函數(shù)的奇偶性教案-高一上學(xué)期數(shù)學(xué)人教B版(2019)必修第一冊(cè)_第1頁(yè)
函數(shù)的奇偶性教案-高一上學(xué)期數(shù)學(xué)人教B版(2019)必修第一冊(cè)_第2頁(yè)
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函數(shù)的奇偶性【第1課時(shí)】奇偶性的概念【教學(xué)目標(biāo)】【核心素養(yǎng)】1.理解奇函數(shù)、偶函數(shù)的定義.2.了解奇函數(shù)、偶函數(shù)圖像的特征.3.掌握判斷函數(shù)奇偶性的方法.1.借助奇(偶)函數(shù)的特征,培養(yǎng)直觀想象素養(yǎng).2.借助函數(shù)奇、偶的判斷方法,培養(yǎng)邏輯推理素養(yǎng).【教學(xué)過(guò)程】一、新知初探函數(shù)的奇偶性奇偶性偶函數(shù)奇函數(shù)條件設(shè)函數(shù)y=f(x)的定義域?yàn)镈,如果對(duì)D內(nèi)的任意一個(gè)x,都有-x∈D結(jié)論f(-x)=f(x)f(-x)=-f(x)圖像特點(diǎn)關(guān)于y軸對(duì)稱關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱思考:具有奇偶性的函數(shù),其定義域有何特點(diǎn)?提示:定義域關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱.二、初試身手1.下列函數(shù)是偶函數(shù)的是()A.y=x B.y=2x2-3C.y=eq\f(1,\r(x)) D.y=x2,x∈[0,1]答案:B解析:選項(xiàng)C、D中函數(shù)的定義域不關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱,選項(xiàng)A中的函數(shù)是奇函數(shù),故選B.2.下列圖像表示的函數(shù)具有奇偶性的是()A B C D答案:B解析:B選項(xiàng)的圖像關(guān)于y軸對(duì)稱,是偶函數(shù),其余選項(xiàng)中的圖像都不具有奇偶性.3.函數(shù)y=f(x),x∈[-1,a](a>-1)是奇函數(shù),則a等于()A.-1B.0C.1D.無(wú)法確定答案:C解析:∵奇函數(shù)的定義域關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱,∴a-1=0,即a=1.4.若f(x)為R上的偶函數(shù),且f(2)=3,則f(-2)=________.答案:3解析:∵f(x)為R上的偶函數(shù),∴f(-2)=f(2)=3.三、合作探究類型1:函數(shù)奇偶性的判斷例1:判斷下列函數(shù)的奇偶性:(1)f(x)=x3+x;(2)f(x)=eq\r(1-x2)+eq\r(x2-1);(3)f(x)=eq\f(2x2+2x,x+1);(4)f(x)=eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(x-1,x<0,,0,x=0,,x+1,x>0.))解:(1)函數(shù)的定義域?yàn)镽,關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱.又f(-x)=(-x)3+(-x)=-(x3+x)=-f(x),因此函數(shù)f(x)是奇函數(shù).(2)由eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(1-x2≥0,,x2-1≥0))得x2=1,即x=±1.因此函數(shù)的定義域?yàn)閧-1,1},關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱.又f(1)=f(-1)=-f(-1)=0,所以f(x)既是奇函數(shù)又是偶函數(shù).(3)函數(shù)f(x)的定義域是(-∞,-1)∪(-1,+∞),不關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱,所以f(x)既不是奇函數(shù)也不是偶函數(shù).(4)函數(shù)f(x)的定義域?yàn)镽,關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱.f(-x)=eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(-x-1,-x<0,,0,-x=0,,-x+1,-x>0,))即f(-x)=eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(-(x+1),x>0,,0,x=0,,-(x-1),x<0.))于是有f(-x)=-f(x).所以f(x)為奇函數(shù).規(guī)律方法判斷函數(shù)奇偶性的兩種方法(1)定義法:(2)圖像法:跟蹤訓(xùn)練1.下列函數(shù)中,是偶函數(shù)的有________.