举例说明函数奇偶性的几种判断方法[1]
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举例说明函数奇偶性的几种判断方法在函数奇偶性概念的学习中,应多方面、多角度地思考概念的内涵,要掌握函数奇偶性定义的等价形式,注重寻求简捷的解题方法,函数奇偶性的定义是:如果对于函数定义域内任意一个x ,都有)x (f )x (f -=-(或)x (f )x (f =-),那么函数)x (f 就叫做奇函数(或偶函数)。
函数奇偶性的定义反映在定义域上:若)x (f 是奇函数或偶函数,则对于定义域D 上的任意一个x ,都有D x ∈-,即定义域是关于原点对称的。
函数奇偶性定义给出了判断奇偶函数的方法。
下面给出函数奇偶性判断的其他等价形式,寻求比较简便的判别方法。
1. 相加判别法对于函数定义域内的任意一个x ,若0)x (f )x (f =+-,则)x (f 是奇函数;若)x (f 2)x (f )x (f =+-,则)x (f 是偶函数。
例1 判断函数)1x x lg()x (f 2++=的奇偶性。
解法1:利用定义判断,由)1)x (x lg()x (f 2+-+-=-x 1x 1lg x 1x x 1x lg x 1x )x 1x )(x 1x (lg 2222222++=++-+=++++-+=)x (f )1x x lg()x 1x lg(212-=++-=++=-,可知)x (f 是奇函数。
解法2:由x ∈R ,知R x ∈-。
因为)1)x (x lg()1x x lg()x (f )x (f 22+-+-+++=-+01lg )]1)x (x )(1x x lg[(22==+-+-++=,所以)1x x lg()x (f 2++=是奇函数。
2. 相减判别法对于函数定义域内任意一个x ,若)x (f 2)x (f )x (f =--,则)x (f 是奇函数;若0)x (f )x (f =--,则)x (f 是偶函数。
例2 判断函数2x 12x )x (g x +-=的奇偶性。
解:由x ∈R ,知R x ∈-。
因为12)12(x 2x 12x 2x 12x )x (g )x (g x x x x --=⎪⎭⎫ ⎝⎛+--⎪⎭⎫ ⎝⎛---=--- 0x x x =-=-,所以)x (g 是偶函数。
3. 相乘判别法对于函数定义域内任意一个x ,若)x (f )x (f )x (f 2-=-⋅,则)x (f 是奇函数;若)x (f )x (f )x (f 2=-⋅,则)x (f 是偶函数。
例3 证明函数)1a 0a (1a )1a (x )x (f x x ≠>+-=,是偶函数。
证明:由x ∈R ,知R x ∈-。
因为1a )1a (x 1a )1a )(x (1a )1a (x )x (f )x (f x x x x x x +-=+--⋅+-=-⋅-- )x (f 1a )1a (x a 1)a 1)(x (22x x x x =⎥⎦⎤⎢⎣⎡+-=+--⋅,所以)x (f 是偶函数。
4. 相除判别法对于函数定义域内任意一个x ,设0)x (f ≠-,若1)x (f )x (f -=-,则)x (f 是奇函数;若1)x (f )x (f =-,则)x (f 是偶函数。
例4 证明函数)1a 0a (1a 1a )x (f x x ≠>-+=,是奇函数。
证明:由01a x ≠-,知0x ≠且R x ∈,所以定义域关于原点对称。
因为1a a a a )1a )(1a ()1a )(1a (1a 1a 1a 1a )x (f )x (f 0)x (f xx xx x x x x x x x x -=-+-=+--+=+-⋅-+=-≠-------,,所以)x (f 是奇函数。
点评:上述各例,若用定义判定,则困难程度可想而知。
用等价定义判断解析式较为复杂的函数的奇偶性时,方便快捷,可化繁为简,会使大家感到思路清晰,目标明确,思维视野大为开阔,值得同学们注意。
练一练:已知)x (f 是定义在R 上的函数,1)1(f =,且对任意的x ∈R ,都有5)x (f )5x (f +≥+,1)x (f )1x (f +≤+。
若x 1)x (f )x (g -+=,则=)2006(f ________。
