《2021高考數(shù)學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第2章 函數(shù) 第3節(jié) 函數(shù)的奇偶性與周期性教學(xué)案 文 北師大版》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2021高考數(shù)學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第2章 函數(shù) 第3節(jié) 函數(shù)的奇偶性與周期性教學(xué)案 文 北師大版(8頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、第三節(jié) 函數(shù)的奇偶性與周期性
[最新考綱] 1.結(jié)合具體函數(shù),了解函數(shù)奇偶性的含義.2.會運用函數(shù)的圖像理解和研究函數(shù)的奇偶性.3.了解函數(shù)周期性、最小正周期的含義, 會判斷、應(yīng)用簡單函數(shù)的周期性.
(對應(yīng)學(xué)生用書第16頁)
1.奇函數(shù)、偶函數(shù)的概念
圖像關(guān)于原點對稱的函數(shù)叫作奇函數(shù);
圖像關(guān)于y軸對稱的函數(shù)叫作偶函數(shù).
2.奇(偶)函數(shù)的性質(zhì)
(1)對于函數(shù)f(x),f(x)為奇函數(shù)?f(-x)=-f(x);
f(x)為偶函數(shù)?f(-x)=f(x).
(2)奇函數(shù)在關(guān)于原點對稱的兩個區(qū)間上有相同的單調(diào)性;偶函數(shù)在關(guān)于原點對稱的兩個區(qū)間上有相反的單調(diào)性.
(3)如果
2、奇函數(shù)y=f(x)在原點有定義,那么f(0)=0.
3.函數(shù)的周期性
(1)對于函數(shù)f(x),如果存在非零實數(shù)T,對定義域內(nèi)的任意一個x值,都有f(x+T)=f(x),那么f(x)為周期函數(shù).
(2)最小正周期:如果在周期函數(shù)f(x)的所有周期中存在一個最小的正數(shù),那么這個最小正數(shù)就叫做f(x)的最小正周期.
(3)若T是函數(shù)y=f(x)的一個周期,則nT(n∈Z,且n≠0)也是函數(shù)y=f(x)的一個周期.
1.函數(shù)奇偶性的三個重要結(jié)論
(1)如果一個奇函數(shù)f(x)在x=0處有定義,那么一定有f(0)=0.
(2)如果函數(shù)f(x)是偶函數(shù),那么f(x)=f(|x|).
(3
3、)奇函數(shù)在關(guān)于原點對稱的區(qū)間上具有相同的單調(diào)性;偶函數(shù)在關(guān)于原點對稱的區(qū)間上具有相反的單調(diào)性.
2.周期性的幾個常用結(jié)論
對f(x)的定義域內(nèi)任一自變量的值x,周期為T,則
(1)若f(x+a)=-f(x),則T=2a(a>0);
(2)若f(x+a)=,則T=2a(a>0);
(3)若f(x+a)=-,則T=2a(a>0).
一、思考辨析(正確的打“√”,錯誤的打“×”)
(1)函數(shù)y=x2,x∈(0,+∞)是偶函數(shù). ( )
(2)偶函數(shù)圖像不一定過原點,奇函數(shù)的圖像一定過原點. ( )
(3)若函數(shù)y=f(x+a)是偶函數(shù),則函數(shù)y=f(x)的圖像關(guān)于直線x=a
4、對稱. ( )
(4)函數(shù)f(x)在定義域上滿足f(x+a)=-f(x),則f(x)是周期為2a(a>0)的周期函數(shù). ( )
[答案](1)× (2)× (3)√ (4)√
二、教材改編
1.下列函數(shù)中為偶函數(shù)的是( )
A.y=x2sin x B.y=x2cos x
C.y=|ln x| D.y=2-x
B [A為奇函數(shù),C,D為非奇非偶函數(shù),B為偶函數(shù),故選B.]
2.已知函數(shù)f(x)是定義在R上的奇函數(shù),且當x>0時,f(x)=x(1+x),則f(-1)=________.
-2 [f(1)=1×2=2,又f(x)為奇函數(shù),
∴f(-1)=-f(1)=
5、-2.]
