
第3講 函數(shù)的奇偶性與周期性
基礎(chǔ)知識(shí)整合
1.函數(shù)的奇偶性
奇函數(shù)
偶函數(shù)
定義
如果對(duì)于函數(shù)f(x)的定義域內(nèi)的任意一個(gè)x
都有f(-x)=-f(x),那么函數(shù)f(x)是奇函數(shù)
都有f(-x)=f(x),那么函數(shù)f(x)是偶函數(shù)
圖象特點(diǎn)
關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱
關(guān)于y軸對(duì)稱
2.函數(shù)的周期性
(1)周期函數(shù)
對(duì)于函數(shù)y=f(x),如果存在一個(gè)非零常數(shù)T,使得當(dāng)x取定義域內(nèi)的任何值時(shí),都有f(x+T)=f(x),那么就稱函數(shù)y=f(x)為周期函數(shù),稱T為這個(gè)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(gè)最小的正數(shù),那么這個(gè)最小正數(shù)就叫做f(x)的最小正周期.
1.函數(shù)奇偶性的四個(gè)重要結(jié)論
(1)如果一個(gè)奇函數(shù)f(x)在原點(diǎn)處有定義,即f(0)有意義,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)既是奇函數(shù)又是偶函數(shù)的函數(shù)只有一種,即f(x)=0,x∈D,其中定義域D是關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱的非空數(shù)集.
(4)奇函數(shù)在兩個(gè)對(duì)稱的區(qū)間上具有相同的單調(diào)性;偶函數(shù)在兩個(gè)對(duì)稱的區(qū)間上具有相反的單調(diào)性.
(5)偶函數(shù)在關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱的區(qū)間上有相同的最大(小)值,取最值時(shí)的自變量互為相反數(shù);奇函數(shù)在關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱的區(qū)間上的最值互為相反數(shù),取最值時(shí)的自變量也互為相反數(shù).
(6)在公共定義域內(nèi)有:奇±奇=奇,偶±偶=偶,奇×奇=偶,偶×偶=偶,奇×偶=奇.
2.周期性的三個(gè)常用結(jié)論
對(duì)f(x)定義域內(nèi)任一自變量的值x:
(1)若f(x+a)=-f(x),則T=2a;
(2)若f(x+a)=,則T=2a;
(3)若f(x+a)=-,則T=2a(a>0).
3.對(duì)稱性的三個(gè)常用結(jié)論
(1)若函數(shù)y=f(x+a)是偶函數(shù),即f(a-x)=f(a+x),則函數(shù)y=f(x)的圖象關(guān)于直線x=a對(duì)稱;
(2)若對(duì)于R上的任意x都有f(2a-x)=f(x)或f(-x)=f(2a+x),則y=f(x)的圖象關(guān)于直線x=a對(duì)稱;
(3)若函數(shù)y=f(x+b)是奇函數(shù),即f(-x+b)+f(x+b)=0,則函數(shù)y=f(x)關(guān)于點(diǎn)(b,0)中心對(duì)稱.
1.已知函數(shù)f(x)為定義在R上的奇函數(shù),且當(dāng)x≥0時(shí),f(x)=log3(x+1)+a,則f(-8)=( )
A.-3-a B.3+a
C.-2 D.2
答案 C
解析 因?yàn)楹瘮?shù)f(x)為定義在R上的奇函數(shù),所以f(0)=a=0,f(-8)=-f(8)=-log3(8+1)=-2.
2.已知f(x)=ax2+bx是定義在[a-1,2a]上的偶函數(shù),那么a+b的值是( )
A.- B.
C. D.-
答案 B
解析 顯然b=0,a-1+2a=0,∴a=,即a+b=.
3.(2020·大連測(cè)試)下列函數(shù)中,與函數(shù)y=-3|x|的奇偶性相同,且在(-∞,0)上單調(diào)性也相同的是( )
A.y=- B.y=log2|x|
C.y=1-x2 D.y=x3-1
答案 C
解析 函數(shù)y=-3|x|為偶函數(shù),在(-∞,0)上為增函數(shù),選項(xiàng)B的函數(shù)是偶函數(shù),但其單調(diào)性不符合,只有選項(xiàng)C符合要求.
4.若函數(shù)y=f(x)(x∈R)是奇函數(shù),則下列坐標(biāo)表示的點(diǎn)一定在函數(shù)y=f(x)圖象上的是( )
A.(a,-f(a)) B.(-a,-f(a))
C.(-a,-f(-a)) D.(a,f(-a))
答案 B
解析 ∵函數(shù)y=f(x)為奇函數(shù),∴f(-a)=-f(a).即點(diǎn)(-a,-f(a))一定在函數(shù)y=f(x)的圖象上.
