第2章 4.1 第2课时函数奇偶性的应用(课件PPT)-【精讲精练】2025-2026学年高中数学必修第一册(北师大版)
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教辅
内容正文:
第二章 函 数
§4 函数的奇偶性与简单的幂函数
4.1 函数的奇偶性
第2课时 函数奇偶性的应用
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第二章 函 数
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目
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课前案·自主学习
01
02
CONTENTS
03
课堂案·互动探究
课后案·学业评价
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第二章 函 数
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课前案·自主学习
01
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导学1 函数的单调性与奇偶性
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增函数
相同.
减函数
相反.
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课堂案·互动探究
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课后案·学业评价
03
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1
从两个偶函数的图象中,能找出偶函数在对称区间上单调性的关系吗?奇函数呢?
[提示] 偶函数在对称区间上的单调性相反.奇函数在对称区间上的单调性相同.
◎结论形成
1.若f(x)为奇函数且在区间[a,b](a<b)上为增函数(减函数),则f(x)在[-b,-a]上为________(减函数),即在关于原点对称的区间上单调性________
2.若f(x)为偶函数且在区间[a,b](a<b)上为增函数(减函数),则f(x)在[-b,-a]上为________(增函数),即在关于原点对称的区间上单调性________
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)若f(x)是偶函数,则f(x)=f(-x)=f(|x|).( )
(2)若奇函数f(x)在[a,b]上有最大值M,则f(x)在[-b,-a]上有最小值-M.( )
(3)若函数y=f(x)与y=g(x)的图象关于y轴对称,则f(x),g(x)是偶函数.( )
(4)若f(x)是奇函数,则f(0)=0.( )
答案 (1)√ (2)√ (3)× (4)×
2.设偶函数f(x)在区间(-∞,-1]上单调递增,则( )
A.f eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(3,2)))<f(-1)<f(2)
B.f(2)<f eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(3,2)))<f(-1)
C.f(2)<f(-1)<f eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(3,2)))
D.f(-1)<f eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(3,2)))<f(2)
解析 因为函数f(x)是偶函数,所以f(2)=f(-2),
又函数f(x)在区间(-∞,-1]上单调递增,
所以f(-2)<f eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(3,2)))<f(-1),
即f(2)<f eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(3,2)))<f(-1).
答案 B
3.已知f(x)为定义在(-∞,+∞)上的偶函数,当x<0时,f(x)=6-5x,则当x>0时,f(x)=______________.
解析 由题知,f(x)为偶函数,则有f(x)=f(-x),
∵x<0,f(x)=6-5x,
则当x>0时,-x<0,∴f(-x)=5x+6,
∵f(x)=f(-x),∴f(x)=5x+6.
答案 5x+6
4.已知函数f(x)=x3+2x为增函数,则不等式f(2a-1)+f(a)>0的解集为_______.
解析 ∵f(x)=x3+2x,∴f(-x)=(-x)3+2×(-x)=-x3-2x=-f(x),
故函数f(x)=x3+2x为奇函数,且单调递增,
又f(2a-1)+f(a)>0,
即f(2a-1)>-f(a)=f(-a),
∴2a-1>-a,解得a>eq \f(1,3).
答案 eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,3),+∞))
题型一 利用奇偶性求函数的解析式 eq \a\vs4\al(一题多变)
若f(x)是定义在R上的奇函数,当x>0时,f(x)=x2-2x+3,求f(x)的解析式.
[解析] 当x<0时,-x>0,则f(-x)=(-x)2-2(-x)+3=x2+2x+3,
由于f(x)是奇函数,故f(x)=-f(-x),
所以f(x)=-x2-2x-3.
即当x<0时,f(x)=-x2-2x-3.
因为f(x)是奇函数,所以f(0)=0.
故f(x)=eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(x2-2x+3,x>0,,0,x=0,,-x2-2x-3,x<0.))
[母题变式]
(变条件、变结论)将本例中的“奇函数”改为“偶函数”,其他条件不变,求当x<0时,函数f(x)的解析式.
