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重难点突破 02 函数性质综合
若f(x)≠0,则奇(偶)函数定义的等价形式如下:
(1)f(-x)=f(x)⇔f(-x)-f(x)=0⇔ =1⇔f(x)为偶函数;
(2)f(-x)=-f(x)⇔f(-x)+f(x)=0⇔ =-1⇔f(x)为奇函数.
函数奇偶性常用结论
(1)如果函数f(x)是奇函数且在x=0处有定义,则一定有f(0)=0.如果函数f(x)是偶函数,那
么f(x)=f(|x|).
(2)在公共定义域内有:奇±奇=奇,偶±偶=偶,奇×奇=偶,偶×偶=偶,奇×偶=奇.
函数周期性常用结论
对f(x)定义域内任一自变量的值x:
(1)若f(x+a)=-f(x),则T=2a(a>0).
(2)若f(x+a)= ,则T=2a(a>0).
(3)若f(x+a)=- ,则T=2a(a>0).
对称性的三个常用结论
(1)若函数y=f(x+a)是偶函数,即f(a-x)=f(a+x),则函数y=f(x)的图象关于直线x=a对
称.
(2)若对于R上的任意x都有f(2a-x)=f(x)或f(-x)=f(2a+x),则y=f(x)的图象关于直线x
=a对称.
(3)若函数y=f(x+b)是奇函数,即f(-x+b)+f(x+b)=0,则函数y=f(x)的图象关于点(b,0)
中心对称.
一.选择题(共16小题)
1.已知函数 ,则A. 为奇函数,且在 是增函数
B. 为偶函数,且在 是增函数
C. 为奇函数,且在 是减函数
D. 为偶函数,且在 是减函数
【解答】解:函数 的定义域为 ,且 ,所以 为
奇函数,
因为 在 是增函数, 在 是减函数,
所以 在 是增函数,
故选: .
2.设 是定义在 上的偶函数,且在 , 单调递增,则 (4)的解集
为
A. B. C. D.
【解答】解:由于 是偶函数,且在 , 单调递增,
则 (4),有 ,解得 ,即不等式的解集为 .
故选: .
3 . 定 义 在 上 的 偶 函 数 满 足 : 对 任 意 的 , , , 有
,则
A. (3) (4) B. (3) (4)C. (3) (4) D. (4) (3)
【解答】解:因为对任意的 , , ,有 ,
所以 在 , 上单调递减,又 为偶函数,
所以 在 上单调递增,则 (2) (3) (4),
又 (2),所以 (3) (4).
故选: .
4.已知 是定义在 上的偶函数且在 , 上为减函数,若 ,
, ,则
A. B. C. D.
【解答】解:因为 是偶函数,所以 ,
由 ,由指数函数的性质知,函数 在 上单调递减,
且 ,所以 ,所以 ,
因为 在 , 上为减函数,所以 ,
即 .
故选: .
5.已知函数 为偶函数,且在 上单调递增,则 的解集为
A. , , B. , ,
C. D. , ,
【解答】解: 函数 为偶函数,且有 (1) ,, ,
函数 ,
又 在 上单调递增, ,
抛物线的开口向上,则 的解集为 .
故选: .
6.已知 为 上的奇函数, 为 上的偶函数,且当 , 时,
,若 , , ,则 , , 的大小关系为
A. B. C. D.
【解答】解:由 为奇函数,得 ,即 ,
又由 为偶函数,得 ,即 ,
于是 ,即 ,因此 的周期
为8,
又当 , 时, ,则 在 , 上单调递增,
由 ,得 的图象关于点 成中心对称,则函数 在 , 上单
调递增,
因此函数 在 , 上单调递增,由 ,得 的图象关于直线
对称,
(3) (1), , ,
,显然 ,即有 ,即 ,
所以 , , 的大小关系为 .故选: .
7.已知函数 是定义在 上的奇函数,它的图象是一条连续不断的曲线.若 ,
,且 , ,则不等式 的解集为
A. B.
C. D.
【解答】解:设 ,
函数 是定义在 上的奇函数, 函数 是定义在 上的偶函数,
, ,且 , ,即 ,
在 , 上单调递增,
又 为偶函数, 在 , 上单调递减,
不等式 ,可化为 ,即 ,
,
①当 时, ,即 ,无解,
②当 时, ,即 ,
解得 ,综上所述,原不等式的解集为 , .
故选: .
8.关于函数 有下述四个结论:
① 是偶函数;
② 在区间 上单调递增;
③ 在 , 上有4个零点;
④ 的值域是 , .
