函数的奇偶性与周期性

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第三节 函数的奇偶性和周期性

姓名: 日期: 函数的奇偶性与周期性作为函数的重要性质,几乎是高考的必考内容,常结合函数单调性,多作为小题在同一个题目中出现。具有灵活性强,辐射面广等优点。在学习过程中我们要很好的把握其性质特征,抓住本质,沉着应对。

★重难点突破★

1. 函数的奇偶性的判断:

可以利用奇偶函数的定义判断或者利用定义的等价形式

f(?x)??f(x)?f(?x)?f(x)?0?的对称性去判断函数的奇偶性.注意:

f(?x)??1(f(x)?0),也可以利用函数图象f(x)①若f(x)?0,则f(x)既是奇函数又是偶函数,若f(x)?m(m?0),则f(x)是偶函数; ②若f(x)是奇函数且在x?0处有定义,则f(0)?0;

③若在函数f(x)的定义域内有f(?m)?f(m),则可以断定f(x)不是偶函数,同样,若在函数f(x)的定义域内有f(?m)??f(m),则可以断定f(x)不是奇函数; ④定义域对称是函数具有奇偶性的前提。如:函数f(x)?ax2?bx?3a?b是定义域为

[a?1,2a]的偶函数,则a?b的值是 。

⑤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(填 “相同”、“ 相反”)。 ⑥ 在公共定义域内,

a.两个奇函数的和函数是奇函数,两个奇函数的积函数是偶函数; b.两个偶函数的和函数、积函数是偶函数; c.一个奇函数,一个偶函数的积函数是奇函数。

2.奇偶函数图象的对称性

(1) 若y?f(a?x)是偶函数,则f(a?x)?f(a?x)?f(2a?x)?f(x)?f(x)的图象关于直线x?a对称;

(2) 若

y?f(b?x)是偶函数,则

f(b?x)??f(b?x)?f(2b?x)??f(x)?f(x)的图象关于点(b,0) 中心

对称;

3.函数的周期性

周期性不仅仅是三角函数的专利,抽象函数的周期性是高考热点,主要难点是抽象函数周期的发现,主要有几种情况: (1)函数值之和等于零型,即函数f(a?x)?f(b?x)?0(a?b)

对于定义域中任意

x满足f(a?x)?f(b?x)?0(a?b),则有

f[x?(2b?2a)]?f(x),故函数f(x)的周期是T?2(b?a)

(2)函数图象有x?a,x?b(a?b)两条对称轴型

函数图象有x?a,x?b(a?b)两条对称轴,即f(a?x)?f(a?x),

f(b?x)?f(b?x),从而得f[x?(2b?2a)]?f(x),故函数f(x)的周期是

T?2(b?a)

(3) 两个函数值之积等于?1,即函数值互为倒数或负倒数型

若f(x?a)?f(x?b)?1(a?b),则得f(x?2a)?f[(x?2a)?(2b?2a)],所以函数f(x)的周期是T?2b?2a;同理若f(x?a)?f(x?b)??1(a?b),则f(x)的周期是T?2(b?a)

(4) 分式递推型,即函数f(x)满足f(x?a)?1?f(x?b)(a?b)

1?f(x?b)由f(x?a)?1?f(x?b)?1(a?b)得f(x?2a)?,进而得

1?f(x?b)f(x?2b)f(x?2a)?f(x?2b)??1,由前面的结论得f(x)的周期是T?4(b?a)

★题型探析★

题型1:奇偶性的证明与判断

根据函数解析式的有无,可将此类问题分为两类:一是有解析式的函数的奇偶性的判断,我

们根据定义:

(1)首先确定函数的定义域,看它是否关于原点对称。若不对称,则既不是奇函数又不是偶函数。

(2)若定义域关于原点对称,再判定f(-x)与f(x)之间的关系 ①若f(-x)=-f(x)(或f(-x) +f(x)=0),则为奇函数; ②若f(-x)=f(x)(或 f(-x) -f(x)=0),则f(x)为偶函数;

③若f(-x)=-f(x)且f(-x)=f(x),则f(x)既是奇函数又是偶函数;

④若f(-x) ≠f(x)且f(-x)≠- f(x),则f(x)既不是奇函数也不是偶函数;

二是我们比较头疼的隐形杀手抽象函数的奇偶性判断,灵活性强,难于判断,对于此类问题我们要狠狠抓住

f??x?f??x?与f(x)的关系,尽可能通过变形,代换在同一方程中找到

与f(x)的关系。例1及其变式主要讲得是判断有解析式的函数的奇偶性判断与证明;例2及其变式主要针对抽象函数,对各种题型做简要探讨与研究。

例1:判断下列函数的奇偶性:

(1)f(x)=|x+1|-|x-1|;(2)f(x)=(x-1)·1?x; 1?x?x(1?x)1?x2(3)f(x)?;(4)f(x)??|x?2|?2?x(1?x)

变式1:判断以下函数的奇偶性

(1) f?x??a?a及f?x??a?a;

x?xx?x(x?0),

(x?0).ax?a?x(2)f?x??x;

a?a?x(3)f?x??loga(1?x); 1?xx2?1)。

(4)f?x??loga(x?

