函数的奇偶性(2)

第3讲 函数的简单性质——奇偶性知识 整合【基础知识】1．如果对于函数f (x )定义域内任意一个x ，都有f (－x )＝f (x )，那么函数f (x )叫做偶函数．如果对于函数f (x )定义域内任意一个x ，都有f (－x )＝－f (x )，那么f (x )叫做奇函数．2．如果奇函数f (x )在x ＝0处有定义，则f (0)＝0.如果函数f (x )的定义域不关于原点对称，那么f (x )一定是非奇非偶函数．如果f (x )是既奇又偶函数，那么f (x )的表达式是f (x )＝0.3．奇偶函数的性质(1)奇偶函数定义域关于原点对称．(2)奇函数图象关于原点对称，偶函数的图象关于y 轴对称．(3)奇函数在对称区间上的单调性相同，偶函数在对称区间上的单调性相反．4．周期性周期函数：对于函数y ＝f (x )，如果存在一个非零常数T ，使得当x 取定义域内的任何值时，都有f (x )＝f (x ＋T )，那么就称函数y ＝f (x )为周期函数，T 为这个函数的周期．【基础自测】1．已知函数f (x )是偶函数，若f (1)＝2，则f (－1)＝________.2．已知定义在R 上的奇函数f (x )，满足f (x ＋4)＝f (x )，则f (8)的值为________．3．若f (x )＝ax 2＋bx ＋c (a ≠0)是偶函数，则g (x )＝ax 3＋bx 2＋cx 是__________函数．(填“奇”或“偶”)4．已知函数f (x )的周期为2，f (－1)＝3，则f (3)＝________.重难点 突破考点1 判断函数的奇偶性 重点阐述判别函数奇偶性的方法第一，求函数定义域，看函数的定义域是否关于原点对称，若不对称，则该函数为非奇非偶函数；第二，若定义域关于原点对称，函数表达式能化简的，则对函数表达式进行适当的化简，以便于判断；第三，利用定义域进行等价变形判断；第四，分段函数应分段讨论，要注意根据x 的范围取相应的函数表达式或利用图象判断．例1：判断下列函数的奇偶性：(1)f (x )＝x (12x －1＋12)； (2)f (x )＝log 2(x ＋x 2＋1)；(3)f (x )＝3－x 2＋x 2－3； (4)f (x )＝⎩⎪⎨⎪⎧x 2＋x (x ＜0)－x 2＋x (x ＞0)；(5)f (x )＝x 2－|x －a |＋2.【解】【点评】判断奇偶性，首先要看定义域，再由f(－x)与f(x)的关系作出判断，也可利用图象判断出f(x)的奇偶性．举一反三：判断下列函数的奇偶性：f(x)＝1＋22x－1.考点2函数性质的综合应用难点释疑单调性和奇偶性是函数两条重要的基本性质，二者之间有下面的密切关系：(1)奇函数在关于原点对称的区间上具有相同的单调性；(2)偶函数在关于原点对称的区间上具有相反的单调性．巧妙运用这一关系，可以解决很多函数的综合问题，特别是抽象函数(即没有给出函数解析式的函数)问题．例2：若偶函数f(x)在区间[3,6]上是增函数，且f(6)＝9，那么它在区间[－6，－3]上的最大值为________．【解】【点评】函数的性质本身就是一个整体，因此函数的单调性、奇偶性甚至函数的周期性本身就紧密地结合在一起，在求解试题时一定要注意这一点，要综合分析函数的性质．举一反三：设定义在[－2,2]上的偶函数f(x)在区间[0,2]上单调递减，若f(m)＜f(1)，求实数m的取值范围．考点3函数的周期性重点阐述判断函数周期性的几个常用结论若对于函数f(x)定义域内的任意一个x都有：①f(x＋a)＝－f(x)(a≠0)，则函数f(x)必为周期函数，2|a|是它的一个周期；②f(x＋a)＝1f(x)(a≠0)，则函数f(x)必为周期函数，2|a|是它的一个周期；③f(x＋a)＝－1f(x)，则函数f(x)必为周期函数，2|a|是它的一个周期．难点释疑应用函数的周期性时，应保证自变量在给定的区间内．例3：(12江苏高考)设f(x)是定义在R上且周期为2的函数，在区间[－1,1]上，f(x)＝⎩⎪⎨⎪⎧ax ＋1，－1≤x ＜0，bx ＋2x ＋1，0≤x ≤1，其中a ，b ∈R .若f (12)＝f (32)，则a ＋3b 的值为________． 