其中所有正确结论的编号是
A.①② B.②③ C.①③④ D.①②④
【解答】解:对于①, ,
故 是偶函数,故①正确,
对于②,当 时, ,
令 , ,则 ,
因为 在 上单调递增,而函数 在 单调递增,
由复合函数的单调性可知 在区间 上单调递增,故②正确;
对于③,当 , 时,由 ,
即 或 ,
得 ,或 ,或 ,由①知 是偶函数,故当 , 时,得 ,或 ,或 ,
所以 在 , 有6个零点,③错误;
对于④,当 , 时, ,
因为 ,所以当 时, ,
当 时, ,
此时 ,又 是偶函数,
故 值域为 ,④错误;
故选: .
9.已知函数 是定义在 上的偶函数,若对任意的 , , ,且 ,都
有 成立,则不等式 的解集为
A. B. C. D.
【解答】解:设函数 ,
对任意的 , , ,且 ,都有 成立,
对任意的 , , ,且 ,都有 成立,
在 , 上单调递减,
又 函数 是定义在 上的偶函数,
函数 是定义在 上的奇函数,
在 上单调递减,不等式 ,可化为 ,
即 ,
即 ,
在 上单调递减,
,
解得 ,
即原不等式的解集为 .
故选: .
10.已知函数 是定义在 上的偶函数,若 , , ,且 ,都有
成立,则不等式 的解集为
A. B.
C. D.
【解答】解:令 ,由题意知 在 , 上为减函数,
又 为 上的偶函数,所以 为 上的奇函数,
又 在 , 上为减函数, ,
所以 在 上为减函数,
①当 时, ,即 ,
所以 ,所以 ,解得 ;
②当 时, ,即 ,所以 ,所以 ,解得 .所以 或 .
故选: .
11.已知函数 ,则不等式 的解集为
A. , , B.
C. , , D.
【解答】解:对于函数 ,令 ,解得 或 ,
所以函数的定义域为 , , ,
又 ,所以 为偶函数,
当 时 ,则 在 上单调递增,
令 , ,所以 ,
所以 在 上单调递增,
则 在 上单调递增,从而得到 在 上单调递减,
则不等式 等价于 ,解得 或 ,
所以不等式的解集为 , , .
故选: .
12.定义在 上的偶函数 满足 ,且在区间 , 上单调递增,则
A. B.
C. D.【解答】解:因为 ,
所以 的图象关于 对称,且 ,
又因为 为偶函数,
所以 ,
所以 ,
所以 的周期为4,
所以 (6) (2),
又因为 在区间 , 上单调递增,
所以 在区间 , 上单调递减,
又因为 ,
所以 ,
因为 , ,
因为 , ,
所以 ,
所以 ,
又因为 在区间 , 上单调递减,
,
所以 (2),即 (6),
故选: .
13.已知定义在 , , 上的奇函数 ,对任意的 , ,
,满足 ,且 (1) ,则 的解集为
A. , , B. , ,
C. , , D. , ,
【解答】解:构建 ,则 ,
故 在定义域内为偶函数,
任意的 , , ,满足 ,则 在
上单调递增,
故 在 上单调递减,
对于不等式 ,则有:
当 时,可得 ,即 ,
在 上单调递增,且 (1) (1) ,
的解集为 ;
当 时,可得 ,即 ,
在 上单调递减,且 (1) (1) ,
的解集为 ;
综上所述:不等式 的解集为 , , .故选: .
14.设定义在 上的奇函数 满足,对任意 , ,且 ,都有
,且 (3) ,则不等式 的解集为
A. , , B. , ,
C. , , D. , ,
【解答】解:设 ,且 , ,
由题意 ,
可得函数 在 单调性递减,
(3) ,可得 (3) ,
那么不等式 ,即求 的解集,
是 上的奇函数,
,
,
当 时, ,
可得 成立;
当 时, ,
可得 成立;综上可得不等式 的解集为 , , .
故选: .
15.已知函数 是定义域为 , , 的奇函数,且 ,若对任意的
, ,且 ,都有 成立,则不等式 的解集为
A. , , B. , ,
C. , , D. , ,
【解答】解:设 ,则不等式 等价为 ,
即当 时, 为减函数,
是奇函数, 是偶函数,且 (2) ,
作出 的图象如图: , 当 时, ,即 ,
当 时, ,即 ,
综上 的取值范围是 , , ,
故选: .
16.已知定义在 上的奇函数 满足 ,且当 时, ,则不等式 在 上的解集为
A. B. C. D.
【解答】解: ,
函数 关于 对称,
又函数 为奇函数,故关于原点 中心对称,即 ,
,则 ,
函数 是周期为2的函数,
令 ,
,
当 时, ,
当 时, ,
函数 在 , 上为增函数,
当 时, ,即 ,
又由 时, ,
当 时, ,即 ,
由对称性及周期性作函数 的示意图及函数 的图象如下,由图象可知,不等式 在 上的解集为 .
