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1、学习好资料_ _ 2014 届数学一轮知识点讲座:函数的奇偶性与周期性 一、考纲目标 1.结合具体函数,了解函数奇偶性的含义;2.运用函数图像,理解和研究函数的奇偶性;3.了解函数的奇偶性、最小正周期的含义,会判断、应用简单函数的周期性;二、知识梳理(一)函数的奇偶性 1.定义: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)(f(-x)=f(x),那么这个函数就是偶(奇)函数;2.性质及一些结论:(1)定义域关于原点对称;(2)偶函数的图象关于轴对称,奇函数的图象关于原点对称;(3)()f x为偶函数()(|)f xfx(4)若奇函数()f x的定义域包含0,则(0
2、)0f因此,“f(x)为奇函数”是f(0)=0的非充分非必要条件;(5)判断函数的奇偶性,首先要研究函数的定义域,有时还要对函数式化简整理,但必须注意使定义域不受影响;(6)断函数的奇偶性有时可以用定义的等价形式:()()0f xfx,()1()f xfx (7)设()f x,()g x的定义域分别是12,D D,那么在它们的公共定义域上:奇+奇=奇,奇奇=偶,偶+偶=偶,偶偶=偶,奇偶=奇(8)奇函数在关于原点对称的区间上的单调性相同,偶函数在关于原点对称的区间上的单调性相反(二)函数的周期性 1.定义:若 T 为非零常数,对于定义域内的任一 x,使)()(xfTxf恒成立,则 f(x)叫做
3、周期函数,T 叫做这个函数的一个周期 学习好资料_ _ 2.简单理解:一般所说的周期是指函数的最小正周期,周期函数的定义域一定是无限集,但是我们可能只研究定义域的某个子集 三、考点逐个突破 1奇偶性辨析 例 1.下面四个结论:偶函数的图象一定与 y 轴相交;奇函数的图象一定通过原点;偶函数的图象关于 y 轴对称;既是奇函数又是偶函数的函数一定是 f(x)=0(xR),其中正确命题的个数是 A1 B.2C.3 D.4 分析:偶函数的图象关于 y 轴对称,但不一定相交,因此正确,错误 奇函数的图象关于原点对称,但不一定经过原点,因此不正确 若 y=f(x)既是奇函数,又是偶函数,由定义可得 f(x
4、)=0,但不一定 xR,如例 1 中的(3),故错误,选 A 说明:既奇又偶函数的充要条件是定义域关于原点对称且函数值恒为零 例 2.判断下列函数的奇偶性:(1)f(x)|x|(x21);(2)f(x)x1x;(3)f(x)x2 2x;(4)f(x)1x2 x21;(5)f(x)(x1)1x1x.解析(1)此函数的定义域为 R.f(x)|x|(x)21|x|(x21)f(x),f(x)f(x),即 f(x)是偶函数(2)此函数的定义域为 x0,由于定义域关于原点不对称,故 f(x)既不是奇函数也不是偶函数(3)此函数的定义域为2,由于定义域关于原点不对称,故 f(x)既不是奇函数也不是偶函数(
5、4)此函数的定义域为1,1,且 f(x)0,可知图像既关于原点对称,又关于 y 轴对称,故此函数既是奇函数又是偶函数 学习好资料_ _(5)定义域:1x01x1x01x1 是关于原点不对称区间,故此函数为非奇非偶函数 2.奇偶性的应用 例 3.已知函数()f x对一切,x yR,都有()()()f xyf xf y,(1)求证:()f x是奇函数;(2)若(3)fa,用表示(12)f 解:(1)显然()f x的定义域是,它关于原点对称.在()()()f xyf xf y中,令yx,得(0)()()ff xfx,令0 xy,得(0)(0)(0)fff,(0)0f,()()0f xfx,即()()
6、fxf x,()f x是奇函数(2)由(3)fa,()()()f xyf xf y及()f x是奇函数,得(12)2(6)4(3)4(3)4ffffa 例 4.(1)已知()f x是上的奇函数,且当(0,)x时,3()(1)f xxx,则()f x的解析式为33(1),0()(1),0 xxxf xxxx(2)已知()f x是偶函数,xR,当0 x 时,()f x为增函数,若120,0 xx,且12|xx,则()12()()fxfx12()()fxfx C12()()f xfx12()()f xfx 例 5 设为实数,函数2()|1f xxxa,xR(1)讨论()f x的奇偶性;(2)求()f
7、 x的最小值 解:(1)当0a 时,2()()|1()fxxxf x ,此时()f x为偶函数;当0a 时,2()1f aa,2()2|1faaa,()(),()(),faf afaf a 此时函数()f x既不是奇函数也不是偶函数 学习好资料_ _(2)当xa时,函数2213()1()24f xxxaxa,若12a,则函数()f x在(,a上单调递减,函数()f x在(,a上的最小值为2()1f aa;若12a,函数()f x在(,a上的最小值为13()24fa,且1()()2ff a 当xa时,函数2213()1()24f xxxaxa,若12a ,则函数()f x在,)a 上的最小值为1
