基础考点34 函数奇偶性的判定与证明-2023届高考数学一轮复习专题讲义(含答案)

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基础考点34 函数奇偶性的判定与证明-2023届高考数学一轮复习专题讲义(含答案)

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34.函数奇偶性的判定与证明
基础知识
1.函数奇偶性的概念
一般地,对于函数,如果对于函数定义域内任意一个,都有,那么函数就叫做偶函数。
一般地,对于函数,如果对于函数定义域内任意一个,都有,那么函数就叫做奇函数。
对函数奇偶性的概念的理解
①奇偶性是针对整个定义域而言的,单调性是针对定义域内的某个区间而言的,奇偶性是一个“整体”性质,而单调性是一个“局部”性质;
②定义域关于原点对称是函数具有奇偶性的必要条件。
③按奇偶性分类,函数可分为四类:奇函数非偶函数、偶函数非奇函数、非奇非偶函数、亦奇亦偶函数.
2.奇偶函数的图象
奇函数的图象关于原点成中心对称的函数,偶函数的图象关于y轴对称的函数。
3.函数奇偶性的性质:
①具有奇偶性的函数,其定义域必然关于原点对称
②若是奇函数,且0在其定义域内,则必有往往在解题时作为隐藏条件
③奇函数在关于原点对称的区间上若有单调性,则其单调性完全相同,最值相反。
即:奇函数在区间上单调递增(减),则在区间上也是单调递增(减);偶函数在关于原点对称的区间上若有单调性,则其单调性恰恰相反,最值相同。偶函数在区间上单调递增(减),则在区间上单调递减(增)
④任意定义在R上的函数都可以唯一地表示成一个奇函数与一个偶函数的和。
4.判断函数奇偶性的方法:
(1)定义法:
对于函数的定义域内任意一个,都有则函数是偶函数
对于函数的定义域内任意一个,都有则函数是奇函数
(2)作商法
对于函数的定义域内任意一个,都有,则函数是偶函数
对于函数的定义域内任意一个,都有,则函数是奇函数
(3)作差作和法
对于函数的定义域内任意一个,都有,则函数是偶函数
对于函数的定义域内任意一个,都有,则函数是奇函数
(4)图象法:图象关于原点成中心对称的函数是奇函数;图象关于轴对称的函数是偶函数
(5)运算法:几个与函数奇偶性相关的结论:
①奇函数+奇函数=奇函数;偶函数+偶函数=偶函数;
②奇函数×奇函数=偶函数;奇函数×偶函数=奇函数。
③若为偶函数,则。
5.复合函数的奇偶性
若函数,,的定义域都是关于原点对称的,
则都是奇函数时,是奇函数;都是偶函数,或者一奇一偶时,是偶函数。
复合函数的奇偶性特点是:“内偶则偶,内奇同外”.
例题讲解
例1.(全国高考甲卷数学(理)试题)设函数的定义域为R,为奇函数,为偶函数,当时,.若,则( )
A. B. C. D.
例2.(全国高考乙卷数学(文)试题)设函数,则下列函数中为奇函数的是( )
A. B. C. D.
例3.(2020全国Ⅱ文10)设函数,则 ( )
A.是奇函数,且在单调递增 B.是奇函数,且在单调递减
C.是偶函数,且在单调递增 D.是偶函数,且在单调递减
例4.(2019全国Ⅱ文6)设为奇函数,且当x≥0时,则当时,
A. B.
C. D.
例5.设函数,的定义域都为R,且是奇函数,是偶函数,则下列结论正确的是
A.是偶函数 B.||是奇函数
C.||是奇函数 D.||是奇函数
例6.(湖南)已知分别是定义在上的偶函数和奇函数,且
=,=
A.-3 B.-1 C.1 D.3
例7.已知函数,则
A. B.0 C.1 D.2
例8.已知函数,,则
A. B. C. D.
例9.下列函数为偶函数的是
A. B.
C. D.
例10.下列函数中,既不是奇函数,也不是偶函数的是
A. B. C. D.
复合函数的奇偶性
例11.存在函数使得对于都有,则函数可能为( )
