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一轮复习
【高考伴学行】第11讲-函数的对称性与周期性(原卷版+解析版)-2022年高三数学大一轮复习教案(上海专用)
文档属性
名称
【高考伴学行】第11讲-函数的对称性与周期性(原卷版+解析版)-2022年高三数学大一轮复习教案(上海专用)
格式
zip
文件大小
3.7MB
资源类型
试卷
版本资源
通用版
科目
数学
更新时间
2021-11-09 11:31:25
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文档简介
中小学教育资源及组卷应用平台
第11讲-函数的对称性与周期性(解析版)
学习目标: 1.理解函数的周期性和对称性的含义;2.了解函数周期性和对称性的常见结论;3.会运用函数的周期性和对称性处理各类函数问题。
教学内容
1.设奇函数f(x)的定义域为[-5,5],若当x∈[0,5]时,f(x)的图象如图所示,则不等式f(x)<0的解集为________.21教育网
答案 (-2,0)∪(2,5]
解析 由图象可知,当0
0;当2
0.21·cn·jy·com
综上,f(x)<0的解集为(-2,0)∪(2,5].
2.函数f(x)=(x+1)是________函数.(填“奇”“偶”或“非奇非偶”)
答案 非奇非偶
解析 f(x)的定义域为(-∞,-1)∪[1,+∞)不关于原点对称.
故f(x)为非奇非偶函数.
( http: / / www.21cnjy.com / )
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知识点一:函数的周期性
知识梳理
1、周期函数的定义
一般地,对于函数,如果存在一个非零常数T,使得当x取定义域内的每一个值时,都有,那么函数就叫做周期函数,非零常数T叫做这个函数的一个周期。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。【来源:21cnj*y.co*m】
显然,若T是函数的周期,则也是的周期。如无特别说明,我们后面一般所说的周期是指函数的最小正周期。【出处:21教育名师】
说明:周期函数不一定都有最小正周期。
2、关于函数周期性的一些常见结论
1.若,则是周期函数,是它的一个周期;
2.的周期为的周期为;
3.对于非零常数,若函数满足,则函数的一个周期为.
4.对于非零常数,若函数满足,则函数的一个周期为.
5.对于非零常数,若函数满足,则函数的一个周期为.
6. 对于非零常数,若函数满足,则的一个周期为.
若函数满足,则的一个周期为.
若函数满足,则的一个周期为.
若函数满足,则的一个周期为.
7. 对于非零常数,若函数满足,则的一个周期为.
例题精讲
题型一:利用周期性求函数值
例1.已知定义在R上的奇函数满足,则的值为 ( )
A、-1 B、0 C、1 D、2【来源:21·世纪·教育·网】
【答案】B
解析:因为f(x+2)=-f(x),所以f(x+4)=-f(x+2)=f(x),得出周期是4,即f(6)=f(2)=f(-2)【版权所有:21教育】
又因为函数是奇函数,f(2)=f(-2)=-f(2),所以f(2)=0,即f(6)=0.
例2.已知奇函数满足的值为 .
【答案】
【解析】
题型二:利用周期性求解析式
例3.设奇函数的定义域为,且,当时,,求在上的表达式.
【答案】
解析:由,可得原函数的周期为4,再结合奇偶性,可把自变量的范围转化到(4,6)上,再结合奇偶性,可得所求解析式为。
题型三:类周期函数
例4:已知函数f(x)对任意x∈R,都有f(x+2π)=f(x),当x∈(0,π)时,f(x)=2sin ,则f 等于( )
A. B. C.1 D.
答案 C
解析 因为f(x+2π)=f(x),所以f(x)的周期为2π.
所以f =f =f =f ,
又因为当x∈(0,π)时,f(x)=2sin ,
所以f =2sin =1.
例5:已知定义在R上的函数f(x)满足f ( http: / / www.21cnjy.com )(x)=-f(x+2),当x∈(0,2]时,f(x)=2x+log2x,则f(2 020)等于( )
A.5 B. C.2 D.-5
答案 D
解析 ∵f(x)=-f(x+2),
∴f(x)的周期为4,f(2 020)=f(0)=-f(2)=-(22+log22)=-5.
巩固练习
1、已知函数f(x)=是奇函数.
(1)求实数m的值;
(2)若函数f(x)在区间[-1,a-2]上单调递增,求实数a的取值范围.
