第十二讲 函数单调性复习 · 函数奇偶性
来源:20260706154813-转写_26暑0期-高一数学S4班(李)15_40-17_40-逐字稿文本-1.txt 课时:2026 暑 0 期高一数学 S4 班,7/6 第 12 讲(15:40–17:40) 说明:已剔除课前闲聊(忘开会议、鸡排、点名郭文轩/王一茹等)、课间闲谈、ASR 乱码与英文碎碎念;修正口误;按内容逻辑重排分段。前半段为单调性作业讲评,后半段为新知"函数奇偶性"。
一、承上启下:分段(与有理)函数单调性作业讲评(84 页 1–10 + 小测)
本讲先用约 45 分钟讲评上节课(单调性)的 84 页作业。核心方法是分段函数单调性的"三条件",下面先给模板,再列各题结论。
1. 分段函数单调性的"三条件"模板
若函数在整体定义域上单调增,需同时满足:
- ① 左段内部单调增(比较对称轴/顶点与分界点:如对称轴在分界点右侧);
- ② 右段内部单调增(由参数符号定,如右段含 2a,需 2a > 0 ⇒ a > 0);
- ③ 衔接处"不能减下来":左段在分界点的函数值 ≤ 右段在分界点的函数值。
把这三件事列完,再求参数的取值范围(一律用集合/区间表示,不写纯不等式)。
2. 84 页各题结论(老师口述)
- 题1 选 B;题2 选 C(|3x + a/3| 的转折点在 x = −a/3,令其等于 3 ⇒ a = −9)。
- 题3 选 B:垂直渐近线在 x = m,要使函数在 [2, +∞) 单调递减,需 m ∈ (0, 2](不能取 0,可以取 2)。
- 题4 选 B:用三条件——对称轴在 1 右侧;右段单调增;衔接处左值在 x = 1 处为 −a − 6 ≤ 右值 a ⇒ a ≥ −3。
- 题5 选 B;题6 选 B:综合"轴 ≥ 0、2a − 1 > 0、衔接处左值 0 ≤ 右值 a − 1",并受另一约束 a ≤ 2,得 a ∈ [1, 2]。
- 题7:a > −2(不能等于 2 那侧,故 a ∈ (−2, +∞));边界 B 能否取 −1 需讨论——B = −1 时,[−1, +∞) 上仍单调增,故 B 可以取 −1。该题 A、C 两选项均对。
- 题8:a ∈ (−∞, 0] ∪ [4, +∞)(轴 ≤ 1 可等,或轴 ≥ 3 可等)。
- 题9:要使函数不单调,需对称轴 1/a ∈ (1, +∞),故 a ∈ (0, 1)。
- 题10(第二问):用画图法,x ≠ 2、y ≠ 1,f(0) = −a/2 需在 y = 1 下方 ⇒ −a/2 < 1 ⇒ a ∈ (−2, +∞)。
- 小测 test11:单调性证明,是书上原题(写"任取 x₁, x₂…作差定号"),两天前已练过。
说明:以上结论为老师口述,部分参数数字在转写中较乱;求参数范围一律已写成集合/区间形式,精确数值以课堂板书为准(见文末注意点)。
二、新课:函数奇偶性(教材 87–92 页)
1. 定义与图像特征
- 偶函数:f(−x) = f(x),图像关于 y 轴对称。例:x²、|x|。
- 奇函数:f(−x) = −f(x),图像关于原点对称。例:1/x、x³。
2. 定义域优先
判断奇偶性前,先看定义域是否关于原点对称——否则谈不上奇偶。这是函数部分最重要的观点。
3. 既是奇函数又是偶函数
若定义域关于原点对称,且 f(x) ≡ 0,则它既关于原点对称、又关于 y 轴对称,即既奇又偶。
4. 奇函数在原点有定义时 f(0) = 0
原点在定义域内 ⇒ f(0) = 0(因图像必关于原点对称)。 例:f(x) = x + 1 + a 为奇函数 ⇒ f(0) = 1 + a = 0 ⇒ a = −1。
5. 定义法判断奇偶性
先看定义域关于原点对称;再算 f(−x):
- 等于 f(x) → 偶函数;
- 等于 −f(x) → 奇函数;
- 无上述关系 → 非奇非偶函数。 例:f(x) = −x − 3x(即 −4x),f(−x) = −f(x),是奇函数。
6. 复合函数的奇偶性("负号之旅")
把奇函数比作一道"门"——能放出负号;偶函数会"消化"负号(负号消失)。
- 只要嵌套中出现任意一个偶函数,整体就是偶函数;
- 只有全部为奇函数,整体才是奇函数。 例:内层 x²(偶)→ 负号一开始就消失;内层奇、外层奇 → 负号被两层放出,整体奇。
7. 抽象函数的奇偶性(赋值法)
无解析式即"抽象函数"。例:已知 f(a + b) = f(a) + f(b),证 f(x) 为奇函数。
- 令 a = b = 0 ⇒ f(0) = 2f(0) ⇒ f(0) = 0;
- 令 b = −a ⇒ f(0) = f(a) + f(−a) ⇒ f(−a) = −f(a);
- 故 f(x) 为奇函数。
赋值法(令变量取特殊值,尤其盯 0)是处理抽象函数的核心手法。
8. 奇偶性的运算性质
- 加/减:奇 ± 奇 = 奇,偶 ± 偶 = 偶;奇 ± 偶 = 非奇非偶。
- 乘:奇 × 奇 = 偶,偶 × 偶 = 偶,奇 × 偶 = 奇。 例:x · x² = x³(奇 × 偶 = 奇)。
类比:两增函数相加仍增,两减函数相加仍减。
