内容正文:
第二章
函数与基本初等函数
赢在微点 高考复习顶层设计 数学
第二节
第二章 函数与基本初等函数
函数的基本性质
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第3课时
第二章 函数与基本初等函数
函数的对称性
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课
程
标
准
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必备知识/梳理
赢在微点 数学 大一轮
第一部分
——回扣知识
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6
教|材|回|顾
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微|点|延|伸
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小|题|快|练
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关键能力/落实
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第二部分
——考向探究
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类型一
轴对称问题
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解
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类型二
中心对称问题
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类型三
双对称问题
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类型四
两个函数的对称关系
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把握高考微点,实现素能提升
完成——微练(十一)
本部分内容讲解结束
1.能通过平移,分析得出一般的轴对称和中心对称公式和推论;2.会利用对称公式解决问题.
(a,0)
(a,0)
1.奇函数、偶函数的对称性
(1)奇函数图象关于________对称,偶函数图象关于________对称.
(2)若f(x+a)是偶函数,则函数f(x)图象的对称轴为________;若f(x+a)是奇函数,则函数f(x)图象的对称中心为________.
(3)若函数y=f(x)满足f(a-x)=f(a+x),则函数的图象关于直线x=a对称;
若函数y=f(x)满足f(a-x)=-f(a+x),则函数的图象关于点________对称.
原点
y轴
x=a
2.两个函数图象的对称
(1)函数y=f(x)与y=f(-x)的图象关于________对称;
(2)函数y=f(x)与y=-f(x)的图象关于________对称;
(3)函数y=f(x)与y=-f(-x)的图象关于________对称.
y轴
x轴
原点
1.函数y=f(x)的图象关于x=a对称⇔f(a+x)=f(a-x)⇔f(2a+x)=f(-x)⇔f(2a-x)=f(x).
2.函数y=f(x)的图象关于点(a,0)对称⇔f(a-x)=-f(a+x)⇔f(2a-x)=-f(x)⇔f(2a+x)=-f(-x).
3.函数y=f(x)的图象关于直线x=对称⇔f(a+x)=f(b-x).
4.函数y=f(x)的图象关于点对称⇔f(a+x)=-f(b-x).
1.函数f(x)=的图象的对称中心为( )
A.(0,0) B.(0,1) C.(1,0) D.(1,1)
因为f(x)==1+,由y=的图象向上平移一个单位长度得到y=1+的图象,又y=的图象关于点(0,0)对称,所以f(x)=1+的图象关于点(0,1)对称.故选B.
2.已知定义在R上的函数f(x)在(-∞,2)上单调递增,且f(x+2)=f(2-x)对任意x∈R恒成立,则( )
A.f(-1)<f(3) B.f(0)>f(3)
C.f(-1)=f(3) D.f(0)=f(3)
因为f(x+2)=f(2-x),所以f(x)的图象关于直线x=2对称,所以f(3)=f(1),由于f(x)在(-∞,2)上单调递增,所以f(-1)<f(1)=f(3),f(0)<f(1)=f(3).故选A.
3.若f(x+2)在R上是偶函数,且f(-1)=3,则f(5)=________.
由已知得f(x)的图象关于直线x=2对称,所以f(5)=f(-1)=3.
3
4.已知函数y=f(x)的图象经过点P(1,-2),则函数y=-f(-x)的图象必过点________.
y=f(x)与y=-f(-x)的图象关于原点对称,y=f(x)的图象经过点P(1,-2),则函数y=-f(-x)的图象必过点(-1,2).
(-1,2)
5.若函数f(x)是定义在R上的偶函数,且f(x+2)=f(2-x),当x∈[0,2]时,f(x)=x2,则f(2 027)=________.
因为函数f(x)是定义在R上的偶函数,所以f(-x)=f(x),因为f(x+2)=f(2-x),所以f(x+4)=f(-x)=f(x),所以函数f(x)是以4为周期的周期函数,则f(2 027)=f(4×507-1)=f(-1)=f(1)=1.
1
【例1】 (1)若函数f(x+1)为偶函数,则函数f(x)的图象的对称轴方程为________.
x=1
因为f(x+1)为偶函数,所以函数f(x+1)的图象关于直线x=0对称.又函数f(x)的图象是由函数f(x+1)的图象向右平移一个单位长度而得到,所以函数f(x)的图象关于直线x=1对称.
