3.2.2 奇偶性
【题型1】函数奇偶性的判断 2
【题型2】奇、偶函数的图象及应用 4
【题型3】利用函数的奇偶性求值 6
【题型4】根据函数的奇偶性求函数的解析式 8
【题型5】利用函数的奇偶性与单调性比较大小 9
【题型6】利用函数的单调性与奇偶性解不等式 11
一、函数奇偶性的判断 偶函数的定义:一般地,设函数f(x)的定义域为D,如果 x∈D,都有-x∈D,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D,如果 x∈D,都有-x∈D,且f(-x)=-f(x),那么函数f(x)就叫做奇函数. 二、利用函数的奇偶性与单调性比较大小 1.若f(x)为奇函数且在区间[a,b]上单调递增,则f(x)在[-b,-a]上单调递增,即在对称区间上单调性一致(相同). 2.若f(x)为偶函数且在区间[a,b]上单调递增,则f(x)在[-b,-a]上单调递减,即在对称区间上单调性相反. 3.若f(x)为奇函数且在区间[a,b]上有最大值为M,则f(x)在[-b,-a]上有最小值为-M. 4.若f(x)为偶函数且在区间[a,b]上有最大值为N,则f(x)在[-b,-a]上有最大值为N.
1.(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,对于 x∈D,都有-x∈D,即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,反之也成立. (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,但有无数个既奇又偶的函数.
【题型1】函数奇偶性的判断
(2025春 历城区期末)下列函数中,既是奇函数又是增函数的是
A. B. C. D.
【答案】
【分析】根据题意,依次分析选项中函数的奇偶性和单调性,即可得答案.
【解答】解:根据题意,依次分析选项:
对于,,是一次函数,不是奇函数,不符合题意;
对于,,是反比例函数,在其定义域上不是增函数,不符合题意;
对于,,是幂函数,既是奇函数又是增函数,符合题意;
对于,,是二次函数,是偶函数不是奇函数,不符合题意;
故选:.
方法点拨 判断函数奇偶性的方法 (1)定义法: (2)图象法:
【变式1】(2025 河北模拟)下列函数不是偶函数的是
A. B. C. D.
【变式2】(2025春 盐城期末)函数的奇偶性为
A.奇函数 B.偶函数
C.既是奇函数又是偶函数 D.既不是奇函数又不是偶函数
【变式3】(2025 郴州模拟)下列函数中,是奇函数的是
A. B. C. D.
【题型2】奇、偶函数的图象及应用
(2024秋 双桥区期中)已知函数是定义在上的奇函数,且当时,.现已画出函数在轴左侧的图象,如图所示.
(1)请补全函数的图象;
(2)根据图象写出函数的单调递增区间;
(3)根据图象写出使的的取值集合.
【答案】(1)函数图象见解析.
(2).
(3)或.
【分析】(1)奇函数关于原点对称,据此补全图象即可;
(2)(3)由图象写出单调递增区间和写出使的的取值集合即可.
【解答】解:(1)由题意作出函数图象如图所示.
(2)由图可知,单调递减区间为.
(3)由图可知,使的的取值集合为或.
方法点拨 巧用奇、偶函数的图象求解问题 (1)依据:奇函数 图象关于原点对称,偶函数 图象关于y轴对称. (2)求解:根据奇、偶函数图象的对称性可以解决诸如求值、比较大小及解不等式问题.
【变式1】(2025 广东学业考试)偶函数的图象关于轴对称,下列图象中,可以表示偶函数的是
A. B.
C. D.
【变式2】(2025 湖北三模)已知奇函数在时的图象如图所示,则不等式的解集 ,,. .
【变式3】(2024春 太和县期末)设奇函数的定义域为,,当,时,函数的图象如图所示,则不等式的解集为
A. B.
C.,, D.,,
【题型3】利用函数的奇偶性求值
(2024秋 榆阳区期末)已知为奇函数,当时,,则
A.1 B. C.7 D.
【答案】
【分析】根据奇函数的定义求解即可.
【解答】因为为奇函数,所以,
所以(2).
故选:.
方法点拨 利用奇偶性求值的常见类型 (1)求参数值:若解析式含参数,则根据f(-x)=-f(x)或f(-x)=f(x)列式,比较系数利用待定系数法求解;若定义域含参数,则根据定义域关于原点对称,利用区间的端点和为0求参数. (2)求函数值:利用f(-x)=-f(x)或f(-x)=f(x)求解,有时需要构造奇函数或偶函数以便于求值.
