函数的奇偶性及其几何意义
高考数学复习考点知识与题型专题讲解6---函数的奇偶性、周期性与对称性
高考数学复习考点知识与题型专题讲解函数的奇偶性、周期性与对称性考试要求1.了解函数奇偶性的含义,结合三角函数,了解周期性与对称性及其几何意义.2.会依据函数的性质进行简单的应用.知识梳理1.函数的奇偶性奇偶性定义图象特点偶函数一般地,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)就叫做偶函数关于y轴对称奇函数一般地,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)就叫做奇函数关于原点对称2.周期性(1)周期函数:一般地,设函数f(x)的定义域为D,如果存在一个非零常数T,使得对每一个x∈D都有x+T∈D,且f(x+T)=f(x),那么函数y=f(x)就叫做周期函数,非零常数T 叫做这个函数的周期.(2)最小正周期:如果在周期函数f(x)的所有周期中存在一个最小的正数,那么这个最小正数就叫做f (x )的最小正周期.常用结论1.奇函数在关于原点对称的区间上具有相同的单调性;偶函数在关于原点对称的区间上具有相反的单调性.2.函数周期性常用结论对f (x )定义域内任一自变量的值x :(1)若f (x +a )=-f (x ),则T =2a (a >0).(2)若f (x +a )=1f (x ),则T =2a (a >0). 3.函数对称性常用结论(1)f (a -x )=f (a +x )⇔f (-x )=f (2a +x )⇔f (x )=f (2a -x )⇔f (x )的图象关于直线x =a 对称.(2)f (a +x )=f (b -x )⇔f (x )的图象关于直线x =a +b 2对称.f (a +x )=-f (b -x )⇔f (x )的图象关于点⎝ ⎛⎭⎪⎫a +b 2,0对称. 思考辨析判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”)(1)若函数f (x )为奇函数,则f (0)=0.(×)(2)若f (x )为奇函数,g (x )为偶函数,则y =f (x )g (x )为奇函数.(×)(3)若T 是函数f (x )的一个周期,则kT (k ∈N *)也是函数的一个周期.(√)(4)若函数f (x )满足f (2+x )=f (2-x ),则f (x )的图象关于直线x =2对称.(√)教材改编题1.下列函数中为偶函数的是()A.y=x2sin x B.y=x2cos xC.y=|ln x|D.y=2-x答案B解析根据偶函数的定义知偶函数满足f(-x)=f(x)且定义域关于原点对称,A选项为奇函数;B选项为偶函数;C选项定义域为(0,+∞),不具有奇偶性;D选项既不是奇函数,也不是偶函数.2.若f(x)是定义在R上的周期为2的函数,当x∈[0,2)时,f(x)=2-x,则f(2023)=______.答案1 2解析∵f(x)的周期为2,∴f(2023)=f(1)=2-1=1 2.3.设奇函数f(x)的定义域为[-5,5],若当x∈[0,5]时,f(x)的图象如图所示,则不等式f(x)<0的解集为________.答案(-2,0)∪(2,5]解析由图象可知,当0<x<2时,f(x)>0;当2<x≤5时,f(x)<0,又f(x)是奇函数,∴当-2<x <0时,f (x )<0,当-5≤x <-2时,f (x )>0.综上,f (x )<0的解集为(-2,0)∪(2,5].题型一 函数的奇偶性命题点1判断函数的奇偶性例1判断下列函数的奇偶性:(1)f (x )=3-x 2+x 2-3;(2)f (x )=⎩⎨⎧ x 2+x ,x <0,-x 2+x ,x >0; (3)f (x )=log 2(x +x 2+1).解(1)由⎩⎪⎨⎪⎧3-x 2≥0,x 2-3≥0,得x 2=3,解得x =±3, 即函数f (x )的定义域为{-3,3},从而f (x )=3-x 2+x 2-3=0.因此f (-x )=-f (x )且f (-x )=f (x ),∴函数f (x )既是奇函数又是偶函数.(2)显然函数f (x )的定义域为(-∞,0)∪(0,+∞),关于原点对称.∵当x <0时,-x >0,则f(-x)=-(-x)2-x=-x2-x=-f(x);当x>0时,-x<0,则f(-x)=(-x)2-x=x2-x=-f(x);综上可知,对于定义域内的任意x,总有f(-x)=-f(x)成立,∴函数f(x)为奇函数.(3)显然函数f(x)的定义域为R,f(-x)=log2[-x+(-x)2+1]=log2(x2+1-x)=log2(x2+1+x)-1=-log2(x2+1+x)=-f(x),故f(x)为奇函数.思维升华判断函数的奇偶性,其中包括两个必备条件(1)定义域关于原点对称,否则即为非奇非偶函数.(2)判断f(x)与f(-x)是否具有等量关系,在判断奇偶性的运算中,可以转化为判断奇偶性的等价等量关系式(f(x)+f(-x)=0(奇函数)或f(x)-f(-x)=0(偶函数))是否成立.命题点2函数奇偶性的应用例2(1)(2022·哈尔滨模拟)函数f(x)=x(e x+e-x)+1在区间[-2,2]上的最大值与最小值分别为M,N,则M+N的值为()A.-2B.0C.2D.4答案C解析依题意,令g(x)=x(e x+e-x),显然函数g(x)的定义域为R,则g(-x)=-x(e-x+e x)=-g(x),即函数g(x)是奇函数,因此,函数g(x)在区间[-2,2]上的最大值与最小值的和为0,而f(x)=g(x)+1,则有M=g(x)max+1,N=g(x)min+1,于是得M+N=g(x)max+1+g(x)min+1=2,所以M+N的值为2.(2)(2021·新高考全国Ⅰ)已知函数f(x)=x3(a·2x-2-x)是偶函数,则a=________.答案1解析方法一(定义法)因为f(x)=x3(a·2x-2-x)的定义域为R,且是偶函数,所以f(-x)=f(x)对任意的x∈R恒成立,所以(-x)3(a·2-x-2x)=x3(a·2x-2-x)对任意的x∈R恒成立,所以x3(a-1)(2x+2-x)=0对任意的x∈R恒成立,所以a=1.方法二(取特殊值检验法)因为f(x)=x3(a·2x-2-x)的定义域为R,且是偶函数,所以f(-1)=f (1),所以-⎝ ⎛⎭⎪⎫a 2-2=2a -12,解得a =1,经检验,f (x )=x 3(2x -2-x )为偶函数,所以a =1.方法三(转化法)由题意知f (x )=x 3(a ·2x -2-x )的定义域为R ,且是偶函数.设g (x )=x 3,h (x )=a ·2x -2-x ,因为g (x )=x 3为奇函数,所以h (x )=a ·2x -2-x 为奇函数,所以h (0)=a ·20-2-0=0,解得a =1,经检验,f (x )=x 3(2x -2-x )为偶函数,所以a =1.教师备选1.已知函数f (x )=9-x 2|6-x |-6,则函数f (x )() A .既是奇函数也是偶函数B .既不是奇函数也不是偶函数C .是奇函数,但不是偶函数D .是偶函数,但不是奇函数答案C解析由9-x 2≥0且|6-x |-6≠0,解得-3≤x ≤3且x ≠0,可得函数f (x )的定义域为{x |-3≤x ≤3且x ≠0},关于原点对称,所以f (x )=9-x 2|6-x |-6=9-x 26-x -6=9-x 2-x, 又f (-x )=9-(-x )2x =-9-x 2-x =-f (x ), 所以f (x )是奇函数,但不是偶函数.2.若函数f (x )=⎩⎨⎧ g (x ),x <0,2x -3,x >0为奇函数,则f (g (-1))=________. 答案-1解析∵f (x )为奇函数且f (-1)=g (-1),∴f (-1)=-f (1)=-(-1)=1,∴g (-1)=1,∴f (g (-1))=f (1)=-1.思维升华 (1)利用函数的奇偶性可求函数值或求参数的取值,求解的关键在于借助奇偶性转化为求已知区间上的函数或得到参数的恒等式,利用方程思想求参数的值.(2)利用函数的奇偶性可画出函数在其对称区间上的图象,结合几何直观求解相关问题.跟踪训练1(1)(2021·全国乙卷)设函数f (x )=1-x 1+x ,则下列函数中为奇函数的是() A .f (x -1)-1B .f (x -1)+1C .f (x +1)-1D .f (x +1)+1答案B解析f(x)=1-x1+x=2-(x+1)1+x=21+x-1,为保证函数变换之后为奇函数,需将函数y=f(x)的图象向右平移一个单位长度,再向上平移一个单位长度,得到的图象对应的函数为y =f(x-1)+1.(2)已知函数f(x)是定义在R上的奇函数,当x≥0,f(x)=2x-2x+a,则a=________;当x<0时,f(x)=________.答案-1-2-x-2x+1解析∵f(x)是定义在R上的奇函数,∴f(0)=0,即1+a=0,∴a=-1.∴当x≥0时,f(x)=2x-2x-1,设x<0,则-x>0,∴f(-x)=2-x-2(-x)-1=2-x+2x-1,又f(x)为奇函数,∴f(-x)=-f(x),∴-f(x)=2-x+2x-1,∴f(x)=-2-x-2x+1.题型二函数的周期性例3(1)(2022·重庆质检)已知函数f (x )是定义在R 上的奇函数,对任意的实数x ,f (x -2)=f (x +2),当x ∈(0,2)时,f (x )=x 2,则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫132等于() A .-94B .-14C.14D.94答案A解析由f (x -2)=f (x +2),知y =f (x )的周期T =4,又f (x )是定义在R 上的奇函数,∴f ⎝ ⎛⎭⎪⎫132=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫8-32 =f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-32=-f ⎝ ⎛⎭⎪⎫32=-94. (2)函数f (x )满足f (x )=-f (x +2),且f (1)=2,则f (2023)=________.答案-2解析f (x )=-f (x +2),∴f (x +4)=-f (x +2)=f (x ),∴f (x )的周期为4,∴f (2023)=f (3)=-f (1)=-2.教师备选若函数f (x )=⎩⎨⎧2-x ,x ≤0,f (x -1)-f (x -2),x >0,则f (2023)=________.答案-1解析当x>0时,f(x)=f(x-1)-f(x-2),①∴f(x+1)=f(x)-f(x-1),②①+②得,f(x+1)=-f(x-2),∴f(x)的周期为6,∴f(2023)=f(337×6+1)=f(1)=f(0)-f(-1)=20-21=-1.思维升华(1)求解与函数的周期有关的问题,应根据题目特征及周期定义,求出函数的周期.(2)利用函数的周期性,可将其他区间上的求值、求零点个数、求解析式等问题,转化到已知区间上,进而解决问题.跟踪训练2(1)(2022·安庆模拟)定义在R上的函数f(x)满足f(x+6)=f(x),当-3≤x<-1时,f(x)=-(x+2)2,当-1≤x<3时,f(x)=x,则f(1)+f(2)+f(3)+…+f(2023)等于() A.336B.338C.337D.339答案B解析因为f(x+6)=f(x),所以函数的周期T=6,于是f(1)=1,f(2)=2,f(3)=f(-3)=-(-3+2)2=-1,f(4)=f(-2)=-(-2+2)2=0,f(5)=f(-1)=-1,f(6)=f(0)=0,所以f(1)+f(2)+f(3)+f(4)+f(5)+f(6)=1,而2023=6×337+1,所以f(1)+f(2)+f(3)+…+f(2023)=337×1+1=338.(2)函数f(x)满足f(x+1)=f(x-1),且f(x)为定义在R上的奇函数,则f(2021)+f(2022)=________.答案0解析∵f(x+1)=f(x-1),∴f(x)的周期为2,∴f(2021)+f(2022)=f(1)+f(0),又f(x)为定义在R上的奇函数,∴f(0)=0,且f(-1)=-f(1),①又f(x)的周期为2,∴f(-1)=f(1),②由①②得f(1)=0,∴f(2021)+f(2022)=0.题型三函数的对称性例4(1)已知函数f(x)的定义域为R,对任意x都有f(2+x)=f(2-x),且f(-x)=f(x),则下列结论正确的是________.(填序号)①f(x)的图象关于直线x=2对称;②f(x)的图象关于点(2,0)对称;③f(x)的周期为4;④y=f(x+4)为偶函数.答案①③④解析∵f(2+x)=f(2-x),则f(x)的图象关于直线x=2对称,故①正确,②错误;∵函数f(x)的图象关于直线x=2对称,则f(-x)=f(x+4),又f(-x)=f(x),∴f(x+4)=f(x),∴T=4,故③正确;∵T=4且f(x)为偶函数,故y=f(x+4)为偶函数,故④正确.(2)函数f(x)=lg|2x-1|图象的对称轴方程为________.答案x=1 2解析内层函数t=|2x-1|的对称轴是x=12,所以函数f(x)=lg|2x-1|图象的对称轴方程是x =12.教师备选已知函数f (x )=x 3-ax 2+bx +1的图象关于点(0,1)对称,且f ′(1)=4,则a -b =________. 答案-1解析因为f (x )关于点(0,1)对称,所以f (x )+f (-x )=2,故f (1)+f (-1)=2,即1-a +b +1+(-1)-a -b +1=2,解得a =0,所以f (x )=x 3+bx +1,又因为f ′(x )=3x 2+b ,所以f ′(1)=3+b =4,解得b =1,所以a -b =-1.思维升华 (1)求解与函数的对称性有关的问题时,应根据题目特征和对称性的定义,求出函数的对称轴或对称中心.(2)解决函数对称性有关的问题,一般结合函数图象,利用对称性解决求值或参数问题. 跟踪训练3(1)函数f (x )的周期为6,且f (x +2)为偶函数,当x ∈[0,2]时,f (x )=2x -1,则f (2025)=________.答案1解析∵f (x )的周期为6,则f (2025)=f (3),又f (x +2)为偶函数,∴f (x )的图象关于直线x =2对称,∴f (3)=f (1)=1,∴f (2025)=1.(2)关于函数f (x )=sin x +1sin x 有如下四个命题,其中正确的是________.(填序号)①f (x )的图象关于y 轴对称;②f (x )的图象关于原点对称;③f (x )的图象关于直线x =π2对称;④f (x )的图象关于点(π,0)对称.答案②③④解析∵f (x )=sin x +1sin x 的定义域为{x |x ≠k π,k ∈Z },f (-x )=sin(-x )+1sin (-x )=-sin x -1sin x =-f (x ),∴f (x )为奇函数,图象关于原点对称,故①错误,②正确.∵f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2-x =cos x +1cos x , f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2+x =cos x +1cos x ,∴f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2-x =f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2+x , ∴f (x )的图象关于直线x =π2对称,故③正确.又f (x +2π)=sin(x +2π)+1sin (x +2π)=sin x +1sin x ,f (-x )=-sin x -1sin x ,∴f (x +2π)=-f (-x ),∴f (x )的图象关于点(π,0)对称,故④正确.课时精练1.如果奇函数f (x )在[3,7]上单调递增且最小值为5,那么f (x )在区间[-7,-3]上()A .单调递增且最小值为-5B .单调递减且最小值为-5C .单调递增且最大值为-5D .单调递减且最大值为-5答案C解析因为奇函数f (x )在[3,7]上单调递增且最小值为5,而奇函数的图象关于原点对称, 所以f (x )在区间[-7,-3]上单调递增且最大值为-5.2.若函数f (x )=12x -1+a 为奇函数,则a 的值为() A .-2B .-12C.12D .2答案C解析方法一(定义法)∵f (x )为奇函数,∴f (-x )=-f (x ),∴12-x -1+a =-⎝ ⎛⎭⎪⎫12x -1+a , ∴2a =-⎝ ⎛⎭⎪⎫12-x -1+12x -1=1, ∴a =12.方法二(特值法)f (x )为奇函数,且x ≠0,∴f (-1)=-f (1),∴a -2=-(a +1),∴a =12.3.(2022·南昌模拟)函数f (x )=9x +13x 的图象()A .关于x 轴对称B .关于y 轴对称C .关于坐标原点对称D .关于直线y =x 对称答案B解析f(x)=32x+13x=3x+3-x,f(-x)=3-x+3x,∴f(-x)=f(x),故f(x)为偶函数,其图象关于y轴对称.4.已知函数f(x)的图象关于原点对称,且周期为4,f(3)=-2,则f(2021)等于()A.2B.0C.-2D.-4答案A解析依题意,函数f(x)的图象关于原点对称,则函数f(x)是奇函数,又f(x)的周期为4,且f(3)=-2,则有f(2021)=f(-3+506×4)=f(-3)=-f(3)=2,所以f(2021)=2.5.已知y=f(x)是定义在R上的奇函数,则下列函数中为奇函数的是()A.y=f(|x|) B.y=|f(x)|C.y=xf(x) D.y=f(x)+x答案D解析由奇函数的定义f(-x)=-f(x)验证,A项,f(|-x|)=f(|x|),为偶函数;B项,|f(-x)|=|-f(x)|=|f(x)|,为偶函数;C项,-xf(-x)=-x·[-f(x)]=xf(x),为偶函数;D项,f(-x)+(-x)=-[f(x)+x],为奇函数.6.