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高中数学人教A版 (2019)必修 第一册3.2 函数的基本性质优秀课后作业题
展开3.2.2 奇偶性
【知识点梳理】
知识点一、函数的奇偶性概念及判断步骤
1.函数奇偶性的概念
偶函数:若对于定义域内的任意一个,都有,那么称为偶函数.
奇函数:若对于定义域内的任意一个,都有,那么称为奇函数.
知识点诠释:
(1)奇偶性是整体性质;
(2)在定义域中,那么在定义域中吗?----具有奇偶性的函数,其定义域必定是关于原点对称的;
(3)的等价形式为:,
的等价形式为:;
(4)由定义不难得出若一个函数是奇函数且在原点有定义,则必有;
(5)若既是奇函数又是偶函数,则必有.
2.奇偶函数的图象与性质
(1)如果一个函数是奇函数,则这个函数的图象是以坐标原点为对称中心的中心对称图形;反之,如果一个函数的图象是以坐标原点为对称中心的中心对称图形,则这个函数是奇函数.
(2)如果一个函数为偶函数,则它的图象关于轴对称;反之,如果一个函数的图像关于轴对称,则这个函数是偶函数.
3.用定义判断函数奇偶性的步骤
(1)求函数的定义域,判断函数的定义域是否关于原点对称,若不关于原点对称,则该函数既不是奇函数,也不是偶函数,若关于原点对称,则进行下一步;
(2)结合函数的定义域,化简函数的解析式;
(3)求,可根据与之间的关系,判断函数的奇偶性.
若,则是奇函数;
若=,则是偶函数;
若,则既不是奇函数,也不是偶函数;
若且,则既是奇函数,又是偶函数
知识点二、判断函数奇偶性的常用方法
(1)定义法:若函数的定义域不是关于原点对称,则立即可判断该函数既不是奇函数也不是偶函数;若函数的定义域是关于原点对称的,再判断与之一是否相等.
(2)验证法:在判断与的关系时,只需验证及是否成立即可.
(3)图象法:奇(偶)函数等价于它的图象关于原点(轴)对称.
(4)性质法:两个奇函数的和仍为奇函数;两个偶函数的和仍为偶函数;两个奇函数的积是偶函数;两个偶函数的积是偶函数;一个奇函数与一个偶函数的积是奇函数.
(5)分段函数奇偶性的判断
判断分段函数的奇偶性时,通常利用定义法判断.在函数定义域内,对自变量的不同取值范围,有着不同的对应关系,这样的函数叫做分段函数.分段函数不是几个函数,而是一个函数.因此其判断方法也是先考查函数的定义域是否关于原点对称,然后判断与的关系.首先要特别注意与的范围,然后将它代入相应段的函数表达式中,与对应不同的表达式,而它们的结果按奇偶函数的定义进行比较.
知识点三、关于函数奇偶性的常见结论
(1)函数具有奇偶性的必要条件是其定义域关于原点对称.
(2)奇偶函数的图象特征.
函数是偶函数函数的图象关于轴对称;
函数是奇函数函数的图象关于原点中心对称.
(3)若奇函数在处有意义,则有;
偶函数必满足.
(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)若函数的定义域关于原点对称,则函数能表示成一个偶函数与一个奇函数的和的形式.记,,则.
(6)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.
(7)复合函数的奇偶性原来:内偶则偶,两奇为奇.
【题型归纳目录】
题型一:函数的奇偶性的判断与证明
题型二:已知函数的奇偶性求表达式
题型三:已知函数的奇偶性求值
题型四:已知函数的奇偶性求参数
题型五:已知奇函数+M
题型六:抽象函数的奇偶性问题
题型七:奇偶性与单调性的综合运用
题型八:利用函数奇偶性识别图像
【典型例题】
题型一:函数的奇偶性的判断与证明
例1.(2022·陕西·榆林市第十中学高一阶段练习)下列函数是奇函数的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】对于A:定义域为,不关于原点对称,所以为非奇非偶函数,故A错误;
对于B:定义域为,则,即为偶函数,故B错误;
对于C:定义域为,则,故为奇函数,故C正确;
对于D:定义域为,则,所以为偶函数,故D错误;
故选:C
【方法技巧与总结】
判定函数奇偶性容易失误是由于没有考虑到函数的定义域.函数的定义域关于原点对称是函数具有奇偶性的前提条件,因此研究函数的奇偶性必须“坚持定义域优先”的原则,即优先研究函数的定义域,否则就会做无用功.
例2.(2022·湖北·华中师大一附中高一开学考试)已知函数.
(1)若,判断的奇偶性并加以证明.
(2)若对任意恒成立,求实数的取值范围.
【解析】(1),
当时,,定义域为R,此时,
所以为奇函数,
当时,定义域为,且,
所以为奇函数,
综上:为奇函数.
