函数的对称性与周期性(归纳总结)

2022-07-10 09:01:24   文档大全网     [ 字体:小 中 大 ] [ 阅读: ]

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函数的对称性与周期性

3.1函数的单调性

知识回顾



1. 一般地,设函数的定义域为

区间

,
⑴ 增函数:如果对于量的值上的任意两个自变

,当

:


时,都有

,那么就称函数

在区间


⑵ 减函数:如果对于量的值上是增函数;

上的任意两个自变

,当


时,都有

,那么就称函数

在区间




2.单调性:如果函数上是减函数;

在某个区间

上是增函数或减函数,那么就说


函数区间在这个区间上具有单调性,

叫做

的单调区间.




3.判断函数单调性的基本方法:

⑴ 定义法:任取的正负;判,

断

,


⑵ 图象法:判断常见函数的单调性,包括一次函数、二次函数与反比例函数; ⑶ 复合函数的单调性——同增异减.

3.2函数的奇偶性(一)



知识点睛



函数图象的对称性

轴对称

函数示意图

奇偶性 偶函数



满足的关系式

本质



当取的自变量互为相反数时,

函数值相等




3.3函数的对称性

知识点睛



一般的轴对称:

⑴ 函数的图象对于直线

称

关
;


⑵ 若数的图,象关满于直足

则

线

函
练习1】(1)若函数成轴对称.满足:

则





【,
2)若函数的图象的对称轴为________;,满足:

则



(
3)若函数的图象的对称轴为________;

满足:

,则

(
⑴的图象的对称轴为________.;;⑵

⑶



【解析】


一般的中心对称:⑴ 函数

的象关于点

.

图
对称


⑵ 若数满足

.

函
的图成中心对称.

,象关则

于点




练习2】(1)若函数,的图象的对称中心为________;满足:

则

【


2)若函数满足:

,则

的图象的对称中心为________;

(
3)若函数满足:

,则

的图象的对称中心为________.

(
⑴

;

⑵

⑶

【解析】;.
3.4函数的周期性

知识点睛



1.对于函数,如果存在一个非零常数

使得当

,
取定义域内的每一个值时,都有

,那么函数

就叫做周期函数.非零常数


2.如果周期函数小的正数,那么这个最小的正数就叫做的最小正周期. 3.代数形式

叫做这个函数的一个周期.

的所有周期中存在一个最


⑴ 全T:若函数则满足:

函数

,

,
⑵ 半T:若函数是的函数;周期满足:

为




,


则函数是周期为

,




⑶ 其他:若函数的函数.满足:

则函数



,
【练习3】如果函数出它的周期:

是的函数.

周期为

满足下面的关系式,写


⑴;⑵

⑶

;;


⑶ ⑴;⑷

⑵

.

【解析】;
⑶

⑶

⑷

;;;


3.5如何识别对称性和周期性

注意区别如下四个关系式反映的函数性质:①.



:


②有

对称轴

:

;
③有

对称心

:

中;
④有

周期

:

;


3.6双对称

知识点睛



1.双对称性函数具有周期性.有

周期

.


⑴ 若函数,对称的图象关于点

及点

则函数

,
证明:

是

.周期为

的函数.


⑵ 若函数对称图象关于直线

及

则函数

的,
证明:

是.周期为

的周期函数.




⑶ 若函数图象关于直线

对称,且关于点

对称,则函数


证明:



2.正弦、余弦函数的对称性及其结论

是的周期函数..

周期为








【结论】



(1)对称中心到离他最近的一条对称轴的距离为四分之一各周期; (2)相邻两条对称轴之间的距离为半个周期; (3)相邻两对称中心之间的距离为半个周期。




1.已知f(x)是定义在R上的偶函数,且f(x+2)=f(x)对x∈R恒成立,当x∈[0,1]时

,

f(x)=

2x

,则


A.

)(


B.

C.


D.1

解:∵f(x+2)=f(x)对x∈R恒成立,∴f(x)的周期为2,(x)是定义在R上的偶函数, ∴


)=f

(

f


当

x∈[01]时),f(x)=

2x

,∴(



∵

,,f


)

(


,

故选:B.

