函数奇偶性应用-含答案
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绝密★启用前1.判断下列函数的奇偶性:(1)f(x)=x 3-1x ; (2)f(x)=|2|2x +-; (3)f(x)=(x -(4)f(x). 【答案】(1)奇函数(2)奇函数(3)既不是奇函数也不是偶函数(4)既是奇函数也是偶函数解析:(1)定义域是(-∞,0)∪(0,+∞),关于原点对称,由f(-x)=-f(x),所以f(x)是奇函数.(2)去掉绝对值符号,根据定义判断.由210|2|20x x ⎧≥⎨≠⎩-,+-,得1104x x x ≤≤⎧⎨≠≠⎩-,且-. 故f(x)的定义域为[-1,0)∪(0,1],关于原点对称,且有x +2>0.从而有f(x)=22x x=+-, 这时有f(-x)=21(x x --)-=-f(x),故f(x)为奇函数. (3)因为f(x)定义域为[-1,1),所以f(x)既不是奇函数也不是偶函数.(4)因为f(x)定义域为{,所以f(x)=0,则f(x)既是奇函数也是偶函数2.下列函数是奇函数的是( )A .()||f x x =-B .()22x x f x -=+C .()lg(1)lg(1)f x x x =+--D .3()1f x x =-【答案】C 解析:对于B ,()22()x x f x f x --=+=,函数()f x 为偶函数,所以B 错;对于C ,由1010x x +>⎧⎨->⎩,故11x -<<,关于原点对称,又()lg(1)lg(1)()f x x x f x -=--+=-对于D ,33()()11()()f x x x f x f x -=--=--≠≠-,函数()f x 既不是奇函数,也不是偶函数,3.已知函数)(x f y =是奇函数,当0>x 时,,lg )(x x f =则( )C.2lgD.-2lg 【答案】D.解析:4.已知函数(1)f x +是奇函数,(1)f x -是偶函数,且(0)2,(4)则f f ==( )A .-2B .0C .2D .3【答案】A 解析:因为函数(1)f x +是奇函数,所以)(x f 的对称中心为(1,0),因为(1)f x -是偶函数,所以)(x f 的对称轴为x=-1。
函数的奇偶性的判断及其应用【高考地位】函数的奇偶性是函数的一个重要性质,几乎是每年必考的内容,例如判断和证明函数的奇偶性,利用函数的奇偶性解决实际问题.类型一 函数奇偶性的判断万能模板 内 容使用场景 一般函数类型解题模板第一步 确定函数的定义域;第二步 判断其定义域是否关于原点对称;第三步 若是,则确定()f x 与()f x -的关系;若不是,则既不是奇函数也不是偶函数; 第四步 得出结论.例1 判断下列函数的奇偶性:(1) 22()99f x x x =--(2) 1()(1)1x f x x x -=++(3)24()33x f x x -=+-.【解析】(1)第一步,确定函数的定义域:由不等式⎪⎩⎪⎨⎧≥-≥-090922x x 得3±=x ,所以函数的定义域为{}33,- 第二步,判断其定义域是否关于原点对称:因为函数的定义域为{}33,-,所以定义域关于原点对称 第三步,若是,则确定()f x 与()f x -的关系;若不是,则既不是奇函数也不是偶函数;()()()()x f x x x x x f =-+-=--+--=-99992222第四步,得出结论. 所以函数为偶函数。
(2)第一步,确定函数的定义域: 由不等式011≥+-xx得11≤<-x ,所以函数的定义域为(]11,- 第二步,判断其定义域是否关于原点对称:因为函数的定义域为(]11,-,所以定义域不关于原点对称第三步,得出结论.所以函数既不是奇函数也不是偶函数;。
(3)第一步,确定函数的定义域:由不等式⎪⎩⎪⎨⎧≠-+≥-033042x x 得02<≤-x 或20≤<x ,所以函数的定义域为[)⋃-02,或(]20, 第二步,判断其定义域是否关于原点对称:因为函数的定义域为[)⋃-02,或(]20,,所以定义域关于原点对称 第三步,若是,则确定()f x 与()f x -的关系;若不是,则既不是奇函数也不是偶函数;()()()x f xx x x x f -=--=---=-2244第四步,得出结论. 所以函数为奇函数。
...函数的奇偶性问题一、选择题1.已知函数f (x )=ax 2+bx +c (a ≠0)是偶函数,那么g (x )=ax 3+bx 2+cx () A .奇函数 B .偶函数 C .既奇又偶函数 D .非奇非偶函数 解析:f (x )=ax 2+bx +c 为偶函数,x x =)(ϕ为奇函数,∴g (x )=ax 3+bx 2+cx =f (x )·)(x ϕ满足奇函数的条件. 答案:A2.已知函数f (x )=ax 2+bx +3a +b 是偶函数,且其定义域为[a -1,2a ],则() A .31=a ,b =0 B .a =-1,b =0 C .a =1,b =0 D .a =3,b =0 解析:由f (x )=ax 2+bx +3a +b 为偶函数,得b =0.又定义域为[a -1,2a ],∴a -1=2a ,∴31=a .故选A .3.已知f (x )是定义在R 上的奇函数,当x ≥0时,f (x )=x 2-2x ,则f (x )在R 上的表达式是( )A .y =x (x -2)B .y =x (|x |-1)C .y =|x |(x -2)D .y =x (|x |-2) 解析:由x ≥0时,f (x )=x 2-2x ,f (x )为奇函数,∴当x <0时,f (x )=-f (-x )=-(x 2+2x )=-x 2-2x =x (-x -2). ∴(2)(0)()(2)(0),,x x x f x x x x ⎧⎨⎩-≥=--<即f (x )=x (|x |-2)答案:D4.已知f (x )=x 5+ax 3+bx -8,且f (-2)=10,那么f (2)等于( ) A .-26 B .-18 C .-10 D .10 解析:f (x )+8=x 5+ax 3+bx 为奇函数,f (-2)+8=18,∴f (2)+8=-18,∴f (2)=-26. 答案:A5.函数1111)(22+++-++=x xx x x f 是()A .偶函数B .奇函数C .非奇非偶函数D .既是奇函数又是偶函数 解析:此题直接证明较烦,可用等价形式f (-x )+f (x )=0. 答案:B 6.若)(x ϕ,g (x )都是奇函数,2)()(++=x bg a x f ϕ在(0,+∞)上有最大值5,则f (x )在(-∞,0)上有( )A .最小值-5B .最大值-5C .最小值-1D .最大值-3解析:)(x ϕ、g (x )为奇函数,∴()2()()f x a x bg x φ-=+为奇函数. 又f (x )在(0,+∞)上有最大值5, ∴f (x )-2有最大值3. ∴f (x )-2在(-∞,0)上有最小值-3, ∴f (x )在(-∞,0)上有最小值-1. 答案:C 二、填空题 7.函数2122)(xx x f ---=的奇偶性为____奇函数____(填奇函数或偶函数) .8.若y =(m -1)x 2+2mx +3是偶函数,则m =____0_____. 解析:因为函数y =(m -1)x 2+2mx +3为偶函数,∴f (-x )=f (x ),即(m -1)(-x )2+2m (-x )+3=(m —1)x 2+2mx +3,整理,得m =0.9.已知f (x )是偶函数,g (x )是奇函数,若11)()(-=+x x g x f ,则f (x )的解析式为____11)(2-=xx f ___.解析:由f (x )是偶函数,g (x )是奇函数,...可得11)()(--=-x x g x f ,联立11)()(-=+x x g x f ,∴11)1111(21)(2-=----=x x x x f . 10.已知函数f (x )为偶函数,且其图象与x 轴有四个交点,则方程f (x )=0的所有实根之和为___0 _____. 三、解答题11.设定义在[-2,2]上的偶函数f (x )在区间[0,2]上单调递减,若f (1-m )<f (m ),求实数m 的取值范围.(21<m ) 12.已知函数f (x )满足f (x +y )+f (x -y )=2f (x )·f (y )(x ∈R ,y ∈R ),且f (0)≠0,试证f (x )是偶函数.证明:令x =y =0,有f (0)+f (0)=2f (0)·f (0),又f (0)≠0,∴可证f (0)=1.令x =0,∴f (y )+f (-y )=2f (0)·f (y )⇒f (-y )=f (y ),故f (x )为偶函数.13.已知函数f (x )是奇函数,且当x >0时,f (x )=x 3+2x 2—1,求f (x )在R 上的表达式.解析:本题主要是培养学生理解概念的能力.f (x )=x 3+2x 2-1.因f (x )为奇函数,∴f (0)=0.当x <0时,-x >0,f (-x )=(-x )3+2(-x )2-1=-x 3+2x 2-1, ∴f (x )=x 3-2x 2+1.因此,.)0()0()0(12012)(,,2323<=>+--+=⎪⎩⎪⎨⎧x x x x x x x x f 点评:本题主要考查学生对奇函数概念的理解及应用能力.14.f (x )是定义在(-∞,-5]Y [5,+∞)上的奇函数,且f (x )在[5,+∞)上单调递减,试判断f (x )在(-∞,-5]上的单调性,并用定义给予证明. 解析:任取x 1<x 2≤-5,则-x 1>-x 2≥-5.因f (x )在[5,+∞]上单调递减,所以f (-x 1)<f (-x 2)⇒f (x 1)<-f (x 2)⇒f (x 1)>f (x 2),即单调减函数.点评:此题要注意灵活运用函数奇偶性和单调性,并及时转化.15.设函数y =f (x )(x ∈R 且x ≠0)对任意非零实数x 1、x 2满足f (x 1·x 2)=f (x 1)+f (x 2),求证f (x )是偶函数.解析:由x 1,x 2∈R 且不为0的任意性,令x 1=x 2=1代入可证, f (1)=2f (1),∴f (1)=0. 又令x 1=x 2=-1,∴f [-1×(-1)]=2f (1)=0, ∴(-1)=0.又令x 1=-1,x 2=x ,∴f (-x )=f (-1)+f (x )=0+f (x )=f (x ),即f (x )为偶函数. 点评:抽象函数要注意变量的赋值,特别要注意一些特殊值,如,x 1=x 2=1,x 1=x 2=-1或x 1=x 2=0等,然后再结合具体题目要求构造出适合结论特征的式子即可.。
1.函数的奇偶性奇偶性定义图象特点偶函数一般地,设函数y=f(x)的定义域为A如果对于任意的x∈A,都有f(-x)=f(x),那么称函数y=f(x)是偶函数.关于y轴对称奇函数如果对于任意的x∈A,都有f(-x)=-f(x),那么称函数y=f(x)是奇函数.关于原点对称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)=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.【思考辨析】判断下面结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”)(1)偶函数图象不一定过原点,奇函数的图象一定过原点.(×)(2)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.(√)(3)函数f(x)在定义域上满足f(x+a)=-f(x),则f(x)是周期为2a(a>0)的周期函数.(√)(4)若函数y=f(x+b)是奇函数,则函数y=f(x)关于点(b,0)中心对称.(√)(5)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.(√)(6)若T是函数的一个周期,则nT(n∈Z,n≠0)也是函数的周期.(√)1.(2015·福建改编)下列函数中,①y=x;②y=|sin x|;③y=cos x;④y=e x-e-x为奇函数的是________.(填函数序号)答案 ④解析 对于④,f (x )=e x -e -x 的定义域为R ,f (-x )=e -x -e x =-f (x ),故y =e x -e -x 为奇函数.而y =x 的定义域为{x |x ≥0},不具有对称性,故y =x 为非奇非偶函数.y =|sin x |和y =cos x 为偶函数.2.已知f (x )是定义在R 上的奇函数,f (x +1)是偶函数,则f (1)+f (2)+f (3)+f (4)=________. 答案 0解析 由f (x +1)是偶函数得f (-x +1)=f (x +1),又f (x )是定义在R 上的奇函数,所以f (-x +1)=-f (x -1),即-f (x -1)=f (x +1),所以f (x +2)=-f (x ),即f (x )+f (x +2)=0,所以f (1)+f (3)=0,f (2)+f (4)=0,因此f (1)+f (2)+f (3)+f (4)=0. 3.(2015·天津)已知定义在R 上的函数f (x )=2|x-m |-1(m 为实数)为偶函数,记a =f (log 0.53),b=f (log 25),c =f (2m ),则a ,b ,c 的大小关系为______________. 答案 c <a <b解析 由函数f (x )=2|x -m |-1为偶函数,得m =0, 所以f (x )=2|x |-1,当x >0时,f (x )为增函数, log 0.53=-log 23,所以log 25>|-log 23|>0, 所以b =f (log 25)>a =f (log 0.53)>c =f (2m )=f (0).4.(2014·天津)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解析 函数的周期是2, 所以f (32)=f (32-2)=f (-12),根据题意得f (-12)=-4×(-12)2+2=1.5.(教材改编)已知函数f (x )是定义在R 上的奇函数,当x ≥0时,f (x )=x (1+x ),则x <0时,f (x )=________. 答案 x (1-x )解析 当x <0时,则-x >0,∴f (-x )=(-x )(1-x ).又f (x )为奇函数,∴f (-x )=-f (x )=(-x )(1-x ), ∴f (x )=x (1-x ).