的图象关于原点对称,则函数为奇函数,
又函数的定义域为R,得,解得,
函数,,则是奇函数,
所以.
【考点强化练3】(26-27高三上·四川内江·开学考试)已知函数为定义在R上的奇函数,且满足,若,则的值分别为( )
A.14, -48 B.-14, 48
C.14, 48 D.-14, -48
【答案】C
【分析】利用奇函数性质、给定的函数关系式推导函数的周期性与对称性,结合区间上的二次函数形式,列方程求解、的值.
【详解】由为定义在上的奇函数,得,且.
由,变形得,因此,故是周期为4的周期函数.
结合奇函数性质,可得,令,代入得,即的图像关于直线对称;
结合周期为4,可推得的对称轴为,当时,得区间内的对称轴为.
当时,为二次函数,其对称轴为,结合的对称轴为,得,解得.
由周期性得,令中,得,故.
代入,计算得,解得.
综上,.
【考点强化练4】(26-27高三上·宁夏银川·阶段检测)已知函数为奇函数,则下列结论不正确的是( )
A.的定义域为
B.
C.的单调递减区间为
D.的值域为
【答案】D
【分析】对于A选项,由,即可求解;
对于B选项,根据函数为奇函数,由即可求解;
对于C选项,利用指数函数的单调性求解;
对于D选项,由时,,得到,再由是奇函数即可求解.
【详解】对于选项A,由,解得,所以的定义域为,故A正确;
对于选项B,因为函数是定义域为的奇函数,
所以,即,解得,
当时,,
所以,
则符合题意,所以B正确;
对于选项C,当时,,且在上递增,则在上递减,
所以在上递减,又是奇函数,
则的单调递减区间为和,故C正确;
对于选项D,由选项B可知,,当时,,则,
所以,又是奇函数,当时,,
所以的值域为,故D错误.
【考点强化练5】(25-26高二下·湖南长沙·期中)(多选题)已知函数,则下列说法正确的是( )
A.若是偶函数,则
B.若是奇函数,则
C.若,则的取值范围为
D. 的最小值为
【答案】AB
【分析】根据条件,利用奇偶函数的定义求出判断AB;利用指数函数的性质,结合恒成立求解C;取可判断D.
【详解】对于A,因为为偶函数,则,
所以,整理得到,
因为对恒成立,所以,故A正确,
对于B,因为为奇函数,则,
所以,整理得到,
因为对恒成立,所以,故B正确,
对于C,由,得到恒成立,即恒成立,
又易知,所以,故C错误,
对于D,取,则,函数无最小值,所以D错误,
考点五 函数奇偶性的应用
【例1】(26-27高三上·陕西榆林·阶段检测)函数的图象大致为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】的定义域为,
又,
所以为奇函数,其图象关于原点对称,所以C,D错误;
又时,,所以A错误,B正确.
【例2】(贵州黔东南州、安顺市部分学校2026-2027学年高三上学期10月学科素养训练数学试题)(多选题)已知定义域为的函数在区间上单调递增,且满足,,,则()
A. B.
C. D.
【答案】ABD
【分析】先由推出函数图象关于点中心对称,求得;由推出函数图象关于直线轴对称;联立两个对称性质推导得出数周期为,结合已知区间的单调性,推导出各区间的单调性与特殊点的函数值;选项A:代入特殊值直接验证的值;选项B:利用周期性将转化到已知单调性的区间内,结合区间单调性比较函数值大小;选项C:判断与所在区间,分别对应单调性比较函数值,判断大小关系;选项D:先计算一个周期内的函数值之和,再根据总项数与周期的关系分组求和,得到累加结果.
【详解】由,得的图象关于点中心对称,
令得,且.
由,得的图象关于直线轴对称.
联立得,故,函数周期为.
因为在上单调递增,且该函数为偶函数,故该函数在上递减,
又因为函数的图象关于点对称,所以函数在上递减,在上递增,
因为,所以,,,
选项A:令代入,得,即,A正确.
选项B:,由周期得.
由,得,即.
因为在上单调递增,由得,即,B正确;
选项C:由,得,,且.
因为在上单调递减,故;
由于在上单调递减,故,因此,C错误.
选项D:一个周期内的函数值和为.
因为,所以,D正确.
