函数的基本性质(奇偶性)
新高考A版讲义:第三章函数 第3节 函数的基本性质奇偶性
第3节 函数的基本性质:奇偶性知识点一 函数奇偶性 1.奇偶性的几何特征一般地,图象关于y 轴对称的函数称为偶函数,图象关于原点对称的函数称为奇函数. 2.函数奇偶性的定义(1)偶函数:函数f (x )的定义域为I ,如果∀x ∈I ,都有-x ∈I ,且f (-x )=f (x ),那么函数f (x )就叫做偶函数.(2)奇函数:函数f (x )的定义域为I ,如果∀x ∈I ,都有-x ∈I ,且f (-x )=-f (x ),那么函数f (x )就叫做奇函数.3.奇(偶)函数的定义域特征:奇(偶)函数的定义域关于原点对称.题型一、函数奇偶性的判断 例1 判断下列函数的奇偶性.(1)f (x )=1x ;(2)f (x )=x 2(x 2+2);(3)f (x )=xx -1;(4)f (x )=x 2-1+1-x 2.解 (1)f (x )=1x 的定义域为(-∞,0)∪(0,+∞),∵f (-x )=1-x=-1x =-f (x ),∴f (x )=1x 是奇函数.(2)f (x )=x 2(x 2+2)的定义域为R .∵f (-x )=f (x ),∴f (x )=x 2(x 2+2)是偶函数. (3)f (x )=xx -1的定义域为(-∞,1)∪(1,+∞), ∵定义域不关于原点对称,∴f (x )=xx -1既不是奇函数,也不是偶函数.(4)f (x )=x 2-1+1-x 2的定义域为{-1,1}.∵f (-x )=f (x )=-f (x )=0,∴f (x )=x 2-1+1-x 2既为奇函数,又为偶函数. 反思感悟 判断函数奇偶性的方法(1)定义法:①定义域关于原点对称;②确定f (-x )与f (x )的关系. (2)图象法.跟踪训练1 判断下列函数的奇偶性.(1)f (x )=x ;(2)f (x )=1-x 2x ;(3)f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2+x ,x >0,x 2-x ,x <0.解(1)函数f(x)的定义域为[0,+∞),不关于原点对称,所以f(x)=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)=1-x2-x=-f(x),所以f(x)为奇函数.(3)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.题型二、奇、偶函数图象的应用例2定义在R上的奇函数f(x)在[0,+∞)上的图象如图所示.(1)画出f(x)的图象;(2)解不等式xf(x)>0.解(1)先描出(1,1),(2,0)关于原点的对称点(-1,-1),(-2,0),连线可得f(x)的图象如图.(2)xf(x)>0即图象上横坐标、纵坐标同号.结合图象可知,xf(x)>0的解集是(-2,0)∪(0,2).延伸探究把本例中的“奇函数”改为“偶函数”,重做该题.解(1)f(x)的图象如图所示:(2)xf(x)>0的解集是(-∞,-2)∪(0,2).反思感悟可以用奇(偶)函数图象关于原点(y轴)对称这一特性去画图,求值,解不等式等.跟踪训练2已知奇函数f(x)的定义域为[-5,5],且在区间[0,5]上的图象如图所示.(1)画出在区间[-5,0]上的图象;(2)写出使f(x)<0的x的取值集合.解(1)如图,在[0,5]上的图象上选取5个关键点O,A,B,C,D.分别描出它们关于原点的对称点O ′,A ′,B ′,C ′,D ′, 再用光滑曲线连接即得.(2)由(1)图可知,当且仅当x ∈(-2,0)∪(2,5)时,f (x )<0. ∴使f (x )<0的x 的取值集合为{x |-2<x <0或2<x <5}. 题型三、利用函数的奇偶性求参数值例3 (1)若函数f (x )=ax 2+bx +3a +b 是偶函数,定义域为[a -1,2a ],则a =________,b =________.解析 因为偶函数的定义域关于原点对称,所以a -1=-2a ,解得a =13.又函数f (x )=13x 2+bx +b +1为二次函数,结合偶函数图象的特点,易得b =0.(2)已知函数f (x )=ax 2+2x 是奇函数,则实数a =________.解析 由奇函数定义有f (-x )+f (x )=0,得a (-x )2+2(-x )+ax 2+2x =2ax 2=0,故a =0. 反思感悟 利用奇偶性求参数的常见类型(1)定义域含参数:奇偶函数f (x )的定义域为[a ,b ],根据定义域关于原点对称,利用a +b =0求参数.(2)解析式含参数:根据f (-x )=-f (x )或f (-x )=f (x )列式,比较系数利用待定系数法求解. 跟踪训练3 (1)若函数f (x )=x 2-|x +a |为偶函数,则实数a =________. 解析 方法一 显然x ∈R ,由已知得f (-x )=(-x )2-|-x +a |=x 2-|x -a |. 又f (x )为偶函数,所以f (x )=f (-x ),即x 2-|x +a |=x 2-|x -a |, 即|x +a |=|x -a |.又x ∈R ,所以a =0.方法二 由题意知f (-1)=f (1),则|a -1|=|a +1|,解得a =0.(2)已知函数f (x )是奇函数,当x ∈(-∞,0)时,f (x )=x 2+mx .若f (2)=-3,则m 的值为________. 解析 ∵f (-2)=-f (2)=3,∴f (-2)=(-2)2-2m =3,∴m =12.知识点二 奇偶性与单调性若函数f (x )为奇函数,则f (x )在关于原点对称的两个区间[a ,b ]和[-b ,-a ]上具有相同的单调性;若函数f (x )为偶函数,则f (x )在关于原点对称的两个区间[a ,b ]和[-b ,-a ]上具有相反的单调性.题型一、利用奇偶性求解析式 命题角度1 求对称区间上的解析式例1 函数f (x )是定义域为R 的奇函数,当x >0时,f (x )=-x +1,求当x <0时,f (x )的解析式. 解 设x <0,则-x >0,∴f (-x )=-(-x )+1=x +1,又∵函数f (x )是定义域为R 的奇函数,∴当x <0时,f (x )=-f (-x )=-x -1.反思感悟 求给定哪个区间的解析式就设这个区间上的变量为x ,然后把x 转化为-x ,此时-x 成为了已知区间上的解析式中的变量,通过应用奇函数或偶函数的定义,适当推导,即可得所求区间上的解析式.跟踪训练1已知f (x )是R 上的奇函数,且当x ∈(0,+∞)时,f (x )=x (1+x ),求f (x )的解析式. 解 因为x ∈(-∞,0)时,-x ∈(0,+∞),所以f (-x )=-x [1+(-x )]=x (x -1). 因为f (x )是R 上的奇函数,所以f (x )=-f (-x )=-x (x -1),x ∈(-∞,0).f (0)=0.所以f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x (1+x ),x ≥0,-x (x -1),x <0.命题角度2 构造方程组求解析式例2 设f (x )是偶函数,g (x )是奇函数,且f (x )+g (x )=1x -1,求函数f (x ),g (x )的解析式.解 ∵f (x )是偶函数,g (x )是奇函数,∴f (-x )=f (x ),g (-x )=-g (x ), 由f (x )+g (x )=1x -1.①,用-x 代替x ,得f (-x )+g (-x )=1-x -1,∴f (x )-g (x )=1-x -1,② (①+②)÷2,得f (x )=1x 2-1;(①-②)÷2,得g (x )=xx 2-1.反思感悟 f (x )+g (x )=1x -1对定义域内任意x 都成立,所以可以对x 任意赋值,如x =-x .利用f (x ),g (x )一奇一偶,把-x 的负号或提或消,最终得到关于f (x ),g (x )的二元方程组,从中解出f (x )和g (x ).跟踪训练2设f (x )是偶函数,g (x )是奇函数,且f (x )+g (x )=x 2+2x ,求函数f (x ),g (x )的解析式. 解 ∵f (x )是偶函数,g (x )是奇函数,∴f (-x )=f (x ),g (-x )=-g (x ), 由f (x )+g (x )=2x +x 2.①用-x 代替x ,得f (-x )+g (-x )=-2x +(-x )2,∴f(x)-g(x)=-2x+x2,②(①+②)÷2,得f(x)=x2;(①-②)÷2,得g(x)=2x.题型二、利用函数的奇偶性与单调性比较大小例3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)<f(-3)<f(-2) D.f(π)<f(-2)<f(-3)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).反思感悟利用函数的奇偶性与单调性比较大小(1)自变量在同一单调区间上,直接利用函数的单调性比较大小;(2)自变量不在同一单调区间上,需利用函数的奇偶性把自变量转化到同一单调区间上,然后利用单调性比较大小.跟踪训练3(1)已知偶函数f(x)在[0,+∞)上单调递减,则f(1)和f(-10)的大小关系为() A.f(1)>f(-10) B.f(1)<f(-10)C.f(1)=f(-10) D.f(1)和f(-10)关系不定答案A解析∵f(x)是偶函数,且在[0,+∞)上单调递减,∴f(-10)=f(10)<f(1).(2)定义在R上的奇函数f(x)为增函数,偶函数g(x)在区间[0,+∞)上的图象与f(x)的图象重合,设a>b>0,下列不等式中成立的有________.(填序号)①f(a)>f(-b);②f(-a)>f(b);③g(a)>g(-b);④g(-a)<g(b);⑤g(-a)>f(-a).解析f(x)为R上奇函数,增函数,且a>b>0,∴f(a)>f(b)>f(0)=0,又-a<-b<0,∴f(-a)<f(-b)<f(0)=0,∴f(a)>f(b)>0>f(-b)>f(-a),∴①正确,②错误.x∈[0,+∞)时,g(x)=f(x),∴g(x)在[0,+∞)上单调递增,∴g(-a)=g(a)>g(b)=g(-b),∴③正确,④错误.又g(-a)=g(a)=f(a)>f(-a),∴⑤正确.题型三、利用函数的奇偶性与单调性解不等式例4(1)已知f(x)是定义在R上的偶函数,且在区间(-∞,0)上是增函数.若f(-3)=0,则f(x)x<0的解集为________.解析∵f(x)是定义在R上的偶函数,且在区间(-∞,0)上是增函数,∴f(x)在区间(0,+∞)上是减函数.∴f(3)=f(-3)=0.当x>0时,由f(x)<0,解得x>3;当x<0时,由f(x)>0,解得-3<x<0.故所求解集为{x |-3<x <0或x >3}.(2)已知偶函数f (x )在区间[0,+∞)上单调递增,则满足f (2x -1)<f ⎝⎛⎭⎫13的x 的取值范围为( ) A.⎝⎛⎭⎫13,23 B.⎣⎡⎭⎫13,23C.⎝⎛⎭⎫12,23 D.⎣⎡⎭⎫12,23 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)<f ⎝⎛⎭⎫13, 即-13<2x -1<13,解得13<x <23.反思感悟 利用函数奇偶性与单调性解不等式,一般有两类 (1)利用图象解不等式; (2)转化为简单不等式求解.①利用已知条件,结合函数的奇偶性,把已知不等式转化为f (x 1)<f (x 2)或f (x 1)>f (x 2)的形式; ②根据奇函数在对称区间上的单调性一致,偶函数在对称区间上的单调性相反,脱掉不等式中的“f ”转化为简单不等式(组)求解.跟踪训练4 设定义在[-2,2]上的奇函数f (x )在区间[0,2]上是减函数,若f (1-m )<f (m ),求实数m 的取值范围.解 因为f (x )是奇函数且f (x )在[0,2]上是减函数,f (x )在[-2,2]上是减函数. 所以不等式f (1-m )<f (m )等价于⎩⎪⎨⎪⎧1-m >m ,-2≤m ≤2,-2≤1-m ≤2,解得-1≤m <12.1.下列函数中奇函数的个数为( ) ①f (x )=x 3; ②f (x )=x 5; ③f (x )=x +1x;④f (x )=1x2.A .1B .2C .3D .4 答案 C2.已知f (x )是定义在R 上的奇函数,f (-3)=2,则下列各点中一定在函数f (x )的图象上的是( )A .(3,-2)B .(3,2)C .(-3,-2)D .(2,-3) 答案 A解析 f (-3)=2即点(-3,2)在奇函数的图象上, ∴(-3,2)关于原点的对称点(3,-2)必在f (x )的图象上.3.设f (x )是定义在R 上的一个函数,则函数F (x )=f (x )-f (-x )在R 上一定( ) A .是奇函数 B .是偶函数C .既是奇函数又是偶函数D .既不是奇函数又不是偶函数 答案 A解析 F (-x )=f (-x )-f (x )=-[f (x )-f (-x )]=-F (x ). ∴F (x )为奇函数4.若f (x )=3x 3+5x +a -1为奇函数,则a 的值为( ) A .0 B .-1 C .1 D .2 答案 C解析 ∵f (x )为R 上的奇函数, ∴f (0)=0得a =1.5.如图,给出奇函数y =f (x )的局部图象,则f (-2)+f (-1)的值为( )A .-2B .2C .1D .0答案 A解析 f (-2)+f (-1)=-f (2)-f (1) =-32-12=-2.6.若f (x )=(x +a )(x -4)为偶函数,则实数a =________. 答案 4解析 f (x )=x 2+(a -4)x -4a 是偶函数,∴a =4.7.已知y =f (x )是奇函数,当x <0时,f (x )=x 2+ax ,且f (3)=6,则a 的值为________. 答案 5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 =5.8.若f (x )为R 上的奇函数,给出下列四个说法: ①f (x )+f (-x )=0; ②f (x )-f (-x )=2f (x );③f(x)·f(-x)<0;④f(x)f(-x)=-1.其中一定正确的为________.(填序号)答案①②解析∵f(x)在R上为奇函数,∴f(-x)=-f(x).∴f(x)+f(-x)=f(x)-f(x)=0,故①正确.f(x)-f(-x)=f(x)+f(x)=2f(x),故②正确.当x=0时,f(x)·f(-x)=0,故③不正确.当x=0时,f(x)f(-x)分母为0,无意义,故④不正确.9.判断下列函数的奇偶性:(1)f(x)=x3+x5;(2)f(x)=|x+1|+|x-1|;(3)f(x)=2x2+2x x+1.考点函数的奇偶性判定与证明题点判断简单函数的奇偶性解(1)函数的定义域为R.∵f(-x)=(-x)3+(-x)5=-(x3+x5)=-f(x),∴f(x)是奇函数.(2)f(x)的定义域是R.∵f(-x)=|-x+1|+|-x-1|=|x-1|+|x+1|=f(x),∴f(x)是偶函数.(3)函数f(x)的定义域是(-∞,-1)∪(-1,+∞),不关于原点对称,∴f(x)是非奇非偶函数.10.(1)如图①,给出奇函数y=f(x)的局部图象,试作出y轴右侧的图象并求出f(3)的值.(2)如图②,给出偶函数y=f(x)的局部图象,试作出y轴右侧的图象并比较f(1)与f(3)的大小.解(1)由奇函数的性质可作出它在y轴右侧的图象,图③为补充后的图象.易知f(3)=-2.(2)由偶函数的性质可作出它在y 轴右侧的图象,图④为补充后的图象,易知f (1)>f (3).11.下列函数中,既是偶函数又在(0,+∞)上单调递增的函数是( ) A .y =x 3 B .y =|x |+1 C .y =-x 2+1 D .y =-2x答案 B解析 对于函数y =|x |+1,f (-x )=|-x |+1=|x |+1=f (x ), 所以y =|x |+1是偶函数,当x >0时,y =x +1, 所以在(0,+∞)上单调递增.另外,函数y =x 3不是偶函数,y =-x 2+1在(0,+∞)上单调递减,y =-2x 不是偶函数.故选B.12.设函数f (x )和g (x )分别是R 上的偶函数和奇函数,则下列结论恒成立的是( ) A .f (x )+|g (x )|是偶函数 B .f (x )-|g (x )|是奇函数 C .|f (x )|+g (x )是偶函数 D .|f (x )|-g (x )是奇函数 考点 函数的奇偶性判定与证明 题点 判断抽象函数的奇偶性 答案 A解析 由f (x )是偶函数,可得f (-x )=f (x ), 由g (x )是奇函数可得g (-x )=-g (x ), 故|g (x )|为偶函数, ∴f (x )+|g (x )|为偶函数.13.函数f (x )=4-x 22-|x +2|的定义域为________,为______函数(填“奇”或“偶”).答案 [-2,0)∪(0,2] 奇解析 依题意有⎩⎪⎨⎪⎧4-x 2≥0,2-|x +2|≠0,解得-2≤x ≤2且x ≠0, ∴f (x )的定义域为[-2,0)∪(0,2].∵f (x )=4-x 22-|x +2|=4-x 2-x=-4-x 2x ,定义域关于原点对称,∴f (-x )=4-x 2x =-f (x ),∴f (x )为奇函数.14.函数f (x )=ax 3+bx +cx +5满足f (-3)=2,则f (3)的值为________.答案 8解析 设g (x )=f (x )-5=ax 3+bx +cx (x ≠0),∵g (-x )=-ax 3-bx -cx =-g (x ),∴g (x )是奇函数,∴g (3)=-g (-3)=-[f (-3)-5] =-f (-3)+5=-2+5=3, 又g (3)=f (3)-5=3, ∴f (3)=8.15.已知函数f (x )=x 2+x +1x 2+1,若f (a )=23,则f (-a )=________.考点 函数图象的对称性 题点 中心对称问题 答案 43解析 根据题意,f (x )=x 2+x +1x 2+1=1+x x 2+1,而h (x )=xx 2+1是奇函数,故f (-a )=1+h (-a )=1-h (a )=2-[1+h (a )]=2-f (a )=2-23=43.16.