解析 当x<0时,-x>0,
则f(-x)=(-x)2-2(-x)+3=x2+2x+3,
因为函数f(x)是偶函数,所以f(x)=f(-x),
所以f(x)=x2+2x+3,
即当x<0时,f(x)=x2+2x+3.
利用函数奇偶性求解析式的方法
(1)“求谁设谁”,即在哪个区间上求解析式,x就应在哪个区间上设.
(2)要利用已知区间的解析式进行代入.
(3)利用f(x)的奇偶性写出-f(x)或f(-x),从而解出f(x).
[触类旁通]
1.(1)函数f(x)是定义域为R的奇函数,当x>0时,f(x)=-x+1,求f(x)的解析式;
(2)设f(x)是偶函数,g(x)是奇函数,且f(x)+g(x)=eq \f(1,x-1),求函数f(x),g(x)的解析式.
解析 (1)设x<0,则-x>0,
∴f(-x)=-(-x)+1=x+1,
又∵函数f(x)是定义域为R的奇函数,
∴f(-x)=-f(x)=x+1,
∴当x<0时,f(x)=-x-1.
又x=0时,f(0)=0,
所以f(x)=eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(-x-1,x<0,,0,x=0,,-x+1,x>0.))
(2)∵f(x)是偶函数,g(x)是奇函数,
∴f(-x)=f(x),g(-x)=-g(x).
由f(x)+g(x)=eq \f(1,x-1),①
用-x代替x得f(-x)+g(-x)=eq \f(1,-x-1),
∴f(x)-g(x)=eq \f(1,-x-1),②
联立①②得f(x)=eq \f(1,x2-1),g(x)=eq \f(x,x2-1).
题型二 奇偶性与单调性的综合应用 eq \a\vs4\al(题点多探 多维探究)
角度1 比较大小
已知函数y=f(x)是偶函数,它在(-∞,0)上单调递增,则f(-3),f(eq \r(7)),f(π)的大小关系是( )
A.f(-3)<f(eq \r(7))<f(π)
B.f(-3)<f(π)<f(eq \r(7))
C.f(π)<f(-3)<f(eq \r(7))
D.f(eq \r(7))<f(-3)<f(π)
[解析] 因为函数y=f(x)是偶函数,且在(-∞,0)上单调递增,所以f(x)在(0,+∞)上单调递减,因为函数y=f(x)是偶函数,所以f(-3)=f(3),
因为f(x)在(0,+∞)上单调递减,且π>3>eq \r(7),
所以f(π)<f(3)<f(eq \r(7)),即f(π)<f(-3)<f(eq \r(7)),故选C.
[答案] C
利用函数的奇偶性与单调性比较大小
(1)自变量在同一单调区间上,直接利用函数的单调性比较大小.
(2)自变量不在同一单调区间上,需利用函数的奇偶性把自变量转化到同一单调区间上,然后利用单调性比较大小.
角度2 解不等式
已知定义在[-2,2]的函数f(x)在[0,2]单调递减,且f(1-m)<f(m).
(1)若f(x)是奇函数,求m的取值范围;
(2)若f(x)是偶函数,求m的取值范围.
[解析] (1)若f(x)是奇函数,则f(x)在[-2,2]上单调递减,故eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(1-m>m,,-2≤1-m≤2,,-2≤m≤2,))
解得m∈eq \b\lc\[\rc\)(\a\vs4\al\co1(-1,\f(1,2))),
故m的取值范围为eq \b\lc\[\rc\)(\a\vs4\al\co1(-1,\f(1,2))).
(2)若f(x)是偶函数,因为f(x)在[0,2]上单调递减,故在[-2,0)上单调递增,
由f(1-m)<f(m)得f(|1-m|)<f(|m|),
故eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(|1-m|>|m|,,-2≤1-m≤2,,-2≤m≤2,))
解得m∈eq \b\lc\[\rc\)(\a\vs4\al\co1(-1,\f(1,2))),
故m的取值范围为eq \b\lc\[\rc\)(\a\vs4\al\co1(-1,\f(1,2))).
eq \a\vs4\al([素养聚焦] 直观想象、逻辑推理等核心素养体现在题目的求解过程中.)
