高中人教A版 (2019)第三章 函数概念与性质3.2 函数的基本性质课文ppt课件
展开第三章 函数的概念与性质
3.2.2 奇偶性
第一课时 函数的奇偶性
课标要求
1.结合具体函数,了解函数奇偶性的概念和几何意义.2.能判断函数的奇偶性,能运用奇偶函数的图象特征解决一些简单问题.
素养要求
通过本节内容的学习,让学生结合实例,利用图象抽象出函数性质,提升直观想象和逻辑推理素养.
问题导学预习教材必备知识探究
内容索引
互动合作研析题型关键能力提升
拓展延伸分层精练核心素养达成
WEN TI DAO XUE YU XI JIAO CAI BI BEI ZHI SHI TAN JIU
问题导学预习教材 必备知识探究
1
一、奇函数、偶函数的定义及图象特征1.问题 (1)观察下列两个函数的图象,它们有什么共同特征?
提示 两个函数的图象关于y轴对称.
(2)如何利用符号语言精确地描述“函数图象关于y轴对称”呢?不妨取自变量的一些特殊值,观察下表相应函数值的情况.
提示 当自变量任取一对相反数时,相应的两个函数值相等.即任意x∈R,f(-x)=f(x).
(1)你能发现这两个函数图象有什么共同特征吗?与问题1中两函数图象特征相同吗?提示 两函数的图象都关于原点O(0,0)成中心对称,与问题1中图象特征不同.(2)你能用符号语言精确描述“函数图象关于原点对称”吗?并完成探究结果.提示 当自变量任取一对相反数时,相应的函数值相反.即任意x∈R,f(-x)=-f(x).
3.填空 (1)偶函数的定义及图象特征 ①偶函数的定义:设函数f(x)的定义域为I,如果∀x∈I,都有-x∈I,且______________,那么函数f(x)是偶函数. ②偶函数的图象特征:偶函数的图象关于y轴对称.反之,图象关于y轴对称的函数一定是偶函数. (2)奇函数的定义及图象特征 ①奇函数的定义:设函数f(x)的定义域为I,如果∀x∈I,都有-x∈I,且________________,那么函数f(x)是奇函数. ②奇函数的图象特征:奇函数的图象关于原点对称.反之,图象关于原点对称的函数一定是奇函数.
f(-x)=f(x)
f(-x)=-f(x)
C
4.做一做 (1)下列函数中是奇函数的是( )A.f(x)=x+1 B.f(x)=|x3|C.f(x)=-2x D.f(x)=x2+x(2)函数f(x)=x2+|x|的图象关于________对称.解析 (1)只有选项C中,x∈R,关于原点对称,且满足f(-x)=-f(x).(2)∵f(-x)=(-x)2+|-x|=x2+|x|=f(x),且x∈R,定义域关于原点对称,∴y=f(x)为偶函数,图象关于y轴对称.
y轴
二、函数的奇偶性
提示 定义域是{-2,2},f(x)是奇函数也是偶函数.
2.填空 如果函数f(x)是________或________,那么就说函数f(x)具有奇偶性. 温馨提醒 (1)奇函数与偶函数的定义域都关于原点对称;若一个函数的定义域不关于原点对称,则这个函数是非奇非偶函数. (2)若奇函数f(x)在x=0处有定义,则f(0)=0.
奇函数
偶函数
3.思考辨析 正确的在后面的括号内打“√”,错误的打“×”. (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)若f(x)是偶函数,则必有f(x)=f(-x)=f(|x|)( )
×
×
√
HU DONG HE ZUO YAN XI TI XING GUAN JIAN MENG LI TI SHENG
互动合作研析题型 关键能力提升
2
例1 判断下列函数的奇偶性:
题型一 函数奇偶性的判定
角度1 一般函数奇偶性的判断
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.
角度2 分段函数奇偶性的判定
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.
判断函数奇偶性的两种方法(1)定义法:若函数的定义域不关于原点对称,则函数为非奇非偶函数;若函数的定义域关于原点对称,则应进一步判断f(-x)是否等于±f(x),或判断f(-x)±f(x)是否等于0,从而确定奇偶性. (2)图象法:若函数图象关于原点对称,则函数为奇函数;若函数图象关于y轴对称,则函数为偶函数.
训练1 判断下列函数的奇偶性.
