文档内容
专题四 《函数》讲义
5.6 奇偶性
知识梳理 . 奇偶性
1.函数的奇偶性
奇偶性 定义 图象特点
如果对于函数f(x)的定义域内任
偶函数 意一个x,都有f(-x)=f(x),那 关于y轴对称
么函数f(x)是偶函数
如果对于函数f(x)的定义域内任
奇函数 意一个x,都有f(-x)=-f(x), 关于原点对称
那么函数f(x)是奇函数
2.判断函数奇偶性的3种常用方法
(1)定义法:
确定函数的奇偶性时,必须先判定函数定义域是否关于原点对称.若对称,再化简解
析式后验证f(-x)=±f(x)或其等价形式f(-x)±f(x)=0是否成立.
(2)图象法:
(3)性质法:
设f(x),g(x)的定义域分别是D,D,那么在它们的公共定义域上:
1 2
奇+奇=奇,偶+偶=偶,
奇×奇=偶,偶×偶=偶,奇×偶=奇.
题型一 . 判断奇偶性
1.已知函数f 2x+1 ,则下列结论正确的是( )
(x)= ,g(x)=2x
2x−1
A.f(x)g(x)为奇函数
B.f(x)g(x)为偶函数
C.f(x)+g(x)为奇函数D.f(x)+g(x)为非奇非偶函数
【解答】解:f(x)的定义域为2x﹣1≠0,x≠0,
2−x+1 1+2x
,故函数f(x)为奇函数,
f(−x)= = =−f(x)
2−x−1 1−2x
g(x)定义域为R且g(﹣x)=﹣g(x),函数g(x)也为奇函数,
∴f(x)g(x)为偶函数,f(x)+g(x)为奇函数,
故选:BC.
2.下列函数中,在定义域内单调递增且是奇函数的是( )
A. B.y=sinx
y=log (√x2+1−x)
2
C.y=2x﹣2﹣x D.y=|x﹣1|
【解答】解:因为f(﹣x)+f(x)=log ( )+log ( )=log
2 √(−x) 2+1+x 2 √x2+1−x 2
(x2+1﹣x2)=0,
所以f(﹣x)=﹣f(x),即f(x)为奇函数,
但是f(1)=log (√2−1),f(0)=0,f(1)<f(0),不满足单调递增,不符合
2
题意;
y=sinx在R上不单调,不符合题意;
y=2x﹣2﹣x在R上单调递增,且f(﹣x)=2﹣x﹣2x=﹣f(x),即f(x)为奇函数,符
合题意;
y=|x﹣1|为非奇非偶函数,不符合题意;
故选:C.
3.设函数f(x)=x(ex+e﹣x),则对f(x)的奇偶性和在(0,+∞)上的单调性判断的结
果是( )
A.奇函数,单调递增 B.偶函数,单调递增
C.奇函数,单调递减 D.偶函数,单调递减
【解答】解:根据题意,函数f(x)=x(ex+e﹣x),其定义域为R,
有f(﹣x)=(x)(e﹣x+ex)=﹣x(ex+e﹣x)=﹣f(x),则f(x)为奇函数,
又由f′(x)=(ex+e﹣x)+x(ex﹣e﹣x),
区间(0,+∞)上,ex>1>e﹣x>0,则有f′(x)>0,
则f(x)在区间(0,+∞)上是增函数,故选:A.
题型二 . 已知奇偶性求参、求值
1.若函数f(x) k−2x (k为常数)在定义域上为奇函数,则k的值为 ± 1 .
=
1+k⋅2x
【解答】解:∵函数f(x) k−2x
=
1+k⋅2x
∴f(﹣x)=﹣f(x)
∴
k−2−x k−2x
=−
1+k⋅2−x 1+k⋅2x
∴(k2﹣1)(2x)2=1﹣k2
∴(k2﹣1)=0
∴k=±1
验证k=±1时,满足函数f(x)在定义域上为奇函数,
故答案为:±1.
2.若函数f(x)=xln(x )为偶函数,则a的值为( )
+√a+x2
A.0 B.1 C.﹣1 D.1或﹣1
【解答】解:∵函数f(x)=xln(x )为偶函数,x R,
+√a+x2
∈
∴设g(x)=ln(x )是奇函数,
+√a+x2
则g(0)=0,
即ln√a=0,则√a=1,则a=1.
故选:B.
3.(2019·全国2)已知f(x)是奇函数,且当x<0时,f(x)=﹣eax.若f(ln2)=8,
则a= .
【解答】解:∵f(x)是奇函数,∴f(﹣ln2)=﹣8,
又∵当x<0时,f(x)=﹣eax,
∴f(﹣ln2)=﹣e﹣aln2=﹣8,
∴﹣aln2=ln8,∴a=﹣3.
