内容正文:
学案导学 编号:qyj-bx1-3-9
3.1.3第二课时 函数奇偶性的应用(解析)
课堂讲练
性质探究:
1、单调性:
【探究1】若奇函数在区间[a ,b]是增(减)函数,则函数在区间[-b ,-a]上是单调性如何? 若函数为偶函数呢?
【答案】奇函数在
对称区间 上的单调性与 相同(同为增函数或同为减函数);
偶函数在对称区间 上的单调性与 相反。
【结论】奇函数的图像关于原点对称,在关于原点对称的两个区间上单调性一致;偶函数的图像关于 轴对称,在对称区间上单调性相反。
2、关于f(0)
【探究2】若奇函数在在x=0处有意义,f(0)的值是一个常数吗?偶函数呢?如何证明?
【答案】奇函数:若 属于定义域,则 (唯一确定,是常数);偶函数: 不一定是常数,可随函数不同而取不同值。
【结论】奇函数情形:由奇函数定义,对定义域内任意 恒有 。
取 ( 在定义域内),得,即 ,移项得 ,故 。
偶函数, 不是常数。
3、关于既奇又偶函数
【探究3】若函数在区间D上既是奇函数,又是偶函数,则有什么特点?
【答案】 在区间 上恒等于 ,即 (零函数)。
【结论】在关于原点对称的区间 上,既奇又偶的函数只能是零函数 (),其图像是与 轴重合的直线(或线段)。
题型探究:
一、利用奇偶性求解析式
例1 若f(x)为定义在R上的奇函数,当x>0时,f(x)=x2-2x+3,求f(x)在R上的的解析式.
解 当x<0时,-x>0,则f(-x)=(-x)2-2(-x)+3=x2+2x+3,
因为f(x)是奇函数,所以f(x)=-f(-x)=-x2-2x-3.当x=0时,f(0)=0. 故f(x)=
1-1设函数f(x)是定义在R上的偶函数,当x0时,f(x)= x2 - x,求函数f(x)的解析式;
解 设任意x>0,则-x<0,∴f(-x)=(-x)2-(-x)=x2+x.
又f(x)是R上的偶函数,∴f(x)=f(-x)=x2+x.又∵f(x)的定义域为R,综上,f(x)=
1-2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)=.
1-3设f(x)是偶函数,g(x)是奇函数,且f(x)+g(x)=x2+2x,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)=2x+x2.①
用-x代替x,得f(-x)+g(-x)=-2x+(-x)2,∴f(x)-g(x)=-2x+x2,②
(①+②)÷2,得f(x)=x2;(①-②)÷2,得g(x)=2x.
二、函数奇偶性与单调性的应用
例2 已知函数y=f(x)在[-1,1]上既是奇函数,又是减函数,若f(1-a2 )+f(1-a)<0,
求实数a的取值范围.
解 由f(1-a2)+f(1-a)<0,得f(1-a2)<-f(1-a).∵y=f(x)在[-1,1]上是奇函数,
∴-f(1-a)=f(a-1),∴f(1-a2)<f(a-1).又∵f(x)在[-1,1]上单调递减,
∴ ∴0≤a<1,∴a的取值范围是[0,1).
2-1 设定义在[-2,2]上的偶函数g(x),当x≥0时,g(x)为减函数,若g(1-m)<g(m)成立,求m的取值范围.
解 ∵g(x)在[-2,2]上为偶函数,且x≥0时,g(x)为减函数,
∴g(1-m)<g(m)⇔g(|1-m|)<g(|m|),∴∴∴-1≤m<.
即m的取值范围为.
2-2.设a∈R,已知函数y=f(x)是定义域[-4,4]上的奇函数,且在[0,4]上是减函数,且f(a+1)>f(2a),则a的取值范围是 .
答案 (1,2]
解析 ∵y=f(x)的定义域是[-4,4],且为奇函数且在[0,4]上是减函数,∴y=f(x)在[-4,0]上是
减函数,∴y=f(x)在[-4,4]上是减函数.又∵f(a+1)>f(2a),∴解得1<a≤2.
三、简单函数的对称性
例3求证:二次函数f(x)=-x2+4x+3关于x=2对称.
证明 任取h∈R., 因为f(2+h)=-(2+h)2+4(2+h)+3=-h2+7,
f(2-h)=-(2-h)2+4(2-h)+3=-h2+7,所以f(2+h)=f(2-h),即函数f(x)=-x2+4x+3关于x=2对称.
3-1求证:函数f(x)=的图象关于点(1,0)对称.
证明 任取h≠1.因为f(1+h)==,f(1-h)==,所以f(1+h)+f(1-h)=-=0,
即函数f(x)=的图象关于点(1,0)对称.
思维升华
(1)若求证函数关于x=a对称,只需证明f(a+x)=f(a-x).
(2)若求证函数关于(a,b)对称,只需证明f(a+x)+f(a-x)=2b.