(2022·南昌模拟)已知f(x)是定义在R上的奇函数,且对任意的x∈R都有f(x+2)=-f(x),当x∈[0,2]时,f(x)=x2+ax+b,则a+b等于()A.0B.-1C.-2D.2答案C解析因为f(x)是定义在R上的奇函数,且x∈[0,2]时,f(x)=x2+ax+b,所以f(0)=b=0,f(-x)=-f(x),又对任意的x∈R都有f(x+2)=-f(x),所以f(x+2)=f(-x),所以函数图象关于直线x=1对称,所以-a2=1,解得a=-2,所以a+b=-2.7.(2022·湘豫名校联考)已知f(x)=ax2+bx+1是定义在[a-1,2a]上的偶函数,则a+b=________.答案1 3解析因为f(x)=ax2+bx+1是定义在[a-1,2a]上的偶函数,则有(a-1)+2a=3a-1=0,则a=13,同时f(-x)=f(x),即ax2+bx+1=a(-x)2+b(-x)+1,则有bx =0,必有b =0.则a +b =13.8.已知函数f (x )满足对∀x ∈R ,有f (1-x )=f (1+x ),f (x +2)=-f (x ),当x ∈(0,1)时,f (x )=x 2+mx ,若f ⎝ ⎛⎭⎪⎫352=12,则m =______. 答案12解析由f (1-x )=f (1+x ),f (x +2)=-f (x ),知f (x )的图象关于直线x =1对称,f (x )的周期为4,∴f ⎝ ⎛⎭⎪⎫352=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫32=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12=12, ∴14+12m =12,∴m =12.9.已知函数f (x )=⎩⎨⎧ -x 2+2x ,x >0,0,x =0,x 2+mx ,x <0是奇函数.(1)求实数m 的值; (2)若函数f (x )在区间[-1,a -2]上单调递增,求实数a 的取值范围.解(1)设x <0,则-x >0,所以f (-x )=-(-x )2+2(-x )=-x 2-2x .又f (x )为奇函数,所以f (-x )=-f (x ),于是x <0时,f (x )=x 2+2x =x 2+mx ,所以m =2.(2)要使f (x )在[-1,a -2]上单调递增,结合f (x )的图象(如图所示)知⎩⎪⎨⎪⎧a -2>-1,a -2≤1,所以1<a ≤3,故实数a 的取值范围是(1,3].10.设f (x )是定义在R 上的奇函数,且对任意实数x ,恒有f (x +2)=-f (x ).当x ∈[0,2]时,f (x )=2x -x 2.(1)求证:f (x )是周期函数;(2)当x ∈[2,4]时,求f (x )的解析式.(1)证明∵f (x +2)=-f (x ),∴f (x +4)=-f (x +2)=f (x ).∴f (x )是周期为4的周期函数.(2)解∵x ∈[2,4],∴-x ∈[-4,-2],∴4-x ∈[0,2],∴f (4-x )=2(4-x )-(4-x )2=-x 2+6x -8.∵f (4-x )=f (-x )=-f (x ),∴-f (x )=-x 2+6x -8,即当x ∈[2,4]时,f (x )=x 2-6x +8.11.(2022·重庆模拟)已知函数f (x )=ax 5+bx 3+2,若f (2)=7,则f (-2)等于()A .-7B .-3C .3D .7答案B解析设g (x )=f (x )-2=ax 5+bx 3,则g (-x )=-ax 5-bx 3=-g (x ),即f (x )-2=-f (-x )+2,故f (-2)=-f (2)+4=-3.12.已知定义在R 上的偶函数f (x )和奇函数g (x )满足f (x )+g (x )=2x +a ,则g (1)等于()A .a +54B.54C.34D .a +34答案C解析依题意⎩⎨⎧ f (1)+g (1)=2+a ①f (-1)+g (-1)=12+a ,②又f (x )为偶函数,g (x )为奇函数,∴②式可化为f (1)-g (1)=12+a ,③由①③可得g (1)=34. 13.已知f (x )为R 上的偶函数,且f (x +2)是奇函数,则下列结论正确的是________.(填序号)①f (x )的图象关于点(2,0)对称;②f (x )的图象关于直线x =2对称;③f (x )的周期为4;④f (x )的周期为8.答案①④解析∵f (x )为偶函数,∴f (x )的图象关于y 轴对称,f (-x )=f (x ),又∵f (x +2)是奇函数,∴f (-x +2)=-f (x +2),∴f (x )的图象关于(2,0)对称,又∵f (x +8)=-f (x +4)=f (x ),∴f (x )为周期函数且周期为8.14.已知函数f (x )对任意实数x 满足f (-x )+f (x )=2,若函数y =f (x )的图象与y =x +1有三个交点(x 1,y 1),(x 2,y 2),(x 3,y 3),则y 1+y 2+y 3=________.答案3解析因为f (-x )+f (x )=2,则f (x )的图象关于点(0,1)对称,又直线y =x +1也关于点(0,1)对称,因为y =f (x )与y =x +1有三个交点,则(0,1)是一个交点,另两个交点关于(0,1)对称,则y 1+y 2+y 3=2+1=3.15.已知函数f (x )=4x 4x +2,则f (x )+f (1-x )=____________,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12023+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫22023+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫32023+…+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫20222023=________. 答案11011解析因为f (x )=4x4x +2, 所以f (x )+f (1-x )=4x 4x +2+41-x41-x +2=4x 4x +2+44x 44x +2=4x 4x +2+44x 4+2·4x 4x=4x 4x +2+44+2·4x=2·4x +44+2·4x =1,设f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12023+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫22023+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫32023+…+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫20222023=m ,① 则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫20222023+…+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫32023+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫22023+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12023=m ,② ①+②得2022=2m ,即m =1011,故f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12023+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫22023+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫32023+…+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫20222023=1011. 16.(2022·北京西城区模拟)设函数f (x )的定义域为R .若存在常数T ,A (T >0,A >0),使得对于任意x ∈R ,f (x +T )=Af (x )成立,则称函数f (x )具有性质P .(1)判断函数y =x 和y =cos x 是否具有性质P ?(结论不要求证明)(2)若函数f (x )具有性质P ,且其对应的T =π,A =2.已知当x ∈(0,π]时,f (x )=sin x ,求函数f (x )在区间[-π,0]上的最大值.解(1)因为函数y =x 是增函数,所以函数y =x 不具有性质P ,当A =1,T =2π时,函数y =cos x 对于任意x ∈R , f (x +T )=Af (x )成立,所以y =cos x 具有性质P .(2)设x ∈(-π,0],则x +π∈(0,π], 由题意得f (x +π)=2f (x )=sin(x +π), 所以f (x )=-12sin x ,x ∈(-π,0],由f (-π+π)=2f (-π),f (0+π)=2f (0), 得f (-π)=14f (π)=0,所以当x ∈[-π,0]时,f (x )=-12sin x ,所以当x =-π2时,f (x )在[-π,0]上有最大值f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-π2=12.。
《函数的奇偶性》教学设计
《函数的奇偶性》教学设计一、教学目标课程标准对本节课的要求是:结合具体函数,了解奇偶性的含义.从认知层次的三个维度对课标进行了分解,具体如下:依据行为动词,我又从能力层次将课标进行了再分解,具体如下:由此确定的学习目标为:1.建立奇偶函数的概念:通过观察一些具体函数的对称性(关于y轴或原点对称)形成奇偶函数的直观认识。
然后通过代数运算,验证并发现数量特征对定义域中的“任意”值都成立,最后在此基础上建立奇(偶)函数的概念。
理解函数的奇偶性及其几何意义;学会运用函数图象理解和研究函数的性质;学会判断函数的奇偶性.2.函数奇偶性的研究历经了从直观到抽象,从图形语言到数学语言,理解函数奇偶性概念的形成过程,让学生自主探究。
培养学生观察、归纳、抽象的能力,渗透数形结合的数学思想.3.通过函数的奇偶性教学,培养学生从特殊到一般的概括归纳问题的能力和认真钻研的数学品质。
二、教学重点与难点重点:函数奇偶性的概念和几何意义。
难点:奇偶性概念的数学化提炼过程。
三、教学过程本节课我采取“教学、评价、学习一致性”的教学设计,同时采用“点拨式自主学习与合作探究”的教学方法,借助五个环节实现本节课的学习目标.从学生熟悉的与入手,顺应了同学们的认知规律,从特殊到一般,培养学生的语言表达能力和抽象概括能力,形成偶函数的概念。
板书设计板书设计分为教师板书和学生板书两块内容,教师板书,我侧重将本节的四个主要内容展示在黑板上,便于学生理解和记忆.学生板书,我将留给学生展示课堂演板,便于对学生掌握的情况进行总结和评价.课后实践:1.课本P42练习2, P46102.设y=f(x)为R上的任一函数,判断下列函数的奇偶性:(1). F(x)=f(x)+f(- x) (2)F(x)=f(x)-f(-x)。
新课标2023版高考数学一轮总复习第2章函数第3节函数的奇偶性与周期性教师用书
第三节 函数的奇偶性与周期性考试要求:1.了解函数的奇偶性的概念及几何意义.2.结合三角函数,了解函数的周期性、对称性及其几何意义.一、教材概念·结论·性质重现1.函数的奇偶性的定义奇偶性偶函数奇函数条件一般地,设函数y=f(x)的定义域为I,如果∀x∈I,都有-x∈I结论f(-x)=f(x)f(-x)=-f(x)图象特点关于y轴对称关于原点对称1.函数的定义域关于原点对称是函数具有奇偶性的前提条件.2.函数图象的对称性(1)若函数y=f(x+a)是偶函数,即f(a-x)=f(a+x),则函数y=f(x)的图象关于直线x=a对称.(2)若对于R上的任意x都有f(2a-x)=f(x)或f(-x)=f(2a+x),则y=f(x)的图象关于直线x=a对称.(3)若函数y=f(x+b)是奇函数,即f(-x+b)+f(x+b)=0,则函数y=f(x)的图象关于点(b,0)中心对称.3.函数的周期性(1)周期函数:一般地,设函数f(x)的定义域为D,如果存在一个非零常数T,使得对每一个x∈D都有x+T∈D,且f(x+T)=f(x),那么函数f(x)就叫做周期函数.非零常数T 就叫做这个函数的周期.(2)最小正周期:如果在周期函数f(x)的所有周期中存在一个最小的正数,那么这个最小正数就叫做f(x)的最小正周期(若不加特别说明,T一般都是指最小正周期).4.对称性与周期的关系(1)若函数f(x)的图象关于直线x=a和直线x=b对称,则函数f(x)必为周期函数,2|a-b|是它的一个周期.(2)若函数f(x)的图象关于点(a,0)和点(b,0)对称,则函数f(x)必为周期函数,2|a-b|是它的一个周期.(3)若函数f(x)的图象关于点(a,0)和直线x=b对称,则函数f(x)必为周期函数,4|a -b|是它的一个周期.5.常用结论(1)如果函数f(x)是奇函数且在x=0处有定义,那么一定有f(0)=0;如果函数f(x)是偶函数,那么f(x)=f(|x|).(2)奇函数在两个对称的区间上具有相同的单调性;偶函数在两个对称的区间上具有相反的单调性.(3)若f(x+a)=-f(x),则T=2a(a>0).(4)若f(x+a)=,则T=2a(a>0).(5)若f(x+a)=-,则T=2a(a>0).二、基本技能·思想·活动经验1.判断下列说法的正误,对的打“√”,错的打“×”.(1)若函数f(x)为奇函数,则一定有f(0)=0.( × )(2)若函数y=f(x+b)是奇函数,则函数y=f(x)的图象关于点(b,0)中心对称.( √ )(3)如果函数f(x),g(x)是定义域相同的偶函数,那么F(x)=f(x)+g(x)是偶函数.( √ )(4)若T为y=f(x)的一个周期,则nT(n∈Z)是函数f(x)的周期.( × ) 2.函数f(x)=-x的图象关于( )A.y轴对称B.直线y=-x对称C.坐标原点对称D.直线y=x对称C 解析:因为函数f(x)的定义域为(-∞,0)∪(0,+∞),f(-x)=-+x=-=-f(x),所以f(x)为奇函数.所以f(x)的图象关于坐标原点对称.3.已知f(x)满足f(x+2)=f(x).当x∈[0,1]时,f(x)=2x,则f等于( )A. B. C. D.1B 解析:由f(x+2)=f(x),知函数f(x)的周期T=2,所以f=f=2=.4.已知f(x)=ax2+bx是定义在[a-1,2a]上的偶函数,那么a+b的值是( )A.- B. C. D.-B 解析:因为f(x)=ax2+bx是定义在[a-1,2a]上的偶函数,所以a-1+2a=0,所以a=. 又f(-x)=f(x),所以b=0,所以a+b=.5.(多选题)已知y=f(x)是定义在R上的奇函数,则下列函数中为奇函数的是( ) A.y=f(|x|)B.y=f(-x)C.y=xf(x)D.y=f(x)+xBD 解析:由奇函数的定义f(-x)=-f(x)验证.对于选项A,f(|-x|)=f(|x|),为偶函数;对于选项B,f(-(-x))=f(x)=-f(-x),为奇函数;对于选项C,-xf(-x)=-x·[-f(x)]=xf(x),为偶函数;对于选项D,f(-x)+(-x)=-[f(x)+x],为奇函数.故选BD.考点1 函数的奇偶性——基础性1.(多选题)若函数f(x)(x∈R)是奇函数,函数g(x)(x∈R)是偶函数,则下列结论中正确的是( )A.函数f(g(x))是偶函数B.函数g(f(x))是偶函数C.函数f(x)·g(x)是奇函数D.函数f(x)+g(x)是奇函数ABC 解析:对于选项A,f(g(x))是偶函数,A正确;对于选项B,g(f(x))是偶函数,B正确;对于选项C,设h(x)=f(x)g(x),h(-x)=f(-x)g(-x)=-f(x)g(x)=-h(x)是奇函数;对于选项D,f(x)+g(x)不一定具备奇偶性.故选ABC.2.设f(x)为奇函数,且当x≥0时,f(x)=e x-1,则当x<0时,f(x)=( )A.e-x-1B.e-x+1C.-e-x-1D.-e-x+1D 解析:当x<0时,-x>0.因为当x≥0时,f(x)=e x-1,所以 f(-x)=e-x-1. 又因为 f(x)为奇函数,所以 f(x)=-f(-x)=-e-x+1.3.若定义在R上的偶函数f(x)和奇函数g(x)满足f(x)+g(x)=e x,则g(x)=( ) A.e x-e-x B.(e x+e-x)C.(e-x-e x)D.(e x-e-x)D 解析:因为f(x)+g(x)=e x,所以f(-x)+g(-x)=f(x)-g(x)=e-x,所以g(x)=(e x-e-x).4.已知函数f(x)=则该函数的奇偶性是_________.奇函数 解析:当x>0时,-x<0,所以f(-x)=x2-x=-(-x2+x)=-f(x);当x<0时,-x>0,f(-x)=-x2-x=-(x2+x)=-f(x),所以f(x)是奇函数.(1)解决这类问题要优先考虑用定义法,然后考虑用图象法.考点2 函数的周期性——综合性(1)设f(x)是周期为3的函数,当1≤x≤3时,f(x)=2x+3,则f(8)=______.当-2≤x≤0时,f(x)=________.7 2x+9 解析:因为f(x)是周期为3的函数,所以f(8)=f(2)=2×2+3=7.当-2≤x≤0时,f(x)=f(x+3)=2(x+3)+3=2x+9.(2)若定义在R上的偶函数f(x)满足f(x)>0,f(x+2)=对任意x∈R恒成立,则f(2 023)=________.1 解析:因为f(x)>0,f(x+2)=,所以f(x+4)=f[(x+2)+2]===f(x),则函数f(x)的周期为4,所以f(2 023)=f(506×4-1)=f(-1).因为函数f(x)为偶函数,所以f(2 023)=f(-1)=f(1).