抽象函数奇偶性对称性周期性总结 知识点

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函数对称性、周期性和奇偶性的规律总结大全

函数对称性、周期性和奇偶性的规律总结大全

函数对称性、周期性和奇偶性规律一、 同一函数的周期性、对称性问题(即函数自身)1、 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。

如果所有的周期中存在着一个最小的正数,就把这个最小的正数叫做最小正周期。

2、 对称性定义(略),请用图形来理解。

3、 对称性:我们知道:偶函数关于y (即x=0)轴对称,偶函数有关系式)()(x f x f =-奇函数关于(0,0)对称,奇函数有关系式0)()(=-+x f x f上述关系式是否可以进行拓展?答案是肯定的 探讨:(1)函数)(x f y =关于a x =对称⇔)()(x a f x a f -=+)()(x a f x a f -=+也可以写成)2()(x a f x f -= 或 )2()(x a f x f +=-简证:设点),(11y x 在)(x f y =上,通过)2()(x a f x f -=可知,)2()(111x a f x f y -==,即点)(),2(11x f y y x a =-也在上,而点),(11y x 与点),2(11y x a -关于x=a 对称。

得证。

若写成:)()(x b f x a f -=+,函数)(x f y =关于直线22)()(ba xb x a x +=-++=对称 (2)函数)(x f y =关于点),(b a 对称⇔b x a f x a f 2)()(=-++b x f x a f 2)()2(=-++上述关系也可以写成 或 b x f x a f 2)()2(=+-简证:设点),(11y x 在)(x f y =上,即)(11x f y =,通过b x f x a f 2)()2(=+-可知,b x f x a f 2)()2(11=+-,所以1112)(2)2(y b x f b x a f -=-=-,所以点)2,2(11y b x a --也在)(x f y =上,而点)2,2(11y b x a --与),(11y x 关于),(b a 对称。

抽象函数的周期性与对称性(精)

抽象函数的周期性与对称性(精)

抽象函数的周期性与对称性(精)抽象函数的周期性和对称性问题可以通过恒等式简单判断。

如果函数满足f(x+a)=f(-x+a),那么它是偶函数,对称轴为x=a,周期为T=2a。

如果函数满足f(x+a)=-f(-x+a),那么它是奇函数,对称中心为(a,0)。

如果函数满足f(a-x)=f(b+x),那么它的对称轴为x=(a+b)/2,周期为T=|b-a|。

如果函数满足f(x+a)=-f(x-a),那么它的对称中心为(a,0),周期为T=2a。

需要注意区分一个函数的对称性和两个函数的对称性的区别,对称轴或对称中心的位置可以通过对应法则求得。

例如,对于已知定义在实数集上的奇函数f(x),满足f(x+2)=-f(x),则f(6)的值为-1.又如,如果函数f(x)对于任意实数x都有f(1+2x)=f(1-2x),则f(2x)的图像关于x=1对称。

练1:如果函数y=f(x+1)是偶函数,则y=f(x)的图像关于x=1对称。

练2:如果函数y=f(x)满足11f(x+3)=-f(x),且f(3)=1,则f(2010)=-1/2.23、已知函数f(x)是定义在实数集上的奇函数,且当x>2时,f(x)=2x-3,则f(1)+f(2)+f(3)+f(4)+f(5)= 2f(3)+f(1)+f(5)=2(2×3-3)+2×1-3+2×5-3= 8.4、已知函数f(x)是定义在实数集上的奇函数,且f(x+2)=-f(x),当-1≤x≤1时,f(x)=x。

要求求出f(7.5)的值。

由奇函数的定义可知,f(5.5)=f(-5.5),即f(7.5)=f(-7.5)。

又因为f(x+4)=-f(x+2)=-(-f(x))=f(x),所以f(x+4k)=f(x),其中k为整数。

故f(-7.5)=f(-7.5+4×2)=f(0)=-f(0),即f(0)=0.又f(1)+f(-1)=0,所以f(1)=-f(-1)。

函数奇偶性、周期性、对称性(一)

