内容正文:
第5节函数的对称性
⊙课标要求
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」
考点一
轴对称
1.偶函数的图象关于
对称。
2.若函数y=∫(x十a)是偶函数,则函数y=f(x)的图象关于直线
对称
3.若函数y=f(x)满足f(a一x)=f(a十x),则函数y=f(x)的图象关于直线
对称.
●题组练透
1.若函数f(x)满足f(x十1)=f(3一x)对任意x∈R成立,则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=-1对称
2.已知函数f(x)=3a+2,且满足∫(5十x)=∫(3-x),则f(6)=()
A.29
B.11
C.3
D.5
3.已知函数f(x)(x∈R)满足f(x)=f(4-x),若y=(x一2)2与y=f(x)图象的交点为(x1,y),(x2,
2),(x3,y),(x4,y4),则x十2十3十x4=()
A.-4
B.0C.4D.8
4.(2026云南玉溪统考)已知函数∫(x)的定义域为R,y=f(x十3)是偶函数,当x≥3时,∫(x)=10g2x,则
不等式f(2x+2)>f(x-1)的解集为
命练后悟通
1.函数y=f(x)的图象关于直线x=a对称ef(x)=f(2a-x)台f(a-x)=f(a十x).
2若函数=w满足f(a十x)=f(b-),则y=f(x)的图象关于直线x=a十b对
2一对称
考点二
中心对称
1.奇函数的图象关于
对称.
2.若∫(x十a)是奇函数,则函数y=∫(x)图象的对称中心为
3.若函数y=f(x)满足f(a一x)=-f(a十x),则函数y=f(x)的图象关于点
对称
例1〔多选](2026江苏苏州模拟)下列说法中,正确的是()
2X-1
A.函数f(x)=
X+2的图象关于点(-2,2)中心对称
B.函数f(x)满足f(2x一1)为奇函数,则函数f(x)的图象关于点(一1,0)中心对称
C.若函数y=∫(x)的图象关于(0,1)对称,则函数y=∫(x一1)+1的图象关于(1,2)对称
x-1
D.函数y=
-b的图象关于点(3,c)中心对称,则6+c=2
听课记录
金规律方法
1.函数y=f(x)的图象关于点(a,b)对称f(a十x)+f(a-x)=2be2b-f(x)=f(2a-x).
a十bc
2.若函数y=f(x)满足f(a+x)+f(b一)=c,则y=∫()的图象关于点(2,之)成中心对称
练1(1)已知函数f(x)=x3+ax2+x十b的图象关于点(1,0)对称,则b=()
A.-3
B.-1
C.1
D.3
(2)(2026福建泉州模拟)已知y=∫(x+1)+1为奇函数,则f(-1)+f(0)+f(1)+f(2)+f(3)=(
)
A.6
B.5
C.-6
D.-5
提能点
两个函数图象间的对称
1.函数y=f(x)与y=f(一x)的图象关于
对称.
2.函数y=f(x)与y=一f(x)的图象关于」
对称.
