1、3.1.3 函数的奇偶性 最新课程标准:结合具体函数,了解奇偶性的概念和几何意义. 知识点 偶、奇函数 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. 3.奇、偶函数的图像特征 (1)奇函数的图像关于原点成中心对称图形;反之,如果一个函数的图像是以坐标原点为对称中心的中心对称图形,则这个函数是奇函数. (2)偶函数的图像关于y轴对称;
2、反之,如果一个函数的图像关于y轴对称,则这个函数是偶函数. 奇偶函数的定义域关于原点对称,反之,若定义域不关于原点对称,则这个函数一定不具有奇偶性. [基础自测] 1.设f(x)是定义在R上的偶函数,下列结论中正确的是( ) A.f(-x)+f(x)=0 B.f(-x)-f(x)=0 C.f(x)·f(-x)<0 D.f(0)=0 解析:由偶函数的定义知f(-x)=f(x), 所以f(-x)-f(x)=0,f(-x)+f(x)=0不一定成立. f(-x)·f(x)=[f(x)]2≥0, f(0)=0不一定成立.故选B. 答案:B 2.下列函数为奇函数的是(
3、 ) A.y=|x| B.y=3-x C.y= D.y=-x2+14 解析:A、D两项,函数均为偶函数,B项中函数为非奇非偶函数,而C项中函数为奇函数. 答案:C 3.若函数y=f(x),x∈[-2,a]是偶函数,则a的值为( ) A.-2 B.2 C.0 D.不能确定 解析:因为偶函数的定义域关于原点对称,所以-2+a=0,所以a=2. 答案:B 4.下列图像表示的函数是奇函数的是________,是偶函数的是________.(填序号) 解析:(1)(3)关于y轴对称是偶函数,(2)(4)关于原点对称是奇函数. 答案:(2)(4) (1)
4、3) 题型一 函数奇偶性的判断[教材P102例1] 例1 判断下列函数是否具有奇偶性: (1)f(x)=x+x3+x5; (2)f(x)=x2+1; (3)f(x)=x+1; (4)f(x)=x2,x∈[-1,3]. 【解析】 (1)因为函数的定义域为R,所以x∈R时,-x∈R. 又因为f(-x)=(-x)+(-x)3+(-x)5=-(x+x3+x5)=-f(x), 所以函数f(x)=x+x3+x5是奇函数. (2)因为函数的定义域为R,所以x∈R时,-x∈R. 又因为f(-x)=(-x)2+1=x2+1=f(x), 所以函数f(x)=x2+1是偶函数.
5、 (3)因为函数的定义域为R,所以x∈R时,-x∈R. 又因为f(-1)=0,f(1)=2,所以f(-1)≠f(1)且f(-1)≠-f(1), 因此函数f(-x)=-x+1既不是偶函数也不是奇函数. (4)因为函数的定义域为[-1,3],而3∈[-1,3],但-3∉[-1,3],所以函数f(x)=x2,x∈[-1,3]既不是奇函数也不是偶函数. 教材反思 函数奇偶性判断的方法 (1)定义法: (2)图像法:若函数的图像关于原点对称,则函数为奇函数;若函数图像关于y轴对称,则函数为偶函数.此法多用在解选择、填空题中. 跟踪训练1 判断下列函数的奇偶性: (1)f(x
6、)=x2(x2+2); (2)f(x)=|x+1|-|x-1|; (3)f(x)=; (4)f(x)= 解析:(1)∵x∈R,∴-x∈R. 又∵f(-x)=(-x)2[(-x)2+2]=x2(x2+2)=f(x), ∴f(x)为偶函数. (2)∵x∈R,∴-x∈R. 又∵f(-x)=|-x+1|-|-x-1|=|x-1|-|x+1|=-(|x+1|-|x-1|)=-f(x), ∴f(x)为奇函数. (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∵f(-x)==-=-f(x), ∴f(x)为奇函数.
7、 (4)f(x)的定义域是(-∞,0)∪(0,+∞),关于原点对称. 当x>0时,-x<0,f(-x)=1-(-x)=1+x=f(x); 当x<0时,-x>0,f(-x)=1+(-x)=1-x=f(x). 综上可知,对于x∈(-∞,0)∪(0,+∞),都有f(-x)=f(x),f(x)为偶函数. 先求函数定义域,再根据函数奇偶性定义判断. 题型二 函数奇偶性的图像特征[经典例题] 例2 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________. 【解析】 由奇函数的性质知,其图像关于原点对称,则f(x)
8、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 9、).
方法二 由图像可知f(-1) 10、+1)x+a,
故a+1=0,得a=-1.
方法二(特值法) 由f(x)为奇函数得f(-1)=-f(1),
即=-,
整理得a=-1.
(2)(特值法) 由f(x)为奇函数,得f(-1)=-f(1),
即a×(-1)2+(-1)=-(-12+1),
整理得a-1=0,解得a=1.
【答案】 (1)-1 (2)1
利用定义法求a,也可利用特值法f(-1)=-f(1).
方法归纳
由函数的奇偶性求参数应注意两点
(1)函数奇偶性的定义既是判断函数的奇偶性的一种方法,也是在已知函数奇偶性时可以运用的一个性质,要注意函数奇偶性定义的正用和逆用.
