

第2课时函数奇偶性的应用

角度1定义法求函数解析式
【例1】函数f(x)是定义域为R的奇函数,当x>0时,f(x)=-x+1,求f(x)的解析式.
解:设x<0,则-x>0,
∴f(-x)=-(-x)+1=x+1,
又∵函数f(x)是定义域为R的奇函数,
∴f(-x)=-f(x)=x+1,
∴当x<0时,f(x)=-x-1.
又x=0时,f(0)=0,
∴f(x)=
通性通法
如果已知函数的奇偶性和一个区间[a,b]上的解析式,求关于原点的对称区间[-b,-a]上的解析式,其解决思路为:
(1)“求谁设谁”,即在哪个区间上求解析式,x就应在哪个区间上设;
(2)利用已知区间上的解析式进行代入;
(3)利用f(x)的奇偶性写出-f(x)或f(-x),从而解出f(x).
提醒若函数f(x)的定义域内含0且为奇函数,则必有f(0)=0,但若为偶函数,未必有f(0)=0.
角度2 方程组法求函数解析式
【例2】设f(x)是偶函数,g(x)是奇函数,且f(x)+g(x)=
f(x),g(x)的解析式.
解:∵f(x)是偶函数,g(x)是奇函数,∴f(-x)=f(x),g(-x)=-g(x),
由f(x)+g(x)=
①
用-x代替x,
得f(-x)+g(-x)=
∴f(x)-g(x)=
②
(①+②)÷2,得f(x)=
;
(①-②)÷2,得g(x)=
.
通性通法
已知函数f(x),g(x)的组合运算与奇偶性,把x换为-x,构造方程组求解.
【跟踪训练】
1.已知函数f(x)为R上的偶函数,且当x<0时,f(x)=x(x-1),则当x>0时,f(x)=x(x+1).
解析:当x>0时,-x<0,则f(-x)=-x(-x-1)=x(x+1),因为函数f(x)为R上的偶函数,故当x>0时,f(x)=f(-x)=x(x+1).
2.已知函数f(x)=
为奇函数,则g(x)=
.
解析:因为函数f(x)=
为奇函数,所以f(0)=g(0)=0.设x<0,则-x>0,f(-x)=(-x)2+1=x2+1,所以f(x)=g(x)=-f(-x)=-x2-1.综上可得g(x)=
【例3】若对于任意实数x总有f(-x)=f(x),且f(x)在区间(-∞,-1]上单调递增,则()
A.f
<f(-1)<f(2)
B.f(2)<f
<f(-1)
C.f(2)<f(-1)<f
D.f(-1)<f
<f(2)
解析:B由题意得,f(x)为偶函数,∴f(2)=f(-2).又f(x)在区间(-∞,-1]上单调递增,且-2<-
<-1,∴f(2)=f(-2)<f
<f(-1),故选B.
通性通法
利用函数的奇偶性与单调性比较大小的方法
(1)自变量在同一单调区间上,直接利用函数的单调性比较大小;
(2)自变量不在同一单调区间上,需利用函数的奇偶性把自变量转化到同一单调区间上,然后利用单调性比较大小.
【跟踪训练】
1.已知f(x)是奇函数,且在区间[0,+∞)上单调递增,则f(-0.5),f(-1),f(0)的大小关系是()
A.f(-0.5)<f(0)<f(-1)
B.f(-1)<f(-0.5)<f(0)
C.f(0)<f(-0.5)<f(-1)
D.f(-1)<f(0)<f(-0.5)
解析:B∵函数f(x)为奇函数,且f(x)在区间[0,+∞)上单调递增,∴f(x)在R上是增函数,∴f(-1)<f(-0.5)<f(0).
2.已知函数f(x)在[-5,5]上是偶函数,在[0,5]上是单调函数,且f(-4)<f(-2),则下列不等式一定成立的是()
A.f(-1)<f(3)B.f(2)<f(3)
C.f(-3)<f(5)D.f(0)>f(1)
解析:D因为函数f(x)在[-5,5]上是偶函数,且f(-4)<f(-2),所以f(4)<f(2).又f(x)在[0,5]上是单调函数.所以f(x)在[0,5]上单调递减,从而f(0)>f(1),故选D.
【例4】已知定义在[-2,2]上的奇函数f(x)在区间[0,2]上单调递减,若f(1-m)<f(m),求实数m的取值范围.
解:因为f(x)在区间[-2,2]上为奇函数,且在区间[0,2]上单调递减,所以f(x)在区间[-2,2]上是减函数.
又f(1-m)<f(m),所以
即
解得-1≤m<
.
故实数m的取值范围是
.
【母题探究】
(变条件)若将本例中的“奇函数”改为“偶函数”,把区间“[0,2]”改为“[-2,0]”,其他条件不变,求实数m的取值范围.
解:因为函数为[-2,2]上的偶函数,又函数在区间[-2,0]上单调递减,所以函数在区间[0,2]上单调递增,
原不等式可化为f(|1-m|)<f(|m|),
故可得
即
解得
<m≤2.故实数m的取值范围为
.
通性通法
利用函数奇偶性与单调性解不等式的步骤
(1)将所给的不等式转化为两个函数值的大小关系;
(2)由已知或利用奇偶性得出区间上的单调性,再利用单调性“脱去”函数的对应法则“f”,转化为解不等式(组)的问题.
提醒在转化时,自变量的取值必须在同一单调区间上;当不等式一边没有写成“f(x)”的形式时,需转化为“f(x)”的形式,如0=f(1),f(x-1)<0,则f(x-1)<f(1).注意偶函数f(x)中结论f(x)=f(|x|)的灵活运用.
【跟踪训练】
已知函数f(x)是定义在(-2,2)上的奇函数,又是增函数.解关于t的不等式f(t-1)+f(2t-3)<0.
解:因为f(x)为(-2,2)上的奇函数,所以f(t-1)+f(2t-3)<0可化为f(t-1)<f(3-2t),
又因为函数f(x)在(-2,2)上是增函数,所以-2<t-1<3-2t<2,解得
<t<
所以关于t的不等式f(t-1)+f(2t-3)<0的解集为
.

