函数的奇偶性及奇偶函数的图象
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6、 奇 偶 性1.函数的奇偶性(1)定义: ①奇函数:设函数y =f (x )的定义域为D ,如果对于D 内的任意一个x ,都有,则这个函数叫做奇函数.②偶函数:设函数y =g (x )的定义域为D ,如果对于D 内的任意一个x ,都有,则这个函数叫做偶函数.(2)性质如果一个函数是奇函数,则这个函数的图象是以 为对称中心的对称图形,反之,如果一个函数的图象是以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,则它的图象是以为对称轴的轴对称图形;反之,如果一个函数的图象关于 对称,则这个函数是偶函数. (3)判断奇偶性①f (x )=|x |;②f (x )=1-x 2+x 2-1 ③f (x )=x 2 (x ≥1);④f (x )=|x +1|-|x -1|.2.用定义判断函数奇偶性的步骤是:(1)求定义域,看定义域是否关于原点对称,若定义域关于原点不对称,则为非奇非偶函数.(2)定义域关于原点对称时,看f (-x )=±f (x )(或f (x )±f (-x )=0或f (-x )f (x )=±1(用此式时,f (x )≠0对定义域内任意x 都成立))是否成立.如不成立,则为非奇非偶函数.(3)f (-x )=-f (x )成立时为奇函数.f (-x )=f (x )成立时为偶函数. 3.若一次函数y =kx +b 为奇函数,则b = ,若二次函数y =ax 2+bx +c 为偶函数则b =.反比例函数y =k x(k ≠0)是函数.对于函数奇偶性的讨论,学习时应把握下述几点:①函数的奇偶性讨论是在函数的整个定义域上进行的.考察一个函数y =f (x )是否具有奇偶性,不仅考察f (x )与f (-x )之间的关系,更应考察函数的定义域是否关于原点对称.③以函数的奇偶性作为划分标准,可将函数分为四类:偶函数,奇函数,既是奇函数又是偶函数,非奇非偶函数.既是奇函数又是偶函数的函数f (x )一定是常数函数f (x )=0,但f (x )=0不一定既是奇函数也是偶函数,须特别注意定义域是否关于原点对称这一限制条件.④奇函数y =f (x )若在x =0处有定义,则一定有f (0)=0.⑤综合函数的单调性与奇偶性,可得以下常用的两个结论:奇函数在区间[a ,b ]和[-b ,-a ]上有相同的单调性;偶函数在区间[a ,b ]和[-b ,-a ]上有相反的单调性(ab >0).⑥有时也用奇偶函数的性质来判断:偶函数的和、差、积、商(定义域符合要求)仍为偶函数.奇函数的和、差为奇函数,两个奇函数的积、商为偶函数.⑦有些判断奇偶性的题目,须先化简f (x )的表达式,观察其特点,然后再进行判断. [例1] 1、判断下列函数的奇偶性(1)f (x )=x 3+1x;(2)f (x )=x 2+1;(3)f (x )=|x +1|+|x -1|;(4)f (x )=2x +1;(5)f (x )=x -1+1-x ;(6)f (x )=1|x |-1.2、判断函数f(x)=|x+a|-|x-a|(a∈R)的奇偶性.[例2]已知函数y=f(x)的图象关于原点对称,且当x>0时,f(x)=x2-2x+3.试求f(x)在R上的表达式,并画出它的图象,根据图象写出它的单调区间.2、已知函数f(x)为偶函数,且当x<0时,f(x)=x+1,则x>0时,f(x)=________.[例3]1、已知b>a>0,偶函数y=f(x)在区间[-b,-a]上是增函数,问函数y=f(x)在区间[a,b]上是增函数还是减函数?2、(1)已知函数y=f(x)是定义在R上的偶函数,在[2,6]上是减函数,比较f(-5)与f(3)的大小结果为______.(2)如果奇函数f(x)在区间[1,6]上是增函数,且最大值为10,最小值为4,那么f(x)在[-6,-1]上是增函数还是减函数?求f(x)在[-6,-1]上的最大值和最小值.[例4]1、已知偶函数f(x)(图(1))和奇函数g(x)(图(2))在y轴右边的一部分图象,试根据偶函数和奇函数的性质,分别作出它们在y轴左边的图象.2、(1)如图①是奇函数y=f(x)的部分图象,则f(-4)·f(-2)=________.(2)如图②是偶函数y=f(x)的部分图象,比较f(1)与f(3)的大小的结果为________.[例5] 判断下列函数的奇偶性: (1)f (x )=(x -1)x +1x -1; (2)f (x )=1-x 2|x +2|-2课堂练习一、选择题1.下列函数不具备奇偶性的是 ( )A .y =-xB .y =-1x C .y =x -1x +1D .y =x 2+22.