内容正文:
3.2.2 函数的奇偶性
必备知识 清单破
知识点
偶函数、奇函数的定义
1.用图象特征描述函数的奇偶性
(1)如果F(x)的图象是以y轴为对称轴的轴对称图形,就称F(x)是偶函数.
(2)如果F(x)的图象是以原点为对称中心的中心对称图形,就称F(x)是奇函数.
2.用数学符号语言描述函数的奇偶性
(1)如果对一切使F(x)有定义的x,F(-x)也有定义,并且F(-x)=F(x)成立,则称F(x)为偶函数.
(2)如果对一切使F(x)有定义的x,F(-x)也有定义,并且F(-x)=-F(x)成立,则称F(x)为奇函数.
注意:偶函数和奇函数的定义域都关于原点对称.
第1讲 描述运动的基本概念
知识辨析
1.对于函数f(x)的定义域内的任意x,若f(-x)有定义且f(-x)+f(x)=0,则函数f(x)是否具有奇偶性?
若f(-x)-f(x)=0呢?
2.若f(x)是奇函数且在x=0处有定义,则f(0)的值可直接确定吗?若f(x)为偶函数呢?
3.若偶函数f(x)在(-∞,0)上单调递增,那么f(3)和f(-2)的大小关系如何?若f(a)>f(b),你能得到什
么结论?
4.如果奇函数f(x)在区间(a,b)上单调递增,那么f(x)在区间(-b,-a)上的单调性如何?如果偶函数g
(x)在区间(a,b)上单调递减,那么g(x)在区间(-b,-a)上的单调性如何?
第1讲 描述运动的基本概念
一语破的
1.由f(-x)+f(x)=0,得f(-x)=-f(x),∴f(x)为奇函数.由f(-x)-f(x)=0,得f(-x)=f(x),∴f(x)为偶函数.
2.若f(x)是奇函数且在x=0处有定义,则f(0)=0.若f(x)为偶函数且在x=0处有定义,则无法直接确
定f(0)的值.
3.f(-2)>f(3).若f(a)>f(b),则|a|<|b|.
4.如果奇函数f(x)在区间(a,b)上单调递增,那么f(x)在区间(-b,-a)上单调递增.如果偶函数g(x)在
区间(a,b)上单调递减,那么g(x)在区间(-b,-a)上单调递增.
第1讲 描述运动的基本概念
定点 1
如何判断函数的奇偶性
关键能力 定点破
1.判断函数奇偶性的常见方法
(1)定义法:
第1讲 描述运动的基本概念
(2)图象法:
(3)函数奇偶性的运算性质
f(x),g(x)在它们的公共定义域上的奇偶性如下:
第1讲 描述运动的基本概念
f(x) g(x) f(x)+
g(x) f(x)-
g(x) f(x)g(x) f(g(x))
偶函数 偶函数 偶函数 偶函数 偶函数 偶函数
偶函数 奇函数 不确定 不确定 奇函数 偶函数
奇函数 偶函数 不确定 不确定 奇函数 偶函数
奇函数 奇函数 奇函数 奇函数 偶函数 奇函数
注意:在f(g(x))中,g(x)的值域是f(x)的定义域的子集.
2.分段函数奇偶性的判断
判断分段函数f(x)的奇偶性,需在每一个区间上任取自变量,再向对称区间转化,验证f(-x)=-f(x)
或f(-x)=f(x)是否成立,也可以作出函数图象,结合对称性判断.
第1讲 描述运动的基本概念
典例 判断下列函数的奇偶性:
(1)f(x)= ;
(2)f(x)=|x-2|+|x+2|;
(3)f(x)=
思路点拨 先求函数的定义域,再计算f(-x)(必要时化简函数解析式),并判断f(-x)与f(x)的关系,
从而得出结论.
