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函数的周期性与函数的图象总结

函数的周期性㈠ 主要知识: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.2.几种特殊的抽象函数:具有周期性的抽象函数: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 f x +=±,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)()(x a f x a f -=+,则)(x f 是以a T =为周期的周其函数; ⑥1()()1()f x f x a f x -+=+,则()x f 是以2T 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. ⑧函数()y f x =满足()()f a x f a x +=-(0a >)若()f x 为奇函数,则其周期为4T a =,若()f x 为偶函数,则其周期为2T a =.⑨函数()y f x =()x R ∈的图象关于直线x a =和x b =()a b <都对称,则函数()f x 是以 ()2b a -为周期的周期函数;⑩函数()y f x =()x R ∈的图象关于两点()0,A a y 、()0,B b y ()a b <都对称,则函数()f x 是以()2b a -为周期的周期函数;⑾函数()y f x =()x R ∈的图象关于()0,A a y 和直线x b =()a b <都对称,则函数()f x 是以()4b a -为周期的周期函数;图象的对称性一个函数的对称性:1、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 c x b f x a f =-++)()(,函数)(x f y =关于点)2,2(c b a + 对称 2、两个函数的对称性:①)(x f y =与)(x f y -=关于X 轴对称。

②)(x f y =与)(x f y -=关于Y 轴对称。

③)(x f y =与)2(x a f y -=关于直线a x =对称。

函数()y f mx a =-与函数()y f b mx =-的图象关于直线2a b x m +=对称. 函数)(x a f y -=与函数)(b x y -=关于直线2b a x +=对称。

特殊地: ()y f x a =-与函数()y f a x =-的图象关于直线x a =对称⑤ )(x f y =与)(2x f a y -=关于直线a y =对称。

⑥ )2(2)(x a f b y x f y --==与关于点(a,b)对称。

⑦ )()(1x f y x f y -==与关于直线x y =对称例1 定义在R 上的非常数函数满足:)10(x f +为偶函数,且)5()5(x f x f +=-,则)(x f 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,但不是周期函数解:因为)10(x f +为偶函数,所以)10()10(x f x f -=+。

所以)(x f 有两条对称轴105==x x 与,因此)(x f 是以10为其一个周期的周期函数,所以x =0即y 轴也是)(x f 的对称轴,因此)(x f 还是一个偶函数。

故选(A )。

例 2 设)(x f 是定义在R 上的偶函数,且)1()1(x f x f -=+,当01≤≤-x 时,x x f 21)(-=,则=)6.8(f ___________ 解:因为f(x)是定义在R 上的偶函数,所以)(0x f y x ==是的对称轴;又因为)(1)1()1(x f y x x f x f ==-=+也是所以的对称轴。

故)(x f y =是以2为周期的周期函数,所以3.0)6.0()6.0()6.08()6.8(=-==+=f f f f例3 函数)252sin(π+=x y 的图像的一条对称轴的方程是( )45.8.4.2.ππππ==-=-=x D x C x B x A 解:函数)252sin(π+=x y 的图像的所有对称轴的方程是2252πππ+=+k x ,所以ππ-=2k x ,显然取1=k 时的对称轴方程是2π-=x ,故选(A )。

例 4 设)(x f 是定义在R 上的奇函数,且)(x f y =的图象关于直线21=x ,则:=++++)5()4()3()2()1(f f f f f _____________解:函数)(x f y =的图像既关于原点对称,又关于直线21=x 对称,所以周期是2,又0)0(=f ,图像关于21=x 对称,所以0)1(=f ,所以 0)5()4()3()2()1(=++++f f f f f例5、函数()f x 对于任意实数x 满足条件()()12f x f x +=,若()15,f =-则()()5f f =__________。