解析:
解 (1)设x<0,则-x>0,
所以f(-x)=-(-x)2+2(-x)=-x2-2x.
又f(x)为奇函数,所以f(-x)=-f(x),
于是当x<0时,f(x)=x2+2x=x2+mx,所以m=2.
(2)要使f(x)在[-1,a-2]上单调递增,结合f(x)的图象(如图所示)知所以1
故实数a的取值范围是(1,3].
2、设f(x)是定义在R上的奇函数,且对任意实数x,恒有f(x+2)=-f(x).当x∈[0,2]时,f(x)=2x-x2.21cnjy.com
(1)求证:f(x)是周期函数;
(2)当x∈[2,4]时,求f(x)的解析式.
解析:(1)证明 ∵f(x+2)=-f(x),
∴f(x+4)=-f(x+2)=f(x).
∴f(x)是周期为4的周期函数.
(2)解 ∵x∈[2,4],∴-x∈[-4,-2],
∴4-x∈[0,2],
∴f(4-x)=2(4-x)-(4-x)2=-x2+6x-8.
∵f(4-x)=f(-x)=-f(x),
∴-f(x)=-x2+6x-8,
即当x∈[2,4]时,f(x)=x2-6x+8.
3、设定义在R上的函数f ( http: / / www.21cnjy.com )(x)满足f(x+3)=f(x),且当x∈[0,3)时,f(x)=2x-x2+1,则f(0)+f(1)+f(2)+…+f(2 021)=________.
答案 2 696
解析 ∵f(x+3)=f(x),∴T=3,
又x∈[0,3)时,f(x)=2x-x2+1,
∴f(0)=1,f(1)=2,f(2)=1,
∴f(0)+f(1)+f(2)=1+2+1=4,
∴f(0)+f(1)+f(2)+…+f(2 021)
=674×4=2 696.
知识点二:函数的对称性
知识梳理
一、对称性的概念及常见函数的对称性
1、对称性的概念
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 ( http: / / www.21cnjy.com )个点旋转180度,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。
2、常见函数的对称性(所有函数自变量可取有意义的所有值)
⑴常数函数;⑵一次函数;⑶二次函数;⑷反比例函数;⑸幂函数;⑹正弦函数;⑺余弦函数;⑻正切函数;⑼正弦型函数;⑽耐克函数;⑾绝对值函数:这里主要说的是和两类。前者显然是偶函数,它会关于轴对称;后者是把轴下方的图像对称到轴的上方,是否仍然具备对称性,这也没
有一定的结论,例如就没有对称性,而却仍然是轴对称。⑿形如的图像是双曲线,其两渐近线分别直线(由分母为零确定)和直线(由分子、分母中的系数确定),对称中心是点。
二、抽象函数的对称性
【此类问题涉及到了函数图象的两种对称性,一种是同一函数自身的对称性,我们称其为自对称;另一种是两个函数之间的对称性 ,我们称其为互对称。】
1、函数图象本身的对称性(自对称问题)
(1)轴对称
①的图象关于直线对称
② 的图象关于直线对称.
特别地,函数的图像关于轴对称的充要条件是.
(2)中心对称
①的图象关于点对称
。
② 的图象关于点对称.
特别地,函数的图像关于原点对称的充要条件是.
2、两个函数图像的对称性(互对称问题)
(1)函数与图象关于直线对称。
(2)函数与图象关于直线对称
(3)函数与图象关于直线对称
(4)函数与图象关于直线对称即直线对称(注意不是 )
(5)函数与图象关于轴对称。
(6)函数与图象关于轴对称。
(7)函数与图象关于直线成轴对称。
(8)函数与图象关于直线成轴对称。
(9)函数与的图像关于直线对称。
(10)函数与的图像关于直线对称。
(11)函数有反函数,则和的图像关于直线对称。
(12)函数与的图像关于点成中心对称。特别地,函数与图象关于原点对称。
例题精讲
例1.已知函数定义域为,且对于任意实数满足,当时,,则 .
【答案】144
解析:由,得f(x)对称轴为x=2 ,故f(1)=f(3),当时,,所以f(1)=1+2+4+5=12,所以f(3)=12,故144。
例2.已知函数图象的对称中心是,则 .
