抽象函数的奇偶性周期性对称性
最全最详细抽象函数的对称性、奇偶性和周期性常用结论
抽象函数的对称性、奇偶性与周期性常用结论一.概念: 抽象函数是指没有给出具体的函数解析式或图像,只给出一些函数符号及其满足的条件的函数,如函数的定义域,解析递推式,特定点的函数值,特定的运算性质等,它是高中函数部分的难点,也是大学高等数学函数部分的一个衔接点,由于抽象函数没有具体的解析表达式作为载体,因此理解研究起来比较困难,所以做抽象函数的题目需要有严谨的逻辑思维能力、丰富的想象力以及函数知识灵活运用的能力1、周期函数的定义:对于()f x 定义域内的每一个x ,都存在非零常数T ,使得()()f x T f x +=恒成立,则称函数()f x 具有周期性,T 叫做()f x 的一个周期,则kT (,0k Z k ∈≠)也是()f x 的周期,所有周期中的最小正数叫()f x 的最小正周期。
分段函数的周期:设)(x f y =是周期函数,在任意一个周期内的图像为C:),(x f y = []a b T b a x -=∈,,。
把)()(a b K KT x x f y -==轴平移沿个单位即按向量)()0,(x f y kT a ==平移,即得在其他周期的图像:[]b kT a kT x kT x f y ++∈-=,),(。
[][]⎩⎨⎧++∈-∈=b kT a,kT x )(b a, x )()(kT x f x f x f 2、奇偶函数:设[][][]b a a b x b a x x f y ,,,),( --∈∈=或①若为奇函数;则称)(),()(x f y x f x f =-=-②若为偶函数则称)()()(x f y x f x f ==-。
分段函数的奇偶性3、函数的对称性:(1)中心对称即点对称:①点对称;关于点与),()2,2(),(b a y b x a B y x A --②对称;关于与点),(),(),(b a y b x a B y b x a A ++--③成中心对称;关于点与函数),()2(2)(b a x a f y b x f y -=-=④成中心对称;关于点与函数),()()(b a x a f y b x a f y b +=+-=-⑤成中心对称。
最全最详细抽象函数的对称性、奇偶性与周期性常用结论
分段函数的周期:设 y f (x) 是周期函数,在任意一个周期内的图像为 C: y f (x),
x a,b,T b a 。把 y f (x)沿x轴平移KT K(b a) 个单位即按向量
a (kT,0)平移,即得y f (x) 在其他周期的图像:
y f (x kT), x kT a, kT b。
y=f(*+a)为奇函数,则 f(-*+a)=-f(a+*)
〔3〕y=f(*+a)为偶〔或奇〕函数,等价于单层函数 y=f(*)关于直线*=
a 轴对称〔或关于点〔a,0〕中心对称〕
.
>
.
3、复合函数的对称性 性质 3 复合函数 y=f(a+*)与 y=f(b-*)关于直线*=〔b-a〕/2 轴对称 性质 4、复合函数 y=f(a+*)与 y=-f(b-*)关于点〔〔b-a〕/2,0〕中 心对称 推论 1、 复合函数 y=f(a+*)与 y=f(a-*)关于 y 轴轴对称 推论 2、 复合函数 y=f(a+*)与 y=-f(a-*)关于原点中心对称 4、函数的周期性 假设 a 是非零常数,假设对于函数 y=f(*)定义域内的任一变量*点有以下 条件之一成立,则函数 y=f(*)是周期函数,且 2|a|是它的一个周期。 ①f(*+a)=f(*-a) ②f(*+a)=-f(*) ③f(*+a)=1/f(*) ④f(*+a)=-1/f(*) 5、函数的对称性与周期性 性质 5 假设函数 y=f(*)同时关于直线*=a 与*=b 轴对称,则函数 f(*)必 为周期函数,且 T=2|a-b| 性质 6、假设函数 y=f(*)同时关于点〔a,0〕与点〔b,0〕中心对称,则 函数 f(*)必为周期函数,且 T=2|a-b| 性质 7、假设函数 y=f(*)既关于点〔a,0〕中心对称,又关于直线*=b 轴 对称,则函数 f(*)必为周期函数,且 T=4|a-b|
函数的奇偶性、对称性与周期性总结-史上最全
函数的奇偶性、对称性与周期性常用结论,史上最全函数是高中数学的重点与难点,在高考数学中占分比重巨大。
高考中对函数的考查灵活,相关的结论众多,有奇偶性,对称性,还有周期性,这些结论及变形能否掌握,都影响着学生的最终成绩。
本篇将函数的奇偶性、对称性与周期性常用的结论进行总结,希望对同学们有帮助。
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1.奇偶函数:设[][][]b a a b x b a x x f y ,,,),( --∈∈=或奇偶函数的定义域关于原点对称。
①若为奇函数;则称)(),()(x f y x f x f =-=-()()()0,1()f x f x f x f x +-==-- ②若为偶函数则称)()()(x f y x f x f ==-。
()()-()0,1()f x f x f x f x -==- 2.周期函数的定义:对于()f x 定义域内的每一个x ,都存在非零常数T ,使得()()f x T f x +=恒成立,则称函数()f x 具有周期性,T 叫做()f x 的一个周期,则kT (,0k Z k ∈≠)也是()f x 的周期,所有周期中的最小正数叫()f x 的最小正周期。
《分段函数的周期:设)(x f y =是周期函数,在任意一个周期内的图像为C:),(x f y = []a b T b a x -=∈,,。
把)()(a b K KT x x f y -==轴平移沿个单位即按向量)()0,(x f y kT ==平移,即得在其他周期的图像:[]b kT a kT x kT x f y ++∈-=,),(。
[][]⎩⎨⎧++∈-∈=b kT a,kT x )(b a, x )()(kT x f x f x f/函数周期性的几个重要结论2、()()f x a f x b +=+ ⇔)(x f y =的周期为a b T -=3、)()(x f a x f -=+ ⇔)(x f y =的周期为a T 2=4、)(1)(x f a x f =+⇔)(x f y =的周期为a T 2= 5、)(1)(x f a x f -=+ ⇔)(x f y =的周期为a T 2=6、)(1)(1)(x f x f a x f +-=+ ⇔)(x f y =的周期为a T 3= "7、 1)(1)(+-=+x f a x f ⇔)(x f y =的周期为a T 2=8、)(1)(1)(x f x f a x f -+=+ ⇔)(x f y =的周期为a T 4= 9、)()()2(x f a x f a x f -+=+ ⇔)(x f y =的周期为a T 6=10、若.2 , )2()(,0p T p px f px f p =-=>则推论:偶函数)(x f y =满足)()(x a f x a f -=+⇔)(x f y = 周期a T 2=推论:奇函数)(x f y =满足)()(x a f x a f -=+⇔)(x f y = 周期a T 4=、函数的对称性:(1)中心对称即点对称:①点对称;关于点与),()2,2(),(b a y b x a B y x A --②对称;关于与点),(),(),(b a y b x a B y b x a A ++--③成中心对称;关于点与函数),()2(2)(b a x a f y b x f y -=-=④成中心对称;关于点与函数),()()(b a x a f y b x a f y b +=+-=-⑤成中心对称。
10 第二章 微专题 抽象函数的性质
THANKS
(3)如果f (x+a)+f (x)=c(a≠0),那么f (x)是周期函数,其中一个周期T=2a.
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微专题 抽象函数的性质
类型三 抽象函数的奇偶性和对称性
【例3】已知定义在R上的函数f (x)满足f (x+6)=f (x),y=f (x+3)为偶函数.若
f (x)在(0,3)内单调递减,则下面结论正确的是( )
D.c>b>a
A
解析:因为∀x1,x2∈(-∞,0]且x1≠x2时,有f
x1 -f
x1-x2
x2 >0,
所以函数f (x)在(-∞,0]上单调递增.
由f (x)为偶函数,得函数f (x)在[0,+∞)上单调递减.
因为0<sin 3<1,1<ln 3<2,21.5>2,f
ln
1 3
=f (-ln 3)=f (ln 3),
所以f (sin 3)>f (ln 3)>f (21.5),即a>b>c.
微专题 抽象函数的性质
思维建模 比较大小,利用奇偶性把不在同一单调区间上的两个或多个自变量的函数值转 化到同一单调区间上,进而利用函数单调性比较大小.
微专题 抽象函数的性质
类型二 抽象函数的周期性 【例2】(2022·新高考全国Ⅱ卷)若函数f (x)的定义域为R,且f (x+y)+f (x-y)=f
22
所以∑ f k =f (1)+f (2)+f (3)+f (4)=1-1-2-1=-3.故选A.
k=1
微专题 抽象函数的性质
思维建模
抽象函数的周期
(1)如果f (x+a)=-f (x)(a≠0),那么f (x)是周期函数,其中一个周期T=2a.
