1、1函数的奇偶性【学习目标】1.理解函数的奇偶性定义;2.会利用图象和定义判断函数的奇偶性;3.掌握利用函数性质在解决有关综合问题方面的应用.【要点梳理】要点一、函数的奇偶性概念及判断步骤1函数奇偶性的概念偶函数:若对于定义域内的任意一个 x,都有 f(-x)=f(x),那么 f(x)称为偶函数.奇函数:若对于定义域内的任意一个 x,都有 f(-x)=-f(x),那么 f(x)称为奇函数.要点诠释:(1)奇偶性是整体性质;(2)x 在定义域中,那么-x 在定义域中吗?-具有奇偶性的函数,其定义域必定是关于原点对称的;(3)f(-x)=f(x)的等价形式为: ,()()0,1()0fxfxff(-
2、x)=-f(x)的等价形式为: ;()()()ff fx,(4)由定义不难得出若一个函数是奇函数且在原点有定义,则必有 f(0)=0;(5)若 f(x)既是奇函数又是偶函数,则必有 f(x)=0.2.奇偶函数的图象与性质(1)如果一个函数是奇函数,则这个函数的图象是以坐标原点为对称中心的中心对称图形;反之,如果一个函数的图象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)如果一个函数为偶函数,则它的图象关于 轴对称;反之,如果一个函数的图像关于 轴对称,y y则这个函数是偶函数.3.用定义判断函数奇偶性的步骤(1)求函数 的定义域,判断函数的定义域是否关于原点对称,若不关于原点
3、对称,则该函数既()fx不是奇函数,也不是偶函数,若关于原点对称,则进行下一步;(2)结合函数 的定义域,化简函数 的解析式;()f ()fx(3)求 ,可根据 与 之间的关系,判断函数 的奇偶性.x()fx()fx若 =- ,则 是奇函数;()f(f若 = ,则 是偶函数;xf)x若 ,则 既不是奇函数,也不是偶函数;()f(f若 且 =- ,则 既是奇函数,又是偶函数xf)x()fx2要点二、判断函数奇偶性的常用方法(1)定义法:若函数的定义域不是关于原点对称,则立即可判断该函数既不是奇函数也不是偶函数;若函数的定义域是关于原点对称的,再判断 与 之一是否相等.()fx()f(2)验证法:
4、在判断 与 的关系时,只需验证 =0及 是否成立()fxf fx()f()1fx即可.(3)图象法:奇(偶)函数等价于它的图象关于原点( 轴)对称.y(4)性质法:两个奇函数的和仍为奇函数;两个偶函数的和仍为偶函数;两个奇函数的积是偶函数;两个偶函数的积是偶函数;一个奇函数与一个偶函数的积是奇函数.(5)分段函数奇偶性的判断判断分段函数的奇偶性时,通常利用定义法判断.在函数定义域内,对自变量 的不同取值范围,有x着不同的对应关系,这样的函数叫做分段函数.分段函数不是几个函数,而是一个函数.因此其判断方法也是先考查函数的定义域是否关于原点对称,然后判断 与 的关系.首先要特别注意 与 的()fx
5、(f x范围,然后将它代入相应段的函数表达式中, 与 对应不同的表达式,而它们的结果按奇偶函)f数的定义进行比较.要点三、关于函数奇偶性的常见结论奇函数在其对称区间a,b和-b,-a上具有相同的单调性,即已知 是奇函数,它在区间a,b()fx上是增函数(减函数) ,则 在区间-b,-a上也是增函数(减函数) ;偶函数在其对称区间a,b和()fx-b,-a上具有相反的单调性,即已知 是偶函数且在区间a,b上是增函数(减函数) ,则 在()fx ()fx区间-b,-a上也是减函数(增函数).【典型例题】类型一、判断函数的奇偶性例 1. 判断下列函数的奇偶性:(1) ; (2)f(x)=x 2-4|
6、x|+3 ;1-()xfx(3)f(x)=|x+3|-|x-3|; (4) ; 21-()|xf(5) ; (6)2-(0)()xf()()-()2fgR【思路点拨】利用函数奇偶性的定义进行判断.【答案】 (1)非奇非偶函数;(2)偶函数;(3)奇函数;(4)奇函数;(5)奇函数;(6)奇函数【解析】(1)f(x)的定义域为 ,不关于原点对称,因此 f(x)为非奇非偶函数;-1,3(2)对任意 xR,都有-xR,且 f(-x)=x2-4|x|+3=f(x),则 f(x)=x2-4|x|+3为偶函数 ;(3)xR,f(-x)=|-x+3|-|-x-3|=|x-3|-|x+3|=-f(x),f(x
7、)为奇函数;(4) 2-1x1-x0 x-1,0,0-4+且22-()fxx,f(x)为奇函数;221-(1-( ()f fx(5)xR,f(x)=-x|x|+x f(-x)=-(-x)|-x|+(-x)=x|x|-x=-f(x),f(x)为奇函数;(6) ,f(x)为奇函数.(-)(-)(-)-()22fxggfx【总结升华】判定函数奇偶性容易失误是由于没有考虑到函数的定义域.函数的定义域关于原点对称是函数具有奇偶性的前提条件,因此研究函数的奇偶性必须“坚持定义域优先”的原则,即优先研究函数的定义域,否则就会做无用功.如在本例(4)中若不研究定义域,在去掉 的绝对值符号时就十|2|x分麻烦.