第1讲 描述运动的基本概念
解析 (1)由1-x2≥0,得-1≤x≤1,
又|x+2|-2≠0,∴x≠0,且x≠-4,
∴函数f(x)的定义域为{x|-1≤x≤1,且x≠0},关于原点对称,且x+2>0,∴f(x)= = ,
∴f(-x)= =- =-f(x),
∴f(x)为奇函数.
(2)函数f(x)=|x-2|+|x+2|的定义域为实数集R,关于原点对称.
∵f(-x)=|-x-2|+|-x+2|=|x+2|+|x-2|=f(x),∴f(x)为偶函数.
(3)函数f(x)的定义域为(-∞,0)∪(0,+∞),关于原点对称.
当x>0时,-x<0,则f(-x)=- = =f(x);当x<0时,-x>0,则f(-x)= =-
=f(x).
综上,函数f(x)为偶函数.
第1讲 描述运动的基本概念
1.由函数的奇偶性求参数
若函数解析式中含参数,则根据f(-x)=-f(x)或f(-x)=f(x),利用待定系数法求参;若定义域的表示
中含参数,则根据定义域关于原点对称,利用关于原点对称的区间端点值之和为0求参数的值.
2.由函数的奇偶性求函数值
由函数的奇偶性求函数值时,若所给的函数具有奇偶性,则利用f(-x)=-f(x)或f(-x)=f(x)求解;若
所给的函数不具有奇偶性,一般需利用所给的函数来构造一个奇函数或偶函数,然后利用其
奇偶性求值.
3.由函数的奇偶性求函数解析式的一般步骤
(1)在哪个区间上求解析式,x就设在哪个区间.
(2)把x对称转化到已知解析式的区间上,利用已知的解析式进行代入.
定点 2
函数奇偶性的应用
(3)利用函数的奇偶性把f(-x)改写成-f(x)或f(x),从而求出f(x).
第1讲 描述运动的基本概念
典例 (1)若函数f(x)=(m-2)x2+(m-1)x+3是偶函数,则实数m的值为 ;
(2)若f(x)=x5+ax3+bx+8,且f(-2)=10,则f(2)的值为 ;
(3)如果f(x)是R上的奇函数,且当x∈[0,+∞)时, f(x)=x(1+ ),那么当x∈(-∞,0)时,f(x)=
.
1
6
x(1- )
解析 (1)解法一:∵f(x)=(m-2)x2+(m-1)x+3是偶函数,∴f(-x)=f(x)恒成立,即(m-2)·(-x)2+(m-1)·
(-x)+3=(m-2)·x2+(m-1)x+3恒成立,
∴(m-1)x=0恒成立,∴m-1=0,即m=1.
解法二:若m=2,则f(x)=x+3,不是偶函数,舍去.若m≠2,则f(x)图象的对称轴为直线x=- .∵
f(x)为偶函数,∴- =0,
∴m=1.
(2)设g(x)=x5+ax3+bx,则f(x)=g(x)+8.
第1讲 描述运动的基本概念
∴f(-2)=g(-2)+8=10,∴g(-2)=2.
易知g(x)是奇函数,∴g(2)=-g(-2)=-2,
∴f(2)=g(2)+8=-2+8=6.
(3)设x∈(-∞,0),则-x∈(0,+∞),
∴f(-x)=-x(1+ )=-x(1- ).
∵f(x)是R上的奇函数,
∴f(x)=-f(-x)=x(1- ),x∈(-∞,0).
第1讲 描述运动的基本概念
1.奇函数在关于原点对称的区间上的单调性相同,偶函数在关于原点对称的区间上的单调性
相反.
2.利用函数的奇偶性与单调性比较不同单调区间内的函数值的大小,关键是利用奇偶性把自
变量转化到函数的一个单调区间内,然后利用单调性比较.
3.利用函数的奇偶性与单调性解决不等式问题时,一定要充分利用已知条件,把已知不等式转
化成f(x1)>f(x2)或f(x1)<f(x2)的形式,再根据函数的单调性列出不等式(组),要注意函数的定义域
对参数的影响.
