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文檔簡介

1、函數的奇偶性 【學習目標】1.理解函數的奇偶性定義;2.會利用圖象和定義判斷函數的奇偶性;3.掌握利用函數性質在解決有關綜合問題方面的應用.【要點梳理】要點一、函數的奇偶性概念及判斷步驟1函數奇偶性的概念偶函數:若對于定義域內的任意一個x,都有f(-x)=f(x),那么f(x)稱為偶函數.奇函數:若對于定義域內的任意一個x,都有f(-x)=-f(x),那么f(x)稱為奇函數.要點詮釋:(1)奇偶性是整體性質;(2)x在定義域中,那么-x在定義域中嗎?-具有奇偶性的函數,其定義域必定是關于原點對稱的;(3)f(-x)=f(x)的等價形式為:, f(-x)=-f(x)的等價形式為:;(4)由定義不

2、難得出若一個函數是奇函數且在原點有定義,則必有f(0)=0;(5)若f(x)既是奇函數又是偶函數,則必有f(x)=0.2.奇偶函數的圖象與性質(1)如果一個函數是奇函數,則這個函數的圖象是以坐標原點為對稱中心的中心對稱圖形;反之,如果一個函數的圖象是以坐標原點為對稱中心的中心對稱圖形,則這個函數是奇函數.(2)如果一個函數為偶函數,則它的圖象關于軸對稱;反之,如果一個函數的圖像關于軸對稱,則這個函數是偶函數.3.用定義判斷函數奇偶性的步驟(1)求函數的定義域,判斷函數的定義域是否關于原點對稱,若不關于原點對稱,則該函數既不是奇函數,也不是偶函數,若關于原點對稱,則進行下一步;(2)結合函數的定

3、義域,化簡函數的解析式;(3)求,可根據與之間的關系,判斷函數的奇偶性.若=-,則是奇函數;若=,則是偶函數;若,則既不是奇函數,也不是偶函數;若且=-,則既是奇函數,又是偶函數要點二、判斷函數奇偶性的常用方法(1)定義法:若函數的定義域不是關于原點對稱,則立即可判斷該函數既不是奇函數也不是偶函數;若函數的定義域是關于原點對稱的,再判斷與之一是否相等.(2)驗證法:在判斷與的關系時,只需驗證=0及是否成立即可.(3)圖象法:奇(偶)函數等價于它的圖象關于原點(軸)對稱.(4)性質法:兩個奇函數的和仍為奇函數;兩個偶函數的和仍為偶函數;兩個奇函數的積是偶函數;兩個偶函數的積是偶函數;一個奇函數與

4、一個偶函數的積是奇函數.(5)分段函數奇偶性的判斷判斷分段函數的奇偶性時,通常利用定義法判斷.在函數定義域內,對自變量的不同取值范圍,有著不同的對應關系,這樣的函數叫做分段函數.分段函數不是幾個函數,而是一個函數.因此其判斷方法也是先考查函數的定義域是否關于原點對稱,然后判斷與的關系.首先要特別注意與的范圍,然后將它代入相應段的函數表達式中,與對應不同的表達式,而它們的結果按奇偶函數的定義進行比較.要點三、關于函數奇偶性的常見結論奇函數在其對稱區間a,b和-b,-a上具有相同的單調性,即已知是奇函數,它在區間a,b上是增函數(減函數),則在區間-b,-a上也是增函數(減函數);偶函數在其對稱區

5、間a,b和-b,-a上具有相反的單調性,即已知是偶函數且在區間a,b上是增函數(減函數),則在區間-b,-a上也是減函數(增函數).【典型例題】類型一、判斷函數的奇偶性例1. 判斷下列函數的奇偶性:(1); (2)f(x)=x2-4|x|+3 ;(3)f(x)=|x+3|-|x-3|; (4); (5); (6)【思路點撥】利用函數奇偶性的定義進行判斷.【答案】(1)非奇非偶函數;(2)偶函數;(3)奇函數;(4)奇函數;(5)奇函數;(6)奇函數【解析】(1)f(x)的定義域為,不關于原點對稱,因此f(x)為非奇非偶函數; (2)對任意xR,都有-xR,且f(-x)=x2-4|x|+3=f(

6、x),則f(x)=x2-4|x|+3為偶函數 ;(3)xR,f(-x)=|-x+3|-|-x-3|=|x-3|-|x+3|=-f(x),f(x)為奇函數;(4),f(x)為奇函數;(5)xR,f(x)=-x|x|+x f(-x)=-(-x)|-x|+(-x)=x|x|-x=-f(x),f(x)為奇函數;(6),f(x)為奇函數.【總結升華】判定函數奇偶性容易失誤是由于沒有考慮到函數的定義域.函數的定義域關于原點對稱是函數具有奇偶性的前提條件,因此研究函數的奇偶性必須“堅持定義域優先”的原則,即優先研究函數的定義域,否則就會做無用功.如在本例(4)中若不研究定義域,在去掉的絕對值符號時就十分麻煩

