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        函數(shù)的周期性與奇偶性

        2012-12-31 00:00:00李子明
        黑河教育 2012年9期

        函數(shù)的性質(zhì)一直以來都是高考的一個重要考點(diǎn)。如何準(zhǔn)確靈活地把握函數(shù)的性質(zhì),順利地解答有關(guān)問題,是需要我們探索和研究的課題。筆者從函數(shù)的周期性和奇偶性方面入手進(jìn)行了如下研究:

        一、函數(shù)的周期性

        一般地說,對于函數(shù)y=f(x),如果存在一個不為零的常數(shù)T,使取定義域內(nèi)的每一個x值時, f(x+T)=f(x)都成立,那么就把函數(shù)y=f(x)叫做周期函數(shù),不為零的常數(shù)T叫做這個函數(shù)的周期。理解周期性要注意以下幾點(diǎn):1.定義適合定義域中的每一個x值。2.并不是所有周期函數(shù)都存在最小正周期,如常數(shù)函數(shù)f(x)=c,所有的正數(shù)都是它的周期,但沒有最小值,故常數(shù)函數(shù)沒有最小正周期。3.周期函數(shù)的周期不止一個,若T是周期,則kT(?資∈?篆+)也是周期。4.周期函數(shù)的定義域一定是無限集,而且定義域一定無上界或無下界。5.設(shè)a為非零常數(shù),若對于f(x)定義域內(nèi)的任意x,恒有下列條件之一成立:①f(x+a)=-f (x) ②f(x+a)= ③f(x+a)=- ④ f(x+a)=⑤ f(x+a)=⑥ f(x+a)=f(x-a),則函數(shù)y=f(x)是周期函數(shù)。

        二、函數(shù)的奇偶性

        如果對于函數(shù)f(x)定義域內(nèi)的任意一個x,都有f(-x)=-f(x),那么函數(shù)y=f(x)就叫做奇函數(shù);如果對于函數(shù)(x)定義域內(nèi)的任意一個x,都有f(-x)=f(x),則稱函數(shù)y=f(x)為偶函數(shù)。理解奇偶性要注意以下幾點(diǎn):1.定義域必定關(guān)于原點(diǎn)對稱,即定義域關(guān)于原點(diǎn)對稱是函數(shù)具有奇偶性的必要不充分條件。2.奇偶性是研究函數(shù)在整個定義域內(nèi)的函數(shù)值的對稱問題。3.若函數(shù)f(x)既是奇函數(shù)又是偶函數(shù),則f(x)=0,反過來不一定成立,如:f(x)=0(-1

        三、周期性與奇偶性的結(jié)合

        周期性解決的問題是自變量相差常數(shù)(周期的倍數(shù))時,對應(yīng)的函數(shù)值相等;奇偶性解決的問題是自變量互為相反數(shù)時,函數(shù)值的關(guān)系。當(dāng)求某一函數(shù)值時,可以先考慮一方面進(jìn)行變化,如得不到結(jié)果,再從另一方面進(jìn)行變化,從而解答相關(guān)問題?,F(xiàn)舉例如下:

        例1:已知f(x)是定義在R上的以2為周期的偶函數(shù),且當(dāng) x∈(0,1)時,f(x)=2x-1 ,則f(log212)的值為 。

        解析:∵3

        ∴f(log212) =f(log212-4)=f(4-log212)=24-log212-1=

        評析:函數(shù)的周期為2,則自變量相差2的整數(shù)倍的函數(shù)值相等,但只給了(0,1)時的解析式,所以再利用偶函數(shù)性質(zhì),互為相反數(shù)的兩個自變量對應(yīng)的函數(shù)值相等,得出所要求的函數(shù)值。

        例2:(2010?安徽卷)若f(x)是R上周期為5的奇函數(shù),且滿足f(1)=1,f(2)=2 ,則f(3)-f(4)= ( ) A.-1 B.1 C.-2 D.2

        解析:由周期性得f(3)=f(-2),再由奇函數(shù)得 f(-2)=-f(2) ∴f(3)=-f(2) 同理f(4)=-f(1)∴f(3)-f(4)=f(1)-f(2)=1

        評析:函數(shù)是奇函數(shù)可求互為相反數(shù)的兩個自變量所對應(yīng)的函數(shù)值,周期可得自變量相差5的倍數(shù)的函數(shù)值相等。只有兩個性質(zhì)靈活運(yùn)用才能順利解決問題。

        練習(xí):已知f(x)是定義在R上的以4為周期的偶函數(shù),若當(dāng)x∈(0,2)時,f(x)=lg(x+1), 則有( )。A.f(-)>f(1)>f() B.f(-)>f()>f(1) C.f(1)>f(-)>f()

        D.f()>f(1)>(-)B. (答案A)

        例3:已知定義在R上的函數(shù)f(x)既是奇函數(shù),又是周期函數(shù),T是它的一個正周期,若將方程f(x)=0在閉區(qū)間[-T,T]上的根的個數(shù)記為n,則n可能為( )A.0 B.1 C.3 D.5

        解析:∵f (x)為奇函數(shù)且周期為T,∴f(0)=0 ∴ f(T)=f(-T)=0 又∵ f(-)=f(-+T)=f()=-f(∴f()=0, f(-)=0 ∴f(x) 在 [-T,T]上至少有5個根。(答案D)

        評析:1.奇函數(shù)定義域包含0,則f(0)=0。2.奇函數(shù)得出 f(-)=-f(),周期性得出 f(-)=-f() ∴f()=0。此題通過兩個性質(zhì)的巧妙結(jié)合可以培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力。

        練習(xí):若f(x)是R上周期為3的奇函數(shù),且f(2)=0,則方程f(x)=0在區(qū)間(0,6)內(nèi)的解至少有( )。 A.4個 B.5個 C.6個 D.7個 (答案D )

        例4:已知定義在R上的奇函數(shù)f(x)的圖象關(guān)于直線x=1對稱,并且x∈(0,1]時,f(x)=x2+1,則f(462)的值為( )。A.2 B.0 C.1 D.-1

        解析:由奇函數(shù)得f(x)=-f(x),由圖象關(guān)于直線x=1對稱得 f(-x)=f(2+x)∴f(2+x)=-f(x)∴T=4 ∴f(462)=f(2)=f(0)=0

        評析:函數(shù)既有奇偶性,又關(guān)于直線x=a(a≠0)對稱,則函數(shù)必為周期函數(shù),又奇函數(shù)f(0)=0,結(jié)合關(guān)于x=1對稱,∴f(2)=f(0)=0 ∴f(462)=0

        練習(xí):已知函數(shù)f(x)是定義在R上的偶函數(shù)且滿足f(x+1)+f(x)=3,當(dāng) x∈[0,1]時f(x)=2-x,則f(2011.5)= 。(答案1.5)

        函數(shù)的周期性和奇偶性的結(jié)合自然巧妙,旨在考查學(xué)生理解定義和靈活運(yùn)用所學(xué)知識的能力,是培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的很好的題型。以上是我對函數(shù)周期性和奇偶性的一點(diǎn)認(rèn)識,愿與各位同仁共同探討。

        (責(zé)任編輯 趙永玲)

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