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对f(xa)=±f(a-x)_、f(xa)=±f(x-a)_型的对称性、周期性的研究.整理后
对、型
及奇偶型函数的对称性、周期性的重要结论探究
新课程理念很重要的一个思想方法就是类比推理的应用。学生在高考中经常遇到与对称性、周期性有关的试题,却无从下手。本人就、等式及与奇偶函数有关的对称性、周期性进行了一系列的探究,归纳总结出了比较重要的结论,并介绍了记忆方法,希望对高中学生有所帮助。
一、型
1、型重要结论
结论1:,关于直线对称。(由图像易得,证明略)
对称轴的求法:
结论2:,,为偶函数。
【证明】:由结论1得关于直线对称,
∴关于轴对称,即为偶函数。
结论3(拓展):与关于对称。(读者自己证明)
对称轴的求法:令,所以。
2、 []型重要结论
结论4:,关于点对称;
对称中心点的坐标的求法:;
【证明】:∵由结论1得关于对称;
又∵关于轴对称,
∴由函数图像易得关于点对称。
结论5:,关于对称。
【证明】:由结论4对称中心算法,可得结论5成立。
结论6:,为奇函数。
【证明】:∵由结论1可得关于直线对称。
又∵关于轴对称,
∴由函数图像易得关于关于点对称。
∴关于点点对称。即是奇函数。
结论7(拓展):与关于对称。(读者自己证明)
3、记忆方法:括号内式子之和能消去关于直线(或点)对称。
①、关于直线对称;
②、关于点对称;
二、型
1、重要结论
结论8:,,若,则是周期函数。
周期的求法:反复用去替换式中的,直至出现为止。
①、证明,,若,则是以的周期函数。
【证明】:∵
∴,
所以是周期函数,且周期。
②、证明,,若,则是以的周期函数。
【证明】:用替代式中的得
∴
∴
∴,
所以是周期函数,且周期。
结论9:,,若,则是周期函数,且。
【证明】:用替代式中的得
∴
所以是周期函数,且。
结论10:,,若则,是周期函数,且。
【证明】:用替代式中的得
∴(ⅰ)
又用替代(ⅰ)式中的得
∴
所以是周期函数,且。
2、记忆方法:括号内式子之和不能消去是周期函数。
①、的周期是;
②、的周期是。
三、是奇(偶)函数型
1、是偶函数
结论11:若是偶函数且又关于对称,则为周期函数,.
【证明】:由是偶函数得
由关于对称根据结论1得
(ⅱ)
用替换(ⅱ)式中的得,
∴为周期函数,且
结论12:若是偶函数且又关于对称,则为周期函数,.
【证明】:由是偶函数得
由关于对称,根据结论4得
,
∴(ⅲ)
用替代(ⅲ)式中得
所以是周期函数,且周期。
结论13(类推):,,若关于且对称,则 为周期函数,;
【证明】:由关于且对称,根据结论1得
,
∴(ⅳ)
用替换(ⅳ)式中的得
即
所以是周期函数,且周期。
结论14(类推):,,若关于直线对称,且又关于点对称,则为周期函数,;
【证明】:由结论1,结论4得
,
∴
由结论8得的周期;
的周期
即
所以是周期函数,且周期。
2、是奇函数
结论15:若是奇函数且关于对称,则为周期函数,。(读者自己证明)
结论16:若是奇函数且关于对称,则为周期函数,;(读者自己证明)
结论17(类推):若,,关于且对称,则为周期函数,;(读者自己证明)
结论18(类推):若,,关于且对称,则为周期函数,;(读者自己证明)
3、记忆方法:
约定:只有对称轴(或只有对称中心)称作具有同类双对称性;既有对称轴又有对称中心称作具有异类双对称性。
属于同类双对称周期为两者间距离之2倍;
属于异类双对称周期为两者间距离之4倍;
四、应用
1、函数的定义域为R,若与都是奇函数,则( )
(A) 是偶函数 (B) 是奇函数 (C) (D) 是奇函数
【答案】:D
【解析】:与都是奇函数∴关于点、对称,根据结论17
是周期的周期函数
,∵是奇函数,∴是奇函数,故选D。
2、已知定义在R上的奇函数,满足,且在区间[0,2]上是增函数,则
(A). (B).
(C). (D).
【答案】:D
【解析】:∵由结论8可得,是以周期的周期函数,
∴,
,
又∵是定义在R上的奇函数关于对称,由图可得:,即,故选D。
3、已知函数是上的偶函数,若对于,都有,且当时,,则的值为()。
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】的周期为2,如右图。,故选C。
4已知定义在R上的奇函数,满足,且在区间[0,2]上是增函数,若方程在区间上有四个不同的根,则= 。
【答案】:-8
【解析】:因为定义在R上的奇函数,满足,
所以,关于直线对称且,
∵,由结论8可知是以8为周期的周期函数,又因为在区间[0,2]上是增函数,所以在区间[-2,0]上也是增函数. 如图所示,那么方程在区间上有四个不同的根,不妨设由对称性知所以。
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