课题:1.3 函数的奇偶性与单调性的综合
学习目标展示
理解奇偶函数的单调性的性质;
会解决有关抽象函数的单调性与奇偶性的问题.
衔接性知识
如何用定义判断函数的奇偶性?
2.如何判断函数的单调性?
基础知识工具箱
要点
性质
奇函数的性质
①是奇函数的图象关于原点对称
②是奇函数
偶函数的性质
①是偶函数的图象关于轴对称
②是奇函数
奇偶函数的运算
具有奇偶性的两个函数在公共定义域上有:
奇+奇=奇、奇×奇=偶、奇×偶=奇、偶×偶=偶
单调性的性质
①若,则与的单调性相同;若,则与的单调性相反
②若,则与的单调性相反;
③具有单调性的两个函数在公共定义域上有:
增+增=增、减+减=减,其它情形规律不确定
奇偶性与单调性的关系
若为奇函数,则与时单调性相同;若为偶函数,则与时单调性相反
典例精讲剖析
例1.函数的值域为________.
例2.已知函数是奇函数,是偶函数,且对于定义域内的任一都有,求与的解析式.
例3.若函数是定义在上的偶函数,在(-∞,0]上是减函数,且,则使得的的取值范围是( )21世纪教育网版权所有
A.(-∞,2) B.(-2,2) C.(2,+∞) D.(-∞,-2)∪(2,+∞)
例4.已知函数对任意,总有,且当时,,,
(1) 判断的奇偶性;
(2)求证在上是减函数;
(3)求在上的最大值及最小值.
精练部分
A类试题(普通班用)
1. 对于函数f(x)=,下列结论中正确的是( )
A.是奇函数,且在[0,1]上是减函数 B.是奇函数,且在[1,+∞)上是减函数
C.是偶函数,且在[-1,0]上是减函数 D.是偶函数,且在(-∞,-1]上是减函数
2. 函数y=x-(1≤x≤2)的最大值与最小值的和为( )
A.0 B.- C.-1 D.1
3.设函数f(x)=为奇函数,则a=________.
4.设函数f(x)=是奇函数(a、b、c∈Z),且f(1)=2,f(2)<3,求a、b、c的值.
5.已知函数)是偶函数,且在[0,+∞)上单调递减.若,求实数的取值范围.
B类试题(3+3+4)(尖子班用)
1. 对于函数f(x)=,下列结论中正确的是( )
A.是奇函数,且在[0,1]上是减函数 B.是奇函数,且在[1,+∞)上是减函数
C.是偶函数,且在[-1,0]上是减函数 D.是偶函数,且在(-∞,-1]上是减函数
2. 函数y=x-(1≤x≤2)的最大值与最小值的和为( )
A.0 B.- C.-1 D.1
3. 设奇函数f(x)在(0,+∞)上为增函数,且f(1)=0,则不等式<0的解集为( )
A.(-1,0)∪(1,+∞) B.(-∞,-1)∪(0,1)
C.(-∞,-1)∪(1,+∞) D.(-1,0)∪(0,1)
4. 设函数f(x)=为奇函数,则a=________.
5. 设奇函数的定义域为.若当时,的图象如图,则不等式的解集是______.
6.是减函数,则函数的增区间为________
7.设函数f(x)=是奇函数(a、b、c∈Z),且f(1)=2,f(2)<3,求a、b、c的值.
8. 已知函数)是偶函数,且在[0,+∞)上单调递减.若,求实数的取值范围.
9.对于每个实数x,设f(x)取y=4x+1,y=x+2,y=-2x+4三个函数中的最小值,用分段函数写出f(x)的解析式,并求f(x)的最大值.21教育网
10. 已知函数f(x)=x2-4x-4.
(1)若函数定义域为[3,4],求函数值域;(2)若函数定义域为[-3,4],求函数值域;
(3)当x∈[a-1,a]时,y的取值范围是[1,8],求a.
课题:1.3 函数的奇偶性与单调性的综合
学习目标展示
理解奇偶函数的单调性的性质;
会解决有关抽象函数的单调性与奇偶性的问题.
衔接性知识
如何用定义判断函数的奇偶性?
