【学霸笔记:同步精讲】第3章 3.2 3.2.2 第2课时 奇偶性的应用 讲义----2026版高中数学湘教版必修第一册

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【学霸笔记:同步精讲】第3章 3.2 3.2.2 第2课时 奇偶性的应用 讲义----2026版高中数学湘教版必修第一册

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第2课时 奇偶性的应用
学习任务 核心素养
1.会根据函数奇偶性求函数值或函数的解析式.(重点) 2.能利用函数的奇偶性与单调性分析、解决较简单的问题.(难点) 1.利用奇偶性求函数的解析式,培养逻辑推理素养. 2.借助奇偶性与单调性的应用,提升逻辑推理、数学运算素养.
类型1 利用函数奇偶性求解析式
【例1】 【链接教材P84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f (x)的解析式.
[尝试解答]                                     
                                    
                                    
                                    
                                    
                                    
                                    
 利用函数奇偶性求解析式的方法
(1)“求谁设谁”,在哪个区间上求解析式,x就应在哪个区间上设.
(2)把x对称转化到已知区间上,代入到已知区间的函数解析式中.
(3)利用f (x)的奇偶性将f (-x)用-f (x)或f (x) 表示,从而求出f (x).
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.
[跟进训练]
1.(1)函数f (x)是R上的偶函数,且当x<0时,f (x)=x(x-1),则当x>0时,f (x)=________.
(2)设f (x)是偶函数,g(x)是奇函数,且f (x)+g(x)=,则函数f (x)的解析式为f (x)=__________.
类型2 利用函数的单调性与奇偶性比较大小
【例2】 设偶函数f (x)的定义域为R,当x∈[0,+∞)时,f (x)是单调递增的,则f (-2),f (π),f (-3)的大小关系是(  )
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)
[母题探究]
1.若将本例中的“单调递增”改为“单调递减”,其他条件不变,则f (-2),f (π),f (-3)的大小关系如何?
                                    
                                    
                                    
                                    
                                    
                                    
 比较大小的求解策略
看自变量是否在同一单调区间上:
(1)在同一单调区间上,直接利用函数的单调性比较大小;
(2)不在同一单调区间上,需利用函数的奇偶性把自变量转化到同一单调区间上,然后利用单调性比较大小.
[跟进训练]
2.函数y=f (x)在[0,2]上单调递增,且函数f (x+2)是偶函数,则下列结论成立的是(  )
A.f (1)B.f C.f D.f 类型3 利用函数的单调性与奇偶性解不等式
【例3】 已知定义在[-2,2]上的奇函数f (x)在区间[0,2]上单调递减,若f (1-m)判断f (x)在[-2,2]上的单调性,由此思考如何解不等式f (1-m)[尝试解答]                                     
                                    
                                    
                                    
                                    
                                    
