内容正文:
第二章
基本初等函数
第8讲函数的奇偶性与周期性
1.(教材经典题改编)(多选)下列函数是奇函数的是
A.x)=2x4+3x2
B.Ax)=x3
C.f0w)=x+
X
n-是
2.若一个奇函数的定义域为{-1,2,a,b},则a+
A.-1
B.1
C.0
D.2
BC
2x
6=
(A)
3.(教材经典题改编)已知奇函数y=x)在区间[a,b]上单调递减,且有最大值m,
则y=孔x)在[-b,一a上单调
递减
,且有最小值
m
4.(教材经典题改编)已知函数孔x)是定义域为R的奇函数,当x≥0时,孔x)=x(1十
x),
则-2)的值是一6
【解析】由题知f2)=6,因为x)为奇函数,所以机一2)=一2)=一6.
5.己知f(x)是定义在R上的周期为2的函数,
-4x2+2,-1≤x<0,
x,0≤x<1,
则
【解析】
由题启得2寸-4×〔+2-1
当x∈[-1,1)时,f(x)=
1.奇偶性
定义:若一x)=孔x)
数.
这两个式子有意义的前提条件
性质:(1)奇函数的图象关于
(2)若奇函数的定义域包含0,
=x):
则x)为偶函数;若一)=一f),
则x)为奇函
是:定义域关于原点对称.
原点对称,偶函数的图象关于轴
对称
则必有f0)=0:如果函数x)是偶函数,那么孔x)
(3)在关于y轴对称的两个区间内,
(4)一般地:奇±奇=奇;偶±偶
法相同
(⑤)复合函数的奇偶性:内偶则偶
(6)既奇又偶的函数只有一个y=0,
奇函数单调性
相同
偶;奇×奇=偶;偶×
内奇同外
但定义域可以有无数个
偶函数单调性
相反
偶=偶;奇×偶=奇,除
2.周期性
(1)对定义域内任意x,存在非零常数T(T>0),
的周期;
(2)若T存在最小值,侧该值为最小正周期.
使x+)=)成立,则7为x)
目标1
函数奇偶性的判定
例1(1)判断下列函数的奇偶性.
①fx)=1Vx2-1+1V1-x2;
【解答】x)的定义域为{-1,1},关于原
又是偶函数.
点对称.又孔x)=0,所以x)既是奇函数
x2+2,x>0,
②x)=0,x=0,
-x2-2,x<0:
【解答】x)的定义域为R,关于原点对称.当x>0时,一x)=-(一x)2-2=一(x2
+2)=-x):
当x<0时,一x)=(-x)2+2=-(-x2-2)=-孔x):
当x=0时,0)=0,也满足一x)=一x).故该函数为奇函数.
m+x
恩y()=logm-女m≠0):
【解答】fx)的定义域为(一m,m),
f),所以fx)为奇函数.
mx
m+x
f一x)=1ogm十-l0gm-x
m十x」
例1
(2)(多选)如果x)是定义在R上的奇函数,那么下列函数为奇函数的是(AD)
A.g(x)=x+孔x)
B.g(x)=xx)
C.g(x)=x2+Ax)
D.g(x)=x2孔x)
【解析】因为x)是奇函数,所以-x)=一x).对于A,g(一x)=一x十孔一x)=一
x一孔x)=一g(x),所以g(x)=x十x)是奇函数;
对于B,g(一x)=一一x)=x)=g(x),所以g(x)=xx)是偶函数;
对于C,g(-x)=(一x)2+-x)=x2-x),所以g(x)=x2+x)为非奇非偶函数;
对于D,g(-x)=(-x)2-x)=-x2孔x)=一g(x),所以g(x)=x2孔x)是奇函数.