(填序號(hào))①f(x)=x3;②f(x)=|x|+1;③f(x)=eq\f(1,x2);④f(x)=x+eq\f(1,x);⑤f(x)=x2,x∈[-1,2].答案:②③解析:對(duì)于①,f(-x)=-x3=-f(x),則為奇函數(shù);對(duì)于②,f(-x)=|-x|+1=|x|+1,則為偶函數(shù);對(duì)于③,定義域?yàn)閧x|x≠0},關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱,f(-x)=eq\f(1,-x2)=eq\f(1,x2)=f(x),則為偶函數(shù);對(duì)于④,定義域?yàn)閧x|x≠0},關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱,f(-x)=-x-eq\f(1,x)=-f(x),則為奇函數(shù);對(duì)于⑤,定義域?yàn)閇-1,2],不關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱,不具有奇偶性,則為非奇非偶函數(shù).類型2:奇偶函數(shù)的圖像問(wèn)題例2:已知奇函數(shù)f(x)的定義域?yàn)閇-5,5],且在區(qū)間[0,5]上的圖像如圖所示.(1)畫(huà)出在區(qū)間[-5,0]上的圖像;(2)寫(xiě)出使f(x)<0的x的取值集合.解:(1)因?yàn)楹瘮?shù)f(x)是奇函數(shù),所以y=f(x)在[-5,5]上的圖像關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱.由y=f(x)在[0,5]上的圖像,可知它在[-5,0]上的圖像,如圖所示.(2)由圖像知,使函數(shù)值y<0的x的取值集合為(-2,0)∪(2,5).母題探究(變條件)將本例中的“奇函數(shù)”改為“偶函數(shù)”,再求解上述問(wèn)題.解:(1)如圖所示(2)由(1)可知,使函數(shù)值y<0的x的取值集合為(-5,-2)∪(2,5).規(guī)律方法巧用奇、偶函數(shù)的圖像求解問(wèn)題1.依據(jù):奇函數(shù)?圖像關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱,偶函數(shù)?圖像關(guān)于y軸對(duì)稱.2.求解:根據(jù)奇、偶函數(shù)圖像的對(duì)稱性可以解決諸如求函數(shù)值或畫(huà)出奇偶函數(shù)圖像的問(wèn)題.跟蹤訓(xùn)練2.如圖是函數(shù)f(x)=eq\f(1,x2+1)在區(qū)間[0,+∞)上的圖像,請(qǐng)據(jù)此在該坐標(biāo)系中補(bǔ)全函數(shù)f(x)在定義域內(nèi)的圖像,并說(shuō)明你的作圖依據(jù).解:因?yàn)閒(x)=eq\f(1,x2+1),所以f(x)的定義域?yàn)镽.又對(duì)任意x∈R,都有f(-x)=eq\f(1,-x2+1)=eq\f(1,x2+1)=f(x),所以f(x)為偶函數(shù).所以f(x)的圖像關(guān)于y軸對(duì)稱,其圖像如圖所示.類型3:利用函數(shù)的奇偶性求值探究問(wèn)題1.對(duì)于定義域內(nèi)的任意x,若f(-x)+f(x)=0,則函數(shù)f(x)是否具有奇偶性?若f(-x)-f(x)=0呢?提示:由f(-x)+f(x)=0得f(-x)=-f(x),∴f(x)為奇函數(shù).由f(-x)-f(x)=0得f(-x)=f(x),∴f(x)為偶函數(shù).2.若f(x)是奇函數(shù)且在x=0處有定義,則f(0)的值可求嗎?若f(x)為偶函數(shù)呢?提示:若f(x)為奇函數(shù),則f(0)=0;若f(x)為偶函數(shù),無(wú)法求出f(0)的值.例3:(1)若函數(shù)f(x)=ax2+bx+3a+b是偶函數(shù),定義域?yàn)閇a-1,2a],則a=________,b=________;(2)已知f(x)=x7-ax5+bx3+cx+2,若f(-3)=-3,則f(3)=________.思路點(diǎn)撥答案:(1)eq\f(1,3);0(2)7解析:(1)因?yàn)榕己瘮?shù)的定義域關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱,所以a-1=-2a,解得a=eq\f(1,3).又函數(shù)f(x)=eq\f(1,3)x2+bx+b+1為二次函數(shù),結(jié)合偶函數(shù)圖像的特點(diǎn),易得b=0.(2)令g(x)=x7-ax5+bx3+cx,則g(x)是奇函數(shù),∴f(-3)=g(-3)+2=-g(3)+2,又f(-3)=-3,∴g(3)=5.又f(3)=g(3)+2,所以f(3)=5+2=7.規(guī)律方法利用奇偶性求參數(shù)的常見(jiàn)類型及策略1.定義域含參數(shù):奇、偶函數(shù)f(x)的定義域?yàn)閇a,b],根據(jù)定義域關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱,利用a+b=0求參數(shù).2.解析式含參數(shù):根據(jù)f(-x)=-f(x)或f(-x)=f(x)列式,比較系數(shù)即可求解.