(共82张PPT)
3.1 函数的概念与性质
3.1.3 函数的奇偶性
第1课时 函数的奇偶性
探究点一 函数奇偶性的判断
探究点二 奇函数、偶函数的图象及应用
探究点三 利用函数的奇偶性求值
◆
◆
◆
◆
◆
课前预习
课中探究
课堂评价
备课素材
练习册
答案核查【导】
答案核查【练】
【学习目标】
1.结合具体函数了解函数奇偶性的概念和几何意义, 掌握函数奇
偶性的判断和证明方法;
2.会应用奇、偶函数图象的对称性解决简单问题.
知识点 函数奇偶性的概念及图象特点
偶函数 奇函数
条件 结论
图象特点 关于_____对称 关于______对称
(1)奇偶性定义:如果一个函数是________或是________,则称这个
函数具有奇偶性.
轴
原点
偶函数
奇函数
(2)既不是奇函数也不是偶函数定义:设函数的定义域为 ,如果
存在,但,即函数 的定义域不关于原点对称,或对
任意的,都有,且存在,, ,
,则 既不是奇函数也不是偶函数.
【诊断分析】
(1)为什么奇、偶函数的定义域一定要关于原点对称
解:由定义知,若是定义域内的一个元素, 也一定是定义域内的一
个元素,所以函数具有奇偶性的一个必不可少的条件是定义域关于原
点对称.如果所给函数的定义域不关于原点对称,则这个函数一定不具
有奇偶性.
(2)对于定义在上的函数,若,则函数 一定是
偶函数吗
解:不一定.仅有 ,不足以确定函数的奇偶性,不满足定义
中的“任意”,故 不一定是偶函数.
(3)函数 是偶函数吗
解:是. 符合偶函数的定义.
(4)若函数的图象关于原点对称,则 的图象是否一
定过点
解:不一定.因为的定义域不一定包含 .
(5)有没有一个函数,既是奇函数又是偶函数?
解:有.如, ,既是奇函数又是偶函数.
探究点一 函数奇偶性的判断
例1 判断下列函数的奇偶性:
(1) ;
解:因为的定义域是 ,
所以当时, .
因为 ,
所以 是奇函数.
(2) ;
解:因为,所以解得 ,
即函数的定义域为, ,
则 既是奇函数又是偶函数.
例1 判断下列函数的奇偶性:
(3) ;
解:因为的定义域为,所以当 时,
,又
,所以
为偶函数.
例1 判断下列函数的奇偶性:
(4) ;
解:的定义域为.
因为,且,所以 是非奇非偶函数.
例1 判断下列函数的奇偶性:
(5) ;
解:因为函数有意义,当且仅当
解得或 ,
所以函数的定义域为 ,关于原点对称,
所以,又 ,
所以函数 是奇函数.
例1 判断下列函数的奇偶性:
(6)
解:方法一:作出函数 的图象如图所示,因为
函数 的图象关于原点对称,所以函数是奇函数.
例1 判断下列函数的奇偶性:
方法二:当时,,此时 ,
所以 ,
所以 ;
当时,,此时 ,
,
所以 ;
当时,.
故对任意 ,总有,所以为 上的奇函数.
变式(1)设函数,的定义域为,且是奇函数, 是
偶函数,则下列结论中正确的是( )
A.是偶函数 B. 是奇函数
C.是奇函数 D. 是奇函数
√
[解析] 易知选项A,B,C,D中的函数的定义域均为.因为 是
奇函数,是偶函数,所以, .
对于A,,故 是奇函数,故A错误;
对于B,,故
是偶函数,故B错误;
对于C, ,故 是奇函数,
故C正确;
对于D,,故 是
偶函数,故D错误.故选C.
(2)判断下列函数的奇偶性:
①, ;
解:因为函数的定义域不关于原点对称,所以函数 ,
既不是奇函数也不是偶函数.
(2)判断下列函数的奇偶性:
② ;
解:依题意知函数的定义域为 ,
又 ,
所以函数 是偶函数.
③ ;
解:函数的定义域为且 ,不关于原点对
称,所以该函数是非奇非偶函数.
(2)判断下列函数的奇偶性:
④
解:的定义域关于原点对称.
当 时,,所以;
当时, ,所以.
所以 为奇函数.
(2)判断下列函数的奇偶性:
[素养小结]
判断函数奇偶性的方法:
(1)定义法:
(2)图象法:若函数的图象关于原点对称,则函数为奇函数;若函
数的图象关于 轴对称,则函数为偶函数.此方法多用在解选择题和
填空题中.
注意:对于分段函数奇偶性的判断,应分段讨论,要注意根据 的取
值范围取相应的函数解析式.
探究点二 奇函数、偶函数的图象及应用
例2(1)已知函数 的图象如图所示,则
函数 的图象可能是( )
A. B. C. D.
[解析] 由题图可得为偶函数,令 ,则
,所以 为奇函数,
排除C,D.
当 时,, ,排除B.故选A.
