对抽象函数周期性的认识

合集下载

抽象函数的周期性和对称性

抽象函数的周期性和对称性

抽象函数是一种数学概念,它是一种无限维的函数,用于描述某种连续变化的关系。

抽象函数可以具有周期性和对称性。

周期性是指函数在一段时间内重复出现的性质。

抽象函数可以具有周期性,这意味着在一个固定的时间段内,函数的值会重复出现。

对称性是指函数的形状是对称的。

抽象函数可以具有对称性,这意味着函数的形状具有对称性,即函数的左半部分与右半部分形状相似。

抽象函数的周期性和对称性可以帮助我们了解函数的性质,并为我们的数学建模和解决问题提供帮助。

最全最详细抽象函数的对称性、奇偶性和周期性常用结论

最全最详细抽象函数的对称性、奇偶性和周期性常用结论

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、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 x T f x +=恒成立,则称函数()f x 具有周期性,T 叫做()f x 的一个周期,则kT (,0k Z k ∈≠)也是()f x 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:设)(x f y =是周期函数,在任意一个周期内的图像为C:),(x f y = []a b T b a x -=∈,,。

把)()(a b K KT x x f y -==轴平移沿个单位即按向量)()0,(x f y kT a ==平移,即得在其他周期的图像:[]b kT a kT x kT x f y ++∈-=,),(。

[][]⎩⎨⎧++∈-∈=b kT a,kT x )(b a, x )()(kT x f x f x f 2、奇偶函数:设[][][]b a a b x b a x x f y ,,,),( --∈∈=或①若为奇函数;则称)(),()(x f y x f x f =-=-②若为偶函数则称)()()(x f y x f x f ==-。

分段函数的奇偶性3、函数的对称性:(1)中心对称即点对称:①点对称;关于点与),()2,2(),(b a y b x a B y x A --②对称;关于与点),(),(),(b a y b x a B y b x a A ++--③成中心对称;关于点与函数),()2(2)(b a x a f y b x f y -=-=④成中心对称;关于点与函数),()()(b a x a f y b x a f y b +=+-=-⑤成中心对称。

最全最详细抽象函数的对称性、奇偶性与周期性常用结论

最全最详细抽象函数的对称性、奇偶性与周期性常用结论

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),
x a,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), x kT a, kT b。
y=f(*+a)为奇函数,则 f(-*+a)=-f(a+*)
〔3〕y=f(*+a)为偶〔或奇〕函数,等价于单层函数 y=f(*)关于直线*=
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+*)与 y=f(b-*)关于直线*=〔b-a〕/2 轴对称 性质 4、复合函数 y=f(a+*)与 y=-f(b-*)关于点〔〔b-a〕/2,0〕中 心对称 推论 1、 复合函数 y=f(a+*)与 y=f(a-*)关于 y 轴轴对称 推论 2、 复合函数 y=f(a+*)与 y=-f(a-*)关于原点中心对称 4、函数的周期性 假设 a 是非零常数,假设对于函数 y=f(*)定义域内的任一变量*点有以下 条件之一成立,则函数 y=f(*)是周期函数,且 2|a|是它的一个周期。 ①f(*+a)=f(*-a) ②f(*+a)=-f(*) ③f(*+a)=1/f(*) ④f(*+a)=-1/f(*) 5、函数的对称性与周期性 性质 5 假设函数 y=f(*)同时关于直线*=a 与*=b 轴对称,则函数 f(*)必 为周期函数,且 T=2|a-b| 性质 6、假设函数 y=f(*)同时关于点〔a,0〕与点〔b,0〕中心对称,则 函数 f(*)必为周期函数,且 T=2|a-b| 性质 7、假设函数 y=f(*)既关于点〔a,0〕中心对称,又关于直线*=b 轴 对称,则函数 f(*)必为周期函数,且 T=4|a-b|

