浅谈函数奇偶性的判定及其应用 奇函数和偶函数是函数的一种特殊性质,也可以说是一种特殊的函数,我们可以利用函数的这一特性解决生产、生活中很多实际问题。 一、奇函数和偶函数的定义与图像特征 1.奇、偶函数的定义:设函数Y=f(x),x∈M,若定义域M是以原点为中心的对称区间,则有对一切x∈M,①有f(-x)=-f(x),则称函数f(x)是奇函数;②有f(-x)=f(x),则称函数f(x)是偶函数。③函数的定义M不关于原点对称,则这个函数既不是奇函数也不是偶函数。 2.奇、偶函数的图像特征 奇函数的图像特征是关于原点对称;偶函数的图像特征是关于Y轴对称。 二、判断函数奇、偶性的方法 1.利用奇、偶函数的定义判断 先检查函数的定义域是否以原点对称,若不是,则函数为非奇非偶函数;若是,再由定义判断其是否是奇、偶函数。 例1:判断下列函数的奇偶性 ①f(x)=-3x+x-3②f(x)=|x-1| 解:①f(x)的定义域为R关于原点为称 f(-x)=-3(-x)+(-x)-3=-(-3x+x-3) ∴f(-x)=-f(x)∴f(x)奇函数 ②f(x)的定义域为(-∞,+∞),关于原点对称 f(-x)=|-x-1=|x+1| ∴f(-x)≠f(x),f(-x)≠-f(x),∴f(x)是非奇非偶函数 2.利用奇、偶函数的图像特性判断 例2:根据下列图像判断函数奇、偶性 图1 图2 图3 图4 解:(1)函数的定义域为(-5,5),关于原点对称,图像也关于原点对称, ∴函数是奇函数。 (2)函数的定义域为[-5,5],关于原点对称,但图像不关于原点中心对称,如f(1)≠-f(-1);也不关于Y轴对称,如f(-5)≠f(5) ∴函数是非奇非偶函数 (3)函数的定义域为[-5,5],关于原点对称,图像关于Y轴对称,∴函数是偶函数。 (4)函数的定义域为[-5,5],关于原点对称,但图像不关于原点中心对称,如f(1)≠-f(-1);也不关于Y轴对称,如f(-3)≠f(3) ∴函数是非奇非偶函数 由此可知,奇函数的图像关于原点对称,反之也成立;偶函数的图像关于Y轴对称,反之也成立。 3.复合函数的奇、偶性判断 我们可以利用复合函数形成的原理,把复合函数拆分成几个初等函数相加、减、或乘就行了。 例3:己知y=f(x)在定义域上R上是偶函数,y=g(x)在定义域上是偶函数, 求证:F(x)=f(x).g(x)是偶函数 证明:任取x∈R,则-x∈R ∵f(x)、g(x)是偶函数 ∴f(-x)=f(x),g(-x)=g(x) ∴F(-x)=f(-x).g(-x)=F(x) ∴F(x)在R上是偶函数 同理可证:①奇函数与奇函数之和为奇函数;偶函数与偶函数之和为偶函数;奇 偶函数之和为非奇非偶函数。②奇函数之积为偶函数;偶函数之积为偶函数;奇偶函数之积为奇函数。 例4:判断下列函数的奇偶性 ①f(x)=x5+sinx②f(x)=x5sinx 解:①∵x5是奇函数,sin(-x)=sinx是奇函数,∴f(x)是奇函数 ②∵x5是奇函数,sinx也是奇函数,∴f(x)是偶函数。 4.分段函数奇偶性的判断 例5:己知函数f(x)=判断函数f(x)的奇偶性并证明 证明:①当x>0,f(x)=4x-x2则-x<0 ∴f(-x)=-(4x-x2)∴f(-x)=-f(x) ②当x0 ∴f(-x)=-(4x+x2)∴f(-x)=-f(x) ③当x=0时,f(0)=0,f(-0)=0=-f(0) 综上所述,对x∈R总会有f(-x)=-f(x)所以f(x)是奇函数。 由本题可知,分段函数判断奇偶性的过程很复杂,首先要特别注意,x与-x的范围,然后将它代入相应段的函数
表
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达式中,f(x)与f(-x)对应不同的表达式,而它们的结果按奇偶函数的定义进行比较;另外要就x>0、x=0、x<0三种情况分别证明都满足奇、偶函数的定义,才算全面证完。 三、奇、偶函数的应用 1.利用函数的奇偶性求函数值 例6:设f(x)是R上的偶函数,若f(3)=2,则f(3)=2 设f(x)是R上的奇函数,若f(1)=7,则f(-1)=-7 2.利用函数奇偶性求函数的单调性 例7:己知偶函数f(x)在[0,+∞)上是减函数,比较f(-π)、f(3)、f(-)的大小 解:∵偶函数f(x)在[0,+∞)上是减函数 ∴f(-π)=f(π),f(-)=f() 而π>3>∴f(π)
总结
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判断和应用函数奇偶性的技巧,从而提高学生的学习兴趣,将复杂的问题简单化。更重要的是能学以致用,将来走向社会能将所学的知识用于生产、生活中解决更多的实际性的问题,从而提高工作效率,为社会做出贡献。 【参考文献】 [1]袁成荣.关于奇函数和偶函数.大庆高等专科学校学报. [2]马秀虹.判断函数奇偶性的技巧和应用.现代阅读. 【作者简介】江赛?n,湖南,女,1968年生,工作于江苏城市职业学院南通校区(南通广播电视大学),长期从事数学教学工作。