要充分利用已知的条件,把已知不等式转化成f(x1)>f(x2)或f(x1)<f(x2)的形式,再根据函数的奇偶性与单调性,列出不等式(组),要注意函数定义域对参数的影响.
[触类旁通]
2.(1)(多选)已知函数f(x)在[-5,5]上是奇函数,f(x)在[0,5]上是单调函数,且f(-4)<f(-2),则下列不等式一定成立的是( )
A.f(4)<f(2)
B.f(2)<f(3)
C.f(-3)<f(5)
D.f(0)<f(1)
(2)定义在R上的奇函数f(x)在[0,+∞)上是减函数,若f(m2)+f(-3-2m)>f(0),则实数m的取值范围为_______.
解析 (1)因为函数f(x)在[-5,5]上是奇函数,所以f(-4)<f(-2)⇒f(4)>f(2).
又f(x)在[0,5]上是单调函数,所以f(x)在[-5,5]上单调递增,从而f(-3)<f(5),f(2)<f(3),f(0)<f(1).
(2)∵f(x)是定义在R上的奇函数,且在[0,+∞)上是减函数,
∴f(x)在定义域R上是减函数,且f(0)=0.
∴f(m2)+f(-3-2m)>f(0)=0,
即f(m2)>-f(-3-2m)=f(2m+3),
故可知m2<2m+3⇒m2-2m-3<0,
即可解得-1<m<3,
∴实数m的取值范围为(-1,3).
答案 (1)BCD (2)(-1,3)
题型三 函数图象的对称问题
证明:函数f(x)=eq \f(2,x-1)的图象关于点(1,0)对称.
[证明] 任取a∈R,因为f(1+a)+f(1-a)=eq \f(2,a)+eq \f(2,-a)=0,所以f(1+a)+f(1-a)=0,
即f(x)图象关于点(1,0)对称.
1.f(a+x)=f(a-x)⇔f(x)=f(2a-x)⇔函数y=f(x)的图象关于x=a对称(偶函数f(x)是特例).
2.函数y=f(x)的图象关于(a,0)对称⇔f(a+x)+f(a-x)=0⇔f(x)+f(2a-x)=0(奇函数f(x)是特例).
[触类旁通]
3.若函数f(x)=|x-a|+m(a,m∈R)的图象关于x=2对称,则a的值为_______.
解析 f(x)的定义域为R,依题意f(1)=f(3),
即|1-a|=|3-a|,解得a=2,经检验符合题意.
答案 2
[缜密思维提能区] 易错辨析
化归思想在解抽象不等式中的应用
[典例] 已知函数f(x)的定义域为(-1,1),且满足下列条件:①f(x)为奇函数;②f(x)在定义域上单调递减;③f(1-a)+f(1-a2)<0,求实数a的取值范围.
[解析] ∵f(x)是奇函数,
∴f(1-a2)=-f(a2-1).
∴f(1-a)+f(1-a2)<0
⇒f(1-a)<-f(1-a2)
⇒f(1-a)<f(a2-1).
∵f(x)在定义域(-1,1)内是单调递减的,
∴eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(1-a>a2-1,,-1<1-a<1,,-1<a2-1<1,))
解得0<a<1.
∴a的取值范围为(0,1).
[纠错心得] 本题的解答充分体现了化归思想的作用,将抽象不等式借助函数的性质转化成为具体不等式,从而解决问题.特别注意函数自身定义域对参数的影响.
知识落实
技法强化
1.利用奇偶性求解析式.
2.利用奇偶性和单调性比较大小、解不等式.
1.奇函数在关于原点对称的两个区间上有相同的单调性;偶函数在关于原点对称的两个区间上有相反的单调性.
2.利用奇偶性可以简化研究函数性质的过程,利用奇偶性求函数值、解析式、比较大小、解不等式等的核心是转化.
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