函数周期与对称轴
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函数的对称性与周期性(归纳总结)一、函数对称性:1.2.3.4.5.6.7.8.f(a+x)=f(a-x)==>f(x)关于x=a对称f(a+x)=f(b-x)==>f(x)关于x=(a+b)/2对称f(a+x)=-f(a-x)==>f(x)关于点(a,0)对称f(a+x)=-f(a-x)+2b==>f(x)关于点(a,b)对称f(a+x)=-f(b-x)+c==>f(x)关于点[(a+b)/2,c/2]对称y=f(x)与y=f(-x)关于x=0对称y=f(x)与y=-f(x)关于y=0对称y=f(x)与y=-f(-x)关于点(0,0)对称例1:证明函数y=f(a+x)与y=f(b-x)关于x=(b-a)/2对称。
【解析】求两个不同函数的对称轴,用设点和对称原理作解。
证明:假设任意一点P(m,n)在函数y=f(a+x)上,令关于x=t的对称点Q(2tm,n),那么n=f(a+m)=f[b(2tm)] ∴b2t=a,==>t=(b-a)/2,即证得对称轴为x=(b-a)/2.例2:证明函数y=f(a-x)与y=f(xb)关于x=(a+b)/2对称。
证明:假设任意一点P(m,n)在函数y=f(a-x)上,令关于x=t的对称点Q(2tm,n),那么n=f(a-m)=f[(2tm)b] ∴2t-b=a,==>t=(a+b)/2,即证得对称轴为x=(a+b)/2.二、函数的周期性令a,b均不为零,若:1、函数y=f(x)存在f(x)=f(x+a)==>函数最小正周期T=|a|2、函数y=f(x)存在f(a+x)=f(b+x)==>函数最小正周期T=|b-a|3、函数y=f(x)存在f(x)=-f(x+a)==>函数最小正周期T=|2a|4、函数y=f(x)存在f(x+a)=1/f(x)==>函数最小正周期T=|2a|5、函数y=f(x)存在f(x+a)=[f(x)+1]/[1f(x)]==>函数最小正周期T=|4a|这里只对第2~5点进行解析。
函数点对称线对称及周期总结-标准化文件发布号:(9556-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII函数对称性、周期性全解析函数对称性、周期性是函数这一部分在历年高考中的一个重点,现在全部解析如下: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)(x f y =,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)()(x f T x f =+都成立,那么就把函数)(x f y =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 )()(x f x f =-奇函数关于(0,0)对称,奇函数有关系式0)()(=-+x f x f 上述关系式是否可以进行拓展?答案是肯定的探讨:(1)函数)(x f y =关于a x =对称⇔)()(x a f x a f -=+ )()(x a f x a f -=+也可以写成)2()(x a f x f -= 或 )2()(x a f x f +=- 简证:设点),(11y x 在)(x f y =上,通过)2()(x a f x f -=可知,)2()(111x a f x f y -==,即点)(),2(11x f y y x a =-也在上,而点),(11y x 与点),2(11y x a -关于x=a 对称。
得证。
若写成:)()(x b f x a f -=+,函数)(x f y =关于直线22)()(b a x b x a x +=-++= 对称 (2)函数)(x f y =关于点),(b a 对称⇔b x a f x a f 2)()(=-++ b x f x a f 2)()2(=-++上述关系也可以写成 或 b x f x a f 2)()2(=+- 简证:设点),(11y x 在)(x f y =上,即)(11x f y =,通过b x f x a f 2)()2(=+-可知,b x f x a f 2)()2(11=+-,所以1112)(2)2(y b x f b x a f -=-=-,所以点)2,2(11y b x a --也在)(x f y =上,而点)2,2(11y b x a --与),(11y x 关于),(b a 对称。
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。
函数与函数的对称性与周期性函数是数学中的重要概念,它描述了一种关系,将一个自变量映射到一个因变量。
而函数的对称性和周期性是函数研究中的两个重要性质。
它们不仅在数学中有广泛的应用,而且在日常生活中也有很多实际的例子。
一、函数的对称性函数的对称性是指函数在某个特定的变换下保持不变。
常见的对称性有奇偶性、轴对称性和中心对称性。
首先,奇偶性是指当自变量取相反数时,函数值不变。
如果函数f(x)满足f(-x) = f(x),则该函数是偶函数;如果函数f(x)满足f(-x) = -f(x),则该函数是奇函数。
例如,常见的二次函数y = x²就是一个典型的偶函数,而正弦函数sin(x)则是一个典型的奇函数。
奇偶函数通过其特定的对称性带来了许多在数学和物理领域中的应用。
其次,轴对称性是指函数相对于某一条直线对称。
这条直线称为对称轴。
如果函数f(x)满足f(-x) = f(x),则对称轴为y轴;而如果函数f(x)满足f(x) = f(-x),则对称轴为x轴。
例如,二次函数y = x²是以y轴为对称轴的轴对称函数。
最后,中心对称性是指函数相对于一个点对称。
这个点称为中心。
如果函数f(-x) = -f(x),则中心对称。
例如,正弦函数sin(x)就是以原点为中心的中心对称函数。
二、函数的周期性函数的周期性是指函数在特定距离上具有相同的性质或数值。
一个函数f(x)是周期函数,如果存在一个正数T使得对于任意自变量x,有f(x+T) = f(x)。
这个最小的正周期T被称为函数的周期。
常见的周期函数有三角函数(如正弦函数、余弦函数)和指数函数。
以正弦函数为例,它的周期是2π。
即对于任意自变量x,有sin(x+2π)= sin(x)。
而指数函数f(x) = eˣ的周期是无穷大,即对于任意自变量x,有f(x+T) = f(x),其中T可以是任意实数。
周期函数在自然科学和工程技术中有着广泛的应用。
例如,交流电的电流和电压可以被建模为周期函数,这是交流电工程中的一个重要应用。
函数的对称性、周期性以及之间的关系对称性、奇偶性、周期性、单调性函数是中学数学教学的主线,是中学数学的核心内容,也是整个高中数学的基础.在研究函数图象的对称性时,一定要区分是一个图象自身的对称(称之为“自对称”),还是两个函数图象间的对称(称之为“互对称”)。
函数的对称性指的是函数的图象的对称性,通常包括点对称和直线对称,即中心对称和轴对称。
自对称一、函数的对称性关于函数图象的对称性,我们有这样两个命题。
命题1:如果函数y=f(x)的图像关于点M(m, n)对称,那么f (m +x) + f (m-x)=2n 即f(x)+f(2m-x)=2n命题2:如果函数y=f(x)的图像关于直线x=m对称,那么f (m +x) = f (m-x)即f (x) = f (2m-x)二、函数的奇偶性与对称性的联系命题1:函数y=f(x)的图像关于点M(0, 0)对称的充要条件是函数y= f (x)是奇函数,即f (x) + f (-x) = 0命题2:函数y=f(x)的图像关于点直线x=0对称的充要条件是函数y= f (x)是偶函数,即f (x) = f (-x)三、函数的周期性与对称性的联系包括点点对称、线线对称、点线对称的周期性命题:①若函数y = f (x) 图像同时关于点A (m ,c)和点B (n ,c)成中心对称(m ≠n),则y = f (x)是周期函数,且2| m-n|是其一个周期.②若函数y = f (x) 图像同时关于直线x = m 和直线x = n成轴对称(m≠n),则y = f (x)是周期函数,且2| m-n|是其一个周期.③若函数y = f (x)图像既关于点A (m ,c) 成中心对称又关于直线x =n成轴对称(m≠n),则y = f (x)是周期函数,且4| m-n|是其一个周期.(同为中心对称或同为轴对称乘2;一中心对称一轴对称乘4)四、函数的奇偶性、周期性和对称性的联系奇偶性只是特殊的点线对称。
函数的周期性和对称性常用结论1.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”.2.周期性:(1)若()()f x a f b x +=+,则||T b a =-(2)若()()f x a f b x +=-+,则2||T b a =-(3)若1()()f x a f x +=±,则2T a = (4)若1()()1()f x f x a f x -+=+,则2T a = (5)若1()()1()f x f x a f x ++=-,则4T a = 注:(3)、(4)、(5)要求知道并会推导,不要求死记3.对称性(1)若()()f a x f b x +=-,则()f x 的对称轴为2a b x += (2)若()()f a x f b x c +=--+,则()f x 的图象关于点(,)22a b c +中心对称 (3)函数()y f a x =+与()y f b x =-的图象关于2a b x +=对称 4.若函数的图象同时具备两种对称性:即两条对称轴、两个对称中心、一条对称轴一个对称中心,则函数必定为周期函数,反之亦然。
(只需要知道这个结论,用的时候会推导即可)(1)若()f x 的图象有两条对称轴x a =和x b =,则()f x 必定为周期函数,其一个周期为2||b a -;(2)若()f x 的图象有两个对称中心(,0)a 和(,0)b ()a b ≠,则()f x 必定为周期函数,其一个周期为2||b a -;(3))若()f x 的图象有一条对称轴x a =和一个对称中心(,0)b ()a b ≠,则()f x 必定为周期函数,其一个周期为4||b a -;。