函数奇偶性、周期性、对称性(一)

函数奇偶性、周期性、对称性(一)函数的奇偶性、周期性、对称性一、函数的奇偶性1.函数奇偶性的定义:函数f (x) 的定义域必须关于原点对称,对定义域内的任意一个x 都满足① f (x) f (x) 函数f (x) 为偶函数;② f (x) f (x) f (x) f (x) 0 函数f (x) 为奇函数.2.奇函数的图像关于原点对称,偶函数的图像关于y 轴对称;反过来如果一个函数的图像关于原点对称,则该函数为奇函数,若该函数的图像关于y 轴对称,该函数为偶函数.3.函数奇偶性的性质①既是奇函数又是偶函数的函数只有一种类型,即f (x) 0 ,xD ,其中定义域D 是关于原点对称的非空数集.②奇函数在关于原点对称的区间上若有单调性,则其单调性完全相同.即奇函数 f (x) 在区间[a, b](0 a b) 上单调递增(减),则f (x) 在区间[b,a] 上也是单调递增(减);③偶函数在关于原点对称的区间上若有单调性,则其单调性恰恰相反.即偶函数 f (x) 在区间[a, b](0 a b) 上单调递增(减),则f (x) 在区间[b,a] 上也是单调递减(增);④任意定义在R 上的函数f (x) 都可以唯一地表示成一个奇函数与一个偶函数的和.即f (x) f (x) f (x) f (x) f (x) .2 2二、函数的周期性1.函数的周期性定义:对于函数f (x) ,如果存在一个非零常数T ,使得定义域内的每一个个x 值,都满足f (x T ) f (x) ,那么函数f (x) 就叫做周期函数,非零常数T 叫做这个函数的周期,应注意nT (n Z 且n 0 )也是函数的周期.2.最小正周期:如果在周期函数f (x) 的所有周期中,存在一个最小的正数,那么这个最小的正数就叫做f (x) 的最小正周期.并非所有的函数都有最小正周期,如 f (x) c ( c 为常数),任意一个实数x 都是该函数的一个周期,却没有最小正周期.三、函数的对称性1.函数轴对称:如果一个函数的图像沿一条直线对折,直线两侧的图像能够完全重合,则称该函数具备对称性中的轴对称,该直线称为该函数的对称轴.2.中心对称:如果一个函数的图像沿一个点旋转180,所得的图像能与原函数图像完全重合,则称该函数具备对称性中的中心对称,该点称为该函数的对称中心.【必记结论】1.奇函数f (x) 若在x 0 处有定义,则必有f (0) 0 ,但若不能判断奇函数 f (x) 的定义域中一定有x 0 ,则不能使用f (0) 0 ,求取参数的值.2.函数f (x) 的定义域关于原点对称,则函数F (x) f (x) f (x) 为偶函数,函数F (x) f (x) f (x) 为奇函数.3.几类函数的周期(约定a 0 )问题:① 若函数f (x) 满足:f (x a) f (x a) 或f (x a) f (x) 或f (x a) kf (x)( f (x) 0, k 0) ,或f (x a) kf (x) ( f (x) 0, k 0) ,或f (x a) 1 f (x) 或f (x a) f (x) b 等,则f (x) 的周期T 2a ;1 f (x)②若y f (x) 的图象关于直线x a , x b (a b) 对称,则函数y f (x) 是周期为2 a b 的周期函数;③若y f (x) 的图象关于(a,0) 对称,同时关于点(b,0) 对称,( b a ),则函数y f (x) 是周期为2 | b a | ;④若y f (x) 的图象关于x a 对称,同时关于点(b,0) 对称,( b a ),则函数y f (x) 是周期为4 | b a | .4.函数y f (x) 的图像的对称性①函数y f (x) 的图像关于直线x a 对称 f (a x) f (a x) f (2a x) f (x) .②函数y f (x) 的图像关于点(a,0) 对称 f (x)f (2ax) f (a x) f (a x) .③函数y f (x) 满足f (a x) f (b x) ,则y f (x) 的图像关于直线x b a2对称.④ 若函数y f (x) 对定义域中任意x 均有f (a x) f (b x)c 0 ,则函数y f (x) 的图像关于点( a b , c ) 成中心对称图形.5.