(共30张PPT)
第三章
第二课时 函数奇偶性的应用
1.掌握函数奇偶性的简单应用.
2.了解函数图象的对称轴、对称中心满足的条件.
课标要求
素养要求
1.通过函数奇偶性的应用,熟悉转化、对称等思想方法,提升逻辑推理素养.
2.通过函数图象的对称轴、对称中心条件,提升直观想象和数学抽象素养.
课前预习
知识探究
1
1.函数的奇偶性与单调性
(1)若f(x)为奇函数且在区间[a,b](a(2)若f(x)为偶函数且在区间[a,b](a增函数
一致(相同)
减函数
相反
2.奇偶函数的运算性质
在公共定义域内:
(1)两个奇函数的和函数是奇函数,两个奇函数的积函数是偶函数;
(2)两个偶函数的和函数、积函数都是偶函数;
(3)一个奇函数、一个偶函数的积函数是奇函数.
3.函数的对称轴与对称中心(拓展)
(1)若函数f(x)的定义域为D,对 x∈D都有f(T+x)=f(T-x)(T为常数),则x=____是f(x)的对称轴.
(2)若函数f(x)的定义域为D,对 x∈D都有f(a+x)+f(a-x)=2b(a,b为常数),则____________是f(x)的对称中心.
T
(a,b)
1.思考辨析,判断正误
√
√
√
2.定义在R上的偶函数f(x)在(0,+∞)上是增函数,则( )
C
解析 ∵f(x)是定义在R上的偶函数,
∴f(-π)=f(π),f(-4)=f(4),
又f(x)在(0,+∞)上是增函数,0<3<π<4,
∴f(3)A.f(3)C.f(3)0
解析 由f(0)=a=0,得a=0.
x+x2
4.已知f(x)是定义在R上的奇函数,当x<0时,f(x)=x-x2,则当x>0时,f(x)=________.
解析 设x>0,则-x<0,
∴f(-x)=-x-(-x)2=-x-x2.
又f(-x)=-f(x),故f(x)=x+x2.
课堂互动
题型剖析
2
题型一 利用奇偶性求函数解析式
角度1 求对称区间上的解析式
【例1-1】 (1)函数f(x)是R上的偶函数,且当x<0时,f(x)=x(x-1),则当x>0时,f(x)=________.
x(x+1)
解析 设x>0,则-x<0,
所以f(-x)=-x(-x-1)=x(x+1).
因为函数f(x)为R上的偶函数,
故当x>0时,f(x)=f(-x)=x(x+1),
即x>0时,f(x)=x(x+1).
(2)函数f(x)为R上的奇函数,当x>0时,f(x)=-2x2+3x+1,则f(x)=
____________________.
解析 设x<0,则-x>0,
所以f(-x)=-2(-x)2+3(-x)+1=-2x2-3x+1.
由于f(x)是R上的奇函数,故f(x)=-f(-x),
所以f(x)=2x2+3x-1,
即当x<0时,f(x)=2x2+3x-1.
因为f(x)为R上的奇函数,故f(0)=0.
解 ∵f(x)是偶函数,g(x)是奇函数,∴f(-x)=f(x),g(-x)=-g(x),
已知函数f(x)的奇偶性及函数f(x)在某区间上的解析式,求该函数在整个定义域上的解析式的方法如下:(1)求哪个区间上的解析式,x就设在那个区间上;(2)把x对称转化到已知区间上,代入到已知区间上的函数解析式中;(3)利用f(x)的奇偶性将f(-x)用-f(x)或f(x)表示,从而求出f(x).
思维升华
【训练1】 (1)设函数f(x)是定义在R上的奇函数,当x<0时,f(x)=-x2-x,求函数f(x)的解析式;
解 设x>0,则-x<0,
∴f(-x)=-(-x)2-(-x)=-x2+x.
又f(x)是R上的奇函数,∴f(x)=-f(-x)=x2-x.
又∵函数定义域为R,∴f(0)=0,
(2)设f(x)是偶函数,g(x)是奇函数,且f(x)+g(x)=x2+2x,求函数f(x),g(x)的解析式.
解 ∵f(x)是偶函数,g(x)是奇函数,
∴f(-x)=f(x),g(-x)=-g(x),
由f(x)+g(x)=2x+x2.①
用-x代替x,得f(-x)+g(-x)=-2x+(-x)2,
∴f(x)-g(x)=-2x+x2,②
(①+②)÷2,得f(x)=x2;(①-②)÷2,得g(x)=2x.
