内容正文:
第11讲 函数的奇偶性
适用学科
数学
适用年级
高一
适用区域
江苏
本讲时长
120分钟
知识点
及学习目标
1.结合具体函数,了解奇偶性的概念和几何意义.
2.掌握函数奇偶性的判断和证明方法.
3.会应用奇、偶函数图象的对称性解决简单问题.
一、奇函数、偶函数的定义
偶函数
奇函数
定义
一般地,设函数f(x)的定义域为I,如果∀x∈I,都有-x∈I,且 ,那么函数f(x)就叫做偶函数
一般地,设函数f(x)的定义域为I,如果∀x∈I,都有-x∈I,且 ,那么函数f(x)就叫做奇函数
定义域特征
关于原点对称
二、奇函数、偶函数的图象特征
1.如果一个函数是奇函数,那么这个函数的图象是以 为对称中心的中心对称图形;反之,如果一个函数的图象是以 为对称中心的中心对称图形,那么这个函数是奇函数.
2.如果一个函数是偶函数,那么它的图象是以 为对称轴的轴对称图形;反之,如果一个函数的图象关于 对称,那么这个函数是偶函数.
概念巩固:判断正误,正确的画“√”,错误的画“✕”.
1.已知f(x)是定义在R上的函数.若f(-1)=f(1),则f(x)一定是偶函数. ( )
2.奇函数的图象一定过原点. ( )
3.偶函数的图象与x轴交点的个数一定是偶数. ( )
4.f(x)是定义在R上的奇函数,则f(0)=0. ( )
5.存在既是奇函数又是偶函数的函数,且不止一个. ( )
6.奇函数在关于原点对称的区间上的单调性一致,偶函数在关于原点对称的区间上的单调性相反. ( )
类型一 函数奇偶性的概念及其图象特征
例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
例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))
例3.下列图象表示的函数中具有奇偶性的是( )
例4.能说明“若f(x)是奇函数,则f(x)的图象一定过原点”是假命题的一个函数是f(x)= .
例5.(1)如图①,给出奇函数y=f(x)的部分图象,试作出y轴右侧的图象并求出f(3)的值;
(2)如图②,给出偶函数y=f(x)的部分图象,试作出y轴右侧的图象并比较f(1)与f(3)的大小.
1.已知y=f(x)是偶函数,其图象与x轴有4个交点,则方程f(x)=0的所有实数根之和是( )
A.4 B.2 C.1 D.0
2.(多选)若f(x)为R上的奇函数,则下列四个说法正确的是( )
A.f(x)+f(-x)=0 B.f(x)-f(-x)=2f(x) C.f(x)·f(-x)<0 D.=-1
3. f(x)是定义在R上的奇函数,其在[0,+∞)上的图象如图所示.
(1)画出f(x)的图象;
(2)解不等式xf(x)>0.
类型二 函数奇偶性的判定
例6.已知y=f(x),x∈(-a,a),F(x)=f(x)+f(-x),则F(x)( )
A.是奇函数
B.是偶函数
C.既是奇函数又是偶函数
D.是非奇非偶函数
例7.下列函数中是偶函数,且在区间(0,1)上为增函数的是( )
A.y=|x| B.y=3-x C.y= D.y=-x2+4
例8.若函数f(x)=则f(x)( )
A.是偶函数
B.是奇函数
C.既是奇函数又是偶函数
D.既不是奇函数又不是偶函数
例9.判断下列函数的奇偶性:
(1)f(x)=+;
(2)f(x)=;
(3)f(x)=
1.下列函数是偶函数的是( )
A.f(x)=x3- B.f(x)=
C.f(x)=(x-1) D.f(x)=|2x+5|+|2x-5|
2.已知F(x)=(x3-2x)f(x),且f(x)是定义在R上的奇函数,f(x)不恒等于零,则F(x)为( )
A.奇函数 B.偶函数
C.奇函数或偶函数 D.非奇非偶函数
3.已知f(x+y)=f(x)+f(y)对任意实数x,y都成立,则函数f(x)是( )
A.奇函数
B.偶函数
C.既是奇函数,也是偶函数
D.既不是奇函数,也不是偶函数
类型三 函数奇偶性的综合运用
例10.已知函数f(x)=mx2+nx+2m+n是偶函数,其定义域为[m+1,-2n+2],则( )
A.m=0,n=0 B.m=-3,n=0
C.m=1,n=0 D.m=3,n=0
例11.已知函数f(x)是定义在R上的奇函数,当x∈(-∞,0)时,f(x)=2x3+x2,则f(2)=( )
A.20 B.12 C.-20 D.-12
例12.已知函数f(x)为R上的奇函数,且在(-∞,0)上是增函数, f(5)=0,则xf(x)>0的解集是 .
