第2课时 函数奇偶性的应用
必备知识基础练
进阶训练第一层
知识点一
利用奇偶性求函数解析式
1.设函数f(x)是R上的奇函数,且当x∈[0,+∞)时,f(x)=x(1+),那么当x∈(-∞,0]时,f(x)等于( )
A.-x(1+)
B.x(1+)
C.-x(1-)
D.x(1-)
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)=________.
知识点二
函数奇偶性与单调性
3.若奇函数f(x)在区间[2,5]上的最小值是6,那么f(x)在区间[-5,-2]上有( )
A.最小值6
B.最小值-6
C.最大值-6
D.最大值6
4.已知偶函数f(x)在区间[0,+∞)上单调递增,则满足f(2x-1)A.
B.
C.
D.
5.已知f(x)是定义在(-∞,+∞)上的奇函数,且f(x)在[0,+∞)上是减函数,则下列关系式中,正确的是( )
A.f(5)>f(-5)
B.f(4)>f(3)
C.f(-2)>f(2)
D.f(-8)=f(8)
6.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________.
关键能力综合练
进阶训练第二层
一、选择题
1.下列函数在其定义域内既是奇函数又是增函数的为( )
A.y=x+1
B.y=-x2
C.y=-
D.y=3x
2.对于定义域为R的奇函数f(x),下列结论成立的是( )
A.f(x)-f(-x)>0
B.f(x)-f(-x)≤0
C.f(x)·f(-x)≤0
D.f(x)·f(-x)>0
3.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,+∞)
4.已知f(x)是定义在R上的奇函数,当x≥0时,f(x)=x2-2x,则f(x)在R上的表达式是( )
A.y=x(x-2)
B.y=x(|x|+2)
C.y=|x|(x-2)
D.y=x(|x|-2)
5.f(x)是定义在R上的奇函数且单调递减,若f(2-a)+f(4-a)<0,则a的取值范围是( )
A.a<1
B.a<3
C.a>1
D.a>3
6.若偶函数f(x)在(-∞,-1]上是增函数,则下列关系式中成立的是( )
A.fB.f(-1)C.f(2)D.f(2)二、填空题
7.设f(x)是定义在R上的奇函数,当x>0时,f(x)=x2+1,则f(-2)+f(0)=________.
8.如果定义在(-∞,0)∪(0,+∞)上的奇函数f(x)在(0,+∞)内是减函数,又有f(3)=0,则x·f(x)<0的解集为________.
9.(探究题)已知函数f(x)=是奇函数,且f(2)=-,则函数f(x)的解析式f(x)=________.
三、解答题
10.已知函数f(x)=ax++c(a,b,c是常数)是奇函数,且满足f(1)=,f(2)=.
(1)求a,b,c的值;
(2)试判断函数f(x)在区间上的单调性并证明.
学科素养升级练
进阶训练第三层
1.(多选)已知函数f(x)=x2-2x-3,则下列结论正确的是( )
A.函数f(x)的最小值为-4
B.函数f(x)在(0,+∞)上单调递增
C.函数f(|x|)为偶函数
D.若方程f(|x-1|)=a在R上有4个不等实根x1,x2,x3,x4,则x1+x2+x3+x4=4
2.已知定义在R上的函数f(x)满足f(1-x)=f(1+x),且f(x)在[1,+∞)上为单调减函数,则当x=________时,f(x)取得最大值;若不等式f(0)3.(学科素养—数学抽象)(1)已知函数y=f(x)在定义域[-1,1]上是奇函数,又是减函数,若f(1-a2)+f(1-a)<0,求实数a的取值范围.
(2)定义在[-2,2]上的偶函数f(x)在区间[0,2]上单调递减,若f(1-m)第2课时 函数奇偶性的应用
必备知识基础练
1.解析:当x∈(-∞,0)时,-x∈(0,+∞),
∴f(-x)=-x(1+)=-x(1-).
∵f(x)为奇函数,
∴f(x)=-f(-x)=x(1-),又f(0)=0,
∴x∈(-∞,0]时,f(x)=x(1-).故选D.
答案:D
2.解析:当x>0时,-x<0,∴f(-x)=-x+1,又f(x)为偶函数,
∴f(x)=-x+1.
答案:-x+1
3.解析:因为奇函数f(x)在[2,5]上有最小值6,所以可设a∈[2,5],有f(a)=6.由奇函数的性质,f(x)在[-5,-2]上必有最大值,且最大值为f(-a)=-f(a)=-6.
答案:C
4.解析:由于f(x)为偶函数,且在[0,+∞)上单调递增,则不等式f(2x-1)答案:A
5.解析:∵f(x)为奇函数,且在[0,+∞)上是减函数,
∴f(x)在(-∞,0)上是减函数,∴f(x)在(-∞,+∞)上为减函数,又-2<2,∴f(-2)>f(2),故选C.
