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第 9 讲 函数的奇偶性、周期性与对称性
课前必备知识
课标要求
1.了解函数奇偶性、周期性与对称性的含义及其几何意义.2.会判定一些简单函数的奇偶
性.3.能综合运用函数的奇偶性、对称性、周期性和单调性解决相关问题.
知识梳理
1.函数的奇偶性
函数的奇偶性是函数在整个定义域上的性质,在函数的定义域的真子集内讨论函数的
奇偶性是没有意义的.
(1)函数的奇偶性的定义
①设函数f(x)的定义域为I,如果∀x∈I,都有-x∈I,且__ f ( - x ) =- f ( x ) __成立,那么
函数f(x)就叫做奇函数.
②设函数f(x)的定义域为I,如果∀x∈I,都有-x∈I,且__ f ( - x ) = f ( x ) __成立,那么函
数f(x)就叫做偶函数.
显然,函数的定义域关于原点对称是函数具有奇偶性的__必要__条件.
(2)奇偶函数的图象特征
奇函数的图象关于__原点__对称;偶函数的图象关于__y__轴对称.
2.周期函数
(1)周期函数:设函数f(x)的定义域为D,如果存在一个非零常数T,使得对每一个
x∈D,都有x+T∈D,且__ f ( x + T ) = f ( x ) __,那么函数f(x)就叫做周期函数,非零常数T叫做
函数f(x)的__一个周期__.
(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,那么这
个最小正数就叫做f(x)的最小正周期.
3.函数的对称性
(1)若函数f(x)满足关系f(a+x)=f(b-x),则f(x)的图象关于直线x=对称.(2)若函数f(x)满足关系f(a+x)=-f(b-x),则f(x)的图象关于点(,0)对称.
常用结论
1.函数的奇偶性常用结论
(1)若奇函数f(x)在x=0处有定义,则f(0)=0.
(2)如果函数f(x)是偶函数,那么f(x)=f(|x|).
(3)奇函数在两个对称的区间上具有相同的单调性;偶函数在两个对称的区间上具有相
反的单调性.
(4)在公共定义域内:
①两个奇函数的和是奇函数,两个奇函数的积是偶函数;
②两个偶函数的和、积都是偶函数;
③一个奇函数和一个偶函数的积是奇函数.
2.函数的周期性常用结论
对f(x)的定义域内的任一自变量的值x:
(1)若f(x+a)=f(x+b),则T=|a-b|.
(2)若f(x+a)=-f(x),则T=2a(a>0).
(3)若f(x+a)=,则T=2a(a>0).
(4)若f(x+a)=-,则T=2a(a>0).
课前训练
1.下列函数为奇函数的是( )
A.y= B.y=|sin x|
C.y=cos x D.y=ex-e-x
2.已知函数f(x)与函数g(x)分别是定义在R上的偶函数和奇函数,且f(x)+g(x)=x3+
x2+1,则f(1)-g(1)=( )
A.0 B.1
C.2 D.3
3.已知y=f(x)是奇函数,当x<0时,f(x)=-x(1+x),则当x>0时,f(x)=( )A.x(1-x) B.-x(1+x)
C.-x(1-x) D.x(1+x)
4.(2023·全国甲卷)若f(x)=(x-1)2+ax+sin (x+)为偶函数,则a=________.
5.已知函数f(x)的定义域是R,f(+x)=f(-x),f(x)+f(6-x)=0,当0≤x≤时,f(x)=4x
-2x2,则f(2026)=________.课堂核心考点
变式训练
考点1 函数的奇偶性判定与应用
【例1】 (1)(多选)下列函数是奇函数的是( )
A.f(x)=
B.f(x)=(x-1)
C.f(x)=+
D.f(x)=
(2)(2023·新课标Ⅱ卷)若f(x)=(x+a)·ln 为偶函数,则a=( )
A.-1 B.0
C. D.1
(3)已知函数f(x)的定义域为R,若函数f(x)-2x为偶函数,函数f(x)-x2为奇函数,则
f(1)=( )
A.1 B.3
C.-1 D.-3
(1)研究函数的奇偶性时,必须先判断定义域是否关于原点对称.若对称,再验证 f(-
x)=±f(x)或其等价形式f(-x)±f(x)=0是否成立.
