函数的奇偶性
一. 函数按奇偶性分类
1. 奇函数
2. 偶函数
3. 非奇非偶函数
4. 既奇且偶函数 y = 0 (定义域关于原点对称即可)
二. 判断函数奇偶性的方法
1. 图像法
奇函数图像关于原点对称,偶函数图像关于y 轴对称.反之,也真.
因此,可利用函数图像的对称性来判断其奇偶性。
2. 定义法
注意:⑴奇偶性是对整个定义域而言,是函数的一个整体性质.
⑵函数y = f(x)的定义域关于原点对称是y 为奇(偶)函数的必要条件。所以,在判断一个函数的奇偶性时,若它的定义域不关于原点对称,则此函数是非奇非偶函数.
例:f(x)=(1+x)-x 1+x
答案:∵-1
例:f(x)=1+sin x -cos x 1+sin x +cos x
答案:∵1+sinx+cosx≠0 ∴x ≠2k π+π且x ≠2k π-
是非奇非偶函数.
⑶定义的等价形式
f(-x) = - f(x) ⇔ f(-x)+ f(x) = 0 ⇔ π定义域不关于原点对称 ∴f(x)2f (-x ) =-1 (f(x)≠0) f (x )
f(-x) = f(x) ⇔ f(-x)- f(x) = 0 ⇔ f (-x ) =1 (f(x)≠0) f (x )
例:f(x)=11+ e x -12
x x + (a>0,且a ≠1) x a -12答案:奇函数 例:f(x)=
答案:偶函数
⑷有些函数须变形化简后,再加以判断,不能只看表面形式
-x 2
例:f(x)= x +2-2
-x 2
答案:∵-1≤x ≤1且x ≠0 ∴f(x)= ∴f(x)是奇函数. x
例:f(x)=lg(+x 2-x )
答案:奇函数
例: f(x)=x 2+|x -a |+1
答案:定义域为R
当a=0时,f(x)=x 2+|x |+1,为偶函数
当a ≠0时,f(a)=a +1, f(-a)=a 2+2|a |+1
故f(a)≠f(-a), 故f(a)≠f(-a)
∴f(x)是非奇非偶函数.
例:f(x)=2 x ⎧⎪e -1⎨-x ⎪⎩1-e x ≥0x
x 答案:对任意x>0,-x
-x 对任意x0, f(-x)=e-1 = -f(x)
又 f(0)=0
∴f(x)是奇函数.
三. 抽象函数的奇偶性
例:已知f(x)对x ,y ∈R,都有f(x+y)=f(x)+f(y).判断f(x)的奇偶性.
答案:由典型函数y=kx猜测f(x)是奇函数.
(注意:只能由典型函数推测, 但不能用来作为证明)
证明: 令x=y=0,得f(0)=0
令x=-y,则f(x)+ f(-x)= f(0)=0
∴f(x)是奇函数.
例:已知f(x)是定义在R 上不恒为零的函数, 且对x ,y ∈R,都有f (x ⋅y ) =y ⋅f (x ) +x ⋅f (y ) . ⑴求 f(1) 、f(-1)的值
⑵判断f(x)的奇偶性.
答案:令x=y=1,得f(1)=0
令x=y=-1,得f(-1) =0
令y=-1,得f (-x ) =-f (x ) +xf (-1) =-f (x ) ∴ f(x)是奇函数.
四.函数奇偶性的应用
1.定义域具有对称性
例:设2a
2.奇函数:f (-x) =-f (x)
偶函数: f (-x) =f (x)=f (|x |)
例:已知f (x)=x 3 + m x - tanx +2,若f (n)=5,则f (-n) =_______
x +ax 是偶函数,则a =_________ 1-2x
1 答案:采用特殊值法,由f (1)=f (-1) 可得a =- 2例:若函数f (x)=
例:已知f(x)是定义在R 上的奇函数,当x ≥0时,f (x ) =x 2-2x ,求f(x)在R上的表达式 答案:当x0 ,
f (x ) =-f (-x ) =-[(-x ) 2-2(-x )]=-x 2-2x
2⎧⎪x -2x ∴ f(x)=⎨2⎪⎩-x -2x x ≥0x
例:设定义在[-2,2]上的偶函数f (x)在区间[0,2]上单调递减,若f (1-m)
3.若奇函数f (x)的定义域中有0,则f (0 )=0
例:f (x)是定义在R上的奇函数,且f (x-2) =f (x+3) ,f (-4) =1,则f (2004)+f (2005)=____ 4.两个奇(偶)函数的和、差都是奇(偶)函数(和、差均不为零)
一奇一偶两函数的和、差为非奇非偶函数
奇偶性相同的两函数的积(商)为偶函数(分母不为零)
奇偶性不同的两函数的积(商)为奇函数(分母不为零)
例:若f (x)=sin k x+cox k+1x (k∈z) 为偶函数,则判断g (x)=tan k+1x 的奇偶性如何.