【答案】3
解析:该函数的图像就是把f(x)=1/x的图像向右平移a+1个单位,再向上平移1个单位,
f(x)=1/x的图像对称中心是(0,0),所以此函数对称中心是(a+1,1)也就是(4,1),所以a+1=4,a=3。www.21-cn-jy.com
例3.已知函数,则该函数的对称轴方程为 .
【答案】x=1
解析:此题较简单,首先化简函数,然后根据f(x)=f(-x+2),即可得出答案x=1
例4.已知函数,函数与的图像关于轴对称,求函数在区间上的最值.
【答案】最大值为15,最小值为9.
【解析】由题意,由此可以得出在区间上单调递减,故最大值为,最小值为.
例5. 设,函数的图像与函数的图像关于点对称.求函数的解析式.
【答案】
【解析】设点是函数图像上任意一点,关于点对称的点为,则,,于是,,因为在函数的图像上,所以,即,,所以(或).2·1·c·n·j·y
巩固练习
1、已知函数f(x)的定义域为R,对任意x都有f(2+x)=f(2-x),且f(-x)=f(x),则下列结论不正确的是( )
A.f(x)的图象关于直线x=2对称
B.f(x)的图象关于点(2,0)对称
C.f(x)的周期为4
D.y=f(x+4)为偶函数
答案 B
解析 ∵f(2+x)=f(2-x),则f(x)的图象关于直线x=2对称,故A正确,B错误;
∵函数f(x)的图象关于直线x=2对称,则f(-x)=f(x+4),又f(-x)=f(x),∴f(x+4)=f(x),∴T=4,故C正确;
∵T=4且f(x)为偶函数,故y=f(x+4)为偶函数,故D正确.
2、已知函数f(x)的定义域为R,当x∈[-2,2]时,f(x)单调递减,且函数y=f(x+2)为偶函数,则下列结论正确的是( )21世纪教育网版权所有
A.f(π)
B.f(π)
C.f()
D.f()
答案 C
解析 ∵y=f(x+2)为偶函数,
∴f(-x+2)=f(x+2),
∴f(3)=f(1),f(π)=f(4-π).
∵0<4-π<1<,
当x∈[-2,2]时,f(x)单调递减,
∴f(4-π)>f(1)>f(),
∴f()
3、已知函数f(x)的定义 ( http: / / www.21cnjy.com )域为R,且f(x)为奇函数,其图象关于直线x=2对称.当x∈[0,4]时,f(x)=x2-4x,则f(2 022)=________.www-2-1-cnjy-com
答案 4
解析 ∵f(x)的图象关于直线x=2对称,
∴f(-x)=f(x+4),
又f(x)为奇函数,
∴f(-x)=-f(x),
故f(x+4)=-f(x),∴T=8,
又∵2 022=252×8+6,
∴f(2 022)=f(6)=f(-2)=-f(2)=-(4-8)=4.
知识点三:函数的周期性和对称性综合
知识梳理
1、常见周期函数的函数方程:
(1)函数值之和定值型,即函数
对于定义域中任意满足,则有,故函数的周期是
特例:,则是以为周期的周期函数;
(2)两个函数值之积定值型,即倒数或负倒数型
若,则得,所以函数的周期是
(3)分式型,即函数满足
由得,进而得
,由前面的结论得的周期是
特例:
,则是以为周期的周期函数.
,则是以为周期的周期函数.
,则是以为周期的周期函数.
2、函数的对称性与周期性之间的联系:双对称性函数的周期性
具有多重对称性的函数必具有周 ( http: / / www.21cnjy.com )期性。即,如果一个函数有两条对称轴(或一条对称轴和一个对称中心、或两个纵坐标相同的对称中心),则该函数必为周期函数。21*cnjy*com
相关结论如下:
结论1:两线对称型:如果定义在上的函数有两条对称轴、,即,且,那么是周期函数,其中一个周期
结论2:两点对称型:如果函数同时关于两点、()成中心对称,即和,那么是周期函数,其中一个周期
结论3:一线一点对称型:如果函数的图像关于点()成中心对称,且关于直线()成轴对称,那么是周期函数,其中一个周期
下面给出结论3的证明:
证明:
推论1:如果偶函数的图像关于直线()对称,那么是周期函数,其中一个周期
推论2:如果偶函数的图像关于直线()对称,那么是周期函数,其中一个周期
推论3:如果奇函数的图像关于直线()对称,那么是周期函数,其中一个周期
推论4:如果奇函数关于点()成中心对称,那么是周期函数,其中一个周期
例题精讲
例1.设函数在上满足,,且在闭区间[0,7]上,只有.
