谈谈函数奇偶性的应用

2021-11-10 00:16邹大博
语数外学习·高中版中旬 2021年7期
关键词:奇函数偶函数奇偶性

邹大博

函数奇偶性是函数的重要性质之一,是指对于函数f(x),若定义域内任意的x,都有f(-x)=-f(x),则函数f(x)为奇函数;若都有f(-x)=f(x),则该函数f(x)为偶函数.函数的奇偶性在高中数学解题中应用广泛,尤其在解不等式、求函数的值、求函数解析式时应用较多.对此,笔者就函数奇偶性在高中数学解题中的应用进行了探讨,以期对同学们解题有所助益.

一、利用函数的奇偶性解不等式

有些不等式问题较为复杂,很难快速找到解题的突破口,此时不妨仔细分析不等式左右两边式子的结构特征,构造恰当的函数,将不等式问题转化为函数问题,再利用函数的奇偶性去处理,这样便可使不等式问题顺利获解.

例1.求证:    .

分析:此不等式若直接证明十分棘手,可结合不等式的特点构造出一个函数,利用偶函数的性质将不等式进行转化,则可以轻松证明结论.

证明:设,

因为,

所以f(x)为偶函数.

当x>0时,,可知f(x)<0;

当x<0时,-x>0,f(x)=f(-x)&lt;0,

综上所述,当x≠0时,恒有f(x)<0,

即    .

利用函数奇偶性解答不等式问题的关键在于,结合不等式的结构特征构造具有奇偶性的函数,以便利用函数的奇偶性将问题加以转化.

二、利用函数的奇偶性求函数的值

求函数的值问题是函数中的常见题目,常以选择题或填空题的形式出现.此类问题中常含有参数,为了快速求得函数的值,我们可以利用函数的奇偶性,将f(-x)用±f(x)来替换,将函数式作整体处理,进而求得函数的值.这样不仅可以避免逐步讨论、求解参数的值,还可以简化运算,有利于提升解题的效率.

例2.若    (其中a,b,c为常数),且f(-2)=5,试求f(2)的值.

分析:本题直接求函数f(2)的值较为困难,可结合f(x)表达式的特点,将含x的一部分构造成具有奇偶性的函数,利用函数的奇偶性进行处理,则不难求出函数f(2)的值.

解:设,

则,

易知g(x)为奇函数,故有g(-2)=-g(2),

又因为f(x)=g(x)+x2,

将两式相加可得f(-2)+f(2)=8,

因为f(-2)=5,所以f(2)=3.

三、利用函数的奇偶性求函数的解析式

求解函数的解析式问题的方法较多,利用函数奇偶性是常用的方法.在求函数的解析式时,要首先根据函数奇偶性的定义判断函数的奇偶性,然后将f(-x)用±f(x)来替换,这样便能快速求得函数的解析式.

例3.已知f(x)与g(x)的定义域是,若f(x)是偶函数,g(x)是奇函数,且    .试求f(x)与g(x)的解析式.

解:因为f(x)是偶函数,所以f(-x)=f(x),

因为g(x)是奇函數,所以g(-x)=-g(x),

因为,

所以①.

由已知可得②.

由①+②可得,

所以,

所以    .

若已知函数是偶函数或奇偶数,则根据函数奇偶性的定义f(-x)=-f(x)或f(-x)=f(x)进行代换,便不难求出函数的解析式.在这一过程中,我们要注意把握奇函数或偶函数的定义域.

总之,对于某些较为复杂的函数问题,同学们若能从函数的奇偶性入手,往往可以拓宽解题的思路.所以,在平时的学习中,同学们要熟练掌握函数的性质.

(作者单位:江苏省江浦高级中学)

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