函数的周期性与对称性
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函数周期性与对称性一、函数周期:对任意的x D ∈,都有()()f x T f x +=,则T 叫做函数()f x 的周期 例如:求11()()(),(),()()1()f x f x a f x f x a f x a f x f x -+=-+=+=+的周期 二、对称性:函数关于原点对称即奇函数:()()f x f x -=- 函数关于y 对称即偶函数:()()f x f x -=函数关于直线 x a =对称:()()f x a f a x +=-或()(2)f x f a x =-或 者 (2)()f x a f x +=-函数关于点(a,b )对称:f(x+a)+f(a-x)=2b1.f(x)是定义在R 上的以3为周期的奇函数,且f(2)=0在区间(0,6)内解的个数的最小值是 A .2; B .3; C .4; D .5 ( )2.设函数))((R x x f ∈为奇函数,),2()()2(,21)1(f x f x f f +=+=则=)5(f ( )A .0B .1C .25 D .53.已知f(x)是R 上的偶函数,对R x ∈都有f(x +6)=f(x)+f(3)成立,若f(1)=2,则f(2011)=( )A 、2005B 、2C 、1D 、04. 设f (x )是定义在R 上以6为周期的函数,f (x )在(0,3)内单调递减,且y=f (x )的图象关于直线x=3对称,则下面正确的结论是 ( )(A)()()()1.5 3.5 6.5f f f <<; (B )()()()3.5 1.5 6.5f f f <<; (C)()()()6.5 3.5 1.5f f f <<; (D)()()()3.5 6.5 1.5f f f <<5.设函数()f x 与()g x 的定义域是{x R ∈}1x ≠±,函数()f x 是一个偶函数,()g x 是一个奇函数,且1()()1f xg x x -=-,则()f x 等于 A.112-x B.1222-x xC .122-x D.122-x x6.已知定义在R 上的函数f (x )的图象关于)0,43(-成中心对称,且满足f (x )=1)1(),23(=-+-f x f , f (0) = –2,则f (1) + f (2) +…+ f (2010)的值为( )A .–2B .–1C .0D .17.已知函数()f x 是定义在实数集R 上的不恒为零的偶函数,且对任意实数x 都有(1)(1)()xf x x f x +=+,则5(())2f f 的值是 A .0 B.12 C.1 D.528.若()f x 是定义在R 上的奇函数,且当x <0时,1()1f x x =+,则1()2f = .9.()y f x =定义域为R ,且对任意x R ∈都有()()()111f x f x f x ++=-,若()21f =f(2009)=_ 10.设f(x)是定义在R 上的奇函数,且y=f(x)的图象关于直线21=x 对称,则f(1)+f(2)+f(3)+f(4)+f(5)= ____。
函数的对称性与周期性函数是数学中的重要概念之一,也是实际问题建模时必不可少的工具。
在函数的研究中,对称性和周期性是两个重要的特性,它们在解决问题时具有重要的意义。
一、对称性对称性是指当函数中存在一些特定的点、直线或面对称时,函数会出现相应的特征变化。
在函数研究中,对称性分为奇偶对称性、轴对称性和中心对称性三种类型。
1.1 奇偶对称性在定义域上对函数进行某种变换,若此时函数值不变,则称函数具有对称性。
其中,奇偶对称是一种特殊的对称性。
若函数$f(x)$满足$f(-x)=f(x)$,即对于定义域上任意一个$x$,都有$f(-x)=f(x)$成立,则函数$f(x)$具有奇函数对称性。
