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学而思秋季新高一数学同步复习——目标班(人教版)
展开函数14级
指数函数与相关复合函数
满分晋级
函数13级
函数的奇偶性(二)
与对称性
函数12级
函数的单调性
与奇偶性(一)
本讲分成三个板块:一、函数的奇偶性(二);二、函数的对称性;三、函数的周期性;其中板块一只有一道例题,引出板块二——函数的一般对称性;板块三只有目标班出现.本讲尖子班建议课时2小时,目标班建议课时3小时.
4.1函数奇偶性(二)
考点1:函数的奇偶性
<教师备案> 本板块复习一下上一讲的函数的奇偶性,从图象平移的角度与奇偶函数的本质角度理解一般的奇偶性,并由此引出一般的对称性.
如是偶函数,
从图象平移角度来说:意味着函数的图象向右平移一个单位后,有对称轴,故函数的图象有对称轴.
从偶函数本质角度来说,偶函数意味着自变量取相反数时,函数值相等,的自变量为,故意味着.
这说明:与关于对称是等价的命题.
⑴ ① 若是偶函数,下列结论正确的有 .(写出所有正确的选项)
② 若是偶函数,下列结论正确的有 .(写出所有正确的选项)
A.B.
C.D.
E. F.
⑵ ①若是偶函数,则函数图象的对称轴为_______.
②若是奇函数,则函数图象的对称中心为_________.
⑶ ①若是偶函数,则函数图象的对称轴为_______.
②若是奇函数,则函数图象的对称中心为_________.
⑷ 若的对称中心为,则函数图象的对称中心为 .
⑸ (目标班专用)若的对称中心为,则函数图象的对称中心为________.图象的对称中心为_______.
⑴ ①B;②A、F;
⑵ ①;②;
⑶ ①;②.
⑷ ;
⑸ 、;
4.2函数的对称性
偶函数与奇函数代表着最基本的轴对称与中心对称,这两种最基本的对称可以拓展到一般的结论.首先说明的是这里所说的函数对称性指的是一个函数自身的对称性,而不是两个函数之间的对称.
一、轴对称
这里我们要讲的是研究方法:
先来看偶函数,偶函数的图形是关于轴对称的,它具有代数形式是,如何从图象的对称性得到这个代数形式呢?若有两个互为相反数的自变量和,由于图象是关于轴对称的,所以在与处的函数值是相等的,但在这个过程中我们隐藏了一些想法:为什么要取互为相反数的两个自变量呢?因为对称轴是,所以在对称轴左右两边找两个对称的东西,和可以理解为一个是,一个是,也可以理解为与中点为.
由此角度可以想想,若将对称轴换成呢?此时若想构造轴对称该如何构造?该取什么样的自变量?
①
②若,则,一定要写成的形式,只需两个括号中的和为即可.
第1种思考方式:若关于对称,则关于对称的两自变量所对应的函数值相等;
第2种思考方式:因为轴对称图形上对称两点连线的中点在对称轴上,所以若和两点关于轴对称,则两自变量满足(∵中点在对称轴上).
如:,括号中的和为,∴的图象关于对称.
一定是函数值相等才有轴对称这一说法,若两自变量和为常数且函数值相等,则可表达轴对称:
,则关于轴对称.
再如:若,此时是否有对称轴?有,仍然为.
当讨论轴对称时,只要看括号内的和是否为常数就行,不要受其它因素的干扰.
例:若是偶函数,则的对称轴为_____.
在上一个板块,我们已经从图象平移角度得到过对称轴,这里我们从函数方程角度出发,由关于对称.
上面的说法只是针对平常出现的,更变态的情况一般不可能出现,如若有,则的图象否有对称性?不一定有,因为和的关系不能确定,但严格意义上还是关于对称,因为与可通过去解决.
若,则的图象否有对称性?有,关于对应.
有限制时,不一定对称,如,因为时,的情况无法确定.当然,这些问题本身就非常变态了,不必深究.
本质上来说,当与的值域的并集为时,可以得到对称,否则得不到.
知识点睛
一般的轴对称:
⑴ 函数的图象关于直线对称;
⑵ 若函数满足,则的图象关于直线成轴对称.
【练习1】⑴若函数满足:,则的图象的对称轴为________;
⑵若函数满足:,则的图象的对称轴为________;
⑶若函数满足:,则的图象的对称轴为________.
⑴;⑵;⑶.
经典精讲
考点2:二次函数的对称性
<教师备案> 二次函数是一类很特殊的轴对称函数,对于二次函数来说,只需要两个特殊点的函数值相等就可得到它的对称轴,这是因为它的对称性+单调性决定的.对于一般的轴对称函数,并没有这样的性质.