下列命题中真命题的个数为( )(1)对f (x )定义域内的任意x ,都有f (x )+f (-x )=0则f (x )是奇函数(2)对f (x )的定义域内的任意x ,都有f (x )-f (-x )=0,则f (x )是偶函数(3)对f (x )的定义域内的任意x ,都有f (-x )f (x )=-1,则f (x )是奇函数(4)对f (x )的定义域内的任意x ,都有f (-x )f (x )=1,则f (x )是偶函数A .1B .2C .3D .43.若函数y =f (x )为奇函数,则下列坐标表示的点一定在函数f (x )的图象上的是 ( ) A .(a ,-f (a )) B .(-a ,-f (-a )) C .(-a ,f (a )) D .(-a ,-f (a ))4.已知y =f (x )是奇函数,且方程f (x )=0有六个实根,则方程f (x )=0的所有实根之和是 ( )A .4B .2C .1D .05.已知f (x )=(m -1)x 2+2mx +3为偶函数,则f (x )在(-5,-2)上是( ) A .增函数 B .减函数 C .部分为增函数,部分为减函数 D .无法确定增减性 6.偶函数y =f (x )在区间[-4,-1]是增函数,下列不等式成立的是( )A .f (-2)<f (3)B .f (-π)<f (π)C .f (1)<f (-3)D .f (-2)>f (3)二、解答题 7.判断下列函数的奇偶性.(1)f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧1 x 是有理数-1 x 是无理数. (2)f (x )=|2x +1|-|2x -1|.(3)f (x )=2|x |. (4)f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x (x -2) x ≥0-x (x +2) x <0课后练习一、选择题 1.下列命题中错误的是( )①图象关于原点成中心对称的函数一定为奇函数 ②奇函数的图象一定过原点 ③偶函数的图象与y 轴一定相交 ④图象关于y 轴对称的函数一定为偶函数 A .①② B .③④ C .①④ D .②③2.如果奇函数f (x )在(0,+∞)上是增函数,则f (x )在(-∞,0)上( )A .减函数B .增函数C .既可能是减函数也可能是增函数D .不一定具有单调性3.已知f (x )=x 7+ax 5+bx -5,且f (-3)=5,则f (3)=( ) A .-15B .15C .10D .-104.若f (x )在[-5,5]上是奇函数,且f (3)<f (1),则下列各式中一定成立的是( ) A .f (-1)<f (-3) B .f (0)>f (1) C .f (2)>f (3) D .f (-3)<f (5)5.设f (x )是定义在R 上的奇函数,且当x >0时,f (x )=2x-3,则f (-2)的值等于( ) A .-1B .1 C.114D .-1146.设f (x )在[-2,-1]上为减函数,最小值为3,且f (x )为偶函数,则f (x )在[1,2]上( )A .为减函数,最大值为3B .为减函数,最小值为-3C .为增函数,最大值为-3D .为增函数,最小值为37.(胶州三中高一模块测试)下列四个函数中,既是偶函数又在(0,+∞)上为增函数的是( ) A .y =x 3B .y =-x 2+1 C .y =|x |+1 D .y =2-|x |8.(09·辽宁文)已知偶函数f (x )在区间[0,+∞)单调递增,则满足f (2x -1)<f ⎝⎛⎭⎫13的x 取值范围是( )A.⎝⎛⎭⎫13,23 B.⎣⎡⎭⎫13,23 C.⎝⎛⎭⎫12,23 `D.⎣⎡⎭⎫12,23 9.若函数f (x )=(x +1)(x +a )为偶函数,则a =( ) A .1B .-1C .0D .不存在10.奇函数f (x )当x ∈(-∞,0)时,f (x )=-2x +3,则f (1)与f (2)的大小关系为( ) A .f (1)<f (2) B .f (1)=f (2) C .f (1)>f (2) D .不能确定二、填空题11.若f (x )=ax 2+bx +c (a ≠0)为偶函数,则g (x )=ax 3+bx 2+cx 的奇偶性为________. 12.偶函数y =f (x )的图象与x 轴有三个交点,则方程f (x )=0的所有根之和为________. 三、解答题13.判断下列函数的奇偶性:(1)f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-x 2+x (x >0)x 2+x (x ≤0); (2)f (x )=1x 2+x .14.