(2),
即,在上恒成立,
整理为在上恒成立,
令,
当时,,
所以,
故实数的取值范围为.
例3.(2022·全国·高一专题练习)已知函数,,则( )
A.为奇函数,为偶函数
B.为奇函数,为偶函数
C.为奇函数,为偶函数
D.为奇函数,为偶函数
【答案】D
【解析】,,定义域为,定义域不关于原点对称,故既不是奇函数又不是偶函数;
,定义域为,定义域关于原点对称,令,且,所以为奇函数;
,既不是奇函数又不是偶函数;为偶函数.
故选:D.
例4.(2022·全国·高一课时练习)设是R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.是奇函数 D.是奇函数
【答案】C
【解析】A选项:设,,则为偶函数,A错误;
B选项:设,则,与关系不定,即不确定的奇偶性,B错误;
C选项:设,则,则为奇函数,C正确;
D选项:设,则,则为偶函数,D错误.
故选:C.
例5.(2022·全国·高一课时练习)已知,且是定义在R上的奇函数,,则( )
A.是奇函数 B.是偶函数
C.既是奇函数又是偶函数 D.既不是奇函数也不是偶函数
【答案】B
【解析】由已知的定义域为R,
因为是定义在R上的奇函数,所以,
所以,
所以为偶函数,
又,,又,
所以,所以不为奇函数,
故选:B.
例6.(2022·全国·高一课时练习)下列说法中错误的是( )
A.奇函数的图像关于坐标原点对称 B.图像关于轴对称的函数是偶函数
C.奇函数一定满足 D.偶函数的图像不一定与轴相交
【答案】C
【解析】根据奇偶函数的性质知A,B正确;
对于C,如,,易得函数是奇函数,但它的图像不过原点,故C错误;
对于D,如,,易得函数是偶函数,但它的图像不与y轴相交,故D正确.
故选:C.
例7.(2022·浙江绍兴·高二期末)已知为上的函数,其中函数为奇函数,函数为偶函数,则
A.函数为偶函数
B.函数为奇函数
C.函数为偶函数
D.函数为奇函数
【答案】A
【解析】设,因为为偶函数,所以,则=,所以函数是偶函数,故选A.
考点:函数的奇偶性.
例8.(多选题)(2022·全国·高一课时练习)已知函数,均为定义在上的奇函数,且,,则( )
A.是奇函数 B.是奇函数
C.是偶函数 D.是偶函数
【答案】ABC
【解析】因为函数,均为定义在上的奇函数,所以,,
对于A选项,设,则,所以为奇函数,故A正确;
对于B选项,设,则,所以为奇函数,故B正确;
对于C选项,设,则,
所以为偶函数,故C正确;
对于D选项,设,则,所以是奇函数,故D错误.
故选:ABC.
例9.(多选题)(2022·全国·高一课时练习)下列判断正确的是( )
A.是偶函数 B.是奇函数
C.是奇函数 D.是非奇非偶函数
【答案】BC
【解析】对于A,由且,得,
则的定义域不关于原点对称,
所以函数为非奇非偶函数,故A错误;
对于B,函数的定义域关于原点对称,当x>0时,,
,
当x<0时,也有,所以为奇函数,故B正确;
对于C,由且,得,即,
的定义域关于原点对称,此时,
所以既是奇函数又是偶函数,故C正确;
对于D,由且,得且x≠0,
的定义域关于原点对称,因为,
,所以函数为奇函数,故D错误.
故选:BC.
例10.(多选题)(2022·全国·高一课时练习)下列函数中,在上单调递增且图像关于轴对称的是( )
A. B. C. D.
【答案】BD
【解析】关于A选项,函数为奇函数,其图像关于原点对称,故A错误;
关于B选项,函数为偶函数,其图像图像关于轴对称,且函数在上单调递增,故B正确;
关于C选项,函数的定义域是,故函数为非奇非偶函数,故C错误;
关于D选项,函数的定义域为,,所以函数为偶函数,当时,,所以函数在上单调递增,故D正确.
故选:BD.
例11.(2022·全国·高一课时练习)判断下列函数的奇偶性.
(1);
(2);
(3);
(4).
【解析】(1)的定义域是,关于原点对称,
又,所以是奇函数.
(2)因为的定义域为,不关于原点对称,
所以既不是奇函数也不是偶函数.
(3)因为的定义域为,所以,
则既是奇函数又是偶函数.
(4)方法一(定义法) 因为函数的定义域为R,所以函数的定义域关于原点对称.
①当x>1时,,所以;
②当时,;
③当时,,所以.
综上,可知函数为偶函数.
方法二(图象法) 作出函数的图象,如图所示,易知函数为偶函数.
