第三十三讲:函数的奇偶性-【暑假辅导】2023年新高一年级数学暑假课程(人教A版2019)(含答案)

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第三十三讲:函数的奇偶性-【暑假辅导】2023年新高一年级数学暑假课程(人教A版2019)(含答案)

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第三十三讲:函数的奇偶性
【教学目标】
1.了解函数奇偶性的定义;
2掌握判断和证明函数奇偶性的方法;
3应用函数的奇偶性解决简单的求值问题;
4.掌握用奇偶性求解析式的方法;
5.理解奇偶性对单调性的影响并能用以比较大小、求最值和解不等式.
【基础知识】
一、奇偶函数的定义
偶函数的定义:一般地,设函数f(x)的定义域为I,如果 x∈I,都有-x∈I,且f(-x)=f(x),那么函数f(x)就叫做偶函数.
奇函数的定义:一般地,设函数f(x)的定义域为I,如果 x∈I,都有-x∈I,且f(-x)=-f(x),那么函数f(x)就叫做奇函数.
注意点:①函数的奇偶性是函数的整体性质;②先判断定义域是否关于原点对称,如果 x∈I,都有-x∈I,即便定义域关于原点对称,还需判断f(-x)与f(x)的关系,若f(-x)=f(x),则函数是偶函数,若f(-x)=-f(x),则函数是奇函数,若f(-x)≠±f(x),则函数为非奇非偶函数;③偶函数图象关于y轴对称,奇函数图象关于原点对称;④若奇函数在原点处有意义,则必有f(0)=0;⑤若f(-x)=-f(x),且f(-x)=f(x),则f(x)既是奇函数又是偶函数,既奇又偶的函数有且只有一类,即f(x)=0,x∈D,D是关于原点对称的实数集.
二、奇偶性求函数解析式
用奇偶性求解析式的步骤:
如果已知函数的奇偶性和一个区间[a,b]上的解析式,求关于原点的对称区间[-b,-a]上的解析式,其解决思路为
(1)“求谁设谁”,即在哪个区间上求解析式,x就应在哪个区间上设.
(2)要利用已知区间的解析式进行代入.
(3)利用f(x)的奇偶性写出-f(x)或f(-x),从而解出f(x).
三、奇偶性与单调性的关系
1.若f(x)为奇函数且在区间[a,b](a2.若f(x)为偶函数且在区间[a,b](a3.若f(x)为奇函数且在区间[a,b](a4.若f(x)为偶函数且在区间[a,b](a以上a,b符号相同.
四、常见函数的奇偶性结论
奇函数:关于原点对称,且,若时,;
常见奇函数:1、(为奇数);2、;
3、,即;4、;
5、;6、,即
偶函数:关于轴对称,且;
常见的偶函数:1、(为偶数);2、
3、,即;4、;5、(为常数)
即为奇函数,又为偶函数;
奇偶性的运算
奇+奇=奇;偶+偶=偶;奇+偶=非
奇奇=偶;偶偶=偶;奇偶=奇
复合函数的奇偶性
内偶则偶;内奇同外
【题型目录】
考点一:函数奇偶性的判断
考点二:利用函数奇偶性求值
考点三:利用函数奇偶性求解析式
考点四:奇偶性求特殊函数值
考点五:奇偶性与单调性比较大小
考点六:奇偶性求解不等式
【考点剖析】
考点一:函数奇偶性的判断
例1.下列函数中,是偶函数的是( )
A. B.
C. D.
变式训练1.下列函数是偶函数的是( )
A. B.
C. D.,
变式训练2.下列函数中,是奇函数的是( )
A. B.
C. D.
变式训练3.下列四个函数中是偶函数,且在上单调递减的是( )
A. B.
C. D.
考点二:利用函数奇偶性求值
例2.已知是奇函数,且当时,,则( )
A.-2 B.-14 C.2 D.14
变式训练1.已知是上的奇函数,当时,,则( )
A.4 B. C.7 D.
