函数对称性与函数图象变换总结
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函数的图象变换函数图象的基本变换:(1)平移;(2)对称;(3)伸缩。
由函数y = f (x)可得到如下函数的图象1. 平移:(1)y = f (x + m) (m>0):把函数y =f (x)的图象向左平移m 的单位(如m<0则向右平移-m 个单位)。
(2)y = f (x) + m (m>0):把函数y =f (x)的图象向上平移m 的单位(如m<0则向下平移-m 个单位)。
2. 对称:✧ 关于直线对称(Ⅰ) (1)函数y = f (-x)与y = f (x)的图象关于y 轴对称。
(2)函数y = -f (x)与y = f (x)的图象关于x 轴对称。
(3)函数y = f (2a -x)与y = f (x)的图象关于直线x = a 对称。
(4)函数y = 2b -f (x)与y = f (x)的图象关于直线y = b 对称。
(5)函数)x (f y 1-=与y = f (x)的图象关于直线y = x 对称。
(6)函数)x (f y 1--=-与y = f (x)的图象关于直线y = -x 对称。
(Ⅱ)(7)函数y = f (|x|)的图象则是将y = f (x)的y 轴右侧的图象保留,并将y =f (x)右侧的图象沿y 轴翻折至左侧。
(留正去负,正左翻(关于y 轴对称));(8)函数y = |f (x)|的图象则是将y = f (x)在x 轴上侧的图象保留,并将y = f (x)在x 轴下侧的图象沿x 轴翻折至上侧。
(留正去负,负上翻;)一般地:函数y = f (a+mx)与y = f (b -mx)的图象关于直线m2a b x -=对称。
✧ 关于点对称(1) 函数y = - f (-x)与y = f (x)的图象关于原点对称。
(2) 函数y = 2b -f (2a -x)与y = f (x)的图象关于点(a,b)对称。
3. 伸缩(1) 函数y = f (mx) (m>0)的图象可将y = f (x)图象上各点的纵坐标不变,横坐标缩小到原来的m 1倍得到。
高中数学函数图象的简单变换知识点总结高中阶段,函数图象的简单变换有:平移变换、对称变换、翻折变换、伸缩变换。
一、函数图象的平移变换①左右平移变换:()y f x =与()y f x a =+()()00a a a a y f x y f x a ><=−−−−−−−−−−−→=+时,向左平移个单位时,向右平移个单位如:1y x =+的图象可由y x =的图象向右平移一个单位得到;1y x =-的图象可由y x =的图象向下平移一个单位得到。
②上下平移变换()()00a a a a y f x y f x a ><=−−−−−−−−−−−→=+时,向上平移个单位时,向下平移个单位如:1y x =+的图象可由y x =的图象向上平移一个单位得到。
1y x =-的图象可由y x =的图象向下平移一个单位得到。
【注】变换的口诀为:“上加下减,左加右减”。
二、函数图象的对称变换①()()y y f x y f x =−−−−−−−−−→=-作关于轴对称的图象②()()x y f x y f x =−−−−−−−−−→=-作关于轴对称的图象③()()y f x y f x =−−−−−−−−−→=--作关于原点对称的图象如:(i)()sin sin y x y x ϕ=→=+①0ϕ>时,把sin y x =的图象向左平移ϕ个单位得到;②0ϕ<时,把sin y x =的图象向右平移ϕ个单位得到;(ii)已知()2f x x x =-,则()()2g x f x x x =-=+的图象可由()2f x x x =-的图象做关于y 轴对称的图象得到;函数()h x ()2f x x x =-=-+的图象可由()2f x x x =-的图象作关于x 轴对称后的图象得到;函数()()u x f x =--=2x x --的图象可由()2f x x x =-的图象做关于坐标系原点对称的图象得到。