A. B. C. D.
例12.已知对于任意、,都有,,则( )
A.是奇函数但不是偶函数 B.既是奇函数又是偶函数
C.既不是奇函数也不是偶函数 D.是偶函数但不是奇函数
例13.已知函数g(x)=f(x)+2,若f(x)是奇函数,且g(1)=3,则g(-1)=( )
A.-1 B.-3 C.1 D.3
例14.已知,分别为定义在上的奇函数和偶函数,则下列为奇函数的是( )
A. B. C. D.
例15.已知函数为奇函数,为偶函数,则下列结论错误的是( )
A.为周期函数 B.的图象关于点中心对称
C.的图象关于直线轴对称 D.为奇函数
34.函数奇偶性的判定与证明
基础知识
1.函数奇偶性的概念
一般地,对于函数,如果对于函数定义域内任意一个,都有,那么函数就叫做偶函数。
一般地,对于函数,如果对于函数定义域内任意一个,都有,那么函数就叫做奇函数。
对函数奇偶性的概念的理解
①奇偶性是针对整个定义域而言的,单调性是针对定义域内的某个区间而言的,奇偶性是一个“整体”性质,而单调性是一个“局部”性质;
②定义域关于原点对称是函数具有奇偶性的必要条件。
③按奇偶性分类,函数可分为四类:奇函数非偶函数、偶函数非奇函数、非奇非偶函数、亦奇亦偶函数.
2.奇偶函数的图象
奇函数的图象关于原点成中心对称的函数,偶函数的图象关于y轴对称的函数。
3.函数奇偶性的性质:
①具有奇偶性的函数,其定义域必然关于原点对称
②若是奇函数,且0在其定义域内,则必有往往在解题时作为隐藏条件
③奇函数在关于原点对称的区间上若有单调性,则其单调性完全相同,最值相反。
即:奇函数在区间上单调递增(减),则在区间上也是单调递增(减);偶函数在关于原点对称的区间上若有单调性,则其单调性恰恰相反,最值相同。偶函数在区间上单调递增(减),则在区间上单调递减(增)
④任意定义在R上的函数都可以唯一地表示成一个奇函数与一个偶函数的和。
4.判断函数奇偶性的方法:
(1)定义法:
对于函数的定义域内任意一个,都有则函数是偶函数
对于函数的定义域内任意一个,都有则函数是奇函数
(2)作商法
对于函数的定义域内任意一个,都有,则函数是偶函数
对于函数的定义域内任意一个,都有,则函数是奇函数
(3)作差作和法
对于函数的定义域内任意一个,都有,则函数是偶函数
对于函数的定义域内任意一个,都有,则函数是奇函数
(4)图象法:图象关于原点成中心对称的函数是奇函数;图象关于轴对称的函数是偶函数
(5)运算法:几个与函数奇偶性相关的结论:
①奇函数+奇函数=奇函数;偶函数+偶函数=偶函数;
②奇函数×奇函数=偶函数;奇函数×偶函数=奇函数。
③若为偶函数,则。
5.复合函数的奇偶性
若函数,,的定义域都是关于原点对称的,
则都是奇函数时,是奇函数;都是偶函数,或者一奇一偶时,是偶函数。
复合函数的奇偶性特点是:“内偶则偶,内奇同外”.
例题讲解
例1.(全国高考甲卷数学(理)试题)设函数的定义域为R,为奇函数,为偶函数,当时,.若,则( )
A. B. C. D.
解析:对奇函数,偶函数的定义的理解,为奇函数有,为偶函数有在通过取特殊值确定出的值
解:因为是奇函数,有①; 因为是偶函数,有②. 令,由①得:, 由②得:, 因为,所以, 令,由①得:,所以. 所以.
例2.(全国高考乙卷数学(文)试题)设函数,则下列函数中为奇函数的是( )
A. B. C. D.
解析:通过定义判定
解:由题意可得, 对于A,不是奇函数; 对于B,是奇函数; 对于C,,定义域不关于原点对称,不是奇函数; 对于D,,定义域不关于原点对称,不是奇函数. 故选:B
例3.(2020全国Ⅱ文10)设函数,则 ( )
A.是奇函数,且在单调递增 B.是奇函数,且在单调递减
C.是偶函数,且在单调递增 D.是偶函数,且在单调递减
解析:通过定义判定
解:∵函数定义域为,其关于原点对称,而, ∴函数为奇函数. 又∵函数在上单调递增,在上单调递增,而在上单调递减,在上单调递减, ∴函数在上单调递增,在上单调递增.故选A.
