第5章 §5.4 第1课时 奇偶性的概念(配套教参Word)-【步步高】2025-2026学年高一数学必修第一册学习笔记(苏教版)

2026-08-10
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摘要:

本讲义聚焦高中数学函数奇偶性的概念,以生活对称现象为引入,通过观察函数图象特征,从直观感知到符号语言定义,构建“定义理解-判断方法-图象应用-求值计算”的学习支架,系统梳理奇偶性的核心知识。 资料特色在于以问题链驱动探究,通过表格对比函数值、图象补全活动,培养学生用数学眼光观察对称美,用数学思维抽象定义和推理判断,课中例题与延伸探究助力教师教学,课后对点练帮助学生查漏补缺,强化知识应用。

内容正文:

第1课时 奇偶性的概念 学习目标 1.了解函数奇偶性的定义.2.掌握函数奇偶性的判断和证明方法.3.会应用奇、偶函数图象的对称性解决简单问题. 导语 在我们的日常生活中,可以观察到许多对称现象,如图,六角形的雪花晶体、建筑物和它在水中的倒影…… 而对称美在函数中更是体现得淋漓尽致,今天我们来探究函数中的对称美. 一、函数奇偶性的概念及判断 问题1 观察下列函数图象,你能发现这两个函数图象有什么共同特征吗? 提示 这两个函数图象都关于y轴对称. 问题2 如何利用符号语言精确地描述“函数图象关于y轴对称”呢?不妨取自变量的一些特殊值,观察下表相应函数值的情况. x … -3 -2 -1 0 1 2 3 … f(x)=x2 … 9 4 1 0 1 4 9 … g(x)=2-|x| … -1 0 1 2 1 0 -1 … 提示 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. 问题3 观察函数f(x)=x和g(x)=的图象,你能发现这两个函数图象有什么共同特征吗? 提示 可以发现,两个函数的图象都关于原点成中心对称图形. 知识梳理 函数的奇偶性 奇偶性 定义 图象特点 偶 函 数 设函数y=f(x)的定义域为A,如果对于任意的x∈A,都有-x∈A,并且f(-x)=f(x),那么称函数y=f(x)是偶函数 关于y轴对称 奇 函 数 设函数y=f(x)的定义域为A,如果对于任意的x∈A,都有-x∈A,并且f(-x)=-f(x),那么称函数y=f(x)是奇函数 关于原点对称 注意点: (1)函数的奇偶性是函数的整体性质. (2)判断函数的奇偶性应先判断定义域是否关于原点对称. (3)偶函数图象关于y轴对称,奇函数图象关于原点对称. (4)若奇函数在原点处有意义,则必有f(0)=0. (5)既是奇函数又是偶函数的函数有且只有一类,即f(x)=0,x∈A,A是关于原点对称的实数集. 例1 (课本例1)判定下列函数是否为偶函数或奇函数: (1)f(x)=x2-1; (2)f(x)=2x; (3)f(x)=2|x|; (4)f(x)=(x-1)2. 解 (1)函数f(x)=x2-1的定义域是R.因为对于任意的x∈R,都有-x∈R,且f(-x)=(-x)2-1=x2-1=f(x),所以函数f(x)=x2-1是偶函数. (2)函数f(x)=2x的定义域是R.因为对于任意的x∈R,都有-x∈R,且f(-x)=2(-x)=-2x=-f(x),所以函数f(x)=2x是奇函数. (3)函数f(x)=2|x|的定义域是R.因为对于任意的x∈R,都有-x∈R,且f(-x)=2|-x|=2|x|=f(x),所以函数f(x)=2|x|是偶函数. (4)函数f(x)=(x-1)2的定义域是R.因为f(1)=0,f(-1)=4,所以f(1)≠f(-1),f(1)≠-f(-1). 因此,根据函数奇偶性定义可以知道,函数f(x)=(x-1)2既不是奇函数,也不是偶函数. 例1 判断下列函数的奇偶性: (1)f(x)=1-|x3|; (2)f(x)=+; (3)f(x)=; (4)f(x)=x-; (5)f(x)= 解 (1)函数f(x)的定义域为R,关于原点对称, 又f(-x)=1-|-x3|=1-|x3|=f(x), 所以f(x)为偶函数. (2)函数f(x)的定义域为{-1,1},关于原点对称, 则f(x)=0, 又f(-x)=f(x),且f(-x)=-f(x), 所以f(x)既是偶函数又是奇函数. (3)函数f(x)的定义域为{x|x≠1},不关于原点对称, 所以f(x)既不是奇函数又不是偶函数. (4)函数f(x)的定义域为{x|x≠0}, 关于原点对称,且f(-x)=-x-=-=-f(x), 所以f(x)是奇函数. (5)函数f(x)的定义域是(-∞,0)∪(0,+∞),关于原点对称. 