题型一 判断函数的奇偶性例1 判断下列函数的奇偶性: (1)f (x )=x 3-x ; (2)f (x )=(x +1)1-x1+x; (3)f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2+x , x <0,-x 2+x , x >0.解 (1)定义域为R ,关于原点对称, 又f (-x )=(-x )3-(-x )=-x 3+x =-(x 3-x ) =-f (x ), ∴函数为奇函数.(2)由1-x1+x ≥0可得函数的定义域为(-1,1].∵函数定义域不关于原点对称, ∴函数为非奇非偶函数.(3)当x >0时,-x <0,f (x )=-x 2+x , ∴f (-x )=(-x )2-x =x 2-x =-(-x 2+x )=-f (x ); 当x <0时,-x >0,f (x )=x 2+x , ∴f (-x )=-(-x )2-x =-x 2-x =-(x 2+x )=-f (x ).∴对于x ∈(-∞,0)∪(0,+∞), 均有f (-x )=-f (x ).∴函数为奇函数.思维升华 (1)利用定义判断函数奇偶性的步骤:(2)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 的范围取相应的解析式化简,判断f (x )与f (-x )的关系,得出结论,也可以利用图象作判断.(1)下列四个函数:①f (x )=-x |x |;②f (x )=x 3;③f (x )=sin x ;④f (x )=ln xx,同时满足以下两个条件:①定义域内是减函数;②定义域内是奇函数的是________.(2)函数f (x )=log a (2+x ),g (x )=log a (2-x )(a >0且a ≠1),则函数F (x )=f (x )+g (x ),G (x )=f (x )-g (x )分别是______________(填奇偶性). 答案 (1)① (2)偶函数,奇函数解析 (1)①中,f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-x 2,x >0,x 2,x ≤0,由函数性质可知符合题中条件,故①正确;②中,对于比较熟悉的函数f (x )=x 3可知不符合题意,故②不正确;③中,f (x )=sin x 在定义域内不具有单调性,故②不正确;④中,定义域关于原点不对称,故④不正确. (2)F (x ),G (x )定义域均为(-2,2),由已知F (-x )=f (-x )+g (-x )=log a (2-x )+log a (2+x )=F (x ), G (-x )=f (-x )-g (-x )=log a (2-x )-log a (2+x ) =-G (x ),∴F (x )是偶函数,G (x )是奇函数.题型二 函数的周期性例2 (1)设f (x )是定义在R 上的周期为3的函数,当x ∈[-2,1)时,f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧4x 2-2,-2≤x ≤0,x ,0<x <1,则f ⎝⎛⎭⎫52=________. (2)已知f (x )是定义在R 上的偶函数,并且f (x +2)=-1f (x ),当2≤x ≤3时,f (x )=x ,则f (105.5)=______.答案 (1)-1 (2)2.5解析 (1)因为f (x )是周期为3的周期函数, 所以f ⎝⎛⎭⎫52=f ⎝⎛⎭⎫-12+3=f ⎝⎛⎭⎫-12 =4×⎝⎛⎭⎫-122-2=-1. (2)由已知,可得f (x +4)=f [(x +2)+2] =-1f (x +2)=-1-1f (x )=f (x ).故函数的周期为4.∴f (105.5)=f (4×27-2.5)=f (-2.5)=f (2.5). ∵2≤2.5≤3,由题意,得f (2.5)=2.5. ∴f (105.5)=2.5.思维升华 (1)函数的周期性反映了函数在整个定义域上的性质.对函数周期性的考查,主要涉及函数周期性的判断,利用函数周期性求值. (2)函数周期性的三个常用结论: ①若f (x +a )=-f (x ),则T =2a , ②若f (x +a )=1f (x ),则T =2a ,③若f (x +a )=-1f (x ),则T =2a (a >0).设函数f (x )(x ∈R )满足f (x +π)=f (x )+sin x .当0≤x <π时,f (x )=0,则f ⎝⎛⎭⎫23π6=____________. 答案 12解析 ∵f (x +2π)=f (x +π)+sin(x +π)=f (x )+sin x -sin x =f (x ),∴f (x )的周期T =2π, 又∵当0≤x <π时,f (x )=0,∴f ⎝⎛⎭⎫5π6=0, 即f ⎝⎛⎭⎫-π6+π=f ⎝⎛⎭⎫-π6+sin ⎝⎛⎭⎫-π6=0, ∴f ⎝⎛⎭⎫-π6=12,∴f ⎝⎛⎭⎫23π6=f ⎝⎛⎭⎫4π-π6=f ⎝⎛⎭⎫-π6=12.题型三 函数性质的综合应用命题点1 函数奇偶性的应用例3 (1)已知f (x ),g (x )分别是定义在R 上的偶函数和奇函数,且f (x )-g (x )=x 3+x 2+1,则f (1)+g (1)=________.(2)(2015·课标全国Ⅰ)若函数f (x )=x ln(x +a +x 2)为偶函数,则a =________. 答案 (1)1 (2)1解析 (1)因为f (x )是偶函数,g (x )是奇函数,所以f (1)+g (1)=f (-1)-g (-1)=(-1)3+(-1)2+1=1.(2)f (x )为偶函数,则ln(x +a +x 2)为奇函数,所以ln(x +a +x 2)+ln(-x +a +x 2)=0,即ln(a +x 2-x 2)=0,∴a =1.命题点2 单调性与奇偶性、周期性结合例4 (1)已知f (x )是定义在R 上的以3为周期的偶函数,若f (1)<1,f (5)=2a -3a +1,则实数a的取值范围为________.(2)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f (-25),f (11),f (80)的大小关系是__________________. 答案 (1)(-1,4) (2)f (-25)<f (80)<f (11)解析 (1)∵f (x )是定义在R 上的周期为3的偶函数, ∴f (5)=f (5-6)=f (-1)=f (1),∵f (1)<1,f (5)=2a -3a +1,∴2a -3a +1<1,即a -4a +1<0,解得-1<a <4.(2)∵f (x )满足f (x -4)=-f (x ),∴f (x -8)=f (x ),∴函数f (x )是以8为周期的周期函数,则f (-25)=f (-1), f (80)=f (0),f (11)=f (3). 由f (x )是定义在R 上的奇函数, 且满足f (x -4)=-f (x ), 得f (11)=f (3)=-f (-1)=f (1).∵f (x )在区间[0,2]上是增函数, f (x )在R 上是奇函数,∴f (x )在区间[-2,2]上是增函数, ∴f (-1)<f (0)<f (1), 即f (-25)<f (80)<f (11).思维升华 (1)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.(2)掌握以下两个结论,会给解题带来方便:①f (x )为偶函数⇔f (x )=f (|x |).②若奇函数在x =0处有意义,则f (0)=0.(1)若f (x )=ln(e 3x +1)+ax 是偶函数,则a =________.(2)已知f (x )是定义在R 上的奇函数,当x >0时,f (x )=x 2-4x ,则不等式f (x )>x 的解集用区间表示为________.答案 (1)-32(2)(-5,0)∪(5,+∞)解析 (1)函数f (x )=ln(e 3x +1)+ax 是偶函数,故f (-x )=f (x ),即ln(e -3x +1)-ax =ln(e 3x +1)+ax ,化简得ln1+e 3xe 3x +e 6x=2ax =ln e 2ax ,即1+e 3xe 3x +e6x =e 2ax ,整理得e 3x +1=e 2ax +3x (e 3x +1),所以2ax +3x =0,解得a =-32.(2)∵f (x )是定义在R 上的奇函数,∴f (0)=0. 又当x <0时,-x >0, ∴f (-x )=x 2+4x .又f (x )为奇函数,∴f (-x )=-f (x ), ∴f (x )=-x 2-4x (x <0), ∴f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2-4x ,x >0,0,x =0,-x 2-4x ,x <0.①当x >0时,由f (x )>x 得x 2-4x >x ,解得x >5;②当x =0时,f (x )>x 无解;③当x <0时,由f (x )>x 得-x 2-4x >x , 解得-5<x <0.综上得不等式f (x )>x 的解集用区间表示为(-5,0)∪(5,+∞).2.忽视定义域致误典例 (1)若函数f (x )=k -2x1+k ·2x在定义域上为奇函数,则实数k =________.(2)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2+1,x ≥0,1,x <0,则满足不等式f (1-x 2)>f (2x )的x 的取值范围是________.易错分析 (1)解题中忽视函数f (x )的定义域,直接通过计算f (0)=0得k =1. (2)本题易出现以下错误:由f (1-x 2)>f (2x )得1-x 2>2x ,忽视了1-x 2>0导致解答失误. 解析 (1)∵f (-x )=k -2-x1+k ·2-x =k ·2x -12x +k,∴f (-x )+f (x )=(k -2x )(2x +k )+(k ·2x -1)·(1+k ·2x )(1+k ·2x )(2x +k )=(k 2-1)(22x +1)(1+k ·2x )(2x +k ).由f (-x )+f (x )=0可得k 2=1, ∴k =±1.(2)画出f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2+1,x ≥0,1,x <0的图象,由图象可知,若f (1-x 2)>f (2x ),则⎩⎪⎨⎪⎧1-x 2>0,1-x 2>2x ,即⎩⎪⎨⎪⎧-1<x <1,-1-2<x <-1+2,得x ∈(-1,2-1). 答案 (1)±1 (2)(-1,2-1)温馨提醒 (1)已知函数的奇偶性,利用特殊值确定参数,要注意函数的定义域.(2)解决分段函数的单调性问题时,应高度关注:①对变量所在区间的讨论.②保证各段上同增(减)时,要注意左、右段端点值间的大小关系.③弄清最终结果取并集还是交集.[方法与技巧]1.判断函数的奇偶性,首先应该判断函数定义域是否关于原点对称.定义域关于原点对称是函数具有奇偶性的一个必要条件. 2.利用函数奇偶性可以解决以下问题①求函数值;②求解析式;③求函数解析式中参数的值;④画函数图象,确定函数单调性. 3.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”的应用. [失误与防范]1.f (0)=0既不是f (x )是奇函数的充分条件,也不是必要条件.应用时要注意函数的定义域并进行检验.2.判断分段函数的奇偶性时,要以整体的观点进行判断,不可以利用函数在定义域某一区间上不是奇、偶函数而否定函数在整个定义域的奇偶性.A 组 专项基础训练 (时间:40分钟)1.下列函数中,①y =log 2|x |;②y =cos 2x ;③y =2x -2-x 2;④y =log 22-x 2+x ,既是偶函数又在区间(1,2)上单调递增的是________. 答案 ①解析 对于①,函数y =log 2|x |是偶函数且在区间(1,2)上是增函数;对于②,函数y =cos 2x在区间(1,2)上不是增函数;对于③,函数y =2x -2-x 2不是偶函数;对于④,函数y =log 22-x2+x 不是偶函数.2.已知f (x )是定义在R 上的奇函数,当x ≥0时,f (x )=3x +m (m 为常数),则f (-log 35)的值为________. 答案 -4解析 由f (x )是定义在R 上的奇函数,得f (0)=1+m =0,解得m =-1,∴f (x )=3x -1.∵log 35>log 31=0,∴f (-log 35)=-f (log 35)=3log 5(31)--=-4.3.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 (2 019)=________. 答案 -2解析 ∵f (x +4)=f (x ),∴f (x )是以4为周期的周期函数, ∴f (2 019)=f (504×4+3)=f (3)=f (-1).又f (x )为奇函数,∴f (-1)=-f (1)=-2×12=-2, 即f (2 019)=-2.4.若函数f (x )=(ax +1)(x -a )为偶函数,且函数y =f (x )在x ∈(0,+∞)上单调递增,则实数a 的值为________. 答案 1解析 ∵函数f (x )=(ax +1)(x -a )=ax 2+(1-a 2)x -a 为偶函数, ∴f (-x )=f (x ),即f (-x )=ax 2-(1-a 2)x -a =ax 2+(1-a 2)x -a , ∴1-a 2=0,解得a =±1.当a =1时,f (x )=x 2-1,在x ∈(0,+∞)上单调递增,满足条件.当a =-1时,f (x )=-x 2+1,在x ∈(0,+∞)上单调递减,不满足条件.故a =1.5.已知f (x )是定义在R 上的奇函数,当x ≥0时,f (x )=x 2+2x ,若f (2-a 2)>f (a ),则实数a 的取值范围是____________. 答案 (-2,1)解析 ∵f (x )是奇函数,∴当x <0时,f (x )=-x 2+2x .作出函数f (x )的大致图象如图中实线所示,结合图象可知f (x )是R 上的增函数,由f (2-a 2)>f (a ),得2-a 2>a ,解得-2<a <1.6.函数f (x )在R 上为奇函数,且当x >0时,f (x )=x +1,则当x <0时,f (x )=________. 