当x=-1时,f(-1+2)=,得f(1)=.由f(x)>0,得f(1)=1,所以f(2 023)=f(1)=1.(3)设定义在R上的函数f(x)同时满足以下条件:①f(x)+f(-x)=0;②f(x)=f(x+2);③当0≤x<1时,f(x)=2x-1.则f+f(1)+f+f(2)+f=__________.-1 解析:依题意知函数f(x)为奇函数且周期为2,则f(1)+f(-1)=0,f(-1)=f(1),即f(1)=0.所以f+f(1)+f+f(2)+f=f+0+f+f(0)+f=f-f+f(0)+f=f+f(0)=2-1+20-1=-1.1.(2021·长春质量监测)已知f(x)是R上最小正周期为2的周期函数,且当0≤x<2时,f(x)=x3-x,则函数y=f(x)的图象在区间[0,6]上与x轴的交点的个数为( ) A.6B.7C.8D.9B 解析:因为f(x)是最小正周期为2的周期函数,且0≤x<2时,f(x)=x3-x=x(x -1)(x+1),所以当0≤x<2时,f(x)=0有两个根,即x1=0,x2=1.由周期函数的性质知,当2≤x<4时,f(x)=0有两个根,即x3=2,x4=3;当4≤x≤6时,f(x)=0有三个根,即x5=4,x6=5,x7=6,故f(x)的图象在区间[0,6]上与x轴的交点个数为7.2.(多选题)(2022·长春质检)已知定义在R上的奇函数f(x)满足f(x)+f(2-x)=0,则下列结论正确的是( )A.f(x)的图象关于点(1,0)对称B.f(x+2)=f(x)C.f(3-x)=f(x-1)D.f(x-2)=f(x)ABD 解析:对于A,由f(x)+f(2-x)=0得f(x)的图象关于点(1,0)对称,选项A正确;对于B,用-x替换f(x)+f(2-x)=0中的x,得f(-x)+f(2+x)=0,所以f(x+2)=-f(-x)=f(x),选项B正确;对于C,用x-1替换f(x)+f(2-x)=0中的x,得f(3-x)=-f(x-1),选项C错误;对于D,用x-2替换f(x+2)=f(x)中的x,得f(x-2)=f(x),选项D正确.3.已知f(x)是定义在R上的偶函数,且f(x+4)=f(x-2).若当x∈[-3,0]时,f(x)=6-x,则f(919)=________.6 解析:因为f(x+4)=f(x-2),所以f((x+2)+4)=f((x+2)-2),即f(x+6)=f(x),所以f(x)是周期为6的周期函数,所以f(919)=f(153×6+1)=f(1).又f(x)是定义在R上的偶函数,所以f(1)=f(-1)=6,即f(919)=6.考点3 函数性质的综合应用——应用性考向1 函数的单调性与奇偶性综合(1)已知奇函数f(x)在R上是增函数,g(x)=xf(x).若a=g(-log25.1),b=g(20.8),c=g(3),则a,b,c的大小关系为( )A.a<b<c B.c<b<aC.b<a<c D.b<c<aC 解析:易知g(x)=xf(x)在R上为偶函数.因为奇函数f(x)在R上单调递增,且f(0)=0,所以g(x)在(0,+∞)上单调递增.又3>log25.1>2>20.8,且a=g(-log25.1)=g(log25.1),所以g(3)>g(log25.1)>g(20.8),即c>a>b.(2)(2020·全国Ⅱ卷)设函数f(x)=ln|2x+1|-ln|2x-1|,则f(x)( )A.是偶函数,且在单调递增B.是奇函数,且在单调递减C.是偶函数,且在单调递增D.是奇函数,且在单调递减D 解析:f(x)=ln|2x+1|-ln|2x-1|的定义域为x≠±.又f(-x)=ln|-2x+1|-ln|-2x-1|=ln|2x-1|-ln|2x+1|=-f(x),所以f(x)为奇函数,故排除A,C.又当x∈时,f(x)=ln(-2x-1)-ln(1-2x)=ln =ln =ln.因为y=1+在上单调递减,由复合函数的单调性可得f(x)在上单调递减.考向2 函数的奇偶性与周期性结合(1)设f(x)是定义在R上的奇函数,且对任意实数x,恒有f(x+4)=f(x).当x∈[0,2]时,f(x)=2x-x2,则f(2 023)=________.-1 解析:因为f(x+4)=f(x),所以函数f(x)的周期T=4. 又f(1)=1,所以f(2 023)=f(-1+4×506)=f(-1)=-f(1)=-1.(2)设f(x)是定义在实数集R上的函数,且满足f(1+x)=f(1-x),f(2+x)=-f(2-x),则f(x)是( )A.偶函数,又是周期函数B.偶函数,但不是周期函数C.奇函数,又是周期函数D.奇函数,但不是周期函数A 解析:由f(x+1)=-f(x-1),可得f(x+2)=-f(x),则f(x+4)=f(x),故函数f(x)的周期为4,则f(5)=f(1)=a2-2a-4.又因为f(x)是定义在R上的奇函数,f(-1)>1,所以f(1)<-1,所以a2-2a-4<-1,解得-1<a<3.若本例(1)中的条件不变,当x∈[2,4]时,f(x)的解析式是____________.f(x)=x2-6x+8 解析:当x∈[-2,0]时,-x∈[0,2].由已知得f(-x)=2(-x)-(-x)2=-2x-x2.又f(x)是奇函数,所以f(-x)=-f(x)=-2x-x2. 所以f(x)=x2+2x.又当x∈[2,4]时,x-4∈[-2,0],所以f(x-4)=(x-4)2+2(x-4).又f(x)是周期为4的周期函数,所以f(x)=f(x-4)=(x-4)2+2(x-4)=x2-6x+8.故x∈[2,4]时,f(x)=x2-6x+8.函数周期性有关问题的求解方法(1)求解与函数的周期性有关的问题,应根据题目特征及周期的定义求出函数的周期.(2)根据函数的周期性,可以由函数的局部性质得到函数的整体性质,即周期性与奇偶性都具有将未知区间上的问题转化到已知区间的功能.考向3 函数的单调性、奇偶性与周期性结合定义在R上的偶函数f(x)满足f(x+2)=f(x),且在[-1,0]上单调递减.设a =f(-2.8),b=f(-1.6),c=f(0.5),则a,b,c的大小关系是( )A.a>b>c B.c>a>bC.b>c>a D.a>c>bD 解析:因为偶函数f(x)满足f(x+2)=f(x),所以函数f(x)的周期为2.所以a=f(-2.8)=f(-0.8),b=f(-1.6)=f(0.4)=f(-0.4),c=f(0.5)=f(-0.5).因为-0.8<-0.5<-0.4,且函数f(x)在[-1,0]上单调递减,所以a>c>b.故选D.1.解决这类问题一定要1.已知函数f(x)的图象关于原点对称,且周期为4.若f(-2)=2,则f(2 022)=( )A.2B.0C.-2D.-4C 解析:因为函数f(x)的图象关于原点对称,且周期为4,所以f(x)为奇函数,所以f(2 022)=f(505×4+2)=f(2)=-f(-2)=-2.故选C.2.定义在R上的偶函数f(x)满足f(x+3)=f(x).若f(2)>1,f(7)=a,则实数a的取值范围为( )A.(-∞,-3)B.(3,+∞)C.(-∞,-1)D.(1,+∞)D 解析:因为f(x+3)=f(x),所以f(x)是定义在R上的以3为周期的函数,所以f(7)=f(7-9)=f(-2).又因为函数f(x)是偶函数,所以f(-2)=f(2),所以f(7)=f(2)>1,所以a>1,即a∈(1,+∞).故选D.3.已知奇函数f(x)的图象关于直线x=3对称,当x∈[0,3]时,f(x)=-x,则f(-16)=________.2 解析:根据题意,函数f(x)的图象关于直线x=3对称,则有f(x)=f(6-x).又函数f(x)为奇函数,则f(-x)=-f(x),所以f(x)=-f(6-x)=f(x-12).所以f(x)的最小正周期是12.故f(-16)=f(-4)=-f(4)=-f(2)=-(-2)=2.4.定义在实数集R上的函数f(x)满足f(x)+f(x+2)=0,且f(4-x)=f(x).现有以下三种叙述:①8是函数f(x)的一个周期;②f(x)的图象关于直线x=2对称;③f(x)是偶函数.其中正确的序号是________.①②③ 解析:由f(x)+f(x+2)=0,得f(x+2)=-f(x),则f(x+4)=-f(x+2)=f(x),即4是f(x)的一个周期,8也是f(x)的一个周期,故①正确;由f(4-x)=f(x),得f(x)的图象关于直线x=2对称,故②正确;由f(4-x)=f(x)与f(x+4)=f(x),得f(4-x)=f(-x),f(-x)=f(x),即函数f(x)为偶函数,故③正确.。
最新人教A版高中数学必修一第三章函数的概念与性质 第2节函数的基本性质 第3课时函数奇偶性的概念
3.2.2 奇偶性第1课时 函数奇偶性的概念教材要点要点1.偶函数的概念一般地,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.2.奇函数的概念一般地,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.3.奇、偶函数的图象特征(1)奇函数的图象关于________成中心对称图形;反之,如果一个函数的图象是以坐标原点为对称中心的中心对称图形,则这个函数是奇函数.(2)偶函数的图象关于________对称;反之,如果一个函数的图象关于y 轴对称,则这个函数是偶函数.状元随笔 奇偶函数的定义域关于原点对称,反之,若定义域不关于原点对称,则这个函数一定不具有奇偶性.基础自测1.思考辨析(正确的画“√”,错误的画“×”)(1)已知f (x )是定义在R 上的函数.若f (-1)=f (1),则f (x )一定是偶函数.( ) (2)奇函数的图象一定过原点.( )(3)偶函数的图象与x 轴交点的个数一定是偶数.( ) (4)f (x )是定义在R 上的奇函数,则f (0)=0.( ) 2.下列函数为奇函数的是( ) A .y =|x | B .y =3-xC .y =1x 3 D .y =-x 2+143.若函数y =f (x ),x∈[-2,a ]是偶函数,则a 的值为( ) A .-2 B .2C .0D .不能确定4.下列图象表示的函数是奇函数的是________,是偶函数的是________.(填序号)题型1 函数奇偶性的判断 例1 判断下列函数的奇偶性 (1)f (x )=√1−x 2+√x 2−1; (2)f (x )=2x 2+xx+1;(3)f (x )=x 2−1|x|;(4)f (x )={x (1−x ),x <0x (1+x ),x >0.方法归纳判断函数奇偶性的方法(1)定义法:根据函数奇偶性的定义进行判断.步骤如下:①判断函数f (x )的定义域是否关于原点对称.若不对称,则函数f (x )为非奇偶函数,若对称,则进行下一步.②验证.f (-x )=-f (x )或f (-x )=f (x ). ③下结论.若f (-x )=-f (x ),则f (x )为奇函数; 若f (-x )=f (x ),且f (x )为偶函数;若f (-x )≠-f (x ),且f (-x )≠f (x ),则f (x )为非奇非偶函数.(2)图象法:f (x )是奇(偶)函数的等价条件是f (x )的图象关于原点(y 轴)对称. 跟踪训练1 (1)(多选)下列函数中,是偶函数的是( )A .y =√1+x 2B .y =x +1x C .y =x 2+1x 2 D .y =x +x 2 (2)函数f (x )={12x 2+1,x >0,−12x 2−1,x <0是()A .奇函数B .偶函数C .既是奇函数又是偶函数D .既不是奇函数也不是偶函数 题型2 函数奇偶性的图象特征例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 )=x 2+2x .现已知画出函数f (x )在y 轴左侧的图象,如图所示.(1)请补出完整函数y =f (x )的图象.(2)根据图象写出函数y =f (x )的递增区间.(3)根据图象写出使y =f (x )<0的x 的取值范围.方法归纳1.巧用奇偶性作函数图象的步骤 (1)确定函数的奇偶性.(2)作出函数在[0,+∞)(或(-∞,0])上对应的图象.(3)根据奇(偶)函数关于原点(y 轴)对称得出在(-∞,0](或[0,+∞))上对应的函数图象. 2.奇偶函数图象的应用类型及处理策略(1)类型:利用奇偶函数的图象可以解决求值、比较大小及解不等式问题.(2)策略:利用函数的奇偶性作出相应函数的图象,根据图象直接观察.跟踪训练2 设奇函数f (x )的定义域为[-5,5],若当x ∈[0,5]时,f (x )的图象如图,则不等式f (x )<0的解集是________.题型3 利用函数奇偶性求值 角度1 利用函数的奇偶性求参数例3 (1)已知函数f (x )=x 2-(2-m )x +3为偶函数,则m 的值是( ) A .1 B .2 C .3 D .4(2)函数f (x )=x+2a+3x 2+8为奇函数,则实数a =( )A .-1B .1C .-32D .32角度2 利用函数的奇偶性求函数值例4 (1)已知函数f (x ),g (x )分别是定义在R 上的偶函数和奇函数,且f (x )-g (x )=x 3+x 2+2,则f (1)+g (1)=( )A .-2B .-1C .1D .2(2)已知函数f (x )=ax 3+bx +3,且f (-2)=10,则函数f (2)的值是________.方法归纳1.已知函数的奇偶性求参数值的三种思路(1)若表示定义域的区间含有参数,则可利用对称性列出关于参数的方程.(2)一般化策略:对x 取定义域内的任一个值,利用f (-x )与f (x )的关系式恒成立来确定参数的值.(3)特殊化策略:根据定义域内关于原点对称的特殊自变量值对应的函数值的关系列方程求解,不过,这种方法求出的参数值要代入解析式检验,看是否满足条件,不满足的要舍去.2.利用函数的奇偶性求函数值的方法已知函数的某一个值,求对应的函数值时,常利用函数的奇偶性或部分函数的奇偶性求值.跟踪训练3 (1)设函数f (x )=(x+1)(x+a )x为奇函数,则a =________.(2)若函数f (x )=ax 2+bx +3a +b 是偶函数,定义域为[a -2,2a ],则a =________,b =________.(3)已知f (x )=x 5+ax 3+bx -8,且f (-2)=10,则f (2)=________. 易错辨析 忽视函数的定义域致误例5 关于函数f (x )=√x 2−4+√4−x 2与h (x )=√x −4+√4−x 的奇偶性,下列说法正确的是( )A .两函数均为偶函数B .两函数都既是奇函数又是偶函数C .函数f (x )是偶函数,h (x )是非奇非偶函数D .函数f (x )既是奇函数又是偶函数,h (x )是非奇非偶函数解析:函数f (x )=√x 2−4+√4−x 2的定义域满足{x 2−4≥0,4−x 2≥0,即x 2=4,因此函数f (x )的定义域为{-2,2},关于原点对称,此时f (x )=0,满足f (-x )=-f (x ),f (-x )=f (x ),所以函数f (x )既是奇函数又是偶函数,而函数h (x )=√x −4+√4−x 的定义域为{4},不关于原点对称,因此函数h (x )是非奇非偶函数.故选D.答案:D课堂十分钟1.(多选)下列函数是奇函数的有( )A .y =x 3+√x 3B .y =1x (x >0)C .y =x 3+1D .y =x 2+1x2.函数f (x )=√1−x 2|x+3|−3的奇偶性是( ) A .奇函数 B .偶函数C.既不是奇函数也不是偶函数D.既是奇函数又是偶函数3.函数y=4xx2+1的图象大致为()4.已知函数f(x)={−x2+x,x>0,ax2+x,x<0是奇函数,则a=________.5.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.3.2.2 奇偶性第1课时 函数奇偶性的概念 新知初探·课前预习要点3.原点 y 轴[基础自测]1.答案:(1)× (2)× (3)× (4)√ 2.答案:C 3.答案:B4.答案:(2)(4) (1)(3)题型探究·课堂解透例1 解析:(1)函数f (x )=√1−x 2+√x 2−1的定义域为{-1,1},关于原点对称,此时f (x )=0,所以函数f (x )=√1−x 2+√x 2−1既是奇函数又是偶函数.(2)函数f (x )的定义域是(-∞,-1)∪(−1,+∞),不关于原点对称,∴f (x )是非奇非偶函数.(3)函数f (x )=x 2−1|x|的定义域为(-∞,0)∪(0,+∞),关于原点对称.又f (-x )=(−x )2−1|−x|=x 2−1x =f (x ),所以函数f (x )=x 2−1|x |是偶函数.(4)方法一:∵函数f (x )的定义域是(-∞,0)∪(0,+∞),关于原点对称. 当x >0时,-x <0,∴f (-x )=(-x )[1-(-x )]=-x (1+x )=-f (x ). 当x <0时,-x >0, ∴f (-x )=-x (1-x )=-f (x ). ∴函数f (x )为奇函数.方法二:作出函数的图象,如图所示的实线部分:由图可知,该函数为奇函数.跟踪训练1 解析:(1)由偶函数的定义可知AC 是偶函数.故选AC.(2)函数的定义域为(-∞,0)∪(0,+∞),关于原点对称.当x >0时,-x <0,f (-x )=-12(-x )2-1=-(12x 2+1)=-f (x );当x <0时,-x >0,f (-x )=12(-x )2+1=12x 2+1=-(-12x 2-1)=-f (x ). 综上可知,函数f (x )={12x 2+1,x >0,−12x 2−1,x <0是奇函数.故选A. 答案:(1)AC (2)A例2 解析:(1)由题意作出函数图象如图:(2)据图可知,单调递增区间为(-1,0),(1,+∞).(3)据图可知,使f (x )<0的x 的取值范围为(-2,0)∪(0,2).跟踪训练2 解析:由奇函数的性质知,其图象关于原点对称,则f (x )在定义域[-5,5]上的图象如图,由图可知不等式f (x )<0的解集为{x |-2<x <0或2<x ≤5}.答案:{x |-2<x <0或2<x ≤5}例3 解析:(1)f (-x )=(-x )2-(2-m )(-x )+3=x 2+(2-m )x +3,由函数y =f (x )为偶函数,知f (-x )=f (x ),即x 2+(2-m )x +3=x 2-(2-m )x +3,∴2-m =-(2-m ),∴m =2.故选B.(2)由题意f (x )为奇函数,则f (0)=0,即0+2a +3=0,∴a =-32.此时f (x )=xx 2+8为奇函数.故选C.答案:(1)B (2)C例4 解析:(1)∵f (x )-g (x )=x 3+x 2+2, 由-x 代入x 得:f (-x )-g (-x )=-x 3+x 2+2 由题意知f (-x )=f (x ),g (-x )=-g (x ), ∴f (x )+g (x )=-x 3+x 2+2,所以f (1)+g (1)=-1+1+2=2.故选D. (2)令g (x )=ax 3+bx∵g (-x )=a (-x 3)+b (-x )=-ax 3-bx =-(ax 3+bx )=-g (x ), ∴g (x )为奇函数.∴f (-x )=g (-x )+3=-g (x )+3, ∴g (2)=-7,∴f (2)=g (2)+3=-7+3=-4. 答案:(1)D (2)-4跟踪训练3 解析:(1)方法一(定义法) 由已知f (-x )=-f (x ), 即(−x+1)(−x+a )−x=-(x+1)(x+a )x.显然x ≠0得,x 2-(a +1)x +a =x 2+(a +1)x +a , 故a +1=0,得a =-1.(经检验满足题意) 方法二(特值法) 由f (x )为奇函数得 f (-1)=-f (1), 即(−1+1)(−1+a )−1=-(1+1)(1+a )1,整理得a =-1.解析:(2)由f (x )为偶函数知,其定义域关于原点对称, 故有a -2+2a =0,解得a =23.又f (x )为偶函数,所以其图象关于y 轴对称, 即-b2a =0,解得b =0. (3)令g (x )=x 5+ax 3+bx , 则g (x )是定义在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. 答案:(1)-1 (2)23 0 (3)-26[课堂十分钟]1.答案:AD 2.答案:A 3.答案:A 4.答案:15.解析:(1)如图,在[0,5]上的图象上选取5个关键点O ,A ,B ,C ,D .分别描出它们关于原点的对称点O ′,A ′,B ′,C ′,D ′, 再用光滑曲线连接即得.(2)由(1)图可知,当且仅当x ∈(-2,0)∪(2,5)时,f (x )<0. ∴使f (x )<0的x 的取值集合为(-2,0)∪(2,5).。
