函数的基本性质

发布 2022-09-22 22:02:28 阅读 6636

第1课时函数的单调性。

如图1-3-1-2所示为一次函数y=x,二次函数y=x2和y=-x2的图象,它们的图象有什么变化规律?这反映了相应的函数值的哪些变化规律?

图1-3-1-2

如何理解图象是上升的?

在数学上规定:函数y=x2在区间(0,+∞上是增函数。

一般地,设函数f(x)的定义域为i:如果对于定义域i内某个区间d上的任意两个自变量的值x1、x2,当x1⑥增函数的定义中,把“当x1x2时,都有f(x1)>f(x2)”,这样行吗?

增函数的定义中,“当x1⑧增函数的几何意义是什么? 从左向右看,图象是上升的。

类比增函数的定义,请给出减函数的定义及其几何意义?

一般地,设函数f(x)的定义域为i,如果对于定义域i内某个区间d上的任意两个自变量的值x1、x2,当x1f(x2),那么就说函数f(x)在区间d上是减函数。

应用示例。例1如图1-3-1-3是定义在区间[-5,5]上的函数y=f(x),根据图象说出函数的单调区间,以及在每一单调区间上,它是增函数还是减函数?

图1-3-1-3

注意:图象法求函数单调区间的步骤是第一步:画函数的图象;第二步:观察图象,利用函数单调性的几何意义写出单调区间。

变式训练。例2(1)画出已知函数f(x)=-x2+2x+3的图象;

2)证明函数f(x)=-x2+2x+3在区间(-∞1]上是增函数;

3)当函数f(x)在区间(-∞m]上是增函数时,求实数m的取值范围。

图1-3-1-4

解:(1)函数f(x)=-x2+2x+3的图象如图1-3-1-4所示。

2)设x1、x2∈(-1],且x1f(x1)-f(x2)=(x12+2x1+3)-(x22+2x2+3)

(x22-x12)+2(x1-x2)

(x1-x2)(2-x1-x2).

x1、x2∈(-1],且x1∴2-x1-x2>0.∴f(x1)-f(x2)<0.∴f(x1)∴函数f(x)=-x2+2x+3在区间(-∞1]上是增函数。

3)函数f(x)=-x2+2x+3的对称轴是直线x=1,在对称轴的左侧是增函数,那么当区间(-∞m]位于对称轴的左侧时满足题意,则有m≤1,即实数m的取值范围是(-∞1].

例3物理学中的玻意耳定律p=(k为正常数)告诉我们,对于一定量的气体,当其体积v减少时,压强p将增大。试用函数的单调性证明。

注意:. 2.证明方法和步骤:

1) 设元:设是给定区间上任意两个值,且;

2) 作差:;

3) 变形:(如因式分解、配方等);

4) 定号:即;

5) 根据定义下结论。

【补充练习】

2.已知函数y=kx+2在r上是增函数,求实数k的取值范围。

答案:k∈(0,+∞

3.二次函数f(x)=x2-2ax+m在(-∞2)上是减函数,在(2,+∞上是增函数,求实数a的值。

答案:a=2.

4.2023年全国高中数学联赛试卷,8已知f(x)是定义在(0,+∞上的减函数,若f(2a2+a+1)分析:∵f(x)的定义域是(0,+∞解得a《或a>1.

f(x)在(0,+∞上是减函数,2a2+a+1>3a2-4a+1.∴a2-5a<0.

0答案:(0,)∪1,5)

1.3.2 奇偶性。

提出问题。如图1-3-2-1所示,观察下列函数的图象,总结各函数之间的共性。

图1-3-2-1

那么如何利用函数的解析式描述函数的图象关于y轴对称呢?填写表1和表2,你发现这两个函数的解析式具有什么共同特征?表1表2

请给出偶函数的定义?

一般地,对于函数f(x)的定义域内的任意一个x,都有f(-x)=f(x),那么f(x)就叫做偶函数。

偶函数的图象有什么特征?偶函数的图象关于y轴对称。

函数f(x)=x2,x∈[-1,2]是偶函数吗?

偶函数的定义域有什么特征?偶函数的定义域关于原点轴对称。

观察函数f(x)=x和f(x)=的图象,类比偶函数的推导过程,给出奇函数的定义和性质?

一般地,对于函数f(x)的定义域内的任意一个x,都有f(-x)=-f(x),那么f(x)就叫做奇函数。奇函数的图象关于原点中心对称,其定义域关于原点轴对称。

例1判断下列函数的奇偶性:

1)f(x)=x4;(2)f(x)=x5;(3)f(x)=x+;(4)f(x)=.

