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2020高考数学文科大一轮复习导学案:第二章函数、导数及其应用2.3导学案
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知识点一 函数的奇偶性
1.判断正误
(1)偶函数的图象不一定过原点,奇函数的图象一定过原点.( × )
(2)若函数y=f(x+a)是定义在R上的偶函数,则函数y=f(x)关于直线x=a对称.( √ )
(3)若函数y=f(x+b)是定义在R上的奇函数,则函数y=f(x)关于点(b,0)中心对称.( √ )
2.(必修1P35例5改编)下列函数中为偶函数的是( B )
A.y=x2sinx B.y=x2cosx
C.y=|lnx| D.y=2-x
解析:根据偶函数的定义知偶函数满足f(-x)=f(x)且定义域关于原点对称,A选项为奇函数,B选项为偶函数,C选项定义域为(0,+∞),不具有奇偶性,D选项既不是奇函数,也不是偶函数.
3.(必修1P39A组第6题改编)已知函数f(x)是定义在R上的奇函数,且当x>0时,f(x)=x2+,则f(-1)等于( A )
A.-2 B.0
C.1 D.2
解析:f(-1)=-f(1)=-(1+1)=-2.
知识点二 周期性
1.周期函数
对于函数y=f(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(x+T)=f(x),那么就称函数y=f(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.
4.判断正误
(1)函数f(x)在定义域上满足f(x+a)=-f(x),则f(x)是周期为2a(a>0)的周期函数.( √ )
(2)函数f(x)为R上的奇函数,且f(x+2)=f(x),则f(2 014)=0.( √ )
5.已知定义在R上的函数f(x)满足f(x)=-f(x+2),当x∈(0,2]时,f(x)=2x+log2x,则f(2 015)=( D )
A.5 B.
C.2 D.-2
解析:由f(x)=-f(x+2),得f(x+4)=f(x),所以函数f(x)是周期为4的周期函数,所以f(2 015)=f(503×4+3)=f(3)=f(1+2)=-f(1)=-(2+0)=-2,故选D.
1.函数奇偶性常用结论
(1)如果函数f(x)是偶函数,那么f(x)=f(|x|).
(2)奇函数在两个对称的区间上具有相同的单调性;偶函数在两个对称的区间上具有相反的单调性.
(3)在公共定义域内有:奇±奇=奇,偶±偶=偶,奇×奇=偶,偶×偶=偶,奇×偶=奇.
2.函数周期性常用结论
对f(x)定义域内任一自变量的值x:
(1)若f(x+a)=-f(x),则T=2a(a>0).
(2)若f(x+a)=,则T=2a(a>0).
(3)若f(x+a)=-,则T=2a(a>0).
考向一 函数的奇偶性
方向1 函数奇偶性的判断
【例1】 (2019·福州市一模)下列函数为偶函数的是( )
A.y=tan(x+) B.y=x2+e|x|
C.y=xcosx D.y=ln|x|-sinx
【解析】 对于选项A,易知y=tan(x+)为非奇非偶函数;对于选项B,设f(x)=x2+e|x|,则f(-x)=(-x)2+e|-x|=x2+e|x|=f(x),所以y=x2+e|x|为偶函数;对于选项C,设f(x)=xcosx,则f(-x)=-xcos(-x)=-xcosx=-f(x),所以y=xcosx为奇函数;对于选项D,设f(x)=ln|x|-sinx,则f(2)=ln2-sin2,f(-2)=ln2-sin(-2)=ln2+sin2≠f(2),所以y=ln|x|-sinx为非奇非偶函数,故选B.