例13.已知y=f(x)是奇函数,当x<0时,f(x)=x2+ax,且f(3)=6,则a的值为 .
例14.已知f(x),g(x)分别是定义在R上的偶函数和奇函数,且f(x)-g(x)=x3+x2+1,则f(1)+g(1)= .
例15.已知f(x)是定义在R上的偶函数,当x≥0时, f(x)=x2-2x.
(1)求函数f(x)的解析式,并画出函数f(x)的图象;
(2)根据图象写出f(x)的单调区间和值域.
1.若偶函数f(x)在(-∞,-1]上单调递增,则( )
A.f<f(-1)<f(2)
B.f(-1)<f<f(2)
C.f(2)<f(-1)<f
D.f(2)<f<f(-1)
2.函数f(x)在(-∞,+∞)上单调递减,且为奇函数.若f(1)=-1,则满足-1≤f(x-1)≤1的x的取值范围是( )
A.[-2,2] B.[-1,1] C.[0,2] D.[1,3]
3.已知定义在R上的奇函数f(x)满足f(x+4)=f(x)恒成立,且f(1)=1,则f(3)+f(4)+f(5)的值为( )
A.-1 B.1 C.2 D.0
4.已知函数f(x)与g(x)分别是定义域上的奇函数与偶函数,且f(x)+g(x)=x2--2,则f(2)=( )
A.- B. C.-3 D.
5.已知f(x)是定义在R上的奇函数,且当x≥0时, f(x)=若对任意的x∈R,不等式f(x)>f(x-a)恒成立,则实数a的取值范围是 .
6.(1)若奇函数f(x)是定义在R上的增函数,求不等式f(2x-1)+f(3)<0的解集;
(2)若f(x)是定义在R上的偶函数,且在区间[0,+∞)上是增函数,求不等式f(2x-1)-f(-3)<0的解集.
7.已知函数f(x)=是定义在(-1,1)上的奇函数,且f=.
(1)求函数f(x)的解析式;
(2)用定义证明f(x)在(-1,1)上是增函数;
(3)解关于实数t的不等式f(t-1)+f(t)<0.
8.已知函数f(x)=是奇函数.
(1)求函数f(x)的解析式;
(2)若函数f(x)在(0,)上单调递增,试求p的最大值.
1.(多选)设函数f(x),g(x)的定义域都为R,且f(x)是奇函数,g(x)是偶函数,则下列结论中正确的是( )
A.|f(x)|g(x)是奇函数
B. f(x)|g(x)|是奇函数
C. f(x)+|g(x)|是偶函数
D.|f(x)|+g(x)是偶函数
2.设函数f(x)=x2-2|x-a|+3,x∈R.
(1)王鹏同学认为,无论a取何值, f(x)都不可能是奇函数.你同意他的观点吗?请说明你的理由;
(2)若f(x)是偶函数,求a的值;
(3)在(2)的情况下,画出y=f(x)的图象并指出其单调递增区间.
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第11讲
适用学科
适用年级
新高一
一.奇函数、偶函数的定义
偶函数
奇函数
定义
一般地,设函数f(x)的定义域为I,如果∀x∈I,都有-x∈I,且① f(-x)=f(x) ,那么函数f(x)就叫做偶函数
一般地,设函数f(x)的定义域为I,如果∀x∈I,都有-x∈I,且② f(-x)=-f(x) ,那么函数f(x)就叫做奇函数
定义域
特征
关于原点对称
二.奇函数、偶函数的图象特征
1.如果一个函数是奇函数,那么这个函数的图象是以③ 原点 为对称中心的中心
对称图形;反之,如果一个函数的图象是以④ 原点 为对称中心的中心对称图形,
那么这个函数是奇函数.
2.如果一个函数是偶函数,那么它的图象是以⑤ y轴 为对称轴的轴对称图形;反
之,如果一个函数的图象关于⑥ y轴 对称,那么这个函数是偶函数.
概念巩固:判断正误,正确的画“√”,错误的画“✕”.
1. ( ✕ )
2. ( ✕ )
3. ( ✕ )
4..( √ )
5. ( √ )
6. ( √ )
例1 A
例2 B
例3 B
例4
例5(1)由奇函数的性质可作出它在y轴右侧的图象,如图①所示,易知f(3)=-2.
(2)由偶函数的性质可作出它在y轴右侧的图象,如图②所示,易知f(1)>f(3).
