内容正文:
培优微课5 抽象函数的“中心对称”
与“轴对称”
第
二
章
§3 函数的单调性和最值
函数的对称性是函数的一个基本性质,对称关系不仅广泛存在于数学问题之中,而且利用对称性往往能更简捷地使问题得到解决,对称关系还充分体现了数学之美.下面通过函数自身的对称性和两个不同函数之间的对称性,这两个方面来探讨函数与对称性有关的性质.
类型一 函数自身的对称性
1.函数图象关于直线对称
2.函数图象关于点对称
(1)若函数f(2x+1)是奇函数,则函数f(x)的对称中心为
A.(0,0) B.(1,0)
C.(-1,0) D.
若f(2x+1)是奇函数,
则f(-2x+1)=-f(2x+1),可得f(x)=-f(2-x),即函数f(x)的对称中心为(1,0).故选B.
√
例1
(2)函数f(x)的定义域为R,若f(x+2)=f(4-x),则函数y=f(x)的图象
A.关于直线x=1对称 B.关于直线x=2对称
C.关于直线x=3对称 D.关于直线x=4对称
√
(3)已知函数f(x)的定义域为R,f(x+4)是偶函数,f(6)=3,f(x)在(-∞,4]上单调递减,则不等式f(2x-4)<3的解集为
A.(4,6) B.(-∞,4) ∪(6,+∞)
C.(-∞,3) ∪(5,+∞) D.(3,5)
因为f(x+4)是偶函数,所以函数f(x)的图象关于直线x=4对称,
则f(6)=f(2)=3.因为f(x)在(-∞,4]上单调递减,所以f(x)在[4,+∞)上单调递增,
故f(2x-4)<3等价于2<2x-4<6,解得3<x<5.故选D.
√
1.函数 y=f(x)的图象关于直线x= 对称的充要条件为f(a+x)=f(b-x)(a,b为常数).
特别地,函数 y=f(x)的图象关于y轴对称的充要条件是f(x)=f(-x).
2.函数y=f(x)的图象关于点 对称的充要条件为f(a+x)+f(b-x)=c(a,b,c为常数).特别地,函数 y = f(x)的图象关于原点O对称的充要条件是f(x)+f(-x)=0.
方法技巧
即时练1.(多选)函数f(x)的图象关于直线x=1对称,那么
A.f(2-x)=f(x)
B.f(1-x)=f(1+x)
C.函数y=f(x+1)是偶函数
D.函数y=f(x-1)是偶函数
由f(x)的图象关于x=1对称,可知f(2-x)=f(x),f(1-x)=f(1+x),把函数f(x)的图象向左平移1个单位可得y=f(x+1)的图象,关于x=0对称,即为偶函数,把函数f(x)的图象向右平移1个单位可得y=f(x-1)的图象,关于x=2对称,不是偶函数.故选ABC.
√
√
√
即时练2.偶函数f(x)的图象关于点(1,0)对称,f(4)=2,则f(2)=________.
偶函数f(x)的图象关于点(1,0)对称,可得f(x)=-f(2-x),令x=-2,即有f(-2)=-f(4),即有f(4)=-f(-2)=-f(2)=2,则f(2)=-2.
-2
类型二 两个函数之间的对称
设函数y=f(x)与函数y=g(x)的图象关于直线x=3对称,则
A.g(x)=f B.g(x)=f(3-x)
C.g(x)=f(-3-x) D.g(x)=f(6-x)
设点P(x,g(x))为函数y=g(x)图象上任意一点,又点P(x,g(x))关于直线x=3的对称点为P′(6-x,g(x)),因为函数y=f(x)与函数y=g(x)的图象关于直线x=3对称,所以点P′(6-x,g(x))在函数f(x)的图象上,因此f(6-x)=g(x).故选D.
√
例2-1
已知函数y=x2+x与y=g(x)的图象关于点(-2,3)对称,求g(x)的解析式.
设M(x,y)为y=g(x)上任意一点,
且M′(x′,y′)为M(x,y)关于点(-2,3)的对称点,
例2-2
因为点M′(x′,y′)在y=x2+x上,
代入得6-y=(-x-4)2+(-x-4),
整理得y=-x2-7x-6,所以g(x)=-x2-7x-6.
两个函数的对称主要是利用图象的平移变换,得到函数的对称轴方程和对称中心的坐标.
方法技巧
即时练4.设定义在实数集R上的函数y=f(x),则函数y=f(x-1)与y=f(1-x)的图象关于
A.直线y=0对称 B.直线x=0对称
C.直线y=1对称 D.直线x=1对称
法一: 设t=x-1,则y=f(t)与y=f(-t)关于直线t=0对称.即y=f(x-1)与y=f(1-x)的图象关于直线x=1对称.故选D.
法二: y=f(x-1)与y=f(1-x)的图象分别由y=f(x)与y=f(-x)的图象同时向右平移1个单位可得,又y=f(