内容正文:
3.2.2 函数的奇偶性
课程内容标准
学科素养凝练
1.结合具体函数,了解函数奇偶性的含义.
2.学会利用图象理解和研究函数的性质.
3.掌握判断函数奇偶性的方法.
通过函数奇偶性概念的学习,形成数学抽象、数形结合、逻辑推理的核心素养.
第一课时 函数奇偶性的概念
[对应学生用书P56]
1.如果F(x)的图象是以y轴为对称轴的轴对称图形,就称F(x)是偶函数.
2.如果F(x)的图象是以原点为中心的中心对称图形,就称F(x)是奇函数.
1.如果对一切使F(x)有定义的x,F(-x)也有定义,并且F(-x)=F(x),则称F(x)为偶函数.
2.如果对一切使F(x)有定义的x,F(-x)也有定义,并且F(-x)=-F(x),则称F(x)为奇函数.
3.当函数F(x)是奇函数或偶函数时,称F(x)具有奇偶性.奇函数和偶函数的定义域关于原点对称.
1.判断下列说法是否正确,正确的在它后面的括号里画“√”,错误的画“×”.
(1)函数f(x)=x的图象关于(0,0)对称.(√)
(2)偶函数的图象一定与y轴相交.(×)
(3)若对函数f(x)有f(-1)=f(1),则f(x)为偶函数.(×)
(4)奇函数的图象一定过(0,0).(×)
(5)对于函数y=f(x),若存在x,使f(-x)=-f(x),则函数y=f(x)一定是奇函数.(×)
2.下列函数是偶函数的是( )
A.y=x B.y=3x2
C.y=x-1 D.y=|x|(x∈[0,1])
B [选项A,C中的函数是奇函数,选项B中的函数是偶函数,选项D中的函数既不是奇函数,也不是偶函数.]
3.函数y=f(x),x∈[-1,a](a>-1)是奇函数,则a等于( )
A.-1 B.0
C.1 D.无法确定
C [∵奇函数的定义域关于原点对称,∴a-1=0,即a=1.]
4.若f(x)为R上的偶函数,且f(2)=3,则f(-2)=______.
3 [∵f(x)为R上的偶函数,∴f(-2)=f(2)=3.]
[对应学生用书P57]
判断下列函数的奇偶性:
(1)f(x)=;
(2)f(x)=|x+1|+|x-1|;
(3)f(x)=.
解 (1)f(x)的定义域是R,关于原点对称.
又f(-x)==-=-f(x),
∴f(x)是奇函数.
(2)f(x)的定义域是R,关于原点对称.
又f(-x)=|-x+1|+|-x-1|=|x-1|+|x+1|=f(x),∴f(x)是偶函数.
(3)函数f(x)的定义域是(-∞,-1)∪(-1,+∞),不关于原点对称,∴f(x)是非奇非偶函数.
[训练1] 判断下列函数的奇偶性:
(1)f(x)=;
(2)f(x)=
解 (1)由题设得∴函数f(x)的定义域为[-1,0)∪(0,1],关于原点对称,且x+2>0.
∴|x+2|=x+2.
∴f(x)===.
∴f(-x)==-=-f(x),
∴f(x)是奇函数.
(2)函数f(x)的定义域为R,关于原点对称.
当x<0时,-x>0,f(x)=x2+2x+3,f(-x)=-(-x)2+2(-x)-3=-x2-2x-3=-(x2+2x+3)=-f(x);
当x=0时,-x=0,f(-x)=f(0)=0=-f(x);
当x>0时,-x<0,f(x)=-x2+2x-3,f(-x)=(-x)2+2(-x)+3=x2-2x+3=-(-x2+2x-3)=-f(x).
∴对∀x∈R,都有f(-x)=-f(x),
f(x)是R上的奇函数.
已知奇函数f(x)的定义域为[-5,5],且在区间[0,5]上的图象如图所示.
(1)画出在区间[-5,0]上的图象;
(2)写出使f(x)<0的x的取值范围.
解 (1)因为函数f(x)是奇函数,所以y=f(x)在[-5,5]上的图象关于原点对称.由y=f(x)在[0,5]上的图象,可知它在[-5,0]上的图象,如图所示.
(2)由图象知,使函数值f(x)<0的x的取值范围是(-2,0)∪(2,5).
