2020版高考数学大一轮复习 第二章 函数概念与基本初等函数2.3 函数的奇偶性与周期性

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1、2.3函数的奇偶性与周期性最新考纲考情考向分析1.结合具体函数，了解函数奇偶性的含义2.会运用函数图象理解和研究函数的奇偶性3.了解函数周期性、最小正周期的含义，会判断、应用简单函数的周期性.以理解函数的奇偶性、会用函数的奇偶性为主，常与函数的单调性、周期性交汇命题，加强函数与方程思想、转化与化归思想的应用意识，题型以选择、填空题为主，中等偏上难度.1.函数的奇偶性奇偶性定义图象特点奇函数设函数yf(x)的定义域为D，如果对D内的任意一个x，都有xD，且f(x)f(x)，则这个函数叫做奇函数关于坐标原点对称偶函数设函数yg(x)的定义域为D，如果对D内的任意一个x，都有xD，且g(x)g(x)

2、，则这个函数叫做偶函数关于y轴对称2.周期性(1)周期函数：对于函数yf(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(xT)f(x)，那么就称函数yf(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)的最小正周期概念方法微思考1如果已知函数f(x)，g(x)的奇偶性，那么函数f(x)g(x)，f(x)g(x)的奇偶性有什么结论？提示在函数f(x)，g(x)公共定义域内有：奇奇奇，偶偶偶，奇奇偶，偶偶偶，奇偶奇2已知函数f(x)满足下列条件，你能得到什么结论？(1)f(xa)f(x)

3、(a0)(2)f(xa)(a0)(3)f(xa)f(xb)(ab)提示(1)T2|a|；(2)T2|a|；(3)T|ab|.题组一思考辨析1判断下列结论是否正确(请在括号中打“”或“”)(1)函数yx2，x(0，)是偶函数()(2)偶函数的图象不一定过原点，奇函数的图象一定过原点()(3)若函数yf(xa)是偶函数，则函数yf(x)关于直线xa对称()题组二教材改编2已知函数f(x)是定义在R上的奇函数，且当x0时，f(x)x(1x)，则f(1)_.答案2解析f(1)122，又f(x)为奇函数，f(1)f(1)2.3设f(x)是定义在R上的周期为2的函数，当x1,1)时，f(x)则f_.答案1

4、解析ff4221.4.设奇函数f(x)的定义域为5,5，若当x0,5时，f(x)的图象如图所示，则不等式f(x)0的解集为_答案(2,0)(2,5解析由图象可知，当0x0；当2x5时，f(x)0，又f(x)是奇函数，当2x0时，f(x)0，当5x0.综上，f(x)0的解集为(2,0)(2,5题组三易错自纠5已知f(x)ax2bx是定义在a1,2a上的偶函数，那么ab的值是()A B. C. D答案B解析f(x)ax2bx是定义在a1,2a上的偶函数，a12a0，a.又f(x)f(x)，b0，ab.6偶函数yf(x)的图象关于直线x2对称，f(3)3，则f(1)_.答案3解析f(x)为偶函数，f

5、(1)f(1)又f(x)的图象关于直线x2对称，f(1)f(3)f(1)3.题型一函数奇偶性的判断例1 判断下列函数的奇偶性：(1)f(x)；(2)f(x)；(3)f(x)解(1)由得x236，解得x6，即函数f(x)的定义域为6,6，关于原点对称，f(x)0.f(x)f(x)且f(x)f(x)，函数f(x)既是奇函数又是偶函数(2)由得定义域为(1,0)(0,1)，关于原点对称x20，|x2|2x，f(x).又f(x)f(x)，函数f(x)为奇函数(3)显然函数f(x)的定义域为(，0)(0，)，关于原点对称当x0，则f(x)(x)2xx2xf(x)；当x0时，x0，则f(x)(x)2xx2

6、xf(x)；综上可知，对于定义域内的任意x，总有f(x)f(x)，函数f(x)为奇函数思维升华 判断函数的奇偶性，其中包括两个必备条件：(1)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)判断f(x)与f(x)是否具有等量关系在判断奇偶性的运算中，可以转化为判断奇偶性的等价关系式f(x)f(x)0(奇函数)或f(x)f(x)0(偶函数)是否成立跟踪训练1 (1)下列函数中，既不是奇函数也不是偶函数的是()Af(x)xsin 2x Bf(x)x2cos xCf(x)3x Df(x)x2tan x答案D解析对于选项A，函数的定义域为R，f(x)xsin 2(x)

