内容正文:
第三节 函数的奇偶性、周期性与对称性
【课程标准】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.结合三角函数,了解周期性的含义和几何意义,会应用简单函数的周期性.
知识分步 落实
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 的定义域内任意一个 ,都有 ,那么函数 是偶函数
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
关于原点对称
[微提醒] 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 ,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.
(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,那么这个最小正数就叫做 的最小正周期.
[对点自测]
1. 判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”)
(1) 函数 , 是偶函数.( × )
(2) 偶函数的图象不一定过原点,奇函数的图象一定过原点.( × )
(3) 如果函数 , 为定义域相同的偶函数,则 是偶函数.( √ )
(4) 若 是函数的一个周期,则 也是函数的周期.( √ )
2. (必修第一册P84例6改编)(多选)下列函数中为偶函数的是( BD )
A. B. C. D.
[解析] 选项 为奇函数, 选项 的定义域为 不关于原点对称为非奇非偶函数.故选 .]
3. 已知 是定义在 上的偶函数,那么 的值是( B )
A. B. C. D.
[解析][因为 是定义在 上的偶函数,
所以 ,所以 .
又 ,所以 ,所以 .故选 .]
4. 已知函数 是定义在 上的奇函数,当 时, ,则 时, .
[解析]当 时,则 ,所以 .又 为奇函数,所以 ,所以 .
5. (易错题)设函数 是定义在 上周期为3的奇函数,且 ,则 的值为 .
[解析]因为函数 是定义在 上周期为3的奇函数,所以 ,且 , ,所以 , ,所以 .
巧记结论——即时应用
1.函数奇偶性常用结论
(1)如果函数 是偶函数,那么 .
(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 定义域内任一自变量的值
(1)若 ,则 .
(2)若 ,则 .
学生用书第27页
(3)若 ,则 .
3.函数对称性常用结论
(1)若函数 是偶函数,则函数 的图象关于直线 对称.
(2)若对于 上的任意 都有 或 ,则 的图象关于直线 对称.
(3)若函数 是奇函数,则函数 的图象关于点 中心对称.
即时练1 已知函数 是偶函数,当 时, 恒成立,设 , , ,则 , , 的大小关系为( A )
A. B. C. D.
[解析][由结论3知,函数关于 对称,当 时, ,则 ,所以函数 在 上为增函数,所以 ,因为 ,所以 .故选 .]
即时练2 已知定义在 上的函数满足 ,当 时, ,则 1.
[解析]由结论2知 , .
考点分类 突破
考点一 函数的奇偶性 多维型
角度1 函数奇偶性的判断
例1-1 判断下列函数的奇偶性:
(1) ;
[解析] 的定义域为 , ,关于原点对称.
又 , ,
所以 既是奇函数又是偶函数.
(2) ;
[解析]由 得函数的定义域为 , .
所以 ,
所以 为偶函数.
(3)
[解析] 的定义域为 ,关于原点对称,
当 ,即 时,
;
当 ,即 时,
;
当 时, ,也满足 .
故该函数为奇函数.
角度2 函数奇偶性的应用
例1-2 (1) [2022·哈尔滨模拟]函数 在区间 上的最大值与最小值分别为 , ,则 的值为( C )
A. B. 0 C. 2 D. 4
[解析]依题意,令 ,
显然函数 的定义域为 ,则 ,
即函数 是奇函数,
因此,函数 在区间 上的最大值与最小值的和为0,而 ,
则有 , ,
于是得 ,
所以 的值为2.
(2) [2022·全国乙卷]若 是奇函数,则 , .
[解析]因为 是奇函数,所以 的定义域关于原点对称.
由已知得 ,所以 ,即当 时, ,
所以 ,所以 ,
此时 ,
因为 为奇函数且在 处有意义,
所以 ,即 ,
所以 .
综上可知, , .
规律方法
1.判断函数的奇偶性,其中包括两个必备条件:
(1)定义域关于原点对称,否则即为非奇非偶函数.
(2)判断 与 是否具有等量关系,在判断奇偶性的运算中,可以转化为判断奇偶性的等价等量