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高中数学,函数的周期性与对称性,方法总结与例题分析

作者:成人自考 发布时间:2025-10-13 08:03:46点击:

     

本章节主要讲述高中数学函数对称性与函数周期性,并举了两个例题进行了分析

(一)函数的对称性

1、对定义域的要求:无论是轴对称还是中心对称,均要求函数的定义域要关于对称轴(或对称中心)对称

2、轴对称的等价描述:

(1)若f(a-x)=f(a+x),则f(x)关于x=a轴对称

(2)若f(a-x)=f(b+x),则f(x)关于x=(a+b)/2轴对称

3、中心对称的等价描述:

(1)f(a-x)=-f(a+x),则f(x)关于(a,0)中心对称

(2)f(a-x)=-f(b+x),则f(x)关于((a+b)/2,0)中心对称

4、对称性的作用:最突出的作用为“知一半而得全部”,即一旦函数具备对称性,则只需要分析一侧的性质,便可得到整个函数的性质,主要体现在以下几点:

(1)可利用对称性求得某些点的函数值

(2)在作图时可作出一侧图像,再利用对称性得到另一半图像

(3)极值点关于对称轴(对称中心)对称

(4)在轴对称函数中,关于对称轴对称的两个单调区间单调性相反;在中心对称函数中,关于对称中心对称的两个单调区间单调性相同

(二)函数的周期性

1、定义:设f(x)的定义域为D,若有f(x+T)=f(x),则称函数f(x)是一个周期函数,称T为f(x)的一个周期

2、函数周期性的判定:

(1)f(x+a)=f(x+b):可得f(x)为周期函数,其周期T=|b-a|

(2)f(x+a)=-f(x),则f(x)周期T=2a

(3)f(x+a)=1/f(x),则f(x)的周期T=2a

3、函数周期性的作用:简而言之“窥一斑而知全豹”,只要了解一个周期的性质,则得到整个函数的性质。

(1)函数值:可利用周期性将自变量大小进行调整,进而利用已知条件求值

(2)图像:只要做出一个周期的函数图象,其余部分的图像可利用周期性进行“复制+粘贴”

(三)典型例题:

例2中f(x)虽然不是周期函数,但函数值关系与周期性类似,可理解为:间隔2个单位的自变量,函数值呈2倍关系。所以在思路上仍可沿用周期性的想法,将自变量向已知范围进行靠拢。

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