答案:1(提示:由)1x (f 3)2x (f 2)3x (f 1)4x (f )5x (f 5)x (f +≤++≤++≤++≤+≤+5)x (f 4+≤+,所以其中等号均成立,1)x (f )1x (f +=+。
由1)1(f =得21)1(f )2(f =+=,31)2(f )3(f =+=,…,2006)2006(f =,从而有120061)2006(f )2006(g =-+=)函数的奇偶性1.函数f (x )=x(-1﹤x ≦1)的奇偶性是( ) A .奇函数非偶函数 B .偶函数非奇函数C .奇函数且偶函数D .非奇非偶函数2. 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 是( )A .奇函数B .偶函数C .既奇又偶函数D .非奇非偶函数3. 若函数f (x )是定义在R 上的偶函数,在]0,(-∞上是减函数,且f (2)=0,则使得f (x )<0的x 的取值范围是 ( )A.(-∞,2)B. (2,+∞)C. (-∞,-2)⋃(2,+∞)D. (-2,2)4.已知函数f (x )是定义在(-∞,+∞)上的偶函数.当x ∈(-∞,0)时,f (x )=x -x 4,则 当x ∈(0.+∞)时,f (x )= .5. 判断下列函数的奇偶性:(1)f (x )=lg (12+x -x );(2)f (x )=2-x +x -2(3) f (x )=⎩⎨⎧>+<-).0()1(),0()1(x x x x x x6.已知g (x )=-x 2-3,f (x )是二次函数,当x ∈[-1,2]时,f (x )的最小值是1,且f (x )+g (x )是奇函数,求f (x )的表达式。
7.定义在(-1,1)上的奇函数f (x )是减函数,且f(1-a)+f(1-a 2)<0,求a 的取值范围8.已知函数21()(,,)ax f x a b c N bx c+=∈+是奇函数,(1)2,(2)3,f f =<且()[1,)f x +∞在上是增函数, (1)求a,b,c 的值;(2)当x ∈[-1,0)时,讨论函数的单调性.9.定义在R 上的单调函数f (x )满足f (3)=log 23且对任意x ,y ∈R 都有f (x+y )=f (x )+f (y ).(1)求证f (x )为奇函数;(2)若f (k ·3x )+f (3x -9x -2)<0对任意x ∈R 恒成立,求实数k 的取值范围.10下列四个命题:(1)f (x )=1是偶函数;(2)g (x )=x 3,x ∈(-1,1]是奇函数;(3)若f (x )是奇函数,g (x )是偶函数,则H (x )=f (x )·g (x )一定是奇函数;(4)函数y =f (|x |)的图象关于y 轴对称,其中正确的命题个数是 ( )A .1B .2C .3D .411下列函数既是奇函数,又在区间[]1,1-上单调递减的是( )A.()sin f x x =B.()1f x x =-+C.()1()2x x f x a a -=+ D.2()2xf x ln x -=+12若y =f (x )(x ∈R )是奇函数,则下列各点中,一定在曲线y =f (x )上的是( )A .(a ,f (-a ))B .(-sin a ,-f (-sin a ))C .(-lg a ,-f (lg a 1)) D .(-a ,-f (a ))13. 已知f (x )=x 4+ax 3+bx -8,且f (-2)=10,则f (2)=_____________。
14.已知22()21xx a a f x ⋅+-=+是R 上的奇函数,则a =15.若f (x )为奇函数,且在(-∞,0)上是减函数,又f (-2)=0,则xf (x )<0的解集为________16.已知y=f (x )是偶函数,且在),0[+∞上是减函数,则f (1-x 2)是增函数的区间是17.已知)21121()(+-=x x x f(1)判断f (x )的奇偶性;(2)证明f (x )>0。
答案1.【提示或答案】 D【基础知识聚焦】掌握函数奇偶性的定义。