故选: .
二.多选题(共3小题)
17.若定义在 上的函数 满足:对任意的 , ,都有 ,
且当 时, ,则
A. B. 是奇函数
C. 是偶函数 D. 在 上是减函数
【解答】解:因为定义在 上的函数 满足:对任意的 , ,都有
,
所以 ,即 , 正确;
令 ,
则 ,
所以 ,即 为奇函数, 正确, 错误;
设 ,则 ,当 时, ,
所以 ,
所以 ,即 在 上单调递减, 正确.
故选: .
18.下列说法不正确的是
A.函数 的最小值为2
B.已知 , , ,则
C.函数 在定义域上是减函数
D.若定义在 上的函数 为增函数,且 ,则实数 的取值范
围为
【解答】解:对于 , ,
令 ,则 ,由对勾函数的性质可知, 在 , 上单调递增,
故 ,即 的最小值不是2,故 错误;
对于 , , , ,
, , ,
, 即 ( 当 且 仅 当
时取等号),故 正确;
对于 , 当 时, ,当 时, (1) , (1),函数 在定义域上不是减函数,故 错误;
对于 , 在 上为增函数,且 ,
,解得 ,
实数 的取值范围为 ,故 错误;
故选: .
19.若定义域为 的函数 满足 为奇函数,且对任意 , , ,都有
,则下列正确的是
A. 的图像关于点 对称
B. 在 上是增函数
C.
D.关于 的不等式 的解集为
【解答】解:因为定义域为 的函数 满足 为奇函数,
所以函数 关于 对称, 错误;
因为对任意 , , ,都有 ,
所以 在 , 上单调递增,
根据函数的对称性可知 在 上单调递增, 正确;
由 关于 对称可知 , 错误;
因为 为奇函数且定义域为 ,所以 (2) ,由 可得 , 正确.
故选: .
三.填空题(共13小题)
20.已知函数 ,则关于 的不等式 的解集为
.
【解答】解:设 ,定义域为 ,且 ,所以 为奇
函数,
且 在 上单调递增,
所以 ,即 为奇函数 向上平移一个单位,
所以 的对称中心为 ,
所以 等价于 ,
即
所以 ,解得 ,
所以不等式的解集为 ,
故答案为: .
21.已知函数 的定义域为 , 是偶函数,当 时, ,
则不等式 的解集为 或 .
【解答】解: 是偶函数,
,即: ,关于 对称.
当 时, ,
在 , 上单调递增,
又 ,
,即: ,
,即: ,解得: 或 .
故答案为: 或 .
22.已知 是定义在 , 上的减函数,且 的图象关于点 对称,则关于 的
不等式 的解集为 , .
【解答】解:设函数 ,因为 的图象关于点 对称,
所以 的图象关于原点对称,故 是定义在 , 上的奇函数.
因为 是定义在 , 上的增函数,所以 也是定义在 , 上的增函数.
由 ,得 ,
即 ,即 ,则 ,
解得 ,即不等式的解集为 , .
故答案为: , .
23.已知函数 为定义在 上的奇函数,且对于 , , ,都有, 且 ( 3 ) , 则 不 等 式 的 解 集 为
或 .
【解答】解:因为对于 , , ,都有 ,
故令 ,则该函数在 上单调递增,
又函数 为定义在 上的奇函数,故 ,且 是偶函数,
因为 (3) (3) ,
所以当 时, 即为 ,故此时解为 ,
当 时,原式转换为 ,
故此时解为 ,
综上所述,原不等式的解集为 或 .
故答案为: 或 .
24.已知 是定义在 上的偶函数, 的图象是一条连续不断的曲线,若 ,
, ,且 , ,则不等式 的
解集为 .
【解答】解:令 ,则 , , ,且 ,
根据题意, ,所以 在 , 上单调递增,
又 是偶函数,所以 为 上奇函数,
所以 在 上单调递增,
由 ,
得 ,
即 ,
所以 ,
得 .
故答案为: .
25.已知函数 ,若 ,则实数 的取值范围是
, .
【解答】解:因为 ,
设 ,定义域 ,
,所以 为奇函数,
,所以 单调递增,
不等式 ,即为 ,
即 ,所以 ,
即 ,
解得 ,即实数 的取值范围是 , .
故答案为: , .
26.设函数 是定义在 , 上的偶函数,且 在 , 上单调递减,若
(a),则实数 的取值范围是 .
【解答】解: 为定义在 , 上的偶函数,
由 (a)得, ,
又 在 , 上单调递减,
,
解得 .
的取值范围为 .
故答案为: .
27.已知函数 ,若 ,则实
数 的取值范围是 , .