【解】【点评】 本小题主要考查周期函数的概念、分段函数的理解以及分析问题的能力，考查运算求解能力，题中隐含关系f (－1)＝f (1)，对学生思维的深刻性有较高要求．本题属中等难度题．举一反三：设函数f (x )是定义在R 上的周期为2的偶函数，当x ∈[0,1]时，f (x )＝x ＋1，则f (32)＝________.课堂 训练1．(13江苏模拟)若函数f (x )＝22x ＋1＋m 为奇函数，则实数m ＝________. 2．设f (x )是周期为2的奇函数，当0≤x ≤1时，f (x )＝2x (1－x )，则f (－52)＝________. 3．(13江苏模拟)已知定义在R 上的偶函数f (x )，满足f (x ＋2)·f (x )＝1.对于x ∈R 恒成立，且f (x )＞0，则f (119)的值为________．4．(13江苏模拟)设f (x )是定义在R 上且以3为周期的奇函数，若f (1)≤1，f (2)＝(2a －3)(a ＋1)，则实数a 的取值范围是________．5．定义在R 上的偶函数y ＝f (x )在[0，＋∞)上单调递减，且f (12) ＝0，则满足f (log 14x )＜0的x 的取值范围为________．作业：一、填空题1．函数①y ＝x sin x ；②y ＝22x －1＋1；③y ＝⎩⎪⎨⎪⎧2x (x ≤0)，log 2x (0<x ≤1)；④y ＝－x 2＋2x ＋1，x ∈[－2,2]中，函数图象具有对称性的是__________．2．若函数f (x )＝3ax ＋1－a x 2－4为偶函数，则实数a 的值__________． 3．(13江苏模拟)已知f (x )为奇函数，g (x )＝f (x )＋9，g (－2)＝3，则f (2)＝________.4．若f (x )是R 上周期为5的奇函数．且有f (1)＝1，f (2)＝2，则f (3)－f (4)＝________.5.定义在R 上的偶函数f (x )的部分图象如图所示，则在(－2,0)上，下列函数中与f (x )的单调性不同．．的是________．①y ＝x 2＋1②y ＝|x |＋1③y ＝⎩⎪⎨⎪⎧ 2x ＋1，x ≥0x 3＋1，x <0④y ＝⎩⎪⎨⎪⎧e x ，x ≥0e －x ，x <06．(13江苏模拟)设α∈{－1,112，3}，则使函数y ＝x α的定义域为R 且为奇函数的所有α的值为________．7．设偶函数f (x )满足f (x )＝2x －4(x ≥0)，则{x |f (x －2)＞0}＝________.8．定义在R 上的偶函数f (x )满足： 对任意的x 1，x 2∈(－∞，0](x 1≠x 2)，有(x 2－x 1)(f (x 2)－f (x 1))＞0恒成立．则当n ∈N *时，下列说法正确的有________．①f (n ＋1)＜f (－n )＜f (n －1)②f (n －1)＜f (－n )＜f (n ＋1)③f (－n )＜f (n －1)＜f (n ＋1)④f (n ＋1)＜f (n －1)＜f (－n )二、解答题9．已知定义域为R 的函数f (x )＝－2x ＋b 2x ＋1＋a是奇函数． (1)求a ，b 的值；(2)若对任意的t ∈R ，不等式f (t 2－2t )＋f (2t 2－k )<0恒成立．求k 的取值范围．10．已知函数f (x )＝x 2＋a x(x ≠0，常数a ∈R )．讨论函数f (x )的奇偶性，并说明理由．11．设f (x )是定义在R 上的奇函数，且对任意实数x ，恒有f (x ＋2)＝－f (x )．当x ∈[0,2]时，f (x )＝2x －x 2.(1)求证：f (x )的周期函数．(2)当x ∈[2,4]时，求f (x )的解析式．(3)计算f (0)＋f (1)＋f (2)＋…＋f (2013)．12．已知函数f (x )＝x 2＋(a ＋1)x ＋lg|a ＋2|(a ∈R ，且a ≠－2)．(1)写出一个奇函数g (x )和一个偶函数h (x )，使f (x )＝g (x )＋h (x )；(2)对(1)中的g (x )．命题P: 函数f (x )在区间[(a ＋1)2，＋∞)上是增函数；命题Q: 函数g (x )是减函数；如果命题P 、 Q 有且仅有一个是真命题，求a 的取值范围；(3)在(2)的条件下，求f (2)的取值范围．。

