高中函数对称中心问题
高一函数的对称中心公式
高一函数的对称中心公式一、引言在高中数学中,函数是一个非常重要的概念。
而在函数的研究中,对称是一个常见的话题。
本文将介绍高一函数的对称中心公式,通过对对称中心的定义和性质的探讨,加深对函数对称性的理解。
二、对称中心的定义对称中心是指在函数图像中,使得对称轴上的任意一点关于该点对称的点。
对称中心的存在是函数图像对称的重要体现。
三、函数的对称性及对称中心1. 偶函数的对称性偶函数是指对称轴为y轴的函数。
偶函数的对称中心在y轴上,对称中心公式为:(x, f(x)) → (-x, f(-x))。
2. 奇函数的对称性奇函数是指对称轴为原点的函数。
奇函数的对称中心在原点,对称中心公式为:(x, f(x)) → (-x, -f(-x))。
3. 分段函数的对称性对于分段函数,其对称性取决于各个分段的对称性。
当各个分段均为偶函数时,整个函数为偶函数;当各个分段均为奇函数时,整个函数为奇函数。
四、对称中心的性质1. 对称性对称中心的存在使得函数图像在对称轴上关于对称中心对称。
这种对称性使得函数图像更加美观,并且可以帮助我们更好地理解函数的性质。
2. 对称中心的唯一性对称中心是唯一的,即函数图像只有一个对称中心。
这一点可以通过对对称中心公式的分析得出。
3. 对称中心的坐标对称中心的坐标可以通过对对称中心公式进行计算得出。
根据函数的对称性,可以确定对称中心的位置。
五、对称中心的应用举例1. 函数图像的绘制通过对称中心的存在,我们可以更加轻松地绘制函数的图像。
只需要先找出对称中心的位置,然后再根据函数的性质进行绘制。
2. 函数性质的推导对称中心的存在可以帮助我们推导出函数的一些性质。
例如,对称中心为原点的奇函数在原点处取值为0,这可以通过对称中心公式进行推导得出。
六、总结通过对高一函数的对称中心公式的介绍,我们了解了对称中心的定义和性质,以及对称中心在函数图像绘制和函数性质推导中的应用。
对称中心的存在使得函数图像更加美观,也为我们深入理解函数提供了帮助。
高考函数对称轴对称中心压轴题专题
高考函数压轴题专题对称性与周期性(1)周期函数:对于函数y =f (x ),如果存在一个非零常数T ,使得当x 取定义域内的任何值时,都有f (x +T )=f (x ),那么就称函数y =f (x )为周期函数,称T 为这个函数的周期. 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,那么这个最小正数就叫做f (x )的最小正周期.(2)关于函数周期性常用的结论①若满足()()f x a f x +=-,则()(2)[()]()f x a f x a a f x a f x +=++=-+=,所以2a 是函数的一个周期(0a ≠); ②若满足1()()f x a f x +=,则(2)[()]f x a f x a a +=++= 1()f x a +=()f x ,所以2a 是函数的一个周期(0a ≠); ③若函数满足1()()f x a f x +=-,同理可得2a 是函数的一个周期(0a ≠). ④如果)(x f y =是R 上的周期函数,且一个周期为T ,那么))(()(Z n x f nT x f ∈=±. ⑤函数图像关于b x a x ==,轴对称)(2b a T -=⇒.⑥函数图像关于()()0,,0,b a 中心对称)(2b a T -=⇒.⑦函数图像关于a x =轴对称,关于()0,b 中心对称)(4b a T -=⇒.(3)函数()y f x =的图象的对称性结论①若函数)(x f y =关于x a =对称⇔对定义域内任意x 都有()f a x +=()f a x -⇔对定义域内任意x 都有()f x =(2)f a x -⇔()y f x a =+是偶函数;②函数)(x f y =关于点(a ,0)⇔对定义域内任意x 都有()f a x -=-()f a x +⇔(2)f a x -=-()f x ⇔()y f x a =+是奇函数;③若函数)(x f y =对定义域内任意x 都有)()(x b f a x f -=+,则函数)(x f 的对称轴是2b a x +=; ④若函数)(x f y =对定义域内任意x 都有()()f x a f b x +=--,则函数)(x f 的对称轴中心为(,0)2a b +; 改编:若函数)(x f y =对定义域内任意x 都有f(a+x)+f(b-x)=c 则函数)(x f 的对称轴中心为________⑤函数(||)y f x a =-关于x a =对称.例1 2016 (12) 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 ) 图像的交点为(x 1,y 1),(x 2,y 2),…,(x m ,y m ),则1=m ii x =∑(A)0 (B)m (C) 2m (D) 4m例 2 (2016年全国II 高考)已知函数()()f x x ∈R 满足()2()f x f x -=-,若函数1x y x +=与()y f x =图像的交点为 1122(,),(,),,(,),m m x y x y x y ⋅⋅⋅则1()m i i i x y =+=∑( )(A )0 (B )m (C )2m (D )4m例3(2017新课标Ⅲ)已知函数211()2()x x f x x x a e e --+=-++有唯一零点,则a =A .12-B .13C .12D .1 例4【2017课标1,文9】已知函数()ln ln(2)f x x x =+-,则A .()f x 在(0,2)单调递增B .()f x 在(0,2)单调递减C .y =()f x 的图像关于直线x =1对称D .y =()f x 的图像关于点(1,0)对称 【命题意图探究】本题主要考查函数的单调性、对称性,是中档题. 【答案】C【解析】由题意知,(2)ln(2)ln ()f x x x f x -=-+=,所以()f x 的图象关于直线1x =对称,C 正确,D 错误;又112(1)'()2(2)x f x x x x x -=-=--(02x <<),在(0,1)上单调递增,在[1,2)上单调递减,A ,B 错误,故选C .例 5 【2018全国卷Ⅱ】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)++f f f (50)++=f A .50- B .0 C .2 D .50例6 【2015高考新课标1,文12】设函数()y f x =的图像与2x a y +=的图像关于直线y x=-对称,且(2)(4)1f f -+-=,则a =( ) (A ) 1- (B )1 (C )2 (D )4例7【2015高考湖南,文14】若函数()|22|xf x b =--有两个零点,则实数b 的取值范围是 .例8 【2015高考福建,文15】若函数()2()x a f x a R -=∈满足(1)(1)f x f x +=-,且()f x 在[,)m +∞单调递增,则实数m 的最小值等于_______.例9 【2015高考湖北,文13】函数2π()2sin sin()2f x x x x =+-的零点个数为_________.例10 (2017新课标Ⅰ)函数()f x 在(,)-∞+∞单调递减,且为奇函数.若(1)1f =-,则满足1(2)1f x --≤≤ 的x 的取值范围是A .B .C .D .D 【解析】由函数()f x 为奇函数,得(1)(1)1f f -=-=,不等式1(2)1f x --≤≤即为(1)(2)(1)f f x f --≤≤,又()f x 在(,)-∞+∞单调递减,所以得121x --≥≥,即13x ≤≤,选D .例11 (2016山东)已知函数f (x )的定义域为R .当x <0时,3()1f x x =- ;当11x -≤≤ 时, ()()f x f x -=-;当12x > 时,11()()22f x f x +=-,则f (6)= A .−2 B .−1C .0D .2 D 【解析】当11x -时,()f x 为奇函数,且当12x >时,(1)()f x f x +=, 所以(6)(511)(1)f f f =⨯+=.而3(1)(1)[(1)1]2f f =--=---=,所以(6)2f =,故选D .2018高考函数专题(2018全国卷 理数-1)5.设函数32()(1)f x x a x ax =+-+,若()f x 为奇函数,则曲线()y f x =在点(0,0)处的切线方程为A .2y x =-B .y x =-C .2y x =D .y x = 9.已知函数e 0()ln 0x x f x x x ⎧≤=⎨>⎩,,,,()()g x f x x a =++.若g (x )存在2个零点,则a 的取值范围是A .[–1,0)B .[0,+∞)C .[–1,+∞)D .[1,+∞)16.已知函数()2sin sin2f x x x =+,则()f x 的最小值是_____________.(2018全国卷 理数-2)3.函数()2e e x xf x x --=的图像大致为6.在ABC △中,5cos 2C =1BC =,5AC =,则AB = A .42B 30C 29 D .2510.若()cos sin f x x x =-在[,]a a -是减函数,则a 的最大值是A .π4B .π2C .3π4D .π11.已知()f x 是定义域为(,)-∞+∞的奇函数,满足(1)(1)f x f x -=+.若(1)2f =,则(1)(2)(3)(50)f f f f ++++=…A.50-B.0 C.2 D.50 (2018 全国卷理数-3)4.若1sin3α=,则cos2α=A.89B.79C.79-D.89-12.(2018鄂尔多斯市模拟卷)若定义在R上的函数f(x)满足f(-x)=-f(x),f(1-x)=f(1+x),且当xє(0,1]时,f(x)=1-x,则方程()1[7,1]xf x e=--在区间上的实数根的数为( )。
第64课--求三角函数的对称轴或对称中心
第64课求三角函数的对称轴或对称中心基本方法:将问题转化为单一名称的三角函数,再求三角函数的对称轴或对称中心(1)函数sin y x =的对称性对称轴:ππ()2x k k =+∈Z ,对称中心:(π,0)()k k ∈Z (2)函数cos y x =的对称性对称轴:π()x k k =∈Z ,对称中心:π(π,0)()2k k +∈Z (3)函数tan y x =的对称性对称中心:π(,0)()2k k ∈Z 一、典型例题1.将函数πcos(4)6y x =+的图象向右平移π6个单位,再纵坐标不变,横坐标变为原来的2倍,求所得新函数的对称轴方程和对称中心的坐标.答案:对称轴方程为ππ()42k x k =+∈Z ,对称中心坐标为π(,0)()2k k ∈Z 解析:将函数πcos(4)6y x =+的图象向右平移π6个单位,得到ππcos[4(]66y x =-+,即πcos(4)sin 42y x x =-=图像.sin 4y x =的图像纵坐标不变,横坐标变为原来的2倍,得到sin 2y x =的图像.令π2π()2x k k =+∈Z ,解得ππ()42k x k =+∈Z ,所以sin 2y x =的对称轴方程为ππ()42k x k =+∈Z .令2π()x k k =∈Z ,解得π()2k x k =∈Z ,所以对称中心坐标为π(,0)()2k k ∈Z .2.已知函数()()πsin 2(0,)2f x x ωϕωϕ=+><的最小正周期为π,它的一个对称中心为π,06⎛⎫ ⎪⎝⎭,求函数()y f x =图象的对称轴方程.答案:2π512πk x k =+∈Z ,解析:由题得()2=22πππππ6k k Z ωωϕϕ⎧⎪⎪⎪⋅+=∈⎨⎪⎪<⎪⎩,π1,3ωϕ∴==-,所以()sin(2)3f x x π=-.