∴函数f(x)的定义域为[-1,1),不关于原点对称,故函数f(x)是非奇非偶函数.
当x>0时, -x<0,则f(-x)=(-x)2-3(-x)=x2+3x=f(x).当x<0时,-x>0,则f(-x)=(-x)2+3(-x)=x2-3x=f(x).且f(0)=0,
例3 已知函数y=f(x)是定义在R 上的偶函数,且当x≤0时,f(x)=x2+2x.现已画出函数f(x)在y轴左侧的图象,如图所示.
题型二 奇(偶)函数的图象及应用
解 由题意补全函数图象,如图所示.
(1)请补全函数y=f(x)的图象;
(2)根据图象写出函数y=f(x)的增区间;(3)根据图象写出使f(x)<0的x的取值集合.解 (2)由图象可知,函数f(x)的增区间为(-1,0),(1,+∞).(3)由图象可知,使f(x)<0的x的取值集合为{x|-2
训练2 (1)如图①,给出奇函数y=f(x)的局部图象,试作出y轴右侧的图象并求出f(3)的值;
解 奇函数y=f(x)在y轴左侧图象上任一点P(-x,f(-x))关于原点的对称点为P′(x,-f(-x)),图③为图①补充后的图象,易知f(3)=-2.
(2)如图②,给出偶函数y=f(x)的局部图象,试作出y轴右侧的图象并比较f(1)与f(3)的大小.解 偶函数y=f(x)在y轴左侧图象上任一点P(-x,f(-x))关于y轴的对称点为P′(x,f(-x)),图④为图②补充后的图象,易知f(1)>f(3).
C
题型三 利用奇偶性求函数值
例4 (1)已知函数f(x)=ax3-bx-3,若f(-1)=7,则f(1)=( ) A.-7 B.7 C.-13 D.13解析 设g(x)=f(x)+3=ax3-bx,则g(-x)=-g(x),又g(x)的定义域为R,关于原点对称,∴g(x)为奇函数,由f(-1)=7,得g(-1)=10,∴g(1)=-10,从而f(1)=g(1)-3=-13.
(2)已知定义域为[a-4,2a-2]的奇函数f(x)=2 022x3-5x+b+2,则f(a)+f(b)的值为________.解析 ∵f(x)=2 022x3-5x+b+2定义在[a-4,2a-2]上的奇函数.∴a-4+(2a-2)=0,且f(0)=b+2=0.解得a=2且b=-2.所以f(a)+f(b)=f(2)+f(-2)=f(2)-f(2)=0.
0
1.利用奇偶性求值,若自变量的取值不在已知的范围内,可利用奇偶性将未知的值(区间)转化为已知的值(区间),必要时需构造奇函数或偶函数便于求值.2.若解析式含参数,则根据f(-x)=-f(x)或f(-x)=f(x)列式,比较系数利用待定系数法求解;若定义域含参数,则根据定义域关于原点对称,利用区间的端点和为0求参数.
训练3 (1)若函数f(x)=ax2+bx+3a+b是偶函数,定义域为[a-1,2a],则a=________,b=________. (2)已知函数f(x)=x7-ax5+bx3+cx+2,若f(-3)=-3,则f(3)=________.
0
7
解析 (1)因为偶函数的定义域关于原点对称,
(2)令g(x)=f(x)-2=x7-ax5+bx3+cx,则g(x)是奇函数,∴f(-3)=g(-3)+2=-g(3)+2,又f(-3)=-3,∴g(3)=5.∴f(3)=g(3)+2=5+2=7.
课堂小结
1.奇偶函数的定义是判断函数奇偶性的主要依据,为了便于判断函数的奇偶性,有时需要先将函数进行化简,或应用定义的等价形式f(x)±f(-x)=0.2.(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)的图象关于原点对称,f(x)为偶函数⇔f(x)的图象关于y轴对称.3.函数奇偶性的几个结论:(1)若奇函数y=f(x)在原点有定义,则f(0)=0.(2)若函数y=f(x)为偶函数,则f(x)=f(|x|).
TUO ZHAN YAN SHEN FEN CENG JING LIAN HE XING SU YANG DA CHENG
拓展延伸分层精练 核心素养达成
3
1.若f(x)=3x3+5x+a-1为奇函数,则a的值为( )A.0 B.-1 C.1 D.2解析 ∵f(x)为R上的奇函数,∴f(0)=0,得a=1.
