高中数学(人教A版)必修1课件:1.3 函数的基本性质(4份打包)

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名称 高中数学(人教A版)必修1课件:1.3 函数的基本性质(4份打包)
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资源类型 教案
版本资源 人教新课标A版
科目 数学
更新时间 2020-08-07 10:17:42

文档简介

(共37张PPT)
1.3.2 奇偶性
第1课时 函数奇偶性的概念
1.结合具体函数,了解函数奇偶性的含义;
2.掌握判断函数奇偶性的方法;
3.了解函数奇偶性与图象的对称性之间的关系.
1.对函数奇偶性概念的理解.(难点)
2.函数奇偶性的判定方法.(重点)
1.轴对称图形:如果一个图形上的任意一点
关于某一条____的对称点仍是这个图形上的点,
就称该图形关于该直线成轴对称图形,这条直
线称作该轴对称图形的______.
2.中心对称图形:如果一个图形上的任意一
点关于某一点的对称点仍是这个图形上的点,
就称该图形关于该点成中心对称图形,这个点
称作该中心对称图形的_________.
直线
对称轴
对称中心
3.点P(x,f(x))关于原点的对称点P1的坐标为
_____________,关于y轴对称点的点P2的坐标
为__________.
(-x,-f(-x))
(-x,f(x))
原点
y轴
函数的奇偶性
有f(-x)=
f(x)
f(-x)=-f(x)
奇偶性
项目           
偶函数
奇函数
定义
一般地,如果对
于函数f(x)的定
义域内任意一个
x,都_________
____,那么函数
f(x)就叫做偶函
数.
一般地,如果
对于函数f(x)的
定义域内任意
一个x,都有
____________,
那么函数f(x)就
叫做奇函数.
定义域
关于原点对称
图象特征
关于y轴对称
关于原点对称
与单调性关系
在对称区间上,单调性相反
在对称区间上,单调性相同
1.函数f(x)=x2,x∈[0,+∞)的奇偶性是(  )
A.奇函数   
B.偶函数
C.非奇非偶函数
D.既是奇函数,又是偶函数
解析: 函数定义域不关于原点对称,所以函数是非奇非偶函数.
答案: C
答案: D
3.设函数f(x)=(x+1)(x+a)为偶函数,则a=________.
答案: -1
解析: (1)f(x)的定义域为R,
且满足f(-x)=(-x)2-2|-x|-1=x2-2|x|-1=f(x),
从而可知f(x)为偶函数;
[题后感悟] (1)利用定义判断函数的奇偶性要注意以下几点:
①必须首先判断f(x)的定义域是否关于原点对称;
②有些函数必须根据定义域化简后才可判断,否则可能无法判断或判断错误.如本例(4)中,若不化简可能会判断为偶函数.注意下面变式训练中的第(4)小题.
③若判断一个函数为非奇非偶函数,可以举一个反例即可.
(2)判断函数的奇偶性,一般有以下几种方法:
①定义法:若函数定义域不关于原点对称,则函数为非奇非偶函数;若函数定义域关于原点对称,则应进一步判断f(-x)是否等于±f(x),或判断f(-x)±f(x)是否等于0,从而确定奇偶性.
②图象法:若函数图象关于原点对称,则函数为奇函数;若函数图象关于y轴对称,则函数为偶函数.
另外,还有如下性质可判定函数奇偶性:
偶函数的和、差、积、商(分母不为零)仍为偶函数;奇函数的和、差仍为奇函数,奇(偶)数个奇函数的积、商(分母不为零)为奇(偶)函数;一个奇函数与一个偶函数的积为奇函数.(注:利用以上结论时要注意各函数的定义域
)
解析: (1)函数定义域为R.
f(-x)=(-x)3+(-x)5=-(x3+x5)=-f(x).
∴f(x)是奇函数.
(2)函数的定义域为{x|x≠-1}.不关于原点对称,
∴函数f(x)既不是奇函数也不是偶函数.
(3)f(x)的定义域是R,
又f(-x)=|-x+1|+|-x-1|=|x-1|+|x+1|=f(x),
∴f(x)是偶函数.
(2)判断分段函数奇偶性的注意事项:
①根据-x所属区间进行分类讨论,只不过经过转化最后变成了先写x的所属区间;
②f(-x)与f(x)需用不同分段上的解析式,因为-x与x所属区间不同;
③定义域内的x值应讨论全面,不能遗漏.
解析: 当x<0时,-x>0,
f(-x)=-x-1=-(x+1)=-f(x),
另一方面,当x>0时,-x<0,
f(-x)=-x+1=-(x-1)=-f(x),
而f(0)=0,∴f(x)是奇函数.
