6抽象函数的周期性
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抽象函数的单调性、奇偶性、周期性高考要求函数的单调性、奇偶性是高考的重点内容之一,考查内容灵活多样 特别是两性质的应用更加突出 本节主要帮助考生深刻理解奇偶性、单调性的定义,掌握判定方法,正确认识单调函数与奇偶函数的图象 帮助考生学会怎样利用两性质解题,掌握基本方法,形成应用意识 一.重难点归纳 函数的周期性(1)周期性的定义:对定义域内的任意x ,若有)()(x f T x f =+ (其中T 为非零常数),则称函数)(x f 为周期函数,T 为它的一个周期。
所有正周期中最小的称为函数的最小正周期。
如没有特别说明,遇到的周期都指最小正周期。
(2)三角函数的周期①π2:sin ==T x y ;②π2:cos ==T x y ;③π==T x y :tan ;④||2:)cos(),sin(ωπϕωϕω=+=+=T x A y x A y ;⑤||:tan ωπω==T x y ;(3)与周期有关的结论 ①y=f(x)对x ∈R 时,f(x +a)=f(x -a) 或f(x -2a )=f(x) (a>0)恒成立,则y=f(x)是周期为2a 的周期函数; ②若y=f(x)是偶函数,其图像又关于直线x=a 对称,则f(x)是周期为2︱a ︱的周期函数;③若y=f(x)奇函数,其图像又关于直线x=a 对称,则f(x)是周期为4︱a ︱的周期函数;④若y=f(x)关于点(a,0),(b,0)对称,则f(x)是周期为2b a -的周期函数;⑤y=f(x)的图象关于直线x=a,x=b(a ≠b)对称,则函数y=f(x)是周期为2b a -的周期函数;⑥y=f(x)对x ∈R 时,f(x+a)=-f(x)(或f(x+a)= )(1x f -,则y=f(x)是周期为2a 的周期函数; 二.例题 例1已知函数f (x )在(-1,1)上有定义,f (21)=-1,当且仅当0<x <1时f (x )<0,且对任意x 、y ∈(-1,1)都有f (x )+f (y )=f (xyy x ++1),试证明(1)f (x )为奇函数;(2)f (x )在(-1,1)上单调递减命题意图 本题主要考查函数的奇偶性、单调性的判定以及运算能力和逻辑推理能力知识依托 奇偶性及单调性定义及判定、赋值法及转化思想错解分析 本题对思维能力要求较高,如果“赋值”不够准确,运算技能不过关,结果很难获得技巧与方法 对于(1),获得f (0)的值进而取x =-y 是解题关键;对于(2),判定21121x x x x --的范围是焦点证明 (1)由f (x )+f (y )=f (xyy x ++1),令x =y =0,得f (0)=0, 令y =-x ,得f (x )+f (-x )=f (21xx x --)=f (0)=0∴f (x )=-f (-x ) ∴f (x )为奇函数 (2)先证f (x )在(0,1)上单调递减令0<x 1<x 2<1,则f (x 2)-f (x 1)=f (x 2)+f (-x 1)=f (21121x x x x --)∵0<x 1<x 2<1,∴x 2-x 1>0,1-x 1x 2>0,∴12121x x x x -->0,又(x 2-x 1)-(1-x 2x 1)=(x 2-1)(x 1+1)<0 ∴x 2-x 1<1-x 2x 1, ∴0<12121x x x x --<1,由题意知f (21121x x x x --)<0,即f (x 2)<f (x 1)∴f (x )在(0,1)上为减函数,又f (x )为奇函数且f (0)=0 ∴f (x )在(-1,1)上为减函数例2设f (x )是定义在R 上的偶函数,其图象关于直线x =1对称,对任意x 1、x 2∈[0,21],都有f (x 1+x 2)=f (x 1)·f (x 2),且f (1)=a >0(1)求f (21)、f (41);(2)证明f (x )是周期函数; (3)记a n =f (2n +n21),求).(ln lim n n a ∞→命题意图 本题主要考查函数概念,图象函数的奇偶性和周期性以及数列极限等知识,还考查运算能力和逻辑思维能力 知识依托 认真分析处理好各知识的相互联系,抓住条件f (x 1+x 2)= f (x 1)·f (x 2)找到问题的突破口错解分析 不会利用f (x 1+x 2)=f (x 1)·f (x 2)进行合理变形技巧与方法 由f (x 1+x 2)=f (x 1)·f (x 2)变形为()()()()2222x x x x f x f f f =+=⋅是解决问题的关键(1) 解 因为对x 1,x 2∈[0,21],都有f (x 1+x 2)=f (x 1)·f (x 2),所以f (x )=()()()02222x xx xf f f +=≥, x ∈[0,1] 又因为f (1)=f (21+21)=f (21)·f (21)=[f (21)]2f (21)=f (41+41)=f (41)·f (41)=[f (41)]2又f (1)=a >0 ∴f (21)=a 21, f (41)=a 41(2)证明 依题意设y =f (x )关于直线x =1对称,故f (x )=f (1+1-x ),即 f (x )=f (2-x ),x ∈R又由f (x )是偶函数知 f (-x )=f (x ),x ∈R∴f (-x )=f (2-x ),x ∈R将上式中-x 以x 代换得f (x )=f (x +2),这表明f (x )是R 上的周期函数,且2是它的一个周期(3)解 由(1)知f (x )≥0,x ∈[0,1]∵f (21)=f (n ·n 21)=f (n 21+(n -1) n 21)=f (n 21)·f ((n -1)·n 21)=…… =f (n 21)·f (n 21)·……·f (n 21) =[f (n 21)]n=a 21∴f (n21)=a n 21又∵f (x )的一个周期是2∴f (2n +n 21)=f (n21), ∴a n =f (2n +n 21)=f (n21)=a n 21因此a n =a n 21∴.0)ln 21(lim )(ln lim ==∞→∞→a na n n n三.练习1 下列函数中的奇函数是( )A f (x )=(x -1)xx -+11 B f (x )=2|2|)1lg(22---x xC f (x )=⎪⎩⎪⎨⎧>+-<+)0()0(22x x x x x x D f (x )=x x x x sin cos 1cos sin 1++-+2.(重庆卷6)若定义在R 上的函数f (x )满足:对任意x 1,x 2∈R 有f (x 1+x 2)=f (x 1)+f (x 2)+1,,则下列说法一定正确的是( C )(A)f (x )为奇函数 (B )f (x )为偶函数(C) f (x )+1为奇函数 (D )f (x )+1为偶函数3 函数f (x )=111122+++-++x x x x 的图象( )A 关于x 轴对称B 关于y 轴对称C 关于原点对称D 关于直线x =1对称 4 函数f (x )在R 上为增函数,则y =f (|x +1|)的一个单调递减区间是____ 5 若函数f (x )=ax 3+bx 2+cx +d 满足f (0)=f (x 1)=f (x 2)=0 (0<x 1<x 2), 且在[x 2,+∞)上单调递增,则b 的取值范围是_________6.