内容正文:
第4课时 函数的奇偶性、周期性
[考试要求] 1.了解函数奇偶性的含义,了解函数的周期性及其几何意义.2.会依据函数的性质进行简单的应用.
考点一 函数奇偶性的判断
奇偶性
定义
图象特点
偶函数
一般地,设函数f (x)的定义域为D,如果∀x∈D,都有-x∈D,且____________,那么函数f (x)就叫做偶函数
关于__对称
奇函数
一般地,设函数f (x)的定义域为D,如果∀x∈D,都有-x∈D,且_____________,那么函数f (x)就叫做奇函数
关于__对称
提醒:定义域关于原点对称,这是函数具有奇偶性的必要不充分条件,所以首先考虑函数定义域.
[常用结论] 奇函数在关于原点对称的区间上具有相同的单调性;偶函数在关于原点对称的区间上具有相反的单调性.
[典例1] (人教A版必修第一册P84例6改编)判断下列函数的奇偶性:
(1)f (x)=x3-;
(2)f (x)=;
(3)f (x)=
(4)f (x)=loga(mx+)(m≠0).
[听课记录]
反思领悟 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,否则既不是奇函数也不是偶函数.
(2)判断f (x)与f (-x)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关系式(f (x)+f (-x)=0(奇函数)或f (x)-f (-x)=0(偶函数))是否成立.
巩固迁移1 (1)(多选)下列命题正确的是( )
A.奇函数的图象一定过坐标原点
B.函数y=x sin x是偶函数
C.函数y=|x+1|-|x-1|是奇函数
D.函数y=是奇函数
(2)已知f (x)为R上的奇函数,g(x)为R上的偶函数,且g(x)≠0,则下列说法正确的是( )
A.f (x)+g(x)为R上的奇函数
B.f (x)-g(x)为R上的偶函数
C.为R上的偶函数
D.|f (x)g(x)|为R上的偶函数
考点二 函数奇偶性的应用
[典例2] (1)(2024·邯郸期末)已知f (x)为奇函数,当x>3时,f (x)=x2-,则f (-4)=( )
A.-9 B.9
C.-17 D.17
(2)(2023·新高考Ⅱ卷)若f (x)=(x+a)ln 为偶函数,则a=( )
A.-1 B.0
C. D.1
(3)(2024·海淀区二模)设f (x)是定义在(-∞,+∞)上的奇函数,且x>0时,f (x)=x2+1,则f (x)的解析式为____________.
[听课记录]
反思领悟 本例(1)先求出f (4),再借助奇函数f (-x)=-f (x)来解决;本例(2)先求出定义域(定义域优先),再利用奇函数×奇函数=偶函数,将f (x)分成两个函数相乘,分别讨论其奇偶性,或用特殊值求a;本例(3)求解析式,先将待求区间(-∞,0)的自变量转化到已知解析式x>0时,f (x)=x2+1上,再利用f (-x)=-f (x)求解.
巩固迁移2 (1)已知奇函数f (x)的定义域为R,且当x∈(0,+∞)时,f (x)=--m,若f (-2 024)+f (0)=2,则实数m=________.
(2)已知函数f (x),g(x)分别是定义在R上的偶函数和奇函数,f (x)+g(x)=2·3x,则函数f (x)=________.
考点三 函数的周期性及应用
1.周期函数:一般地,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_____________,那么函数y=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__的正数,那么这个____就叫做f (x)的最小正周期.
[常用结论]
对f (x)定义域内任一自变量的值x:
(1)f (x+a)=f (x-a),则函数的周期为2a;
(2)f (x+a)=-f (x),则函数的周期为2a;
(3)f (x+a)=-(f (x)≠0),则函数的周期为2a.
[典例3] (1)(2024·安康统考)设f (x)是定义域为R的偶函数,且f (2+x)=f (-x),f =,则f 等于( )
A.- B.-
C. D.
(2)(2025·泸州模拟)已知定义在R上的函数f (x)的图象关于y轴对称,且周期为3,又f (-1)=1,f (0)=-2,则f (1)+f (2)+f (3)+…+f (2 025)的值为( )
A.2 024 B.2 023
C.1 D.0
[听课记录]
反思领悟 本例(1)的解题关键是根据题目特征及周期定义,求出函数的周期;本例(2)的解题关键是利用函数的周期性,求出f (1),f (2),f (3)的值,进而解决问题.
巩固迁移3 (1)已知f (x)是定义在R上的奇函数,∀x∈R,都有f (x+4)=f (x),若当x∈[0,1]时,f (x)=log2(x+a),则f (-7)=( )
A.-1 B.0
C.1 D.2
(2)若f (x)满足f (x+2)=-f (x),且f (1)=-5,则f (f (5))=________.
1.下列函数是偶函数的是( )
A.y=sin x B.y=cos x
C.y=x3 D.y=2x
2.已知定义在R上的奇函数f (x)满足f (x+1)=-f (x),则f (2 024)=( )
A.-1 B.0
C.1 D.2
3.已知函数f (x)=2x-2-x+5,若f (m)=4,则f (-m)等于( )
A.4 B.6
C.-4 D.-6
4.(2024·兰州期中)已知函数f (x)=是奇函数,则实数a的值为________.
