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高中数学
人教B版(2019)
必修 第一册
第三章 函数
3.1函数的概念与性质
3.1.3 函数的奇偶性
(新教材) 高中数学人教B版必修第一册 3.1.3 函数的奇偶性(36张PPT+34张PPT课件+学案)
文档属性
名称
(新教材) 高中数学人教B版必修第一册 3.1.3 函数的奇偶性(36张PPT+34张PPT课件+学案)
格式
zip
文件大小
3.0MB
资源类型
教案
版本资源
人教B版(2019)
科目
数学
更新时间
2019-12-12 21:52:43
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文档简介
3.1.3 函数的奇偶性
第1课时 函数的奇偶性
学习目标 1.了解函数奇偶性的定义.2.掌握函数奇偶性的判断和证明方法.3.会应用奇、偶函数图像的对称性解决简单问题.
知识点 函数的奇偶性
1.偶函数
一般地,设函数y=f(x)的定义域为D,如果对D内的任意一个x,都有-x∈D,且f(-x)=f(x),则称y=f(x)为偶函数.偶函数图像关于y轴对称.
2.奇函数
一般地,设函数y=f(x)的定义域为D,如果对D内的任意一个x,都有-x∈D,且f(-x)=-f(x),则称y=f(x)为奇函数.函数图像关于原点对称.
思考 奇(偶)函数的定义域有何特征?
答案 奇(偶)函数的定义要求“对定义域D内任意一个x,都有-x∈D”,故奇(偶)函数的定义域必须关于原点对称.
1.奇、偶函数的定义域都关于原点对称.( √ )
2.函数f(x)=x2+|x|的图像关于原点对称.( × )
3.对于定义在R上的函数f(x),若f(-1)=f(1),则函数f(x)一定是偶函数.( × )
4.不存在既是奇函数又是偶函数的函数.( × )
一、函数奇偶性的判断
例1 判断下列函数的奇偶性.
(1)f(x)=;
(2)f(x)=x2(x2+2);
(3)f(x)=;
(4)f(x)=+.
解 (1)f(x)=的定义域为(-∞,0)∪(0,+∞),
∵f(-x)==-=-f(x),
∴f(x)=是奇函数.
(2)f(x)=x2(x2+2)的定义域为R.
∵f(-x)=f(x),
∴f(x)=x2(x2+2)是偶函数.
(3)f(x)=的定义域为(-∞,1)∪(1,+∞),
∵定义域不关于原点对称,
∴f(x)=既不是奇函数,也不是偶函数.
(4)f(x)=+的定义域为{-1,1}.
∵f(-x)=f(x)=-f(x)=0,
∴f(x)=+既为奇函数,又为偶函数.
反思感悟 判断函数奇偶性的方法
(1)定义法:
①定义域关于原点对称.
②确定f(-x)与f(x)的关系.
(2)图像法.
跟踪训练1 判断下列函数的奇偶性.
(1)f(x)=;
(2)f(x)=;
(3)f(x)=
解 (1)函数f(x)的定义域为[0,+∞),不关于原点对称,所以f(x)=是非奇非偶函数.
(2)f(x)的定义域为[-1,0)∪(0,1],关于原点对称.
f(-x)==-f(x),
所以f(x)为奇函数.
(3)f(x)的定义域为(-∞,0)∪(0,+∞),关于原点对称,
当x>0时,-x<0,
则f(-x)=(-x)2-(-x)=x2+x=f(x);
当x<0时,-x>0,
则f(-x)=(-x)2+(-x)=x2-x=f(x),所以f(x)是偶函数.
二、奇、偶函数图像的简单应用
例2 定义在R上的奇函数f(x)在[0,+∞)上的图像如图所示.
(1)画出f(x)的图像;
(2)解不等式xf(x)>0.
解 (1)先描出(1,1),(2,0)关于原点的对称点(-1,-1),(-2,0),连线可得f(x)的图像如图.
(2)xf(x)>0即图像上横坐标、纵坐标同号.结合图像可知,xf(x)>0的解集是(-2,0)∪(0,2).
延伸探究
把本例中的“奇函数”改为“偶函数”,重做该题.
解 (1)f(x)的图像如图所示:
(2)xf(x)>0的解集是(-∞,-2)∪(0,2).
反思感悟 可以用奇(偶)函数图像关于原点(y轴)对称这一特性去画图,求值,解不等式等.
跟踪训练2 已知奇函数f(x)的定义域为[-5,5],且在区间[0,5]上的图像如图所示.
(1)画出在区间[-5,0]上的图像;
(2)写出使f(x)<0的x的取值集合.
解 (1)如图,
在[0,5]上的图像上选取5个关键点O,A,B,C,D.
分别描出它们关于原点的对称点O′,A′,B′,C′,D′,
再用光滑曲线连接即得.
(2)由(1)图可知,当且仅当x∈(-2,0)∪(2,5)时,f(x)<0.
∴使f(x)<0的x的取值集合为{x|-2
三、利用函数的奇偶性求参数值
例3 (1)若函数f(x)=ax2+bx+3a+b是偶函数,定义域为[a-1,2a],则a=________,b=________.
答案 0
解析 因为偶函数的定义域关于原点对称,
所以a-1=-2a,解得a=.
又函数f(x)=x2+bx+b+1为二次函数,结合偶函数图像的特点,易得b=0.
(2)已知函数f(x)=ax2+2x是奇函数,则实数a=________.
答案 0
解析 由奇函数定义有f(-x)+f(x)=0,得a(-x)2+2(-x)+ax2+2x=2ax2=0,故a=0.
反思感悟 利用奇偶性求参数的常见类型
(1)定义域含参数:奇偶函数f(x)的定义域为[a,b],根据定义域关于原点对称,利用a+b=0求参数.
(2)解析式含参数:根据f(-x)=-f(x)或f(-x)=f(x)列式,比较系数利用待定系数法求解.
跟踪训练3 (1)若函数f(x)=x2-|x+a|为偶函数,则实数a=________.
