函数(5)函数性质(三)
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函数的基本性质教案一、教学目标1. 让学生理解函数的概念,掌握函数的基本性质,包括单调性、奇偶性、周期性等。
2. 能够运用函数的基本性质解决实际问题,提高学生的数学应用能力。
3. 培养学生的逻辑思维能力,提高学生分析问题和解决问题的能力。
二、教学内容1. 函数的概念及定义2. 函数的单调性3. 函数的奇偶性4. 函数的周期性5. 函数的基本性质在实际问题中的应用三、教学重点与难点1. 教学重点:函数的基本性质,包括单调性、奇偶性、周期性。
2. 教学难点:函数性质的证明和应用。
四、教学方法1. 采用讲授法,系统地讲解函数的基本性质。
2. 利用实例进行分析,帮助学生理解函数性质的应用。
3. 引导学生进行自主学习,培养学生的逻辑思维能力。
4. 利用小组讨论,提高学生的合作能力。
五、教学过程1. 导入:通过生活中的实例,引导学生认识函数,激发学生的学习兴趣。
2. 讲解:讲解函数的概念,定义,并引入函数的单调性、奇偶性、周期性等基本性质。
3. 分析:分析函数性质的证明方法,并通过实例进行分析,让学生理解函数性质的应用。
4. 练习:布置练习题,让学生巩固所学内容。
5. 总结:对本节课的内容进行总结,强调函数基本性质的重要性。
6. 作业布置:布置课后作业,巩固所学知识。
7. 课后辅导:针对学生学习中遇到的问题进行辅导,提高学生的学习能力。
六、教学评价1. 评价方式:采用课堂表现、课后作业和单元测试相结合的方式进行评价。
2. 评价内容:(1) 函数概念的理解和运用;(2) 函数单调性、奇偶性、周期性的理解和证明;(3) 函数性质在实际问题中的应用能力。
七、教学资源1. 教材:《数学分析》;2. 教学课件;3. 实例素材;4. 练习题库;5. 课后辅导资料。
八、教学进度安排1. 第1周:讲解函数的概念及定义;2. 第2周:讲解函数的单调性;3. 第3周:讲解函数的奇偶性;4. 第4周:讲解函数的周期性;5. 第5周:函数性质在实际问题中的应用。
第3节 函数的基本性质:奇偶性知识点一 函数奇偶性 1.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. 2.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.3.奇(偶)函数的定义域特征:奇(偶)函数的定义域关于原点对称.题型一、函数奇偶性的判断 例1 判断下列函数的奇偶性.(1)f (x )=1x ;(2)f (x )=x 2(x 2+2);(3)f (x )=xx -1;(4)f (x )=x 2-1+1-x 2.解 (1)f (x )=1x 的定义域为(-∞,0)∪(0,+∞),∵f (-x )=1-x=-1x =-f (x ),∴f (x )=1x 是奇函数.(2)f (x )=x 2(x 2+2)的定义域为R .∵f (-x )=f (x ),∴f (x )=x 2(x 2+2)是偶函数. (3)f (x )=xx -1的定义域为(-∞,1)∪(1,+∞), ∵定义域不关于原点对称,∴f (x )=xx -1既不是奇函数,也不是偶函数.(4)f (x )=x 2-1+1-x 2的定义域为{-1,1}.∵f (-x )=f (x )=-f (x )=0,∴f (x )=x 2-1+1-x 2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 )=x ;(2)f (x )=1-x 2x ;(3)f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2+x ,x >0,x 2-x ,x <0.解(1)函数f(x)的定义域为[0,+∞),不关于原点对称,所以f(x)=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)=1-x2-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.题型二、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.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.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<x <0或2<x <5}. 题型三、利用函数的奇偶性求参数值例3 (1)若函数f (x )=ax 2+bx +3a +b 是偶函数,定义域为[a -1,2a ],则a =________,b =________.