葉建坤
函數(shù)的性質(zhì)主要是單調(diào)性、奇偶性、周期性和對 稱性.這些函數(shù)性質(zhì)是解答函數(shù)問題的重要依據(jù),因此 在解答函數(shù)問題的過程中,同學(xué)們只有熟練掌握并應(yīng) 用各種性質(zhì),才能有效地提升解題的效率.本文重點(diǎn)談 一談函數(shù)的單調(diào)性、奇偶性、周期性的應(yīng)用技巧.
一、函數(shù)的周期性
若對于任意 x ∈?R ,總存在非零常數(shù)T,使得 f (x + T) = f (x) ,則該函數(shù)為周期函數(shù),這個(gè)非零常數(shù)T稱為函 數(shù) f (x) 的周期.一般地,T為函數(shù)的最小正周期.對于具 有周期性的函數(shù),在每個(gè)周期內(nèi)的圖象、最高點(diǎn)、最低 點(diǎn)、與坐標(biāo)軸的交點(diǎn)等都是一致的,且呈周期循環(huán).在 解答函數(shù)問題時(shí),可根據(jù)函數(shù)周期的定義確定函數(shù)的 周期,也可根據(jù)函數(shù)的周期確定函數(shù)的圖象、最高點(diǎn)、 最低點(diǎn)、與坐標(biāo)軸的交點(diǎn)等.
例1.
解:
根據(jù)函數(shù)周期的定義可知,函數(shù) f (x) 是周期為2 的周期函數(shù),于是根據(jù)x 在 [0,2) 上的解析式,即可得 到 f (0)、f (1) 的值,再根據(jù)函數(shù)的周期性,就能獲解.
二、函數(shù)的奇偶性
如果對于函數(shù) f (x) 的定義域內(nèi)任何一個(gè)x,都有 f (-x) = f (x) ,那么 f (x) 就稱為偶函數(shù);如果對于函數(shù) f (x) 的定義域內(nèi)任何一個(gè) x,都有 f (-x) = -f (x) ,那么 f (x) 就稱為奇函數(shù).所以偶函數(shù)是關(guān)于y軸對稱的,其 左右兩側(cè)函數(shù)的單調(diào)性相反;奇函數(shù)是關(guān)于原點(diǎn)對稱 的,其左右兩側(cè)函數(shù)的單調(diào)性相同,且奇偶函數(shù)的定 義域關(guān)于原點(diǎn)對稱.運(yùn)用函數(shù)的奇偶性解題,需先確定 函數(shù)的定義域是否關(guān)于原點(diǎn)對稱;然后根據(jù)函數(shù)的奇 偶性建立關(guān)系式,或?qū)ふ覉D象中的對稱點(diǎn).
例2.
解:
因 為 該 函 數(shù) 為 偶 函 數(shù) ,所 以 對 于 任 意 x ∈?R, f (-x) = f (x) ,據(jù)此即可求得在 - x ∈[0,1] 上函數(shù)的解析 式,再根據(jù)函數(shù)的周期性求得在 x ∈[1,2] 上函數(shù)的解 析式.
三、函數(shù)的單調(diào)性
一般地,如果對于定義域I內(nèi)的任意兩個(gè)自變量 x1、x2,當(dāng) x1< f (x2),那么就說函數(shù) f (x) 在 I 上是增函數(shù);當(dāng) x1 f (x2),那么就 說函數(shù) f (x) 在I上是減函數(shù).運(yùn)用函數(shù)的單調(diào)性解題, 需先根據(jù)函數(shù)單調(diào)性的定義判定函數(shù)的單調(diào)性,然后 確定比較兩個(gè)自變量的大小,便可根據(jù)函數(shù)的單調(diào)性 確定兩個(gè)函數(shù)值的大小.函數(shù)的單調(diào)性一般用于判斷 函數(shù)的單調(diào)性、求函數(shù)的最值、求函數(shù)的單調(diào)區(qū)間、比 較兩個(gè)函數(shù)值的大小.
例3
解:
運(yùn)用函數(shù)的單調(diào)性比較兩個(gè)函數(shù)值的大小,只需 先確定單調(diào)區(qū)間內(nèi)自變量的大小和函數(shù)的單調(diào)性,然 后利用函數(shù)的單調(diào)性即可得出結(jié)論.若自變量不在單調(diào) 區(qū)間內(nèi),則需利用函數(shù)的周期性、奇偶性等進(jìn)行轉(zhuǎn)化.
可見,一般地,我們都可根據(jù)函數(shù)的定義域和解 析式來判斷出函數(shù)的單調(diào)性、周期性和奇偶性,并且 要想快速解答有關(guān)函數(shù)的單調(diào)性、周期性和奇偶性 的綜合性問題,需熟練掌握并靈活運(yùn)用函數(shù)的這些 性質(zhì).
(作者單位:江西省九江市第三中學(xué))