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函数对称性公式大总结(精选3篇)

  • 总结
  • 2024-01-10 11:54:42
  • 238

函数对称性公式大总结 第1篇

设 a>0

\color{green}{(1)} 若 f(x) 为 \color{red}{偶函数} ,且 \color{red}{f(a+x)=f(a-x)} (即关于直线 x=a 对称),则 f(x) 为周期函数,最小正周期为 \color{red}{T=2a} .

\color{red}{证明:}

用 x+a 替换 \color{red}{f(a+x)=f(a-x)} 得:\color{red}{f(x+2a)=f(-x)} ,

又f(x) 为 \color{red}{偶函数},所以 \color{red}{f(-x)=f(x)} 即 \color{red}{f(x+2a)=f(x)} ,因此 \color{red}{T=2a} .

\color{green}{(2)} 若 f(x) 为 \color{red}{奇函数} ,且 \color{red}{f(a+x)=f(a-x)} (即关于直线 x=a 对称),则 f(x) 为周期函数,最小正周期为 \color{red}{T=4a} .

\color{red}{证明:}

用 x+a 替换 \color{red}{f(a+x)=f(a-x)} 得:\color{red}{f(x+2a)=f(-x)} ,

又f(x) 为 \color{red}{奇函数},所以 \color{red}{f(-x)=-f(x)} 即 \color{red}{f(x+2a)=-f(x)} ,再由函数的周期性及其推广\color{green}{(2)} 可知,\color{red}{T=4a} .

\color{green}{例题1:}

定义在 R 上的函数 f\left( x \right) 满足 f\left( x \right) = \left\{ \begin {array}{rcl} \log_2(1-x),\ \ \ \ \ \ x\leq0\\ f(x-1)-f(x-2),\ \ \ \ \ \ x>0\end {array}\right. ,则 f(2021) 的值为

\color{red}{解:}

当 x>0 时, f(x)=f(x-1)-f(x-2) 由函数的周期性及其推广\color{green}{(9)} 可知,\color{red}{T=6} ,所以 f(2021) f(336\times6+5) =f(5) ;

当 x\leq0 时, f(-1)=1、f(0)=0 ,

f(1)=f(0)-f(-1) =-1 ,

f(2)=f(1)-f(0) =-1 ,

f(3)=f(2)-f(1) =0 ,

f(4)=f(3)-f(2) =1 ,

f(5)=f(4)-f(3) =1 .

\color{green}{注:}

此处不能直接利用周期性得出 f(5)=f(-1) (虽然这里有点巧合,的确相等了),原因在于,当 x>0 时 f\left( x \right) 才存在周期性,例如f(4) 就不等于 f(-2) 。

\color{green}{例题2:}

已知 f(x) 是定义域为 (-∞, +∞) 的奇函数,满足 f(1-x)=f(1+x) .若 f(1)=2 ,则 f(1)+f(2)+f(3)+⋯+f(50)=

A.-50

B.0

C.2

D.50

\color{red}{解:}

因为f(x) 是 R 上的奇函数,所以

f(-1)=-f(1)=-2 ,

f(0)=0 ,

f(1)=2 ,

因为 f(1-x)=f(1+x),所以f(x) 关于直线 x=1 对称,所以

f(2)=f(0)=0 ,

f(3)=f(-1)=-2 ,

函数的奇偶性与周期性的关系\color{green}{(2)} 可知,\color{red}{T=4} ,所以

f(4)=f(0)=0 ,

所以一个周期内f(1)+f(2)+f(3)+f(4)=0,

因此f(1)+f(2)+f(3)+⋯+f(50) =f(1)+f(2)=2 .

函数对称性公式大总结 第2篇

令a,b均不为零,若:

1、函数y=f(x)存在f(x)=f(x+a)==>函数最小正周期T=|a|

2、函数y=f(x)存在f(a+x)=f(b+x)==>函数最小正周期T=|b-a|

3、函数y=f(x)存在f(x)=-f(x+a)==>函数最小正周期T=|2a|

4、函数y=f(x)存在f(x+a)=1/f(x)==>函数最小正周期T=|2a|

5、函数y=f(x)存在f(x+a)=[f(x)+1]/[1f(x)]==>函数最小正周期T=|4a|

这里只对第2~5点进行解析。

第2点解析:

令X=x+a,f[a+(xa)]=f[b+(xa)]∴f(x)=f(x+ba)==>T=ba

第3点解析:同理,f(x+a)=-f(x+2a)……

①f(x)=-f(x+a)……

②∴由①和②解得f(x)=f(x+2a)∴函数最小正周期T=|2a|

第4点解析:

f(x+2a)=1/f(x+a)==>f(x+a)=1/f(x+2a)