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 =13.又函数f (x )=13x 2+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 )=ax 2+2x 是奇函数,则实数a =________.解析 由奇函数定义有f (-x )+f (x )=0,得a (-x )2+2(-x )+ax 2+2x =2ax 2=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 )=x 2-|x +a |为偶函数,则实数a =________. 解析 方法一 显然x ∈R ,由已知得f (-x )=(-x )2-|-x +a |=x 2-|x -a |. 又f (x )为偶函数,所以f (x )=f (-x ),即x 2-|x +a |=x 2-|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 )=x 2+mx .若f (2)=-3,则m 的值为________. 解析 ∵f (-2)=-f (2)=3,∴f (-2)=(-2)2-2m =3,∴m =12.知识点二 奇偶性与单调性若函数f (x )为奇函数,则f (x )在关于原点对称的两个区间[a ,b ]和[-b ,-a ]上具有相同的单调性;若函数f (x )为偶函数,则f (x )在关于原点对称的两个区间[a ,b ]和[-b ,-a ]上具有相反的单调性.题型一、利用奇偶性求解析式 命题角度1 求对称区间上的解析式例1 函数f (x )是定义域为R 的奇函数,当x >0时,f (x )=-x +1,求当x <0时,f (x )的解析式. 解 设x <0,则-x >0,∴f (-x )=-(-x )+1=x +1,又∵函数f (x )是定义域为R 的奇函数,∴当x <0时,f (x )=-f (-x )=-x -1.反思感悟 求给定哪个区间的解析式就设这个区间上的变量为x ,然后把x 转化为-x ,此时-x 成为了已知区间上的解析式中的变量,通过应用奇函数或偶函数的定义,适当推导,即可得所求区间上的解析式.跟踪训练1已知f (x )是R 上的奇函数,且当x ∈(0,+∞)时,f (x )=x (1+x ),求f (x )的解析式. 解 因为x ∈(-∞,0)时,-x ∈(0,+∞),所以f (-x )=-x [1+(-x )]=x (x -1). 因为f (x )是R 上的奇函数,所以f (x )=-f (-x )=-x (x -1),x ∈(-∞,0).f (0)=0.所以f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x (1+x ),x ≥0,-x (x -1),x <0.命题角度2 构造方程组求解析式例2 设f (x )是偶函数,g (x )是奇函数,且f (x )+g (x )=1x -1,求函数f (x ),g (x )的解析式.解 ∵f (x )是偶函数,g (x )是奇函数,∴f (-x )=f (x ),g (-x )=-g (x ), 由f (x )+g (x )=1x -1.①,用-x 代替x ,得f (-x )+g (-x )=1-x -1,∴f (x )-g (x )=1-x -1,② (①+②)÷2,得f (x )=1x 2-1;(①-②)÷2,得g (x )=xx 2-1.反思感悟 f (x )+g (x )=1x -1对定义域内任意x 都成立,所以可以对x 任意赋值,如x =-x .利用f (x ),g (x )一奇一偶,把-x 的负号或提或消,最终得到关于f (x ),g (x )的二元方程组,从中解出f (x )和g (x ).跟踪训练2设f (x )是偶函数,g (x )是奇函数,且f (x )+g (x )=x 2+2x ,求函数f (x ),g (x )的解析式. 解 ∵f (x )是偶函数,g (x )是奇函数,∴f (-x )=f (x ),g (-x )=-g (x ), 由f (x )+g (x )=2x +x 2.①用-x 代替x ,得f (-x )+g (-x )=-2x +(-x )2,∴f(x)-g(x)=-2x+x2,②(①+②)÷2,得f(x)=x2;(①-②)÷2,得g(x)=2x.题型二、利用函数的奇偶性与单调性比较大小例3设偶函数f(x)的定义域为R,当x∈[0,+∞)时,f(x)是增函数,则f(-2),f(π),f(-3)的大小关系是()A.f(π)>f(-3)>f(-2) B.f(π)>f(-2)>f(-3)C.f(π)<f(-3)<f(-2) D.f(π)<f(-2)<f(-3)解析因为函数f(x)为R上的偶函数,所以f(-3)=f(3),f(-2)=f(2).