(2)已知函数f(x)=ln(1+x),是否存在a,b,使得曲线y=f关于直线x=b对称?若存在,求a,b的值;若不存在,说明理由.
假设存在a,b, 使得曲线y=f关于直线x=b对称.令g(x)=f=(x+a)ln=(x+a)ln,因为曲线y=g(x)关于直线x=b对称,所以g(x)=g(2b-x),即(x+a)ln=(2b-x+a)ln=(x-2b-a)
ln,于是得当a=,b=-时,g(x)=ln,g(-1-x)=ln=ln=ln=ln=g(x),所以曲线y=g(x)关于直线x=-对称,满足题意.故存在a,b,使得曲线y=f关于直线x=b对称,且a=,b=-.
判断函数对称轴的方法
1.利用偶函数的性质,结合图象的平移寻找对称轴.
2.利用轴对称的一般性结论:函数y=f(x)关于直线x=a对称⇔f(2a-x)=f(x).
【训练1】 (1)函数f(x)的周期为6,且f(x+2)为偶函数,当x∈[0,2]时,f(x)=2x-1,则f(2 025)=________.
1
因为f(x)的周期为6,则f(2 025)=f(3),又f(x+2)为偶函数,所以f(x)的图象关于直线x=2对称,所以f(3)=f(1)=1,所以f(2 025)=1.
(2)(2025·昆明一模)已知函数f(x)=ex+e2-x,则下列说法正确的是( )
A.f(x)为增函数
B.f(x)有两个零点
C.f(x)的最大值为2e
D.y=f(x)的图象关于直线x=1对称
函数f(x)=ex+e2-x=ex+,令t=ex(t>0),g(t)=t+(t>0),类比对勾函数y=x+(k>0)的图象,作出g(t)的大致图象,
如图所示,则g(t)在(0,+∞)上先减后增,又y=
ex单调递增,所以函数f(x)先减后增,A选项错误.
函数f(x)=ex+e2-x>0,所以f(x)没有零点,B选项
错误.x→+∞时,f(x)→+∞,所以函数f(x)没有最大值,C选项错误.由于f(2-x)=e2-x+e2-(2-x)=e2-x+ex=f(x),所以f(x)关于直线x=1对称,故选D.
【例2】 (1)若y=f(x-2)为奇函数,则函数y=f(x)图象的对称中心为________.
(-2,0)
y=f(x)的图象是由y=f(x-2)的图象向左平移2个单位得到的,而y=f(x-2)的图象的对称中心为(0,0),所以y=f(x)的图象的对称中心为(-2,0).
(2)(2024·郑州模拟)若函数f(x)满足f(2-x)+f(x)=-2,则下列函数中为奇函数的是( )
A.f(x-1)-1 B.f(x-1)+1
C.f(x+1)-1 D.f(x+1)+1
解法一:由f(2-x)+f(x)=-2知f(x)关于(1,-1)对称,将y=f(x)向左平移1个单位,向上平移1个单位得到y=f(x+1)+1关于原点对称,所以y=f(x+1)+1是奇函数,故选D.
解法二:函数f(x)满足f(2-x)+f(x)=-2,可得f(1-x)+f(1+x)=-2,即f(1-x)+1+f(1+x)+1=0,即f(-x+1)+1=-[f(x+1)+1],所以函数y=f(x+1)+1为奇函数.故选D.
记住中心对称的一般性结论
y=f(x)关于点(a,b)对称⇔f(2a-x)+f(x)=2b,但注意结合图象平移会使题更易解决.
【训练2】 (多选题)下列说法中,正确的是( )
A.函数f(x)=的图象关于点(-2,2)中心对称
B.函数f(x)满足f(2x-1)为奇函数,则函数f(x)关于点(-1,0)中心对称
C.若函数y=f(x)过定点(0,1),则函数y=f(x-1)+1过定点(1,2)
D.函数y=的图象关于点(3,c)中心对称,则b+c=2
对于A,f(x)===2-,其图象可以由y=-的图象向左平移2个单位长度,再向上平移2个单位长度得到,又y=-的图象关于原点对称,故f(x)=的图象关于点(-2,2)中心对称,A正确;对于B,因为f(2x-1)为奇函数,所以f(2x-1)=-f(-2x-1),所以f(x-1)=-f(-x-1),所以f(x)=-f(-x-2),所以函数f(x)关于点(-1,0)中心对称,B正确;对于C,函数y=f(x)的图象向右平移1个单位长度,再向
上平移1个单位长度得到函数y=f(x-1)+1的图象,由于y=f(x)过定点(0,1),故函数y=f(x-1)+1过定点(1,2),C正确;对于D,函数y===1+的图象关于点(3,c)中心对称,所以解得所以b+c=4,D不正确.故选ABC.
