2019-2020學年新教材高中數(shù)學 第三章 函數(shù)的概念與性質(zhì) 3.2.2.2 函數(shù)奇偶性的應用學案 新人教A版必修第一冊
《2019-2020學年新教材高中數(shù)學 第三章 函數(shù)的概念與性質(zhì) 3.2.2.2 函數(shù)奇偶性的應用學案 新人教A版必修第一冊》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2019-2020學年新教材高中數(shù)學 第三章 函數(shù)的概念與性質(zhì) 3.2.2.2 函數(shù)奇偶性的應用學案 新人教A版必修第一冊(13頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、第2課時 函數(shù)奇偶性的應用 1.掌握用奇偶性求解析式的方法. 2.理解奇偶性對單調(diào)性的影響并能用以解不等式. 3.理解函數(shù)的奇偶性的推廣——對稱性. 奇函數(shù)、偶函數(shù)的性質(zhì) (1)若一個奇函數(shù)在原點處有定義,即f(0)有意義,則一定有f(0)=0. (2)若f(x)是奇函數(shù),則f(x)在其關(guān)于原點對稱的區(qū)間上單調(diào)性一致. (3)若f(x)是偶函數(shù),則f(x)在其關(guān)于原點對稱的區(qū)間上單調(diào)性相反. 1.觀察下圖,思考以下問題: (1)奇函數(shù)、偶函數(shù)在原點處一定有定義嗎?若有定義,f(0)的值能確定嗎? (2)函數(shù)的奇偶性如何影響函數(shù)的單調(diào)性? [答案] (1
2、)不一定.奇函數(shù)在原點處有定義,則f(0)=0;偶函數(shù)在原點處有定義,f(0)的值不確定 (2)奇函數(shù)在對稱區(qū)間上具有相同的單調(diào)性,偶函數(shù)在對稱區(qū)間上具有相反的單調(diào)性 2.判斷正誤(正確的打“√”,錯誤的打“×”) (1)函數(shù)f(x)=0,x∈R既是奇函數(shù)又是偶函數(shù).( ) (2)在公共的定義域內(nèi),若f(x)為奇函數(shù),g(x)為奇函數(shù),則f(x)·g(x)為奇函數(shù).( ) (3)偶函數(shù)f(x)在x=0時有意義,則f(0)=0.( ) (4)f(x)是定義在R上的奇函數(shù)的必要不充分條件是 f(0)=0.( ) [答案] (1)√ (2)× (3)× (4)√ 題
3、型一利用奇偶性求函數(shù)的解析式 【典例1】 已知函數(shù)f(x)是定義在R上的奇函數(shù),當x>0時,f(x)=-2x2+3x+1,求: (1)f(0); (2)當x<0時,f(x)的解析式; (3)f(x)在R上的解析式. [思路導引] 借助奇函數(shù)的定義,利用x>0時的解析式,確定x<0,即-x>0時的解析式. [解] (1)因為函數(shù)f(x)是定義在R上的奇函數(shù),所以f(-0)=-f(0),即f(0)=0. (2)當x<0時,-x>0,f(-x)=-2(-x)2+3(-x)+1=-2x2-3x+1.由于f(x)是奇函數(shù),故f(x)=-f(-x),所以f(x)=2x2+3x-1,x<0.
4、 (3)函數(shù)f(x)在R上的解析式為 f(x)= [變式] 若將本例中的奇函數(shù)改為偶函數(shù),其他條件不變,求當x<0時,函數(shù)f(x)的解析式. [解] 當x<0時,-x>0, ∴f(-x)=-2(-x)2+3(-x)+1=-2x2-3x+1. ∵f(x)是偶函數(shù),∴f(x)=f(-x). ∴f(x)=-2x2-3x+1,x<0. 利用函數(shù)奇偶性求函數(shù)解析式的3個步驟 (1)“求誰設誰”,即在哪個區(qū)間上求解析式,x就應在哪個區(qū)間上設. (2)轉(zhuǎn)化到已知區(qū)間上,代入已知的解析式. (3)利用f(x)的奇偶性寫出-f(x)或f(-x),從而解出f(x). [針對訓練] 1.