解析: ①当x>0时,-x<0
f(-x)=-x-2=f(x)
②当x<0时,-x>0
f(-x)=-(-x)-2=x-2
=f(x)
③当x=0时,f(-x)=0=f(x)
∴f(x)是偶函数.
[解题过程] 函数定义域为R,其定义域关于原点对称.
∵f(x+y)=f(x)+f(y),
∴令y=-x,
则f(0)=f(x)+f(-x),
再令x=y=0,
则f(0)=f(0)+f(0),得f(0)=0,
∴f(-x)=-f(x),∴f(x)为奇函数.
[题后感悟] 如何判断抽象函数的奇偶性?
①明确目标:判断f(-x)与f(x)的关系;
②用赋值法在已知抽象关系中凑出f(-x)与f(x),如本例中令y=-x;
③用赋值法求特殊函数值,如本例中令x=y=0,求f(0).
证明: 令x=0,y=x,
则f(x)+f(-x)=2f(0)·f(x)①
又令x=x,y=0得
f(x)+f(x)=2f(x)·f(0)②
①②得f(-x)=f(x)
∴f(x)是偶函数.
1.准确理解函数奇偶性定义
(1)①偶函数(奇函数)的定义中“对D内任意一个x,都有-x∈D,且f(-x)=f(x)(f(-x)=-f(x))”,这表明f(-x)
与f(x)都有意义,即x、-x同时属于定义域.因此偶(奇)函数的定义域是关于坐标原点对称的.也就是说,定义域关于坐标原点对称是函数具有奇偶性的前提条件.
②存在既是奇函数又是偶函数的函数,即f(x)=0,x∈D,这里定义域D是关于坐标原点对称的非空数集.
(2)函数按奇偶性可以分为四类:奇函数,偶函数,既是奇函数又是偶函数,既不是奇函数又不是偶函数.
【错因】 没有考察函数定义域的对称性.
【正解】 因为函数f(x)的定义域-1≤x<1不关于原点对称,故此函数为非奇非偶函数.
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第2课时 函数奇偶性的应用
1.巩固函数奇偶性概念.
2.能利用函数的单调性、奇偶性解决有关问题.
1.利用函数奇偶性求函数解析式.(重点)
2.注意函数性质的综合运用.(难点)
1.函数奇偶性的概念
(1)偶函数的定义
如果对于函数f(x)的定义域内的____一个x,都
有____________,那么称函数y=f(x)是偶函数.
(2)奇函数的定义
如果对于函数f(x)的定义域内的_____一个x,都
有_____________,那么称函数y=f(x)是奇函数.
f(-x)=f(x)
f(-x)=-f(x)
任意
任意
1.奇、偶函数的图象
(1)偶函数的图象关于____对称.
(2)奇函数的图象关于____对称.
2.函数奇偶性与单调性(最值)之间的关系
(1)若奇函数f(x)在[a,b]上是增函数,且有最
大值M,则f(x)在[-b,-a]上是______,且有
___________.
(2)若偶函数f(x)在(-∞,0)上是减函数,则f(x)
在(0,+∞)上是______.
y轴
原点
增函数
最小值-M
增函数
解析: 由偶函数定义,f(-x)=f(x)知,f(x)=-x2,f(x)=x2是偶函数,
又在(0,+∞)上是减函数,∴f(x)=-x2符合条件,故选B.
答案: B
2.已知f(x)在R上是奇函数,且满足f(x+4)=f(x),当x∈(0,2)时,f(x)=2x2,则f(7)=(  )
A.-2
B.2
C.-98
D.98
解析: ∵f(x+4)=f(x),
∴f(7)=f(3+4)=f(3)
=f[4+(-1)]=f(-1).
又∵f(-x)=-f(x),
∴f(-1)=-f(1)=-2×12=-2,
∴f(7)=-2,故选A.
答案: A
3.已知y=f(x)是定义在R上的奇函数,当x≥0时,f(x)=x2-2x,则f(x)在R上的表达式为________.
4.函数y=f(x)是偶函数,且在(-∞,0]上为增函数,试比较f(-2)与f(1)的大小.
解析: ∵f(x)是偶函数,
∴f(1)=f(-1)
又∵f(x)在(-∞,0]上为增函数,-2<-1
∴f(-2)<f(-1)=f(1)
即f(-2)<f(1)
[解题过程] 利用奇函数图象的性质,画出函数在[-5,0]上的图象,直接从图象中读出信息.
由原函数是奇函数,所以y=f(x)在[-5,5]上的图象关于坐标原点对称,由y=f(x)在[0,5]上的图象,知它在[-5,0]上的图象,如图所示.由图象知,使函数值y<0的x的取值集合为(-2,0)∪(2,5).