例12.(2022·江苏·盐城市田家炳中学高一期中)已知函数.
(1)当时,判断函数的奇偶性;
(2)当时,判断函数在上的单调性,并证明.
【解析】(1)当时,,定义域为,关于原点对称,
,所以是奇函数.
(2)当时,,证明:取,,
所以,,则,即,
所以在上是单调递减函数.
例13.(2022·全国·高一课时练习)判断下列函数的奇偶性:
(1);
(2);
(3);
(4).
【解析】(1)由,得,且,
所以的定义域为,关于原点对称,
所以.
又,所以是奇函数.
(2)因为的定义域为,不关于原点对称,所以既不是奇函数也不是偶函数.
(3)对于函数,,其定义域为,关于原点对称.
因为对定义域内的每一个,都有,所以,,
所以既是奇函数又是偶函数.
(4)函数的定义域为,定义域关于原点对称.
①当时,,
所以,,所以;
②当时,,所以;
③当时,,所以.
综上,可知函数为奇函数.
题型二:已知函数的奇偶性求表达式
例14.(2022·全国·高三竞赛)已知是R上的奇函数,是上的偶函数.若,则( ).
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】由是奇函数,有.又是偶函数,有.
在中,以代,
得,
即.
故. 选A.
【方法技巧与总结】
抓住奇偶性讨论函数在各个分区间上的解析式,或充分利用奇偶性得出关于的方程,从而可得的解析式.
例15.(2022·福建·泉州鲤城北大培文学校高一期中)函数f(x)是R上的偶函数,且当x>0时,函数的解析式为
(1)求f(-1)的值∶
(2)用定义证明f(x)在(0,+∞)上是减函数;
(3)求当x<0时,函数的解析式.
【解析】(1);
(2)证明:任取,则 ,所以 ,即,所以在上是减函数;
(3)任取,则,故,即时,函数的解析式为.
例16.(2022·全国·高一课时练习)函数是定义在上的奇函数,且.
(1)确定的解析式;
(2)判断在上的单调性,并用定义证明.
【解析】(1)因为函数是定义在上的奇函数
所以,解得.
经检验,当时,是上的奇函数,满足题意.
又,解得,
所以.
(2)在上为增函数.证明如下:
在内任取且,
则,
因为,,,,
所以,即,
所以在上为增函数.
例17.(2022·全国·高一课时练习)已知,分别是上的奇函数和偶函数,且,试求和的表达式.
【解析】解析: 以代替条件等式中的,则有,
又,分别是上的奇函数和偶函数,
故.
又,
联立可得,.
例18.(2022·全国·高一专题练习)已知函数的图象关于原点对称,且当时,
(1)试求在R上的解析式;
(2)画出函数的图象,根据图象写出它的单调区间.
【解析】(1)的图象关于原点对称,
是奇函数,.
又的定义域为,,解得.
设,则,
当时,,
,
所以;
(2)由(1)可得的图象如下所示:
由图象可知的单调递增区间为和,单调递减区间为;
例19.(2022·全国·高一课时练习)已知函数是定义在R上的奇函数,且当时,.
(1)求当x>0时,函数的解析式;
(2)解不等式.
【解析】(1)由为奇函数,得.当x>0时,,
故,
故当x>0时,.
(2)由,得,
故或.
如图所示,画出函数的图象.
由图易得的解集为(0,2),的解集为,
故不等式的解集为.
例20.(2022·广西·兴安县第二中学高一期中)已知是定义在上的奇函数,当时,,则时,的解析式为________.
【答案】
【解析】当时,则,
因为当时,,且是定义在上的奇函数,
所以,即,
故时,的解析式为.
故答案为:.
例21.(2022·全国·高一课时练习)已知是偶函数,当时,,则当时,_________.
【答案】
【解析】由,则,且函数是偶函数,故当时,
故答案为:
题型三:已知函数的奇偶性求值
例22.(2022·江苏·盐城市田家炳中学高一期中)已知奇函数,当时,(为常数),则( )
A.1 B.2 C.-3 D.3
【答案】C
【解析】由于是奇函数,所以,
所以,
所以时,,
所以.
故选:C
【方法技巧与总结】
充分利用奇偶性进行求解.
例23.(2022·上海市建平中学高一期中)定义在R上的奇函数满足,则___________.
【答案】
【解析】由题意且,
则,则.
故答案为:.
例24.(2022·安徽·安庆市第七中学模拟预测(文))已知是定义域为的奇函数,且函数为偶函数,当时,,则______.
【答案】
【解析】关于对称,关于直线对称,
所以.
故答案为:.
例25.(2022·全国·高一专题练习)已知函数,的定义域为,且为偶函数,为奇函数,若,则__.