变式训练2.设是定义在上的奇函数,则=( )
A. B. C. D.
变式训练3.为奇函数,为偶函数,且则( )
A.3 B.-1 C.1 D.-3
考点三:利用函数奇偶性求解析式
例3.已知函数是定义在上的奇函数,当时,,则函数的解析式为_________.
变式训练1.已知为偶函数,当时,,则当时,( )
A. B.
C. D.
变式训练2.已知是定义在R上的奇函数,当时则在R上的表达式是( )
A. B.
C. D.
变式训练3.已知函数是奇函数,当时,,则______.
考点四:奇偶性求特殊函数值
例4.已知,则等于( )
A.8 B. C. D.10
变式训练1.函数且,则( )
A. B. C.0 D.2
变式训练2.已知函数,且,则______.
变式训练3.已知函数,且,则______.
考点五:奇偶性与单调性比较大小
例5.设偶函数的定义域为,当时,是减函数,则,,的大小关系( )
A. B.
C. D.
变式训练1.已知是奇函数且对任意正实数,恒有,则下列结论一定正确的是( )
A. B.
C. D.
变式训练2.已知函数是偶函数,当时,恒成立,设,则,,的大小关系为( )
A. B.
C. D.
变式训练3.若函数在上是偶函数,在上单调递增,则,,的大小关系是___________.
考点六:奇偶性求解不等式
例6.奇函数在定义域上是减函数,若,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
变式训练1.若偶函数在上为增函数,若,则实数的取值范围是_______.
变式训练2.设奇函数在上为单调递增函数,且,则不等式,的解集为( )
A. B.
C. D.
变式训练3.已知定义域为的函数是奇函数且.若对于任意,不等式恒成立,则的取值范围为_______.
【课堂小结】
1.知识清单:
(1)函数奇偶性的概念.
(2)奇函数、偶函数的图象特征.
(3)利用奇偶性求函数的解析式.
(4)利用奇偶性和单调性比较大小、解不等式.
2.方法归纳:特值法、转化法、数形结合法.
3.常见误区:忽略奇、偶函数的定义域关于原点对称;解不等式易忽视函数的定义域.
【课后作业】
1.函数的图像关于( )
A.轴对称 B.直线对称
C.坐标原点对称 D.直线対称
2.下列函数中是偶函数的是( )
A., B.
C. D.,
3.下列函数中为奇函数的是( )
A. B.
C. D.
4.已知为定义在上的函数,,且为奇函数,则( )
A. B. C.0 D.2
5.若奇函数在区间上是增函数,则它在区间上是( )
A.增函数且最大值是 B.增函数且最小值是
C.减函数且最大值是 D.减函数且最小值是
6.已知函数是定义在上的奇函数,且当时,,则的最小值是( )
A. B. C.1 D.2
7.(多选)已知,都是定义在上且不恒为0的函数,则( )
A.为偶函数
B.为奇函数
C.若为奇函数,为偶函数,则为奇函数
D.若为奇函数,为偶函数,则为非奇非偶函数
8.(多选)设是R上的任意函数,则下列叙述正确的是( )
A.是偶函数 B.是偶函数
C.是偶函数 D.是偶函数
9.(多选)下列函数中,即是奇函数,又是(0,+∞)增函数的有( )
A. B. C. D.
10.已知函数是定义在上的奇函数,当时,,则下列结论正确的是( )
A.
B.当时,
C.是图像的一条对称轴
D.在上单调递增
11.已知函数,则下列说法错误的是( )
A.的定义域为R B.的值域是
C.是奇函数 D.在区间上单调递增
12.函数是定义在上的奇函数且单调递减,若则a的取值范围是( )
A. B.
C. D.
13.已知是定义在上的偶函数,对于任意的,(),都有成立.若,则实数m的取值范围为( )
A.或 B.
C.或 D.
