3.2.2 第2课时 奇偶性的应用(课件(共62张PPT))-高中数学人教A版(2019)必修第一册

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3.2.2 第2课时 奇偶性的应用(课件(共62张PPT))-高中数学人教A版(2019)必修第一册

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(共62张PPT)
第2课时
奇偶性的应用
第三章 3.2.2 奇偶性
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1.掌握用奇偶性求解析式的方法.(重点)
2.理解奇偶性对单调性的影响并能用以比较大小、求最值和解不等式.(难点)
学习目标
一、根据函数的奇偶性求函数的解析式
二、函数的奇偶性与单调性的综合应用
课时对点练
随堂演练
内容索引
根据函数的奇偶性求函数的解析式

已知函数的奇偶性求解析式:
如果已知函数f(x)的奇偶性和区间[a,b]上的解析式,求f(x)在对称区间
[-b,-a]上的解析式,其解决思路为
(1)“求谁设谁”,在哪个区间上求解析式,就应设x在哪个区间上,即设x∈[-b,-a];
(2)利用已知区间的解析式进行代入,求得f(-x);
(3)利用f(x)的奇偶性写出f(x)与f(-x)的关系,从而解出f(x)在区间[-b,-a]上的解析式.
 (1)若f(x)是定义在R上的奇函数,当x>0时,f(x)=x2-2x+3,求当x<0时,f(x)的解析式.
例 1
设x<0,则-x>0,
将-x代入已知的解析式得f(-x)=(-x)2-2(-x)+3=x2+2x+3,
由于f(x)是奇函数,故f(x)=-f(-x)=-x2-2x-3.
即当x<0时,f(x)=-x2-2x-3.

(2)设f(x)是偶函数,g(x)是奇函数,且f(x)+g(x)=求函数f(x),g(x)的
解析式.
∵f(x)是偶函数,g(x)是奇函数,
∴f(-x)=f(x),g(-x)=-g(x),
∵f(x)+g(x)=. ①
用-x代替上式中的x,
得f(-x)+g(-x)=
∴f(x)-g(x)= ②
(①+②)÷2,得f(x)=(x≠±1);
(①-②)÷2,得g(x)=(x≠±1).

若例1(1)条件不变,求函数f(x)的解析式.
延伸探究 1
由例1(1)知,当x<0时,f(x)=-x2-2x-3.
又因为f(x)是定义在R上的奇函数,
所以f(0)=0.
故f(x)=

将例1(1)中的条件“f(x)是定义在R上的奇函数”改为“f(x)是定义在R上的偶函数”,其余不变,求当x<0时,f(x)的解析式.
延伸探究 2
设x<0,则-x>0,
f(-x)=(-x)2-2(-x)+3=x2+2x+3,
由于f(x)是偶函数,故f(x)=f(-x),
所以f(x)=x2+2x+3.
即当x<0时,f(x)=x2+2x+3.

(1)已知某区间上函数的解析式,求对称区间上的函数的解析式,应设这个区间上的变量为x,此时-x成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,即可得所求区间上的解析式.
(2)已知函数f(x),g(x)的组合运算解析式与奇偶性,则把x换为-x,构造方程组求解.
提醒:若函数f(x)的定义域内含0且为奇函数,则必有f(0)=0,但若为偶函数,未必有f(0)=0.





