抽象函数的对称性、奇偶性与周期性总结及习题.pdf
《抽象函数的对称性、奇偶性与周期性总结及习题.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《抽象函数的对称性、奇偶性与周期性总结及习题.pdf(19页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、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一一.概念概念: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 1、周期函数的定义:、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(xT)f(x)恒成立,则称函数f(x)具
2、有周期性,则kT(kZ,k 0)也是f(x)T叫做f(x)的一个周期,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:分段函数的周期:设y f(x)是周期函数,在任意一个周期内的图像为C:y f(x),xa,b,T b a。把y f(x)沿x轴平移KT K(b a)个单位即按向量a (kT,0)平移,即得y f(x)在其他周期的图像:y f(x kT),xkT a,kT b。xa,bf(x)f(x)f(x kT)x kT a,kT b2 2、奇偶函数:、奇偶函数:设设y f(x),xa,b或xb,aa,b若若f(x)f(x),则称y f(x)为奇函数;若若f(x)f(x)则
3、称y f(x)为偶函数。分段函数的奇偶性分段函数的奇偶性3 3、函数的对称性:、函数的对称性:(1 1)中心对称即点对称:)中心对称即点对称:点A(x,y)与B(2a x,2b y)关于点(a,b)对称;点A(a x,b y)与B(a x,b y)关于(a,b)对称;函数y f(x)与2b y f(2a x)关于点(a,b)成中心对称;函数b y f(a x)与b y f(a x)关于点(a,b)成中心对称;函数F(x,y)0与F(2a x,2b y)0关于点(a,b)成中心对称。(2 2)轴对称:对称轴方程为:)轴对称:对称轴方程为:Ax By C 0。点A(x,y)与B(x/,y/)B(x
4、 线Ax By C 0成轴对称;函数y f(x)与y 2B(Ax By C)2A(Ax By C)f(x)关于直线A2 B2A2 B22A(Ax By C)2B(Ax By C),y)关于直2222A BA BAx By C 0成轴对称。F(x,y)0与F(x 2A(Ax By C)2B(Ax By C),y)0关于直线2222A BA BAx By C 0成轴对称。二、二、函数对称性的几个重要结论函数对称性的几个重要结论(一)函数(一)函数y f(x)图象本身的对称性(自身对称)图象本身的对称性(自身对称)若f(xa)f(xb),则f(x)具有周期性;若f(a x)f(b x),则f(x)具
5、有对称性:“内同表示周期性,内反表示对称性内同表示周期性,内反表示对称性”。1 1、f(a x)f(b x)y f(x)图象关于直线图象关于直线x(a x)(b x)a b对称对称22推论推论 1 1:f(a x)f(a x)y f(x)的图象关于直线的图象关于直线x a对称对称推论推论 2 2、f(x)f(2a x)y f(x)的图象关于直线的图象关于直线x a对称对称推论推论 3 3、f(x)f(2a x)y f(x)的图象关于直线的图象关于直线x a对称对称2 2、f(a x)f(b x)2cy f(x)的图象关于点的图象关于点(a b,c)对称对称2推论 1、f(a x)f(a x)2
6、by f(x)的图象关于点(a,b)对称推论 2、f(x)f(2a x)2by f(x)的图象关于点(a,b)对称推论 3、f(x)f(2a x)2by f(x)的图象关于点(a,b)对称(二)(二)两个函数的图象对称性两个函数的图象对称性(相互对称)(相互对称)(利用解析几何中的对称曲线轨迹方程理解)(利用解析几何中的对称曲线轨迹方程理解)1、偶函数y f(x)与y f(x)图象关于 Y 轴对称2、奇函数y f(x)与y f(x)图象关于原点对称函数3、函数y f(x)与y f(x)图象关于 X 轴对称4、互为反函数y f(x)与函数y f1(x)图象关于直线y x对称5.5.函数函数y f
7、(a x)与与y f(b x)图象关于直线图象关于直线x b a对称对称2推论 1:函数y f(a x)与y f(a x)图象关于直线x=a对称推论 2:函数y f(x)与y f(2a x)图象关于直线x a对称推论 3:函数y f(x)与y f(2a x)图象关于直线x a对称(三)(三)抽象函数的对称性与周期性抽象函数的对称性与周期性1 1、抽象函数的对称性、抽象函数的对称性性质性质 1 1 若函数 yf(x)关于直线 xa 轴对称,则以下三个式子成立且等价:(1)f(ax)f(ax)(2)f(2ax)f(x)(3)f(2ax)f(x)性质性质 2 2 若函数 yf(x)关于点(a,0)中