2022届新高考一轮复习 第三章 函数的概念及基本初等函数 第3讲 函数的奇偶性 教案
1.理解函数奇偶性的定义,以及几何意义.2.能够准确的判断函数的奇偶性,并能利用函数奇偶性求函数解析式,函数值等.1.奇函数、偶函数的代数特征(1)一般地,如果对于函数()f x 的定义域内任意一个x ,都有()()f x f x -=-,那么函数()f x 叫做奇函数;(2)一般地,如果对于函数()f x 的定义域内任意一个x ,都有()()f x f x -=,那么函数()f x 叫做偶函数. 2.奇函数、偶函数的几何特征 (1)奇函数图象关于原点成中心对称; (2)偶函数图象关于y 轴成轴对称. 注意:1.具有奇偶性的函数的定义域关于原点对称. 2.若奇函数()f x 在原点处有定义,则()00f =.3.既是奇函数又是偶函数的函数只有一种类型,即()0f x =,x D ∈,其中定义域D 是关于原点对称的集合.【例1】(1)已知下面四个函数中:①412x x y +=,②(ln 2y x =,③2ln 2x y x -=+,④()x xy x e e -=-,是奇函数的是()A .①②B .②③C .②④D .②③④【答案】B【解析】对①,函数的定义域为R ,关于原点对称,且()()411412222x x xx x x f x f x --++-==+==,故函数为偶函数;对②,20x >恒成立,故函数定义域为R ,关于原点对称, 且()(22ln 2x x f x x --=-=(()lnln 2x f x ==-=-,故函数为奇函数;对③,由202xx->+可解得22x -<<,即函数定义域为()2,2-,关于原点对称, 且()()22lnln 22+--==-=--+x xf x f x x x,故函数为奇函数; 对④,函数的定义域为R ,关于原点对称,且()()()()x x x xf x x e e x e e f x ---=--=-=,故函数为偶函数,综上,②③为奇函数,故选B . (2)下列函数中:①2y x =,②21(1)y x =+,③21y x =+,④1,0()1,0x x f x x x +<⎧=⎨->⎩偶函数的个数是() A .0 B .1 C .2 D .3【答案】C 【解析】①2y x=,定义域是{|0}x x ≠,满足()()f x f x -=-,所以是奇函数; ②21(1)y x =+,定义域是{|1}x x ≠-,定义域不关于原点对称,所以是非奇非偶函数;③21y x =+,定义域是R ,满足()()f x f x -=,所以是偶函数;④1,0()1,0x x f x x x +<⎧=⎨->⎩,定义域是{|0}x x ≠,当0x <时,()1()1()f x x x f x -=--=+=; 当0x >时,()1()1()f x x x f x -=+-=-=,满足()()f x f x -=,所以是偶函数, 故选C .(3)判断下列函数的奇偶性.(1)()f x =(2)()22,0,0x x x f x x x x ⎧+>=⎨-<⎩;(3)()22f x x x a =--+.【答案】(1)函数()f x 既不是奇函数,也不是偶函数;(2)函数是偶函数;(3)答案见解析.【解析】(1)因为函数()f x =32⎧⎫⎨⎬⎩⎭,不关于坐标原点对称,所以函数()f x 既不是奇函数,也不是偶函数. (2)易知函数的定义域为()(),00,-∞+∞,关于原点对称,又当0x >时,()2f x x x =+,则当0x <时,0x ->,故()()2f x x x f x -=-=; 当0x <时,()2f x x x =-,则当0x >时,0x -<,()()2f x x x f x -=+=,故原函数是偶函数.(3)函数()f x 的定义域为R ,当0a =时,()()f x f x -=,所以()f x 是偶函数.当0a ≠时,()22f a a =+,()222f a a a -=-+,()()f a f a ≠-,且()()()2217222022f a f a a a a ⎛⎫+-=-+=-+≠ ⎪⎝⎭,所以()f x 是非奇非偶函数.【变式1.1】(多选)下列函数是奇函数的是()A .()cos f x x x =B .()21x xf x x -=-C .()lg f x x =D .()x xf x e e -=-【答案】AD【解析】对于A ,定义域为R ,()()()cos cos f x x x x x f x -=--=-=-,()f x 是奇函数; 对于B ,定义域为()(),11,-∞+∞,不关于原点对称,()f x 是非奇非偶函数;对于C ,定义域为()(),00,-∞+∞,()()lg lg f x x x f x -=-==,()f x 是偶函数;对于D ,定义域为R ,()()()x x x xf x e e e e f x ---=-=--=-,()f x 是奇函数,故选AD .【变式1.2】(多选)下列函数中,是奇函数且在()0,1上单调递减的函数是() A .1112x y e =-+B .3sin 3sin y x x =+C .1lg1xy x-=+D .1,00,01,0x x y x x x -+<⎧⎪==⎨⎪-->⎩【答案】ACD【解析】对于A ,设()1112xy f x e ==-+,该函数的定义域为R , 且()()111121210x x f x f x e e --+=-+-=++,所以该函数为奇函数, 又函数10x y e =+>在()0,1上恒成立且单调递增, 所以函数1112x y e =-+在()0,1上单调递减,故A 正确; 对于B ,设()3sin 3sin y g x x x ==+,该函数的定义域为R ,且()()()()33sin 3sin sin 3sin g x x x x x g x -=-+-=--=-,所以该函数为奇函数,又sin y x =在()0,1上单调递增,所以函数3sin 3sin y x x =+在()0,1上单调递增,故B 错误;对于C ,设()1lg1xy h x x-==+,该函数的定义域为()1,1-, 且()()11lglg 11x xh x h x x x+--==-=--+,所以该函数为奇函数, 又12111x y x x-==-+++在()0,1上单调递减, 所以函数1lg1xy x-=+在()0,1单调递减,故C 正确; 对于D ,设()1,00,01,0x x y p x x x x -+<⎧⎪===⎨⎪-->⎩,定义域为R , 且当0x >时,()()1p x x p x -=+=-;当0x <时,()()1p x x p x -=-=-, 所以该函数为奇函数,当()0,1x ∈时,()1p x x =--,单调递减,故D 正确, 故选ACD .1.函数奇偶性的判断方法 (1)定义法①判断函数的定义域是否关于原点对称 ②计算()f x -③判断()f x -与()f x 的关系:当()()f x f x -=或()()0f x f x --=时,()f x 为偶函数; 当()()f x f x -=-或()()0f x f x -+=时,()f x 为奇函数; 当()()f x f x -≠或()()0f x f x --≠时,()f x 为非奇非偶函数. (2)奇偶性的“运算”①奇函数±奇函数=奇函数,偶函数±偶函数=偶函数②奇函数⨯奇函数=偶函数,奇函数⨯偶函数=奇函数,偶函数⨯偶函数=偶函数 2.常见的奇偶性模型①()x x f x a a -=+()0,1a a >≠且为偶函数; ②()x x f x a a -=-()0,1a a >≠且为奇函数;③()x xx x a a f x a a ---=+()0,1a a >≠且为奇函数;④()log a b xf x b x-=+()0,1,0a a b >≠≠且为奇函数;⑤())log af x x=()0,1a a >≠且为奇函数;⑥类似于()432f x ax bx cx dx e =++++这种由幂函数乘以一个系数再相加形式的函数, 当()f x 为奇函数时,偶次项系数都为0,即0,0,0a c e ===; 当()f x 为偶函数时,奇次项系数都为0,即0,0b d ==. 3.分段函数的奇偶性判断判断分段函数的奇偶性,应判断每段期间上()f x 与()f x -的关系,只有每段函数都满足相同的奇偶关系,我们才能说函数具有奇偶性.【例2】已知函数()f x 为奇函数,当0x <时,()22xf x =+,则()1f =()A .4-B .52-C .4D .52【答案】B【解析】由题设知:15(1)(1)(22)2f f -=--=-+=-,故选B .【变式2.1】函数()f x 是定义在R 上的奇函数,并且当()0,x ∈+∞时,()2xf x =,那么21log 5f ⎛⎫= ⎪⎝⎭______.【答案】5-【解析】因为函数()f x 是定义在R 上的奇函数,所以2211log log 055f f ⎛⎫⎛⎫+-= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,所以()2log 5221log log 5=255f f ⎛⎫=--=- ⎪⎝⎭,故答案为5-.【例3】已知3()1f x ax bx =++,且()57f =,则()5f -的值是() A .-5 B .-7 C .5 D .7【答案】A【解析】因为3()1f x ax bx =++,令3()g x ax bx =+,()()1f x g x =+,则()()()()33()g x a x b x ax bx g x -=-+⋅-=-+=-,即3()g x ax bx =+为奇函数,又()57f =,所以()()5517f g =+=,所以()56g =,所以()()556g g -=-=-, 所以()()551615f g -=-+=-+=-,故选A .【变式3.1】已知()()tan 6x xe f x x e -=⋅++,()8f t =,则 ()f t -=______.【答案】4【解析】∵()()6tan x xe f x x e --=⋅+,∴()()()6tan()tan ()[()6]x x x x e f x x ex e f e x ------=-⋅+=-⋅+=--, 即()6f x -为奇函数,∴()6()6f t f t --=-+,故()12()1284f t f t -=-=-=, 故答案为4.【变式3.2】已知函数()22421x xx f x +++=+的最大值为M ,最小值为m ,则M m +等于___________. 【答案】8 【解析】()2244244212121x xx xx x x xf x +++⋅++===++++,()21x xg x =+, 因为()()2121xxx x g x g x ---==-=-++,所以函数()21xx g x =+是奇函数,因此()min max ()0g x g x +=,因此max min ()4()48M m g x g x +=+++=, 故答案为8.【变式3.3】已知函数()f x 的定义域为R ,函数()g x 是奇函数,且()()2x g x f x =+,若(1)1f =-,则(1)f -=__________.【答案】32-【解析】因为()g x 是奇函数,所以(1)(1)0g g +-=, 即1(1)2(1)02f f ++-+=,所以53(1)122f -=-=-, 故答案为32-.【变式3.4】已知3sin x x m +=,311sin 288y y m +=-,且π,4π,,4x y m ⎛⎫∈-∈ ⎪⎝⎭R ,则πtan 23x y ⎛⎫++= ⎪⎝⎭_________.【解析】设3()sin f x x x =+,因为()()()33()sin sin ()f x x x x x f x -=-+-=-+=-,所以3()sin f x x x =+是奇函数,又331(2)8sin 28sin 28f y y y y y m ⎛⎫=+=+=- ⎪⎝⎭,()(2)0f x f y m m ∴+=-=,20x y ∴+=,tan 2ππtan33x y ⎛⎫∴++== ⎪⎝⎭【例4】已知函数(),()f x g x 分别是定义在R 上的偶函数和奇函数,()()23x f x g x +=⋅,则函数()f x =__________. 【答案】33x x -+【解析】因为()()23x f x g x +=⋅,所以()()23x f x g x --+-=⋅, 又(),()f x g x 分别是定义在R 上的偶函数和奇函数,所以()()()(),f x f x g x g x -=-=-;所以()()()()23xf xg x f x g x --+-=-=⋅,则()()()()2323xx f x g x f x g x -⎧+=⋅⎪⎨-=⋅⎪⎩, 两式相加得()22323x x f x -=⋅+⋅,所以()33x xf x -=+,故答案为33x x -+.【变式4.1】已知函数)(f x 是定义在R 上的奇函数,当)(0,x ∈+∞时,)(21f x x x =--,则当)(,0x ∈-∞时,)(f x =_________. 【答案】21x x --+【解析】函数()f x 是定义在(),-∞+∞上的奇函数,当)(0,x ∈+∞时,)(21f x x x =--,则当(),0x ∈-∞时,()0,x -∈+∞,()()()2211f x x x x x -=----=+-,故()()21f x f x x x =--=--+,故答案为21x x --+.【例5】已知()y f x =是定义在R 上的奇函数,当0x ≥时,()23f x x x =--,则当0x <时,()f x =_________. 【答案】23x x -【解析】当0x ≥时,()23f x x x =--,当0x <时,则0x ->,∴()()()2233f x x x x x -=----=-+, 由于函数()y f x =是定义在R 上的奇函数,则当0x <时,()22()()33x x x x f x f x =--=--+=-,故答案为23x x -.【变式5.1】定义在R 上的偶函数()f x 和奇函数()g x 满足()()f x g x +=432421x x x +-+,若()2522f x a a ≥-恒成立,则实数a 的取值范围为()A .31,24⎡⎫-⎪⎢⎣⎭B .13,42⎡⎤-⎢⎥⎣⎦C .31,24⎛⎤-- ⎥⎝⎦D .13,42⎛⎫ ⎪⎝⎭【答案】B【解析】因为定义在R 上的偶函数()f x 和奇函数()g x 满足()()432421f x g x x x x +=+-+,所以()()()()432432421421f x g x x x x f x g x x x x ⎧+=+-+⎪⎨-+-=--+⎪⎩, 所以()()()()432432421421f xg x x x x f x g x x x x ⎧+=+-+⎪⎨-=--+⎪⎩,所以()42421f x x x =-+, 因为x ∈R ,所以20x ≥,令2t x =,则0t ≥,()()2421f x h t t t ==-+,由二次函数的性质知()h t 在10,4⎛⎫ ⎪⎝⎭上单调递减,在1,4⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭上单调递增,所以()211134214444h t h ⎛⎫⎛⎫≥=⨯-⨯+= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,所以()f x 的值域为3,4⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭. 