高中涉及对称性问题的几个基本函数的对称轴、对称中心的问题①常数函数:既是轴对称又是中心对称,其中直线上的所有点均为它的对称中心,与该直线相垂直的直线均为它的对称轴.②一次函数:既是轴对称又是中心对称,其中直线上的所有点均为它的对称中心,与该直线相垂直的直线均为它的对称轴.③二次函数f (x) ax 2 bx c(a 0) :是轴对称,不是中心对称,其对称轴方程为x b .2a k ④反比例函数y (k 0) :既是轴对称又是中心对称,其中原点为它的对称中心,x y x 与y x 均为它的对称轴.推广:函数a (cx d ) b ad b ady ax b c ca c c 2,由函数图象的平移知识易知:函数cx d cx d c x d c dax 2 的对称中心为(, ) .(思考:如何快速作出函数y c c 2x 5 的图象?找对称中心,化分母变量的系数为正,并将分母为零点时的自变量的值代入分子,看正负,从而快速画出图形.)⑤函数y a | x b | c 的图象关于直线x b 对称.b c ⑥函数y | ax b | | ax c | (a 0) 的对称轴为xa abc ;2 2a y | ax b | | ax c | (a 0) 的对称中心为( b c , 0) .⑦函数y x a (a 0) 是奇函数,图象关于原点(0, 0) 对称.x⑧函数y Asin( x ) k 、y A cos( x ) k 的图象既是轴对称图形,也是中心对称图形,它们的对称轴在函数取得最值(最大或最小)时取到,它们的对称中心是“平衡点”.⑨三次函数f (x) ax 3 bx 2 cx d (a 0) 的图象是中心对称图形,对称中心为( b3a, f ( b )) (二阶导数为零时的自变量的取值为对称中心的横坐标,在该点的函3a 数值是对称中心的纵坐标).⑩绝对值函数:这里主要说的是y f (| x |) 和y | f (x) | 两类.前者显然是偶函数,它会关于y 轴对称;后者是把x 轴下方的图像对称到x 轴的上方,是否仍然具备对称性,这也没有一定的结论,例如y ln x 就没有对称性,而y | sin x | 却仍然是轴对称.6.两个函数图像的对称性①互为反函数的两个函数的图像关于直线y x 对称.如指数函数ya x 与对数函数y log a x 的图象关于直线y x 对称.②函数y f (a x) 与函数y f (b x) 的图像关于直线x b a对称.③函数y f (a wx) 与函数y f (b wx) 的图像关于直线x b a2w对称.【解题方法】1.定义域关于原点对称,这是函数具有奇偶性的必要不充分条件.2.函数奇偶性的判断方法:①定义法判断,步骤:1)求出函数的定义域;2)判断定义域是否关于原点对称;3)根据定义域化简函数的解析式,并求出f (x) ;4)判断f (x) f (x) 或f (x) f (x) 是否对定义域内的每一个x 恒成立(恒成立要给予证明,否则要举出反例,若在函数f (x) 的定义域内有 f (m) f (m) ,则可以断定 f (x) 不是偶函数,同样,若在函数 f (x) 的定义域内有 f (m) f (m) ,则可以断定 f (x) 不是奇函数);(1)判断分段函数的奇偶性应分段分别证明f (x) 与f (x) 的关系,只有对各段上的x 都满足相同的关系时,才能判断其奇偶性.(2)对于抽象函数奇偶性的判断,应充分利用定义,巧妙赋值,通过合理、灵活地变形配凑来判定.②函数的图像法判断(函数的图像是否关于原点对称;函数的图像是否关于y 轴对称);③函数f (x), g(x) 的公共定义域关于原点对称1)若函数f (x), g(x) 都为奇函数或都为偶函数,则函数F (x) f (x)g(x) 为偶函数;2)若函数f (x), g(x) 其中一个为奇函数,另一个为偶函数,则函数F (x) 为奇函数;f (x)g(x)3)若函数f (x), g(x) 都为奇函数,则函数F (x) f (x) g(x) 为奇函数;4)若函数f (x), g(x) 都为偶函数,则函数F (x) f (x) g(x) 为偶函数.复合函数y f [g(x)] 的奇偶性原理:内偶则偶,两奇为奇.3.