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这篇文章来讲一下思维导图高数部分的156个考点中的第4个考点,初等函数性质。 这块主要搞懂两个性质:奇偶性和周期性 很多人觉得奇偶性和周期性太普通,不重要,不重视。那这样,等到后面肯定会吃大亏。因为,它关联后面你是否能够简化计算。 就拿这个定积分来说吧: \int_{-2}^{2}(\frac{2023^{x}+1}{2023^{x}-1}+x)dx 你要知道这玩意 \frac{2023^{x}+1}{2023^{x}-1} 和 x 是奇函数,瞬间秒杀。如果不知道,那估计算半天,也不一定算出来,最后只能得0分。 然后周期性呢,如果你掌握了它,就会将大的积分区间转化为小的积分区间,从而简化计算,就比如这个: \int_{2}^{2+10\pi}|sinx|dx=10\int_{0}^{\pi}|sinx|dx=10\int_{0}^{\pi}sinxdx=20 但,没有掌握的话,算那么大的区间,而且区间里面函数还要分段,就会非常麻烦! 所以这块还是需要好好掌握一下。接下来,我将思维导图拆解,来逐步讲解这块,保证看完就懂,懂了就会,会了就得分,不信看着瞧。 先看奇偶性:分为5类,会了这五类。市面上,基本所有的奇偶函数你都会判定了,一眼看穿,无所遁形。 1.简单函数(⭐⭐⭐)这些是常见的奇偶函数,是基础中的基础。很多奇偶函数都是它们变形而成的。 2.复合函数(⭐⭐⭐)难题中往往涉及这种函数,原因在于,够综合,且难判断。但是,作为带过上百名140+的学长,给你总结一个口诀就可以搞定。一偶偶,二奇奇! a.一偶偶(内层函数一个为偶,那么复合函数为偶) 例子如下图: 这一类为偶的原因在于:内层的偶函数可以吸收负号。 设 h(x)=f(g(x)) ,则 h(-x)=f(g(-x))=f(g(x))=h(x) ,为偶其中 g(x) 为偶。b.二奇奇(内外层函数均为奇,复合函数才为奇) 这一类为奇的原因在于:奇函数可以提出负号,从而最终能把自变量的负号提到最外面。 设 h(x)=f(g(x)) ,则 h(-x)=f(g(-x))=f(-g(x))=-f(g(x))=-h(x) ,为奇其中 g(x),f(x) 为奇。3.抽象函数,证明题常用(⭐)我们可以采取某种手段,将任意定义域对称的函数变为奇/偶函数,手段如下: 举个例子,把 y=\frac{1}{2024^{x}-1} 变成奇函数就是: \frac{1}{2024^{x}-1}-\frac{1}{2024^{-x}-1}=\frac{2024^{x}+1}{2024^{x}-1} 。 而这样可以构造成功的原因也很简单,一手定义搞定: 设 h(x)=f(x)-f(-x) ,则 h(-x)=f(-x)-f(x)=-h(x) ,为奇4.积分章节的老朋友(⭐⭐)老朋友如下: 用奇函数定义改编式: f(-x)+f(x)=0 证明即可 ln(\sqrt{(-bx)^{2}+1}-bx)+ln(\sqrt{(bx)^{2}+1}+bx)=ln1=0这也给我们一个启示:看见ln()这种函数,要想判断其是否为奇函数,直接将自变量互为相反数的函数相加即可。 5.奇偶函数大拓展(⭐⭐⭐⭐⭐)搞懂这个,那么奇偶函数的判断才初步毕业。 其中“奇延拓”中的第三个非常重要,真题考过,也是大家很容易出错的一个点。 什么时候偶函数的不定积分为奇函数? 答:过原点。 因为奇函数满足 f(-x)=-f(x) ,所以它如果在0处有定义,函数值一定为0,也就是函数过原点。但不定积分的结果是一系列函数,并不是每一个都过原点,因此偶函数的不定积分不一定为奇,仅过原点的为奇。 比如: x^{2} 的不定积分中的 \frac{x^{3}}{3} 就是奇函数;而 \frac{x^{3}}{3}+2024 就不是。 再看周期性:考研题目中,函数的周期性是比较好判断的。要不就是直接给你比较简单的周期函数:比如三角函数;或者是直接告诉你函数是周期的;或者可由式子 f(x+T)=f(x) 直接判断。这些都是非常简单的。 而周期性的真正难点在于,下面这几个性质要掌握: 这些性质掌握好了,那么再做周期性的题目,就如鱼得水,轻松的很。 这里我讲几个比较难理解的: 1.周期函数的原函数为啥不是周期的: 答:因为周期函数中的常数会影响,例: \int_{}^{}sinx+1dx=-cosx+x 2.第二条为啥成立? 答:因为 \int_{a}^{x}f(t)dt=\int_{a}^{x+T}f(t)dt\Rightarrow\int_{a}^{x+T}f(t)dt-\int_{a}^{x}f(t)dt=\int_{x}^{x+T}f(t)dt=0 根据第三条,得 \int_{0}^{T}f(t)dt=0 3.第三条为啥成立? 答:设函数 f(a)=\int_{a}^{a+T}f(x)dx , f'(a)=f(a+T)-f(a)=0 (因为 f(x) 周期为 T ) 所以 f(a)=f(0)=\int_{0}^{T}f(x)dx 到此导图中的《基础知识》维度过完了,接着用《怎么用》维度来判断自己掌握的怎么样。怎么用维度:先来一道真题,看如何用我们前面的知识秒杀它!!!是不是很熟悉,运用我们之前周期性说的性质1,立刻推C是错的! 再运用之前奇偶性的5类大拓展,立刻推A对B错。最终选A。真题就是简单!!! 接着再来几个定积分的计算题:提前剧透计算简化通法: 奇偶化简: a.判断对称区间定积分的被积函数是否为奇/偶 b.如果是奇,则为0;如果是偶,则是一半区间积分值的两倍 周期化简: a.判断区间长度是否为被积函数周期的整数倍 b.是的话,就利用下面公式搞定: 1. \int_{-2}^{2}\frac{2024^{x}+1}{2024^{x}-1}+xdx \int_{-2}^{2}\frac{2024^{x}+1}{2024^{x}-1}+xdx=\int_{-2}^{2}\frac{2024^{x}+1}{2024^{x}-1}dx+\int_{-2}^{2}xdx a.积分区间对称,被积函数:\frac{2024^{x}+1}{2024^{x}-1} 前面推过为奇, x 也为奇。 b.值为0+0=0 2. \int_{2}^{2+10\pi}|sinx|dx a. |sinx| 周期为 \pi ,区间长度为10 \pi ,整数倍。 b.公式搞定,过程如下: 本文到此结束!有问题欢迎留言!! 超强预告:下篇文章讲解对称区间定积分通杀解法,就算不知道奇偶性也能快速掌握,硬核方法!! |
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