高三数学一轮复习精品学案7:§2.3 函数的奇偶性与周期性
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2.3 函数的奇偶性与周期性考纲要求1.结合具体函数,了解函数奇偶性的含义.2.会运用函数图象理解和研究函数的奇偶性.3.了解函数周期性、最小正周期的含义,会判断、应用简单函数的周期性. 1.函数的奇偶性奇偶性 定义 图象特点 偶函数 如果对于函数f (x )的定义域内任意一个x ,都有________,那么函数f (x )是偶函数关于____对称 奇函数 如果对于函数f (x )的定义域内任意一个x ,都有________,那么函数f (x )是奇函数 关于______对称2.周期性(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 )=______,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____________的正数,那么这个____正数就叫做f (x )的最小正周期.3.对称性若函数f (x )满足f (a -x )=f (a +x )或f (x )=f (2a -x ),则函数f (x )关于直线__________对称.1.函数f (x )=1x-x 的图象关于( ). A .y 轴对称 B .直线y =-x 对称C .坐标原点对称D .直线y =x 对称2.若函数f (x )=x 2x +1x -a为奇函数,则a =( ).A.12B.23C.34D .1 3.函数f (x )=(m -1)x 2+2mx +3为偶函数,则f (x )在区间(-5,-3)上( ).A .先减后增B .先增后减C .单调递减D .单调递增4.若f (x )是R 上周期为5的奇函数,且满足f (1)=1,f (2)=2,则f (3)-f (4)=( ).A .-1B .1C .-2D .25.若偶函数f(x)是以4为周期的函数,f(x)在区间[-6,-4]上是减函数,则f(x)在[0,2]上的单调性是__________.一、函数奇偶性的判定【例1】判断下列函数的奇偶性.(1)f(x)=3-x2+x2-3;(2)f(x)=(x+1)1-x 1+x;(3)f(x)=4-x2|x+3|-3.方法提炼判定函数奇偶性的常用方法及思路:1.定义法2.图象法3.性质法:(1)“奇+奇”是奇,“奇-奇”是奇,“奇·奇”是偶,“奇÷奇”是偶;(2)“偶+偶”是偶,“偶-偶”是偶,“偶·偶”是偶,“偶÷偶”是偶;(3)“奇·偶”是奇,“奇÷偶”是奇.提醒:(1)分段函数奇偶性的判断,要注意定义域内x取值的任意性,应分段讨论,讨论时可依据x的范围取相应地化简解析式,判断f(x)与f(-x)的关系,得出结论,也可以利用图象作判断.(2)“性质法”中的结论是在两个函数的公共定义域内才成立的.(3)性质法在选择题和填空题中可直接运用,但在解答题中应给出性质推导的过程.请做演练巩固提升1二、函数奇偶性的应用【例2-1】设偶函数f(x)满足f(x)=x3-8(x≥0),则{x|f(x -2)>0}=( ).A.{x|x<-2,或x>0} B.{x|x<0,或x>4} C.{x|x<0,或x>6} D.{x|x<-2,或x>2}【例2-2】设a,b∈R,且a≠2,若定义在区间(-b,b)内的函数f(x)=lg 1+ax1+2x是奇函数,则a+b的取值范围为__________.【例2-3】设函数f(x)=x3+bx2+cx(x∈R),已知g(x)=f(x)-f ′(x )是奇函数.(1)求b ,c 的值;(2)求g (x )的单调区间与极值.方法提炼函数奇偶性的应用:1.已知函数的奇偶性求函数的解析式,往往要抓住奇偶性讨论函数在各个分区间上的解析式,或充分利用奇偶性产生关于f (x )的方程,从而可得f (x )的解析式.2.已知带有字母参数的函数的表达式及奇偶性求参数,常常采用待定系数法:利用f (x )±f (-x )=0产生关于字母的恒等式,由系数的对等性可得知字母的值.3.奇偶性与单调性综合时要注意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.4.若f (x )为奇函数,且在x =0处有定义,则f (0)=0.这一结论在解决问题中十分便捷,但若f (x )是偶函数且在x =0处有定义,就不一定有f (0)=0,如f (x )=x 2+1是偶函数,而f (0)=1.请做演练巩固提升3,4三、函数的周期性及其应用【例3-1】已知定义在R 上的函数f (x )满足f (x )=-f ⎝⎛⎭⎪⎫x +32,且f (1)=3,则f (2 014)=__________.【例3-2】已知函数f (x )满足f (x +1)=1+f x 1-f x,若f (1)=2 014,则f (103)=__________.方法提炼抽象函数的周期需要根据给出的函数式子求出,常见的有以下几种情形:(1)若函数满足f (x +T )=f (x ),由函数周期性的定义可知T 是函数的一个周期;(2)若满足f (x +a )=-f (x ),则f (x +2a )=f [(x +a )+a ]=-f (x +a )=f (x ),所以2a 是函数的一个周期;(3)若满足f (x +a )=1f x,则f (x +2a )=f [(x +a )+a ]=1f x +a=f (x ),所以2a 是函数的一个周期;(4)若函数满足f(x+a)=-1f x,同理可得2a是函数的一个周期;(5)如果T是函数y=f(x)的周期,则①kT(k∈Z且k≠0)也是y=f(x)的周期,即f(x+kT)=f(x);②若已知区间[m,n](m<n)的图象,则可画出区间[m+kT,n+kT](k∈Z且k≠0)上的图象.请做演练巩固提升5没有等价变形而致误【典例】函数f(x)的定义域D={x|x≠0},且满足对于任意x1,x2∈D,有f(x1·x2)=f(x1)+f(x2).(1)求f(1)的值;(2)判断f(x)的奇偶性,并证明;(3)如果f(4)=1,f(3x+1)+f(2x-6)≤3,且f(x)在(0,+∞)上是增函数,求x的取值范围.错解:(1)令x1=x2=1,有f(1×1)=f(1)+f(1),解得f(1)=0.(2)f(x)为偶函数,证明如下:令x1=x2=-1,有f[(-1)×(-1)]=f(-1)+f(-1),解得f(-1)=0.令x1=-1,x2=x,有f(-x)=f(-1)+f(x),∴f(-x)=f(x).∴f(x)为偶函数.(3)f(4×4)=f(4)+f(4)=2,f(16×4)=f(16)+f(4)=3,由f(3x+1)+f(2x-6)≤3,得f[(3x+1)(2x-6)]≤f(64).又∵f(x)在(0,+∞)上是增函数,∴(3x+1)(2x-6)≤64.∴-73≤x≤5.分析:(1)从f(1)联想自变量的值为1,进而想到赋值x1=x2=1.(2)判断f(x)的奇偶性,就是研究f(x),f(-x)的关系,从而想到赋值x1=-1,x2=x.即f(-x)=f(-1)+f(x).(3)就是要出现f(M)<f(N)的形式,再结合单调性转化为M<N或M>N的形式求解.正解:(1)令x1=x2=1,有f(1×1)=f(1)+f(1),解得f(1)=0.(2)f(x)为偶函数,证明如下:令x 1=x 2=-1,有f [(-1)×(-1)]=f (-1)+f (-1),解得f (-1)=0.令x 1=-1,x 2=x ,有f (-x )=f (-1)+f (x ),∴f (-x )=f (x ).∴f (x )为偶函数.(3)f (4×4)=f (4)+f (4)=2,f (16×4)=f (16)+f (4)=3.由f (3x +1)+f (2x -6)≤3,变形为f [(3x +1)(2x -6)]≤f (64).(*)∵f (x )为偶函数,∴f (-x )=f (x )=f (|x |).∴不等式(*)等价于f [|(3x +1)(2x -6)|]≤f (64).又∵f (x )在(0,+∞)上是增函数,∴|(3x +1)(2x -6)|≤64,且(3x +1)(2x -6)≠0.解得-73≤x <-13或-13<x <3或3<x ≤5. ∴x 的取值范围是⎩⎨⎧x ⎪⎪⎪⎭⎬⎫-73≤x <-13,或-13<x <3,或3<x ≤5. 答题指导:等价转化要做到规范,应注意以下几点:(1)要有明确的语言表示.如“M ”等价于“N ”、“M ”变形为“N ”.(2)要写明转化的条件.如本例中:∵f (x )为偶函数,∴不等式(*)等价于f [|(3x +1)(2x -6)|]≤f (64).(3)转化的结果要等价.如本例:由于f [|(3x +1)(2x -6)|]≤f (64) ⇒|(3x +1)(2x -6)|≤64,且(3x +1)(2x -6)≠0.若漏掉(3x +1)(2x -6)≠0,则这个转化就不等价了.1.下列函数中既不是奇函数,又不是偶函数的是( ).A .y =2|x |B .y =lg(x +x 2+1)C .y =2x +2-xD .y =lg 1x +12.已知函数f (x )对一切x ,y ∈R ,都有f (x +y )=f (x )+f (y ),则f (x )为( ).A .偶函数B .奇函数C .既是奇函数又是偶函数D .非奇非偶函数3.函数f (x )的定义域为R ,且满足:f (x )是偶函数,f (x -1)是奇函数,若f(0.5)=9,则f(8.5)等于( ).A.-9 B.9 C.-3 D.04.设偶函数f(x)满足f(x)=2x-4(x≥0),则不等式f(x-2)>0的解集为( ).A.{x|x<-2,或x>4} B.{x|x<0,或x>4}C.{x|x<0,或x>6} D.{x|x<-2,或x>2}5.已知定义在R上的奇函数f(x)的图象关于直线x=1对称,f(-1)=1,则f(2 008)+f(2 009)+f(2 010)+f(2 011)+f(2 012)+f(2 013)=__________.参考答案基础梳理自测知识梳理1.f (-x )=f (x ) y 轴 f (-x )=-f (x ) 原点2.(1)f (x ) (2)存在一个最小 最小3.x =a基础自测1.C 解析:判断f (x )为奇函数,图象关于原点对称,故选C.2.A 解析:∵f (x )为奇函数,∴f (x )=-f (-x ),即:x(2x +1)(x -a )=x(-2x +1)(-x -a )恒成立,整理得:a=12.故选A. 3.D 解析:当m =1时,f (x )=2x +3不是偶函数,当m ≠1时,f (x )为二次函数,要使其为偶函数,则其对称轴应为y 轴,故需m =0,此时f (x )=-x 2+3,其图象的开口向下,所以函数f (x )在(-5,-3)上单调递增.4.A 解析:∵f (3)=f (5-2)=f (-2)=-f (2)=-2,f (4)=f (5-1)=f (-1)=-f (1)=-1,∴f (3)-f (4)=-1,故选A.5.单调递增 解析:∵T =4,且在[-6,-4]上单调递减, ∴函数在[-2,0]上也单调递减.又f (x )为偶函数,故f (x )的图象关于y 轴对称,由对称性知f (x )在[0,2]上单调递增.考点探究突破【例1】 解:(1)由⎩⎪⎨⎪⎧ 3-x 2≥0,x 2-3≥0,得x =-3或x = 3.∴函数f (x )的定义域为{-3,3}.∵对任意的x ∈{-3,3},-x ∈{-3,3},且f (-x )=-f (x )=f (x )=0,∴f (x )既是奇函数,又是偶函数.(2)要使f (x )有意义,则1-x 1+x≥0, 解得-1<x ≤1,显然f (x )的定义域不关于原点对称,∴f (x )既不是奇函数,也不是偶函数.(3)∵⎩⎪⎨⎪⎧4-x 2≥0,|x +3|≠3, ∴-2≤x ≤2且x ≠0. ∴函数f (x )的定义域关于原点对称. 又f (x )=4-x 2x +3-3=4-x 2x , f (-x )=4-(-x )2-x =-4-x 2x, ∴f (-x )=-f (x ),即函数f (x )是奇函数.【例2-1】 B 解析:当x <0时,-x >0,∴f (-x )=(-x )3-8=-x 3-8.又f (x )是偶函数,∴f (x )=f (-x )=-x 3-8.∴f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ x 3-8,x ≥0,-x 3-8,x <0.∴f (x -2)=⎩⎪⎨⎪⎧ (x -2)3-8,x ≥2,-(x -2)3-8,x <2.由f (x -2)>0得:⎩⎪⎨⎪⎧ x ≥2,(x -2)3-8>0或⎩⎪⎨⎪⎧ x <2,-(x -2)3-8>0.解得x >4或x <0,故选B.【例2-2】 ⎝ ⎛⎦⎥⎤-2,-32 解析:∵f (x )在(-b ,b )上是奇函数,∴f (-x )=lg 1-ax 1-2x =-f (x )=-lg 1+ax 1+2x =lg 1+2x 1+ax , ∴1+2x 1+ax =1-ax 1-2x对x ∈(-b ,b )成立,可得a =-2(a =2舍去). ∴f (x )=lg 1-2x 1+2x.由1-2x 1+2x >0,得-12<x <12. 又f (x )定义区间为(-b ,b ),∴0<b ≤12,-2<a +b ≤-32. 【例2-3】 解:(1)∵f (x )=x 3+bx 2+cx ,∴f ′(x )=3x 2+2bx +c ,∴g (x )=f (x )-f ′(x )=x 3+(b -3)x 2+(c -2b )x -c .∵g (x )是一个奇函数,∴g (0)=0,得c =0,由奇函数定义g (-x )=-g (x )得b =3.(2)由(1)知g (x )=x 3-6x ,从而g ′(x )=3x 2-6,由此可知,(-∞,-2)和(2,+∞)是函数g (x )的单调递增区间;(-2,2)是函数g (x )的单调递减区间.g (x )在x =-2时,取得极大值,极大值为42;g (x )在x =2时,取得极小值,极小值为-4 2.【例3-1】 3 解析:∵f (x )=-f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +32, ∴f (x +3)=f ⎣⎢⎢⎡⎦⎥⎥⎤⎝ ⎛⎭⎪⎫x +32+32 =-f ⎝⎛⎭⎪⎫x +32=f (x ). ∴f (x )是以3为周期的周期函数.则f (2 014)=f (671×3+1)=f (1)=3.【例3-2】 -12 014 解析:∵f (x +1)=1+f (x )1-f (x ), ∴f (x +2)=1+f (x +1)1-f (x +1)=1+1+f (x )1-f (x )1-1+f (x )1-f (x )=-1f (x ). ∴f (x +4)=f (x ),即函数f (x )的周期为4.∵f (1)=2 014,∴f (103)=f (25×4+3)=f (3)=-1f (1)=-12 014.演练巩固提升1.D 解析:对于D,y=lg 1x+1的定义域为{x|x>-1},不关于原点对称,是非奇非偶函数.2.B 解析:显然f(x)的定义域是R,它关于原点对称.令y=-x,得f(0)=f(x)+f(-x),又∵f(0)=0,∴f(x)+f(-x)=0,即f(-x)=-f(x).∴f(x)是奇函数,故选B.3.B 解析:由题可知,f(x)是偶函数,所以f(x)=f(-x).又f(x-1)是奇函数,所以f(-x-1)=-f(x-1).令t=x+1,可得f(t)=-f(t-2),所以f(t-2)=-f(t-4).所以可得f(x)=f(x-4),所以f(8.5)=f(4.5)=f(0.5)=9,故选B.4.B 解析:当x≥0时,令f(x)=2x-4>0,所以x>2.又因为函数f(x)为偶函数,所以函数f(x)>0的解集为{x|x<-2,或x>2}.将函数y=f(x)的图象向右平移2个单位即得函数y=f(x-2)的图象,故f(x-2)>0的解集为{x|x<0,或x>4}.5.-1 解析:由已知得f(0)=0,f(1)=-1.又f(x)关于x=1对称,∴f(x)=f(2-x)且T=4,∴f(2)=f(0)=0,f(3)=f(3-4)=f(-1)=1,f(2 008)=f(0)=0,f(2 009)=f(1)=-1,f(2 010)=f(2)=0,f(2 011)=f(3)=1,f(2 012)=f(0)=0,f(2 013)=f(1)=-1.∴f(2 008)+f(2 009)+f(2 010)+f(2 011)+f(2 012)+f(2 013)=-1.。
