3.1.3 第1课时 函数的奇偶性-【优学精讲】2026-2027学年高中数学必修第一册教用Word(人教B版)
2026-10-15
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教辅
摘要:
本讲义聚焦高中数学函数的奇偶性核心知识点,从生活对称美导入,结合二次函数、反比例函数实例,系统梳理定义、定义域特征及图象性质,构建从直观到抽象的学习支架,涵盖判断方法与综合应用。
资料以情境化导入和分层训练为特色,通过“思考-例题-探究”链条培养数学眼光与思维,如剪纸图片抽象对称本质,分段函数判断体现逻辑推理,课中辅助教学突破重难点,课后助力学生查漏补缺。
内容正文:
3.1.3 函数的奇偶性
新课导入
学习目标
生活因对称而美丽,观看下图中的剪纸工艺品图片,感受剪纸艺术中的对称美吧.
这种对称美在我们学习的函数中也有所体现,数学上也有一些函数的图象有着类似美妙的对称性.
1.了解奇偶性的概念,会判定函数的奇偶性.
2.会应用奇、偶函数图象的对称性解决简单问题.
3.理解奇偶性对单调性的影响并能用来比较大小、求最值、解不等式.
第1课时 函数的奇偶性
思考1 二次函数y=x2的图象关于什么对称?
提示:y轴.
思考2 反比例函数y=的图象关于什么对称?
提示:原点.
[知识梳理]
类别
偶函数
奇函数
定义
设函数y=f(x)的定义域为D,如果对D内的任意一个x,都有-x∈D,且f(-x)=f(x)
设函数y=f(x)的定义域为D,如果对D内的任意一个x,都有-x∈D,且f(-x)=-f(x)
定义域特征
关于原点对称
图象特征
关于y轴对称
关于原点对称
[例1] (对接教材例1)判断下列函数的奇偶性.
(1)f(x)=x3+x;
(2)f(x)=x2-3|x|;
(3)f(x)=+;
(4)f(x)=
【解】 (1)函数f(x)的定义域为R,关于原点对称,且f(-x)=(-x)3-x=-x3-x=-f(x),所以函数f(x)为奇函数.
(2)函数f(x)的定义域为R,关于原点对称,且f(-x)=(-x)2-3|-x|=x2-3|x|=f(x),所以函数f(x)为偶函数.
(3)由题意得解得x=±2,即函数的定义域为{x|x=±2},关于原点对称,则f(x)=+=0,
所以函数f(x)既是奇函数也是偶函数.
(4)方法一:函数f(x)的定义域是(-∞,0)∪(0,+∞),
对∀x∈(-∞,0)∪(0,+∞),
都有-x∈(-∞,0)∪(0,+∞).
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),故f(x)为偶函数.
方法二:
作出函数f(x)的图象如图.此函数的图象关于y轴对称,
所以函数f(x)是偶函数.
判断函数奇偶性的两种方法
(1)定义法
(2)图象法
注意 对于分段函数奇偶性的判断,应分段讨论,要注意根据x的取值范围代入相应的函数解析式.
[跟踪训练1] (1)下列图象对应的函数中具有奇偶性的是( )
解析:选B.选项A中图象均不关于原点或y轴对称,故排除;选项C,D中图象对应函数的定义域不关于原点对称,不具有奇偶性,故排除;选项B中的图象关于y轴对称,其对应的函数是偶函数.
(2)判断下列函数的奇偶性.
①f(x)=;
②f(x)=|x-2|+|x+2|;
③f(x)=.
解:①函数f(x)的定义域为{x|x≠1},不关于原点对称,所以函数f(x)既不是奇函数也不是偶函数.
②函数f(x)的定义域为R,关于原点对称.因为对∀x∈R,都有f(-x)=|-x-2|+|-x+2|=|x+2|+|x-2|=f(x),所以函数f(x)是偶函数.
③由得-3≤x≤3且x≠0,即f(x)的定义域为[-3,0)∪(0,3].因为f(x)===,f(-x)==-=-f(x),
所以函数f(x)是奇函数.
[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)的单调递增区间.
【解】 (1)由题意作出函数图象如图所示.
(2)由图可知,函数y=f(x)的单调递增区间为(-1,0),(1,+∞).
母题探究 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)由图可知,函数y=f(x)的单调递增区间为(-1,1).
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.
[跟踪训练2]
已知函数f(x)是定义在[-3,-1]∪[1,3]上的奇函数,其部分图象如图所示.
