高中数学人教B版 (2019)必修 第一册3.1.3 函数的奇偶性教学课件ppt
展开在我们的日常生活中,可以观察到许多对称现象,如图,六角形的雪花晶体、建筑物和它在水中的倒影……
问题1 上述材料中提到的图形对称指的是“整个图形对称”还是“图形的部分”对称?提示 整个图形对称.问题2 哪个图形是轴对称图形?哪个图形是中心对称图形?提示 ①是轴对称图形,②既是轴对称图形,又是中心对称图形.
1.偶函数的定义及图像特征
一般地,设函数y=f(x)的定义域为D,如果对D内的任意一个x,都有___________,且____________,则称y=f(x)为偶函数.(2)偶函数的图像特征:偶函数的图像关于_______对称.反之,图像关于y轴对称的函数一定是____函数.
2.奇函数的定义及图像特征
一般地,设函数y=f(x)的定义域为D,如果对D内的任意一个x,都有____________,且______________,则称y=f(x)为奇函数.(2)奇函数的图像特征:奇函数的图像关于_______对称.反之,图像关于原点对称的函数一定是_____函数.
f(-x)=-f(x)
1.对于函数y=f(x),若存在x,使f(-x)=-f(x),则函数y=f(x)一定是奇函数.( )提示 反例:f(x)=x2,存在x=0,f(-0)=-f(0)=0,但函数f(x)=x2不是奇函数.2.不存在既是奇函数,又是偶函数的函数.( )提示 函数f(x)=0,x∈R既是奇函数,又是偶函数.3.奇函数f(x)的定义域为R,且f(-2)=5,则f(2)=-5.( )
2.函数f(x)是定义在R上的奇函数,当x>0时,f(x)=-x+1,则f(-2)=________.
解析 ∵当x>0时,f(x)=-x+1,∴f(2)=-2+1=-1.又f(x)为定义在R上的奇函数,∴f(-2)=-f(2)=1.答案 1
1.如果函数f(x)具有奇偶性,那么函数f(x)的定义域一定关于原点对称吗?
提示 定义域一定关于原点对称.由函数奇偶性的定义知,若x在定义域内,则-x一定也在定义域内(若-x不在定义域内,则f(-x)无意义),因此,具有奇偶性的函数的定义域必关于原点对称.
2.若奇函数f(x)在x=0处有定义,则f(0)的值是多少?
提示 由于函数f(x)是奇函数,则f(-x)=-f(x),又函数f(x)在x=0处有意义,于是f(0)=f(-0)=-f(0),即2f(0)=0,所以f(0)=0.
题型一 函数奇偶性的判定角度1 一般函数奇偶性的判断【例1-1】 判断下列函数的奇偶性:
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.
解 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.
角度3 抽象函数奇偶性的判断【例1-3】 (1)已知函数f(x),x∈R,若对于任意实数a,b都有f(a+b)=f(a)+f(b),求证:f(x)为奇函数;
(2)已知函数f(x),x∈R,若对于任意实数x1,x2,都有f(x1+x2)+f(x1-x2)=2f(x1)f(x2),求证:f(x)为偶函数;(3)若函数f(x)的定义域为(-l,l)(l>0),证明:f(x)+f(-x)是偶函数,f(x)-f(-x)是奇函数.证明 (1)令a=0,则f(b)=f(0)+f(b),∴f(0)=0.令a=-x,b=x,则f(0)=f(-x)+f(x), ∴f(-x)=-f(x),又x∈R,关于原点对称,∴f(x)是奇函数.
(2)令x1=0,x2=x,则f(x)+f(-x)=2f(0)f(x) ①,令x2=0,x1=x,得f(x)+f(x)=2f(0)f(x) ②.由①-②得f(-x)=f(x).又x∈R,关于原点对称,∴f(x)是偶函数.(3)∵x∈(-l,l),∴-x∈(-l,l),可见f(-x)的定义域也是(-l,l).若设F(x)=f(x)+f(-x),G(x)=f(x)-f(-x),则F(x)与G(x)的定义域也是(-l,l),显然是关于坐标原点对称的.又F(-x)=f(-x)+f(x)=F(x),G(-x)=f(-x)-f(x)=-[f(x)-f(-x)]=-G(x),∴F(x)为偶函数,G(x)为奇函数,即f(x)+f(-x)是偶函数,f(x)-f(-x)是奇函数.
