函数奇偶性知识点归纳考点分析配经典案例分析
函数的奇偶性定义:
1.偶函数:一般地,对于函数()f x 的定义域内的任意一个x ,都有()()f x f x -=,那么()f x 就叫做偶函数.
2.奇函数:一般地,对于函数()f x 的定义域的任意一个x ,都有()()f x f x -=-,那么()f x 就叫做奇函数.
二、函数的奇偶性的几个性质
1、对称性:奇(偶)函数的定义域关于原点对称;
2、整体性:奇偶性是函数的整体性质,对定义域内任意一个x 都必须成立;
3、可逆性:)()(x f x f =-?)(x f 是偶函数;)()(x f x f -=-?)(x f 奇函数;
4、等价性:)()(x f x f =-?0)()(=--x f x f (||)()f x f x ?=;
)()(x f x f -=-?0)()(=+-x f x f ;
5、奇函数的图像关于原点对称,偶函数的图像关于y 轴对称;
6、可分性:根据函数奇偶性可将函数分类为四类:奇函数、偶函数、既是奇函数又是偶函数、非奇非偶函数。
7、判断或证明函数是否具有奇偶性的根据是定义。
8、如果一个奇函数f(x)在x=0处有意义,则这个函数在x=0处的函数值一定为0。并且关于原点对称。
三、关于奇偶函数的图像特征 一般地:
奇函数的图像关于原点对称,反过来,如果一个函数的图像关于原点对称,那么这个函数是奇函数; 即:f(x)为奇函数<=>f(x)的图像关于原点对称 点(x,y )→(-x,-y )
偶函数的图像关于y 轴对称,反过来,如果一个函数的图像关于y 轴对称,那么这个函数是偶函数。 即: f(x)为偶函数<=>f(x)的图像关于Y 轴对称 点(x,y )→(-x,y )
奇函数对称区间上的单调性相同(例:奇函数在某一区间上单调递增,则在它的对称区间上也是单
调递增。)
偶函数对称区间上的单调性相反(例:偶函数在某一区间上单调递增,则在它的对称区间上单调递减)。
2.函数奇偶性与单调性(最值)之间的关系
(1)若奇函数f(x)在[a ,b]上是增函数,且有最大值M ,则f(x)在[-b ,-a]上是增函数,且有最小值-M.
(2)若偶函数f(x)在(-∞,0)上是减函数,则f(x)在(0,+∞)上是增函数. 五、关于函数奇偶性的简单应用 1、函数的对称性
如果函数f (x )满足f (a +x )=f (a -x )或f (x )=f (2a -x ),则函数f (x )的图象关于直线?______对称.
一般的,若f (a +x )=f (b -x ),则函数f (x )的对称轴方程是?______. 两个函数)(a x f y +=与)(x b f y -= 的图象关于直线2
b
a x +=对称. 2、函数的周期性
函数的周期性的定义:设函数y =f (x ),x ∈D ,若存在非零常数T ,使得对任意的x ∈D 都有?________,则函数
f (x )为周期函数,T 为y =f (x )的一个周期.
(1)周期函数:对于函数y =f (x ),如果存在一个非零常数T ,使得当x 取定义域内的任何值时,都有f (x +T )=f (x ),那么就称函数y =f (x )为周期函数,称T 为这个函数的周期.
(2)最小正周期:如果在周期函数f (x )的所有周期中存在一个最小的正数,那么这个最小正数就叫做f (x )的最小正周期.
(3)周期函数不一定有最小正周期,若T ≠0是f (x )的周期,则kT (k ∈N +)也一定是f (x )的周期. 若函数f (x )对定义域中任意x 满足f (x +a )=-f (x )或f (x +a )=-
1
f x
(a ≠0),则函数f (x )是
周期函数,它的一个周期是?________.若)()(a x f x f +--=,则函数)(x f y =的图象关于点
)0,2
(a
对称; 六、函数的奇偶性的判断
函数奇偶性的因素有两个:定义域的对称性和数量关系。判断函数奇偶性就是判断函数是否为奇函数、偶函数、既是奇函数又是偶函数、非奇非偶函数四种情况。
判断函数奇偶性的方法:
(1)、利用奇、偶函数的定义,主要考查()f x -是否与()f x -、)(x f 相等,判断步骤如下: 1、若定义域不对称,则为非奇非偶函数;
若定义域对称,则有成为奇(偶)函数的可能,到底怎样,取决于数量关系)()(x f x f ±=-怎样成立?