第三节函数的奇偶性及周期性[最新考纲][考情分析][核心素养]1.结合具体函数,了解函数奇偶性的含义.2.会运用函数图象理解和研究函数的奇偶性.3.了解函数周期性、最小正周期的含义,会判断、应用简单函数的周期性.以理解函数的奇偶性、会用函数的奇偶性为主,其中与函数的单调性、周期性交汇的问题仍将是2021年高考考查的热点.题型以选择题、填空题为主,中等偏上难度,分值为5分到10分.1.逻辑推理2.数学抽象3.数学运算1.函数的奇偶性奇偶性定义图象特点偶函数如果对于函数f(x)的定义域内任意一个x,都有1f(-x)=f(x),那么函数f(x)是偶函数关于2y轴对称奇函数如果对于函数f(x)的定义域内任意一个x,都有3f(-x)=-f(x),那么函数f(x)是奇函数关于4原点对称►常用结论(1)函数奇偶性的几个重要结论①如果一个奇函数f(x)在原点处有定义,即f(0)有意义,那么一定有f(0)=0.②如果函数f(x)是偶函数,那么f(x)=f(|x|).③既是奇函数又是偶函数的函数只有一种类型,即f(x)=0,x∈D,其中定义域D是关于原点对称的非空数集.④奇函数在两个关于原点对称的区间上具有相同的单调性;偶函数在两个关于原点对称的区间上具有相反的单调性.(2)有关对称性的结论①若函数y=f(x+a)为偶函数,则函数y=f(x)的图象关于直线x=a对称.若函数y=f(x+a)为奇函数,则函数y=f(x)关于点(a,0)中心对称.②若对于R上的任意x都有f(x)=f(2a-x),则函数f(x)的图象关于直线x=a对称;若f(x)+f (2a -x )=2b ,则函数f (x )关于点(a ,b )中心对称.2.函数的周期性 (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,+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 )f (x )的最小正周期.►常用结论定义式f (x +T )=f (x )对定义域内的x 是恒成立的.若f (x +a )=f (x +b ),则函数f (x )的周期为T =|a -b |;若在定义域内满足f (x +a )=-f (x ),f (x +a )=1f (x ),f (x +a )=-1f (x )(a >0),则f (x )为周期函数,且T =2a 为它的一个周期.对称性与周期的关系:(1)若函数f (x )的图象关于直线x =a 和直线x =b 对称,则函数f (x )必为周期函数,2|a -b |是它的一个周期.(2)若函数f (x )的图象关于点(a ,0)和点(b ,0)对称,则函数f (x )必为周期函数,2|a -b |是它的一个周期.(3)若函数f (x )的图象关于点(a ,0)和直线x =b 对称,则函数f (x )必为周期函数,4|a -b |是它的一个周期.‖基础自测‖一、疑误辨析1.判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”). (1)函数y =x 2,x ∈(0,+∞)是偶函数.( )(2)偶函数图象不一定过原点,奇函数的图象一定过原点.( )(3)如果函数f (x ),g (x )为定义域相同的偶函数,则F (x )=f (x )+g (x )是偶函数.( ) (4)若函数y =f (x +a )是偶函数,则函数y =f (x )关于直线x =a 对称.( ) (5)若T 是函数的一个周期,则nT (n ∈Z ,n ≠0)也是函数的周期.( ) 答案:(1)× (2)× (3)√ (4)√ (5)√ 二、走进教材2.(必修1P 35例5改编)下列函数中为偶函数的是( ) A .y =x 2sin x B .y =x 2cos x C .y =|ln x | D .y =2-x答案:B3.(必修4P 46A 10改编)设f (x )是定义在R 上的周期为2的函数,当x ∈[-1,1)时,f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-4x 2+2,-1≤x <0,x ,0≤x <1,则f ⎝⎛⎭⎫32=________. 答案:1 三、易错自纠4.设奇函数f (x )在(0,+∞)上是增函数,且f (1)=0,则不等式x [f (x )-f (-x )]<0的解集为( )A .{x |-1<x <0或x >1}B .{x |x <-1或0<x <1}C .{x |x <-1或x >1}D .{x |-1<x <0或0<x <1}解析:选D 由题意,得f (-x )=-f (x ),∵x [f (x )-f (-x )]<0,∴xf (x )<0,又f (1)=0,∴f (-1)=0.奇函数f (x )在(0,+∞)上是增函数,从而函数f (x )在(-∞,0)∪(0,+∞)的大致图象如图所示: 则不等式x [f (x )-f (-x )]<0的解集为{x |-1<x <0或0<x <1},故选D .5.已知定义在R 上的偶函数f (x )在[0,+∞)上单调递增,且f (1)=0,则不等式f (x -2)≥0的解集是__________.解析:由已知可得x -2≥1或x -2≤-1,解得x ≥3或x ≤1,∴所求解集是(-∞,1]∪[3,+∞).答案:(-∞,1]∪[3,+∞)6.若函数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 ⎝⎛⎭⎫-52+f (2)=________.解析:因为函数f (x )是定义在R 上的周期为2的奇函数,所以f (0)=0,f (x +2)=f (x ),所以f ⎝⎛⎭⎫-52+f (2)=f ⎝⎛⎭⎫-52+2+f (0)=f ⎝⎛⎭⎫-12+0=-f ⎝⎛⎭⎫12=-412=-2. 答案:-2考点一函数奇偶性的判断与应用|题组突破|1.(2019届山东青岛二模)下列函数是偶函数的是( ) A .f (x )=x sin x B .f (x )=x 2+4x +4 C .f (x )=sin x +cos xD .f (x )=log 3(x 2+1+x )解析:选A 选项A 、B 、C 、D 中函数的定义域均为R .对于选项A ,f (-x )=(-x )sin(-x )=(-x )(-sin x )=x sin x =f (x ),所以函数是偶函数;对于选项B ,f (-x )=x 2-4x +4≠f (x ),所以函数不是偶函数;对于选项C ,f (-x )=sin(-x )+cos(-x )=-sin x +cos x ≠f (x ),所以函数不是偶函数; 对于选项D ,f (-x )=log 3(x 2+1-x )=log 31x 2+1+x =-log 3(x 2+1+x )=-f (x ),所以函数是奇函数,不是偶函数.故选A .2.已知函数y =f (x )+x 是偶函数,且f (2)=1,则f (-2)=( ) A .-1 B .1 C .-5D .5解析:选D 设F (x )=f (x )+x ,由已知函数y =f (x )+x 是偶函数,得F (x )=F (-x ),即f (x )+x =f (-x )-x ,∴f (-x )=f (x )+2x ,∴f (-2)=f (2)+2×2=5.3.(2020届贵阳摸底)若f (x )=a -22x +1是奇函数,则a =________. 解析:解法一:因为函数f (x )是奇函数,所以f (-x )=-f (x ),即a -22-x+1=-a +22x +1⇒a =12x +1+12-x +1=12x +1+2x2x +1=1. 解法二:因为函数f (x )是奇函数且x ∈R ,所以f (0)=0,即a -21+1=0⇒a =1.答案:1 ►名师点津应用函数奇偶性可解决的3类问题(1)判定函数奇偶性 ①定义法 ②图象法 ③性质法设f (x ),g (x )的定义域分别是D 1,D 2,那么在它们的公共定义域上:奇+奇=奇,奇×奇=偶,偶+偶=偶,偶×偶=偶,奇×偶=奇.(2)求函数解析式中参数的值利用待定系数法求解,根据f (x )±f (-x )=0得到关于待求参数的恒等式,由系数的对等性得参数的值或方程(组),进而得出参数的值.(3)利用函数的奇偶性求值首先判断函数解析式或解析式的一部分的奇偶性,然后结合已知条件通过化简、转换求值.考点二函数周期性的判断及应用|题组突破|4.已知定义在R 上的奇函数f (x )满足f (x )=-f ⎝⎛⎭⎫x +32,且f (1)=2,则f (2015)=________. 解析:∵f (x )=-f ⎝⎛⎭⎫x +32, ∴f (x +3)=f ⎣⎡⎦⎤⎝⎛⎭⎫x +32+32=-f ⎝⎛⎭⎫x +32=f (x ). ∴f (x )是以3为周期的周期函数,则f (2015)=f (671×3+2)=f (2)=f (-1)=-f (1)=-2. 答案:-25.函数y =f (x )满足对任意x ∈R 都有f (x +2)=f (-x )成立,且函数y =f (x -1)的图象关于点(1,0)对称,f (1)=4,则f (2016)+f (2017)+f (2018)的值为________.解析:∵函数y =f (x -1)的图象关于点(1,0)对称, ∴f (x )是R 上的奇函数.又f (x +2)=f (-x ), ∴f (x +2)=-f (x ),∴f (x +4)=-f (x +2)=f (x ),故f (x )的周期为4, ∴f (2017)=f (504×4+1)=f (1)=4,∴f (2016)+f (2018)=f (2016)+f (2016+2)=f (2016)-f (2016)=0,∴f (2016)+f (2017)+f (2018)=4.答案:4 ►名师点津函数周期性问题的求解策略(1)判断函数的周期只需证明f (x +T )=f (x )(T ≠0)便可证明函数是周期函数,且周期为T ,函数的周期性常与函数的其他性质综合命题.(2)根据函数的周期性,可以由函数局部的性质得到函数的整体性质,在解决具体问题时,要注意结论:若T 是函数的周期,则kT (k ∈Z 且k ≠0)也是函数的周期.考点 函数性质的综合应用——多维探究函数的奇偶性、周期性以及单调性是函数的三大性质,在高考中常常将它们综合在一起命制试题,其中奇偶性多与单调性相结合,而周期性常与抽象函数相结合,并以结合奇偶性求函数值为主,多以选择题、填空题形式出现.常见的命题角度有:(1)单调性与奇偶性结合;(2)周期性与奇偶性结合;(3)单调性、奇偶性与周期性结合.●命题角度一单调性与奇偶性结合【例1】(2019年全国卷Ⅲ)设f (x )是定义域为R 的偶函数,且在(0,+∞)上单调递减,则( )A .f ⎝⎛⎭⎫log 314>f (2-32)>f (2-23) B .f ⎝⎛⎭⎫log 314>f (2-23)>f (2-32)C .f (2-32)>f (2-23)>f ⎝⎛⎭⎫log 314 D .f (2-23)>f (2-32)>f ⎝⎛⎭⎫log 314 [解析]∵f (x )是定义域为R 的偶函数, ∴f ⎝⎛⎭⎫log 314=f (log 34). ∵log 34>log 33=1,0<2-32<2-23<20=1, ∴0<2-32<2-23<log 34.∵f (x )在(0,+∞)上单调递减, ∴f (2-32)>f (2-23)>f ⎝⎛⎭⎫log 314,故选C . [答案]C●命题角度二周期性与奇偶性结合【例2】(2020届四川五校联考)已知定义在R 上的奇函数f (x )满足f (x +4)=f (x ),当x ∈(0,1]时,f (x )=2x +ln x ,则f (2019)=________.[解析]由f (x )=f (x +4)得f (x )是周期为4的函数,故f (2019)=f (4×505-1)=f (-1).又f (x )为奇函数,所以f (-1)=-f (1)=-(2+ln1)=-2.[答案]-2●命题角度三单调性、奇偶性与周期性结合【例3】已知函数f (x )的定义域为R ,且满足下列三个条件: ①对任意的x 1,x 2∈[4,8],当x 1<x 2时,都有f (x 1)-f (x 2)x 1-x 2>0;②f (x +4)=-f (x ); ③y =f (x +4)是偶函数.若a =f (6),b =f (11),c =f (2017),则a ,b ,c 的大小关系正确的是( ) A .a <b <c B .b <a <c C .a <c <bD .c <b <a[解析]由①得,f (x )在[4,8]上单调递增;由②得,f (x +8)=-f (x +4)=f (x ),故f (x )是周期为8的周期函数,所以c =f (2017)=f (252×8+1)=f (1),b =f (11)=f (3);由③得,f (x )的图象关于直线x =4对称,所以b =f (3)=f (5),c =f (1)=f (7).结合f (x )在[4,8]上单调递增可知,f (5)<f (6)<f (7),即b <a <c .故选B .[答案]B ►名师点津函数性质综合问题的求解方法(1)函数单调性与奇偶性结合.注意函数单调性及奇偶性的定义,以及奇、偶函数图象的对称性.