函数的奇偶性
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函数的奇偶性
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5 若()fx()fx,则()fx既不是奇函数,也不是偶函数;
若()fx()fx且()fx=-()fx,则()fx既是奇函数,又是偶函数
要点二、判断函数奇偶性的常用方法
(1)定义法:若函数的定义域不是关于原点对称,则立即可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,再判断()fx与()fx之一是否相等.
(2)验证法:在判断()fx与()fx的关系时,只需验证()fx()fx=0及()1()fxfx是否成立即可.
(3)图象法:奇(偶)函数等价于它的图象关于原点(y轴)对称.
(4)性质法:两个奇函数的和仍为奇函数;两个偶函数的和仍为偶函数;两个奇函数的积是偶函数;两个偶函数的积是偶函数;一个奇函数与一个偶函数的积是奇函数.
(5)分段函数奇偶性的判断
判断分段函数的奇偶性时,通常利用定义法判断.在函数定义域内,对自变量x的不同取值范围,有着不同的对应关系,这样的函数叫做分段函数.分段函数不是几
6 个函数,而是一个函数.因此其判断方法也是先考查函数的定义域是否关于原点对称,然后判断()fx与()fx的关系.首先要特别注意x与x的范围,然后将它代入相应段的函数表达式中,()fx与()fx对应不同的表达式,而它们的结果按奇偶函数的定义进行比较.
要点三、关于函数奇偶性的常见结论
奇函数在其对称区间[a,b]和[-b,-a]上具有相同的单调性,即已知()fx是奇函数,它在区间[a,b]上是增函数(减函数),则()fx在区间[-b,-a]上也是增函数(减函数);偶函数在其对称区间[a,b]和[-b,-a]上具有相反的单调性,即已知()fx是偶函数且在区间[a,b]上是增函数(减函数),则()fx在区间[-b,-a]上也是减函数(增函数).
【典型例题】
类型一、判断函数的奇偶性
例1. 判断下列函数的奇偶性:
(1)1-()(1)1xfxxx; (2)f(x)=x2-4|x|+3 ;
(3)f(x)=|x+3|-|x-3|; (4)21-()|2|-2xfxx;
(5)22-(0)()(0)xxxfxxxx; (6)1()[()-()]()2fxgxgxxR
【思路点拨】利用函数奇偶性的定义进行判断.
【答案】(1)非奇非偶函数;(2)偶函数;(3)奇
7 函数;(4)奇函数;(5)奇函数;(6)奇函数.
【解析】(1)∵f(x)的定义域为-1,1,不关于原点对称,因此f(x)为非奇非偶函数;
(2)对任意x∈R,都有-x∈R,且f(-x)=x2-4|x|+3=f(x),则f(x)=x2-4|x|+3为偶函数 ;
(3)∵x∈R,f(-x)=|-x+3|-|-x-3|=|x-3|-|x+3|=-f(x),∴f(x)为奇函数;
(4)2-1x11-x0 x-1,00,1x0x-4x+22且
221-1-()(2)-2xxfxxx
221-(-)1-(-)--()-xxfxfxxx,∴f(x)为奇函数;
(5)∵x∈R,f(x)=-x|x|+x ∴f(-x)=-(-x)|-x|+(-x)=x|x|-x=-f(x),∴f(x)为奇函数;
(6)11(-){(-)-[-(-)]}[(-)-()]-()22fxgxgxgxgxfx,∴f(x)为奇函数.
【总结升华】判定函数奇偶性容易失误是由于没有考虑到函数的定义域.函数的定义域关于原点对称是函数具有奇偶性的前提条件,因此研究函数的奇偶性必须“坚持定义域优先”的原则,即优先研究函数的定义域,
8 否则就会做无用功.如在本例(4)中若不研究定义域,在去掉|2|x的绝对值符号时就十分麻烦.
举一反三:
【变式1】判断下列函数的奇偶性:
(1)23()3xfxx; (2)()|1||1|fxxx;
(3)222()1xxfxx;
(4)22x2x1(x0)f(x)0(x0)x2x1(x0).
【答案】(1)奇函数;(2)偶函数;(3)非奇非偶函数;(4)奇函数.
【解析】(1)()fx的定义域是R,
又223()3()()()33xxfxfxxx,()fx是奇函数.
(2)()fx的定义域是R,
又()|1||1||1||1|()fxxxxxfx,()fx是偶函数.
(3)22()()()11fxxxxx
()()()()fxfxfxfx且,∴()fx为非奇非偶函数.