[题后感悟] 本题利用奇函数图象的特点,作出函数在区间[-5,0]上的图象,利用图象求出满足条件的自变量x的取值集合.数形结合是研究函数的重要方法,画函数图象是学习数学必须掌握的一个重要技能,并能利用函数图象理解函数的性质.
解析: 因为函数y=f(x)为偶函数,其图象关于y轴对称,故保留y=f(x)在(-∞,0]上的图象,在[0,+∞)上作y=f(x)关于y轴对称的图象,如图所示,即得函数y=f(x),x∈R的图象.由图象知f(3)=-2,f(1)=-1,所以f(1)>f(3).
[题后感悟] 此类问题的一般解法是:
(1)“求谁则设谁”,即在哪个区间求解析式,x就设在哪个区间内.
(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).
[题后感悟] 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)1.奇、偶函数的图象
(1)若一个函数是奇函数,则这个函数的图象是以坐标原点为对称中心的中心对称图形.反之,如果一个函数的图象是以坐标原点为对称中心的对称图形,则这个函数是奇函数,这也成为我们由图象判定奇函数的方法.
(2)若一个函数是偶函数,则它的图象是以y轴为对称轴的对称图形.反之,如果一个函数的图象关于y轴对称,则这个函数是偶函数,这也是由图象判定偶函数的方法.
[注意] 由图象可知,奇函数在对称区间上单调性一致,偶函数在对称区间上单调性相反.
(3)由于奇函数、偶函数图象的对称性,我们可以由此得到作函数图象的简便方法,如作函数y=|x|的图象,因为该函数为偶函数,故需先作出x≥0时的图象,利用函数图象关于y轴对称即可作出x≤0时的图象.
◎已知函数f(x)(x∈R)是奇函数,且当x>0时,f(x)=2x-3,求函数f(x)的解析式.
【错因】 忽略了定义域为R的条件,漏掉了x=0的情况.
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1.3 函数的基本性质
1.3.1 单调性与最大(小)值
第1课时 单调性
1.理解函数单调性的性质.
2.掌握判断函数单调性的一般方法.
1.函数单调性的概念.(重点、难点)
2.判断函数单调性及单调性的应用.(重点)
1.一次函数y=x的图象特征是:自左向右,
图象逐渐____,y随x的增大而____;二次函数
y=x2的图象特征是:自左向右,在(-∞,0]
上,图象逐渐_____,y随x的增大而_____;在(0,
+∞)上,图象逐渐_____,y随x的增大而_____.
上升
增大
下降
减小
上升
增大
下降
下降
减小
减小
1.定义域为I的函数f(x)的增减性D?I,对任意x1,x2∈D
增函数
减函数
分类
增函数
减函数
条件
x1<x2时,都有f(x1)<f(x2)
x1<x2时,都有f(x1)>f(x2)
结论
函数f(x)在区间D
上是______
函数f(x)在区间D
上是______
图示
2.函数的单调性与单调区间
如果函数y=f(x)在区间D上是______________,
那么就说函数y=f(x)在这一区间具有(严格的)
单调性,区间D叫做y=f(x)的_________.
增函数或减函数
单调区间
1.函数y=-x2的单调增区间为(  )
A.(-∞,0]   
B.[0,+∞)
C.(0,+∞)
D.(-∞,+∞)
解析: 画出y=-x2的图象,可知函数在(-∞,0]上单调递增.
答案: A
2.函数f(x)在R上是减函数,则有(  )
A.f(3)<f(5)
B.f(3)≤f(5)
C.f(3)>f(5)
D.f(3)≥f(5)
解析: ∵f(x)在R上递减,且3<5,
∴f(3)>f(5).故选C.
答案: C
解析: 结合图象可知,函数y=f(x)在区间(-∞,-2],[0,1]上是减函数,在[-2,0]及[1,+∞)上是增函数.
答案: [-2,0],[1,+∞) (-∞,-2],[0,1]
[题后感悟] (1)利用定义证明函数单调性步骤如下:
(2)利用定义证明函数的单调性时,常用的变形技巧有哪些?
①因式分解.当原函数是多项式函数时,作差后的变形通常进行因式分解.如f(x)=x3-1.
②通分.当原函数是分式函数时,作差后往往进行通分,然后对分子进行因式分解.如本例.
③配方.当原函数是二次函数时,作差后可以考虑配方,便于判断符号.
[解题过程] 函数y=f(x)的单调区间有[-5,-2],[-2,1],[1,3],[3,5),
其中y=f(x)在区间[-5,-2],[1,3]上是减函数,在区间[-2,1],[3,5)上是增函数.
