函数对称中心的求法解析
题目 函数32
()367f x x x x =-+-的图象是中心对称图象,其对称中心为________.
一、利用定义求对称中心
分析 根据中心对称图形的定义,在函数()f x 图象上的任意一点(,)A x y 关于对称中心(,)a b 的对称点(,)A x y '''也在函数()f x 的图象上. ∴22x x a y y b '+=⎧⎨'+=⎩,即22x a x y b y
'=-⎧⎨'=-⎩. ∴(2,2)A a x b y '--, 代入函数式有:322(2)(2)3(2)6(2)7b y f a x a x a x a x -=-=---+--,
化简得:32232
(36)(12126)(2781212)y x a x a a x b a a a =+-+-+++-+-, 与32
()367f x x x x =-+-是同一函数,则对应系数相等, 故23236312126627812127a a a b a a a -=-⎧⎪-+=⎨⎪+-+-=-⎩
,∴1a =,3b =-,即函数()f x 的对称中心为(1,3)-.
点评 利用中心对称的定义求解是基本方法,考察基本概念,通过同一函数的对应系数相等构建方程解出对称中心.
二、巧取特殊点求对称中心
分析 在函数()f x 的图象上取点(1,3)-、(2,1),它们关于对称中心(,)a b 的对称点分别为(21,23)a b -+、(22,21)a b --也在函数()f x 的图象上.
∴323223(21)3(21)6(21)721(22)3(22)6(22)7
b a a a b a a a ⎧+=---+--⎪⎨-=---+--⎪⎩,相减则26(253)0a a -+=,
∴13a b =⎧⎨=-⎩或321a b ⎧=⎪⎨⎪=-⎩
.又若对称中心为3(,1)2,则(0,7)-关于3(,1)2的对称点(3,9)应在函数图象上,而(3)119f =≠,∴3(,1)2
不是对称中心,故对称中心为(1,3)-.
点评 这里巧妙地在函数图象上取两个特殊点,构建关于对称中心坐标的方程,解出对称中心,但要注意由特殊点求出的解是否也满足一般的点,因此还要继续检验,排除增解.
三、巧构奇函数求对称中心
分析 把函数()y f x =变形为33(1)3(1)y x x +=-+-,设函数3()y g x x x ==+,∵()y g x =为奇函数,∴其对称中心为(0,0)O ,又将函数3y x x =+的图象按向量(1,3)a =-平移刚好得到33(1)3(1)y x x +=-+-,∴()y f x =的对称中心是由()y g x =的对称中心(0,0)O 按向量(1,3)a =-平移得到的,即为(1,3)-.∴()y f x =的对称中心为(1,3)-.
点评 这里巧妙地构造奇函数,将原函数看作是由奇函数平移得到的,利用奇函数关于原点对称的性质,这样原函数的对称中心就是由奇函数的对称中心按向量平移得到的.
【2013春考】31.(本题满分18分)本题共有3个小题,第1小题满分5分,第2小题满分7分,第3小题满分6分。
已知真命题:“函数()y f x =的图像关于点( )P a b 、成中心对称图形”的充要条件为“函数()y f x a b =+- 是奇函数”。
(1)将函数32()3g x x x =-的图像向左平移1个单位,再向上平移2个单位,求此时图像对应的函数解析式,并利用题设中的真命题求函数()g x 图像对称中心的坐标;
(2)求函数22()log 4x h x x
=- 图像对称中心的坐标; (3)已知命题:“函数 ()y f x =的图像关于某直线成轴对称图像”的充要条件
为“存在实数a 和b ,使得函数()y f x a b =+- 是偶函数”。
判断该命题的真假。
如果是真命题,请给予证明;如果是假命题,请说明理由,并类比题设的真命题对它进行修改,使之成为真命题(不必证明)。
解:(1)平移后图像对应的函数解析式为32(1)3(1)2y x x =+-++,
整理得33y x x =-,
由于函数33y x x =-是奇函数,
由题设真命题知,函数()g x 图像对称中心的坐标是(1 2)-,。
(2)设2
2()log 4x h x x =-的对称中心为( )P a b ,,由题设知函数()h x a b +-是奇函数。
设()(),f x h x a b =+-则22()()log 4()x a f x b x a +=--+,即222()log 4x a f x b a x +=---。
由不等式2204x a a x
+>--的解集关于原点对称,得2a =。
此时22(2)()log (2 2)2x f x b x x
+=-∈--,,。
任取(2,2)x ∈-,由()()0f x f x -+=,得1b =, 所以函数2
2()log 4x h x x
=-图像对称中心的坐标是(2 1),。
(3)此命题是假命题。
举反例说明:函数()f x x =的图像关于直线y x =-成轴对称图像,但是对任意实数a 和b ,函数()y f x a b =+-,即y x a b =+-总不是偶函数。
修改后的真命题:
“函数()
=成轴对称图像”的充要条件是“函数=的图像关于直线x a
y f x
=+是偶函数”。
()
y f x a
长宁区2013—2014学年第一学期高三教学质量检测数学试卷(文科)
22、(本题满分16分,其中(1)小题满分4分,(2)小题满分6分,(3)小题满分6分) 已知函数x
x a x x f -+-=1log 1)(2为奇函数. (1)求常数a 的值;
(2)判断函数的单调性,并说明理由;
(3)函数)(x g 的图象由函数)(x f 的图象先向右平移2个单位,再向上平移2个单位得到,写出)(x g 的一个对称中心,若1)(=b g ,求)4(b g -的值。
22、解: (1)因为函数为奇函数,所以定义域关于原点对称,由
01>-+x
x a ,得 0))(1(<+-a x x ,所以1=a 。
…………2分 这时x
x x x f -+-=11log 1)(2满足)()(x f x f -=-,函数为奇函数,因此.1=a
…………4分
(2)函数为单调递减函数.)1
21(log 1)(2----=
x x x f
法一:用单调性定义证明;
法二:利用已有函数的单调性加以说明。
121---x 在)1,1(-∈x 上单调递增,因此)121(log 2---x 单调递增,又x
1在)0,1(-及)1,0(上单调递减,因此函数)(x f 在)0,1(-及)1,0(上单调递减;
法三:函数定义域为)1,0()0,1(⋃-,说明函数在)1,0(上单调递减,因为函数为奇函数,因此函数在)0,1(-上也是单调递减,因此函数)(x f 在)0,1(-及)1,0(上单调递减。
…………10分
(3)因为函数)(x f 为奇函数,因此其图像关于坐标原点(0,0)对称,根据条件得到函数)(x g 的一个对称中心为)2,2(, …………13分 因此有4)()4(=+-x g x g ,因为1)(=b g ,因此.3)4(=-b g …………16分。