答案 --x -1解析 ∵f (x )为奇函数,当x >0时,f (x )=x +1,∴当x <0时,-x >0,f (-x )=-x +1=-f (x ),即x <0时,f (x )=-(-x +1)=--x -1. 7.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____________________.答案 (-∞,1]∪[3,+∞)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,+∞).8.设定义在R 上的函数f (x )同时满足以下条件:①f (x )+f (-x )=0;②f (x )=f (x +2);③当0≤x ≤1时,f (x )=2x -1,则f ⎝⎛⎭⎫12+f (1)+f ⎝⎛⎭⎫32+f (2)+f ⎝⎛⎭⎫52=________. 答案 2解析 依题意知:函数f (x )为奇函数且周期为2,∴f ⎝⎛⎭⎫12+f (1)+f ⎝⎛⎭⎫32+f (2)+f ⎝⎛⎭⎫52=f ⎝⎛⎭⎫12+f (1)+f ⎝⎛⎭⎫-12+f (0)+f ⎝⎛⎭⎫12=f ⎝⎛⎭⎫12+f (1)-f ⎝⎛⎭⎫12+f (0)+f ⎝⎛⎭⎫12=f ⎝⎛⎭⎫12+f (1)+f (0)=212-1+21-1+20-1= 2. 9.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ -x 2+2x ,x >0,0,x =0,x 2+mx ,x <0是奇函数.(1)求实数m 的值;(2)若函数f (x )在区间[-1,a -2]上单调递增,求实数a 的取值范围.解 (1)设x <0,则-x >0,所以f (-x )=-(-x )2+2(-x )=-x 2-2x .又f (x )为奇函数,所以f (-x )=-f (x ).于是x <0时,f (x )=x 2+2x =x 2+mx ,所以m =2.(2)要使f (x )在[-1,a -2]上单调递增,结合f (x )的图象知⎩⎪⎨⎪⎧a -2>-1,a -2≤1,所以1<a ≤3,故实数a 的取值范围是(1,3].10.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 -x 2.(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 (2 016).(1)证明 ∵f (x +2)=-f (x ),∴f (x +4)=-f (x +2)=f (x ).∴f (x )是周期为4的周期函数.(2)解 ∵x ∈[2,4],∴-x ∈[-4,-2],∴4-x ∈[0,2],∴f (4-x )=2(4-x )-(4-x )2=-x 2+6x -8.又f (4-x )=f (-x )=-f (x ),∴-f (x )=-x 2+6x -8,即f (x )=x 2-6x +8,x ∈[2,4].(3)解 ∵f (0)=0,f (1)=1,f (2)=0,f (3)=-1.又f (x )是周期为4的周期函数,∴f (0)+f (1)+f (2)+f (3)=f (4)+f (5)+f (6)+f (7)=…=f (2 012)+f (2 013)+f (2 014)+f (2 015)=0.∴f (0)+f (1)+f (2)+…+f (2 016)=f (2 016)=f (0)=0.B 组 专项能力提升(时间:20分钟)11.已知f (x )是定义域为(-1,1)的奇函数,而且f (x )是减函数,如果f (m -2)+f (2m -3)>0,那么实数m 的取值范围是____________.答案 ⎝⎛⎭⎫1,53 解析 ∵f (x )是定义域为(-1,1)的奇函数,∴-1<x <1,f (-x )=-f (x ).∴f (m -2)+f (2m -3)>0可转化为f (m -2)>-f (2m -3),∴f (m -2)>f (-2m +3),∵f (x )是减函数,∴m -2<-2m +3,∵⎩⎪⎨⎪⎧ -1<m -2<1,-1<2m -3<1,m -2<-2m +3.∴1<m <53. 12.设f (x )是定义在R 上且周期为2的函数,在区间[-1,1]上,f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ax +1,-1≤x <0,bx +2x +1,0≤x ≤1,其中a ,b ∈R .若f ⎝⎛⎭⎫12=f ⎝⎛⎭⎫32,则a +3b 的值为________.答案 -10解析 因为f (x )是定义在R 上且周期为2的函数,所以f ⎝⎛⎭⎫32=f ⎝⎛⎭⎫-12,且f (-1)=f (1),故f ⎝⎛⎭⎫12=f ⎝⎛⎭⎫-12,从而12b +212+1=-12a +1,即3a+2b=-2.①由f(-1)=f(1),得-a+1=b+2 2,即b=-2a.②由①②得a=2,b=-4,从而a+3b=-10.13.已知f(x)是R上最小正周期为2的周期函数,且当0≤x<2时,f(x)=x3-x,则函数y=f(x)的图象在区间[0,6]上与x轴的交点个数为________.答案7解析因为当0≤x<2时,f(x)=x3-x,又f(x)是R上最小正周期为2的周期函数,且f(0)=0,所以f(6)=f(4)=f(2)=f(0)=0.又f(1)=0,所以f(3)=f(5)=0.故函数y=f(x)的图象在区间[0,6]上与x轴的交点个数为7.14.设函数f(x)是定义在R上的偶函数,且对任意的x∈R恒有f(x+1)=f(x-1),已知当x∈[0,1]时,f(x)=2x,则有①2是函数f(x)的周期;②函数f(x)在(1,2)上是减函数,在(2,3)上是增函数;③函数f(x)的最大值是1,最小值是0.其中所有正确命题的序号是________.答案①②解析在f(x+1)=f(x-1)中,令x-1=t,则有f(t+2)=f(t),因此2是函数f(x)的周期,故①正确;当x∈[0,1]时,f(x)=2x是增函数,根据函数的奇偶性知,f(x)在[-1,0]上是减函数,根据函数的周期性知,函数f(x)在(1,2)上是减函数,在(2,3)上是增函数,故②正确;由②知f(x)在[0,2]上的最大值f(x)max=f(1)=2,f(x)的最小值f(x)min=f(0)=f(2)=20=1,且f(x)是周期为2的周期函数.∴f(x)的最大值是2,最小值是1,故③错误.15.函数f(x)的定义域为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)的奇偶性并证明你的结论;(3)如果f(4)=1,f(x-1)<2,且f(x)在(0,+∞)上是增函数,求x的取值范围.解 (1)∵对于任意x 1,x 2∈D , 有f (x 1·x 2)=f (x 1)+f (x 2),∴令x 1=x 2=1,得f (1)=2f (1),∴f (1)=0.(2)f (x )为偶函数.证明:令x 1=x 2=-1,有f (1)=f (-1)+f (-1),∴f (-1)=12f (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)依题设有f (4×4)=f (4)+f (4)=2, 由(2)知,f (x )是偶函数,∴f (x -1)<2⇔f (|x -1|)<f (16).又f (x )在(0,+∞)上是增函数.∴0<|x -1|<16,解之得-15<x <17且x ≠1. ∴x 的取值范围是{x |-15<x <17且x ≠1}.。
函数的单调性和奇偶性例1 (1)画出函数y= -X2+2 I x | +3的图像,并指出函数的单调区间.解:函数图像如下图所示,当X>0时,y = -X2+2X+3 = - (X-1 ) 2+4;当X V 0 时,y = -X2-2X+3 = - ( X+1) 2 +4 .在(4, -1 ]和[0, 1 ]上,函数是增函数:在[-1 , 0]和[1 , +〜上,函数是减函数.评析函数单调性是对某个区间而言的,对于单独一个点没有增减变化,所以对于区间端点只要函数有意义,都可以带上.(2)已知函数f ( X)=X2+2 (a-1) X+2在区间(亠,4]上是减函数,求实数a的取值范围.分析要充分运用函数的单调性是以对称轴为界线这一特征.解:f ( X ) = X2+2 (a-1) X+2 =[X+ (a-1)]2- (a-1) 2+2,此二次函数的对称轴是X = 1-a.因为在区间(-a, 1-a]上f (x)是单调递减的,若使f (X)在(4, 4]上单调递减,对称轴X= 1-a必须在X=4的右侧或与其重合,即1-a>4 a<3.评析这是涉及逆向思维的问题,即已知函数的单调性,求字母参数范围,要注意利用数形结合.例2判断下列函数的奇偶性:(1) f ( X)=-2 f ( X)=(X-1 ) •1 .解:(1) f (x)的定义域为R.因为f ( -X )=| -X+1 | - | -X-1 |=| X-1 | - | X+1 | = -f (X).所以f ( X )为奇函数.(2) f ( X)的定义域为{X | -1WV 1},不关于原点对称.所以 f ( X )既不是奇函数,也不是偶函数.评析用定义判断函数的奇偶性的步骤与方法如下:(1 )求函数的定义域,并考查定义域是否关于原点对称.(2)计算f (-x),并与f ( x)比较,判断f (-x) = f ( x)或f (-x) = -f (x)之一是否成立.f(-x)与-f (x)的关系并不明确时,可考查f (-x) ± (x)= 0是否成立,从而判断函数的奇偶性.例3已知函数f (x)= 1 +「.(1)判断f (x)的奇偶性.(2)确定f (x)在(-a, 0) 上是增函数还是减函数?在区间(0, +8)上呢?证明你的结论. 解:因为f (x)的定义域为R,又] 1f ( -x )= j 亠- J = j : ... = f (x),所以f (x)为偶函数.(2) f ( 乂)在(-8, 0) 上是增函数,由于f (x)为偶函数,所以f (x)在(0, +8)上为减函数. 其证明:取X i V X2V0,] ] £_彳(心-珂)(乃+可)f (x i) -f (X2)= J「- j = I—「= r — h .因为x1v X2v 0,所以X2-X1> 0, X什X2< 0 ,2 2x 1+1 > 0, x 2+1 > 0,得 f (X1) -f (X2)V 0,即 f (X1)V f (X2).所以f ( X )在(-8, 0) 上为增函数.评析奇函数在(a,b)上的单调性与在(-b,-a)上的单调性相同,偶函数在(a,b)与(-b,-a)的单调性相反.1例4已知y=f (x)是奇函数,它在(0, +8)上是增函数,且 f (x)v 0,试问F (x)= 在(-8, 0)上是增函数还是减函数?证明你的结论.1 ]分析根据函数的增减性的定义,可以任取X1V X2< 0,进而判定F( X1)-F( X2)==「:• ' ■■-的正负•为此,需分别判定 f (X1)、f (X2)与f (X2)的正负,而这可以从已条件中推出.解:任取X1、X2^( -8, 0)且X1< X2,则有-X1 > -X2> 0 .T y = f (x)在(0, +8)上是增函数,且f (X)< 0,二 f (-x2)< f (-x1)< 0. ①又••• f (x)是奇函数,• •• f ( -X2)= -f (X2), f ( -X i)= -f (X i) ②由①、②得 f ( X2)> f (X i)> 0 •于是F (x i) -F (X2)= * '…一 >0,即F (X i)> F (X2),1所以F ( X)=在(-m, 0)上是减函数.评析本题最容易发生的错误,是受已知条件的影响,一开始就在( 0 , +8)内任取X i< X2,展开证明.这样就不能保证-X i , -X2,在(-8, 0)内的任意性而导致错误.避免错误的方法是:要明确证明的目标,有针对性地展开证明活动.ax例5讨论函数f (x)= 1-/ (a^0在区间(-1, 1)内的单调性.分析根据函数的单调性定义求解.解:设-1 < x1< x2< 1,贝Uf (X i) -f (X2)= • 一' 1 - _以帀―X?)(l+可巧)=''-'l'lT x1, x2€( -1, 1),且x1< x2 ,•- X1-X2< 0, 1+X1X2> 0,(1-x21)( 1-X22)> 0于是,当a> 0 时,f (X1)< f (X2);当a< 0 时,f (X1)> f (X2).故当a> 0时,函数在(-1, 1)上是增函数;当a< 0时,函数在(-1, 1) 上为减函数.评析根据定义讨论(或证明)函数的单调性的一般步骤是:(1 )设x1、X2是给定区间内任意两个值,且X1< X2;(2)作差f (X1) -f (X2),并将此差式变形;(3)判断f (X1) -f (X2)的正负,从而确定函数的单调性.例6求证:f (x) = x+ .■. ( k> 0)在区间(0, k]上单调递减.解:设0 < X1 < X2 < k 贝Uf (X1) -f (X2)= X<|+ -X2---■ 0 V x1< X2w k2二X i-X2< 0, 0< X i X2< k ,••• f ( X1) -f (x2)> 0••• f ( X1)> f ( X2),• f ( X) = X+一中(0, k]上是减函数.评析函数f ( X)在给定区间上的单调性反映了函数 f (X)在区间上函数值的变化趋势,是函数在区间上的整体性质.因此,若要证明 f (X)在]a,b]上是增函数(减函数),就必须证明对于区间[a,b]上任意两点X1 , X2,当X1< X2 时,都有不等式 f ( X1)< f ( X2)( f(X1)> f ( X2))类似可以证明:函数f (X)= X+ 二(k > 0)在区间[k, +8]上是增函数.例7判断函数f (x)= 工-'二的奇偶性.分析确定函数的定义域后可脱去绝对值符号.)—2 01^ - 2| + x 0解:由II 1得函数的定义域为]-1, 1].这时,丨X-2 | = 2-X.• f ( X)= - ,• f (-X) = - = - = f (X)是偶函数,不是奇函数.且注意到f ( X)不恒为零,从而可知,f ( X )评析由于函数解析式中的绝对值使得所给函数不像具有奇偶性,若不作深入思考,便会作出其非奇非偶的判断.但隐含条件(定义域)被揭示之后,函数的奇偶性就非常明显了.这样看来,解题中先确定函数的定义域不仅可以避免错误,而且有时还可以避开讨论,简化解题过程.函数奇偶性练习、选择题1 .