首页
高中语文
高中数学
高中英语
高中物理
高中化学
高中历史
高中道德与法治(政治)
高中地理
高中生物
高中音乐
高中美术
高中体育
高中信息技术
高中通用技术
资源详情
高中数学
苏教版(2019)
必修 第一册
第5章 函数概念与性质
5.4 函数的奇偶性
苏教版(2019)高中数学 必修第一册 5.4 函数的奇偶性课件(32张+35张)+学案(含课后练习)
文档属性
名称
苏教版(2019)高中数学 必修第一册 5.4 函数的奇偶性课件(32张+35张)+学案(含课后练习)
格式
zip
文件大小
6.9MB
资源类型
教案
版本资源
苏教版(2019)
科目
数学
更新时间
2020-09-08 15:08:02
点击下载
文档简介
5.4 函数的奇偶性
第一课时 函数的奇偶性(一)
课标要求
素养要求
1.结合具体函数,了解函数奇偶性的概念和几何意义.2.能判断函数的奇偶性,能运用奇偶函数的图象特征解决一些简单问题.
通过本节内容的学习,让学生结合实例,利用图象抽象出函数性质,提升直观想象和逻辑推理素养.
新知探究
在我们的日常生活中,可以观察到许多对称现象,如图,六角形的雪花晶体、建筑物……
问题 (1)上述材料中提到的图形对称指的是“整个图形对称”还是“图形的部分”对称?
(2)哪个图形是轴对称图形?哪个图形是中心对称图形?
提示 (1)整个图形对称.
(2)建筑物是轴对称图形,六角形的雪花晶体既是轴对称图形,又是中心对称图形.
偶函数与奇函数
(1)定义:设函数y=f(x)的定义域为A,如果对于任意x∈A,都有-x∈A,并且f(-x)=f(x),那么称函数y=f(x)是偶函数;
如果对于任意x∈A,都有-x∈A,并且f(-x)=-f(x),那么称函数y=f(x)是奇函数.
(2)偶函数的图象关于y轴对称,奇函数的图象关于原点对称.
拓展深化
[微判断]
1.对于函数y=f(x),若存在x,使f(-x)=-f(x),则函数y=f(x)一定是奇函数.(×)
提示 反例:f(x)=x2,存在x=0,f(-0)=-f(0)=0,但函数f(x)=x2不是奇函数.
2.不存在既是奇函数,又是偶函数的函数.(×)
提示 存在f(x)=0,x∈R既是奇函数,又是偶函数.
3.若函数的定义域关于原点对称,则这个函数不是奇函数,就是偶函数.(×)
提示 函数f(x)=x2-2x,x∈R的定义域关于原点对称,但它既不是奇函数,又不是偶函数.
4.若奇函数f(x)在x=0处有定义,则f(0)=0.(√)
[微训练]
1.下列函数是偶函数的是( )
A.y=x
B.y=3x2
C.y=
D.y=|x|(x∈[0,1])
解析 利用偶函数的定义,定义域关于原点对称,满足f(-x)=f(x).故选B.
答案 B
2.f(x)=x3+的图象关于________对称.
解析 f(x)的定义域为(-∞,0)∪(0,+∞),
又f(-x)=(-x)3+=-=-f(x),
∴f(x)为奇函数.∴其图象关于原点对称.
答案 原点
[微思考]
1.如果函数f(x)具有奇偶性,那么函数f(x)的定义域一定关于原点对称吗?
提示 定义域一定关于原点对称.由函数奇偶性的定义知,若x在定义域内,则-x一定也在定义域内(若-x不在定义域内,则f(-x)无意义),因此,具有奇偶性的函数的定义域必关于原点对称.
2.对于函数f(x)=ax2+bx+c.
(1)若f(x)为偶函数,需满足什么条件?
(2)若f(x)为奇函数,需满足什么条件?
提示 (1)b=0 (2)a=c=0
题型一 函数奇偶性判断
角度1 一般函数奇偶性的判断
【例1-1】 判断下列函数的奇偶性:
(1)f(x)=2-|x|;
(2)f(x)=+;
(3)f(x)=.
解 (1)函数f(x)的定义域为R,关于原点对称,又f(-x)=2-|-x|=2-|x|=f(x),∴f(x)为偶函数.
(2)函数f(x)的定义域为{-1,1},关于原点对称,且f(x)=0,又f(-x)=-f(x),f(-x)=f(x),
∴f(x)既是奇函数又是偶函数.
(3)函数f(x)的定义域为{x|x≠1},不关于原点对称,
∴f(x)是非奇非偶函数.
角度2 分段函数奇偶性的判定
【例1-2】 判断函数f(x)=的奇偶性.
解 f(x)的定义域是(-∞,0)∪(0,+∞),关于原点对称.
当x>0时,-x<0,
f(-x)=1-(-x)=1+x=f(x);
当x<0时,-x>0,
f(-x)=1+(-x)=1-x=f(x).
综上可知,对于x∈(-∞,0)∪(0,+∞),都有f(-x)=f(x),f(x)为偶函数.