判断函数奇偶性的步骤:①求函数的定义域,判断定义域是否关于原点对称,若不对
称,则既不是奇函数也不是偶函数;②验证f(一x)是否等于+fx),或验证其等价形
式)-x=0或=±1≠0是否成立.
f(x)
变式1
1X,
设函数f)一1+x
则下列函数为奇函数的是
(B)
A.x-1)-1
B.x-1)+1
C.x+1)-1
D.x+1)+1
【解析】由题意可得)-1+十:对于A-)一1--2不是奇函数:
对于B,f0-1)十1=2是奇函数:
对于C)一1=子22,定义域不关于原点对称,不是奇画数:
对于D化+1+1十2定义城不关于原点对称,不是奇西数。
目标2函数奇偶性的应用
视角1求值
例2-1(1)(2026·武汉期初)若函数f)=
足存高或则欧致。1B
A.1
B.-1
C.2
D.-2
【解析】fx)=
40+a_1+a
的定义域为R.由为奇函数,故0
2
4x-14x-1_(4x-104_1-4
=0,解得a=-1.当a=-1时,f一刘=2cs一2x2ws,42w
fx),故a=-1符合题意.
例2-1
(2)2025·福州质检)已知yfx)为定义在R上的奇函数,当x<0时,∫x)
-4++24.若f)≥a十1对一切x≥0成立,则实数a的取值范围是一,一5]
【解析】因为yfx)为定义在R上的奇函数,
所以f0)=0.当x>0时,一x<0,
--4女+十24=寸,所以0)-4+24学4拟24,当且仅当2时
X
0≥a+1,
等号成立.由fx)≥a十1对一切x≥0成立,则
4a-24≥a+1,
解得a≤-5.
例2一2(3)(2025杭州质检)设函数y=x)一x2是奇函数,若函数gx)=x)+5,
4)=9,则g(-4)=
(B)
A.27
B.28
C.29
D.30
【解析】
由函数y=孔x)一x2是奇函数可知fx)一x2+孔一x)一(一x)2=0,因此可得孔x)
+-x)=2x2.又g(x)=x)+5,因此g4)=4)+5,g(-4)=-4)+5;两式相加可
得g(4)+g(-4)=孔4)+5+-4)+5=2×42+10=42.又g(4)=4)+5=14,因此
8(-4)=42-14=28.
例2一24)已知函数f)-
a sinx+3(x2)2
x2+4
a是不为0的常数),当x∈[-2,2]
时,函数fx)的最大值与最小值的和为
(B)
A.a+3
B.6
C.2
D.3-a
【解折】通数a-2片设s+4
x2+4
sin
则
g(x)在x∈[-2,2]上是奇函数,且为单调函数,所以g(-2)十g(2)=0.当x∈[-2,
2]时,函数fx)的最大值与最小值的和为f(2)+/(一2)=[g(2)十3]+[g(一2)十3]=6.
变式?⊥(0X2025·岳阳质检若函数)一k。为奇函数,则=(B)
e
2
B·2
C.-e
D.e
【解析】令e-1≠0,可得x≠0,即函数fx)的定义域为xx≠0.若函数fx)为奇函
数.则=0.可得i列+ek。二=2法。三号
2k-e=0,所以k=5
变式2-1
(2)2025·泉州二检)已知定义在R上的函数x)十1为奇函数,且一1)
=-2,则1)=
0
【解析】因为函数x)十1为奇函数,所以-x)+1=一优x)十1]台一x)+x)=一
2.令x=1有-1)+1)=-2,又-1)=-2,所以1)=0.
(3)(2025·新乡二模)若孔x),g(x)分别为奇函数、偶函数,2)十g2)=20,且x)-xg
(x)=x3,则-2)十5g(-2)=4
【解析】
依题意得2)-2g(2)=8,又2)十g2)=20,解得2)=16,g(2)=4,所以
-2)+5g(-2)=-2)+5g(2)=-16+20=4.
视角2解抽象不等式
例2-3
(2026·漳州期初)已知定义在R上的奇函数fx)满足:x1,2∈(0,十∞),
且≠,001,若f2=2.则不等式户的解集为可2,0)U2,十)
X1—X2
【解标】因为,n0.十∞,且1≠,)1,设g=一,则
X1一X2
g)一g2)根据单调性的定义可得,g)在(0,+○)上单调递增.
