(通用版)2020高考数学一轮复习2.3函数的奇偶性与周期性讲义理.doc
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1、1第三节函数的奇偶性与周期性1函数的奇偶性奇偶性 定义 图象特点偶函数如果对于函数 f(x)的定义域内任意一个 x,都有f( x) f(x),那么函数 f(x)就叫做偶函数关于 y 轴对称奇函数如果对于函数 f(x)的定义域内任意一个 x,都有f( x) f(x),那么函数 f(x)就叫做奇函数关于原点对称口诀记忆奇偶性有特征,定义域要对称;奇函数,有中心,偶函数,有对称.2.函数的周期性(1)周期函数对于函数 f(x),如果存在一个非零常数 T,使得当 x 取定义域内的任何值时,都有f(x T) f(x),那么就称函数 f(x)为周期函数,称 T 为这个函数的周期(2)最小正周期如果在周期函
2、数 f(x)的所有周期中存在一个最小的正数,那么这个最小正数就叫做f(x)的最小正周期并不是所有周期函数都有最小正周期,如 f(x)5.熟记常用结论1奇偶性的 5 个重要结论(1)如果一个奇函数 f(x)在原点处有定义,即 f(0)有意义,那么一定有 f(0)0.(2)如果函数 f(x)是偶函数,那么 f(x) f( x) f(|x|)(3)既是奇函数又是偶函数的函数只有一种类型,即 f(x)0, x D,其中定义域 D 是关于原点对称的非空数集(4)奇函数在两个对称的区间上具有相同的单调性;偶函数在两个对称的区间上具有相反的单调性(5)偶函数在关于原点对称的区间上有相同的最大(小)值,取最值
3、时的自变量互为相反数;奇函数在关于原点对称的区间上的最值互为相反数,取最值时的自变量也互为相反数2周期性的 4 个常用结论设函数 y f(x), xR, a0.(1)若 f(x a) f(x a),则函数的周期为 2a;(2)若 f(x a) f(x),则函数的周期为 2a;2(3)若 f(x a) ,则函数的周期为 2a;1f x(4)若 f(x a) ,则函数的周期为 2a.1f x3对称性的 3 个常用结论(1)若函数 y f(x a)是偶函数,即 f(a x) f(a x),则函数 y f(x)的图象关于直线 x a 对称;(2)若对于 R 上的任意 x 都有 f(2a x) f(x)
4、或 f( x) f(2a x),则 y f(x)的图象关于直线 x a 对称;(3)若函数 y f(x b)是奇函数,即 f( x b) f(x b)0,则函数 y f(x)关于点(b,0)中心对称小题查验基础一、判断题(对的打“” ,错的打“”)(1)函数 y x2, x(0,)是偶函数( )(2)偶函数图象不一定过原点,奇函数的图象一定过原点( )(3)如果函数 f(x), g(x)为定义域相同的偶函数,则 F(x) f(x) g(x)是偶函数( )(4)若函数 y f(x a)是偶函数,则函数 y f(x)关于直线 x a 对称( )(5)若 T 是函数的一个周期,则 nT(nZ, n0
5、)也是函数的周期( )答案:(1) (2) (3) (4) (5)二、选填题1下列函数中为偶函数的是( )A y x2sin x B y x2cos xC y|ln x| D y2 x解析:选 B A 中函数为奇函数,B 中函数为偶函数,C 与 D 中函数均为非奇非偶函数,故选 B.2下列函数为奇函数的是( )A y B ye xxC y| x| D ye xe x解析:选 D A、B 选项中的函数为非奇非偶函数;C 选项中的函数为偶函数;D 选项中的函数为奇函数,故选 D.3若 y f(x)(xR)是奇函数,则下列坐标表示的点一定在 y f(x)图象上的是( )A( a, f(a) B( a
6、, f(a)C( a, f( a) D( a, f( a)解析:选 B 因为( a, f(a)是函数 y f(x)图象上的点,且 y f(x)是奇函数,其图象关于原点对称,所以点( a, f( a),即( a, f(a)一定在 y f(x)的图象上34已知 f(x) ax2 bx 是定义在 a1,2 a上的偶函数,那么 a b 的值是_解析: f(x) ax2 bx 是定义在 a1,2 a上的偶函数, a12 a0, a .13又 f( x) f(x), b0, a b .13答案:135设 f(x)是定义在 R 上的周期为 2 的函数,当 x1,1)时, f(x)Error!则f _.(32
7、)解析: f(x)是定义在 R 上的周期为 2 的函数, f f f 4 22121.(32) (2 12) ( 12) ( 12)答案:1考点一基础自学过关 函数奇偶性的判定题组练透判断下列函数的奇偶性:(1)f(x)( x1) ;1 x1 x(2)f(x)Error!(3)f(x) ;4 x2x2(4)f(x)log a(x )(a0 且 a1)x2 1解:(1)因为 f(x)有意义,则满足 0,1 x1 x所以1 x1,所以 f(x)的定义域不关于原点对称,所以 f(x)为非奇非偶函数(2)法一:定义法当 x0 时, f(x) x22 x1, x0, f( x)( x)22( x)1 x
