内容正文:
数学 必修·第一册[人教A版]作业与测评
3.2.2 奇偶性
第1课时 函数奇偶性的概念
知识点一 奇偶性的判定
1.[多选]下列函数是奇函数的是( )
A.y=x(x∈[0,1]) B.y=3x2
C.y= D.y=x|x|
答案:CD
解析:对于A,定义域不关于原点对称,不是奇函数;对于B,y=3x2是偶函数,不是奇函数;对于C,y=是奇函数;对于D,y=x|x|是奇函数.故选CD.
2.函数f(x)=是________函数.(选填“奇”“偶”“既奇又偶”或“非奇非偶”)
答案:非奇非偶
解析:由题意知1-x≠0,即x≠1,所以函数f(x)的定义域为{x|x≠1}.因为定义域不关于原点对称,所以函数f(x)是非奇非偶函数.
3.判断下列函数的奇偶性:
(1)f(x)=2-|x|;
(2)f(x)=;
(3)f(x)=
(4)f(x)=x2+(a∈R).
解:(1)∵函数f(x)的定义域为R,关于原点对称,
又f(-x)=2-|-x|=2-|x|=f(x),
∴f(x)为偶函数.
(2)∵函数f(x)的定义域为{x|x≠1},不关于原点对称,
∴f(x)是非奇非偶函数.
(3)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)3=1+x3=f(x);
当x<0时,-x>0,f(-x)=1+(-x)3=1-x3=f(x).
∴f(-x)=f(x),
∴f(x)为偶函数.
(4)①当a=0时,f(x)=x2(x≠0),
对任意x∈(-∞,0)∪(0,+∞),f(-x)=(-x)2=x2=f(x),
则f(x)为偶函数;
②当a≠0时,
f(x)=x2+(x≠0),取x=1,得f(1)=1+a,取x=-1,得f(-1)=1-a,
则f(-1)+f(1)=2≠0,f(-1)-f(1)=-2a≠0,即f(-1)≠-f(1),f(-1)≠f(1),则f(x)既不是奇函数也不是偶函数.
综上所述,当a≠0时,f(x)既不是奇函数也不是偶函数;当a=0时,f(x)为偶函数.
知识点二 奇偶函数的图象
4.函数f(x)=+x3的图象( )
A.关于y轴对称
B.关于直线y=x对称
C.关于原点对称
D.关于直线y=-x对称
答案:C
解析:∵f(x)的定义域为(-∞,0)∪(0,+∞),关于原点对称,且f(-x)=--x3=-f(x),∴f(x)是奇函数,图象关于原点对称.
5.下列函数图象中,可以表示非奇非偶函数的是( )
答案:D
解析:对于A,函数图象关于y轴对称,函数为偶函数,A不符合题意;对于B,函数图象关于原点对称,函数为奇函数,B不符合题意;对于C,函数图象关于原点对称,函数为奇函数,C不符合题意;对于D,函数图象既不关于y轴对称也不关于原点对称,函数是非奇非偶函数,D符合题意.故选D.
知识点三 利用函数的奇偶性求值
6.若函数y=f(x),x∈[-1,a](a>-1)是偶函数,则a=( )
A.-1 B.0
C.1 D.无法确定
答案:C
解析:由偶函数的定义知,函数定义域必须关于原点对称,∴a+(-1)=0,∴a=1.故选C.
7.函数f(x)=ax2+bx+c是定义在实数集上的奇函数,则( )
A.a=0,b≠0,c≠0
B.ac=0,b≠0
C.a=0,c=0,b取任意实数
D.a,b,c均可取任意实数
答案:C
解析:∵f(x)是定义在实数集上的奇函数,∴f(x)+f(-x)=0,ax2+bx+c+ax2-bx+c=0,∴2ax2+2c=0,∴a=c=0,b∈R.
8.已知y=f(x)+x2为奇函数,且f(1)=1,则f(-1)=________.
答案:-3
解析:由题意知f(-x)+(-x)2=-[f(x)+x2],∴f(x)+f(-x)=-2x2,即f(1)+f(-1)=-2,又f(1)=1,∴f(-1)=-3.
一、单项选择题
1.已知f(x)=ax2+bx是定义在[a-1,2a]上的偶函数,那么a+b的值是( )
A.- B.
C.- D.
答案:B
解析:依题意,得a-1=-2a,∴a=,又f(-x)=f(x),∴b=0,∴a+b=.故选B.