当x>0时,-x<0, f(-x)=-(-x)+1=x+1=f(x); 当x<0时,-x>0, f(-x)=-x+1=f(x). 综上可知,对于x∈(-∞,0)∪(0,+∞), 都有f(-x)=f(x),所以f(x)为偶函数. 反思感悟 判断函数的奇偶性,一般有以下两种方法 (1)定义法:若函数定义域不关于原点对称,则函数既不是奇函数又不是偶函数;若函数定义域关于原点对称,则应进一步判断f(-x)是否等于±f(x),或判断f(-x)±f(x)是否等于0,从而确定奇偶性. (2)图象法:若函数图象关于原点对称,则函数为奇函数;若函数图象关于y轴对称,则函数为偶函数. 跟踪训练1 判断下列函数的奇偶性: (1)f(x)=; (2)f(x)=x2(x2+2). 解 (1)f(x)=的定义域为(-∞,0)∪(0,+∞),关于原点对称, ∵f(-x)=-=-f(x),∴f(x)=是奇函数. (2)f(x)=x2(x2+2)的定义域为R,关于原点对称. ∵f(-x)=f(x), ∴f(x)=x2(x2+2)是偶函数. 二、奇、偶函数的图象及应用 例2 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)请补全函数y=f(x)的图象; (2)根据图象写出函数y=f(x)的增区间; (3)根据图象写出使f(x)<0的x的取值集合. 解 (1)由题意作出函数图象如图. (2)据图可知,增区间为(-1,0),(1,+∞). (3)据图可知,使f(x)<0的x的取值集合为{x|-2<x<2,且x≠0}. 延伸探究1 在本例条件下,f(x)的取值范围为多少时,有四个不同的x值与之对应? 解 结合图象可知,f(x)的取值范围是(-1,0). 延伸探究2 若将本例中的“偶函数”改为“奇函数”,其他条件不变,如何解答本题? 解 (1)由题意作出函数图象如图所示. (2)据图可知,增区间为(-1,1). (3)据图可知,使f(x)<0的x的取值集合为 {x|-2<x<0或x>2}. 反思感悟 巧用奇、偶函数的图象求解问题 (1)依据:奇函数⇔图象关于原点对称,偶函数⇔图象关于y轴对称. (2)求解:根据奇、偶函数图象的对称性可以解决诸如求值、比较大小及解不等式问题. 三、利用函数的奇偶性求值 例3 (1)若函数f(x)=ax2+bx+3a+b是定义在[a-1,2a]上的偶函数,则a=    ,b=    .  答案  0 解析 ∵偶函数的定义域关于原点对称, ∴a-1+2a=0,解得a= 又f(x)=x2+bx+b+1为二次函数,且为偶函数,其图象关于y轴对称, ∴b=0. (2)已知定义在R上的奇函数f(x)=则g(-1)=    .  答案 -2 解析 由题意知f(x)为R上的奇函数, 所以g(-1)=f(-1)=-f(1)=-1-1=-2. (3)已知函数f(x)=x7-ax5+bx3+cx+2,若f(-3)=-3,则f(3)=    .  答案 7 解析 令g(x)=x7-ax5+bx3+cx, 则g(x)是奇函数, ∴f(-3)=g(-3)+2=-g(3)+2, 又f(-3)=-3,∴g(3)=5. 又f(3)=g(3)+2,∴f(3)=5+2=7. 反思感悟 利用奇偶性求值的常见类型 (1)求参数值:若解析式含参数,则根据f(-x)=-f(x)或f(-x)=f(x)列式,比较系数利用待定系数法求解;若定义域含参数,则根据定义域关于原点对称,利用区间的端点和为0求参数. (2)求函数值:利用f(-x)=-f(x)或f(-x)=f(x)求解,有时需要构造奇函数或偶函数以便于求值. 跟踪训练2 (1)设函数f(x)=为奇函数,则a=    .  答案 -1 解析 因为f(x)为奇函数, 所以f(-x)=-f(x), 即=- 显然x≠0,整理得x2-(a+1)x+a=x2+(a+1)x+a,故a+1=0,得a=-1. (2)已知定义在R上的偶函数f(x)满足:当x∈[0,+∞)时,f(x)=则f(f(-2))=    .  