已知函数f (X) = ax2+ bx+ c (a^ 0)是偶函数,那么g (X) = ax3+ bx2+ ex ( )已知函数f (x ) = ax + bx + 3a + b 是偶函数,且其定义域为]a — 1, 2a ],则(2义在R 上的奇函数,当x >0时,f (x ) = x — 2x ,则f (x )在R 上的表达式是()二、填空题X —2 —2-「的奇偶性为,1-x 2(填奇函数或偶函数)2若y =( m — 1) x + 2mx+ 3是偶函数,则m =1已知f (x )是偶函数,g (X )是奇函数,若 f(x) ■ g (x):X 一 1 则f (x )的解析式为 10•已知函数f( x )为偶函数,且其图象与x 轴有四个交点,贝y 方程f( x )= 0的所有实根之和为 三、解答题 11.设定义在[—2, 2]上的偶函数 f (x )在区间[0, 2]上单调递减,若f (1 — n ) v f (m ),求实 数m 的取值范围. 12.已知函数f (x )满足f (x + y ) + f (x — y )= 2f (x ) • f (y ) (x R, y R ),且 f (0)工 0, 试证f (x )是偶函数. 13.已知函数f (x )是奇函数,且当x >0时,f (x )= x 3 + 2x 2— 1,求f (x )在R 上的表达式.A .奇函数B .偶函数 C.既奇又偶函数D.非奇非偶函数A . a — — , b = 03B. a =— 1, b = oC. a = 1, b = 0D. a = 3, b = 0已知f (x )是定.A . y = x (x — 2)B . y = x (| x |— 1)C. y =1 x | (x — 2)D. y = x (| x | — 2)已知 f (x )= x 5 + ax 3 + bx — 8,且 f (— 2)= 10, 那么f (2)等于( A . — 26B.— 18C.— 10D. 10函数f (x) a Y —x :—x 二1 是 (J x 2A .偶函数B.奇函数C.非奇非偶函数D.既是奇函数又是偶函数 若:(x) , g (x )都是奇函数, f (x^ bg (x) 2 在(0,+m )上有最大值 5,则 f (x ) 在(—a,0)上有(A. 最小值—5B .最大值—5 C.最小值—1 D.最大值—3函数f (x)二14. f (x )是定义在(—s,— 5: : 5,+^)上的奇函数,且试判断f (x )在(— s,— 5]上的单调性,并用定义给予证明.15.设函数y =f (x ) (R 且x 丰0)对任意非零实数 求证f (x )是偶函数.函数的奇偶性练习参考答案1. 解析:f (x ) = ax 2 + bx + c 为偶函数,::(x)二x 为奇函数,••• g (x )= ax 3 + bx 2 + cx = f (x ) • :(x)满足奇函数的条件.答案:A2 .解析:由f (x ) = ax 2 + bx + 3a + b 为偶函数,得b = 0.1 又定乂域为]a — 1, 2a ], • a — 1 = 2a ,「・ a =—.故选 A .33.解析:由x > 0时,f (x ) = x 2— 2x , f (x )为奇函数,2 2•••当 X V 0 时,f (x )=— f (— x )=—( x + 2x )=— x — 2x = x (— x — 2).f (x )在]5,+s)上单调递减,X i 、X 2 满足 f ( x i • X 2)= f ( x i )+ f ( X 2),(X—O),即f (x)= x( |x| - 2)(X 0),答案:D4.解析:f (x) + 8=x5+ ax3+ bx 为奇函数,f (- 2)+ 8= 18,「.f (2)+ 8=- 18,「. f (2)=- 26. 答案:A5•解析:此题直接证明较烦,可用等价形式 f ( —x)+ f (x)= 0. 答案:B6. 解析:(x)、g (x)为奇函数,••• f (x) - 2 二a「(x) • bg (x)为奇函数.又f (x)在(0,+s)上有最大值5, • f (x)—2有最大值3.• f (x)—2在(—a, 0) 上有最小值—3, • f (x)在(—a, 0) 上有最小值—1 . 答案:C7. 答案:奇函数8. 答案:0解析:因为函数y =( m—1) x2+ 2mx^ 3为偶函数,2 2••• f ( —x)= f (x),即(m—1) (—x) + 2m(—x)+ 3 =( m-1) x + 2m好3,整理,得m= 0.9. 解析:由f (x)是偶函数,g (x)是奇函数,可得1丄1立f(x) g(x)=X - 1F 八 _ 八—联1 \人)5入丿“,_ x T1111 f (X):(.- )22x -1_ X - 1X -1答案:f (X)二1210.答案:0 11.答案:1m -x -1 212. 证明:令x = y= 0,有f (0)+ f (0)= 2f (0) • f (0),又f (0)工0,二可证f (0)= 1.令x=0,•-f (y) + f ( —y)= 2f (0) • f (y)二f (—y) = f (y),故f (x)为偶函数.13. 解析:本题主要是培养学生理解概念的能力.f (x)= x3+ 2x2—1.因f (x)为奇函数,• f ( 0)= 0.当X V0 时,一x>0, f (—x) = (—x) 3+ 2 (—x) 2— 1 = —x3+ 2x2—1,• f (x)= x3—2x2+ 1.'X3+2X2-1 (x>0),因此,f(x)=20 (x = 0),X3一2x2 1 (x :: 0).点评:本题主要考查学生对奇函数概念的理解及应用能力.14. 解析:任取X1<X2W —5,则一X1>—X2》一5.因f (X )在[5 ,+a]上单调递减,所以 f (—X1)V f (—X2)= f (X1)V—f (X2)= f ( X1) f(x)”2)> f ( X2),即单调减函数.精品文档点评:此题要注意灵活运用函数奇偶性和单调性,并及时转化.15. 解析:由X1, X2E R且不为0的任意性,令X1 = X2 = 1代入可证,f (1 )= 2f (1), ••• f (1)= 0.又令X1 = X2=—1 ,•f :—1 x(—1) = 2f (1 )= 0,•(—1)= 0.又令X1 = —1, X2= X,•f (—X) = f (—1) + f (X)= 0+ f (X)= f (X),即f (x)为偶函数.点评:抽象函数要注意变量的赋值,特别要注意一些特殊值,如,X1 = X2= 1, X1 X2= 0等,然后再结合具体题目要求构造出适合结论特征的式子即可. X2=—1 或X=。
高考数学复习----《函数的奇偶性的综合应用》典型例题讲解【典型例题】例1、(2023·全国·高三专题练习)已知定义在R 上的函数()f x 在(],3−∞上单调递增,且()3f x +为偶函数,则不等式()()12f x f x +>的解集为( )A .51,3⎛⎫ ⎪⎝⎭B .()5,1,3⎛⎫−∞⋃+∞ ⎪⎝⎭C .(),1−∞D .()1,+∞【答案】B【解析】∵()3f x +为偶函数, ∴()()33f x f x −+=+,即函数()f x 关于3x =对称,又函数()f x 在(],3−∞上单调递增,∴函数()f x 在[)3,+∞上单调递减,由()()12f x f x +>,可得1323x x +−<−,整理得,23850x x −+>,解得1x <或53x >. 故选:B .例2、(2023·全国·高三专题练习)设()f x 是定义在R 上的奇函数,且当0x ≥时,()2f x x =,不等式()()24f x f x ≥的解集为( )A .(][),04,−∞+∞UB .[]0,4C .(][),02,−∞⋃+∞D .[]0,2【答案】C 【解析】根据题意,当0x ≥时,()2f x x =,所以()f x 在[0,)+∞上为增函数,因为()f x 是定义在R 上的奇函数,所以()f x 在R 上为增函数,因为20x ≥,所以24()f x x =,24124x f x ⎛⎫= ⎪⎝⎭, 所以221()42x f x f ⎛⎫= ⎪⎝⎭, 所以不等式()()24f x f x ≥可化为2()2x f f x ⎛⎫≥ ⎪⎝⎭, 所以22x x ≥,解得0x ≤或2x ≥, 所以不等式()()24f x f x ≥的解集为(][),02,−∞⋃+∞,故选:C例3、(2023·全国·高三专题练习)已知偶函数()f x 的定义域为R ,且当0x ≥时,()11x f x x −=+,则使不等式()2122f a a −<成立的实数a 的取值范围是( ) A .()1,3−B .()3,3−C .()1,1−D .(),3−∞【答案】A 【解析】当0x ≥时,()()12121111x x f x x x x +−−===−+++,所以()f x 在[)0,∞+上单调递增, 且()132f =,不等式()2122f a a −<即为()()223f a a f −<. 又因为()f x 是偶函数,所以不等式()()223f a a f −<等价于()()223f a a f −<, 则223a a −<,所以,222323a a a a ⎧−<⎨−>−⎩,解得13a −<<. 综上可知,实数a 的取值范围为()1,3−,故选:A .例4、(2023·全国·高三专题练习)定义在R 上的奇函数()f x 在(,0]−∞上单调递增,且(2)2f −=−,则不等式1(lg )lg 4f x f x ⎛⎫−> ⎪⎝⎭的解集为( ) A .10,100⎛⎫ ⎪⎝⎭B .1,100⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭C .(0,100)D .(100,)+∞【答案】D【解析】因为函数()f x 为奇函数,所以()()f x f x −=−,又(2)2f −=−,(2)2f =, 所以不等式1(lg )lg 4f x f x ⎛⎫−> ⎪⎝⎭,可化为()2(lg )422f x f >=, 即()(lg )2f x f >,又因为()f x 在(,0]−∞上单调递增,所以()f x 在R 上单调递增,所以lg 2x >,解得100x >.故选:D .例5、(2023春·广西·高三期末)()f x 是定义在R 上的函数,1122f x ⎛⎫++ ⎪⎝⎭为奇函数,则()()20232022f f +−=( )A .-1B .12−C .12D .1【答案】A 【解析】()f x 是定义在R 上的函数,1122f x ⎛⎫++ ⎪⎝⎭为奇函数,则 1111111222222f x f x f x f x ⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫−++=−++⇒−+++=− ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦. ∴()()40451404512023202212222f f f f ⎛⎫⎛⎫+−=++−+=− ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭. 故选:A 例6、(2023春·甘肃兰州·高三兰化一中校考阶段练习)若函数f (x )=e e sin x x x x −−+−,则满足()()22ln 102x f a x f ⎛⎫−++≥ ⎪⎝⎭恒成立的实数a 的取值范围为( )A .12ln 2,2⎡⎫−+∞⎪⎢⎣⎭B .1(ln 2,)4−+∞C .[7,)4+∞D .[3,)2+∞ 【答案】A 【解析】因为()e e sin ()x x f x x x f x −−−=−+=−,所以()f x 是R 上的奇函数,由()e +e cos 1x x f x x −'=+−cos 11cos 0x x ≥−=+≥ ,所以()f x 是R 上的增函数, 所以2(2ln(1))02x f a x f ⎛⎫−++≥ ⎪⎝⎭等价于: 22(2ln(1))22x x f a x f f ⎛⎫⎛⎫−+≥−=− ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭即22ln(1)2x a x −+≥−, 所以22ln(1)2x a x ≥−++, 令2()2ln(1)2x g x x =−++, 则问题转化为:max ()a g x ≥,因为()()g x g x −=且定义域为R ,所以()g x =22ln(1)2x x −++是R 上的偶函数, 所以只需求()g x 在()0,∞+上的最大值即可.当[)0,x ∈+∞时,2()2ln(1)2x g x x =−++, ()()22122()111x x x x g x x x x x +−−−+'=−+==−+++, 则当()0,1x ∈时,()0g x '>;当()1,x ∈+∞时,()0g x '<; 所以()g x 在()0,1上单调递增,在()1,+∞上单调递减,可得:max 1()(1)2ln 22g x g ==−, 即12ln 22a ≥−, 故选:A . 本课结束。
高中必修一函数的奇偶性详细讲解及练习(详细答案)首先,画出函数y=-x^2+2|x|+3的图像,然后确定函数的单调区间。
当x≥0时,y=-x^2+2x+3=-(x-1)+4;当x<0时,y=-x^2-2x+3=-(x+1)^2+4.因此,在区间(-∞,-1]和[1,+∞)上,函数是增函数;在[-1,1]上,函数是减函数。
需要注意的是,函数单调性是针对某个区间而言的,对于单独一个点没有增减变化,因此对于区间端点只要函数有意义,都可以带上。
接下来,考虑函数f(x)=x^2+2(a-1)x+2在区间(-∞,4]上是减函数的情况下,求实数a的取值范围。
首先,要充分运用函数的单调性,以对称轴为界线这一特征。
将f(x)=x^2+2(a-1)x+2写成[x+(a-1)]^2-(a-1)^2+2的形式,可以发现其对称轴是x=1-a。
因为在区间(-∞,1-a]上f(x)是单调递减的,若使f(x)在(-∞,4]上单调递减,对称轴x=1-a必须在x=4的右侧或与其重合,即1-a≥4,a≤-3.最后,判断函数f(x)=-2的奇偶性和函数f(x)=(x-1)的奇偶性。
对于第一个函数,其定义域为R,因为f(-x)=|-x+1|-|-x-1|=|x-1|-|x+1|=-f(x),因此f(x)为奇函数。
对于第二个函数,其定义域为{x|-1≤x<1},不关于原点对称,因此f (x)既不是奇函数,也不是偶函数。
判断函数的奇偶性时,需要先求出函数的定义域,并考查定义域是否关于原点对称。
然后计算f(-x),并与f(x)比较,判断f(-x)=f(x)或f (-x)=-f(x)之一是否成立。
