内容正文:
专题05 函数的基本性质
【名师预测】
函数的奇偶性、单调性、周期性及最值问题是江苏高考考试中的重点考点,经常是以综合性考题出现,近几年出现在填空题9-11题,难度中等,对于考生来说,属易错题型,加强函数与方程思想、转化与化归思想的应用意识,需细心谨慎。
【知识精讲】
一.函数的单调性
1.单调函数的定义
增函数
减函数
定义
一般地,设函数f(x)的定义域为I:如果对于定义域I内某个区间D上的任意两个自变量的值x1,x2
当x1<x2时,都有f(x1)<f(x2),那么就说函数f(x)在区间D上是单调增函数
当x1<x2时,都有f(x1)>f(x2),那么就说函数f(x)在区间D上是单调减函数
图象描述
自左向右看图象是上升的
自左向右看图象是下降的
设,.若有或,则在闭区间上是增函数;若有或,则在闭区间上是减函数.此为函数单调性定义的等价形式.
2.单调区间的定义
如果函数y=f(x)在区间D上是增函数或减函数,那么就说函数y=f(x)在这一区间具有(严格的)单调性,区间D叫做函数y=f(x)的单调区间.
注意:
(1)单调性是与“区间”紧密相关的概念,一个函数在不同的区间上,可以有不同的单调性,同一种单调区间用“和”或“,”连接,不能用“∪”连接.
(2)函数的单调性只能在函数的定义域内来讨论,所以求函数的单调区间,必须先求函数的定义域.
(3)“函数的单调区间是”与“函数在区间上单调”是两个不同的概念,注意区分,显然.
(4)函数的单调性是对某个区间而言的,所以要受到区间的限制.例如函数分别在(-∞,0),(0,+∞)内都是单调递减的,但不能说它在整个定义域,即(-∞,0)∪(0,+∞)内单调递减,只能分开写,即函数的单调减区间为(-∞,0)和(0,+∞).
3.函数单调性的常用结论
(1)若均为区间A上的增(减)函数,则也是区间A上的增(减)函数;
(2)若,则与的单调性相同;若,则与的单调性相反;
(3)函数在公共定义域内与,的单调性相反;
(4)函数在公共定义域内与的单调性相同;
(5)奇函数在其关于原点对称的区间上单调性相同,偶函数在其关于原点对称的区间上单调性相反;
(6)对勾函数的单调性:(,)的单调性:在和上单调递增,在和上单调递减.
二.函数的最值
前提
设函数y=f(x)的定义域为I,如果存在实数M满足
条件
①对于任意的x∈I,都有f(x)≤M;
②存在,使得
①对于任意x∈I,都有f(x)≥M;
②存在,使得
结论
M为函数y=f(x)的最大值
M为函数y=f(x)的最小值
注意:
(1)函数的值域一定存在,而函数的最值不一定存在;
(2)若函数的最值存在,则一定是值域中的元素;若函数的值域是开区间,则函数无最值,若函数的值域是闭区间,则闭区间的端点值就是函数的最值.
三.函数的奇偶性
1.函数奇偶性的定义及图象特点
奇偶性
定义
图象特点
偶函数
如果对于函数f(x)的定义域内任意一个x,都有f(-x)=f(x),那么函数f(x)就叫做偶函数
关于y轴对称
奇函数
如果对于函数f(x)的定义域内任意一个x,都有f(-x)= -f(x),那么函数f(x)就叫做奇函数
关于原点对称
判断与的关系时,也可以使用如下结论:如果或,则函数为偶函数;如果或,则函数为奇函数.
注意:由函数奇偶性的定义可知,函数具有奇偶性的一个前提条件是:对于定义域内的任意一个x,也在定义域内(即定义域关于原点对称).
2.函数奇偶性的几个重要结论
(1)奇函数在关于原点对称的区间上的单调性相同,偶函数在关于原点对称的区间上的单调性相反.
(2),在它们的公共定义域上有下面的结论:
偶函数
偶函数
偶函数
偶函数
偶函数
偶函数
偶函数
奇函数
不能确定
不能确定
奇函数
偶函数
奇函数
偶函数
不能确定
不能确定
奇函数
偶函数
奇函数
奇函数
奇函数
奇函数
偶函数
奇函数
(3)若奇函数的定义域包括,则.
(4)若函数是偶函数,则.
(5)定义在上的任意函数都可以唯一表示成一个奇函数与一个偶函数之和.
(6)若函数的定义域关于原点对称,则为偶函数,为奇函数,为偶函数.
(7)掌握一些重要类型的奇偶函数:
①函数为偶函数,函数为奇函数.
②函数(且)为奇函数.
③函数(且)为奇函数.
④函数(且)为奇函数.
四.函数的周期性
1.周期函数
对于函数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 f(x+T)=f(x),那么就称函数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最小的正数,