高中数学人教A版 (2019)必修 第一册3.2 函数的基本性质集体备课教学设计及反思
展开3.2.2 奇偶性
第1课时 奇偶性的概念
学习目标 1.了解函数奇偶性的定义.2.掌握函数奇偶性的判断和证明方法.3.会应用奇、偶函数图象的对称性解决简单问题.
知识点一 函数奇偶性的几何特征
一般地,图象关于y轴对称的函数称为偶函数,图象关于原点对称的函数称为奇函数.
知识点二 函数奇偶性的定义
1.偶函数: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: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.
知识点三 奇(偶)函数的定义域特征
奇(偶)函数的定义域关于原点对称.
1.奇、偶函数的定义域都关于原点对称.( √ )
2.函数f(x)=x2+|x|的图象关于原点对称.( × )
3.对于定义在R上的函数f(x),若f(-1)=f(1),则函数f(x)一定是偶函数.( × )
4.不存在既是奇函数又是偶函数的函数.( × )
一、函数奇偶性的判断
例1 判断下列函数的奇偶性.
(1)f(x)=;
(2)f(x)=x2(x2+2);
(3)f(x)=;
(4)f(x)=+.
解 (1)f(x)=的定义域为(-∞,0)∪(0,+∞),
∵f(-x)==-=-f(x),
∴f(x)=是奇函数.
(2)f(x)=x2(x2+2)的定义域为R.
∵f(-x)=f(x),
∴f(x)=x2(x2+2)是偶函数.
(3)f(x)=的定义域为(-∞,1)∪(1,+∞),
∵定义域不关于原点对称,
∴f(x)=既不是奇函数,也不是偶函数.
(4)f(x)=+的定义域为{-1,1}.
∵f(-x)=f(x)=-f(x)=0,
∴f(x)=+既为奇函数,又为偶函数.
反思感悟 判断函数奇偶性的方法
(1)定义法:
①定义域关于原点对称;
②确定f(-x)与f(x)的关系.
(2)图象法.
跟踪训练1 判断下列函数的奇偶性.
(1)f(x)=;
(2)f(x)=;
(3)f(x)=
解 (1)函数f(x)的定义域为[0,+∞),不关于原点对称,所以f(x)=是非奇非偶函数.
(2)f(x)的定义域为[-1,0)∪(0,1],关于原点对称.
f(-x)==-f(x),
所以f(x)为奇函数.
(3)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),所以f(x)是偶函数.
二、奇、偶函数图象的应用
例2 定义在R上的奇函数f(x)在[0,+∞)上的图象如图所示.
(1)画出f(x)的图象;
(2)解不等式xf(x)>0.
考点 函数图象的对称性
题点 中心对称问题
解 (1)先描出(1,1),(2,0)关于原点的对称点(-1,-1),(-2,0),连线可得f(x)的图象如图.
(2)xf(x)>0即图象上横坐标、纵坐标同号.结合图象可知,xf(x)>0的解集是(-2,0)∪(0,2).
延伸探究
把本例中的“奇函数”改为“偶函数”,重做该题.
解 (1)f(x)的图象如图所示:
(2)xf(x)>0的解集是(-∞,-2)∪(0,2).
反思感悟 可以用奇(偶)函数图象关于原点(y轴)对称这一特性去画图,求值,解不等式等.
跟踪训练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.
考点 函数图象的对称性
题点 中心对称问题
解 (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{x|-2
例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=________.
答案 0
解析 因为偶函数的定义域关于原点对称,
所以a-1=-2a,解得a=.
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)已知函数f(x)=ax2+2x是奇函数,则实数a=________.
答案 0
解析 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.
反思感悟 利用奇偶性求参数的常见类型
(1)定义域含参数:奇偶函数f(x)的定义域为[a,b],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.
跟踪训练3 (1)若函数f(x)=x2-|x+a|为偶函数,则实数a=________.
答案 0
解析 方法一 显然x∈R,
由已知得f(-x)=(-x)2-|-x+a|=x2-|x-a|.
又f(x)为偶函数,所以f(x)=f(-x),即x2-|x+a|=x2-|x-a|,
即|x+a|=|x-a|.
又x∈R,所以a=0.
方法二 由题意知f(-1)=f(1),则|a-1|=|a+1|,解得a=0.
(2)已知函数f(x)是奇函数,当x∈(-∞,0)时,f(x)=x2+mx.若f(2)=-3,则m的值为________.
答案
解析 ∵f(-2)=-f(2)=3,
∴f(-2)=(-2)2-2m=3,
∴m=.
1.下列函数是偶函数的是( )
A.y=x B.y=2x2-3
C.y= D.y=x2,x∈(-1,1]
答案 B
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
答案 C
解析 ∵f(x)=-x是奇函数,
∴f(x)=-x的图象关于原点对称.
3.下列图象表示的函数具有奇偶性的是( )
考点 函数的奇偶性概念
题点 函数奇偶性概念的理解
答案 B
4.f(x)=x2+|x|( )
A.是偶函数,在(-∞,+∞)上是增函数
B.是偶函数,在(-∞,+∞)上是减函数
C.不是偶函数,在(-∞,+∞)上是增函数
D.是偶函数,且在(0,+∞)上是增函数
考点 单调性与奇偶性的综合应用
题点 判断函数的单调性、奇偶性
答案 D
5.若已知函数f(x)=是定义在(-1,1)上的奇函数,且f =,则函数f(x)的解析式为________.
答案 f(x)=
解析 ∵f(x)=是定义在(-1,1)上的奇函数,
∴f(0)=0,∴f(0)==0,∴b=0.
即f(x)=,
又f =,∴=.
∴a=1,∴函数f(x)=.
1.知识清单:
(1)函数奇偶性的概念.