引言:1.函数f(x)的对称中心为(a,0)等价于f(-x)+f(x+2a)=0。
2.函数f(x)的对称轴为x=a等价于f(x)=f(-x+2a)。
3.函数f(x)的周期为T等价于f(x+T)=f(x)。
一.如果一个函数有两条对称轴,那么它一定是一个周期函数,且周期为两对称轴横坐标之差的两倍。
证明:假设一个函数有两条对称轴分别为x=x1以及x=x2于是我们可以列出两个式子①f(-x)=f(x+2x1)以及②f(x)=f(-x+2x2),在第一个式子中,我们令x=-x+2x2-2x1,便得到了f(x+2x1-2x2)=f(-x+2x2),再与第二个式子相结合,我们就得到了f(x+2x1-2x2)=f(x),再根据上面的引言3,我们便可以知道这个函数的周期T=2x1-2x2.二.如果一个函数有两个在x轴上的对称点,那么它一定是一个周期函数,且周期为两个对称中心横坐标之差的两倍。
证明:假设一个函数有两个对称中心分别为(x1,0),(x2,0),于是我们便可以列出两个式子①f(x)+f(-x+2x1)=0以及②f (x)+f(-x+2x2)=0,我们在第一个式子中令x=-x+2x1便得到式子f(-x+2x1)+f(x)=0,与第二个式子相联立便得到了f (-x+2x1)=f(-x+2x2),再根据引言3,我们便知道了函数的周期T=2x1-2x2.三.如果一个函数有一个在x轴上的对称点以及一条对称轴,那么它一定是一个周期函数,且周期为对称点与对称轴横坐标之差的四倍。
证明:假设函数的一个对称点为(x1,0),一条对称轴为x=x2,于是我们可以得出两个式子①f(x)+f(-x+2x1)=0以及②f (x)=f(-x+2x2),将这两个式子相联立,我们可以得到③-f (-x+2x1)=f(-x+2x2),接下来我们再令①式中的x=x+2x1-2x2便可得到④-f(x+2x1-2x2)=f(-x+2x2),再将③与④联立,便得到⑤f(-x+2x1)=f(x+2x1-2x2),令②式中的x=x-2x1+2x2得到⑥f(x-2x1+2x2)=f(-x+2x1),再将⑤⑥联立,便得到了f (x+2x1-2x2)=f(x-2x1+2x2),根据引言3也就是函数的周期T=4x1-4x2.如何能够快速准确的记忆上面这三个结论呢,我们可以利用最特殊的正弦以及余弦函数来进行记忆①两条对称轴横坐标之差的两倍是周期。
函数的对称性与周期性一、基础知识(一)函数的对称性1、对定义域的要求:无论是轴对称还是中心对称,均要求函数的定义域要关于对称轴(或对称中心)对称2、轴对称的等价描述:(1)()()f a x f a x -=+Û()f x 关于x a =轴对称(当0a =时,恰好就是偶函数)(2)()()()f a x f b x f x -=+Û关于2a bx +=轴对称在已知对称轴的情况下,构造形如()()f a x f b x -=+的等式只需注意两点,一是等式两侧f 前面的符号相同,且括号内x 前面的符号相反;二是,a b 的取值保证2a bx +=为所给对称轴即可。
例如:()f x 关于1x =轴对称()()2f x f x Þ=-,或得到()()31f x f x -=-+均可,只是在求函数值方面,一侧是()f x 更为方便(3)()f x a +是偶函数,则()()f x a f x a +=-+,进而可得到:()f x 关于x a =轴对称。
①要注意偶函数是指自变量取相反数,函数值相等,所以在()f x a +中,x 仅是括号中的一部分,偶函数只是指其中的x 取相反数时,函数值相等,即()()f x a f x a +=-+,要与以下的命题区分:若()f x 是偶函数,则()()f x a f x a +=-+éùëû:()f x 是偶函数中的x 占据整个括号,所以是指括号内取相反数,则函数值相等,所以有()()f x a f x a +=-+éùëû②本结论也可通过图像变换来理解,()f x a +是偶函数,则()f x a +关于0x =轴对称,而()f x 可视为()f x a +平移了a 个单位(方向由a 的符号决定),所以()f x 关于x a =对称。
3、中心对称的等价描述:(1)()()f a x f a x -=-+Û()f x 关于(),0a 轴对称(当0a =时,恰好就是奇函数)(2)()()()f a x f b x f x -=-+Û关于,02a b +æöç÷èø轴对称在已知对称中心的情况下,构造形如()()f a x f b x -=-+的等式同样需注意两点,一是等式两侧f 和x 前面的符号均相反;二是,a b 的取值保证2a bx +=为所给对称中心即可。
函数的周期性和对称性常用结论1.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”.2.周期性:(1)若()()f x a f b x +=+,则||T b a =-(2)若()()f x a f b x +=-+,则2||T b a =-(3)若1()()f x a f x +=±,则2T a = (4)若1()()1()f x f x a f x -+=+,则2T a = (5)若1()()1()f x f x a f x ++=-,则4T a = 注:(3)、(4)、(5)要求知道并会推导,不要求死记3.对称性(1)若()()f a x f b x +=-,则()f x 的对称轴为2a b x += (2)若()()f a x f b x c +=--+,则()f x 的图象关于点(,)22a b c +中心对称 (3)函数()y f a x =+与()y f b x =-的图象关于2a b x +=对称 4.若函数的图象同时具备两种对称性:即两条对称轴、两个对称中心、一条对称轴一个对称中心,则函数必定为周期函数,反之亦然。
(只需要知道这个结论,用的时候会推导即可)(1)若()f x 的图象有两条对称轴x a =和x b =,则()f x 必定为周期函数,其一个周期为2||b a -;(2)若()f x 的图象有两个对称中心(,0)a 和(,0)b ()a b ≠,则()f x 必定为周期函数,其一个周期为2||b a -;(3))若()f x 的图象有一条对称轴x a =和一个对称中心(,0)b ()a b ≠,则()f x 必定为周期函数,其一个周期为4||b a -;。
函数对称性与周期性关系【知识梳理】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)(x f y =,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)()(x f T x f =+都成立,那么就把函数)(x f y =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 )()(x f x f =-奇函数关于(0,0)对称,奇函数有关系式0)()(=-+x f x f上述关系式是否可以进行拓展?答案是肯定的探讨:(1)函数)(x f y =关于a x =对称⇔)()(x a f x a f -=+)()(x a f x a f -=+也可以写成)2()(x a f x f -= 或 )2()(x a f x f +=-简证:设点),(11y x 在)(x f y =上,通过)2()(x a f x f -=可知,)2()(111x a f x f y -==,即点)(),2(11x f y y x a =-也在上,而点),(11y x 与点),2(11y x a -关于x=a 对称。
得证。
若写成:)()(x b f x a f -=+,函数)(x f y =关于直线22)()(ba xb x a x +=-++=对称(2)函数)(x f y =关于点),(b a 对称⇔b x a f x a f 2)()(=-++b x f x a f 2)()2(=-++上述关系也可以写成 或 b x f x a f 2)()2(=+-简证:设点),(11y x 在)(x f y =上,即)(11x f y =,通过b x f x a f 2)()2(=+-可知,b x f x a f 2)()2(11=+-,所以1112)(2)2(y b x f b x a f -=-=-,所以点)2,2(11y b x a --也在)(x f y =上,而点)2,2(11y b x a --与),(11y x 关于),(b a 对称。
专题四《函数》讲义5.7对称性与周期性知识梳理.对称性与周期性1.轴对称:①f(x)=f(-x),关于x=0对称②f(a+x)=f(a-x),关于x=a对称③f(a+x)=f(b-x),关于x=2b a 对称2.中心对称:①f(x)-f(-x)=0,关于(0,0)对称②f(a+x)-f(a-x)=0,关于(a,0)对称③f(a+x)-f(a-x)=2b,关于(a,b)对称3.周期性:①f(x)=f(x+T),最小正周期为T,有多个对称轴,有多个对称中心.②f(x+a)=f(x+b),T=lb-al③f(x+a)=-f(x+b),T=2lb-al④f(x+a)=±)(f1x,T=l2al题型一.轴对称1.已知函数f(x)=f(2﹣x),x∈R,当x∈[1,+∞)时,f(x)为增函数.设a=f(1),b =f(2),c=f(﹣1),则a,b,c的大小关系是()A.a>b>c B.b>a>c C.c>a>b D.c>b>a【解答】解:∵f(x)=f(2﹣x),∴函数的图象关于x=1对称,当x∈[1,+∞)时,f(x)为增函数,∴f(3)>f(2)>f(1),a=f(1),b=f(2),c=f(﹣1)=f(3),则a<b<c.故选:D.2.定义在R上的奇函数f(x)满足f(1+x)=f(1﹣x),且当x∈[0,1]时,f(x)=x(3﹣2x),则f(312)=()A.﹣1B.−12C.12D.1【解答】解:根据题意,函数f(x)满足f(1+x)=f(1﹣x),则有f(﹣x)=f(x+2),又由f(x)为奇函数,则f(x+2)=﹣f(x),则有f(x+4)=﹣f(x+2)=f(x),即函数f(x)是周期为4的周期函数,则f(312)=f(−12+16)=f(−12)=﹣f(12)=﹣[12(3﹣2×12)]=﹣1;故选:A.3.