8、心对称,则以下三个式子成立且等价:(1)f(ax)f(ax)(2)f(2ax)f(x)(3)f(2ax)f(x)易知,yf(x)为偶(或奇)函数分别为性质 1(或 2)当 a0 时的特例。2 2、复合函数的奇偶性、复合函数的奇偶性定义定义 1 1、若对于定义域内的任一变量 x,均有fg(x)fg(x),则复数函数 yfg(x)为偶函数。定义定义 2 2、若对于定义域内的任一变量 x,均有fg(x)fg(x),则复合函数 yfg(x)为奇函数。说明:说明:(1 1)复数函数复数函数 fg(x)fg(x)为偶函数,为偶函数,则则 fg(fg(x)x)fg(x)fg(x)而不是而不是 ffg(x)g
9、(x)fg(x)fg(x),复合函数,复合函数y yfg(x)fg(x)为奇函数,则为奇函数,则fg(fg(x)x)fg(x)fg(x)而不而不是是 ffg(x)g(x)fg(x)fg(x)。(2 2)两个特例:)两个特例:y yf(xf(xa)a)为偶函数,则为偶函数,则 f(xf(xa)a)f(f(x xa)a);y yf(xf(xa)a)为奇函数,则为奇函数,则 f(f(x xa)a)f(af(ax)x)(3 3)y yf(xf(xa)a)为偶(或奇)函数,等价于单层函数为偶(或奇)函数,等价于单层函数y yf(x)f(x)关于直线关于直线 x xa a 轴对称(或关于点(轴对称(或关于
10、点(a a,0 0)中心对称)中心对称)3 3、复合函数的对称性、复合函数的对称性性质性质 3 3 复合函数 yf(ax)与 yf(bx)关于直线 x(ba)/2 轴对称性质性质 4 4、复合函数 yf(ax)与 yf(bx)关于点(ba)/2,0)中心对称推论推论 1 1、复合函数 yf(ax)与 yf(ax)关于 y 轴轴对称推论推论 2 2、复合函数 yf(ax)与 yf(ax)关于原点中心对称4 4、函数的周期性、函数的周期性若 a 是非零常数,若对于函数 yf(x)定义域内的任一变量 x 点有下列条件之一成立,则函数 yf(x)是周期函数,且 2|a|是它的一个周期。f(xa)f(x
11、a)f(xa)f(x)f(xa)1/f(x)f(xa)1/f(x)5 5、函数的对称性与周期性、函数的对称性与周期性性质性质 5 5 若函数 yf(x)同时关于直线 xa 与 xb 轴对称,则函数 f(x)必为周期函数,且 T2|ab|性质性质 6 6、若函数 yf(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 T2|ab|性质性质 7 7、若函数 yf(x)既关于点(a,0)中心对称,又关于直线 xb 轴对称,则函数 f(x)必为周期函数,且 T4|ab|6 6、函数对称性的应用、函数对称性的应用(1 1)若)若y f(x)关于点(h,k)对称,则x x
12、2h,y y 2k,即即/f(x)f(x/)f(x)f(2h x)2kf(x1)f(x2)f(xn)f(2h xn)f(2h xn1)f(2h x1)2nk(2 2)例题)例题 1 1、f(x)1 1关于点(,)对称:f(x)f(1 x)1;x2 2a aax4x1f(x)x1 2x 1关于(0,1)对称:f(x)f(x)22f(x)11 11(R,x 0)关于(,)对称:f(x)f()12 2xx1 2 2、奇函数的图像关于原点(、奇函数的图像关于原点(0 0,0 0)对称:)对称:f(x)f(x)0。3 3、若若f(x)f(2a x)或f(a x)f(a x),则y f(x)的的图图像像关
13、关于于直直线线x a对称。设对称。设f(x)0有n个不同的实数根,则x1 x2 xn x1(2a x1)x2(2a x2)xn(2a xn)na.22(当n 2k 1时,必有x1 2a x1,x1 a)(四)常用函数的对称性(四)常用函数的对称性三、函数周期性的几个重要结论三、函数周期性的几个重要结论1、f(xT)f(x)(T 0)y f(x)的周期为T,kT(kZ)也是函数的周期2、f(xa)f(xb)y f(x)的周期为T ba3、f(x a)f(x)y f(x)的周期为T 2a4、f(x a)1y f(x)的周期为T 2af(x)5、f(x a)1y f(x)的周期为T 2af(x)6、
14、f(x a)1 f(x)y f(x)的周期为T 3a1 f(x)1y f(x)的周期为T 2af(x)17、f(x a)8、f(x a)1 f(x)y f(x)的周期为T 4a1 f(x)9、f(x 2a)f(x a)f(x)y f(x)的周期为T 6a10、若p 0,f(px)f(px pp),则T.2211、y f(x)有两条对称轴x a和x b(b a)y f(x)周期T 2(b a)推论:偶函数y f(x)满足f(a x)f(a x)y f(x)周期T 2a12、y f(x)有 两 个 对 称 中 心(a,0)和(b,0)(b a)y f(x)周 期T 2(b a)推论:奇函数y f(
