第3讲 函数的奇偶性、对称性
1.函数的奇偶性 奇偶性 定义 如果对于函数f(x)的定义域内任偶函数 意一个x,都有f(-x)=f(x),那么函数f(x)是偶函数 如果对于函数f(x)的定义域内任奇函数 意一个x,都有f(-x)=-f(x),那么函数f(x)是奇函数 2.函数奇偶性的几个重要结论 (1)f(x)为奇函数?f(x)的图象关于原点对称;f(x)为偶函数?f(x)的图象关于y轴对称. (2)如果函数f(x)是偶函数,那么f(x)=f(|x|).
(3)既是奇函数又是偶函数的函数只有一种类型,即f(x)=0,x∈D,其中定义域D是关于原点对称的非空数集.
(4)奇函数在两个对称的区间上具有相同的单调性,偶函数在两个对称的区间上具有相反的单调性.
(5)偶函数在关于原点对称的区间上有相同的最大(小)值,取最值时的自变量互为相反数;奇函数在关于原点对称的区间上的最值互为相反数,取最值时的自变量也互为相反数.
3.函数的对称性
a+b
(1)若函数y=f(x)满足f(a+x)=f(b-x),则函数y=f(x)关于直线x=对称,特别地,
2当a=b=0时,函数y=f(x)关于y轴对称,此时函数y=f(x)是偶函数.
(2)若函数y=f(x)满足f(x)=2b-f(2a-x),则函数y=f(x)关于点(a,b)对称,特别地,当a=0,b=0时,f(x)=-f(-x),则函数y=f(x)关于原点对称,此时函数f(x)是奇函数.
[疑误辨析]
判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)若f(x)是定义在R上的奇函数,则f(-x)+f(x)=0.( ) (2)偶函数的图象不一定过原点,奇函数的图象一定过原点.( )
(3)如果函数f(x),g(x)为定义域相同的偶函数,则F(x)=f(x)+g(x)是偶函数.( ) (4)定义域关于原点对称是函数具有奇偶性的一个必要条件.( )
关于原点对称 关于y轴对称 图象特点 (5)若函数f(x)=x2+(a+2)x+b,x∈[a,b]的图象关于直线x=1对称,则a+b=2.( ) 答案:(1)√ (2)× (3)√ (4)√ (5)√ [教材衍化]
1.(必修1P35例5改编)下列函数中为偶函数的是( ) A.y=x2sin x C.y=|ln x|
B.y=x2cos x D.y=2x
-
解析:选B.根据偶函数的定义知偶函数满足f(-x)=f(x)且定义域关于原点对称,A选项为奇函数,B选项为偶函数,C选项定义域为(0,+∞),不具有奇偶性,D选项既不是奇函数,也不是偶函数.故选B.
2.(必修1P45B组T6改编)已知函数f(x)是奇函数,且在(0,+∞)上是减函数,且在区间[a,b](a
解析:法一:根据题意作出y=f(x)的简图,由图知函数f(x)在[-b,-a]上的值域为[-4,3]
法二:当x∈[-b,-a]时,-x∈[a,b], 由题意得f(b)≤f(-x)≤f(a), 即-3≤-f(x)≤4, 所以-4≤f(x)≤3,
即在区间[-b,-a]上的值域为[-4,3]. 答案:[-4,3]
3.(必修1P45B组T4改编)设f(x)是定义在R上的周期为2的函数,当x∈[-1,1)时,
?-4x2+2,-1≤x<0,?3?f(x)=?则f?=________. 2???x,0≤x<1,?
3??1??1?1
2-=f-=-4×?-?+2=1. 解析:f?=f?2??2??2??2?答案:1 [易错纠偏]
(1)利用奇偶性求解析式时忽视定义域; (2)忽视奇函数的对称性; (3)忽视定义域的对称性.
1.设函数f(x)是定义在R上的奇函数,且当x>0时,f(x)=x2+4x-3,则函数f(x)的解析式为f(x)=________.
2
解析:设x<0,则-x>0,所以f(x)=-f(-x)=-[(-x)2+4(-x)-3]=-x2+4x+3,由x2+4x-3,x>0,??
奇函数的定义可知f(0)=0,所以f(x)=?0,x=0,
??-x2+4x+3,x<0.
x2+4x-3,x>0,??