课后练
1.已知函数f(x)为R上的奇函数,当x≥0时,f(x)=x2-2x,则当x<0时,f(x)=( )
A.-x2-2x B.-x2+2x C.x2+2x D.以上都不对
答案 A 解析 设x<0,则-x>0,又f(x)=-f(-x)=-[(-x)2-2(-x)]=-(x2+2x)=-x2-2x.
2.(多选)已知f(x)是定义在R上的偶函数,且有f(3)>f(1).则下列各式中一定成立的是( )A.f(-3)>f(-1) B.f(0)<f(5) C.f(-1)<f(3) D.f(2)>f(0)
答案 AC 解析 ∵f(x)为偶函数,∴f(-3)=f(3),f(-1)=f(1),
又f(3)>f(1),∴f(-3)>f(-1),f(3)>f(-1)都成立.B、D不一定成立.
3.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
答案 A
解析 ∵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f(-1)=5,∴f(-1)=-f(1)=5,∴f(1)=-5.
4.已知偶函数f(x)在区间[0,+∞)上单调递增,则满足f(2x-1)<f的x的取值范围是( )
A. B. C. D.
答案 A 解析 由题意得|2x-1|<,∴-<2x-1<,∴<2x<,∴<x<.
5.(多选)已知函数f(x)是定义在R上的奇函数,当x>0时,f(x)=x2-2x+3,则下列结论正确的是( )
A.|f(x)|≥2 B.当x<0时,f(x)=-x2-2x-3
C.x=1是f(x)图象的一条对称轴 D.f(x)在(-∞,-1)上单调递增
答案 BD
解析 当x>0时,f(x)=x2-2x+3,而函数f(x)是R上的奇函数,则f(0)=0,A错误;
当x<0时,f(x)=-f(-x)=-[(-x)2-2(-x)+3]=-x2-2x-3,B正确;
因为f(2)=22-2×2+3=3≠f(0),
故x=1不是f(x)图象的对称轴,C错误;
因为当x<0时,f(x)=-(x+1)2-2,因此函数f(x)在(-∞,-1)上单调递增,D正确.
6.(多选)已知f(x)是定义在R上的偶函数,g(x)是定义在R上的奇函数,且f(x),g(x)在(-∞,0]上单调递减,则( )
A.f(f(1))<f(f(2)) B.f(g(1))<f(g(2)) C.g(f(1))<g(f(2)) D.g(g(1))<g(g(2))
答案 BD
解析 因为f(x)是定义在R上的偶函数,g(x)是定义在R上的奇函数,且两函数在(-∞,0]上单调递减,所以f(x)在[0,+∞)上单调递增,g(x)在[0,+∞)上单调递减,g(x)在R上单调递减,
所以f(1)<f(2),g(0)=0>g(1)>g(2),所以f(g(1))<f(g(2)),g(f(1))>g(f(2)),g(g(1))<g(g(2)),
所以B、D正确,C错误;若|f(1)|>|f(2)|,则f(f(1))>f(f(2)),A错误.
7.若f(x)=(m-1)x2+6mx+2是偶函数,则f(0),f(1),f(-2)的大小关系是 .
答案 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+12.∵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),即f(-2)<f(1)<f(0).
8.已知函数f(x)是奇函数,g(x)是偶函数,且f(x)+g(x)=3x+,则f(x)= .
答案 3x+
解析 因为f(x)是奇函数,g(x)是偶函数,所以f(-x)=-f(x),g(-x)=g(x),
所以即因此f(x)=3x+.
9.设定义在[-2,2]上的奇函数f(x)=x5+x3+b.
(1)求b值; (2)若f(x)在[0,2]上单调递增,且f(m)+f(m-1)>0,求实数m的取值范围.
解 (1)∵函数f(x)是定义在[-2,2]上的奇函数,∴f(0)=0,解得b=0(经检验符合题意).
(2)∵函数f(x)在[0,2]上是增函数,又f(x)是奇函数,∴f(x)在[-2,2]上是增函数.
∵f(m)+f(m-1)>0,∴f(m-1)>-f(m)=f(-m),
∴解得<m≤2,∴实数m的取值范围为.
10.已知函数f(x)=是定义在R上的奇函数.
(1)求实数a,b的值; (2)若对于任意的x∈[-2,2],不等式f(x)>c恒成立,求实数c的取值范围.
解 (1)因为f(x)=是定义在R上的奇函数,则f(-1)=-f(1),f(-2)=-f(2),
得到解得a=-1,b=2,经检验a=-1,b=2满足题意.
(2)由(1)知f(x)=当x∈[-2,0)时,f(x)=x2+2x,
又f(x)=x2+2x的对称轴为x=-1,所以当x∈[-2,0)时,f(x)∈[-1,0];
当x∈[0,2]时,f(x)=-x2+2x,又f(x)=-x2+2x的对称轴为x=1,
所以当x∈[0,2]时,f(x)∈[0,1],函数图象如图所示.
故不等式f(x)>c恒成立时,c<-1,所以实数c的取值范围为(-∞,-1).
11.设f(x)是定义在R上的奇函数,且对任意a,b∈R,当a+b≠0时,都有>0.