【答案】2
【解析】因为为偶函数,为奇函数,
所以,,
两式相减可得,,
若,则.
故答案为:2.
例26.(多选题)(2022·广东·揭阳华侨高中高一期中)是奇函数,是偶函数,且,,则( )
A. B. C. D.
【答案】AC
【解析】因是奇函数,是偶函数,则,,
解得,即A,C都正确;而,即B,D都不正确.
故选:AC
例27.(2022·江苏·扬中市第二高级中学高一阶段练习)已知是偶函数,是奇函数,且,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】令x=1,得f(1)+g(1)=1,
令x=﹣1,得f(﹣1)+g(﹣1)=5,
又f(x)是偶函数,g(x)是奇函数,所以f(﹣1)=f(1),g(﹣1)=﹣g(1),
两式相加得:f(1)+f(﹣1)+g(1)+g(﹣1)=6,
f(1)+f(1)+g(1)﹣g(1)=6,即2f(1)=6,
所以f(﹣1)=3;
故选A.
考点:函数奇偶性的应用.
题型四:已知函数的奇偶性求参数
例28.(2022·全国·高一课时练习)若函数是奇函数,则实数a的值为___________.
【答案】1
【解析】若是奇函数,则有.
当时,,则,
又当时,,所以,
由,得,解得a=1.
故答案为:1.
【方法技巧与总结】
利用函数的奇偶性的定义转化为,建立方程,使问题得到解决,但是在解决选择题、填空题时还显得比较麻烦,为了使解题更快,可采用特殊值法求解.
例29.(2022·湖南·华容县教育科学研究室高一期末)已知函数为偶函数,则________
【答案】
【解析】因为函数为偶函数,
所以,即,
整理得,
因为
所以当时上式恒成立,
故答案为:0
例30.(2022·全国·高一专题练习)若函数的图象关于轴对称,则常数 _______.
【答案】
【解析】可知函数为偶函数,定义域为R,则,即,解得,
则,显然满足题意,则.
故答案为:.
例31.(2022·全国·高一专题练习)已知函数是偶函数,则常数的值为__.
【答案】【解析】函数是偶函数
对定义域内每一个都成立
,
,
对定义域内每一个都成立
,即 .
例32.(2022·全国·高一课时练习)已知函数是奇函数,则_____.
【答案】2
【解析】当时,,,
又为奇函数,,而当时,,
所以.
故答案为:2
例33.(2022·全国·高一课时练习)已知函数是定义在上的偶函数,则函数在上的最小值为______.
【答案】-6
【解析】因为函数是定义在上的偶函数,
故,即,则解得,
所以,,
所以,,
则,
故答案为:-6
题型五:已知奇函数+M
例34.(2022·全国·高一课时练习)若函数在上的最大值为M,最小值为N,且M+N=2024,则实数t的值为( )
A.-506 B.506 C.2022 D.2024
【答案】B
【解析】函数,
令,
因为,
所以为奇函数,
又在上的最大值为M,最小值为N,且M+N=2024,
所以的最大值为,最小值为,
所以,则t=506.
故选:B
【方法技巧与总结】
已知奇函数+M,,则
(1)
(2)
例35.(2022·全国·高一课时练习)设函数在区间上的最大值为M,最小值为N,则的值为______.
【答案】1
【解析】由题意知,(),
设,则,
因为,
所以为奇函数,
在区间上的最大值与最小值的和为0,
故,
所以.
故答案为:1
例36.(2022·全国·高一课时练习)已知函数,,则的值是_______.
【答案】
【解析】是奇函数
.
故答案为: .
题型六:抽象函数的奇偶性问题
例37.(多选题)(2022·全国·高一专题练习)定义在R上的函数满足,当时,,则下列说法正确的是( )
A.
B.为奇函数
C.在区间上有最大值
D.的解集为
【答案】ABD
【解析】对于A选项,在中,令,可得,解得,A选项正确;
对于B选项,由于函数的定义域为R,在中,令,可得,所以,则函数为奇函数,B选项正确;
对于C选项,任取,x2∈R,且,则,,
所以,所以,则函数在R上为减函数,所以在区间上有最小值,C选项错误;
对于D选项,由可得,又函数在R上为减函数,则,整理得,解得,D选项正确.
故选:ABD.
【方法技巧与总结】
判断抽象函数的奇偶性,可用特殊值赋值法来求解.在这里,由于需要判断与之间的关系,因此需要先求出的值才行.
例38.(多选题)(2022·全国·高一课时练习)已知函数对任意都有,且.则下列结论正确的是( )
A.为偶函数 B.若,则
C. D.若,则
【答案】ACD
【解析】选项A:因为,令可得,解得.令可得,所以,故为偶函数,A正确;
选项B:令可得,所以, B错误;选项C:令可得,C正确;
选项D:令可得,所以,所以,D正确.
