高一数学讲义-函数的基本性质
- 格式:pdf
- 大小:325.29 KB
- 文档页数:13
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
在
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
在
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22x
≠0,即-1<x
<1且x
≠0,此时02x
.∴
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xx55,∴
xx
xf21
)(
,为奇函数.
(2)当x
>0,-x
<0时,
)(xf
=xx2
,)(xf
=xxxx22)()(
,)(xf
=-)(xf
;
当x
<0,-x
>0时,
)(xf
=xx2
,)(xf
=xxxx22)()(
,)(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