【变式训练1】(26-27高三上·陕西渭南·阶段检测)已知函数,若正实数a,b满足.则的最小值是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】首先研究函数的性质得到,再应用“1”的代换及基本不等式求最小值.
【详解】因为函数,则,则,
则,所以为奇函数,为减函数,则为增函数,
则函数在上单调递增,由奇函数的性质可得,
所以,因为函数在上单调递增,所以,则,即,
所以
因为,当且仅当时,
即,时,等号成立,
故,
故的最小值是.
【变式训练2】(26-27高三上·黑龙江佳木斯·阶段检测)设是定义在上的奇函数,,则( )
A.-1 B.0 C.1 D.2
【答案】B
【分析】由题意可得,且函数是周期为的周期函数,由此求得.
【详解】因为是定义在上的奇函数,
所以,.
又,所以,
所以,
所以函数是周期为的周期函数.
所以.
【变式训练3】(26-27高三上·陕西榆林·阶段检测)(多选题)已知函数的定义域均为,为偶函数,为奇函数,且,则( )
A. B.函数的图象关于点对称
C. D.当时,
【答案】ABD
【分析】利用函数的奇偶性,对称性,周期性结合题意逐项分析.
【详解】因为函数定义域均为,又为偶函数,为奇函数,且,
对于A,因为为奇函数,所以,
则,故A正确;
对于B,因为,
所以,即,
所以函数的图象关于点对称,故B正确;
对于C,由得关于对称,
即
由为偶函数,知的图象关于直线对称,
所以,又,所以,
所以,即,
所以关于对称,即,
因此,
所以,故C错误;
对于D,因为,所以,
又,所以,则,
所以函数是周期为4的周期函数,所以,
又因为,所以,
所以,故D正确.
【考点强化练1】(25-26高一上·江苏宿迁·阶段检测)设函数的定义域为R,为偶函数,为奇函数,当时,且,若,则下列叙述中正确的个数有( )
(1)的图象关于直线对称 (2)
(3)函数恰有3个零点 (4)
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】B
【分析】(1)根据为偶函数可得,故的图象关于直线对称;(2)利用和及当时,且,代入特殊值可得,,,即可求解;(3)因为的值域为,所以当或时函数没有零点.根据题意求出当时,,根据图像求出函数的零点即可;(4)因为周期为4,且, ,,,代入即可求解.
【详解】因为为偶函数,所以,即,故的图象关于直线对称,(1)正确;
因为为奇函数,所以,即,
又因为的图象关于直线对称,所以,即,所以,所以是以4为周期的函数.
当时,且,所以,,
因为的图象关于点对称,所以,,
又因为,所以,
因为的图象关于直线对称,所以,即,解得,,(2)错误;
当时,,且的图象关于直线对称,关于点对称,
因为的值域为,所以当或时函数没有零点.
当时, ,又,,所以,,
,所以当时,.
由图可知,函数恰有3个零点,分别为,(3)正确;
因为周期为4,且,, ,,所以.
(4)错误.
【考点强化练2】(26-27高三上·江苏扬州·阶段检测)定义在上的奇函数在上单调递增,且,则不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】利用题意可得当时,;当时,;进而分类讨论可解不等式.
【详解】由是定义在上的奇函数,在上单调递增,且,
可知,当时,;
当时,;
由,得或,
解得或,
所以不等式的解集为.
【考点强化练3】(26-27高三上·吉林长春·阶段检测)已知函数,的最大值M,最小值为m,则( )
A. B.0 C.3 D.6
【答案】D
【分析】将原函数拆分为奇函数与常数的和,利用奇函数在对称区间上最大值与最小值互为相反数的性质求解.
【详解】构造函数,其定义域为,关于原点对称, ,因此为奇函数,
设的最大值为,最小值为,由奇函数的性质得,
由于,故的最大值,最小值,
因此.
【考点强化练4】(2026·江苏苏州·模拟预测)若定义在上的函数满足,是奇函数,,则( )
A. B.0 C. D.1
【答案】A
【分析】先利用所给函数递推关系式推导函数周期,再由奇函数的性质得到函数的中心对称关系,进而求出函数在指定点处的函数值,找出求和数列的周期规律,最后结合项数拆分计算求和式子的值.