【变式1】(2025 十堰模拟)已知定义在上的奇函数满足,则(7)
A. B.0 C.1 D.2
【变式2】(2025春 广东期中)已知定义域为的偶函数满足,则
A.3 B.2 C.6 D.10
【变式3】(2024秋 桦南县期末)已知函数是定义域为的奇函数,当时,,则的值为
A. B. C. D.
【题型4】根据函数的奇偶性求函数的解析式
(2024秋 福贡县期末)已知函数是定义在上的偶函数,且当时,,则当时,的解析式为
A. B. C. D.
【答案】
【分析】根据题意,当时,,可得的表达式,由函数的奇偶性分析可得答案.
【解答】解:根据题意,当时,,,
又由函数为偶函数,
则;
故当时,.
故选:.
方法点拨 已知某区间上函数的解析式,求对称区间上的函数的解析式,应设这个区间上的变量为x,此时-x成了已知区间上的解析式中的变量,通过应用奇函数或偶函数的定义,即可得所求区间上的解析式. 提醒:若函数f(x)的定义域内含0且为奇函数,则必有f(0)=0,但若为偶函数,未必有f(0)=0.
【变式1】(2024秋 重庆期中)已知为上的奇函数,当时,,则时,的解析式为
A. B.
C. D.
【变式2】(2024秋 桃城区期中)已知函数为上的奇函数,当时,,则当时,的解析式为
A. B. C. D.以上都不对
【变式3】(2023秋 丰城市期末)已知函数是定义在上的奇函数,且当时,,则在上的解析式为 .
【题型5】利用函数的奇偶性与单调性比较大小
(2025春 沧州月考)已知函数的图象关于直线对称,且函数在上单调递增.设,,,则,,的大小关系为
A. B. C. D.
【答案】
【分析】首先得到函数的图象关于直线对称,且函数在上单调递增,函数在上单调递减,结合即可得解.
【解答】解:因为函数的图象关于直线对称,所以,
所以,,
又因为函数在上单调递减,
且,
所以,即.
故选:.
方法点拨 比较大小的求解策略 (1)若自变量在同一个单调区间上,直接利用函数的单调性比较大小; (2)若自变量不在同一个单调区间上,需利用函数的奇偶性把自变量转化到同一个单调区间上,然后利用单调性比较大小.
【变式1】(2024秋 普宁市期末)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.
【变式2】(2024秋 漯河期中)已知函数的定义域为,是偶函数,当时,恒成立,设,,(2),则,,的大小关系为
A. B. C. D.
【变式3】(2024秋 沭阳县期中)已知定义在上的函数满足,且在上单调递减,则,的大小顺序是
A. B.
C. D.
【题型6】利用函数的单调性与奇偶性解不等式
(2025春 江西期末)已知奇函数的定义域为,当且,,时,恒成立,则不等式的解集为
A.,, B.,,
C. D.
【答案】
【分析】根据题意结合奇函数性质可知函数在内单调递减,再根据奇函数性质以及单调性解不等式即可.
【解答】解:因为奇函数的定义域为,当且,,时,恒成立,
所以在,内单调递增,
由奇函数的性质,可知在,内单调递减,
所以函数在内单调递减,
若,则,
可得,即,解得,
所以不等式的解集为.
故选:.
方法点拨 利用函数的奇偶性与单调性解不等式的步骤 (1)将所给的不等式转化为两个函数值的大小关系; (2)由已知或利用奇偶性得出区间上的单调性,再利用单调性“脱去”函数的对应法则“f”,转化为解不等式(组)的问题. 提醒:在转化时,自变量的取值必须在同一单调区间上;当不等式一边没有写成“f(x)”的形式时,需转化为“f(x)”的形式,如已知f(1)=0,若f(x-1)<0,则f(x-1)【变式1】(2025春 揭阳期末)已知偶函数在区间,上单调递增,则满足(2)的的取值范围是
