高一数学讲义-函数的基本性质

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1第三讲函数的基本性质

2020年5月

一、知识梳理

1.奇偶性

(1)定义:设函数y

=)(xf

的定义域为D

,如果对于D

内任意一个x

,都有Dx

,且)(xf

-)(xf

,那么这个函数叫做奇函数.

设函数y

=)(xg

的定义域为D

,如果对于D

内任意一个x

,都有Dx

,且)(xg

=)(xg

,那么

这个函数叫做偶函数.

(2)如果函数)(xf

不具有上述性质,则)(xf

不具有奇偶性.如果函数同时具有上述两条性质,则

)(xf

既是奇函数,又是偶函数.

函数是奇函数或是偶函数的性质称为函数的奇偶性,函数的奇偶性是函数的整体性质.

(3)由函数的奇偶性定义可知,函数具有奇偶性的一个必要条件是,对于定义域内的任意一个x

则x

也一定在定义域内.即定义域是关于原点对称的点集.

(4)图象的对称性质:一个函数是奇函数当且仅当它的图象关于原点对称;一个函数是偶函数的当

且仅当它的图象关于y轴对称.

(5)奇偶函数的运算性质:设()fx

,()gx

的定义域分别是

12,DD

,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.

(6)奇(偶)函数图象对称性的推广:

若函数)(xf

的图象关于直线ax

对称,则)2()(axfxf

若函数)(xf

的图象关于点)0,(a

对称,则)2()(axfxf

.

2.单调性

(1)定义:一般地,设函数()yfx

的定义域为A

,区间IA

.

如果对于区间I

内的任意两个值

1x

2x

,当

12xx

时,都有

12()()fxfx

,那么就说()yfx

在区间I

上是单调增函数,I

称为()yfx

的单调增区间;

如果对于区间I

内的任意两个值

1x

2x

,当

12xx

时,都有

12()()fxfx

,那么就说()yfx

在区间I

上是单调减函数,I

称为()yfx

的单调减区间.

(2)函数的单调性是在定义域内的某个区间上的性质,是函数的局部性质.

2(3)设复合函数))((xgfy

,其中)(xgu

,A是))((xgfy

定义域的某个区间,B是映射

g:x

→)(xgu

的象集.

①若)(xgu

在A上是增(或减)函数,)(ufy

在B上也是增(或减)函数,则函数))((xgfy

在A上是增函数;

②若)(xgu

在A上是增(或减)函数,而)(ufy

在B上是减(或增)函数,则函数))((xgfy

在A上是减函数.

(4)奇偶函数的单调性

①奇函数在其对称区间上的单调性相同;

②偶函数在其对称区间上的单调性相反.

③在公共定义域内:

增函数)(xf

增函数)(xg

是增函数;

减函数)(xf

减函数)(xg

是减函数;

增函数)(xf

减函数)(xg

是增函数;

减函数)(xf

增函数)(xg

是减函数.

3.最值

(1)定义:

设函数y

=)(xf

的定义域为I,如果存在实数M满足:①对于任意的x

∈I,都有)(xf

≤M;②存

0x

∈I,使得)(

0xf

=M,那么,称M是函数y

=)(xf

的最大值.

设函数y

=)(xf

的定义域为I,如果存在实数m

满足:①对于任意的x

∈I,都有)(xf

≥m

;②存

0x

∈I,使得)(

0xf

=m

,那么,称m

是函数y

=)(xf

的最小值.

(2)函数最大(小)值首先应该是某一个函数值,即存在

0x

∈I,使得)(

0xf

=M(m

);函数最大

(小)值应该是所有函数值中的最大(小)者,即对于任意的x

∈I,都有)(xf

≤M()(xf

≥m

).

二、方法归纳

1.利用定义判断函数奇偶性的方法

(1)首先确定函数的定义域,并判断其定义域是否关于原点对称;

(2)确定)(xf

与)(xf

的关系;

(3)作出相应结论:

若)(xf

=)(xf

或)(xf

-)(xf

=0,则)(xf

是偶函数;

若)(xf

=-)(xf

或)(xf

+)(xf

=0,则)(xf

是奇函数.

32.利用定义证明或判断函数单调性的步骤

(1)任取

1x

2x

∈D,且

1x

2x

(2)作差)()(

21xfxfy

(3)变形(通常是因式分解和配方);

(4)定号(即判断差)()(

21xfxfy

的正负);

(5)下结论(即指出函数)(xf

在给定的区间D上的单调性).

3.求函数最大(小)值的一般方法

(1)求值域进而得到最大(小)值.求函数的值域的常见方法:直接法、配方法、换元法、判别式法、

数形结合法、反函数法、单调性法等等.

(2)利用函数单调性的判断函数的最大(小)值.

(3)利用函数的图象求函数的最大(小)值;

三、典型例题精讲

【例1】判断下列函数的奇偶性.

(1

xx

xxf





11

)1()(

;(2)

22)1lg(

)(2



xx

xf

.

错解分析:

(1)∵

xx

xxf





11

)1()

(

xx

x





11

)1(

2

1)1)(1(2

xxx

.

显然有)(xf

=)(xf

,∴)(xf

为偶函数.

(2)∵

22)1lg(

22)1lg(

)(22







xx

xx

xf

,于是)(xf

≠)(xf

且)(xf

≠-)(xf

.

∴)(xf

为非奇非偶函数.

解析:(1)∵)(xf的定义域为

xx



11

≥0,即-1≤x

<1.

定义域不是关于原点对称的数集,∴)(xf

为非奇非偶函数.

(2)∵)(xf

的定义域为012

x

且22x

≠0,即-1<x

<1且x

≠0,此时02x

.∴

xx

xx

xf





)1lg(

22)1lg(

)(22

,∴)(xf

为奇函数.

技巧提示:正确判定函数的奇偶性,必须先考虑函数的定义域.

又例:判断下列函数的奇偶性.

4(1)

551

)(2



xx

xf

;(2)





)0()0(

)(

22

xxxxxx

xf

(3

)33)(22

xxxf

.

解析:(1)∵21x

≥0,即-1≤x

≤1.

此时xx55,∴

xx

xf21

)(

,为奇函数.

(2)当x

>0,-x

<0时,

)(xf

=xx2

,)(xf

=xxxx22)()(

,)(xf

=-)(xf

当x

<0,-x

>0时,

)(xf

=xx2

,)(xf

=xxxx22)()(

,)(xf

=-)(xf

∴)(xf

为奇函数.

(3

)∵33)(22

xxxf

的定义域为

|3xx

.

此时函数化为)(xf

=0

,

|3xx

.

∴)(xf

既是奇函数又是偶函数.

【例2】讨论函数

xxx

xf

22116

)(

的奇偶性.

解析:函数定义域为R,

又11

161

2

22116

)(





xx

xxx

xf=)(

22116

1

4161

2xf

xxx

xx

x





.

∴)(xf

为偶函数.

技巧提示:判断函数的奇偶性是比较基本的问题,难度不大,解决问题时应先考察函数的定义域,若

函数的解析式能化简,一般应考虑先化简,但化简必须是等价变换过程(要保证定义域不变).

如本题亦可先化简:1441

2116

)(

xx

xx

xf

,显然)(xf

为偶函数.

从这可以看出,化简后再解决要容易得多.

又例:

证明函数)1(1)(2

2xxogxf

为奇函数.

解析:∵)(xf

+)(xf

=)1(12

2xxog

+)1(12

2xxog