内容正文:
函数的奇偶性与简单的幂函数
4.1 函数的奇偶性
学业标准
素养目标
1.了解函数奇偶性的含义.(难点)
2.掌握判断函数奇偶性的方法.(重点)
3.了解函数奇偶性与图象的对称性之间的关系.(难点)
1.通过函数奇偶性定义的学习,提升学生数学抽象等核心素养.
2.借助利用奇偶性求参数问题,培养学生数学运算等核心素养.
3.通过了解函数奇偶性与函数对称性之间的关系,提升直观想象等核心素养.
第1课时 函数的奇偶性
导学
函数的奇偶性
奇函数、偶函数的定义域有什么特征?
[提示] 由于f(-x)与f(x)都有意义,故-x和x同时属于定义域,所以奇、偶函数的定义域关于原点对称.换言之,若函数的定义域不关于原点对称,则这个函数一定不具有奇偶性.
一个函数的图象关于y轴对称,那么这个函数是偶函数吗?函数图象关于原点对称呢?
[提示] 若一个函数的图象关于y轴对称,则这个函数是偶函数;图象关于原点对称,则这个函数是奇函数.
◎结论形成
1.奇函数
设函数f(x)的定义域是D,如果对任意的x∈D,有-x∈D,且f(-x)=-f(x),那么称函数f(x)为奇函数.奇函数的图象关于原点对称,反之亦然.
2.偶函数
设函数f(x)的定义域是D,如果对任意的x∈D,有-x∈D,且f(-x)=f(x),那么称函数f(x)为偶函数.偶函数的图象关于y轴对称,反之亦然.
3.奇偶性
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均关于原点对称,如(-∞,+∞),(-a,a),[-a,a](a>0)等.
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)奇函数的图象一定过原点.( )
(2)若对于定义域内的任意一个x,都有f(x)+f(-x)=0,则函数f(x)是奇函数.( )
(3)若函数f(x)的图象关于y轴对称,则该函数是偶函数,若关于原点对称,则该函数是奇函数.( )
(4)y=f(x).若存在x0使f(-x0)=f(x0),则f(x)是偶数.( )
解析 (1)不一定,如函数f(x)=.
(2)若f(x)+f(-x)=0,则f(-x)=-f(x).
(3)由奇函数、偶函数图象的特征可知正确.
(4)不正确.
答案 (1)× (2)√ (3)√ (4)×
2.下列函数为奇函数的是( )
A.y=|x| B.y=3-x
C.y= D.y=-x2+14
解析 A,D两项,函数均为偶函数,B项中函数为非奇非偶函数,而C项中函数为奇函数.
答案 C
3.函数f(x)=-x的图象关于________对称.
解析 定义域为{x|x≠0},且f(-x)=-f(x),
∴函数为奇函数,∴图象关于原点对称.
答案 原点
4.设f(x)是定义在R上的奇函数,当x≤0时,f(x)=2x2-x,则f(1)=________.
解析 ∵f(x)是奇函数,∴f(1)=-f(-1)=-3.
答案 -3
题型一 函数奇偶性的判断
1.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
解析 f(x)=-1+关于(-1,-1)中心对称.向右平移1个单位长度,向上平移1个单位长度后函数关于(0,0)中心对称.所以y=f(x-1)+1为奇函数.
答案 B
2.(教材例2拓展)判断下列函数的奇偶性.
(1)f(x)=;
(2)f(x)=x3-2x;
(3)f(x)=x2+1;
(4)f(x)=+.
解析 (1)函数的定义域为(-∞,-1)∪(-1,+∞)不关于原点对称,故函数f(x)既不是奇函数,又不是偶函数.
(2)函数的定义域为R.
∵f(-x)=(-x)3-2(-x)=-(x3-2x)=-f(x) ,
∴函数f(x)=x3-2x是奇函数.
(3)函数的定义域为R.
解法一 ∵f(-x)=(-x)2+1=x2+1=f(x),
∴函数f(x)=x2+1是偶函数.
解法二 画出y=x2+1的图象如图,由图可知其图象关于y轴对称.
故函数f(x)=x2+1是偶函数.
(4)∵函数的定义域为{-1,1}且f(x)=0,
f(-1)=0,f(1)=0,
∴f(-1)=f(1)且f(-1)=-f(1).