微专题抽象函数与奇偶性、周期性、对称性等综合问题
微专题抽象函数与奇偶性、周期性、对称性等综合问题抽象函数是高中数学的难点,也是近几年考试的热点和重点,尤其函数奇偶性、周期性、对称性结合的题目往往使考生无从下手,本文从多方面例举其应用. 考向1 抽象函数的单调性【例1】(2019秋•静宁县校级期末)已知偶函数()f x 在区间(-∞,0]单调递减,则满足(21)()f x f x -的x 取值范围是( )A .[1,)+∞B .(-∞,1]C .(-∞,1][13,)+∞D .1[3,1]解:根据题意,偶函数()f x 在区间(-∞,0]单调递减,则()f x 在[0,)+∞上为增函数, 则22(21)()(|21|)(||)|21|||(21)f x f x f x f x x x x x -⇒-⇒-⇒-,解可得:113x , 即x 取值范围是1[3,1];故选:D .【例2】(2019秋•武汉期末)若146()7a -=,157()6b =,27log 8c =,定义在R 上的奇函数()f x 满足:对任意的1x ,2[0x ∈,)+∞且12x x ≠都有1212()()0f x f x x x -<-,则f (a ),f (b ),f (c )的大小顺序为( ) A .f (b )f <(a )f <(c ) B .f (c )f >(b )f >(a ) C .f (c )f >(a )f >(b )D .f (b )f >(c )f >(a )解:根据题意,函数()f x 满足:对任意的1x ,2[0x ∈,)+∞且12x x ≠都有1212()()0f x f x x x -<-,则()f x 在[0,)+∞上为减函数,又由()f x 为定义在R 上的奇函数,则函数()f x 在(-∞,0]上为减函数, 则函数()f x 在R 上为减函数,27log 08c =<,14467()()76a -==,而157()6b =,则0a b >>,故f (c )f >(b )f >(a ).故选:B .【变式训练】(2020•南开区模拟)已知定义在R 上的函数()f x ,若函数(2)y f x =+为偶函数,且()f x 对任意1x ,2[2x ∈,12)()x x +∞≠,都有2121()()0f x f x x x -<-,若f (a )(31)f a +,则实数a 的取值范围是()A .13[,]24-B .[2-,1]-C .1(,]2-∞-D .3(,)4+∞【解答】解:根据题意,函数(2)y f x =+为偶函数,则函数()f x 的图象关于2x =对称,()f x 对任意1x ,2[2x ∈,12)()x x +∞≠,都有2121()()0f x f x x x -<-,则函数()f x 在[2,)+∞上为减函数, 则f (a )(31)|2||312|f a a a +⇔-+-,即|2||31|a a --,解可得:1324a-,即a 的取值范围为1[2-,3]4.故选:A . 考向2 抽象函数的周期性【例3】(2020•汉中一模)已知函数()f x 是定义在R 上的奇函数,33()()22f x f x +=-,且3(,0)2x ∈-时,2()log (31)f x x =-+,则(2020)(f = )A .4B .2log 7C .2D .2-解:根据题意,()f x 满足33()()22f x f x +=-,即(3)()f x f x +=,函数()f x 是周期为3的周期函数,则(2020)(12019)f f f =+=(1),又由()f x 为奇函数,则f (1)2(1)log (31)2f =--=-+=-,故选:D .【例4】(2020春•天心区校级月考)已知函数()f x 对x R ∀∈满足(2)()f x f x +=-,(1)()(2)f x f x f x +=+,且()0f x >,若f (1)4=,则(2019)(2020)(f f += ) A .34B .2C .52D .4解:根据题意,(1)()(2)f x f x f x +=+,则有(2)(1)(3)f x f x f x +=++, 变形可得(2)()(2)(3)f x f x f x f x +=++,又由()0f x >,则有()(3)1f x f x +=,变形可得1(3)()f x f x +=, 则有1(6)()(3)f x f x f x +==+,即函数()f x 是周期为6的周期函数;()(6)f x f x =+,即函数()f x 的周期为6,则有(2019)(33366)f f f =+⨯=(3),(2020)(43366)f f f =+⨯=(4), 则(2019)(2020)f f f +=(3)f +(4), 对于1(3)()f x f x +=,令1x =可得f (4)11(1)4f ==; 对于(1)()(2)f x f x f x +=+和(2)()f x f x +=-,令0x =可得f (1)(0)f f =(2)4=且(0)f f =(2),()0f x >, 则有(0)f f =(2)2=,则f (3)11(0)2f ==;故f (3)f +(4)113424=+=故选:A . 【变式训练】(2019秋•胶州市期末)已知定义在R 上函数()f x 的图象是连续不断的,满足(1)(1)f x f x -=+,()()f x f x -=-,且()f x 在[0,1]上单调递增,若2(log 3)a f=,b f =,(2020)c f =,则( )A .a b c <<B .a c b <<C .c b a <<D .b c a <<解:因为(1)(1)f x f x -=+,所以函数()f x 关于1x =对称, 又因为()()f x f x -=-,所以函数()f x 为奇函数,所以(1)(1)(1)f x f x f x +=-=--,令1x x =-,则()(2)f x f x =--①令2x x =-,则(2)(4)f x f x -=--②,由①②得,()(4)f x f x =-,即函数()f x 的周期为4. 又因为()f x 在[0,1]上单调递增,于是可以作出如图所示的函数图象,而2log 3(1,2)∈(3,4),所以0a >,0b <,(2020)(5054)(0)0f f f =⨯==,所以0c =, 因此b c a <<.故选:D . 考向3 抽象函数的零点问题【例5】(2019秋•水富市校级期末)若偶函数()()y f x x R =∈满足()(2)f x f x =-,且[1x ∈-,0]时,2()1f x x =-,函数(0)()1(0)lnx x g x x x>⎧⎪=⎨-<⎪⎩,则函数()()()h x f x g x =-在区间[5-,5]内的零点的个数为( )A .5B .6C .7D .8解:因为()(2)f x f x =-以及函数为偶函数,所以函数()f x 是周期为2的函数. 因为[1x ∈-,0]时,2()1f x x =-,所以作出它的图象,利用函数()f x 是周期为2的函数,如图,可作出()f x 在区间[5-,5]上的图象,再作出函数(0)()1(0)lnx x g x x x>⎧⎪=⎨-<⎪⎩的图象,可得函数()()()h x f x g x =-在区间[5-,5]内的零点的个数为6个,故选:B .【例6】(2019秋•珠海期末)若偶函数()f x 的图象关于32x =对称,当3[0,]2x ∈时,()f x x =,则函数20()()log ||g x f x x =-在[20-,20]上的零点个数是( )A .18B .26C .28D .30解:令20()log ||h x x =,则()h x 为偶函数且0x ≠,因为()f x 是偶函数,所以()g x 是偶函数且0x ≠, 由20()()log ||0g x f x x =-=得20()log ||f x x =,当0x >时有20()log f x x =, 因为偶函数()f x 的图象关于32x =对称,所以()()f x f x -=且()(3)f x f x =-, 则(3)[3(3)]()()f x f x f x f x +=-+=-=,即()f x 是3T =的周期函数,32kx =,k Z ∈为()f x 的对称轴, 又因为当3[0,]2x ∈时,()f x x =,所以(20)(211)(1)f f f f =-=-=(1)1(20)h ==当(0x ∈,20],()f x ,()h x 在同一坐标系中的图象如下可知()f x 与()h x 在(0,20]上有13个交点,即()g x 在(0,20]上有13个零点, 又因为()g x 是偶函数,所以()g x 在[20-,20]上共有26个零点.故选:B .【变式训练】(2019秋•益阳期末)已知()f x 是在R 上的奇函数,满足()(2)f x f x =-,且[0x ∈,1]时,函数()21x f x =-,函数()()log (1)a g x f x x a =->恰有3个零点,则a 的取值范围是( ) A .1(0,)9B .11(,)95C .(1,5)D .(5,9)解:()f x 是在R 上的奇函数,满足()(2)f x f x =-,函数关于1x =对称,()(2)f x f x =--,可得(4)()f x f x +=,函数的周期为4,且[0x ∈,1]时,函数()21x f x =-,函数的图象如图:当1a >时,函数()()log a g x f x x =-恰有3个零点,就是方程()log a f x x =的解个数为3,可得()y f x =与log a y x =由3个交点,两个函数的图象夹在蓝色与红色,之间满足条件,所以log 51a <,并且log 91a >,解得(5,9)a ∈.故选:D .课后训练1.(2020•模拟)函数()f x 满足3()()()()(f x f y f x y f x y x =++-,)y R ∈,且f (1)13=,则(2020)(f =) A .23B .23-C .13-D .13【解答】解:取1x =,0y =,得3(0)f f (1)f =(1)f +(1)23=,2(0)3f ∴=, 取x n =,1y =,有3()f n f (1)(1)(1)f n f n =++-,即()(1)(1)f n f n f n =++-, 同理:(1)(2)()f n f n f n +=++,(2)(1)f n f n ∴+=--,()(3)(6)f n f n f n ∴=--=- 所以函数是周期函数,周期6T =,故(2020)(33364)f f f =⨯+=(4). 3()()()()f x f y f x y f x y =++-令1x y ==,得23f (1)f =(2)(0)f +,可得f (2)13=-,令2x =,1y =,得3f (2)f (1)f =(3)f +(1),解得f (3)23=-,令3x =,1y =,得3f (3)f (1)f =(4)f +(2),解得f (4)13=-.1(2020)3f ∴=-;选:C .2.(2019秋•北碚区校级期末)已知函数()f x 是定义在R 上的函数,且满足2(1)(1)f x f x +=--,f (1)2<且f (1)0≠,则(2019)f 的取值范围为( ) A .(,1)-∞- B .(1,)-+∞C .(1,)+∞D .(-∞,1)(0-⋃,)+∞解:由题意,令1t x =-,则12x t +=+,故2(2)()f t f t +=-. 22(4)()2(2)()f t f t f t f t +=-=-=+-.∴函数()f x 是以4为最小正周期的周期函数.201945043÷=⋯,(2019)f f ∴=(3)22(21)(21)(1)f f f =+=-=--. f (1)2<且f (1)0≠,∴10(1)f <,或11(1)2f >,则20(1)f ->,或21(1)f -<-. (2019)f ∴的取值范围为(-∞,1)(0-⋃,)+∞.故选:D .3.(2020•许昌一模)已知定义域为R 的函数()f x 满足()()f x f x -=,1(2)()f x f x +=,当[0x ∈,2]时,2()2log (3)f x x =+,则(923)(f = )A .16B .923C .4D .1解:因为定义域为R 的函数()f x 满足()()f x f x -=,所以函数()f x 是偶函数, 又因为1(2)()f x f x +=,所以11(4)()1(2)()f x f x f x f x +===+,所以函数()f x 的周期是4, 所以(923)(42303)f f f =⨯+=(3)(1)f f =-=(1),因为当[0x ∈,2]时,2()2log (3)f x x =+,所以(923)f f =(1)22log 44==,故选:C .4.(2019秋•大理市校级期末)已知函数()f x 是定义在R 上的奇函数,对任意的x R ∈都有33()()22f x f x +=-,当3(,0)2x ∈-时,12()log (1)f x x =-,则(2017)(2019)(f f += )A .1B .2C .1-D .2-解:根据题意,函数()f x 满足任意的x R ∈都有33()()22f x f x +=-,则()(3)f x f x =-,则函数()f x 是周期为3的周期函数,(2017)(16723)f f f =+⨯=(1),(2019)(6733)(0)f f f =⨯=, 又由函数()f x 是定义在R 上的奇函数,则(0)0f =,3(,0)2x ∈-时,12()log (1)f x x =-,则12(1)log [1(1)]1f -=--=-,则f (1)(1)1f =--=;故(2017)(2019)(0)f f f f +=+(1)1=;故选:A .5.(2020•宝鸡二模)已知函数1()3()3x x f x =+,则使得(2)(1)f x f x >+成立的x 的取值范围是( )A .(,1)-∞B .(1,)+∞C .1(3-,1)D .1(,)(1,)3-∞-+∞解:根据题意,函数1()3()3x x f x =+,有1()3()3x x f x -=+,则函数()f x 为偶函数,其导数()3333(33)30x x x x f x ln ln ln --'=-=-,即函数()f x 在[0,)+∞上为增函数, 若(2)(1)f x f x >+,则有(|2|)(|1|)f x f x >+,即|2||1|x x >+,解可得:13x <-或1x >,即不等式的解集为(-∞,1)(13-⋃,)+∞;故选:D .6.若函数()y f x =在区间[a ,]b 上的图象为连续不断的一条曲线,则下列说法正确的是( ) A .若f (a )f (b )0>,不存在实数(,)c a b ∈使得f (c )0=B .若f (a )f (b )0>,有可能存在实数(,)c a b ∈使得f (c )0=C .若f (a )f (b )0<,存在且只存在一个实数(,)c a b ∈使得f (c )0=D .若f (a )f (b )0<,有可能不存在实数(,)c a b ∈使得f (c )0= 解:首先,设函数()y f x =在区间[a ,]b 上的图象如下图:上图满足f (a )f (b )0>,有可能存在实数(,)c a b ∈使得f (c )0=,故A 错误,B 正确; 其次,设函数()y f x =在区间[a ,]b 上的图象如图: 上图满足f (a )f (b )0<,但C 都错误,D 、根据零点存在定理,一定存在实数(,)c a b ∈使得f (c )0=,所以D 错误,故选:B .7设函数()f x 是定义在R 上的周期为2的函数,对任意的实数x ,恒()()0f x f x --=,当[1x ∈-,0]时,2()f x x =,若()()log (||1)a g x f x x =-+在R 上有且仅有五个零点,则a 的取值范围为( ) A .