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- 2021-06-15 发布
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第二章
函数、导数及其应用
第四讲 函数的奇偶性与周期性
1
知识梳理
•
双基自测
2
考点突破
•
互动探究
3
名师讲坛
•
素养提升
知识梳理
•
双基自测
知识点一 函数的奇偶性
f
(
-
x
)
=
f
(
x
)
偶函数
奇函数
定义
如果对于函数
f
(
x
)
的定义域内任意一个
x
都有
_____________________
,那么函数
f
(
x
)
是偶函数
都有
______________________
,那么函数
f
(
x
)
是奇函数
图象特征
关于
________
对称
关于
________
对称
f
(
-
x
)
=-
f
(
x
)
y
轴
原点
知识点二 函数的周期性
1
.
周期函数
对于函数
y
=
f
(
x
)
,如果存在一个非零常数
T
,使得当
x
取定义域内的任何值时,都有
_______________
,那么就称函数
y
=
f
(
x
)
为周期函数,称
T
为这个函数的周期.
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
______________
,那么这个
____________
就叫做
f
(
x
)
的最小正周期.
f
(
x
+
T
)
=
f
(
x
)
最小的正数
最小正数
BCD
2
减
减
1
题组三 考题再现
5
.
(2019
·
全国卷
Ⅱ
,
5
分
)
设
f
(
x
)
为奇函数,且当
x
≥0
时,
f
(
x
)
=
e
x
-
1
,则当
x
<0
时,
f
(
x
)
=
(
)
A
.
e
-
x
-
1 B
.
e
-
x
+
1
C
.-
e
-
x
-
1 D
.-
e
-
x
+
1
[
解析
]
解法一:依题意得,当
x
<0
时,
f
(
x
)
=-
f
(
-
x
)
=-
(e
-
x
-
1)
=-
e
-
x
+
1
,选
D
.
解法二:依题意得,
f
(
-
1)
=-
f
(1)
=-
(e
1
-
1)
=
1
-
e
,结合选项知,选
D
.
D
6
.
(2018
·
全国卷
Ⅱ
,
5
分
)
已知
f
(
x
)
是定义域为
(
-∞,+∞
)
的奇函数,满足
f
(1
-
x
)
=
f
(1
+
x
)
.若
f
(1)
=
2
,则
f
(1)
+
f
(2)
+
f
(3)
+
…
+
f
(50)
=
(
)
A
.-
50 B
.
0
C
.
2 D
.
50
[
解析
]
解法一:
∵
f
(
x
)
是定义域为
(
-∞,+∞
)
的奇函数,
∴
f
(
-
x
)
=-
f
(
x
)
,且
f
(0)
=
0.
∵
f
(1
-
x
)
=
f
(1
+
x
)
,
∴
f
(
x
)
=
f
(2
-
x
)
,
f
(
-
x
)
=
f
(2
+
x
)
,
∴
f
(2
+
x
)
=-
f
(
x
)
,
∴
f
(4
+
x
)
=-
f
(2
+
x
)
=
f
(
x
)
,
∴
f
(
x
)
是周期函数,且一个周期为
4
,
∴
f
(4)
=
f
(0)
=
0
,
f
(2)
=
f
(1
+
1)
=
f
(1
-
1)
=
f
(0)
=
0
,
f
(3)
=
f
(1
+
2)
=
f
(1
-
2)
=-
f
(1)
=-
2
,
∴
f
(1)
+
f
(2)
+
f
(3)
+
f
(4)
+
…
+
f
(50)
=
12
×
0
+
f
(49)
+
f
(50)
=
f
(1)
+
f
(2)
=
2
,故选
C
.
C
考点突破
•
互动探究
判断下列函数的奇偶性
考点一 函数的奇偶性
考向
1
判断函数的奇偶性
——
自主练透
例
1
(3)
函数的定义域
x
∈
(
-
∞
,+
∞
)
,关于原点对称.
∵
f
(
-
x
)
=
|
-
x
+
1|
-
|
-
x
-
1|
=
|
x
-
1|
-
|
x
+
1|
=-
(|
x
+
1|
-
|
x
-
1|)
=-
f
(
x
)
,
∴
f
(
x
)
=
|
x
+
1|
-
|
x
-
1|
是奇函数.
(4)
易知函数的定义域为
(
-
∞
,
0)
∪
(0
,+
∞
)
,关于原点对称,又当
x
>0
时,
f
(
x
)
=
x
2
+
x
,则当
x
<0
时,-
x
>0
,故
f
(
-
x
)
=
x
2
-
x
=
f
(
x
)
;
当
x
<0
时,
f
(
x
)
=
x
2
-
x
,则当
x
>0
时,-
x
<0
,
故
f
(
-
x
)
=
x
2
+
x
=
f
(
x
)
,故原函数是偶函数.
判断函数的奇偶性的方法
(1)
定义法:若函数的定义域不是关于原点对称的区间,则立即可判断该函数既不是奇函数也不是偶函数;若函数的定义域是关于原点对称的区间,再判断
f
(
-
x
)
是否等于
f
(
x
)
或-
f
(
x
)
,据此得出结论.
(2)
图象法:奇
(
偶
)
函数的充要条件是它的图象关于原点
(
或
y
轴
)
对称.
(3)
性质法:偶函数的和、差、积、商
(
分母不为零
)
仍为偶函数;奇函数的和、差仍为奇函数;奇
(
偶
)
数个奇函数的积、商
(
分母不为零
)
为奇
(
偶
)
函数;一个奇函数与一个偶函数的积为奇函数.
