内容正文:
数学运算是解决数学问题的基本手段,通过运算能够促进学生数学思维的发展.通过常见的“二级结论”解决数学问题,可优化数学运算的过程,使学生逐步形成规范化、程序化的思维品质,养成一丝不苟、严谨求实的科学精神.
奇函数的最值性质
设函数f (x)=的最大值为M,最小值为m,则M+m=________.
2 [显然函数f (x)的定义域为R,
f (x)==1+,
设g(x)=,则g(-x)=-g(x),
∴g(x)为奇函数,
由奇函数图象的对称性知g(x)max+g(x)min=0,
∴M+m=[g(x)+1]max+[g(x)+1]min=2+g(x)max+g(x)min=2.]
[评析] 已知函数f (x)是定义在区间D上的奇函数,则对任意的x∈D,都有f (x)+f (-x)=0.特别地,若奇函数f (x)在D上有最值,则f (x)max+f (x)min=0,且若0∈D,则f (0)=0.
(2023·四川成都模拟预测)函数f (x)=ln+(x2-2x)sin(x-1)+2x+1在[0,2]上的最大值与最小值的和为( )
A.-2 B.2 C.4 D.6
D [将函数f (x)左移一个单位,得g(x)=f (x+1)=ln+(x2-1)sin x+2x+3,x∈[-1,1],
则g(-x)+g(x)=6,
所以函数g(x)关于(0,3)对称,故最大值与最小值也关于(0,3)对称,其和为6,]
抽象函数的周期性
已知函数f (x)为R上的奇函数,且f (-x)=f (2+x),当x∈[0,1]时,f (x)=2x+,则f (101)+f (105)的值为( )
A.3 B.2 C.1 D.0
A [根据题意,函数f (x)为R上的奇函数,则f (0)=0,
又由x∈[0,1]时,f (x)=2x+,则有f (0)=1+a=0,解得a=-1,则有f (x)=2x-,
又由f (-x)=f (2+x),即f (x+2)=-f (x),则有f (x+4)=-f (x+2)=f (x),即函数f (x)是周期为4的周期函数,
则f (101)=f (1)=2-=,f (105)=f (1)=2-=,
故有f (101)+f (105)=3.]
[评析] (1)如果f (x+a)=-f (x)(a≠0),那么f (x)是周期函数,其中的一个周期T=2a.
(2)如果f (x+a)=(a≠0),那么f (x)是周期函数,其中的一个周期T=2a.
(3)如果f (x+a)+f (x)=c(a≠0),那么f (x)是周期函数,其中的一个周期T=2a.
已知f (x)是定义在R上的函数,且满足f (x+2)=-,当2≤x≤3时,f (x)=x,则f =________.
[∵f (x+2)=-,∴f (x+4)=f (x),
∴f =f ,又2≤x≤3时,f (x)=x,
∴f =,∴f =.]
抽象函数的对称性
函数y=f (x)对任意x∈R都有f (x+2)=f (-x)成立,且函数y=f (x-1)的图象关于点(1,0)对称,f (1)=4,则f (2 021)+f (2 022)+f (2 023)的值为________.
0 [因为函数y=f (x-1)的图象关于点(1,0)对称,
所以函数y=f (x)的图象关于原点对称,
所以f (x)是R上的奇函数,
则f (x+2)=f (-x)=-f (x),所以f (x+4)=-f (x+2)=f (x),故f (x)的周期为4.
所以f (2 021)=f (505×4+1)=f (1)=4,
f (2 022)=f (505×4+2)=f (2)=0,
f (2 023)=f (505×4+3)=f (3)=f (-1)=-f (1)=-4,
所以f (2 021)+f (2 022)+f (2 023)=0.]
[评析] 已知函数f (x)是定义在R上的函数.
(1)若f (a+x)=f (b-x)恒成立,则y=f (x)的图象关于直线x=对称,特别地,若f (a+x)=f (a-x)恒成立,则y=f (x)的图象关于直线x=a对称.
(2)若函数y=f (x)满足f (a+x)+f (a-x)=0,即f (x)=-f (2a-x),则f (x)的图象关于点(a,0)对称.
已知函数f (x)(x∈R)满足f (x)=f (2-x),若函数y=|x2-2x-3|与y=f (x)图象的交点为(x1,y1),(x2,y2),…,(xm,ym),则xi=( )
A.0 B.m C.2m D.4m
B [∵函数f (x)(x∈R)满足f (x)=f (2-x),
故函数f (x)的图象关于直线x=1对称,
函数y=|x