当前位置: 首页 » 高等教育 » 专升本(普) » 浙江省专升本高数备考必看:历年真题核心知识点全面提炼与优化(3)

针对“函数四性”(有界性、单调性、奇偶性、周期性)这一知识点,我们可以分别通过例题来加深理解和掌握。以下是对每种性质的简要说明及例题示例:

1. 有界性

说明:有界函数指的是在某个区间内,函数的值域是有限的,即存在两个数M和m(M>m),使得对于该区间内的所有x,都有m≤f(x)≤M。

例题:判断函数f(x) = sinx在区间[0, π]上是否有界?

解答:在区间[0, π]上,sinx的值域为[0, 1],因此存在M=1和m=0,使得对于所有x∈[0, π],都有0≤sinx≤1,所以f(x) = sinx在区间[0, π]上有界。

例题2:判断函数在全体实数范围上是否有界。

解答:对于任意,有,所以。进而,。因此,存在,使得对所有成立,所以上有界。

2. 单调性

说明:单调性描述的是函数在某个区间内是单调增加还是单调减少。

例题1:判断函数f(x) = x^2在区间(0, +∞)上的单调性。

解答:对于任意x1, x2∈(0, +∞),且x1<x2,有f(x1) – f(x2) = x1^2 – x2^2 = (x1-x2)(x1+x2)。由于x1, x2>0,所以x1+x2>0,且x1-x2<0,因此f(x1) – f(x2) < 0,即f(x1) < f(x2)。所以f(x) = x^2在区间(0, +∞)上单调增加。

例题2:判断函数在区间上的单调性。

解答:对于任意,且,有。因为对数函数是增函数,所以,即。所以在区间上单调增加。

3. 奇偶性

说明:奇函数满足f(-x) = -f(x),偶函数满足f(-x) = f(x)。

例题1:判断函数f(x) = x^3的奇偶性。

解答:函数f(x) = x3的定义域为全体实数R,关于原点对称。计算f(-x) = (-x)3 = -x3 = -f(x),所以f(x) = x3是奇函数。

例题2:判断函数的奇偶性。

解答:函数的定义域为全体实数,关于原点对称。对于任意,有。因此,是偶函数。

4. 周期性

说明:周期函数是指存在一个正数T,使得对于所有x,都有f(x+T) = f(x)。T称为函数的最小正周期,但并非所有周期函数都有最小正周期。

例题1:判断函数f(x) = sinx的周期性,并求其最小正周期。

解答:对于任意x,有f(x+2π) = sin(x+2π) = sinx(利用正弦函数的周期性),所以f(x) = sinx是周期函数。其中,2π是sinx的一个周期,且是最小的正周期,因此sinx的最小正周期为2π。

例题2:判断函数的周期性,并求其最小正周期。

解答:对于任意,有(利用余弦函数的周期性)。因此,的一个周期。又因为不是的更小正周期(可以验证),所以的最小正周期。

例题3(涉及非传统周期函数):判断函数的周期性,并求其最小正周期。

解答:利用三角恒等式,我们可以将转化为与余弦函数相关的形式。由于的周期为,那么的周期也是(因为中的系数2使得周期减半)。验证这一点,我们有,但,且不是更小的正周期,所以的最小正周期为

通过以上例题,我们可以更好地理解和掌握函数的有界性、单调性、奇偶性和周期性这四种基本性质。