抽象函数周期性对称性相关定理全总结

抽象函数周期性对称性相关定理全总结

抽象函数周期性对称性相关定理全总结1. Fourier级数定理:Fourier级数定理是抽象函数周期性对称性的基本理论定理之一、它表明,任何以L为周期的可积函数f(x)都可以展开成正弦函数与余弦函数的无穷级数形式,即Fourier级数。

这个级数可以表示为:f(x) = a0 + Σ(an*cos(nπx/L) + bn*sin(nπx/L))其中,L是函数周期,a0是常数项,an和bn分别是系数。

2.奇偶周期性与对称性:奇周期性与对称性是周期性对称性的两种特例。

如果一个函数满足f(x) = -f(-x),则称其为奇函数。

奇函数可以展开成sin函数的Fourier级数形式。

如果一个函数满足f(x) = f(-x),则称其为偶函数。

偶函数可以展开成cos函数的Fourier级数形式。

3. 对称函数的Fourier级数展开与傅里叶定理:对称函数的Fourier级数展开是指将一个以L为周期的对称函数展开成cos函数的Fourier级数形式。

傅里叶定理表明,对于一个以L为周期的函数f(x),如果f(x)是一个对称函数,则其Fourier级数展开只包含cos函数;如果f(x)是一个奇函数,则其Fourier级数展开只包含sin函数。

4. 函数的周期拓展与周期函数的Fourier级数:函数的周期拓展是指将一个以L为周期的函数f(x)拓展成以2L为周期的函数。

周期拓展后的函数可以用以L为周期的函数的Fourier级数展开。

具体而言,如果将f(x)的周期拓展后的函数记作F(x),则对于周期拓展后的函数F(x),存在一个以L为周期的函数g(x),使得F(x) = g(x)在[-L, L]上成立。

所以,F(x)的Fourier级数展开实际上是以L为周期的函数g(x)的Fourier级数展开。

综上所述,抽象函数周期性对称性相关定理涉及四个方面:Fourier级数定理、奇偶周期性与对称性、对称函数的Fourier级数展开与傅里叶定理、函数的周期拓展与周期函数的Fourier级数。

抽象函数的对称性与周期性

抽象函数的对称性与周期性

抽象函数的对称性、奇偶性与周期性常用结论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,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。

一、函数)(x f y =图象本身的对称性(自身对称)1、函数的轴对称:推论1:)()(x a f x a f -=+ ⇔)(x f y =的图象关于直线a x =对称推论2、)2()(x a f x f -= ⇔)(x f y =的图象关于直线a x =对称推论3、)2()(x a f x f +=- ⇔)(x f y =的图象关于直线a x =对称特殊地,函数()x f y =满足()()x f x f -=,则函数()x f y =的图象关于直线0=x (y 轴)对称。

2、 函数的点对称:推论1、b x a f x a f 2)()(=-++ ⇔)(x f y =的图象关于点),(b a 对称 推论2、b x a f x f 2)2()(=-+ ⇔)(x f y =的图象关于点),(b a 对称推论3、b x a f x f 2)2()(=++- ⇔)(x f y =的图象关于点),(b a 对称特殊地,若()x f y =满足()()0=-++x a f x a f ,则()x f y =的图象关于点()0,a 对称。

特殊地,若()x f y =满足()()0=-+x f x f ,则函数()x f y =的图象关于原点()0,0对称。

二、函数的周期性:对于函数)(x f y =,如果存在一个不为零的常数T ,使得当x 取定义域内的每一个值时,都有)()(x f T x f =+都成立,那么就把函数)(x f y =叫做周期函数,不为零的常数T 叫做这个函数的周期。

抽象函数的对称性 ——点,直线,周期

抽象函数的对称性 ——点,直线,周期

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、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 x T f x +=恒成立,则称函数()f x 具有周期性,T 叫做()f x 的一个周期,则kT (,0k Z k ∈≠)也是()f x 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:设)(x f y =是周期函数,在任意一个周期内的图像为C:),(x f y =[]a b T b a x -=∈,,。