若函数$f(x)$满足$f(-x)=f(x)$且$f(x)$具有偶函数性质,即对于定义域上任意$x$都有$f(-x)=f(x)$,且对于定义域上任意$x$都有$f(-x)=f(x)$成立,则$f(x)$具有偶函数对称性。
1.2 轴对称性对于定义域上的任意一个$x$,若函数$f(x)$等于一个定值减去该点处的函数值,则称函数$f(x)$具有轴对称性。
定义域上的这条轴称为对称轴。
轴对称性表明函数$f(x)$在对称轴两侧的函数值相等。
1.3 中心对称性对于定义域的任意一个$x$,若函数$f(x)$与以坐标系原点为中心的另一个点对称,则称函数$f(x)$具有中心对称性。
中心对称性表明函数$f(x)$在以原点为中心的圆形中的两侧具有对称性。
二、周期性周期性是指函数具有在某一定量级范围内重复的规律性。
对于函数$f(x)$,若存在正数$T$,使得对于定义域上的任何一个$x$,都有$f(x+T)=f(x)$成立,则函数$f(x)$是周期函数,其中最小正周期为$T$。
具有周期性的函数,其解析式通常为三角函数式。
结论函数在解决实际问题时,对称性和周期性的特性具有重要的意义。
它们可以用来研究函数的性质、求函数的极值、判别函数的奇偶性、求证某些理论结论等。
函数对称性与周期性的关系首先,我们先来明确对称性的概念。
在数学中,对称性是指在其中一种变换下保持不变的性质。
常见的对称性有关于点、直线、平面、中心等不同的类型。
对于函数而言,对称性通常指的是关于坐标轴或者一些点对称的性质。
具体而言,函数f(x)在一些点a处具有对称性,意味着当x=a 时,有f(a+h)=f(a-h),其中h为任意实数。
这表明函数在点a处的函数值关于a对称。
对于关于坐标轴对称的函数,还满足函数在坐标轴两侧的函数值相等的性质。
接下来,我们来看周期性的概念。
周期性是指函数在一定范围内的数学性质重复出现的性质。
通常用来描述函数f(x)存在一个正数T,对于任意的x,有f(x+T)=f(x),其中T称为函数的周期。
具有周期性的函数在周期内的性质是相同的,因此周期性可以用来分析函数在不同时间或者空间位置上的行为。
对称性和周期性在一定程度上是有关联的。
事实上,一个函数的周期性往往与函数的对称性密切相关。
具体而言,如果一个函数具有对称性,那么它可能是周期性的。
例如,正弦函数和余弦函数是具有周期性的函数,并且它们之间满足平移对称性。
具体来说,正弦函数sin(x)和余弦函数cos(x)都具有以2π为周期的性质,即sin(x + 2π) = sin(x)和cos(x+ 2π) = cos(x)。
同时,它们的图像也具有关于y轴的对称性,即sin(-x) = -sin(x)和cos(-x) = cos(x)。
这些对称性的存在使得正弦函数和余弦函数能够在整个实数轴上不断重复。
另一个例子是带有偶函数或者奇函数性质的函数。
一个函数f(x)被称为偶函数,如果对于任意的x,有f(-x)=f(x)。
相反,如果一个函数f(x)满足f(-x)=-f(x),那么它被称为奇函数。
偶函数和奇函数的图像都具有关于y轴的对称性,因此它们都是对称性的一种特殊形式。
此外,偶函数和奇函数的周期往往是偶数或者无限大。
例如,指数函数e^x是一个偶函数,并且不存在周期性。
函数的对称性和周期性(一)函数的奇偶性定义:1.偶函数一般地,对于函数()f x 的定义域内的任意一个x ,都有()()f x f x -=,那么()f x 就叫做偶函数.2.奇函数一般地,对于函数()f x 的定义域的任意一个x ,都有()()f x f x -=-,那么()f x 就叫做奇函数.(二)函数)(x f y =图象本身的对称性(自身对称)若()()f x a f x b +=±+,则()f x 具有周期性;若()()f a x f b x +=±-,则()f x 具有对称性:“内同表示周期性,内反表示对称性”。
