内容正文:
第三节 函数的奇偶性与周期性
要点一
函数的奇偶性
偶函数
奇函数
定义
设函数f(x)的定义域为I,如果∀x∈I,都有-x∈I
且f(-x)=f(x),那么函数f(x)就叫做偶函数
且f(-x)=-f(x),那么函数f(x)就叫做奇函数
图象特征
关于y轴对称
关于原点对称
[注意] (1)函数的定义域关于原点对称是函数具有奇偶性的前提条件.
(2)若f(x)≠0,则奇(偶)函数定义的等价形式如下:
①f(-x)=f(x)⇔f(-x)-f(x)=0⇔=1⇔f(x)为偶函数;
②f(-x)=-f(x)⇔f(-x)+f(x)=0⇔=-1⇔f(x)为奇函数.
1.下列函数为偶函数的是( )
A.f(x)=x-1 B.f(x)=x2+x
C.f(x)=2x-2-x D.f(x)=2x+2-x
解析:D f(-x)=2-x+2x=f(x).
2.已知f(x)=ax2+bx是定义在[a-1,2a]上的偶函数,那么a+b的值是( )
A.- B.
C. D.-
解析:B ∵f(x)=ax2+bx是定义在[a-1,2a]上的偶函数,∴a-1+2a=0,∴a=.
又f(-x)=f(x),∴b=0,∴a+b=.
[易错提醒] 忽视奇偶函数的定义域关于原点对称致误.
3.已知函数f(x)是定义在R上的奇函数,且当x>0时,f(x)=x2+,则f(-1)等于( )
A.-2 B.0
C.1 D.2
解析:A f(-1)=-f(1)=-(1+1)=-2.
4.设奇函数f(x)的定义域为[-5,5],若当x∈[0,5]时,f(x)的图象如图所示,则不等式f(x)<0的解集为________.
解析:由题图可知,当0<x<2时,f(x)>0;当2<x≤5时,f(x)<0,又f(x)是奇函数,∴当-2<x<0时,f(x)<0;当-5≤x<-2时,f(x)>0.综上,f(x)<0的解集为(-2,0)∪(2,5].
答案:(-2,0)∪(2,5]
要点二
函数的周期性
1.周期函数:设函数f(x)的定义域为D,如果存在一个非零常数T,使得对每一个x∈D,都有x+T∈D,且f(x+T)=f(x),那么函数f(x)就叫做周期函数,非零常数T叫做这个函数的周期.
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.
5.下列是定义在R上的四个函数图象的一部分,其中不是周期函数的是( )
解析:D 结合周期函数的定义可知,A、B、C均为周期函数,D不是周期函数.故选D.
6.设f(x)是定义在R上的周期为2的函数,当x∈[-1,1)时,f(x)=
则f=________.
解析:由题意得:f=f
=-4×+2=1.
答案:1
[记结论]
1.函数奇偶性常用结论
(1)如果函数f(x)是奇函数且在x=0处有定义,则一定有f(0)=0;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.
2.函数周期性常用结论
对f(x)定义域内任一自变量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).
3.函数图象的对称性
(1)若函数y=f(x+a)是偶函数,即f(a-x)=f(a+x),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,即f(-x+b)+f(x+b)=0,则函数y=f(x)关于点(b,0)中心对称.
[提速度]
1.已知定义在R上的函数f(x)满足f(x)=-f,且f=3,则f=________.
解析:∵f=-f(x),∴f(x+1)=f(x),
即f(x)的一个周期为1.∴f=f=3.
答案:3
[易错提醒] 找不到周期函数的周期致误.
2.已知函数f(x)=x2+ax+b对任意的实数x都有f(1+x)=f(1-x)成立,则实数a=________.
解析:由f(1+x)=f(1-x),故函数关于x=1对称,即-=1,解得a=-2.
答案:-2
题型一
函数的奇偶性
判断函数的奇偶性
[例1] (2021·日照模拟)判断下列函数的奇偶性:
(1)f(x)=+;
(2)f(x)=(x+1) ;
(3)f(x)=
(4)f(x)=.
[解] (1)由⇒x2=1⇒x=±1,故函数f(x)的定义域为{-1,1},关于原点对称,且f(x)=0,
所以f(-x)=f(x)=-f(x),所以函数f