2.【提示或答案】A【基础知识聚焦】考查奇偶性的概念3.【提示或答案】D【基础知识聚焦】考查奇偶性的概念及数形结合的思想【变式与拓展】1:f(x)是定义在R 上的偶函数,它在),0[+∞上递减,那么一定有( )A .)1()43(2+->-a a f f B .)1()43(2+-≥-a a f f C .)1()43(2+-<-a a f f D .)1()43(2+-≤-a a f f 【变式与拓展】2:奇函数f(x )在区间[3,7]上递增,且最小值为5,那么在区间[-7,-3] 上是( )A .增函数且最小值为-5B .增函数且最大值为-5C .减函数且最小值为-5D .减函数且最大值为-54. 【提示或答案】f (x )=-x -x 4【变式与拓展】已知f (x )是定义在R 上的奇函数,x >0时,f (x )=x 2-2x +3,则f (x )=________________。
【基础知识聚焦】利用函数性质求函数解析式5.【提示或答案】解(1)此函数的定义域为R .∵f (-x )+f (x )=lg +x x )=lg 1=0∴f (-x )=-f (x ),即f (x )是奇函数。
(2)此函数定义域为{2},故f (x )是非奇非偶函数。
(3)∵函数f (x )定义域(-∞,0)∪(0,+∞),当x >0时,-x <0,∴f (-x )=(-x )[1-(-x )]=-x (1+x )=-f (x )(x >0).当x <0时,-x >0,∴f (-x )=-x (1-x )=-f (x )(x <0).故函数f (x )为奇函数.【基础知识聚焦】考查奇偶性的概念并会判断函数的奇偶性6.解:设2()f x ax bx c =++则2()()(1)3f x g x a x bx c +=-++-是奇函数101,303a a c c -==⎧⎧∴⇒⎨⎨-==⎩⎩ 2221()3()324b f x x bx x b =++=++-(1)当122b -≤-≤≤≤即-4b 2时,最小值为:21314b -=b ⇒=±2()3b f x x ∴=-=-+(2)当242b b -><-即时,f (2)=1无解; (3)当122b b -<->即时, 2(1)13,()33f b f x x x -=⇒==++综上得:2()3f x x =-+或 2()33f x x x =++【基础知识聚焦】利用函数性质求函数解析式,渗透数形结合7. 【提示或答案】-1<1-a<1 -1<1-a 2<1f(1-a)<- f(1-a 2)=f(a 2-1),1-a> a 2-1得0<a<1【基础知识聚焦】考查奇偶性解决抽象函数问题8.【提示或答案】解(1)()f x 是奇函数,则2221110ax ax ax c bx c bx c bx c+++=-=⇒=-++--由(1)212f a b =+=得, 由2(2)30121a f a a -<⇒<⇒-<<+ 又,0,1a N a ∈∴=. 当10,,.2a b N ==∉时舍去 当a=1时,b=1,211()x f x x x x +==+【基础知识聚焦】结合具体函数,考查函数性质9【提示或答案】 分析:欲证f (x )为奇函数即要证对任意x 都有f (-x )=-f (x )成立.在式子f (x+y )=f (x )+f (y )中,令y=-x 可得f (0)=f (x )+f (-x )于是又提出新的问题,求f (0)的值.令x=y=0可得f (0)=f (0)+f (0)即f (0)=0,f (x )是奇函数得到证明.(1)证明:f (x+y )=f (x )+f (y )(x ,y ∈R ), ①令x=y =0,代入①式,得f (0+0)=f (0)+f (0),即 f (0)=0.令y=-x,代入①式,得f(x-x)=f(x)+f(-x),又f(0)=0,则有0=f(x)+f(-x).即f(-x)=-f(x)对任意x∈R成立,所以f(x)是奇函数.(2)解:f(3)=log23>0,即f(3)>f(0),又f(x)在R上是单调函数,所以f(x)在R上是增函数,又由(1)f(x)是奇函数.f(k·3x)<-f(3x-9x-2)=f(-3x+9x+2),k·3x<-3x+9x+2,32x-(1+k)·3x+2>0对任意x∈R都成立.令t=3x>0,问题等价于t2-(1+k)t+2>0对任意t>0恒成立.令f(t)=t2-(1+k)t+2,其对称轴12k x+ =当10,12kk+<<-即时,f(0)=2>0,符合题意;当12k+≥时,对任意t>0,f(t)>0恒成立212(1)42011kkk+⎧≥⎪⇒⎨⎪∆=+-⨯<⎩-≤<-+解得综上所述,所求k的取值范围是(,1-∞-+【基础知识聚焦】考查奇偶性解决抽象函数问题,使学生掌握方法。