5、已知函數(shù)f(x)(x∈R)是奇函數(shù),且當x>0時,f(x)=2x-1,求函數(shù)f(x)的解析式. [解] 當x<0,-x>0, ∴f(-x)=2(-x)-1=-2x-1. 又∵f(x)是奇函數(shù),∴f(-x)=-f(x), ∴f(x)=2x+1. 又f(x)(x∈R)是奇函數(shù), ∴f(-0)=-f(0),即f(0)=0. ∴所求函數(shù)的解析式為f(x)= 題型二函數(shù)的單調(diào)性與奇偶性 【典例2】 (1)已知函數(shù)y=f(x)是定義在R上的偶函數(shù),在[2,6]上是減函數(shù),比較f(-5)與f(3)的大?。? (2)設定義在[-2,2]上的偶函數(shù)f(x)在區(qū)間[0,2]上是減函數(shù),若f(1-
6、m) 7、解得-1≤m<.
即m的取值范圍是.
奇偶性與單調(diào)性綜合問題的2種類型
(1)比較大小:看自變量是否在同一單調(diào)區(qū)間上
①在同一單調(diào)區(qū)間上,直接利用函數(shù)的單調(diào)性比較大??;
②不在同一單調(diào)區(qū)間上,需利用函數(shù)的奇偶性把自變量轉(zhuǎn)化到同一單調(diào)區(qū)間上,然后利用單調(diào)性比較大小.
(2)解不等式
①利用已知條件,結(jié)合函數(shù)的奇偶性,把已知不等式轉(zhuǎn)化為f(x1) 8、為5,那么函數(shù)f(x)在區(qū)間[3,7]上是( )
A.增函數(shù)且最小值為-5
B.增函數(shù)且最大值為-5
C.減函數(shù)且最小值為-5
D.減函數(shù)且最大值為-5
[解析] f(x)為奇函數(shù),∴f(x)在[3,7]上的單調(diào)性與[-7,-3]上一致,且f(7)為最小值.又已知f(-7)=5,∴f(7)=-f(-7)=-5,選C.
[答案] C
3.奇函數(shù)f(x)是定義在(-1,1)上的減函數(shù),若f(m-1)+f(3-2m)<0,求實數(shù)m的取值范圍.
[解] 原不等式化為f(m-1)<-f(3-2m).
因為f(x)是奇函數(shù),所以f(m-1) 9、以m-1>2m-3,
所以m<2.
又f(x)的定義域為(-1,1),
所以-1 10、數(shù)的一個重要性質(zhì):f(|x|)=f(x),它能使自變量化歸到[0,+∞)上,避免分類討論.
3.具有奇偶性的函數(shù)的單調(diào)性的特點
(1)奇函數(shù)在[a,b]和[-b,-a]上具有相同的單調(diào)性.
(2)偶函數(shù)在[a,b]和[-b,-a]上具有相反的單調(diào)性.
4.分段函數(shù)奇偶性判定方法的關(guān)鍵是搞清x與-x的所在范圍及其對應的函數(shù)關(guān)系式,并且函數(shù)在每一個區(qū)間上的奇偶性都應進行判斷,最后綜合得出的定義域內(nèi)總有f(-x)=f(x)或f(-x)=-f(x),從而判定其奇偶性,而不能以其中一個區(qū)間來代替整個定義域.另外,也可以用圖象法來判斷.
1.函數(shù)f(x)是定義在R上的奇函數(shù),當x 11、>0時,f(x)=-x+1,則當x<0時,f(x)的解析式為( )
A.f(x)=-x+1 B.f(x)=-x-1
C.f(x)=x+1 D.f(x)=x-1
[解析] 設x<0,則-x>0.
∴f(-x)=x+1,又函數(shù)f(x)是奇函數(shù).
∴f(-x)=-f(x)=x+1,
∴f(x)=-x-1(x<0).
