2022-2023学年人教A版2019高中数学 修一3.2.2 奇偶性 2份打包 学案(Word版含答案)

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名称 2022-2023学年人教A版2019高中数学 修一3.2.2 奇偶性 2份打包 学案(Word版含答案)
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资源类型 教案
版本资源 人教A版(2019)
科目 数学
更新时间 2022-07-26 11:16:51

文档简介

3.2.2 奇偶性
第1课时 奇偶性的概念
学习目标 1.了解函数奇偶性的定义.2.掌握判断和证明函数奇偶性的方法.3.应用函数的奇偶性解决简单的求值问题.
导语
古语有云:“夫美者,上下,内外,大小,远近皆无害焉,故曰美.”大家知道,我国的建筑,无论宫殿、庙宇、亭台、园林,无不有着对称之美,还能给人以稳重、博大、端庄的感觉,你能说出生活中和对称有关的例子吗?而对称美在数学中更是体现的淋漓尽致,今天我们来探究数学中的对称美.
一、函数奇偶性的概念
问题1 观察下列函数图象,你能发现这两个函数图象有什么共同特征吗?
提示 这两个函数图象都关于y轴对称.
问题2 如何利用符号语言精确地描述“函数图象关于y轴对称”呢?不妨取自变量的一些特殊值,观察下表相应函数值的情况.
x … -3 -2 -1 0 1 2 3 …
f(x)=x2 … 9 4 1 0 1 4 9 …
g(x)=2-|x| … -1 0 1 2 1 0 -1 …
提示 可以发现当自变量取一对相反数时,相应的两个函数值相等.
问题3 观察函数f(x)=x和g(x)=的图象,你能发现这两个函数图象有什么共同特征吗?你能用符号语言精确地描述这一特征吗?并自主探究结果.
提示 可以发现,两个函数的图象都关于原点成中心对称图形.
知识梳理
偶函数的定义: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.
奇函数的定义: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.
注意点:
(1)函数的奇偶性是函数的整体性质.
(2)先判断定义域是否关于原点对称,如果 x∈I,都有-x∈I,即便定义域关于原点对称,还需判断f(-x)与f(x)的关系,若f(-x)=f(x),则函数是偶函数,若f(-x)=-f(x),则函数是奇函数,若f(-x)≠±f(x),则函数为非奇非偶函数.
(3)偶函数图象关于y轴对称,奇函数图象关于原点对称.
(4)若奇函数在原点处有意义,则必有f(0)=0.
(5)若f(-x)=-f(x),且f(-x)=f(x),则f(x)既是奇函数又是偶函数,既奇又偶的函数有且只有一类,即f(x)=0,x∈D,D是关于原点对称的实数集,但有无数个既奇又偶的函数.
二、函数奇偶性的判断
例1 判断下列函数的奇偶性.
(1)f(x)=-|x|;
(2)f(x)=+;
(3)f(x)=.
(4)f(x)=x-.
解 (1)函数f(x)的定义域为R,关于原点对称,又f(-x)=-|-x|=-|x|=f(x),∴f(x)为偶函数.
(2)函数f(x)的定义域为{-1,1},关于原点对称,且f(x)=0,又f(-x)=-f(x),f(-x)=f(x),
∴f(x)既是奇函数又是偶函数.
(3)函数f(x)的定义域为{x|x≠1},不关于原点对称,
∴f(x)是非奇非偶函数.
(4)函数f(x)的定义域为{x|x≠0},∵ x∈{x|x≠0},都有-x∈{x|x≠0},
且f(-x)=-x-=-=-f(x),
∴f(x)是奇函数.
反思感悟 判断函数奇偶性的方法
(1)定义法:
(2)图象法:
跟踪训练1 判断下列函数的奇偶性.
(1)f(x)=;
(2)f(x)=x2(x2+2).
解 (1)f(x)=的定义域为(-∞,0)∪(0,+∞),
∵f(-x)=-=-f(x),
∴f(x)=是奇函数.
(2)f(x)=x2(x2+2)的定义域为R.