(2)函数周期性与奇偶性结合.此类问题多考查求值问题,常利用奇偶性及周期性进行交换,将所求函数值的自变量转化到已知解析式的函数定义域内求解.(3)解决函数的奇偶性、周期性、单调性的综合问题通常先利用周期性转化到自变量所在的区间,然后利用奇偶性和单调性求解.|跟踪训练|1.(2019届石家庄质检)下列函数中,既是偶函数又在区间(0,+∞)上单调递增的是( ) A .y =1xB .y =|x |-1C .y =lg xD .y =⎝⎛⎭⎫12|x |解析:选BA 中函数y =1x 不是偶函数且在(0,+∞)上单调递减,故A 错误;B 中函数满足题意,故B 正确;C 中函数不是偶函数,故C 错误;D 中函数不满足在(0,+∞)上单调递增,故D 错误.故选B .2.(2019届四川达州模拟)定义在R 上的偶函数f (x )满足f (x +2)=f (x ),且在[-1,0]上单调递减,设a =f (-2.8),b =f (-1.6),c =f (0.5),则a ,b ,c 的大小关系是( )A .a >b >cB .c >a >bC .b >c >aD .a >c >b解析:选D ∵偶函数f (x )满足f (x +2)=f (x ),∴函数的周期为2.∴a =f (-2.8)=f (-0.8),b =f (-1.6)=f (0.4)=f (-0.4),c =f (0.5)=f (-0.5).∵-0.8<-0.5<-0.4,且函数f (x )在[-1,0]上单调递减,∴a >c >b ,故选D .考点 函数性质的创新探究应用【例】已知函数f (x )(x ∈R )满足f (-x )=2-f (x ),若函数y =x +1x 与y =f (x )图象的交点为(x 1,y 1),(x 2,y 2),…,(x m ,y m ),则∑mi =1(x i +y i )=( )A .0B .mC .2mD .4m[解析] y =x +1x =1+1x ,其图象如图,关于点(0,1)对称.又f (-x )=2-f (x ),即f (-x )+f (x )=2,∴y =f (x )的图象也关于点(0,1)对称.又∵y =x +1x与y =f (x )图象的交点为(x 1,y 1),(x 2,y 2),…,(x m ,y m ),∴由图象对称性可知,这些交点也关于点(0,1)对称.不妨设点(x 1,y 1)与(x m ,y m )关于点(0,1)对称.点(x 2,y 2)与(x m -1,y m -1)关于点(0,1)对称,….由对称性可知x 1+x m =0,x 2+x m -1=0,…,y 1+y m =2,y 2+y m -1=2,….∴∑m i =1(x i +y i )=∑m i =1x i +∑m i =1y i =0+2×m2=m .故选B .[答案]B ►名师点津求解函数对称性问题的关键是利用条件判断出函数的对称中心或对称轴.|跟踪训练|(2019届江西南昌模拟)已知定义在R 上的函数f (x )满足f (x )+f (-x +2)=4,g (x )=sin πx +2.若函数f (x )的图象与g (x )的图象的交点为(x 1,y 1),(x 2,y 2),…,(x n ,y n ),则∑ni =1(x i +y i )=( )A .nB .2nC .3nD .4n解析:选C因为f(x)+f(-x+2)=4,所以函数f(x)的图象关于(1,2)中心对称.因为g(x)=sinπx+2,所以g(x)的图象也关于(1,2)对称,所以∑ni=1x i=n,∑ni=1y i=2n,所以∑ni=1(x i+y i)=3n,故选C.。
【学习目标】1.了解奇函数、偶函数的定义,并能运用奇偶性的定义判断一些简单函数的奇偶性.,并熟练地利用对称性解决函数的综合问题.预习案1.奇函数、偶函数、奇偶性对于函数f(x),其定义域关于原点对称:(1)如果对于函数定义域内任意一个x,都有,那么函数f(x)就是奇函数;(2)如果对于函数定义域内任意一个x,都有,那么函数f(x)就是偶函数;(3)如果一个函数是奇函数(或偶函数),那么称这个函数在其定义域内具有奇偶性.2.证明函数奇偶性的方法步骤(1)确定函数定义域关于对称;(2)判定f(-x)=-f(x)(或f(-x)=f(x)),从而证得函数是奇(偶)函数.3.奇偶函数的性质(1)奇函数图像关于对称,偶函数图像关于对称;(2)若奇函数f(x)在x=0处有意义,则f(0)=;(3)若奇函数在关于原点对称的两个区间上分别单调,则其单调性;若偶函数在关于原点对称的两个区间上分别单调,则其单调性.(4)若函数f(x)为偶函数,则f(x)=f(|x|),反之也成立.4.一些重要类型的奇偶函数(1)函数f(x)=a x+a-x为函数,函数f(x)=a x-a-x为函数;(2)函数f(x)=a x-a-xa x+a-x=a2x-1a2x+1(a>0且a≠1)为函数;(3)函数f(x)=log a 1-x1+x为函数;(4)函数f(x)=log a(x+x2+1)为函数.5.周期函数若f(x)对于定义域中任意x均有(T为不等于0的常数),则f(x)为周期函数.6.函数的对称性若f(x)对于定义域中任意x,均有f(x)=f(2a-x),或f(a+x)=f(a-x),则函数f(x)关于对称.【预习自测】1.(课本改编题)下列函数中,所有奇函数的序号是_______.①f(x)=2x4+3x2;②f(x)=x3-2x;③f(x)=x2+1x;④f(x)=x3+1.2.下列函数为偶函数的是( )A.y=sin x B.y=x3C.y=e x D.y=ln x2+13.若f(x)=(x+a)(x-4)为偶函数,则实数a=________.4.若函数y=f(x)(x∈R)是奇函数,则下列坐标表示的点一定在函数y=f(x)图像上的()A.(a,-f(a)) B.(-a,-f(a))C.(-a,-f(-a)) D.(a,f(-a))5.(2013·某某调研卷)设定义在R上的函数f(x)满足f(x)·f(x+2)=13,若f(1)=2,则f(99)=________.探究案题型一判断函数的奇偶性例1.判断下列函数的奇偶性,并说明理由.(1)f(x)=x2-|x|+1 x∈[-1,4];(2)f(x)=(x-1)1+x1-xx∈(-1,1);(3)f(x)=1a x-1+12(a>0,a≠1).探究1.判断下列函数的奇偶性.(1)f(x)=ln 2-x2+x;(2)g(x)=x2+|x-a|;(3)f(x)=⎩⎪⎨⎪⎧x2-2x x≥0,x2+2x x<0.题型二奇偶性的应用例2.(1)已知函数f(x)为奇函数且定义域为R,x>0时,f(x)=x+1,f(x)的解析式为.(2)f(x)是定义在(-1,1)上的奇函数,且x∈[0,1]时f(x)为增函数,则不等式f(x)+f(x-1)<0的解集为.2(3)函数f(x+1)为偶函数,则函数f(x)的图像的对称轴方程为.探究2.(1)若函数f(x)是R上的偶函数,且在[0,+∞)上是减函数,满足f(π)<f(a)的实数a的取值X围是________.(2)函数y=f(x-2)为奇函数,则函数y=f(x)的图像的对称中心为__________.题型三函数的周期性例3.设函数f(x)在(-∞,+∞)上满足f(2-x)=f(2+x),f(7-x)=f(7+x),且在闭区间[0,7]上,只有f(1)=f(3)=0.(1)证明:函数f(x)为周期函数;(2)试求方程f(x)=0在闭区间[-2 005,2 005]上的根的个数,并证明你的结论.探究3.(1)f(x)的定义域为R的奇函数,且图像关于直线x=1对称,试判断f(x)的周期性.(2)f(x)是定义在R上的函数,对任意x∈R均满足f(x)=-1f x+1,试判断函数f(x)的周期性.例4.已知f(x)为偶函数,且f(-1-x)=f(1-x),当x∈[0,1]时,f(x)=-x+1,求x∈[5,7]时,f(x)的解析式.探究4.设f(x)是定义在R上的奇函数,且对任意实数x,恒有f(x+2)=-f(x).当x∈[0,2]时,f(x)=2x-x2.(1)求证:f(x)是周期函数;(2)当x∈[2,4]时,求f(x)的解析式;(3)计算f(0)+f(1)+f(2)+…+f(2 011).我的学习总结:(1)我对知识的总结.(2)我对数学思想及方法的总结。
函数的奇偶性与周期性一、考纲要求函数的奇偶性与周期性 B 二、复习目标1.理解函数奇偶性的定义;2、会判断函数的奇偶性;3、能证明函数的奇偶性;4、理解函数 周期性的定义;5、会求周期函数的周期。
三、重点难点函数奇偶性的判断及证明;函数周期性判断及周期求法。
四、要点梳理1.奇、偶函数的定义:对于函数 f (x)定义域内的任意一个 x ,都有_______________,称 f (x)为偶函数,对于函数f (x)定义域内的任意一个 x ,都有________________,称 f (x)为奇函数. 2.奇、偶函数的性质(1)具有奇偶性的函数,其定义域关于_________对称;(2)奇函数的图像关于____对称,偶函数的图像关于_________对称; (3)若奇函数的定义域包含0,则_____________;(4)在偶函数中, f ( x )f (x).(5)在公共定义域内,①两个奇函数的和是___函数,两个奇函数的积是____函数;②两个偶函数 的和、积是___函数;③一个奇函数,一个偶函数的积是____函数.(填“奇”,“偶”) 3.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 ,那么就称函数y =f(x)为周期函数,称T 为这个函数的周期. 4.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正数,那么这个 叫做f(x)的最小正周期. 就 5.周期性三个常用结论对f(x)定义域内任一自变量的值x : (1)若f(x +a)=-f(x),则T =2a ;1 1(2)若f(x +a)= ,则T =2a ; (3)若f(x +a)=- ,则T =2a.(a>0)fx fx五、基础自测1.对于定义在R 上的函数 f (x),下列命题正确的序号是___________. (1)若 f (2) f (2),则函数 f (x)是偶函数; (2)若 f (2) f (2),则函数 f (x)不是偶函数; (3)若 f (2) f (2),则函数 f (x)不是奇函数; (4)若 f (x)是偶函数,则 f (2) f (2). 2.给出4个函数:① f (x) 1 x2 1x ;④ f (x) x1. 3x 4;② f (x) 2x 5;③ f (x) lg1 xx 1 既不是奇函数也不是偶函数.其中是奇函数; 是偶函数; 3.已知函数 f (x)4x2bx 3a b 是偶函数,其定义域是 [a 6,2a],则点 a,b 的坐标为__________.3,且f (1) 2,则f(2014)=________. 2 4.已知定义在R 上的函数 f (x)满足 f (x) f x x a5.若函数 f (x)在[1,1]上是奇函数,则 f (x) x bx 12.六、典例精讲: 例1判断下列函数的奇偶性,并说明理由: (1) f (x) (1 2x ) 21x ;(2) f (x) lg(xx21);(3) f (x)(1x) 1 x; 2xx 2| x1| 1;(5) f (x)x 11 x2;(6) f (x)22x (x ≥0),(4) f (x)x x 2x (x 0).例2:设 f (x)是定义在R 上的奇函数,且对任意实数x ,恒有 f (x 2) f x .当x∈[0,2]时,f (x) 2xx 。
2.3 函数的奇偶性与周期性★知识梳理1.函数的奇偶性的定义:①对于函数的定义域内任意一个,都有〔或〕,则称为奇函数. 奇函数的图象关于原点对称。
②对于函数的定义域内任意一个,都有〔或〕,则称为偶函数. 偶函数的图象关于轴对称。
③通常采用图像或定义判断函数的奇偶性. 具有奇偶性的函数,其定义域原点关于对称(也就是说,函数为奇函数或偶函数的必要条件是其定义域关于原点对称)2. 函数周期性的定义:对于函数,如果存在一个非零常数,使得定义域内的每一个值,都满足,那么函数就叫做周期函数,非零常数叫做这个函数的周期。
★重、难点突破重点:函数的奇偶性和周期性,函数的奇偶性、单调性、周期性的综合应用难点:函数的奇偶性的判断 函数的奇偶性与单调性、函数的奇偶性与周期性的综合应用 重难点:1.函数的奇偶性的判断:可以利用奇偶函数的定义判断或者利用定义的等价形式 ,也可以利用函数图象的对称性去判断函数的奇偶性.注意①若,则既是奇函数又是偶函数,若,则是偶函数;②若是奇函数且在处有定义,则③若在函数的定义域内有,则可以断定不是偶函数,同样,若在函数的定义域内有,则可以断定不是奇函数。
2.奇偶函数图象的对称性(1) 若是偶函数,则)(x f x )()(x f x f -=-0)()(=+-x f x f )(x f )(x f x )()(x f x f =-0)()(=--x f x f )(x f y )(x f T x )()(x f T x f =+)(x f T )0)((1)()(0)()()()(≠±=-⇔=±-⇔±=-x f x f x f x f x f x f x f 0)(=x f )(x f )0()(≠=m m x f )(x f )(x f 0=x 0)0(=f )(x f )()(m f m f ≠-)(x f )(x f )()(m f m f -≠-)(x f )(x a f y +=⇔=-⇔-=+)()2()()(x f x a f x a f x a f )(x f的图象关于直线对称;(2) 若是偶函数,则 的图象关于点中心对称;3.函数的周期性 周期性不仅仅是三角函数的专利,抽象函数的周期性是高考热点,主要难点是抽象函数周期的发现,主要有几种情况:(1)函数值之和等于零型,即函数对于定义域中任意满足,则有,故函数的周期是(2)函数图象有,两条对称轴型函数图象有,两条对称轴,即,,从而得,故函数的周期是(3) 两个函数值之积等于,即函数值互为倒数或负倒数型若,则得,所以函数的周期是;同理若,则的周期是(4) 分式递推型,即函数满足 由得,进而得 ,由前面的结论得的周期是★热点考点题型探析考点1 判断函数的奇偶性及其应用题型1:判断有解析式的函数的奇偶性『例1』 判断下列函数的奇偶性:a x =)(xb f y +=⇔-=-⇔+-=-)()2()()(x f x b f x b f x b f )(x f )0,(b )(0)()(b a x b f x a f ≠=+++x )(0)()(b a x b f x a f ≠=+++)()]22([x f a b x f =-+)(x f )(2a b T -=a x =)(b a b x ≠=a x =)(b a b x ≠=)()(x a f x a f -=+)()(x b f x b f -=+)()]22([x f a b x f =-+)(x f )(2a b T -=1±)(1)()(b a b x f a x f ≠=+⋅+)]22()2[()2(a b a x f a x f -++=+)(x f a b T 22-=)(1)()(b a b x f a x f ≠-=+⋅+)(x f )(2a b T -=)(x f )()(1)(1)(b a b x f b x f a x f ≠+-++=+)()(1)(1)(b a b x f b x f a x f ≠+-++=+)2(1)2(b x f a x f +-=+1)2()2(-=+⋅+b x f a x f )(x f )(4a b T -=(1)f (x )=|x +1|-|x -1|;(2)f (x )=(x -1)·; (3);(4) 『思路点拨』判断函数的奇偶性应依照定义解决,但都要先考查函数的定义域。