(1)若a>b,试比较f(a)与f(b)的大小关系;
(2)若f(1+m)+f(3-2m)≥0,求实数m的取值范围.
解 (1)∵a>b,∴a-b>0,由题意得>0,∴f(a)+f(-b)>0.
又f(x)是定义在R上的奇函数,∴f(-b)=-f(b),∴f(a)-f(b)>0,即f(a)>f(b).
(2)由(1)知f(x)为R上的单调递增函数,且为奇函数,
∵f(1+m)+f(3-2m)≥0,∴f(1+m)≥-f(3-2m),即f(1+m)≥f(2m-3),
∴1+m≥2m-3,∴m≤4.∴实数m的取值范围为(-∞,4].
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3.1.3第二课时 函数奇偶性的应用
课堂讲练
学习目标
1.会利用函数的奇偶性求解析式。2.理解函数奇偶性对单调性的影响。 3.会判断简单函数的对称性。
性质探究:
1、单调性:
【探究1】若奇函数在区间[a ,b]是增(减)函数,则函数在区间[-b ,-a]上是单调性如何? 若函数为偶函数呢?
结论:
2、关于f(0)
【探究2】若奇函数在在x=0处有意义,f(0)的值是一个常数吗?偶函数呢?如何证明?
结论:
3、关于既奇又偶函数
【探究3】若函数在区间D上既是奇函数,又是偶函数,则有什么特点?
结论:
题型探究:
一、利用奇偶性求解析式
例1 若f(x)为定义在R上的奇函数,当x>0时,f(x)=x2-2x+3,求f(x)在R上的的解析式.
1-1设函数f(x)是定义在R上的偶函数,当x<0时,f(x)= x2 - x,求函数f(x)的解析式;
1-2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.
1-3设f(x)是偶函数,g(x)是奇函数,且f(x)+g(x)=x2+2x,求函数f(x),g(x)的解析式.
二、函数奇偶性与单调性的应用
例2 已知函数y=f(x)在[-1,1]上既是奇函数,又是减函数,若f(1-a2)+f(1-a)<0,求实数a的取值范围.
2-1 设定义在[-2,2]上的偶函数g(x),当x≥0时,g(x)为减函数,若g(1-m)<g(m)成立,求m的取值范围.
2-2.设a∈R,已知函数y=f(x)是定义域[-4,4]上的奇函数,且在[0,4]上是减函数,且f(a+1)>f(2a),则a的取值范围是 .
三、简单函数的对称性
例3求证:二次函数f(x)=-x2+4x+3关于x=2对称.
3-1求证:函数f(x)=的图象关于点(1,0)对称.
思维升华
(1)若求证函数关于x=a对称,只需证明f(a+x)=f(a-x).
(2)若求证函数关于(a,b)对称,只需证明f(a+x)+f(a-x)=2b.
课后练
1.已知函数f(x)为R上的奇函数,当x≥0时,f(x)=x2-2x,则当x<0时,f(x)=( )
A.-x2-2x B.-x2+2x C.x2+2x D.以上都不对
2.(多选)已知f(x)是定义在R上的偶函数,且有f(3)>f(1).则下列各式中一定成立的是( )
A.f(-3)>f(-1) B.f(0)<f(5) C.f(-1)<f(3) D.f(2)>f(0)
3.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
4.已知偶函数f(x)在区间[0,+∞)上单调递增,则满足f(2x-1)<f的x的取值范围是( )
A. B. C. D.
5.(多选)已知函数f(x)是定义在R上的奇函数,当x>0时,f(x)=x2-2x+3,则下列结论正确的是( )
A.|f(x)|≥2 B.当x<0时,f(x)=-x2-2x-3
C.x=1是f(x)图象的一条对称轴 D.f(x)在(-∞,-1)上单调递增
6.(多选)已知f(x)是定义在R上的偶函数,g(x)是定义在R上的奇函数,且f(x),g(x)在(-∞,0]上单调递减,则( )
A.f(f(1))<f(f(2)) B.f(g(1))<f(g(2)) C.g(f(1))<g(f(2)) D.g(g(1))<g(g(2))
7.若f(x)=(m-1)x2+6mx+2是偶函数,则f(0),f(1),f(-2)的大小关系是 .
8.已知函数f(x)是奇函数,g(x)是偶函数,且f(x)+g(x)=3x+,则f(x)= .
9.设定义在[-2,2]上的奇函数f(x)=x5+x3+b.
(1)求b值; (2)若f(x)在[0,2]上单调递增,且f(m)+f(m-1)>0,求实数m的取值范围.
10.已知函数f(x)=是定义在R上的奇函数.
(1)求实数a,b的值; (2)若对于任意的x∈[-2,2],不等式f(x)>c恒成立,求实数c的取值范围.
11.设f(x)是定义在R上的奇函数,且对任意a,b∈R,当a+b≠0时,都有>0.
(1)若a>b,试比较f(a)与f(b)的大小关系; (2)若f(1+m)+f(3-2m)≥0,求实数m的取值范围.
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