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函数中的周期与对称
常见结论:
1)、若函数满足:(或)则的图象
关于点 对称 (注:当时,即为奇函数)
2)、对任意函数的图象关于点对称的图象对应的函数为
3)、若函数满足(或)则的图象关于直线对称
(注:当时即为偶函数)
4)、对任意函数的图象关于直线对称的图象对应的函数为:
5)、若函数的图象关于直线对称且关于直线对称(),则必为周期函数,且周期为
6)、若周期为的函数关于直线对称,则的图象必关于直线:对称。
7)、若函数关于点对称,且关于直线对称(),则是周期函数,周期为
(注:点对称、轴对称、周期三者之间可互推,同学们可根据正余弦曲线猜想结论,再进行证明!)
(一)选择题
1、已知是奇函数,是偶函数,如果,则( )
A、 B、 C、 D、
解:代即可得答案B
2、若函数满足,且当时,则函数的图象与函数的图象的交点个数为 ( )
A、3 B、4 C、6 D、8
解:作出时局部图象,由偶函数性质,得答案C
3、已知,则=( )
A、 B、 C、 D、3
解:计算得
4、已知满足,且,则
( )
A、34 B、36 C、38 D、40
解:由得
5、函数的图象为C,而C关于直线对称的图象为,将向左平移一个单位后得图象为
,则对应的函数为( )
A、 B、 C、 D、
解:关于对称得,向左平移1个单位得:
6、对满足,则是周期函数,最小周期为( )
A、4 B、6 C、8 D、12
解:已知得相加得: 令得
,选D
7、对任意函数在同一坐标系中,函数与函数的图象恒( )
A、关于轴对称 B、关于直线对称 C、关于直线 对称 D、关于轴对称
解:关于直线对称后得: 选B
8、设是偶函数,则的对称轴是( )
A、 B、 C、 D、
解:方法一:左移单位得,故对称轴轴()左移后得直线
方法二:是偶函数
令则有: 对称轴为
9、若函数是定义在上的函数,它既关于直线对称,又关于直线对称,则( )
A、不是周期函数 B、是周期为1的函数
C、是周期为2的函数 D、是周期为4的函数
解:已知得:即 是周期为4的函数
10、是定义在R上的以3为周期的奇函数,且,则方程在区间内解的个数的最小值为( )
A、3 B、4 C、5 D、7
解:由周期为3知,由奇函数知 且
又
综上所述:在有根7个:1,1.5,2,3,4,4.5,5
(注:若关于点对称,且周期为T,则)
(二)填空题
11、已知是周期为2的偶函数,且在上是增函数,则的大小关系是______
解:()
12、已知,则_________
解:注意到为奇函数, 易求得
13、偶函数当 时,,那么当时,=________
解:设则
14、奇函数满足:,且当时,则的值为______
解:已知得(换得)
的周期为4
15、设,则_________
解:先证:,故得所求为50
16、如果函数的图象沿轴向左(或右)平移个单位,得曲线C,设曲线C的方程对任意都有,则_________
解:易知为奇函数,关于点对称,又满足 关于点对称 向右平移1得
(三)解答题
17、已知偶函数的定义域为R,且满足:,若方程在区间上只有三个根,且一根为4,求方程在中的根
解:在中令,得又为偶函数
上式化为: 令,则 是周期为4的周期函数
设在上存在另一使 则,
依题意必有:即 结合周期为4可知在中的根为:共9个
18、若函数在R上的图象关于点对称,且关于直线()也对称,证明: 是R上的周期函数
证明:由已知得:
是R上的周期为的周期函数
19、函数满足和,当时, 求 的解析式
解:从而有:即有:
说明周期为8,设则有:
综上知当时,
设必存在,使
20、设定义在R上的函数满足且当时,
(1)求时,的表达式
(2)求的值
(3)证明在R上是奇函数
解:(1)设,则
(2) 周期为4
(3)由(1)与已知得时 先证在上是奇函数
若,则
若,则
综合可知,在上为奇函数………①
再设即存在,使
由①知 在R上是奇函数
21、设函数在R上满足与,且在闭区间上,只有
(1)试判断函数的奇偶性
(2)试求方程在闭区间上的根的个数,并证明你的结论
解:(1)在中,令得同理可得
令得是周期为10的周期函数,
在上,只有
是非奇非偶函数
(2)先证在上方程无根,反证:设有一根使,则 但是:与上,只有矛盾 内只有 由周期性知在上只有 在区间内有 个根,又上两根可知有两根,上无
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