許多同學當遇到函數具有形如f(x)=f(-x+4)的性質時,到底具有對稱性,還是周期性,理解得含糊不清,出現解答錯誤.下面針對類似f(x)=f(-x+4)的幾種形式加以分析辨別,以便同學們更好地理解掌握.
一、由表及里,把握根本
對于定義域為R的函數y=f(x),什么樣的表現形式是具有對稱性或周期性?
1. 對稱性.
(1)軸對稱.
定義:若點A(a,b)、B(c,d)關于直線x=m(m為常數)對稱,其充要條件為=m,且b=d.
例1 若滿足f(x)=f(-x+4),試分析其圖像特征.
從上式可知:對于x∈R,點M(x,f(x))與點N(-x+4,f(-x+4))都在函數y=f(x)的圖像上,由于此時=2,且f(x)=f(-x+4),故點M、N始終關于直線x=2成軸對稱,由于x∈R點M、N都有這一性質,故函數y=f(x)的圖像關于直線x=2成軸對稱.
(2)中心對稱.
定義:若點A(a,b)、B(c,d)關于點(m,0)(m同前)對稱,其充要條件為=m,且b+d=0.
例2 若滿足f(x)=-f(-x+4),試分析其圖像特征.
接上,對于x∈R,首先=2,又由f(x)=-f(-x+4),得=0,故點M、N始終關于點(2,0)對稱,由于x∈R點M、N都有這一性質,故函數y=f(x)的圖像關于點(2,0)成中心對稱.
2. 周期性.
定義:若x∈R都有f(t+n)=f(t)(n為常數),則函數f(x)為周期T=n的周期函數.
例3 若滿足f(-x)=-f(-x+4),試分析其圖像特征.
令-x=t,由x∈R,故t∈R,即f(t)=-f(t+4),故x∈R都有f(t+8)=f(t),即函數f(x)為周期T=8的周期函數.
二、一般結論
給定定義域為R的函數f(x),根據表現形式可得一般結論:
三、把根留住
要準確理解和掌握形如f(x)=f(-x+4)的各種變化,關鍵在于理解函數的定義及性質,以及幾何中的中心對稱和軸對稱等概念.雖然形式有“七十二變”,但只要能抓住事物的本質,把“根”留住,就能鑒別函數是具有對稱性還是周期性,從而正確解答問題.
因此,在高三數學復習中一定要把課本上的定義、概念、公式、性質、基本方法等這些“根”留住!這樣,孫猴子雖然變化多端也是跳不出如來佛的手掌哦.
練習:
1. 滿足f(π+x)=-f(x),f(-x)-f(x)=0的函數f(x)可能是()
A. cos2xB. sinxC. sinD. cosx
2. 已知定義域為R的函數f(-x)=滿足f(-x)=-f(x+4),當在x>2時為f(x)單調遞增.如果x1+x2<4且(x1-2)(x2-2)<0,則f(x1)+f(x2)的值()
A. 可能為0 B. 恒大于0
C. 恒小于0 D. 可正可負
3. 已知函數y=f(x)滿足f(x)=f(4-x)(x∈R),且 f(x)在x>2時為增函數,記a=f(),b=f(),c=f(4),則a,b,c的大小順序是_________________.
4. 若f(x)是定義在R上的奇函數,且f(x-2)+f(x)=0,給出下列4個結論:①f(2)=0;②f(x)是以4為周期的函數;③f(x)的圖像關于直線x=0對稱;④f(x+2)=f(-x).其中所有正確結論的序號是.
5. 若f(x)是定義在R上的奇函數,且f(x)=f(1-x),則f(1)+f(2)+f(3)=.
(答案:1. D;2. C;3.c>a>b ;4. ①②④;5. 0.)
責任編校徐國堅