√
(2)已知函数是定义在上的偶函数,当 时,
.
①求函数 的解析式;
解:设,则, ,
是偶函数,,则, ,故
②作出函数的图象,并根据图象写出函数 的单调递增区间
和单调递减区间.
解: 的图象如图所示.
由图可知,的单调递增区间为
, ,
单调递减区间为, .
(2)已知函数是定义在上的偶函数,当 时,
.
变式(1)[2025·广东广州高一期末]函数 的图
象大致为( )
A. B. C. D.
[解析] 易知是偶函数,排除A,B;
当 时,,当时, ,排除C.故选D.
√
(2)已知是奇函数, 是偶函数,它们的定义域都
是,且它们在上的图象如图所示,则不等式
的解集为( )
A.或或
B.或或
C.或或
D.或或
√
[解析] 因为,所以 或
因为是奇函数,当
时,,当时, ,所以当
时,,当时, .
因为是偶函数,且当时,,
当 时,,
所以当时,,当 时,.
当时, 或;
当时, .
所以的解集为 或
或 . 故选A.
[素养小结]
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
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.
探究点三 利用函数的奇偶性求值
[探索] ①若函数为奇函数,在区间上有最大值 ,则
其是否有最小值?若有,则最小值是多少?
②若函数是偶函数,且过点,则满足的 值有哪些?
解:①因为函数 为奇函数,其图象关于原点对称,所以其有最
大值,则一定有最小值,由对称性可知其最小值为 .
②因为偶函数的图象关于轴对称,所以函数的图象也过点 ,
所以满足的值至少有, .
例3(1)[2024·湖北十堰高一期中]已知函数 是
定义在区间上的奇函数,则 ( )
A.0 B.1 C.2 D.4
[解析] 函数是定义在区间 上的奇函数,
则,解得,则 的定义域为
,所以 ,则
,函数为奇函数,故 .故选C.
√
(2)已知函数若 为奇函数,且
,则 ( )
A. B. C. D.
[解析] 当时,,因为为
上的奇函数,所以 ,所以
,即 ,
所以或(舍去),因为,所以 .故选A.
√
变式(1)已知为奇函数,则 ( )
A.0 B.1 C. D.2
[解析] 由题意可知,不妨设 ,
则,所以 ,
则 .故选A.
√
(2)若函数是上的奇函数,则___, ___.
0
0
[解析] 因为是上的奇函数,所以,所以 ,
所以.因为,所以 ,
所以 .
[素养小结]
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
或
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
或
求解,有时需
要构造奇函数或偶函数以便于求值.
1.函数 是( )
A.奇函数 B.偶函数
C.非奇非偶函数 D.既是奇函数也是偶函数
[解析] 作出函数 的图象如图所示,因为
,所以函数 的图象不关于原点对
称,由图可知函数的图象不关于 轴对称,
故 为非奇非偶函数.故选C.
√
2.下列函数中是奇函数且图象经过坐标原点的是( )
A. B. C. D.
[解析] 对于A,显然当时, 没有意义,故A不符合题意;
对于B,设,则 ,所以该函数
是偶函数,故B不符合题意;
对于C,设 ,则,所以该函数
是奇函数,且 ,故C符合题意;
对于D,设,则 ,所以该函数是偶函
数,故D不符合题意.故选C.
√
3.已知偶函数 的部分图象如图所示,则
的值为( )
A. B.2 C.1 D.0
[解析] 由题得
.故
选B.
√
4.[2025·黑龙江哈尔滨高一期中]已知为 上的奇函数,当
时,,则当时, 的解析式为
( )
A. B.
C. D.
[解析] 为上的奇函数,当时, ,
当时, ,
则,
所以当 时, .故选C.
√
5.(多选题)已知是定义在 上的奇函数,则下列结论中一定正
确的是( )
A. B.
C. D.
[解析] 由是定义在上的奇函数,得且 ,
因此,故A正确;
,故B错误;
,故C正确;
当时, ,此时无意义,故D错误.故选 .
√
√
1.理解函数的奇偶性要注意:
(1)函数的单调性是函数的“局部”性质,而奇偶性是函数的“整体”
性质,只有对其定义域内的每一个,都有 或
,才能说函数 是奇(或偶)函数;
(2)函数 是奇函数或偶函数的一个必不可少的条件:定义
域关于原点对称,换言之,若所给函数的定义域不关于原点对称,
则这个函数一定不具有奇偶性.例如,函数在区间
上是偶函数,但在区间 上却无奇偶性可言;
(3)若奇函数在原点处有定义,则必有 ;
(4)若,且,则 既是奇函数又是
偶函数,既奇又偶的函数有且只有一类,即,, 是
关于原点对称的非空实数集.
2.复合函数的奇偶性:
①若是偶函数,则 ,而不是
;
②若是奇函数,则 ,而不是
;
③若函数是上的奇函数,则 .
3.判断函数的奇偶性常用定义法,还有图象法.
