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抽象函数奇偶性对称性周期性总结
1、偶函数 与 图象关于Y轴对称
2、奇函数 与 图象关于原点对称函数
3、函数 与 图象关于X轴对称
4、互为反函数 与函数 图象关于直线 对称
5、函数 与 图象关于直线 பைடு நூலகம்称
推论1:函数 与 图象关于直线 对称
推论2:函数 与 图象关于直线 对称
推论3:函数 与 图象关于直线 对称
(三)抽象函数的对称性与周期性
把 沿 轴平移 个单位,即按向量 平移即得 在其他周期的图像: 。
2、奇偶函数:
设 或
;
。
分段函数的奇偶性(略)
3、函数的对称性:
(1)中心对称(即:点对称)
(2)轴对称(对称轴方程为 )
二、函数对称性的几个重要结论
(一)函数 图象本身的对称性(自身对称)
若 ,则 具有周期性;
若 ,则 具有对称性:
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
设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,
①f(x+a)=f(x-a);②f(x+a)=-f(x);③f(x+a)=1/f(x);④f(x+a)=-1/f(x)。
C.奇函数又是周期函数D.奇函数但不是周期函数
六、巩固练习
1、函数y=f(x)是定义在实数集R上的函数,那么y=-f(x+4)与y=f(6-x)的图象( )
A.关于直线x=5对称B.关于直线x=1对称C.关于点(5,0)对称D.关于点(1,0)对称
2、设f(x)是(-∞,+∞)上的奇函数,f(x+2)=-f(x),当0≤x≤1时,f(x)=x,则f(7.5)=
C.关于点(5,0)对称D.关于点(1,0)对称
解:据复合函数的对称性知函数y=-f(x+4)与y=f(6-x)之间关于点((6-4)/2,0)即(1,0)中心对称,故选D。(原卷错选为C)
例2、(2001年理工类第22题)设f(x)是定义在R上的偶函数,其图象关于x=1对称,证明f(x)是周期函数。
答案: 。
2、比较函数值大小
例3.若 是以2为周期的偶函数,当 时 试比较 、 、 的大小.
解:∵ 是以2为周期的偶函数,
又∵ 在 上是增函数且 ,
∴
3、求函数解析式
例4.(1989年高考题)
设 是定义在区间 上且以2为周期的函数,对于 ,用 表示区间 已知当 时, 求 在 上的解析式.
解:设
时,有
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:
①f(a+x)=f(a-x);②f(2a-x)=f(x);③f(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:
①f(a+x)=-f(a-x);②f(2a-x)=-f(x);③f(2a+x)=-f(-x)
6、函数对称性的应用
(1)若 ,
即
(2)例题
1、 ;
2、奇函数的图像关于原点(0,0)对称: 。
3、若 的图像关于直线 对称。
设
则 .
(四)常用函数的对称性
三、函数周期性的几个重要结论
1、 ( ) 的周期为 , ( )也是函数的周期
2、 的周期为
3、 的周期为
4、 的周期为
5、 的周期为
6、 的周期为
6、在数列中的应用
例8.在数列 中, ,求数列的通项公式并计算
分析:此题的思路与例2思路类似.
解:令 则
不难用归纳法证明数列的通项为: 且以4为周期.
于是有1,5,9…1997是以4为公差的等差数列,
,由 得总项数为500项,
7、在二项式中的应用
例9.今天是星期三,试求今天后的第 天是星期几?
分析:转化为二项式的展开式后,利用一周为七天这个循环数来进行计算即可.
“内同表示周期性,内反表示对称性”。
1、 图象关于直线 对称
推论1: 的图象关于直线 对称
推论2、 的图象关于直线 对称
推论3、 的图象关于直线 对称
2、 的图象关于点 对称
推论1、 的图象关于点 对称
推论2、 的图象关于点 对称
推论3、 的图象关于点 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)
例4:已知f(x)是定义在R上的函数,且满足f(x+999)= ,f(999+x)=f(999-x), 试判断函数f(x)的奇偶性.