设函数f (x )=ax 2+1bx +c 是奇函数(a ,b ,c ∈Z ),且f (1)=2,f (2)<3,求a ,b ,c 的值.解 由条件知f (-x )+f (x )=0, ∴ax 2+1bx +c +ax 2+1c -bx =0,∴c =0. 又f (1)=2,∴a +1=2b .∵f (2)<3,∴4a +12b <3,∴4a +1a +1<3,解得-1<a <2,∴a =0或1. ∴b =12或1,由于b ∈Z ,∴a =1,b =1,c =0.1.设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2+x ,x ≥0,g (x ),x <0,且f (x )为偶函数,则g (-2)等于( ) A .6 B .-6 C .2 D .-2考点 函数奇偶性的应用题点 利用奇偶性求函数的解析式答案 A解析 g (-2)=f (-2)=f (2)=22+2=6.2.如果奇函数f (x )在区间[-3,-1]上是增函数且有最大值5,那么函数f (x )在区间[1,3]上是( )A .增函数且最小值为-5B .增函数且最大值为-5C .减函数且最小值为-5D .减函数且最大值为-5答案 A解析 f (x )为奇函数,∴f (x )在[1,3]上的单调性与[-3,-1]上一致且f (1)为最小值, 又已知f (-1)=5,∴f (-1)=-f (1)=5,∴f (1)=-5,故选A.3.已知函数y =f (x )是R 上的偶函数,且f (x )在[0,+∞)上是减函数,若f (a )≥f (-2),则a 的取值范围是( )A .a ≤-2B .a ≥2C .a ≤-2或a ≥2D .-2≤a ≤2答案 D解析 由f (a )≥f (-2)得f (|a |)≥f (2),∴|a |≤2,∴-2≤a ≤2.4.已知函数y =f (x )是偶函数,其图象与x 轴有4个交点,则方程f (x )=0的所有实根之和是( )A .4B .2C .1D .0答案 D解析 y =f (x )是偶函数,所以y =f (x )的图象关于y 轴对称,所以f (x )=0的所有实根之和为0.5.设f (x )是R 上的偶函数,且在(0,+∞)上是减函数,若x 1<0且x 1+x 2>0,则( )A .f (-x 1)>f (-x 2)B .f (-x 1)=f (-x 2)C.f(-x1)<f(-x2)D.f(-x1)与f(-x2)的大小不确定考点抽象函数单调性与奇偶性题点抽象函数单调性与不等式结合问题答案A解析∵x1<0,x1+x2>0,∴x2>-x1>0,又f(x)在(0,+∞)上是减函数,∴f(x2)<f(-x1),∵f(x)是偶函数,∴f(-x2)=f(x2)<f(-x1).6.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)=________.答案-5解析由题意知f(-2)=-f(2)=-(22+1)=-5,f(0)=0,∴f(-2)+f(0)=-5.7.已知奇函数f(x)在区间[0,+∞)上单调递增,则满足f(x)<f(1)的x的取值范围是________.考点抽象函数单调性与奇偶性题点抽象函数单调性与不等式结合问题答案(-∞,1)解析由于f(x)在[0,+∞)上单调递增,且是奇函数,所以f(x)在R上单调递增,f(x)<f(1)等价于x<1.8.若f(x)=(m-1)x2+6mx+2是偶函数,则f(0),f(1),f(-2)从小到大的排列是________.答案f(-2)<f(1)<f(0)解析∵f(x)是偶函数,∴f(-x)=f(x)恒成立,即(m-1)x2-6mx+2=(m-1)x2+6mx+2恒成立,∴m=0,即f(x)=-x2+2.∵f(x)的图象开口向下,对称轴为y轴,在[0,+∞)上单调递减,∴f(2)<f(1)<f(0),即f(-2)<f(1)<f(0).9.已知函数y=f(x)的图象关于原点对称,且当x>0时,f(x)=x2-2x+3.(1)试求f(x)在R上的解析式;(2)画出函数的图象,根据图象写出它的单调区间.考点 单调性与奇偶性的综合应用题点 求奇偶函数的单调区间解 (1)因为函数f (x )的图象关于原点对称,所以f (x )为奇函数,则f (0)=0.设x <0,则-x >0,因为当x >0时,f (x )=x 2-2x +3.所以当x <0时,f (x )=-f (-x )=-(x 2+2x +3)=-x 2-2x -3.于是有f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ x 2-2x +3,x >0,0,x =0,-x 2-2x -3,x <0.(2)先画出函数在y 轴右侧的图象,再根据对称性画出y 轴左侧的图象,如图.由图象可知函数f (x )的单调递增区间是(-∞,-1],[1,+∞),单调递减区间是(-1,0),(0,1).10.已知函数f (x )=ax +b x +c (a ,b ,c 是常数)是奇函数,且满足f (1)=52,f (2)=174. (1)求a ,b ,c 的值;(2)试判断函数f (x )在区间⎝⎛⎭⎫0,12上的单调性并证明. 考点 单调性与奇偶性的综合应用题点 判断或证明奇偶函数在某区间上的单调性解 (1)∵f (x )为奇函数,∴f (-x )=-f (x ),∴-ax -b x +c =-ax -b x-c , ∴c =0,∴f (x )=ax +b x. 又∵f (1)=52,f (2)=174, ∴⎩⎨⎧ a +b =52,2a +b 2=174.∴a =2,b =12.综上,a =2,b =12,c =0.(2)由(1)可知f (x )=2x +12x .函数f (x )在区间⎝⎛⎭⎫0,12上为减函数.证明如下:任取0<x 1<x 2<12,则f (x 1)-f (x 2)=2x 1+12x 1-2x 2-12x 2=(x 1-x 2)⎝⎛⎭⎫2-12x 1x 2=(x 1-x 2)4x 1x 2-12x 1x 2.∵0<x 1<x 2<12,∴x 1-x 2<0,2x 1x 2>0,4x 1x 2-1<0.∴f (x 1)-f (x 2)>0,即f (x 1)>f (x 2).∴f (x )在⎝⎛⎭⎫0,12上为减函数.11.设奇函数f (x )在(0,+∞)上为减函数,且f (1)=0,则不等式f (x )-f (-x )x <0的解集为() A .(-1,0)∪(1,+∞)B .(-∞,-1)∪(0,1)C .(-∞,-1)∪(1,+∞)D .(-1,0)∪(0,1)答案 C解析 ∵f (x )为奇函数,f (x )-f (-x )x <0,即f (x )x <0,∵f (x )在(0,+∞)上为减函数且f (1)=0,∴当x >1时,f (x )<0.∵奇函数图象关于原点对称,∴在(-∞,0)上f (x )为减函数且f (-1)=0,即x <-1时,f (x )>0.综上使f (x )x<0的解集为(-∞,-1)∪(1,+∞). 12.已知f (x +y )=f (x )+f (y )对任意实数x ,y 都成立,则函数f (x )是( )A .奇函数B .偶函数C .既是奇函数,也是偶函数D .既不是奇函数,也不是偶函数答案 A解析 令x =y =0,所以f (0)=f (0)+f (0),所以f (0)=0.又因为f (x -x )=f (x )+f (-x )=0,所以f (-x )=-f (x ),所以f (x )是奇函数,故选A.13.已知y =f (x )+x 2是奇函数且f (1)=1,若g (x )=f (x )+2,则g (-1)=________. 考点 函数奇偶性的应用题点 利用奇偶性求函数值答案 -1解析 ∵y =f (x )+x 2是奇函数,∴f (-x )+(-x )2=-[f (x )+x 2],∴f (x )+f (-x )+2x 2=0,∴f (1)+f (-1)+2=0.∵f (1)=1,∴f (-1)=-3.∵g (x )=f (x )+2,∴g (-1)=f (-1)+2=-3+2=-1.14.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)<f (m )成立,则m 的取值范围是________. 答案 1 (0,2)解析 由f (1-x )=f (1+x )知,f (x )的图象关于直线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)<f (m ),得0<m <2,即m 的取值范围为(0,2).15.已知f (x ),g (x )分别是定义在R 上的偶函数和奇函数,且f (x )-g (x )=x 3+x 2+1,则f (1)+g (1)等于( )A .-3B .-1C .1D .3考点 函数奇偶性的应用题点 利用奇偶性求函数的解析式答案 C解析 ∵f (x )-g (x )=x 3+x 2+1,∴f (-x )-g (-x )=-x 3+x 2+1.∵f (x )是偶函数,g (x )是奇函数,∴f (-x )=f (x ),g (-x )=-g (x ).∴f (x )+g (x )=-x 3+x 2+1.∴f (1)+g (1)=-1+1+1=1.16.设f (x )是定义在R 上的奇函数,且对任意a ,b ∈R ,当a +b ≠0时,都有f (a )+f (b )a +b>0. (1)若a >b ,试比较f (a )与f (b )的大小关系;(2)若f (1+m )+f (3-2m )≥0,求实数m 的取值范围.解 (1)因为a >b ,所以a -b >0,由题意得f (a )+f (-b )a -b>0, 所以f (a )+f (-b )>0.又f (x )是定义在R 上的奇函数,所以f (-b )=-f (b ),所以f (a )-f (b )>0,即f (a )>f (b ).(2)由(1)知f (x )为R 上的单调递增函数,因为f (1+m )+f (3-2m )≥0,所以f (1+m )≥-f (3-2m ),即f (1+m )≥f (2m -3),所以1+m ≥2m -3,所以m ≤4.所以实数m 的取值范围为(-∞,4].。
专题11 函数的基本性质(奇偶性)(解析版)
专题11函数的基本性质(奇偶性)函数的奇偶性[知识点拨]由于f (x )和f (-x )须同时有意义,所以奇、偶函数的定义域关于原点对称. (2)奇、偶函数的对应关系的特点.①奇函数有f (-x )=-f (x )⇔f (-x )+f (x )=0⇔f (-x )f (x )=-1(f (x )≠0);②偶函数有f (-x )=f (x )⇔f (-x )-f (x )=0⇔f (-x )f (x )=1(f (x )≠0).(3)函数奇偶性的三个关注点.①若奇函数在原点处有定义,则必有f (0)=0.有时可以用这个结论来否定一个函数为奇函数;②既是奇函数又是偶函数的函数只有一种类型,即f (x )=0,x ∈D ,其中定义域D 是关于原点对称的非空集合;③函数根据奇偶性可分为奇函数、偶函数、既奇又偶函数、非奇非偶函数. (4)奇、偶函数图象对称性的应用.①若一个函数的图象关于原点对称,则这个函数是奇函数; ②若一个函数的图象关于y 轴对称,则这个函数是偶函数.重要考点一:函数奇偶性的判断【典型例题】根据定义,判断下列函数的奇偶性: (1)()52f x x =-;(2)g (x )=x 4+2;(3)21()h x x =;(4)1()2m x x =+. 【答案】(1)奇函数;(2)偶函数;(3)偶函数;(4)既不是奇函数,也不是偶函数. 【解析】(1)依题意知函数()52f x x =-的定义域为R ,且对任意的x ∈R ,有()()()5522f x x x f x -=--==-,所以函数()52f x x =-是奇函数;(2)依题意知函数()42g x x=+的定义域为R ,且对任意的x ∈R ,有()()()4422g x x x g x -=-+=+=,所以函数()42g x x=+是偶函数;(3)依题意知函数21()h x x=的定义域为{|0}x x ≠, 且对任意的{|0}x x x ∈≠,有()2211()()h x h x x x -===-, 所以函数21()h x x =是偶函数; (4)函数1()2m x x =+的定义域为{|2}x x ≠-,定义域不关于原点对称,所以函数1()2m x x =+既不是奇函数,也不是偶函数.【题型强化】1.判断下列函数的奇偶性. (1)f (x )=2x +1x; (2)f (x )=2-|x |; (3)f (x )(4)f (x )=1x x -. 【答案】(1)奇函数;(2)偶函数;(3)既是奇函数又是偶函数;(4)非奇非偶函数. 【解析】(1)因为函数f (x )的定义域是{x |x ≠0},关于原点对称, 又f (-x )=-2x +1x -=-12⎛⎫+ ⎪⎝⎭x x =-f (x ).∴f (x )为奇函数.(2)∵函数f (x )的定义域为R ,关于原点对称, 又f (-x )=2-|-x |=2-|x |=f (x ),∴f (x )为偶函数. (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)显然函数f (x )的定义域为{x |x ≠1},不关于原点对称, ∴f (x )是非奇非偶函数. 2.判断函数f (x )=x +ax(a 为常数)的奇偶性,并证明你的结论. 【答案】()f x 为奇函数,证明见解析.【解析】()f x 为奇函数,证明如下:()f x 的定义域为{x|x≠0}.对于任意x≠0,()()a a f x x x f x x x ⎛⎫-=--=-+=- ⎪⎝⎭,∴()f x 为奇函数. 【名师点睛】 判断函数奇偶性的方法 (1)定义法:(2)图象法:即若函数的图象关于原点对称,则函数为奇函数;若函数图象关于y 轴对称,则函数为偶函数.此法多用在解选择题、填空题中.重要考点二:奇、偶函数图象的应用【典型例题】已知函数f (x )是定义在R 上的奇函数,且当x <0时,f (x )=x 2+2x .现已画出函数f (x )在y 轴左侧的图象如图所示,(1)画出函数f (x ),x ∈R 剩余部分的图象,并根据图象写出函数f (x ),x ∈R 的单调区间;(只写答案) (2)求函数f (x ),x ∈R 的解析式.【答案】(1)图象见解析;递减区间为(﹣∞,﹣1],[1,+∞);增区间为(﹣1,1);(2)f (x )222020x x x x x x ⎧+≤=⎨-+⎩,,>.【解析】(1)根据题意,函数f (x )是定义在R 上的奇函数,则其图象如图: 其递减区间为(﹣∞,﹣1],[1,+∞); 增区间为(﹣1,1);(2)根据题意,函数f (x )是定义在R 上的奇函数,则f (0)=0,满足f (x )=x 2+2x ; 当x >0时,则﹣x <0,则f (﹣x )=(﹣x )2+2(﹣x )=x 2﹣2x , 又由函数f (x )是定义在R 上的奇函数,则f (x )=﹣f (﹣x )=﹣x 2+2x ,综上:f (x )222020x x x x x x ⎧+≤=⎨-+⎩,,>.【题型强化】1.已知奇函数f (x )定义域为[-5,5]且在[0,5]上的图象如图所示,求使f (x )<0的x 的取值范围.【答案】()(]3,03,5-【解析】由题可知:函数是[-5,5]上的奇函数,则函数在[-5,5]上图象如下:所以f (x )<0的解集为()(]3,03,5-2.已知函数()f x 是定义在R 上的奇函数,当0x ≥时,()22f x x x =-. (1)求()f x 的解析式;(2)作出函数()f x 的图象并求出单调增区间.【答案】(1)()222,02,0x x x f x x x x ⎧--<=⎨-≥⎩;(2)图象见解析,单调递增区间为(),1-∞-和()1,+∞.【解析】(1)当0x ≥时,()22f x x x =-.当0x <时,0x ->,则()()()2222f x x x x x -=--⨯-=+.因为函数()y f x =是R 上的奇函数,则()()22f x f x x x=--=--.因此,()222,02,0x x x f x x x x ⎧--<=⎨-≥⎩;(2)函数()y f x =的图象如下图所示:由图象可知,函数()y f x =的单调递增区间为(),1-∞-和()1,+∞.【名师点睛】1.研究函数图象时,要注意对函数性质的研究,这样可避免作图的盲目性和复杂性. 2.利用函数的奇偶性作图,其依据是奇函数图象关于原点对称,偶函数图象关于y 轴对称.重要考点三:利用函数的奇偶性求解析式【典型例题】若函数()21x ax b f x x +=++在[]1,1-上是奇函数,则()f x 的解析式为______. 【答案】()21xf x x =+ 【解析】()f x 在[]1,1-上是奇函数,()00f ∴=,0a ∴=,()21xf x x bx ∴=++.又()()11f f -=-,1122b b -∴=--+,即0b =,()21x f x x ∴=+. 【题型强化】1.已知函数()y f x =是定义在R 上的奇函数,且0x ≥时,2()2f x x x =-,则0x <时,()f x =________【答案】22x x --【解析】设0x <,则0x ->,所以()22()22f x x x x x -=-+=+,又因为()()f x f x -=-,所以2()2f x x x -=+,所以()f x =22x x --. 故答案为:22x x --2.已知函数()223px f x q x +=-是奇函数,且()523f =-,则函数()f x 的解析式()f x =________.【答案】2223x x+-【解析】奇函数()y f x =的定义域为,,33q q ⎛⎫⎛⎫-∞+∞ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,关于原点对称,所以03q=,得0q =,故()223px f x x +=-,又()523f =-,即42563p ⨯+=--,得2p =, 因此()22222233x x x x f x ++=--=.故答案为2223x x+-. 【名师点睛】利用函数奇偶性求函数解析式利用函数奇偶性求函数解析式的关键是利用奇偶函数的关系式f (-x )=-f (x )或f (-x )=f (x )成立,但要注意求给定哪个区间的解析式就设这个区间上的变量为x ,然后把x 转化为-x (另一个已知区间上的解析式中的变量),通过适当推导,求得所求区间上的解析式.