A. B. C. D.,
【变式2】(2025 河南模拟)已知奇函数在上单调递减,若,则的取值范围为
A. B. C. D.
【变式3】(2024秋 南阳期末)已知是定义域为的奇函数,(3),且当时,单调递增,则满足不等式的的取值范围是
A. B.
C.,, D.,,3.2.2 奇偶性
【题型1】函数奇偶性的判断 2
【题型2】奇、偶函数的图象及应用 5
【题型3】利用函数的奇偶性求值 8
【题型4】根据函数的奇偶性求函数的解析式 10
【题型5】利用函数的奇偶性与单调性比较大小 13
【题型6】利用函数的单调性与奇偶性解不等式 16
一、函数奇偶性的判断 偶函数的定义:一般地,设函数f(x)的定义域为D,如果 x∈D,都有-x∈D,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D,如果 x∈D,都有-x∈D,且f(-x)=-f(x),那么函数f(x)就叫做奇函数. 二、利用函数的奇偶性与单调性比较大小 1.若f(x)为奇函数且在区间[a,b]上单调递增,则f(x)在[-b,-a]上单调递增,即在对称区间上单调性一致(相同). 2.若f(x)为偶函数且在区间[a,b]上单调递增,则f(x)在[-b,-a]上单调递减,即在对称区间上单调性相反. 3.若f(x)为奇函数且在区间[a,b]上有最大值为M,则f(x)在[-b,-a]上有最小值为-M. 4.若f(x)为偶函数且在区间[a,b]上有最大值为N,则f(x)在[-b,-a]上有最大值为N.
1.(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,对于 x∈D,都有-x∈D,即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,反之也成立. (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,但有无数个既奇又偶的函数.
【题型1】函数奇偶性的判断
(2025春 历城区期末)下列函数中,既是奇函数又是增函数的是
A. B. C. D.
【答案】
【分析】根据题意,依次分析选项中函数的奇偶性和单调性,即可得答案.
【解答】解:根据题意,依次分析选项:
对于,,是一次函数,不是奇函数,不符合题意;
对于,,是反比例函数,在其定义域上不是增函数,不符合题意;
对于,,是幂函数,既是奇函数又是增函数,符合题意;
对于,,是二次函数,是偶函数不是奇函数,不符合题意;
故选:.
方法点拨 判断函数奇偶性的方法 (1)定义法: (2)图象法:
【变式1】(2025 河北模拟)下列函数不是偶函数的是
A. B. C. D.
【答案】
【分析】结合基本初等函数的奇偶性检验各选项即可求解.
【解答】解:为偶函数,为奇函数,为偶函数,,为偶函数.
故选:.
【变式2】(2025春 盐城期末)函数的奇偶性为
A.奇函数 B.偶函数
C.既是奇函数又是偶函数 D.既不是奇函数又不是偶函数
【答案】
【分析】结合函数奇偶性的定义即可求解.
【解答】解:函数定义域为,
,
所以为偶函数.
故选:.
【变式3】(2025 郴州模拟)下列函数中,是奇函数的是
A. B. C. D.
【答案】
【分析】根据函数解析式的形式,直接判断选项.
【解答】解:是偶函数,错误;
是奇函数,正确;
和是非奇非偶函数,错误.
故选:.
【题型2】奇、偶函数的图象及应用
(2024秋 双桥区期中)已知函数是定义在上的奇函数,且当时,.现已画出函数在轴左侧的图象,如图所示.
(1)请补全函数的图象;
(2)根据图象写出函数的单调递增区间;
(3)根据图象写出使的的取值集合.
【答案】(1)函数图象见解析.
(2).
(3)或.
【分析】(1)奇函数关于原点对称,据此补全图象即可;
(2)(3)由图象写出单调递增区间和写出使的的取值集合即可.
【解答】解:(1)由题意作出函数图象如图所示.
(2)由图可知,单调递减区间为.
(3)由图可知,使的的取值集合为或.
方法点拨 巧用奇、偶函数的图象求解问题 (1)依据:奇函数 图象关于原点对称,偶函数 图象关于y轴对称. (2)求解:根据奇、偶函数图象的对称性可以解决诸如求值、比较大小及解不等式问题.
【变式1】(2025 广东学业考试)偶函数的图象关于轴对称,下列图象中,可以表示偶函数的是
A. B.
C. D.
【答案】
【分析】根据偶函数的性质求解即可.
【解答】解:因为偶函数的图象关于轴对称.
故选:.