7、.舉一反三:【變式1】判斷下列函數的奇偶性:(1);(2);(3);(4).【答案】(1)奇函數;(2)偶函數;(3)非奇非偶函數;(4)奇函數【解析】(1)的定義域是,又,是奇函數(2)的定義域是,又,是偶函數(3),為非奇非偶函數(4)任取x>0則-x<0,f(-x)=(-x)2+2(-x)-1=x2-2x-1=-(-x2+2x+1)=-f(x)任取x<0,則-x>0 f(-x)=-(-x)2+2(-x)+1=-x2-2x+1=-(x2+2x-1)=-f(x)x=0時,f(0)=-f(0) xR時,f(-x)=-f(x) f(x)為奇函數.【高清課堂:函數的奇偶性3

8、56732例2(1)】【變式2】已知f(x),g(x)均為奇函數,且定義域相同,求證:f(x)+g(x)為奇函數,f(x)·g(x)為偶函數.證明:設F(x)=f(x)+g(x),G(x)=f(x)·g(x)則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)為奇函數,f(x)·g(x)為偶函數.【高清課堂:函數的奇偶性356732例2(2)】【變式3】設函數和g(x)分別是R上的偶函數和奇

9、函數,則下列結論恒成立的是 ( ).A+|g(x)|是偶函數 B-|g(x)|是奇函數C| +g(x)是偶函數 D|- g(x)是奇函數【答案】A例2.已知函數,若對于任意實數都有,判斷的奇偶性.【答案】奇函數【解析】因為對于任何實數,都有,可以令為某些特殊值,得出.設則,.又設,則,是奇函數.【總結升華】判斷抽象函數的單調性,可用特殊值賦值法來求解.在這里,由于需要判斷與之間的關系,因此需要先求出的值才行.舉一反三:【變式1】 已知函數,若對于任意實數,都有,判斷函數的奇偶性.【答案】偶函數【解析】令得,令得由上兩式得:,即是偶函數.類型二、函數奇偶性的應用(求值,求解析式,與單調性結合)例

10、3. f(x),g(x)均為奇函數,在上的最大值為5,則在(-)上的最小值為 【答案】 -1【解析】考慮到均為奇函數,聯想到奇函數的定義,不妨尋求與的關系+= , 當時, 而, 在上的最小值為-1 【總結升華】本例很好地利用了奇函數的定義,其實如果仔細觀察還可以發現也是奇函數,從這個思路出發,也可以很好地解決本題過程如下:時,的最大值為5,時的最大值為3,時的最小值為-3,時,的最小值為-3+2=-1舉一反三:【變式1】已知f(x)=x5+ax3-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=

11、-40-8a+2b=108a-2b=-50 f(2)=25+23a-2b-8=8a-2b+24=-50+24=-26法二:令g(x)=f(x)+8易證g(x)為奇函數g(-2)=-g(2) f(-2)+8=-f(2)-8f(2)=-f(-2)-16=-10-16=-26.【總結升華】本題要會對已知式進行變形,得出f(x)+8= x5+ax3-bx為奇函數,這是本題的關鍵之處,從而問題便能迎刃而解.例4. 已知是定義在R上的奇函數,當時,求的解析式【答案】【解析】是定義在R上的奇函數,當時, =又奇函數在原點有定義,【總結升華】若奇函數在處有意義,則必有,即它的圖象必過原點(0,0)舉一反三:【

12、高清課堂:函數的奇偶性 356732 例3】【變式1】(1)已知偶函數的定義域是R,當時,求的解析式.(2)已知奇函數的定義域是R,當時,求的解析式.【答案】(1);(2)例5. 定義域在區間2,2上的偶函數,當x0時,是單調遞減的,若成立,求m的取值范圍【思路點撥】根據定義域知1m,m1,2,但是1m,m在2,0,0,2的哪個區間內尚不明確,若展開討論,將十分復雜,若注意到偶函數的性質:,可避免討論【答案】【解析】由于為偶函數,所以,因為x0時,是單調遞減的,故,所以,解得故m的取值范圍是【總結升華】在解題過程中抓住偶函數的性質,將1m,m轉化到同一單調區間上,避免了對由于單調性不同導致1m