[答案] B
2.設f(x)是R上的偶函數(shù),且在[0,+∞)上單凋遞增,則f(-2),f(-π),f(3)的大小順序是( )
A.f(-π)>f(3)>f(-2)
B.f(-π)>f(-2)>f(3)
C.f(3)>f(-2)>f(-π)
D.f(3)>f(- 12、π)>f(-2)
[解析] ∵f(x)是R上的偶函數(shù),
∴f(-2)=f(2),f(-π)=f(π),
又f(x)在[0,+∞)上單調(diào)遞增,且2<3<π,
∴f(π)>f(3) 13、區(qū)間[-5,-2]上有( )
A.最小值6 B.最小值-6
C.最大值-6 D.最大值6
[解析] 因為奇函數(shù)f(x)在[2,5]上有最小值6,所以可設a∈[2,5],有f(a)=6.由奇函數(shù)的性質(zhì),f(x)在[-5,-2]上必有最大值,且最大值為f(-a)=-f(a)=-6.
[答案] C
5.函數(shù)f(x)=x3++1(x∈R),若f(a)=2,則f(-a)的值為________.
[解析] ∵f(a)=2,∴a3++1=2,
a3+=1.∴f(-a)=(-a)3++1=-(a3+)+1=-1+1=0.
[答案] 0
課內(nèi)拓展 課外探究
一、抽象函數(shù)的奇偶性與對稱性
14、我們知道研究函數(shù)的奇偶性的實質(zhì)是研究函數(shù)圖象的對稱性,只不過它是一種特殊的對稱性,是關(guān)于原點或y軸對稱的問題.那么,我們能否把這種對稱性進行推廣呢?
1.函數(shù)圖象關(guān)于直線x=a對稱的問題
【典例1】 當函數(shù)y=f(x)的圖象關(guān)于直線x=a對稱時,會滿足怎樣的條件呢?
[解] 如圖所示,在直線x=a兩邊取對稱的兩個自變量的值,如a-x,a+x,由對稱性知它們的函數(shù)值相等,即f(a-x)=f(a+x);
反之,若對定義域內(nèi)任一值x都有f(a-x)=f(a+x),則可證明其圖象關(guān)于直線x=a對稱.
證明:設函數(shù)y=f(x)的圖象上任一點為P(x,y),則它關(guān)于直線x=a的對稱點為P′( 15、2a-x,y).因為f(a-x)=f(a+x),所以f(2a-x)=f[a+(a-x)]=f[a-(a-x)]=f(x).
這說明點P′(2a-x,y)也在函數(shù)y=f(x)的圖象上,則函數(shù)圖象關(guān)于直線x=a對稱,
由此得出:函數(shù)y=f(x)對定義域內(nèi)任一值x都有f(a-x)=f(a+x)?y=f(x)的圖象關(guān)于直線x=a對稱.
若改變在直線x=a兩邊取值的情況會得到如下結(jié)論:
f(x)在定義域內(nèi)恒滿足的條件
y=f(x)的圖象的對稱軸
f(a+x)=f(a-x)
直線x=a
f(x)=f(a-x)
直線x=
f(a+x)=f(b-x)
直線x=
2.函數(shù)圖象關(guān)于點( 16、a,0)對稱的問題
【典例2】 當函數(shù)y=f(x)的圖象關(guān)于點(a,0)對稱時,又會滿足怎樣的條件呢?
[解] 如圖所示,在直線x=a兩邊取對稱的兩個自變量的值,如a-x,a+x,由對稱性知它們的函數(shù)值互為相反數(shù),即f(a-x)=-f(a+x);
反之,若對定義域內(nèi)任一值x都有f(a-x)=-f(a+x),則可證明其圖象關(guān)于點(a,0)對稱.
證明:設函數(shù)y=f(x)圖象上任一點為P(x,y),則它關(guān)于點(a,0)的對稱點為P′(2a-x,-y).因為f(a-x)=-f(a+x),所以f(2a-x)=f[a+(a-x)]=-f[a-(a-x)]=-f(x)=-y.
