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第3讲函数的奇偶性与周期性第3讲函数的奇偶性与周期性

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Academic year: 2021

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全文

(1)

考纲要求 考纲研读 1. 结合具体函数,了解

函数奇偶性的含义.

2 .会运用函数图象理解 和研究函数的性质 .

1. 以函数的奇偶性与周期性为载体求函 数值、比较函数值的大小、解函数不等式 及求参数的取值范围是本节考查的重点.

2 .研究函数性质时可以将抽象的函数具 体化、直观化 ( 利用图象 ).

第 3 讲 函数的奇偶性与周期性

(2)

1 .函数的奇偶性的定义

(1) 对于函数

f

(

x

) 的定义域内任意一个

x

,都有 ____________[ 或 _____________] ,则称

f

(

x

) 为奇函数.奇函数的图象关于 ____ 对称.

(2) 对于函数

f

(

x

) 的定义域内任意一个

x

,都有 ____________[ 或 ____________] ,则称

f

(

x

) 为偶函数.偶函数的图象关于 ___ 轴对称.

(3) 通常采用图象或定义判断函数的奇偶性.具有奇偶性的函 数,其定义域关于原点对称 ( 也就是说,函数为奇函数或偶函数的 必要条件是其定义域关于原点对称 ) .

原点

f

(

x

) =-

f

(

x

)

f

(

x

)

f

(

x

) = 0

f

(

x

)

f

(

x

) = 0

y

f

(

x

)

f

(

x

)

(3)

2 .函数的周期性的定义

对于函数

f

(

x

) ,如果存在一个 __________

T

,使得定义域内的 每一个

x

值,都满足 _____________ ,那么函数

f

(

x

) 就叫做周期函 数,非零常数

T

叫做这个函数的 ______ .

非零常数

f

(

x

T

)

f

(

x

)

周期

(4)

D A .奇函数

B .偶函数

C .既是奇函数又是偶函数 D .非奇非偶函数

) C 2 .下列函数中,在其定义域内是奇函数的是 (

(5)

C

A

y

轴对称

C .坐标原点对称

B .直线

y

=-

x

对称 D .直线

y

x

对称

   4 . (2012 年广东广州一模 ) 若函数 f(x) = ln(x2 + ax + 1) 是偶函数,则实数 a 的值为 ________ . 0

(6)

5 .设

f

(

x

) 是 ( -∞,+∞ ) 上的奇函数,

f

(

x

+ 2) =-

f

(

x

) ,当 0≤

x

≤1 时,

f

(

x

)

x

,则

f

(7.5) = _______.- 0.5

解析:由 f(x + 2) =- f(x) 得 f(x + 4) = f(x) ,故 f(x) 是 以 4 为周期的函数.故 f(7.5) = f( - 0.5 + 8) = f( - 0.5) .又 f(x) 是 ( -∞,+∞ ) 上的奇函数,且当 0≤x≤1 时, f(x) = x , 所以 f(7.5) = f( - 0.5) =- f(0.5) =- 0.5.

(7)

考点 1 判断函数的奇偶性 例 1 :判断下列函数的奇偶性:

(8)

解: (1) 函数的定义域为

x

∈( -∞,+∞ ) ,关于原点对称.

f

(

x

) = | -

x

+ 1| - | -

x

- 1| = |

x

- 1| - |

x

+ 1|

=- (|

x

+ 1| - |

x

- 1|) =-

f

(

x

)

f

(

x

) = |

x

+ 1| - |

x

- 1| 是奇函数.

(2) 此函数的定义域为 {

x

|

x

>0 } 由于定义域关于原点不对称,

f

(

x

) 既不是奇函数也不是偶函数.

(3) 去掉绝对值符号,根据定义判断.

f

(

x

) 的定义域为 [ - 1,0)∪(0,1] ,关于原点对称,且有

x

+ 2

> 0.

(9)

f

(

x

) 为奇函数.

(4)∵ 函数

f

(

x

) 的定义域是 ( -∞, 0)∪(0 ,+∞ ) .

x

> 0 时,-

x

< 0 ,

f

(

x

) = ( -

x

)[1 - ( -

x

)] =-

x

(1

x

) =-

f

(

x

)(

x

> 0) .

x

< 0 时,-

x

> 0 ,∴

f

(

x

) =-

x

(1

x

) =-

f

(

x

)(

x

< 0) . 故函数

f

(

x

) 为奇函数.

(10)

(5) 此函数的定义域为 { - 1,1} ,且

f

(

x

) = 0.

可知图象既关于原点对称、又关于

y

轴对称,

故此函数既是奇函数又是偶函数.

f

(

x

) 是奇函数.

(11)

(1) 函数的奇偶性是函数的一个整体性质,定义 域具有对称性 ( 即若奇函数或偶函数的定义域为

D

,则

x

D

时都 有-

x

D

) 是一个函数为奇函数或偶函数的必要条件,因此判断函 数的奇偶性应首先考虑函数的定义域.

(2) 分段函数的奇偶性一般要分段证明.