变式2:(山东省莱阳市2011届高三上学期期末数学模拟理)函数

( )

1?x2y?x?4?x?3是

A. 奇函数 B. 偶函数 C. 非奇非偶函数 D. 既是奇函数又是偶函数

例2:已知函数f(x) (x∈R,x≠0)对任意不等于零实数x,y都有f(xy)?f(x)?f(y),

试判断函数f(x)的奇偶性.

变式1:(2010年山东梁山)定义在区间(?1,1)上的函数f (x)满足:对任意的x,y?(?1,1),

都有f(x)?f(y)?f(x?y). 求证:f (x)为奇函数。 1?xy

变式2:已知函数f(x),当x,y∈R时,恒有f(x+y)=f(x)+f(y).

(1)求证:f(x)是奇函数;

(2)如果x∈R,f(x)<0,并且f(1)=-,试求f(x)在区间[-2,6]上的最值.

+

12题型2:根据奇偶性求有关参数值或解析式

(1)据奇偶性求有关参数值时可根据奇偶性有关特征进行求解。如奇函数在原点处有定义,

则有f(0)?0;还可进行赋值求解;最笨不易出错的方法是根据奇偶性列方程进行求解;例1及其变式进行了很好的阐释。

(2)给定函数部分解析式,求解其他部分解析式的问题,在解答此类问题时,一定要充分

利用好给定区间的表达式,将其他区间里的自变量化到给定区间里面,再利用函数的奇偶性进行求解。例2及其变式阐释的就是此类问题。例2及其变式进行了阐释。

例1:(2009重庆卷理)若f(x)?

变式1:(浙江省杭州市高级中学2011届高三文)若f?x???a?1?x?ax?3是偶函数,

21?a是奇函数,则a? . x2?1则f?x?的递增区间为______________。

变式2:设函数f?x??x2?1?x?a?为奇函数,则a?___________。

???2x?b变式3:(2010年重庆)已知定义域为R的函数f(x)?x?1是奇函数.

2?a(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;

例2:已知f(x)是R上的奇函数,且当x∈(-∞,0)时,f(x)=-xlg(2-x),求f(x)的解析式.

变式1: 已知y=f(x+1)为定义在R上的偶函数,当x<1时,f(x)=x2,则当x>1时,f(x)的解析式

为 。

变式2 :(江苏泰兴重点中学2011届高三文)已知函数y?f(x)是奇函数,当x?0时,

f(x)?x2?ax(a?R),f(2)?6,则a? _________

题型3:函数奇偶性与单调性综合应用

这类题型在小题中出现可能性极大,可集中考察函数的单调性、奇偶性,主要以解有关抽象函数的不等式问题的题型出现。在解答此类题时,先是要根据函数的奇偶性和单调性戴上“f”这个帽子,然后再利用函数单调性脱去“f”这帽子,使之成为能够求解的普通不等式。

例1:y?f?x?(x?0)是奇函数,且在x?(0,??)上单调递增,f?1??0,求不等式

??1??f?x?x????0的解集。

2????

变式1:(山东省莱阳市2011届高三上学期期末数学模拟理)设奇函数f(x)定义在

(??,0)?(0,??)上,f(x)在(0,??)上为增函数,且f(1)?0,则不等式3f(x)?2f(?x)?05x的解集为( )

A.(?1,0)?(1,??) B.(??,?1)?(0,1)

C.(??,?1)?(1,??) D.(?1,0)?(0,1)

变式2:已知奇函数y?f(x)在(??,0)内单调递增,且f(?3)?0,解不等式

。 f(x2?x?1)?0

变式3:定义在R上的偶函数f(x)在x?(0,??)上单调递增,若f(a?1)?f(2?a)则实

数a的取值范围

是 .

变式4:设函数f(x)是定义在R上的偶函数,并在区间(-∞,0)内单调递增,f(2a2+a+1)

-2a+1).求a的取值范围,并在该范围内求函数y=(

1a2?3a?1)的单调递减区间. 2变式5: R上的函数f?x?既是奇函数,又是减函数,且当???0,2fcos??2msi?n?f??m2????????时,有2?2?? 0恒成立,求实数m的取值范围.

题型4:函数奇偶性(对称性)与周期性综合应用

函数的奇偶性(对称性)讲得是与f(a?x),f(b?x)之间的关系,它们之间具有相应的方程,周期性讲得是f(x?a),f(x?b)之间的关系,怎么通过这两个方程,找到它们之间的桥梁——第三个衍生方程,是解答此类问题的关键。

例1:(2009山东卷理)已知定义在R上的奇函数f(x),满足f(x?4)??f(x),且在区间

[0,2]上是增函数,若方程f(x)=m(m>0)在区间??8,8?上有四个不同的根x1,x2,x3,x4,则x1?x2?x3?x4?_________.