例:F(x )= ln 1+x f (x) 是偶函数,且f (x)不恒为0,判断f (x) 奇偶性 1-x
5.复合函数y = f [g (x) ]
若g (x)是奇函数,则y 与f (u)的奇偶性相同
若g (x)是偶函数,则y 一定是偶函数
例:已知定义在R上的函数f (x)和g (x)分别是奇函数和偶函数,那么函数f [f (x) ]、 f [g (x) ]、 g
[g (x)] 、g [f (x) ] 的奇偶性分别是________________
6.一次函数f (x) = kx + b (k≠0) 是奇函数⇔b=0
二次函数f (x) = ax2 + bx + c (a≠0) 为偶函数⇔b=0
例:若f (x) = ax2 + bx + c (a≠0) 为偶函数,求g (x) = ax3 + cx +b的奇偶性
五.综合题
例:已知函数f (x)满足f (x +1) =1,且f (x) 为偶函数,当x ∈[3,4]时,f (x) =log 3x ,求f (x )
当x ∈[-1,1]时,f (x)的解析式
答案:T=2 当x ∈[-1,0]时,x+4∈[3,4],f (x)=f (x+4) =log 3(x +4) 当x ∈[0,1]时,-x ∈[-1,0],f (x)=f (-x) =log 3(-x +4)
函数的对称性和周期性
函数的对称性是对整个定义域而言,是函数的一个整体性质
1.一个函数的对称轴
若函数y = f (x)恒满足f (m + x) = f (m-x) ,(m 为常数)则它的图像关于直线x = m对称 若函数y = f (x)恒满足f (2m -x) = f (x),(m 为常数)则它的图像关于直线x = m对称
特殊地,当m=0时,函数y = f (x)恒满足f (-x) = f (x),即f (x)是偶函数,图像关于y 轴对称 若函数y = f (x)恒满足f (a + x) = f (b-x) ,(a ,b 为常数)则y = f (x)的图像关于直线x =a +b
2
对称
例:设函数f (x)满足条件f (x) = f (2-x) ,(x∈R) ,当x>1时,f (x)是增函数,则a = f(0),b = f (log21) ,c = f (π) 的大小关系是__________ 4
例:已知f (x)为偶函数,当-1≤x
例:已知函数y = f (x)的图像关于直线x = 1对称,且x ≤1时函数解析式为y = x 2 + 1,求x ≥1时函数的解析式.
例:已知函数y = f (x)在其定义域上满足f (4 + x) = f (4-x) 且f (x) = 0有且只有6个不同的根,求这6个根的和.
