高中数学 函数的单调性、奇偶性、周期性、对称性及函数的图像
函数的奇偶性、单调性、周期性
一. 函数的奇偶性
2.对函数奇偶性的理解 . (1)函数的奇偶性是函数在整个定义域上的性质,是函 )函数的奇偶性是函数在整个定义域上的性质, 数的整体性质. 数的整体性质 (2)函数奇偶性中对定义域内任意一个 ,都有 (-x) = )函数奇偶性中对定义域内任意一个x,都有f - f (x),f (-x) = -f (x)的实质是:函数的定义域关于原点 的实质是: , - 的实质是 对称,这是函数具备奇偶性的必要条件. 对称,这是函数具备奇偶性的必要条件 函数的奇偶性是 其相应图象特殊的对称性的反映. 其相应图象特殊的对称性的反映
A.关于原点对称 A.关于原点对称 C.关于y C.关于y轴对称 关于
B.关于直线y B.关于直线y=-x对称 关于直线 D.关于直线y D.关于直线y=x对称 关于直线
解析: 解析:
由于定义域为( 由于定义域为(-2,2)关于原点对称,又 关于原点对称,
f(x)=-f(-x),故函数为奇函数,图象关于原点对称. )=),故函数为奇函数,图象关于原点对称. 故函数为奇函数
例3:(2008·山东)函数y=ln cos x (2008·山东)函数y 山东
(−
π
2
<x<
π
2
)
的图象是 (A )
解析: 解析:
为偶函数, y=ln cos x为偶函数,且函数图象在 [ 0 , π )上单
2
调递减. 调递减.
若函数f 的导函数 若函数 (x)的导函数 f ′(x) 在D上的函数 上的函数
值为正,则称 上为增函数; 值为正 则称y = f (x)在D上为增函数; 则称 在 上为增函数
四.函数的单调性
2. 函数单调性的等价定义
高中数学的所有重要函数图像及其性质图像特点单调性定义域值域
数函数对数函数的一般形式为,它实际上就是指数函数的反函数。
因此指数函数里对于a的规定,同样适用于对数函数。
右图给出对于不同大小a所表示的函数图形:可以看到对数函数的图形只不过的指数函数的图形的关于直线y=x 的对称图形,因为它们互为反函数。
(1)对数函数的定义域为大于0的实数集合。
(2)对数函数的值域为全部实数集合。
(3)函数总是通过(1,0)这点。
(4)a大于1时,为单调递增函数,并且上凸;a小于1大于0时,函数为单调递减函数,并且下凹。
(5)显然对数函数无界。
指数函数指数函数的一般形式为,从上面我们对于幂函数的讨论就可以知道,要想使得x能够取整个实数集合为定义域,则只有使得如图所示为a的不同大小影响函数图形的情况。
可以看到:(1)指数函数的定义域为所有实数的集合,这里的前提是a大于0,对于a不大于0的情况,则必然使得函数的定义域不存在连续的区间,因此我们不予考虑。
(2)指数函数的值域为大于0的实数集合。
(3)函数图形都是下凹的。
(4)a大于1,则指数函数单调递增;a小于1大于0,则为单调递减的。
(5)可以看到一个显然的规律,就是当a从0趋向于无穷大的过程中(当然不能等于0),函数的曲线从分别接近于Y轴与X轴的正半轴的单调递减函数的位置,趋向分别接近于Y轴的正半轴与X轴的负半轴的单调递增函数的位置。
其中水平直线y=1是从递减到递增的一个过渡位置。
(6)函数总是在某一个方向上无限趋向于X轴,永不相交。
(7)函数总是通过(0,1)这点。
(8)显然指数函数无界。
奇偶性注图:(1)为奇函数(2)为偶函数1.定义一般地,对于函数f(x)(1)如果对于函数定义域内的任意一个x,都有f(-x)=-f(x),那么函数f(x)就叫做奇函数。
(2)如果对于函数定义域内的任意一个x,都有f(-x)=f(x),那么函数f(x)就叫做偶函数。
(3)如果对于函数定义域内的任意一个x,f(-x)=-f(x)与f(-x)=f(x)同时成立,那么函数f(x)既是奇函数又是偶函数,称为既奇又偶函数。
高中数学 14种函数图像和性质知识解析 新人教A版必修1
高中数学14种函数图像和性质知识解析新人教A版必修1高中数学 14种函数图像和性质知识解析新人教A版必修1高中不得不掌握的函数图像与常用性质高中常用函数有14种,它们是:1.正比例函数;2.反比例函数;3.根式函数;4一次函数;5.二次函数;6双勾函数.;7..双抛函数;8.指数函数;9对数函数;10.三角函数;11分段函数.;12.绝对值函数;13.超越函数;14.抽象函数。
而函数的性质常见的有:1.定义域;2.值域;3.单调性;4.奇偶性;5.周期性;6.对称性;7.有界性;8.反函数;9.连续性.高中都是从函数解析式入手画出函数图像,再利用函数图像研究其性质,下面我们就函数的图像和性质做归纳总结。
1.正比例函数解析式图像定义域:值域:单调性:奇偶性:反函数:2.反比例函数解析式图像性质定义域:值域:单调性:奇偶性:反函数:对称性:定义域:值域:单调性:对称性:3根式函数解析式图像定义域:值域:单调性:奇偶性:反函数:4一次函数解析式图像定义域:值域:1 性质性质性质用心爱心专心单调性:反函数:5二次函数解析式图像定义域:值域:单调性:对称性:定义域:值域:单调性:对称性:6.双勾函数解析式图像定义域:值域:单调性:奇偶性:对称性:定义域:值域:单调性:奇偶性:对称性:7.双抛函数解析式图像定义域:值域:单调性:奇偶性:对称性:定义域:性质性质性质用心爱心专心值域:单调性:奇偶性:对称性:8.指数函数解析式图像定义域:值域:单调性:9.对数函数解析式图像定义域:值域:单调性:10.三角函数解析式图像单调性:周期性:奇偶性:有界性:对称性:定义域:值域:单调性:周期性:奇偶性:有界性:对称性:定义域:值域:单调性:周期性:奇偶性:有界性:对称性:定义域:值域:单调性:周期性:奇偶性:有界性:对称性:11.分段函数分段函数是在其定义域的不同子集上,分别用几个不同的式子来表示对应关系的函数,它是一类较特殊的函数。
函数的图像与性质
• (6)新定义问题和抽象函数的问题点缀其中,对函数本质 的认识考查深入.
热点考向一
函数的图象及应用
命题解读:主要考查利用函数的解析式选择图象,利用
函数的图象选择解析式、利用函数的图象来研究函数
的性质(特别是单调性、最值、零点)、方程解的问题 以及解不等式、比较大小等,以选择题、填空题为主.
1 2a , 则 f(x) 是周期函数 , 其中一个周期是T=___(a≠0); f x
2a 一个周期是T=___(a≠0).
4.函数对称性 ①若函数y=f(x)满足f(a+x)=f(a-x),即f(x)=f(2a-x), x=a对称; 则y=f(x)的图象关于直线____ ②若函数y=f(x)满足f(a+x)=-f(a-x),即f(x)=-f(2a-x), (a,0) 对称; 则y=f(x)的图象关于点______
3.函数的周期性 ①若函数f(x)满足f(x+a)=f(x-a),则f(x)是周期函数, 2a 其中一个周期是T=___(a≠0);
2a ②若满足f(x+a)=-f(x),则f(x)是周期函数,其中一个周期是T=___(a≠0)
③若满足f(x+a)=
1 ④若函数满足f(x+a)=,则f(x)是周期函数,其中 f x
1 ⇔ <x<1. 3
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【变式训练】
3 f ( x ) x 8( x 0) (2010 年全国卷Ⅰ,理 8)已知偶函数
则 {x f ( x 2) 0} =( A. (,2) (4,)
) B.