已知带有字母参数的函数的表达式及奇偶性求参数:常采用待定系数法,利用f (x) f (x) 0 产生关于字母的恒等式,由系数的对等性可得知字母的值.4.如果函数f (x) 是偶函数,那么f (x) f (| x |) ,通常在求解与偶函数、单调性有关的不等式时,利用此公式进行转化所求解的不等式.5.周期性与奇偶性相结合的综合问题中,周期性起到转换自变量值的作用,奇偶性起到调节符号作用.6.对抽象函数的周期性、对称性问题的总结①当括号里面x 前面的符号一正一负时告诉我们的就是对称性,其中的对称为多少我们可以用特殊值代入来猜测,这里并不主张记结论,因为很容易与后面的结论相混淆.②而当x 前面的符号相同时告诉我们的是周期性.③当x 前面的符号相同,同时告诉我们奇偶性时我们也可以推出对称性,因为奇偶性有制造负号的能力.7.证明一个函数y f (x) 关于直线x a 对称的步骤:①设函数y f (x) 图像上的任意点(x, y) ;②找到点(x, y) 关于直线x a 的对称点(2a x, y) ;③设法证明点(2a x, y) 也在函数y f (x) 的图像上;④下结论.8.证明一个函数y f (x) 关于点(a, b) 对称的步骤:①设函数y f (x) 图像上的任意点(x, y) ;② 找到点(x, y) 关于点(a, b) 的对称点(2a x, 2b y) ;③ 设法证明点(2a x, 2b y) 也在函数y f (x) 的图像上;④下结论.9.对于证明两个函数的图像关于直线x a 对称或关于点(a, b) 对称的方法参照一个函数的证明方法进行即可.10.已知定义在R 上的周期函数f (x) ,周期为T ,函数f (x) 的一个对称中心为(a, b) 或对T T 称轴为x a ,则点(k a, b) 必是函数f (x) 的对称中心,直线x k a 必是函 2 2 数 f (x) 的对称轴(每相邻两个对称中心之间相差半周期,每相邻两条对称轴之间相差半周期,只要有有一个对称中心,根据周期就可求出所有的对称中心,只要知道一条对称轴,就可以根据周期找出所有的对称轴,但是由对称中心及周期,却不能找出对称轴,同样由对称轴及周期,也不能找到对称中心).11.若函数y f (x) 有对称中心,则函数y f (x) 的对称中心求解类型有:①若函数y 的横坐标;②若函数y 坐标;f (x) 的定义域有对称中心,则对称中心的横坐标就是定义域的对称中心f (x) 的值域有对称中心,则对称中心的纵坐标就是值域的对称中心的纵③ 若函数y f (x) 的定义域与值域都是R ,则设对称中心为(a, b) ,由f (a x) f (a x) 2b 确定参数a, b 的值即可.④上些具体函数的对称中心问题:三次函数的对称中心,可通过二阶导数为零求出,对于一些明显可以来奇函数平移得来的函数,可以借用奇函数的性质与平移方法得到函数的对称中心.注:函数y 111 的对称中心为 n , 0 .x x 1 x n 2 【易错提醒】1.判断函数的奇偶性,务必先判断函数的定义域是否关于原点对称.如函数f (x) x 2 (x 1) ,该函数是没有奇偶性,但如果没有判断函数的定义域,而直接f (x) (x) 2 x 2 f (x) ,容易得出错误的结论:f (x) x 2 (x 1) 是偶函数.2.奇函数f (x) 在x 0 处可以没有定义,如f (x) 定义,则f (0) 0 .1 ;但如果奇函数f (x) 在x 0 处有x3.周期函数f (x) 的定义域至少有一边是无界的.如:命题“ 函数f (x) sin x 在[1000 ,1000 ] 是周期函数”是错误的;命题“函数f (x) sin x 在[0, ) 是最小正周期为2 的周期函数”是正确的,该函数没有负周期;命题“函数f (x) sin x 在(, 0] 是周期为 2 的周期函数”是正确的,但该函数却没有最小正周期.4.有对称性(对称轴x a ,对称中心(a, b) )的一个或两个函数的定义域必须关于x a对称.5.在具体练习中,务必注意一个函数的对称性还是两个函数对称性,这两者是有区别的.如函数y f (x) 满足 f (2 x) f (4x) ,则函数y f (x) 的图象关于直线x 2 4 3 对称;函数y 2 x 2 4 1 对称.2f (2 x) 的图象与函数y f (x 4) 的图象则关于直线。