变式1:(2011陕西)设函数f(x)(x?R)满足f(?x)?f(x),f(x?2)?f(x),则函

数y?f(x)的图像是 ( )

变式2:(湖北省八校2011届高三第一次联考理)奇函数f(x)满足对任意x?R都有

f(2?x)?f(2?x)?0,且f(1)?9,则f(2010?)f(201?1)f(2的01值

为 .

变式3:若f(x)是R上的奇函数,且f(2x?1)的周期为4,若f(6)??2,则

f(2008)?f(2010)? 。

变式4:(江苏泰兴重点中学2011届高三理)设函数f(x)是定义在R上以3为周期的奇函

数,若f(1)?1,f(2)?

2a?3,则a的取值范围是__________________________. a?11)与f(x?1)都是奇函数,变式5:(:2009全国)函数f(x)的定义域为R,若f(x?则( )

w.w.w..s.5.u.c.o.m

A f(x)是偶函数 B f(x)是奇函数 C f(x)?f(x?2) D

f(x?3)是奇函数

题型5:奇偶性的综合应用

2010

广

f(x)在(??,??)上满足f(2?x)?f(2?x),f(7?x)?f(7?x),且在闭区间[0,7]上,只有f(1)?f(3)?0.

(1)试判断函数y?f(x)的奇偶性;

(2)试求方程f(x)?0在闭区间[?2005,2005]上的根的个数,并证明你的结论.

★都还记得吗★

一、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f(?x)??f(x)〔或

,则称f(x)为奇函数. 奇函数的图象关于 对称。 f(?x)?f(x)?0〕

② 对于函数f(x)的定义域内任意一个

x,都有f(?x)?f(x)〔或

,则称f(x)为偶函数. 偶函数的图象关于 对称。 f(?x)?f(x)?0〕

③ 通常采用图像或定义判断函数的奇偶性. 具有奇偶性的函数,其定义域原点关于对称(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)

二 、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

f(x?T)?f(x),那么函数f(x)就叫做 ,非零常数T叫做这个函数

的 。

★走两步试试瞧★

3x?3?xf(x)?2在其定义域内是( ) 1.函数

A. 是增函数又是偶函数;B. 是增函数又是奇函数

C. 是减函数又是偶函数;D. 是减函数又是奇函数

2.已知f(x)是定义在R上的函数,且满足f(1?x)?f(1?x),则“f(x)为偶函数”是( )“2为函数f(x)的一个周期”的 ( )

A.充分不必要条件;B.必要不充分条件;C.充要条件;D.既不充分也不必要条件

3.若偶函数f(x)在(??,?1)上是增函数,则下列关系式中成立的是( )

3233 C.f(2)?f(?1)?f(?);D.f(2)?f(?)?f(?1)

22

4.设函数f(x) (x∈R)为奇函数,f(1)? A.f(?)?f(?1)?f(2);B.f(?1)?f(?)?f(2);

321,f(x?2)?f(x)?f(2),则f(5)?2( )

A.0;B.1; C.

5;D.5 2

5.已知f(x)(x?0,x?R)是奇函数,当x?0时,f?(x)?0,且f(?2)?0,则 不等式f(x)?0的解集是 ( ) A.(—2,0) B.(2,??) C.(?2,0)?(2,??) D.(??,?2)?(2,??)

6.(2009福建)定义在R上的偶函数f?x?的部分图像如右图所示, 则在??2,0?上,下列函数中与f?x?的单调性不同的是( ) A.y?x2?1 B. y?|x|?1

x??2x?1,x?0?e,x?oC. y??3D.y???x

??e,x?0?x?1,x?0

7.(中山市09年高三统考)偶函数f(x)(x?R)满足:f(?4)?f(1)?0,且在区间[0,3]与[3,??)上分别递减和递增,则不等式xf(x)?0的解集为( ) A.(??,?4)?(4,??);B.(?4,?1)?(1,4)

C.(??,?4)?(?1,0); D.(??,?4)?(?1,0)?(1,4)

8.(四川省成都市2011届高三理)已知定义域为R的函数f(x)在(8,??)上为减函数,且

y?f(x?8)函数为偶函数,则

A.f(6)?f(7) B.f(6)?f(9) C. f(7)?f(9) D. f(7)?f(10)

9.(湖南岳阳县一中2011届高三理)已知函数f(x)是定义域为R的偶函数,且

f(x?1)?1f(x),若f(x)在[?1,0]上是减函数,那么f(x)在[2,3]上是 ( )

A. 增函数 B. 减函数 C. 先增后减的函数 D. 先减后增的函数

10. 定义在(-∞,+∞)上的偶函数f(x)满足f(x+2)=f(x),且在[-1,0]上是增函数,下面关于f(x)的判断:①f(x)是周期函数;②f(x)的图象关于直线x=1对称;③f(x)在[0,1]上是增函数;④f(x)在[1,2]上是减函数. 其中所有正确的判断是

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