令()232x k k ππ-=π+∈Z ,得()5122k x k =π+π∈Z ,即()y f x =的对称轴方程为()5122k x k =π+π∈Z .二、课堂练习1.已知函数())2sin8cos4sin 4cos8sin4cos46f x x x x x x x x π⎛⎫=+-+ ⎪⎝⎭.求函数()f x 图象的对称轴方程.答案:() 848k x k Z π5π=+∈.解析:())2sin8cos4sin 4cos8sin4cos46f x x x x x x x x π⎛⎫=+-+ ⎪⎝⎭12sin8cos4cos422x x x x ⎫=+-⎪⎪⎝⎭)cos8sin4cos4x xx x +))sin8cos4cos4cos8sin4cos4x x x x x x x x =+-+)()+cos4sin8cos4cos8sin4x x x x x x =-)()cos4sin 84x x x x =+-)cos4sin4x x x =+24sin4cos4x x x =+1cos81sin822x x -=+1sin82x x =-+sin 83x π⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭令()8+32x k k ππ-=π∈Z ,得()848k x k Z π5π=+∈.所以函数()f x 图象的对称轴方程为()848k x k Z π5π=+∈.2.函数()()sin 04,4f x x x ωωπ⎛⎫=-<<∈ ⎪⎝⎭R 的一条对称轴为38x π=,求4f π⎛⎫ ⎪⎝⎭.答案:22解析:由题意()sin 4f x x ωπ⎛⎫=- ⎪⎝⎭一条对称轴为38x π=,得()3842k k ωπππ⨯-=π+∈Z ,解得2ω=,()sin 24f x x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭,所以2sin 2sin 44442f ππππ⎛⎫⎛⎫=⨯-== ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭.三、课后作业1.求函数π2tan(26y x =-的对称中心坐标.答案:ππ(,0)()124k k +∈Z 解析:令ππ2()62k x k -=∈Z ,解得ππ()124k x k =+∈Z ,故π2tan(26y x =-的对称中心坐标为ππ(,0)()124k k +∈Z .2.已知函数()2sin sin 63f x x x ππ⎛⎫⎛⎫=-+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,x ∈R .求函数()f x 的最小正周期及其图象的对称中心.答案:最小正周期为π,对称中心为,062k ππ⎛⎫+ ⎪⎝⎭,k ∈Z 解析:()2sin sin 2sin sin 63626f x x x x x πππ⎡ππ⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-+=-+- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦2sin cos 66x x ππ⎛⎫⎛⎫=--= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭sin 23x π⎛⎫- ⎪⎝⎭,所以函数()f x 的最小正周期为22π=π.令π2π()3x k k -=∈Z ,解得()62k k x ππ+=∈Z ,所以对称中心为,062k ππ⎛⎫+ ⎪⎝⎭,k ∈Z .3.将函数2()cos 2cos ()f x x x x x =+∈R 图像向左平移π6个单位,再向下平移1个单位,得到函数()g x 图像,求()g x 的对称轴方程和对称中心坐标.答案:对称轴为直线π,()2k x k =∈Z ,对称中心为ππ(,0)()42k k +∈Z解析:2()cos 2cos f x x x x =+2cos21x x =++π2sin(216x =++,将函数()f x 图像向左平移π6个单位,再向下平移1个单位,得到函数()g x 的解析式为ππ()2sin[2()]112cos 266g x x x =+++-=.令2π()x k k =∈Z ,解得π()2k x k =∈Z ,所以()g x 的对称轴方程为π()2k x k =∈Z .令π2π()2x k k =+∈Z ,解得ππ()42k x k =+∈Z ,所以对称中心坐标为ππ(,0)()42k k +∈Z .。
三次函数的对称性中心问题
三次函数的对称性中心问题而)3()3()3()3]()3(3[)3(2323a b c a b b d a b a a b c a b a d a b a -++-=-++-)3(ab f -=)0()(23≠+++=a d cx bx ax x f 的图象关于))3(,3(a b f a b --对称。
证明3:设函数)0()(23≠+++=a d cx bx axx f 的对称中心为(m ,n )。
按向量),(a n m --=将函数的图象平移,则所得函数n m x f y -+=)(是奇函数,所以2)()(=-+-++n m x f m x f+++++++d m x c m x b m x a )()()(23dm x c m x b m x a ++-++-++-)()()(23-2n=0化简得:上式对恒成立,故⎩⎨⎧=-+++=+00323n d cm bm am b am 得,。
所以,函数的对称中心是()。
定理3:若三次函数有极值,则它的对称中心是两个极值点的中点证明:不妨设0232=++c bx ax 为)(x f 的导方程,判别式01242>-=∆ac b ,设)(x f 两极值点为))(,()),(,(2211x f x B x f x A[][]acx x a b x x d x x c x x x x b x x x x x x a dx x c x x b x x a d cx bx ax d cx bx ax x f x f 3,322)(2)(3)()(2)()()()()(2121212122121221212122213231222321213121=-=++++-++-++=++++++=+++++++=+∴ 又dabc a b b a b a da b c a c b a b b a c a b a a b a x f x f 2)3(2)3(2)3(22)32(32323)32(332)()(232321+-+-+-=+-+-⎪⎭⎫⎝⎛-+--⎪⎭⎫ ⎝⎛-=+∴)3(2)(21ab f x x f -=+∴所以此时的对称中心是两个极值点的中点,同时也是函数)(x f 的拐点。
函数的对称问题重点
函数的对称问题湖南彭向阳一、函数的自对称问题1.函数 y=f(x 的图象关于直线x=a 对称f(a+x=f(a-x ;特别,函数y=f(x 的图象关于y 轴对称f(x=f(-x.2.函数 y=f(x 的图象关于点(a,b 对称f(a+x+f(a-x=2b ;特别,函数y=f(x 的图象关于原点对称f(-x=-f(x.主要题型:1.求对称轴 (中心:除了三角函数y=sinx , y=cosx 的对称轴〔中心〕可以由以下结论直接写出来 (对称轴为函数取得最值时的x=,对称中心为函数与x 轴的交点外,其它函数的对称轴(中心就必须求解,求解有两种方法,一是利用对称的定义求解;二是利用图象变换求解.例 1 确定函数的图象的对称中心.解析 1 设函数的图象的对称中心为〔h, k〕,在图象上任意取一点P 〔x, y〕,它关于〔 h, k〕的对称点为Q〔 2h-x, 2k-y 〕, Q 点也在图象上,即有,由于,两式相加得,化简得〔*〕.由于 P 点的任意性,即〔 * 〕式对任意 x 都成立,从而必有 x 的系数和常数项都为 0,即h=1,k=1.所以函数的图象的对称中心为〔1,1〕.解析 2 设函数,那么g(x为奇函数,其对称中心为原点,由于,说明函数f(x 的图象是由g(x 的图象分别向右、向上平移 1 个单位得到,而原点向右、向上分别平移 1 个单位得到点 (1,1.所以函数的图象的对称中心为〔1,1〕.例 2 曲线 f(x=ax 3+bx2+cx ,当 x=1-时,f(x有极小值;当x=1+时,f(x有极大值,且在x=1 处切线的斜率为.(1 求 f(x ;(2 曲线上是否存在一点P,使得 y=f(x 的图象关于点P 中心对称?假设存在,求出点P 的坐标,并给出证明;假设不存在,请说明理由.解析 (1 =3ax2+2bx+c ,由题意知 1- 与 1+ 是 =3ax2+2bx+c=0 的根,代入解得 b=-3a, c=-6a.又 f(x 在 x=1 处切线的斜率为,所以,即3a+2b+c=,解得. 所以f(x .f(x0+x+f(x0-x=2y0 ,(2 假设存在P(x0 , y0,使得f(x 的图象关于点P 中心对称,那么即,化简得.由于是对任意实数x 都成立,所以,而 P在曲线y=f(x上.所以曲线上存在点P,使得y=f(x的图象关于点P 中心对称 .2.证明对称性:证明对称性有三种方法,一是利用定义,二是利用图象变换,三是利用前面的结论 ( 函数 y=f(x的图象关于点(a,b对称f(a+x+f(a-x=2b来解决.例 3 求证函数的图象关于点P〔 1,3 〕成中心对称.证明 1 在函数的图象上任意取一点A〔x, y〕,它关于点P〔 1,3 〕的对称点为 B〔2-x , 6-y 〕,因为,所以点 B 在函数的图象上,故函数的图象关于点P〔 1,3 〕对称 .证明2因为.由于是奇函数,所以的图象关于原点对称,将它的图象分别向右平移 1 个单位,向上平移 3 个单位,就得到函数的图象,所以的图象关于点P〔 1,3 〕对称 .所以的图象关于点 P〔 1,3 〕对称 .3.函数的对称性求函数的值或参数的值:由函数的对称性求值,关键是将对称问题转化为等式问题,然后对变量进行赋值求解. 例4 定义在R 上的函数f(x的图象关于点对称,且满足那么f(1+f(2+f(3++f(2005 的值为〔〕.A .解析由f(x 的图象关于点,即,即对称,那么说明函数,又,函数 f(x是偶函数是奇函数,也就是有,所以.所以,又,即 f(x 以 3 为周期, f(2=f(-1=1 , f(3=f(0=-2 ,所以 f(1+f(2+f(3+ +f(2005=668 〔 f(1+f(2+f(3 〕 +f(2005=f(2005=f(1=1 ,选 D.例 5 函数f(x=的图象关于点中心对称,求f(x.解析 1 设 f(x图象上任意一点A〔 x,y〕,它关于点的对称点为B,由于 A、 B 都在 f(x上,所以,相加整理得,解得 a=1.所以 f(x=.解析 2 由上面的公式有,代入化简整理得a=1.解析 3 由题意知将函数y=f(x的图象向左平移 1 个单位长度,向下平移个单位长度得y=的图象,它关于原点对称,即是奇函数,=,即 y=,它是奇函数必须常数项为0,即 a=1.二、函数的互对称问题1. y=f(x 与 y=g(x 的图象关于直线x=a 对称f(a+x=g(a-x ;2. y=f(x 与 y=g(x 的图象关于直线y=b 对称f(x+g(x=2b ;3. y=f(x 与 y=g(x 的图象关于点 (a , b 对称f(a+x+g(a-x=2b.4. y=f(x 与 y=g(x 的图象关于直线y=x 对称f(x 和 g(x 互为反函数 .记住这些结论不仅仅便于解决选择填空题,也便于解答题中的图象互相对称的函数解析式的求解问题 . 主要题型:1. 判断两个函数图象的对称关系例 6 在同一平面直角坐标系中,函数f(x=2x+1与g(x=21-x的图象关于(.A.直线x= 1 对称 B. x轴对称C.y轴对称D. 直线y=x对称解析作为一个选择题,可以取特殊点验证法,在f(x上取点(1,4,g(x上点(-1,4,而这两个点关于y 轴对称,所以选择 C.