(3) 用定义判断函数的奇偶性的步骤是:定义域 ( 关于原点对

称 )→ 验证

f

( -

x

) = ±

f

(

x

)→ 下结论,还可以利用图象法或定义的等

(12)

【互动探究】

域均为 R ,则 ( )B

A

f

(

x

)

g

(

x

) 均为偶函数

C

f

(

x

)

g

(

x

) 均为奇函数

B

f

(

x

) 为偶函数,

g

(

x

) 为奇函数

D

f

(

x

) 为奇函数,

g

(

x

) 为偶函数

1 . (2010 年广东 ) 若函数 f(x) = 3x + 3 - x 与 g(x) = 3x - 3 - x 的定义

(13)

D

(14)

考点 2 利用函数的奇偶性求函数解析式

(15)

【互动探究】

3 . (2011 年广东广州综合测试 ) 已知函数

f

(

x

) 是定义在 R 上的 偶函数,当

x

≤0 时,

f

(

x

)

x

3

x

2 ,则当

x

>0 时,

f

(

x

) 的解析式为

_______________.

f

(

x

) =-

x

3

x

2

4 . (2011 年安徽 ) 设

f

(

x

) 是定义在 R 上的奇函数,当

x

≤0 时,

f

(

x

) = 2

x

2

x

,则

f

(1) = ( )A

A .- 3 B .- 1 C . 1 D . 3

解析:

f

(1) =-

f

( - 1) =- [2×( - 1)2 - ( - 1)] =- 3. 故选 A.

(16)

考点 3 函数奇偶性与周期性的综合应用

A

(17)

值的方法.关键是通过周期性和奇偶性,把自变量-—转化到区间 本题主要考查利用函数的周期性和奇偶性求函数

5 2 [0,1] 上进行求值.

(18)

【互动探究】

5 . (2011 年山东 ) 已知

f

(

x

) 是 R 上最小正周期为 2 的周期函数,

且当 0≤

x

<2 时,

f

(

x

)

x

3

x

,则函数

y

f

(

x

) 的图象在区间 [0,6] 上

x

轴的交点的个数为 ( )B

A . 6 B . 7 C . 8 D . 9

解析:因为当 0≤

x

<2 时,

f

(

x

)

x

3

x

,又因为

f

(

x

) 是 R 上最 小正周期为 2 的周期函数,且

f

(0) = 0 ,所以

f

(6)

f

(4)

f

(2)

f

(0)

= 0 ,又因为

f

(1) = 0 ,所以

f

(3) = 0 ,

f

(5) = 0. 故函数

y

f

(

x

) 的图象 在区间 [0,6] 上与

x

轴的交点的个数为 7 个,故选 B.

(19)

D A

a

<

b

<

c

C

c

<

b

<

a

B

b

<

a

<

c

D

c

<

a

<

b

(20)

易错、易混、易漏 5 .判断函数奇偶性时没有考虑定义域

正解:①②的定义域相同,均为 ( - 2,2) ,且均有

f

(

x

) =-

f

(

x

) 所以都是奇函数;③的定义域为 ( -∞,- 2)∪(2 ,+∞ ) ,且有

f

(

x

)

f

(

x

) ,所以为偶函数;而④的定义域为 (2 ,+∞ ) 不对称,

因此为非奇非偶函数.

①②

(21)

【失误与防范】在判断一个函数的奇偶性时,必须注意其 定义域.一个函数具有奇偶性的前提是此函数的定义域关于原 点对称.

(22)

对于函数

f

(

x

) 定义域中的任意

x

,总存在一个常数

T

(

T

≠0) 使得

f

(

x

T

)

f

(

x

) 恒成立,则

T

是函数

y

f

(

x

) 的一个周期.

(1) 若函数

y

f

(

x

) 满足

f

(

x

a

)

f

(

x

a

)(

a

≠0) ,则

T

= 2

a

是它 的一个周期.

(2) 若函数

y

f

(

x

) 满足

f

(

x

a

) =-

f

(

x

)(

a

≠0) ,则

T

= 2

a

是它的 一个周期.

(23)

(3) 若函数

y

f

(

x

) 满足

f

(

x

a

) =-1

f

x

(

a

≠0) ,则

T

= 2

a

是它的 一个周期.

(4) 若函数

y

f

(

x

) 满足

f

(

x

a

) 1

f

x

(

a

≠0) ,则

T

= 2

a

是它的一 个周期.

1

f

x

1

f

x

(

a

≠0) ,则

T

= 2

a

是它 (5) 若函数

y

f

(

x

) 满足

f

(

x

a

)

的一个周期.

(6) 若函数

y

f

(

x

)(

x

∈R) 的图象关于直线

x

a

x

b

对称,

T

= 2|

b

a

| 是它的一个周期.

(24)

(7) 若函数

y

f

(

x

)(

x

∈R) 的图象关于点 (

a,

0)

x

b

对称,则

T

= 4|

b

a

| 是它的一个周期.

对于函数

f

(

x

) 的定义域内任意一个

x

,都有

f

(

x

) =-

f

(

x

)[

f

(

x

)

f

(

x

)] ,则称

f

(

x

) 为奇 ( 偶 ) 函数.因此在讨论函数的奇偶性时,

应首先求函数的定义域,观察其定义域是否关于原点对称,若不 对称,则函数不具备奇偶性,为非奇非偶函数;只有定义域关于 原点对称,才有必要利用定义进一步研究其奇偶性.

參考文獻

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