高三数学函数的单调性、奇偶性及函数的周期性【本讲主要内容】函数的单调性、奇偶性及函数的周期性【知识掌握】【知识点精析】1.函数的单调性:设函数的定义域为I,D是I的一个区间,如果对于任意的,其,都有则称在区间D上是增函数,同时D是函数的增区间;如果对于任意的,且都有,则称在区间D上是减函数,同时,D是函数的减区间。并统称具有上述情况的函数具有单调性。注:(1)单调性是函数的区间性质,若一个函数在其整个定义域内(是一个区间)都是增函数(减函数)则称这个函数为单调函数。(2)一次函数是单调函数,二次函数不是单调函数,但以对准轴为界,对应两个单调区间,指、对数函数是单调函数;三角函数不是单调函数。(3)奇函数在一个区间上的单调性与其在对称区间上的单调性一致,如奇函数在(0,)同时在(),偶函数在一个区间上的单调性与其在对称区间上的单调性相反。(3)互反函数其各自对应的区间上的单调性相同。(4)复合函数的单调性遵循“同增,异减”的规律。如求的单调增区间令,则关于是增函数又当时,关于是增函数∴是函数的增区间令,则关于是减函数又当时,关于是减函数∴是函数的增区间综上所述,函数的增区间为和(5)对于可导函数,若在独立区间D上,,则是D上的增函数,,则为减函数。2.函数的奇偶性:对于函数,D是其定义域,若任取,都有,则称是偶函数,若任取,都有,则称是奇函数,函数的奇偶性是函数的整体性质,无论是奇函数,还是偶函数,都称它们具有奇偶性,这点不同于单调性。注:(1)由定义可知,函数定义域在轴上反映出具有关于原点对称的特征,这是函数具有奇偶性的必要条件,也即不是这一特征,不说函数的奇偶性。当然,既然有奇函数,偶函数,也就有非奇非偶函数,那么是否有既是奇函数又是偶函数呢?有,如,是常函数,则只要D关于原点对称即是既奇又偶函数。(2)函数的奇偶性,从其图象上反映出来的特征其实是它的对称性,奇函数图象关于原点对称,偶函数图象关于轴对称,且条件具有充要性。这一图象特征,又可延伸到《解析几何》的研究方法上。(3)对于奇函数,若,则必有。(4)在初等函数中,一次函数只可能是奇函数,但要求,二次函数只可能是偶函数,但也要(对称轴是轴),指数、对数函数是不具有奇偶性的,三角函数具有奇偶性。(5)在公共定义域内,两个同奇偶的函数之和、差、积、商不改变其奇偶性,一奇一偶的积、商为奇函数,这一点类似符号法则(视奇为“-”偶为“+”)。(6)判断函数的奇偶性的方法关系式:与关系计算式:或是(奇函数)或是(偶函数)(7)任意一个函数都可以构造出具有奇偶性的函数如(偶函数)(奇函数)3.函数的周期性:对于函数,若存在一个常数T()使得对于定义域中的任意值,都有成立,则称T是的周期。周期性也是函数的一个整体性质,这点在三角函数中有充分的表现,在高数中常以抽象函数的形式出现,其图象特征便是规律性再现。注:(1)抽象函数的周期表现,对于函数,若是周期函数,且,若是周期函数,且(2)从函数图象上分析,定义在R的一个函数,如果图象有两条对称轴,与(),则它必有无数对称轴,且它是周期函数,,如果其图象有一个对称中心,一条对称轴,则它必有无数的对称中心与对称轴,且它是周期函数,。(3)若T是的周期,则()亦为的周期,一般我们尽可能选择正数,较小的数作其周期(即最小正周期)。【解题方法指导】[例1]判断下列函数的奇偶性(1)(2)(3)(4)解:(1)时函数有意义,但,故定义域不是对称性∴是非奇非偶函数(2)∴是奇函数(这里要注意对数的运算法则)(3)∴是奇函数(判断奇偶性不应仅从形式上观察,以代可能使得函数表达式不具可判断的形式,要依赖函数本身的运算性质进行变形比较,方可得结论。)(4)∴是奇函数本函数也可分解令,则,而分子是奇函数,分母是偶函数,故其商为奇函数。[例2]已知,且,求的值。分析:已知条件中含有2个参数,仅由的值求的值,就要建立与的相关联,整体求解,而非确定再求解,这种关联便是通过函数的奇偶性来确定。解:设则∴是周期为的奇函数即[例3]函数是以4为周期的函数,且当时,,则当时,...