内容正文:
【新教材】人教A版·高一必修第一册
第三章 函数的概念与性质
3.2.2 奇偶性
3.2函数的基本性质
学 习 目 标
1
2
3
理解奇函数、偶函数的定义;掌握奇偶函数的图像特征
能运用定义判断函数的奇偶性;能利用奇偶性求函数解析式
培养数形结合思想,提升逻辑推理能力
新课引入
同学们,请看大屏幕,我给大家展示两组图片
从美学角度看,第一组图片有统一的名字叫‘轴对称’,第二组叫‘中心对称’。这种对称美,在数学的函数图象中同样存在!
新课引入
今天,我们要帮数学把这种‘看得见的对称’变成‘算得出的规律’。想象一下,如果我们在数轴上放一面镜子,原点就是镜子。镜外的“我”和镜内的“我”,在函数这条曲线上,会有怎样的对应关系呢?这,就是今天我们要探究的【函数的奇偶性】。”
目标一:偶函数的概念
互动探究
小组观察,抽象特征
奇偶性
画出并观察函数 f(x)= 和 g(x)=2-|x| 的图象,你能发现这两个函数图象有什么共同特征吗?
这两个函数的图象都关于 y 轴对称。
互动探究
观察图表
奇偶性
不妨取自变量的一些特殊值,观察相应函数值的情况,如下表。
可以发现,当自变量取一对相反数时,相应的两个函数值相等。
对于函数g(x)=2-|x|, 有g(-3)=-1=g(3);g(-2)=0=g(2);g(-1)=1=g(1)。 实际上,∀x∈R,都有g(-x)=2-|-x|=2-|x|=g(x), 这时称函数g(x)=2-|x|为偶函数。
知识讲解
奇偶性
偶函数定义
偶函数一般定义:设函数f(x)的定义域为D,如果∀x∈D,都有-x∈D,且f(-x)=f(x),那么函数f(x)就叫做偶函数。
偶函数定义解读
①定义域必须关于原点对称
对定义域内任意一个x,它的相反数-x也必须在定义域里。 例如:D=R、D=[-2,2]、D=(-∞,0)∪(0,+∞) 都关于原点对称。
②代数条件:f(-x)=f(x)
目标二:奇函数的概念
互动探究
小组观察,抽象特征
奇偶性
观察函数f(x)=x和反比例函数g(x)=的图象,能发现两个函数图象都关于原点成中心对称图形。
这两个函数的图象都关于 原点对称。
互动探究
观察图表
奇偶性
为了用符号语言描述这一特征,不妨取自变量的一些特殊值,看相应函数值的情况,请完成下表。
可以发现,当自变量x取一对相反数时,相应的函数值f(x)也是一对相反数。 例如,对于函数f(x)=x,有 f(-3)=-3=-f(3); f(-2)=-2=-f(2); f(-1)=-1=-f(1)。 实际上,∀x∈R,都有f(-x)=-x=-f(x),这时称函数f(x)=x为奇函数。
… 0 1 2 3 …
… 0 1 2 3 …
… 无意义 1 …
知识讲解
奇偶性
奇函数定义
奇函数一般定义:设函数f(x)的定义域为D,如果∀x∈D,都有-x∈D,且f(-x)=-f(x),那么函数f(x)就叫做奇函数。
奇函数定义解读
①定义域必须关于原点对称
对定义域内任意一个x,它的相反数-x也必须在定义域里。 例如:D=R、D=[-2,2]、D=(-∞,0)∪(0,+∞) 都关于原点对称。
②代数条件:f(-x)=-f(x)
知识讲解
奇偶性
常见函数的奇偶性汇总
函数类型 表达式 奇偶性结论
一次函数 当时是奇函数;当时既不是奇函数也不是偶函数
反比例函数 奇函数
二次函数 当时是偶函数;当时既不是奇函数也不是偶函数
四类函数划分(任意函数必居其一)
偶函数:定义域对称,且f(-x)=f(x);
奇函数:定义域对称,且f(-x)=-f(x);