如果f(-x)与-f(x)的关系不明确,可以考查f(-x)±f(x)是否成立,从而判断函数的奇偶性。
最后,对于函数f(x)=|x|/x,需要判断其奇偶性并确定其在(-∞,+∞)上是增函数还是减函数。
由于f(x)的定义域为R,且f(-x)=f(x),因此f(x)为偶函数。
函数的奇偶性习题及答案函数的奇偶性习题及答案函数是数学中非常重要的概念,它描述了数值之间的关系。
在学习函数的过程中,我们经常会遇到一些关于函数奇偶性的习题。
函数的奇偶性是指函数的图像是否具有对称性。
在本文中,我们将探讨一些与函数奇偶性相关的习题,并给出详细的解答。
1. 判断函数的奇偶性题目:给定函数 f(x) = x^3 + x,判断该函数的奇偶性。
解答:要判断函数的奇偶性,我们需要观察函数的定义域和函数表达式中的幂次。
对于给定的函数 f(x) = x^3 + x,我们可以发现它的定义域是全体实数。
接下来,我们将分别考虑 f(-x) 和 f(x) 的取值。
当 x 为正数时,f(-x) = (-x)^3 + (-x) = -x^3 - x,而 f(x) = x^3 + x。
我们可以发现,f(-x) 和 f(x) 的取值是相反的,即 f(-x) = -f(x)。
这意味着函数 f(x) 是一个奇函数。
2. 函数的奇偶性与图像的对称性题目:给定函数 g(x) = x^2 + 1,判断该函数的奇偶性,并画出其图像。
解答:对于给定的函数 g(x) = x^2 + 1,我们可以观察到它的定义域是全体实数。
接下来,我们将分别考虑 g(-x) 和 g(x) 的取值。
当 x 为正数时,g(-x) = (-x)^2 + 1 = x^2 + 1,而 g(x) = x^2 + 1。
我们可以发现,f(-x) 和 f(x) 的取值是相同的,即 g(-x) = g(x)。
这意味着函数 g(x) 是一个偶函数。
根据函数的奇偶性,我们可以推断出函数的图像是否具有对称性。
对于偶函数,其图像关于 y 轴对称;对于奇函数,其图像关于原点对称。
3. 函数奇偶性的性质题目:给定函数 h(x) = x^4 - x^2,判断该函数的奇偶性,并说明奇偶性的性质。
解答:对于给定的函数 h(x) = x^4 - x^2,我们可以观察到它的定义域是全体实数。
一、关于函数的奇偶性的定义:定义说明:对于函数)(x f 的定义域内任意一个x :(1))()(x f x f =- ⇔)(x f 是偶函数;(2))()(x f x f -=-⇔)(x f 奇函数;(3)判断函数的奇偶性有时可以用定义的等价形式: ()()0f x f x ±-=,()1()f x f x =±- 二、函数的奇偶性的几个性质:(1)具有奇偶性的函数,其定义域关于原点对称(2)奇函数的图象关于原点对称,偶函数的图象关于y 轴对称.(3)若奇函数的定义域包含数0,则f (0)=0.(4)奇函数对称区间上的单调性相同,偶函数对称区间上的单调性相反(5)奇函数+奇函数=奇函数 偶函数+偶函数=偶函数奇函数*奇函数=偶函数 偶函数*偶函数=偶函数 奇函数*偶函数=奇函数三、函数的奇偶性的判断利用奇、偶函数的定义,主要考查)(x f 是否与)(x f -、)(x f 相等,步骤如下:(1) 首先确定函数的定义域,并判其定义域是否关于原点对称;(2)确定f(-x)与f(x)的关系;(3)作出相应结论:1、判断下列函数的奇偶性(1)()(f x x =- (2)22(0)()(0)x x x f x x x x ⎧+<⎪=⎨-+>⎪⎩(3)()f x =1122-⋅-x x (4)()f x = (5)f(x)=2-x +x -2 解:(1)由101x x+≥-,得定义域为[1,1)-,关于原点不对称,∴()f x 为非奇非偶函数 (2)当0x <时,0x ->,则22()()()()f x x x x x f x -=---=-+=-,当0x >时,0x -<,则22()()()()f x x x x x f x -=--=--+=-,综上所述,对任意的(,)x ∈-∞+∞,都有()()f x f x -=-,∴()f x 为奇函数(3)∴f(x)是偶函数.事实上函数的定义域为{-1,1},将=)(x f 1122-⋅-x x化简得f(x)=0.∴f(x)既是偶函数,又是奇函数.(4)奇函数 (5)此函数定义域为{2},故f(x)是非奇非偶函数。
函数奇偶性习题及答案函数奇偶性习题及答案函数是数学中的重要概念,它描述了数值之间的关系。
在函数的研究中,奇偶性是一个重要的性质。
通过研究函数的奇偶性,我们可以更好地理解函数的行为和性质。
下面将给出一些关于函数奇偶性的习题,并给出相应的答案。
1. 判断函数 f(x) = x^3 - x 是否是奇函数、偶函数还是既不是奇函数也不是偶函数。
解答:要判断一个函数的奇偶性,可以通过判断函数的定义域上的对称性来进行。
对于函数 f(x) = x^3 - x,我们可以观察到当 x 取正值和负值时,函数值的变化情况。
当 x 取正值时,函数值为正;当 x 取负值时,函数值为负。
这表明函数的图像关于原点对称。
因此,函数 f(x) = x^3 - x 是一个奇函数。
2. 判断函数 f(x) = x^4 - x^2 + 1 是否是奇函数、偶函数还是既不是奇函数也不是偶函数。
解答:同样地,我们可以观察函数 f(x) = x^4 - x^2 + 1 在定义域上的对称性。
当 x 取正值和负值时,函数值的变化情况为:当 x 取正值时,函数值为正;当x 取负值时,函数值也为正。
这表明函数的图像不关于原点对称。
因此,函数f(x) = x^4 - x^2 + 1 既不是奇函数也不是偶函数。
3. 已知函数 f(x) = sin(x),判断函数 f(x) 是否是奇函数、偶函数还是既不是奇函数也不是偶函数。
解答:对于函数 f(x) = sin(x),我们可以观察到函数的周期性。
sin(x) 的周期为2π,即sin(x + 2π) = sin(x)。
因此,对于任意的 x,有 sin(-x) = sin(x + π) = -sin(x)。
这表明函数 f(x) = sin(x) 是一个奇函数。
通过以上习题的解答,我们可以看出判断函数的奇偶性并不难,只需要观察函数在定义域上的对称性即可。
奇函数的特点是函数的图像关于原点对称,即 f(-x) = -f(x);偶函数的特点是函数的图像关于 y 轴对称,即 f(-x) = f(x)。
专题17 函数奇偶性的应用题组4 函数奇偶性的应用1.已知一个奇函数的定义域为{-1,2,a,b},则a+b等于()A.-1B.1C.0D.2【答案】A【解析】因为一个奇函数的定义域为{-1,2,a,b},根据奇函数的定义域关于原点对称,所以a与b有一个等于1,一个等于-2,所以a+b=1+(-2)=-1.故选A.2.已知函数f(x)的定义域为(3-2a,a+1),且f(x+1)为偶函数,则实数a的值可以是()A.2B.C.4D.6【答案】A【解析】因为函数f(x)的定义域为(3-2a,a+1),所以在函数f(x+1)中,3-2a<x+1<a+1,则函数f(x+1)的定义域为(2-2a,a),又因为f(x+1)为偶函数,所以2-2a=-a,a=2,故选A.3.已知函数f(x)=(m-1)x2+2mx+3为偶函数,则f(x)在区间(2,5)上是()A.增函数B.减函数C.有增有减D.增减性不确定【答案】B【解析】∵f(x)为偶函数,∴m=0,∴f(x)=-x2+3,开口向下,对称轴为y轴,∴f(x)在(2,5)上是减函数.4.已知函数f(x)=ax2+bx+3a+b是定义域为[a-1,2a]的偶函数,a+b的值是()A.0B.C.1D.-1【答案】B【解析】∵函数f(x)=ax2+bx+3a+b是定义域为[a-1,2a]的偶函数,∴a-1=-2a,b=0,解得a=,b=0,∴a+b=,故选B.5.已知f(x)=ax2+bx+1是定义在[3a-2,2a+]上的偶函数,则5a+3b等于()A.B.C.0D.-【答案】A【解析】∵f(x)为偶函数,∴f(-x)=f(x),即ax2+bx+1=ax2-bx+1,∴b=0.又f(x)的定义域为[3a-2,2a+],∴3a-2+2a+=0,∴a=.故5a+3b=.6.若函数f(x)=为奇函数,则a等于()A.1B.2C.D.-【答案】A【解析】由题意得f(-x)=-f(x),则==-,则-4x2+(2-2a)x+a=-4x2-(2-2a)x+a,所以2-2a=-(2-2a),所以a=1.7.若函数f(x)=ax2+(a-2b)x+a-1是定义在(-a,0)∪(0,2a-2)上的偶函数,则f等于()A.1B.3C.D.【答案】B【解析】因为偶函数的定义域关于原点对称,则-a+2a-2=0,解得a=2.又偶函数不含奇次项,所以a -2b=0,即b=1,所以f(x)=2x2+1.于是f=f(1)=3.8.函数f(x)=x|x+a|+b满足f(-x)=-f(x)的条件是()A.ab=0B.a+b=0C.a=bD.a2+b2=0【答案】D【解析】由已知,得-x|-x+a|+b=-x|x+a|-b,∴a=b=0,即a2+b2=0.9.已知f(x)是奇函数,g(x)是偶函数,且f(-1)+g(1)=2,f(1)+g(-1)=4,则g(1)等于()A.4B.3C.2D.1【答案】B【解析】∵f(x)是奇函数,∴f(-1)=-f(1).又g(x)是偶函数,∴g(-1)=g(1).∵f(-1)+g(1)=2,∴g(1)-f(1)=2.①又f(1)+g(-1)=4,∴f(1)+g(1)=4.②由①②,得g(1)=3.10.已知f(x),g(x)分别是定义在R上的偶函数和奇函数,且f(x)-g(x)=x3+x2+1,则f(1)+g (1)等于()A.-3B.-1C.1D.3【答案】C【解析】分别令x=1和x=-1可得f(1)-g(1)=3和f(-1)-g(-1)=1,因为函数f(x),g(x)分别是定义在R上的偶函数和奇函数,所以f(-1)=f(1),g(-1)=-g(1),即f(-1)-g(-1)=1⇒f(1)+g(1)=1,则⇒⇒f(1)+g(1)=1,故选C.11.已知函数f(x)是定义在实数集R上的不恒为零的偶函数,且对任意实数x都有xf(x+1)=(1+x)f (x),则f的值是()A.0B.C.1D.【答案】A【解析】因为xf(x+1)=(1+x)f(x),令x=,则f()=5×,令x=,则f=3×f,令x=-,则f=-f,又已知函数f(x)是定义在实数集R上的不恒为零的偶函数,所以f-f=0,所以f=f=f=0,又令x=-1,f(0)=0,所以f=f(0)=0.12.已知f(x)=x5-ax3+bx+2,且f(5)=17,则f(-5)的值为()A.-13B.13C.-19D.19【答案】A【解析】设g(x)=x5-ax3+bx,则g(x)为奇函数.f(x)=g(x)+2,f(5)=g(5)+2=17.∴g(5)=15,故g(-5)=-15.∴f(-5)=g(-5)+2=-15+2=-13.13.设f(x)是奇函数,当x∈[0,+∞)时,f(x)≤m(m<0),则f(x)的值域是()A.[m,-m]B.(-∞,m]C.[-m,+∞)D.(-∞,m]∪[-m,+∞)【答案】D【解析】当x≥0时,f(x)≤m;当x≤0时,-x≥0,所以f(-x)≤m,因为f(x)是奇函数,所以f(-x)=-f(x)≤m,即f(x)≥-m.14.若偶函数f(x)在区间[3,6]上是增函数且f(6)=9,则它在区间[-6,-3]上()A.最小值是9B.最小值是-9C.最大值是-9D.最大值是9【答案】D【解析】因为f(x)是偶函数且在区间[3,6]上是增函数,所以f(x)在区间[-6,-3]上是减函数.因此,f(x)在区间[-6,-3]上最大值为f(-6)=f(6)=9.15.若φ(x),g(x)都是奇函数,f(x)=aφ(x)+bg(x)+3在(0,+∞)上有最大值10,则f(x)在(-∞,0)上有()A.最小值-4B.最大值-4C.最小值-1D.最大值-3【答案】A【解析】由已知对任意x∈(0,+∞),f(x)=aφ(x)+bg(x)+3≤10.对任意x∈(-∞,0),则-x∈(0,+∞).又∵φ(x),g(x)都是奇函数,∴f(-x)=aφ(-x)+bg(-x)+3≤10,即-aφ(x)-bg(x)+3≤10,∴aφ(x)+bg(x)≥-7,∴f(x)=aφ(x)+bg(x)+3≥-7+3=-4.16.奇函数f(x)在(0,+∞)上的解析式是f(x)=x(1-x),则在(-∞,0)上f(x)的函数解析式是()A.f(x)=-x(1-x)B.f(x)=x(1+x)C.f(x)=-x(1+x)D.f(x)=x(x-1)【答案】B【解析】设x<0,则-x>0,因为函数f(x)在(0,+∞)上的解析式是f(x)=x(1-x),所以f(-x)=-x(1+x),又函数f(x)是奇函数,即f(-x)=-f(x),则当x<0时,f(x)=-f(-x)=x(1+x).故选B.17.若f(x)=(m-1)x2+6mx+2是偶函数,则f(0),f(1),f(-2)从小到大的排列是________.【答案】f(-2)<f(1)<f(0)【解析】∵f(x)是偶函数,∴f(-x)=f(x)恒成立,即(m-1)x2-6mx+2=(m-1)x2+6mx+2恒成立,∴m=0,即f(x)=-x2+2.∵f(x)的图象开口向下,对称轴为y轴,在[0,+∞)上单调递减,∴f(2)<f(1)<f(0),即f(-2)<f(1)<f(0).18.设函数f(x)=为奇函数,则实数a=________.【答案】-1【解析】∵f(x)是奇函数,∴f(-x)=-f(x),即=-,∴2a=-2,解得a=-1.19.已知y=f(x)+x2是奇函数且f(1)=1,若g(x)=f(x)+2,则g(-1)=________.【答案】-1【解析】∵y=f(x)+x2是奇函数,∴f(-x)+(-x)2=-[f(x)+x2],∴f(x)+f(-x)+2x2=0,∴f(1)+f(-1)+2=0.∵f(1)=1,∴f(-1)=-3.∵g(x)=f(x)+2,∴g(-1)=f(-1)+2=-3+2=-1.20.设f(x)是定义在R上的奇函数,f(1)=2,且f(x+1)=f(x+6),则f(10)+f(4)=________. 【答案】-2【解析】因为f(x+1)=f(x+6),所以f(x)=f(x+5).因为f(x)是R上的奇函数,所以f(0)=0,则f(10)=f(5)=f(0)=0,f(4)=f(-1)=-f(1)=-2.所以f(10)+f(4)=-2.21.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)=2x2,则f(7)=________. 