∵f(-x)=f(x),
∴f(x)=x2(x2+2)是偶函数.
三、奇、偶函数的图象及应用
例2 已知函数y=f(x)是定义在R上的偶函数,且当x≤0时,f(x)=x2+2x.现已画出函数f(x)在y轴左侧的图象,如图所示.
(1)请补全函数y=f(x)的图象;
(2)根据图象写出函数y=f(x)的单调递增区间;
(3)根据图象写出使f(x)<0的x的取值集合.
解 (1)由题意作出函数图象如图.
(2)由图可知,单调递增区间为(-1,0),(1,+∞).
(3)由图可知,使f(x)<0的x的取值集合为{x|-2延伸探究 若将本例中的“偶函数”改为“奇函数”,其他条件不变,如何解答本题?
解 (1)由题意作出函数图象如图所示.
(2)由图可知,单调递增区间为(-1,1).
(3)由图可知,使f(x)<0的x的取值集合为{x|-22}.
反思感悟 巧用奇、偶函数的图象求解问题
(1)依据:奇函数 图象关于原点对称,偶函数 图象关于y轴对称.
(2)求解:根据奇、偶函数图象的对称性可以解决诸如求值、比较大小及解不等式问题.
跟踪训练2 定义在[-3,-1]∪[1,3]上的函数f(x)是奇函数,其部分图象如图所示.
(1)请在坐标系中补全函数f(x)的图象;
(2)比较f(1)与f(3)的大小.
解 (1)由于f(x)是奇函数,则其图象关于原点对称,其图象如图所示.
(2)观察图象,知f(3)四、利用函数的奇偶性求值
例3 (1)若函数f(x)=ax2+bx+3a+b是偶函数,定义域为[a-1,2a],则a=________,b=________.
答案  0
解析 因为偶函数的定义域关于原点对称,所以a-1=-2a,解得a=.又函数f(x)=x2+bx+b+1为二次函数,结合偶函数图象的特点,易得b=0.
(2)已知函数f(x)=x7-ax5+bx3+cx+2,若f(-3)=-3,则f(3)=________.
答案 7
解析 令g(x)=x7-ax5+bx3+cx,则g(x)是奇函数,
∴f(-3)=g(-3)+2=-g(3)+2,
又f(-3)=-3,∴g(3)=5.
又f(3)=g(3)+2,∴f(3)=5+2=7.
反思感悟 利用奇偶性求值的常见类型
(1)求参数值:若解析式含参数,则根据f(-x)=-f(x)或f(-x)=f(x)列式,比较系数利用待定系数法求解;若定义域含参数,则根据定义域关于原点对称,利用区间的端点和为0求参数.
(2)求函数值:利用f(-x)=-f(x)或f(-x)=f(x)求解,有时需要构造奇函数或偶函数以便于求值.
跟踪训练3 (1)已知函数f(x)=x2+(2-m)x+m2+12为偶函数,则m的值是(  )
A.4 B.3 C.2 D.1
答案 C
(2)设函数f(x)=为奇函数,则a=________.
答案 -1
解析 因为f(x)为奇函数,所以f(-x)=-f(x),
即=-,
显然x≠0,整理得x2-(a+1)x+a=x2+(a+1)x+a,故a+1=0,得a=-1.
1.知识清单:
(1)函数奇偶性的概念.
(2)奇函数、偶函数的图象特征.
2.方法归纳:特值法、数形结合法.
3.常见误区:忽略奇、偶函数的定义域关于原点对称.
1.函数y=f(x),x∈[-1,a](a>-1)是奇函数,则a等于(  )
A.-1 B.0
C.1 D.无法确定
答案 C
解析 ∵奇函数的定义域关于原点对称,
∴a-1=0,即a=1.
2.下列图象表示的函数中具有奇偶性的是(  )
答案 B
解析 选项A中的图象关于原点或y轴均不对称,故排除;选项C,D中的图象表示的函数的定义域不关于原点对称,不具有奇偶性,故排除;选项B中的图象关于y轴对称,其表示的函数是偶函数.
