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- 2021-05-21 发布
1.判断函数的奇偶性;
2.利用函数的奇偶性求参数;
3.考查函数的奇偶性、周期性和单调性的综合应用.
一、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
二、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.
三、必会结论
1.函数奇偶性的四个重要结论
(1)如果一个奇函数f(x)在原点处有定义,即f(0)有意义,那么一定有f(0)=0.
(2)如果函数f(x)是偶函数,那么f(x)=f(|x|).
(3)奇函数在两个对称的区间上具有相同的单调性;偶函数在两个对称的区间上具有相反的单调性.
(4)在公共定义域内有:奇±奇=奇,偶±偶=偶,奇×奇=偶,偶×偶=偶,奇×偶=奇.
2.周期性的三个常用结论
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;
(2)若f(x+a)=,则T=2a;
(3)若f(x+a)=-,则T=2a.(a>0)
3.对称性的三个常用结论
(1)若函数y=f(x+a)是偶函数,即f(a-x)=f(a+x),则函数y=f(x)的图象关于直线x=a对称;
(2)若对于R上的任意x都有f(2a-x)=f(x)或f(-x)=f(2a+x),则y=f(x)的图象关于直线x=a对称;
(3)若函数y=f(x+b)是奇函数,即f(-x+b)+f(x+b)=0,则函数y=f(x)关于点(b,0)中心对称.
高频考点一 判断函数的奇偶性
例1、判断下列函数的奇偶性:
(1)f(x)=x2-|x|+1,x∈[-1,4];
(2)f(x)=log2(x+);
(3)f(x)=
(3)易知函数的定义域为(-∞,0)∪(0,+∞),关于原点对称,又当x>0时,f(x)=x2+x,则当x<0时,-x>0,故f(-x)=x2-x=f(x);
当x<0时,f(x)=x2-x,则当x>0时,-x<0,故f(-x)=x2+x=f(x),故原函数是偶函数.
【变式探究】判断下列函数的奇偶性:
(1)f(x)=+;
(2)f(x)=;
(3)f(x)=
解 (1)由得x2=3,解得x=±,
即函数f(x)的定义域为{-,},
从而f(x)=+=0.
因此f(-x)=-f(x)且f(-x)=f(x),
∴函数f(x)既是奇函数又是偶函数.
(2)由得定义域为(-1,0)∪(0,1),关于原点对称.
∴x-2<0,∴|x-2|-2=-x,∴f(x)=.
又∵f(-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=-x2-x=-f(x);
当x>0时,-x<0,
则f(-x)=(-x)2-x=x2-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.
【方法规律】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.
【变式探究】 (1)下列函数中,既不是奇函数,也不是偶函数的是( )
A.y=x+sin 2x B.y=x2-cos x
C.y=2x+ D.y=x2+sin x
(2)设函数f(x),g(x)的定义域都为R,且f(x)是奇函数,g(x)是偶函数,则下列结论中正确的是( )
A.f(x)g(x)是偶函数 B.|f(x)|g(x)是奇函数
C.f(x)|g(x)|是奇函数 D.|f(x)g(x)|是奇函数
解析 (1)对于A,定义域为R,f(-x)=-x+sin 2(-x)=-(x+sin 2x)=-f(x),为奇函数;对于B,定义域为R,f(-x)=(-x)2-cos(-x)=x2-cos x=f(x),为偶函数;对于C,定义域为R,f(-x)=2-x+=2x+=f(x),为偶函数;y=x2+sin x既不是偶函数也不是奇函数,故选D.
(2)依题意得对任意x∈R,都有f(-x)=-f(x),g(-x)=g(x),因此,f(-x)g(-x)=-f(x)g(x)=-[f(x)·g(x)],f(x)g(x)是奇函数,A错;|f(-x)|·g(-x)=|-f(x)|·g(x)=|f(x)|g(x),|f(x)|g(x)是偶函数,B错;f (-x)|g(-x)|=-f(x)|g(x)|=-[f(x)|g(x)|],f(x)|g(x)|是奇函数,C正确;
|f(-x)·g(-x)|=|-f(x)g(x)|=|f(x)g(x)|,|f(x)g(x)|是偶函数,D错.
