第二课时 函数的奇偶性二.docx
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第二课时函数的奇偶性二
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(2)
B.f
(2)C.f
(2)D.f(-1)(2)
(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)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)(1)C.f(1)D.f(1)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(1)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