答案:C
6.解析:∵f(2)=0,f(x-1)>0,∴f(x-1)>f(2).
又∵f(x)是偶函数,且在[0,+∞)上单调递减,
∴f(|x-1|)>f(2),
∴|x-1|<2,∴-2<x-1<2,∴-1<x<3,
∴x∈(-1,3).
答案:(-1,3)
关键能力综合练
1.解析:A中,由函数y=x+1的图像知该函数不是奇函数.B中,函数y=-x2是偶函数.C中,函数y=-在其定义域内没有单调性.D中,函数y=3x是奇函数,且在其定义域内是增函数,符合题意.故选D.
答案:D
2.解析:∵f(-x)=-f(x),∴f(x)·f(-x)=-f2(x)≤0.
答案:C
3.解析:因为函数为偶函数,所以a+2=0,a=-2,即该函数f(x)=-2x2+1,所以函数f(x)在(-∞,0]上单调递增.
答案:A
4.解析:由x≥0时,f(x)=x2-2x,f(x)是定义在R上的奇函数得,当x<0时,-x>0,f(x)=-f(-x)=-(x2+2x)=x(-x-2).
∴f(x)=即f(x)=x(|x|-2).
答案:D
5.解析:∵f(x)在R上为奇函数,
∴f(2-a)+f(4-a)<0转化为f(2-a)<-f(4-a)=f(a-4).
又f(x)在R上单调递减,
∴2-a>a-4,得a<3.
答案:B
6.解析:因为f(x)为偶函数,所以f(2)=f(-2),又-2<-<-1,且函数f(x)在(-∞,-1]上是增函数,所以f(-2)答案:D
7.解析:由题意知f(-2)=-f(2)=-(22+1)=-5,f(0)=0,
∴f(-2)+f(0)=-5.
答案:-5
8.
解析:由题意可画出函数f(x)的草图.当x>0时,f(x)<0,所以x>3;当x<0时,f(x)>0,所以x<-3.综上x>3或x<-3.
答案:{x|x<-3或x>3}
9.解析:f(x)的定义域为∪,若f(x)是奇函数,则=0,得q=0.故f(x)=,又f(2)=-,得=-,得p=2,因此f(x)==-.
答案:-
10.解析:(1)∵f(x)为奇函数,∴f(-x)=-f(x),
∴-ax-+c=-ax--c,
∴c=0,∴f(x)=ax+.
又∵f(1)=,f(2)=,
∴
∴a=2,b=.
综上,a=2,b=,c=0.
(2)由(1)可知f(x)=2x+.
函数f(x)在区间上为减函数.
证明如下:
任取0则f(x1)-f(x2)=2x1+-2x2-
=(x1-x2)
=(x1-x2).
∵0∴x1-x2<0,2x1x2>0,4x1x2-1<0.
∴f(x1)-f(x2)>0,
即f(x1)>f(x2).
∴f(x)在上为减函数.
学科素养升级练
1.解析:二次函数f(x)在对称轴x=1处取得最小值,且最小值f(1)=-4,故选项A正确;二次函数f(x)的对称轴为x=1,其在(0,+∞)上有增有减,故选项B错误;由f(x)得,f(|x|)=|x|2-2|x|-3,显然f(|x|)为偶函数,故选项C正确;令h(x)=f(|x-1|)=|x-1|2-2|x-1|-3,方程f(|x-1|)=a的零点转化为y=h(x)与y=a
的交点,作出h(x)图像如下图所示:图像关于x=1对称,当y=h(x)与y=a有四个交点时,两两分别关于x=1对称,所以x1+x2+x3+x4=4,故选项D正确.故选ACD.
答案:ACD
2.解析:由f(1-x)=f(1+x)知,f(x)的图像关于直线x=1对称,又f(x)在(1,+∞)上单调递减,则f(x)在(-∞,1]上单调递增,所以当x=1时f(x)取到最大值.由对称性可知f(0)=f(2),所以f(0)答案:1 (0,2)
3.解析:(1)由f(1-a2)+f(1-a)<0,得f(1-a2)<-f(1-a).
∵y=f(x)在[-1,1]上是奇函数,∴-f(1-a)=f(a-1),∴f(1-a2)又f(x)在[-1,1]上单调递减,
∴解得
∴0≤a<1.∴a的取值范围是[0,1).
(2)∵函数f(x)是偶函数,∴f(x)=f(|x|).
∴f(1-m)=f(|1-m|),f(m)=f(|m|).
∴原不等式等价于解得-1≤m<.