【变式2】(2025 湖北三模)已知奇函数在时的图象如图所示,则不等式的解集 ,,. .
【分析】由是奇函数得函数图象关于原点对称,由可得与符号相反,根据奇函数的对称性可求得结果
【解答】解:
①当时,,
结合函数的图象可得,,
(2)时,,
根据奇函数的图象关于原点对称可得,,
不等式的解集为,,.
故答案为:,,.
【变式3】(2024春 太和县期末)设奇函数的定义域为,,当,时,函数的图象如图所示,则不等式的解集为
A. B.
C.,, D.,,
【答案】
【分析】根据奇函数的性质得到在,上的图象,然后根据图象解不等式即可.
【解答】解:因为函数是奇函数,所以在,上的图象关于坐标原点对称,
由在,上的图象,知它在,上的图象如图所示,
则不等式的解集为,,.
故选:.
【题型3】利用函数的奇偶性求值
(2024秋 榆阳区期末)已知为奇函数,当时,,则
A.1 B. C.7 D.
【答案】
【分析】根据奇函数的定义求解即可.
【解答】因为为奇函数,所以,
所以(2).
故选:.
方法点拨 利用奇偶性求值的常见类型 (1)求参数值:若解析式含参数,则根据f(-x)=-f(x)或f(-x)=f(x)列式,比较系数利用待定系数法求解;若定义域含参数,则根据定义域关于原点对称,利用区间的端点和为0求参数. (2)求函数值:利用f(-x)=-f(x)或f(-x)=f(x)求解,有时需要构造奇函数或偶函数以便于求值.
【变式1】(2025 十堰模拟)已知定义在上的奇函数满足,则(7)
A. B.0 C.1 D.2
【答案】
【分析】结合已知奇偶性及周期性即可求解.
【解答】解:定义在上的偶函数满足,
则,
所以,
则(7)(1).
故选:.
【变式2】(2025春 广东期中)已知定义域为的偶函数满足,则
A.3 B.2 C.6 D.10
【答案】
【分析】根据偶函数的性质以及函数的对称性可解.
【解答】解:已知定义域为的偶函数,
则,
又满足,
当时,即,
则,则关于对称,
则(2),
又(2),则(2),
则.
故选:.
【变式3】(2024秋 桦南县期末)已知函数是定义域为的奇函数,当时,,则的值为
A. B. C. D.
【答案】
【分析】由即可求解.
【解答】解:因为函数是定义域为的奇函数,
.
故选:.
【题型4】根据函数的奇偶性求函数的解析式
(2024秋 福贡县期末)已知函数是定义在上的偶函数,且当时,,则当时,的解析式为
A. B. C. D.
【答案】
【分析】根据题意,当时,,可得的表达式,由函数的奇偶性分析可得答案.
【解答】解:根据题意,当时,,,
又由函数为偶函数,
则;
故当时,.
故选:.
方法点拨 已知某区间上函数的解析式,求对称区间上的函数的解析式,应设这个区间上的变量为x,此时-x成了已知区间上的解析式中的变量,通过应用奇函数或偶函数的定义,即可得所求区间上的解析式. 提醒:若函数f(x)的定义域内含0且为奇函数,则必有f(0)=0,但若为偶函数,未必有f(0)=0.
【变式1】(2024秋 重庆期中)已知为上的奇函数,当时,,则时,的解析式为
A. B.
C. D.
【答案】
【分析】根据题意,令,则,求出的表达式,结合奇偶性分析可得答案.
【解答】解:根据题意,令,则,
则,
又由为上的奇函数,
则.
故选:.
【变式2】(2024秋 桃城区期中)已知函数为上的奇函数,当时,,则当时,的解析式为
A. B. C. D.以上都不对
【答案】
【分析】根据题意,当时,,求出的表达式,利用奇函数的性质分析可得答案.
【解答】解:根据题意,当时,,
则,
又由为偶函数,则.
故选:.
【变式3】(2023秋 丰城市期末)已知函数是定义在上的奇函数,且当时,,则在上的解析式为 .
【分析】首先考虑时的情况,利用奇函数的定义即可获得函数值,然后考虑时的情况,任设,
则,利用已知条件:当时,和函数是定义在上的奇函数,化简即可获得时的解析式.最后写成分段函数的形式即可.
