2.4.1 第2课时 奇偶性的应用(Word教参)-【学霸笔记·同步精讲】2026-2027学年高中数学必修第一册(北师大版)

2026-09-14
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摘要:

本讲义聚焦函数奇偶性的应用这一核心知识点,系统梳理从奇偶性定义到求解析式(定义法、方程组法)、比较大小、解不等式的应用脉络,构建“定义理解—方法总结—综合应用”的学习支架。 该资料通过母题变式探究(如奇函数改偶函数)、通性通法提炼(3步骤求解析式)、一题多解(如求f(2)的两种方法),以具体实例培养逻辑推理与数学运算核心素养。课中助力教师分层教学,课后练习题覆盖不同题型,帮助学生巩固方法,查漏补缺。

内容正文:

第二课时 奇偶性的应用 课标 要求 1.会根据函数奇偶性求函数值或函数的解析式(逻辑推理). 2.能利用函数的奇偶性与单调性,解决较简单的综合问题(逻辑推理、数学运算). 题型一 利用函数的奇偶性求解析式(值) 角度1 定义法求函数解析式 已知f(x)为R上的奇函数,当x>0时,f(x)=-2x2+3x+1. (1)求f(-1); 解:因为函数f(x)为奇函数, 所以f(-1)=-f(1)=-(-2×12+3×1+1)=-2. (2)求f(x)的解析式. 解:当x<0时,-x>0,则f(-x)=-2(-x)2+3(-x)+1=-2x2-3x+1. 由于f(x)是奇函数,则f(x)=-f(-x), 所以f(x)=2x2+3x-1. 当x=0时,f(-0)=-f(0),则f(0)=-f(0),即f(0)=0. 所以f(x)的解析式为f(x)= 【母题探究】 (变条件)若将本例中的“奇”改为“偶”,“x>0”改为“x≥0”,其他条件不变,求f(x)的解析式. 解:当x<0时,-x>0,此时f(-x)=-2(-x)2+3(-x)+1=-2x2-3x+1. 由于f(x)是偶函数,则f(x)=f(-x)=-2x2-3x+1, 所以f(x)的解析式为f(x)= 通性通法 利用函数奇偶性定义求函数解析式的3个步骤 (1)“求谁设谁”,即在哪个区间上求解析式,x就应在哪个区间上设; (2)转化到已知区间上,代入已知的解析式; (3)利用f(x)的奇偶性写出-f(-x)或f(-x),从而解出f(x). 角度2 方程组法求函数解析式 设f(x)是偶函数,g(x)是奇函数,且f(x)+g(x)=,求函数f(x),g(x)的解析式. 解:∵f(x)是偶函数,g(x)是奇函数,∴f(-x)=f(x),g(-x)=-g(x), 由f(x)+g(x)=, ① 用-x代替x,得f(-x)+g(-x)=, ∴f(x)-g(x)=, ② (①+②)÷2,得f(x)=; (①-②)÷2,得g(x)=. 通性通法   已知函数f(x),g(x)组合运算与奇偶性,则把x换为-x,构造方程组求解. 1.〔一题多解〕已知f(x)=x5+ax3+bx-8,且f(-2)=10,则f(2)=(  ) A.-26 B.-18 C.-10 D.10 解析:A 法一 令g(x)=x5+ax3+bx,易知g(x)是R上的奇函数,从而g(-2)=-g(2),又f(x)=g(x)-8,∴f(-2)=g(-2)-8=10,∴g(-2)=18,∴g(2)=-g(-2)=-18,∴f(2)=g(2)-8=-18-8=-26. 法二 由已知条件,得 ①+②得f(2)+f(-2)=-16.又f(-2)=10,∴f(2)=-26. 2.已知f(x)为奇函数,g(x)为偶函数,且f(x)+2g(x)=2x2+x-2,求f(x)和g(x)的表达式. 解:∵f(x)为奇函数,g(x)为偶函数, ∴f(-x)=-f(x),g(-x)=g(x), 由f(x)+2g(x)=2x2+x-2, ① 用-x代替上式中的x,得 f(-x)+2g(-x)=2(-x)2+(-x)-2, 即-f(x)+2g(x)=2x2-x-2, ② ①②联立,得f(x)=x,g(x)=x2-1. 