内容正文:
习题课 函数性质的综合问题
学习目标 1.理解和掌握对称轴和对称中心满足的条件.2.掌握函数性质的综合应用问题.
一、函数图象的对称性
问题1 当函数y=f(x)的图象关于直线x=a对称时,会满足怎样的条件呢?
提示 如图所示,在x=a两边取对称的两个自变量的值,如a-x,a+x,由对称性知它们的函数值相等,即f(a-x)=f(a+x);反之,若对定义域内任意x都有f(a-x)=f(a+x),则函数y=f(x)的图象关于直线x=a对称.
问题2 当函数y=f(x)的图象关于点(a,0)对称时,又会满足怎样的条件呢?
提示 如图所示,在x=a两边取对称的两个自变量的值,如a-x,a+x,由对称性知它们的函数值互为相反数,即f(a-x)=-f(a+x);
反之,若对定义域内任意x都有f(a-x)=-f(a+x),则函数y=f(x)的图象关于点(a,0)对称.
知识梳理
1.函数图象关于直线对称
y=f(x)在定义域内恒满足的条件
y=f(x)的图象的对称轴
f(a+x)=f(a-x)
直线x=a
f(x)=f(a-x)
直线x=
f(a+x)=f(b-x)
直线x=
2.函数图象关于点对称
y=f(x)在定义域内恒满足的条件
y=f(x)的图象的对称中心
f(a-x)=-f(a+x)
(a,0)
f(x)=-f(a-x)
f(a+x)=-f(b-x)
f(a+x)+f(b-x)=c
例1 定义在R上的偶函数y=f(x),其图象关于点对称,且x∈[0,1]时,f(x)=-x+,则f 等于( )
A.-1 B.0 C.1 D.
答案 B
解析 ∵y=f(x)的图象关于点对称,
∴f +f =0,
即f(1+x)+f(-x)=0.
又∵y=f(x)为偶函数,∴f(-x)=f(x),
∴f(1+x)+f(x)=0,即f(1+x)=-f(x),
∴f =-f =0.
反思感悟 解决对称性、单调性和奇偶性综合问题的方法:
(1)图象法,根据题意,作出符合要求的草图,便可得出结论.
(2)性质法,根据对称性、单调性和奇偶性的性质,逐步推导解决求值和比较大小的问题.
注意:使用性质要规范,切不可自创性质!
跟踪训练1 若函数y=f(x)在(0,2)上单调递增,函数y=f(x+2)是偶函数,则下列结论正确的是( )
A.f(1)<f <f B.f <f(1)<f
C.f <f <f(1) D.f <f(1)<f
答案 B
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 =f ,f =f ,
又f(x)在(0,2)上单调递增,<1<,
∴f <f(1)<f ,
即f <f(1)<f .
二、函数性质的综合应用
例2 已知函数f(x)=是定义在(-1,1)上的奇函数,且f =.
(1)确定函数f(x)的解析式.
(2)用定义法证明f(x)在(-1,1)上是增函数.
(3)解不等式:f(t-1)+f(t)<0.
(1)解 根据题意得即
解得∴f(x)=.
(2)证明 任取x1,x2∈(-1,1),且令x1<x2,
f(x1)-f(x2)=-=.
∵-1<x1<x2<1,
∴x1-x2<0,1+x>0,1+x>0,1-x1x2>0,
∴f(x1)-f(x2)<0,即f(x1)<f(x2),
∴f(x)在(-1,1)上是增函数.
(3)解 f(t-1)<-f(t)=f(-t).
∵f(x)在(-1,1)上是增函数,
∴解得0<t<.
∴不等式的解集为.
反思感悟 奇偶性、单调性的综合应用
利用函数的奇偶性将函数式转化,利用单调性解决常见不等式问题,在综合性题目中,要熟练掌握奇偶性、单调性的性质及变形,适当应用解题技巧,化简求值,解题时,一定要特别注意函数的定义域.
跟踪训练2 已知函数f(x)的定义域为(-2,2),函数g(x)=f(x-1)+f(3-2x).
(1)求函数g(x)的定义域.
(2)若f(x)为奇函数,并且在定义域上是减函数,求不等式g(x)≤0的解集.
解 (1)由题意可知
所以解得<x<,
故函数g(x)的定义域为.
(2)由g(x)≤0,得f(x-1)+f(3-2x)≤0,
所以f(x-1)≤-f(3-2x).
因为f(x)为奇函数,所以f(x-1)≤f(2x-3).
而f(x)在(-2,2)上是减函数,
所以解得<x≤2.
所以不等式g(x)≤0的解集为.
1.知识清单:
(1)函数的对称轴和对称中心.
(2)函数奇偶性的综合应用.
2.方法归纳:数形结合、等价转化.
3.常见误区:容易忽视奇函数中的隐含条件f(0)=0.
1.下列各图中,表示以x为自变量的奇函数的图象是( )
答案 B
2.设