内容正文:
专题01 函数的对称性
【方法点拨】
1.已知给出了函数的解析式,所求是最大值与最小值和,当运用传统方法(求导、单调性、极值定理等)较难求得,往往使用奇函数在对称区间上的最大值与最小值(若存在)的和为0,从已知函数中“分离出”一个奇函数与一个常数C的和,故所求函数可视为该奇函数经上下平移而得到,故所求为2C.
2.善于发现函数的对称性(中心对称、轴对称),有时需将对称性与函数的奇偶性相互转化.
3.若函数有多重对称性,则该函数具有周期性且最小正周期为相邻对称轴距离的2倍,为相邻对称中心距离的2倍,为对称轴与其相邻对称中心距离的4倍.(注:如果遇到抽象函数给出类似性质,可以联想y=sinx,y=cosx的对称轴、对称中心和周期之间的关系)
【典型题示例】
例1(2020·扬州中学五月考·13)圆与曲线相交于点四点,为坐标原点,则_______.
【答案】
【分析】注意发现圆与一次分式函数的图象均关于点(−3, 2)对称,利用三角形中线的向量表示,将所求转化即可.
【解析】由圆方程,可得,圆心坐标为(−3, 2)
,其对称中心为(−3, 2).
在同一直角坐标系中,画出圆和函数图像如右图所示:
数形结合可知,圆和函数都关于点M(−3, 2)对称,
故可得其交点A和C,B和 D 都关于点M(−3, 2)对称.
故,
所以.
例2 已知函数.若…,则满足的的值为 .
【答案】337
【解析】注意到:,,又因为:
,,
因此,=0
所以,函数关于点对称,所以,,解得:,
=2019,
显然有:,即
所以,=2019,
=1,解得:x=337
例3 设函数的最大值为,最小值为,则 = .
【答案】2
【解析】将函数解析式适当变形,遇分式想部分分式,整化零,,设,显然为奇函数,由题意知其最大值、最小值一定存在,根据函数图象的对称性,最大值与最小值互为相反数,其和为0,所以,本题应填2.
【点评】本题欲求最大值与最小值的和,上述解法没有运用常规的求最值的基本工具,如:求导、基本不等式、单调性、反解等,而是充分利用函数的性质——奇偶性,舍弃解析式其外在的“形”转而研究函数的“性”,这种策略和方法在解题中经常涉及.由于考生受定势思维的影响,此类题目多为考生所畏惧.
例4 函数f(x)=(x-1)sinπx