8、22 x1 f(x);当 x0 时, f(x) x22 x1, x0, f( x)( x)22( x)1 x22 x1 f(x)所以 f(x)为奇函数4法二:图象法作出函数 f(x)的图象,由奇函数的图象关于原点对称的特征知函数 f(x)为奇函数(3)因为Error!所以2 x2 且 x0,所以定义域关于原点对称又 f( x) ,4 x 2 x 2 4 x2x2所以 f( x) f(x)故函数 f(x)为偶函数(4)函数的定义域为 R,因为 f( x) f(x)log a x log a(x ) x 2 1 x2 1log a( x)log a( x)x2 1 x2 1log a( x)( x
9、)x2 1 x2 1log a(x21 x2)log a10.即 f( x) f(x),所以 f(x)为奇函数名师微点判断函数奇偶性的 3 种常用方法(1)定义法:确定函数的奇偶性时,必须先判定函数定义域是否关于原点对称若对称,再化简解析式后验证 f( x) f(x)或其等价形式 f( x)f(x)0 是否成立(2)图象法:(3)性质法:设 f(x), g(x)的定义域分别是 D1, D2,那么在它们的公共定义域上:奇奇奇,奇奇偶,偶偶偶,偶偶偶,奇偶奇提醒 分段函数奇偶性的判断,要分别从 x0 或 x0 来寻找等式 f( x) f(x)或f( x) f(x)成立,只有当对称的两个区间上满足相
10、同关系时,分段函数才具有确定的奇偶性考点二 师生共研过关 5函数奇偶性的应用典例精析(1)(2019广州调研)已知函数 f(x) a 为奇函数,则实数 a_.2x2x 1(2)函数 f(x)在 R 上为奇函数,且 x0 时, f(x) x1,则当 x0 时, f(x)_.(3)已知 f(x)是定义在 R 上的偶函数, g(x)是定义在 R 上的奇函数,且 g(x) f(x1),则 f(2 017) f(2 019)的值为_解析 (1)易知 f(x)的定义域为(,0)(0,),因为 f(x)为奇函数,所以f( x) f(x),即 a a,所以 2a 2 x2 x 1 2x2x 1 2x2x 1
11、2 x2 x 1 2x2x 11,所以 a .11 2x 12(2) f(x)为奇函数, x0 时, f(x) x1,当 x0 时, x0,f(x) f( x)( x1) x1,即 x0 时, f(x) x1.(3)由题意得, g( x) f( x1), f(x)是定义在 R 上的偶函数, g(x)是定义在 R 上的奇函数, g( x) g(x), f( x) f(x), f(x1) f(x1),即 f(x1) f(x1)0. f(2 017) f(2 019) f(2 0181) f(2 0181)0.答案 (1) (2) x1 (3)012解题技法与函数奇偶性有关的问题及解题策略(1)求函
12、数的值:利用奇偶性将待求值转化为已知区间上的函数值求解(2)求函数解析式:先将待求区间上的自变量转化到已知区间上,再利用奇偶性求出,或充分利用奇偶性构造关于 f(x)的方程(组),从而得到 f(x)的解析式(3)求解析式中的参数值:在定义域关于原点对称的前提下,利用 f(x)为奇函数f( x) f(x), f(x)为偶函数 f(x) f( x),列式求解,也可利用特殊值法求解对于在 x0 处有定义的奇函数 f(x),可考虑列等式 f(0)0 求解过关训练1设 f(x) x2 g(x), xR,若函数 f(x)为偶函数,则 g(x)的解析式可以为( )6A g(x) x3 B g(x)cos x
13、C g(x)1 x D g(x) xex解析:选 B 因为 f(x) x2 g(x),且函数 f(x)为偶函数,所以有( x)2 g( x) x2 g(x),即 g( x) g(x),所以 g(x)为偶函数,由选项可知,只有选项 B 中的函数为偶函数,故选 B.2设函数 f(x)Error!若 f(x)是奇函数,则 g(3)的值是( )A1 B3C3 D1解析:选 C 函数 f(x)Error! f(x)是奇函数, f(3) f(3),log 2(13)( g(3)1),则 g(3)3.故选 C.3若关于 x 的函数 f(x) (t0)的最大值为 a,最小值为2tx2 2tsin(x 4) x
14、2x2 cos xb,且 a b2,则 t_.解析: f(x) t ,2tx2 2tsin(x 4) x2x2 cos x tsin x x2x2 cos x设 g(x) ,则 g(x)为奇函数, g(x)max a t, g(x)min b t. g(x)tsin x x2x2 cos xmax g(x)min0, a b2 t0,即 22 t0,解得 t1.答案:1考点三师生共研过关 函数的周期性典例精析(1)已知函数 f(x)Error!如果对任意的 nN *,定义 fn(x) ,那么f2 019(2)的值为( )A0 B1C2 D3(2)设定义在 R 上的函数 f(x)满足 f(x2)
15、 f(x),且当 x0,2)时, f(x)2 x x2,则 f(0) f(1) f(2) f(2 019)_.解析 (1) f1(2) f(2)1, f2(2) f(1)0, f3(2) f(0)2, fn(2)的值具有周期性,且周期为 3, f2 019(2) f3673(2) f3(2)2,故选 C.(2) f(x2) f(x),函数 f(x)的周期 T2,7当 x0,2)时, f(x)2 x x2, f(0)0, f(1)1, f(0) f(2) f(4) f(2 018)0,f(1) f(3) f(5) f(2 019)1.故 f(0) f(1) f(2) f(2 019)1 010.