3.設(shè)f(x)是定義在R上的周期為2的函數(shù),當x∈[-1,1)時,f(x)=則f=________.
1 [f=f=-4×+2=1.]
4.設(shè)奇函數(shù)f(x)的定義域為[-5,5],若當x∈[0,5]時,f(x)的圖像如圖所示,則不等式f(x)<0的解集為________.
(-2,0)∪(2,5] [由圖像可知,當0<x<2時,f(x)>0;當2<x≤5時,f(x)<0,又f(x)是奇函數(shù),∴當-2<x<0時,f(x)<0,當-5≤x<-2時,f(x)>0.
綜上,f(x)<0的解集為(-2,0)∪(2,5].]
(對應(yīng)學(xué)生用書第17頁)
⊙考點1 判斷函數(shù)的奇
6、偶性
判斷函數(shù)奇偶性的方法
(1)定義法:
(2)圖像法:函數(shù)是奇(偶)函數(shù)?函數(shù)圖像關(guān)于原點(y軸)對稱.
(1)設(shè)函數(shù)f(x),g(x)的定義域為R,且f(x)是奇函數(shù),g(x)是偶函數(shù),則下列結(jié)論中正確的是( )
A.f(x)g(x)是偶函數(shù)
B.|f(x)|g(x)是奇函數(shù)
C.f(x)|g(x)|是奇函數(shù)
D.|f(x)g(x)|是奇函數(shù)
(2)判斷下列函數(shù)的奇偶性:
①f(x)=+;
②f(x)=;
③f(x)=
(1)C [令F1(x)=f(x)·g(x),
則F1(-x)=f(-x)·g(-x)=-f(x)·g(x)
=-F1(x),∴f(
7、x)g(x)為奇函數(shù),故A錯誤.
令F2(x)=|f(x)|g(x),則F2(-x)=|f(-x)|g(-x)
=|f(x)|g(x)=F2(x),∴F2(x)為偶函數(shù),故B錯誤.
令F3(x)=f(x)|g(x)|,則F3(-x)=f(-x)|g(-x)|=-f(x)|g(x)|=-F3(x),∴F3(x)為奇函數(shù),故C正確.
令F4(x)=|f(x)g(x)|,則F4(-x)=|f(-x)g(-x)|=|f(x)g(x)|=F4(x),∴F4(x)為偶函數(shù),故D錯誤.]
(2)[解]?、儆?
得x2=3,解得x=±,
即函數(shù)f(x)的定義域為{-,},
從而f(x)=+=0.
8、
因此f(-x)=-f(x)且f(-x)=f(x),
∴函數(shù)f(x)既是奇函數(shù)又是偶函數(shù).
②由得定義域為(-1,0)∪(0,1),關(guān)于原點對稱,
∴x-2<0,∴|x-2|-2=-x,
∴f(x)=.
又∵f(-x)==-=-f(x),
∴函數(shù)f(x)為奇函數(shù).
③顯然函數(shù)f(x)的定義域為(-∞,0)∪(0,+∞),關(guān)于原點對稱.
∵當x<0時,-x>0,
則f(-x)=-(-x)2-x=-x2-x=-f(x);
當x>0時,-x<0,
則f(-x)=(-x)2-x=x2-x=-f(x).
綜上可知:對于定義域內(nèi)的任意x,總有f(-x)=-f(x)成立,∴函數(shù)f(
9、x)為奇函數(shù).
判斷函數(shù)的奇偶性,其中包括兩個必備條件
(1)定義域關(guān)于原點對稱,這是函數(shù)具有奇偶性的必要不充分條件,所以首先考慮定義域.
(2)判斷f(x)與f(-x)是否具有等量關(guān)系.在判斷奇偶性的運算中,可以轉(zhuǎn)化為判斷奇偶性的等價關(guān)系式f(x)+f(-x)=0(奇函數(shù))或f(x)-f(-x)=0(偶函數(shù))是否成立.