第3讲函数的奇偶性与周期性【2013年高考会这样考】1.判断函数的奇偶性.2.利用函数奇偶性、周期性求函数值及求参数值.3.考查函数的单调性与奇偶性的综合应用.【复习指导】本讲复习时应结合具体实例和函数的图象,理解函数的奇偶性、周期性的概念,明确它们在研究函数中的作用和功能.重点解决综合利用函数的性质解决有关问题.基础梳理1.奇、偶函数的概念一般地,如果对于函数f(x)的定义域内任意一个x,都有f(-x)=f(x),那么函数f(x)就叫做偶函数.一般地,如果对于函数f(x)的定义域内任意一个x,都有f(-x)=-f(x),那么函数f(x)就叫做奇函数.奇函数的图象关于原点对称;偶函数的图象关于y轴对称.2.奇、偶函数的性质(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)在公共定义域内①两个奇函数的和是奇函数,两个奇函数的积是偶函数;②两个偶函数的和、积都是偶函数;③一个奇函数,一个偶函数的积是奇函数.3.周期性(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.一条规律奇、偶函数的定义域关于原点对称.函数的定义域关于原点对称是函数具有奇偶性的必要不充分条件.两个性质(1)若奇函数f (x )在x =0处有定义,则f (0)=0.(2)设f (x ),g (x )的定义域分别是D 1,D 2,那么在它们的公共定义域上: 奇+奇=奇,奇×奇=偶,偶+偶=偶,偶×偶=偶,奇×偶=奇. 三种方法判断函数的奇偶性,一般有三种方法:(1)定义法;(2)图象法;(3)性质法. 三条结论(1)若对于R 上的任意的x 都有f (2a -x )=f (x )或f (-x )=f (2a +x ),则y =f (x )的图象关于直线x =a 对称.(2)若对于R 上的任意x 都有f (2a -x )=f (x ),且f (2b -x )=f (x )(其中a <b ),则:y =f (x )是以2(b -a )为周期的周期函数. (3)若f (x +a )=-f (x )或f (x +a )=1f x或f (x +a )=-1f x,那么函数f (x )是周期函数,其中一个周期为T =2a ;(3)若f (x +a )=f (x +b )(a ≠b ),那么函数f (x )是周期函数,其中一个周期为T =2|a -b |.双基自测 1.(2011·全国)设f (x )是周期为2的奇函数,当0≤x ≤1时,f (x )=2x (1-x ),则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-52=( ).A.-12B.-14C.14D.12解析 因为f (x )是周期为2的奇函数,所以f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-52=-f ⎝ ⎛⎭⎪⎫52=-f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12=-12.故选A.答案 A2.(2012·福州一中月考)f (x )=1x-x 的图象关于( ).A .y 轴对称B .直线y =-x 对称C .坐标原点对称D .直线y =x 对称解析 f (x )的定义域为(-∞,0)∪(0,+∞),又f (-x )=1-x -(-x )=-⎝ ⎛⎭⎪⎫1x -x =-f (x ),则f (x )为奇函数,图象关于原点对称. 答案 C3.(2011·广东)设函数f (x )和g (x )分别是R 上的偶函数和奇函数,则下列结论恒成立的是( ).A .f (x )+|g (x )|是偶函数B .f (x )-|g (x )|是奇函数C .|f (x )|+g (x )是偶函数D .|f (x )|-g (x )是奇函数解析 由题意知f (x )与|g (x )|均为偶函数,A 项:偶+偶=偶;B 项:偶-偶=偶,B 错;C 项与D 项:分别为偶+奇=偶,偶-奇=奇均不恒成立,故选A. 答案 A4.(2011·福建)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4D .1和2解析 ∵f (1)=a sin 1+b +c ,f (-1)=-a sin 1-b +c 且c ∈Z ,∴f (1)+f (-1)=2c 是偶数,只有D 项中两数和为奇数,故不可能是D. 答案 D5.(2011·浙江)若函数f (x )=x 2-|x +a |为偶函数,则实数a =________.解析 法一 ∵f (-x )=f (x )对于x ∈R 恒成立,∴|-x +a |=|x +a |对于x ∈R 恒成立,两边平方整理得ax =0对于x ∈R 恒成立,故a =0. 法二 由f (-1)=f (1), 得|a -1|=|a +1|,得a =0. 答案0考向一 判断函数的奇偶性【例1】►下列函数:①f (x )= 1-x 2+ x 2-1;②f (x )=x 3-x ;③f (x )=ln(x +x 2+1);④f (x )=3x -3-x2;⑤f (x )=lg 1-x1+x .其中奇函数的个数是( ).A .2B .3C .4D .5 [审题视点] 利用函数奇偶性的定义判断.解析 ①f (x )=1-x 2+x 2-1的定义域为{-1,1},又f (-x )=±f (x )=0, 则f (x )=1-x 2+x 2-1是奇函数,也是偶函数; ②f (x )=x 3-x 的定义域为R ,又f (-x )=(-x )3-(-x )=-(x 3-x )=-f (x ), 则f (x )=x 3-x 是奇函数;③由x +x 2+1>x +|x |≥0知f (x )=ln(x +x 2+1)的定义域为R ,又f (-x )=ln(-x +-x2+1)=ln1x +x 2+1=-ln(x +x 2+1)=-f (x ), 则f (x )为奇函数;④f (x )=3x -3-x2的定义域为R ,又f (-x )=3-x-3x 2=-3x -3-x2=-f (x ),则f (x )为奇函数;⑤由1-x 1+x >0得-1<x <1,f (x )=ln 1-x1+x 的定义域为(-1,1),又f (-x )=ln 1+x 1-x =ln ⎝ ⎛⎭⎪⎫1-x 1+x -1=-ln 1-x 1+x =-f (x ), 则f (x )为奇函数. 答案 D判断函数的奇偶性的一般方法是:(1)求函数的定义域;(2)证明f (-x )=f (x )或f (-x )=-f (x )成立;或者通过举反例证明以上两式不成立.如果二者皆未做到是不能下任何结论的,切忌主观臆断. 【训练1】 判断下列函数的奇偶性: (1)f (x )=4-x 2|x +3|-3;(2)f (x )=x 2-|x -a |+2.解 (1)解不等式组⎩⎪⎨⎪⎧4-x 2≥0,|x +3|-3≠0,得-2≤x <0,或0<x ≤2,因此函数f (x )的定义域是[-2,0)∪(0,2], 则f (x )=4-x2x.f (-x )=4--x2-x =-4-x2x=-f (x ),所以f (x )是奇函数.(2)f (x )的定义域是(-∞,+∞). 当a =0时,f (x )=x 2-|x |+2,f (-x )=x 2-|-x |+2=x 2-|x |+2=f (x ).因此f (x )是偶函数; 当a ≠0时,f (a )=a 2+2,f (-a )=a 2-|2a |+2,f (-a )≠f (a ),且f (-a )≠-f (a ).因此f (x )既不是偶函数也不是奇函数.考向二 函数奇偶性的应用【例2】►已知f (x )=x ⎝⎛⎭⎪⎫12x -1+12(x ≠0).(1)判断f (x )的奇偶性;(2)证明:f (x )>0.[审题视点] (1)用定义判断或用特值法否定;(2)由奇偶性知只须求对称区间上的函数值大于0.(1)解 法一 f (x )的定义域是(-∞,0)∪(0,+∞) ∵f (x )=x ⎝ ⎛⎭⎪⎫12x -1+12=x 2·2x+12x -1.∴f (-x )=-x 2·2-x+12-x -1=x 2·2x+12x -1=f (x ).故f (x )是偶函数.法二 f (x )的定义域是(-∞,0)∪(0,+∞), ∵f (1)=32,f (-1)=32,∴f (x )不是奇函数.∵f (x )-f (-x )=x ⎝⎛⎭⎪⎫12x -1+12+x ⎝ ⎛⎭⎪⎫12-x -1+12=x ⎝ ⎛⎭⎪⎫12x -1+2x1-2x +1=x ⎝ ⎛⎭⎪⎫1-2x2x -1+1=x (-1+1)=0,∴f (-x )=f (x ),∴f (x )是偶函数. (2)证明 当x >0时,2x>1,2x-1>0, 所以f (x )=x ⎝⎛⎭⎪⎫12x -1+12>0.当x <0时,-x >0,所以f (-x )>0,又f (x )是偶函数, ∴f (-x )=f (x ),所以f (x )>0. 综上,均有f (x )>0.根据函数的奇偶性,讨论函数的单调区间是常用的方法.奇函数在对称区间上的单调性相同;偶函数在对称区间上的单调性相反.所以对具有奇偶性的函数的单调性的研究,只需研究对称区间上的单调性即可.【训练2】 已知奇函数f (x )的定义域为[-2,2],且在区间[-2,0]内递减,求满足:f (1-m )+f (1-m 2)<0的实数m 的取值范围. 解 ∵f (x )的定义域为[-2,2],∴有⎩⎪⎨⎪⎧-2≤1-m ≤2,-2≤1-m 2≤2,解得-1≤m ≤ 3.①又f (x )为奇函数,且在[-2,0]上递减, ∴在[-2,2]上递减,∴f (1-m )<-f (1-m 2)=f (m 2-1)⇒1-m >m 2-1, 即-2<m <1.②综合①②可知,-1≤m <1.考向三 函数的奇偶性与周期性【例3】►已知函数f (x )是(-∞,+∞)上的奇函数,且f (x )的图象关于x =1对称,当x ∈[0,1]时,f (x )=2x-1, (1)求证:f (x )是周期函数;(2)当x ∈[1,2]时,求f (x )的解析式;(3)计算f (0)+f (1)+f (2)+…+f (2013)的值.[审题视点] (1)只需证明f (x +T )=f (x ),即可说明f (x )为周期函数;(2)由f (x )在[0,1]上的解析式及f (x )图象关于x =1对称求得f (x )在[1,2]上的解析式; (3)由周期性求和的值.(1)证明 函数f (x )为奇函数,则f (-x )=-f (x ),函数f (x )的图象关于x =1对称,则f (2+x )=f (-x )=-f (x ),所以f (4+x )=f [(2+x )+2]=-f (2+x )=f (x ),所以f (x )是以4为周期的周期函数.(2)解 当x ∈[1,2]时,2-x ∈[0,1],又f (x )的图象关于x =1对称,则f (x )=f (2-x )=22-x-1,x ∈[1,2].(3)解 ∵f (0)=0,f (1)=1,f (2)=0,f (3)=f (-1)=-f (1)=-1又f (x )是以4为周期的周期函数. ∴f (0)+f (1)+f (2)+…+f (2013) =f (2 012)+f (2 013)=f (0)+f (1)=1.判断函数的周期只需证明f (x +T )=f (x )(T ≠0)便可证明函数是周期函数,且周期为T ,函数的周期性常与函数的其他性质综合命题,是高考考查的重点问题.【训练3】 已知f (x )是定义在R 上的偶函数,g (x )是定义在R 上的奇函数,且g (x )=f (x -1),则f (2 013)+f (2 015)的值为( ). A .-1 B .1 C .0 D .无法计算 解析 由题意,得g (-x )=f (-x -1),又∵f (x )是定义在R 上的偶函数,g (x )是定义在R 上的奇函数,∴g (-x )=-g (x ),f (-x )=f(x),∴f(x-1)=-f(x+1),∴f(x)=-f(x+2),∴f(x)=f(x+4),∴f(x)的周期为4,∴f(2 013)=f(1),f(2 015)=f(3)=f(-1),又∵f(1)=f(-1)=g(0)=0,∴f(2 013)+f(2 015)=0.答案 C规范解答3——如何解决奇偶性、单调性、周期性的交汇问题【问题研究】函数的奇偶性、单调性、周期性是函数的三大性质,它们之间既有区别又有联系,高考作为考查学生综合能力的选拔性考试,在命题时,常常将它们综合在一起命制试题.【解决方案】根据奇偶性的定义知,函数的奇偶性主要体现为f-x与f x的相等或相反关系,而根据周期函数的定义知,函数的周期性主要体现为f x+T与f x的关系,它们都与f x有关,因此,在一些题目中,函数的周期性常常通过函数的奇偶性得到.函数的奇偶性体现的是一种对称关系,而函数的单调性体现的是函数值随自变量变化而变化的规律,因此,在解题时,往往需借助函数的奇偶性或周期性来确定函数在另一区间上的单调性,即实现区间的转换,再利用单调性来解决相关问题.【示例】►(本题满分12分)(2011·沈阳模拟)设f(x)是(-∞,+∞)上的奇函数,f(x+2)=-f(x),当0≤x≤1时,f(x)=x.(1)求f(π)的值;(2)当-4≤x≤4时,求f(x)的图象与x轴所围成图形的面积;(3)写出(-∞,+∞)内函数f(x)的单调增(或减)区间.第(1)问先求函数f(x)的周期,再求f(π);第(2)问,推断函数y=f(x)的图象关于直线x=1对称,再结合周期画出图象,由图象易求面积;第(3)问,由图象观察写出.[解答示范] (1)由f(x+2)=-f(x)得,f(x+4)=f[(x+2)+2]=-f(x+2)=f(x),所以f(x)是以4为周期的周期函数,(2分)∴f(π)=f(-1×4+π)=f(π-4)=-f(4-π)=-(4-π)=π-4.(4分)(2)由f (x )是奇函数与f (x +2)=-f (x ),得:f [(x -1)+2]=-f (x -1)=f [-(x -1)],即f (1+x )=f (1-x ).故知函数y =f (x )的图象关于直线x =1对称.(6分)又0≤x ≤1时,f (x )=x ,且f (x )的图象关于原点成中心对称,则f (x )的图象如图所示.(8分)当-4≤x ≤4时,f (x )的图象与x 轴围成的图形面积为S ,则S =4S △OAB =4×⎝ ⎛⎭⎪⎫12×2×1=4.(10分)(3)函数f (x )的单调递增区间为[4k -1,4k +1](k ∈Z ),单调递减区间[4k +1,4k +3](k ∈Z ).(12分)关于奇偶性、单调性、周期性的综合性问题,关键是利用奇偶性和周期性将未知区间上的问题转化为已知区间上的问题.【试一试】 已知定义在R 上的奇函数f (x )满足f (x -4)=-f (x ),且在区间[0,2]上是增函数,则( ).A .f (-25)<f (11)<f (80)B .f (80)<f (11)<f (-25)C .f (11)<f (80)<f (-25)D .f (-25)<f (80)<f (11)[尝试解答] 由函数f (x )是奇函数且f (x )在[0,2]上是增函数可以推知,f (x )在[-2,2]上递增,又f (x -4)=-f (x )⇒f (x -8)=-f (x -4)=f (x ),故函数f (x )以8为周期,f (-25)=f (-1),f (11)=f (3)=-f (3-4)=f (1),f (80)=f (0),故f (-25)<f (80)<f (11).故选D. 答案 D。