【详解】由①,将替换为得,
②,
②①,得,故是周期为的周期函数,
在①中令,得。所以,
设,为奇函数,则,
即,
令,则,即,
函数关于点中心对称,
令,得,结合,得,
在①中令,得,故,代入①得,
由,得,
已知,由,令,得,
结合,得,故,
由,依次可得,
,
记,
,
,
,
,
,数列每连续项之和为,
,即有完整周期,余下两项,
,
,
,
,
.
【考点强化练5】(26-27高一上·浙江嘉兴·期中)(多选题)已知函数为定义在上的偶函数,对,都有,且,,在区间上单调递减,设点,点,点,则下列说法正确的是( )
A. B.
C. D.在区间上单调递减
【答案】ABC
【分析】根据函数周期判断AB,根据周期及偶函数性质判断C,根据单调性及周期、偶函数性质判断D.
【详解】由,都有知,函数周期,所以,故A正确;
因为,,,
所以,故B正确;
因为为定义在上的偶函数,所以,故C正确;
因为,
故在区间上单调性与在区间上单调性一致,
由在区间上单调递减,且为偶函数知,在区间上单调递增,
又函数周期为,所以函数在区间上单调递增,
由知,在区间上单调递增,故D错误.
考点六 利用函数奇偶性解不等式
【例1】(26-27高一上·浙江嘉兴·期中)已知函数是定义在上的偶函数,且在上单调递减,且,则不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】先根据函数的单调性和奇偶性判断函数在不同区间的正负性,再分类讨论不等式的解集即可.
【详解】因为函数是定义在上的偶函数,且在上单调递减,
所以函数在上单调递增,,
故时,;时,;
时,;时,;
不等式等价于或,解得或,
故不等式的解集为.
【例2】(26-27高一上·江苏无锡·阶段检测)(多选题)已知定义在上的函数满足,且,时,,则下列说法正确的是( )
A. B.
C.函数是偶函数 D.若,则
【答案】AC
【分析】利用赋值法,令,可得,判断A;由题意可得函数的单调性,由此判断B;先利用赋值法得到函数的奇偶性,再判断的奇偶性,即可判断C;根据的奇偶性及单调性讨论当和时,的符号,进而判断D.
【详解】对于A,因为定义在上的函数满足,
令,得,所以,故A正确;
对于B,,当时,,
所以当时,,,即,
所以函数在上单调递减,则,故B错误;
对于C,令,则,即,
所以函数是奇函数,
令,定义域为,
则,
所以是偶函数,故C正确;
对于D,因为函数在上单调递减,且是奇函数,
所以在上单调递减,且,
所以当时,,;当时,,,
因此,若,则,故D错误.
【变式训练1】(26-27高三上·安徽·阶段检测)定义在上的奇函数在上单调递减,且,则满足的的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】由题意可得在上单调递减,在上是减函数,且,再讨论和,可得不等式的解集.
【详解】由定义在上的奇函数在上单调递减,
可得在上是减函数;
又,
不等式,等价为或,
所以时,即有,解得;
时,即有,解得;
综上可得的解集为.
【变式训练2】(26-27高三上·黑龙江佳木斯·阶段检测),则不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】先判定函数为奇函数且在上单调递增,利用性质脱去对应法则,转化为一次不等式即可求解.
【详解】因为,则函数定义域为,
又因为,所以为奇函数;又因为在上单调递增,在上单调递减,
所以在上单调递增.
由,得,则,
解得:,所以不等式的解集为.
【变式训练3】(26-27高三上·新疆喀什·阶段检测)(多选题)已知函数,则( )
A.是奇函数
B.在上单调递减
C.若的解集为
D.的零点为1.
【答案】ACD
【分析】对于A,利用奇偶性定义判断即可;
对于B,利用基本函数单调性判断即可;
对于C,利用奇偶性和单调性解不等式;
对于D,利用单调性和特值法求零点.
【详解】对于A,因为,所以是奇函数,A正确.
对于B,因为在单调递增,在单调递减,
所以在单调递增,B错误.
对于C,由A可知是奇函数,
则即为,
由B可知在上单调递增,则,解得,C正确.
对于D,因为单调且,则由可得,
即,故的零点为1,D正确.