例1 已知则 为( )
A.奇函数 B.偶函数
C.非奇非偶函数 D.不能确定奇偶性
√
[解析] 由题知,的定义域关于原点对称.
当时, ,
;
当 时,,
综上可知, 为奇函数.
本题也可以根据函数在不同连续定义域中的图象判断奇偶性,利用
函数图象判断奇偶性时,通常要结合函数本身的形式,如二次函数
会结合图象的开口方向及大小,对称轴等性质.
例2 已知函数,若实数, 满足
,则 ___.
4
[解析] 令,则的定义域为, ,
又,
所以 为奇函数,又,都在上单调递增,
所以在 上单调递增,又 ,
所以 ,
所以,则 ,
即 .
有些函数本身不是奇函数或偶函数,当加上一个常数后就成为奇函
数或偶函数.
例3 已知函数的定义域为 ,
,且当时, ,讨
论 的奇偶性.
解:令,则,得 .
令,得 ,
由整理可得 ,
将变换为,则 .
由得 ,
所以,故 是奇函数.
抽象函数的奇偶性通常会涉及赋值或令等变换,以寻求
和 之间的关系.
例4 (多选题)已知奇函数与偶函数的定义域均为 ,且在
区间 上都单调递增,则( )
A.
B.在区间 上单调递减
C.是奇函数,且在区间 上单调递增
D.是偶函数,且在区间 上单调递增
[解析] 对于A,因为为偶函数,偶函数图象关于 轴对称,所以
在轴两边单调性相反,又因为在区间 上单调递增,所以
,不异号,所以,故A正确;
√
√
对于B,因为 为奇函数,在区间上单调递增,所以在
上也单调递增,所以在上单调递减,又因为
为偶函数,且在区间上单调递增,所以在 上
单调递减,所以在区间 上单调递减,
故B正确;
对于C,令,因为为奇函数, 为偶函数,
所以, ,所以
,所以 为奇函数,令,,
满足题意,在 上单调递减,故C错误;
对于D,令,因为 为奇函数,为偶函数,所
以, ,所以
,所以为偶函数, ,且,因为在
区间 上单调递增,所以,而, 所在区间
无法确定,所以的正负号无法确
定,所以 在上的单调性不能确定,故D错误.故选 .
练习册
1.函数 的图象大致为( )
A. B.
C. D.
√
[解析] 因为的定义域为,且 ,
所以为偶函数,其图象关于 轴对称,故排除选项B,D;
当时, ,故排除选项C.故选A.
2.已知为偶函数,当时,,则当 时,
( )
A. B. C. D.
[解析] 当时,,则 ,
又为偶函数,所以当时, .故选D.
√
3.函数 的大致图象为( )
A. B. C. D.
[解析] 由,得 ,所
以函数为奇函数,故A选项错误;
当时, ,故C选项错误;
当时,,易知函数 在 上单调递
增,故B选项错误.故选D.
√
4.若是奇函数,则 ( )
A. B.7 C. D.9
[解析] 由 是奇函数,
得 .故选B.
√
5.已知函数为偶函数,当时, ,且
,则 ( )
A.2 B. C.4 D.
[解析] 因为函数为偶函数,且 ,
所以,
当时, ,则,解得 ,
故选A.
√
6.若函数是奇函数,函数 是偶函数,则
( )
A.函数是偶函数 B.函数 是奇函数
C.函数是偶函数 D.函数 是奇函数
[解析] 令, 函数 为奇函数,
, 函数为偶函数, ,
则 ,故函数
为奇函数,故A错误,B正确;
对于函数 ,取,,则
,此时函数 为非奇非偶函数,故C错误,D错误.
故选B.
√
7.(多选题)下列选项中结论正确的有( )
A.偶函数的图象一定与 轴相交
B.奇函数的图象一定过原点
C.偶函数的图象一定关于 轴对称
D.奇函数的图象一定关于原点对称
√
√
[解析] 偶函数的图象一定关于轴对称,但偶函数的图象不一定与
轴相交,如函数是偶函数,其图象与 轴不相交,故A错误,
C正确;
奇函数的图象一定关于原点对称,但奇函数的图象不一定过原点,
如函数 是奇函数,其图象不过原点,故B错误,D正确.故选 .
8.已知是奇函数,则实数 的值为____.
[解析] 易知的定义域为 ,由奇函数的定义可知,
,则 ,
整理得恒成立,所以,解得 .
9.已知函数, 是偶函数,则
___.
4
[解析] 因为函数, 是偶函数,
所以,解得,则 ,
又,所以 ,
整理得,则,即,所以 .
10.(13分)判断下列函数的奇偶性:
(1) ;
解:函数的定义域是 ,不关于原点对称,
所以 既不是奇函数也不是偶函数.
(2) ;
解:函数的定义域为, ,关于原点对称,
,所以 既是奇函数也是偶函数.
(3)
10.(13分)判断下列函数的奇偶性:
解:对于 其定义域为
,关于原点对称.
当时, ,
则 ;
当时, ,
则 .