C
2.下列函数中既是偶函数又在(0,+∞)上是增函数的是( ) A.y=x3 B.y=|x|+1 C.y=-x2+1 D.y=2x+1 解析 排除法.偶函数只有B,C,而函数y=|x|+1在(0,+∞)上为增函数,函数y=-x2+1在(0,+∞)上为减函数.故选B.
B
3.(多选)下列命题正确的是( )A.偶函数的图象一定与y轴相交B.奇函数的图象一定通过原点C.若奇函数f(x)在x=0处有定义,则恒有f(0)=0D.若函数f(x)为偶函数,则有f(x)=f(-x)=f(|x|)
CD
由奇偶性的定义知C,D正确.
A.x轴 B.y轴C.直线y=x D.不能确定
B
∴其图象的对称轴为y轴.
5.如图,给出奇函数y=f(x)的局部图象,则f(-2)+f(-1)的值为( )
A
A.-2 B.2 C.1 D.0
6.设f(x)是定义在R上的奇函数,当x>0时,f(x)=x2+1,则f(-2)+f(0)=________.解析 ∵f(x)为奇函数,且x>0时,f(x)=x2+1,∴f(-2)=-f(2)=-(4+1)=-5.又f(0)=0,∴f(-2)+f(0)=-5+0=-5.
-5
7.已知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)=x3+x2+1,则f(1)+g(1)=________.解析 在f(x)-g(x)=x3+x2+1中,令x=-1,得f(-1)-g(-1)=1,又f(-1)=f(1),g(-1)=-g(1),∴f(1)+g(1)=1.
1
8.如图,已知偶函数f(x)的定义域为{x|x≠0,x∈R},且f(3)=0,则不等式f(x)<0的解集为________________.
(-3,0)∪(0,3)
解析 由条件利用偶函数的性质,画出函数f(x)在R上的简图:
数形结合可得不等式f(x)<0的解集为(-3,0)∪(0,3).
9.判断下列函数的奇偶性. (1)f(x)=x4-3x2;
解 f(x)=x4-3x2的定义域是R,关于原点对称.又f(-x)=(-x)4-3(-x)2=x4-3x2=f(x),∴f(x)=x4-3x2是偶函数.
∴f(x)的定义域为[-1,0)∪(0,1],关于原点对称,
10.已知函数f(x)是正比例函数,函数g(x)是反比例函数,且f(1)=1,g(1)=2. (1)求函数f(x)和g(x);
(2)判断f(x)+g(x)的奇偶性;
则其定义域为(-∞,0)∪(0,+∞),
∴f(x)+g(x)为奇函数.
(3)求函数f(x)+g(x)在(0,2)上的最小值.
11.已知函数f(x)=ax3+bx-2,f(2 022)=3,则f(-2 022)=( )A.-7 B.-5 C.-3 D.3解析 ∵f(2 022)=a×2 0223+b×2 022-2=3,∴a×2 0223+b×2 022=5,∴f(-2 022)=-a×2 0223-b×2 022-2=-5-2=-7.
A
12.已知函数y=f(x)为偶函数,其图象与x轴有四个交点,则方程f(x)=0的所有实根之和是________. 解析 由于偶函数的图象关于y轴对称,所以偶函数的图象与x轴的交点也关于y轴对称,因此,四个交点中,有两个在y轴左侧,另两个在y右侧,所以四个实根的和为0.
0
13.已知函数f(x)对一切实数x,y都有f(x+y)=f(x)+f(y).(1)求证:f(x)是奇函数;(2)若f(-3)=a,试用a表示f(12).(1)证明 由已知f(x+y)=f(x)+f(y),令y=-x得f(0)=f(x)+f(-x),令x=y=0得f(0)=2f(0),所以f(0)=0.所以f(x)+f(-x)=0,即f(-x)=-f(x),又x∈R,故f(x)是奇函数.(2)解 由(1)知f(x)为奇函数.所以f(-3)=-f(3)=a,所以f(3)=-a.又f(12)=f(6)+f(6)=2f(3)+2f(3)=4f(3),所以f(12)=-4a.
D
当x<0时,-x>0,
又f(x)是定义在R上的奇函数.
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