已知定义域为R的函数f(x)在[1,+∞)单调递增,且f(x+1)为偶函数,若f(3)=1,则不等式f(2x+1)<1的解集为()A.(﹣1,1)B.(﹣1,+∞)C.(﹣∞,1)D.(﹣∞,﹣1)∪(1,+∞)【解答】解:根据题意,函数f(x+1)为偶函数,则函数f(x)的图象关于直线x=1对称,又由函数f(x)在[1,+∞)单调递增且f(3)=1,则f(2x+1)<1⇒f(2x+1)<f(3)⇒|2x|<2,解可得:﹣1<x<1,即不等式的解集为(﹣1,1);故选:A.题型二.中心对称1.已知函数f(2x+1)是奇函数.则函数y=f(2x)的图象成中心对称的点为()A.(1,0)B.(﹣1,0)C.(12,0)D.(−12,0)【解答】解:∵函数f(2x+1)是奇函数,∴f(﹣2x+1)=﹣f(2x+1)令t=1﹣2x,代入可得f(t)+f(2﹣t)=0,∴函数f(x)关于(1,0)对称,则函数y=f(2x)的图象成中心对称的点为(12,0).故选:C.2.已知函数f(x﹣1)(x∈R)是偶函数,且函数f(x)的图象关于点(1,0)成中心对称,当x∈[﹣1,1]时,f(x)=x﹣1,则f(2019)=()A.﹣2B.﹣1C.0D.2【解答】解:根据题意,函数f(x﹣1)(x∈R)是偶函数,则函数f(x)的对称轴为x=﹣1,则有f(x)=f(﹣2﹣x),又由函数f(x)的图象关于点(1,0)成中心对称,则f(x)=﹣f(2﹣x),则有f(﹣2﹣x)=﹣f(2﹣x),即f(x+4)=﹣f(x),变形可得f(x+8)=f(x),则函数是周期为8的周期函数,f(2019)=f(3+252×8)=f(3)=﹣f(﹣1)=﹣(﹣1﹣1)=2;故选:D.3.(2016·全国2)已知函数f(x)(x∈R)满足f(﹣x)=2﹣f(x),若函数y=r1与y =f(x)图象的交点为(x1,y1),(x2,y2),…,(x m,y m),则J1 (x i+y i)=()A.0B.m C.2m D.4m【解答】解:函数f(x)(x∈R)满足f(﹣x)=2﹣f(x),即为f(x)+f(﹣x)=2,可得f(x)关于点(0,1)对称,函数y=r1,即y=1+1的图象关于点(0,1)对称,即有(x1,y1)为交点,即有(﹣x1,2﹣y1)也为交点,(x2,y2)为交点,即有(﹣x2,2﹣y2)也为交点,…则有J1 (x i+y i)=(x1+y1)+(x2+y2)+…+(x m+y m)=12[(x1+y1)+(﹣x1+2﹣y1)+(x2+y2)+(﹣x2+2﹣y2)+…+(x m+y m)+(﹣x m+2﹣y m)]=m.故选:B.题型三.周期性1.已知函数f(x)=l0.5(3−p,≤0−1oK4),>0,则f(2019)=()A.45B.23C.12D.13【解答】解:∵f(x)=l0.5(3−p,≤0−1oK4),>0,当x>0时,f(x+8)=f(x),则f(2019)=f(3)=−1o−1)=12.故选:C.2.(2017•山东)已知f(x)是定义在R上的偶函数,且f(x+4)=f(x﹣2).若当x∈[﹣3,0]时,f(x)=6﹣x,则f(919)=6.【解答】解:由f(x+4)=f(x﹣2).则f(x+6)=f(x),∴f(x)为周期为6的周期函数,f(919)=f(153×6+1)=f(1),由f(x)是定义在R上的偶函数,则f(1)=f(﹣1),当x∈[﹣3,0]时,f(x)=6﹣x,f(﹣1)=6﹣(﹣1)=6,∴f(919)=6,故答案为:6.3.(2018•新课标Ⅱ)已知f(x)是定义域为(﹣∞,+∞)的奇函数,满足f(1﹣x)=f (1+x),若f(1)=2,则f(1)+f(2)+f(3)+…+f(50)=()A.﹣50B.0C.2D.50【解答】解:∵f(x)是奇函数,且f(1﹣x)=f(1+x),∴f(1﹣x)=f(1+x)=﹣f(x﹣1),f(0)=0,则f(x+2)=﹣f(x),则f(x+4)=﹣f(x+2)=f(x),即函数f(x)是周期为4的周期函数,∵f(1)=2,∴f(2)=f(0)=0,f(3)=f(1﹣2)=f(﹣1)=﹣f(1)=﹣2,f(4)=f(0)=0,则f(1)+f(2)+f(3)+f(4)=2+0﹣2+0=0,则f(1)+f(2)+f(3)+…+f(50)=12[f(1)+f(2)+f(3)+f(4)]+f(49)+f(50)=f(1)+f(2)=2+0=2,故选:C.题型四.对称性与周期性综合1.(2017•新课标Ⅰ)已知函数f(x)=lnx+ln(2﹣x),则()A.f(x)在(0,2)单调递增B.f(x)在(0,2)单调递减C.y=f(x)的图象关于直线x=1对称D.y=f(x)的图象关于点(1,0)对称【解答】解:f(x)的定义域为(0,2),f(x)=ln[x(2﹣x)]=ln(﹣x2+2x),故f(x)在(0,1)上递增,在(1,2)上递减,A,B错.∵f(2﹣x)=ln(2﹣x)+lnx=f(x),∴y=f(x)的图象关于直线x=1对称,C正确,D错误.故选:C.2.(2019•涪城区校级模拟)设f(x)是定义在实数集R上的函数,满足条件y=f(x+1)是偶函数,且当x≥1时,f(x)=(12)x﹣1,则a=f(log32),b=f(﹣log,c =f(3)的大小关系是()A.a>b>c B.b>c>a C.b>a>c D.c>b>a【解答】解:∵y=f(x+1)是偶函数,∴f(﹣x+1)=f(x+1),即函数f(x)关于x=1对称.∵当x≥1时,f(x)=(12)x﹣1为减函数,∵f(log32)=f(2﹣log32)=f(log392),且−2=l32=log34,log34<log392<3,∴b>a>c,故选:C.3.(2018秋•余姚市校级月考)已知函数f(x)满足f(2﹣x)=f(x)(x∈R),且对任意x1,x2∈[1,+∞)(x1≠x2)的时,恒有o1)−o2)1−2<0成立,则当f(2a2+a+2)<f(2a2﹣2a+4)时,实数a的取值范围为()A.(23,+∞)B.(−∞,23)C.(23,1)D.(23,1)∪(1,+∞)【解答】解:根据题意,函数f(x)满足f(2﹣x)=f(x),则函数f(x)的图象关于直线x=1对称,又由对任意x1,x2∈[1,+∞)(x1≠x2)的时,恒有o1)−o2)1−2<0成立,则f(x)在[1,+∞)上为减函数,又由2a2+a+2=2(a+14)2+158>1,2a2﹣2a+4=2(a−12)2+72>1,若f(2a2+a+2)<f(2a2﹣2a+4),则有2a2+a+2>2a2﹣2a+4,解可得a>23,即a的取值范围为(23,+∞)故选:A.4.(2016•湖南校级模拟)已知函数y=f(x)的图象关于直线x=1对称,且在[1,+∞)上单调递减,f(0)=0,则f(x+1)>0的解集为()A.(1,+∞)B.(﹣1,1)C.(﹣∞,﹣1)D.(﹣∞,﹣1)∪(1,+∞)【解答】解:由f(x)的图象关于x=1对称,f(0)=0,可得f(2)=f(0)=0,当x+1≥1时,f(x+1)>0,即为f(x+1)>f(2),由f(x)在[1,+∞)上单调递减,可得:x+1<2,解得x<1,即有0≤x<1①当x+1<1即x<0时,f(x+1)>0,即为f(x+1)>f(0),由f(x)在(﹣∞,1)上单调递增,可得:x+1>0,解得x>﹣1,即有﹣1<x<0②由①②,可得解集为(﹣1,1).故选:B.5.(2019•新课标Ⅱ)设函数f(x)的定义域为R,满足f(x+1)=2f(x),且当x∈(0,1]时,f(x)=x(x﹣1).若对任意x∈(﹣∞,m],都有f(x)≥−89,则m的取值范围是()A.(﹣∞,94]B.(﹣∞,73]C.(﹣∞,52]D.(﹣∞,83]【解答】解:因为f(x+1)=2f(x),∴f(x)=2f(x﹣1),∵x∈(0,1]时,f(x)=x(x﹣1)∈[−14,0],∴x∈(1,2]时,x﹣1∈(0,1],f(x)=2f(x﹣1)=2(x﹣1)(x﹣2)∈[−12,0];∴x∈(2,3]时,x﹣1∈(1,2],f(x)=2f(x﹣1)=4(x﹣2)(x﹣3)∈[﹣1,0],当x∈(2,3]时,由4(x﹣2)(x﹣3)=−89解得x=73或x=83,若对任意x∈(﹣∞,m],都有f(x)≥−89,则m≤73.故选:B.6.(2009•山东)已知定义在R上的奇函数f(x)满足f(x﹣4)=﹣f(x),且在区间[0,2]上是增函数,若方程f(x)=m(m>0)在区间[﹣8,8]上有四个不同的根x1,x2,x3,x4,则x1+x2+x3+x4=﹣8.【解答】解:∵f(x)是奇函数,∴f(x﹣4)=﹣f(x)=f(﹣x),∴f(x)的图象关于直线x=﹣2对称,又f(x﹣4)=﹣f(x),∴f(x)=﹣f(x+4),∴f(x﹣4)=f(x+4),∴f(x)周期为8,作出f(x)的大致函数图象如图:由图象可知f(x)=m的4个根中,两个关于直线x=﹣6对称,两个关于直线x=2对称,∴x1+x2+x3+x4=﹣6×2+2×2=﹣8.故答案为:﹣8.课后作业.函数性质1.若函数f(x)=1+2r12+1+sin x在区间[﹣k,k](k>0)上的值域为[m,n],则m+n等于()A.0B.1C.2D.4【解答】解:f(x)=1+2r12+1+sin x=3−22+1+sin x,f(﹣x)=3−22−+1+sin(﹣x)=3−2⋅21+2−sin x∴f(x)+f(﹣x)=4,所以f(x)是以点(0,2)为对称中心,所以其最大值与最小值的和m+n=4.故选:D.2.设函数f(x)=x3−13,则f(x)()A.是奇函数,且在(0,+∞)单调递增B.是奇函数,且在(0,+∞)单调递减C.是偶函数,且在(0,+∞)单调递增D.是偶函数,且在(0,+∞)单调递减【解答】解:因为f(x)=x3−13,则f(﹣x)=﹣x3+13=−f(x),即f(x)为奇函数,根据幂函数的性质可知,y=x3在(0,+∞)为增函数,故y1=13在(0,+∞)为减函数,y2=−13在(0,+∞)为增函数,所以当x>0时,f(x)=x3−13单调递增,故选:A.3.