3.1.3函数的奇偶性
一、函数的奇偶性
1.偶函数:一般地,设函数y=f(x)的定义域为D,如果对D内的任意一个x,都有-x∈D,且f(-x)=f(x),则称y=f(x)为偶函数.
2.奇函数:一般地,设函数y=f(x)的定义域为D,如果对D内的任意一个x,都有-x∈D,且f(-x)=-f(x),则称y=f(x)为奇函数.
二、奇、偶函数的特点
1.奇、偶函数定义域的特点:奇、偶函数的定义域关于原点对称.
2.奇、偶函数的对应关系的特点:
(1)奇函数有f(-x)=-f(x) f(-x)+f(x)=0 =-1(f(x)≠0);
(2)偶函数有f(-x)=f(x) f(-x)-f(x)=0 =1(f(x)≠0).
3.奇、偶函数图像的特征:
(1)奇函数的图象是以原点为对称中心的中心对称图形
(2)偶函数的图象是以y轴为对称轴的轴对称图形
4.奇、偶函数与单调性的关系
(1)若f(x)是奇函数,则f(x)在其关于原点对称的区间上单调性一致.
(2)若f(x)是偶函数,则f(x)在其关于原点对称的区间上单调性相反.
5.奇、偶函数的其他特征
(1)若奇函数在原点处有定义,则必有f(0)=0.有时可以用这个结论来否定一个函数为奇函数;
(2)既是奇函数又是偶函数的函数只有一种类型,即f(x)=0,x∈I,其中定义域I是关于原点对称的非空集合;
(3)函数根据奇偶性可分为奇函数、偶函数、既奇又偶函数、非奇非偶函数.
三、判断函数奇偶性的方法:
1.定义法:
(1)
常见函数的奇偶性:如一次、二次、反比例函数.
分段函数奇偶性的判定:
图像法:
函数的图象关于原点对称,则函数为奇函数.
(2)函数的图象关于y轴对称,则函数为偶函数.
3.性质法:
设非零函数f(x),g(x) 的定义域分别是F,G,若F=G,则奇、偶函数的运算性质及复合函数的奇偶性如下表所示:
四、(拓展)函数图像的对称性:
五、考点剖析:
题型一:判断函数的奇偶性
1.判断下列函数的奇偶性:
(1)f(x)=|x+1|-|x-1|;
(2)f(x)=+ ;
(3)f(x)=;
(4)
(5)
(6)
【解析】 (1)因为x∈R,所以-x∈R,
又因为f(-x)=|-x+1|-|-x-1|=|x-1|-|x+1|=-(|x+1|-|x-1|)=-f(x),
所以f(x)为奇函数.
(2)因为函数f(x)的定义域为{-1,1},
关于原点对称,且f(x)=0,所以f(-x)=-f(x),f(-x)=f(x),
所以f(x)既是奇函数又是偶函数.
(3)f(x)的定义域为[-1,0)∪(0,1].
即有-1≤x≤1且x≠0,则-1≤-x≤1,且-x≠0,
又因为f(-x)==-=-f(x).所以f(x)为奇函数.
(4)
(5)∵函数定义域为,定义域不关于原点对称,∴该函数是非奇非偶函数.
(6)∵函数定义域为,定义域不关于原点对称,∴该函数是非奇非偶函数.
2.判断下列函数的奇偶性
(1)
(2)
(3)
(4)f(x)=
解析:(1)
(2)
(3)
(4)当x>0时,f(x)=1-x2,此时-x<0,所以f(-x)=(-x)2-1=x2-1,所以f(-x)=-f(x);
当x<0时,f(x)=x2-1,此时-x>0,f(-x)=1-(-x)2=1-x2,所以f(-x)=-f(x);
当x=0时,f(-0)=-f(0)=0.
综上,对x∈R,总有f(-x)=-f(x),所以函数f(x)为R上的奇函数.
3.判断下列函数的奇偶性:
(1)若f(x)=ax2+bx+c(a≠0)是偶函数,则g(x)=ax3+bx2+cx是( )
A.奇函数 B.偶函数
C.非奇非偶函数 D.既是奇函数又是偶函数
(2)若定义在R上的函数f(x)满足:对任意的x1,x2∈R,都有f(x1+x2)=f(x1)+f(x2),判断函数f(x)的奇偶性.
【解析】(1) 因为f(x)=ax2+bx+c是偶函数,
所以由f(-x)=f(x),得b=0.所以g(x)=ax3+cx.
所以g(-x)=a(-x)3+c(-x)=-g(x),
所以g(x)为奇函数.【答案】 A
(2)
题型二:利用函数的奇偶性求解析式
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.
【解析】 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.
故f(x)=
2.函数f(x)在R上为偶函数,且x>0时,f(x)=+1,则当x<0时,求f(x)的解析式.