7、(xsin 2x)f(x)，所以f(x)xsin 2x为奇函数；对于选项B，函数的定义域为R，f(x)(x)2cos(x)x2cos xf(x)，所以f(x)x2cos x为偶函数；对于选项C，函数的定义域为R，f(x)3xf(x)，所以f(x)3x为奇函数；只有f(x)x2tan x既不是奇函数也不是偶函数故选D.(2)函数f(x)lg|sin x|是()A最小正周期为的奇函数B最小正周期为2的奇函数C最小正周期为的偶函数D最小正周期为2的偶函数答案C解析易知函数的定义域为x|xk，kZ，关于原点对称，又f(x)lg|sin(x)|lg|sin x|lg|sin x|f(x)，所以f(x)是

8、偶函数，又函数y|sin x|的最小正周期为，所以函数f(x)lg|sin x|是最小正周期为的偶函数题型二函数的周期性及其应用1(2018抚顺模拟)已知f(x)在R上是奇函数，且满足f(x4)f(x)，当x(0,2)时，f(x)2x2，则f(7)_.答案2解析f(7)f(1)f(1)2.2已知定义在R上的函数f(x)满足f(2)2，且对任意的x都有f(x2)，则f(2 020)_.答案2解析由f(x2)，得f(x4)f(x)，所以函数f(x)的周期为4，所以f(2 020)f(4)因为f(22)，所以f(4)2.故f(2 020)2.3(2017山东)已知f(x)是定义在R上的偶函数，且f(

9、x4)f(x2)若当x3,0时，f(x)6x，则f(919)_.答案6解析f(x4)f(x2)，f(x2)4)f(x2)2)，即f(x6)f(x)，f(x)是周期为6的周期函数，f(919)f(15361)f(1)又f(x)是定义在R上的偶函数，f(1)f(1)6，即f(919)6.4设定义在R上的函数f(x)同时满足以下条件：f(x)f(x)0；f(x)f(x2)；当0x1时，f(x)2x1，则ff(1)ff(2)f_.答案1解析依题意知：函数f(x)为奇函数且周期为2，则f(1)f(1)0，f(1)f(1)，即f(1)0.ff(1)ff(2)ff0ff(0)ffff(0)fff(0)120

10、11.思维升华 利用函数的周期性，可将其他区间上的求值、求零点个数、求解析式等问题，转化到已知区间上，进而解决问题题型三函数性质的综合应用命题点1求函数值或函数解析式例2 (1)设f(x)是定义在R上周期为4的奇函数，若在区间2,0)(0,2上，f(x)则f(2 021)_.答案解析设0x2，则2x0时，x0时，f(x)x2ax1a，若函数f(x)为R上的减函数，则a的取值范围是_答案1,0解析因为函数f(x)是R上的奇函数，所以f(0)0，若函数f(x)为R上的减函数，则满足当x0时，函数为减函数，且1a0，此时即即1a0.命题点3利用函数的性质解不等式例4 (1)已知定义在R上的偶函数f(

11、x)在0，)上单调递增，若f(ln x)f(2)，则x的取值范围是()A(0，e2) B(e2，)C(e2，) D(e2，e2)答案D解析根据题意知，f(x)为偶函数且在0，)上单调递增，则f(ln x)f(2)|ln x|2，即2ln x2，解得e2xf(2x1)成立的x的取值范围为_答案解析由已知得函数f(x)为偶函数，所以f(x)f(|x|)，由f(x)f(2x1)，可得f(|x|)f(|2x1|)当x0时，f(x)ln(1x)，因为yln(1x)与y在(0，)上都单调递增，所以函数f(x)在(0，)上单调递增由f(|x|)f(|2x1|)，可得|x|2x1|，两边平方可得x2(2x1)

12、2，整理得3x24x10，解得x0 B减函数且f(x)0 D增函数且f(x)0，又函数f(x)为奇函数，所以在区间上函数也单调递增，且f(x)0.由ff(x)知，函数的周期为，所以在区间上，函数单调递增且f(x)0.故选D.(2)设f(x)是周期为2的奇函数，当0x1时，f(x)2x(1x)，则f_.答案解析由题意可知，fff2.(3)已知函数g(x)是R上的奇函数，且当xf(x)，则实数x的取值范围是_答案(3,2)解析g(x)是奇函数，当x0时，g(x)g(x)ln(1x)，易知f(x)在R上是增函数，由f(6x2)f(x)，可得6x2x，即x2x60，3x2.函数的性质函数的奇偶性、周期