设函数f (x )的定义域关于原点对称且满足(i)f (x 1-x 2)=)()(1)()(1221x f x f x f x f -+⋅;(ii)存在正常数a 使f (a )=1 求证 (1)f (x )是奇函数 (2)f (x )是周期函数,且有一个周期是4a参考答案:1 解析 f (-x )=2222(0)() (0) (0)() (0)x x x x x x x x x x x x ⎧⎧->-+<⎪⎪=⎨⎨--<--+>⎪⎪⎩⎩ =-f (x ),故f (x )为奇函数答案 C 3 解析 f (-x )=-f (x ),f (x )是奇函数,图象关于原点对称 答案 C4 解析 令t =|x +1|,则t 在(-∞,-1]上递减,又y =f (x )在R 上单调递增,∴y =f (|x +1|)在(-∞,-1]上递减答案 (-∞,-1] 5 解析 ∵f (0)=f (x 1)=f (x 2)=0,∴f (0)=d =0 f (x )=ax (x -x 1)(x -x 2)=ax 3-a (x 1+x 2)x 2+ax 1x 2x , ∴b =-a (x 1+x 2),又f (x )在[x 2,+∞)单调递增,故a >0 又知0<x 1<x ,得x 1+x 2>0, ∴b =-a (x 1+x 2)<0 答案 (-∞,0) 6 证明 (1)不妨令x =x 1-x 2,则f (-x )=f (x 2-x 1)=)()(1)()()()(1)()(12212112x f x f x f x f x f x f x f x f -+-=-+=-f (x 1-x 2)=-f (x )∴f (x )是奇函数(2)要证f (x +4a )=f (x ),可先计算f (x +a ),f (x +2a ) ∵f (x +a )=f [x -(-a )]=)1)((1)(1)()()(1)()()()(1)()(=+-=--+-=---+-a f x f x f x f a f x f a f x f a f x f a f).(111)(1)(11)(1)(1)(1)(])[()2(x f x f x f x f x f a x f a x f a a x f a x f -=++--+-=++-+=++=+∴∴f (x +4a )=f [(x +2a )+2a ]=)2(1a x f +-=f (x ), 故f (x )是以4a 为周期的周期函数四.易错题1、(江苏省启东中学2008年高三综合测试一)函数f(x)在定义域R 上不是常数函数,且f(x)满足条件,对任意x ∈R ,都有f(4+x)= f(4-x),f(x+1)=f(x-1),则f(x)是( ) A 、奇函数但非偶函数 B 、偶函数但非奇函数 C 、奇函数又是偶函数 D 、非奇非偶函数 2、(湖南省十二校2008届高三第一次联考)函数)(x f y =与)(x g y =有相同的定义域,且都不是常数函数,对定义域中任意x ,有f(x)+f(-x)=0,g(x)g(-x)=1,且x ≠0,g(x)≠1,则)(1)()(2)(x f x g x f x F +-=( ) A .是奇函数但不是偶函数 B .是偶函数但不是奇函数C .既是奇函数又是偶函数D .既不是奇函数也不是偶函数答案:B3、(江苏省启东中学高三综合测试二)已知函数f (x )满足:f (p +q )= f (p ) f (q ),f (1)= 3,则)1()2()1(2f f f ++)3()4()2(2f f f ++)5()6()3(2f f f ++)7()8()4(2f f f ++)9() 10 ()5(2f ff+的值为A.15B.30C.75D.60答案:B4、(四川省巴蜀联盟2008届高三年级第二次联考)设偶函数f(x)对任意x∈R,都有f(x)+f(x+1)=4,当x∈[-3,-2]时,f(x)=4x+12,则f(112.5)的值为A.2 B.3 C.4 D.5答案:A5、(山东省博兴二中高三第三次月考)若奇函数()()f x x R∈满足()()()()22,22f f x f x f=+=+,则()5f的值是A.0 B.1 C.52D.5答案:D6、(广东省五校2008年高三上期末联考)定义在R上的函数()f x的图象关于点3(,0)4-成中心对称,对任意的实数x都有3()()2f x f x=-+,且(1)1,f-=(0)2f=-,则(1)(2)(3)(20f f f f+++鬃?的值为A.2-B.1-C.0 D.1答案:D.解析:本题考查了函数的对称性和周期性.由3()()2f x f x=-+,得(3)()f x f x+=,因此,()f x是周期函数,并且周期是3函数()f x的图象关于点3(,0)4-成中心对称, 因此,()f x=-3()2f x--,所以,(1)1f=(1)(2)(3)0f f f++=,(1)(2)(3)(2008)f f f f+++鬃?=(1)f7、(黑龙江省哈尔滨三中2008年高三上期末)已知)(xf是偶函数,)(,xfRx若将∈的图像向右平移一个单位又得到一个奇函数,)2008()10()9()8(,1)2(fffff++++-=则等于()A.-1004 B.1004 C.-1 D.1答案:D8、(河北衡水中学2008年第四次调考)已知函数)(xfy=的定义域为R,它的反函数为)(1xfy-=,如果)(1axfy+=-与)(axfy+=互为反函数且aaf=)((a为非零常数),则)2(af的值为()A.a-B.0 C.a D.a2答案:B9、(河北省正定中学2008年高三第五次月考)定义在R上的函数y=f(x)满足:f(-x)=-f(x),f(1+x)=f(1-x),当x∈[-1,1]时,f(x)=x3,则f(2 007)的值是()(A)-1 (B)0 (C)1 (D)2答案:A 10、(福建省师大附中2008年高三上期期末考试)定义在R 上的函数()f x满足()(4)f x f x-=-+,当2x>时,()f x单调递增,如果1212124(2)(2)0,()()x x x x f x f x+<--<+且则的值()A.恒小于0 B.恒大于0C.可能为0 D.可正可负答案:A11、(江苏省启东中学高三综合测试四)已知)(xf是定义在R上的函数,且)2()(+=xfxf恒成立,当)0,2(-∈x时,2)(xxf=,则当[]3,2∈x时,函数)(xf的解析式为()A.42-x B.42+x C.2)4(+x D.2)4(-x答案:D12、(陕西长安二中2008届高三第一学期第二次月考)定义在R上的奇函数)(xf满足)3()3(xfxf-=+,若当x ∈(0,3)时,xxf2)(=,则当x∈(- 6,-3)时,)(xf=( ) A.62+x B.-62+x C.62-x D.-62-x答案:B13、(黑龙江省哈师大附中2008届高三上期末)设定义在R 上的函数f(x)的反函数为f-1(x),且对任意的x∈R,都有f(-x)+f(x)=3,则f-1(x-1)+f-1(4-x)等于()A.0 B.—2 C.2 D.2x—4答案:A14、(安徽省淮南市2008届高三第一次模拟考试)设函数f (x)是定义在R上的以5为周期的奇函数,若f(2)>1,f (2008)=33-+aa,则a的取值范围是()A. (-∞, 0)B. (0, 3)C. (0, +∞)D. (-∞, 0)∪(3, +∞) 答案:B15、(山东省济南市2008年2月高三统考)已知()f x是以2为周期的偶函数,当[0,1]x∈时,()f x x=,那么在区间[1,3]-内,关于x的方程()1f x kx k=++(其中k是为不等于l的实数)有四个不同的实根,则k的取值范围是A.(1,0)-B.1(,0)2-C.1(,0)3-D.1(,0)4-答案:C16、(安徽省巢湖市2008届高三第二次教学质量检测)函数()f x的定义域为R,对任意实数x满足(1)(3)f x f x-=-,且(1)f x-=(3)f x-,当12x≤≤时,()f x=2x,则()f x的单调减区间是()A.[2k,2k+1](k Z∈) B.[2k-1,2k](k Z∈)C.[2k,2k+2] (k Z∈) D.[2k-2,2k](k Z∈)答案:A17、(东北师大附中高2008届第四次摸底考试)已知定义域为R 的函数()x f 在区间()∞+,4上为减函数,且函数 ()4+=x f y 为偶函数,则( )A .()()32f f >B .()()52f f >C .()()53f f >D .()()63f f > 答案:D18、(湖南省长沙市一中2008届高三第六次月考)若函数)(x f 满足:“对于区间(1,2)上的任意实数)(,2121x x x x ≠,||||)()(1212x x x f x f -<-恒成立,”则称)(x f 为完美函数.在下列四个函数中,完美函数是 A .xx f 1)(=B .||)(x x f =C .x x f 2)(=D .2)(x x f =答案:A。
对抽象函数周期性的认识麻城实验高中 阮 晓 锋对于函数)(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。
可见周期函数是一类特殊的函数,下面就谈谈我对抽象函数周期性的认识。
