内容正文:
3.1.3函数的奇偶性(课时2)
第三章 函数
人教B版(2019)
素养目录
02 理解函数的奇偶性与单调性之间的关系.
01 掌握函数奇偶性的判断及应用;
新知导入
因为函数的奇偶性描述了函数图象具有的对称性,所以利用函数的奇偶性能简化函数性质的研究.
如果知道一个函数是奇函数或是偶函数,那么其定义域能分成关于原点对称的两部分,得出函数在其中一部分上的性质和图象,就可得出这个函数在另一部分上的性质和图象.
探究新知
【尝试与发现】
已知函数 f (x) 满足 f (5)=-3,分别在条件“f (x) 是偶函数”与“f (x) 是奇函数”下求出 f (-5) 的值.
如果 f (x) 是偶函数,则 f (-5) =f (5) =-3;
如果 f (x) 是奇函数,则 f (-5) =-f (5) =3.
探究新知
例3 已知函数 f (x) 满足 f (5)<f (3),分别在下列各条件下比较 f (-5)与 f (-3)的大小:
(1) f (x) 是偶函数; (2) f (x) 是奇函数.
解:(1) 因为 f (x) 是偶函数,所以 f (-x)=f (x) ,
因此 f (-5)=f (5) , f (-3)= f (3),
从而由条件可知 f (-5) < f (-3).
探究新知
解:(2) 因为 f (x) 是奇函数,所以 f (-x)=-f (x) ,
因此 f (-5)=-f (5) , f (-3)=-f (3),
又由条件可知 -f (5)>-f (3),从而 f (-5)>f (-3).
【发现】当 f (x) 具有奇偶性时,函数的单调性会有一定规律.
例3 已知函数 f (x) 满足 f (5)<f (3),分别在下列各条件下比较 f (-5)与 f (-3)的大小:
(1) f (x) 是偶函数; (2) f (x) 是奇函数.
探究新知
【尝试与发现】
已知函数 y=f (x) 是偶函数, y=g (x) 是奇函数,且它们的部分图象如图所示,补全函数图象,并总结出当函数具有奇偶性时,函数单调性的规律.
探究新知
如果 y=f (x) 是偶函数,那么其在 x>0 与 x<0 时的单调性相反;
如果 y=f (x) 是奇函数,那么其在 x>0 与 x<0 时的单调性相同.
探究新知
例4 研究函数 的性质,并作出函数图象.
解:要使函数表达式意义,需有x≠0,因此函数的定义域为
D={x∈R |x≠0},
从而可知函数的图象有左右两部分.
设 ,则对任意x∈D,都有-x∈D,而且
所以函数 是偶函数,函数的两部分图象关于y轴对称.
探究新知
例4 研究函数 的性质,并作出函数图象.
解:下面研究函数在区间(0,+∞)上的性质及图象.
因为x1,x2∈(0,+∞)时,有
所以 在(0,+∞)上是减函数,
所以函数图象在右边的部分一定在第一象限.
又因为 x∈(0,+∞) 时,
探究新知
例4 研究函数 的性质,并作出函数图象.
列出部分函数值如下表所示,然后可以描点作图.
x 1 2 3
4 1
再根据函数是偶函数,可以得出函数的图象如图所示,
而且函数的定义域为{x∈R|x≠0},函数是偶函数,
在(-∞,0)上单调递增,在(0,+∞)上单调递减,函数的值域是(0,+∞).
探究新知
【尝试与发现】
为了证明函数的图象关于 x=0(即 y 轴)对称,只需证明 x 轴上关于原点对称的两点对应的函数值相等,那么该怎样证明函数的图象关于 x=-2 对称呢?
如图所示,已知数轴上的 A,B 两点关于-2 对应的点对称,而且点 A 的坐标是 -2+h,则点 B 的坐标是_________.
-2-h
探究新知
例5 求证:二次函数 f (x)= x²+4x+6 的图象关于 x=-2 对称.
