课时3.2.2 函数的奇偶性
01考点梳理
知识点一 偶函数与奇函数
1.偶函数的概念
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.
2.奇函数的概念
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.
3.奇、偶函数的图象特征
(1)奇函数的图象关于________成中心对称图形;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)偶函数的图象关于________对称;反之,如果一个函数的图象关于y轴对称,则这个函数是偶函数.
知识点二 用奇偶性求解析式
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:
(1)“求哪个设哪个”,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).
知识点三 函数的奇偶性与单调性
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](a答案:原点 y轴 单调递增 一致(相同) 单调递减 相反
02考点解读
题型一 函数奇偶性的判断
1.已知函数,则( )
A.的极值点不止一个 B.的最小值为
C.的图象关于轴对称 D.在上单调递减
【答案】BCD
【解析】因为,
,所以,
函数的定义域为,,
所以,函数为偶函数,它的图象关于轴对称,C选项正确;
当时,函数单调递增;当时,函数单调递减.
所以,函数的极值点有且只有一个,A选项错误,D选项正确;
由上可知,,B选项正确.
故选:BCD.
题型二 由奇偶性求函数解析式
2.已知函数是定义在上的奇函数,当时,,其中.
(1)求函数的解析式;
(2)若函数在区间不单调,求出实数的取值范围;
(3)当时,若,不等式成立,求实数的取值范围.
【答案】(1);(2);(3).
【解析】解:(1)由是定义在上的奇函数,所以;
又时,,
所以时,,所以
所以的解析式为;
(2)①若,由图在上递增;
②,在上先减再增
综上,;
(3)当时,,可得函数是定义域上的单调增函数
又是定义域上的奇函数,
由,不等式成立,可得
,
.
题型三 函数奇偶性的应用
3.已知函数对任意的,都有,函数是奇函数,当时,,则方程在区间内的所有零点之和为_____________.
【答案】4
【解析】∵函数是奇函数,∴函数的图象关于点对称,
∴把函数的图象向右平移1个单位可得函数的图象,
即函数的图象关于点对称,
则,
又∵,
∴,从而,
∴,即,
∴函数的周期为2,且图象关于直线对称,
画出函数的图象如图所示:
∴结合图象可得区间内有8个零点,且所有零点之和为.
故答案为:4.
题型四 抽象函数的奇偶性
4.f(x)是定义在R上的函数,对x,y∈R都有f(x+y)=f(x)+f(y),且当x>0时,f(x)<0,且f(-1)=1.
(1)求f(0),f(-2)的值;
(2)求证:f(x)为奇函数;
(3)求f(x)在[-2,4]上的最值.
【答案】(1)f(0)=0,f(-2)=2;(2)证明见解析;(3)f(x)max=2,f(x)min=-4.
【解析】(1)f(x)的定义域为R,
令x=y=0,则f(0)=f(0)+f(0),∴f(0)=0,
∵f(-1)=1,∴f(-2)=f(-1)+f(-1)=2,
(2)令y=-x,则f(x-x)=f(x)+f(-x),
∴f (-x)+f (x)=f(0)=0,∴f(-x)=-f(x),∴f (x)是奇函数.
(3)任取x2>x1,
f(x2)-f(x1)=f(x2)+f(-x1)=f(x2-x1)
∵x2-x1>0,∴f(x2-x1)<0,∴f(x2)-f(x1)<0,
即f(x2)∴f(2)= -f (-2) = -2,
∴f (4) = f(2)+f(2)=-4,
∵f(x)在[-2,4]上为减函数,∴f (x)max = f(-2)=2, f(x)min=f(4) = -4.
03题组训练
5.一个偶函数定义在[-7,7]上,它在[0,7]上的图象如图所示,下列说法正确的是( )
A.这个函数仅有一个单调增区间 B.这个函数有两个单调减区间
C.这个函数在其定义域内有最大值是7 D.这个函数在其定义域内有最小值是-7
【答案】C
【解析】结合偶函数图象关于y轴对称可知,这个函数在[-7,7]上有三个单调递增区间,三个单调递减区间,且定义域内有最大值7,无法判断最小值是多少.
故选:C.
6.已知y=f(x),x∈(-a,a),F(x)=f(x)+f(-x),则F(x)是
A.奇函数
B.偶函数
C.既是奇函数又是偶函数
D.非奇非偶函数
【答案】B
【解析】
根据题意知F(-x)=f(-x)+f(x)=F(x),
又x∈(-a,a)关于原点对称,∴F(x)是偶函数.
