函数的奇偶性(讲义)
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镇(乡) 学校 班级 考号 姓名 ……○……题……○……不……○……得……○……超……○……过……○……此……○……密……○……封……○……总复习专题二:函数及其性质(含抽象函数的性质)编辑,整理:冉春第一部分:讲义部分:第一节、函数的单调性与奇偶性1、函数的单调性函数的单调性①定义及判定方法 函数的性 质定义图象判定方法 函数的单调性如果对于属于定义域I 内某个区间上的任意两个自变量的值x 1、x 2,当x .1.< x ..2.时,都有f(x ...1.)<f(x .....2.).,那么就说f(x)在这个区间上是增函数....(1)利用定义(2)利用已知函数的单调性 (3)利用函数图象(在某个区间图象上升为增) (4)利用复合函数的单调性(同增异减) 如果对于属于定义域I 内某个区间上的任意两个自变量的值x 1、x 2,当x .1.< x ..2.时,都有f(x ...1.)>f(x .....2.).,那么就说f(x)在这个区间上是减函数.... (1)利用定义(2)利用已知函数的单调性 (3)利用函数图象(在某个区间图象下降为减)(4)利用复合函数例1: 函数12+=x y 在区间),(∞∞+-是增函数;函数 22+-=x y 在区间),(∞∞+-是减函数。
例:证明函数12)(-=x x f 在区间),(∞∞+-是增函数。
证明:设2121),,(,x x x x <+∞-∞∈且,那么12)(,12)(2211-=-=x x f x x f )12()12()()(2121---=-x x x f x f ·)(221x x -=· 21x x <∵,021<-∴x x0)(2)()(2121<-=-∴x x x f x f ,即)()(21x f x f < ∴函数12)(-=x x f 在区间),(∞∞+-是增函数。
博途教育学科教师辅导讲义(一)学员姓名: 年 级:高 一 日期: 辅导科目:数 学 学科教师:刘云丰 时间: 课 题 第四讲:函数的奇偶性 授课日期教学目标1、理解函数奇偶性的定义,能利用定义判断或验证给定函数的奇偶性,2、初步运用奇偶性,如求函数值、求函数解析式、作函数图象等,3、体会具有奇偶性的函数图象的对称性,感受数学的对称美,渗透数形结合的数学。
教学内容函数的奇偶性〖教学重点与难点〗◆教学重点:奇偶性的定义,奇偶性函数的图象特征,奇偶性的判定◆教学难点:奇偶性的判定及应用〖教学过程〗(一)新课引入我们知道,函数的单调性反应在图象上就是图形的上升与下降趋势;函数的最大值最小值在图象上看也就是它的最高点与最低点。
那么函数的奇偶性又是什么呢?我们一起来观察函数2)(x x f =,xx f 1)(=的图象。
(二)函数的奇偶性1、对于2)(x x f =的图象,我们可以从整体上直观地感受到,它关于y 轴对称,是轴对称图形。
对于xx f )(=的图象,我们可以从整体上直观地感受到,它关于原点对称,是点中心对称图形。
2、那么如何利用函数值描述这种对称性呢?求下表中的函数值并比较x-3 -2 -1 0 1 2 3 2)(x x f =xx f 1)(=对于2)(x x f =,由于图形关于y 轴对称图形,故有)()(x f x f =-; 对于xx f 1)(=,由于图形关于原点对称,故有)()(x f x f -=-。
3、事实上,我们取点))(,(x f x P ,))(,(x f x Q --,如图所示,如果它们关于y 轴对称,则有)()(x f x f =-, 如果它们关于原点对称,则有)()(x f x f -=-,4、定义:一般地,对于函数)(x f 的定义域内的任一个x ,如果都有)()(x f x f =-,则称函数)(x f 是偶函数;偶函数的图象关于y 轴对称。
如果都有)()(x f x f -=-,则称函数)(x f 是奇函数。
函数的性质要求层次重点难点单调性C①概念和图象特征 ②熟知函数的性质和图象①函数单调性的证明和判断②简单函数单调区间的求法奇偶性 B简单函数奇偶性的判断和证明①复合函数的奇偶性判断与证明*②抽象函数的奇偶性周期性 B简单函数周期性的判断和证明①复合函数的周期性判断与证明*②抽象函数的周期性板块一:函数的单调性 (一)知识内容1.函数单调性的定义:①如果函数()f x 对区间D 内的任意12,x x ,当12x x <时都有()()12f x f x <,则称()f x 在D 内是增函数;当12x x <时都有()()12f x f x >,则()f x 在D 内时减函数.②设函数()y f x =在某区间D 内可导,若()0f x '>,则()y f x =为x D ∈的增函数;若()0f x '<,则()y f x =为x D ∈的减函数.2.单调性的定义①的等价形式:设[]12,,x x a b ∈,那么()()()12120f x f x f x x x ->⇔-在[],a b 是增函数; ()()()12120f x f x f x x x -<⇔-在[],a b 是减函数;()()()12120x x f x f x --<⎡⎤⎣⎦()f x ⇔在[],a b 是减函数.3.复合函数单调性的判断:“同增异减”4.函数单调性的应用.利用定义都是充要性命题.高考要求函数的基本性质知识精讲即若()f x 在区间D 上递增(递减)且1212()()f x f x x x <⇔<(1x 2,x D ∈); 若()f x 在区间D 上递递减且1212()()f x f x x x <⇔>.(1x 2,x D ∈). ①比较函数值的大小②可用来解不等式.③求函数的值域或最值等(二)主要方法1.讨论函数单调性必须在其定义域内进行,因此要研究函数单调性必须先求函数的定义域,函数的单调区间是定义域的子集;2.判断函数的单调性的方法有: ⑴用定义用定义法证明函数单调性的一般步骤:①取值:即设1x ,2x 是该区间内的任意两个值,且12x x <②作差变形:通过因式分解、配方,有理化等方法,向有利于判断差的符号的方向变形.③定号:确定差12()()f x f x -(或21()()f x f x -)的符号,若符号不确定,可以进行分类讨论. ④下结论:即根据定义得出结论,注意下结论时不要忘记说明区间. ⑵用已知函数的单调性; ⑶利用函数的导数;⑷如果()f x 在区间D 上是增(减)函数,那么()f x 在D 的任一非空子区间上也是增(减)函数; ⑸图象法;⑹复合函数的单调性结论:“同增异减” ; 复合函数的概念:如果y 是u 的函数,记作()y f u =,u 是x 的函数,记为()u g x =,且()g x 的值域与()f u 的定义域的交集非空,则通过u 确定了y 是x 的函数[()]y f g x =,这时y 叫做x 的复合函数,其中u 叫做中间变量,()u f u =叫做外层函数,()u g x =叫做内层函数.注意:只有当外层函数()f u 的定义域与内层函数()g x 的值域的交集非空时才能构成复合函数[()]f g x . ⑺在公共定义域内,增函数()f x +增函数()g x 是增函数;减函数()f x +减函数()g x 是减函数;增函数()f x -减函数()g x 是增函数;减函数()f x -增函数()g x 是减函数.⑻函数(0,0)by ax a b x =+>>在,,b b a a ⎛⎤⎡⎫-∞-+∞ ⎪⎥⎢ ⎪⎝⎦⎣⎭或上单调递增;在,00b b a a ⎡⎫⎛⎤-⎪ ⎢⎥⎪ ⎣⎭⎝⎦或,上是单调递减.(三)典例分析【例1】根据函数单调性的定义,证明函数3()1f x x =-+在(,)-∞+∞上是减函数.【例2】证明函数()f x x =-在定义域上是减函数.【例3】讨论函数2()23f x x ax =-+在(2,2)-内的单调性.【例4】函数21x y x =-(x ∈R ,1x ≠)的递增区间是( )A .2x ≥B .0x ≤或2x ≥C .0x ≤D .12x -≤或2x ≥【例5】求下列函数的单调区间:⑴ |1|y x =-;⑵ 1y x x=+(0x >).【例6】作出函数2||y x x =-的图象,并结合图象写出它的单调区间.【例7】若()f x 是R 上的减函数,且()f x 的图象经过点(03)A ,和点(31)B -,,则不等式|(1)1|2f x +-<的解集为( ) A .(3)-∞,B .(2)-∞,C .(03),D .(12)-,【例8】求函数1()f x x x=+,0x >的最小值.【例9】已知()f x 是定义在+R 上的增函数,且()()()x f f x f y y=-.⑴求证:(1)0f =,()()()f xy f x f y =+; ⑵若(2)1f =,解不等式1()()23f x f x -≤-.【例10】已知给定函数()f x 对于任意正数x ,y 都有()f xy =()f x ·()f y ,且()f x ≠0,当1x >时,()1f x <.试判断()f x 在(0,)+∞上的单调性,并说明理由.板块二:函数的奇偶性 (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.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.4.奇偶函数的性质: ⑴函数具有奇偶性的必要条件是其定义域关于原点对称;⑵()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;⑶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. ⑷()f x 为偶函数()()(||)f x f x f x ⇔=-=. ⑸若奇函数()f x 的定义域包含0,则(0)0f =.(二)主要方法:1.判断函数的奇偶性的方法:⑴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; ⑵图象法; ⑶性质法:①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; ②若某奇函数若存在反函数,则其反函数必是奇函数;2.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 =±-. (三)典例分析:【例11】判断下列函数的奇偶性:1()(1)1xf x x x+=--【例12】⑴ 若()f x 是定义在R 上的奇函数,则(0)f =__________;⑵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 =__________;⑶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13】设()f x 是R 上的奇函数,且当[0,)x ∈+∞时,3()(1)f x x x =+,那么当(,0)x ∈-∞时,()f x =_________.【例14】()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.【例15】已知()f x是奇函数,()g x是偶函数,且1()()1f xg xx-=+,求()f x、()g x.【例16】设函数322||2()2||x x x xf xx x+++=+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-=【例17】函数22()||a xf xx a a-=+-为奇函数,则a的取值范围是().A.10a-<≤或01a<≤B.1a-≤或1a≥C.0a>D.0a<【例18】已知()y f x=为()-∞+∞,上的奇函数,且在(0)+∞,上是增函数.⑴求证:()y f x=在(0)-∞,上也是增函数;⑵若1()12f=,解不等式41(log)0f x-<≤,习题1. 试用函数单调性的定义判断函数2()1xf x x =-在区间(0,1)上的单调性.习题2. 判断下列函数的奇偶性并说明理由:⑴()11f x x x =-+-;⑵2()5||f x x x =+.习题3. 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.习题4. 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.习题5. 设函数()y f x =(x ∈R 且0)x ≠对任意非零实数12,x x ,恒有1212()()()f x x f x f x =+,⑴求证:(1)(1)0f f =-=;家庭作业⑵求证:()y f x =是偶函数;⑶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.一、抽象函数例题由于函数概念比较抽象,学生对解有关函数记号()f x 的问题感到困难,学好这部分知识,能加深学生对函数概念的理解,更好地掌握函数的性质,培养灵活性;提高解题能力,优化学生数学思维素质。
