摘 要:隨著必修1數(shù)學(xué)的函數(shù)知識(shí)的學(xué)習(xí),對(duì)函數(shù)的理解更加透徹,通過使用函數(shù)的一些性質(zhì),比如定義域、單調(diào)性、奇偶性、周期性以及對(duì)稱性基本上了解和掌握了函數(shù)的特征和草圖。
關(guān)鍵詞:奇偶性;周期性;對(duì)稱性
下面我們就來探索一下函數(shù)的奇偶性、周期性和對(duì)稱性之間的內(nèi)在聯(lián)系。
探索一:函數(shù)具有奇偶性和周期性,是否具有對(duì)稱性
1.已知f(x)是R上奇函數(shù),且滿足f(x+2)=-f(x)
分析:(1)由于f(x)是R上奇函數(shù),所以f(-x)=-f(x),又因?yàn)闈M足f(x+2)=-f(x)。
所以有f(x+2)=-f(x),得f(x)為軸對(duì)稱圖形,且對(duì)稱軸為x=1。
(2)由于f(x+2)=-f(x),得f(x+4)-f(x)=0,又因?yàn)閒(x)是R上奇函數(shù),所以f(-x)=-f(x),得f(x+4)=f(x)?圯f(x+4)-f(x)=0?圯f(x+4)+f(-x)=0,所以得f(x)為中心對(duì)稱圖形,對(duì)稱中心為(2,0)點(diǎn)。
2.已知f(x)是R上偶函數(shù),且滿足f(x+2)=-f(x)
分析:(1)由于f(x)是R上偶函數(shù),所以f(-x=f(x)),又因?yàn)闈M足f(x+2)=-f(x)。所以有f(x+2)+f(x)=0?圯f(x+2)+f(-x=0)。所以得f(x)為中心對(duì)稱圖形,對(duì)稱中心為(1,0)點(diǎn)。
(2)由于f(x+2)=-f(x),得f(x+4)-f(x)=0,又因?yàn)閒(x)是R上偶函數(shù),得f(x+4)=f(x)?圯f(x+4)=f(-x),得f(x)為軸對(duì)稱圖形,且對(duì)稱軸為x=2。
所以一個(gè)函數(shù)具有奇偶性和周期性,那么這個(gè)函數(shù)就有對(duì)稱性。
探索二:函數(shù)具有奇偶性和對(duì)稱性,是否具有周期性
1.已知f(x)是R上奇函數(shù),且滿足f(1+x)=f(1-x)
分析:由于滿足f(1+x)=f(1-x)?圯f(x+2)=-f(x),又因?yàn)閒(x)是R上奇函數(shù),得f(-x)=-f(x),所以有f(x+2)=-f(x)?圯f(x+4)=f(x)?圯T=4。
2.已知f(x)是R上偶函數(shù),且滿足f(1+x)=f(1-x)
分析:由于f(x)是R上偶函數(shù),且滿足f(1+x)=f(1-x)?圯f(x+1)=f(x-1)?圯f(x+2)=f(x)?圯T=2。
3.已知f(x)是R上奇函數(shù),且滿足f(1+x)+f(1-x)=0
分析:由于f(x)是R上奇函數(shù)?圯f(1+x)+f(1-x)=0?圯f(1+x)-
f(x-1)=0?圯f(x+1)=f(x-1)?圯f(x+2)f(x)?圯T=2。
4.已知f(x)是R上偶函數(shù),且滿足f(1+x)+f(1-x)=0
分析:由于f(x)是R上偶函數(shù)?圯f(x+1)+f(x-1)=0?圯f(x+1)=
-f(x-1)?圯f(x+2)=-f(x)?圯f(x+4)=f(x)?圯T=4。
所以一個(gè)函數(shù)具有奇偶性和對(duì)稱性,那么這個(gè)函數(shù)就有周期性。
探索三:函數(shù)具有周期性和對(duì)稱性,是否具有奇偶性
1.已知f(x)滿足f(x+4)=f(x),且f(1+x)=f(1-x)
分析:
f(x+4)=f(x)f(1+x)=f(1-x)?圯f(x+2)=-f(x)f(x+2)=f(-x)?圯-f(x)=f(-x)所以f(x)為奇函數(shù)。
2.已知f(x)滿足f(x+4)=f(x),且f(1+x)+f(1-x)=0
分析:
f(x+4)=f(x)f(1+x)+f(1-x)=0?圯f(x+2)=-f(x)f(x+2)=f(-x)?圯f(x)=f(-x)所以f(x)為偶函數(shù)。
通過以上的探索,可以發(fā)現(xiàn)函數(shù)的奇偶性、周期性和對(duì)稱性之間具有內(nèi)在聯(lián)系,即一個(gè)函數(shù)具備了三者中的兩個(gè),則另一個(gè)性質(zhì)也肯定具備。
下面附一道習(xí)題,有興趣的讀者可以試試。
定義在R上的偶函數(shù)f(x)在區(qū)間[0,1]上單調(diào)遞減,且f(x+2)=-f(x),則下列結(jié)論正確的有 。
(1)f(x)是周期為4的周期函數(shù)
(2)f(-5)=0
(3)f(x)圖像關(guān)于x=1對(duì)稱
(4)f(x)在區(qū)間[-2,-1]上單調(diào)遞減
答案:(1)(2)
?誗編輯 王亞青