角度4 含参函数奇偶性的判断【例1-4】 判断下列函数的奇偶性:
解 (1)①当a=0时,f(x)=x2,对任意x∈(-∞,0)∪(0,+∞),f(-x)=(-x)2=x2=f(x),则函数f(x)为偶函数;
综上所述,当a≠0时,函数f(x)即不是奇函数也不是偶函数;当a=0时,函数f(x)为偶函数.
(2)函数的定义域为(-∞,+∞),关于坐标原点对称.①当a≠0时,f(-x)=|-x+a|-|-x-a|=|x-a|-|x+a|=-(|x+a|-|x-a|)=-f(x),所以函数f(x)为奇函数;②当a=0时,函数f(x)=|x+a|-|x-a|=|x|-|x|=0,此时函数f(x)既是奇函数又是偶函数.综上所述,当a≠0时,函数f(x)为奇函数;当a=0时,函数f(x)既是奇函数又是偶函数.
规律方法 判断函数奇偶性的四种方法:(1)定义法:
【训练1】 判断下列函数的奇偶性:
解 (1)函数的定义域为R.∵f(-x)=(-x)3+(-x)5=-(x3+x5)=-f(x),∴f(x)是奇函数.(2)f(x)的定义域是R.∵f(-x)=|-x+1|+|-x-1|=|x-1|+|x+1|=f(x),∴f(x)是偶函数.(3)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.(4)f(x)的定义域为R,当x<0时,-x>0,f(-x)=(-x)3=-x3,而f(x)=x2,∴当x<0时不满足f(-x)=f(x),也不满足f(-x)=-f(x).故此函数是非奇非偶函数.
(1)已知f(x)在区间[0,+∞)上的图像如图,请据此在该坐标系中补全函数f(x)在定义域内的图像,请说明你的作图依据;(2)求证:f(x)+g(x)=1(x≠0).
即f(x)+g(x)=1(x≠0).
规律方法 (1)先判断函数的奇偶性;(2)利用函数的奇偶性作图,其依据是奇函数的图像关于原点对称,偶函数的图像关于y轴对称.
【训练2】 (1)如图给出了奇函数y=f(x)的局部图像,则f(-2)的值为( )
(2)设奇函数f(x)的定义域为[-5,5],当x∈[0,5]时,函数y=f(x)的图像如图所示,则使函数值y<0的解集为( )
A.(2,5) B.(-5,-2)∪(2,5)C.(-2,0) D.(-2,0)∪(2,5)
(2)因为原函数是奇函数,所以y=f(x)在[-5,5]上的图像关于坐标原点对称,由y=f(x)在[0,5]上的图像,知它在[-5,0]上的图像,如图所示,由图像知,使函数值y<0的解集为(-2,0)∪(2,5).
答案 (1)B (2)D
3.(1)若f(x)=0且f(x)的定义域关于原点对称,则f(x)既是奇函数又是偶函数.(2)f(x)为奇函数⇔f(x)的图像关于原点对称,f(x)为偶函数⇔f(x)的图像关于y轴对称.
1.下列图像表示的函数具有奇偶性的是( )
解析 选项A中的图像关于原点或y轴均不对称,故排除;选项C,D中的图像所示的函数的定义域不关于原点对称,不具有奇偶性,故排除;选项B中的图像关于y轴对称,其表示的函数是偶函数,故选B.答案 B
2.f(x)是定义在R上的奇函数,且f(-3)=2,则下列各点在函数f(x)图像上的是( )
A.(-3,-2) B.(3,2)C.(2,-3) D.(3,-2)解析 点(-3,2)关于原点的对称点为(3,-2).答案 D
3.已知函数f(x)是定义在区间[a-1,2a]上的奇函数,则实数a的值为___________.
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