(2)奇函数、偶函数的图象特征.
2.方法归纳:特值法、数形结合法.
3.常见误区:忽略函数的定义域的对称性,只有定义域关于原点对称,才可能具有奇偶性.
1.下列函数中奇函数的个数为( )
①f(x)=x3; ②f(x)=x5;
③f(x)=x+; ④f(x)=.
A.1 B.2 C.3 D.4
答案 C
2.已知f(x)是定义在R上的奇函数,f(-3)=2,则下列各点中一定在函数f(x)的图象上的是( )
A.(3,-2) B.(3,2) C.(-3,-2) D.(2,-3)
答案 A
解析 f(-3)=2即点(-3,2)在奇函数的图象上,
∴(-3,2)关于原点的对称点(3,-2)必在f(x)的图象上.
3.设f(x)是定义在R上的一个函数,则函数F(x)=f(x)-f(-x)在R上一定( )
A.是奇函数
B.是偶函数
C.既是奇函数又是偶函数
D.既不是奇函数又不是偶函数
答案 A
解析 F(-x)=f(-x)-f(x)=-[f(x)-f(-x)]=-F(x).
∴F(x)为奇函数
4.若f(x)=3x3+5x+a-1为奇函数,则a的值为( )
A.0 B.-1 C.1 D.2
答案 C
解析 ∵f(x)为R上的奇函数,
∴f(0)=0得a=1.
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.-2 B.2
C.1 D.0
答案 A
解析 f(-2)+f(-1)=-f(2)-f(1)
=--=-2.
6.若f(x)=(x+a)(x-4)为偶函数,则实数a=________.
答案 4
解析 f(x)=x2+(a-4)x-4a是偶函数,∴a=4.
7.已知y=f(x)是奇函数,当x<0时,f(x)=x2+ax,且f(3)=6,则a的值为________.
答案 5
解析 因为f(x)是奇函数,
所以f(-3)=-f(3)=-6,
所以(-3)2+a(-3)=-6,解得a=5.
8.若f(x)为R上的奇函数,给出下列四个说法:
①f(x)+f(-x)=0;
②f(x)-f(-x)=2f(x);
③f(x)·f(-x)<0;
④=-1.
其中一定正确的为________.(填序号)
答案 ①②
解析 ∵f(x)在R上为奇函数,
∴f(-x)=-f(x).
∴f(x)+f(-x)=f(x)-f(x)=0,故①正确.
f(x)-f(-x)=f(x)+f(x)=2f(x),故②正确.
当x=0时,f(x)·f(-x)=0,故③不正确.
当x=0时,分母为0,无意义,故④不正确.
9.判断下列函数的奇偶性:
(1)f(x)=x3+x5;
(2)f(x)=|x+1|+|x-1|;
(3)f(x)=.
考点 函数的奇偶性判定与证明
题点 判断简单函数的奇偶性
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.
10.(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.
(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 (1)由奇函数的性质可作出它在y轴右侧的图象,图③为补充后的图象.易知f(3)=-2.
(2)由偶函数的性质可作出它在y轴右侧的图象,图④为补充后的图象,易知f(1)>f(3).
11.下列函数中,既是偶函数又在(0,+∞)上单调递增的函数是( )
A.y=x3 B.y=|x|+1
C.y=-x2+1 D.y=-
答案 B
解析 对于函数y=|x|+1,f(-x)=|-x|+1=|x|+1=f(x),
所以y=|x|+1是偶函数,当x>0时,y=x+1,
所以在(0,+∞)上单调递增.
另外,函数y=x3不是偶函数,y=-x2+1在(0,+∞)上单调递减,y=-不是偶函数.故选B.
12.设函数f(x)和g(x)分别是R上的偶函数和奇函数,则下列结论恒成立的是( )
A.f(x)+|g(x)|是偶函数
B.f(x)-|g(x)|是奇函数
C.|f(x)|+g(x)是偶函数
D.|f(x)|-g(x)是奇函数
考点 函数的奇偶性判定与证明
题点 判断抽象函数的奇偶性
答案 A
解析 由f(x)是偶函数,可得f(-x)=f(x),
由g(x)是奇函数可得g(-x)=-g(x),
故|g(x)|为偶函数,
∴f(x)+|g(x)|为偶函数.
13.函数f(x)=的定义域为________,为______函数(填“奇”或“偶”).
答案 [-2,0)∪(0,2] 奇
解析 依题意有
解得-2≤x≤2且x≠0,
∴f(x)的定义域为[-2,0)∪(0,2].
∵f(x)===-,定义域关于原点对称,
∴f(-x)==-f(x),
∴f(x)为奇函数.
14.函数f(x)=ax3+bx++5满足f(-3)=2,则f(3)的值为________.
答案 8
解析 设g(x)=f(x)-5=ax3+bx+(x≠0),
∵g(-x)=-ax3-bx-=-g(x),
∴g(x)是奇函数,
∴g(3)=-g(-3)=-[f(-3)-5]
=-f(-3)+5=-2+5=3,
又g(3)=f(3)-5=3,
∴f(3)=8.
15.已知函数f(x)=,若f(a)=,则f(-a)=________.
考点 函数图象的对称性
题点 中心对称问题
答案
解析 根据题意,f(x)==1+,而h(x)=是奇函数,故f(-a)=1+h(-a)=1-h(a)=2-[1+h(a)]=2-f(a)=2-=.
16.设函数f(x)=是奇函数(a,b,c∈Z),且f(1)=2,f(2)<3,求a,b,c的值.
解 由条件知f(-x)+f(x)=0,
∴+=0,∴c=0.
又f(1)=2,∴a+1=2b.
∵f(2)<3,∴<3,∴<3,
解得-1 ∴b=或1,由于b∈Z,
∴a=1,b=1,c=0.
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