把)()(a b K KT x x f y -==轴平移沿个单位即按向量)()0,(x f y kT a ==平移,即得在其他周期的图像:[]b kT a kT x kT x f y ++∈-=,),(。

[][]⎩⎨⎧++∈-∈=b kT a,kT x )(b a, x )()(kT x f x f x f 2、奇偶函数:设[][][]b a a b x b a x x f y ,,,),( --∈∈=或①若为奇函数;则称)(),()(x f y x f x f =-=-②若为偶函数则称)()()(x f y x f x f ==-。

分段函数的奇偶性3、函数的对称性:(1)中心对称即点对称:①点对称;关于点与),()2,2(),(b a y b x a B y x A --②对称;关于与点),(),(),(b a y b x a B y b x a A ++--③成中心对称;关于点与函数),()2(2)(b a x a f y b x f y -=-=④成中心对称;关于点与函数),()()(b a x a f y b x a f y b +=+-=-⑤成中心对称。

从抽象函数形式看函数性质

从抽象函数形式看函数性质

从抽象函数形式看函数性质—— 抽象函数在周期性、对称性、奇偶性上的体现㈠周期性定义:任意I ,I ∈x 是定义域,都有=()(+T),T f x f x 是非零常数。

则 ()f x 是周期函数,其周期是T 。

推广:①I ,∀∈x 都有),22(+)=(-T T f x f x 则()f x 是以T 为周期的周期函数。

②I ,∀∈x 都有()=()++f x A f x B ,A ,B 是常数,则()f x 是以||-B A 为周期的周期函数。

下面给出证明:令,+=∴=-∴+=-+x A X x X A x B X A B 。

()()()∴=+-∴f X f X B A f x 是以||-B A 为周期的周期函数。

另可发现规律:括号内两项之差为定值T ,周期T=定值。

③若存在非零常数T ,使()()0+-=f x T f x ,则()f x 是周期的周期函数。

联想:()()0++=f x T f x 是不是周期函数呢?事实上,若()()+=-f x T f x 成立,则()()+=-f x T f x ()()⎡⎤⎣⎦=---=-f x T f x T , ()∴f x 是以2T 为周期的周期函数。

证明:11()=(),()1()()+==-∴-f x T f x T f x f x f x T 是以2T 为周期的周期函数。

1(),()()⑤若+=-∴f x T f x f x 是以2T 为周期的周期函数。

11()(),()1()()+=-=-=-∴--f x T f x T f x f x f x T 是以2T 为周期的周期函数。

证明:11()(),()1()()+=-=-=-∴--f x T f x T f x f x f x T 是以2T 为周期的周期函数。

㈡对称性①偶函数()f x 关于y 轴0=x 对称,()()。

-=f x f x②结论1:()f x 的图象关于=x a 对称()()⇔+=-f a x f a x证明:⇐对,0∀x 不妨令,00>x 在(,0)a 右侧0x 处,取+0,=x a x 对应纵坐标()10=+y f a x 。

抽象函数奇偶性对称性周期性总结 知识点

抽象函数奇偶性对称性周期性总结  知识点

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、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 x T f x +=恒成立,则称函数()f x 具有周期性,T 叫做()f x 的一个周期,则kT (,0k Z k ∈≠)也是()f x 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:设)(x f y =是周期函数,在任意一个周期内的图像为C:),(x f y = []a b T b a x -=∈,,。

把)()(a b K KT x x f y -==轴平移沿个单位即按向量)()0,(x f y kT a ==平移,即得在其他周期的图像:[]b kT a kT x kT x f y ++∈-=,),(。

[][]⎩⎨⎧++∈-∈=b kT a,kT x )(b a, x )()(kT x f x f x f 2、奇偶函数:设[][][]b a a b x b a x x f y ,,,),(Y --∈∈=或①若为奇函数;则称)(),()(x f y x f x f =-=-②若为偶函数则称)()()(x f y x f x f ==-。

