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4.函数的奇偶性、单调性、周期性
2025-10-04 22:04:04 责编:小OO
文档
4.函数的奇偶性、单调性、周期性

1.基础知识自测题:

1.函数f(x)、g(x)的定义域都是(-∞, +∞),若是f(x)奇函数,g(x)是偶函数,则F(x)=f (x)·g(x)是奇函数。

2.函数f(x)的定义域是R,且当x∈[0, +∞)时,f(x)为增函数,则当f (x)为奇函数时,它在(-∞, 0)上的增减性是递减;当f(x)为偶函数时,它在(-∞, 0)上的增减性是递增。

3.下面有四个函数,①f (x)=2x+1; ②g(x)=; ③ h(x)=; ④u(x)=

l g, 其中偶函数是③,奇函数是④,既不是偶函数也不是奇函数的是①、②。

4.对于函数y=f (x),如果存在一个不为零的常数T,使得当x取定义域内的每一个

值时,f(x+T)=f(x) 都成立,那么就把函数y=f(x)叫做周期函数,不为零的常数T叫做这个函数的周期。

5.函数y=的递减区间是(―∞, ―1)、(―1, +∞) ;函数y=的递减区间是 (-1, +1] 。

6.下面四个函数,①y=; ②y=; ③y=1-x2; ④y=x2+2x,其中在区间(-∞, 0)内为减函数的是①。

7.已知y=f(x)在实数集上是周期为2的周期函数,且是偶函数,已知x∈[2, 3]时,f (x)=x, 则当x∈[-1, 0]时,f (x)的表达式是y=-x+2 。

2.基本要求、基本方法:

1.理解函数的单调性和奇偶性的概念。

2.能运用定义判断简单函数的奇偶性和单调区间。

3.了解复合函数的单调性和奇偶性的意义,并能解决一些简单的函数问题。

4.理解函数的周期性概念,会求简单函数的最小正周期。

例1.求出下列函数的单调区间:

(1) y=; (2) y=.

解:(1) 函数y=的定义域是x∈R且x≠0, x≠-2.

又函数u(x)=x2+2x的图象是开口向上的抛物线,顶点的横坐标是x =-1,

∴函数y=在区间(―∞, ―2)上单调递增;在区间上(―2, ―1]单调递增;

在区间上[-1, 0)单调递减;在区间(0, +∞)上单调递减。

(2) 函数y=的定义域是[-4, +4], u(x)=-x2+16的图象是开口向下的

抛物线,顶点的横坐标是x=0, ∴函数y=在区间[-4, 0]上单调递增,

在区间[0, 4]上单调递减。

评注:解函数的增减性问题一定要注意原函数的定义域,只有在原函数的定义域内研究

问题才有意义。

例2.定义在(-1, 1)上的奇函数f(x)是减函数,解关于a的不等式:f (1―a)+f (1―a2)<0.

解:∵f (1―a)+f (1―a2)<0,∴f (1―a)<-f (1―a2)=f (a2―1).

由不等式组, 解得 ,

∴不等式f (1―a)+f (1―a2)<0的解集是{a| 0评注:把函数的增减性和奇偶性结合起来,同样要注意原函数的定义域。

例3.若定义在实数集上的函数y=f(x)是一个最小正周期为3的周期函数,且已知

f (x)=, 求f (π)+f (-π)的值。

解:∵函数f (x)的最小正周期是3,∴f (π)=f (π-3)=-(π-3)=3-π,

f (-π)=f (-π+3)=3-π,∴f (π)+f (-π)=6-2π.

3.基本技能训练题:

1.已知偶函数f(x)的定义域是R,则下列函数中为奇函数的是(B )。

(A) si n[f (x)] (B) x·f (si nx) (C) f (x)·f (si nx) (D) [f (si nx)]2

2.已知偶函数f(x)在[0, 2]内单调递减,若a=f(-1), b=f(), c=f (l g 0.5),则a、b、c之间的大小关系是(A)。

(A)c>a>b(B)a>b>c(C)b>a>c(D)c>b>a

3.若函数f(x)=x2+2(a-1)x+2在区间(-∞, 4)上是减函数,那么实数a的取值范围是(A)。

(A)a≤-3 (B)a≥-3 (C)a≤5 (D)a≥3

4.函数y=的递增区间是 [―3, ―1] ;递减区间是 [-1, 1] 。

5.若f (x)=(m-1)x2+2mx+3m-3为偶函数,则m的值为 0 。

6.设f(x)是定义在R上最小正周期为T的函数,则f(2x+3)是(C )。

(A)最小正周期为T的函数(B)最小正周期为2T的函数

(C)最小正周期为的函数(D)不是周期函数

7.设f (x)是以4为最小正周期的函数,且当-2≤x<2时, f (x)=x,则f (-98.6)的值为

(B)。

(A)98.6 (B)1.4 (C)5.4 (D)-2.6

8.函数y=的单调递增区间是(―∞, ―8)。

9.已知f(x)=|1-x|,则f[f(x)]的单调递增区间是[0, 1]、[2, +∞)。

10.设定义在R上的函数f(x)的最小正周期为2,且在区间(3,5]内单调递减,则

a=f(-)、b=f(-4)和c=f(-π)的大小关系是a(一)选择题:

1.下列四个函数:①y=; ②y=x2+x; ③y=-(x+1)2; ④y=+2,其中在(-∞, 0)上为减函数的是(A)。

(A)①(B)④(C)①、④(D)①、②、④

2.若y=f(x)是R上的偶函数,且当x∈(0, +∞)时, f(x)=x(1-x),那么当x∈(-∞, 0)