(,0) (4,)
(,2) (2,)
高一数学周期函数的图像与性质
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周期函数的定 义
周期函数的图 像
周期函数的性 质
周期函数的应 用
周期函数的扩 展知识
周期函数的定义
周期函数的定义
周期函数:在 一定区间内, 函数值按照一 定的周期重复
出现的函数
周期函数的性质
最小正周期
定义:周期函 数的最小正周 期是指函数图 像重复出现的 最小时间间隔
性质:周期函 数的最小正周 期是函数图像 重复出现的最
小时间间隔
计算方法:最 小正周期可以 通过函数表达 式中的系数和 常数项来确定
应用:最小正 周期在解决实 际问题中具有 重要意义,如 周期性运动、 周期性变化等
三角函数与矩阵的关系
三角函数与矩阵的关系:三角函数 可以通过矩阵来表示
矩阵性质:矩阵具有一些特殊的性 质,如对称性、正交性等
添加标题
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矩阵表示:三角函数可以通过矩阵 乘法来实现
矩阵运算:三角函数可以通过矩阵 运算来实现,如加法、乘法、求逆 等
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周期函数的图像
正弦函数和余弦函数的图像
正弦函数:图像是一条正弦曲 线,周期为2π
余弦函数:图像是一条余弦曲 线,周期为2π
正弦函数和余弦函数的图像都 是周期函数,具有周期性
正弦函数和余弦函数的图像都 可以通过旋转得到其他周期函 数的图像
三角函数图像的变换
平移变换:改变函数图像的位 置
伸缩变换:改变函数图像的大 小
信号压缩:通过傅里叶变换进行信号压缩, 减少数据量
函数单调性、奇偶性、对称性、周期性解析
函数单调性、奇偶性、对称性、周期性解析一、函数的单调性1.单调函数与严格单调函数设为定义在上的函数,若对任何,当时,总有()f x I 12,x x I ∈12x x <(ⅰ) ,则称为上的增函数,特别当且仅当严格不等式)()(21x x f f ≤()f x I 成立时称为上的严格单调递增函数。
12()()f x f x <()f x I (ⅱ) ,则称为上的减函数,特别当且仅当严格不等式)()(21x x f f ≥()f x I 成立时称为上的严格单调递减函数。
12()()f x f x >()f x I 2.函数单调的充要条件★若为区间上的单调递增函数,、为区间内两任意值,那么有:()f x I 1x 2x 或1212()()0f f x x x x ->-1212)[()()]0f f x x x x -->(★若为区间上的单调递减函数,、为区间内两任意值,那么有:()f x I 1x 2x 或1212()()0f f x x x x -<-1212)[()()]0f f x x x x --<(3.函数单调性的判断(证明)(1)作差法(定义法)(2)作商法4复合函数的单调性的判定对于函数和,如果函数在区间上具有单调性,当()y f u =()u g x =()u g x =(,)a b 时,且函数在区间上也具有单调性,则复合函数(),x a b ∈(),u m n ∈()y f u =(,)m n 在区间具有单调性。
(())y f g x =(),a b 5.由单调函数的四则运算所得到的函数的单调性的判断对于两个单调函数和,若它们的定义域分别为和,且:()f x ()g x I J I J ⋂≠∅(1)当和具有相同的增减性时,函数、()f x ()g x 1()()()F x f x g x =+的增减性与 (或)相同,、2()()()F x f x g x =⋅()f x ()g x 3()()()F x f x g x =-的增减性不能确定;4()()(()0)()f x F xg x g x =≠(2)当和具有相异的增减性时,我们假设为增函数,为减函数,那么:()f x ()g x ()f x ()g x ①、的增减性不能确定;1()()()F x f x g x =+2()()()F x f x g x =⋅② 、为增函数,3()()()F x f x g x =-4()()(()0)()f x F x g x g x =≠为减函数。
高中数学函数四大思想总结
高中数学函数四大思想总结高中数学中的函数最核心的思想可以总结为四个方面,分别是函数的定义域与值域思想、单调性思想、奇偶性思想和周期性思想。
第一,函数的定义域与值域思想。
在高中数学中,函数的定义域与值域的确定是非常重要的。
定义域指的是函数能够取到的自变量的值的范围,值域则是函数能够取到的因变量的值的范围。
这个思想在解决函数的范围和取值问题时非常关键。
第二,单调性思想。
单调性指的是函数在定义域内的变化趋势。
由于学生在学习中常常会遇到函数的增减性和凹凸性等问题,使用单调性思想可以更好地解决这些问题。
单调函数的概念和性质是高中数学中非常重要的内容,它不仅体现了函数的变化趋势,同时也反映了函数的导数的意义。
第三,奇偶性思想。
奇偶性在函数的对称性与图像的性质方面起到了重要的作用。
奇函数是指满足$f(-x)=-f(x)$的函数,而偶函数是指满足$f(-x)=f(x)$的函数。
通过利用奇偶性的性质,可以更好地简化函数的计算和图像的观察,同时也可以推导出更多的函数性质和结论。
第四,周期性思想。
周期函数是指满足$f(x+T)=f(x)$的函数,其中T称为函数的周期。
周期性思想在高中数学的解题中扮演了非常重要的角色。
通过刻画函数图像的周期性,可以更好地理解和分析函数的特点,推导出函数的周期和对称轴等性质,进一步简化问题。
综上所述,高中数学中的函数主要体现了函数的定义域与值域思想、单调性思想、奇偶性思想和周期性思想。
这四个思想在理论学习和实际问题中的应用非常广泛,是高中数学中的核心内容。
通过深入理解和应用这些思想,可以更好地掌握函数的概念和性质,提高数学解题的能力。
函数的对称性、周期性以及之间的关系
函数的对称性、周期性以及之间的关系对称性、奇偶性、周期性、单调性函数是中学数学教学的主线,是中学数学的核心内容,也是整个高中数学的基础.在研究函数图象的对称性时,一定要区分是一个图象自身的对称(称之为“自对称”),还是两个函数图象间的对称(称之为“互对称”)。
函数的对称性指的是函数的图象的对称性,通常包括点对称和直线对称,即中心对称和轴对称。
自对称一、函数的对称性关于函数图象的对称性,我们有这样两个命题。
命题1:如果函数y=f(x)的图像关于点M(m, n)对称,那么f (m +x) + f (m-x)=2n 即f(x)+f(2m-x)=2n命题2:如果函数y=f(x)的图像关于直线x=m对称,那么f (m +x) = f (m-x)即f (x) = f (2m-x)二、函数的奇偶性与对称性的联系命题1:函数y=f(x)的图像关于点M(0, 0)对称的充要条件是函数y= f (x)是奇函数,即f (x) + f (-x) = 0命题2:函数y=f(x)的图像关于点直线x=0对称的充要条件是函数y= f (x)是偶函数,即f (x) = f (-x)三、函数的周期性与对称性的联系包括点点对称、线线对称、点线对称的周期性命题:①若函数y = f (x) 图像同时关于点A (m ,c)和点B (n ,c)成中心对称(m ≠n),则y = f (x)是周期函数,且2| m-n|是其一个周期.②若函数y = f (x) 图像同时关于直线x = m 和直线x = n成轴对称(m≠n),则y = f (x)是周期函数,且2| m-n|是其一个周期.③若函数y = f (x)图像既关于点A (m ,c) 成中心对称又关于直线x =n成轴对称(m≠n),则y = f (x)是周期函数,且4| m-n|是其一个周期.(同为中心对称或同为轴对称乘2;一中心对称一轴对称乘4)四、函数的奇偶性、周期性和对称性的联系奇偶性只是特殊的点线对称。
