3.2.2 奇 偶 性(1)
一、 单项选择题
1 (2025呼和浩特期末)下列函数中,是偶函数且在区间(0,+∞)上单调递减的是( )
A. y=x-1 B. y=|x|
C. y=- D. y=1-x2
2 (2024株洲炎陵期末)设函数f(x)=,则下列函数中为奇函数的是( )
A. f(x-1)-1 B. f(x-1)+1
C. f(x+1)-1 D. f(x+1)+1
3 已知奇函数f(x)在区间[3,6]上单调递增,在区间[3,6]上的最大值为8,最小值为-1,则f(6)+f(-3)的值为( )
A. 10 B. -10 C. 9 D. 15
4 (2024海南期中)函数f(x)=的图象大致是( )
A B C D
5 (2024杭州期中)设偶函数f(x)在区间[0,+∞)上单调递增,则满足f(2x-1)A. B.
C. D.
6 (2024吉林期末)已知函数f(x)=x+,a∈R,则f(x)的图象不可能是( )
A B C D
7 (2024山东阶段练习)已知函数f(x)=x5+bx-8,若f(m)=-3,则f(-m)的值是( )
A. 3 B. -13 C. -5 D. 5
二、 多项选择题
8 已知函数f(x)=则下列说法中正确的是( )
A. f(x)为偶函数
B. f(x)在区间上单调递减
C. f(x)的最大值为
D. f(x)的最小值为-2
9 (2024湖北阶段练习)已知f(x)是定义在R上的偶函数,g(x)是定义在R上的奇函数,且f(x),g(x)在区间(-∞,0]上单调递减,则下列结论中正确的是( )
A. f(f(x))是偶函数
B. f(g(x))是奇函数
C. g(g(x))在区间[0,+∞)上单调递增
D. g(f(x))在区间[0,+∞)上单调递增
三、 填空题
10 已知f(x)是定义在R上的奇函数,且当x∈[0,+∞)时,f(x)=x2+(a-1)x+a+1,则f(-3)=________.
11 (2024邵阳阶段练习)已知f(x)和g(x)是定义在R上的奇函数和偶函数,且满足f(x)-g(x)=x3+x2-1,则f(2)+g(2)=________.
12 (2025定西期末)已知函数f(x)=
是定义在R上的偶函数,则g(-4)=________.
四、 解答题
13 设函数f(x)是定义在R上的偶函数,且在区间(-∞,0)上单调递增,f(2a2+a+1)14 (2024昭通期末)已知函数f(x)是定义在R上的奇函数,当x>0时,f(x)=x2+3x.
(1) 求函数f(x)的解析式;
(2) 若f(2a-1)+f(4a-3)>0,求实数a的取值范围.
15 (2024杭州期中)已知函数f(x)=1-(x∈R).
(1) 判断函数f(x)在R上的奇偶性,并证明;
(2) 判断函数f(x)在R上的单调性,并用定义法证明;
(3) 写出f(x)在R上的值域.