[3,5] B ..[2,4]C ..(3,5)D ..(2,4)解:())()0f x f x --=,()()f x f x ∴=-,()f x ∴是偶函数,根据函数的周期和奇偶性作出()f x 的图象如图所示()()log (||1)a g x f x x =-+在R 上有且仅有五个零点,又log (||1)a y x =+也是偶函数且都过(0,0)()y f x ∴=和log (||1)a y x =+在(0,)+∞上只有2个交点,∴(11)1(31)11a a log log a +'<⎧⎪+<⎨⎪>⎩,解得24a <<.故选:D .8.(2019秋•上饶期末)若函数2()1af x lg x =+在(0,)+∞内存在两个互异的x ,使得(1)()f x f x f +=+(1)成立,则a 的取值范围是( ) A.(3-+B.(3C.(1,3 D.(2,3+解:根据条件可得f (1)2alg=,0a >, 且在(0,)+∞上,存在两个不同的x 使得22(1)112a a alglg lgx x =++++成立, 即存在两个互异的(0,)x ∈+∞,使得2222(2)2(22)0a a x a x a a -++-=成立, ①若220a a -=,即2a =时,方程可化为840x +=,解得12x =-,不满足条件,②若220a a -≠时,2()20i a a ->,即2a >时,要想满足条件,则422222244(2)(22)02022202a a a a a a a a a aa a⎧⎪=--->⎪⎪->⎨-⎪⎪->⎪-⎩, 此时因为20a >,220a a ->,故22202a a a-<-矛盾;2()20ii a a -<,即02a <<时,则422222244(2)(22)02022202a a a a a a a a a aa a⎧⎪=--->⎪⎪->⎨-⎪⎪->⎪-⎩,此时(1,3a ∈-,故选:B . 9.(2019秋•安徽期中)定义在R 上的偶函数()f x 满足(4)()f x f x -=,且当[0x ∈,2]时,()f x x =,则(2019)f 的值为( )A .1-B .0C .1D .2解:根据题意,()f x 为偶函数,则()()f x f x -=,又由(4)()f x f x -=,则有(4)()f x f x -=-,变形可得(4)()f x f x +=, 即函数()f x 是周期为4的周期函数,又由[0x ∈,2]时,()f x x =,则()f x 的图象如图所示, 则(2019)(20194505)(1)f f f f =-⨯=-=(1)1=,故选:C .10.(2019秋•运城期中)已知定义在R 上的函数()f x 满足(32)(21)f x f x -=-,且()f x 在[1,)+∞上单调递增,则( )A .0.3 1.13(0.2)(log 0.5)(4)f f f <<B .0.3 1.13(0.2)(4)(log 0.5)f f f <<C . 1.10.33(4)(0.2)(log 0.5)f f f <<D .0.3 1.13(log 0.5)(0.2)(4)f f f <<解:因为由(32)(21)f x f x -=-,所以函数()f x 关于1x =对称, 又因为()f x 在[1,)+∞上单调递增,所以()f x 在(,1)-∞上单调递减,0.3 1.131log 0.500.2144-<<<<<<,所以0.3 1.13(02)(0.5)(4)f f log f <<,故选:A .11.已知定义在R 上的函数()f x ,对任意实数x ,y 满足:()()()f x y f x f y +=,若(0,)x ∈+∞时,0()1f x <<恒成立,则满足不等式2(4)1f x -<的实数x 的取值范围是 .解:特值法,不妨设()(01)x f x a a =<<,满足()()()f x y f x f y +=,且(0,)x ∈+∞时,0()1f x <<恒成立, 则不等式2(4)1f x -<等价于2(4)(0)f x f -<,由函数()f x 为R 上的减函数,故240x ->,解得2x <-或2x >; 故答案为:(-∞,2)(2-⋃,)+∞.12.(2019秋•沙坪坝区校级期末)定义在R 上的函数()f x 满足(2)f x -是偶函数,且对任意x R ∈恒有(3)(1)2020f x f x -+-=,又(2)2019f -=,则(2020)f = .解:定义在R 上的函数()f x 满足(2)f x -是偶函数,(2)(2)f x f x ∴--=-, x R ∀∈,有(3)(1)2020f x f x -+-=,(4)(2)2020f x f x ∴-+-=,(4)(2)2020f x f x ∴-+--=,即(4)(2)2020f x f x ++-=,从而有(6)()2020f x f x ++=,(12)(6)2020f x f x +++=,(12)()f x f x ∴+=,即函数()f x 的最小正周期为12,(2020)(121684)f f f ∴=⨯+=(4)2020(2)1f =--=,故答案为:1. 13.(2019秋•天河区校级期末)已知定义在R 上的函数()F x 满足()()()F x y F x F y +=+,且当0x >时,()0F x <,若对任意[0x ∈,1],不等式组22(2)(4)()(3)F kx x F k F x kx F k ⎧-<-⎨-<-⎩恒成立,则实数k 的取值范围是 . 解:设12x x <,则210x x ->,则21()0F x x -<;则22111()()()()F x F x x F x F x =-+<,则函数()F x 在R 上为减函数; 则对任意[0x ∈,1],不等式组22(2)(4)()(3)F kx x F k F x kx F k ⎧-<-⎨-<-⎩恒成立可化为 22243kx x k x kx k ⎧->-⎨->-⎩对[0x ∈,1]成立,依题22()240()30f x x kx k g x x kx k ⎧=-+-<⎨=--+>⎩对[0x ∈,1]成立,由于()0f x <对[0x ∈,1]成立,则(0)40(1)30f k f k =-<⎧⎨=--<⎩,解得,34k -<<;由于()0g x >对[0x ∈,1]成立,234(1)211x k x x x +∴<=++-++恒成立;2k ∴<;综上所述,32k -<<.故答案为:(3,2)-.14.(2020•攀枝花一模)已知函数()f x 对x R ∀∈满足(2)()f x f x +=-,(1)()(2)f x f x f x +=+,且()0f x >,若f (1)4=,则(2019)(2020)f f += . 解:(1)()(2)f x f x f x +=+,(2)(1)(3)f x f x f x ∴+=++,(2)()(2)(3)f x f x f x f x ∴+=++,且()0f x >, ()(3)1f x f x ∴+=,即1()(3)f x f x =+,则1(3)(6)f x f x +=+,()(6)f x f x ∴=+,即函数()f x 的周期为6,(2019)(2020)f f f ∴+=(3)f +(4), 令0x =,则f (1)(0)f f =(2)4=,且(0)f f =(2),()0f x >,(0)f f ∴=(2)2=, 令1x =,则f (2)f =(1)f (3),即24f =(3),∴1(3)2f =, 令2x =,则f (3)f =(2)f (4),即12(4)2f =,∴1(4)4f =, ∴113(2019)(2020)(3)(4)244f f f f +=+=+=.故答案为:34.。
抽象函数的对称性与周期性
抽象函数的对称性、奇偶性与周期性常用结论抽象函数是指没有给出具体的函数解析式或图像,只给出一些函数符号及其满足的条件的函数,如函数的定义域,解析递推式,特定点的函数值,特定的运算性质等,它是高中函数部分的难点,由于抽象函数没有具体的解析表达式作为载体,因此理解研究起来比较 困难,所以做抽象函数的题目需要有严谨的逻辑思维能力、丰富的想象力以及函数知识灵活运用的能力。
一、函数)(x f y =图象本身的对称性(自身对称)1、函数的轴对称:推论1:)()(x a f x a f -=+ ⇔)(x f y =的图象关于直线a x =对称推论2、)2()(x a f x f -= ⇔)(x f y =的图象关于直线a x =对称推论3、)2()(x a f x f +=- ⇔)(x f y =的图象关于直线a x =对称特殊地,函数()x f y =满足()()x f x f -=,则函数()x f y =的图象关于直线0=x (y 轴)对称。
2、 函数的点对称:推论1、b x a f x a f 2)()(=-++ ⇔)(x f y =的图象关于点),(b a 对称 推论2、b x a f x f 2)2()(=-+ ⇔)(x f y =的图象关于点),(b a 对称推论3、b x a f x f 2)2()(=++- ⇔)(x f y =的图象关于点),(b a 对称特殊地,若()x f y =满足()()0=-++x a f x a f ,则()x f y =的图象关于点()0,a 对称。
特殊地,若()x f y =满足()()0=-+x f x f ,则函数()x f y =的图象关于原点()0,0对称。
二、函数的周期性:对于函数)(x f y =,如果存在一个不为零的常数T ,使得当x 取定义域内的每一个值时,都有)()(x f T x f =+都成立,那么就把函数)(x f y =叫做周期函数,不为零的常数T 叫做这个函数的周期。
抽象函数的对称性 ——点,直线,周期
抽象函数的对称性、奇偶性与周期性常用结论一.概念:抽象函数是指没有给出具体的函数解析式或图像,只给出一些函数符号及其满足的条件的函数,如函数的定义域,解析递推式,特定点的函数值,特定的运算性质等,它是高中函数部分的难点,也是大学高等数学函数部分的一个衔接点,由于抽象函数没有具体的解析表达式作为载体,因此理解研究起来比较困难,所以做抽象函数的题目需要有严谨的逻辑思维能力、丰富的想象力以及函数知识灵活运用的能力1、周期函数的定义:对于()f x 定义域内的每一个x ,都存在非零常数T ,使得()()f x T f x +=恒成立,则称函数()f x 具有周期性,T 叫做()f x 的一个周期,则kT (,0k Z k ∈≠)也是()f x 的周期,所有周期中的最小正数叫()f x 的最小正周期。
分段函数的周期:设)(x f y =是周期函数,在任意一个周期内的图像为C:),(x f y =[]a b T b a x -=∈,,。
把)()(a b K KT x x f y -==轴平移沿个单位即按向量)()0,(x f y kT a ==平移,即得在其他周期的图像:[]b kT a kT x kT x f y ++∈-=,),(。
[][]⎩⎨⎧++∈-∈=b kT a,kT x )(b a, x )()(kT x f x f x f 2、奇偶函数:设[][][]b a a b x b a x x f y ,,,),( --∈∈=或①若为奇函数;则称)(),()(x f y x f x f =-=-②若为偶函数则称)()()(x f y x f x f ==-。
分段函数的奇偶性3、函数的对称性:(1)中心对称即点对称:①点对称;关于点与),()2,2(),(b a y b x a B y x A --②对称;关于与点),(),(),(b a y b x a B y b x a A ++--③成中心对称;关于点与函数),()2(2)(b a x a f y b x f y -=-=④成中心对称;关于点与函数),()()(b a x a f y b x a f y b +=+-=-⑤成中心对称。
从抽象函数形式看函数性质
从抽象函数形式看函数性质—— 抽象函数在周期性、对称性、奇偶性上的体现㈠周期性定义:任意I ,I ∈x 是定义域,都有=()(+T),T f x f x 是非零常数。
则 ()f x 是周期函数,其周期是T 。
推广:①I ,∀∈x 都有),22(+)=(-T T f x f x 则()f x 是以T 为周期的周期函数。
②I ,∀∈x 都有()=()++f x A f x B ,A ,B 是常数,则()f x 是以||-B A 为周期的周期函数。
下面给出证明:令,+=∴=-∴+=-+x A X x X A x B X A B 。
()()()∴=+-∴f X f X B A f x 是以||-B A 为周期的周期函数。
另可发现规律:括号内两项之差为定值T ,周期T=定值。
③若存在非零常数T ,使()()0+-=f x T f x ,则()f x 是周期的周期函数。
联想:()()0++=f x T f x 是不是周期函数呢?事实上,若()()+=-f x T f x 成立,则()()+=-f x T f x ()()⎡⎤⎣⎦=---=-f x T f x T , ()∴f x 是以2T 为周期的周期函数。
证明:11()=(),()1()()+==-∴-f x T f x T f x f x f x T 是以2T 为周期的周期函数。
1(),()()⑤若+=-∴f x T f x f x 是以2T 为周期的周期函数。
11()(),()1()()+=-=-=-∴--f x T f x T f x f x f x T 是以2T 为周期的周期函数。
证明:11()(),()1()()+=-=-=-∴--f x T f x T f x f x f x T 是以2T 为周期的周期函数。
㈡对称性①偶函数()f x 关于y 轴0=x 对称,()()。
-=f x f x②结论1:()f x 的图象关于=x a 对称()()⇔+=-f a x f a x证明:⇐对,0∀x 不妨令,00>x 在(,0)a 右侧0x 处,取+0,=x a x 对应纵坐标()10=+y f a x 。
抽象函数的奇偶性、周期性和对称性
抽象函数的奇偶性、周期性和对称性一、奇偶性1、奇函数的定义:一般地,如果对于函数()f x 的定义域内任意一个x ,都有)()(x f x f -=-,那么 函数()f x 就叫做奇函数。
(1)定义域必须关于原点对称;(2)对定义中的任意一个x ,都有)()(x f x f -=-;(3)图象特征:奇函数图象关于原点对称。
(这是判断奇函数的直观方法)2、偶函数定义:一般地,如果对于函数()f x 的定义域内任意一个x ,都有)()(x f x f =-,那么函数 ()f x 就叫做偶函数。
(1)定义域必须关于原点对称;(2)对定义中的任意一个x ,都有)()(x f x f =-; (3)图象特征:偶函数图象关于y 轴对称。
(这是判断偶函数的直观方法) 二、周期性周期函数的定义:对于()f x 定义域内的每一个x ,都存在非零常数T ,使得()()f x T f x +=恒成立,则称函数()f x 具有周期性,T 叫做()f x 的一个周期,则kT (,0k Z k ∈≠)也是()f x 的周期,所有周期中的最小正数叫()f x 的最小正周期,并不是所有周期函数都存在最小正周期。
例如,狄利克雷函数,当x 为有理数时,()f x 取1;当x 为非有理数时,()f x 取0。
(1)如果函数)(x f y =满足)()(11x T f x T f -=+且)()(22x T f x T f -=+,(1T 和2T 是不相等的常数),则)(x f y =是以为)(212T T -为周期的周期函数。