【答案】-2【解析】f(7)=f(3+4)=f(3)=f(-1+4)=f(-1),∵f(x)为奇函数,∴f(-1)=-f(1),∵1∈(0,2),∴f(1)=2×12=2,∴f(7)=-f(1)=-2.22.已知函数f(x)=ax3+bx+4(a,b均不为零),且f(5)=10,则f(-5)=________.【答案】-2【解析】令g(x)=ax3+bx(a,b均不为零),易知g(x)为奇函数,从而g(5)=-g(-5).因为f(x)=g(x)+4,所以g(5)=f(5)-4=6,所以f(-5)=g(-5)+4=-g(5)+4=-2.23.已知函数f(x)=ax3-bx+1,a,b∈R,若f(-1)=-2,则f(1)=__________.【答案】4【解析】∵f(x)=ax3-bx+1,∴f(-x)=a(-x)3-b(-x)+1=-ax3+bx+1,得f(x)+f(-x)=(ax3-bx+1)+(-ax3+bx+1)=2,令x=1,得f(1)+f(-1)=2,∵f(-1)=-2,∴f(1)=2-f(-1)=2+2=4.24.已知函数f(x)是定义在R上的奇函数.当x<0时,f(x)=x2-4,则x>0时,f(x)的解析式为________,不等式f(x)<0的解集为___________.【答案】f(x)=-x2+4(-2,0)∪(2,+∞)【解析】当x>0时,-x<0,所以f(-x)=(-x)2-4=x2-4,因为函数f(x)是定义在R上的奇函数,所以f(-x)=x2-4=-f(x),所以f(x)=-x2+4,即x>0时,f(x)=-x2+4.当x<0时,f(x)<0,即x2-4<0,解得-2<x<2,又因为x<0,所以-2<x<0;当x>0时,f(x)<0,即4-x2<0,解得x<-2或x>2,又因为x>0,所以x>2.综上可得f(x)<x的解集是(-2,0)∪(2,+∞).25.定义在R上的奇函数f(x)满足f(x+2)=-f(x),当0≤x≤1时,f(x)=x,(1)试画出f(x),x∈[-3,5]的图象;(2)求f(37.5);(3)常数a∈(0,1),y=a与f(x),x∈[-3,5]的图象相交,求所有交点横坐标之和.【答案】(1)∵f(x)为奇函数,∴f(x+2)=f(-x),∴f(x)关于直线x=1对称.由f(x)在[0,1]上的图象反复关于(0,0),x=1对称,可得f(x),x∈[-3,5]的图象如图.(2)由图可知f(x+4)=f(x),∴f(37.5)=f(4×9+1.5)=f(1.5)=f(0.5)=.(3)由图可知,当a∈(0,1)时,y=a与f(x),x∈[-3,5]有4个交点,设为x1,x2,x3,x4(x1<x2<x3<x4). 由图可知=-1,=3.∴x1+x2+x3+x4=-2+6=4.26.已知函数f(x)=,g(x)=f().(1)在图中的坐标系中补全函数f(x)在其定义域内的图象,并说明你的作图依据;(2)求证:f(x)+g(x)=1(x≠0).【答案】(1)∵f(x)=,∴f(x)的定义域为R.又对任意x∈R,都有f(-x)===f(x),∴f(x)为偶函数,故f(x)的图象关于y轴对称,其图象如图.(2)∵g(x)=f()==(x≠0),∴f(x)+g(x)=+==1,即f(x)+g(x)=1(x≠0).27.已知函数f(x)=mx2+nx+3m+n是偶函数,且其定义域为[m-1,2m].(1)求m,n的值;(2)求函数f(x)在其定义域上的最大值.【答案】(1)∵函数f(x)=mx2+nx+3m+n是偶函数,∴函数的定义域关于原点对称,又∵函数f(x)的定义域为[m-1,2m].∴m-1+2m=0,解得m=,又由f(-x)=mx2-nx+3m+n=f(x)=mx2+nx+3m+n,可得n=0.(2)由(1)得函数的解析式为f(x)=x2+1,定义域为[-,].其图象是开口向上,且以y轴为对称轴的抛物线,当x=±时,f(x)取最大值.28.已知函数f(x)=ax++c(a,b,c是常数)是奇函数,且满足f(1)=,f(2)=. (1)求a,b,c的值;(2)试判断函数f(x)在区间上的单调性并证明.【答案】(1)∵f(x)为奇函数,∴f(-x)=-f(x),∴-ax-+c=-ax--c,∴c=0,∴f(x)=ax+.又∵f(1)=,f(2)=,∴∴a=2,b=.综上,a=2,b=,c=0.(2)由(1)可知f(x)=2x+.函数f(x)在区间上为减函数.证明如下:任取0<x1<x2<,则f(x1)-f(x2)=2x1+-2x2-=(x1-x2)=(x1-x2)∵0<x1<x2<,∴x1-x2<0,2x1x2>0,4x1x2-1<0.∴f(x1)-f(x2)>0,f(x1)>f(x2).∴f(x)在上为减函数.29.已知函数f(x)=x2+2ax+2,x∈[-5,5].(1)当a=-1时,求函数f(x)的最大值和最小值;(2)求实数a的取值范围,使y=f(x)在区间[-5,5]上是单调函数.【答案】(1)当a=-1时,f(x)=x2-2x+2=(x-1)2+1.∵x∈[-5,5],故当x=1时,f(x)的最小值为1,当x=-5时,f(x)的最大值为37.(2)函数f(x)=(x+a)2+2-a2的图象的对称轴为x=-a.∵f(x)在[-5,5]上是单调的,∴-a≤-5或-a≥5.即实数a的取值范围是a≤-5或a≥5.30.已知y=f(x)是定义在R上的奇函数,且当x>0时,f(x)=2x-x2,求y=f(x)的解析式. 【答案】设x<0,则-x>0,因为f(x)是奇函数,所以当x<0时,f(x)=-f(-x)=-[2(-x)-(-x)2]=2x+x2.因为y=f(x)是R上的奇函数,所以f(0)=0.所以f(x)=。
第13课时函数的奇偶性课时目标1.掌握利用函数的奇偶性定义判断函数奇偶性的方法和步骤.2.掌握奇偶函数的图象的对称性,并能利用其正确作出奇偶函数的草图.识记强化1.奇(偶)函数的概念.(1)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.(2)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.(3)如果函数f(x)是奇函数或偶函数,就说f(x)具有奇偶性.2.奇(偶)函数的图象特点.(1)奇函数的图象关于原点对称;反过来,如果一个函数的图象关于原点对称,那么这个函数是奇函数.(2)偶函数的图象关于y轴对称;反过来,如果一个函数的图象关于y轴对称,那么这个函数是偶函数.(3)若当x=0时奇函数f(x)有意义,则f(0)=0.课时作业(时间:45分钟,满分:90分)一、选择题(本大题共6小题,每小题5分,共30分)1.函数f(x)=(x-1)·1+x1-x,x∈(-1,1)()A.是奇函数B.是偶函数C.既是奇函数又是偶函数D.是非奇非偶函数答案:B解析:∵x∈(-1,1),∴x-1<0.∴f(x)=(x-1)·1+x1-x=-1-x2.g (x )是偶函数得g (-x )=g (x ), H (-x )=f (-x )·g (-x )=-f (x )·g (x ) =-H (x )所以H (x )=f (x )·g (x )在区间D 上为奇函数.6.函数f (x )=ax 2+bx +2a -b 是定义在[a -1,2a ]上的偶函数,则a +b =( ) A .-13 B.13C .0D .1 答案:B解析:由偶函数的定义,知[a -1,2a ]关于原点对称,所以2a =1-a ,解得a =13.又f (x )为偶函数,则b=0. 所以a +b =13.二、填空题(本大题共3个小题,每小题5分,共15分)7.函数f (x )=ax 2+bx +3x +b 是偶函数,且其定义域为[a -1,2a ],则2a +3b =________. 答案:-253解析:因为偶函数的定义域关于原点对称, 所以(a -1)+2a =0,所以a =13.因为偶函数的图象关于y 轴对称, 所以-b +32a =0,所以b =-3.故2a +3b =-253.8.设奇函数f (x )的定义域为[-5,5],若当x ∈[0,5]时,f (x )的图象如图所示,则不等式f (x )<0的解集为________.答案:(-2,0)∪(2,5]解析:由奇函数的图象关于原点对称,作出函数f (x )在[-5,0)的图象,由图象可以看出,不等式f (x )<0的解集是(-2,0)∪(2,5],如图所示.9.已知f (x )、g (x )是R 上的奇函数,若F (x )=af (x )+bg (x )+2在区间(0,+∞)上的最大值为5,则F (x )在(-∞,0)上的最小值为________.答案:-1∴f(-7)=g(-7)+7=-17,得g(-7)=-24.∴f(7)=g(7)+7=24+7=31.13.(15分)函数f(x)的图象关于y轴对称,且x≥0时f(x)=x2-2x.求满足f(x-1)<3的x取值范围.解:∵f(x)图象关于y轴对称,所以函数f(x)为偶函数x≥0时,x2-2x=3,x=3或x=-1(舍去)即f(3)=3.∵f(x)为偶函数,∴f(x)=f(|x|)结合图象f(x-1)<3,f(|x-1|)<f(3)∴|x-1|<3,-2<x<4.。
函数函数的奇偶性与周期性一、函数的奇偶性 知识点归纳1函数的奇偶性的定义:如果对于函数f(x)定义域内的任意一个x , 都有f(-x)=f(x), 那么函数f(x)就叫偶函数.如果对于函数f(x)定义域内的任意一个x ,都有f(-x)=-f(x),那么函数f(x)就叫奇函数. 2奇偶函数的性质:(1)定义域关于原点对称;(2)偶函数的图象关于y 轴对称,奇函数的图象关于原点对称;3()f x 为偶函数()(||)f x f x ⇔=;若奇函数()f x 的定义域包含0,则(0)0f =“f(x)为奇函数”是"f(0)=0"的非充分非必要条件;4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的对称区间,则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的对称区间,再判断f(-x)= -f(x )或f(-x)=f(x)是否成立判断函数的奇偶性有时可以用定义的等价形式:()()0f x f x ±-=,()1()f x f x =±- (2)图像法:奇(偶)函数的充要条件是它的图像关于原点(或y 轴)对称. 5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上:奇+奇=奇,奇⨯奇=偶,偶+偶=偶,偶⨯偶=偶,奇⨯偶=奇 应用举例1、常见函数的奇偶性:奇函数:ax y =(a 为常数),x y sin =,x y tan =,k xky (=为常数) 偶函数:a y =(a 为常数),0=a 时既为奇函数又为偶函数2ax y =()0≠a ,c ax y +=2()0≠a ,ax y =(a 为常数),x y cos = 非奇非偶函数:)0(≠+=b b kx y ,)0(2≠++=b c bx ax y ,)0(≠+=c c ax y ,)0(≠+=c cx ky ,)1,0(≠>=a a a y x ,)1,0(log ≠>=a a x y a既奇又偶函数:0=y2、对奇偶性定义的理解例1 下面四个结论:①偶函数的图象一定与y 轴相交;②奇函数的图象一定通过原点;③偶函数的图象关于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),其中正确命题的个数是( ) A .1 B .2 C .3 D .4分析:偶函数的图象关于y 轴对称,但不一定相交,因此③正确,①错误;奇函数的图象关于原点对称,但不一定经过原点,因此②不正确;若y=f(x)既是奇函数,又是偶函数,由定义可得f(x)=0,但不一定x ∈R ,故④错误,选A . 练习:1、(2007全国Ⅰ))(x f ,是定义在R 上的函数,,则“)(x f ,均为偶函数”是“)(x h 为偶函数”的BA.充要条件B.充分而不必要的条件C.必要而不充分的条件D.既不充分也不必要的条件 解析:∵f (x )、g (x )均为偶函数,∴f (-x )=f (x ),g (-x )=g (x ).∴h (-x )=f (-x )+g (-x )=f (x )+g (x )=h (x ).∴h (x )为偶函数. 但若h (-x )=h (x ),即f (-x )+g (-x )=f (x )+g (x ), 不一定f (-x )=f (x ),g (-x )=g (x ), 例f (x )=x 2+x ,g (x )=-x . 2、(2007江苏)设f (x )=l g ()是奇函数,则使f (x )<0的x 的取值范围是AA.(-1,0)B.(0,1)C.(-∞,0)D.(-∞,0)∪(1,+∞) 解析:∵f (x )为奇函数,∴f (0)=0.解之,得a =-1. ∴f (x )=lg.令f (x )<0,则0<<1,∴x ∈(-1,0).3、已知函数解析式,判断或证明函数的奇偶性例2判断下列函数的奇偶性(1) f (x)=x 3+x (2) f (x)=3x 4+6x 2 +a (3) f (x)=3x+1 (4) f (x)=x 2 ,x ∈[- 4 , 4),(5)1sin +=x y 例3判断下列各函数的奇偶性:(1)()(f x x =-(2)22lg(1)()|2|2x f x x -=--;解:(1)由101xx+≥-,得定义域为[1,1)-,关于原点不对称,∴()f x 为非奇非偶函数 (2)由2210|2|20x x ⎧->⎪⎨--≠⎪⎩得定义域为(1,0)(0,1)- ,∴22lg(1)()(2)2x f x x -=---22lg(1)x x -=-,∵2222lg[1()]lg(1)()()x x f x x x----=-=--()f x = ∴()f x 为偶函数练习:1、判断函数 f ( x ) = 的奇偶性解:由题∴ 函数的定义域为 [-1 , 0 ) ∪ ( 0 , 1 ]此时 f ( x ) =故 f ( x ) 是奇函数4、抽象函数奇偶性的判定与证明例4(2007北京西城)已知函数()f x 对一切,x y R ∈,都有()()()f x y f x f y +=+,(1)求证:()f x 是奇函数;(2)若(3)f a -=,用a 表示(12)f解:(1)显然()f x 的定义域是R ,它关于原点对称.在()()()f x y f x f y +=+中,2|2|12-+-x x ⎩⎨⎧≠-+≥-02|2|012x x ⎩⎨⎧±≠+≤-+⇒220)1)(1(x x x ⎩⎨⎧-≠≠≤≤-⇒4011x x x 且2)2(12-+-x x x x 21-=x x x f ---=-2)(1)(又x x 21--== -f ( x )令y x =-,得(0)()()f f x f x =+-,令0x y ==,得(0)(0)(0)f f f =+,∴(0)0f =, ∴()()0f x f x +-=,即()()f x f x -=-, ∴()f x 是奇函数. (2)由(3)f a -=,()()()f x y f x f y +=+及()f x 是奇函数, 得(12)2(6)4(3)4(3)4f f f f a ===--=-. 例5.(2006年辽宁)设是上的任意函数,下列叙述正确的是(C )A.是奇函数 B.是奇函数 C.是偶函数 D.是偶函数解:据奇偶函数性质:易判定f (x )·f (-x )是偶函数,f (x )-f (-x )是奇函数 f (x )·|f (-x )|的奇偶取决于f (x )的性质,只有f (x )+f (-x )是偶函数正确。