当然也可利用上面的结论解决,因为f(-x=2-x+1=g(x,所以f(x、g(x的图象关于y 轴对称,选 C.2.证明两个函数图象的对称性:一般利用对称的定义,先证明前一个函数图象上任意一点关于直线 ( 点的对称点在后一个函数的图象上,再证明后一个函数图象上任意一点关于直线( 点的对称点也在前一个函数的图象上,这两个步骤不能少.当然也可利用上面的结论来解决.例 7 函数f(x=x3-x,将y=f(x的图象沿x 轴、 y 轴正向分别平行移动t 、 s 单位,得到函数 y=g(x 的图象 . 求证: f(x和g(x的图象关于点A〔〕对称.解析由得g(x=(x-t3-(x-t+s.在 y=f(x的图象上任取一点P(x1,y1 ,设Q(x2,y2是P 关于点 A 的对称点,那么有,∴x1=t -x2, y1=s-y2.代入 y=f(x ,得 x2 和 y2 满足方程:s-y2=(t-x23-(t-x2,即y2=(x2-t3-(x2-t+s,可知点 Q(x2,y2 在 y=g(x 的图象上 .反过来,同样可以证明,在y=g(x的图象上的点关于点 A 的对称点也在y=f(x的图象上,因此,f(x和g(x的图象关于点A〔〕对称.3.由两个函数图象的对称性求参数值:首先必须根据对称性由函数求出另一函数的解析式,然后再由条件确定参数的值.例 8 f(x 是定义在上的偶函数,g(x的图象与f(x的图象关于直线x=1 对称,且当时, g(x=2a(x-2-3(x-23 ,其中为常数,假设f(x 的最大值为12,求 a 的值 .解析由于 g(x 的图象与 f(x 的图象关于直线x=1 对称,所以 f(1+x=g(1-x ,即 f(x=g(2-x.当时,,所以f(x=g(2-x= 2a(2-x-2-3(2-x-23=-2ax+3x3,因为f(x 是偶函数,所以当时,, f(x=f(-x=2ax-3x3.因为当时,=-2a+9x2 ≤ -2a+9<0,所以f(x 在上是减函数,从而f(x 在上是增函数,所以f(x 的最大值为f(1=f(-1=2a-3=12 ,即.。
三次函数对称中心求法
三次函数对称中心求法
三次函数的对称中心可以通过以下步骤求出:
1. 首先,确定三次函数的对称轴。
三次函数的对称轴是垂直于三次函数的二次项系数所在的直线。
比如,对于函数f(x) = ax^3 + bx^2 + cx + d,其对称轴为x = -b/(3a)。
2. 接下来,确定三次函数的对称中心。
对称中心是对称轴上的点,可以通过将对称轴上的两个点坐标相加平均来求得。
比如,如果对称轴上有两个点A和B,分别为 (-b/(3a), f(-b/(3a))) 和 (-
b/(3a), f(b/(3a))),则对称中心为点C,其坐标为 ((-b/(3a) + (-b/(3a)))/2, (f(-b/(3a)) + f(b/(3a)))/2)),即 ((-b/(3a)), (f(-b/(3a)) + f(b/(3a)))/2))。
3. 求出对称中心的坐标后,即可知道该三次函数的对称中心的位置。
高考数学复习考点题型专题讲解2 中心对称轴对称和周期性
高考数学复习考点题型专题讲解 第2讲 中心对称、轴对称与周期性7类【题型一】中心对称性质1:几个复杂的奇函数【典例分析】 已知函数()1e e 21x x xf x -=+-+,若不等式()()2121f ax f ax +-≥对x ∀∈R 恒成立,则实数a 的取值范围是() A .(]0,e B .[]0,e C .(]0,1 D .[]0,1【答案】D 【分析】构造函数()()12g x f x =-,判断函数的奇偶性与单调性,将所求不等式转化为()()2111222f ax f ax ⎡⎤-≥---⎢⎥⎣⎦,即()()221g ax g ax ≥-,再利用函数单调性解不等式即可. 【详解】 ()1e e 21x x xf x -=+-+Q , ()()1111e e e e 121212121x x x xx x x x f x f x ----∴+-=+-+-+=++=+++ 令()()12g x f x =-,则()()0g x g x +-=,可得()g x 是奇函数,又()()()2121e e e e e 21e 21ln 2ln 2++2122x x x x x xx x x x xg x --'⎛⎫''=+-== ⎪+⎝++--+⎭, 又利用基本不等式知e 2+1e xx ≥当且仅当1e e xx=,即0x =时等号成立;ln 2ln 214222x x ≤++当且仅当122xx=,即0x =时等号成立; 故()0g x '>,可得()g x 是单调增函数,由()()2121f ax f ax +-≥得()()()21111212222f ax f ax f ax ⎡⎤-≥--+=---⎢⎥⎣⎦, 即()()()21221g axg ax g ax ≥--=-,即2210axax -+≥对x ∀∈R 恒成立.当0a =时显然成立;当0a ≠时,需2440a a a >⎧⎨∆=-≤⎩,得01a <≤, 综上可得01a ≤≤,故选:D.【变式演练】1.对于定义在D 上的函数()f x ,点(),A m n 是()f x 图像的一个对称中心的充要条件是:对任意x D ∈都有()()22f x f m x n +-=,判断函数()32234f x x x x =+++的对称中心______.【答案】270327⎛⎫- ⎪⎝⎭,【分析】根据点(),A m n 是()f x 图像的一个对称中心的充要条件,列出式子,即可得出结果.解:因为()32234f x x x x =+++,由于()32322222223323234x f x f x x x x x ⎛⎫⎛⎫⎛⎫+-⨯-=-⨯--⨯- ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭+++++⎝⎭⎝⎭+701403422327272x +=⨯=⎛⎫-⨯- ⎪⎝⎭.即23m =-,7027n =.所以270327⎛⎫- ⎪⎝⎭,是()32234f x x x x =+++的一个对称中心.故答案为:270327⎛⎫- ⎪⎝⎭,.2.设函数())ln f x x =,若a ,b 满足不等式()()22220f a a f b b -+-≤,则当14a ≤≤时,2a b -的最大值为 A .1 B .10 C .5 D .8【答案】B 【详解】因为()))()ln ln0f x f x x x +-=+=,所以函数()f x 为奇函数,又因为()))0ln-lnx f x x x >==时为单调减函数,且(0)0f =所以()f x 为R 上减函数,因此()()()()()()2222222202222f a a f b b f a a f b b f a a f b b -+-≤⇔-≤--⇔-≤-+222222(1)(1){{2020a b a ba ab b a b a b a b ≥≤⇔-≥-+⇔-≥-⇔+-≥+-≤或,因为14a ≤≤,所以可行域为一个三角形ABC 及其内部,其中(1,1),(4,4),(4,2)A B C -,因此直线2z a b =-过点C 时取最大值10,选B.3..已知函数()ln 2e exf x x e x=-+-,若22018202020202020e e e f f f ⎛⎫⎛⎫⎛⎫++⋅⋅⋅++ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭()2019201920202e f a b ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,其中0b >,则12a a b +的最小值为A .34B .54C D 【答案】A 【分析】通过函数()f x 解析式可推得()()2f x f e x +-=,再利用倒序相加法求得2201820192020202020202020e e e e f f f f ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫++⋅⋅⋅++ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭,得到a b +的值,然后对a 分类讨论利用基本不等式求最值即可得出答案. 【详解】解:因为()ln 2e exf x x e x=-+-,所以()()()ln ()ln 22()e ex e e e xf x f e x x e x e x e e x -+-=-++--+---2()()lnln ln()ln 2ex e e x ex e e x e e x x e x x--=+=⋅==--, 令2201820192020202020202020e e e e S f f f f ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=++⋅⋅⋅++ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭ 则2019220182019222019202020202020202020202020e e e e e e S f f f f f f ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=++++⋅⋅⋅++=⨯ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭所以2019S = 所以()201920192a b +=,所以2a b +=,其中0b >,则2a b =-. 当0a >时1||121212()112||2222a b a b a b a b a b a b -+⎛⎫+=+=+-=+⋅- ⎪⎝⎭15215511222224b a a b ⎛⎛⎫=++-≥+-= ⎪ ⎝⎭⎝ 当且仅当2,2b a a b =即24,33a b ==时等号成立;当0a <时1||1121212||222a a b a b a b a b a b ---+=+=+=++---112152()1122222b a a b a b a b --⎛⎫⎛⎫=+⋅++=-+++ ⎪ ⎪--⎝⎭⎝⎭1531224⎛≥-++= ⎝, 当且仅当2,2b a a b -=-即2,4a b =-=时等号成立;因为3544<,所以1||2||a a b +的最小值为34.故选:A.【题型二】中心对称性质2:与三角函数结合的中心对称【典例分析】已知函数sin 1y x =+与2x y x+=在[]a a -,(a Z ∈,且2017a >)上有m 个交点11()x y ,,22()x y ,,……,()m m x y ,,则1122()()()m m x y x y x y ++++++=A .0B .mC .2mD .2017【答案】B 【详解】由图可知交点成对出现,每对交点关于点(0,1)对称,横坐标和为0,纵坐标和为2,所以()()()1122m m x y x y x y ++++++=22mm ⨯=,选B.【变式演练】1.函数11()2sin[()]12f x x x π=+--在[3,5]x ∈-上的所有零点之和等于______. 【答案】8 【详解】分析:通过化简函数表达式,画出函数图像,分析图像根据各个对称点的关系求得零点的和. 详解:零点即()0f x =,所以112sin 12x x π⎡⎤⎛⎫=-- ⎪⎢⎥-⎝⎭⎣⎦ 即12cos 1x x π=-,画出函数图像如图所示函数零点即为函数图像的交点,由图可知共有8个交点 图像关于1x =对称,所以各个交点的横坐标的和为8点睛:本题考查了函数的综合应用,根据解析式画出函数图像,属于难题.2.若关于的函数的最大值为,最小值为,且,则实数的值为___________.