這說明點P′( 17、2a-x,-y)也在函數(shù)y=f(x)的圖象上,則函數(shù)圖象關(guān)于點(a,0)對稱.
由此得出:函數(shù)y=f(x)對定義域內(nèi)任一值x都有f(a-x)=-f(a+x)?y=f(x)的圖象關(guān)于點(a,0)對稱.
若改變在直線x=a兩邊取值的情況會得到如下結(jié)論:
f(x)在定義域內(nèi)恒滿足的條件
y=f(x)的圖象的對稱中心
f(a-x)=-f(a+x)
點(a,0)
f(x)=-f(a-x)
點
f(a+x)=-f(b-x)
點
二、抽象函數(shù)的奇偶性與單調(diào)性
抽象函數(shù)涉及的問題有如下幾類:
一是單調(diào)性,由于沒有具體的函數(shù)解析式,研究抽象函數(shù)的單調(diào)性就得靠題中給出的抽象函數(shù)所滿足 18、的關(guān)系,通過賦特殊值、轉(zhuǎn)化等手段,歸結(jié)到函數(shù)單調(diào)性的定義上去解決.
二是奇偶性,這類題的入手點是函數(shù)奇偶性的定義,解題時抓住定義,實現(xiàn)問題的轉(zhuǎn)化.
三是不等式,一般要先研究函數(shù)的性質(zhì),再轉(zhuǎn)化為一般的不等式進行解答.
【典例3】 已知定義在(-∞,0)∪(0,+∞)上的函數(shù)f(x)滿足:①對任意x,y∈(-∞,0)∪(0,+∞),f(x·y)=f(x)+f(y);②當x>1時,f(x)>0,且f(2)=1.
(1)試判斷函數(shù)f(x)的奇偶性;
(2)判斷函數(shù)f(x)在(0,+∞)上的單調(diào)性;
(3)求函數(shù)f(x)在區(qū)間[-4,0)∪(0,4]上的最大值;
(4)求不等式f(3x-2 19、)≥4的解集.
[解] (1)令x=y(tǒng)=1,則f(1×1)=f(1)+f(1),
得f(1)=0;再令x=y(tǒng)=-1,則f[(-1)·(-1)]=f(-1)+f(-1),得f(-1)=0.對于條件f(x·y)=f(x)+f(y),令y=-1,則f(-x)=f(x)+f(-1),
∴f(-x)=f(x).又∵函數(shù)f(x)的定義域關(guān)于原點對稱,∴函數(shù)f(x)為偶函數(shù).
(2)任取x1,x2∈(0,+∞),且x1 20、f(2)+f(2),又f(2)=1,
∴f(4)=2.又由(1)(2)知函數(shù)f(x)在區(qū)間[-4,0)∪(0,4]上是偶函數(shù),且在(0,4]上是增函數(shù),∴函數(shù)f(x)在區(qū)間[-4,0)∪(0,4]上的最大值為f(4)=f(-4)=2.
(4)∵4=2+2=f(4)+f(4)=f(16),∴原不等式轉(zhuǎn)化為f(3x-2)≥f(16).又∵函數(shù)f(x)為偶函數(shù),且函數(shù)f(x)在(0,+∞)上是增函數(shù),∴原不等式又轉(zhuǎn)化為|3x-2|≥16,即3x-2≥16或3x-2≤-16,∴不等式f(3x-2)≥4的解集為{x.
[點評] 對于抽象函數(shù)奇偶性、單調(diào)性的判斷,定義法是一種常用手段.具體的解題策略 21、是:首先通過賦值得到f(1),f(0),f(-1)之類的特殊自變量的函數(shù)值,然后再通過賦值構(gòu)造f(x)與f(-x)或f(x2)與f(x1)之間的關(guān)系式進行函數(shù)奇偶性或單調(diào)性的判斷.