§2.3 函数的奇偶性、周期性与对称性考试要求 1.了解函数奇偶性的含义,结合三角函数,了解周期性与对称性及其几何意义. 2.会依据函数的性质进行简单的应用.知识梳理 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f (x )的定义域为I ,如果∀x ∈I ,都有-x ∈I ,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 一般地,设函数f (x )的定义域为I ,如果∀x ∈I ,都有-x ∈I ,且f (-x )=-f (x ),那么函数f (x )就叫做奇函数关于原点对称2.周期性(1)周期函数:一般地,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y =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,那么这个最小正数就叫做f (x )的最小正周期. 常用结论1.奇函数在关于原点对称的区间上具有相同的单调性;偶函数在关于原点对称的区间上具有相反的单调性. 2.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.函数对称性常用结论(1)f (a -x )=f (a +x )⇔f (-x )=f (2a +x )⇔f (x )=f (2a -x )⇔f (x )的图象关于直线x =a 对称. (2)f (a +x )=f (b -x )⇔f (x )的图象关于直线x =a +b2对称.f (a +x )=-f (b -x )⇔f (x )的图象关于点⎝⎛⎭⎫a +b 2,0对称.(3)f (2a -x )=-f (x )+2b ⇔f (x )的图象关于点(a ,b )对称.思考辨析判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”) (1)若函数f (x )为奇函数,则f (0)=0.( × )(2)若f (x )为奇函数,g (x )为偶函数,则y =f (x )g (x )为奇函数.( × ) (3)若T 是函数f (x )的一个周期,则kT (k ∈N *)也是函数的一个周期.( √ ) (4)若函数f (x )满足f (2+x )=f (2-x ),则f (x )的图象关于直线x =2对称.( √ ) 教材改编题1.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 B解析 根据偶函数的定义知偶函数满足f (-x )=f (x )且定义域关于原点对称,A 选项为奇函数;B 选项为偶函数;C 选项定义域为(0,+∞),不具有奇偶性;D 选项既不是奇函数,也不是偶函数.2.若f (x )是定义在R 上的周期为2的函数,当x ∈[0,2)时,f (x )=2-x ,则f (2 023)=________. 答案 12解析 ∵f (x )的周期为2, ∴f (2 023)=f (1)=2-1=12.3. 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 由图象可知,当0<x <2时,f (x )>0; 当2<x ≤5时,f (x )<0, 又f (x )是奇函数, ∴当-2<x <0时,f (x )<0,当-5≤x <-2时,f (x )>0.综上,f (x )<0的解集为(-2,0)∪(2,5].题型一 函数的奇偶性 命题点1 判断函数的奇偶性 例1 判断下列函数的奇偶性: (1)f (x )=3-x 2+x 2-3;(2)f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2+x ,x <0,-x 2+x ,x >0;(3)f (x )=log 2(x +x 2+1).解 (1)由⎩⎪⎨⎪⎧3-x 2≥0,x 2-3≥0,得x 2=3,解得x =±3,即函数f (x )的定义域为{-3,3}, 从而f (x )=3-x 2+x 2-3=0. 因此f (-x )=-f (x )且f (-x )=f (x ), 所以函数f (x )既是奇函数又是偶函数.(2)显然函数f (x )的定义域为(-∞,0)∪(0,+∞),关于原点对称. ∵当x <0时,-x >0, 则f (-x )=-(-x )2-x =-x 2-x =-f (x ); 当x >0时,-x <0,则f (-x )=(-x )2-x =x 2-x =-f (x );综上可知,对于定义域内的任意x ,总有f (-x )=-f (x )成立, ∴函数f (x )为奇函数.(3)显然函数f (x )的定义域为R , f (-x )=log 2[-x +(-x )2+1] =log 2(x 2+1-x ) =log 2(x 2+1+x )-1=-log 2(x 2+1+x )=-f (x ), 故f (x )为奇函数.思维升华 判断函数的奇偶性,其中包括两个必备条件(1)定义域关于原点对称,否则即为非奇非偶函数.(2)判断f (x )与f (-x )是否具有等量关系,在判断奇偶性的运算中,可以转化为判断奇偶性的等价等量关系式(f (x )+f (-x )=0(奇函数)或f (x )-f (-x )=0(偶函数))是否成立. 命题点2 函数奇偶性的应用例2 (1)(2022·哈尔滨模拟)函数f (x )=x (e x +e -x )+1在区间[-2,2]上的最大值与最小值分别为M ,N ,则M +N 的值为( ) A .-2 B .0 C .2 D .4 答案 C解析 依题意,令g (x )=x (e x +e -x ), 显然函数g (x )的定义域为R , 则g (-x )=-x (e -x +e x )=-g (x ), 即函数g (x )是奇函数,因此,函数g (x )在区间[-2,2]上的最大值与最小值的和为0,而f (x )=g (x )+1, 则有M =g (x )max +1,N =g (x )min +1, 于是得M +N =g (x )max +1+g (x )min +1=2, 所以M +N 的值为2.(2)(2021·新高考全国Ⅰ)已知函数f (x )=x 3(a ·2x -2-x )是偶函数,则a =________. 答案 1解析 方法一 (定义法)因为f (x )=x 3(a ·2x -2-x )的定义域为R ,且是偶函数,所以f (-x )=f (x )对任意的x ∈R 恒成立,所以(-x )3(a ·2-x -2x )=x 3(a ·2x -2-x )对任意的x ∈R 恒成立,所以x 3(a -1)(2x +2-x )=0对任意的x ∈R 恒成立,所以a =1.方法二 (取特殊值检验法)因为f (x )=x 3(a ·2x -2-x )的定义域为R ,且是偶函数,所以f (-1)=f (1),所以-⎝⎛⎭⎫a 2-2=2a -12,解得a =1,经检验,f (x )=x 3(2x -2-x )为偶函数,所以a =1. 方法三 (转化法)由题意知f (x )=x 3(a ·2x -2-x )的定义域为R ,且是偶函数.设g (x )=x 3,h (x )=a ·2x -2-x ,因为g (x )=x 3为奇函数,所以h (x )=a ·2x -2-x 为奇函数, 所以h (0)=a ·20-2-0=0,解得a =1,经检验,f (x )=x 3(2x -2-x )为偶函数,所以a =1. 教师备选1.已知函数f (x )=9-x 2|6-x |-6,则函数f (x )( )A .既是奇函数也是偶函数B .既不是奇函数也不是偶函数C .是奇函数,但不是偶函数D .是偶函数,但不是奇函数 答案 C解析 由9-x 2≥0且|6-x |-6≠0, 解得-3≤x ≤3且x ≠0,可得函数f (x )的定义域为{x |-3≤x ≤3且x ≠0}, 关于原点对称,所以f (x )=9-x 2|6-x |-6=9-x 26-x -6=9-x 2-x ,又f (-x )=9-(-x )2x =-9-x 2-x=-f (x ),所以f (x )是奇函数,但不是偶函数.2.若函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧g (x ),x <0,2x -3,x >0为奇函数,则f (g (-1))=________.答案 -1解析 ∵f (x )为奇函数且f (-1)=g (-1), ∴f (-1)=-f (1)=-(-1)=1, ∴g (-1)=1, ∴f (g (-1))=f (1)=-1.思维升华 (1)利用函数的奇偶性可求函数值或求参数的取值,求解的关键在于借助奇偶性转化为求已知区间上的函数或得到参数的恒等式,利用方程思想求参数的值.(2)利用函数的奇偶性可画出函数在其对称区间上的图象,结合几何直观求解相关问题.跟踪训练1 (1)(2021·全国乙卷)设函数f (x )=1-x1+x ,则下列函数中为奇函数的是( )A .f (x -1)-1B .f (x -1)+1C .f (x +1)-1D .f (x +1)+1答案 B解析 f (x )=1-x 1+x =2-(x +1)1+x =21+x -1,为保证函数变换之后为奇函数,需将函数y =f (x )的图象向右平移一个单位长度,再向上平移一个单位长度,得到的图象对应的函数为y =f (x -1)+1.(2)已知函数f (x )是定义在R 上的奇函数,当x ≥0,f (x )=2x -2x +a ,则a =________;当x <0时,f (x )=________. 答案 -1 -2-x -2x +1解析 ∵f (x )是定义在R 上的奇函数, ∴f (0)=0,即1+a =0, ∴a =-1.∴当x ≥0时,f (x )=2x -2x -1, 设x <0,则-x >0,∴f (-x )=2-x -2(-x )-1=2-x +2x -1, 又f (x )为奇函数, ∴f (-x )=-f (x ), ∴-f (x )=2-x +2x -1, ∴f (x )=-2-x -2x +1. 题型二 函数的周期性例3 (1)(2022·重庆质检)已知函数f (x )是定义在R 上的奇函数,对任意的实数x ,f (x -2)=f (x +2),当x ∈(0,2)时,f (x )=x 2,则f ⎝⎛⎭⎫132等于( ) A .-94B .-14C.14D.94答案 A解析 由f (x -2)=f (x +2),知y =f (x )的周期T =4, 又f (x )是定义在R 上的奇函数, ∴f ⎝⎛⎭⎫132=f ⎝⎛⎭⎫8-32 =f ⎝⎛⎭⎫-32=-f ⎝⎛⎭⎫32=-94. (2)函数f (x )满足f (x )f (x +2)=13,且f (1)=2,则f (2 023)=________. 答案132解析 ∵f (x )f (x +2)=13, ∴f (x +2)=13f (x ),∵f (x +4)=13f (x +2)=1313f (x )=f (x ),∴f (x )的周期为4, ∴f (2 023)=f (3)=13f (1)=132.教师备选若函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2-x ,x ≤0,f (x -1)-f (x -2),x >0,则f (2 023)=________.答案 -1 解析 当x >0时, f (x )=f (x -1)-f (x -2), ① ∴f (x +1)=f (x )-f (x -1),②①+②得,f (x +1)=-f (x -2), ∴f (x )的周期为6,∴f (2 023)=f (337×6+1)=f (1) =f (0)-f (-1)=20-21=-1.思维升华 (1)求解与函数的周期有关的问题,应根据题目特征及周期定义,求出函数的周期. (2)利用函数的周期性,可将其他区间上的求值、求零点个数、求解析式等问题,转化到已知区间上,进而解决问题.跟踪训练2(1)(2022·安庆模拟)定义在R上的函数f(x)满足f(x+6)=f(x),当-3≤x<-1时,f(x)=-(x+2)2,当-1≤x<3时,f(x)=x,则f(1)+f(2)+f(3)+…+f(2 023)等于() A.336 B.338C.337 D.339答案 B解析因为f(x+6)=f(x),所以函数的周期T=6,于是f(1)=1,f(2)=2,f(3)=f(-3)=-(-3+2)2=-1,f(4)=f(-2)=-(-2+2)2=0,f(5)=f(-1)=-1,f(6)=f(0)=0,所以f(1)+f(2)+f(3)+f(4)+f(5)+f(6)=1,而2 023=6×337+1,所以f(1)+f(2)+f(3)+…+f(2 023)=337×1+1=338.(2)函数f(x)满足f(x+1)=f(x-1),且f(x)为定义在R上的奇函数,则f(2 021)+f(2 022)=________.答案0解析∵f(x+1)=f(x-1),∴f(x)的周期为2,∴f(2 021)+f(2 022)=f(1)+f(0),又f(x)为定义在R上的奇函数,∴f(0)=0,且f(-1)=-f(1),①又f(x)的周期为2,∴f(-1)=f(1),②由①②得f(1)=0,∴f(2 021)+f(2 022)=0.题型三函数的对称性例4(1)(多选)(2022·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4 D .y =f (x +4)为偶函数 答案 ACD解析 ∵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; ∵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 ), ∴f (x +4)=f (x ),∴T =4,故C 正确;∵T =4且f (x )为偶函数,故y =f (x +4)为偶函数,故D 正确.