3.(多选)下列函数是奇函数的是(  )
A.y=x(x∈[0,1]) B.y=3x2
C.y= D.y=x|x|
答案 CD
解析 利用奇函数的定义,首先定义域关于原点对称,排除选项A;
又奇函数需满足f(-x)=-f(x),排除选项B.
4.已知函数y=f(x)为偶函数,其图象与x轴有四个交点,则方程f(x)=0的所有实根之和是________________________________________________________________________.
答案 0
解析 由于偶函数的图象关于y轴对称,所以偶函数的图象与x轴的交点也关于y轴对称,因此,四个交点中,有两个在x轴的负半轴上,另两个在x轴的正半轴上,所以四个实根的和为0.
1.已知y=f(x),x∈(-a,a),F(x)=f(x)+f(-x),则F(x)是(  )
A.奇函数
B.偶函数
C.既是奇函数又是偶函数
D.非奇非偶函数
答案 B
解析 ∵F(-x)=f(-x)+f(x)=F(x),
又x∈(-a,a)关于原点对称,
∴F(x)是偶函数.
2.若f(x)=3x3+5x+a-1为R上的奇函数,则a的值为(  )
A.0 B.-1 C.1 D.2
答案 C
解析 ∵f(x)为R上的奇函数,
∴f(0)=0,得a=1.
3.若函数f(x)满足=1,则f(x)的图象的对称轴是(  )
A.x轴 B.y轴
C.直线y=x D.不能确定
答案 B
解析 =1 f(-x)=f(x),f(x)为偶函数,
∴其图象的对称轴为y轴.
4. 如图,给出奇函数y=f(x)的局部图象,则f(-2)+f(-1)的值为(  )
A.-2 B.2
C.1 D.0
答案 A
解析 f(-2)+f(-1)=-f(2)-f(1)
=--=-2.
5.已知f(x)是R上的奇函数,且当x>0时,f(x)=2x-,若f(2)+f(0)=1,则f(-3)等于(  )
A.-4 B.-3 C.-2 D.1
答案 A
解析 因为f(x)是R上的奇函数,所以f(0)=0,
又因为f(2)+f(0)=1,所以f(2)=4-=1,解得a=6,
所以f(x)=2x-(x>0),所以f(-3)=-f(3)=-=-4.
6.(多选)下列函数中为奇函数的是(  )
A.f(x)=x3 B.f(x)=x5
C.f(x)=x+ D.f(x)=
答案 ABC
解析 选项ABC中的函数满足定义域关于原点对称,且f(-x)=-f(x),由奇函数的定义可知选ABC.
7. 设偶函数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的解集是_______________________________________.
答案 {x|-5≤x<-2或2解析 因为偶函数的图象关于y轴对称,所以可根据对称性确定不等式f(x)<0的解集.
因为当x∈[0,5]时,f(x)<0的解集为{x|2所以当x∈[-5,0]时,f(x)<0的解集为{x|-5≤x<-2}.
所以f(x)<0的解集是{x|-5≤x<-2或28. 已知函数f(x)是定义在[-3,0)∪(0,3]上的奇函数,当x>0时,f(x)的图象如图所示,那么f(x)的值域是________.
答案 [-3,-1)∪(1,3]
解析 因为当09.判断下列函数的奇偶性.
(1)f(x)=;
(2)f(x)=;
(3)f(x)=
解 (1)函数f(x)的定义域为[0,+∞),不关于原点对称,所以f(x)=是非奇非偶函数.
(2)f(x)的定义域为[-1,0)∪(0,1],关于原点对称.
f(-x)==-f(x),所以f(x)为奇函数.
(3)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),
所以f(x)是偶函数.
10.(1)如图①,给出奇函数y=f(x)的局部图象,试作出y轴右侧的图象并求出f(3)的值;
(2)如图②,给出偶函数y=f(x)的局部图象,试作出y轴右侧的图象并比较f(1)与f(3)的大小.
解 (1)奇函数y=f(x)在y轴左侧图象上任一点P(-x,f(-x))关于原点的对称点为P′(x,-f(-x)),图③为图①补充后的图象,易知f(3)=-2.