综上,对于任意,都有,所以
是偶函数.
11.“”是“函数 为奇函数”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
√
[解析] 若,则 ,所以
,故充分性成立;
若函数为奇函数,则,
即 ,所以恒成立,则,
故必要性不成立.
故“ ”是“函数 为奇函数”的充分不必要条件. 故选A.
12.已知函数是奇函数,且 ,
,则 ___.
2
[解析] 由题知,即,可得 ,
又,所以.因为,所以 ,所以
,解得,所以或,所以或 ,
又,所以,,,所以 .
13.已知奇函数在 上的图象如图所示,
则不等式 的解集为________________.
[解析] 由奇函数的性质可得当时
的图象,如图所示.
当时, ,不等式不成立;
当时, 等价于,根据的图象可得;
当时, 等价于,则.
综上,不等式 的解集为 .
14.(13分)已知是定义在上的奇函数,当 时,
.
(1)求函数在 上的解析式;
解:设,则,所以 ,
又为奇函数,所以,
因为是定义在 上的奇函数,所以,
所以
(2)在给出的直角坐标系中作出的图象,并写出函数 的单
调区间.
解:作出函数的图象,如图所示,函数 的单调递增区间为
,,单调递减区间为 .
15.[2025· 河南洛阳高一期中]已知函数是定义在 上的
图象连续不间断的奇函数,且, ,若
,则 的值域是( )
A. B. C. D.
√
[解析] 由,,可知 ,
又因为为奇函数,且连续不断,所以,则 ,
又,所以,
由奇函数的性质可知当 时,,
且,,
所以 的值域为 .故选B.
16.(15分)(1)已知函数对任意,,都有
,求并证明在 上是奇函数;
解:由题知函数的定义域为 .
由对任意,都有 ,
令,则,所以 .
下面证明在上为奇函数:由 ,
令,则,即,
所以在 上是奇函数.
(2)已知的定义域为,且对任意实数, ,恒有
,求证: 是偶函数.
证明:在中,令,得 ,
则.
令,得,则 ,
则,
又的定义域为 ,所以 是偶函数.
快速核答案(导学案)
课前预习
知识点 轴 原点 偶函数 奇函数 【诊断分析】 (1)略 (2)不一定 (3)是(4)不一定(5)有
课中探究 探究点一 例1 (1)奇函数(2)既是奇函数又是偶函数(3)偶函数(4)
非奇非偶函数(5)奇函数 (6)奇函数 变式 (1)C
(2)①既不是奇函数也不是偶函数 ②非奇非偶函数 ④
奇函数
探究点二 例2 (1)A (2)① ②单调递增区间为,,单调递减区间为, 变式 (1)D (2)A 探究点三[探索]其最小值为的值至少有,
例3 (1)C (2)A 变式 (1)A (2)0 0
课堂评价 1.C 2.C 3.B 4.C 5.AC
备用习题 例1 A 例2 4 例3 奇函数 例4 AB
快速核答案(练习册)
基础巩固
1.A 2.D 3.D 4.B 5.A 6.B 7.CD 8.
9.4
10.(1)既不是奇函数也不是偶函数 (2)m>既是奇函数也是偶函数 (3)偶函数
综合提升
11.A 12.2 13.
14.(1)
(2)单调递增区间为
,
,单调递减
区间为
思维探索
15.B 16.(1)奇函数(2)证明略3.1.3 函数的奇偶性
第1课时 函数的奇偶性
1.A [解析] 因为f(x)的定义域为R,且f(-x)===f(x),所以f(x)为偶函数,其图象关于y轴对称,故排除选项B,D;当x>0时,f(x)>0,故排除选项C.故选A.
2.D [解析] 当x<0时,-x>0,则f(-x)=(-x)2+(-x)=x2-x,又f(x)为偶函数,所以当x<0时,f(x)=f(-x)=x2-x.故选D.
3.D [解析] 由f(x)=,得f(-x)==-=-f(x),所以函数f(x)为奇函数,故A选项错误;当x>0时,f(x)=≥0,故C选项错误;当x>1时,f(x)==x-,易知函数f(x)在(1,+∞)上单调递增,故B选项错误.故选D.
4.B [解析] 由f(x)=是奇函数,得h(2)=f(2)=-f(-2)=-[(-2)3+1]=7.故选B.
5.A [解析] 因为函数f(x)为偶函数,且f(-1)=4,所以f(1)=f(-1)=4,当x>0时,f(x)=2x2+,则f(1)=2+m=4,解得m=2,故选A.
6.B [解析] 令F(x)=f(x)·g(x),∵函数f(x)(x∈R)为奇函数,∴f(-x)=-f(x),∵函数g(x)(x∈R)为偶函数,∴g(-x)=g(x),则F(-x)=f(-x)·g(-x)=-f(x)·g(x)=-F(x),故函数f(x)·g(x)为奇函数,故A错误,B正确;对于函数y=f(x)+g(x),取f(x)=x,g(x)=x2,则f(x)+g(x)=x+x2,此时函数f(x)+g(x)为非奇非偶函数,故C错误,D错误.故选B.
