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函数单调性、奇偶性、对称性、周期性
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
(ⅰ) ,则称为上的增函数,特别当且仅当严格不等式成立时称为上的严格单调递增函数。
(ⅱ) ,则称为上的减函数,特别当且仅当严格不等式成立时称为上的严格单调递减函数。
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:
或
★若为区间上的单调递减函数,、为区间内两任意值,那么有:
或
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,当时,且函数在区间上也具有单调性,则复合函数在区间具有单调性。
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:
(1)当和具有相同的增减性时,函数、的增减性与 (或)相同,、的增减性不能确定;
(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:
①、的增减性不能确定;
② 、为增函数,为减函数。
二、函数的奇偶性
1. 奇偶性的定义
如果对于函数的定义域内的任意一个,都有,则称函数为偶函数;如果对于函数的定义域内的任意一个,都有,则称函数为奇函数。
2.奇偶性的几何意义
具有奇偶性的函数的定义域关于原点对称,奇函数的图像关于原点对称,偶函数的图像关于轴对称。
3.函数奇偶性的判断(证明)(首先注意其定义域是否对称)
(1)比较与的关系;
(2)()与的关系;
(3)与的关系
4.由具有奇偶性的函数的四则运算所得到的函数的奇偶性的判断
对于两个具有奇偶性的函数和,若它们的定义域分别为和,且:
(1)当和具有相同的奇偶性时,假设为奇函数,那么:
①函数、也为奇函数;
②、为偶函数;
(2)当和具有相异的奇偶性时,那么:
①、的奇偶性不能确定;
②、、为奇函数。
若函数是偶函数,则;若函数是偶函数,则.
三、函数的对称性
1.函数自对称
(1)关于轴对称的函数(偶函数)的充要条件是
(2)关于原点对称的函数(奇函数)的充要条件是
(3)关于直线对称的函数的充要条件是
2.两个函数的图象对称性
(1)与关于轴对称。
换种说法:与若满足,即它们关于对称。
(2)与关于轴对称。
换种说法:与若满足,即它们关于对称。
(3)与关于直线对称。
换种说法:与若满足,即它们关于对称。
(4)与关于直线对称。
换种说法:与若满足,即它们关于对称。
(5)关于点对称。
换种说法:与若满足,即它们关于点对称。
(6)与关于直线对称。
(7)与关于直线对称。
若,则函数的图象关于点对称;
3.几个常见的函数方程
(1)正比例函数,.
(2)指数函数,.
(3)对数函数,.
(4)幂函数,.
(5)余弦函数,正弦函数,,
四、函数的周期性主要结论
1.如果函数对于一切x∈R,都有 (),那么函数y=f(x)的图像关于直线对称是偶函数
2.如果函数 对于一切x∈R, 都有f(a+x)=f(b-x)成立,那么函数的图像关于直线x=(由x=确定)对称
3. 如果函数对于一切x∈R, 都有成立, 那么函数的图像关于点对称
4.两个函数图像之间的对称性
(1)函数 与函数的图像关于直线 (即y轴)对称;函数 与函数的图像关于直线; 函数 与函数图像关于坐标原点对称。
(3)函数与函数的图像关于直线对称(由确定
(4)函数与函数的图像关于点中心对称
5.左加右减(对一个x而言),上加下减(对解析式而言):若将函数的图像右移a、上移b个单位,得到函数的图像;若将曲线的图像右移a、上移b个单位,得到曲线的图像
6.函数的图像是把的图像沿x轴向左平移a个单位得到的;函数的图像是把的图像沿x轴向右平移个单位得到的;函数的图像是把的图像沿x轴向左平移个单位得到的
7.定义:对于函数,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,则的最小正周期为T,T为这个函数的一个周期
8.如果函数是R上的奇函数,且最小正周期为T,那么
9. 如果函数所有的周期中存在一个最小的正数,那么这个最小正数就叫做的最小正周期,如果函数的最小正周期为T则函数的最小正周期为,如果是周期函数,那么的定义域无界
10.关于函数的周期性的几个重要性质:
(1)如果是R上的周期函数,且一个周期为T,那么
(2)函数图像关于轴对称
(3)函数图像关于中心对称
(4)函数图像关于轴对称,关于中心对称
(5)或或或, 则的周期T=2a
(6),则的周期T=3a
(7)则的周期T=4a;
(8)
,则的周期T=5a;
,则的周期T= 6a
例1.若函数f(x)=log2(x2-ax+3a)在区间[2,+∞)上是增函数,则实数a的取值范围是________.
例2
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