[题后感悟] (1)利用图象研究函数的单调性是常用的解题方法.但要注意函数的定义域.
(2)写单调区间时,不连续的单调区间必须分开写,不能用“∪”符号连接它们. 
函数在(-∞,-1],[0,1]上是增函数,
函数在[-1,0],[1,+∞)上是减函数.
∴函数的单调增区间是(-∞,-1]和[0,1],
单调减区间是[-1,0]和[1,+∞).
[题后感悟] 定义法求函数的单调区间
①作差,因式分解;
②判断各因式符号;
③如果各因式符号确定,则函数在整个定义域上具有单调性,如果有一个因式符号不确定,则需确定分界点以确定单调区间.因式符号必须是在某个区间内恒成立,如:本例因式x1x2-9.
[解题过程] f(x)=x2-2(a-1)x+3
=[x-(a-1)]2-(a-1)2+3,
∴此二次函数的对称轴为x=a-1.
∴f(x)的单调减区间为(-∞,a-1].
∵f(x)在(-∞,4]上是减函数,
∴对称轴x=a-1必须在直线x=4的右侧或与其重合.
∴a-1≥4,解得a≥5.
[题后感悟] (1)二次函数是常见函数,遇到二次函数后就配方找对称轴,画出图象,会给研究问题带来很大的方便.
(2)已知函数单调性求参数的取值范围,要注意数形结合,采用逆向思维方法.
解析: (1)f(x)=[x-(a-1)]2+3-(a-1)2
对称轴:x=a-1
∵f(x)在[4,+∞)上是增函数.
∴对称轴只需在区间的左侧,
∴a-1≤4即a≤5.
∴所求a的取值范围是a≤5.
(2)函数的减区间为(-∞,1-a]
∴a-1=4,∴a=5.
[解题过程] ∵对任意x∈R,有f(2+x)=f(2-x),
∴(2+x)2+b(2+x)+c=(2-x)2+b(2-x)+c.
∴4x+bx=-4x-bx.
∴8x+2bx=0,即(8+2b)x=0对任意实数x都成立.
∴8+2b=0,b=-4.
∴f(x)=x2-4x+c=(x-2)2+c-4.
即f(x)图象的对称轴为x=2.
∴函数f(x)在[2,+∞)上是增函数.
又∵f(1)=f(2-1)=f(2+1)=f(3),且2<3<4,
∴f(2)<f(3)<f(4),即f(2)<f(1)<f(4).
[题后感悟] (1)对任意x∈R,有f(a+x)=f(a-x)?f(x)的图象关于直线x=a对称.如若f(3+x)=f(3-x)对任意x∈R都成立,则f(x)的对称轴为x=3.
(2)利用单调性比较函数值大小,务必将自变量x的值转化为同一单调区间上才能进行比较. 
1.解读函数单调性的定义
(1)定义中的关键词:
①“定义域I内某个区间D”,即函数的单调区间是其定义域的子集.单调性是与“区间”紧密相关的,一个函数在不同区间可以有不同的单调性;
②“对于…”,“任意…”,“都有…”,“对于”即两个自变量x1,x2,必须取自给定的区间;“任意”即不能用特殊值代替;“都有”即只要x1<x2,就必须有f(x1)<f(x2)或f(x1)>f(x2).
(2)函数单调性的刻画:
①图形刻画,对于给定区间上的函数y=f(x),它的图象若从左向右连续上升(下降),则称函数在该区间上是单调递增(减)的;
②定性刻画,对于给定区间上的函数y=f(x),若函数值随自变量的增大而增大(减小),则称函数在该区间上是单调递增(减)的.
2.判定函数单调性的常见方法
(1)定义法.
这是证明或判定函数单调性的常用方法.
(2)图象法.
根据函数图象的升、降情况进行判断.
(3)直接法.
运用已知的结论,直接得到函数的单调性,如一次函数、二次函数、反比例函数的单调性均可直接说出.直接判断函数的单调性,可用到以下结论:
◎已知f(x)是定义在[-1,1]上的增函数,且f(x-2)<f(1-x),求x的取值范围.
【错因】 出现上述错误解法的原因主要为不清楚抽象函数的定义域,在抽象函数中满足函数关系式的自变量首先应在定义域内,这是一个极易被忽视也是极易出现错误的地方,也就是说变量x首先应满足-1≤x-2≤1,-1≤1-x≤1,在此基础上利用单调性的定义将“
f
”符号脱掉.
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第2课时 函数的最大值、最小值
1.理解函数的最大(小)值及其几何意义.
2.会求一些简单函数的最大值或最小值.