3.2.2 奇 偶 性(2)
一、 单项选择题
1 (2025朝阳期末)设函数f(x)=x2+(a-2)x+1(a∈R),则“a=2”是“f(x)是偶函数”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
2 若奇函数f(x)在区间[3,7]上单调递增,且最小值为5,则f(x)在区间[-7,-3]上( )
A. 单调递增且最小值为-5
B. 单调递增且最大值为-5
C. 单调递减且最小值为-5
D. 单调递减且最大值为-5
3 (2025河北期末)已知函数f(x)=x|x|-2x,则下列结论中正确的是( )
A. f(x)是奇函数,单调减区间是(-∞,-1)
B. f(x)是奇函数,单调减区间是(-1,1)
C. f(x)是偶函数,单调增区间是(1,+∞)
D. f(x)是偶函数,单调增区间是(-∞,-1)
4 若函数f(x)=|2x-1|-|2x-a|为奇函数,则实数a的值为( )
A. -1 B. 1
C. -1或1 D. 0
5 已知y=f(x)是定义在R上的奇函数,且对任意x∈R,都有f(x+2)=f(2-x),若f(2)=2,则f(2 022)的值为( )
A. -1 B. 0 C. 1 D. -2
6 已知函数f(x)和g(x)的定义域均为R,y=f(1+x)为偶函数,y=g(x+1)+1为奇函数, x∈R,f(x)+g(x)=x2+3,则f(4)g(4)的值为( )
A. 66 B. 70 C. 74 D. 78
7 (2025湖北期末)已知定义在区间[-1,1]上的单调增函数f(x),且y=f(x)-2为奇函数,则不等式f(3-2x2)+f(3x-4)<4的解集为( )
A. (-∞,1)∪[,+∞)
B. (1,]
C. (-∞,1]∪(,+∞)
D. [1,)
二、 多项选择题
8 (2025南充一中期中)已知函数f(x)是定义在R上的奇函数,则下列说法中正确的是( )
A. f(0)=0
B. 若f(x)在区间[0,+∞)上有最小值-1,则f(x)在区间(-∞,0]上有最大值1
C. 若f(x)在区间[1,+∞)上为增函数,则f(x)在区间(-∞,-1]上为减函数
D. 若当x>0时,f(x)=x2-2x,则当x<0时,f(x)=-x2-2x
9 已知定义在R上的函数f(x)满足f(x)=f(-x),f(2)=0,且在区间(-∞,0)上单调递增,则下列结论中正确的是( )
A. 不等式≤0的解集为[-3,0)∪[1,+∞)
B. 不等式≤0的解集为(-∞,-3]∪(0,1]
C. f(x-2)≥f(2x+1)的解集为
D. f(x-2)≥f(2x+1)的解集为(-∞,-3]∪
三、 填空题
10 已知函数f(x)=g(x)+2,x∈[-3,3],且g(x)满足g(-x)=-g(x),若f(x)的最大值,最小值分别为M,N,则M+N=________.
11 (2024通辽阶段练习)已知函数f(x)是定义在区间(-∞,0)∪(0,+∞)上的奇函数,当x<0时,f(x)=-x2+x+1,则当x>0时,f(x)=________.
12 (2024惠州阶段练习)已知偶函数f(x)在区间(-∞,0]上单调递减,且f(4)=0,则不等式xf(x)>0的解集为________.
四、 解答题
13 (2024哈尔滨期中)已知f(x)是定义在区间[-1,1]上的奇函数,且当x∈(0,1]时,f(x)=x2+2x+3.
(1) 求f(x)的解析式;
(2) 求f(x)的值域.
14 已知函数f(x)的定义域为D={x|x≠0},且满足对于任意的x1,x2∈D,都有f(x1x2)=f(x1)+f(x2).
(1) 求f(1)的值;
(2) 判断函数f(x)的奇偶性并证明你的结论;
(3) 若f(4)=1,f(x-1)<2,且f(x)在区间(0,+∞)上单调递增,求x的取值范围.
15 已知函数f(x)=是定义域为(-1,1)的奇函数,且f=-.
(1) 求函数f(x)的解析式;
(2) 用单调性的定义证明f(x)是增函数;
(3) 解关于t的不等式f(t)+f(t+1)<0.
3.2.2 奇 偶 性(1)
1. D 对于A,函数y=x-1为非奇非偶函数,且在区间(0,+∞)上单调递增;对于B,函数y=|x|为偶函数,且在区间(0,+∞)上单调递增;对于C,函数y=-为奇函数,且在区间(0,+∞)上单调递增;对于D,函数y=1-x2为偶函数,且在区间(0,+∞)上单调递减.
2. B 由题意,得f(x)==-1+.对于A,f(x-1)-1=-2不是奇函数;对于B,f(x-1)+1=是奇函数;对于C,f(x+1)-1=-2,定义域不关于原点对称,不是奇函数;对于D,f(x+1)+1=,定义域不关于原点对称,不是奇函数.