7.CD [解析] 偶函数的图象一定关于y轴对称,但偶函数的图象不一定与y轴相交,如函数y=是偶函数,其图象与y轴不相交,故A错误,C正确;奇函数的图象一定关于原点对称,但奇函数的图象不一定过原点,如函数y=是奇函数,其图象不过原点,故B错误,D正确.故选CD.
8.-3 [解析] 易知f(x)的定义域为R,由奇函数的定义可知,f(-x)=-f(x),则=-,整理得2(a+3)x2=0恒成立,所以2(a+3)=0,解得a=-3.
9.4 [解析] 因为函数f(x)=ax2+(b-3)x+3,x∈[a-2,a]是偶函数,所以a-2+a=0,解得a=1,则f(x)=x2+(b-3)x+3,又f(x)=f(-x),所以x2+(b-3)x+3=(-x)2-(b-3)x+3,整理得(b-3)x=0,则b-3=0,即b=3,所以a+b=4.
10.解:(1)函数f(x)的定义域是(-∞,-1)∪(-1,+∞),不关于原点对称,所以f(x)既不是奇函数也不是偶函数.
(2)函数f(x)的定义域为{-1,1},关于原点对称,f(-1)=f(1)=0,所以f(x)既是奇函数也是偶函数.
(3) 对于f(x)=其定义域为(-6,-1]∪[1,6),关于原点对称.
当x∈(-6,-1]时,-x∈[1,6),
则f(-x)=(-x-5)2-4=(x+5)2-4=f(x);
当x∈[1,6)时,-x∈(-6,-1],
则f(-x)=(-x+5)2-4=(x-5)2-4=f(x).
综上,对于任意x∈(-6,-1]∪[1,6),都有f(-x)=f(x),所以f(x)是偶函数.
11.A [解析] 若k=1,则f(x)=,所以f(-x)===-f(x),故充分性成立;若函数f(x)=为奇函数,则f(-x)=-f(x),即=-,所以=恒成立,则k=±1,故必要性不成立.故“k=1”是“函数f(x)=为奇函数”的充分不必要条件. 故选A.
12.2 [解析] 由题知f(-x)+f(x)=0,即+=0,可得c=0,又f(1)=2,所以a+1=2b.因为f(2)<3,所以<3,所以<3,解得-1
13.(-2,-1)∪(1,2)
[解析] 由奇函数的性质可得当x<0时f(x)的图象,如图所示.当x=0时,xf(x)=0,不等式不成立;当x>0时,xf(x)<0等价于f(x)<0,根据f(x)的图象可得x∈(1,2);当x<0时,xf(x)<0等价于f(x)>0,则x∈(-2,-1).综上,不等式xf(x)<0的解集为(-2,-1)∪(1,2).
14.解:(1)设x<0,则-x>0,所以f(-x)=(-x)2-2(-x)=x2+2x,又f(x)为奇函数,所以f(x)=-f(-x)=-x2-2x,因为f(x)是定义在R上的奇函数,所以f(0)=0,所以f(x)=
(2)作出函数f(x)的图象,如图所示,函数f(x)的单调递增区间为(-∞,-1],[1,+∞),单调递减区间为(-1,1).
15.B [解析] 由{y|y=f(x),x∈[0,a]}=[m,M],可知m16.解:(1)由题知函数f(x)的定义域为R.
由对任意x,y∈R都有f(x+y)=f(x)+f(y),
令x=y=0,则f(0)=f(0)+f(0),所以f(0)=0.
下面证明f(x)在R上为奇函数:由f(x+y)=f(x)+f(y),令y=-x,则f(0)=f(x)+f(-x),即f(-x)=-f(x),所以f(x)在R上是奇函数.
(2)证明:在f(xy)=f(x)+f(y)中,令x=y=1,得f(1)=f(1)+f(1),则f(1)=0.令x=y=-1,得f(1)=f(-1)+f(-1),则f(-1)=0,则f(-x)=f(-1·x)=f(-1)+f(x)=f(x),又f(x)的定义域为R,所以f(x)是偶函数.3.1.3 函数的奇偶性
第1课时 函数的奇偶性
1.函数f(x)=的图象大致为 ( )
A B C D
2.已知f(x)为偶函数,当x>0时,f(x)=x2+x,则当x<0时,f(x)= ( )
A.-x2+x B.-x2-x
C.x2+x D.x2-x
3.函数f(x)=的大致图象为 ( )
A B C D
4.若f(x)=是奇函数,则h(2)= ( )
A.-7 B.7 C.-9 D.9
5.已知函数f(x)为偶函数,当x>0时,f(x)=2x2+,且f(-1)=4,则m= ( )
A.2 B.-2 C.4 D.-6
6.若函数f(x)(x∈R)是奇函数,函数g(x)(x∈R)是偶函数,则 ( )
A.函数f(x)·g(x)是偶函数
B.函数f(x)·g(x)是奇函数
C.函数f(x)+g(x)是偶函数
D.函数f(x)+g(x)是奇函数
7.(多选题)下列选项中结论正确的有 ( )
A.偶函数的图象一定与y轴相交
B.奇函数的图象一定过原点
C.偶函数的图象一定关于y轴对称
D.奇函数的图象一定关于原点对称
8.已知f(x)=是奇函数,则实数a的值为 .