已知f (x )是偶函数,g (x )是奇函数,且f (x )+g (x )=x 2+x -2,求f (x ),g (x )的表达式.15.函数f (x )=ax +b 1+x 2是定义在(-1,1)上的奇函数,且f ⎝⎛⎭⎫12=25,求函数f (x )的解析式.16.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,求实数a 的取值范围.17.f (x )是奇函数,当x ≥0时,f (x )的图象是经过点(3,-6),顶点为(1,2)的抛物线的一部分,求f (x )的解析式,并画出其图象.答案1.函数的奇偶性(1)定义: ①奇函数:-x ∈D ,且f (-x )=-f (x ) ②偶函数:-x ∈D ,且g (-x )=g (x ) (2)性质: 坐标原点 坐标原点 y 轴 y 轴 (3)[答案] ①偶 ②既是奇函数,又是偶函数 ③非奇非偶 ④奇 2.用定义判断函数奇偶性的步骤是:(1)求定义域,看定义域是否关于原点对称,若定义域关于原点不对称,则为非奇非偶函数.(2)定义域关于原点对称时,看f (-x )=±f (x )(或f (x )±f (-x )=0或f (-x )f (x )=±1(用此式时,f (x )≠0对定义域内任意x 都成立))是否成立.如不成立,则为非奇非偶函数.(3)f (-x )=-f (x )成立时为奇函数.f (-x )=f (x )成立时为偶函数. 3. b =0, b =0 奇.对于函数奇偶性的讨论,学习时应把握下述几点:①函数的奇偶性讨论是在函数的整个定义域上进行的.考察一个函数y =f (x )是否具有奇偶性,不仅考察f (x )与f (-x )之间的关系,更应考察函数的定义域是否关于原点对称. ③以函数的奇偶性作为划分标准,可将函数分为四类:偶函数,奇函数,既是奇函数又是偶函数,非奇非偶函数.既是奇函数又是偶函数的函数f (x )一定是常数函数f (x )=0,但f (x )=0不一定既是奇函数也是偶函数,须特别注意定义域是否关于原点对称这一限制条件.④奇函数y =f (x )若在x =0处有定义,则一定有f (0)=0.⑤综合函数的单调性与奇偶性,可得以下常用的两个结论:奇函数在区间[a ,b ]和[-b ,-a ]上有相同的单调性;偶函数在区间[a ,b ]和[-b ,-a ]上有相反的单调性(ab >0).⑥有时也用奇偶函数的性质来判断:偶函数的和、差、积、商(定义域符合要求)仍为偶函数.奇函数的和、差为奇函数,两个奇函数的积、商为偶函数.⑦有些判断奇偶性的题目,须先化简f (x )的表达式,观察其特点,然后再进行判断.[例1] 1、 [分析] 利用函数奇偶性定义来判断. ∴f (x )为奇函数.(2)f (x )定义域为R ,且f (-x )=(-x )2+1=x 2+1=f (x ),∴f (x )为偶函数.(3)定义域为(-∞,+∞),∵f (-x )=|-x +1|+|-x -1|=|x -1|+|x +1|=f (x ),∴f (x )为偶函数. (4)定义域为(-∞,+∞),f (-x )=-2x +1, ∵f (-x )≠-f (x )且f (-x )≠f (x ), ∴f (x )为非奇非偶函数. (5)定义域为{1},∵定义域不关于原点对称,∴f (x )为非奇非偶函数.2、 [解析] f (x )的定义域为R ,当a ≠0时,f (-x )=|-x +a |-|-x -a |=|x -a |-|x +a |=-f (x ), ∴f (x )为奇函数,当a =0时,有f (x )=0,∴f (x )既是奇函数又是偶函数.[例2] 1、 [分析] 由函数图象关于原点对称可知y =f (x )是奇函数.利用奇函数性质可求得解析式. [解析] ∵函数f (x )的图象关于原点对称. ∴f (x )为奇函数,则f (0)=0,设x <0,则-x >0,∵x >0时,f (x )=x 2-2x +3, ∴f (x )=-f (-x )=-(x 2+2x +3)=-x 2-2x -3 于是有:f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2-2x +3 (x >0)0 (x =0)-x 2-2x -3 (x <0)先画出函数在y 轴右边的图象,再根据对称性画出y 轴左边的图象.如下图.由图象可知函数f (x )的单调递增区间是(-∞,-1]、[1,+∞),单调递减区间是[-1,0)、(0,1]. 2、 [答案] -x +1[解析] x >0时,-x <0,∴f (-x )=-x +1,又∵f (x )为偶函数,∴f (x )=-x +1.