3.函数y=f(x)与y=一∫(一x)的图象关于对称。
圆2(1)下列函数中,其图象与函数y=?+2x的图象关于点(1,0)对称的是()
A.y=-x2-2x
B.y=-x2-2x+2
C.y=x2-6x+8
D.y=-x2+6x-8
(2)设函数y=∫(x)的图象与y=3+m的图象关于直线y=x对称,若f(3)+f(9)=1,则实数m=
听课记录
金规律方法
破解两个函数图象间的对称的方法
b-a
(1)利用函数y=f(a十x)与函数y=f(b一x)的图象关于直线x=
2对称,即可求出对称轴;
(2)利用图象的变换进行判断,注意口诀“左加右减”在解题中的应用
练2已知函数y=f(x)是定义域为R的函数,则函数y=∫(x+2)与y=f(4一x)的图象()
A.关于直线x=1对称
B.关于直线x=3对称
C.关于直线y=3对称
D.关于点(3,0)对称
第5节i
函数的对称性
(时间:60分钟,满分:90分)
[备注:单选、填空题5分,多选题6分]
A级基础达标
1.下列函数的图象中既是轴对称图形又是中心对称图形的是()
A.y=tan x
B.y=x
C.y=x3
D.y=In x
2.(2026山东聊城检测)函数y=2与y=-2的图象()
A.关于x轴对称
B.关于y轴对称
C.关于原点对称
D.关于直线y=x轴对称
3已知丽数了)一茶则系数伤图聚的时称心的华标为()
A.(-1,-3)
B.(-1,3)
C.(-1,-2)
D.(-1,2)
4.(2026广东湛江模拟)己知函数y=∫(1一x)的图象与函数y=f(2十x)的图象关于直线x=m对称,则m=(
)
A.3
B.2
C.-1
D.一2
5.己知函数f(x)对任意的x∈R都有f(x)=f(2一x)成立,且当x≥1时,f(x)=2-1,则()
Af3)<f(2)<(号)
Br(号)<(2)<(3)
c)<(3)<员)D(3)(号)<君)
2
6.〔多选]设函数f(x)的定义域为R,f(x)为奇函数,f(1十x)=f(1一x),f(3)=1,则()
A.f(-1)=1
B.f(x)=f(4+x)
18
Cfx)=f4-)D.f()=-1
7.若函数f(x十1)是奇函数,则函数y=f(x)十1的图象的对称中心是
8.(2025·江苏南通一模)己知定义在R上的函数f(x)满足f(x)+f(-x)=4x2+2,设g(x)=f(x)一
2x2,若g(x)的最大值和最小值分别为M和m,则M什m=
)已知两数了①在红是十0)上单调造培,满足对任意xER。都有了(号)x+号》,若f)在区同
(a,2a一1)上单调递减,则实数a的取值范围为
10.(13分)(2026河北沧州模拟)己知函数f(x)=1og2|x-2|+x2-4x
(1)判断并证明函数f(x)的对称性:
(2)求f(x)的单调区间.
B级综合应用
11.(2025·江西九江模拟)设函数f(x)=x3+ax2十bx+2,且f(1+x)十f(1-x)=2,则ab=()
A.-1
B.2
C.-3
D.4
12.〔多选]定义在R上的函数f(x),f(x十1)的图象关于点(-1,0)对称,恒有f(x-1)=f(3-x),且
f(x)在[1,2]上单调递减,则下列结论正确的是()
A.直线x=1是f(x)的图象的对称轴
B.周期T=2
C.函数f(x)在[4,5]上单调递增
D.f(5)=0
一一
一
13设函数了-+2,0以<a行在使利f+/小-动成.风安数0的微位布图是
14.(15分)已知函数/()-a:2一2
2*+2x是奇函数.
1
(1)求a的值,并解关于x的不等式fx)>3
2X+1
(2)求函数g(x)=
一2*+2图象的对称中心
第5节 函数的对称性
课标要求
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.
轴对称
1.偶函数的图象关于 y轴 对称.
2.若函数y=f(x+a)是偶函数,则函数y=f(x)的图象关于直线 x=a 对称.
3.若函数y=f(x)满足f(a-x)=f(a+x),则函数y=f(x)的图象关于直线 x=a 对称.
题组练透
1.若函数f(x)满足f(x+1)=f(3-x)对任意x∈R成立,则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=-1对称
解析:B ∵对于∀x∈R满足f(x+1)=f(3-x)成立,则f(x)的图象是轴对称图形,设f(x)的对称轴为x=a,则(x+1)+(3-x)=2a,∴a=2,故f(x)的图象关于x=2对称,选B.
2.已知函数f(x)=3|x-a|+2,且满足f(5+x)=f(3-x),则f(6)=( )
A.29 B.11
C.3 D.5
解析:B 因为f(5+x)=f(3-x),所以f(x)的图象关于直线x=4对称,而f(x)=3|x-a|+2的图象关于直线x=a对称,所以a=4,f(6)=3|6-4|+2=11.
