3.2.2函数奇偶性的应用
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.已知函数f(x)为奇函数,且当x>0时,f(x)=x2+,则f(-1)等于( )
A.-2
B.0
C.1
D.2
3.已知f(x)=ax7-bx5+cx3+2,且f(-5)=m,则f(5)+f(-5)的值为( )
A.4
B.0
C.2m
D.-m+4
4.已知函数f(x)是定义在(-∞,+∞)上的奇函数,当x∈(-∞,0)时,f(x)=x-x4,则当x∈(0,+∞)时,f(x)等于( )
A.x+x4
B.-x-x4
C.-x+x4
D.x-x4
5.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)
D.f(π)6.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)
7.定义在R上的偶函数在[0,7]上是增函数,在[7,+∞)上是减函数,又f(7)=6,则f(x)( )
A.在[-7,0]上是增函数,且最大值是6
B.在[-7,0]上是减函数,且最大值是6
C.在[-7,0]上是增函数,且最小值是6
D.在[-7,0]上是减函数,且最小值是6
8.若偶函数f(x)在(0,+∞)上为减函数,且f(2)=0,则不等式>0的解集为( )
A.(-2,0)∪(2,+∞)
B.(-∞,-2)∪(0,2)
C.(-∞,-2)∪(2,+∞)
D.(-2,0)∪(0,2)
9.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________.
10.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________.
11.若函数f(x)=(x+a)(bx+2a)(常数a,b∈R)是偶函数,且它的值域为(-∞,4],则该函数的解析式f(x)=________.
12.设函数y=f(x)是偶函数,它在[0,1]上的图象如图.则它在[-1,0]上的解析式为
.
13.已知f(x)是定义在R上的奇函数,当x>0时,f(x)=x2+mx+1,若f(2)=3f(-1),
则m=
.
14.已知函数f(x)是定义在[-2,0)∪(0,2]上的奇函数.当x>0时,f(x)的图象如图所示,则函数f(x)的值域是
。
15.函数f(x)是定义在R上的偶函数,且当x>0时,函数的解析式为f(x)=-1.
(1)求f(-1)的值;
(2)求当x<0时函数的解析式;
(3)用定义证明f(x)在(0,+∞)上是减函数.
16.已知函数f(x)的定义域是(-∞,0)∪(0,+∞),对定义域内的任意x1,x2都有f(x1x2)=f(x1)+f(x2),且当x>1时,f(x)>0.
(1)求证:f(x)是偶函数;
(2)求证:f(x)在(0,+∞)上是增函数;
(3)试比较f与f的大小.
17.
已知函数f(x)是定义在R上的偶函数,且当x≤0时,f(x)=x2+2x.函数f(x)在y轴左侧的图象如图所示.
(1)写出函数f(x),x∈R的增区间;
(2)求函数f(x),x∈R的解析式;
(3)若函数g(x)=f(x)-2ax+2,x∈[1,2],求函数g(x)的最小值.
18.
已知函数f(x)=1-.
(1)若g(x)=f(x)-a为奇函数,求a的值;
(2)试判断f(x)在(0,+∞)内的单调性,并用定义证明.
19.
已知函数f(x)=是定义在(-1,1)上的奇函数,且f=.
(1)确定函数f(x)的解析式;
(2)用定义证明f(x)在(-1,1)上是增函数;
(3)解不等式:f(t-1)+f(t)<0.
20.
已知函数f(x)=ax2+bx+1(a,b均为实数),
x∈R,F(x)=
(1)若f(-1)=0,且函数f(x)的值域为[0,+∞),求F(x)的解析式;
(2)在(1)的条件下,当x∈[-2,2]时,g(x)=f(x)-kx是单调函数,求实数k的取值范围;
(3)设mn<0,m+n>0,a>0,且f(x)为偶函数,判断F(m)+F(n)是否大于零,并说明理由.3.2.2函数奇偶性的应用
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
解析:选A.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.
2.已知函数f(x)为奇函数,且当x>0时,f(x)=x2+,则f(-1)等于( )
A.-2
B.0
C.1
D.2
解析:因为x>0时,f(x)=x2+,所以f(1)=1+1=2.
又f(x)为奇函数,所以f(-1)=-f(1)=-2.故选A.
3.已知f(x)=ax7-bx5+cx3+2,且f(-5)=m,则f(5)+f(-5)的值为( )
A.4
B.0
C.2m
D.-m+4
解析:由f(-5)=a(-5)7-b(-5)5+c(-5)3+2=-a·57+b·55-c·53+2=m,得a·57-b·55+c·53=2-m,则f(5)=a·57-b·55+c·53+2=2-m+2=4-m.
所以f(5)+f(-5)=4-m+m=4.故选A.