函数的奇偶性与单调性的综合应用
提示 若f(x)为奇函数,则f(x)在(1,2)上单调递减;若f(x)为偶函数,则f(x)在(1,2)上单调递增.
已知函数f(x)在(-2,-1)上单调递减,请根据奇函数与偶函数的图象特点回答:如果f(x)为奇函数,那么它在(1,2)上的单调性如何?如果f(x)为偶函数,那么它在(1,2)上的单调性又如何?
问题1
角度1 比较大小
提示 若f(x)为奇函数,则f(x)在(1,2)上的最小值为-M,最大值为-m;若f(x)为偶函数,则f(x)在(1,2)上的最大值为M,最小值为m.
已知函数f(x)在(-2,-1)上的最大值为M,最小值为m,请根据奇函数与偶函数的图象特点回答:如果f(x)为奇函数,那么它在(1,2)上的最值情况如何?如果f(x)为偶函数,那么它在(1,2)上的最值情况又如何?
问题2
1.若f(x)为奇函数且在区间[a,b]上单调递增,则f(x)在[-b,-a]上 ,即在对称区间上单调性 .
2.若f(x)为偶函数且在区间[a,b]上单调递增,则f(x)在[-b,-a]上 ,即在对称区间上单调性 .
3.若f(x)为奇函数且在区间[a,b]上有最大值为M,则f(x)在[-b,-a]上有最小值为 .
4.若f(x)为偶函数且在区间[a,b]上有最大值为N,则f(x)在[-b,-a]上有最大值为 .
单调递增
一致(相同)
单调递减
相反
-M
N
 已知f(x)是奇函数,且在区间[0,+∞)上单调递增,则f(-0.5),f(-1),f(0)的大小关系是
A.f(-0.5)C.f(0)例 2
∵函数f(x)为奇函数,
且f(x)在区间[0,+∞)上单调递增,
∴f(x)在R上单调递增,
∴f(-1)解析

把例2中的条件“f(x)是奇函数”改为“f(x)是偶函数”,其余条件不变.
(1)比较f(-0.5),f(-1),f(0)三者之间的大小;
延伸探究 3
由偶函数与单调性的关系知,若x∈[0,+∞),f(x)单调递增,
则当x∈(-∞,0]时,f(x)单调递减,
∴f(-1)>f(-0.5)>f(0).

(2)比较f(-2),f(π),f(-3)三者之间的大小.
由(1)知当x∈[0,+∞)时,f(x)单调递增,当x∈(-∞,0]时,f(x)单调递减.
方法一 ∵f(x)是偶函数,∴f(-3)=f(3),f(-2)=f(2),
又f(2)∴f(-2)方法二 其图象的几何特征是自变量的绝对值越小,则其函数值越小,
∵|-2|<|-3|<π,
∴f(π)>f(-3)>f(-2).

比较大小的求解策略
(1)若自变量在同一个单调区间上,直接利用函数的单调性比较大小;
(2)若自变量不在同一个单调区间上,需利用函数的奇偶性把自变量转化到同一个单调区间上,然后利用单调性比较大小.




 设定义在[-2,2]上的奇函数f(x)在区间[0,2]上单调递减,若f(1-m) 例 3
角度2 解不等式
因为f(x)是奇函数且f(x)在[0,2]上单调递减,
所以f(x)在[-2,2]上单调递减.
所以不等式f(1-m)解得-1≤m<.
所以实数m的取值范围为.

在本例中,把条件中的“奇函数”改为“偶函数”,其他条件不变,求实数m的取值范围.
延伸探究 4
因为当x∈[0,2]时,f(x)单调递减,且f(x)为偶函数,
所以当x∈[-2,0]时,f(x)单调递增.
因为f(1-m)所以解得-1≤m<
所以实数m的取值范围为.

利用函数的奇偶性与单调性解不等式的步骤
(1)将所给的不等式转化为两个函数值的大小关系;
(2)由已知或利用奇偶性得出区间上的单调性,再利用单调性“脱去”函数的对应法则“f”,转化为解不等式(组)的问题.
提醒:在转化时,自变量的取值必须在同一单调区间上;当不等式一边没有写成“f(x)”的形式时,需转化为“f(x)”的形式,如已知f(1)=0,若f(x-1)<0,则f(x-1)



1.知识清单:
(1)利用奇偶性求函数的解析式.
(2)利用奇偶性和单调性比较大小、解不等式.
2.方法归纳:转化法、数形结合法.
3.常见误区:解不等式易忽视函数的定义域.
随堂演练

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1.设f(x)是定义在R上的奇函数,当x≤0时,f(x)=2x2-x,则f(1)等于
A.-3 B.-1 C.1 D.3