(1)请在坐标系中补全函数f(x)的图象;
(2)比较f(1)与f(3)的大小.
解:(1)由于函数f(x)是奇函数,则其图象关于原点对称,其图象如图所示.
(2)观察图象,知f(3)<f(1).
[例3] (1)已知函数f(x)是定义在R上的奇函数,当x>0时,f(x)=x(x+1),那么f(-1)=( )
A.-2 B.-1 C.0 D.2
(2)已知函数f(x)=ax2+bx-4a是偶函数,其定义域为[a-1,-2a],则a+b=( )
A.1 B.-1 C. D.0
【解析】 (1)因为当x>0时,f(x)=x(x+1),所以f(1)=1×2=2,又因为函数f(x)是定义在R上的奇函数,可得f(-1)=-f(1)=-2.故选A.
(2)由题意得,a-1+(-2a)=0,可得a=-1,
所以f(x)=-x2+bx+4,其定义域为[-2,2],
由f(-x)=f(x)可得,-x2-bx+4=-x2+bx+4对于x∈[-2,2]恒成立,所以2bx=0,b=0,则a+b=-1.故选B.
【答案】 (1)A (2)B
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,利用待定系数法求参数;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3] (1)已知函数y=xf(x)+2是R上的偶函数,若f(-3)=2,则f(3)=( )
A.-2 B.-1 C.1 D.2
解析:选A.y=xf(x)+2是偶函数,
则-3f(-3)+2=3f(3)+2,
且f(-3)=2,代入得f(3)=-2.
(2)(2026·东营月考)若函数f(x)=为奇函数,则a=________________.
解析:方法一:设x<0,则-x>0,
则f(-x)=-x2-ax,f(x)=x2+4x,
因为f(x)是奇函数,则f(-x)=-f(x),
即-x2-ax=-x2-4x,
可得a=4.
方法二:因为f(x)是奇函数,
则f(-1)=-f(1),即1-4=-(-1+a),
解得a=4,经检验a=4满足条件.
答案:4
1.已知y=f(x)是偶函数,其部分图象如图所示,则f(x)的图象是( )
解析:选D.因为f(x)为偶函数,所以图象关于y轴对称,根据题目所给的一部分图象可知,符合题意的只有D项.故选D.
2.已知函数f(x)为奇函数,且f(2)=4,则f(-2)=( )
A.2 B.-2 C.-4 D.4
解析:选C.由奇函数的性质得f(-2)=-f(2)=-4.故选C.
3.(2026·连云港月考)若f(x)=(x+a)(x-4)为偶函数,则实数a=________.
解析:方法一:f(x)=(x+a)(x-4)=x2+(a-4)x-4a,f(-x)=(-x+a)(-x-4)=x2-(a-4)x-4a,两式恒相等,则a-4=0,即a=4.
方法二:f(x)=(x+a)(x-4)=x2+(a-4)x-4a,要使函数为偶函数,只需多项式的奇次项系数为0,即a-4=0,则a=4.
方法三:由函数f(x)=0得x1=-a,x2=4,由于f(x)是偶函数,所以4-a=0,所以a=4.
答案:4
4.(教材P114T2改编)判断下列函数的奇偶性:
(1)f(x)=x-;
(2)f(x)=;
(3)f(x)=
解:(1)f(x)=x-的定义域为(-∞,0)∪(0,+∞),关于原点对称.
方法一:因为f(-x)=(-x)-=-x+=-(x-)=-f(x),所以函数f(x)=x-是奇函数.
方法二:因为f(x)+f(-x)=x-+(-x)-=x--x+=0,所以f(x)=x-是奇函数.
(2)因为函数f(x)=的定义域为{x|x∈R,且x≠1},定义域不关于原点对称,所以该函数是非奇非偶函数.
(3)方法一:因为函数f(x)的定义域是(-∞,0)∪(0,+∞),关于原点对称.
当x>0时,-x<0,
所以f(-x)=(-x)[1-(-x)]=-x(1+x)=-f(x).
当x<0时,-x>0,
所以f(-x)=-x(1-x)=-f(x),
综上可知,函数f(x)为奇函数.
方法二:作出函数f(x)的图象,如图所示的实线部分.由图可知,该函数为奇函数.
1.已学习:函数奇偶性的概念及判断、奇(偶)函数的图象特征.
2.须贯通:函数的奇偶性是一个函数本身具有的“整体”性质,既可以通过定义f(-x)=±f(x)判断,也可以根据函数图象的对称性判断.
3.应注意:奇(偶)函数的定义域关于原点对称.
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