故选:ACD.
例39.(2022·全国·高一课时练习)设函数对任意,都有,证明:为奇函数.
【解析】证明:函数的定义域为,关于原点对称,
因为函数对任意,都有,
令,则,得,
令,则,
所以,
即,所以为奇函数.
例40.(2022·天津南开·高一期末)已知函数f(x)的定义域为R,且对任意a,b∈R,都有
f(a+b)=f(a)+f(b),且当x>0时,f(x)<0恒成立.
(1)求f(0);
(2)证明:函数y=f(x)是奇函数;
(3)证明:函数y=f(x)是R上的减函数.
【解析】(1)因为对任意a,b∈R,都有f(a+b)=f(a)+f(b),
所以令a=b=0,得f(0)=0.
(2)由f(a+b)=f(a)+f(b),
得f(x-x)=f(x)+f(-x).
即f(x)+f(-x)=f(0),而f(0)=0,
∴f(-x)=-f(x),
即函数y=f(x)是奇函数.
(3)设x1>x2,则x1-x2>0,f(x1-x2)<0
而f(a+b)=f(a)+f(b),
∴f(x1)=f(x1-x2+x2)=f(x1-x2)+f(x2)
例41.(2022·全国·高一专题练习)已知函数f(x)在(-1,1)上有定义,当且仅当0
(1)f(x)为奇函数;(2)f(x)在(-1,1)上单调递减
【解析】证明:(1)由f(x)+f(y)=f()可令x=y=0,得f(0)=0,
令y=-x,得f(x)+f(-x)=f()=f(0)=0
∴f(x)=-f(-x)
∴f(x)为奇函数
(2)先证f(x)在(0,1)上单调递减
令0
又(x2-x1)-(1-x2x1)=(x2-1)(x1+1)<0,∴x2-x1<1-x2x1,
∴0<<1,由题意知f()<0, 即 f(x2)
∴f(x)在(-1,1)上为减函数
例42.(2022·全国·高一课时练习)已知函数满足,当时,成立,且.
(1)求,并证明函数的奇偶性;
(2)当,不等式恒成立,求实数的取值范围.
【解析】(1)令,可得,
令,则,所以,
所以,
所以为奇函数;
(2),即,
所以,
又当时,成立,所以为增函数,
所以在上恒成立,
令,可得在上恒成立,
又,,所以当时,,
所以,即.
例43.(2022·全国·高一课时练习)设函数的定义域为,且满足:
①当时,;
②,.
则是_______函数(填“奇”或“偶”),在定义域上是_______函数(填“增”或“减”).
【答案】 奇 减
【解析】,
令,则,所以,
令,则,
又因为的定义域关于原点对称,所以为奇函数;
任取,且,则
因为,所以,,所以,
所以,,
所以,所以,
由条件①得,所以,所以在上是减函数,
又为奇函数,所以在上是减函数.
题型七:奇偶性与单调性的综合运用
例44.(2022·全国·高一专题练习)定义在上的偶函数满足:对任意的有则( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】因为满足,对任意的有,
所以在上单调递减
且为偶函数,则
由可得,即
故选:A
【方法技巧与总结】
函数的奇偶性与单调性的综合问题主要有两类:一类是两个性质交融在一起(如本例),此时要充分利用奇偶函数的图象的对称性,从而得到其对称区间上的单调性;另一类是两个性质简单组合,此时只需分别利用函数的这两个性质解题.
例45.(2022·全国·高一专题练习)已知函数,则不等式的解集为______.
【答案】
【解析】因为定义域为,且,即为奇函数,
又与在定义域上单调递增,所以函数在上单调递增,
则不等式等价为,
即,解得,即不等式的解集为.
故答案为:
例46.(2022·全国·高一单元测试)若偶函数在上单调递减,且,则不等式的解集是____________.
【答案】
【解析】因为偶函数在上单调递减,所以在上单调递增,
又,所以,所以当时,
则不等式等价于,解得,
所以原不等式的解集为.
故答案为:
例47.(2022·全国·高一课时练习)已知是定义在上的奇函数,当时,为增函数,且,那么不等式的解集是_______.
【答案】
【解析】因为奇函数,且在上是增函数,,
则在上是增函数,且,
不等式化为: 或 ,解得或,
所以不等式的解集是.
故答案为:
例48.(2022·全国·高一专题练习)奇函数在上为增函数,且,则不等式的解集为__________.
【答案】或
【解析】因为为奇函数,且在上是增函数,,
所以,且在上也是增函数,
因为,
即或,∴或,即或,所所以不等式的解集为或.
故答案为:或.
例49.(2022·全国·高一单元测试)已知是定义在上的奇函数,且,若对任意,,且,有,则的最小值为______.