2.3 函数的奇偶性与周期性『学习目标』1、了解函数奇偶性的概念、图象特征及性质,并能判断一些简单函数的奇偶性。
2、了解函数周期性的概念及图象特征,并能应用它解决一些简单的问题。
『学习重点』函数的奇偶性的图象特征及其性质的应用。
『必记知识点』1、函数的奇偶性:(1)对于函数)(x f ,其定义域关于原点对称.........: 如果对于函数定义域内的任意一个x ,都有_______________,那么函数)(x f 为奇函数;如果对于函数定义域内的任意一个x ,都有 ,那么函数)(x f 为偶函数.(2)奇函数的图象关于__________对称,偶函数的图象关于_________对称.(3)奇函数在对称区间的增减性 ;偶函数在对称区间的增减性 .(4)若奇函数)(x f 在0x =处有定义,则必有...(0)0f =。
(5)若函数()y f x a =+是偶函数,则()()f a x f a x +=-,从而()f x 的图象关于对称。
(6)若函数()y f x a =+是奇函数,则()()f a x f a x +=--,从而()f x 的图象关于对称。
2、函数的周期性对于函数)(x f ,如果存在一个非零常数T ,使得当x 取定义域内的每一个值时,都有)()(x f T x f =+,则)(x f 为周期函数,T 为这个函数的周期.3、与函数周期有关的结论:设a 为非零常数,若对()f x 定义域内的任意x ,恒有下列条件之一成立: ①()()f a x f x +=-;②()()1f a x f x +=;③()()1f a x f x +=-,则函数()f x 的周期为 。
『基础练习』1.(2013·南通三模)对于定义在R 上的函数f (x ),给出三个命题:①若f (-2)=f (2),则f (x )为偶函数;②若f (-2)≠f (2),则f (x )不是偶函数;③若f (-2)=f (2),则f (x )一定不是奇函数.其中正确命题的序号为________.2.已知f (x )=ax 2+bx 是定义在上的偶函数,那么a +b 的值是________.3. 已知定义在R 上的函数f (x )满足f (x )=-f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +32,且f (1)=2,则f (2 014)=________.4、已知函数()f x 是定义在()(),00,-∞+∞上的偶函数,当0x >时,()2log f x x =,则0x <时,()f x = 。
第2课时函数的奇偶性与周期性课程标准1.了解函数奇偶性的概念和几何意义.2.会运用基本初等函数的图象分析函数的奇偶性.3.了解函数周期性、最小正周期的含义,会判断、应用简单函数的周期性.考情分析考点考法:高考命题常以基本初等函数为载体,考查函数的奇偶性、周期性和图象的对称性及其应用.函数的奇偶性与单调性、周期性的综合问题是高考热点,常以选择题的形式出现.核心素养:数学抽象、逻辑推理、直观想象【必备知识·逐点夯实】【知识梳理·归纳】1.函数的奇偶性奇偶性定义图象偶函数设函数f(x)的定义域为D,如果∀x∈D,都有-x∈D,且f(-x)=f(x),那么函数f(x)就叫做偶函数关于y轴对称奇函数设函数f(x)的定义域为D,如果∀x∈D,都有-x∈D,且f(-x)=-f(x),那么函数f(x)就叫做奇函数关于原点对称【微点拨】奇、偶函数定义域的特点是关于原点对称,函数的定义域关于原点对称是函数具有奇偶性的必要不充分条件.2.函数的周期性(1)周期函数:设函数f(x)的定义域为D,如果存在一个非零常数T,使得对每一个x ∈D都有x+T∈D,且f(x+T)=f(x),那么函数f(x)就叫做周期函数.非零常数T叫做这个函数的周期.(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,那么这个最小的正数就叫做f(x)的最小正周期(若不特别说明,T一般就是指最小正周期).【微点拨】存在一个非零常数T,使f(x+T)=f(x)为恒等式,即自变量x每增加一个T后,函数值就会重复出现一次.【基础小题·自测】类型辨析改编易错高考题号14321.(多维辨析)(多选题)下列结论错误的是()A.函数y=x2在(0,+∞)上是偶函数B.若函数f(x)为奇函数,则一定有f(0)=0C.若T是函数f(x)的一个周期,则nT(n∈Z,n≠0)也是函数f(x)的周期D若函数f(x)满足关系f(a+x)=-f(b-x),则函数f(x)的图象关于点(r2,0)对称【解析】选AB.A 由于偶函数的定义域关于原点对称,因此y=x2在(0,+∞)上不具有奇偶性×B由奇函数定义可知,若f(x)为奇函数,且在x=0处有意义时才满足f(0)=0×2.(2023·上海高考)下列函数是偶函数的是()A.y=sin xB.y=cos xC.y=x3D.y=2x【解析】选B.对于A,由正弦函数的性质可知,y=sin x为奇函数;对于B,由余弦函数的性质可知,y=cos x为偶函数;对于C,由幂函数的性质可知,y=x3为奇函数;对于D,由指数函数的性质可知,y=2x为非奇非偶函数.3.(忽略奇偶函数定义域关于原点对称)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.-13B.13C.12D.-12【解析】选B.因为f(x)=ax2+bx是定义在[a-1,2a]上的偶函数,所以a-1+2a=0,所以a=13.又f(-x)=f(x),所以b=0,所以a+b=13.4.(必修第一册P86习题T11·变设问)已知函数f(x)是定义域为R的奇函数,当x≥0时,f(x)=x(1+x),则f(-1)=__________.【解析】f(1)=1×2=2,又f(x)为奇函数,所以f(-1)=-f(1)=-2.答案:-2【巧记结论·速算】函数奇偶性的常用结论1.如果函数f(x)是奇函数且在x=0处有意义,则f(0)=0;2.如果函数f(x)是偶函数,则f(-x)=f(x)=f(|x|);3.如果函数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.【即时练】1.设偶函数f(x)满足f(x)=x3-8(x≥0),则{x|f(x-2)>0}=()A.{x|x<-2或x>4}B.{x|x<0或x>4}C.{x|x<0或x>6}D.{x|x<-2或x>2}【解析】选B.由f(x)=x3-8,知f(x)在[0,+∞)上单调递增,且f(2)=0.由已知条件可知f(x-2)>0⇒f(|x-2|)>f(2),所以|x-2|>2,解得x<0或x>4.2.已知函数f(x)=a-2e+1(a∈R)是奇函数,则a=________.【解析】函数f(x)的定义域为R,且函数f(x)是奇函数,f(0)=a-1=0,即a=1,经验证a=1满足条件.答案:13.设函数f(x)=(r1)2+sin2+1的最大值为M,最小值为m,则M+m=__________.【解析】函数f(x)的定义域为R,f(x)=(r1)2+sin2+1=1+2rsin2+1,设g(x)=2rsin2+1,则g(-x)=-g(x),所以g(x)为奇函数,所以,g(x)max+g(x)min=0,所以M+m=[g(x)+1]max+[g(x)+1]min=2+g(x)max+g(x)min=2.答案:2【核心考点·分类突破】考点一函数奇偶性的判断[例1]判断下列函数的奇偶性.(1)f(x)=x3-1;(2)f(x)=2−1+1−2;(3)f(x)=x2-|x|+1,x∈[-1,4];(4)f(x)=−2+2+1,>0,2+2−1,<0;(5)f(x)=(x x∈(-1,1).【解析】(1)函数的定义域为{x|x≠0},关于原点对称,并且对于定义域内的任意一个x都有f(-x)=(-x)3-1−=-(x3-1)=-f(x),所以f(x)为奇函数.(2)f(x)的定义域为{-1,1},关于原点对称.又f(-1)=f(1)=0,f(-1)=-f(1)=0,所以f(x)既是奇函数又是偶函数.(3)因为f(x)=x2-|x|+1,x∈[-1,4]的定义域不关于原点对称,所以f(x)是非奇非偶函数.(4)方法一(定义法):当x>0时,f(x)=-x2+2x+1,-x<0,f(-x)=(-x)2+2(-x)-1=x2-2x-1=-f(x);当x<0时,f(x)=x2+2x-1,-x>0,f(-x)=-(-x)2+2(-x)+1=-x2-2x+1=-f(x).所以f(x)为奇函数.方法二(图象法):作出函数f(x)的图象,由奇函数的图象关于原点对称的特征知函数f(x)为奇函数.(5)已知f(x)的定义域为(-1,1),关于原点对称.因为f(x)=(x1−=-(1−p(1+p,所以f(-x)=-(1+p(1−p=f(x),所以f(x)是偶函数.【解题技法】判断函数的奇偶性的方法(1)定义法:若函数的定义域不是关于原点对称的区间,则可立即判断该函数既不是奇函数也不是偶函数;若函数的定义域是关于原点对称的区间,再判断f(-x)是否等于±f(x).(2)图象法:奇(或偶)函数的充要条件是它的图象关于原点(或y轴)对称.(3)性质法:偶函数的和、差、积、商(分母不为零)仍为偶函数;奇函数的和、差仍为奇函数;奇(偶)数个奇函数的积、商(分母不为零)为奇(偶)函数;一个奇函数与一个偶函数的积为奇函数.(注:利用上述结论时要注意各函数的定义域)【对点训练】1.(多选题)下列命题中正确的是()A.奇函数的图象一定过坐标原点B.函数y=x sin x是偶函数C.函数y=|x+1|-|x-1|是奇函数D.函数y=2−K1是奇函数【解析】选BC.对于A,只有奇函数在x=0处有意义时,函数的图象过原点,所以A 不正确;对于B,因为函数y=x sin x的定义域为R且f(-x)=(-x)sin(-x)=f(x),所以该函数为偶函数,所以B正确;对于C,函数y=|x+1|-|x-1|的定义域为R,关于原点对称,且满足f(-x)=|-x+1|-|-x-1|=-(|x+1|-|x-1|)=-f(x),即f(-x)=-f(x),所以函数为奇函数,所以C正确;对于D,函数y=2−K1满足x-1≠0,即x≠1,所以函数的定义域不关于原点对称,所以该函数为非奇非偶函数,所以D不正确.2.设函数f(x)=12−2r3,则下列函数中为偶函数的是()A.f(x+1)B.f(x)+1C.f(x-1)D.f(x)-1【解析】选A.f(x)=12−2r3=1(K1)2+2,则f(x+1)=12+2,因为y=12+2是偶函数,所以f(x+1)为偶函数.B,C,D既不是奇函数,也不是偶函数.3.已知函数f(x)=sin x,g(x)=e x+e-x,则下列结论正确的是()A.f(x)g(x)是偶函数B.|f(x)|g(x)是奇函数C.f(x)|g(x)|是奇函数D.|f(x)g(x)|是奇函数【解析】选C.选项A,f(x)g(x)=(e x+e-x)sin x,f(-x)g(-x)=(e-x+e x)sin(-x)=-(e x+e-x)sin x=-f(x)g(x),是奇函数,结论错误;选项B,|f(x)|g(x)=|sin x|(e x+e-x),|f(-x)|g(-x)=|sin(-x)|(e-x+e x)=|sin x|(e x+e-x)=|f(x)|g(x),是偶函数,结论错误;选项C,f(x)|g(x)|=|e x+e-x|sin x,f(-x)|g(-x)|=|e-x+e x|sin(-x)=-|e x+e-x|sin x=-f(x)|g(x)|,是奇函数,结论正确;选项D,|f(x)g(x)|=|(e x+e-x)sin x|,|f(-x)g(-x)|=|(e-x+e x)sin(-x)|=|(e x+e-x)sin x|=|f(x)g(x)|,是偶函数,结论错误.考点二函数奇偶性的应用角度1利用奇偶性求值(解析式)[例2](1)(2023·海南模拟)已知函数f(x)为奇函数,g(x)为偶函数,且f(x)-g(x)=e x,则o1)o1)=()A.e2+1eB.e2−1eC.1−e21+e2D.1+e21−e2【解析】选C.根据题意,f(x)-g(x)=e x,则f(1)-g(1)=e①,f(-1)-g(-1)=-f(1)-g(1)=e-1=1e,变形可得f(1)+g(1)=-1e,联立①②可得,f(1)=e−1e2,g(1)=-e+1e2,则有o1)o1)=e−1e2−e+1e2=1−e21+e2.(2)设f(x)为奇函数,且当x≥0时,f(x)=e x-1,则当x<0时,f(x)=()A.e-x-1B.e-x+1C.-e-x-1D.-e-x+1【解析】选D.依题意得,当x<0时,-x>0,f(x)=-f(-x)=-(e-x-1)=-e-x+1.角度2利用奇偶性解不等式[例3](1)函数f(x)是定义域为R的奇函数,f(x)在(0,+∞)上单调递增,且f(2)=0.则不等式op−2o−p>0的解集为()A.(-2,2)B.(-∞,0)∪(0,2)C.(2,+∞)D.(-∞,-2)∪(2,+∞)【解析】选D.因为f(x)是定义域为R的奇函数,所以f(0)=0,又f(x)在(0,+∞)上单调递增,且f(2)=0,所以f(x)的大致图象如图所示.由f(-x)=-f(x)可得,op−2o−p=op+2op=3op>0,因为x在分母位置,所以x≠0.当x<0时,只需f(x)<0,由图象可知x<-2;当x>0时,只需f(x)>0,由图象可知x>2.综上,不等式的解集为(-∞,-2)∪(2,+∞).