∴函数f(x)=+既是奇函数,又是偶函数.
[素养聚焦] 通过奇偶性的判断和证明,把逻辑推理和直观想象等核心素养体现在解题过程中.
判断函数奇偶性要树立定义域优先的原则,在此基础上进一步分析f(-x)与f(x)的关系,并就此下结论.
题型二 奇、偶函数的图象特征及应用
(教材例1提升)定义在R上的奇函数y=f(x)在[0,+∞)上的图象如图所示.
(1)请在坐标系中补全函数f(x)的图象;
(2)解不等式xf(x)>0.
[解析] (1)先描出(1,1),(2,0)关于原点的对称点(-1,-1),(-2,0),连线可得f(x)的图象如图.
(2)xf(x)>0即图象上横坐标、纵坐标同号.结合图象可知,xf(x)>0的解集是(-2,0)∪(0,2).
[母题变式]
(变条件)把本例中的“奇函数”改为“偶函数”,重做该题.
解析 (1)f(x)的图象如图所示.
(2)xf(x)>0的解集是(-∞,-2)∪(0,2).
可以用奇(偶)函数图象关于原点(y轴)对称这一特性去画图、求值、解不等式等.
[触类旁通]
1.已知函数y=f(x)是定义在R上的偶函数,且当x≤0时,f(x)=x2+2x.现已画出函数f(x)在y轴左侧的图象,如图所示.
(1)请补出完整函数y=f(x)的图象;
(2)根据图象写出函数y=f(x)的单调递增区间;
(3)根据图象写出使f(x)<0的x的取值集合.
解析 (1)由题意作出函数图象如图.
(2)据图可知,函数的单调递增区间为(-1,0),(1,+∞) .
(3)据图可知,使f(x)<0的x的取值集合为(-2,0)∪(0,2).
题型三 利用奇偶性求参数值
(1)若f(x)=(x+a)(x-4)为偶函数,则实数a=________.
(2)已知函数f(x)=为奇函数,则a+b=________.
[解析] (1)∵f(x)为偶函数,
∴f(x)=f(-x),
即(x+a)(x-4)=(-x+a)(-x-4),
整理得2a=8,∴a=4.
(2)由题意知
则所以
当a=-1,b=1时,经检验知f(x)为奇函数,
故a+b=0.
[答案] (1)4 (2)0
利用函数奇偶性求参数值的方法
(1)此类问题应充分运用奇(偶)函数的定义,构造函数,从而使问题得到快速解决.
2在定义域关于原点对称的前提下,若解析式中仅含有x的奇次项,则函数为奇函数;若解析式中仅含有x的偶次项,则函数为偶函数,常利用此结论构造函数.
3利用奇偶性求参数值时,应根据x∈R,等式恒成立的特征求参数.
[触类旁通]
2.(1)已知函数f(x)=x3+ax2+bx+c是定义在[2b-5,2b-3]上的奇函数,则f=________.
(2)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________.
解析 (1)由题意可知2b-5+2b-3=0,即b=2.
又f(x)是奇函数,故f(-x)+f(x)=0,
∴2ax2+2c=0对任意x都成立,则a=c=0,
∴f(x)=x3+2x.
f=+2×=+1=.
(2)因为f(x)是奇函数,所以f(-3)=-f(3)=-6,所以(-3)2+a×(-3)=-6,解得a=5.
答案 (1) (2)5
[缜密思维提能区] 易错辨析
因忽视定义域而错判函数的奇偶性
[典例] 判断函数f(x)=(x-1) 的奇偶性.
[错解] ∵f(x)=-
=-=-,
∴f(-x)=-=-=f(x),
∴f(x)为偶函数.
[正解] 函数f(x)的定义域为{x|-1≤x<1},不关于原点对称,故此函数既不是奇函数又不是偶函数.
[纠错心得] (1)函数y=f(x)是奇函数或偶函数的一个必不可少的条件是定义域关于原点对称.
(2)确定函数的定义域时,要针对函数的原解析式.
知识落实
技法强化
1.函数奇偶性的概念.
2.奇函数、偶函数的图象特征.
3.利用函数奇偶性求参数.
1.判断函数奇偶性的方法有:定义法、数形结合法.
2.判断函数的奇偶性,要首先判断函数的定义域是否关于原点对称.
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