1、)()(x b f x a f -=+ ⇔)(x f y =图象关于直线22)()(b a x b x a x +=-++=对称 推论1:)()(x a f x a f -=+ ⇔)(x f y =的图象关于直线a x =对称推论2、)2()(x a f x f -= ⇔)(x f y =的图象关于直线a x =对称推论3、)2()(x a f x f +=- ⇔)(x f y =的图象关于直线a x =对称如果他们是不同函数,那他们又关于什么对称?2、c x b f x a f 2)()(=-++ ⇔)(x f y =的图象关于点),2(c b a +对称 推论1、b x a f x a f 2)()(=-++ ⇔)(x f y =的图象关于点),(b a 对称推论2、b x a f x f 2)2()(=-+ ⇔)(x f y =的图象关于点),(b a 对称推论3、b x a f x f 2)2()(=++- ⇔)(x f y =的图象关于点),(b a 对称(三).定义:若T 为非零常数,对于定义域内的任一x ,使)()(x f T x f =+恒成立则f(x)叫做周期函数,T 叫做这个函数的一个周期。
重要结论1、()()f x f x a =+,则()y f x =是以T a =为周期的周期函数;2、 若函数y=f(x)满足f(x+a)=-f(x)(a>0),则f(x)为周期函数且2a 是它的一个周期。
(完整版)函数周期性与对称性常见结论
函数周期性与对称性是数学中一种基本的类型,可以用来描述函数的特征。
这种性质
极大地影响着函数的曲线形状,对于函数研究也是非常重要的。
本文为读者介绍函数周期
性与对称性常见的结论。
一、周期性
1. 可以说函数f(x+T)与f(x)的图像有周期性,T<>0是一个常数,也称为函数的周期,它可以定义一个函数的曲线;
2. 周期性循环是一种规律,表明函数的值随着参数的改变而不断变化,但最终又会
回到原来的状态;
3. 一般情况下,定义域内的函数都具有周期性,当x的取值超出定义域时,函数f(x)也可能有周期性;
4. 一个周期性函数的周期T是其变化模式的重要特征,其变化规律如果舍弃它,函
数f(x)就不再具有周期性;
5. 若函数f(x)具有周期性,那么它的最小正周期Tc就定义了整个函数的曲线,可以视为一种最基本的形状。
二、对称性
1. 当函数f(x)满足f(-x)=f(x)的性质时,称此函数具有对称性;
2. 一个函数的平行四边形对称性表明,函数f(-x)和f(x)的图像是完全一模一样的,而不管x的取值为多少;
3. 一些函数具有点对称性,点对称性表明f(-x0)=f(x0),即对称中心为x0的函数图像;
4. 如果一个函数的图象可以通过给定的任意角度旋转而不失真,则称其为角度对称性;
5. 对称性可有效描述函数f(x)的特征,常用于应用函数研究中。
函数对称性与周期性知识归纳:一.函数自身的对称性结论结论1. 函数 y = f (x)的图像关于点A (a ,b)对称的充要条件是f (x) + f (2a -x) = 2b证明:(必要性)设点P(x ,y)是y = f (x)图像上任一点,∵点P( x ,y)关于点A (a ,b)的对称点P‘(2a-x,2b-y)也在y = f (x)图像上,∴2b -y = f (2a-x)即y + f (2a-x)=2b故f (x) + f (2a-x) = 2b,必要性得证。
(充分性)设点P(x0,y0)是y = f (x)图像上任一点,则y0 = f (x0)∵ f (x) + f (2a-x) =2b∴f (x0) + f (2a-x0) =2b,即2b-y0 = f (2a-x0) 。
故点P‘(2a-x0,2b-y0)也在y = f (x) 图像上,而点P与点P‘关于点A (a ,b)对称,充分性得征。
