对称性、奇偶性和周期性的综合运用

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函数的对称性、奇偶性和周期性的综合运用

一.函数的对称性

(一)函数)(x f y = 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 ,

)()(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.

求对称轴方法:22)()(b

a x

b x a x +=

-++=

2、中心对称

对于函数f(x)的定义域内任意一个x ,

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:

b x a f x a f 2)()(=-++ ⇔)(x f y =的图象关于点

),(b a 对称.

推论:b x a f x f 2)2()(=-+ ⇔)(x f y =的图象关于点),(b a 对称. 推论:b x a f x f 2)2()(=++- ⇔

)(x f y =的图象关于点

),(b a 对称.

求对称中心方法:.2

2,2)()(c c y x b x a x ==-++=纵坐标横坐标

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

)(x a f y +=与函数)

(x b f y -=图象关于直线2a

b 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;

函数)(x f y

=与函数)(x f y -=图象关于

y 轴对称;

求对称轴方法:令a+x=b-x,得 2a b x -=

.

2、函数y =f(a +x)+c 与y =-f(b -x)+d 关于点)2

,2(d c a b +-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)(x f y

=与函数)(x f y --=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

2a

b x -=

,纵坐标y=

.2

d c +

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 轴(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,则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()f x 具有周期性,T 叫做

()

f x 的一个周期,

则kT (,0k Z k ∈≠)也是()

f x 的周期,所有周期中的最小正数叫

()

f x 的最小正周期.

2. 推论:

①()()f x T f x ±=( 0T ≠) ⇔)(x f y =的周期为

T.

()()f x a f x b +=+ ⇔)(x f y =的周期为a b T

-=

③)()(x f a x f -=+ ⇔

)(x f y =的周期为a T

2=

④)

(1)(x f a x f =

+ ⇔)(x f y =的周期为a T 2= ⑤)

(1)(x f a x f -

=+

⇔)(x f y =的周期为a T 2= ⑥)

(1)(1)(x f x f a x f +-=+

⇔)(x f y =的周期为.2a T

=

⑦1

)(1)(+-

=+x f a x f ⇔)(x f y =的周期为a T 2= ⑧)

(1)

(1)(x f x f a x f -+=+

⇔)(x f y =的周期为a T 4=

⑨)()()2(x f a x f a x f -+=+ ⇔)(x f y =的周期为a T

6=

⑩若.

),()(,0p a T a px f px f p =+=>则

⑾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|. 推论:偶函数

)(x f y =满足)()(x a f x a f -=+⇔)(x f y = 周期a

T 2=

⑿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

)(x f y =满足

0)()(=-++x a f x a f ⇔)(x f y =周期a

T 4=

⒀)(x f y =有一条对称轴a x =和一个对称中心)0,(b ⇔

()

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)(x f y =,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

1. 求函数值

例1. 设)(x f 是),(+∞-∞上的奇函数,),()2(x f x f -=+当

1

0≤≤x 时,

x x f =)(,则)5.7(f 等于(-0.5)