(
注:利用上述结论时要注意各函数的定义域
)
B
例
2
考向
2
函数的性质的综合应用
——
多维探究
角度
1
利用奇偶性求参数的值或取值范围
A
角度
2
函数奇偶性与单调性结合
例
3
C
A
例
4
角度
3
函数奇偶性与周期性结合
已知定义在
R
上的奇函数
f
(
x
)
满足
f
(
x
-
4)
=-
f
(
x
)
且在区间
[0,2]
上是增函数,则
(
)
A
.
f
(
-
25)<
f
(11)<
f
(80) B
.
f
(80)<
f
(11)<
f
(
-
25)
C
.
f
(11)<
f
(80)<
f
(
-
25) D
.
f
(
-
25)<
f
(80)<
f
(11)
[
分析
]
角度
4
单调性、奇偶性和周期性结合
D
例
5
[
解析
]
因为
f
(
x
)
满足
f
(
x
-
4)
=-
f
(
x
)
,
所以
f
(
x
-
8)
=
f
(
x
)
,所以函数
f
(
x
)
是以
8
为周期的周期函数,则
f
(
-
25)
=
f
(
-
1)
,
f
(80)
=
f
(0)
,
f
(11)
=
f
(3)
.
由
f
(
x
)
是定义在
R
上的奇函数,且满足
f
(
x
-
4)
=-
f
(
x
)
,得
f
(11)
=
f
(3)
=-
f
(
-
1)
=
f
(1)
.
因为
f
(
x
)
在区间
[0,2]
上是增函数
f
(
x
)
在
R
上是奇函数,
所以
f
(
x
)
在区间
[
-
2,2]
上是增函数,
所以
f
(
-
1)<
f
(0)<
f
(1)
,即
f
(
-
25)<
f
(80)<
f
(11).
函数性质综合应用问题的常见类型及解题策略
1
.
函数单调性与奇偶性结合.注意函数的单调性及奇偶性的定义,以及奇、偶函数图象的对称性.
2
.周期性与奇偶性结合.此类问题多考查求值问题,常利用奇偶性及周期性进行变换,将所求函数值的自变量转化到已知解析式的函数定义域内求解.
3
.周期性、奇偶性与单调性结合.解决此类问题通常先利用周期性转化自变量所在的区间,然后利用奇偶性和单调性求解.
〔
变式训练
1〕
(1)
(
角度
1)
(2019
·
北京
,
13,5
分
)
设函数
f
(
x
)
=
e
x
+
a
e
-
x
(
a
为常数
)
.若
f
(
x
)
为奇函数,则
a
=
________.
(2)
(
角度
2)
(2019
·
广东省广州市高三测试
,
9)
若
f
(
x
)
是定义在
R
上的奇函数,
f
(
-
3)
=
0
,且在
(0
,+∞
)
上是增函数,则
x
·
[
f
(
x
)
-
f
(
-
x
)]<0
的解集为
(
)
A
.
{
x
|
-
3<
x
<0
或
x
>3}
B
.
{
x
|
x
<
-
3
或
0<
x
<3}
C
.
{
x
|
x
<
-
3
或
x
>3}
D
.
{
x
|
-
3<
x
<0
或
0<
x
<3}
-
1
D
D
(4)
(
角度
4)
(2020
·
湖北、山东部分重点中学第一次联考
,
8)
已知定义在
R
上的函数
f
(
x
)
满足
f
(
x
+
6)
=
f
(
x
)
,且
y
=
f
(
x
+
3)
为偶函数,若
f
(
x
)
在
(0,3)
内单调递减,则下面结论正确的是
(
)
A
.
f
(
-
4.5)<
f
(3.5)<
f
(12.5)
B
.
f
(3.5)<
f
(
-
4.5)<
f
(12.5)
C
.
f
(12.5)<
f
(3.5)<
f
(
-
4.5)
D
.
f
(3.5)<
f
(12.5)<
f
(
-
4.5)
B
[
解析
]
(1)
∵
f
(
x
)
=
e
x
+
a
e
-
x
为奇函数,
∴
f
(
-
x
)
+
f
(
x
)
=
0
,
即
e
-
x
+
a
e
x
+
e
x
+
a
e
-
x
=
0
,
∴
(
a
+
1)(e
x
+
e
-
x
)
=
0
,
∴
a
=-
1.
(2)
因为函数为奇函数,所以
x
·
[
f
(
x
)
-
f
(
-
x
)]<0
等价于
2
x
·
f
(
x
)<0
,由题设知
f
(
x
)
在
R
上是奇函数,且在
(0
,+∞
)
上是增函数,又
f
(
-
3)
=
0
,所以
f
(3)
=
0
,且
f
(
x
)
在
(
-∞,
0)
上是增函数,即
f
(
x
)
在
(
-∞,-
3)
上小于零,在
(
-
3
,
0)
上大于零,在
(0,3)
上小于零,在
(3
,+∞
)
上大于零.又
x
·
[
f
(
x
)
-
f
(
-
x
)]<0
,所以
x
与
f
(
x
)
的符号相反,由
x
>0
可得
x
∈
(0,3)
;由
x
<0
可得
x
∈
(
-
3,0)
,所以
x
·
[
f
(
x
)
-
f
(
-
x
)]<0
的解集是
{
x
|
-
3<
x
<0
或
0<
x
<3}
,故选
D
.
例
6
考点二 函数的周期性
——
自主练透
0
-
2(
x
+
4)(
x
+
3)
2×(2 020
-
x
)(
x
-
2 019)
利用函数的周期性,可将其他区间上的求值、求零点个数、求解析式等问题,转化到已知区间上,进而解决问题.
名师讲坛
•
素养提升
函数三大性质的综合应用
①③
例
7
函数的奇偶性、周期性及单调性,在高考中常常将它们综合在一起命题,解题时,往往需要借助函数的奇偶性和周期性来确定另一区间上的单调性,即实现区间的转换,再利用单调性解决相关问题.
C
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