【答案】
【解析】∵是定义在上的奇函数,
∴对任意,,,且,等价于,
∴在上单调递增.
∵,∴.
故答案为:
例50.(2022·全国·高一课时练习)已知函数是偶函数,是奇函数,它们的定义域均为,且它们在上的图像如图所示,则不等的解集是______.
【答案】
【解析】如图所示,作出函数与在上的图像,
由图像,当时,函数的值异号,
所以不等式的解集为.
故答案为:.
例51.(多选题)(2022·全国·高一课时练习)在复习了函数性质后,某同学发现:函数为奇函数的充要条件是的图彖关于坐标原点成中心对称:可以引申为:函数为奇函数,则图象关于点成中心对称.现在已知函数的图象关于成中心对称,则下列结论正确的是( )
A.
B.
C.
D.对任意,都有
【答案】BCD
【解析】函数的图象关于成中心对称,且由函数可得定义域为,所以,所以,故A错误,C正确;
结合题意可得关于原点对称,所以对任意,都有,故D正确;
代入1得,且所以,故B正确
故选:BCD
例52.(2022·全国·高一单元测试)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( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】令,因为函数是定义在R上的偶函数,
所以,即是定义在R上奇函数.
又,,且,都有成立,
所以在上单调递减,又是定义在R上奇函数,所以在R上单调递减,
所以,即,
所以,解得.故A,B,D错误.
故选:C.
例53.(2022·全国·高一单元测试)定义在上的偶函数满足:对任意的,有,则、、的大小关系为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】因为对任意的,有,
所以当时,,
所以在上是减函数,
又是偶函数,所以,,
因为,所以,
即.
故选:D.
例54.(2022·全国·高一课时练习)已知偶函数的定义域为,当时,,则的解集为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】,在上单调递减,又为偶函数,
,,,解得:或,
的解集为.
故选:D.
例55.(2022·全国·高一单元测试)设是定义在R上的偶函数,且在上单调递增,若,,且,那么一定有( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】因为,所以.
由函数为偶函数,得,
故不等式可化为.
又函数在上单调递增,,,所以,即,
故A错误,B正确;
由于,函数为偶函数,且在上单调递增,
故,故C错误;
由题意无法确定的正负,即的正负情况不定,故D错误,
故选:B.
另由题意,设,,,且,
此时,故排除A;
,,此时,,故排除C,D,
故选:B.
例56.(2022·全国·高一单元测试)设为实数,定义在上的偶函数满足:①在上为增函数;②,则实数的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】因为为定义在上的偶函数,在上为增函数,
由可得,
∴,
解得.
故选:B.
题型八:利用函数奇偶性识别图像
例57.(2022·山东·临沂二十四中高一阶段练习)函数 的图像大致是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】因为,所以,为奇函数,所以C错误;
当时,,所以A,D错误,B正确.
故选:B.
【方法技巧与总结】
利用奇偶性进行排除.
例58.(2022·全国·高一课时练习)已知函数与的函数图象如图所示,则函数的图象可能是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】由图知,的定义域为,
令时,或,
由为奇函数,为偶函数,
所以为奇函数,关于原点对称,
对A,B:当时,,,所以,故A,B错误;
对C:由分析知,是奇函数,关于原点对称,故C错误;
对D:由图知,当时,,,,
当时,,,,
结合奇函数的对称性可得时的图象,故D正确;
故选:D.
例59.(2022·全国·高一课时练习)函数的图象不可能为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】若的图象经过原点,可得,即,
,
若的图象关于轴对称,可得为偶函数,即,可得,即,故C不可能成立;
当,即有,,可得为奇函数,其图象关于原点对称,
且时,为连续函数,故A可能成立;
当,,即有,,可得为奇函数,其图象关于原点对称,
且时,为增函数,时,为增函数,故B可能成立;
若,则,
当,,即有,,可得为偶函数,其图象关于轴对称,
且时,为增函数,时,为增函数,故D可能成立.
故选:C.
例60.(2022·湖北黄石·高一期末)函数的图象大致为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】因为函数的定义域为,,
所以是偶函数,函数图象关于轴对称,排除A,B;
当时,,当时,,排除C.
故选:D.
例61.(2022·全国·高一单元测试)函数的图象大致为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】的定义域是,关于原点对称,,所以是偶函数,排除B,C;当时,,易知在上是增函数,排除A.
故选:D.
【同步练习】
一、单选题
1.(2022·全国·高一单元测试)已知函数是定义在上的偶函数,当时,,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】当时,,在上单调递增;
又是定义在上的偶函数,在上单调递减;
,由得:,则,解得:,
的解集为.
故选:A.