15、x)满足f(a x)f(a x)y f(x)周期T 4a13、y f(x)有一条 对称轴x a和 一 个对称中 心(b,0)(b a)f(x)的T 4(b a)四、用函数奇偶性、周期性与对称性解题的常见类型四、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、奇偶性、周期性与对称性周期性与对称性,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。1.1.求函数值求函数值例例1.1.(19961996年高考题)年高考题)设设f(x)是是(,)上的奇函数,上的奇函数,f(2 x)f(x),当当0 x 1时,时,f(x)x,则,则f(7
16、.5)等于(等于(-0.5-0.5)(A A)0.5;0.5;(B B)-0.5;-0.5;(C C)1.5;1.5;(D D)-1.5.-1.5.例例 2 2(19891989 年北京市中学生数学竞赛题)已知年北京市中学生数学竞赛题)已知f(x)是定义在实数集上的函数,且是定义在实数集上的函数,且f(x 2)1 f(x)1 f(x),f(1)2 3,求求f(1989)的值的值.f(1989)3 2。2 2、比较函数值大小、比较函数值大小例例 3.3.若若f(x)(xR)是以是以 2 2 为周期的偶函数,当为周期的偶函数,当x0,1时,时,f(x)x11998,试比较试比较f(98101104
17、)、f()、f()的大小的大小.19171511998解:f(x)(xR)是以 2 为周期的偶函数,又 f(x)x在0,1上是增函数,且1161411614101981041,f()f()f(),即f(f()f().1719151719151719153 3、求函数解析式、求函数解析式0 例例 4.4.(19891989 年高考题)设年高考题)设f(x)是定义在区间是定义在区间(,)上且以上且以 2 2 为周期的函数,对为周期的函数,对k Z,用用Ik表示区间表示区间(2k 1,2k 1),已知当已知当x I0时,时,f(x)x2.求求f(x)在在Ik上的上的解析式解析式.解:设x(2k 1,
18、2k 1),2k 1 x 2k 1 1 x 2k 1 x I0时,有f(x)x2,由1 x 2k 1得f(x 2k)(x 2k)2 f(x)是以 2 为周期的函数,f(x2k)f(x),f(x)(x2k)2.例例 5 5设设f(x)是定义在是定义在(,)上以上以 2 2 为周期的周期函数,且为周期的周期函数,且f(x)是偶函数,在区是偶函数,在区间间2,3上,上,f(x)2(x 3)4.求求x1,2时,时,f(x)的解析式的解析式.2解:当x3,2,即 x2,3,f(x)f(x)2(x 3)2 4 2(x 3)2 4又f(x)是以 2 为周期的周期函数,于是当x1,2,即3 x 4 2时,有f
19、(x)f(x 4)f(x)2(x 4)3 4 2(x 1)4(1 x 2).22 f(x)2(x 1)2 4(1 x 2).4 4、判断函数奇偶性、判断函数奇偶性例例 6.6.已知已知f(x)的周期为的周期为 4 4,且等式,且等式f(2 x)f(2 x)对任意对任意xR均成立,均成立,判断函数判断函数f(x)的奇偶性的奇偶性.解:由f(x)的周期为 4,得f(x)f(4 x),由f(2 x)f(2 x)得f(x)f(4 x),f(x)f(x),故f(x)为偶函数.5 5、确定函数图象与、确定函数图象与x轴交点的个数轴交点的个数例例 7.7.设函数设函数f(x)对任意实数对任意实数x满足满足f
20、(2 x)f(2 x),f(7 x)f(7 x)且f(0)0,判断函数判断函数f(x)图象在区间图象在区间30,30上与上与x轴至少有多少个交点轴至少有多少个交点.解:由题设知函数f(x)图象关于直线x 2和x 7对称,又由函数的性质得f(x)是以 10 为周期的函数.在一个周期区间0,10上,f(0)0,f(4)f(2 2)f(2 2)f(0)0且f(x)不能恒为零,故f(x)图象与x轴至少有 2 个交点.而区间30,30有 6 个周期,故在闭区间30,30上f(x)图象与x轴至少有 13 个交点.6 6、在数列中的应用、在数列中的应用例例 8.8.在数列在数列an中,中,a13,an1 a
21、n1(n 2),求数列的通项公式,并计算,求数列的通项公式,并计算1 an1a1 a5 a9 a1997.分析:此题的思路与例 2 思路类似.解:令a1 tg,则a21 a11tg tg()1 a11tg41 a2a31 a2 1tg(1tg(4)tg(2)4)41 an1an1 tg(n 1),于是an tg(n 1)41 an14不难用归纳法证明数列的通项为:an tg(4n 4),且以 4 为周期.于是有 1,5,9 1997 是以 4 为公差的等差数列,a1 a5 a9 a1997,由1997 1(n 1)4得总项数为 500 项,a1a5a9 a1997 500a1 500 3.7
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 抽象 函数 对称性 奇偶性 周期性 总结 习题
限制150内