答案 0
解析 方法一 显然x∈R,
由已知得f(-x)=(-x)2-|-x+a|=x2-|x-a|.
又f(x)为偶函数,所以f(x)=f(-x),即x2-|x+a|=x2-|x-a|,
即|x+a|=|x-a|.
又x∈R,所以a=0.
方法二 由题意知f(-1)=f(1),则|a-1|=|a+1|,解得a=0.
(2)已知函数f(x)是奇函数,当x∈(-∞,0)时,f(x)=x2+mx.若f(2)=-3,则m的值为________.
答案
解析 ∵f(-2)=-f(2)=3,∴f(-2)=(-2)2-2m=3,
∴m=.
1.下列函数是偶函数的是( )
A.y=x B.y=2x2-3
C.y= D.y=x2,x∈(-1,1]
答案 B
2.函数f(x)=-x的图像关于( )
A.y轴对称 B.直线y=-x对称
C.坐标原点对称 D.直线y=x对称
答案 C
解析 ∵f(x)=-x是奇函数,
∴f(x)=-x的图像关于原点对称.
3.下列图像表示的函数具有奇偶性的是( )
答案 B
4.f(x)=x2+|x|( )
A.是偶函数,在(-∞,+∞)上是增函数
B.是偶函数,在(-∞,+∞)上是减函数
C.不是偶函数,在(-∞,+∞)上是增函数
D.是偶函数,且在(0,+∞)上是增函数
答案 D
5.若已知函数f(x)=是定义在(-1,1)上的奇函数,且f =,则函数f(x)的解析式为________.
答案 f(x)=
解析 ∵f(x)=是定义在(-1,1)上的奇函数,
∴f(0)=0,∴f(0)==0,∴b=0.
即f(x)=,又f =,∴=.
∴a=1,
∴函数f(x)=.
1.知识清单:
(1)函数奇偶性的概念.
(2)奇函数、偶函数的图像特征.
2.方法归纳:特值法、数形结合法.
3.常见误区:忽略函数的定义域的对称性,只有定义域关于原点对称,才可能具有奇偶性.
1.下列函数中奇函数的个数为( )
①f(x)=x3;②f(x)=x5;③f(x)=x+;④f(x)=.
A.1 B.2 C.3 D.4
答案 C
2.已知f(x)是定义在R上的奇函数,f(-3)=2,则下列各点中一定在函数f(x)的图像上的是( )
A.(3,-2) B.(3,2) C.(-3,-2) D.(2,-3)
答案 A
解析 f(-3)=2即点(-3,2)在奇函数的图像上,
∴(-3,2)关于原点的对称点(3,-2)必在f(x)的图像上.
3.设f(x)是定义在R上的一个函数,则函数F(x)=f(x)-f(-x)在R上一定( )
A.是奇函数
B.是偶函数
C.既是奇函数又是偶函数
D.既不是奇函数又不是偶函数
答案 A
解析 F(-x)=f(-x)-f(x)=-[f(x)-f(-x)]=-F(x).
4.若f(x)=a-是定义在R上的奇函数,则a的值为( )
A.0 B.-1 C.1 D.2
答案 C
解析 ∵f(x)是定义在R上的奇函数,
∴f(0)=0即f(0)=a-=0,∴a=1.
5.如图,给出奇函数y=f(x)的局部图像,则f(-2)+f(-1)的值为( )
A.-2 B.2
C.1 D.0
答案 A
解析 f(-2)+f(-1)=-f(2)-f(1)
=--=-2.
6.若f(x)=(x+a)(x-4)为偶函数,则实数a=________.
答案 4
解析 f(x)=x2+(a-4)x-4a是偶函数,∴a=4.
7.已知y=f(x)是奇函数,当x<0时,f(x)=x2+ax,且f(3)=6,则a的值为________.
答案 5
解析 因为f(x)是奇函数,
所以f(-3)=-f(3)=-6,
所以(-3)2+a(-3)=-6,解得a=5.
8.若f(x)为R上的奇函数,给出下列四个说法:
①f(x)+f(-x)=0;
②f(x)-f(-x)=2f(x);
③f(x)·f(-x)<0;
④=-1.
其中一定正确的为________.(填序号)
答案 ①②
解析 ∵f(x)在R上为奇函数,
∴f(-x)=-f(x).
∴f(x)+f(-x)=f(x)-f(x)=0,故①正确.
f(x)-f(-x)=f(x)+f(x)=2f(x),故②正确.
当x=0时,f(x)·f(-x)=0,故③不正确.
当x=0时,分母为0,无意义,故④不正确.
9.判断下列函数的奇偶性:
(1)f(x)=x3+x5;
(2)f(x)=|x+1|+|x-1|;
(3)f(x)=.
解 (1)函数的定义域为R.∵f(-x)=(-x)3+(-x)5=-(x3+x5)=-f(x),∴f(x)是奇函数.
(2)f(x)的定义域是R.∵f(-x)=|-x+1|+|-x-1|=|x-1|+|x+1|=f(x),∴f(x)是偶函数.
(3)函数f(x)的定义域是(-∞,-1)∪(-1,+∞),不关于原点对称,∴f(x)是非奇非偶函数.
10.(1)如图①,给出奇函数y=f(x)的局部图像,试作出y轴右侧的图像并求出f(3)的值.
(2)如图②,给出偶函数y=f(x)的局部图像,试作出y轴右侧的图像并比较f(1)与f(3)的大小.
解 (1)由奇函数的性质可作出它在y轴右侧的图像,图③为补充后的图像.易知f(3)=-2.
(2)由偶函数的性质可作出它在y轴右侧的图像,图④为补充后的图像,易知f(1)>f(3).
11.下列函数中,既是偶函数又在(0,+∞)上单调递增的函数是( )
A.y=x3 B.y=|x|+1
C.y=-x2+1 D.y=-
答案 B
解析 对于函数y=|x|+1,f(-x)=|-x|+1=|x|+1=f(x),
所以y=|x|+1是偶函数,当x>0时,y=x+1,
所以在(0,+∞)上单调递增.