(1)试判断函数的奇偶性;
(2)试求方程=0在闭区间[-2020,2020]上的根的个数,并证明你的结论.
【答案】(1)非奇非偶函数;(2)808个
【解析】由,得函数的对称轴为,
从而知函数不是奇函数,
由
,从而知函数的周期为
又,故函数是非奇非偶函数;
(II)由
例2.若函数在上是奇函数,且在上是增函数,且.
①求的周期;
②证明的图象关于点中心对称;关于直线轴对称, ;
③讨论在上的单调性;
【解析】①由已知,故周期.
②设是图象上任意一点,则,且关于点对称的点为.P关于直线对称的点为
∵,∴点在图象上,图象关于点对称.
又是奇函数,
∴
∴点在图象上,图象关于直线对称.
③设,则,
∵在上递增, ∴……(*)
又 ∴, .
所以: ,在上是减函数.
例3.若定义在实数集上的奇函数的图像关于直线对称,且当时,,则方程在区间内的所有实根之和为________. 21·世纪*教育网
【答案】
【解析】易知数为周期函数,且周期为4,则由对称关系知:
例4. 已知集合是满足下列性质的函数的全体:存在实数、,对于定义域内的任意,均有成立,称数对为函数的“伴随数对”;21教育名师原创作品
(1)判断函数是否属于集合,并说明理由;
(2)若函数,求满足条件的函数的所有“伴随数对”;
(3)若、都是函数的“伴随数对”,当时,;
当时,,求当时,函数的解析式和零点;
【解析】(1)由及得,……1分
即对于任意的实数均成立……2分
需满足条件,……3分解得,故,存在,
所以.……4分
(2)由得,……5分
所以
(其中为辅助角)……6分
上式对任意的R都成立,只有
即,由于(当且仅当时,等号成立)
所以,又因为,故 ……7分
其中时,, ,;……8分
时,,,。……9分
故函数的“伴随数对”为和,……10分
(3)因为和都是函数的“伴随数对”,
所以且,于是
故函数是以为周期的函数……12分
若,则,此时;
当,则,此时;
当,则,此时
所以……14分,故…16分,
当时,函数的零点分别为……18分.
巩固练习
1.已知函数是以为周期的偶函数,当时,,令函数,则的反函数为______________________.2-1-c-n-j-y
【答案】
【解析】
,且值域为,所以的反函数为
2.记函数的定义域为. 如果存在实数、使得对任意满足且的恒成立,则称为函数.
(1)设函数,试判断是否为函数,并说明理由;
(2)设函数,其中常数,证明:是函数;
(3)若是定义在上的函数,且函数的图象关于直线(为常数)对称,试判断是否为周期函数?并证明你的结论.
【解析】(1)是函数
理由如下:的定义域为,
只需证明存在实数,使得对任意恒成立.
由,得,即.
所以对任意恒成立. 即
从而存在,使对任意恒成立.
所以是函数.
(2)记的定义域为,只需证明存在实数,使得当且时,
恒成立,即恒成立.
所以,
化简得,.
所以,.因为,可得,,
即存在实数,满足条件,从而是函数.
(3)函数的图象关于直线(为常数)对称,
所以 (1),
又因为 (2), 所以当时,
由(1 )
由(2) (3)
所以
(取由(3)得)
再利用(3)式,.
所以为周期函数,其一个周期为.
当时,即,又,
所以为常数.
所以函数为常数函数,
,是一个周期函数.
综上,函数为周期函数。
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1.已知函数是定义在R上的偶函数,且对任意,都有,当的时候,,在区间上的反函数为,则______. 21*cnjy*com
【答案】.
【解析】当时,;当时,根据偶函数的性质,;根据反函数相关性质,即,解得,所以.
2.若函数,则的值为______.
【答案】-1
【解析】
3.已知定义在上的奇函数满足,且当时,;若对于任意,都有,则实数的取值范围是______.