2.定义在R上的函数f(x)满足f(x+6)=f(x),当﹣3≤x<﹣1时,f(x)=﹣(x+2)

2

,当﹣1≤x<3时,f(x)=x.则f(1)+f(2)+f(3)+…+f(2012)=( )

B.338 C.1678

D.2012

A.335

解:∵f(x+6)=f(x),∴f(x)是以6为周期的函数, 又当﹣1≤x<3时,f(x)=x,

∴f(1)+f(2)=1+2=3,f(﹣1)=﹣1=f(5),f(0)=0=f(6); 当﹣3≤x<﹣1时,f(x)=﹣(x+2)2, ∴f(3)=f(﹣3)=﹣(﹣3+2)2=﹣1,

f(4)=f(﹣2)=﹣(﹣2+2)2=0,

∴f(1)+f(2)+f(3)+f(4)+f(5)+f(6)=1+2﹣1+0+(﹣1)+0=1, ∴f(1)+f(2)+f(3)+…+f(2012)

=[f(1)+f(2)+f(3)+…+f(2010)]+f(2011)+f(2012)=335×1+f(1)+f(2) =338. 故选:B.

3.若定义在R上的偶函数f(x)满足f(x+2)=f(x),且x∈[0,1]时,f(x)=x,则方程f(x)=log3|x|的解有( ) A.2个 B.3个 C.4个 D.多于4个


解:由f(x+2)=f(x)可得函数的周期为2,又函数为偶函数且当x∈[0,1]时,f(x)=x,

故可作出函数f(x)得图象.

∴方程f(x)=log3|x|的解个数等价于f(x)与y=log3|x|图象的交点,由图象可得它们有4个交点,故方程f(x)=log3|x|的解个数为4, 故选:C.



4.已知函数f(x)是R上的奇函数,对于∀x∈(0,+∞)都有f(x+2)=﹣f(x),且x∈(0,1]时,f(x)=2x+1,则f(﹣2012)+f(2013)的值为( ) A.1 B.2

C.3

D.4

解:∵f(x+2)=﹣f(x),∴f(x+4)=f(x),即函数的周期是4,∴f(﹣2012)=f(0),

f(2013)=f(1),

∵f(x)是R上的奇函数,∴f(0)=0,当x∈(0,1]时,f(x)=2x+1,∴f(1)=2+1=3,

∴f(﹣2012)+f(2013)=f(0)+f(1)=3. 故选:C. 5.设偶函数

f(x)对任意x∈R,都有f(x+3)


则f(107.5)=(A.10

)x∈[﹣3,﹣2]时,f(x)=4x,

,且当
B.

D.

C.﹣10


解

:

为

,故x+3有f()

x+6)



因

f(
107.5

)

=

f6×f(x).函数f(x)是以6为周期的函数.f

)=f(5.5)

(

(17+5.5
.

故选:B.

6.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

解:∵f(x)是奇函数,且f(1﹣x)=f(1+x),∴f(1﹣x)=f(1+x)=﹣f(x﹣1),

f(0)=0,

则f(x+2)=﹣f(x),则f(x+4)=﹣f(x+2)=f(x),即函数f(x)是周期为4的周期函数,

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

f(4)=f(0)=0,则f(1)+f(2)+f(3)+f(4)=2+0﹣2+0=0,

则f(1)+f(2)+f(3)+…+f(50)=12[f(1)+f(2)+f(3)+f(4)]+f(49)+f(50)

=f(1)+f(2)=2+0=2, 故选:C.