[例3] 1、已知b >a >0,偶函数y =f (x )在区间[-b ,-a ]上是增函数,问函数y =f (x )在区间[a ,b ]上是增函数还是减函数?[分析] 由函数的奇偶性进行转化.[解析] 设a ≤x 1<x 2≤b ,则-b ≤-x 2<-x 1≤-a .∵f (x )在[-b ,-a ]上是增函数.∴f (-x 2)<f (-x 1) 又f (x )是偶函数,∴f (-x 1)=f (x 1),f (-x 2)=f (x 2) 于是 f (x 2)<f (x 1),故f (x )在[a ,b ]上是减函数.[点评] 由函数单调性和奇偶性的定义,可以证明在关于原点对称的两个区间上,偶函数的单调性恰是相反的,奇函数的单调性是相同的. 2、[答案] (1)f (-5)<f (3)[解析] (1)∵f (x )是偶函数,∴f (-5)=f (5),∵f (x )在[2,6]上是减函数, ∴f (5)<f (3),∴f (-5)<f (3).(2)设-6≤x 1<x 2≤-1,则1≤-x 2<-x 1≤6,∵f (x )在[1,6]上是增函数且最大值为10,最小值为4,∴4=f (1)≤f (-x 2)<f (-x 1)≤f (6)=10, 又∵f (x )为奇函数,∴4≤-f (x 2)<-f (x 1)≤10, ∴-10≤f (x 1)<f (x 2)≤-4,即f (x )在[-6,-1]上是增函数,且最小值为-10,最大值为-4.[例4] 1、[解析] (1)根据偶函数图象关于y 轴对称的性质,画出函数在y 轴左边的图象,如图(1). (2)根据奇函数的图象关于原点对称的性质,画出函数在y 轴左边的图象,如图(2).2、 [答案] (1)2 (2)f (3)>f (1)[解析] (1)∵奇函数的图象关于原点对称,且奇函数f (x )图象过点(2,1)和(4,2), ∴必过点(-2,-1)和(-4,-2), ∴f (-4)·f (-2)=(-2)×(-1)=2.(2)∵偶函数f (x )满足f (-3)>f (-1), ∴f (3)>f (1).[点评](1)可由奇函数的性质,先去掉函数记号¡°f ¡±内的负号,f (-4)·f (-2)=-f (4)·[-f (2)]=f (4)·f (2)=2×1=2.[辨析] 要判断函数的奇偶性,必须先求函数定义域(看定义域是否关于原点对称).有时还需要在定义域制约条件下将f (x )进行变形,以利于判定其奇偶性.[例5] [正解] (1)由x +1x -1≥0得{x |x >1,或x ≤-1},∵f (x )定义域关于原点不对称,∴f (x )为非奇非偶函数.(2)由⎩⎪⎨⎪⎧1-x 2≥0|x +2|-2≠0得-1≤x ≤1且x ≠0,定义域关于原点对称,又-1≤x ≤1且x ≠0时,f (x )=1-x 2x +2-2=1-x 2x ,∵f (-x )=1-(-x )2-x =-1-x 2x =-f (x ),∴f (x )为奇函数. 课后练习答案 一、选择题1.[答案] C2.[答案] D[解析] 四个命题都正确,故选D.3.[答案] D[解析] ∵-f (a )=f (-a ),∴点(-a ,-f (a ))在y =f (x )的图象上,故选D. 4.[答案] D[解析] 奇函数的图象关于原点对称,方程f (x )=0的六个根,即f (x )图象与x 轴的六个交点横坐标,它们分布在原点两侧各三个,且分别关于原点对称, ∴和为0.5.[答案] A[解析] ∵f (x )=(m -1)x 2+2mx +3为偶函数,∴m =0,∴f (x )=-x 2+3,因此f (x )在(-5,-2)上为增函数,故选A.6.[答案] D二、解答题a7. [解析] (1)为偶函数.∵x ∈Q 时,-x ∈Q , ∴f (-x )=1=f (x ).同理,x 为无理数时,-x 也为无理数. ∴f (-x )=-1=f (x ),∴f (x )为偶函数.(2)奇函数.∵f (-x )=|-2x +1|-|-2x -1|aa =|2x -1|-|2x +1|=-f (x ), ∴f (x )为奇函数.(3)偶函数.∵f (-x )=2|-x |=2|x |=f (x ),∴f (x )为偶函数.(4)画出其图象如图,可见f (x )为奇函数.课后练习答案 一、选择题 1. [答案] D[解析] f (x )=1x 为奇函数,其图象不过原点,故②错;y =⎩⎪⎨⎪⎧x -1 x ≥1-x -1 x ≤-1为偶函数,其图象与y 轴不相交,故③错. 2.[答案] B 3.[答案] A[解析] 解法1:f (-3)=(-3)7+a (-3)5+(-3)b -5=-(37+a ·35+3b -5)-10=-f (3)-10=5,∴f (3)=-15. 