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函数的奇偶性高考题赏析

2019-11-07田发胜

中学生数理化·高一版 2019年10期
关键词:偶函数奇函数增函数

■田发胜

奇偶性是函数的重要性质之一,在研究函数有关问题时,有着举足轻重的作用。因此,函数的奇偶性在高考中成为命题的热点。下面以高考题为例,说明函数奇偶性的常见考查方式,并给予评析,帮助同学们更好地理解函数的奇偶性,运用函数的奇偶性解题。

一、判断函数的奇偶性

例1下列函数中,既不是奇函数,也不是偶函数的是( )。

解:记f(x)=x+ex,则f(1)=1+e,f(-1)=-1+e-1,可知f(-1)≠f(1),f(-1)≠-f(1),所以y=x+ex既不是奇函数也不是偶函数。依题意可知B,C,D依次是奇函数,偶函数,偶函数。故选A。

例2设函数f(x),g(x)的定义域都为R,且f(x)是奇函数,g(x)是偶函数,则下列结论正确的是( )。

A.f(x)g(x)是偶函数

B.|f(x)|g(x)是奇函数

C.f(x)|g(x)|是奇函数

D.|f(x)g(x)|是奇函数

解:设F(x)=f(x)|g(x)|,则F(-x)=f(-x)|g(-x)|。

由f(x)是奇函数,g(x)是偶函数,可得F(-x)=-f(x)·|g(x)|=-F(x),即F(x)为奇函数。应选C。

例3若函数为偶函数,则

解:由函数为偶函数,可得为奇函数,则满足

评析:判断函数f(x)的奇偶性,一般是利用定义,验证f(x)与f(-x)的关系,也可以利用特殊值加以验证。

二、利用函数的奇偶性求函数的值

例4已知定义在R上的奇函数f(x)和偶函数g(x),满足f(x)+g(x)=axa-x+2(a>0,且a≠1),若g(2)=a,则

解:由f(2)+g(2)=a2-a-2+2,可得f(-2)+g(-2)=a-2-a2+2,再由函数的奇偶性可得-f(2)+g(2)=a-2-a2+2。由此解得g(2)=2,f(2)=a2-a-2,所以a=

评析:利用奇偶性求函数的值,不需要求出相应的解析式,而要抓住自变量是相反数时函数值的关系,灵活处理。

三、利用函数的奇偶性及单调性解不等式或比较大小

例5已知偶函数f(x)在[0,+∞)上单调递减,f(2)=0,若f(x-1)>0,则x的取值范围是

解:由f(x)是偶函数,且f(x-1)>0,可得f(|x-1|)>0=f(2)。由f(x)在[0,+∞)上单调递减,可得|x-1|<2,解得-1<x<3。

评析:利用函数的奇偶性解不等式,一般是把不等式变为相应函数值的大小比较问题,再利用其单调性求解。特别地,若函数f(x)是偶函数,要注意应用性质f(x)=可简化运算。

例6已知奇函数f(x)在R上是增函数,g(x)=x f(x),若a=g(-log25.1),b=g(20.8),c=g(3),则a,b,c的大小关系为( )。

A.a<b<cB.c<b<a

C.b<a<cD.b<c<a

解:因为f(x)是奇函数且在R上是增函数,所以当x>0时,f(x)>0,从而g(x)=x f(x)是R上的偶函数,且在[0,+∞)上是增函数。由题意得a=g(-log25.1)=g(log25.1)。因为20.8<2,4<5.1<8,所以2<log25.1<3,所以0<20.8<log25.1<3。

故g(20.8)<g(log25.1)<g(3),即b<a<c。应选C。

评析:指数式、对数式的比较大小,要结合指数函数、对数函数,借助指数函数和对数函数的图像,利用函数的单调性比较大小。需要注意的是灵活利用函数的奇偶性、单调性和数形结合方法是解答这类问题的关键。

四、利用函数的奇偶性解决图像问题

例7函数的图像大致为( )。

解:易知函数f(x)为奇函数,奇函数的图像关于坐标原点对称,A不适合题意。当x>0时,f(x)>0,从而排除D。当x→+∞时,f(x)→+∞,排除C。应选B。

评析:给定函数的解析式,判断函数图像时,要充分利用函数的性质,运用排除法求解。

例8设函数的最大值为M,最小值为m,则

解:函数

所以M+m=[g(x)max+1]+[g(x)min+1]=g(x)max+g(x)min+2=2。

评析:本题利用常规方法是求不出函数的最值的,而利用奇函数的图像关于坐标原点对称,其最值也关于坐标原点对称,则可求出结果。

五、利用函数的奇偶性与周期性,解决函数的综合问题

例9已知f(x)是定义在R上的偶函数,且以2为周期,则“f(x)在[0,1]上为增函数”是 “f(x)在 [3,4]上为减函数”的( )。

A.既不充分也不必要的条件

B.充分而不必要的条件

C.必要而不充分的条件

D.充要条件

解:因为f(x)为偶函数,f(x)在[0,1]上是增函数,所以f(x)在[-1,0]上为减函数。又因为函数f(x)的周期是4,所以在区间[3,4]上也为减函数。由f(x)在区间[3,4]上为减函数,根据函数的周期性可知f(x)在[-1,0]上为减函数,由函数f(x)为偶函数,根据对称性可知f(x)在[0,1]上为增函数。综上可知,“f(x)在[0,1]上为增函数”是“f(x)在[3,4]上为减函数”的充要条件。应选D。

例10已知函数f(x)的定义域为R。当x<0时,f(x)=x3-1;当-1≤x≤1时,则f(6)=( )。

A.-2 B.-1

C.0 D.2

解:因为当,所以当时,f(x)是周期为1的周期函数,所以f(6)=f(1)。由题设可知,当-1≤x≤1时,f(-x)=-f(x),所以f(1)=-f(-1)=-[(-1)3-1]=2。应选D。

评析:这类问题主要是利用函数的奇偶性和周期性,考查转化能力、推理论证能力。例9涉及充要条件知识,有兴趣的同学可以探究一下。

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