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专题3.3 函数的奇偶性与周期性
新课程考试要求 1.理解函数的奇偶性,会判断函数的奇偶性,了解函数的周期性.
培养学生数学抽象(例5.6.14.15)、数学运算(例3等)、逻辑推理(例2)、直观想
核心素养
象(例9.10)等核心数学素养.
1.判断函数的奇偶性与周期性;
考向预测 2.函数的奇偶性、周期性,通常与抽象函数、函数的图象以及函数的单调性结合考
查,常结合三角函数加以考查,有时与数列结合考查周期数列相关问题.
【知识清单】
1.函数的奇偶性
奇偶性 定义 图象特点
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
偶函数 关于 y 轴 对称
么函数f(x)是偶函数
如果对于函数f(x)的定义域内任意一个x,都有 f ( - x ) =- f ( x ) ,
奇函数 关于原点对称
那么函数f(x)是奇函数
2.函数的周期性
(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.
【考点分类剖析】
考点一 :函数奇偶性的判断
【典例1】【多选题】(2020·浙江杭州市·杭州高级中学高一月考)已知函数 的定义域都是R,
且 是奇函数, 是偶函数,则( )
A. 是奇函数 B. 是奇函数
C. 是偶函数 D. 是偶函数
【典例2】【多选题】(2021·浙江高一期末)下列函数中是偶函数,且在 为增函数的是( )
A. B.C. D.
【知识拓展】
(1)奇、偶函数定义域的特点.
由于f(x)和f(-x)须同时有意义,所以奇、偶函数的定义域关于原点对称.这是函数具有奇偶性的必要不充
分条件,所以首先考虑定义域;
(2)奇、偶函数的对应关系的特点.
①奇函数有f(-x)=-f(x) f(-x)+f(x)=0 =-1(f(x)≠0);
②偶函数有f(-x)=f(x) f(-x)-f(x)=0 =1(f(x)≠0).
⇔ ⇔
(3)函数奇偶性的三个关注点.
⇔ ⇔
①若奇函数在原点处有定义,则必有f(0)=0.有时可以用这个结论来否定一个函数为奇函数;
②既是奇函数又是偶函数的函数只有一种类型,即f(x)=0,x∈D,其中定义域D是关于原点对称的非空集
合;
③函数根据奇偶性可分为奇函数、偶函数、既奇又偶函数、非奇非偶函数.
(4)奇、偶函数图象对称性的应用.
①若一个函数的图象关于原点对称,则这个函数是奇函数;
②若一个函数的图象关于y轴对称,则这个函数是偶函数.
【变式探究】
1.(2019·天津耀华中学高三月考)下列函数中,既不是奇函数,也不是偶函数的是( )
1
y x
A. x B.y 1x2
y 2x 2x y xex
C. D.
2.(2021·上海高三二模)设 ,则“ 图象经过点 ”是“
是偶函数”的( )
A.充分非必要条件 B.必要非充分条件
C.充要条件 D.既非充分又非必要条件
考点二:函数奇偶性的应用
ex 1
【典例3】(2019·全国高考真题(文))设f(x)为奇函数,且当x≥0时,f(x)= ,
则当x<0时,f(x)= ( )ex 1 ex 1
A. B.
ex 1 ex 1
C. D.
【典例4】(2021·黑龙江哈尔滨三中高三三模(文))已知函数 为奇函数,当 时,
,且 ,则 ( )
A. B. C. D.
【典例5】(2021·黑龙江齐齐哈尔市·高三三模(理))已知实数 , 满足
,则 ___________.
【总结提升】
函数奇偶性的应用
(1)求函数解析式
①将所求解析式自变量的范围转化为已知解析式中自变量的范围;②将转化后的自变量代入已知解析式;
③利用函数的奇偶性求出解析式.
(2)求参数值
在定义域关于原点对称的前提下,根据奇函数满足f(-x)=-f(x)或偶函数满足f(-x)=f(x)列等式,根
据等式两侧对应相等确定参数的值.特别要注意的是:若能够确定奇函数的定义域中包含0,可以根据
f(0)=0列式求解,若不能确定则不可用此法.
【变式探究】
x2 2x,x0
f x
1.(2019·江西江西师大附中高三高考模拟(文))若函数 x2 ax,x0 为奇函数,则实数
a
的值为( )
A.2 B.2 C.1 D.1
2.【多选题】(2021·全国高一课时练习)设f(x)为偶函数,且在区间(-∞,0)内单调递增,f(-2)=0,则下列
区间中使得xf(x)<0的有( )
A.(-1,1) B.(0,2)
C.(-2,0) D.(2,4)3.(2021·上海高三二模)已知函数 为奇函数,若 ,则 ___________.
考点三:函数周期性及其应用
【典例6】(2021·广德市实验中学高三月考(文))已知对 , ,当
时, ,则 ( )
A. B. C. D.
【典例7】(2021·山东青岛市·高三二模)已知定义在 上的函数 的图象连续不断,有下列四个命题:
甲: 是奇函数;
乙: 的图象关于直线 对称;
丙: 在区间 上单调递减;
丁:函数 的周期为2.