又当x∈[0,+∞)时,f(x)是增函数,且π>3>2,所以f(π)>f(3)>f(2),故f(π)>f(-3)>f(-2).反思感悟利用函数的奇偶性与单调性比较大小(1)自变量在同一单调区间上,直接利用函数的单调性比较大小;(2)自变量不在同一单调区间上,需利用函数的奇偶性把自变量转化到同一单调区间上,然后利用单调性比较大小.跟踪训练3(1)已知偶函数f(x)在[0,+∞)上单调递减,则f(1)和f(-10)的大小关系为() A.f(1)>f(-10) B.f(1)<f(-10)C.f(1)=f(-10) D.f(1)和f(-10)关系不定答案A解析∵f(x)是偶函数,且在[0,+∞)上单调递减,∴f(-10)=f(10)<f(1).(2)定义在R上的奇函数f(x)为增函数,偶函数g(x)在区间[0,+∞)上的图象与f(x)的图象重合,设a>b>0,下列不等式中成立的有________.(填序号)①f(a)>f(-b);②f(-a)>f(b);③g(a)>g(-b);④g(-a)<g(b);⑤g(-a)>f(-a).解析f(x)为R上奇函数,增函数,且a>b>0,∴f(a)>f(b)>f(0)=0,又-a<-b<0,∴f(-a)<f(-b)<f(0)=0,∴f(a)>f(b)>0>f(-b)>f(-a),∴①正确,②错误.x∈[0,+∞)时,g(x)=f(x),∴g(x)在[0,+∞)上单调递增,∴g(-a)=g(a)>g(b)=g(-b),∴③正确,④错误.又g(-a)=g(a)=f(a)>f(-a),∴⑤正确.题型三、利用函数的奇偶性与单调性解不等式例4(1)已知f(x)是定义在R上的偶函数,且在区间(-∞,0)上是增函数.若f(-3)=0,则f(x)x<0的解集为________.解析∵f(x)是定义在R上的偶函数,且在区间(-∞,0)上是增函数,∴f(x)在区间(0,+∞)上是减函数.∴f(3)=f(-3)=0.当x>0时,由f(x)<0,解得x>3;当x<0时,由f(x)>0,解得-3<x<0.故所求解集为{x |-3<x <0或x >3}.(2)已知偶函数f (x )在区间[0,+∞)上单调递增,则满足f (2x -1)<f ⎝⎛⎭⎫13的x 的取值范围为( ) A.⎝⎛⎭⎫13,23 B.⎣⎡⎭⎫13,23C.⎝⎛⎭⎫12,23 D.⎣⎡⎭⎫12,23 解析 由于f (x )为偶函数,且在[0,+∞)上单调递增,则不等式f (2x -1)<f ⎝⎛⎭⎫13, 即-13<2x -1<13,解得13<x <23.反思感悟 利用函数奇偶性与单调性解不等式,一般有两类 (1)利用图象解不等式; (2)转化为简单不等式求解.①利用已知条件,结合函数的奇偶性,把已知不等式转化为f (x 1)<f (x 2)或f (x 1)>f (x 2)的形式; ②根据奇函数在对称区间上的单调性一致,偶函数在对称区间上的单调性相反,脱掉不等式中的“f ”转化为简单不等式(组)求解.跟踪训练4 设定义在[-2,2]上的奇函数f (x )在区间[0,2]上是减函数,若f (1-m )<f (m ),求实数m 的取值范围.解 因为f (x )是奇函数且f (x )在[0,2]上是减函数,f (x )在[-2,2]上是减函数. 所以不等式f (1-m )<f (m )等价于⎩⎪⎨⎪⎧1-m >m ,-2≤m ≤2,-2≤1-m ≤2,解得-1≤m <12.1.下列函数中奇函数的个数为( ) ①f (x )=x 3; ②f (x )=x 5; ③f (x )=x +1x;④f (x )=1x2.A .1B .2C .3D .4 答案 C2.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 )=3x 3+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 .-2B .2C .1D .0答案 A解析 f (-2)+f (-1)=-f (2)-f (1) =-32-12=-2.6.若f (x )=(x +a )(x -4)为偶函数,则实数a =________. 答案 4解析 f (x )=x 2+(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 )=x 2+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;④f(x)f(-x)=-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,f(x)f(-x)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)=2x2+2x x+1.