几种特殊的抽象函数的周期:设函数()y f x =对定义域内任一实数x 满足:(1)()(x)f x T f ±=(T ≠0),则T 是函数()y f x =的一个周期,且kT (k єZ)也是其周期 推论:若(+)=(+)f x a f x b ,则T=b-a 是函数()y f x =的一个周期。
(2)()()f x a f x +=-,则()x f 是以2T a =为周期的周期函数; 推论:若函数)(x f y = 定义域为R ,且满足条件)()(b x f x a f --=+,则)(x f y =是 以)(2b a T +=为周期的周期函数。
(3)()()1f x a fx +=±,则()x f 是以2T a =为周期的周期函数;(4)()()f x a f x a +=-,则()x f 是以2T a =为周期的周期函数;(5)1()()1()f x f x a f x -+=+,则()x f 是以2T a =为周期的周期函数.(6)()+1(+)=()-1f x f x a f x ,则()x f 是以2T a =为周期的周期函数.(7)1()()1()f x f x a f x -+=-+,则()x f 是以4T a =为周期的周期函数.(8)1()()1()f x f x a f x ++=-,则()x f 是以4T a =为周期的周期函数.(9)若函数f(x)有一条对称轴x=a 和一个对称点(b,c),那么该函数一定为周期函数,且 其中一个周期为T =4|a -b|推论:若奇函数()y f x =满足()()f a x f a x +=-(0a >),则其周期为4T a =。
抽象函数周期性对称性相关定理全总结1. Fourier级数定理:Fourier级数定理是抽象函数周期性对称性的基本理论定理之一、它表明,任何以L为周期的可积函数f(x)都可以展开成正弦函数与余弦函数的无穷级数形式,即Fourier级数。
这个级数可以表示为:f(x) = a0 + Σ(an*cos(nπx/L) + bn*sin(nπx/L))其中,L是函数周期,a0是常数项,an和bn分别是系数。
2.奇偶周期性与对称性:奇周期性与对称性是周期性对称性的两种特例。
如果一个函数满足f(x) = -f(-x),则称其为奇函数。
奇函数可以展开成sin函数的Fourier级数形式。
如果一个函数满足f(x) = f(-x),则称其为偶函数。
偶函数可以展开成cos函数的Fourier级数形式。
3. 对称函数的Fourier级数展开与傅里叶定理:对称函数的Fourier级数展开是指将一个以L为周期的对称函数展开成cos函数的Fourier级数形式。
傅里叶定理表明,对于一个以L为周期的函数f(x),如果f(x)是一个对称函数,则其Fourier级数展开只包含cos函数;如果f(x)是一个奇函数,则其Fourier级数展开只包含sin函数。
4. 函数的周期拓展与周期函数的Fourier级数:函数的周期拓展是指将一个以L为周期的函数f(x)拓展成以2L为周期的函数。
周期拓展后的函数可以用以L为周期的函数的Fourier级数展开。
具体而言,如果将f(x)的周期拓展后的函数记作F(x),则对于周期拓展后的函数F(x),存在一个以L为周期的函数g(x),使得F(x) = g(x)在[-L, L]上成立。
所以,F(x)的Fourier级数展开实际上是以L为周期的函数g(x)的Fourier级数展开。
综上所述,抽象函数周期性对称性相关定理涉及四个方面:Fourier级数定理、奇偶周期性与对称性、对称函数的Fourier级数展开与傅里叶定理、函数的周期拓展与周期函数的Fourier级数。
抽象函数的对称性、奇偶性与周期性常用结论抽象函数是指没有给出具体的函数解析式或图像,只给出一些函数符号及其满足的条件的函数,如函数的定义域,解析递推式,特定点的函数值,特定的运算性质等,它是高中函数部分的难点,由于抽象函数没有具体的解析表达式作为载体,因此理解研究起来比较 困难,所以做抽象函数的题目需要有严谨的逻辑思维能力、丰富的想象力以及函数知识灵活运用的能力。
一、函数)(x f y =图象本身的对称性(自身对称)1、函数的轴对称: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 =对称特殊地,函数()x f y =满足()()x f x f -=,则函数()x f y =的图象关于直线0=x (y 轴)对称。
2、 函数的点对称: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 对称特殊地,若()x f y =满足()()0=-++x a f x a f ,则()x f y =的图象关于点()0,a 对称。
特殊地,若()x f y =满足()()0=-+x f x f ,则函数()x f y =的图象关于原点()0,0对称。
二、函数的周期性: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。
周期函数一、周期函数的 定义1、 对于函数 f (x) ,假如存在一个非零常数,使适当x 取定义域内的每一个值 时,都有....T....f ( x T ) f ( x) ,那么函数 f (x) 就叫做周期函数,非零常数 T 叫做这个函数的周期。
注意:① 定义域:对于任何函数, 都需要明确其定义域, 对于周期函数来说, 其定义域必为起码一端无界 的会合。
原因:设周期为 T, 由周期函数的定义知 f(x+T)=f(x), 易得 f(x+nT)=f(x) ( 此中 n 是整数 ), 即 x+nT 也在定义域内 , 故周期函数定义域必是无界集。
例题: y sin x(0 x 10 ) 是周期函数吗?② 变的只好是 xT 的变化只好发生在 x 上。
比如 f ( x) sin(3 x 8) 是周期函数,则 f (x T ) sin[3( x T ) 8] ,不可以写成 f (x T ) sin(3x T 8)。
例题: sin x 2sin x,那么 2 是 sin ( x) 的周期吗?333③ 图像为周期颠簸的函数不必定是周期函数,要察看定义域。
比如: f ( x) x [ x] ( 3 x 3 )( [ x] 是取整函数, 表示不超出 x 的最大整数),该函数的图像以下所示,该图像重复出现,可是由于其定义域两 端都有界,因此其必不为周期函数。
二、 周期函数问题的有关题型及解答。
中心:全部周期函数的问题,中心在求出周期 T ,马上题目里各样 f ( x) 的等 式往 f ( x T) f ( x) 方向化简。
化简过程中需要注意的有关函数观点 :化简过程中要注意 f (x) 自己的对称性和奇偶性。
三、抽象函数的周期总结1. f ( x)f (x T ) 型: f ( x) 的周期为 T 。
证明:对 x 取定义域内的每一个值时,都有 f ( x T)f ( x) ,则 f (x) 为周期函数, T 叫函数 f (x) 的周期。
抽象函数的对称性、奇偶性与周期性常用结论一.概念:抽象函数是指没有给出具体的函数解析式或图像,只给出一些函数符号及其满足的条件的函数,如函数的定义域,解析递推式,特定点的函数值,特定的运算性质等,它是高中函数部分的难点,也是大学高等数学函数部分的一个衔接点,由于抽象函数没有具体的解析表达式作为载体,因此理解研究起来比较困难,所以做抽象函数的题目需要有严谨的逻辑思维能力、丰富的想象力以及函数知识灵活运用的能力1、周期函数的定义:对于()f x 定义域内的每一个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。
分段函数的周期:设)(x f y =是周期函数,在任意一个周期内的图像为C:),(x f y =[]a b T b a x -=∈,,。
把)()(a b K KT x x f y -==轴平移沿个单位即按向量)()0,(x f y kT a ==平移,即得在其他周期的图像:[]b kT a kT x kT x f y ++∈-=,),(。
[][]⎩⎨⎧++∈-∈=b kT a,kT x )(b a, x )()(kT x f x f x f 2、奇偶函数:设[][][]b a a b x b a x x f y ,,,),( --∈∈=或①若为奇函数;则称)(),()(x f y x f x f =-=-②若为偶函数则称)()()(x f y x f x f ==-。