7.下列判断正确的是
A.函数是奇函数 B.函数是偶函数
C.函数是偶函数 D.函数既是奇函数又是偶函数
【答案】C
【解析】解:对于中,函数的定义域为{,且},不关于原点对称,所以是非奇非偶函数;
对于中,函数的定义域为,不关于原点对称,所以是非奇非偶函数;
对于中,由得,定义域关于原点对称,且,所以是偶函数;
对于中,函数是偶函数,但不是奇函数.
故选:.
8.设偶函数的定义域为,当时是增函数,则,,的大小关系是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】因为是偶函数,所以,
又,且在上是增函数,
所以,即.
故选:B.
9.已知函数是定义域为R的奇函数,且则________.
【答案】
【解析】解:因为函数是定义域为的奇函数,
所以,
所以,,
所以.
故答案为:
10.判断下列函数的奇偶性:
(1);
(2);
(3).
【答案】(1) 既是奇函数又是偶函数. (2) 非奇非偶函数. (3) 奇函数.
【解析】解:(1)
,且,即,.
因此函数的定义域为,关于原点对称,且.
,,
既是奇函数又是偶函数.
(2)
所以函数的定义域是,不关于原点对称,
是非奇非偶函数.
(3)易得函数的定义域是,关于原点对称任取,当时,,;
当时,,.
函数为奇函数.
11.(Ⅰ)若奇函数是定义在上的增函数,求不等式(3)的解集;
(Ⅱ)若是定义在上的偶函数,且在区间,上是增函数,求不等式的解集.
【答案】(1);(2)
【解析】(1)根据题意,f(x)为奇函数且在R上的增函数,则
,
解可得
即不等式的解集为;
(2)根据题意,f(x)是定义在R上的偶函数,且在区间[0,+∞)上是增函数,
则,
解可得:,
即不等式的解集为.
12.设函数(且),对任意实数,满足.
()求和的值.
()求证:为偶函数.
()若在上为减函数,试求满足不等式的的取值范围.
【答案】();;()证明见解析;().
【解析】()当时,,
得,当,时,
,
∴,∴.
()当时,,
又,∴,又且,
定义域关于对称,∴是偶函数.
()∵在上为减函数,
且是偶函数,
∴在上为增函数,
又,即使,
解得.课时3.2.2 函数的奇偶性
01考点梳理
知识点一 偶函数与奇函数
1.偶函数的概念
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.
2.奇函数的概念
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.
3.奇、偶函数的图象特征
(1)奇函数的图象关于________成中心对称图形;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)偶函数的图象关于________对称;反之,如果一个函数的图象关于y轴对称,则这个函数是偶函数.
知识点二 用奇偶性求解析式
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:
(1)“求哪个设哪个”,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).
知识点三 函数的奇偶性与单调性
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](a02考点解读
题型一 函数奇偶性的判断
1.已知函数,则( )
A.的极值点不止一个 B.的最小值为
C.的图象关于轴对称 D.在上单调递减
题型二 由奇偶性求函数解析式
2.已知函数是定义在上的奇函数,当时,,其中.
(1)求函数的解析式;
(2)若函数在区间不单调,求出实数的取值范围;
(3)当时,若,不等式成立,求实数的取值范围.
题型三 函数奇偶性的应用
3.已知函数对任意的,都有,函数是奇函数,当时,,则方程在区间内的所有零点之和为_____________.
题型四 抽象函数的奇偶性
4.f(x)是定义在R上的函数,对x,y∈R都有f(x+y)=f(x)+f(y),且当x>0时,f(x)<0,且f(-1)=1.
(1)求f(0),f(-2)的值;
(2)求证:f(x)为奇函数;
(3)求f(x)在[-2,4]上的最值.
03题组训练
5.一个偶函数定义在[-7,7]上,它在[0,7]上的图象如图所示,下列说法正确的是( )
A.这个函数仅有一个单调增区间 B.这个函数有两个单调减区间
C.这个函数在其定义域内有最大值是7 D.这个函数在其定义域内有最小值是-7
6.已知y=f(x),x∈(-a,a),F(x)=f(x)+f(-x),则F(x)是
A.奇函数
B.偶函数
C.既是奇函数又是偶函数
D.非奇非偶函数
7.下列判断正确的是
A.函数是奇函数 B.函数是偶函数
C.函数是偶函数 D.函数既是奇函数又是偶函数
8.设偶函数的定义域为,当时是增函数,则,,的大小关系是( )
A. B.
C. D.
9.已知函数是定义域为R的奇函数,且则________.
