内容正文:
第05讲 函数的奇偶性与周期性
【学科素养】数学抽象、数学运算、数学建模、逻辑推理、直观想象
【课标解读】
1.抽象函数的奇偶性与周期性;
2.利用奇偶性与周期性求参数取值范围;
3.函数性质的综合应用问题.
【备考策略】
1.判断函数的奇偶性与周期性;
2.函数的奇偶性、周期性,通常与抽象函数、函数的图象以及函数的单调性结合考查,常结合三角函数加以考查.
【核心知识】
知识点一 函数的奇偶性
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)是偶函数
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)是奇函数
关于原点对称
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f(x+T)=f(x),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最小的正数,那么这个最小正数就叫做f(x)的最小正周期.
【特别提醒】
1.(1)如果一个奇函数f(x)在原点处有定义,即f(0)有意义,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|).
2.奇函数在两个对称的区间上具有相同的单调性;偶函数在两个对称的区间上具有相反的单调性.
3.函数周期性常用结论
对f(x)定义域内任一自变量的值x:
(1)若f(x+a)=-f(x),则T=2a(a>0).
(2)若f(x+a)=,则T=2a(a>0).
(3)若f(x+a)=-,则T=2a(a>0).
4.对称性的三个常用结论
(1)若函数y=f(x+a)是偶函数,则函数y=f(x)的图象关于直线x=a对称.
(2)若对于R上的任意x都有f(2a-x)=f(x)或f(-x)=f(2a+x),则y=f(x)的图象关于直线x=a对称.
(3)若函数y=f(x+b)是奇函数,则函数y=f(x)的图象关于点(b,0)中心对称.
【高频考点】
高频考点一 函数奇偶性的判定
例1.【2020·全国Ⅱ卷】设函数,则f(x)
A.是偶函数,且在单调递增 B.是奇函数,且在单调递减
C.是偶函数,且在单调递增 D.是奇函数,且在单调递减
【方法技巧】判断函数奇偶性的常用方法
(1)定义法:
确定函数的奇偶性时,必须先判定函数定义域是否关于原点对称.若对称,再化简解析式后验证f(-x)=±f(x)或其等价形式f(-x)±f(x)=0是否成立.
(2)图象法:
f(x)的图像关于原点对称,f(x)为奇函数;
f(x)的图像关于y轴对称,f(x)为偶函数。
(3)性质法:
设f(x),g(x)的定义域分别是D1,D2,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.
【举一反三】(2021·湖北省丹江口市一中模拟)设f(x)=ex+e-x,g(x)=ex-e-x,f(x),g(x)的定义域均为R,下列结论错误的是( )
A.|g(x)|是偶函数 B.f(x)g(x)是奇函数
C.f(x)|g(x)|是偶函数 D.f(x)+g(x)是奇函数
【变式探究】【2020年高考浙江】函数y=xcos x+sin x在区间[–π,π]上的图象可能是
高频考点二 函数奇偶性的应用
例2.【2020·江苏卷】已知y=f(x)是奇函数,当x≥0时,,则的值是 .
【方法技巧】与函数奇偶性有关的问题及解题策略
(1)求函数的值:利用奇偶性将待求值转化为已知区间上的函数值求解.
(2)求函数解析式:先将待求区间上的自变量转化到已知区间上,再利用奇偶性求出,或充分利用奇偶性构造关于f(x)的方程(组),从而得到f(x)的解析式.
(3)求解析式中的参数值:在定义域关于原点对称的前提下,利用f(x)为奇函数⇔f(-x)=-f(x),f(x)为偶函数⇔f(x)=f(-x),列式求解,也可利用特殊值法求解.对于在x=0处有定义的奇函数f(x),可考虑列等式f(0)=0求解.
【举一反三】(2019·全国卷Ⅱ)设f (x)为奇函数,且当x≥0时,f (x)=ex-1,则当x<0时,f (x)=( )
A.e-x-1 B.e-x+1 C.-e-x-1 D.-e-x+1
【变式探究】(2019·全国卷Ⅱ)已知f(x)是奇函数,且当x<0时,f(x)=-eax.若f(ln 2)=8,则a=________.
高频考点三 函数的周期性
例3. (2018·全国Ⅱ卷)已知f(x)是定义域为(-∞,+∞)的奇函数,满足f(1-x)=f(1+x)