(2)判断函数的奇偶性除定义法外,还有以下几种方法.
①图象法:f(x)的图象关于原点对称⇔f(x)为奇函数,关于y轴对称⇔f(x)为偶函数.
②性质法:如“奇±奇”是奇,“偶±偶”是偶,“奇×奇”是偶,“偶×偶”是偶,
“奇×偶”是奇等.
(3)利用函数的奇偶性解决有关问题时,要充分利用化归与转化的思想方法.利用奇偶
性可以解决如下问题:
①求函数值;②求解析式;③求函数解析式中的参数的值;④画函数图象确定单调性
等.变式探究
1.已知函数f(x)是定义域为R的奇函数,当x>0时,f(x)=ex,则f(ln )=________.
2.(多选)已知函数f(x)是定义在R上的奇函数,则下列函数中为奇函数的是( )
A.y=f(-x) B.y=
C.y=f(x)+x3 D.y=f(x)
3.设函数f(x)=的最大值为M,最小值为m,则M+m=________.
考点2 函数的周期性与对称性
【例2】 (1)定义在R上的奇函数f(x)满足f(x-2)=-f(x),当x∈[0,2)时,f(x)=2x-
x2.则f(2025)=( )
A.0 B.1
C.-1 D.2025
(2)设 f(x)是定义在 R 上的周期为 2 的偶函数,已知当 x∈[2,3]时,f(x)=x,则当
x∈[-2,0] 时,f(x)=( )
A.x+4 B.2-x
C.3-|x+1| D.2+|x+1|
(3)已知函数f(x)(x∈R)满足f(-x)=6-f(x),若函数y=与y=f(x)图象的交点(x ,y),
1 1
(x,y),…,(x ,y ),则 =( )
2 2 m m
A.4m B.3m
C.2m D.m
(1)函数周期性的应用技巧
①熟记函数周期常见的几种表达形式,能够由已知条件准确地推得函数的最小正周
期.
②熟练运用结论“若T是函数的周期,那么nT(n∈Z,n≠0)也是函数的周期”,对自变
量的值进行转化.
③注意通过“区间变换法”,结合函数的周期,由局部的解析式得到函数在整个定义
域内的解析式.
(2)函数对称性、周期性常用结论:
①f(x+a)=f(a-x)⇔f(x)=f(2a-x)⇔f(x)的图象关于x=a对称.②f(x+a)+f(a-x)=2b⇔f(x)+f(2a-x)=2b⇔f(x)的图象关于(a,b)对称.
③若函数f(x)的图象既关于直线x=a对称,又关于直线x=b对称(a≠b),则f(x)是周期
函数,且2(b-a)是它的一个周期.
④若函数f(x)的图象既关于点(a,0)对称,又关于点(b,0)对称(a≠b),则f(x)是周期函
数,且2(b-a)是它的一个周期.
⑤若函数f(x)的图象既关于直线x=a对称,又关于点(b,0)对称(a≠b),则f(x)是周期函
数,且4(b-a)是它的一个周期.
变式探究
4.函数f(x)满足f(x)f(x+2)=13,且f(3)=2,则f(2025)=________.
5.已知定义在R上的函数f(x)满足f(x)=则f(2025)+f(2026)=( )
A.-4 B.-3
C.-2 D.-1
6.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)的图象关于直线x=2对称,g(2)=4,则 =( )
A.-21 B.-22
C.-23 D.-24
考点3 奇偶性与单调性的综合应用
【例3】 (1)若函数f(x)是定义在R上的偶函数,当x≥0时,f(x)=x(1+x)-2.则当x<0
时,f(x)=__________,若f(m+1)<f(2-m),则实数m的取值范围是______________.
