发布时间 : 星期日 文章高三第一轮复习 函数的性质(周期性与奇偶性)更新完毕开始阅读
函数的性质
函数的奇偶性、周期性和对称性
【提纲挈领】
主干知识归纳 1.函数奇偶性的定义
一般地,如果对于函数f(x)的定义域内的任意一个x,都有f(-x)=f(x),则f(x)叫做偶函数;同理如果对于函数f(x)的定义域内的任意一个x,都有f(-x)=-f(x),则 f(x)叫做奇函数. 2. 周期性
(1)周期函数:T为函数f(x)的一个周期,则需满足的条件: ①T≠0;
②f(x+T)=f(x)对定义域内的任意x都成立.
(2)最小正周期:如果在周期函数f(x)的所有周期中存在一个最小的正数,那么这个最小的正数就叫做它的最小正周期. 3. 对称性
奇函数关于原点对称;偶函数关于y轴对称.
方法规律总结 1.函数奇偶性的判断
(1)定义法:一般地,定义域关于原点对称是函数具有奇偶性的必要条件.因此,判断函数的奇偶性,首先应考察函数的定义域.若函数若函数则
f(x)的定义域不关于原点对称,则f(x)既不是奇函数也不是偶函数;
,
f(x)的定义域关于原点对称,则应进一步考察f(?x)是否等于?f(x).若f(?x)??f(x)f(x)是奇函数,若f(?x)?f(x),则f(x)是偶函数.
(2)图象法:若函数图象关于原点对称,则是奇函数;函数图象关于y轴对称,则是偶函数.
(3)性质法:在公共定义域内:两个奇函数的和仍为奇函数;两个偶函数的和仍为偶函数;两个奇函数的积是偶函数;两个偶函数的积是偶函数;一个奇函数与一个偶函数的积是奇函数.
2.周期性结论:若
f(x?m)??f(x)恒成立,则f(x)是周期为2m的函数;若f(x?m)?1f(x)恒成立,则
f(x)是周期为2m的函数;
f(a?x)?f(b?x)恒成立,则
3.对称性:若
f(x)关于
x?a?b2对称;若
f(a?x)?f(b?x)?2c恒成立,则f(x)关于(a?b,c)对称. 2【指点迷津】
【类型一】函数的奇偶性
【例1】:判断下列函数的奇偶性,并说明理由.
1
11
(1)f(x)=x?2x-1+2?;
??
(2)f(x)=log2(x+x2+1); (3)f(x)=3-x2+x2-3;
2
?x+x ?x<0?
(4)f(x)=?2;
?-x+x ?x>0?
(5)f(x)=x2-|x-a|+2.
?【解析】(1)函数定义域为(-∞,0)∪(0,+∞).∵f(-x)=-x?2
2x111
=x?2x-1-2?=x?2x-1+2?=f(x),∴f(x)是偶函数. ????(2)函数定义域为R.∵f(-x)=log2(-x+x2+1)=log2∴f(x)是奇函数.
112x1
??+-x=-xx+? -12??1-22?
1
=-log2(x+x2+1)=-f(x), 2x+x+1
2
?3-x≥0,(3)由?2得x=-3,或x=3.∴函数f(x)的定义域为{-3,3}.
?x-3≥0,
又∵对任意的x∈{-3,3},-x∈{-3,3}且f(-x)=-f(x)=f(x)=0, ∴f(x)既是奇函数又是偶函数.
(4)函数定义域为(-∞,0)∪(0,+∞).
当x<0时,-x>0,则f(-x)=-(-x)2-x=-(x2+x)=-f(x); 当x>0时,-x<0,则f(-x)=(-x)2-x=x2-x=-(-x2+x)=-f(x). ∴对任意x∈(-∞,0)∪(0,+∞)都有f(-x)=-f(x).故f(x)为奇函数. (5)函数f(x)的定义域为R.当a=0时,f(x)=f(-x),∴f(x)是偶函数;
当a≠0时,f(a)=a2+2,f(-a)=a2-2|a|+2. ,f(a)≠f(-a),且f(a)+f(-a)=2(a2-|a|+2) 1
=2|a|-2
()
2
7
+≠0,∴f(x)是非奇非偶函数.∴当a=0时,f(x)是偶函数; 2
当a≠0时,f(x)是非奇非偶函数. 【例2】:已知【解析】∵
f(x)(x?R)为奇函数,当x?0时,f(x)?x(5?x)?1,求f(x)在R上的表达式.
f(x)是R上的奇函数,∴f(0)?0.
当x?0时,?x?0,故有 ∵
f(?x)??x?5?(?x)??1??x(5?x)?1.
f(x)为奇函数,∴ f(x)??f(?x)?x(5?x)?1.
∴
?x(5?x)?1 (x?0),?f(x)??0 (x?0),
?x(5?x)?1 (x?0).?【类型二】函数的周期性
【例4】:已知函数f(x)是(-∞,+∞)上的奇函数,且f(x)的图像关于x=1对称,当x∈[0,1]时,f(x)=2x-1,
(1)求证:f(x)是周期函数; (2)当x∈[1,2]时,求f(x)的解析式;
2
(3)计算f(0)+f(1)+f(2)+…+f(2 016)的值.
(1)证明:函数f(x)为奇函数,则f(-x)=-f(x),函数f(x)的图像关于x=1对称,则f(2+x)=f(-x)【解析】
=-f(x),所以f(4+x)=f[(2+x)+2]=-f(2+x)=f(x),所以f(x)是以4为周期的周期函数.