10.判断下列函数的奇偶性:
(1);
(2);
(3).
11.(Ⅰ)若奇函数是定义在上的增函数,求不等式(3)的解集;
(Ⅱ)若是定义在上的偶函数,且在区间,上是增函数,求不等式的解集.
12.设函数(且),对任意实数,满足.
()求和的值.
()求证:为偶函数.
()若在上为减函数,试求满足不等式的的取值范围.课时3.2.1 函数的单调性与最大(小)值
01考点梳理
知识点一 增函数、减函数的概念
一般地,设函数f(x)的定义域为I,区间D I:
(1)如果 x1,x2∈D,当x1<x2时,都有_____________,那么就称函数f(x)在区间D上单调递增(如图①).
特别地,当函数f(x)在它的定义域上_________时,我们就称它是增函数.
(2)如果 x1,x2∈D,当x1<x2时,都有______________,那么就称函数f(x)在区间D上单调递减(如图②)
特别地,当函数f(x)在它的定义域上_________时,我们就称它是减函数.
知识点二 函数的单调性与单调区间
如果函数y=f(x)在区间D上_________或_________,那么就说函数y=f(x)在这一区间具有(严格的)单调性,区间D叫做y=f(x)的_________.
知识点三 函数的最大值与最小值
知识点四 求函数最值的常用方法
1.图象法:作出y=f(x)的图象,观察最高点与最低点,最高(低)点的纵坐标即为函数的最大(小)值.
2.运用已学函数的值域.
3.运用函数的单调性:
(1)若y=f(x)在区间[a,b]上单调递增,则ymax= ,ymin= .
(2)若y=f(x)在区间[a,b]上单调递减,则ymax= ,ymin= .
4.分段函数的最大(小)值是指各段上的最大(小)值中最大(小)的那个.
02考点解读
题型一 函数单调性的判断(证明)和单调区间的求解
1.已知函数的定义域为,对任意的 都有且则的解集为( )
A. B. C. D.
题型二 函数的最值及参数问题
2.设函数,,则函数的最小值为______;若,使得成立,则实数的取值范围是_________.
题型三 复合函数的最值
3.已知函数在区间,上的最大值为,当实数,变化时,最小值为__,当取到最小值时,__.
题型四 函数不等式恒成立问题
4.设函数的图象关于直线对称,
(1)求实数的值;
(2)在(1)的条件下若对任意实数恒成立,求实数的取值范围.
题型五 函数不等式能成立(有解)问题
5.已知函数,
(1)若,求的值域;
(2)若存在,使得能成立,求实数t的取值范围.
03题组训练
1.函数的最大值是( )
A. B.0 C.4 D.2
2.若函数,的图象如图所示,则该函数的最大值、最小值分别为( )
A., B., C., D.,
3.已知函数f(x)=4x2-kx-8在区间(5,20)上既没有最大值也没有最小值,则实数k的取值范围是( )
A.[160,+∞)
B.(-∞,40]
C.(-∞,40]∪[160,+∞)
D.(-∞,20]∪[80,+∞)
4.在如图所示的锐角三角形空地中, 欲建一个面积最大的内接矩形花园(阴影部分), 则其边长x为_______(m).
5.求二次函数在上的最小值.
6.已知函数.
()用定义证明在上是增函数.
()若在区间上取得最大值为,求实数的值.课时3.2.1 函数的单调性与最大(小)值
01考点梳理
知识点一 增函数、减函数的概念
一般地,设函数f(x)的定义域为I,区间D I:
(1)如果 x1,x2∈D,当x1<x2时,都有_____________,那么就称函数f(x)在区间D上单调递增(如图①).
特别地,当函数f(x)在它的定义域上_________时,我们就称它是增函数.
(2)如果 x1,x2∈D,当x1<x2时,都有______________,那么就称函数f(x)在区间D上单调递减(如图②)
特别地,当函数f(x)在它的定义域上_________时,我们就称它是减函数.
知识点二 函数的单调性与单调区间
如果函数y=f(x)在区间D上_________或_________,那么就说函数y=f(x)在这一区间具有(严格的)单调性,区间D叫做y=f(x)的_________.
知识点三 函数的最大值与最小值
知识点四 求函数最值的常用方法
1.图象法:作出y=f(x)的图象,观察最高点与最低点,最高(低)点的纵坐标即为函数的最大(小)值.
2.运用已学函数的值域.
3.运用函数的单调性:
(1)若y=f(x)在区间[a,b]上单调递增,则ymax= ,ymin= .