5.若f(x)=(x+a)(x-4)為偶函數(shù),則實(shí)數(shù)a=________.
答案 4
解析 f(x)=x2+(a-4)x-4a.因?yàn)閒(x)為偶函數(shù),所以f(-x)=x2+(4-a)x-4a=x2+(a-4)x-4a,a-4=4-a,a=4.
6.(2019·合肥質(zhì)檢)若函數(shù)f(x)(x∈R)是周期為4的奇函數(shù),且在[0,2]上的解析式為f(x)=
則f+f=________.
答案
解析 由于函數(shù)f(x)是周期為4的奇函數(shù),所以f+f=f+f=-f-f=-+sin=.
核心考向突破
考向一 函數(shù)奇偶性的判斷
例1 判斷下列函數(shù)的奇偶性.
(1)f(x)=x3-;
(2)f(x)=+;
(3)f(x)=
(4)f(x)=x2-|x|+1,x∈[-1,4];
(5)f(x)=|x+1|-|x-1|;
(6)f(x)=.
解 (1)原函數(shù)的定義域?yàn)閧x|x≠0},關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱,并且對(duì)于定義域內(nèi)的任意一個(gè)x都有f(-x)=(-x)3-=-=-f(x),所以f(x)為奇函數(shù).
(2)f(x)的定義域?yàn)閧-1,1},關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱.
又f(-1)=f(1)=0,f(-1)=-f(1)=0,
所以f(x)既是奇函數(shù)又是偶函數(shù).
(3)f(x)在定義域?yàn)镽,關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱,當(dāng)x>0時(shí),
f(-x)=-(-x)2-2=-(x2+2)=-f(x);
當(dāng)x0,
∴f(x)=,定義域?yàn)閇-1,1].
∴f(-x)==-f(x),
∴該函數(shù)是奇函數(shù).
判斷函數(shù)奇偶性的方法
(1)定義法
(2)圖象法
(3)性質(zhì)法
設(shè)f(x),g(x)的定義域分別是D1,D2,那么在它們的公共定義域上,有下面結(jié)論:
f(x)
g(x)
f(x)+g(x)
f(x)-g(x)
f(x)g(x)
f[g(x)]
偶函數(shù)
偶函數(shù)
偶函數(shù)
偶函數(shù)
偶函數(shù)
偶函數(shù)
偶函數(shù)
奇函數(shù)
不能確定
不能確定
奇函數(shù)
偶函數(shù)
奇函數(shù)
偶函數(shù)
不能確定
不能確定
奇函數(shù)
偶函數(shù)
奇函數(shù)
奇函數(shù)
奇函數(shù)
奇函數(shù)
偶函數(shù)
奇函數(shù)
注意:函數(shù)定義域關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱是函數(shù)具有奇偶性的前提條件.
[即時(shí)訓(xùn)練] 1.下列函數(shù)中,既不是奇函數(shù),也不是偶函數(shù)的是( )
A.y=x+sin2x B.y=x2-cosx
C.y=2x+ D.y=x2+sinx
答案 D
解析 A選項(xiàng)為奇函數(shù);B,C選項(xiàng)為偶函數(shù);D選項(xiàng)是非奇非偶函數(shù),選D.
2.如果f(x)是定義在R上的奇函數(shù),那么下列函數(shù)中,一定為偶函數(shù)的是( )
A.y=x+f(x) B.y=xf(x)
C.y=x2+f(x) D.y=x2f(x)
答案 B
解析 設(shè)g(x)=xf(x).因?yàn)閒(-x)=-f(x),所以g(-x)=-xf(-x)=xf(x),
所以g(-x)=g(x),所以B正確.
考向二 函數(shù)奇偶性的應(yīng)用
例2 (1)已知函數(shù)f(x)為奇函數(shù)且定義域?yàn)镽,x>0時(shí),f(x)=x+1,則f(x)的解析式為________.
答案 f(x)=
解析 當(dāng)x0,則f(-x)=-x+1,
又f(x)=-f(-x),∴f(x)=x-1,
∵f(x)為定義域R的奇函數(shù),∴f(0)=0,
∴f(x)=
(2)已知偶函數(shù)f(x)在區(qū)間[0,+∞)上單調(diào)遞增,則滿足f(2x-1)
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