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奇偶性知识点的归纳与提高训练

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奇偶性知识点的归纳与提高训练

如果对于函数f(x)定义域内的任意一个x,都有f(-x)=f(x),那么函数f(x)叫偶函数.如果对于f(x)函数定义域内任意一个x,都有f(-x)=-f(x),那么函数f(x)就叫做奇函数.结论通俗而易懂,不知你是否看透了其中奥妙?

定义中,“f(-x)=-f(x),(或f(-x)=f(x))”这句话之涵义,隐含了对函数f(x)定义域M内的一切x,f(-x)也要有意义,换句话说,当x∈M时,-x也必须∈M,体现出函数的定义域M关于原点对称.从奇、偶函数图象的对称性,也体现了这一点,无此条件,函数f(x)无奇偶性可言.

一、抓住f(-x)与f(x)的关系

例1 对于两个定义域关于原点对称的函数f(x)和g(x),在它们的公共定义域内,下列命题正确的是 ( )

A.若f(x)和g(x)都是奇函数,则F(x)=f(x)·g(x)是奇函数 B.若f(x)和g(x)都是偶函数,则F(x)=f(x)·g(x)是偶函数 C.若f(x)是奇函数,g(x)都是偶函数,则F(x)=f(x)·g(x)是偶函数 D.若f(x)和g(x)都是奇函数,则F(x)=f(x)+g(x)不一定是奇函数

分析 该题的最大特点是已经告知了函数F(x)的定义域关于原点对称,因此判定F(x)的奇偶性,只要看F(-x)与F(x)的关系即可.

解 若f(x)和g(x)都是偶函数,则f(-x)=f(x),g(-x)=g(x),于是,F(-x)=f(-x)g(-x)=f(x)g(x)=F(x),又函数F(x)的定义域是函数f(x)和g(x)的公共定义域,由题设可知其必关于原点对称,故知此时的函数F(x)是偶函数.故选项B正确.

跟踪练习一

1.定义在R上的任何奇函数f(x)对任意的实数x,都有( )

A.f(x)-f(-x)>0 B.f(x)-f(-x)<0 C.f(x)·f(-x)>0 D.f(x)·f(-x)≤0 2.若F(x)=f(x)-f(-x)(x∈R),则F(x)( )

A.一定是奇函数 B.一定是偶函数 C.既是奇函数又是偶函数 D.无法判断 二、扣紧定义域关于原点对称 例2 判断函数f(x)=1-x+

1-x2

具有怎样的奇偶性? 1-x

分析 函数f(x)=1-x+

1-x2

=1-x+1+x(x≠1),若忽略了函数的定义域,由f(-x)=1-x

1+x +1-x =f(x),易得出函数为偶函数的错误结论.因此,判断函数的奇偶性,应从函数的定义域

入手.

??1-x≥0

解 要使函数有意义,只需?1+x≥0,即函数的定义域是[-1,1),不关于原点对称.换句话说,f(-

??x≠1

1)有意义,而f(1)却没有意义,所以函数f(x)是一个非奇非偶函数.

注:当函数的定义域不关于原点对称时,无须再做任何工作,则否定函数既不是偶函数,也不是奇函数.

4-x2

例3 判断函数f(x)= 的奇偶性

|x+2|-2

分析:求函数的定义域乃当务之急,只有当函数的定义域关于原点对称,方可进一步考虑f(-x)与f(x)之间的关系,为实施方便,应设法将函数f(x)化简.

2??4-x≥0,

解 要使函数有意义,只需?

?|x+2|-2≠0?

??-2≤x≤2

即?

?x≠0,x≠-4?

,易求得函数的定义域为[-

2,0)∪(0,2].故知定义域关于原点对称.

4-x24-x2

由定义域的范围可知,x+2≥0,∴ f(x)= 即f(x)= .

xx+2-21-x2

由f(-x)==-f(x),知该函数f(x)为奇函数.

-x注:利用函数奇偶性的定义判断奇偶性的步骤:

第一步:确定函数的定义域,并判断其定义域是否关于原点对称; 第二步:确定f(-x)与f(x)的关系;

第三步:根据定义,作出相应的结论:若f(-x)=f(x),则f(x)是偶函数;若f(-x)=-f(x),则f(x)是奇函数.