(2)如果奇函数)(x f y =满足)()(x T f x T f -=+(0≠T ),则函数)(x f y =是以T 4为周期的周期函数。
(3)如果偶函数)(x f y =满足)()(x T f x T f -=+(0≠T ),则函数)(x f y =是以T 2为周期的三、对称性1、函数图象本身的对称性(自身对称)题设:函数)(x f y =对定义域内一切x 来说,其中a 为常数,函数)(x f y =满足: (1))()(x a f x a f -=+⇔函数)(x f y =图象关于直线a x =成轴对称; (2))()2(x f x a f =-⇔函数)(x f y =的图象关于直线a x =成轴对称;(3))()(x b f x a f -=+⇔函数)(x f y =图象关于直线22)()(b a x b x a x +=-++=成轴对称; (4))(x f -=)(x f ⇔函数)(x f y =图象关于y 轴对称(偶函数); (5))(2)2(x f b x a f -=-⇔函数)(x f y =图象关于),(b a 成中心对称; (6))(x f -=—)(x f ⇔函数)(x f y =图象关于原点成中心对称(奇函数);(7)如果函数)(x f y=满足)()(11x T f x T f -=+且)()(22x T f x T f -=+,(1T 和2T 是不相等的 常数),则)(x f y =是以为)(212T T -为周期的周期函数;(8)如果奇函数)(x f y =满足)()(x T f x T f -=+(0≠T ),则函数)(x f y =是以T 4为周期(9)如果偶函数)(x f y =满足)()(x T f x T f -=+(0≠T ),则函数)(x f y =是以T 2为周期 的周期函数。
抽象函数和复合函数的应用 解析版-高中数学
抽象函数与复合函数的应用①抽象函数的性质(定义域、单调性、奇偶性、周期性、对称性)②常见抽象函数模型①-一次函数、二次函数、反比例函数③常见抽象函数模型②-指对幂函数、三角函数④复合函数的应用一、必备知识整合一、抽象函数的性质1.周期性:f x +a =f x ⇒T =a ;f x +a =−f x ⇒T =2a ;f x +a =kf x⇒T =2a ;(k 为常数);f x +a =f x +b ⇒T =a −b 2.对称性:对称轴:f a −x =f a +x 或者f 2a −x =f x ⇒f x 关于x =a 对称;对称中心:f a −x +f a +x =2b 或者f 2a −x +f x =2b ⇒f x 关于a ,b 对称;3.如果f x 同时关于x =a 对称,又关于b ,c 对称,则f x 的周期T =a −b 4.单调性与对称性(或奇偶性)结合解不等式问题①f x 在R 上是奇函数,且f x 单调递增⇒若解不等式f x 1 +f x 2 >0,则有x 1+x 2>0;f x 在R 上是奇函数,且f x 单调递减⇒若解不等式f x 1 +f x 2 >0,则有x 1+x 2<0;②f x 在R 上是偶函数,且f x 在0,+∞ 单调递增⇒若解不等式f x 1 >f x 2 ,则有x 1 >x 2 (不变号加绝对值);f x 在R 上是偶函数,且f x 在0,+∞ 单调递减⇒若解不等式f x 1 >f x 2 ,则有x 1 <x 2 (变号加绝对值);③f x 关于a ,b 对称,且f x 单调递增⇒若解不等式f x 1 +f x 2 >2b ,则有x 1+x 2>2a ;f x 关于a ,b 对称,且f x 单调递减⇒若解不等式f x 1 +f x 2 >2b ,则有x 1+x 2<2a ;④f x 关于x =a 对称,且f x 在a ,+∞ 单调递增⇒若解不等式f x 1 >f x 2 ,则有x 1−a >x 2−a (不变号加绝对值);f x 关于x =a 对称,且f x 在a ,+∞ 单调递减⇒若解不等式f x 1 >f x 2 ,则有x 1−a <x 2−a (不变号加绝对值);5.常见的特殊函数性质一览①f x =log a 1+mx 2±mx 是奇函数②f x =log ak −x k +x f x =log a k +xk −x(k 为常数)是奇函数③f x =1−a x 1+a x 或者f x =1+a x 1−a x 或者f x =a x +1a x −1或者f x =a x −1a x +1是奇函数④f x =m a x+1关于0,m2 对称⑤f g x 复合函数的奇偶性:有偶为偶,全奇为奇二、抽象函数的模型【反比例函数模型】反比例函数:f (x +y )=f (x )f (y )f (x )+f (y ),则f (x )=f (1)x ,x ,f (x ),f (y ),f (x +y )均不为0【一次函数模型】模型1:若f (x ±y )=f (x )±f (y ),则f (x )=f (1)x ;模型2:若f (x ±y )=f (x )±f (y ),则f (x )为奇函数;模型3:若f (x +y )=f (x )+f (y )+m ,则f (x )=f 1 +m x -m ;模型4:若f (x -y )=f (x )-f (y )+m ,则f (x )=f 1 -m x +m ;【指数函数模型】模型1:若f (x +y )=f (x )f (y ),则f (x )=[f (1)]x ;f (x )>0模型2:若f (x -y )=f (x )f (y ),则f (x )=[f (1)]x ;f (x )>0模型3:若f (x +y )=f (x )f (y )m ,则f (x )=f 1 mxm;模型4:若f (x -y )=m f (x )f (y ),则f (x )=m f 1 m x ;【对数函数模型】模型1:若f (x n )=nf (x ),则f (x )=f a log a x a >0且≠1,x >0模型2:若f (xy )=f (x )+f (y ),则f (x )=f a log a x a >0且≠1,x ,y >0模型3:若fxy=f(x)-f(y),则f(x)=f a log a x a>0且≠1,x,y>0模型4:若f(xy)=f(x)+f(y)+m,则f(x)=f a +mlog a x-m a>0且≠1,x,y>0模型5:若fxy=f(x)-f(y)+m,则f(x)=f a -mlog a x+m a>0且≠1,x,y>0【幂函数模型】模型1:若f(xy)=f(x)f(y),则f x =f a log a x a>0且≠1模型2:若fxy=f(x)f(y),则f x =f a log a x a>0且≠1,y≠0,f y ≠0代入f a 则可化简为幂函数;【余弦函数模型】模型1:若f(x+y)+f(x-y)=2f(x)f(y)f(x)不恒为0,则f(x)=cos wx模型2:若f(x)+f(y)=2fx+y2f x-y2f(x)不恒为0,则f(x)=cos wx【正切函数模型】模型:若f(x±y)=f(x)±f(y)1∓f(x)f(y)f(x)f(y)≠1,则f(x)=tan wx模型3:若f(x+y)+f(x-y)=kf(x)f(y)f(x)不恒为0,则f(x)=2kcos wx三、复合函数1.复合函数定义:两个或两个以上的基本初等函数经过嵌套式复合成一个函数叫做复合函数。
专题三:抽象函数的周期性与对称性(培优)
镇(乡) 学校 班级 考号 姓名 ……○……题……○……不……○……得……○……超……○……过……○……此……○……密……○……封……○……专题三:抽象函数的奇偶性与对称性编辑,整理:冉春1.函数奇偶性的四个重要结论(1)如果一个奇函数f (x )在x =0处有定义,那么一定有f (0)=0. (2)如果函数f (x )是偶函数,那么f (x )=f (|x |).(3)奇函数在关于原点对称的区间上具有相同的单调性;偶函数在关于原点对称的区间上具有相反的单调性.(4)若y =f (x +a )是奇函数,则f (-x +a )=-f (x +a );若y =f (x +a )是偶函数,则f (-x +a )=f (x +a ).2.周期性的几个常用结论对f (x )的定义域内任一自变量的值x ,周期为T ,则 (1)若f (x +a )=-f (x ),则T =2a (a >0); (2)若f (x +a )=1f (x ),则T =2a (a >0); (3)若f (x +a )=-1f (x ),则T =2a (a >0).3.函数的图象的对称性(1)函数y =f (x ),若其图象关于直线x =a 对称(a =0时,f (x )为偶函数),则 ①f (a +x )=f (a -x );②f (2a +x )=f (-x );③f (2a -x )=f (x ).(2)函数y =f (x ),若其图象关于点(a,0)中心对称(a =0时,f (x )为奇函数),则 ①f (a +x )=-f (a -x );②f (2a +x )=-f (-x ); ③f (2a -x )=-f (x ).(3)函数y =f (x ),若其图象关于点(a ,b )中心对称,则①f (a +x )+f (a -x )=2b ;②f (2a +x )+f (-x )=2b ;③f (2a -x )+f (x )=2b . (4)函数f (x )与g (x )的图象关于直线x =a 对称,则g (x )=f (2a -x ). (5)函数f (x )与g (x )的图象关于直线y =a 对称,则g (x )=2a -f (x ).1、(1)已知奇函数()f x 在(2,2)- 上单调递增,且()(21)0f t f t +->,则实数t 的取值范围是( )A. 1(,2)3B. 13(,)32 C . 1(,2)3- D. 13(,)22-(2)设奇函数0)()(,0)1(0)(<则不等式)上为增函数,且,在(xx f x f f x f --=∞+的解集为( )A .-1,01+()∪(,∞)B . -,-1(∞)∪(0,1)C . -,-11+(∞)∪(,∞)D .-1,0()∪(0,1)(3)已知函数f (x )在(-∞,+∞)上单调递减,且为奇函数.若f (1)=-1,则满足-1≤f (x -2)≤1的x 的取值范围是( )A .[-2,2]B .[-1,1]C .[0,4]D .[1,3](4)记max{a,b}=⎩⎨⎧≥b a b ba a <,,,函数f (x )=max{x+1,2x},则函数f (x )的解析式为________2、(1)已知)2(+x f 是偶函数,当212x x <<时,0)()(1212)>)((x f x f x x --恒成立,设),4(),3(),21(f c f b f a ===则的大小关系是c b a ,,( ) A 、c b a << B 、c a b << C 、a c b << D 、a b c <<镇(乡) 学校 班级 考号 姓名 ……○……题……○……不……○……得……○……超……○……过……○……此……○……密……○……封……○……(2)已知)2(+x f 是偶函数,则)(x f 图像关于________对称(3)已知)2(-x f 是偶函数,则)(x f 图像关于________对称(4)已知)2(-x f 是奇函数,则)(x f 图像关于________对称3、(1)已知函数))((R x x f ∈满足)(2)(x f x f -=-,若函数xx y 1+=与)(x f y =图象的交点为)(1,1y x ,),(22y x ···,(m m y x ,),则=+∑=mi i iy x1)(( )A. 0B. mC. 2mD. 4m(2)下列函数中,其图象与函数ln y x =的图象关于直线1x =对称的是( ) A .()ln 1y x =- B .()ln 2y x =- C .()ln 1y x =+ D .()ln 2y x =+(3)已知函数f (x )(x ∈R )满足f (x )=f (2-x ),若函数y =|x 2-2x -3|与y =f (x )图象的交点为(x 1,y 1),(x 2,y 2),…,(x m ,y m ),则=+++m 21...x x x ( )A .0B .mC .2mD .4m(4)定义在R 上的函数f (x )满足f (−x )=4−f (x ),若函数y =1x +2与函数y =f (x )的图象的交点的坐标是(x 1,f (x 1)),(x 2,f (x 2)),…(x 30,f (x 30)),记x i +f (x i )=p i (其中i =1,2,…,30),则p 1+p 2+⋯+p 30=( ) A .15 B .30 C .60D .120(提示:具有某相同对称属性的两个函数,其交点也具有该对称属性)4、(1)已知定义在R 上的奇函数f x 满足3f x f x ,且21f ,则20162017f f ________(2)定义在R 上的函数()f x 满足()()[)20,0,2f x f x x ++=∈时,()31xf x =-,则镇(乡) 学校 班级 考号 姓名 ……○……题……○……不……○……得……○……超……○……过……○……此……○……密……○……封……○……()2015f =________(3)已知在R 上是奇函数,且满足,当时,,则________(4)已知定义在R 上的函数()f x 满足()()f x f x -=-,(3)()f x f x -=,则(2019)f = ________(5)已知定义在R 上的奇函数f (x )满足f (x +2)=-f (x ),当0≤x ≤1时,f (x )=x 2,则f (1)+f (2)+f (3)+…+f (2 021)=( )A .2 021B .0C .1D .-1(6)已知()f x 是定义域为(,)-∞+∞的奇函数,满足(1)(1)-=+f x f x .若(1)2=f ,则(1)(2)(3)(50)++++=…f f f f ________(7)函数对于任意实数满足条件,若,则________(8)定义在上的偶函数满足,对且,都有,)81(),64(),49(f f f 由小到大的顺序排列为(9)已知函数f (x )是定义在R 上的偶函数,若对于x ≥0,都有f (x +2)=-1f (x ),且()x f ()()x f x f -=+5()5,0∈x ()x x x f -=2()=2016f )(x f x )(1)2(x f x f =+5)1(-=f =))5((f f R ()f x (3)()f x f x -=-12,[0,3]x x ∀∈12x x ≠1212()()0f x f x x x ->-镇(乡) 学校 班级 考号 姓名 ……○……题……○……不……○……得……○……超……○……过……○……此……○……密……○……封……○……当x ∈[0,2)时,f (x )=log 2(x +1),则f (-2 021)+f (2 019)的值为(10)定义在实数集R 上的函数满足,(4)()f x f x -=.现有以下三种叙述:①是函数的一个周期;②的图象关于直线2x =对称;③是偶函数.其中正确的序号是5、(1)若)(x f y =在[)+∞∈,0x 上的表达式为)1()(x x x f -=,且)(x f 为奇函数,则(]0,∞-∈x 时)(x f =(2)若)(x f y =在[)+∞∈,0x 上的表达式为)1()(x x x f -=,且)(x f 为偶函数,则(]0,∞-∈x 时)(x f =6、已知f (x )是定义在R 上的奇函数,且对任意实数x ∈R,恒有f (x +2)=-f (x ), 当x ∈[0,2]时,f (x )=2x -x 2.