函数奇偶性的性质及其应用
蒋明权 邓海
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)叫做奇函数;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)叫做偶函数。
其判定的法则是:(1)看关系式是否出现f(x)f(x)(此为奇函数)或f(x)f(x)(此为偶函数),(2)看定义域是否关于原点对称;(3)看图象是否关于原点对称(此为奇函数)或关于y轴对称(此为偶函数)。显然,法则(1),(2)与法则(3)是等价的。也就是说,一个函数不满足这三条法则中的任何一条,它是非奇非偶函数;如果函数f(x)满足了法则(1),(2)或者满足法则(3),则可判定它的奇偶性。
因此,就奇偶性而言函数可以分为四类: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。 设f(x)是奇函数,如果当x>0时,f(x)g(x),则
g(x)(x0) f(x)
g(x)(x0) (证明从略,类似情况略)。
设f(x)是奇函数,如果当x>0时,f(x)是增函数,则当x<0时,f(x)仍然是增函数(证明从略,类似情况略)。
一. 判断函数的奇偶性
例1. 判定函数f(x)1x2x21的奇偶性。
21x0 解:函数的定义域满足2,即为{1,1},函数的图象表示两个点:(-1,0),(1,0)。其图象既关
x10于原点对称,又关于y轴对称。从而函数f(x)既是奇函数又是偶函数。
二. 求函数的函数值
axaxblogc(xx21)x2(其中a,b,c为常数),且f(2)5,试求f(2)的值。 例3. 设f(x)2axaxblogc(xx21),易证g(x)是奇函数,故 解:设g(x)2 g(2)g(2),f(x)g(x)x2
(1)f(2)g(2)4 于是
f(2)g(2)4(2) 两式相加得:f(2)8f(2)853,即f(2)3
三. 函数的解析式
例3. 设f(x)是定义在R上的奇函数,当x>0时,f(x)lg(x1)2x21。试求此函数的解析式。 解:(1)当x=0时,f(0)f(0)f(0),于是f(0)0;
(2)当x<0时,x0,则f(x)lg(x1)2(x)21,由于f(x)是定义在R上的奇函数,则 f(x)f(x)lg(x1)2x21 此函数的解析式为
lg(x1)2x21(x0) f(x)0(x0)
32x2x1(x0)
例4. 设x(1,1),f(x)是奇函数,g(x)是偶函数,f(x)g(x)2xlg(1x),求f(x)的表示式。 解:f(x)是奇函数,有f(x)f(x);g(x)是偶函数,有g(x)g(x),则
(x)f(x)g(x)2xlg1
f(x)g(x)2(x)lg1(x)f(x)g(x)2xlg(1x) 即
f(x)g(x)2xlg(1x) 两式相减得f(x)2x11xlg() 21x
四. 解不等式
例5. 解不等式(x1)(x2)(x3)(x4)(x1)(x2)(x3)(x4)120
解:设f(x)(x1)(x2)(x3)(x4)(x1)(x2)(x3)(x4),因f(x)f(x),则f(x)是偶函数,即f(x)的奇数次方为0,可设f(x)2x4Ax248,以x=1代入,得
214A1248(11)(12)(13)(14)(11)(12)(13)(14) 解得A=70,即f(x)2x470x248,原不等式可化为: 2x470x248120 即x435x2360 即(x236)(x21)0 因而x21,x1或x>1
例6. (2004年上海卷)设奇函数f(x)的定义域是[-5,5]。当x[0,5]时,f(x)的图象如图1,则不等式f(x)<0的解是______________。
图1
解:根据奇函数图象关于原点成中心对称的性质,画出函数yf(x)在区间[-5,5]上的图象如图2,易知不等式f(x)0的解是(2,0)(2,5]。
图2
五. 在二项式的展开式中的应用
例7. 若(12x3x24x3)11(12x3x24x3)11a66x66a65x65a1xa0,求a65a1的值。 解:设f(x)(12x3x24x3)11(12x3x24x3)11,则f(x)是偶函数 则f(x)a66x66a65x65a1xa0的奇数次方的系数 a65a63a3a10 则a65a10
六. 函数的奇偶性的综合应用题
ax215(a0,b0)是奇函数,当x>0时,f(x)有最小值2,其中bN,且f(1) 例8. 已知函数f(x)bxc2 (1)试求f(x)的解析式;
(2)问函数f(x)的图象上是否存在关于点(1,0)对称的两点,若存在,求出点的坐标;若不存在,说明理由。 解:知函数yf(x)(a0,b0)是奇函数,f(x)f(x),则c=0
由于f(x) 解得
a1aa15x22,所以ab2,又ab2,又f(1),于是2b25b20 bbxb2b1b2,又bN 21 x 所以b=1,a=1 所以f(x)xx21 (2)设点(x0,y0)存在关于点(1,0)对称点(2x0,y0),此两点均在函数y的图象上,则
xx021(2x0)21 y0,y022x0 联立以上两式得x022x010,即x012,从而,当x012时,得y022;当x012时,得y022
即存在点(12,22),(12,22)关于点(1,0)对称。
湖南省永州市第一中学(425006)
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高中 学科 数学 版本 期数 统考试题与题解 栏目名称 专题辅导 审稿老师 一校 胡丹 二校 审核 函数奇偶性的性质及其应用 分类索引描述 函数奇偶性的性质及其应用 韩秋荣 分类索引号 G.622.475
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