解法2:设g (x )=x 7+ax 5+bx ,则g (x )为奇函数,∵f (-3)=g (-3)-5=-g (3)-5=5,∴g (3)=-10,∴f (3)=g (3)-5=-15.4.[答案] A[解析] ∵f (3)<f (1),∴-f (1)<-f (3),∵f (x )是奇函数,∴f (-1)<f (-3). 5.[答案] A[解析] ∵x >0时,f (x )=2x-3,∴f (2)=22-3=1,又f (x )为奇函数,∴f (-2)=-f (2)=-1. 6.[答案] D[解析] ∵f (x )在[-2,-1]上为减函数,最大值为3,∴f (-1)=3,又∵f (x )为偶函数,∴f (x )在[1,2]上为增函数,且最小值为f (1)=f (-1)=3.7.[答案] C[解析] 由偶函数,排除A ;由在(0,+∞)上为增函数,排除B ,D ,故选C. 8.[答案] A[解析] 由题意得|2x -1|<13⇒-13<2x -1<13⇒23<2x <43⇒13x <23,∴选A.9.[答案] B[解析] 解法1:f (x )=x 2+(a +1)x +a 为偶函数,∴a +1=0,∴a =-1. 解法2:∵f (x )=(x +1)(x +a )为偶函数,∴对任意x ∈R ,有f (-x )=f (x )恒成立,∴f (-1)=f (1),即0=2(1+a ),∴a =-1. 10.[答案] C [解析] 由条件知,f (x )在(-∞,0)上为减函数, ∴f (-1)<f (-2),又f (x )为奇函数,∴f (1)>f (2).[点评] 也可以先求出f (x )在(0,+∞)上解析式后求值比较,或利用奇函数图象对称特征画图比较. 二、填空题11. [答案] 奇函数 [解析] 由f (x )=ax 2+bx +c (a ≠0)为偶函数得b =0,因此g (x )=ax 3+cx ,∴g (-x )=-g (x ), ∴g (x )是奇函数. 12. [答案] 0[解析] 由于偶函数图象关于y 轴对称,且与x 轴有三个交点,因此一定过原点且另两个互为相反数,故其和为0. 三、解答题13.[解析] (1)f (-x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2-x (x ≥0)-x 2-x (x <0),∴f (-x )=-f (x ),∴f (x )为奇函数.(2)f (-x )=1x 2-x≠f (x ),f (-x )≠-f (x ),∴f (x )既不是奇函数,又不是偶函数.14. [解析] f (-x )+g (-x )=x 2-x -2,由f (x )是偶函数,g (x )是奇函数得,f (x )-g (x )=x 2-x -2 又f (x )+g (x )=x 2+x -2,两式联立得:f (x )=x 2-2,g (x )=x .15. [解析] 因为f (x )是奇函数且定义域为(-1,1),所以f (0)=0,即b =0. 又f ⎝⎛⎭⎫12=25,所以12a1+⎝⎛⎭⎫122=25,所以a =1,所以f (x )=x 1+x 2. 16. [解析] 由f (1-a )+f (1-a 2)<0及f (x )为奇函数得,f (1-a )<f (a 2-1), ∵f (x )在(-1,1)上单调减,∴⎩⎪⎨⎪⎧-1<1-a <1-1<1-a 2<11-a >a 2-1解得0<a <1. 故a 的取值范围是{a |0<a <1}.17. [解析] 设x ≥0时,f (x )=a (x -1)2+2,∵过(3,-6)点,∴a (3-1)2+2=-6,∴a =-2.即f (x )=-2(x -1)2+2.当x <0时,-x >0,f (-x )=-2(-x -1)2+2=-2(x +1)2+2,∵f (x )为奇函数,∴f (-x )=-f (x ),∴f (x )=2(x +1)2-2,即f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-2(x -1)2+2 (x ≥0)2(x +1)2-2 (x <0), 其图象如图所示.。
函数的奇偶性一、知识梳理&方法总结1. 函数奇偶性的定义偶函数的定义如果对于函数()f x 定义域内任意一个x ,都有()()f x f x -=,那么()f x 就叫做偶函数。
奇函数的定义如果对于函数()f x 定义域内任意一个x ,都有()()f x f x -=-,那么()f x 就叫做奇函数。
2. 判断函数奇偶性的方法首先看定义域是否是对称区间(是的话就继续,不是就是非奇非偶函数)然后找()f x 与()f x -之间的关系,若()()f x f x -=,那么()f x 就叫做偶函数,若()()f x f x -=-,那么()f x 就叫做奇函数注意:① 函数的定义域是关于原点的对称区间是奇(偶)函数的必要条件② 意味着不存在"某个区间上的"的奇(偶)函数――不研究③ 奇函数在对称的单调区间内有相同的单调性,偶函数在对称的单调区间内具有相反的 单调性.3. 奇偶函数的图像奇函数⇔图象关于原点对称偶函数⇔图象关于y 轴对称注意:根据图像的对称性也可以判断函数的奇偶性。