(1)求证:f (x )是周期函数;(2)当x ∈[2,4]时,求f (x )的解析式; (3)计算f (0)+f (1)+f (2)+…+f (2022)7、已知函数()f x 图象关于直线x =-1对称,且当x ∈(0,+∞)时,有xx f 1)(=,则当x ∈(-∞,-2)时,求)(x f 的解析式镇(乡) 学校 班级 考号 姓名 ……○……题……○……不……○……得……○……超……○……过……○……此……○……密……○……封……○……8、已知函数f (x )的定义域为R ,并且对一切实数x ,都有f (−x )+f (x )=0,f (−x −2)=−f (x )成 立 .当x ∈(0,1)时,f (x )=sin πx +1. (1).求f (0),f (1)的值;(2).当x ∈(11,13)时,求f (x )的解析式.9、(1)已知函数f (x )是定义域为[0,+∞)的减函数,且f (2)=-1,则满足 1)12(>--x f 的实数x 的取值范围是(2)设()f x 是奇函数,且在(0,)+∞内是增函数,又(3)0f -=,则()0x f x ⋅<的解集是(3)设函数f (x )是定义在R 上的奇函数,若当x ∈(0,+∞)时,f (x )=lg x ,则满足f (x )>0的x 的取值范围是__ ______(4)定义在R 上的偶函数()f x 在[0,+∞)内单减,(2)=0f ,若(1)0f x ->,则x 的取值范围是__(5)定义在R 上的奇函数()f x 在[0,+∞)内单减,(2)=0f ,若(lg )0f x >,则x 的取值范围是__(6)已知定义在R 上的偶函数()f x 在(—∞,0]上单减,且(1)=2f ,则不等式2)(log 2>x f 的x 的取值范围是__镇(乡) 学校 班级 考号 姓名 ……○……题……○……不……○……得……○……超……○……过……○……此……○……密……○……封……○……(7)定义在R 上的奇函数()f x 在(—∞,0)单减,且(2)=0f ,则(1)0x f x ⋅-≥的x 的取值范围是__ ____(8)已知奇函数f (x )在x >0时单调递增,且f (1)=0,若f (x -1)>0,则x 的取值范围为( )A .{x |0<x <1或x >2}B .{x |x <0或x >2}C .{x |x <0或x >3}D .{x |x <-1或x >1}10、设函数()f x 是定义在R 上的偶函数,且对任意的x R ∈,都有(1)(1)f x f x +=-,已知当[]0,1x ∈时,1()2x f x -=,有以下结论:①2是函数()f x 的一个周期;②函数()f x 在()1,2上单调递减,在()2,3上单调递增; ③函数()f x 的最大值是1,最小值是0.5; ④当(3,4)x ∈时,3()2xf x -=.正确的个数为( )A .0B .2C .3D .411、的值域为用判别式法求函数3274222++-+=x x x x y ( ) A .(]4.5,1--B .[5.5,2)C .[ 4.5,2)-D .( 4.5,2)2-∪(,1]12、设函数g (x )=2x +sin xx 2+1的最大值为M ,最小值为m ,则M +m =________.13、( 1)函数)(x f f (在定义域(-∞,+∞)上是增函数,且对任意的实数x 恒有2)1)((3=+--x x x f f 成立,则)1(-f =( )A.-1B.-2C.-3D.-4(2)已知函数()f x 是定义在0+)(,∞ 上的单调函数,且对任意),(∞+∈0x 都有1)2)((-=+xx f f 恒成立,则=)1(f ( )A. -1B. -4 C . -3 D. 0镇(乡) 学校 班级 考号 姓名 ……○……题……○……不……○……得……○……超……○……过……○……此……○……密……○……封……○…… 14、(1)定义在R 上的函数f (x )既是奇函数,又是周期函数,T 是它的一个周期,则方程f (x )=0在闭区间[-T , T ]上的实数根的个数可能是( ) A. 1 B.3 C. 0 D. 5(2)定义在R 上的函数f (x )既是奇函数,又是周期函数,T 是它的一个周期,则方程f (x )=0在闭区间[-2T , 2T ]上的实数根的个数可能是( ) A. 1 B.5 C. 9 D. 1215、函数y =f (x )在[0,2]上单调递增,且函数f (x +2)是偶函数,则下列结论成立的是( )A .f (1)<f ⎝ ⎛⎭⎪⎫52<f ⎝ ⎛⎭⎪⎫72B .f ⎝ ⎛⎭⎪⎫72<f (1)<f ⎝ ⎛⎭⎪⎫52C .f ⎝ ⎛⎭⎪⎫72<f ⎝ ⎛⎭⎪⎫52<f (1)D .f ⎝ ⎛⎭⎪⎫52<f (1)<f ⎝ ⎛⎭⎪⎫7216、设定义在R 上的函数f (x )同时满足以下条件:①f (x )+f (-x )=0;②f (x +1)=f (x -1);③当0≤x <1时,f (x )=2x-1,则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12+f (1)+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫32+f (2)+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫52=________.镇(乡) 学校 班级 考号 姓名 ……○……题……○……不……○……得……○……超……○……过……○……此……○……密……○……封……○……(2)已知函数f (x )对任意的x ∈R 都满足f (x )+f (-x )=0,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +32为偶函数,当0<x ≤32时,f (x )=-x ,则f (2 021)+f (2 022)=________.(3)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)=________.17、函数y =f (x )对任意x ∈R 都有f (x +2)=f (-x )成立,且函数y =f (x -1)的图象关于点(1,0)对称,f (1)=4,则f (2 016)+f (2 017)+f (2 018)的值为________.18、(1)函数()ln 1f x x =+的图象大致是( )A .B .C .D .(2)函数||2x y =的部分图像大致为( )AB C D(3)函数||2log x y =的图像大致是( )19、已知函数()f x 是定义在R 上的奇函数,当(],0x ∈-∞时,()22f x x x =-+,若实数m 满足()2log 3f m ≤,则m 的取值范围是( )A .(]0,2B .1[,2]2C .(]0,8D .1[,8]8镇(乡) 学校 班级 考号 姓名 ……○……题……○……不……○……得……○……超……○……过……○……此……○……密……○……封……○……20、若函数()(31)4,1,1a x a x f x ax x -+<⎧=⎨-≥⎩,是定义在R 上的减函数,则a 的取值范围为( )A .11,83⎡⎫⎪⎢⎣⎭B .10,3⎛⎫ ⎪⎝⎭C .1,8⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭D .11,,83⎛⎤⎡⎫-∞+∞ ⎪⎥⎢⎝⎦⎣⎭21、高斯是德国著名的数学家,近代数学奠基者之一,享有“数学王子”的称号,用其名字命名的“高斯函数”为:设x ∈R ,用[x ]表示不超过x 的最大整数,则y =[x ]称为高斯函数,例如[-2.1]=-3,[3.1]=3.已知函数f (x )=2x +11+2x ,则函数y =[f (x )]的值域是( )A .{0,1}B .(0,2)C .(0,1)D .{-1,0,1}22、已知函数)()6(,)(x f x f R x R x f -=+∈恒有上的奇函数,对任意是定义在, 且在(-3,-1)内单调递增。
抽象函数的奇偶性、对称性和周期性
抽象函数的奇偶性、对称性和周期性【自我诊断】1.(1)在函数f (x )对于定义域内的任取x 1,都有x 2满足x 1+x 2=0,且f (x 1)=f (x 2)恒成立,则该函数是____函数;(2)在函数f (x )对于定义域内的任取x 1,都有x 2满足x 1+x 2=0,且f (x 1)=-f (x 2)恒成立,则该函数是____函数.【答案】(1)偶;(2)奇.2.已知f (x +y )+f (x -y )=2f (x )f (y )对一切实数x ,y 恒成立,且f (0)≠0,判断f (x )的奇偶性.【答案】偶函数.【解析】令x =0,y =0,代入式子f (x +y )+f (x -y )=2f (x )f (y )可得2f (0)=2f (0)·f (0),且f (0)≠0, 所以f (0)=1.令x =0,代入式子f (x +y )+f (x -y )=2f (x )f (y )可得f (y )+f (-y )=2f (0)f (y ),f (y )+f (-y )=2f (y ),化简得f (-y )=f (y ).所以f (x )是偶函数.【反思】背景函数f (x )=cos x .3. 函数f (x )的值域不是单元素集合,定义域为R ,且对一切实数x ,y 恒有f (2x )+f (2y )=2f (x +y )f (x -y ),且f (1)=0,则f (2016)的值是_________.【解析】令x =u 2+1,y =u 2,代入已知式得f (u +2)+f (u )=2f (u +1)f (1)=0, 所以f (u +2)=-f (u ).所以f (u +4)=f [(u +2)+2]=-f (u +2)=f (u ).所以f (x )是周期为4的周期函数.所以f (2016)=f (4×504+0)=f (0).在f (2x )+f (2y )=2f (x +y )f (x -y )中,令x =y ,则2f (2x )=2f (2x )f (0)恒成立,所以f (0)=1.所以f (2016)=1.【反思】背景函数f (x )=cos π2x . 4.已知函数f (x )(x ∈R )满足f (x )=f (2-x ),若函数y =|x 2-2x -3|与y =f (x )图象的交点为(x 1,y 1),(x 2,y 2),…,(x m ,y m ),则x 1+x 2+…x m 的值为( ).(A )0 (B )m (C )2m (D )4m【答案】B .【解析】因为y =f (x ),y =|x 2-2x -3|都关于直线x =1对称,所以它们的交点也关于直线x =1对称.当m 为偶数时,所求的和为2×m 2=m ;当m 为奇数时,所求的和为 2×m -12+1=m . 因此选B .5.已知函数f (x )(x ∈R )满足f (-x )=2-f (x ),若函数y =x +1x与y =f (x )图象的交点为(x 1,y 1),(x 2,y 2),…,(x m ,y m ),则x 1+y 1+x 2+y 2+…x m +y m 的值为( ).(A )0 (B )m (C )2m (D )4m【答案】B .【解析】由f (-x )=2-f (x ),得f (x )关于点(0,1)对称,函数y =x +1x =1+1x也关于点(0,1) 对称,所以两函数图象的交点也关于点(0,1)对称,将除点(0,1)外的其余交点两两配对,对于每一组对称点有x i +x j =0,y i +y j =0,所以x 1+y 1+x 2+y 2+…x m +y m=(x 1+x 2+…+x m )+(y 1+y 2+…+y m )=0+2×m 2=m . 6.设定义在R 上的函数f (x )满足f (x )=f (x +1)-f (x +2),证明f (x )是周期函数.【证明】由已知f (x )=f (x +1)-f (x +2),得f (x +1)=f (x +2)-f (x +3),上面两式相加,得f (x )=-f (x +3),由此式可得f (x +3)=-f (x +6),从而,得f (x )=f (x +6).所以f (x )是周期为6的函数.7.设f (x )是定义在R 上的偶函数,其图象关于直线x =1对称,证明f (x )是周期函数.【证明】函数y =f (x )关于直线x =1对称,所以f (x )=f (2-x ),x ∈R .又由f (x )是偶函数得f (x )=f (-x ),所以f (-x )=f (2-x ),x ∈R .将上式中的-x 用x 代换,得f (x )=f (2+x ),x ∈R .这表明f (x )是以2为周期的周期函数.【跟踪训练】1.若f (x +y )=f (x )+f (y )对一切实数x ,y 恒成立,且不恒等于0,试判断函数f (x )的奇偶性.【答案】奇函数.2.函数f (x )的定义域为全体实数,对任意实数a ,b 都有f (a +b )+f (a -b )=2f (a )f (b ),且存在c >0,使得f (c 2)=0,求证:f (x )是周期函数. 【答案】f (x )是以2c 为周期的周期函数.。
复习专题5--抽象函数的奇偶性周期性对称性
复习专题5--抽象函数的奇偶性周期性对称性抽象函数的奇偶性、周期性和对称性是数学中重要的概念,它们用来描述函数的特点和性质。
在本文中,我们将对这些概念进行复习和详细解释。
首先,我们来复习抽象函数的奇偶性。
奇函数是指满足f(-x)=-f(x)的函数,即对于函数的定义域内的任意x,函数值f(-x)与f(x)有相反的符号。
奇函数的图像关于原点对称,通常呈现出关于原点对称的特点。
例如,f(x)=x^3是一个奇函数,因为f(-x)=-x^3、对于奇函数,如果其函数图像在原点通过,则其图像也必然经过一些关于原点对称的点。
与奇函数相对的是偶函数。
偶函数是指满足f(-x)=f(x)的函数,即对于函数的定义域内的任意x,函数值f(-x)与f(x)相等。
偶函数的图像关于y轴对称,通常呈现出关于y轴对称的特点。
例如,f(x)=x^2是一个偶函数,因为f(-x)=(-x)^2=x^2、对于偶函数,如果其函数图像在y轴通过,则其图像在整个y轴上对称。
接下来,我们来复习抽象函数的周期性。
周期函数是指满足f(x+T)= f(x)的函数,其中T是一个常数,称为函数的周期,函数定义域内的任意x都满足这个条件。
周期函数的特点是其函数图像在横坐标上以一定的间隔重复出现。
例如,f(x) = sin(x)是一个周期函数,它的周期是2π,即对于任意x,f(x+2π) = sin(x)。
最后,我们来复习抽象函数的对称性。
对称函数是指满足f(x)=f(-x)的函数,即对于函数的定义域内的任意x,函数值f(x)与f(-x)相等。
对称函数的图像有一个对称轴,即对于任意在对称轴上的点x,其关于对称轴的对称点也属于函数的图像。
例如,f(x)=x^4是一个对称函数,因为f(x)=f(-x)=x^4、对称函数的对称轴可以是y轴、原点或其他直线。
综上所述,奇偶性、周期性和对称性是抽象函数重要的特性。
它们可以帮助我们更好地理解函数的性质和图像,并在解决问题中起到指导作用。
抽象函数的性质-奇偶性、对称性、周期性、单调性课件-2024届高三数学一轮复习
∓()()
f(x±y)=
余弦函数f(x)=cos x
正切函数f(x)=tan x
常见的几类抽象函数与其对应的特殊函数模型:
抽象函数f(x)具有的性质
f(x+y)=f(x)+f(y)
f(x+y)=f(x)+f(y)-b
f(xy)=f(x)f(y)
f(xy)= f(x)f(y)或者
g(x)=f′(x).若 f( -2x),g(2+x)均为偶函数,则(
A.f(0)=0
解析:法一
B.g(-)=0
C.f(-1)=f(4)
)
D.g(-1)=g(2)
不妨取 f(x)=1(x∈R),经验证满足题意,但 f(0)=1,所以选项 A 不正确.
