高中数学人教A版 (2019)必修 第一册5.6 函数 y=Asin( ωx + φ)习题ppt课件
展开习题课 函数性质的综合问题
第三章 函数的概念与性质
学习目标
1.理解和掌握对称轴和对称中心满足的条件.
2.掌握函数性质的综合应用问题.
内容索引
函数图象的对称性
一
问题1 当函数y=f(x)的图象关于直线x=a对称时,会满足怎样的条件呢?
提示 如图所示,在x=a两边取对称的两个自变量的值,如a-x,a+x,由对称性知它们的函数值相等,即f(a-x)=f(a+x);反之,若对定义域内任意x都有f(a-x)=f(a+x),则函数y=f(x)的图象关于直线x=a对称.
问题2 当函数y=f(x)的图象关于点(a,0)对称时,又会满足怎样的条件呢?
提示 如图所示,在x=a两边取对称的两个自变量的值,如a-x,a+x,由对称性知它们的函数值互为相反数,即f(a-x)=-f(a+x);反之,若对定义域内任意x都有f(a-x)=-f(a+x),则函数y=f(x)的图象关于点(a,0)对称.
知识梳理
1.函数图象关于直线对称
2.函数图象关于点对称
定义在R上的偶函数y=f(x),其图象关于点 对称,且x∈[0,1]时,f(x)=-x+ ,则 等于A.-1 B.0 C.1 D.
√
即f(1+x)+f(-x)=0.又∵y=f(x)为偶函数,∴f(-x)=f(x),∴f(1+x)+f(x)=0,即f(1+x)=-f(x),
解决对称性、单调性和奇偶性综合问题的方法:(1)图象法,根据题意,作出符合要求的草图,便可得出结论.(2)性质法,根据对称性、单调性和奇偶性的性质,逐步推导解决求值和比较大小的问题.注意:使用性质要规范,切不可自创性质!
反思感悟
若函数y=f(x)在(0,2)上单调递增,函数y=f(x+2)是偶函数,则下列结论正确的是
√
∵y=f(x+2)是偶函数,∴f(2-x)=f(2+x).故y=f(x)的图象关于直线x=2对称,
函数性质的综合应用
二
已知函数f(x)= 是定义在(-1,1)上的奇函数,且 .(1)确定函数f(x)的解析式.
(2)用定义法证明f(x)在(-1,1)上是增函数.
任取x1,x2∈(-1,1),且令x1
f(t-1)<-f(t)=f(-t).∵f(x)在(-1,1)上是增函数,
奇偶性、单调性的综合应用利用函数的奇偶性将函数式转化,利用单调性解决常见不等式问题,在综合性题目中,要熟练掌握奇偶性、单调性的性质及变形,适当应用解题技巧,化简求值,解题时,一定要特别注意函数的定义域.
反思感悟
已知函数f(x)的定义域为(-2,2),函数g(x)=f(x-1)+f(3-2x).(1)求函数g(x)的定义域.
(2)若f(x)为奇函数,并且在定义域上是减函数,求不等式g(x)≤0的解集.
由g(x)≤0,得f(x-1)+f(3-2x)≤0,所以f(x-1)≤-f(3-2x).因为f(x)为奇函数,所以f(x-1)≤f(2x-3).而f(x)在(-2,2)上是减函数,
课堂小结
1.知识清单: (1)函数的对称轴和对称中心. (2)函数奇偶性的综合应用.2.方法归纳:数形结合、等价转化.3.常见误区:容易忽视奇函数中的隐含条件f(0)=0.