(2)已知偶函数f(x)在区间[0,+∞)上单调递增,则满足f(2x-1)<f(13)的x的取值范围是________.【解析】因为f(x)为偶函数,所以f(x)=f(|x|),所以f(2x-1)<f(13)即f(|2x-1|)<f(13).又f(x)在[0,+∞)上单调递增,所以|2x-1|<13,解得13<x<23.答案:(13,23)角度3利用奇偶性求解析式中的参数[例4](1)(一题多法)(2023·新高考Ⅱ卷)若函数f(x)=(x+a)ln(2K12r1)为偶函数,则a=()A.-1B.0C.12D.1【解析】选B.解法一:由2K12r1>0,得x>12或x<-12,因为f(x)是偶函数,所以f(-x)=f(x),得(-x+a)ln(−2K1−2r1)=(x+a)ln(2K12r1),即(-x+a)ln(2r12K1)=(x+a)ln(2K12r1),即(-x+a)ln(2K12r1)-1=(x+a)ln(2K12r1),则(x-a)ln(2K12r1)=(x+a)ln(2K12r1),所以x-a=x+a,得-a=a,得a=0.解法二:f(x)为偶函数,则有f(-1)=f(1),即(-1+a)ln3=(1+a)ln13,解得a=0.解法三:g(x)=ln2K12r1,g(-x)=-g(x),则g(x)为奇函数,若f(x)=(x+a)·ln2K12r1为偶函数,则h(x)=x+a为奇函数,得a=0.(2)(2022·全国乙卷)若f(x)=ln|a+11−|+b是奇函数,则a=__________,b=__________.【解析】若a=0,则函数f(x)的定义域为{x|x≠1},不关于原点对称,不具有奇偶性,所以a≠0.由函数解析式有意义可得,x≠1且a+11−≠0,所以x≠1且x≠1+1.因为函数f(x)为奇函数,所以定义域必须关于原点对称,所以1+1=-1,解得a=-12,所以f(x)=ln|1+2(1−p|+b,定义域为{x|x≠1且x≠-1}.由f(0)=0得ln12+b=0,所以b=ln2,即f(x)=ln|-12+11−|+ln2=ln|1+1−|,在定义域内满足f(-x)=-f(x),符合题意.综上,a=-12,b=ln2.答案:-12ln2【解题技法】已知函数奇偶性可以解决的三个问题(1)求函数值:将待求值利用奇偶性转化为已知区间上的函数值求解.(2)求解析式:将待求区间上的自变量转化到已知区间上,再利用奇偶性求出.(3)求解析式中的参数:利用待定系数法求解,根据f(x)±f(-x)=0得到关于参数的恒等式,由系数的对等性得参数的方程或方程组,进而得出参数的值.【对点训练】1.(2023·武汉模拟)已知函数f(x)=3+1,>0,B3+s<0为偶函数,则2a+b等于() A.3B.32C.-12D.-32【解析】选B.由已知得,当x>0时,-x<0,f(-x)=-ax3+b,因为f(x)为偶函数,所以f(-x)=f(x),即x3+1=-ax3+b,所以a=-1,b=1,所以2a+b=2-1+1=32.2.(一题多法)(2023·全国乙卷)已知f(x)=x e B−1是偶函数,则a=()A.-2B.-1C.1D.2【解析】选D.解法一:因为f(x)=x e B−1的定义域为{x|x≠0},f(x)为偶函数,所以f(-x)=f(x),所以−x−e−B−1=x e B−1,所以x B−e B−1=x e B−1,所以ax-x=x,所以a=2.解法二:由f(x)为偶函数得f(-1)=f(1),故−e−1e−−1=e e−1①,又-e−1e−−1=e−11−e−=e K1e−1,代入①得e K1e−1=e e−1,所以e a-1=e,从而a-1=1,故a=2,经检验,满足f(x)为偶函数.3.若函数f(x-2)为奇函数,f(-2)=0,f(x)在区间[-2,+∞)上单调递减,则f(3-x)>0的解集为__________.【解析】因为f(x-2)为奇函数,所以f(x-2)的图象的对称中心为(0,0).又因为f(x)的图象可由f(x-2)的图象向左平移2个单位长度得到,所以f(x)的图象关于点(-2,0)中心对称.因为f(x)在[-2,+∞)上单调递减,所以f(x)在(-∞,-2]上也单调递减,所以f(3-x)>0=f(-2),即3-x<-2,解得x>5,所以解集为(5,+∞).答案:(5,+∞)考点三函数周期性及应用[例5](1)(2023·长沙模拟)定义在R上的函数f(x)满足f(x+1)=f(x)-2,则下列是周期函数的是()A.y=f(x)-xB.y=f(x)+xC.y=f(x)-2xD.y=f(x)+2x【解析】选D.依题意,定义在R上的函数f(x)满足f(x+1)=f(x)-2,所以f(x+1)+2(x+1)=f(x)+2x,所以y=f(x)+2x是周期为1的周期函数.(2)函数f(x)满足f(x-2)=f(x+2),当x∈(0,2)时,f(x)=x2,则f(2025)=________.【解析】由f(x-2)=f(x+2)知f(x)的周期为4,故f(2025)=f(506×4+1)=f(1)=1.答案:1(3)已知f(x)是定义在R上的函数,并且f(x+3)=-1op,当1<x≤3时,f(x)=cosπ3,则f(2 024)=________.【解析】由已知可得f(x+6)=f((x+3)+3)=-1or3)=-1−1=f(x),op故函数f(x)的周期为6,所以f(2024)=f(6×337+2)=f(2).又f(2)=cos2π3=-12,所以f(2024)=-12.答案:-12【解题技法】函数周期性有关问题的求解策略(1)判断函数的周期性只需证明f(x+T)=f(x)(T≠0)便可得到函数是周期函数,且周期为T,函数的周期性常与函数的其他性质综合命题.(2)根据函数的周期性,可以由函数局部的性质得到函数的整体性质,即周期性与奇偶性都具有将未知区间上的问题转化到已知区间的功能.【对点训练】1.(2023·石家庄模拟)函数f(x)满足f(x)f(x+2)=13,且f(1)=2,则f(2023)=__________.【解析】因为f(x)f(x+2)=13,所以f(x),f(x+2)均不为0,所以f(x+2)=13op,所以f(x+4)=13or2)=1313op =f(x),所以f(x)的周期为4,所以f(2023)=f(3)=13o1)=132.答案:1322.设f(x)是定义在R上以2为周期的偶函数,当x∈[0,1]时,f(x)=log2(x+1),则函数f(x)在[1,2]上的解析式是____________.【解析】令x∈[-1,0],则-x∈[0,1],结合题意可得f(x)=f(-x)=log2(-x+1),令x∈[1,2],则x-2∈[-1,0],故f(x)=f(x-2)=log2[-(x-2)+1]=log2(3-x),故函数f(x)在[1,2]上的解析式是f(x)=log2(3-x).答案:f(x)=log2(3-x)3.(创新题)若函数f(x)=2−,≤0,o−1)−o−2),>0,则f(2023)=__________.【解析】当x>0时,f(x)=f(x-1)-f(x-2),①所以f(x+1)=f(x)-f(x-1),②①+②得f(x+1)=-f(x-2),即f(x+3)=-f(x),f(x+6)=-f(x+3)=f(x),所以f(x)的周期为6,所以f(2023)=f(337×6+1)=f(1)=f(0)-f(-1)=20-21=-1.答案:-1考点四函数的对称性及应用[例6](1)(多选题)已知函数y=f(x)的图象关于直线x=1对称,则下列结论成立的是()A.f(x+1)为偶函数B.f(1+x)=f(1-x)C.f(1+x)+f(1-x)=0D.f(1)=0【解析】选AB.由于y=f(x)的图象关于直线x=1对称,则f(1+x)=f(1-x),所以f(x+1)为偶函数,故A,B选项正确,C选项错误;如f(x)=(x-1)2+1,函数f(x)的图象关于直线x=1对称,但f(1)=1≠0,故D选项错误.(2)(2023·海口模拟)已知函数f(x)是定义在R上的奇函数,函数g(x)=|x-2|·f(x)的图象关于直线x=2对称,若f(-1)=-1,则g(3)=()A.5B.1C.-1D.-5【解析】选B.因为g(x)的图象关于直线x=2对称,则g(x+2)=|x|f(x+2)是偶函数,g(2-x)=|-x|f(2-x)=|x|f(2-x),所以|x|f(2-x)=|x|f(x+2)对任意的x∈R恒成立,所以f(2-x)=f(2+x).因为f(-1)=-1且f(x)为奇函数,所以f(3)=f(2+1)=f(2-1)=-f(-1)=1,因此g(3)=|3-2|f(3)=1.(3)已知函数y=f(x)-2为奇函数,g(x)=2r1,且f(x)与g(x)图象的交点分别为(x1,y1),(x2,y2),…,(x6,y6),则y1+y2+…+y6=____________.【解析】因为函数y=f(x)-2为奇函数,所以函数y=f(x)的图象关于点(0,2)对称,又g(x)=2r1=1+2,其图象也关于(0,2)对称,所以两函数图象交点关于(0,2)对称,则y1+y2+…+y6=3×4=12.答案:12【解题技法】函数对称性问题的解题关键(1)求解与函数的对称性有关的问题时,应根据题目特征和对称性的定义,求出函数的对称轴或对称中心.(2)解决函数对称性有关的问题,一般结合函数图象,利用对称性解决求值或参数问题.(3)①若f(a+x)=f(a-x),对称轴:x=a;②若f(a+x)=f(b-x),对称轴:x=r2;③若f(a+x)+f(a-x)=0,对称中心:(a,0);④若f(a+x)+f(b-x)=c,对称中心:(r2,2).【对点训练】1.(多选题)(2023·承德模拟)已知函数f(x)的定义域为R,对任意x都有f(2+x)=f(2-x),且f(-x)=f(x),则下列结论正确的是()A.f(x)的图象关于直线x=2对称B.f(x)的图象关于点(2,0)对称C.f(x)的周期为4D.y=f(x+4)为偶函数【解析】选ACD.因为f(2+x)=f(2-x),则f(x)的图象关于直线x=2对称,故A正确,B 错误;因为函数f(x)的图象关于直线x=2对称,则f(-x)=f(x+4),又f(-x)=f(x),所以f(x+4)=f(x),所以T=4,故C正确;因为T=4且f(x)为偶函数,故y=f(x+4)为偶函数,故D正确.2.若函数f(x)=(1-x2)(x2+ax+b)的图象关于x=-2对称,则a=________,b=________.【解析】f(x)最多有4个零点,显然已有2个,x=±1,又由对称性可知,另外两个零点为-3和-5,所以x2+ax+b=0的两根为-3和-5,所以a=8,b=15.答案:815。
城东蜊市阳光实验学校仲尼中学高三数学一轮复习教案:函数的奇偶性和周期性1教材分析:函数的奇偶性、周期性是函数的一个重要的性质,为高考中的必考知识点;常用函数的概念、图像、单调性、周期性、对称性等综合考核。
学情分析:大多数学生理解函数的奇偶性、周期性的概念,但对判断函数奇偶性的判断和应用,对函数的周期的求法还没有掌握。
教学目的:结合详细函数,理解函数奇偶性和周期性的含义;会运用函数图像判断函数奇偶性和周期,利用图像研究函数的奇偶性和周期。
教学重点、难点:函数奇偶性和周期的判断,结合图像解决函数的奇偶性和周期性问题。
教学流程:一、回忆上节课内容〔问答式〕C1.奇偶函数的判断根本步骤:〔1〕先求定义域,定义域不对称那么函数为非奇非偶函数;〔2〕定义域对称那么利用定义判断函数奇偶性。
C2.奇偶函数的图像特征:奇函数图像关于原点〔0,0〕对称;偶函数关于y轴对称。
二、函数的周期C1.周期的概念对于函数f(x),假设存在一个非零常数T,使得当x取定义域内的每一个值时,都有f(x+T)=f(x),那么函数f(x)叫做周期函数,非零常数T叫f(x)的周期,假设所以的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)最小正周期。
C 判断:最小正周期一样的两个函数的和,其最小正周期是不变。
答:错,不一定不变2.周期函数的性质C(1)周期函数不一定有最小正周期,假设T≠0是f(x)的周期,那么kT(k∈Z,k≠0)也是的周期,周期函数的定义域无上、下届。
〔2〕如何判断函数的周期性:⑴定义;⑵图象;⑶利用以下补充性质:设a>0,C-①函数y=f(x),x∈R,假设f(x+a)=f(x-a),那么函数的周期为2a 。
B-②函数y=f(x),x∈R,假设f(x+a)=-f(x),那么函数的周期为2a 。
B-③函数y=f(x),x∈R,假设,那么函数的周期为2a 。
B-④函数f(x)时关于直线x=a 与x=b 对称,那么函数f(x)的周期为||2a b- 理解证明过程:证明:由得: ||2a b T -=∴ B 特例:假设函数f(x)是偶函数,其图象关于直线x=a 对称,那么其周期为T=2a 。
【核心素养分析】1.结合具体函数,了解函数奇偶性的含义;2.会运用函数的图象理解和研究函数的奇偶性;3.了解函数周期性、最小正周期的含义,会判断、应用简单函数的周期性.3.培养学生数学抽象、逻辑推理、直观想象、数学运算的素养。