题型二 利用函数的奇偶性与单调性比较大小 设偶函数f(x)的定义域为R,当x∈[0,+∞)时,f(x)单调递增,则f(-2),f(π),f(-3)的大小关系是(  ) A.f(π)>f(-3)>f(-2) B.f(π)>f(-2)>f(-3) C.f(π)<f(-3)<f(-2) D.f(π)<f(-2)<f(-3) 解析:A 因为函数f(x)为R上的偶函数,所以f(-3)=f(3),f(-2)=f(2).又当x∈[0,+∞)时,f(x)单调递增,且π>3>2,所以f(π)>f(3)>f(2),故f(π)>f(-3)>f(-2). 通性通法 利用函数的奇偶性与单调性比较大小 (1)自变量在同一单调区间上,直接利用函数的单调性比较大小; (2)自变量不在同一单调区间上,需利用函数的奇偶性把自变量转化到同一单调区间上,然后利用单调性比较大小.  已知f(x)是奇函数,且在区间[0,+∞)上单调递增,则f(-0.5),f(1),f(2)的大小关系是(  ) A.f(-0.5)<f(2)<f(1) B.f(-0.5)<f(1)<f(2) C.f(2)<f(-0.5)<f(1) D.f(1)<f(2)<f(-0.5) 解析:B ∵函数f(x)为奇函数,且在区间[0,+∞)上单调递增,∴f(x)在R上为增函数,∴f(-0.5)<f(1)<f(2). 题型三 利用函数的单调性和奇偶性解不等式 已知定义在[-2,2]上的奇函数f(x)在区间[0,2]上单调递减,若f(1-m)<f(m),求实数m的取值范围. 解:因为f(x)在区间[-2,2]上为奇函数,且在区间[0,2]上单调递减,所以f(x)在区间[-2,2]上是减函数. 又f(1-m)<f(m),所以 即解得-1≤m<. 故实数m的取值范围是[-1,). 【母题探究】 (变条件)若将本例中的“奇函数”改为“偶函数”,把区间“[0,2]”改为“[-2,0]”,其他条件不变,求实数m的取值范围. 解:因为函数为[-2,2]上的偶函数,又函数在区间[-2,0]上单调递减,所以函数在区间[0,2]上单调递增, 原不等式可化为f(|1-m|)<f(|m|), 故可得即 解得<m≤2.故实数m的取值范围为(,2]. 通性通法 利用函数奇偶性与单调性解不等式的步骤 (1)将所给的不等式转化为两个函数值的大小关系; (2)由已知或利用奇偶性得出区间上的单调性,再利用单调性“脱去”函数的对应法则“f”,转化为解不等式(组)的问题. 提醒:在转化时,自变量的取值必须在同一单调区间上;当不等式一边没有写成“f(x)”的形式时,需转化为“f(x)”的形式,如0=f(1),f(x-1)<0,则f(x-1)<f(1).注意偶函数f(x)中结论f(x)=f(|x|)的灵活运用.  已知函数f(x)是奇函数,其定义域为(-1,1),且在[0,1)上单调递增.若f(a-2)+f(3-2a)<0,试求a的取值范围. 解:∵f(a-2)+f(3-2a)<0, ∴f(a-2)<-f(3-2a). ∵f(x)为奇函数, ∴-f(3-2a)=f(2a-3), ∴f(a-2)<f(2a-3). ∵f(x)在[0,1)上单调递增, ∴f(x)在(-1,1)上为增函数, ∴解得1<a<2. 故实数a的取值范围为(1,2). 1.下列函数中,既是偶函数又在(0,+∞)上单调递增的是(  ) A.f(x)= B.f(x)=-x2+1 C.f(x)= D.f(x)=|x|-1 解析:D A中的函数的定义域关于原点不对称,不具有奇偶性,故排除;B中的函数为偶函数,但在(0,+∞)上单调递减,故排除;C中的函数是奇函数,故排除;D中的函数是偶函数,且在(0,+∞)上单调递增. 2.设f(x)是R上的偶函数,且在(0,+∞)上单调递减,若x1<0且x1+x2>0,则(  ) A.f(-x1)>f(-x2) B.f(-x1)=f(-x2) C.f(-x1)<f(-x2) D.f(-x1)与f(-x2)的大小不确定 解析:A ∵x1<0,x1+x2>0,∴x2>-x1>0,又f(x)在(0,+∞)上单调递减,∴f(x2)<f(-x1),∵f(x)是偶函数,∴f(-x2)=f(x2)<f(-x1). 