②都有f(x1)>f(x2),则称f(x)在这个区间上是减函数(或单调递减),而这个区间称函数的一个单调减区间.
注意,若函数f(x)在整个定义域I内只有唯一的一个单调(递增或递减)区间,则f(x)称单调函数.
2.函数的单调性与其导函数的正负有如下关系:
在某个区间内,如果,那么函数在这个区间内是单调递增;
如果,那么函数在这个区间内是单调递减。
▲函数的奇偶性
3.奇偶性概念
如果对于函数f(x)定义域内的任意x,①都有f(-x)=-f(x),则称f(x)为奇函数;②都有f(-x)=f(x),则称f(x)为偶函数;③如果函数f(x)不具有上述性质,则f(x)不具有奇偶性.④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:
函数f(x)具有奇偶性的必要条件是其定义域关于原点对称。
4.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。
5.函数f(x)为奇函数,且在处有定义,则
▲函数的周期性
6.周期性概念
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。
T是f(x)的一个周期。
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。
(二)学习要点:
▲函数的单调性
1.函数单调性的证明方法
(1)定义法:
①任取;②论证③根据定义,得出结论。
(2)导数法
2.若要证明在区间上不是单调函数,只要举出反例即可。
3.如果知道的单调性,你能说出的单调性的结论吗?
4.复合函数的单调性:
“同增异减”
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g(x)的值域
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。
5.奇函数在对称的两个区间上有相同的单调性,偶函数在对称的两个区间上有相反的单调性。
6.运用函数的单调性可以解“含的抽象函数”的不等式。
7.注意“函数f(x)的单调递增(或递减)区间是D”与“函数f(x)在区间上单调递增(或递减)“,这是两类不同的问题,从导数知识出发,更容易理解这两类问题:
①函数f(x)的单调递增(减)区间是D不等式f’(x)>0(<0)的解集是区间D;
②函数f(x)在区间D内单调递增(减)不等式f’(x)>0(<0)对于x∈D恒成立.
▲函数的奇偶性
8.函数奇偶性的证明方法:
定义法(首先检验函数的定义域是否关于原点对称)。
9.要证一个函数不具有奇偶性,可以在定义域内找到一对非零实数a与-a,验证f(a)±f(-a)≠0
10.如果知道的奇偶性,你能说出,,的奇偶性的结论吗?
▲函数的周期性
1.f(x+T)=f(x)常常写作。
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
3.函数的单调性、奇偶性与周期性的综合应用。
(三)例题讲评
例1.已知函数f(x)=的图像关于原点对称,其中m,n为实常数。
(1)求m,n的值;
(2)试用单调性的定义证明:
在区间上是单调函数.
例2.设f(x)是定义在R上的偶函数,在区间(-∞,0)上单调递增,且满足,求实数a的取值范围。
例3.判断下列函数的奇偶性:
例4.
(1)是定义在R上的奇函数,它的最小正周期为T,则的值为
A.B.0C.T D.-
(2)定义在实数集上的函数满足,,
且,则是以为一个周期的周期函数.
(3)已知定义在R上的函数y=f(x)满足f(2+x)=f(2-x),且f(x)是偶函数,当x∈[0,2]时,f(x)=2x-1,
当x∈[-4,0]时,f(x)的表达式为.___________
(四)练习题
一、选择题
1.若函数,则该函数在上是
A.单调递减无最小值B.单调递减有最小值C.单调递增无最大值D.单调递增有最大值
2.若函数f(x)是定义在R上的偶函数,在上是减函数,且f
(2)=0,则使得f(x)<0的x的取值范围是 A.(-¥,2) B.(2,+¥)C.(-¥,-2)(2,+¥) D.(-2,2)
3.给出下列函数:
①,②,③,④,
其中是偶函数的有
A.1个 B.2个C.3个D.4个
4.函数f(x)、f(x+2)均为偶函数,且当x∈[0,2]时,f(x)是减函数,设b=f(7.5),c=f(5),
则a、b、c的大小是
A.a>c>b B.a>b>c C.b>a>c D.c>a>b
5.若f(x)是奇函数,且在(0,+∞)上是增函数,又,则x·f(x)<0的解集是
A.{x|3<x<0或x>3 B.{x|x<3或0<x<3C. D.
6.如果f(x)是定义在R上的偶函数,它在上是减函数,那么下述式子中正确的是 A. B.
C.D.以上关系均不确定
7.是定义在R上,以2为周期的偶函数,时,的表达式为
A.B.C. D.
8.对于函数=1g的奇偶数性,下列判断中正确的是
A.是偶函数B.是奇函数C.既奇又偶函数D.非奇非偶函数
9.奇函数y=f(x)(x≠0),当x∈(0,+∞)时,f(x)=x1,则函数f(x1)的图象为
10.设f(x)为奇函数,对任意x∈R,均有f(x+4)=f(x),已知f
(1)=3,则f(3)等于
A.3B.3C.4D.4
11.设函数f(x)是定义在R上以3为周期的奇函数,若f
(1)>1,f
(2)=,则
A.a<B.a<且a≠1C.a>或a<1D.1<a<
12.下列函数既是奇函数,又在区间上单调递减的是
A.B.C.D.
二、填空题
13.设偶函数f(x)在上为减函数,则不等式f(x)>f(2x+1)的解集是
14.若函数f(x)=4x3-ax+3的单调递减区间是,则实数a的值为.
15.若函数是奇函数,则a=
16.设f(x)是定义在R上的奇函数,且y=f(x)的图象关于直线对称,则f
(1)+f
(2)+f(3)+f(4)+f(5)=_________.
三、解答题
17.已知f(x)是定义在R上的增函数,对x∈R有f(x)>0,且f(5)=1,设F(x)=f(x)+,讨论F(x)的单调性,并证明你的结论。
18.设函数,
(1)当k为何值时,函数f(x)单调递减区间是(0,4);
(2)当k为何值时,函数f(x)在(0,4)内单调递减。
19.已知函数y=f(x)是定义在R上的周期函数,周期T=5,函数y=f(x)(-1≤x≤1)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x=2时函数取得最小值,最小值为-5。
(1)证明:
f
(1)+f(4)=0;
(2)试求y=f(x)在[1,4]上的解析式;
(3)试求y=f(x)在[4,9]上的解析式。
(五)函数的单调性、奇偶性与周期性参考答案
(三)、例题讲评
例1.解:
(1)由于f(x)图象关于原点对称,则f(x)是奇函数,
由得
例2.∵为R上的偶函数,
∵在区间上单调递增,而偶函数图象关于y轴对称,
∴在区间(0,+∞)上单调递减,
∴实数a的取值范围是(-4,1).
例3.
(1)函数定义域为R,
,∴f(x)为偶函数;
(另解)先化简:
,显然为偶函数;
从这可以看出,化简后再解决要容易得多.
(2)须要分两段讨论:
①设
②设
③当x=0时f(x)=0,也满足f(-x)=-f(x);
由①、②、③知,对x∈R有f(-x)=-f(x),∴f(x)为奇函数;
(3),∴函数的定义域为,
∴f(x)=log21=0(x=±1),即f