函数的对称问题湖南彭向阳一、函数的自对称问题1.函数 y=f(x 的图象关于直线x=a 对称f(a+x=f(a-x ;特别,函数y=f(x 的图象关于y 轴对称f(x=f(-x.2.函数 y=f(x 的图象关于点(a,b 对称f(a+x+f(a-x=2b ;特别,函数y=f(x 的图象关于原点对称f(-x=-f(x.主要题型:1.求对称轴 (中心:除了三角函数y=sinx , y=cosx 的对称轴〔中心〕可以由以下结论直接写出来 (对称轴为函数取得最值时的x=,对称中心为函数与x 轴的交点外,其它函数的对称轴(中心就必须求解,求解有两种方法,一是利用对称的定义求解;二是利用图象变换求解.例 1 确定函数的图象的对称中心.解析 1 设函数的图象的对称中心为〔h, k〕,在图象上任意取一点P 〔x, y〕,它关于〔 h, k〕的对称点为Q〔 2h-x, 2k-y 〕, Q 点也在图象上,即有,由于,两式相加得,化简得〔*〕.由于 P 点的任意性,即〔 * 〕式对任意 x 都成立,从而必有 x 的系数和常数项都为 0,即h=1,k=1.所以函数的图象的对称中心为〔1,1〕.解析 2 设函数,那么g(x为奇函数,其对称中心为原点,由于,说明函数f(x 的图象是由g(x 的图象分别向右、向上平移 1 个单位得到,而原点向右、向上分别平移 1 个单位得到点 (1,1.所以函数的图象的对称中心为〔1,1〕.例 2 曲线 f(x=ax 3+bx2+cx ,当 x=1-时,f(x有极小值;当x=1+时,f(x有极大值,且在x=1 处切线的斜率为.(1 求 f(x ;(2 曲线上是否存在一点P,使得 y=f(x 的图象关于点P 中心对称?假设存在,求出点P 的坐标,并给出证明;假设不存在,请说明理由.解析 (1 =3ax2+2bx+c ,由题意知 1- 与 1+ 是 =3ax2+2bx+c=0 的根,代入解得 b=-3a, c=-6a.又 f(x 在 x=1 处切线的斜率为,所以,即3a+2b+c=,解得. 所以f(x .f(x0+x+f(x0-x=2y0 ,(2 假设存在P(x0 , y0,使得f(x 的图象关于点P 中心对称,那么即,化简得.由于是对任意实数x 都成立,所以,而 P在曲线y=f(x上.所以曲线上存在点P,使得y=f(x的图象关于点P 中心对称 .2.证明对称性:证明对称性有三种方法,一是利用定义,二是利用图象变换,三是利用前面的结论 ( 函数 y=f(x的图象关于点(a,b对称f(a+x+f(a-x=2b来解决.例 3 求证函数的图象关于点P〔 1,3 〕成中心对称.证明 1 在函数的图象上任意取一点A〔x, y〕,它关于点P〔 1,3 〕的对称点为 B〔2-x , 6-y 〕,因为,所以点 B 在函数的图象上,故函数的图象关于点P〔 1,3 〕对称 .证明2因为.由于是奇函数,所以的图象关于原点对称,将它的图象分别向右平移 1 个单位,向上平移 3 个单位,就得到函数的图象,所以的图象关于点P〔 1,3 〕对称 .所以的图象关于点 P〔 1,3 〕对称 .3.函数的对称性求函数的值或参数的值:由函数的对称性求值,关键是将对称问题转化为等式问题,然后对变量进行赋值求解. 例4 定义在R 上的函数f(x的图象关于点对称,且满足那么f(1+f(2+f(3++f(2005 的值为〔〕.A .解析由f(x 的图象关于点,即,即对称,那么说明函数,又,函数 f(x是偶函数是奇函数,也就是有,所以.所以,又,即 f(x 以 3 为周期, f(2=f(-1=1 , f(3=f(0=-2 ,所以 f(1+f(2+f(3+ +f(2005=668 〔 f(1+f(2+f(3 〕 +f(2005=f(2005=f(1=1 ,选 D.