                                    
 抽象不等式的求解策略
解有关奇函数f (x)的不等式f (a)+f (b)<0,先将f (a)+f (b)<0变形为f (a)<-f (b)=f (-b),再利用f (x)的单调性去掉“f ”,化为关于a,b的不等式.另外,要特别注意函数的定义域.
由于偶函数在关于原点对称的两个区间上的单调性相反,所以要利用偶函数的性质f (x)=f (|x|)=f (-|x|)将f (g(x))中的g(x)全部化到同一个单调区间内,再利用单调性去掉符号f ,使不等式得解.
[跟进训练]
3.(1)定义在R上的偶函数f (x)在[0,+∞)上单调递增,若f (a)A.ab
C.|a|<|b| D.0≤ab≥0
(2)已知f (x)是定义在R上的偶函数,且在区间(-∞,0)上单调递增.若f (-3)=0,则<0的解集为________.
1.(教材P86习题3.2 T10改编)下列函数中,既是偶函数又在(0,+∞)上单调递增的函数是(  )
A.f (x)=x3    B.f (x)=|x|+1
C.f (x)=-x2+1 D.f (x)=-
2.函数f (x)是定义在实数集上的偶函数,且在[0,+∞)上单调递增,f (3)A.a>1    B.a<-2
C.a>1或a<-2 D.-13.若f (x)满足f (-x)=f (x),且f (x)在区间(-∞,-1]上单调递增,则(  )
A.f B.f (-1)C.f (2)D.f (2)4.若奇函数f (x)在区间[-4,-2]上的最大值为2,则f (x)在区间[2,4]上的最小值为________.
回顾本节知识,自我完成以下问题:
1.若奇函数f (x)在原点处有定义,则f (0)为定值吗?若f (x)为偶函数呢?
2.如果奇函数f (x)在区间(a,b)上单调递增,那么f (x)在(-b,-a)上的单调性如何?
如果偶函数f (x)在区间(a,b)上单调递减,那么f (x)在(-b,-a)上的单调性如何?
3.若奇函数f (x)在(-∞,0)上单调递增,且f (a)>f (b),则a,b的大小关系如何?若f (x)为偶函数呢?
4/4第2课时 奇偶性的应用
学习任务 核心素养
1.会根据函数奇偶性求函数值或函数的解析式.(重点) 2.能利用函数的奇偶性与单调性分析、解决较简单的问题.(难点) 1.利用奇偶性求函数的解析式,培养逻辑推理素养. 2.借助奇偶性与单调性的应用,提升逻辑推理、数学运算素养.
类型1 利用函数奇偶性求解析式
【例1】 【链接教材P84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f (x)的解析式.
[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,
∴当x<0时,f (x)=-x-1.
又x=0时,f (0)=0,
∴f (x)=
【教材原题·P84例5】
例5 设g(x)是定义于[-5,5]上的函数,且f (x)=g(x)+g(-x),讨论f (x)的奇偶性;如果在[0,5]上f (x)=1-2x,试求f (x)在[-5,0]上的表达式.
[解] 因为g(x)的定义域为[-5,5],
所以f (x)=g(x)+g(-x)的定义域也为[-5,5].
又f (-x)=g(-x)+g(-(-x))=g(-x)+g(x)=f (x),所以f (x)为偶函数.
当x∈[-5,0]时,-x∈[0,5],
由偶函数的性质得f (x)=f (-x)=1-2(-x)=1+2x.
 利用函数奇偶性求解析式的方法
(1)“求谁设谁”,在哪个区间上求解析式,x就应在哪个区间上设.
(2)把x对称转化到已知区间上,代入到已知区间的函数解析式中.
(3)利用f (x)的奇偶性将f (-x)用-f (x)或f (x) 表示,从而求出f (x).
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.
[跟进训练]
1.(1)函数f (x)是R上的偶函数,且当x<0时,f (x)=x(x-1),则当x>0时,f (x)=________.
(2)设f (x)是偶函数,g(x)是奇函数,且f (x)+g(x)=,则函数f (x)的解析式为f (x)=__________.
(1)x(x+1) (2) [(1)设x>0,则-x<0,所以f (-x)=-x(-x-1)=x(x+1).因为函数f (x)为R上的偶函数,故当x>0时,f (x)=f (-x)=x(x+1),即x>0时,f (x)=x(x+1).
(2)∵f (x)是偶函数,g(x)是奇函数,
∴f (-x)=f (x),g(-x)=-g(x).
由f (x)+g(x)=,①
用-x代替x得f (-x)+g(-x)=,