跟蹤訓(xùn)練3.若f(x)=(x+a)(x-4)為偶函數(shù),則實(shí)數(shù)a=________.答案:4解析:法一:f(x)=(x+a)(x-4)=x2+(a-4)x-4a,f(-x)=(-x+a)(-x-4)=x2-(a-4)x-4a,兩式恒相等,則a-4=0,即a=4.法二:f(x)=(x+a)(x-4)=x2+(a-4)x-4a,要使函數(shù)為偶函數(shù),只需多項(xiàng)式的奇次項(xiàng)系數(shù)為0,即a-4=0,則a=4.法三:根據(jù)二次函數(shù)的奇偶性可知,形如f(x)=ax2+c的都是偶函數(shù),因而本題只需將解析式看成是平方差公式,則a=4.四、課堂小結(jié)1.奇偶性是函數(shù)“整體”性質(zhì),只有對(duì)函數(shù)f(x)定義域內(nèi)的每一個(gè)值x,都有f(-x)=-f(x)(或f(-x)=f(x)),才能說(shuō)f(x)是奇函數(shù)(或偶函數(shù)).2.函數(shù)的奇偶性是其相應(yīng)圖像特殊對(duì)稱性的反映,也體現(xiàn)了在關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱的定義域的兩個(gè)區(qū)間上函數(shù)值及其性質(zhì)的相互轉(zhuǎn)化,這是對(duì)稱思想的應(yīng)用.五、當(dāng)堂達(dá)標(biāo)1.思考辨析(1)函數(shù)f(x)=x2,x∈[0,+∞)是偶函數(shù).()(2)對(duì)于函數(shù)y=f(x),若存在x,使f(-x)=-f(x),則函數(shù)y=f(x)一定是奇函數(shù).()(3)不存在既是奇函數(shù),又是偶函數(shù)的函數(shù).()(4)若函數(shù)的定義域關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱,則這個(gè)函數(shù)不是奇函數(shù)就是偶函數(shù).()答案:(1)×(2)×(3)×(4)×2.函數(shù)f(x)=|x|+1是()A.奇函數(shù) B.偶函數(shù)C.既是奇函數(shù)又是偶函數(shù) D.非奇非偶函數(shù)答案:B解析:∵f(-x)=|-x|+1=|x|+1=f(x),∴f(x)為偶函數(shù).3.已知函數(shù)f(x)=ax2+2x是奇函數(shù),則實(shí)數(shù)a=______.答案:0解析:∵f(x)為奇函數(shù),∴f(-x)+f(x)=0,∴2ax2=0對(duì)任意x∈R恒成立,所以a=0.4.已知函數(shù)y=f(x)是定義在R上的偶函數(shù),且當(dāng)x≤0時(shí),f(x)=x2+2x.現(xiàn)已畫(huà)出函數(shù)f(x)在y軸左側(cè)的圖像,如圖所示.(1)請(qǐng)補(bǔ)充完整函數(shù)y=f(x)的圖像;(2)根據(jù)圖像寫(xiě)出函數(shù)y=f(x)的增區(qū)間;(3)根據(jù)圖像寫(xiě)出使f(x)<0的x的取值集合.解:(1)由題意作出函數(shù)圖像如圖:(2)據(jù)圖可知,單調(diào)增區(qū)間為(-1,0),(1,+∞).(3)據(jù)圖可知,使f(x)<0的x的取值集合為(-2,0)∪(0,2).【第2課時(shí)】奇偶性的應(yīng)用【教學(xué)目標(biāo)】【核心素養(yǎng)】1.會(huì)根據(jù)函數(shù)奇偶性求函數(shù)值或解析式.2.能利用函數(shù)的奇偶性與單調(diào)性分析、解決較簡(jiǎn)單的問(wèn)題.1.利用奇偶性求函數(shù)的解析式,培養(yǎng)邏輯推理素養(yǎng).2.借助奇偶性與單調(diào)性的應(yīng)用,提升邏輯推理、數(shù)學(xué)運(yùn)算素養(yǎng).【教學(xué)過(guò)程】一、合作探究類型1:用奇偶性求解析式例1:(1)函數(shù)f(x)是定義域?yàn)镽的奇函數(shù),當(dāng)x>0時(shí),f(x)=-x+1,求f(x)的解析式;(2)設(shè)f(x)是偶函數(shù),g(x)是奇函數(shù),且f(x)+g(x)=eq\f(1,x-1),求函數(shù)f(x),g(x)的解析式.思路點(diǎn)撥:(1)eq\x(設(shè)x<0,則-x>0)eq\o(→,\s\up14(當(dāng)x>0),\s\do14(fx=-x+1))eq\x(求f-x)eq\o(→,\s\up14(奇函數(shù)))eq\x(得x<0時(shí)fx的解析式)eq\o(→,\s\up14(奇函數(shù)),\s\do14(的性質(zhì)))eq\x(f0=0)eq\o(→,\s\up14(分段函數(shù)))eq\x(fx的解析式)(2)eq\x(fx+gx=\f(1,x-1))eq\o(→,\s\up14(用-x代式中x))eq\x(得f-x+g-x=\f(1,-x-1))eq\o(→,\s\up14(奇偶性))eq\x(得fx-gx=-\f(1,x+1))eq\o(→,\s\up14(解方程組))eq\x(得fx,gx的解析式)解:(1)設(shè)x<0,則-x>0,∴f(-x)=-(-x)+1=x+1,又∵函數(shù)f(x)是定義域?yàn)镽的奇函數(shù),∴f(-x)=-f(x)=x+1,∴當(dāng)x<0時(shí),f(x)=-x-1.