函数对称性、周期性基本知识及习题分析

函数的对称性和奇偶性函数 函数对称性、周期性基本知识及习题分析 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

y?f(x)，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

f(x?T)?f(x)都成立，那么就把函数y?f(x)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

奇函数关于（0，0）对称，奇函数有关系式

上述关系式是否可以进行拓展？答案是肯定的 探讨：（1）函数

f(?x)?f(x)

f(x)?f(?x)?0

y?f(x)关于x?a对称?f(a?x)?f(a?x)

f(a?x)?f(a?x)也可以写成f(x)?f(2a?x) 或 f(?x)?f(2a?x)

y?f(x)上，通过f(x)?f(2a?x)可知，y1?f(x1)?f(2a?x1)，

简证：设点(x1,y1)在

即点(2a?x1,y1)也在y 若写成： （2）函数

?f(x)上，而点(x1,y1)与点(2a?x1,y1)关于x=a对称。得证。

(a?x)?(b?x)a?b? 对称

22f(a?x)?f(b?x)，函数y?f(x)关于直线x?y?f(x)关于点(a,b)对称?f(a?x)?f(a?x)?2b

上述关系也可以写成f(2a? 简证：设点(x1,y1)在

x)?f(?x)?2b 或 f(2a?x)?f(x)?2b

，通过

y?f(x)上，即y1?f(x1)，所以

f(2a?x)?f(x)?2b可知，

，所以点

f(2a?x1)?f(x1)?2bf(2a?x1)?2b?f(x1)?2b?y1(2a?x1,2b?y1)也在y?f(x)上，而点(2a?x1,2b?y1)与(x1,y1)关于(a,b)对称。得

证。

若写成：

（3）函数

f(a?x)?f(b?x)?c，函数y?f(x)关于点(a?bc,) 对称 22y

y?f(x)关于点y?b对称:假设函数关于y?b对称，即关于任一个x值，都有两个

值与其对应，显然这不符合函数的定义，故函数自身不可能关于有可能会出现关于

4、 周期性： （1）函数

y?b对称。但在曲线c(x,y)=0，则

y?b对称，比如圆c(x,y)?x2?y2?4?0它会关于y=0对称。

y?f(x)满足如下关系系，则f(x)的周期为2T

A、

f(x?T)??f(x) B、f(x?T)?11 或f(x?T)??f(x)f(x) C、

T1?f(x)T1?f(x)f(x?)?或f(x?)?（等式右边加负号亦成立）

21?f(x)21?f(x) D、其他情形 （2）函数

y?f(x)满足

f(a?x)?f(a?x)且

f(b?x)?f(b?x)，则可推出

即可

f(x)?f(2a?x)?f[b?(2a?x?b)]?f[b?(2a?x?b)]?f[x?2(b?a)]以得到

即可以得到“如果函数在定义域内关于垂直于x轴两条直线对称，y?f(x)的周期为2(b-a)，

则函数一定是周期函数”

（3）如果奇函数满足

f(x?T)??f(x)则可以推出其周期是

2T，且可以推出对称轴为

x?上TT?2kT(k?z)，根据f(x)?f(x?2T)可以找出其对称中心为(kT，0)(k?z)（以2?0）

如果偶函数满足

f(x?T)??f(x)则亦可以推出周期是

2T，且可以推出对称中心为

(T?2kT,0)(k?z)，根据f(x)?f(x?2T)可以推出对称轴为x?T?2kT(k?z) （以2?0）

上T （4）如果奇函数

y?f(x)满足f(T?x)?f(T?x)（T?0），则函数y?f(x)是以4T为周

y?f(x)满足f(T?x)?f(T?x)（T?0），则函数y?f(x)期的周期性函数。如果偶函数

是以2T为周期的周期性函数。

定理3：若函数

f?x?在

R上满足

f(a?x)?f?a?x?，且f(b?x)?f?b?x?（其中

a?b），则函数y?f?x?以2?a?b?为周期.

定理4：若函数

f?x?在

R上满足

f(a?x)??f?a?x?，且f(b?x)??f?b?x?（其中

a?b），则函数y?f?x?以2?a?b?为周期.