重要考点四:忽略函数奇偶性对定义域的限制条件导致判断错误【典型例题】已知定义在[3,3]-上的函数()y f x =是增函数. (1)若(1)(21)f m f m +>-,求m 的取值范围;(2)若函数()f x 是奇函数,且(2)1f =,解不等式(1)10f x ++>.【答案】(1)[1,2)-;(2){32}xx -<∣. 【解析】(1)由题意可得,3133213121m m m m -≤+≤⎧⎪-≤-≤⎨⎪+>-⎩,求得12m -<,即m 的范围是[1,2)-.(2)∵函数()f x 是奇函数,且(2)1f =,∴(2)(2)1f f -=-=-,∵(1)10f x ++>,∴(1)1f x +>-,∴(1)(2)f x f +>-,∴12313x x +>-⎧⎨-≤+≤⎩,∴32x -<≤.∴不等式的解集为{32}xx -<∣. 【题型强化】1.已知函数()21ax bf x x +=+是定义在()1,1-上的奇函数,且1225f ⎛⎫= ⎪⎝⎭. (1)求函数()f x 的解析式;(2)用定义法证明函数()f x 的单调性;(3)若()()210f m f m +->,求实数m 的取值范围. 【答案】(1)()21x f x x =+(2)证明见解析(3)113m << 【解析】(1)由题意可得:()001242255fb a bf ⎧==⎪+⎨⎛⎫== ⎪⎪⎝⎭⎩,解得:1a b =⎧⎨=⎩.即()21xf x x =+(2)证明:设1211x x -<<<()()()()()()121212122222*********x x x x x x f x f x x x x x ---=-=++++因为1211x x -<<<,所以120x x -<,1210x x -> 所以()()120f x f x -<,即()()12f x f x < 故()f x 在()1,1-上是增函数(3)()()210f m f m +->,即()()()2112f m f m f m >--=-所以11121112m m m m-<<⎧⎪-<-<⎨⎪>-⎩,解得:113m <<2.定义在[]22-,上的偶函数()f x ,当[]2,0x ∈-时()f x 单调递增,设()()1f m f m -<,求m 的取值范围.【答案】112m -≤< 【解析】解:()f x 是定义在[]2,2-上的偶函数, 又()()1f m f m -<,∴ ()()1f m f m -<又当[]2,0x ∈-时()f x 单调递增∴当[]0,2x ∈时单调递减.而10,0,1,m m m m -≥≥∴->()22212221m m m m⎧-≤-≤⎪⎪∴-≤≤⎨⎪->⎪⎩ 解得112m -≤<即所求m 的取值范围为11,2⎡⎫-⎪⎢⎣⎭.【名师点睛】1.函数y =f (x )是奇函数或偶函数的一个必不可少的条件是定义域关于原点对称. 2.确定函数的定义域时,要针对函数的原解析式.重要考点五:逻辑推理与转化思想的应用——再谈恒成立问题【典型例题】已知函数2()(1)|2|()f x x a x a a R =++++∈.(1)写出一个奇函数()g x 和一个偶函数()h x ,使()f x =()g x +()h x ; (2) 若()()h x g x ≥对于任意的x ∈R 恒成立,求实数a 的取值范围.【答案】(1)2()|2|h x x a =++,()(1)g x a x =+;(2){}13⎡-+⋃-⎣.【解析】(1)由奇偶函数的特征由2()(1)|2|()f x x a x a a R =++++∈的函数特征可知2yx 是偶函数,()1y a x =+是奇函数,2y a =+是偶函数,∴奇函数()g x 是()()1g x a x =+,偶函数2()|2|h x x a =++;(2)由(1)可知()221xa a x ++≥+恒成立,即()2120x a x a -+++≥恒成立,()21420a a ∆=+-+≤ ,即()2124a a ++≥ ()2124a a +⇒+≥或()2124a a ++≤-整理为2270a a --≤或2690a a ++≤,解得:11a -≤+3a=-,∴a的取值范围是{}13⎡-+⋃-⎣【题型强化】1.已知()f x 是定义在[1,1]-上的奇函数,且(1)1f =,若,[1,1]αβ∈-,0αβ+≠时,都有()()0f f αβαβ+>+.(1)解关于x 的不等式()21(33)0f x f x -+-<;(2)若对任意[1,1]x ∈-,[1,1]a ∈-,不等式2()21f x t at ≤-+恒成立,求实数t 的取值范围. 【答案】(1)41,3x ⎛⎤∈ ⎥⎝⎦(2)2t ≥或2t ≤-或0t =【解析】(1)因为()f x 是定义在[1,1]-上的奇函数,故任取1211x x ,则()()()()()()()1212121212f x f x f x f x f x f x x x x x +--=+-=--,1211x x -≤<≤,()120x x ∴+-≠,故有()()12120f x f x x x +->-,120x x -<,()()120f x f x ∴-<,即()f x 在[1,1]-上是增函数,因为()f x 是定义在[1,1]-上的奇函数,且在[1,1]-上是增函数,不等式可()21(33)0f x f x -+-<化为()21(33)f x f x -<-,所以221331111331x x x x ⎧-<-⎪-≤-≤⎨⎪-≤-≤⎩,解得41,3x ⎛⎤∈ ⎥⎝⎦;(2)由(1)知()f x 在[1,1]-上是增函数,所以()f x 在[1,1]-上的最大值为(1)1f =, 要使2()21f x t at ≤-+对任意[1,1]x ∈-,[1,1]a ∈-恒成立,只要2221120t at t at -+≥⇒-≥,设2()2g a t at =-,因为对任意[1,1]a ∈-,()0g a ≥恒成立,所以22(1)20(1)20g t t g t t ⎧-=+≥⎨=-≥⎩解得2t ≥或2t ≤-或0t =. 2.已知()f x 是定义在[1,1]-上的奇函数且单调递增,(1)1f =. (1)解不等式:1121f x f x ⎛⎫⎛⎫+< ⎪ ⎪-⎝⎭⎝⎭; (2)若2()21f x t at ≤-+对所有[1,1]x ∈-,[1,1]a ∈-恒成立,求实数t 的取值范围. 【答案】(1)3,12⎡⎫--⎪⎢⎣⎭;(2)(]{}[),202,-∞-+∞【解析】(1)()f x 为定义在[]1,1-上的增函数,∴由1121f x f x ⎛⎫⎛⎫+< ⎪ ⎪-⎝⎭⎝⎭得:111211111121x x x x ⎧-≤+≤⎪⎪⎪-≤≤⎨-⎪⎪+<⎪-⎩,解得:312x -≤<-, ∴不等式1121f x f x ⎛⎫⎛⎫+<⎪ ⎪-⎝⎭⎝⎭的解集为3,12⎡⎫--⎪⎢⎣⎭. (2)()f x 为定义在[]1,1-上的增函数且()11f =,()1f x ∴≤,∴要使()221f x t at ≤-+对所有[]1,1x ∈-,[]1,1a ∈-恒成立,只需2211t at -+≥对[]1,1a ∈-恒成立,即220t at -≥恒成立.设()22g a t at =-,则只需()0g a ≥恒成立,即()min 0g a ≥.当0t =时,()0g a =,满足题意;当0t >时,()g a 在[]1,1-上单调递减,则()()2min 120g a g t t ==-≥,解得:2t ≥;当0t <时,()g a 在[]1,1-上单调递增,则()()2min 120g a g t t =-=+≥,解得:2t ≤-.综上所述:t 的取值范围为(]{}[),202,-∞-+∞.【名师点睛】1.在我们数学研究中,存在大量的恒成立问题,如:(1)f (x )在区间D 上单调递增,则对任意x 1,x 2∈D ,当x 1<x 2时,f (x 1)<f (x 2)恒成立;(2)若f (x )是奇函数,定义域为M ,则f (-x )=-f (x )对任意x ∈M 恒成立;若f (x )是偶函数,定义域为M ,则对任意x ∈M ,f (-x )=f (x )恒成立;(3)若f (x )的最大值为M ,最小值为m ,定义域为A ,则对任意x ∈A ,有m ≤f (x )≤M . 解答这类问题时,应充分利用其恒成立的特点选取解答方法.2.遇到f (-x )与f (x )的关系问题时,应首先从函数f (x )的奇偶性入手考虑,如果f (x )不具有奇偶性,看是否存在奇(偶)函数g (x ),使f (x )用g (x )表示,再利用g (x )的奇偶性来解答.课后练习1.若函数()222,0,0x x x f x x ax x ⎧-≥=⎨-+<⎩为奇函数,则实数a 的值为( )A .2B .2-C .1D .1-【答案】B 【解析】()f x 为奇函数 ()()f x f x ∴-=-当0x <时,0x -> ()()()2222f x f x x x x x ∴=--=-+=--又0x <时,()2f x x ax =-+ 2a ∴=-,本题正确选项:B2.已知奇函数()f x 在0x ≥时的图象如图所示,则不等式()0xfx <的解集为( )A .(1,2)B .(2,1)--C .(2,1)(1,2)--⋃D .(1,1)-【答案】C【解析】由图像可知在0x ≥时,在()()012+∞,,,()0f x >;在(1,2),()0f x <; 由()f x 为奇函数,图象关于原点对称,在0x <时,在()(),21,0∞-⋃--,()0f x <;在(2,1)--,()0f x >;又()y xfx =,在0x ≥时与()y f x =同号,在0x <时与()y f x =异号 故不等式()0xfx <的解集为:(2,1)(1,2)--⋃,故选:C3.已知定义在R 上的奇函数()f x ,对任意实数x ,恒有()()3f x f x +=-,且当30,2x ⎛⎤∈ ⎥⎝⎦时,()268f x x x =-+,则()()()()0122020f f f f +++⋅⋅⋅+=( )A .6B .3C .0D .3-【答案】B【解析】由题得()()6[(3)3]3[()]()f x f x f x f x f x +=++=-+=--=,所以函数的周期为6. 由题得(0)0,(1)1683,f f ==-+=(2)(2)(23)(1)3f f f f =--=-+==,(3)(3)(33)(0)f f f f =--=-+=,(4)(4)(43)(1)(1)3f f f f f =--=-+=-=-=-, (5)(5)(53)(2)(2)3f f f f f =--=-+=-=-=-所以(0)(1)(2)(3)(4)(5)0f f f f f f +++++=, 所以()()()()0122020f f f f +++⋅⋅⋅+=336[(0)(1)(2)(3)(4)(5)](0)(1)(2)(3)(4)3f f f f f f f f f f f ++++++++++=.故选:B.4.下列函数中,是偶函数,且在(],0-∞上是增函数的是( ) A .12y x = B .2y xC .3y x =D .,0,0x x y x x -≥⎧=⎨<⎩【答案】D【解析】A .定义域为[)0,+∞,不关于原点对称,故不符合;B .定义域为R 关于原点对称,()()()22f x x x f x -=-==,所以是偶函数,在(],0-∞上是减函数,不符合;C .定义域为R 关于原点对称,()()()33f x x x f x -=-=-=-,所以是奇函数,不符合; D .定义域为R 关于原点对称,当0x ≥时,()()f x x f x =-=-,当0x <时,()()f x x f x ==-,所以()f x 是偶函数,(],0x ∈-∞时,()f x x =是增函数,符合.故选:D.5.如果奇函数()f x 在区间[]3,7上是增函数且最小值为5,那么它在区间[]7,3--上是( ) A .增函数且最小值为5- B .增函数且最大值为5- C .减函数且最小值为5- D .减函数且最大值为5-【答案】B【解析】任取1x 、[]27,3x ∈--,且12x x <,即1273x x -≤<≤-,则2137x x ≤-<-≤,由已知,奇函数()y f x =在区间[]3,7上是增函数,则()()12f x f x ->-,即()()12fx f x ->-,()()12f x f x ∴<,所以,函数()y f x =在区间[]7,3--上是增函数,对任意的[]7,3x ∈--,[]3,7x -∈,由题意,()5f x -≥,可得()5f x -≥,则有()5f x ≤-,所以,函数()y f x =在区间[]7,3--上有最大值5-.故选:B.6.已知偶函数()f x 在区间[)0,+∞上的解析式为()1f x x =+,下列大小关系正确的是( )A .()()12f f >B .()()12f f >-C .()()12f f ->-D .()()12f f -<【答案】D【解析】因为偶函数()f x 在区间[)0,+∞上的解析式为()1f x x =+所以得到()f x 在[)0,+∞上单调递增,在(],0-∞上单调递减,所以()()12f f <,所以A 选项错误;因为()f x 为偶函数,所以()()22f f -=, 所以()()()122f f f <=-,所以B 选项错误;因为()()()()1122f f f f -=<=-,所以C 选项错误; 因为()()()112f f f -=<,所以D 选项正确.故选:D.7.设函数3()1f x ax bx =+-,且(1)3f -=,则(1)f 等于( ) A .3- B .3 C .5- D .5【答案】C【解析】令3()g x ax bx =+,则3()()g x ax bx g x -=--=-,所以3()g x ax bx =+是奇函数, 又()()1113f g -=--=,所以()14g -=,所以()()()111115f g g =-=---=-. 故选:C.8.已知定义在R 上的函数()f x 满足:()2()f x f x =--,且函数(1)f x +是偶函数,当[]1,0x ∈-时,2()1f x x =-,则20203f ⎛⎫= ⎪⎝⎭________.【答案】139【解析】因为函数()f x 满足:()2()f x f x =--,且函数(1)f x +是偶函数,所以(1)(1)2f x f x ++--=,且(1)(1)f x f x +=-+,可得(1)(1)2f x f x -++--=,即(1)(1)2f x f x ++-=所以(2)()2f x f x ++=…①,(4)(2)2f x f x +++=…② ②-①,可得 (4)()f x f x +=,即()f x 是周期为4的周期函数;4420201684333f f f ⎛⎫⎛⎫⎛⎫=⨯+= ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,又1151311223333394922f f f f f ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=+=-==--=-= ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭, 所以 20203319f ⎛⎫=⎪⎝⎭.故答案为:139. 9.函数()f x 在(),-∞+∞单调递减,且为奇函数,若()11f =-,则满足()111f x -≤-≤的x 的取值范围是_________. 【答案】[]0,2【解析】函数()y f x =是R 上的奇函数,则()()111f f -=-=,由()111f x -≤-≤可得()()()111f f x f ≤-≤-,由于函数()y f x =在R 上单调递减,则111x -≤-≤,解得02x ≤≤. 因此,满足()111f x -≤-≤的x 的取值范围是[]0,2.故答案为:[]0,2.10.设函数()f x 是定义在R 上的偶函数,且对任意的x ∈R 恒有()()11f x f x =+-,已知当[]0,1x ∈时,()12x f x -=,有下列命题:①2是函数()f x 的周期;②函数()f x 在()2,3上是增函数;③函数()f x 的最大值是1,最小值是0;④直线2x =是函数()f x 图象的一条对称轴.其中所有正确命题的序号是__________.【答案】①②④【解析】用1x +换()()11f x f x =+-中的x ,得()()2f x f x +=,所以()f x 是以2为周期的周期函数,故①正确;又函数()f x 是定义在R 上的偶函数且[]0,1x ∈时,()12x f x -=,作出函数()f x 的部分图象如图所示由图知,函数()f x 在()2,3上是增函数,故②正确;函数()f x 的最大值是1,最小值是12, 故③错误;直线2x =是函数()f x 图象的一条对称轴,故④正确. 故答案为:①②④11.已知函数()f x 为奇函数且(1)2f =,求(-1)f =_______. 【答案】﹣2【解析】函数()y f x =是奇函数,且(1)2f =,则()(-1)=12f f -=-.故答案为:﹣2. 12.已知()f x x x =,若()()()220f x m m f x m -≤>对任意1x ≥恒成立,则实数m 的取值范围为____________. 【答案】[)1,+∞【解析】()f x x x =的定义为R ,关于原点对称,()()()f x x f x x x x =---=--=.()f x ∴为定义在R 上的奇函数.当0x >时,()2f x x x x ==,在()0,∞+上单调递增.()f x ∴为定义在R 上的增函数.0m >()()22m f x m x x mx mx f mx ∴===()()()()220f x m m f x f mx m -≤=>2x m mx ∴-≤,即()120m x m --≤,设()()()12,1g x m x m x =--≥若()()()220f x m m f x m -≤>对任意1x ≥恒成立.则需()()0,1g x x ≤≥恒成立.当1m =时,在[)1,+∞上()10g x =-≤恒成立当1m <时,()g x 在[)1,+∞上单调递增,则不满足题意,舍去当1m 时,()g x 在[)1,+∞上单调递减,则需()1130g m =-≤解得13m ≥,即1m综上所述:m 1≥。
高中数学—函数的基本性质—完整版课件
• 当 > 时, − < ,则
• − = −
− = − = − ().
