老师
老师同学们,今天我们来学习函数的奇偶性。首先,大家还记得函数的基本性质除了单调性,还有什么吗?
同学A老师,还有奇偶性!
老师对的,奇偶性是函数的另一个重要性质,它反映了函数图象关于原点或y轴的对称性。那谁能说说,什么样的函数是奇函数,什么样的是偶函数呢?
同学A奇函数好像是满足f(-x) = -f(x),偶函数是f(-x) = f(x)对吧
老师非常准确!不过要注意,这里有个前提——函数的定义域必须关于原点对称。如果定义域不关于原点对称,比如定义域是[1,3],那还能谈奇偶性吗?
同学A不能,因为定义域不对称的话,-x可能不在定义域里,就没法比较f(-x)和f(x)了。
老师没错,定义域关于原点对称是判断奇偶性的前提条件。接下来我们看具体例子,比如f(x) = x³,怎么判断它是不是奇函数?
同学A代入-x,f(-x) = (-x)³ = -x³ = -f(x),所以是奇函数!
老师很好。那f(x) = x²呢?
同学Af(-x) = (-x)² = x² = f(x),是偶函数!
老师那如果是f(x) = x³ + x呢?
同学A试试代入-x,f(-x) = (-x)³ + (-x) = -x³ - x = -(x³ + x) = -f(x),也是奇函数!
老师对,这说明多个奇函数相加还是奇函数。那如果是f(x) = x² + 1呢?
同学Af(-x) = (-x)² + 1 = x² + 1 = f(x),是偶函数。
老师不错。现在我们来总结一下奇偶性的定义:对于函数f(x)的定义域内任意一个x,若f(-x) = -f(x),就是奇函数;若f(-x) = f(x),就是偶函数。另外,还有几个重要性质:比如奇函数如果在x=0处有定义,那么f(0) = 0,为什么呢?
同学A因为f(-0) = -f(0),也就是f(0) = -f(0),所以2f(0) = 0,f(0) = 0。
老师很好。再看图象特征:奇函数的图象关于原点对称,偶函数的图象关于y轴对称。比如y = x³的图象过原点,关于原点对称;y = x²的图象关于y轴对称。反过来,如果一个函数的图象关于原点对称,那它一定是奇函数吗?
同学A是的,因为图象对称意味着f(-x) = -f(x)。
老师对。那如果一个函数既是奇函数又是偶函数,会是什么样的呢?
同学A比如f(x) = 0,定义域关于原点对称时,既是奇函数又是偶函数。
老师没错,这种函数的特点是f(x) = 0,且定义域对称。接下来我们看奇偶性的运算性质:两个偶函数相加还是偶函数,两个奇函数相加是奇函数,对吗?
同学A比如偶函数f(x)=x²和g(x)=2,相加后h(x)=x²+2还是偶函数;奇函数f(x)=x和g(x)=x³,相加后h(x)=x+x³还是奇函数。
老师那如果一个奇函数和一个偶函数相乘呢?比如f(x)=x(奇函数)和g(x)=x²(偶函数),乘积h(x)=x³是什么函数?
同学A“h(-x) = (-x)³ = -x³ = -h(x),是奇函数!
老师对,奇函数乘偶函数是奇函数。再比如偶函数乘偶函数,结果是偶函数;奇函数乘奇函数是偶函数,这些都可以通过定义推导出来。另外,大家要注意,判断奇偶性时一定要先看定义域是否对称,再验证f(-x)和f(x)的关系。比如这个函数f(x) = x + 1,定义域为R,是对称的,那它是奇函数还是偶函数?
同学Af(-x) = -x + 1,既不等于-f(x) = -x -1,也不等于f(x) = x +1,所以既不是奇函数也不是偶函数。
老师非常好。还有一种特殊情况,比如f(x) = 0,定义域为{0},这时候它既是奇函数又是偶函数,因为定义域只有0,满足f(-0)=f(0)=0=-f(0)。这种情况虽然少见,但也要注意。接下来我们做个总结:判断函数奇偶性的步骤——第一步,看定义域是否关于原点对称;第二步,计算f(-x),比较它和f(x)的关系,等于-f(x)就是奇函数,等于f(x)就是偶函数,都不等就是非奇非偶。另外,奇函数图象关于原点对称,偶函数关于y轴对称,利用图象也可以辅助判短!