(2)若y=f(x)在区间[a,b]上单调递减,则ymax= ,ymin= .
4.分段函数的最大(小)值是指各段上的最大(小)值中最大(小)的那个.
答案:f(x1)<f(x2) 单调递增 f(x1)>f(x2) 单调递减 泊驰 鵘 单调递减 单调区间 ≤ ≥ f(x0)=M 纵坐标 纵坐标 f(b) f(a) f(a) f(b)
02考点解读
题型一 函数单调性的判断(证明)和单调区间的求解
1.已知函数的定义域为,对任意的 都有且则的解集为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】由题意,,
因为且所以函数是上的增函数.
,
因为,所以,
则,解得.
故选:A.
题型二 函数的最值及参数问题
2.设函数,,则函数的最小值为______;若,使得成立,则实数的取值范围是_________.
【答案】2
【解析】解:因为函数,,
易得函数在为减函数,在为增函数,所以,
即函数的最小值为,
又,使得成立,则,即,
解得:或,即实数的取值范围是或,
故答案为(1). 2 (2).
题型三 复合函数的最值
3.已知函数在区间,上的最大值为,当实数,变化时,最小值为__,当取到最小值时,__.
【答案】2
【解析】解:,
上述函数可理解为当横坐标相同时,函数,,与函数,,图象上点的纵向距离,
则即为函数与函数图象上点的纵向距离的最大值中的最小值,
由图象可知,当函数的图象刚好为时,取得最小值为2,此时,且,即,,
故.
故答案为:2,.
题型四 函数不等式恒成立问题
4.设函数的图象关于直线对称,
(1)求实数的值;
(2)在(1)的条件下若对任意实数恒成立,求实数的取值范围.
【答案】(1);(2).
【解析】(1)、在数轴上表示点到点、的距离,
他们的和关于对称,
因此点、关于对称,
所以;
(2),
∵对任意实数恒成立,
∴对任意实数x恒成立,
∵,即,
∴,
∴.
题型五 函数不等式能成立(有解)问题
5.已知函数,
(1)若,求的值域;
(2)若存在,使得能成立,求实数t的取值范围.
【答案】(1)答案见解析;(2)
【解析】(1)的图像为抛物线,开口向上,对称轴为.所以:
当时,在上单调递减,此时:
,;
值域为;
当时,在上单调递减,在上单调递增,此时:
,;
值域为;
当时,在上单调递减,在上单调递增,但,此时:
,;
值域为;
当时,在上单调递减,在上单调递增,但,此时:
,;
值域为;
(2)可化为:,
即存在,使得能成立,
只需对能成立,
只需,其中.
记
任取,则
因为,所以,,,
所以,
所以,
即在上单调递减,所以,
所以,
即实数t的取值范围为.
03题组训练
1.函数的最大值是( )
A. B.0 C.4 D.2
【答案】C
【解析】函数,当时,函数取得最大值4.
故选:C
2.若函数,的图象如图所示,则该函数的最大值、最小值分别为( )
A., B., C., D.,
【答案】C
【解析】由题图可得,函数最大值对应图象中的最高点的纵坐标,同理,最小值对应.
故选:C
3.已知函数f(x)=4x2-kx-8在区间(5,20)上既没有最大值也没有最小值,则实数k的取值范围是( )
A.[160,+∞)
B.(-∞,40]
C.(-∞,40]∪[160,+∞)
D.(-∞,20]∪[80,+∞)
【答案】C
【解析】由于二次函数在区间上既没有最大值也没有最小值,
因此函数在区间上是单调函数,
二次函数图象的对称轴方程为,
因此或,或,故选C.
4.在如图所示的锐角三角形空地中, 欲建一个面积最大的内接矩形花园(阴影部分), 则其边长x为_______(m).
【答案】20
【解析】设矩形高为,由三角形相似得且,
所以,仅当时,矩形的面积取最大值,所以其边长为.
5.求二次函数在上的最小值.
【答案】当时,最小值为;当时,最小值为;当时,最小值为
【解析】由题意,函数,可得在区间递减递增,
(1)当时,函数在区间递减,所以
(2)当时,在区间递增,所以
(3)当时,在区间递减,在区间递增,
所以
6.已知函数.
()用定义证明在上是增函数.
()若在区间上取得最大值为,求实数的值.
【答案】(1)见解析;(2).
【解析】()设任意,,且,
则,
∵,
∴,,
∴,
即,
故在上是增函数.
()在区间上是增函数,
∴,
∴,
解得.