答:按“求定义域化简解析式计算结论”来判断
2.如何判断函数的单调性?
基础知识工具箱
要点
性质
奇函数的性质
①是奇函数的图象关于原点对称
②是奇函数
偶函数的性质
①是偶函数的图象关于轴对称
②是奇函数
奇偶函数的运算
具有奇偶性的两个函数在公共定义域上有:
奇+奇=奇、奇×奇=偶、奇×偶=奇、偶×偶=偶
单调性的性质
①若,则与的单调性相同;若,则与的单调性相反
②若,则与的单调性相反;
③具有单调性的两个函数在公共定义域上有:
增+增=增、减+减=减,其它情形规律不确定
奇偶性与单调性的关系
若为奇函数,则与时单调性相同;若为偶函数,则与时单调性相反
典例精讲剖析
例1.函数的值域为________.
[解析] ∵在(-∞,1]上单调递减,在[-3,+∞)上单调递增.
∴在[-3,1]上为减函数,
∴当时,;当时,
所以的值域为
例2.已知函数是奇函数,是偶函数,且对于定义域内的任一都有,求与的解析式.
[分析] 利用函数的性质再得到一个关于与的等式,然后把与看作未知量,利用方程的观点求解与.21·cn·jy·com
[解析] 由 ①
用代替得,
∵为奇函数,为偶函数,∴ ②
由①+②,得,由①-②,得
例3.若函数是定义在上的偶函数,在(-∞,0]上是减函数,且,则使得的的取值范围是( )www.21-cn-jy.com
A.(-∞,2) B.(-2,2) C.(2,+∞) D.(-∞,-2)∪(2,+∞)
[解析] 由题意知,
当时,,所以;
由对称性知,时,为增函数,,,所以。
故或,即时,,因此选B.
[点评] 可用数形结合法求解.由题意画出示意图如图所示可知选B.
例4.已知函数对任意,总有,且当时,,,
(1) 判断的奇偶性;
(2)求证在上是减函数;
(3)求在上的最大值及最小值.
[分析] 欲证(1)中为减函数,依定义,对必须证出.利用单调性求在上的最值,而将条件时,转化为时,是本题的关键.【来源:21·世纪·教育·网】
[解析] (1)∵,∴,又,∴,所以是奇函数
(2)设则
∵,据题意有
∴,即,∴在上是减函数.
(3)由(2)知,f(x)在上递减,∴最大,最小,
而,
f(-3)=-f(3)=2
∴在上的最大值2,最小值为-2.
精练部分
A类试题(普通班用)
1. 对于函数f(x)=,下列结论中正确的是( )
A.是奇函数,且在[0,1]上是减函数 B.是奇函数,且在[1,+∞)上是减函数
C.是偶函数,且在[-1,0]上是减函数 D.是偶函数,且在(-∞,-1]上是减函数
[答案] D
[解析] 画出函数图象如图,图象关于轴对称,所此函数为偶函数,
在(-∞,-1]上为减函数.
2. 函数y=x-(1≤x≤2)的最大值与最小值的和为( )
A.0 B.- C.-1 D.1
[答案] A
[解析] y=x-在[1,2]上为增函数,当x=1时ymin=-1,当x=2时,ymax=1.故选A.
3.设函数f(x)=为奇函数,则a=________.
[解析] f(x)=(x+1)(x+a)为奇函数?g(x)=(x+1)(x+a)为偶函数,
故g(-1)=g(1),∴a=-1.
4.设函数f(x)=是奇函数(a、b、c∈Z),且f(1)=2,f(2)<3,求a、b、c的值.
[解析] 由条件知f(-x)+f(x)=0,∴+=0,
∴c=0又f(1)=2,∴a+1=2b,∵f(2)<3,∴<3,∴<3,
解得:-1
∴b=或1,由于b∈Z,∴a=1、b=1、c=0
5.已知函数)是偶函数,且在[0,+∞)上单调递减.若,求实数的取值范围.
解:∵是偶函数,∴.∵,∴,
∵在[0,+∞)上是减函数,∴,即或.
∴实数的取值范围是或.