14.定义在上的偶函数在上单调递减,且,则满足的的取值范围是( )
A. B.
C. D.
15.函数是定义域为的奇函数,在上单调递增,且.则不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
16.(多选)已知函数在R上单调递减,且为奇函数,若,则满足的x值可能为( )
A. B.0 C.1 D.2
17.设函数,则使得成立的的取值范围是( )
A. B.
C. D.
第三十三讲:函数的奇偶性答案
【教学目标】
1.了解函数奇偶性的定义;
2掌握判断和证明函数奇偶性的方法;
3应用函数的奇偶性解决简单的求值问题;
4.掌握用奇偶性求解析式的方法;
5.理解奇偶性对单调性的影响并能用以比较大小、求最值和解不等式.
【基础知识】
一、奇偶函数的定义
偶函数的定义:一般地,设函数f(x)的定义域为I,如果 x∈I,都有-x∈I,且f(-x)=f(x),那么函数f(x)就叫做偶函数.
奇函数的定义:一般地,设函数f(x)的定义域为I,如果 x∈I,都有-x∈I,且f(-x)=-f(x),那么函数f(x)就叫做奇函数.
注意点:①函数的奇偶性是函数的整体性质;②先判断定义域是否关于原点对称,如果 x∈I,都有-x∈I,即便定义域关于原点对称,还需判断f(-x)与f(x)的关系,若f(-x)=f(x),则函数是偶函数,若f(-x)=-f(x),则函数是奇函数,若f(-x)≠±f(x),则函数为非奇非偶函数;③偶函数图象关于y轴对称,奇函数图象关于原点对称;④若奇函数在原点处有意义,则必有f(0)=0;⑤若f(-x)=-f(x),且f(-x)=f(x),则f(x)既是奇函数又是偶函数,既奇又偶的函数有且只有一类,即f(x)=0,x∈D,D是关于原点对称的实数集.
二、奇偶性求函数解析式
用奇偶性求解析式的步骤:
如果已知函数的奇偶性和一个区间[a,b]上的解析式,求关于原点的对称区间[-b,-a]上的解析式,其解决思路为
(1)“求谁设谁”,即在哪个区间上求解析式,x就应在哪个区间上设.
(2)要利用已知区间的解析式进行代入.
(3)利用f(x)的奇偶性写出-f(x)或f(-x),从而解出f(x).
三、奇偶性与单调性的关系
1.若f(x)为奇函数且在区间[a,b](a2.若f(x)为偶函数且在区间[a,b](a3.若f(x)为奇函数且在区间[a,b](a4.若f(x)为偶函数且在区间[a,b](a以上a,b符号相同.
四、常见函数的奇偶性结论
奇函数:关于原点对称,且,若时,;
常见奇函数:1、(为奇数);2、;
3、,即;4、;
5、;6、,即
偶函数:关于轴对称,且;
常见的偶函数:1、(为偶数);2、
3、,即;4、;5、(为常数)
即为奇函数,又为偶函数;
奇偶性的运算
奇+奇=奇;偶+偶=偶;奇+偶=非
奇奇=偶;偶偶=偶;奇偶=奇
复合函数的奇偶性
内偶则偶;内奇同外
【题型目录】
考点一:函数奇偶性的判断
考点二:利用函数奇偶性求值
考点三:利用函数奇偶性求解析式
考点四:奇偶性求特殊函数值
考点五:奇偶性与单调性比较大小
考点六:奇偶性求解不等式
【考点剖析】
考点一:函数奇偶性的判断
例1.下列函数中,是偶函数的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】对于A,函数的定义域为R,,不是偶函数,A不是;
对于B,函数的定义域为R,,不是偶函数,B不是;
对于C,函数的定义域为R,,是偶函数,C是;
对于D,函数的定义域为R,,不是偶函数,D不是.
故选:C
变式训练1.下列函数是偶函数的是( )
A. B.
C. D.,
【答案】B
【详解】选项A:令,则定义域为,
则,则为奇函数.判断错误;
选项B:令,则定义域为R,
则,则是偶函数.判断正确;
选项C:定义域关于原点不对称是非奇非偶函数.判断错误;
选项D:,定义域关于原点不对称是非奇非偶函数.判断错误.