规律方法 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.
分段函数奇偶性的判断,要分别从关于原点对称的区间上来寻找等式f(-x)=f(x)或f(-x)=-f(x)成立,只有当对称的两个区间上满足相同关系时,分段函数才具有奇偶性.
【训练1】 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.又f(-x)=(-x)3+(-x)5=-(x3+x5)=-f(x),所以f(x)是奇函数.
(2)f(x)的定义域是R.因为f(-x)=|-x+1|+|-x-1|=|x-1|+|x+1|=f(x),所以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,所以f(x)是非奇非偶函数.
题型二 奇、偶函数的图象特征
【例2】 已知函数f(x)=,令g(x)=f.
(1)已知f(x)在区间[0,+∞)上的图象如图,请据此在该坐标系中补全函数f(x)在定义域内的图象,请说明你的作图依据;
(2)求证:f(x)+g(x)=1(x≠0).
(1)解 ∵f(x)=,∴f(x)的定义域为R.
又对任意x∈R,都有f(-x)===f(x),∴f(x)为偶函数,故f(x)的图象关于y轴对称,其图象如图所示,
(2)证明 ∵g(x)=f==(x≠0),
∴f(x)+g(x)=+==1,
即f(x)+g(x)=1(x≠0).
规律方法 (1)先判断函数的奇偶性;
(2)利用函数的奇偶性作图,其依据是奇函数的图象关于原点对称,偶函数的图象关于y轴对称.
【训练2】 (1)如图给出了奇函数y=f(x)的局部图象,则f(-2)的值为( )
INCLUDEPICTURE"F14.TIF"
INCLUDEPICTURE
"F14.TIF"
\
MERGEFORMAT
A.
B.-
C.
D.-
(2)设奇函数f(x)的定义域为[-5,5],当x∈[0,5]时,函数y=f(x)的图象如图所示,则使函数值y<0的x的取值集合为( )
INCLUDEPICTURE"F15.TIF"
INCLUDEPICTURE
"F15.TIF"
\
MERGEFORMAT
A.(2,5)
B.(-5,-2)∪(2,5)
C.(-2,0)
D.(-2,0)∪(2,5)
解析 (1)奇函数的图象关于原点对称,因此,f(-2)=-f(2)=-.
(2)因为原函数是奇函数,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).
INCLUDEPICTURE"F16.TIF"
INCLUDEPICTURE
"F16.TIF"
\
MERGEFORMAT
答案 (1)B (2)D
题型三 由奇偶性求参数值
【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=________.
(2)已知函数f(x)=ax2+2x是奇函数,则实数a=________.
解析 (1)因为偶函数的定义域关于原点对称,所以a-1+2a=0,解得a=,又函数f(x)=x2+bx+b+1为二次函数,结合偶函数图象的特点,易得b=0.
(2)由奇函数定义有f(-x)+f(x)=0,
得a(-x)2+2(-x)+ax2+2x=2ax2=0,又x∈R使其恒成立,故a=0.
答案 (1) 0 (2)0
规律方法 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.
【训练3】 (1)设函数f(x)=为奇函数,则a=________.
(2)已知函数f(x)=为奇函数,则a+b=________.
解析 (1)因为f(x)为奇函数,所以f(-x)=-f(x),
即=-,
显然x≠0,整理得x2-(a+1)x+a=x2+(a+1)x+a,
故a+1=0,得a=-1.
(2)由题意知则
所以
当a=-1,b=1时,经检验知f(x)为奇函数,故a+b=0.
答案 (1)-1 (2)0
一、素养落地
1.结合实例,利用函数图象抽象出函数奇偶性,提升直观想象素养和逻辑推理素养.
2.奇偶函数的定义是判断函数奇偶性的主要依据,为了便于判断函数的奇偶性,有时需要先将函数进行化简,或应用定义的等价形式f(-x)=±f(x)?f(-x)?f(x)=0?=±1(f(x)≠0).
3.(1)若f(x)=0且f(x)的定义域关于原点对称,则f(x)既是奇函数又是偶函数.
(2)f(x)为奇函数?f(x)的图象关于原点对称,f(x)为偶函数?f(x)的图象关于y轴对称.
二、素养训练
1.函数f(x)=-x的图象关于( )
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
解析 ∵f(x)=-x是奇函数,
∴f(x)=-x的图象关于原点对称.
答案 C
2.下列函数中既是偶函数又在(0,+∞)上是增函数的是( )
A.y=x3
B.y=|x|+1
C.y=-x2+1
D.y=2x+1
解析 排除法.偶函数只有B、C,而函数y=|x|+1在(0,+∞)上为增函数,函数y=-x2+1在(0,+∞)上为减函数.故选B.
答案 B
3.已知函数f(x)是定义在区间[a-1,2a]上的奇函数,则实数a的值为________________.
解析 由题意知a-1+2a=0,得a=.
答案
4.若f(x)=(x+a)(x-4)为偶函数,则实数a=________.
解析 f(x)=x2+(a-4)x-4a是偶函数,∴a=4.