【答案】
【解析】∵在R上是奇函数,
∴周期为4,图像如图所示,
∴对于任意,
分离参数得,恒成立
∴,
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4.设函数的定义域为D,如果存在非零常数T,对于任意x∈D,都有,则称函数是“似周期函数”,非零常数T为函数的“似周期”.现有下面四个关于“似周期函数”的命题:
① 如果“似周期函数”的“似周期”为﹣1,那么它是周期为2的周期函数;
② 函数是“似周期函数”;
③ 函数是“似周期函数”;
④ 如果函数是“似周期函数”,那么“”.
其中是真命题的序号是 .(写出所有满足条件的命题序号)
【答案】①③④.
【解析】命题①:由题意得,,所以,所以周期为2,成立;
命题②:得不到定值,命题不成立
命题③:,作函数和函数的图像会发现有交
点,即有解,所以函数是“似周期函数”,命题成立;
命题④:,即对任意恒成立,所以。当时,则;当时,则.综上,,,命题成立.
5. 定义在上的函数满足:对任意的实数,存在非零常数,都有成立.
(1)若函数,求实数和的值;
(2)当时,若,,求函数在闭区间上的值域;
(3)设函数的值域为,证明:函数为周期函数.
【答案】(1)由得,对恒成立,
即对恒成立,则,
即.
(2)当时,,
当时,即,
由得,则,
当时,即,
由得,则,
当时,即,
由得,
综上得函数在闭区间上的值域为.
(3)(证法一)由函数的值域为得,的取值集合也为,
当时,,则,即.
由得,
则函数是以为周期的函数.
当时,,则,即.
即,则函数是以为周期的函数.
故满足条件的函数为周期函数.
(证法二)由函数的值域为得,必存在,使得,
当时,对,有,
对,有,则不可能;
当时,即,,
由的值域为得,必存在,使得,
仿上证法同样得也不可能,则必有 ,以下同证法一.
6. 已知函数定义域为,对于任意恒有;
(1)若,求的值;
(2)若时,,求函数的解析式及值域;
(3)若时,,求在区间上的最大值与最小值.
【答案】1)且
2)
时,,
时,,
时,,
得:,
值域为
3)
当时,得:当时,
当时,,
当,为奇数时,
当,为偶数时,
综上:时,在上最大值为0,最小值为 ;
,为偶数时,在上最大值为,最小值为;
,为奇数时,在上最大值为,最小值为.
( http: / / www.21cnjy.com / )
笔耕不辍
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第11讲-函数的对称性与周期性(原卷版)
学习目标: 1.理解函数的周期性和对称性的含义;2.了解函数周期性和对称性的常见结论;3.会运用函数的周期性和对称性处理各类函数问题。
教学内容
1.设奇函数f(x)的定义域为[-5,5],若当x∈[0,5]时,f(x)的图象如图所示,则不等式f(x)<0的解集为________.21cnjy.com
2.函数f(x)=(x+1)是________函数.(填“奇”“偶”或“非奇非偶”)
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知识点一:函数的周期性
知识梳理
1、周期函数的定义
一般地,对于函数,如果存在一个非零常数T,使得当x取定义域内的每一个值时,都有,那么函数就叫做周期函数,非零常数T叫做这个函数的一个周期。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。21·cn·jy·com
显然,若T是函数的周期,则也是的周期。如无特别说明,我们后面一般所说的周期是指函数的最小正周期。www.21-cn-jy.com
说明:周期函数不一定都有最小正周期。
2、关于函数周期性的一些常见结论
1.若,则是周期函数,是它的一个周期;
2.的周期为的周期为;
3.对于非零常数,若函数满足,则函数的一个周期为.
4.对于非零常数,若函数满足,则函数的一个周期为.
5.对于非零常数,若函数满足,则函数的一个周期为.
6. 对于非零常数,若函数满足,则的一个周期为.
若函数满足,则的一个周期为.
若函数满足,则的一个周期为.
若函数满足,则的一个周期为.
7. 对于非零常数,若函数满足,则的一个周期为.
例题精讲
题型一:利用周期性求函数值
例1.已知定义在R上的奇函数满足,则的值为 ( )
A、-1 B、0 C、1 D、221·世纪*教育网
例2.已知奇函数满足的值为 .
题型二:利用周期性求解析式
例3.设奇函数的定义域为,且,当时,,求在上的表达式.