2.函数f(x)=-x2的图象( )
A.关于y轴对称
B.关于直线y=-x对称
C.关于原点对称
D.关于直线y=x对称
答案:A
解析:∵函数f(x)的定义域为(-∞,0)∪(0,+∞),关于原点对称,且f(-x)=-(-x)2=-x2=f(x),∴f(x)=-x2是偶函数,∴函数f(x)的图象关于y轴对称.故选A.
3.对于定义域为R的奇函数f(x),下列结论成立的是( )
A.f(x)-f(-x)>0 B.f(x)-f(-x)≤0
C.f(x)f(-x)≤0 D.f(x)f(-x)>0
答案:C
解析:∵f(-x)=-f(x),∴f(x)f(-x)=-[f(x)]2≤0.
4.已知函数f(x)是定义在R上的偶函数,当x∈[0,+∞)时,f(x)=则f(f(-2))的值为( )
A.1 B.3
C.-2 D.-3
答案:A
解析:因为函数f(x)是定义在R上的偶函数,所以f(-2)=f(2)=2-2=0,f(f(-2))=f(0)=02+1=1.故选A.
5.已知f(x)是定义在R上的不恒为零的函数,且对于任意x,y∈R,都有f(xy)=xf(y)+yf(x),则下列判断正确的是( )
A.f(x)为奇函数
B.f(x)为偶函数
C.f(x)不具有奇偶性
D.f(x)既是奇函数又是偶函数
答案:A
解析:令x=y=1,得f(1)=0,令x=y=-1,得f(-1)=0,令y=-1,得f(-x)=-f(x),所以f(x)是奇函数.
6.已知函数f(x)的定义域为R,设p:y=|f(x)|的图象关于y轴对称;q:f(x)是奇函数或偶函数,则p是q的( )
A.充分不必要条件
B.必要不充分条件
C.充要条件
D.既不充分也不必要条件
答案:B
解析:令g(x)=|f(x)|,若f(x)是奇函数或偶函数,则g(-x)=|f(-x)|=|f(x)|=g(x),所以g(x)是偶函数,所以y=|f(x)|的图象关于y轴对称,所以必要性成立;反之,若f(x)=则|f(x)|=1,所以y=|f(x)|的图象关于y轴对称,但是f(x)的图象不关于原点对称也不关于y轴对称,故f(x)是非奇非偶函数,所以充分性不成立.故p是q的必要不充分条件.故选B.
7.已知定义在R上的奇函数f(x)的图象关于直线x=1对称,且当x∈(0,1]时,f(x)=2x+1,则f=( )
A.0 B.3
C.6 D.-2
答案:D
解析:由函数f(x)的图象关于直线x=1对称,得f=f,因为函数f(x)为R上的奇函数,所以f(-x)=-f(x),故f=-f,又当x∈(0,1]时,f(x)=2x+1,故f=2×+1=2,故f=f=-f=-2.故选D.
8.设集合A={x|x2+ax-1≥0},定义在R上的函数f(x)=为偶函数,则f(0)+f+f(1)=( )
A.0 B.1
C.2 D.3
答案:B
解析:由于f(x)为偶函数,故其定义域关于原点对称,即不等式x2+ax-1≥0的解集关于原点对称,设g(x)=x2+ax-1,则g(x)为偶函数,由g(x)=g(-x),得x2+ax-1=(-x)2+a(-x)-1,解得a=0,得A=(-∞,-1]∪[1,+∞),所以f(0)+f+f(1)=0+0+1=1.故选B.
二、多项选择题
9.下列函数是奇函数,且在区间(0,1)上为减函数的是( )
A.f(x)=x+ B.f(x)=x+
C.f(x)= D.f(x)=-x3
答案:AD
解析:对于A,f(x)的定义域为(-∞,0)∪(0,+∞),关于原点对称,且f(-x)=(-x)+=-=-f(x),则f(x)为奇函数,且在(0,1)上为减函数,所以A符合题意;对于B,f(x)的定义域为(-∞,0)∪(0,+∞),关于原点对称,而f(-x)=-x+≠-f(x),则f(x)不是奇函数,所以B不符合题意;对于C,f(x)的定义域为R,关于原点对称,且f(-x)==f(x),则f(x)为偶函数,所以C不符合题意;对于D,f(x)的定义域为R,关于原点对称,且f(-x)=-(-x)3=x3=-f(x),则f(x)为奇函数,且在(0,1)上为减函数,所以D符合题意.故选AD.
