内容正文:
第2课时 奇偶性的应用
学习目标 1.掌握用奇偶性求解析式的方法.2.理解奇偶性对单调性的影响并能用以比较大小、求最值和解不等式.
一、根据函数奇偶性求函数的解析式
知识梳理
用奇偶性求解析式的步骤:
如果已知函数的奇偶性和一个区间[a,b]上的解析式,求关于原点的对称区间[-b,-a]上的解析式,其解决思路为
(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)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).
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.
解 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.
又因为f(x)是定义在R上的奇函数,
所以f(0)=0.
故f(x)=
(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代替上式中的x,得f(-x)+g(-x)=,
∴f(x)-g(x)=,②
(①+②)÷2,得f(x)=;
(①-②)÷2,得g(x)=.
延伸探究
1.在本例(1)中,把条件“f(x)是定义在R上的奇函数”改为“f(x)是定义在R上的偶函数”,其余不变,求当x<0时,f(x)的解析式.
解 当x<0时,-x>0,
f(-x)=(-x)2-2(-x)+3=x2+2x+3,
由于f(x)是偶函数,故f(x)=f(-x),
所以f(x)=x2+2x+3.
即当x<0时,f(x)=x2+2x+3.
2.在本例(2)中,把条件“f(x)是偶函数,g(x)是奇函数”改为“f(x)是奇函数,g(x)是偶函数”,再求f(x),g(x)的解析式.
解 ∵f(x)是奇函数,g(x)是偶函数,
∴f(-x)=-f(x),g(-x)=g(x),
又f(x)+g(x)=,①
用-x代替上式中的x,得f(-x)+g(-x)=,
即f(x)-g(x)=.②
联立①②得f(x)=,g(x)=.
反思感悟 (1)已知某区间上函数的解析式,求对称区间上的函数的解析式,应设这个区间上的变量为x,然后把x转化为-x,此时-x成为了已知区间上的解析式中的变量,通过应用奇函数或偶函数的定义,适当推导,即可得所求区间上的解析式.
(2)已知函数f(x),g(x)组合运算与奇偶性,则把x换为-x,构造方程组求解.
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 (1)已知f(x)是R上的偶函数,当x∈(0,+∞)时,f(x)=x2+x-1,当x∈(-∞,0)时,求f(x)的解析式.
解 设x<0,则-x>0,
则f(-x)=(-x)2+(-x)-1=x2-x-1,
又f(x)在R上为偶函数,
∴当x∈(-∞,0)时,f(x)=f(-x)=x2-x-1.
(2)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.
解 设x>0,则-x<0,
则f(-x)=-(-x)2-(-x)=-x2+x.
又f(x)是R上的奇函数,
∴f(x)=-f(-x)=x2-x.
又∵函数的定义域为R,∴f(0)=0,
综上可知f(x)=
二、利用函数奇偶性与单调性比较大小
问题 想一想奇函数与偶函数的图象特点,如果奇函数在(-2,-1)上单调递减,那么它在(1,2)上的单调性如何?如果偶函数在(-2,-1)上单调递减,那么它在(1,2)上的单调性如何?
提示 奇函数在(1,2)上单调递减,偶函数在(1,2)上单调递增.
知识梳理
1.若f(x)为奇函数且在区间[a,b](a<b)上单调递增,则f(x)在[-b,-a]上单调递增,即在对称区间上单调性一致(相同).
2.若f(x)为偶函数且在区间[a,b](a<b)上单调递增,则f(x)在[-b,-a]上单调递减,即在对称区间上单调性相反.
3.若f(x)为奇函数且在区间[a,b](a<b)上有最大值为M,则f(x)在[-b,-a]上有最小值为—M.
4.若f(x)为偶函数且在区间[a,b](a<b)上有最大值为N,则f(x)在[-b,-a]上有最大值为N.
以上a,b符号相同.
例2 已知f(x)是奇函数,且在区间[0,+∞)上单调递增,则f(-0.5),f(-1),f(0)的大小关系是( )
A.f(-0.5)<f(0)<f(-1)
B.f