内容正文:
3.2.2 函数的奇偶性
1 | 偶函数、奇函数的定义
1.用图象特征描述函数的奇偶性
(1)如果F(x)的图象是以y轴为对称轴的轴对称图形,就称F(x)是偶函数.
(2)如果F(x)的图象是以原点为对称中心的中心对称图形,就称F(x)是奇函数.
2.用数学符号语言描述函数的奇偶性
(1)如果对一切使F(x)有定义的x,F(-x)也有定义,并且F(-x)=F(x)成立,则称F(x)为偶
函数.
(2)如果对一切使F(x)有定义的x,F(-x)也有定义,并且F(-x)=-F(x)成立,则称F(x)为奇
函数.
第3章 函数的概念与性质
1.对于函数f(x)的定义域内的任意x,若f(-x)有定义且f(-x)+f(x)=0,则函数f(x)是否具
有奇偶性?若f(-x)-f(x)=0呢?
由f(-x)+f(x)=0,得f(-x)=-f(x),∴f(x)为奇函数.由f(-x)-f(x)=0,得f(-x)=f(x),∴f(x)为偶函
数.
2.若f(x)是奇函数且在x=0处有定义,则f(0)的值可直接确定吗?若f(x)为偶函数呢?
若f(x)是奇函数且在x=0处有定义,则f(0)=0.若f(x)为偶函数且在x=0处有定义,则无
法直接确定f(0)的值.
3.若偶函数f(x)在(-∞,0)上单调递增,那么f(3)和f(-2)的大小关系如何?若f(a)>f(b),
你能得到什么结论?
f(-2)>f(3).若f(a)>f(b),则|a|<|b|.
知识辨析
第3章 函数的概念与性质
4.如果奇函数f(x)在区间(a,b)上单调递增,那么f(x)在区间(-b,-a)上的单调性如何?
如果偶函数g(x)在区间(a,b)上单调递减,那么g(x)在区间(-b,-a)上的单调性如何?
如果奇函数f(x)在区间(a,b)上单调递增,那么f(x)在区间(-b,-a)上单调递增.如果偶
函数g(x)在区间(a,b)上单调递减,那么g(x)在区间(-b,-a)上单调递增.
第3章 函数的概念与性质
1 如何判断函数的奇偶性
1.判断函数奇偶性的常见方法
(1)定义法:
第3章 函数的概念与性质
(2)图象法:
2.分段函数奇偶性的判断
判断分段函数的奇偶性时,必须判断每一段函数是否都具有相同的奇偶性,
也可以作出函数图象,结合对称性判断.
第3章 函数的概念与性质
典例 判断下列函数的奇偶性:
(1)f(x)= ;
(2)f(x)=|x-2|+|x+2|;
(3)f(x)=
思路点拨 先求函数的定义域,再计算f(-x)(必要时化简函数解析式),并判断f(-x)
与f(x)的关系,从而得出结论.
第3章 函数的概念与性质
解析 (1)由1-x2≥0,得-1≤x≤1,
又|x+2|-2≠0,∴x≠0,且x≠-4,
∴函数f(x)的定义域为{x|-1≤x≤1,且x≠0},关于原点对称,且x+2>0,
∴f(x)= = ,
∴f(-x)= =- =-f(x),
∴f(x)为奇函数.
(2)函数f(x)=|x-2|+|x+2|的定义域为实数集R,关于原点对称.
∵f(-x)=|-x-2|+|-x+2|=|x+2|+|x-2|=f(x),
∴f(x)为偶函数.
第3章 函数的概念与性质
(3)函数f(x)的定义域为(-∞,0)∪(0,+∞),关于原点对称.
当x>0时,-x<0,则f(-x)=- = =f(x);
当x<0时,-x>0,则f(-x)= =- =f(x).
综上,函数f(x)为偶函数.
第3章 函数的概念与性质
2 函数奇偶性的应用
1.由函数的奇偶性求参数
(1)函数奇偶性的定义既是判断函数奇偶性的一种方法,也是在已知函数奇偶性
时可以运用的一个性质,要注意函数奇偶性定义的正用和逆用.
(2)若函数解析式中含参数,则根据f(-x)=-f(x)或f(-x)=f(x)求参数的值;若定义域的
表示中含参数,则根据定义域关于原点对称,利用关于原点对称的区间端点值之
和为0求参数的值.
2.由函数的奇偶性求函数值
由函数的奇偶性求函数值时,若函数具有奇偶性,则利用f(-x)=-f(x)或f(-x)=f(x)求
解;若所给的函数不具有奇偶性,一般需利用所给的函数来构造一个奇函数或偶
函数,然后利用其奇偶性求值.
第3章 函数的概念与性质
3.由函数的奇偶性求函数解析式的一般步骤
(1)在哪个区间上求解析式,x就设在哪个区间.