推论1:函数y = f (x)的图像关于原点O对称的充要条件是f (x) + f (-x) = 0推论2:的图象关于点对称.推论3:的图象关于点对称.推论4:的图象关于点对称.结论2. 若函数 y = f (x)满足f (a +x) = f (b-x)那么函数本身的图像关于直线x = 对称,反之亦然。
证明:已知对于任意的都有f(a+) =f(b-)=令a+=, b-=则A(,),B(,)是函数y=f(x)上的点 显然,两点是关于x= 对称的。
反之,若已知函数关于直线x = 对称, 在函数y = f (x)上任取一点P()那么()关于x = 对称点(a+ b-,)也在函数上故f()=f(a+ b-)f(a+(-a))=f(b-(-a))所以有f (a +x) = f (b-x)成立。
推论1:函数y = f (x)的图像关于直线x = a对称的充要条件是f (a +x) = f (a-x) 即f (x) = f (2a-x)推论2:函数 y = f (x)的图像关于y轴对称的充要条件是f (x) = f (-x)结论3. ①若函数y = f (x) 图像同时关于点A (a ,c)和点B (b ,c)成中心对称(a≠b),则y = f (x)是周期函数,且2| a-b|是其一个周期。
高中数学函数图像的对称与周期性在高中数学中,函数图像的对称性和周期性是一个非常重要的概念。
对称性是指函数图像关于某个轴或点对称,而周期性是指函数在一定区间内以某个固定的周期重复。
一、对称性1. 关于y轴对称当一个函数图像关于y轴对称时,意味着对于函数中的任意一点(x, y),点(-x, y)也在函数图像上。
这种对称性可以用来简化函数图像的绘制和分析。
例如,考虑函数y = x^2,它是一个二次函数,具有关于y轴对称的性质。
我们可以通过绘制函数图像的一部分,再利用对称性得到完整的图像。
2. 关于x轴对称当一个函数图像关于x轴对称时,意味着对于函数中的任意一点(x, y),点(x, -y)也在函数图像上。
这种对称性也可以用来简化函数图像的绘制和分析。
例如,考虑函数y = sin(x),它是一个正弦函数,具有关于x轴对称的性质。
我们可以通过绘制函数图像的一部分,再利用对称性得到完整的图像。
3. 关于原点对称当一个函数图像关于原点对称时,意味着对于函数中的任意一点(x, y),点(-x, -y)也在函数图像上。
这种对称性同样可以用来简化函数图像的绘制和分析。
例如,考虑函数y = x^3,它是一个三次函数,具有关于原点对称的性质。
我们可以通过绘制函数图像的一部分,再利用对称性得到完整的图像。
二、周期性1. 周期函数周期函数是指在一定区间内以某个固定的周期重复的函数。
周期函数的图像具有一定的规律性,可以通过观察周期来简化函数图像的绘制和分析。
例如,考虑函数y = sin(x),它是一个周期为2π的正弦函数。
我们可以通过绘制一个周期内的函数图像,再利用周期性得到完整的图像。
2. 非周期函数非周期函数是指在任意区间内不以固定周期重复的函数。
非周期函数的图像通常没有明显的规律性,需要通过其他方法进行分析和绘制。
例如,考虑函数y = x^2,它是一个非周期函数。
我们需要根据函数的性质和变化规律来绘制函数图像。
三、举一反三通过对函数图像的对称性和周期性的分析,我们可以得到一些解题技巧和方法。
函数的对称性与周期性吴江市盛泽中学数学组 徐建东对称性:函数图象存在的一种对称关系,包括点对称和线对称。
周期性:设函数)(x f 的定义域是D ,若存在非零常数T ,使得对任何D x ∈,都有D T x ∈+且)()(x f T x f =+,则函数)(x f 为周期函数,T 为)(x f 的一个周期。
对称性和周期性是函数的两大重要性质,他们之间是否存在着内在的联系呢?本文就来研究一下它们之间的内在联系,有不足之处望大家批评指正。
一、一个函数关于两个点对称。