3. C 由已知,得f(6)=8,f(3)=-1.又因为f(x)是奇函数,所以f(6)+f(-3)=f(6)-f(3)=8-(-1)=9.
4. A 由|x|≠0可得f(x)定义域为{x|x≠0}.又f(-x)===f(x),故f(x)为偶函数,排除B;当x>0时,f(x)==x-,则f(x)在区间(0,+∞)上单调递增,排除CD.故选A.
5. C 因为f(x)是偶函数,且在区间[0,+∞)上单调递增,所以原不等式等价于|2x-1|<,解得6. D 若a=0,则f(x)=x,x≠0,故A正确;若a>0,f(x)=x+为奇函数,当x>0时,f(x)=x+≥2,当且仅当x=时,等号成立,所以图象关于原点对称,且在区间(0,)上单调递减,在区间(,+∞)上单调递增,故B正确;若a<0,f(x)=x+为奇函数,值域为R,且在区间(0,+∞)上单调递增,故C正确;图象不可能为D.
7. B 令g(x)=x5+bx,则g(m)=f(m)+8=5.因为g(-x)=-x5-bx=-g(x),所以g(x)为奇函数,所以g(-m)=-g(m)=-5,所以f(-m)=g(-m)-8=-13.
8. BCD 作出f(x)在区间[-1,2]上的大致图象如图.因为f(x)的定义域不关于原点对称,所以f(x)不是偶函数,故A错误;由图象可知,f(x)在区间上单调递减,故B正确;当x=-或x=时,f(x)max=,当x=2时,f(x)min=-2,故CD正确.故选BCD.
9. AC 因为f(x)是定义在R上的偶函数,g(x)是定义在R上的奇函数,所以f(f(-x))=f(f(x)),f(g(-x))=f(-g(x))=f(g(x)),所以f(f(x))和f(g(x))均为偶函数,故A正确,B错误;因为f(x),g(x)在区间(-∞,0]上单调递减,所以f(x)在区间[0,+∞)上单调递增,g(x)在R上单调递减,所以由复合函数的单调性可知,g(g(x))在区间[0,+∞)上单调递增,g(f(x))在区间[0,+∞)上单调递减,故C正确,D错误.故选AC.
10. -3 因为f(x)是R上的奇函数,所以f(0)=0.当x∈[0,+∞)时,f(x)=x2+(a-1)x+a+1,则f(0)=a+1=0,解得a=-1,即当x∈[0,+∞)时,f(x)=x2-2x,所以f(-3)=-f(3)=-(32-2×3)=-3.
11. 5 由题意,得f(2)+g(2)=-f(-2)+g(-2)=-[f(-2)-g(-2)]=-[(-2)3+(-2)2-1]=5.
12. 4 因为f(x)=是定义在R上的偶函数,所以g(-4)=f(-4)=f(4)=42-3×4=4.
13. 由题意,得f(x)在区间(0,+∞)上单调递减.
因为2a2+a+1=2+>0,2a2-2a+3=2+>0,且f(2a2+a+1)所以2a2+a+1>2a2-2a+3,解得a>.
故实数a的取值范围是.
14. (1) 因为函数f(x)是定义在R上的奇函数,
所以当x=0时,f(0)=0.
又当x>0时,f(x)=x2+3x,
所以当x<0时,-x>0,则f(-x)=(-x)2-3x=x2-3x=-f(x),可得f(x)=-x2+3x.
因为f(0)=0满足f(x)=x2+3x,
所以f(x)=
(2) 因为f(x)=
所以函数f(x)在区间[0,+∞)上单调递增,在区间(-∞,0]上单调递增.
又因为函数f(x)在R上连续,
所以函数f(x)在R上单调递增.
由f(2a-1)+f(4a-3)>0,
得f(4a-3)>-f(2a-1)=f(1-2a),
所以4a-3>1-2a,解得a>.
故实数a的取值范围是(,+∞).