(2)当x∈[1,2]时,2-x∈[0,1],又f(x)的图像关于x=1对称,则f(x)=f(2-x)=22x-1,x∈[1,2].
-
(3)∵f(0)=0,f(1)=1,f(2)=0,f(3)=f(-1)=-f(1)=-1.又f(x)是以4为周期的周期函数. ∴f(0)+f(1)+f(2)+…+f(2 016)=f(2 016)=f(0)=0.
【同步训练】
【一级目标】基础巩固组
1. 下列函数中,既不是奇函数,也不是偶函数的是( )
A.y=1+x2 1C.y=2x+x
2
1
B.y=x+
xD.y=x+ex
22【解析】A选项定义域为R,由于f(-x)=1+?-x?=1+x=f(x),所以是偶函数.B选项定义域为
111-
{x|x≠0},由于f(-x)=-x-=-f(x),所以是奇函数.C选项定义域为R,由于f(-x)=2x+-x=x+2x
x221-
=f(x),所以是偶函数.D选项定义域为R,由于f(-x)=-x+ex=x-x,所以是非奇非偶函数.
e
答案:D
2.定义在R上的偶函数f(x),对任意x1,x2∈[0,+∞)(x1≠x2),有A.f(3) 【解析】∵f(x)是偶函数,∴f(-2)=f(2),又∵函数,∴f(1) 答案:B 3.(2014·高考湖南卷)已知f(x),g(x)分别是定义在R上的偶函数和奇函数,且f(x)-g(x)=x3+x2+1,则f(1)+g(1)=( ) A.-3 C.1 B.-1 D.3 B.f(1) f?x2?-f?x1? >0(x1,x2∈[0,+∞)),∴f(x)是[0,+∞)上的增 x2-x1 f?x2?-f?x1? >0,则( ) x2-x1 3232 【解析】∵f(x)-g(x)=x+x+1,∴f(-x)-g(-x)=-x+x+1. ∵f(x)是偶函数,g(x)是奇函数,∴f(-x)=f(x),g(-x)=-g(x). ∴f(x)+g(x)=-x3+x2+1.∴f(1)+g(1)=-1+1+1=1. 答案:C 4.(2015·高考课标卷Ⅱ)若函数f(x)=xln(x+a+x2)为偶函数,则a=________. 解析:∵f(x)为偶函数,∴f(-x)-f(x)=0恒成立, ∴-xln(-x+a+x2)-xln(x+a+x2)=0恒成立,∴xln a=0恒成立,∴ln a=0,即a=1. 答案:1 5.函数f(x)在R上为奇函数,且x>0时,f(x)=x+1,则当x<0时,f(x)=________. 3 【解析】∵f(x)为奇函数,x>0时,f(x)=x+1, ∴当x<0时,-x>0,f(x)=-f(-x)=-(-x+1), 即x<0时,f(x)=-(-x+1)=--x-1. 答案:--x-1 6.已知f(x)为奇函数,g(x)=f(x)+9,g(-2)=3,则f(2)=________. 解析:由g(x)=f(x)+9,故g(-2)=f(-2)+9=3,∴f(-2)=-6. 又∵f(x)为奇函数,∴f(-2)=-f(2)=-6,∴f(2)=6. 答案:6 7.设定义在[-2,2]上的奇函数f(x)在区间[0,2]上单调递减,若f(m)+f(m-1)>0,求实数m的取值范围. 【解析】由f(m)+f(m-1)>0,得f(m)>-f(m-1),即f(1-m) 又∵f(x)在[0,2]上单调递减且f(x)在[-2,2]上为奇函数,∴f(x)在[-2,2]上为减函数, ? ∴?-2≤m≤2,??1-m>m, 1解得-1≤m<. 2 ?-2≤1-m≤2, ?-2≤m≤2,即? 1m2,-1≤m≤3, 8.函数f(x)的定义域为D={x|x≠0},且满足对于任意x1,x2∈D,有f(x1·x2)=f(x1)+f(x2). (1)求f(1)的值; (2)判断f(x)的奇偶性并证明你的结论; (3)如果f(4)=1,f(x-1)<2,且f(x)在(0,+∞)上是增函数,求x的取值范围. x2)=f(x1)+f(x2),∴令x1=x2=1,得f(1)=2f(1), 【解析】(1)∵对于任意x1,x2∈D,有f(x1· ∴f(1)=0. 1 (2)令x1=x2=-1,有f(1)=f(-1)+f(-1),∴f(-1)=f(1)=0. 2 令x1=-1,x2=x,有f(-x)=f(-1)+f(x),∴f(-x)=f(x),∴f(x)为偶函数. (3)依题设有f(4×4)=f(4)+f(4)=2,由(2)知,f(x)是偶函数, ∴f(x-1)<2?f(|x-1|) A.最小正周期为π的奇函数B.最小正周期为2π的奇函数 C.最小正周期为π的偶函数D.最小正周期为2π的偶函数 【解析】易知函数的定义域为{x|x≠kπ,k∈Z},关于原点对称,又f(-x)=lg|sin(-x)|=lg|-sin x|=lg|sin x|=f(x),所以f(x)是偶函数,又函数y=|sin x|的最小正周期为π,所以函数f(x)=lg|sin x|是最小正周期为π的偶函数. 答案:C 2. 已知定义在R上的奇函数f(x),满足f(x+4)=f(x),则f(8)的值为( ) A.-1 4 B.0