7.(2017•全国)函数f(x)的定义域(﹣∞,+∞),若g(x)=f(x+1)和h(x)=f(x﹣1)都是偶函数,则( ) A.f(x)是偶函数 B.f(x)是奇函数 C.f(2)=f(4) D.f(3)=f(5)

解:∵g(x)=f(x+1)和h(x)=f(x﹣1)都是偶函数,∴g(﹣x)=﹣g(x),h(﹣x)=h(x),




得f(﹣x+1)=f(x+1),f(﹣x﹣1)=f(x﹣1),即f(﹣x+2)=f(x),f(﹣x﹣2)=f(x),

则f(﹣x+2)=f(﹣x﹣2),则f(x+2)=f(x﹣2),则f(x+4)=f(x), 则函数f(x)是周期为4的周期函数,

又当x=0时,f(0)=f(2),f(﹣2)=f(0),f(0)=f(4),∴f(2)=f(4), 故选:C.

8.(2016•新课标Ⅱ)已知函数f(x)(x∈R)满足f(x)=f(2﹣x),若函数y=|x2﹣2x﹣3|与y=f(x)图象的交点为(x1,y1),(x2,y2),…,(xm,ym),则

xi=( )

A.0 B.m

C.2m D.4m

解:∵函数f(x)(x∈R)满足f(x)=f(2﹣x),故函数f(x)的图象关于直线x=1


对称,

函数y=|x2﹣2x﹣3|的图象也关于直线x=1对称,

故函数y=|x2﹣2x﹣3|与 y=f(x) 图象的交点也关于直线x=1对称,故

xi


2=m,

故选:B.

9.(2016•新课标Ⅱ)已知函数f(x)(x∈R)满足f(﹣x)=2﹣f(x),若函数


y

y2

)…(

与y=f(x)图象的交点为(x1,y1),(x2,

xm

,

ym

),则

,,
(xi+yi)=( )

A.0 B.m

C.2m D.4m

解:函数f(x)(x∈R)满足f(﹣x)=2﹣f(x),即为f(x)+f(﹣x)=2,可

得

f(x)关于点(0,1)对称,函数


y

1

即y=

,
的图象关于点(0,1)对称,即有(x1,y1)为交点,即有(﹣x1,2﹣y1)也为交点, (x2,y2)为交点,即有(﹣x2,2﹣y2)也为交点, … 则

有




(xi+yi)=(x1+y1)+(x2+y2)+…+(xm+ym)

[(x1+y1)+(﹣x1+2﹣y1)+(x2+y2)+


(﹣x2+2﹣y2)+…+(xm+ym)+(﹣xm+2﹣ym)] =m. 故选:B.

10.(2016•全国)定义域为R的偶函数f(x)为周期函数,其周期为8,当x∈[﹣4,0]时,f(x)=x+1,则f(25)= 0 .

解:∵定义域为R的偶函数f(x)为周期函数,其周期为8,当x∈[﹣4,0]时,f(x)=x+1,

∴f(25)=f(8×3+1)=f(1)=f(﹣1)=﹣1+1=0. 故答案为:0.

11.(2014•新课标Ⅱ)偶函数y=f(x)的图象关于直线x=2对称,f(3)=3,则f(﹣1)= 3 .

解:法1:因为偶函数y=f(x)的图象关于直线x=2对称,所以f(2+x)=f(2﹣x)=f(x﹣2),

即f(x+4)=f(x),则f(﹣1)=f(﹣1+4)=f(3)=3,

法2:因为函数y=f(x)的图象关于直线x=2对称,所以f(1)=f(3)=3, 因为f(x)是偶函数,所以f(﹣1)=f(1)=3, 故答案为:3.

12.已知定义在R上的奇函数f(x),若函数f(x+1)为偶函数,且f(1)=1,则


f(i)= 1 .

解:因为函数f(x+1)为偶函数,所以f(x+1)的对称轴为x=0, 所以f(x)的对称轴为x=1,所以f(x+1)=f(1﹣x),

又因为f(x)是R上的奇函数,所以f(x+1)=f(1﹣x)=﹣f(x﹣1), 所以f(x+2)=﹣f(x),f(x+4)=﹣f(x+2)=f(x),所以f(x)的周期为4, 且f(1)=1,f(2)=f(﹣2)=﹣f(2),

所以f(2)=0,f(3)=f(﹣1)=﹣1,f(4)=f(0)=0,


f(i)=504×[f(1)+f(2)+f(3)+f

(4)]+f(1)+f(2)=1, 故答案为:1.