答案:?0,x=0,
??-x2+4x+3,x<0
2.设奇函数f(x)的定义域为[-5,5],若当x∈[0,5]时,f(x)的图象如图所示,则不等式f(x)<0的解集为________.
解析:由题图可知,当0 f(x)是奇函数,所以当-2 答案:(-2,0)∪(2,5] 3.已知f(x)=ax2+bx是定义在[a-1,2a]上的偶函数,那么a+b的值是________. 解析:因为f(x)=ax2+bx是定义在[a-1,2a]上的偶函数, 所以a-1+2a=0, 1所以a=. 3又f(-x)=f(x), 所以b=0, 1 所以a+b=. 31答案: 3 判断函数的奇偶性 |x-4|-4 (1)函数y=的奇偶性是( ) 9-x2 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 (2)(2024·“七彩阳光”联盟联考)已知函数f(x)=|e|x|-2e|+e|x|,g(x)=3sin 2x,下列描述正确的是( ) A.f(g(x))是奇函数 B.f(g(x))是偶函数 C.f(g(x))既是奇函数又是偶函数 D.f(g(x))既不是奇函数又不是偶函数 【解析】 (1)由9-x2>0可得-3 9-x29-x29-x2 |x+4|-44+x-4x f(-x)====-f(x), 9-x29-x29-x2|x-4|-4 所以函数y=是奇函数,故选A. 9-x2 (2)由题意知f(x)是偶函数,g(x)是奇函数,f(g(-x))=f(-g(x))=f(g(x)),故f(g(x))是偶函数. 【答案】 (1)A (2)B 判定函数奇偶性的3种常用方法 (1)定义法 (2)图象法 (3)性质法 ①设f(x),g(x)的定义域分别是D1,D2,那么在它们的公共定义域上:奇+奇=奇,奇×奇=偶,偶+偶=偶,偶×偶=偶,奇×偶=奇. ②复合函数的奇偶性可概括为“同奇则奇,一偶则偶”. [提醒] (1)“性质法”中的结论是在两个函数的公共定义域内才成立的. (2)判断分段函数的奇偶性应分段分别证明f(-x)与f(x)的关系,只有对各段上的x都满足相同关系时,才能判断其奇偶性. 1.设f(x)=ex+ex,g(x)=ex-ex,f(x),g(x)的定义域均为R,下列结论错误的是( ) A.|g(x)|是偶函数 C.f(x)|g(x)|是偶函数 - -- B.f(x)g(x)是奇函数 D.f(x)+g(x)是奇函数 解析:选D.f(-x)=ex+ex=f(x),f(x)为偶函数. g(-x)=ex-ex=-g(x),g(x)为奇函数. |g(-x)|=|-g(x)|=|g(x)|,|g(x)|为偶函数,A正确;f(-x)g(-x)=f(x)[-g(x)] =-f(x)g(x), 所以f(x)g(x)为奇函数,B正确; f(-x)|g(-x)|=f(x)|g(x)|, 所以f(x)|g(x)|是偶函数,C正确; f(x)+g(x)=2ex, f(-x)+g(-x)=2ex≠-(f(x)+g(x)), 且f(-x)+g(-x)=2ex≠f(x)+g(x), 所以f(x)+g(x)既不是奇函数也不是偶函数,D错误,故选D. 2.判断下列函数的奇偶性. (1)f(x)=3-2x+2x-3; 4-x2 (2)f(x)=; |x+3|-3 2??x+x,x>0, (3)f(x)=?2 ?x-x,x<0.? -- - ?3? 解:(1)因为函数f(x)=3-2x+2x-3的定义域为?2?,不关于坐标原点对称, ?? 所以函数f(x)既不是奇函数,也不是偶函数. 2??4-x≥0 (2)由?, ?|x+3|-3≠0? 得-2≤x≤2且x≠0, 所以f(x)的定义域为[-2,0)∪(0,2],关于原点对称. 4-x24-x2 所以f(x)==. x(x+3)-3所以f(x)=-f(-x), 所以f(x)是奇函数. (3)易知函数的定义域为(-∞,0)∪(0,+∞),关于原点对称,又当x>0时,f(x)=x2 +x,则当x<0时,-x>0,故f(-x)=x2-x=f(x); 当x<0时,f(x)=x2-x, 则当x>0时,-x<0,