函数奇偶性对称性周期性知识点总结文档

函数奇偶性对称性周期性知识点总结文档

函数奇偶性对称性周期性知识点总结文档函数的奇偶性、对称性和周期性是函数图像特征的重要方面。

在数学中,研究函数的这些特性可以帮助我们更好地理解函数的行为和性质。

本文将对函数的奇偶性、对称性和周期性进行总结。

一、函数的奇偶性奇偶性是指函数关于坐标原点或者其中一点的对称性。

如果函数f(x)满足f(x)=f(-x),则称函数为偶函数;如果函数f(x)满足f(x)=-f(-x),则称函数为奇函数。

1.偶函数的特点:(1)关于y轴对称,即函数的图像关于y轴对称;(2)具有对称性质,即对于任意x,有f(x)=f(-x);(3)如果函数f(x)在定义域内可导,则偶函数的导函数也是偶函数。

2.奇函数的特点:(1)关于原点对称,即函数的图像关于原点对称;(2)具有对称性质,即对于任意x,有f(x)=-f(-x);(3)如果函数f(x)在定义域内可导,则奇函数的导函数也是奇函数。

二、函数的对称性对称性是指函数图像关于其中一直线、其中一点或者其中一中心进行对称的性质。

1.关于y轴对称:如果函数f(x)满足f(x)=f(-x),则函数关于y轴对称。

这意味着函数的图像在y轴左右对称。

2.关于x轴对称:如果函数f(x)满足f(-x)=-f(x),则函数关于x轴对称。

这意味着函数的图像在x轴上下对称。

3.关于原点对称:如果函数f(x)满足f(-x)=-f(-x),则函数关于原点对称。

这意味着函数的图像在原点对称。

三、函数的周期性周期性是指函数在一定区间内以一些特定的周期重复出现的性质。

1.周期函数:如果函数f(x)在定义域的一些区间内满足f(x+T)=f(x),其中T为正数,则称函数为周期函数,T为函数的周期。

周期函数的图像在段区间内重复出现。

2.周期函数的性质:(1)在一个周期内,函数具有相同的性质和特点;(2)相邻两个周期之间的函数值关系相同;(3)周期函数的图像在一个周期内是相似的。

四、函数的判断在实际问题中,我们根据函数的表达式或者图像来判断函数的奇偶性、对称性和周期性。

函数奇偶性对称性周期性知识点总结

函数奇偶性对称性周期性知识点总结

函数奇偶性对称性周期性知识点总结函数的奇偶性、对称性和周期性是数学中经常研究的重要性质。

它们描述了函数的特征和性质,对于理解函数的行为和解决问题都具有重要意义。

下面将分别对这三个概念进行总结。

一、函数的奇偶性1.奇函数:如果对于函数f(x),对任意的x,都有f(-x)=-f(x),那么称该函数为奇函数。

即函数在原点关于y轴对称。

奇函数的特点:-奇函数的图像关于原点(0,0)对称。

-当函数的定义域包括0时,即使x等于0,函数值仍然等于0。

常见的奇函数有:- 正弦函数sin(x)。

-奇数次幂的多项式函数,如x^3、x^5等。

2.偶函数:如果对于函数f(x),对任意的x,都有f(-x)=f(x),那么称该函数为偶函数。

即函数在原点关于x轴对称。

偶函数的特点:-偶函数的图像关于x轴对称。

-当函数的定义域包括0时,对于任意的x,f(0)=f(-x)=f(x)。

常见的偶函数有:- 余弦函数cos(x)。

-偶数次幂的多项式函数,如x^2、x^4等。

3.奇偶性的判断方法:-对于已知函数,可以通过代数运算证明是否满足奇偶性的定义。

-函数图像的轴对称性可以直接判断奇偶性。

-对于周期函数,可以利用周期性的性质判断奇偶性。

二、函数的对称性1.关于y轴对称:如果对于函数f(x),对任意的x,都有f(-x)=f(x),那么称该函数关于y轴对称。

即函数的图像左右对称。

2.关于x轴对称:如果对于函数f(x),对任意的x,都有f(-x)=-f(x),那么称该函数关于x轴对称。

即函数的图像上下对称。