(完整版)高中数学常见函数图像
高中数学常见函数图像1.2.对数函数:3.幂函数:定义形如αxy=(x∈R)的函数称为幂函数,其中x是自变量,α是常数.图像性质过定点:所有的幂函数在(0,)+∞都有定义,并且图象都通过点(1,1).单调性:如果0α>,则幂函数的图象过原点,并且在[0,)+∞上为增函数.如果0α<,则幂函数的图象在(0,)+∞上为减函数,在第一象限内,图象无限接近x轴与y轴.4.函数sin y x =cos y x = tan y x =图象定义域R R,2x x k k ππ⎧⎫≠+∈Z ⎨⎬⎩⎭值域[]1,1-[]1,1-R最值当22x k ππ=+()k ∈Z 时,max 1y =; 当22xk ππ=-()k ∈Z 时,min 1y =-.当()2x k k π=∈Z 时,max 1y =;当2x k ππ=+()k ∈Z 时,min 1y =-.既无最大值也无最小值周期性 2π2ππ奇偶性奇函数 偶函数 奇函数单调性在2,222k k ππππ⎡⎤-+⎢⎥⎣⎦()k ∈Z 上是增函数;在32,222k k ππππ⎡⎤++⎢⎥⎣⎦ ()k ∈Z 上是减函数.在[]()2,2k k k πππ-∈Z 上是增函数;在[]2,2k k πππ+()k ∈Z 上是减函数.在,22k k ππππ⎛⎫-+⎪⎝⎭()k ∈Z 上是增函数.对称性对称中心()(),0k k π∈Z对称轴()2x k k ππ=+∈Z对称中心(),02k k ππ⎛⎫+∈Z⎪⎝⎭ 对称轴()x k k π=∈Z对称中心(),02k k π⎛⎫∈Z ⎪⎝⎭无对称轴。
高中数学必修——函数篇
高中数学必修——函数篇函数是高中数学重要的一部分,也是学习数学基本概念的关键。
在高中数学课程中,函数部分主要包括函数的定义与性质、初等函数、反函数、函数的图像与性质、导数与微分等内容。
在本文中,我们将会详细介绍这些内容,并且结合实际应用进行讲解。
一、函数的定义与性质在高中数学中,函数可以定义为一种映射关系。
具体来说,函数将一个集合中的元素映射到另外一个集合中,使得每一个原集合中的元素都对应到另一个集合中的唯一元素。
这里,原集合中的元素被称为自变量,而对应到另一个集合中的唯一元素被称为函数值。
我们通常将自变量用x表示,而对应的函数值用y表示。
函数的性质有很多,但是其中最重要的一条是函数的单调性。
如果一个函数在定义域上的取值随着自变量的增加而增加,那么我们称这个函数是单调递增的;而如果函数在定义域上的取值随着自变量的增加而减少,那么我们称这个函数是单调递减的。
此外,我们还需要了解函数的奇偶性。
如果一个函数在对于任意x,有f(-x)=f(x),那么我们称这个函数是偶函数;如果一个函数在对于任意x,有f(-x)=-f(x),那么我们称这个函数是奇函数。
二、初等函数初等函数指的是可以用一些基本运算和函数的组合表示的函数,如指数函数、对数函数、三角函数、双曲函数、反三角函数等。
初等函数比较简单,但是在数学中占据了非常重要的地位,因为它们是数学模型中各种各样的基本组成元素。
非初等函数也是数学模型中比较重要的一部分。
它们由初等函数按一定方式组合而成,具有更加复杂的特性和性质。
非初等函数的研究是数学中的重要问题之一,它们的发展对于数学应用领域具有重要的意义。
三、反函数反函数也是数学中的一个重要概念。
在高中数学中,我们需要通过对于给定函数的反函数进行研究,来得到更多的有用信息。
如果一个函数f(x)在它的定义域上是单射(即每一个自变量都有对应的不同的函数值),那么我们就可以定义它的反函数。
反函数的定义非常简单,仅需要将原函数的定义域和值域进行交换即可。
函数的基本性质(奇偶性、单调性、周期性、对称性)
函数的基本性质(奇偶性、单调性、周期性、对称性)函数的性质(奇偶性、单调性、周期性、对称性)“定义域优先”的思想是研究函数的前提,在求值域、奇偶性、单调性、周期性、换元时易忽略定义域,所以必须先考虑函数的定义域,离开函数的定义域去研究函数的性质没有任何意义。
1. 奇偶性f(-x)与f(x)之间的关系:①f(-x)=f(x)为偶函数;f(-x)=-f(x)为奇函数;②f(-x)-f(x)=0为偶;f(x)+f(-x)=0为奇;③f(-x)÷f(x)=1是偶;f(x)÷f(-x)=-1为奇函数. (1)若定义域关于原点对称(2)若定义域不关于原点对称⾮奇⾮偶例如:3x y =在)1,1[-上不是奇函数常⽤性质:1.0)(=x f 是既奇⼜偶函数;2.奇函数若在0=x 处有定义,则必有0)0(=f ; 3.偶函数满⾜)()()(x f x f x f =-=;4.奇函数图象关于原点对称,偶函数图象关于y 轴对称;5.0)(=x f 除外的所有函数的奇偶性满⾜:(1)奇函数±奇函数=奇函数偶函数±偶函数=偶函数奇函数±偶函数=⾮奇⾮偶(2)奇函数×奇函数=偶函数偶函数×偶函数=偶函数奇函数×偶函数=奇函数 6.任何函数)(x f 可以写成⼀个奇函数2)()()(x f x f x --=和⼀个偶函数2)()()(x f x f x -+=ψ的和。
2. 单调性定义:函数定义域为A ,区间,若对任意且①总有则称在区间M 上单调递增②总有则称在区间M 上单调递减应⽤:(⼀)常⽤定义法来证明⼀个函数的单调性⼀般步骤:(1)设值(2)作差(3)变形(4)定号(5)结论(⼆)求函数的单调区间定义法、图象法、复合函数法、导数法(以后学) 注:常⽤结论(1)奇函数在对称区间上的单调性相同(2)偶函数在对称区间上的单调性相反(3)复合函数单调性-------同增异减3. 周期性(1)⼀般地对于函数内⼀切值时总有,那么叫做周期函数,T 叫做周期,kT (T 的整数倍)也是它的周期(2)如果周期函数在所有周期中存在⼀个最⼩正数,就把这个最⼩正数叫最⼩正周期。
高中常见函数图像及基本性质
常有函数性质汇总及简单评论对称变换常数函数 f ( x)= b( b∈R)y b1)、y=a和 x=a的图像和走势2)、图象及其性质:函数 f ( x)的图象是平行于x 轴或与 x 轴重合(垂直于y 轴)的直线O一次函数 f ( x)= kx+b ( k≠ 0, b∈R)1) 、两种常用的一次函数形式: 斜截式——y点斜式—— f ( x)= kx+ 2)、对斜截式而言,k、 b 的正负在直角坐标系中对应的图像走势:b3)、 |k| 越大,图象越陡;|k| 越小,图象越缓和Ox4)、定义域: R值域: R单一性:当0 时;当k<0 时k>奇偶性:当 b=0时,函数 f ( x)为奇函数;当b≠0时,函数 f ( x)没有奇偶性;反函数:有反函数(特别状况下:K=± 1 而且 b=0 的时候)。