9.已知函数f(x)=ax2+(b-3)x+3,x∈[a-2,a]是偶函数,则a+b= .
10.(13分)判断下列函数的奇偶性:
(1)f(x)=;
(2)f(x)=+;
(3)f(x)=
11.“k=1”是“函数f(x)=为奇函数”的 ( )
A.充分不必要条件
B.必要不充分条件
C.充要条件
D.既不充分也不必要条件
12.已知函数f(x)=是奇函数(a,b,c∈Z),且f(1)=2,f(2)<3,则a+b+c= .
13.已知奇函数y=f(x)在[0,+∞)上的图象如图所示,则不等式xf(x)<0的解集为 .
14.(13分)已知f(x)是定义在R上的奇函数,当x>0时,f(x)=x2-2x.
(1)求函数f(x)在R上的解析式;
(2)在给出的直角坐标系中作出f(x)的图象,并写出函数f(x)的单调区间.
15.[2025·河南洛阳高一期中] 已知函数f(x)是定义在[-a,a]上的图象连续不间断的奇函数,且{y|y=f(x),x∈[0,a]}=[m,M],若M≥-m,则f(x)的值域是 ( )
A.[m,M] B.[-M,M]
C.[m,-m] D.[-M,-m]
16.(15分)(1)已知函数f(x)对任意x,y∈R,都有f(x+y)=f(x)+f(y),求f(0)并证明f(x)在R上是奇函数;
(2)已知f(x)的定义域为R,且对任意实数x,y,恒有f(xy)=f(x)+f(y),求证:f(x)是偶函数.3.1.3 函数的奇偶性
第1课时 函数的奇偶性
【课前预习】
知识点
y轴 原点 (1)偶函数 奇函数
诊断分析
解:(1)由定义知,若x是定义域内的一个元素,-x也一定是定义域内的一个元素,所以函数具有奇偶性的一个必不可少的条件是定义域关于原点对称.如果所给函数的定义域不关于原点对称,则这个函数一定不具有奇偶性.
(2)不一定.仅有f(-2)=f(2),不足以确定函数的奇偶性,不满足定义中的“任意”,故f(x)不一定是偶函数.
(3)是.f(x)=c(c≠0)符合偶函数的定义.
(4)不一定.因为f(x)的定义域不一定包含{0}.
(5)有.如f(x)=0(x∈[-a,a],a>0),既是奇函数又是偶函数.
【课中探究】
例1 解:(1)因为f(x)=x-的定义域是(-∞,0)∪(0,+∞),所以当x∈(-∞,0)∪(0,+∞)时,-x∈(-∞,0)∪(0,+∞).因为f(-x)=(-x)-=-x+=-=-f(x),所以f(x)=x-是奇函数.
(2)因为f(x)=+,所以解得x=±2,即函数的定义域为,f(-2)=f(2)=0,
则f(x)既是奇函数又是偶函数.
(3)因为 f(x)=|x-1|+|x+1|的定义域为R,所以当x∈R时,-x∈R,又f(-x)=|-x-1|+|-x+1|=|x+1|+|x-1|=f(x),所以f(x)为偶函数.
(4)f(x)的定义域为R.f(x)==
因为f(x)≠f(-x),且f(-x)≠-f(x),所以f(x)是非奇非偶函数.
(5)因为函数f(x)=有意义,当且仅当解得-1≤x<0或0所以函数f(x)的定义域为[-1,0)∪(0,1],关于原点对称,所以f(x)=,又f(-x)==-=-f(x),所以函数f(x)是奇函数.
(6)方法一:作出函数f(x)的图象如图所示,因为函数f(x)的图象关于原点对称,所以函数是奇函数.
方法二: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.故对任意x∈R,总有f(-x)=-f(x),所以f(x)为R上的奇函数.
变式 (1)C [解析] 易知选项A,B,C,D中的函数的定义域均为R.因为f(x)是奇函数,g(x)是偶函数,所以f(-x)=-f(x),g(-x)=g(x).对于A,f(-x)g(-x)=-f(x)g(x),故f(x)g(x)是奇函数,故A错误;对于B,|f(-x)|g(-x)=|-f(x)|g(x)=|f(x)|g(x),故|f(x)|g(x)是偶函数,故B错误;对于C,f(-x)|g(-x)|=-f(x)|g(x)|,故f(x)|g(x)|是奇函数,故C正确;对于D,|f(-x)g(-x)|=|-f(x)g(x)|=|f(x)g(x)|,故|f(x)g(x)|是偶函数,故D错误.故选C.