答案 1 解析 因为f(x)为R上的偶函数,所以f(-2)=f(2)=0,所以f(f(-2))=f(0)=1. 1.知识清单: (1)函数奇偶性的概念. (2)奇函数、偶函数的图象特征. (3)利用函数的奇偶性求值. 2.方法归纳:特值法、数形结合法. 3.常见误区:忽略奇、偶函数的定义域关于原点对称. 课时对点练 [分值:100分] 单选题每小题5分,共40分;多选题每小题6分,共18分 1.下列函数中为偶函数的是(  ) A.f(x)=x3 B.f(x)=x5 C.f(x)=x+ D.f(x)= 答案 D 解析 选项D中的函数满足f(-x)=f(x),由偶函数的定义可知选D. 2.若f(x)=3x3+5x+a-1是定义在R上的奇函数,则a的值为(  ) A.0 B.-1 C.1 D.2 答案 C 解析 ∵f(x)为R上的奇函数, ∴f(0)=0,得a=1. 3.已知y=f(x),x∈(-a,a),F(x)=f(x)+f(-x),则F(x)是(  ) A.奇函数 B.偶函数 C.既是奇函数又是偶函数 D.既不是奇函数又不是偶函数 答案 B 解析 ∵F(-x)=f(-x)+f(x)=F(x), 又x∈(-a,a)关于原点对称,∴F(x)是偶函数. 4.设f(x)是定义在R上的奇函数,且当x≤0时,f(x)=x2-x,则f(1)等于(  ) A.- B.- C. D. 答案 A 解析 因为f(x)是定义在R上的奇函数, 所以f(1)=-f(-1)=-. 5.函数f(x)=是(  ) A.奇函数 B.偶函数 C.既是奇函数又是偶函数 D.既不是奇函数又不是偶函数 答案 B 解析 若x是有理数,则-x也是有理数, ∴f(-x)=f(x)=1; 若x是无理数,则-x也是无理数, ∴f(-x)=f(x)=0.∴函数f(x)是偶函数. 6.(多选)下列说法中正确的是(  ) A.图象关于坐标原点对称的函数是奇函数 B.奇函数的图象一定过坐标原点 C.图象关于y轴对称的函数是偶函数 D.偶函数的图象一定与y轴相交 答案 AC 解析 图象关于坐标原点对称的函数满足f(-x)=-f(x),所以是奇函数,即A正确; 图象关于y轴对称的函数满足f(-x)=f(x),所以是偶函数,即C正确; 函数y=是奇函数,但其图象不过坐标原点,即B错误; 函数y=为偶函数,但与y轴不相交,即D错误. 7.(5分)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      ,f(-2)=    .  答案 5 -6 解析 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. f(-2)=(-2)2+5×(-2)=-6. 8.(5分)设奇函数f(x)的定义域为[-6,6],当x∈[0,6]时,f(x)的图象如图所示,则不等式f(x)<0的解集用区间表示为    . 答案 [-6,-3)∪(0,3) 解析 由f(x)在[0,6]上的图象知, 满足f(x)<0的不等式的解集为(0,3). 又f(x)为奇函数,图象关于原点对称,所以在[-6,0)上,不等式f(x)<0的解集为[-6,-3). 综上可知,不等式f(x)<0的解集为[-6,-3)∪(0,3). 9.(10分)判断下列函数的奇偶性. (1)f(x)=;(3分) (2)f(x)=;(3分) (3)f(x)=(4分) 解 (1)函数f(x)的定义域为[0,+∞),不关于原点对称,所以f(x)=既不是奇函数又不是偶函数. (2)f(x)的定义域为[-1,0)∪(0,1],关于原点对称. f(-x)==-f(x),所以f(x)为奇函数. (3)f(x)的定义域为(-∞,0)∪(0,+∞),关于原点对称, 当x>0时,-x<0, 则f(-x)=(-x)2-(-x)=x2+x=f(x); 当x<0时,-x>0, 则f(-x)=(-x)2+(-x)=x2-x=f(x), 所以f(x)是偶函数. 10.(10分)(1)如图①,给出奇函数y=f(x)在y轴左侧的图象,试作出y轴右侧的图象并求出f(3)的值;(5分) (2)如图②,给出偶函数y=f(x)在y轴左侧的图象,试作出y轴右侧的图象并比较f(1)与f(3)的大小.