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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教辅
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进店逛逛 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.
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