时,f (x)的表达式是(B)。

(A)x(x+1) (B)-x(x+1) (C)-x(x-1) (D)x(x-1)

3.若函数y=f (x) (f (x)不恒为零)的图象与y=-f(x)的图象关于原点对称,则y=f (x)(B )。

(A)是奇函数而不是偶函数(B)是偶函数而不是奇函数

(C)既是奇函数又是偶函数(D)既不是奇函数又不是偶函数

4.函数y=的单调递减区间是(C)。

(A)(-∞,1] (B)(-∞,0] (C)[1,+∞) (D)(-∞,0]∪[1,+∞)

5.已知y=f(x)在定义域R上是减函数,则函数y=f(|x+2|)的单调递增区间是(D)。

(A)(-∞, +∞) (B)(2, +∞) (C)(-2, +∞) (D)(―∞, ―2)

6.在下列函数中,既是以π为周期的偶函数,又是在区间(0, )上为增函数的是(B)。

(A)y=x2, x∈R(B)y=|si nx|, x∈R(C)y=c os2x, x∈R(D)y =3, x∈R

7.若函数f (x)为定义在区间[-6, 6]上的偶函数,且f (3)>f (1),则下列各式一定成立的是(A)。

(A)f (-1)f (2) (D)f (2)>f (3)

8.现有三个函数:f1(x)=(x-1), f2(x)=, f3(x)=, 在这三个函数中,下面说法正确的是(A)。

(A)有一个偶函数,两个非奇非偶函数(B)有一个偶函数,一个

奇函数

(C)有两个偶函数,一个奇函数(D)有两个奇函数,一个偶函数

9.已知函数y=f(x)是偶函数(x∈R), 在x<0时,y是增函数,对x1<0, x2>0,有|x1|<|x2|,则(A)。

(A)f(-x1)>f(-x2) (B)f(-x1)10.奇函数y=f (x)的反函数是y=f-1(x),函数y=f-1(x)在x∈[0, +∞)上是减函数,则函数y=-f (x)在x∈(-∞, 0)上是(A)。

(A)增函数(B)减函数(C)不是单调函数(D)常值函数(二)填空题:

11.已知偶函数f(x)在[0, π)上是递减函数,那么下列三个数f(l g), f(),f(),

从大到小的顺序是f ()>f (l g)>f()。

12.函数y=x+在区间[2, 5]上的最大值为;最小值为。

13.如果函数f (x)=x2·(+m)为奇函数,则m的值为。

14.若函数p(x)、q(x)均为奇函数,f(x)=a·p(x)+b·q(x)+2 (a2+b2≠0, a, b为常数)且f (x)在(0, +∞)上有最大值5,则f (x)的最小值为-1 。(三)解答题:

15.判断函数f (x)= (a≠0)在区间(-1,1)上的单调性。

解:设-1f (x1)-f (x2)=-=,

∵x12-1<0, x22-1<0, x1x2+1<0, x2-x1>0, ∴>0,

∴当a>0时, f (x1)-f (x2)>0, 函数y=f (x)在(-1, 1)上为减函数,

当a<0时, f (x1)-f (x2)<0, 函数y=f (x)在(-1, 1)上为增函数。

16.设函数y=f(x)是定义在R上的偶函数,并在区间(-∞, 0)内单调递增,

f(2a2+a+1)解:函数y=f(x)是定义在R上的偶函数,并在区间(-∞, 0)内单调递增,∴在区间(0, +∞)上递减,又∵2a2+a+1>0, 3a2-2a+1>0, f(2a2+a +1)∴2a2+a+1>3a2-2a+1, 解得0∴函数y=在(0, )上递增,在(, 3)上递减。

17.已知函数f (x)= (x≥1),试求出f (x)的反函数y=f(x)的单调区间。解:函数f (x)= (x≥1)的值域为0≤y<1, 它的反函数f-1(x)= 0≤x<1,

用函数增减性的定义证明该函数在0≤x<1上是增函数。

解2:考虑原函数的增减性,f (x)=(1-)2, 当x>1时, y=f (x)为增函数,∴它的反函数也是增函数。

18.设函数y=f(x)是奇函数,对于任意x、y∈R都有f(x+y)=f(x)+f (y),且当x>0时, y<0, f(1)=-2,求函数y=f(x)在区间[-3, 3]上的最大值和最小值。

解:设x1, x2∈[-3, 3], 且x10,

∴f(x2)-f (x1)=f (x2-x1+x1)-f (x1)= f (x2-x1)+f (x1)- f (x1)= f (x2-x1)<0,

∴函数y=f (x)为减函数,

∴当x=3时, f (3)=3f (1)=-6, 为最小值;当x=-3时, f (-3)=3f (-1)=6 为最大值。

19.已知函数f (x)=4-x2, 求函数f (x2-2x-3)的递增区间。

解:设F(x)= f (x2-2x-3)=f (u), u=x2-2x-3,对于函数u=x2-2x-3,当x≥1时, 函数u为增函数,当x<1时, 函数u为减函数,

对于函数f(u)=4-u2, 当u≥0时, f(u)为减函数,当u<0时, f(u)为增函数,

∴当x≥3时, 函数u为增函数且u≥0, f (u)为减函数,此时F(x)为减函数,当1≤x≤3时, 函数u为增函数且u≤0, f (u)为增函数,此时F(x)为增函数,当-1≤x≤1时, 函数u为减函数且u≤0, f (u)为增函数,此时F(x)为减函数,当x≤-1时, 函数u为减函数且u≥0, f (u)为减函数,此时F(x)为增函数,综上得,函数f (x2-2x-3)的递增区间是[1, 3]与(-∞, -1].下载本文

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