【考点强化练1】(26-27高三上·四川成都·阶段检测)若偶函数在区间上单调递减且,则不等式的解集( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】由偶函数的性质得,且在上单调递增,
时,;时,;
不等式等价于两因式同号:
,即,解得;
,即,解得;
解得.
【考点强化练2】(26-27高二上·陕西·阶段检测)若定义在上的偶函数在区间上单调递增,且,则满足的的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】分情况去掉不等式中的因式,再利用偶函数的单调性求解.
【详解】若,则可化为,又为偶函数,,
所以不等式可化为,又在单调递增,
所以,解得,又,所以此时的取值范围为.
若,则可化为,又为偶函数,,
所以不等式可化为,又在单调递增,
所以,解得或,又,所以此时的取值范围为.
综上,满足的的取值范围为.
【考点强化练3】(25-26高一上·全国·期中)已知定义在上的偶函数,若对于任意不等实数都满足,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】先判断函数的单调性,再结合偶函数性质把函数不等式转化为绝对值不等式,平方求解一元二次不等式即可得到解集.
【详解】因为对于任意不等实数都满足,
即当时,;时,
故在区间上单调递增.
因为是定义在上的偶函数,则,
所以不等式,
又,由在区间上单调递增,
则,即,解得或,
所以不等式的解集为.
【考点强化练4】(2026·吉林长春·模拟预测)已知是定义域为的奇函数,的部分图象如图所示,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据奇函数的性质,补全函数图象,结合图象,可得答案.
【详解】因为是奇函数,所以在上的图象关于坐标原点对称,
因此由在上的图象,可得它在上的图象如图所示,
故当时,,,
当时,,,
当时,,,
当时,,,
当时,,,
因此不等式的解集为.
二、多选题
【考点强化练5】(25-26高一上·四川达州·阶段检测)(多选题)已知函数,且,则( )
A.b=1 B.是减函数
C.函数的值域为 D.不等式的解集为
【答案】ACD
【分析】由求出可判断A;利用可判断B;利用分离常数法求值域可判断C;利用单调性和奇偶性可判断D.
【详解】,解得,A正确;
,是上的单调递增函数,B错误;
∵,∴,,,
∴ ,∴的值域为,C正确;
的定义域为,∵,∴为奇函数,
∵ ,
∴,即,
解集为,D正确.
故选:ACD.
三、解答题
考点七 奇偶函数对称性的应用
【例1】(26-27高三上·安徽阜阳·阶段检测)已知偶函数满足:当时,.
(1)求的解析式;
(2)求不等式的解集.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用偶函数的性质求解析式即可;
(2)利用偶函数的对称性及区间单调性得,即可求解集.
【详解】(1)当时,,则,而为偶函数,
所以,则,
所以;
(2)由题可知,偶函数在上单调递增,且,
所以,
故不等式的解集为.
【例2】(25-26高一上·江西南昌·期中)已知函数.
(1)判断函数的奇偶性,并说明理由;
(2)求证:.
【答案】(1)为偶函数,理由如下:
由解析式知,,可得,故函数定义域为,定义域关于原点对称,
又
,
则为偶函数;
(2)证明:由(1)知,为偶函数,只需证明上,
此时,故,又,
所以在上恒成立,
结合偶函数对称性可知,在定义域上恒成立,得证.
【分析】(1)利用奇偶性定义判断,的关系及定义域是否关于原点对称;
(2)根据偶函数的对称性,只需上,利用指数函数、幂函数性质判断函数值符号,即可证.
【详解】(1)略;
(2)略.
【变式训练1】(25-26高一上·浙江杭州·期末)已知定义域为的函数是奇函数.
(1)求b的值与函数的解析式;
(2)判断函数在上的单调性(只要求写出单调性,不需要证明过程);
(3)若,使成立,求实数k的取值范围.
【答案】(1),且
(2)函数在上为增函数
(3)
【分析】(1)根据奇函数的定义求解;
(2)由复合函数的单调性判断,并用定义证明;
(3)由奇偶性变形,结合单调性化简,然后分离参数转化求函数最值,即可得参数范围.
【详解】(1)因为函数是定义在上的奇函数,所以,
即,整理得恒成立,即,
所以,则,且;
(2)函数在上是增函数, 证明如下:
由(1)可得,函数,
任取,,
,
因为,所以,又,,所以,
即,所以函数在上是增函数;
(3)因为存在,使成立,
又因为函数是定义在上的奇函数,
所以不等式可转化为,
因为函数在上是增函数,故,
所以,使成立,
因为,
因为,所以有最小值0,所以,
故的取值范围为.
