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        抽象函數(shù)性質(zhì)中的易錯問題

        2017-12-14 03:18:10河北溫和群
        關(guān)鍵詞:偶函數(shù)對稱軸定義域

        河北 溫和群

        抽象函數(shù)性質(zhì)中的易錯問題

        河北 溫和群

        抽象函數(shù)因為沒有給出具體的函數(shù)解析式所以無法利用熟悉的具體函數(shù)的性質(zhì)來進行研究,因而這一類問題對學(xué)生來講非常容易出錯,而這一類問題往往是高考考查的難點.下面就抽象函數(shù)的定義域、值域、對稱性、奇偶性、周期性等問題舉例說明,只要掌握了分析這類問題的規(guī)律,解決起來會非常輕松.

        問題1:(1)已知函數(shù)y=f(x)的定義域為[1,2],則函數(shù)y=f(2x)的定義域為________.

        (2)已知函數(shù)f(2x)的定義域為[1,2],則函數(shù)f(x)的定義域為________.

        答案:(1)[0,1];(2)[2,4].

        分析(1):定義域指的是式子中x的取值范圍,2x占據(jù)了f(x)中x的位置,所以應(yīng)滿足1≤2x≤2,解得0≤x≤1.

        分析(2):由x的取值范圍求出2x的范圍2≤2x≤4,而f(x)中的x占據(jù)了2x的位置,所以應(yīng)滿足它的范圍,即[2,4].

        問題2:已知函數(shù)y=f(x)的值域為[1,2],則函數(shù)y=f(x+m),mgt;0的值域為________.

        答案:[1,2]

        分析:函數(shù)y=f(x+m)的圖象是由函數(shù)y=f(x)的圖象向左平移m個單位得到的,圖象的左右平移不會改變函數(shù)的值域.

        問題3:對于函數(shù)y=f(x),若滿足f(1+x)=f(1-x),則y=f(x)的圖象關(guān)于________對稱.

        答案:直線x=1

        分析:這是一個函數(shù)圖象自身的對稱問題.1+x與1-x兩個值關(guān)于1是對稱的,而所對應(yīng)的函數(shù)值卻相等,所以說明函數(shù)y=f(x)的圖象關(guān)于直線x=1對稱.

        問題4:(1)函數(shù)y=f(1+x)與函數(shù)y=f(1-x)的圖象關(guān)于________對稱.

        (2)函數(shù)y=f(x-1)與函數(shù)y=f(1-x)的圖象關(guān)于________對稱.

        答案:(1)直線x=0(y軸);

        (2)直線x=1.

        分析(1):函數(shù)y=f(1+x)的圖象可以看作是由函數(shù)y=f(x)的圖象向左平移一個單位得到的;函數(shù)y=f(1-x)的圖象可以看作是由函數(shù)y=f(-x)向右平移一個單位得到的,而函數(shù)y=f(x)與函數(shù)y=f(-x)的圖象關(guān)于y軸對稱,所以會得到結(jié)論.

        分析(2):函數(shù)y=f(x-1)的圖象可以看作是由函數(shù)y=f(x)的圖象向右平移一個單位得到的;函數(shù)y=f(1-x)的圖象可以看作是由函數(shù)y=f(-x)向右平移一個單位得到的,而函數(shù)y=f(x)與函數(shù)y=f(-x)的圖象關(guān)于y軸對稱,均向右平移后會關(guān)于直線x=1對稱.

        問題5:(1)若函數(shù)y=f(3x+1)是偶函數(shù),則函數(shù)y=f(x)的圖象的對稱軸是________.

        (2)若函數(shù)y=f(x)是偶函數(shù),則函數(shù)y=f(3x+1)的圖象的對稱軸是________.

        分析(1):將函數(shù)y=f(3x+1)的圖象上所有點的橫坐標都拉伸為原來的三倍、縱坐標不變,會得到函數(shù)y=f(x+1)的圖象,此時對稱軸仍為y軸,然后再將圖象向右平移一個單位就會得到函數(shù)y=f(x)的圖象,此時對稱軸變?yōu)橹本€x=1.

        問題6:(1)若函數(shù)y=f(x)為偶函數(shù),則下列結(jié)論成立的是________.

        A.f(x+1)=f(-x-1)

        B.f(x+1)=f(-x+1)

        (2)若函數(shù)y=f(x+1)為偶函數(shù),則下列結(jié)論成立的是________.