(2)已知函数f(x)对任意实数x,y恒有f(x+y)=f(x)+f(y),当x>0时f(x)<0,且f(-1)=
2.则f(x)在区间[-2,4]上的最小值为________;若f(x)<m2-2am+2对所有的x∈[-1,
1],a∈[-1,1]恒成立,则实数m的取值范围是__________.
(1)奇偶性与单调性常综合进行考查,求解的关键是利用奇偶性变成 f(M)<f(N)(或
f(M)>f(N))的形式,再利用单调性进行处理.
(2)掌握以下结论,会给解决此类问题带来方便:
①f(x)为偶函数⇔f(x)=f(|x|);f(x)为奇函数⇔f(x)=-f(-x).
②若奇函数f(x)在x=0处有定义,则f(0)=0.
③奇函数在关于原点对称的区间上的单调性相同,偶函数在关于原点对称的区间上的单调性相反.
变式探究
7.已知函数f(x)为定义在R上的奇函数,满足对∀x ,x∈[0,+∞),其中x≠x ,都
1 2 1 2
有(x-x)[xf(x)-xf(x)]>0,且f(2)=3,则不等式f(x)>的解集为____________.
1 2 1 1 2 2
8.已知函数f(x)=ex+e-x(其中e是自然对数的底数),若a=f(21.5),b=f(40.8),c=
f(log ),则a,b,c的大小关系为( )
2
A.a<b<c B.c<a<b
C.a<c<b D.b<a<c
考点4 奇偶性与周期性的综合应用
【例4】 (1)(多选)已知函数f(x)对∀x∈R都有f(x)=f(x+4)+f(2),若函数y=f(x+3)的
图象关于直线 x=-3 对称,且对∀x ,x∈[0,2],当 x≠x 时,都有(x -x)·[f(x)-
1 2 1 2 2 1 2
f(x)]>0,则下列结论正确的是( )
1
A.f(2)=0
B.f(x)是偶函数
C.f(x)是周期为4的周期函数
D.f(3)<f(-4)
(2)(2025·陕西渭南月考)已知定义在R上的函数f(x)满足f(x+3)=-f(x),g(x)=f(x)-1
为奇函数,则f(198)=( )
A.-1 B.0
C.1 D.2
(1)解答奇偶性与周期性的综合问题,常需要利用化归与转化的思想,将未知区间上的
问题转化为已知区间上的问题.
(2)注意掌握函数的奇偶性、对称性、周期性的常用结论:
①f(x)关于x=a对称⇔f(x+a)=f(a-x)⇔f(x)=f(2a-x)⇔f(x+a)是偶函数.
f(x)关于(a,0)对称⇔f(x+a)=-f(a-x)⇔f(x)=-f(2a-x)⇔f(x+a)是奇函数.
②若对于函数f(x)的定义域内的任一x都有f(x+a)=-f(x)或f(x+a)=或f(x+a)=-(a
是常数,且a≠0),则f(x)是一个周期为2|a|的周期函数.
若f(x+a)=f(x+b)(a≠b),则f(x)是以T=|a-b|为周期的周期函数.
变式探究
9.(2024·山东济南二模)已知函数f(x)的定义域为R,若f(-x)=-f(x),f(1+x)=f(1-x),则f(2024)=( )
A.0 B.1
C.2 D.3
10.(2025·福建厦门期中)已知定义在R上的函数f(x)满足:①f(x+2)=f(x);②f(x-2)
为奇函数;③当x∈[0,1)时,>0(x ≠x)恒成立.则f(-),f(4),f()的大小关系正确的是(
1 2
)
A.f(-)>f(4)>f()
B.f(-)>f()>f(4)
C.f()>f(4)>f(-)
D.f(4)>f()>f(-)