(2)函数f(x)=
在定义域上是__________函数.(填“奇”“偶”或“非奇非偶”)
答案:
奇
解析:
当x>1时,-x<-1,所以f(-x)=(-x)2-2=-(-x2+2)=-f(x);
当x<-1时,-x>1,所以f(-x)=-(-x)2+2=-(x2-2)=-f(x);
当|x|≤1时,f(-x)=0=-f(x).
综上可知f(x)是奇函数.
[典题1] 判断下列函数的奇偶性:
(1)f(x)=xlg(x+
);
(2)f(x)=(1-x)
;
(3)f(x)=
(4)f(x)=
.
[解]
(1)∵
>|x|≥0,
∴函数f(x)的定义域为R,关于原点对称,
又f(-x)=(-x)lg[-x+
]
=-xlg(
-x)=xlg(
+x)=f(x).
即f(-x)=f(x),∴f(x)是偶函数.
(2)当且仅当
≥0时函数有意义,
∴-1≤x<1,
由于定义域关于原点不对称,
∴函数f(x)是非奇非偶函数.
(3)函数的定义域为{x|x≠0},关于原点对称,
当x>0时,-x<0,f(-x)=x2-2x-1=-f(x),
当x<0时,-x>0,f(-x)=-x2-2x+1=-f(x).
∴f(-x)=-f(x),即函数是奇函数.
(4)∵
⇒-2≤x≤2且x≠0,
∴函数的定义域关于原点对称.
∴f(x)=
=
,
又f(-x)=
=-
,
∴f(-x)=-f(x),即函数是奇函数.
[点石成金] 判定函数奇偶性的三种常用方法
(1)定义法:
(2)图象法:
(3)性质法:
①设f(x),g(x)的定义域分别是D1,D2,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复合函数的奇偶性可概括为“同奇则奇,一偶则偶”.
[提醒]
(1)“性质法”中的结论是在两个函数的公共定义域内才成立的.
(2)判断分段函数的奇偶性应分段分别证明f(-x)与f(x)的关系,只有对各段上的x都满足相同的关系时,才能判断其奇偶性.
考点2 函数的周期性
函数的周期性
(1)周期函数:
对于函数y=f(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________,那么就称函数y=f(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________的正数,那么这个________就叫做f(x)的最小正周期.
答案:
(1)f(x+T)=f(x)
(2)最小 最小正数
(1)[教材习题改编]已知函数f(x)满足f(x+2)=f(x),当x∈(0,1]时,f(x)=log4(x2+3),则f(2017)=__________.
答案:
1
解析:
因为f(x+2)=f(x),所以f(x)是以2为周期的周期函数,所以f(2017)=f(1008×2+1)=f
(1)=log4(12+3)=1.
(2)[教材习题改编]设f(x)是周期为2的奇函数,当0≤x≤1时,f(x)=2x(1-x),则f
=________.
答案:
-
周期性三个常用结论.
对f(x)定义域内任一自变量的值x,最小正周期为T.
(1)若f(x+a)=-f(x),则T=__________;
(2)若f(x+a)=
,则T=__________;
(3)若f(x+a)=f(x+b),则T=________.
答案:
(1)2|a|
(2)2|a| (3)|a-b|
解析:
(1)因为f(x+2a)=f(x+a+a)
=-f(x+a)=f(x),
所以其最小正周期T=2|a|.
(2)因为f(x+2a)=f(x+a+a)
=
=f(x),
所以其最小正周期T=2|a|.
(3)f(x+a-b)=f[(x-b)+a]
=f[(x-b)+b]=f(x),
所以其最小正周期T=|a-b|.
[典题2]
(1)[2017·山西晋中模拟]已知f(x)是R上的奇函数,f
(1)=2,且对任意x∈R都有f(x+6)=f(x)+f(3)成立,则f(2017)=________.
[答案] 2
[解析] ∵f(x)是R上的奇函数,∴f(0)=0,
又对任意x∈R都有f(x+6)=f(x)+f(3),
∴当x=-3时,有f(3)=f(-3)+f(3)=0,
∴f(-3)=0,f(3)=0,
∴f(x+6)=f(x),周期为6.
故f(2017)=f
(1)=2.
(2)设f(x)是定义在R上的奇函数,且对任意实数x,恒有f(x+2)=-f(x).当x∈[0,2]时,f(x)=2x-x2.
①求函数的最小正周期;
②计算f(0)+f
(1)+f
(2)+…+f(2015).
[解] ①∵f(x+2)=-f(x),
∴f(x+4)=-f(x+2)=f(x).
∴f(x)的最小正周期为4.
②f(0)=0,f
(1)=1,f
(2)=0,
f(3)=f(-1)=-f
(1)=-1.
又∵f(x)是周期为4的周期函数,
∴f(0)+f
(1)+f
(2)+f(3)=f(4)+f(5)+f(6)+f(7)=…=f(2012)+f(2013)+f(2014)+f(2015)=0,
∴f(0)+f
(1)+f
(2)+…+f(2015)=0.