13、性及单调性是函数的三大性质，在高考中常常将它们综合在一起命题，解题时，往往需要借助函数的奇偶性和周期性来确定另一区间上的单调性，即实现区间的转换，再利用单调性解决相关问题一、函数性质的判断例1 (1)已知函数f(x)ln xln(2x)，则()Af(x)在(0,2)上单调递增Bf(x)在(0,2)上单调递减Cyf(x)的图象关于直线x1对称Dyf(x)的图象关于点(1,0)对称答案C解析f(x)的定义域为(0,2)f(x)ln xln(2x)lnx(2x)ln(x22x)设ux22x，x(0,2)，则ux22x在(0,1)上单调递增，在(1,2)上单调递减又yln u在其定义域上单调递增，f(

14、x)ln(x22x)在(0,1)上单调递增，在(1,2)上单调递减选项A，B错误；f(x)ln xln(2x)f(2x)，f(x)的图象关于直线x1对称，选项C正确；f(2x)f(x)ln(2x)ln xln xln(2x)2ln xln(2x)，不恒为0，f(x)的图象不关于点(1,0)对称，选项D错误故选C.(2)下列函数：ysin3x3sin x; y；ylg； y其中是奇函数且在(0,1)上是减函数的是_答案解析易知中函数在(0,1)上为增函数；中函数不是奇函数；满足条件的函数为.(3)定义在实数集R上的函数f(x)满足f(x)f(x2)0，且f(4x)f(x)现有以下三个命题：8是函

15、数f(x)的一个周期；f(x)的图象关于直线x2对称；f(x)是偶函数其中正确命题的序号是_答案解析由f(x)f(x2)0可得f(x4)f(x2)f(x)，函数f(x)的最小正周期是4，对；由f(4x)f(x)，可得f(2x)f(2x)，f(x)的图象关于直线x2对称，对；f(4x)f(x)且f(4x)f(x)，f(x)f(x)，f(x)为偶函数，对二、函数性质的综合应用例2 (1)(2018全国)已知f(x)是定义域为(，)的奇函数，满足f(1x)f(1x)若f(1)2，则f(1)f(2)f(3)f(50)等于()A50 B0 C2 D50答案C解析f(x)是奇函数，f(x)f(x)，f(1

16、x)f(x1)f(1x)f(1x)，f(x1)f(x1)，f(x2)f(x)，f(x4)f(x2)f(x)f(x)，函数f(x)是周期为4的周期函数由f(x)为奇函数且定义域为R得f(0)0，又f(1x)f(1x)，f(x)的图象关于直线x1对称，f(2)f(0)0，f(2)0.又f(1)2，f(1)2，f(1)f(2)f(3)f(4)f(1)f(2)f(1)f(0)20200，f(1)f(2)f(3)f(4)f(49)f(50)012f(49)f(50)f(1)f(2)202.故选C.(2)已知定义在R上的奇函数f(x)满足f(x4)f(x)，且在区间0,2上是增函数，则()Af(25)f(

17、11)f(80)Bf(80)f(11)f(25)Cf(11)f(80)f(25)Df(25)f(80)f(11)答案D解析因为f(x)满足f(x4)f(x)，所以f(x8)f(x)，所以函数f(x)是以8为周期的周期函数，则f(25)f(1)，f(80)f(0)，f(11)f(3)由f(x)是定义在R上的奇函数，且满足f(x4)f(x)，得f(11)f(3)f(1)f(1)因为f(x)在区间0,2上是增函数，f(x)在R上是奇函数，所以f(x)在区间2，2上是增函数，所以f(1)f(0)f(1)，即f(25)f(80)0的实数a的取值范围为_答案a|a4或a0等价于f(|a2|)f(2)，即|

18、a2|2，即a22或a24或a0.1下列函数中，既是偶函数又在区间(1,2)内单调递减的是()Af(x) Bf(x)Cf(x)2x2x Df(x)cos x答案B解析函数f(x)是偶函数，且在(1,2)内单调递减，符合题意2已知f(x)为定义在R上的奇函数，当x0时，f(x)2xm，则f(2)等于()A3 B C. D3答案A解析由f(x)为R上的奇函数，知f(0)0，即f(0)20m0，解得m1，则f(2)f(2)(221)3.3已知yf(x)是定义在R上的奇函数，则下列函数中为奇函数的是()yf(|x|)；yf(x)；yxf(x)；yf(x)x.A B C D答案D解析由奇函数的定义f(x