        A.f(x+1)=f(-x-1)

        B.f(x+1)=f(-x+1)

        答案:(1)A;(2)B

        分析(1):既然函數(shù)y=f(x)為偶函數(shù),則互為相反數(shù)的兩個量x+1與-x-1被對應(yīng)法則f作用,所得的函數(shù)值相等,故選A.

        分析(2):設(shè)F(x)=f(x+1),則F(x)為偶函數(shù),所以有F(-x)=F(x),即f(-x+1)=f(x+1),故選B.

        問題7:定義在R上的函數(shù)y=f(x)有反函數(shù),則函數(shù)y=f(x+a)+b與函數(shù)y=f-1(x+a)+b的圖象間的關(guān)系是________ .

        答案:關(guān)于直線y=x+a+b對稱.

        分析:y=f(x+a)+b可看作是由y=f(x)的圖象變換得到:y=f(x)→y=f(x+a)→y=f(x+a)+b,y=f(x)的圖象先向左平移a個單位,再向上平移b個單位;y=f-1(x+a)+b可看作是由y=f-1(x)的圖象變換得到:y=f-1(x)→y=f-1(x+a)→y=f-1(x+a)+b,y=f-1(x)的圖象先向左平移a個單位,再向上平移b個單位,由于函數(shù)y=f(x)與y=f-1(x)的圖象關(guān)于直線y=x對稱,所以平移時對稱軸的位置也隨之發(fā)生變化,所以函數(shù)y=f(x+a)+b與y=f-1(x+a)+b的圖象關(guān)于直線y=x+a+b對稱.

        由此我們可以體會:無論給出的抽象函數(shù)的形式有多么復(fù)雜,它總可以由最基本的函數(shù)y=f(x)的圖象變換得到,掌握了這個通法,便可以解決這種類型的問題.

        問題8:對于函數(shù)y=f(x):①f(x)為偶函數(shù);②f(x)的圖象關(guān)于直線x=a對稱;③f(x)是以T=2a為周期的周期函數(shù).

        對于這三個性質(zhì)y=f(x)任意滿足兩個,可否推出第三個一定成立呢?

        答案:①②?③,①③?②,②③?①

        分析:①②?③:

        因為函數(shù)f(x)的圖象關(guān)于直線x=a對稱,

        所以f(a+x)=f(a-x),所以f(-x)=f(2a+x).

        又因為f(x)為偶函數(shù),所以f(-x)=f(x),

        所以f(x)=f(2a+x),

        所以函數(shù)y=f(x)是以T=2a為周期的周期函數(shù).

        ①③?②:

        因為函數(shù)y=f(x)是以T=2a為周期的周期函數(shù),

        所以f(x)=f(x+2a).

        又因為函數(shù)y=f(x)為偶函數(shù),所以f(x)=f(-x).

        所以f(-x)=f(x+2a),將等式中所有的x換成x-a可得到f(a-x)=f(a+x),

        所以f(x)的圖象關(guān)于直線x=a對稱.

        ②③?①:

        因為函數(shù)f(x)的圖象關(guān)于直線x=a對稱,

        所以f(a+x)=f(a-x)即f(-x)=f(2a+x),

        又因為函數(shù)y=f(x)是以T=2a為周期的周期函數(shù).

        所以f(x)=f(x+2a),所以f(x)=f(-x),所以函數(shù)y=f(x)為偶函數(shù).

        問題9:將問題8中的①改為奇函數(shù),②不變,③將怎樣變化?對于這三個性質(zhì)y=f(x)任滿足兩個,可否推出第三個一定成立呢?

        答案:③將變?yōu)椋篺(x)是以T=4a為周期的周期函數(shù).

        且只有①②?③成立,其他兩個不成立,可舉反例說明.

        分析:①②?③:

        因為函數(shù)f(x)的圖象關(guān)于直線x=a對稱,

        所以f(a+x)=f(a-x)即f(-x)=f(2a+x).

        又因為函數(shù)y=f(x)為奇函數(shù),所以-f(x)=f(-x),

        所以f(2a+x)=-f(x),

        所以f(4a+x)=-f(2a+x)=f(x),

        所以函數(shù)y=f(x)是以T=4a為周期的周期函數(shù).

        舉反例:函數(shù)y=tanx的圖象特征可以說明①③不能推出②;函數(shù)y=sinx+1的圖象特征可以說明②③不能推出①.

        河北省滄州市第一中學(xué))

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