分段函数的奇偶性3、函数的对称性:(1)中心对称即点对称:①点对称;关于点与),()2,2(),(b a y b x a B y x A --②对称;关于与点),(),(),(b a y b x a B y b x a A ++--③成中心对称;关于点与函数),()2(2)(b a x a f y b x f y -=-=④成中心对称;关于点与函数),()()(b a x a f y b x a f y b +=+-=-⑤成中心对称。
周期性1、已知函数f(x)对任意实数x,都有 f(x +m)=-f(x),求证:2m 是f(x)的一个周期. 证明:因为f(x +m)=-f(x) 所以,f(x +2m)=f[(x +m)+m] =-f(x +m) =f(x)所以f(x)是以2m 为周期的周期函数.2、已知函数f(x)对任意实数x,都有f(x +m)=f(x -m ),求证:2m 是f(x)的一个周期. 证明:因为f(x +m)=f(x -m) 令x -m =t ,则x +m =t +2m于是f(t +2m)=f(t)对于t ∈R 恒成立, 所以f(x)是以2m 为周期的周期函数.3、已知函数f(x)对任意实数x,都有f(x +m)=)x (f 1)x (f 1+-,求证:2m 是f(x)的一个周期.证明:由已知f(x +2m)=f[(x +m)+m]1()11()1()1()11()f x f x m f x f x m f x ---++==++++=f(x)所以f(x)是以2m 为周期的周期函数.4、已知函数f(x)对任意实数x,都有f(x +m)=-)x (f 1)x (f 1+-,求证:4m 是f(x)的一个周期.证明:由已知f(x +2m)=f[(x +m)+m]1()11()11()1()()11()f x f x m f x f x m f x f x -+-++=-=-=-++-+ 于是f(x +4m)=-)m 2x (f 1+=f(x)所以f(x)是以4m 为周期的周期函数.5、已知函数f(x)对任意实数x,都有f(a +x)=f(a -x)且f(b +x)=f(b -x),求证:2|a -b|是f(x)的一个周期.(a≠b) 证明:不妨设a >b于是f(x +2(a -b))=f(a +(x +a -2b)) =f(a -(x +a -2b))=f(2b -x) =f(b -(x -b))=f(b +(x -b)) =f(x)∴ 2(a -b)是f(x)的一个周期 当a <b 时同理可得所以,2|a -b|是f(x)的周期6、已知函数f(x)的定义域为N ,且对任意正整数x ,都有f(x)=f(x -1)+f(x +1) 若f(0)=2004,求f(2004)解:因为f(x)=f(x -1)+f(x +1) 所以f(x +1)=f(x)+f(x +2) 两式相加得0=f(x -1)+f(x +2) 即:f(x +3)=-f(x) ∴ f(x +6)=f(x)f(x)是以6为周期的周期函数 2004=6×334∴ f(2004)=f(0)=2004习题:1、f(x)是定义在R 上的奇函数,f(-1)=3,对任意的x ∈R ,均有: f(x +4)=f(x)+f ⑵,求f(2001)的值.2、f(x)是定义在T 上的以2为周期的周期函数,且是偶函数,当x ∈[2,3]时,f(x)=x ,当x ∈[-2,0]时,求f(x)的解析式.3、已知函数f(x)对任意实数x,都有f(x +m)=-)x (f 1,求证:2m 是f(x)的一个周期.4、已知函数f(x)对任意实数x,都有: f(m +x)=f(m -x),且f(x)是偶函数, 求证:2m 是f(x)的一个周期.5、已知函数f(x)对任意实数x,都有f(m +x)=f(m -x),且f(x)是奇函数, 求证:4m 是f(x)的一个周期.周期性的应用1、函数)(x f 在(0,2)上是增函数,且)2(+x f 是偶函数,那么下列不等式成立的是( )2、设f x x R ()()∈是以3为周期的奇函数, 且f f a ()()112>=,,则( )3、设)(x f 是定义在R 上的奇函数, 2)1(=f ,且)6()1(+=+x f x f ,求)4()10(f f +的值4、)(x f 是定义在R 上的偶函数,图象关于直线2=x 对称,且x ∈[-2,2]时,1)(2+-=x x f , 求:当x ∈[-6,-2]时,)(x f 的解析式5、)(x f 定义域为R ,)()2(x f x f -=+。
抽象函数与复合函数的应用①抽象函数的性质(定义域、单调性、奇偶性、周期性、对称性)②常见抽象函数模型①-一次函数、二次函数、反比例函数③常见抽象函数模型②-指对幂函数、三角函数④复合函数的应用一、必备知识整合一、抽象函数的性质1.周期性:f x +a =f x ⇒T =a ;f x +a =−f x ⇒T =2a ;f x +a =kf x⇒T =2a ;(k 为常数);f x +a =f x +b ⇒T =a −b 2.对称性:对称轴:f a −x =f a +x 或者f 2a −x =f x ⇒f x 关于x =a 对称;对称中心:f a −x +f a +x =2b 或者f 2a −x +f x =2b ⇒f x 关于a ,b 对称;3.如果f x 同时关于x =a 对称,又关于b ,c 对称,则f x 的周期T =a −b 4.单调性与对称性(或奇偶性)结合解不等式问题①f x 在R 上是奇函数,且f x 单调递增⇒若解不等式f x 1 +f x 2 >0,则有x 1+x 2>0;f x 在R 上是奇函数,且f x 单调递减⇒若解不等式f x 1 +f x 2 >0,则有x 1+x 2<0;②f x 在R 上是偶函数,且f x 在0,+∞ 单调递增⇒若解不等式f x 1 >f x 2 ,则有x 1 >x 2 (不变号加绝对值);f x 在R 上是偶函数,且f x 在0,+∞ 单调递减⇒若解不等式f x 1 >f x 2 ,则有x 1 <x 2 (变号加绝对值);③f x 关于a ,b 对称,且f x 单调递增⇒若解不等式f x 1 +f x 2 >2b ,则有x 1+x 2>2a ;f x 关于a ,b 对称,且f x 单调递减⇒若解不等式f x 1 +f x 2 >2b ,则有x 1+x 2<2a ;④f x 关于x =a 对称,且f x 在a ,+∞ 单调递增⇒若解不等式f x 1 >f x 2 ,则有x 1−a >x 2−a (不变号加绝对值);f x 关于x =a 对称,且f x 在a ,+∞ 单调递减⇒若解不等式f x 1 >f x 2 ,则有x 1−a <x 2−a (不变号加绝对值);5.常见的特殊函数性质一览①f x =log a 1+mx 2±mx 是奇函数②f x =log ak −x k +x f x =log a k +xk −x(k 为常数)是奇函数③f x =1−a x 1+a x 或者f x =1+a x 1−a x 或者f x =a x +1a x −1或者f x =a x −1a x +1是奇函数④f x =m a x+1关于0,m2 对称⑤f g x 复合函数的奇偶性:有偶为偶,全奇为奇二、抽象函数的模型【反比例函数模型】反比例函数:f (x +y )=f (x )f (y )f (x )+f (y ),则f (x )=f (1)x ,x ,f (x ),f (y ),f (x +y )均不为0【一次函数模型】模型1:若f (x ±y )=f (x )±f (y ),则f (x )=f (1)x ;模型2:若f (x ±y )=f (x )±f (y ),则f (x )为奇函数;模型3:若f (x +y )=f (x )+f (y )+m ,则f (x )=f 1 +m x -m ;模型4:若f (x -y )=f (x )-f (y )+m ,则f (x )=f 1 -m x +m ;【指数函数模型】模型1:若f (x +y )=f (x )f (y ),则f (x )=[f (1)]x ;f (x )>0模型2:若f (x -y )=f (x )f (y ),则f (x )=[f (1)]x ;f (x )>0模型3:若f (x +y )=f (x )f (y )m ,则f (x )=f 1 mxm;模型4:若f (x -y )=m f (x )f (y ),则f (x )=m f 1 m x ;【对数函数模型】模型1:若f (x n )=nf (x ),则f (x )=f a log a x a >0且≠1,x >0模型2:若f (xy )=f (x )+f (y ),则f (x )=f a log a x a >0且≠1,x ,y >0模型3:若fxy=f(x)-f(y),则f(x)=f a log a x a>0且≠1,x,y>0模型4:若f(xy)=f(x)+f(y)+m,则f(x)=f a +mlog a x-m a>0且≠1,x,y>0模型5:若fxy=f(x)-f(y)+m,则f(x)=f a -mlog a x+m a>0且≠1,x,y>0【幂函数模型】模型1:若f(xy)=f(x)f(y),则f x =f a log a x a>0且≠1模型2:若fxy=f(x)f(y),则f x =f a log a x a>0且≠1,y≠0,f y ≠0代入f a 则可化简为幂函数;【余弦函数模型】模型1:若f(x+y)+f(x-y)=2f(x)f(y)f(x)不恒为0,则f(x)=cos wx模型2:若f(x)+f(y)=2fx+y2f x-y2f(x)不恒为0,则f(x)=cos wx【正切函数模型】模型:若f(x±y)=f(x)±f(y)1∓f(x)f(y)f(x)f(y)≠1,则f(x)=tan wx模型3:若f(x+y)+f(x-y)=kf(x)f(y)f(x)不恒为0,则f(x)=2kcos wx三、复合函数1.复合函数定义:两个或两个以上的基本初等函数经过嵌套式复合成一个函数叫做复合函数。
抽象函数的对称性与周期性抽象函数的对称性与周期性一、抽象函数的对称性定理1:若函数 $y=f(x)$ 定义域为 $R$,且满足条件$f(a+x)=f(b-x)$,则函数 $y=f(x)$ 的图像关于直线$x=\frac{a+b}{2}$ 对称。
推论1:若函数 $y=f(x)$ 定义域为 $R$,且满足条件$f(a+x)=f(a-x)$(或 $f(2a-x)=f(x)$),则函数 $y=f(x)$ 的图像关于直线 $x=a$ 对称。
推论2:若函数 $y=f(x)$ 定义域为 $R$,且满足条件$f(a+x)=f(a-x)$,又若方程 $f(x)=0$ 有 $n$ 个根,则此 $n$ 个根的和为 $na$。
定理2:若函数 $y=f(x)$ 定义域为 $R$,且满足条件$f(a+x)+f(b-x)=c$($a,b,c$ 为常数),则函数 $y=f(x)$ 的图像关于点 $(\frac{a+b}{2},\frac{c}{2})$ 对称。
推论1:若函数 $y=f(x)$ 定义域为 $R$,且满足条件$f(a+x)+f(a-x)=0$($a$ 为常数),则函数 $y=f(x)$ 的图像关于点 $(a,0)$ 对称。
定理3:若函数 $y=f(x)$ 定义域为 $R$,则函数$y=f(a+x)$ 与 $y=f(b-x)$ 两函数的图像关于直线$x=\frac{a+b}{2}$ 对称。
定理4:若函数 $y=f(x)$ 定义域为 $R$,则函数$y=f(a+x)$ 与 $y=c-f(b-x)$ 两函数的图像关于点$(\frac{a+b}{2},\frac{c}{2})$ 对称。
性质1:对函数 $y=f(x)$,若 $f(a+x)=-f(b-x)$ 成立,则$y=f(x)$ 的图像关于点 $(2,0)$ 对称。
性质2:函数 $y=f(x-a)$ 与函数 $y=f(a-x)$ 的图像关于直线 $x=a$ 对称。
性质3:函数 $y=f(a+x)$ 与函数 $y=f(a-x)$ 的图像关于直线 $x=0$ 对称。
归纳抽象函数的三性:对称性、奇偶性与周期性一、抽象函数的对称性。
性质1、若函数y=f(x)关于直线x=a轴对称,则以下三式成立且等价:(1)f(a+x)=f(a-x)。
(2)f(2a-x)=f(x)。
(3)f(2a+x)=f(-x)。
性质2、若函数y=f(x)关于点(a,0)中心对称,则以下三式成立且等价:(1)f(a+x)=-f(a-x)。
(2)f(2a-x)=-f(x)。
(3)f(2a+x)=-f(-x)。
注:y=f(x)为偶函数是性质1当a=0时的特例,f(-x)=f(x)。
y=f(x)为奇函数是性质2当a=0时的特例,f(-x)=-f(x)。
二、复合函数的奇偶性。
性质1、复数函数y=f[g(x)]为偶函数,则f[g(-x)]=f[g(x)]。
复合函数y=f[g(x)]为奇函数,则f[g(-x)]=-f[g(x)]。
性质2、复合函数y=f(x+a)为偶函数,则f(x+a)=f(-x+a);复合函数y=f(x+a)为奇函数,则f(-x+a)=-f(a+x)。
性质3、复合函数y=f(x+a)为偶函数,则y=f(x)关于直线x=a轴对称。
复合函数y=f(x+a)为奇函数,则y=f(x)关于点(a,0)中心对称。
三、函数的周期性。
性质、若a是非零常数,若对于函数y=f(x)定义域内的任一变量x点,有下列条件之一成立,则函数y=f(x)是周期函数,且2|a|是它的一个周期。
①f(x+a)=f(x-a),②f(x+a)=-f(x),③f(x+a)=1/f(x),④f(x+a)=-1/f(x)。
四、函数的对称性与周期性。
性质1、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|。
性质2、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|。
性质3、若函数y=f(x)既关于点(a,0)中心对称,又关于直线x=b轴对称,则函数f(x)必为周期函数,且T=4|a-b|。
复习专题5--抽象函数的奇偶性周期性对称性抽象函数的奇偶性、周期性和对称性是数学中重要的概念,它们用来描述函数的特点和性质。
在本文中,我们将对这些概念进行复习和详细解释。
首先,我们来复习抽象函数的奇偶性。
奇函数是指满足f(-x)=-f(x)的函数,即对于函数的定义域内的任意x,函数值f(-x)与f(x)有相反的符号。
奇函数的图像关于原点对称,通常呈现出关于原点对称的特点。
例如,f(x)=x^3是一个奇函数,因为f(-x)=-x^3、对于奇函数,如果其函数图像在原点通过,则其图像也必然经过一些关于原点对称的点。
与奇函数相对的是偶函数。
偶函数是指满足f(-x)=f(x)的函数,即对于函数的定义域内的任意x,函数值f(-x)与f(x)相等。
偶函数的图像关于y轴对称,通常呈现出关于y轴对称的特点。
例如,f(x)=x^2是一个偶函数,因为f(-x)=(-x)^2=x^2、对于偶函数,如果其函数图像在y轴通过,则其图像在整个y轴上对称。
接下来,我们来复习抽象函数的周期性。
周期函数是指满足f(x+T)= f(x)的函数,其中T是一个常数,称为函数的周期,函数定义域内的任意x都满足这个条件。
周期函数的特点是其函数图像在横坐标上以一定的间隔重复出现。
例如,f(x) = sin(x)是一个周期函数,它的周期是2π,即对于任意x,f(x+2π) = sin(x)。
最后,我们来复习抽象函数的对称性。
对称函数是指满足f(x)=f(-x)的函数,即对于函数的定义域内的任意x,函数值f(x)与f(-x)相等。
对称函数的图像有一个对称轴,即对于任意在对称轴上的点x,其关于对称轴的对称点也属于函数的图像。
例如,f(x)=x^4是一个对称函数,因为f(x)=f(-x)=x^4、对称函数的对称轴可以是y轴、原点或其他直线。
综上所述,奇偶性、周期性和对称性是抽象函数重要的特性。
它们可以帮助我们更好地理解函数的性质和图像,并在解决问题中起到指导作用。
.抽象函数的对称性、奇偶性与周期性常用结论一.观点: 抽象函数是指没有给出详细的函数分析式或图像,只给出一些函数符号及其知足的条件的函数 ,如函数的定义域 ,分析递推式 ,特定点的函数值 ,特定的运算性质等,它是高中函数部分的难点,也是大学高等数学函数部分的一个连接点,因为抽象函数没有详细的分析表达式作为载体,所以理解研究起来比较困难,所以做抽象函数的题目需要有谨慎的逻辑思想能力、丰富的想象力以及函数知识灵巧运用的能力1、周期函数的定义:对于 f ( x) 定义域内的每一个x ,都存在非零常数T ,使得 f ( x T ) f (x) 恒建立,则称函数 f ( x) 拥有周期性,T叫做 f ( x) 的一个周期,则kT( k Z ,k0 )也是 f (x) 的周期,全部周期中的最小正数叫 f ( x) 的最小正周期。
