【数学】2019届一轮复习苏教版第2章函数概念与基本初等函数I第7讲
第 7 讲 函数的奇偶性与周期性
考试要求 1.函数奇偶性的含义及判断(B 级要求);2.运用函数的图象理解、研究
函数的奇偶性(A 级要求);3.函数的周期性、最小正周期的含义,周期性的判断
及应用(B 级要求).
诊 断 自 测
1.思考辨析(在括号内打“√”或“×”)
(1)函数 y=x2 在 x∈(0,+∞)时是偶函数.( )
(2)若函数 f(x)为奇函数,则一定有 f(0)=0.( )
(3)若函数 y=f(x+a)是偶函数,则函数 y=f(x)的图象关于直线 x=a 对称.( )
(4)若函数 y=f(x+b)是奇函数,则函数 y=f(x)的图象关于点(b,0)中心对称.( )
解析 (1)由于偶函数的定义域关于原点对称,故 y=x2 在(0,+∞)上不是偶函数,
(1)错.
(2)由奇函数定义可知,若 f(x)为奇函数,其在 x=0 处有意义时才满足 f(0)=0,(2)
错.
答案 (1)× (2)× (3)√ (4)√
2.(2018·苏州暑假测试)已知定义在 R 上的奇函数 f(x),当 x>0 时,f(x)=2x-x2,
则 f(0)+f(-1)=________.
解析 因为 f(x)为定义在 R 上的奇函数,所以 f(0)=0,f(-1)=-f(1)=-(2-1)=
-1,因此 f(0)+f(-1)=-1.
答案 -1
3.(必修 1P43 习题 4 改编)已知 f(x)=ax2+bx 是定义在[a-1,2a]上的偶函数,那
么 a+b 的值是________.
解析 依题意 b=0,且 2a=-(a-1),∴a=1
3,则 a+b=1
3.
答案 1
3
4. 设 f(x) 是 定 义 在 R 上 的 周 期 为 2 的 函 数 , 当 x∈[ - 1 , 1) 时 , f(x) =
{-4x2+2,-1 ≤ x < 0,
x,0 ≤ x < 1, 则 f (3
2 )=________.
解析 ∵f(x)的周期为 2,∴f (3
2 )=f (-1
2 ),
又∵当-1≤x<0 时,f(x)=-4x2+2,
∴f (3
2 )=f (-1
2 )=-4×(-1
2 ) 2
+2=1.
答案 1
5.(2018·南京、盐城模拟)若函数 f(x)是定义在 R 上的偶函数,且在区间[0,+∞)
上是单调增函数.如果实数 t 满足 f(ln t)+f (ln
1
t)<2f(1),那么 t 的取值范围是
________.
解析 ∵f(x)是定义在 R 上的偶函数,∴原不等式可变为 2f(ln t)<2f(1),即
f(ln t)
0).
考点一 函数奇偶性的判断
【例 1】 判断下列函数的奇偶性:
(1)f(x)= 3-x2+ x2-3;
(2)f(x)=lg(1-x2)
|x-2|-2
;
(3)f(x)={x2+x,x < 0,
-x2+x,x > 0.
解 (1)由{3-x2 ≥ 0,
x2-3 ≥ 0, 得 x2=3,解得 x=± 3,
即函数 f(x)的定义域为{- 3, 3},
从而 f(x)= 3-x2+ x2-3=0.
因此 f(-x)=-f(x)且 f(-x)=f(x),
∴函数 f(x)既是奇函数又是偶函数.
(2)由{1-x2 > 0,
|x-2| ≠ 2,得定义域为(-1,0)∪(0,1),关于原点对称.
∴x-2<0,∴|x-2|-2=-x,∴f(x)=lg(1-x2)
-x .
又∵f(-x)=lg[1-(-x)2]
x
=-lg(1-x2)
x
=-f(x),
∴函数 f(x)为奇函数.
(3)显然函数 f(x)的定义域为(-∞,0)∪(0,+∞),关于原点对称.
∵当 x<0 时,-x>0,
则 f(-x)=-(-x)2-x=-x2-x=-f(x);
当 x>0 时,-x<0,
则 f(-x)=(-x)2-x=x2-x=-f(x);
综上可知:对于定义域内的任意 x,总有 f(-x)=-f(x)成立,∴函数 f(x)为奇函
数.