另外,函数y=x3不是偶函数,y=-x2+1在(0,+∞)上单调递减,y=-不是偶函数.故选B.
12.设函数f(x)和g(x)分别是R上的偶函数和奇函数,则下列结论恒成立的是( )
A.f(x)+|g(x)|是偶函数
B.f(x)-|g(x)|是奇函数
C.|f(x)|+g(x)是偶函数
D.|f(x)|-g(x)是奇函数
答案 A
解析 由f(x)是偶函数,可得f(-x)=f(x),
由g(x)是奇函数可得g(-x)=-g(x),
故|g(x)|为偶函数,
∴f(x)+|g(x)|为偶函数.
13.已知函数f(x)=x3+ax2+bx+c是定义在[2b-5,2b-3]上的奇函数,则f 的值为( )
A. B. C.1 D.无法确定
答案 B
解析 因为f(x)为奇函数,
所以解得
所以f(x)=x3+2x,所以f =+1=.
14.函数f(x)=ax3+bx++5满足f(-3)=2,则f(3)的值为________.
答案 8
解析 设g(x)=f(x)-5=ax3+bx+(x≠0),
∵g(-x)=-ax3-bx-=-g(x),
∴g(x)是奇函数,
∴g(3)=-g(-3)=-[f(-3)-5]
=-f(-3)+5=-2+5=3,
又g(3)=f(3)-5=3,
∴f(3)=8.
15.已知函数f(x)=,若f(a)=,则f(-a)=________.
答案
解析 根据题意,f(x)==1+,而h(x)=是奇函数,故f(-a)=1+h(-a)=1-h(a)=2-[1+h(a)]=2-f(a)=2-=.
16.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 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.
课件34张PPT。第1课时 函数的奇偶性第三章 3.1.3 函数的奇偶性学习目标XUEXIMUBIAO1.了解函数奇偶性的定义.
2.掌握函数奇偶性的判断和证明方法.
3.会应用奇、偶函数图像的对称性解决简单问题.NEIRONGSUOYIN内容索引知识梳理题型探究随堂演练1知识梳理PART ONE知识点 函数的奇偶性1.偶函数
一般地,设函数y=f(x)的定义域为D,如果对D内的任意一个x,都有-x∈D,且f(-x)=f(x),则称y=f(x)为偶函数.偶函数图像关于y轴对称.
2.奇函数
一般地,设函数y=f(x)的定义域为D,如果对D内的任意一个x,都有-x∈D,且f(-x)=-f(x),则称y=f(x)为奇函数.函数图像关于原点对称.思考 奇(偶)函数的定义域有何特征?答案 奇(偶)函数的定义要求“对定义域D内任意一个x,都有-x∈D”,故奇(偶)函数的定义域必须关于原点对称.思考辨析 判断正误SI KAO BIAN XI PAN DUAN ZHENG WU1.奇、偶函数的定义域都关于原点对称.( )
2.函数f(x)=x2+|x|的图像关于原点对称.( )
3.对于定义在R上的函数f(x),若f(-1)=f(1),则函数f(x)一定是偶函数.( )
4.不存在既是奇函数又是偶函数的函数.( )√×××2题型探究PART TWO例1 判断下列函数的奇偶性.一、函数奇偶性的判断(2)f(x)=x2(x2+2);解 f(x)=x2(x2+2)的定义域为R.
∵f(-x)=f(x),
∴f(x)=x2(x2+2)是偶函数.∵定义域不关于原点对称,∵f(-x)=f(x)=-f(x)=0,反思感悟判断函数奇偶性的方法
(1)定义法:
①定义域关于原点对称.
②确定f(-x)与f(x)的关系.
(2)图像法.跟踪训练1 判断下列函数的奇偶性.解 函数f(x)的定义域为[0,+∞),不关于原点对称,解 f(x)的定义域为[-1,0)∪(0,1],关于原点对称.所以f(x)为奇函数.解 f(x)的定义域为(-∞,0)∪(0,+∞),关于原点对称,
当x>0时,-x<0,
则f(-x)=(-x)2-(-x)=x2+x=f(x);
当x<0时,-x>0,
则f(-x)=(-x)2+(-x)=x2-x=f(x),所以f(x)是偶函数.例2 定义在R上的奇函数f(x)在[0,+∞)上的图像如图所示.二、奇、偶函数图像的简单应用(1)画出f(x)的图像;解 先描出(1,1),(2,0)关于原点的对称点(-1,-1),(-2,0),连线可得f(x)的图像如图.(2)解不等式xf(x)>0.解 xf(x)>0即图像上横坐标、纵坐标同号.
结合图像可知,xf(x)>0的解集是(-2,0)∪(0,2).延伸探究
把本例中的“奇函数”改为“偶函数”,重做该题.解 (1)f(x)的图像如图所示:(2)xf(x)>0的解集是(-∞,-2)∪(0,2).反思感悟可以用奇(偶)函数图像关于原点(y轴)对称这一特性去画图,求值,解不等式等.跟踪训练2 已知奇函数f(x)的定义域为[-5,5],且在区间[0,5]上的图像如图所示.(1)画出在区间[-5,0]上的图像;解 如图,在[0,5]上的图像上选取5个关键点O,A,B,C,D.分别描出它们关于原点的对称点O′,A′,B′,C′,D′,
再用光滑曲线连接即得.(2)写出使f(x)<0的x的取值集合.解 由(1)图可知,当且仅当x∈(-2,0)∪(2,5)时,f(x)<0.
∴使f(x)<0的x的取值集合为{x|-2
得a(-x)2+2(-x)+ax2+2x=2ax2=0,
故a=0.0反思感悟利用奇偶性求参数的常见类型
(1)定义域含参数:奇偶函数f(x)的定义域为[a,b],根据定义域关于原点对称,利用a+b=0求参数.