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 =x 3 B .y =|x |+1 C .y =-x 2+1 D .y =-2x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 =x 3不是偶函数,y =-x 2+1在(0,+∞)上单调递减,y =-2x 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 )=4-x 22-|x +2|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⎩⎪⎨⎪⎧4-x 2≥0,2-|x +2|≠0,解得-2≤x ≤2且x ≠0, ∴f (x )的定义域为[-2,0)∪(0,2].∵f (x )=4-x 22-|x +2|=4-x 2-x=-4-x 2x ,定义域关于原点对称,∴f (-x )=4-x 2x =-f (x ),∴f (x )为奇函数.14.函数f (x )=ax 3+bx +cx +5满足f (-3)=2,则f (3)的值为________.答案 8解析 设g (x )=f (x )-5=ax 3+bx +cx (x ≠0),∵g (-x )=-ax 3-bx -cx =-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 )=x 2+x +1x 2+1,若f (a )=23,则f (-a )=________.考点 函数图象的对称性 题点 中心对称问题 答案 43解析 根据题意,f (x )=x 2+x +1x 2+1=1+x x 2+1,而h (x )=xx 2+1是奇函数,故f (-a )=1+h (-a )=1-h (a )=2-[1+h (a )]=2-f (a )=2-23=43.16.设函数f (x )=ax 2+1bx +c 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, ∴ax 2+1bx +c +ax 2+1c -bx =0,∴c =0. 又f (1)=2,∴a +1=2b .∵f (2)<3,∴4a +12b <3,∴4a +1a +1<3,解得-1<a <2,∴a =0或1. ∴b =12或1,由于b ∈Z ,∴a =1,b =1,c =0.1.设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2+x ,x ≥0,g (x ),x <0,且f (x )为偶函数,则g (-2)等于( ) A .6 B .-6 C .2 D .-2考点 函数奇偶性的应用题点 利用奇偶性求函数的解析式答案 A解析 g (-2)=f (-2)=f (2)=22+2=6.2.如果奇函数f (x )在区间[-3,-1]上是增函数且有最大值5,那么函数f (x )在区间[1,3]上是( )A .增函数且最小值为-5B .增函数且最大值为-5C .减函数且最小值为-5D .减函数且最大值为-5答案 A解析 f (x )为奇函数,∴f (x )在[1,3]上的单调性与[-3,-1]上一致且f (1)为最小值, 又已知f (-1)=5,∴f (-1)=-f (1)=5,∴f (1)=-5,故选A.3.已知函数y =f (x )是R 上的偶函数,且f (x )在[0,+∞)上是减函数,若f (a )≥f (-2),则a 的取值范围是( )A .a ≤-2B .a ≥2C .a ≤-2或a ≥2D .-2≤a ≤2答案 D解析 由f (a )≥f (-2)得f (|a |)≥f (2),∴|a |≤2,∴-2≤a ≤2.4.已知函数y =f (x )是偶函数,其图象与x 轴有4个交点,则方程f (x )=0的所有实根之和是( )A .4B .2C .1D .0答案 D解析 y =f (x )是偶函数,所以y =f (x )的图象关于y 轴对称,所以f (x )=0的所有实根之和为0.5.设f (x )是R 上的偶函数,且在(0,+∞)上是减函数,若x 1<0且x 1+x 2>0,则( )A .f (-x 1)>f (-x 2)B .f (-x 1)=f (-x 2)C.f(-x1)<f(-x2)D.f(-x1)与f(-x2)的大小不确定考点抽象函数单调性与奇偶性题点抽象函数单调性与不等式结合问题答案A解析∵x1<0,x1+x2>0,∴x2>-x1>0,又f(x)在(0,+∞)上是减函数,∴f(x2)<f(-x1),∵f(x)是偶函数,∴f(-x2)=f(x2)<f(-x1).