分段函数的奇偶性3、函数的对称性:(1)中心对称即点对称:①点对称;关于点与),()2,2(),(b a y b x a B y x A --②对称;关于与点),(),(),(b a y b x a B y b x a A ++--③成中心对称;关于点与函数),()2(2)(b a x a f y b x f y -=-=④成中心对称;关于点与函数),()()(b a x a f y b x a f y b +=+-=-⑤成中心对称。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

对抽象函数周期性的认识麻城实验高中 阮 晓 锋对于函数)(x f y =,如果存在一个不为零的常数T ,使得当x 取定义域内的每一个值时,都有)()(x f T x f =+都成立,那么就把函数)(x f y =叫做周期函数,不为零的常数T 叫做这个函数的周期。

可见周期函数是一类特殊的函数,下面就谈谈我对抽象函数周期性的认识。

几种特殊的抽象函数的周期:设函数()y f x =对定义域内任一实数x 满足:(1)()(x)f x T f ±=(T ≠0),则T 是函数()y f x =的一个周期,且kT (k єZ)也是其周期 推论:若(+)=(+)f x a f x b ,则T=b-a 是函数()y f x =的一个周期。

(2)()()f x a f x +=-,则()x f 是以2T a =为周期的周期函数; 推论:若函数)(x f y = 定义域为R ,且满足条件)()(b x f x a f --=+,则)(x f y =是 以)(2b a T +=为周期的周期函数。

(3)()()1f x a fx +=±,则()x f 是以2T a =为周期的周期函数;(4)()()f x a f x a +=-,则()x f 是以2T a =为周期的周期函数;(5)1()()1()f x f x a f x -+=+,则()x f 是以2T a =为周期的周期函数.(6)()+1(+)=()-1f x f x a f x ,则()x f 是以2T a =为周期的周期函数.(7)1()()1()f x f x a f x -+=-+,则()x f 是以4T a =为周期的周期函数.(8)1()()1()f x f x a f x ++=-,则()x f 是以4T a =为周期的周期函数.(9)若函数f(x)有一条对称轴x=a 和一个对称点(b,c),那么该函数一定为周期函数,且 其中一个周期为T =4|a -b|推论:若奇函数()y f x =满足()()f a x f a x +=-(0a >),则其周期为4T a =。

(10)若函数f(x)有两条对称轴x=a 和x=b (a≠b ),那么该函数一定为周期函数,且其中 一个周期为T =2|a -b|推论:若偶函数()f x 满足)()(x a f x a f -=+,则其周期为2T a =.(11)若函数f(x)有两个对称点(a,c),(b,c),那么该函数一定为周期函数,且其中一个周期为T =2|a -b| (12)若.2 , )2()(,0p T p px f px f p =-=>则认识:1.判断一个函数是否是周期函数要抓住两点:①是对定义域中任意的x恒有()()f x T f x+=;②是能找到适合这一等式的非零常数T,一般来说,周期函数的定义域均为无限集.2.解决周期函数问题时,要注意灵活运用以上结论,同时要重视数形结合思想方法的运用,还要注意根据所要解决的问题的特征来进行赋值。

3.要注意函数变化后的对称性周期性条件要永远把握住“同号看周期,异号看对称”这一句话,结合前面的结论,便可以解决这一类问题。

只要题目当中给出F[f(x+a),f(x+b)]=0,那基本上都是间接告诉你该函数的周期;若给出F[f(x+a),f(-x+b)]=0,那基本上也是间接告诉对称性的。

这就需要我们对给出的条件进行化简,使之变成与周期性和对称性有关的式子。

一般的方法是在f(x+a)与f(x+b)中的x同时加上a-b,多化简几步,自然就能化简出来。

如:函数f(x)对任意x满足f(x+2)=1()f x。

这条件是同号的,铁定跟周期性有关,这就需要我们对其进行化简,同时在括号里加上2得到:f(x+4)=1(+2)f x=f(x),说明该函数是以4为周期。

又如:f(x+2)(1-f(x))=1+f(x)。

这条件也是同号的,也是和周期有关。

我们对括号里的同时加上2得到:f(x+4)(1-f(x+2))=1+f(x+2),将f(x+2)=(1+f(x))/(1-f(x))带入化简得到:f(x+4)=-1/f(x),还是没有得到我们想要的结果,那就进一步对括号里的同时加上4,得到:(x+8)=-1/f(x+4)=f (x)。

