1. 概念抽象
奇偶性是函数的“整体性质”。 与单调性一样,奇偶性也是把图象的对称性(几何特性)转化为代数关系,并用严格的符号语言表示,沟通了形与数,实现了从定性到定量的转化.偶函数的图象是轴对称图形,而且对称轴是固定的——y轴,偶函数的判断规则就是利用f(-x)=f(x)表达“图象是轴对称图形,对称轴是y轴”;
类似地,奇函数的判断规则就是利用f(-x)=-f(x)表达“图象是中心对称图形,对称中心是原点”.
通过具体例子的计算、观察取值规律,发现“当自变量取一对相反数时,相应的两个函数值相等”,用符号抽象表示就是“函数f(x)的定义域为I,如果∀x∈I,都有-x∈I,且f(-x)=f(x)”,由此就可以概括出偶函数的判断规则.类比偶函数的本质,你能概括出奇函数的本质和符号表示吗?
2.奇偶性的判定
判断一个函数的奇偶性先看定义域是否关于原点对称,如果定义域关于原点对称,再看f(x)与f(-x)是否相等或互为相反数,根据定义判断函数的奇偶性。如果定义域不是对称的,这样的函数一定是非奇非偶的。
通过对于函数奇偶性的研究,从中引申出三个结论:
结论一:如果一个奇函数,在x=0处有定义,则一定有f(0)=0.
因为在x=0处,要关于(0,0)对称,又不可能同一个x对应两个y,所以只能是f(0)=0.
也可以根据f(-x)=-f(x),有f(-0)=-f(0)f(0)=0.
当然,奇函数可能在x=0处无定义,如,此时不用考虑x=0的情况。只要有定义,一定有f(0)=0.对于偶函数有这样的结论吗?思考一下!
结论二:既奇又偶的函数有无穷多个,这些函数的值域都为{0}.
请别忘记,定义域不同的函数就是不同的函数.如f(x)=0,x∈R;f(x)=0,x∈(-1,1);f(x)=0,x∈[-1,1].图象为一个点它也是既奇又偶的函数.
结论三:已知,系数a,b,c,d,e,f∈R为常数.
⑴若f(x)是奇函数,则系数满足b=d=f=0;
⑵若f(x)是偶函数,则系数满足a=c=e=0.
对于一个多项式函数来说,若它是奇函数,则一定只有奇次项,若它是偶函数,则一定只有偶次项.
函数运算之后的奇偶性也可以直接通过定义去验证,奇函数的和(或差)仍为奇函数,偶函数的和(或差)仍为偶函数,奇函数与偶函数的积,考虑奇函数的个数,有奇数个奇函数则为奇函数,有偶数个奇函数则为偶函数.
3.复合函数的奇偶性
复合函数的奇偶性也会由每一层的奇偶性决定,要判断函数是奇还是偶,把x取-x,看结果前是否有负号.
对于复合函数F(x)=f(g(x))来讲:
(1)如果g(x)是奇函数,即g(-x)=-g(x),
f(x)是奇函数时,则f(g(-x))= f(-g(x))=-f(g(x)),
则当F(-x)=f(g(-x))=-f(g(x))=-F(x),所以F(x)是奇函数;
(2)如果g(x)是奇函数,即g(-x)=-g(x),
f(x)是偶函数时,则f(g(-x)) = f(g(x)),
则当F(-x)=f(g(-x))=f(g(x))=F(x),所以F(x)是偶函数;
(3)如果g(x)是偶函数,即g(-x)=g(x),无论f(x)的奇偶性如何, f(g(-x))= f(g(x))都成立,
则当F(-x)=f(g(-x))=f(g(x))=F(x),所以F(x)是偶函数;
通过上面的列举归纳,概括出复合函数的奇偶性规律:“一偶则偶,全奇即奇”。此结论可以推广到多层复合函数,只要复合函数中有一层函数是偶函数,则复合函数就是偶函数,只有复合的函数每一层都是奇函数时,则复合的函数才是奇函数。
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