题型二 函数奇偶性的应用
解析 ∵对任意实数x总有f(-x)=f(x),∴f(x)为偶函数,∴f(2)=f(-2).
B
比较大小的方法:
①自变量在同一单调区间上,直接利用函数的单调性比较大小;
②自变量不在同一单调区间上,需利用函数的奇偶性把自变量转化到同一单调区间上,然后利用单调性比较大小.
思维升华
角度2 利用奇偶性、单调性解不等式
【例2-2】 (1)设定义在[-3,3]上的奇函数f(x)在区间[0,3]上是减函数,若f(1-m)解 因为f(x)是奇函数且f(x)在[0,3]上是减函数,
所以f(x)在[-3,3]上是减函数.
(2)定义在[-2,2]上的偶函数g(x),当x≥0时,g(x)为减函数,若g(1-m)解 ∵g(x)在[-2,2]上为偶函数,且x≥0时为减函数,
利用函数奇偶性和单调性解不等式
解决此类问题时一定要充分利用已知的条件,把已知不等式转化成f(x1)>f(x2)或f(x1)思维升华
解析 (1)∵f(x)为偶函数,∴f(x)=f(-x),
即(x+a)(x-4)=(-x+a)(-x-4),
整理得,2a=8,∴a=4.
4
0
利用函数奇偶性求参数值的方法
(1)此类问题应充分运用奇(偶)函数的定义,构造函数,从而使问题得到快速解决.
(2)在定义域关于原点对称的前提下,若解析式中仅含有x的奇次项,则函数为奇函数;若解析式中仅含有x的偶次项,则函数为偶函数,常利用此结论构造函数.
(3)利用奇偶性求参数值时,应根据x∈R等式恒成立的特征求参数.
思维升华
【训练2】 (1)函数f(x)在(-∞,+∞)上单调递减,且为奇函数.若f(1)=-1,则满足-1≤f(x-2)≤1的x的取值范围是( )
A.[-2,2] B.[-1,1]
C.[0,4] D.[1,3]
解析 ∵f(x)为奇函数,f(1)=-1,∴f(-1)=1.
∵-1≤f(x-2)≤1,
∴f(1)≤f(x-2)≤f(-1).
又∵f(x)在(-∞,+∞)上单调递减,
∴-1≤x-2≤1,∴1≤x≤3.故选D.
D
(2)已知偶函数f(x)和奇函数g(x)的定义域都是(-4,4),且在(-4,0]上的图象如图所示,则关于x的不等式f(x)g(x)<0的解集是__________________.
解析 设h(x)=f(x)g(x),
则h(-x)=f(-x)g(-x)=-f(x)g(x)=-h(x),
∴h(x)是奇函数,
补全f(x),g(x)的图象(图略),由图象可知:
当-40,g(x)<0,此时h(x)<0;
当00,此时h(x)<0,
∴h(x)<0的解集为(-4,-2)∪(0,2).
故答案为(-4,-2)∪(0,2).
(-4,-2)∪(0,2)
【例3】 求证:二次函数f(x)=-x2-2x+1的图象关于x=-1对称.
题型三 证明函数图象的对称性(拓展)
证明 任取x∈R,
∵f(-1+x)=-(-1+x)2-2(-1+x)+1=-x2+2,
f(-1-x)=-(-1-x)2-2(-1-x)+1=-x2+2,
∴f(-1+x)=f(-1-x),
∴f(x)的图象关于x=-1对称.
(1)要证明函数f(x)的图象关于x=h对称,只需证明对定义域内的任意x,满足f(h-x)=f(h+x).
(2)要证明函数f(x)的图象关于点(a,b)对称,只需证明对定义域内的任意x ,满足f(a+x)+f(a-x)=2b.
思维升华
证明 函数f(x)的定义域为(-∞,-1)∪(-1,+∞).
任取x∈(-∞,-1)∪(-1,+∞),
即f(-1+x)+f(-1-x)=2×1,
∴f(x)的图象关于点(-1,1)对称.
1.奇函数在关于原点对称的两个区间上有相同的单调性;偶函数在关于原点对称的两个区间上有相反的单调性.
2.如果一个奇函数f(x)在x=0处有定义,那么一定有f(0)=0;如果函数f(x)是偶函数,那么f(x)=f(|x|).
3.利用奇偶性可以简化研究函数性质的过程,利用奇偶性求函数值、解析式、比较大小、解不等式等核心问题是转化.
4.对于抽象函数(未给出解析表达式的函数)可画出满足条件的示意图来帮助分析解决问题.
课堂小结