1.已知函数f(x)=
为奇函数,则a+b=()
A.-1B.1C.0D.2
解析:C当x<0时,-x>0,∵f(x)为奇函数,∴f(-x)=-f(x).即ax2-bx=-x2-x,∴a=-1,b=1.故a+b=0.
2.已知函数y=f(x)是定义在R上的偶函数,且在[2,6]上单调递减,则f(-5)与f(3)的大小关系是f(-5)<f(3).
解析:因为f(x)是偶函数,所以f(-5)=f(5),因为f(x)在[2,6]上单调递减,所以f(5)<f(3),即f(-5)<f(3).
3.已知定义在R上的偶函数f(x)在(-∞,0]上单调递增,若f(a)>f(3),则实数a的取值范围是(-3,3).
解析:由题意可知|a|<3,解得-3<a<3.
4.已知f(x)是定义在R上的奇函数,且当x≥0时,f(x)=2x-x2.求当x<0时,f(x)的解析式.
解:当x<0时,-x>0,
于是f(-x)=2(-x)-(-x)2=-2x-x2.
因为f(x)是定义在R上的奇函数,
所以f(x)=-f(-x)=-(-2x-x2)=2x+x2,
即f(x)=2x+x2(x<0).


1.下列函数中,既是奇函数又是增函数的为()
A.y=x2B.y=x5+1
C.y=
D.y=x3
解析:DA选项,y=x2是偶函数,故A错误;B选项,y=x5+1是非奇非偶函数,故B错误;C选项,y=
在(-∞,0),(0,+∞)上单调递减,故C错误;D选项,y=x3既是奇函数又是增函数,故D正确.故选D.
2.已知偶函数f(x)的定义域为R,当x∈[0,+∞)时,f(x)单调递增,则f(-2),f(π),f(-3)的大小关系是()
A.f(π)>f(-2)>f(-3)
B.f(π)>f(-3)>f(-2)
C.f(π)<f(-2)<f(-3)
D.f(π)<f(-3)<f(-2)
解析:B因为f(x)为偶函数,所以f(-2)=f(2),f(-3)=f(3).又当x∈[0,+∞)时,f(x)单调递增,且π>3>2,所以f(π)>f(3)>f(2),即f(π)>f(-3)>f(-2).故选B.
3.若奇函数f(x)在区间[3,6]上单调递增,且在区间[3,6]上的最大值为7,最小值为-1,则f(-3)+2f(-6)=()
A.13B.-13C.5D.-5
解析:B由f(x)在区间[3,6]上单调递增,在区间[3,6]上的最大值为7,最小值为-1,得f(3)=-1,f(6)=7.∵f(x)是奇函数,∴f(-3)=-f(3)=1,f(-6)=-f(6)=-7,∴f(-3)+2f(-6)=1+2×(-7)=-13.
4.已知函数f(x)是奇函数,函数g(x)=f(x)-2,则g(20)+g(-20)=()
A.2B.0
C.-2D.-4
解析:D根据题意,函数f(x)是奇函数,则f(x)+f(-x)=0,则g(x)+g(-x)=f(x)-2+f(-x)-2=0-4=-4,则g(20)+g(-20)=-4,故选D.
5.(多选)已知定义在区间[-7,7]上的一个偶函数,它在[0,7]上的图象如图,则下列说法正确的有()