【重点知识梳理】知识点一函数的奇偶性知识点二函数的周期性(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.【特别提醒】1.(1)如果一个奇函数f(x)在原点处有定义,即f(0)有意义,那么一定有f(0)=0.(2)如果函数f(x)是偶函数,那么f(x)=f(|x|).2.奇函数在两个对称的区间上具有相同的单调性;偶函数在两个对称的区间上具有相反的单调性.3.函数周期性常用结论对f(x)定义域内任一自变量的值x:(1)若f(x+a)=-f(x),则T=2a(a>0).(2)若f(x+a)=1f(x),则T=2a(a>0).(3)若f(x+a)=-1f(x),则T=2a(a>0).4.对称性的三个常用结论(1)若函数y=f(x+a)是偶函数,则函数y=f(x)的图象关于直线x=a对称.(2)若对于R上的任意x都有f(2a-x)=f(x)或f(-x)=f(2a+x),则y=f(x)的图象关于直线x=a对称.(3)若函数y =f (x +b )是奇函数,则函数y =f (x )的图象关于点(b ,0)中心对称. 【典型题分析】高频考点一函数奇偶性的判定例1.【2020·全国Ⅱ卷理数】设函数()ln |21|ln |21|f x x x =+--,则f (x ) A .是偶函数,且在1(,)2+∞单调递增B .是奇函数,且在11(,)22-单调递减C .是偶函数,且在1(,)2-∞-单调递增D .是奇函数,且在1(,)2-∞-单调递减【答案】D 【解析】由()ln 21ln 21f x x x =+--得()f x 定义域为12x x ⎧⎫≠±⎨⎬⎩⎭,关于坐标原点对称,又()()ln 12ln 21ln 21ln 21f x x x x x f x -=----=--+=-,()f x ∴为定义域上的奇函数,可排除AC ;当11,22x ⎛⎫∈-⎪⎝⎭时,()()()ln 21ln 12f x x x =+--, ()ln 21y x =+在11,22⎛⎫- ⎪⎝⎭上单调递增,()ln 12y x =-在11,22⎛⎫- ⎪⎝⎭上单调递减,()f x ∴在11,22⎛⎫- ⎪⎝⎭上单调递增,排除B ;当1,2x ⎛⎫∈-∞-⎪⎝⎭时,()()()212ln 21ln 12ln ln 12121x f x x x x x +⎛⎫=----==+ ⎪--⎝⎭, 2121x μ=+-在1,2⎛⎫-∞- ⎪⎝⎭上单调递减,()ln f μμ=在定义域内单调递增,根据复合函数单调性可知:()f x 在1,2⎛⎫-∞-⎪⎝⎭上单调递减,D 正确. 【举一反三】(2020·四川成都七中模拟)下列函数为偶函数的是( ) A .y =tan ⎝⎛⎭⎫x +π4 B .y =x 2+e |x | C .y =x cos x D .y =ln|x |-sin x【答案】B【解析】对于选项A ,易知y =tan ⎝⎛⎭⎫x +π4为非奇非偶函数;对于选项B ,设f (x )=x 2+e |x |,则f (-x )=(-x )2+e |-x |=x 2+e |x |=f (x ),所以y =x 2+e |x |为偶函数;对于选项C ,设f (x )=x cos x ,则f (-x )=-x cos(-x )=-x cos x =-f (x ),所以y =x cos x 为奇函数;对于选项D ,设f (x )=ln|x |-sin x ,则f (2)=ln 2-sin 2,f (-2)=ln 2-sin(-2)=ln 2+sin 2≠f (2),所以y =ln|x |-sin x 为非奇非偶函数,故选B.【方法技巧】判断函数奇偶性的常用方法 (1)定义法:确定函数的奇偶性时,必须先判定函数定义域是否关于原点对称.若对称,再化简解析式后验证f (-x )=±f (x )或其等价形式f (-x )±f (x )=0是否成立.(2)图象法:f (x )的图像关于原点对称,f (x )为奇函数; f (x )的图像关于y 轴对称,f (x )为偶函数。
§2.3 函数的奇偶性与周期性知识内容一、函数的奇偶性和对称性 (一) 主要知识:1.奇函数:如果对于函数()y f x =的定义域D 内任意一个x ,都有x D -∈,且()()f x f x -=-,那么函数()f x 就叫做奇函数;2.偶函数:如果对于函数()y g x =的定义域D 内任意一个x ,都有x D -∈,都有()()g x g x -=,那么函数()g x 就叫做偶函数.3.奇偶性:如果函数()f x 为奇函数或偶函数,那么,就说函数()f x 具有奇偶性. 4.图象特征:如果一个函数是奇函数,则这个函数的图象是以坐标原点为对称中心的中心对称图形,反之,如果一个函数的图象是以坐标原点为对称中心的中心对称图形,则这个函数是奇函数;如果一个函数是偶函数,则它的的图象是以y 轴为对称轴的轴对称图形,反之,如果一个函数的图象关于y 轴对称,则这个函数是偶函数. 5.奇偶函数的性质:①函数具有奇偶性的必不可少的条件是:定义域在数轴上所显示的区间关于原点对称.换言之,所给函数的定义域若不关于原点对称,则这个函数必不具有函数的奇偶性. 如:函数2y x =在区间(),-∞+∞上是偶函数,但在区间[]1,3-上却无奇偶性可言.②()f x 是偶函数⇔()f x 的图象关于y 轴对称;()f x 是奇函数⇔()f x 的图象关于原点对称; ③奇函数在对称的单调区间内有相同的单调性,偶函数在对称的单调区间内具有相反的单 调性.④()f x 为偶函数()()(||)f x f x f x ⇔=-=. ⑤若奇函数()f x 的定义域包含0,则(0)0f =. ⑥复合的奇偶函数的性质对于复合函数())F x f g x =⎡⎤⎣⎦(:若()g x 为偶函数,则())=F x f g x ⎡⎤⎣⎦(为偶函数;若()g x 为奇函数,()f x 为奇函数,则())F x f g x =⎡⎤⎣⎦(为奇函数;若()g x 为奇函数,()f x 为偶函数,则())F x f g x =⎡⎤⎣⎦(为偶函数.⑦函数的分拆任何一个函数()f x 都可以拆分成一个奇函数和一个偶函数的和: 即()=()()f x F x G x +,则()()()2f x f x F x +-=(偶函数),()()()2f x f x G x --=(奇函数).⑧对称性关于y 轴对称:()()f x f x -=; 关于原点对称:()()f x f x -=-;关于直线a x =对称:()()f a x f a x +=-或()(2)f x f a x =-; 关于点),(b a 对称:()2(2)f x b f a x =--或()=()f a x b b f a x +---. (二)主要方法: 判断函数的奇偶性的方法:①定义法:首先判断其定义域是否关于原点中心对称.若不对称,则为非奇非偶函数;若对称,则再判断()()f x f x =-或()()f x f x =-是否定义域上的恒等式; ②图象法;③性质法:设()f x ,()g x 的定义域分别是12,D D ,那么在它们的公共定义域12D D D =上:奇±奇=奇,偶±偶=偶,奇⨯奇=偶,偶⨯偶=偶,奇⨯偶=奇; 若某奇函数若存在反函数,则其反函数必是奇函数; 二、函数的周期性 (一) 主要知识:1.周期函数:对于()f x 定义域内的每一个x ,都存在非零常数T ,使得()()f x T f x +=恒成立,则称函数()f x 具有周期性,T 叫做()f x 的一个周期,则kT (,0Z k k ∈≠)也是()f x 的周期,所有周期中的最小正数叫()f x 的最小正周期. 2.几种特殊的抽象函数: 具有周期性的抽象函数:函数()y f x =满足对定义域内任一实数x (其中a 为常数), ①()()f x f x a =+,则()y f x =是以T a =为周期的周期函数; ②()()f x a f x +=-,则()f x 是以2T a =为周期的周期函数; ③()()1f x a f x +=±,则()f x 是以2T a =为周期的周期函数;④()()f x a f x a +=-,则()f x 是以2T a =为周期的周期函数;⑤1()()1()f x f x a f x -+=+,则()f x 是以2T a =为周期的周期函数.⑥1()()1()f x f x a f x -+=-+,则()f x 是以4T a =为周期的周期函数.⑦1()()1()f x f x a f x ++=-,则()f x 是以4T a =为周期的周期函数.⑧函数()y f x =满足()()f a x f a x +=-(0a >),若()f x 为奇函数,则其周期为4T a =,若()f x 为偶函数,则其周期为2T a =.⑨函数()y f x =()x ∈R 的图象关于直线x a =和x b =()a b <都对称,则函数()f x 是以()2b a -为周期的周期函数;⑩函数()y f x =()x ∈R 的图象关于两点()0,A a y 、()0,B b y ()a b <都对称,则函数()f x 是以()2b a -为周期的周期函数;○11函数()y f x =()x ∈R 的图象关于()0,A a y 和直线x b =()a b <都对称,则函数()f x 是以()4b a -为周期的周期函数; (二)主要方法:1.判断一个函数是否是周期函数要抓住两点: 一是对定义域中任意的x 恒有()()f x T f x +=;二是能找到适合这一等式的非零常数T ,一般来说,周期函数的定义域均为无限集. 2.解决周期函数问题时,要注意灵活运用以上结论,同时要重视数形结合思想方法的运用,还要注意根据所要解决的问题的特征来进行赋值.例题精讲一、判断函数奇偶性判断函数奇偶性可以直接用定义,而在某些情况下判断()()f x f x ±-是否为0是判断函数奇偶性的一个重要技巧,比较便于判断.例1:已知函数2()=(0)f x ax bx c a ++≠是偶函数,那么32()g x ax bx cx =++是( ) A.奇函数 B.偶函数C.既奇又偶函数D.非奇非偶函数例2:函数()y f x =与()y g x =有相同的定义域,对定义域中任何x ,有()()0f x f x +-=,()()1g x g x -=,则2()()()()1f x F x f xg x =+-是( )A .奇函数B .偶函数C .既是奇函数又是偶函数D .非奇非偶函数例3:设函数()y f x =(R x ∈且0x ≠)对任意非零实数12,x x 满足1212()()()f x x f x f x ⋅=+,则函数()y f x =是__________.(指明函数的奇偶性) 例4:判断下列函数的奇偶性:(1)422y x x =++;(2)31y x =-;(3)1()f x x x=+;(4)2()5||f x x x =+; (5)[]2()=1,1,4f x x x x -+∈-.例5:判断下列函数的奇偶性:(1)()f x =(2)()(f x x =-;(3)(f x例6:已知函数22()(1)(1)2f x m x m x n =-+-++,当m n ,为何值时,()f x 是奇函数?例7:若函数()()3()f x x x g x =+是偶函数,且()f x 不恒为零,判断函数()g x 的奇偶性.例8:(1)已知函数()R f x x ∈,,若对于任意实数,a b 都有()()()f a b f a f b +=+.求证:()f x 为奇函数;(2)已知函数()R f x x ∈,,若对于任意实数12,x x ,都有121212(+)+()2()()f x x f x x f x f x -=⋅,求证:()f x 是偶函数;(3)设函数()f x 定义在()1,1-上,证明()+()f x f x -是偶函数,()()f x f x --是奇函数.二、函数奇偶的性质例9:若()f x 是定义在R 上的奇函数,则(0)f =__________;例10:已知函数()f x ()R x ∈满足()()f x f x -=,则下列各点中必在函数()y f x =图象上的是( )A. ()()a f a -,B. ()()a f a --,C. ()()a f a ---,D. ()()a f a -,例11:对于定义在R 上的任意奇函数()f x 恒成立的是( ) A. ()()0f x f x --≥ B. ()()0f x f x --≤ C. ()()0f x f x ⋅-≤D. ()()0f x f x ⋅->例12:已知函数3()2f x x x =--.若1x 、2x 、3x ∈R 且120x x +>,230x x +>,310x x +>.则123()()()f x f x f x ++( )A .大于零B .小于零C .等于零D .大于零或小于零例13:已知()538f x x ax bx =+++且(2)10f -=,求()2f .例14:已知函数21()()Z ax f x a b c bx c+=∈+,,是奇函数,且(1)2f =,(2)3f <,求a ,b ,c的值.例15:已知()()f x g x ,都是奇函数,()0f x >的解集是2()a b ,,()0g x >的解集是222a b ⎛⎫⎪⎝⎭,,22ba >,那么求()()0f x g x >的解集.三、函数的解析式(1)利用函数奇偶性可求函数解析式例16:已知偶函数()f x 的定义域为R ,当x ≥0时,2()31f x x +x -=,求()f x 的解析式.例17:已知函数()f x 为R 上的奇函数,且当0x >时()(1)f x x x =-.求函数()f x 的解析式.例18:已知()y f x =图象关于1x =对称,当1x ≤时,2()1f x x =+,求当1x >时()f x 的表达式.(2)利用下列结论求函数的解析式对于函数奇偶性有如下结论:定义域关于原点对称的任意一个函数f (x )都可表示成一个偶函数和一个奇函数之和.即 ()()()12f x F x G x =+⎡⎤⎣⎦,其中()()()F x f x f x =+-,()()()G x f x f x =--. 利用这一结论,可以简捷的解决一些问题.例19:定义在R 上的函数()221x xf x x +=+,可表示成一个偶函数()g x 和一个奇函数()h x 之和,求()g x ,()h x .例20:已知()f x 是奇函数,()g x 是偶函数,且1()()1f x g x x -=+,求()f x 、()g x .四、奇偶性与单调性例21:如果奇函数()f x 在区间[]3,7上是增函数且最小值为5,那么()f x 在[]7,3--上是( ) A.增函数且最小值为-5B. 增函数且最大值为-5C.减函数且最小值为-5D. 减函数且最大值为-5例22:已知函数()f x 是偶函数,而且在(0)+∞,上是减函数,判断()f x 在(0)-∞,上是增函数还是减函数并证明你的判断.对奇函数有没有相应的结论.例23:已设函数()f x 是定义在R 上的奇函数,且在区间(0)-∞,上是减函数,实数a 满足不等式22(33)(32)f a a f a a +-<-,求实数a 的取值范围.例24:已知()y f x =为()-∞+∞,上的奇函数,且在(0)+∞,上是增函数. (1)求证:()y f x =在(0)-∞,上也是增函数; (2)若1()12f =,解不等式41(log )0f x -<≤.五、奇偶性和周期性例25:若()f x 是定义在R 上的奇函数,(3)2f =,且对一切实数x 都有(4)()f x f x +=,则(25)f =__________;例26:设函数()()3222()2x g x x xf x xg x +++=+(其中()g x 为偶函数)的最大值为M ,最小值为m ,则M 与m 满足( )A .2M m +=B .4M m +=C .2M m -=D .4M m -=六、函数对称性例27:设函数()f x 对于一切实数x 都有(2)(2)f x f x +=-,如果方程()0f x =有且只有两个不相等的实数根,那么这两根之和等于_____.例28:当实数k 取何值时,方程组422(1)||1,1k x x y x y ⎧++-=⎪⎨-=-⎪⎩有惟一实数解.七、抽象函数的奇偶性例29:已知函数()f x ,当R x y ∈,时恒有()()()f x y f x f y +=+ . (1)求证:函数()f x 是奇函数; (2)若(3)f a -=,试用a 表示(24)f .(3)如果R x +∈时()0f x <,且(1)0.5f =-.试判断()f x 的单调性,并求它在区间[26]-,上的最大值与最小值.