【铺垫】函数对任意的均有,那么、、的大小关系是( )
A. B.
C. D.
C
⑴二次函数,若,则等于( )
A. B. C. D.
⑵二次函数,若,则等于( )
A. B. C. D.
⑶设且,则( )
A. B.
C. D.
⑷(目标班专用)已知函数(),若,且,则( )
A. B.
C. D.的大小不能确定
⑴ D
⑵ C
⑶ B
⑷ B;
考点3:轴对称函数的性质
【铺垫】若函数在上为减函数,且对任意的,有,则( )
A. B. C. D.
D
⑴已知函数,当时,,且恒成立,则当
时, .
⑵已知为定义在上的函数,且为偶函数,且当时,,则当 时,__________.
⑶设函数对于一切实数都有,如果方程有且只有三个不相等的实数根,那么这三根之和等于 .
⑷(目标班专用)已知函数满足①;②时,为增函数;③,,且,则与的大小关系是 .
⑴
⑵ .
⑶ .
⑷.
二、中心对称
对称中心:每个点绕着对称中心旋转后还在图象上.
奇函数中两自变量的中点是中间的,两函数值中点是,有.
若将对称中心移到点,可同理,从出发,向左向右距离相等,使其自变量对称,则它们对应的函数值的中点应为,所以.当自变量关于对称时,函数值关于对称.
例:,则关于中心对称.
当描述对称性时一定要注意,自变量的和是一个常数时,所表达的一定是对称性,因为对称性就是往两边走.
例:,则是中心对称的,对称中心为.
,则关于中心对称.
知识点睛
一般的中心对称:
⑴ 函数的图象关于点对称.
⑵ 若函数满足,则的图象关于点成中心对称.
【练习2】⑴若函数满足:,则的图象的对称中心为________;
⑵若函数满足:,则的图象的对称中心为________;
⑶若函数满足:,则的图象的对称中心为________.
⑴;⑵;⑶.
经典精讲
考点4:中心对称函数的性质
⑴已知函数当时,,且恒成立,则当
时, .
⑵已知当时,,且恒成立,则当时,
________.
⑶已知是定义在上的函数且为奇函数,则下列说法不正确的是( )
A.函数不是奇函数 B.
C.函数的图象关于点对称D.函数的图象关于点对称
⑷已知为定义在上的函数,若函数为奇函数,则下列说法不正确的是( )
A. B.函数的图象关于点对称
C. D.函数为奇函数
⑸(目标班专用)若定义在上的函数满足:对任意,有,则下列说法一定的是( )
A.是奇函数B.是偶函数
C.是奇函数D.是偶函数
⑴ ;
⑵ ;
⑶ D;
⑷ D
⑸ C;
考点5:含绝对值的函数的对称性
这里研究三种常见的含绝对值的函数:,,:
绝对值的几何意义是数轴上坐标为的两点之间的距离,从这个角度去理解:
绝对值中的两个对应的零点为,表示到这两个零点的距离之和,两零点应关于对称轴对称,故函数的对称轴为.且此函数的最小值为.
同样的,对,表示的是距离之差,当时,函数值一直为,且为最大值;当时,函数值一直为,且为最小值,在时,函数单调递减.
知识点睛
⑴的图象关于直线对称,且函数的最小值为;
⑵的图象关于直线对称,且函数的最小值为;
⑶的图象关于点对称,且函数的值域为.
<教师备案> 对上面结论的证明:
方法一:可以由函数图象的对称性获得.
() ()
方法二:代数证明.
⑴ ;
⑵ ;
⑶ .
经典精讲
⑴设函数的图象关于直线对称,则的值为( )
A.3 B.2 C.1 D.
⑵设函数的图象关于点对称,且函数的最大值为,则_______.
⑶用表示,两数中的最小值.若函数的图象关于直线对称,则的值为( )
A. B. C. D.
⑷(目标班专用)要使得函数的图象有对称轴,的值为____.
⑴ A
⑵ 或;
⑶ D
⑷ 或2或4.
4.3函数的周期性(目标班专用)
三、函数的周期性
的周期为定义为:
定义域为,,且,满足对于任意的,均有.
只要确定为一个周期,那么在每个长为的区间中,函数图象会被不停重复,此区间中的每个性质都会被不停重复下去,所以不可能存在一个周期函数只有一个零点,周期性是一种重复的表达.
若为周期,那么的任何整数倍也都是它的周期.
例:函数的周期,当时,,则当时,______.
答案:.图象重复,但解析式不一样,解析式的形式是相同的.