X1一x2
因为x)在R上为奇函数,所以g(一x)=-x)-(一x)=一九x)十x=一x)一x刈]=一
g(x),所以gx)在R上为奇函数,所以g(x)在(一∞,0),(0,十∞)上单调递增,因为
2)=2,所以g(2)=2)-2=0,则g(-2)=-g(2)=0,所以g(x)=x)-x>0的解集
为(-2,0)U(2,+∞),即fx)>x的解集为(-2,0)U(2,+∞).
变式2一
2(2025·邢台-模)设函数f)=n1+x)-1十3,则不等式/2x)/
(x十1)的解集为
U(1,+∞)
【解析】
因为f)=h(1+1十3x的定义域为R,且f一x)=1血1十-1十3x
=fx),所以fx)为偶函数.
当之0时.=1与=hy=与y=113x均在0.上单调递增,所以
y=n(1+与y=一
一3w均在0.)上单调递增,所以在0.1)上单调递
增,则不等式f2x)fx+1)等价于2x>x+1,即(2x)2>x+1)2,解得x>1或x<-
即不等式2)x+1的解集为-,U1,+)
目标3
函数的周期性
例3(1)2025·泰兴调研)已知函数y=x)是定义在R上的奇函数,且满足x+2)
一x),当x∈[-2,0]时,x)=x2+x,则当x∈[4,6]时,x)等于
(B)
A.x2-7x+12
B.-x2+9x-20
C.-x2+7x-12
D.-x2+9x+20
【解析】由题意知x十2)=一x),则x十4)=一x十2)=x),所以函数x)是以4为
周期的周期函数.
又当x∈[-2,0]时,x)=x2+x,且x)是定义在R上的奇函数,所以x∈[0,2]时,
一x∈[-2,0],x)=一-x)=-(x2-x)=一x2+x.所以当x∈[4,6]时,x-4∈
[0,2],x)=x-4)=-(x-4)2+(x-4)=-x2+9x-20.
例3(22025·武汉2月调研)已知函数x)满足x十1)=x)十x+2),若f(1)=2,
11)=3,则/2025)=
(D)
A.1
B.-1
C.5
D.-5
【解析】
由题意可得x+2)=孔x+1)一x),用x+1代替x得孔x+3)=x+2)一x+
1),两式相加得孔x十3)=一x),所以x+6)=一x+3)=x),所以函数x)是以6为
周期的周期函数,所以11)=5)=3.
又5)=-2),所以2)=-3,所以3)=2)-1)=-3-2=-5,所以2025)=
337×6+3)=3)=-5.
周期性的几个常用结论
对x)的定义域内任一自变量的值x,周期为T,则:
(1)孔x+a)=x十b)→x)为周期函数,其周期T=b
(2)x+a)=一x)→x)的周期T=2a;
(ee+o)心j的周期20:
(4)孔x)十x+a)=k(k为常数)→孔x)的周期T=2;
(5)xx+a)=k(k为常数)→x)的周期T=2a.
a:
变式3(2026·泉州期初)若定义在R上的奇函数fx)满足fx+2)fx),且当0<
1时,)=-+,则
(B)
A.-1
B.
C.
4
2
【解析】
因为f十2),所以函数)是周期函数,2是其一个周期,所以行
6可因为12乃-[+5本所以
1.(2025·新高考I卷)设f(x)是定义在R
时,=5-2x,则
1
2
B
C.
4
D.
【解析】人-品-5-2×4-分
上且周期为2的偶函数,当2≤x≤3
(A)
4
12
2.(2024·全国甲卷理)函数孔x)=-x2+(e-e-)sinx在区间[-2.8,2.8]上的大致图
象为
(B)
A
B
D
【解析】
由-x)=-x2+(e-x-e)sin(-x)=-x2+(e-e-x)sinx=x),又函数的定
义域为[-一2.8,2.8],故该函数为偶函数,排除A,C.
又0)1e-ml-1-e-m吾氵-1-0}名0故回排除D.
