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高中数学函数的奇偶性教学案
2025-09-28 01:03:57 责编:小OO
文档
2.1.3 函数的奇偶性

教学目标

1.了解函数的奇偶性及其几何意义;

2.学会运用函数图象理解和研究函数的性质;

3.学会利用定义判断函数的奇偶性.

教学重点与难点

本节课的重点是函数的奇偶性及其几何意义,教学难点是判断函数的奇偶性的方法与格式.

一、问题情景

●大自然中孕育着美——对称美

二、学生活动、建构数学

1、观察下列函数图象,总结这些函数图象的共性(图象关于y轴对称).

                 y=x2                            y=|x|-1

以二次函数y=f(x)=x2为例,f(1)=1,f(-1)=1,f(2)=4,f(-2)=4,f(x0)=x02,f(-x0)=x02f(x0)=f(-x0) f(x)是偶函数.

对于一般函数

点A关于y轴的对称点A’的坐标是(-x0,f (x0)) .

点A’在函数的图象上吗?点A’的坐标还可以表示为__(-x0,f (-x0))__.因此f(x0)=f(-x0) 是偶函数.

2、观察下列函数图象,总结这些函数图象的共性(图象关于原点对称).

f(x0)=-f(-x0) 是奇函数.

练习、根据下列函数图象,判断函数的奇偶性

         奇函数                         偶函数                    偶函数

●思考:如何用数学语言来准确表述函数的奇偶性?

三、数学理论、数用

奇函数、偶函数的定义

一般地,设函数的定义域为A.

如果对于任意的 x∈A ,都有f(-x)=f(x),那么称函数是偶函数.

如果对于任意的 x∈A ,都有f(-x)=-f(x),那么称函数是奇函数.

如果函数是奇函数或偶函数,就说此函数具有奇偶性.偶函数的图像关于y轴对称,奇函数的图像关于原点对称.为什么?

注意:.定义域优先;

.自变量的任意性;

.对于奇函数来讲,若0在定义域内,则必有;

.对于偶函数来讲,则必有.

函数的奇偶性定义

6.若函数f(x)=x2-|x+a|为偶函数,则实数a=________.答案 0

【解】因函数f(x)=x2-|x+a|为偶函数,故f(-x)=f(x),即(-x)2-|-x+a|=x2-|x+a|,故|-x+a|=|x+a|,即|x-a|=|x+a|,故a=0.

9.已知f(x)=ax2+bx是定义在[a-1,2a]上的偶函数,那么a+b的值是________.答案 

【解】依题意得b=0,且2a=-(a-1),故a=,则a+b=.

例1、判断下列函数的奇偶性:⑴.f(x)=x2-1;⑵.f(x)=2x;⑶.f(x)=2|x|;⑷.f(x)=(x-1)2.

【解】⑴.函数f(x)=x2-1的定义域是R.因对于任意的x∈R,都有 f(-x)=(-x)2-1=x2-1=f(x),故函数f(x)=x2-1是偶函数.

⑵.奇函数;  

⑶.偶函数;

⑷.函数f(x)=(x-1)2的定义域是R.因f(1)=0,f(-1)=4,故f(1)≠f(-1), f(1)≠-f(-1).因此,函数f(x)=(x-1)2既不是奇函数也不是偶函数.

注:1、函数的奇偶性是“整体性质”,要说明函数不具有奇偶性只需举一反例即可.

2、用定义判断函数奇偶性的步骤:

⑴先求定义域,看是否关于原点对称;

⑵再判断f(-x)=-f(x)或f(-x)=f(x)是否恒成立.

练习:判断下列函数的奇偶性

⑴;⑵;⑶;⑷.

课内练习:教材第40页,练习1,2,3,4.

四、回顾反思

本节课主要学习了函数奇偶性的定义,能利用(1)图象法;(2)定义法来判定函数的奇偶性,从中体会了数形结合的思想.

课后作业

1.教材第40页,练习5、6. 

2.教材第43页,第5题、第9题.

3.判断下列函数的奇偶性:

⑴;⑵;⑶.

2.1.3 函数的奇偶性(二)

函数的奇偶性的应用

.画图像;

【例1】已知函数为偶函数,其在上的图像如图所示,请画出其在上的图像.

【练习1】已知函数为奇函数,其在上的图像如图所示,请画出其在上的图像.

.求值、比较大小

【例2】设是定义在R上的奇函数,当x≤0时,f(x)=2x2-x,则f(1)=________.

【解】因是奇函数,当x≤0时,f(x)=2x2-x,故f(1)=-f(-1)=-[2×(-1)2-(-1)]=-3.

【练习2】在(0,2)上是增函数,y=f(x+2)是偶函数,则f(1),f(),f()的大小关系是__________.

