函数的对称性与周期性一、相关结论1.关于x 轴、y 轴、原点、x y =对称 2.周期性(内同)① 若)()(x f T x f =+(0≠T ),则)(x f 为周期函数,T 为一个周期。
② 若)()(b x f a x f +=+(b a ≠),则)(x f 为周期函数,||a b -为一个周期。
③ 若)()(x f a x f -=+(0≠a ),则)(x f 为周期函数,a 2为一个周期。
④ 若)(1)(x f a x f =+(0≠a ),则)(x f 为周期函数,a 2为一个周期。
3.自对称性(内反)①若)()(x b f x a f -=+,则)(x f 的图像关于直线2ba x +=对称;特别地,若)()(x a f x a f -=+,则)(x f 的图像关于直线a x =对称;0=a 为偶函数。
②若)()(x b f x a f --=+,则)(x f 的图像关于点)0,2(ba +对称;特别地,若)()(x a f x a f --=+,则)(x f 的图像关于点)0,(a 对称;0=a 为奇函数。
③若c x b f x a f =-++)()(,则)(x f 的图像关于点)2,2(cb a +对称。
4.互对称性①函数)(x a f y +=与函数)(x b f y -=的图像关于直线2ab x -=对称; ②函数)(x a f y +=与函数)(x b f y --=的图像关于点)0,2(ab -对称;③函数)(x a f y +=与函数)(x a f y -=的图像关于直线0=x 对称。
5. 对称性与周期性的关系①若)(x f 的图像有两条对称轴a x =和b x =(b a ≠),则)(x f 为周期函数,||2a b -为一个周期。
②若)(x f 的图像有两个对称中心)0,(a 和)0,(b (b a ≠),则)(x f 为周期函数,||2a b -为一个周期。
若)(x f 的图像有一条对称轴a x =和一个对称中心)0,(b (b a ≠),则)(x f 为周期函数,||4a b -为一个周期。
二、基础练习1.已知定义在}0|{≠x x 上的奇函数)(x f ,在区间)0(∞+,上单调递增,且0)21(=f ,若ABC ∆的内角A 满足0)(cos <A f ,则角A 的取值范围是( ) A .),32(ππ B .),(23ππ C .),(323ππ D .),32()2,3(ππππ2.定义在R 上偶函数)(x f 满足)2()(+=x f x f ,当43≤≤x 时,2)(-=x x f ,则( )A )(cos )(sin 2121f f <B )(cos )(sin 33ππf f >C )1(cos )1(sin f f <D )(cos )(sin 2323f f >3.设)(x f 是以3为周期的奇函数,若1)1(>f ,a f =)2(,则下列结论正确的是( ) A .2>a B .2-<a C .1>a D .1-<a4.定义在R 上的函数)(x f y =满足:)()(x f x f -=-,)1()1(x f x f -=+,且当]1,1[-∈x 时,3)(x x f =,则=)2010(f ( )A .1-B .0C .1D .25.设)(x f y =是R 上的偶函数,0)0(=f ,)(x g y =是R 上的奇函数,且对于R x ∈恒有)1()(+=x f x g ,则=)2008(f ________6.对于定义在R 上的函数)(x f ,有下列三个命题:①若)(x f 是奇函数,则)1(-=x f y 的图像关于直线1=x 对称;②若对于任意R x ∈有)1()1(-=+x f x f ,则)(x f y =的图像关于点)0,1(对称;③)1(-=x f y 的图像关于直线1=x 对称,则)(x f y =为偶函数。
其中正确命题的序号为___________7.若存在常数0>p ,使得函数)(x f 满足)2()(ppx f px f -=(R x ∈),则)(x f 的一个周期为___________8.定义在]2,2[-上的偶函数)(x f ,在区间]2,0[上单调递减,若)()1(m f m f <-,则实数m 的取值范围是___________三、补充练习1.设对任意,满足且方程恰有6个不同的实根,则此六个实根之和为( )A .18B .12C .9D .0 2.若的图象关于直线对称,则( )A .B .C .D . 3.定义在R 上的非常数函数满足:f (10+x)为偶函数,且f (5-x) = f (5+x),则f (x)一定是( )(A)是偶函数,也是周期函数 (B)是偶函数,但不是周期函数 (C)是奇函数,也是周期函数 (D)是奇函数,但不是周期函数 4.设定义域为R 的函数y = f (x)、y = g(x)都有反函数,并且f(x -1)和g-1(x -2)函数的图像关于直线y = x 对称,若g(5) = 1999,那么f(4)=( )。
