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第五讲:函数的单调性、奇偶性、周期性
【考点梳理】
1.增函数与减函数
一般地,设函数 的定义域为 :
(1)如果对于定义域 内某个区间 上的任意两个自变量的值 , ,当 时,都有
,那么就说函数 在区间 上是增函数.
(2)如果对于定义域 内某个区间 上的任意两个自变量的值 , ,当 时,都有
,那么就说函数 在区间 上是减函数.
2.函数的最大值与最小值
一般地,设函数 的定义域为 ,如果存在实数 满足:
(1)对于任意的 ,都有 ;存在 ,使得 ,那么,我们称 是函数
的最大值.
(2)对于任意的 ,都有 ;存在 ,使得 ,那么我们称 是函数
的最小值.
3.函数单调性的两个等价结论
设 则
(1) (或 在 上单调递增。
(2) (或 ⇔f(x)在 上单调递减.
4.函数的奇偶性
奇偶性 定义 图象特点
如果函数 的定义域内任意一个
偶函数 关于 对称
都有 ,那么函数 是偶函数
如果函数 的定义域内任意一个
奇函数 关于原点对称都有 ,那么函数 是奇函数
5.奇偶函数的性质
(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
(ⅰ)两个奇函数的和函数是奇函数,两个奇函数的积函数是偶函数.
(ⅱ)两个偶函数的和函数、积函数是偶函数.
(ⅲ)一个奇函数与一个偶函数的积函数是奇函数.
(3)若 是奇函数且 处有意义,则 .
6.函数的周期性
(1)周期函数:对于函数 ,如果存在一个非零常数 ,使得当 取定义域内的任何值时,都有
,那么就称函数 为周期函数,称 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) 常 见 结 论 : 若 , 则 ; 若 , 则 ; 若
,则 .
【典型题型讲解】
考点一:函数的单调性
【典例例题】
例1.若定义在R上的函数f(x)对任意两个不相等的实数a,b,总有 >0成立,则必有
( )
A.f(x)在R上是增函数 B.f(x)在R上是减函数
C.函数f(x)先增后减 D.函数f(x)先减后增
【方法技巧与总结】
函数单调性的判断方法
①定义法:根据增函数、减函数的定义,按照“取值—变形—判断符号—下结论”进行判断.
②图象法:就是画出函数的图象,根据图象的上升或下降趋势,判断函数的单调性.
③直接法:就是对我们所熟悉的函数,如一次函数、二次函数、反比例函数等,直接写出它们的单调区间.
【变式训练】
1.已知函数 ,若 ,则实数 的取值范围是___.
2.已知函数 的定义域为 ,且对任意两个不相等的实数 , 都有 ,则不等
式 的解集为( ).
A. B. C. D.
3.(2022·广东惠州·一模)已知 ,则当 时, 与 的大小关系是
( )
A. B. C. D.不确定
4.“ ”是“函数 是在 上的单调函数”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
5.已知函数 若 , , ,且
仅有1个零点,则实数m的取值范围为( )
A. B. C. D.
6.若函数 是 上的单调函数,则 的取值范围( )
A. B. C. D.考点二:判断函数的奇偶性
【典例例题】
例1.已知函数 ,则 ( )
A.是偶函数,且在 是单调递增 B.是奇函数,且在 是单调递增
C.是偶函数,且在 是单调递减 D.是奇函数,且在 是单调递减
【方法技巧与总结】
1、函数的奇偶性的判断:图像法、解析式法;
2、常见函数的奇偶性。
【变式训练】
1.下列函数中,在其定义域内既是奇函数又是减函数的是( )
A. B. C. D.
2.(2022·广东·二模)存在函数 使得对于 都有 ,则函数 可能为
( )
A. B. C. D.
3.(2022·广东湛江·一模)下列函数是奇函数,且函数值恒小于1的是( )
A. B.
C. D.
4.(2022·广东广东·一模)下列四个函数中,以 为周期且在 上单调递增的偶函数有( )
A. B.
C. D.
考点三:函数的奇偶性的应用
【典例例题】
例1.(2022·广东中山·高三期末)(多选)已知函数 ,则下列说法正确的是( )A.函数 是偶函数 B.函数 是奇函数
C.函数 在 上为增函数 D.函数 的值域为
例2.(2022·广东汕尾·高三期末)我国著名数学家华罗庚先生曾说:数缺形时少直观,形缺数时难入微,
数形结合百般好,隔裂分家万事休,在数学的学习和研究中,函数的解析式常用来研究函数图象的特征,
函数 的图象大致为( )
A. B.
C. D.
【方法技巧与总结】
函数单调性与奇偶性结合时,注意函数单调性和奇偶性的定义,以及奇偶函数图像的对称性.
