内容正文:
第十六讲 函数的奇偶性
【学习目标】
1.结合具体函数,了解函数奇偶性的含义,掌握判断函数奇偶性的方法。
2.了解函数奇偶性与函数图像对称性之间的关系。
3.会利用函数的奇偶性解决简单问题。
4.会利用函数的奇偶性求函数的解析式。
5.能运用函数的单调性和奇偶性解决比较大小、求最值、解不等式等综合问题。
【基础知识】
一、函数的奇偶性
1.偶函数:一般地,设函数y=f(x)的定义域为D,如果对D内的任意一个x,都有-x∈D,且f(-x)=f(x),则称y=f(x)为偶函数.
2.奇函数:一般地,设函数y=f(x)的定义域为D,如果对D内的任意一个x,都有-x∈D,且f(-x)=-f(x),则称y=f(x)为奇函数.
3.奇、偶函数的特点
(1)奇、偶函数定义域的特点:
由于f(x)和f(-x)须同时有意义,所以奇、偶函数的定义域关于原点对称.
(2)奇、偶函数的对应关系的特点:
①奇函数有f(-x)=-f(x)⇔f(-x)+f(x)=0⇔=-1(f(x)≠0);
②偶函数有f(-x)=f(x) ⇔f(-x)-f(x)=0⇔=1(f(x)≠0).
(3)函数奇偶性的三个关注点
①若奇函数在原点处有定义,则必有f(0)=0.有时可以用这个结论来否定一个函数为奇函数;
②既是奇函数又是偶函数的函数只有一种类型,即f(x)=0,x∈I,其中定义域I是关于原点对称的非空集合;
③函数根据奇偶性可分为奇函数、偶函数、既奇又偶函数、非奇非偶函数.
二、函数的奇偶性的应用
如果一个函数是奇函数,则这个函数的图象是以原点为对称中心的中心对称图形;反之,如果一个函数的图象是以原点为对称中心的中心对称图形,则这个函数是奇函数.
(1)若一个奇函数在原点处有定义,即f(0)有意义,则一定有f(0)=0.
(2)若f(x)是奇函数,则f(x)在其关于原点对称的区间上单调性一致.
(3)若f(x)是偶函数,则f(x)在其关于原点对称的区间上单调性相反.
【考点剖析】
考点一:函数奇偶性的判断
例1 判断下列函数的奇偶性:
(1)f(x)=|x+1|-|x-1|;
(2)f(x)=;
+
(3)f(x)=;
(4)f(x)=
【解析】 (1)因为x∈R,所以-x∈R,
又因为f(-x)=|-x+1|-|-x-1|
=|x-1|-|x+1|=-(|x+1|-|x-1|)
=-f(x),
所以f(x)为奇函数.
(2)因为函数f(x)的定义域为{-1,1},
关于原点对称,且f(x)=0,
所以f(-x)=-f(x),f(-x)=f(x),
所以f(x)既是奇函数又是偶函数.
(3)f(x)的定义域为[-1,0)∪(0,1].
即有-1≤x≤1且x≠0,
则-1≤-x≤1,且-x≠0,
又因为f(-x)=
=-=-f(x).
所以f(x)为奇函数.
(4)f(x)的定义域是(-∞,0)∪(0,+∞),关于原点对称.
当x>0时,-x<0,
f(-x)=1-(-x)=1+x=f(x);
当x<0时,-x>0,
f(-x)=1+(-x)=1-x=f(x).
综上可知,对于x∈(-∞,0)∪(0,+∞),都有f(-x)=f(x),所以f(x)为偶函数.
【答案】 (1) 奇函数 (2) 偶函数 (3) 奇函数 (4) 偶函数
考点二:奇、偶函数的图像
例2 已知函数y=f(x)是定义在R上的偶函数,且当x≤0时,f(x)=x2+2x.现已画出函数f(x)在y轴左侧的图像,如图所示.
(1)请补出完整函数y=f(x)的图像;
(2)根据图像写出函数y=f(x)的增区间;
(3)根据图像写出使f(x)<0的x的取值集合.
【解析】 (1)由题意作出函数图像如图:
(2)据图可知,单调增区间为(-1,0),(1,+∞).
(3)据图可知,使f(x)<0的x的取值集合为(-2,0)∪(0,2).
【答案】 (1) 见解析 (2) (-1,0),(1,+∞) (3) (-2,0)∪(0,2)
考点三:利用函数的奇偶性求解析式
例3 若f(x)是定义在R上的奇函数,当x>0时,f(x)=x2-2x+3,求f(x)的解析式.
【解析】 当x<0时,-x>0,
f(-x)=(-x)2-2(-x)+3=x2+2x+3,
由于f(x)是奇函数,故f(x)=-f(-x),
所以f(x)=-x2-2x-3.
即当x<0时,f(x)=-x2-2x-3.
故f(x)=eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(x2-2x+3,x>0,,0,x=0,,-x2-2x-3,x<0.))
【答案】 f(x)=eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(x2-2x+3,x>0,,0,x=0,,-x2-2x-3,x<