15. (1) 函数f(x)在R上是奇函数,证明如下:
f(-x)+f(x)=1-+1-=2--=2-=2-2=0,x∈R,
即函数在R上是奇函数.
(2) 函数f(x)在R上单调递增,证明如下:
任取x1>x2,则f(x1)-f(x2)=1--1+=-=,
因为x1>x2,所以2x1-2x2>0.
又2x1+1>0,2x2+1>0,
所以f(x1)-f(x2)>0,即函数f(x)在R上单调递增.
(3) 由2x>0,得2x+1>1,0<<1,-2<-<0,-1<1-<1,
即函数f(x)在R上的值域为(-1,1).
3.2.2 奇 偶 性(2)
1. C 当a=2时,f(x)=x2+1,f(-x)=x2+1=f(x),为偶函数.当f(x)是偶函数时,由f(x)=f(-x),即x2+(a-2)x+1=x2-(a-2)x+1恒成立,可得2(a-2)x=0恒成立,即a=2,所以“a=2”是“f(x)是偶函数”的充要条件.
2. B 由题意知,f(x)在区间[-7,-3]上单调递增,且有最大值f(-3)=-f(3)=-5.
3. B f(x)的定义域为R,且f(-x)=-x|-x|+2x=-(x|x|-2x)=-f(x),所以f(x)为奇函数,f(x)=画出函数f(x)的图象如图,观察图象可知,f(x)在区间(-1,1)上单调递减.
4. C 因为函数f(x)=|2x-1|-|2x-a|为奇函数,所以f(0)=1-|a|=0,即a=-1或a=1.当a=-1时,f(x)=|2x-1|-|2x+1|,满足f(-x)=-f(x);当a=1时,f(x)=0,该函数既是偶函数也是奇函数,所以实数a的值为-1或1.
5. D 因为y=f(x)是定义在R上的奇函数,所以f(-x)=-f(x).又由f(x+2)=f(2-x)可得f(-x)=f(x+4),所以f(x)=-f(x+4),则f(x+4)=-f(x+8),所以f(x)=f(x+8).又2 022=8×252+6,所以f(2 022)=f(6)=f(-2).又f(2)=2,f(-2)=-f(2)=-2,所以f(2 022)=f(-2)=-2.
6. B 由y=f(1+x)为偶函数,得f(1+x)=f(1-x),所以f(x)的图象关于直线x=1对称.又y=g(x+1)+1为奇函数,则g(x+1)+1=-g(-x+1)-1,所以g(x)的图象关于点(1,-1)对称.因为 x∈R,f(x)+g(x)=x2+3,所以f(-2)+g(-2)=4+3=7.因为f(x)的图象关于直线x=1对称,所以f(-2)=f(4).又g(x)的图象关于点(1,-1)对称,所以g(-2)=-g(4)-2,所以f(4)-g(4)=f(-2)+g(-2)+2=9.又f(4)+g(4)=42+3=19,所以f(4)=14,g(4)=5,所以f(4)g(4)=70.
7. B 因为y=f(x)-2为奇函数,所以f(-x)-2=-[f(x)-2],即f(-x)+f(x)=4,所以不等式f(3-2x2)+f(3x-4)<4可转化为f(3-2x2)<4-f(3x-4)=f(4-3x).因为f(x)是定义在区间[-1,1]上的单调增函数,所以-1≤3-2x2<4-3x≤1,解得18. ABD 由题意,得f(0)=0,故A正确;当x≥0时,f(x)≥-1,且存在x0≥0,使得f(x0)=-1,则当x≤0时,f(-x)≥-1,f(x)=-f(-x)≤1,且当x=-x0时,有f(-x0)=1,所以f(x)在区间(-∞,0]上有最大值为1,故B正确;若f(x)在区间[1,+∞)上为增函数,而奇函数在对称区间上具有相同的单调性,则f(x)在区间(-∞,-1]上为增函数,故C错误;若当x>0时,f(x)=x2-2x,则当x<0时,-x>0,f(x)=-f(-x)=-[(-x)2-2×(-x)]=-x2-2x,故D正确.故选ABD.