∴实数m的取值范围是.第1课时 函数的奇偶性
必备知识基础练
进阶训练第一层
知识点一
函数奇偶性的判断
1.判断下列函数的奇偶性:
(1)f(x)=;
(2)f(x)=;
(3)f(x)=+;
(4)f(x)=
知识点二
奇偶函数的图像
2.函数f(x)=+x3的图像( )
A.关于y轴对称
B.关于直线y=x对称
C.关于坐标原点对称
D.关于直线y=-x对称
3.已知函数y=f(x)是偶函数,且图像与x轴有四个交点,则方程f(x)=0的所有实根之和是( )
A.4
B.2
C.1
D.0
4.设奇函数f(x)的定义域为[-5,5],若当x∈[0,5]时,f(x)的图像如图,则不等式f(x)<0的解集是________.
知识点三
利用函数的奇偶性求值
5.若函数f(x)=ax2+bx+3a+b是偶函数,定义域为[a-1,2a],则a=________,b=________;
6.已知函数f(x)是奇函数,当x∈(-∞,0)时,f(x)=x2+mx.若f(2)=-3,则m的值为________.
关键能力综合练
进阶训练第二层
一、选择题
1.下列函数中奇函数的个数为( )
①f(x)=x3;②f(x)=x5;③f(x)=x+;④f(x)=.
A.1
B.2
C.3
D.4
2.函数f(x)=-x的图像关于( )
A.y轴对称
B.直线y=-x对称
C.坐标原点对称
D.直线y=x对称
3.已知f(x)=x5+ax3+bx-2,若f(-3)=10,则f(3)=( )
A.-8
B.18
C.10
D.-14
4.若f(x)=a-是定义在R上的奇函数,则a的值为( )
A.0
B.-1
C.1
D.2
5.若f(x)=ax2+bx+c(c≠0)是偶函数,则g(x)=ax3+bx2+cx( )
A.是奇函数但不是偶函数
B.是偶函数但不是奇函数
C.既是奇函数又是偶函数
D.既不是奇函数又不是偶函数
6.已知定义在R上的偶函数f(x)满足:当x∈[0,+∞)时,f(x)=则f[f(-2)]的值为( )
A.1
B.3
C.-2
D.-3
二、填空题
7.已知y=f(x)是奇函数,当x<0时,f(x)=x2+ax,且f(3)=6,则a的值为________.
8.函数f(x)=的定义域为______,为________函数(填“奇”或“偶”).
9.(探究题)若函数f(x)为奇函数,函数g(x)为偶函数,且f(x)-g(x)=x2+3x+2,则f(x)+g(x)=________.
三、解答题
10.用定义判断下列函数的奇偶性.
(1)f(x)=;
(2)f(x)=-3x2+1;
(3)f(x)=;
(4)f(x)=
学科素养升级练
进阶训练第三层
1.(多选)已知f(x)是定义域为R的奇函数,且函数f(x+2)为偶函数,下列结论正确的是( )
A.函数y=f(x)的图像关于直线x=1对称
B.f(4)=0
C.f(x+8)=f(x)
D.若f(-5)=-1,则f(2
019)=-1
2.已知函数f(x)=,若f(a)=,则f(-a)=________.
3.(学科素养—数学抽象)(1)已知函数f(x),x∈R,若对于任意实数x1,x2,都有f(x1+x2)+f(x1-x2)=2f(x1)·f(x2),求证:f(x)为偶函数;
(2)设函数f(x)定义在(-l,l)上,证明:f(x)+f(-x)是偶函数,f(x)-f(-x)是奇函数.
第1课时 函数的奇偶性
必备知识基础练
1.解析:(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)∵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.
(4)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.
2.解析:∵f(x)的定义域为(-∞,0)∪(0,+∞),关于原点对称,且f(-x)=--x3=-f(x),∴f(x)是奇函数,图像关于原点对称.
答案:C
3.解析:因为f(x)是偶函数,且图像与x轴四个交点,所以这四个交点每组两个关于y轴一定是对称的,故所有实根之和为0.选D.
答案:D
4.解析:由奇函数的性质知,其图像关于原点对称,则f(x)在定义域[-5,5]上的图像如图,由图可知不等式f(x)<0的解集为{x|-2答案:{x|-25.解析:∵函数f(x)在[a-1,2a]上是偶函数,
∴a-1+2a=0,得a=.
又f(-x)=f(x),即x2-bx+1+b=x2+bx+1+b
对x∈均成立,
∴b=0.
答案: 0
6.解析:∵f(-2)=-f(2)=3,∴f(-2)=(-2)2-2m=3,
∴m=.
