(整理)函数的单调性奇偶性与周期性

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函数的单调性、奇偶性与周期性

基础知识

一、函数的单调性 1. 单调性概念

如果函数y= f (x )对于定义域I 内某个区间上的任意两个自变量的值x 1、、x 2,当x 1、

②都有f (x 1)> f (x 2),则称f (x )在这个区间上是减函数(或单调递减),而这个区间称函数的一个单调减区间.

注意,若函数f (x )在整个定义域I 内只有唯一的一个单调(递增或递减)区间,则f (x )称单调函数.

2. 函数的单调性与其导函数的正负有如下关系:

在某个区间(,)a b 内,如果/

()0f x >,那么函数()y f x =在这个区间内是单调递增; 如果/

()0f x <,那么函数()y f x =在这个区间内是单调递减。

二、函数的奇偶性 3.奇偶性概念

如果对于函数f (x )定义域内的任意x ,①都有f (-x )=-f (x ),则称f (x )为奇函数;②都有f (-x )= f (x ),则称f (x )为偶函数;③如果函数f (x )不具有上述性质,则f (x )不具有奇偶性.④如果函数同时具有上述两条性质,则f (x )既是奇函数,又是偶函数。 注意:函数f (x )具有奇偶性的必要条件是其定义域关于原点对称。

4.性质:一个函数是奇函数的充要条件是它的图象关于原点对称;一个函数是偶函数的充要条件是它的图象关于y 轴对称。 5.函数f (x )为奇函数,且在0x =处有定义,则(0)0f =

三、函数的周期性 6.周期性概念

如果存在一个非零常数T ,使得对于函数定义域内的任意x ,都有f (x+T )= f (x ),则称f (x )为周期函数。T 是f (x )的一个周期。

若f (x )的周期中,存在一个最小的正数,则称它为f (x )的最小正周期。

学习重点

一、函数的单调性

1.函数单调性的证明方法

(1)定义法:①任取1212,,x x M x x ∈<且;②论证1212()()()()f x f x f x f x <>(或)③根据定

义,得出结论。

(2)导数法

2. 若要证明()f x 在区间[,]a b 上不是单调函数,只要举出反例即可。 3. 如果知道(),()f x g x 的单调性,判断()()()F x f x g x =±的单调性

4. 复合函数的单调性:“同增异减”

设复合函数y= f [g(x )],其中u =g(x ) , A 是y= f [g(x )]定义域的某个区间,B 是g(x ) 的值域

①若u =g(x ) 在 A 上是增(或减)函数,y= f (u )在B 上也是增(或减)函数,则函数y= f [g(x )]在A 上是增函数;

②若u =g(x )在A 上是增(或减)函数,而y= f (u )在B 上是减(或增)函数,则函数y= f [g(x )]在A 上是减函数。

5. 奇函数在对称的两个区间上有相同的单调性,偶函数在对称的两个区间上有相反的单调性。 6. 运用函数的单调性可以解“含f 的抽象函数”的不等式。 二、函数的奇偶性

7. 函数奇偶性的证明方法:定义法(首先检验函数的定义域是否关于原点对称)。 8.要证一个函数不具有奇偶性,可以在定义域内找到一对非零实数a 与-a ,验证 f (a )±f (-a )≠0

9.如果知道(),()f x g x 的奇偶性,判断()()()F x f x g x =±,()()()F x f x g x =⋅,

()()()

f x F x

g x =的奇偶性。 三、函数的周期性

1.f (x+T )= f (x )常常写作()()22

T T f x f x +

=-。 2.若周期函数f (x )的周期为T ,则f (ωx )(ω≠0)是周期函数,且周期为||

T ω

3.函数的单调性、奇偶性与周期性的综合应用。

例题讲评

例1.已知函数f (x )=))(6(3)4(2

3

R x n mx x m x ∈-+--+的图像关于原点对称,其中m,n 为实常数。 (1)

求m , n 的值;(2)试用单调性的定义证明:()f x 在区间[2,2]-上是单调函数.

例2.设 f (x )是定义在R 上的偶函数,在区间(-∞,0)上单调递增,且满足,

22(25)(21)f a a f a a -+-<++求实数a 的取值范围。

例3.判断下列函数的奇偶性:

1(1)(0)1612

(1)();(2)()0(0)21(1)(0)

x

x

x

n x x x f x f x x n x x x ⎧+->⎪++===⎨⎪

-+-<⎩ 222(3)()1(111)f x og x x =-+-+

例4.(1))(x f 是定义在R 上的奇函数,它的最小正周期为T, 则)2

(T

f -

的值为 A .

2

T

B .0

C .T

D .-

2

T (2)定义在实数集R 上的函数()f x 满足()()2()()f x y f x y f x f y ++-=,(0)0f ≠,

且(1)0f =,则()f x 是以 为一个周期的周期函数.

(3)已知定义在R 上的函数y= f (x )满足f (2+x )= f (2-x ),且f (x )是偶函数,当x ∈[0,2]

时,f (x )=2x -1,当x ∈[-4,0]时,f (x )的表达式为.___________

练习题

一、选择题 1.若函数1

()21

x

f x =

+, 则该函数在(,)-∞+∞上是 A .单调递减无最小值 B .单调递减有最小值 C .单调递增无最大值 D .单调递增有最大值

2.若函数f (x )是定义在R 上的偶函数,在]0,(-∞上是减函数,且f (2)=0,则使得f (x )<0的x 的取值范围是 A .(-∞,2)

B .(2,+∞)

C .(-∞,-2)(2,+∞)

D . (-2,2)

3.给出下列函数:①3

x x y -=,②x x x y cos sin +⋅=,③x x y cos sin ⋅=, ④x

x

y -+=22,其中是偶函数的有

A .1个

B .2个

C .3个

D .4个

4.函数f (x )、f (x +2)均为偶函数,且当x ∈[0,2 ]时,f (x )是减函数,设),2

1(log 8

f a = b= f (7.5),c= f (-5),则a 、b 、c 的大小是