
1.了解函數(shù)奇偶性的含義,了解函數(shù)的周期性及其幾何意義.2.會依據(jù)函數(shù)的性質(zhì)進行簡單的應(yīng)用.
第一部分 落實主干知識
第二部分 探究核心題型
f(-x)=-f(x)
2.函數(shù)的周期性(1)周期函數(shù):一般地,設(shè)函數(shù)f(x)的定義域為D,如果存在一個非零常數(shù)T,使得對每一個x∈D都有x+T∈D,且 ,那么函數(shù)y=f(x)就叫做周期函數(shù),非零常數(shù)T叫做這個函數(shù)的周期.(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 的正數(shù),那么這個 就叫做f(x)的最小正周期.
f(x+T)=f(x)
1.函數(shù)奇偶性常用結(jié)論奇函數(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.函數(shù)周期性常用結(jié)論對f(x)定義域內(nèi)任一自變量x的值:(1)若f(x+a)=-f(x),則T=2a(a>0).(2)若f(x+a)= ,則T=2a(a>0).
1.判斷下列結(jié)論是否正確.(請在括號中打“√”或“×”)(1)若函數(shù)f(x)為奇函數(shù),則f(0)=0.( )(2)不存在既是奇函數(shù),又是偶函數(shù)的函數(shù).( )(3)對于函數(shù)y=f(x),若f(-2)=-f(2),則函數(shù)y=f(x)是奇函數(shù).( )(4)若T是函數(shù)f(x)的一個周期,則kT(k∈N*)也是函數(shù)f(x)的一個周期.( )
2.(2023·濟南統(tǒng)考)若函數(shù)f(x)是定義在R上的奇函數(shù),當x>0時,f(x)=x2-6x,則f(-1)等于A.-7 B.-5 C.5 D.7
因為f(x)為奇函數(shù),所以f(-1)=-f(1)=5.
3.(2023·鹽城檢測)已知定義在R上的函數(shù)f(x)滿足f(x+2)=f(x),當x∈[-1,1]時,f(x)=x2+1,則f(2 024.5)等于
由f(x+2)=f(x)可知,函數(shù)f(x)的周期為2,當x∈[-1,1]時,f(x)=x2+1,
4.已知f(x)是定義在R上的奇函數(shù),其在[0,+∞)上的圖象如圖所示.則不等式xf(x)>0的解集為______________.
(-2,0)∪(0,2)
根據(jù)奇函數(shù)的圖象關(guān)于原點對稱,可得f(x)的圖象如圖所示.xf(x)>0即圖象上點的橫坐標與縱坐標同號,且均不為0.結(jié)合圖象可知,xf(x)>0的解集是(-2,0)∪(0,2).
例1 (1)(多選)下列函數(shù)是奇函數(shù)的是A.f(x)=tan x B.f(x)=x2+xC.f(x)= D.f(x)=ln|1+x|
題型一 函數(shù)奇偶性的判斷
對于A,函數(shù)的定義域為 ,關(guān)于原點對稱,且f(-x)=tan(-x)=-tan x=-f(x),故函數(shù)為奇函數(shù);對于B,函數(shù)的定義域為R,關(guān)于原點對稱,且f(-x)=x2-x≠±f(x),故函數(shù)為非奇非偶函數(shù);對于C,函數(shù)的定義域為R,關(guān)于原點對稱,且f(-x)= =-f(x),故函數(shù)為奇函數(shù);對于D,函數(shù)的定義域為{x|x≠-1},不關(guān)于原點對稱,故函數(shù)為非奇非偶函數(shù).
(2)已知函數(shù)f(x)對任意x,y∈R,都有f(x+y)=f(x)+f(y),則函數(shù)f(x)為_____函數(shù).(填“奇”“偶”或“非奇非偶”)
由題意得函數(shù)f(x)的定義域為R,定義域關(guān)于原點對稱,令x=y(tǒng)=0,則f(0+0)=f(0)+f(0)=2f(0),故f(0)=0.令y=-x,則f(x-x)=f(x)+f(-x)=0,故f(-x)=-f(x).故f(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,否則即為非奇非偶函數(shù).(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等量關(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.