【解】因y=f(x+2)是偶函数,f(x+2)的图象向右平移2个单位即得的图象.故函数的图象关于直线x=2对称,又因在(0,2)上是增函数,故在(2,4)上是减函数,且f(1)=f(3),由于>3>,故f().求最极值;

【例3】若奇函数在[a,b]上是增函数,且有最大值M,则在[-b,-a]上是增函数,且有最小值-M.

【练习3】已知函数与均为奇函数,且函数在上的最大值为5,则函数在上的最小值为_______________.

.解方程、解不等式

【例4】已知函数为偶函数,其图象与x轴有四个交点,则方程f(x)=0的所有实根之和是________.

【解】由于偶函数的图象关于y轴对称,故偶函数的图象与x轴的交点也关于y轴对称,因此,四个交点中,有两个在x轴的负半轴上,另两个在x轴的正半轴上,故四个实根的和为0.

【练习4】.定义在R上的偶函数在[0,+∞)上是增函数,若,则a,b的大小关系为________.

【解】因为偶函数,故y=f(x)=f(|x|),又,故f(|a|).设奇函数在(0,+∞)上为减函数,且f(1)=0,则不等式<0的解集为____________.

【解】因为奇函数,<0,即<0,因在(0,+∞)上为减函数且f(1)=0,故当x>1时,f(x)<0.因奇函数图象关于原点对称,故在(-∞,0)上为减函数且f(-1)=0,即x<-1时,f(x)>0.综上使<0的解集为(-∞,-1)∪(1,+∞).

.求解析式;

【例5】 函数是定义域为R的奇函数,当x>0时,f(x)=-x+1,求当x<0时,的解析式.

【解】设x<0,则-x>0,故f(-x)=-(-x)+1=x+1,又因函数是定义域为R的奇函数,故f(-x)=-f(x)=x+1,故当x<0时,f(x)=-x-1.

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.

【练习5】设是偶函数,是奇函数,且f(x)+g(x)=,求函数,的解析式.

【解】因是偶函数,是奇函数,故f(-x)=f(x),g(-x)=-g(x),又f(x)+g(x)=①,用-x代换x得f(-x)+g(-x)=,故f(x)-g(x)=②,(①+②)÷2,得f(x)=;(①-②)÷2,得g(x)=.

.判断单调性(见第5讲).

考察下列函数在和是的单调性与函数的奇偶性的关系

.;.;.;.;.;..

思考1 观看下列两个偶函数的图象在y轴两侧的图象有何不同?可得出什么结论?

答 偶函数在y轴两侧的图象的升降方向是相反的;即偶函数在关于原点对称的区间上的单调性相反.

思考2 观看下列两个奇函数的图象在y轴两侧的图象有何不同?可得出什么结论?

答 奇函数在y轴两侧的图象的升降方向是相同的;即奇函数在关于原点对称的区间上的单调性相同.

【例6】已知函数是奇函数,其定义域为(-1,1),且在[0,1)上为增函数.若f(a-2)+f(3-2a)<0,试求a的取值范围.

【解】因f(a-2)+f(3-2a)<0,故f(a-2)<-f(3-2a).又为奇函数,故f(a-2)反思与感悟 在奇、偶函数定义中,交换条件和结论仍成立.即若为奇函数,则f(-x)=-f(x).若为偶函数,则f(-x)=f(x).

【练习6】.已知是定义在(-1,1)上的奇函数,且在(-1,1)上是减函数,解不等式f(1-x)+f(1-2x)<0.

【解】因是定义在(-1,1)上的奇函数,故由f(1-x)+f(1-2x)<0,得f(1-x)<-f(1-2x).故f(1-x)<f(2x-1).又因在(-1,1)上是减函数,故解得0<x<.故原不等式的解集为(0,).

.已知是定义在(-1,1)上的偶函数,且在[0,1)上是减函数,解不等式f(1-x)<f(1-2x).

作业

1.已知函数为奇函数,且当x>0时,f(x)=x2+,则f(-1)=________.

【解】f(-1)=-f(1)=-(1+1)=-2.

10.函数在R上为奇函数,且x>0时,f(x)=+1,则当x<0时,f(x)=________.

【解】因为奇函数,x>0时,f(x)=+1,故当x<0时,-x>0,f(x)=-f(-x)=-(+1),即x<0时,f(x)=-(+1)=--1.

2.1.3 函数的单调性和奇偶性

教学目标

4.更进一步理解函数单调性的概念及证明方法、判别方法;

5.更进一步理解函数奇偶性的概念及判别方法;

6.掌握函数的基本性质(单调性、奇偶性),能综合应用函数的基本性质解决一些问题.

教学重点与难点

本节课的重点是函数的奇偶性、单调性的应用,教学难点是综合应用函数的基本性质解决问题.

五、问题情景

●复习回顾函数的基本性质——单调性、奇偶性.

六、学生活动、建构数学

巩固练习:

⑴.函数y=(2k+1)x+b在R上是减函数,则实数k的取值范围是            .

