北京四中数学必修一【知识讲解】1.3奇偶性(基础)
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函数的奇偶性
编稿:丁会敏审稿:王静伟
【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(()0)
()
f x
f x f x f x
f x
-
--==≠,
f(-x)=-f(x)的等价形式为:
()
()()01(()0)
()
f x
f x f x f x
f x
-
+-==-≠
,;
(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y轴对称;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.
3.用定义判断函数奇偶性的步骤
(1)求函数()
f x的定义域,判断函数的定义域是否关于原点对称,若不关于原点对称,
则该函数既不是奇函数,也不是偶函数,若关于原点对称,则进行下一步;
(2)结合函数()f x 的定义域,化简函数()f x 的解析式;
(3)求()f x -,可根据()f x -与()f x 之间的关系,判断函数()f x 的奇偶性.
若()f x -=-()f x ,则()f x 是奇函数;
若()f x -=()f x ,则()f x 是偶函数;
若()f x -()f x ≠±,则()f x 既不是奇函数,也不是偶函数;
若()f x -()f x =且()f x -=-()f x ,则()f x 既是奇函数,又是偶函数
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()f x -与()f x ±之一是否相等.
(2)验证法:在判断()f x -与()f x 的关系时,只需验证()f x -()f x ±=0及()1()
f x f x -=±是否成立即可. (3)图象法:奇(偶)函数等价于它的图象关于原点(y 轴)对称.
(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x 的不同取值范围,有着不同的对应关系,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()f x -与()f x 的关系.首先要特别注意x 与x -的范围,然后将它代入相应段的函数表达式中,()f x 与()f x -对应不同的表达式,而它们的结果按奇偶函数的定义进行比较.
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()f x 是奇函数,它在区间[a,b]上是增函数(减函数),则()f x 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[-b ,-a]上具有相反的单调性,即已知()f x 是偶函数且在区间[a,b]上是增函数(减函数),则()f x 在区间[-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)()(f x x =+; (2)f(x)=x 2-4|x|+3 ;
(3)f(x)=|x+3|-|x-3|; (4)()f x = (5)22-(0)()(0)
x x x f x x x x ⎧+≥⎪=⎨+<⎪⎩; (6)1()[()-()]()2f x g x g x x R =-∈. 【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(]-1,1,不关于原点对称,因此f(x)为非奇非偶函数;
(2)对任意x ∈R ,都有-x ∈R ,且f(-x)=x 2-4|x|+3=f(x),则f(x)=x 2
-4|x|+3为偶函数 ;
(3)∵x ∈R ,f(-x)=|-x+3|-|-x-3|=|x-3|-|x+3|=-f(x),∴f(x)为奇函数; (4)[)(]2-1x 11-x 0 x -1,00,1x 0x -4x+22
≤≤⎧≥⎧∴∴∈⋃⎨⎨≠≠≠±⎩⎩且
()f x ∴==
(-)-()f x f x x
∴===,∴f(x)为奇函数; (5)∵x ∈R ,f(x)=-x|x|+x ∴f(-x)=-(-x)|-x|+(-x)=x|x|-x=-f(x),∴f(x)为奇函数; (6)11(-){(-)-[-(-)]}[(-)-()]-()22
f x
g x g x g x g x f x ===,∴f(x)为奇函数. 【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”