(2)已知函数y =f (x )-2为奇函数,g (x )=2x +1x ,且f (x )与g (x )图象的交点分别为(x 1,y 1),(x 2,y 2),…,(x 6,y 6),则y 1+y 2+…+y 6=________. 答案 12解析 ∵函数y =f (x )-2为奇函数, ∴函数y =f (x )的图象关于点(0,2)对称,又g (x )=2x +1x =1x +2,其图象也关于(0,2)对称,∴两函数图象交点关于(0,2)对称, 则y 1+y 2+…+y 6=3×4=12.延伸探究 在本例(2)中,把函数“y =f (x )-2”改为“y =f (x +1)-2”,把“g (x )=2x +1x ”改为“g (x )=2x -1x -1”,其他不变,求x 1+x 2+…+x 6+y 1+y 2+…+y 6的值.解 ∵y =f (x +1)-2为奇函数, ∴函数f (x )的图象关于点(1,2)对称, 又g (x )=2x -1x -1=1x -1+2,∴g (x )的图象也关于点(1,2)对称,则x 1+x 2+…+x 6+y 1+y 2+…+y 6=3×2+3×4=18. 教师备选1.函数f (x )=lg|2x -1|图象的对称轴方程为________. 答案 x =12解析 内层函数t =|2x -1|的对称轴是x =12,所以函数f (x )=lg |2x -1|图象的对称轴方程是x=12. 2.已知函数f (x )=x 3-ax 2+bx +1的图象关于点(0,1)对称,且f ′(1)=4,则a -b =________. 答案 -1解析 因为f (x )关于点(0,1)对称, 所以f (x )+f (-x )=2, 故f (1)+f (-1)=2,即1-a +b +1+(-1)-a -b +1=2, 解得a =0,所以f (x )=x 3+bx +1, 又因为f ′(x )=3x 2+b ,所以f ′(1)=3+b =4,解得b =1, 所以a -b =-1.思维升华 (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. 跟踪训练3 (1)函数f (x )的周期为6,且f (x +2)为偶函数,当x ∈[0,2]时,f (x )=2x -1,则 f (2 025)=________. 答案 1解析 ∵f (x )的周期为6,则f (2 025)=f (3), 又f (x +2)为偶函数,∴f (x )的图象关于直线x =2对称, ∴f (3)=f (1)=1,∴f (2 025)=1.(2)(多选)关于函数f (x )=sin x +1sin x 有如下四个命题,其中正确的是( )A .f (x )的图象关于y 轴对称B .f (x )的图象关于原点对称C .f (x )的图象关于直线x =π2对称D .f (x )的图象关于点(π,0)对称 答案 BCD解析 ∵f (x )=sin x +1sin x 的定义域为{x |x ≠k π,k ∈Z },f (-x )=sin(-x )+1sin (-x )=-sin x -1sin x=-f (x ),∴f (x )为奇函数,图象关于原点对称, 故A 错误,B 正确. ∵f ⎝⎛⎭⎫π2-x =cos x +1cos x , f ⎝⎛⎭⎫π2+x =cos x +1cos x , ∴f ⎝⎛⎭⎫π2-x =f ⎝⎛⎭⎫π2+x , ∴f (x )的图象关于直线x =π2对称,故C 正确.又f (x +2π)=sin(x +2π)+1sin (x +2π)=sin x +1sin x ,f (-x )=-sin x -1sin x ,∴f (x +2π)=-f (-x ),∴f (x )的图象关于点(π,0)对称,故D 正确.课时精练1.如果奇函数f (x )在[3,7]上单调递增且最小值为5,那么f (x )在区间[-7,-3]上( ) A .单调递增且最小值为-5B .单调递减且最小值为-5C .单调递增且最大值为-5D .单调递减且最大值为-5 答案 C解析 因为奇函数f (x )在[3,7]上单调递增且最小值为5,而奇函数的图象关于原点对称, 所以f (x )在区间[-7,-3]上单调递增且最大值为-5. 2.(2022·南昌模拟)函数f (x )=9x +13x 的图象( )A .关于x 轴对称B .关于y 轴对称C .关于坐标原点对称D .关于直线y =x 对称答案 B解析 f (x )=32x +13x =3x +3-x ,f (-x )=3-x +3x ,∴f (-x )=f (x ),故f (x )为偶函数,其图象关于y 轴对称.3.已知函数f (x )的图象关于原点对称,且周期为4,f (3)=-2,则f (2 021)等于( ) A .2 B .0 C .-2 D .-4 答案 A解析 依题意,函数f (x )的图象关于原点对称,则函数f (x )是奇函数,又f (x )的周期为4,且f (3)=-2,则有f (2 021)=f (-3+506×4)=f (-3)=-f (3)=2,所以f (2 021)=2.4.(2022·宁德模拟)已知f (x )是定义在R 上的奇函数,且对任意的x ∈R 都有f (x +2)=-f (x ),当x ∈[0,2]时,f (x )=x 2+ax +b ,则a +b 等于( ) A .0 B .-1 C .-2 D .2 答案 C解析 因为f (x )是定义在R 上的奇函数, 且x ∈[0,2]时,f (x )=x 2+ax +b , 所以f (0)=b =0,f (-x )=-f (x ), 又对任意的x ∈R 都有f (x +2)=-f (x ), 所以f (x +2)=f (-x ),所以函数图象关于直线x =1对称,所以-a=1,解得a=-2,2所以a+b=-2.5.(多选)已知y=f(x)是定义在R上的奇函数,则下列函数中为奇函数的是()A.y=f(|x|) B.y=f(-x)C.y=xf(x) D.y=f(x)+x答案BD解析由奇函数的定义f(-x)=-f(x)验证,A项,f(|-x|)=f(|x|),为偶函数;B项,f[-(-x)]=f(x)=-f(-x),为奇函数;C项,-xf(-x)=-x·[-f(x)]=xf(x),为偶函数;D项,f(-x)+(-x)=-[f(x)+x],为奇函数.可知BD正确.6.(多选)(2022·湖北新高考9+N联盟模拟)已知f(x)为R上的偶函数,且f(x+2)是奇函数,则()A.f(x)的图象关于点(2,0)对称B.f(x)的图象关于直线x=2对称C.f(x)的周期为4D.f(x)的周期为8答案AD解析∵f(x)为偶函数,∴f(x)的图象关于y轴对称,f(-x)=f(x),又∵f(x+2)是奇函数,∴f(-x+2)=-f(x+2),∴f(x-2)+f(x+2)=0,∴f(x+8)=-f(x+4)=f(x),∴函数f(x)的图象关于点(2,0)对称,f(x)为周期函数且周期为8.7.(2022·湘豫名校联考)已知f(x)=ax2+bx+1是定义在[a-1,2a]上的偶函数,则a+b=________.答案 13解析 因为f (x )=ax 2+bx +1是定义在[a -1,2a ]上的偶函数, 则有(a -1)+2a =3a -1=0,则a =13,同时f (-x )=f (x ),即ax 2+bx +1=a (-x )2+b (-x )+1, 则有bx =0,必有b =0. 则a +b =13.8.已知函数f (x )满足对∀x ∈R ,有f (1-x )=f (1+x ),f (x +2)=-f (x ),当x ∈(0,1)时,f (x )=x 2+mx ,若f ⎝⎛⎭⎫352=12,则m =______. 答案 12解析 由f (1-x )=f (1+x ), f (x +2)=-f (x ),知f (x )的图象关于直线x =1对称,f (x )的周期为4, ∴f ⎝⎛⎭⎫352=f ⎝⎛⎭⎫32=f ⎝⎛⎭⎫12=12, ∴14+12m =12, ∴m =12.9.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(如图所示)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. (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.∵f (4-x )=f (-x )=-f (x ), ∴-f (x )=-x 2+6x -8, 即当x ∈[2,4]时,f (x )=x 2-6x +8.11.(2022·重庆模拟)已知函数f (x )=ax 5+bx 3+2,若f (2)=7,则f (-2)等于( ) A .-7 B .-3 C .3 D .7 答案 B解析 设g (x )=f (x )-2=ax 5+bx 3,则g (-x )=-ax 5-bx 3=-g (x ), 即f (x )-2=-f (-x )+2, 故f (-2)=-f (2)+4=-3.12.已知定义在R 上的偶函数f (x )和奇函数g (x )满足f (x )+g (x )=a 2x -a -2x+1(a >0,a ≠1),则f (1)等于( )A .-1B .0C .1D .2 答案 C解析 由已知可得f (1)+g (1)=a 2-a -2+1, f (-1)+g (-1)=a -2-a 2+1, 因为f (x )为偶函数,g (x )为奇函数, 所以f (1)-g (1)=a -2-a 2+1,联立⎩⎪⎨⎪⎧f (1)+g (1)=a 2-a -2+1,f (1)-g (1)=a -2-a 2+1,解得f (1)=1.13.(多选)(2022·本溪统考)已知定义在R 上的奇函数f (x )对∀x ∈R 都有f (x +2)=-f (x ),则下列判断正确的是( ) A .f (x )是周期函数且周期为4 B .f (x )的图象关于点(1,0)对称 C .f (x )的图象关于直线x =-1对称 D .f (x )在[-4,4]上至少有5个零点 答案 ACD解析 对于A 选项,因为f (x +2)=-f (x ), 所以f (x +4)=-f (x +2)=-[-f (x )] =f (x ),所以函数f (x )的周期为4,故A 项正确; 对于B 选项,因为f (x +2)=-f (x ), 且f (-x )=-f (x ), 所以f (x +2)=f (-x ),所以f (x )的图象关于直线x =1对称, 故B 项错误;对于C 选项,因为f (x +2)=-f (x ), 所以f (x )=-f (x -2), 又因为f (-x )=-f (x ), 所以f (x -2)=f (-x ),所以f (x )的图象关于直线x =-1对称, 故C 项正确;对于D 选项,因为f (x )为定义在R 上的奇函数, 所以f (0)=0,因为T =4, 所以f (4)=f (-4)=0, 因为f (x +2)=-f (x ), 所以f (0+2)=-f (0)=0, 所以f (2)=0,因为T =4, 所以f (-2)=0,故D 项正确.14.已知函数f (x )=4x 4x +2,则f (x )+f (1-x )=____________,f ⎝⎛⎭⎫12 023+f ⎝⎛⎭⎫22 023+f ⎝⎛⎭⎫32 023+…+f ⎝⎛⎭⎫2 0222 023=________. 答案 1 1 011解析 因为f (x )=4x4x +2,所以f (x )+f (1-x )=4x4x +2+41-x41-x +2=4x4x +2+44x44x+2 =4x4x +2+44x4+2·4x4x=4x 4x +2+44+2·4x =2·4x +44+2·4x =1,设f ⎝⎛⎭⎫12 023+f ⎝⎛⎭⎫22 023+f ⎝⎛⎭⎫32 023+…+f ⎝⎛⎭⎫2 0222 023=m , ① 则f ⎝⎛⎭⎫2 0222 023+…+f ⎝⎛⎭⎫32 023+f ⎝⎛⎭⎫22 023+f ⎝⎛⎭⎫12 023=m ,②①+②得2 022=2m ,即m =1 011,故f ⎝⎛⎭⎫12 023+f ⎝⎛⎭⎫22 023+f ⎝⎛⎭⎫32 023+…+f ⎝⎛⎭⎫2 0222 023=1 011.15.(多选)(2022·岳阳质检)设x ∈R ,用[x ]表示不超过x 的最大整数,则y =[x ]称为高斯函数,也叫取整函数.令f (x )=x -[x ],以下结论正确的有( ) A .f (-1.1)=0.9 B .函数f (x )为奇函数 C .f (x +1)=f (x )+1 D .函数f (x )的值域为[0,1) 答案 AD解析 对于A ,f (-1.1)=-1.1-[-1.1] =-1.1+2=0.9,故A 正确.对于B ,取x =-1.1,则f (-1.1)=0.9, 而f (1.1)=1.1-[1.1]=1.1-1=0.1, 故f (-1.1)≠-f (1.1),所以函数f (x )不为奇函数,故B 错误.对于C ,f (x +1)=x +1-[x +1]=x +1-[x ]-1=f (x ),故C 错误. 对于D ,由C 的判断可知,f (x )为周期函数,且周期为1, 当0≤x ≤1时,则当x =0时,f (0)=0-[0]=0,当0<x <1时,f (x )=x -[x ]=x -0=x , 当x =1时,f (x )=1-[1]=1-1=0, 故当0≤x ≤1时,则有0≤f (x )<1, 故函数f (x )的值域为[0,1),故D 正确.16.(2022·北京西城区模拟)设函数f (x )的定义域为R .若存在常数T ,A (T >0,A >0),使得对于任意x ∈R ,f (x +T )=Af (x )成立,则称函数f (x )具有性质P . (1)判断函数y =x 和y =cos x 是否具有性质P ?(结论不要求证明)(2)若函数f (x )具有性质P ,且其对应的T =π,A =2.已知当x ∈(0,π]时,f (x )=sin x ,求函数f (x )在区间[-π,0]上的最大值. 解 (1)因为函数y =x 是增函数, 所以函数y =x 不具有性质P , 当A =1,T =2π时,函数y =cos x 对于任意x ∈R , f (x +T )=Af (x )成立, 所以y =cos x 具有性质P . (2)设x ∈(-π,0], 则x +π∈(0,π],由题意得f (x +π)=2f (x )=sin(x +π), 所以f (x )=-12sin x ,x ∈(-π,0],由f (-π+π)=2f (-π),f (0+π)=2f (0), 得f (-π)=14f (π)=0,所以当x ∈[-π,0]时,f (x )=-12sin x ,所以当x =-π2时,f (x )在[-π,0]上有最大值f ⎝⎛⎭⎫-π2=12.。