故选:B
变式训练2.下列函数中,是奇函数的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】对于A,的定义域为R,,函数是奇函数,A是;
对于B,的定义域为R,,函数不是奇函数,B不是;
对于C,的定义域为R,,函数不是奇函数,C不是;
对于D,的定义域为R,,函数不是奇函数,D不是.
故选:A
变式训练3.下列四个函数中是偶函数,且在上单调递减的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】对于A,是偶函数,当时是增函数;
对于B,是偶函数,当时是增函数;
对于C,,不是偶函数;
对于D,设,则,,
当时,,,是偶函数,
当时,,是对称轴,开口向上的抛物线,是减函数;
故选:D.
考点二:利用函数奇偶性求值
例2.已知是奇函数,且当时,,则( )
A.-2 B.-14 C.2 D.14
【答案】B
【详解】因为是奇函数,所以.
故选:B.
变式训练1.已知是上的奇函数,当时,,则( )
A.4 B. C.7 D.
【答案】A
【详解】当时,,
因为是上的奇函数,所以,
所以.
故选:A.
变式训练2.设是定义在上的奇函数,则=( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】因为是定义在上的奇函数,
所以,即,且,故,所以,
所以,则.
故选:B.
变式训练3.为奇函数,为偶函数,且则( )
A.3 B.-1 C.1 D.-3
【答案】A
【详解】因为为奇函数,为偶函数,

所以
两式相加可得,即
故选:A.
考点三:利用函数奇偶性求解析式
例3.已知函数是定义在上的奇函数,当时,,则函数的解析式为_________.
【答案】
【详解】由于函数是上的奇函数,则.
当时,,
设,则,则,
所以.
综上所述,.
故答案为:
变式训练1.已知为偶函数,当时,,则当时,( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】当时,,则,
又因为是偶函数,所以.
故选:B.
变式训练2.已知是定义在R上的奇函数,当时则在R上的表达式是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】当时,,所以,则,
结合已知解析式知:.
故选:D
变式训练3.已知函数是奇函数,当时,,则______.
【答案】
【详解】由函数是上的奇函数,得,
而当时,,
所以有,
综上所述,,
故答案为:
考点四:奇偶性求特殊函数值
例4.已知,则等于( )
A.8 B. C. D.10
【答案】C
【详解】函数的定义域为R,
令函数,显然,
即函数是R上的奇函数,因此,即,而,
所以.
故选:C
变式训练1.函数且,则( )
A. B. C.0 D.2
【答案】A
【详解】由,令,
则,,
故是奇函数,
所以,
所以.
故选:A.
变式训练2.已知函数,且,则______.
【答案】
【详解】由,得,
构建函数,定义域为,
则,即是奇函数,
于是,所以,
可得,
又,因此.
故答案为:
变式训练3.已知函数,且,则______.
【答案】2024
【详解】构造具有奇偶性的函数,由,得,
构建函数,定义域为,
因为
所以函数是偶函数,所以,
所以,
从而,又,
因此.
故答案为:2024
考点五:奇偶性与单调性比较大小
例5.设偶函数的定义域为,当时,是减函数,则,,的大小关系( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】偶函数的定义域为,则,,
当时,是减函数,故,
即.
故选:B
变式训练1.已知是奇函数且对任意正实数,恒有,则下列结论一定正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】由知,在上单调递增,
∵是奇函数,则在上单调递增,
由,可得,B错误,D正确;
虽然由题意可得在,上单调递增,但是由已知条件无法判断是否在定义域内单调递增,则A、C无法判断正误,即A、C不一定成立;
故选:D.
变式训练2.已知函数是偶函数,当时,恒成立,设,则,,的大小关系为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】因为时,恒成立,
所以,
所以在上单调递增,
因为是偶函数,
所以的图象关于对称,
因为,,,
因为,
所以,即,
所以.
故选:A.