【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.
题型三:利用函数的奇偶性求函数值
1.设f(x)是定义在R上的奇函数,且当x≤0时,f(x)=x2-x,则f(1)=( )
A.- B.- C. D.
【解析】 因为f(x)是定义在R上的奇函数,所以f(1)=-f(-1)=-.
【答案】 A
2.已知f(x)是奇函数,g(x)是偶函数,且f(-1)+g(1)=2,f(1)+g(-1)=4,则g(1)等于( )
A.4 B.3 C.2 D.1
【解析】 由题意知f(-1)+g(1)=-f(1)+g(1)=2,f(1)+g(-1)=f(1)+g(1)=4.两式相加,解得g(1)=3.
【答案】 B
题型四:函数奇偶性与单调性的综合应用
1.设偶函数f(x)的定义域为R,当x∈[0,+∞)时,f(x)是增函数,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)【解析】 因为函数f(x)为R上的偶函数,所以f(-3)=f(3),f(-2)=f(2).
又当x∈[0,+∞)时,f(x)是增函数,且π>3>2,所以f(π)>f(3)>f(2),故f(π)>f(-3)>f(-2).【答案】 A
2.如果奇函数f(x)在区间[1,5]上是减函数,且最小值为3,那么f(x)在区间[-5,-1]上是( )
A.增函数且最小值为3 B.增函数且最大值为3
C.减函数且最小值为-3 D.减函数且最大值为-3
【解析】 当-5≤x≤-1时,1≤-x≤5,所以f(-x)≥3,即-f(x)≥3.从而f(x)≤-3,又奇函数在原点两侧的对称区间上单调性相同,故f(x)在[-5,-1]上是减函数.
【答案】 D
3.若函数f(x) (f(x)≠0)为奇函数,则必有( )
A.f(x)f(-x)>0 B.f(x)f(-x)<0
C.f(x)f(-x)
【解析】 ∵f(x)为奇函数,∴f(-x)=-f(x),又f(x)≠0,∴f(x)f(-x)=-[f(x)]2<0.
【答案】 B
4.设f(x)为偶函数,且在区间(-∞,0)上是增函数,f(-2)=0,则xf(x)<0的解集为( )
A.(-1,0)∪(2,+∞) B.(-∞,-2)∪(0,2)
C.(-2,0)∪(2,+∞) D.(-2,0)∪(0,2)
【解析】 根据题意,偶函数f(x)在(-∞,0)上为增函数,又f(-2)=0,
则函数f(x)在(0,+∞)上为减函数,且f(-2)=f(2)=0,函数f(x)的草图如图,
又由xf(x)<0 或,由图可得-2<x<0或x>2,
即不等式的解集为(-2,0)∪(2,+∞).故选C. 【答案】 C
5.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________.
【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-2<x-1<2,解得-1<x<3.【答案】 (-1,3)
6.定义在R上的偶函数f(x)满足f(1-x) =f(1+x),且在[-1,0]上单调递增.设a=f(3),b=f(),
c=f(2),则a,b,c的大小关系是 .
7.已知定义在[-2,2]上的奇函数f(x)在区间[0,2]上是减函数,若f(1-m)【解析】 因为f(x)在区间[-2,2]上为奇函数,且在区间[0,2]上是减函数,
所以f(x)在[-2,2]上为减函数.又f(1-m)即解得-1≤m<.故实数m的取值范围是.
【答案】
8.已知f(x)是定义在(-1,1)上的偶函数,且f(x)在(-1,0)上是减函数,解不等式f(1-x) -f(1-2x)<0.
【解析】 ∵f(x)是定义在(-1,1)上的偶函数,
∴由f(1-x)-f(1-2x)<0,得f(1-x)又∵f(x)在(-1,0)上是减函数
解得0题型五:利用奇偶性求参数值(或取值范围)
若函数f(x)=ax2+(b-1)x+3a+b是偶函数,定义域为[a-1,2a],则a+b=________.
因为定义域[a-1,2a]关于原点对称,所以(a-1)+2a=0.解得a=.
所以f(x)=x2+(b-1)x+1+b.
又因为f(-x)=f(x),所以x2-(b-1)x+1+b=x2+(b-1)x+1+b.
由对应项系数相等得-(b-1)=b-1.所以b=1.所以a+b=+1=.
若函数为奇函数,则实数a= .3.1.3函数的奇偶性
一、函数的奇偶性
1.偶函数:一般地,设函数y=f(x)的定义域为D,如果对D内的任意一个x,都有-x∈D,且f(-x)=f(x),则称y=f(x)为偶函数.
2.奇函数:一般地,设函数y=f(x)的定义域为D,如果对D内的任意一个x,都有-x∈D,且f(-x)=-f(x),则称y=f(x)为奇函数.
