§1.3. 2奇偶性
一、內(nèi)容與解析
(一)內(nèi)容:奇偶性。
(二)解析:函數(shù)奇偶性是用代數(shù)方法研究函數(shù)圖象整體對稱性,是學生在學習了函數(shù)的概念和單調(diào)性的基礎(chǔ)上學習的又一個重要性質(zhì),所以對本節(jié)的理解與掌握對鞏固前面學習的知識,以及為后面進一步學好指數(shù)函數(shù)、對數(shù)函數(shù)、三角函數(shù)等內(nèi)容都具有十分重要的意義。
二、目標及其解析:
(一)目標
(1)函數(shù)奇偶性的概念和判定;
(二)解析
(1)根據(jù)高一學生的認知規(guī)律和特點,按照“由具體到抽象”和“抓聯(lián)系、促遷移”的原則進行,使學生體驗類比思想、數(shù)形結(jié)合思想在認識函數(shù)中的作用,提高觀察、分析、抽象和概括等方面的能力,具體講就是要經(jīng)歷概念教學的四個階段:第一階段:感性認識階段,即通過分析問題情景中的生活實例與數(shù)學實例等素材,分解內(nèi)含屬性,找出共同屬性;第二階段:分化本質(zhì)屬性階段,即舍棄非本質(zhì)屬性,從共同屬性中抽象出結(jié)構(gòu)上的本質(zhì)屬性,遷移到研究函數(shù)圖象的對稱性問題中;第三階段:概括形成定義階段:即通過“圖像語言→自然語言→數(shù)學語言→符號語言”的遷移,刻畫函數(shù)奇偶性的特征,得到定義;第四階段:應用于強化階段,即通過例習題的教與學說明如何用定義進行判定和證明函數(shù)的奇偶性,并挖掘要注意的問題,從而感悟概念的內(nèi)涵與外延。。
三、問題診斷分析
函數(shù)奇偶性的判斷,一個重要的依據(jù)就是定義,學生容易出現(xiàn)的問題的沒有考慮函數(shù)的定義域,從而導致錯誤。
四、教學支持條分析
在本節(jié)一次遞推的教學中,準備使用PowerPoint 2003。因為使用PowerPoint 2003,有利于提供準確、最核心的字信息,有利于幫助學生順利抓住老師上思路,節(jié)省老師板書時間,讓學生盡快地進入對問題的分析當中。
五、教學過程
(一)研探新知:
(1)奇偶函數(shù)的定義:
一般地,對于函數(shù) 的定義域內(nèi)的任意一個 ,都有 ,那么 就叫做偶函數(shù).對于函數(shù) 的定義域的任意一個 ,都有 ,那么 就叫做奇函數(shù).
思考:判斷函數(shù) 的奇偶性.
解析:函數(shù) 是非奇非偶函數(shù),因為它的定義域關(guān)于原點不對稱.
溫馨提示:
①定義中的“定義域內(nèi)的任意一個 ”說明:函數(shù)的奇偶性是函數(shù)的整體性質(zhì),而非同單調(diào)性的區(qū)間性質(zhì);
②定義中的“都有 ”說明:函數(shù)具有奇偶性必須首先滿足一個先決條,即對于定義域內(nèi)的任意一個 , 也一定是定義域內(nèi)的一個自變量(即定義域關(guān)于原點對稱).
③根據(jù)奇偶性可將函數(shù)分為四類:奇函數(shù)、偶函數(shù)、既是奇函數(shù)又是偶函數(shù)、非奇非偶函數(shù),其中,函數(shù)是奇函數(shù)或是偶函數(shù)稱為函數(shù)的奇偶性.
④等式的等價形式:
. ;
.
據(jù)此,可把邏輯推理轉(zhuǎn)換為代數(shù)運算.
(2) 奇偶函數(shù)的圖象特征:偶函數(shù)的圖象關(guān)于 軸對稱;奇函數(shù)的圖象關(guān)于原點對稱.
思考:函數(shù)y=f(x)(x∈[-2,2])的圖象如圖所示,則f(x)+f(-x)= .
解析:由圖象可知f(x)為定義域上的奇函數(shù).
∴f(x)+f(-x)=f(x)-f(x)=0.
溫馨提示:若一個函數(shù)的圖象關(guān)于 軸對稱,則此函數(shù)是偶函數(shù);若關(guān)于原點對稱,則為奇函數(shù).
(3) 奇偶性性質(zhì):①設(shè) , 的定義域分別是 ,那么在它們的公共定義域(非空)上:
奇+奇=奇,奇×奇=偶,偶+偶=偶,偶×偶=偶,奇×偶=奇.
②已知函數(shù) 是奇函數(shù),且 有定義,則 .
設(shè)計意圖:通過以上問題的探討,使學生逐漸體會運用定義解題的基本方法。
(二)類型題探究
題型一 函數(shù)的奇偶性的判定
例1.判斷下列函數(shù)的奇偶性
(1) ;
(2)
思路分析:根據(jù)定義,先驗證函數(shù)定義域的對稱性,再考察 .
解:(1)函數(shù)的定義域為 ,所以解析式可以化簡為 ,
因為
所以,函數(shù) 在 上為奇函數(shù)。
(2)當 >0時,- <0,于是
;
當 <0時,- >0,于是
綜上可知, 在R*上是奇函數(shù).
規(guī)律總結(jié):利用定義判斷函數(shù)奇偶性的步驟:
①首先確定函數(shù)的定義域,并判斷其定義域是否關(guān)于原點對稱;
②確定 ;
③作出相應結(jié)論.