因为()2522f x a a ≥-恒成立,所以253224a a -≤,解得1342a -≤≤,所以实数a 的取值范围为13,42⎡⎤-⎢⎥⎣⎦,故选B .【例6】已知函数()f x 为奇函数,当0x >时,2()log (1)f x x ax =++,且()3f a -=,则a =() A .12B .12-C .2log 3D .2【答案】B【解析】函数()f x 为奇函数,(3)(3)f f a ∴-=-=.又2()log (1)f x x ax =++,则2(3)log 43f a a =+=-,解得12a =-,故选B .【变式6.1】已知()g x 是定义在R 上的奇函数,()()2f xg x x =+,若()2f a =,2(2)f a a -=+,则a =()A .2B .1-C .2或1-D .2或1【答案】C【解析】()g x 是奇函数,()()0g x g x ∴+-=,2()()2f x f x x ∴+-=, 而()2f a =,2(2)f a a -=+,所以2422a a +=,解得2a =或1-, 故选C .【例7】已知函数()()x xf x e ae a -=+∈R 的图象关于原点对称,则()f a =()A .1e e-B .1C .1e e -D .1e e+【答案】A【解析】函数()()x xf x e ae a -=+∈R 的图象关于原点对称,可得()f x 在定义域R 上为奇函数, 根据奇函数性质()()f x f x -=-, 令0x =,可得()00f =, 又()0000f e ae =+=,1a ∴=-,()x x f x e e -∴=-,故()()1111f e e a f e e--==-=-,故选A .【变式7.1】已知()f x 是定义在R 上的奇函数,当0x ≥时,2()log (2)f x x t =++,()6f -=__________. 【答案】2- 【解析】()f x 是定义在R 上的奇函数,又当0x ≥时,2()log (2)f x x t =++,()2log (02)00f t =∴++=,1t ∴=-,∴当0x ≥时,2()log (2)1f x x =+-,()()[]()322log (626)1log 2621f f +-=-∴-=-=--=-, 故答案为2-.【例8】已知函数()()222f x ax a x a =+++为偶函数,则不等式()()20x f x -<的解集为()A.(()2,+∞B.()+∞C .()2,+∞D.()2【答案】A【解析】因为函数()()222f x ax a x a =+++为偶函数,所以()()f x f x -=, 所以()()222222ax a x a ax a x a -++=+++,所以2(2)0a x +=,所以20a +=,得2a =-,所以()224f x x =-+,所以不等式()()20x f x -<可转化为20()0x f x -<⎧⎨>⎩或20()0x f x ->⎧⎨<⎩,即22240x x <⎧⎨-+>⎩或22240x x >⎧⎨-+<⎩,解得x <<或2x >,故原不等式的解集为(()2,+∞,故选A .【变式8.1】已知函数()22x xa f x a -=+是奇函数,则()f a 的值等于__________. 【答案】13-或3【解析】()f x 为奇函数,()()f x f x ∴-=-,即2222x xx xa a a a ----=-++, 212212212212x x x x x x xx a a a a a a ⋅--⋅-∴==⋅++⋅+,整理可得222222x x x x a a -⋅=⋅-, 21a ∴=,解得1a =±.当1a =时,()1212xx f x -=+,()()1211123f a f -∴===-+; 当1a =-时,()1212x xf x +=-,()()11213112f a f +∴=-==-, 综上所述:()13f a =-或3,故答案为13-或3.【变式8.2】已知函数())lnf x x =是奇函数,则a =_________.【答案】1【解析】函数())lnf x x =是奇函数,()()f x f x ∴-=-,))lnln x x ∴=-,即))ln ln 0x x +=, )ln 0x x =,)1x x ∴=,1a ,故答案为1.【例9】已知()21f x ax bx =-+是定义域为[],1a a +的偶函数,则2b a a -=()A .0B .34CD .4【答案】B【解析】∵()21f x ax bx =-+在[],1a a +上是偶函数,∴1a a -=+,解得12a =-,所以()f x 的定义域为11,22⎡⎤-⎢⎥⎣⎦,()2112f x x bx =--+,∵()f x 在区间11,22⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上是偶函数,所以有1122⎛⎫⎛⎫-= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭f f ,代入解析式可解得0b =, ∴213144b a a -=-=,故选B . 【变式9.1】已知函数()()()sin 1xx f x a x =+-为奇函数,则a =() A .1- B .12C .12- D .1【答案】D【解析】函数的定义域为{1x x ≠-且}x a ≠, 因为()()()sin 1xx f x a x =+-为奇函数,所以定义域关于原点对称,则1a =,所以()()()2sin sin 111x xx x x f x ==+--,因为()22sin()sin ()()11x xf x x x f x --===-----,满足()f x 为奇函数,故选D .【变式9.2】设函数()f x ,()g x 均是定义在241,22m m m --++⎡⎤⎣⎦上的偶函数和奇函数,且满足()()2221x f x g x x +=++,则()f m 的值为()A .12 B .32C .134D .174【答案】D【解析】∵函数()f x ,()g x 均是定义域为241,22m m m --++⎡⎤⎣⎦的偶函数和奇函数,即有24122m m m +=++,解得1m =,∵()()()()()22221221x xf xg x x f x g x x -⎧+=++⎪⎨-+-=+-+⎪⎩, ∴有()()()()22221221x x f x g x x f x g x x -⎧+=++⎪⎨-=++⎪⎩,解得()()2122212x x f x x -=+++, ()()1714f m f ∴==,故选D . 【例10】已知奇函数()22,0,0x x x f x x ax x ⎧-≥=⎨-+<⎩,则不等式()13x f x ++≤的解集为________. 【答案】(],1-∞【解析】因为()f x 是奇函数且()10f =,所以()10f -=,所以1a =-,所以不等式()13x f x ++≤等价于()()210113x x x x +≥⎧⎪⎨++-+≤⎪⎩或()()210113x x x x +<⎧⎪⎨-+-+≤⎪⎩,所以1x ≤,所以不等式()13x f x ++≤的解集为(],1-∞,故答案为(],1-∞.【变式10.1】已知函数22sin ,0(),[0,2π)3cos(),π0x x x f x x x x αα⎧⎛⎫++>⎪ ⎪=∈⎝⎭⎨⎪-++<⎩是奇函数, 则α=__________. 【答案】7π6【解析】函数22sin ,0(),[0,2π)3cos(),π0x x x f x x x x αα⎧⎛⎫++>⎪ ⎪=∈⎝⎭⎨⎪-++<⎩是奇函数, 设0x <,则0x ->,()2sin(π)3x f x x +-+-=,()()2sin(π)3f x x f x x -=--∴=--+,即22cos()sin()3πx x x x α---++=-+,πcos()sin()sin()π32x x x αα∴+=-=++,故π2ππ23x x k α-=+++,5π2π,6k k α∴=--∈Z , 当1k =-时,满足7π6α=, 故答案为7π6.1.利用函数的奇偶性求参数值的方法(1)若函数定义域含有参数,则可以利用奇(偶)函数定义域关于原点对称的性质求解;(2)若函数解析式含参数①对于在0x =处有定义的奇函数,利用()00f =求解; ②可以利用奇(偶)函数()f x 与()f x -的关系求解.一、选择题.1.若函数()2f x x =,()cosg x x x =,则()A .()f x 为奇函数,()g x 为偶函数B .()f x 与()g x 均为偶函数C .()f x 为偶函数,()g x 为奇函数D .()f x 与()g x 均为奇函数【答案】C【解析】22()()()f x x x f x -=-==且定义域为R ,则()f x 为偶函数;()()cos()cos ()g x x x x x g x -=--=-=-且定义域为R ,则()g x 为奇函数, 故选C . 2.设函数1()1xf x x-=+,则下列函数中为奇函数的是() A .()11f x -- B .()11f x -+C .()11f x +-D .()11f x ++【答案】B【解析】由题意可得12()111x f x x x-==-+++, 对于A ,()2112f x x--=-不是奇函数; 对于B ,()211f x x-=+是奇函数; 对于C ,()21122f x x +-=-+,定义域不关于原点对称,不是奇函数; 对于D ,()2112f x x ++=+,定义域不关于原点对称,不是奇函数, 故选B .3.已知函数()1lg 1x f x x +=-,()(),11,x ∞∞∈--+,()f a b =,则()f a -=()A .bB .b -C .1bD .1b-【答案】B【解析】由题得()(),11,x ∞∞∈--+,()111lglg lg ()111x x x f x f x x x x -+-+-===-=---+-,所以函数()f x 是奇函数,所以()()f a f a b -=-=-,故选B . 4.若函数()(1)()xf x x x a =+-为奇函数,则a =()A .1B .2C .3D .1-【答案】A【解析】因为函数()(1)()xf x x x a =+-为奇函数,所以定义域必须关于原点对称,由题意得100x x a +≠⎧⎨-≠⎩,即1x x a ≠-⎧⎨≠⎩,所以1a =,又当1a =时,2()(1)(1)1x xf x x x x ==+--,满足()()f x f x =--,函数()f x 是奇函数,所以1a =成立, 故选A .5.设()f x 为奇函数,且当0x ≥时,()1xf x e =-,则当0x <时,()f x =()A .1x e +B .1x e -C .1x e -+D .1x e --+【答案】D【解析】设0x <,则0x ->,()1x f x e -∴-=-,设()f x 为奇函数,()1x f x e -∴-=-,即()1x f x e -=-+,故选D .6.设()f x 为定义在R 上的奇函数,当0x ≥时,1()3x f x a +=-(a 为常数)则(1)f -的值为() A .6- B .3-C .2-D .6【答案】A【解析】由题意知:(0)0f =,即30a -=,则3a =, ∴0x ≥时,1()33x f x +=-,由奇函数对称性知:2(1)(1)(33)6f f -=-=--=-,故选A . 二、填空题.7.已知函数()f x 是定义在R 上的偶函数,且(0)2f =,(1)3f =.写出()f x 的一个解析式为__________.【答案】2()2f x x =+(答案不唯一)【解析】二次函数2()f x ax b =+,显然满足()()f x f x -=,所以该函数是偶函数, 由(0)22f b =⇒=,由(1)3231f a a =⇒+=⇒=,所以2()2f x x =+, 故答案为2()2f x x =+. 8.函数2()21xxf x ax =+-是偶函数,则实数a =__________. 【答案】1【解析】因为2()(0)21xxf x ax x =+≠-,且()f x 是偶函数,则()()f x f x -=, 222121x x x x ax ax ---=+--,222121x x a a ---=+--,222202121xxx a ⨯+-=--, 即22a =,所以实数1a =, 故答案为1.9.函数()f x 是定义在R 上的奇函数,当0x ≥时,()()12xx a x f =+-,则()()3f f =________. 【答案】11【解析】()010f a =-=,1a =,当0x <时,0x ->,()()12xx f f x x -=-+-=--,即()12xf x x -=-+,()12,00,012,0x x x x f x x x x -⎧+->⎪==⎨⎪-+<⎩, ()34234f =-=-,()414521f =-+=-,()()311f f =, 故答案为11.10.函数22(1)22()1x xx f x x -++-=+在区间[2021,2021]-上的最大值为M ,最小值为m ,则M m +=___________.【答案】2【解析】222(1)22222()111x x x xx x f x x x --++-+-==+++, 设2222()1x x x g x x -+-=+,则()2222()1x xx g x g x x --+-==-+-,则()g x 为奇函数, ∴函数()f x 的最大值为1T +,最小值为1T -+,则1M T =+,1m T =-+,2M m ∴+=, 故答案为2.11.函数()()()2x a bx a f x -=+(常数a ,b ∈R )是偶函数,且它的值域为[)10,-+∞,则该函数的解析式()f x =__________. 【答案】2210x -【解析】()()()()22222x a bx a bx a b x a f x -+=-=+-,定义域为R ,()()2222bx a f b x a x -=---,因为函数()f x 为偶函数,所以()()f x f x -=, 所以()20a b -=,即0a =或2b =.当0a =时,()2f x bx =,值域不是[)10,-+∞,舍去; 当2b =时,()222222f x a x a =-≥-,所以2210a -=-,则()2210f x x =-,故答案为2210x -. 三、解答题.12.函数()f x 是定义在R 上的偶函数,当0x ≥时,2()2f x x x =-. (1)求函数()f x 在(,0)x ∈-∞的解析式; (2)当0m >时,若|()|1f m =,求实数m 的值.【答案】(1)2()2f x x x =+;(2)1或1 【解析】(1)令(,0)x ∈-∞,则(0,)x -∈+∞,由()()f x f x =-,此时2()2f x x x =+.(2)由0m >,2|()|21f m m m =-=,所以221m m -=±,解得1m =或1m =1m =-.13.(1)()f x 是R 上的奇函数,当(),0x ∈-∞时,()()31f x x x =-,求x ∈R 时,()f x 的解析式;(2)设()f x 为奇函数,()g x 为偶函数,且()()()210,1,1f x g x x x x-=≠-+,求()f x 和()g x 的解析式.【答案】(1)()()()331,00,01,0x x x f x x x x x ⎧+>⎪⎪==⎨⎪-<⎪⎩;(2)()()()()10,1,111f x x x x x =-≠-+-,()()()()10,1,111g x x x x =-≠-+-.【解析】(1)由于()f x 是定义在R 上的奇函数,所以()00f =,当0x >时,0x -<,所以()()()()3311f x f x x x x x ⎡⎤=--=--=+⎣⎦. 所以()()()331,00,01,0x x x f x x x x x ⎧+>⎪⎪==⎨⎪-<⎪⎩. (2)由于()f x 为奇函数,()g x 为偶函数,且()()()210,1,1f x g x x x x-=≠-+, 所以()()21f x g x x x ---=-,即()()21f xg x x x--=-, 由()()()()2211f x g x x x f x g x x x ⎧-=⎪⎪+⎨⎪--=⎪-⎩,解得()()()()10,1,111f x x x x x =-≠-+-,()()()()10,1,111g x x x x =-≠-+-.。
函数的单调性奇偶性对称性周期性
函数的单调性、奇偶性、对称性、周期性湖南祁阳四中何双桥整理一、函数的单调性 1.单调性的定义一般地,设函数f(x)的定义域为I:如果对于定义域I内的某个区间D上的任意两个自变量值x1、x2,当x1?x2时,都有 f(x1)?f(x2),那么就说函数f(x)在区间D上是增函数,区间D我们称为函数f(x)的单调增区间;如果对于定义域I内的某个区间D上的任意两个自变量值x1、x2,当x1?x2时,都有 f(x1)?f(x2),那么就说函数f(x)在区间D上是减函数,区间D我们称为函数f(x)的单调减区间。
2.单调函数与严格单调函数设f(x)为定义在I上的函数,若对任何x1,x2?I,当x1?x2时,总有特别当且仅当严格不等式f(x1)?f(x2)成f(x)为I上的增函数,(��) f(x1)?f(x2),则称立时称f(x)为I上的严格单调递增函数。
特别当且仅当严格不等式f(x1)?f(x2)成f(x)为I上的减函数,(��) f(x1)?f(x2),则称立时称f(x)为I上的严格单调递减函数。
2.函数单调的充要条件★若f(x)为区间I上的单调递增函数,x1、x2为区间内两任意值,那么有:f(x1)?f(x2)?0或(x1?x2)[f(x1)?f(x2)]?0?x1x2★若f(x)为区间I上的单调递减函数,x1、x2为区间内两任意值,那么有:f(x1)?f(x2)?0或(x1?x2)[f(x1)?f(x2)]?0?x1x23.函数单调性的判断(证明)(1)作差法(定义法) (2)作商法4.复合函数的单调性的判定对于函数y?f(u)和u?g(x),如果函数u?g(x)在区间(a,b)上具有单调性,当用心爱心专心x??a,b?时u??m,n?,且函数y?f(u)在区间(m,n)上也具有单调性,则复合函数y?f(g(x))在区间?a,b?具有单调性。