8、举一反三:【变式 1】判断下列函数的奇偶性:(1) ; (2) ; (3) ;23()xf()|1|fxx2()1xf(4) .210f()0()x【答案】 (1)奇函数;(2)偶函数;(3)非奇非偶函数;(4)奇函数【解析】(1) 的定义域是 ,()fR又 , 是奇函数223( ()xf fx()f(2) 的定义域是 ,f又 , 是偶函数()|1|1|()xxxf()fx(3) 22()f, 为非奇非偶函数()()xfxf且 ()fx(4)任取 x0则-x0 f(-x)=-(-x) 2+2(-x)+1=-x2-2x+1=-(x2+2x-1)=-f(x)4x=0时,f(0)=-f(0) xR
9、时,f(-x)=-f(x) f(x)为奇函数.【高清课堂:函数的奇偶性 356732例 2(1) 】【变式 2】已知 f(x),g(x)均为奇函数,且定义域相同,求证:f(x)+g(x)为奇函数,f(x)g(x)为偶函数.证明:设 F(x)=f(x)+g(x),G(x)=f(x)g(x)则F(-x)=f(-x)+g(-x)=-f(x)-g(x)=-f(x)+g(x)=-F(x)G(-x)=f(-x)g(-x)=-f(x)-g(x)=f(x)g(x)=G(x)f(x)+g(x)为奇函数,f(x)g(x)为偶函数.【高清课堂:函数的奇偶性 356732例 2(2) 】【变式 3】设函数 和 g(x
10、)分别是 R上的偶函数和奇函数,则下列结论(fx恒成立的是 ( ).A +|g(x)|是偶函数 B -|g(x)|是奇函数()fx()fxC| | +g(x)是偶函数 D| |- g(x)是奇函数【答案】A例 2.已知函数 ,若对于任意实数 都有 ,判断 的奇偶性.(),fxR,ab()()ffab()fx【答案】奇函数【解析】因为对于任何实数 ,都有 ,可以令 为某些特殊值,得出,ab()()ff,.()(fxf设 则 , .0,a)(0)bf(0)f又设 ,则 ,xx, 是奇函数.()(ff()f【总结升华】判断抽象函数的单调性,可用特殊值赋值法来求解.在这里,由于需要判断 与()fx之间
11、的关系,因此需要先求出 的值才行.()fx(0)f举一反三:【变式 1】 已知函数 ,若对于任意实数 ,都有(),fxR12,x,判断函数 的奇偶性.121212()()()fxfxfx()f【答案】偶函数【解析】令 得 ,令 得120,()(0)fxfx210,x()()fxfx5由上两式得: ,即()()fxfx()fxf是偶函数.()f类型二、函数奇偶性的应用(求值,求解析式,与单调性结合)例 3. f(x),g(x)均为奇函数, 在 上的最大值为 5,则 在()()2Hxafbgx0,()Hx(- )上的最小值为 ,2【答案】 -1【解析】考虑到 均为奇函数,联想到奇函数的定义,不妨寻
12、求 与 的关系(),fxg ()x)+ =()Hx()2()()2abafxbg,),ffx(4当 时, ,0x()()Hxx而 , ,51在 上的最小值为-1()x,)【总结升华】本例很好地利用了奇函数的定义,其实如果仔细观察还可以发现 也是()afxbg奇函数,从这个思路出发,也可以很好地解决本题过程如下: 时, 的最大值为 5,0xH时 的最大值为 3, 时 的最小值为-3, 时, 的0x()afbgx0x()afbg0x()x最小值为-3+2=-1举一反三:【变式 1】已知 f(x)=x5+ax3-bx-8,且 f(-2)=10,求 f(2).【答案】-26【解析】法一:f(-2)=(
13、-2) 5+(-2)3a-(-2)b-8=-32-8a+2b-8=-40-8a+2b=108a-2b=-50 f(2)=2 5+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)-8f(2)=-f(-2)-16=-10-16=-26.【总结升华】本题要会对已知式进行变形,得出 f(x)+8= x5+ax3-bx为奇函数,这是本题的关键之处,从而问题 便能迎刃而解.(2)g例 4. 已知 是定义在 R上的奇函数,当 时, ,求 的解析式fx0x2()1f()fx6【答案】2231,0()
