内容正文:
5.4 函数的奇偶性(2)
学 习 目 标
知 识 网 络
1.进一步理解函数的奇偶性,利用奇偶性解决问题.(数学抽象)
2.综合运用函数的单调性和奇偶性解决问题.(数学抽象、数学运算)
[问题导学]
1.奇函数和偶函数各是怎样定义的?它们的图象各有什么特点?
2.如何判断函数f(x)的奇偶性?
[知识梳理]
知识点 函数奇偶性的拓展
1.函数的奇偶性与单调性的性质
(1)若f(x)为奇函数且在[a,b](a<b)上为增函数(减函数),则f(x)在[-b,-a]上为增函数(减函数),即在关于原点对称的区间上的单调性相同.
(2)若f(x)为偶函数且在[a,b](a<b)上为增函数(减函数),则f(x)在[-b,-a]上为减函数(增函数),即在关于原点对称的区间上的单调性相反.
2.奇、偶函数的运算性质(在公共定义域内)
(1)两个奇函数的和函数是奇函数,两个奇函数的积函数是偶函数.
(2)两个偶函数的和函数、积函数都是偶函数.
(3)一个奇函数、一个偶函数的积函数是奇函数.
3.函数的对称轴与对称中心
(1)若函数f(x)的定义域为D,对∀x∈D都有f(T+x)=f(T-x)(T为常数),则x=T是f(x)图象的对称轴.
(2)若函数f(x)的定义域为D,对∀x∈D都有f(a+x)+f(a-x)=2b(a,b为常数),则(a,b)是f(x)图象的对称中心.
微练习
设f(x)是定义在R上的奇函数,且y=f(x)的图象关于直线x=对称,则f(1)+f(2)+f(3)+f(4)+f(5)=__________.
解析:f(x)是R上的奇函数,则f(0)=0.
∵f(x)的图象关于直线x=对称,∴f(x)=f(1-x),
∴f(1)=f(0)=0,f(2)=f(-1)=-f(1)=0,f(3)=f(-2)=-f(2)=0,f(4)=f(-3)=-f(3)=0,f(5)=f(-4)=-f(4)=0,从而f(1)+f(2)+f(3)+f(4)+f(5)=0.
答案:0
题型一 利用奇偶性求函数的解析式
[例1] (1)若f(x)是定义在R上的奇函数,当x>0时,f(x)=x2-2x+3,求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)=,求函数f(x),g(x)的解析式.
[解析] (1)当x<0时,-x>0,f(-x)=(-x)2-2(-x)+3=x2+2x+3,
由于f(x)是奇函数,故f(x)=-f(-x),
所以f(x)=-x2-2x-3.
即当x<0时,f(x)=-x2-2x-3.
又f(0)=0,
故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)=,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)=.
利用函数奇偶性求解析式的方法
(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).
提醒:若函数f(x)的定义域内含0且为奇函数,则必有f(0)=0,但若为偶函数,未必有f(0)=0.
[跟踪训练]
1.已知函数f(x)是定义在R上的偶函数,且当x<0时,f(x)=x(x-1),则当x>0时,f(x)=__________.
解析:当x>0时,-x<0,则f(-x)=-x(-x-1)=x(x+1).
因为函数f(x)为R上的偶函数,故f(x)=f(-x)=x(x+1).
答案:x(x+1)
题型二 利用函数的单调性和奇偶性比较大小
[例2] 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<f(-1)<f(2)
B.f(2)<f<f(-1)
C.f(2)<f(-1)<f
D.f(-1)<f<f(2)
[解析] ∵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,且-2<-<f(-1).
<-1.∴f(2)=f(-2)<f
[答案] B
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]
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__________.
解析:因为f(x)是偶函数,则f(-2)=f(2),f(-3)=f(3),又