2.(2022·全国·高一单元测试)下列函数中,在其定义域内既是奇函数又是减函数的是( )
A. B.
C. D.且
【答案】B
【解析】对于A选项,,为偶函数,故错误;
对于B选项,,为奇函数,
且函数、均为减函数,故为减函数,故正确;
对于C选项,为偶函数,故错误;
对于D选项,且为奇函数,在定义域上没有单调性,故错误.
故选:B
3.(2022·天津南开·高一期末)已知函数f(x)是定义域为R的偶函数,且f(x+1)=,若f(x)在[-1,0]上是减函数,那么f(x)在[2,3]上是( )
A.增函数 B.减函数
C.先增后减的函数 D.先减后增的函数
【答案】A
【解析】因为函数f(x)满足f(x+1)=,
所以,
所以是以2为周期的周期函数,
又因为是定义域为R的偶函数,且在[-1,0]上是减函数,
所以在[0,1]上是增函数,
那么f(x)在[2,3]上是增函数,
故选:A
4.(2022·全国·高一课时练习)函数是奇函数,其图象上有一点,则函数的图象必过点( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】函数的定义域为D,因为函数是奇函数,,所以,
且,所以函数的图象必过点.
故选:C.
5.(2022·全国·高一课时练习)偶函数的定义域为,且对于任意均有成立,若,则正实数a的取值范围( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】偶函数的定义域为,且对于任意均有成立,所以在单调递减,在单调递增,因为,所以,所以,化简得,又因为a为正实数,所以.
故选:B.
6.(2022·河南安阳·高一期末)对于函数,,“”是“的图象既关于原点对称又关于轴对称”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】C
【解析】若函数的定义域为,的图象既关于原点对称又关于轴对称,
则,可得,
因此,“”是“的图象既关于原点对称又关于轴对称”的充要条件.
故选:C.
7.(2022·浙江·玉环中学高一阶段练习)定义在R上的奇函数,满足当时,.当时的表示式是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】因为是定义在R上的奇函数,故,又当时,,故,故
故选:C
8.(2022·全国·高一单元测试)已知函数是偶函数,当时,恒成立,设,,,则a,b,c的大小关系为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】∵当时,恒成立,
∴当时,,即,
∴函数在上为单调增函数,
∵函数是偶函数,即,
∴函数的图象关于直线对称,∴,
又函数在上为单调增函数,∴,
即,∴,
故选:B.
二、多选题
9.(2022·全国·高一课时练习)已知是定义在R上的偶函数,但不是奇函数,则下列函数中为偶函数的有( )
A. B.
C. D.
【答案】AC
【解析】因为是定义在R上的偶函数,所以,
对于A,因为,所以为偶函数,故满足题意;
对于B,因为,所以为奇函数,故不满足题意;
对于C,易得为偶函数,故满足题意;
对于D,因为,所以不为偶函数,故不满足题意;
故选:AC
10.(2022·全国·高一单元测试)已知定义在上的函数的图象是连续不断的,且满足以下条件:①,;②,当时,都有;③.则下列选项成立的是( )
A.
B.若,则
C.若,则
D.,,使得
【答案】BCD
【解析】对选项A,由条件①得是偶函数,由条件②得在上单调递增,
所以,故A错误;
对选项B,若,则,得,故B正确;
对选项C,若,则或,
因为,所以或,故C正确;
对选项D,因为定义在上的偶函数的图象是连续不断的,
且在上单调递增,
所以,所以只需即可,故D正确.
故选:BCD.
11.(2022·全国·高一课时练习)已知奇函数与偶函数的定义域、值域均为,则( )
A.是奇函数 B.是奇函数
C.是偶函数 D.是偶函数
【答案】BD
【解析】对于A选项,因为且
,所以既不是奇函数也不是偶函数,故A错误
对于B选项,因为,所以是奇函数,故B正确
对于C选项,因为,所以是奇函数,不是偶函数,故C错误
对于D选项,因为,所以是偶函数,故D正确
故选:BD
12.(2022·全国·高一单元测试)已知函数,下列判断正确的是( )
A.是偶函数
B.若,则当时,取得最小值
C.当时,的值域是
D.当时,在上单调递增
【答案】ACD
【解析】,则定义域为,且,即,故函数为偶函数,故A正确;
当时,,当且仅当时取到等号,故的值域是,故B不正确,C正确.
当时,,当时,,在上单调递增;当时,时,,设,则,,
,,单调递增;当,时,,
首先在上单调递增,又由得(负值舍去),因此时,,
所以 是增函数,综上所述,当时,在上单调递增,故D正确.
故选:ACD.
三、填空题
13.(2022·全国·高一课时练习)已知函数是定义在R上的奇函数,在上的图象如图所示,则使的x的取值集合为______.
【答案】
【解析】解析的图象如图所示,由图易得使的x的取值集合为.