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)=________.答案-5解析由题意知f(-2)=-f(2)=-(22+1)=-5,f(0)=0,∴f(-2)+f(0)=-5.7.已知奇函数f(x)在区间[0,+∞)上单调递增,则满足f(x)<f(1)的x的取值范围是________.考点抽象函数单调性与奇偶性题点抽象函数单调性与不等式结合问题答案(-∞,1)解析由于f(x)在[0,+∞)上单调递增,且是奇函数,所以f(x)在R上单调递增,f(x)<f(1)等价于x<1.8.若f(x)=(m-1)x2+6mx+2是偶函数,则f(0),f(1),f(-2)从小到大的排列是________.答案f(-2)<f(1)<f(0)解析∵f(x)是偶函数,∴f(-x)=f(x)恒成立,即(m-1)x2-6mx+2=(m-1)x2+6mx+2恒成立,∴m=0,即f(x)=-x2+2.∵f(x)的图象开口向下,对称轴为y轴,在[0,+∞)上单调递减,∴f(2)<f(1)<f(0),即f(-2)<f(1)<f(0).9.已知函数y=f(x)的图象关于原点对称,且当x>0时,f(x)=x2-2x+3.(1)试求f(x)在R上的解析式;(2)画出函数的图象,根据图象写出它的单调区间.考点 单调性与奇偶性的综合应用题点 求奇偶函数的单调区间解 (1)因为函数f (x )的图象关于原点对称,所以f (x )为奇函数,则f (0)=0.设x <0,则-x >0,因为当x >0时,f (x )=x 2-2x +3.所以当x <0时,f (x )=-f (-x )=-(x 2+2x +3)=-x 2-2x -3.于是有f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ x 2-2x +3,x >0,0,x =0,-x 2-2x -3,x <0.(2)先画出函数在y 轴右侧的图象,再根据对称性画出y 轴左侧的图象,如图.由图象可知函数f (x )的单调递增区间是(-∞,-1],[1,+∞),单调递减区间是(-1,0),(0,1).10.已知函数f (x )=ax +b x +c (a ,b ,c 是常数)是奇函数,且满足f (1)=52,f (2)=174. (1)求a ,b ,c 的值;(2)试判断函数f (x )在区间⎝⎛⎭⎫0,12上的单调性并证明. 考点 单调性与奇偶性的综合应用题点 判断或证明奇偶函数在某区间上的单调性解 (1)∵f (x )为奇函数,∴f (-x )=-f (x ),∴-ax -b x +c =-ax -b x-c , ∴c =0,∴f (x )=ax +b x. 又∵f (1)=52,f (2)=174, ∴⎩⎨⎧ a +b =52,2a +b 2=174.∴a =2,b =12.综上,a =2,b =12,c =0.(2)由(1)可知f (x )=2x +12x .函数f (x )在区间⎝⎛⎭⎫0,12上为减函数.证明如下:任取0<x 1<x 2<12,则f (x 1)-f (x 2)=2x 1+12x 1-2x 2-12x 2=(x 1-x 2)⎝⎛⎭⎫2-12x 1x 2=(x 1-x 2)4x 1x 2-12x 1x 2.∵0<x 1<x 2<12,∴x 1-x 2<0,2x 1x 2>0,4x 1x 2-1<0.∴f (x 1)-f (x 2)>0,即f (x 1)>f (x 2).∴f (x )在⎝⎛⎭⎫0,12上为减函数.11.设奇函数f (x )在(0,+∞)上为减函数,且f (1)=0,则不等式f (x )-f (-x )x <0的解集为() A .(-1,0)∪(1,+∞)B .(-∞,-1)∪(0,1)C .(-∞,-1)∪(1,+∞)D .(-1,0)∪(0,1)答案 C解析 ∵f (x )为奇函数,f (x )-f (-x )x <0,即f (x )x <0,∵f (x )在(0,+∞)上为减函数且f (1)=0,∴当x >1时,f (x )<0.∵奇函数图象关于原点对称,∴在(-∞,0)上f (x )为减函数且f (-1)=0,即x <-1时,f (x )>0.综上使f (x )x<0的解集为(-∞,-1)∪(1,+∞). 12.已知f (x +y )=f (x )+f (y )对任意实数x ,y 都成立,则函数f (x )是( )A .奇函数B .偶函数C .既是奇函数,也是偶函数D .既不是奇函数,也不是偶函数答案 A解析 令x =y =0,所以f (0)=f (0)+f (0),所以f (0)=0.又因为f (x -x )=f (x )+f (-x )=0,所以f (-x )=-f (x ),所以f (x )是奇函数,故选A.13.已知y =f (x )+x 2是奇函数且f (1)=1,若g (x )=f (x )+2,则g (-1)=________. 