分段函数的周期:设 y f( x) 是周期函数,在随意一个周期内的图像为C: y f ( x),x a,b ,T b a 。
把 y f( x)沿 x轴平移 KT K (b a) 个单位即按向量a(kT,0)平移,即得 y f ( x) 在其余周期的图像:y f ( x kT ), x kT a, kT b 。
f ( x)x a,bf (x)kT )x kT a,kT bf ( x2、奇偶函数:设 y ①若②若f ( x), xf (x)f (x)a,b 或 xf (x), 则称 yf (x)则称 yb, a a,bf ( x)为奇函数;f ( x)为偶函数。
分段函数的奇偶性3、函数的对称性:(1 )中心对称即点对称:①点 A( x, y)与 B( 2a x,2b y)对于点 (a,b)对称;②点 A(a x, b y)与 B(a x, b y)对于 (a,b)对称;③函数 y f (x)与 2b y f (2a x)对于点 (a, b)成中心对称;④函数 b y f (a x)与 b y f ( a x)对于点 (a,b)成中心对称;⑤函数 F( x, y) 0与 F(2a x,2b y) 0对于点 (a,b)成中心对称。
抽象函数周期性、对称性、奇偶性综述抽象函数型综合问题,一般通过对函数性质的代数表述,综合考查学生对于数学符号语言的理解和接受能力,考查对于函数性质的代数推理和论证能力,考查学生对于一般和特殊关系的认识.函数的周期性、对称性一般与抽象函数结合,综合函数的其它性质一起考查.函数的周期性要紧扣周期函数的定义.要注意,函数的周期性只涉及到一个函数.函数的对称性比较复杂,要分清是一个函数的对称性,还是两个函数的对称性;分清是轴对称还是中心对称.一、基本定义1、定义1:(周期函数)对于函数()f x ,如果存在一个非零常数T ,使得当x 取定义域的每一个值时,都有()()f x T f x +=,那么,函数()f x 就叫做周期函数.非零常数T 叫做这个函数的周期.2、定义2:(同一函数图象的对称性)若函数)(x f y =图象上任一点关于点P (或直线l )的对称点仍在函数)(x f y =的图象上,则称函数)(x f y =的图象关于点P (或直线l )对称.3、定义3:(两个函数图象的对称性)若函数)(x f y =图象上任一点关于点P (或直线l )的对称点在函数()y g x =的图象上;反过来,函数()y g x =图象上任一点关于点P (或直线l )的对称点也在函数)(x f y =的图象上,则称函数)(x f y =与()y g x =的图象关于点P (或直线l )对称.二、关于周期性、对称性的几个基本结论及证明1、若函数)(x f y =的定义域为R ,且()()f a x f x b +=-恒成立,则函数)(x f y =是以T a b =+为周期的周期函数;2、若函数)(x f y =的定义域为R ,且()()f a x f b x +=-恒成立,则函数)(x f y =的图象关于直线2a bx +=对称;3、若函数)(x f y =的定义域为R ,且()()f a x f b x +=--恒成立,则函数)(x f y =的图象关于点(,0)2a b +对称;4、若函数)(x f y =的定义域为R ,且()()f a x f x b +=--恒成立,则函数)(x f y =是以2()T a b =+为周期的周期函数;5、若函数)(x f y =的定义域为R ,则函数()y f a x =+与()y f b x =-的图象关于直线2b a x -=对称;6、若函数)(x f y =的定义域为R ,则函数()y f a x =+与()y f b x =--的图象关于点(,0)2b a -对称. 略证:1、 ()f x a b ++[()]f x b a =++[()]()f x b b f x =+-=,∴函数)(x f y =是以T a b =+为周期的周期函数.2、函数)(x f y =图象上的任一点00(,)P x y (满足00()f x y =)关于直线2a b x +=的对称点为00(,)Q a b x y +-, 00()[()]f a b x f b x a +-=-+000[()]()f b b x f x y =--==∴点Q 仍在函数)(x f y =的图象上,从而函数)(x f y =的图象关于直线2a b x +=对称.3、函数)(x f y =图象上的任一点00(,)P x y (满足00()f x y =)关于点(,0)2a b +的对称点为00(,)Q a b x y +--, 00()[()]f a b x f b x a +-=-+000[()]()f b b x f x y =---=-=-∴点Q 仍在函数)(x f y =的图象上,从而函数)(x f y =的图象关于点(,0)2a b+对称. 4、 (22)[(2)]f x a b f x a b a ++=+++[(2)]()f x a b b f x a b =-++-=-++[()]{[()]}()f x b a f x b b f x =-++=--+-=,∴函数)(x f y =是以2()T a b =+为周期的周期函数.5、函数()y f a x =+图象上的任一点00(,)P x y (满足00()f a x y +=)关于直线2b a x -=的对称点为00(,)Q b a x y --, 000[()]()f b b a x f a x y ---=+=∴点Q 在函数()y f b x =-的图象上;反之函数()y f b x =-的图象上任一点关于直线2b a x -=的对称点也在函数()y f a x =+图象上.从而函数()y f a x =+与()y f b x =-的图象关于直线2b a x -=对称.6、函数()y f a x =+图象上的任一点00(,)P x y (满足00()f x y =)关于点(,0)2b a -的对称点为00(,)Q b a x y ---, 000[()]()f b b a x f a x y ----=-+=-∴点Q 在函数()y f b x =--的图象上;反之函数()y f b x =--的图象上任一点关于点(,0)2b a -的对称点也在函数()y f a x =+图象上.从而函数()y f a x =+与()y f b x =--的图象关于点(,0)2b a -对称.三、关于周期性、对称性的若干易混淆的常用结论1、若函数)(x f y =满足()()f x f x =-,则函数)(x f y =的图象关于y 轴对称;函数)(x f y =和函数()y f x =-的图象也关于y 轴对称.2、若函数)(x f y =满足()()f x f x =--,则函数)(x f y =的图象关于原点对称;函数)(x f y =和函数()y f x =--的图象也关于原点对称.3、若函数)(x f y =满足()()f x a f a x -=-,则函数)(x f y =的图象关于y 轴对称;而函数()y f x a =-和函数()y f a x =-的图象关于直线x a =对称.4、若函数)(x f y =满足()()f x a f a x -=--,则函数)(x f y =的图象关于原点对称.而函数()y f x a =-和函数()y f a x =--的图象关于点(,0)a 对称.5、若函数)(x f y =满足)()(x m f x m f +=-,则函数)(x f y =的图象关于直线m x =对称;而函数()y f m x =-和函数()y f m x =+的图象关于y 轴对称.6、若函数)(x f y =满足)()(x m f x m f +-=-,则函数)(x f y =的图象关于点)0,(m 对称;而函数()y f m x =-和函数()y f m x =-+的图象关于原点对称.7、若函数)(x f y =满足()(2)f x f b x =-,则函数)(x f y =的图象关于直线x b =对称;函数()y f x =和函数(2)y f b x =-的图象也关于直线x b =对称.8、若函数)(x f y =满足()(2)f x f b x =--,则函数)(x f y =的图象关于点(,0)b 对称;函数()y f x =和函数(2)y f b x =--的图象也关于点(,0)b 对称.9、若函数)(x f y =满足()()f m x f x m +=-,则函数)(x f y =是以2T m =为周期的周期函数;若函数)(x f y =满足()()f m x f x m +=--,则函数)(x f y =是以4T m =为周期的周期函数.