内容正文:
第三节 奇偶性、对称性与周期性
[高考要求] 1.结合具体函数,了解函数奇偶性的含义.2.会运用函数图象理解和研究函数的奇偶性.3.了解函数周期性、最小正周期的含义,会判断、应用简单函数的周期性.
[对应学生用书P22]
知识点一 函数的奇偶性
偶函数
奇函数
定义
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
都有f(-x)=-f(x),那么函数f(x)是奇函数
图象特征
关于y轴对称
关于原点对称
知识点二 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.
[微提醒] 并不是所有的周期函数都有最小正周期,如f(x)=5.
1.奇(偶)函数定义的等价形式
(1)f(-x)=f(x)⇔f(-x)-f(x)=0⇔f(x)为偶函数.
(2)f(-x)=-f(x)⇔f(-x)+f(x)=0⇔f(x)为奇函数.
2.设f(x)的最小正周期为T,对f(x)的定义域内任一自变量的值x,有如下结论
(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)=f(x+b),则T=|a-b|.
3.对称性与周期性之间的常用结论
(1)若函数f(x)的图象关于直线x=a和x=b对称,则函数f(x)的最小正周期T=2|b-a|.
(2)若函数f(x)的图象关于点(a,0)和点(b,0)对称,则函数f(x)的最小正周期T=2|b-a|.
(3)若函数f(x)的图象关于直线x=a和点(b,0)对称,则函数f(x)的最小正周期T=4|b-a|.
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)偶函数的图象不一定过原点,奇函数的图象一定过原点.( )
(2)若函数y=f(x+a)是偶函数,则函数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,则函数y=f(x)的图象关于点(b,0)中心对称.( )
(4)已知函数y=f(x)是定义在R上的偶函数,若在(-∞,0)上是减函数,则在(0,+∞)上是增函数.( )
(5)若T为y=f(x)的一个周期,那么nT(n∈Z,n≠0)也是函数f(x)的周期.( )
答案 (1)× (2)√ (3)√ (4)√ (5)√
2.(教材改编)下列函数中为偶函数的是( )
A.y=x2sin x B.y=x2cos x
C.y=|ln x| D.y=2-x
解析 根据偶函数的定义知偶函数满足f(-x)=f(x)且定义域关于原点对称,A选项为奇函数,B选项为偶函数,C选项定义域为(0,+∞),不具有奇偶性,D选项既不是奇函数,也不是偶函数.故选B.
答案 B
3.(教材改编)
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]
4.(活用结论)已知f(x)是定义在R上的奇函数,且满足f(x+1)=f(x-3),当x∈(-2,0)时,f(x)=-2x,则f(1)+f(4)=________.
解析 由于f(x+1)=f(x-3),故f(x)=f(x-4),故函数f(x)是周期为4的周期函数,又f(x)为奇函数,故f(1)+f(4)=-f(-1)+f(0)=2-1+0=.
答案
[对应学生用书P23]
考点一 判断函数的奇偶性(师生互动)
判断下列函数的奇偶性:
(1)f(x)==;
(2)f(x)=ln ;
(3)f(x)=
(4)f(x)=log2(x+).
[解析] (1)由得x2=3,解得x=±,
即函数f(x)的定义域为{-,},关于原点对称.
从而f(x)=+=0.
因此f(-x)=-f(x)且f(-x)=f(x),
所以函数f(x)既是奇函数又是偶函数.
(2)f(x)的定义域为(-2,2),关于原点对称,
f(-x)=ln =-ln =-f(x),
∴函数f(x)为奇函数.
(3)显然函数f(x)的定义域为(-∞,0)∪(0,+∞),关于原点对称.
∵当x<0时,-x>0,
则f(-x)=-(-x)2-x=-x2-x=-f(x);
当x>0时