已知f(x)是定义域为(﹣∞,+∞)的奇函数,f(x+1)是偶函数,且当x∈(0,1]时,f(x)=﹣x(x﹣2),则()A.f(x)是周期为2的函数B.f(2019)+f(2020)=﹣1C.f(x)的值域为[﹣1,1]D.y=f(x)在[0,2π]上有4个零点【解答】解:对于A,f(x)为R上的奇函数,f(x+1)为偶函数,所以f(x)图象关于x=1对称,f(2+x)=f(﹣x)=﹣f(x)即f(x+4)=﹣f(x+2)=f(x)则f(x)是周期为4的周期函数,A错误;对于B,f(x)定义域为R的奇函数,则f(0)=0,f(x)是周期为4的周期函数,则f(2020)=f(0)=0;当x∈(0,1]时,f(x)=﹣x(x﹣2),则f(1)=﹣1×(1﹣2)=1,则f(2019)=f(﹣1+2020)=f(﹣1)=﹣f(1)=﹣1,则f(2019)+f(2020)=﹣1,故B正确.对于C,当x∈(0,1]时,f(x)=﹣x(x﹣2),此时有0<f(x)≤1,又由f(x)为R上的奇函数,则x∈[﹣1,0)时,﹣1≤f(x)<0,f(0)=0,函数关于x=1对称,所以函数f(x)的值域[﹣1,1].故C正确.对于D,∵f(0)=0,且x∈(0,1]时,f(x)=﹣x(x﹣2),∴x∈[0,1],f(x)=﹣x (x﹣2),∴x∈[1,2],2﹣x∈[0,1],f(x)=f(2﹣x)=﹣x(x﹣2),∴x∈[0,2],f(x)=﹣x (x﹣2),∵f(x)是奇函数,∴x∈[﹣2,0],f(x)=x(x+2),∵f(x)的周期为4,∴x∈[2,4],f(x)=(x﹣2)(x﹣4),∴x∈[4,6],f(x)=﹣(x﹣4)(x﹣6),∴x∈[6,2π],f(x)=(x﹣6)(x﹣8),根据解析式,可得x∈[0,π]上有4个交点,故D正确.故选:BCD.4.设函数f(x)=lg(1+|2x|)−11+4,则使得f(3x﹣2)>f(x﹣4)成立的x的取值范围是()A.(13,1)B.(﹣1,32)C.(﹣∞,32)D.(﹣∞,﹣1)∪(32,+∞)【解答】解:f(x)=ln(1+|2x|)−11+4,定义域为R,∵f(﹣x)=f(x),∴函数f(x)为偶函数,当x>0时,f(x)=ln(1+2x)−11+4值函数单调递增,根据偶函数性质可知:得f(3x﹣2)>f(x﹣4)成立,∴|3x﹣2|>|x﹣4|,∴(3x﹣2)2>(x﹣4)2,解得:x>32或x<﹣1,故选:D.5.已知定义在R上的奇函数f(x)满足f(x+2)=﹣f(x),当x∈[0,1]时,f(x)=2x﹣1,则()高中数学一轮复习讲义A.o6)<o−7)<o112)B.o6)<o112)<o−7) C.o−7)<o112)<o6)D.o112)<o−7)<o6)【解答】解:∵f(x+2)=﹣f(x),∴f(x+4)=f[(x+2)+2]=﹣f(x+2)=f(x),∴函数f(x)是周期为4的周期函数,f(6)=f(2)=﹣f(0)=0,f(112)=f(32)=﹣f(−12)=f(12)=2−1,f(﹣7)=f(1)=1,∴o6)<o112)<o−7),故选:B.6.已知函数f(x)(x∈R)满足f(﹣x)=﹣f(x)=f(4﹣x),当x∈(0,2)时,f(x)=ln(x2﹣x+b).若函数f(x)在区间[﹣2,2]上有5个零点,则实数b的取值范围是14<≤1或=54.【解答】解:由题意知,f(x)是定义在R上的奇函数,所以f(0)=0,即0是函数f(x)的零点,因为f(x)是定义在R上且以4为周期的周期函数,所以f(﹣2)=f(2),且f(﹣2)=﹣f(2),则f(﹣2)=f(2)=0,即±2也是函数f(x)的零点,因为函数f(x)在区间[﹣2,2]上的零点个数为5,且当x∈(0,2)时,f(x)=ln(x2﹣x+b),所以当x∈(0,2)时,x2﹣x+b>0恒成立,且x2﹣x+b=1在(0,2)有一解,即△=1−4<0 (12)2−12+=1或△=1−4<0 02−0+−1≤0 22−2+−1>0,解得14<b≤1或b=54,故答案为:14<≤1或=54.。
函数对称性、周期性的应用高考对函数性质的考查往往是综合性的,如将奇偶性、周期性、单调性及函数的零点综合考查,因此,复习过程中应注意在掌握常见函数图象和性质的基础上,注重函数性质的综合应用的演练.(一)函数的对称性1、对定义域的要求:无论是轴对称还是中心对称,均要求函数的定义域要关于对称轴(或对称中心)对称2、轴对称的等价描述:(1)关于轴对称(当时,恰好就是偶函数)(2)关于轴对称 在已知对称轴的情况下,构造形如的等式只需注意两点,一是等式两侧前面的符号相同,且括号内前面的符号相反;二是的取值保证为所给对称轴即可.例如:关于轴对称,或得到均可,只是在求函数值方面,一侧是更为方便(3)是偶函数,则,进而可得到:关于轴对称.① 要注意偶函数是指自变量取相反数,函数值相等,所以在中,仅是括号中的一部分,偶函数只是指其中的取相反数时,函数值相等,即,要与以下的命题区分: 若是偶函数,则:是偶函数中的占据整个括号,所以是指括号内取相反数,则函数值相等,所以有② 本结论也可通过图像变换来理解,是偶函数,则关于轴对称,而可视为平移了个单位(方向由的符号决定),所以关于对称.2、中心对称的等价描述:(1)关于中心对称(当时,恰好就是奇函数)(2)关于中心对称 在已知对称中心的情况下,构造形如的等式同样需注意两点,一是等式两侧和()()f a x f a x -=+⇔()f x x a =0a =()()()f a x f b x f x -=+⇔2a b x +=()()f a x f b x -=+f x ,a b 2a b x +=()f x 1x =()()2f x f x ⇒=-()()31f x f x -=-+()f x ()f x a +()()f x a f x a +=-+()f x x a =()f x a +x x ()()f x a f x a +=-+()f x ()()f x a f x a +=-+⎡⎤⎣⎦()f x x ()()f x a f x a +=-+⎡⎤⎣⎦()f x a +()f x a +0x =()f x ()f x a +a a ()f x x a =()()f a x f a x -=-+⇔()f x (),0a 0a =()()()f a x f b x f x -=-+⇔,02a b +⎛⎫ ⎪⎝⎭()()f a x f b x -=-+f前面的符号均相反;二是的取值保证为所给对称中心即可.例如:关于中心对称,或得到均可,同样在求函数值方面,一侧是更为方便(3)是奇函数,则,进而可得到:关于中心对称.① 要注意奇函数是指自变量取相反数,函数值相反,所以在中,仅是括号中的一部分,奇函数只是指其中的取相反数时,函数值相反,即,要与以下的命题区分: 若是奇函数,则:是奇函数中的占据整个括号,所以是指括号内取相反数,则函数值相反,所以有② 本结论也可通过图像变换来理解,是奇函数,则关于中心对称,而可视为平移了个单位(方向由的符号决定),所以关于对称.4、对称性的作用:最突出的作用为“知一半而得全部”,即一旦函数具备对称性,则只需要分析一侧的性质,便可得到整个函数的性质,主要体现在以下几点:(1)可利用对称性求得某些点的函数值(2)在作图时可作出一侧图像,再利用对称性得到另一半图像(3)极值点关于对称轴(对称中心)对称(4)在轴对称函数中,关于对称轴对称的两个单调区间单调性相反;在中心对称函数中,关于对称中心对称的两个单调区间单调性相同(二)函数的周期性1、定义:设的定义域为,若对,存在一个非零常数,有,则称函数是一个周期函数,称为的一个周期2、周期性的理解:可理解为间隔为的自变量函数值相等3、若是一个周期函数,则,那么,即也是的一个周期,进而可得:也是的一个周期4、最小正周期:正由第3条所说,也是的一个周期,所以在某些周期函数中,往往寻找x ,a b 2a b x +=()f x ()1,0-()()2f x f x ⇒=---()()35f x f x -=--+()f x ()f x a +()()f x a f x a +=--+()f x (),0a ()f x a +x x ()()f x a f x a +=-+()f x ()()f x a f x a +=--+⎡⎤⎣⎦()f x x ()()f x a f x a +=--+⎡⎤⎣⎦()f x a +()f x a +()0,0()f x ()f x a +a a ()f x (),0a ()f x D x D ∀∈T ()()f x T f x +=()f x T ()f x T ()f x ()()f x T f x +=()()()2f x T f x T f x +=+=2T ()f x ()kT k Z ∈()f x ()kT k Z ∈()f x周期中最小的正数,即称为最小正周期.然而并非所有的周期函数都有最小正周期,比如常值函数5、函数周期性的判定:(1):可得为周期函数,其周期(2)的周期分析:直接从等式入手无法得周期性,考虑等间距再构造一个等式:所以有:,即周期注:遇到此类问题,如果一个等式难以推断周期,那么可考虑等间距再列一个等式,进而通过两个等式看能否得出周期(3)的周期 分析: (4)(为常数)的周期分析:,两式相减可得:(5)(为常数)的周期(6)双对称出周期:若一个函数存在两个对称关系,则是一个周期函数,具体情况如下:(假设)① 若的图像关于轴对称,则是周期函数,周期分析:关于轴对称关于轴对称的周期为② 若的图像关于中心对称,则是周期函数,周期③ 若的图像关于轴对称,且关于中心对称,则是周期函数,周期()f x C =()()f x a f x b +=+()f x T b a =-()()()f x a f x f x +=-⇒2T a =()()2f x a f x a +=-+()()()()()2f x a f x a f x f x +=-+=--=2T a =()()()1f x a f x f x +=⇒2T a =()()()()1121f x a f x f x a f x +===+()()f x f x a k ++=k ()f x ⇒2T a =()()()(),2f x f x a k f x a f x a k ++=+++=()()2f x a f x +=()()f x f x a k ⋅+=k ()f x ⇒2T a =()f x ()f x b a >()f x ,x a x b ==()f x ()2T b a =-()f x x a =()()2f x f a x ⇒-=+()f x x b =()()2f x f b x ⇒-=+()()22f a x f b x ∴+=+()f x ∴()222T b a b a =-=-()f x ()(),0,,0a b ()f x ()2T b a =-()f x x a =(),0b ()f x ()4T b a =-7、函数周期性的作用:简而言之“窥一斑而知全豹”,只要了解一个周期的性质,则得到整个函数的性质.