因为 f( -2x)为偶函数,所以 f( -2x)=f( +2x), 所以 f( -2× )=f( +2× ),即 f(-1)=f(4),所以 C 正确;
()
f(x±y)=f(x)g(y)±g(x)f(y)
f(x±y)=f(x)f(y)∓g(x)g(y)
f(x+y)+f(x-y)=2f(x)f(y)
()±()
f(x±y)=
∓()()
正弦函数f(x)=sin x 余弦函数g(x)=cos x
余弦函数f(x)=cos x 正弦函数g(x)=sin x
f(2)=3f(2)=3,所以 f(2)=1.
因为 f(2)=f( × )=f( )+f( )=2f( ),所以 2f( )=1,
所以 f( )= .
答案:(1)
抽象函数周期性、对称性、奇偶性
抽象函数周期性、对称性、奇偶性综述抽象函数型综合问题,一般通过对函数性质的代数表述,综合考查学生对于数学符号语言的理解和接受能力,考查对于函数性质的代数推理和论证能力,考查学生对于一般和特殊关系的认识.函数的周期性、对称性一般与抽象函数结合,综合函数的其它性质一起考查.函数的周期性要紧扣周期函数的定义.要注意,函数的周期性只涉及到一个函数.函数的对称性比较复杂,要分清是一个函数的对称性,还是两个函数的对称性;分清是轴对称还是中心对称.一、基本定义1、定义1:(周期函数)对于函数()f x ,如果存在一个非零常数T ,使得当x 取定义域的每一个值时,都有()()f x T f x +=,那么,函数()f x 就叫做周期函数.非零常数T 叫做这个函数的周期.2、定义2:(同一函数图象的对称性)若函数)(x f y =图象上任一点关于点P (或直线l )的对称点仍在函数)(x f y =的图象上,则称函数)(x f y =的图象关于点P (或直线l )对称.3、定义3:(两个函数图象的对称性)若函数)(x f y =图象上任一点关于点P (或直线l )的对称点在函数()y g x =的图象上;反过来,函数()y g x =图象上任一点关于点P (或直线l )的对称点也在函数)(x f y =的图象上,则称函数)(x f y =与()y g x =的图象关于点P (或直线l )对称.二、关于周期性、对称性的几个基本结论及证明1、若函数)(x f y =的定义域为R ,且()()f a x f x b +=-恒成立,则函数)(x f y =是以T a b =+为周期的周期函数;2、若函数)(x f y =的定义域为R ,且()()f a x f b x +=-恒成立,则函数)(x f y =的图象关于直线2a bx +=对称;3、若函数)(x f y =的定义域为R ,且()()f a x f b x +=--恒成立,则函数)(x f y =的图象关于点(,0)2a b +对称;4、若函数)(x f y =的定义域为R ,且()()f a x f x b +=--恒成立,则函数)(x f y =是以2()T a b =+为周期的周期函数;5、若函数)(x f y =的定义域为R ,则函数()y f a x =+与()y f b x =-的图象关于直线2b a x -=对称;6、若函数)(x f y =的定义域为R ,则函数()y f a x =+与()y f b x =--的图象关于点(,0)2b a -对称. 略证:1、 ()f x a b ++[()]f x b a =++[()]()f x b b f x =+-=,∴函数)(x f y =是以T a b =+为周期的周期函数.2、函数)(x f y =图象上的任一点00(,)P x y (满足00()f x y =)关于直线2a b x +=的对称点为00(,)Q a b x y +-, 00()[()]f a b x f b x a +-=-+000[()]()f b b x f x y =--==∴点Q 仍在函数)(x f y =的图象上,从而函数)(x f y =的图象关于直线2a b x +=对称.3、函数)(x f y =图象上的任一点00(,)P x y (满足00()f x y =)关于点(,0)2a b +的对称点为00(,)Q a b x y +--, 00()[()]f a b x f b x a +-=-+000[()]()f b b x f x y =---=-=-∴点Q 仍在函数)(x f y =的图象上,从而函数)(x f y =的图象关于点(,0)2a b+对称. 4、 (22)[(2)]f x a b f x a b a ++=+++[(2)]()f x a b b f x a b =-++-=-++[()]{[()]}()f x b a f x b b f x =-++=--+-=,∴函数)(x f y =是以2()T a b =+为周期的周期函数.5、函数()y f a x =+图象上的任一点00(,)P x y (满足00()f a x y +=)关于直线2b a x -=的对称点为00(,)Q b a x y --, 000[()]()f b b a x f a x y ---=+=∴点Q 在函数()y f b x =-的图象上;反之函数()y f b x =-的图象上任一点关于直线2b a x -=的对称点也在函数()y f a x =+图象上.从而函数()y f a x =+与()y f b x =-的图象关于直线2b a x -=对称.6、函数()y f a x =+图象上的任一点00(,)P x y (满足00()f x y =)关于点(,0)2b a -的对称点为00(,)Q b a x y ---, 000[()]()f b b a x f a x y ----=-+=-∴点Q 在函数()y f b x =--的图象上;反之函数()y f b x =--的图象上任一点关于点(,0)2b a -的对称点也在函数()y f a x =+图象上.从而函数()y f a x =+与()y f b x =--的图象关于点(,0)2b a -对称.三、关于周期性、对称性的若干易混淆的常用结论1、若函数)(x f y =满足()()f x f x =-,则函数)(x f y =的图象关于y 轴对称;函数)(x f y =和函数()y f x =-的图象也关于y 轴对称.2、若函数)(x f y =满足()()f x f x =--,则函数)(x f y =的图象关于原点对称;函数)(x f y =和函数()y f x =--的图象也关于原点对称.3、若函数)(x f y =满足()()f x a f a x -=-,则函数)(x f y =的图象关于y 轴对称;而函数()y f x a =-和函数()y f a x =-的图象关于直线x a =对称.4、若函数)(x f y =满足()()f x a f a x -=--,则函数)(x f y =的图象关于原点对称.而函数()y f x a =-和函数()y f a x =--的图象关于点(,0)a 对称.5、若函数)(x f y =满足)()(x m f x m f +=-,则函数)(x f y =的图象关于直线m x =对称;而函数()y f m x =-和函数()y f m x =+的图象关于y 轴对称.6、若函数)(x f y =满足)()(x m f x m f +-=-,则函数)(x f y =的图象关于点)0,(m 对称;而函数()y f m x =-和函数()y f m x =-+的图象关于原点对称.7、若函数)(x f y =满足()(2)f x f b x =-,则函数)(x f y =的图象关于直线x b =对称;函数()y f x =和函数(2)y f b x =-的图象也关于直线x b =对称.8、若函数)(x f y =满足()(2)f x f b x =--,则函数)(x f y =的图象关于点(,0)b 对称;函数()y f x =和函数(2)y f b x =--的图象也关于点(,0)b 对称.9、若函数)(x f y =满足()()f m x f x m +=-,则函数)(x f y =是以2T m =为周期的周期函数;若函数)(x f y =满足()()f m x f x m +=--,则函数)(x f y =是以4T m =为周期的周期函数.四、函数周期性与对称性的关系1、定义在R 上的函数()f x ,若同时关于直线x a =和()x b a b =>对称,即对于任意的实数x ,函数()f x 同时满足()()f a x f a x -=+,()()f b x f b x -=+,则函数()f x 是以2()T a b =-为周期的周期函数.2、定义在R 上的函数()f x ,若同时关于点(,0)a 和点(,0)()b a b >对称,即对于任意的实数x ,函数()f x 同时满足()()f a x f a x -=-+,()()f b x f b x -=-+,则函数()f x 是以2()T a b =-为周期的周期函数.3、定义在R 上的函数()f x ,若同时关于直线x a =和点(,0)()b a b ≠对称,即对于任意的实数x ,函数()f x 同时满足()()f a x f a x -=+,()()f b x f b x -=-+,则函数()f x 是以4T a b =-为周期的周期函数.略证:1、 [2()]f x a b +-[(2)]f a x a b =++-[(2)]f a x a b =-+-=(2)f b x =-[()]f b b x =+-[()]()f b b x f x =--=,∴函数)(x f y =是以2()T a b =-为周期的周期函数.2、3同理可证.五、函数周期性、对称性与奇偶性的关系1、定义在R 上的函数()f x ,若同时关于直线x a =和2x a =对称,即对于任意的实数x ,函数()f x 同时满足()()f a x f a x -=+,(2)(2)f a x f a x -=+,则函数()f x 是以2T a =为周期的周期函数,且是偶函数.2、定义在R 上的函数()f x ,若同时关于直线x a =和点(2,0)a 对称,即对于任意的实数x ,函数()f x 同时满足()()f a x f a x -=+,(2)(2)f a x f a x -=-+,则函数()f x 是以4T a =为周期的周期函数,且是奇函数.3、定义在R 上的函数()f x ,若同时关于点(,0)a 和直线2x a =对称,即对于任意的实数x ,函数()f x 同时满足()()f a x f a x -=-+,(2)(2)f a x f a x -=+,则函数()f x 是以4T a =为周期的周期函数,且是偶函数.4、定义在R 上的函数()f x ,若同时关于点(,0)a 和点(2,0)a 对称,即对于任意的实数x ,函数()f x 同时满足()()f a x f a x -=-+,(2)(2)f a x f a x -=-+,则函数()f x 是以2T a =为周期的周期函数,且是奇函数.5、若偶函数()f x 关于直线x a =对称,即对于任意的实数x ,函数()f x 满足()()f a x f a x -=+,则()f x 是以2T a =为周期的周期函数.6、若偶函数()f x 关于点(,0)a 对称,即对于任意的实数x ,函数()f x 满足()()f a x f a x -=-+,则()f x 是以4T a =为周期的周期函数.7、若奇函数()f x 关于直线x a =对称,即对于任意的实数x ,函数()f x 满足()()f a x f a x -=+,则()f x 是以4T a =为周期的周期函数.8、若奇函数()f x 关于点(,0)a 对称,即对于任意的实数x ,函数()f x 满足()()f a x f a x -=-+,则()f x 是以2T a =为周期的周期函数.略证:1、由上述四中的第1点即可得函数()f x 是以2T a =为周期的周期函数, 又()f x -[()]f a x a =-+[()]f a x a =++(2)f a x =+(2)f a x =-[()]f a a x =+-[()]()f a a x f x =--=∴函数)(x f y =是偶函数.2、3、4同理可证.5、6、7、8可利用上述四中的结论证得.以上各条结论均可结合正弦、余弦函数为特例来加以理解.六、其它结论1、若函数()y f x a =+为偶函数,则函数)(x f y =的图象关于直线x a =对称.2、若函数()y f x a =+为奇函数,则函数)(x f y =的图象关于点(,0)a 对称.注:上述两个结论可以通过图象的平移来理解. 