課后作業(yè)(二十二)
復習鞏固
一、選擇題
1.下列函數(shù)中,既是偶函數(shù),又是在區(qū)間(0,+∞)上單調(diào)遞減的函數(shù)為( )
A.y= B.y=
C.y=x2 D.y=2x
[解析] 易判斷A、C為偶函數(shù),B、D為奇函數(shù),但函數(shù)y=x2在(0,+∞)上單調(diào)遞增,所以選A.
[答案] A
2.已知f(x)是定義在R上的奇函數(shù),當x≥0時,f(x)=x2-2x,則f(x)在R上的表達式是( )
A.y= 22、x(x-2) B.y=x(|x|+2)
C.y=|x|(x-2) D.y=x(|x|-2)
[解析] 由x≥0時,f(x)=x2-2x,
f(x)是定義在R上的奇函數(shù)得,當x<0時,-x>0,f(x)=-f(-x)=-(x2+2x)=x(-x-2).
∴f(x)=即f(x)=x(|x|-2).
[答案] D
3.若函數(shù)f(x)=ax2+(2+a)x+1是偶函數(shù),則函數(shù)f(x)的單調(diào)遞增區(qū)間為( )
A.(-∞,0] B.[0,+∞)
C.(-∞,+∞) D.[1,+∞)
[解析] 因為函數(shù)為偶函數(shù),所以a+2=0,a=-2,即該函數(shù)f(x)=-2x2+1,所以函數(shù)f(x)在 23、(-∞,0]上單調(diào)遞增.
[答案] A
4.f(x)是定義在R上的奇函數(shù)且單調(diào)遞減,若f(2-a)+f(4-a)<0,則a的取值范圍是( )
A.a(chǎn)<1 B.a(chǎn)<3
C.a(chǎn)>1 D.a(chǎn)>3
[解析] ∵f(x)在R上為奇函數(shù),
∴f(2-a)+f(4-a)<0轉(zhuǎn)化為f(2-a)<-f(4-a)=f(a-4).
又f(x)在R上單調(diào)遞減,
∴2-a>a-4,得a<3.
[答案] B
5.奇函數(shù)f(x)在區(qū)間[3,6]上是增函數(shù),在區(qū)間[3,6]上的最大值為8,最小值為-1,則f(6)+f(-3)的值為( )
A.10 B.-10
C.9 D.15
[解析] 由于f( 24、x)在[3,6]上為增函數(shù),f(x)的最大值為f(6)=8,f(x)的最小值為f(3)=-1,f(x)為奇函數(shù),故f(-3)=-f(3)=1,∴f(6)+f(-3)=8+1=9.
[答案] C
二、填空題
6.已知y=f(x)是奇函數(shù),若g(x)=f(x)+2且g(1)=1,則g(-1)=________.
[解析] 因為g(x)=f(x)+2,g(1)=1,所以1=f(1)+2,所以f(1)=-1,又因為f(x)是奇函數(shù),所以f(-1)=1,則g(-1)=f(-1)+2=3.
[答案] 3
7.設函數(shù)y=f(x)是偶函數(shù),它在[0,1]上的圖象如圖.則它在[-1,0)上的解析式為 25、__________________.
[解析] 由題意知f(x)在[-1,0)上為一條線段,且過(-1,1),(0,2),設f(x)=kx+b(-1≤x<0),代入解得k=1,b=2,所以f(x)=x+2(-1≤x<0).
[答案] f(x)=x+2(-1≤x<0)
8.已知函數(shù)y=f(x)是偶函數(shù),其圖象與x軸有四個交點,則方程f(x)=0的所有實根之和是________.
[解析] 由題意,知函數(shù)y=f(x)的圖象關(guān)于y軸對稱,所以其圖象與x軸的四個交點也兩兩成對,關(guān)于y軸對稱,即方程f(x)=0的實根兩兩互為相反數(shù),故其所有實根之和是0.
[答案] 0
三、解答題
9 26、.已知函數(shù)f(x)(x∈R)是奇函數(shù),且當x>0時,f(x)=x2-2x-1,求函數(shù)f(x)的解析式.
[解] 當x<0時,-x>0,
∴f(-x)=(-x)2+2x-1.