(2)偶函数y=f(x)在y轴左侧图象上任一点P(-x,f(-x))关于y轴的对称点为P′(x,f(-x)),图④为图②补充后的图象,易知f(1)>f(3).
11.已知f(x)=ax3+bx2是定义在[a-1,3a]上的奇函数,那么a+b等于(  )
A.- B. C. D.-
答案 B
解析 ∵f(x)=ax3+bx2是定义在[a-1,3a]上的奇函数,
∴定义域关于原点对称,即a-1+3a=0,解得a=,
则函数f(x)=x3+bx2.
再由奇函数的定义得f(-x)=-f(x),
-x3+bx2=-,
∴b=0,则a+b=.
12.函数f(x)=是(  )
A.奇函数
B.偶函数
C.既是奇函数又是偶函数
D.非奇非偶函数
答案 B
解析 若x是有理数,则-x也是有理数,
∴f(-x)=f(x)=1;若x是无理数,则-x也是无理数,
∴f(-x)=f(x)=0.
∴函数f(x)是偶函数.
13.(多选)对于定义在R上的函数f(x),则下列判断正确的是(  )
A.若函数f(x)满足f(-2)=f(2),则f(x)是偶函数
B.若函数f(x)满足f(-2)≠f(2),则f(x)不是偶函数
C.若函数f(x)满足f(2)>f(1),则f(x)是R上的单调增函数
D.若函数f(x)满足f(2)>f(1),则f(x)不是R上的单调减函数
答案 BD
解析 A选项,若f(x)=x(x2-4),则f(-2)=0,f(2)=0,故f(-2)=f(2),又f(x)的定义域为R,关于原点对称,且f(-x)=-x[(-x)2-4]=-x(x2-4)=-f(x),所以f(x)为奇函数,故A错误;
B选项,依据偶函数的定义知,若f(x)为偶函数,则f(-x)=f(x),则可知满足f(2)≠f(-2)的函数必然不是偶函数,故B正确;
C选项,若f(x)=x2,则f(2)=4,f(1)=1,故f(2)>f(1),但函数f(x)=x2在(-∞,0)上为减函数,在(0,+∞)上为增函数,故C错误;
D选项,因为2>1,f(2)>f(1),所以f(x)不是R上的单调减函数,故D正确.
14.已知定义域为[a-4,2a-2]的奇函数f(x)=2 023x3-5x+b+2,则f(a)+f(b)的值为________________________________________________________________________.
答案 0
解析 因为奇函数的图象关于原点对称,
所以a-4+2a-2=0,
所以a=2,
因为函数f(x)是奇函数,
所以f(0)=0,
即b+2=0,故b=-2,
所以f(a)+f(b)=f(2)+f(-2)=f(2)-f(2)=0.
15.已知函数f(x)=,若f(a)=,则f(-a)=________.
答案 
解析 根据题意,f(x)==1+,
而h(x)=是奇函数,
故f(-a)=1+h(-a)=1-h(a)=2-[1+h(a)]
=2-f(a)=2-=.
16.已知函数f(x)对一切实数x,y都有f(x+y)=f(x)+f(y),
(1)求证:f(x)是奇函数;
(2)若f(-3)=a,试用a表示f(12).
(1)证明 由已知f(x+y)=f(x)+f(y),
令y=-x得f(0)=f(x)+f(-x),
令x=y=0得f(0)=2f(0),
所以f(0)=0.
所以f(x)+f(-x)=0,
即f(-x)=-f(x),
故f(x)是奇函数.
(2)解 由(1)知f(x)为奇函数.
所以f(-3)=-f(3)=a,所以f(3)=-a.
又f(12)=f(6)+f(6)=2f(3)+2f(3)=4f(3),
所以f(12)=-4a.第2课时 奇偶性的应用
学习目标 1.掌握用奇偶性求解析式的方法.2.理解奇偶性对单调性的影响并能用以比较大小、求最值和解不等式.