4.已知函数f(x)是定义在(-∞,+∞)上的奇函数,当x∈(-∞,0)时,f(x)=x-x4,则当x∈(0,+∞)时,f(x)等于( )
A.x+x4
B.-x-x4
C.-x+x4
D.x-x4
解析:当x∈(0,+∞)时,-x∈(-∞,0).
则f(-x)=-x-(-x)4=-x-x4.
又因为函数f(x)为奇函数,
所以f(x)=-f(-x),x∈(0,+∞).
从而在区间(0,+∞)上的函数表达式为f(x)=x+x4.故选A.
5.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)D.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).
6.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:选C.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.
7.定义在R上的偶函数在[0,7]上是增函数,在[7,+∞)上是减函数,又f(7)=6,则f(x)( )
A.在[-7,0]上是增函数,且最大值是6
B.在[-7,0]上是减函数,且最大值是6
C.在[-7,0]上是增函数,且最小值是6
D.在[-7,0]上是减函数,且最小值是6
解析:由f(x)是偶函数,得f(x)的图象关于y轴对称,其图象可以用如图简单地表示,则f(x)在[-7,0]上是减函数,且最大值为6.故选B.
8.若偶函数f(x)在(0,+∞)上为减函数,且f(2)=0,则不等式>0的解集为( )
A.(-2,0)∪(2,+∞)
B.(-∞,-2)∪(0,2)
C.(-∞,-2)∪(2,+∞)
D.(-2,0)∪(0,2)
解析:∵f(x)为偶函数,∴=>0,∴xf(x)>0,∴或又f(-2)=f(2)=0,f(x)在(0,+∞)上为减函数,∴x∈(0,2)或x∈(-∞,-2).故选B.
9.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________.
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.
10.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.
11.若函数f(x)=(x+a)(bx+2a)(常数a,b∈R)是偶函数,且它的值域为(-∞,4],则该函数的解析式f(x)=________.
解析:f(x)=(x+a)(bx+2a)=bx2+(2a+ab)x+2a2是偶函数,
因为图象关于y轴对称,且它的值域为(-∞,4],
所以2a+ab=0,所以b=-2或a=0(舍去),
所以f(x)=-2x2+2a2,
又因为值域为(-∞,4],所以2a2=4,
所以f(x)=-2x2+4.
12.设函数y=f(x)是偶函数,它在[0,1]上的图象如图.则它在[-1,0]上的解析式为
.
解析:由题意知f(x)在[-1,0]上为一条线段,且过(-1,1),(0,2),设f(x)=kx+b,代入解得k=1,b=2.所以f(x)=x+2.
13.已知f(x)是定义在R上的奇函数,当x>0时,f(x)=x2+mx+1,若f(2)=3f(-1),
则m=
.
解析:∵x>0时,f(x)=x2+mx+1,
∴f(2)=5+2m,f(1)=2+m,
又f(-1)=-f(1)=-2-m,
由f(2)=3f(-1)知,5+2m=-6-3m,∴m=-.
14.已知函数f(x)是定义在[-2,0)∪(0,2]上的奇函数.当x>0时,f(x)的图象如图所示,则函数f(x)的值域是
。
解析:∵函数f(x)为奇函数,在(0,2]上的值域为(2,3],∴f(x)在[-2,0)上的值域为[-3,-2).故f(x)的值域为[-3,-2)∪(2,3].
15.函数f(x)是定义在R上的偶函数,且当x>0时,函数的解析式为f(x)=-1.
(1)求f(-1)的值;
(2)求当x<0时函数的解析式;
(3)用定义证明f(x)在(0,+∞)上是减函数.
解:(1)因为f(x)是偶函数,
所以f(-1)=f(1)=2-1=1.
(2)当x<0时,-x>0,所以f(-x)=-1.
又因为f(x)为偶函数,
所以当x<0时,f(x)=f(-x)=-1=--1.
(3)证明:设x1,x2是(0,+∞)上的任意两个实数,且0因为x1-x2<0,x1x2>0.
所以f(x2)-f(x1)<0.
所以f(x1)>f(x2).
因此f(x)=-1在(0,+∞)上是减函数.
16.已知函数f(x)的定义域是(-∞,0)∪(0,+∞),对定义域内的任意x1,x2都有f(x1x2)=f(x1)+f(x2),且当x>1时,f(x)>0.
(1)求证:f(x)是偶函数;
(2)求证:f(x)在(0,+∞)上是增函数;
(3)试比较f与f的大小.
解:(1)证明:函数的定义域是(-∞,0)∪(0,+∞).
∵令x1=x2=1,得f(1×1)=f(1)+f(1),
∴f(1)=0.