变式训练3.若函数在上是偶函数,在上单调递增,则,,的大小关系是___________.
【答案】
【详解】由于在上是偶函数,所以,
因为,函数在上时增函数,所以,所以.
故答案为:
考点六:奇偶性求解不等式
例6.奇函数在定义域上是减函数,若,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】因为函数在定义域上为奇函数,
所以,
又函数在定义域上是减函数,
所以,解得.
故选:A
变式训练1.若偶函数在上为增函数,若,则实数的取值范围是_______.
【答案】
【详解】∵偶函数在上为增函数,
∴在上为减函数,
则不等式,即,
两边平方化简得,,解得或.
故实数的取值范围为.
故答案为:
变式训练2.设奇函数在上为单调递增函数,且,则不等式,的解集为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】由题意可得,奇函数在和上都为单调递增函数,
且,函数图像示意图如图所示:
故不等式,即,即,
结合的示意图可得它的解集为或
故选:D.
变式训练3.已知定义域为的函数是奇函数且.若对于任意,不等式恒成立,则的取值范围为_______.
【答案】
【详解】解:因为是定义域为上的奇函数,且对于任意,不等式恒成立,
所以,即,
又因为,所以在上是单调递减函数,
则有恒成立,即恒成立,
令,,则,所以,
所以的取值范围是.
故答案为:.
【课堂小结】
1.知识清单:
(1)函数奇偶性的概念.
(2)奇函数、偶函数的图象特征.
(3)利用奇偶性求函数的解析式.
(4)利用奇偶性和单调性比较大小、解不等式.
2.方法归纳:特值法、转化法、数形结合法.
3.常见误区:忽略奇、偶函数的定义域关于原点对称;解不等式易忽视函数的定义域.
【课后作业】
1.函数的图像关于( )
A.轴对称 B.直线对称
C.坐标原点对称 D.直线対称
【答案】C
【详解】因为定义域为,
且,
所以为奇函数,函数图象关于原点对称.
故选:C
2.下列函数中是偶函数的是( )
A., B.
C. D.,
【答案】D
【详解】函数,,定义域不关于原点对称,不具有奇偶性,A选项错误;
函数,,,,函数不是偶函数,B选项错误;
函数,定义域为R,,函数是奇函数,C选项错误;
函数,,定义域关于原点对称,,函数为偶函数,D选项正确.
故选:D
3.下列函数中为奇函数的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】因为奇函数的定义域关于原点对称,且在定义域内有恒成立,特别地,若在时有定义,则有,
对于A,的定义域为,不满足要求,故A错误;
对于B,因为的定义域为,关于原点对称,
又,
所以是奇函数,故B正确;
对于C,因为,所以不是奇函数,故C错误;
对于D,因为,,即,
所以不是奇函数,故D错误.
故选:B.
4.已知为定义在上的函数,,且为奇函数,则( )
A. B. C.0 D.2
【答案】A
【详解】因为是奇函数,
所以有
即.
故选:A
5.若奇函数在区间上是增函数,则它在区间上是( )
A.增函数且最大值是 B.增函数且最小值是
C.减函数且最大值是 D.减函数且最小值是
【答案】A
【详解】由题意,奇函数在区间上是增函数,
则函数在区间也为增函数,
所以函数在区间上的最大值为,最小值为.
故选:A.
6.已知函数是定义在上的奇函数,且当时,,则的最小值是( )
A. B. C.1 D.2
【答案】A
【详解】当时,函数,
当时,;当时,,
所以函数在上的值域为
因为是上的奇函数,所以的值域为,
所以的最小值是.
故选:A.