(2)解:①因为函数的定义域不关于原点对称,所以函数f(x)=x3+3x,x∈[-4,4)既不是奇函数也不是偶函数.
②依题意知函数f(x)=的定义域为{x|x≠0},
又f(-x)===f(x),所以函数f(x)=是偶函数.
③函数f(x)=的定义域为{x|x∈R且x≠1},不关于原点对称,所以该函数是非奇非偶函数.
④f(x)=的定义域关于原点对称.当x>0时,-x<0,所以f(-x)=-x(1+x)=-f(x);当x<0时,-x>0,所以f(-x)=-x(1-x)=-f(x).所以f(x)为奇函数.
例2 (1)A [解析] 由题图可得f(x)为偶函数,令g(x)=xf(x),则g(-x)=-xf(-x)=-xf(x)=-g(x),所以g(x)=xf(x)为奇函数,排除C,D.当x→+∞时,f(x)>0,g(x)=xf(x)>0,排除B.故选A.
(2)解:①设x>0,则-x<0,∴f(-x)=-(-x)2-2(-x)=-x2+2x,
∵f(x)是偶函数,∴f(-x)=f(x),则f(x)=-x2+2x,x>0,故f(x)=
f(x)的图象如图所示.
由图可知,f(x)的单调递增区间为(-∞,-1),(0,1),
单调递减区间为(-1,0),(1,+∞).
变式 (1)D (2)A [解析] (1)易知f(x)=x2(x2-1)是偶函数,排除A,B;当01时,f(x)>0,排除C.故选D.
(2)因为f(x)g(x)>0,所以或因为y=f(x)是奇函数,当x∈(0,2)时,f(x)>0,当x∈(2,3)时,f(x)<0,所以当x∈(-2,0)时,f(x)<0,当x∈(-3,-2)时,f(x)>0.因为y=g(x)是偶函数,且当x∈(0,1)时,g(x)<0,当x∈(1,3)时,g(x)>0,所以当x∈(-1,0)时,g(x)<0,当 x∈(-3,-1)时,g(x)>0.当时,-30的解集为{x|-3探索 解:①因为函数f(x)为奇函数,其图象关于原点对称,所以其有最大值,则一定有最小值,由对称性可知其最小值为-m.②因为偶函数的图象关于y轴对称,所以函数f(x)的图象也过点(-a,b),所以满足f(x)=b的x值至少有-a,a.
例3 (1)C (2)A [解析] (1)函数f(x)=x3+x+m是定义在区间[-2-n,2n]上的奇函数,则-2-n+2n=0,解得n=2,则f(x)的定义域为[-4,4],f(0)=m=0,所以f(x)=x3+x,则f(-x)=-x3-x=-f(x),函数f(x)为奇函数,故m+n=2.故选C.
(2)当a<0时,f(a)=g(a)=0,因为f(x)为(-∞,0)∪(0,+∞)上的奇函数,所以f(a)=-f(-a),所以g(a)=-f(-a)=-2a4+a2+3=0,即(a2+1)(2a2-3)=0,所以a2=或a2=-1(舍去),因为a<0,所以a=-.故选A.
变式 (1)A (2)0 0 [解析] (1)由题意可知f(-x)=-f(x),不妨设x>0,则a(-x)3+(-x)2=-(x3-x2),所以a=1,则f(a)=f(1)=1-1=0.故选A.
(2)因为f(x)是[-1,1]上的奇函数,所以f(0)=0,所以a=0,所以f(x)=.因为f(-1)=-f(1),所以=-,所以b=0.
【课堂评价】
1.C [解析] 作出函数f(x)的图象如图所示,因为f(0)=-3,所以函数f(x)的图象不关于原点对称,由图可知函数f(x)的图象不关于y轴对称,故f(x)为非奇非偶函数.故选C.
2.C [解析] 对于A,显然当x=0时,没有意义,故A不符合题意;对于B,设f(x)=x2,则f(-x)=(-x)2=x2=f(x),所以该函数是偶函数,故B不符合题意;对于C,设g(x)=x,则-g(-x)=-(-x)=x=g(x),所以该函数是奇函数,且g(0)=0,故C符合题意;对于D,设h(x)=|x|,则h(-x)=|-x|=h(x),所以该函数是偶函数,故D不符合题意.故选C.
3.B [解析] 由题得f(-2)+f(-1)=f(2)+f(1)=+=2.故选B.
4.C [解析] f(x)为R上的奇函数,当x>0时,f(x)=x3+2x+1,当x<0时,-x>0,则f(-x)=(-x)3+2(-x)+1=-x3-2x+1=-f(x),所以当x<0时,f(x)=x3+2x-1.故选C.