令x1=x2=-1,得f(1)=f((-1)×(-1))=f(-1)+f(-1),
∴2f(-1)=0,∴f(-1)=0.
∴f(-x)=f(-1·x)=f(-1)+f(x)=f(x).
∴f(x)是偶函数.
(2)证明:设0则f(x2)-f(x1)=f-f(x1)
=f(x1)+f-f(x1)=f.
∵x2>x1>0,∴>1,∴f>0,
即f(x2)-f(x1)>0.∴f(x2)>f(x1),
即f(x1)∴f(x)在(0,+∞)上是增函数.
(3)由(1)知f(x)是偶函数,
则有f=f,
由(2)知f(x)在(0,+∞)上是增函数,
则f>f.∴f>f.
17.
已知函数f(x)是定义在R上的偶函数,且当x≤0时,f(x)=x2+2x.函数f(x)在y轴左侧的图象如图所示.
(1)写出函数f(x),x∈R的增区间;
(2)求函数f(x),x∈R的解析式;
(3)若函数g(x)=f(x)-2ax+2,x∈[1,2],求函数g(x)的最小值.
解:(1)f(x)的增区间为(-1,0),(1,+∞).
(2)设x>0,则-x<0,
∵函数f(x)是定义在R上的偶函数,
且当x≤0时,f(x)=x2+2x.
∴f(x)=f(-x)=(-x)2+2×(-x)=x2-2x(x>0),
∴f(x)=
(3)由(2)知g(x)=x2-(2+2a)x+2,x∈[1,2],其图象的对称轴为x=a+1,
当a+1≤1,即a≤0时,g(x)min=g(1)=1-2a;
当1当a+1≥2,即a≥1时,g(x)min=g(2)=2-4A.
综上,g(x)min=
18.
已知函数f(x)=1-.
(1)若g(x)=f(x)-a为奇函数,求a的值;
(2)试判断f(x)在(0,+∞)内的单调性,并用定义证明.
解:(1)由已知g(x)=f(x)-a,
得g(x)=1-a-,
因为g(x)是奇函数,
所以g(-x)=-g(x),
即1-a-=-,
解得a=1.
(2)函数f(x)在(0,+∞)内为增函数.
证明如下:
设0=1--=.
因为0所以x1-x2<0,x1x2>0,
从而<0,即f(x1)所以函数f(x)在(0,+∞)内是增函数.
19.
已知函数f(x)=是定义在(-1,1)上的奇函数,且f=.
(1)确定函数f(x)的解析式;
(2)用定义证明f(x)在(-1,1)上是增函数;
(3)解不等式:f(t-1)+f(t)<0.
解:(1)由题意,得
所以
故f(x)=.
(2)证明:任取-1<x1<x2<1,
则f(x1)-f(x2)=-
=.
因为-1<x1<x2<1,所以x1-x2<0,1+x>0,1+x>0.
又-1<x1x2<1,所以1-x1x2>0.
所以f(x1)-f(x2)<0,
所以f(x)在(-1,1)上是增函数.
(3)f(t-1)<-f(t)=f(-t).
因为f(x)在(-1,1)上是增函数,所以-1<t-1<-t<1,解得0<t<.
所以不等式的解集为.
20.
已知函数f(x)=ax2+bx+1(a,b均为实数),
x∈R,F(x)=
(1)若f(-1)=0,且函数f(x)的值域为[0,+∞),求F(x)的解析式;
(2)在(1)的条件下,当x∈[-2,2]时,g(x)=f(x)-kx是单调函数,求实数k的取值范围;
(3)设mn<0,m+n>0,a>0,且f(x)为偶函数,判断F(m)+F(n)是否大于零,并说明理由.
解:(1)因为f(-1)=0,
所以a-b+1=0 ①.
又函数f(x)的值域为[0,+∞),所以a≠0.
由y=a+,知=0,
即4a-b2=0 ②.
解①②,得a=1,b=2.
所以f(x)=x2+2x+1=(x+1)2.
所以F(x)=
(2)由(1)得g(x)=f(x)-kx=x2+2x+1-kx=x2+(2-k)x+1=+1-.
因为当x∈[-2,2]时,g(x)=f(x)-kx是单调函数,
所以≤-2或≥2,
即k≤-2或k≥6,
故实数k的取值范围为(-∞,-2]∪[6,+∞).
(3)大于零.理由如下:
因为f(x)为偶函数,所以f(x)=ax2+1,
所以F(x)=
不妨设m>n,则n<0.
由m+n>0,得m>-n>0,
所以|m|>|-n|,
又a>0,
所以F(m)+F(n)=f(m)-f(n)=(am2+1)-(an2+1)=a(m2-n2)>0,
所以F(m)+F(n)大于零.