若)()(x f x f =-成立,则为偶函数;若)()(x f x f -=-成立,则为奇函数;
若)()(x f x f ±=-成立,则为既是奇函数也是偶函数;若)()(x f x f ±=-都不成立,则为非奇非偶函数。
2.讨论函数奇偶性时,注意定义域优先原则.
3.由奇偶函数的图象的对称性,只要知道函数在原点的一侧区间上的有关性质,就可得出函数在其
对称区间上的性质.
4.若T 是f (x )的一个周期,则kT (k ≠0,k ∈Z )也是f (x )的周期.
5.(1)若函数f (x )存在两条平行于y 轴的对称轴,则函数f (x )是周期函数;若函数f (x )具有奇偶性,又
有一条平行于y 轴的对称轴,则函数f (x )是周期函数. 6.注意函数性质的逆向应用.
(2)、图像法:
f(x)为奇函数<=>f(x)的图像关于原点对称 点(x,y )→(-x,-y ) f(x)为偶函数<=>f(x)的图像关于Y 轴对称 点(x,y )→(-x,y )
(3)、特值法:根据函数奇偶性定义,在定义域内取特殊值自变量,计算后根据因变量的关系判断 函数奇偶性。 (4)、性质法
(5)、函数奇、偶性的运算:利用已知函数的奇偶性及以下准则(前提条件为两个函数的定义域交集不为空集):
1)若f (x )与g (x )都是奇函数,则在f (x )与g (x )的定义域的公共区间上, f (x )+g (x ),f (x )-g (x )都是奇函数,f (x )·g (x )与
f x
g x
为偶函数. 2)若f (x )与g (x )都是偶函数,则在f (x )与g (x )的定义域的公共区间上,
f (x )+
g (x ),f (x )-g (x ),f (x )·g (x ),
f x
g x
都是偶函数.
3)奇函数与偶函数的和(差)既非奇函数也非偶函数;
4)若f (x )与g (x )中一个为奇函数,另一个为偶函数,则在f (x )与g (x )的定义域的公共区间上, f (x )·g (x ),
f x
g x
都为奇函数.
3.若y =f (x )为奇函数,且y =f (x )在x =0处有意义,则f (0)=0. 性质
1、偶函数没有反函数(偶函数在定义域内非单调函数),奇函数的反函数仍是奇函数。
2、偶函数在定义域内关于原点对称的两个区间上单调性相反,奇函数在定义内关于原点对称的两个区间上单调性相同。
3、对于F (x )=f[g(x)]:若g(x)是偶函数且f(x)是偶函数,则F[x]是偶函数 若g(x)奇函数且f(x)是奇函数,则F (x )是奇函数 若g(x)奇函数且f(x)是偶函数,则F (x )是偶函数 5、奇函数与偶函数的定义域必须关于原点对称
案例分析:
考点一、判断函数的奇偶性 例1.判断下列函数是否是偶函数.
(1)2
()[1,2]f x x x =∈- (2)32
()1
x x f x x -=-
(3)f (x) = x + x 3
+x 5
; (4)f (x) = x 2
+1;
(5)f (x) = x + 1; (6)f (x) = x 2
,x ∈[–1,3];
(7)f (x) = 0.
变式训练
1、判断下列函数的是否具有奇偶性:
(1) f (x) = x + x 3
; (2) f (x) = – x 2
;
(3) h (x) = x 3
+1; (4) k (x) =21
1
x +,x[–1,2];
(5) f (x) = (x + 1) (x – 1); (6) g (x) = x (x + 1);
; (8) k (x) =21
1
x -.