【变式训练2】(25-26高一上·山东潍坊·期末)已知函数
(1)若不等式的解集为,求a,b;
(2)若,且在区间上有两个零点,求a的取值范围;
(3)若函数的图象关于直线对称,求的最小值.
【答案】(1),
(2)
(3)
【分析】(1)根据一元二次不等式解集结合韦达定理计算求解参数;
(2)根据二次函数零点分布列式计算求解参数;
(3)根据对称性得出,进而得出,,再构造二次函数结合单调性求解最值.
【详解】(1)由题意得,,即,,
所以,.
(2)因为,所以,所以,
要使函数在上有两个零点,则需满足
,即
解得
所以a的取值范围是.
(3)由题意知,
因为,且的图象关于对称,
所以,
所以
解得,,
所以
设
则转化为函数,,
因为的对称轴为,
所以在上单调递减,在上单调递增,
所以,
所以的最小值为.
【变式训练3】(25-26高一上·河南·期末)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.
【答案】(1)
由题意可得,
故函数是奇函数,证明如下:
因为,
所以函数是定义在的奇函数;
(2)
(3)
【分析】(1)由题意可得,根据奇偶性定义判断即可求解;
(2)判断函数奇偶性及单调性,列不等式计算求解即可;
(3)由题意可得,令,则,令,根据二次方程根的分布列不等式组计算即可求解.
【详解】(1)略
(2)因为在上单调递增,在上单调递减,
所以函数在上单调递增,且,
因为函数是定义在的奇函数,
所以函数是定义在的偶函数,且在上单调递增,
若,则,
两边同时平方化简可得,解得,
所以不等式的解集为;
(3)由题意可得,
当时,令,则,
令,则在上有两个不相等的实数根,
显然,且,即,
由二次方程根的分布可知,解得,
所以,
故实数的取值范围为.
【考点强化练1】(25-26高一上·河南南阳·阶段检测)已知函数是定义在上的奇函数,且当时,.
(1)当时,求的解析式;
(2)判断在上的单调性,并用定义证明;
(3)求满足不等式的t的取值范围.
【答案】(1);
(2)
在上单调递增,证明如下,
令,则,
由,所以,即,
所以在上单调递增,由奇函数的对称性知在上单调递增,
结合(1)及已知区间解析式知:时,时,
又,则,所以在上单调递增;
(3).
【分析】(1)利用奇函数的性质求区间解析式即可;
(2)利用单调性定义证明在上的单调性,结合奇函数的对称性判断其在定义域上的单调性,即可证;
(3)利用奇函数的性质、单调性列不等式求参数范围.
【详解】(1)由,则,所以,
所以;
(2)略
(3)由,则,
由在上单调递增,则,可得,
所以.
【考点强化练2】(25-26高一上·山东青岛·期中)定义在上的函数满足,且.
(1)求函数的解析式;
(2)求函数在上的最值.
【答案】(1);
(2)最小值、最大值分别为、.
【分析】(1)利用奇函数的性质及已知函数值列方程求参数值,即可得;
(2)先求出上函数的值域,再结合奇函数的对称性确定的值域,即可得.
【详解】(1)由题设恒成立,则,
,
所以;
(2)当时,而在上单调递减,
所以,故,
由奇函数的对称性,当时,而,
综上,,故的最小值、最大值分别为、.
【考点强化练3】(24-25高一上·江苏南通·期中)已知函数是定义域上的奇函数,且.
(1)判断并证明函数在定义域上的单调性;
(2)令函数,若对,都有,求实数的取值范围.
【答案】(1)
由函数为奇函数,且,可得,
则,解得,可得,定义域,
且,所以是奇函数,满足题意.
函数在、上单调递减,在、上单调递增,
证明如下:任取,且,
则,
因为,且,所以,
所以,所以,即,
所以函数在上单调递减;
任取,
则,
因为,所以,,
所以,即,
所以函数在上单调递增;
由对称性,在上单调递增,在上单调递减.
(2).