题型三:类周期函数
例4:已知函数f(x)对任意x∈R,都有f(x+2π)=f(x),当x∈(0,π)时,f(x)=2sin ,则f 等于( )【来源:21·世纪·教育·网】
A. B. C.1 D.
例5:已知定义在R上的函数f(x ( http: / / www.21cnjy.com ))满足f(x)=-f(x+2),当x∈(0,2]时,f(x)=2x+log2x,则f(2 020)等于( )21*cnjy*com
A.5 B. C.2 D.-5
巩固练习
1、已知函数f(x)=是奇函数.
(1)求实数m的值;
(2)若函数f(x)在区间[-1,a-2]上单调递增,求实数a的取值范围.
2、设f(x)是定义在R上的奇函数,且对任意实数x,恒有f(x+2)=-f(x).当x∈[0,2]时,f(x)=2x-x2.21世纪教育网版权所有
(1)求证:f(x)是周期函数;
(2)当x∈[2,4]时,求f(x)的解析式.
3、设定义在R上的函数f(x)满足f(x ( http: / / www.21cnjy.com )+3)=f(x),且当x∈[0,3)时,f(x)=2x-x2+1,则f(0)+f(1)+f(2)+…+f(2 021)=________.2·1·c·n·j·y
知识点二:函数的对称性
知识梳理
一、对称性的概念及常见函数的对称性
1、对称性的概念
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。 【版权所有:21教育】
②中心对称:如果一个函数的图像沿一个 ( http: / / www.21cnjy.com )点旋转180度,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。
2、常见函数的对称性(所有函数自变量可取有意义的所有值)
⑴常数函数;⑵一次函数;⑶二次函数;⑷反比例函数;⑸幂函数;⑹正弦函数;⑺余弦函数;⑻正切函数;⑼正弦型函数;⑽耐克函数;⑾绝对值函数:这里主要说的是和两类。前者显然是偶函数,它会关于轴对称;后者是把轴下方的图像对称到轴的上方,是否仍然具备对称性,这也没
有一定的结论,例如就没有对称性,而却仍然是轴对称。⑿形如的图像是双曲线,其两渐近线分别直线(由分母为零确定)和直线(由分子、分母中的系数确定),对称中心是点。
二、抽象函数的对称性
【此类问题涉及到了函数图象的两种对称性,一种是同一函数自身的对称性,我们称其为自对称;另一种是两个函数之间的对称性 ,我们称其为互对称。】21教育名师原创作品
1、函数图象本身的对称性(自对称问题)
(1)轴对称
①的图象关于直线对称
② 的图象关于直线对称.
特别地,函数的图像关于轴对称的充要条件是.
(2)中心对称
①的图象关于点对称
。
② 的图象关于点对称.
特别地,函数的图像关于原点对称的充要条件是.
2、两个函数图像的对称性(互对称问题)
(1)函数与图象关于直线对称。
(2)函数与图象关于直线对称
(3)函数与图象关于直线对称
(4)函数与图象关于直线对称即直线对称(注意不是 )
(5)函数与图象关于轴对称。
(6)函数与图象关于轴对称。
(7)函数与图象关于直线成轴对称。
(8)函数与图象关于直线成轴对称。
(9)函数与的图像关于直线对称。
(10)函数与的图像关于直线对称。
(11)函数有反函数,则和的图像关于直线对称。
(12)函数与的图像关于点成中心对称。特别地,函数与图象关于原点对称。
例题精讲
例1.已知函数定义域为,且对于任意实数满足,当时,,则 .
例2.已知函数图象的对称中心是,则 .
例3.已知函数,则该函数的对称轴方程为 .
例4.已知函数,函数与的图像关于轴对称,求函数在区间上的最值.
例5. 设,函数的图像与函数的图像关于点对称.求函数的解析式.
巩固练习
1、已知函数f(x)的定义域为R,对任意x都有f(2+x)=f(2-x),且f(-x)=f(x),则下列结论不正确的是( )21教育网
A.f(x)的图象关于直线x=2对称
B.f(x)的图象关于点(2,0)对称
C.f(x)的周期为4
D.y=f(x+4)为偶函数
2、已知函数f(x)的定义域为R,当x∈[-2,2]时,f(x)单调递减,且函数y=f(x+2)为偶函数,则下列结论正确的是( )【来源:21cnj*y.co*m】
A.f(π)
B.f(π)
C.f()
D.f()
3、已知函数f(x)的定义域 ( http: / / www.21cnjy.com )为R,且f(x)为奇函数,其图象关于直线x=2对称.当x∈[0,4]时,f(x)=x2-4x,则f(2 022)=________.【出处:21教育名师】
知识点三:函数的周期性和对称性综合
知识梳理
1、常见周期函数的函数方程:
(1)函数值之和定值型,即函数
对于定义域中任意满足,则有,故函数的周期是
特例:,则是以为周期的周期函数;
(2)两个函数值之积定值型,即倒数或负倒数型
若,则得,所以函数的周期是
(3)分式型,即函数满足
由得,进而得
,由前面的结论得的周期是
特例:
,则是以为周期的周期函数.
