例1.已知函数满足
,问:是周期函数吗? 它的图像是轴对称图形吗? 例2.已知函数满足
, 问:是周期函数吗? 它的图像是轴对称图形吗?
这两个问题的已知条件形似而质不同。 有的同学经常把他们搞糊涂,得出错误的结论。 为了准确回答上述问题,必须掌握以下基本定理。
定理1:若函数满足
,则 的像关于直线对称。 证明:设定点
是图像上的任意一点,P点关于直线的对称点是Q,易知Q点的坐标是
。 因为点在 的图像上,所以
所以
所以点
也在 的图像上。
从P点的任意性来看,直线的图像是关于直线对称的。
定理2:若函数满足
,则 的像关于直线对称
。
证明:(略)(证明同定理1)
定理3:若函数满足
,则为周期函数 以 2a 为周期。 证明:令
,然后
将已知条件代入
可得:
根据周期函数的定义,有 是
p>
是周期的周期函数。 定理4:如果函数满足
,则它是以
为周期的周期函数。
证明:(略)(证明同定理3)
由上述定理可知,在已知条件or下,两个自变量在 等式两端相加得到常量,如
,表示图像具有对称性,其对称轴为 . 等式两端减去两个自变量得到的常数,如
,表示它是一个周期函数,它的周期
。
易证:定理1、2、3、4的逆命题也成立。
牢牢掌握以上规则,那么例1和例2就可以轻松解决了。
在示例1中,
,生成的图像关于一条线对称
。 从这个已知的条件,我们不能判断它是一个周期函数。 因此,在示例 2 中,
是具有周期的周期函数
。 从这个已知的条件,我们不能判断它是一个轴对称图形。 例 3. 如果函数
对任意实数 t 有
,则 A.
B.
C.
D.
分析:在
所以抛物线的对称轴为
如图1所示,可以看出 应该选A。
图1
例4.假设是R上定义的奇函数,给出如下四个结论:
①
;
②是周期为4的函数;
③的图像关于直线对称;
④
其中所有正确命题的序号是__________。
分析1:(1)因为
是奇函数,所以
令
,得到
So
亦可知
序求得
So
So ①成立。
(2)因为,所以
从
(两个自变量相减得到一个常数)
所以是一个 4周期函数的周期。
因此,②成立。
(3) 由:
(两个自变量相加为常数)所以图像关于直线对称
。 而不是关于一条线对称。
所以③是错误的。
(4) 由(2)可知,应满足
且
so
so ④成立。
综上所述,①②④要填写。
解析2:根据题目条件,构建函数的图像如图2所示。
图2
可以是 由图可知①②④正确,③错误。
例5.函数的图形
关于一条直线对称,则
___________。
分析:因为函数的像关于直线对称
所以有
(定理1的逆定理)
(问题设置矛盾,四舍五入)或
所以。
例6.假设它是R上的一个奇函数,它的像关于一条直线对称。 函数是周期函数吗? 如果是,请找到它的一个时期。
解:因为 的像关于直线对称
由定理1的逆定理:
将上式换成
x, get:
用
代替x, get:
用
代替x, get:
用
代替x, get:
p>
也是奇函数,即
从:
即
根据定义 周期函数的,它是Periodic function,
是它的一个周期。
–结束–