答案:
关键能力综合练
1.答案:C
2.解析:∵f(-x)=-+x=-f(x),∴f(x)=-x是奇函数,所以f(x)的图像关于原点对称,故选C.
答案:C
3.解析:由f(x)=x5+ax3+bx-2,
得f(x)+2=x5+ax3+bx.
令G(x)=x5+ax3+bx=f(x)+2,
∵G(-x)=(-x)5+a(-x)3+b(-x)
=-(x5+ax3+bx)=-G(x),
∴G(x)是奇函数.∴G(-3)=-G(3),
即f(-3)+2=-f(3)-2,又f(-3)=10,
∴f(3)=-f(-3)-4=-10-4=-14.
答案:D
4.解析:∵f(x)是定义在R上的奇函数,
∴f(0)=0即f(0)=a-=0,∴a=1.
答案:C
5.解析:∵f(x)=ax2+bx+c(c≠0)是偶函数,∴b=0,
∴g(x)=ax3+cx,∴g(-x)=-g(x),∴g(x)是奇函数,故选A.
答案:A
6.解析:∵函数f(x)是定义在R上的偶函数,∴f(-2)=f(2)=2-2=0,f(0)=0+1=1.∴f[f(-2)]=f(0)=1.故选A.
答案:A
7.解析:因为f(x)是奇函数,所以f(-3)=-f(3)=-6,所以(-3)2+a(-3)=-6,解得a=5.
答案:5
8.解析:依题意有
解得-2≤x≤2且x≠0,
∴f(x)的定义域为[-2,0)∪(0,2].
∵f(x)===-,定义域关于原点对称,
∴f(-x)==-f(x),
∴f(x)为奇函数.
答案:[-2,0)∪(0,2] 奇
9.解析:∵f(x)-g(x)=x2+3x+2,
∴f(-x)-g(-x)=x2-3x+2,
又函数f(x)为奇函数,函数g(x)为偶函数,
∴-f(x)-g(x)=x2-3x+2,
∴f(x)+g(x)=-x2+3x-2.
答案:-x2+3x-2
10.解析:(1)f(x)=的定义域是(-∞,1)∪(1,+∞),不关于原点对称,所以f(x)为非奇非偶函数.
(2)f(x)=-3x2+1的定义域是R,f(-x)=f(x),所以f(x)为偶函数.
(3)f(x)=的定义域是[-1,0)∪(0,1],
所以f(x)的解析式可化简为f(x)=,满足f(-x)=-f(x),所以f(x)是奇函数.
(4)函数的定义域为R.
当x>0时,-x<0,
则f(-x)=-(-x)+1=x+1=f(x);
当x=0时,f(-x)=f(x)=1;
当x<0时,-x>0,f(-x)=-x+1=f(x).
综上,对任意x∈R,都有f(-x)=f(x),
所以f(x)为偶函数.
学科素养升级练
1.解析:根据题意,f(x)是定义域为R的奇函数,
则f(-x)=-f(x),
又由函数f(x+2)为偶函数,则函数f(x)的图像关于直线x=2对称,则有f(-x)=f(4+x),
则有f(x+4)=-f(x),即f(x+8)=-f(x+4)=f(x),则函数f(x)是周期为8的周期函数;
据此分析选项:
对于A,函数f(x)的图像关于直线x=2对称,A错误;
对于B,f(x)是定义域为R的奇函数,则f(0)=0,又由函数f(x)的图像关于直线x=2对称,则f(4)=0,B正确
对于C,函数f(x)是周期为8的周期函数,即f(x+8)=f(x),C正确;
对于D,若f(-5)=-1,则f(2
019)=f(-5+2
024)=f(-5+8×253)=f(-5)=-1,D正确;
故选BCD.
答案:BCD
2.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-=.
答案:
3.证明:(1)令x1=0,x2=x,得
f(x)+f(-x)=2f(0)·f(x).①
令x2=0,x1=x,得f(x)+f(x)=2f(0)·f(x).②
由①②,得f(x)+f(-x)=f(x)+f(x),即f(-x)=f(x),
∴f(x)是偶函数.
(2)∵x∈(-l,l),∴-x∈(-l,l).
可见,f(-x)的定义域也是(-l,l).
设F(x)=f(x)+f(-x),G(x)=f(x)-f(-x),
则F(x)与G(x)的定义域也是(-l,l),显然是关于原点对称的.
∵F(-x)=f(-x)+f[-(-x)]=f(-x)+f(x)=F(x),
G(-x)=f(-x)-f[-(-x)]=f(-x)-f(x)=-[f(x)-f(-x)]=-G(x),
∴F(x)为偶函数,G(x)为奇函数,即f(x)+f(-x)是偶函数,f(x)-f(-x)是奇函数.