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人教高中数学必修一函数的奇偶性知识点及例题解析

高中数学函数的奇偶性知识点及例题解析

一、知识要点:

1、函数奇偶性的概念

一般地,对于函数)(xf,如果对于函数定义域内任意一个x,都有)()(xfxf,那么函数)(xf就叫做偶函数。

一般地,对于函数)(xf,如果对于函数定义域内任意一个x,都有)()(xfxf,那么函数)(xf就叫做奇函数。

理解:

(1)奇偶性是针对整个定义域而言的,单调性是针对定义域内的某个区间而言的。这两个概念的区别之一就是,奇偶性是一个“整体”性质,单调性是一个“局部”性质;

(2)定义域关于原点对称是函数具有奇偶性的必要条件。

2、按奇偶性分类,函数可分为四类:

奇函数非偶函数、偶函数非奇函数、非奇非偶函数、亦奇亦偶函数.

3、奇偶函数的图象:

奇函数图象关于原点成中心对称的函数,偶函数图象关于y轴对称的函数。

4、函数奇偶性的性质:

①具有奇偶性的函数,其定义域关于原点对称(也就是说,函数为奇函数或偶函数的必要条件是其定义域关于原点对称)。

②常用的结论:若f(x)是奇函数,且x在0处有定义,则f(0)=0。

③奇函数在关于原点对称的区间上若有单调性,则其单调性完全相同,最值相反。奇函数f(x)在区间[a,b](0≤a

偶函数在关于原点对称的区间上若有单调性,则其单调性恰恰相反,最值相同。偶函数f(x)在区间[a,b](0≤a

④任意定义在R上的函数f(x)都可以唯一地表示成一个奇函数与一个偶函数的和。

⑤若函数g(x),f(x),f[g(x)]的定义域都是关于原点对称的,则u=g(x),y=f(u)都是奇函数时,y=f[g(x)]是奇函数;u=g(x),y=f(u)都是偶函数,或者一奇一偶时,y= f[g(x)]是偶函数。

复合函数的奇偶性特点是:“内偶则偶,内奇同外”.

5、判断函数奇偶性的方法: ⑴、定义法:对于函数()fx的定义域内任意一个x,都有xfxf〔或1xfxf或0xfxf〕函数f(x)是偶函数;

对于函数()fx的定义域内任意一个x,都有xfxf〔或1xfxf或0xfxf 函数f(x)是奇函数;

判断函数奇偶性的步骤:

①、判断定义域是否关于原点对称;

②、比较)(xf与)(xf的关系。

③、扣定义,下结论。

⑵、图象法:图象关于原点成中心对称的函数是奇函数;图象关于y轴对称的函数是偶函数。,

⑶、运算法:几个与函数奇偶性相关的结论:

①奇函数+奇函数=奇函数;偶函数+偶函数=偶函数;

②奇函数×奇函数=偶函数;奇函数×偶函数=奇函数。

③若()fx为偶函数,则()()(||)fxfxfx。

二、典例分析

1、给出函数解析式判断其奇偶性:

分析:判断函数的奇偶性,先要求定义域,定义域不关于原点对称的是非奇非偶函数,若定义域关于原点对称,再看f(-x)与f(x)的关系.

【例1】 判断下列函数的奇偶性:

(1). 2()21;fxxx (2) . 223(),0;3xxfxxxxx

解:()fx函数的定义域是(),,

∵ 2()21fxxx,∴ 2()()21fxxx221()xxfx,

∴ 2()21fxxx为偶函数。 (法2—图象法):画出函数2()21fxxx的图象如下:

由函数2()21fxxx的图象可知,

2()21fxxx为偶函数。

说明:解答题要用定义法判断函数的奇偶性,选择题、

填空题可用图象法判断函数的奇偶性。

(2) . 解:由 303xx,得x∈(-∞,-3]∪(3,+∞).

∵定义域不关于原点对称,故是非奇非偶函数.