函数的奇偶性教案引言函数是数学中非常重要的概念之一，在高中数学课程中，我们经常会接触到各种类型的函数并学习相关的知识。

其中，函数的奇偶性是一个相对较为复杂的概念，需要进行较为深入的理解和掌握。

本教案将从奇函数和偶函数的定义、性质以及函数图像的对称性等方面，通过理论讲解和练习题的形式进行教学。

希望通过本教案的学习，学生能够清楚地理解函数的奇偶性概念，并能够熟练地应用到实际问题中去。

一、奇偶性的定义在学习函数的奇偶性之前，我们首先需要明确函数的定义。

1. 函数的定义函数是一种对应关系，它是一种将一个集合的元素映射到另一个集合的元素的规则。

函数可以用一个公式来表示，通常形式为：y = f(x)其中，x表示自变量，y表示因变量，f(x)表示函数。

2. 奇函数的定义奇函数是满足以下条件的函数：f(-x) = -f(x)换句话说，如果将函数的自变量取相反数，并且函数值取相反数后仍然相等，那么这个函数就是奇函数。

3. 偶函数的定义偶函数是满足以下条件的函数：f(-x) = f(x)换句话说，如果将函数的自变量取相反数，并且函数值保持不变，那么这个函数就是偶函数。

二、奇偶性的性质了解奇偶函数的性质对于理解和应用奇偶性概念非常重要。

1. 奇函数的性质奇函数具有以下性质：•奇函数关于原点对称，即对任意x，有f(-x) = -f(x)。

•奇函数的图像关于原点对称。

2. 偶函数的性质偶函数具有以下性质：•偶函数关于y轴对称，即对任意x，有f(-x) = f(x)。

•偶函数的图像关于y轴对称。

3. 注意事项•一个函数既可以是奇函数，又可以是偶函数。

例如，f(x) = 0既是奇函数也是偶函数。

•如果一个函数既不是奇函数，也不是偶函数，则称其为既非奇函数又非偶函数。

三、探索奇偶性的应用奇函数和偶函数的性质在实际问题中有广泛的应用。

下面是几个常见的例子：•对于奇函数，当已知函数在某个点的函数值时，我们可以利用奇函数的性质得到对称的另外一个点的函数值。

函数的奇偶性【学习目标】1.理解函数的奇偶性定义；2.会利用图象和定义判断函数的奇偶性；3.掌握利用函数性质在解决有关综合问题方面的应用. 【要点梳理】要点一、函数的奇偶性概念及判断步骤 1．函数奇偶性的概念偶函数：若对于定义域内的任意一个x ，都有f(-x)=f(x)，那么f(x)称为偶函数. 奇函数：若对于定义域内的任意一个x ，都有f(-x)=-f(x)，那么f(x)称为奇函数. 要点诠释：（1）奇偶性是整体性质； （2）x 在定义域中，那么-x 在定义域中吗？----具有奇偶性的函数，其定义域必定是关于原点对称的； （3）f(-x)=f(x)的等价形式为：()()()0,1(()0)()f x f x f x f x f x ---==≠， f(-x)=-f(x)的等价形式为：()()()01(()0)()f x f x f x f x f x -+-==-≠，； （4）由定义不难得出若一个函数是奇函数且在原点有定义，则必有f(0)=0； （5）若f(x)既是奇函数又是偶函数，则必有f(x)=0. 2.奇偶函数的图象与性质（1）如果一个函数是奇函数，则这个函数的图象是以坐标原点为对称中心的中心对称图形；反之，如果一个函数的图象是以坐标原点为对称中心的中心对称图形，则这个函数是奇函数.（2）如果一个函数为偶函数，则它的图象关于y 轴对称；反之，如果一个函数的图像关于y 轴对称，则这个函数是偶函数.3.用定义判断函数奇偶性的步骤（1）求函数()f x 的定义域，判断函数的定义域是否关于原点对称，若不关于原点对称，则该函数既不是奇函数，也不是偶函数，若关于原点对称，则进行下一步；（2）结合函数()f x 的定义域，化简函数()f x 的解析式；（3）求()f x -，可根据()f x -与()f x 之间的关系，判断函数()f x 的奇偶性.