3.(2025·苏锡常镇二模)已知函数f孔x)和g(x)的定义域均为R,若孔x十1)是奇函数,
g(x)是偶函数,且x)-gx-2)=2-x,则g(-1)=
(D)
A.-1
B.0
C.1
D.2
【解析】
由孔x+1)是奇函数,所以-x十1)=一x十1).令x=0,可得1)=一
1),可得1)=0.在x)-g(x-2)=2-x中,令x=1,得1)-g(-1)=1,所以g(-
1)=-1;令x=3,得3)-g(1)=-1,所以3)=g(1)-1=g(-1)-1=-2,所以
g-1)=-1)=-2+1)=-2+1)=-3)=2.
配套练习题
一、单项选择题
1.(2025·承德质检)若函数fx)
为
A.fx)=一x2+1
c
x十1
A组夯基精练
十在1是音西致,划a的解式
(B)
X
B.f()-x2+1
X
D.f(x)-x2+x+1
2.若定义在R上的函数fx)是周期为2的偶函数,
则-
A.2
B.1
C.-2
D.-1
【解析】由题知》}223-4=3
当0≤x≤1时,fx)=3一4,
(B)
-2=1.
3.(2026镇江期初)下列函数为偶函数的是
2+1
A.f(x)=2-2x
B.f(x)
2x-1
2
C.f(x)-x In(x+Vx2+1)
D.f(x)=-x3+x3
【解析】对于A,函数定义域为R,-x)=2x一2x=一x),所以孔x)为奇函数,故
A错误;
对于B,由2一1≠0可得x≠0,所以函数的定义域为(-∞,0)U(0,+∞),
2x+11+2
又一)一2-11一2=四)所以函数)为奇函数,故B错误:
对于C,函数的定义域为R,(
0x2+1+0x2+1-
Vx2+1+x
)=一xnx2+
数,故C正确;
对于D,函数的定义域为R,f(一x)=
函数,故D错误.
【答案】C
-x)=-xln(一x
1+xx Inex+
2
(一x)3+(一x)3=x3十
+(-x)2+1)=-xln
1)f(),所以fx)为偶函
2
x3fx),所以fx)不是偶
4.已知函数fx)和g(x)均为奇函数,h(x)=ax)十bg(x)十2在区间(0,+∞)上有最大
值5,那么h(x)在(一∞,0)上的最小值为
(B)
A.-5
B.-1
C.-3
D.5
【解析】令Fx)=h(x)-2=ax)十bgx),则Fx)为奇函数.因为x∈(0,+∞)时,
h(x)≤5,所以x∈(0,+∞)时,Fx)=h(x)-2≤3.
又x∈(一∞,0)时,一x∈(0,+∞),所以F(一x)≤3台一F(x)≤3台Fx)≥一3,所以
h(x)≥-3+2=-1.
5.设函数)=x2027十x则使得fc)>Y(21诚立的x的取值范围是(A)
Ag司
B,1.t网
c.
D.,+o
【解析】
由题意知,fm)是R上的偶函数,当x≥0时,f=r一2027+x2,
所以fx)
在[0,+∞)上是增函数,所以由fx)>f(2x一1),得f(x)f2x一1),所以x>2x一1,
所以4女中1,解得<1.所以:的取值范国是},小
二、多项选择题
6.(2025·徐州调研)若函数/()=
2x-1
x+1
A.x-1)-2
C.x+1)+2
则以下函数不为奇函数的是()
B.x-1)+2
D.x+1)-2
【解析】对于A,令g)化-1)-2=23
2=-3
x
定义域为(-∞,0)U(0,十
∞),且满足g(一x)=一g(x),所以函数fx一1)一2为奇函数.
对于,设-十2=-子+4,定义域为(-,0U0.十.但不满足M
x)=一h(x),所以函数fx-1)十2不是奇函数.
对打C-+22,定义城为(,-(-2.十故w十十2不
是奇函数.
对于D,+1)-22十
x+2
-2,定义域为(-∞,-2)U(-2,+∞),故f十1)一2不
是奇函数.
