内容正文:
常考题型14 函数奇偶性的判断、证明与应用
奇偶性
定义
图象特点
偶函数
设函数f(x)的定义域为I,如果∀x∈I,都有-x∈I,且f(-x)=f(x),那么函数f(x)是偶函数
关于y轴对称
奇函数
设函数f(x)的定义域为I,如果∀x∈I,都有-x∈I,且f(-x)=-f(x),那么函数f(x)是奇函数
关于原点对称
考法一:函数奇偶性的判定与证明
1.定义法
判断函数的奇偶性时,必须先判断函数定义域是否关于原点对称.若对称,再验证
=±或其等价形式±=0是否成立.具体做法如下
第一步,确定函数的定义域.
第二步,判断定义域是否关于原点对称,若不对称,则该函数既不是奇函数也不是偶函数,若对称,进行第三步.
第三步,判断与的关系,并确定结论.
若=,则该函数是偶函数;
若=-,则该函数是奇函数;
若≠且≠-,则该函数既不是奇函数,也不是偶函数;
若=且=-,则该函数既是奇函数也是偶函数.
2.性质法
(1)如果一个函数可以写成两个常见函数的和、差、积、商形式,那么可以根据这两个函数的奇偶性直接判断出这个函数的奇偶性.
(2)复合函数的奇偶性原理:有偶则偶,同奇为奇.
3.分类讨论法
判断分段函数的奇偶性时,要以整体的观点通过分类讨论进行判断.
4.配凑法
判断或证明抽象函数的奇偶性,需要利用已知条件找准方向,巧妙赋值,配凑出f(-x)与f(x)的关系,再利用奇函数、偶函数的定义加以判断.
考法二:函数的奇偶性的应用
1.求函数值
利用函数的奇偶性求函数值时,要注意:若函数是奇函数,则=-;若函数是偶函数,则==.
2.求函数解析式
利用函数的奇偶性求函数解析式的步骤
(1)将所求解析式自变量的范围转化为已知解析式中自变量的范围.
(2)将转化后的自变量代入已知解析式.
(3)利用函数的奇偶性求出解析式.
3.求参数
在定义域关于原点对称的前提下,根据奇函数满足=-或偶函数满足=列等式,根据等式两侧对应项相等确定参数的值.
4.求不等式的解集
已知函数的奇偶性以及它的部分图象求解有关不等式的解集时,可以根据奇函数的图象关于原点对称,偶函数的图象关于y轴对称,画出函数的图象,结合图象求解相关不等式的解集.
5.比较函数值的大小
根据函数奇偶性的定义知,函数的奇偶性主要体现为与的相等或相反关系,体现的是一种对称关系,而函数的单调性体现的是函数值随自变量变化而变化的规律,因此,在解题时,往往需借助函数的奇偶性来确定函数在另一区间上的单调性,即实现区间的转换,再利用单调性来解决相关问题.
探究一:利用函数奇偶性求函数解析式
已知是奇函数,当时,,则当时,( )
A. B. C. D.
思路分析:
利用函数为奇函数求在上的解析式即可。
【解析】在上有,
∴,又是奇函数,
∴,故.
故选:C.
【答案】C
【变式练习】
1.已知是定义在上的奇函数,且当时,,则当时,( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】因为是定义在上的奇函数,所以,
即,解得,
当时,,当时,,
则,
因为是奇函数,
所以.
故选:.
2.定义在上的奇函数,当时,,则在时的( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】令,则,又当时,,
所以,
又为奇函数,则,
所以.
故选:C.
探究二:利用函数奇偶性求参数
若函数为奇函数,则( )
A. B. C. D.1
思路分析:
根据奇函数的定义可得,整理化简可求得a的值,即得答案。
【解析】由函数为奇函数,可得,
所以,
所以,化简得恒成立,
所以,即,
经验证,定义域关于原点对称,且满足,故;
故选:A.
【答案】A
【变式练习】
1.已知函数为定义在上的偶函数,在上单调递减,并且,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】解:由题得.
因为在上单调递减,并且,
所以,所以或.
故选:D
2.已知定义在R上的偶函数.若正实数a,b满足,则的最小值为( )
A.9 B.5 C.25 D.
【答案】B
【解析】因是R上的偶函数,则,即恒成立,
平方整理得:4x(m-1)=0,则有m=1,此时,由正实数a,b满足得,
,当且仅当,即时取“=”,
所以,当时,的最小值为5.
故选:B
探究三:利用函数奇偶性解不等式
已知,若,则实数m的取值范围是( )
A. B. C. D.
思路分析:
由函数为偶函数可得,再由函数单调性建立不等式求解即可。
【解析】因为的定义域为,关于原点对称,且,
所以是偶函数,
故由可得,
当时,是增函数,
所以,解得,
故选:B
【答案】B
【变式练习】
1.已知为定义在上的偶函数,,且当时,单调递增,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】因为定义在上的偶