5.AC [解析] 由f(x)是定义在R上的奇函数,得f(-x)=-f(x)且f(0)=0,因此f(-x)+f(x)=0,故A正确;f(-x)-f(x)=-2f(x),故B错误;f(-x)·f(x)=-[f(x)]2≤0,故C正确;当x=0时,f(0)=0,此时无意义,故D错误.故选AC.3.1.3 函数的奇偶性
第1课时 函数的奇偶性
【学习目标】
1.结合具体函数了解函数奇偶性的概念和几何意义, 掌握函数奇偶性的判断和证明方法;
2.会应用奇、偶函数图象的对称性解决简单问题.
◆ 知识点 函数奇偶性的概念及图象特点
偶函数 奇函数
条件 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
结论 f(-x)=f(x) f(-x)=-f(x)
图象特点 关于 对称 关于 对称
(1)奇偶性定义:如果一个函数是 或是 ,则称这个函数具有奇偶性.
(2)既不是奇函数也不是偶函数定义:设函数f(x)的定义域为D,如果存在x0∈D,但-x0 D,即函数f(x)的定义域不关于原点对称,或对任意的x∈D,都有-x∈D,且存在x1,x2∈D,f(-x1)≠-f(x1),f(-x2)≠f(x2),则f(x)既不是奇函数也不是偶函数.
【诊断分析】 (1)为什么奇、偶函数的定义域一定要关于原点对称
(2)对于定义在R上的函数f(x),若f(-2)=f(2),则函数f(x)一定是偶函数吗
(3)函数f(x)=c(c≠0)是偶函数吗
(4)若函数y=f(x)的图象关于原点对称,则y=f(x)的图象是否一定过点(0,0)
(5)有没有一个函数,既是奇函数又是偶函数
◆ 探究点一 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)=|x-1|+|x+1|;
(4)f(x)=;
(5)f(x)=;
(6)f(x)=
变式 (1)设函数f(x),g(x)的定义域为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
(2)判断下列函数的奇偶性:
①f(x)=x3+3x,x∈[-4,4);
②f(x)=;
③f(x)=;
④f(x)=
[素养小结]
判断函数奇偶性的方法:
(1)定义法:
(2)图象法:若函数的图象关于原点对称,则函数为奇函数;若函数的图象关于y轴对称,则函数为偶函数.此方法多用在解选择题和填空题中.
注意:对于分段函数奇偶性的判断,应分段讨论,要注意根据x的取值范围取相应的函数解析式.
◆ 探究点二 奇函数、偶函数的图象及应用
例2 (1)已知函数y=f(x)的图象如图所示,则函数y=xf(x)的图象可能是 ( )
A B C D
(2)已知函数f(x)是定义在R上的偶函数,当x≤0时,f(x)=-x2-2x.
①求函数f(x)的解析式;
②作出函数f(x)的图象,并根据图象写出函数f(x)的单调递增区间和单调递减区间.
变式 (1)[2025·广东广州高一期末] 函数f(x)=x2(x2-1)的图象大致为 ( )
A B C D
(2)已知y=f(x)是奇函数,y=g(x)是偶函数,它们的定义域都是[-3,3],且它们在[0,3]上的图象如图所示,则不等式f(x)g(x)>0的解集为 ( )
A.{x|-3B.{x|-2C.{x|-3D.{x|-3[素养小结]
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.
◆ 探究点三 利用函数的奇偶性求值
[探索] ①若函数f(x)为奇函数,在区间[-a,a]上有最大值m,则其是否有最小值 若有,则最小值是多少
②若函数f(x)是偶函数,且过点(a,b),则满足f(x)=b的x值有哪些
例3 (1)[2024·湖北十堰高一期中] 已知函数f(x)=x3+x+m是定义在区间[-2-n,2n]上的奇函数,则m+n= ( )
A.0 B.1 C.2 D.4
(2)已知函数f(x)=若f(x)为奇函数,且g(a)=0(a<0),则a= ( )
A.- B.- C.± D.-1
变式 (1)已知f(x)=为奇函数,则f(a)= ( )
A.0 B.1 C.-1 D.2
(2)若函数f(x)=是[-1,1]上的奇函数,则a= ,b= .
[素养小结]
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.
1.函数f(x)=是 ( )
A.奇函数
B.偶函数
C.非奇非偶函数
D.既是奇函数也是偶函数
2.下列函数中是奇函数且图象经过坐标原点的是 ( )
A.y= B.y=x2
C.y=x D.y=
3.已知偶函数f(x)的部分图象如图所示,则f(-2)+f(-1)的值为 ( )
A.-2 B.2
C.1 D.0
4.[2025·黑龙江哈尔滨高一期中] 已知f(x)为R上的奇函数,当x>0时,f(x)=x3+2x+1,则当x<0时,f(x)的解析式为 ( )
A.f(x)=-x3-2x-1
B.f(x)=-x3-2x+1
C.f(x)=x3+2x-1
D.f(x)=-x3+2x+1
5.(多选题)已知f(x)是定义在R上的奇函数,则下列结论中一定正确的是 ( )
A.f(-x)+f(x)=0
B.f(-x)-f(x)=2f(x)
C.f(-x)·f(x)≤0
D.=-1