Bài 1
MỘT SỐ TÍNH CHẤT CƠ BẢN CỦA HÀM SỐ
I/ HÀM SỐ CHẴN, HÀM SỐ LẺ
Xét hàm số
( )f x
với tập xác định
( )D f R
và tập giá trị
( )R f R
.
ĐỊNH NGHĨA 1
a)
( )f x
được gọi là hàm số chẵn trên M,
( )M D f
(gọi tắt là hàm chẵn trên M) nếu
( )x M x D f
và
( ) ( )f x f x
,
x M
.
b)
( )f x
được gọi là hàm số lẻ trên M (gọi tắt là hàm lẻ trên M) nếu
x M
( )x D f
và
( ) ( )f x f x
,
x M
và (1) có dạng
0 0
,
2 2
x x
f t f t t R
. (2)
Đặt
0
( )
2
x
g t f t
thì
0 0
( ) , ( )
2 2
x x
g t f t f t g t
x R
. (3)
Giải.
Đặt
2
a
x t
.
Khi đó
2
a
x t
và
2
a
a x t
VINAMATH.COM
VINAMATH.COM
1
Thành thử (3) có dạng
2 2
a a
f t f t b
. (4)
Đặt
( )
trong đó
( )g x
là hàm lẻ tùy ý trên R.
BÀI TẬP
1. Cho
( )f x
là một hàm số đồng thời vừa chẵn và vừa lẻ trên R. Chứng minh rằng
( ) 0f x
.
2. Chứng minh rằng mọi hàm số xác định trên R đều có thể viết được dưới dạng hiệu của một
hàm số chẵn và một hàm số lẻ, xác định trên R.
3. Cho hàm số
( )f x
xác định trên R. Xác định hàm số
( )g x
biết rằng đồ thị của hàm số này đối
xứng với đồ thị của hàm số đã cho qua đường thẳng
0
x x
cho trước.
4. Cho hàm số
( )f x
xác định trên R. Xác định hàm số
( )g x
biết rằng đồ thị của hàm số này đối
xứng với đồ thị của hàm số đã cho qua điểm
0 0
,
M x y
VINAMATH.COM
2
II/ HÀM TUẦN HOÀN VÀ PHẢN TUẦN HOÀN
ĐỊNH NGHĨA 2
a) Hàm số
( )f x
được gọi là hàm tuần hoàn (cộng tính) chu kỳ
0a a
trên M nếu
( )M D f
và
( ),
x M x a M
f x a f x x M
(4)
b) Cho
( )f x
là một hàm tuần hoàn trên M. Khi đó
0T T
được gọi là chu kỳ cơ sở của
( )f x
nếu
tùy ý. Vì trong
Q
không có số nhỏ
nhất nên hàm
( )f x
không có chu kỳ cơ sở.
Bài toán 2. Cho cặp
( )f x
,
( )g x
tuần hoàn trên M có các chu kỳ lần lượt là
à ba v
với
a
Q
b
. Chứng minh rằng
F x T f
và
( ) : ( ) ( )G x f x g x
cũng là những hàm
tuần hoàn trên M.
Giải.
Theo giả thiết
là những hàm tuần hoàn trên M.
ĐỊNH NGHĨA 3
a/ Hàm số
( )f x
được gọi là hàm phản tuần hoàn (cộng tính) chu kỳ
0b b
trên M nếu
( )M D f
và
( ),
x M x b M
f x b f x x M
(5)
VINAMATH.COM
VINAMATH.COM
3
b/ Nếu hàm
( )f x
là hàm phản tuần hoàn chu kỳ
0
b
trên M mà không là hàm phản tuần hoàn với
bất cứ chu kỳ nào bé hơn
x M
Vậy
( )f x
là hàm phản tuần hoàn chu kỳ
2b
trên M.
Bài toán 4. Chứng minh rằng
( )f x
là hàm phản tuần hoàn chu kỳ
b
trên M khi và chỉ khi
( )f x
có dạng
( ) ( ) ( ),f x g x b g x
(6)
Với
( )g x
là một hàm tuần hoàn chu kỳ
2b
trên M
Giải.
Thật vậy, với
( )f x
thỏa mãn (6) ta có
( ) ( 2 ) ( )f x b g x b g x b
( ) ( )
( ) ( )
( ), .
g x g x b
( ) ( )
1 1 1 1
( ) ( ) ( ( )) ( ) ( ),
2 2 2 2
g x b g x
f x b f x f x f x f x x M
BÀI TẬP
1. Chứng minh rằng hàm số
( )f x tgx
không là hàm phản tuần hoàn trên
R \
, .
2
k k Z
π
2. Chứng minh rằng
2π
là chu kỳ cơ sở của hàm số
( ) osf x c x
.
VINAMATH.COM
( )f x
được gọi là hàm tuần hoàn nhân tính chu kỳ
0, 1, 1a a
trên M nếu
( )M D f
và
1
(a ) ( ), .
x M a x M
f x f x x M
Ví dụ.
Xét
2
( ) sin 2 log
f x xπ
. Khi đó
( )f x
là hàm tuần hoàn nhân tính 2 trên
R
.
à ba v
, tương ứng trên
M và
ln
, , .
ln
a
m
m n N
b n
Chứng minh rằng
( ) : ( ) ( )F x f x g x
và
( ) : ( ) ( )G x f x g x
là những hàm tuần hoàn
nhân tính trên M.
Giải.