二、奇、偶函数的特点
1.奇、偶函数定义域的特点:奇、偶函数的定义域关于原点对称.
2.奇、偶函数的对应关系的特点:
(1)奇函数有f(-x)=-f(x) f(-x)+f(x)=0 =-1(f(x)≠0);
(2)偶函数有f(-x)=f(x) f(-x)-f(x)=0 =1(f(x)≠0).
3.奇、偶函数图像的特征:
(1)奇函数的图象是以原点为对称中心的中心对称图形
(2)偶函数的图象是以y轴为对称轴的轴对称图形
4.奇、偶函数与单调性的关系
(1)若f(x)是奇函数,则f(x)在其关于原点对称的区间上单调性一致.
(2)若f(x)是偶函数,则f(x)在其关于原点对称的区间上单调性相反.
5.奇、偶函数的其他特征
(1)若奇函数在原点处有定义,则必有f(0)=0.有时可以用这个结论来否定一个函数为奇函数;
(2)既是奇函数又是偶函数的函数只有一种类型,即f(x)=0,x∈I,其中定义域I是关于原点对称的非空集合;
(3)函数根据奇偶性可分为奇函数、偶函数、既奇又偶函数、非奇非偶函数.
三、判断函数奇偶性的方法:
1.定义法:
(1)
常见函数的奇偶性:如一次、二次、反比例函数.
分段函数奇偶性的判定:
图像法:
函数的图象关于原点对称,则函数为奇函数.
(2)函数的图象关于y轴对称,则函数为偶函数.
3.性质法:
设非零函数f(x),g(x) 的定义域分别是F,G,若F=G,则奇、偶函数的运算性质及复合函数的奇偶性如下表所示:
四、(拓展)函数图像的对称性:
五、考点剖析:
题型一:判断函数的奇偶性
1.判断下列函数的奇偶性:
(1)f(x)=|x+1|-|x-1|;
(2)f(x)=+ ;
(3)f(x)=;
(4)
(5)
(6)
2.判断下列函数的奇偶性
(1)
(2)
(3)
(4)f(x)=
3.判断下列函数的奇偶性:
(1)若f(x)=ax2+bx+c(a≠0)是偶函数,则g(x)=ax3+bx2+cx是( )
A.奇函数 B.偶函数
C.非奇非偶函数 D.既是奇函数又是偶函数
(2)若定义在R上的函数f(x)满足:对任意的x1,x2∈R,都有f(x1+x2)=f(x1)+f(x2),判断函数f(x)的奇偶性.
题型二:利用函数的奇偶性求解析式
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.
2.函数f(x)在R上为偶函数,且x>0时,f(x)=+1,则当x<0时,求f(x)的解析式.
题型三:利用函数的奇偶性求函数值
1.设f(x)是定义在R上的奇函数,且当x≤0时,f(x)=x2-x,则f(1)=( )
A.- B.- C. D.
2.已知f(x)是奇函数,g(x)是偶函数,且f(-1)+g(1)=2,f(1)+g(-1)=4,则g(1)等于( )
A.4 B.3 C.2 D.1
题型四:函数奇偶性与单调性的综合应用
1.设偶函数f(x)的定义域为R,当x∈[0,+∞)时,f(x)是增函数,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)2.如果奇函数f(x)在区间[1,5]上是减函数,且最小值为3,那么f(x)在区间[-5,-1]上是( )
A.增函数且最小值为3 B.增函数且最大值为3
C.减函数且最小值为-3 D.减函数且最大值为-3
3.若函数f(x) (f(x)≠0)为奇函数,则必有( )
A.f(x)f(-x)>0 B.f(x)f(-x)<0
C.f(x)f(-x)
4.设f(x)为偶函数,且在区间(-∞,0)上是增函数,f(-2)=0,则xf(x)<0的解集为( )
A.(-1,0)∪(2,+∞) B.(-∞,-2)∪(0,2)
C.(-2,0)∪(2,+∞) D.(-2,0)∪(0,2)
5.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________.
6.定义在R上的偶函数f(x)满足f(1-x) =f(1+x),且在[-1,0]上单调递增.设a=f(3),b=f(),
c=f(2),则a,b,c的大小关系是 .
7.已知定义在[-2,2]上的奇函数f(x)在区间[0,2]上是减函数,若f(1-m)8.已知f(x)是定义在(-1,1)上的偶函数,且f(x)在(-1,0)上是减函数,解不等式f(1-x) -f(1-2x)<0.
题型五:利用奇偶性求参数值(或取值范围)
若函数f(x)=ax2+(b-1)x+3a+b是偶函数,定义域为[a-1,2a],则a+b=________.
若函数为奇函数,则实数a= .