一、根据函数奇偶性求函数的解析式
知识梳理
用奇偶性求解析式的步骤:
如果已知函数的奇偶性和一个区间[a,b]上的解析式,求关于原点的对称区间[-b,-a]上的解析式,其解决思路为
(1)“求谁设谁”,即在哪个区间上求解析式,x就应在哪个区间上设.
(2)利用已知区间的解析式进行代入.
(3)利用f(x)的奇偶性写出-f(x)或f(-x),从而解出f(x).
例1 (1)若f(x)是定义在R上的奇函数,当x>0时,f(x)=x2-2x+3,求f(x)的解析式.
解 当x<0时,-x>0,
f(-x)=(-x)2-2(-x)+3=x2+2x+3,
由于f(x)是奇函数,故f(x)=-f(-x),
所以f(x)=-x2-2x-3.
即当x<0时,f(x)=-x2-2x-3.
又因为f(x)是定义在R上的奇函数,
所以f(0)=0.
故f(x)=
(2)设f(x)是偶函数,g(x)是奇函数,且f(x)+g(x)=,求函数f(x),g(x)的解析式.
解 ∵f(x)是偶函数,g(x)是奇函数,
∴f(-x)=f(x),g(-x)=-g(x),
由f(x)+g(x)=.①
用-x代替上式中的x,得f(-x)+g(-x)=,
∴f(x)-g(x)=,②
(①+②)÷2,得f(x)=;
(①-②)÷2,得g(x)=.
延伸探究
1.在本例(1)中,把条件“f(x)是定义在R上的奇函数”改为“f(x)是定义在R上的偶函数”,其余不变,求当x<0时,f(x)的解析式.
解 当x<0时,-x>0,
f(-x)=(-x)2-2(-x)+3=x2+2x+3,
由于f(x)是偶函数,故f(x)=f(-x),
所以f(x)=x2+2x+3.
即当x<0时,f(x)=x2+2x+3.
2.在本例(2)中,把条件“f(x)是偶函数,g(x)是奇函数”改为“f(x)是奇函数,g(x)是偶函数”,再求f(x),g(x)的解析式.
解 ∵f(x)是奇函数,g(x)是偶函数,
∴f(-x)=-f(x),g(-x)=g(x),
又f(x)+g(x)=,①
用-x代替上式中的x,得f(-x)+g(-x)=,
即f(x)-g(x)=.②
联立①②得f(x)=,g(x)=.
反思感悟 (1)已知某区间上函数的解析式,求对称区间上的函数的解析式,应设这个区间上的变量为x,然后把x转化为-x,此时-x成为了已知区间上的解析式中的变量,通过应用奇函数或偶函数的定义,适当推导,即可得所求区间上的解析式.
(2)已知函数f(x),g(x)组合运算与奇偶性,则把x换为-x,构造方程组求解.
提醒:若函数f(x)的定义域内含0且为奇函数,则必有f(0)=0,但若为偶函数,未必有f(0)=0.
跟踪训练1 (1)已知f(x)是R上的偶函数,当x∈(0,+∞)时,f(x)=x2+x-1,当x∈(-∞,0)时,求f(x)的解析式.
解 设x<0,则-x>0,
则f(-x)=(-x)2+(-x)-1=x2-x-1,
又f(x)在R上为偶函数,
∴当x∈(-∞,0)时,f(x)=f(-x)=x2-x-1.
(2)设函数f(x)是定义在R上的奇函数,当x<0时,f(x)=-x2-x,求函数f(x)的解析式.
解 设x>0,则-x<0,
则f(-x)=-(-x)2-(-x)=-x2+x.
又f(x)是R上的奇函数,
∴f(x)=-f(-x)=x2-x.
又∵函数的定义域为R,∴f(0)=0,
综上可知f(x)=
二、利用函数奇偶性与单调性比较大小
问题 想一想奇函数与偶函数的图象特点,如果奇函数在(-2,-1)上单调递减,那么它在(1,2)上的单调性如何?如果偶函数在(-2,-1)上单调递减,那么它在(1,2)上的单调性如何?
提示 奇函数在(1,2)上单调递减,偶函数在(1,2)上单调递增.