若()f x -=-()f x ，则()f x 是奇函数； 若()f x -=()f x ，则()f x 是偶函数；若()f x -()f x ≠±，则()f x 既不是奇函数，也不是偶函数；若()f x -()f x =且()f x -=-()f x ，则()f x 既是奇函数，又是偶函数要点二、判断函数奇偶性的常用方法（1）定义法：若函数的定义域不是关于原点对称，则立即可判断该函数既不是奇函数也不是偶函数；若函数的定义域是关于原点对称的，再判断()f x -与()f x ±之一是否相等.（2）验证法：在判断()f x -与()f x 的关系时，只需验证()f x -()f x ±=0及()1()f x f x -=±是否成立即可.（3）图象法：奇（偶）函数等价于它的图象关于原点（y 轴）对称.（4）性质法：两个奇函数的和仍为奇函数；两个偶函数的和仍为偶函数；两个奇函数的积是偶函数；两个偶函数的积是偶函数；一个奇函数与一个偶函数的积是奇函数.（5）分段函数奇偶性的判断判断分段函数的奇偶性时，通常利用定义法判断.在函数定义域内，对自变量x 的不同取值范围，有着不同的对应关系，这样的函数叫做分段函数.分段函数不是几个函数，而是一个函数.因此其判断方法也是先考查函数的定义域是否关于原点对称，然后判断()f x -与()f x 的关系.首先要特别注意x 与x -的范围，然后将它代入相应段的函数表达式中，()f x 与()f x -对应不同的表达式，而它们的结果按奇偶函数的定义进行比较.要点三、关于函数奇偶性的常见结论奇函数在其对称区间[a,b]和[-b ，-a]上具有相同的单调性，即已知()f x 是奇函数，它在区间[a,b]上是增函数（减函数），则()f x 在区间[-b ，-a]上也是增函数（减函数）；偶函数在其对称区间[a,b]和[-b ，-a]上具有相反的单调性，即已知()f x 是偶函数且在区间[a,b]上是增函数（减函数），则()f x 在区间[-b ，-a]上也是减函数（增函数）.【典型例题】类型一、判断函数的奇偶性 例1. 判断下列函数的奇偶性：(1)()(f x x =+； (2)f(x)=x 2-4|x|+3 ；(3)f(x)=|x+3|-|x-3|； (4)()f x =；(5)22-(0)()(0)x x x f x x x x ⎧+≥⎪=⎨+<⎪⎩； (6)1()[()-()]()2f x g x g x x R =-∈【思路点拨】利用函数奇偶性的定义进行判断.【答案】（1）非奇非偶函数；（2）偶函数；（3）奇函数；（4）奇函数；（5）奇函数；（6）奇函数． 【解析】(1)∵f(x)的定义域为(]-1,1，不关于原点对称，因此f(x)为非奇非偶函数； (2)对任意x ∈R ，都有-x ∈R ，且f(-x)=x 2-4|x|+3=f(x)，则f(x)=x 2-4|x|+3为偶函数 ； (3)∵x ∈R ，f(-x)=|-x+3|-|-x-3|=|x-3|-|x+3|=-f(x)，∴f(x)为奇函数；(4)[)(]2-1x 11-x 0 x -1,00,1x 0x -4x+22≤≤⎧≥⎧∴∴∈⋃⎨⎨≠≠≠±⎩⎩Q 且()(2)-2f x x x∴==+(-)--()f x f x x∴===，∴f(x)为奇函数；(5)∵x ∈R ，f(x)=-x|x|+x ∴f(-x)=-(-x)|-x|+(-x)=x|x|-x=-f(x)，∴f(x)为奇函数； (6)11(-){(-)-[-(-)]}[(-)-()]-()22f xg x g x g x g x f x ===Q ，∴f(x)为奇函数. 【总结升华】判定函数奇偶性容易失误是由于没有考虑到函数的定义域.函数的定义域关于原点对称是函数具有奇偶性的前提条件，因此研究函数的奇偶性必须“坚持定义域优先”的原则，即优先研究函数的定义域，否则就会做无用功.如在本例（4）中若不研究定义域，在去掉|2|x +的绝对值符号时就十分麻烦.举一反三：【变式1】判断下列函数的奇偶性：(1)23()3xf x x =+；(2)()|1||1|f x x x =++-；(3)222()1x xf x x +=+；(4)22x 2x 1(x 0)f (x)0(x 0)x 2x 1(x 0)⎧+-<⎪==⎨⎪-++>⎩. 