四、函数周期性与对称性的关系1、定义在R 上的函数()f x ,若同时关于直线x a =和()x b a b =>对称,即对于任意的实数x ,函数()f x 同时满足()()f a x f a x -=+,()()f b x f b x -=+,则函数()f x 是以2()T a b =-为周期的周期函数.2、定义在R 上的函数()f x ,若同时关于点(,0)a 和点(,0)()b a b >对称,即对于任意的实数x ,函数()f x 同时满足()()f a x f a x -=-+,()()f b x f b x -=-+,则函数()f x 是以2()T a b =-为周期的周期函数.3、定义在R 上的函数()f x ,若同时关于直线x a =和点(,0)()b a b ≠对称,即对于任意的实数x ,函数()f x 同时满足()()f a x f a x -=+,()()f b x f b x -=-+,则函数()f x 是以4T a b =-为周期的周期函数.略证:1、 [2()]f x a b +-[(2)]f a x a b =++-[(2)]f a x a b =-+-=(2)f b x =-[()]f b b x =+-[()]()f b b x f x =--=,∴函数)(x f y =是以2()T a b =-为周期的周期函数.2、3同理可证.五、函数周期性、对称性与奇偶性的关系1、定义在R 上的函数()f x ,若同时关于直线x a =和2x a =对称,即对于任意的实数x ,函数()f x 同时满足()()f a x f a x -=+,(2)(2)f a x f a x -=+,则函数()f x 是以2T a =为周期的周期函数,且是偶函数.2、定义在R 上的函数()f x ,若同时关于直线x a =和点(2,0)a 对称,即对于任意的实数x ,函数()f x 同时满足()()f a x f a x -=+,(2)(2)f a x f a x -=-+,则函数()f x 是以4T a =为周期的周期函数,且是奇函数.3、定义在R 上的函数()f x ,若同时关于点(,0)a 和直线2x a =对称,即对于任意的实数x ,函数()f x 同时满足()()f a x f a x -=-+,(2)(2)f a x f a x -=+,则函数()f x 是以4T a =为周期的周期函数,且是偶函数.4、定义在R 上的函数()f x ,若同时关于点(,0)a 和点(2,0)a 对称,即对于任意的实数x ,函数()f x 同时满足()()f a x f a x -=-+,(2)(2)f a x f a x -=-+,则函数()f x 是以2T a =为周期的周期函数,且是奇函数.5、若偶函数()f x 关于直线x a =对称,即对于任意的实数x ,函数()f x 满足()()f a x f a x -=+,则()f x 是以2T a =为周期的周期函数.6、若偶函数()f x 关于点(,0)a 对称,即对于任意的实数x ,函数()f x 满足()()f a x f a x -=-+,则()f x 是以4T a =为周期的周期函数.7、若奇函数()f x 关于直线x a =对称,即对于任意的实数x ,函数()f x 满足()()f a x f a x -=+,则()f x 是以4T a =为周期的周期函数.8、若奇函数()f x 关于点(,0)a 对称,即对于任意的实数x ,函数()f x 满足()()f a x f a x -=-+,则()f x 是以2T a =为周期的周期函数.略证:1、由上述四中的第1点即可得函数()f x 是以2T a =为周期的周期函数, 又()f x -[()]f a x a =-+[()]f a x a =++(2)f a x =+(2)f a x =-[()]f a a x =+-[()]()f a a x f x =--=∴函数)(x f y =是偶函数.2、3、4同理可证.5、6、7、8可利用上述四中的结论证得.以上各条结论均可结合正弦、余弦函数为特例来加以理解.六、其它结论1、若函数()y f x a =+为偶函数,则函数)(x f y =的图象关于直线x a =对称.2、若函数()y f x a =+为奇函数,则函数)(x f y =的图象关于点(,0)a 对称.注:上述两个结论可以通过图象的平移来理解. 3、定义在R 上的函数()f x 满足()()f a x f a x -=+,且方程()0f x =恰有2n 个实根,则这2n 个实根的和为2na .4、定义在R 上的函数)(x f y =满足()()(,,)f a x f b x c a b c ++-=为常数,则函数)(x f y =的图象关于点(,)22a b c+对称. 略证;任取x R ∈,令12,x a x x b x =+=-,则12x x a b +=+,12()()f x f x c +=,由中点公式知点11(,())x f x 与点22(,())x f x 关于点(,)22a b c+对称.由x 的任意性,知函数)(x f y =的图象关于点(,)22a b c+对称. 5、能得出函数为周期函数的常见结论还有:函数()y f x =满足对定义域内任一实数x (其中a 为常数),① ()()f x f x a =+,则()y f x =是以T a =为周期的周期函数; ②()()f x a f x +=-,则()x f 是以2T a =为周期的周期函数; ③()()1f x a fx +=±,则()x f 是以2T a =为周期的周期函数;④()()f x a f x a +=-,则()x f 是以2T a =为周期的周期函数;⑤1()()1()f x f x a f x -+=+,则()x f 是以2T a =为周期的周期函数.⑥1()()1()f x f x a f x -+=-+,则()x f 是以4T a =为周期的周期函数.⑦1()()1()f x f x a f x ++=-,则()x f 是以4T a =为周期的周期函数.注:上述结论可以通过反复运用已知条件来证明.七、知识运用1、(2005·广东 19)设函数()f x 在(-∞,+∞)上满足(2)(2)f x f x -=+,(7)(7)f x f x -=+,且在闭区间[0,7]上,只有(1)(3)0f f ==。
抽象函数的周期和对称性一、关于周期性的结论1. ()()f x T f x +=型:f x ()的周期为T 。
2. f x a f x b ()()+=+型:f x ()的周期为||b a -。
证明:f x a f x b f x f x b a ()()()()+=+⇒=+-。
3. f x a f x ()()+=-型:f x ()的周期为2a 。
证明:f x a f x a a f x a f x ()[()]()[()]+=++=-+=--2=f x ()4. )(1)(x f a x f ±=+型:f x ()的周期为2a 。
证明:f x a f x a a f x a f x f x ()[()]()()()+=++=+==2111。
5. f x a f x f x ()()()+=+-11型:f x ()的周期为4a 。
证明:f x a f x a a f x a f x a ()[()]()()+=++=++-+211 =++--+-=-1111111f x f x f x f x f x ()()()()(), ∴f x a f x a a f x a f x f x ()[()]()()()+=++=-+=--=4221211。
6. 两线对称型:函数f x ()关于直线x a =、x b =对称,则f x ()的周期为||22b a -。
证明:f x f a x f x f b x f a x f b x f x f x b a ()()()()()()()()=-=-⎧⎨⎩⇒-=-⇒=+-222222,。
