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高中數學函數對稱性和周期性結論

教育 更新时间:2024-11-18 10:21:04

本章節主要講述高中數學函數對稱性與函數周期性,并舉了兩個例題進行了分析

(一)函數的對稱性

1、對定義域的要求:無論是軸對稱還是中心對稱,均要求函數的定義域要關于對稱軸(或對稱中心)對稱

2、軸對稱的等價描述:

(1)若f(a-x)=f(a x),則f(x)關于x=a軸對稱

(2)若f(a-x)=f(b x),則f(x)關于x=(a b)/2軸對稱

3、中心對稱的等價描述:

(1)f(a-x)=-f(a x),則f(x)關于(a,0)中心對稱

(2)f(a-x)=-f(b x),則f(x)關于((a b)/2,0)中心對稱

4、對稱性的作用:最突出的作用為“知一半而得全部”,即一旦函數具備對稱性,則隻需要分析一側的性質,便可得到整個函數的性質,主要體現在以下幾點:

(1)可利用對稱性求得某些點的函數值

(2)在作圖時可作出一側圖像,再利用對稱性得到另一半圖像

(3)極值點關于對稱軸(對稱中心)對稱

(4)在軸對稱函數中,關于對稱軸對稱的兩個單調區間單調性相反;在中心對稱函數中,關于對稱中心對稱的兩個單調區間單調性相同

高中數學函數對稱性和周期性結論(函數的周期性與對稱性)1

(二)函數的周期性

1、定義:設f(x)的定義域為D,若有f(x T)=f(x),則稱函數f(x)是一個周期函數,稱T為f(x)的一個周期

2、函數周期性的判定:

(1)f(x a)=f(x b):可得f(x)為周期函數,其周期T=|b-a|

(2)f(x a)=-f(x),則f(x)周期T=2a

(3)f(x a)=1/f(x),則f(x)的周期T=2a

3、函數周期性的作用:簡而言之“窺一斑而知全豹”,隻要了解一個周期的性質,則得到整個函數的性質。

(1)函數值:可利用周期性将自變量大小進行調整,進而利用已知條件求值

(2)圖像:隻要做出一個周期的函數圖象,其餘部分的圖像可利用周期性進行“複制 粘貼”

(三)典型例題:

高中數學函數對稱性和周期性結論(函數的周期性與對稱性)2

高中數學函數對稱性和周期性結論(函數的周期性與對稱性)3

例2中f(x)雖然不是周期函數,但函數值關系與周期性類似,可理解為:間隔2個單位的自變量,函數值呈2倍關系。所以在思路上仍可沿用周期性的想法,将自變量向已知範圍進行靠攏。

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