答案 (1)D (2)C
高频考点二 函数奇偶性的应用
命题角度1 利用奇偶性求函数值
例1、已知f(x)=x5+ax3+bx-8,且f(-2)=10,则f(2)等于( )
A.-26 B.-18 C.-10 D.10
答案 A
解析 解法一:令g(x)=x5+ax3+bx,易知g(x)是R上的奇函数,从而g(-2)=-g(2),又f(x)=g(x)-8,
∴f(-2)=g(-2)-8=10,∴g(-2)=18,
∴g(2)=-g(-2)=-18.
∴f(2)=g(2)-8=-18-8=-26.
解法二:由已知条件,得
①+②得f(2)+f(-2)=-16.又f(-2)=10,
∴f(2)=-26.
命题角度2 利用奇偶性求参数值
例2、若函数f(x)=xln (x+)为偶函数,则a= .
答案 1
解析 解法一:由题意得f(x)=xln (x+)=f(-x)=-xln(-x),所以+x=,解得a=1.
解法二:由f(x)为偶函数有ln (x+)为奇函数,令g(x)=ln (x+),有g(-x)=-g(x),以下同解法一.
命题角度3 利用奇偶性求解析式
例3、f(x)为R上的奇函数,当x>0时,f(x)=-2x2+3x+1,求f(x)的解析式.
命题角度4 利用奇偶性的图象特征解不等式
例4、已知f(x)是定义在R上的奇函数,当x≥0时,f(x)=x2+2x,若f(2-a2)>f(a),则实数a的取值范围是( )
A.(-∞,-1)∪(2,+∞) B.(-1,2)
C.(-2,1) D.(-∞,-2)∪(1,+∞)
答案 C
解析 ∵f(x)是奇函数,∴当x<0时,f(x)=-x2+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-a2)>f(a),得2-a2>a,解得-20).
【变式探究】 设函数f(x)(x∈R)满足f(x+π)=f(x)+sinx.当0≤x<π时,f(x)=0,则f= .
高频考点四 函数性质的综合应用
例4、(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)=x3+x2+1,则f(1)+g(1)等于( )
A.-3 B.-1 C.1 D.3
(2)(若函数f(x)=xln(x+)为偶函数,则a= .
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+)为奇函数,
所以ln(x+)+ln(-x+)=0,
则ln(a+x2-x2)=0,∴a=1.
答案 (1)C (2)1
【方法规律】(1)已知函数的奇偶性求参数,一般采用待定系数法求解,根据f(x)±f(x)=0得到关于待求参数的恒等式,由系数的对等性得参数的值或方程(组),进而得出参数的值.
(2)已知函数的奇偶性求函数值或解析式,首先抓住在已知区间上的解析式,将待求区间上的自变量转化到已知区间上,再利用奇偶性求出,或充分利用奇偶性构造关于f(x)的方程(组),从而得到f(x)的解析式或函数值.
【变式探究】(1)若函数f(x)=是奇函数,则使f(x)>3成立的x的取值范围为( )
A.(-∞,-1) B.(-1,0) C.(0,1) D.(1,+∞)
(2)已知f(x)是定义在R上的奇函数,当x>0时,f(x)=x2-4x,则f(x)= .
解析 (1)易知f(-x)==,
由f(-x)=-f(x),得=-,
即1-a2x=-2x+a,化简得a(1+2x)=1+2x,所以a=1,
f(x)=,由f(x)>3,得00,∴f(-x)=x2+4x.
又f(x)为奇函数,∴f(-x)=-f(x),
则f(x)=-x2-4x(x<0),
∴f(x)=
答案 (1)C (2)
高频考点五 函数的周期性及其应用
例5、 若函数f(x)是定义在R上的周期为2的奇函数,当0f(-),则a的取值范围是 .
解析 ∵f(x)是偶函数且在(-∞,0)上单调递增,
∴f(x)在(0,+∞)上单调递减,且f(-)=f(),
∴原不等式可化为f(2|a-1|)>f().
故有2|a-1|<,即|a-1|<,解得0时,f(x)=x3-8,则{x|f(x-2)>0}=( )
A.{x|-22}
B.{x|04}
C.{x|x<0或22}
答案 B
解析 当x=2时,有f(2)=0,又因为f(x)为奇函数,所以f(-2)=0,作出f(x)的大致图象,由图象可知,当-22,即04时,有f(x-2)>0.故选B.