14、0,.xfx【解析】 是定义在 R上的奇函数,()fx, 当 时, ,f0x2()()31xf= 231又奇函数 在原点有定义, ()fx(0)f22,()0,31,0.fx【总结升华】若奇函数 在 处有意义,则必有 ,即它的图象必过原点(0,0) ()fx()f举一反三:【高清课堂:函数的奇偶性 356732 例 3】【变式 1】(1)已知偶函数 的定义域是 R,当 时 ,()fx2()31fx求 的解析式.()fx(2)已知奇函数 的定义域是 R,当 时 ,()g02()g求 的解析式.()【答案】(1) ;(2)231(0)()xf221(0)()0xgx ( )例 5. 定义域在区间2
15、,2上的偶函数 ,当 x0 时, 是单调递减的,若()()g成立,求 m 的取值范围(1)(gm【思路点拨】根据定义域知 1m ,m 1,2 ,但是 1m,m 在2,0,0,2 的哪个区间内尚不明确,若展开讨论,将十分复杂,若注意到偶函数 的性质: ,可避免()fx()(|)fxfx讨论【答案】 1,)27【解析】由于 为偶函数,所以 , 因为 x0 时, 是单调递减()gx(1)(1)gm(|)gm()gx的,故 ,所以 ,解得|(1)(|)(|)2|m221m2故 m 的取值范围是 1,)2【总结升华】在解题过程中抓住偶函数的性质,将 1m,m 转化到同一单调区间上,避免了对由于单调性不同
16、导致 1m 与 m 大小不明确的讨论,从而使解题过程得以优化另外,需注意的是不要忘记定义域类型三、函数奇偶性的综合问题例 6. 已知 是偶函数,且在0,+ )上是减函数,求函数 的单调递增区间()yfx 2(1)fx【思路点拨】本题考查复合函数单调性的求法。复合函数的单调性由内层函数和外层函数的单调性共同决定,即“同增异减” 。【答案】0,1和(,1【解析】 是偶函数,且在0,+ )上是减函数, 在(,0 上是增函数()fx ()fx设 u=1x 2,则函数 是函数 与函数 u=1x 2的复合函数21)()fu当 0x1 时,u 是减函数,且 u0,而 u0 时, 是减函数,根据复合函数的性质
17、,可得()f是增函数2()f当 x1 时,u 是增函数,且 u0,而 u0 时, 是增函数,根据复合函数的性质,可得()f是增函数2()f同理可得当1x0 或 x1 时, 是减函数2()fx所求的递增区间为0,1和(,1【总结升华】 (1)函数的奇偶性与单调性的综合问题主要有两类:一类是两个性质交融在一起(如本例) ,此时要充分利用奇偶函数的图象的对称性,从而得到其对称区间上的单调性;另一类是两个性质简单组合,此时只需分别利用函数的这两个性质解题(2)确定复合函数的单调性比较困难,也比较容易出错确定 x 的取值范围时,必须考虑相应的 u的取值范围本例中,x1 时,u 仍是减函数,但此时 u0,
18、不属于 的减区间,所以不能取()fux1,这是应当特别注意的例 7. 设 a为实数,函数 f(x)=x2+|x-a|+1,xR,试讨论 f(x)的奇偶性,并求 f(x)的最小值.【思路点拨】对 a进行讨论,把绝对值去掉,然后把 f(x)转化成二次函数求最值问题。8【答案】当 a=0时,函数为偶函数;当 a0 时,函数为非奇非偶函数.当 .min min1313-()|-;()|;2424afxafxa时 , 时 , 2min1-()|12fxa时 ,【解析】当 a=0时,f(x)=x 2+|x|+1,此时函数为偶函数;当 a0 时,f(x)=x 2+|x-a|+1,为非奇非偶函数.(1)当 时