§2.3函数的奇偶性与周期性最新考纲 1.结合具体函数,了解函数奇偶性的含义.2.学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.概念方法微思考1.如果已知函数f(x),g(x)的奇偶性,那么函数f(x)±g(x),f(x)·g(x)的奇偶性有什么结论?提示在函数f(x),g(x)公共定义域内有:奇±奇=奇,偶±偶=偶,奇×奇=偶,偶×偶=偶,奇×偶=奇.2.已知函数f(x)满足下列条件,你能得到什么结论?(1)f(x+a)=-f(x)(a≠0);(2)f(x+a)=1f(x)(a≠0);(3)f(x+a)=f(x+b)(a≠b).提示(1)T=2|a|(2)T=2|a|(3)T=|a-b|题组一 思考辨析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)偶函数的图象不一定过原点,奇函数的图象一定过原点.( × ) (3)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.( √ ) 题组二 教材改编2.已知函数f (x )是定义在R 上的奇函数,且当x >0时,f (x )=x (1+x ),则f (-1)=________. 答案 -2解析 f (1)=1×2=2,又f (x )为奇函数, ∴f (-1)=-f (1)=-2.3.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 f ⎝⎛⎭⎫32=f ⎝⎛⎭⎫-12=-4×⎝⎛⎭⎫-122+2=1. 4.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 由图象可知,当0<x <2时,f (x )>0;当2<x ≤5时,f (x )<0,又f (x )是奇函数,∴当-2<x <0时,f (x )<0,当-5≤x <-2时,f (x )>0. 综上,f (x )<0的解集为(-2,0)∪(2,5]. 题组三 易错自纠5.已知f (x )=ax 2+bx 是定义在[a -1,2a ]上的偶函数,那么a +b 的值是( ) A .-13 B.13 C.12 D .-12答案 B解析 ∵f (x )=ax 2+bx 是定义在[a -1,2a ]上的偶函数,∴a -1+2a =0,∴a =13.又f (-x )=f (x ),∴b =0,∴a +b =13.6.偶函数y =f (x )的图象关于直线x =2对称,f (3)=3,则f (-1)=________. 答案 3解析 ∵f (x )为偶函数,∴f (-1)=f (1). 又f (x )的图象关于直线x =2对称,∴f (1)=f (3). ∴f (-1)=3.题型一 函数奇偶性的判断例1 判断下列函数的奇偶性: (1)f (x )=36-x 2+x 2-36; (2)f (x )=ln (1-x 2)|x -2|-2;(3)f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2+x ,x <0,-x 2+x ,x >0.解 (1)由⎩⎪⎨⎪⎧36-x 2≥0,x 2-36≥0,得x 2=36,解得x =±6,即函数f (x )的定义域为{-6,6},关于原点对称, ∴f (x )=36-x 2+x 2-36=0. ∴f (-x )=-f (x )且f (-x )=f (x ), ∴函数f (x )既是奇函数又是偶函数.(2)由⎩⎪⎨⎪⎧1-x 2>0,|x -2|≠2,得定义域为(-1,0)∪(0,1),关于原点对称.∴x -2<0,∴|x -2|-2=-x , ∴f (x )=ln (1-x 2)-x.又∵f (-x )=ln[1-(-x )2]x =ln (1-x 2)x =-f (x ),∴函数f (x )为奇函数.(3)显然函数f (x )的定义域为(-∞,0)∪(0,+∞),关于原点对称. ∵当x <0时,-x >0,则f (-x )=-(-x )2-x =-x 2-x =-f (x );当x >0时,-x <0,则f (-x )=(-x )2-x =x 2-x =-f (x );综上可知,对于定义域内的任意x ,总有f (-x )=-f (x ), ∴函数f (x )为奇函数.思维升华 判断函数的奇偶性,其中包括两个必备条件:(1)定义域关于原点对称,这是函数具有奇偶性的必要不充分条件,所以首先考虑定义域; (2)判断f (x )与f (-x )是否具有等量关系.在判断奇偶性的运算中,可以转化为判断奇偶性的等价关系式f (x )+f (-x )=0(奇函数)或f (x )-f (-x )=0(偶函数)是否成立.跟踪训练1 (1)下列函数中,既不是奇函数也不是偶函数的是( ) A .f (x )=x +sin 2x B .f (x )=x 2-cos x C .f (x )=3x -13xD .f (x )=x 2+tan x答案 D解析 对于选项A ,函数的定义域为R ,f (-x )=-x +sin 2(-x )=-(x +sin 2x )=-f (x ),所以f (x )=x +sin 2x 为奇函数;对于选项B ,函数的定义域为R ,f (-x )=(-x )2-cos(-x )=x 2-cos x =f (x ),所以f (x )=x 2-cos x 为偶函数;对于选项C ,函数的定义域为R ,f (-x )=3-x-13-x =-⎝⎛⎭⎫3x -13x =-f (x ),所以f (x )=3x -13x 为奇函数;只有f (x )=x 2+tan x 既不是奇函数也不是偶函数.故选D.(2)(2018·石景山模拟)下列函数中既是奇函数,又在区间(0,+∞)上单调递减的函数为( ) A .y =x B .y =-x 3 C .y =12log xD .y =x +1x答案 B解析 由题意得,对于函数y =x 和函数y =12log x 都是非奇非偶函数,排除A ,C.又函数y=x +1x 在区间(0,1)上单调递减,在区间(1,+∞)上单调递增,排除D ,故选B.题型二 函数的周期性及其应用1.(2018·抚顺模拟)已知f (x )在R 上是奇函数,且满足f (x +4)=f (x ),当x ∈(0,2)时,f (x )=2x 2,则f (7)=________. 答案 -2解析 f (7)=f (-1)=-f (1)=-2.2.已知定义在R 上的函数f (x )满足f (2)=2-3,且对任意的x 都有f (x +2)=1-f (x ),则f (2 020)=________. 答案 -2- 3解析 由f (x +2)=1-f (x ),得f (x +4)=1-f (x +2)=f (x ),所以函数f (x )的周期为4,所以f (2 020)=f (4).因为f (2+2)=1-f (2),所以f (4)=-1f (2)=-12-3=-2- 3.故f (2 020)=-2- 3.3.(2017·山东)已知f (x )是定义在R 上的偶函数,且f (x +4)=f (x -2).若当x ∈[-3,0]时,f (x )=6-x ,则f (919)=________.答案 6解析 ∵f (x +4)=f (x -2),∴f ((x +2)+4)=f ((x +2)-2),即f (x +6)=f (x ), ∴f (x )是周期为6的周期函数, ∴f (919)=f (153×6+1)=f (1). 又f (x )是定义在R 上的偶函数, ∴f (1)=f (-1)=6,即f (919)=6.4.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2-1解析 依题意知:函数f (x )为奇函数且周期为2, 则f (1)+f (-1)=0,f (-1)=f (1),即f (1)=0. ∴f ⎝⎛⎭⎫12+f (1)+f ⎝⎛⎭⎫32+f (2)+f ⎝⎛⎭⎫52 =f ⎝⎛⎭⎫12+0+f ⎝⎛⎭⎫-12+f (0)+f ⎝⎛⎭⎫12 =f ⎝⎛⎭⎫12-f ⎝⎛⎭⎫12+f (0)+f ⎝⎛⎭⎫12 =f ⎝⎛⎭⎫12+f (0) =122-1+20-1 =2-1.思维升华 利用函数的周期性,可将其他区间上的求值、求零点个数、求解析式等问题,转化到已知区间上,进而解决问题.题型三 函数性质的综合应用命题点1 求函数值或函数解析式例2 (1)设f (x )是定义在R 上周期为4的奇函数,若在区间[-2,0)∪(0,2]上,f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ax +b ,-2≤x <0,ax -1,0<x ≤2,则f (2 021)=________. 答案 -12解析 设0<x ≤2,则-2≤-x <0,f (-x )=-ax +b .因为f (x )是定义在R 上周期为4的奇函数,所以f (-x )=-f (x )=-ax +1=-ax +b ,所以b =1.而f (-2)=f (-2+4)=f (2),所以-2a +b =2a -1,解得a =12,所以f (2 021)=f (1)=12×1-1=-12.(2)已知f (x )为偶函数,当x ≤0时,f (x )=e-x -1-x ,则f (x )=________.答案 ⎩⎪⎨⎪⎧e -x -1-x ,x ≤0,e x -1+x ,x >0解析 ∵当x >0时,-x <0, ∴f (x )=f (-x )=e x -1+x ,∴f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧e-x -1-x ,x ≤0,e x -1+x ,x >0.命题点2 求参数问题例3 (1)若函数f (x )=x ln(x +a +x 2)为偶函数,则a =__________. 答案 1解析 ∵f (-x )=f (x ),∴-x ln(a +x 2-x )=x ln(x +a +x 2), ∴ln[(a +x 2)2-x 2]=0.∴ln a =0,∴a =1.(2)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 +22,即b =-2a .②由①②得a =2,b =-4,从而a +3b =-10.(3)已知函数f (x )是定义在R 上的奇函数,且当x >0时,f (x )=-x 2+ax -1-a ,若函数f (x )为R 上的减函数,则a 的取值范围是____________. 答案 [-1,0]解析 因为函数f (x )是R 上的奇函数,所以f (0)=0,若函数f (x )为R 上的减函数,则满足当x >0时,函数为减函数,且-1-a ≤0,此时⎩⎪⎨⎪⎧-a -2=a 2≤0,-1-a ≤0,即⎩⎪⎨⎪⎧a ≤0,a ≥-1,即-1≤a ≤0. 命题点3 利用函数的性质解不等式例4 (1)(2018·聊城模拟)已知函数f (x )=|x |(10x -10-x ),则不等式f (1-2x )+f (3)>0的解集为( )A .(-∞,2)B .(2,+∞)C .(-∞,1)D .(1,+∞)答案 A解析 由于f (-x )=-f (x ),所以函数为奇函数,且为单调递增函数,故f (1-2x )+f (3)>0等价于f (1-2x )>-f (3)=f (-3),所以1-2x >-3,x <2,故选A. (2)设函数f (x )=ln(1+|x |)-11+x 2,解不等式f (x )>f (2x -1). 解 由已知得函数f (x )为偶函数,所以f (x )=f (|x |), 由f (x )>f (2x -1),可得f (|x |)>f (|2x -1|). 当x >0时,f (x )=ln(1+x )-11+x 2, 因为y =ln(1+x )与y =-11+x 2在(0,+∞)上都单调递增,所以函数f (x )在(0,+∞)上单调递增.由f (|x |)>f (|2x -1|),可得|x |>|2x -1|,两边平方可得x 2>(2x -1)2,整理得3x 2-4x +1<0, 解得13<x <1.所以符合题意的x 的取值范围为⎝⎛⎭⎫13,1.思维升华 解决周期性、奇偶性与单调性结合的问题,通常先利用周期性转化自变量所在的区间,再利用奇偶性和单调性求解.跟踪训练2 (1)定义在R 上的奇函数f (x )满足f ⎝⎛⎭⎫x +32=f (x ),当x ∈⎝⎛⎦⎤0,12时,f (x )=12log (1)x -,则f (x )在区间⎝⎛⎭⎫1,32内是( ) A .减函数且f (x )>0 B .