3.已知函数f(x)(x∈R)满足f(x)=f(4-x),若y=(x-2)2与y=f(x)图象的交点为(x1,y1),(x2,y2),(x3,y3),(x4,y4),则x1+x2+x3+x4=( )
A.-4 B.0
C.4 D.8
解析:D 由f(x)=f(4-x)可知y=f(x)的图象关于直线x=2对称,y=(x-2)2的图象关于直线x=2对称,所以x1+x2+x3+x4=4×2=8.
4.(2026·云南玉溪统考)已知函数f(x)的定义域为R,y=f(x+3)是偶函数,当x≥3时,f(x)=log2x,则不等式f(2x+2)>f(x-1)的解集为 {x|x<-3或x>} .
解析:∵y=f(x+3)是偶函数,∴f(x)的图象关于直线x=3对称.∵当x≥3时,f(x)=log2x,∴f(x)在[3,+∞)上单调递增,∴|2x+2-3|>|x-1-3|,即|2x-1|>|x-4|,∴(2x-1)2>(x-4)2,即3x2+4x-15>0,解得x<-3或x>.
练后悟通
1.函数y=f(x)的图象关于直线x=a对称⇔f(x)=f(2a-x)⇔f(a-x)=f(a+x).
2.若函数y=f(x)满足f(a+x)=f(b-x),则y=f(x)的图象关于直线x=对称.
中心对称
1.奇函数的图象关于 原点 对称.
2.若f(x+a)是奇函数,则函数y=f(x)图象的对称中心为 (a,0) .
3.若函数y=f(x)满足f(a-x)=-f(a+x),则函数y=f(x)的图象关于点 (a,0) 对称.
〔多选〕(2026·江苏苏州模拟)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)的图象关于点(-1,0)中心对称
C.若函数y=f(x)的图象关于(0,1)对称,则函数y=f(x-1)+1的图象关于(1,2)对称
D.函数y=的图象关于点(3,c)中心对称,则b+c=2
解析:ABC 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,且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)=-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)的图象关于(0,1)对称,故函数y=f(x-1)+1的图象关于(1,2)对称,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.
规律方法
1.函数y=f(x)的图象关于点(a,b)对称⇔f(a+x)+f(a-x)=2b⇔2b-f(x)=f(2a-x).
2.若函数y=f(x)满足f(a+x)+f(b-x)=c,则y=f(x)的图象关于点(,)成中心对称.
练1 (1)已知函数f(x)=x3+ax2+x+b的图象关于点(1,0)对称,则b=( C )
A.-3 B.-1
C.1 D.3
解析: 因为函数f(x)=x3+ax2+x+b的图象关于点(1,0)对称,所以f(x)+f(2-x)=0.又f(2-x)=(2-x)3+a(2-x)2+(2-x)+b=-x3+(a+6)x2-(4a+13)x+10+4a+b,所以f(x)+f(2-x)=(2a+6)x2-(4a+12)x+10+4a+2b=0.所以解得
(2)(2026·福建泉州模拟)已知y=f(x+1)+1为奇函数,则f(-1)+f(0)+f(1)+f(2)+f(3)=( D )
A.6 B.5
C.-6 D.-5
解析:由题y=f(x+1)+1为奇函数,则f(x)的图象关于(1,-1)对称,所以f(-1)+f(0)+f(1)+f(2)+f(3)=[f(-1)+f(3)]+f(1)+[f(0)+f(2)]=-2-1-2=-5.故选D.
两个函数图象间的对称
1.函数y=f(x)与y=f(-x)的图象关于 y轴 对称.
2.函数y=f(x)与y=-f(x)的图象关于 x轴 对称.
3.函数y=f(x)与y=-f(-x)的图象关于 原点 对称.
