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函数的奇偶性是高考的重点内容之一,考查内容灵活多样,特别是与函数其他性质的综合应用更加突出,这类问题从通性通法的角度来处理,显得较为繁琐,若能灵活利用函数的奇偶性的性质,常能达到化难为易、事半功倍的效果,以下撷取近年高考题和联赛题为例,归纳出奇、偶函数的一组性质及其应用.
[拓广1] 若函数f(x)是奇函数,且g(x)=f(x)+c,则必有g(-x)+g(x)=2c.
[证明] 由于函数f(x)是奇函数,所以f(-x)=-f(x),所以g(-x)+g(x)=f(-x)+c+f(x)+c=2c.
[应用] 对于函数f(x)=a sin x+bx+c(其中a,b∈R,c∈Z),选取a,b,c的一组值计算f(1)和f(-1),所得出的正确结果一定不可能是( )
A.4和6 B.3和1
C.2和4 D.1和2
[解析] 设g(x)=a sin x+bx,则f(x)=g(x)+c,且函数g(x)为奇函数.注意到c∈Z,所以f(1)+f(-1)=2c为偶数.故选D.
[答案] D
[点评] 由上述例题可知,这类问题的求解关键在于观察函数的结构,构造出一个奇函数.有些问题是直观型的,直接应用即可,但有些问题是复杂型的,需要变形才能应用.
[拓广2] 已知函数f(x)是定义在区间D上的奇函数,则对任意的x∈D,都有f(x)+f(-x)=0.特别地,若奇函数f(x)在D上有最值,则f(x)max+f(x)min=0,且若0∈D,则f(0)=0.
[应用] 设函数f(x)=的最大值为M,最小值为m,则M+m=________ .
[解析] 显然函数f(x)的定义域为R,
f(x)==1+,
设g(x)=,则g(-x)=-g(x),
∴g(x)为奇函数,
由奇函数图象的对称性知g(x)max+g(x)min=0,
∴M+m=[g(x)+1]max+[g(x)+1]min=2+g(x)max+g(x)min=2.
[答案] 2
[拓广3] 若函数f(x)为偶函数,则f(x)=f(|x|).
[证明] 当x≥0时,|x|=x,所以f(|x|)=f(x);当x<0时,f(|x|)=f(-x),由于函数f(x)为偶函数,所以f(-x)=f(x),故f(|x|)=f(x).
综上,若函数f(x)为偶函数,则f(x)=f(|x|).
[应用] 设函数f(x)=ln (1+|x|)-,则使得f(x)>f(2x-1)成立的x的取值范围是( )
A.
B.∪(1,+∞)
C.
D.∪
[解析] 易知函数f(x)的定义域为R,
且f(x)为偶函数.
当x≥0时,f(x)=ln (1+x)-,
易知此时f(x)单调递增.
所以f(x)>f(2x-1)⇒f(|x|)>f(|2x-1|),
所以|x|>|2x-1|,解得<x<1.故选A.
[答案] A
[点评] 本例结合偶函数的性质f(x)=f(|x|),减少了不必要的讨论,极大地减少了运算量.
保分练
1.若函数f(x)=在定义域上为奇函数,则实数k的值为( )
A.-2 B.0
C.1或-1 D.2
解析 因为f(x)在定义域上为奇函数,
所以f(-x)=-f(x),即=,
即=,
根据等式恒成立,可得k=±1.
答案 C
2.函数f(x)=的图象( )
A.关于x轴对称 B.关于y轴对称
C.关于坐标原点对称 D.关于直线y=x对称
解析 f(x)==3x+3-x,f(-x)=3-x+3x,
∴f(-x)=f(x),故f(x)为偶函数,其图象关于y轴对称.
答案 B
3.已知函数f(x)是定义在R上的周期为2的奇函数,当0<x<1时,f(x)=4x,则f+f(1)等于( )
A.-2 B.0
C.2 D.1
解析 ∵函数f(x)为定义在R上的奇函数,且周期为2,
∴f(1)=-f(-1)=-f(-1+2)=-f(1),
∴f(1)=0,
f=f=-f=-4=-2,
∴f+f(1)=-2.
答案 A
4.已知定义在R上的函数f(x)满足f(-x)=-f(x),f(3-x)=f(x),则f(2025)等于( )
A.-3 B.0
C.1 D.3
解析 用-x替代x,得f(x+3)=f(-x)=-f(x),
∴T=6,∴f(2025)=f(337×6+3)=f(3).
∵f(3-x)=f(x),∴f(3)=f(0)=0,
即f(2025)=0.
答案 B
5.若定义域为R的函数f(x)在(4,+∞)上为减函数,且函数y=f(x+4)为偶函数,则下列结论不成立的是( )
A.f(2)>f(3) B.f(2)=f(6)
C.f(3)=f(5) D.f(3)>f(6)
解析 ∵y=f(x+4)为偶函数,
∴f(-x+