【答案】 B
方向2 函数奇偶性的应用
【例2】 (1)(2019·贵阳市摸底考试)已知函数f(x)=a-(a∈R)是奇函数,则函数f(x)的值域为( )
A.(-1,1) B.(-2,2)
C.(-3,3) D.(-4,4)
(2)(2019·河南许昌二模)已知函数f(x)=的最大值为M,最小值为m,则M+m等于( )
A.0 B.2
C.4 D.8
【解析】 (1)解法1:由f(x)是奇函数知f(-x)=-f(x),所以a-=-a+,得2a=+,所以a=+=1,所以f(x)=1-.因为ex+1>1,所以0f(6),所以f(3)>f(6).
奇、偶函数的一组性质及其应用
函数的奇偶性是高考的重点内容之一,考查内容灵活多样,特别是与函数其他性质的综合应用更加突出.这类问题从通性通法的角度来处理,显得较为繁琐.若能灵活利用函数的奇偶性的性质,常能达到化难为易、事半功倍的效果.笔者撷取近年高考题和联赛题为例,归纳出奇、偶函数的一组性质及其应用.
性质1 若函数f(x)是奇函数,且g(x)=f(x)+c,则必有g(-x)+g(x)=2c.
简证 由于函数f(x)是奇函数,所以f(-x)=-f(x),所以g(-x)+g(x)=f(-x)+c+f(x)+c=2c.
典例1 已知函数f(x)=ax3+bsinx+4(a,b∈R),f(lg(log210))=5,则f(lg(lg2))=( )
A.-5 B.-1
C.3 D.4
【解析】 设g(x)=ax3+bsinx,则f(x)=g(x)+4,且函数g(x)为奇函数.
又lg(lg2)+lg(log210)=lg(lg2·log210)=lg1=0,所以f(lg(lg2))+f(lg(log210))=2×4=8,所以f(lg(lg2))=3.故选C.
【答案】 C
典例2 设函数f(x)=的最大值、最小值分别为M,N,则M+N=________.
【解析】 f(x)===+1.设g(x)=,则f(x)=g(x)+1,且函数g(x)为奇函数.对于一个奇函数来说,其最大值与最小值之和为0,即[g(x)]max+[g(x)]min=0,而M=[g(x)]max+1,N=[g(x)]min+1,所以M+N=2.
【答案】 2
性质2 若函数f(x)是奇函数,则函数g(x)=f(x-a)+h的图象关于点(a,h)对称.
简证 函数g(x)=f(x-a)+h的图象可由f(x)的图象平移得到,不难知结论成立.
典例3 (2019·武汉市调研)函数f(x)=++的对称中心为( )
A.(-4,6) B.(-2,3)
C.(-4,3) D.(-2,6)
【解析】 设g(x)=---.
则g(-x)=---
=++=-g(x),故g(x)为奇函数.
易知f(x)=3-(++)=g(x+2)+3,所以函数f(x)的对称中心为(-2,3).故选B.
【答案】 B
典例4 设α,β分别满足方程α3-3α2+5α-4=0,β3-3β2+5β-2=0,则α+β=________.
【解析】 设g(x)=x3+2x,则g(x)为单调递增的奇函数.设f(x)=x3-3x2+5x,则f(x)=g(x-1)+3,故f(x)关于点(1,3)中心对称.
观察题目条件α3-3α2+5α-4=0,β3-3β2+5β-2=0,知f(α)=4,f(β)=2.
所以f(α)+f(β)=6,则点(α,4)与点(β,2)关于点(1,3)对称,故α+β=2.
【答案】 2
性质3 若函数f(x)为偶函数,则f(x)=f(|x|).
简证 当x≥0时,|x|=x,所以f(|x|)=f(x);
当xf(2x-1)成立的x的取值范围是( )
A.(,1)
B.(-∞,)∪(1,+∞)
C.(-,)
D.(-∞,-)∪(,+∞).
【解析】 易知函数f(x)的定义域为R,且f(x)为偶函数.
当x≥0时,f(x)=ln(1+x)-,易知此时f(x)单调递增.
所以f(x)>f(2x-1)⇒f(|x|)>f(|2x-1|),所以|x|>|2x-1|,解得