【答案】BCD
7.已知函数fx)是定义在R上的奇函数,当x<0时,fx)
确的有
A.当x>0时,f)=1
3
2十x
C.不等式xfx)<0的解集为(一1,0)U(0,1)
D.若函数y=x川一a的图象与x轴有4个不同的交点,则
3
一一1,则下列说法正
2-x
0习
【解析】
当x>0时,一x<0,由题意可知f(x)=f(
A正确.由题意可知f(0)=0,B错误.
-3--1,x<0,
2一x
由以上知fx)=0,x=0,
令fx)>0,则-1
3
2+x’x>0,
心1戏N1出n9支n
确。
2-3
x<0或>1;令f)<0,则x
即0<x<1或-1<x<0,C正
令y=fx)一a=0,得a=fx),作出rx)的图象如图所示,
函数y=f0训的图象存在4个交点时,0<a<,D正确.
y
/
1
v-a
-1
【答案】ACD
由图可知当直线y=a和
8.(2025·佛山二模)已知函数fx)
A.最小正周期为π
C.在[0,]上单调递增
2sinx,
3+cos 2x'
则下列关于f(x)的说法中正确的有
()
B.是奇函数
D.最大值为1
2sin(π+x)
【解析】由f(x十x)=3十cos[2(π十x]
2sin=w),显然元不是fx)的周期,
3+cos 2x
A错误.
2sin(-x)-=
由f)的定义域为R,且f(-)一3十cos(一2x)
,2sim.=寸x,所以f为奇函
3+c0s2x
数,B正确.
由解析式,易得0)=孔π)=0,显然在[0,上不是单调递增,C错误.
2sinx sinx
由fx)-3+cos2x2-simt
令t=sinr∈[-1
0.若0,则02
又=在一1,
上
2,则0一1,0):在0
以fx)=h(t)的最大值为1,D正确.
【答案】BD
,1小则)-=,且M0=
0),(0,1]上都单调递减,在[-1,0)
止子-1,
则h()∈(0,1],所
三、填空题
9.(2023·全国甲卷理)若
【解析】
因为y=fx)=(c
x十1为偶函数,定义域为
a=2.
y=(x-1)2+ax+sinx十
y+a中nk+=r
R,所以f(一x)=(一x)2+
π2
为偶函数,则a=
2
1)2+ax+cosx=x2+cosx-2x+
cos(一x)十2x一ax+1fx),解得
10.(2026黄冈期初)已知函数x)的定义域为R,y=x)一sinx为偶函数,y=x)十
2cosx为奇函数,则/x)的最大值为V5
【解析】因为y=x)一sinx为偶函数,则-x)十sinx=x)一sinx①,又y=x)十
2cosx为奇函数,则-x)十2cosx=一儿x)一2cosx②.
由①-②,整理得fx)=sinx-2cosx,则fx)=sinx一2cosx=V5sin(x一p),其中tan
9-2,故当sin)=1时.即x=乃十o+2m,∈乙时,f)取得最大值为5.
11.(2025张家口一模)已知定义在R上的函数孔x)满足以下条件:①x)=2一x):
②x)=-6-x):③5)=1.则1)+2)+…+2025)=
【解析】由x)=2-x),x)=一6-x),得x)=2-x)=一+4)=x+8),所
以x)的周期为8,1)+2)+3)+4)+5)+6)+7)+8)=1)+2)+3)+4)
+5)+6)+-1)+0)=[1)+5)]+[2)+6)]+[4)+0]+3)+九-1)]=
0,1)+2)++2025)=1)+253[1)+2)+3)+4)+5)+6)+7)+8)]
=-5)=-1.
四、解答题
12.设函数x)对任意x,y∈R都有x十y)=x)十y),且当x>0时,x)<0,1)
=-2.
(1)求证:x)为奇函数;
【解答】令x=y=0,则0)=0)十0)=20),所以0)=0.令y=一x,则有0)=
x)+一x)=0,所以孔一x)=一x).因为函数孔x)的定义域为R,关于原点对称,所
以函数孔x)为奇函数.
12.(2)求证:孔x)在R上是减函数:
【解答】任取1,x2∈R,且x1<x2,!