(2)解析式含参数:根据f(-x)=-f(x)或f(-x)=f(x)列式,比较系数利用待定系数法求解.跟踪训练3 (1)若函数f(x)=x2-|x+a|为偶函数,则实数a=____.0解析 方法一 显然x∈R,
由已知得f(-x)=(-x)2-|-x+a|=x2-|x-a|.
又f(x)为偶函数,所以f(x)=f(-x),即x2-|x+a|=x2-|x-a|,
即|x+a|=|x-a|.
又x∈R,所以a=0.
方法二 由题意知f(-1)=f(1),则|a-1|=|a+1|,解得a=0.(2)已知函数f(x)是奇函数,当x∈(-∞,0)时,f(x)=x2+mx.若f(2)=-3,则m的值为____.解析 ∵f(-2)=-f(2)=3,
∴f(-2)=(-2)2-2m=3,3随堂演练PART THREE1.下列函数是偶函数的是
A.y=x B.y=2x2-3
C. D.y=x2,x∈(-1,1]12345√123452.函数 的图像关于
A.y轴对称 B.直线y=-x对称
C.坐标原点对称 D.直线y=x对称√3.下列图像表示的函数具有奇偶性的是12345√4.f(x)=x2+|x|
A.是偶函数,在(-∞,+∞)上是增函数
B.是偶函数,在(-∞,+∞)上是减函数
C.不是偶函数,在(-∞,+∞)上是增函数
D.是偶函数,且在(0,+∞)上是增函数√12345∴a=1,123451.知识清单:
(1)函数奇偶性的概念.
(2)奇函数、偶函数的图像特征.
2.方法归纳:特值法、数形结合法.
3.常见误区:忽略函数的定义域的对称性,只有定义域关于原点对称,才可能具有奇偶性.课堂小结KE TANG XIAO JIE本课结束第2课时 函数奇偶性的应用
学习目标 1.掌握用奇偶性求解析式的方法.2.理解奇偶性对单调性的影响并能用以比较大小、求最值、解不等式.
知识点一 用奇偶性求解析式
如果已知函数的奇偶性和一个区间[a,b]上的解析式,想求关于原点的对称区间[-b,-a]上的解析式,其解决思路为:
(1)“求谁设谁”,即在哪个区间上求解析式,x就应在哪个区间上设.
(2)要利用已知区间的解析式进行代入.
(3)利用f(x)的奇偶性写出-f(x)或f(-x),从而解出f(x).
知识点二 奇偶性与单调性
若函数f(x)为奇函数,则f(x)在关于原点对称的两个区间[a,b]和[-b,-a]上具有相同的单调性;若函数f(x)为偶函数,则f(x)在关于原点对称的两个区间[a,b]和[-b,-a]上具有相反的单调性.
1.若f(x)的定义域为R,且f(x)为奇函数,则f(0)=________.
答案 0
2.若f(x)为R上的奇函数,且在[0,+∞)上单调递减,则f(-1)________f(1).(填“>”“=”或“<”)
答案 >
解析 f(x)为R上的奇函数,且在[0,+∞)上单调递减,
∴f(x)在R上单调递减,
∴f(-1)>f(1).
3.如果奇函数f(x)在区间[-7,-3]上是减函数,那么函数f(x)在区间[3,7]上是________函数.
答案 减
解析 ∵f(x)为奇函数,
∴f(x)在[3,7]上的单调性与[-7,-3]上一致,
∴f(x)在[3,7]上是减函数.
4.函数f(x)为偶函数,若x>0时,f(x)=x,则x<0时,f(x)=________.
答案 -x
解析 方法一 令x<0,则-x>0,
∴f(-x)=-x,
又∵f(x)为偶函数,∴f(-x)=f(x),
∴f(x)=-x(x<0).
方法二 利用图像(图略)可得x<0时,f(x)=-x.
一、利用函数的奇偶性求解析式
命题角度1 求对称区间上的解析式
例1 函数f(x)是定义域为R的奇函数,当x>0时,f(x)=-x+1,求当x<0时,f(x)的解析式.
解 设x<0,则-x>0,
∴f(-x)=-(-x)+1=x+1,
又∵函数f(x)是定义域为R的奇函数,
∴当x<0时,f(x)=-f(-x)=-x-1.
反思感悟 求给定哪个区间的解析式就设这个区间上的变量为x,然后把x转化为-x,此时-x成为了已知区间上的解析式中的变量,通过应用奇函数或偶函数的定义,适当推导,即可得所求区间上的解析式.
跟踪训练1 已知f(x)是R上的奇函数,且当x∈(0,+∞)时,f(x)=x(1+x),求f(x)的解析式.
解 因为x∈(-∞,0)时,-x∈(0,+∞),
所以f(-x)=-x[1+(-x)]=x(x-1).
因为f(x)是R上的奇函数,
所以f(x)=-f(-x)=-x(x-1),x∈(-∞,0).
f(0)=0.
所以f(x)=
命题角度2 构造方程组求解析式
例2 设f(x)是偶函数,g(x)是奇函数,且f(x)+g(x)=,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)=.①
用-x代替x,
得f(-x)+g(-x)=,
∴f(x)-g(x)=,②
(①+②)÷2,得f(x)=;
(①-②)÷2,得g(x)=.
反思感悟 f(x)+g(x)=对定义域内任意x都成立,所以可以对x任意赋值,如x=-x.
利用f(x),g(x)一奇一偶,把-x的负号或提或消,最终得到关于f(x),g(x)的二元方程组,从中解出f(x)和g(x).
跟踪训练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.
二、利用函数的奇偶性与单调性比较大小
例3 设偶函数f(x)的定义域为R,当x∈[0,+∞)时,f(x)是增函数,则f(-2),f(π),f(-3)的大小关系是( )
A.f(π)>f(-3)>f(-2)
B.f(π)>f(-2)>f(-3)
C.f(π)
D.f(π)
答案 A
解析 因为函数f(x)为R上的偶函数,
所以f(-3)=f(3),f(-2)=f(2).
又当x∈[0,+∞)时,f(x)是增函数,且π>3>2,
所以f(π)>f(3)>f(2),故f(π)>f(-3)>f(-2).