1.利用函数单调性求函数最值.(重点)
2.体会数形结合思想的运用.(难点)
1.从函数f(x)=x2的图象上还可看出,当x=0
时,y=0是所有函数值中_______.而对于f(x)
=-x2来说,x=0时,y=0是所有函数值中
_______.
最小值
最大值
1.函数的最大值、最小值
f(x)≤M
f(x0)=M
f(x)≥M
f(x0)=M
最值
最大值
最小值
条件
设函数y=f(x)的定义域为I,如果存在实数M满足:
(1)对于任意的x∈I,
都有________.
(2)存在x0∈I,使
________.
(1)对任意x∈I,都
有_______.
(2)存在x0∈I,使
________
结论
M是函数y=f(x)的最大值
M是函数y=f(x)的最小值
答案: C
解析: 本题为分段函数最值问题,其最大值为各段上最大值中的最大值,最小值为各段上最小值中的最小值.
当1≤x≤2时,8≤2x+6≤10,
当-1≤x≤1时,6≤x+7≤8.
∴f(x)min=f(-1)=6,f(x)max=f(2)=10.
答案: A
3.函数y=x2-4x+5,x∈[0,3]的最大值为________.
解析: ∵y=(x-2)2+1,x∈[0,3],
∴原函数在[0,2]上为减函数,在[2,2]上为增函数.
∴最大值为f(0)与f(3)中的最大者,而f(0)=5,f(3)=2,
∴最大值为5.
答案: 5
[解题过程] 观察函数图象可以知道,图象上位置最高的点是(2,3),最低的点是(-1,-3),所以函数y=f(x)当x=2时,取得最大值,最大值是3,当x=-1.5时,取得最小值,最小值是-3.函数的单调增区间为[-1,2],[5,7].
单调减区间为[-3,-1],[2,5],[7,8].
[题后感悟] 利用函数图象求最值是求函数最值的常用方法.这种方法以函数最值的几何意义为依据,对较为简单的且图象易作出的函数求最值较常用.图象法求最值的一般步骤是:
[题后感悟] (1)如何根据单调性求函数值域或最值?
①求函数的定义域;
②证明函数在相应区间上的单调性;
③求出函数在定义域上的最值;
④写出值域.
[注意] 务必首先求出定义域.
(2)函数的最值与单调性的关系
若函数在闭区间[a,b]上是减函数,则f(x)在[a,b]上的最大值为f(a),最小值为f(b);
若函数在闭区间[a,b]上是增函数,则f(x)在[a,b]上的最大值为f(b),最小值为f(a).
解析: ∵f(x)=x2-2x+3=(x-1)2+2,其对称轴为x=1,开口向上.
(1)当x∈[-2,0]时,f(x)在[-2,0]上是单调递减的,
故当x=-2时,f(x)有最大值f(-2)=11;
当x=0时,f(x)有最小值f(0)=3.
(2)当x∈[-2,3)时,f(x)在[-2,3)上是先减后增的,
故当x=1时,f(x)有最小值f(1)=2,
又|-2-1|>|3-1|,
∴f(x)的最大值为f(-2)=11.
(3)①当t>1时,
f(x)在[t,t+1]上单调递增,所以当x=t时,
f(x)取得最小值,
此时g(t)=f(t)=t2-2t+3.
[题后感悟] (1)实际问题.要理解题意,建立数学模型转化成数学问题解决.
(2)分清各种数据之间的关系是正确构造函数关系式的关键.
1.准确理解函数最大值的概念
(1)定义中M首先是一个函数值,它是值域的一个元素,如函数f(x)=-x2(x∈R)的最大值为0,有f(0)=0,注意对②中“存在”一词的理解.
(2)对于定义域内全部元素,都有f(x)≤M成立,“任意”是说对每一个值都必须满足不等式.
(2)函数的最值与单调性的关系
①若函数在闭区间[a,b]上是减函数,则f(x)在[a,b]上的最大值为f(a),最小值为f(b);
②若函数在闭区间[a,b]上是增函数,则f(x)在[a,b]上的最大值为f(b),最小值为f(a).
◎求函数y=x2-2x-1在[2,4)上的最值、值域.
【错解】 y=x2-2x
=(x-1)2-2,
∴对称轴为x=1,
∴ymin=-2,ymax=8,
值域为y∈[-2,8].
【错因】 上述解法忽略了二次函数的对称轴与区间[2,4)的位置关系,以及区间的端点.
【正解】 y=(x-1)2-2,对称轴为x=1.
∴函数在[2,4)上是增函数,
∴当x=2时,ymin=-1,无最大值,
∴值域为y∈[-1,8).
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