3.定义在R上的偶函数f(x)在[0,+∞)上单调递增,若f(a)<f(b),则一定可得( C ) A.a<b B.a>b C.|a|<|b| D.0≤a<b或a>b≥0 4.已知f(x)=是奇函数,则f(g(-3))= -33 . 解析:因为函数f(x)是奇函数,所以f(-3)=g(-3)=-f(3)=-6,所以f(g(-3))=f(-6)=-f(6)=-33. 5.已知f(x)是定义在R上的奇函数,且当x≥0时,f(x)=2x-x2.则当x<0时,f(x)= 2x+x2 . 解析:当x<0时,-x>0,于是f(-x)=2(-x)-(-x)2=-2x-x2.因为f(x)是定义在R上的奇函数,所以f(x)=-f(-x)=-(-2x-x2)=2x+x2,即f(x)=2x+x2(x<0). 1.设函数f(x)=且f(x)为偶函数,则g(-2)=(  ) A.6 B.-6 C.2 D.-2 解析:A g(-2)=f(-2)=f(2)=22+2=6. 2.如果奇函数f(x)在区间[-3,-1]上单调递增且有最大值5,那么函数f(x)在区间[1,3]上(  ) A.单调递增且最小值为-5 B.单调递增且最大值为-5 C.单调递减且最小值为-5 D.单调递减且最大值为-5 解析:A f(x)为奇函数,∴f(x)在[1,3]上的单调性与[-3,-1]上一致且f(1)为最小值,又已知f(-1)=5,∴f(-1)=-f(1)=5,∴f(1)=-5,故选A. 3.已知函数y=f(x)是R上的偶函数,且f(x)在[0,+∞)上单调递减,若f(a)≥f(-2),则a的取值范围是(  ) A.a≤-2 B.a≥2 C.a≤-2或a≥2 D.-2≤a≤2 解析:D 由f(a)≥f(-2)得f(|a|)≥f(2),∴|a|≤2,∴-2≤a≤2. 4.已知函数f(x)是R上的奇函数,且在区间[0,+∞)上单调递减,则下列结论正确的是(  ) A.f(3)<f(-1)<f(2) B.f(3)<f(2)<f(-1) C.f(-1)<f(2)<f(3) D.f(2)<f(-1)<f(3) 解析:B 因为f(x)是R上的奇函数,且在区间[0,+∞)上单调递减,则f(x)在(-∞,0]上也单调递减,所以f(x)在R上为减函数,因为-1<2<3,所以f(3)<f(2)<f(-1). 5.〔多选〕已知定义在区间[-7,7]上的一个偶函数,它在[0,7]上的图象如图,则下列说法正确的有(  ) A.这个函数有两个单调递增区间 B.这个函数有三个单调递减区间 C.这个函数在其定义域内有最大值7 D.这个函数在其定义域内有最小值-7 解析:BC 根据偶函数在[0,7]上的图象及其对称性,作出其在[-7,7]上的图象,如图所示.由图象可知这个函数有三个单调递增区间,有三个单调递减区间,在其定义域内有最大值7,最小值不是-7,故选B、C. 6.〔多选〕已知函数f(x)是R上的奇函数,且当x≥0时,f(x)=x2+x+a-2,则(  ) A.a=2 B.f(2)=2 C.f(x)是R上的增函数 D.f(-3)=-12 解析:ACD f(x)是R上的奇函数,故f(0)=a-2=0,得a=2,故A正确.f(2)=4+2=6,故B错误.当x≥0时,f(x)=x2+x在[0,+∞)上单调递增,利用奇函数的对称性可知,f(x)在(-∞,0]上单调递增,故f(x)是R上的增函数,故C正确.f(-3)=-f(3)=-9-3=-12,故D正确.故选A、C、D. 7.已知函数f(x)=为奇函数,则实数a= -1 . 解析:根据题意,函数f(x)=的定义域为{x|x≠0},且为奇函数,则有f(x)+f(-x)=0,即+=0,变形整理得2(a+1)=0,解得a=-1. 8.已知f(x)是偶函数,g(x)是奇函数,且f(x)+g(x)=x2+x-2,则f(x)= x2-2 ,g(x)= x . 解析:f(-x)+g(-x)=x2-x-2,由f(x)是偶函数,g(x)是奇函数得,f(x)-g(x)=x2-x-2,又f(x)+g(x)=x2+x-2,两式联立得f(x)=x2-2,g(x)=x. 9.