【答案】（1）奇函数；（2）偶函数；（3）非奇非偶函数；（4）奇函数． 【解析】(1)()f x 的定义域是R ， 又223()3()()()33x xf x f x x x --==-=--++，()f x ∴是奇函数．（2）()f x 的定义域是R ，又()|1||1||1||1|()f x x x x x f x -=-++--=-++=，()f x ∴是偶函数． （3）22()()()11f x x x x x -=-+-+=-+()()()()f x f x f x f x ∴-≠--≠且，∴()f x 为非奇非偶函数．（4）任取x>0则-x<0，∴f(-x)=(-x)2+2(-x)-1=x 2-2x-1=-(-x 2+2x+1)=-f(x)任取x<0，则-x>0 f(-x)=-(-x)2+2(-x)+1=-x 2-2x+1=-(x 2+2x-1)=-f(x) x=0时，f(0)=-f(0) ∴x ∈R 时，f(-x)=-f(x) ∴f(x)为奇函数. 【高清课堂：函数的奇偶性356732例2（1）】【变式2】已知f(x)，g(x)均为奇函数，且定义域相同，求证：f(x)+g(x)为奇函数，f(x)·g(x)为偶函数.证明：设F(x)=f(x)+g(x)，G(x)=f(x)·g(x)则F(-x)=f(-x)+g(-x)=-f(x)-g(x)=-[f(x)+g(x)]=-F(x) G(-x)=f(-x)·g(-x)=-f(x)·[-g(x)]=f(x)·g(x)=G(x) ∴f(x)+g(x)为奇函数，f(x)·g(x)为偶函数. 【高清课堂：函数的奇偶性356732例2（2）】【变式3】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 【答案】A例2.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 +=+，判断()f x 的奇偶性. 【答案】奇函数【解析】因为对于任何实数,a b ，都有()()()f a b f a f b +=+，可以令,a b 为某些特殊值，得出()()f x f x -=-.设0,a =则()(0)()f b f f b =+，∴(0)0f =. 又设,a x b x =-=，则(0)()()f f x f x =-+，()()f x f x ∴-=-，()f x ∴是奇函数.【总结升华】判断抽象函数的单调性，可用特殊值赋值法来求解.在这里，由于需要判断()f x -与()f x 之间的关系，因此需要先求出(0)f 的值才行.举一反三： 【变式1】 已知函数(),f x x R ∈，若对于任意实数12,x x ，都有121212()()2()()f x x f x x f x f x ++-=⋅，判断函数()f x 的奇偶性.【答案】偶函数 【解析】令120,,x x x ==得()()2(0)()f x f x f f x +-=，令210,,x x x ==得()()2(0)()f x f x f f x +=由上两式得：()()()()f x f x f x f x +-=+，即()()f x f x -=∴()f x 是偶函数.类型二、函数奇偶性的应用(求值，求解析式，与单调性结合)例 3. f(x)，g(x)均为奇函数，()()()2H x af x bg x =++在()0,+∞上的最大值为5，则()H x 在（-,2∞）上的最小值为 ．【答案】 -1【解析】考虑到(),()f x g x 均为奇函数，联想到奇函数的定义，不妨寻求()H x 与()H x -的关系．()H x +()H x -=()()2()()2af x bg x af x bg x +++-+-+()(),()()f x f x g x g x -=--=-Q ， ()()4H x H x ∴+-=．当0x <时，()4()H x H x =--， 而0x ->，()5H x ∴-≤，()1H x ∴≥- ∴()H x 在(,0)-∞上的最小值为-1．