例:已知函数y = sin2x +acos2x (a≠0) 的图像关于直线x =-π对称,a = ______ 8
2. y = f (|x|) 的图像是去掉y 轴左侧部分,将y 轴右侧图像沿着y 轴翻折得到,它一定是偶函数 y = f (|x-b|)的对称轴是x =b ,是由y = f (|x|)左右平移得到的
例:画出y = x2-2|x|-1的图像
例:函数y = 3| x – b |是偶函数,则b=_____
例:函数y = log a |ax-1| (a>0且a ≠1) 的图像关于直线x = 2 对称,则a 等于______
例:若函数f (x)=a|x-b|+2在[0, +∞)上为增函数,求实数a 、b 的取值范围
答案:显然a ≠0 f (x) 的对称轴是x =b ,所以b ≤0,又由单调性知a>0
3.若一个函数关于点(a ,b )对称,则f (a-x) -b =b -f (a+x) ,即f (a-x) + f (a+x) = 2b 若一个函数关于点(a ,0)对称,则f (a-x) =-f (a+x) ,即f (a-x) + f (a+x) = 0
特殊地,若一个函数关于点(0,0)对称,则f (-x) =-f (x),即f (-x) + f (x) =0,即此函数为奇函数,图像关于原点对称
例:f (x+3)为奇函数,可得到函数f (x ) 的什么性质
例:函数y = 1-2x 的图像的对称中心的坐标是___________,渐近线方程为__________ x +1
1-2x 3(y = =-2+) x +1x +1
例:已知定义域为R 的函数f (x)满足f (—x) = —f (x+4),且当x>2时,f (x)单调递增,如果x 1+x2
A.恒小于0 B.恒大于0
C.可能为0 D.可正可负
答案:A 数形结合 由f (—x) = —f (x+4)知中心为:(2,0)
4.周期性
f (x+T) = f (x) 周期:T
f (x+T) = -f (x) f (x+T) =11 f (x+T) =- 周期:2T f (x ) f (x )
f (x+T) = f (x-T) 周期:2T
f (x+T) = -f (x-T) 周期:4T
⎧f (a +x ) =f (a -x ) 周期: 2(b-a) ⎨⎩f (b +x ) =f (b -x )
⎧f (a +x ) =f (a -x ) 特殊地, ⎨周期: 2a f (x ) 是偶函数⎩
⎧f (a +x ) =-f (a -x ) 周期: 2(b-a) ⎨⎩f (b +x ) =-f (b -x )
⎧f (a +x ) =-f (a -x ) 特殊地, ⎨周期: 2a f (x ) 是奇函数⎩
⎧f (a +x ) =f (a -x ) 周期: 4(b-a ) ⎨⎩f (b +x ) =-f (b -x )
例:偶函数定义域为R,恒满足f (2+x) = f (2-x) .已知x ∈[-2,2]时,f (x) =-x 2 + 1.求当x ∈[-6,-2]时,f (x)的表达式.
例:已知f (x ) 是R 上的偶函数,对x ∈R 都有f (x +6)=f (x )+f (3)成立,若f (1)=2,则f (2005)等于( )
A .2005 B .2 C .1 D .0
答案:B
令x=-3,由题意则有f (3)=f (-3) =0,所以f (x +6)=f (x ) ,6是一个周期
函数的奇偶性
一. 函数按奇偶性分类
1. 奇函数
2. 偶函数
3. 非奇非偶函数
4. 既奇且偶函数 y = 0 (定义域关于原点对称即可)
二. 判断函数奇偶性的方法
1. 图像法
奇函数图像关于原点对称,偶函数图像关于y 轴对称.反之,也真.
因此,可利用函数图像的对称性来判断其奇偶性。
2. 定义法
注意:⑴奇偶性是对整个定义域而言,是函数的一个整体性质.
⑵函数y = f(x)的定义域关于原点对称是y 为奇(偶)函数的必要条件。所以,在判断一个函数的奇偶性时,若它的定义域不关于原点对称,则此函数是非奇非偶函数.
例:f(x)=(1+x)-x 1+x
答案:∵-1
例:f(x)=1+sin x -cos x 1+sin x +cos x
答案:∵1+sinx+cosx≠0 ∴x ≠2k π+π且x ≠2k π-
是非奇非偶函数.
⑶定义的等价形式
f(-x) = - f(x) ⇔ f(-x)+ f(x) = 0 ⇔ π定义域不关于原点对称 ∴f(x)2f (-x ) =-1 (f(x)≠0) f (x )
f(-x) = f(x) ⇔ f(-x)- f(x) = 0 ⇔ f (-x ) =1 (f(x)≠0) f (x )
例:f(x)=11+ e x -12
x x + (a>0,且a ≠1) x a -12答案:奇函数 例:f(x)=
答案:偶函数
⑷有些函数须变形化简后,再加以判断,不能只看表面形式
-x 2
例:f(x)= x +2-2
-x 2
答案:∵-1≤x ≤1且x ≠0 ∴f(x)= ∴f(x)是奇函数. x
例:f(x)=lg(+x 2-x )
答案:奇函数
例: f(x)=x 2+|x -a |+1
答案:定义域为R
当a=0时,f(x)=x 2+|x |+1,为偶函数
当a ≠0时,f(a)=a +1, f(-a)=a 2+2|a |+1
故f(a)≠f(-a), 故f(a)≠f(-a)
∴f(x)是非奇非偶函数.