减函数且f (x )<0 C .增函数且f (x )>0 D .增函数且f (x )<0答案 D解析 当x ∈⎝⎛⎦⎤0,12时,由f (x )=12log (1-x )可知,f (x )单调递增且f (x )>0,又函数f (x )为奇函数,所以在区间⎣⎡⎭⎫-12,0上函数也单调递增,且f (x )<0.由f ⎝⎛⎭⎫x +32=f (x )知,函数的周期为32,所以在区间⎝⎛⎭⎫1,32上,函数单调递增且f (x )<0.故选D. (2)(2018·烟台模拟)已知偶函数f (x )在[0,+∞)上单调递增,且f (1)=-1,f (3)=1,则满足-1≤f (x -2)≤1的x 的取值范围是( ) A .[3,5] B .[-1,1] C .[1,3] D .[-1,1]∪[3,5]答案 D解析 由偶函数f (x )在区间[0,+∞)上单调递增,则在区间(-∞,0)上单调递减, 又f (1)=-1,f (3)=1,则f (-1)=-1,f (-3)=1, 要使得-1≤f (x -2)≤1,即1≤|x -2|≤3, 即1≤x -2≤3或-3≤x -2≤-1, 解得-1≤x ≤1或3≤x ≤5,即不等式的解集为[-1,1]∪[3,5],故选D.(3)已知函数g (x )是R 上的奇函数,且当x <0时,g (x )=-ln(1-x ),函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 3,x ≤0,g (x ),x >0,解不等式f (6-x 2)>f (x ). 解 ∵g (x )是奇函数,∴当x>0时,g(x)=-g(-x)=ln(1+x),易知f(x)在R上是增函数,由f(6-x2)>f(x),可得6-x2>x,即x2+x-6<0,∴-3<x<2.函数的性质函数的奇偶性、周期性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题,解题时,往往需要借助函数的奇偶性和周期性来确定另一区间上的单调性,即实现区间的转换,再利用单调性解决相关问题.一、函数性质的判断例1(1)(2017·全国Ⅰ)已知函数f(x)=ln x+ln(2-x),则()A.f(x)在(0,2)上单调递增B.f(x)在(0,2)上单调递减C.y=f(x)的图象关于直线x=1对称D.y=f(x)的图象关于点(1,0)对称答案 C解析f(x)的定义域为(0,2).f(x)=ln x+ln(2-x)=ln[x(2-x)]=ln(-x2+2x).设u=-x2+2x,x∈(0,2),则u=-x2+2x在(0,1)上单调递增,在(1,2)上单调递减.又y=ln u在其定义域上单调递增,∴f(x)=ln(-x2+2x)在(0,1)上单调递增,在(1,2)上单调递减.∴选项A,B错误;∵f(x)=ln x+ln(2-x)=f(2-x),∴f(x)的图象关于直线x=1对称,∴选项C正确;∵f(2-x)+f(x)=[ln(2-x)+ln x]+[ln x+ln(2-x)]=2[ln x+ln(2-x)],不恒为0,∴f(x)的图象不关于点(1,0)对称,∴选项D错误.故选C.(2)定义在R上的函数f(x)满足f(x)=f(-x),且f(x)=f(x+6),当x∈[0,3]时,f(x)单调递增,则f(x)在下列哪个区间上单调递减()A.[3,7]B.[4,5]C.[5,8]D.[6,10]答案 B解析依题意知,f(x)是偶函数,且是以6为周期的周期函数.因为当x∈[0,3]时,f(x)单调递增,所以f(x)在[-3,0]上单调递减.根据函数周期性知,函数f(x)在[3,6]上单调递减.又因为[4,5]⊆[3,6],所以函数f(x)在[4,5]上单调递减.(3)定义在实数集R上的函数f(x)满足f(x)+f(x+2)=0,且f(4-x)=f(x).现有以下三个命题:①8是函数f(x)的一个周期;②f(x)的图象关于直线x=2对称;③f(x)是偶函数.其中正确命题的序号是________.答案①②③解析由f(x)+f(x+2)=0可得f(x+4)=-f(x+2)=f(x),∴函数f(x)的最小正周期是4,①对;由f(4-x)=f(x),可得f(2+x)=f(2-x),f(x)的图象关于直线x=2对称,②对;f(4-x)=f(-x)且f(4-x)=f(x),∴f(-x)=f(x),f(x)为偶函数,③对.二、函数性质的综合应用例2(1)(2018·全国Ⅱ)已知f(x)是定义域为(-∞,+∞)的奇函数,满足f(1-x)=f(1+x).若f(1)=2,则f(1)+f(2)+f(3)+…+f(50)等于()A.-50 B.0 C.2 D.50答案 C解析∵f(x)是奇函数,∴f(-x)=-f(x),∴f(1-x)=-f(x-1).∵f(1-x)=f(1+x),∴-f(x-1)=f(x+1),∴f(x+2)=-f(x),∴f(x+4)=-f(x+2)=-[-f(x)]=f(x),∴函数f(x)是周期为4的周期函数.由f(x)为奇函数且定义域为R得f(0)=0,又∵f(1-x)=f(1+x),∴f(x)的图象关于直线x=1对称,∴f(2)=f(0)=0,∴f(-2)=0.又f(1)=2,∴f(-1)=-2,∴f(1)+f(2)+f(3)+f(4)=f(1)+f(2)+f(-1)+f(0)=2+0-2+0=0,∴f(1)+f(2)+f(3)+f(4)+…+f(49)+f(50)=0×12+f(49)+f(50)=f(1)+f(2)=2+0=2.故选C.(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() 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) 答案 D解析 因为f (x )满足f (x -4)=-f (x ),所以f (x -8)=f (x ),所以函数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).因为f (x )在区间[0,2]上是增函数,f (x )在R 上是奇函数,所以f (x )在区间[-2,2]上是增函数,所以f (-1)<f (0)<f (1),即f (-25)<f (80)<f (11). (3)设偶函数f (x )满足f (x )=2x -4(x ≥0),则满足f (a -2)>0的实数a 的取值范围为__________. 答案 {a |a >4或a <0}解析 ∵偶函数f (x )满足f (x )=2x -4(x ≥0),∴函数f (x )在[0,+∞)上为增函数,f (2)=0,∴不等式f (a -2)>0等价于f (|a -2|)>f (2),即|a -2|>2,即a -2>2或a -2<-2,解得a >4或a <0.1.下列函数中,既是偶函数又在区间(1,2)内单调递减的是( ) A .f (x )=x B .f (x )=1x 2C .f (x )=2x +2-xD .f (x )=-cos x答案 B解析 函数f (x )=1x2是偶函数,且在(1,2)内单调递减,符合题意.2.已知f (x )为定义在R 上的奇函数,当x ≥0时,f (x )=2x +m ,则f (-2)等于( ) A .-3 B .-54 C.54 D .3答案 A解析 由f (x )为R 上的奇函数,知f (0)=0,即f (0)=20+m =0,解得m =-1,则f (-2)=-f (2)=-(22-1)=-3.3.已知y =f (x )是定义在R 上的奇函数,则下列函数中为奇函数的是( ) ①y =f (|x |);②y =f (-x );③y =xf (x );④y =f (x )+x . A .①③ B .②③ C .①④ D .②④ 答案 D解析 由奇函数的定义f (-x )=-f (x )验证,①f (|-x |)=f (|x |),为偶函数;②f (-(-x ))=f (x )=-f (-x ),为奇函数; ③-xf (-x )=-x ·[-f (x )]=xf (x ),为偶函数; ④f (-x )+(-x )=-[f (x )+x ],为奇函数. 可知②④正确,故选D.4.已知函数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 (1)等于( )A .-2B .0C .2D .1 答案 A解析 ∵函数f (x )为定义在R 上的奇函数,且周期为2, ∴f (1)=-f (-1)=-f (-1+2)=-f (1), ∴f (1)=0,f ⎝⎛⎭⎫-52=f ⎝⎛⎭⎫-12=-f ⎝⎛⎭⎫12=-124=-2, ∴f ⎝⎛⎭⎫-52+f (1)=-2. 5.(2018·惠州调研)已知定义域为R 的偶函数f (x )在(-∞,0]上是减函数,且f (1)=2,则不等式f (log 2x )>2的解集为( ) A .(2,+∞) B.⎝⎛⎭⎫0,12∪(2,+∞) C.⎝⎛⎭⎫0,22∪(2,+∞) D .(2,+∞)答案 B解析 f (x )是R 上的偶函数,且在(-∞,0]上是减函数,所以f (x )在[0,+∞)上是增函数,所以f (log 2x )>2=f (1)⇔f (|log 2x |)>f (1)⇔|log 2x |>1⇔log 2x >1或log 2x <-1⇔x >2或0<x <12.6.(2018·海南联考)已知函数f (x )是定义在R 上的偶函数,f (x )=f (12-x ),当x ∈[0,6]时,f (x )=log 6(x +1),若f (a )=1(a ∈[0,2 020]),则a 的最大值是( ) A .2 018 B .2 010 C .2 020 D .2 011 答案 D解析 由函数f (x )是定义在R 上的偶函数,f (x )=f (12-x ),可得f (-x )=f (12+x ),即f (x )=f (12+x ),故函数的周期为12.令log 6(a +1)=1,解得a =5, ∴在[0,12]上f (a )=1的根为5,7;又2 020=12×168+4, ∴a 的最大值在[2 004,2 016]上,即2 004+7=2 011.故选D. 7.若f (x )=ln(e 3x +1)+ax 是偶函数,则a =________. 答案 -32解析 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ln 1+e 3x e 3x +e 6x =2ax =ln e 2ax,即1+e 3x e 3x +e 6x =e 2ax ,整理得e 3x +1=e 2ax +3x (e 3x +1),所以2ax +3x =0恒成立, 所以a =-32.8.已知函数f (x )是奇函数,当x >0时,f (x )=ln x ,则f ⎝⎛⎭⎫f ⎝⎛⎭⎫1e 2的值为________. 答案 -ln 2解析 由已知可得f ⎝⎛⎭⎫1e 2=ln 1e2=-2, 所以f ⎝⎛⎭⎫f ⎝⎛⎭⎫1e 2=f (-2). 又因为f (x )是奇函数,所以f ⎝⎛⎭⎫f ⎝⎛⎭⎫1e 2=f (-2)=-f (2)=-ln 2. 9.奇函数f (x )在区间[3,6]上是增函数,且在区间[3,6]上的最大值为8,最小值为-1,则f (6)+f (-3)的值为________. 答案 9解析 由于f (x )在[3,6]上为增函数,所以f (x )的最大值为f (6)=8,f (x )的最小值为f (3)=-1,因为f (x )为奇函数,所以f (-3)=-f (3)=1,所以f (6)+f (-3)=8+1=9.10.若函数f (x )是定义在R 上的偶函数,且在区间[0,+∞)上是单调递增的.如果实数t 满足f (ln t )+f ⎝⎛⎭⎫ln 1t ≤2f (1),那么t 的取值范围是________. 答案 ⎣⎡⎦⎤1e ,e解析 由于函数f (x )是定义在R 上的偶函数, 所以f (ln t )=f ⎝⎛⎭⎫ln 1t , 由f (ln t )+f ⎝⎛⎭⎫ln 1t ≤2f (1),得f (ln t )≤f (1). 又函数f (x )在区间[0,+∞)上是单调递增的, 所以|ln t |≤1,即-1≤ln t ≤1,故1e ≤t ≤e.11.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(如图所示)知⎩⎪⎨⎪⎧a -2>-1,a -2≤1,所以1<a ≤3,故实数a 的取值范围是(1,3].12.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. (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. ∵f (4-x )=f (-x )=-f (x ),∴-f (x )=-x 2+6x -8, 即f (x )=x 2-6x +8,x ∈[2,4].13.若定义在R 上的偶函数f (x )满足f (x )>0,f (x +2)=1f (x )对任意x ∈R 恒成立,则f (2 023)=________. 答案 1解析 因为f (x )>0,f (x +2)=1f (x ), 所以f (x +4)=f [(x +2)+2]=1f (x +2)=11f (x )=f (x ), 即函数f (x )的周期是4,所以f (2 023)=f (506×4-1)=f (-1). 因为函数f (x )为偶函数, 所以f (2 023)=f (-1)=f (1).当x =-1时,f (-1+2)=1f (-1),得f (1)=1f (1).