方法一 ∵f(x)为奇函数,f(-1)=2×(-1)2-(-1)=3,∴f(1)=-f(-1)=-3.
方法二 当x>0时,-x<0,则f(-x)=2x2+x=-f(x),
∴f(x)=-2x2-x,故 f(1)=-3.
解析
1
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2.若偶函数f(x)在区间(-∞,-1]上单调递增,则
A.fC.f(2)
∵f(x)为偶函数,∴f(2)=f(-2).
又f(x)在区间(-∞,-1]上单调递增,且-2<-<-1,
∴f(2)=f(-2)解析
1
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3.已知函数f(x)=为奇函数,则a+b等于
A.-1 B.1 C.0 D.2

方法一 当x>0时,-x<0,∴f(-x)=x2-x,
∵f(x)为奇函数,
∴f(x) =-f(-x)=-x2+x=ax2+bx,
∴a=-1,b=1,故a+b=0.
方法二 a+b=f(1)=-f(-1)=-[(-1)2+(-1)]=0.
解析
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4.已知定义在R上的偶函数f(x)在(-∞,0]上单调递增,若f(a)>f(3),则实数a的取值范围是    .
(-3,3)
由题意可知|a|<3,解得-3解析
课时对点练

题号 1 2 3 4 5 6 7 8
答案 A A ACD C B B ABC (2,4),(-4,-2)
题号 9 11 12 13 15
答案 (-3,0)∪(3,+∞) A C 506 -1
对一对
答案
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(1)当x<0时,-x>0,所以f(-x)=(-x)2+4(-x)=x2-4x.
因为f(x)是奇函数,
所以f(x)=-f(-x)=-(x2-4x)=-x2+4x,
所以f(x)=
(2)设任意的x1,x2∈(0,+∞),且x1则f(x2)-f(x1)=(+4x2)-(+4x1)=(x2-x1)(x2+x1+4).因为016
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答案
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所以x2-x1>0,x2+x1+4>0,
所以f(x2)-f(x1)>0,所以f(x1)所以f(x)在(0,+∞)上单调递增.
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(1)由题意可知
所以
解得故函数g(x)的定义域为.
(2)由g(x)≤0,得f(x-1)+f(3-2x)≤0,
所以f(x-1)≤-f(3-2x).
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因为f(x)为奇函数,所以f(x-1)≤f(2x-3).
而f(x)在(-2,2)上单调递减,
所以解得所以不等式g(x)≤0的解集为.
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(1)因为a>b,所以a-b>0,
由题意得>0,所以f(a)+f(-b)>0.
又f(x)是定义在R上的奇函数,所以f(-b)=-f(b),
所以f(a)-f(b)>0,故f(a)>f(b).
(2)因为f(1+m)+f(3-2m)≥0,
所以f(1+m)≥-f(3-2m),又f(x)是奇函数,
所以f(1+m)≥f(2m-3),
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由(1)知f(x)为R上的增函数,
所以1+m≥2m-3,所以m≤4.
所以实数m的取值范围为(-∞,4].
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基础巩固
1.已知函数f(x)为奇函数且定义域为R,当x>0时,f(x)=x+1,则当x<0时,f(x)等于
A.x-1 B.x+1 C.-x-1 D.-x+1

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当x<0时,-x>0,f(x)=-f(-x)=-(-x+1)=x-1.
解析
2.如果奇函数f(x)在区间[-3,-1]上单调递增且有最大值5,那么函数f(x)在区间[1,3]上
A.单调递增且最小值为-5 B.单调递增且最大值为-5
C.单调递减且最小值为-5 D.单调递减且最大值为-5

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∵f(x)为奇函数,
∴f(x)在[1,3]上的单调性与在[-3,-1]上一致,
∴f(x)在区间[1,3]上单调递增,
又f(x)在区间[-3,-1]上有最大值5,
∴f(x)在区间[1,3]上有最小值-5.
解析
3.(多选)已知函数f(x)是R上的奇函数,且当x≥0时,f(x)=x2+x+a-2,则
A.a=2 B.f(2)=2
C.f(x)是R上的增函数 D.f(-3)=-12

f(x)是R上的奇函数,故f(0)=a-2=0,得a=2,故A正确;
当x≥0时,f(x)=x2+x,所以f(2)=4+2=6,故B错误;
当x≥0时,f(x)=x2+x在[0,+∞)上单调递增,由奇函数的图象关于原点对称可知,f(x)在(-∞,0]上单调递增,故f(x)是R上的增函数,故C正确;
f(-3)=-f(3)=-(9+3)=-12,故D正确.
解析
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4.若f(x)=(m-1)x2+6mx+2是偶函数,则f(0),f(1),f(-2)的大小关系为
A.f(0)>f(-2)>f(1) B.f(-2)>f(0)>f(1)
C.f(0)>f(1)>f(-2) D.f(1)>f(0)>f(-2)