【 解 答 】 解 : 因 为 , 定 义 域 满 足
,解得 ,
所 以,
故 ,所以 ,
则不等式 ,转化为 ,
即 ,
又函数 在 上单调递增, 在 上单调递减, , ,且设
,
所以
又 ,因为 ,所以 ,
所以 ,由于函数 在 上单调递增,
所以 ,故函数 在 上单
调递增,
所以由函数单调性的性质可得 在 上单调
递增,
故 ,可得 ,解得 ,
所以实数 的取值范围是 , .
故答案为: , .
28.已知函数 ,若 ,则实数 的取值范围是 ,.
【解答】解:由 得: ,故
为奇函数,
恒成立,故 在 上是增函数,
所以 ,
所以 ,即 ,解得 ,
故 的范围是 , .
故答案为: , .
29.已知 ,则不等式 的解集是 , .
【解答】解:构造函数 ,那么 是单调递增函数,
且向左移动一个单位得到 ,
的定义域为 ,且 ,
所以 为奇函数,图象关于原点对称,所以 图象关于 对称.
不等式 等价于 ,
等价于
结合 单调递增可知,
,
所以不等式 的解集是 , .
故答案为 , .30 . 若 是 上 的 奇 函 数 , 且 在 上 是 增 函 数 , 若 , 那 么
的解集是 , , .
【解答】解:因为 是 上的奇函数,且在 上是增函数, ,
故 在 上单调递增,且 (1) ,
则 或 ; 或 ;
而 ,即 ,
即 或 ,解得 或 ,
故不等式的解集为是: , , .
故答案为: , , .
31.已知函数 ,则使得 成立的 的取值范围是
.
【解答】解:令 ,将其向右平移1个单位长度,
得 ,
所以 是函数 向右平移1个单位得到的.
而易知 是偶函数,
当 时, , ,
时,显然 ,当 , , ,所以 ,
所以 在 上单调递增,在 上单调递减,从而可知 在 上单调递增,在 上单调递减
所以 时,有 ,解得 ,
所以 的取值范围为 .
故答案为: .
32 . 已 知 函 数 , 则 不 等 式 的 解 集 为
.
【解答】解: 是 上的偶函数,
在 上单调递增, 是减函数,
复合函数 在 上是减函数,且幂函数 在 上是减函数,
在 上是减函数,
,
由 得, ,且 (1) ,
(1),
(1),
,解得 ,且 ,
原不等式的解集为 .
故答案为: .
四.解答题(共3小题)33.已知函数 是奇函数.
(1)求 的值;
(2)判断 在 上的单调性,并证明;
(3)求关于 的不等式 的解集.
【解答】解:(1) 函数 是定义在 上的奇函数,
,解得 ;
(2) 在 上单调递增;
证明: 为 上的增函数,且 ,
为 上的减函数, 为 上的增函数,
在 上单调递增;
(3) 奇函数 在 上单调递增,
可化为 ,
,即 ,
解得: ,
不等式 的解集为 .
34.已知函数 为奇函数,且 (3) (5).
(1)求函数 的解析式;
(2)若 且 在区间 , 上为增函数,求实数 的取值范围.
【解答】解:(1)由条件幂函数 ,在 上为增函数,得到 ,解得 ,
又因为 ,所以 或1.
又因为是奇函数,
当 时, ,满足 为奇函数;
当 时, ,不满足 为奇函数;
所以 .
(2)由(1)知: 且 在区间 , 上为增函数.
令 , ;
①当 时, 为增函数,只需 在区间 , 上为增函数.
即: ,解得: ,所以 ;
②当 时, 为减函数,只需 在区间 , 上为减函数.
即 ,解得: ,此时无解;
综上可知: 的取值范围为: , .
35.已知函数 是定义域上的奇函数,且 .
(1)令函数 ,若 在 上有两个零点,求实数 的取值范围;
( 2 ) 已 知 函 数 在 , 上 单 调 递 减 , 在 , 上 单 调 递 增 , 令
, ,若对 , ,都有 ,求实数
的取值范围.【解答】解:(1)因为函数 是定义域上的奇函数,且 ,有
(1) ,
则 ,解得 , ,函数 ,
显然 ,
即函数 是定义域 , , 上的奇函数,则 , ,
,
函数 在 上有两个零点,等价于方程 有两个不等的正根 , ,
于是得 ,解得 ,
所以实数 的取值范围是 .
(2)由(1)知 ,
而 ,当 时,函数 在 上单调递减,在 , 上单调递增,
函数 图象的对称轴 ,因此函数 在 上单调递
增,
则当 ,即 时, ,当 ,即 或 时, ,
从而当 时, ,当 或 时, ,
对 , ,都有 ,等价于 ,即 ,解得 ,而 ,即有 ,
所以实数 的取值范围是 .