又∵f(x+a)=1/f(x)∴f(x)=f(x+2a)

∴函数最小正周期T=|2a|

第5点解析:

∵f(x+a)={2[1f(x)]}/[1f(x)]=2/[1f(x)]1

∴1f(x)=2/[f(x)+1]移项得f(x)=12/[f(x+a)+1]

那么f(x-a)=12/[f(x)+1],等式右边通分得f(x-a)=[f(x)1]/[1+f(x)]∴1/[f(x-a)=[1+f(x)]/[f(x)1],即-1/[f(x-a)=[1+f(x)]/[1-f(x)]∴-1/[f(x-a)=f(x+a),-1/[f(x2a)=f(x)==>-1/f(x)=f(x-2a)①,又∵-1/f(x)=f(x+2a)②,

由①②得f(x+2a)=f(x-2a)==>f(x)=f(x+4a)

∴函数最小正周期T=|4a|

扩展阅读:函数对称性、周期性和奇偶性的规律总结

函数对称性、周期性和奇偶性规律总结

(一)同一函数的函数的奇偶性与对称性:(奇偶性是一种特殊的对称性)

1、奇偶性:

(1)奇函数关于(0,0)对称,奇函数有关系式f(x)f(x)0

(2)偶函数关于y(即x=0)轴对称,偶函数有关系式f(x)f(x)

2、奇偶性的拓展:同一函数的对称性

(1)函数的轴对称:

函数yf(x)关于xa对称f(ax)f(ax)

f(ax)f(ax)也可以写成f(x)f(2ax)或f(x)f(2ax)

若写成:f(ax)f(bx),则函数yf(x)关于直线x称

(ax)(bx)ab对22证明:设点(x1,y1)在yf(x)上,通过f(x)f(2ax)可知,y1f(x1)f(2ax1),

即点(2ax1,y1)也在yf(x)上,而点(x1,y1)与点(2ax1,y1)关于x=a对称。得证。

说明:关于xa对称要求横坐标之和为2a,纵坐标相等。

∵(ax1,y1)与(ax1,y1)关于xa对称,∴函数yf(x)关于xa对称

f(ax)f(ax)

∵(x1,y1)与(2ax1,y1)关于xa对称,∴函数yf(x)关于xa对称

f(x)f(2ax)

∵(x1,y1)与(2ax1,y1)关于xa对称,∴函数yf(x)关于xa对称

f(x)f(2ax)

(2)函数的点对称:

函数yf(x)关于点(a,b)对称f(ax)f(ax)2b

上述关系也可以写成f(2ax)f(x)2b或f(2ax)f(x)2b

若写成:f(ax)f(bx)c,函数yf(x)关于点(abc,)对称2证明:设点(x1,y1)在yf(x)上,即y1f(x1),通过f(2ax)f(x)2b可知,f(2ax1)f(x1)2b,所以f(2ax1)2bf(x1)2by1,所以点(2ax1,2by1)也在yf(x)上,而点(2ax1,2by1)与(x1,y1)关于(a,b)对称。得证。

说明:关于点(a,b)对称要求横坐标之和为2a,纵坐标之和为2b,如(ax)与(ax)之和为2a。

(3)函数yf(x)关于xxx对称:假设函数关于yb对称,即关于任一个x值,都有两个y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yb对称。但在曲线c(x,y)=0,则有可能会出现关于yb对称,比如圆c(x,y)x2y240它会关于y=0对称。

(4)复合函数的奇偶性的性质定理:

性质1、复数函数y=f[g(x)]为偶函数,则f[g(-x)]=f[g(x)]。复合函数y=f[g(x)]为奇函数,则f[g(-x)]=-f[g(x)]。

性质2、复合函数y=f(x+a)为偶函数,则f(x+a)=f(-x+a);复合函数y=f(x+a)为奇函数,则f(-x+a)=-f(a+x)。

性质3、复合函数y=f(x+a)为偶函数,则y=f(x)关于直线x=a轴对称。复合函数y=f(x+a)为奇函数,则y=f(x)关于点(a,0)中心对称。

总结:x的系数一个为1,一个为-1,相加除以2,可得对称轴方程

总结:x的系数一个为1,一个为-1,f(x)整理成两边,其中一个的系数是为1,另一个为-1,存在对称中心。

总结:x的系数同为为1,具有周期性。

(二)两个函数的图象对称性

1、yf(x)与yf(x)关于X轴对称。

证明:设yf(x)上任一点为(x1,y1)则y1f(x1),所以yf(x)经过点(x1,y1)

∵(x1,y1)与(x1,y1)关于X轴对称,∴y1f(x1)与yf(x)关于X轴对称.注:换种说法:yf(x)与yg(x)f(x)若满足f(x)g(x),即它们关于y0对称。

