函数的性质要求层次重点难点单调性C①概念和图象特征 ②熟知函数的性质和图象①函数单调性的证明和判断②简单函数单调区间的求法奇偶性 B简单函数奇偶性的判断和证明①复合函数的奇偶性判断与证明*②抽象函数的奇偶性周期性 B简单函数周期性的判断和证明①复合函数的周期性判断与证明*②抽象函数的周期性板块一:函数的单调性 (一)知识内容1.函数单调性的定义:①如果函数()f x 对区间D 内的任意12,x x ,当12x x <时都有()()12f x f x <,则称()f x 在D 内是增函数;当12x x <时都有()()12f x f x >,则()f x 在D 内时减函数.②设函数()y f x =在某区间D 内可导,若()0f x '>,则()y f x =为x D ∈的增函数;若()0f x '<,则()y f x =为x D ∈的减函数.2.单调性的定义①的等价形式:设[]12,,x x a b ∈,那么()()()12120f x f x f x x x ->⇔-在[],a b 是增函数; ()()()12120f x f x f x x x -<⇔-在[],a b 是减函数;()()()12120x x f x f x --<⎡⎤⎣⎦()f x ⇔在[],a b 是减函数.3.复合函数单调性的判断:“同增异减”4.函数单调性的应用.利用定义都是充要性命题.高考要求函数的基本性质知识精讲即若()f x 在区间D 上递增(递减)且1212()()f x f x x x <⇔<(1x 2,x D ∈); 若()f x 在区间D 上递递减且1212()()f x f x x x <⇔>.(1x 2,x D ∈). ①比较函数值的大小②可用来解不等式.③求函数的值域或最值等(二)主要方法1.讨论函数单调性必须在其定义域内进行,因此要研究函数单调性必须先求函数的定义域,函数的单调区间是定义域的子集;2.判断函数的单调性的方法有: ⑴用定义用定义法证明函数单调性的一般步骤:①取值:即设1x ,2x 是该区间内的任意两个值,且12x x <②作差变形:通过因式分解、配方,有理化等方法,向有利于判断差的符号的方向变形.③定号:确定差12()()f x f x -(或21()()f x f x -)的符号,若符号不确定,可以进行分类讨论. ④下结论:即根据定义得出结论,注意下结论时不要忘记说明区间. ⑵用已知函数的单调性; ⑶利用函数的导数;⑷如果()f x 在区间D 上是增(减)函数,那么()f x 在D 的任一非空子区间上也是增(减)函数; ⑸图象法;⑹复合函数的单调性结论:“同增异减” ; 复合函数的概念:如果y 是u 的函数,记作()y f u =,u 是x 的函数,记为()u g x =,且()g x 的值域与()f u 的定义域的交集非空,则通过u 确定了y 是x 的函数[()]y f g x =,这时y 叫做x 的复合函数,其中u 叫做中间变量,()u f u =叫做外层函数,()u g x =叫做内层函数.注意:只有当外层函数()f u 的定义域与内层函数()g x 的值域的交集非空时才能构成复合函数[()]f g x . ⑺在公共定义域内,增函数()f x +增函数()g x 是增函数;减函数()f x +减函数()g x 是减函数;增函数()f x -减函数()g x 是增函数;减函数()f x -增函数()g x 是减函数.⑻函数(0,0)by ax a b x =+>>在,,b b a a ⎛⎤⎡⎫-∞-+∞ ⎪⎥⎢ ⎪⎝⎦⎣⎭或上单调递增;在,00b b a a ⎡⎫⎛⎤-⎪ ⎢⎥⎪ ⎣⎭⎝⎦或,上是单调递减.(三)典例分析【例1】根据函数单调性的定义,证明函数3()1f x x =-+在(,)-∞+∞上是减函数.【例2】证明函数()f x x =-在定义域上是减函数.【例3】讨论函数2()23f x x ax =-+在(2,2)-内的单调性.【例4】函数21x y x =-(x ∈R ,1x ≠)的递增区间是( )A .2x ≥B .0x ≤或2x ≥C .0x ≤D .12x -≤或2x ≥【例5】求下列函数的单调区间:⑴ |1|y x =-;⑵ 1y x x=+(0x >).【例6】作出函数2||y x x =-的图象,并结合图象写出它的单调区间.【例7】若()f x 是R 上的减函数,且()f x 的图象经过点(03)A ,和点(31)B -,,则不等式|(1)1|2f x +-<的解集为( ) A .(3)-∞,B .(2)-∞,C .(03),D .(12)-,【例8】求函数1()f x x x=+,0x >的最小值.【例9】已知()f x 是定义在+R 上的增函数,且()()()x f f x f y y=-.⑴求证:(1)0f =,()()()f xy f x f y =+; ⑵若(2)1f =,解不等式1()()23f x f x -≤-.【例10】已知给定函数()f x 对于任意正数x ,y 都有()f xy =()f x ·()f y ,且()f x ≠0,当1x >时,()1f x <.试判断()f x 在(0,)+∞上的单调性,并说明理由.