第三节 函数的奇偶性与周期性
[最新考纲] 1.结合具体函数,了解函数奇偶性的含义.2.会运用函数的图像理解和研究函数的奇偶性.3.了解函数周期性、最小正周期的含义, 会判断、应用简单函数的周期性.
(对应学生用书第16页)
1.奇函数、偶函数的概念
图像关于原点对称的函数叫作奇函数; 图像关于y轴对称的函数叫作偶函数. 2.奇(偶)函数的性质
(1)对于函数f(x),f(x)为奇函数?f(-x)=-f(x);
f(x)为偶函数?f(-x)=f(x).
(2)奇函数在关于原点对称的两个区间上有相同的单调性;偶函数在关于原点对称的两个区间上有相反的单调性.
(3)如果奇函数y=f(x)在原点有定义,那么f(0)=0. 3.函数的周期性
(1)对于函数f(x),如果存在非零实数T,对定义域内的任意一个x值,都有f(x+T)=
f(x),那么f(x)为周期函数.
(2)最小正周期:如果在周期函数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.
(3)若T是函数y=f(x)的一个周期,则nT(n∈Z,且n≠0)也是函数y=f(x)的一个周期. [常用结论]
1.函数奇偶性的三个重要结论
(1)如果一个奇函数f(x)在x=0处有定义,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|).
(3)奇函数在关于原点对称的区间上具有相同的单调性;偶函数在关于原点对称的区间上具有相反的单调性.
2.周期性的几个常用结论
对f(x)的定义域内任一自变量的值x,周期为T,则 (1)若f(x+a)=-f(x),则T=2a(a>0); (2)若f(x+a)=
1
fx,则T=2a(a>0);
- 1 -
(3)若f(x+a)=-
1
fx,则T=2a(a>0).
一、思考辨析(正确的打“√”,错误的打“×”) (1)函数y=x,x∈(0,+∞)是偶函数.
(2)偶函数图像不一定过原点,奇函数的图像一定过原点.
2
( ) ( )
(3)若函数y=f(x+a)是偶函数,则函数y=f(x)的图像关于直线x=a对称.
( )
(4)函数f(x)在定义域上满足f(x+a)=-f(x),则f(x)是周期为2a(a>0)的周期函数.
[答案](1)× (2)× (3)√ (4)√ 二、教材改编
1.下列函数中为偶函数的是( ) A.y=xsin x C.y=|ln x|
2
( )
B.y=xcos x D.y=2
-x2
B [A为奇函数,C,D为非奇非偶函数,B为偶函数,故选B.]
2.已知函数f(x)是定义在R上的奇函数,且当x>0时,f(x)=x(1+x),则f(-1)=________.
-2 [f(1)=1×2=2,又f(x)为奇函数, ∴f(-1)=-f(1)=-2.]
3.设f(x)是定义在R上的周期为2的函数,当x∈[-1,1)时,f(x)=
??-4x+2,-1≤x<0,???x,0≤x<1,
2
3??则f??=________.
?2?
2
?3??1??1?1 [f??=f?-?=-4×?-?+2=1.] ?2??2??2?
4.设奇函数f(x)的定义域为[-5,5],若当x∈[0,5]时,f(x)的图像如图所示,则不等式f(x)<0的解集为________.
(-2,0)∪(2,5] [由图像可知,当0<x<2时,f(x)>0;当2<x≤5时,f(x)<0,又
f(x)是奇函数,∴当-2<x<0时,f(x)<0,当-5≤x<-2时,f(x)>0.
综上,f(x)<0的解集为(-2,0)∪(2,5].]
- 2 -
(对应学生用书第17页)
⊙考点1 判断函数的奇偶性
判断函数奇偶性的方法
(1)定义法:
(2)图像法:函数是奇(偶)函数?函数图像关于原点(y轴)对称.
(1)设函数f(x),g(x)的定义域为R,且f(x)是奇函数,g(x)是偶函数,则下列
结论中正确的是( )
A.f(x)g(x)是偶函数 B.|f(x)|g(x)是奇函数 C.f(x)|g(x)|是奇函数 D.|f(x)g(x)|是奇函数 (2)判断下列函数的奇偶性: ①f(x)=3-x+x-3; lg1-x②f(x)=;
|x-2|-2
??x+x,x<0,
③f(x)=?2
?-x+x,x>0.?
2
22
2
(1)C [令F1(x)=f(x)·g(x),
则F1(-x)=f(-x)·g(-x)=-f(x)·g(x) =-F1(x),∴f(x)g(x)为奇函数,故A错误. 令F2(x)=|f(x)|g(x),则F2(-x)=|f(-x)|g(-x) =|f(x)|g(x)=F2(x),∴F2(x)为偶函数,故B错误.
令F3(x)=f(x)|g(x)|,则F3(-x)=f(-x)|g(-x)|=-f(x)|g(x)|=-F3(x),∴F3(x)为奇函数,故C正确.
令F4(x)=|f(x)g(x)|,则F4(-x)=|f(-x)g(-x)|=|f(x)g(x)|=F4(x),∴F4(x)为偶函数,故D错误.]
??3-x≥0,
(2)[解] ①由?2
?x-3≥0,?
2
- 3 -
得x=3,解得x=±3,
即函数f(x)的定义域为{-3,3}, 从而f(x)=3-x+x-3=0. 因此f(-x)=-f(x)且f(-x)=f(x), ∴函数f(x)既是奇函数又是偶函数.
?1-x>0,?②由?
??|x-2|≠2,
2
2
2
2
2
得定义域为(-1,0)∪(0,1),关于原点对称,
∴x-2<0,∴|x-2|-2=-x, lg∴f(x)=
1-x-x.
2
lg[1--x又∵f(-x)=
x]lg=-
1-x-x2
=-f(x),
∴函数f(x)为奇函数.
③显然函数f(x)的定义域为(-∞,0)∪(0,+∞),关于原点对称. ∵当x<0时,-x>0,
则f(-x)=-(-x)-x=-x-x=-f(x); 当x>0时,-x<0,
则f(-x)=(-x)-x=x-x=-f(x).
综上可知:对于定义域内的任意x,总有f(-x)=-f(x)成立,∴函数f(x)为奇函数.
判断函数的奇偶性,其中包括两个必备条件
(1)定义域关于原点对称,这是函数具有奇偶性的必要不充分条件,所以首先考虑定义域. (2)判断f(x)与f(-x)是否具有等量关系.在判断奇偶性的运算中,可以转化为判断奇偶性的等价关系式f(x)+f(-x)=0(奇函数)或f(x)-f(-x)=0(偶函数)是否成立.
1.(2019·福州模拟)下列函数为偶函数的是( )
2
2
2
2
?π?A.y=tan?x+?
4??
C.y=xcos x
B.y=x+e D.y=ln|x|-sin x
2|x|
?π?2|x|
B [对于选项A,易知y=tan?x+?为非奇非偶函数;对于选项B,设f(x)=x+e,
4??
则f(-x)=(-x)+e
2
|-x|
=x+e=f(x),所以y=x+e为偶函数;对于选项C,设f(x)=
2|x|2|x|
xcos x,则f(-x)=-xcos(-x)=-xcos x=-f(x),所以y=xcos x为奇函数;对于选项
D,设f(x)=ln|x|-sin x,则f(2)=ln 2-sin 2,f(-2)=ln 2-sin(-2)=ln 2+sin 2≠f(2),所以y=ln|x|-sin x为非奇非偶函数,故选B.]
e-e
2.设函数f(x)=,则下列结论错误的是( )
2
- 4 -
x-x
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