增补:反函数定义:例题:定义在 r 上的函数 y=f (x) ; y=g(x)都有反函数,且 f ( x-1 )和 g-1 (x) 函数的图像对于Rg( 5) =2016,求 f ( 4) =周期性:无5)、一次函数与其他函数之间的练习1 、常用解题方法:2)点对于直线(点)对称,求点的坐标f( x)=bxy=x 对称,若2、与曲线函数的联合运用反比率函数f ( x )= k ( k ≠ , 值不相等永不订交; k 越大,离坐标轴越远 )x 0 kk>0 时,函数 f ( x ) 的图象分别在第一、第三图象及其性质:永不订交,渐趋平行;当象限;当 k<0 时,函数 f ( x ) 的图象分别在第二、第四象限; yf ( x )=双曲线型曲线, x 轴与 y 轴分别是曲线的两条渐近线; ax b既是中心对成图形也是轴对称图形cx d定义域:( ,0) (0, )值域: ( ,0) (0, )xO单 调 性:当 k> 0 时;当 k< 0 时 周期性:无奇 偶 性:奇函数反 函 数:原函数自己增补: 1、反比率函数的性质2、与曲线函数的联合运用(常观察有无交点、交点围城图行的面积)——下手点常有两个——⑴直接带入, 利用二次函数鉴别式计算未知数的取值;⑵利用斜率,数形联合判断未知数取值(计算面积基本方法也鉴于此)3、反函数变形(如右图)1)、 y=1/ (x-2 )和 y=1/x-2 的图像挪动比较2)、 y=1/(-x) 和 y=- ( 1/x )图像挪动比较 3)、 f ( x )=ax b( c ≠ 0 且 d ≠ 0) (增补一下分别常数)cx d(对照标准反比率函数,总结各项内容)二次函数y f ( x )=一般式: f ( x ) ax 2 bx c(a 0) 极点式: f ( x )a( x k ) 2 h(a 0)两根式: f ( x ) a( x x 1 )( xx 2 )( a 0)图象及其性质:①图形为抛物线,对称轴为,极点坐标为②当 a 0 时,张口向上,有最低点当 a0时。
高一数学必修一函数的概念与性质知识点总结
高一数学必修一函数的概念与性质知识点总结一、内容描述高一数学必修一函数的概念与性质知识点总结涵盖了高中阶段关于函数基础概念及其性质的核心内容。
文章首先介绍了函数的基本概念,包括函数的定义、表示方法以及函数的性质等。
文章详细阐述了函数的性质,包括单调性、奇偶性、周期性以及复合函数的性质等。
文章还介绍了函数图像的画法及其与性质之间的关系,以及如何利用函数性质解决实际问题。
文章总结了函数在数学学习中的重要性,强调掌握函数概念与性质对于后续数学学习的基础作用。
通过本文的学习,学生可以更好地理解和掌握函数知识,为后续数学学习打下坚实的基础。
1. 简述函数概念的重要性函数是描述自然现象和规律的重要工具。
在物理、化学、生物等自然学科中,许多现象的变化过程都可以通过函数关系进行描述。
物理学中的运动规律、化学中的化学反应速率与浓度的关系等,都需要借助函数概念进行建模和分析。
函数是数学体系中的核心和基础。
函数连接了代数、几何、三角学等多个分支,是数学知识和方法综合运用的基础。
对函数概念的深入理解,有助于我们更好地理解和掌握数学的其它分支和领域。
函数也是解决实际问题的重要工具。
在现实生活中,很多问题的解决都需要建立数学模型,而函数作为构建数学模型的基本元素之一,能够帮助我们准确地描述问题并找到解决方案。
在经济学、统计学、工程学等领域,函数的运用非常广泛。
函数概念的重要性不言而喻。
高一学生在学习数学时,应深入理解函数的概念,掌握其性质和特点,为后续学习和解决实际问题打下坚实的基础。
2. 引出本文目的:总结函数的概念与性质本文旨在系统梳理和归纳高一数学必修一课程中函数的核心概念与基本性质。
函数是数学中的核心概念之一,具有广泛的应用领域。
在高中阶段,学生需要深入理解函数的基础定义、性质和图像特征,为后续学习奠定坚实基础。
本文的目的在于帮助学生全面总结函数的相关知识点,加深对函数概念与性质的理解,以便更好地掌握和应用函数这一重要的数学工具。
专题07 函数的单调性、奇偶性、周期性与对称性(知识梳理)(新高考地区专用)(解析版)
专题07 函数的单调性、奇偶性、周期性与对称性(知识梳理)一、函数的单调性(一)函数的单调性和单调区间定义:1、增函数与减函数的定义:设函数)(x f y =的定义域为A ,区间A M ⊆,如果取区间M 中的任意两个值1x 、2x ,改变量012>-=∆x x x ,则当0)()(12>-=∆x f x f y 时,就称函数)(x f y =在区间M 上是增函数;当0)()(12<-=∆x f x f y 时,就称函数)(x f y =在区间M 上是减函数。
2、函数的单调性与单调区间:如果一个函数在某个区间M 上是增函数或是减函数,就说这个函数在这个区间M 上具有单调性(区间M 称为单调区间)。
此时也说函数是这一区间上的单调函数。
在单调区间上,增函数的图像是上升的,减函数的图像是下降的。
[多选]例1-1.下列给定函数中,在区间)10(,上单调递减的函数是( )。
A 、x x f =)(B 、)1(log )(21+=x x g C 、|1|)(-=x x h D 、12)(+=x x w【答案】BC【解析】x x f =)(在)0[∞+,上是增函数,)1(log )(21+=x x g 在)1(∞+-,上是减函数,|1|)(-=x x h 在]1(,-∞上是减函数,12)(+=x x w 在R 上是增函数,则)(x g 和)(x h 在区间)10(,上单调递减的函数,选BC 。
(二)对函数单调性定义的理解1、函数的单调性是局部性质:从定义上看,函数的单调性是指函数在定义域的某个子区间上的性质,即单调区间是定义域的子集,是函数的局部特征。
函数的单调性只在定义域内讨论,可以是整个定义域,也可以是定义域的某个子区间;如果一个函数在某个区间上是单调的,那么在这个区间的子区间上也是单调的。
但在某个区间上单调,在整个定义域上不一定单调。
如函数2x y =的定义域为R ,当)0[∞+∈,x 时是增函数,当]0(,-∞∈x 时是减函数。
高中数学函数的单调性、奇偶性、周期性、对称性及函数的图像
函数的单调性、奇偶性、周期性、对称性及函数的图像(一)复习指导单调性:设函数y =f (x)定义域为A ,区间MA ,任取区间M 中的两个值x 1,x 2,改变量Δx =x 2-x 1>0,则当Δy =f(x 2)-f(x 1)>0时,就称f(x)在区间M 上是增函数,当Δy=f(x 2)-f(x 1)<0时,就称f(x)在区间M 上是减函数.如果y =f(x)在某个区间M 上是增(减)函数,则说y=f(x)在这一区间上具有单调性,这一区间M 叫做y=f(x)的单调区间.函数的单调性是函数的一个重要性质,在给定区间上,判断函数增减性,最基本的方法就是利用定义:在所给区间任取x 1,x 2,当x 1<x 2时判断相应的函数值f(x 1)与f(x 2)的大小.利用图象观察函数的单调性也是一种常见的方法,教材中所有基本初等函数的单调性都是由图象观察得到的.对于y=f[φ(x)]型双重复合形式的函数的增减性,可通过换元,令u=φ(x),然后分别根据u=φ(x),y=f(u)在相应区间上的增减性进行判断,一般有“同则增,异则减”这一规律.此外,利用导数研究函数的增减性,更是一种非常重要的方法,这一方法将在后面的复习中有专门的讨论,这里不再赘述.奇偶性:(1)设函数f(x)的定义域为D ,如果对D 内任意一个x ,都有-x ∈D ,且f(-x)=-f(x),则这个函数叫做奇函数;设函数f(x)的定义域为D ,如果对D 内任意一个x ,都有-x ∈D ,且f(-x)=f(x),则这个函数叫做偶函数.函数的奇偶性有如下重要性质:f(x)奇函数f(x)的图象关于原点对称.f(x)为偶函数f(x)的图象关于y 轴对称.此外,由奇函数定义可知:若奇函数f(x)在原点处有定义,则一定有f(0)=0,此时函数f(x)的图象一定通过原点.周期性:对于函数f(x),如果存在一个非零常数T ,使得当x 取定义域内的每一个值时,都有f(x+T)=f(x)成立,则函数f(x)叫做周期函数,非零常数T 叫做这个函数的周期.关于函数的周期性,下面结论是成立的.(1)若T 为函数f(x)的一个周期,则kT 也是f (x)的周期(k 为非零整数).(2)若T 为y=f(x)的最小正周期,则||T 为y=Af(ωx+φ)+b 的最小正周期,其中ω≠0.对称性:若函数y=f(x)满足f(a -x)=f(b+x)则y=f(x)的图象关于直线2ba x对称,若函数y=f (x)满足f(a -x)=-f(b+x)则y=f(x)的图象关于点(2ba ,0)对称.