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函数的对称性和奇偶性函数 函数对称性、周期性基本知识
一、 同一函数的周期性、对称性问题(即函数自身)
1、 周期性:对于函数,如果存在一个不为零的常数T,使得当x取定义域内的每一个值时,都有都成立,那么就把函数叫做周期函数,不为零的常数T叫做这个函数的周期。如果所有的周期中存在着一个最小的正数,就把这个最小的正数叫做最小正周期。
2、 对称性定义(略),请用图形来理解。
3、 对称性:
我们知道:偶函数关于y(即x=0)轴对称,偶函数有关系式
奇函数关于(0,0)对称,奇函数有关系式
上述关系式是否可以进行拓展?答案是肯定的
探讨:(1)函数关于对称、、(异号考虑对称)
也可以写成 或
简证:设点在上,通过可知,,即点上,而点与点关于x=a对称。得证。
若写成:,函数关于直线 对称
(2)函数关于点对称
或
简证:设点在上,即,通过可知,,所以,所以点也在上,而点与关于对称。得证。
若写成:,函数关于点 对称
(3)函数关于点对称:假设函数关于对称,即关于任一个值,都有两个y值与其对应,显然这不符合函数的定义,故函数自身不可能关于对称。但在曲线c(x,y)=0,则有可能会出现关于对称,比如圆它会关于y=0对称。
4、 周期性:
(1)函数满足如下关系系,则
A、 B、
C、或(等式右边加负号亦成立)
D、其他情形
(2)函数满足且,则可推出即可以得到的周期为2(b-a),即可以得到“如果函数在定义域内关于垂直于x轴两条直线对称,则函数一定是周期函数”
(3)如果奇函数满足则可以推出其周期是2T,且可以推出对称轴为,根据可以找出其对称中心为(以上)
如果偶函数满足则亦可以推出周期是2T,且可以推出对称中心为,根据可以推出对称轴为 (以上)
(4)如果奇函数满足(),则函数是以4T为周期的周期性函数。如果偶函数满足(),则函数是以2T为周期的周期性函数。
定理3:若函数在R上满足,且(其中),则函数以为周期.
定理4:若函数在R上满足,且(其中),则函数以为周期.
定理5:若函数在R上满足,且(其中),则函数以为周期.
二、 两个函数的图象对称性
1、 与关于X轴对称。
换种说法:与若满足,即它们关于对称。
2、 与关于Y轴对称。
换种说法:与若满足,即它们关于对称。
3、 与关于直线对称。
换种说法:与若满足,即它们关于对称。
4、 与关于直线对称。
换种说法:与若满足,即它们关于对称。
5、 关于点(a,b)对称。
换种说法:与若满足,即它们关于点(a,b)对称。
6、 与关于直线对称。
7、 函数的轴对称:
定理1:如果函数满足,则函数的图象关于直线对称.
推论1:如果函数满足,则函数的图象关于直线对称.
推论2:如果函数满足,则函数的图象关于直线(y轴)对称.特别地,推论2就是偶函数的定义和性质.它是上述定理1的简化.
8、 函数的点对称:
定理2:如果函数满足,则函数的图象关于点对称.
推论3:如果函数满足,则函数的图象关于点对称.
推论4:如果函数满足,则函数的图象关于原点对称.特别地,推论4就是奇函数的定义和性质.它是上述定理2的简化.
三、试题
1.已知定义为R的函数满足,且函数在区间上单调递增.如果,且,则的值(A ).
A.恒小于0 B.恒大于0 C.可能为0 D.可正可负.
分析:形似周期函数,但事实上不是,不过我们可以取特殊值代入,通过适当描点作出它的图象来了解其性质.或者,先用代替,使变形为
.它的特征就是推论3.因此图象关于点对称.在区间上单调递增,在区间上也单调递增.我们可以把该函数想象成是奇函数向右平移了两个单位.
,且函数在上单调递增,所以
,又由,
有,
.选A.
当然,如果已经作出大致图象后,用特殊值代人也可猜想出答案为A.
2:在R上定义的函数是偶函数,且.若在区间上是减函数,则( B )
A.在区间上是增函数,在区间上是减函数
B.在区间上是增函数,在区间上是减函数
C.在区间上是减函数,在区间上是增函数
D.在区间上是减函数,在区间上是增函数
分析:由可知图象关于对称,即推论1的应用.又因为为偶函数图象关于对称,可得到为周期函数且最小正周期为2,结合在区间上是减函数,可得如右草图.故选B
3.定义在R上的函数既是奇函数,又是周期函数,是它的一个正周期.若将方程在闭区间上的根的个数记为,则可能为( D )
A.0 B.1 C.3 D.5
分析:,,
∴,则可能为5,选D.
4.已知函数的图象关于直线和都对称,且当时,.求的值.
分析:由推论1可知,的图象关于直线对称,即,
同样,满足,现由上述的定理3知是以4为周期的函数.
,同时还知是偶函数,所以.
5.,则,,,…,中最多有( B )个不同的值.
A.165 B.177 C.183 D.199
分析:由已知
.
又有
,
于是有周期352,于是能在中找到.
又的图像关于直线对称,故这些值可以在中找到.又的图像关于直线对称,故这些值可以在中找到.共有177个.选B.
6:已知,,,…,,则( A ).
A. B. C. D.3
分析:由,知,,.
为迭代周期函数,故,,.
选A.
7:函数在R上有定义,且满足是偶函数,且,是奇函数,则的值为 .
解:,,令,则,即有,令,则,其中,,,
. 或有,得
.
8.设函数为奇函数,则( c )
A.0 B.1 C. D.5
分析:答案为B。先令f(1)= f(--1+2)=f(--1)+f(2)=1/2,根据奇函数的定义可求得f(--1)=--1/2,所以,
f(2)=1,f(5)=f(3)+f(2)=f(1)+f(2)+f(2)=5/2,所以,答案为c。
9. 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 ( B )
(A); (B);
(C); (D)
分析:答案为B。做这种带周期性、单调性的试题,通常的做法是将f(x)设成正弦或余弦函数,具体到本题,可将f(x)设成正弦函数或余弦函数,令其周期为6,通过平移使其满足在(0,3)内单调递减,根据图像,即可求出,答案为B。
10.设函数与的定义域是,函数是一个偶函数,是一个奇函数,且,则等于(C)
A. B. C. D.
分析:答案为C. 本题是考察函数奇偶性的判定,并不难,根据奇偶性的定义,即可得出答案为C 高考资源网
11:已知函数f(x)在(-1,1)上有定义,f()=-1,当且仅当0
0,1-x1x2>0,∴>0,
又(x2-x1)-(1-x2x1)=(x2-1)(x1+1)<0,∴x2-x1<1-x2x1,∴0<<1,由题意知f()<0,
即 f(x2)
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