内容正文:
函数的单调性与奇偶性的综合应用
例1. 设函数
的定义域为R,并且满足
,
,当
时,
.
(1)求
的值;
(2)判断函数的奇偶性;
(3)如果
,求
的取值范围.
分析:(3),在求解与抽象函数一个的不等式时,往往是利用函数的单调性把符号“
”脱掉,使抽象不等式转化为具体的不等式,此时要特别注意函数的定义域.
解:(1)令
,则有
∴
;
(2)令
,则有
∴
∵函数
的定义域为R,关于原点对称
∴函数
为奇函数;
(3)令
,则有
∵
,∴
.
任取
R,且
,则
∵当
时,
,∴
∴
∴
∴函数
在R上为增函数
∵
,∴
∴
∵函数
在R上为增函数
∴
,解之得:
.
∴
的取值范围是
.
总结 在求解与抽象函数一个的不等式时,要用到函数的单调性,从而把抽象函数的不等式转化为具体的不等式求解.若函数的单调性未知,则在解不等式前要先用定义法确定函数的单调性,注意函数的定义域和单调区间.
例2. 已知函数
是定义在
上的不恒为零的函数,对于任意非零实数
满足
,且当
时,有
.
(1)判断并证明函数
的奇偶性;
(2)证明函数
在
上为增函数,并求不等式
的解集.
分析:(1),函数
满足
,为“和型”抽象函数,在判号时常利用条件变形为:
.
解:(1)函数
为偶函数,理由如下:
∵
是定义在
上的函数
∴其定义域关于原点对称.
令
,则有
,∴
令
,则有
,∴
令
,则有
∴
∴函数
为偶函数;
(2)证明:任取
EMBED Equation.3 ,且
,则
∵当
时,有
,∴
.
∴
∴
∴函数
在
上为增函数.
由(1)知:
∵
,∴
∴
∵函数
在
上为增函数
∴
,解之得:
.
∴不等式
的解集为
.
注意:根据
,令
,则
,得到
,但是
不在函数
的定义域内,所以不能用来求解(2)中的不等式.
例3. 已知函数
是定义在
上的奇函数,当
时,函数
EMBED Equation.3 .
(1)求
在
上的解析式;
(2)求
在
上的值域.
结论
(1)若奇函数在原点处有定义,则
.
(2)奇函数在关于原点对称的区间上的最值互为相反数(一个是函数的最大值,另一个是函数的最小值)
利用函数的奇偶性求函数解析式的一般方法是:
(1)“求谁设谁”,即求函数在哪个区间上的解析式,就设
在哪个区间上;
(2)利用已知区间的函数解析式矩形化简,得到
的解