又x=0時(shí),f(0)=0,所以f(x)=eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(-x-1,x<0,,0,x=0,,-x+1,x>0.))(2)∵f(x)是偶函數(shù),g(x)是奇函數(shù),∴f(-x)=f(x),g(-x)=-g(x).由f(x)+g(x)=eq\f(1,x-1), ①用-x代替x得f(-x)+g(-x)=eq\f(1,-x-1),∴f(x)-g(x)=eq\f(1,-x-1), ②(①+②)÷2,得f(x)=eq\f(1,x2-1);(①-②)÷2,得g(x)=eq\f(x,x2-1).母題探究把本例(2)的條件“f(x)是偶函數(shù),g(x)是奇函數(shù)”改為“f(x)是奇函數(shù),g(x)是偶函數(shù)”,再求f(x),g(x)的解析式.解:∵f(x)是奇函數(shù),g(x)是偶函數(shù),∴f(-x)=-f(x),g(-x)=g(x),又f(x)+g(x)=eq\f(1,x-1), ①用-x代替上式中的x,得f(-x)+g(-x)=eq\f(1,-x-1),即f(x)-g(x)=eq\f(1,x+1) .②聯(lián)立①②得f(x)=eq\f(x,x2-1),g(x)=eq\f(1,x2-1).規(guī)律方法利用函數(shù)奇偶性求解析式的方法1.“求誰(shuí)設(shè)誰(shuí)”,即在哪個(gè)區(qū)間上求解析式,x就應(yīng)在哪個(gè)區(qū)間上設(shè).2.要利用已知區(qū)間的解析式進(jìn)行代入.3.利用f(x)的奇偶性寫(xiě)出-f(x)或f(-x),從而解出f(x).提醒:若函數(shù)f(x)的定義域內(nèi)含0且為奇函數(shù),則必有f(0)=0,但若為偶函數(shù),未必有f(0)=0.類型2:函數(shù)單調(diào)性和奇偶性的綜合問(wèn)題探究問(wèn)題1.如果奇函數(shù)f(x)在區(qū)間(a,b)上單調(diào)遞增,那么f(x)在(-b,-a)上的單調(diào)性如何?如果偶函數(shù)f(x)在區(qū)間(a,b)上單調(diào)遞減,那么f(x)在(-b,-a)上的單調(diào)性如何?提示:如果奇函數(shù)f(x)在區(qū)間(a,b)上單調(diào)遞增,那么f(x)在(-b,-a)上單調(diào)遞增;如果偶函數(shù)f(x)在區(qū)間(a,b)上單調(diào)遞減,那么f(x)在(-b,-a)上單調(diào)遞增.2.你能否把上述問(wèn)題所得出的結(jié)論用一句話概括出來(lái)?提示:奇函數(shù)在關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱的區(qū)間上單調(diào)性相同,偶函數(shù)在關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱的區(qū)間上單調(diào)性相反.3.若偶函數(shù)f(x)在(-∞,0)上單調(diào)遞增,那么f(3)和f(-2)的大小關(guān)系如何?若f(a)>f(b),你能得到什么結(jié)論?提示:f(-2)>f(3),若f(a)>f(b),則|a|<|b|.角度一:比較大小問(wèn)題例2:函數(shù)y=f(x)在[0,2]上單調(diào)遞增,且函數(shù)f(x+2)是偶函數(shù),則下列結(jié)論成立的是()A.f(1)<feq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(5,2)))<feq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(7,2)))B.feq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(7,2)))<f(1)<feq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(5,2)))C.feq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(7,2)))<feq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(5,2)))<f(1)D.feq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(5,2)))<f(1)<feq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(7,2)))思路點(diǎn)撥:eq\x(y=fx+2是偶函數(shù))→eq\x(fx的圖像關(guān)于x=2對(duì)稱)eq\o(→,\s\up14([0,2]上),\s\do14(遞增))eq\x(比較大小)答案:B解析:∵函數(shù)f(x+2