A.这个函数有两个单调递增区间
B.这个函数有三个单调递减区间
C.这个函数在其定义域内有最大值7
D.这个函数在其定义域内有最小值-7
解析:BC根据偶函数在[0,7]上的图象及其对称性,作出其在[-7,7]上的图象,如图所示.由图象可知这个函数有三个单调递增区间,有三个单调递减区间,在其定义域内有最大值7,最小值不是-7,故选B、C.

6.(多选)已知函数f(x)是R上的奇函数,且当x≥0时,f(x)=x2+x+a-2,则()
A.a=2B.f(2)=2
C.f(x)是R上的增函数D.f(-3)=-12
解析:ACD f(x)是R上的奇函数,故f(0)=a-2=0,得a=2,故A正确.f(2)=4+2=6,故B错误.当x≥0时,f(x)=x2+x在[0,+∞)上单调递增,利用奇函数的对称性可知,f(x)在(-∞,0]上单调递增,故f(x)是R上的增函数,故C正确.f(-3)=-f(3)=-9-3=-12,故D正确.故选A、C、D.
7.已知f(x)为奇函数,g(x)=f(x)+9,g(-2)=3,则f(2)= 6 .
解析:∵f(x)为奇函数,∴f(-x)=-f(x).∵g(x)=f(x)+9,∴g(-x)=f(-x)+9=-f(x)+9,∴f(x)=9-g(-x).∵g(-2)=3,∴f(2)=9-g(-2)=9-3=6.
8.若f(x)=(m-1)x2+6mx+2是偶函数,则f(0),f(1),f(-2)从小到大的排列是f(-2)<f(1)<f(0).
解析:∵f(x)是偶函数,∴f(-x)=f(x)恒成立,即(m-1)x2-6mx+2=(m-1)x2+6mx+2恒成立,∴m=0,即f(x)=-x2+2.∵f(x)的图象开口向下,对称轴为y轴,在[0,+∞)上单调递减,∴f(2)<f(1)<f(0),又∵f(x)=-x2+2为偶函数,∴f(2)=f(-2).即f(-2)<f(1)<f(0).
9.已知f(x)是定义在R上的偶函数,且在区间(-∞,0)上单调递增.若f(-3)=0,则
<0的解集为{x|-3<x<0或x>3}.
解析:∵f(x)是定义在R上的偶函数,且在区间(-∞,0)上单调递增,∴f(x)在区间(0,+∞)上单调递减.∴f(3)=f(-3)=0.当x>0时,由f(x)<0,解得x>3;当x<0时,由f(x)>0,解得-3<x<0.故所求解集为{x|-3<x<0或x>3}.
10.已知f(x)是定义在(-1,1)上的奇函数,且f(x)在(-1,1)上是减函数,解不等式f(1-x)+f(1-2x)<0.
解:∵f(x)是定义在(-1,1)上的奇函数,
由f(1-x)+f(1-2x)<0,得
f(1-x)<-f(1-2x),即f(1-x)<f(2x-1).
又∵f(x)在(-1,1)上是减函数,
∴
解得0<x<
∴原不等式的解集为
x
<x<
.