3.关于原点对称:如果对于函数f(x),对任意的x,都有f(-x)=-f(x),那么称该函数关于原点对称。

即函数的图像关于原点对称。

三、函数的周期性1.周期函数:如果存在一个正实数T,对于函数f(x),对于任意的x,都有f(x+T)=f(x),那么称该函数为周期函数,T为函数的周期。

周期函数的特点:-周期函数在一个周期内的函数值是相同的。

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。

抽象函数的奇偶性、周期性和对称性

抽象函数的奇偶性、周期性和对称性

抽象函数的奇偶性、周期性和对称性一、奇偶性1、奇函数的定义:一般地,如果对于函数()f x 的定义域内任意一个x ,都有)()(x f x f -=-,那么 函数()f x 就叫做奇函数。

(1)定义域必须关于原点对称;(2)对定义中的任意一个x ,都有)()(x f x f -=-;(3)图象特征:奇函数图象关于原点对称。

(这是判断奇函数的直观方法)2、偶函数定义:一般地,如果对于函数()f x 的定义域内任意一个x ,都有)()(x f x f =-,那么函数 ()f x 就叫做偶函数。

(1)定义域必须关于原点对称;(2)对定义中的任意一个x ,都有)()(x f x f =-; (3)图象特征:偶函数图象关于y 轴对称。

(这是判断偶函数的直观方法) 二、周期性周期函数的定义: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,并不是所有周期函数都存在最小正周期。

例如,狄利克雷函数,当x 为有理数时,()f x 取1;当x 为非有理数时,()f x 取0。

(1)如果函数)(x f y =满足)()(11x T f x T f -=+且)()(22x T f x T f -=+,(1T 和2T 是不相等的常数),则)(x f y =是以为)(212T T -为周期的周期函数。

(2)如果奇函数)(x f y =满足)()(x T f x T f -=+(0≠T ),则函数)(x f y =是以T 4为周期的周期函数。

(3)如果偶函数)(x f y =满足)()(x T f x T f -=+(0≠T ),则函数)(x f y =是以T 2为周期的三、对称性1、函数图象本身的对称性(自身对称)题设:函数)(x f y =对定义域内一切x 来说,其中a 为常数,函数)(x f y =满足: (1))()(x a f x a f -=+⇔函数)(x f y =图象关于直线a x =成轴对称; (2))()2(x f x a f =-⇔函数)(x f y =的图象关于直线a x =成轴对称;(3))()(x b f x a f -=+⇔函数)(x f y =图象关于直线22)()(b a x b x a x +=-++=成轴对称; (4))(x f -=)(x f ⇔函数)(x f y =图象关于y 轴对称(偶函数); (5))(2)2(x f b x a f -=-⇔函数)(x f y =图象关于),(b a 成中心对称; (6))(x f -=—)(x f ⇔函数)(x f y =图象关于原点成中心对称(奇函数);(7)如果函数)(x f y=满足)()(11x T f x T f -=+且)()(22x T f x T f -=+,(1T 和2T 是不相等的 常数),则)(x f y =是以为)(212T T -为周期的周期函数;(8)如果奇函数)(x f y =满足)()(x T f x T f -=+(0≠T ),则函数)(x f y =是以T 4为周期(9)如果偶函数)(x f y =满足)()(x T f x T f -=+(0≠T ),则函数)(x f y =是以T 2为周期 的周期函数。