10.已知函数f(x)=则( )
A.函数f(x)的定义域为{x|x≠0}
B.函数f(x)的值域为R
C.函数f(x)为增函数
D.函数f(x)的图象关于原点对称
答案:ABD
解析:对于A,由题意,知函数f(x)的定义域为{x|x≠0},故A正确;对于B,当x>0时,y=x-2>-2,当x<0时,y=x+2<2,所以函数f(x)的值域为R,故B正确;对于C,如图,函数f(x)在(-∞,0)和(0,+∞)上单调递增,不是增函数,故C错误;对于D,由函数f(x)的图象,知函数f(x)的图象关于原点对称,故D正确.故选ABD.
11.已知定义在D上的函数f(x)满足f(x-1)为奇函数且f(-2)=-1,下列说法一定正确的是( )
A.f(x-1)=-f(-x-1)
B.∀x-1∈D,都有-x+1∈D,且f(x-1)=-f(-x+1)
C.f(0)=-1
D.f(0)=1
答案:AD
解析:因为f(x-1)为奇函数,所以f(x-1)=-f(-x-1),故A正确;因为f(x-1)为奇函数,所以f(x)的图象关于点(-1,0)对称,所以∀x-1∈D,都有-x-1∈D,故B错误;由f(x-1)=-f(-x-1),令x=1,得f(0)=-f(-2)=1,故C错误,D正确.故选AD.
三、填空题
12.已知f(x)=x5+ax3+bx-2,若f(-3)=10,则f(3)=________.
答案:-14
解析:由f(x)=x5+ax3+bx-2,得f(x)+2=x5+ax3+bx.令G(x)=f(x)+2=x5+ax3+bx,∵G(-x)=(-x)5+a(-x)3+b(-x)=-(x5+ax3+bx)=-G(x),∴G(x)是奇函数,∴G(-3)=-G(3),即f(-3)+2=-f(3)-2,又f(-3)=10,∴f(3)=-f(-3)-4=-10-4=-14.
13.设f(x)是定义在R上的奇函数,当x>0时,f(x)=x2+1,则f(-2)+f(0)=________.
答案:-5
解析:∵f(x)是定义在R上的奇函数,∴f(-x)=-f(x)且f(0)=0,∴f(-2)=-f(2)=-5,∴f(-2)+f(0)=-5.
14.设函数y=f(x)的定义域为R,给出下列命题:
①若对任意x∈R,均有|f(x)|=1,则f(x)一定不是奇函数;
②若对任意x∈R,均有|f(-x)|=|f(x)|,则f(x)为奇函数或偶函数;
③若对任意x∈R,均有f(-x)=|f(x)|,则f(x)必为偶函数;
④若对任意x∈R,均有|f(-x)|=|f(x)|,且f(x)为R上的增函数,则f(x)必为奇函数.
其中为真命题的序号是________(请写出所有真命题的序号).
答案:①③
解析:对于①,对任意x∈R,均有|f(x)|=1,则|f(0)|=1,但奇函数中f(0)=0,矛盾,所以f(x)一定不是奇函数,①是真命题;对于②,|f(-x)|=|f(x)|等价于[f(x)-f(-x)][f(x)+f(-x)]=0,若当x∈[-1,1]时,满足f(x)-f(-x)=0,当x∈(-∞,-1)∪(1,+∞)时,满足f(x)+f(-x)=0,则f(x)在R上为非奇非偶函数,②是假命题;对于③,对任意x∈R,均有f(-x)=|f(x)|,则f(x)=|f(-x)|=|f(x)|,所以f(-x)=|f(x)|=f(x),所以f(x)必为偶函数,③是真命题;对于④,存在f(x)=满足题意,但f(x)不是奇函数,④是假命题.
15.已知f(x)是定义在R上的奇函数,g(x)是定义在R上的偶函数,则( )
A.f(x)g(x)是偶函数 B.f(g(x))是奇函数
C.f(x)-g(x)是奇函数 D.g(f(x))是偶函数
答案:D
解析:因为f(x)是定义在R上的奇函数,所以f(-x)=-f(x),g(x)是定义在R上的偶函数,所以g(-x)=g(x),则f(-x)g(-x)=-f(x)g(x),所以f(x)g(x)为奇函数,故A错误;f(g(-x))=f(g(x)),所以f(g(x))为偶函数,故B错误;f(-x)-g(-x)=-f(x)-g(x),则f(x)-g(x)为非奇非偶函数,故C错误;g(f(-x))=g(-f(x))=g(f(x)),故g(f(x))为偶函数,故D正确.故选D.