16、答案 (1)C (2)1 010解题技法函数周期性有关问题的求解策略(1)求解与函数的周期性有关的问题,应根据题目特征及周期定义,求出函数的周期(2)周期函数的图象具有周期性,如果发现一个函数的图象具有两个对称性(注意:对称中心在平行于 x 轴的直线上,对称轴平行于 y 轴),那么这个函数一定具有周期性口 诀 记 忆 函 数 周 期 三 类 型 :一 类 直 接 定 义 求 ;二 类 图 象 题 中 有 ,图 象 重 复 是 破 口 ;三 类 图 见 两 对 称 ,隐 藏 周 期 别 疏 忽 .过关训练1口诀第 2 句已知函数 f(x)的定义域为 R,当 x0 时, f(x) x31;当1 x
17、1 时, f( x) f(x);当 x 时, f f ,则 f(6)等于( )12 (x 12) (x 12)A2 B1C0 D2解析:选 D 当 x 时, f f ,即周期为 1,则 f(6) f(1) f(1)12 (x 12) (x 12)(1) 312.2口诀第 3、4 句已知 f(x)是 R 上最小正周期为 2 的周期函数,且当 0 x2 时,f(x) x3 x,则函数 y f(x)的图象在区间0,6上与 x 轴的交点的个数为( )A6 B7C8 D9解析:选 B 当 0 x2 时,令 f(x) x3 x x(x21)0,所以 y f(x)的图象与 x轴交点的横坐标分别为 x10,
18、x21.当 2 x4 时,0 x22,又 f(x)的最小正周期为 2,所以 f(x2) f(x),所以 f(x)( x2)( x1)( x3),所以当 2 x4 时, y f(x)的图象与 x 轴交点的横坐标分别为 x32, x43.同理可得,当 4 x6 时, y f(x)的图象与 x 轴交点的横坐标分别为 x54, x65.8当 x76 时,也符合要求综上可知,共有 7 个交点3口诀第 5、6 句已知定义在 R 上的奇函数 f(x)的图象关于直线 x1 对称,且当x0,1时, f(x)log 2(x1),则下列不等式正确的是( )A f(log27) f(5) f(6)B f(log27)
19、 f(6) f(5)C f(5) f(log27) f(6)D f(5) f(6) f(log27)解析:选 C 因为奇函数 f(x)的图象关于直线 x1 对称,所以 f(1 x) f(1 x),f( x) f(x),所以 f(2 x) f( x) f(x), f(x4) f(x2) f(x),所以函数 f(x)是以 4 为周期的周期函数,所以 f(5) f(1) f(1)1, f(6) f(2) f(0)0.于是,结合题意可画出函数 f(x)在2,4上的大致图象,如图所示又2log 273,所以结合图象可知1 f(log27)0,故 f(5) f(log27) f(6),故选 C.考点四全析
20、考法过关 函数性质的综合应用考法全析考法(一) 单调性与奇偶性综合例 1 (2018石家庄质检)已知 f(x)为奇函数,且当 x0 时, f(x)单调递增, f(1)0,若 f(x1)0,则 x 的取值范围为( )A x|0 x1 或 x2 B x|x0 或 x2C x|x0 或 x3 D x|x1 或 x1解析 因为函数 f(x)为奇函数,所以 f(1) f(1)0,又函数 f(x)在(0,)上单调递增,所以可作出函数 f(x)的示意图,如图,则不等式f(x1)0 可转化为1 x10 或 x11,解得 0 x1 或 x2,故选 A.答案 A考法(二) 奇偶性与周期性综合例 2 (2019赣州
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