高中数学第二章函数2.1.4函数的奇偶性学案新人教B版必修1

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2.1.4 函数的奇偶性学习目标 1.理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定义思考1 为什么不直接用图象关于y轴(原点)对称来定义函数的奇偶性?思考2 利用点对称来刻画图象对称有什么好处?梳理奇、偶函数的概念知识点二奇(偶)函数的定义域特征思考如果一个函数f(x)的定义域是(-1,1],那么这个函数f(x)还具有奇偶性吗?梳理在奇函数和偶函数的定义中,都要求x∈D,-x∈D,这就是说,一个函数不论是奇函数还是偶函数,它的定义域都一定关于原点对称,因而判断函数奇偶性要注意定义域优先原则,即首先要看定义域是否关于________对称.知识点三函数奇偶性的几何特征思考下列函数图象中,关于y轴对称的有哪些?关于原点对称的呢?梳理奇、偶函数的图象特征(1)如果一个函数是奇函数,则这个函数的图象是以____________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____________为对称中心的中心对称图形,则这个函数是奇函数.(2)如果一个函数是偶函数,则这个函数的图象是以________为对称轴的轴对称图形;反之,如果一个函数的图象关于________对称,则这个函数是偶函数.类型一判断函数的奇偶性命题角度1 已知函数解析式,证明奇偶性例1 (1)证明f (x )=x 3-x 2x -1既非奇函数又非偶函数; (2)证明f (x )=(x +1)(x -1)是偶函数;(3)证明f (x )=1-x 2+x 2-1既是奇函数又是偶函数.反思与感悟 利用定义法判断函数是否具有奇偶性时,首先应看函数定义域是否关于原点对称,即对于定义域内的任意一个x ,则-x 也一定属于定义域.跟踪训练1 (1)证明f (x )=(x -2)2+x 2-x既非奇函数又非偶函数; (2)证明f (x )=x |x |是奇函数.命题角度2 证明分段函数的奇偶性例2 判断函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ x +5 2-4,x ∈ -6,-1], x -5 2-4,x ∈[1,6 的奇偶性.反思与感悟 分段函数也是函数,证明奇偶性也是抓住两点:(1)定义域是否关于原点对称;(2)对于定义域内的任意x ,是否都有f (-x )=f (x )(或-f (x )),只不过对于不同的x ,f (x )有不同的表达式,要逐段验证是否都有f (-x )=f (x )(或-f (x )).跟踪训练2 证明f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ -x 2,x <0,x 2,x >0是奇函数.命题角度3 证明抽象函数的奇偶性例3 f(x),g(x)是定义在R上的奇函数,试判断y=f(x)+g(x),y=f(x)g(x),y=f[g(x)]的奇偶性.反思与感悟利用基本的奇(偶)函数,通过加减乘除、复合,可以得到新的函数,判断这些新函数的奇偶性,主要是代入-x,看总的结果.跟踪训练3 设函数f(x),g(x)的定义域都为R,且f(x)是奇函数,g(x)是偶函数,则下列结论中正确的是( )A.f(x)g(x)是偶函数B.|f(x)|g(x)是奇函数C.f(x)|g(x)|是奇函数D.|f(x)g(x)|是奇函数类型二奇偶性的应用命题角度1 奇 偶 函数图象的对称性的应用例4 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.引申探究把例4中的“奇函数”改为“偶函数”,重做该题.反思与感悟鉴于奇(偶)函数图象关于原点(y轴)对称,可以用这一特性去画图,求值,求解析式,研究单调性.跟踪训练4 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.命题角度2 利用函数的奇偶性求解析式例5 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.反思与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5 已知y=f(x)是定义在R上的奇函数,且当x>0时,f(x)=2x-x2.求y=f(x)的解析式.1.下列函数为偶函数的是( )A.f(x)=x-1B.f(x)=x2+xC.f(x)=2x-2-xD.f(x)=2x+2-x2.函数f(x)=x(-1<x≤1)的奇偶性是( )A.奇函数B.偶函数C.非奇非偶函数D.既是奇函数又是偶函数3.已知函数y=f(x)+x是偶函数,且f(2)=1,则f(-2)等于( )A.-1 B.1 C.-5 D.54.若函数f(x)=(m-1)x2+(m-2)x+(m2-7m+12)为偶函数,则m的值是( )A.1 B.2 C.3 D.45.已知函数f(x)为偶函数,且当x<0时,f(x)=x+1,则x>0时,f(x)=________.1.