函数对称性、周期性和奇偶性
关岭民中数学组
(一)、同一函数的函数的奇偶性与对称性:(奇偶性是一种特殊的对称性) 1、奇偶性:(1) 奇函数关于(0,0)对称,奇函数有关系式f(x)?f(?x)?0
(2)偶函数关于y(即x=0)轴对称,偶函数有关系式 f(?x)?f(x)
2、奇偶性的拓展 : 同一函数的对称性
(1)函数的轴对称:
函数y?f(x)关于x?a对称?f(a?x)?f(a?x)
f(a?x)?f(a?x)也可以写成f(x)?f(2a?x) 或 f(?x)?f(2a?x)
若写成:f(a?x)?f(b?x),则函数y?f(x)关于直线
x?(a?x)?(b?x)a?b? 对称
22 证明:设点(x1,y1)在y?f(x)上,通过f(x)?f(2a?x)可知,
y1?f(x1)?f(2a?x1),即点(2a?x1,y1)也在y?f(x)上,而点(x1,y1)与点(2a?x1,y1)关于x=a对称。得证。
说明:关于x?a对称要求横坐标之和为2a,纵坐标相等。
∵(a?x1,y1)与(a?x1,y1) 关于x?a对称,∴函数y?f(x)关于x?a对称
?f(a?x)?f(a?x)
∵(x1,y1)与(2a?x1,y1)关于x?a对称,∴函数y?f(x)关于x?a对称
?f(x)?f(2a?x)
∵(?x1,y1)与(2a?x1,y1)关于x?a对称,∴函数y?f(x)关于x?a对称
?f(?x)?f(2a?x)
(2)函数的点对称:
函数y?f(x)关于点(a,b)对称?f(a?x)?f(a?x)?2b
上述关系也可以写成f(2a?x)?f(?x)?2b 或 f(2a?x)?f(x)?2b
若写成:f(a?x)?f(b?x)?c,函数y?f(x)关于点(a?bc,) 对称 22 证明:设点(x1,y1)在y?f(x)上,即y1?f(x1),通过f(2a?x)?f(x)?2b 可知,f(2a?x1)?f(x1)?2b,所以f(2a?x1)?2b?f(x1)?2b?y1,所以点
(2a?x1,2b?y1)也在y?f(x)上,而点(2a?x1,2b?y1)与(x1,y1)关于(a,b)对称 得证。
说明: 关于点(a,b)对称要求横坐标之和为2a,纵坐标之和为2b,如
(a?x)与(a?x) 之和为 2a。
(3)函数y?f(x)关于点y?b对称:假设函数关于y?b对称,即关于任一个x值,都有两个y值与其对应,显然这不符合函数的定义,故函数自身不可能关于
y?b对称。但在曲线c(x,y)=0,则有可能会出现关于y?b对称,比如圆
c(x,y)?x2?y2?4?0它会关于y=0对称。 (4)复合函数的奇偶性的性质定理:
性质1、复数函数y=f[g(x)]为偶函数,则f[g(-x)]=f[g(x)]。 复合函数y=f[g(x)]为奇函数,则f[g(-x)]=-f[g(x)]。 性质2、复合函数y=f(x+a)为偶函数,则f(x+a)=f(-x+a); 复合函数y=f(x+a)为奇函数,则f(-x+a)=-f(a+x)。
性质3、复合函数y=f(x+a)为偶函数,则y=f(x)关于直线x=a轴对称。 复合函数y=f(x+a)为奇函数,则y=f(x)关于点(a,0)中心对称。 总结:x的系数一个为1,一个为-1,相加除以2,可得对称轴方程
总结:x的系数一个为1,一个为-1,f(x)整理成两边,其中一个的系数是为1,另一个为-1,存在对称中心。
总结:x的系数同为为1,具有周期性。 (二)、两个函数的图象对称性
1、y?f(x)与y??f(x)关于X轴对称。
证明:设y?f(x)上任一点为(x1,y1) 则y1?f(x1),所以y??f(x)经过点
(x1,?y1)
∵(x1,y1)与(x1,?y1)关于X轴对称,∴y1?f(x1)与y??f(x)关于X轴对称. 注:换种说法:y?f(x)与y?g(x)??f(x)若满足f(x)??g(x),即它们关于
y?0对称。
2、y?f(x)与y?f(?x)关于Y轴对称。
证明:设y?f(x)上任一点为(x1,y1)则y1?f(x1),所以y?f(?x)经过点(?x1,y1) ∵(x1,y1)与(?x1,y1)关于Y轴对称,∴y?f(x)与y?f(?x)关于Y轴对称。
注:因为(?x1,y1)代入y?f(?x)得y1?f(?(?x1))?f(x1)所以y?f(?x)经过点
(?x1,y1)
换种说法:y?f(x)与y?g(x)?f(?x)若满足f(x)?g(?x),即它们关于
x?0对称。
g(?x)?f(?(?x))?f(x)
3、y?f(x)与y?f(2a?x)关于直线x?a 对称。
证明:设y?f(x)上任一点为(x1,y1)则y1?f(x1),所以y?f(2a?x)经过点
(2a?x1,y1)
∵(x1,y1)与(2a?x1,y1)关于x?a轴对称,∴y?f(x)与y?f(2a?x)关
于直线x?a 对称。
注:换种说法:y?f(x)与y?g(x)?f(2a?x)若满足f(x)?g(2a?x),即它们关于x?a对称。
4、y?f(x)与y?2a?f(x)关于直线y?a对称。
证明:设y?f(x)上任一点为(x1,y1)则y1?f(x1),所以y?2a?f(x)经过点
(x1,2a?y1)
∵(x1,y1)与(x1,2a?y1)关于y?a轴对称,∴y?f(x)与y?2a?f(x)关于直线
y?a对称.
注:换种说法:y?f(x)与y?g(x)?2a?f(x)若满足f(x)?g(x)?2a,即它们关于y?a对称。
5、y?f(x)与y?2b?f(2a?x)关于点(a,b)对称。
证明:设y?f(x)上任一点为(x1,y1)则y1?f(x1),所以y?2b?f(2a?x)经过点