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一、曲线关于点或直线的对称
1、曲线f (x,y)=0关于原点对称的曲线方程为f (-x,-y)=0。
2、曲线f (x,y)=0关于直线x轴的对称轴或方程为f (x,-y)=0
3、曲线f (x,y)=0关于y轴对称的曲线方程为f(-x,y)=0
4、曲线f (x,y)=0关于直线x=a的对称曲线方程为f(2a-x,y)=0
5、曲线f (x,y)=0关于直线y=b对称的曲线方程为f(x,2b-y)=0
6、曲线f (x,y)=0关于直线x+y+c=0对称的曲线方程为f(-y-c,-x-c)=0
7、曲线f (x,y)=0关于直线x-y+c=0对称的曲线方程为f(y-c,x+c)=0
观察其本质,只需对原方程中x,y的位置用相应的式子代即可,如关于直线x=a对称,当且仅当2a-x代替x,y不变。
二、应用时应确定的几个问题
1、确定自身对称还是他对称
例1:f(x)的定义域为R,则y=f(x-1)与y=f(1-x) 的图像关于______对称。
分析:注意到y=f(x-1)可由y=f(1-x)中用2-x代替x,y 不变得到,所以两曲线关于直线x=1对称。
2、确定x,y的位置
例2:设函数y=f (x)的定义域为R,且满足f (1-x)=f(x+1),则函数y=f(x+1)的图像关于___________对称,函数y=f(x) 的图像关于__________对称。
分析:对函数y=f(x+1)而言,y=f(1-x)为y=f(x+1)中用-x代x而得,而f(1-x)=f(x+1)则表明y=f(x+1)与y=f(1-x)为同一个函数,故y=f(x+1)的图像关于y轴对称。
对函数y=f(x)而言,应先把f (1-x)=f (x+1)转化为f(2-x) =f(x),故能确定x的位置用2-x代,而y不变,故y=f(x)的图像关于直线x=1对称。
其实y=f(x+1)可由y=f (x)的图像向左平移1个单位而得。
3、确定点对称与轴对称
例3:已知函数y=f(x),x∈R,且对任意x值总有f(x)-f(2-x)=0,则y=f(x)的图象关于______对称。
分析:已知等式化为y=f(2-x),所以y=f (x) 的图像关于直线x=1对称。
三、对称条件的挖掘和运用
对一些对称问题的隐含条件应善于挖掘和应用,往往起到简化解题过程之效。
例4:已知定义在(-2,2)上的偶函数f(x),当x≥0时f(x)是减函数,如果f(1-a) f(a),求a的取值范围。
分析:f(x)为偶函数,其图像关于y轴对称,而x ≤0时f(x) 为减函数,故离对称轴越近函数值越大,反之亦然,故由f (1-a) f (a)可得|1-a| | a |,结合定义域-21-a2,-2 a 2解得:-1 a 1/2 。
只要明确了点、曲线对称变换的原理及题型特点,熟练掌握基本方法,对高考中的容易题或中等题就会迎刃而解,较难的题也能理清思路,抓住要点。
例1、 已知(x+2)2+=1,求x2+y2的取值范围。
错解 由已知得 y2=-4x2-16x-12,因此
x2+y2=-3x2-16x-12=-3(x+)2+
∴当x=-时,x2+y2有最大值
即x2+y2的取值范围是(-∞, 。
分析: 没有注意x的取值范围要受已知条件的限制,丢掉了最小值。事实上,由(x+2)2+=1得(x+2)2=1-≤1,∴-3≤x≤-1从而当x=-1时x2+y2有最小值1。x2+y2的取值范围是[1, ]
忽视不等式中等号成立的条件,导致结果错误。
例2、 求函数y=的值域。
错解 将原函数变形得:
(y-1)x2+(y-4)x-3(2y+1)=0 ①
当y=1时,①式化为 –3x=9,有解x=3;
当y≠1时,∵①式中x∈R
∴△=(y-1)2+4×3(y-1)(2y+1)≥0 ,故25y2-20y+4≥0, 解这个不等式得y∈R
综上:原函数值域为:y∈R
分析: 没有注意定义域对值域的影响,扩大了y的取值范围。
事实上,原函数要有意义,必须有:x2+x-6≠0即x≠2且x≠-3,在此前提下,原函数可化为:
y==
得 (y-1)x=2y+1
∴y≠1 且x=≠-3
解得y≠1且y≠
∴原函数值域为:y∈(-∞, )∪(,1)∪(1,+∞)。
大沥高中数学科组编 2003-10-8 第1期
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