反思感悟 利用函数的奇偶性与单调性比较大小
(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.
跟踪训练3 (1)已知偶函数f(x)在[0,+∞)上单调递减,则f(1)和f(-10)的大小关系为( )
A.f(1)>f(-10) B.f(1)
C.f(1)=f(-10) D.f(1)和f(-10)关系不定
答案 A
解析 ∵f(x)是偶函数,且在[0,+∞)上单调递减,
∴f(-10)=f(10)
(2)定义在R上的奇函数f(x)为增函数,偶函数g(x)在区间[0,+∞)上的图像与f(x)的图像重合,设a>b>0,下列不等式中成立的有________.(填序号)
①f(a)>f(-b);②f(-a)>f(b);③g(a)>g(-b);④g(-a)
f(-a).
答案 ①③⑤
解析 f(x)为R上奇函数,增函数,且a>b>0,
∴f(a)>f(b)>f(0)=0,
又-a<-b<0,∴f(-a)
∴f(a)>f(b)>0>f(-b)>f(-a),
∴①正确,②错误.
x∈[0,+∞)时,g(x)=f(x),
∴g(x)在[0,+∞)上单调递增,
∴g(-a)=g(a)>g(b)=g(-b),∴③正确,④错误.
又g(-a)=g(a)=f(a)>f(-a),∴⑤正确.
三、利用函数的奇偶性与单调性解不等式
例4 (1)已知f(x)是定义在R上的偶函数,且在区间(-∞,0)上是增函数.若f(-3)=0,则<0的解集为________.
答案 {x|-3
3}
解析 ∵f(x)是定义在R上的偶函数,且在区间(-∞,0)上是增函数,
∴f(x)在区间(0,+∞)上是减函数.
∴f(3)=f(-3)=0.
当x>0时,由f(x)<0,解得x>3;
当x<0时,由f(x)>0,解得-3
故所求解集为{x|-3
3}.
(2)已知偶函数f(x)在区间[0,+∞)上单调递增,则满足f(2x-1)
A. B.
C. D.
答案 A
解析 由于f(x)为偶函数,且在[0,+∞)上单调递增,则不等式f(2x-1)
解得
反思感悟 利用函数奇偶性与单调性解不等式,一般有两类
(1)利用图像解不等式.
(2)转化为简单不等式求解
①利用已知条件,结合函数的奇偶性,把已知不等式转化为f(x1)
f(x2)的形式.
②根据奇函数在对称区间上的单调性一致,偶函数在对称区间上的单调性相反,脱掉不等式中的“f”转化为简单不等式(组)求解.
跟踪训练4 设定义在[-2,2]上的奇函数f(x)在区间[0,2]上是减函数,若f(1-m)
解 因为f(x)是奇函数且f(x)在[0,2]上是减函数,
所以f(x)在[-2,2]上是减函数.
所以不等式f(1-m)
解得-1≤m<.
所以实数m的取值范围为.
函数的对称性
典例 证明:若函数y=f(x)的图像关于点M(a,b)对称,则f(2a-x)=2b-f(x),反之亦成立.
证明 设函数y=f(x)的图像上任意一点P(x,f(x))关于点M(a,b)对称的点为P′(2a-x,2b-f(x)),
当且仅当P′(2a-x,2b-f(x))在函数y=f(x)的图像上时,
有f(2a-x)=2b-f(x).
若函数f(x)满足f(2a-x)=2b-f(x),
则点P′(2a-x,2b-f(x))在函数f(x)的图像上.
∵点P′(2a-x,2b-f(x))与点P(x,f(x))关于点M(a,b)对称,
∴函数y=f(x)的图像关于点M(a,b)对称.
[素养提升] (1)函数y=f(x)的图像关于点M(a,b)对称,则f(2a-x)=2b-f(x),即f(a-x)+f(a+x)=2b,反之亦成立,当a=b=0时,y=f(x)就是奇函数.同理可证:函数y=f(x)的图像关于直线x=a对称,则f(2a-x)=f(x),即f(a-x)=f(a+x),反之亦成立,当a=0时,y=f(x)就是偶函数.
(2)准确理解函数的对称性,这正体现了数学中逻辑推理的核心素养.
1.若函数f(x)是R上的偶函数,且在区间[0,+∞)上是增函数,则下列关系成立的是( )
A.f(-3)>f(0)>f(1)
B.f(-3)>f(1)>f(0)
C.f(1)>f(0)>f(-3)
D.f(1)>f(-3)>f(0)
答案 B
解析 ∵f(-3)=f(3),且f(x)在区间[0,+∞)上是增函数,∴f(-3)>f(1)>f(0).
2.定义在R上的偶函数f(x)在[0,+∞)上是增函数,若f(a)
A.a
b
C.|a|<|b| D.0≤a
b≥0
答案 C
3.已知函数f(x)为偶函数,且当x<0时,f(x)=x+1,则x>0时,f(x)=________.
答案 -x+1
解析 当x>0时,-x<0,∴f(-x)=-x+1,
又f(x)为偶函数,∴f(x)=-x+1.
4.奇函数f(x)在区间[0,+∞)上的图像如图,则函数f(x)的增区间为________.
答案 (-∞,-1],[1,+∞)
解析 奇函数的图像关于原点对称,可知函数f(x)的增区间为(-∞,-1],[1,+∞).
5.已知偶函数f(x)在[0,+∞)上单调递减,f(2)=0.若f(x-1)>0,则x的取值范围是________.
答案 (-1,3)
解析 因为f(x)是偶函数,所以f(x-1)=f(|x-1|).
又因为f(2)=0,
所以f(x-1)>0可化为f(|x-1|)>f(2).
又因为f(x)在[0,+∞)上单调递减,
所以|x-1|<2,
解得-2
所以-1
1.知识清单:
(1)利用奇偶性,求函数的解析式.
(2)利用奇偶性和单调性比较大小、解不等式.
2.方法归纳:
数形结合法、分类讨论法.
3.常见误区:解不等式易忽视函数的定义域.