证明:任取 h∈R,因为
f (-2+h)=(-2+h)2+4(-2+h)+6=h2+2,
f (-2-h)=(-2-h)2+4(-2-h)+6=h2+2,
所以 f (-2+h)=f (-2-h),这就说明函数的图象关于x=-2对称.
由例5可知,要证明函数图象关于垂直于x轴的直线对称并不难,以上题所示的二次函数为例,注意到 f (x)= x²+4x+6 = (x+2)2+2,由此就容易得到 f (-2+h)= f (-2-h ),从而可知 f (x) 图象的对称轴为 x=-2.
探究新知
【探索与研究】
(1)如果一个函数是奇函数,那么其值域具有什么特点?
(2)怎样才能证明函教的图象关于点(3,0)对称?一般地,怎样证明函数的图象关于点(a,b)对称?
(1)如果一个函数是奇函数,那么其值域一定关于原点对称.
更进一步,此时如果函数在 x0 处取得最大值 M,
那么该函数在-x0 处取得最小值-M.
探究新知
(2)设函数f(x)的定义域为D;
如果对于任意的 3-x∈D,都有 3+x∈D,且 f(3-x)=-f(3+x),
那么函数 f(x) 的图象关于点(3,0)对称;
如果对于任意的 a-x∈D,都有 a+x∈D. 且 f(a-x)+f(a+x)=2b,
那么函数f(x)的图象关于点(a,b)对称.
【探索与研究】
(1)如果一个函数是奇函数,那么其值域具有什么特点?
(2)怎样才能证明函教的图象关于点(3,0)对称?一般地,怎样证明函数的图象关于点(a,b)对称?
D
A
C
A
C
A
0
小结
函数的奇偶性
函数奇偶性的应用
函数的奇偶性与单调性的关系
谢谢同学们的聆听
练习1 已知偶函数
在
上单调递减,则下列结论正确的是( )
A.
B.
C.
D.
解析:由于函数
为偶函数,故
,
,
且
在
上单调递减,
所以
,即
,故选:D.
练习2 已知偶函数
在区间
上单调递减,则下列结论正确的是( )
A.
B.
C.
D.
解析:由偶函数
在区间
上单调递减,故
在区间
上单调递增,
且,,由,
故.故选:A.
练习3 已知函数
是定义在区间
上的奇函数,则
( )
A.0
B.1
C.2
D.4
解析:函数
是定义在区间
上的奇函数,
则
,解得
,定义域为
,
则
,得
.
验证:
,定义域为
,
,
则函数为奇函数,满足题意.故
.故选C.
练习4 已知函数对任意的,有,设函数,且在区间上单调递增.若
,则实数a的取值范围为( )
A.
B.
C.
D.
解析:因为函数
对任意的
,有
,
,
则
,所以函数
为偶函数.
又函数
在区间
上单调递增,所以由
,
得
,即
,则
,
解得
,故实数a的取值范围为
.故选A.
练习5 已知函数
是偶函数,当
时,
恒成立,设
,
,
,则a,b,c的大小关系为( )
A.
B.
C.
D.
解析:
当
时,
恒成立,
当
时,
,即
,
函数
在
上单调递减.
函数
是偶函数,即
,
函数
的图象关于直线
对称,
,
,
,
即
,
,故选C.
练习6 已知函数
,则不等式
的解集是( )
A.
B.
C.
D.
解析:由题意知函数
,定义域为R,且图象关于原点对称,
满足
,即
为奇函数.
又
在R上单调递增,
不等式
可化为
,
,得
,即
的解集是
,故选A.
练习7 偶函数
满足
,求
________.
解析:令
,得
,
又
是偶函数,所以
,
所以
,所以
,
故
是以4为周期的函数,所以
.
练习8 函数
为定义在R上的奇函数且在区间
上单调递减,
,则不等式
的解集为 .
解析:由题意,
,
,
则不等式
等价于
;
由于
为定义在R上的奇函数且在区间
上单调递减,
所以
在R上单调递减,
又函数
在R上单调递减,所以
在R上单调递减,
所以原不等式等价于
,解得
,则解集为
.故答案为:
.
$