【分析】(1)由题设、列方程求参数值,并验证是否满足题设,再应用函数单调性定义及奇函数的对称性判断证明函数的单调性;
(2)令,结合对勾函数、二次函数的性质求在上的最值,再将问题化为求参数范围.
【详解】(1)略
(2)由题意,函数,令,可得,
由(1)知函数在上单调递减,在上单调递增,所以,
因为函数的对称轴方程为,
所以函数在上单调递增,
当时,取得最小值,;
当时,取得最大值,.
所以,
对任意的都有恒成立,
所以,即,解得,
又因为,所以,所以实数的取值范围是.
【考点强化练4】(24-25高二下·河北沧州·期末)已知定义域为的函数为奇函数,把函数的图象向右平移个单位长度,再向上平移个单位长度后得到函数的图象.
(1)求的值.
(2)若函数.
(ⅰ)求出函数的值域,并证明函数为中心对称函数;
(ⅱ)当时,,若,,都有成立,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)(ⅰ)值域为,证明:函数,定义域为,,
因为,所以,
所以,所以,
所以函数的值域为,
由值域猜测函数的对称中心的纵坐标为,
代入函数可得,解得,
所以函数的对称中心为,
证明如下:因为,
所以可得,即,
所以函数是中心对称函数,它的一个对称中心为.
(ⅱ).
【分析】(1)根据函数平移和奇函数性质求解;
(2)(i)先求值域,再通过计算证明中心对称;
(ii),根据条件转化为在上的最大值大于等于的最大值,进而求解的取值范围.
【详解】(1)因为函数为奇函数,所以的图象关于原点对称,
因为把函数的图象向右平移个单位长度,再向上平移个单位长度后得到函数的图象,
所以函数的图象关于点中心对称,
可得.
(2)(ⅰ)略
(ⅱ)由(ⅰ)可得,,,则,
由题意可得在上的最大值大于等于.
又由(1)知,函数的图象关于点中心对称,
当时,函数在上的最小值为,
所以函数在上的最大值为,计算可得;
当时,函数在上的最小值为,
所以函数在上的最大值为,
计算可得或,无解;
当时,函数在上的最小值为,
所以函数在上的最大值为,无解;
综上可得.
【考点强化练5】(26-27高三上·江苏宿迁·阶段检测)已知函数是奇函数且.
(1)求t的值;
(2)判断函数的单调性并证明;
(3)若不等式恒成立,求实数m的取值范围.
【答案】(1);
(2)在上单调递增;
证明:,设,且,
则:
因为,函数在上单调递增,所以,即,故在上单调递增;
(3).
【分析】(1)由奇函数得到,代入可求解;
(2)首先化简解析式得到,再利用定义法即可证明;
(3)通过奇函数和增函数得到,分离参数求解即可.
【详解】(1)因为是奇函数,所以,故,即,解得:;
(2)略;
(3),则,因为奇函数,所以,
因为在上单调递增,所以,分离参数后得到:,
因为,所以,当且仅当时取等,则,
则的取值范围为.(26-27高一上·江苏无锡·阶段检测)已知函数.(26-27高一上·江苏无锡·阶段检测)已知函数是定义在上的奇函数,当时,,且.(26-27高三上·内蒙古赤峰·阶段检测)已知函数为上的偶函数,当时.(26-27高一上·江西南昌·阶段检测)定义在上的奇函数和偶函数满足.(26-27高三上·江苏南通·阶段检测)已知函数是定义在上的奇函数.(26-27高一上·福建厦门·阶段检测)已知函数是定义在上的奇函数,满足,(26-27高三上·上海杨浦·阶段检测)已知函数(常数).(26-27高三上·宁夏石嘴山·阶段检测)已知函数为奇函数.(26-27高三上·河北保定·阶段检测)已知,分别是定义在上的偶函数和奇函数,且.(26-27高三上·山东德州·阶段检测)设是定义在上的奇函数,,当时,.
(1)当时,求的解析式;
(2)当时,求方程的所有实根之和.
【答案】(1)
(2)当时,所有实根之和为;当时,所有实根之和为。
【分析】(1)首先根据函数的奇偶性求解的解析式,再根据已知条件求得的解析式,进而求得答案;
(2)首先画出函数在上的图象,然后结合图象根据对称性求得函数实根之和.