2、下面四个结论中,正确命题的个数是( )
①偶函数的图像一定与y 轴相交;②函数f (x )为奇函数的充要条件是f (0)=0;
③偶函数的图像关于y 轴对称;④既是奇函数,又是偶函数的函数一定是f (x )=0(x ∈R). A .1 B .2 C .3 D .4
考点二、分段函数的奇偶性
解析:分别讨论每一个区间与其对称区间上的对称性,是否符合奇偶性的定义. 例1、判断下列函数的奇偶性:
①()(4)(4)f x lg x lg x =++-
②2
211(0)2
()11(0)2
x x g x x x ?+>??=??--?
分析:先验证函数定义域的对称性,再考察()()()f x f x f x --是否等于或.
解:(1){
()f x x x 的定义域是|4+>0且4x ->}0={|4x -<x <}4,它具有对称性.因为
()(4)(4)()f x lg x lg x f x -=-++=,所以()f x 是偶函数,不是奇函数.
(2)当x >0时,-x <0,于是
2211
()()1(1)()22
g x x x g x -=---=-+=-
当x <0时,-x >0,于是
222111
()()11(1)()222
g x x x x g x -=-+=+=---=-
综上可知,在R -
∪R +
上,()g x 是奇函数.
例2、判断函数f (x )=????
?
x 3
-3x 2
+x >x 3+3x 2
-
x <
的奇偶性.
思路点拨:分x >0或x <0两种情况计算f(-x),然后再判断f(-x)与f(x)的关系. 解:函数f(x)的定义域是(-∞,0)∪(0,+∞),关于原点对称.
①当x >0时,-x <0,
则f(-x)=(-x)3
+3(-x)2
-1=-x 3
+3x 2
-1=-(x 3
-3x 2
+1)=-f(x). ②当x <0时,-x >0,
则f(-x)=(-x)3
-3(-x)2
+1=-x 3
-3x 2
+1 =-(x 3
+3x 2
-1)=-f(x).
由①②知,当x ∈(-∞,0)∪(0,+∞)时, 都有f(-x)=-f(x),所以f(x)为奇函数.
【名师点拨】 分段函数的奇偶性应分段证明f(-x)与f(x)的关系,只有当对称的两段上都满足相同的关系时,才能判断其奇偶性.也可根据图象判定.
1、如果函数f (x )=?????
x 3
-3x 2
+1
x >-x 3-3x 2
+1
x <
,其奇偶性怎样?
解:当x >0时,f (x )=x 3
-3x 2
+1,-x <0,f (-x )=-(-x )3
-3(-x )2
+1=x 3
-3x 2
+1=f (x ). 当x <0时,f (x )=-x 3
-3x 2
+1.-x >0,f (-x )=(-x )3
-3(-x )2
+1=-x 3
-3x 2
+1=f (x ). 综上可得f (-x )=f (x ) ∴f (x )为偶函数.
考点二、利用奇偶函数图像的对称性质 由偶函数的定义可得:
偶函数的图像关于y 轴对称,反过来, 若一个函数的图像关于y 轴对称,则这个函数是偶函数. 由奇函数的定义可得:
奇函数的图像关于原点对称,反过来, 若一个函数的图像关于原点对称,则这个 函数是奇函数
例1、设奇函数)(x f 的定义域为[]5,5-,若当[0,5]x ∈时, )(x f 的图象如右图,则不等式()0f x <的解是
例2.如图,给出了奇函数y = f (x )的局总图象,求f (– 4).
例3.如图,给出了偶函数y = f (x )的局部图象,试比较f (1)与 f
1.奇函数y =
f (x )(x
∈R)的图象必过点( )
A .(a ,f (-a ))
B .(-a ,f (a ))
C .(-a ,-f (a ))
D .(a ,f (1
a
))
解析:∵f(x)是奇函数,∴f(-a)=-f(a),即自变量取-a 时,函数值为-f(a),故图象必过点(-a ,-f(a)).
