1、第4课时 函数的奇偶性与单调性基础过关1奇偶性: 定义:如果对于函数f (x)定义域内的任意x都有 ,则称f (x)为奇函数;若 ,则称f (x)为偶函数. 如果函数f (x)不具有上述性质,则f (x)不具有 . 如果函数同时具有上述两条性质,则f (x) . 简单性质:1) 图象的对称性质:一个函数是奇函数的充要条件是它的图象关于 对称;一个函数是偶函数的充要条件是它的图象关于 对称.2) 函数f(x)具有奇偶性的必要条件是其定义域关于 对称.2与函数周期有关的结论:已知条件中如果出现、或(、均为非零常数,),都可以得出的周期为 ;的图象关于点中心对称或的图象关于直线轴对称,均可以得到周期
2、 典型例题例1. 判断下列函数的奇偶性.(1)f(x)=;(2)f(x)=log2(x+) (xR);(3)f(x)=lg|x-2|.解:(1)x2-10且1-x20,x=1,即f(x)的定义域是-1,1.f(1)=0,f(-1)=0,f(1)=f(-1),f(-1)=-f(1),故f(x)既是奇函数又是偶函数.(2)方法一 易知f(x)的定义域为R,又f(-x)=log2-x+=log2=-log2(x+)=-f(x),f(x)是奇函数.方法二 易知f(x)的定义域为R,又f(-x)+f(x)=log2-x+log2(x+)=log21=0,即f(-x)=-f(x),f(x)为奇函数.(3)
3、由|x-2|0,得x2.f(x)的定义域x|x2关于原点不对称,故f(x)为非奇非偶函数.变式训练1:判断下列各函数的奇偶性:(1)f(x)=(x-2);(2)f(x)=;(3)f(x)=解:(1)由0,得定义域为-2,2),关于原点不对称,故f(x)为非奇非偶函数.(2)由得定义域为(-1,0)(0,1).这时f(x)=.f(-x)=-f(x)为偶函数.(3)x-1时,f(x)=x+2,-x1,f(-x)=-(-x)+2=x+2=f(x).x1时,f(x)=-x+2,-x-1,f(-x)=x+2=f(x).-1x1时,f(x)=0,-1-x1,f(-x)=0=f(x).对定义域内的每个x都有
4、f(-x)=f(x).因此f(x)是偶函数.例2 已知函数f (x),当x,yR时,恒有f(x+y)=f(x)+f(y).(1)求证:f(x)是奇函数;(2)如果xR+,f(x)0,并且f(1)=-,试求f(x)在区间-2,6上的最值.(1)证明: 函数定义域为R,其定义域关于原点对称.f(x+y)=f(x)+f(y),令y=-x,f(0)=f(x)+f(-x).令x=y=0,f(0)=f(0)+f(0),得f(0)=0.f(x)+f(-x)=0,得f(-x)=-f(x),f(x)为奇函数.(2)解:方法一 设x,yR+,f(x+y)=f(x)+f(y),f(x+y)-f(x)=f(y).xR
5、+,f(x)0,f(x+y)-f(x)0,f(x+y)f(x).x+yx,f(x)在(0,+)上是减函数.又f(x)为奇函数,f(0)=0,f(x)在(-,+)上是减函数.f(-2)为最大值,f(6)为最小值.f(1)=-,f(-2)=-f(2)=-2f(1)=1,f(6)=2f(3)=2f(1)+f(2)=-3.所求f(x)在区间-2,6上的最大值为1,最小值为-3.方法二 设x1x2,且x1, x2R.则f(x2-x1)=fx2+(-x1)=f(x2)+f(-x1)=f(x2)-f(x1).x2-x10,f(x2-x1)0.f(x2)-f(x1)0.即f(x)在R上单调递减.f(-2)为最
6、大值,f(6)为最小值.f(1)=-, f(-2)=-f(2)=-2f(1)=1,f(6)=2f(3)=2f(1)+f(2)=-3.所求f(x)在区间-2,6上的最大值为1,最小值为-3.变式训练2:已知f(x)是R上的奇函数,且当x(-,0)时,f(x)=-xlg(2-x),求f(x)的解析式. 解:f(x)是奇函数,可得f(0)=-f(0),f(0)=0.当x0时,-x0,由已知f(-x)=xlg(2+x),-f(x)=xlg(2+x),即f(x)=-xlg(2+x) (x0).f(x)= 即f(x)=-xlg(2+|x|) (xR).例3 已知函数f(x)的定义域为R,且满足f(x+2)
7、=-f(x).(1)求证:f(x)是周期函数;(2)若f(x)为奇函数,且当0x1时,f(x)=x,求使f(x)=-在0,2 009上的所有x的个数.(1)证明: f(x+2)=-f(x),f(x+4)=-f(x+2)=-f(x)=f(x),f(x)是以4为周期的周期函数.(2)解: 当0x1时,f(x)=x,设-1x0,则0-x1,f(-x)=(-x)=-x.f(x)是奇函数,f(-x)=-f(x),-f(x)=-x,即f(x)= x. 故f(x)= x(-1x1) 又设1x3,则-1x-21,f(x-2)= (x-2), 又f(x-2)=-f(2-x)=-f(-x)+2)=-f(-x)=-
8、f(x),-f(x)=(x-2),f(x)=-(x-2)(1x3). f(x)=由f(x)=-,解得x=-1.f(x)是以4为周期的周期函数.故f(x)=-的所有x=4n-1 (nZ). 令04n-12 009,则n,又nZ,1n502 (nZ),在0,2 009上共有502个x使f(x)=-.变式训练3:已知函数f(x)=x2+|x-a|+1,aR.(1)试判断f(x)的奇偶性;(2)若-a,求f (x)的最小值.解:(1)当a=0时,函数f(-x)=(-x)2+|-x|+1=f(x),此时,f(x)为偶函数.当a0时,f(a)=a2+1,f(-a)=a2+2|a|+1,f(a)f(-a),
9、f(a)-f(-a),此时,f(x) 为非奇非偶函数.(2)当xa时,f(x)=x2-x+a+1=(x-)2+a+,a,故函数f(x)在(-,a上单调递减,从而函数f(x)在(-,a上的最小值为f(a)=a2+1.当xa时,函数f(x)=x2+x-a+1=(x+)2-a+,a-,故函数f(x)在a,+)上单调递增,从而函数f(x)在a,+)上的最小值为f(a)=a2+1. 综上得,当-a时,函数f(x)的最小值为a2+1.小结归纳1奇偶性是某些函数具有的一种重要性质,对一个函数首先应判断它是否具有这种性质. 判断函数的奇偶性应首先检验函数的定义域是否关于原点对称,然后根据奇偶性的定义判断(或证明)函数是否具有奇偶性. 如果要证明一个函数不具有奇偶性,可以在定义域内找到一对非零实数a与a,验证f(a)f(a)0.2对于具有奇偶性的函数的性质的研究,我们可以重点研究y轴一侧的性质,再根据其对称性得到整个定义域上的性质.3函数的周期性:第一应从定义入手,第二应结合图象理解.