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当m=1时,f(x)=6x+2不符合题意;当m≠1时,由题意可知,其图象关于y轴对称,
∴m=0,∴f(x)=-x2+2,
∴f(x)在(-∞,0)上单调递增,在[0,+∞)上单调递减.
又0<1<2,∴f(0)>f(1)>f(2)=f(-2).
解析
5.奇函数f(x)在(-∞,0)上的解析式为f(x)=x(1+x),则f(x)在(0,+∞)上有
A.最大值- B.最大值
C.最小值- D.最小值

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方法一 当x<0时,f(x)=x2+x=
所以f(x)有最小值-
因为f(x)是奇函数,所以当x>0时,f(x)有最大值.
方法二 当x>0时,-x<0,所以f(-x)=-x(1-x).
又f(x)是奇函数,即f(-x)=-f(x),
所以f(x)=x(1-x)=-x2+x=-
所以当x>0时,f(x)有最大值.
解析
6.已知偶函数f(x)在[0,+∞)上单调递增,且f(3)=0,则f(x)>0的解集是
A.{x|-33}
C.{x|x>3} D.{x|x<-3}

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因为偶函数f(x)在[0,+∞)上单调递增,且f(3)=0,所以f(x)=f(|x|)>0=f(3),
则|x|>3,解得x>3或x<-3,
故f(x)>0的解集是{x|x<-3或x>3}.
解析
7.(多选)已知函数f(x),g(x)的定义域都是R,且f(x)是奇函数,g(x)是偶函数,2f(x)+3g(x)=6x2-2x+3,则
A.[f(x)]2-3g(x)是偶函数 B.f(x)=-x
C.g(x)=2x2+1 D.g(2)=4
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令F(x)=[f(x)]2-3g(x),
因为f(x)是奇函数,g(x)是偶函数,
所以F(-x)=[f(-x)]2-3g(-x)=[-f(x)]2-3g(x)=[f(x)]2-3g(x)=F(x),
所以F(x)=[f(x)]2-3g(x)是偶函数,故A正确;
因为2f(x)+3g(x)=6x2-2x+3, ①
所以2f(-x)+3g(-x)=-2f(x)+3g(x)=6x2+2x+3, ②
由①②,得f(x)=-x,g(x)=2x2+1,故B,C正确;
易得g(2)=8+1=9,故D错误.
解析
8.已知奇函数f(x)的定义域为[-5,5],且在[0,5]上的图象如图所示,则f(x)的单调递减区间为       .
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(2,4),(-4,-2)
根据图象可得f(x)在[0,5]上的单调递增区间为(0,2),(4,5),单调递减区间为(2,4),
又函数f(x)为奇函数,由奇函数在对称的区间上单调性相同得,
f(x)在[-5,0]上的单调递增区间为(-2,0),(-5,-4),
单调递减区间为(-4,-2).
所以f(x)在定义域[-5,5]上的单调递减区间为(2,4),(-4,-2).
解析
9.若奇函数f(x)在(0,+∞)上单调递增,且f(3)=0,则不等式>0的解集为         .
因为f(x)为奇函数,所以=f(x),因为f(3)=0,所以f(-3)=0.
因为f(x)在(0,+∞)上单调递增,所以f(x)在(-∞,0)上单调递增,所以当x>0时,f(x)>0=f(3),解得x>3;当x<0时,f(x)>0=f(-3),解得-3解析
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(-3,0)∪(3,+∞)
10.设函数f(x)是R上的奇函数,当x≥0时,f(x)=x2+4x.
(1)求f(x)的表达式.
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当x<0时,-x>0,所以f(-x)=(-x)2+4(-x)=x2-4x.
因为f(x)是奇函数,
所以f(x)=-f(-x)=-(x2-4x)=-x2+4x,
所以f(x)=

