高中数学必修1函数的基本性质1.奇偶性(1)定义:如果对于函数f (x )定义域内的任意x 都有f (-x )=-f (x ),则称f (x )为奇函数;如果对于函数f (x )定义域内的任意x 都有f (-x )=f (x ),则称f (x )为偶函数。
如果函数f (x )不具有上述性质,则f (x )不具有奇偶性.如果函数同时具有上述两条性质,则f (x )既是奇函数,又是偶函数。
注意:○1 函数是奇函数或是偶函数称为函数的奇偶性,函数的奇偶性是函数的整体性质; ○2 由函数的奇偶性定义可知,函数具有奇偶性的一个必要条件是,对于定义域内的任意一个x ,则-x 也一定是定义域内的一个自变量(即定义域关于原点对称)。
(2)利用定义判断函数奇偶性的格式步骤:○1 首先确定函数的定义域,并判断其定义域是否关于原点对称; ○2 确定f (-x )与f (x )的关系; ○3 作出相应结论: 若f (-x ) = f (x ) 或 f (-x )-f (x ) = 0,则f (x )是偶函数;若f (-x ) =-f (x ) 或 f (-x )+f (x ) = 0,则f (x )是奇函数。
(3)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原点对称;一个函数是偶函数的充要条件是它的图象关于y 轴对称;②设()f x ,()g x 的定义域分别是12,D D ,那么在它们的公共定义域上:奇+奇=奇,奇⨯奇=偶,偶+偶=偶,偶⨯偶=偶,奇⨯偶=奇2.单调性(1)定义:一般地,设函数y =f (x )的定义域为I , 如果对于定义域I 内的某个区间D 内的任意两个自变量x 1,x 2,当x 1<x 2时,都有f (x 1)<f (x 2)(f (x 1)>f (x 2)),那么就说f (x )在区间D 上是增函数(减函数);注意:○1 函数的单调性是在定义域内的某个区间上的性质,是函数的局部性质; ○2 必须是对于区间D 内的任意两个自变量x 1,x 2;当x 1<x 2时,总有f (x 1)<f (x 2) (2)如果函数y =f (x )在某个区间上是增函数或是减函数,那么就说函数y =f (x )在这一区间具有(严格的)单调性,区间D 叫做y =f (x )的单调区间。
(3)设复合函数y = f [g(x )],其中u =g(x ) , A 是y = f [g(x )]定义域的某个区间,B 是映射g : x →u =g(x ) 的象集: ①若u =g(x ) 在 A 上是增(或减)函数,y = f (u )在B 上也是增(或减)函数,则函数y = f [g(x )]在A 上是增函数;②若u =g(x )在A 上是增(或减)函数,而y = f (u )在B 上是减(或增)函数,则函数y = f [g(x )]在A 上是减函数。
(4)判断函数单调性的方法步骤利用定义证明函数f (x )在给定的区间D 上的单调性的一般步骤:○1 任取x 1,x 2∈D ,且x 1<x 2; ○2 作差f (x 1)-f (x 2); ○3 变形(通常是因式分解和配方);○4 定号(即判断差f (x 1)-f (x 2)的正负);○5 下结论(即指出函数f (x )在给定的区间D 上的单调性)。
(5)简单性质①奇函数在其对称区间上的单调性相同;②偶函数在其对称区间上的单调性相反;③在公共定义域内:增函数+)(x f 增函数)(x g 是增函数;减函数+)(x f 减函数)(x g 是减函数;增函数-)(x f 减函数)(x g 是增函数;减函数-)(x f 增函数)(x g 是减函数。
3.最值(1)定义:最大值:一般地,设函数y =f (x )的定义域为I ,如果存在实数M 满足:①对于任意的x ∈I ,都有f (x )≤M ;②存在x 0∈I ,使得f (x 0) = M 。
那么,称M 是函数y =f (x )的最大值。
最小值:一般地,设函数y =f (x )的定义域为I ,如果存在实数M 满足:①对于任意的x ∈I ,都有f (x )≥M ;②存在x 0∈I ,使得f (x 0) = M 。
那么,称M 是函数y =f (x )的最大值。
注意:○1 函数最大(小)首先应该是某一个函数值,即存在x 0∈I ,使得f (x 0) = M ; ○2 函数最大(小)应该是所有函数值中最大(小)的,即对于任意的x ∈I ,都有f (x )≤M (f (x )≥M )。
(2)利用函数单调性的判断函数的最大(小)值的方法:○1 利用二次函数的性质(配方法)求函数的最大(小)值; ○2 利用图象求函数的最大(小)值; ○3 利用函数单调性的判断函数的最大(小)值: 如果函数y =f (x )在区间[a ,b ]上单调递增,在区间[b ,c ]上单调递减则函数y =f (x )在x =b 处有最大值f (b ); 如果函数y =f (x )在区间[a ,b ]上单调递减,在区间[b ,c ]上单调递增则函数y =f (x )在x =b 处有最小值f (b );4.周期性(1)定义:如果存在一个非零常数T ,使得对于函数定义域内的任意x ,都有f (x+T )= f (x ),则称f (x )为周期函数;(2)性质:①f (x+T )= f (x )常常写作),2()2(T x f T x f -=+若f (x )的周期中,存在一个最小的正数,则称它为f (x )的最小正周期;②若周期函数f (x )的周期为T ,则f (ωx )(ω≠0)是周期函数,且周期为||ωT。
