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高中數學函數的性質

教育 更新时间:2025-02-09 13:06:30

開辟【高中數學】欄目,介紹高中數學學習方法、知識技巧等,亦有精彩的試題講解。希望能夠對正在學習高中數學的同學們有所幫助!

函數的性質本質上指當自變量滿足某些關系時,函數值是否随之滿足某些關系.具有某種性質的函數,會同時反應在函數的解析式與函數的圖象上,借助于性質的本質,解析式滿足的關系與圖象滿足的特征之間可以很好地對應起來.

以偶函數為例,若函數 是偶函數,那麼它的解析式滿足方程

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,它的圖象關于 軸對稱.從偶函數本質上理解:當兩個自變量的和為 時,對應的函數值相等,這兩個點也恰好關于 軸對稱,如圖:

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如果一個函數 滿足對定義域内任意一個

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,都有

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那麼函數 具有什麼性質,圖象具有什麼特點呢?

從形式上看,這與偶函數的定義不一樣,但從本質上來看,仍然滿足當自變量的和為 時,函數值相等,所以 仍然為偶函數.

事實上,令

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,則我們得到

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.

從這個角度出發,我們可以推導,如果函數 的圖象關于直線 對稱, 的解析式滿足的方程.

推導圖象關于 對稱,意味着自變量的和為 時,函數值相等,所以有

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如果你願意,也可以寫成

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甚至

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因為這些方程都可以導出當自變量的和為 時,函數值相等.

解析式滿足的關系式可以從形式上千變萬化,但從本質上始終保持一緻.抓住性質的本質就可以以不變應萬變.

根據上面的思路,由奇函數的定義

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,很容易得到奇函數的本質:當自變量的和為 時,函數值的和也為 .由此可以推導與中心對稱相關的性質.比如:

若函數 滿足:

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,那麼 關于

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中心對稱,因為當自變量的和為 時,函數值的和為 .

若函數 的圖象關于點

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中心對稱,則有

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下面看一個用性質的本質去推導的例子:

求證如果一個函數有雙對稱軸,那麼它一定是周期函數.

不妨以特殊的函數為例進行證明,若函數 的圖象關于

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與 對稱,證明 是周期函數,并求出它的一個周期.

由 的圖象關于 對稱知,當自變量和為 時,函數值相等,即

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同理有

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于是我們得到

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這說明當自變量相差 時,函數值相等,這是周期性的本質,故 是周期函數, 是它的一個周期.

最後我們給出一道練習(2009年高考數學全國I卷理科第11題)

函數 的定義域為

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,若

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都是奇函數,則

A. 是偶函數

B. 是奇函數

C.

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D.

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是奇函數

答案 D

提示:令

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,由

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,即

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同理有

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從而有

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得到 是周期為 的函數,從而

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為奇函數.

除了從性質的本質角度出發外,利用圖象的變換也是一個可以嘗試的角度,但有一定的局限性.比如,若 的圖象關于 對稱知,我們推導 滿足的方程.将 的圖象向左平移兩個單位後,得到的函數的圖象關于 軸對稱,即

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是一個偶函數.記

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,有

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,從而

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由 數海拾貝 供稿。

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