随堂演练
1.下列各图中,表示以x为自变量的奇函数的图象是
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2.设f(x)是R上的偶函数,且在(0,+∞)上单调递减,若x1<0且x1+x2>0,则A.f(-x1)>f(-x2)B.f(-x1)=f(-x2)C.f(-x1)
3.已知定义在R上的奇函数f(x),且当x∈[0,+∞)时,f(x)单调递增,则不等式f(2x+1)+f(1)≥0的解集是A.(-∞,1) B.(-1,+∞)C.[-1,+∞) D.(-∞,1]
√
因为函数f(x)是奇函数,所以不等式f(2x+1)+f(1)≥0等价于f(2x+1)≥f(-1).又当x≥0时,函数f(x)单调递增,所以函数f(x)在R上为增函数,所以f(2x+1)≥f(-1)等价于2x+1≥-1,解得x≥-1.
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4.已知f(x)是定义域为R的偶函数,当x≥0时,f(x)=x2-4x,则不等式f(x+2)<5的解集是 ________.
(-7,3)
课时对点练
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1.已知定义在R上的奇函数f(x)满足f(x+2)=f(x),则f(2)的值是A.0 B.1 C.2 D.4
√
由题意得f(0+2)=f(2)=f(0)=0.
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2.已知f(x)=(m-1)x2+2mx+3为偶函数,则f(x)在区间(2,5)上A.单调递增 B.单调递减C.有增有减 D.增减性不确定
√
由f(x)是偶函数,即f(-x)=f(x),得m=0,所以f(x)=-x2+3,画出函数f(x)=-x2+3的图象(图略)知,在区间(2,5)上单调递减.
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3.已知函数f(x)是定义域为R的奇函数,且f(x)=f(4-x),当-2≤x<0时,
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∵f(x)=f(4-x),∴f(x)的图象关于直线x=2对称,
又∵函数f(x)为奇函数,
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4.已知函数f(x)在区间(0,2)上是减函数,又函数y=f(x+2)是偶函数,那么f(x)A.在区间(2,4)上是减函数B.在区间(2,4)上是增函数C.在区间(-2,0)上是减函数D.在区间(-2,0)上是增函数
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∵函数y=f(x+2)是偶函数,∴函数y=f(x+2)关于y轴对称,即函数y=f(x)关于x=2对称,∵函数f(x)在(0,2)上是减函数,∴函数f(x)在(2,4)上是增函数.
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偶函数满足f(x)=f(|x|),根据这个结论,
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6.(多选)若函数y=f(x)是偶函数,定义域为R,且该函数图象与x轴的交点有3个,则下列说法正确的是A.3个交点的横坐标之和为0B.3个交点的横坐标之和不是定值,与函数解析式有关C.f(0)=0D.f(0)的值与函数解析式有关
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7.已知偶函数f(x)和奇函数g(x)的定义域都是(-4,4),且在(-4,0]上的图象如图所示,则关于x的不等式f(x)·g(x)<0的解集是__________________.
(-4,-2)∪(0,2)
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设h(x)=f(x)g(x),则h(-x)=f(-x)g(-x)=-f(x)g(x)=-h(x),所以h(x)是奇函数,由图象可知,当-4
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8.设f(x)是定义在R上的奇函数,且y=f(x)的图象关于直线x= 对称,则f(1)+f(2)+f(3)+f(4)+f(5)=___.
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∵f(x)是定义在R上的奇函数,∴f(0)=0.
①
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即f(-x)=f(1+x).∴f(2)=f(1+1)=f(-1)=-f(1)=0,f(3)=f(1+2)=f(-2)=-f(2)=0,同理,f(4)=f(5)=0.∴f(1)+f(2)+f(3)+f(4)+f(5)=0.
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9.已知函数f(x)是定义域为R的奇函数,当x<0时,f(x)=1+ .(1)求f(2)的值;
根据题意,得函数f(x)为奇函数,
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在(-∞,0)上任取x1,x2,且x1
又由x1-1<0,x2-1<0,x2-x1>0,可得f(x1)-f(x2)>0,即f(x1)>f(x2).由定义可知,函数y=f(x)在区间(-∞,0)上单调递减.
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由函数f(x)为奇函数知f(x)=-f(-x),
(3)求当x>0时,f(x)的解析式.