• 综上,对 ∈ (−∞,) ∪ (,+∞),
• ∴ ()为奇函数.
都有 − = − ().
奇偶性判定
• 【解析】 (4) =
−
−
• 定义域为 −, 关于原点对称
• ③一个奇函数,一个偶函数的积是 奇函数 .
函数的奇偶性
• 判断函数的奇偶性
• 1、首先分析函数的定义域,在分析时,不要把函数化简,而要根据
原来的结构去求解定义域,如果定义域不关于原点对称,则一定是非
奇非偶函数.
• 2、如果满足定义域对称,则计算(−),看与()是否有相等或互为
相反数的关系.
−
−−
+
++
−+
• 即
= 恒成立,
• 则2(+)2+2=0对任意的实数恒成立.
• ∴ ==0.
函数的单调性
+
•
(2)∵ =
∈ 是奇函数, 只需研究(, +∞)上()的单调区间即可.
•
任取, ∈ (,+∞),且 < ,则
应值,故函数取得最值时,一定有相应的x的值.
抽象函数的单调性
• 函数()对任意的、 ∈ ,都有 + = + − ,并且当
> 时,() > .
• (1)求证:()是上的增函数;
• (2)若()=,解不等式( − − ) < .
抽象函数的单调性
• ∴ ()=, ∴原不等式可化为( − − ) < (),
• ∵ ()是上的增函数,
高中数学必修1函数的基本性质
高中数学必修1函数的基本性质1.奇偶性(1)定义:如果对于函数f (x )定义域内的任意x 都有f (-x )=-f (x ),则称f (x )为奇函数;如果对于函数f (x )定义域内的任意x 都有f (-x )=f (x ),则称f (x )为偶函数。
如果函数f (x )不具有上述性质,则f (x )不具有奇偶性.如果函数同时具有上述两条性质,则f (x )既是奇函数,又是偶函数。
注意:○1 函数是奇函数或是偶函数称为函数的奇偶性,函数的奇偶性是函数的整体性质; ○2 由函数的奇偶性定义可知,函数具有奇偶性的一个必要条件是,对于定义域内的任意一个x ,则-x 也一定是定义域内的一个自变量(即定义域关于原点对称)。
(2)利用定义判断函数奇偶性的格式步骤:○1 首先确定函数的定义域,并判断其定义域是否关于原点对称; ○2 确定f (-x )与f (x )的关系; ○3 作出相应结论: 若f (-x ) = f (x ) 或 f (-x )-f (x ) = 0,则f (x )是偶函数;若f (-x ) =-f (x ) 或 f (-x )+f (x ) = 0,则f (x )是奇函数。
(3)简单性质:①图象的对称性质:一个函数是奇函数的充要条件是它的图象关于原点对称;一个函数是偶函数的充要条件是它的图象关于y 轴对称;②设()f x ,()g x 的定义域分别是12,D D ,那么在它们的公共定义域上:奇+奇=奇,奇⨯奇=偶,偶+偶=偶,偶⨯偶=偶,奇⨯偶=奇2.单调性(1)定义:一般地,设函数y =f (x )的定义域为I , 如果对于定义域I 内的某个区间D 内的任意两个自变量x 1,x 2,当x 1<x 2时,都有f (x 1)<f (x 2)(f (x 1)>f (x 2)),那么就说f (x )在区间D 上是增函数(减函数);注意:○1 函数的单调性是在定义域内的某个区间上的性质,是函数的局部性质; ○2 必须是对于区间D 内的任意两个自变量x 1,x 2;当x 1<x 2时,总有f (x 1)<f (x 2) (2)如果函数y =f (x )在某个区间上是增函数或是减函数,那么就说函数y =f (x )在这一区间具有(严格的)单调性,区间D 叫做y =f (x )的单调区间。
高一数学函数的基本性质
第 1 页共13 页函数的基本性质一、知识梳理1.奇偶性(1)定义:设函数y =)(x f 的定义域为D ,如果对于D 内任意一个x ,都有D x,且)(x f =-)(x f ,那么这个函数叫做奇函数.设函数y =)(x g 的定义域为D ,如果对于D 内任意一个x ,都有D x,且)(x g =)(x g ,那么这个函数叫做偶函数.(2)如果函数)(x f 不具有上述性质,则)(x f 不具有奇偶性.如果函数同时具有上述两条性质,则)(x f 既是奇函数,又是偶函数.函数是奇函数或是偶函数的性质称为函数的奇偶性,函数的奇偶性是函数的整体性质.(3)由函数的奇偶性定义可知,函数具有奇偶性的一个必要条件是,对于定义域内的任意一个x ,则x 也一定在定义域内.即定义域是关于原点对称的点集.(4)图象的对称性质:一个函数是奇函数当且仅当它的图象关于原点对称;一个函数是偶函数的当且仅当它的图象关于y 轴对称.(5)奇偶函数的运算性质:设()f x ,()g x 的定义域分别是12,D D ,那么在它们的公共定义域上:奇+奇=奇,奇×奇=偶,偶+偶=偶,偶×偶=偶,奇×偶=奇.(6)奇(偶)函数图象对称性的推广:若函数)(x f 的图象关于直线a x 对称,则)2()(a x f x f ;若函数)(x f 的图象关于点)0,(a 对称,则)2()(a xf x f .2.单调性(1)定义:一般地,设函数()y f x 的定义域为A ,区间I A .如果对于区间I 内的任意两个值1x ,2x ,当12x x 时,都有12()()f x f x ,那么就说()yf x 在区间I 上是单调增函数,I 称为()yf x 的单调增区间;如果对于区间I 内的任意两个值1x ,2x ,当12x x 时,都有12()()f x f x ,那么就说()yf x 在区间I 上是单调减函数,I 称为()yf x 的单调减区间.(2)函数的单调性是在定义域内的某个区间上的性质,是函数的局部性质.。
函数的基本性质知识点总结
函数的基本性质基础知识:1.奇偶性(1)定义:如果对于函数f (x )定义域内的任意x 都有f (-x )=-f (x ),则称f (x )为奇函数;如果对于函数f (x )定义域内的任意x 都有f (-x )=f (x ),则称f (x )为偶函数。
如果函数f (x )不具有上述性质,则f (x )不具有奇偶性.如果函数同时具有上述两条性质,则f (x )既是奇函数,又是偶函数。
注意:①函数是奇函数或是偶函数称为函数的奇偶性,函数的奇偶性是函数的整体性质;②由函数的奇偶性定义可知,函数具有奇偶性的一个必要条件是,对于定义域内的任意一个x ,则-x 也 一定是定义域内的一个自变量(即定义域关于原点对称)。
(2)利用定义判断函数奇偶性的格式步骤:①首先确定函数的定义域,并判断其定义域是否关于原点对称;②确定f (-x )与f (x )的关系;③作出相应结论:若f (-x ) = f (x ) 或 f (-x )-f (x ) = 0,则f (x )是偶函数;若f (-x ) =-f (x ) 或 f (-x )+f (x ) = 0,则f (x )是奇函数。
(3)简单性质:①图象的对称性质:一个函数是奇函数的充要条件是它的图象关于原点成中心对称;一个函数是偶函数的充要条件是它的图象关于y 轴成轴对称;②设()f x ,()g x 的定义域分别是12,D D ,那么在它们的公共定义域上:奇+奇=奇,奇⨯奇=偶,偶+偶=偶,偶⨯偶=偶,奇⨯偶=奇2.单调性(1)定义:一般地,设函数y =f (x )的定义域为I , 如果对于定义域I 内的某个区间D 内的任意两个自变量x 1,x 2,当x 1<x 2时,都有f (x 1)<f (x 2)(f (x 1)>f (x 2)),那么就说f (x )在区间D 上是增函数(减函数);注意:①函数的单调性是在定义域内的某个区间上的性质,是函数的局部性质;②必须是对于区间D 内的任意两个自变量x 1,x 2;当x 1<x 2时,总有f (x 1)<f (x 2)。
函数的基本性质知识点总结
函数的基本性质知识点总结函数的基本性质基础知识:1.奇偶性(1)定义:如果对于函数f(x)定义域内的任意x 都有f(-x)=-f(x),则称f(x)为奇函数;如果对于函数f(x)定义域内的任意x都有f(-x)=f(x),则称f(x)为偶函数。
如果函数f(x)不具有上述性质,则f(x)不具有奇偶性.如果函数同时具有上述两条性质,则f(x)既是奇函数,又是偶函数。
注意:①函数是奇函数或是偶函数称为函数的奇偶性,函数的奇偶性是函数的整体性质;②由函数的奇偶性定义可知,函数具有奇偶性的一个必要条件是,对于定义域内的任意一个x,则-x也一定是定义域内的一个自变量(即定义域关于原点对称)。
(2)利用定义判断函数奇偶性的格式步骤:①首先确定函数的定义域,并判断其定义域是否关于原点对称;②确定f(-x)与f(x)的关系;③作出相应结论:若f(-x) = f(x) 或f(-x)-f(x) = 0,则f(x)是偶函数;若f(-x) =-f(x) 或f(-x)+f(x) = 0,则f(x)是奇函数。
(3)简单性质:①图象的对称性质:一个函数是奇函数的充要条件是它的图象关于原点成中心对称;一个函数是偶函数的充要条件是它的图象关于y轴成轴对称;②设()g x的定义域分别是12,D D,那么在它们f x,()的公共定义域上:奇+奇=奇,奇⨯奇=偶,偶+偶=偶,偶⨯偶=偶,奇⨯偶=奇2.单调性(1)定义:一般地,设函数y=f(x)的定义域为I,如果对于定义域I内的某个区间D内的任意两个自变量x1,x2,当x1<x2时,都有f(x1)<f(x2)(f(x1)>f(x2)),那么就说f(x)在区间D上是增函数(减函数);注意:①函数的单调性是在定义域内的某个区间上的性质,是函数的局部性质;②必须是对于区间D内的任意两个自变量x1,x2;当x1<x2时,总有f(x1)<f(x2)。
(2)如果函数y=f(x)在某个区间上是增函数或是减函数,那么就说函数y=f(x)在这一区间具有(严格的)单调性,区间D叫做y=f(x)的单调区间。
(课件2)1.3函数的基本性质奇偶性
偶函数的性质
偶函数的定义
如果对于函数$f(x)$的定义域内 任意一个$x$,都有$f(-
x)=f(x)$,则称$f(x)$为偶函数 。
偶函数的图像
偶函数的图像关于y轴对称。
偶函数的性质
偶函数在$x=0$处有定义,即 $f(0)=0$。
偶函数的导数
如果一个函数是偶函数,那么 它的导数可能是奇函数或偶函 数,取决于导数的定义和计算
偶函数在其定义域内是连 续的,并且在$x=0$处有 定义。
02
CATALOGUE
奇偶性的判断方法
奇函数的判断方法
奇函数的定义
如果对于函数$f(x)$的定义域内任意一个$x$,都有$f(-x)=-f(x)$ ,则称$f(x)$为奇函数。
奇函数的性质
奇函数在原点对称,即当$x=0$时,$f(0)=0$。
奇偶性与周期性的关系
奇函数与周期性的关系
奇函数的周期性
奇函数在数学上具有一些特殊的性质,其中之一就是它的周 期性。奇函数通常具有一个或多个周期,这些周期是函数值 重复出现的点。对于奇函数,其周期通常为2π的整数倍。
奇函数的对称性
奇函数在对称轴两侧的函数值是相等的,但符号相反。因此 ,奇函数在对称轴两侧的函数值会以对称的方式重复出现, 这也是奇函数周期性的一个表现。
THANKS
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偶函数在数学问题中的应用
概率分布
在概率分布中,偶函数可以用来 描述随机变量的概率密度函数, 帮助确定随机变量的概率分布规
律。
微分方程
在求解微分方程时,偶函数可以提 供一种对称性,简化方程的求解过 程。
几何形状
在几何形状中,偶函数可以用来描 述对称的几何图形,如圆形、椭圆 形等。
函数的基本性质(奇偶性、单调性、周期性、对称性)
函数的性质(奇偶性、单调性、周期性、对称性)“定义域优先”的思想是研究函数的前提,在求值域、奇偶性、单调性、周期性、换元时易忽略定义域,所以必须先考虑函数的定义域,离开函数的定义域去研究函数的性质没有任何意义。
1. 奇偶性奇偶性的判定法:首先考察定义域是否关于原点对称,再计算f(-x)与f(x)之间的关系:①f(-x)=f(x)为偶函数;f(-x)=-f(x)为奇函数; ②f(-x)-f(x)=0为偶;f(x)+f(-x)=0为奇; ③f(-x)÷f(x)=1是偶;f(x)÷f(-x)=-1为奇函数. (1)若定义域关于原点对称(2)若定义域不关于原点对称 非奇非偶 例如:3x y =在)1,1[-上不是奇函数 常用性质:1.0)(=x f 是既奇又偶函数;2.奇函数若在0=x 处有定义,则必有0)0(=f ; 3.偶函数满足)()()(x f x f x f =-=;4.奇函数图象关于原点对称,偶函数图象关于y 轴对称;5.0)(=x f 除外的所有函数的奇偶性满足:(1)奇函数±奇函数=奇函数 偶函数±偶函数=偶函数 奇函数±偶函数=非奇非偶(2) 奇函数×奇函数=偶函数 偶函数×偶函数=偶函数 奇函数×偶函数=奇函数6.任何函数)(x f 可以写成一个奇函数2)()()(x f x f x --=ϕ和一个偶函数2)()()(x f x f x -+=ψ的和。
2. 单调性 定义:函数定义域为A ,区间,若对任意且①总有则称在区间M 上单调递增②总有则称在区间M 上单调递减应用:(一)常用定义法来证明一个函数的单调性一般步骤:(1)设值(2)作差(3)变形(4)定号(5)结论 (二)求函数的单调区间定义法、图象法、复合函数法、导数法(以后学) 注:常用结论(1) 奇函数在对称区间上的单调性相同 (2) 偶函数在对称区间上的单调性相反 (3) 复合函数单调性-------同增异减3. 周期性(1)一般地对于函数,若存在一个不为0的常数T ,使得一切值时总有,那么叫做周期函数,T 叫做周期,kT (T 的整数倍)也是它的周期(2)如果周期函数在所有周期中存在一个最小正数,就把这个最小正数叫最小正周期。
函数的基本性质
§2函数的基本性质【知识精要】 一、函数的奇偶性1、定义:如果对于函数)(x f 定义域内的任意x 都有)()(x f x f -=-,则称)(x f 为奇函数;如果对于函数)(x f 定义域内的任意x 都有)()(x f x f =-,则称)(x f 为偶函数.【注意】(1)函数的奇偶性是函数的整体性质,函数的奇偶性要求:对于函数)(x f 定义域内的任意x 都有)()(x f x f -=-(或)()(x f x f =-),即要求“全票通过”;若有例外,则可“一票否决”.判断函数奇偶性首先判断函数定义域是否关于原点对称。
(2)由函数的奇偶性定义可知,函数具有奇偶性的一个必要(前提)条件是,对于定义域内的任意一个x ,则x -也一定是定义域内的一个实数(即定义域关于原点对称).【例1】(1)已知f (x )=ax 2+bx 是定义在[a -1,2a ]上的偶函数,那么a +b 的值是( )A. -13B.13C.12 D .-12(2)已知函数2x ay +=的图象关于y 轴对称,则实数a 的值是__________;2、简单性质:(1)图象的对称性质:一个函数是奇函数的充要条件是它的图象关于原点对称;一个函数是偶函数的充要条件是它的图象关于y 轴对称;(2)若奇函数)(x f 在0=x 处有意义,则必有0)0(=f ;(3)若函数)(x f 既是奇函数,又是偶函数,则解析式为0)(=x f ,由于定义域(可以是任意一个关于原点对称的集合)不确定,这样的函数仍有无穷多. (4))(x f 是偶函数,则)()(x f x f =. 【例2】(1)函数)12lg()(xa x f ++=为奇函数,则实数=a _________; (2)若1()21x f x a =+-是奇函数,则a =_________; (3)设定义在[]2,2-上的偶函数)(x f 在区间[]2,0上单调递减,若)()1(m f m f <-,求实数m 的取值范围. 【例3】函数x x y ln cos ⋅=的部分图象大致是下图中的( )A.B. C. D.【例4】设)(x f 是连续的偶函数,且当0>x 时,)(x f 是单调的函数,则满足)43()(++=x x f x f 的所有的x 的和为____________.(5)设)(x f ,)(x g 的定义域分别是21,D D ,φ≠⋂=21D D D ,那么在它们的公共定义域D 上:①奇函数±)(x f 奇函数)(x g 是奇函数;②奇函数⨯)(x f 奇函数)(x g 是偶函数;③偶函数±)(x f 偶函数)(x g 是偶函数;④奇函数⨯)(x f 偶函数)(x g 是奇函数. 二、函数的单调性1、定义:一般地,设函数)(x f y =的定义域为I ,如果对于定义域I 内的某个区间D 内的任意两个自变量的值21,x x ,当21x x <时,都有)()(21x f x f <()()(21x f x f >),那么就说)(x f 在区间D 上是增函数(减函数);如果函数)(x f y =在某个区间上是增函数或是减函数,那么就说函数)(x f y =在这一区间具有(严格的)单调性,区间D 叫做)(x f y =的单调区间.【注意】(1)函数的单调性是在定义域内的某个区间上的性质,是函数的局部性质,因此,函数的单调区间一定是函数定义域的子集,因此求函数单调区间应先确定函数定义域。
函数的奇偶性课件-2024届高三数学一轮复习
则
的最小值为
x
1 e
m n
− = −
−x ∈ A,且_______________,那么函数f
x 就叫作奇函数
图象
关于
轴
______
对称
关于
坐标原点
_______
对称
【微点拨】奇、偶函数定义域的特点是关于原点对称,函数的定义域关于原点
对称是函数具有奇偶性的必要不充分条件.