答案:C
2.若函数y =f(x)是偶函数,其图象与x 轴有两个交点,则方程f(x)=0的所有实根之和是( )
A .2
B .1
C .0
D .-1
解析:∵偶函数图象关于y 轴对称,∴f(x)与x 轴的两个交点关于y 轴对称,若一根为x 1,则另一根必为-x 1,故f(x)=0的所有实根之和为0. 答案:C
3.已知f(x)在R 上是奇函数,且满足f(x +4)=f(x),当x ∈(0,2)时,f(x)=2x 2
,则f(7)=( ) A .-2 B .2 C .-98 D .98 解析:∵f(x +4)=f(x),∴f(7)=f(3+4)=f(3)=f[4+(-1)]=f(-1).
又∵f(-x)=-f(x),∴f(-1)=-f(1)=-2×12=-2,∴f(7)=-2,故选A. 答案:A
考点三、根据奇偶性求函数解析式
例3、已知f(x)是定义在R 上的奇函数,当x>0时,f(x)=2x 2
+3x -1,求f(x)的解析式. 分析:由奇函数的定义知f(0)=0,再由f(-x)=-f(x)计算当x<0时f(x)的表达式,构成定义在R 上的奇函数.
解:∵f (x )是定义在R 上的奇函数,∴f (-x )=-f (x ).
∵当x <0时,-x >0,∴f (x )=-f (-x )=-2x 2
+3x +1. 又∵奇函数f (x )在原点的定义,f (0)=0.
∴f (x )=????
?
2x 2
+3x -1 x ,
x =,-2x 2+3x +x
1、设f (x )是定义在R 上的奇函数,当x ≤0时,f (x )=2x 2
-x ,则f (1)=( )
A .-3
B .-1
C .1
D .3
[解析] 本题主要考查函数的奇偶性以及函数值的求法.f (1)=-f (-1)=-[2(-1)2
-(-1)]=-3, 故选A.
2、已知f (x )是R 上的奇函数,且当x ∈(0,+∞)时,f (x )=x (1+3
x ),求当x ∈(-∞,0)时f (x )的解析式.
解:设x ∈(-∞,0),则-x ∈(0,+∞).由已知得f (-x )=-x (1+3-x )=-x (1-3
x ). ∵f (x )是R 上的奇函数,∴f (-x )=-f (x ),∴f (x )=-f (-x )=x (1-3
x ). 即f (x )=x (1-3x ),∴当x ∈(-∞,0)时,f (x )的解析式为f (x )=x (1-3
x ). 考点三、利用函数的奇偶性和单调性求参数的值或取值范围 例1、已知函数()f x 的定义域为()1,1-,且同时满足下列条件:
(1)()f x 是奇函数;(2)()f x 在定义域上单调递减;(3)2
(1)(1)0,f a f a -+-< 求a 的取值范围.
22
(1)(1)(1)f a f a f a -<--=-,则22111
11111a a a a -<-?-<-?->-?
,∴01a <<
1、设定义在[-2,2]上的奇函数f(x)在区间[0,2]上单调递减,若f(1-m) 分析:利用奇函数性质知f(x)在[-2,2]上是减函数,再结合单调性,脱去符号“f ”,转化为关于m 的不等式(组). 解∵f (x )在[-2,2]上为奇函数,且在[0,2]上单调递减,故f (x )在[-2,2]上为减函数,又f (1- m ) ∴???? ? -2≤1-m ≤2, -2≤m ≤2,1-m >m . 即??? ?? -1≤m ≤3, -2≤m ≤2,m <12. 解得-1≤m <1 2 . 变式体验1 如果奇函数f(x)在区间[-5,-3]上是增函数,且最大值是-4,那么f(x)在x ∈[3,5]上是( ) A .增函数且最大值是4 B .增函数且最小值是4 C .减函数且最大值是4 D .减函数且最小值是4