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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教辅
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}.
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