版高中数学第二章函数214函数的奇偶性学案新人教B版必修1.docx
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版高中数学第二章函数214函数的奇偶性学案新人教B版必修1
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
偶函数
奇函数
定义
条件
对于函数f(x)的定义域D内任意一个x,都有-x∈D
f(-x)=______
f(-x)=______
结论
函数f(x)叫做偶函数
函数f(x)叫做奇函数
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
例1
(1)证明f(x)=
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)=
+
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)
既非奇函数又非偶函数;
(2)证明f(x)=x|x|是奇函数.
例2 判断函数f(x)=
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)=
是奇函数.
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
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.
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-1
B.f(x)=x2+x
C.f(x)=2x-2-x
D.f(x)=2x+2-x
2.函数f(x)=x(-1 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.-1B.1C.-5D.5 4.若函数f(x)=(m-1)x2+(m-2)x+(m2-7m+12)为偶函数,则m的值是( ) A.1B.2C.3D.4 5.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)= 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)=x2-1,又因f(-x)=(-x)2-1=x2-1=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)= + 为偶函数.又f(-x)=-f(x),故函数f(x)= + 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 ≥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)= 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)=x2,f(x)=-x2, ∴f(-x)=-f(x); 若x>0,则-x<0, ∴f(-x)=-(-x)2=-x2,f(x)=x2, ∴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+x2. 因为y=f(x)是R上的奇函数, 所以f(0)=0. 所以f(x)= 当堂训练 1.D 2.C 3.D 4.B 5.-x+1
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