答案 4
5.求证:函数f(x)=x2+的图象关于y轴对称.
证明 ∵函数f(x)的定义域为(-∞,0)∪(0,+∞),
且f(-x)=(-x)2+=x2+=f(x),
∴f(x)为偶函数,故其图象关于y轴对称.
基础达标
一、选择题
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
解析 由定义知①②③都是奇函数,④是偶函数.
答案 C
2.若函数f(x)满足=1,则f(x)的图象的对称轴是( )
A.x轴
B.y轴
C.直线y=x
D.不能确定
解析 =1?f(-x)=f(x),f(x)为偶函数,∴其图象的对称轴为y轴.
答案 B
3.已知f(x)是定义在R上的奇函数,下列结论中不一定正确的是( )
A.f(-x)+f(x)=0
B.f(-x)-f(x)=-2f(x)
C.f(x)·f(-x)≤0
D.=-1
解析 f(x)为奇函数,则f(-x)=-f(x),所以A,B,C均正确.只有f(x)≠0时,才有=-1,D不正确.
答案 D
4.如图,给出奇函数y=f(x)的局部图象,则f(-2)+f(-1)的值为( )
INCLUDEPICTURE"W172.TIF"
INCLUDEPICTURE
"W172.TIF"
\
MERGEFORMAT
A.-2
B.2
C.1
D.0
解析 f(-2)+f(-1)=-f(2)-f(1)=--=-2.
答案 A
5.已知y=f(x),x∈(-a,a),F(x)=f(x)+f(-x),则F(x)是( )
A.奇函数
B.偶函数
C.既是奇函数又是偶函数
D.非奇非偶函数
解析 F(-x)=f(-x)+f(x)=F(x).
又x∈(-a,a)关于原点对称,
∴F(x)是偶函数.
答案 B
二、填空题
6.下列函数为偶函数的是________(只填序号).
①y=x2(x≥0);②y=(x-1);③y=2;④y=|x|(x≤0).
解析 对于①④,其定义域显然不关于原点对称,故其为非奇非偶函数;又②中,由得定义域为[-1,1),不关于原点对称,故②也是非奇非偶函数;对于③,其定义域为R,且对?x∈R都满足f(-x)=f(x)=2,故③是偶函数.
答案 ③
7.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)=________.
解析 在f(x)-g(x)=x3+x2+1中,
令x=-1,得f(-1)-g(-1)=1,
又f(-1)=f(1),g(-1)=-g(1),
∴f(1)+g(1)=1.
答案 1
8.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,
∴m=.
答案
三、解答题
9.判断下列函数的奇偶性:
(1)f(x)=x4-3x2;
(2)f(x)=.
解 (1)f(x)=x4-3x2的定义域是R,关于原点对称.
又f(-x)=(-x)4-3(-x)2=x4-3x2=f(x),
∴f(x)=x4-3x2是偶函数.
(2)由得-1≤x<0或0<x≤1,
∴f(x)的定义域为[-1,0)∪(0,1],关于原点对称,
∴f(x)==.
又f(-x)==-f(x),故f(x)为奇函数.
10.已知f(x)=ax2+bx+c(a≠0)是偶函数,求证:g(x)=ax3+bx2+cx(a≠0)为奇函数.
证明 ∵f(x)=ax2+bx+c(a≠0)是偶函数,
∴f(-x)=f(x),即a(-x)2-bx+c=ax2+bx+c,
∴b=0,∴g(x)=ax3+cx,其定义域为R,
又g(-x)=a(-x)3+c(-x)=-(ax3+cx)=-g(x).
∴g(x)为奇函数.
能力提升
11.函数f(x)=ax3+bx++5,满足f(-3)=2,则f(3)的值为________.
解析 设g(x)=f(x)-5=ax3+bx+.
显然,g(x)的定义域为(-∞,0)∪(0,+∞),关于原点对称.∵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.
答案 8
12.定义在R上在奇函数f(x)
在
[0,+∞)上的图象如图所示.
INCLUDEPICTURE"W173.TIF"
INCLUDEPICTURE
"W173.TIF"
\
MERGEFORMAT
(1)画出f(x)的图象;
(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)的图象如图.
(2)xf(x)>0即图象上横坐标、纵坐标同号.结合图象可知,xf(x)>0的解集是(-2,0)∪(0,2).
创新猜想
13.(多选题)如果f(x)是定义在R上的奇函数,那么下列函数中,一定为奇函数的是( )
A.y=x+f(x)
B.y=xf(x)
C.y=x2+f(x)
D.y=x2f(x)
解析 ∵f(x)是奇函数,∴f(-x)=-f(x).
令y=g(x).
对于A,g(-x)=-x+f(-x)=-x-f(x)=-g(x),
∴y=x+f(x)是奇函数.
对于B,g(-x)=-xf(-x)=xf(x)=g(x),
∴y=xf(x)是偶函数.
对于C,g(-x)=(-x)2+f(-x)=x2-f(x),
由于g(-x)≠g(x),g(-x)≠-g(x),
∴y=x2+f(x)既不是奇函数也不是偶函数.