7.(多选)已知,都是定义在上且不恒为0的函数,则( )
A.为偶函数
B.为奇函数
C.若为奇函数,为偶函数,则为奇函数
D.若为奇函数,为偶函数,则为非奇非偶函数
【答案】AD
【详解】选项A:
设,
因为是定义在上的函数,所以的定义域为,
,所以为偶函数,故A正确;
选项B:

因为是定义在上的函数,所以的定义域为,,所以为偶函数,故B错误;
选项C:
设,
因为,都是定义在上的函数,所以的定义域为,
因为为奇函数,为偶函数,所以,
所以为偶函数,故C错误;
选项D:
设,
因为,都是定义在上的函数,所以的定义域为,,
因为是不恒为0的函数,
所以不恒成立,所以不是奇函数,,
因为是不恒为0的函数,所以不恒成立,
所以不是偶函数,所以是非奇非偶函数,故D正确,
故选:AD.
8.(多选)设是R上的任意函数,则下列叙述正确的是( )
A.是偶函数 B.是偶函数
C.是偶函数 D.是偶函数
【答案】ABD
【详解】因为满足,所以是偶函数;
因为满足,所以是偶函数,
因为满足,所以是奇函数;
因为满足,所以是偶函数;
故选:ABD.
9.(多选)下列函数中,即是奇函数,又是(0,+∞)增函数的有( )
A. B. C. D.
【答案】BD
【详解】选项A不具有奇偶性;
选项B是奇函数,在上单调递增;
选项C,记,则,,,函数在上不是增函数;
选项D,函数是奇函数,在上是增函数,
故选:BD.
10.已知函数是定义在上的奇函数,当时,,则下列结论正确的是( )
A.
B.当时,
C.是图像的一条对称轴
D.在上单调递增
【答案】BD
【详解】当时,,而函数是上的奇函数,则,A错误;
当时,,B正确;
因为,不是图像的对称轴,C错误;
因为当时,,因此函数在上单调递增,D正确.
故选:BD
11.已知函数,则下列说法错误的是( )
A.的定义域为R B.的值域是
C.是奇函数 D.在区间上单调递增
【答案】D
【详解】对于选项A,要使函数有意义,需满足,解得,所以的定义域为,故选项A正确;
对于选项B,当时,;当时,,当且仅当即时等号成立;当时,,当且仅当即时等号成立;综上,,即的值域是,故选项B正确;
对于选项C,的定义域为,,所以是奇函数,故选项C正确;
对于选项D,当时,,令,则变为.
由对勾函数的单调性知在单调递减,在单调递增,所以;又在上单调递减;所以在单调递增,在单调递减,故选项D错误.
故选:D
12.函数是定义在上的奇函数且单调递减,若则a的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】函数是定义在上的奇函数且单调递减,
可化为
则,解之得
故选:C
13.已知是定义在上的偶函数,对于任意的,(),都有成立.若,则实数m的取值范围为( )
A.或 B.
C.或 D.
【答案】A
【详解】由任意的,(),都有可知在单调递减,
由于是定义在上的偶函数,所以在单调递增,
由得,平方可得,解得或,
故选:A
14.定义在上的偶函数在上单调递减,且,则满足的的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】因为在上单调递减,且,
所以,当时,;当时,.
又因为为定义在上的偶函数,
所以在上单调递增,且,
所以,当时,;当时,.
综上所述,当时,;当或时,.
由可得,或.
由可得,,解得;
由可得,,解得.
所以满足的的取值范围是.
故选:C.
15.函数是定义域为的奇函数,在上单调递增,且.则不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】由于是定义域为的奇函数,所以,
又在上单调递增,且,
所以的大致图象如图所示.
由可得,,
由于在分母位置,所以,
当时,只需,由图象可知;
当时,只需,由图象可知;
综上,不等式的解集为.
故选:D
16.(多选)已知函数在R上单调递减,且为奇函数,若,则满足的x值可能为( )
A. B.0 C.1 D.2
【答案】CD
【详解】由题设,且,又在R上单调递减,
所以,即,符合要求的x值为C、D.
故选:CD
17.设函数,则使得成立的的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】对任意的,,,所以,函数的定义域为,
,则函数为偶函数,
因为函数、在上均为增函数,
所以,函数在上为增函数,
则等价为,即,
平方得,即,解得.
故所求的取值范围是.
故选:B.

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