1.函数f x 具有奇偶性的前提是什么?
D.f c > f b > f a
1
log 2 ,
4
活动四 奇偶性的应用(求参数)
34页 2.已知函数f x = a −
2
ex +1
1
a ∈ 是奇函数,则a =___.
[例4] (1)若函数f x = x + a ln
A.−1
(2)若f x = ln a +
B.0
√
1
1−x
2x−1
2x+1
为偶函数,则a =(
B.c < b < a
C.b < c < a
2.(2024·常州调研)已知f x = lg e
则f a ,f b ,f c 的大小关系为(
A.f c
√
x
+ 1 ,a =
20.3 ,b
)
D.a < b < c
= log 3 2,c =
)
>f a >f b
B.f b > f a > f c
C.f a > f b > f c
3.已知f x = ax 2 + bx是定义在[a − 1,2a]上的偶函数,那么a + b的值是(
函数的基本性质——奇偶性
函数的基本性质——奇偶性一、函数的奇偶性1. 奇偶性的定义如果对于函数()f x 的定义域内的任意一个x ,都有()()f x f x =-,则称函数()f x 为偶函数;如果对于函数()f x 的定义域内的任意一个x ,都有()()f x f x =--,则称函数()f x 为奇函数。
2.奇偶性的几何意义具有奇偶性的函数的定义域关于原点对称,奇函数的图像关于原点对称,偶函数的图像关于y 轴对称。
3.函数奇偶性的判断(证明)(1)比较()f x 与()f x ±-的关系; (2)()()f x f x -(()0f x -≠)与1±的关系; (3)()()f x f x ±-与0的关系4.简单性质:①图象的对称性质:一个函数是奇函数的充要条件是它的图象关于原点对称;一个函数是偶函数的充要条件是它的图象关于y 轴对称;②设()f x ,()g x 的定义域分别是12,D D ,那么在它们的公共定义域上:奇+奇=奇,奇⨯奇=偶,偶+偶=偶,偶⨯偶=偶,奇⨯偶=奇二.典例解析题型一:判断函数的奇偶性例1.讨论下述函数的奇偶性:);111(1)()3(;)0)(1(1)0(0)0)(1(1)()2(;22116)()1(222+-+-=⎪⎩⎪⎨⎧<-+-=>++=++=x x og x f x x x n x x x x n x f x f x xx );0(||)()4(22≠-+-=a aa x x a x f 常数 题型二:奇偶性的应用例2.设f (x )是定义在R 上的奇函数,若当x ≥0时,f (x )=lo g 3(1+x ),则f (-2)=____ _。
题型三:奇偶性与其它性质的综合应用例3.若f (x )为奇函数,且在(0,+∞)内是增函数,又f (-3)=0,则xf (x )<0的解集为_________. 例4.定义在]11[,-上的函数)(x f y =是减函数,且是奇函数,若0)54()1(2>-+--a f a a f ,求实数a 的范围。
高一数学函数的基本性质知识点及练习题(含答案)
函数的基本性质1.奇偶性(1)定义:如果对于函数f (x )定义域内的任意x 都有f (-x )=-f (x ),则称f (x )为奇函数;如果对于函数f (x )定义域内的任意x 都有f (-x )=f (x ),则称f (x )为偶函数。
如果函数f (x )不具有上述性质,则f (x )不具有奇偶性.如果函数同时具有上述两条性质,则f (x )既是奇函数,又是偶函数。
注意:○1 函数是奇函数或是偶函数称为函数的奇偶性,函数的奇偶性是函数的整体性质; ○2 由函数的奇偶性定义可知,函数具有奇偶性的一个必要条件是,对于定义域内的任意一个x ,则-x 也一定是定义域内的一个自变量(即定义域关于原点对称)。
(2)利用定义判断函数奇偶性的格式步骤:○1 首先确定函数的定义域,并判断其定义域是否关于原点对称; ○2 确定f (-x )与f (x )的关系; ○3 作出相应结论: 若f (-x ) = f (x ) 或 f (-x )-f (x ) = 0,则f (x )是偶函数; 若f (-x ) =-f (x ) 或 f (-x )+f (x ) = 0,则f (x )是奇函数。
(3)简单性质:①图象的对称性质:一个函数是奇函数的充要条件是它的图象关于原点对称;一个函数是偶函数的充要条件是它的图象关于y 轴对称;②设()f x ,()g x 的定义域分别是12,D D ,那么在它们的公共定义域上:奇+奇=奇,奇⨯奇=偶,偶+偶=偶,偶⨯偶=偶 2.单调性(1)定义:一般地,设函数y =f (x )的定义域为I , 如果对于定义域I 内的某个区间D 内的任意两个自变量x 1,x 2,当x 1<x 2时,都有f (x 1)<f (x 2)(f (x 1)>f (x 2)),那么就说f (x )在区间D 上是增函数(减函数);注意:○1 函数的单调性是在定义域内的某个区间上的性质,是函数的局部性质; ○2 必须是对于区间D 内的任意两个自变量x 1,x 2;当x 1<x 2时,总有f (x 1)<f (x 2) (2)如果函数y =f (x )在某个区间上是增函数或是减函数,那么就说函数y =f (x )在这一区间具有(严格的)单调性,区间D 叫做y =f (x )的单调区间。
高一函数的基本性质-奇偶性、周期性和对称性(解析版)
函数的基本性质Ⅱ-奇偶性、周期性和对称性题型目录一览①函数的奇偶性②函数奇偶性的应用③函数的周期性④函数的对称性⑤函数性质的综合应用一、知识点梳理1.函数的奇偶性奇偶性定义图象特点偶函数如果对于函数f(x)的定义域内任意一个x,都有f(-x)=f(x),那么函数f(x)就叫做偶函数关于y轴对称奇函数如果对于函数f(x)的定义域内任意一个x,都有f(-x)= -f(x),那么函数f(x)就叫做奇函数关于原点对称注意:由函数奇偶性的定义可知,函数具有奇偶性的一个前提条件是:对于定义域内的任意一个x,-x也在定义域内(即定义域关于原点对称).2.函数的对称性(1)若函数y=f(x+a)为偶函数,则函数y=f(x)关于x=a对称.(2)若函数y=f(x+a)为奇函数,则函数y=f(x)关于点(a,0)对称.(3)若f(x)=f(2a-x),则函数f(x)关于x=a对称.(4)若f(x)+f(2a-x)=2b,则函数f(x)关于点(a,b)对称.3.函数的周期性(1)周期函数:对于函数y=f(x),如果存在一个非零常数T,使得当x取定义域内的任何值时,都有f(x+T)=f(x),那么就称函数y=f(x)为周期函数,称T为这个函数的周期.(2)最小正周期:如果在周期函数f(x)的所有周期中存在一个最小的正数,那么称这个最小整数叫做f(x)的最小正周期.1【常用结论】1.奇偶性技巧(1)若奇函数y=f(x)在x=0处有意义,则有f(0)=0;(2)对于运算函数有如下结论:奇±奇=奇;偶±偶=偶;奇±偶=非奇非偶;奇×(÷)奇=偶;奇×(÷)偶=奇;偶×(÷)偶=偶.(3)常见奇偶性函数模型奇函数:①函数f(x)=ma x+1a x-1(x≠0)或函数f(x)=m a x-1a x+1.②函数f(x)=±(a x-a-x).③函数f(x)=log a x+mx-m=log a1+2mx-m或函数f(x)=log a x-mx+m=log a1-2mx+m④函数f(x)=log a(x2+1+x)或函数f(x)=log a(x2+1-x).注意:关于①式,可以写成函数f(x)=m+2ma x-1(x≠0)或函数f(x)=m-2ma x+1(m∈R).偶函数:①函数f(x)=±(a x+a-x).②函数f(x)=log a(a mx+1)-mx2.③函数f(|x|)类型的一切函数.2.周期性技巧3.函数的的对称性与周期性的关系(1)若函数y=f(x)有两条对称轴x=a,x=b(a<b),则函数f(x)是周期函数,且T=2(b-a);(2)若函数y=f(x)的图象有两个对称中心(a,c),(b,c)(a<b),则函数y=f(x)是周期函数,且T=2(b-a);(3)若函数y=f(x)有一条对称轴x=a和一个对称中心(b,0)(a<b),则函数y=f(x)是周期函数,且T=4(b-a).4.对称性技巧(1)若函数y=f(x)关于直线x=a对称,则f(a+x)=f(a-x).(2)若函数y=f(x)关于点(a,b)对称,则f(a+x)+f(a-x)=2b.(3)函数y=f(a+x)与y=f(a-x)关于y轴对称,函数y=f(a+x)与y=-f(a-x)关于原点对称.二、题型分类精讲真题刷刷刷一、单选题1(2021·全国·高考真题)下列函数中是增函数的为()A.f x =-xB.f x =23x C.f x =x2 D.f x =3x 【答案】D【分析】根据基本初等函数的性质逐项判断后可得正确的选项.【详解】对于A,f x =-x为R上的减函数,不合题意,舍.对于B,f x =23x为R上的减函数,不合题意,舍.对于C,f x =x2在-∞,0为减函数,不合题意,舍.对于D,f x =3x为R上的增函数,符合题意,故选:D.2(2021·全国·统考高考真题)设函数f(x)=1-x1+x,则下列函数中为奇函数的是()A.f x-1-1 B.f x-1+1 C.f x+1-1 D.f x+1+1【答案】B【分析】分别求出选项的函数解析式,再利用奇函数的定义即可.【详解】由题意可得f(x)=1-x1+x=-1+21+x,对于A,f x-1-1=2x-2不是奇函数;对于B,f x-1+1=2x是奇函数;对于C,f x+1-1=2x+2-2,定义域不关于原点对称,不是奇函数;对于D,f x+1+1=2x+2,定义域不关于原点对称,不是奇函数.故选:B【点睛】本题主要考查奇函数定义,考查学生对概念的理解,是一道容易题.3(2021·全国·高考真题)设f x 是定义域为R的奇函数,且f1+x=f-x.若f-1 3=13,则f53=()A.-53B.-13C.13D.53【答案】C【分析】由题意利用函数的奇偶性和函数的递推关系即可求得f53的值.【详解】由题意可得:f53=f1+23=f-23=-f23 ,而f23=f1-13=f13 =-f-13=-13,故f53=13.故选:C.【点睛】关键点点睛:本题主要考查了函数的奇偶性和函数的递推关系式,灵活利用所给的条件进行转化是解决本题的关键.4(2021·浙江·统考高考真题)已知函数f(x)=x2+14,g(x)=sin x,则图象为如图的函数可能是()A.y=f(x)+g(x)-14B.y=f(x)-g(x)-14C.y =f (x )g (x )D.y =g (x )f (x )【答案】D【分析】由函数的奇偶性可排除A 、B ,结合导数判断函数的单调性可判断C ,即可得解.【详解】对于A ,y =f x +g x -14=x 2+sin x ,该函数为非奇非偶函数,与函数图象不符,排除A ;对于B ,y =f x -g x -14=x 2-sin x ,该函数为非奇非偶函数,与函数图象不符,排除B ;对于C ,y =f x g x =x 2+14sin x ,则y =2x sin x +x 2+14 cos x ,当x =π4时,y =π2×22+π216+14 ×22>0,与图象不符,排除C .故选:D .5(2022·全国·统考高考真题)如图是下列四个函数中的某个函数在区间[-3,3]的大致图像,则该函数是()A.y =-x 3+3xx 2+1 B.y =x 3-xx 2+1C.y =2x cos x x 2+1D.y =2sin x x 2+1【答案】A【分析】由函数图像的特征结合函数的性质逐项排除即可得解.【详解】设f x =x 3-x x 2+1,则f 1 =0,故排除B ;设h x =2x cos x x 2+1,当x ∈0,π2 时,0<cos x <1,所以h x =2x cos x x 2+1<2xx 2+1≤1,故排除C ;设g x =2sin x x 2+1,则g 3 =2sin310>0,故排除D .故选:A.6(2021·全国·统考高考真题)已知函数f x 的定义域为R,f x+2为偶函数,f2x+1为奇函数,则()A.f-12=0 B.f-1 =0 C.f2 =0 D.f4 =0【答案】B【分析】推导出函数f x 是以4为周期的周期函数,由已知条件得出f1 =0,结合已知条件可得出结论.【详解】因为函数f x+2为偶函数,则f2+x=f2-x,可得f x+3=f1-x,因为函数f2x+1为奇函数,则f1-2x=-f2x+1,所以,f1-x=-f x+1,所以,f x+3=-f x+1=f x-1,即f x =f x+4,故函数f x 是以4为周期的周期函数,因为函数F x =f2x+1为奇函数,则F0 =f1 =0,故f-1=-f1 =0,其它三个选项未知.故选:B.7(2022·全国·统考高考真题)已知函数f(x)的定义域为R,且f(x+y)+f(x-y)=f(x)f(y),f(1)=1,则22k=1f(k)=()A.-3B.-2C.0D.1【答案】A【分析】法一:根据题意赋值即可知函数f x 的一个周期为6,求出函数一个周期中的f1 , f2 ,⋯,f6 的值,即可解出.【详解】[方法一]:赋值加性质因为f x+y+f x-y=f x f y ,令x=1,y=0可得,2f1 =f1 f0 ,所以f0 =2,令x=0可得,f y +f-y=2f y ,即f y =f-y,所以函数f x 为偶函数,令y=1得,f x+1+f x-1=f x f1 =f x ,即有f x+2+f x =f x+1,从而可知f x+2=-f x-1,f x-1=-f x-4,故f x+2=f x-4,即f x =f x+6,所以函数f x 的一个周期为6.因为f2 =f1 -f0 =1-2=-1,f3 =f2 -f1 =-1 -1=-2,f4 =f-2=f2 =-1,f5 =f-1=f1 =1,f6 =f0 =2,所以一个周期内的f1 +f2 +⋯+f6 =0.由于22除以6余4,所以22k=1f k=f1 +f2 +f3 +f4 =1-1-2-1=-3.故选:A.[方法二]:【最优解】构造特殊函数由f x+y+f x-y=f x f y ,联想到余弦函数和差化积公式cos x+y+cos x-y=2cos x cos y,可设f x =a cosωx,则由方法一中f0 =2,f1 =1知a=2,a cosω=1,解得cosω=12,取ω=π3,所以f x =2cos π3x,则f x+y+f x-y=2cosπ3x+π3y+2cosπ3x-π3y=4cosπ3x cosπ3y=f x f y ,所以f x =2cos π3x符合条件,因此f(x)的周期T=2ππ3=6,f0 =2,f1 =1,且f2 =-1,f3 =-2,f4 =-1,f5 =1,f6 =2,所以f(1)+f(2)+f(3)+f(4)+f(5)+f(6)=0,由于22除以6余4,所以22k=1f k=f1 +f2 +f3 +f4 =1-1-2-1=-3.故选:A.【整体点评】法一:利用赋值法求出函数的周期,即可解出,是该题的通性通法;法二:作为选择题,利用熟悉的函数使抽象问题具体化,简化推理过程,直接使用具体函数的性质解题,简单明了,是该题的最优解.8(2022·全国·统考高考真题)已知函数f(x),g(x)的定义域均为R,且f(x)+g(2-x)=5,g(x)-f(x-4)=7.若y=g(x)的图像关于直线x=2对称,g(2)=4,则22k=1f k =()A.-21B.-22C.-23D.-24【答案】D【分析】根据对称性和已知条件得到f(x)+f(x-2)=-2,从而得到f3 +f5 +⋯+f21=-10,f4 +f6 +⋯+f22=-10,然后根据条件得到f(2)的值,再由题意得到g3 =6从而得到f1 的值即可求解.【详解】因为y=g(x)的图像关于直线x=2对称,所以g2-x=g x+2,因为g(x)-f(x-4)=7,所以g(x+2)-f(x-2)=7,即g(x+2)=7+f(x-2),因为f(x)+g(2-x)=5,所以f(x)+g(x+2)=5,代入得f(x)+7+f(x-2)=5,即f(x)+f(x-2)=-2,所以f 3 +f 5 +⋯+f 21 =-2 ×5=-10,f 4 +f 6 +⋯+f 22 =-2 ×5=-10.因为f (x )+g (2-x )=5,所以f (0)+g (2)=5,即f 0 =1,所以f (2)=-2-f 0 =-3.