)是偶函數(shù),∴函數(shù)f(x)的圖像關(guān)于直線x=2對(duì)稱,∴feq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(5,2)))=feq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(3,2))),feq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(7,2)))=feq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2))),又f(x)在[0,2]上單調(diào)遞增,∴feq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)))<f(1)<feq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(3,2))),即feq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(7,2)))<f(1)<feq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(5,2))).規(guī)律方法比較大小的求解策略看自變量是否在同一單調(diào)區(qū)間上.(1)在同一單調(diào)區(qū)間上,直接利用函數(shù)的單調(diào)性比較大小;(2)不在同一單調(diào)區(qū)間上,需利用函數(shù)的奇偶性把自變量轉(zhuǎn)化到同一單調(diào)區(qū)間上,然后利用單調(diào)性比較大?。櫽?xùn)練1.設(shè)偶函數(shù)f(x)的定義域?yàn)镽,當(dāng)x∈[0,+∞)時(shí),f(x)是增函數(shù),則f(-2),f(π),f(-3)的大小關(guān)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)答案:A由偶函數(shù)與單調(diào)性的關(guān)系知,若x∈[0,+∞)時(shí),f(x)是增函數(shù),則x∈(-∞,0)時(shí),f(x)是減函數(shù),故其圖像的幾何特征是自變量的絕對(duì)值越小,則其函數(shù)值越小,∵|-2|<|-3|<π,∴f(π)>f(-3)>f(-2),故選A.角度二:解不等式問(wèn)題例3:已知定義在[-2,2]上的奇函數(shù)f(x)在區(qū)間[0,2]上是減函數(shù),若f(1-m)<f(m),求實(shí)數(shù)m的取值范圍.解:因?yàn)閒(x)在區(qū)間[-2,2]上為奇函數(shù),且在區(qū)間[0,2]上是減函數(shù),所以f(x)在[-2,2]上為減函數(shù).又f(1-m)<f(m),所以eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(-2≤1-m≤2,,-2≤m≤2,,1-m>m,))即eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(-1≤m≤3,,-2≤m≤2,,m<\f(1,2).))解得-1≤m<eq\f(1,2).故實(shí)數(shù)m的取值范圍是eq\b\lc\[\rc\)(\a\vs4\al\co1(-1,\f(1,2))).規(guī)律方法解有關(guān)奇函數(shù)f(x)的不等式f(a)+f(b)<0,先將f(a)+f(b)<0變形為f(a)<-f(b)=f(-b),再利用f(x)的單調(diào)性去掉“f”,化為關(guān)于a,b的不等式.另外,要特別注意函數(shù)的定義域.由于偶函數(shù)在關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱的兩個(gè)區(qū)間上的單調(diào)性相反,所以我們要利用偶函數(shù)的性質(zhì)f(x)=f(|x|)=f(-|x|)將f(g(x))中的g(x)全部化到同一個(gè)單調(diào)區(qū)間內(nèi),再利用單調(diào)性去掉符號(hào)f,使不等式得解.跟蹤訓(xùn)練2.函數(shù)f(x)是定義在實(shí)數(shù)集上的偶函數(shù),且在[0,+∞)上是增函數(shù),f(3)<f(2a+1),則a的取值范圍是()A.a(chǎn)>1 B.a(chǎn)<-2C.a(chǎn)>1或a<-2 D.-1<a<2答案:C解析:因?yàn)楹瘮?shù)f(x)在實(shí)數(shù)集上是偶函數(shù),且f(3)<f(2a+1),所以f(3)<f(|2a+1|),又函數(shù)f(x)在[0,+∞)上是增函數(shù),所以3<|2a+1|,解得a>1或a<-2.故選C.二、課堂小結(jié)1.具有奇偶性的函數(shù)的單調(diào)性的特點(diǎn)(1)奇函數(shù)在[a,b]和[-b,-a]上具有相同的單調(diào)性.(2)偶函數(shù)在[a,b]和[-b,-a]上具有相反

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