在学习函数这一章中,许多同学被函数的若干性质弄的头昏脑涨,事实上,只要把握其中的规律,也就不困难了。现把规律总结如下:
规律(一) 定义在R上的函数y=f(x)满足f(x+a)=f(-x+a),则函数y=f(x)的图象关于直线x=a对称.
证明:设点P( 是 函数y=f(x)图象上的任意一点坐标,则关于直线x=a对称点坐标P 为(2a- ,用a- 替换f(x+a)=f(-x+a)中的x可得f(2a- =f( = ,故点P 满足函数y=f(x)的解析式,所以点P 在函数y=f(x)的图象上,故函数y=f(x)的图象关于直线x=a对称
推论(一) 定义在R上的函数y=f(x)满足f(x+a)=f(-x+b), 则函数y=f(x)的图象关于直线x= 对称(提示:用b- 替换f(x+a)=f(-x+b)中的x).
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
规律(二)定义在R上的函数y=f(x)满足f(x+a)=f(x-a),则2a是函数y=f(x)的一个周期。
证明:用x+a替换f(x+a)=f(x-a)中的x,得f(x+2a)=f(x)由周期函数的定义可得2a是它的一个周期。
推论(二)定义在R上的函数y=f(x)满足f(x+a)=f(x-b),则a+b是函数y=f(x)的一个周期。(提示:用x+b替换f(x+a)=f(x-b)中的x即得)
总结:x的系数均为1,相减不除以2.
规律(三) 定义在R上的函数y=f(x)满足f(x+a)=f(-x+a),且是一个奇函数,则4a是它的一个周期。
证明:由f(x+a)=f(-x+a)可得f(-x)=f(x+2a),由奇函数的性质可得-f(x) =f(x+2a),用x+2a替换x得-f(x+2a)=f(x+4a),所以f(x)=f(x+4a),故 4a是它的一个周期。
规律(四) 定义在R上的函数y=f(x)满足f(x+a)=f(-x+a),且是一个偶函数,则2a是它的一个周期。
证明:由f(x+a)=f(-x+a)可得f(-x)=f(x+2a),又因为f(-x)=f(x),所以f(x+2a)=f(x)故2a是它的一个周期。
提问(1):若定义在R上的函数y=f(x)满足f(x+a)=f(-x+a),且 4a是它的一个周期,y=f(x)是奇函数吗?
提问(2):4a是函数y=f(x)的一个周期,y=f(x)是奇函数,函数y=f(x)满足f(x+a)=f(-x+a)?
提问(3):定义在R上的函数y=f(x)满足f(x+a)=f(-x+a),2a是它的一个周期,y=f(x)是一个偶函数吗?
提问(4):2a是它的一个周期,y=f(x)是一个偶函数,y=f(x)满足f(x+a)=f(-x+a)吗?
(1)和(2)两个提问均不正确,例如:y=sinx+2,f(x+ f(-x+ ,且2 是它的一个周期,但它不是一个奇函数。
第二个提问也不正确,我们可以举一个分段函数,使其为奇函数,6是它的一个周期,但x= 并不是它的对称轴。
(3)和(4)两个提问都正确,请读者自己证明。
通过对以上规律的研究,我们对函数性质的综合问题有了一些初步了解,下面通过几道题目进一步加深。
例1 函数f(x)在定义域R上不是常函数,且f(x)满足条件:对任意x ,都有f(x+4)=f(4-x),f(x+1)=f(x-1)则f(x)是( )
A奇函数但非偶函数 B偶函数但非奇函数
C是奇函数又是偶函数 D非奇非偶函数
解答:由已知条件可得,该函数关于x=4对称,且周期为2,由提问(3)直接可得。事实上,f(-x)=f(x+8),f(x)=f(x+8),所以f(-x)= f(x),故选B
例2 已知函数f(x)满足f(x+2)=f(x+1)-f(x),( x )且f(1)=1,f(2005)=
解答:用x+1替换条件中的x得,f(x+3)=f(x+2)- f(x+1) ①, f(x+2)=f(x+1)-f(x) ②, ① +② 可得f(x+3)= -f(x),用x+3替换x,得f(x+6)= -f(x+3),所以 f(x+6)= f(x),故6是它的一个周期,则f(2005)=f(334 =f(1)=1
通过对以上例题的解答,我们意识到,深挖函数性质,探讨规律,方能运用自如,我们不难发现,无论是每一个规律,还是每一道题,替换思想起着重要作用. |