规律方法 判断函数的奇偶性,其中包括两个必备条件:
(1)定义域关于原点对称,这是函数具有奇偶性的必要不充分条件,所以首先考
虑定义域;
(2)判断 f(x)与 f(-x)是否具有等量关系.
在判断奇偶性的运算中,可以转化为判断奇偶性的等价关系式 f(x)+f(-x)=0(奇
函数)或 f(x)-f(-x)=0(偶函数)是否成立.
【训练 1】 (1)(2018·扬州中 质检)给出下列四个函数:
①y=x+sin 2x;②y=x2-cos x;③y=2x+ 1
2x;
④y=x2+sin x.
其中既不是奇函数,也不是偶函数的是________(填序号).
(2)(2017·镇江期末)在函数 y=xcos x,y=e x+x2,y=lg x2-2,y=xsin x 中,偶
函数的个数是________.
解析 (1)对于①,定义域为 R,f(-x)=-x+sin 2(-x)=-(x+sin 2x)=-f(x),
为奇函数;对于②,定义域为 R,f(-x)=(-x)2-cos(-x)=x2-cos x=f(x),为
偶函数;对于③,定义域为 R,f(-x)=2-x+ 1
2-x
=2x+ 1
2x=f(x),为偶函数;y=
x2+sin x 既不是偶函数也不是奇函数.
(2)y=xcos x 为奇函数,y=ex+x2 为非奇非偶函数,y=lg x2-2与 y=xsin x 为偶
函数.
答案 (1)④ (2)2
考点二 函数的周期性
【例 2】 定义在 R 上的函数 f(x)满足 f(x+6)=f(x),当-3≤x<-1 时,f(x)=-(x
+2)2;当-1≤x<3 时,f(x)=x.则 f(1)+f(2)+f(3)+…+f(2 018)=________.
解析 ∵f(x+6)=f(x),∴T=6.
∵当-3≤x<-1 时,f(x)=-(x+2)2;
当-1≤x<3 时,f(x)=x,
∴f(1)=1,f(2)=2,f(3)=f(-3)=-1,
f(4)=f(-2)=0,f(5)=f(-1)=-1,
f(6)=f(0)=0,
∴f(1)+f(2)+…+f(6)=1,
∴f(1)+f(2)+f(3)+…+f(2 015)+f(2 016)=1×2 016
6 =336.
又 f(2 017)=f(1)=1,f(2 018)=f(2)=2,
∴f(1)+f(2)+f(3)+…+f(2 018)=339.
答案 339
规律方法 函数的周期性反映了函数在整个定义域上的性质.对函数周期性的考
查,主要涉及函数周期性的判断,利用函数周期性求值.
【训练 2】 (1)(2018·淮安模拟)已知 f(x)是定义在 R 上的偶函数,g(x)是定义在 R
上的奇函数,且 g(x)=f(x-1),则 f(2 017)+f(2 019)=________.
(2)已知 f(x)是定义在 R 上的偶函数,且 f(x+2)=- 1
f(x),当 2≤x≤3 时,f(x)=
x,则 f(105.5)=________.
解析 (1)由题意,得 g(-x)=f(-x-1),
又∵f(x)是定义在 R 上的偶函数,g(x)是定义在 R 上的奇函数,∴g(-x)=-g(x),
f(-x)=f(x),
∴f(x-1)=-f(x+1),
∴f(x)=-f(x+2),∴f(x)=f(x+4),
∴f(x)的周期为 4,
∴f(2 017)=f(1),f(2 019)=f(3)=f(-1),
又∵f(1)=f(-1)=g(0)=0,
∴f(2 017)+f(2 019)=0.
(2)由已知,可得 f(x+4)=f [(x+2)+2]
=- 1
f(x+2)=- 1
- 1
f(x)
=f(x).
故函数的周期为 4.
∴f(105.5)=f(4×27-2.5)=f(-2.5)=f(2.5).
∵2≤2.5≤3,由题意得 f(2.5)=2.5.
