对称性、奇偶性和周期性的综合运用

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对称性、奇偶性和周期性的综合运用二函数的对称性(一)函数y f(x)的图象自身对称1、轴对称对于函数f(x)的定义域内任意一个X,f ( a x ) f ( b x ) y f ( x )图象关于直线x (a x)2(b x)a2b对称.推论 1 : f (a x) f (a x)y f (x )的图象关于直线x a对称•推论 2 : f ( x ) f ( 2 a x )y f (x)的图象关于直线x a对称•推论 3 : f ( x ) f ( 2 a x )y f (x)的图象关于直线x a对称•求对称轴方法:x (a x)2(b x) a b22、中心对称对于函数f(x)的定义域内任意一个X,的图f ( a x ) f ( b x ) 2 c y f ( x)(专,C)对称.象关于点推论:f(a x ) f (a x ) 2 b y f (x)的图象关于点(a,b)对称.论:f(x) f (2 a x) 2 b y f (x)的图象关于点(a,b)对称.论:f( x ) f ( 2 a x ) 2 b y f (x)的图象关于点(a > b )对称.求对称中心方法横坐标x『ILA纵坐标y今°小结:轴对称与中心对称的区别轴对称:f(a+x)= f(b-x) 中,自变量系数互为相反数(内反),函数值相等(差为零);中心对称:f(a+x)= - f(b-x)+2c 中,自变量系数互为相反数(内反),函数值和为定值.(二)两个函数的图象相互对称1、函数y f(a x)与函数y f(b x)图象关于直线x 对称;特别地,函数y = f(a + x)与y = f(a —x)关于直线x=0(y轴)轴对称;称;求对称轴方法:令a+x=b-x,得2、函数y = f(a + x)+c 与y = —f(b —x)+d 关于点(宁,铲)中心对称;特别地,函数y = f(a + x)与y = —f(a —x)关于点(0,0 )(原点)中心对称.函数y 3与函数y f( x)图象关于原点对称函数•求对称中心方法:横坐标令a+x=b-x,得 b ax〒,纵坐标y=甘.二.函数的奇偶性1.如果对于函数f(x)的定义域内任意一个x,都有f( —X)= f(x)_ (f(x)___—f( —x) = 0), 那么函数f(x)叫做偶函数•偶函数的图象关于y车由(x=0)对称.推论:若y = f(x + a)为偶函数,则f(x + a)=f( —x + a),即y = f(x)的图像关于直线x =a轴对称.2.如果对于函数f(x)的定义域内任意一个x, 都有f( —x) = —f(x) (f(x) +f( —x) = 0),那么函数f(x)叫做奇函数.奇函数的图象关于原点(0,0)对称.推论:若y = f(x + a)为奇函数,贝I」f( —x +a) = —f(a + x),即y = f(x) 的图像关于点(a, 0)中心对称.三.函数的周期性1.定义:对于f(x>定义域内的任意一个x,都存在非零常数T,使得f (x T) f (x)恒成立,则称函数“)具有周期性,T叫做f<x>的一个周期,则kT ( k Z,k 0 )也是f(x)的周期,所有周期中的最小正数叫『")的最小正周期.2.推论:(11) 若函数y = f(x)同时关于直线x = a 与x =b 轴对称,则函数f(x)必为周期函数, 且 T = 2|a - b|.)(f ( ④f( x)y f(x)的周期为T.(x)的周期为T(x)的周期为T)的周期为T⑤f(x a)f (x)的周期为T⑥f(x a)1 f (x) 1 f (x)f(x)的周期为T 2a.⑦f(x a)1 f (x)1f (x)的周期为T 2a⑧f(x a)1 f (x) 1 f (x)f (x)的周期为T 4a⑨f(T 6 a)y f(x)的周期为⑩若p0, f (px) f (px a),则 T推论:偶函数y f (x )满足 f ( a x ) f ( a x )y f ( x) J周T 2 a(12) 若函数y = f(x)同时关于点(a, 0)与点(b , 0)中心对称,则函数f(x)必为周 期函数,且T = 2|a — b|. 推论:奇函数y f (x)满足 f (a x) f (a x) 0yf (x )J周T 4 a(13) y f(x)有一条对称轴x a 和一个对称中心(b ,0) f (x )的周期 T = 4|a — b|.小结:①函数对称性、奇偶性和周期性定义共同点:"对于函数f(x)定义域内任意一个 x ;② 对称性、周期性定义中条件,“内反表 示对称性,内同表示周期性”;③ 定义在R 上的函数y f (x),在对称性、 周期性和奇偶性这三条性质中,只要有 两条存在,则第三条一定存在•题型分类例1.设当。