例:f(x)=2 x ⎧⎪e -1⎨-x ⎪⎩1-e x ≥0x
x 答案:对任意x>0,-x
-x 对任意x0, f(-x)=e-1 = -f(x)
又 f(0)=0
∴f(x)是奇函数.
三. 抽象函数的奇偶性
例:已知f(x)对x ,y ∈R,都有f(x+y)=f(x)+f(y).判断f(x)的奇偶性.
答案:由典型函数y=kx猜测f(x)是奇函数.
(注意:只能由典型函数推测, 但不能用来作为证明)
证明: 令x=y=0,得f(0)=0
令x=-y,则f(x)+ f(-x)= f(0)=0
∴f(x)是奇函数.
例:已知f(x)是定义在R 上不恒为零的函数, 且对x ,y ∈R,都有f (x ⋅y ) =y ⋅f (x ) +x ⋅f (y ) . ⑴求 f(1) 、f(-1)的值
⑵判断f(x)的奇偶性.
答案:令x=y=1,得f(1)=0
令x=y=-1,得f(-1) =0
令y=-1,得f (-x ) =-f (x ) +xf (-1) =-f (x ) ∴ f(x)是奇函数.
四.函数奇偶性的应用
1.定义域具有对称性
例:设2a
2.奇函数:f (-x) =-f (x)
偶函数: f (-x) =f (x)=f (|x |)
例:已知f (x)=x 3 + m x - tanx +2,若f (n)=5,则f (-n) =_______
x +ax 是偶函数,则a =_________ 1-2x
1 答案:采用特殊值法,由f (1)=f (-1) 可得a =- 2例:若函数f (x)=
例:已知f(x)是定义在R 上的奇函数,当x ≥0时,f (x ) =x 2-2x ,求f(x)在R上的表达式 答案:当x0 ,
f (x ) =-f (-x ) =-[(-x ) 2-2(-x )]=-x 2-2x
2⎧⎪x -2x ∴ f(x)=⎨2⎪⎩-x -2x x ≥0x
例:设定义在[-2,2]上的偶函数f (x)在区间[0,2]上单调递减,若f (1-m)
3.若奇函数f (x)的定义域中有0,则f (0 )=0
例:f (x)是定义在R上的奇函数,且f (x-2) =f (x+3) ,f (-4) =1,则f (2004)+f (2005)=____ 4.两个奇(偶)函数的和、差都是奇(偶)函数(和、差均不为零)
一奇一偶两函数的和、差为非奇非偶函数
奇偶性相同的两函数的积(商)为偶函数(分母不为零)
奇偶性不同的两函数的积(商)为奇函数(分母不为零)
例:若f (x)=sin k x+cox k+1x (k∈z) 为偶函数,则判断g (x)=tan k+1x 的奇偶性如何.
例:F(x )= ln 1+x f (x) 是偶函数,且f (x)不恒为0,判断f (x) 奇偶性 1-x
5.复合函数y = f [g (x) ]
若g (x)是奇函数,则y 与f (u)的奇偶性相同
若g (x)是偶函数,则y 一定是偶函数
例:已知定义在R上的函数f (x)和g (x)分别是奇函数和偶函数,那么函数f [f (x) ]、 f [g (x) ]、 g
[g (x)] 、g [f (x) ] 的奇偶性分别是________________
6.一次函数f (x) = kx + b (k≠0) 是奇函数⇔b=0
二次函数f (x) = ax2 + bx + c (a≠0) 为偶函数⇔b=0
例:若f (x) = ax2 + bx + c (a≠0) 为偶函数,求g (x) = ax3 + cx +b的奇偶性
五.综合题
例:已知函数f (x)满足f (x +1) =1,且f (x) 为偶函数,当x ∈[3,4]时,f (x) =log 3x ,求f (x )
当x ∈[-1,1]时,f (x)的解析式
答案:T=2 当x ∈[-1,0]时,x+4∈[3,4],f (x)=f (x+4) =log 3(x +4) 当x ∈[0,1]时,-x ∈[-1,0],f (x)=f (-x) =log 3(-x +4)
函数的对称性和周期性
函数的对称性是对整个定义域而言,是函数的一个整体性质
1.一个函数的对称轴
若函数y = f (x)恒满足f (m + x) = f (m-x) ,(m 为常数)则它的图像关于直线x = m对称 若函数y = f (x)恒满足f (2m -x) = f (x),(m 为常数)则它的图像关于直线x = m对称
特殊地,当m=0时,函数y = f (x)恒满足f (-x) = f (x),即f (x)是偶函数,图像关于y 轴对称 若函数y = f (x)恒满足f (a + x) = f (b-x) ,(a ,b 为常数)则y = f (x)的图像关于直线x =a +b
2
对称
例:设函数f (x)满足条件f (x) = f (2-x) ,(x∈R) ,当x>1时,f (x)是增函数,则a = f(0),b = f (log21) ,c = f (π) 的大小关系是__________ 4
例:已知f (x)为偶函数,当-1≤x
例:已知函数y = f (x)的图像关于直线x = 1对称,且x ≤1时函数解析式为y = x 2 + 1,求x ≥1时函数的解析式.