11.已知偶函数f(x)在[0,+∞)上单调递增,且f(-2)=3,则满足f(2x-3)<3的x的取值范围是()
A.
∪
B.
C.
∪
D.
解析:B因为偶函数f(x)在[0,+∞)上单调递增,且f(-2)=3,所以f(x)在(-∞,0)上单调递减,且f(2)=3.因为f(2x-3)<3,所以-2<2x-3<2,所以
<x<
.故选B.
12.若函数y=f(x)是奇函数,且函数F(x)=af(x)+bx+2在(0,+∞)上有最大值8,则函数y=F(x)在(-∞,0)上有()
A.最大值-8B.最小值-8
C.最小值-6D.最小值-4
解析:D∵y=f(x)和y=x都是奇函数,∴T(x)=af(x)+bx也为奇函数.又∵F(x)=af(x)+bx+2在(0,+∞)上有最大值8,∴T(x)=af(x)+bx在(0,+∞)上有最大值6,∴T(x)=af(x)+bx在(-∞,0)上有最小值-6,∴F(x)=af(x)+bx+2在(-∞,0)上有最小值-4.
13.若函数f(x)=(x+a)(bx+2a)(常数a,b∈R)是偶函数,且它的值域为(-∞,4],则该函数的解析式f(x)=-2x2+4 .
解析:∵f(x)=(x+a)(bx+2a)=bx2+(2a+ab)x+2a2是偶函数,∴图象关于y轴对称,∴2a+ab=0,∴a=0或b=-2.若a=0,则函数为f(x)=bx2,当b为正数时,值域为[0,+∞),不符合题意;当b为负数时,值域为(-∞,0],不符合题意;当b=0时,值域为{0},不符合题意.若b=-2,则函数为f(x)=-2x2+2a2.又∵值域为(-∞,4],∴2a2=4,∴f(x)=-2x2+4.
14.已知f(x)是定义在R上的函数,设g(x)=
(x)=
.
(1)试判断 g(x)与h(x)的奇偶性;
(2)试判断g(x),h(x)与f(x)的关系;
(3)由此你能猜想出什么样的结论?
解:(1)∵g(-x)=
=g(x),h(-x)=
=-h(x),∴g(x)是偶函数,h(x)是奇函数.
(2)g(x)+h(x)=
+
=f(x).
(3)如果一个函数的定义域关于原点对称,那么这个函数就一定可以表示为一个奇函数与一个偶函数的和.

15.(多选)关于定义在R上的偶函数f(x),当x≥0时,f(x)=x2+2x,则下列说法正确的是()
A.当x<0时,f(x)=x2-2x
B.函数f(x)在定义域R上为增函数
C.不等式f(3x-2)<8的解集为
D.不等式f(x)-x2-x-1<0恒成立
解析:AC对于A,设x<0,则-x>0,所以f(-x)=x2-2x,又f(x)是偶函数,所以f(x)=f(-x)=x2-2x,即当x<0时,f(x)=x2-2x,故A中说法正确;对于B,当x≥0时,f(x)=x2+2x函数f(x)的图象的对称轴为直线x=-1.所以当x≥0时,f(x)单调递增,由偶函数的图象关于y轴对称得,f(x)在(-∞,0)上为减函数,故B中说法错误;对于C,当x∈[0,+∞)时,令f(x)=x2+2x=8,解得x1=2,x2=-4(舍去),即f(2)=8,所以不等式f(3x-2)<8即f(3x-2)<f(2),又f(x)在R上为偶函数,则|3x-2|<2⇒0<x<
C中说法正确;对于D,当x<0时,f(x)=x2-2x,f(x)-x2-x-1=x2-2x-x2-x-1=-3x-1不恒小于0.当x≥0时,f(x)=x2+2x,f(x)-x2-x-1=x2+2x-x2-x-1=x-1不恒小于0,故D中说法错误.故选A、C.
16.设f(x)是定义在R上的奇函数,且对任意a,b∈R,当a+b≠0时,都有
>0.
(1)若a>b,试比较f(a)与f(b)的大小关系;
(2)若f(1+m)+f(3-2m)≥0,求实数m的取值范围.
解:(1)因为a>b,所以a-b>0,
由题意得
>0,
所以f(a)+f(-b)>0.
又f(x)是定义在R上的奇函数,
所以f(-b)=-f(b),
所以f(a)-f(b)>0,即f(a)>f(b).
(2)由(1)知f(x)为R上的增函数,
因为f(1+m)+f(3-2m)≥0,
所以f(1+m)≥-f(3-2m),
即f(1+m)≥f(2m-3),
所以1+m≥2m-3,所以m≤4.
所以实数m的取值范围为(-∞,4].

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