则x2-x1>0,因为当x>0时,x)<0,所以
x2-x1)<0,所以x2)-x1)=(x2-x1)十x1)-x1)=x2-x1)+x1)-x1)=x2
x1)<0,所以x2)-x1)<0,即x1)>x2),所以x)在R上是减函数.
(3)若2x+5)+f6-7x)>4,求x的取值范围:
【解答】由(1可知,-1)=-1)=2.令x=y=-1,则-2)=术-1)+-1)=
2-1)=4.因为2x+5)+6-7x)>4,所以2x+5+6-7x)>-2),即11
5x)>-2).
因为f)在R上是减函数,所以11一5x<一2,解得>,即x的取值范围是
12.(4)求孔x)在[一3,3]上的最大值与最小值.
【解答】令x=-2,y=-1,则-3)=-2)十-1)=4+2=6.
因为孔x)在R上是
减函数,所以x)在[一3,3]上的最大值为6.因为奇函数在关于原点对称的区间上
的最值互为相反数,所以x)在[一3,3]上的最小值为一6.
13.设函数fx)与g(x)的定义域是{xx∈R且
且十g6x1
X
(1)求x)与g(x)的解析式:
【解答】
根据题意,知f)十)=则
偶函数,gx)是奇函数,则f(一x)十g(一x)=fx)
80)=x2-1
x≠±1,fx)是偶函数,gc)是奇函数,
-动--千1义a是
x1联立两式解得/广1
13.设函数fx)与g(x)的定义域是xx∈R且x≠±1,fx)是偶函数,g(x)是奇函数,
且十g6)广
2)求+5/4+2)+)4的值
【解】虹e=则日-亡奥有w+
1.re)treytrrr-3.
B组能力提升练
14.(2025福州二模)(多选)定义在R上的函数f孔x),gx)满足:①当x>0时,
x)>0,且g(x)>0;②gx+y)=gx)g0y)+xy):③g(x-y)=gx)gy)-x/y),则
A.g(0)=1
B.g(x)为偶函数
C.x)为奇函数
D.x)为周期函数
【解析】由g(x+y)=gx)gy)十xy)及g(x一y)=gx)gy)一x),两式相加可得g(x
+y)十g(x-y)=2g(x)gy).令x>0,y=0,可得2g(x)=2g(x)g0),因为x>0,所以
gx)>0,即可得g0)=1,A正确.
再令x=0,可得gy)十g(-y)=2g(0)gy),又g(0)=1,即g(-y)=g0y),由于y∈R,所
以g(x)为偶函数,B正确.
再由g(x+y)=g(x)g0y)+x)儿y),令y=一x,得g(O)=g(x)g(-x)+x)-x),又g(x)为
偶函数,所以g(0)=g(x)g(x)+x)M一x)①.由g(x一y)=g(x)gOy)一xy),令y=x得
g(0)=g(x)8(x)-孔xx)②.①②两式相减可得x)儿x)十-x)]=0,又人x)不恒为0,
所以孔x)+孔一x)=0,即x)为奇函数,C正确.
因为x)为奇函数,且x>0时,有x)>0,则有x<0时,x)<0,且仅有0)=0,所
以不可能存在常数T满足0+T)=O),即x)不是周期函数,D错误.
【答案】ABC
15.(2025·德州期中)已知函数fx)的定义域为R,fx一1)+fx+1)=f(3),f(一2x+
2为.且=,则1y
=1
【解析】
由x-1)+x+1)=3),得x)+x+2)=3),x+2)+x+4)=3),所
以x)=x+4),故x)是周期为4的函数.
因为-2x+2)为偶函数,所以/2-2x)2+2),所以0-)2+,令=2
得月=1.令=1,得.
在f-1)+fx+1)f3)中,
得0h5i-o.故2
-1.
2025
由函数的周期性得∑(k十1)
k=1
-2025)-2026=-2026.
【答案】1
-2026
令x=2,得f(1)+f3)
=-1:令x=
5
21
k-2=(-2
3+4
f3),所以f1)f(3)=0.令x=
得i=0.故--
5)十+(-2022+2023+2024