内容正文:
专题7 函数的单调性和奇偶性
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任务驱动
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1. 掌握函数的单调性定义.
2. 会判定和证明函数的单调性.
3. 能利用函数的单调性解决简单问题.
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1、 函数的单调性
1. 函数单调性的定义
对于给定区间A上的函数y=f(x),
(1)如果在给定区间A上自变量增加时,函数值也随着增大,即对任意,当时都有<,那么就说y=f(x)在A上是增函数.
(2)如果在给定的区间A上自变量增加时,函数值反而随着减小,即对任意,当时都有>,那么就说y=f(x)在A上是减函数.
2.函数单调性判定的常用方法
(1)图像法:画出函数图像,通过观察判断函数的单调性.
常见函数的单调性:
一次函数,当k>0时在R上是增函数,当k<0时在R上是减函数.
二次函数+bx+c,当a>0时,在上是减函数,在[-上是增函数;
当a<0时在上是增函数,在[-上是减函数.
反比例函数,当k>0时在()和(0,)上是减函数;
当k<0时,在()和(0,)上是增函数.
指数函数 (),当a>1时在R上是增函数,当0<a<1时在R上是减函数.
对数函数 ()当a>1时在R上是增函数,当0<a<1时在R上是减函数.
(2)定义法
3.用定义法判定或证明函数的单调性的步骤
(1)取值(取指定区间内的任意两个值 ,使)
(2)作差(作差并变形,可通过因式分解、配方、有理化进行变形)
(3)判号(判断差的正负)
(4)结论
二、函数的奇偶性
1.函数的奇偶性概念:设函数的定义域为数集D
(1)奇函数:如果对于任何任意都有,并且f(-x)=- f(x),则称函数为奇函数;奇函数的图象关于坐标原点对称.
(2)偶函数:如果对任意都有,并且f(-x)=f(x)则称为偶函数;偶函数图像关于Y轴对称.
2.函数奇偶性的条件
(1)函数f(x)是奇函数的充要条件是它的图像关于原点对称。函数f(x)是偶函数的充要条件是它的图像关于Y轴对称.
(2)函数f(x)既是奇函数,又是偶函数的充要条件是f(x)=0
(3)两个函数相加(减)同奇则奇,同偶则偶,一奇一偶非奇偶
两个函数相乘(除)同则偶,异则奇。(即同奇同偶都是偶,一奇一偶则为奇)
3.常见函数的奇偶性
(1)一次函数为奇函数;
(2)二次函数+bx+c为偶函数;
(3)反比例函数为奇函数;
(4)正弦函数是奇函数,余弦函数y=cosx是偶函数;
(5)f(x)=a是偶函数,f(x)=0既是奇函数,又是偶函数;
(6)函数f(x),在R上的奇函数则有f(0)=0;
三、函数的周期性
1.对于函数f(x),如果存在一个不为零的常数T,使得当X取定义域内的每一个值时,f(x+T)= f(x)都成立,那么就把函数y等于f(x)叫做周期函数,常数T叫做这个函数的周期.
2.如果周期函数的周期中存在着一个最小的正数,就把这个最小的正数叫做最小正周期.
四、对称性
一般的设点P(a,b)在平面内的任意一点,则
(1) 点P(a,b)关于X轴的对称点的坐标为(a,-b)
(2) 点P(a,b)关于Y轴的对称点的坐标为(-a,b)
(3) 点P(a,b)关于原点O的对称点的坐标为(-a,-b)
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常考题型
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题型一:判断函数的单调性
例1.下列函数中,在区间上为增函数的是( )
A. B. C. D.
分析:
对于选项A:根据指数函数的单调性可知该函数在R上为单调减函数,故错误;
对于选项B:根据反比例函数的性质可知该函数在为单调递减函数,故错误;
对于选项C:根据对数函数的单调性可知该函数在为单调递增函数,故正确;
对于选项D:根据二次函数的性质可知该函数在不单调,故错误.
故选:C.
题型二:用定义判断单调性
例2.证明:函数是减函数.
证明:
任取,,且,
则
∵
∴,即
∴
∴函数是减函数.
题型三:判断函数的奇偶性
例3.给定函数:①;②;③;④.其中奇函数是( ).
A.①② B.③④ C.②④ D.①③
分析:
①,令为奇函数.
②,令为偶函数.
③,令的定义域为,为奇函数.
④,令,所以为非奇非偶函数.
所以奇函数是①③.
故选:D
例4.已知函数为R上的奇函数,当时,,则等于( )
A.-3 B.-1 C.1 D.3
分析:因为函数为R上的奇函数,当时,,
所以.
故选:C.
例5.下列函数是奇函数的是( )
A. B. C. D.
分析:
,定义域为R关于原点对称,且,故该函数为偶函数,故A不符题意;
,定义域为[0,)不关于原点对称,∴该函数为非奇非偶函数,故B不符题意;
,定义域由-x>0得(-,0)不关于原点对称,故该函数为非奇非偶函数,故C不符题意;
,定义域为R关于原点对称,且,故该函数为奇函数,故D符合题意﹒
故选:D.
题型四:函数单