高中数学人教A版 (2019)必修 第一册3.1 函数的概念及其表示精练
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一、周期函数的定义
1、周期函数:对于函数,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,那么就称函数为周期函数,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的最小正周期.
3、函数的周期性的常用结论(是不为0的常数)
(1)若,则;
(2)若,则;
(3)若,则;
(4)若,则;
(5)若,则;
(6)若,则();
二、函数的对称性
1、函数对称性的常用结论
(1)若,则函数图象关于对称;
(2)若,则函数图象关于对称;
(3)若,则函数图象关于对称;
(4)若,则函数图象关于对称;
2、函数的奇偶性与函数的对称性的关系
(1)若函数满足,则其函数图象关于直线对称,
当时可以得出,函数为偶函数,即偶函数为特殊的线对称函数;
(2)若函数满足,则其函数图象关于点对称,
当,时可以得出,函数为奇函数,即奇函数为特殊的点对称函数;
三、函数对称性与周期性的关系
1、若函数关于直线与直线对称,那么函数的周期是;
2、若函数关于点对称,又关于点对称,那么函数的周期是;
3、若函数关于直线,又关于点对称,那么函数的周期是.
四、函数的奇偶性、周期性、对称性的关系
1、 = 1 \* GB3 ①函数是偶函数; = 2 \* GB3 ②函数图象关于直线对称; = 3 \* GB3 ③函数的周期为.
2、 = 1 \* GB3 ①函数是奇函数; = 2 \* GB3 ②函数图象关于点对称; = 3 \* GB3 ③函数的周期为.
3、 = 1 \* GB3 ①函数是奇函数; = 2 \* GB3 ②函数图象关于直线对称; = 3 \* GB3 ③函数的周期为.
4、 = 1 \* GB3 ①函数是偶函数; = 2 \* GB3 ②函数图象关于点对称; = 3 \* GB3 ③函数的周期为.
其中,上面每组三个结论中的任意两个能够推出第三个。
五、类周期函数
1、类周期函数的定义
若满足:或,则横坐标每增加个单位,则函数值扩大倍.此函数称为周期为的类周期函数.
类周期函数图象倍增函数图象
2、倍增函数
若函数满足或,则横坐标每扩大倍,则函数值扩大倍.此函数称为倍增函数.
注意当时,构成一系列平行的分段函数,.
题型一 判断证明函数的周期性
【例1】定义在上的函数满足,则下列函数中是周期函数的是( )
A. B. C. D.
【变式1-1】定义在上的函数满足,则下列是周期函数的是( )
A. B. C. D.
【变式1-2】已知是定义域为的偶函数,且满足,则下面给出的等式中不恒成立的是( )
A. B. C. D.
【变式1-3】已知函数,求证:为周期函数.
题型二 利用函数的周期求函数值
【例2】已知函数是定义在上的周期函数,且周期为2,当时,,则( )
A. B. C. D.
【变式2-1】设是定义在R上且周期为2的函数,当时,其中.若,则________.
【变式2-2】已知函数,则__________.
【变式2-3】已知为上的奇函数,满足,且当时,,则( )
A.-4 B.-3 C.4 D.3
【变式2-4】若定义在上的偶函数满足,且当时,,则的值等于( )
A. B. C. D.
【变式2-5】若定义在实数集R上的偶函数满足,,对任意的恒成立,则( )
A.4 B.3 C.2 D.1
【变式2-6】已知函数是定义在上的偶函数,若对于,都有,且当时,,则的值为( )
A.0 B.2 C.3 D.
【变式2-7】已知是定义在上的奇函数,且对任意实数,恒有,若,则______.
【变式2-8】已知是R上的偶函数,对任意R, 都有,且,则的值为( )
A.0 B. C.2 D.6
【变式2-9】的定义域为,且,,则( )
A.3 B.2 C.0 D.1
【变式2-10】已知是定义在上的函数,且,若,则____________
题型三 利用奇偶性与对称性求函数周期
【例3】已知是定义在R上的函数,为偶函数且为奇函数,则下列选项正确的是( )
A.函数的周期为2 B.函数的周期为3
C. D.
【变式3-1】已知函数是偶函数,且函数的图像关于点对称,当时,,则( )
A. B. C.0 D.2
【变式3-2】已知函数的图象关于直线对称,函数关于点对称,则下列说法正确的是( )
A. B. C.的周期为2 D.
【变式3-3】设函数的定义域为,为奇函数,为偶函数,则函数的周期为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【变式3-4】已知是定义域为的奇函数,且为偶函数.若,则______.
题型四 综合利用函数性质比较大小
【例4】定义在上的函数满足:成立且在上单调递增,设,,,则,,的大小关系是( )
A. B. C. D.
【变式4-1】已知定义在R上的函数的图象关于点对称,,且函数在上单调递增,则( )
A. B.
C. D.
【变式4-2】定义在上的奇函数满足且在上是增函数,则( )
A. B.
C. D.
【变式4-3】已知定义在上的奇函数满足,且在区间上是增函数,则( )
A. B.
C. D.
题型五 利用周期性求函数解析式
【例5】已知是定义在上周期为的函数,当时,,那么当时, ______.
【变式5-1】设是定义在R上以2为周期的奇函数,当时,,则函数在上的解析式___________.
【变式5-2】设是定义在上周期为4的偶函数,且当时,,则函数在上的解析式为__________.
【变式5-3】设是定义在上以2为周期的奇函数,当时,,则函数在[4,6]上的解析式是__________
题型六 类周期函数问题
【例6】定义域为的函数满足,当时,,若当时,函数恒成立,则实数的取值范围为
A.B.C.D.
【变式6-1】设函数的定义域为,满足,且当时,.若对任意,都有,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【变式6-2】设函数的定义域为R,满足,且当时,.若对任意,都有,则m的取值范围是______.
【变式6-3】定义域为的函数满足,当时,,若时,恒成立,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
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