4. 函数四则运算的奇偶性(乘除的时候可以类比正负数)偶+偶=偶,偶+奇=非奇非偶奇+奇=奇,偶×偶=偶奇×奇=偶,偶×奇=奇5. 复合函数的奇偶性内偶择偶,内奇同外6. 奇函数如果定义域中有零必过原点,即(0)0f =7. 奇偶性与单调性的关系① 奇函数在原点两侧单调性相同;② 偶函数在原点两侧单调性相反。
二、典型例题分类解析经典题型一——奇偶函数的定义及判定【例一】已知23f x ax bx a b =+++()是偶函数,且其定义域为12a a -[,],则a =___________, b =___________.【例二】判断下列函数的奇偶性:1. x x x x f -+-=11)1()(2. 2211)(x x x f --=3.11f x x x =+--()4. ⎩⎨⎧>-<+=)0()0()(22x x x x x x x f经典题型二——利用奇偶性求函数解析式【例三】设()f x 为奇函数,()g x 为偶函数,且()()()210,1,1f x g x x x x -=≠-+,求()f x 和()g x 的解析式。
函数的单调性、奇偶性、周期性、对称性及函数的图像(一)复习指导单调性:设函数y =f (x)定义域为A ,区间MA ,任取区间M 中的两个值x 1,x 2,改变量Δx =x 2-x 1>0,则当Δy =f(x 2)-f(x 1)>0时,就称f(x)在区间M 上是增函数,当Δy=f(x 2)-f(x 1)<0时,就称f(x)在区间M 上是减函数.如果y =f(x)在某个区间M 上是增(减)函数,则说y=f(x)在这一区间上具有单调性,这一区间M 叫做y=f(x)的单调区间.函数的单调性是函数的一个重要性质,在给定区间上,判断函数增减性,最基本的方法就是利用定义:在所给区间任取x 1,x 2,当x 1<x 2时判断相应的函数值f(x 1)与f(x 2)的大小.利用图象观察函数的单调性也是一种常见的方法,教材中所有基本初等函数的单调性都是由图象观察得到的.对于y=f[φ(x)]型双重复合形式的函数的增减性,可通过换元,令u=φ(x),然后分别根据u=φ(x),y=f(u)在相应区间上的增减性进行判断,一般有“同则增,异则减”这一规律.此外,利用导数研究函数的增减性,更是一种非常重要的方法,这一方法将在后面的复习中有专门的讨论,这里不再赘述.奇偶性:(1)设函数f(x)的定义域为D ,如果对D 内任意一个x ,都有-x ∈D ,且f(-x)=-f(x),则这个函数叫做奇函数;设函数f(x)的定义域为D ,如果对D 内任意一个x ,都有-x ∈D ,且f(-x)=f(x),则这个函数叫做偶函数.函数的奇偶性有如下重要性质:f(x)奇函数f(x)的图象关于原点对称.f(x)为偶函数f(x)的图象关于y 轴对称.此外,由奇函数定义可知:若奇函数f(x)在原点处有定义,则一定有f(0)=0,此时函数f(x)的图象一定通过原点.周期性:对于函数f(x),如果存在一个非零常数T ,使得当x 取定义域内的每一个值时,都有f(x+T)=f(x)成立,则函数f(x)叫做周期函数,非零常数T 叫做这个函数的周期.关于函数的周期性,下面结论是成立的.(1)若T 为函数f(x)的一个周期,则kT 也是f (x)的周期(k 为非零整数).(2)若T 为y=f(x)的最小正周期,则||T 为y=Af(ωx+φ)+b 的最小正周期,其中ω≠0.对称性:若函数y=f(x)满足f(a -x)=f(b+x)则y=f(x)的图象关于直线2ba x对称,若函数y=f (x)满足f(a -x)=-f(b+x)则y=f(x)的图象关于点(2ba ,0)对称.函数的图象:函数的图象是函数的一种重要表现形式,利用函数的图象可以帮助我们更好的理解函数的性质,我们首先要熟记一些基本初等函数的图象,掌握基本的作图方法,如描点作图,三角函数的五点作图法等,掌握通过一些变换作函数图象的方法.同时要特别注意体会数形结合的思想方法在解题中的灵活应用.(1)利用平移变换作图:y=f(x)左右平移y=f(x +a) y=f(x)上下平移y=f(x)+b(2)利用和y=f(x)对称关系作图:y=f(-x)与y=f (x)的图象关于y 轴对称;y=-f(x)与y=f(x)的图象关于x 轴对称y=-f(-x)与y =f(x)的图象关于原点对称;y=f -1(x)与y=f(x)的图象关于直线y=x 对称(3)利用y=f(x)图象自身的某种对称性作图y=|f(x)|的图象可通过将y=f(x)的图象在x 轴下方的部分关于x 轴旋转180°,其余部分不变的方法作出.y=f(|x|)的图象:可先做出y=f(x),当x ≥0时的图象,再利用偶函数的图象关于y 轴对称的性质,作出y=f(x)(x<0)的图象.