∴f(105.5)=2.5.
答案 (1)0 (2)2.5
考点三 函数性质的综合应用(多维探究)
命题角度 1 求函数值
【例 3-1】 (1)已知 f(x),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)等于________.
(2)(2016·山东卷改编)已知函数 f(x)的定义域为 R.当 x<0 时,f(x)=x 3-1;当-
1≤x≤1 时,f(-x)=-f(x);当 x>
1
2时,f (x+1
2)=f (x-1
2).则 f(6)=________.
解析 (1)因为 f(x)是偶函数,g(x)是奇函数,所以 f(1)+g(1)=f(-1)-g(-1)=
(-1)3+(-1)2+1=1.
(2)当 x>
1
2时,由 f (x+1
2)=f (x-1
2),
得 f(x)=f(x+1),∴f(6)=f(1),
又由题意知 f(1)=-f(-1),且 f(-1)=(-1)3-1=-2.
因此 f(6)=-f(-1)=2.
答案 (1)1 (2)2
命题角度 2 求参数值
【例 3-2】 (1)(2015·全国Ⅰ卷)若函数 f(x)=xln(x+ a+x2)为偶函数,则 a=
________.
(2) 设 f(x) 是定义在 R 上且周期为 2 的函数,在区间[ -1 ,1] 上,f(x) =
{ax+1,-1 ≤ x < 0,
bx+2
x+1 ,0 ≤ x ≤ 1,其中 a,b∈R.若 f (1
2 )=f (3
2 ),则 a+3b 的值为
________.
解析 (1)f(x)为偶函数,则 ln(x+ a+x2)为奇函数,
所以 ln(x+ a+x2)+ln(-x+ a+x2)=0,
则 ln(a+x2-x2)=0,∴a=1.
(2)因为 f(x)是定义在 R 上且周期为 2 的函数,
所以 f (3
2 )=f (-1
2 )且 f(-1)=f(1),
故 f (1
2 )=f (-1
2 ),
从而
1
2b+2
1
2
+1
=-1
2a+1,
即 3a+2b=-2.①
由 f(-1)=f(1),得-a+1=b+2
2
,
即 b=-2a.②
由①②得 a=2,b=-4,从而 a+3b=-10.
答案 (1)1 (2)-10
命题角度 3 求取值范围
【例 3-3】 (1)(2017·南通模拟)已知偶函数 f(x)在区间[0,+∞)上单调递增,则
满足 f(2x-1)3 成立的 x 的取值范
围为________.
(3) 已 知 f(x) 是 定 义 在 R 上 的 奇 函 数 , 当 x>0 时 , f(x) = x2 - 4x , 则 f(x) =
________.
解析 (1)∵f(x)是定义在 R 上的奇函数,
∴f(0)=0,
又 f(x)在 R 上的周期为 2,
∴f(2)=f(0)=0.
又 f (-5
2 )=f (-1
2 )=-f (1
2 )=-4
1
2
=-2,
∴f (-5
2 )+f(2)=-2.
(2)易知 f(-x)=2-x+1
2-x-a
= 2x+1
1-a2x,
由 f(-x)=-f(x),得 2x+1
1-a2x=-2x+1
2x-a
,
即 1-a2x=-2x+a,化简得 a(1+2x)=1+2x,所以 a=1,
f(x)=2x+1
2x-1
,由 f(x)>3,得 00,∴f(-x)=x2+4x.
又 f(x)为奇函数,∴f(-x)=-f(x),
则 f(x)=-x2-4x(x<0),
∴f(x)={x2-4x,x > 0,
0,x=0,
-x2-4x,x < 0.
答案 (1)-2 (2)(0,1) (3){x2-4x,x > 0,
0,x=0,
-x2-4x,x < 0
一、必做题
1.(2018·连云港、徐州、淮安、宿迁四市模拟)若 f(x)为定义在 R 上的奇函数,且
当 x<0 时,f(x)=log2(2-x),则 f(0)+f(2)的值为________.
解析 ∵f(x)为定义在 R 上的奇函数,
∴f(-x)=-f(x)且 f(0)=0,
又 x<0 时,f(x)=log2(2-x),∴f(-2)=log24=2,
∴f(2)=-f(-2)=-2,
∴f(0)+f(2)的值为-2.