函数的图象:函数的图象是函数的一种重要表现形式,利用函数的图象可以帮助我们更好的理解函数的性质,我们首先要熟记一些基本初等函数的图象,掌握基本的作图方法,如描点作图,三角函数的五点作图法等,掌握通过一些变换作函数图象的方法.同时要特别注意体会数形结合的思想方法在解题中的灵活应用.(1)利用平移变换作图:y=f(x)左右平移y=f(x +a) y=f(x)上下平移y=f(x)+b(2)利用和y=f(x)对称关系作图:y=f(-x)与y=f (x)的图象关于y 轴对称;y=-f(x)与y=f(x)的图象关于x 轴对称y=-f(-x)与y =f(x)的图象关于原点对称;y=f -1(x)与y=f(x)的图象关于直线y=x 对称(3)利用y=f(x)图象自身的某种对称性作图y=|f(x)|的图象可通过将y=f(x)的图象在x 轴下方的部分关于x 轴旋转180°,其余部分不变的方法作出.y=f(|x|)的图象:可先做出y=f(x),当x ≥0时的图象,再利用偶函数的图象关于y 轴对称的性质,作出y=f(x)(x<0)的图象.此外利用伸缩变换作图问题,待三角的复习中再进行研究.还要记住一些结论:若函数y=f(x)满足f (a -x)=f(b+x)则y=f(x)的图象关于直线2ba x对称,若函数y=f (x)满足f(a -x)=-f(b+x)则y=f(x)的图象关于点(2ba ,0)对称.(二)解题方法指导例1.设a ≠0,试确定函数21)(xax x f 在(-1,1)上的单调性.例2.讨论xxx f 2)(的增减性.例3.f(x)在(-∞,2)上是增函数,且对任意实数x 均有f(4-x)=f(x)成立,判断f(x)在(2,+∞)上的增减性.例4*.已知函数f(x)的定义域为R ,对任意实数m ,n ,都有21)()()(n f m f n m f 且当21x时,f(x)>0.又.0)21(f (Ⅰ)求证;1)21(,21)0(f f (Ⅱ)判断函数f(x)的单调性并进行证明例5.在R 上求一个函数,使其既是奇函数,又是偶函数例6.判断下列函数的奇偶性)1lg()()1(2xxx f (2)11)()(xx aa x x f (其中φ(x)为奇函数,a >0且a ≠1).例7.设函数])1,1[(1)(2x bxxa x x f 是奇函数,判断它的增减性.例8.设f(x)是定义域为R 且以2为一个周期的周期函数,也是偶函数,已知当x ∈[2,3]时f (x)=(x -1)2+1,求当x ∈[1,2]时f(x)的解析式.例9.作出112xx y的图象,并指出函数的对称中心,渐近线,及函数的单调性.例10.作出函数的图象(1)1)1(32x y(2)y=|lg|x||例11.(1)作出方程|x |+|y |=1所表示的曲线.(2)作出方程|x -1|+|y+1|=1所表示的曲线.例12.已知函数f(x)和g(x)的图象关于原点对称,且f(x)=x 2+2x .(1)求函数g(x)的解析式;(2)解不等式g(x)≥f(x)-|x -1|.例题解析例1解:任取x 1,x 2∈(-1,1),且Δx=x 2-x 1>0,则)1)(1()1)((11)()(2221211222122212x x x x x x a x ax x ax x f x f y由于-1<x 1<x 2<1,所以Δx=x 2-x 1>0,1+x 1x 2>0,1-21x >0,1-22x >0.因此当a >0时,Δy=f(x 2)-f(x 1)>0,当a <0时,Δy=f(x 2)-f(x 1)<0.所以当a >0时f(x)在(-1,1)上是增函数,当a <0时,f(x)在(-1,1)上是减函数.例2分析:可先在(0,+∞)上研究f(x)的增减性,然后根据f(x)的奇偶性判断其在(-∞,0)上的增减性,而当x >0时,有,222)(xxx f 当且仅当x x2即2x 时“=”成立,即当2x 时,f(x)取得最小值,2由此可知x=2是函数单调区间的一个分界点.解:任取x 1,x 2∈(0,2],且Δx=x 2-x 1>0则)21)(()2()2()()(2112112212x x x x x x x x x f x f y因为,2021x x Δx=x 2-x 1>0,且02121x x ,因此Δy=f(x 2)-f(x 1)<0,故f(x)在]2,0(上是减函数.同理可证f(x)在),2[是增函数.又由),(2)(x f xxx f 可知f(x)是奇函数,其图像关于原点对称,所以可知f(x)在]2,(上是增函数,在)0,2[上是减函数.综上所述,x xx f 2)(在]2,(和),2[上是增函数,在)0,2[,]2,0(上是减函数.例3解:任取x 1,x 2∈(2,+∞),且x 1<x 2,则由2<x 1<x 2得2>4-x 1>4-x 2 因为f(x)在(-∞,2)上是增函数,所以有f(4-x 1)>f(4-x 2)而由已知又有f(4-x 1)=f(x 1),f(4-x 2)=f(x 2),所以f(x 1)>f(x 2),故f(x)在(2,+∞)上是减函数.小结:注意体会解题中的划归思想.此题若是一个小题,由f(4-x)=f(x)可知f (x)的图像关于x=2对称,立即就可以判断出f(x)在(2,+∞)上是减函数.例4分析:判断这类抽象函数的单调性,关键是根据已知去创造条件,利用单调性的定义进行和判断,可以采用分析法寻求解题思路.解:(Ⅰ)由f(m +n)=f(m)+f(n)21得f(0)=f(0+0)=2f(0)21有f(0)=-21又由及0)21(f 得1)21(f (Ⅱ)任取x 1,x 2∈R 且Δx =x 2-x 1>0则212112x x 根据已知可得)21(12x x f 则有21)()()()(1121122x f x x f x x x f x f 21)(21)21()21(21)()2121(112112x f f x x f x f x x f ).(1)(11)()21(0111x f x f x f f 函数f(x)在R 上为增函数.例5解:设所求的R 上的函数为f(x),则由函数奇偶性定义得f(-x)=-f(x)①,f(-x)=f(x)②,联立①②,消去f(-x),得f(x)=0.显然函数f(x)=0既是奇函数又是偶函数,所以f(x)=0就是所求的函数.例6解:(1)因为对任意x ∈R ,都有0||122xx x xx x,所以函数定义域为R任取x ∈R ,则-x ∈R 且有)()1lg()1lg()1lg()(2122x f xxxxxx x f 所以)1lg()(2xxx f 是奇函数(2)函数的定义域为R .任取x ∈R ,则-x ∈R ,且有.11)(11)(11)()(xx xxxx aa x a a x aa x x f 所以11)()(xx aa x x f 是偶函数.例7解:显然x ∈[-1,1],-x ∈[-1,1],因为f(x)为奇函数,所以对区间[-1,1]内任意实数x 均有f(-x)=-f(x)成立,即1122bx xa x bxxa x ,也就是1122bxxa x bxxa x 这是关于x 的恒等式,比较两端分子分母对应项的系数,可得a=b=0.所以1)(2xx x f 任取x 1,x 2∈[-1,1],且Δx=x 2-x 1>0 则)1)(1()1)((11)()(2221211221122212xxx x x x x x x x x f x f y因为-1≤x 1<x 2≤1,所以Δx=x 2-x 1>0,1-x 1x 2>0,因此Δy=f(x 2)-f(x 1)>0,所以当x ∈[-1,1]时1)(2xx x f 为增函数.