内容正文:
第三节 函数的奇偶性、对称性与周期性
1.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
[注意] 奇、偶函数定义域的特点是关于原点对称,函数的定义域关于原点对称是函数具有奇偶性的必要不充分条件.
2.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.
[注意] 不是所有的周期函数都有最小正周期,如f(x)=5.
常用结论
1.函数奇偶性常用结论
(1)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)在公共定义域内有:奇±奇=奇,偶±偶=偶,奇×奇=偶,偶×偶=偶,奇×偶=奇.
2.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).
考点一 函数的奇偶性
角度一 判断函数的奇偶性
判断下列函数的奇偶性.
(1)f(x)=x3-;
(2)f(x)=+;
(3)f(x)=
【解】 (1)原函数的定义域为{x|x≠0},关于原点对称,
并且对于定义域内的任意一个x都有
f(-x)=(-x)3-=-=-f(x),
从而函数f(x)为奇函数.
(2)f(x)的定义域为{-1,1},关于原点对称.
又f(-1)=f(1)=0,f(-1)=-f(1)=0,
所以f(x)既是奇函数又是偶函数.
(3)f(x)的定义域为R,关于原点对称,
当x>0时,f(-x)=-(-x)2-2=-(x2+2)=-f(x);
当x<0时,f(-x)=(-x)2+2=-(-x2-2)=-f(x);
当x=0时,f(0)=0,也满足f(-x)=-f(x).
故该函数为奇函数.
[针对训练]
1.(多选)下列函数是偶函数的是( )
A.f(x)=x2-cos x
B.f(x)=3x-
C.f(x)=x2+tan x
D.f(x)=x·ln (-x)
【答案】 AD
【名师点评】
判定函数奇偶性的3种常用方法
(1)定义法
(2)图象法
(3)性质法
①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;
②复合函数的奇偶性可概括为“同奇则奇,一偶则偶”.
[提醒] 对函数奇偶性的判断,不能用特殊值法,如存在x0使f(-x0)=-f(x0),不能判断函数f(x)是奇函数.
角度二 函数奇偶性的应用
(1)设函数f(x)=,则下列结论错误的是( )
A.|f(x)|是偶函数 B.-f(x)是奇函数
C.f(x)|f(x)|是奇函数 D.f(|x|)f(x)是偶函数
(2)(2022·贵阳检测)若函数f(x)是定义在R上的奇函数,当x≥0时,f(x)=log2(x+2)-1,则f(-6)=( )
A.2 B.4
C.-2 D.-4
(3)(一题多解)已知函数f(x)为奇函数,当x>0时,f(x)=x2-x,则当x<0时,函数f(x)的最大值为________.
【解析】 (1)因为f(x)=,
则f(-x)==-f(x).
所以f(x)是奇函数.
因为f(|-x|)=f(|x|),
所以f(|x|)是偶函数,所以f(|x|)f(x)是奇函数.
(2)根据题意得f(-6)=-f(6)=1-log2(6+2)=1-3=-2.
(3)法一:当x<0时,-x>0,所以f(-x)=x2+x.
又因为函数f(x)为奇函数,
所以f(x)=-f(-x)=-x2-x=-+,
所以当x<0时,函数f(x)的最大值为.
法二:当x>0时,f(x)=x2-x=-,最小值为-,
因为函数f(x)为奇函数,所以当x<0时,函数f(x)的最大值为.
【答案】 (1)D (2)C (3)
【名师点评】
已知函数奇偶性可以解决的3个问题
(1)求函数值:将待求值利用奇偶性转化为已知区间上的函数值求解.
(2)求解析式:将待求区间上的自变量转化到已知区间上,