定点 3
函数奇偶性与单调性的综合应用
第1讲 描述运动的基本概念
典例 已知定义在[-2,2]上的函数f(x)在[0,2]上单调递减,且f(1-m)<f(m).
(1)若f(x)是奇函数,求实数m的取值范围;
(2)若f(x)是偶函数,求实数m的取值范围.
解析 (1)因为f(x)是奇函数且f(x)在[0,2]上单调递减,
所以f(x)在[-2,2]上单调递减,
所以f(1-m)<f(m)等价于
解得-1≤m< .
所以实数m的取值范围为 .
(2)因为f(x)是偶函数,所以f(x)=f(|x|),
所以f(1-m)=f(|1-m|), f(m)=f(|m|).
第1讲 描述运动的基本概念
因为f(x)在区间[0,2]上单调递减,
所以原不等式等价于
解得-1≤m< .所以实数m的取值范围是 .
第1讲 描述运动的基本概念
学科素养 情境破
素养
通过解决函数中的新定义问题发展数学抽象的素养
素养解读
新定义问题已经成为高考的热点问题.新定义问题注重考查学生对数学的理解能力、新
情境下的知识迁移能力和自主学习新知识的能力.
函数新定义问题的一般形式:先给出一个新的概念或新的运算法则或抽象函数的性质等,然
后让我们按照这种新定义去解决相关问题.
第1讲 描述运动的基本概念
典例呈现
例题 设y=f(x)是定义在[m,n](m<n)上的函数,若存在x0∈(m,n),使得y=f(x)在区间[m,x0]上严格递
增,且在区间[x0,n]上严格递减,则称y=f(x)为“含峰函数”,x0称为峰点,[m,n]称为含峰区间.
(1)试判断y=-x2+6x是不是[0,6]上的“含峰函数”,若是,指出峰点;若不是,请说明理由;
(2)若y=ax2+bx+c(a≠0)是定义在[m,3]上峰点为2的“含峰函数”,且值域为[0,4],求实数a的取
值范围.
第1讲 描述运动的基本概念
解题思路 (1)函数y=-x2+6x的图象开口向下,对称轴为直线x=3,则y=-x2+6x在区间[0,3]上严格
递增,在区间[3,6]上严格递减,故函数y=-x2+6x是[0,6]上的“含峰函数”,峰点为3.
(2)记f(x)=ax2+bx+c(a≠0),x∈[m,3].
由题意得m<2, f(x)在区间[m,2]上严格递增,在区间[2,3]上严格递减,此时a<0,
所以 解得
所以f(x)=ax2-4ax+4+4a(a<0),x∈[m,3],
所以f(3)=9a-12a+4+4a=a+4, f(m)=am2-4am+4+4a.
令a+4=0,得a=-4,
所以f(x)=-4x2+16x-12,x∈[m,3],
所以f(2)=4, f(3)=0.
第1讲 描述运动的基本概念
由f(x)在[m,3]上的值域为[0,4]可知,m∈[1,2)时符合题意.
令am2-4am+4+4a=0,得m=2- 或m=2+ (舍去),此时f(x)=ax2-4ax+4+4a(a<0),x∈
,
则f(x)在 上严格递增,在[2,3]上严格递减, f(2)=4, f =0.
由f(x)在[m,3]上的值域为[0,4]可知,f(3)=a+4≥0,解得a≥-4,
又a<0,所以-4≤a<0.
综上,当m∈[1,2)时,a=-4;当m=2- 时,实数a的取值范围是-4≤a<0.
第1讲 描述运动的基本概念
新定义问题的背景是新颖的,虽然概念、运算规则等是新给出的,但是考查的知识是基
础的,方法是常规的.这就要求我们平时学习中要吃透教材,在面对新情境材料时,不仅要读懂
题目,还要深层次挖掘,剖离出新的概念、运算规则,将学过的知识、方法迁移到新情境中.
思维升华
第1讲 描述运动的基本概念
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