两个定义:对于f(x)定义域内的任意一个x,如果都有f(-x)=-f(x)⇔f(-x)+f(x)=0⇔f(x)为奇函数;如果都有f(-x)=f(x)⇔f(-x)-f(x)=0⇔f(x)为偶函数.2.两个性质:函数为奇函数⇔它的图象关于原点对称;函数为偶函数⇔它的图象关于y轴对称.3.证明一个函数是奇函数,必须对f(x)的定义域内任意一个x,都有f(-x)=-f(x).而证明一个函数不是奇函数,只要能举出一个反例就可以了.答案精析问题导学知识点一思考1 因为很多函数图象我们不知道,即使画出来,细微之处是否对称也难以精确判断. 思考2 好处有两点:(1)等价:只要所有点均关于y 轴(原点)对称,则图象关于y 轴(原点)对称,反之亦然.(2)可操作:要判断点是否关于y 轴(原点)对称,只要代入解析式验证即可,不知道函数图象也能操作.梳理f (x ) -f (x )知识点二思考 由函数奇偶性定义,对于定义域内任一元素x ,其相反数-x 必须也在定义域内,才能进一步判断f (-x )与f (x )的关系.而本问题中,1∈(-1,1],-1∉(-1,1],f (-1)无定义,自然也谈不上是否与f (1)相等了.所以该函数既非奇函数,也非偶函数.梳理原点知识点三思考 ①②关于y 轴对称,③④关于原点对称.梳理(1)坐标原点 坐标原点 (2)y 轴 y 轴题型探究例1 证明 (1)因为它的定义域为{x |x ∈R 且x ≠1},∴对于定义域内的-1,其相反数1不在定义域内,故f (x )=x 3-x 2x -1既非奇函数又非偶函数. (2)函数的定义域为R ,因函数f (x )=(x +1)(x -1)=x 2-1,又因f (-x )=(-x )2-1=x 2-1=f (x ),所以函数为偶函数.(3)定义域为{-1,1},因为对定义域内的每一个x ,都有f (x )=0,所以f (-x )=f (x ),故函数f (x )=1-x 2+x 2-1为偶函数.又f (-x )=-f (x ),故函数f (x )=1-x 2+x 2-1为奇函数.即该函数既是奇函数又是偶函数.跟踪训练1 证明 (1)由2+x 2-x≥0,得定义域为[-2,2),关于原点不对称,故f (x )为非奇非偶函数.(2)函数的定义域为R ,因f (-x )=(-x )|-x |=-x |x |=-f (x ),所以函数为奇函数.例2 解 由题意可知f (x )的定义域为(-6,-1]∪[1,6),关于原点对称,当x ∈(-6,-1]时,-x ∈[1,6),所以f (-x )=(-x -5)2-4=(x +5)2-4=f (x );当x ∈[1,6)时,-x ∈(-6,-1],所以f (-x )=(-x +5)2-4=(x -5)2-4=f (x ).综上可知对于任意的x ∈(-6,-1]∪[1,6),都有f (-x )=f (x ),所以f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ x +5 2-4,x ∈ -6,-1], x -5 2-4,x ∈[1,6是偶函数.跟踪训练2 证明 定义域为{x |x ≠0}.若x <0,则-x >0,∴f (-x )=x 2,f (x )=-x 2,∴f (-x )=-f (x );若x >0,则-x <0,∴f (-x )=-(-x )2=-x 2,f (x )=x 2,∴f (-x )=-f (x );即对任意x ≠0,都有f (-x )=-f (x ).∴f (x )为奇函数.例3 解 ∵f (x ),g (x )是定义在R 上的奇函数,∴f (-x )+g (-x )=-f (x )-g (x )=-[f (x )+g (x )],y =f (x )+g (x )是奇函数. f (-x )g (-x )=[-f (x )][-g (x )]=f (x )g (x ),y =f (x )g (x )是偶函数.f [g (-x )]=f [-g (x )]=-f [g (x )],y =f [g (x )]是奇函数.跟踪训练3 C例4 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).引申探究 解 (1)f (x )的图象如图所示:(2)xf (x )>0的解集是(-∞,-2)∪(0,2).跟踪训练4 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(-2,0)∪(2,5).例5 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,∴f (-x )=-f (x )=x +1,∴f (x )=-x -1.∴当x <0时,f (x )=-x -1.跟踪训练5 解 设x <0,则-x >0,因为f (x )是奇函数,所以f (x )=-f (-x )=-[2(-x )-(-x )2]=2x +x 2.因为y =f (x )是R 上的奇函数,所以f (0)=0.所以f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ x 2+2x ,x ≤0,2x -x 2,x >0.当堂训练1.D 2.C 3.D 4.B 5.-x +1。