(2)证明f(x)在区间(0,+∞)上单调递增.
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设任意的x1,x2∈(0,+∞),且x1则f(x2)-f(x1)=(+4x2)-(+4x1)=(x2-x1)(x2+x1+4).因为0所以x2-x1>0,x2+x1+4>0,
所以f(x2)-f(x1)>0,所以f(x1)所以f(x)在(0,+∞)上单调递增.
证明
11.已知函数y=f(x)是偶函数,其图象与x轴有9个交点,则方程f(x)=0的所有实根之和是
A.0 B.3 C.6 D.9
综合运用
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因为函数f(x)的图象关于y轴对称,且其图象与x轴有9个交点,所以f(0) =0且其余8个交点关于原点对称,所以方程f(x)=0的所有实根之和是0.
解析

12.已知函数y=f(x)是定义在R上的偶函数,且在(-∞,0]上单调递增,若对于任意的x∈R,不等式f(ax)>f(x2+1)恒成立,则a的取值范围是
A.
B.
C.(-2,2)
D.(-∞,-2)∪(2,+∞)
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∵函数f(x)是定义在R上的偶函数,且在(-∞,0]上单调递增,
∴函数f(x)在[0,+∞)上单调递减,
∵不等式f(ax)>f(x2+1)恒成立,
∴|ax|∴-x2-1即的解集为R,
∴Δ=a2-4<0,解得-2解析
13.若函数f(x)=(t≠0)在[-2 025,2 025]上的最大值为M,最小值为N,且M+N=2 024,则实数t的值为   .
答案
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506
答案
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由题意,f(x)=2t+x∈[-2 025,2 025],
设g(x)=x∈[-2 025,2 025],t≠0,
其定义域关于原点对称,
则f(x)=2t+g(x),x∈[-2 025,2 025].
因为g(-x)==-=-g(x),
所以g(x)=x∈[-2 025,2 025]为奇函数,其图象关于原点对称,
所以g(x)max+g(x)min=0,
所以f(x)max+f(x)min=2t+g(x)max+2t+g(x)min=4t+0=M+N=2 024,所以t=506.
解析
14.已知函数f(x)的定义域为(-2,2),函数g(x)=f(x-1)+f(3-2x).
(1)求函数g(x)的定义域;
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由题意可知
所以
解得故函数g(x)的定义域为.

(2)若f(x)为奇函数,并且在定义域上是减函数,求不等式g(x)≤0的解集.
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由g(x)≤0,得f(x-1)+f(3-2x)≤0,
所以f(x-1)≤-f(3-2x).
因为f(x)为奇函数,所以f(x-1)≤f(2x-3).
而f(x)在(-2,2)上单调递减,
所以解得所以不等式g(x)≤0的解集为.

15.已知y=f(x)+x2是奇函数且f(1)=1,若g(x)=f(x)+2,则g(-1)=   .
拓广探究
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-1
∵y=f(x)+x2是奇函数,
∴f(-x)+(-x)2=-[f(x)+x2],
∴f(x)+f(-x)+2x2=0,
∴f(1)+f(-1)+2=0.
∴g(-1)=f(-1)+2=-f(1)=-1.
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16.设f(x)是定义在R上的奇函数,且对任意a,b∈R,当a+b≠0时,都有
>0.
(1)若a>b,试比较f(a)与f(b)的大小关系;
16
因为a>b,所以a-b>0,
由题意得>0,所以f(a)+f(-b)>0.
又f(x)是定义在R上的奇函数,所以f(-b)=-f(b),
所以f(a)-f(b)>0,故f(a)>f(b).

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(2)若f(1+m)+f(3-2m)≥0,求实数m的取值范围.
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因为f(1+m)+f(3-2m)≥0,
所以f(1+m)≥-f(3-2m),又f(x)是奇函数,
所以f(1+m)≥f(2m-3),
由(1)知f(x)为R上的增函数,
所以1+m≥2m-3,所以m≤4.
所以实数m的取值范围为(-∞,4].

第三章 3.2.2 奇偶性
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