9. 任一函数 = 奇函数 + 偶函数(拆解技术)
只要定义域关于原点对称,任意 f(x) 都能拆成"奇部 + 偶部":
- 奇部 g(x) = [f(x) − f(−x)] / 2;
- 偶部 h(x) = [f(x) + f(−x)] / 2;
- 则 f(x) = g(x) + h(x),且 g 奇、h 偶。 验证:g(−x) = [f(−x) − f(x)] / 2 = −g(x)(奇);h(−x) = [f(−x) + f(x)] / 2 = h(x)(偶)。 例:f(x) = e^x(e ≈ 2.71828,定义域 R)。
- 奇部 (e^x − e^{−x}) / 2,偶部 (e^x + e^{−x}) / 2,二者叠加还原 e^x。
其中"零函数"最特殊:它既奇又偶,可作为任一部分的"零件"。
10. 例题:奇函数 + 常数 ⇒ 对称中心平移(f(x) = x⁵ + ax³ + bx − 8)
- 结构:x⁵ + ax³ + bx 是奇函数(对称中心原点),再 −8(即 +C,C = −8)⇒ 对称中心平移到 (0, −8)。
- 已知 f(−2) = 10,即点 (−2, 10) 在图像上;由中点公式: f(2) = 2 · (−8) − 10 = −26。
- 推广:已知"左点 + 中心"求"右点" = 2 · y_中心 − y_左点(中心对称的中点公式)。
此法比死套方程组快得多:抓住"奇部对称中心 + 常数平移"即可。
11. 91–92 页习题(奇偶结合求值)
- 题1:f(1) = 2,f 奇 ⇒ f(−1) = −2。
- 题2(x + (1 − 2m)/x 型):1/x 是奇,整体为奇 ⇒ 平移量 1 − 2m = 0 ⇒ m = 1/2(或从"奇函数图像不平移、左加右减"理解:要关于原点对称就不能平移,故 1 − 2m = 0)。
- 题3:f(x) = x² + a/x。a ≠ 0 时偶 + 奇 = 非奇非偶;a = 0 时即 x² 为偶函数。
- 题4(较难):g(x) = f(x) + x²,f 奇,f(1) = 2。g(1) = f(1) + 1 = 3;g(−1) = f(−1) + 1 = −2 + 1 = −1。
- 题5:由所给关系式先求 g(2) = 15,再得 f(2) = 6(f 奇 ⇒ f(−2) = −6)。
- 题6:f(8) = 4,f 奇 ⇒ f(−8) = −4。
- 题7:f(1) = 3,f 奇 ⇒ g(−1) = −f(1) = −3,再顺推 f(−3) 等(拆括号法)。
诀窍:先用奇性把 f(−t) 换成 −f(t),再代入已知数。
三、奇偶性的三种等价表述与"分段 + 奇偶求解析式"
1. 三种等价表述(主语 / 用途不同)
- f(−x) = −f(x)——原始定义,用于"验证"一个函数是否奇;
- f(−x) + f(x) = 0——验证强化版("消消乐",避免左右分别变形);
- f(x) = −f(−x)——用于"求解析式"(主语就是 f(x))。 三者本质同一式,但用途有别。
2. 分段函数 + 奇偶性求解析式
已知 f 为奇函数,且 x > 0 时 f(x) = x² + x + 1,求 x < 0 的解析式:
- "求谁设谁":令 x < 0,则 −x > 0,代入已知式 f(x) = −f(−x);
- f(x) = −[(−x)² + (−x) + 1] = −(x² − x + 1) = −x² + x − 1;
- 又 f(0) = 0(奇且在原点有定义)。
口诀:奇函数"保留奇的部分、把偶的部分取反"。更快的做法:直接对整个已知式取 −f(−x)。
四、为什么要学函数性质 + 作业
1. 性质是"刻画函数的尺子"
单调性、奇偶性、对称性、周期性、凹凸性,是分析函数的不同"角度"。例:sin x——奇;多段增/减区间;无数对称轴(x = π/2 + kπ)与对称中心(kπ, 0);周期 2π。未来第五章学三角函数、指数、对数、幂函数,都要用这些性质描述。
2. 作业
- 第 18、19 页题目(较难,做不出没关系),明天课上讲评;
- 收小测(含单调性证明大题)。
本讲修正 / 注意点
- 本讲实际未涉及"补集",但延续 class3 规范:一律用补集 C_U A、标准符号 ∅ ⊆ ⊊ ∪ ∩,ASR 误转已还原。
- 单调性作业讲评(84 页)中各题参数数字在 ASR 中转写较乱(如 −a/3、a ∈ [1, 2]、a ∈ (−2, +∞) 等边界口播易混),各题精确数值请以课堂板书核对;结论已按"取值范围用集合/区间回答"的规矩统一改写。
- 题4(91–92 页)ASR 口播出现 "f(−1) = −3" 的跳变,按奇函数 f(1) = 2 ⇒ f(−1) = −2 已静默修正为正确推导(g(−1) = −1);其余中间数字若与板书不符以板书为准。
- 延续硬规矩:凡问"a 的取值范围"一律写成区间或 {x | …} 形式,不写纯不等式,否则扣分。
- ASR 中数学符号多被转成中文(如"普及→补集""加""减"等)、英文碎碎念(Notions / Good / Sora 等)已剔除或还原。