【答案】 【解析】试题分析:由已知22222sin 2sin ()=t+tx x t x x xf x x t x t++++=++,而函数22sin x x y x t +=+为奇函数 又函数()f x 最大值为,最小值为,且,()242M t N t M N t t ∴-=--∴+==∴=考点:函数的奇偶性和最值【名师点睛】本题考查函数的最大值、最小值,考查函数是奇偶性,考查学生分析解决问题的能力,属于中档题.解释要充分利用已知条件将函数变形为22sin ()=t+x x f x x t ++,则函数22sin x xy x t+=+为奇函数,而奇函数的最值互为相反数,可得()M t N t ∴-=--,则问题得解.3.已知函数()())2+1sin lnf x x x x =++,若不等式()()39334x x x f f m -+⋅-<对任意x ∈R 均成立,则m 的取值范围为()A .()1-∞ B .(),1-∞-C .()1-D .()1,-+∞【答案】A 【分析】由题设,构造()()2g x f x =-,易证()g x 为奇函数,利用导数可证()g x 为增函数,结合题设不等式可得(39)(33)x x x g g m -<-⋅,即3313x x m <+-对任意x ∈R 均成立,即可求m 的范围. 【详解】由题设,令()()22sin )g x f x x x x =-=++,∴()2sin())2sin )()g x x x x x x x g x -=-+-+=---=-, ∴()g x 为奇函数,又()2cos 0g x x '=+>,即()g x 为增函数,∵()()39334x x xf f m -+⋅-<,即(39)2[(33)2]x x x f f m --<-⋅--,∴(39)(33)(33)x x x x g g m g m -<-⋅-=-⋅,则3933x x x m -<-⋅,∴3313x x m <+-对任意x ∈R 均成立,又331113xx +-≥=,当且仅当12x =时等号成立,∴1m <,即m ∈()1-∞.故选:A【题型三】轴对称【典例分析】 已知函数()()222212222x x x f x ea a ---=-+-有唯一零点,则负实数a =( ) A .2- B .12-C .1-D .12-或1- 【答案】A 【解析】函数()()222212222x x x f x ea a ---=-+-有有唯一零点,设1x t -=,则函数()()212222t t t f x e a a -=-+-有唯一零点,则()212222t t t e a a--+= 3e |t|-a (2t +2-t )=a 2,设()()1122222222tt t t t tg t e a g t e a g t ---=-+-=-+=(),()(),∴g t ()为偶函数,∵函数f t ()有唯一零点,∴yg t =()与2y a =有唯一的交点,∴此交点的横坐标为0,22a a ∴-=,解得2a =-或1a =(舍去),故选A .【变式演练】1.已知函数()()()22241x x f x x x ee x --=--++在区间[]1,5-的值域为[],m M ,则m M +=( )A .2B .4C .6D .8【答案】C【详解】解:()()24x xy x e ex -=--+ 在[]3,3-上为奇函数,图象关于原点对称,()()()()()222222412423x x x x f x x x e e x x e e x ----⎡⎤=--++=---+-+⎣⎦是将上述函数图象向右平移2个单位,并向上平移3个单位得到,所以()f x 图象关于()2,3对称,则6m M +=,故选C .2.已知函数f (x )(x ∈R )满足f (x )=f (a-x ),若函数y=|x 2-ax-5|与y=f (x )图象的交点为(x 1,y 1),(x 2,y 2),…,(x m ,y m ),且mi i 1x =∑=2m ,则a=( )A .1B .2C .3D .4【答案】D【详解】∵f (x )=f (a-x ),∴f (x )的图象关于直线x=2a对称,又y=|x 2-ax-5|的图象关于直线x=2a对称, 当m 为偶数时,两图象的交点两两关于直线x=2a 对称,∴x 1+x 2+x 3+…+x m =2m•a=2m,解得a=4.当m 奇数时,两图象的交点有m-1个两两关于直线x=2a 对称,另一个交点在对称轴x=2a上, ∴x 1+x 2+x 3+…+x m =a•-12m +2a=2m .解得a=4.故选:D .3.已知函数()()()22sin 122xf x x x x π=+-+,下面是关于此函数的有关命题,其中正确的有①函数()f x 是周期函数;②函数()f x 既有最大值又有最小值;③函数()f x 的定义域为R ,且其图象有对称轴;④对于任意的()1,0x ∈-,()0f x '<(()f x '是函数()f x 的导函数) A .②③ B .①③ C .②④ D .①②③【答案】A 【详解】函数()f x 定义域为R ,当x →+∞或x -∞←时,()0f x →,又0x =,1x =±,2x =±,3x =±,……时,()0f x =,且均为变号零点.又因为函数满足()()()()()()()()2222sin 1sin 1122111212x xf x f x x x x x x x ππ-===-⎡⎤⎡⎤+-+-+---+⎣⎦⎣⎦,所以函数()f x 关于直线12x =对称,函数图像如下图,故②③正确.【题型四】中心对称和轴对称构造出周期性【典例分析】已知函数 为定义域为 的偶函数,且满足,当 , 时, .若函数在区间 , 上的所有零点之和为__________.【答案】5【详解】∵足,∴ ,又因函数 为偶函数,∴,即 ,∴ ,令 ,,,即求 与交点横坐标之和.,作出图象:由图象可知有10个交点,并且关于 , 中心对称,∴其和为故答案为:5【变式演练】1.定义在R 上的奇函数()f x 满足()()2f x f x -=,且在[)0,1上单调递减,若方程()1f x =-在[)0,1上有实数根,则方程()1f x =在区间[]1,11-上所有实根之和是()A .30B .14C .12D .6【答案】A【分析】根据条件可得出()f x 的图象关于1x =对称,()f x 的周期为4,从而可考虑()f x 的一个周期,利用[]1,3-,根据()f x 在[)0,1上是减函数可得出()f x 在(]1,2上是增函数,()f x 在()1,0-上是减函数,在[)2,3上是增函数,然后根据()1f x =-在[)0,1上有实数根,可判断该实数根是唯一的,并可判断()1f x =-在一个周期[]1,3-内有两个实数根,并得这两实数根和为2,从而得出()1f x =-在区间[]1,11-这三个周期内上有6个实数根,和为30.【详解】由()()2f x f x -=知函数()f x 的图象关于直线1x =对称,∵()()2f x f x -=,()f x 是R 上的奇函数,∴()()()2f x f x f x -=+=-,∴()()4f x f x +=,∴()f x 的周期为4,考虑()f x 的一个周期,例如[]1,3-,由()f x 在[)0,1上是减函数知()f x 在(]1,2上是增函数,()f x 在(]1,0-上是减函数,()f x 在[)2,3上是增函数,对于奇函数()f x 有()00f =,()()()22200f f f =-==,故当()0,1x ∈时,()()00f x f <=,当()1,2x ∈时,()()20f x f <=,当()1,0x ∈-时,()()00f x f >=,当()2,3x ∈时,()()20f x f >=,方程()1f x =-在[)0,1上有实数根,则这实数根是唯一的,因为()f x 在()0,1上是单调函数,则由于()()2f x f x -=,故方程()1f x =-在()1,2上有唯一实数,在()1,0-和()2,3上()0f x >,则方程()1f x =-在()1,0-和()2,3上没有实数根,从而方程()1f x =-在一个周期内有且仅有两个实数根,当[]13,x ∈-,方程()1f x =-的两实数根之和为22x x +-=,当[]1,11x ∈-,方程()1f x =-的所有6个实数根之和为244282828282830x x x x x x +-++++-+++-+=+++++=.故选:A .2.已知定义域为R 的函数()f x 的图像关于原点对称,且()()30f x f x -+-=,若曲线()y f x =在()()6,6f 处切线的斜率为4,则曲线()y f x =在()()2022,2022f --处的切线方程为()A .48088y x =--B .48088y x =+C .1101142y x =--D .1101142y x =+ 【答案】B【分析】由函数()f x 的图像关于原点对称,得出()00f =,再由()()30f x f x -+-=得出函数()f x 的最小正周期为6T =,由原函数与导函数具有相同的周期性可得函数'()f x 的最小正周期为6T =,由此可得选项.【详解】因为定义域为R 的函数()f x 的图像关于原点对称,所以()00f =,因为()()30f x f x -+-=,()()630f x f x -+-=,两式相减可得,()()6f x f x -=-,故6T =,故()()202200f f -==;因为()()()2022064f f f '''-===,故所求切线方程为48088y x =+,故选:B .3.若函数()y f x =是R 上的奇函数,又(1)y f x =+为偶函数,且1211x x -??时,2121[()()]()0f x f x x x -->,比较(2017)f ,(2018)f ,(2019)f 的大小为()A .(2017)(2018)(2019)f f f <<B .(2018)(2017)(2019)f f f <<C .(2018)(2019)(2017)f f f <<D .(2019)(2018)(2017)f f f <<【答案】D【分析】由题意可知,函数()y f x =的周期4T =,再由当1211x x -??时,2121[()()]()0f x f x x x -->可知函数()y f x =在[]1,1-上为增函数,然后计算比较即可.【详解】函数()y f x =是R 上的奇函数,又(1)y f x =+为偶函数,∴()()f x f x -=-,(1)(1)-+=+f x f x ,∴()(4)f x f x =+,即函数()y f x =的周期4T =,1211x x -??时,210x x ->,2121[()()]()0f x f x x x -->,∴21()()0f x f x ->即21()()f x f x >,函数()y f x =在[]1,1-上为增函数, ∴(2017)(14504)(1)f f f =+⨯=,(2018)(24504)(2)(0)f f f f =+⨯==,(2019)(14505)(1)f f f =-+⨯=-,∴(2019)(2018)(2017)f f f <<.故选:D.【题型五】画图:放大镜【典例分析】设函数()y f x =的定义域为D ,如果存在非零常数T ,对于任意x D ∈,都有()()f x T T f x +=⋅,则称函数()y f x =是“似周期函数”,非零常数T 为函数()y f x =的“似周期”.现有下面四个关于“似周期函数”的命题:①如果“似周期函数”()y f x =的“似周期”为1-,那么它是周期为2的周期函数; ②函数()2x f x =是“似周期函数”;③如果函数()cos f x x ω=是“似周期函数”,那么“2,k k ωπ=∈Z 或(21),k k ωπ=+∈Z ”. 以上正确结论的个数是() A .0 B .1C .2D .3【答案】C【分析】根据题意,首先理解“似周期函数”的定义,逐一分析,从而可判断命题的真假. 