5.由单调函数的四则运算所得到的函数的单调性的判断对于两个单调函数(1)当f(x)和g(x),若它们的定义域分别为I和J,且I?J??:函数FF2(x)?f(x)?g(x)的f(x)和g(x)具有相同的增减性时,1(x)?f(x)?g(x)、增减性与f(x) (或g(x))相同,F3(x)?f(x)?g(x)、F4(x)?f(x)(g(x)?0)的增减性g(x)不能确定; (2)当f(x)和g(x)具有相异的增减性时,我们假设f(x)为增函数,g(x)为减函数,那么:①F1(x)?②f(x)?g(x)、F2(x)?f(x)?g(x)的增减性不能确定;f(x)g(x)(g(x)?0)为增函数,F5(x)?(f(x)?0)为g(x)f(x)F3(x)?f(x)?g(x)、F4(x)?减函数。
高中数学_奇偶性教学设计学情分析教材分析课后反思
1.3.2奇偶性一【教学目标】1.理解函数的奇偶性及奇偶性函数的图象特征;2.学会运用函数图象理解和研究函数的性质;3.学会判断函数的奇偶性; 二【教学重难点】教学重点:函数的奇偶性及其几何意义教学难点:判断函数的奇偶性 三【教学过程】师:在日常生活中,我们经常会接触到一些外形十分对称的物体,比如蝴蝶,北京的故宫,它们是什么对称图形?还有双鱼年画,太极图案,它们是什么对称图形?这些对称物体向人们展示了一种美---对称美,对称美给人民带来了美的享受,其实这种美在数学中也有大量的反应,如函数图象关于y 轴和原点对称,这节课我们一起来学习函数的这个性质——函数的奇偶性(引出课题)首先,大家回顾一下在初中所学的函数中,哪些函数的图象是对称的? 生:二次函数,一次函数,反比例函数师:很好!那接下来我们以2x y =和x y -=2为例来探究它们的性质特征,先来看第一个问题。
问题1:观察两个函数图象并思考以下问题: (1)这两个函数图象有什么共同特征吗?(2)相应的两个函数值对应表是如何体现这些特征的?生:这两个函数图象都关于y 轴对称.师:那么如何利用函数的解析式描述函数的图象关于y 轴对称呢?x-3 -2 -1 0 1 2 3-222yx表1表2填写表1和表2,从这个表格中,大家发现了什么规律? 生:当自变量x 取一对相反数时,相应的函数值相等。
师:我们不妨以2x y =为例,对于2)(x x f =,有)3(9)3(f f ==- )2(4)2(f f ==- )1(1)1(f f ==- 等等问题:对函数2)(x x f =,是否对于定义域内任取一对相反数x 和x -,都有)()(x f x f =-呢?能用函数解析式给出证明吗?生:是 )()()(22x f x x x f ==-=- )()(x f x f =-∴师:很好!对于函数2)(x x f =来说,对于定义域R 内任意一个x ,都有)()(x f x f =-,这时我们称函数2)(x x f =为偶函数。
《函数的奇偶性》教学设计
《函数的奇偶性》教学设计一、内容和内容解析1.内容函数的奇偶性.2.内容解析函数的奇偶性是函数的重要性质之一,从“形”的角度,函数的奇偶性揭示了函数的整体图象与函数在y轴右侧的局部图象之间的关系;从“数”的角度,函数的奇偶性刻画了函数自变量与函数值之间存在的一种特殊的数量规律.用数量关系刻画函数图象的对称性,体现了数形结合的思想.从研究方法上看,它延续了函数单调性的研究思想和方法:用数量关系刻画函数的图象性质,这也为后续进一步研究具体函数的性质提供研究的方法与角度.从知识结构看,它既是函数概念的拓展和深化,又是后续研究指数函数、对数函数、幂函数、三角函数等各种基本初等函数的基础.因此,本节课起着承上启下的重要作用.这一节利用函数图象来研究函数性质的数形结合思想将贯穿于我们整个高中数学的学习中.从方法论的角度来看,本节教学过程中还渗透了数形结合、化归等数学思想方法.奇偶性的教学无论是在知识还是在能力方面对学生的教育起着非常重要的作用,因此本节课充满着数学方法论的渗透教育,同时又是数学美的集中体现.奇偶性是函数的“整体性质”,是某些函数的特殊性质.奇偶性是把函数图象的对称性(几何特性)转化为代数关系,并用严格的符号语言表示,沟通了形与数,实现了从定性到定量的转化.基于以上分析,本单元的教学重点:函数奇偶性概念的形成和函数奇偶性的判断.二、目标和目标解析1.目标(1)借助函数图象,了解函数奇偶性的概念及几何意义;(2)会运用概念判断函数的奇偶性;(3)在抽象函数奇偶性的过程中感悟数学概念的抽象过程及符号表示的作用.2.目标解析达成上述目标的标志是:(1)知道函数奇偶性是把函数图象的对称性(几何特性)转化为代数关系,并用严格的符号语言表示,沟通了形与数,实现了从定性到定量的转化.(2)会用函数奇偶性的定义,按一定的步骤证明函数的奇偶性.(3)初中阶段学生对于函数的学习侧重于直观形象和定性讨论,而高中阶段研究函数,侧重于数形结合和符号逻辑语言结合,用精确的量化(符号)语言、形式推理来刻画变量之间关系和规律,即通过形式化、符号化来使函数性质数学化,在数学化的过程中培养学生的直观想象、抽象概况等思维能力和素养,感受数学符号语言的魅力.三、教学问题诊断分析学生在初中阶段已经学习了轴对称图形,中心对称图形以及它们的性质,对二次函数、反比例函数图象的对称性也非常熟悉.对于具体函数,能够观察函数图象,描述图象的对称性,能从数量关系上对函数的对称性进行初步刻画,但学生并不明确数与形转化的过程,即为什么对于定义域内任意x ,当满足()()-=f x f x 时,函数图象关于y 轴对称.通过函数单调性的理解和学习,学生初步积累了研究函数的基本方法与初步经验,学生接触到了由形象到具体,然后再由具体到一般的科学处理方法,这些对本节内容刚开始的引入和概念形成起到了很好的铺垫作用.但是学生的分析归纳能力和用数学规范语言表达的能力还比较弱,我们必须引导学生从“数”与“形”两个方面来加深对函数奇偶性本质的认识.从学生的思维发展看,高一学生思维能力正在由形象经验型向抽象理论型转变,能够用假设、推理来思考和解决问题.但分析、归纳、抽象的思维能力还是比较薄弱,通过恰当的培养和引导能够使得学生的分析归纳能力得到提高.根据以上分析,确定本节课的教学难点:对关系式()()-=f x f x (或()()-=-f x f x )的理解.四、教学过程设计(一) 情景导入我们知道函数是描述事物变化规律的数学模型,函数性质是“变化中的规律性,变化中的不变性”.上一节课,我们共同学习了函数的单调性与最大(小)值,用符号语言准确地描述了函数图象在定义域的某个区间上“上升”(或“下降”)的性质,本节课,我们继续研究函数的其他性质.(二)概念的形成问题1:平面直角坐标系中的任意一点(,)P a b 关于x 轴、y 轴、坐标原点的对称点Q 、R 、S 的坐标.追问:一般地,若两点关于x 轴对称,它们的坐标之间有何关系?若关于y 轴对称呢?关于原点中心对称呢?设计意图:从学生已学知识复习导入,通过具体的点引导学生感受对称与坐标的关系,为后续奇偶性定义中的任意性做一些铺垫.问题2:画出并观察函数2()f x x =和2()g x x =-的图象,你能发现这两个函数图象有什么共同特征吗?师生活动:先由学生独立思考,教师利用PPT 展示函数图象.学生观察后,不难发现,这两个函数的图象都关于y 轴对称.那么,如何使用符号语言精准地描述“函数图象关于y 轴对称”这一特征?所以,教师继续追问.追问:对于上述两个函数,1()f 与1()f -,2()f 与2()f -,3()f 与3()f -,()f x 与()-f x 有什么关系?师生活动:先由学生独立思考,教师积极地引导学生发现,当自变量取一对相反数时,相应的两个函数值相等.追问:对于定义域内任意的一个x ,都有()()-=f x f x 成立吗?如何验证我们的猜想呢?师生活动:以2()f x x =为例,其定义域为R .对于定义域R 内任意的一个x ,都有x R -∈,()f x 与()-f x 均有意义.因为22()()f x x x -=-=,所以()()-=f x f x 是成立的.同样的,验证函数2()g x x =-,结论依然成立.设计意图:通过观察函数的图象,思考问题,提高学生分析问题、总结问题的能力.从多个具体的实例中抽象概括出共同特征,形成较为抽象的数学语言,让学生体会数学语言的严谨性和简洁性,教师给出严格的定义表述.定义: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.问题3:从偶函数的定义出发,如何证明函数()=y f x 是偶函数的充要条件是它的图象关于y 轴对称.师生活动:先由学生独立思考完成,再组织全班交流.教师积极地引导学生尝试探索,在充分交流的基础上,教师给出严格的定义表述.充分性:设P x y (,)是函数()f x 图象上任意一点,则()=y f x .因为函数()f x 的图象关于y 轴对称,所以点P 关于y 轴的对称点Q x y -(,)也在函数()f x 图象上,即()=-y f x .所以对任意的x ,都有()()-=f x f x ,所以函数()=y f x 是偶函数.必要性:设P x y (,)是函数()f x 图象上任意一点,则()=y f x .记点P 关于y 轴的对称点为Q ,则Q x y -(,).因为函数()f x 是偶函数,所以()()-=f x f x ,即()-y =f x ,所以点Q 在函数()f x 图象上,所以函数()=y f x 的图象关于y 轴对称.问题4:画出并观察函数()=f x x 和1()g x x =的图象,你能发现这两个函数图象有什么共同特征吗?师生活动:教师利用PPT 展示函数图象,学生观察图象后回答问题.不难发现,这两个函数的图象都关于原点成中心对称图形.那么,如何使用符号语言精准地描述“函数图象关于原点中心对称”这一特征?所以,教师继续追问.追问:对于上述两个函数,1()f 与1()f -,2()f 与2()f -,3()f 与3()f -,()f x 与()-f x 有什么关系?师生活动:先由学生独立思考完成,再组织全班交流.教师积极地引导学生发现,当自变量取一对相反数时,相应的函数值()f x 与()-f x 也是一对相反数.追问:对于定义域内任意的一个x ,都有()()f x f x -=-成立吗?如何验证我们的猜想呢?师生活动:以()f x x =为例,定义域为R .对于定义域R 内任意的一个x ,x R -∈,()f x 与()-f x 均有意义.因为()f x x -=-,所以()()f x f x -=-是成立的.同样的,验证函数1()g x x=,结论依然成立. 设计意图:通过观察函数的图象,思考问题,提高学生分析问题、总结问题的能力.从多个具体的实例中抽象概括出共同特征,形成较为抽象的数学语言,让学生体会数学语言的严谨性和简洁性,教师给出严格的定义表述.定义: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.当函数()f x 是偶函数或奇函数时,称()f x 具有奇偶性.问题5:从奇函数的定义出发,如何证明函数()=y f x 是奇函数的充要条件是它的图象关于原点对称.师生活动:先由学生独立思考完成,再组织全班交流.教师积极地引导学生尝试探索,在充分交流的基础上,教师给出严格的定义表述.该问题类比问题2的证明过程.充分性:设P x y (,)是函数()f x 图象上任意一点,则()=y f x .因为函数()f x 的图象关于原点对称,所以点P 关于原点的对称点为Q x y --(,)也在函数()f x 图象上,即()-=-y f x .所以对任意的x ,都有()()-=-f x f x ,所以函数()=y f x 是奇函数.必要性:设P x y (,)是函数()f x 图象上任意一点,则()=y f x .记点P 关于原点的对称点为Q ,则Q x y --(,).因为函数()f x 是奇函数,所以()()-=-f x f x ,即()y =f x --,所以点Q 在函数()f x 图象上,所以函数()=y f x 的图象关于原点对称.(三)概念的辨析问题6:判断下列函数的奇偶性:(1)2f x x =(); (2)2()f x x =,2 0x ∈-(,];(3)3()f x x =,2 2x ∈-(,]; (4)3f x x =(),21 1 2(,]∪[,)x ∈--. 师生活动:先由学生独立思考,教师再组织全班交流.答案:(1)偶函数;(2)非奇非偶函数;(3)非奇非偶函数;(4)奇函数.设计意图:从同一个函数出发,学生更为容易进行探究活动,得出结论.我们不难发现,(1)、(4)中每一个x 、-x 同时属于定义域,所以()-f x 与()f x 都有意义.而(2)、(3)中则无法满足每一个x 、-x 同时属于定义域,所以()-f x 与()f x 无法满足都有意义.师生共同得出结论:函数具有奇偶性的前提是函数的定义域关于原点对称,如不对称,则可直接判断其为非奇非偶函数.追问:奇函数()f x 若在0x =处有定义,0()?f =师生活动:因为()f x 为奇函数,所以00()()f f -=-,200()f =,00()f =.(四)概念的深化例1 判断下列函数的奇偶性:(1)4()f x x =; (2)5()f x x =;(3)1()f x x x =+; (4)21()f x x=; (5)21()()f x x =-; (6)()=xf x x .师生活动:本例由学生独立思考、小组讨论,可让几个学生进行板书,完成后再进行点评完善.解:(1)函数4()f x x =的定义域为R .因为x R ∀∈,都有x R -∈,且44()()()f x x x f x -=-==,所以,函数4()f x x =为偶函数.(2)函数5()f x x =的定义域为R .因为x R ∀∈,都有x R -∈,且55()()()f x x x f x -=-=-=-,所以,函数5()f x x =为奇函数.(3)函数1()f x x x =+的定义域为{}0x x ≠. 因为{}0x x x ∀∈≠,都有{}0x x x -∈≠,且11()()()f x x x f x x x-=-+=-+=--, 所以,函数1()f x x x =+为奇函数. (4)函数21()f x x =的定义域为{}0x x ≠. 因为{}0x x x ∀∈≠,都有{}0x x x -∈≠,且2211()()()f x f x x x -===-, 所以,函数21()f x x=为偶函数. (5)函数21()()f x x =-的定义域为R .因为x R ∀∈,都有x R -∈,且2211()()()()f x x x f x -=--=+≠±,所以,函数21()()f x x =-为非奇非偶函数.另解:函数21()()f x x =-为初中阶段所学的二次函数,显然,其对称轴为1x =. 函数图象如下:故函数21()()f x x =-为非奇非偶函数.(6)由函数解析式可得定义域为{}0x x ≠.因为x R ∀∈,都有x R -∈,且()()xx f x f x x x --==-=--, 所以,函数()f x 为奇函数.另解:()=x f x x 1010,;-,.x x ⎧>=⎨<⎩ 函数图象如下:从图可知,函数图象关于原点对称,故()f x 是奇函数.追问:你能总结例题的解题过程,归纳一下利用定义判断函数奇偶性的基本步骤吗? 设计意图:通过追问,师生共同总结利用定义判断函数奇偶性的基本步骤,教师给出解答示范.第一步,首先确定函数的定义域,并判断其定义域是否关于原点对称;第二步,确定()-f x 与()f x 的关系;第三步,作出相应结论:若()()-=f x f x 或0()()f x f x --=,则()f x 是偶函数;若()()-=-f x f x 或0()()f x f x -+=,则()f x 是奇函数.通过具体的函数,深化学生对判断函数奇偶性的基本步骤的理解,尤其是“首先确定函数的定义域,并判断其定义域是否关于原点对称”;三是通过例题让学生能够了解有些函数是非奇非偶函数.例2 (1)判断函数3f x x x =+()的奇偶性.(2)如右图,是函数3f x x x =+()图象的一部分,你能根据()f x 的奇偶性画出它在y 轴左边的图象吗?(3)一般地,如果知道()=y f x 为偶(奇)函数,那么我们可以怎样简化对它的研究?师生活动:本例由学生独立思考,完成后教师再进行点评完善.(1)奇函数;(2)图象如下设计意图:通过思考,让学生根据奇(偶)函数的图象的对称性画函数的图象,进一步理解函数的奇偶性。
函数的奇偶性2
当x<0时,f(x)=x(1-x),
(1)求x>0,f(x)的解析式
(2求f(x)的解析式
(3)若把【例2】中的”奇函数“改为”偶函数“,求x>0 时 , f(x)的解析式
【变式训练】已知,f(x)是定义在R上的偶函数,且x>0 1 , 则当x<0,f(x)=_______________ 时,f ( x) 1 x
题型三、判断抽象函数的单调性
【例3】(1)已知f(x)对任意的实数x,y,都有f(x+y)=f(x)+f(y), ①求f(o) ②试判断f(x)的单调性
【变式训练】已知f(x)是定义在R上的不恒为0的函数,且 对于任意a,b R,都有f(ab)=af(b)+bf(a).
①求f(o),f(1),f(-1);
2
题型一、利用奇偶性求相关参数
例1.已知f ( x) x ax 2 x b, x (c,3)是奇函数,
3 2
求a, b, c.
【变式训练】若f ( x) (k 2) x 2 (k 1) x 3, 若f ( x)是偶函数,求k
题型二、利用函数的奇偶性求解析式
②试判断f(x)的奇偶意义: 偶函数的图像关于y轴对称,
奇函数的图像关于原点对称。
3.奇偶函数定义域的特征: 关于原点对称
4.若奇函数f(x)在x=0处有定义,则f(0)=(
0
)
复习练习
4 x (1) f ( x) x 3 3
2
x x ( x 0) ( 2) f ( x ) 2 x x ( x 0)
复习回顾
函数的奇偶性:
函数的奇偶性课件PPT
观察图象,你能发现它们的共同特征吗?