因为g (x )-f (x -4)=7,所以g (x +4)-f (x )=7,又因为f (x )+g (2-x )=5,联立得,g 2-x +g x +4 =12,所以y =g (x )的图像关于点3,6 中心对称,因为函数g (x )的定义域为R ,所以g 3 =6因为f (x )+g (x +2)=5,所以f 1 =5-g 3 =-1.所以∑22k =1f (k )=f 1 +f 2 +f 3 +f 5 +⋯+f 21 +f 4 +f 6 +⋯+f 22 =-1-3-10-10=-24.故选:D【点睛】含有对称轴或对称中心的问题往往条件比较隐蔽,考生需要根据已知条件进行恰当的转化,然后得到所需的一些数值或关系式从而解题.9(2021·全国·统考高考真题)设函数f x 的定义域为R ,f x +1 为奇函数,f x +2 为偶函数,当x ∈1,2 时,f (x )=ax 2+b .若f 0 +f 3 =6,则f 92=()A.-94B.-32C.74D.52【答案】D【分析】通过f x +1 是奇函数和f x +2 是偶函数条件,可以确定出函数解析式f x =-2x 2+2,进而利用定义或周期性结论,即可得到答案.【详解】[方法一]:因为f x +1 是奇函数,所以f -x +1 =-f x +1 ①;因为f x +2 是偶函数,所以f x +2 =f -x +2 ②.令x =1,由①得:f 0 =-f 2 =-4a +b ,由②得:f 3 =f 1 =a +b ,因为f 0 +f 3 =6,所以-4a +b +a +b =6⇒a =-2,令x =0,由①得:f 1 =-f 1 ⇒f 1 =0⇒b =2,所以f x =-2x 2+2.思路一:从定义入手.f 92=f 52+2 =f -52+2 =f -12 f -12=f -32+1 =-f 32+1 =-f 52-f 52=-f 12+2 =-f -12+2 =-f 32所以f 92=-f 32 =52.[方法二]:因为f x +1 是奇函数,所以f -x +1 =-f x +1 ①;因为f x +2 是偶函数,所以f x +2 =f -x +2 ②.令x =1,由①得:f 0 =-f 2 =-4a +b ,由②得:f 3 =f 1 =a +b ,因为f 0 +f 3 =6,所以-4a +b +a +b =6⇒a =-2,令x =0,由①得:f 1 =-f 1 ⇒f 1 =0⇒b =2,所以f x =-2x 2+2.思路二:从周期性入手由两个对称性可知,函数f x 的周期T =4.所以f 92=f 12 =-f 32 =52.故选:D .【点睛】在解决函数性质类问题的时候,我们通常可以借助一些二级结论,求出其周期性进而达到简便计算的效果.二、多选题10(2022·全国·统考高考真题)已知函数f (x )及其导函数f (x )的定义域均为R ,记g (x )=f (x ),若f 32-2x,g (2+x )均为偶函数,则()A.f (0)=0B.g -12=0 C.f (-1)=f (4)D.g (-1)=g (2)【答案】BC【分析】方法一:转化题设条件为函数的对称性,结合原函数与导函数图象的关系,根据函数的性质逐项判断即可得解.【详解】[方法一]:对称性和周期性的关系研究对于f (x ),因为f 32-2x 为偶函数,所以f 32-2x =f 32+2x 即f 32-x =f 32+x①,所以f 3-x =f x ,所以f (x )关于x =32对称,则f (-1)=f (4),故C 正确;对于g (x ),因为g (2+x )为偶函数,g (2+x )=g (2-x ),g (4-x )=g (x ),所以g (x )关于x =2对称,由①求导,和g (x )=f (x ),得f 32-x =f 32+x ⇔-f 32-x =f 32+x ⇔-g 32-x=g 32+x ,所以g 3-x +g x =0,所以g (x )关于32,0 对称,因为其定义域为R,所以g32=0,结合g(x)关于x=2对称,从而周期T=4×2-32=2,所以g-12=g32 =0,g-1 =g1 =-g2 ,故B正确,D错误;若函数f(x)满足题设条件,则函数f(x)+C(C为常数)也满足题设条件,所以无法确定f(x)的函数值,故A错误.故选:BC.[方法二]:【最优解】特殊值,构造函数法.由方法一知g(x)周期为2,关于x=2对称,故可设g x =cosπx,则f x =1πsinπx+c,显然A,D错误,选BC.故选:BC.[方法三]:因为f32-2x,g(2+x)均为偶函数,所以f32-2x=f32+2x即f32-x=f32+x,g(2+x)=g(2-x),所以f3-x=f x ,g(4-x)=g(x),则f(-1)=f(4),故C正确;函数f(x),g(x)的图象分别关于直线x=32,x=2对称,又g(x)=f (x),且函数f(x)可导,所以g32=0,g3-x=-g x ,所以g(4-x)=g(x)=-g3-x,所以g(x+2)=-g(x+1)=g x ,所以g-1 2=g32 =0,g-1 =g1 =-g2 ,故B正确,D错误;若函数f(x)满足题设条件,则函数f(x)+C(C为常数)也满足题设条件,所以无法确定f(x)的函数值,故A错误.故选:BC.【点评】方法一:根据题意赋值变换得到函数的性质,即可判断各选项的真假,转化难度较高,是该题的通性通法;方法二:根据题意得出的性质构造特殊函数,再验证选项,简单明了,是该题的最优解.三、填空题11(2021·全国·统考高考真题)写出一个同时具有下列性质①②③的函数f x :.①f x1x2=f x1f x2;②当x∈(0,+∞)时,f (x)>0;③f (x)是奇函数.【答案】f x =x 4(答案不唯一,f x =x 2n n ∈N * 均满足)【分析】根据幂函数的性质可得所求的f x .【详解】取f x =x 4,则f x 1x 2 =x 1x 2 4=x 41x 42=f x 1 f x 2 ,满足①,f x =4x 3,x >0时有f x >0,满足②,f x =4x 3的定义域为R ,又f -x =-4x 3=-f x ,故f x 是奇函数,满足③.故答案为:f x =x 4(答案不唯一,f x =x 2n n ∈N * 均满足)四、双空题12(2022·全国·统考高考真题)若f x =ln a +11-x+b 是奇函数,则a =,b =.【答案】-12;ln2.【分析】根据奇函数的定义即可求出.【详解】[方法一]:奇函数定义域的对称性若a =0,则f (x )的定义域为{x |x ≠1},不关于原点对称∴a ≠0若奇函数的f (x )=ln a +11-x +b 有意义,则x ≠1且a +11-x≠0∴x ≠1且x ≠1+1a,∵函数f (x )为奇函数,定义域关于原点对称,∴1+1a =-1,解得a =-12,由f (0)=0得,ln 12+b =0,∴b =ln2,故答案为:-12;ln2.[方法二]:函数的奇偶性求参f (x )=ln a +11-x +b =ln a -ax +11-x +b =lnax -a -11-x+b f (-x )=ln ax +a +11+x+b∵函数f (x )为奇函数∴f(x)+f(-x)=ln ax-a-11-x +lnax+a+11+x+2b=0∴lna2x2-(a+1)2x2-1+2b=0∴a21=(a+1)21⇒2a+1=0⇒a=-12-2b=ln14=-2ln2⇒b=ln2∴a=-12,b=ln2 [方法三]:因为函数f x =ln a+1 1-x+b为奇函数,所以其定义域关于原点对称.由a+11-x≠0可得,1-xa+1-ax≠0,所以x=a+1a=-1,解得:a=-12,即函数的定义域为-∞,-1∪-1,1∪1,+∞,再由f0 =0可得,b=ln2.即f x =ln-12+1 1-x+ln2=ln1+x1-x,在定义域内满足f-x =-f x ,符合题意.故答案为:-12;ln2.题型一:函数的奇偶性策略方法判断函数奇偶性的方法(1)定义法:(2)图象法:(3)性质法:在公共定义域内有:奇±奇=奇,偶±偶=偶,奇×奇=偶,偶×偶=偶,奇×偶=奇.1判断下列函数的奇偶性:(1)f x =x4-2x2;(2)f x =x5-x;(3)f x =3x1-x2;(4)f x =x +x.【答案】(1)偶函数(2)奇函数(3)奇函数(4)非奇非偶函数【分析】(1)利用偶函数的定义可判断函数的奇偶性;(2)利用奇函数的定义可判断函数的奇偶性;(3)利用奇函数的定义可判断函数的奇偶性;(4)利用反例可判断该函数为非奇非偶函数.【详解】(1)f x 的定义域为R,它关于原点对称.f-x=-x4-2-x2=x4-2x2=f x ,故f x 为偶函数.(2)f x 的定义域为R,它关于原点对称.f-x=-x5--x=-x5+x=-f x ,故f x 为奇函数.(3)f x 的定义域为-∞,-1∪-1,1∪1,+∞,它关于原点对称.f-x=-3x1--x2=-f x ,故f x 为奇函数.(4)f1 =1 +1=2,f-1=0,故f1 ≠f-1,f-1≠-f1 ,故f x 为非奇非偶函数.【题型训练】一、单选题1函数f x =2x-12x+1的奇偶性是()A.是奇函数,不是偶函数B.是偶函数,不是奇函数C.既是奇函数,也是偶函数D.非奇非偶函数【答案】A【分析】由奇偶性定义直接判断即可.【详解】∵f x 的定义域为R,f-x=2-x-12-x+1=12x-112x+1=1-2x1+2x=-f x ,∴f x 是奇函数,不是偶函数.故选:A.2已知奇函数f x ,当x>0时,f x =x2+x,则当x<0时,f x =() A.-x2+x B.-x2-x C.x2+x D.x2-x 【答案】A【分析】由x<0得-x>0,代入得f-x,根据奇函数即可求解.【详解】当x<0,则-x>0,则f-x=(-x)2+-x=x2-x,又f x 为奇函数,所以当x<0时,f x =-f-x=-x2+x.故选:A.3若函数f x =log2-x,x<0g x ,x>0为奇函数,则f g2=()A.2B.1C.0D.-1【答案】C【分析】由f x 为奇函数求得g x ,即可由分段函数求值.【详解】函数f x =log2-x,x<0g x ,x>0为奇函数,设x>0,则-x<0,∴f x =g x =-f-x=-log2x,∴g2 =-1,f g2=f-1=0.故选:C.4函数f x =4cos x2x-2-x的部分图象大致为()A. B.C. D.【答案】C【分析】根据函数的奇偶性排除AB,再由特殊值排除D即可得解.【详解】因为f x =4cos x2x-2-x的定义域为{x|x≠0},关于原点对称,所以f(-x)=4cos(-x)2-x-2x=4cos x2-x-2x=-f(x),即函数为奇函数,排除AB,当x=2时,f(2)=4cos222-2-2<0,排除D.故选:C二、填空题5函数y=f x 为偶函数,当x>0时,f x =ln x+x-1,则x<0时,f x =.【答案】ln-x-x-1【分析】由偶函数的定义求解.【详解】x<0时,-x>0,f(x)是偶函数,∴f(x)=f(-x)=ln(-x)-x-1,故答案为:ln(-x)-x-1.6f x =x5+100x3+x+1,若f m=-2,则f-m=.【答案】4【分析】令f x =g(x)+1,可得g(x)为奇函数,再根据奇函数的性质求解.【详解】令f x =g x +1,g x =x5+100x3+x,x∈R,则g(-x)=-g(x),g(x)为奇函数,由f(m)=g(m)+1=-2,解得g(m)=-3,所以g(-m)=3.所以f-m=g(-m)+1=3+1=4.故答案为:4.7已知函数f x 是定义在R上的奇函数,当x>0时,f x =log2x,则f x ≥-2的解集是.【答案】-4,0∪14,+∞【分析】利用奇偶性求出函数f(x)的解析式f(x)=-log2-x,x<00,x=0log2x,x>0,分类讨论即可求解.【详解】当x<0时,-x>0,所以f(-x)=log2-x,因为函数f(x)是定义在R上的奇函数,所以f(x)=-f(-x)=-log2-x,所以当x<0时,f(x)=-log2-x,所以f (x )=-log 2-x ,x <00,x =0log 2x ,x >0,要解不等式f (x )≥-2,只需x >0log 2x ≥-2 或x <0-log 2-x ≥-2 或x =00≥-2,解得x ≥14或-4≤x <0或x =0,综上,不等式的解集为-4,0∪ 14,+∞.故答案为:-4,0∪ 14,+∞.三、解答题8已知函数f x -1 =lgx 2-x(1)求函数f x 解析式;(2)判断函数f x 的奇偶性并加以证明【答案】(1)f (x )=lgx +11-x(2)奇函数,证明见解析【分析】(1)利用换元法,令t =x -1,得f (t ),从而可得f (x );(2)先求函数定义域,利用奇偶性的定义进行证明.【详解】(1)令t =x -1,则x =t +1,则f (t )=lg t +12-t -1=lg t +11-t,所以f (x )=lg x +11-x.(2)奇函数;证明:定义域为-1,1 ,因为f (-x )=lg 1-x 1+x =-lg x +11-x=-f (x ),所以f (x )为奇函数.9已知函数f x =2x -22x +2.(1)求f -1 +f 3 的值;(2)令g x =f x +1 ,求证:g x 为奇函数;(3)若锐角α满足g 1-sin α +g cos α-1 >0,求α的取值范围.【答案】(1)0(2)证明见解析(3)0,π4【分析】(1)将x =-1和x =3分别代入解析式求解即可;(2)根据奇偶性的定义证明即可;(3)根据奇偶性将不等式化为g 1-sin α >g 1-cos α ,利用单调性定义可证得g x 为R 上的增函数,由此可得sin α<cos α,结合三角函数知识可求得结果.【详解】(1)∵f -1 =12-212+2=-35,f 3 =8-28+2=35,∴f -1 +f 3 =0.(2)g x =f x +1 =2x +1-22x +1+2=2x -12x +1,则g x 的定义域为R ;∵g -x =12x -112x+1=1-2x 1+2x=-g x ,∴g x 为奇函数.(3)由g 1-sin α +g cos α-1 >0得:g 1-sin α >-g cos α-1 =g 1-cos α ;g x =2x -12x +1=2x +1-22x +1=1-22x+1,设x 1<x 2,则g x 2 -g x 1 =1-22x 2+1-1+22x 1+1=22x 2-2x 12x 1+1 2x2+1>0,∴g x 为R 上的增函数,∴1-sin α>1-cos α,即sin α<cos α,又α∈0,π2,∴α∈0,π4 .题型二:函数奇偶性的应用策略方法已知函数奇偶性可以解决的三个问题1若函数f (x )是定义在R 上的奇函数,当x >0时,f (x )=x 2-6x ,则f (-1)=()A.-7B.-5C.5D.7【答案】C【分析】求出x <0时的解析式后,代入x =-1可求出结果.【详解】因为f (x )为奇函数,且当x >0时,f (x )=x 2-6x ,所以当x <0时,f (x )=-f (-x )=--x 2-6-x =-x 2-6x ,所以f (-1)=-1+6=5.故选:C2若函数f x =ax 2+bx +3a +b a -1≤x ≤2a 是偶函数,则a 、b 的值是()A.a =0,b =0B.a 不能确定,b =0C.a =0,b 不能确定D.a =13,b =0【答案】D【分析】根据定义域关于原点对称,求得a =13,再根据f -x =f x ,求得b 的值,即可求解.【详解】因为函数f x =ax 2+bx +3a +b a -1≤x ≤2a 是偶函数,可得a -1+2a =0,解得a =13,即f x =13x 2+bx +1+b ,又由f -x =13x 2-bx +1+b ,因为函数f x 为偶函数,则f -x =f x ,即13x 2+bx +1+b =13x 2-bx +1+b ,解得b =0.故选:D .3偶函数f x x ∈R 满足:f -4 =f 1 =0,且在区间0,3 与3,+∞ 上分别递减和递增,使f x <0的取值范围是()A.-∞,-4 ∪4,+∞B.-4,-1 ∪1,4C.-∞,-4 ∪-1,0D.-∞,-4 ∪-1,0 ∪1,4【答案】B【分析】根据题中所给条件,可画出符合全部条件的函数图象辅助做题.【详解】根据题目条件,想象函数图象如下:因为f-4=f1 =0,f x 为偶函数,所以f4 =f-1=0,所以当-4<x<-1和1<x<4时,f x <0,故选:B.