1.(2019·福州模擬)下列函數(shù)為偶函數(shù)的是( )
A.y=tan B.y=x2+e|x|
C.y=xcos x D.y=ln|x|-sin x
B [對于選項A,易知y=tan為非奇非偶函數(shù);對于選項B,設(shè)f(x)=x2+e|x|,則f(-x)=(-
10、x)2+e|-x|=x2+e|x|=f(x),所以y=x2+e|x|為偶函數(shù);對于選項C,設(shè)f(x)=xcos x,則f(-x)=-xcos(-x)=-xcos x=-f(x),所以y=xcos x為奇函數(shù);對于選項D,設(shè)f(x)=ln|x|-sin x,則f(2)=ln 2-sin 2,f(-2)=ln 2-sin(-2)=ln 2+sin 2≠f(2),所以y=ln|x|-sin x為非奇非偶函數(shù),故選B.]
2.設(shè)函數(shù)f(x)=,則下列結(jié)論錯誤的是( )
A.|f(x)|是偶函數(shù)
B.-f(x)是奇函數(shù)
C.f(x)|f(x)|是奇函數(shù)
D.f(|x|)f(x)是偶函數(shù)
D
11、 [∵f(x)=,
則f(-x)==-f(x).
∴f(x)是奇函數(shù).
∵f(|-x|)=f(|x|),
∴f(|x|)是偶函數(shù),∴f(|x|)f(x)是奇函數(shù).]
⊙考點2 函數(shù)奇偶性的應(yīng)用
利用函數(shù)奇偶性可以解決以下問題
(1)求函數(shù)值:將待求值利用奇偶性轉(zhuǎn)化為已知區(qū)間上的函數(shù)值求解.
(2)求解析式:將待求區(qū)間上的自變量轉(zhuǎn)化到已知區(qū)間上,再利用奇偶性求出.
(3)求解析式中的參數(shù):利用待定系數(shù)法求解,根據(jù)f(x)±f(-x)=0得到關(guān)于參數(shù)的恒等式.由系數(shù)的對等性得方程(組),進而得出參數(shù)的值.
(4)畫函數(shù)圖像:利用奇偶性可畫出函數(shù)在另一對稱區(qū)間上的圖像.
(5
12、)求特殊值:利用奇函數(shù)的最大值與最小值的和為零可求一些特殊結(jié)構(gòu)的函數(shù)值.
利用奇偶性求參數(shù)的值
[一題多解]若函數(shù)f(x)=x3為偶函數(shù),則a的值為________.
[法一:(定義法)因為函數(shù)f(x)=x3為偶函數(shù),所以f(-x)=f(x),即(-x)3=x3,所以2a=-,所以2a=1,解得a=.
法二:(特值法)因為函數(shù)f(x)=x3為偶函數(shù),所以f(-1)=f(1),所以(-1)3×=13×,解得a=,經(jīng)檢驗,當a=時,函數(shù)f(x)為偶函數(shù).]
已知函數(shù)的奇偶性求參數(shù),主要方法有兩個:一是利用f(-x)=-f(x)(奇函數(shù))或f(-x)=f(x)(偶函數(shù))在定義域內(nèi)恒
13、成立求解;二是利用特殊值求解,奇函數(shù)一般利用f(0)=0求解,偶函數(shù)一般利用f(-1)=f(1)求解.用特殊值法求得參數(shù)后,一定要注意驗證.
利用函數(shù)的奇偶性求值
(1)設(shè)函數(shù)f(x)為偶函數(shù),當x∈(0,+∞)時,f(x)=log2x,則f(-)=( )
A.- B.
C.2 D.-2
(2)[一題多解](2019·全國卷Ⅱ)已知f(x)是奇函數(shù),且當x<0時,f(x)=-eax.若f(ln 2)=8,則a=________.
(1)B (2)-3 [(1)因為f(x)為偶函數(shù),所以f(-)=f(),又當x>0時,f(x)=log2x,所以f()=log2=,即f(-)=
14、.
(2)法一:由x>0可得-x<0,由f(x)是奇函數(shù)可知f(-x)=-f(x),
∴x>0時,f(x)=-f(-x)=-[-ea(-x)]=e-ax,
則f(ln 2)=e-aln 2=8,
∴-aln 2=ln 8=3ln 2,∴a=-3.