13.设函数f(x)是定义在R上的偶函数,且对任意的x,都有f(x)=f(2﹣x),当x∈[0,1]

时

,

f(x)=

x


,则 .

(21)=f


解:∵函数f(x)是定义在R上的偶函数,故函数的图象关于y轴对称, 又由对任意的x,都有f(x)=f(2﹣x),故函数的图象关于x=1对称, 故函数f(x)是以2为周期的周期函数, 故

f(21)=f(1),又∵当x∈[0,1]时,f(x)=

x

∴

f,

1)

(
∴(21)

,f
故

答

,案





为

:


14.已解

知函f(t)=7,则f(﹣t)= ﹣1 .数

:

,


;

∴


;

∴


故答案为:﹣1..(

2018

(

新

课

标

Ⅲ

)

.

知

函

数

f(x)=ln

15

•

已


解

:

(

数

x)+1,f(a)=4,则f(﹣a)= ﹣2 .

g(x)=ln

函


满

足

(

g(x)

x)=ln

﹣
x)

ln


(

所以g(x)是奇函数.函

数

f(x)=﹣g(x),x)ln



=
(

可

得

(x)+1,f(a)=4,

)=4ln

fa=
)+1可得ln

(

a,(


则

f(

﹣a)=3,)﹣ln



(a=
故答案为:﹣2..

函

数

(

(x的图a)+1=﹣3+1=﹣2.象与函数gx)

16

f)(=


﹣x2)的单调减区间为 (0,1) .解

:

由

y(

)x的图象关于直线y=x对称,则f(2x

g(x)=

=
x

)

∴函x

数g,得

x)=

,(
)

x

的反函数为

(


,

该函数为定义域内的减函数,由2x﹣x2>0,得0<x<2, 函数y=2x﹣x2在(0,1)内为增函数,

由复合函数的单调性可得,f(2x﹣x2)的单调减区间为(0,1). 故答案为:(0,1).



1.奇函数f(x)的定义域为R,若f(x+2)为偶函数,且f(1)=1,则f(8)+f(9)=( ) A.﹣2

B.﹣1 C.0

D.1

解:∵f(x+2)为偶函数,f(x)是奇函数,∴设g(x)=f(x+2),则g(﹣x)=g(x),


即f(﹣x+2)=f(x+2),∵f(x)是奇函数,∴f(﹣x+2)=f(x+2)=﹣f(x﹣2), 即f(x+4)=﹣f(x),f(x+8)=f(x+4+4)=﹣f(x+4)=f(x), 则f(8)=f(0)=0,f(9)=f(1)=1, ∴f(8)+f(9)=0+1=1, 故选:D.

2.函数f(x)=x2﹣2x+1满足f(m+x)=f(m﹣x),则m=( ) A.﹣2

B.2

C.﹣1 D.1

解:函数f(x)=x2﹣2x+1图象的对称轴为:x=1, 函数满足f(m+x)=f(m﹣x),对称轴为x=m,则m=1. 故选:D.

3.已知函数f(x)满足f(0)=2,且对任意x∈R都满足f(x+3)=﹣f(x),则f(2019)的值为( ) A.2019 B.2

C.0

D.﹣2

解:∵f(x+3)=﹣f(x),∴f(x+6)=﹣f(x+3)=f(x),∴f(x)的周期为6, ∴f(2019)=f(3),又f(3)=﹣f(0)=﹣2,∴f(2019)=﹣2. 故选:D.