【详解】解:①∵“似周期函数”()y f x =的“似周期”为1-, (1)()f x f x ∴-=-,(2)(1)()f x f x f x ∴-=--=,故()y f x =它是周期为2的周期函数,故①正确;②若函数()2x f x =是“似周期函数”,则存在非零常数T ,使()()f x T T f x +=⋅, 即22x T x T +=⋅恒成立,故2T T =成立,但无解,故②错误;③若函数()cos f x x ω=是“似周期函数”,则存在非零常数T ,则()()f x T T f x +=⋅, 即[]cos ()cos x T T x ωω+=恒成立,故cos()cos x T T x ωωω+=恒成立, 即cos cos sin sin cos x T x T T x ωωωωω⋅-⋅=恒成立,故cos sin 0T T T ωω=⎧⎨=⎩,故2,k k ωπ=∈Z 或(21),k k ωπ=+∈Z ,故③正确.所以以上正确结论的个数是2.故选:C.【变式演练】1.已知函数()f x 满足当0x ≤时,2(2)()f x f x -=,且当(2,0]x ∈-时,()|1|1f x x =+-;当0x >时,()log (0=>a f x x a 且1a ≠).若函数()f x 的图象上关于原点对称的点恰好有3对,则a 的取值范围是() A .(625,)+∞ B .(4,64)C .(9,625)D .(9,64)【答案】C 【分析】先作出函数()f x 在(,0]-∞上的部分图象,再作出()log a f x x =关于原点对称的图象,分类利用图像列出有3个交点时满足的条件,解之即可. 【详解】先作出函数()f x 在(,0]-∞上的部分图象,再作出()log a f x x =关于原点对称的图象,如图所示,当01a <<时,对称后的图象不可能与()f x 在(,0]-∞的图象有3个交点; 当1a >时,要使函数()f x 关于原点对称后的图象与所作的图象有3个交点,则11log 321log 54a a a ⎧⎪>⎪⎪->-⎨⎪⎪-<-⎪⎩,解得9625a <<.故选:C.2.设函数()f x 的定义域为R ,满足(1)2()f x f x +=,且当(0,1]x ∈时,()(1)f x x x =-.若对任意(,]x m ∈-∞,都有1()2f x ≥-,则m 的取值范围是()A .3,2⎛⎤-∞ ⎥⎝⎦B.10,4⎛-∞ ⎝⎦C .5,2⎛⎤-∞ ⎥⎝⎦D.⎛-∞ ⎝⎦【答案】B 【分析】作出图示,求出当23x <≤时,函数的解析式,求出1()2f x =-成立的x 的值,运用数形结合的思想可得选项. 【详解】解:(0,1]x ∈时,()=(1)f x x x -,(+1)=2()f x f x ,()2(1)f x f x ∴=-,即()f x 右移1个单位,图像变为原来的2倍.如图所示:当23x <≤时,()=4(2)=4(2)(3)f x f x x x ---,令14(2)(3)2x x --=-,解得12x x ==所以要使对任意(,]x m ∈-∞,都有1()2f x ≥-,则m ≤,m ⎛∴∈-∞ ⎝⎦, 故选:B .3.定义在R 上函数q 满足()()112f x f x +=,且当[)0,1x ∈时,()121f x x =--.则使得()116f x ≤在[),m +∞上恒成立的m 的最小值是()A .72B .92C .134D .154【答案】D 【分析】 计算()()11122122n n f x x n ⎡⎤=--+≤⎣⎦,画出图像,计算()116f x =,解得154x =,得到答案. 【详解】根据题设可知,当[)1,2x ∈时,[)10,1x -∈,故()()()11112322f x f x x =-=--, 同理可得:在区间[)(),1n n n Z +∈上,()()11122122n n f x x n ⎡⎤=--+≤⎣⎦, 所以当4n ≥时,()116f x ≤.作函数()y f x =的图象,如图所示.在7,42⎡⎫⎪⎢⎣⎭上,由()11127816f x x =⎡--⎤=⎣⎦,得154x =. 由图象可知当154x ≥时,()116f x ≤. 故选:D .【题型六】利用对称解决恒成立和存在型【典例分析】已知函数()lg(f x x =,且对于任意的(12]x ∈,,21()[]01(1)(6)x mf f x x x ++>---恒成立,则m 的取值范围为()A .()0-∞,B .(]0-∞,C .[4)+∞,D .(12)+∞,【答案】B 【分析】本题根据函数的解析式先判断函数的奇偶性与单调性,再运用单调性转化不等式,接着运用参变分离构建新函数,最后借导函数求函数在指定区间内的最大值即可解题.【详解】()f x 的定义域为R ,()))()f x x x f x -===-=-,∴()f x 为奇函数,又()f x 在(0,)+∞上单调递增, ∴221()[][]1(1)(6)(1)(6)x m m f f f x x x x x +>-=------,∴211(1)(6)x mx x x +>----, 又(1,2]x ∈,则10x ->,60x -<,∴(1)(1)(6)x x x m +--<-恒成立; 设32()(1)(1)(6)66g x x x x x x x =+--=--+, 则22()31213(2)13g x x x x =--=--',当12x <≤时()0g x '<,∴()g x 在(12],内单调递减,()g x 的最大值为从负数无限接近于0,max ()0g x <, ∴0m ≤-,0m ≤,故选:B.【提分秘籍】基本规律常见不等式恒成立转最值问题:(1)min ()()x D f x m f x m ∀∈>⇔>,; (2)max ()()x D f x m f x m ∃∈>⇔>,;(3)()min ()()()()0x D f x g x f x g x ∀∈>⇔->,; (4)()max ()()()()0x D f x g x f x g x ∃∈>⇔->,; (5)12121min 2max ,()()()()x D x M f x g x f x g x ∀∈∈>⇔>,; (6)12121max 2min ,()()()()x D x M f x g x f x g x ∃∈∈>⇔>,; (7)12121min 2min ,()()()()x D x M f x g x f x g x ∀∈∃∈>⇔>,;(8)12121max 2max ,()()()()x D x M f x g x f x g x ∃∈∀∈>⇔>,;【变式演练】1.已知函数2()21x x mf x +=+(01x ≤≤),函数()(1)g x m x =-(12x ≤≤).若任意的[]10,1x ∈,存在[]21,2x ∈,使得()()12f x g x =,则实数m 的取值范围为()A .51,3⎛⎤ ⎥⎝⎦B .[]2,3C .52,2⎡⎤⎢⎥⎣⎦D .55,32⎡⎤⎢⎥⎣⎦【答案】D 【分析】问题转化为函数()f x 的值域是()g x 值域的子集,分别求出()f x 和()g x 的值域,得到关于m 的不等式组,解出即可. 【详解】对任意的[]10,1x ∈,存在[]21,2x ∈,使得()()12f x g x =, 即()f x 在[]0,1上的值域是()g x 在[]1,2上的值域的子集,22111()1212121x x x xxm m m f x +++--===++++, 当1m <时,∴10m -<,∴()f x 在[]0,1上单调递增,()f x ∴的值域为12,23m m ++⎡⎤⎢⎥⎣⎦, 又()(1)g x m x =-在[]1,2上单调递减,()g x ∴的值域为:[]22,1m m --,[]12,22,123m m m m ++⎡⎤∴⊆--⎢⎥⎣⎦,1222213m m m m +⎧≥-⎪⎪∴⎨+⎪≤-⎪⎩,方程无解 当1m >时,10m ->,∴()f x 在[]0,1上单调递减,()f x ∴的值域为21,32m m ++⎡⎤⎢⎥⎣⎦()g x 的值域为:[]1,22m m --,[]21,1,2232m m m m ++⎡⎤∴⊆--⎢⎥⎣⎦1222213m m m m +⎧≤-⎪⎪∴⎨+⎪≥-⎪⎩,解得5532m ≤≤ 当1m =时,()1,()0f x g x ==,显然不满足题意.综上,实数m 的取值范围为55,32⎡⎤⎢⎥⎣⎦故选:D .2.已知()f x 是定义在R 上的函数,且()1f x +关于直线1x =-对称.当0x ≥时,()211422,022log ,2x x f x x x -+⎧⎪≤<=⎨⎪-≥⎩,若对任意的[],1x m m ∈+,不等式()()22f x f x m -≥+恒成立,则实数m 的取值范围是()A .1,04⎡⎫-⎪⎢⎣⎭B .1,12⎡⎤⎢⎥⎣⎦C .[)1,+∞D .1,2⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭【答案】D 【分析】结合复合函数的单调性,可知()f x 在[)0,+∞上单调递减,由()1f x +关于直线1x =-对称,可知()f x 为偶函数,从而可将题中不等式转化为22x x m -≤+,整理得223(82)40x m x m -++-≤对任意的[],1x m m ∈+恒成立,进而结合二次函数的性质,可求出m 的取值范围.【详解】当02x ≤<时,()21142x f x -+=,函数2114y x =-+在[)0,2上单调递减,且2x y =是R 上的增函数,根据复合函数的单调性可知,函数()f x 在[)0,2上单调递减,且()2121421f x -⨯+=>;当2x ≥时,()22log f x x =-,易知函数()f x 在[)2,+∞上单调递减,且()()22log 221f x f -==≤. ∴函数()f x 在[)0,+∞上单调递减.∵()1f x +关于直线1x =-对称,∴()f x 关于0x =对称,即()f x 为偶函数,∴不等式()()22f x f x m -≥+可化为()()22f x f x m -≥+,∴22x x m -≤+恒成立,即2222x x m -≤+,整理得223(82)40x m x m -++-≤,令()223(82)4g x x m x m =-++-,∴对任意的[],1x m m ∈+,()0g x ≤恒成立,∴2222()3(82)40(1)3(1)(82)(1)40g m m m m m g m m m m m ⎧=-++-≤⎨+=+-+++-≤⎩, 即840410m m -+≤⎧⎨--≤⎩,解得12m ≥.故选:D.3.已知2()sin ||sin ||f x x x ππ=-,()|ln |g x x =,若对于121,36x ⎡⎤∀∈--⎢⎥⎣⎦,122,x e e -⎡⎤∃∈⎣⎦使得()()12f x g x ≥,则实数m 的取值范围是_________.【答案】⎡⎫+∞⎪⎢⎪⎣⎭【分析】先分析题意即()()12min min f x g x ≥,再利用单调性求解()f x 的最小值和()g x 的最小值,解不等式即得结果. 【详解】依题意,对于121,36x ⎡⎤∀∈--⎢⎥⎣⎦,122,x e e -⎡⎤∃∈⎣⎦使得()()12f x g x ≥,只需()()12min min f x g x ≥. 21,36x ⎡⎤∀∈--⎢⎥⎣⎦时()sin sin sin y x x x πππ==-=-,2,36x πππ⎡⎤--⎢⎣∈⎥⎦,0y <,故当232,x πππ⎡⎤--⎢⎣∈⎥⎦,即212,3x ⎡⎤∈--⎢⎥⎣⎦时,sin y x π=单调递增, 当2,6x πππ⎡-∈⎤-⎢⎥⎣⎦,即1261,x ⎡⎤∈--⎢⎥⎣⎦时,sin y x π=单调递减.而函数2()f x x x=-,显然在(),0x ∈-∞单调递减. 