对于D,g(-x)=(-x)2f(-x)=-x2f(x)=-g(x),
∴y=x2f(x)是奇函数.
答案 AD
14.(多空题)已知f(x)=ax2+bx+2a-b是偶函数,定义域为[a-1,2a],则a+b=________,单调递减区间是________.
解析 根据题意,f(x)=ax2+bx+2a-b是偶函数,定义域为[a-1,2a],
则有(a-1)+2a=0,解得a=,又f(x)=ax2+bx+2a-b为二次函数,其对称轴为x=-,若f(x)为偶函数,则必有x=-=0,则b=0;所以f(x)=+,其递减区间为(-∞,0].
答案 (-∞,0]第二课时 函数的奇偶性(二)
课标要求
素养要求
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.
1.通过函数奇偶性的应用,熟悉转化、对称等思考方法,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.
新知探究
被誉为“上海之鸟”浦东国际机场的设计是一个硕大无比展开双翅的海鸥,它的两翼呈对称状,看上去舒展优美,它象征着浦东将展翅高飞,一些函数的图象也有着如此美妙的对称性.
问题 这种对称性体现了函数的什么性质?
提示 函数的奇偶性.
奇函数、偶函数性质
(1)奇函数的图象关于原点对称,若函数的图象关于原点对称,则该函数是奇函数.
偶函数的图象关于y轴对称,若函数的图象关于y轴对称,则该函数是偶函数.
(2)若f(x)为奇函数且在区间[a,b](a
(3)若f(x)为偶函数且在区间[a,b](a
拓展深化
[微判断]
1.若f(x)是偶函数,则f(x)=f(-x)=f(|x|).(√)
2.若对f(x)定义域内任意的x都有f(a+x)=f(b-x),则函数f(x)的图象关于x=对称.(√)
3.若奇函数f(x)在[a,b]上有最大值M,则f(x)在[-b,-a]上有最大值-M.(×)
提示 奇函数的图象关于原点对称,在[a,b]上有最大值M,则在[-b,-a]上有最小值-M.
[微训练]
1.定义在R上的偶函数f(x)在(0,+∞)上是增函数,则( )
A.f(3)
B.f(-π)
C.f(3)
D.f(4)
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)
即f(3)
答案 C
2.函数f(x)是定义在R上的奇函数,当x>0时,f(x)=-x+1,则当x<0时,f(x)=________.
解析 当x<0时,-x>0,则f(-x)=-(-x)+1=x+1=-f(x),所以f(x)=-x-1.
答案 -x-1
[微思考]
若函数y=f(x)与y=g(x)的图象关于y轴对称,则f(x),g(x)是偶函数吗?
提示 不是偶函数,因为只有自身的图象关于y轴对称的函数才是偶函数.
题型一 利用奇偶性求解析式
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)=________.
(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 (1)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)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.
综上,f(x)的解析式为f(x)=
答案 (1)x(x+1) (2)
角度2 构造方程组求解析式
【例1-2】 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)=.
规律方法 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).
【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;
(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 (1)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,
综上可知f(x)=
(2)∵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 奇偶性与单调性综合应用
角度1 比较大小
【例2-1】 (1)若对于任意实数x总有f(-x)=f(x),且f(x)在区间(-∞,-1]上是增函数,则( )
A.f
B.f(2)
C.f(2)
D.f(-1)
(2)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)
解析 (1)∵对任意实数x总有f(-x)=f(x),
∴f(x)为偶函数,∴f(2)=f(-2).
又f(x)在区间(-∞,-1]上是增函数,-2<-<-1.
∴f(2)
(2)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).
答案 (1)B (2)A
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)
(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 (1)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.
所以不等式f(1-m)
解得-2≤m<,即m的取值范围为.
(2)∵g(x)在[-2,2]上为偶函数,且x≥0时为减函数,
∴g(1-m)≤g(m)?g(|1-m|)
即m的取值范围为.
规律方法 1.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.
2.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)
【训练2】 (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________.
(2)已知函数f(x)是奇函数,其定义域为(-1,1),且在区间[0,1)上为增函数.若f(a-2)+f(3-2a)<0,试求a的取值范围.
(1)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}.
答案 {x|-3
3}
(2)解 因为f(a-2)+f(3-2a)<0,
所以f(a-2)<-f(3-2a),
又因为f(x)是奇函数,所以f(a-2)
又因为f(x)在区间[0,1)上为增函数,所以f(x)在区间(-1,1)上为增函数.
所以即解得1
所以a的取值范围为(1,2).
题型三 奇偶性与对称性的应用
【例3】 若函数y=f(x)在(0,2)上是增函数,函数y=f(x+2)是偶函数,则下列结论正确的是( )
A.f(1)
B.f
C.f
D.f
解析 ∵y=f(x+2)是偶函数,∴f(2-x)=f(2+x),
故y=f(x)的图象关于直线x=2对称,
∴f(1)=f(3).
又f(x)在(0,2)上为增函数,∴f(x)在(2,4)上为减函数.