由f (x )>0,得f (1)=1,所以f (2 023)=f (1)=1.14.(2018·天津河西区模拟)设f (x )是定义在R 上的偶函数,且当x ≥0时,f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-x 2+1,0≤x <1,2-2x,x ≥1,若对任意的x ∈[m ,m +1],不等式f (1-x )≤f (x +m )恒成立,则实数m 的最大值是( )A .-1B .-13C .-12 D.13答案 B解析 易知函数f (x )在[0,+∞)上单调递减, 又函数f (x )是定义在R 上的偶函数, 所以函数f (x )在(-∞,0)上单调递增, 则由f (1-x )≤f (x +m ),得|1-x |≥|x +m |,即(1-x )2≥(x +m )2,即g (x )=(2m +2)x +m 2-1≤0在x ∈[m ,m +1]上恒成立, 当m =-1时,g (x )=0,符合要求,当m ≠-1时,则⎩⎪⎨⎪⎧g (m )=(3m -1)(m +1)≤0,g (m +1)=(m +1)(3m +1)≤0,解得-1<m ≤-13,所以-1≤m ≤-13,即m 的最大值为-13.15.已知函数f (x )=sin x +x ,对任意的m ∈[-2,2],f (mx -2)+f (x )<0恒成立,则x 的取值范围为______________________________. 答案 ⎝⎛⎭⎫-2,23 解析 易知f (x )在R 上为单调递增函数,且f (x )为奇函数,故f (mx -2)+f (x )<0等价于f (mx -2)<-f (x )=f (-x ),则mx -2<-x ,即mx +x -2<0对所有m ∈[-2,2]恒成立,令h (m )=mx +x-2,m ∈[-2,2],此时,只需⎩⎪⎨⎪⎧h (-2)<0,h (2)<0即可,解得-2<x <23.16.已知f (x )是定义在R 上的奇函数,f (x +1)是偶函数,当x ∈(2,4)时,f (x )=|x -3|,求f (1)+f (2)+f (3)+f (4)+…+f (2 020)的值. 解 因为f (x )为奇函数,f (x +1)为偶函数,所以f (x +1)=f (-x +1)=-f (x -1),所以f (x +2)=-f (x ),所以f (x +4)=-f (x +2)=f (x ),所以函数f (x )的周期为4,所以f (4)=f (0)=0,f (3)=f (-1)=-f (1).在f (x +1)=f (-x +1)中,令x =1,可得f (2)=f (0)=0,所以f (1)+f (2)+f (3)+f (4)=0. 所以f (1)+f (2)+f (3)+f (4)+…+f (2 020)=0.。
函数的奇偶性【知识要点】1.函数奇偶性的定义:一般地,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)叫偶函数(even function).如果对于函数定义域内的任意一个x,都有f(-x) = -f(x),那么函数f(x)叫奇函数(odd function).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,反之亦真.由此,可由函数图象的对称性判断函数的奇偶性,也可由函数的奇偶性作函数的图象.3.判别方法:先考察定义域是否关于原点对称,再用比较法、计算和差、比商法等判别 f (-x) 与f (x)的关系;⑴奇函数o f (-x)=- f (x)o f--)+f (x)=0 o 釜=-1(fx)) 0);(2)偶函数o f (-x)= f (x)o f (- x)- f (x)= 0 o4.函数奇偶性的几个性质:(1)奇偶函数的定义域关于原点对称,在判断函数奇偶性时,应先考察函数的定义域;(2)奇偶性是函数的整体性质,对定义域内任意一个x都必须成立;(3)若奇函数f Q)在原点有意义,则f (0)= 0;(4)根据奇偶性可将函数分为四类:奇函数、偶函数、既是奇函数又是偶函数、既不是奇函数,又不是偶函数;(5)在公共的定义域内:两个奇(偶)函数的和与差仍是奇(偶)函数;两个奇(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;(6)函数f Q)与函数有相同的奇偶性.5 .奇偶性与单调性: (1)奇函数在两个关于原点对称的区间L b ,- j a ,4上有相同的单调性;(2)偶函数在两个关于原点对称的区间L b ,- j a ,4上有相反的单调性.【典例精讲】 类型一函数奇偶性的判断 例1判断下列函数的奇偶性:x 2 + 2x + 3, x < 0,(6)f (x )= {a x = 0, -x 2 + 2x - 3, x > 0.变式 判断下列函数的奇偶性:11 ⑴f(x)=x 4; (2)f(x)=X 5;⑶ f (x)=x+x 2 ;(4) f(x)= - x 2(5) f (x )= x 3- 2x(6) f (x ) = 2 x 4 4十 一x 2,、b ,,(7) y = ax H ——(a > 0,b > 0) x(8) x (k > 0)y -例2已知/ Q)是R 上的奇函数,且当X > 0时,f Q)= x 3+ 2 x 2-1,求f Q)的表达式。
创一教育学科教师辅导讲义知识梳理一、函数奇偶性的概念【问题导思】1.对于函数f(x)=x2,f(x)=|x|,以-x代替x.函数值发生变化吗?其图象有何特征?【提示】以-x代x各自的函数值不变,即f(-x)=f(x);图象关于y轴对称.2.对于函数f(x)=x3,f(x)=1x,以-x代替x,函数值发生变化吗?其图象有何特征?【提示】以-x代替x各自的函数值互为相反数,即f(-x)=-f(x);图象关于原点对称.1.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.2.奇函数一般地,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)是奇函数.3.奇偶性如果函数f(x)是奇函数或偶函数,我们就说函数f(x)具有奇偶性.4.奇、偶函数的图象性质偶函数的图象关于y轴对称,奇函数的图象关于原点对称.例题精讲例1:函数奇偶性的判定判断下列函数的奇偶性.(1)f (x )=x 2-1+1-x 2;(2)f (x )=4-x 2|x +3|-3; (3)f (x )=x 2+1x2. 【思路探究】 首先判断函数的定义域是否关于原点对称,在定义域关于原点对称的情况下,判断f (x )与f (-x )之间的关系.【自主解答】 (1)由⎩⎪⎨⎪⎧x 2-1≥0,1-x 2≥0,得x 2=1,∴x =±1, 即函数的定义域为{-1,1},关于原点对称.∵f (-1)=0=f (1),且f (-1)=-f (1)=0,∴f (x )既是奇函数又是偶函数.(2)由⎩⎪⎨⎪⎧ 4-x 2≥0,|x +3|-3≠0,得⎩⎪⎨⎪⎧x 2≤4,x ≠0,且x ≠-6, ∴-2≤x ≤2且x ≠0,关于原点对称,∴f (x )=4-x 2|x +3|-3=4-x 2x +3-3=4-x 2x , ∵f (-x )=4-x 2-x=-f (x ),∴f (x )是奇函数. (3)函数的定义域为(-∞,0)∪(0,+∞)关于原点对称.∵f (-x )=(-x )2+1(-x )2=x 2+1x 2=f (x ), ∴f (x )是偶函数.【规律方法】1.判断函数的奇偶性要遵循定义域优先的原则,如果定义域不关于原点对称,则该函数必为非奇非偶函数.2.用定义判断函数奇偶性的步骤:【变式训练】判断下列函数的奇偶性:(1)f (x )=x -1x;(2)f (x )=|x +2|+|x -2|; (3)f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2+x (x <0),-x 2+x (x >0). 【解】 (1)f (x )的定义域(-∞,0)∪(0,+∞),关于原点对称.∵f (-x )=(-x )-1-x=-(x -1x )=-f (x ), ∴f (x )是奇函数.(2)f (x )的定义域为R .f (-x )=|-x +2|+|-x -2|=|x +2|+|x -2|=f (x ),∴f (x )是偶函数.(3)当x <0时,-x >0,则f (-x )=-(-x )2-x=-(x 2+x )=-f (x ),当x >0时,-x <0,则f (-x )=(-x )2-x=-(-x 2+x )=-f (x ),综上所述,对任意x ∈(-∞,0)∪(0,+∞).都有f (-x )=-f (x ),∴f (x )为奇函数.例2:奇偶函数的图象及应用已知函数f (x )=1x 2+1在区间[0,+∞)上的图象如图2-2-4所示,请据此在该坐标系中补全函数f (x )在定义域内的图象,请说明你的作图依据.【思路探究】 先证明f (x )是偶函数,依据其图象关于y 轴对称作图.【自主解答】 ∵f (x )=1x 2+1,∴f (x )的定义域为R .又对任意x ∈R ,都有f (-x )=1(-x )2+1=1x 2+1=f (x ), ∴f (x )为偶函数.则f (x )的图象关于y 轴对称,其图象如图所示:【规律方法】1.利用函数的奇偶性作用,其依据是奇函数图象关于原点对称,偶函数图象关于y 轴对称,画图象时,一般先找出一些关键点的对称点,然后连点成线.2.由于奇函数、偶函数图象的对称性,我们可以由此得到作函数图象的简便方法,如作出函数y =|x |的图象.因为该函数为偶函数,故只需作出x ≥0时的图象,对x ≤0时的图象,关于y 轴对称即可.【变式训练】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2-2-5所示,则不等式f (x )<0的解集是________.图2-2-5【解析】 注意到奇函数的图象关于原点成中心对称,用对称的思想方法画全函数f (x )在[-5,5]上的图象(如图),数形结合,得f (x )<0的解集为{x |-2<x <0或2<x ≤5}.【答案】 (-2,0)∪(2,5]课堂小测1.函数y =f (x )在区间[2a -3,a ]上具有奇偶性,则a =________.【解析】 由题意知,区间[2a -3,a ]关于原点对称,∴2a -3=-a ,∴a =1.【答案】 12.函数f (x )=x 4+1x 2+1的奇偶性为________. 【解析】 ∵x ∈R ,又f (-x )=(-x )4+1(-x )2+1=x 4+1x 2+1=f (x ), ∴f (x )是偶函数.【答案】 偶函数3.(2013·抚顺高一检测)已知函数y =f (x )是R 上的奇函数,且当x >0时,f (x )=1,则f (-2)的值为________.【解析】 ∵当x >0时,f (x )=1,∴f (2)=1,又f (x )是奇函数,∴f (-2)=-f (2)=-1.【答案】 -14.(2013·常州高一检测)已知函数f (x )是定义域为R 的奇函数,当x >0时,f (x )=x 2-2x .(1)求出函数f (x )在R 上的解析式;(2)画出函数f (x )的图象.【解】 (1)①由于函数f (x )是定义域为R 的奇函数,则f (0)=0;②当x <0时,-x >0,∵f (x )是奇函数,∴f (-x )=-f (x ),∴f (x )=-f (-x )=-[(-x )2-2(-x )]=-x 2-2x ,综上:f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ x 2-2x x >0,0 x =0,-x 2-2x x <0.(2)图象如图:师生小结课后作业一、填空题1.函数f (x )=-x +1x的奇偶性是________. 【解析】 ∵f (x )的定义域为{x |x ≠0},关于原点对称.又f (-x )=x -1x=-f (x ).故f (x )为奇函数. 【答案】 奇函数2.(2013·黄山高一检测)已知函数f (x )=a -2x为奇函数,则a =________. 【解析】 ∵函数f (x )为奇函数,∴f (-x )+f (x )=0,即a +2x +a -2x=0, ∴2a =0,即a =0.【答案】 03.若函数f (x )=x 3-bx +a +2是定义在[a ,b ]上的奇函数,则b -a =________.【解析】 f (x )=x 3-bx +a +2是定义在[a ,b ]上的奇函数,有f (-x )=-f (x ),即-x 3+bx +a +2=-x 3+bx -a亲爱的同学们,这节课我们学了哪些内容? 1.利用奇偶函数图象的对称性,我们可以作出函数的大致图象,然后观察图象得出结论. 2.已知奇偶函数在某个区间上的解析式,我们利用对称性可求出这个区间的对称区间上的解析式.要注意“求谁设谁”. 3.解含“f ”的不等式,应具备两个方面:一是能转化为f (x 1)<f (x 2)或f (x 1)>f (x 2)的形式,二是f (x )的单调性已知.特别是f (x )为偶函数时,应把不等式f (x 1)<f (x 2)转化为f (|x 1|)<f (|x 2|)的形式,利用x ∈[0,+∞)的单调性求解.-2可得⎩⎪⎨⎪⎧ a +2=0,a =-b ,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =-2,b =2, 所以b -a =4.【答案】 44.下列说法中正确的是________.