1999; (B )2000; (C )2001; (D )2002。
5. 设f(x)是定义在R 上的奇函数,且f(x+2)= -f(x),当0≤x ≤1时,f (x) = x ,则f (7.5 ) = ( )(A) 0.5(B) -0.5(C) 1.5(D) -1.56.函数 y = sin (2x + 25π)的图像的一条对称轴的方程是( ) (A) x = -2π (B) x = -4π (C) x = 8π(D) x =45π7.已知是定义在实数集R 上的偶函数,是R 上的奇函数,又知(1)(是常数);(2),则的值为8.函数的图象关于直线对称,且时,则当时,的解析式为 。
9.已知定义在实数集R 上的函数满足:(1);(2);(3)当时解析式为,当时,求函数的解析式。
参考答案:1D ,2C ,3D ,4C ;5.0;6.①③;7.2p;8. ]21,1[-提示:3.∵)()3(x f x f =-∴1)1()31()2()2(-<-=--=--=f f f f 4. ∵)1()]1([)1()1(--=--=-=+x f x f x f x f , ∴)(]1)1[()]1(1[)2(x f x f x f x f -=-+-=++=+,∴)()]([)2()]2(2[)4(x f x f f x f x f x f =--=+-=++=+,∴4=T5. )1()1()()(+-=+-⇒-=-x f x f x g x g ,)1()1()()(-=+-⇒=-x f x f x f x f ,∴)1()1(+-=-x f x f 即)2()(+-=x f x f ,∴)()4(x f x f =+即4=T7. 令2p px t -=,则)()2(t f p t f =+,2p T = 8. |)(||)1(|m f m f <-⇒]21,1[-补充练习答案: 1解:依条件知图象关于直线对称,方程六个根必分布在对称轴两侧,且两两对应以(3,0)点为对称中心,故,所以,选A 。
2解:由得)24sin()24cos(-x a x -+-=ππ)8(2sin )8(2cos ππ----=x a x即∴3解:∵f (10+x)为偶函数,∴f (10+x) = f (10-x).∴f (x)有两条对称轴 x = 5与x =10 ,因此f (x)是以10为其一个周期的周期函数, ∴x =0即y 轴也是f (x)的对称轴,因此f (x)还是一个偶函数。
故选(A)4解:∵y = f(x -1)和y = g-1(x -2)函数的图像关于直线y = x 对称,∴y = g-1(x -2) 反函数是y = f(x -1),而y = g-1(x -2)的反函数是:y = 2 + g(x),∴f(x -1) = 2 + g(x), ∴有f(5-1) = 2 + g(5)=2001,故f(4) = 2001,应选(C ) 5解::∵y = f (x)是定义在R 上的奇函数,∴点(0,0)是其对称中心; 又∵f (x+2 )= -f (x) = f (-x),即f (1+ x) = f (1-x), ∴直线x = 1是y = f (x) 对称轴,故y = f (x)是周期为4的周期函数。
∴f (7.5 ) = f (8-0.5 ) = f (-0.5 ) = -f (0.5 ) =-0.5 故选(B) 6解:函数 y = sin (2x +25π)的图像的所有对称轴的方程是2x + 25π = k π+2π∴x =2πk -π,显然取k = 1时的对称轴方程是x = -2π 故选(A) 7解:由条件(2)知,令,则,故,即为以4为周期的周期函数,又由,所以8解:依条件,设,则,故 9解当时,,当时,,1.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(x 0,y 0)是y = f (x)图像上任一点,则y 0 = f (x 0) ∵ f (x) + f (2a -x) =2b ∴f (x 0) + f (2a -x 0) =2b ,即2b -y 0 = f (2a -x 0) 。
故点P ‘(2a -x 0,2b -y 0)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: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 = 2a b +对称,反之亦然。
证明 :已知对于任意的00,x y 都有f(a+0x ) =f(b -0x )=0y 令a+0x ='x , b -0x ="x则A('x ,0y ),B("x ,0y )是函数y=f(x)上的点显然,两点是关于x= 2a b+对称的。