,则是以为周期的周期函数.
,则是以为周期的周期函数.
2、函数的对称性与周期性之间的联系:双对称性函数的周期性
具有多重对称性的函数必具有周期性。 ( http: / / www.21cnjy.com )即,如果一个函数有两条对称轴(或一条对称轴和一个对称中心、或两个纵坐标相同的对称中心),则该函数必为周期函数。
相关结论如下:
结论1:两线对称型:如果定义在上的函数有两条对称轴、,即,且,那么是周期函数,其中一个周期
结论2:两点对称型:如果函数同时关于两点、()成中心对称,即和,那么是周期函数,其中一个周期
结论3:一线一点对称型:如果函数的图像关于点()成中心对称,且关于直线()成轴对称,那么是周期函数,其中一个周期
下面给出结论3的证明:
证明:
推论1:如果偶函数的图像关于直线()对称,那么是周期函数,其中一个周期
推论2:如果偶函数的图像关于直线()对称,那么是周期函数,其中一个周期
推论3:如果奇函数的图像关于直线()对称,那么是周期函数,其中一个周期
推论4:如果奇函数关于点()成中心对称,那么是周期函数,其中一个周期
例题精讲
例1.设函数在上满足,,且在闭区间[0,7]上,只有.
(1)试判断函数的奇偶性;
(2)试求方程=0在闭区间[-2020,2020]上的根的个数,并证明你的结论.
例2.若函数在上是奇函数,且在上是增函数,且.
①求的周期;
②证明的图象关于点中心对称;关于直线轴对称, ;
③讨论在上的单调性;
例3.若定义在实数集上的奇函数的图像关于直线对称,且当时,,则方程在区间内的所有实根之和为________. www-2-1-cnjy-com
例4. 已知集合是满足下列性质的函数的全体:存在实数、,对于定义域内的任意,均有成立,称数对为函数的“伴随数对”;2-1-c-n-j-y
(1)判断函数是否属于集合,并说明理由;
(2)若函数,求满足条件的函数的所有“伴随数对”;
(3)若、都是函数的“伴随数对”,当时,;
当时,,求当时,函数的解析式和零点;
巩固练习
1.已知函数是以为周期的偶函数,当时,,令函数,则的反函数为______________________.21*cnjy*com
2.记函数的定义域为. 如果存在实数、使得对任意满足且的恒成立,则称为函数.
(1)设函数,试判断是否为函数,并说明理由;
(2)设函数,其中常数,证明:是函数;
(3)若是定义在上的函数,且函数的图象关于直线(为常数)对称,试判断是否为周期函数?并证明你的结论.
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1.已知函数是定义在R上的偶函数,且对任意,都有,当的时候,,在区间上的反函数为,则______.
2.若函数,则的值为______.
3.已知定义在上的奇函数满足,且当时,;若对于任意,都有,则实数的取值范围是______.
4.设函数的定义域为D,如果存在非零常数T,对于任意x∈D,都有,则称函数是“似周期函数”,非零常数T为函数的“似周期”.现有下面四个关于“似周期函数”的命题:
① 如果“似周期函数”的“似周期”为﹣1,那么它是周期为2的周期函数;
② 函数是“似周期函数”;
③ 函数是“似周期函数”;
④ 如果函数是“似周期函数”,那么“”.
其中是真命题的序号是 .(写出所有满足条件的命题序号)
5. 定义在上的函数满足:对任意的实数,存在非零常数,都有成立.
(1)若函数,求实数和的值;
(2)当时,若,,求函数在闭区间上的值域;
(3)设函数的值域为,证明:函数为周期函数.
6. 已知函数定义域为,对于任意恒有;
(1)若,求的值;
(2)若时,,求函数的解析式及值域;
(3)若时,,求在区间上的最大值与最小值.
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笔耕不辍
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