内容正文:
第 3 课时 函数的奇偶性和周期
编写:廖云波
【回归教材】
1.函数奇偶性定义
奇偶性
定义
图象特点
偶函数
如果对于函数的定义域内任意一个,都有,那么函数是偶函数
图象关于轴对称
奇函数
如果对于函数的定义域内任意一个,都有,那么函数是奇函数
图象关于原点对称
2.函数奇偶性性质
①对数型复合函数判断奇偶性常用或来判断奇偶性.
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
奇函数
奇函数
偶函数
不能确定
不能确定
奇函数
奇函数
奇函数
奇函数
奇函数
奇函数
偶函数
偶函数
③若是定义在区间上奇函数,且,则(注意:反之不成立)
3.函数对称性(异号对称)
(1)轴对称:若函数关于直线对称,则: ①; ②;
(2)点对称:若函数关于点对称,则: ① ②
(3)点对称:若函数关于直线对称,则:
4.函数周期性(同号周期)
(1)周期函数定义
对于函数,如果存在一个非零常数,使得当取定义域内的任何值时,都有,那么就称函数为周期函数,称为这个函数的周期,则()也是这个函数的周期.
(2)最小正周期
如果在周期函数的所有周期中存在一个最小的正数,那么这个最小的正数就叫做的最小正周期(若不特别说明,一般都是指最小正周期).注意:并不是所有周期函数都有最小正周期.
(3)函数周期性的常用结论与技巧
设函数,.
①若,则函数的周期;
②若,则函数的周期;
③若,则函数的周期;
④若,则函数的周期;
⑤,则函数的周期
【典例讲练】
题型一 判断函数的奇偶性
【例1-1】判断下列函数的奇偶性:
(1)
(2)
(3)
(4)
【答案】(1)偶函数
(2)既是奇函数又是偶函数
(3)奇函数
(4)奇函数
【解析】
【分析】
分别求函数函数的定义域,再定义判断与的关系即可得出结论.
(1)
解:函数的定义域为,
因为,
所以函数为偶函数;
(2)
解:由函数,
则,解得,奇函数的定义域为关于原点对称,
故,所以函数既是奇函数又是偶函数;
(3)
解:当时,,
当时,,则,
当时,,则,
综上,对于任意的,都有,
所以函数为奇函数;
(4)
解:函数的定义域为,
,
所以函数为奇函数.
【例1-2】判断下列函数的奇偶性:
(1);
(2);
(3).
【答案】(1)偶函数;(2)非奇非偶函数;(3)奇函数.
【解析】
【分析】
根据函数的奇偶性的判定方法,准确运算,即可求解.
【详解】
(1)由题意,函数的定义域为关于原点对称,
又由,即,
所以函数为偶函数.
(2)由,解得或,所以函数的定义域为或,其定义域不关于原点对称,故函数是非奇非偶函数.
(3)由题意,函数满足,解得或,
即函数的定义域为,关于原点对称,可得函数,
又由,所以函数为奇函数,
即函数是奇函数.
归纳总结:
【练习1-1】判断下列函数的奇偶性并证明:
(1);
(2).
【答案】(1)为奇函数,证明见解析;
(2)为奇函数,证明见解析.
【解析】
【分析】
首先确定定义域关于原点对称,根据奇偶函数定义依次判断两个函数奇偶性即可.
(1)
,,定义域为;
,,
为定义在上的奇函数;
(2)
在上恒成立,定义域为,
,
为定义在上的奇函数.
题型二 函数奇偶性的应用
【例2-1】已知函数是定义在R上的偶函数,当时,,试求出函数在R上的表达式.
【答案】
【解析】
【分析】
利用偶函数的性质可求在R上的表达式.
【详解】
当时,,故,
故,
所以.
【例2-2】定义在区间上的偶函数,最大值为,则__________.
【答案】
【解析】
【分析】
由偶函数的定义和性质,结合二次函数的单调性和对称性,可得所求和.
【详解】
由题意,函数在上为偶函数,所以,解得,
又由的图象关于轴对称,可得,
可得,可得的最大值为,即,
所以.
故答案为:.
【例2-3】(1)设定义在上的奇函数在上是减函数,若,求实数m的取值范围;
(2)定义在上的偶函数,当时,为减函数,若成立,求m的取值范围.
【答案】(1);(2).
【解析】
【分析】
(1)根据奇偶性得到函数的单调性,根据单调性结合函数的定义域得到范围.
(2)根据奇偶性得到函数的单调性,根据单调性结合函数的定义域得到范围.
【详解】
(1)定义在上的奇函数在上是减函数,故函数在上单调递减,
,故,解得.
(2)定义在上的偶函数,当时,为减函数,故函数在上是增函数,,则,解得.
归纳总结:
【练习2-1】已知,分别是上的奇函数和偶函数,且,试求和的表达式.
【答案】,
【解析】
【分析】
本题考查函数的