且f(b?x)??f?b?x?（其中a?b），f?x?在R上满足f(a?x)?f?a?x?，

定理5：若函数则函数

y?f?x?以4?a?b?为周期.

y?f(x)与y??f(x)关于X轴对称。

换种说法：

二、 两个函数的图象对称性

1、

y?f(x)与y?g(x)若满足f(x)??g(x)，即它们关于y?0对称。

2、

y?f(x)与y?f(?x)关于Y轴对称。

换种说法：

y?f(x)与y?g(x)若满足f(x)?g(?x)，即它们关于x?0对称。

3、

y?f(x)与y?f(2a?x)关于直线x?a对称。

换种说法：

y?f(x)与y?g(x)若满足f(x)?g(2a?x)，即它们关于x?a对称。

4、

y?f(x)与y?2a?f(x)关于直线y?a对称。

换种说法：5、

y?f(x)与y?g(x)若满足f(x)?g(x)?2a，即它们关于y?a对称。

y?f(x)与y?2b?f(2a?x)关于点(a,b)对称。

换种说法：

y?f(x)与y?g(x)若满足f(x)?g(2a?x)?2b，即它们关于点(a,b)对称。

a?b对称。 26、

y?f(a?x)与y?(x?b)关于直线x?7、 函数的轴对称：

定理1：如果函数称.

y?f?x?满足f?a?x??f?b?x?，则函数y?f?x?的图象关于直线x?a?b对

2推论1：如果函数

y?f?x?满足f?a?x??f?a?x?，则函数y?f?x?的图象关于直线x?a对称. y?f?x?满足f?x??f??x?，则函数y?f?x?的图象关于直线x?0（y轴）对称.

推论2：如果函数

特别地，推论2就是偶函数的定义和性质.它是上述定理1的简化.

8、 函数的点对称：

定理2：如果函数称.

y?f?x?满足f?a?x??f?a?x??2b，则函数y?f?x?的图象关于点?a,b?对

推论3：如果函数

y?f?x?满足f?a?x??f?a?x??0，则函数y?f?x?的图象关于点?a,0?对称.

推论4：如果函数

y?f?x?满足f?x??f??x??0，则函数y?f?x?的图象关于原点?0,0?对称.特别地，

推论4就是奇函数的定义和性质.它是上述定理2的简化. 三、试题

1．已知定义为R的函数

f?x?满足f??x???f?x?4?，且函数f?x?在区间?2,???上单调递增.如果

x1?2?x2，且x1?x2?4，则f?x1??f?x2?的值（A ）.

A．恒小于0 B．恒大于0 C．可能为0 D．可正可负.

分析：

f??x???f?x?4?形似周期函数f?x??f?x?4?，但事实上不是，不过我们可以取特殊值代入，通

x?2代替x，使f??x???f?x?4?变形为

过适当描点作出它的图象来了解其性质.或者，先用

f?2?x???f?x?2?.它的特征就是推论3.因此图象关于点?2,0?对称.f?x?在区间?2,???上单调递增，在

区间

???,2?上也单调递增.我们可以把该函数想象成是奇函数向右平移了两个单位.

?2?x2?4?x1，且函数在?2,???上单调递增，所以 f?x2??f?4?x1?，又由f??x???f?x?4?，

有

f(4?x1)?f???x1?4???f?x1?4?4???f?x1?，

?f?x1??f?x2??f?x1??f?4?x1??f?x1??f?x1??0.选A.

当然，如果已经作出大致图象后，用特殊值代人也可猜想出答案为A.

2：在R上定义的函数

f(x)是偶函数，且f(x)?f(2?x).若f(x)在区间[1,2]上是减函数，则f(x)( B )

A.在区间[?2,?1]上是增函数，在区间[3,4]上是减函数 B.在区间[?2,?1]上是增函数，在区间[3,4]上是减函数 C.在区间[?2,?1]D.在区间[?2,?1]分析：由

上是减函数，在区间[3,4]上是减函数，在区间[3,4]上是增函数 上是增函数

f(x)?f(2?x)可知f(x)图象关于x?1对称，即推论1f(x)为偶函数图象关于x?0对称，可得到f(x)为周期函

f(x)在区间[1,2]上是减函数，可得如右f(x)的应用.又因为

数且最小正周期为2，结合草图.故选B

3.定义在R上的函数

f(x)既是奇函数，又是周期函数，T是它的一个正周期.若将方程

f(x)?0在闭区间

??T,T?上的根的个数记为n，则n可能为（ D ）

A.0

分析：

B.1

C.3

D.5

TTTTf(T)?f(?T)?0，f(?)??f()?f(??T)?f()，

2222TT∴f(?)?f()?0，则n可能为5，选D.

224．已知函数值.

f?x?的图象关于直线x?2和x?4都对称，且当0?x?1时，f?x??x.求f?19.5?的

分析：由推论1可知，同样，

f?x?的图象关于直线x?2对称，即f?2?x??f?2?x?，

f?x?满足f?4?x??f?4?x?，现由上述的定理3知f?x?是以4为周期的函数.

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/x7kf.html