函数奇偶性的应用一、利用函数的奇偶性判断函数的单调性1奇函数在关于原点对称的两个区间上的单调性一致,偶函数在关于原点对称的两个区间上的单调性相反.2奇函数、偶函数的单调性的对称规律在不同区间内的自变量对应的函数值比拟大小中作用很大.对于偶函数,如果两个自变量在关于原点对称的两个不同的单调区间上,即自变量的正负不统一,应利用图象的对称性将自变量化归到同一个单调区间,然后再根据单调性判断.例.假如奇函数f<x>在[a,b]上是增函数,且有最大值M,如此f<x>在[-b,-a]上是增函数,且有最小值-M.例.假如偶函数f<x>在<-∞,0>上是减函数,如此f<x>在<0,+∞>上是增函数.例如果f<x>是R上的奇函数,且在[3,6]上有最大值4,最小值2,那么函数f<x>在[-6,-3]上的最大值和最小值各是多少?提示:奇函数的图象关于原点对称,联想图象可知函数f<x>在[-6,-3]上的最大值为-2,最小值为-4.例.假如函数y=f<x><x∈R>是奇函数,且f<1><f<2>,如此必有<>A.f<-1><f<-2> B.f<-1>>f<-2>C.f<-1>=f<1> D.f<-2>=f<1>解析:∵f<1><f<2>,∴-f<1>>-f<2>.又f<x>是奇函数,∴f<-1>>f<-2>.答案:B例函数y=f<x><x∈R>是奇函数,图象必过点A.〔a,-f<a>> B.〔-a,-f<a>>C.〔a,f<-a>> D.〔-a,-f<a>>例.设f<x>是R上的偶函数,且在[0,+∞>上单调递增,如此f<-2>,f<-π>,f<3>的大小顺序是________.解析:∵f<x>是R上的偶函数,∴f<-2>=f<2>,f<-π>=f<π>,又f<x>在[0,+∞>上递增,而2<3<π,∴f<π>>f<3>>f<2>,即f<-π>>f<3>>f<-2>.答案:f<-π>>f<3>>f<-2>例.函数f<x>是R上的偶函数,且在[0,+∞>上单调递增,如此如下各式成立的是<>A.f<-2>>f<0>>f<1>B.f<-2>>f<1>>f<0>C.f<1>>f<0>>f<-2>D.f<1>>f<-2>>f<0>解析:∵f<x>是R上的偶函数,∴f<-2>=f<2>,又∵f<x>在[0,+∞>上递增,∴f<-2>>f<1>>f<0>.答案:B例.函数f<x>在区间[-5,5]上是奇函数,在区间[0,5]上是单调函数,且f<3><f<1>,如此<>A.f<-1><f<-3> B.f<0>>f<-1>C.f<-1><f<1> D.f<-3>>f<-5>思路分析:要比拟各函数值的大小,需判断函数在区间[-5,5]上的单调性,根据题意,应首先判断函数在区间[0,5]上的单调性.解析:函数f <x >在区间[0,5]上是单调函数,又3>1,且f <3><f <1>,故此函数在区间[0,5]上是减函数.由条件与奇函数性质,知函数f <x >在区间[-5,5]上是减函数.选项A 中,-3<-1,故f <-3>>f <-1>.选项B 中,0>-1,故f <0><f <-1>.同理选项C 中f <-1>>f <1>,选项D 中f <-3><f <-5>.答案:A例.设f <x >是定义在R 上单调递减的奇函数.假如x 1+x 2>0,x 2+x 3>0,x 3+x 1>0,如此< >A .f <x 1>+f <x 2>+f <x 3>>0B .f <x 1>+f <x 2>+f <x 3><0C .f <x 1>+f <x 2>+f <x 3>=0D .f <x 1>+f <x 2>>f <x 3>解析:利用减函数和奇函数的性质判断.∵x 1+x 2>0,∴x 1>-x 2.又∵f <x >是定义在R 上单调递减的奇函数,∴f <x 1><-f <x 2>.∴f <x 1>+f <x 2><0.同理,可得f <x 2>+f <x 3><0,f <x 1>+f <x 2><0.∴2f <x 1>+2f <x 2>+2f <x 3><0.∴f <x 1>+f <x 2>+f <x 3><0.答案:B例〔2009年某某文科卷〕定义在R 上的偶函数()f x 满足:对任意的1212,[0,)()x x x x ∈+∞≠,有2121()()0f x f x x x -<-.如此〔〕A .(3)(2)(1)f f f <-<B.(1)(2)(3)f f f <-<C.(2)(1)(3)f f f -<<D.(3)(1)(2)f f f <<-答案:A例 定义在R 上的偶函数f <x >满足:对任意的x 1,x 2∈<-∞,0]<x 1≠x 2>,有<x 2-x 1>·[f <x 2>-f <x 1>]>0.如此当n ∈N +时,有< >A .f <-n ><f <n -1><f <n +1>B .f <n -1><f <-n ><f <n +1>C .f <n +1><f <-n ><f <n -1>D .f <n +1><f <n -1><f <-n >思路分析:先判断出函数f <x >的单调性,再转化为同一单调区间内判断函数值的大小关系.解析:由<x 2-x 1>[f <x 2>-f <x 1>]>0得f <x >在x ∈<-∞,0]为增函数.又f <x >为偶函数,所以f <x >在x ∈[0,+∞>为减函数.又f <-n >=f <n >且0≤n -1<n <n +1,∴f <n +1><f <n ><f <n -1>,即f <n +1><f <-n ><f <n -1>.答案:C例.假如y =<a -1>x 2-2ax +3为偶函数,如此在<-∞,3]内函数的单调区间为________.解析:a =0,y =-x 2+3结合二次函数的单调性知.答案:增区间<-∞,0>,减区间[0,3]例定义在区间<-∞,+∞>上的奇函数)(x f 为增函数,偶函数)(x g 在区间[0,+∞>上的图象与)(x f 的图象重合,设a >b >0,给出如下不等式:〔1〕f <b >-f <-a >>g <a >-g <-b >;〔2〕f <b >-f <-a ><g <a >-g <-b >;〔3〕f <a >-f <-b >>g <b >-g <-a >;〔4〕f <a >-f <-b ><g <b >-g <-a >.其中成立的是〔 〕A . <1>与<4>B . <2>与<3>C . <1>与<3>D . <2>与<4>解析:根据函数)(x f 、)(x g 的奇偶性将四个不等式化简,得:〔1〕f <b >+f <a >>g <a >-g <b >;〔2〕f <b >+f <a ><g <a >-g <b >;〔3〕f <a >+f <b >>g <b >-g <a >;〔4〕f <a >+f <b ><g <b >-g <a >.再由题义,有 )(a f =)(a g >)(b f =)(b g >0)0()0(==g f .显然〔1〕、〔3〕正确,应当选C .[技巧提示]具有奇偶性的函数可以根据某个区间的单调性判定其对称的区间内的单调性,因而往往与不等式联系严密.二. 求函数的函数值和函数解析式此类问题的一般解法是:<1>"求谁如此设谁〞,即在哪个区间求解析式,x 就设在哪个区间内.<2>要利用区间的解析式进展代入.<3>利用f <x >的奇偶性写出-f <x >或f <-x >,从而解出f <x >例 函数y =f <x >是偶函数,其图象与x 轴有四个交点,如此方程f <x >=0的所有实根之和是< >A .4B .2C .1D .0思路分析:以偶函数的图象特征进展判断.解析:∵偶函数y =f <x >的图象关于y 轴对称,∴f <x >与x 轴的四个交点也关于y 轴对称.因此,假如一根为x 1,如此它关于y 轴对称的根为-x 1;假如一根为x 2,如此它关于y 轴对称的根为-x 2,故f <x >=0的四根之和为x 1+<-x 1>+x 2+<-x 2>=0.∴应选D.例.()2f x ax bx 3a b =+++是偶函数,且定义域为[],a 22a -,如此____,____;a b == 例.函数1().21x f x a =-+,假如()f x 为奇函数,如此a =________. 例. 设f x a a b x x x x xc ()log ()=-+⋅+++-2122〔其中a,b,c 为常数〕,且f()-=25,试求f<2>的值. 解:设g x a a b x x x xc ()log ()=-+⋅++-212,易证g<x>是奇函数,故 于是f g f g ()()()()()()-=-+=--+⎧⎨⎩22412242两式相加得:f f ()()282853=--=-=,即f()23=例:8)(35-++=bx ax x x f 且10)2(=-f ,那么=)2(f例.f <x >是偶函数,且当x >0时,f <x >=x 3+2x -3,求f <x >在x <0时的解析式.解:∵f <x >是偶函数,∴f <-x >=f <x >,∵x <0,∴-x >0,∴f <-x >=<-x >3+2<-x >-3=-x 3-2x -3.∴f <x >=-x 3-2x -3<x <0>.例.函数f<x>在〔0,+∞〕上的解析式是f<x>=2x+1,根据如下条件求函数在〔-∞,0〕上的解析式.〔1〕f<x>是偶函数;〔2〕f<x>是奇函数.例设f<x>是定义在R 上的奇函数,当x>0时,f x x x ()lg()=+-+1212.试求此函数的解析式.解:〔1〕当x =0时,f f f ()()()000=-=-,于是f()00=;〔2〕当x<0时,->x 0,如此f x x x ()lg()()-=-+--+1212,由于f<x>是定义在R 上的奇函数,如此此函数的解析式为例.f <x >是R 上的奇函数,且当x >0时,f <x >=-x 2+2x +2.<1>求f <x >的解析式;<2>画出f <x >的图象,并指出f <x >的单调区间.解<2>先画出y =f <x ><x >0>的图象,利用奇函数的对称性可得到相应y =f <x ><x <0>的图象,其图象如如下图所示 由图可知,其增区间为[-1,0>与<0,1],减区间为<-∞,-1]与[1,+∞>例.f <x >是奇函数,且当x >0时,f <x >=x |x -2|,求x <0时,f <x >的表达式.解:∵x <0,如此-x >0,∴f <-x >=<-x >|<-x >-2|.又∵f <x >为奇函数,∴f <x >=-f <-x >=-<-x >|<-x >-2|=x |x +2|.故当x <0时,f <x >=x |x +2|. 于原点对称,f<a>求f<-a>,可尝试利用函数的奇偶性.f<x>=u<x>+1,f<-x>=u<-x>+1,∴ f<x>+f<-x>=u<x>+u<-x>+2.∵ u<x>是奇函数,u<x>+u<-x>=0,∴ f<x>+f<-x>=2,如此例. 设x ∈-()11,,f<x>是奇函数,g<x>是偶函数,f x g x x x ()()lg()+=-+21,求f<x>的表示式.解:f<x>是奇函数,有f x f x ()()-=-;g<x>是偶函数,有g x g x ()()-=,如此即f x g x x x f x g x x x ()()lg()()()lg()+=-+-+=---⎧⎨⎩2121 两式相减得f x x x x()lg()=+-+21211例 设x∈<-1,1>,f<x>是偶函数,g<x>是奇函数,且f<x>+g<x>=-2lg<1+x>,求10f<x>和10g<x>的表达式.解:法一:与上例同法二:∵x∈<-1,1>关于原点对称,又f<x>是偶函数f<-x>=f<x>,g<x>是奇函数g<-x>=-g<x>,设f<x>+g<x>=-2lg<1+x>=F<x>,如此F<-x>=-2lg<1-x>,而F<-x>=f<-x>+g<-x>=f<x>-g<x>,∴2f<x>=F<x>+F<-x>=-2[lg<1+x>+lg<1-x>]=-2lg<1-x 2>.又2g<x>=F<x>-F<-x>=-2[lg<1+x>-lg<1-x>]三. 解不等式例.假如函数f <x >满足f <-x >=-f <x >,又在<0,+∞>上单调递增,且f <3>=0,如此不等式x ·f <x ><0的解集是________.解析:∵f <-x >=-f <x >,∴f <x >为奇函数,如此f <x >的简图如右图所示.∴当x <0时,f <x >>0,如此x ∈<-3,0>;当x >0时,f <x ><0,如此x ∈<0,3>.答案:<-3,0>∪<0,3>例. 〔2004年某某卷〕设奇函数f<x>的定义域是[-5,5].当x ∈[]05,时,f<x>的图象如图1,如此不等式f<x><0的解是______________.图1解:根据奇函数图象关于原点成中心对称的性质,画出函数y f x =()在区间[-5,5]上的图象如图2,易知不等式f x ()<0的解是()(]-⋃2025,,.图2四. 函数的奇偶性的综合应用题解决有关函数的奇偶性、单调性以与求字母取值X 围的综合问题时,一般先利用奇偶性得出区间上的单调性,再利用单调性脱去函数的符号"f 〞,转化为解不等式<组>的问题.需要注意的是:在转化时,自变量必须在同一单调区间上;当不等式一边没有符号"f 〞时,需转化为含符号"f 〞的形式.例 函数f <x >是定义域为实数集R 的偶函数,且在区间[0,+∞>上是增函数,假如f <m >≥f <-2>,某某数m 的取值X 围.解:函数f <x >是实数集R 上的偶函数,且在[0,+∞>上是增函数,所以f <x >在<-∞,0>上是减函数.当m <0时,由f <m >≥f <-2>,知m ≤-2;当m ≥0时,由f <m >≥f <-2>,f <-2>=f <2>,可得f <m >≥f <2>,知m ≥2.故所求的m 的取值X 围为<-∞,-2]∪[2,+∞>.