Từ giả thiết suy ra
m
n
a b
. Ta chứng minh
2 2
:
n m
T a b
là chu kỳ của
( ) à G( )F x v x
VINAMATH.COM
5
( )f x
được gọi là hàm phản tuần hoàn nhân tính chu kỳ
0, 1, 1a a
trên M nếu
( )M D f
và
1
(a ) ( ), .
x M a x M
f x f x x M
Bài toán 2. Chứng minh rằng mọi hàm phản tuần hoàn nhân tính trên M cũng là hàm tuần hoàn
nhân tính trên M.
Giải.
Theo giả thiết,
0, 1b
sao cho
x M
thì
1
( )f x
là hàm phản tuần hoàn nhân tính chu kỳ
0, 1b b
trên M khi và chỉ khi
( )f x
có dạng :
1
( ) ( ) ( )
2
f x g bx g x
, (7)
trong đó,
( )g x
là hàm tuần hoàn nhân tính chu kỳ
2
b
trên M.
Giải.
Thật vậy, nếu
( )f x
có dạng (7) thì
2
1
( ) ( ) ( )
2
f bx g b x g bx
là hàm phản tuần hoàn nhân tính chu kỳ
b
trên M. Khi đó
( ) ( )g x f x
( )f x
là hàm tuần hoàn nhân tính chu kỳ
2
b
trên M (Bài toán 2) và
1 1
( ) ( ) ( ) ( ( )
2 2
g bx g x f bx f x
1
( ( )) ( ) ( )
2
f x f x f x
,
x M
.
VINAMATH.COM
VINAMATH.COM
6
IV/ MỐI LIÊN HỆ GIỮA CÁC HÀM TUẦN HOÀN CỘNG TÍNH VÀ NHÂN TÍNH
Bài toán 1. Cho
0a
,
1a
1 1
1 ( ), .h t h t t R
Xét
0x
, đặt
t
x a
và
2
( ) ( )
t
f a h t
. Khi đó
log
a
t x
và
2 2
(8) 1 ( ),
h t h t x R
(ii) Với
0a
Khi đó
2
( ) ( )f a x f x
và mọi nghiệm của (8) được cho bởi công thức
1
g x g x f x x R
Ngược lại, nếu
( )f x
thoả mãn (8) thì chọn
( ) ( )g x f x
. Khi đó
2
( ) ( ),g a x g x x R
và
1 1
( ) (a ) ( ) (a )
2 2
g x g x f x f x
1
( ) ( ) ( ), .
2
f x f x f x x R
Tiếp theo, áp dụng kết quả nhận được trong (i).
Kết luận :
Với
0a
VINAMATH.COM
VINAMATH.COM
7
1
2
4
1
log 0,
2
( ) ù ý 0,
1
log 0,
2
a
a
h x khi x
g x d t y khi x
h x khi x
( )f x
có dạng đó thì ta có
2
1
( ) ( ) (a )
2
f ax g ax g x
1
(a ) ( ) ( ), .
2
g x g x f x x R
Ngược lại, với mỗi
( )f x
thoả mãn (9), chọn
( ) ( )g x f x
. Kh đó
2
( ) ( ),g a x g x x R
và
1 1
( ) (a ) ( ) (a )
2 2
g x g x f x f x
1
với
1 2
( ), ( )h t h t
là các hàm tuần hoàn cộng tính tuỳ ý chu kỳ1 trên R.
Nhận xét. Nếu
( )f x
là hàm tuần hoàn cộng tính chu kì
0a
trên R thì
( ) (ln ) 0g t f t t
là hàm tuần hoàn nhân tính
ê
a
e tr n R
. Xác định tất cả các hàm
( )f x
sao cho
(a ) ( ) ( ), .f x f x f x x R
3. Cho
0a
,
1a
. Xác định tất cả các hàm
( )f x
sao cho
(a ) 1, .f x x R
4. Cho hàm số
( )g x
xác định trên R. Xác định tất cả các hàm
( )f x
thoả mãn điều kiện
.),2()()2()( Rxxgxgxfxf
5. Cho hàm số
VINAMATH.COM
9
Ryxyfxf
yx
f
,,)()(
2
1
2
.
2. Hàm tuyến tính :
0)( aaxxf
có tính chất
.,, Ryxyfxfyxf
3. Hàm mũ :
1,0 aaaxf
x
có tính chất
xxf cos
có các tính chất
Rxxfxf ,122
2
và
Ryxyfxfyxfyxf ,,2
.
Cặp hàm
xxf sin
,
xxg cos)(
có tinh chất
Ryxyfxfygxgyxg
Ryxxgyfygxfyxf
,),()()()(
,),()()()(
Hàm
tgxxf )(
yfxf
yxf
với
,, yx
Zkkyx π
.
7. Hàm lượng giác ngược
a) Hàm
xxf arcsin)(
có tính chất
.1,1,,11)()(
22
yxxyyxfyfxf
b) Hàm
xarcxg cos)(
có tính chất
1,1,,11)()(
22
yxyxxygygxg
.
yxyx
yx
xy
pypxp
.
8. Các hàm hyperbolic
a) Hàm
xx
eeshxxf
2
1
:)(
có tính chất
.),(4)(3)3(
3
Rxxfxfxf
b) Hàm
d) Hàm
xx
xx
ee
ee
xxq
:coth)(
có tính chất
0,,:,,
)()(
)()(1
yxyxyx
yqxq
yqxq
yxq
.
VINAMATH.COM
VINAMATH.COM