9. AD 由题意,得函数f(x)为偶函数,且在区间(0,+∞)上单调递减.函数y=f(x+1)的图象可由y=f(x)的图象向左平移1个单位长度得到,作出y=f(x)和y=f(x+1)的大致图象如图,则不等式≤0可化为或由图象可知x∈[-3,0)∪[1,+∞),故A正确,B错误;因为f(x)为偶函数,且f(x)在区间(0,+∞)上单调递减,所以f(x-2)≥f(2x+1)可化为|x-2|≤|2x+1|,即3x2+8x-3≥0,解得x∈(-∞,-3]∪[,+∞),故C错误,D正确.故选AD.
10. 4 因为g(-x)=-g(x),所以g(x)为奇函数,所以在区间[-3,3]上,g(x)max=-g(x)min,所以M=g(x)max+2,N=g(x)min+2,所以M+N=g(x)max+g(x)min+4=4.
11. x2+x-1 由题意,得当x>0时,-x<0,所以f(x)=-f(-x)=(-x)2-(-x)-1=x2+x-1.
12. (-4,0)∪(4,+∞) 若x<0,则xf(x)>0等价于f(x)<0.因为f(4)=f(-4)=0,f(x)在区间(-∞,0]上单调递减,所以由f(x)<0,得-40,则xf(x)>0等价于f(x)>0,由题意知f(x)在区间[0,+∞)上单调递增,且f(4)=0,所以由f(x)>0得,x>4.综上,xf(x)>0的解集为(-4,0)∪(4,+∞).
13. (1) 当x∈[-1,0)时,-x∈(0,1],则f(x)=-f(-x)=-[(-x)2+2(-x)+3]=-x2+2x-3,
所以f(x)=
(2) 当x∈[-1,0)时,f(x)=-x2+2x-3=-(x-1)2-2在区间[-1,0)上单调递增,
所以f(x)∈[-6,-3);
当x∈(0,1]时,f(x)=x2+2x+3=(x+1)2+2在区间(0,1]上单调递增,
所以f(x)∈(3,6].
又因为f(0)=0,
所以f(x)的值域为[-6,-3)∪{0}∪(3,6].
14. (1) 因为对于任意的x1,x2∈D,都有f(x1x2)=f(x1)+f(x2),
所以令x1=x2=1,得f(1)=2f(1),
所以f(1)=0.
(2) 函数f(x)是偶函数,证明如下:
令x1=x2=-1,则f(1)=f(-1)+f(-1),
所以f(-1)=f(1)=0.
令x1=-1,x2=x,则f(-x)=f(-1)+f(x),
所以f(-x)=f(x).
又函数f(x)的定义域为{x|x≠0},
所以函数f(x)为偶函数.
(3) 由题意,得f(16)=f(4×4)=f(4)+f(4)=2.
由(2)知,f(x)是偶函数,
所以f(x-1)<2等价于f(|x-1|)又f(x)在区间(0,+∞)上单调递增,
所以0<|x-1|<16,解得-15所以x的取值范围是{x|-1515. (1) 因为f(x)=是定义域为(-1,1)的奇函数,
所以f(0)=0,可得=0,解得b=0.
又由f(-)=-,可得=-,解得a=1,
此时f(x)=,满足定义域为(-1,1).
又f(-x)==-=-f(x),
所以f(x)为奇函数,
所以f(x)=.
(2) 任取x1,x2∈(-1,1),且x1则f(x1)-f(x2)=-==.
由-10,
所以f(x1)-f(x2)<0,即f(x1)所以函数f(x)是增函数.
(3) 因为f(x)是定义在区间(-1,1)上的奇函数,
且在定义域(-1,1)上单调递增,
所以由f(t)+f(t+1)<0,得f(t+1)<-f(t)=f(-t),
所以解得-1所以不等式f(t)+f(t+1)<0的解集为(-1,-).