函数对称性公式大总结 第3篇

\color{green}{特殊:}

\color{green}{(1)} 满足条件 \color{red}{f(-x)+f(x)=0} 的函数 y=f(x) 的图象关于点 \color{red}{(0,0)} 对称;

\color{red}{证明:} 由 \color{red}{f(-x)+f(x)=0} 可知 f(x) 为奇函数,故函数 y=f(x) 的图象关于原点对称,即关于点 \color{red}{(0,0)}\color{red}{(0,0)} 对称;

\color{green}{(2)} 满足条件 \color{red}{f(a-x)+f(a+x)=0} 的函数 y=f(x) 的图象关于点 \color{red}{(a,0)} 对称;

\color{red}{证明:} 设函数 y=f(x) 的图象上有两点 A 、 B ,坐标分别为 \left( \color{purple}{ a-x,f(a-x)} \right) 、 \left( \color{purple}{ a+x,f(a+x)} \right) ,则由中点坐标公式可知: A 、 B 两点的中点坐标为 \left( \color{purple}{\frac{(a-x)+(a+x)}{2}, \frac{f(a-x)+f(a+x)}{2}} \right) 由条件 \color{red}{f(a-x)+f(a+x)=0} 知,A 、 B 两点的中点坐标为\color{red}{(a,0)},所以A 、 B 两点关于点 \color{red}{(a,0)} 对称,由于 x 的任意性,则函数 y=f(x) 的图象关于点 \color{red}{(a,0)}对称;

\color{green}{(3)} 满足条件 \color{red}{f(2a-x)+f(x)=0} 的函数 y=f(x) 的图象关于点 \color{red}{(a,0)} 对称;

\color{red}{证明:}

用 a+x 替换 \color{red}{f(2a-x)+f(x)=0} 中的 x 得:\color{red}{f(a-x)+f(a+x)=0},则接下来同\color{green}{(2)}.

\color{green}{(4)} 满足条件 \color{red}{f(a-x)+f(b+x)=0} 的函数 y=f(x) 的图象关于点 \color{red}{(\frac{a+b}{2},0)} 对称;

\color{red}{证明:} 用 \frac{a-b}{2}+x 替换 \color{red}{f(a-x)+f(b+x)=0} 中的 x 得: \color{red}{f(\frac{a+b}{2}-x)+f(\frac{a+b}{2}+x)=0} ,则接下来同\color{green}{(2)}.

\color{green}{(5)} 满足条件 \color{red}{f(a-x)+f(a+x)=2b} 的函数 y=f(x) 的图象关于点 \color{red}{(a,b)} 对称;

\color{red}{证明:} 设函数 y=f(x) 的图象上有两点 A 、 B ,坐标分别为 \left( \color{purple}{ a-x,f(a-x)} \right) 、 \left( \color{purple}{ a+x,f(a+x)} \right) ,则由中点坐标公式可知: A 、 B 两点的中点坐标为 \left( \color{purple}{\frac{(a-x)+(a+x)}{2}, \frac{f(a-x)+f(a+x)}{2}} \right) 由条件 \color{red}{f(a-x)+f(a+x)=2b} 知,A 、 B 两点的中点坐标为\color{red}{(a,b)},所以A 、 B 两点关于点 \color{red}{(a,b)} 对称,由于 x 的任意性,则函数 y=f(x) 的图象关于点 \color{red}{(a,b)}对称;

\color{green}{(6)} 满足条件 \color{red}{f(2a-x)+f(x)=2b} 的函数 y=f(x) 的图象关于点 \color{red}{(a,b)} 对称;

\color{red}{证明:}

用 a+x 替换 \color{red}{f(2a-x)+f(x)=2b} 中的 x 得:\color{red}{f(a-x)+f(a+x)=2b},则接下来同\color{green}{(5)}.

\color{green}{一般:}

\color{green}{(7)} 满足条件 \color{red}{f(a-x)+f(b+x)=c} 的函数 y=f(x) 的图象关于点 \color{red}{(\frac{a+b}{2},\frac{c}{2})} 对称;

\color{red}{证明:} 用 \frac{a-b}{2}+x 替换 \color{red}{f(a-x)+f(b+x)=c} 中的 x 得: \color{red}{f(\frac{a+b}{2}-x)+f(\frac{a+b}{2}+x)=c} ,则接下来同\color{green}{(5)}.

\color{green}{注:}

函数图像自身中心对称,将题目中的等式化成形式: \color{red}{f(\ \ \ )+f(\ \ \ )=c} (c为常数 ),两括号里的 x 一定是\color{red}{系数相同}且\color{red}{一正一负}的;对称中心为\color{red}{(\frac{两括号中的相加,消去x}{2},\frac{c}{2})} .