若第一步中求出的函数定义域不关于原点对称,则不需进行第二步和第三步的判断,而直接得出结论函数既不是奇函数,也不是偶函数.

跟踪练习二

1.已知f(x)=ax2+bx+3a+b是偶函数,且其定义域为[a-1,2a],则a=_____,b=_____. 2.判定下列函数的奇偶性

(1)f(x)=2x+x3(-1≤x≤2) (2)f(x)=x-1 +1-x (3)f(x)=x2-1 +1-x2 +2 (4)f(x)=x2-1 +1-x2 三、用活等价变形技巧

利用f(-x)=f(x)或f(-x)=-f(x)判定奇偶性是最基本的方法,对于比较复杂的函数,不易看出其中f(-x)

的关系时,则可以借助于等式的变形形式:f(-x)±f(x)=0或者 =±1来判断函数的奇偶性.

f(x)

例4 设f(x)=ax3-bx-1,f(-5)=11,求f(5)的值.

分析 若想通过求出a、b的值来求f(5),显然条件不够,应设法寻求f(-5)与f(5)的关系. 解法一 若注意到g(x)=ax3-bx是奇函数,g(x)+g(-x)=0对一切x成立, 而f(x)+1=g(x),即f(x)+1为奇函数,

∴ f(x)+1+[f(-x)+1]=g(x)+g(-x)=0对一切x成立,即f(x)+f(-x)+2=0恒成立. 令x=5,可得 f(5)+f(-5)+2=0,故知 f(5)=-2-f(-5)=-13. 解法二 直接考虑 f(x)+f(-x)

∵ f(x)=ax3-bx-1,∴ f(-x)=-ax3+bx-1

由此可知 f(x)+f(-x)=-2.∴ f(5)+f(-5)=-2,求得f(5)=-13.

注:有关这一类型的函数求值,应注意到所给函数由奇、偶函数两部分组成,此时,f(x)与f(-x)相加,则奇函数部分的和为零;f(x)与f(-x)相减,则偶函数部分的差为零.

xx

例5 判断函数f(x)=x + 的奇偶性.

2-12

分析 函数的定义域是x≠0,只要考察f(-x)与f(x)的结果即可.

解法一(变形法)由2x-1≠0可知,函数的定义域是(-∞,0)∪(0,+∞),故定义域关于原点对称. -x-x2x111

又f(-x)=-x + =(-x)( + )=(-x)( -1+ ) xx2222-11-21-2

11

=(-x)( - )=f(x). x21-2∴ 函数f(x)为偶函数。

注:在将f(-x)转化为f(x)的过程中,存在的一定的灵活性,尚若不能突破,不妨来换一换口味,首先,通过取特殊值,如f(1)、f(-1)来估计,该函数是奇函数还是偶函数?若猜测其为偶,则可将问题转化为考虑f(-x)-f(x)的结果即可。

-x-xxx解法二(转换法)∵ f(-x)-f(x)=-x + -(x + )

22-12-12

2x111

=(-x)( + - + )=0

1-2x21-2x2

∴ f(-x)=f(x).

注:一般情况下,我们将要证的f(-x)=f(x)转化为f(-x)-f(x)=0来处理,比较方便运算,个别情况f(-x)

下,也可以计算出 =1,来得到f(-x)=f(x).

f(x)

跟踪练习三

1.若函数f(x)=(x+1)(x-a)为偶函数,则a等于( )

A.-2 B.-1 C.1 D.2 2

2.已知函数g(x)=1+x ,则g(x)( )

2-1

A.是奇函数 B.是偶函数 C.既是奇函数,又是偶函数 D.是非奇非偶函数 3.设f(x)=ax6-bx4+cx2+x-1,f(-5)=11,求f(5)的值.

4.已知函数f(x)=(m2+m-2)x2+(m+2)x+n-2是奇函数,判断函数g(x)=xm+xn的奇偶性.

四、学会欣赏函数图象的对称美

奇函数的图象关于原点成中心对称图形,偶函数的图象关于y轴成轴对称图形.利用好函数图象的对称特点,可数形结合解题.

