内容正文:
第二课时 函数的奇偶性应用
[对应学生用书P58]
设f(x)是R上的奇函数,且当x∈[0,+∞)时,f(x)=x(1+),则f(-1)=________.
-2 [因为f(x)为奇函数,所以f(-1)=-f(1).又因为x∈[0,+∞)时f(x)=x(1+),f(1)=1×(1+)=2.所以f(-1)=-2.]
[方法总结] 解析式含参数,根据f(-x)=-f(x)或f(-x)=f(x)列式,比较系数求解,有时需求得参数值进而求得函数值.构造函数本着“避繁就简”的原则,若函数f(x)=a0+a1x+a2x2+…+anxn为奇函数,则偶次项系数为零(包括常数项),若为偶函数,则奇次项系数为零.
[训练1] (1)设f(x)是定义域为R的奇函数,且f(1+x)=f(-x).若f=,则f=( )
A.- B.-
C. D.
(2)设f(x)是定义在R上的奇函数,当x≥0时,f(x)=x2+2x+b,则f(-1)=________.
(1)C (2)-3 [(1)解法一:由题意可得f=f=f=-f,而f=f=f=-f=-,f=.故选C.
解法二:因为f(x)是奇函数,所以f(1+x)=f(-x)=-f(x),f(x+2)=-f(x+1)=f(x),所以f=f=f=,故选C.
(2)∵f(x)是定义在R上的奇函数,
∴f(0)=b=0.∴f(x)=x2+2x(x≥0).
∴f(-1)=-f(1)=-(1+2)=-3.]
(1)已知y=f(x)是定义在R上的偶函数,当x≥0时,f(x)=x2-2x,求f(x)在R上的解析式.
(2)若f(x)是定义在R上的奇函数,当x<0时,f(x)=x(2-x),求函数f(x)的解析式.
解 (1)因为x≥0时,f(x)=x2-2x,设x<0,则-x>0.
∴f(-x)=(-x)2-2(-x)=x2+2x.
又y=f(x)是定义在R上的偶函数,∴f(-x)=f(x).
∴f(x)=x2+2x(x<0).
∴f(x)=
(2)∵f(x)是定义在R上的奇函数,
∴f(-x)=-f(x),f(0)=0.
∵x<0时,f(x)=x(2-x),
∴当x>0时,-x<0,f(-x)=-x(2+x)=-f(x),
∴f(x)=x(x+2)(x>0).
∴f(x)=
[方法总结] 这类问题常见的情形
(1)已知当x∈(a,b)时,f(x)=φ(x),求当x∈(-b,-a)时f(x)的解析式.
若f(x)为奇函数,则当x∈(-b,-a)时,f(x)=-f(-x)=-φ(-x);
若f(x)为偶函数,则当x∈(-b,-a)时,f(x)=f(-x)=φ(-x).
(2)若函数f(x)的定义域内含0且为奇函数,则必有f(0)=0,不能漏掉.
[训练2] 设f(x)为偶函数,g(x)为奇函数,且f(x)+g(x)=,求f(x),g(x)的解析式;
解 ∵f(x)为偶函数,g(x)为奇函数,
∴f(-x)=f(x),g(-x)=-g(x).
由f(x)+g(x)=,①
用-x代换x,得f(-x)+g(-x)=,
即f(x)-g(x)=-.②
联立①②解得f(x)=,g(x)=.
已知定义在(-1,1)上的奇函数f(x)=是增函数,且f=.
(1)求函数f(x)的解析式;
(2)解不等式f(t-1)+f(2t)<0.
解题流程:
第一步,泛读题目明待求结论:求实数a,b的值得解析式,解不等式f(t-1)+f(2t)<0.
第二步,精读题目挖已知条件:定义域(-1,1),解析式f(x)=,函数值f=.
第三步,建立联系寻解题思路:利用奇偶性和已知函数值求出a,b的值,再结合定义域解不等式.
第四步,书写过程养规范习惯.