知识梳理
1.若f(x)为奇函数且在区间[a,b](a2.若f(x)为偶函数且在区间[a,b](a3.若f(x)为奇函数且在区间[a,b](a4.若f(x)为偶函数且在区间[a,b](a以上a,b符号相同.
例2 已知f(x)是奇函数,且在区间[0,+∞)上单调递增,则f(-0.5),f(-1),f(0)的大小关系是(  )
A.f(-0.5)B.f(-1)C.f(0)D.f(-1)答案 B
解析 ∵函数f(x)为奇函数,
且f(x)在区间[0,+∞)上单调递增,
∴f(x)在R上单调递增,
∴f(-1)反思感悟 比较大小的求解策略
(1)若自变量在同一个单调区间上,直接利用函数的单调性比较大小;
(2)若自变量不在同一个单调区间上,需利用函数的奇偶性把自变量转化到同一个单调区间上,然后利用单调性比较大小.
跟踪训练2 设函数f(x)的定义域为R,对于任意实数x总有f(-x)=f(x),当x∈[0,+∞)时,f(x)单调递增,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)D.f(π)答案 A
解析 由偶函数与单调性的关系知,若x∈[0,+∞),f(x)单调递增,则x∈(-∞,0]时,f(x)单调递减,故其图象的几何特征是自变量的绝对值越小,则其函数值越小,∵|-2|<|-3|<π,
∴f(π)>f(-3)>f(-2).
三、利用函数的单调性与奇偶性解不等式
例3 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(1-m)解 因为f(x)是奇函数且f(x)在[0,2]上单调递减,
所以f(x)在[-2,2]上单调递减.
所以不等式f(1-m)解得-1≤m<.
所以实数m的取值范围为.
反思感悟 利用函数奇偶性与单调性解不等式,一般有两类
(1)利用图象解不等式;
(2)转化为简单不等式求解.
①利用已知条件,结合函数的奇偶性,把已知不等式转化为f(x1)f(x2)的形式;
②根据奇函数在对称区间上的单调性一致,偶函数在对称区间上的单调性相反,去掉不等式中的“f”转化为简单不等式(组)求解.
特别提醒:列不等式(组)时不要忘掉函数的定义域.
跟踪训练3 已知f(x)是定义在R上的偶函数,且在区间(-∞,0)上单调递增.若f(-3)=0,则<0的解集为________________.
答案 {x|-33}
解析 ∵f(x)是定义在R上的偶函数,且在区间(-∞,0)上单调递增,
∴f(x)在区间(0,+∞)上单调递减.
∴f(3)=f(-3)=0.
当x>0时,由f(x)<0,
解得x>3;
当x<0时,由f(x)>0,
解得-3故所求解集为{x|-33}.
1.知识清单:
(1)利用奇偶性求函数的解析式.
(2)利用奇偶性和单调性比较大小、解不等式.
2.方法归纳:转化法、数形结合法.
3.常见误区:解不等式易忽视函数的定义域.
1.设函数f(x)=若f(x)是奇函数,则g(-2)等于(  )
A.-1 B.0 C.1 D.2
答案 B
解析 由已知可得g(-2)=f(-2)=-f(2)=-(22-2×2)=0.
2.设偶函数f(x)在区间(-∞,-1]上单调递增,则(  )
A.f B.f(2)C.f(2)D.f(-1)答案 B
解析 ∵f(x)为偶函数,∴f(-x)=f(x),
∴f(2)=f(-2).
又f(x)在区间(-∞,-1]上单调递增,且-2<-<-1,∴f(2)=f(-2)3.已知函数f(x)=为奇函数,则a+b等于(  )
A.-1 B.1
C.0 D.2
答案 C
解析 当x<0时,-x>0,∵f(x)为奇函数,∴f(-x)=-f(x).即ax2-bx=-x2-x,∴a=-1,b=1.故a+b=0.
4.已知定义在R上的偶函数f(x)在(-∞,0]上单调递增,若f(a)>f(3),则实数a的取值范围是________.