周期性的描述:自变量的差为常数时,函数值保持不变.如:,差都为;而,差也一定,也都为.
周期性的常见表达:
①,函数的周期;
②半周期表示:若满足后面两式中的任意一个有周期.
考点6:函数的周期性与半周期
知识点睛
1.对于函数,如果存在一个非零常数,使得当取定义域内的每一个值时,都有
,那么函数就叫做周期函数.非零常数叫做这个函数的一个周期.
2.如果周期函数的所有周期中存在一个最小的正数,那么这个最小的正数就叫做的最小正周期.
3.⑴ 若函数满足:,则函数是周期为的函数;
⑵ 若函数满足:,则函数是周期为的函数.
⑶ 若函数满足:,则函数是周期为的函数.
(其中为常数,且)
【练习3】如果函数满足下面的关系式,写出它的周期:
⑴;⑵;⑶;
⑶;⑷.
⑴;⑵;⑶;⑶;⑷.
经典精讲
⑴若是上周期为的奇函数,且满足,,则( )
A. B. C. D.
⑵定义在上的函数满足且.则
= .
⑶设定义在上的函数满足,若,则 .
⑷设函数是上的奇函数,且,则 .
⑴ A
⑵ ;
⑶ ;
⑷ ;
【拓展】已知函数满足,且.则 .
考点7:对称性与周期性综合问题
知识点睛
1.双对称性函数具有周期性.
⑴ 若函数的图象关于点,及点对称,则函数是周期为的函数.
证明:.
⑵ 若函数的图象关于直线及对称,则函数是周期为的周期函数.
证明:.
⑶ 若函数图象关于直线对称,且关于点对称,则函数是周期为 的周期函数.
证明:.
2.注意区别如下四个关系式反映的函数性质:
①:有对称轴;
②:有对称中心;
③:有周期;
④:有周期.
<教师备案> 结论:前面的正负相反的表示对称性,正负相同表示周期性.在等号两边,且表示对称性时,前面的符号相同表示轴对称,符号相反表示中心对称;在等号两边,且表示周期性时,符号相同直接反映周期,符号相反反映半周期.
经典精讲
⑴定义在上的偶函数满足,如果这个函数在上是增函
数,则在上函数是( )
A.增函数 B.在上是减函数,在上是增函数
C.减函数 D.在上是增函数,在上是减函数
⑵已知是定义在上的奇函数,且.当时,,则的值是( )
A.0B.2C.D.1
⑶已知是奇函数,且对定义域内任意自变量满足,当时,,则当时,___________;当,时,______.
⑴ A
⑵ C
⑶ ,.
备注:周期性问题只有目标班有,所以习题中没有周期性的问题,下面的练习可以作为学生课上或课后的练习.其中练习3难度较大,也可以当成拓展例题.
【练1】定义在上的函数是偶函数,且.若在区间上是增函数,则( )
A.在区间上是增函数,在区间上是增函数
B.在区间上是增函数,在区间上是减函数
C.在区间上是减函数,在区间上是增函数
D.在区间上是减函数,在区间上是减函数
B;
【练2】定义在上的偶函数满足:,且在上是增函数,下面关于的判断:①;②的图象关于直线对称;③在是增函数;④在上是减函数.其中正确的判断是_____________(把你认为正确的判断的序号都填上).
①②;
【练3】是定义在上的以为周期的奇函数,则方程在区间内解的个数的最小值是( )
A. B. C. D.
C
有一个结论:若是定义在上的奇函数,且为周期函数,若它的最小正周期为,则的值为.因为,所以,.
若的图象的对称轴为,则
①的图象的对称轴为______;②的图象的对称轴为_______;
③的图象的对称轴为______.
①;②;③.
与是关于轴对称的,故有对称轴;
向右平移一个单位得到,故的对称轴为.
因为,从而,故,记,则有,即有对称轴,即有对称轴.
实战演练
【演练1】对于二次函数,及任意的有( )
A.B.
C. D.
B
【演练2】若二次函数的对称轴为且其图象过点,则的值为( )
A. B.3 C.2 D.1
A
【演练3】若函数满足,且时,,则时,______.
;
【演练4】 若函数满足,时,,则时,______.
;
【演练5】 已知定义域为的函数在上为减函数,且函数为偶函数,则( )
A.B.
C. D.
D
大千世界
(2009年全国Ⅰ理11)函数的定义域为,若与都是奇函数,则( ).
A.是偶函数 B.是奇函数
C. D.是奇函数
D
∵与都是奇函数,∴,,
∴函数关于点及点对称,函数是周期的周期函数.
∴,,
即是奇函数.故选D.
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