12. (本小题满分12分)
已知 \(f(x)\) 是定义在实数集 \(\mathbb{R}\) 上的偶函数,且当 \(x \ge 0\) 时,其解析式为 \(f(x) = x^2 - 2x\)。
(1) 求 \(f(-1)\) 的值;
(2) 求出函数 \(f(x)\) 在 \(\mathbb{R}\) 上的完整解析式。
【解题过程与踩分标准】
解:(1) 因为题目要求 \(f(-1)\),而 \(-1\) 不在已知的 \(x \ge 0\) 的范围内,所以需要利用奇偶性。
因为 \(f(x)\) 是定义在 \(\mathbb{R}\) 上的偶函数,根据偶函数性质可知:\(f(-x) = f(x)\)。
[💡 踩分点:明确写出偶函数性质得 2分]
所以 \(f(-1) = f(1)\)。
因为当 \(x \ge 0\) 时 \(f(x) = x^2 - 2x\),将 \(x=1\) 代入得:\(f(1) = 1^2 - 2 \times 1 = -1\)。
[💡 踩分点:算出 f(1)=-1 得 4分]
所以 \(f(-1) = -1\)。
[💡 踩分点:得出最终结果 -1 累计得 5分]
(2) 设 \(x < 0\),则 \(-x > 0\)。
[💡 踩分点:写出关键转化思想 x<0 则 -x>0 得 7分]
因为当自变量大于等于0时解析式已知,所以把 \(-x\) 当作一个整体代入已知解析式:
\(f(-x) = (-x)^2 - 2(-x) = x^2 + 2x\)。
[💡 踩分点:正确代入化简得到 f(-x) 的表达式得 9分]
又因为 \(f(x)\) 为偶函数,\(f(x) = f(-x)\)。
所以当 \(x < 0\) 时,\(f(x) = x^2 + 2x\)。
[💡 踩分点:得出 x<0 时的正确解析式得 11分]
综上所述,函数 \(f(x)\) 的解析式为:
\(f(x) = \begin{cases} x^2 - 2x, & x \ge 0 \\ x^2 + 2x, & x < 0 \end{cases}\)
[💡 踩分点:写出完整分段函数形式累计得满分 12分]
📌 知识点: 偶函数性质应用、分段函数解析式的求解套路
📖 题目来源: 《3.2 函数的基本性质-奇偶性(期中复习卷)》