【详解】(1)若,则,则,
因为为奇函数,所以,即,.
所以当时,.
若,则,
因为,所以.
综上,当时,的解析式为.
(2)作出函数在上的图象,如图,
则函数的最小值为,
若,则方程在上的解为或,则;
若,则在上有个解,且它们分别关于直线和对称,
设它们从小到大依次为,,,,则,,则.
综上可得,当时,的所有实根之和为,
当时,的所有实根之和为.
(1)求,的解析式;
(2)令函数.
(ⅰ)已知,且,,求的值;
(ⅱ)求不等式的解集.
【答案】(1),.
(2)(ⅰ);(ⅱ)
【分析】(1)利用函数奇偶性得,联立解方程组即可求解;
(2)(ⅰ)分析单调性,用零点存在性定理找区间即可得到的值;
(ⅱ)构造奇函数,再利用函数单调性解不等式.
【详解】(1)由,得.
因为,分别是定义在上的偶函数和奇函数,
所以,,
则,联立,
解得,.
(2)(ⅰ)由(1)可得,
因为,和在上都为增函数,
所以在上单调递增,
因为,,
所以,,
又,所以.
(ⅱ)令.因为是奇函数,所以,
所以,
所以是奇函数,
又在上单调递增,所以在上单调递增,
由,得,
则,
则,解得或,
故不等式的解集为.
(1)求实数的值;
(2)求证:在上单调递增;
(3)若在区间上有解,求整数的最大值.
【答案】(1)
(2)由(1)知,则,
因为均大于0,所以对任意恒成立,故在上单调递增.
(3)3
【分析】(1)由奇函数的性质求参数值,注意验证;
(2)应用导数研究函数的单调性即可;
(3)问题化为在上,结合单调性确定最大值,再解一元二次不等式求参数范围即可得.
【详解】(1)因为是奇函数,所以,解得,
验证,当时,,满足题设;
(2)略
(3)由在上有解,等价于在上,
由(2)知为增函数,则最大值为,
因此,即 ,解得,
故整数n的最大值为3.
(1)当时,解不等式;
(2)若不等式对任意恒成立,求实数的取值范围;
(3)讨论函数的奇偶性,并说明理由.
【答案】(1);
(2);
(3)的定义域为,且.
若为偶函数,则对任意都有,即,故;
若为奇函数,则对任意都有,即,故.
所以当时为偶函数(此时),
当时为奇函数(此时),
当时既不是奇函数也不是偶函数.
【分析】(1)令把不等式化为关于的分式不等式,求出后回代求;
(2)分离参数得,再令转化为二次函数在闭区间上的最值问题;
(3)分别考察与是否恒成立来确定的取值,其余情形即为非奇非偶.
【详解】(1)当时,,不等式即.
令,则,两边同乘得,即,所以或.
因为,所以,即,解得,所以该不等式的解集为.
(2)由得,两边同乘得,即.
令,当时,则恒成立,只需.
因为的图象开口向下、对称轴为,在上单调递减,所以时取最大值,
所以,即实数的取值范围是.
(3)略
(1)求函数的解析式;
(2)判断的单调性,并利用定义证明;
(3)若对,都有对恒成立,求实数的取值范围.
【答案】(1);
(2)在上为增函数,
证明如下:任取且,
则
因为,所以,,
则,即,
故在上为增函数;
(3)
【分析】(1)求解含参奇函数的解析式,可优先利用 奇函数在原点处有定义则快速求得常数项参数,再结合已知函数值求解剩余参数;(2)用定义证明函数单调性,核心是作差后通过通分、因式分解变形,结合自变量的取值范围判断差的符号,进而确定函数的增减性;(3)双变量恒成立问题可分步消元:先对x求函数最值,将问题转化为单参数恒成立问题,再结合一次函数的端点最值性质求解参数范围.
【详解】(1)函数是定义在[-3,3]上的奇函数,则,即,解得,
又因为,即,
解得,经检验可得,
符合题意.综上所述,;
(2)略
(3)由(2)可知,函数在区间上单调递增,
所以,
由于对恒成立,
则对任意的恒成立,
即对任意的恒成立,
构造函数,其中,
所以,即,
解得或或,
所以实数的取值范围是
(1)求实数、的值;
(2)若对任意的,不等式恒成立,求实数的取值范围.
