内容正文:
第3讲 函数的奇偶性与周期性
课程标准:1.结合具体函数,了解奇偶性的概念和几何意义.2.了解周期性的概念和几何意义.
1.函数的奇偶性
奇函数
偶函数
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)是奇函数
且f(-x)=f(x),那么函数f(x)是偶函数
图象
特点
关于原点对称
关于y轴对称
2.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.
1.函数奇偶性的六个重要结论
(1)如果一个奇函数f(x)在x=0处有定义,即f(0)有意义,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)既是奇函数又是偶函数的函数只有一种,即f(x)=0,x∈D,其中定义域D是关于原点对称的非空数集.
(4)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.
(5)偶函数在关于原点对称的区间上有相同的最大(小)值,取最值时的自变量的值互为相反数;奇函数在关于原点对称的区间上的最值互为相反数,取最值时的自变量的值也互为相反数.
(6)在公共定义域内有:奇±奇=奇,偶±偶=偶,奇×奇=偶,偶×偶=偶,奇×偶=奇.
2.周期性的三个常用结论
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).
3.对称性的三个常用结论
(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)的图象关于点(b,0)中心对称.
1.(2022·北京丰台区三模)下列函数中,既是偶函数又在(0,+∞)上单调递增的是( )
A.y=ln x B.y=|x|+1
C.y=-x2+1 D.y=3-|x|
答案 B
解析 对于A,y=ln x为非奇非偶函数,不满足题意;对于B,y=|x|+1是偶函数,且在(0,+∞)上单调递增,符合题意;对于C,y=-x2+1是偶函数,且在(0,+∞)上单调递减,不符合题意;对于D,y=3-|x|是偶函数,且在(0,+∞)上单调递减,不符合题意.故选B.
2.(2022·济南模拟)已知函数f(x)的定义域为R,则“f(x)是偶函数”是“|f(x)|是偶函数”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
答案 A
解析 偶函数的图象关于y轴对称,奇函数的图象关于原点对称,根据这一特征,若f(x)是偶函数,则|f(x)|是偶函数,若f(x)是奇函数,|f(x)|也是偶函数,所以“f(x)是偶函数”是“|f(x)|是偶函数”的充分不必要条件.故选A.
3.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.-
答案 B
解析 显然b=0,a-1+2a=0,∴a=,∴a+b=.
4.设f(x)是定义在R上的奇函数,当x≥0时,f(x)=x2-x,则当x<0时,f(x)的最大值为( )
A.- B.0
C. D.1
答案 C
解析 当x≥0时,f(x)=x2-x=2-,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.故选C.
5.设偶函数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__________.
答案 [-5,-2)∪(2,5]
解析 由图象可知,当0<x<2时,f(x)>0;当2<x≤5时,f(x)<0.又f(x)是偶函数,∴当-2<x<0时,f(x)>0;当-5≤x<-2时,f(x)<0.综上,不等式f(x)<0的解集为[-5,-2)∪(2,5].
6.(2023·山东威海月考)设f(x)是定义在R上的奇函数,且对任意实数x,恒有f(x+4)=f(x).当x∈[0,2]时,f(x)=2x-x2,则f(2023)=__________.
答案 -1
解析 因为f(x+4)=f(x),所以函数f(x)的周期T