如果只有一个假命题,则该命题是( )
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
f(x) (,)
【典例8】(2020·四川省石室中学高三一模(文))已知 是定义域为 的奇函数,满足
f(1 x) f(1 x),若 f(1)2 ,则 f 1 f 2 f 3 f 2020 ( )
2020 2 0 2020
A. B. C. D.
【规律方法】
2
1.求函数周期的方法求一般函数周期常用递推法和换元法,形如y=Asin(ωx+φ),用公式T= 计算.
递推法:若f(x+a)=-f(x),则f(x+2a)=f[(x+a)+a]=-f(x+a)=f(x),所以周期T=2a.换元法:若f(x+
a)=f(x-a),令x-a=t,x=t+a,则f(t)=f(t+2a),所以周期T=2a.2.判断函数的周期只需证明f(x+T)=f(x)(T≠0)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.
3.根据函数的周期性,可以由函数局部的性质得到函数的整体性质,在解决具体问题时,要注意结论:
若T是函数的周期,则kT(k∈Z且k≠0)也是函数的周期.
【变式探究】
(f x) (f x1)
1.(2020·六盘山高级中学高三三模(文))奇函数 的定义域为R,若 为偶函数,且
f(﹣1)=﹣1 (f 2018) (f 2019)
,则 =( )
A.﹣2 B.﹣1 C.0 D.1
2.(2019·广东高考模拟(文))已知f(x)是定义在R上的奇函数,满足f(1+x)=f(1−x),且f(1)=a,
则f(2)+f(3)+f(4)=( )
A.0 B.−a C.a D.3a
R f(x) f(x2)f(x) 0 x1
3.(2019·山东高考模拟(文))已知定义在 上的奇函数 满足 ,当 时,
f(x) x2 f(1) f(2) f(3)L f(2019)
,则 ( )
A.2019 B.0 C.1 D.-1
考点四:函数性质的综合应用
【典例8】(2021·宁夏银川市·贺兰县景博中学高三二模(文))已知函数 是定义在 上的奇函数,
且满足 ,数列 是首项为 、公差为 的等差数列,则
的值为( )
A. B. C. D.
f x 0,
【典例9】(2020·山西省高三其他(文))已知函数 是定义在R上的偶函数,且在区间 单
f log a f log a2f 1
调递增,若实数a满足 2 1 ,则a的取值范围是( )
21 1
,1 ,2
A. 2 B.1,2 C. 2 D. 0,2
f(x) f(x) f(2x)0
【典例10】【多选题】(2020·山东省高三其他)已知偶函数 满足 ,则下列说
法正确的是( ).
f(x) f(x)
A.函数 是以2为周期的周期函数 B.函数 是以4为周期的周期函数
f(x1) f(x3)
C.函数 为奇函数 D.函数 为偶函数
3 3
f x f x
【典例11】(2020·重庆高三其他(文))定义在R上的奇函数 f x 满足: 4 4 ,且
3
x 0,
当 4 时, f xlog (x1)m,若 f 100log 3,则实数m的值为( )
2 2
A.2 B.1 C.0 D.-1
【典例12】(2021·湖南高三三模)函数 的定义域为D,对D内的任意 ,当 时,恒有
,则称 为非减函数.已知 是定义域为 的非减函数,且满足:①对任意
, .②对任意 .则 的值为________.
【规律方法】
函数性质综合应用问题的常见类型及解题策略
(1)函数单调性与奇偶性的综合.注意函数单调性及奇偶性的定义,以及奇、偶函数图象的对称性.
(2)周期性与奇偶性的综合.此类问题多考查求值问题,常利用奇偶性及周期性进行变换,将所求函数值
的自变量转化到已知解析式的函数定义域内求解.
(3)单调性、奇偶性与周期性的综合.解决此类问题通常先利用周期性转化自变量所在的区间,然后利用
奇偶性和单调性求解.
(4)应用奇函数图象关于原点对称,偶函数图象关于y轴对称.
【变式探究】x2 4x,
gx x0
1.(2020·山西省高三其他(文))已知函数 4xx2,
x0
, f x xgx,若
f 2a f 2a
,则实数a的取值范围是( )
2 2 2 2
1, 2, , ,
A. 3 B. 3 C. 3 D. 3
f x 0,
2.(2019·梅州市梅县区松口中学高三月考(理))设 是定义域为R的偶函数,且在 单调递
减,则( )
1 3 2
A. f log 3 4 f 2 2 f 2 3
1 2 3
B. f log 3 4 f 2 3 f 2 2
3 2 1
C. f 2 2 f 2 3 f log 3 4
2 3 1
D. f 2 3 f 2 2 f log 3 4
f x2f 2x
3.(2020·广西壮族自治区南宁三中高三月考(文))定义在R上的奇函数满足 ,
x0,1 f xlog x1 f x 3,4
当 时, 4 ,则 在 上( )
f x0 f x0
A.是减函数,且 B.是增函数,且
f x0 f x0
C.是减函数,且 D.是增函数,且
4.(2020·江西省高三其他(理))已知函数 是定义域为 的偶函数,且 在 上单调
递增,则不等式 的解集为____.