2022年届高三数学大一轮复习23函数的奇偶性与周期性教案理新人教A版 .pdf
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1、2.3函数的奇偶性与周期性2014 高考会这样考1. 判断函数的奇偶性;2. 利用函数的奇偶性求参数或参数范围;3. 函数的奇偶性、周期性和单调性的综合应用复习备考要这样做1. 结合函数的图象理解函数的奇偶性、周期性;2. 注意函数奇偶性和周期性的小综合问题;3. 利用函数的性质解决有关问题1奇、偶函数的概念一般地,如果对于函数f(x) 的定义域内任意一个x, 都有f( x) f(x) , 那么函数f(x)就叫做偶函数一般地,如果对于函数f(x) 的定义域内任意一个x,都有f(x) f(x) ,那么函数f(x) 就叫做奇函数奇函数的图象关于原点对称;偶函数的图象关于y轴对称2奇、偶函数的性质(
2、1) 奇函数在关于原点对称的区间上的单调性相同,偶函数在关于原点对称的区间上的单调性相反(2) 在公共定义域内,两个奇函数的和是奇函数,两个奇函数的积是偶函数;两个偶函数的和、积都是偶函数;一个奇函数,一个偶函数的积是奇函数3周期性(1) 周期函数: 对于函数yf(x) ,如果存在一个非零常数T,使得当x取定义域内的任何值时,都有f(xT) f(x),那么就称函数yf(x) 为周期函数,称T为这个函数的周期(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最小的正数,那么这个最小正数就叫做f(x) 的最小正周期 难点正本疑点清源 精选学习资料 - - - - - - - - -
3、名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 17 页1函数奇偶性的判断(1) 定义域关于原点对称是函数具有奇偶性的必要不充分条件;(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关系式(f(x) f( x) 0( 奇函数 ) 或f(x) f( x) 0( 偶函数 ) 是否成立2函数奇偶性的性质(1) 若奇函数f(x) 在x0 处有定义,则f(0) 0. (2) 设f(x) ,g(x) 的定义域分别是D1,D2,那么在它们的公共定义域上:奇奇奇,奇奇偶,偶偶偶,偶偶偶,奇偶奇(3) 奇函数在关于原点对称的区间上若有单调性,则其单调性
4、完全相同;偶函数在关于原点对称的区间上若有单调性,则其单调性恰恰相反1( 课本改编题 ) 已知f(x) ax2bx是定义在 a1,2a 上的偶函数,那么ab的值是_答案13解析由f(x) 是偶函数知,f(x) f( x) ,即ax2bxa( x)2bx,2bx0,b0. 又f(x) 的定义域应关于原点对称,即(a1) 2a0,a13,故ab13. 2(2011广东 ) 设函数f(x) x3cos x1. 若f(a) 11,则f( a) _. 答案9 解析令g(x) f(x) 1x3cos x,g( x) ( x)3cos( x) x3cos xg(x) ,g(x) 为定义在R上的奇函数又f(a
5、) 11,g(a) f(a) 110,g( a) g(a) 10. 又g(a) f( a) 1,f( a) g( a) 1 9. 3设函数f(x) 是定义在R上的奇函数,若当x(0, ) 时,f(x) lg x,则满足f(x)0的x的取值范围是 _答案( 1,0) (1,)解析画草图,由f(x) 为奇函数知:f(x)0 的x的取值范围为( 1,0) (1, ) 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 17 页4函数f(x) 的定义域为R,若f(x1) 与f(x1) 都是奇函数,则( ) Af(x) 是偶函数 B f(x) 是奇函
