函数奇偶性小议

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  函数奇偶性作为函数的一个重要性质,其地位毋庸置疑。对于函数f(x)定义域中的任意一个x,若有f(-x)=f(x),则f(x)为偶函数;若有f(-x)=-f(x),则f(x)为奇函数。简单的一个定义,却蕴含着丰富的内容。
  一、定义域关于原点对称是函数具有奇偶性的前提条件,然而这一点却往往被许多学生所忽略。
  例1:判断下列函数的奇偶性:
  (1)f(x)=x+1(x≥0);(2)f(x)=。
  解析:(1)由于函数定义域为[0,+∞),没有关于原点对称,故该函数既不是奇函数也不是偶函数。
  (2)此题若忽略了函数定义域而直接求f(-x),则很难与f(x)进行比较判断,最后甚至误认为是非奇非偶函数。事实上,函数定义域为[-2,0)∪(0,2],满足关于原点对称,此时函数可进一步化简为f(x)==,易知有f(-x)=-f(x),故函数为奇函数。
  例2:偶函数f(x)的定义域为(k,2k+3),则函数g(x)=(k+2)x+(k-1)x+3的单调递减区间为 。
  解析:f(x)既是偶函数,则其定义域必关于原点对称,于是k+2k+3=0,得k=-1,从而g(x)=x-2x+3,单调递减区间为(-∞,1]。
  二、函数奇偶性除了注意其定义域之外,判定时也应注意形式多变,方法多样,只有做到对症下药,解题时才可以得心应手。
  例3:判断下列函数的奇偶性:
  (1)f(x)=;(2)f(x)=log(-x)。
  解析:(1)易知函数定义域为R(满足关于原点对称),若直接求f(-x),再与f(x)进行比较判断,则容易陷入解题僵局,导致半途而废。事实上,f(-x)+f(x)=+==0,即f(-x)=-f(x),故f(x)为奇函数。
  (2)函数定义域为R(满足关于原点对称),且f(-x)=log(+x)=log=log=log(-x)=-log(-x)=-f(x),故f(x)为奇函数。
  注:第(1)题应注意函数奇偶性定义的等价形式的应用:f(-x)=±f(x)?圳f(-x)±f(x)=0?圳=±1(f(x)≠0);第(2)题则应注意分子有理化在根式化简中的应用。
  例4:定义在R上的函数f(x)满足:对任意的x,y∈R,都有f(x+y)=f(x)-f(y),证明函数f(x)为偶函数。
  解析:对抽象函数奇偶性的说明仍需比较f(-x)与f(x)的关系,依题意,令x=y=0,可得f(0)=0,再令y=-x,则f(0)=f(x)-f(-x)=0,即f(-x)=f(x),所以f(x)为偶函数。
  三、函数奇偶性有着较多的性质,在解题中有着广泛灵活的运用。
  例5:已知函数f(x)=log(x+)是奇函数,则a的值为 。
  解析:若直接采用f(-x)=-f(x)两边进行比较求解,很难得出结果。
  方法一:采用等价变形f(-x)+f(x)=0,可得log(-x)+log(x+)=log[(-x)(+x)]=0,则log2a=0,即a=±,由于a>0且a≠1,故a=。
  方法二:利用奇函数的性质f(0)=0(当x=0时函数有意义),即得:log=0,即a=±,由于a>0且a≠1,故a=。
  例6:若f(x)为奇函数,且在(-∞,0)内是增函数,又f(-2)=0,则xf(x)<0的解集为()。
  A.(-2,0)∪(0,2)B.(-∞,-2)∪(0,2)
  C.(-∞,-2)∪(2,+∞)D.(-2,0)∪(2,+∞)
  解析:本题可根据题设条件先作出函数f(x)在(-∞,0)内的大致图像,如上图,由对称性(奇函数的图像关于原点对称)及单调性(在(-∞,0)内是增函数)得出f(x)在(0,+∞)的图像,如上图。∵f(x)为奇函数,且f(-2)=0,∴f(2)=0。由图像可知:当-2<x<0时,f(x)>0,∴xf(x)<0;当0<x<2时,f(x)<0,∴xf(x)<0。故不等式xf(x)<0的解集为(-2,0)∪(0,2),答案选A。
  例7:设f(x)是奇函数,g(s)是偶函数,且f(x)-g(x)=x-x,求f(x)与g(x)的表达式。
  解析:依题意,令h(x)=f(x)-g(x)=x-x①
  于是h(-x)=f(-x)-g(-x)=x+x,
  又f(-x)=-f(x),g(-x)=g(x),所以有-f(x)-g(x)=x+x②
  ①+②可得:g(x)=-x,①-②可得:f(x)=-x。
  总之,函数奇偶性作为函数的重要内容,在高中数学具有举足轻重的地位。充分挖掘出定义的内在要素,掌握题目要领,及时进行归纳总结,在今后的解题中往往可以取得事半功倍的效果。
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