解 (1)因为f(x)=是定义在(-1,1)上的奇函数,则f(0)=0,得b=0.又因为f()=,所以=,解得a=1.所以f(x)=.
(2)因为定义在(-1,1)上的奇函数f(x)是增函数,由f(t-1)+f(2t)<0得f(t-1)<-f(2t)=f(-2t).
所以即解得0<t<.
故不等式f(t-1)+f(2t)<0的解集为{t}.
[方法总结] 函数的奇偶性与单调性是函数的两个重要性质,在解答数学问题时,要善于应用函数的观点,挖掘函数的奇偶性和单调性,并注意奇偶性与单调性的相互关系.即:若y=f(x)为奇函数,且y=f(x)在关于原点对称的区间上若单调,则单调性相同.若y=f(x)为偶函数,且y=f(x)在关于原点对称的区间上若单调,则单调性相反.
[训练3] (1)已知偶函数f(x)在(-∞,-2]上是增函数,则下列关系式中成立的是( )
A.f<f(-3)<f(4)
B.f(-3)<f<f(4)
C.f(4)<f(-3)<f
D.f(4)<f<f(-3)
D [解法一:∵f(x)为偶函数,∴f(-4)=f(4).
又f(x)在(-∞,-2]上为增函数,
∴f(-4)<f<f(-3),
即f(4)<f<f(-3).
解法二:∵f(x)为偶函数,且在(-∞,-2]上为增函数,
∴f(x)在[2,+∞)上为减函数,其图象关于y轴对称.
又|4|>>|-3|,∴f(4)<f<f(-3).]
(2)已知奇函数f(x)在[-1,1]上为增函数,解不等式f+f(x-1)>0.
解 原不等式可化为f>-f(x-1),∵f(x)为奇函数,∴-f(x-1)=f(1-x).∴原不等式可化为f>f(1-x).又∵f(x)为定义在[-1,1]上的增函数,
∴解得即<x≤2.
∴原不等式的解集为.
[对应学生用书P60]
1.已知偶函数在(-∞,0)上单调递增,则( )
A.f(1)>f(2) B.f(1)<f(2)
C.f(1)=f(2) D.以上都有可能
A [∵f(x)是偶函数,且在(-∞,0)上单调递增,
∴f(x)在(0,+∞)上单调递减,∴f(1)>f(2),故选A.]
2.已知函数y=f(x)为奇函数,且当x>0时,f(x)=x2-2x+3,则当x<0时,f(x)的解析式是( )
A.f(x)=-x2+2x-3
B.f(x)=-x2-2x-3
C.f(x)=x2-2x+3
D.f(x)=-x2-2x+3
B [若x<0,则-x>0,因为当x>0时,f(x)=x2-2x+3,所以f(-x)=x2+2x+3,因为函数f(x)是奇函数,所以f(-x)=x2+2x+3=-f(x),所以f(x)=-x2-2x-3,所以x<0时,f(x)=-x2-2x-3.故选B.]
3.(多选题)下列函数中,既是偶函数又在(0,+∞)上单调递减的函数是( )
A.y=x3 B.y=|x|
C.y=-x2+1 D.y=
CD [对于A,y=x3为奇函数,所以该选项不符合题意;
对于B,x>0时,y=|x|=x,所以函数y=|x|在(0,+∞)上为增函数,所以该选项不符合题意;
对于C,该函数定义域为R,二次函数y=-x2+1图象的对称轴为y轴,所以该函数为偶函数,且该函数在(0,+∞)上单调递减,所以该选项符合题意;
对于D,作出函数y=的图象如下图所示:
可知该选项符合题意.]
4.设偶函数f(x)满足f(x)=x3-8(x≥0),则不等式f(x-2)>0的解集为________.
(-∞,0)∪(4,+∞) [由题意得f(x)=
∵f(x-2)>0,∴(x-2)3-8>0,x-2∈[0,+∞)或-(x-2)3-8>0,x-2∈(-∞,0).解得x>4或x<0.]
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