【题型训练】一、单选题1(2023·全国·高三专题练习)若函数f x =2x+a2x-a为奇函数,则实数a的值为()A.1B.2C.-1D.±1【答案】D【分析】根据题意可得f-x+f(x)=0,计算可得a=±1,经检验均符合题意,即可得解.【详解】由f(x)为奇函数,所以f-x+f(x)=2-x+a2-x-a+2x+a2x-a=1+a⋅2x1-a⋅2x+2x+a2x-a=0,所以2⋅2x-2a2⋅2x=0,可得a2=1,解得a=±1,当a=-1时,f(x)的定义域为R,符合题意,当a=1时,f(x)的定义域为-∞,0∪0,+∞符合题意,故选:D2(2023·全国·高三专题练习)已知函数f x =x3+1,x>0ax3+b,x<0为偶函数,则2a+b=()A.3B.32C.-12D.-32【答案】B【分析】利用偶函数的性质直接求解即可.【详解】由已知得,当x>0时,则-x<0,即f x =x3+1,f-x=-ax3+b,∵f x 为偶函数,∴f-x=f x ,即x3+1=-ax3+b,∴a=-1,b=1,∴2a+b=2-1+1=32,故选:B.3(2023·安徽·校联考模拟预测)已知函数f(x)为R上的奇函数,当x≥0时,f(x)=e x+x+m,则f(-1)=()A.eB.-eC.e+1D.-e-1【答案】B【分析】由定义在R上的奇函数有f0 =0,求出m的值,再由f(-1)=-f(1)可得出答案.【详解】函数f(x)为R上的奇函数,则f0 =e0+0+m=0,解得m=-1f(-1)=-f(1)=-e+1-1=-e故选:B4(2023·全国·高三专题练习)定义在R上的偶函数f x 在区间0,+∞上单调递增,若f1 < f ln x,则x的取值范围是()A.e,+∞B.1,+∞C.-∞,-e∪e,+∞D.0,1 e∪e,+∞【答案】D【分析】根据偶函数及单调性解不等式即可.【详解】由题意,ln x>1,则x>e或x∈0,1 e.故选:D.5(2023春·贵州黔东南·高三校考阶段练习)已知偶函数f x 在-∞,0上单调递增,则f3-2x>f1 的解集是()A.-1,1B.1,+∞C.-∞,2D.1,2【答案】D【分析】利用偶函数的对称性可得|3-2x|<1,即可求解集.【详解】由偶函数的对称性知:f x 在-∞,0上递增,则在(0,+∞)上递减,所以|3-2x|<1,故-1<3-2x<1,可得1<x<2,所以不等式解集为1,2.故选:D6(2023·湖南长沙·湖南师大附中校考模拟预测)已知函数f(x)是定义在R上的偶函数,f(x)在[0,+∞)上单调递减,且f(3)=0,则不等式(2x-5)f(x-1)<0的解集为()A.(-∞,-2)∪52,4B.(4,+∞)C.-2,52∪(4,+∞) D.(-∞,-2)【答案】C【分析】依题意作函数图像,根据单调性和奇偶性求解.【详解】依题意,函数的大致图像如下图:因为f (x )是定义在R 上的偶函数,在[0,+∞)上单调递减,且f (3)=0,所以f (x )在(-∞,0]上单调递增,且f (-3)=0,则当x >3或x <-3时,f (x )<0;当-3<x <3时,f (x )>0,不等式(2x -5)f (x -1)<0化为2x -5>0f (x -1)<0 或2x -5<0f (x -1)>0 ,所以2x -5>0x -1>3或2x -5>0x -1<-3 或2x -5<0-3<x -1<3 ,解得x >4或x ∈∅或-2<x <52,即-2<x <52或x >4,即原不等式的解集为-2,52∪(4,+∞);故选:C .二、多选题7(2023·全国·高三专题练习)已知函数f x 在区间-5,5 上是偶函数,在区间0,5 上是单调函数,且f 3 <f 1 ,则()A.f (-1)<f (-3)B.f 0 >f (-1)C.f (-1)<f 1D.f (-3)>f 5【答案】BD【分析】根据函数的单调性和奇偶性直接求解.【详解】函数f x 在区间0,5 上是单调函数,又3>1,且f 3 <f 1 ,故此函数在区间0,5 上是减函数.由已知条件及偶函数性质,知函数f x 在区间-5,0 上是增函数.对于A ,-3<-1,故f (-3)<f (-1),故A 错误;对于B ,0>-1,故f 0 >f -1 ,故B 正确;对于C ,f -1 =f 1 ,故C 错误;对于D ,f -3 =f 3 >f 5 ,故D 正确.故选:BD .8(2023·山东菏泽·山东省东明县第一中学校联考模拟预测)已知函数f x 的定义域为R ,f x +1 为奇函数,且对∀x ∈R ,f x +4 =f -x 恒成立,则()A.f x 为奇函数B.f 3 =0C.f 12=-f 52D.f 2023 =0【答案】BCD【分析】根据函数定义换算可得f x 为偶函数,根据偶函数和奇函数性质可知f x 为周期函数,再根据函数周期性和函数特殊值即可得出选项.【详解】因为f x +1 为奇函数,所以f 1-x =-f 1+x ,故f x +2 =-f -x ,f 2-x =-f x ,又f x +4 =f -x ,所以f 2+x =f 2-x ,故f x +2 =-f -x =-f x ,所以f -x =f x ,f x 为偶函数,A 错误;f x +1 为奇函数,所以f 1 =0,f 2+x =f 2-x ,所以f 3 =f 1 =0,B 正确;f 52=f 32 ,又f x 的图象关于点1,0 对称,所以f 32 =-f 12 ,所以f 12=-f 52 ,C 正确;又f x +4 =f -x =f x ,所以f x 是以4为周期的函数,f (2023)=f (505×4+3)=f (3)=0,D 正确.故选:BCD .三、填空题9(2023·广东潮州·统考二模)已知函数f x =lnx +1x -1+m +1(其中e 是自然对数的底数,e ≈2.718⋯)是奇函数,则实数m 的值为.【答案】-1【分析】利用奇函数的性质可得出f -x +f x =0,结合对数运算可得出实数m 的值.【详解】对于函数f x =lnx +1x -1+m +1,x +1x -1>0,解得x <-1或x >1,所以,函数f x 的定义域为-∞,-1 ∪1,+∞ ,因为函数f x 为奇函数,则f -x =-f x ,即f -x +f x =0,即ln -x+1-x-1+ln x+1x-1+2m+2=ln x-1x+1+ln x+1x-1+2m+2=2m+2=0,解得m=-1.故答案为:-1.10(2023·河南周口·统考模拟预测)已知函数f x 是定义在R上的偶函数,f x 在0,+∞上单调递减,且f3 =0,则不等式f x-2x<0的解集为.【答案】-1,0∪5,+∞【分析】由题意和偶函数的性质可知函数f(x)在[0,+∞)上为减函数,在(-∞,0]上为增函数,结合f(3)=f(-3)=0,分类讨论当x<0、x>0时,利用函数的单调性解不等式即可.【详解】因为函数f(x)是定义在R上的偶函数,且在[0,+∞)上单调递减所以f(x)在(-∞,0]上为增函数,由f(3)=0,得f(-3)=0,f(x-2)x<0,当x<0时,f(x-2)>0=f(-3),有x-2<0x-2>-3,解得-1<x<0;当x>0时,f(x-2)<0=f(3),有x-2>0x-2>3,解得x>5,综上,不等式f(x-2)x<0的解集为(-1,0)∪(5,+∞).故答案为:(-1,0)∪(5,+∞).11(2023春·江苏南通·高三海安高级中学校考阶段练习)定义在R上的函数f x ,g x ,满足f2x+3为偶函数,g x+5-1为奇函数,若f1 +g1 =3,则f5 -g9 =.【答案】1【分析】根据f2x+3为偶函数、g x+5-1为奇函数的性质,利用赋值法可得答案.【详解】若f2x+3为偶函数,g x+5-1为奇函数,则f-2x+3=f2x+3,g-x+5-1=-g x+5+1,令x=1,则f-2×1+3=f2×1+3,即f1 =f5 ,令x=4,则g-4+5-1=-g4+5+1,即g1 -1=-g9 +1,又因为f1 +g1 =3,所以f5 -g9 =f1 +g1 -2=1.故答案为:1.12(2023春·福建厦门·高三厦门一中校考期中)已知函数f x 的定义域为R ,若f x +1 -2为奇函数,且f 1-x =f 3+x ,则f 2023 =.【答案】2【分析】推导出函数f x 为周期函数,确定该函数的周期,计算出f 1 的值,结合f 1 +f 3 =4以及周期性可求得f 2023 的值.【详解】因为f x +1 -2为奇函数,则f -x +1 -2=-f x +1 -2 ,所以,f 1+x +f 1-x =4,在等式f 1+x +f 1-x =4中,令x =0,可得2f 1 =4,解得f 1 =2,又因为f 1-x =f 3+x ,则f 1+x +f 3+x =4,①所以,f x +3 +f x +5 =4,②由①②可得f x +5 =f x +1 ,即f x +4 =f x ,所以,函数f x 为周期函数,且该函数的周期为4,所以,f 2023 =f 4×505+3 =f 3 =4-f 1 =2.故答案为:2.题型三:函数的周期性策略方法函数周期性的判断与应用1若函数f (x )满足f (x +2)=f (x ),则f (x )可以是()A.f (x )=(x -1)2B.f (x )=|x -2|C.f (x )=sin π2xD.f (x )=tan π2x【答案】D【分析】根据周期函数的定义,结合特例法进行判断求解即可.【详解】因为f (x +2)=f (x ),所以函数的周期为2.A :因为f (1)=0,f (3)=4,所以f (1)≠f (3),因此函数的周期不可能2,本选项不符合题意;B :因为f (2)=0,f (4)=2,所以f (2)≠f (4),因此函数的周期不可能2,本选项不符合题意;C :该函数的最小正周期为:2ππ2=4,因此函数的周期不可能2,本选项不符合题意;D :该函数的最小正周期为:ππ2=2,因此本选项符合题意,故选:D2若定义域为R 的奇函数f (x )满足f (2-x )=f (x ),且f (3)=2,则f (4)+f (1)=()A.2B.1C.0D.-2【答案】D【分析】根据函数f x 为R 的奇函数和f x 满足f (2-x )=f (x ),得到函数T =4,再结合f 3 =2求解.【详解】因为函数f x 为R 的奇函数,所以f -x =-f x ,又f x 满足f (2-x )=f (x ),所以f 2-x =-f -x ,即f 2+x =-f x ,所以f 4+x =f x ,即T =4,因为f (3)=2,f (0)=0,所以f (4)=0,f 3 =-f 1 =2,所以f (4)+f (1)=-2故选:D3已知定义在R 上的奇函数,f x 满足f (x +2)=-f (x ),当0≤x ≤1时,f x =x 2,则f 2023 =()A.2019B.1C.0D.-1【答案】D【分析】根已知条件求出f x 的周期,根据周期性以及奇函数,结合已知条件即可求解.【详解】因为f x 满足f(x+2)=-f(x),所以f(x+4)=-f(x+2)=f(x),所以f x 是周期为4的函数,当0≤x≤1时,f x =x2,所以f1 =1,又因为f x 是奇函数,f2023=-f1 =-1,=f3 =f-1=f4×505+3故选:D.【题型训练】一、单选题1(2023·内蒙古赤峰·统考模拟预测)函数y=f(x)是定义在R上奇函数,且f(4-x)=f(x),f( -3)=-1,则f(15)=()A.0B.-1C.2D.1【答案】B【分析】通过已知计算得出函数是周期为8的周期函数,则f15=f7 ,根据已知得出f(7) =f(-3)=-1,即可得出答案.【详解】∵函数y=f(x)是定义在R上奇函数,且f(4-x)=f(x),∴f4+x=-f x ,=f-x∴f4+4+x=f x ,=f8+x=-f4+x则函数y=f(x)是周期为8的周期函数,则f15=f7 ,=f15-8令x=-3,则f(4+3)=f(-3)=-1,∴f(15)=-1,故选:B.2(2023·江西南昌·校联考模拟预测)已知定义在R上的函数f x 满足f x+3=-f x ,g x =f x -2为奇函数,则f198=()A.0B.1C.2D.3【答案】C【分析】由题意推出函数f x 的周期以及满足等式f x +f-x=4,赋值求得f0 =2,利用函数的周期性即可求得答案.【详解】因为f x+3=-f x ,所以f x+6=-f x+3=f x ,所以f x 的周期为6,又g x =f x -2为奇函数,所以f x -2+f-x-2=0,所以f x +f-x=4,令x=0,得2f0 =4,所以f0 =2,所以f198=f0+6×33=f0 =2,故选:C.3(2023·全国·高三专题练习)已知定义在R上的函数f(x)的图像关于y轴对称,且周期为3,又f(-1)=1,f(0)=-2,则f(1)+f(2)+f(3)+⋯+f(2023)的值是()A.2023B.2022C.-1D.1【答案】D【分析】利用f x 的周期,根据函数的奇偶性和已知函数值,结合题意,求解即可.【详解】因为f x 的周期为3;又f-1=1,则f2 =f-1+3=f-1=1;f0 =-2,则f3 =f0+3=f0 =-2;因为函数f(x)在R上的图像关于y轴对称所以f x 为偶函数,故f1 =f-1=1,则f1 +f2 +f3 =0;故f(1)+f(2)+f(3)+⋯+f(2023)=674×0+f1 =1.故选:D.4(2023春·贵州·高三校联考期中)已知函数f x 满足f1-x=f5+x,且f x+1是偶函数,当1≤x≤3时,f x =2x+34,则f log236=()A.32B.3 C.398D.394【答案】B【分析】由函数的奇偶性和对称性,得到函数的周期,利用周期和指数式的运算规则求函数值.【详解】由f x+1是偶函数,得f x+1=f-x+1,令x+1=-t,则f-t=f t+2.由f1-x=f5+x,令1-x=-t,则f-t=f t+6,则有f t+2=f t+6,即f x =f x+4,所以函数f x 周期为4.因为5=log232<log236<log264=6,则有1<log236-4<2,所以f log236=f log236-4=f log29 4=2log294+34=94+34=3.故选:B二、多选题5(2023·全国·高三专题练习)已知函数f x 的定义域为R,∀x1,x2∈R,x2-x1=2,都有f x1+f x2=0,且f1 =1,则下列结论正确的是()A.f23=1=1 B.f-23C.f1 +f2 +f3 +f4 +f5 =1D.f x +f x+1+f x+3=0+f x+2【答案】BCD【分析】由∀x1,x2∈R,x2-x1=2,都有f x1=0,得出函数f x 是周期为4的周期函+f x2数,再利用周期性逐一选项分析即可.【详解】由x2-x1=2得x2=x1+2,则f x1=0,+f x1+2故f x1+2+f x1+4=0,所以f x1+4,=f x1所以函数f x 是周期为4的周期函数.对于A,f23=f3 =-f1 =-1,A错误;=f5×4+3对于B,f-23=f1 =1,B正确;=f-6×4+1对于C,f1 +f3 =0,f2 +f4 =0,f5 =f1 =1,所以f1 +f2 +f3 +f4 +f5 =1,C正确;对于D,f x +f x+2+f x+3=0,=0,f x+1所以f x +f x+1=0,D正确.+f x+2+f x+3故选:BCD.6(2023·全国·高三专题练习)已知偶函数f x 满足f x +f2-x=0,下列说法正确的是()A.函数f x 是以2为周期的周期函数B.函数f x 是以4为周期的周期函数C.函数f x+2为偶函数为偶函数 D.函数f x-3【答案】BC【分析】根据函数的奇偶性和周期性确定正确选项.【详解】依题意f x 是偶函数,且f x +f2-x=0,f x =-f2-x,所以A错误.=-f x-2f x =-f x-2=--f x-2-2,所以B正确.=f x-4f x+2,所以函数f x+2为偶函=f-x+2=f-x-2=f x-2+4=f x-2若f x-3是偶函数,则f x-3=f-x-3=f x+3,则函数f x 是周期为6的周期函数,这与上述分析矛盾,所以f x-3不是偶函数.D错误.故选:BC三、填空题7(2023·江西南昌·统考二模)f(x)是以2为周期的函数,若x∈[0,1]时,f(x)=2x,则f(3)=.【答案】2【分析】直接根据函数的周期性求解即可.