答案 (-3,3)
解析 由题意可知|a|<3,解得-31.设函数f(x)=为奇函数,则实数a 等于(  )
A.-1 B.1
C.0 D.-2
答案 A
解析 根据题意,得f(x)+f(-x)=0,即+=0,变形可得(a+1)x=0,则a=-1.
2.若函数f(x)=ax2+(2+a)x+1是偶函数,则函数f(x)的单调递增区间为(  )
A.(-∞,0] B.[0,+∞)
C.(-∞,+∞) D.[1,+∞)
答案 A
解析 因为函数为偶函数,所以a+2=0,a=-2,
即函数f(x)=-2x2+1,
所以函数f(x)在(-∞,0]上单调递增.
3.如果奇函数f(x)在区间[-3,-1]上单调递增且有最大值5,那么函数f(x)在区间[1,3]上(  )
A.单调递增且最小值为-5
B.单调递增且最大值为-5
C.单调递减且最小值为-5
D.单调递减且最大值为-5
答案 A
解析 ∵f(x)为奇函数,
∴f(x)在[1,3]上的单调性与[-3,-1]上一致且f(1)为最小值,
又已知f(-1)=5,∴f(-1)=-f(1)=5,
∴f(1)=-5.
4.设函数f(x)=且f(x)为偶函数,则g(-2)等于(  )
A.6 B.-6 C.2 D.-2
答案 A
解析 g(-2)=f(-2)=f(2)=22+2=6.
5.若奇函数f(x)在(-∞,0)上的解析式为f(x)=x(1+x),则f(x)在(0,+∞)上有(  )
A.最大值- B.最大值
C.最小值- D.最小值
答案 B
解析 方法一 当x<0时,f(x)=x2+x=2-,
所以f(x)有最小值-,因为f(x)是奇函数,
所以当x>0时,f(x)有最大值.
方法二 (直接法)当x>0时,-x<0,
所以f(-x)=-x(1-x).
又f(-x)=-f(x),
所以f(x)=x(1-x)=-x2+x=-2+,
所以当x>0时,f(x)有最大值.
6. (多选)一个偶函数定义在区间[-7,7]上,它在[0,7]上的图象如图所示,下列说法正确的是(  )
A.这个函数有三个单调递增区间
B.这个函数有两个单调递减区间
C.这个函数在其定义域内有最大值7
D.这个函数在其定义域内有最小值-7
答案 AC
解析 根据偶函数在[0,7]上的图象及其对称性,作出函数在[-7,0]上的图象,如图所示,
可知这个函数有三个单调递增区间;有三个单调递减区间;在其定义域内有最大值是7;在其定义域内最小值不是-7.
7.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)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)即f(-2)8.函数f(x)在R上为偶函数,且x>0时,f(x)=+1,则当x<0时,f(x)=________.
答案 +1
解析 ∵f(x)为偶函数,x>0时,f(x)=+1,
∴当x<0时,-x>0,f(x)=f(-x)=+1,
即x<0时,f(x)=+1.
9.已知f(x)是定义在(-1,1)上的奇函数,且f(x)在(-1,1)上是减函数,解不等式f(1-x)+f(1-2x)<0.
解 ∵f(x)是定义在(-1,1)上的奇函数,
由f(1-x)+f(1-2x)<0,得
f(1-x)<-f(1-2x),即f(1-x)又∵f(x)在(-1,1)上是减函数,
∴解得0∴原不等式的解集为.
10.已知y=f(x)是奇函数,它在(0,+∞)上单调递增,且f(x)<0,试问F(x)=在(-∞,0)上单调递增还是单调递减?证明你的结论.
解 F(x)在(-∞,0)上单调递减.
证明如下:任取x1,x2∈(-∞,0),且x1则有-x1>-x2>0.
因为y=f(x)在(0,+∞)上单调递增,且f(x)<0,
所以f(-x2)又因为f(x)是奇函数,
所以f(-x2)=-f(x2),f(-x1)=-f(x1),②
由①②得f(x2)>f(x1)>0.
于是F(x1)-F(x2)=>0,
即F(x1)>F(x2),
所以F(x)=在(-∞,0)上单调递减.