考点 函数奇偶性的应用题点 利用奇偶性求函数值答案 -1解析 ∵y =f (x )+x 2是奇函数,∴f (-x )+(-x )2=-[f (x )+x 2],∴f (x )+f (-x )+2x 2=0,∴f (1)+f (-1)+2=0.∵f (1)=1,∴f (-1)=-3.∵g (x )=f (x )+2,∴g (-1)=f (-1)+2=-3+2=-1.14.已知定义在R 上的函数f (x )满足f (1-x )=f (1+x ),且f (x )在[1,+∞)上为单调减函数,则当x =________时,f (x )取得最大值;若不等式f (0)<f (m )成立,则m 的取值范围是________. 答案 1 (0,2)解析 由f (1-x )=f (1+x )知,f (x )的图象关于直线x =1对称,又f (x )在(1,+∞)上单调递减,则f (x )在(-∞,1]上单调递增,所以当x =1时f (x )取到最大值.由对称性可知f (0)=f (2),所以f (0)<f (m ),得0<m <2,即m 的取值范围为(0,2).15.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 )=x 3+x 2+1,则f (1)+g (1)等于( )A .-3B .-1C .1D .3考点 函数奇偶性的应用题点 利用奇偶性求函数的解析式答案 C解析 ∵f (x )-g (x )=x 3+x 2+1,∴f (-x )-g (-x )=-x 3+x 2+1.∵f (x )是偶函数,g (x )是奇函数,∴f (-x )=f (x ),g (-x )=-g (x ).∴f (x )+g (x )=-x 3+x 2+1.∴f (1)+g (1)=-1+1+1=1.16.设f (x )是定义在R 上的奇函数,且对任意a ,b ∈R ,当a +b ≠0时,都有f (a )+f (b )a +b>0. (1)若a >b ,试比较f (a )与f (b )的大小关系;(2)若f (1+m )+f (3-2m )≥0,求实数m 的取值范围.解 (1)因为a >b ,所以a -b >0,由题意得f (a )+f (-b )a -b>0, 所以f (a )+f (-b )>0.又f (x )是定义在R 上的奇函数,所以f (-b )=-f (b ),所以f (a )-f (b )>0,即f (a )>f (b ).(2)由(1)知f (x )为R 上的单调递增函数,因为f (1+m )+f (3-2m )≥0,所以f (1+m )≥-f (3-2m ),即f (1+m )≥f (2m -3),所以1+m ≥2m -3,所以m ≤4.所以实数m 的取值范围为(-∞,4].。
函数四大性质综合讲义1.函数的单调性(1)单调函数的定义自左向右看图象是上升的自左向右看图象是下降的单调区间的定义如果函数y=f(x)在区间D上是增函数或减函数,那么就说函数y=f(x)在这一区间具有(严格的)单调性,区间D叫做y=f(x)的单调区间.2.函数的最值3.(一)对称轴1.概念:如果一个函数的图像沿着一条直线对折,直线两侧的图像能够完全重合,则称函数具备对称性中的轴对称,该直线称为函数的对称轴。
2.常见函数的对称轴①常数函数:既是轴对称又是中心对称,其中直线上的所有点均为它的对称中心,与该直线相垂直的直线均为它的对称轴②一次函数:既是轴对称又是中心对称,其中直线上的所有点均为它的对称中心,与该直线相垂直的直线均为它的对称轴③二次函数:是轴对称,不是中心对称,其对称轴方程为x=-b/(2a)④反比例函数:既是轴对称又是中心对称,其中原点为它的对称中心,y=x与y=-x均为它的对称轴⑤指数函数:既不是轴对称,也不是中心对称⑥对数函数:既不是轴对称,也不是中心对称⑦幂函数:显然幂函数中的奇函数是中心对称,对称中心是原点;幂函数中的偶函数是轴对称,对称轴是y轴;而其他的幂函数不具备对称性⑧正弦函数:既是轴对称又是中心对称,其中(kπ,0)是它的对称中心,x=kπ+π/2是它的对称轴⑨正弦型函数:正弦型函数y=Asin(ωx+φ)既是轴对称又是中心对称,只需从ωx+φ=kπ中解出x,就是它的对称中心的横坐标,纵坐标当然为零;只需从ωx+φ=kπ+π/2中解出x,就是它的对称轴;需要注意的是如果图像向上向下平移,对称轴不会改变,但对称中心的纵坐标会跟着变化⑩余弦函数:既是轴对称又是中心对称,其中x=kπ是它的对称轴,(kπ+π/2,0)是它的对称中心⑾正切函数:不是轴对称,但是是中心对称,其中(kπ/2,0)是它的对称中心,容易犯错误的是可能有的同学会误以为对称中心只是(kπ,0)⑿对号函数:对号函数y=x+a/x(其中a>0)因为是奇函数所以是中心对称,原点是它的对称中心。