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)

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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)
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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

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(  )
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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(  )
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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).
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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(  )
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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)

[0,+∞)上的图象如图所示.
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(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.fB.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|-33}.
答案 {x|-33}
(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.fC.fD.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"
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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.
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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|-33}.
答案 {x|-33}
(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.