(4)任取x>0则-x<0,∴f(-x)=(-x)2+2(-x)-1=x2-2x-1=-(-x2+2x+1)=-f(x)
任取x<0,则-x>0
f(-x)=-(-x)2+2(-x)+1=-x2-2x+1=-(x2+2x-1)=-f(x)
9 x=0时,f(0)=-f(0) ∴x∈R时,f(-x)=-f(x)
∴f(x)为奇函数.
【高清课堂:函数的奇偶性356732例2(1)】
【变式2】已知f(x),g(x)均为奇函数,且定义域相同,求证:f(x)+g(x)为奇函数,f(x)·g(x)为偶函数.
证明:设F(x)=f(x)+g(x),G(x)=f(x)·g(x)则
F(-x)=f(-x)+g(-x)=-f(x)-g(x)=-[f(x)+g(x)]=-F(x)
G(-x)=f(-x)·g(-x)=-f(x)·[-g(x)]=f(x)·g(x)=G(x)
∴f(x)+g(x)为奇函数,f(x)·g(x)为偶函数.
【高清课堂:函数的奇偶性356732例2(2)】
【变式3】设函数()fx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.()fx+|g(x)|是偶函数 B.()fx-|g(x)|是奇函数
C.|()fx| +g(x)是偶函数 D.|()fx|- g(x)是奇函数
【答案】A
例2.已知函数(),fxxR,若对于任意实数,ab都有()()()fabfafb,判断()fx的奇偶性.
10 【答案】奇函数
【解析】因为对于任何实数,ab,都有()()()fabfafb,可以令,ab为某些特殊值,得出()()fxfx.
设0,a则()(0)()fbffb,(0)0f.
又设,axbx,则(0)()()ffxfx,
()()fxfx,()fx是奇函数.
【总结升华】判断抽象函数的单调性,可用特殊值赋值法来求解.在这里,由于需要判断()fx与()fx之间的关系,因此需要先求出(0)f的值才行.
举一反三:
【变式1】 已知函数(),fxxR,若对于任意实数12,xx,都有121212()()2()()fxxfxxfxfx,判断函数()fx的奇偶性.
【答案】偶函数
【解析】令120,,xxx得()()2(0)()fxfxffx,令210,,xxx得()()2(0)()fxfxffx
由上两式得:()()()()fxfxfxfx,即()()fxfx
()fx是偶函数.
类型二、函数奇偶性的应用(求值,求解析式,与单调性结合)
例3. f(x),g(x)均为奇函数,()()()2Hxafxbgx在0,上的最大值为5,则()Hx在(-,2)上的最小值为 .
【答案】 -1
11 【解析】考虑到(),()fxgx均为奇函数,联想到奇函数的定义,不妨寻求()Hx与()Hx的关系.
()Hx+()Hx=()()2()()2afxbgxafxbgx
()(),()()fxfxgxgx,
()()4HxHx.
当0x时,()4()HxHx,
而0x,()5Hx,()1Hx
()Hx在(,0)上的最小值为-1.
【总结升华】本例很好地利用了奇函数的定义,其实如果仔细观察还可以发现()()afxbgx也是奇函数,从这个思路出发,也可以很好地解决本题.过程如下:0x时,()Hx的最大值为5,0x时()()afxbgx的最大值为3,0x时()()afxbgx的最小值为-3,0x时,()Hx的最小值为-3+2=-1.
举一反三:
【变式1】已知f(x)=x5+ax3-bx-8,且f(-2)=10,求f(2).
【答案】-26
【解析】法一:∵f(-2)=(-2)5+(-2)3a-(-2)b-8=-32-8a+2b-8=-40-8a+2b=10
∴8a-2b=-50 ∴f(2)=25+23a-2b-8=8a-2b+24=-50+24=-26
12 法二:令g(x)=f(x)+8易证g(x)为奇函数
∴g(-2)=-g(2) ∴f(-2)+8=-f(2)-8
∴f(2)=-f(-2)-16=-10-16=-26.
【总结升华】本题要会对已知式进行变形,得出f(x)+8= x5+ax3-bx为奇函数,这是本题的关键之处,从而问题(2)g便能迎刃而解.
例4. 已知()fx是定义在R上的奇函数,当0x时,2()31fxxx,求()fx的解析式.
【答案】2231,0,()0,0,31,0.xxxfxxxxx
【解析】()fx是定义在R上的奇函数,
()()fxfx,当0x时,0x,
2()()()3()1fxfxxx
=231xx
又奇函数()fx在原点有定义,(0)0f.
2231,0,()0,0,31,0.xxxfxxxxx
【总结升华】若奇函数()fx在0x处有意义,则必有(0)0f,即它的图象必过原点(0,0).
举一反三:
【高清课堂:函数的奇偶性 356732 例3】
【变式1】(1)已知偶函数()fx的定义域是R,当0x