四.典例解析【奇偶性典型例题】例1.以下五个函数:(1))0(1≠=x x y ;(2)14+=x y ;(3)x y 2=;(4)x y 2log =; (5))1(log 22++=x x y ,其中奇函数是____ __,偶函数是__ ____,非奇非偶函数是 _________点评:判断函数的奇偶性是比较基本的问题,难度不大,解决问题时应先考察函数的定义域,若函数的解析式能化简,一般应考虑先化简,但化简必须是等价变换过程(要保证定义域不变)。
题型二:奇偶性的应用例2.设f (x )是定义在R 上的奇函数,若当x ≥0时,f (x )=lo g 3(1+x ),则f (-2)=____ _。
例3.已知()f x 奇函数,当x ∈(0,1)时,1()lg 1f x x=+,那么当x ∈(-1,0)时,()f x 的表达式是 .例4.若奇函数()f x 是定义在(1-,1)上的增函数,试求a 的范围:2(2)(4)0f a f a -+-<.解:由已知得2(2)(4)f a f a -<--因f(x)是奇函数,故 22(4)(4)f a f a --=-,于是2(2)(4)f a f a -<-.又()f x 是定义在(-1,1)上的增函数,从而22322412113321415335a a a a a a a a a ⎧⎧-<<-<-⎪⎪-<-<⇒<<⇒<<⎨⎨⎪⎪-<-<-<<<<⎩⎩或即不等式的解集是(3,2)【单调性典型例题】例1.(1)()(21),f x a x b R =-+设函数是上的减函数则a 的范围为( )A .12a ≥B .12a ≤C .12a >-D .12a < (2)函数2([0,)y x bx c x =++∈+∞)是单调函数的充要条件是( )A .0b ≥B .0b ≤C .0b >D .0b <(3)已知()f x 在区间(,)-∞+∞上是减函数,,a b R ∈且0a b +≤,则下列表达正确的是( )A .()()[()()]f a f b f a f b +≤-+B .()()()()f a f b f a f b +≤-+-C .()()[()()]f a f b f a f b +≥-+D .()()()()f a f b f a f b +≥-+-提示:0a b +≤可转化为a b ≤-和b a ≤-在利用函数单调性可得.(4) 如右图是定义在闭区间上的函数()y f x =的图象,该函数的单调增区间为例2.画出下列函数图象并写出函数的单调区间(1)22||1y x x =-++ (2)2|23|y x x =-++例3.根据函数单调性的定义,证明函数 在 上是减函数.例4.设)(x f 是定义在R 上的函数,对m 、R n ∈恒有)()()(n f m f n m f ⋅=+,且当0>x 时,1)(0<<x f 。
(1)求证:1)0(=f ; (2)证明:R x ∈时恒有0)(>x f ;(3)求证:)(x f 在R 上是减函数; (4)若()(2)1f x f x ⋅->,求x 的范围。
解:(1)取m=0,n=12则11(0)()(0)22f f f +=,因为1()02f > 所以(0)1f = (2)设0x <则0x -> 由条件可知()f x o ->又因为1(0)()()()0f f x x f x f x ==-=->,所以()0f x > ∴R x ∈时,恒有0)(>x f(3)设12x x <则121211()()()()f x f x f x f x x x -=--+ =1211()()()f x f x x f x -- =121()[1()]f x f x x -- 因为12x x <所以210x x ->所以21()1f x x -<即211()0f x x -->又因为1()0f x >,所以121()[1()]0f x f x x --> 所以12()()0f x f x ->,即该函数在R 上是减函数.(4) 因为()(2)1f x f x ⋅->,所以2()(2)(2)(0)f x f x f x x f ⋅-=->所以220x x -<,所以20x x x ><的范围为或例5:(复合函数单调性)1.函数 223y x x =--+的增区间是( ).A . [-3,-1]B . [-1,1]C . (,3)-∞-D . [1,)-+∞2.函数y =80212--x x 的单调递增区间为( )A .(,8)-∞-B .(,1)-∞C .(1,)+∞D .(8,)-+∞题型五:周期问题例6.已知函数()y f x =是定义在R 上的周期函数,周期5T =,函数()(11)y f x x =-≤≤是奇函数又知()y f x =在[0,1]上是一次函数,在[1,4]上是二次函数,且在2x =时函数取得最小值5-。