靳亦朴
(河北省邯郸市第三中学 056001)
掌握判断函数的奇偶性的方法和步骤,是本章节的重点和难点.在老师的指导下,我试图通过实例归纳了这类问题的求解方法.
函数的奇偶性是函数的“整体”性质.一般地,如果对于函数f(x)的定义域内任意一个x,都有f(-x)=f(x),那么函数f(x)就称作偶函数;如果对于函数f(x)的定义域内任意一个x,都有f(-x)=-f(x),则函数f(x)为奇函数.判断函数的奇偶性,应严格按照函数奇偶性的判断步骤进行.
首先,根据解析式求出其定义域,若其定义域不关于原点对称,则函数为非奇非偶函数.
(1)f(x)=0,x∈(-1,1];
分析首先确定函数的定义域,可以事半功倍.
解(1)函数的定义域为(-1,1],不关于原点对称,所以该函数既不是奇函数,也不是偶函数.
(2)函数的定义域{2},不关于原点对称,所以该函数既不是奇函数,也不是偶函数.
其次,若其定义域关于原点对称,再判断f(-x)与f(x)的关系.若f(-x)=f(x)则函数为偶函数;若f(-x)=-f(x),则函数为奇函数.
解(3)函数的定义域是(-∞,0)∪(0,+∞),关于原点对称.当x∈(-∞,0)∪(0,+∞)时,显然-x∈(-∞,0)∪(0,+∞).
(4)函数的定义域是R,关于原点对称.
∵f(-x)=(-x)4-3(-x)2=x4-3x2=f(x),
∴该函数为偶函数.
(5)函数的定义域为R,关于原点对称.∵f(-x)=-2(-x)+1=2x+1≠f(x),-f(x)=-(-2x+1)=2x-1,f(-x)≠-f(x),
∴该函数既不是奇函数,也不是偶函数.
(6)∵函数f(x)的定义域为R,关于原点对称.
当a≠0时,f(-x)=|-x+a|-|x-a|=|x-a|-|x+a|=|x+a|-|x-a=-f(x),
此时,函数为奇函数.
当a=0时,f(x)=|x+a|-|x-a|=|x|-|x|=0,
∴f(-x))=f(x))=0,且f(-x))=f(x)=0,
此时,函数f(x)既是奇函数,又是偶函数.
综上可知,当a∈R,且a≠0时,函数f(x)为奇函数;当a=0时,函数f(x)既是奇函数,又是偶函数.
首先要判断函数的定义域是否关于原点对称;其次,如果其定义域关于原点对称,要分段讨论,必须判断每一段是否都具有f(-x)=f(x)或f(-x)=-f(x)的特征.
分析首先要特别注意x与-x的范围,然后将它们代入相应区间的函数表达式中,f(x)与f(-x)一般对应不同的表达式,再按照奇偶函数的定义进行判断或证明.
解f(x)定义域为R,关于原点对称.
当x>0时,-x<0,∴f(-x)=-x3+3x2-1=-(x3-3x2+1)=-f(x);当x=0时,-x=0,∴f(-x)=f(0)=0,f(x)=f(0)=0,f(-x)=-f(x);当x<0时,-x>0,则f(-x)=-x3-3x2+1=-(x3+3x2-1)=-f(x).
综上,当x∈R时,总有f(-x)=-f(x),∴f(x)为奇函数.
在判断此类函数的奇偶性时,需要判断f(-x)与f(x)的关系;也可以根据f(x)±f(-x)是否为0来判断两者的关系.
例4如(8)函数f(x),x∈R,若对于任意实数a,b,都有f(a+b)+f(a-b)=2f(a)f(b),求证:f(x)为偶函数.
分析f(x)的定义域为R,定义域关于原点对称,欲证明f(x)为偶函数,只需要证明f(-x)=f(x)即可.
证明由题意知f(x)的定义域为R,∴定义域关于原点对称.
∵对于任意的a,b∈R都有f(a+b)+f(a-b)=2f(a)f(b),
∴b=0,2f(a)=2f(a)f(0).若f(a)=0,a是任意实数,则f(x)=0,显然是偶函数.
若f(a)≠0,则f(0)=1.再令a=0,f(b)+f(-b)=2f(0)f(b)=2f(b),f(-b)=f(b).
∴该函数是偶函数.
此外,判断函数的奇偶性还可以根据函数图象的对称情况进行判断.若函数的图象关于原点(y轴)对称,则函数为奇函数(偶函数),否则就不具有奇偶性.
在学习这章节时,通过练习典型的例题,通过细微而敏锐的观察,进而联想转化.对于每一道题,无论难易,冷静对待,牢记解题方法和技巧,养成良好习惯,提高数学素养.