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10.已知函数f(x)=x2-mx(m>0)在区间[0,2]上的最小值为g(m).求函数g(m)的解析式.
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此时g(m)=f(2)=4-2m.
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11. 定义在R上的偶函数f(x)的部分图象如图,则下列函数中在(-2,0)上与f(x)的单调性不同的是A.y=x2+1 B.y=|x|+1
易知f(x)在(-2,0)上单调递减,A,B,C选项中函数在(-∞,0)上单调递减,D选项中,函数在(-∞,0)上单调递增.
√
12.若定义在R上的函数f(x)满足:对任意x1,x2∈R,有f(x1+x2)=f(x1)+f(x2)+1,则下列说法一定正确的是A.f(x)-1为奇函数 B.f(x)-1为偶函数C.f(x)+1为奇函数 D.f(x)+1为偶函数
√
∵对任意x1,x2∈R有f(x1+x2)=f(x1)+f(x2)+1,令x1=x2=0,得f(0)=-1.令x1=x,x2=-x,得f(0)=f(x)+f(-x)+1.∴f(x)+1=-f(-x)-1=-[f(-x)+1],∴f(x)+1为奇函数.
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13.设定义在R上的奇函数f(x)在(0,+∞)上单调递增,且f(1)=0,则不等式x[f(x)-f(-x)]<0的解集为A.{x|-1
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∵奇函数f(x)在(0,+∞)上单调递增,f(-x)=-f(x),x[f(x)-f(-x)]<0,∴xf(x)<0,又f(1)=0,∴f(-1)=0,从而有函数f(x)的大致图象如图所示.则不等式x[f(x)-f(-x)]<0的解集为{x|-1
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14.已知函数f(x)= 若f(x-1)
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若x>0,则-x<0,f(-x)=(-x)2+2x=x2+2x=f(x),同理可得,当x<0时,f(-x)=f(x),且x=0时,f(0)=f(0),所以f(x)是偶函数.因为当x>0时,函数f(x)单调递增,所以不等式f(x-1)
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15.(多选)函数f(x)的图象关于点P(a,b)成中心对称图形的充要条件是函数y=f(x+a)-b为奇函数,下列函数有对称中心的是A.f(x)=x B.f(x)=x3-3x2C.f(x)=x4+x2 D.f(x)=
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∵函数y=f(x+a)-b为奇函数,∴f(-x+a)-b=-f(x+a)+b,即f(x+a)+f(-x+a)=2b.对于A,由f(x+a)+f(-x+a)=2b得a=b,∴对于任意的a=b,P(a,b)都是其对称中心,故A满足题意;对于B,f(x)=x3-3x2=x2(x-3),∵f(x+1)+f(-x+1)=(x+1)2(x-2)+(-x+1)2(-x-2)=-4,∴当a=1,b=-2时,P(1,-2)即为其对称中心,故B满足题意;
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对于C,∵f(x)=x4+x2是偶函数,图象关于y轴对称,且f(x)在(0,+∞)单调递增,在(-∞,0)单调递减,其图象大致为.
故不可能找到一个点使它为中心对称图形,故C不满足题意;对于D,f(x)= 的图象如图所示.其图象关于(1,0)对称.
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16.定义在(-∞,0)∪(0,+∞)上的函数y=f(x)满足f(xy)=f(x)- ,且函数f(x)在(-∞,0)上单调递减.(1)求f(-1),并证明函数y=f(x)是偶函数;
得f(1)=f(x)-f(x)=0,再令x=1,y=-1,可得f(-1)=f(1)-f(-1),得2f(-1)=f(1)=0,所以f(-1)=0,令y=-1,可得f(-x)=f(x)-f(-1)=f(x),又该函数的定义域关于原点对称,所以f(x)是偶函数.
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因为f(2)=1,又该函数为偶函数,所以f(-2)=1.因为函数f(x)在(-∞,0)上单调递减,
解得1≤x<2或2
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