判断函数(x)=ln (x+sqrt (1+{x)^2})的奇偶性。
判断函数
的奇偶性。
题目解答
答案
因为
,所以

,即
。那么,函数
是奇函数。
综上,本题答案为奇函数。
解析
考查要点:判断函数的奇偶性,需要掌握奇函数和偶函数的定义,并能通过代数变形验证函数满足的条件。
解题核心思路:
- 代入验证法:计算$f(-x)$,将其与$f(x)$比较,判断是否满足$f(-x) = -f(x)$(奇函数)或$f(-x) = f(x)$(偶函数)。
- 代数变形技巧:对表达式$-x + \sqrt{1+x^2}$进行有理化处理,利用平方差公式简化表达式,结合对数的运算性质得出结论。
破题关键点:
- 发现代数恒等式:通过乘以共轭表达式,证明$-x + \sqrt{1+x^2} = \dfrac{1}{x + \sqrt{1+x^2}}$,从而将$f(-x)$转化为$-f(x)$。
步骤1:计算$f(-x)$
将$-x$代入函数表达式:
$f(-x) = \ln(-x + \sqrt{1 + (-x)^2}) = \ln(-x + \sqrt{1 + x^2}).$
步骤2:有理化表达式
对$-x + \sqrt{1 + x^2}$进行有理化处理,分子分母同乘以$x + \sqrt{1 + x^2}$:
$\begin{aligned}-x + \sqrt{1 + x^2} &= \dfrac{(-x + \sqrt{1 + x^2})(x + \sqrt{1 + x^2})}{x + \sqrt{1 + x^2}} \\&= \dfrac{(\sqrt{1 + x^2})^2 - x^2}{x + \sqrt{1 + x^2}} \\&= \dfrac{1 + x^2 - x^2}{x + \sqrt{1 + x^2}} \\&= \dfrac{1}{x + \sqrt{1 + x^2}}.\end{aligned}$
步骤3:代入对数表达式
将有理化结果代入$f(-x)$:
$f(-x) = \ln\left(\dfrac{1}{x + \sqrt{1 + x^2}}\right).$
步骤4:利用对数性质化简
根据$\ln\left(\dfrac{1}{a}\right) = -\ln(a)$,得:
$f(-x) = -\ln(x + \sqrt{1 + x^2}) = -f(x).$
结论:
$f(-x) = -f(x)$,因此$f(x)$是奇函数。