故根据复合函数单调性可知,2()sin ||sin ||f x x x ππ=-在212,3x ⎡⎤∈--⎢⎥⎣⎦单调递减,在1261,x ⎡⎤∈--⎢⎥⎣⎦上单调递增,故min 122()sin 11221sin 2f x f ππ⎛⎫=-=-=-= ⎪⎝⎭.对于12,x e e -⎡⎤∈⎣⎦,()|ln |g x x =,当1,1x e -⎡⎤∈⎣⎦时ln 0x ≤,故()ln g x x =-是单调递减的,当(21,x e ⎤∈⎦时ln 0x >,故()ln g x x =是单调递增的,故min ()(1)|ln1|g x g ===.故依题意知,1≥,即m ≥.所以实数m 的取值范围是⎡⎫+∞⎪⎢⎪⎣⎭.故答案为:⎡⎫+∞⎪⎢⎪⎣⎭.【题型七】函数整数问题【典例分析】定义:{}()()N f x g x ⊗表示不等式()()f x g x <的解集中的整数解之和.若2()|log |f x x =,2()(1)2g x a x =-+,{}()()6N f x g x ⊗=,则实数a 的取值范围是A .(,1]-∞-B .2(log 32,0)-C .2(2log 6,0]-D .2log 32(,0]4- 【答案】D 【详解】由题意得,{}()()6N f x g x ⊗=表示不等式22|log |(1)2x a x <-+的解集中整数解之和为6.当0a >时,数形结合(如图)得22|log |(1)2x a x <-+的解集中的整数解有无数多个,22|log |(1)2x a x <-+解集中的整数解之和一定大于6.当0a =时,()2g x =,数形结合(如图),由()2f x <解得144x <<.在1(,4)4内有3个整数解,为1,2,3,满足{}()()6N f x g x ⊗=,所以0a =符合题意.当0a <时,作出函数2()|log |f x x =和2()(1)2g x a x =-+的图象,如图所示.若{}()()6N f x g x ⊗=,即22|log |(1)2x a x <-+的整数解只有1,2,3.只需满足(3)(3)(4)(4)f g f g <⎧⎨≥⎩,即2log 342292a a <+⎧⎨≥+⎩,解得2log 3204a -<≤,所以2log 3204a -<<. 综上,当{}()()6N f x g x ⊗=时,实数a 的取值范围是2log 32(,0]4-.故选D.【变式演练】1.定义在R 上的奇函数()f x 满足(2)(2)f x f x +=-,当[)0,2x ∈时,2()48f x x x =-+.若在区间[],a b 上,存在(3)m m ≥个不同的整数(1,2,...,)x i m =,满足111()()72m i i f x f x =+=-≥∑,则b a -的最小值为A .15B .16C .17D .18【答案】D 【详解】定义在R 上的奇函数()f x 满足()()22f x f x +=-,得2222f x f x f x f x ++=--=-=-()()()(),即4?f x f x +=-()(),则44[]f x f x f x f x f x +=-+=--=∴()()()().()的周期为8.函数f x ()的图形如下:比如,当不同整数i x 分别为-1,1,2,5,7…时,b a -取最小值,141420f f f -=-==(),(),(),,至少需要二又四分一个周期,则b-a 的最小值为18,故选D2.已知偶函数()f x 满足(3)(3)f x f x +=-,且当[0,3]x ∈时,2()xf x xe -=,若关于x 的不等式在[150,150]-上有且只有150个整数解,则实数t 的取值范围是()A .12(0,)e - B .1322(,3)e e --C .312(3,2)e e --D .112(,2)e e --【答案】B 【分析】利用导函数讨论当[0,3]x ∈时的单调性,结合对称性周期性数形结合求解. 【详解】当[0,3]x ∈时,2()xf x xe -=,22211122()x x xf x ee e x x ---⎛⎫-=- ⎪⎝⎭'=, 当(]2,3x ∈时,()0f x ¢<,当[)0,2x ∈时,()0f x ¢>, 所以函数()f x 在(]2,3x ∈单调递减,在[)0,2x ∈单调递增, ()32(0)0,330f f e-=>=,又(3)(3)f x f x +=-,函数()f x 关于3x =对称,且是偶函数,所以()()f x f x =-, 所以()(3)(3)3f x f x f x +=-=-,所以函数周期6T =,关于x 的不等式2()()0f x tf x ->在[150,150]-上有且只有150个整数解,即()f x t >在[150,150]-上有且只有150个整数解,所以每个周期内恰有三个整数解结合草图可得:1322(,3)t e e --∈。
三次函数的对称中心问题
三次函数的对称中心问题广州市第四中学高二3班 梁隽铭指导教师 刘运科对于三次函数()320y ax bx cx d a =+++≠,作出图象,经观察,发现其图象有四种形状:可以发现,其图象具有中心对称性.如何考虑求出()320y ax bx cx d a =+++≠的图象的对称中心坐标呢?下面是我的探究过程.先考虑较简单的两个特殊情况:一、求()30y ax cx a =+≠的图象对称中心坐标.此特殊情况较简单.因()30y ax cx a =+≠是奇函数,故其对称中心坐标为()00O ,.二、求()30y ax cx d ad =++≠的图象对称中心坐标.此特殊情况也较简单.将3y ax cx =+的图象通过适当平移就可得到()30y ax cx d ad =++≠的图象.当0d >时,将3y ax cx =+的图象向上平移d 个单位长度,就可得到()30y ax cx d ad =++≠的图象;当0d <时,将3y ax cx =+的图象向下平移d 个单位长度,就可得到()30y ax cx d ad =++≠的图象.因3y ax cx =+是奇函数,对称中心坐标为()00O ,,故()30y ax cx d ad =++≠的图象对称中心为()0P d ,.上面两个特殊情况,主要是利用了奇函数的性质、平移的性质.有了上面两种情况的铺垫,似乎求()320y ax bx cx d ab =+++≠的图象的对称中心坐标较容易了,其实不然.因()320y ax bx cx d ab =+++≠是非奇非偶函数,无法从奇偶性方面找到突破口.下面先来考虑当0ab ≠时,最简单的一个具体实例:三、求32y x x =+的图象对称中心坐标.首先,利用GC ,探究32y x x =+的图象对称中心坐标. 步骤:①.画出()321f x x x =+的图象,并适当调整x y 、的取值范围,如图1;②.观察图象,函数有两个极值点,对称中心应该是两个极值点的中点.按MENU 键,选择菜单的FCN 键,再选择Extremum ,OK ,可以得到一个极值点()00,;移动光标到另外一个极值点附近,重复刚才的操作,得到另外一个极值点233f ⎛-2⎫⎛⎫-⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,,如图2、3; ③.求出两个极值点的中点12327⎛⎫- ⎪⎝⎭,,画出()3221123327f x x x ⎛⎫⎛⎫=-+-- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭的图象如图4,可求2()f x 的两个极值点,发现是关于原点成中心对称的,如图5、6;④.故可知,2()f x 是奇函数,对称中心为()00O ,;故()321f x x x =+的对称中心为12327P ⎛⎫- ⎪⎝⎭,.图1图2图3图4图5图6那么,如果不使用图形计算器,该如何考虑呢?受到第二种特殊情况的启发,考虑到32y x x =+的图象可能是由某个奇函数()30y ax cx a =+≠通过适当平移得到,故有如下的解法:【解】设将()30y ax cx a =+≠的图象通过适当平移可以得到32y x x =+的图象,则可设()()332y x x a x m c x m n =+=-+-+,显然,1a =,故()()()()332322333y x x x m c x m n x mx m c x n m cm =+=-+-+=-+++--,比较系数,可知:2331300m m c n m cm -=⎧⎪+=⎨⎪--=⎩解得1123327m c n =-=-=,,. 故332111233327y x x x x ⎛⎫⎛⎫=+=+-++ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,将313y x x =-的图象向左平移13个单位长度,再向上平移227个单位长度,即可得到32y x x =+的图象. 因313y x x =-的图象对称中心坐标为()00O ,, 故32y x x =+的图象对称中心坐标为12327P ⎛⎫- ⎪⎝⎭,.将此法推广到一般情况,就可以解决求()320y ax bx cx d ab =+++≠的对称中心坐标问题:四、求()320y ax bx cx d ab =+++≠的对称中心坐标.【解】设()()332y ax bx cx d a x m k x m n =+++=-+-+,()()()()3322333a x m k x m n ax amx am k x n m km -+-+=-+++--,比较系数,有2333am b am k c n m km d -=⎧⎪+=⎨⎪--=⎩解得23332332793b b b b bcm k c n d a a a a a=-=-=-+-+,,, 故()320y ax bx cx d ab =+++≠的对称中心坐标为333232793b b b bcd a a a a ⎛⎫--+-+ ⎪⎝⎭,. 五、综上,()320y ax bx cx d a =+++≠的对称中心坐标为333232793b b b bc d a a a a ⎛⎫--+-+ ⎪⎝⎭,.在上面的解题过程中,我们先考虑特殊情况,再考虑一般情况.对于0b =的情况,利用了奇函数性质、平移性质来求解;对于0b ≠的情况,利用待定系数法求解.下面我们利用导函数的相关知识来解决此问题.六、利用导数知识,求()32()0y f x ax bx cx d a ==+++≠的对称中心坐标.【解】()232f x ax bx c =++/,其判别式246b ac ∆=-,导函数图象对称轴方程为3b x a=-. ⑴.当0∆>时,导函数有两个零点12x x 、,()y f x =有一个极大值、一个极小值,两个极值点的中点即为对称中心,故对称中心横坐标为1223x x bx a+==-,纵坐标为333232793b b b bc f d a a a a ⎛⎫-=-+-+ ⎪⎝⎭. ⑵.当0∆≤时,若0a >,则()0f x /≥恒成立,()y f x =在R 上单调递增,当3bx a=-时,()f x /取到最小值,函数增长率最小,对应()y f x =图象上的对称中心点;若0a <,则()0f x /≤恒成立,()y f x =在R 上单调递减,当3bx a=-时,()f x /取到最大值,函数增长率最大,对应()y f x =图象上的对称中心点.故对称中心横坐标为3bx a=-,纵坐标为333232793b b b bc f d a a a a ⎛⎫-=-+-+ ⎪⎝⎭. 七、一点心得图形计算器可以将抽象问题直观化,给我们提供思考的方向,加深我们对问题的理解;但机器毕竟是机器,不可能替代人的思维.我们要合理使用好图形计算器,要用好它,而不是依赖它,被机器所奴役.Welcome !!! 欢迎您的下载,资料仅供参考!。
高中函数对称中心概念教案
高中函数对称中心概念教案引入新课我们可以通过几个具体的函数图像例子来引入对称中心的概念。
例如,展示给学生看几个具有明显对称性的函数图像,如y = x^2(关于y轴对称)和y = -x^2(关于原点对称),让学生观察并思考这些图像有什么共同特点。
