内容正文:
3.2.2 函数的奇偶性
新课导入
活动1.让我们画出并观察函数和的图象,并说出它们的共同特征
现实世界与数学中都充满对称:蝴蝶的双翅、剪纸的图案、建筑的中轴线……
蝴蝶——轴对称
窗花——中心对称
建筑——轴对称
把这种对称放到直角坐标系里,就得到函数图像的对称性
两个函数图象都关于y轴对称
新课导入
思考:类比函数单调性,探究如何利用符号语言精确描述“函数图象关于y轴对称”这一特征
先观察一些特殊的函数值情况
x ··· -3 -2 -1 0 1 2 3 ···
f(x)=x2 ··· ···
g(x)=2-|x| ··· ···
-1
-1
0
0
1
1
9
9
4
4
1
1
0
2
不难发现,当自变量 取一对相反数时,相应的两个函数值相等.
即.
新课导入
偶函数 一般地,设函数f(x)的定义域为I,如果∀x∈I,都有-x∈I,且f(-x)=f(x),那么函数f(x)就叫做偶函数.
重要前提:函数的定义域必须关于原点对称
例:函数
函数图象关于y轴对称,是偶函数
与:函数
函数图象不关于y轴对称,不是偶函数
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活动2.画出并观察函数和的图象,并说出它们的共同特征
两个函数图象都关于原点对称
同样先观察一些特殊的函数值情况,思考用符号语言描述图象特征
x ··· -3 -2 -1 0 1 2 3 ···
f(x)=x ··· ···
g(x)= ··· \ ···
-3
3
-2
2
-1
-1
1
1
0
新课导入
奇函数一般地,设函数f(x)的定义域为I,如果∀x∈I,都有-x∈I,且f(-x)=-f(x),那么函数f(x)就叫做奇函数.特别地,如果函数f(x)在处有定义,则.
重要前提:奇函数的定义域同样需关于原点对称
例:函数
函数图象关于原点对称,是奇函数
与:函数
函数图象不关于原点对称,不是奇函数
例题讲解
[解] (1)∵函数f(x)的定义域为R,关于原点对称,
又f(-x)=2-|-x|=2-|x|=f(x),∴f(x)为偶函数.
(2)∵函数f(x)的定义域为{-1,1},关于原点对称,
且f(x)=0,又∵f(-x)=-f(x),f(-x)=f(x),
∴f(x)既是奇函数又是偶函数.
(3)∵函数f(x)的定义域为{x|x≠1},不关于原点对称,
∴f(x)是非奇非偶函数,即f(x)既不是奇函数又不是偶函数.
例题讲解
[解] (4)f(x)的定义域是(-∞,0)∪(0,+∞),关于原点对称.
当x>0时,-x<0,f(-x)=1-(-x)=1+x=f(x);
当x<0时,-x>0,f(-x)=1+(-x)=1-x=f(x).
综上可知,对于x∈(-∞,0)∪(0,+∞),都有f(-x)=f(x),f(x)为偶函数.
法二:图像法 (4)函数f(x)的图象如下图所示,
图象关于y轴对称,故f(x)为偶函数
方法归纳
函数奇偶性的判断方法
(1)定义法:
确定函数的奇偶性时,必须先判定函数定义域是否关于原点对称.若对称,再化简解析式后验证f(-x)=±f(x)或其等价形式f(-x)±f(x)=0是否成立.
(2)图象法:
方法归纳
函数奇偶性的判断方法
(3)性质法:
设f(x),g(x)的定义域分别是D1,D2,那么在它们的公共定义域上:
奇+奇=奇,奇×奇=偶,偶+偶=偶,偶×偶=偶,奇×偶=奇.
提醒:分段函数奇偶性的判断,要分别从x>0或x<0来寻找等式f(-x)=f(x)或f(-x)=-f(x)成立,只有当对称的两个区间上满足相同关系时,分段函数才具有确定的奇偶性.
针对训练
解:函数f(x)的定义域为R,关于原点对称.
当x<0时,-x>0,f(-x)=-(-x)2+2(-x)-3
=-x2-2x-3=-(x2+2x+3)=-f(x);
当x=0时,-x=0,f(-x)=f(0)=0=-f(x);
当x>0时,-x<0,f(-x)=(-x)2+2(-x)+3
=x2-2x+3=-(-x2+2x-3)=-f(x).
∴f(x)是R上的奇函数.
例题讲解
例2 已知奇函数f(x)的定义域为[-5,5],且在区间[0,5]上的图象如图所示.
(1)画出在区间[-5,0]上的图象;
(2)写出使f(x)<0的x的取值集合.
[解] (2)由图象知,使f(x)<0的x的取值集合为(-2,0)∪(2,5).
方法归纳
巧用奇函数、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:根据奇函数、偶函数图象的对称性可以解决诸如求函数值或画出奇函数、偶函数图象的问题.
针对训练
3.已知函数f(x)=x2-2|x|-1,x∈[-3,3].
(1)证明函数f(x)是偶函数,并在给定的坐标系中画出此函数的图象;
(2)写出此函数单调区间与值域.
解:(1)对任意的x∈[-3,3],-x∈[-3,3],
f(-x)=(-x)2-2|-x|-1=x2-2|x|-1=f(x),∴f(x)是偶函数
图象如右图所示:
(2)由图象知增区间为(-1,0),(1,3),
减区间为(-3,-1),(0,1),值域为[-2,2].
例题讲解
例3 (1)若函数f(x)=ax2+bx+3a+b是偶函数,定义域为,
则a=________,b=________.
(2)已知函数f(x)=ax2+2x是奇函数,则实数a=________.
例题讲解
例4 已知f(x)是R上的奇函数,且当x∈(0,+∞)时,f(x)=x(1+x),求f(x)的解析式.
解:因为x∈(-∞,0)时,-x∈(0,+∞),
所以f(-x)=-x[1+(-x)]=x(x-1).
因为f(x)是R上的奇函数,
所以f(x)=-f(-x)=-x(x-1),x∈(-∞,0).
方法归纳
1.利用奇偶性求参数的常见类型
(1)定义域含参数:奇函数、偶函数f(x)的定义域为,根据定义域关于原点对称,利用a+b=0求参数.
(2)解析式含参数: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.
2.利用函数奇偶性求函数解析式的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).
针对训练
针对训练
针对训练
课堂总结
1
两种定义
偶:
奇:
前提:定义域关于原点对称
2
两类图象
偶:关于 y 轴对称
奇:关于原点对称
若,则
对称性是最直观的判定工具
3
三步方法
一看:定义域对称
二算:并化简
三定:奇偶或非奇非偶
含参问题求出参数后必须检验
例1 判断下列函数的奇偶性:
(1)f(x)=2-|x|;
(2)f(x)= + ;
(3)f(x)=;
(4)f(x)=
例1 判断下列函数的奇偶性:
(1)f(x)=2-|x|;
(2)f(x)= + ;
(3)f(x)=;
(4)f(x)=
1.已知函数f(x)=试判断函数f(x)的奇偶性.
又函数f(x)=x2+bx+b+1为二次函数,结合偶函数图象的特点,易得b=0.
(2)由奇函数定义有f(-x)+f(x)=0,
得a(-x)2+2(-x)+ax2+2x=2ax2=0,故a=0.
[解析] (1)因为偶函数的定义域关于原点对称,
所以a-1=-2a,解得a=.
又f(0)=0,所以f(x)=
$