∴f (x)-g(x)=,②
(①+②)÷2,得f (x)=.]
类型2 利用函数的单调性与奇偶性比较大小
【例2】 设偶函数f (x)的定义域为R,当x∈[0,+∞)时,f (x)是单调递增的,则f (-2),f (π),f (-3)的大小关系是(  )
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)
A [由偶函数与单调性的关系知,若x∈[0,+∞)时,f (x)是单调递增的,则x∈(-∞,0)时,f (x)是单调递减的,故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),故选A.]
[母题探究]
1.若将本例中的“单调递增”改为“单调递减”,其他条件不变,则f (-2),f (π),f (-3)的大小关系如何?
[解] 1.因为f (x)在[0,+∞)上单调递减,所以有f (2)>f (3)>f (π).又因为f (x)是R上的偶函数,所以f (-2)=f (2),f (-3)=f (3),从而有f (-2)>f (-3)>f (π).
2.若将本例中的“偶函数”改为“奇函数”,其他条件不变,比较这三个数的大小.
[解] 因为函数为定义在R上的奇函数,且在[0,+∞)上单调递增,所以函数在R上是增函数,
因为-3<-2<π,所以f (-3) 比较大小的求解策略
看自变量是否在同一单调区间上:
(1)在同一单调区间上,直接利用函数的单调性比较大小;
(2)不在同一单调区间上,需利用函数的奇偶性把自变量转化到同一单调区间上,然后利用单调性比较大小.
[跟进训练]
2.函数y=f (x)在[0,2]上单调递增,且函数f (x+2)是偶函数,则下列结论成立的是(  )
A.f (1)B.f C.f D.f B [∵函数f (x+2)是偶函数,
∴函数f (x)的图象关于直线x=2对称,
∴f =f ,f =f ,
又f (x)在[0,2]上单调递增,
∴f 即f 类型3 利用函数的单调性与奇偶性解不等式
【例3】 已知定义在[-2,2]上的奇函数f (x)在区间[0,2]上单调递减,若f (1-m)判断f (x)在[-2,2]上的单调性,由此思考如何解不等式f (1-m)[解] 因为f (x)在区间[-2,2]上为奇函数,且在区间[0,2]上单调递减,所以f (x)在[-2,2]上单调递减.
又f (1-m)所以即
解得-1≤m<.
故实数m的取值范围是-1≤m<.
 抽象不等式的求解策略
解有关奇函数f (x)的不等式f (a)+f (b)<0,先将f (a)+f (b)<0变形为f (a)<-f (b)=f (-b),再利用f (x)的单调性去掉“f ”,化为关于a,b的不等式.另外,要特别注意函数的定义域.
由于偶函数在关于原点对称的两个区间上的单调性相反,所以要利用偶函数的性质f (x)=f (|x|)=f (-|x|)将f (g(x))中的g(x)全部化到同一个单调区间内,再利用单调性去掉符号f ,使不等式得解.
[跟进训练]
3.(1)定义在R上的偶函数f (x)在[0,+∞)上单调递增,若f (a)A.ab
C.|a|<|b| D.0≤ab≥0
(2)已知f (x)是定义在R上的偶函数,且在区间(-∞,0)上单调递增.若f (-3)=0,则<0的解集为________.
(1)C (2)(-3,0)∪(3,+∞) [(1)∵f (x)是R上的偶函数,且在[0,+∞)上单调递增,
∴由f (a)(2)结合题意,画出草图如图所示,
由<0可知:当x<0时,f (x)>0,此时x∈(-3,0),当x>0时,f (x)<0,此时x∈(3,+∞).故所求不等式的解集是(-3,0)∪(3,+∞).]
1.(教材P86习题3.2 T10改编)下列函数中,既是偶函数又在(0,+∞)上单调递增的函数是(  )
A.f (x)=x3    B.f (x)=|x|+1
C.f (x)=-x2+1 D.f (x)=-
B [对于函数f (x)=|x|+1,
f (-x)=|-x|+1=|x|+1=f (x),
所以f (x)=|x|+1是偶函数,当x>0时,f (x)=x+1,
所以在(0,+∞)上单调递增;另外函数f (x)=x3不是偶函数;f (x)=-x2+1在(0,+∞)上单调递减;f (x)=-不是偶函数.故选B.]
2.函数f (x)是定义在实数集上的偶函数,且在[0,+∞)上单调递增,f (3)A.a>1    B.a<-2
C.a>1或a<-2 D.-1C [因为函数f (x)在实数集上是偶函数,且f (3)1或a<-2.故选C.]
3.若f (x)满足f (-x)=f (x),且f (x)在区间(-∞,-1]上单调递增,则(  )
A.f B.f (-1)C.f (2)D.f (2)D [∵f (-x)=f (x),
∴f (x)为偶函数.