3、定义在R 上的函数()f x 满足()()f a x f a x -=+,且方程()0f x =恰有2n 个实根,则这2n 个实根的和为2na .4、定义在R 上的函数)(x f y =满足()()(,,)f a x f b x c a b c ++-=为常数,则函数)(x f y =的图象关于点(,)22a b c+对称. 略证;任取x R ∈,令12,x a x x b x =+=-,则12x x a b +=+,12()()f x f x c +=,由中点公式知点11(,())x f x 与点22(,())x f x 关于点(,)22a b c+对称.由x 的任意性,知函数)(x f y =的图象关于点(,)22a b c+对称. 5、能得出函数为周期函数的常见结论还有:函数()y f x =满足对定义域内任一实数x (其中a 为常数),① ()()f x f x a =+,则()y f x =是以T a =为周期的周期函数; ②()()f x a f x +=-,则()x f 是以2T a =为周期的周期函数; ③()()1f x a fx +=±,则()x f 是以2T a =为周期的周期函数;④()()f x a f x a +=-,则()x f 是以2T a =为周期的周期函数;⑤1()()1()f x f x a f x -+=+,则()x f 是以2T a =为周期的周期函数.⑥1()()1()f x f x a f x -+=-+,则()x f 是以4T a =为周期的周期函数.⑦1()()1()f x f x a f x ++=-,则()x f 是以4T a =为周期的周期函数.注:上述结论可以通过反复运用已知条件来证明.七、知识运用1、(2005·广东 19)设函数()f x 在(-∞,+∞)上满足(2)(2)f x f x -=+,(7)(7)f x f x -=+,且在闭区间[0,7]上,只有(1)(3)0f f ==。
函数奇偶性、周期性、对称性(一)
函数奇偶性、周期性、对称性(一)函数的奇偶性、周期性、对称性一、函数的奇偶性1.函数奇偶性的定义:函数f (x) 的定义域必须关于原点对称,对定义域内的任意一个x 都满足① f (x) f (x) 函数f (x) 为偶函数;② f (x) f (x) f (x) f (x) 0 函数f (x) 为奇函数.2.奇函数的图像关于原点对称,偶函数的图像关于y 轴对称;反过来如果一个函数的图像关于原点对称,则该函数为奇函数,若该函数的图像关于y 轴对称,该函数为偶函数.3.函数奇偶性的性质①既是奇函数又是偶函数的函数只有一种类型,即f (x) 0 ,xD ,其中定义域D 是关于原点对称的非空数集.②奇函数在关于原点对称的区间上若有单调性,则其单调性完全相同.即奇函数 f (x) 在区间[a, b](0 a b) 上单调递增(减),则f (x) 在区间[b,a] 上也是单调递增(减);③偶函数在关于原点对称的区间上若有单调性,则其单调性恰恰相反.即偶函数 f (x) 在区间[a, b](0 a b) 上单调递增(减),则f (x) 在区间[b,a] 上也是单调递减(增);④任意定义在R 上的函数f (x) 都可以唯一地表示成一个奇函数与一个偶函数的和.即f (x) f (x) f (x) f (x) f (x) .2 2二、函数的周期性1.函数的周期性定义:对于函数f (x) ,如果存在一个非零常数T ,使得定义域内的每一个个x 值,都满足f (x T ) f (x) ,那么函数f (x) 就叫做周期函数,非零常数T 叫做这个函数的周期,应注意nT (n Z 且n 0 )也是函数的周期.2.最小正周期:如果在周期函数f (x) 的所有周期中,存在一个最小的正数,那么这个最小的正数就叫做f (x) 的最小正周期.并非所有的函数都有最小正周期,如 f (x) c ( c 为常数),任意一个实数x 都是该函数的一个周期,却没有最小正周期.三、函数的对称性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个点旋转180,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.【必记结论】1.奇函数f (x) 若在x 0 处有定义,则必有f (0) 0 ,但若不能判断奇函数 f (x) 的定义域中一定有x 0 ,则不能使用f (0) 0 ,求取参数的值.2.函数f (x) 的定义域关于原点对称,则函数F (x) f (x) f (x) 为偶函数,函数F (x) f (x) f (x) 为奇函数.3.几类函数的周期(约定a 0 )问题:① 若函数f (x) 满足:f (x a) f (x a) 或f (x a) f (x) 或f (x a) kf (x)( f (x) 0, k 0) ,或f (x a) kf (x) ( f (x) 0, k 0) ,或f (x a) 1 f (x) 或f (x a) f (x) b 等,则f (x) 的周期T 2a ;1 f (x)②若y f (x) 的图象关于直线x a , x b (a b) 对称,则函数y f (x) 是周期为2 a b 的周期函数;③若y f (x) 的图象关于(a,0) 对称,同时关于点(b,0) 对称,( b a ),则函数y f (x) 是周期为2 | b a | ;④若y f (x) 的图象关于x a 对称,同时关于点(b,0) 对称,( b a ),则函数y f (x) 是周期为4 | b a | .4.函数y f (x) 的图像的对称性①函数y f (x) 的图像关于直线x a 对称 f (a x) f (a x) f (2a x) f (x) .②函数y f (x) 的图像关于点(a,0) 对称 f (x)f (2ax) f (a x) f (a x) .③函数y f (x) 满足f (a x) f (b x) ,则y f (x) 的图像关于直线x b a2对称.④ 若函数y f (x) 对定义域中任意x 均有f (a x) f (b x)c 0 ,则函数y f (x) 的图像关于点( a b , c ) 成中心对称图形.5.高中涉及对称性问题的几个基本函数的对称轴、对称中心的问题①常数函数:既是轴对称又是中心对称,其中直线上的所有点均为它的对称中心,与该直线相垂直的直线均为它的对称轴.②一次函数:既是轴对称又是中心对称,其中直线上的所有点均为它的对称中心,与该直线相垂直的直线均为它的对称轴.③二次函数f (x) ax 2 bx c(a 0) :是轴对称,不是中心对称,其对称轴方程为x b .2a k ④反比例函数y (k 0) :既是轴对称又是中心对称,其中原点为它的对称中心,x y x 与y x 均为它的对称轴.推广:函数a (cx d ) b ad b ady ax b c ca c c 2,由函数图象的平移知识易知:函数cx d cx d c x d c dax 2 的对称中心为(, ) .(思考:如何快速作出函数y c c 2x 5 的图象?找对称中心,化分母变量的系数为正,并将分母为零点时的自变量的值代入分子,看正负,从而快速画出图形.)⑤函数y a | x b | c 的图象关于直线x b 对称.b c ⑥函数y | ax b | | ax c | (a 0) 的对称轴为xa abc ;2 2a y | ax b | | ax c | (a 0) 的对称中心为( b c , 0) .⑦函数y x a (a 0) 是奇函数,图象关于原点(0, 0) 对称.x⑧函数y Asin( x ) k 、y A cos( x ) k 的图象既是轴对称图形,也是中心对称图形,它们的对称轴在函数取得最值(最大或最小)时取到,它们的对称中心是“平衡点”.⑨三次函数f (x) ax 3 bx 2 cx d (a 0) 的图象是中心对称图形,对称中心为( b3a, f ( b )) (二阶导数为零时的自变量的取值为对称中心的横坐标,在该点的函3a 数值是对称中心的纵坐标).⑩绝对值函数:这里主要说的是y f (| x |) 和y | f (x) | 两类.前者显然是偶函数,它会关于y 轴对称;后者是把x 轴下方的图像对称到x 轴的上方,是否仍然具备对称性,这也没有一定的结论,例如y ln x 就没有对称性,而y | sin x | 却仍然是轴对称.6.两个函数图像的对称性①互为反函数的两个函数的图像关于直线y x 对称.如指数函数ya x 与对数函数y log a x 的图象关于直线y x 对称.②函数y f (a x) 与函数y f (b x) 的图像关于直线x b a对称.③函数y f (a wx) 与函数y f (b wx) 的图像关于直线x b a2w对称.【解题方法】1.定义域关于原点对称,这是函数具有奇偶性的必要不充分条件.2.函数奇偶性的判断方法:①定义法判断,步骤:1)求出函数的定义域;2)判断定义域是否关于原点对称;3)根据定义域化简函数的解析式,并求出f (x) ;4)判断f (x) f (x) 或f (x) f (x) 是否对定义域内的每一个x 恒成立(恒成立要给予证明,否则要举出反例,若在函数f (x) 的定义域内有 f (m) f (m) ,则可以断定 f (x) 不是偶函数,同样,若在函数 f (x) 的定义域内有 f (m) f (m) ,则可以断定 f (x) 不是奇函数);(1)判断分段函数的奇偶性应分段分别证明f (x) 与f (x) 的关系,只有对各段上的x 都满足相同的关系时,才能判断其奇偶性.(2)对于抽象函数奇偶性的判断,应充分利用定义,巧妙赋值,通过合理、灵活地变形配凑来判定.②函数的图像法判断(函数的图像是否关于原点对称;函数的图像是否关于y 轴对称);③函数f (x), g(x) 的公共定义域关于原点对称1)若函数f (x), g(x) 都为奇函数或都为偶函数,则函数F (x) f (x)g(x) 为偶函数;2)若函数f (x), g(x) 其中一个为奇函数,另一个为偶函数,则函数F (x) 为奇函数;f (x)g(x)3)若函数f (x), g(x) 都为奇函数,则函数F (x) f (x) g(x) 为奇函数;4)若函数f (x), g(x) 都为偶函数,则函数F (x) f (x) g(x) 为偶函数.复合函数y f [g(x)] 的奇偶性原理:内偶则偶,两奇为奇.3.已知带有字母参数的函数的表达式及奇偶性求参数:常采用待定系数法,利用f (x) f (x) 0 产生关于字母的恒等式,由系数的对等性可得知字母的值.4.如果函数f (x) 是偶函数,那么f (x) f (| x |) ,通常在求解与偶函数、单调性有关的不等式时,利用此公式进行转化所求解的不等式.5.周期性与奇偶性相结合的综合问题中,周期性起到转换自变量值的作用,奇偶性起到调节符号作用.6.对抽象函数的周期性、对称性问题的总结①当括号里面x 前面的符号一正一负时告诉我们的就是对称性,其中的对称为多少我们可以用特殊值代入来猜测,这里并不主张记结论,因为很容易与后面的结论相混淆.②而当x 前面的符号相同时告诉我们的是周期性.③当x 前面的符号相同,同时告诉我们奇偶性时我们也可以推出对称性,因为奇偶性有制造负号的能力.7.证明一个函数y f (x) 关于直线x a 对称的步骤:①设函数y f (x) 图像上的任意点(x, y) ;②找到点(x, y) 关于直线x a 的对称点(2a x, y) ;③设法证明点(2a x, y) 也在函数y f (x) 的图像上;④下结论.8.证明一个函数y f (x) 关于点(a, b) 对称的步骤:①设函数y f (x) 图像上的任意点(x, y) ;② 找到点(x, y) 关于点(a, b) 的对称点(2a x, 2b y) ;③ 设法证明点(2a x, 2b y) 也在函数y f (x) 的图像上;④下结论.9.对于证明两个函数的图像关于直线x a 对称或关于点(a, b) 对称的方法参照一个函数的证明方法进行即可.10.已知定义在R 上的周期函数f (x) ,周期为T ,函数f (x) 的一个对称中心为(a, b) 或对T T 称轴为x a ,则点(k a, b) 必是函数f (x) 的对称中心,直线x k a 必是函 2 2 数 f (x) 的对称轴(每相邻两个对称中心之间相差半周期,每相邻两条对称轴之间相差半周期,只要有有一个对称中心,根据周期就可求出所有的对称中心,只要知道一条对称轴,就可以根据周期找出所有的对称轴,但是由对称中心及周期,却不能找出对称轴,同样由对称轴及周期,也不能找到对称中心).11.