(1)函数值:可利用周期性将自变量大小进行调整,进而利用已知条件求值(2)图像:只要做出一个周期的函数图象,其余部分的图像可利用周期性进行“复制+粘贴”(3)单调区间:由于间隔的函数图象相同,所以若在上单调增(减),则在上单调增(减)(4)对称性:如果一个周期为的函数存在一条对称轴 (或对称中心),则 存在无数条对称轴,其通式为 证明:关于轴对称函数的周期为关于轴对称 注:其中(3)(4)在三角函数中应用广泛,可作为检验答案的方法.【经典例题】例1.【2020年高考全国Ⅲ卷文数12】已知函数()1sin sin f x x x =+,则 ( )A .()f x 的最小值为2B .()f x 的图像关于y 轴对称C .()f x 的图像关于直线x =π对称D .()f x 的图像关于直线2x π=对称例2.(2020·全国高三三模)已知定义域为R 的函数()f x 的图像关于原点对称,且()()30f x f x -+-=,若曲线()y f x =在()()6,6f 处切线的斜率为4,则曲线()y f x =在()()2022,2022f --处的切线方程为( )A .48088y x =--B .48088y x =+C .1101142y x =--D .1101142y x =+ 例3.(2020·南岗·黑龙江实验中学高三三模)若()f x 为偶函数,对任意x ∈R ,()()11f x f x -=+恒成立,且当10x -≤≤时,()()()211f x x x =-+.则方程()29log f x x =根的个数为( ) ()kT k Z ∈()f x ()(),a b b a T -≤()f x ()(),a kT b kT k Z ++∈T ()f x x a =()f x ()2kT x a k Z =+∈()f x x a =()()2f x f a x ∴=-()f x T ()()f x kT f x ∴+=()()2f x kT f a x ∴+=-()f x ∴2kT x a =+A .6B .8C .12D .16例4.(2020·山西大学附中三模)已知函数()()cos 1,0,2log ,0,a x x f x x x π⎧⎛⎫-≥⎪ ⎪=⎝⎭⎨⎪--<⎩(0a >且1a ≠),若函数图象上关于原点对称的点至少有3对,则实数a 的取值范围是( ).A.⎛ ⎝⎭B.⎫⎪⎪⎝⎭C.⎛ ⎝⎭ D.⎫⎪⎪⎝⎭例5.(2020·启航中学三模)已知函数()f x 在定义域上的值不全为零,若函数()1f x +的图象关于()1,0对称,函数()3f x +的图象关于直线1x =对称,则下列式子中错误的是( )A .()()f x f x -=B .(2)(6)f x f x -=+C .(2)(2)0f x f x -++--=D .(3)(3)0f x f x ++-= 例6.(2020·山东高密·高三三模)已知函数(1)2y f x =+-是奇函数,21()1x g x x -=-,且()f x 与()g x 的图像的交点为11(,)x y ,22(,)x y ,,66(,)x y ,则126126x x x y y y +++++++=( ) A .0 B .6 C .12 D .18例7.(2020·四川泸州·高三三模)定义在实数集R 上的函数()f x 满足(1)(1)f x f x +=-,且当1≥x 时,()f x 是增函数,则()3log 2a f =,⎛=- ⎝b f ,(3)c f =的大小关系正确的是( ). A .a b c >> B .b c a >> C .c a b >>D .b a c >> 例8.(2020·北大附中高三三模)若定义在R 上的偶函数()f x 满足()()2f x f x +=,且在区间[]1,2上是减函数,()11f =,()01f =-现有下列结论,其中正确的是:( )①()f x 的图象关于直线1x =对称;②()f x 的图象关于点3,02⎛⎫⎪⎝⎭对称;③()f x 在区间[]3,4上是减函数;④()f x 在区间()4,4-内有8个零点.A .①③B .②④C .①③④D .②③④ 例9.(2020·咸阳市教育教学研究室高三三模)设()f x 为R 上的奇函数,满足(2)(2)f x f x -=+,且当02x ≤≤时,()x f x xe =,则(1)(2)(3)(100)f f f f ++++=( ) A .222e e +B .25050e e +C .2100100e e +D .222e e --例10.(2020·山东省实验高三三模)已知定义域为R 的奇函数()f x 满足()()210f x f x -++=,且当()0,3x ∈时,()()12f f ==-则()()()()0122020f f f f +++⋅⋅⋅+=( )A .0BC .D .【精选精练】1.(2020·黑龙江·大庆四中三模)已知定义域为R 的奇函数()f x 满足(3)()0f x f x -+=,且当3,02x ⎛⎫∈- ⎪⎝⎭时,2()log (27)f x x =+,则(2020)f =()A .2-B .2log 3C .3D .2log 5- 2.(2020·济南一中2020届高三三模)若定义在R 上的函数()f x 满足()()0f x f x -+=,()()4f x f x +=,且当()0,2x ∈时,()2x f x =,则()2log 2019f =( )A .20482019-B .40962019-C .40962019D .201940963.(2020·西安市鄠邑区第一中学三模)已知函数()f x 满足()()f x f x =-和()()+2f x f x =,且在[]0,1x ∈时,()1f x x =-,则关于x 的方程13x y ⎛⎫= ⎪⎝⎭在[]0,4上解的个数是( ) A .2 B .3 C .4 D .54.(2020·哈尔滨市第一中学校三模)已知定义在R 上的函数满足()()2,(0,2]f x f x x +=-∈时,()sin f x x x π=-,则20201()i f i ==∑( )A .6B .4C .2D .05.(2020·湖南开福·周南中学三模)已知偶函数()f x 满足(3)(3)f x f x +=-,且当[0,3]x ∈时,2()xf x xe -=,若关于x 的不等式2()()0f x tf x ->在[150,150]-上有且只有150个整数解,则实数t 的取值范围是( )A .120,e -⎛⎤ ⎥⎝⎦B .1322,3e e --⎡⎫⎪⎢⎣⎭C .3123,2e e --⎛⎤ ⎥⎝⎦D .112,2e e --⎡⎫⎪⎢⎣⎭6.(2020·浙江西湖·学军中学高三三模)定义在R 上的奇函数()f x 满足()()2f x f x +=-,且当[]0,1x ∈时,()2cos x f x x =-,则下列结论正确的是( ) A .()20202019201832f f f ⎛⎫⎛⎫<< ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭B .()20202019201832f f f ⎛⎫⎛⎫<< ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭C .()20192020201823f f f ⎛⎫⎛⎫<< ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭D .()20192020201823f f f ⎛⎫⎛⎫<< ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭7.(2020·陕西省商丹高新学校三模)若定义在R 上的函数()f x 满足()()2f x f x +=且[]1,1x ∈-时,()f x x =,则方程()3log f x x =的根的个数是A .4B .5C .6D .78.(2020·全国高三三模)已知函数()f x 的图象关于直线1x =对称,当211x x >>时,2121[()()]()0f x f x x x --<恒成立,设1()2a f =-,(2)b f =,()c f e =,则,,a b c 的大小关系为( ) A .c a b >> B .c b a >> C .b a c >> D .a c b >>9.(2020·贵州黔东南·高三三模)已知函数()f x 的图象关于点()1,0对称,当1x >时,2()5f x x mx =-+,且()f x 在(,0)-∞上单调递增,则m 的取值范围为( )A .[4,)+∞B .[2,)+∞C .(,4]-∞D .(,2]-∞10.(2020·湖北黄州·黄冈中学三模)方程()222(1)(3)x x x x y e e ----=+的曲线有下列说法: ①该曲线关于2x =对称;②该曲线关于点(2,1)-对称;③该曲线不经过第三象限;④该曲线上有无数个点的横、纵坐标都是整数.其中正确的是( )A .②③B .①④C .②④D .①③11.(2020·湖南长沙一中三模)设函数()f x 的定义域为R ,()()f x f x -=,()()2f x f x =-,当[]01x ∈,时,()3f x x =,则函数()()g x cos x f x π-=在区间13,22⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上零点的个数为( ) A .3B .4C .5D .612.(2020·云南省下关第一中学三模)已知定义在R 上的函数()f x 满足()()1f 3x f x +=-,且()3y f x =+为偶函数,若()f x 在()0,3内单调递减,则下面结论正确的是( )A .()()()4.5 3.512.5f f f -<<B .()()()3.5 4.512.5f f f -<<C .()()()12.5 3.5 4.5f f f -<<D .