函数地基本性质(奇偶性、单调性、周期性、对称性)

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函数的性质(奇偶性、单调性、周期性、对称性)“定义域优先”的思想是研究函数的前提,在求值域、奇偶性、单调性、周期性、换元时易忽略定义域,所以必须先考虑函数的定义域,离开函数的定义域去研究函数的性质没有任何f(-x)与f(x)之间的关系:①f(-x)=f(x)为偶函数;f(-x)=-f(x)为奇函数; ②f(-x)-f(x)=0为偶;f(x)+f(-x)=0为奇;③f(-x)÷f(x)=1是偶;f(x)÷f(-x)=-1为奇函数. (1)若定义域关于原点对称(2)若定义域不关于原点对称 非奇非偶 例如:3x y =在)1,1[-上不是奇函数 常用性质:1.0)(=x f 是既奇又偶函数;2.奇函数若在0=x 处有定义,则必有0)0(=f ; 3.偶函数满足)()()(x f x f x f =-=;4.奇函数图象关于原点对称,偶函数图象关于y 轴对称;5.0)(=x f 除外的所有函数的奇偶性满足:(1)奇函数±奇函数=奇函数 偶函数±偶函数=偶函数 奇函数±偶函数=非奇非偶(2) 奇函数×奇函数=偶函数 偶函数×偶函数=偶函数 奇函数×偶函数=奇函数 6.任何函数)(x f 可以写成一个奇函数2)()()(x f x f x --=ϕ和一个偶函数2)()()(x f x f x -+=ψ的和。

A ,区间,若对任意且 ① 总有则称在区间M 上单调递增 ② 总有则称在区间M 上单调递减应用:(一)常用定义法来证明一个函数的单调性一般步骤:(1)设值(2)作差(3)变形(4)定号(5)结论 (二) 求函数的单调区间定义法、图象法、复合函数法、导数法(以后学) 注:常用结论(1) 奇函数在对称区间上的单调性相同 (2) 偶函数在对称区间上的单调性相反 (3) 复合函数单调性-------同增异减0的常数T ,使得一切值时总有,那么叫做周期函数,T 叫做周期,kT (T 的整数倍)也是它的周期(2)如果周期函数在所有周期中存在一个最小正数,就把这个最小正数叫最小正周期。

注:常用结论(1)若)()(b x f a x f +=+,则)(x f 是周期函数,a b -是它的一个周期(自己证明)(2)若定义在R 上的函数y = f (x) 图像同时关于直线x = a 和直线x = b 成轴对称 (a ≠b ),则y = f (x)是周期函数,且2| a -b|是其一个周期。

(自己证明)(推论)若定义在R 上的偶函数)(x f 的图象关于直线a x =)0(≠a 对称,则)(x f 是周期函数,a 2是它的一个周期 (3)若)()(x f a x f -=+;)(1)(x f a x f =+;)(1)(x f a x f -=+;则)(x f 是周期函数,2a 是它的一个周期一、函数自身的对称性定理1.函数 y = f (x)的图像关于点A (a ,b)对称的充要条件是 f (x) + f (2a -x) = 2b f(a-x)+f(a+x)=2b证明:(必要性)设点P(x ,y)是y = f (x)图像上任一点,∵点P( x ,y)关于点A (a ,b)的对称点P (2a -x ,2b -y )也在y = f (x)图像上, ∴ 2b -y = f (2a -x) 即y + f (2a -x)=2b 故f (x) + f (2a -x) = 2b ,必要性得证。

(充分性)设点P(x0,y0)是y = f (x)图像上任一点,则y 0 = f (x 0) ∵ f (x) + f (2a -x) =2b∴f (x 0) + f (2a -x 0) =2b ,即2b -y 0 = f (2a -x 0) 。

故点P (2a -x 0,2b -y 0)也在y = f (x) 图像上, 而点P 与点P 关于点A (a ,b)对称,充分性得证。

推论:函数 y = f (x)的图像关于原点O 对称的充要条件是f (x) + f (-x) = 0 定理2. 函数 y = f (x)的图像关于直线x = a 对称的充要条件是f (a +x) = f (a -x) 即f (x) = f (2a -x) (证明留给读者)推论:函数 y = f (x)的图像关于y 轴对称的充要条件是f (x) = f (-x) 定理3函数 y = f (x)的图像关于直线x = a 对称的充要条件是f (a +x) = f (a -x) 或 f (x) = f (2a -x)定理4.若函数y = f (x) 图像同时关于直线x = a 和直线x = b 成轴对称 (a ≠b ),则y = f (x)是周期函数,且2| a -b|是其一个周期。

二.不同函数对称性定理5. 函数y = f (a+x)与y = f (b -x)的图像关于直线x = (b -a)/2成轴对称 定理6. 互为反函数的两个函数关于直线y=x 对称 【典型例题】[例1] 判断下列函数奇偶性(1)(且) (2) (3) (4) (5)解:(1)且∴ 奇函数(2),关于原点对称∴奇函数(3),关于原点对称∴既奇又偶(4)考虑特殊情况验证:;无意义;∴非奇非偶(5)且,关于原点对称∴为偶函数[例2](1),为何值时,为奇函数;(2)为何值时,为偶函数。