注:此题也可以通过f(0)=0,f(-1)=-f (-1)求得a=b=0例8分析:此题的解答要抓住两个关键点,一个是f(x)为偶函数,再一个是f(x)为周期函数,通过画出草图,就会发现可以先求出当x ∈[-3,-2]时函数的解析式,在利用周期性求出当x ∈[1,2]时f(x)的解析式,要注意体会划归的思想方法.解:当x ∈[-3,-2]时-x ∈[2,3]所以f(-x)=(-x -1)2+1=(x +1)2+1,因为f(x)是偶函数,因此当x ∈[-3,-2]时,f(x)=(x +1)2+1当x ∈[1,2]时,x -4∈[-3,-2],有f(x -4)=(x -4+1)2+1=(x -3)2+1,因为2为f(x)的周期,可知-4也为f(x)一个周期,有f(x -4)=f(x)故x ∈[1,2]时f(x)=(x -3)2+1.例9解:因为112112x x x y所以将xy1的图象向左平移一个单位,再向上平移两个单位,即可得到112xx y的图象,如图由图象可以得到:对称中心为(-1,2)渐近线分别为x=-1,y=2函数在(-∞,-1)和(-1,+∞)上都是增函数.例10解:(1)将函数32x y的图象向右平移一个单位,再向上平移一个单位,即可的得到1)1(32xy ,如图.(2)y=|lg |x ||为偶函数,当x >0时先作出y=lg x 的图象,在根据奇偶性作出y=lg |x |的图象,最后将y=lg |x |在横轴下面的图象关于x 轴旋转180°,其余部分不变.即可得到y=|lg |x ||的图象,如图.例11分析,曲线|x |+|y |=1是关于x 轴,y 轴和原点的对称图形,利用对称性可以很快的作出曲线,至于曲线|x -1|+|y +1|=1,只需通过将曲线|x |+|y |=1适当平移即可得到.解:(1)先作出线段x +y=1(x ≥1,y ≥1),再作出该线段分别关于x 轴,y 轴和原点分别对称的线段,就得到方程|x |+|y |=1所表示的曲线,如图.(2)将(1)中方程|x |+|y |=1所表示的曲线右移一个单位,下移一个单位就得到方程|x -1|+|y +1|=1所表示的曲线,如图.例12解:(1)设f(x)上任意一点P(x 0,y 0)关于原点的对称点为P (x ,y)则220y y x x 即yy x x 00因为点P(x 0,y 0)在f (x)=x 2+2x 的图像上,所以20xy 2x 0,即-y=(-x)2+2(-x)故g(x)=-x 2+2x .(2)由g(x)≥f(x)-|x -1|得2x 2≤|x -1|当x ≥1时,不等式化为2x 2-x +1≤0,此式无实数解.当x <1时,不等式化为2x 2+x -1≤0解得211x,因此g(x)≥f(x)-|x -1|解集为].21,1[。
高考数学函数的单调性、奇偶性、对称性、周期性10大题型(解析版)
函数的单调性、奇偶性、对称性、周期性10大题型命题趋势函数的性质是函数学习中非常重要的内容,对于选择题和填空题部分,重点考查基本初等函数的单调性,利用性质判断函数单调性及求最值、解不等式、求参数范围等,难度较小,属于基础题;对于解答题部分,一般与导数结合,考查难度较大。
满分技巧一、单调性定义的等价形式: 1、函数()x f 在区间[]b a ,上是增函数:⇔任取[]b a x x ,,21∈,且21x x <,都有()()021<−x f x f ; ⇔任取[]b a x x ,,21∈,且21x x ≠,()()02121>−−x x x f x f ;⇔任取[]b a x x ,,21∈,且21x x ≠,()()()[]02121>−−x f x f x x ; ⇔任取[]b a x x ,,21∈,且21x x ≠,()()02121>−−x f x f x x .2、函数()x f 在区间[]b a ,上是减函数:⇔任取[]b a x x ,,21∈,且21x x <,都有()()021>−x f x f ; ⇔任取[]b a x x ,,21∈,且21x x ≠,()()02121<−−x x x f x f ;⇔任取[]b a x x ,,21∈,且21x x ≠,()()()[]02121<−−x f x f x x ; ⇔任取[]b a x x ,,21∈,且21x x ≠,()()02121<−−x f x f x x .二、判断函数奇偶性的常用方法1、定义法:若函数的定义域不是关于原点对称,则立即可判断该函数既不是奇函数也不是偶函数;若函数的定义域是关于原点对称的,再判断()f x −与()f x ±之一是否相等.2、验证法:在判断()f x −与()f x 的关系时,只需验证()f x −()f x ±=0及()1()f x f x −=±是否成立. 3、图象法:奇(偶)函数等价于它的图象关于原点(y 轴)对称.4、性质法:两个奇函数的和仍为奇函数;两个偶函数的和仍为偶函数;两个奇函数的积是偶函数;两个偶函数的积是偶函数;一个奇函数与一个偶函数的积是奇函数.5、分段函数奇偶性的判断判断分段函数的奇偶性时,通常利用定义法判断.分段函数不是几个函数,而是一个函数.因此其判断方法也是先考查函数的定义域是否关于原点对称,然后判断()f x −与()f x 的关系.首先要特别注意x 与x −的范围,然后将它代入相应段的函数表达式中,()f x 与()f x −对应不同的表达式,而它们的结果按奇偶函数的定义进行比较. 三、常见奇、偶函数的类型1、()x x f x a a −=+(00a a >≠且)为偶函数;2、()x x f x a a −=−(00a a >≠且)为奇函数;3、()2211x x x x x xa a a f x a a a −−−−==++(00a a >≠且)为奇函数; 4、()log ab xf x b x−=+(00,0a a b >≠≠且)为奇函数;5、())log a f x x =±(00a a >≠且)为奇函数;6、()f x ax b ax b ++−为偶函数;7、()f x ax b ax b +−−为奇函数; 四、函数的周期性与对称性常用结论1、函数的周期性的常用结论(a 是不为0的常数)(1)若()()+=f x a f x ,则=T a ; (2)若()()+=−f x a f x a ,则2=T a ; (3)若()()+=−f x a f x ,则2=T a ; (4)若()()1+=f x a f x ,则2=T a ; (5)若()()1+=−f x a f x ,则2=T a ; (6)若()()+=+f x a f x b ,则=−T a b (≠a b ); 2、函数对称性的常用结论(1)若()()+=−f a x f a x ,则函数图象关于=x a 对称;(2)若()()2=−f x f a x ,则函数图象关于=x a 对称; (3)若()()+=−f a x f b x ,则函数图象关于2+=a bx 对称; (4)若()()22−=−f a x b f x ,则函数图象关于(),a b 对称; 3、函数的奇偶性与函数的对称性的关系(1)若函数()f x 满足()()+=−f a x f a x ,则其函数图象关于直线=x a 对称,当0=a 时可以得出()()=−f x f x ,函数为偶函数,即偶函数为特殊的线对称函数; (2)若函数()f x 满足()()22−=−f a x b f x ,则其函数图象关于点(),a b 对称,当0=a ,0=b 时可以得出()()−=−f x f x ,函数为奇函数,即奇函数为特殊的点对称函数; 4、函数对称性与周期性的关系(1)若函数()f x 关于直线=x a 与直线=x b 对称,那么函数的周期是2−b a ; (2)若函数()f x 关于点(),0a 对称,又关于点(),0b 对称,那么函数的周期是2−b a ; (3)若函数()f x 关于直线=x a ,又关于点(),0b 对称,那么函数的周期是4−b a . 5、函数的奇偶性、周期性、对称性的关系(1)①函数()f x 是偶函数;②函数图象关于直线=x a 对称;③函数的周期为2a . (2)①函数()f x 是奇函数;②函数图象关于点(),0a 对称;③函数的周期为2a . (3)①函数()f x 是奇函数;②函数图象关于直线=x a 对称;③函数的周期为4a . (4)①函数()f x 是偶函数;②函数图象关于点(),0a 对称;③函数的周期为4a .其中0≠a ,上面每组三个结论中的任意两个能够推出第三个。