【答案】(1),
(2)
【分析】(1)利用奇函数可得,进而计算可求得,再结合求得;
(2)由指数函数的性质可得在上单调递增,可求得实数的取值范围.
【详解】(1)因为函数是定义在上的奇函数,所以,
所以,解得,所以,
又因为,所以,所以,
所以,
所以,即
因为,所以,解得,
所以,.
(2)由(1)可得,
因为在上单调递减,所以在上单调递增,
所以,
因为对任意的,不等式恒成立,所以.
所以实数的取值范围.
(1)求和的解析式;
(2)若函数在上的最大值为,求实数的值.
【答案】(1),
(2)
【分析】(1)利用奇偶函数性质,将替换为构造方程组,加减消元求得和的解析式;
(2)换元转化为二次函数,结合二次函数单调性、对称轴分类讨论,由区间上最大值列方程求解参数.
【详解】(1)因为是上的奇函数,故;
因为是上的偶函数,故.
由 ①,将替换为得:,
代入奇偶性性质化简得:②
联立①②两个方程:
①②得:,即;
①②得:,即.
(2)由题意,得.
令,当时,,且,此时可转化为关于的二次函数,
,,该二次函数开口向下,对称轴为.
当时,在上单调递减,最大值为,与题目最大值为矛盾,舍去;
当时,在上的最大值在对称轴处取得: ,
解得,又,故
(1)求的解析式;
(2)写出的单调区间;
(3)函数有个零点时,求实数的取值范围.
【答案】(1);
(2)增区间;减区间;
(3)
【分析】(1)设,则,所以,根据偶函数的定义即可求出时,的解析式,从而得到整个定义域上的解析式;(2)由分段函数为二次函数,作出图象,结合图象即可求出单调区间;(3)将零点问题转化为两个函数交点问题,再结合图象运算求解.
【详解】(1)设,则,所以,
因为函数为上的偶函数,则,所以,
因此,的解析式为;
(2)由(1)知,则其图象如下所示,
由图可知,函数的单调递增区间为;单调递减区间为;
(3)令,有,则转化为与有四个交点即可,由数形结合易得.
(1)求实数的值,并用分段函数形式表示函数的解析式;
(2)画出函数的图象并写出单调减区间;
(3)若关于的方程总有三个实数根,求实数的取值范围.
【答案】(1),
(2),单调减区间为和
(3)或或
【分析】(1)根据函数的奇偶性及函数值,可得函数解析式;
(2)根据函数解析式作出函数图象,进而判断函数单调减区间;
(3)可转化为函数与函数的交点个数,结合图象即可求解.
【详解】(1)因为函数为奇函数,且,
所以,即,解得,
即当时,,
当时,,则,
则,
当时,,
综上所述,.
(2)函数的图象如下:
由图可知,函数的单调减区间为和.
(3)方程有三个实数根,
即函数与有三个公共点,
则根据函数图象可知或或,
所以实数的取值范围是或或.
(1)若为偶函数,求的值;
(2)当时,若不等式恒成立,求实数的取值范围;
(3)当时,记的最大值为,最小值为,当时,设函数.求的最小值.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)根据偶函数定义列方程计算求解即可;
(2)将参数分离,利用基本不等式求出表达式的最小值可得结果;
(3)根据二次函数性质分,,,四种情况讨论求解即可.
【详解】(1)函数定义域为,关于原点对称,
而,
若为偶函数,则,
即,化简可得,
因为不恒为,所以;
(2)由题可知,不等式在时恒成立.
显然当时,为任意值时都满足题意;
当时,不等式可化为在时恒成立,
易知,
当且仅当,即时,等号成立;
因此,所以;
即实数的取值范围为.
(3)函数为开口向上的二次函数,对称轴为,
当时,函数在区间上单调递增,
所以,,
此时,
因为在区间上单调递减,所以;
当时,函数在区间上单调递减,在区间上单调递增,
由二次函数性质可知,,
此时,
因为在区间上单调递减,所以;
当时,函数在区间上单调递减,在区间上单调递增
由二次函数性质可知,,
此时,
因为在区间上单调递增,所以;
当时,函数在区间上单调递减,
所以,,
此时,
因为在区间上单调递增,所以;
综上:当时,函数有最小值为.
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