(2)把x对称转化到已知解析式的区间上,利用已知的解析式进行代入.
(3)利用函数的奇偶性把f(-x)改写成-f(x)或f(x),从而求出f(x).
第3章 函数的概念与性质
典例 (1)若函数f(x)=(m-2)x2+(m-1)x+3是偶函数,则实数m的值为 1 ;
(2)若f(x)=x5+ax3+bx+8,且f(-2)=10,则f(2)的值为 6 ;
(3)如果f(x)是R上的奇函数,且当x∈[0,+∞)时, f(x)=x(1+ ),那么当x∈(-∞,0)时,
f(x)= x(1- ) .
解析 (1)解法一:∵f(x)=(m-2)x2+(m-1)x+3是偶函数,∴f(-x)=f(x)恒成立,即(m-2)·
(-x)2+(m-1)·(-x)+3=(m-2)·x2+(m-1)x+3恒成立,
∴(m-1)x=0恒成立,∴m-1=0,即m=1.
解法二:若m=2,则f(x)=x+3,不是偶函数,舍去.
若m≠2,则f(x)图象的对称轴为直线x=- .
∵f(x)为偶函数,∴- =0,∴m=1.
第3章 函数的概念与性质
(2)设g(x)=x5+ax3+bx,则f(x)=g(x)+8.
∴f(-2)=g(-2)+8=10,∴g(-2)=2.
易知g(x)是奇函数,∴g(2)=-g(-2)=-2,
∴f(2)=g(2)+8=-2+8=6.
(3)设x∈(-∞,0),则-x∈(0,+∞),
∴f(-x)=-x(1+ )=-x(1- ).
∵f(x)是R上的奇函数,
∴f(x)=-f(-x)=x(1- ),x∈(-∞,0).
第3章 函数的概念与性质
3 函数奇偶性与单调性的综合应用
1.奇函数在关于原点对称的区间上的单调性相同,偶函数在关于原点对称的区间
上的单调性相反.
2.利用函数的奇偶性与单调性比较不同单调区间内的函数值的大小,关键是利用
奇偶性把自变量转化到函数的一个单调区间内,然后利用单调性比较.
3.利用函数的奇偶性与单调性解决不等式问题时,一定要充分利用已知条件,把已
知不等式转化成f(x1)>f(x2)或f(x1)<f(x2)的形式,再根据函数的单调性列出不等式
(组),要注意函数的定义域对参数的影响.
第3章 函数的概念与性质
典例 已知定义在R上的函数f(x)满足f(x)+f(-x)=2,且在[0,+∞)上单调递减,若对
任意x∈R, f(x2-a)+f(x)<2恒成立,则实数a的取值范围为 ( B )
A.(-∞,-1) B.
C. D.(1,+∞)
解析 令F(x)=f(x)-1,则F(x)的定义域为R,且在[0,+∞)上单调递减,F(-x)=f(-x)-1,
又f(x)+f(-x)=2,
所以F(x)+F(-x)=f(x)+f(-x)-2=0,
所以F(x)=-F(x),
故F(x)为定义在R上的奇函数,
第3章 函数的概念与性质
故F(x)在R上为减函数.
由f(x2-a)+f(x)<2恒成立,
得F(x2-a)+F(x)<0恒成立,
即F(x2-a)<-F(x)=F(-x)恒成立,
可得x2-a>-x恒成立,
即a<x2+x= - 恒成立,
所以实数a的取值范围为 .
第3章 函数的概念与性质
素养 灵活应用奇函数的性质发展逻辑推理核心素养
素养解读
利用函数奇偶性的基本形式和规则,发现和理解所给函数与关联奇函数之间
的关系,并能用准确的数学语言表述求解过程.在此过程中发展逻辑推理的素养.
第3章 函数的概念与性质
典例呈现
例题 若关于x的函数f(x)= 的最大值为M,最小值为m,且M+
m=4,则实数a的值为 .
第3章 函数的概念与性质
解题思路 f(x)= = +a.
令g(x)= ,可得函数g(x)的定义域关于原点对称,且g(-x)=
=- =-g(x),
所以函数g(x)为奇函数.
因为函数f(x)的最大值为M,最小值为m,
所以g(x)max=M-a,g(x)min=m-a.
又因为函数g(x)为奇函数,
所以M-a+m-a=0,
所以2a=M+m=4,
所以a=2.
第3章 函数的概念与性质
此类问题若从通性通法的角度来处理,就会比较烦琐或无法求解,如果能从所给函数式中分离或变形出奇函数,灵活利用函数的奇偶性,常能达到化难为易、事半功倍的效果,函数的奇偶性与函数其他性质的综合应用是高考的重点之一.
思维升华
第3章 函数的概念与性质
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