∵f(x)是奇函數(shù),∴f(-x)=-f(x),
∴f(x)=-x2-2x+1,
∵f(x)(x∈R)是奇函數(shù),∴f(0)=0.
∴所求函數(shù)的解析式為f(x)=
10.設f(x)在R上是偶函數(shù),在(-∞,0)上遞減,若f(a2-2a+3)>f(a2+a+1),求實數(shù)a的取值范圍.
[解] 由題意知f(x)在(0,+∞)上是增函數(shù).
又a2-2a+3=(a-1)2+2>0,
a2+a+1=2+>0,
且f 27、(a2-2a+3)>f(a2+a+1),
所以a2-2a+3>a2+a+1,解得a<.
綜上,實數(shù)a的取值范圍是.
綜合運用
11.若f(x)滿足f(-x)=f(x)在區(qū)間(-∞,-1]上是增函數(shù),則( )
A.f 28、)=x2+3x+1,則f(x)=( )
A.x2 B.2x2
C.2x2+2 D.x2+1
[解析] 因為f(x)+g(x)=x2+3x+1, ①
所以f(-x)+g(-x)=x2-3x+1.
又f(x)為偶函數(shù),f(-x)=f(x);
g(x)為奇函數(shù),g(-x)=-g(x),
所以f(x)-g(x)=x2-3x+1. ②
聯(lián)立①②可得f(x)=x2+1.
[答案] D
13.已知函數(shù)f(x)是定義在{x|x≠0}上的奇函數(shù),當x<0時,f(x)=2x2+x-1,則當x>0時,f(x)的遞減區(qū)間是________.
[解析] 當x<0時,函數(shù)f(x)=2x 29、2+x-1在上是遞減的,又函數(shù)f(x)為奇函數(shù),由奇函數(shù)圖象的特征知,當x>0時,f(x)的遞減區(qū)間是.
[答案]
14.若函數(shù)f(x)是定義在R上的偶函數(shù),在(-∞,0]上是減函數(shù),且f(2)=0,則使得f(x)<0的x的取值范圍是________.
[解析] 由題意知f(-2)=f(2)=0,當x∈(-2,0)時,f(x) 30、(1)判斷函數(shù)f(x)的奇偶性;
(2)如果f(4)=1,f(x-1)<2,且f(x)在[0,+∞)上是增函數(shù),試求實數(shù)x的取值范圍.
[解] (1)令x1=x2=0,得f(0)=0,
令x1=x,x2=-x,
得f(0)=f(x)+f(-x)=0,
即f(-x)=-f(x),所以f(x)為奇函數(shù).
(2)因為f(4)=1,所以f(8)=f(4)+f(4)=2,
所以原不等式化為f(x-1)
- 溫馨提示:
1: 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
2: 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
3.本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會有圖紙預覽,若沒有圖紙預覽就沒有圖紙。
4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
5. 裝配圖網(wǎng)僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負責。
6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
7. 本站不保證下載資源的準確性、安全性和完整性, 同時也不承擔用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。
最新文檔
- 6.煤礦安全生產(chǎn)科普知識競賽題含答案
- 2.煤礦爆破工技能鑒定試題含答案
- 3.爆破工培訓考試試題含答案
- 2.煤礦安全監(jiān)察人員模擬考試題庫試卷含答案
- 3.金屬非金屬礦山安全管理人員(地下礦山)安全生產(chǎn)模擬考試題庫試卷含答案
- 4.煤礦特種作業(yè)人員井下電鉗工模擬考試題庫試卷含答案
- 1 煤礦安全生產(chǎn)及管理知識測試題庫及答案
- 2 各種煤礦安全考試試題含答案
- 1 煤礦安全檢查考試題
- 1 井下放炮員練習題含答案
- 2煤礦安全監(jiān)測工種技術(shù)比武題庫含解析
- 1 礦山應急救援安全知識競賽試題
- 1 礦井泵工考試練習題含答案
- 2煤礦爆破工考試復習題含答案
- 1 各種煤礦安全考試試題含答案