16.[多选]∀x∈R,[x]表示不超过x的最大整数.十八世纪,y=[x]被“数学王子”高斯采用,因此得名为高斯函数,人们更习惯称为“取整函数”,则下列命题中正确的是( )
A.∀x∈R,x<[x]+1
B.y=[x],x∈R是奇函数
C.函数y=x-[x](x∈R)的值域为[0,1)
D.∀x,y∈R,[x]+[y]≤[x+y]恒成立
答案:ACD
解析:设{x}是x的小数部分,则由取整函数的定义,知x=[x]+{x},当x为整数时,{x}=0,则[x]=x,当x不为整数时,0<{x}<1,则[x]<x,且x<[x]+1成立,即[x]≤x<[x]+1.对于A,由取整函数的定义,知[x]≤x<[x]+1,所以∀x∈R,x<[x]+1成立,故A正确;对于B,当0≤x<1时,y=[x]=0,当-1<x<0时,y=[x]=-1,故y=[x],x∈R不是奇函数,故B错误;对于C,由取整函数的定义,知[x]≤x<[x]+1,所以0≤x-[x]<1,所以函数y=x-[x](x∈R)的值域为[0,1),故C正确;对于D,由取整函数的定义,知∀x,y∈R,[x]≤x,[y]≤y,所以[x]+[y]=[[x]+[y]]≤[x+y],故D正确.故选ACD.
17.若定义在R上的函数f(x)满足:对任意x1,x2∈R,有f(x1+x2)=f(x1)+f(x2)+1,给出下列说法:
①f(x)-1为奇函数;②f(x)-1为偶函数;③f(x)+1为奇函数;④f(x)+1为偶函数.
其中说法一定正确的是________.(填序号)
答案:③
解析:对任意x1,x2∈R,有f(x1+x2)=f(x1)+f(x2)+1,令x1=x2=0,得f(0)=-1,令x1=x,x2=-x,得f(0)=f(x)+f(-x)+1,整理得f(x)+1=-f(-x)-1=-[f(-x)+1],故f(x)+1为奇函数,无法判断f(x)-1的奇偶性.故一定正确的是③.
18.已知函数f(x)=,x∈R.
(1)判断函数f(x)的奇偶性;
(2)已知|f(x)|<a恒成立,求实数a的取值范围.
解:(1)函数f(x)为奇函数.理由如下:
因为f(x)=,x∈R,
又f(-x)==-=-f(x),
所以函数f(x)为奇函数.
(2)因为f(x)=为奇函数,且f(0)=0,
当x>0时,f(x)=>0且f(x)==≤=1,
当且仅当x=,即x=1时,等号成立,
所以f(x)∈(0,1],则当x<0时,f(x)∈[-1,0),
综上,f(x)的值域为[-1,1],
因为|f(x)|<a恒成立,显然a>0,
所以-a<f(x)<a恒成立,
所以a>1,即实数a的取值范围为(1,+∞).
19.已知函数f(x)=x2+2|x-a|,a∈R.
(1)若函数f(x)为偶函数,求a的值;
(2)若函数g(x)=af(x)+2的最小值为8,求a的值.
解:(1)由题意可得f(x)=f(-x)对任意的x恒成立,
即x2+2|x-a|=x2+2|x+a|,也即(x-a)2=(x+a)2,
故4ax=0对任意的x恒成立,故a=0.
(2)由题意可得g(x)=ax2+2a|x-a|+2=
当a<0时,g(x)没有最小值,故舍去;
当a=0时,g(x)=2,不满足题意,故舍去;
当0<a≤1时,g(x)在(-∞,a)上单调递减,在(a,+∞)上单调递增,
故g(x)的最小值为g(a)=a3+2=8,
解得a=,不满足a∈(0,1],故舍去;
当a>1时,g(x)在(-∞,1)上单调递减,在(1,+∞)上单调递增,
故g(x)的最小值为g(1)=2a2-a+2=8,
解得a=-(舍去)或a=2.
综上所述,a=2.
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