命题1:如果函数)(x f y =的图象关于点)0,(a 和点)0,(b )(a b ≠对称,那么函数)(x f y =是周期函数,)(2b a T -=为函数)(x f y =的一个周期。
证明:∵函数)(x f y =的图象关于点)0,(a 对称,∴)2()(x a f x f --=对定义域内的所有x 成立。
又∵函数)(x f y =的图象关于点)0,(b 对称,∴)2()(x b f x f --=对定义域内的所有x 成立。
从而)2()2(x b f x a f -=-∴)()]2(2[)]2(2[x f x b b f x b a f =--=-- 即:)()])22[(x f x b a f =+- ∴)(x f y =是周期函数,)(2b a T -=为函数)(x f y =的一个周期。
特例:当0=a 时,)(x f y =为奇函数,即奇函数)(x f y =如果又关于点)0,(b )0(≠b 对称,那么函数)(x f y =是周期函数,b T 2=为函数)(x f y =的一个周期。
命题1':如果函数)(x f y =的图象关于两点),(b a 和),(d c 对称,那么: 当d b =,c a ≠时,)(x f y =是周期函数,)(2c a T -=为函数)(x f y =的一个周期。
当d b ≠,c a ≠时,)(x f y =不是周期函数。
函数的周期性与对称性
函数是数学中的重要概念,它描述了因变量与自变量之间的关系。
而函数的周期性与对称性是函数特性中的两个重要方面。
本文将通过
介绍周期性和对称性的概念、性质和应用,探讨函数在周期性和对称
性方面的重要性。
一、周期性
在数学中,周期性是指函数在一定范围内具有重复的规律。
一个函
数被称为周期函数,当且仅当对于某个正数T(常称为周期),对于
所有的x,有f(x+T)=f(x)成立。
周期函数的图像在周期T内会重复出现。
周期性的性质有以下几点:
1. 周期函数的图像在一个周期内具有相同的形状,只是位置不同。
例如,正弦函数sin(x)是一个周期函数,其周期为2π,在每个周期内,函数的图像呈现出相同的波形。
2. 周期函数的周期可以是任意正数T,且T可以大于函数定义域的
长度。
例如,正弦函数的定义域为实数集R,但其周期为2π。
这意味
着正弦函数在每个2π的间隔内都重复。
3. 余弦函数cos(x)也是一个周期函数,其周期也为2π。
不同的是,
余弦函数与正弦函数的图像关于y轴对称。
周期函数的应用十分广泛,例如在物理学、工程学和信号处理等领
域中都有重要的应用。
周期函数可以用来描述周期振动、交流电信号
的变化以及周期性运动等现象。
二、对称性
对称性是指函数在某种变换下具有不变性。
主要有以下几种对称性:
1. 奇函数:如果对于函数的每一个定义域上的x,都满足f(-x)=-f(x)成立,则称该函数为奇函数。
奇函数的图像关于原点对称。
例如,正
弦函数sin(x)是一个奇函数。
2. 偶函数:如果对于函数的每一个定义域上的x,都满足f(-x)=f(x)
成立,则称该函数为偶函数。
偶函数的图像关于y轴对称。
例如,余
弦函数cos(x)是一个偶函数。
3. 周期函数的对称性:周期函数的图像具有一定的对称性。
例如,
正弦函数与余弦函数在每个周期内具有对称性。
对称函数具有一些重要的性质和应用。
在数学中,奇函数和偶函数
具有一些特殊的性质,可以简化函数的运算和分析。
在物理学中,对
称性是研究物理规律和问题的重要工具之一。
综上所述,函数的周期性与对称性是函数特性中的两个重要方面。
周期性描述了函数在一定范围内的重复规律,而对称性描述了函数在
某种变换下的不变性。
了解和应用这些特性可以帮助我们更好地理解
和分析函数的性质与行为。
函数的周期性与对称性在数学、物理、工程和计算机科学等领域都具有重要的应用。
通过深入研究周期性和对称性,可以帮助我们解决实际问题、优化算法和设计更有效的系统。
因此,对于函数的周期性与对称性的研究具有重要的理论和实际意义。