例5:已知f(x)是定义在R上的偶函数,f(x)= f(4-x),且当 时,f(x)是减函数,求证当 时f(x)为增函数
例6:f(x)满足f(x) =-f(6-x),f(x)= f(2-x),若f(a) =-f(2000),a∈[5,9]且f(x)在[5,9]上单调.求a的值.
5、确定函数图象与 轴交点的个数
例7、设函数 对任意实数 满足 , 判断函数 图象在区间 上与 轴至少有多少个交点.
解:由题设知函数 图象关于直线 和 对称,
又由函数的性质得 是以10为周期的函数.在一个周期区间 上,
故 图象与 轴至少有2个交点.而区间 有6个周期,
故在闭区间 上 图象与 轴至少有13个交点.
7、 的周期为
8、 的周期为
9、 的周期为
10、若
11、 有两条对称轴 和 周期
推论:偶函数 满足 周期
12、 有两个对称中心 和 周期
推论:奇函数 满足 周期
13、 有一条对称轴 和一个对称中心 的
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 是 上的奇函数, 当 时, ,则 等于()
(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)
若 是定义在实数集上的函数且 , 求 的值.
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
5、在数列 求 =-1.
参考答案:D,B,C,T=2。
抽象函数的对称性、奇偶性与周期性常用结论
一.概念:
抽象函数是指未给出具体函数解析式或图像,只给出一些函数符号及其满足条件的函数,
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,
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)
解:
为展开式中前92项中均有7这个因子,最后一项为1,即为余数,故 天为星期四.
8、复数中的应用
例10.(上海市1994年高考题)
设 ,则满足等式 且大于1的正整数 中最小的是
(A) 3 ; (B)4 ; (C)6 ; (D)7.
分析:运用 方幂的周期性求值即可.
解: ,
9、解“立几”题
例11.ABCD— 是单位长方体,黑白二蚁都从点A出发,沿棱向前爬行,每走一条棱称为“走完一段”。白蚁爬行的路线是 黑蚁爬行的路线是 它们都遵循如下规则:所爬行的第 段所在直线与第 段所在直线必须是异面直线(其中 .设黑白二蚁走完第1990段后,各停止在正方体的某个顶点处,这时黑白蚁的距离是
即在区间(0,10]上,方程f(x)=0至少两个根
又f(x)是周期为10的函数,每个周期上至少有两个根,
因此方程f(x)=0在区间[-1000,1000]上至少有1+ =401个根.
例1、函数y=f(x)是定义在实数集R上的函数,那么y=-f(x+4)与y=f(6-x)的图象之间(D)
A.关于直线x=5对称B.关于直线x=1对称
做抽象函数题目需要有严谨的逻辑思维能力、丰富的想象力及函数知识灵活运用的能力
1、周期函数的定义:
若对于函数 定义域内的任意 都存在非零常数 使得 恒成立,
则称函数 具有周期性, 叫做 的一个周期,且 也是 的周期。
所有周期中的最小正数叫 的最小正周期。
分段函数的周期:
设 是周期函数,在任意一个周期内的图像为C: 。
例3、设f(x)是(-∞,+∞)上的奇函数,f(x+2)=-f(x),当0≤x≤1时f(x)=x,则f(7.5)等于(-0.5)(1996年理工类第15题)
例4、设f(x)是定义在R上的函数,且满足f(10+x)=f(10-x),f(20-x)=-f(20+x),则f(x)是(C)
A.偶函数又是周期函数B.偶函数但不是周期函数
例7:已知f(x)是定义在R上的函数,f(x)= f(4-x),f(7+x)= f(7-x),f(0)=0,求在区间[-1000,1000]上f(x)=0至少有几个根?
解:依题意f(x)关于x=2,x=7对称,类比命题2(2)可知f(x)的一个周期是10