()()()3.512.5 4.5f f f -<<13.(2020·福建高三三模)已知定义在R 上的函数()f x 的对称中心为()2,0,且当[2,)x ∈+∞时,2()2f x x x =-+,则不等式()f x x >的解集为( )A.⎛ ⎝-⎭∞ B.⎫⎪⎝+⎭∞⎪ C.⎫⎪⎝+⎭∞⎪ D.⎛ ⎝-⎭∞ 14.(2020·广东濠江·金山中学高三三模)已知函数()f x (x ∈R )满足()()4f x f x -=-,若函数21x y x +=与()y f x =图像的交点为()11,x y ,()22,x y ,…,(),m m x y ,则()1m i i i x y =+=∑( ) A .0 B .m C .2m D .4m【经典例题】例1.【2020年高考全国Ⅲ卷文数12】已知函数()1sin sin f x x x =+,则 ( )A .()f x 的最小值为2B .()f x 的图像关于y 轴对称C .()f x 的图像关于直线x =π对称D .()f x 的图像关于直线2x π=对称 【答案】D【思路导引】根据基本不等式使用条件可判断A;根据奇偶性可判断B;根据对称性判断C ,D .【解析】sin x 可以为负,所以A 错;1sin 0()()sin ()sin x x k k Z f x x f x xπ≠∴≠∈-=--=-∴()f x 关于原点对称; 11(2)sin (),()sin (),sin sin f x x f x f x x f x x xππ-=--≠-=+=故B 错;()f x ∴关于直线2x π=对称,故C 错,D 对,故选:D .【专家解读】本题考查了三角函数图象及其性质,考查三角函数周期公式,考查数形结合思想,考查数学运算、直观想象等学科素养.解题关键是熟记三角函数的性质.例2.(2020·全国高三三模)已知定义域为R 的函数()f x 的图像关于原点对称,且()()30f x f x -+-=,若曲线()y f x =在()()6,6f 处切线的斜率为4,则曲线()y f x =在()()2022,2022f --处的切线方程为( )A .48088y x =--B .48088y x =+C .1101142y x =--D .1101142y x =+ 【答案】B【解析】因为定义域为R 的函数()f x 的图像关于原点对称,所以()00f =,因为()()30f x f x -+-=,()()630f x f x -+-=,两式相减可得,()()6f x f x -=-,故6T =,故()()202200f f -==;因为()()()2022064f f f '''-===,故所求切线方程为48088y x =+,故选:B .例3.(2020·南岗·黑龙江实验中学高三三模)若()f x 为偶函数,对任意x ∈R ,()()11f x f x -=+恒成立,且当10x -≤≤时,()()()211f x x x =-+.则方程()29log f x x =根的个数为( )A .6B .8C .12D .16【答案】D【解析】对任意x ∈R ,()()11f x f x -=+恒成立,故()()2f x f x -=+,又()f x 为偶函数,所以()()2f x f x =+,2T =,且当10x -≤≤时,()()()221122f x x x x =-+=-,设()293log log h x x x ==,则()h x 为偶函数,求方程()29log f x x =根的个数转化为求()f x 与()g x 的交点个数,画出当0x >时()y f x =与()y g x =的图像,如图:可知两图像有8个交点,又()f x 与()g x 都为偶函数,所以()f x 与()g x 有16个交点,即方程()29log f x x =根的个数为16.故选:D.例4.(2020·山西大学附中三模)已知函数()()cos 1,0,2log ,0,a x x f x x x π⎧⎛⎫-≥⎪ ⎪=⎝⎭⎨⎪--<⎩(0a >且1a ≠),若函数图象上关于原点对称的点至少有3对,则实数a 的取值范围是( ).A.0,6⎛⎫⎪ ⎪⎝⎭B.6⎛⎫⎪ ⎪⎝⎭C.0,5⎛ ⎝⎭D.5⎛⎫⎪ ⎪⎝⎭【答案】A【解析】由题可知:cos 12y x π⎛⎫=-⎪⎝⎭与log a y x =的图像 在0x >的交点至少有3对,可知()0,1a ∈, 如图所示,当6x =时,log 62a >-,则0a <<故实数a的取值范围为0,6⎛ ⎝⎭故选:A例5.(2020·启航中学三模)已知函数()f x 在定义域上的值不全为零,若函数()1f x +的图象关于()1,0对称,函数()3f x +的图象关于直线1x =对称,则下列式子中错误的是( ) A .()()f x f x -=B .(2)(6)f x f x -=+C .(2)(2)0f x f x -++--=D .(3)(3)0f x f x ++-=【答案】D【解析】∵函数(1)f x +的图象关于()1,0对称, ∴函数()f x 的图象关于(2,0)对称,令()(1)F x f x =+,∴()()2F x F x =--,即()(3)1f x f x -=-+,∴()()4f x f x -=- …⑴ 令()(3)G x f x =+,∵其图象关于直线对称,∴()()2G x G x +=-,即()()53f x f x +=-,∴()()44f x f x +=- …⑵ 由⑴⑵得,()()4f x f x +=-,∴()()8f x f x += …⑶ ∴()()()844f x f x f x -=-=+-,由⑵得()()()()()4444f x f x f x +-=--=,∴()()f x f x -=;∴A 对; 由⑶,得()()282f x f x -+=-,即()()26f x f x -=+,∴B 对; 由⑴得,()()220f x f x -++=,又()()f x f x -=, ∴()()(2)(2)220f x f x f x f x -++--=-++=,∴C 对;若()()330f x f x ++-=,则()()6f x f x +=-,∴()()12f x f x +=,由⑶得()()124f x f x +=+,又()()4f x f x +=-,∴()()f x f x =-,即()0f x =,与题意矛盾,∴D 错.故选:D.例6.(2020·山东高密·高三三模)已知函数(1)2y f x =+-是奇函数,21()1x g x x -=-,且()f x 与()g x 的图像的交点为11(,)x y ,22(,)x y ,,66(,)x y ,则126126x x x y y y +++++++=( )A .0B .6C .12D .18【答案】D 【解析】()211211x g x x x -==+--,由此()g x 的图像关于点()1,2中心对称,()12y f x =+-是奇函数()()1212f x f x -+-=-++,由此()()114f x f x -+++=,所以()f x 关于点()1,2中心对称,1266x x x +++=,12612y y y +++=,所以12612618x x x y y y +++++++=,故选D例7.(2020·四川泸州·高三三模)定义在实数集R 上的函数()f x 满足(1)(1)f x f x +=-,且当1≥x 时,()f x 是增函数,则()3log 2a f =,⎛=- ⎝b f ,(3)c f =的大小关系正确的是( ). A .a b c >> B .b c a >> C .c a b >>D .b a c >>【答案】C 【解析】(1)(1)f x f x +=-,∴()f x 关于1x =对称,又1≥x 时,()f x 是增函数,()()3339log 22log 2log 2f f f ⎛⎫=-= ⎪⎝⎭,33392log 4,log 4log 321-==<<<, ∴b a c <<.故选:C.例8.(2020·北大附中高三三模)若定义在R 上的偶函数()f x 满足()()2f x f x +=,且在区间[]1,2上是减函数,()11f =,()01f =-现有下列结论,其中正确的是:( ) ①()f x 的图象关于直线1x =对称;②()f x 的图象关于点3,02⎛⎫⎪⎝⎭对称;③()f x 在区间[]3,4上是减函数;④()f x 在区间()4,4-内有8个零点. A .①③ B .②④ C .①③④ D .②③④【答案】C【解析】由()()2f x f x +=,得()()2f x f x -=-, 结合()f x 为偶函数,得()()2f x f x -=, 则曲线()y f x =关于直线1x =对称,则①正确; 无法推出()()3f x f x -=-,则②不一定正确;由曲线()()12y f x x =≤≤可得曲线()()01y f x x =≤≤, 即得曲线()()02y f x x =≤≤,恰好是在一个周期内的图象; 再根据()f x 是以2为周期的函数,得到曲线()()24y f x x =≤≤,因为在()y f x =在[]1,2上是减函数,()y f x =在[]3,4上是减函数,则③正确; 因为()y f x =在[]1,2上是减函数,()110f =>,()210f =-<,所以()y f x =在[]1,2上有唯一的一个零点,根据对称性,()f x 在区间()4,4-内有8个零点.故选:C.例9.(2020·咸阳市教育教学研究室高三三模)设()f x 为R 上的奇函数,满足(2)(2)f x f x -=+,且当02x ≤≤时,()x f x xe =,则(1)(2)(3)(100)f f f f ++++=( )A .222e e +B .25050e e +C .2100100e e +D .222e e --【答案】A【解析】由()()22f x f x -=+得:()f x 关于2x =对称 又()f x 为R 上的奇函数 ()f x ∴是以8为周期的周期函数()()()()()()()()()1281241240f f f f f f f f f ++⋅⋅⋅+=++⋅⋅⋅++-+-+⋅⋅⋅+-=且()()()()2123422f f f f e e +++=+()()()()()()()()()()12100121281234f f f f f f f f f f ∴++⋅⋅⋅+=++⋅⋅⋅+++++⎡⎤⎡⎤⎣⎦⎣⎦222e e =+,故选:A例10.