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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:对于定义域内的每一个,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,则()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:。

把个单位即按向量在其他周期的图像:。

2、奇偶函数:设①若②若。

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②③④⑤(2)轴对称:对称轴方程为:。

①关于直线②函数关于直线成轴对称。

③关于直线成轴对称。

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:“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、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)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、互为反函数与函数对称5.函数与图象关于直线对称推论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:(1)f(a+x)=f(a-x) (2)f(2a-x)=f(x) (3)f(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:(1)f(a+x)=-f(a-x)(2)f(2a-x)=-f(x)(3)f(2a+x)=-f(-x)易知,y=f(x)为偶(或奇)函数分别为性质1(或2)当a=0时的特例。

2、复合函数的奇偶性定义1、若对于定义域内的任一变量x,均有f[g(-x)]=f[g(x)],则复数函数y=f[g(x)]为偶函数。

定义2、若对于定义域内的任一变量x,均有f[g(-x)]=-f[g(x)],则复合函数y=f[g(x)]为奇函数。

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)(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、函数的周期性若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,则函数y=f(x)是周期函数,且2|a|是它的一个周期。

①f(x+a)=f(x-a) ②f(x+a)=-f(x)③f(x+a)=1/f(x) ④f(x+a)=-1/f(x)5、函数的对称性与周期性性质5 若函数y=f(x)同时关于直线x=a与x=b轴对称,则函数f(x)必为周期函数,且T=2|a-b|性质6、若函数y=f(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T=2|a-b|性质7、若函数y=f(x)既关于点(a,0)中心对称,又关于直线x=b轴对称,则函数f(x)必为周期函数,且T=4|a-b|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.(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满足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(-0.5)(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)已知是定义在实数集上的函数,且,求的值.。

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,用表示区间已知当时,求在上的解析式.解:设时,有是以2 为周期的函数,.例5.设是定义在上以2为周期的周期函数,且是偶函数,在区间上,求时,的解析式.解:当,即,又是以2为周期的周期函数,于是当,即时,4、判断函数奇偶性例6.已知的周期为4,且等式对任意均成立,判断函数的奇偶性.解:由的周期为4,得,由得,故为偶函数.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.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.解:因为展开式中前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(A)1;(B);(C);(D)0.解:依条件列出白蚁的路线立即可以发现白蚁走完六段后又回到了A点.可验证知:黑白二蚁走完六段后必回到起点,可以判断每六段是一个周期.1990=6,因此原问题就转化为考虑黑白二蚁走完四段后的位置,不难计算出在走完四段后黑蚁在点,白蚁在C点,故所求距离是例题与应用例1:f(x) 是R上的奇函数f(x)=- f(x+4) ,x∈[0,2]时f(x)=x,求f(2007) 的值例2:已知f(x)是定义在R上的函数,且满足f(x+2)[1-f(x)]=1+f(x),f(1)=2,求f(2009) 的值。

故f(2009)= f(251×8+1)=f(1)=2例3:已知f(x)是定义在R上的偶函数,f(x)= f(4-x),且当时,f(x)=-2x+1,则当时求f(x)的解析式例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.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故f(x+10)=f(x) ∴f(10)=f(0)=0 又f(4)=f(0)=0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、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。

(2001年理工类第22题)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)=()。

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