说明还是是以8为周期。

4.分段函数的周期:设)(xfy=是周期函数,在任意一个周期内的图像为C:),(xfy= []abTbax-=∈,,。

把它平移kT个单位即按向)()0,(xfykTa==平移,即得在其他周期的图像,且其结系数为[]bkTakTxkTxfy++∈-=,),(。

故[][]⎩⎨⎧++∈-∈=bkTa,kTx)(ba,x)()(kTxfxfxf例1: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()(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2.设)(x f 是定义在),(+∞-∞上以2为周期的周期函数,且)(x f 是偶函数,在区间[]3,2上,.4)3(2)(2+--=x x f 求[]2,1∈x 时,)(x f 的解析式. 解:当[]2,3--∈x ,即[]3,2∈-x ,4)3(24)3(2)()(22++-=+---=-=x x x f x f又)(x f 是以2为周期的周期函数,于是当[]2,1∈x ,即243-≤-≤-x 时, []).21(4)1(243)4(2)()4()(22≤≤+--=++--=⇒-=x x x x f x f x f 有).21(4)1(2)(2≤≤+--=∴x x x f例3.在数列{}n a 中,)2(11,3111≥-+==--n a a a a n n n ,求数列的通项公式,并计算.1997951a a a a ++++解:由)2(11,3111≥-+==--n a a a a n n n 得1211+1+3===-2-31-1-3a a a∴2321+1+(-2-3)3===-1-31-(-2-3)a a a ∴34331+(-)1+3===2-31-31-(-)3a a a ∴45141+1+(2-3)===3=1-1-(2-3)a a a a故数列{}n a 以4为周期.1997951a a a a ====∴ ,由4)1(11997⨯-+=n 得总项数为500项, .350050011997951=⨯=++++∴a a a a a例4.设函数)(x f 对任意实数x 满足f(2+x)=f(2-x),f(7+x)=f(7-x),且f(0)=0 试判断函数)(x f 图象在区间[]30,30-上与x 轴至少有多少个交点. 解:由题设知函数)(x f 图象关于直线2=x 和7=x 对称则由函数的性质得f(X)是以10为周期的函数.∵在一个周期区间[)10,0上f(0)=0,f(4)=f(2-2)=0∴)(x f 图象在一个周期区间[)10,0上与x 轴至少有2个交点. 而区间[-30,30)上有6个周期故在闭区间[]30,30-上)(x f 图象与x 轴至少有13个交点.附练习题:1.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( )A .偶函数,又是周期函数B .偶函数,但不是周期函数C .奇函数,又是周期函数D .奇函数,但不是周期函数3.已知()113xf x x+=-,()()1f x f f x =⎡⎤⎣⎦,()()21f x f f x =⎡⎤⎣⎦,…,()()1n n f x f f x +=⎡⎤⎣⎦,则()20042f -=( ). A.17-B.17C. 35-D.33、函数)(x f 在R 上有定义,且满足)(x f 是偶函数,且f(0)=2005,g(x)=f(x-1)是奇函数,则g(2005)的值为4.设f(x)是定义在R 上的偶函数,且f(1+x)=f(1-x),当-1≤x ≤0时,f (x) = -21x ,则f (8.6 ) = _______5.设)(x f 是定义在区间),(+∞-∞上且以2为周期的函数,对Z k ∈,用k I 表示区间 ),12,12(+-k k 已知当0I x ∈时,.)(2x x f =求)(x f 在k I 上的解析式.练习提示:1.D2.A3.填20054.填0.35.为2()=,(-2)kf x x x k I∈。

相关文档
最新文档