故答案为:﹣3题型三 . 两个重要结论
1.已知函数f(x) ,f(a)=4,则f(﹣a)= ﹣ 2 .
=ln(√1+x2−x)+1
【解答】解:根据题意,f(x) ,则f(﹣x)
=ln(√1+x2−x)+1 =ln(√1+x2+x)+1
,
则f(x)+f(﹣x)=2,即有f(a)+f(﹣a)=2,
又由f(a)=4,则f(﹣a)=﹣2;
故答案为:﹣2
2.已知函数f(x)=(x2﹣2x)sin(x﹣1)+x+1在[﹣1,3]上的最大值为M,最小值为
m,则M+m= 4 .
【解答】解:∵f(x)=(x2﹣2x)sin(x﹣1)+x+1=[(x﹣1)2﹣1]sin(x﹣1)+x﹣
1+2
令g(x)=(x﹣1)2sin(x﹣1)﹣sin(x﹣1)+(x﹣1),
而g(2﹣x)=(x﹣1)2sin(1﹣x)﹣sin(1﹣x)+(1﹣x),
∴g(2﹣x)+g(x)=0,
则g(x)关于(1,0)中心对称,则f(x)在[﹣1,3]上关于(1,2)中心对称.
∴M+m=4.
故答案为:4.
题型四 . 奇偶性和单调性综合
1.设函数f(x)=ln|2x+1|﹣ln|2x﹣1|,则f(x)( )
1
A.是偶函数,且在 ( ,+∞)单调递增
2
1 1
B.是奇函数,且在 (− , )单调递增
2 2
1
C.是偶函数,且在(−∞,− )单调递增
2
1
D.是奇函数,且在 (−∞,− )单调递增
2
{2x+1≠0 1
【解答】解:由 ,得x≠± .
2x−1≠0 2
又f(﹣x)=ln|﹣2x+1|﹣ln|﹣2x﹣1|=﹣(ln|2x+1|﹣ln|2x﹣1|)=﹣f(x),∴f(x)为奇函数,
2x+1
由f(x)=ln|2x+1|﹣ln|2x﹣1|=ln| |,
2x−1
1
2x+1 2 +
∵ =1+ =1 1.
2x−1 2x−1 x−
2
2x+1
可得内层函数t=| |的图象如图,
2x−1
1 1 1 1
在(﹣∞,− ),(( ,+∞)上单调递减,在(− , )上单调递增,
2 2 2 2
又对数式y=lnt是定义域内的增函数,
1 1
由复合函数的单调性可得,f(x)在(− , )上单调递增,
2 2
1 1
在(﹣∞,− ),(( ,+∞)上单调递减.
2 2
故选:B.
2.已知函数f(x)是定义在R上的偶函数,且在[0,+∞)上单调递增,则三个数 a=f
2π
(﹣log 13),b=f(2cos ),c=f(20.6)的大小关系为( )
3
5
A.a>b>c B.a>c>b C.b>a>c D.c>a>b
2π π
【解答】解:根据题意,2=log 9<log 13<log 27=3,0<2cos <2cos =1,1
3 3 3
5 3
<20.6<21=2,
2π
则有2cos <1<20.6<2<log 13,
5 3
函数f(x)是定义在R上的偶函数,则a=f(﹣log 13)=f(log 13),
3 3
2π
又由f(x)在[0,+∞)上单调递增,则f(−log 13)>f(20.6 )>f(2cos ),即a>
3 5
c>b,故选:B.
3.(2017•新课标Ⅰ)函数f(x)在(﹣∞,+∞)单调递减,且为奇函数.若f(1)=﹣
1,则满足﹣1≤f(x﹣2)≤1的x的取值范围是( )
A.[﹣2,2] B.[﹣1,1] C.[0,4] D.[1,3]
【解答】解:∵函数f(x)为奇函数.
若f(1)=﹣1,则f(﹣1)=1,
又∵函数f(x)在(﹣∞,+∞)单调递减,﹣1≤f(x﹣2)≤1,
∴f(1)≤f(x﹣2)≤f(﹣1),
∴﹣1≤x﹣2≤1,
解得:x [1,3],
故选:D∈.