例30:设函数()y f x =(x ∈R 且0)x ≠对任意非零实数12x x ,,恒有1212()()()f x x f x f x =+,(1)求证:(1)(1)0f f =-=; (2)求证:()y f x =是偶函数;(3)已知()y f x =为(0,)+∞上的增函数,求适合1()()02f x f x +-≤的x 的取值范围.课后检测1.判别下列函数的奇偶性:(1)31()f x x x=-;(2)23()f x x x =-;(3)(f x ;(4)()=f x x b x b +--.2.已知()f x 是定义域为R 的奇函数,当0x <时,2()2f x x x =+-,求()f x 的解析式.3.已知()f x 是奇函数,()g x 是偶函数并且()()1f x g x x +=+,则求()f x 与()g x 的表达式.4.函数()f x 在R 上有定义,且满足①()f x 是偶函数;②(0)2005f =;③()(1)g x f x =-是奇函数,求(2005)f 的值.——★ 参 考 答 案 ★——例题精讲例1:A例2:B『解析』由已知,当0x ≠时,2()()()()f x F x f x g x --=+--2()()()1()g x f x f x g x -=--[]2()2()()1()()1f x f x g x f x g x +-=--2()()()1f x f xg x =+-, 所以()F x 是偶函数.例3:偶函数『解析』令11x =,21x =-得(1)(1)(1)(1)0f f f f -=+-⇒=;再令121x x ==-得(1)(1)(1)0(1)0f f f f =-+-=⇒-=,又令11x =-,2x x =得()(1)()f x f f x -=-+,由此可得()()f x f x -=.例4:『解』(1)偶函数;(2)奇函数;(3)奇函数;(4)偶函数;(5)非奇非偶函数.例5:『解』(1)由1010x x -⎧⎨-⎩≥≥,得1x =,∴函数的定义域为{1}.由于函数的定义域不关于原点对称,所以既不是奇函数也不是偶函数.(2)因为此函数的定义域为[1,1)D =-,不关于原点对称,所以此函数为非奇非偶函数;(3)已知定义域为{}11-,,(1)0(1)0(1)(1)(1)(1)f f f f f f =-=-=-=-,,,,所以()f x 为既是奇函数又是偶函数.例6:『解』由()()f x f x -=-得:2222(1)(1)2(1)(1)(2)m x m x n m x m x n ---++=-----+对一切实数x 恒成立. 即222(1)2(2)0m x n -++=对一切实数x 恒成立.∴2110220m m n n =±⎧-=⎧⇒⎨⎨=-+=⎩⎩, 当1m =-,2n =-时,()2f x x =-是奇函数;当1m =,2n =-时,()0f x =既是奇函数又是偶函数.∴当1m =±,2n =-时,()f x 是奇函数.例7:『解』设()3h x x x =+,则()()3h x x x h x -=--=-,∴()3h x x x =+是奇函数, ∵()()()3f x x x g x =+是偶函数,且()f x 不恒为零,∴()g x 为奇函数.例8:『解』(1)设0a =,则()(0)()(0)0f b f f b f =+∴=,,又设a x b x =-=,,则(0)()()f f x f x =-+,()()f x f x ∴-=-,()f x ∴是奇函数.(2)令12=0=x x x ,,得()+()=2(0)()f x f x f f x -⋅,①令21=0=x x x ,,得()+()=2(0)()f x f x f f x ⋅,②由①②得:()()f x f x -=,所以()f x 是偶函数. (3)由于对任意的()11x ∈-,,也必有()11x -∈-,,可见,()f x -的定义域也是()11-,. 若设()()()()()()F x f x f x G x f x f x =+-=--,,则()()F x G x ,的定义域也是()11-,, 显然关于原点对称,而且[]()()()()+()=()F x f x f x f x f x F x -=--+-=-, [][]()()()()()()()()G x f x f x f x f x f x f x G x -=----=--=---=-所以()F x 为偶函数,而()G x 为奇函数,即()+()f x f x -是偶函数,()()f x f x --是奇函数. 例9:0『解析』 根据奇函数的定义有(0)(0)f f -=-,即(0)0f =.例10:A例11:C『解析』2()()=()0.f x f x f x ⋅--≤例12:B『解析』易知()f x 是R 上的奇函数且是减函数,所以12()()f x f x <-,即12()()0f x f x +<. 同理,23()()0f x f x +<,31()()0f x f x +< .故123()()()0f x f x f x ++<.例13:『解』设53()g x x ax bx =++,则()()8f x g x =+,()g x 是奇函数, ∴(2)(2)810f g -=-+=,∴(2)2g -=,(2)(2)2g g =--=-,∴(2)(2)8286f g =+=-+=.例14:『解』由题意2211ax ax bx c bx c ++=--++,可得0.c =又由于1(1)2a f b+==知21b a =+, 再由41(2)3,2a f b +=<将21b a =+代入得41 3.1a a +<+ (1)当1a >-时,4133a a +<+,即 2.a <Z a ∈,0a ∴=或1.①当0a =时,12Z b =∉,故0a ≠; ②当1a =时,1b =符合题意.(2)当1a <-时,4133a a +>+,即2a >,无解.综上可知,1,0.a b c ===例15:『解』()()0f x g x >⋅等价于()0()0f x g x >⎧⎨>⎩或()0()0f x g x <⎧⎨<⎩,因为()0f x >时的解集是2()a b ,,且()f x 又是奇函数,∴()0f x <时的解集是2()b a --,,同理可得()0g x <时的解集是2()22b a --,. 又222()()()222a b b a b a =,,,;22()()22b a b a ----,,2()2b a =--,.∴原不等式的解集为22()()22b b a a --,,.例16:『解』设0x <,则0x ->,∴()()223131f x x x x x -=---=--,∵()f x 为偶函数,∴()()f x f x =-,∴()()231f x f x x x -==--,即()231f x x x =--()0x <,∴()223-1 (0)3-1 (0)x x x f x x x x ⎧+≥⎪=⎨-<⎪⎩. 例17:『解』设0x <,则0x ->,∵()(1)f x x x -=-+及()()f x f x -=-,∴()(1)f x x x =+,当0x =时,(0)0f =,∴函数的解析式为(1)()0(1)x x f x x x +⎧⎪=⎨⎪-⎩(0)(0)(0)x x x <=>. 例18:『解』∵()y f x =图象关于1x =对称,∴(1)(1)f x f x +=-()(2)f x f x ⇒=-,当1x >时,21x -<2()(2)(2)1f x f x x =-=-+∴当1x >时,2()45f x x x =-+.例19:『解』∴()2221x g x x =+,()221x h x x =+, ∵()221x x f x x +=+,∴()()()g x f x f x =+-=221x x x +++22-1x x x =+2221x x +, ()()()221x x h x f x f x x +=--=+22-1x x x -=+221x x +. 例20:『解』∵()f x 是奇函数,()g x 是偶函数,∴ ()()f x f x -=-,()()g x g x -=. 则1()()11()()1f x g x x f x g x x ⎧-=⎪⎪+⎨⎪---=⎪-+⎩,即1()()11()()1f x g x x f x g x x ⎧-=⎪⎪+⎨⎪--=⎪-+⎩. 两式相减,解得2()1x f x x =-;两式相加,解得21()1g x x =-. 例21:B 例22:『解』结合偶函数的图象特征可得:偶函数函数()f x 在(0)+∞,上是减函数,()f x 在(0)-∞,上是增函数.对奇函数有:在对应的区间上的单调性相同.设120x x << ,则120x x ->->,由()f x 在(0)+∞,上是减函数得:12()()f x f x -<-,又()f x 是偶函数,故12()()f x f x <,所以,()f x 在(0)-∞,上是增函数.例23:『解』∵()f x 在区间(0)-∞,上是减函数,∴()f x 的图象在y 轴左侧递减. 又 ∵()f x 是奇函数,∴()f x 的图象关于原点中心对称,则在y 轴右侧同样递减. 又 (0)(0)f f -=-,解得(0)0f =,所以()f x 的图象在R 上递减.∵ 22(33)(32)f a a f a a +-<-,∴ 223332a a a a +->-,解得1a >.例24:『解』(1)取120x x <<,则120x x ->->,由()f x 在(0)+∞,上是增函数,可得:12()()f x f x ->-.又∵函数()f x 是奇函数,∴12()()f x f x ->-,即12()()f x f x <,所以()f x 在(0)-∞,上是增函数. (2)由题意可得:11()()122f f -=-=-,(0)0f =. 原不等式可化为41()(log )(0)2f f x f -<≤.又∵()f x 在(0)-∞,上是增函数,∴41log 02x -<≤,即112x <≤. ∴原不等式的解集为1{|1}2x x <≤.例25:-2『解析』(25)(328)(3)(3)2f f f f =-+=-=-=-.例26:A『解析』()()()323222()122x g x x x x x f x x g x x g x ++++==+++.因为()32()2x x h x x g x +=+为偶函数,且()f x 存在最大值和最小值,所以()h x 也存在最大值M '和最小值m ',且0M m ''+=. 故(1)(1)2M m M m ''+=+++=.例27:4『解析』因为此函数的图象关于2x =对称,所以它与x 轴的交点也关于直线2x =对称,交点的横坐标对应方程的根,从而两根之和为4.例28:『解』观察方程组中每个方程特点,以-x 代替x ,方程组不变,若00(,)x y 是方程组的解,则00(,)x y -也一定是它的解,而方程组有唯一解,必有x 0=0,即唯一解的形式应为(0,y 0)代入方程组得:02011k y y -=⎧⎪⎨=⎪⎩解得021k y =⎧⎨=⎩,或01.k y =⎧⎨=-⎩, 将0k =代入原方程组得01.x y =⎧⎨=-⎩, 将2k =代入原方程组有唯一解0,1.x y =⎧⎨=⎩∴当2k =和0k =,原方程组有唯一解.例29:『解』(1)令 0x y ==得(0)0f =.再令y x =-得 ()()f x f x -=-,∴函数()f x 是奇函数.(2)∵(3)f a -=,∴(3)(3)f f a =--=-,∴(24)(333)8(3)8f f f a =+++==-.(3)设21x x >,则210x x ->,且21()0f x x -<,21211211()()()()()f x f x x x f x f x x f x =+-=+-<,∴函数()f x 为减函数.∴max (2)(2)2(1)1y f f f =-=-=-=,min (6)3(2)3y f f ===-.例30:『解』(1)由1212()()()f x x f x f x =+(120x x ≠),有(1)(1)(1)2(1)f f f f =+=,(1)0f =,而(1)(1)(1)2(1)f f f f =-+-=-,∴2(1)0f -=,即(1)0f -=.(2)对任意的0x ≠,都有()(1)()()f x f f x f x -=-+=,∴()f x 为偶函数.(3)由1212()()()f x x f x f x =+12(0)x x ≠,可得211()()()22f x f x f x x +-=- 由1()()02f x f x +-≤,而()f x 为偶函数且(1)0f =,有21(||)(1)2f x x f -≤.又∵()f x 在(0,)+∞上是增函数,∴221||12102x x x x ⎧-≤⎪⎪⎨⎪-≠⎪⎩,解得x ≤≤且0x ≠,12x ≠. 课后检测1.『解』(1)原函数定义域为{|0}x x ≠,对于定义域的每一个x , 都有3311()()()()f x x x f x x x-=--=--=--, 所以为奇函数. (2)由于23()()f x x x f x -=+≠±,所以原函数为非奇非偶函数.(3)函数()f x 的定义域为[)(]1001-,,,此时2222()x x x f x --=--=-∴=,,()()f x f x -=-,所以()f x 是奇函数.(4)当0b =时,函数变形为()=0f x x x -=,所以()f x 既为奇函数又为偶函数;当0b ≠时,()()()f x x b x b x b x b x b x b f x -=-+---=--+=-+--=-, 所以()f x 为奇函数.2.『解』当0x >,则0x -<,由已知得22()()()22f x x x x x -=-+--=--, ∵()f x 是奇函数,∴2()()2f x f x x x =--=-++,∴当0x >时,2()2f x x x =-++;又()f x 是定义域为R 的奇函数,∴(0)0f =. 综上所述:222,0,()0,0,2,0.x x x f x x x x x ⎧+-<⎪==⎨⎪-++>⎩ 3.『解』由题意可得()()f x f x -=-,()()g x g x -=,设()()()1F x f x g x x =+=+ ①则()()()1F x f x g x x -=-+-=-+,即()()()1F x f x g x x -=-+=-+ ② 解①,②联立的方程组可解得()f x x =,()1g x =.4.『解』()(1)()(1)g x f x g x f x -=--=-=--,(1)(1)f x f x --=--,令1y x =+,则()(2)f y f y -=--即有()(2)0f x f x +-=,()(2)(4)f x f x f x =--=-, 故(2005)(1)f f =.又(1)(12)0f f +-=,()f x 是偶函数,∴(1)(1)0f f =-=. 综上,(2005)0f =.。