【总结升华】本例很好地利用了奇函数的定义，其实如果仔细观察还可以发现()()af x bg x +也是奇函数，从这个思路出发，也可以很好地解决本题．过程如下：0x >Q 时，()H x 的最大值为5，0x ∴>时()()af x bg x +的最大值为3，0x ∴<时()()af x bg x +的最小值为-3，0x ∴<时，()H x 的最小值为-3+2=-1．举一反三：【变式1】已知f(x)=x 5+ax 3-bx-8，且f(-2)=10，求f(2). 【答案】-26【解析】法一：∵f(-2)=(-2)5+(-2)3a-(-2)b-8=-32-8a+2b-8=-40-8a+2b=10∴8a-2b=-50 ∴f(2)=25+23a-2b-8=8a-2b+24=-50+24=-26 法二：令g(x)=f(x)+8易证g(x)为奇函数 ∴g(-2)=-g(2) ∴f(-2)+8=-f(2)-8 ∴f(2)=-f(-2)-16=-10-16=-26.【总结升华】本题要会对已知式进行变形，得出f(x)+8= x 5+ax 3-bx 为奇函数，这是本题的关键之处，从而问题(2)g 便能迎刃而解.例4. 已知()f x 是定义在R 上的奇函数，当0x >时，2()31f x x x =+-，求()f x 的解析式．【答案】2231,0,()0,0,31,0.x x x f x x x x x ⎧+->⎪==⎨⎪-++<⎩【解析】()f x Q 是定义在R 上的奇函数，()()f x f x ∴-=-，Q 当0x <时，0x ->，2()()()3()1f x f x x x ⎡⎤∴=--=--+--⎣⎦=231x x -++又奇函数()f x 在原点有定义，(0)0f ∴=．2231,0,()0,0,31,0.x x x f x x x x x ⎧+->⎪∴==⎨⎪-++<⎩【总结升华】若奇函数()f x 在0x =处有意义，则必有(0)0f =，即它的图象必过原点（0，0）． 举一反三：【高清课堂：函数的奇偶性 356732 例3】 【变式1】（1）已知偶函数()f x 的定义域是R ，当0x ≤时2()31f x x x =--，求()f x 的解析式.（2）已知奇函数()g x 的定义域是R ，当0x >时2()21g x x x =+-，求()g x 的解析式.【答案】（1）2231(0)()31(0)x x x f x x x x ⎧+->⎪=⎨--≤⎪⎩；（2）2221(0)()0021(0)x x x g x x x x x ⎧+->⎪==⎨⎪-++<⎩ （）例5. 定义域在区间[－2，2]上的偶函数()g x ，当x ≥0时，()g x 是单调递减的，若(1)()g m g m -<成立，求m 的取值范围．【思路点拨】根据定义域知1－m ，m ∈[―1，2]，但是1―m ，m 在[―2，0]，[0，2]的哪个区间内尚不明确，若展开讨论，将十分复杂，若注意到偶函数()f x 的性质：()()(||)f x f x f x -==，可避免讨论．【答案】1[1,)2-． 【解析】由于()g x 为偶函数，所以(1)(1)g m g m -=-，()(||)g m g m =．因为x ≥0时，()g x 是单调递减的，故|1|||(1)()(|1|)(||)|1|2||2m m g m g m g m g m m m ->⎧⎪-<⇔-<⇔-≤⎨⎪≤⎩，所以222121222m m m m m ⎧-+>⎪-≤-≤⎨⎪-≤≤⎩，解得112m -≤<．故m 的取值范围是1[1,)2-．【总结升华】在解题过程中抓住偶函数的性质，将1―m ，m 转化到同一单调区间上，避免了对由于单调性不同导致1―m 与m 大小不明确的讨论，从而使解题过程得以优化．另外，需注意的是不要忘记定义域．类型三、函数奇偶性的综合问题例6. 已知()y f x =是偶函数，且在[0，+∞）上是减函数，求函数2(1)f x -的单调递增区间． 【思路点拨】本题考查复合函数单调性的求法。