又f (x)在(-∞,-1]上递增,且-2<-<-1,
∴f (-2)∴f (2)4.若奇函数f (x)在区间[-4,-2]上的最大值为2,则f (x)在区间[2,4]上的最小值为________.
-2 [∵奇函数图象关于原点对称,∴f (x)在区间[2,4]上的最小值为-2.]
回顾本节知识,自我完成以下问题:
1.若奇函数f (x)在原点处有定义,则f (0)为定值吗?若f (x)为偶函数呢?
[提示] 若f (x)为奇函数,且在原点处有定义,则f (0)=0;
若f (x)为偶函数,则无法判断该值的大小.
2.如果奇函数f (x)在区间(a,b)上单调递增,那么f (x)在(-b,-a)上的单调性如何?
如果偶函数f (x)在区间(a,b)上单调递减,那么f (x)在(-b,-a)上的单调性如何?
[提示] 如果奇函数f (x)在区间(a,b)上单调递增,那么f (x)在(-b,-a)上单调递增;如果偶函数f (x)在区间(a,b)上单调递减,那么f (x)在(-b,-a)上单调递增.
3.若奇函数f (x)在(-∞,0)上单调递增,且f (a)>f (b),则a,b的大小关系如何?若f (x)为偶函数呢?
[提示] 奇函数时,a>b>0或b<a<0;偶函数时,|a|<|b|.
课时分层作业(二十四) 奇偶性的应用
一、选择题
1.若函数f (x)是奇函数,且当x>0时,f (x)=x3+x+1,则当x<0时,f (x)的解析式为(  )
A.f (x)=x3+x-1
B.f (x)=-x3-x-1
C.f (x)=x3-x+1
D.f (x)=-x3-x+1
A [∵函数f (x)是奇函数,∴f (-x)=-f (x),
当x<0时,-x>0,∵x>0时,f (x)=x3+x+1,
∴f (-x)=(-x)3-x+1=-x3-x+1,
∴-f (x)=-x3-x+1,∴f (x)=x3+x-1.
即x<0时,f (x)=x3+x-1.故选A.]
2.设函数f (x)=且f (x)为偶函数,则g(-2)等于(  )
A.6   B.-6   C.2   D.-2
A [∵f (x)为偶函数,∴g(-2)=f (-2)=f (2)=4+2=6.]
3.已知f (x)是偶函数,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)<f (0)<f (-1)
B.f (-1)<f (-0.5)<f (0)
C.f (0)<f (-0.5)<f (-1)
D.f (-1)<f (0)<f (-0.5)
C [∵函数f (x)为偶函数,∴f (-0.5)=f (0.5),f (-1)=f (1).又∵f (x)在区间[0,+∞)上单调递增,∴f (0)<f (0.5)<f (1),即f (0)<f (-0.5)<f (-1),故选C.]
4.若函数f (x)=ax2+(2+a)x+1是偶函数,则函数f (x)的单调递增区间为(  )
A.(-∞,0] B.[0,+∞)
C.(-∞,+∞) D.[1,+∞)
A [因为函数为偶函数,所以a+2=0,a=-2,即该函数为f (x)=-2x2+1,所以函数在(-∞,0]上单调递增.]
5.一个偶函数定义在区间[-7,7]上,它在[0,7]上的图象如图,下列说法正确的是(  )
A.这个函数仅有一个单调递增区间
B.这个函数有两个单调递减区间
C.这个函数在其定义域内有最大值是7
D.这个函数在其定义域内有最小值是-7
C [根据偶函数在[0,7]上的图象及其对称性,作出函数在[-7,7]上的图象,如图所示,可知这个函数有三个单调递增区间;有三个单调递减区间;在其定义域内有最大值是7;在其定义域内最小值不是-7.故选C.
]
二、填空题
6.函数f (x)在R上为偶函数,且x>0时,f (x)=+1,则当x<0时,f (x)=________.
+1 [∵f (x)为偶函数,x>0时,f (x)=+1,
∴当x<0时,-x>0,f (x)=f (-x)=+1,
即x<0时,f (x)=+1.]
7.偶函数f (x)在(0,+∞)上的最小值为2 024,则f (x) 在(-∞,0)上的最小值为________.
2 024 [由于偶函数的图象关于y轴对称,
所以f (x)在对称区间内的最值相等.
又当x∈(0,+∞)时,f (x)最小值=2 024,
故当x∈(-∞,0)时,f (x)最小值=2 024.]
8.若f (x)=(m-1)x2+6mx+2是偶函数,则f (0),f (1),f (-2)从小到大的排列是________.
f (-2)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).]
三、解答题
9.已知f (x)是定义在(-1,1)上的奇函数,且f (x)在(-1,1)上是减函数,解不等式f (1-x)+f (1-2x)<0.