若函数y f (x) 有对称中心,则函数y f (x) 的对称中心求解类型有:①若函数y 的横坐标;②若函数y 坐标;f (x) 的定义域有对称中心,则对称中心的横坐标就是定义域的对称中心f (x) 的值域有对称中心,则对称中心的纵坐标就是值域的对称中心的纵③ 若函数y f (x) 的定义域与值域都是R ,则设对称中心为(a, b) ,由f (a x) f (a x) 2b 确定参数a, b 的值即可.④上些具体函数的对称中心问题:三次函数的对称中心,可通过二阶导数为零求出,对于一些明显可以来奇函数平移得来的函数,可以借用奇函数的性质与平移方法得到函数的对称中心.注:函数y 111 的对称中心为 n , 0 .x x 1 x n 2 【易错提醒】1.判断函数的奇偶性,务必先判断函数的定义域是否关于原点对称.如函数f (x) x 2 (x 1) ,该函数是没有奇偶性,但如果没有判断函数的定义域,而直接f (x) (x) 2 x 2 f (x) ,容易得出错误的结论:f (x) x 2 (x 1) 是偶函数.2.奇函数f (x) 在x 0 处可以没有定义,如f (x) 定义,则f (0) 0 .1 ;但如果奇函数f (x) 在x 0 处有x3.周期函数f (x) 的定义域至少有一边是无界的.如:命题“ 函数f (x) sin x 在[1000 ,1000 ] 是周期函数”是错误的;命题“函数f (x) sin x 在[0, ) 是最小正周期为2 的周期函数”是正确的,该函数没有负周期;命题“函数f (x) sin x 在(, 0] 是周期为 2 的周期函数”是正确的,但该函数却没有最小正周期.4.有对称性(对称轴x a ,对称中心(a, b) )的一个或两个函数的定义域必须关于x a对称.5.在具体练习中,务必注意一个函数的对称性还是两个函数对称性,这两者是有区别的.如函数y f (x) 满足 f (2 x) f (4x) ,则函数y f (x) 的图象关于直线x 2 4 3 对称;函数y 2 x 2 4 1 对称.2f (2 x) 的图象与函数y f (x 4) 的图象则关于直线。
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抽象函数的奇偶性周期性对称性推论2.若函数满足条件()()1,f x a f x +=-||则T=2a 则)(x f y =是以a T 2=为周期的周期函数。
推论3. 若函数满足条件()()()1,1f x f x a f x++=||-则T=4a则)(x f y =是以a T 4=为周期的周期函数。
定理7.若函数)(x f y =的图象关于直线 a x =与 )(b a b x ≠=对称,则)(x f y =是以)(2a b T -=为周期的周期函数。
定理8.若函数)(x f y =的图象关于点)0,(a 与点))(0,(b a b ≠ 对称,则)(x f y =是以)(2a b T -=为周期的周期函数。
定理9.若函数)(x f y =的图象关于直线a x =与 点))(0,(b a b ≠,则)(x f y =是以)(4a b T -=为周期的周期函数。
总结:x 的系数同为为1,具有周期性。
1.定义在R 上的函数f (x )满足:f (x )·f (x +2)=13,f (1)=2,则f (99)=( )A .13B .2 C.132 D.2132.已知奇函数f (x )在区间[3,7]上是增函数,且最小值为5,那么函数f (x )在区间[-7,-3]上( )A.是增函数且最小值为-5B.是增函数且最大值为-5C.是减函数且最小值为-5D.是减函数且最大值为-53.已知函数f(x+1)是奇函数,f(x-1)是偶函数,且f(0)=2,则f(4)=________.4.对于定义在R上的函数f(x),有下述四个命题,其中正确命题的序号为________.①若f(x)是奇函数,则f(x-1)的图象关于点A(1,0)对称;②若对x∈R,有f(x+1)=f(x-1),则y=f(x)的图象关于直线x=1对称;③若函数f(x-1)的图象关于直线x=1对称,则f(x)为偶函数;④函数y=f(1+x)与函数y=f(1-x)的图象关于直线x=1对称.5.已知定义域为R的函数f(x)=-2x+b2x+1+a是奇函数.(1)求a、b的值;(2)若对任意的t∈R,不等式f(t2-2t)+f(2t2-k)<0恒成立,求k的取值范围.6.设函数f(x)的定义域关于原点对称,且满足①f(x1-x2)=f(x1)f(x2)+1 f(x2)-f(x1);②存在正常数a,使f(a)=1.求证:(1)f(x)是奇函数;(2)f(x)是周期函数,并且有一个周期为4a.1、若函数()2f x x bx c=++对一切实数都有f (2+x) = f (2-x)则()A.f (2)<f (1)< f(4)B.f (1)<f (2)< f(4)C.f(2)<f (4)< f(1) D.f (4)<f (2)< f(1)2、设函数y= f (x)定义在实数集R上,则函数y= f (x-1)与y= f (1-x)的图象关于()对称。
A.直线y=0B.直线 x=0C.直线 y=1D.直线 x=13、已知定义为R的函数()x f满足()()4xfxf+-=-,且函数()x f在区间()∞+,2上单调递增.如果21x 2x <<,且4x x 21<+,则()()21x f x f +的值( )A. 恒小于0B.恒大于0 C .可能为0 D .可正可负4、函数y =f(x)是定义在实数集R 上的函数,那么y =-f(x +4)与y =f(6-x)的图象之间(D )A .关于直线x =5对称B .关于直线x =1对称C .关于点(5,0)对称D .关于点(1,0)对称 5、设f(x)是定义在R 上的函数,且满足f(10+x)=f(10-x),f(20-x)=-f(20+x),则f(x)是( )A .偶函数,又是周期函数B .偶函数,但不是周期函数C .奇函数,又是周期函数D .奇函数,但不是周期函数6、已知函数()f x 是定义在实数集R 上的不恒为零的偶函数,且对任意实数x 都有(1)(1)()xf x x f x +=+,则5(())2f f 的值是( ) A.0 B.12 C.1 D.527、已知()113xf x x+=-,()()1f x f f x =⎡⎤⎣⎦,()()21f x f f x =⎡⎤⎣⎦,…,()()1n nf x f f x +=⎡⎤⎣⎦,则()20042f -=( ).A.17- B. 17 C. 35- D.38、在数列12211(*)n n n n x x x x x x n N ++===-∈{}中,已知,,则100x =9、()y f x =定义域为R ,且对任意x R ∈都有()()()111f x f x f x ++=-,若()21f =f(2009)=10、已知f(x)是R 上的偶函数,对R x ∈都有f(x +6)=f(x)+f(3)成立,若f(1)=2,则f(2011)= 11、函数)(x f 在R 上有定义,且满足)(x f 是偶函数,且()02005f =,()()1g x f x =-是奇函数,则()2005f 的值为12、设f(x)是定义在R 上的偶函数,且f(1+x)= f(1-x),当-1≤x ≤0时,f (x) = -21x ,则f (8.6 ) = _______13、设)(x f 是定义在区间),(+∞-∞上且以2为周期的函数,对Z k ∈,用kI 表示区间),12,12(+-k k 已知当0I x ∈时,.)(2x x f =求)(x f 在kI 上的解析式.参考答案:1、若函数()2f x x bx c =++对一切实数都有f (2+x) = f(2-x)则( )A.f (2)<f (1)< f(4)B.f (1)<f (2)< f(4)C.f (2)<f (4)< f(1)D.f (4)<f (2)< f(1) 答案:A 。
2、设函数y= f (x)定义在实数集R 上,则函数y= f (x -1)与y= f (1-x)的图象关于( )对称。
A.直线y=0B.直线 x=0C.直线 y=1D.直线 x=1答案:D 。
由1x x 11x =⇒-=-3、已知定义为R 的函数()x f 满足()()4x f x f +-=-,且函数()x f 在区间()∞+,2上单调递增.如果21x 2x <<,且4x x 21<+,则()()21x f x f +的值( ) A. 恒小于0 B.恒大于0 C .可能为0 D .可正可负答案A 。
分析:图象关于点()0,2对称.()x f 在区间()+∞,2上单调递增,在区间()2,∞-上也单调递增.我们可以把该函数想象成是奇函数向右平移了两个单位.1242x x -<< ,且函数在()+∞,2上单调递增,所以()()124x f x f -<,又由()()4+-=-x f x f ,有()[]()()1111444)4(x f x f x f x f -=+-=--=-, ∴()()<+21x f x f ()()114x f x f -+()()011=-=x f x f4、函数y =f(x)是定义在实数集R 上的函数,那么y =-f(x +4)与y =f(6-x)的图象之间(D )A .关于直线x =5对称B .关于直线x =1对称C .关于点(5,0)对称D .关于点(1,0)对称 答案:D 。
解:据复合函数的对称性知函数y =-f(x +4)与y =f(6-x)之间关于点((6-4)/2,0)即(1,0)中心对称,故选D 。
5、设f(x)是定义在R 上的函数,且满足f(10+x)=f(10-x),f(20-x)=-f(20+x),则f(x)是( )A .偶函数,又是周期函数B .偶函数,但不是周期函数C .奇函数,又是周期函数D .奇函数,但不是周期函数答案:C 。
6、定义在R 上的非常数函数满足:f (10+x)为偶函数,且f (5-x) = f (5+x),则f (x)一定是( ) A.是偶函数,也是周期函数 B.是偶函数,但不是周期函数C.是奇函数,也是周期函数D.是奇函数,但不是周期函数答案:A.解:∵f (10+x)为偶函数,∴f (10+x) = f (10-x).∴f (x)有两条对称轴 x = 5与x =10 ,因此f (x)是以10为其一个周期的周期函数, ∴x =0即y 轴也是f (x)的对称轴,因此f (x)还是一个偶函数。
7、已知函数()f x 是定义在实数集R 上的不恒为零的偶函数,且对任意实数x 都有(1)(1)()xf x x f x +=+,则5(())2f f 的值是( ) A.0 B.12 C.1 D.52答案:A 。
解析:令21-=x ,则0)21()21(21)21(21)21(21=⇒=-=-f f f f ;令0=x ,则0)0(=f由(1)(1)()xf x x f x +=+得()()11f x f x x x+=+,构造函数()()f x F x x=,由1122211222f f ⎛⎫⎛⎫+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭=+,所以502f ⎛⎫= ⎪⎝⎭8、已知()113x f x x+=-,()()1f x f f x =⎡⎤⎣⎦,()()21f x f f x =⎡⎤⎣⎦,…,()()1n n fx f f x +=⎡⎤⎣⎦,则()20042f -=( ).A.17- B. 17 C. 35- D.3答案:A 。
分析:由()113x f x x +=-,知()1131x f x x -=+,()2131x f x f xx -⎛⎫== ⎪+⎝⎭,()()3f x f x =.)(x f 为迭代周期函数,故()()3n f x f x =,()()2004f x f x =,()()20041227f f -=-=-. 9、在数列12211(*)n n n n x x x x x x n N ++===-∈{}中,已知,,则100x = 答案:1-。
10、()y f x =定义域为R ,且对任意x R ∈都有()()()111f x f x f x ++=-,若()21f =f(2009)=_答案:-1-211、已知f(x)是R 上的偶函数,对R x ∈都有f(x +6)=f(x)+f(3)成立,若f(1)=2,则f(2011)= 答案:2. 12、函数)(x f 在R 上有定义,且满足)(x f 是偶函数,且()02005f =,()()1g x f x =-是奇函数,则()2005f 的值为答案:0.函数关于()01,-和0x =对称,周期为4()()()01f 1f 2005f =--==。