【变式训练】
1.(2021·广东汕头·高三期末)已知偶函数f(x)在区间 上单调递减,若f(-1)=0,则满足f(m)>0的实数
m的取值范围是______.
2.(2022·广东·金山中学高三期末)已知函数 ,则 ________.
3.(2022·广东深圳·一模)已知函数 是定义域为R的奇函数,当 时, ,则
_________.
4.(2022·广东韶关·一模)已知函数 是定义在 上的奇函数,当 时, ,则5.(2022·广东·一模)已知函数 , ,则图象如图的函数可能是( )
A. B. C. D.
6.(2022·广东湛江·一模)下列函数是奇函数,且函数值恒小于1的是( )
A. B.
C. D.
7.(2022·广东广州·一模)若函数 的大致图象如图,则 的解析式可能是( )
A. B. C. D.8.(2022·广东广东·一模)函数 的部分图象大致为( )
A. B.
C. D.
考点四:函数的对称性和周期性
【典例例题】
例1.设函数 的定义域为D,若对任意的 ,且 ,恒有 ,则
称函数 具有对称性,其中点 为函数 的对称中心,研究函数
的对称中心,求 ( )
A.2022 B.4043 C.4044 D.8086
【方法技巧与总结】
(1)若函数 有两条对称轴 , ,则函数 是周期函数,且 ;
(2)若函数 的图象有两个对称中心 ,则函数 是周期函数,且
;
(3)若函数 有一条对称轴 和一个对称中心 ,则函数 是周期函数,
且 .【变式训练】
1.(2022·广东珠海·高三期末)已知 是定义域在 上的奇函数,且满足 .当
时, ,则 ( )
A. B. C.4 D.
2.已知定义在R上的函数 满足 ,且 是奇函数,则( )
A. 是偶函数 B. 的图象关于直线 对称
C. 是奇函数 D. 的图象关于点 对称
3.已知函数 的定义域为R,且 对任意 恒成立,又函数
的图象关于点 对称,且 ,则 ( )
A.2021 B. C.2022 D.
4.已知定义在R上的偶函数 满足 ,且当 时, ,则下面结论正确的
是( )
A. B.
C. D.
5.已知函数 满足 对任意 恒成立,又函数 的图象关于点
对称,且 则 ( )
A. B. C. D.
6.已知函数 是 上的奇函数,且 ,且当 时, ,则
的值为( )
A. B. C. D.7.已知 是定义在R上的奇函数,若 为偶函数且 ,则
( )
A. B. C. D.6
【巩固练习】
一、单选题
1.下列函数中,在其定义域内既是奇函数又是减函数的是( )
A. B. C. D.
2.已知函数 ,不等式 的解集为( )
A. B.
C. D.
3.已知函数 在区间 的最大值是M,最小值是m,则 的
值等于( )
A.0 B.10 C. D.
4.已知函数 的图象关于原点对称,且 ,当 时, ,则
( )
A.-11 B.-8 C. D.
二、多选题
5.下面关于函数 的性质,说法正确的是( )
A. 的定义域为 B. 的值域为
C. 在定义域上单调递减 D.点 是 图象的对称中心6.已知定义在R上的偶函数 的图像是连续的, , 在区间 上是
增函数,则下列结论正确的是( )
A. 的一个周期为6 B. 在区间 上单调递减
C. 的图像关于直线 对称 D. 在区间 上共有100个零点
7.(2022·重庆巴蜀中学高三阶段练习)已知函数 对任意 都有 ,若函数
的图象关于 对称,且对任意的 ,且 ,都有 ,若
,则下列结论正确的是( )
A. 是偶函数 B.
C. 的图象关于点 对称 D.
8.已知函数 , , ,则( )
A. 的图象关于 对称 B. 的图象没有对称中心
C.对任意的 , 的最大值与最小值之和为
D.若 ,则实数 的取值范围是
三、填空题
9.已知函数 是偶函数,则 __________.
10.已知函数 在 上的最小值为1,则 的值为________.
11.(2022·广东佛山·三模)已知函数 的图象关于原点对称,若 ,则
的取值范围为________.12.若函数f(x)同时满足:(1)对于定义域上的任意x,恒有 ;(2)对于定义域上
的任意 ,当 ,恒有 ,则称函数f(x)为“理想函数”,下列① ,②
,③ ,④ 四个函数中,能被称为“理想函数”的有
___________.(填出函数序号)