11.已知函数f(x)=ax3+bx+1(ab≠0),若f(2 022)=k,则f(-2 022)等于(  )
A.k B.-k
C.1-k D.2-k
答案 D
解析 方法一 令g(x)=ax3+bx(ab≠0),则g(x)是奇函数,
从而f(-2 022)=g(-2 022)+1
=-g(2 022)+1.
又因为f(2 022)=k,所以g(2 022)=k-1,
从而f(-2 022)=-(k-1)+1=2-k.
方法二 因为f(-x)+f(x)=-ax3-bx+1+ax3+bx+1=2,
所以f(-2 022)+f(2 022)=2.
又因为f(2 022)=k,所以f(-2 022)=2-k.
12.设奇函数f(x)在(0,+∞)上单调递减,且f(1)=0,则不等式<0的解集为(  )
A.(-1,0)∪(1,+∞)
B.(-∞,-1)∪(0,1)
C.(-∞,-1)∪(1,+∞)
D.(-1,0)∪(0,1)
答案 C
解析 ∵f(x)为奇函数,<0,
即<0,
∵f(x)在(0,+∞)上单调递减且f(1)=0,
∴当x>1时,f(x)<0,<0.
∵奇函数的图象关于原点对称,
∴在(-∞,0)上f(x)单调递减且f(-1)=0,
∴当x<-1时,f(x)>0,<0.
综上,不等式的解集为(-∞,-1)∪(1,+∞).
13.若函数y=f(x)是奇函数,且函数F(x)=af(x)+bx+2在(0,+∞)上有最大值8,则函数y=F(x)在(-∞,0)上有(  )
A.最大值-8 B.最小值-8
C.最小值-6 D.最小值-4
答案 D
解析 ∵y=f(x)和y=x都是奇函数,
∴T(x)=af(x)+bx也为奇函数.
又∵F(x)=af(x)+bx+2在(0,+∞)上有最大值8,
∴T(x)=af(x)+bx在(0,+∞)上有最大值6,
∴T(x)=af(x)+bx在(-∞,0)上有最小值-6,
∴F(x)=af(x)+bx+2在(-∞,0)上有最小值-4.
14.已知偶函数f(x)在[0,+∞)上单调递减,f(2)=0,若f(x-1)>0,则x的取值范围是________.
答案 (-1,3)
解析 ∵f(x)为偶函数,∴f(x-1)=f(|x-1|),
又f(2)=0,f(x-1)>0,∴f(|x-1|)>f(2).
∵|x-1|,2∈[0,+∞),且f(x)在[0,+∞)上单调递减,
∴|x-1|<2,即-2∴x的取值范围为(-1,3).
15.已知定义在R上的奇函数满足f(x+8)=f(x),且在区间[0,2]上单调递增,则(  )
A.f(25)B.f(25)C.f(-1)D.f(-1)答案 D
解析 ∵f(x+8)=f(x),
∴f(25)=f(17)=f(9)=f(1),
同理f(80)=f(0),
又∵奇函数f(x)在区间[0,2]上单调递增,
∴f(x)在区间[-2,2]上单调递增,
∴f(-1)即f(-1)16.已知f(x)是定义在R上的奇函数,且满足下面两个条件:①对于任意的x,y∈R,均有f(x+y)=f(x)+f(y);②当x>0时,f(x)<0,且f(1)=-2.试求函数f(x)在[-3,3]上的值域.
解 任取x1,x2,且-3≤x1<x2≤3,则x2-x1>0,f(x2-x1)<0,
∴f(x2)=f[(x2-x1)+x1]=f(x2-x1)+f(x1),
∴f(x2)-f(x1)=f(x2-x1)<0,即f(x2)<f(x1),
∴f(x)在[-3,3]上单调递减,
又f(1)=-2,f(2)=f(1)+f(1)=-4,
∴f(3)=f(1)+f(2)=-2-4=-6,又f(x)是定义在R上的奇函数,
∴f(-3)=-f(3)=6,又f(x)在[-3,3]上单调递减,
∴函数f(x)在[-3,3]上的值域为[-6,6].