【解答】解:由题意可知:
当时,函数是定义在上的奇函数,,;
当时,任设,则,又因为:当时,,
所以:,又因为函数是定义在上的奇函数,
,
.
所以函数在上的解析式为:.
故答案为:.
【题型5】利用函数的奇偶性与单调性比较大小
(2025春 沧州月考)已知函数的图象关于直线对称,且函数在上单调递增.设,,,则,,的大小关系为
A. B. C. D.
【答案】
【分析】首先得到函数的图象关于直线对称,且函数在上单调递增,函数在上单调递减,结合即可得解.
【解答】解:因为函数的图象关于直线对称,所以,
所以,,
又因为函数在上单调递减,
且,
所以,即.
故选:.
方法点拨 比较大小的求解策略 (1)若自变量在同一个单调区间上,直接利用函数的单调性比较大小; (2)若自变量不在同一个单调区间上,需利用函数的奇偶性把自变量转化到同一个单调区间上,然后利用单调性比较大小.
【变式1】(2024秋 普宁市期末)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】
【分析】根据函数为偶函数,得到,(3),再利用,时,是增函数求解.
【解答】解:因为函数为偶函数,
所以,(3),
因为当,时,是增函数,
又,
所以,即.
故选:.
【变式2】(2024秋 漯河期中)已知函数的定义域为,是偶函数,当时,恒成立,设,,(2),则,,的大小关系为
A. B. C. D.
【答案】
【分析】已知条件得出单调性与对称性,由对称性转化自变量值到同一个单调区间内,再由单调性比较大小.
【解答】解:根据题意,函数的定义域为,当时,恒成立,
则函数在上为单调增函数,
又由函数是偶函数,则函数的图象关于直线对称,
故,(2),
则有,即(2),即.
故选:.
【变式3】(2024秋 沭阳县期中)已知定义在上的函数满足,且在上单调递减,则,的大小顺序是
A. B.
C. D.
【答案】
【分析】根据给定条件可得(3),再利用单调性比较大小即得.
【解答】解:依题意,(3),由在上单调递减,
,得,
所以.
故选:.
【题型6】利用函数的单调性与奇偶性解不等式
(2025春 江西期末)已知奇函数的定义域为,当且,,时,恒成立,则不等式的解集为
A.,, B.,,
C. D.
【答案】
【分析】根据题意结合奇函数性质可知函数在内单调递减,再根据奇函数性质以及单调性解不等式即可.
【解答】解:因为奇函数的定义域为,当且,,时,恒成立,
所以在,内单调递增,
由奇函数的性质,可知在,内单调递减,
所以函数在内单调递减,
若,则,
可得,即,解得,
所以不等式的解集为.
故选:.
方法点拨 利用函数的奇偶性与单调性解不等式的步骤 (1)将所给的不等式转化为两个函数值的大小关系; (2)由已知或利用奇偶性得出区间上的单调性,再利用单调性“脱去”函数的对应法则“f”,转化为解不等式(组)的问题. 提醒:在转化时,自变量的取值必须在同一单调区间上;当不等式一边没有写成“f(x)”的形式时,需转化为“f(x)”的形式,如已知f(1)=0,若f(x-1)<0,则f(x-1)【变式1】(2025春 揭阳期末)已知偶函数在区间,上单调递增,则满足(2)的的取值范围是
A. B. C. D.,
【答案】
【分析】根据偶函数的单调性列绝对值不等式求解即可.
【解答】解:因为为偶函数,且在区间,上单调递增,
根据偶函数的对称性可知,在区间,上单调递增,
而(2),则,所以,
.
故选:.
【变式2】(2025 河南模拟)已知奇函数在上单调递减,若,则的取值范围为
A. B. C. D.
【答案】
【分析】结合函数的单调性及奇偶性即可求解不等式.
【解答】解:因为奇函数在上单调递减,所以,
若,
则,
所以,
解得.
故选:.
【变式3】(2024秋 南阳期末)已知是定义域为的奇函数,(3),且当时,单调递增,则满足不等式的的取值范围是
A. B.
C.,, D.,,
【答案】
【分析】结合函数的单调性及奇偶性即可求解不等式.
【解答】解:因为是定义域为的奇函数,(3),且当时,单调递增,
故时,单调递增,
又(3),
由不等式可得或,
解得或.
故选:.