故答案为:.
14.(2022·全国·高一课时练习)已知是定义在上的奇函数,且,则与的大小关系是______.(填“>”“=”或“<”)
【答案】>
【解析】因为是定义在上的奇函数,所以,.
又,所以,即.
故答案为:>.
15.(2022·全国·高一课时练习)奇函数是定义在上的减函数,若,则实数的取值范围为______.
【答案】
【解析】由题意知,函数的定义域为,所以函数的定义域为,所以,解得.又奇函数是上的减函数,所以是上的奇函数,且在上单调递减.由,
得,所以,解得.综上,.
故答案为:.
16.(2022·陕西·榆林市第十中学高一期中)关于函数的性质,有如下说法:
①若函数的定义域为,则一定是偶函数;
②已知是定义域内的增函数,且,则是减函数;
③若是定义域为的奇函数,则函数的图像关于点对称;
④已知偶函数在区间上单调递增,则满足的的取值范围是.
其中正确说法的序号有___________.
【答案】①③④
【解析】对于①,由题意,的定义域为,,所以为偶函数,故①正确;
对于②,由题意,,,则,
即,由于与零的大小无法确定,故错误;
对于③,由题意,函数的图象关于原点对称,而的图象是由函数的图象向右平移个单位得到的,由原点向右平移个单位得到,故正确;
对于④,为偶函数,,则,即,由在上单调递增,则,
,解得,故正确;
故答案为:①③④.
四、解答题
17.(2022·陕西·榆林市第十中学高一期中)已知函数.
(1)用单调性定义证明函数在上为减函数;
(2)求函数在上的最大值.
【解析】(1)证明:设对任意的,则
由题设可得,,
,即.
故函数在上为减函数..
(2)由题知,
又的定义域为关于原点对称,
是奇函数.
又由(1)得在上为减函数,
在上也是减函数.
函数在上的最大值为.
18.(2022·广西·兴安县第二中学高一期中)已知函数 ,且.
(1)求m;
(2)判断的奇偶性;
(3)判断函数在上的单调性,并证明你的结论;
(4)并求函数在上的值域.
【解析】(1)∵,且
∴,解得.
(2)函数为奇函数,
证明:由(1)得,定义域为,关于原点对称,
又,
所以函数为奇函数.
(3)函数在上单调递增,
证明:设,
则,
∵ ,
∴,,
故,即,
所以函数在上单调递增.
(4)由(3)得函数在上单调递增,
故函数在上单调递增,
又,
所以函数在上的值域为.
19.(2022·广西·兴安县第二中学高一期中)二次函数满足,且
(1)求的解析式;
(2)求在上的最值;
(3)若函数为偶函数,求的值;
(4)求在上的最小值.
【解析】(1)设,
则,
又因为,
所以,
解得:,
又
所以的解析式为.
(2),
所以当时,单调递减,在上单调递增,
又,,,
因为
故在上的最小值为,最大值为.
(3)因为,
所以,
因为为偶函数,
所以,
即,解得:,
.
(4),
当,即时,在上单调递减,
所以;
当且,即时,
在上单调递减,在上单调递增,
所以;
当时,在上单调递增,
所以;
综上:时,;
时,;
时,.
20.(2022·全国·高一专题练习)已知是定义在上的奇函数,当时,.
(1)求时,函数的解析式;
(2)若函数在区间上单调递增,求实数的取值范围.
【解析】(1)设,则,所以
又为奇函数,所以,
所以当时,.
(2)作函数的图像如图所示,
要使在上单调递增,结合的图象知,所以,
所以的取值范围是.
21.(2022·安徽省利辛县第一中学高一阶段练习)已知函数.
(1)在下列网格纸中作出函数在上的大致图象;
(2)判断函数的奇偶性,并写出函数的单调递增区间,不必说明理由.
【解析】(1)当时,,
其大致图象如下所示:
(2)函数的定义域为,,
所以,函数为偶函数,
由(1)中的图象结合偶函数的性质可知,函数的单调递增区间为、.
22.(2022·浙江·温州市第二十二中学高一开学考试)函数,
(1)若在上是奇函数,求的值;
(2)当时,求在区间上的最大值和最小值;
(3)设,当时,函数既有最大值又有最小值,求的取值范围(用表示)
【解析】(1)因为在上是奇函数,
所以恒成立,即恒成立.
所以恒成立,
所以.
(2)当时,
函数在上单调递增,在上单调递减,
所以在上的值得范围为,其中时,,
函数在上单调递增,
所以函数在上的值域为,其中当时,;
所以当时,,当时,.
(3)
因为,
所以函数在上单调递增,在上单调递减,
函数在上单调递增,
当时,
当时,令,可得
因为当,时,函数既有最大值又有最小值,
所以.
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