通过提问引导学生发现对称性的存在,并自然地引出对称中心的概念。
概念讲解教师需要清晰地定义什么是函数的对称中心。
对称中心是指使得函数图像绕某一点旋转180度后能与自身重合的那个点。
通常,这个点可以是坐标轴上的任何一个点,如原点、x轴或y轴上的某一点。
教师可以进一步解释如何确定一个函数的对称中心。
对于常见的二次函数来说,如果标准形式为y = ax^2 + x + c,那么其对称中心的横坐标就是-/(2a)。
还可以介绍一些其他类型的函数,比如三角函数、指数函数等,它们的对称中心如何确定。
实例演示为了让学生更加深刻地理解对称中心的概念,教师可以带领学生一起做几个例题。
例如,给定一个函数y = x^2 - 4x + 3,要求学生找出它的对称中心。
教师可以先让学生尝试独立解决,然后再一起讨论解题过程和答案。
通过实例演示,学生可以学会如何运用公式来确定对称中心,同时也能够加深对函数图像对称性的认识。
练习巩固在讲解完概念和实例之后,教师应该设计一些练习题供学生练习。
这些题目可以是确定不同类型函数的对称中心,也可以是绘制具有特定对称中心的函数图像。
通过不断的练习,学生可以逐步熟练掌握寻找对称中心的方法。
总结回顾教师需要对本次课程的内容进行总结。
回顾对称中心的定义、确定方法以及在不同类型的函数中的应用。
同时,鼓励学生在课后继续探索和思考,以便将所学知识应用到更广泛的数学问题中。
高考函数对称轴对称中心压轴题专题
对称性与周期性(1)周期函数:对于函数y =f (x ),如果存在一个非零常数T ,使得当x 取定义域内的任何值时,都有f (x +T )=f (x ),那么就称函数y =f (x )为周期函数,称T 为这个函数的周期. 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,那么这个最小正数就叫做f (x )的最小正周期.(2)关于函数周期性常用的结论①若满足,则,所以是函数的一个周期();②若满足,则 =,所以是函数的一个周期();③若函数满足,同理可得是函数的一个周期().④如果是R 上的周期函数,且一个周期为T ,那么.⑤函数图像关于轴对称.⑥函数图像关于中心对称.⑦函数图像关于轴对称,关于中心对称.(3)函数()y f x =的图象的对称性结论①若函数)(x f y =关于x a =对称⇔对定义域内任意x 都有()f a x +=()f a x -⇔对定义域内任意x 都有()f x =(2)f a x -⇔()y f x a =+是偶函数;②函数)(x f y =关于点(a ,0)⇔对定义域内任意x 都有()f a x -=-()f a x +⇔(2)f a x -=-()f x ⇔()y f x a =+是奇函数;③若函数)(x f y =对定义域内任意x 都有)()(x b f a x f -=+,则函数)(x f 的对称轴是2b a x +=; ④若函数)(x f y =对定义域内任意x 都有()()f x a f b x +=--,则函数)(x f 的对称轴中心为(,0)2a b +; 改编:若函数)(x f y =对定义域内任意x 都有f(a+x)+f(b-x)=c 则函数)(x f 的对称轴中心为________⑤函数(||)y f x a =-关于x a =对称.例1 2016 (12) 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 )图像的交点为(x 1,y 1),(x 2,y 2),…,(x m ,y m ),则(A)0 (B)m (C) 2m (D) 4m例2 (2016年全国II 高考)已知函数满足,若函数与图像的交点为 则( )(A )0 (B ) (C ) (D )例3(2017新课标Ⅲ)已知函数211()2()x x f x x x a e e --+=-++有唯一零点,则a =A .12-B .13C .12D .1 例4【2017课标1,文9】已知函数()ln ln(2)f x x x =+-,则A .()f x 在(0,2)单调递增B .()f x 在(0,2)单调递减C .y =()f x 的图像关于直线x =1对称D .y =()f x 的图像关于点(1,0)对称【命题意图探究】本题主要考查函数的单调性、对称性,是中档题. 【答案】C【解析】由题意知,(2)ln(2)ln ()f x x x f x -=-+=,所以()f x 的图象关于直线1x =对称,C 正确,D 错误;又112(1)'()2(2)x f x x x x x -=-=--(02x <<),在(0,1)上单调递增,在[1,2)上单调递减,A ,B 错误,故选C .例 5 【2018全国卷Ⅱ】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)++f f f (50)++=f A .50- B .0 C .2 D .50例6 【2015高考新课标1,文12】设函数()y f x =的图像与2x a y +=的图像关于直线y x=-对称,且(2)(4)1f f -+-=,则a =( ) (A ) 1- (B )1 (C )2 (D )4例7【2015高考湖南,文14】若函数()|22|x f x b =--有两个零点,则实数b 的取值范围是 . 例8 【2015高考福建,文15】若函数()2()x a f x a R -=∈满足(1)(1)f x f x +=-,且()f x 在[,)m +∞单调递增,则实数m 的最小值等于_______.例9 【2015高考湖北,文13】函数2π()2sin sin()2f x x x x =+-的零点个数为_________.例10 (2017新课标Ⅰ)函数()f x 在(,)-∞+∞单调递减,且为奇函数.若(1)1f =-,则满足1(2)1f x --≤≤ 的x 的取值范围是A .B .C .D .D 【解析】由函数()f x 为奇函数,得(1)(1)1f f -=-=,不等式1(2)1f x --≤≤即为(1)(2)(1)f f x f --≤≤,又()f x 在(,)-∞+∞单调递减,所以得121x --≥≥,即13x ≤≤,选D . 例11 (2016山东)已知函数f (x )的定义域为R .当x <0时, ;当 时,;当 时,,则f (6)=A .−2B .−1C .0D .2 D 【解析】当11x -时,()f x 为奇函数,且当12x >时,(1)()f x f x +=, 所以(6)(511)(1)f f f =⨯+=.而3(1)(1)[(1)1]2f f =--=---=,所以(6)2f =,故选D .2018高考函数专题(2018全国卷 理数-1)5.设函数32()(1)f x x a x ax =+-+,若()f x 为奇函数,则曲线()y f x =在点(0,0)处的切线方程为A .2y x =-B .y x =-C .2y x =D .y x = 9.已知函数e 0()ln 0x x f x x x ⎧≤=⎨>⎩,,,,()()g x f x x a =++.若g (x )存在2个零点,则a 的取值范围是A .[–1,0)B .[0,+∞)C .[–1,+∞)D .[1,+∞)16.已知函数()2sin sin2f x x x =+,则()f x 的最小值是_____________.(2018全国卷 理数-2)3.函数()2e e x xf x x --=的图像大致为6.在ABC △中,cos 2C =1BC =,5AC =,则AB = A.BCD.10.若()cos sin f x x x =-在[,]a a -是减函数,则a 的最大值是A .π4B .π2C .3π4D .π11.已知()f x 是定义域为(,)-∞+∞的奇函数,满足(1)(1)f x f x -=+.若(1)2f =,则(1)(2)(3)(50)f f f f ++++=…A .50-B .0C .2D .50(2018 全国卷 理数-3)4.若,则A .B .C .D .12. (2018鄂尔多斯市模拟卷)若定义在R 上的函数f(x)满足f(-x)=-f(x),f(1-x)=f(1+x),且当x є(0,1]时,f(x)=1-x,则方程()1[7,1]x f x e =--在区间上的实数根的数为( )。
高中函数的对称性(含练习题及解析)
【答案】5【分析】先根据①①可知函数的对称中心和对称轴,再分别画出()f x 和()g x 的部分图像,由图像观察交点的个数.【详解】根据题意,①(2)()0f x f x -+=,得函数()f x 的图像关于点()1,0对称,①(2)()0f x f x ---=,得函数()f x 的图像关于1x =-对称,则函数()f x 与()g x 在区间[3,3]-上的图像如图所示,由图可知()f x 与()g x 的图像在[]3,3-上有5个交点.由图知()f x 与()h x 的图象在区间()2,6-有四个交点,设交点横坐标分别为1234,,,x x x x ,且1422x x +=,2322x x +=,所以12348x x x x +++=,所以()f x 与()h x 的图象所有交点的横坐标之和为8, 3.定义在R 上的函数()f x 满足()(2)f x f x -=,且当1≥x 时()23,141log ,4x x f x x x -+≤<⎧=⎨-≥⎩,若对任意的[,1]x t t ∈+,不等式()()21f x f x t -≤++恒成立,则实数t 的最大值为( )A .1-B .23-C .13-D .13【答案】C 【分析】若对任意的[,1]x t t ∈+,不等式()()21f x f x t -≤++恒成立,即对[,1]x t t ∈+,不等式()()1f x f x +t ≤+恒成立,-1x x t ≥+,进而可得答案.【详解】当14x ≤<时,3y x =-+单调递减,()()241log 41f x f >=-=-,当4x ≥时,()f x 单调递减,()()41f x f ≥=-,故()f x 在[)1,+∞上单调递减,由()(2)f x f x -=,得()f x 的对称轴为1x =, 若对任意的[,1]x t t ∈+,不等式()()21f x f x t -≤++恒成立,即对[,1]x t t ∈+,不等式()()1f x f x +t ≤+恒成立,-1x x t ∴≥+,即()()221x x t -≥+,即()22110t x t ++-≤,()()()22211011321110t t t t t t t ⎧++-≤⎪⇒-≤≤-⎨+++-≤⎪⎩,故实数t 的最大值为13-. 4.已知()f x 是定义域为R 的奇函数,(1)(1)f x f x +=-,当01x ≤≤时,()1xf x e =-,则23x ≤≤时,()f x 的解析式为( )6.已知函数()f x 满足对任意的x ∈R 都有11222⎛⎫⎛⎫++-=⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭f x f x 成立,则 127...888f f f ⎛⎫⎛⎫⎛⎫+++ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭= . 【答案】7 【解析】设,则,因为11222⎛⎫⎛⎫++-= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭f x f x ,所以,,故答案为7.7.已知函数21()ln |2|45f x x x x =---+,则使不等式(21)(2)f t f t +>+成立的实数t 的取值范围是___________.【答案】111(,)(,1)322⋃ 【分析】由函数解析式知函数()f x 的图象关于直线2x =对称,利用定义证得2x >时,函数()f x 是减函数,2x <时,函数为增函数,利用对称性和单调性解不等式即可.【详解】∵f(x)=1x 2−4x+5−ln |x −2|=1(x−2)2+1−ln |x −2|,21(2)ln ||1f t t t ∴-=-+,。