[方法总结] 根据奇偶函数在原点一侧的图象求解与函数有关的值域、定义域、不等式问题时,应根据奇偶函数图象的对称性作出函数在定义域另一侧的图象,根据图象特征求解问题.
[训练2] (1)函数f(x)=2x-的图象关于( )
A.y轴对称 B.直线y=-x对称
C.直线y=x对称 D.原点对称
D [函数的定义域为(-∞,0)∪(0,+∞),关于原点对称.
f(-x)=-2x+=-=-f(x),
所以函数f(x)是奇函数,函数f(x)=2x-的图象关于原点对称.]
(2)(2021·全国卷乙)设函数f(x)=,则下列函数中为奇函数的是( )
A.f(x-1)-1 B.f(x-1)+1
C.f(x+1)-1 D.f(x+1)+1
B [由题意可得f(x)==-1+,
对于A,f(x-1)-1=-2不是奇函数;
对于B,f(x-1)+1=是奇函数;
对于C,f(x+1)-1=-2.定义域不关于原点对称,不是奇函数;
对于D,f(x+1)+1=,定义域不关于原点对称,不是奇函数.故选B.]
(1)设函数f(x)=为奇函数,则a=______;
(2)已知函数f(x)=是奇函数,则a=______.
(1)-1 (2)1 [(1)方法一(定义法) 由已知f(-x)=-f(x),
即=-.
显然x≠0得,x2-(a+1)x+a=x2+(a+1)x+a,
故a+1=0,得a=-1.
方法二(特值法) 由f(x)为奇函数得f(-1)=-f(1),
即=-,
整理得a=-1.
(2)(特值法) 由f(x)为奇函数,得f(-1)=-f(1),
即a×(-1)2+(-1)=-(-12+1),
整理得a-1=0,解得a=1.]
[方法总结] 由函数的奇偶性求参数应注意两点
1.函数奇偶性的定义既是判断函数的奇偶性的一种方法,也是在已知函数奇偶性时可以运用的一个性质,要注意函数奇偶性定义的正用和逆用.
2.利用常见函数如一次函数,反比例函数,二次函数具有奇偶性的条件也可求得参数.
[训练3] (1)若函数f(x)=ax2+bx+3a+b是偶函数,定义域为[a-2,2a],则a=________,b=________;
(2)已知函数f(x)=ax2+2x是奇函数,则实数a=________.
(1) 0 (2)0 [(1)由f(x)为偶函数知,其定义域关于原点对称,
故有a-2+2a=0,解得a=.又f(x)为偶函数,所以其图象关于y轴对称,即-=0,解得b=0.
(2)由f(x)为奇函数得f(-x)=-f(x),
即f(-x)+f(x)=0,
所以a(-x)2+2(-x)+ax2+2x=0.
即2ax2=0,所以a=0.]
[对应学生用书P58]
1.已知一个奇函数的定义域为{-1,2,a,b},则a+b等于( )
A.-1 B.1 C.0 D.2
A [因为一个奇函数的定义域为{-1,2,a,b},根据奇函数的定义域关于原点对称,
所以a与b有一个等于1,一个等于-2,所以a+b=1+(-2)=-1,故选A.]
2.若y=f(x)(x∈R)是奇函数,则下列坐标表示的点一定在y=f(x)图象上的是( )
A.(a,-f(a)) B.(-a,-f(a))
C.(-a,-f(-a)) D.(a,f(-a))
B [因为f(x)为奇函数,所以f(-a)=-f(a),所以点(-a,-f(a))在函数y=f(x)的图象上.]
3.(多选题)下列函数既是定义域上的减函数又是奇函数的是( )
A.f(x)=|x| B.f(x)=
C.f(x)=-x3 D.f(x)=-
CD [对于A:f(x)=|x|是定义域R上的偶函数,∴不满足题意;
对于B:f(x)=在定义域(-∞,0)∪(0,+∞)上是奇函数但不在定义域上单调递减,∴不满足题意.
对于C:f(x)=-x3在定义域R上是奇函数,∴满足题意;
对于D:f(x)=-在定义域R上是奇函数,∴满足题意.]
4.设函数f(x)=为奇函数,则实数a=________.
-1 [∵f(x)是奇函数,∴f(-x)=-f(x),即=-,∴a+1=-(a+1)
∴2a=-2,解得a=-1.]
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