B类试题(3+3+4)(尖子班用)
1. 对于函数f(x)=,下列结论中正确的是( )
A.是奇函数,且在[0,1]上是减函数 B.是奇函数,且在[1,+∞)上是减函数
C.是偶函数,且在[-1,0]上是减函数 D.是偶函数,且在(-∞,-1]上是减函数
[答案] D
[解析] 画出函数图象如图,图象关于轴对称,所此函数为偶函数,
在(-∞,-1]上为减函数.
2. 函数y=x-(1≤x≤2)的最大值与最小值的和为( )
A.0 B.- C.-1 D.1
[答案] A
[解析] y=x-在[1,2]上为增函数,当x=1时ymin=-1,当x=2时,ymax=1.故选A.
3. 设奇函数f(x)在(0,+∞)上为增函数,且f(1)=0,则不等式<0的解集为( )
A.(-1,0)∪(1,+∞) B.(-∞,-1)∪(0,1)
C.(-∞,-1)∪(1,+∞) D.(-1,0)∪(0,1)
[答案] D
[解析] 奇函数f(x)在(0,+∞)上为增函数,且f(1)=0,=<0.
由函数的图象得解集为(-1,0)∪(0,1).
4. 设函数f(x)=为奇函数,则a=________.
[解析] f(x)=(x+1)(x+a)为奇函数?g(x)=(x+1)(x+a)为偶函数,
故g(-1)=g(1),∴a=-1.
5. 设奇函数的定义域为.若当时,的图象如右图,则不等式的解集是______.
[答案] (-2,0)∪(2,5]
[解析] 为奇函数,故由所给图象可知当时,又由图知2<x≤5时,,故的解集为(-2,0)∪(2,5]21世纪教育网版权所有
6.是减函数,则函数的增区间为________
[解析] 由条件2k+1<0,∴k<-,
∴函数的图象开口向下,故增区间为(-∞,-].
7.设函数f(x)=是奇函数(a、b、c∈Z),且f(1)=2,f(2)<3,求a、b、c的值.
[解析] 由条件知f(-x)+f(x)=0,∴+=0,
∴c=0又f(1)=2,∴a+1=2b,∵f(2)<3,∴<3,∴<3,
解得:-1∴b=或1,由于b∈Z,∴a=1、b=1、c=0
8. 已知函数)是偶函数,且在[0,+∞)上单调递减.若,求实数的取值范围.
解:∵是偶函数,∴.∵,∴,
∵在[0,+∞)上是减函数,∴,即或.
∴实数的取值范围是或.
9.对于每个实数x,设f(x)取y=4x+1,y=x+2,y=-2x+4三个函数中的最小值,用分段函数写出f(x)的解析式,并求f(x)的最大值.21教育网
[解析] 由直线y=4x+1与y=x+2求得交点A;
由直线y=x+2与y=-2x+4,求出交点B.
由图象可看出:
f(x)的最大值为
10. 已知函数f(x)=x2-4x-4.
(1)若函数定义域为[3,4],求函数值域;
(2)若函数定义域为[-3,4],求函数值域;
(3)当x∈[a-1,a]时,y的取值范围是[1,8],求a.
[解析] (1)f(x)=(x-2)2-8开口向上,对称轴x=2,∴当x∈[3,4]时,f(x)为增函数,最小值f(3)=-7,最大值f(4)=-4.∴值域为[-7,-4].21cnjy.com
(2)f(x)=(x-2)2-8在[-3,2]上是减函数,在[2,4]上是增函数,∴最小值为f(2)=-8,
又f(-3)=17,f(4)=-4.
(也可以通过比较-3和4哪一个与对称轴x=2的距离远则哪一个对应函数值较大,开口向下时同样可得出.)∴最大值为17,值域为[-8,17].2·1·c·n·j·y
(3)∵f(x)=(x-2)2-8,当x∈[a-1,a]时y的取值范围是[1,8],∴2?[a-1,a].当a<2时,函数f(x)在[a-1,a]上是减函数.∴∴a=-1;21·世纪*教育网
当a-1>2即a>3时,f(x)在[a-1,a]上是增函数,
则∴a=6.综上得a=-1或a=6.