1.设函数f(x)=且f(x)为偶函数,则g(-2)等于( )
A.6 B.-6 C.2 D.-2
答案 A
解析 g(-2)=f(-2)=f(2)=22+2=6.
2.如果奇函数f(x)在区间[-3,-1]上是增函数且有最大值5,那么函数f(x)在区间[1,3]上是( )
A.增函数且最小值为-5
B.增函数且最大值为-5
C.减函数且最小值为-5
D.减函数且最大值为-5
答案 A
解析 f(x)为奇函数,∴f(x)在[1,3]上的单调性与[-3,-1]上一致且f(1)为最小值,
又已知f(-1)=5,
∴f(-1)=-f(1)=5,
∴f(1)=-5,故选A.
3.已知函数y=f(x)是R上的偶函数,且f(x)在[0,+∞)上是减函数,若f(a)≥f(-2),则a的取值范围是( )
A.(-∞,-2] B.[2,+∞)
C.(-∞,-2]∪[-2,+∞) D.[-2,2]
答案 D
解析 由f(a)≥f(-2)得f(|a|)≥f(2),
∴|a|≤2,∴-2≤a≤2.
4.已知函数y=f(x)是偶函数,其图像与x轴有4个交点,则方程f(x)=0的所有实根之和是( )
A.4 B.2 C.1 D.0
答案 D
解析 y=f(x)是偶函数,所以y=f(x)的图像关于y轴对称,所以f(x)=0的所有实根之和为0.
5.设f(x)是R上的偶函数,且在(0,+∞)上是减函数,若x1<0且x1+x2>0,则( )
A.f(-x1)>f(-x2)
B.f(-x1)=f(-x2)
C.f(-x1)
D.f(-x1)与f(-x2)的大小不确定
答案 A
解析 ∵x1<0,x1+x2>0,
∴x2>-x1>0,
又f(x)在(0,+∞)上是减函数,
∴f(x2)
∵f(x)是偶函数,
∴f(-x2)=f(x2)
6.设f(x)是定义在R上的奇函数,当x>0时,f(x)=x2+1,则f(-2)+f(0)=________.
答案 -5
解析 由题意知f(-2)=-f(2)=-(22+1)=-5,f(0)=0,
∴f(-2)+f(0)=-5.
7.已知奇函数f(x)在区间[0,+∞)上单调递增,则满足f(x)
答案 (-∞,1)
解析 由于f(x)在[0,+∞)上单调递增,且是奇函数,
所以f(x)在R上单调递增,
f(x)
8.若f(x)=(m-1)x2+6mx+2是偶函数,则f(0),f(1),f(-2)从小到大的排列是________.
答案 f(-2)
解析 ∵f(x)是偶函数,
∴f(-x)=f(x)恒成立,
即(m-1)x2-6mx+2=(m-1)x2+6mx+2恒成立,
∴m=0,即f(x)=-x2+2.
∵f(x)的图像开口向下,对称轴为y轴,在[0,+∞)上单调递减,
∴f(2)
即f(-2)
9.已知函数y=f(x)的图像关于原点对称,且当x>0时,f(x)=x2-2x+3.
(1)试求f(x)在R上的解析式;
(2)画出函数的图像,根据图像写出它的单调区间.
解 (1)因为函数f(x)的图像关于原点对称,
所以f(x)为奇函数,则f(0)=0.
设x<0,则-x>0,
因为当x>0时,f(x)=x2-2x+3.
所以当x<0时,f(x)=-f(-x)=-(x2+2x+3)=-x2-2x-3.
于是有f(x)=
(2)先画出函数在y轴右侧的图像,再根据对称性画出y轴左侧的图像,如图.
由图像可知函数f(x)的单调递增区间是(-∞,-1],[1,+∞),单调递减区间是[-1,0),(0,1].
10.已知函数f(x)=ax++c(a,b,c是常数)是奇函数,且满足f(1)=,f(2)=.
(1)求a,b,c的值;
(2)试判断函数f(x)在区间上的单调性并证明.
解 (1)∵f(x)为奇函数,∴f(-x)=-f(x),
∴-ax-+c=-ax--c,
∴c=0,∴f(x)=ax+.
又∵f(1)=,f(2)=,
∴
∴a=2,b=.
综上,a=2,b=,c=0.
(2)由(1)可知f(x)=2x+.
函数f(x)在区间上为减函数.
证明如下:
任取0
则f(x1)-f(x2)=2x1+-2x2-
=(x1-x2)
=(x1-x2).
∵0
∴x1-x2<0,2x1x2>0,4x1x2-1<0.
∴f(x1)-f(x2)>0,
即f(x1)>f(x2).
∴f(x)在上为减函数.
11.设奇函数f(x)在(0,+∞)上为减函数,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 C
解析 ∵f(x)为奇函数,<0,
即<0,
∵f(x)在(0,+∞)上为减函数且f(1)=0,
∴当x>1时,f(x)<0.
∵奇函数图像关于原点对称,
∴在(-∞,0)上f(x)为减函数且f(-1)=0,
即x<-1时,f(x)>0.
综上使<0的解集为(-∞,-1)∪(1,+∞).
12.已知f(x+y)=f(x)+f(y)对任意实数x,y都成立,则函数f(x)是( )
A.奇函数
B.偶函数
C.既是奇函数,也是偶函数
D.既不是奇函数,也不是偶函数
答案 A
解析 令x=y=0,所以f(0)=f(0)+f(0),
所以f(0)=0.
又因为f(x-x)=f(x)+f(-x)=0,
所以f(-x)=-f(x),
所以f(x)是奇函数,故选A.
13.已知y=f(x)+x2是奇函数且f(1)=1,若g(x)=f(x)+2,则g(-1)=________.
答案 -1
解析 ∵y=f(x)+x2是奇函数,
∴f(-x)+(-x)2=-[f(x)+x2],
∴f(x)+f(-x)+2x2=0,∴f(1)+f(-1)+2=0.
∵f(1)=1,∴f(-1)=-3.