【例3】 (1)设f(x)是定义在R上的偶函数,且f(1+x)=f(1-x),当-1≤x≤0时,f(x)=1+x,则f(8.6)=________.
0.4
由已知得f(x)的图象关于x=0和x=1对称,故f(x)的周期为2,所以f(8.6)=f(0.6)=f(-0.6)=0.4.
(2)已知函数f(x)的图象关于原点对称,且满足f(x+1)+f(3-x)=0,当x∈(2,4)时,f(x)=-log(x-1)+m,若=f(-1),则实数m的值是( )
A. B. C.- D.-
由已知f(x)关于(0,0)与(2,0)对称,所以f(x)是周期为2|2-0|=4的函数,当x∈(2,4)时,f(x)=-log(x-1)+m,则f(3)=m+1,则f(2 025)=f(1)=-f(-1)=-f(3)=-m-1,所以=m+1,解得m=-.故选C.
1.若f(x)的图象关于直线x=a,x=b对称,则T=2|a-b|(a≠b).
2.若f(x)的图象关于点(a,0),(b,0)对称,则T=2|a-b|(a≠b).
3.若f(x)的图象关于直线x=a,点(b,0)对称,则T=4|a-b|(a≠b).
【训练3】 (2025·洛阳模拟)已知f(x)是定义在R上的奇函数,若f为偶函数且f(1)=2,则f(2 022)+f(2 023)+f(2 024)=( )
A.-2 B.0
C.2 D.4
因为f(x)是定义在R上的奇函数,所以f(x)的图象关于(0,0)对称,又f为偶函数,则f(x)的图象关于直线x=对称,所以f(x)是以4=6为周期的周期函数.对于f=f,令x=-,得f(2)=f(1)=2,f(2 022)=f(6×337)=f(0)=0,f(2 023)=f(6×337+1)=f(1)=2,f(2 024)=f(6×337+2)=f(2)=2,所以f(2 022)+f(2 023)+f(2 024)=4.故选D.
【例4】 (1)设函数y=f(x)的定义域为实数集R,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
解法一:设t=x-1,则y=f(t)与y=f(-t)的图象关于直线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.
解法二:y=f(x-1)与y=f(1-x)的图象分别由y=f(x)与y=f(-x)的图象向右平移一个单位长度而得到,又y=f(x)与y=f(-x)的图象关于y轴对称.所以y=f(x-1)与y=f(1-x)的图象关于直线x=1对称.故选D.
(2)与曲线f(x)=ex关于直线x=1对称的曲线对应的函数是________.
y=e2-x
与曲线f(x)=ex关于直线x=1对称的曲线对应的函数是f(2-x)=e2-x,即y=e2-x.
1.函数y=f(a+x)的图象与函数y=f(b-x)的图象关于直线x=对称.
2.函数y=f(a+x)与y=-f(b-x)关于点对称.
【训练4】 已知f(x)=ln(1-x),函数g(x)的图象与f(x)的图象关于点(1,0)对称,则g(x)的解析式为____________________.
g(x)=-ln(x-1)
解法一:设P(x,y)为函数y=g(x)图象上任意一点,则点P(x,y)关于点(1,0)的对称点Q(2-x,-y)在函数y=f(x)的图象上,即-y=f(2-x)=ln(x-1).所以y=-ln(x-1),所以g(x)=-ln(x-1).
解法二:f(x)=ln(1-x)向左平移一个单位长度得y=ln(-x),其关于原点对称的函数为y=-ln x,再向右平移一个单位长度得y=-ln(x-1),所以g(x)=-ln(x-1).
解法三:y=f(x)关于点(1,0)对称的函数g(x)=-f(2-x)=-ln(x-1).
$$