内容正文:
第03课 奇偶性、周期性与对称性-2024年新高考数学一轮复习考点逐点突破经典学案
考试要求:
1. 理解函数奇偶性的含义.
2. 了解函数的最小正周期的含义.
3. 会利用函数的奇偶性、单调性、对称性、周期性解决函数性质的综合问题.
一、【考点逐点突破】
【考点1】偶函数:一般地,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;图象关于y轴对称.
【典例】判断函数f(x)=x3+x,x∈[-1,4]的奇偶性.
【解析】因为f(x)=x3+x,x∈[-1,4]的定义域不关于原点对称,所以f(x)既不是奇函数也不是偶函数.
【反思】判断函数的奇偶性不可忽视函数的定义域.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.
【考点2】奇函数: 一般地,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)就叫做奇函数; 关于原点对称.
【典例】函数f(x)=为奇函数,则实数a=( )
A.-1 B.1
C.- D.
【解析】由题知f(x)为奇函数,则f(0)=0,即0+2a+3=0,所以a=-,此时f(x)=为奇函数.
故选C.
【反思】奇函数的定义域如果包含“0”,则一定有f(0)=0.
【考点3】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.
【典例】已知f(x)是定义在R上的偶函数,且f(x+4)=f(x-2).若当x∈[-3,0]时,f(x)=6-x,则f(2 023)=________.
【解析】因为f(x+4)=f(x-2),
所以f(x+6)=f(x),则T=6是f(x)的周期.
所以f(2 023)=f(337×6+1)=f(1).
又f(x)在R上是偶函数,
所以f(1)=f(-1)=6-(-1)=6,即f(2 023)=6.
【反思】1.函数周期性的常用结论.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4】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.
【典例】已知函数f(x)=Asin(ωx+φ)的最小正周期是π,且当x=时,f(x)取得最大值2,则f(x)=________.
解析】因为函数f(x)的最小正周期是π,所以ω=2.又因为x=时,f(x)取得最大值2.
所以A=2,
同时2×+φ=2kπ+,k∈Z,
φ=2kπ+,k∈Z,因为-<φ<,
所以φ=,所以函数y=f(x)的解析式为f(x)=2sin.
【反思】最小正周期往往在三角函数的地方出现得多.
【考点5】对称性
【典例】(多选)已知函数f(x)的定义域为R,对任意x都有f(2+x)=f(2-x),且f(-x)=f(x),则下列结论正确的是( )
A.f(x)的图象关于直线x=2对称
B.f(x)的图象关于点(2,0)对称
C.f(x)的周期为4
D.y=f(x+4)为偶函数
【解析】∵f(2+x)=f(2-x),则f(x)的图象关于直线x=2对称,故A正确,B错误;
∵函数f(x)的图象关于直线x=2对称,
则f(-x)=f(x+4),又f(-x)=f(x),
∴f(x+4)=f(x),∴T=4,故C正确;
∵T=4且f(x)为偶函数,故y=f(x+4)为偶函数,故D正确.
故选ACD.
【反思】对称性的四个常用结论
(1)若函数y=f(x+a)是偶函数,则函数y=f(x)的图象关于直线x=a对称.
(2)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.
(3)若函数y=f(x)满足f(a+x)=f(b-x),则y=f(x)的图象关于直线x=对称.
特别地,当a=b时,即f(a+x)=f(a-x)或f(x)=f(2a-x)时,则y=f(x)的图象关于直线x=a对称.
(4)若函数y=f(x)满足f(x)+f(2a-x)=2b,则y=f(x)的图象关于点(a,b)对称.特别地,当b=0时,即f(a+x)+f(a-x)=0或f(x)+f(2a-x)=0时,则y=f(x)的图象关于点(a,0)对称.
【考点6】判断函数的奇偶性
【典例】判断下列函数的奇偶性
(1)f(x)=+
(2) f(x)=log2(x+).
【解析】(1)由
得x2=3,解得x=±,
即函数f(x)的定义域为{-,},
从而f(x)=+=0.
因此f(-x)=-f(x)且f(-