(2)利用常见函数如一次函 11、数,反比例函数,二次函数具有奇偶性的条件也可求得参数.
跟踪训练3 (1)若函数f(x)=ax2+bx+3a+b是偶函数,定义域为[a-2,2a],则a=________,b=________;
(2)已知函数f(x)=ax2+2x是奇函数,则实数a=________.
解析:(1)由f(x)为偶函数知,其定义域关于原点对称,
故有a-2+2a=0,解得a=.
又f(x)为偶函数,所以其图像关于y轴对称,
即-=0,解得b=0.
(2)由f(x)为奇函数得f(-x)=-f(x),即f(-x)+f(x)=0,
所以a(-x)2+2(-x)+ax2+2x=0.
即2ax2=0,所 12、以a=0.
答案:(1) 0 (2)0
(1)函数具有奇偶性,定义域必须关于(0,0)对称.
(2)f(0)=0?
题型四 函数的奇偶性和单调性的综合应用[经典例题]
例4 已知奇函数y=f(x),x∈(-1,1),在(-1,1)上是减函数,解不等式f(1-x)+f(1-3x)<0.
【解析】 ∵y=f(x),x∈(-1,1)是奇函数,
∴f(-x)=-f(x),
∴f(1-x)+f(1-3x)<0可化为f(1-x)<-f(1-3x),
即f(1-x) 13、式解集为.
1.由奇函数得f(-x)=-f(x).
2.函数单调递减,若f(x1) 14、再利用单调性脱掉“f”求解.
(2)在对称区间上根据奇函数的单调性一致,偶函数的单调性相反,列出不等式或不等式组,求解即可,同时要注意函数自身定义域对参数的影响.
跟踪训练4 (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) 15、-a2) 16、 B.y=x3
C.y=x2,x∈[0,1] D.y=x
解析:对于A,f(-x)=2(-x)2-3=2x2-3=f(x),∴f(x)是偶函数,B,D都为奇函数,C中定义域不关于原点对称,函数不具备奇偶性,故选A.
答案:A
2.函数f(x)=-x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
解析:∵f(x)的定义域为(-∞,0)∪(0,+∞),关于原点对称,且f(-x)=--(-x)=x-=-f(x),∴f(x)是奇函数,图像关于原点对称.
答案:C
3.如图,给出奇函数y=f(x)的局部图像,则 17、f(-2)+f(-1)的值为( )
A.-2 B.2
C.1 D.0
解析:由图知f(1)=,f(2)=,
又f(x)为奇函数,所以f(-2)+f(-1)=-f(2)-f(1)=--=-2.故选A.
答案:A
4.已知f(x)=ax3+bx+1(ab≠0),若f(2 019)=k,则f(-2 019)=( )
A.k B.-k
C.1-k D.2-k
解析:∵f(2 019)=a·2 0193+b·2 019+1=k,∴a·2 0193+b·2 019=k-1,则f(-2 019)=a(-2 019)3+b·(-2 019)+1=-[a·2 18、0193+b·2 019]+1=2-k.
答案:D
二、填空题
5.已知f(x)=ax2+bx是定义在[a-1,2a]上的偶函数,那么a+b的值是________.
解析:∵f(x)=ax2+bx是定义在[a-1,2a]上的偶函数,
∴a-1+2a=0,∴a=.又f(-x)=f(x),
∴b=0,∴a+b=.
答案:
6.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.
答案:5
7.定义在R上的奇函数y=f 19、x)在(0,+∞)上递增,且f=0,则满足f(x)>0的x的集合为____________.
解析:由奇函数y=f(x)在(0,+∞)上递增,且f=0,得函数y=f(x)在(-∞,0)上递增,且f=0,∴x>或- 20、∵f(-x)=(-x)2-(-x)3=x2+x3,又-f(x)=-x2+x3,
∴f(-x)既不等于f(x),也不等于-f(x).
故f(x)=x2-x3既不是奇函数也不是偶函数.
(3)方法一(定义法) 函数f(x)=|x-2|-|x+2|的定义域为R,关于原点对称.
∵f(-x)=|-x-2|-|-x+2|=|x+2|-|x-2|=-(|x-2|-|x+2|)=-f(x),∴函数f(x)=|x-2|-|x+2|是奇函数.
方法二(根据图像进行判断)
f(x)=|x-2|-|x+2|=
画出图像如图所示,图像关于原点对称,因此函数f(x)是奇函数.
(4)当a=0时,f( 21、x)=x2为偶函数.
当a≠0时,f(x)=x2+(x≠0),取x=±1,得f(-1)+f(1)=2≠0,f(-1)-f(1)=-2a≠0,即f(-1)≠-f(1),f(-1)≠f(1),∴函数f(x)既不是奇函数也不是偶函数.
综上所述,当a∈R且a≠0时,函数f(x)既不是奇函数也不是偶函数;当a=0时,函数f(x)为偶函数.
9.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.
解析:(1)由已知g(x)=f(x)-a得,
g(x)=1-a-,
∵g(x)是奇函数,∴g(-x)=-g 22、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