板块二:函数的奇偶性 (一) 主要知识:1.奇函数:如果对于函数()y f x =的定义域D 内任意一个x ,都有x D -∈,且()()f x f x -=-,那么函数()f x 就叫做奇函数;2.偶函数:如果对于函数()y g x =的定义域D 内任意一个x ,都有x D -∈,都有()()g x g x -=,那么函数()g x 就叫做偶函数.3.图象特征:如果一个函数是奇函数,则这个函数的图象是以坐标原点为对称中心的中心对称图形,反之,如果一个函数的图象是以坐标原点为对称中心的中心对称图形,则这个函数是奇函数; 如果一个函数是偶函数,则它的的图象是以y 轴为对称轴的轴对称图形,反之,如果一个函数的图象关于y 轴对称,则这个函数是偶函数.4.奇偶函数的性质: ⑴函数具有奇偶性的必要条件是其定义域关于原点对称;⑵()f x 是偶函数⇔()f x 的图象关于y 轴对称;()f x 是奇函数⇔()f x 的图象关于原点对称;⑶奇函数在对称的单调区间内有相同的单调性,偶函数在对称的单调区间内具有相反的单调性. ⑷()f x 为偶函数()()(||)f x f x f x ⇔=-=. ⑸若奇函数()f x 的定义域包含0,则(0)0f =.(二)主要方法:1.判断函数的奇偶性的方法:⑴定义法:首先判断其定义域是否关于原点中心对称.若不对称,则为非奇非偶函数;若对称,则再判断()()f x f x =-或()()f x f x =-是否定义域上的恒等式; ⑵图象法; ⑶性质法:①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12D D D = 上:奇±奇=奇,偶±偶=偶,奇⨯奇=偶,偶⨯偶=偶,奇⨯偶=奇; ②若某奇函数若存在反函数,则其反函数必是奇函数;2.判断函数的奇偶性有时可以用定义的等价形式:()()0f x f x ±-=,()1()f x f x =±-. (三)典例分析:【例11】判断下列函数的奇偶性:1()(1)1xf x x x+=--【例12】⑴ 若()f x 是定义在R 上的奇函数,则(0)f =__________;⑵若()f x 是定义在R 上的奇函数,(3)2f =,且对一切实数x 都有(4)()f x f x +=,则(25)f =__________;⑶设函数()y f x =(R x ∈且0x ≠)对任意非零实数12,x x 满足1212()()()f x x f x f x ⋅=+,则函数()y f x =是___________(指明函数的奇偶性)【例13】设()f x 是R 上的奇函数,且当[0,)x ∈+∞时,3()(1)f x x x =+,那么当(,0)x ∈-∞时,()f x =_________.【例14】()y f x =图象关于1x =对称,当1x ≤时,2()1f x x =+,求当1x >时()f x 的表达式.【例15】已知()f x是奇函数,()g x是偶函数,且1()()1f xg xx-=+,求()f x、()g x.【例16】设函数322||2()2||x x x xf xx x+++=+的最大值为M,最小值为m,则M与m满足().A.2M m+=B.4M m+= C.2M m-=D.4M m-=【例17】函数22()||a xf xx a a-=+-为奇函数,则a的取值范围是().A.10a-<≤或01a<≤B.1a-≤或1a≥C.0a>D.0a<【例18】已知()y f x=为()-∞+∞,上的奇函数,且在(0)+∞,上是增函数.⑴求证:()y f x=在(0)-∞,上也是增函数;⑵若1()12f=,解不等式41(log)0f x-<≤,习题1. 试用函数单调性的定义判断函数2()1xf x x =-在区间(0,1)上的单调性.习题2. 判断下列函数的奇偶性并说明理由:⑴()11f x x x =-+-;⑵2()5||f x x x =+.习题3. 已知函数()f x 为R 上的奇函数,且当0x >时()(1)f x x x =-.求函数()f x 的解析式.习题4. 已知()f x 是奇函数,()g x 是偶函数并且()()1f x g x x +=+,则求()f x 与()g x 的表达式.习题5. 设函数()y f x =(x ∈R 且0)x ≠对任意非零实数12,x x ,恒有1212()()()f x x f x f x =+,⑴求证:(1)(1)0f f =-=;家庭作业⑵求证:()y f x =是偶函数;⑶已知()y f x =为(0,)+∞上的增函数,求适合1()()02f x f x +-≤的x 的取值范围.一、抽象函数例题由于函数概念比较抽象,学生对解有关函数记号()f x 的问题感到困难,学好这部分知识,能加深学生对函数概念的理解,更好地掌握函数的性质,培养灵活性;提高解题能力,优化学生数学思维素质。
现将常见解法及意义总结如下: 一、求表达式: 1.换元法:即用中间变量表示原自变量x 的代数式,从而求出()f x ,这也是证某些公式或等式常用的方法,此法解培养学生的灵活性及变形能力。