【命题探究】2014版高考数学知识点讲座:考点6 函数的奇偶性与周期性(解析版)
加(*)号的知识点为了解内容,供学有余力的学生学习使用
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)为偶函数
(4)若奇函数的定义域包含,则因此,“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:
,
(7)设,的定义域分别是,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,使恒成立,则f(x)叫做周期函数,T叫做这个函数的一个周期
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:①偶函数的图象一定与y轴相交;②奇函数的图象一定通过原点;③偶函数的图象关于y轴对称;④既是奇函数又是偶函数的函数一定是f(x)=0(x∈R),其中正确命题的个数是
A.1 B.2 C.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③正确,①错误
奇函数的图象关于原点对称,但不一定经过原点,因此②不正确
若y=f(x)既是奇函数,又是偶函数,由定义可得f(x)=0,但不一定x∈R,如例1中的(3),故④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|(x2+1);
(2)f(x)=+;
(3)f(x)=+;
(4)f(x)=+;
(5)f(x)=(x-1).
解析 (1)此函数的定义域为R.
∵f(-x)=|-x|[(-x)2+1]=|x|(x2+1)=f(x),
∴f(-x)=f (x),即f(x)是偶函数.
(2)此函数的定义域为x>0,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.
(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.
(5)定义域:?-1≤x<1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.已知函数对一切,都有,
(1)求证:是奇函数;(2)若,用表示
解:(1)显然的定义域是,它关于原点对称.在中,
令,得,令,得,
∴,∴,即, ∴是奇函数
(2)由,及是奇函数,
得
例4.(1)已知是上的奇函数,且当时,,
则的解析式为
(2)已知是偶函数,,当时,为增函数,若,且,则 ( )
例5设为实数,函数,
(1)讨论的奇偶性; (2)求 的最小值
解:(1)当时, ,此时为偶函数;
当时,,,
∴
此时函数既不是奇函数也不是偶函数
(2)①当时,函数,
若,则函数在上单调递减,∴函数在上的最小值为;
若,函数在上的最小值为,且
②当时,函数,
若,则函数在上的最小值为,且;
若,则函数在上单调递增,∴函数在上的最小值
综上,当时,函数的最小值是,当时,函数的最小值是,
当,函数的最小值是
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(x+2)=-f(x).当x∈[0,2]时,f(x)=2x-x2.
(1)求证:f(x)是周期函数;
(2)当x∈[2,4]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(x+2)=-f(x),
∴f(x+4)=-f(x+2)=f(x).
∴f(x)是周期为4的周期函数.
(2)当x∈[-2,0]时,-x∈[0,2],由已知得
f(-x)=2(-x)-(-x)2=-2x-x2,
又f(x)是奇函数,∴f(-x)=-f(x)=-2x-x2,
∴f(x)=x2+2x.
又当x∈[2,4]时,x-4∈[-2,0],
∴f(x-4)=(x-4)2+2(x-4).
又f(x)是周期为4的周期函数,
∴f(x)=f(x-4)=(x-4)2+2(x-4)=x2-6x+8.
从而求得x∈[2,4]时,f(x)=x2-6x+8.
(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(2 010)+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)=是奇函数.
①求a、b的值;
②若对任意的t∈R,不等式f(t2-2t)+f(2t2-k)<0恒成立,求k的取值范围.
解:①∵f(x)是定义在R上的奇函数,∴f(0)=0,
即=0,∴b=1,∴f(x)=,
又由f(1)=-f(-1)知=-,解得a=2.
②由①知f(x)==-+,
易知f(x)在(-∞,+∞)上为减函数.
又∵f(x)是奇函数,从而不等式f(t2-2t)+f(2t2-k)<0等价于f(t2-2t)<-f(2t2-k)=f(k-2t2),
∵f(x)为减函数,∴由上式得t2-2t>k-2t2,
即对任意的t∈R恒有:3t2-2t-k>0,从而Δ=4+12k<0,∴k<-.
【点此下载】