此外利用伸缩变换作图问题,待三角的复习中再进行研究.还要记住一些结论:若函数y=f(x)满足f (a -x)=f(b+x)则y=f(x)的图象关于直线2ba x对称,若函数y=f (x)满足f(a -x)=-f(b+x)则y=f(x)的图象关于点(2ba ,0)对称.(二)解题方法指导例1.设a ≠0,试确定函数21)(xax x f 在(-1,1)上的单调性.例2.讨论xxx f 2)(的增减性.例3.f(x)在(-∞,2)上是增函数,且对任意实数x 均有f(4-x)=f(x)成立,判断f(x)在(2,+∞)上的增减性.例4*.已知函数f(x)的定义域为R ,对任意实数m ,n ,都有21)()()(n f m f n m f 且当21x时,f(x)>0.又.0)21(f (Ⅰ)求证;1)21(,21)0(f f (Ⅱ)判断函数f(x)的单调性并进行证明例5.在R 上求一个函数,使其既是奇函数,又是偶函数例6.判断下列函数的奇偶性)1lg()()1(2xxx f (2)11)()(xx aa x x f (其中φ(x)为奇函数,a >0且a ≠1).例7.设函数])1,1[(1)(2x bxxa x x f 是奇函数,判断它的增减性.例8.设f(x)是定义域为R 且以2为一个周期的周期函数,也是偶函数,已知当x ∈[2,3]时f (x)=(x -1)2+1,求当x ∈[1,2]时f(x)的解析式.例9.作出112xx y的图象,并指出函数的对称中心,渐近线,及函数的单调性.例10.作出函数的图象(1)1)1(32x y(2)y=|lg|x||例11.(1)作出方程|x |+|y |=1所表示的曲线.(2)作出方程|x -1|+|y+1|=1所表示的曲线.例12.已知函数f(x)和g(x)的图象关于原点对称,且f(x)=x 2+2x .(1)求函数g(x)的解析式;(2)解不等式g(x)≥f(x)-|x -1|.例题解析例1解:任取x 1,x 2∈(-1,1),且Δx=x 2-x 1>0,则)1)(1()1)((11)()(2221211222122212x x x x x x a x ax x ax x f x f y由于-1<x 1<x 2<1,所以Δx=x 2-x 1>0,1+x 1x 2>0,1-21x >0,1-22x >0.因此当a >0时,Δy=f(x 2)-f(x 1)>0,当a <0时,Δy=f(x 2)-f(x 1)<0.所以当a >0时f(x)在(-1,1)上是增函数,当a <0时,f(x)在(-1,1)上是减函数.例2分析:可先在(0,+∞)上研究f(x)的增减性,然后根据f(x)的奇偶性判断其在(-∞,0)上的增减性,而当x >0时,有,222)(xxx f 当且仅当x x2即2x 时“=”成立,即当2x 时,f(x)取得最小值,2由此可知x=2是函数单调区间的一个分界点.解:任取x 1,x 2∈(0,2],且Δx=x 2-x 1>0则)21)(()2()2()()(2112112212x x x x x x x x x f x f y因为,2021x x Δx=x 2-x 1>0,且02121x x ,因此Δy=f(x 2)-f(x 1)<0,故f(x)在]2,0(上是减函数.同理可证f(x)在),2[是增函数.又由),(2)(x f xxx f 可知f(x)是奇函数,其图像关于原点对称,所以可知f(x)在]2,(上是增函数,在)0,2[上是减函数.综上所述,x xx f 2)(在]2,(和),2[上是增函数,在)0,2[,]2,0(上是减函数.例3解:任取x 1,x 2∈(2,+∞),且x 1<x 2,则由2<x 1<x 2得2>4-x 1>4-x 2 因为f(x)在(-∞,2)上是增函数,所以有f(4-x 1)>f(4-x 2)而由已知又有f(4-x 1)=f(x 1),f(4-x 2)=f(x 2),所以f(x 1)>f(x 2),故f(x)在(2,+∞)上是减函数.小结:注意体会解题中的划归思想.此题若是一个小题,由f(4-x)=f(x)可知f (x)的图像关于x=2对称,立即就可以判断出f(x)在(2,+∞)上是减函数.例4分析:判断这类抽象函数的单调性,关键是根据已知去创造条件,利用单调性的定义进行和判断,可以采用分析法寻求解题思路.