例 5 函数f(x=的图象关于点中心对称,求f(x.解析 1 设 f(x图象上任意一点A〔 x,y〕,它关于点的对称点为B,由于 A、 B 都在 f(x上,所以,相加整理得,解得 a=1.所以 f(x=.解析 2 由上面的公式有,代入化简整理得a=1.解析 3 由题意知将函数y=f(x的图象向左平移 1 个单位长度,向下平移个单位长度得y=的图象,它关于原点对称,即是奇函数,=,即 y=,它是奇函数必须常数项为0,即 a=1.二、函数的互对称问题1. y=f(x 与 y=g(x 的图象关于直线x=a 对称f(a+x=g(a-x ;2. y=f(x 与 y=g(x 的图象关于直线y=b 对称f(x+g(x=2b ;3. y=f(x 与 y=g(x 的图象关于点 (a , b 对称f(a+x+g(a-x=2b.4. y=f(x 与 y=g(x 的图象关于直线y=x 对称f(x 和 g(x 互为反函数 .记住这些结论不仅仅便于解决选择填空题,也便于解答题中的图象互相对称的函数解析式的求解问题 . 主要题型:1. 判断两个函数图象的对称关系例 6 在同一平面直角坐标系中,函数f(x=2x+1与g(x=21-x的图象关于(.A.直线x= 1 对称 B. x轴对称C.y轴对称D. 直线y=x对称解析作为一个选择题,可以取特殊点验证法,在f(x上取点(1,4,g(x上点(-1,4,而这两个点关于y 轴对称,所以选择 C.当然也可利用上面的结论解决,因为f(-x=2-x+1=g(x,所以f(x、g(x的图象关于y 轴对称,选 C.2.证明两个函数图象的对称性:一般利用对称的定义,先证明前一个函数图象上任意一点关于直线 ( 点的对称点在后一个函数的图象上,再证明后一个函数图象上任意一点关于直线( 点的对称点也在前一个函数的图象上,这两个步骤不能少.当然也可利用上面的结论来解决.例 7 函数f(x=x3-x,将y=f(x的图象沿x 轴、 y 轴正向分别平行移动t 、 s 单位,得到函数 y=g(x 的图象 . 求证: f(x和g(x的图象关于点A〔〕对称.解析由得g(x=(x-t3-(x-t+s.在 y=f(x的图象上任取一点P(x1,y1 ,设Q(x2,y2是P 关于点 A 的对称点,那么有,∴x1=t -x2, y1=s-y2.代入 y=f(x ,得 x2 和 y2 满足方程:s-y2=(t-x23-(t-x2,即y2=(x2-t3-(x2-t+s,可知点 Q(x2,y2 在 y=g(x 的图象上 .反过来,同样可以证明,在y=g(x的图象上的点关于点 A 的对称点也在y=f(x的图象上,因此,f(x和g(x的图象关于点A〔〕对称.3.由两个函数图象的对称性求参数值:首先必须根据对称性由函数求出另一函数的解析式,然后再由条件确定参数的值.例 8 f(x 是定义在上的偶函数,g(x的图象与f(x的图象关于直线x=1 对称,且当时, g(x=2a(x-2-3(x-23 ,其中为常数,假设f(x 的最大值为12,求 a 的值 .解析由于 g(x 的图象与 f(x 的图象关于直线x=1 对称,所以 f(1+x=g(1-x ,即 f(x=g(2-x.当时,,所以f(x=g(2-x= 2a(2-x-2-3(2-x-23=-2ax+3x3,因为f(x 是偶函数,所以当时,, f(x=f(-x=2ax-3x3.因为当时,=-2a+9x2 ≤ -2a+9<0,所以f(x 在上是减函数,从而f(x 在上是增函数,所以f(x 的最大值为f(1=f(-1=2a-3=12 ,即.。
函数的对称性 一、有关对称性的常用结论(一)函数图象自身的对称关系1、轴对称(1))(x f -=)(x f ⇔函数)(x f y =图象关于y 轴对称;(2) 函数)(x f y =图象关于a x =对称⇔)()(x a f x a f -=+⇔()(2)f x f a x =- ⇔()(2)f x f a x -=+;(3)若函数)(x f y =定义域为R ,且满足条件)()(x b f x a f -=+,则函数)(x f y =的图象关于直线2b a x +=对称。