7. 一线一点对称型 : 函数f x ()关于直线x a =及点(,0)b 对称,则f x ()的周期为||44b a -。
证明:f x f a x f b x f x f a x f b x f x b a f x ()()()()()()()()=--=-⎧⎨⎩⇒-=--⇒+-=-222222,所以f x b a f x b a b a f x b a f x f x ()[()]()[()]()+-=+-+-=-+-=--=442222228. 两点对称型: 函数f x ()关于点(,0)a 、(,0)b 对称,则f x ()的周期为||22b a -。
证明:f a x f x f b x f x f a x f b x f x f x b a ()()()()()()()()222222-=--=-⎧⎨⎩⇒-=-⇒=+-。
二、关于对称性的结论(1)若()()f x f a x =-,则()f x 关于2ax =对称 (2)若()()f a x f a x +=-,则()f x 关于x a =对称 (3)若()()f a x f b x +=-,则()f x 关于2a bx +=对称习题1. 设函数()y f x =是定义在R 上的偶函数,它的图象关于直线2x =对称,已知[2,2]x ∈-时,函数2()1f x x =-+,则[6,2]x ∈--时,()f x = .2.在R 上定义的函数()f x 是偶函数,且()(2)f x f x =-,若()f x 在 区间]2,1[上是减函数,则()f x ( )A. 在区间]1,2[--上是增函数,在区间]4,3[上是增函数B. 在区间]1,2[--上是增函数,在区间]4,3[上是减函数C. 在区间]1,2[--上是减函数,在区间]4,3[上是增函数D. 在区间]1,2[--上是减函数,在区间]4,3[上是减函数3.设()f x 是定义在R 上的奇函数,且()y f x =的图象关于直线12x = 对称,则(1)(2)(3)(4)(5)f f f f f ++++= .4. 已知定义在R 上的奇函数()f x 满足(2)()f x f x +=-,则(6)f 的值为( ) A. 1- B. 0 C. 1 D. 25. 已知偶函数()y f x =满足(1)(1)f x f x +=-,且当[1,0]x ∈-时,4()39xf x =+, 则13(log 5)f 的值等于( )A. 1-B.5029 C. 45101 D. 1 6. 设()f x 为R 上的奇函数,且()(3)0f x f x -++=,若(1)1f -=-, (2)log 2a f <,则a 的取值围是 . 7. 函数()f x 对于任意实数x 满足条件1(2)()f x f x +=,若(1)5f =-, 则((5))f f 等于( ) A. 5 B. 5- C.51 D. 51- 8. 已知定义在R 上的函数()y f x =满足下列三个条件: ① 对于任意的x R ∈,都有(4)()f x f x +=; ② 对于任意的1202x x ≤<≤,都有12()()f x f x <; ③ 函数(2)y f x =+的图象关于y 轴对称。
则下列结论正确的是( )A. (6.5)(5)(15.5)f f f >>B. (5)(6.5)(15.5)f f f >>C. (5)(15.5)(6.5)f f f >>D. (15.5)(5)(6.5)f f f >> 9.定义在),(∞+∞-上的偶函数()f x 满足(1)()f x f x +=-,且在]0,1[- 上是增函数,下面是关于()f x 的判断: ①()f x 是周期函数;②()f x 的图象关于直线1x =对称; ③()f x 在]1,0[上是增函数; ④(2)(0).f f =其中正确的判断是 (把你认为正确的判断都填上)。
10. 函数()()y f x x R =∈满足()f x 是偶函数,又(0)2003f =,()(1)g x f x =-为奇函数,则(2004)f = .11. 设f x ()是R 上的奇函数,f x f x ()()+=-2,当01≤≤x 时,f x x ()=,则f (.)20055=( )A. 0.5B. -0.5C. 1.5D. -1.512.已知定义在R 上的奇函数()f x 满足1(1)()f x f x +=-,当102x <<时,xx f 4)(=,则)411(-f =____ _.13.对于函数()y f x =定义域为R 而言,下列说法中正确的是________.(填序号) ①函数(1)y f x =+的图像和函数(1)y f x =-的图像关于1x =对称. ②若恒有(1)(1)f x f x +=-,则函数()y f x =的图像关于1x =对称. ③函数(21)y f x =+的图像可以由(2)y f x =向左移一个单位得到. ④函数()y f x =和函数()y f x =--图像关于原点对称.14.定义在R 上的函数()f x ,对任意x R ∈都有)()3(x f x f =+,当)0,3(-∈x时,x x f 3)(=,则=)2014(f ________.15.已知()x f 是以2为周期的函数,且当[]3,1∈x 时,()x x f x2log 4+=,则()=-1f_ __.16.定义在R 上的函数()y f x =满足1(0)0,()(1)1,()()52x f f x f x f f x =+-==,且当1201x x ≤<≤时,12()()f x f x ≤,则1()2013f =____________.17.已知函数()x f 是奇函数,且当0>x 时,()123++=x x x f ,则当0<x 时,()x f 的解析式为_ _.18.若函数2()1ax f x x -=-的图象关于点(1,1)对称,则实数a =___________. 19.设函数()f x 是定义在R 上的偶函数,当0x ≥时,()21x f x =+.若()3f a =,则实数a的值为_______;20.已知函数)1(+=x f y 的图像过点32(,),则函数f x ()的图像关于x 轴的对称图形一定过点_______________.21.设函数()f x 是周期为5的奇函数,当02x <≤时,()23x f x =-,则(2013)f=______ __.22.对于函数()()y f x x R =∈,给出下列命题:(1)在同一直角坐标系中,函数(1)y f x =-与(1)y f x =-的图象关于直线0x =对称; (2)若(1)(1)f x f x -=-,则函数()y f x =的图象关于直线1x =对称; (3)若(1)(1)f x f x +=-,则函数()y f x =是周期函数;(4)若(1)(1)f x f x -=--,则函数()y f x =的图象关于点(0,0)对称. 其中所有正确命题的序号是_____________.23.若函数()f x 是周期为5的奇函数,且满足(1)1,(2)2f f ==,则(8)(14)f f -=_____. 24.已知()f x 是定义在R 上的奇函数,且(4)()f x f x +=,当(0,2)x ∈时, ()2f x x =+,则(7)f =__ __25.设函数f (x )=|x +2|+|x -a |的图像关于直线x =2对称,则a 的值为________.26.已知函数()f x 是定义在R 上的偶函数,对任意的x R ∈都有(4)()(2)f x f x f +=+成立,若(1)3f =-,则(2013)f =____________. 27.已知定义域为R 的函数2()2xx b f x a-=+是奇函数.(1)求,a b 的值;(2)用定义证明()f x 在R 上为减函数;(3)若对于任意[]2,2t ∈-,不等式22(2)(2)0f t t f t k -+-+<恒成立,求k 的取值围.答案: 1、2()(4)1f x x =-++;2、B ;3、0 4、B 5、D 6、1a >或102a << 7、 D 8、A 9、①②④;10、2003. 1112、 13、②④ 14、91,分析:周期为3)2()23672()2014(-=-⨯=f f f 15、 4. 16、321 17.()123-+=x x x f ;18、 1 19、1± 20、 (4,-2) 21、1- 22、③④ 23、1- 24、—3 25、 6 26、3-。