又2<<3<<4,∴f>f(3)>f,
即f
答案 B
规律方法 (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.
【训练3】 证明函数f(x)=的图象关于点(-1,1)对称.
证明 函数f(x)的定义域为(-∞,-1)∪(-1,+∞).
任取x∈(-∞,-1)∪(-1,+∞),
∵f(-1+x)+f(-1-x)=+
=+=2,
即f(-1+x)+f(-1-x)=2×1,
∴f(x)的图象关于点(-1,1)对称.
一、素养落地
1.结合图象的对称性,通过奇偶性的应用,提升逻辑推理素养、直观想象素养和数学抽象素养.
2.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.
3.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|).
4.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、解不等式等核心是转化.
5.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.
二、素养训练
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)
解析 ∵f(-3)=f(3),且f(x)在区间[0,+∞)上是增函数,∴f(-3)>f(1)>f(0).
答案 B
2.已知函数y=f(x)在R上为奇函数,且当x≥0时,f(x)=x2-2x,则当x<0时,f(x)的解析式是( )
A.f(x)=-x(x+2)
B.f(x)=x(x-2)
C.f(x)=-x(x-2)
D.f(x)=x(x+2)
解析 设x<0,则-x>0,则f(-x)=x2+2x=-f(x),
所以f(x)=-x(x+2),故选A.
答案 A
3.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
答案 (-1,3)
4.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________.
解析 ∵f(x)是偶函数.∴f(-10)=f(10).又在[0,+∞)上单调递减,所以f(-10)=f(10)
答案 f(-10)
5.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.
基础达标
一、选择题
1.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
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)=-5.
答案 A
2.若偶函数f(x)在(0,+∞)上是增函数,则a=f(-),b=f,c=f的大小关系是( )
A.b<a<c
B.b<c<a
C.a<c<b
D.c<a<b
解析 由f(x)为偶函数,得a=f(-)=f().
又∵<<,f(x)在(0,+∞)上是增函数,
∴f()<f<f,即a<c<b.
答案 C
3.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.
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)
答案 A
4.已知函数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.
答案 D
5.已知定义域为R的函数f(x)在[1,+∞)上单调递增,且f(x+1)为偶函数,若f(3)=1,则不等式f(2x+1)<1的解集为( )
A.(-1,1)
B.(-1,+∞)
C.(-∞,1)
D.(-∞,-1)∪(1,+∞)
解析 ∵f(x+1)是偶函数,∴f(1-x)=f(1+x),
故y=f(x)的图象关于直线x=1对称.
又∵f(x)在[1,+∞)上单调递增,∴f(x)在(-∞,1)上单调递减.∴f(3)=1,∴f(-1)=f(3)=1,∴f(2x+1)<1?-1<2x+1<3,解得-1
答案 A
二、填空题
6.如果函数F(x)=是奇函数,则f(x)=________.
解析 设x<0,∴-x>0,∴F(-x)=2(-x)-3=-2x-3.又∵F(x)为奇函数,
∴F(x)=-F(-x)=2x+3,即f(x)=2x+3.
答案 2x+3
7.已知奇函数f(x)在区间[0,+∞)上单调递增,则满足f(x)
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)
答案 (-∞,1)
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________.
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)的图象开口向下,对称轴为y轴,在[0,+∞)上单调递减,∴f(2)
答案 f(-2)
三、解答题
9.已知函数f(x)的图象关于原点对称,且当x>0时,f(x)=x2-2x+3.
(1)试求f(x)在R上的解析式;
(2)画出函数的图象,根据图象写出它的单调区间.
解 (1)因为函数f(x)的图象关于原点对称,
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轴右侧的图象,再根据对称性画出y轴左侧的图象,如图.
由图象可知函数f(x)的单调递增区间是(-∞,-1],[1,+∞),单调递减区间是[-1,0),(0,1].
INCLUDEPICTURE"W175.TIF"
INCLUDEPICTURE
"W175.TIF"
\
MERGEFORMAT
10.设定义在[-2,2]上的奇函数f(x)=x5+x3+b.
(1)求b值;
(2)若f(x)在[0,2]上单调递增,且f(m)+f(m-1)>0,求实数m的取值范围.
解 (1)因为函数f(x)是定义在[-2,2]上的奇函数,
所以f(0)=0,解得b=0(经检验符合题意).
(2)因为函数f(x)在[0,2]上单调递增,又f(x)是奇函数,所以f(x)在[-2,2]上是增函数,
因为f(m)+f(m-1)>0,
所以f(m-1)>-f(m)=f(-m),
所以m-1>-m,①
又需要不等式f(m)+f(m-1)>0在函数f(x)定义域范围内有意义.所以②
解①②得
能力提升
11.已知函数f(x)在定义域[2-a,3]上既是奇函数又是减函数,若f(1-m)+f(1-m2)<0,则实数m的取值范围是________.
解析 ∵f(x)是定义在[2-a,3]上的奇函数,∴2-a=-3,即a=5,
∴函数f(x)的定义域为[-3,3].
由f(1-m)+f(1-m2)<0,得f(1-m)<-f(1-m2).
