高三數(shù)學(xué)復(fù)習(xí):函數(shù)的奇偶性與周期性

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知識要點(diǎn):
    一、函數(shù)的奇偶性
    1.定義:對于函數(shù)f(x),如果對于定義域內(nèi)任意一個(gè)x,都有f(-x)=-f(x),那么f(x)為奇函數(shù);
    對于函數(shù)f(x),如果對于定義域內(nèi)任意一個(gè)x,都有f(-x)=f(x),那么f(x)為偶函數(shù);
    2.性質(zhì):
    (1)函數(shù)依據(jù)奇偶性分類可分為:奇函數(shù)非偶函數(shù),偶函數(shù)非奇函數(shù),既奇且偶函數(shù),非奇非偶函數(shù);
    (2) f(x),g(x)的定義域?yàn)镈;
    (3)圖象特點(diǎn):奇函數(shù)的圖象關(guān)于原點(diǎn)對稱;偶函數(shù)的圖象關(guān)于原點(diǎn)對稱;
    (4)定義域關(guān)于原點(diǎn)對稱是函數(shù)具有奇偶性的必要不充分條件,奇函數(shù)f(x)在原點(diǎn)處有定義,則有f(0)=0;
    (5)任意一個(gè)定義域關(guān)于原點(diǎn)對稱的函數(shù)f(x)總可以表示為一個(gè)奇函數(shù)與偶函數(shù)的和的形式:f(x)=g(x)+h(x),其中g(shù)(x)=-[f(x)+f(-x)]為偶函數(shù),h(x)=-[f(x)-f(-x)]為奇函數(shù);
    (6)奇函數(shù)在關(guān)于原點(diǎn)對稱的區(qū)間具有相同的單調(diào)性,偶函數(shù)在關(guān)于原點(diǎn)對稱的區(qū)間具有相反的單調(diào)性。
    3.判斷方法:
    (1)定義法
    (2)等價(jià)形式:f(-x)+f(x)=0,f(x)為奇函數(shù);
    f(-x)-f(x)=0,f(x)為偶函數(shù)。
    4.拓展延伸:
    (1)一般地,對于函數(shù)y=f(x),定義域內(nèi)每一個(gè)自變量x,都有f(a+x)=2b-f(a-x),則y=f(x)的圖象關(guān)于點(diǎn)(a,b)成中心對稱;
    (2)一般地,對于函數(shù)y=f(x),定義域內(nèi)每一個(gè)自變量x都有f(a+x)=f(a-x),則它的圖象關(guān)于x=a成軸對稱。
    二、周期性:
    1.定義:對于函數(shù)y=f(x),如果存在一個(gè)非零常數(shù)T,使得當(dāng)自變量x取定義域內(nèi)的每一個(gè)值時(shí),都有f(x)=f(x+T)成立,那么就稱函數(shù)y=f(x)為周期函數(shù)。
    2.圖象特點(diǎn):
    將函數(shù)y=f(x)的圖象向左(右)平移的整數(shù)倍個(gè)單位,所得的函數(shù)圖象與函數(shù)y=f(x)的圖象重合。
    3.函數(shù)圖象的對稱性與周期性的關(guān)系:
    (1)若對于函數(shù)y=f(x)定義域內(nèi)任意一個(gè)x都有f(a+x)=f(a-x)且f(b+x)=f(b-x),(a、b不相等的常數(shù))則函數(shù)為周期函數(shù)。(周期為:2|a-b|)
    (2)若對于函數(shù)y=f(x)定義域內(nèi)任意一個(gè)x都有f(a+x)=-f(a-x)且f(b+x)=-f(b-x),(a、b不相等的常數(shù))則函數(shù)為周期函數(shù)。(周期為:2|a-b|)
    (3)若對于函數(shù)y=f(x)定義域內(nèi)任意一個(gè)x都有f(a+x)=-f(a-x)且f(b+x)=f(b-x),(a、b不相等的常數(shù))則函數(shù)為周期函數(shù)。(周期為:4|a-b|)
    典型例題
    例1:判斷下列函數(shù)的奇偶性:
    (1)f(x)=(x-1)·■
    解:函數(shù)的定義域?yàn)閤∈{x|-1≤x<1}
    函數(shù)f(x)=(x-1)·■為∴f(x)非奇非偶函數(shù)
    (2) f(x)=loga(-x+-)
    解:x∈R
    f(-x)=loga(x+-
    =loga-
    =-loga(-x+-)=-f(x)
    ∴f(x)為奇函數(shù)
    (3)f(x)=x·(-+-)
    解:x∈{x∈R|x≠0}
    f(-x)-f(x)=-x(-+-)-x(-+-)
    =-x(-+-+1)=0
    ∴f(x)為偶函數(shù)
    (4)f(x)=-
    解:1+cosx+sinx≠0
    sin(x+-)≠--,x∈{x|x≠2k-且x≠2k--,k∈R}
    定義域不關(guān)于原點(diǎn)對稱,∴f(x)為非奇非偶函數(shù)
    說明:
    1.判斷函數(shù)的奇偶性首先要檢驗(yàn)定義域是否關(guān)于原點(diǎn)對稱。特別應(yīng)注意,求解定義域時(shí),不能化簡解析式后再求解。
    2.在判斷是否有f(-x)=-f(x)或f(-x)=f(x)成立時(shí),必要時(shí)可使用等價(jià)變形形式:f(-x)±f(x)=0
    例2:(1)已知:f(x)是奇函數(shù),且x>0時(shí)f(x)=x|x-2|
    求x<0的解析式
    解:設(shè)x<0,則-x>0
    -,
    說明:1.利用函數(shù)的奇偶性求解析式,要將自變量x設(shè)在所求的范圍內(nèi)。
    2.轉(zhuǎn)化帶入利用定義構(gòu)造方程。
    (2)定義在R上的奇函數(shù)f(x)且滿足f(3+x)=f(3-x),若x∈(0,3),f(x)=2x
    求:當(dāng)x∈(-6,-3)時(shí),f(x)的解析式。
    解:x∈(-6,-3) -x∈(3,6),6-(-x)∈(0,3)
    -
    ∴f(x)=-2x+6
    說明:1.合理分解題意是關(guān)鍵。
    2.此題還可以應(yīng)用周期性進(jìn)行求解。
    例3:已知:函數(shù)f(x)的定義域?yàn)镽,且滿足f(x+2)=-f(x)
    (1)求證:f(x)為周期函數(shù);
    (2)若f(x)為奇函數(shù),且當(dāng)0≤x≤1時(shí),f(x)=-x,求使得f(x)=--的所有x。
    (1)解:-
    ∴f(x)=f(x+4)
    f(x)為周期是4的周期函數(shù)。
    (2)解:x∈[-1,0],-x∈[0,1]
    -
    ∴f(x)=-x,x∈[-1,0]
    ∴f(x)=-x,x∈[-1,1]
    x∈(1,3),∴-1
    -
    ∴f(x)=--(x-2),x∈[1,3]
    -
    x∈[-1,3),f(x)=--,x=-1
    ∴x=4n-1,n∈Z