6 4
y
y=x
2
6y 4
y=
1 x
2
42 -2 -4 -6
246 x
42 -2 -4 -6
246 x
f(-3)=3=-f(3) f(- =-f(2) 2f()-=12)=1=-f(1)
f(-3)=- 13=-f(3) f(-2)=- 12=-f(2) f(-1)=-1 =-f(1)
f(-x)=f(x)
对于函数f(x)的定义域内任意一个x,都有
f(-x)=f(x),那么函数f(x)就叫做偶函数(even
function)。
-3 -2 -1
y
5
4
3
y=x2+1
2
1
o1 2 3 x
0.20
y=
2 X2+11
0.10
-5 -4-3-2-1 o1 2 3 4 5 x
偶函数图象关于 y对轴称,在定义域内都 有 f(-x)=。f(x)
f(-x)=-f(x)
奇函数:如果对于函数f(x)的定义域内任 意一个x,都有f(-x)=-f(x),那么函数f(x) 就叫做奇函数(odd function)。
6 y y=x
4 2
6y 4
y=
1 x
2
42 -2 -4 -6
246 x
42 -2 -4 -6
246 x
奇函数图象关于 原点对称,在定义域内都 有 f(-x)=-f(x) 对定义域
内的任意一个x
偶函数
f(-x)=f(x)
图象关于y轴对称
奇函数
f(-x)=-f(x)
图象关于原点对称
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高一数学函数的奇偶性
高一数学函数的奇偶性学习目标1、理解函数奇偶性及其几何意义.2、学会运用函数图象理解和研究函数的奇偶性3、学会判断函数的奇偶性4、周期函数f(x T) f(x)知识框架1、偶函数一般地,对于函数f(x)的定义域内的任意一个X,都有f(—x)=f(x),那么f(x)就叫做偶函数.2、奇函数一般地,对于函数f(x)的定义域内的任意一个X,都有f( —x)= —f(x),那么f(x)就叫做奇函数.f(0) 03、具有奇偶性的函数的图象的特征偶函数的图象关于y轴对称;奇函数的图象关于原点对称.禾U用定义判断函数奇偶性的步骤:a、首先确定函数的定义域,并判断其是否关于原点对称;若是不对称,贝S是非奇非偶的函数;若对称,贝S进行下面判断;b、确定f( —x)与f(x)的关系;c、作出相应结论:若f( —x) = f(x) 或f( —x) —f(x) = 0 ,则f(x)是偶函数若f( —x) = —f(x) 或f( —x) + f(x) = 0 ,贝S f(x)是奇函数.禾U用奇偶函数的四则运算在公共定义域内,偶函数的加减乘除仍为偶函数;奇函数的加减仍为奇函数;奇数个奇函数的乘除仍为奇函数;偶数个奇函数的乘除为偶函数;一奇一偶的乘积是奇函数。
4、函数的周期性随堂练习1、判断下列函数的奇偶性2、已知f(x)在R 上是奇函数,且满足f(x 4) f (x),当x (0,2)时,f(x) 2x 2,贝S f(2011) _________ .3、 函数f (x) (m 1)x 2 2mx 3为偶函数,则f (x)在区间(5, 3)上()A 、先减后增B 、先增后减C 、单调递减D 、单调递增4、 已知函数y f (x)为奇函数,若f(3)f(2) 1,则f( 2) f ( 3) _____________ . 5、 设函数f(x) (x 1)(x a)为奇函数,则a __________________ .x 6、 函数f(x)在R 上为奇函数,且f(x) ■ x 1,(x 0),则当x 0时,f(x) __________ . 7、 设f(x)为定义在R 上的奇函数,当x 0时,f(x) 2x 2x b (b 为常数),贝S f( 1) ___________ .8、 若f(x)是R 上周期为5的奇函数且满足f(1) 1, f(2) 2,则f(3) f(4) _______ .9、 函数f(x)的定义域为R,且满足:f(x)是偶函数,f(x 1)是奇函数, 若 f(0.5) 9,贝S f(8.5) __________ .10、 设f(x)是定义在R 上的奇函数,且对任意实数x ,恒有f (x 2) f (x).当 x [0,2]时,f (x) 2x x 2.(1) 求证:f(x)是周期函数;(2) 当x [2,4]时,求f (x)的解析式;(1) f(x)(3) f (x) (5) f(x)(2) f(x) x 2 x 3; x 2 1 1 x 2; x 2 2(x 0) 0(x 0) . x 2 2(x 0)(4) y 、2x 1 .1 2x;(3)计算f(0) f (1) f (2) f(2011)的值.。
函数的基本性质——奇偶性
函数的基本性质——奇偶性一、函数的奇偶性1. 奇偶性的定义如果对于函数()f x 的定义域内的任意一个x ,都有()()f x f x =-,则称函数()f x 为偶函数;如果对于函数()f x 的定义域内的任意一个x ,都有()()f x f x =--,则称函数()f x 为奇函数。
2.奇偶性的几何意义具有奇偶性的函数的定义域关于原点对称,奇函数的图像关于原点对称,偶函数的图像关于y 轴对称。
3.函数奇偶性的判断(证明)(1)比较()f x 与()f x ±-的关系; (2)()()f x f x -(()0f x -≠)与1±的关系; (3)()()f x f x ±-与0的关系4.简单性质:①图象的对称性质:一个函数是奇函数的充要条件是它的图象关于原点对称;一个函数是偶函数的充要条件是它的图象关于y 轴对称;②设()f x ,()g x 的定义域分别是12,D D ,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=奇二.典例解析题型一:判断函数的奇偶性例1.讨论下述函数的奇偶性:);111(1)()3(;)0)(1(1)0(0)0)(1(1)()2(;22116)()1(222+-+-=⎪⎩⎪⎨⎧<-+-=>++=++=x x og x f x x x n x x x x n x f x f x xx );0(||)()4(22≠-+-=a aa x x a x f 常数 题型二:奇偶性的应用例2.设f (x )是定义在R 上的奇函数,若当x ≥0时,f (x )=lo g 3(1+x ),则f (-2)=____ _。
题型三:奇偶性与其它性质的综合应用例3.若f (x )为奇函数,且在(0,+∞)内是增函数,又f (-3)=0,则xf (x )<0的解集为_________. 例4.定义在]11[,-上的函数)(x f y =是减函数,且是奇函数,若0)54()1(2>-+--a f a a f ,求实数a 的范围。
函数的性质——奇偶性、单调性、周期性
第三节 函数的性质——奇偶性、单调性、周期性考纲解读1.理解函数的单调性、最大值、最小值及其几何意义,会利用单调性解决函数的最值问题.2.结合具体函数,了解函数奇偶性的含义.3.会利用函数的图像理解和研究函数的性质.命题趋势研究有关函数性质的高考试题,考查重点是求函数的单调区间,利用函数单调性求函数的最值(值域)、比较大小及求解函数不等式.函数奇偶性的判断及其应用是常考知识点,常与函数的单调性、周期性、对称性、最值等结合综合考查.知识点精讲函数奇偶性定义设D D x x f y (),(∈=为关于原点对称的区间),如果对于任意的D x ∈,都有)()(x f x f =-,则称函数)(x f y =为偶函数;如果对于任意的D x ∈,都有)()(x f x f -=-,则称函数)(x f y =为奇函数.性质(1)函数具有奇偶性的必要条件是其定义域关于原点对称.(2)奇偶函数的图象特征.函数)(x f 是偶函数⇔函数)(x f 的图象关于y 轴对称;函数)(x f 是奇函数⇔函数)(x f 的图象关于原点中心对称.(3)若奇函数)(x f y =在0=x 处有意义,则有0)0(=f ;偶函数)(x f y =必满足|)(|)(x f x f =.(4)偶函数在其定义域内关于原点对称的两个区间上单调性相反;奇函数在其定义域内关于原点对称的两个区间上单调性相同.(5)若函数)(x f 的定义域关于原点对称,则函数)(x f 能表示成一个偶函数与一个奇函数的和的形式.记)]()([21)(x f x f x g -+=,)]()([21)(x f x f x h --=,则)()()(x h x g x f +=. (6)运算函数的奇偶性规律:运算函数是指两个(或多个)函数式通过加、减、乘、除四则运算所得的函数,如)()(),()(),()(),()(x g x f x g x f x g x f x g x f ÷⨯-+.对于运算函数有如下结论:奇±奇=奇;偶±偶=偶;奇±偶=非奇非偶;奇)(÷⨯奇=偶;奇)(÷⨯偶=奇;偶)(÷⨯偶=偶.(7)复合函数)]([x g f y =的奇偶性原来:内偶则偶,两奇为奇.函数的单调性定义一般地,设函数)(x f 的定义域为D ,区间D M ⊆,若对于任意的M x x ∈21,,当21x x <时,都有)()(21x f x f <(或)()(21x f x f >),则称函数)(x f 在区间M 上是单调递增(或单调递减)的,区间M 为函数)(x f 的一个增(减)区间.注:定义域中的M x x ∈21,具有任意性,证明时应特别指出“对于任意的M x x ∈21,”. 单调性是针对定义域内的某个区间讨论的.熟练掌握增、减函数的定义,注意定义的如下两种等价形式:设],[,21b a M x x =∈且21x x <,则)(0)()(2121x f x x x f x f ⇔>--在],[b a 上是增函数⇔过单调递增函数图象上任意不同两点的割线的斜率恒大于零⇔0)]()()[(2121>--x f x f x x . )(0)()(2121x f x x x f x f ⇔<--在],[b a 上是减函数⇔过单调递减函数图象上任意不同两点的割线的斜率恒小于零⇔0)]()()[(2121<--x f x f x x .性质对于运算函数有如下结论:在公共区间上,增+增=增;减+减=减;增-减=增;减-增=减. 一般地,对于乘除运算没有必然的结论.如“增×增=增”不一定成立;“若)(x f 为增函数,则)(1x f 为减函数”也是错误的.如)0,()(≠∈=x R x x x f ,则xx f y 1)(1==为减函数是不正确的,但若具备如下特殊要求,则结论成立:若)(x f 为增函数,且(0)(>x f 或)(x f 0<),则)(1x f 为减函数. 若)(x f 为减函数,且(0)(>x f 或)(x f 0<),则)(1x f 为增函数. 复合函数的单调性复合函数的单调性遵从“同增异减”,即在对应的取值区间上,外层函数是增(减)函数,内层函数是增(减)函数,复合函数是增函数;外层函数是增(减)函数,内层函数是减(增)函数,复合函数是减函数.函数的周期性定义设函数))((D x x f y ∈=,如存在非零常数T ,使得对任何D T x D x ∈+∈,,且)()(x f T x f =+,则函数)(x f 为周期函数,T 为函数的一个周期.若在所有的周期中存在一个最小的正数,则这个最小的正数叫做最小正周期.注:函数的周期性是函数的“整体”性质,即对于定义域D 中的任何一个x ,都满足)()(x f T x f =+;若)(x f 是周期函数,则其图像平移若干整数个周期后,能够完全重合. 性质若)(x f 的周期为T ,则)0,(≠∈n Z n nT 也是函数)(x f 的周期,并且有)()(x f nT x f =+. 有关函数周期性的重要结论(如表所示) ()()()()211();()2()()()()2()()4()()2()()()()()2()()()2()()()(x R f x T f x T f x T f x T f x T f x T T f x f x f x T f x T T f x T f x T T f a x f a x b a f b x f b x f a x f a x a f x f a x f a x b a f b x f b x f a ∈+=+=-+=+=-+=-+=--+=-⎧-⎨+=-⎩+=-⎧⎨⎩+=--⎧-⎨+=--⎩函数式满足关系()周期为偶函数)()2()()()4()()()()()4()()()4()x f a x a f x f a x f a x b a f b x f b x f a x f a x a f x f a x f a x a f x +=--⎧⎨⎩+=-⎧-⎨+=--⎩+=-⎧⎨⎩+=--⎧⎨⎩为奇函数为奇函数为偶函数函数的的对称性与周期性的关系 (1)若函数)(x f y =有两条对称轴)(,b a b x a x <==,则函数)(x f 是周期函数,且)(2a b T -=;(2)若函数)(x f y =的图象有两个对称中心))(,(),,(b a c b c a <,则函数)(x f y =是周期函数,且)(2a b T -=;(3)若函数)(x f y =有一条对称轴a x =和一个对称中心))(0,(b a b <,则函数)(x f y =是周期函数,且)(4a b T -=.题型归纳及思路提示题型16 函数的奇偶性思路提示:判断函数的奇偶性,常用以下两种方法:(1)定义法.①首先看定义域是否关于原点对称;②若)()(x f x f -=-,则函数)(x f 为奇函数;若)()(x f x f =-,则函数)(x f 为偶函数.(2)图像法.根据函数图像的对称性进行判断,若函数)(x f 的图像关于原点中心对称,则)(x f 为奇函数;若函数)(x f 的图像关于y 轴对称,则)(x f 为偶函数.【例2.25】判断下列函数的奇偶性.(1)3|3|36)(2-+-=x x x f ; (2)11)(22-+-=x x x f ; (3))1(log )(22++=x x x f ;(4)2|2|)1(log )(22---=x x x f ; (5)⎩⎨⎧>+-<+=)0()0()(22x x x x x x x f .评注 利用定义判断函数的奇偶性要注意以下几点:①首先必须判断)(x f 的定义域是否关于原点对称.若不关于原点对称,则是非奇非偶函数.若关于原点对称,则对定义域任意x 说明满足定义.若否定奇偶性只需有一个自变量不满足. ②有些函数必须根据定义域化简解析式后才可判断,否则可能无法判断或判断错误,如本例(2),若不化简可能误判为偶函数,而本例(4)可能误判为非奇非偶函数.③本例(3)若用奇偶性的等价形式,则01l o g )1(l o g )1(l o g )()(22222==+++-+=+-x x x x x f x f ,即)()(x f x f -=-,故)(x f 为奇函数,显然,等价形式的整理较定义法更为容易.这提醒我们,在函数解析式较复杂时,有时使用等价形式来判断奇偶性较为方便.变式1:判断下列函数的奇偶性.(1)xx x x f -+-=11)1()(; (2)24|3|3)(x x x f -+-=; (3)⎪⎩⎪⎨⎧>-≤≤--<+=)1(2)11(0)1(2)(x x x x x x f ;(4)|2||2|)(++-=x x x f .变式2:已知函数2lg )2lg()(2-++=x x x f ,试判断其奇偶性.【例2.26】已知函数),0()(2R x x xa x x f ∈≠+=,试判断其奇偶性.评注 ①函数)(x f 是奇函数⇔0)()(=-+x f x f ;函数)(x f 是偶函数0)()(=--⇔x f x f .奇偶函数的前提是函数的定义域关于原点对称.②若要说明一个函数为非奇非偶函数,可以举一个反例.③本题的结论还可以借用运算函数的的奇偶性的规律获得,已知函数是一个由2x 与x a 通过加法法则运算得到的函数,而2x y =为偶函数,)0(≠=a xa y 为奇函数,故当0≠a 时,)(x f 为“偶+奇”形式,故为非奇非偶函数;当0=a 时,则2)(x x f =为偶函数.变式1:函数)()1221()(x f x F x ⋅-+=是偶函数,并且)(x f 不等于零,则)(x f 是( ) A.奇函数 B.偶函数 C.既奇又偶函数 D.非奇非偶函数变式2:对于函数R x x f y ∈=),(,“|)(|x f y =的图象关于y 轴对称”是“)(x f 是奇函数”的( )A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充要条件D.既不充分也不必要条件【例 2.27】定义在实数集上的函数)(x f ,对任意R y x ∈,都有)()(2)()(y f x f y x f y x f =-++,且0)0(≠f ,试判断)(x f 的奇偶性.评注 对于抽象函数奇偶性的判断,常通过赋值法(如令1,1,0-=x 等)凑成含有)(x f 与)(x f -的关系的式子,然后进行判断.变式1:已知函数)(x f 在R 上有定义,且对任意R y x ∈,都有)()()(y f x f y x f +=+,试判断)(x f 的奇偶性.变式2:若定义在R 上的函数)(x f 满足对任意R x x ∈21,有1)()()(2121++=+x f x f x x f ,则下列说法正确的是( )A.)(x f 是奇函数B.)(x f 是偶函数C.)(x f +1为奇函数D.)(x f +1为偶函数变式3:已知函数)(x f 在)1,1(-上有定义,且对任意)1,1(,-∈y x 都有)1()()(xyy x f y f x f ++=+,试判断函数)(x f 的奇偶性.变式4:已知)(x f ,)(x g 在R 上有定义,对任意的R y x ∈,,有)()()()()(y f x g y g x f y x f -=-,且0)1(≠f .(1)求证:)(x f 为奇函数;(2)若)2()1(f f =,求)1()1(-+g g 的值.【例 2.28】已知偶函数1)1()(23++-=mx x a x f 的定义域为),83(2m m m --,则=+a m 2______________.变式1:若函数))(12()(a x x x x f -+=为奇函数,则=a ( ) 21.A 32.B 43.C 1.D变式2:若函数)2(log )(22a x x x f a ++=是奇函数,则=a _____________.变式3:若a x f x +-=121)(是奇函数,则=a _____________.变式4:函数k k k x f x x(212)(⋅+-=为常数)为其定义域上的奇函数,则=k ____________.变式5:函数)1)(11(log )(>--=a x kx x f a 为其定义域上的奇函数,则=k __________.【例2.29】已知函数)(x f 是定义在R 上的偶函数,当)0,(-∞∈x 时,4)(x x x f -=,则当),0(+∞∈x 时,)(x f =_______________.评注 解此类题分三步:第一步将所求解析式自变量的范围转化为已知解析式中自变量的范围;第2步将转化后的自变量代入已知解析式;第3步利用函数的奇偶性求出解析式.变式1:已知函数)(x f 为R 上的奇函数,且当0>x 时,2)(x x x f -=,求函数)(x f 的解析式.【例 2.30】已知)(x f 为定义域是关于原点对称区间上的函数,求证:)(x f 一定可以写成一个奇函数与一个偶函数之和的形式. 变式1:已知定义在R上的奇函数)(x f 和偶函数)(x g 满足)1,0(2)()(≠>+-=+-a a a a x g x f x x .若a g =)2(,则)2(f =( )2.A 415.B 417.C 2.a D变式2:设函数)(x f 和)(x g 分别是R 上的偶函数和奇函数,则下列结论正确的是( ) A.|)(|)(x g x f +是偶函数 |)(|)(.x g x f B -是奇函数)(|)(|.x g x f C +是偶函数 )()(|.x g x f D -是奇函数【例2.31】函数)(1sin )(3R x x x x f ∈++=,若2)(=a f ,则)(a f -的值为( ) 3.A 0.B 1.-C 2.-D评注 本题中虽然函数整体没有奇偶性,但可利用局部的奇偶性求解,尤其是当)(x f 为奇函数时,0)()(=+-x f x f ,特别地0)()(max min =+x f x f .变式1:对于函数c bx x a x f ++=sin )((其中Z c R b a ∈∈,,),选取c b a ,,的一组计算)1(f 和)1(-f ,所得出的正确结果一定不可能是( )A.4和6B.3和1C.2和4D.1和2变式2:已知函数),(4sin )(3R b a x b ax x f ∈++=,5))10(lg(log 2=f ,则=))2(lg(lg f ( )A.5-B.5-C.3D.4变式3:设函数1sin )1()(22+++=x xx x f 的最大值为M ,最小值为m ,则.______=+n M题型17 函数的单调性(区间) 思路提示判断函数的单调性一般有四种方法:定义法、图像法、复合函数单调性法和导数法. 【例2.32】求证:函数)0()(>+=a xax x f 在),[+∞a 上是增函数.