[解] ∵f (x)是定义在(-1,1)上的奇函数,
∴由f (1-x)+f (1-2x)<0,得
f (1-x)<-f (1-2x),
∴f (1-x)又∵f (x)在(-1,1)上是减函数,
∴解得0∴原不等式的解集为.
10.已知y=f (x)是奇函数,它在(0,+∞)上单调递增,且f (x)<0,试问F(x)=在(-∞,0)上是单调递增还是单调递减?证明你的结论.
[解] F(x)在(-∞,0)上单调递减.
证明如下:
设x1和x2是(-∞,0)上的任意两个实数,且x10.
因为y=f (x)在(0,+∞)上单调递增,且f (x)<0,所以f (-x2)又因为f (x)是奇函数,
所以f (-x2)=-f (x2),f (-x1)=-f (x1),②
由①②得f (x2)>f (x1)>0.
于是F(x1)-F(x2)=>0,
即F(x1)>F(x2),
所以F(x)=在(-∞,0)上单调递减.
11.设奇函数f (x)在(0,+∞)上单调递减,且f (1)=0,则不等式<0的解集为(  )
A.(-1,0)∪(1,+∞)
B.(-∞,-1)∪(0,1)
C.(-∞,-1)∪(1,+∞)
D.(-1,0)∪(0,1)
C [因为f (x)为奇函数,<0,即<0,
因为f (x)在(0,+∞)上单调递减且f (1)=0,
所以当x>1时,f (x)<0.
因为奇函数图象关于原点对称,所以在(-∞,0)上f (x)单调递减且f (-1)=0,即x<-1时,f (x)>0.
综上使<0的解集为(-∞,-1)∪(1,+∞).]
12.(多选题)设f (x)为偶函数,且在区间(-∞,0)上单调递增,f (-2)=0,则下列区间中使得xf (x)<0的有(  )
A.(-1,1)   B.(0,2)
C.(-2,0) D.(2,4)
CD [结合题意画出草图,如图所示.
当x>0时,f (x)<0得x>2;
当x<0时,f (x)>0得-2结合选项得,使xf (x)<0的区间有(-2,0)和(2,4).故选CD.]
13.如果函数F(x)=是奇函数,则F(-1)=________,f (x)=________.
1 2x+3 [∵F(x)为奇函数,
∴F(-1)=-F(1)=-(2×1-3)=1.
当x<0时,-x>0,F(-x)=-2x-3,
又F(x)为奇函数,故F(-x)=-F(x),
∴F(x)=2x+3,即f (x)=2x+3.]
14.已知f (x)是偶函数,g(x)是奇函数,且f (x)+g(x)=x2+x-2,则f (x)=________,g(x)=________.
x2-2 x [f (-x)+g(-x)=x2-x-2,由f (x)是偶函数,g(x)是奇函数得,f (x)-g(x)=x2-x-2,又f (x)+g(x)=x2+x-2,两式联立得f (x)=x2-2,g(x)=x.]
15.经过函数性质的学习,我们知道“函数y=f (x)的图象关于y轴成轴对称图形”的充要条件是“y=f (x)为偶函数”.
(1)若f (x)为偶函数,且当x≤0时,f (x)=2x-1,求f (x)的解析式,并求不等式f (x)>f (2x-1)的解集;
(2)某数学学习小组针对上述结论进行探究,得到一个真命题:“函数y=f (x)的图象关于直线x=a成轴对称图形”的充要条件是“y=f (x+a)为偶函数”.若函数g(x)的图象关于直线x=1对称,且当x≥1时,g(x)=x2-.
①求g(x)的解析式;
②求不等式g(x)>g(3x-1)的解集.
[解] (1)设x>0,则-x<0,则f (-x)=2·(-x)-1=-2x-1,
又f (x)为偶函数,所以f (x)=f (-x)=-2x-1.
所以f (x)=
因为f (x)为偶函数,且f (x)在[0,+∞)上单调递减,
所以f (x)>f (2x-1)等价于|x|<|2x-1|,
即x2<(2x-1)2,解得x<或x>1.
所以不等式的解集是.
(2)①因为g(x)的图象关于直线x=1对称,所以y=g(x+1)为偶函数,
所以g(1+x)=g(1-x),即g(x)=g(2-x)对任意x∈R恒成立.
又当x<1时,2-x>1,
所以g(x)=(2-x)2-=x2-4x+4+.
所以g(x)=
②设x1和x2是区间[1,+∞)上的任意两个实数,且x1g(x1)-g(x2)==(x1-x2),
因为x1又x1+x2>0,>0,
所以(x1-x2)<0,
即g(x1)所以函数y=g(x)在[1,+∞)上单调递增,
又因为函数g(x)的图象关于直线x=1对称,
所以g(x)>g(3x-1)等价于|x-1|>|3x-2|,
即(x-1)2>(3x-2)2,解得所以不等式的解集为.
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