解:(Ⅰ)由f(m +n)=f(m)+f(n)21得f(0)=f(0+0)=2f(0)21有f(0)=-21又由及0)21(f 得1)21(f (Ⅱ)任取x 1,x 2∈R 且Δx =x 2-x 1>0则212112x x 根据已知可得)21(12x x f 则有21)()()()(1121122x f x x f x x x f x f 21)(21)21()21(21)()2121(112112x f f x x f x f x x f ).(1)(11)()21(0111x f x f x f f 函数f(x)在R 上为增函数.例5解:设所求的R 上的函数为f(x),则由函数奇偶性定义得f(-x)=-f(x)①,f(-x)=f(x)②,联立①②,消去f(-x),得f(x)=0.显然函数f(x)=0既是奇函数又是偶函数,所以f(x)=0就是所求的函数.例6解:(1)因为对任意x ∈R ,都有0||122xx x xx x,所以函数定义域为R任取x ∈R ,则-x ∈R 且有)()1lg()1lg()1lg()(2122x f xxxxxx x f 所以)1lg()(2xxx f 是奇函数(2)函数的定义域为R .任取x ∈R ,则-x ∈R ,且有.11)(11)(11)()(xx xxxx aa x a a x aa x x f 所以11)()(xx aa x x f 是偶函数.例7解:显然x ∈[-1,1],-x ∈[-1,1],因为f(x)为奇函数,所以对区间[-1,1]内任意实数x 均有f(-x)=-f(x)成立,即1122bx xa x bxxa x ,也就是1122bxxa x bxxa x 这是关于x 的恒等式,比较两端分子分母对应项的系数,可得a=b=0.所以1)(2xx x f 任取x 1,x 2∈[-1,1],且Δx=x 2-x 1>0 则)1)(1()1)((11)()(2221211221122212xxx x x x x x x x x f x f y因为-1≤x 1<x 2≤1,所以Δx=x 2-x 1>0,1-x 1x 2>0,因此Δy=f(x 2)-f(x 1)>0,所以当x ∈[-1,1]时1)(2xx x f 为增函数.注:此题也可以通过f(0)=0,f(-1)=-f (-1)求得a=b=0例8分析:此题的解答要抓住两个关键点,一个是f(x)为偶函数,再一个是f(x)为周期函数,通过画出草图,就会发现可以先求出当x ∈[-3,-2]时函数的解析式,在利用周期性求出当x ∈[1,2]时f(x)的解析式,要注意体会划归的思想方法.解:当x ∈[-3,-2]时-x ∈[2,3]所以f(-x)=(-x -1)2+1=(x +1)2+1,因为f(x)是偶函数,因此当x ∈[-3,-2]时,f(x)=(x +1)2+1当x ∈[1,2]时,x -4∈[-3,-2],有f(x -4)=(x -4+1)2+1=(x -3)2+1,因为2为f(x)的周期,可知-4也为f(x)一个周期,有f(x -4)=f(x)故x ∈[1,2]时f(x)=(x -3)2+1.例9解:因为112112x x x y所以将xy1的图象向左平移一个单位,再向上平移两个单位,即可得到112xx y的图象,如图由图象可以得到:对称中心为(-1,2)渐近线分别为x=-1,y=2函数在(-∞,-1)和(-1,+∞)上都是增函数.例10解:(1)将函数32x y的图象向右平移一个单位,再向上平移一个单位,即可的得到1)1(32xy ,如图.(2)y=|lg |x ||为偶函数,当x >0时先作出y=lg x 的图象,在根据奇偶性作出y=lg |x |的图象,最后将y=lg |x |在横轴下面的图象关于x 轴旋转180°,其余部分不变.即可得到y=|lg |x ||的图象,如图.例11分析,曲线|x |+|y |=1是关于x 轴,y 轴和原点的对称图形,利用对称性可以很快的作出曲线,至于曲线|x -1|+|y +1|=1,只需通过将曲线|x |+|y |=1适当平移即可得到.解:(1)先作出线段x +y=1(x ≥1,y ≥1),再作出该线段分别关于x 轴,y 轴和原点分别对称的线段,就得到方程|x |+|y |=1所表示的曲线,如图.(2)将(1)中方程|x |+|y |=1所表示的曲线右移一个单位,下移一个单位就得到方程|x -1|+|y +1|=1所表示的曲线,如图.例12解:(1)设f(x)上任意一点P(x 0,y 0)关于原点的对称点为P (x ,y)则220y y x x 即yy x x 00因为点P(x 0,y 0)在f (x)=x 2+2x 的图像上,所以20xy 2x 0,即-y=(-x)2+2(-x)故g(x)=-x 2+2x .(2)由g(x)≥f(x)-|x -1|得2x 2≤|x -1|当x ≥1时,不等式化为2x 2-x +1≤0,此式无实数解.当x <1时,不等式化为2x 2+x -1≤0解得211x,因此g(x)≥f(x)-|x -1|解集为].21,1[。