4.(2020•海南)若定义在R的奇函数f(x)在(﹣∞,0)单调递减,且f(2)=0,则
满足xf(x﹣1)≥0的x的取值范围是( )
A.[﹣1,1]∪[3,+∞) B.[﹣3,﹣1]∪[0,1]
C.[﹣1,0]∪[1,+∞) D.[﹣1,0]∪[1,3]
【解答】解:∵定义在R的奇函数f(x)在(﹣∞,0)单调递减,且f(2)=0,f
(x)的大致图象如图:
∴f(x)在(0,+∞)上单调递减,且f(﹣2)=0;
故f(﹣1)<0;
当x=0时,不等式xf(x﹣1)≥0成立,
当x=1时,不等式xf(x﹣1)≥0成立,
当x﹣1=2或x﹣1=﹣2时,即x=3或x=﹣1时,不等式xf(x﹣1)≥0成立,
当x>0时,不等式xf(x﹣1)≥0等价为f(x﹣1)≥0,
{ x>0
此时 ,此时1<x≤3,
0<x−1≤2
当x<0时,不等式xf(x﹣1)≥0等价为f(x﹣1)≤0,{ x<0
即 ,得﹣1≤x<0,
−2≤x−1<0
综上﹣1≤x≤0或1≤x≤3,
即实数x的取值范围是[﹣1,0]∪[1,3],
故选:D.
5.已知定义域为R的函数f(x) −2x+b是奇函数.若对任意的t R,不等式f(t2﹣2t)
=
2x+1+a
∈
1
+f(2t2﹣k)<0恒成立,则k的取值范围为 k<− .
3
【解答】解:∵f(x)是R上的奇函数,∴f(0)=0 b=1;
⇒
从而有f(x) 1−2x ,又由f(﹣1)=﹣f(1) a=2;
=
2x+1+a
⇒
∴f(x) 1−2x 1 1 ,
= =− +
2+2x+1 2 1+2x
由上式可知f(x)在R上为减函数,又∵f(x)为奇函数,
f(t2﹣2t)+f(2t2﹣k)<0 f(t2﹣2t)<f(k﹣2t2),
∵f(x)是R上的减函数,⇔由上式可得t2﹣2t>k﹣2t2,
即对一切t R有3t2﹣2t﹣k>0,
∈ 1
从而△=4+12k<0,解得k<− .
3
6.(2007•天津)设f(x)是定义在R上的奇函数,且当x≥0时,f(x)=x2,若对任意
的x [t,t+2],不等式f(x+t)≥2f(x)恒成立,则实数t的取值范围是( )
A.∈[√2,+∞) B.[2,+∞)
C.(0,2] D.[−√2,−1]∪[√2,√3]
【解答】解:(排除法)当t=√2则x∈[√2,√2+2]得f(x+√2)≥2f(x),即
在 时恒成立,而
(x+√2) 2≥2x2 ⇒x2−2√2x−2≤0 x∈[√2,√2+2] x2−2√2x−2
最大值,是当x=√2+2时出现,故x2−2√2x−2的最大值为0,则f(x+t)≥2f(x)恒
成立,排除B项,
同理再验证t=3时,f(x+t)≥2f(x)恒成立,排除C项,t=﹣1时,f(x+t)≥2f(x)不成立,故排除D项
故选:A.
1
7.(2017•江苏)已知函数f(x)=x3﹣2x+ex− ,其中e是自然对数的底数.若f(a﹣
ex
1
1)+f(2a2)≤0.则实数a的取值范围是 [ ﹣ 1 , ] .
2
1
【解答】解:函数f(x)=x3﹣2x+ex− 的导数为:
ex
f′(x)=3x2﹣2+ex 1 2+2√ 1 0,
+ ≥− ex ⋅ =
ex ex
可得f(x)在R上递增;
1
又f(﹣x)+f(x)=(﹣x)3+2x+e﹣x﹣ex+x3﹣2x+ex− = 0,
ex
可得f(x)为奇函数,
则f(a﹣1)+f(2a2)≤0,
即有f(2a2)≤﹣f(a﹣1)
由f(﹣(a﹣1))=﹣f(a﹣1),
f(2a2)≤f(1﹣a),
即有2a2≤1﹣a,
1
解得﹣1≤a≤ ,
2
1
故答案为:[﹣1, ].
2
1
8.(2015•新课标Ⅱ)设函数f(x)=ln(1+|x|)− ,则使得f(x)>f(2x﹣1)成
1+x2
立的x的取值范围是( )
1 1
A.(﹣∞, )∪(1,+∞) B.( ,1)
3 3
1 1 1 1
C.(− , ) D.(﹣∞,− )∪( ,+∞)
3 3 3 3
1
【解答】解:∵函数f(x)=ln(1+|x|)− 为偶函数,
1+x2
1
且在x≥0时,f(x)=ln(1+x)− ,
1+x21 2x
导数为f′(x) = + >0,
1+x (1+x2
)
2
即有函数f(x)在[0,+∞)单调递增,
∴f(x)>f(2x﹣1)等价为f(|x|)>f(|2x﹣1|),
即|x|>|2x﹣1|,
平方得3x2﹣4x+1<0,
1
解得: <x<1,
3
1
所求x的取值范围是( ,1).
3
故选:B.