[题点发散1] 若本例
(2)中条件变为“f(x+2)=-
”,求函数f(x)的最小正周期.
解:
∵对任意x∈R,都有f(x+2)=-
,
∴f(x+4)=f(x+2+2)=-
=-
=f(x),∴f(x)的最小正周期为4.
[题点发散2] 若本例
(2)中条件改为:
定义在R上的函数f(x)满足f(x+6)=f(x),当-3≤x<-1时,f(x)=-(x+2)2;当-1≤x<3时,f(x)=x.求f
(1)+f
(2)+f(3)+…+f(2015)的值.
解:
∵f(x+6)=f(x),∴T=6.
∵当-3≤x<-1时,f(x)=-(x+2)2;
当-1≤x<3时,f(x)=x.
∴f
(1)=1,f
(2)=2,f(3)=f(-3)=-1,
f(4)=f(-2)=0,f(5)=f(-1)=-1,
f(6)=f(0)=0,
∴f
(1)+f
(2)+…+f(6)=1,
∴f
(1)+f
(2)+…+f(6)=f(7)+f(8)+…+f(12)=…=f(2005)+f(2006)+…+f(2010)=1,
∴f
(1)+f
(2)+…+f(2010)=1×
=335.
而f(2011)+f(2012)+f(2013)+f(2014)+f(2015)=f
(1)+f
(2)+f(3)+f(4)+f(5)=1+2-1+0-1=1.
∴f
(1)+f
(2)+…+f(2015)=335+1=336.
[题点发散3] 在本例
(2)条件下,求f(x)(x∈[2,4])的解析式.
解:
当x∈[-2,0]时,-x∈[0,2],
由已知得f(-x)=2×(-x)-(-x)2=-2x-x2,
又f(x)是奇函数,
∴f(-x)=-f(x)=-2x-x2.
∴f(x)=x2+2x.
又当x∈[2,4]时,x-4∈[-2,0],
∴f(x-4)=(x-4)2+2(x-4).
又f(x)是周期为4的周期函数,
∴f(x)=f(x-4)=(x-4)2+2(x-4)=x2-6x+8.
故x∈[2,4]时,f(x)=x2-6x+8.
[点石成金] 1.判断函数周期性的两种方法
(1)定义法.
(2)图象法.
2.判断函数周期性的三个常用结论
若对于函数f(x)定义域内的任意一个x都有:
(1)f(x+a)=-f(x)(a≠0),则函数f(x)必为周期函数,2a是它的一个周期.
(2)f(x+a)=
(a≠0),则函数f(x)必为周期函数,2a是它的一个周期.
(3)f(x+a)=-
(a≠0),则函数f(x)必为周期函数,2a是它的一个周期.
3.函数周期性的重要应用
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,转化为已知区间上的相应问题,进而求解.
1.已知f(x)是R上最小正周期为2的周期函数,且当0≤x<2时,f(x)=x3-x,则函数y=f(x)的图象在区间[0,6]上与x轴的交点的个数为( )
A.6B.7
C.8D.9
答案:
B
解析:
∵f(x)是最小正周期为2的周期函数,且0≤x<2时,f(x)=x3-x=x(x-1)(x+1),
∴当0≤x<2时,f(x)=0有两个根,即x1=0,x2=1.
由周期函数的性质知,当2≤x<4时,f(x)=0有两个根,即x3=2,x4=3;
当4≤x≤6时,f(x)=0有两个根,即x5=4,x6=5,x7=6也是f(x)=0的根.
故函数f(x)的图象在区间[0,6]上与x轴交点的个数为7.
2.[2017·广东广州模拟]已知f(x)是定义在R上的偶函数,且f(x+2)=-f(x),当2≤x≤3时,f(x)=x,则f(105.5)=________.
答案:
2.5
解析:
由f(x+2)=-f(x),得f(x+4)=f((x+2)+2)=-f(x+2)=-[-f(x)]=f(x),所以函数f(x)的周期为4,所以f(105.5)=f(4×27-2.5)=f(-2.5)=f(2.5)=2.5.
考点3 函数性质的综合应用
(1)[教材习题改编]若f(x)是偶函数且在(0,+∞)上为增函数,则函数f(x)在(-∞,0)上为________.
答案:
减函数
(2)[教材习题改编]设函数f(x)是定义在R上的奇函数,若当x∈(0,+∞)时,f(x)=lgx,则满足f(x)>0的x的取值范围是________.
答案:
(-1,0)∪(1,+∞)
[考情聚焦] 高考常将函数的单调性、奇偶性及周期性相结合来命题,以选择题或填空题的形式考查,难度稍大,为中高档题.
主要有以下几个命题角度:
角度一
奇偶性的应用
[典题3]
(1)[2017·河北武邑中学高三上期中]已知f(x)满足对∀x∈R,f(-x)+f(x)=0,且x≥0时,f(x)=ex+m(m为常数),则f(-ln5)的值为( )
A.4B.-4
C.6D.-6