例 函数f <x >是奇函数〔x ≠0〕,当x ∈〔0,+∞〕时是增函数,假如(1)f =0,求不等式1()2f x -〈0的解集.思路分析:由f <x >的奇偶性与函数在<0,+∞>上的单调性,不难得出f <x >在<-∞,0>上的单调性.再将不等式两边化为函数值的形式,利用单调性便可脱去函数记号"f 〞,于是问题转化为解不等式. 答案13(,)22⋃1(,)2-∞-例 偶函数)(x f 在定义域为R ,且在〔-∞,0]上单调递减,求满足)3(+x f >)1(-x f 的x 的集合.解析:偶函数)(x f 在〔-∞,0]上单调递减,在[0,+∞〕上单调递增.根据图象的对称性,)3(+x f >)1(-x f 等价于 |3|+x >|1|-x .解之,1->x ,∴ 满足条件的x 的集合为〔-1,+∞〕.例 y =f<x>是定义在<-1,1>上的偶函数,且f<x>在<0,1>上是增函数,假如f<a -2>-f<4-a 2><0,试确定a 的取值X 围.解 因f<x>是定义在<-1,1>上的偶函数,故它在关于原点对称的两个区间<0,1>和<-1,0>上具有相反的单调性.而f<x>在<0,1>上是增函数,于是f<x>在<-1,0>上为减函数,且f<4-a 2>=f<a 2-4>.根据f<a -2><f<4-a 2>=f<a 2-4>,考虑几种情况:<1>当a -2和a 2-4都在<0,1>上时,有<2>当a -2和a 2-4都在<-1,0>上时,有<3>当a -2和a 2-4分别在<-1,0>、<0,1>或<0,1>、<-1,0>时,相应的不等式组无解.例 f <x >是定义在[-1,1]上的奇函数,对任意a 、b ∈[-1,1],当a +b ≠0时,都有错误!>0.<1>假如a >b ,试比拟f <a >与f <b >的大小;<2>解不等式f <x -错误!><f <2x -错误!>.解:<1>假如a >b ,如此a -b >0,依题意有错误!>0成立,∴f <a >+f <-b >>0.又∵f <x >是奇函数,∴f <a >-f <b >>0,即f <a >>f <b >.<2>由<1>可知f <x >在[-1,1]上是增函数.如此所求不等式等价于错误!例:定义在R 上的偶函数)(x f 在)0,(-∞是单调递减,假如)123()12(22+-<++a a f a a f ,如此a 的取值X 围是如何? 例. 函数f x ax bx c a b ()()=++>>2100,是奇函数,当x>0时,f<x>有最小值2,其中b N ∈+,且f()152<〔1〕试求f<x>的解析式;〔2〕问函数f<x>的图象上是否存在关于点〔1,0〕对称的两点,假如存在,求出点的坐标;假如不存在,说明理由. 解:知函数y f x a b =>>()()00,是奇函数,f x f x ()()-=-,如此c =0 由于f x a b x bx a b ()=+≥122,所以a b =2,又a b =2,又f a b ()1152=+<,于是25202b b -+< 解得122<<b ,又b N ∈+ 所以b =1,a =1 所以f x x x()=+1 〔2〕设点〔x 0,y 0〕存在关于点〔1,0〕对称点〔20-x ,y 0〕,此两点均在函数y x x=+21的图象上,如此y x y x x 002002012212=+-=-+-,() 联立以上两式得x x 020210--=,即x 012=±,从而,当x 012=+时,得y 022=;当x 012=-时,得y 022=- 即存在点〔1222+,〕,〔1222--,〕关于点〔1,0〕对称.。
函数的单调性及奇偶性(含答案)函数的单调性及奇偶性1.已知函数$f(x)=x^2+2x+1$,则$f(x)$在$(-\infty,+\infty)$上是上的增函数,若$x>0$,则下列不一定正确的是()答案:D解题思路:$f(x)$在$(-\infty,+\infty)$上单调递增,所以选项D不一定正确。
2.已知定义在$(-\infty,+\infty)$上的函数$f(x)$满足:对任意不同的$x_1$,$x_2$,都有$f\left(\frac{x_1+x_2}{2}\right)\leq\frac{f(x_1)+f(x_2)}{2}$。
若$f(x)=ax^2+bx+c$,则实数$a$的取值范围是()答案:C解题思路:根据题目中的条件可知$f(x)$是下凸函数,即$a>0$,$b^2-4ac<0$,所以$a$的取值范围是$(0,+\infty)$,选项C正确。
3.已知定义在$(-\infty,+\infty)$上的函数$f(x)$满足:对任意不同的$x_1$,$x_2$,都有$f\left(\frac{x_1+x_2}{2}\right)\leq\frac{f(x_1)+f(x_2)}{2}$。
若$f(x)$在$(0,+\infty)$上单调递增,则实数$a$的取值范围是()答案:B解题思路:根据题目中的条件可知$f(x)$是下凸函数,且在$(0,+\infty)$上单调递增,所以$a>0$,$b^2-4ac<0$,且$b\geq0$,所以$a\leq\frac{1}{4}$,选项B正确。
4.函数$f(x)=\frac{1}{x+1}+\frac{1}{x+2}$的单调递减区间是()答案:A解题思路:求出$f'(x)$,令其小于0,解得$x\in(-\infty,-2)\cup(-1,-\frac{3}{2})$,即$f(x)$在$(-\infty,-2)\cup(-1,-\frac{3}{2})$上单调递减,选项A正确。
第2课时 奇偶性的应用课时目标 1.巩固函数奇偶性概念.2.能利用函数的单调性、奇偶性解决有关问题.1.定义在R 上的奇函数,必有f (0)=____. 2.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____函数,且有________., 3.若偶函数f (x )在(-∞,0)上是减函数,则有f (x )在(0,+∞)上是________.1.设偶函数f (x )的定义域为R ,当x ∈[0,+∞)时f (x )是增函数,则f (-2),f (π),f (-3)的大小关系是( ) A .f (π)>f (-3)>f (-2) B .f (π)>f (-2)>f (-3) C .f (π)<f (-3)<f (-2) D .f (π)<f (-2)<f (-3) 2.已知函数f (x )在[-5,5]上是偶函数,f (x )在[0,5]上是单调函数,且f (-3)<f (1),则下列不等式中一定成立的是( )} A .f (-1)<f (-3) B .f (2)<f (3)C .f (-3)<f (5)D .f (0)>f (1)3.设f (x )是R 上的偶函数,且在(0,+∞)上是减函数,若x 1<0且x 1+x 2>0,则( )A .f (-x 1)>f (-x 2)B .f (-x 1)=f (-x 2)C .f (-x 1)<f (-x 2)D .f (-x 1)与f (-x 2)大小不确定4.设奇函数f (x )在(0,+∞)上为减函数,且f (1)=0,则不等式f x -f -x x<0的解集为( )>A .(-1,0)∪(1,+∞)B .(-∞,-1)∪(0,1)C .(-∞,-1)∪(1,+∞)D .(-1,0)∪(0,1)5.设f (x )是(-∞,+∞)上的奇函数,且f (x +2)=-f (x ),当0≤x ≤1时,f (x )=x ,则f 等于( )A ..-C ..-6.若奇函数f (x )在(0,+∞)上是增函数,又f (-3)=0,则{x |x ·f (x )<0}等于( )A .{x |x >3,或-3<x <0}B .{x |0<x <3,或x <-3}&C .{x |x >3,或x <-3}D .{x |0<x <3,或-3<x 题 号 1 2 3 4 5 ¥ 6答 案]二、填空题7.已知定义在R 上的奇函数f (x ),当x >0时,f (x )=x 2+|x |-1,那么x <0时,f (x )=___________________.8.若函数f(x)=(k-2)x2+(k-1)x+3是偶函数,则f(x)的递增区间是____________.9.已知f(x)=ax7-bx+2且f(-5)=17,则f(5)=________.三、解答题10.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(m)+f(m-1)>0,求实数m的取值范围.?|11.设函数f(x)在R上是偶函数,在区间(-∞,0)上递增,且f(2a2+a+1)<f(2a2-2a+3),求a的取值范围.{能力提升12.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,则下列说法一定正确的是( )A.f(x)为奇函数,B.f(x)为偶函数C.f(x)+1为奇函数D.f(x)+1为偶函数13.若函数y=f(x)对任意x,y∈R,恒有f(x+y)=f(x)+f(y).(1)指出y=f(x)的奇偶性,并给予证明;(2)如果x>0时,f(x)<0,判断f(x)的单调性;(3)在(2)的条件下,若对任意实数x,恒有f(kx2)+f(-x2+x-2)>0成立,求k的取值范围.\&)1.函数的奇偶性是其相应图象特殊对称性的反映,也体现了在关于原点对称的定义域的两个区间上函数值及其性质的相互转化,这是对称思想的应用.2.(1)根据奇函数的定义,如果一个奇函数在原点处有定义,即f (0)有意义,那么一定有f (0)=0.有时可以用这个结论来否定一个函数为奇函数.(2)偶函数的一个重要性质:f (|x |)=f (x ),它能使自变量化归到[0,+∞)上,避免分类讨论."3.具有奇偶性的函数的单调性的特点:(1)奇函数在[a ,b ]和[-b ,-a ]上具有相同的单调性.(2)偶函数在[a ,b ]和[-b ,-a ]上具有相反的单调性. 第2课时 奇偶性的应用知识梳理1.0 2.增 最小值-M 3.增函数作业设计1.A [∵f (x )是偶函数,∴f (-2)=f (2),f (-3)=f (3),: 又∵f (x )在[0,+∞)上是增函数,∴f (2)<f (3)<f (π),即f (π)>f (-3)>f (-2).]2.D [∵f (-3)=f (3),∴f (3)<f (1).∴函数f (x )在x ∈[0,5]上是减函数.∴f (0)>f (1),故选D.]3.A [f (x )是R 上的偶函数,; ∴f (-x 1)=f (x 1).又f (x )在(0,+∞)上是减函数,x 2>-x 1>0,∴f (-x 2)=f (x 2)<f (-x 1).]4.C [∵f (x )为奇函数,∴f x -f -x x <0,即f x x<0,当x ∈(0,+∞),∵f (x )在(0,+∞)上为减函数且f (1)=0,∴当x >1时,f (x )<0.由奇函数图象关于原点对称,所以在(-∞,0)上f (x )为减函数且f (-1)=0,即x <-1时,f (x )>0.综上使f x x<0的解集为(-∞,-1)∪(1,+∞).]5.B [由f (x +2)=-f (x ),则f =f +2)=-f =-f +2)=f=f +2)=-f =-f (-+2)=f (-=-f =-.]&6.D [依题意,得x ∈(-∞,-3)∪(0,3)时,f (x )<0;x ∈(-3,0)∪(3,+∞)时,f (x )>0.由x ·f (x )<0,知x 与f (x )异号,从而找到满足条件的不等式的解集.]7.-x 2+x +1 解析 由题意,当x >0时,f (x )=x 2+|x |-1=x 2+x -1, 当x <0时,-x >0,∴f (-x )=(-x )2+(-x )-1=x 2-x -1, 又∵f (-x )=-f (x ),: ∴-f (x )=x 2-x -1,即f (x )=-x 2+x +1.8.(-∞,0]解析 因为f (x )是偶函数,所以k -1=0,即k =1.∴f (x )=-x 2+3,即f (x )的图象是开口向下的抛物线.∴f (x )的递增区间为(-∞,0].9.-13解析 (整体思想)f (-5)=a (-5)7-b (-5)+2=17⇒(a ·57-5b )=-15,∴f (5)=a ·57-b ·5+2=-15+2=-13./ 10.解 由f (m )+f (m -1)>0,得f (m )>-f (m -1),即f (1-m )<f (m ).又∵f (x )在[0,2]上为减函数且f (x )在[-2,2]上为奇函数,∴f (x )在[-2,2]上为减函数.∴⎩⎪⎨⎪⎧ -2≤1-m ≤2-2≤m ≤21-m >m ,即⎩⎪⎨⎪⎧ -1≤m ≤3-2≤m ≤2m <12,解得-1≤m <12. 11.解 由f (x )在R 上是偶函数,在区间(-∞,0)上递增, 可知f (x )在(0,+∞)上递减.' ∵2a 2+a +1=2(a +14)2+78>0, 2a 2-2a +3=2(a -12)2+52>0, 且f (2a 2+a +1)<f (2a 2-2a +3),∴2a 2+a +1>2a 2-2a +3,即3a -2>0,解得a >23. 12.C [令x 1=x 2=0,得f (0+0)=f (0)+f (0)+1,解得f (0)=-1.令x 2=-x 1=x ,得f (0)=f (-x )+f (x )+1,-即f (-x )+1=-f (x )-1,令g (x )=f (x )+1,g (-x )=f (-x )+1,-g (x )=-f (x )-1,即g (-x )=-g (x ).所以函数f (x )+1为奇函数.]13.解 (1)令x =y =0,得f (0)=f (0)+f (0),∴f (0)=0.令y =-x ,得f (0)=f (x )+f (-x ),∴f (x )+f (-x )=0,即f (x )=-f (-x ),所以y =f (x )是奇函数.(2)令x +y =x 1,x =x 2,则y =x 1-x 2,得f (x 1)=f (x 2)+f (x 1-x 2).设x 1>x 2,∵x >0时f (x )<0,∴f (x 1-x 2)<0, 则f (x 1)-f (x 2)=f (x 1-x 2)<0,即f (x 1)<f (x 2).所以y =f (x )为R 上的减函数.(3)由f (kx 2)+f (-x 2+x -2)>0,得f (kx 2)>-f (-x 2+x -2),∵f (x )是奇函数,有f (kx 2)>f (x 2-x +2),又∵f (x )是R 上的减函数,∴kx 2<x 2-x +2,即(k -1)x 2+x -2<0对于x ∈R 恒成立,即⎩⎪⎨⎪⎧k -1<0Δ=1+8k -1<0,故k <78.。