又∵f(x)是奇函数,∴f(1-m)
由f(x)在[-3,3]上是减函数,得解得-2
答案 (-2,1)
12.已知函数f(x)是定义域为R的奇函数,当x>0时,f(x)=x2-2x.
INCLUDEPICTURE"W176.TIF"
INCLUDEPICTURE
"W176.TIF"
\
MERGEFORMAT
(1)求出函数f(x)在R上的解析式;
(2)画出函数f(x)的图象,并根据图象写出f(x)的单调区间;
(3)求当f(x)=1时的x值.
解 (1)由于函数f(x)是定义域为R的奇函数,则f(0)=0;当x<0时,-x>0,
因为f(x)是奇函数,所以f(-x)=-f(x).
所以f(x)=-f(-x)=-[(-x)2-2(-x)]=-x2-2x.综上,f(x)=
(2)函数f(x)的图象如图所示.
单调递增区间为(-∞,-1],[1,+∞),
单调递减区间为(-1,1).
(3)当x>0时,x2-2x=1,解得x=1+或x=1-,
因为x>0,所以x=1+,
当x<0时,-x2-2x=1,解得x=-1(满足条件).
综上所述,x=1+或x=-1.
创新猜想
13.(多选题)已知函数f(x)在[-5,5]上是偶函数,且在[0,5]上是单调函数,若f(-4)
A.f(-1)
B.f(2)
C.f(-3)
D.f(0)>f(1)
解析 由题意可得,函数f(x)在[-5,0]上也是单调函数,再根据f(-4)
f(1)成立.
答案 ABC
14.(多选题)定义在R上的奇函数f(x)为增函数,偶函数g(x)在区间[0,+∞)上的图象与f(x)的图象重合,设a>b>0,下列不等式中成立的有( )
A.f(a)>f(-b)
B.g(a)>g(-b)
C.g(-a)
D.g(-a)>f(-a)
解析 f(x)为R上的奇函数,且为增函数,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)=0,
∴A正确,x∈[0,+∞)时,g(x)=f(x),
∴g(x)在[0,+∞)上单调递增,
∴g(-a)=g(a)>g(b)=g(-b),∴B正确,C错误.
又g(-a)=g(a)=f(a)>f(-a),∴D正确.
答案 ABD(共32张PPT)
5.4 函数的奇偶性
第一课时 函数的奇偶性(一)
课标要求
素养要求
1.结合具体函数,了解函数奇偶性的概念和几何意义.
2.能判断函数的奇偶性,能运用奇偶函数的图象特征解决一些简单问题.
通过本节内容的学习,让学生结合实例,利用图象抽象出函数性质,提升直观想象和逻辑推理素养.
新知探究
在我们的日常生活中,可以观察到许多对称现象,如图,六角形的雪花晶体、建筑物……
问题 (1)上述材料中提到的图形对称指的是“整个图形对称”还是“图形的部分”对称?
(2)哪个图形是轴对称图形?哪个图形是中心对称图形?
提示 (1)整个图形对称.
(2)建筑物是轴对称图形,六角形的雪花晶体既是轴对称图形,又是中心对称图形.
偶函数与奇函数
(1)定义:设函数y=f(x)的定义域为A,如果对于任意x∈A,都有-x∈A,并且____________,那么称函数y=f(x)是偶函数;
如果对于任意x∈A,都有-x∈A,并且f(-x)=____________,那么称函数y=f(x)是奇函数.
(2)偶函数的图象关于______对称,奇函数的图象关于______对称.
f(-x)=f(x)
-f(x)
y轴
原点
拓展深化
[微判断]
1.对于函数y=f(x),若存在x,使f(-x)=-f(x),则函数y=f(x)一定是奇函数.(
)
提示 反例:f(x)=x2,存在x=0,f(-0)=-f(0)=0,但函数f(x)=x2不是奇函数.
2.不存在既是奇函数,又是偶函数的函数.(
)
提示 存在f(x)=0,x∈R既是奇函数,又是偶函数.
3.若函数的定义域关于原点对称,则这个函数不是奇函数,就是偶函数.(
)
提示 函数f(x)=x2-2x,x∈R的定义域关于原点对称,但它既不是奇函数,又不是偶函数.
4.若奇函数f(x)在x=0处有定义,则f(0)=0.(
)
×
×
×
√
[微训练]
1.下列函数是偶函数的是( )
解析 利用偶函数的定义,定义域关于原点对称,满足f(-x)=f(x).故选B.
答案 B
解析 f(x)的定义域为(-∞,0)∪(0,+∞),
∴f(x)为奇函数.∴其图象关于原点对称.
答案 原点
[微思考]
1.如果函数f(x)具有奇偶性,那么函数f(x)的定义域一定关于原点对称吗?
提示 定义域一定关于原点对称.由函数奇偶性的定义知,若x在定义域内,则-x一定也在定义域内(若-x不在定义域内,则f(-x)无意义),因此,具有奇偶性的函数的定义域必关于原点对称.
2.对于函数f(x)=ax2+bx+c.