【例2】 判断下列函数的奇偶性:

(1). 24();33xfxx (2). 021()1xfxx。

解: (1).由240330xx,解得 2206xxx且

∴定义域为-2≤x<0或0<x≤2,则2244();33xxfxxx.

∴224()4()();xxfxfxxx.

∴24()33xfxx为奇函数.

说明:对于给出函数解析式较复杂时,要在函数的定义域不变情况下,先将函数解析式变形化简,然后再进行判断。

(2). 由2010xx,解得 01xx,∴ 函数定义域为0,1xRxx,

又∵022111()011xfxxx,∴()0fx,

∴()()fxfx且()()fxfx,

所以022111()011xfxxx 既是奇函数又是偶函数。

【例3】 判断下列函数的奇偶性: (1). (1),(0)()0,(0)(1),(0)xxxfxxxxx

解析 (1) .函数的定义域为R,

当0x时,0,()()(1)(1)();xfxxxxxfx

当0x时,0,()0();xfxfx

当0x时,0,()()1()(1)().xfxxxxxfx

综上可知,对于任意的实数x,都有()()fxfx,所以函数()fx为奇函数。

说明:分段函数判断奇偶性,必分段来判断,只有各段为同一结果时函数才有奇偶性。分段函数判断奇偶性,也可用图象法。

2、抽象函数判断其奇偶性:

【例4】 已知函数()(0),fxxRx且对任意的非零实数1,2,xx恒有1212()()(),fxxfxfx判断函数()(0)fxxRx且的奇偶性。

解:函数的定义域为(,0)(0,),

令121xx,得(1)0f,

令121xx,则2(1)(1),(1)0,fff

取121,xxx,得()(1)(),fxffx()(),fxfx

故函数()(0)fxxRx且为偶函数。

3、函数奇偶性的应用:

(1) . 求字母的值:

【例5】已知函数21()(,,)axfxabcZbxc是奇函数,又(1)2f,(2)3f,求,,abc的值.

解:由()()fxfx得()bxcbxc,∴0c。

又(1)2f得12ab,而(2)3f得4132ab,∴4131aa,

解得12a。又aZ,∴0a或1a. 若0a,则12bZ,应舍去;若1a,则1bZb=1∈Z.

∴1,1,0abc。

说明:本题从函数的奇偶性入手,利用函数的思想(建立方程或不等式,组成混合组),使问题得解.有时也可用特殊值,如 f(-1)=-f(1),得c =0。

(2) . 解不等式:

【例6】若f(x)是偶函数,当x∈[0,+∞)时,f(x)=x-1,求f(x-1)<0的解集。

分析:偶函数的图象关于y轴对称,可先作出f(x)的图象,利用数形结合的方法.

解:画图可知f(x)<0的解集为 {x|-1<x<1},

∴f(x-1)<0,即-1<x-1<1,

∴解集为{x|0<x<2}.

(3)函数奇偶性的应用(求值,求解析式,与单调性结合)

7.已知f(x)=x5+ax3−bx−8,且f(−2)=10,求f(2).

解:法一:∵f(−2)=(−2)5+(−2)3a−(−2)b−8=−32−8a+2b−8=−40−8a+2b=10

∴8a−2b=−50 ∴f(2)=25+23a−2b−8=8a−2b+24=−50+24=−26

法二:令g(x)=f(x)+8易证g(x)为奇函数

∴g(−2)=−g(2) ∴f(−2)+8=−f(2)−8

∴f(2)=−f(−2)−16=−10−16=−26.

8. f(x)是定义在R上的奇函数,且当x<0时,f(x)=x2−x,求当x≥0时,f(x)的解析式,并画出函数图象.

解:∵奇函数图象关于原点对称,

∴x>0时,xxxxxfxf22)]()[()()(,

又f(0)=0

,如图

9. 设定义在[−3,3]上的偶函数f(x)在[0,3]上是单调递增,当f(a−1)<f(a)时,求a的取值范围.

解:∵f(a−1)<f(a) ,偶函数f(x)在[0,3]上是单调递增

∴f(|a−1|)<f(|a|)

必有|a−1|,|a|∈[0,3]

.

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