例:已知函数y = f (x)在其定义域上满足f (4 + x) = f (4-x) 且f (x) = 0有且只有6个不同的根,求这6个根的和.
例:已知函数y = sin2x +acos2x (a≠0) 的图像关于直线x =-π对称,a = ______ 8
2. y = f (|x|) 的图像是去掉y 轴左侧部分,将y 轴右侧图像沿着y 轴翻折得到,它一定是偶函数 y = f (|x-b|)的对称轴是x =b ,是由y = f (|x|)左右平移得到的
例:画出y = x2-2|x|-1的图像
例:函数y = 3| x – b |是偶函数,则b=_____
例:函数y = log a |ax-1| (a>0且a ≠1) 的图像关于直线x = 2 对称,则a 等于______
例:若函数f (x)=a|x-b|+2在[0, +∞)上为增函数,求实数a 、b 的取值范围
答案:显然a ≠0 f (x) 的对称轴是x =b ,所以b ≤0,又由单调性知a>0
3.若一个函数关于点(a ,b )对称,则f (a-x) -b =b -f (a+x) ,即f (a-x) + f (a+x) = 2b 若一个函数关于点(a ,0)对称,则f (a-x) =-f (a+x) ,即f (a-x) + f (a+x) = 0
特殊地,若一个函数关于点(0,0)对称,则f (-x) =-f (x),即f (-x) + f (x) =0,即此函数为奇函数,图像关于原点对称
例:f (x+3)为奇函数,可得到函数f (x ) 的什么性质
例:函数y = 1-2x 的图像的对称中心的坐标是___________,渐近线方程为__________ x +1
1-2x 3(y = =-2+) x +1x +1
例:已知定义域为R 的函数f (x)满足f (—x) = —f (x+4),且当x>2时,f (x)单调递增,如果x 1+x2
A.恒小于0 B.恒大于0
C.可能为0 D.可正可负
答案:A 数形结合 由f (—x) = —f (x+4)知中心为:(2,0)
4.周期性
f (x+T) = f (x) 周期:T
f (x+T) = -f (x) f (x+T) =11 f (x+T) =- 周期:2T f (x ) f (x )
f (x+T) = f (x-T) 周期:2T
f (x+T) = -f (x-T) 周期:4T
⎧f (a +x ) =f (a -x ) 周期: 2(b-a) ⎨⎩f (b +x ) =f (b -x )
⎧f (a +x ) =f (a -x ) 特殊地, ⎨周期: 2a f (x ) 是偶函数⎩
⎧f (a +x ) =-f (a -x ) 周期: 2(b-a) ⎨⎩f (b +x ) =-f (b -x )
⎧f (a +x ) =-f (a -x ) 特殊地, ⎨周期: 2a f (x ) 是奇函数⎩
⎧f (a +x ) =f (a -x ) 周期: 4(b-a ) ⎨⎩f (b +x ) =-f (b -x )
例:偶函数定义域为R,恒满足f (2+x) = f (2-x) .已知x ∈[-2,2]时,f (x) =-x 2 + 1.求当x ∈[-6,-2]时,f (x)的表达式.
例:已知f (x ) 是R 上的偶函数,对x ∈R 都有f (x +6)=f (x )+f (3)成立,若f (1)=2,则f (2005)等于( )
A .2005 B .2 C .1 D .0
答案:B
令x=-3,由题意则有f (3)=f (-3) =0,所以f (x +6)=f (x ) ,6是一个周期