2、中心对称(1))(x f -=-)(x f ⇔函数)(x f y =图象关于原点对称;.(2)函数)(x f y =图象关于(,0)a 对称⇔)()(x a f x a f --=+⇔()(2)f x f a x =-- ⇔)2()(x a f x f +=-;(3)函数)(x f y =图象关于),(b a 成中心对称⇔b x a f x a f 2)()(=++-⇔b x f x a f 2)()2(=+-(4)若函数)(x f y = 定义域为R ,且满足条件c x b f x a f =-++)()((c b a ,,为常数),则函数)(x f y =的图象关于点)2,2(c b a + 对称。
(二)两个函数图象之间的对称关系 1.若函数)(x f y =定义域为R ,则两函数)(x a f y +=与)(x b f y -=的图象关于直线2a b x -=对称。
推论1:函数)(x a f y +=与函数)(x a f y -=的图象关于直线0=x 对称。
推论2:函数)(a x f y -=与函数)(x a f y -=的图象关于直线a x =对称。
2.若函数)(x f y =定义域为R ,则两函数)(x a f y +=与)(x b f c y --=的图象关于点)2,2(c a b -对称。
推论:函数)(x a f y +=与函数)(x b f y --=图象关于点)0,2(a b -对称。
第四讲:函数图象的对称性与变换一、 两个函数的图象的对称性:1、y=f 〔x 〕与y=-f 〔x 〕关于x 轴对称。
2、y=f 〔x 〕与y=f 〔-x 〕关于y 轴对称。
3、 y=f 〔x 〕与y=-f 〔-x 〕关于原点对称。
4、y=f 〔x 〕与y=f 1-〔x 〕关于直线y=x 对称,〔或y=f 〔x 〕与x=f 〔y 〕关于直线y=x 对称〕。
5、y=f 〔x 〕与y=f 〔2a -x 〕{注:y=f 〔a+x 〕与y=f 〔a -x 〕关于直线x=0对称}关于直线x=a 对称。
6、y=f 〔x 〕与y=-f 〔2a -x 〕+2b 关于点〔a,b 〕对称.二、 一个函数的图象的对称性:1、关于直线x=a 对称时,f 〔x 〕=f 〔2a -x 〕或f 〔a -x 〕=f 〔a+x 〕,特例:a=0时,关于y 轴对称,此时 f 〔x 〕=f 〔-x 〕为偶函数。
2、y=f 〔x 〕关于〔a,b 〕对称时,f 〔x 〕=2b -f 〔2a -x 〕,特别a=b=0时, f 〔x 〕=-f 〔-x 〕,即f 〔x 〕关于原点对称,f 〔x 〕为奇函数。
3、y=f 〔x 〕关于直线y=x+b 对称时,由上面知y=f 〔x 〕关于直线y=x+b 对称的函数的解析式是y=f 1-〔x+b 〕+b 。
它与y=f 〔x 〕应是同一函数,所以:f 〔x 〕=f1-〔x+b 〕+b 。
特别当b =0时,f 〔x 〕=f 1-〔x 〕,即一个函数关于直线y=x 对称时,它的反函数就是它本身。
4、类似4有y=f 〔x 〕关于直线y=-x+b 对称时, f 〔x 〕=b -f 1-〔b -x 〕。
特别当b =0时,f 〔x 〕=-f 1-〔-x 〕, f 〔x 〕关于直线y=-x 对称.5、假设f(a+x)=f(b-x),那么f(x)的图像关于直线2b a x +=对称, 三:图象平移与伸缩变换、翻折变换。
1、平移变换〔向量平移法那么〕:y=f 〔x 〕按a =〔h,k 〕平移得y=f 〔x -h 〕+k,即F 〔x,y 〕=0按a =〔h,k 〕平移得F 〔x -h,y -k 〕=0,当m>0时,向右平移,m<0时,向左平移。