19、)f(x)验证，f(|x|)f(|x|)，为偶函数；f(x)f(x)f(x)，为奇函数；xf(x)xf(x)xf(x)，为偶函数；f(x)(x)f(x)x，为奇函数可知正确，故选D.4已知函数f(x)是定义在R上的周期为2的奇函数，当0x2的解集为()A(2，) B.(2，)C.(，) D(，)答案B解析f(x)是R上的偶函数，且在(，0上是减函数，所以f(x)在0，)上是增函数，所以f(log2x)2f(1)f(|log2x|)f(1)|log2x|1log2x1或log2x2或0x.6已知偶函数f(x)对于任意xR都有f(x1)f(x)，且f(x)在区间0,1上是单调递增的，则f(6.5)

20、，f(1)，f(0)的大小关系是()Af(0)f(6.5)f(1)Bf(6.5)f(0)f(1)Cf(1)f(6.5)f(0)Df(1)f(0)f(6.5)答案A解析由f(x1)f(x)，得f(x2)f(x1)f(x)，函数f(x)的周期是2.函数f(x)为偶函数，f(6.5)f(0.5)f(0.5)，f(1)f(1)f(x)在区间0,1上是单调递增的，f(0)f(0.5)f(1)，即f(0)f(6.5)0时，f(x)ln x，则f的值为_答案ln 2解析由已知可得fln 2，所以ff(2)又因为f(x)是奇函数，所以ff(2)f(2)ln 2. 9奇函数f(x)在区间3,6上是增函数，且在区

21、间3,6上的最大值为8，最小值为1，则f(6)f(3)的值为_答案9解析由于f(x)在3,6上为增函数，所以f(x)的最大值为f(6)8，f(x)的最小值为f(3)1，因为f(x)为奇函数，所以f(3)f(3)1，所以f(6)f(3)819.10若函数f(x)是定义在R上的偶函数，且在区间0，)上是单调递增的如果实数t满足f(ln t)f2f(1)，那么t的取值范围是_答案解析由于函数f(x)是定义在R上的偶函数，所以f(ln t)f，由f(ln t)f2f(1)，得f(ln t)f(1)又函数f(x)在区间0，)上是单调递增的，所以|ln t|1，即1ln t1，故te.11已知函数f(x)

22、是奇函数(1)求实数m的值；(2)若函数f(x)在区间1，a2上单调递增，求实数a的取值范围解(1)设x0，所以f(x)(x)22(x)x22x.又f(x)为奇函数，所以f(x)f(x)，于是x0时，f(x)x22xx2mx，所以m2.(2)要使f(x)在1，a2上单调递增，结合f(x)的图象(如图所示)知所以10，f(x2)对任意xR恒成立，则f(2 023)_.答案1解析因为f(x)0，f(x2)，所以f(x4)f(x2)2f(x)，即函数f(x)的周期是4，所以f(2 023)f(50641)f(1)因为函数f(x)为偶函数，所以f(2 023)f(1)f(1)当x1时，f(12)，得f

23、(1).由f(x)0，得f(1)1，所以f(2 023)f(1)1.14已知函数f(x)x32x，若f(1)f(3)0(a0且a1)，则实数a的取值范围是_答案(0,1)(3，)解析因为函数f(x)x32x是奇函数，且在R上是增函数，f(1)f(3)0，所以f(3)f(1)f(1)，所以31，所以或所以a(0,1)(3，)15已知函数f(x)sin xx，对任意的m2,2，f(mx2)f(x)0恒成立，则x的取值范围为_答案解析易知f(x)在R上为单调递增函数，且f(x)为奇函数，故f(mx2)f(x)0等价于f(mx2)f(x)f(x)，则mx2x，即mxx20对所有m2,2恒成立，令h(m)mxx2，m2,2，此时，只需即可，解得2x.16已知f(x)是定义在R上的奇函数，f(x1)是偶函数，当x(2,4)时，f(x)|x3|，则f(1)f(2)f(3)f(4)f(2 020)_.答案0解析因为f(x)为奇函数，f(x1)为偶函数，所以f(x1)f(x1)f(x1)，所以f(x2)f(x)，所以f(x4)f(x2)f(x)，所以函数f(x)的周期为4，所以f(4)f(0)0，f(3)f(1)f(1)在f(x1)f(x1)中，令x1，可得f(2)f(0)0，所以f(1)f(2)f(3)f(4)0.所以f(1)f(2)f(3)f(4)f(2 020)0.