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函数的单调性、奇偶性、周期性、对称性及函数的图像(一)复习指导单调性:设函数y =f (x )定义域为A ,区间M ⊆A ,任取区间M 中的两个值x 1,x 2,改变量Δx =x 2-x 1>0,则当Δy =f (x 2)-f (x 1)>0时,就称f (x )在区间M 上是增函数,当Δy =f (x 2)-f (x 1)<0时,就称f (x )在区间M 上是减函数.如果y =f (x )在某个区间M 上是增(减)函数,则说y =f (x )在这一区间上具有单调性,这一区间M 叫做y =f (x )的单调区间.函数的单调性是函数的一个重要性质,在给定区间上,判断函数增减性,最基本的方法就是利用定义:在所给区间任取x 1,x 2,当x 1<x 2时判断相应的函数值f (x 1)与f (x 2)的大小.利用图象观察函数的单调性也是一种常见的方法,教材中所有基本初等函数的单调性都是由图象观察得到的.对于y =f [φ(x )]型双重复合形式的函数的增减性,可通过换元,令u =φ(x ),然后分别根据u =φ(x ),y =f (u )在相应区间上的增减性进行判断,一般有“同则增,异则减”这一规律.此外,利用导数研究函数的增减性,更是一种非常重要的方法,这一方法将在后面的复习中有专门的讨论,这里不再赘述.奇偶性:(1)设函数f (x )的定义域为D ,如果对D 内任意一个x ,都有-x ∈D ,且f (-x )=-f (x ),则这个函数叫做奇函数;设函数f (x )的定义域为D ,如果对D 内任意一个x ,都有-x ∈D ,且f (-x )=f (x ),则这个函数叫做偶函数.函数的奇偶性有如下重要性质:f (x )奇函数⇔f (x )的图象关于原点对称. f (x )为偶函数⇔f (x )的图象关于y 轴对称.此外,由奇函数定义可知:若奇函数f (x )在原点处有定义,则一定有f (0)=0,此时函数f (x )的图象一定通过原点.周期性:对于函数f (x ),如果存在一个非零常数T ,使得当x 取定义域内的每一个值时,都有f (x +T )=f (x )成立,则函数f (x )叫做周期函数,非零常数T 叫做这个函数的周期.关于函数的周期性,下面结论是成立的.(1)若T 为函数f (x )的一个周期,则kT 也是f (x )的周期(k 为非零整数).(2)若T 为y =f (x )的最小正周期,则||ωT 为y =Af (ωx +φ)+b 的最小正周期,其中ω≠0.对称性:若函数y =f (x )满足f (a -x )=f (b +x )则y =f (x )的图象关于直线2ba x +=对称,若函数y =f (x )满足f (a -x )=-f (b +x )则y =f (x )的图象关于点(2ba +,0)对称.函数的图象:函数的图象是函数的一种重要表现形式,利用函数的图象可以帮助我们更好的理解函数的性质,我们首先要熟记一些基本初等函数的图象,掌握基本的作图方法,如描点作图,三角函数的五点作图法等,掌握通过一些变换作函数图象的方法.同时要特别注意体会数形结合的思想方法在解题中的灵活应用.(1)利用平移变换作图:y =f (x )−−−→−左右平移y =f (x +a ) y =f (x )−−−→−上下平移y =f (x )+b(2)利用和y =f (x )对称关系作图:y =f (-x )与y =f (x )的图象关于y 轴对称;y =-f (x )与y =f (x )的图象关于x 轴对称y =-f (-x )与y =f (x )的图象关于原点对称;y =f -1(x )与y =f (x )的图象关于直线y =x 对称 (3)利用y =f (x )图象自身的某种对称性作图y =|f (x )|的图象可通过将y =f (x )的图象在x 轴下方的部分关于x 轴旋转180°,其余部分不变的方法作出. y =f (|x|)的图象:可先做出y =f (x ),当x ≥0时的图象,再利用偶函数的图象关于y 轴对称的性质,作出y =f (x )(x <0)的图象.此外利用伸缩变换作图问题,待三角的复习中再进行研究.还要记住一些结论:若函数y =f (x )满足f (a -x )=f (b +x )则y =f (x )的图象关于直线2ba x += 对称,若函数y =f (x )满足f (a -x )=-f (b +x )则y =f (x )的图象关于点(2ba +,0)对称.(二)解题方法指导例1.设a ≠0,试确定函数21)(xaxx f -=在(-1,1)上的单调性.例2.讨论xx x f 2)(+=的增减性.例3. f (x )在(-∞,2)上是增函数,且对任意实数x 均有f (4-x )=f (x )成立,判断f (x )在(2,+∞)上的增减性.例4*.已知函数f (x )的定义域为R ,对任意实数m ,n ,都有21)()()(++=+n f m f n m f 且当21>x 时,f (x )>0.又.0)21(=f(Ⅰ)求证;1)21(,21)0(-=--=f f (Ⅱ)判断函数f (x )的单调性并进行证明例5.在R 上求一个函数,使其既是奇函数,又是偶函数例6.判断下列函数的奇偶性⋅++=)1lg()()1(2x x x f(2) 11)()(+-⋅=x x a a x x f ϕ(其中φ(x )为奇函数,a >0且a ≠1).例7.设函数])1,1[(1)(2-∈+++=x bx x a x x f 是奇函数,判断它的增减性.例8.设f (x )是定义域为R 且以2为一个周期的周期函数,也是偶函数,已知当x ∈[2,3]时f (x )=(x -1)2+1,求当x ∈[1,2]时f (x )的解析式.例9.作出112++=x x y 的图象,并指出函数的对称中心,渐近线,及函数的单调性.例10.作出函数的图象 (1)1)1(32+-=x y (2)y =|lg|x||例11.(1)作出方程|x |+|y |=1所表示的曲线.(2)作出方程|x -1|+|y +1|=1所表示的曲线.例12.已知函数f (x )和g(x )的图象关于原点对称,且f (x )=x 2+2x . (1)求函数g(x )的解析式; (2)解不等式g(x )≥f (x )-|x -1|.例 题 解 析例1解:任取x 1,x 2∈(-1,1),且Δx =x 2-x 1>0,则⋅--+-=---=-=∆)1)(1()1)((11)()(2221211222122212x x x x x x a x ax x ax x f x f y 由于-1<x 1<x 2<1,所以Δx =x 2-x 1>0,1+x 1x 2>0,1-21x >0,1-22x >0.因此当a >0时,Δy =f (x 2)-f (x 1)>0,当a <0时,Δy =f (x 2)-f (x 1)<0.所以当a >0时f (x )在(-1,1)上是增函数,当a <0时,f (x )在(-1,1)上是减函数.