(1)下列函数中,其图象与函数y=x2+2x的图象关于点(1,0)对称的是( D )
A.y=-x2-2x B.y=-x2-2x+2
C.y=x2-6x+8 D.y=-x2+6x-8
解析: 设P(x,y)为所求函数图象上的任意一点,则P关于点(1,0)对称的点为Q(2-x,-y),由点Q在y=x2+2x的图象上,可得-y=(2-x)2+2(2-x),整理得y=-x2+6x-8,即所求函数解析式为y=-x2+6x-8.故选D.
(2)设函数y=f(x)的图象与y=3x+m的图象关于直线y=x对称,若f(3)+f(9)=1,则实数m= 1 .
解析:∵函数y=f(x)的图象与y=3x+m的图象关于直线y=x对称,∴x=log3y-m,∴f(x)=log3x-m,∴f(3)+f(9)=1-m+2-m=1,∴m=1.
规律方法
破解两个函数图象间的对称的方法
(1)利用函数y=f(a+x)与函数y=f(b-x)的图象关于直线x=对称,即可求出对称轴;
(2)利用图象的变换进行判断,注意口诀“左加右减”在解题中的应用.
练2 已知函数y=f(x)是定义域为R的函数,则函数y=f(x+2)与y=f(4-x)的图象( )
A.关于直线x=1对称
B.关于直线x=3对称
C.关于直线y=3对称
D.关于点(3,0)对称
解析:A 设P(x0,y0)为y=f(x+2)图象上任意一点,则y0=f(x0+2)=f(4-(2-x0)),所以点Q(2-x0,y0)在函数y=f(4-x)的图象上,而点P(x0,y0)与点Q(2-x0,y0)关于直线x=1对称,所以函数y=f(x+2)与y=f(4-x)的图象关于直线x=1对称.
(时间:60分钟,满分:90分)[备注:单选、填空题5分,多选题6分]
1.下列函数的图象中既是轴对称图形又是中心对称图形的是( )
A.y=tan x B.y=x-1
C.y=x3 D.y=ln|x|
解析:B 由正切函数的图象性质:y=tan x关于原点对称,但没有对称轴,不符合;由幂函数的图象性质:y=x-1关于原点和y=±x对称,符合;由幂函数的图象性质:y=x3关于原点对称,但没有对称轴,不符合;由ln|-x|=ln|x|,即y=ln|x|关于y轴对称,但没有对称中心,不符合.故选B.
2.(2026·山东聊城检测)函数y=与y=-2x的图象( )
A.关于x轴对称
B.关于y轴对称
C.关于原点对称
D.关于直线y=x轴对称
解析:C 令f(x)=2x,则-f(-x)=-,∵y=f(x)与y=-f(-x)的图象关于原点对称,∴y=与y=-2x的图象关于原点对称.
3.已知函数f(x)=,则函数f(x)的图象的对称中心的坐标为( )
A.(-1,-3) B.(-1,3)
C.(-1,-2) D.(-1,2)
解析:C 因为f(-1+x)+f(-1-x)=+=-=-4,所以函数f(x)的图象关于点(-1,-2)对称.故选C.
4.(2026·广东湛江模拟)已知函数y=f(1-x)的图象与函数y=f(2+x)的图象关于直线x=m对称,则m=( )
A.3 B.
C.-1 D.-
解析:D 设点P(x,y)在函数y=f(1-x)的图象上,点P关于直线x=m的对称点Q(x',y'),则则即y'=f(1-2m+x'),即y=f(1-2m+x)与y=f(1-x)关于直线x=m对称,则1-2m=2,得m=-.
5.已知函数f(x)对任意的x∈R都有f(x)=f(2-x)成立,且当x≥1时,f(x)=2x-1,则( )
A.f( )<f( )<f( )
B.f( )<f( )<f( )
C.f( )<f( )<f( )
D.f( )<f( )<f( )
解析:B 由题意知,函数f(x)的图象的对称轴方程是x=1,∴f( )=f( ),又当x≥1时,f(x)=2x-1,则函数f(x)在[1,+∞)上单调递增,由f(x)的对称性知f(x)在(-∞,1)上单调递减.∵<<,∴f( )<f( )<f( ),故选B.