变式
1 D
2 AB
3(1)根据奇函数的图象关于原点对称,可得f(x)的图象如图所示.
(2)xf(x)>0即图象上点的横坐标与纵坐标同号,且均不为0.结合图象可知,xf(x)>0的解集是(-2,0)∪(0,2).
例6 B
例7 A
例8 B
例9(1)依题意得x2-1≥0,且1-x2≥0,即x=±1,
因此函数f(x)的定义域为{-1,1},关于原点对称,且f(x)=0.
∵f(-x)=-f(x), f(-x)=f(x),
∴f(x)既是奇函数又是偶函数.
(2)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.
(3)易得函数f(x)的定义域是D=(-∞,0)∪(0,+∞),关于原点对称.任取x∈D,
当x>0时,-x<0,∴f(-x)=(-x)[1-(-x)]=-x(1+x)=-f(x);
当x<0时,-x>0,∴f(-x)=-x(1-x)=-f(x),∴f(x)为奇函数.
变式
1D
2 B
3 A
例10 B
例11 B
例12 (-∞,-5)∪(5,+∞)
例13 5
例14 1
例15 (1)∵x≥0时, f(x)=x2-2x,
∴当x<0时,-x>0,∴f(-x)=x2+2x,
∴f(-x)=f(x)=x2+2x.
故函数f(x)的解析式为
f(x)=
函数f(x)的图象如图所示.
(2)由(1)中函数的图象可知,函数f(x)的单调递增区间为[-1,0],[1,+∞);单调递减区间为(-∞,-1],[0,1].函数f(x)的值域为[-1,+∞).
变式
1 D
2 C
3 D
4 A
5 (3,+∞)
6(1)由题知f(x)为奇函数,且在R上是增函数,
则f(2x-1)+f(3)<0⇒f(2x-1)<-f(3)⇒f(2x-1)<f(-3)⇒2x-1<-3,解得x<-1,即不等式的解集为(-∞,-1).
(2)由题知f(x)是定义在R上的偶函数,且在区间[0,+∞)上是增函数,
则f(2x-1)-f(-3)<0⇒f(2x-1)<f(3)⇒f(|2x-1|)<f(3)⇒|2x-1|<3,解得-1<x<2,
即不等式的解集为(-1,2).
7 (1)因为函数f(x)=是定义在(-1,1)上的奇函数,所以f(0)=0,得b=0.
又知f=,所以=,解得a=1,所以f(x)=.
(2)证明:∀x1,x2∈(-1,1),且x1<x2,则f(x2)-f(x1)=-=,
由于-1<x1<x2<1,所以-1<x1x2<1,即1-x1x2>0,
所以>0,即f(x2)-f(x1)>0,所以f(x)在(-1,1)上是增函数.
(3)因为f(x)是奇函数,
所以f(-x)=-f(x),
所以f(t-1)+f(t)<0等价于f(t-1)<-f(t)=f(-t),即f(t-1)<f(-t),
又由(2)知f(x)在(-1,1)上是增函数,
所以解得0<t<,
即原不等式的解集为.
8 (1)因为函数f(x)=是奇函数,所以f(x)=-f(-x),
即=-,化简得a=0,
所以f(x)=.
(2)f(x)==-=-·,任取x1,x2∈(0,+∞)且x1≠x2,
则=
=
=
=-·
=-·.
因为x1,x2∈(0,+∞),所以x1x2>0.
当x1,x2∈(0,]时,x1x2-2<0,从而>0;当x1,x2∈[,+∞)时,x1x2-2>0,从而<0.
因此f(x)在(0,]上是增函数, f(x)在[,+∞)上是减函数.
由题知f(x)在(0,]上单调递增,所以的最大值为,即p的最大值为2.
作业
1 BD
2(1)我同意王鹏同学的观点.
理由如下:
假设f(x)是奇函数,
则由f(a)=a2+3, f(-a)=a2-4|a|+3,
可得f(a)+f(-a)=0,
即a2-2|a|+3=0,
显然a2-2|a|+3=0无解,
∴f(x)不可能是奇函数.
(2)若f(x)为偶函数,则有f(a)=f(-a),
即a2+3=a2-4|a|+3,解得a=0.
经验证,此时f(x)=x2-2|x|+3是偶函数.
(3)由(2)知f(x)=x2-2|x|+3,其图象如图所示,
由图可得,其单调递增区间是(-1,0)和(1,+∞).
解题模板 利用奇偶性确定函数解析式中参数的值时,选择题、填空题中可用特殊值法简化运算;解答题中要结合定义写出完整的解题过程,若用特殊值法得到参数的值仍需要进一步证明.
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