13、與m大小不明確的討論,從而使解題過程得以優化另外,需注意的是不要忘記定義域類型三、函數奇偶性的綜合問題例6. 已知是偶函數,且在0,+)上是減函數,求函數的單調遞增區間【思路點撥】本題考查復合函數單調性的求法。復合函數的單調性由內層函數和外層函數的單調性共同決定,即“同增異減”。【答案】0,1和(,1【解析】 是偶函數,且在0,+)上是減函數,在(,0上是增函數設u=1x2,則函數是函數與函數u=1x2的復合函數當0x1時,u是減函數,且u0,而u0時,是減函數,根據復合函數的性質,可得是增函數當x1時,u是增函數,且u0,而u0時,是增函數,根據復合函數的性質,可得是增函數同理可得當1x0或

14、x1時,是減函數所求的遞增區間為0,1和(,1【總結升華】(1)函數的奇偶性與單調性的綜合問題主要有兩類:一類是兩個性質交融在一起(如本例),此時要充分利用奇偶函數的圖象的對稱性,從而得到其對稱區間上的單調性;另一類是兩個性質簡單組合,此時只需分別利用函數的這兩個性質解題(2)確定復合函數的單調性比較困難,也比較容易出錯確定x的取值范圍時,必須考慮相應的u的取值范圍本例中,x1時,u仍是減函數,但此時u0,不屬于的減區間,所以不能取x1,這是應當特別注意的例7. 設a為實數,函數f(x)=x2+|x-a|+1,xR,試討論f(x)的奇偶性,并求f(x)的最小值.【思路點撥】對a進行討論,把絕對

15、值去掉,然后把f(x)轉化成二次函數求最值問題。【答案】當a=0時,函數為偶函數;當a0時,函數為非奇非偶函數.當.【解析】當a=0時,f(x)=x2+|x|+1,此時函數為偶函數;當a0時,f(x)=x2+|x-a|+1,為非奇非偶函數.(1)當時,且上單調遞增,上的最小值為f(a)=a2+1.(2)當時,上單調遞減,上的最小值為上的最小值為綜上:.舉一反三:【變式1】 判斷的奇偶性【答案】當時,函數既是奇函數,又是偶函數;當時,函數是奇函數【解析】對進行分類討論若,則,定義域關于原點對稱,函數既是奇函數,又是偶函數當時,是奇函數綜上,當時,函數既是奇函數,又是偶函數;當時,函數是奇函數例8

16、. 對于函數,若存在x0R,使成立,則稱點(x0,x0)為函數的不動點(1)已知函數有不動點(1,1),(3,3),求a,b的值;(2)若對于任意的實數b,函數總有兩個相異的不動點,求實數a的取值范圍;(3)若定義在實數集R上的奇函數存在(有限)n個不動點,求證:n必為奇數【答案】(1)a=1,b=3;(2)(0,1);(3)略【解析】 (1)由已知得x=1和x=3是方程ax2+bxb=x的根,由違達定理a=1,b=3(2)由已知得:ax2+bxb=x(a0)有兩個不相等的實數根,1=(b1)2+4ab0對于任意的實數b恒成立即b2+(4a2)b+10對于任意的實數b恒成立也就是函數的圖象與橫

17、軸無交點又二次函數的圖象是開口向上的拋物線,從而2=(4a2)240,即|4a2|2,0a1滿足題意的實數a的取值范圍為(0,1)(3)是R上的奇函數,.令x=0,得,(0,0)是的一個不動點設(x0,x0)(x00)是的一個不動點,則又,(x0,x0)也是的一個不動點又x0x0,的非零不動點是成對出現的又(0,0)也是的一個不動點,若存在n個不動點,則n必為奇數【總結升華】本例是一個信息遷移問題,解這類問題關鍵在于準確理解新定義,充分利用新定義分析解決問題本例的“不動點”實質是關于x的方程的解的問題本例(3)的解決主要是結合奇函數關于原點的對稱性從而得到有關的結論【鞏固練習】1 函數是( )

18、A奇函數B偶函數C既是奇函數又是偶函數 D既不是奇函數又不是偶函數2若函數是偶函數,則有 ( )A. B. C. D. 3設函數,且則等于( )A.-3 B.3 C.-5 D. 54若偶函數在上是增函數,則下列關系式中成立的是( )ABCD5如果奇函數在區間 上是增函數且最大值為,那么在區間上是( )A增函數且最小值是 B增函數且最大值是C減函數且最大值是 D減函數且最小值是6設是定義在上的一個函數,則函數,在上一定是( )A奇函數 B偶函數 C既是奇函數又是偶函數 D非奇非偶函數.7設函數的圖象關于軸對稱,且,則 .8如果函數為奇函數,那么= .9設函數是定義在R上的奇函數,且,在上單調遞減,在上單調遞減,則不等式的解集為 10若函數是偶函數,則的遞減區間是_.11函數在R上為奇函數,且,則當,_.12已知函數,試判斷的奇偶性.13設函數是偶函數,且在上是增函數,判斷在上的單調性,并加以證明.14定義在上的偶函數滿足:對任意 ,有成立,試

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