反函数●知识梳理1.反函数定义:若函数y=f (x )(x ∈A )的值域为C ,由这个函数中x 、y 的关系,用y 把x 表示出来,得到x=ϕ(y ).如果对于y 在C 中的任何一个值,通过x=ϕ(y ),x 在A 中都有唯一的值和它对应,那么,x=ϕ(y )就表示y 是自变量,x 是自变量y 的函数.这样的函数x=ϕ(y )(y ∈C )叫做函数y=f (x )(x ∈A )的反函数,记作x=f -1(y ). 在函数x=f -1(y )中,y 表示自变量,x 表示函数.习惯上,我们一般用x 表示自变量,y 表示函数,因此我们常常对调函数x=f -1(y )中的字母x 、y ,把它改写成y=f -1(x ).2.互为反函数的两个函数y=f (x )与y=f -1(x )在同一直角坐标系中的图象关于直线y=x 对称.3.求反函数的步骤:(1)解关于x 的方程y=f (x ),得到x=f -1(y ).(2)把第一步得到的式子中的x 、y 对换位置,得到y=f -1(x ). (3)求出并说明反函数的定义域〔即函数y=f (x )的值域〕.一. 条件存在型例1.函数f x x ax ()=--223在区间[]12,上存在反函数的充要条件是( ) A. (]a ∈-∞,1 B. [)a ∈+∞2, C. (][)a ∈-∞+∞,,12 D. []a ∈12, 二. 式子求解型 例2.函数y x x =-≤2310()的反函数是( )A. y x x =+≥-()()113 B. y x x =-+≥-()()113 C. y x x =+≥()()103 D. y x x =-+≥()()103三.求定义域值域型 例3.若fx -1()为函数f x x ()lg()=+1的反函数,则f -1(x )的值域为_________。
四.性质判断型例4. 函数y e e x x=--2的反函数是( )A. 奇函数,在(0,+∞)上是减函数;B. 偶函数,在(0,+∞)上是减函数C. 奇函数,在(0,+∞)上是增函数;D. 偶函数,在(0,+∞)上是增函数 五. 反函数求值型例5. 设352)(-+==x x x f y ,已知 y=g(x)的图象与)1(1+=-x f y 的图象关于直线y=x 对称,则 g(4)= 。
函数的变换(平移,对称,翻折,周期)【自主梳理】1.() (0)y f x a a =+>的图象可由()y f x =的图象向 平移单位而得到.() (0)y f x a a =->的图象可由()y f x =的图象向 平移单位而得到. 2.() (0)y f x b b =+>的图象可由()y f x =的图象向 平移单位而得到.() (0)y f x b b =->的图象可由()y f x =的图象向 平移单位而得到. 3.() (0)y Af x A =>的图象可由()y f x =图象上所有点的纵坐标变为 ,不变而得到.4.() (0)y f ax a =>的图象可由()y f x =图象上所有点的横坐标变为 ,不变而得到. 【自我检测】1.若()f x 的图象过(0,1)点,则(1)f x +的图象过点 . 2.函数2xy =的图象向右平移2个单位所得函数解析式为 . 3.将函数lg()y x =-的图象 可得函数lg(1)y x =-+的图象.4.函数xy x a =-+的图象的对称中心为(1,1)--,则a = . 5.将函数1cos 2y x =图象的横坐标缩短到原来的21倍,纵坐标扩大为原来的2倍,所得函数解析式为 . 6.为了得到函数3lg10x y +=的图象,只需把函数lg y x =的图象上所有的点向左平移 个单位长度,再向 平移个单位长度. 二、课堂活动: 【例1】填空题:(1)设函数()y f x =图象进行平移变换得到曲线C ,这时()y f x =图象上一点(2,1)A -变为曲线C 上点(3,3)A '-,则曲线C 的函数解析式为.