(1)若f(x)为偶函数,需满足什么条件?
(2)若f(x)为奇函数,需满足什么条件?
提示 (1)b=0 (2)a=c=0
题型一 函数奇偶性判断
角度1 一般函数奇偶性的判断
【例1-1】 判断下列函数的奇偶性:
解 (1)函数f(x)的定义域为R,关于原点对称,又f(-x)=2-|-x|=2-|x|=f(x),∴f(x)为偶函数.
(2)函数f(x)的定义域为{-1,1},关于原点对称,且f(x)=0,又f(-x)=-f(x),f(-x)=f(x),
∴f(x)既是奇函数又是偶函数.
(3)函数f(x)的定义域为{x|x≠1},不关于原点对称,
∴f(x)是非奇非偶函数.
解 f(x)的定义域是(-∞,0)∪(0,+∞),关于原点对称.
当x>0时,-x<0,
f(-x)=1-(-x)=1+x=f(x);
当x<0时,-x>0,
f(-x)=1+(-x)=1-x=f(x).
综上可知,对于x∈(-∞,0)∪(0,+∞),都有f(-x)=f(x),f(x)为偶函数.
规律方法 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.
分段函数奇偶性的判断,要分别从关于原点对称的区间上来寻找等式f(-x)=f(x)或f(-x)=-f(x)成立,只有当对称的两个区间上满足相同关系时,分段函数才具有奇偶性.
【训练1】 判断下列函数的奇偶性:
解 (1)函数的定义域为R.又f(-x)=(-x)3+(-x)5=-(x3+x5)=-f(x),所以f(x)是奇函数.
(2)f(x)的定义域是R.因为f(-x)=|-x+1|+|-x-1|=|x-1|+|x+1|=f(x),所以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,所以f(x)是非奇非偶函数.
题型二 奇、偶函数的图象特征
(1)已知f(x)在区间[0,+∞)上的图象如图,请据此在该坐标系中补全函数f(x)在定义域内的图象,请说明你的作图依据;
(2)求证:f(x)+g(x)=1(x≠0).
即f(x)+g(x)=1(x≠0).
规律方法 (1)先判断函数的奇偶性;
(2)利用函数的奇偶性作图,其依据是奇函数的图象关于原点对称,偶函数的图象关于y轴对称.
【训练2】 (1)如图给出了奇函数y=f(x)的局部图象,则f(-2)的值为( )
(2)设奇函数f(x)的定义域为[-5,5],当x∈[0,5]时,函数y=f(x)的图象如图所示,则使函数值y<0的x的取值集合为( )
A.(2,5)
B.(-5,-2)∪(2,5)
C.(-2,0)
D.(-2,0)∪(2,5)
(2)因为原函数是奇函数,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).
答案 (1)B (2)D
题型三 由奇偶性求参数值
【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=________.
(2)已知函数f(x)=ax2+2x是奇函数,则实数a=________.
(2)由奇函数定义有f(-x)+f(x)=0,
得a(-x)2+2(-x)+ax2+2x=2ax2=0,又x∈R使其恒成立,故a=0.
规律方法 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.
解析 (1)因为f(x)为奇函数,所以f(-x)=-f(x),
显然x≠0,整理得x2-(a+1)x+a=x2+(a+1)x+a,
故a+1=0,得a=-1.
当a=-1,b=1时,经检验知f(x)为奇函数,故a+b=0.
答案 (1)-1 (2)0
一、素养落地
二、素养训练
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
2.下列函数中既是偶函数又在(0,+∞)上是增函数的是( )
A.y=x3
B.y=|x|+1
C.y=-x2+1
D.y=2x+1
解析 排除法.偶函数只有B、C,而函数y=|x|+1在(0,+∞)上为增函数,函数y=-x2+1在(0,+∞)上为减函数.故选B.
答案 B
3.已知函数f(x)是定义在区间[a-1,2a]上的奇函数,则实数a的值为________________.
4.若f(x)=(x+a)(x-4)为偶函数,则实数a=________.
解析 f(x)=x2+(a-4)x-4a是偶函数,∴a=4.
答案 4
证明 ∵函数f(x)的定义域为(-∞,0)∪(0,+∞),
∴f(x)为偶函数,故其图象关于y轴对称.(共35张PPT)
第二课时 函数的奇偶性(二)
课标要求
素养要求
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.
1.通过函数奇偶性的应用,熟悉转化、对称等思考方法,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.
新知探究
被誉为“上海之鸟”浦东国际机场的设计是一个硕大无比展开双翅的海鸥,它的两翼呈对称状,看上去舒展优美,它象征着浦东将展翅高飞,一些函数的图象也有着如此美妙的对称性.
问题 这种对称性体现了函数的什么性质?
提示 函数的奇偶性.
奇函数、偶函数性质
(1)奇函数的图象关于______对称,若函数的图象关于原点对称,则该函数是奇函数.
偶函数的图象关于______对称,若函数的图象关于y轴对称,则该函数是偶函数.
(2)若f(x)为奇函数且在区间[a,b](a
(减函数),即在关于原点对称的区间上单调性______.