①函数y =3x 2,x ∈(-2,2]是偶函数;②函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2,x <0,x 3,x ≥0,是奇函数; ③函数f (x )=x +1既不是奇函数也不是偶函数;④f (x )=x 2+1是偶函数.【解析】 ①不正确,因为定义域不关于原点对称,故①不正确;②不正确,当x >0时,-x <0,∴f (-x )=(-x )2=x 2≠x 3且x 2≠-x 3,故②不正确;③正确,∵f (-x )=-x +1≠x +1,f (-x )=-x +1≠-x -1,故f (x )=x +1是非奇非偶函数,故③正确. ④正确,∵f (-x )=(-x )2+1=x 2+1=f (x ),故④正确.【答案】 ③④5.图2-2-6已知f (x )是定义在[-2,0)∪(0,2]上的奇函数,当x >0时,f (x )的图象如图2-2-6所示,那么f (x )的值域是________.【解析】 ∵x ∈(0,2]时,f (x )的值域为(2,3],由于奇函数的图象关于原点对称,故当x ∈[-2,0)时,f (x )∈[-3,-2),∴f (x )的值域为[-3,-2)∪(2,3].【答案】 [-3,-2)∪(2,3]6.设函数f (x )=ax 3+cx +5,已知f (-3)=3,则f (3)=________.【解析】 设g (x )=ax 3+cx ,则g (x )为奇函数,∴g (-3)=-g (3).∵f (-3)=g (-3)+5=3,∴g (-3)=-2,∴g (3)=2,∴f (3)=g (3)+5=7.【答案】 77.(2013·青岛高一检测)定义在R 上的奇函数f (x ),若当x >0时,f (x )=x 2-2x ,则x <0时f (x )=________.【解析】 设x <0,则-x >0,又f (x )是奇函数,∴f (x )=-f (-x )=-[(-x )2-2·(-x )]=-x 2-2x .【答案】 -x 2-2x创一教育11 / 11创造奇迹,只做第一!。
9.函数性质1奇偶性(在整个定义域内考虑)a.求出定义域;b.判断定义域是否关于原点对称;c.求)(x f -;d.比较)()(x f x f 与-或)()(x f x f --与的关系。
Ⅱ图象法a. 关于y 轴对称为偶函数,b. 关于原点轴对称为奇函数,③常用的结论:若)(x f 是奇函数,且定义域∈0,则)1()1(0)0(f f f -=-=或;若)(x f 是偶函数,则)1()1(f f =-;反之不然。
例:设ax x f x ++=)110lg()(是偶函数,xx bx g 24)(-=是奇函数,那么b a +的值为 (A )1 (B )-1 (C )21- (D )212单调性Ⅰ.定义法 步骤:a.设2121,x x A x x <∈且;b.作差)()(21x f x f -;(一般结果要分解为若干个因式的乘积,且每一个因式的正或负号能清楚地判断出)c.判断正负号。
3函数的周期性定义:若T 为非零常数,对于定义域内的任一x ,使)()(x f T x f =+恒成立 则f(x)叫做周期函数,T 叫做这个函数的一个周期。
例:1若函数)(x f 在R 上是奇函数,且在()01,-上是增函数,且)()2(x f x f -=+ 则①)(x f 关于 对称;②)(x f 的周期为 ;③)(x f 在(1,2)是 函数(增、减);④)时,,(若10∈x )(x f =x 2,则=)(log 1821f 。
1.如果函数)(x f 是R 上的奇函数,在[-1,0)上是增函数,且)()2(x f x f -=+,则下列关系中正确的是( )(A))23()1()31(f f f << (B) )21()1()32(f f f <<(C) )1()31()23(f f f << (D) )1()23()31(f f f <<2. 设奇函数f(x)的定义域为[-5,5].若当]5,0[∈x 时,)(x f 的图象如右图,则不等式0)(<x f 的解是 ;3. 已知)12(+=x f y 是偶函数,则函数)2(x f y =(A )1=x (B )2=x (C )21-=x (D )21=x 4. 已知)(x f 是定义在R 上的偶函数,若)(x g 是奇函数,且)1()(-=x f x g ,2004)2(=g ,则)2005(f 的值等于( )(A )-2004 (B )-2005 (C )2004 (D )20055.已知)(x f 是R 上周期为4的奇函数,且1)1(>f ,a f =)3(,则 (A)1>a (B)2>a (C)1-<a (D)2-<a6. 若函数3)2(2+++=x a x y ,][b a x ,∈的图象关于直线1=x 对称,则=b .7. 函数xxy -+=11lg的图象关于( ) (A)y 轴对称 (B)x 轴对称 (C)原点对称 (D)直线y = x 对称8. 数f(x)=)43lg(2x x --,则f(x)的单调递减区间是 .。
预习讲义2.5函数的奇偶性和周期性知识梳理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f(-x)=f(x),那么函数f(x)是偶函数关于y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f(-x)=-f(x),那么函数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.课前训练1.判断下面结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”)(1)函数f(x)=0,x∈(0,+∞)既是奇函数又是偶函数. ( ×)(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)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. ( √)(4)若函数f(x)=xx-2 x+a为奇函数,则a=2. ( √)(5)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. ( √)(6)函数f(x)为R上的奇函数,且f(x+2)=f(x),则f(2 014)=0. ( √)2.已知函数f(x)为奇函数,且当x>0时,f(x)=x2+1x,则f(-1)等于________.答案-2解析f(-1)=-f(1)=-(1+1)=-2.3.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________.答案1 3解析依题意b=0,且2a=-(a-1),∴a =13,则a +b =13.4.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 (2 015)等于________. 答案 -2解析 ∵f (x +4)=f (x ), ∴f (x )是以4为周期的周期函数,∴f (2 015)=f (503×4+3)=f (3)=f (-1). 又f (x )为奇函数,∴f (-1)=-f (1)=-2×12=-2,即f (2 015)=-2.5.设函数f (x )是定义在R 上的奇函数,若当x ∈(0,+∞)时,f (x )=lg x ,则满足f (x )>0的x 的取值范围是________. 答案 (-1,0)∪(1,+∞)解析 画草图,由f (x )为奇函数知:f (x )>0的x 的取值范围为(- 1,0)∪(1,+∞).2.5函数的奇偶性和周期性例题精讲例1 判断下列函数的奇偶性: (1)f (x )=9-x 2+x 2-9; (2)f (x )=(x +1)1-x1+x; (3)f (x )=4-x2|x +3|-3.思维启迪 判断函数的奇偶性时,必须先判定函数定义域是否关于原点对称.若对称,再验证f (-x )=±f (x )或其等价形式f (-x )±f (x )=0是否成立.解 (1)由⎩⎪⎨⎪⎧9-x 2≥0x 2-9≥0,得x =±3.∴f (x )的定义域为{-3,3},关于原点对称. 又f (3)+f (-3)=0,f (3)-f (-3)=0. 即f (x )=±f (-x ).∴f (x )既是奇函数,又是偶函数. (2)由⎩⎪⎨⎪⎧1-x 1+x≥01+x ≠0,得-1<x ≤1.∵f (x )的定义域(-1,1]不关于原点对称. ∴f (x )既不是奇函数,也不是偶函数.(3)由⎩⎪⎨⎪⎧4-x 2≥0|x +3|-3≠0,得-2≤x ≤2且x ≠0.∴f (x )的定义域为[-2,0)∪(0,2],关于原点对称. ∴f (x )=4-x 2x +3 -3=4-x 2x .∴f (x )=-f (-x ),∴f (x )是奇函数.例2(1) f (x )为R 上的奇函数,当x >0时,f (x )=-2x 2+3x +1,求f (x )的解析式.(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)=________. 解析 (1)当x <0时, -x >0,则f (-x )=-2(-x )2+3(-x )+1=-2x 2-3x +1. 由于f (x )是奇函数,故f (x )=-f (-x ), 所以当x <0时,f (x )=2x 2+3x -1. 因为f (x )为R 上的奇函数,故f (0)=0.综上可得f (x )的解析式为f (x )=⎩⎨⎧-2x 2+3x +1,x >0,0,x =0,2x 2+3x -1,x <0.(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.例3 (1)已知奇函数f (x )在定义域(-1,1)内是减函数,则满足f (1-m )+f (1-m 2)<0的实数m 的取值范围为________. 答案 (0,1)解析 f (1-m )<-f (1-m 2), 即f (1-m )<f (m 2-1), 于是⎩⎪⎨⎪⎧-1<1-m <1,-1<1-m 2<1,1-m >m 2-1,解得0<m <1.(2)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 ),则实数m 的取值范围是________.解析 ∵f (x )是偶函数,∴f (-x )=f (x )=f (|x |). ∴不等式f (1-m )<f (m )⇔f (|1-m |)<f (|m |). 又当x ∈[0,2]时,f (x )是减函数.∴⎩⎨⎧|1-m |>|m |,-2≤1-m ≤2,-2≤m ≤2,解得-1≤m <12课后提升1.已知f (x )=px 2+23x +q 是奇函数,且f (2)=53,则f (x )的解析式为________.答案 f (x )=2x 2+23x解析 因为f (x )是奇函数,所以f (-x )+f (x )=0,得px 2+2-3x +q +px 2+23x +q=0,得q =0, 由f (2)=53得4p +26=53,得p =2,则f (x )=2x 2+23x.2、若定义在R 上的偶函数f (x )和奇函数g (x )满足f (x )+g (x )=e x,则g (x )等于________. 解析 ∵f (x )为偶函数,g (x )为奇函数, ∴f (-x )=f (x ),g (-x )=-g (x ). ∴f (-x )+g (-x )=f (x )-g (x )=e -x. 又∵f (x )+g (x )=e x,∴g (x )=e x-e-x 2.答案 12(e x -e -x)3.已知函数f (x )是定义在R 上的奇函数,且它的图象关于直线x =1对称. (1)求证:f (x )是周期为4的周期函数;(2)若f (x )=x (0<x ≤1),求x ∈[-5,-4]时,函数f (x )的解析式. (1)证明 由函数f (x )的图象关于直线x =1对称, 有f (x +1)=f (1-x ),即有f (-x )=f (x +2). 又函数f (x )是定义在R 上的奇函数,故有f(-x)=-f(x).故f(x+2)=-f(x).从而f(x+4)=-f(x+2)=f(x),即f(x)是周期为4的周期函数.(2)解由函数f(x)是定义在R上的奇函数,有f(0)=0. x∈[-1,0)时,-x∈(0,1],f(x)=-f(-x)=--x. 故x∈[-1,0]时,f(x)=--x.x∈[-5,-4]时,x+4∈[-1,0],f(x)=f(x+4)=--x-4.从而,x∈[-5,-4]时,函数f(x)=--x-4.课后作业一、填空题1.下列函数中,所有奇函数的序号是________.①f (x )=2x 4+3x 2;②f (x )=x 3-2x ;③f (x )=x 2+1x;④f (x )=x 3+1. 答案 ②③2.设函数f (x )=x 3cos x +1.若f (a )=11,则f (-a )=________. 答案 -9解析 令g (x )=f (x )-1=x 3cos x ,∵g (-x )=(-x )3cos(-x )=-x 3cos x =-g (x ), ∴g (x )为定义在R 上的奇函数.又∵f (a )=11, ∴g (a )=f (a )-1=10,g (-a )=-g (a )=-10. 又g (-a )=f (-a )-1,∴f (-a )=g (-a )+1=-9.3.定义两种运算:a b =a 2-b 2,a ⊗b = a -b 2,则f (x )=2 x 2- x ⊗2 是________函数.