誤區(qū)警示:第(1)題中,若忽略定義域的求解,就不能有效化簡函數(shù)式,會錯誤的認為函數(shù)不具備奇偶性;第(2)題中,往往忽略或不能準確討論自變量的取值范圍。
題型二 函數(shù)的奇偶性的性質(zhì)
例2.辨析正誤
(1)兩個奇函數(shù)的和或差仍是奇函數(shù);兩個偶函數(shù)的和或差仍是偶函數(shù)。
(2)已知函數(shù) 是奇函數(shù)或偶函數(shù),方程 =0有實根,那么方程 =0的所有實根之和為零。
思路分析:函數(shù)的一般性性質(zhì)辨析題可從反例、特例入手解決。
解:(1)錯誤。一方面,如果這兩個函數(shù)的定義域的交集是空集,那么它們的和或差沒有定義;另一方面,兩個奇函數(shù)或偶函數(shù)的差可能既是奇函數(shù)又是偶函數(shù),如, , ,可以看出函數(shù)都是定義域上的奇函數(shù),它們的差只在區(qū)間[-1,1]上有定義且 ,而在此區(qū)間上函數(shù) 既是奇函數(shù)又是偶函數(shù)。
(2)正確。方程 =0的實數(shù)根即為函數(shù) 與x軸的交點的橫坐標,由奇偶性的定義可知:若 ,則 。
誤區(qū)警示:在處理奇、偶函數(shù)的和差積商的屬性時,易忽略定義域的判定,導致錯誤解答與應用.
題型三 利用函數(shù)的奇偶性求解析式中的參數(shù)
例3.設(shè)函數(shù) 為奇函數(shù),則實數(shù) ______________。
思路分析:借助奇偶性的定義,利用對應相等可以準確解決問題.
解1: ,
即 , .
解2:
,即 , ,
經(jīng)驗證適合題意.
解3:
, ,經(jīng)驗證適合題意.
規(guī)律總結(jié):
利用函數(shù)奇偶性求解析式中的參數(shù)的思路:
①定義法;準確但不快捷;
②特值法:快捷但不準確,必須加以驗證.
(三)小結(jié):
六、目標檢測
目標檢測一
1.下列圖象表示的函數(shù)中具備奇偶性的是( B )
2. 設(shè)函數(shù)f(x)是定義在R上的奇函數(shù),且f(-3)=-2,則f(3)+f(0)=( C )
(A)3 (B)-3 (C)2 (D)7
3. 在定義域為 (a>0)內(nèi),函數(shù) 、 均為奇函數(shù),則 為( A )
(A)奇函數(shù) (B)偶函數(shù) (C)非奇非偶函數(shù) (D)無法判斷奇偶性
4. 以下四個函數(shù):(1) ;(2) ;(3) ;
(4) ,其中奇函數(shù)是(1) ,偶函數(shù)是(3) ,非奇非偶函數(shù)是(4) ,即奇又偶函數(shù)是(2).
5. 函數(shù) 在[-5,5]上為奇函數(shù),其在[0,5]上的圖象如圖所示,則使 <0的x的取值范圍為
6. 函數(shù) 在實數(shù)集上是奇函數(shù),則a= 0 .
7.已知 是定義在R上的函數(shù),設(shè) ,
⑴試判斷 的奇偶性;⑵試判斷 的關(guān)系;
⑶由此你能猜想得出什么樣的結(jié)論,并說明理由.
解析:⑴利用奇偶性的定義可得: 分別為偶函數(shù)與奇函數(shù);
⑵ ;
⑶定義在R上任何一個函數(shù)均可分解為一個奇函數(shù)與一個偶函數(shù)的和的形式.
目標檢測二
1. 函數(shù)f(x)的圖象是兩條直線的一部分(如圖所示),其定義域為[-1,0)∪(0,1],則不等式f(x)-f(-x)>-1的解集是( D )
(A){x-1≤x≤1且x≠0}
(B){x-1≤x<0}
(C){x-1≤x<0或12<x≤1}
(D){x-1≤x<—12或0<x≤1}
2.已知 對任意實數(shù) 都成立,則函數(shù) 是( A )
(A)奇函數(shù) (B)偶函數(shù)
(C)可以是奇函數(shù)也可以是偶函數(shù) (D)不能判定奇偶性
解析:顯然 的定義域是 ,它關(guān)于原點對稱.在 中,
令 ,得 ,令 ,得 ,
∴ ,∴ ,即 , ∴ 是奇函數(shù).
3.設(shè)函數(shù) 與 的定義域是 ,函數(shù) 是一個偶函數(shù), 是一個奇函數(shù),且 ,則 等于( A )
(A) (B) (C) (D)
4.若函數(shù)f(x)=(x+a)(bx+2a)(常數(shù)a、b∈R)是偶函數(shù),且它的值域為(-∞,4],則該函數(shù)的解析式f(x)=________________.
解析:由于f(x)的定義域為R,值域為(-∞,4],可知b≠0,∴f(x)為二次函數(shù),
f(x)=(x+a)(bx+2a)=bx2+(2a+ab)x+2a2.
∵f(x)為偶函數(shù),∴其對稱軸為x=0,∴-2a+ab2b=0,
∴2a+ab=0,∴a=0或b=-2.
若a=0,則f(x)=bx2與值域是(-∞,4]矛盾,∴a≠0,
若b=-2,又其最大值為4,
∴4b×2a24b=4,∴2a2=4,∴f(x)=-2x2+4.
5.定義在 上的奇函數(shù) 在整個定義域上是減函數(shù),若 ,求實數(shù) 的取值范圍。
解析: ,因為函數(shù) 為奇函數(shù),所以 ,又因為函數(shù) 在 上是減函數(shù),
所以 ,解之得a無解.
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相關(guān)閱讀:§1.3.2奇偶性教學設(shè)計