例6 已知f(x)和g(x)都是定义域为R的奇函数.

(1)若F(x)=af(x)+bg(x)在(0,+∞)上有最大值4,求F(x)在(-∞,0)上的最小值; (2)若G(x)=af(x)+bg(x)+2在(0,+∞)上有最大值4,求G(x)在(-∞,0)上的最小值.

分析 注意观察F(x)=af(x)+bg(x)奇、偶性,然后利用函数的图象的对称性,去观察所求函数的最值. 解 (1)∵f(x)和g(x)都是R上奇函数,∴f(-x)=-f(x),g(-x)=-g(x),故F(-x)=af(-x)+bg(-x)=-af(x)-bg(x)=-F(x),∴F(x)为奇函数.∴F(x)的图象关于原点对称.

由F(x)=af(x)+bg(x)在(0,+∞)上有最大值4,可知F(x)在(-∞,0)上有最小值-4. (2)由(1)可知G(x)-2=af(x)+bg(x)为奇函数,且在(0,+∞)上有最大值2, ∴G(x)-2=af(x)+bg(x)在(-∞,0)有最小值-2,即G(x)-2=af(x)+bg(x)≥-2, ∴G(x)=af(x)+bg(x)+2≥0,∴在G(x)在(-∞,0)有最小值0.

例7 设f(x)的定义域是[-5,5]上的奇函数,若当x∈[0,5]时,f(x)的图象如图1.3-9所示,求x·f(x)<0的解集.

分析 利用奇函数的图象关于原点对称,补上区间[-5,0]的图象,将已知不等式转化后,观察求解.

?x<0?x>0

解 不等式x·f(x)<0可转化为? 或? ,∵f(x)的定义域是[-5,5]上的奇函数,利用奇函

?f(x)>0?f(x)<0

数的图象关于原点对称,可将函数在[0,5]上的图象补充到[-5,5],如图1.3-10所示,由图或观察出不等式的解集为[-5,-2)∪(2,5].

跟踪练习四

1.奇函数f(x)在区间[10,30]上是减函数,且最小值为8,则f(x)在区间[-30,-10]上是( )

A.增函数,且最大值是?8 B.增函数,且最小值是?8 C.减函数,且最大值是?8 D.减函数,且最小值是?8 1

2.函数f(x)=-x的图象关于( )

x

A.y轴对称 B.直线y=-x对称 C.坐标原点对称 D.直线y=x对称

3.已知f(x)是定义域为(-∞,0)∪(0,+∞)上的奇函数,在区间(0,+∞)上单调递增,当x>0时,f(x)的图象如图1.3-11所示:若x·[f(x)-f(-x)]<0,则x的取值范围是__________.

4.已知函数f(x)=ax3+bx+2在(-∞,0)上有最小值-5,a、b为常数,则f(x)在(0,+∞)上的最大值为_______.

五、利用自身优势求解析式

1.由一半求得另一半

由于奇函数、偶函数图象特有的对称关系,往往可给出解析式(或图象)的一半,让你去联想或探求它的另一半.

1

例8 已知函数f(x)是奇函数,当x>0时,f(x)=x2-,求当x<0时,函数f(x)的解析式.

x

1

分析 x>0时,有f(x)=x2-,面对小于0的x,法则f并不为它服务,如何是好?注意到x<0时,

x-x>0,对“-x”而言,已经取得了适用法则“f”的资格证书.

解法一 (依定义逐步求)

当x<0时,-x>0,由已知的函数解析表达式可得f(-x)=(-x)2-

11=x2+,

x(-x)

奇偶性知识点的归纳与提高训练

奇偶性知识点的归纳与提高训练如果对于函数f(x)定义域内的任意一个x,都有f(-x)=f(x),那么函数f(x)叫偶函数.如果对于f(x)函数定义域内任意一个x,都有f(-x)=-f(x),那么函数f(x)就叫做奇函数.结论通俗而易懂,不知你是否看透了其中奥妙?定义中,“f(-x)=-f(x),(或f(-x)=f(x))”这句话之涵义,隐含了对函数f(x)定义
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