答案 -2
2.(2017·苏北四市二调)定义在 R 上的奇函数 f(x)满足当 x≥0 时,f(x)=log 2(x+2)
+(a-1)x+b(a,b 为常数),若 f(2)=-1,则 f(-6)的值为________.
解析 由已知得 f(0)=0=1+b,∴b=-1,
又 f(2)=2+2(a-1)-1=-1,∴a=0,
∴f(x)=log2(x+2)-x-1(x≥0),
∴f(-6)=-f(6)=-3+6+1=4.
答案 4
3.(2017·泰州中 第一次质量检测)已知函数 f(x)是奇函数,当 x<0 时,f(x)=x 2-
3asin
πx
2 ,且 f(3)=6,则 a=________.
解析 因为 f(3)=6,f(x)是奇函数,所以 f(-3)=-6,所以 f(-3)=9-3asin
(-3π
2 )=-6,所以 a=5.
答案 5
4.(2018·启东中 阶段检测)函数 y=f(x)是 R 上的奇函数,且满足 f(3+x)=f(3-x),
当 x∈(0,3)时,f(x)=2x,则 f(-5)=________.
解析 由题意得 f(5)=f(3+2)=f(3-2)=f(1)=21=2,因为 f(x)是奇函数,所以
f(-5)=-f(5)=-2.
答案 -2
5.(2017·南京第三次模拟考试)已知函数 f(x)是定义在 R 上且周期为 4 的偶函数.
当 x∈[2,4]时,f(x)=|log4(x-3
2)|,则 f (1
2 )的值为________.
解析 因为函数 f(x)是定义在 R 上且周期为 4 的偶函数,所以 f (1
2 )=f (-1
2 )
=f(-1
2
+4)=f(7
2 ).
又当 x∈[2,4]时,f(x)=|log4(x-3
2)|,所以 f(7
2 )=|log4(7
2-3
2)|=|log42|=1
2,
即 f(1
2 )=1
2.
答案 1
2
6.(2017·镇江期末)已知 f(x)是定义在 R 上的奇函数,当 x>0 时,f(x)=x2-4x,则
不等式 f(x)>x 的解集为________.
解析 若 x<0,则-x>0,
∵当 x>0 时,f(x)=x2-4x,
∴f(-x)=x2+4x,
∵f(x)是定义在 R 上的奇函数,
∴f(-x)=x2+4x=-f(x),
则 f(x)=-x2-4x,x<0.
当 x>0 时,不等式 f(x)>x 等价于 x2-4x>x,
即 x2-5x>0,
得 x>5 或 x<0,此时 x>5,
即 x<0 时,不等式 f(x)>x 等价于-x2-4x>x,
即 x2+5x<0,
得-5x 等价于 0>0,不成立,
故不等式的解集为(-5,0)∪(5,+∞).
答案 (-5,0)∪(5,+∞)
7.(2017·江苏押题卷)设函数 y=f(x)是定义在 R 上的周期 T=3 的奇函数,若
f(1)>1,f(2)=2a-3
a+1
,则实数 a 的取值范围为________.
解析 由题设可得 f(2)=f(-1)=-f(1),因 f(1)>1,f(2)=2a-3
a+1
,故-2a-3
a+1 >1,
即3a-2
a+1 <0,解之得-10,x∈R}=∅,则实数 a 的取值范围为
________.
解析 由题意得 f(x-1)≤f(x)恒成立.
①当 a≤0 时,f(x)=x,满足 f(x-1)≤f(x);
②当 a>0,x>0 时,f(x)={x-3a,x > 2a,
-x,0 < x ≤ a,
-a,a < x ≤ 2a,
由于 f(x)是定义在 R 上的奇函数,
所以其图象如图所示,要使 f(x-1)≤f(x)恒成立,由 y=f(x)向右平移 1 个单位得
到 y=f(x-1)图象,则 y=f(x-1)的图象在 y=f(x)图象的下方,则使点(-3a,0)
向右平移 1 个单位后落在(3a,0)的右侧,则-3a+1≥3a,∴0
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