(2020·山东省实验高三三模)已知定义域为R 的奇函数()f x 满足()()210f x f x -++=,且当()0,3x ∈时,()()12f f ==-则()()()()0122020f f f f +++⋅⋅⋅+=( )A .0BC .D .【答案】B 【解析】()f x 是奇函数且满足()()210f x f x -++=,(1)(2)(2)f x f x f x ,(3)()f x f x ∴+=,()f x ∴是以3为周期的函数,且(0)0f =,()()()()()()()0122020674067416732f f f f f f f ∴+++⋅⋅⋅+=++=故选:B.【精选精练】1.(2020·黑龙江·大庆四中三模)已知定义域为R 的奇函数()f x 满足(3)()0f x f x -+=,且当3,02x ⎛⎫∈- ⎪⎝⎭时,2()log (27)f x x =+,则(2020)f =() A .2- B .2log 3C .3D .2log 5-【答案】D 【解析】已知定义域为R 的奇函数()f x 满足(3)()0f x f x -+=,()()(3)f x f x f x ∴-=-=-,∴()f x 的周期为3.3,02x ⎛⎫∴∈- ⎪⎝⎭时,2()log (27)f x x =+,22(2020)(36731)(1)(1log (27)lo )5g f f f f =⨯+==-=--+-=-,故选D .2.(2020·济南一中2020届高三三模)若定义在R 上的函数()f x 满足()()0f x f x -+=,()()4f x f x +=,且当()0,2x ∈时,()2x f x =,则()2log 2019f =( )A .20482019-B .40962019-C .40962019D .20194096【答案】B【解析】由()()4f x f x +=,得函数()f x 的周期是4. 由()()0f x f x -+=,则()f x 在R 上是奇函数, 且当()0,2x ∈时,()2xf x =,210log 201911<<,所以()()()222log 2019log 20191212log 2019f f f =-=--212log 2019409622019-=-=-.故选:B 3.(2020·西安市鄠邑区第一中学三模)已知函数()f x 满足()()f x f x =-和()()+2f x f x =,且在[]0,1x ∈时,()1f x x =-,则关于x 的方程13x y ⎛⎫= ⎪⎝⎭在[]0,4上解的个数是( )A .2B .3C .4D .5【答案】D【解析】由题意可得,函数()f x 为偶函数,且是周期为2的周期函数. 方程1()()3xf x =在[0x ∈,4]上解的个数,即函数()y f x =的图象与函数1()3xy =的图象在[0,4]上的交点个数,再根据当[0x ∈,1]时,()1f x x =-, 设1,(0)11()()()()330x xx g x g f x =--∴-==.因为1211113()1()0223236g -=--=-=<,数形结合可得,函数()y f x =的图象与函数1()3xy =的图象在[0,1)内存在两个交点,画出函数()f x 在[0,4]上的图象,如图,故函数()y f x =的图象与函数1()3xy =的图象在[0,4]上的交点个数为5.(在[0,1]内有2个,在[1,2]有1个,在(2,4]有2个),故选:D .4.(2020·哈尔滨市第一中学校三模)已知定义在R 上的函数满足()()2,(0,2]f x f x x +=-∈时,()sin f x x x π=-,则20201()i f i ==∑( )A .6B .4C .2D .0【答案】D【解析】根据题意,函数()f x 满足()()2f x f x +=-,则()4()f x f x +=,即()f x 是周期为4的周期函数,当2(]0,x ∈时,()sin f x x x π=-,则()11sin 1f π=-=,()22sin 22f π=-=, 又由()()2f x f x +=-,则()()()()311,422f f f f =-=-=-=-, 所以(1)(2)(3)(4)0f f f f +++=,所以20201()505((1)(2)(3)(4))0i f i f f f f ==⨯+++=∑.故选:D .5.(2020·湖南开福·周南中学三模)已知偶函数()f x 满足(3)(3)f x f x +=-,且当[0,3]x ∈时,2()xf x xe-=,若关于x 的不等式2()()0f x tf x ->在[150,150]-上有且只有150个整数解,则实数t 的取值范围是( )A .120,e -⎛⎤ ⎥⎝⎦B .1322,3e e --⎡⎫⎪⎢⎣⎭C .3123,2e e --⎛⎤ ⎥⎝⎦D .112,2e e --⎡⎫⎪⎢⎣⎭【答案】B【解析】当[0,3]x ∈时,2()xf x xe =,22211122()x x xf x ee e x x ---⎛⎫-=- ⎪⎝⎭'=, 当(2,3]x ∈时,()0f x '<,当[0,2)x ∈时,()0f x '>, 所以函数()f x 在(2,3]x ∈单调递减,在2(]0,x ∈单调递增,(0)0f =,32(3)30f e -=>,又(3)(3)f x f x +=-,函数()f x 关于3x =对称,且是偶函数,所以()()f x f x =-,所以(3)(3)(3)f x f x f x +=-=-,所以函数周期6T =,关于x 的不等式2()()0f x tf x ->在[150,150]-上有且只有150个整数解,即()f x t >在[150,150]-上有且只有150个整数解,所以每个周期内恰有三个整数解结合草图可得:1322,3t e e --⎡⎫∈⎪⎢⎣⎭.故选:B.6.(2020·浙江西湖·学军中学高三三模)定义在R 上的奇函数()f x 满足()()2f x f x +=-,且当[]0,1x ∈时,()2cos xf x x =-,则下列结论正确的是( )A .()20202019201832f f f ⎛⎫⎛⎫<<⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭B .()20202019201832f f f ⎛⎫⎛⎫<<⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭C .()20192020201823f f f ⎛⎫⎛⎫<< ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭D .()20192020201823f f f ⎛⎫⎛⎫<<⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭【答案】C【解析】∵f (x )是奇函数;∴f (x+2)=f (-x )=-f (x );∴f (x+4)=-f (x+2)=f (x ); ∴f (x )的周期为4;∴f (2018)=f (2+4×504)=f (2)=f (0),2019122f f ⎛⎫⎛⎫=⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,20207 312f f ⎛⎫⎛⎫=⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭ ∵x ∈[0,1]时,f (x )=2x -cosx 单调递增;∴f(0)<12f ⎛⎫⎪⎝⎭ <712f ⎛⎫⎪⎝⎭∴()20192020201823f f f ⎛⎫⎛⎫<< ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,故选C.7.(2020·陕西省商丹高新学校三模)若定义在R 上的函数()f x 满足()()2f x f x +=且[]1,1x ∈-时,()f x x =,则方程()3log f x x =的根的个数是A .4B .5C .6D .7【答案】A【解析】因为函数()f x 满足()()2f x f x +=,所以函数()f x 是周期为2的周期函数.又[1,1]x ∈-时,()||f x x =,所以函数()f x 的图象如图所示.再作出3log y x =的图象,易得两图象有4个交点,所以方程3()log ||f x x =有4个零点.故应选A . 8.(2020·全国高三三模)已知函数()f x 的图象关于直线1x =对称,当211x x >>时,2121[()()]()0f x f x x x --<恒成立,设1()2a f =-,(2)b f =,()c f e =,则,,a b c 的大小关系为( )A .c a b >>B .c b a >>C .b a c >>D .a c b >>【答案】C【解析】:∵当x 2>x 1>1时,[f (x 2)-f (x 1)](x 2-x 1)<0恒成立, ∴()()()122121,1,,0x x x x f x f x ∀∈+∞>-<且,有 , ∴f (x )在(1,+∞)上单调递减, 又∵函数f (x )的图象关于直线x =1对称, ∴a=f (12-)=f (52),∵e>52>2>1, ∴f (e)<f (52)<f (2) 即b>a>c,故选:C.9.(2020·贵州黔东南·高三三模)已知函数()f x 的图象关于点()1,0对称,当1x >时,2()5f x x mx =-+,且()f x 在(,0)-∞上单调递增,则m 的取值范围为( ) A .[4,)+∞ B .[2,)+∞C .(,4]-∞D .(,2]-∞【答案】C【解析】函数()f x 的图象关于点()1,0对称且在(,0)-∞上单调递增,所以()f x 在(2,)+∞上单调递增,所以对称轴22m≤,即4m ≤.故选:C 10.(2020·湖北黄州·黄冈中学三模)方程()222(1)(3)x xx x y e e ----=+的曲线有下列说法:①该曲线关于2x =对称; ②该曲线关于点(2,1)-对称;③该曲线不经过第三象限;④该曲线上有无数个点的横、纵坐标都是整数. 