例2分析:可先在(0,+∞)上研究f (x )的增减性,然后根据f (x )的奇偶性判断其在(-∞,0)上的增减性,而当x >0时,有,222)(≥+=xx x f 当且仅当x x =2即2=x 时“=”成立,即当2=x 时,f (x )取得最小值,2由此可知x =2是函数单调区间的一个分界点.解:任取x 1,x 2∈(0,2],且Δx =x 2-x 1>0则)21)(()2()2()()(2112112212x x x x x x x x x f x f y --=+-+=-=∆因为,2021≤<<x x Δx =x 2-x 1>0,且02121<-x x ,因此Δy =f (x 2)-f (x 1)<0,故f (x )在]2,0(上是减函数.同理可证f (x )在),2[+∞是增函数.又由),(2)(x f xx x f -=-+-=-可知f (x )是奇函数,其图像关于原点对称,所以可知f (x )在]2,(--∞上是增函数,在)0,2[-上是减函数.综上所述,xx x f 2)(+=在]2,(--∞和),2[+∞上是增函数,在)0,2[-,]2,0(上是减函数.例3解:任取x 1,x 2∈(2,+∞),且x 1<x 2,则由2<x 1<x 2得2>4-x 1>4-x 2 因为f (x )在(-∞,2)上是增函数,所以有f (4-x 1)>f (4-x 2)而由已知又有f (4-x 1)=f (x 1),f (4-x 2)=f (x 2),所以f (x 1)>f (x 2),故f (x )在(2,+∞)上是减函数.小结:注意体会解题中的划归思想.此题若是一个小题,由f (4-x )=f (x )可知f (x )的图像关于x =2对称,立即就可以判断出f (x )在(2,+∞)上是减函数.例4分析:判断这类抽象函数的单调性,关键是根据已知去创造条件,利用单调性的定义进行和判断,可以采用分析法寻求解题思路.解:(Ⅰ)由f (m +n )=f (m )+f (n )21+得f (0)=f (0+0)=2f (0)21+有f (0)=-21 又由及0)21(=f 得1)21(-=-f(Ⅱ)任取x 1,x 2∈R 且Δx =x 2-x 1>0则212112>+-x x 根据已知可得0)21(12>+-x x f 则有21)()()()(1121122++-=+-=x f x x f x x x f x f21)(21)21()21(21)()2121(112112+++-++-=++-+-=x f f x x f x f x x f).(1)(11)()21(0111x f x f x f f =++-=++-+>函数f (x )在R 上为增函数.例5解:设所求的R 上的函数为f (x ),则由函数奇偶性定义得f (-x )=-f (x )①,f (-x )=f (x )②,联立①②,消去f (-x ),得f (x )=0.显然函数f (x )=0既是奇函数又是偶函数,所以f (x )=0就是所求的函数.例6解:(1)因为对任意x ∈R ,都有0||122≥+=+>++x x x x x x ,所以函数定义域为R任取x ∈R ,则-x ∈R 且有)()1lg()1lg()1lg()(2122x f x x x x x x x f -=++-=++=++-=--所以)1lg()(2++=x x x f 是奇函数(2)函数的定义域为R . 任取x ∈R ,则-x ∈R ,且有.11)(11)(11)()(+-=+--=+--=-⋅⋅⋅--x x x x xx a a x a a x a a x x f ϕϕϕ 所以11)()(+-=⋅x x a a x x f ϕ是偶函数.例7解:显然x ∈[-1,1],-x ∈[-1,1],因为f (x )为奇函数,所以对区间[-1,1]内任意实数x 均有f (-x )=-f (x )成立,即1122+++-=+-+-bx x a x bx x a x ,也就是1122+++=+--bx x ax bx x a x 这是关于x 的恒等式,比较两端分子分母对应项的系数,可得a =b =0.所以⋅+=1)(2x xx f 任取x 1,x 2∈[-1,1],且Δx =x 2-x 1>0 则⋅++--=+-+=-=∆)1)(1()1)((11)()(2221211221122212x x x x x x x x x x x f x f y因为-1≤x 1<x 2≤1,所以Δx =x 2-x 1>0,1-x 1x 2>0,因此Δy =f (x 2)-f (x 1)>0,所以当x ∈[-1,1]时1)(2+=x xx f 为增函数. 注:此题也可以通过f (0)=0,f (-1)=-f (-1)求得a =b =0例8分析:此题的解答要抓住两个关键点,一个是f (x )为偶函数,再一个是f (x )为周期函数,通过画出草图,就会发现可以先求出当x ∈[-3,-2]时函数的解析式,在利用周期性求出当x ∈[1,2]时f (x )的解析式,要注意体会划归的思想方法.解:当x ∈[-3,-2]时-x ∈[2,3]所以f (-x )=(-x -1)2+1=(x +1)2+1,因为f (x )是偶函数,因此当x ∈[-3,-2]时,f (x )=(x +1)2+1当x ∈[1,2]时,x -4∈[-3,-2],有f (x -4)=(x -4+1)2+1=(x -3)2+1,因为2为f (x )的周期,可知-4也为f (x )一个周期,有f (x -4)=f (x )故x ∈[1,2]时f (x )=(x -3)2+1.例9解:因为112112+-=++=x x x y所以将x y 1-=的图象向左平移一个单位,再向上平移两个单位,即可得到112++=x x y 的图象,如图由图象可以得到:对称中心为(-1,2)渐近线分别为x =-1,y =2函数在(-∞,-1)和(-1,+∞)上都是增函数.例10解:(1)将函数32x y =的图象向右平移一个单位,再向上平移一个单位,即可的得到1)1(32+-=x y ,如图.(2)y =|lg |x ||为偶函数,当x >0时先作出y =lg x 的图象,在根据奇偶性作出y =lg |x |的图象,最后将y =lg |x |在横轴下面的图象关于x 轴旋转180°,其余部分不变.即可得到y =|lg |x ||的图象,如图.例11分析,曲线|x |+|y |=1是关于x 轴,y 轴和原点的对称图形,利用对称性可以很快的作出曲线,至于曲线|x -1|+|y +1|=1,只需通过将曲线|x |+|y |=1适当平移即可得到.解:(1)先作出线段x +y =1(x ≥1,y ≥1),再作出该线段分别关于x 轴,y 轴和原点分别对称的线段,就得到方程|x |+|y |=1所表示的曲线,如图.(2)将(1)中方程|x |+|y |=1所表示的曲线右移一个单位,下移一个单位就得到方程|x -1|+|y +1|=1所表示的曲线,如图.例12解:(1)设f (x )上任意一点P (x 0,y 0)关于原点的对称点为P '(x ,y )则⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=+=+02020y y xx 即⎩⎨⎧-=-=y y x x 0因为点P (x 0,y 0)在f (x )=x 2+2x 的图像上,所以+=200x y 2x 0,即-y =(-x )2+2(-x )故g (x )=-x 2+2x .(2)由g (x )≥f (x )-|x -1|得2x 2≤|x -1|当x ≥1时,不等式化为2x 2-x +1≤0,此式无实数解. 当x <1时,不等式化为2x 2+x -1≤0解得211≤≤-x ,因此g (x )≥f (x )-|x -1|解集为].21,1[-。