19、,x()-fx 1 13(-),2 24aafa时 , 函 数 在 , 上 的 最 小 值 为且 f(-). 上单调递增,(),fx时 , 函 数 在上的最小值为 f(a)=a2+1.(),fxa在(2)当 时,2213()-()4fxaxa 上单调递减,1,2时 , 函 数 在上的最小值为()-fxa在 , 2()1f 上的最小值为()-af时 , 在 , 31()().42faffa, 且综上: min min13-|-;|;242xax时 , 时 ,.2i-()|1f时 ,举一反三:【变式 1】 判断 的奇偶性()|()fxaxR【答案】当 时,函数 既是奇函数,又是偶函数;当 时,函数
20、 是奇函数0a()f 0a()fx【解析】对 进行分类讨论若 ,则 ()|0fx, 定义域 关于原点对称, 函数 既是奇函数,又是偶函数xR()fx当 时, , 是奇函数0a()|()fxaafx()f综上,当 时,函数 既是奇函数,又是偶函数;(f当 时,函数 是奇函数)x例 8. 对于函数 ,若存在 x0R ,使 成立,则称点(x 0,x 0)为函数 的不动(f 0()f()fx9点(1)已知函数 有不动点(1,1) , (3,3) ,求 a,b 的值;2()(0fxabx(2)若对于任意的实数 b,函数 总有两个相异的不动点,求实数 a 的2)(0fabx取值范围;(3)若定义在实数集
21、R上的奇函数 存在(有限)n 个不动点,求证:n 必为奇数()g【答案】 (1)a=1,b=3;(2) (0,1) ;(3)略【解析】 (1)由已知得 x=1 和 x=3 是方程 ax2+bxb=x 的根,由违达定理 a=1,b=33ba(2)由已知得:ax 2+bxb=x(a0)有两个不相等的实数根, 1=(b1) 2+4ab0 对于任意的实数 b 恒成立即 b2+(4a2)b+1 0 对于任意的实数 b 恒成立也就是函数 的图象与横轴无交点()(4)1fb又二次函数 的图象是开口向上的抛物线,从而 2=(4a 2)240,即 |4a2|2,0a1满足题意的实数 a 的取值范围为(0,1)
22、(3) 是 R 上的奇函数, .()gx()(gx令 x=0,得 , (0,0)是 的一个不动点()()gx设(x 0,x 0) (x 00)是 的一个不动点,则 x0又 ,(x 0,x 0)也是 的一个不动点0()()g ()x又x 0x 0, 的非零不动点是成对出现的g又(0,0)也是 的一个不动点,若 存在 n 个不动点,则 n 必为奇数()x()gx【总结升华】本例是一个信息迁移问题,解这类问题关键在于准确理解新定义,充分利用新定义分析解决问题本例的“不动点”实质是关于 x 的方程 的解的问题本例(3)的解决主要是结合()f奇函数关于原点的对称性从而得到有关的结论10【巩固练习】1 函
23、数 是( )1()0fxA奇函数 B偶函数C既是奇函数又是偶函数 D既不是奇函数又不是偶函数2若函数 是偶函数,则有 ( )2yxbcA. B. C. D. ,bRc,0R,0bc,bcR3设函数 ,且 则 等于( )3()21fxax()3f(1)fA.-3 B.3 C.-5 D. 54若偶函数 在 上是增函数,则下列关系式中成立的是( )(f,A B2123ff)2(3(1fffC D)3()( 1)25如果奇函数 在区间 上是增函数且最大值为 ,那么 在区间 上是( )xf,75)(xf3,7A增函数且最小值是 B增函数且最大值是5C减函数且最大值是 D减函数且最小值是6设 是定义在 上的一个函数,则函数 ,在 上一定是( )(xfR)()(xfxFRA奇函数 B偶函数 C既是奇函数又是偶函数 D非奇非偶函数.7设函数 的图象关于 轴对称,且 ,则 .()fxy()fab()fa8如果函数 为奇函数,那么 = .2a9设函数 是定义在 R上的奇函数,且 , 在 上单调递减,在 上单调()fx(2)0f()fx,11,递减,则不等式 的解集为 010若函数 是偶函数,则 的递减区间是_.2()(1)3fxkx)(xf11函数 在 R上为奇函数,且 ,则当 , _.0,1f )(xf