8、3()24fa,且1()()2ff a;若12a ,则函数()f x在,)a 上单调递增,函数()f x在,)a 上的最小值2()1f aa 综上,当12a 时,函数()f x的最小值是34a,当1122a时,函数()f x的最小值是21a,当12a,函数()f x的最小值是34a 3.函数周期性的应用 例 6 设 f(x)是定义在 R 上的奇函数,且对任意实数 x,恒有 f(x2)f(x)当 x0,2时,f(x)2xx2.(1)求证:f(x)是周期函数;(2)当 x2,4时,求 f(x)的解析式;(3)计算 f(0)f(1)f(2)f(2 011)解(1)证明:f(x2)f(x),f(x4)
9、f(x2)f(x)f(x)是周期为 4 的周期函数(2)当 x2,0时,x0,2,由已知得 f(x)2(x)(x)22xx2,又 f(x)是奇函数,f(x)f(x)2xx2,f(x)x22x.又当 x2,4时,x42,0,f(x4)(x4)22(x4)又 f(x)是周期为 4 的周期函数,f(x)f(x4)(x4)22(x4)x26x8.学习好资料_ _ 从而求得 x2,4时,f(x)x26x8.(3)f(0)0,f(2)0,f(1)1,f(3)1.又 f(x)是周期为 4 的周期函数,f(0)f(1)f(2)f(3)f(4)f(5)f(6)f(7)f(2 008)f(2 009)f(2 01
10、0)f(2 011)0.f(0)f(1)f(2)f(2 011)0.4.单调性与奇偶性的交叉应用 例 7.已知定义域为 R 的函数 f(x)2xb2x1a是奇函数 求 a、b 的值;若对任意的 tR,不等式 f(t22t)f(2t2k)0 恒成立,求 k 的取值范围 解:f(x)是定义在 R 上的奇函数,f(0)0,即b1a20,b1,f(x)12xa2x1,又由 f(1)f(1)知12a4112a1,解得 a2.由知 f(x)12x22x11212x1,易知 f(x)在(,)上为减函数 又f(x)是奇函数,从而不等式 f(t22t)f(2t2k)0 等价于 f(t22t)k2t2,即对任意的
11、 tR 恒有:3t22tk0,从而 412k0,k0,0 x0,x22x3 x0 时,x0,f(x)(x)22(x)3(x22x3)f(x)当 x0,f(x)(x)22(x)3(x22x3)f(x)由可知,当 xR 时,都有 f(x)f(x),f(x)为奇函数 10已知奇函数 f(x)的定义域为2,2,且在区间2,0内递减,求满足:f(1m)f(1m2)0 的实数 m 的取值范围 解:f(x)的定义域为2,2,有 21m221m22,解得1m 3.又 f(x)为奇函数,且在2,0上递减,在2,2上递减,f(1m)m21,即2m1.综合可知,1m1.一、选择题 1(2012高考天津卷)下列函数中
12、,既是偶函数,又在区间(1,2)内是增函数的为()Aycos 2x,xR Bylog2|x|,xR 且 x0 Cyexex2,xR Dyx31,xR 解析:选 B.由函数是偶函数可以排除 C 和 D,又函数在区间(1,2)内为增函数,而此时 ylog2|x|log2x 为增函数,所以选择 B.2(2011高考山东卷)已知 f(x)是 R 上最小正周期为 2 的周期函数,且当 0 x2 时,f(x)学习好资料_ _ x3x,则函数 yf(x)的图象在区间0,6上与 x 轴的交点的个数为()A6 B7 C8 D9 解析:选 B.令 f(x)x3x0,即 x(x1)(x1)0,所以 x0,1,1,因
13、为 0 x2,所以此时函数的零点有两个,即与 x 轴的交点个数为 2.因为 f(x)是 R 上最小正周期为 2 的周期函数,所以 2x4,4x6 上也分别有两个零点,由 f(6)f(4)f(2)f(0)0,知 x6 也是函数的零点,所以函数 yf(x)的图象在区间0,6上与 x 轴的交点个数为 7.二、填空题 3若 f(x)12x1a 是奇函数,则 a_.解析:f(x)为奇函数,f(x)f(x),即12x1a12x1a,得:2a1,a12.答案:12 4(2013长春质检)设 f(x)是(,)上的奇函数,且 f(x2)f(x),下面关于 f(x)的判定:其中正确命题的序号为_ f(4)0;f(
14、x)是以 4 为周期的函数;f(x)的图象关于 x1 对称;f(x)的图象关于 x2 对称 解析:f(x2)f(x),f(x)f(x2)(f(x22)f(x4),即 f(x)的周期为 4,正确 f(x)为奇函数,f(4)f(0)0,即正确 又f(x2)f(x)f(x),f(x)的图象关于 x1 对称,正确,又f(1)f(3),当 f(1)0 时,显然 f(x)的图象不关于 x2 对称,错误 答案:三、解答题 5已知函数 f(x)x2|xa|1,aR.(1)试判断 f(x)的奇偶性;(2)若12a12,求 f(x)的最小值 解:(1)当 a0 时,函数 f(x)(x)2|x|1f(x),此时,f(x)为偶函数 当 a0 时,f(a)a21,f(a)a22|a|1,f(a)f(a),f(a)f(a),此时,f(x)既不是奇函数,也不是偶函数(2)当 xa 时,f(x)x2xa1x122a34,a12,故函数 f(x)在(,a上单调递减,从而函数 f(x)在(,a上的最小值为 f(a)a21.当 xa 时,函数 f(x)x2xa1x122a34,学习好资料_ _ a12,故函数 f(x)在a,)上单调递增,从而函数 f(x)在a,)上的最小值为 f(a)a21.综上得,当12a12时,函数 f(x)的最小值为 a21.