既奇又偶:定义域对称,同时满足f(-x)=f(x)和f(-x)=-f(x), 联立得f(x)=0(常数0函数,定义域关于原点对称);
非奇非偶: ① 定义域不关于原点对称; ② 定义域对称,但f(-x)≠f(x)且f(-x)≠-f(x)。
目标三:图象的特征和重要性质
知识讲解
奇偶性
图像特征和性质
类型 对称性 图像特征
偶函数 关于 y轴 对称 左右镜像重合
奇函数 关于 原点 对称 旋转180°与自身重合
重要性质
性质 说明
奇函数在原点有定义时
偶函数
奇±奇=奇,偶±偶=偶 同类型相加减不变
奇×奇=偶,偶×偶=偶,奇×偶=奇 乘除法则类似正负数
复合函数 内偶则偶,内奇同外
目标四:典型示例
典例分析
类型一、定义法判断奇偶性
定义域
例1
表达式
判断下列函数的奇偶性
(1)f(x)=; (2)f(x)=;
解: (1)函数f(x)=的定义域为R。 因为∀x∈R,都有-x∈R,
(2)函数f(x)=的定义域为R。因为∀x∈R,都有-x∈R,
f(-x),所以,函数f(x)=为偶函数。
f(-x)==-f(x), 所以,函数f(x)=为奇函数。
第1步:看定义域 → 是否关于原点对称?
第2步:算 f(-x) 与 f(x) 的关系
典例分析
类型一、定义法判断奇偶性
A
例2
B
下列函数中既是奇函数又是增函数的是( )
A.y=3x B.y= C.y=2 D.y=-x
解析: A选项,y=3x为奇函数,且单调递增,故A正确;
B选项,y=是奇函数,在(-∞,0),(0,+∞)上单调递减,故B错误;
D选项,y=-x是奇函数,且单调递减,故D错误,故选A。
C选项,y=2是偶函数,故C错误;
不是证明题,可以画个图象,既能判断奇偶又能判断增减。
C
D
典例分析
类型一、定义法判断奇偶性
定义域
例3
表达
判断 f(x)= 的奇偶性
解:定义域为 R,关于原点对称 ✓
取 x=1:f(1)=2,f(-1)=0 - f(-1)≠f(1) 且 f(-1)≠-f(1) - 结论:非奇非偶函数
说明:分段函数用定义判断或证明奇偶性要领:
首要前提:定义域必须关于原点对称
2. 核心操作:对 x 分类讨论(取相反数)
分段函数的难点在于:当把 x 换成 -x 时,-x 会落在不同的分段区间里,导致解析式发生变化。
说明
1、画个图象,根据对称情况也能解题。
2.这里是反例,判为非奇非偶,一般还是分类讨论,判断f(-x)与f(x)的关系。
说明:分段函数用定义判断或证明奇偶性要领:
1. 首要前提:定义域必须关于原点对称
这是所有函数判断奇偶性的“入场券”。
分段函数各段区间的并集必须关于原点对称(例如 [-3,-1]∪[1,3] 对称,[-2,0)∪(0,2] 对称)。
若不对称,直接判定为非奇非偶函数,无需进行下一步。
2. 核心操作:对 x 分类讨论(取相反数)
分段函数的难点在于:当把 x 换成 -x 时,-x 会落在不同的分段区间里,导致解析式发生变化。
说明:判断函数奇偶性的常用方法
(1)定义法:一般地,当函数给出解析式时常用定义法判断
对于分段函数和抽象函数,在使用定义时,有特殊要求。
(2)图象法:在函数图象已知或易画出的情况下使用
(3)验证法:求出函数的定义域,当定义域关于原点对称时,利用奇偶性所满足式子的等价形式判断,即判断 f(-x)±f(x) 是否为 0 或
是否为 ±1。
(4)性质法:利用奇、偶函数的和、差、积、商的奇偶性,以及复合函数的奇偶性判断。
典例分析
类型二、含参数的奇偶性
定义域
例4
表达式
已知函数 f(x)=a+cx+d 是定义在 R 上的奇函数,求 a,b,c,d 应满足的条件。
不考虑用特殊方法的时候,奇偶性定义的两个要点一路走下去,只是后面要求参。
