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抽象函数的对称性奇偶性与周期性总结及习题

抽象函数的对称性、奇偶性与周期性总结及习题一.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。

关于点与(函数),(0)2,2(0),b a y b x a F y x F =--=(2)轴对称:对称轴方程为:0=++C By Ax 。

①))(2,)(2(),(),(2222//BA C By AxB y B AC By Ax A x B y x B y x A +++-+++-=与点关于直线成轴对称;0=++C By Ax ②函数))(2()(2)(2222B A C By Ax A x f B A C By Ax B y x f y +++-=+++-=与关于直线0=++C By Ax 成轴对称。

③0))(2,)(2(0),(2222=+++-+++-=BA C By AxB y B AC By Ax A x F y x F 与关于直线 0=++C By Ax 成轴对称。

二、函数对称性的几个重要结论(一)函数)(x f y =图象本身的对称性(自身对称)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”。

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(二)两个函数的图象对称性(相互对称)(利用解析几何中的对称曲线轨迹方程理解)1、偶函数)(x f y =与)(x f y -=图象关于Y 轴对称2、奇函数)(x f y =与)(x f y --=图象关于原点对称函数3、函数)(x f y =与()y f x =-图象关于X 轴对称4、互为反函数)(x f y =与函数1()y f x -=图象关于直线y x =对称推论1:函数)(x a f y +=与)(x a f y -=图象关于直线x =a 对称推论2:函数)(x f y =与)2(x a f y -= 图象关于直线a x =对称推论3:函数)(x f y -=与)2(x a f y +=图象关于直线a x -=对称(三)抽象函数的对称性与周期性1、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,则以下三个式子成立且等价:(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,则以下三个式子成立且等价:(1)f(a +x)=-f(a -x)(2)f(2a -x)=-f(x)(3)f(2a +x)=-f(-x)易知,y =f(x)为偶(或奇)函数分别为性质1(或2)当a =0时的特例。

2、复合函数的奇偶性定义1、 若对于定义域内的任一变量x ,均有f[g(-x)]=f[g(x)],则复数函数y =f[g(x)]为偶函数。

定义2、 若对于定义域内的任一变量x ,均有f[g(-x)]=-f[g(x)],则复合函数y =f[g(x)]为奇函数。

说明:(1)复数函数f[g(x)]为偶函数,则f[g(-x)]=f[g(x)]而不是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)]而不是f[-g(x)]=-f[g(x)]。

(2)两个特例:y =f(x +a)为偶函数,则f(x +a)=f(-x +a);y =f(x +a)为奇函数,则f(-x +a)=-f(a +x)(3)y =f(x +a)为偶(或奇)函数,等价于单层函数y =f(x)关于直线x =a 轴对称(或关于点(a ,0)中心对称)3、复合函数的对称性性质3复合函数y =f(a +x)与y =f(b -x)关于直线x =(b -a )/2轴对称 性质4、复合函数y =f(a +x)与y =-f(b -x)关于点((b -a )/2,0)中心对称推论1、 复合函数y =f(a +x)与y =f(a -x)关于y 轴轴对称推论2、 复合函数y =f(a +x)与y =-f(a -x)关于原点中心对称4、函数的周期性若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)5、函数的对称性与周期性性质5 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6、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7、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|6、函数对称性的应用(1)若k y y h x x k h x f y 2,2),)(//=+=+=对称,则关于点(,即 k x h f x f x f x f 2)2()()()(/=-+=+nk x h f x h f x h f x f x f x f n n n 2)2()2()2()()()(1121=-++-+-++++-(2)例题1、1)1()(2121)(=-++=x f x f a a a x f x x)对称:,关于点(; 2)()(1012214)(1=-++--=+x f x f x x f x x )对称:,关于( 1)1()2121)0,(11)(=+≠∈+=x f x f x R x x f ()对称:,关于(αα 2、奇函数的图像关于原点(0,0)对称:0)()(=-+x f x f 。

3、若)(),()()2()(x f y x a f x a f x a f x f =+=--=则或的图像关于直线a x =对称。

设个不同的实数根,则有n x f 0)(=na x a x x a x x a x x x x n n n =-+++-++-+=+++)2()2()2(22221121 .),212(111a x x a x k n =⇒-=+=时,必有当(四)常用函数的对称性三、函数周期性的几个重要结论2、()()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a T 3= 7、 1)(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.2, )2()(,0p T p px f px f p =-=>则推论:偶函数)(x f y =满足)()(x a f x a f -=+⇔)(x f y = 周期a T 2=推论:奇函数)(x f y =满足)()(x a f x a f -=+⇔)(x f y = 周期a T 4=四、用函数奇偶性、周期性与对称性解题的常见类型灵活应用函数奇偶性、周期性与对称性,可巧妙的解答某些数学问题,它对训练学生分析问题与解决问题的能力有重要作用.下面通过实例说明其应用类型。

1.求函数值例1.(1996年高考题)设)(x f 是),(+∞-∞上的奇函数,),()2(x f x f -=+当10≤≤x 时,x x f =)(,则)5.7(f 等于(-0.5)(A )0.5; (B )-0.5; (C )1.5; (D )-1.5.例2.(1989年北京市中学生数学竞赛题)已知)(x f 是定义在实数集上的函数,且[])(1)(1)2(x f x f x f +=-+,,32)1(+=f 求)1989(f 的值.23)1989(-=f 。

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