1樓:吞食小筍
講函式的對稱性主要是講奇偶函式影象的對稱性,函式與反函式影象的對稱性。前者是函式自身的性質,而後者是函式的變換問題。下文中我們均簡稱為函式的變換性。
函式的對稱性在近幾年高考中屢見不鮮,對於解決其它問題也很有幫助,同時也是數學美的很好體現。現通過函式自身的對稱性和不同函式之間的對稱變換這兩個方面來**函式對稱性有關的性質。
1. 函式自身的對稱性**
高考題回放:(2023年廣東卷i)設函式
, ,且在閉區間〔0,7〕上只有
(1)試判斷函式 的奇偶性;
(2)試求方程 在閉區間〔-2005,2005〕上根的個數並證明你的結論。
分析:由 可得:函式圖象既關於x=2對稱,又關於x=7對稱,進而可得到週期性,然後再繼續求解,而本題關鍵是要首先明確函式的對稱性,因此,熟悉函式對稱性是解決本題的第一步。
定理1 函式 的影象關於直線x=a對稱的充要條件是 即
證明(略)
推論 函式 的影象關於y軸對稱的充要條件是
定理2 函式 的影象關於點a(a,b)對稱的充要條件是
證明(略)
推論 函式 的影象關於原點o對稱的充要條件是
偶函式、奇函式分別是定理1,定理2的特例。
定理3 ①若函式 的影象同時關於點a(a,c)和點b(b,c)成中心對稱( ),則 是週期函式,且 是其乙個週期。
②若函式 的影象同時關於直線 成軸對稱( ),則 是週期函式,且 是其乙個週期。
③若函式 的影象既關於點a(a,c)成中心對稱又關於直線x=b成軸對稱( ),則 是週期函式,且 是其乙個週期。
以下給出③的證明,①②的證明留給讀者。
因為函式 的影象關於點a(a,c)成中心對稱。
所以 代 得:
又因為函式 的影象關於直線 成軸對稱。
所以 代入(*)得:
得代入(**)得:
是週期函式,且 是其乙個週期。
2. 不同函式對稱性的**
定理4 函式 的影象關於點 成中心對稱。
證明:設點 影象上任一點,則 。點 關於點 的對稱點為 ,此點座標滿足 ,顯然點 在 的影象上。
同理可證: 影象上關於點 對稱的點也在 的影象上。
推論 函式 與 的影象關於原點成中心對稱。
定理5 函式 與 的影象關於直線 成軸對稱。
證明 設點 是 影象上任意一點,則 。點 關於直線 的對稱點為 ,顯然點 在 的影象上。
同理可證: 影象上關於直線 對稱的點也在 影象上。
推論 函式 與 的影象關於直線y軸對稱。
定理6 ①函式 與 的影象關於直線 成軸對稱。
②函式 與 的影象關於直線 成軸對稱。
現證定理6中的②
設點 是 影象上任一點,則 。記點 關於直線 的對稱點 ,則 ,所以
代入之中得 。所以點 在函式 的影象上。
同理可證:函式 的影象上任一點關於直線 的軸對稱點也在函式 的影象上。故定理6中的②成立。
推論 函式 的影象與 的影象關於直線 成軸對稱。
3. 函式對稱性應用舉例
例1 定義在r上的非常數函式滿足: 為偶函式,且 ,則 一定是( )
a. 是偶函式,也是週期函式
b. 是偶函式,但不是週期函式
c. 是奇函式,也是週期函式
d. 是奇函式,但不是週期函式
解:因為 為偶函式,所以 。
所以 有兩條對稱軸 ,因此 是以10為其乙個週期的週期函式,所以x=0即y軸也是 的對稱軸,因此 還是乙個偶函式。故選(a)。
例2 設定義域為r的函式 、 都有反函式,並且 和 的函式影象關於直線 對稱,若 ,那麼 ( )
a. 2002 b. 2003 c. 2004 d. 2005
解:因為 的函式影象關於直線 對稱,所以 的反函式是 ,而 的反函式是 ,所以 ,所以有
故 ,應選(c)。
例3 設 是定義在r上的偶函式,且 ,當 時, ,則 ___________
解:因為f(x)是定義在r上的偶函式,所以 的對稱軸;
又因為 的對稱軸。故 是以2為週期的週期函式,所以
例4 函式 的影象的一條對稱軸的方程是( )
解:函式 的影象的所有對稱軸的方程是 ,所以 ,顯然取 時的對稱軸方程是 ,故選(a)。
例5 設 是定義在r上的奇函式,且 的圖象關於直線 ,則: _____________
解:函式 的影象既關於原點對稱,又關於直線 對稱,所以週期是2,又 ,影象關於 對稱,所以 ,所以
2樓:汝蝶宗高昂
y=x,沒有對稱中心的,只有對稱方程
f xa xx a 1 的影象的對稱中心是(3, 1),則a
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