注意:利用定义判断函数奇偶性的格式步骤:

首先确定函数的定义域,并判断其定义域是否关于原点对称;

确定f(-x)与f(x)的关系;

作出相应结论:

若f(-x)=f(x)或f(-x)-f(x)=0,则f(x)是偶函数;

若f(-x)=-f(x)或f(-x)+f(x)=0,则f(x)是奇函数。

变式训练。2006辽宁高考,理2设f(x)是r上的任意函数,则下列叙述正确的是( )

是奇函数是奇函数。

是偶函数是偶函数。

例22006上海春季高考,6已知函数f(x)是定义在(-∞上的偶函数。当x∈(-0)时,f(x)=x-x4,则当x∈(0,+∞时,f(x

答案:-x-x4

变式训练。已知函数f(x)是定义在r上的奇函数,当x>0时,f(x)=x2+,求f(x).

解:当x=0时,f(-0)=-f(0),则f(0)=0;

当x<0时,-x>0,由于函数f(x)是奇函数,则。

f(x)=-f(-x)=-x)2+]=x2+,综上所得,f(x)=

补充练习]1.2007上海春季高考,5设函数y=f(x)是奇函数。若f(-2)+f(-1)-3=f(1)+f(2)+3,则f(1)+f(2)=_

分析:∵函数y=f(x)是奇函数,∴f(-2)=-f(2),f(-1)=-f(1).

-f(2)-f(1)-3=f(1)+f(2)+3.

2[f(1)+f(2)]=6.∴f(1)+f(2)=-3.

答案:-3是偶函数,定义域为[a-1,2a],则ab

分析:∵偶函数定义域关于原点对称,答案: 0

综合习题:课堂巩固。

1.(2008全国高考卷ⅱ,理3文4)函数f(x)=-x的图象关于( )

a.y轴对称 b.直线y=-x对称 c.坐标原点对称d.直线y=x对称。

2.设f(x)是定义在r上的奇函数,且当x>0时,f(x)=2x-3,则f(-2)等于( )

a.1 b. c.-1 d.-

3.设f(x)是r上的偶函数,且在(0,+∞上是减函数,若x1<0且x1+x2>0,则( )

a.f(-x1)>f(-x2) b.f(-x1)=f(-x2)

c.f(-x1)<f(-x2) d.f(-x1)与f(-x2)大小不确定。

4.已知f(x)=(m-1)x2+2mx+3为偶函数,则f(x)在(2,5)上是( )

a.增函数.减函数c.有增有减d.增减性不确定。

5.已知f(x)=ax7-bx+2且f(-5)=17,则f(5

6.若f(x)是偶函数,当x∈[0,+∞时,f(x)=x-1,则f(x-1)<0的解集是。

7.(2008上海高考,文9)若函数f(x)=(x+a)(bx+2a)(常数a、b∈r)是偶函数,且它的值域为(-∞4],则该函数的解析式f(x

8.判断下列函数的奇偶性:

1)f(x)=;2)f(x)=a(x∈r);(3)f(x)=

9.已知函数f(x)=x2-2|x|.

1)判断并证明函数的奇偶性;

2)判断函数f(x)在(-1,0)上的单调性并加以证明.

1.f(x)是偶函数,且在(0,+∞上为增函数,则a=f(-)b=f(),c=f()的大小关系是……(

a.b2.函数f(x)=是( )

a.奇函数 b.偶函数 c.既是奇函数又是偶函数 d.既不是奇函数又不是偶函数。

3.若奇函数f(x)在(0,+∞上是增函数,又f(-3)=0,则等于( )

a. b.c. d.

4.已知定义在r上的奇函数f(x)满足f(x+2)=-f(x),则f(6)的值为( )

a.-1 b.0 c.1 d.2

10.如果奇函数f(x)在区间[2,7]上是增函数,且最大值为10,最小值为6,那么f(x)在[-7,-2]上是增函数还是减函数?求函数f(x)在[-7,-2]上的最大值和最小值.

11.已知函数f(x)=.

1)判断f(x)的奇偶性.

2)确定f(x)在(-∞0)上是增函数还是减函数?在区间(0,+∞上呢?请证明你的结论.

1.c ∵x∈(-0)∪(0,+∞且对定义域内每一个x,都有f(-x)=-x=-f(x),该函数f(x)=-x是奇函数,其图象关于坐标原点对称.

2.c ∵f(x)是奇函数,∴f(-2)=-f(2)=-22-3)=-1.

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