法二:由f(x)是奇函數(shù)可知f(-x)=-f(x),∴f(ln 2)=-f=-(-e)=8,∴aln =ln 8=3ln 2,∴a=-3.]
利用奇偶性將所求值轉(zhuǎn)化為已知區(qū)間上的函數(shù)值.
求函數(shù)解析式
(2019·全國卷Ⅱ)設(shè)f(x)為奇函數(shù),且當x≥0時,f(x)=ex-1,則當x<0時,f(x)=( )
A.e-x-1
15、B.e-x+1
C.-e-x-1 D.-e-x+1
D [當x<0時,-x>0,
∵當x≥0時,f(x)=ex-1,∴f(-x)=e-x-1.
又∵f(x)為奇函數(shù),∴f(x)=-f(-x)=-e-x+1.
故選D.]
先設(shè)x為待求區(qū)間上的任意量,然后將-x轉(zhuǎn)化到已知區(qū)間上,從而求出f(-x),然后利用奇偶性求f(x).
1.若函數(shù)f(x)=在定義域上為奇函數(shù),則實數(shù)k=________.
±1 [若函數(shù)f(x)=在定義域上為奇函數(shù),則f(-x)=-f(x),即=-,
化簡得(k2-1)(22x+1)=0,
即k2-1=0,解得k=±1.]
2.已知f(x)是奇函數(shù),
16、g(x)是偶函數(shù),且f(-1)+g(1)=2,f(1)+g(-1)=4,則g(1)等于________.
3 [f(-1)+g(1)=2,即-f(1)+g(1)=2,①
f(1)+g(-1)=4,即f(1)+g(1)=4,②
由①②得,2g(1)=6,即g(1)=3.]
3.(2019·湖南永州質(zhì)檢)已知函數(shù)f(x)=x3+sin x+1(x∈R),若f(a)=2,則f(-a)=________.
0 [設(shè)F(x)=f(x)-1=x3+sin x,顯然F(x)為奇函數(shù).
又F(a)=f(a)-1=1,所以F(-a)=f(-a)-1=-1,從而f(-a)=0.]
⊙考點3 函數(shù)的周
17、期性及其應(yīng)用
函數(shù)周期性的判定與應(yīng)用
判定
判斷函數(shù)的周期只需證明f(x+T)=f(x)(T≠0)便可證明函數(shù)是周期函數(shù),且周期為T,函數(shù)的周期性常與函數(shù)的其他性質(zhì)綜合命題
應(yīng)用
根據(jù)函數(shù)的周期性,可以由函數(shù)局部的性質(zhì)得到函數(shù)的整體性質(zhì),即周期性與奇偶性都具有將未知區(qū)間上的問題轉(zhuǎn)化到已知區(qū)間的功能.在解決具體問題時,要注意結(jié)論:若T是函數(shù)的周期,則kT(k∈Z且k≠0)也是函數(shù)的周期
(1)(2019·貴陽模擬)已知定義在R上的函數(shù)f(x)滿足f(x)=-f(x+2),當x∈(0,2]時,f(x)=2x+log2x,則f(2 019)=( )
A.5 B.
C.2 D.
18、-2
(2)函數(shù)f(x)滿足f(x+4)=f(x)(x∈R),且在區(qū)間(-2,2]上,f(x)=則f(f(15))的值為________.
(1)D (2) [(1)由f(x)=-f(x+2),得f(x+4)=f(x),所以函數(shù)f(x)是周期為4的周期函數(shù),所以f(2 019)=f(504×4+3)=f(3)=f(1+2)=-f(1)=-(2+0)=-2.
(2)由函數(shù)f(x)滿足f(x+4)=f(x)(x∈R),
可知函數(shù)f(x)的周期是4,
所以f(15)=f(-1)==,
所以f(f(15))=f=cos =.]
利用周期性將所求值轉(zhuǎn)化到已知區(qū)間上的函數(shù)值.
設(shè)f(x)是定義在R上的周期為3的函數(shù),當x∈[-2,1)時,f(x)=
則f=________.
[由題意可得f=f=f=4×-2=,f=.]
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