内容正文:
专题3.3 函数的奇偶性与周期性(知识点讲解)
【知识框架】
【核心素养】
以具体函数为载体,通过考查函数的奇偶性、周期性及函数图像的对称性,凸显数学抽象、数学运算、逻辑推理、直观想象等数学核心素养.
【知识点展示】
(一)函数的奇偶性
1.判断函数的奇偶性的两种方法
(1)定义法:
(2)图象法:
2.函数奇偶性的应用
(1)求函数解析式
①将所求解析式自变量的范围转化为已知解析式中自变量的范围;②将转化后的自变量代入已知解析式;③利用函数的奇偶性求出解析式.
(2)求参数值
在定义域关于原点对称的前提下,根据奇函数满足f(-x)=-f(x)或偶函数满足f(-x)=f(x)列等式,根据等式两侧对应相等确定参数的值.特别要注意的是:若能够确定奇函数的定义域中包含0,可以根据f(0)=0列式求解,若不能确定则不可用此法.
(二)函数的周期性
函数周期性的判定及应用
(1)只需证明f(x+T)=f(x)(T≠0)便可证明函数是周期函数,且周期为T.
(2)根据函数的周期性,可以由函数局部的性质得到函数整体的性质,函数的周期性常与函数的其他性质综合考查.
(3)在解决具体问题时,要注意结论“若T是函数的周期,则kT(k∈Z且k≠0)也是函数的周期”的应用.
(三)常用结论
1.函数奇偶性的四个重要结论
(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.
(4)若y=f(x+a)是奇函数,则f(-x+a)=-f(x+a);若y=f(x+a)是偶函数,则f(-x+a)=f(x+a).
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)=,则T=2a(a>0);
(3)若f(x+a)=-,则T=2a(a>0).
3.函数的图象的对称性
(1)函数y=f(x),若其图象关于直线x=a对称(a=0时,f(x)为偶函数),则
①f(a+x)=f(a-x);②f(2a+x)=f(-x);③f(2a-x)=f(x).
(2)函数y=f(x),若其图象关于点(a,0)中心对称(a=0时,f(x)为奇函数),则
①f(a+x)=-f(a-x);②f(2a+x)=-f(-x);
③f(2a-x)=-f(x).
(3)函数y=f(x),若其图象关于点(a,b)中心对称,则
①f(a+x)+f(a-x)=2b;②f(2a+x)+f(-x)=2b;③f(2a-x)+f(x)=2b.
(4)函数f(x)与g(x)的图象关于直线x=a对称,则g(x)=f(2a-x).
(5)函数f(x)与g(x)的图象关于直线y=a对称,则g(x)=2a-f(x).
【常考题型剖析】
题型一 函数奇偶性的判断
例1.(2021·全国·高考真题(理))设函数,则下列函数中为奇函数的是( )
A. B. C. D.
例2.(2022·湖南·雅礼中学二模)函数的定义域为,若是奇函数,是偶函数,则( )
A.是奇函数 B.是偶函数
C. D.
【规律方法】
1.判断函数奇偶性的方法
(1)定义法
(2)图像法
(3)性质法:在公共定义域内有:奇±奇=奇,偶±偶=偶,奇×奇=偶,偶×偶=偶,奇×偶=奇.
2.熟记4种常见抽象函数的周期
(1)若f(x+a)=-f(x),则T=2|a|;
(2)若f(x+a)=,则T=2|a|;
(3)若f(x+a)=-,则T=2|a|;
(4)若f(x+a)=f(x-a),则T=2|a|.
题型二: 函数奇偶性的应用
例3.(2021·湖南·高考真题)已知函数为奇函数,.若,则____________
例4.(2021·全国·高考真题)已知函数是偶函数,则______.
例5.(2021·陕西汉中·高三阶段练习(文))已知是定义在R上的奇函数,当时,.
(1)求的解析式;
(2)若,求实数t的取值范围.
【总结提升】
函数奇偶性常见问题:
1.求函数值:将待求值利用奇偶性转化为求已知解析式的区间上的函数值;
2.求解析式:将待求区间上的自变量转化到已知解析式的区间上,再利用奇偶性的定义求出;
3.求解析式中的参数:利用待定系数法求解,根据f(x)±f(-x)=0得到关于参数的恒等式,由系数的对等性建立方程(组),进而得出参数的值;
4.画函数图象:利用函数的奇偶性可画出函数在其对称区间上的图象;
5.求特殊值:利用奇函数的最大值与最小值之和为零求一些特殊结构的函数值.
题型三:函数的奇偶性、周期性、图象的对称性、函数的单调性及应用
例6