6、数Cf(x) f(x2) D f(x 3) 是奇函数答案D 解析因为f(x1) 与f(x1) 都是奇函数,所以f( x1)f(x1) ,即f(x) f(2 x) ,f( x1)f(x1) ,即f(x) f( 2x) ,于是f(x 2) f(x2) ,即f(x) f(x4) ,所以函数f(x) 是周期T4 的周期函数所以f( x14) f(x14),f( x 3) f(x3) ,即f(x3) 是奇函数5 (2011大纲全国) 设f(x) 是周期为 2 的奇函数,当 0 x1 时,f(x) 2x(1 x), 则f52等于( ) A12B14C.14D.12答案A 解析f(x) 是周期为 2 的奇函
7、数,f52f522f12f12212 11212. 题型一判断函数的奇偶性例 1判断下列函数的奇偶性:(1)f(x) 9x2x29;(2)f(x) (x1) 1x1x;(3)f(x) 4x2|x3| 3. 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 17 页思维启迪:确定函数的奇偶性时,必须先判定函数定义域是否关于原点对称若对称,再验证f( x) f(x) 或其等价形式f( x) f(x) 0 是否成立解(1) 由9x20 x290 ,得x3.f(x) 的定义域为 3,3 又f(3) f( 3)0,f(3) f( 3) 0. 即f(
8、x) f( x) f(x) 既是奇函数,又是偶函数(2) 由1x1x01x0,得 1x|x| 0知f(x) ln(xx21)的定义域为R,又f(x) ln( xx21) ln1xx21 ln(xx21)f(x) ,则f(x) 为奇函数;f(x) 3x3x2的定义域为R,又f(x) 3x3x23x3x2f(x),则f(x) 为奇函数;由1x1x0 得 1x1,f(x) ln 1x1x的定义域为 ( 1,1) ,又f(x) ln 1x1xln1x1x1 ln1x1xf(x) ,则f(x) 为奇函数,奇函数的个数为5. 题型二函数的奇偶性与周期性例 2设f(x) 是定义在 R上的奇函数, 且对任意实
9、数x, 恒有f(x2)f(x) 当x0,2时,f(x) 2xx2. (1) 求证:f(x)是周期函数;(2) 当x2,4 时,求f(x) 的解析式;(3) 计算f(0) f(1) f(2) , f(2 013) 思维启迪: (1) 只需证明f(xT) f(x) ,即可说明f(x) 是周期函数;(2) 由f(x) 在0,2上的解析式求得f(x) 在 2,0 上的解析式, 进而求f(x) 在2,4上的解析式;(3) 由周期性求和(1) 证明f(x2) f(x) ,f(x 4) f(x2) f(x) f(x) 是周期为4 的周期函数(2) 解x2,4 ,x 4, 2 ,精选学习资料 - - - -
10、- - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 17 页4x0,2 ,f(4x) 2(4 x) (4x)2x26x8,又f(4x) f(x) f(x) ,f(x) x26x8,即f(x) x2 6x8,x2,4 (3) 解f(0) 0,f(2) 0,f(1) 1,f(3) 1. 又f(x) 是周期为4 的周期函数,f(0) f(1) f(2) f(3) f(4) f(5) f(6) f(7) , f(2 008) f(2 009) f(2 010) f(2 011)0. f(0) f(1) f(2) , f(2 013) f(0) f(1) 1. 探究提高判断函数的
11、周期只需证明f(xT)f(x) (T0)便可证明函数是周期函数,且周期为T,函数的周期性常与函数的其他性质综合命题,是高考考查的重点问题已知f(x) 是定义在R 上的偶函数,并且f(x2) 1fx,当 2x3时,f(x) x,则f(105.5) _. 答案2.5 解析由已知,可得f(x4) f(x2) 2 1fx211fxf(x)故函数的周期为4. f(105.5) f(427 2.5) f(2.5) 22.5 3,由题意,得f(2.5) 2.5. f(105.5) 2.5. 题型三函数性质的综合应用例 3设f(x) 是( , ) 上的奇函数,f(x2) f(x) ,当 0 x1 时,f(x)
