内容正文:
3.1.3 函数的奇偶性
第2课时
整体概览
(1)本节将要研究哪类问题?
(2)本节研究的起点是什么?目标是什么?
问题1 阅读课本本节内容,回答下列问题:
复习引入
问题2 上节课我们学习了哪些知识?
新知探究
【尝试与发现】已知函数f(x)满足f(5)=-3,分别在条件“f(x)是偶函数”与“f(x)是奇函数”下求出f(-5)的值.
如果f(x)是偶函数,则f(-5)=f(5)=-3;
如果f(x)是奇函数,则f(-5)=-f(5)=3.
新知探究
【尝试与发现】已知函数y=f(x)是偶函数,y=g(x)是奇函数,且它们的部分图象如下图所示,补全函数图象,并总结出当函数具有奇偶性时,函数单调性的规律.
如果y=f(x)是偶函数,那么其在x>0与x<0时的单调性相反;
如果y=f(x)是奇函数,那么其在x>0与x<0时的单调性相同.
新知探究
【证一证】已知函数f(x)是奇函数,而且在(0,+∞)上是增函数,求证:f(x)在(-∞,0)上是增函数.
证明:方法一:任取x1,x2∈(-∞,0),且x1≠x2,则
因为-x1>0,-x2>0,而且-x1≠-x2.又因为f(x)在(0,+∞)
上是增函数,于是有
从而可知 ,即函数f(x)在(-∞,0)上是增函数.
新知探究
【证一证】已知函数f(x)是奇函数,而且在(0,+∞)上是增函数,求证:f(x)在(-∞,0)上是增函数.
证明:方法二:任取x1,x2∈(-∞,0),
因为f(x)在(0,+∞)上是增函数,于是有
由此可知,函数f(x)在(-∞,0)上是增函数.
设x1<x2,则-x1>0,-x2>0,而且-x1>-x2.
f(-x1)>f(-x2).
又因为f(x)是奇函数,所以f(-x1)=- f(x1),f(-x2)=- f(x2),
因此-f(x1)>-f(x2),即f(x1)<f(x2).
若函数f(x)是偶函数,则函数f(x)在关于原点对称区间上的单调性相反;若函数f(x)是奇函数,则函数f(x)在关于原点对称区间上的单调性相同.
新知探究
练习 若函数f(x)是偶函数,而且在(0,+∞)上是增函数时,可以得到f(x)在(-∞,0)上的增减性.
新知探究
例1 已知函数f(x)满足f(5)<f(3),分别在下列各条件下比较f(-5)与f(-3)的大小:
(1)f(x)是偶函数;(2)f(x)是奇函数.
解:
(1)因为f(x)是偶函数,所以f(-x)=f(x),因此
f(-5)=f(5),f(-3)=f(3),
从而由条件可知f(-5)<f(-3).
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新知探究
例1 已知函数f(x)满足f(5)<f(3),分别在下列各条件下比较f(-5)与f(-3)的大小:
(1)f(x)是偶函数;(2)f(x)是奇函数.
解:
(2)因为f(x)是奇函数,所以f(-x)=-f(x),因此
f(-5)=-f(5),f(-3)=-f(3),
又由条件可知-f(5)>-f(3),从而f(-5)>f(-3).
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新知探究
例2 设函数f(x)是R上的奇函数,当x≥0时,f(x)=x2+4x.
(1)求f(x)的表达式;
(2)证明f(x)在区间(0,+∞)上是增函数.
解:
(1)当x<0时,-x>0,所以
f(-x)=(-x)2+4(-x)=x2-4x.
因为f(x)是奇函数,所以f(-x)=-f(x),
所以f(x)=-f(-x)=-(x2-4x)=-x2+4x(x<0).
所以 .
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新知探究
例2 设函数f(x)是R上的奇函数,当x≥0时,f(x)=x2+4x.
(1)求f(x)的表达式;
(2)证明f(x)在区间(0,+∞)上是增函数.
(2)证明:设任意的x1,x2∈(0,+∞),且x1<x2,则
f(x2)-f(x1)=(x22+4x2)-(x12+4x1)=(x2-x1)·(x2+x1+4).
因为0<x1<x2,所以x2-x1>0,x2+x1+4>0,
所以f(x2)-f(x1)>0,所以f(x1)<f(x2),
所以f(x)是(0,+∞)上的增函数.
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新知探究
例3 (1)已知偶函数f(x)在区间[0,+∞)单调增加,求满足f(2x-1)< 的x取值范围.
(2)已知定义域为(-1,1)的奇函数y=f(x)又是减函数,求满足f(a-3)+f(9-a2)<0的a的取值范围.
解:
(1)由偶函数f(x)在区间[0,+∞)单调增加,
即 .
且f(2x-1)< 得:
∴ ,
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新知探究
例3 (2)已知定义域为(-1,1)的奇函数y=f(x)又是减函数,求满足f(a-3)+f(9-a2)<0的a的取值范围.
解:
(2)y=f(x)为奇函数,f(a-3)+f(9-a2)<0,知:
即
又由y=f(x