解:第一步:利用定义域条件
定义域为 R,关于原点对称
求参
第三步:比较系数
对应项系数相等结论: b=0 且 d=0,a,c 为任意实数。
典例分析
类型二、含参数的奇偶性
定义域
例5
表达式
已知函数 f(x是定义在 R 上的偶函数,求 a,b 的值。
不考虑用特殊方法的时候,奇偶性定义的两个要点一路走下去,只是后面要求参。
解:第一步:检查定义域
分母 +1≥1>0,定义域为 R,关于原点对称 ✓
求参
第三步:化简求解。上式对任意 x∈R 恒成立,故:a=0, b 为任意实数
典例分析
类型三、利用奇偶性求解析式
例6
已知 f(x) 是定义在 R 上的偶函数,当 x≥0 时,f(x)=-2x,求 x<0 时的解析式
(1)未知区间:求哪个区间上的解析式,就设 x 属于那个区间(2)转嫁已知区间
(3)利用奇偶性回代:
解:
典例分析
类型三、利用奇偶性求解析式
例7
已知 f(x) 是定义在 R 上的奇函数,且当 x>0 时,f(x)=2-x+1。求 f(x) 在 R 上的解析式。
(1)未知区间:求哪个区间上的解析式,就设 x 属于那个区间(2)转嫁已知区间
(3)利用奇偶性回代:
解答: 1. 先求负半轴:令 x<0,则 -x>0。 代入已知解析式
f(0)=0(这是必考点,极易遗漏)
目标五:针对训练
举一反三
1.判断下列函数的奇偶性
解:偶函数
既是奇函数又是偶函数 — f(-x)=0=f(x)=-f(x),唯一满足此条件的函数
举一反三
2. 若 f(x是偶函数,求 m 的值。
解:
⇒-mx=mx⇒m=0
3. 已知 f(x) 是奇函数,当 x>0 时,f(x)=x(1+x),求 x<0 时的解析式。
解:设 x<0,则 -x>0
举一反三
4. 设 f(x) 是定义在 R 上的偶函数,且在 [0,+∞) 上单调递增,若 f(a)<f(2),求实数 a 的取值范围。
解:由偶函数性质:f(a)=f(|a|),又 f(x) 在 [0,+∞) 上单调递增
f(|a|)<f(2)⇒|a|<2,∴-2<a<2
5. 已知 f(x) 是定义在 R 上的奇函数,f(1)=2,且对任意 x,y∈R,有 f(x+y)=f(x)+f(y),求 f(-2)。
解:令 x=y=0:f(0)=2f(0)⇒f(0)=0
令 y=-x:f(0)=f(x)+f(-x)=0⇒f(-x)=-f(x)(验证奇函数)f(2)=f(1+1)=f(1)+f(1)=4
f(-2)=-f(2)=-4
目标六:小结
学海拾贝
核心要点
要点 内容
定义域优先 判断奇偶性第一步必须是检查定义域是否关于原点对称
定义是根本 判断奇偶性只能用 与 的关系,不能凭感觉
数形结合 偶函数→y轴对称;奇函数→原点对称
特殊值法 可用特殊值快速排除非奇非偶的情况
学海拾贝
易错警示
忘记检查定义域 — 如 f(x)=,x∈[-1,2],定义域不对称,非奇非偶
混淆 f(-x) 与 -f(x) — 前者是代入 -x,后者是取负号
f(0)=0 的逆用 — f(0)=0 不能推出奇函数,但奇函数在原点有定义时必有 f(0)=0
既是奇又是偶的函数 — 只有 f(x)=0(定义域关于原点对称)
分段函数判断 — 必须对每一段分别验证,或利用对称性整体判断
记忆口诀
定义域对称是前提, f(-x) 与 f(x) 比一比; 相等是偶,相反是奇, 都不满足非奇非偶记心里。
【新教材】人教A版·高一必修第一册
感谢聆听!
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