1. (2018年全国Ⅱ卷理数)已知是定义域为的奇函数,满足.若,则
A. B. 0 C. 2 D. 50
【答案】C
【解析】因为是定义域为的奇函数,且,
所以,
因此,
因为,所以,
,从而,选C.
1.[2017·北京高考]已知函数f(x)=3x-x,则f(x)( )
A.是奇函数,且在R上是增函数
B.是偶函数,且在R上是增函数
C.是奇函数,且在R上是减函数
D.是偶函数,且在R上是减函数
答案 A
2、[2017·山东高考]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.
3.[2017·全国卷Ⅱ]已知函数f(x)是定义在R上的奇函数,当x∈(-∞,0)时,f(x)=2x3+x2,则f(2)= .
答案 12
解析 令x>0,则-x<0.
∴f(-x)=-2x3+x2.
∵函数f(x)是定义在R上的奇函数,
∴f(-x)=-f(x).
∴f(x)=2x3-x2(x>0).
∴f(2)=2×23-22=12.
f(2)=-f(-2)=-[2×(-2)3+(-2)2]=12.
1.【2016年高考四川理数】已知函数是定义在R上的周期为2的奇函数,当0<x<1时,,则= .
【答案】-2
【解析】因为函数是定义在R上的周期为2的奇函数,所以
,所以,即,,所以.
2.【2016高考山东理数】已知函数f(x)的定义域为R.当x<0时, ;当 时,;当 时, .则f(6)= ( ) 学, , ]
(A)−2 (B)−1 (C)0 (D)2
【答案】D
【解析】当时,,所以当时,函数是周期为 的周期函数,所以,又函数是奇函数,所以,故选D.
【2015高考福建,理2】下列函数为奇函数的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】函数是非奇非偶函数;和是偶函数;是奇函数,故选D.
【2015高考广东,理3】下列函数中,既不是奇函数,也不是偶函数的是( )
A. B. C. D.
【答案】.
【解析】记,则,,那么,,所以既不是奇函数也不是偶函数,依题可知、、依次是奇函数、偶函数、偶函数,故选.
【2015高考安徽,理2】下列函数中,既是偶函数又存在零点的是( )
(A) (B) (C) (D)
【答案】A
【解析】由选项可知,项均不是偶函数,故排除,项是偶函数,但项与轴没有交点,即项的函数不存在零点,故选A.
【2015高考新课标1,理13】若函数f(x)=为偶函数,则a=
【答案】1
【解析】由题知是奇函数,所以 =,解得=1.
(2014·福建卷) 已知函数f(x)=则下列结论正确的是( )
A.f(x)是偶函数
B.f(x)是增函数
C.f(x)是周期函数
D.f(x)的值域为[-1,+∞)
【答案】D
(2014·湖南卷)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)=( )
A.-3 B.-1 C.1 D.3
【答案】C
【解析】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.
(2014·新课标全国卷Ⅰ)设函数f(x),g(x)的定义域都为R,且f(x)是奇函数,g(x)是偶函数,则下列结论中正确的是( )
A.f(x)g(x)是偶函数
B.|f(x)|g(x)是奇函数
C.f(x)|g(x)|是奇函数
D.|f(x)g(x)|是奇函数
【答案】C
【解析】由于偶函数的绝对值还是偶函数,一个奇函数与一个偶函数之积为奇函数,故正确选项为C.
(2014·新课标全国卷Ⅱ)已知偶函数f(x)在[0,+∞)单调递减,f(2)=0,若f(x-1)>0,则x的取值范围是 .
【答案】(-1,3)
【解析】根据偶函数的性质,易知f(x)>0的解集为(-2,2),若f(x-1)>0,则-20时,f(x)=x2-4x,则不等式f(x)>x的解集用区间表示为 .
【答案】(-5,0)∪(5,+∞)
【解析】设x<0,则-x>0.因为f(x)是奇函数,所以f(x)=-f(-x)=-(x2+4x).
又f(0)=0,于是不等式f(x)>x等价于
或
解得x>5或-50时,f(x)=x2+,则f(-1)=( )
A.-2 B.0 C.1 D.2
【答案】A
【解析】∵f为奇函数,∴f=-f(1)=-=-2.
(2013·四川卷) 已知f(x)是定义域为R的偶函数,当x≥0时,f(x)=x2-4x,那么,不等式f(x+2)<5的解集是 .学 !
【答案】(-7,3)