答案:(1)(恒等定理)∴时,奇函数(2)∴(恒等定理)∴∴巩固:已知定义域为R的函数12()2xxbf xa+-+=+是奇函数。

(Ⅰ)求,a b的值;(Ⅱ)若对任意的t R∈,不等式22(2)(2)0f t t f t k-+-<恒成立,求k的取值围;(Ⅰ)简解:取特殊值法因为()f x是奇函数,所以(0)f=0,即111201()22xxbb f xa a+--=⇒=∴=++又由f(1)= - f(-1)知111222.41aa a--=-⇒=++(Ⅱ)解法一:由(Ⅰ)知11211()22221xx xf x+-==-+++,易知()f x在(,)-∞+∞上为减函数又因()f x是奇函数,从而不等式:22(2)(2)0f t t f t k-+-<等价于222(2)(2)(2)f t t f t k f k t-<--=-,因()f x为减函数,由上式推得:2222t t k t->-.即对一切t R∈有:2320t t k-->,从而判别式14120.3k k∆=+<⇒<-[例3] 求函数的解析式(1)为R上奇函数,时,,解:时,∴∴(2)为R上偶函数,时,解:时,∴[例4] 求下列函数的增区间(1)(2)答案:(1),∴(2)作图∴[例5]若在区间,求取值围。

答案:分类讨论(1)①当在区间,符合题意②当时,要在区间,则有∴[例6] ,为偶函数,试比较的大小关系。

解:∵为偶函数∴则函数关于直线x=2对称∵在(0,2)∴(提示:看离对称轴的远近) [例7] 为偶函数,,若,求取值围。

解:∴[例8] 求下列函数是否为周期函数(1),满足(2),满足(3),满足(4),满足答案:(1)令∴∴∴ T=2周期函数(2)∴ T=4周期函数(3)∴ T=4(4)∴ T=8[例9] ,偶函数,周期函数,T=2,,,则,求当时, 。

答案:[例10] ,偶函数,奇函数,则 。

答案:奇 偶∴ ∴ ∴ 奇 ∴巩固例1:定义在R 上的非常数函数满足:f (10+x)为偶函数,且f (5-x) = f (5+x),则f (x)一定是( )(A)是偶函数,也是周期函数 (B)是偶函数,但不是周期函数 (C)是奇函数,也是周期函数 (D)是奇函数,但不是周期函数 解:∵f (10+x)为偶函数,∴f (10+x) = f (10-x).∴f (x)有两条对称轴 x = 5与x =10 ,因此f (x)是以10为其一个周期的周期函数, ∴x =0即y 轴也是f (x)的对称轴,因此f (x)还是一个偶函数。

故选(A)例2:设定义域为R 的函数y = f (x)、y = g(x)都有反函数,并且f(x -1)和g -1(x -2)函数的图像关于直线y = x 对称,若g(5) = 1999,那么f(4)=( )。

1999; (B )2000; (C )2001; (D )2002。

解:∵y = f(x -1)和y = g -1(x -2)函数的图像关于直线y = x 对称,∴y = g -1(x -2) 反函数是y = f(x -1),而y = g -1(x -2)的反函数是:y = 2 + g(x), ∴f(x -1) = 2 + g(x), ∴有f(5-1) = 2 + g(5)=2001 故f(4) = 2001,应选(C )例3.设f(x)是定义在R 上的偶函数,且f(1+x)= f(1-x),当-1≤x ≤0时,f (x) = -21x ,则f (8.6 ) = _________解:∵f(x)是定义在R 上的偶函数∴x = 0是y = f(x)对称轴; 又∵f(1+x)= f(1-x) ∴x = 1也是y = f (x) 对称轴。

故y = f(x)是以2为周期的周期函数,∴f (8.6 ) = f (8+0.6 ) = f (0.6 ) = f (-0.6 ) = 0.3例4. 设f(x)是定义在R 上的奇函数,且f(x+2)= -f(x),当0≤x ≤1时,f (x) = x ,则f (7.5 ) = ( )(A) 0.5 (B) -0.5 (C) 1.5 (D) -1.5解:∵y = f (x)是定义在R 上的奇函数,∴点(0,0)是其对称中心;又∵f (x+2 )= -f (x) = f (-x),即f (1+ x) = f (1-x), ∴直线x = 1是y= f (x) 对称轴,故y = f (x)是周期为2的周期函数。

∴f (7.5 ) = f (8-0.5 ) = f (-0.5 ) = -f (0.5 ) =-0.5 故选(B)【作业】1. 两位学生在思考一个开放题“满足的点称为函数的不动点,请你构造一个分段函数,使其具有无数个不动点,这些不动点构成一个公比不为1的等比数列”。

两位学生分别构造了一个函数():①②请你判断,正确的结论是()A. ①②都对B. ①对②错C. ①错②对D. ①②都错2. 函数与的图像关于()A. y轴对称B. 原点对称C. 直线x=1对称D. 关于y轴对称且关于直线x=1对称3. 若函数在()上是减函数,则的取值围是()A. B. C. D.4. 函数在()上存在,使,则的取值围是()A. B. C. 或 D.5. 若,则它们的大小关系为()A. B. C. D.6. 如图所示,点P在边长为1的正方形的边上运动,设M是CD边的中点,则当点P沿着A—B—C—M运动时,以点P经过的路程为自变量,三角形APM的面积函数的图像形状大致是()7. 函数()A. 在(1,)单调递增B. 在(1,)单调递减C. 在()单调递增D. 在()单调递减8. 函数的定义域为[],值域为,其反函数为,则的()A. 定义域为,值域为B. 定义域为,值域为C. 定义域为,值域为D. 定义域为,值域为9. 已知函数的图象是由函数的图像平移而得到的,如图所示,则的值是()A. B.C. D.10. 已知是偶函数,则图像的对称轴是( ) A. B. C. D. 11. 对任意,有,时,,则( )A. B. C. D.12. 方程的两个根均大于1,则的取值围为( ) A. B. C. D.13. 若函数的图像与函数的图像关于直线对称,则( ) A. B. C. D.14. 把长为12cm 的细铁丝截成两段,各自围成一个正三角形,那么这两个正三角形面积之和的最小值是( )A. B. C. D.15. 设函数的反函数为,且,则 。