【详解】因为f(x)是以2为周期的函数,若x∈[0,1]时,f(x)=2x,所以f3 =f1 =2.故答案为:2.8(2023·安徽合肥·二模)若定义域为R的奇函数f(x)满足f(x)=f(x+1)+f(x-1),且f(1)= 2,则f(2024)=.【答案】2【分析】利用赋值法及奇函数的定义,结合函数的周期性即可求解.【详解】由f(x)=f(x+1)+f(x-1),得f(x+1)=f(x+2)+f(x),所以f(x)-f(x-1)=f(x+2)+f(x),即-f(x-1)=f(x+2),于是有-f(x)=f(x+3),所以-f(x+3)=f(x+6),即f x =f(x+6).所以函数f(x)的周期为6.因为f(x)是定义域为R的奇函数,所以f(-0)=-f(0),即f(0)=0.令x=1,则f(1)=f(2)+f(0),解得f(2)=f(1)-f(0)=2,所以f(2024)=f(337×6+2)=f(2)=2.故答案为:2.9(2023秋·江西南昌·高三校联考阶段练习)已知定义在实数集R上的函数f x 满足f6-x=f-x,且当0<x<3时,f x =2a x+b(a>0,b>0),若f2023=3,则1a+2b的最小值为.【答案】8 3【分析】根据题意求出函数f(x)的周期为6,再利用周期得到2a+b=3,最后利用基本不等【详解】因为函数f x 满足f 6-x =f -x ,所以函数f (x )的周期为6,又因为f 2023 =3,所以f (6×337+1)=f (1)=3,因为当0<x <3时,f x =2a x +b (a >0,b >0),则有2a +b =3,所以1a +2b =131a +2b (2a +b )=134+b a +4a b≥134+2b a ⋅4a b =83当且仅当b a =4a b,即a =34,b =32时,取等号.故答案为:83.四、解答题10(2023·全国·高三专题练习)设f (x )是定义在R 上的偶函数,其图象关于直线x =1对称,对任意x 1,x 2∈0,12,都有f (x 1+x 2)=f (x 1)⋅f (x 2),且f (1)=a >0.(1)求f 12,f 14;(2)证明f (x )是周期函数;(3)记a n =f 2n +12n,求a n .【答案】(1)f 12 =a 12,f 14=a14(2)证明见解析(3)a n =a12n【分析】(1)根据题意可得f (1)=f 122、f 12 =f 14 2,结合f (1)=a >0即可求解;(2)根据抽象函数的对称性和奇偶性可得f (x )=f (x +2),x ∈R ,即可得出结果;(3)由(1)可得f 12 =f n ⋅12n =f 12n f 12n ⋅⋯⋅f 12n =f 12n n ,结合f 12=a 12和周期为2,即可求解.【详解】(1)因为对任意的x 1,x 2∈0,12,都有f (x 1+x 2)=f (x 1)f (x 2),所以f (x )=f x 2+x 2 =f x 2 f x2≥0,x ∈[0,1],又f (1)=f 12+12=f 12 f 12=f 12 2,f 12 =f 14+14 =f 14 f 14=f 14 2,f (1)=a >0,∴f 12 =a 12,f 14=a 14.(2)设y =f (x )关于直线x =1对称,故f (x )=f (1+1-x ),即f (x )=f (2-x ),x ∈R ,又f (x )是偶函数,所以f (-x )=f (x ),x ∈R ,∴f (-x )=f (2-x ),x ∈R ,将上式中-x 以x 代换,得f (x )=f (x +2),x ∈R ,则f (x )是R 上的周期函数,且2是它的一个周期.(3)由(1)知f (x )≥0,x ∈[0,1],∵f 12=f n ⋅12n =f 12n +(n -1)⋅12n =f 12n f (n -1)⋅12n=⋯=f 12n f 12n ⋅⋯⋅f 12n =f 12nn ,又f 12 =a 12,∴f 12n=a 12n.∵f (x )的一个周期是2,∴f 2n +12n =f 12n,因此a n =a 12n.题型四:函数的对称性策略方法函数图象的对称性的判断与应用1已知二次函数f x 满足f x +2 =f 2-x ,且f a <f 0 <f 1 ,则实数a 的取值范围是()A.0,2B.-∞,0C.-∞,0 ∪4,+∞D.2,+∞【答案】C【分析】由题意可知,f x 对称轴为x =2,又f x 为二次函数以及已知条件可得f x 的单调性,根据单调性即可求得实数a 的取值范围.【详解】由已知,二次函数f x 对称轴为x=2,所以有f0 =f4 .又f0 <f1 ,所以f x 在-∞,2上单调递增,在2,+∞上单调递减.当a<2时,由f a <f0 ,以及f x 在-∞,2上单调递增,可得a<0;当a≥2时,由f a <f0 =f4 ,可得f a <f4 ,又f x 在2,+∞上单调递减,所以a>4.所以,实数a的取值范围是-∞,0∪4,+∞.故选:C.2函数y=f x 在0,2上是增函数,函数y=f x+2是偶函数,则下列结论正确的是()A.f1 <f52<f72 B.f72 <f1 <f52C.f1 <f72<f52 D.f52 <f1 <f72【答案】B【分析】分析可知函数f x 的图象关于直线x=2对称,可得出f52=f32 ,f72 =f12,利用函数f x 在0,2 上的单调性可得出f12 、f1 、f32 的大小关系,即可得出结果.【详解】因为函数y=f x+2是偶函数,则f2-x=f2+x,所以,函数f x 的图象关于直线x=2对称,因为f52=f32 ,f72 =f12 ,且0<12<1<32<2,因为函数f x 在0,2上为增函数,所以,f12<f1 <f32 ,即f72 <f1 <f52 .故选:B.【题型训练】一、单选题1(2023·全国·高三专题练习)下列函数的图象中,既是轴对称图形又是中心对称的是()A.y=1xB.y=lg xC.y=tan xD.y=x3【答案】A【分析】根据反比例函数、对数函数、正切函数和幂函数图象可得结论.【详解】对于A ,y =1x图象关于y =x 、坐标原点0,0 分别成轴对称和中心对称,A 正确;对于B ,y =lg x 为偶函数,其图象关于y 轴对称,但无对称中心,B 错误;对于C ,y =tan x 关于点k π2,0k ∈Z 成中心对称,但无对称轴,C 错误;对于D ,y =x 3为奇函数,其图象关于坐标原点0,0 成中心对称,但无对称轴,D 错误.故选:A .2(2023·全国·高三专题练习)若f x 的偶函数,其定义域为-∞,+∞ ,且在0,+∞ 上是减函数,则f -2 与f 3 得大小关系是A.f -2 >f 3B.f -2 <f 3C.f -2 =f 3D.不能确定【答案】A【分析】由题意可得f -2 =f 2 ,且f 2 >f 3 ,即可得到所求大小关系.【详解】f (x )是偶函数,其定义域为(-∞,+∞),且在[0,+∞)上是减函数,则f -2 =f 2 ,且f 2 >f 3 ,则f -2 >f 3 ,故选A .【点睛】本题考查函数的奇偶性和单调性的运用:比较大小,考查运算能力,属于基础题.3(2023·四川南充·四川省南部中学校考模拟预测)定义在R 上的函数f x 满足f 2-x =f x ,且f x +2 -1为奇函数,则∑2023k =1f k =()A.-2023 B.-2022C.2022D.2023【答案】D【分析】利用抽象函数的轴对称与中心对称性的性质,得出函数f x 的对称轴和中心对称点及周期,利用相关性质得出具体函数值,即可得出结果.【详解】∵f 2-x =f x ,∴f x 关于x =1对称,∵f x +2 -1为奇函数,∴由平移可得f x 关于2,1 对称,且f 2 =1,∴f (x +2)-1=-f (-x +2)+1,即f (x +2)+f (2-x )=2∵f 2-x =f x ∴f (x +2)+f (x )=2 ∴f (x +4)+f (x +2)=2 上两式比较可得f (x )=f (x +4)。
1.3 函数的基本性质 (奇偶性)
深化概念
一般地,如果对函数 f (x) 定义域内 任意一个x,都有 f (x) f (x,) 那么 函数 f (x) 就叫奇函数。
Q5: 奇函数的定义域有何特征?
定义域关于原点对称 判断奇函数的前提
1.3.2 奇偶性
深化概念
一般地,如果对函数 f (x) 定义域内
任意一个x,都有 f (x) f (x,) 那么 函数 f (x) 就叫奇函数。
Q1:
-x与x在几何上有何关系? 偶函数的定义域有何特征?
定义域关于原点对称 判断偶函数的前提
1.3.2 奇偶性
深化概念
一般地,如果对函数 f (x) 定义域内 任意一个x,都有 f (x) f (x),那么 函数 就叫偶函数。
Q2: 偶函数的图像有什么特征?
图象关于y轴对称
1.3.2 奇偶性
深化概念
和
均不成立
f (x) f (x) f (x) f (x)
1.3.2 奇偶性
练一练
函数的奇偶性: (1)偶函数 (2)奇函数 (3)非奇非偶函数 (4)既是奇函数又是偶函数
既是奇函数又是偶函数?
1.3.2 奇偶性
练一练
【变式】 分段函数奇偶性的判断
f
(x)
1 1
x, x,
x x
0 0
证明:函数的定义域为x R | x 0 注意:
LOGO
1.3.2 奇偶性
观察与思考
1.3.2 奇偶性
观察与思考
图像关于y轴对称 图像关于原点对称
1.3.2 奇偶性
图像关于y轴对称的函数
f (x) x2
你发现什么规律?
猜想f(1:) = f(-1)
函数的基本性质总结
函数的基本性质总结一、单调性1. 定义:在定义域内,任意21x x <,都有()()21x f x f <,则()x f 在定义域内是单调递增的;任意21x x <,都有()()21x f x f >,则()x f 在定义域内是单调递减的。
2. 判断方法:①定义法及其变形:()()0)()(2121>--x f x f x x 或0)()(2121>--x x x f x f 是增函数 ()()0)()(2121<--x f x f x x 或0)()(2121<--x x x f x f 是减函数 ②图像法③导数法④复合函数法:同增异减⑤单调性的运算性质 增函数+增函数=增函数 增函数-减函数=增函数减函数+减函数=减函数 减函数-增函数=减函数二、奇偶性1、定义:在定义域内的任意一个x ,都有)()(x f x f -=,称函数)(x f 是偶函数; 在定义域内的任意一个x ,都有)()(x f x f --=,称函数)(x f 是奇函数。
2、判断方法:①定义法:定义域关于原点对称是具有奇偶性的必要条件②图像法:图像关于原点对称是奇函数,图像关于y 轴对称是偶函数3、常见结论 奇函数±奇函数=奇函数 偶函数±偶函数=偶函数奇函数⨯奇函数=偶函数 偶函数⨯偶函数=偶函数奇函数⨯偶函数=偶函数①函数)(a x f y +=是偶函数,则)(x f 关于a x =对称②函数)(a x f y +=是奇函数,则)(x f 关于)0,(a 对称③若函数)(x f y =是奇函数,且在0=x 处有定义,则0)0(=f④奇函数在关于原点对称的区间上具有相同的单调性,最值相反;偶函数在关于原点对称的区间上具有相反的单调性,最值相同。
三、对称性1、单个函数的对称性①若函数)()(x a f x a f -=+⇔)(x f y =函数关于a x =对称⇔)()2(x f x a f =- ②)()(x b f x a f -=+⇔函数)(x f y =关于2b a x +=对称 ③)()(x a f x a f --=+⇔函数)(x f y =关于()0,a 对称⇔)2()(x a f x f --= ④⇔=-++0)()(x b f x a f 函数)(x f y =关于⎪⎭⎫ ⎝⎛+0,2b a 对称 ⑤⇔=-++C x b f x a f )()(函数)(x f y =关于⎪⎭⎫⎝⎛+2,2c b a 对称 2、两个函数的对称性①函数)(x f y =关于a x =对称的函数是)2(x a f y -=②函数)(x f y =关于b y =对称的函数是)(2x f b y -=③函数)(x f y =关于),(b a 对称的函数是)2(2x a f b y --=四、周期性1、定义:在函数的定义域内,对任意的x 都存在一个常数()0≠T T ,使得)()(x f T x f =+成立,则称函数是周期函数,T 叫做函数的)(x f 一个周期(注:T 专指最小正周期)2、常见结论①)()(x f a x f -=+,则a T 2= ②)(1)(x f a x f ±=+,则a T 2= ③)()(a x f a x f -=+,则a T 2= ④)(1)(1)(x f x f a x f +-=+,则a T 2= ⑤)(1)(1)(x f x f a x f -+=+,则a T 4= ⑥若函数)(x f y =关于)(,b a b x a x ≠==对称,则b a T -=2⑦若函数)(x f y =关于()())(0,,0,b a b a ≠对称,则b a T -=2⑧若函数)(x f y =关于())(0,b a b x a ≠=同时关于对称,则b a T -=4。
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函数的基本性质(奇偶性)
1、判断下列函数的奇偶性
.
(1)x
x x x f 1
1)
1()((2)2
|2|)1lg()
(2
2
x
x x f (
3
)
0)
(2
2x
x
x
x x x
x f (4)
2
1lg )(x
x x f (5)x
x
x f 2
23223((6)
2
2
11)(x
x
x f 2、已知)(x f 是
R 上的奇函数,且当
),
0(x 时,)1
()(3
x x x f ,求)(x f .
3、函数13
1
9
)
(1
x
x f x x ,已知3)(a f ,求)(a f 的值.
4、设函数b a
bx ax
x f 3)
(2
的图像关于y 轴对称,它的定义域是]
2,1[a a
(a 、
R b )
,求)(x f 的值域. 5、函数c bx
ax
y 2
(0a )为偶函数的充要条件是:
6、已知定义在
R 上的函数
)(x f 和)(x g 分别是奇函数和偶函数,求函数)]([x f f 、
)]([x g f 、)]([x g g 、)]([x f g 的奇偶性.
7、若c bx
ax
x f 2
)
((0a
)是偶函数,求函数b cx ax
x g 3
)(的奇偶性.
8、若)(x f 是偶函数,且当),0[x 时,1)(x x f ,求0)1(x f 的解集.
9、若函数
a x
x x f 9
ln )(2
是R 上的奇函数,求实数
a 的值.
10、若函数
)(2
1)(2
x
x e e x
x f 且b a f )
((a 、R b ),求)(a f .
11、设5)
(3
5
7
dx
cx
bx
ax
x f (a 、b 、c 、R d
),若17)7(f ,求)
7(f 的值.
12、若32)1()
(2
mx x m x f 为偶函数,求
)(x f 在5,2上的单调性.
13、若函数)(x f y
为奇函数,且当
0x 时,)1()(x x x f ,求当0x 时,)(x f 的
解析式.
14、已知函数
2
11
2
1)(x
x
x f ,求)(x f 的奇偶性,并证明0)(x f .
15、已知函数
x
x x f a 11log )
((0a
且1a ):
(1)求函数)(x f 的定义域;(2)判定函数)(x f 的奇偶性,并予以证明;
(3)当
10a 时,求使0)
(x f 的x 的取值范围.
16、已知奇函数
)(x f 在定义域
1,1上是增函数,如果0)
1()1(2
a f a f ,求实数a
的取值范围.
答案解析
1、判断下列函数的奇偶性.
(1)非奇非偶函数;(4)奇函数
(2)偶函数(5)偶函数
(3)奇函数(6)既奇又偶函数
2、
)
1
(00
0)1
()
(3
3
x
x x x x x x x f 3、3
2
)(a f 4、]
27
31,1[5、0
b
6、奇函数、偶函数、偶函数、偶函数
7、奇函数
8、2,0
9、
3
ln 10、b
a
a f 2
2)
(11、27
)7(f 12、减函数
13、
0x 时,)
1()
(x
x x f 14、偶函数,证明(略)
15、(1)
1,1;(2)奇函数;(3)
,116、2
,1。