12、 x. (1) 求f( ) 的值;(2) 当4x4 时,求f(x) 的图象与x轴所围成图形的面积;(3) 写出 ( , ) 内函数f(x)的单调区间思维启迪:可以先确定函数的周期性,求f( );然后根据函数图象的对称性、周期性画出函数图象,求图形面积、写单调区间解(1) 由f(x2) f(x) 得,精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 17 页f(x4) f(x2) 2 f(x2) f(x) ,所以f(x) 是以 4 为周期的周期函数,f( ) f( 14 )f( 4)f(4) (4) 4. (2) 由f(x) 是奇函数与f(
13、x2) f(x) ,得:f(x1) 2 f(x1) f (x1) ,即f(1x) f(1x) 故知函数yf(x) 的图象关于直线x 1 对称又当 0 x1 时,f(x) x,且f(x)的图象关于原点成中心对称,则f(x) 的图象如图所示当4x4 时,f(x) 的图象与x轴围成的图形面积为S,则S4SOAB41221 4. (3) 函数f(x) 的单调递增区间为4k1,4k1 (kZ) ,单调递减区间为4k 1,4k3 (kZ) 探究提高函数性质的综合问题,可以利用函数的周期性、对称性确定函数图象,充分利用已知区间上函数的性质,体现了转化思想 (1) 已知定义在R 上的奇函数f(x) 满足f(x
14、4) f(x) ,且在区间 0,2上是增函数,则 ( ) Af( 25)f(11)f(80) Bf(80)f(11)f( 25) Cf(11)f(80)f( 25) Df( 25)f(80)f(11) 答案D 解析由函数f(x) 是奇函数且f(x) 在 0,2 上是增函数可以推知,f(x)在 2,2 上递增,又f(x4) f(x) ?f(x8) f(x 4) f(x) ,故函数f(x) 以 8 为周期,f( 25) f( 1) ,f(11) f(3) f(34) f(1) ,精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 17 页f(8
15、0) f(0) ,故f( 25)f(80)f(11) (2) 函数yf(x)(x0)是奇函数,且当x(0, ) 时是增函数,若f(1) 0,求不等式fx(x 12)0 的解集解yf(x)为奇函数,且在(0, ) 上为增函数,yf(x) 在( , 0) 上也是增函数,且由f(1) 0 得f( 1) 0. 若fx(x12)0 f(1) ,则xx12xx12即 0 x(x12)1,解得12x1174或1174x0. 若fx(x12)0 f( 1),则xx12xx121由x(x12) 1,解得x?. 原不等式的解集是x|12x1174或1174x01. 等价转换要规范典例:(12 分) 函数f(x)
16、的定义域Dx|x0,且满足对于任意x1,x2D. 有f(x1x2)f(x1) f(x2) (1) 求f(1) 的值;(2) 判断f(x) 的奇偶性并证明;(3) 如果f(4) 1,f(3x 1)f(2x6)3,且f(x) 在(0, ) 上是增函数,求x的取值范围审题视角(1) 从f(1) 联想自变量的值为1, 进而想到赋值x1x2 1.(2) 判断f(x) 的奇偶性,就是研究f(x) 、f( x) 的关系从而想到赋值x1 1,x2x. 即f( x) f( 1) 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 17 页f(x) (3) 就
17、是要出现f(M)f(N) 的形式,再结合单调性转化为MN的形式求解规范解答解(1) 令x1x21,有f(11)f(1) f(1) ,解得f(1) 0.2分 (2)f(x) 为偶函数,证明如下:4 分 令x1x2 1,有f( 1)( 1) f( 1) f( 1) ,解得f( 1)0. 令x1 1,x2x,有f( x) f( 1)f(x) ,f( x) f(x) f(x)为偶函数 7 分 (3)f(44)f(4) f(4) 2,f(16 4) f(16) f(4) 3.8分 由f(3x1) f(2x6)3,变形为f(3x1)(2x6) f(64) (*) f(x) 为偶函数,f( x) f(x)
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