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第4课时
函数的奇偶性、周期性
考点一
f(一x)=f(x)y轴f(一x)=一fx)原点
典例1解:(1)函数的定义域为{xx≠0},关于原,点对称,且对于定义域内的任
意一个x都有f(一x)=(一x)3-云=一(x3-是)=一f),从而函数f)为奇函
数
(2f(x)的定义域为{一1,1},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)/(x)的定义域为R,关于原点对称,当0时,f(一x)=一(一x)2-2=一(x2+
2)=一f(x):当x<0时,f(一x)=(一x)2+2=-(-x2-2)=一f(x):当x=0时,f
(0)=0,也满足f(一x)=一f(x).故该函数为奇函数。
(Nx241-m3x3
(4f()的定义域为R,f(-x)=logd-mx+Vm2x2+1)=logamx++m
=loga
(V(m2x2+1)+mx)1=-logd(mx+vm2x2+1)=-f(),
所以f(x)为奇函数.
巩固迁移1(1)BC(2)D[(1)对于A,只有奇函数在x=0处有定义时,函数的
图象过原,点,所以A不正确:
对于B,因为函数y=x sinx的定义域为R且f(一x)=(一x)sin(一x)=f(x),
所以该函数为偶函数,所以B正确:
对于C,再数y=x十1一x一1的定义域为R,
且f(-x)=|-x+1川--x-1
=-(x+1一x-1)=一f(x),
所以函,数为奇函数,所以C正确:
对于D,函数y=台满足x一10,即x≠L,
所以函数的定义域不关于原点对称,
所以该函数既不是奇西数也不是偶函数,所以D不正确
(2)因为f(x)为R上的奇函数,
g(x)为R上的偶函数,
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所以f(一x)=一f(x),g(一x)=g(x).
对于A,x∈R,设F(x)=f(x)十g(x),
则F(一x)=f(-x)十g(一x)=一f()十gx)≠一fx)一gx)=一F(),故错误:
对于B,x∈R,设N(x)=f(x)一gx),
则N(一x)=f(一x)一g(-x)=一fx)g)≠f:)一gx)=Nx),故错误;
i(
对于C,x∈R,g()≠0,设M)=0,
M-器=-器=-M)≠M.故错误:
对于D,x∈R,设H(x)=f(x)gx,
Hx=x-x=f)gx)=fgx)=),
所以H(x)为偶函数,故正确.]
考点二
1x2+1(x>0)
0(x=0)
典例2(1)A(2)B(3)fx)=
-x2-1(x<0)
[(1)因为f(x)为奇函数,当
x>3时,f)=2-马,所以f④=9,
则f(-4)=一f(4)=-9.故选A.
2)法-:设g)=血号,易知g)的定义浅为(-0,-)U(传,+∞),
且g-x=h器号=n器=一h2器=一g,所以g)为奇函数.若f
=(x十a)血为偶函数,则y=x十a也应为奇函数,所以a=0,故选B.
法二:国为f)=(c十aln为偶函数,f-1)=(a-1)n3,f1)=(a十1)h者
=一(a+1)ln3,所以(a一1)n3=-(a+1)ln3,解得a=0,经验证,a=0符合题
意.故选B
(3)因为f(x)是定义在(-∞,十∞)上的奇函数,且x>0时,f(x)=x2+1,
所以当x=0时,f(0)=0:
当x<0时,一x>0,则有f(-x)=(一x)2+1=x2+1=一f(x)→fx)=一x2一1,
1x2+1(x>0),
0(8=0),
综上所述,f()=
-2-1(x<0).J
巩固迁移2(1)1(2)3x+3x[1)由f(x)为R上的奇函数,得f(一x)=一f(x)且
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f(0)=0,又f(一2024)+f(0)=2,所以1+m+0=2,得m=1.
(2)因为f(x)十g(x)=2·3x,所以f(-x)十g(-x)=2·3-x,又fx),g(x)分别是定
义在R上的偶西数和奇函数,所以f(一x)=∫(心),g(一x)=一g(x),所以f(一x)
+g(-x)=f(x)一g(x)=2·3-x,
∫f(x)+g(x)=23,
则f(x)-g(x))=23,两式相加得,2)=23+23,所以f)=
3x+3-x.】
考点三
1.f(x十T)=f(x)2.最小最小正数
典例3(I)C(2)D[(1)因为fx)是定义域为R的偶函数,所以f(一x)=fx,
故f(2+x)=f(一x)=fx),
所以f()的一个周期为2,
故()=(号-4)=()
=-)=
(2)因为f()的周期为3,
f(-1)=1,则f(2)=f(-1+3)=f(-1)=1,
又f(0)=一2,则f(3)=f(0十3)=f(0)=一2,
因为函数f(x)在R上的图象关于y轴对称,
所以f(x)为偶函数,
故f(1)=f(-1)=1,则f(1)+f(2)+f3)=0.
故f(1)+f(2)+f(3)+…+f(2025)=675×0=0.1
巩固迁移3(1)C(2)5[1)f)是定义在R上的奇函数,
∴f(0)=0,得a=1,.当x∈[0,1]时,
f(x)=log2x+1),x∈R,都有f(x+4)=fx),
f(x)是周期为4的周期函数,
f(-7)=f(-7+8)=f(1)=1.故选C
(2)因为f(x十2)=一f(x),所以T=4,所以f(5)=f(1)=一5,所以f(f(5)=f
(-5)=f(-1)
令x=-1,则f(1)=一f(一1)=一5,
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所以f(f(5)=f(-1)=5.]
随堂练习
1.B2.B
3.B[由题意知,函数f(x)的定义域为R,关于原点对称,
设g(x)=f(x)-5=2r-2-x,
则g(一x)=2x一2x=一g(x),
即g(x)是奇函数,
故g(m)十g(-m)=0,
即f(m)一5+f(-m)一5=0,
即f(m)+f(一m)=10,
因为f(m)=4,
所以f(一m)=6.】
4.1[由题得其自变量的取值须满足1一x2>0,即为一1<x<1,中间有0,
0--a
又因为奇函数中0)=0,所以f0)=司=1-a=0→a=1.】
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