x(A )0.5;1.5; ( D )例2.偶函数y = f(x)1.求函数值f (x)是(, 1时,f(x))上的奇函数,f (2 x) f ( x), ,则f (7.5)等于(-0.5 ) (B ) -0.5; (C )-1.5.满足条件f(x + 1) = f(x -log-,5 )31),且当 x € [ — 1,0]时,f(x) = 3x + 9,则 f(例3.若f(x)(x R)是以2为周期的偶函数,当t 1时,f(x) X 1998,试比较 嚅)、f (护、f (1;04)的大小.乙 1解:f(x)(x R)是以2为周期的偶函数,又f(x) x 碗 在0,1上是增函数,且0舟曙黑 1 ,f (―) f (I 6) f (£),即f (98) f (^04).171915171915的值等于(A ・一1 ) B.ioC.101 45D. 1解:由于偶函数 -1),,说明函数的周期为2, f(-x)=f(x)X € [ - 1,0]时,f(x) y =f(x)满足条件f(x + 1) = f(x当=3 + 4,则对于 log 25=-log 35, f( log 15 )=f(2+ log 15 )=f(2-3知答案为D. 2 •比较函数值大小|蚣5)=3叫5+ £=1故可0,13、求函数解析式例4.已知f(x)是定义在R上的偶函数,f(x)= f(4-x),且当x 2.0 时,f(x)= —2x+1,求当x 4,6时求f(x)的解析式.例5.设f(x)是定义在(,)上以2为周期的周期函数,且f(x)是偶函数,在区间2‘3上,f(x) 2(x 3)2 4.求x 1,2 时,f (x)的解析式.解:当x 3, 2,即x 2,3,f(x) f( x) 2( x 3)2 4 2(x 3)24又f (x)是以2为周期的周期函数,于是当即x 1,23x4 2时,有f (x) f (x 4)f (x) 2 (x 4) 3 2 4 2(x 1)24(1 x 2).f (x) 2(x 1) 4(1 x 2).4、判断(证明)函数性质例6.已知foo 的周期为4,且等式f(2 任意x R 均成立,判断函数f(x)的奇偶性. 解:由 f (x)的周期为4,得f(x) f(4 x),由 得 f( x) f(4 x), f( x) f(x),故 f (x)为偶函数. 例7.已知f(x)是定义在R 上的函数, 1f(x+999)=帀,f(999+x)=f(999— x),试判断函数f(x)的奇偶性. 例8.已知f(x)是定义在R 上的偶函数,f(x)= f(4-x),且当x 2,0时,f(x)是减函数,求 证当x 4,6时f(x)为增函数解:设4 xx 2 6则2 ••• f(x)在[-2,0]上是减函数•••f( X 2 4) f( x i 4)x) f (2 x)对 (2 x) f(2 x) 且满足x 2 4 x 1 4 0又函数f(x)是定义在R上的偶函数,f(x)= f(4-x),类比命题3 (1)知函数f(x)的周期为4故f(x+4)=f(x) f( x2)f( xjf(-x)=f(x) . f(X2)f(x i)故当x 4,6时f(x)为增函数例9.设f(x)是定义在R上的偶函数,其图象关于x = 1对称,证明f(x)是周期函数例10.设f(x)是定义在R上的函数,且满足f(10 + x) = f(10 —x),f(20 —x) = —f(20 + x),则f(x)是(C )A.偶函数,又是周期函数 B •偶函数,但不是周期函数C.奇函数,又是周期函数 D .奇函数,但不是周期函数例11.设函数f(x)是定义在R上的奇函数,且满足对任意x € R都有f(2+x)=-f(x),又当x €[-1,1]时f(x)=x⑴证明:直线x=1是f(x)图像的一条对称轴;⑵ 当x € [1,5]时,求函数f(x)的解析式.判断函数的单调性5、确定函数零点个数例12.设函数f(x)对任意实数x满足 f (2 x) f (2 x) , f(7 x) f(7 x),且f (0) 0,判断函数f(x)图象在区间30,30上与x轴至少有多少个交占丿J八\、・解:由题设知函数f(x)图象关于直线x 2和x 7对称,又由函数的性质得f(x)是以10为周期的函数•在一个周期区间0,10 上,f ( 0 ) 0 , f ( 4 ) f ( 2 2 ) f (2 2 ) f (0 ) 0 且f(x)不能恒为零,故f(x)图象与x轴至少有2个交点•而区间30 ,30有6个周期,故在闭区间30,30上f(x) 图象与x 轴至少有13个交点•6、求参数的值(范围)例13.①若函数f(x)=|x+a| ,且f(x)满足对x € R都有f(3+x)=f(2-x),则实数a= _____ .②若函数f(x)=(x+a) 3,且f(x)满足对x € R都有f(3+x)=-f(2-x),则实数a= __________ .例14.f(x)满足f(x) =-f(6-x) , f(x)= f(2-x), 若f(a) =-f(20OO) , a € [5 , 9]且f(x)在[5 ,9]上单调.求a的值.例15.设f x是定义在R上的奇函数,且当x 0时, f xx2.若对任意的x a,a 2 ,不等式f x a f 42x恒成立,则实数a的取值范围是()A. a o B . a <2 C . a \2 D・a 07. 两个函数图像的对称性例16.函数y = f(x)是定义在实数集R上的函数,那么y = —f(x + 4)与y = f(6 —x)的图象之间(D)A.关于直线x = 5对称B •关于直线x = 1对称C.关于点(5, 0)对称D .关于点(1, 0)对称解:据复合函数的对称性知函数y = —f(x + 4)与y = f(6 —x)之间关于点((6—4)12 , 0)即(1, 0)中心对称,故选D.例17.求与函数y=lg(l+x)的图像关于点(2,1 )成中心对称的函数解析式.。