(5分) 解 (1)奇函数y=f(x)在y轴左侧图象上的任一点P(-x,f(-x))关于原点的对称点为P'(x,-f(-x)),图③为图①补充后的图象,易知f(3)=-2. (2)偶函数y=f(x)在y轴左侧图象上的任一点P(-x,f(-x))关于y轴的对称点为P'(x,f(-x)),图④为图②补充后的图象, 易知f(1)>f(3). 11.已知函数f(x)=a|x-2|+|x+2|,则“a=-1”是“f(x)为奇函数”的(  ) A.充分且不必要条件 B.必要且不充分条件 C.充要条件 D.既不充分又不必要条件 答案 C 解析 当a=-1时,f(x)=-|x-2|+|x+2|,其定义域为R, 则f(-x)=-|-x-2|+|-x+2|=-|x+2|+|x-2|=-f(x), 即f(x)为奇函数; 若f(x)=a|x-2|+|x+2|为奇函数,其定义域为R, 则f(0)=2a+2=0,所以a=-1, 故“a=-1”是“f(x)为奇函数”的充要条件. 12.已知函数f(x)=ax3-bx++1满足f(-1)=2,则f(1)的值为(  ) A.0 B.1 C.2 D.3 答案 A 解析 设g(x)=ax3-bx+ 显然,g(x)的定义域为(-∞,0)∪(0,+∞),关于原点对称, 又∵g(-x)=-ax3+bx-=-g(x), ∴g(x)是奇函数, 由题设可得f(-1)=g(-1)+1=2, 则g(-1)=1,于是f(1)=g(1)+1=-g(-1)+1=-1+1=0. 13.(多选)设函数f(x),g(x)的定义域都为R,且f(x)是奇函数,g(x)是偶函数,则下列结论中不正确的是(  ) A.f(x)g(x)是偶函数 B.|f(x)|g(x)是奇函数 C.f(x)|g(x)|是奇函数 D.|f(x)g(x)|是奇函数 答案 ABD 解析 ∵f(x)是奇函数,g(x)是偶函数, ∴|f(x)|为偶函数,|g(x)|为偶函数. 再根据两个奇函数的积是偶函数、两个偶函数的积还是偶函数、一个奇函数与一个偶函数的积是奇函数,可得f(x)g(x)是奇函数,|f(x)|g(x)是偶函数,f(x)|g(x)|为奇函数,|f(x)g(x)|是偶函数. 14.(多选)f(x)是定义在R上的偶函数,当x≥0时,f(x)=4x-x2,则下列说法中错误的是(  ) A.f(x)的单调递增区间为(-∞,-2]∪[0,2] B.f(-π)<f(5) C.f(x)的最大值为4 D.f(x)>0的解集为(-4,4) 答案 ABD 解析 两个单调区间中间要用“和”或“,”分开,故A错误; 因为f(x)是定义在R上的偶函数,所以f(-π)=f(π),又f(x)在[2,+∞)上单调递减,则f(-π)>f(5),故B错误; 当x≥0时,f(x)=4x-x2=-(x-2)2+4,f(x)的最大值为4, 又f(x)是偶函数,所以f(x)的最大值为4,故C正确; 如图所示,f(x)>0的解集为(-4,0)∪(0,4),故D错误. 15.已知函数f(x)=(x+2)3+x,若f(a)+f(b)=-4,则a+b等于(  ) A.-4 B.-2 C.0 D.4 答案 A 解析 由f(x)=(x+2)3+x+2-2,定义域为R, 令g(x)=f(x-2)+2,则g(x)=x3+x为奇函数, 则f(x)+2=g(x+2), 由f(a)+f(b)=-4可得,f(a)+2=-f(b)-2=-[f(b)+2], 即g(a+2)=-g(b+2)=g(-b-2), 所以a+2=-b-2,即a+b=-4. 16.(12分)定义在(-1,1)上的函数f(x)满足:对任意的x,y∈(-1,1),都有f(y)-f(x)=f且当x∈(-1,0)时,f(x)<0. (1)求证:f(x)是奇函数;(5分) (2)判断f+f的正负,并说明理由.(7分) (1)证明 因为函数f(x)的定义域为(-1,1), 令x=y=0,得f(0)-f(0)=f(0),即f(0)=0, 令y=0,得f(0)-f(x)=f(-x),即-f(x)=f(-x), 所以f(x)在(-1,1)上为奇函数. (2)解 f+f>0,理由如下: 因为f(x)在(-1,1)上为奇函数, 则f+f=f-f=f=f=-f 又当x∈(-1,0)时,f(x)<0,即f<0, 所以f+f=-f>0. 学科网(北京)股份有限公司 $

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