若f(x)=(m-1)x2+6mx+2是偶函数,则f(0),f(1),f(-2)从小到大的排列是 f(-2)<f(1)<f(0) . 解析:∵f(x)是偶函数,∴f(-x)=f(x)恒成立,即(m-1)x2-6mx+2=(m-1)x2+6mx+2恒成立,∴m=0,即f(x)=-x2+2.∵f(x)的图象开口向下,对称轴为y轴,在[0,+∞)上单调递减,∴f(2)<f(1)<f(0),又∵f(x)=-x2+2为偶函数,∴f(2)=f(-2).即f(-2)<f(1)<f(0). 10.已知函数y=f(x)的图象关于原点对称,且当x>0时,f(x)=x2-2x+3. (1)试求f(x)在R上的解析式; (2)画出函数的图象,根据图象写出它的单调区间. 解:(1)因为函数f(x)的图象关于原点对称, 所以f(x)为奇函数,则f(0)=0. 设x<0,则-x>0, 因为当x>0时,f(x)=x2-2x+3. 所以当x<0时,f(x)=-f(-x)=-(x2+2x+3)=-x2-2x-3. 于是有f(x)= (2)先画出函数在y轴右侧的图象,再根据对称性画出y轴左侧的图象,如图. 由图象可知函数f(x)的单调递增区间是(-∞,-1],[1,+∞),单调递减区间是(-1,0),(0,1). 11.〔一题多解〕若奇函数f(x)在(-∞,0)上的解析式为f(x)=x(1+x),则f(x)在(0,+∞)上有(  ) A.最大值- B.最大值 C.最小值- D.最小值 解析:B 法一(奇函数的图象特征) 当x<0时,f(x)=x2+x=-,所以f(x)有最小值-,因为f(x)是奇函数,所以当x>0时,f(x)有最大值. 法二(直接法) 当x>0时,-x<0,所以f(-x)=-x(1-x).又f(-x)=-f(x),所以f(x)=x(1-x)=-x2+x=-+,所以f(x)有最大值.故选B. 12.设f(x)为偶函数,且在区间(-∞,0)上单调递增,f(-2)=0,则xf(x)<0的解集为(  ) A.(-1,0)∪(2,+∞) B.(-∞,-2)∪(0,2) C.(-2,0)∪(2,+∞) D.(-2,0)∪(0,2) 解析:C 根据题意,偶函数f(x)在(-∞,0)上单调递增,且f(-2)=0,则函数f(x)在(0,+∞)上单调递减,且f(-2)=f(2)=0,作出函数f(x)的草图如图所示,又由xf(x)<0,可得或由图可得-2<x<0或x>2,即不等式的解集为(-2,0)∪(2,+∞).故选C. 13.已知函数f(x)是定义在R上的偶函数,当x≥0时,f(x)=x2-2x,则f(x)>0的解集为 (-∞,-2)∪(2,+∞) ,f(x-1)>0的解集是 (-∞,-1)∪(3,+∞) . 解析:当x≥0时,f(x)=x2-2x,令f(x)=x2-2x>0,得x>2.又函数f(x)是定义在R上的偶函数,所以当x<0时,f(x)>0的解集为(-∞,-2).综上,可得f(x)>0的解集为(-∞,-2)∪(2,+∞).若f(x-1)>0,则x-1<-2或x-1>2,解得x<-1或x>3,即不等式f(x-1)>0的解集是(-∞,-1)∪(3,+∞). 14.已知f(x)是定义在[-1,1]上的奇函数,且f(1)=1,若a,b∈[-1,1],当a+b≠0时,则有>0成立. (1)判断f(x)在[-1,1]上的单调性,并证明; (2)解不等式:f<f. 解:(1)f(x)在[-1,1]上单调递增.证明如下: 任取x1,x2∈[-1,1],且x1<x2,则-x2∈[-1,1]. ∵f(x)为奇函数, ∴f(x1)-f(x2)=f(x1)+f(-x2)=·(x1-x2). 由已知得>0,又x1-x2<0, ∴f(x1)-f(x2)<0,即f(x1)<f(x2). ∴f(x)在[-1,1]上单调递增. (2)∵f(x)在[-1,1]上单调递增, ∴∴-≤x<-1. 故原不等式的解集为{x|-≤x<-1}. 1 / 2 学科网(北京)股份有限公司 $

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