⑵.函数f(x)=2x2-mx+3当x∈[2,+∞)时是增函数,则实数m的取值范围是            .

⑶.设f(x)=ax7+bx+5,已知f(-7)=-17,求f(7)的值.

⑷.已知是奇函数,g(x)是偶函数,且f(x)-g(x)=,求、g(x).

七、数学理论、数用

1、复合函数的单调性

已知函数在R上是增函数,g(x)在[a,b]上是减函数,求证:f[g(x)]在[a,b]上是减函数.

证明:设x1,x2∈[a,b],且x1<x2,因g(x)在[a,b]上单调递减,故g(x1)>g(x2),又在R上递增,而g(x1)∈R,g(x2)∈R,故f[g(x1)]>f[g(x2)],故f[g(x)]在[a,b]上是减函数.

已知函数的定义域是F,函数g(x)的定义域是G,且对于任意的x∈G,g(x)∈F,试根据下表众所给的条件,用“增函数”、“减函数”填空:

g(x)

f(g(x))

f(x)+g(x)

单调增函数单调增函数增函数增函数
单调增函数单调减函数减函数不确定
单调减函数单调减函数增函数减函数
单调减函数单调增函数减函数不确定
例1、试讨论函数的单调性.

【解】函数的定义域为,令t=2x+1,,因t=2x+1在上是增函数,而在t∈[0,+∞)上是增函数,故函数在上是增函数.

练习:讨论下列函数的单调性:

⑴;       ⑵  ;    ⑶.

2、函数的奇偶性

函数的奇偶性是函数的重要性质:

例2、⑴已知函数,对任意实数x、y,都有f(x+y)=f(x)+f(y),试判别的奇偶性.

⑵已知是定义域为的奇函数,当时,,求的解析式. 

【解】⑴.令x=y=0,得f(0)=2f(0),故f(0)=0,令y=-x,得f(0)=f(x)+f(-x),故f(-x)=-f(x),故是奇函数.

⑵设,则,由已知得,因是奇函数,故,故当时,;又是定义域为的奇函数,故.综上所述: 

说明:⑴奇函数若在x=0处有定义,则f(0)=0;

⑵一般情况下,若要求在区间上的解析式,就在区间上设.

练习:已知是偶函数,当x≥0时,f(x)=x2-2x,求x<0时的解析式.

3、函数的单调性与奇偶性的综合应用

已知奇函数在[0,+∞)上是增函数,求证:在(-∞,0]上也是增函数.

证明:设x1-x2≥0,因在[0,+∞)上是增函数,故f(-x1)>f(-x2),因是奇函数,故f(-x1)=-f(x1),f(-x2)=-f(x2),故-f(x1)>-f(x2),故f(x1)说明:一般情况下,若要证在区间A上单调,就在区间A上设x1变题:已知是偶函数,且在[a,b]上是减函数,试判断在[-b,-a]上的单调性,并给出证明.

说明:偶函数在关于原点对称的区间上单调性相反;奇函数在关于原点对称的区间上单调性一致.

例3.定义在(-1,1)上的奇函数在整个定义域上是减函数,若f(1-a)+f(1-3a)<0,求实数a的取值范围.

【解】原不等式化为 f(1-3a)<-f(1-a),因是奇函数,故-f(1-a)= f(a-1),故原不等式化为f(1-3a) < f(a-1),因是减函数,故1-3a>a-1,故①.又的定义域为(-1,1),故,解得②,由①和②得实数a的取值范围为.

课内练习:⑴已知是奇函数,且在[3,7]是增函数且最大值为4,那么在[-7,-3]上是     函数,且最   值是        .

⑵已知偶函数在[0,+∞)上是增函数,满足f(2x+5)八、回顾反思

本节课主要讨论了复合函数的单调性,进一步加深对函数单调性的理解,研究了函数奇偶性的应用以及单调性与奇偶性的综合问题.

课后作业

1.已知函数是定义在(0,+∞)上的增函数,且f (2)=1,且f (x+5)<1,求x的取值范围.

2.已知函数是R上的偶函数,在[0,+∞)上是减函数,且f (2)=0,求不等式x f (x)<0的解.

3.已知函数是定义在[-2,2]上的减函数,且f (3x)<f (x+1),求x的取值范围.

4.定义在R上的函数满足:任意x、y∈R,有f(x+y)= f(x)+f(y),当 x>0, f(x)<0.

求证:(1)判断函数的奇偶性;(2)在R上是减函数.

5.定义在A={x|x≠0}函数f(x)满足:任意x、y∈A,有f(xy)=f(x)+ f (y).

(1)求 f(1); (2)判断的奇偶性;

(3)若 f(4)=1,f(3x+2)+f(2)≤3,且在(0,+∞)上是增函数,求x的取值范围.下载本文

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