(填“奇”或“偶”) 答案 奇解析 因为2 x =4-x 2,x ⊗2= x -2 2, 所以f (x )=4-x22- x -2 2=4-x 22- 2-x =4-x2x , 该函数的定义域是[-2,0)∪(0,2], 且满足f (-x )=-f (x ). 故函数f (x )是奇函数.4.已知定义在R 上的奇函数f (x )和偶函数g (x )满足f (x )+g (x )=a x-a -x+2(a >0,且a ≠1).若g (2)=a ,则f (2)等于________. 答案154解析 ∵f (x )为奇函数,g (x )为偶函数, ∴f (-2)=-f (2),g (-2)=g (2)=a , ∵f (2)+g (2)=a 2-a -2+2,①∴f (-2)+g (-2)=g (2)-f (2)=a -2-a 2+2,② 由①、②联立,g (2)=a =2,f (2)=a 2-a -2=154.5.若f (x )是奇函数,且在(0,+∞)上递增,且f (-3)=0,则xf (x )<0的解集是________.答案 (-3,0)∪(0,3) 解析 结合f (x )的草图即可.6.若函数f (x )=x 2-|x +a |为偶函数,则实数a =________. 答案 0解析 ∵函数f (x )=x 2-|x +a |为偶函数,∴f (-x )=f (x ),即(-x )2-|-x +a |=x 2-|x +a |,∴|-x +a |=|x +a |,∴a =0.7.已知函数f (x )满足:f (1)=14,4f (x )f (y )=f (x +y )+f (x -y )(x ,y ∈R ),则f (2 015)=________. 答案 14解析 令x =1,y =0时,4f (1)·f (0)=f (1)+f (1), 解得f (0)=12,令x =1,y =1时,4f (1)·f (1)=f (2)+f (0), 解得f (2)=-14,令x =2,y =1时,4f (2)·f (1)=f (3)+f (1), 解得f (3)=-12,依次求得f (4)=-14,f (5)=14,f (6)=12,f (7)=14,f (8)=-14,f (9)=-12,…可知f (x )是以6为周期的函数, ∴f (2 015)=f (335×6+5)=f (5)=14.二、解答题8.设f (x )是定义域为R 的周期函数,且最小正周期为2,且f (1+x )=f (1-x ),当-1≤x ≤0时,f (x )=-x . (1)判定f (x )的奇偶性;(2)试求出函数f (x )在区间[-1,2]上的表达式.解 (1)∵f (1+x )=f (1-x ), ∴f (-x )=f (2+x ).又f (x +2)=f (x ),∴f (-x )=f (x ), ∴f (x )是偶函数.(2)当x ∈[0,1]时,-x ∈[-1,0], 则f (x )=f (-x )=x ;进而当1≤x ≤2时,-1≤x -2≤0, f (x )=f (x -2)=-(x -2)=-x +2.故f (x )=⎩⎨⎧-x ,x ∈[-1,0),x ,x ∈[0,1),-x +2,x ∈[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)由(1)知f (x )在[-1,1]上是增函数, 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.已知定义域为R 的函数f (x )=-2x+b2x +1+a 是奇函数.(1)求a ,b 的值;(2)若对任意的t ∈R ,不等式f (t 2-2t )+f (2t 2-k )<0恒成立,求k 的取值范围. 解 (1)因为f (x )是奇函数,且定义域为R ,所以f (0)=0, 即-1+b 2+a =0,解得b =1.从而有f (x )=-2x+12x +1+a . 又由f (1)=-f (-1)知-2+14+a =--12+11+a ,解得a =2.经检验适合题意,∴a =2,b =1. (2)由(1)知f (x )=-2x+12x +1+2=-12+12x +1.由上式易知f (x )在(-∞,+∞)上为减函数.又因f (x )是奇函数,从而不等式f (t 2-2t )+f (2t 2-k )<0等价于f (t 2-2t )<-f (2t 2-k )=f (-2t 2+k ).因为f (x )是减函数,由上式推得t 2-2t >-2t 2+k . 即对一切t ∈R 有3t 2-2t -k >0. 从而判别式Δ=4+12k <0,解得k <-13.11.已知f (x )是偶函数,且f (x )在[0,+∞)上是增函数,如果f (ax +1)≤f (x -2)在x ∈[12,1]上恒成立,求实数a 的取值范围.解 由于f (x )为偶函数,且在[0,+∞)上为增函数,则在(-∞,0]上为减函数,由f (ax +1)≤f (x -2),则|ax +1|≤|x -2|. 又x ∈[12,1],故|x -2|=2-x ,即x -2≤ax +1≤2-x .∴1-3x ≤a ≤1x -1在[12,1]上恒成立.∴(1x -1)min =0,(1-3x)max =-2,∴-2≤a ≤0.12.函数f (x )的定义域为D ={x |x ≠0},且满足对于任意x 1,x 2∈D ,有f (x 1·x 2)=f (x 1)+江苏省泰州中学校本教学案 一轮复习11 编者:余静 f (x 2).(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)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}..。
函数的奇偶性
【知识要点】
1.函数奇偶性的定义:一般地,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 叫偶函数(even function ). 如果对于函数定义域内的任意一个x ,都有()()f x f x -=-,那么函数()f x 叫奇函数(odd function ).
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,反之亦真.由此,可由函数图象的对称性判断函数的奇偶性,也可由函数的奇偶性作函数的图象.
3.判别方法:先考察定义域是否关于原点对称,再用比较法、计算和差、比商法等判别()f x -与()f x 的关系;
(1)奇函数⇔)0)((1)
()
(0)()()()(≠-=-⇔
=+-⇔-=-x f x f x f x f x f x f x f ; (2)偶函数()()()()()()
()()0 10≠=-⇔
=--⇔=-⇔x f x f x f x f x f x f x f . 4.函数奇偶性的几个性质:
(1)奇偶函数的定义域关于原点对称,在判断函数奇偶性时,应先考察函数的定义域; (2)奇偶性是函数的整体性质,对定义域内任意一个x 都必须成立; (3)若奇函数()x f 在原点有意义,则()00=f ;
(4)根据奇偶性可将函数分为四类:奇函数、偶函数、既是奇函数又是偶函数、既不是奇函数,又不是偶函数;
(5)在公共的定义域内:两个奇(偶)函数的和与差仍是奇(偶)函数;两个奇(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; (6)函数()x f 与函数()
x f 1
有相同的奇偶性. 5.奇偶性与单调性:
(1)奇函数在两个关于原点对称的区间[][]b a a b ,,,--上有相同的单调性; (2)偶函数在两个关于原点对称的区间[][]b a a b ,,,--上有相反的单调性.
【典例精讲】
类型一 函数奇偶性的判断 例1 判断下列函数的奇偶性: (1)()x x x f -+-=
22; (2)()1122-+-=x x x f ;
(3)()()0≠⋅--+=b a b ax b ax x f ; (4)()⎪⎭
⎫
⎝⎛+-=21121x
x x f ; (5)⎪⎩⎪⎨⎧≤-+>++-=;
,
0,10,1)(22
x x x x x x x f (6)⎪⎩
⎪⎨⎧>-+-=<++=.0,320,00,32)(22x x x x x x x x f , ,
变式 判断下列函数的奇偶性:
(1)f (x )=x 4; (2)f (x )=x 5; (3)f (x )=x +
21x ; (4)f (x )=21x
. (5)x x x f 2)(3
-= (6)2
442)(x x x f +
=
(7))0,0(>>+
=b a x b
ax y (8))0(2
>-=k k
x x y
例2 已知()x f 是R 上的奇函数,且当0>x 时,()1223-+=x x x f ,求()x f 的表达式。
类型二 函数奇偶性的简单应用 例3 (1)设函数f(x)=
x
a x x )
)(1(++为奇函数,求实数a 的值;
(2)设函数y=f(x)是奇函数,若f(-2)+f(-1)-3=f(1)+f(2)+3,求f(1)+f(2)的值; (3)已知()x f 是奇函数,)(x g 是偶函数,且,1
1
)()(+=-x x g x f 求()x f 与)(x g 的解析式。
变式 (1)设()f x 是定义在R 上的奇函数,当x≤0时,()f x =2
2x x -,则(1)f = .
(2)已知()f x 为奇函数,()()9,(2)3,(2)g x f x g f =+-==则 .
(3)已知2
)(x x f y +=是奇函数,且1)1(=f ,若2)()(+=x f x g ,则=-)1(g 。
类型三 函数性质的综合应用
例4 (1)奇函数)(x f 在b -[, ]a -上为增函数,试分析它在(a , ]b 上的单调性)0(>a 。
(2)已知奇函数)(x f 在单调区间[]3,7--上有最大值2)5(=-f ,则)(x f 在[]7,3上的最 值是 。
(3)已知偶函数)(x f 在单调区间[]3,7--上有最大值2)5(=-f ,则)(x f 在[]7,3上的最 值是 。
例5 定义在R 上的函数()x f 满足()()()y f x f y x f +=+,且对任意R y x ∈,,都成立。
(1)证明:函数()x f 是奇函数;
(2)如果,0)(,<∈+
x f R x 并且,2
1
)1(-
=f 试求)(x f 在区间[]6,2-上的最值。
【课堂练习】
1. 函数px x x y +=||,R x ∈是( ) A .偶函数
B .奇函数
C .不具有奇偶函数
D .与p 有关
2. 若奇函数()f x 在[3, 7]上是增函数,且最小值是1,则它在[7,3]--上是( ) A. 增函数且最小值是-1 B. 增函数且最大值是-1 C. 减函数且最大值是-1 D. 减函数且最小值是-1 若函数()()()1f x x x a =+-为偶函数,则a = ( )
(A )2- (B )1- (C ) 1 (D )2 4. 已知()1+x f 是偶函数,则函数()x f y 2=的图象的对称轴是( )
A.1-=x
B.1=x
C. 2
1
-
=x D. 21=x
5. 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的解是 .
6. 已知函数1)(3
5
+++=cx bx ax x f ,1)2(-=f ,求)2(-f 。
【思维拓展】
1.定义在[]1,1-上的函数()x f 满足()()()y f x f y x f +=+,且对任意[]1,1,-∈y x ,当
0≠+y x 时,都有
()()0>++y
x y f x f 。
(1)证明:函数()x f 是奇函数;
(2)用函数的单调性定义判断并证明函数()x f 在[]1,1-上的单调性。
【课外作业】
1.已知函数()f x 是奇函数,当0x >时,()(1)f x x x =-;当0x <时,()f x 等于( ) A. (1)x x -+ B. (1)x x + C. (1)x x - D. (1)x x -- 2. 对于定义域是R 的任意奇函数)(x f 都有( )
A.0)()(>-+x f x f
B.0)()(≤--x f x f
C.0)()(≤-⋅x f x f
D.0)()(>-⋅x f x f 3.若()
()211)(22-+-+-=n x m x m x f 为奇函数,则n m ,的值为( ) A.2,1==n m B.2,1=-=n m C.2,1=±=n m D.R n m ∈±=,1
4. 已知)(x f 的定义域为{}0≠∈x R x ,且满足x x
f x f =+)1()(2,则)(x f 的表达式为________.
5. 若()261)(2++-=mx x m x f 是偶函数,则)2(),1(),0(-f f f 的大小顺序是__________.
6. 已知()f x 是定义在R 上的奇函数,在(0,)+∞是增函数,且(1)0f =,则(1)0f x +<的解集为 .
7.若对于一切实数,x y ,都有()()()f x y f x f y +=+. (1)求(0)f ,并证明()f x 为奇函数; (2)若(1)3f =,求(3)f -。
已知函数)(x f 是定义在R 上的偶函数,已知0≥x 时,x x x f 2)(2
-=. (1)画出偶函数)(x f 的图象;
(2)根据图象,写出)(x f 的单调区间;同时写出函数的值
y
x
O。