判断函数奇偶性的公式-判断函数奇偶性公式
判断函数奇偶性这事儿,实际上挺有意思,别整那些死规矩的,就像切水果一样,顺手就能办。咱不讲究啥“起初、其次”,直接上操作。 说个最好办的,就是看函数图像是不是关于 y 轴对称。
要是是对称的,那它就是偶函数,图像就本来就在 y 轴上;要是不对称,那不可能是奇函数。但这只是第一步,还得有点耐心,出于大量函数看着挺像似的,略微一量量数据,发现不对劲了,瞬间就是个反函数。 举个例子,算一下 $f(x) = x^2$ 这个函数。你拿个尺子量,$f(1)$ 等于 1,$f(-1)$ 也等于 1,一一对应。再看 $f(2)$ 和 $f(-2)$,分别是 4 和 4,依然对应。再看 $f(3)$ 和 $f(-3)$,5 和 5,还是对应。
这里有个规律,只要把 $x$ 换成 $-x$,结局不变,那就是偶函数。
这种函数,图像就是那种竖着的抛物线,上下对称,能不能直接断定它是偶函数,这得看你的直觉准不准。 再举个反例,比如 $g(x) = x$ 要么 $h(x) = x^2 + x$。试着算一下对应点,把 $x$ 换成 $-x$,看看能不能凑出相等的结局。 对 $g(x)$,算 $f(-1)$ 拿到 $-1$,而 $f(1)$ 是 $1$,这两个数不一样,并且关于原点对称,故此它是个奇函数,图像是那条穿过原点的直线。 再看 $h(x) = x^2 + x$,算 $h(1)$ 是 $2$,算 $h(-1)$ 是 $0$,这两个数字不相等,并且它们关于原点对称,说明这个函数是奇函数。 这种函数,图像就是那条穿过原点的对数抛物线,既有一侧在上方,另一侧在下方,形状特别刁钻,务必得用公式严格验证,不能靠目测。 不过最让人头疼的是那些既不像奇函数也不像偶函数的函数。
比如一个烂函数,$f(x)$ 的定义域是实数集,可是计算 $f(-x)$ 的时候,分母变成负数了,整个式子就变了样。
这时候,你根本找不到 $f(x)$ 和 $f(-x)$ 之间的规律,那它肯定既不是奇函数,也不是偶函数。
这时候,咱就不用纠结了,直接说它是非奇非偶函数就行。 有时候,你会发现 $f(x)$ 和 $f(-x)$ 的值别看不相等,但一加上要么一减去某个常数,居然又能对应起来了。
这种情况比较复杂,但间或也能碰见。
比如 $f(x) = x^3 - 1$,算 $f(-1)$ 是 $-2$,$f(1)$ 也是 $-2$。再试 $x=2$,$f(2)$ 是 $7$,$f(-2)$ 是 $-7$,加起来是 $0$。
这说明它可能是啥特殊类型的函数,但就目前的严格定义来看,它不符合标准。
这里有个小插曲,它关于点 $(0, -1)$ 对称。
不过函数只有两种:奇函数或偶函数,没有第三种说法,故此这种情况,严格来说它既不是奇函数,也不是偶函数。 再来看一个更极端的例子,比如 $f(x) = x^{5/3}$。算 $f(1)$ 是 $1$,$f(-1)$ 是 $-1$,对应。算 $f(2)$ 是 $2^{1.66dots}$,$f(-2)$ 是 $-2^{1.66dots}$,数量级一样,符号反之。算 $f(-1)$ 是 $-1$,$f(1)$ 是 $1$,对应。算 $f(-2)$ 是 $-2^{5/3}$,$f(2)$ 是 $2^{5/3}$,对应。成对出现,关于原点对称。
故此这个函数是奇函数。 看来,判断起来还真得拿好计算器,别光凭感觉。别看这样算起来挺费事,有时候就连像个机器人一样在死磕,但要是你的学生,要么你自己是个严谨的人,得把这一步做扎实。
毕竟,数学里的严谨性,有时候就藏在这些要不要加个负号、要不要提个括号里里外外的细节里。 最终总结一下,判断奇偶性的核心就是看代入反之数后的变化规律。对称就是偶函数,抵制称就是奇函数,那既不对称也不抵制称的,就别硬凑,直接认定它非奇非偶。别看过程可能有点碎屑,但只要数据摆在那里,结论就能呼之欲出。别犯懒,得把每一个点都算清楚,别留尾巴。
毕竟,完美的对称性,是靠数据和规矩堆出来的,不是靠天进食的。
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