跟蹤訓練1 (2024·哈爾濱模擬)下列函數(shù)中不具有奇偶性的是A.f(x)=x+sin x
A項,f(x)的定義域為R,由f(-x)=-x+sin(-x)=-f(x)知,f(x)為奇函數(shù);B項,令 ≥0,解得x≤-1或x>1,即函數(shù)f(x)的定義域為(-∞,-1]∪(1,+∞),不關(guān)于原點對稱,即f(x)為非奇非偶函數(shù);D項,f(x)的定義域為R,由f(-x)=f(x)知,f(x)為偶函數(shù).
命題點1 利用奇偶性求值(解析式)例2 (1)(2023·黔東南統(tǒng)考)已知函數(shù)f(x)=2x-2-x+5,若f(m)=4,則f(-m)等于A.4 B.6 C.-4 D.-6
題型二 函數(shù)奇偶性的應(yīng)用
由題意知,函數(shù)f(x)的定義域為R,關(guān)于原點對稱,設(shè)g(x)=f(x)-5=2x-2-x,則g(-x)=2-x-2x=-g(x),即g(x)是奇函數(shù),故g(m)+g(-m)=0,即f(m)-5+f(-m)-5=0,即f(m)+f(-m)=10,因為f(m)=4,所以f(-m)=6.
(2)(2023·呂梁統(tǒng)考)已知f(x)是定義在R上的奇函數(shù),且當x0時,-x-2的解集為(-5,+∞)D.f(-2 024)+f(-2 023)+…+f(0)+…+f(2 023)+f(2 024)=2 023
對于A,令x=y(tǒng)=0,可得f(0)=f(0)+f(0)=2f(0),所以f(0)=0,令y=-x,得到f(-x)+f(x)=f(0)=0,即f(-x)=-f(x),所以f(x)為奇函數(shù),故A正確;對于B,因為f(x)為奇函數(shù),所以f(-2)=-f(2)=-1,故B正確;對于C,設(shè)x1>x2,x=x1,y=-x2,可得f(x1-x2)=f(x1)+f(-x2),所以f(x1)-f(x2)=f(x1)+f(-x2)=f(x1-x2),
又因為x1>x2,所以x1-x2>0,所以f(x1-x2)>0,即f(x1)>f(x2),所以f(x)在R上單調(diào)遞增,因為f(-2)=-1,所以f(-4)=f(-2-2)=2f(-2)=-2,由f(2x)-f(x-3)>-2,可得f(2x)>f(x-3)+f(-4),所以f(2x)>f(x-3-4)=f(x-7),
所以2x>x-7,得到x>-7,所以f(2x)-f(x-3)>-2的解集為(-7,+∞),故C錯誤;對于D,因為f(x)為奇函數(shù),所以f(-x)+f(x)=0,所以f(-2 024)+f(2 024)=f(-2 023)+f(2 023)=…=f(-1)+f(1)=0,又f(0)=0,故f(-2 024)+f(-2 023)+…+f(0)+…+f(2 023)+f(2 024)=0,故D錯誤.
(2)已知函數(shù)f(x)滿足:①對?m,n>0,f(m)+f(n)=f(mn);② ?=-1.請寫出一個符合上述條件的函數(shù)f(x)=________________________________.
lg2x(答案不唯一,符合條件即可)
因為對?m,n>0,f(m)+f(n)=f(mn),所以f(x)在(0,+∞)上可能為對數(shù)函數(shù),故f(x)=lgax(a>0,且a≠1)滿足條件①,
故符合上述條件的函數(shù)可以為f(x)=lg2x.
(1)利用函數(shù)的奇偶性可求函數(shù)值或求參數(shù)的取值,求解的關(guān)鍵在于借助奇偶性轉(zhuǎn)化為求已知區(qū)間上的函數(shù)或得到參數(shù)的恒等式,利用方程思想求參數(shù)的值.(2)利用函數(shù)的奇偶性可畫出函數(shù)在其對稱區(qū)間上的圖象,結(jié)合幾何直觀求解相關(guān)問題.
跟蹤訓練2 (1)已知函數(shù)f(x)為R上的奇函數(shù),當x≥0時,f(x)=ex+x+m,則f(-1)等于A.e B.-e C.e+1 D.-e-1
因為函數(shù)f(x)為R上的奇函數(shù),則f(0)=e0+0+m=0,解得m=-1,f(-1)=-f(1)=-(e+1-1)=-e.