其中正确的是( ) A .②③ B .①④ C .②④ D .①③【答案】D【解析】因为曲线方程为()222(1)(3)x xx x y e e ----=+,而220x x e e --+>恒成立,故等价于()()()22213x xx x y f x ee----==+.①因为()()()()21122xxx x f x f x e e-+-+==-+,故该曲线关于2x =对称;②要该曲线关于()2,1-对称,则需满足()()2212f x f x ++-=-,而由①中所求,显然()()22f x f x ++-不是常数,故该曲线不关于()2,1-对称; ③当0x <时,()()2130x x -->,且220x x e e --+>,则()0f x >恒成立, 故该曲线不经过第三象限;④容易知()()()21,10,30f f f =-==,此外该曲线上没有其它横纵坐标都是整数的点. 事实上,本题可以利用导数和函数对称性可知,函数图像如下所示:,则容易知该曲线的各种性质. 故选:D.11.(2020·湖南长沙一中三模)设函数()f x 的定义域为R ,()()f x f x -=,()()2f x f x =-,当[]01x ∈,时,()3f x x =,则函数()()g x cos x f x π-=在区间13,22⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上零点的个数为( ) A .3 B .4 C .5 D .6【答案】C【解析】由()()f x f x -=,得()f x 的图象关于y 轴对称. 由()()2f x f x =-,得()f x 的图象关于直线1x =对称.当[]01x ∈,时,()3f x x =,所以()f x 在[]1,2-上的图象如图. 令()()0g x cos x f x π-==,得()cos x f x π=,两函数()y f x =与y cos x π=的图象在13,22⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上的交点有5个.故选:C.12.(2020·云南省下关第一中学三模)已知定义在R 上的函数()f x 满足()()1f 3x f x +=-,且()3y f x =+为偶函数,若()f x 在()0,3内单调递减,则下面结论正确的是( )A .()()()4.5 3.512.5f f f -<<B .()()()3.5 4.512.5f f f -<<C .()()()12.5 3.5 4.5f f f -<<D .()()()3.512.5 4.5f f f -<<【答案】B【解析】∵函数()f x 满足()()13f x f x +=-,∴()()163f x f x +=-+=()1f x 1f x -=-(), ∴f (x )在R 上是以6为周期的函数,∴f (12.5)=f (12+0.5)=f (0.5),()()()4.5 4.56 1.5f f f -=-+=又()3y f x =+为偶函数,∴f (x )的对称轴为x =3,∴f (3.5)=f (2.5), 又∵0<0.5<1.5<2.5<3,且()f x 在(0,3)内单调递减,∴f (2.5)<f (1.5)<f (0.5) 即f (3.5)<f (-4.5)<f (12.5),故选B .13.(2020·福建高三三模)已知定义在R 上的函数()f x 的对称中心为()2,0,且当[2,)x ∈+∞时,2()2f x x x =-+,则不等式()f x x >的解集为( )A.⎛ ⎝-⎭∞ B.⎫⎪⎝+⎭∞⎪ C.⎫⎪⎝+⎭∞⎪ D.⎛ ⎝-⎭∞ 【答案】D【解析】依题意知()f x 图象关于点(2,0)对称, 作出()f x 图象如图,可知()f x 在R 上为减函数,由图象可得(,2]x ∈-∞时,()(4)(2)(4)f x f x x x =--=--,由(2)(4)x x x x --=⇒=或x 舍去), 由图象可知()f x x >的解为⎛ ⎝-⎭∞,故选:D .14.(2020·广东濠江·金山中学高三三模)已知函数()f x (x ∈R )满足()()4f x f x -=-,若函数21x y x +=与()y f x =图像的交点为()11,x y ,()22,x y ,…,(),m m x y ,则()1mi i i x y =+=∑( )A .0B .mC .2mD .4m【答案】C【解析】因为函数()f x (x ∈R )满足()()4f x f x -=-,即函数()f x (x ∈R )满足()()22f x f x -+=,所以()y f x =是关于点(0,2)对称,函数21x y x +=等价于12y x =+, 所以函数21x y x +=也关于点(0,2)对称,所以函数21x y x+=与()y f x =图像的交点为()11,x y ,()22,x y ,…,(),m m x y 也关于点(0,2)对称,故交点()11,x y ,()22,x y ,…,(),m m x y 成对出现,且每一对点都关于(0,2)对称,故()12121()()0422mi i m m i mx y x x x y y y m =+=+++++++=+⨯=∑. 故选:C.。
函数图像对称性与周期性的内在联系
首先,我们来看函数图像的对称性。
函数图像的对称性是指在其中一
种变换下,函数图像关于一些轴或一些点对称。
常见的对称性有关于x轴
对称、关于y轴对称和关于原点对称。
对称轴可以是x轴、y轴或者斜线。
对称性的存在可以为我们研究和描绘函数图像提供方便。
接下来,我们来看函数图像的周期性。
函数的周期性是指函数图像在
一定的横向位移后可以重复。
函数的周期性是由函数的定义域和函数值域
确定的,可以是有限的或者无限的。
周期函数的图像可以在一个周期内部
推出整个函数的形状,减少了绘制图像的工作量。
其次,周期函数的图像可以通过对称性来简化绘制。
以正弦函数为例,它的一个周期是2π。
我们只需要绘制出函数在一个周期内的图像,然后
通过平移来得到整个函数的图像。
通过对称性,我们可以只需要绘制函数
在0到π/2之间的图像,然后通过对称来得到其他区间的图像。
这样可
以大幅度减少绘制的工作量。
此外,周期函数的对称轴也可以通过对称性来确定。
以正弦函数为例,它的对称轴就是x轴。
正弦函数的一个周期是2π,它在π/2和3π/2
处取得最大值和最小值。
根据对称性,我们可以知道在π/2加上半个周
期后,函数图像又将返回到最大值和最小值的位置。
抽象函数的周期与对称轴1.函数()y f x =的图象的对称性(自身):定理1: 函数()y f x =的图象关于直2a b x +=对称()()f a x f b x ⇔+=-()()f a b x f x ⇔+-=。
特殊的有:①函数()y f x =的图象关于直线x a =对称()()f a x f a x ⇔+=-(2)()f a x f x ⇔-=。
②函数()y f x =的图象关于y 轴对称(奇函数))()(x f x f =-⇔。
③函数)(a x f y +=是偶函数)(x f ⇔关于a x =对称。
定理2:函数()y f x =的图象关于点(,)a b 对称()2(2)f x b f a x ⇔=--⇔b x a f x a f 2)()(=-++;特殊的有: ① 函数()y f x =的图象关于点(,0)a 对称()(2)f x f a x ⇔=--。
② 函数()y f x =的图象关于原点对称(奇函数))()(x f x f -=-⇔。
③函数)(a x f y +=是奇函数)(x f ⇔关于点()0,a 对称。
○4)()(x b f x a f --=+则)(x f 的图象,以)0,2(ba +为对称中心。
证:方法一:要证原结论成立只需证)2()2(x b a f x b a f -+-=++令2a b x x -+=代入)()(x b f x a f --=+ 则)2()2(x b a f x b a f -+-=++方法二:设)(x f y =它的图象为C; C y x P ∈∀),(00则P 关于点)0,2(b a +的对称点),(00y x b a P --+')()]([)]([)(0000x f x b b f x b a f x b a f -=---=-+=-+∵00)(y x f = ∴00)(y x b a f -=-+ ∴ C P ∈'定理3:(性质) ①若()y f x =的图像有两条铅直对称轴x=a 和x=b(a 不等于b),那么()f x 为周期函数且2|a-b|是它的一个周期。
对称性和周期性都是函数的重要性质,而这两种性质之间,有没有什么关联呢?今天我们就来通过几个例子,轴对称与周期性之间的关系。
我们在数学学习过程中,认识了很多函数,如二次函数,它有对称轴,但并不是周期函数;而三角函数,一般都是周期函数,且如cos x有无数条对称轴。
这些都是具体函数的特点,那么它们之间有没有普遍规律呢?
先看例题
例:f(x)是定义在R上的偶函数,图象关于x=1对称,证明f(x)是周期函数
一般规律:
若函数f(x)的图象关于直线x=a和直线x=b对称(a≠b),
则函数f(x)必为周期函数,2|a-b|是它的一个周期;
证明:
()()
-=+
2
f x f a x
()()
-=+
f x f b x
2
()()
+=+
22
f a x f b x
()()
-+=
22
f b a x f x
练:已知函数f (x )图象关于x =2对称,且函数f (6+x )是定义在R 上的偶函数,f (11)=2,则f (2011)=
.
总结:
1.如果函数有两条不同的对称轴,则它一定是周期函数
2.该类函数的周期为T =2|a -b |
练习:
1.函数f (x )定义在R 上,且对一切x ∈R 满足(2)(2),(7)(7)f x f x f x f x +=-+=-,
设(0)0f =,求方程()0f x =在区间[1000,1000]-中至少有几个实根?
2.若偶函数f(x),x∈R满足:
(1)图象关于x=a对称(a>0);
(2)在区间[0,a]上是减函数;求证:f(x)以2a为最小正周期。