例4.(全国Ⅱ文6)设为奇函数,且当x≥0时,则当时,
A. B.
C. D.
解析:根据奇偶性求函数的解析式
解:设,则,所以 又为奇函数,所以, 即,故选D.
例5.设函数,的定义域都为R,且是奇函数,是偶函数,则下列结论正确的是
A.是偶函数 B.||是奇函数
C.||是奇函数 D.||是奇函数
解析:函数四则运算奇偶性的判定.
解:为奇函数,为偶函数,故为奇函数,||为奇函数,||为偶函数,||为偶函数,故选B.
例6.(2014湖南)已知分别是定义在上的偶函数和奇函数,且
=,=
A.-3 B.-1 C.1 D.3
解析:根据奇偶性求函数值
解:用换,得,化简得,令,得,故选C.
例7.已知函数,则
A. B.0 C.1 D.2
解析:对数型函数判断奇偶性经常采用相加的方法判定,其定义域为R关于原点对称
解:
例8.已知函数,,则
A. B. C. D.
解析:令则为切入点
解:因为,又因为,所以,所以3,故选C.
例9.下列函数为偶函数的是
A. B.
C. D.
解析:利用定义判定
证明:函数和既不是偶函数也不是奇函数,排除选项A和选项B;选项C中,则,所以=为奇函数,排除选项C;选项D中,则,所以为偶函数,选D.
例10.下列函数中,既不是奇函数,也不是偶函数的是
A. B. C. D.
解析:利用定义判定,注意定义域是否关于原点对称
解:选项A、C为偶函数,选项B中的函数是奇函数;选项D中的函数为非奇非偶函数.
复合函数的奇偶性
例11.存在函数使得对于都有,则函数可能为( )
A. B. C. D.
解析:先判断出必为偶函数.对四个选项中的函数的奇偶性一一判断,即可得到答案.
解:因为对于都有,且为偶函数,所以必为偶函数.对于A:为奇函数.故A错误; 对于B:为非奇非偶函数.故B错误; 对于C:对于.定义域为R.因为,所以为奇函数.故C错误;对于D:对于.定义域为R.因为,所以为偶函数.故D正确; 故选:D
例12.已知对于任意、,都有,,则( )
A.是奇函数但不是偶函数 B.既是奇函数又是偶函数
C.既不是奇函数也不是偶函数 D.是偶函数但不是奇函数
解析:根据等式特征,先令,由,可以求出的值;再令代入等式,可以得到和的关系,根据函数的奇偶性定义选出正确答案.
解:令,可得. 再令,可得,所以函数是偶函数.又因为,所以函数不是奇函数,所以是偶函数但不是奇函数.故选D
例13.已知函数g(x)=f(x)+2,若f(x)是奇函数,且g(1)=3,则g(-1)=( )
A.-1 B.-3 C.1 D.3
解析:结合已知条件首先求出,然后利用奇函数的性质求出,进而即可求出.
解:由题意可知,,则, 因为是奇函数,所以, 故.故选:C.
例14.已知,分别为定义在上的奇函数和偶函数,则下列为奇函数的是( )
A. B. C. D.
解析:由函数奇偶性的性质和定义依次判断各选项即可.
解:由题知,分别为定义在上的奇函数和偶函数, 故满足, 对于A,,则为偶函数; 对于B, ,则为偶函数; 对于C,,则为奇函数; 对于D,,则为偶函数. 故选:C.
例15.已知函数为奇函数,为偶函数,则下列结论错误的是( )
A.为周期函数 B.的图象关于点中心对称
C.的图象关于直线轴对称 D.为奇函数
解析:根据函数奇偶性的定义、结合函数对称性和周期性,进行推理,即可容易判断.
解:因为是偶函数,故可得,① 故关于对称; 由①可得:,又是奇函数,满足, 则,也即, 故可得是周期为的函数,正确;因为,是奇函数,故也是奇函数,故正确; 把①式中的用替换,即可得:,再由函数周期为,即可得.故,则关于对称,故正确;若正确,则, 根据①可得,故错误,故选:.

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