(2)已知函數(shù)f(x)=x3+2x,x∈(-2,2),則不等式f(2x-1)+f(x)>0的解集為________.
依題意,f(x)是定義在(-2,2)上的奇函數(shù),且為增函數(shù),∴f(2x-1)+f(x)>0,可化為f(2x-1)>-f(x)=f(-x),
方法一 因為f(x)為偶函數(shù),則f(1)=f(-1),
由(2x-1)(2x+1)>0,
此時f(x)為偶函數(shù),符合題意.故a=0.
所以g(x)為奇函數(shù).
則y=x+a也應(yīng)為奇函數(shù),所以a=0.
例4 (1)(2024·安康統(tǒng)考)設(shè)f(x)是定義域為R的偶函數(shù),且f(2+x)=f(-x),
因為f(x)是定義域為R的偶函數(shù),所以f(-x)=f(x),故f(2+x)=f(-x)=f(x),所以f(x)的一個周期為2,
(2)(2023·瀘州模擬)已知定義在R上的函數(shù)f(x)的圖象關(guān)于y軸對稱,且周期為3,又f(-1)=1,f(0)=-2,則f(1)+f(2)+f(3)+…+f(2 025)的值是A.2 024 B.2 023 C.1 D.0
因為f(x)的周期為3,f(-1)=1,則f(2)=f(-1+3)=f(-1)=1,又f(0)=-2,則f(3)=f(0+3)=f(0)=-2,因為函數(shù)f(x)在R上的圖象關(guān)于y軸對稱,所以f(x)為偶函數(shù),故f(1)=f(-1)=1,則f(1)+f(2)+f(3)=0.故f(1)+f(2)+f(3)+…+f(2 025)=675×0=0.
(1)求解與函數(shù)的周期有關(guān)的問題,應(yīng)根據(jù)題目特征及周期定義,求出函數(shù)的周期.(2)利用函數(shù)的周期性,可將其他區(qū)間上的求值、求零點個數(shù)、求解析式等問題,轉(zhuǎn)化到已知區(qū)間上,進而解決問題.
跟蹤訓練3 (多選)(2023·深圳模擬)已知非常數(shù)函數(shù)f(x)的定義域為R,滿足f(x+2)+f(x)=0,f(-x)=-f(x),則A.f(2)=0B.f(x+4)為偶函數(shù)C.f(x)為周期函數(shù)D.f(x)的圖象關(guān)于點(-4,0)對稱
因為f(x+2)+f(x)=0,所以f(x)=-f(x+2),f(x+4)=-f(x+2)=f(x),所以f(x)的一個周期是4,故C正確;又f(-x)=-f(x),所以f(x)為奇函數(shù),f(0)=0,所以f(2)+f(0)=0,即f(2)=0,故A正確;又f(x)的一個周期為4,且為奇函數(shù),所以f(x+4)為奇函數(shù),故B不正確;因為f(x)的圖象關(guān)于(0,0)對稱,所以f(x)的圖象也關(guān)于點(-4,0)對稱,故D正確.
一、單項選擇題1.(2023·寧波統(tǒng)考)已知定義在R上的奇函數(shù)f(x)滿足f(x+2)=f(x),則f(2 024)等于A.-1 B.0 C.1 D.2
因為f(x)是定義在R上的奇函數(shù),所以f(0)=0,又f(x+2)=f(x),所以f(x)是周期為2的周期函數(shù),所以f(2 024)=f(0)=0.
2.(2023·全國乙卷)已知f(x)= 是偶函數(shù),則a等于A.-2 B.-1 C.1 D.2
又因為x≠0,可得ex-e(a-1)x=0,即ex=e(a-1)x,則x=(a-1)x,即1=a-1,解得a=2.
3.(2023·長沙模擬)已知偶函數(shù)f(x)對于任意x∈R都有f(x+2)=f(x),且f(x)在區(qū)間[0,1]上單調(diào)遞增,則f(-6.5),f(-1),f(0)的大小關(guān)系是A.f(-1)
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