评注 利用函数单调性的定义判定时,其步骤为:(1)取值;(2)作差比较;(3)定量;(4)判断.解题时注意所设的21,x x 在区间内须具有任意性.若否定函数单调性时,只要取两个特殊自变量说明不满足即可.变式1:已知函数)(x f 对任意R y x ∈,,满足2)()()(++=+y x f y f x f ,当0>x 时,2)(>x f ,求证:)(x f 在R 上是增函数.变式2:定义在R 上的函数0)0(),(≠=f x f y ,当0>x 时,1)(>x f ,且对任意的R b a ∈,,有)()()(b f a f b a f ⋅=+. (1)求证:1)0(=f ;(2)求证:对任意的R x ∈,恒有0)(>x f ; (3)证明:)(x f 是R 上的增函数;(4)若1)2()(2>-⋅x x f x f ,求x 的取值范围.【例2.33】设),(a -∞是函数5||42+-=x x y 的一个减区间,则实数a 的取值范围是( ) ),2.[+∞-A ]2,.(--∞B ),2.[+∞C ]2,.(-∞D变式1:下列区间中,函数|)2ln(|)(x x f -=在其上为增函数的是( ) ]1,.(-∞A ]34,1.[-B )23,0.[C )2,1.[D变式2:已知函数a ex f a x ()(||-=为常数).若)(x f 在区间),1[+∞上是增函数,则a 的取值范围是__________________.变式3:定义在R 上的函数)(x f 是偶函数,且)2()(x f x f -=,若)(x f 在区间]2,1[上是减函数,则)(x f ( )A.在区间]1,2[-上是增函数,在区间]4,3[上是减函数B.在区间]1,2[--上是增函数,在区间]4,3[上是减函数C.在区间]1,2[-上是减函数,在区间]4,3[上是增函数D.在区间]1,2[--上是减函数,在区间]4,3[上是增函数变式4:已知⎩⎨⎧≥<+-=)1(log )1(4)13()(x x x a x a x f a 是R 上的减函数,那么a 的取值范围是( ))1,0.(A )31,0.(B )31,71.[C )1,71.[D题型18 函数的周期性 思路提示(1))0(||)()(≠=⇒=+a a T x f a x f ;)(||)()(b a b a T b x f a x f ≠-=⇒+=+; (2))0(||2)()(≠=⇒-=+a a T x f a x f ; )(||2)()(b a b a T b x f a x f ≠-=⇒+-=+; )0,(||2)()(≠≠-=⇒=+⋅+c b a b a T c b x f a x f . (3))0(||6),2()()(≠=---=a a T a x f a x f x f .【例 2.34】已知函数)(x f 对任意实数x 都满足)(1)1(x f x f =+,若8)1(=f ,则=)2014(f ___________.变式1:函数)(x f 对任意实数x 都满足)(1)2(x f x f =+,若5)1(-=f ,则=))5((f f ____.【例2.35】已知函数)(x f 满足),)(()()()(4,41)1(R y x y x f y x f y f x f f ∈-++==,则=)2010(f _____________.【例2.36】已知函数)(x f 是定义在实数集R 上的不恒等于零的偶函数,且对任意实数x 都有)()1()1(x f x x xf +=+,则)25(f 的值是( ) A.0 B.21 C.1 D.25评注 本题也可以从另外一方面解答,先构造一个函数,当Z x ∉时,xx f x x f )(1)1(=++.令x x f x g )()(=,则1)1()1(++=+x x f x g .所以)()1(x g x g =+,1=T ,令21-=x ,得0)21(),21(21)21(21)21(21==-=-f f f f .因为)21(25(g g =),即021)21(25)25(==f f .故0)25(=f .变式1:已知a 为非零常数,R x ∈且)(1)(1)(x f x f a x f -+=+,试判断)(x f 的周期性.题型19 函数性质的综合 思路提示(1)奇偶性与单调性综合解题,尤其要重视利用偶函数(或轴对称函数)与单调性综合解不等式和比较大小.(2)奇偶性、单调性、周期性综合解题,尤其要注意对称性与周期性之间的关系,周期是两条对称轴(或对称中心)之间距离的2倍,是对称中心与对称轴之间距离的4倍. 如函数)(x f 的图象关于点)0,(a 和点)0,(b 中心对称,可得)(||2b a b a T ≠-=.)2()(),2()(x b f x f x a f x f --=--=,所以)2()2(x b f x a f -=-,可得||2b a T -=.如函数)(x f 的图象关于直线a x =和直线b x =轴对称,可得)(||2b a b a T ≠-=.)2()(),2()(x b f x f x a f x f -=-=,所以)2()2(x b f x a f -=-,可得||2b a T -=.如函数)(x f 关于点)0,(a 中心对称,且关于直线b x =轴对称,可得)(||4b a b a T ≠-=.)2()(),2()(x b f x f x a f x f -=--=,所以)2()2(x b f x a f -=--,故)()44(x f x a b f =+-,||4b a T -=.【2.37】定义在R 上的偶函数)(x f 满足:对任意的)](0,(,2121x x x x ≠-∞∈,有0)]()()[(2121>--x f x f x x ,则当*N n ∈时,有( ))1()1()(.+<-<-n f n f n f A )1()()1(.+<-<-n f n f n f B )1()()1(.-<-<+n f n f n f C )()1()1(.n f n f n f D -<-<+变式1:已知定义域为R 的函数)(x f 在区间),8(+∞上减函数,且函数)8(+=x f y 为偶函数,则( ))7()6(.f f A > )7()6(.f f B > )9()7(.f f C > )10()7(.f f D >变式2:已知偶函数)(x f 在区间),0[+∞上单调递增,则满足)31()12(f x f <-的x 的取值范围是( ))32,31.(A )32,31.[B )32,21.(C )32,21.[D变式3:设函数)(x f 是奇函数,并且在R 上为增函数,若20πθ≤≤时,0)1()s i n (>-+m f m f θ恒成立,则实数m 的取值范围是( ))1,0.(A )0,.(-∞B )21,.(-∞C )1,.(-∞D变式4:设函数}{,1)3()(3n a x x x f -+-=是公差不为0的等差数列,14)(...)()(721=+++a f a f a f ,则=+++721...a a a ( )A. 0B. 7C. 14D. 21【例2.38】函数)(x f 的定义域为R ,若)1(+x f 与)1(-x f 都是奇函数,则( )A.)(x f 是偶函数B.)(x f 是奇函数C.)2()(+=x f x fD.)2(+x f 是奇函数变式1:定义在R 上的偶函数)(x f 满足)()1(x f x f -=+,且在]0,1[-上单调递增,设)3(f a =,)2(),2(f c f b ==,则c b a ,,的大小关系是( )c b a A >>. b c a B >>. a c b C >>. a b c D >>.变式2:已知定义在R 上奇函数)(x f 满足)()4(x f x f -=-,且在区间]2,0[上是增函数,则( ))80()11()25(.f f f A <<- )25()11()80(.-<<f f f B)25()80()11(.-<<f f f C )11()80()25(.f f f D <<-【例 2.39】定义在R 上的函数)(x f 是奇函数,且是以2为周期的周期函数,则)7()4()1(f f f ++=( )1.-A 0.B 1.C 4.D变式1:已知)(x f 是R 上最小正周期为2的周期函数,且当20<≤x 时,x x x f -=3)(,则函数)(x f 的图象在区间]6,0[上与x 轴的交点的个数为( )A.6B.7C.8D.9【例 2.40】函数)(x f 的定义域为D ,若对任意的D x x ∈21,,当21x x <时,都有)()(21x f x f ≤,则称函数)(x f 在D 上为非减函数,设函数)(x f 在]1,0[上为非减函数,且满足以下3个条件:①0)0(=f ;②)(21)3(x f xf =;③)(1)1(x f x f -=-,则=+)81()31(f f ( ) 43.A 21.B 1.C 32.D变式1:定义在R 上的函数满足1)1()(,0)0(=-+=x f x f f ,)(21)3(x f xf =,且当1021≤<≤x x 时,)()(21x f x f ≤,则=)20101(f ___________.变式2:设)(x g 是定义在R 上,以1为周期的函数,若函数)()(x g x x f +=在区间]4,3[上的值域为]5,2[-,则)(x f 在区间]10,10[-上的值域为_____________.变式3:对于定义域为]1,0[的连续函数)(x f ,如果同时满足以下3个条件:①对任意的]1,0[∈x ,总有0)(≥x f ;②1)1(=f ;③若1,0,02121≤+≥≥x x x x ,都有)()()(2121x f x f x x f +≥+成立,则)(x f 为理想函数.(1)若函数为理想函数,求)(x f 的值域;(2)判断函数])1,0[(12)(∈-=x x g x是否为理想函数,并予以证明;(3)若函数)(x f 为理想函数,假定存在]1,0[0∈x ,使得]1,0[)(0∈x f ,且00))((x x f f =,求证:00)(x x f =.最有效训练题6(限时45分钟)1.已知函数)32(log )(22--=x x x f ,现使)(x f 为减函数的区间是( ))6,3.(A )0,1.(-B )2,1.(C )1,.(--∞D2.已知函数]3,2[,)(2-∈=x x x f ,如果存在实数]3,2[,21-∈x x ,使得对任意实数]3,2[-∈x ,都有)()()(21x f x f x f ≤≤,则||21x x -的值是( )A.0B.2C.3D.53.函数)(x f )(R x ∈的图象如图所示,则下列哪个区间是函数)10)((log )(<<=a x f x g a 的单调减区间( )]21,0.[A ),21[)0,.(+∞-∞ B ]1,.[a C ]1,.[+a a D4.已知函数⎩⎨⎧≥<-=)2()2()4()(x a x x a x f x 在R上单调递增,则a 的取值范围是( ) ]4,1.(A )4,2.(B )4,2.[C ),4.(+∞D5.函数)(x f 是以2为周期的偶函数,且当)1,0(∈x 时,12)(-=x x f ,则)12(log 2f 的值为( )31.A 34.B 2.C 11.D 6.设2)(3-+=x x x f ,若5)(,1)(-==b f a f ,则=+b a ( )2.-A 0.B 1.C 2.D7.设函数))(()(R x ae e x x f x x ∈+=-是偶函数,则实数=a __________.8.(1)奇函数)(x f 的定义域为]5,5[-,若当]5,0[∈x 时,)(x f 的图象如图所示,则不等式0)(<x f 的解集是__________.(2)已知函数)(x f y =是R 上的偶函数,且在]0,(-∞上是减函数,若()(2)f a f ≥,则实数a 的取值范围是________.9.已知(),()f x g x 分别是定义在R 上的奇函数和偶函数,且2()()23f x g x x x +=++,则()()f x g x -=_________. 10.已知函数||sin 1()||1x x f x x -+=+()x R ∈的最大值为M ,最小值为m ,则M m +的值为___________. 11.设()f x 是定义在R 上的奇函数,且对任意实数x 恒有(2)()f x f x +=-.当[0,2]x ∈时, 2()2f x x x =-.(1)求证: ()f x 是周期函数;(2)当[2,4]x ∈时,求()f x 的解析式;(3)计算(0)(1)(2)(2015)f f f f ++++.12.已知定义域为R 的函数1()41x f x a =++是奇函数.(1)求a 的值;(2)判断()f x 的单调性;(3)若对任意的t R ∈,不等式22(2)(2)0f t t f t k -+-<恒成立,求k 的取值范围.。
函数的奇偶性课件
1.3.2 │ 预习探究
[思考] (1)为什么奇、偶函数的定义域一定要 关于原点对称?
(2)对于定义在 R 上的函数 f(x),若 f(-2)= f(2),则函数 f(x)一定是偶函数吗?
1.3.2 │ 预习探究
1.3.2 │ 考点类析
解:(1)由22+ -xx≥0,得定义域为[-2,2),不关于原点对称, 所以 f(x)是非奇非偶函数.
(2)x<-1 时,f(x)=x+2,-x>1,所以 f(-x)=-(-x)+ 2=x+2=f(x);
x>1 时,f(x)=-x+2,-x<-1,所以 f(-x)=-x+2= f(x);
1.3.2 │ 考点类析
考点类析
考点一 函数奇偶性的判断 重点探究型 [导入] (1)给出一个函数的解析式,你如何判断函数的奇偶性? (2)若给出一个函数的图像,你如何判断函数的奇偶性?
1.3.2 │ 考点类析
解:(1)先判断定义域是否关于原点对称,再检验 f(-x) =f(x)或 f(-x)=-f(x)是否恒成立;也可以作出函数的图像, 观察图像是否关于原点对称或关于 y 轴对称.
(2)若已知函数的图像,则观察图像是否关于原点或 y 轴 对称,依此判断函数的奇偶性.
1.3.2 │ 考点类析
考点二 利用函数奇偶性求参数的值 基础夯实型
例 2 (1)函数 f(x)=ax2+2x 是奇函数,则 a=__0______.
(2)若函数 f(x)=ax2+bx+3a+b 是偶函数,定义域为[a
-1≤x≤1 时,f(x)=0,-1≤-x≤1,所以 f(-x)=0=f(x). 所以对定义域内的每一个 x 都有 f(-x)=f(x),所以 f(x)是偶函 数.
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教学过程:
(一)函数的奇偶性定义
1.偶函数(even function)
一般地,对于函数f(x)的定义域内的任意一个x,都有f(-x)=f(x),那么f(x)就叫做偶函数.仿照偶函数的定义给出奇函数的定义
2.奇函数(odd function)
一般地,对于函数f(x)的定义域内的任意一个x,都有f(-x)=f(x),那么f(x)就叫做奇函数.注意:
○1函数是奇函数或是偶函数称为函数的奇偶性,函数的奇偶性是函数的整体性质;
○2由函数的奇偶性定义可知,函数具有奇偶性的一个必要条件是,对于定义域内的任意一个x,则
-x也一定是定义域内的一个自变量(即定义域关于原点对称).
(二)具有奇偶性的函数的图象的特征
偶函数的图象关于y轴对称;奇函数的图象关于原点对称.
(三)典型例题
1.判断函数的奇偶性
例1.(例3)应用函数奇偶性定义说明两个观察思考中的四个函数的奇偶性.(本例由学生讨论,师生共同总结具体方法步骤)
总结:利用定义判断函数奇偶性的格式步骤:
○1首先确定函数的定义域,并判断其定义域是否关于原点对称;
○2确定f(-x)与f(x)的关系;
○3作出相应结论:
若f(-x) = f(x) 或 f(-x)-f(x) = 0,则f(x)是偶函数;
若f(-x) =-f(x) 或 f(-x)+f(x) = 0,则f(x)是奇函数.
例2.(习题1.3 B组每1题)
说明:函数具有奇偶性的一个必要条件是,定义域关于原点对称,所以判断函数的奇偶性应应首先判断函数的定义域是否关于原点对称,若不是即可断定函数是非奇非偶函数.
2.利用函数的奇偶性补全函数的图象
规律:偶函数的图象关于y轴对称;
奇函数的图象关于原点对称.
说明:这也可以作为判断函数奇偶性的依据.
3.函数的奇偶性与单调性的关系
例3.已知f(x)是奇函数,在(0,+∞)上是增函数,证明:f(x)在(-∞,0)上也是增函数 解:(由一名学生板演,然后师生共同评析,规范格式与步骤)
规律:偶函数在关于原点对称的区间上单调性相反;
奇函数在关于原点对称的区间上单调性一致.
★知识拓宽:
奇偶性的应用:
例1.已知21
)2()(22++--+=x x b a x x f 是]1,[-b a 上的偶函数,求)b a (f -
的值。
例2.已知函数211)(x a
x x f ---=是奇函数,求a 的值
例3.已知函数1)(2++=bx x x f 为R 上的偶函数,求b 的值
想一想:若e dx cx bx ax x f ++++=234)(为奇函数,则e d c b a ,,,,
满足什么关系
奇偶性与单调性综合
例 1. 定义在()3,3-上的奇函数)(x f 为减函数,对于任意实数a ,总有0)()(2>+a f a f ,求a 的取值范围.
例2、已知()f x 是R 上的奇函数,且当(0,)x ∈+∞
时,()(1f x x =+,
则()f x 的解析式为
例3、设奇函数()f x 的定义域为[]5,5-若当
0,5x ∈时,
()f x 的图象如右图,则不等式()0f x <
例4、已知8)(35-++=bx ax x x f 且10)2(=-f ,求)2(f 的值.
例5、已知函数21()ax f x bx c
+=+(a 、b 、c Z ∈)为奇函数,又(1)2f =,(2)3f <, 求a 、b 、c 的值 .
归纳小结,强化思想
本节主要学习了函数的奇偶性,判断函数的奇偶性通常有两种方法,即定义法和图象法,用定义法判断函数的奇偶性时,必须注意首先判断函数的定义域是否关于原点对称.单调性与奇偶性的综合应用是本节的一个难点,需要学生结合函数的图象充分理解好单调性和奇偶性这两个性质.
★作业布置:
1、设()f x 是R 上的任意函数,下列叙述正确的是( )
.A ()()f x f x ⋅-是奇函数 .B ()()f x f x ⋅-是奇函数
.C ()()f x f x +-是偶函数 .D ()()f x f x --是偶函数
2、若函数)(x f 是定义在R 上的奇函数,则函数)()()(x f x f x F +=的图象关于
.A x 轴对称 .B y 轴对称 .C 原点对称 .D 以上均不对
3、函数)0)(()122
1()(≠-+=x x f x F x 是偶函数,且)(x f 不恒等于零,则)(x f
.A 是奇函数 .B 是偶函数
.C 可能是奇函数也可能是偶函数 .D 不是奇函数也不是偶函数
4、已知1
()21x f x m =++为奇函数,则(1)f -的值为
5、已知5)(357++++=dx cx bx ax x f ,其中d c b a ,,,为常数,若7)7(-=-f , 则=)7(f _______
6、已知函数21()log 1x f x x x -=-++,求1()2005f -1()2004f +-1()2004f +1
()2005f +的值;
7、已知函数)(x f y =在R 是奇函数,且当0≥x 时,x x x f 2)(2-=,则0<x 时, )(x f 的解析式为_______________
8、已知函数()f x 是定义在(),-∞+∞上的偶函数.当(),0x ∈-∞时, 4()f x x x =-,则当()0,x ∈+∞时,()f x =
9、若()f x 为偶函数,()g x 为奇函数,且1
()()1f x g x x +=-,则()f x = ,
()g x =
10、已知()y f x =为奇函数,若(3)(2)1f f -=,则(2)(3)f f ---=
11、设函数()(1)()f x x x a =++为偶函数,则a =
12、定义在)1,1(-上的函数1)(2+++=nx x m
x x f 是奇函数,则常数=m ____,=n _____
13、判断下列函数的奇偶性:
○1 122)(2
++=x x
x x f ; ○2⎩⎨⎧+-=)1()1()(x x x x x f .0,
0<≥x x
○3 x x x f 2)(3-= ; ○4 a x f =)( (R x ∈)
14、设定义在[]2,2-上的偶函数()f x 在区间[]0,2上单调递减,若(1)()f m f m -<, 求实数m 的取值范围
15、已知函数()f x 对一切,x y R ∈,都有()()()f x y f x f y +=+, ()1求证:()f x 为奇函数;
()2若(3)f a -=,用a 表示(12)f .
16、已知定义域为R 的函数12()2x x b f x a
+-+=+是奇函数。
(Ⅰ)求,a b 的值; (Ⅱ)若对任意的t R ∈,不等式22(2)(2)0f t t f t k -+-<恒成立,求k 的取值范围;。