∵g(x)=f(x)+2,∴g(-1)=f(-1)+2=-3+2=-1.
14.设定义在(-1,1)上的奇函数f(x)是减函数,且f(2-a)+f(1-a)<0,则a的取值范围是_____.
答案
解析 ∵f(2-a)+f(1-a)<0,
∴f(2-a)<-f(1-a)=f(a-1),
又f(x)在(-1,1)上单调递减,
∴解得1
故a的取值范围是.
15.已知f(x),g(x)分别是定义在R上的偶函数和奇函数,且f(x)-g(x)=x3+x2+1,则f(1)+g(1)等于( )
A.-3 B.-1 C.1 D.3
答案 C
解析 ∵f(x)-g(x)=x3+x2+1,
∴f(-x)-g(-x)=-x3+x2+1.
∵f(x)是偶函数,g(x)是奇函数,
∴f(-x)=f(x),g(-x)=-g(x).
∴f(x)+g(x)=-x3+x2+1.
∴f(1)+g(1)=-1+1+1=1.
16.设f(x)是定义在R上的奇函数,且对任意a,b∈R,当a+b≠0时,都有>0.
(1)若a>b,试比较f(a)与f(b)的大小关系;
(2)若f(1+m)+f(3-2m)≥0,求实数m的取值范围.
解 (1)因为a>b,所以a-b>0,
由题意得>0,
所以f(a)+f(-b)>0.
又f(x)是定义在R上的奇函数,
所以f(-b)=-f(b),
所以f(a)-f(b)>0,即f(a)>f(b).
(2)由(1)知f(x)为R上的单调递增函数,
因为f(1+m)+f(3-2m)≥0,
所以f(1+m)≥-f(3-2m),
即f(1+m)≥f(2m-3),
所以1+m≥2m-3,所以m≤4.
所以实数m的取值范围为(-∞,4].
课件36张PPT。第2课时 函数奇偶性的应用第三章 3.1.3 函数的奇偶性学习目标XUEXIMUBIAO1.掌握用奇偶性求解析式的方法.
2.理解奇偶性对单调性的影响并能用以比较大小、求最值、解不等式.NEIRONGSUOYIN内容索引知识梳理题型探究随堂演练1知识梳理PART ONE知识点一 用奇偶性求解析式如果已知函数的奇偶性和一个区间[a,b]上的解析式,想求关于原点的对称区间[-b,-a]上的解析式,其解决思路为:
(1)“求谁设谁”,即在哪个区间上求解析式,x就应在哪个区间上设.
(2)要利用已知区间的解析式进行代入.
(3)利用f(x)的奇偶性写出-f(x)或f(-x),从而解出f(x).知识点二 奇偶性与单调性若函数f(x)为奇函数,则f(x)在关于原点对称的两个区间[a,b]和[-b,-a]上具有_____的单调性;若函数f(x)为偶函数,则f(x)在关于原点对称的两个区间[a,b]和[-b,-a]上具有_____的单调性.相同相反预习小测 自我检验YU XI XIAO CE ZI WO JIAN YAN1.若f(x)的定义域为R,且f(x)为奇函数,则f(0)=____.
2.若f(x)为R上的奇函数,且在[0,+∞)上单调递减,则f(-1)___f(1).(填“>”“=”
或“<”)0>解析 f(x)为R上的奇函数,且在[0,+∞)上单调递减,
∴f(x)在R上单调递减,
∴f(-1)>f(1).3.如果奇函数f(x)在区间[-7,-3]上是减函数,那么函数f(x)在区间[3,7]上是______函数.减解析 ∵f(x)为奇函数,
∴f(x)在[3,7]上的单调性与[-7,-3]上一致,
∴f(x)在[3,7]上是减函数.4.函数f(x)为偶函数,若x>0时,f(x)=x,则x<0时,f(x)=____.-x解析 方法一 令x<0,则-x>0,
∴f(-x)=-x,
又∵f(x)为偶函数,∴f(-x)=f(x),
∴f(x)=-x(x<0).
方法二 利用图像(图略)可得x<0时,f(x)=-x.2题型探究PART TWO命题角度1 求对称区间上的解析式一、利用函数的奇偶性求解析式解 设x<0,则-x>0,
∴f(-x)=-(-x)+1=x+1,
又∵函数f(x)是定义域为R的奇函数,
∴当x<0时,f(x)=-f(-x)=-x-1.多维探究例1 函数f(x)是定义域为R的奇函数,当x>0时,f(x)=-x+1,求当x<0时,f(x)的解析式.反思感悟求给定哪个区间的解析式就设这个区间上的变量为x,然后把x转化为-x,此时-x成为了已知区间上的解析式中的变量,通过应用奇函数或偶函数的定义,适当推导,即可得所求区间上的解析式.跟踪训练1 已知f(x)是R上的奇函数,且当x∈(0,+∞)时,f(x)=x(1+x),求f(x)的解析式.解 因为x∈(-∞,0)时,-x∈(0,+∞),
所以f(-x)=-x[1+(-x)]=x(x-1).
因为f(x)是R上的奇函数,
所以f(x)=-f(-x)=-x(x-1),x∈(-∞,0).
f(0)=0.命题角度2 构造方程组求解析式解 ∵f(x)是偶函数,g(x)是奇函数,
∴f(-x)=f(x),g(-x)=-g(x),用-x代替x,反思感悟f(x)+g(x)= 对定义域内任意x都成立,所以可以对x任意赋值,如
x=-x.
利用f(x),g(x)一奇一偶,把-x的负号或提或消,最终得到关于f(x),g(x)的二元方程组,从中解出f(x)和g(x).跟踪训练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.例3 设偶函数f(x)的定义域为R,当x∈[0,+∞)时,f(x)是增函数,则f(-2),f(π),f(-3)的大小关系是
A.f(π)>f(-3)>f(-2) B.f(π)>f(-2)>f(-3)
C.f(π)
所以f(-3)=f(3),f(-2)=f(2).