(3)若f(x)为偶函数且在区间[a,b](a
(增函数),即在关于原点对称的区间上单调性______.
原点
y轴
增函数
相同
减函数
相反
拓展深化
[微判断]
1.若f(x)是偶函数,则f(x)=f(-x)=f(|x|).(
)
3.若奇函数f(x)在[a,b]上有最大值M,则f(x)在[-b,-a]上有最大值-M.(
)
提示 奇函数的图象关于原点对称,在[a,b]上有最大值M,则在[-b,-a]上有最小值-M.
√
√
×
[微训练]
1.定义在R上的偶函数f(x)在(0,+∞)上是增函数,则( )
A.f(3)
B.f(-π)
C.f(3)
D.f(4)
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)
答案 C
2.函数f(x)是定义在R上的奇函数,当x>0时,f(x)=-x+1,则当x<0时,f(x)=________.
解析 当x<0时,-x>0,则f(-x)=-(-x)+1=x+1=-f(x),所以f(x)=-x-1.
答案 -x-1
[微思考]
若函数y=f(x)与y=g(x)的图象关于y轴对称,则f(x),g(x)是偶函数吗?
提示 不是偶函数,因为只有自身的图象关于y轴对称的函数才是偶函数.
题型一 利用奇偶性求解析式
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)=________.
(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 (1)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)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),
用-x代替x,
规律方法 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).
【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;
(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 (1)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)∵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 奇偶性与单调性综合应用
角度1 比较大小
【例2-1】 (1)若对于任意实数x总有f(-x)=f(x),且f(x)在区间(-∞,-1]上是增函数,则( )
(2)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)
解析 (1)∵对任意实数x总有f(-x)=f(x),
∴f(x)为偶函数,∴f(2)=f(-2).
(2)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).
答案 (1)B (2)A
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)
(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 (1)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)∵g(x)在[-2,2]上为偶函数,且x≥0时为减函数,
规律方法 1.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.
2.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)
(2)已知函数f(x)是奇函数,其定义域为(-1,1),且在区间[0,1)上为增函数.若f(a-2)+f(3-2a)<0,试求a的取值范围.
(1)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}.
答案 {x|-3
3}
(2)解 因为f(a-2)+f(3-2a)<0,
所以f(a-2)<-f(3-2a),
又因为f(x)是奇函数,所以f(a-2)
又因为f(x)在区间[0,1)上为增函数,所以f(x)在区间(-1,1)上为增函数.
题型三 奇偶性与对称性的应用
【例3】 若函数y=f(x)在(0,2)上是增函数,函数y=f(x+2)是偶函数,则下列结论正确的是( )
解析 ∵y=f(x+2)是偶函数,∴f(2-x)=f(2+x),
故y=f(x)的图象关于直线x=2对称,
∴f(1)=f(3).
又f(x)在(0,2)上为增函数,∴f(x)在(2,4)上为减函数.
答案 B
规律方法 (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.
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.
一、素养落地
1.结合图象的对称性,通过奇偶性的应用,提升逻辑推理素养、直观想象素养和数学抽象素养.
2.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.
3.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|).
4.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、解不等式等核心是转化.
5.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.
二、素养训练
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)
解析 ∵f(-3)=f(3),且f(x)在区间[0,+∞)上是增函数,∴f(-3)>f(1)>f(0).
答案 B
2.已知函数y=f(x)在R上为奇函数,且当x≥0时,f(x)=x2-2x,则当x<0时,f(x)的解析式是( )
A.f(x)=-x(x+2)
B.f(x)=x(x-2)
C.f(x)=-x(x-2)
D.f(x)=x(x+2)
解析 设x<0,则-x>0,则f(-x)=x2+2x=-f(x),
所以f(x)=-x(x+2),故选A.
答案 A
3.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
答案 (-1,3)
4.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________.
解析 ∵f(x)是偶函数.∴f(-10)=f(10).又在[0,+∞)上单调递减,所以f(-10)=f(10)
答案 f(-10)
5.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.
点击下载
同课章节目录
第1章 集合
1.1 集合的概念与表示
1.2 子集、全集、补集
1.3 交集、并集
第2章 常用逻辑用语
2.1 命题、定理、定义
2.2 充分条件、必要条件、冲要条件
2.3 全称量词命题与存在量词命题
第3章 不等式
3.1 不等式的基本性质
3.2 基本不等式
3.3 从函数观点看一元二次方程和一元二次不等式
第4章 指数与对数
4.1 指数
4.2 对数
第5章 函数概念与性质
5.1 函数的概念和图象
5.2 函数的表示方法
5.3 函数的单调性
5.4 函数的奇偶性
第6章 幂函数、指数函数和对数函数
6.1 幂函数
6.2 指数函数
6.3 对数函数
第7章 三角函数
7.1 角与弧度
7.2 三角函数概念
7.3 三角函数的图象和性质
7.4 三角函数应用
第8章 函数应用
8.1 二分法与求方程近似解
8.2 函数与数学模型
点击下载
VIP下载