例6(08湖北卷6)已知()f x 在R 上是奇函数,且2(4)(),(0,2)()2,(7)f x f x x f x x f +=∈==当时,则 AA.-2B.2C.-98D.98例7(08四川卷)函数()f x 满足()()213f x f x ⋅+=,若()12f =,则()99f =( C ) (A)13 (B)2 (C)132 (D)213例8 (2010安徽理数)若f(x)是R 上周期为5的奇函数,且满足f(1)=1,f(2)=2则)4()3(f f -的值为( )A 、1- B 、1 C 、2- D 、2例9 (09江西卷)已知函数()f x 是(,)-∞+∞上的偶函数,若对于0x ≥,都有(2()f x f x +=),且当[0,2)x ∈时,2()log (1f x x =+),则(2008)(2009)f f -+的值为 ( C )A .2-B .1-C .1D .2例10 2009广东三校一模)定义在R 上的函数()x f 是奇函数又是以2为周期的周期函数,则()()()741f f f ++等于 (B)A.-1B.0C.1D.4例11 (2009全国卷Ⅰ理)函数()f x 的定义域为R ,若(1)f x +与(1)f x -都是奇函数,2)1(=f 则=)2009(f (D)A 、2009B 、-2009C 、-2 D.、2例12 ()f x 的定义域是R ,且(2)[1()]1()f x f x f x +-=+,若(0)2008f =求 f (2008)的值。

解:(4)11(2)11(4)1()(8)(4)1(2)1(4)1(4)1f x f x f x f x f x f x f x f x f x +--+--++====++-++++++ 周期为8,(2008)(0)2008f f ∴==例13 已知函数f (x )的定义域为R ,则下列命题中:①若f (x -2)是偶函数,则函数f (x )的图象关于直线x =2对称;②若f (x +2)=-f (x -2),则函数f (x )的图象关于原点对称;③函数y =f (2+x )与函数y =f (2-x )的图象关于直线x =2对称;④函数y =f (x -2)与函数y =f (2-x )的图象关于直线x =2对称.其中正确的命题序号是 ④ .【解析】 ①是错误的,由于f (x -2)是偶函数得f (-x -2)=f (x -2),所以f (x )的图象关于直线x =-2对称;②是错误的,由f (x +2)=-f (x -2)得f (x +4)=-f (x ),进而得f (x +8)=f (x ),所以f (x )是周期为8的周期函数;③是错误的,在第一个函数中,用-x 代x ,y 不变,即可得第二个函数,所以这两个函数图象关于y 轴对称;④是正确的,令x -2=t ,则2-x =-t ,函数y =f (t ) 与y =f (-t )的图象关于直线t =0对称,即函数y =f (x -2)与y =f (2-x )的图象关于直线x =2对称.例14(x )是定义在R 上的以3为周期的奇函数,且f (2)=0,则方程f (x )=0在区间(0,6)内解的个数的最小值是 ( D )A .2B .3C .4D .5【解析】 ∵f (x )为奇函数,∴f (0)=0,又函数f (x )以3为周期,且f (2)=0,∴f (-2)=0,f (1)=0,f (4)=0,f (3)=0,f (5)=0,∴在区间(0,6)内的解有1,2,3,4,5.故选D.练习12、对函数f (x ),当x ∈(-∞,∞)时,f (2-x )=f (2+x ),f (7-x )=f (7+x ),在闭区间[0,7]上,只有f (1)=f (3)=0.(1)试判断函数y=f(x)的奇偶性;(2)试求方程f(x)=0在闭区间[-2005,2005]上的根的个数,并证明你的结论.【分析】由已知f(2+x)=f(2-x),f(7-x)=f(7+x)知f(x)的图象有两条对称轴x=2和x=7,从而知f(x)是周期为10的周期函数,又在区间[0,7]上,只有f(1)=f(3)=0,画图易知,它是非奇非偶函数,且在一个周期[0,10]上只有2个根,故易求得方程f(x)=0在的根的个数.【解】(1)由已知得f(0)≠0,∴f(x)不是奇函数,又由f(2-x)=f(2+x),得函数y=f(x)的对称轴为x=2,∴f(-1)=f(5)≠0,∴f(-1)≠f(1),∴f(x)不是偶函数.故函数y=f(x)是非奇非偶函数;(2)由f(4-x)=f(14-x)f(x)=f(x+10),从而知y=f(x)的周期是10.又f(3)=f(1)=0,f(11)=f(13)=f(-7)=f(-9)=0,故f(x)在[0,10]和[-10,0]上均有两个解,从而可知函数y=f(x)在[0,2005]上有402个解,在上[-2005,0]有400个解,所以函数y=f(x)在[-2005,2005]上有802个解.函数的图象1.描绘函数图象的基本方法有两种:描点法与图象变换法。

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