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。
②若()y f x =的图像有一个对称中心M(m.n)和一条铅直对称轴x=a,那么()f x 为周期函数且4|a-m|为它的一个周期。
③若()y f x =图像同时关于点A (a ,c)和点B (b ,c)成中心对称(a ≠b ),则()f x 是周期函数,且2| a -b|是其一个周期。
④若一个函数的反函数是它本身,那么它的图像关于直线y=x 对称。
2.两个函数图象的对称性: ①函数()y f x =与函数()y f x =-的图象关于直线0x =(即y 轴)对称.②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.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③函数()y f x =的图象关于直线x a =对称的解析式为(2)y f a x =- ④函数()y f x =的图象关于点(,0)a 对称的解析式为(2)y f a x =--3.若)(x f 是偶函数,则必有[])()(b ax f b ax f +-=+;若)(x f 是奇函数,则必有[])()(b ax f b ax f +--=+若)(b ax f +为偶函数,则必有)()(b ax f b ax f +-=+;若)(b ax f +是奇函数,则必有)()(b ax f b ax f +--=+2.函数的周期性的主要结论: 结论1:如果()()f x a f x b +=+(a b ≠),周期T a b=-结论2:如果()()f x a f x b +=-+(a b ≠),周期2T a b=-证:令a x x-= ∴ )()(a b x f x f -+-= ① 令b x x -= ∴ )()(x f b a x f -=-+ ②由①②得:)]([)]([a b x f b a x f -+-=-+- ∴ )]([)]([a b x f b a x f -+=-+ ∴ ab T -=2结论3:如果定义在R 上的函数()f x 有两条对称轴x a =、x b =对称,那么()f x 是周期函数,其中一个周期2T a b =-结论4:如果偶函数()f x 的图像关于直线x a =(0a ≠)对称,那么()f x 是周期函数,其中一个周期2T a = 结论5:如果奇函数()f x 的图像关于直线x a =(0a ≠)对称,那么()f x 是周期函数,其中一个周期4T a=结论6:如果函数同时关于两点(),a c 、(),b c (a b ≠)成中心对称,那么()f x 是周期函数,其中一个周期2T a b =-结论7:如果奇函数()f x 关于点(),a c (0a ≠)成中心对称,那么()f x 是周期函数,其中一个周期2T a=结论8:如果函数()f x 的图像关于点(),a c (0a ≠)成中心对称,且关于直线x b =(a b ≠)成轴对称,那么()f x 是周期函数,其中一个周期4T a b =-结论9:如果1()()f x p f x +=或1()()f x p f x +=-,那么()f x 是周期函数,其中一个周期2T p =结论10:如果1()()21()p f x f x f x ++=-或1()()21()p f x f x f x -+=+,那么()f x 是周期函数,其中一个周期2T p = 结论11:如果()()f x p f x +=-,那么()f x 是周期函数,其中一个周期典型例题1:设)(x f 是定义在R 上的函数,R x ∈∀均有0)2()(=++x f x f 当11≤<-x 时12)(-=x x f ,求当31≤<x 时,)(x f 的解析式。
解:由R x ∈∀有)2()(+-=x f x f 得4=T设]3,1(∈x 则]1,1()2(-∈-x)()2()42()2(x f x f x f x f -=+=+-=-∴ 52]1)2(2[)2()(+-=---=--=x x x f x f∴31≤<x 时52)(+-=x x f例2:已知)(x f 满足)2()2(-=+x f x f ,)4()4(x f x f -=+,当26-≤≤-x 时,c bx x x f ++=2)(且13)4(-=-f ,若)3(bf m =,)2(cf n =,)11(f p =求m 、n 、p 的大小关系?解:4=T,对称轴4=x ∴ 4-=x 也为一条对称轴∴42-=-b∴8=b 464(4)134c f --==- ∴ 3=c ∴ )38(f m =,)23(f n =,)3()11(f f p ==∴ p m n >>练习:设)(x f 是定义在R 上的偶函数,且(1)(1)f x f x +=-,当-1≤x ≤0,1()2f x x =-,则f(8.6)= _______ 解: x = 0,x =1是y = f (x) 对称轴。
T=2 ∴f (8.6 ) = f (8+0.6 ) = f (0.6 ) = f (-0.6 ) = 0.3例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( )(第十二届希望杯高二 ) (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:∵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) 例4:设定义域为R 的函数()y f x =、()y g x =都有反函数,并且(1)f x -和1(2)gx --函数的图像关于直线y=x 对称,若(5)1999g =那么(4)f =(C )。
A 1999;B 2000;C 2001;D 2002。
解:(1)f x -和1(2)gx --函数的图像关于直线y=x 对称(1)(x)2f x g -=+ ∴有(51)(5)2f g -=+例5:若函数y=f(x)的图像有一个对称中心A(a ,c)和一条对称轴x=a,那么f(x)为周期函数且4|a-m|为它的一个周期。
解析∵y = f (x)图像既关于点A (a ,c) 成中心对称, ∴f (x) + f (2a -x) =2c ,用2b -x 代x 得: f (2b -x) + f [2a -(2b -x) ] =2c ………………(*)又∵函数y = f (x)图像直线x =b 成轴对称, ∴ f (2b -x) = f (x)代入(*)得:f (x) = 2c -f [2(a -b) + x]…………(**),x=2(a -b )-x 得 f [2 (a -b)+ x] = 2c -f [4(a -b) + x]代入(**)得: f (x) = f [4(a -b) + x],故y = f (x)是周期函数。
练习1:若函数3)()(a x x f +=R x ∈∀有)1()1(x f x f --=+求)2()2(-+f f 。
解: )1()1(x f x f --=+知)(x f 图象关于)0,1(对称而3)()(a x x f +=的对称中心)0,(a P - ∴ 1-=a ∴3)1()(-=x x f 则26)3(1)2()2(3-=--=-+f f2 已知)(x f 是定义在R 上的函数且满足1)1()(=-+x f x f ,当]1,0[∈x 时有2)(x x f =则○1)(x f 是周期函数且周期为2○2当]2,1[∈x 时,22)(x x x f -=○343)5,2004(=-f 其中正确的是○1○2○3 3.对于)(x f y =,R x ∈有下列命题。
○1在同一坐标系下,函数)1(x f y +=与)1(x f y -=的图象关于直线1=x 对称。
○2若)1()1(x f x f -=+且)2()2(x f x f +=-均成立,则)(x f 为偶函数。
○3若)1()1(+=-x f x f 恒成立,则)(x f y =为周期函数。
○4若)(x f 为单调增函数,则)(x a f y =(0>a 且1≠a )也为单调增函数,其中正确的○2○3 4.定义在R 上的函数)(x f 既是偶函数又是周期函数,若)(x f 的最小正周期是π,且当]2,0[π∈x 时,x x f sin )(=求)35(πf 的值。