又当x∈[0,+∞)时,f(x)是增函数,且π>3>2,
所以f(π)>f(3)>f(2),故f(π)>f(-3)>f(-2).反思感悟利用函数的奇偶性与单调性比较大小
(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.跟踪训练3 (1)已知偶函数f(x)在[0,+∞)上单调递减,则f(1)和f(-10)的大小关系为
A.f(1)>f(-10) B.f(1)
C.f(1)=f(-10) D.f(1)和f(-10)关系不定√解析 ∵f(x)是偶函数,且在[0,+∞)上单调递减,
∴f(-10)=f(10)
b>0,下列不等式中成立的有________.(填序号)
①f(a)>f(-b);②f(-a)>f(b);③g(a)>g(-b);④g(-a)
f(-a).解析 f(x)为R上奇函数,增函数,且a>b>0,
∴f(a)>f(b)>f(0)=0,
又-a<-b<0,∴f(-a)
∴f(a)>f(b)>0>f(-b)>f(-a),
∴①正确,②错误.
x∈[0,+∞)时,g(x)=f(x),
∴g(x)在[0,+∞)上单调递增,
∴g(-a)=g(a)>g(b)=g(-b),∴③正确,④错误.
又g(-a)=g(a)=f(a)>f(-a),∴⑤正确.①③⑤三、利用函数的奇偶性与单调性解不等式例4 (1)已知f(x)是定义在R上的偶函数,且在区间(-∞,0)上是增函数.若f(-3)=0,
则 的解集为________________.{x|-3
3}解析 ∵f(x)是定义在R上的偶函数,且在区间(-∞,0)上是增函数,
∴f(x)在区间(0,+∞)上是减函数.
∴f(3)=f(-3)=0.
当x>0时,由f(x)<0,解得x>3;
当x<0时,由f(x)>0,解得-3
故所求解集为{x|-3
3}.解析 由于f(x)为偶函数,且在[0,+∞)上单调递增,√反思感悟利用函数奇偶性与单调性解不等式,一般有两类
(1)利用图像解不等式.
(2)转化为简单不等式求解
①利用已知条件,结合函数的奇偶性,把已知不等式转化为f(x1)
f(x2)的形式.
②根据奇函数在对称区间上的单调性一致,偶函数在对称区间上的单调性相反,脱掉不等式中的“f ”转化为简单不等式(组)求解.跟踪训练4 设定义在[-2,2]上的奇函数f(x)在区间[0,2]上是减函数,若f(1-m)
所以f(x)在[-2,2]上是减函数.典例 证明:若函数y=f(x)的图像关于点M(a,b)对称,则f(2a-x)=2b-f(x),反之亦成立.函数的对称性核心素养之逻辑推理HE XIN SU YANG ZHI LUO JI TUI LI证明 设函数y=f(x)的图像上任意一点P(x,f(x))关于点M(a,b)对称的点为P′(2a-x,2b-f(x)),
当且仅当P′(2a-x,2b-f(x))在函数y=f(x)的图像上时,
有f(2a-x)=2b-f(x).
若函数f(x)满足f(2a-x)=2b-f(x),
则点P′(2a-x,2b-f(x))在函数f(x)的图像上.
∵点P′(2a-x,2b-f(x))与点P(x,f(x))关于点M(a,b)对称,
∴函数y=f(x)的图像关于点M(a,b)对称.素养
提升(1)函数y=f(x)的图像关于点M(a,b)对称,则f(2a-x)=2b-f(x),即f(a-x)+f(a+x)=2b,反之亦成立,当a=b=0时,y=f(x)就是奇函数.同理可证:函数y=f(x)的图像关于直线x=a对称,则f(2a-x)=f(x),即f(a-x)=f(a+x),反之亦成立,当a=0时,y=f(x)就是偶函数.
(2)准确理解函数的对称性,这正体现了数学中逻辑推理的核心素养.3随堂演练PART THREE1.若函数f(x)是R上的偶函数,且在区间[0,+∞)上是增函数,则下列关系成立的是
A.f(-3)>f(0)>f(1)
B.f(-3)>f(1)>f(0)
C.f(1)>f(0)>f(-3)
D.f(1)>f(-3)>f(0)解析 ∵f(-3)=f(3),且f(x)在区间[0,+∞)上是增函数,
∴f(-3)>f(1)>f(0).√123452.定义在R上的偶函数f(x)在[0,+∞)上是增函数,若f(a)
A.a
b
C.|a|<|b| D.0≤a
b≥0√123453.已知函数f(x)为偶函数,且当x<0时,f(x)=x+1,则x>0时,f(x)=______.解析 当x>0时,-x<0,∴f(-x)=-x+1,
又f(x)为偶函数,∴f(x)=-x+1.12345-x+14.奇函数f(x)在区间[0,+∞)上的图像如图,则函数f(x)的增区间为
______________________.解析 奇函数的图像关于原点对称,
可知函数f(x)的增区间为(-∞,-1],[1,+∞).12345(-∞,-1],[1,+∞)5.已知偶函数f(x)在[0,+∞)上单调递减,f(2)=0.若f(x-1)>0,则x的取值范围是________.解析 因为f(x)是偶函数,所以f(x-1)=f(|x-1|).
又因为f(2)=0,
所以f(x-1)>0可化为f(|x-1|)>f(2).
又因为f(x)在[0,+∞)上单调递减,
所以|x-1|<2,
解得-2
所以-1
(1)利用奇偶性,求函数的解析式.
(2)利用奇偶性和单调性比较大小、解不等式.
2.方法归纳:
数形结合法、分类讨论法.
3.常见误区:解不等式易忽视函数的定义域.课堂小结KE TANG XIAO JIE本课结束
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同课章节目录
第一章 集合与常用逻辑用语
1.1集合
1.2 常用逻辑用语
第二章 等式与不等式
2.1等式
2.2不等式
第三章 函数
3.1函数的概念与性质
3.2函数与方程、不等式之间的关系
3.3函数的应用(一)
3.4数学建模活动:决定苹果的最佳出售时间点
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