(2)如果直线l 沿x 轴负方向平移3个单位,再沿y 轴正方向平移1个单位后,又回到原来的位置,那么直线l 的斜率是.(3)要得到函数sin(2)3y x π=-的图象,只需将函数cos2y x =的图象. (4)若函数()2sin y x θ=+的图象按向量(,2)6π平移后,它的一条对称轴是4x π=,则θ的一个可能的值是.【例2】作出下列函数的图象.(1)12x y -= (2)211x y x +=-【例3】(1)函数()24log 12y x x =-+的图象经过怎样的变换可得到函数2log y x =的图象?(2)函数21cos cos 12y x x x =+⋅+的图象可由sin y x =的图象经过怎样的平移和伸缩变换得到?【自主梳理】1.(1)函数()y f x =-与()y f x =的图像关于 对称; (2)函数()y f x =-与()y f x =的图像关于对称;(3)函数()y f x =--与()y f x =的图像关于 对称. 2.奇函数的图像关于对称,偶函数图像关于对称.3.若对于函数()y f x =定义域内的任意x 都有()()f a x f b x +=-,则()y f x =的图像关于直线 对称. 4.对0a >且1a ≠,函数xy a =和函数log a y x =的图象关于直线对称.5.要得到()y f x =的图像,可将()y f x =的图像在x 轴下方的部分以为轴翻折到x 轴上方,其余部分不变.6.要得到()y f x =的图像,可将()y f x =,[)0,x ∈+∞的部分作出,再利用偶函数的图像关于的对称性,作出(),0x ∈-∞时的图像.3.函数y e =-的图象与函数 的图象关于坐标原点对称.4.将函数1()2x f x +=的图象向右平移一个单位得曲线C ,曲线C '与曲线C 关于直线y x =对称,则C '的解析式为 .5.设函数()y f x =的定义域为R ,则函数(1)y f x =-与(1)y f x =-的图像的关系为关 于 对称. 6.若函数()f x 对一切实数x 都有(2)(2)f x f x +=-,且方程()0f x =恰好有四个不同实根,求这些实根之和为 . 二、课堂活动:(1(2)对于定义在R 上的函数()f x ,有下列命题,其中正确的序号为.①若函数()f x 是奇函数,则(1)f x -的图象关于点(1,0)A 对称;②若对x R ∈,有(1)(1)f x f x +=-,则()y f x =的图象关于直线1x =对称;③若函数(1)f x -的图象关于直线1x =对称,则函数()f x 是偶函数;④函数(1)y f x =+与函数(1)y f x =-的图象关于直线1x =对称.(3)将曲线lg y x =向左平移1个单位,再向下平移2个单位得到曲线C .如果曲线C '与C 关于原点对称,则曲线C '所对应的函数式是.【例2】作出下列函数的图象:(1)12log ()y x =-;(2)12xy ⎛⎫=- ⎪⎝⎭;(3)2log y x =;(4)21y x =-.【例3】(1)将函数12log y x =的图象沿x 轴向右平移1个单位,得图象C ,图象C '与C 关于原点对称,图象C ''与C '关于直线y x =对称,求C ''对应的函数解析式; (2)已知函数()y f x =的定义域为R ,并且满足(2)(2)f x f x +=-.①证明函数()y f x =的图象关于直线2x =对称;②若()f x 又是偶函数,且[]0,2x ∈时,()21f x x =-,求[]4,0x ∈-时()f x 的表达式.一.周期函数的定义:设函数y=f(x)的定义域为D ,若存在常数T ≠0,使得对一切x ∈D ,且x+T ∈D 时都有f(x+T)=f(x),则称y=f(x)为D 上的周期函数,非零常数T 叫这个函数的周期。