高中数学中对称性问题
对称性与周期性函数对称性、周期性的判断1. 函数()y f x =有()()f a x f b x +=-(若等式两端的两自变量相加为常数,如()()a x b x a b ++-=+),则()f x 的图像关于2a bx +=轴对称;当a b =时,若()() (()(2))f a x f a x f x f a x +=-=-或,则()f x 关于x a =轴对称;2. 函数()y f x =有()()f x a f x b +=-(若等式两端的两自变量相减为常数,如()()x a x b a b +--=+),则()f x 是周期函数,其周期T a b =+;当a b =时,若()()f x a f x a +=-,则()f x 是周期函数,其周期2T a =;3. 函数()y f x =的图像关于点(,)P a b 对称⇔()(2)2 (()=2(2))f x f a x b f x b f a x +-=--或;函数()y f x =的图像关于点(,0)P a 对称⇔ ()=(2) f x f a x --( ()=())f a x f a x +--或;4. 奇函数()y f x =的图像关于点(,0)P a 对称⇔()y f x =是周期函数,且2T a =是函数的一个周期;偶函数()y f x =的图像关于点(,0)P a 对称⇔()y f x =是周期函数,且4T a =是函数的一个周期;5. 奇函数()y f x =的图像关于直线x a =对称⇔()y f x =是周期函数,且4T a =是函数的一个周期;偶函数()y f x =的图像关于直线x a =对称⇔()y f x =是周期函数,且2T a =是函数的一个周期;6. 函数()y f x =的图像关于点(,0)M a 和点(,0)N b 对称⇔函数()y f x =是周期函数,且2()T a b =-是函数的一个周期;7. 函数()y f x =的图像关于直线x a =和直线x b =对称⇔函数()y f x =是周期函数,且2()T a b =-是函数的一个周期。
高中数学函数的对称性知识点讲解及典型习题分析
高中数学函数的对称性知识点讲解及典型习题分析新课标高中数学教材上就函数的性质着重讲解了单调性、奇偶性、周期性,但在考试测验甚至高考中不乏对函数对称性、连续性、凹凸性的考查。
尤其是对称性,因为教材上对它有零散的介绍,例如二次函数的对称轴,反比例函数的对称性,三角函数的对称性,因而考查的频率一直比较高。
一、对称性的概念及常见函数的对称性1、对称性的概念: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度,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。
2、常见函数的对称性(所有函数自变量可取有意义的所有值)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:是轴对称,不是中心对称,其对称轴方程为ab x 2-=。
④反比例函数:既是轴对称又是中心对称,其中原点为它的对称中心,y=x 与y=-x 均为它的对称轴。
⑤指数函数:既不是轴对称,也不是中心对称。
⑥对数函数:既不是轴对称,也不是中心对称。
⑦幂函数:显然幂函数中的奇函数是中心对称,对称中心是原点;幂函数中的偶函数是轴对称,对称轴是y 轴;而其他的幂函数不具备对称性。
⑧正弦函数:既是轴对称又是中心对称,其中(kπ,0)是它的对称中心,2ππ+=k x 是它的对称轴。
⑨正弦型函数:正弦型函数y=Asin(ωx+φ)既是轴对称又是中心对称,只需从ωx+φ=kπ中解出x ,就是它的对称中心的横坐标,纵坐标当然为零;只需从ωx+φ=kπ+π/2中解出x ,就是它的对称轴;需要注意的是如果图像向上向下平移,对称轴不会改变,但对称中心的纵坐标会跟着变化。
高中数学教学论文-三次函数的再探索-对称中心问题
三次函数的再探索-对称中心问题三次函数已经成为中学阶段一个重要的函数,在高考和一些重大考试中频繁出现有关它的单独命题,而为二次函数,利用来研究三次函数的单调性、极值等三次函数的性质已成为常用工具,而三次函数的对称中心(处),虽然不是高考的重点,但还是应该引起我们的重视。
一.三次函数必定存在对称中心吗?结论:三次函数肯定存在对称中心。
证明:假设三次函数的对称中心为(M,N)。
即证曲线上的任意一点,关于的对称点必在曲线上。
因为对比由(1)有代入(3)有即说明三次函数的对称中心不仅存在,而且是曲线上的某一个点,即对称中心为【例1】求的对称中心解:令为的对称中心为曲线上任意一点,则也在曲线上,即整理得对比有解得所以,的对称中心为二.三次函数对称中心的几何位置问题一回答了三次函数图象对称中心的存在性,其实三次函数对称中心在图象上还有它的独特位置。
(4)结论是可导函数,若的图象关于点对称,则图象关于直线对称。
证明:的图象关于对称,则由图象关于直线对称,说明对称中心的横坐标恰为的对称轴。
图① 图②对照上述证明和①,②两图,不难发现A,B两处分别为的极大值,极小值处,而从A到B的曲线是单调递减的,但注意到对称中心C处两侧附近的曲线形式(凹凸性)发生变化,即C为的拐点,而C的横坐标是恰为的对称轴。
令,则,,这样由④得,所以对称中心也是A,B的中点。
综上所述:三次函数的对称中心是必定存在的,就是图象中的拐点处,横坐标就是的对称轴。
如果三次函数极值存在的话,对称中心还是两极值处的中点位置。
换句话说,对称中心的横坐标就是极值处的横坐标,即。
【例2】求的极值和对称中心解:令有易求极大值处A,极小值处B而的对称轴,所以对称中心易发现对称中心为A,B的中点三.过三次函数对称中心的切线条数结论:过三次函数对称中心且与该三次曲线相切的直线有且只有一条;而过三次曲线上除对称中心外的任一点与该三次曲线相切的直线有两条。
由于三次曲线都是中心对称曲线,因此,为便于研究,将三次曲线的对称中心移至坐标原点,这样便可将三次函数的解析式简化为。
怎么求函数的对称中心
怎么求函数的对称中心1. 前言函数的对称中心是指函数图像关于某个点对称,即该点是函数图像的中心点。
求函数的对称中心是函数图像研究的一个重要内容,对于理解函数的性态和变化规律有着重要意义。
本文将详细介绍如何求函数的对称中心,包括二次函数、三次函数和一般函数的求解方法。
2. 二次函数的对称中心2.1 二次函数的定义二次函数是指函数y=ax2+bx+c,其中a≠0。
2.2 求解方法对于二次函数,求其对称中心的方法如下:1.首先,需要确定二次函数的标准形式,即将二次函数化为顶点形式。
标准形式为y=a(x−ℎ)2+k,其中(ℎ,k)为对称中心的坐标。
2.通过平移变换将一般形式的二次函数转化为顶点形式。
假设原始的二次函数为y=ax2+bx+c,则可以通过平移变换,令x=x−b2a来化简函数表达式。
3.化简后的函数表达式为y=a(x−b2a )2+c−b24a。
4.从化简后的函数表达式中读取顶点坐标,得到对称中心的坐标。
3. 三次函数的对称中心3.1 三次函数的定义三次函数是指函数y=ax3+bx2+cx+d,其中a≠0。
3.2 求解方法对于三次函数,求其对称中心的方法如下:1.首先,需要确定三次函数的标准形式,即将三次函数化为顶点形式。
标准形式为y=a(x−ℎ)3+k,其中(ℎ,k)为对称中心的坐标。
2.类比二次函数求对称中心的方法,从三次函数的表达式中读取顶点坐标,得到对称中心的坐标。
4. 一般函数的对称中心4.1 一般函数的定义一般函数指的是不限于二次函数和三次函数的其他函数,可以是任意复杂的函数表达式。
4.2 求解方法对于一般函数,求其对称中心的方法相对较为复杂。
一般情况下,无法通过简单的变换将一般函数化为顶点形式来求解对称中心。
在实际操作中,可以通过作图方法来估算一般函数的对称中心。
具体步骤如下: 1. 根据函数表达式绘制函数的图像。
2. 观察图像,寻找可能的对称中心位置。
3. 对称中心的位置应该使得图像在该点关于纵轴对称。
高考数学专题《与函数的对称性相关的零点问题》填选压轴题及答案
【答案与提示】
1.【答案】(0,e)
【提示】分离函数,问题即为x>0时,h(x)=lnx与g(x)=ax的图象恰有2个交点,利用导数求出当a=e时,相切为临界值.
2.【答案】
【提示】同例4,利用f(x)=0,求得 ,而当 时,不满足题意,应舍去.
3.【答案】m=2
【提示】发现f(x)是偶函数,故得到f(0)=0,立得m=2或m=-4,难点在于对m=-4的取舍问题.思路有二,一是“分离函数”,利用“形”助数;二是利用导数知识,只需当x>0时,函数恒增或恒减即可.
将x=0代入原方程中,可求得a=1或a=-3.这就意味着,当a=1或a=-3时,原方程必有一解0,但是否是唯一解,还需进一步验证.
当a=1时,原方程为x2+2log2(x2+2)-2=0,即2log2(x2+2)=2-x2,该方程实数根的研究可能过函数y=2log2t和函数y=4-t的交点情况来进行,不难发现,此时是符合题意的;而当a=-3时,原方程为x2-6log2(x2+2)+6=0,即x2+6=6log2(x2+2).通过研究函数y=4+t和y=6log2t可以发现,此时原方程不止一解,不合题意,需舍去.
4.【答案】{0,1,2,4}
【提示】见例3.
5.【答案】B
【提示】根据对称性易得答案.
6.【答案】B
【分析】该题设计抽象函数 关于点 成中心对称,函数 由奇函数 向上平移一个单位得到,也关于点 成中心对称,因而两函数图象的交点为也关于点 成中心对称, ,考虑倒序相加法,可得 , ,故 .
7.【答案】2020
又 是最小正周期为2,最大值为 的正弦函数,
可得函数 与函数 的大致图象如下图:
要使函数 与函数 只有唯一一个交点,则 (1) (1),
高中数学总复习 函数的对称性
因为f(x+1)是偶函数,所以其对称轴为直线x=0, 所以f(x)的对称轴为直线x=1, 又二次函数f(x)=-x2+bx+c的开口向下, 根据自变量与对称轴的距离可得f(-1)<f(2)<f(1).
(2)(2023·银川模拟)已知函数f(x)(x∈R)满足f(4+x)=f(-x),若函数y=
对任意x∈R恒成立,则
√A.f(-1)<f(3)
C.f(-1)=f(3)
B.f(0)>f(3) D.f(0)=f(3)
因为f(x+2)=f(2-x), 所以f(x)的图象关于直线x=2对称,所以f(3)=f(1), 由于f(x)在(-∞,2)上单调递增, 所以f(-1)<f(1)=f(3),f(0)<f(1)=f(3).
思维升华
函数y=f(x)的图象关于点(a,b)对称⇔f(a+x)+f(a-x)=2b⇔2b-f(x)= f(2a-x);若函数y=f(x)满足f(a+x)+f(b-x)=c,则y=f(x)的图象关于点 a+2 b,2c 成中心对称.
跟踪训练2 (1)(2023·扬州模拟)已知定义域为R的函数f(x)在[1,+∞)上 单调递减,且f(x+1)为奇函数,则使得不等式f(x2-x)<f(2-2x)成立的实 数x的取值范围是 A.(-1,2) B.(-∞,-1)∪(2,+∞) C.(-2,1)
对于B,因为f(2x-1)为奇函数,所以f(2x-1)=-f(-2x-1),所以 f(x-1)=-f(-x-1),
所以f(x)=-f(-x-2),所以函数f(x)关于点(-1,0)中心对称,B正确; 对于C,函数y=f(x)的图象向右平移1个单位,再向上平移1个单位得 到函数y=f(x-1)+1的图象,由于y=f(x)过定点(0,1),故函数y=f(x -1)+1过定点(1,2),C正确; 对于 D,函数 y=xx--1b=x-bx-+bb-1=1+bx--b1的图象关于点(3,c) 中心对称,