4.已知定义在R上的奇函数f(x),满足f(x﹣2)=﹣f(x)且在区间[0,1]上是减函数,则f(x)具有如下性质( )

A.函数f(x)的图象关于直线x=2对称 B.f(﹣7)<f(6)<f(11) C.函数f(x)的最小正周期是2 D.函数f(x)的单调增区间是[1,2]

解:根据题意,若f(x)满足f(x﹣2)=﹣f(x),则f(x﹣4)=﹣f(x﹣2)=f(x), 即函数f(x)是周期为4的周期函数,

又由函数f(x)为R上的奇函数,则f(x﹣2)=f(﹣x)=f(x+2), 则函数f(x)的一条对称轴为x=1,据此分析选项:

对于A,奇函数f(x)在区间[0,1]上是减函数,则其在[﹣1,1]是减函数, 又由函数f(x)的一条对称轴为x=1,

则f(x)在[1,3]是增函数,则函数f(x)的图象不会关于直线x=2对称,A错误;


对于B,函数是周期为4的周期函数且是定义在R上的奇函数,

则f(﹣7)=f(1),f(6)=f(﹣2)=f(0)=0,f(11)=f(﹣1), 且函数f(x)在[﹣1,1]上为减函数,则有f(﹣7)<f(6)<f(11);B正确, 对于C,函数是周期为4的周期函数且[﹣1,1]上为减函数,在[1,3]上为增函数, 则函数f(x)的最小正周期为4,C错误;

对于D,f(x)在[﹣1,1]上为减函数,在[1,3]上为增函数,则D错误; 故选:B.

5.已知函数f(x)(x∈R)满足f(2﹣x)=﹣f(x),若函数

y

与f(x)图象的交点为(x1,y1),(x2,

y2),…,(xm,ym)(m∈N*),则x1+x2+x3+…+xm的值为( )


A.4m B.2m C.m D.0

解:函数f(x)(x∈R)满足f(2﹣x)=﹣f(x),即为f(x)+f(2﹣x)=0, 可得f(x)关于点(1,0)对称, 函

y

的图象关于点(1,0)对称,

即有(x1,y1)为交点,即有(2﹣x1,﹣y1)也为交点, (x2,y2)为交点,即有(2﹣x2,﹣y2)也为交点, … 则

有

x1+x2+x3+

数

…


+xm

[x1+(2﹣x1)+x2++(2﹣x2)+…+xm+

(2﹣xm)]=m. 故选:C.

6.已知定义在R内的奇函数f(x)满足:对任意x∈R郡有f(x+1)=f(3﹣x),若f(1)=﹣2,则2016f(2016)﹣2015f(2015)=( ) A.﹣2015

B.2015 C.﹣4030 D.4030

解:定义在R内的奇函数f(x)满足:对任意x∈R郡有f(x+1)=f(3﹣x), 则f(x+1)=f(3﹣x)=﹣f(x﹣3),则f(x+4)=﹣f(x),即f(x+8)=﹣f(x+4)=f(x),

即函数f(x)是周期为8的周期函数,则f(2016)=f(252×8)=f(0)=0,


f(2015)=f(252×8﹣1)=f(﹣1)=﹣f(1)=2,

故2016f(2016)﹣2015f(2015)=0﹣2015×2=﹣4030, 故选:C.

7.设函数f(x)是定义在R上的周期为2的奇函数,当0<x<1时,f(x)=log2x,则

2 .

解:根据题意,函数f(x)是定义在R上的周期为2的奇函数,则有

f(x+2)=f(x),f(﹣x)=f(x)则

﹣,
,

同时函数f(x)是定义在R上的奇函数,则f(﹣1)=﹣f(1),

又有函数为周期为2的周期函数,则f(1)=f(﹣1),则有f(1)=f(﹣1)=0,故


2;

故答案为:2.

8.已知f(x)是定义在R上的偶函数,且f(x+4)=f(x﹣2).若当x∈[﹣3,0]时,f(x)=6﹣x,则f(919)= 6 .

解:由f(x+4)=f(x﹣2).则f(x+6)=f(x),

∴f(x)为周期为6的周期函数,f(919)=f(153×6+1)=f(1), 由f(x)是定义在R上的偶函数,则f(1)=f(﹣1), 当x∈[﹣3,0]时,f(x)=6﹣x,

f(﹣1)=6﹣(﹣1)=6,

∴f(919)=6,


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