6.〔多选〕设函数f(x)的定义域为R,f(x)为奇函数,f(1+x)=f(1-x),f(3)=1,则( )
A.f(-1)=1 B.f(x)=f(4+x)
C.f(x)=f(4-x) D.f(k)=-1
解析:ABD 由f(x)为奇函数,知函数f(x)的图象关于点(0,0)对称,又f(1+x)=f(1-x),则f(x)的图象关于直线x=1对称,故f(x+2)=f(-x)=-f(x),则f(4+x)=-f(x+2)=f(x),所以f(x)为周期函数且周期为4,故B正确;f(3)=f(-1)=1,故A正确;f(4-x)=f(-x)=-f(x),故C错误;由上可知f(2)=-f(0)=0,f(4)=f(0)=0,所以f(1)+f(2)+f(3)+f(4)=-f(-1)+0+1+0=0,则f(k)=f(1)+f(2)=-1,故D正确.
7.若函数f(x+1)是奇函数,则函数y=f(x)+1的图象的对称中心是 (1,1) .
解析:因为函数f(x+1)是奇函数,所以f(x+1)的图象关于点(0,0)对称.将函数y=f(x+1)的图象向右平移1个单位长度,得函数y=f(x)的图象,所以函数y=f(x)的图象关于点(1,0)对称.所以函数y=f(x)+1的图象关于点(1,1)对称.
8.(2025·江苏南通一模)已知定义在R上的函数f(x)满足f(x)+f(-x)=4x2+2,设g(x)=f(x)-2x2,若g(x)的最大值和最小值分别为M和m,则M+m= 2 .
解析:由g(x)=f(x)-2x2,那么g(-x)=f(-x)-2x2,两式相加,可得g(-x)+g(x)=2,故g(x)的图象关于点(0,1)对称,其最大值和最小值也关于点(0,1)对称,所以M+m=2.
9.已知函数f(x)在[,+∞)上单调递增,满足对任意x∈R,都有f(-x)=f(x+),若f(x)在区间(a,2a-1)上单调递减,则实数a的取值范围为 (1,] .
解析:由f(-x)=f(x+),得函数f(x)图象的对称轴是直线x=,因为函数f(x)在[,+∞)上单调递增,所以函数f(x)在(-∞,]上单调递减,因为f(x)在区间(a,2a-1)上单调递减,则解得1<a≤.所以实数a的取值范围为(1,].
10.(13分)(2026·河北沧州模拟)已知函数f(x)=log2|x-2|+x2-4x.
(1)判断并证明函数f(x)的对称性;
(2)求f(x)的单调区间.
解:(1)f(x)的图象关于直线x=2对称.
证明:由|x-2|>0,得x≠2,所以f(x)的定义域为(-∞,2)∪(2,+∞).
因为f(2-x)=log2|x|+(2-x)2-4(2-x)=log2|x|+x2-4,
f(2+x)=log2|x|+(2+x)2-4(2+x)=log2|x|+x2-4,
所以f(2+x)=f(2-x),
所以f(x)的图象关于直线x=2对称.
(2)设y1=log2|x-2|,y2=x2-4x,
当x>2时,y1=log2|x-2|=log2(x-2)单调递增,y2=x2-4x也单调递增,
故f(x)=log2|x-2|+x2-4x在(2,+∞)上单调递增.
又f(x)的图象关于直线x=2对称,
故f(x)的单调递增区间为(2,+∞),单调递减区间为(-∞,2).
11.(2025·江西九江模拟)设函数f(x)=x3+ax2+bx+2,且f(1+x)+f(1-x)=2,则ab=( )
A.-1 B.2
C.-3 D.4
解析:C 因为f(1+x)+f(1-x)=2,所以函数f(x)=x3+ax2+bx+2的图象关于点(1,1)对称,因为函数y=x3,y=x为奇函数,即关于点(0,0)对称,函数f(x)=(x-1)3+k(x-1)+1=x3-3x2+(3+k)x-k,所以a=-3,b=3+k,-k=2,解得a=-3,b=1,所以ab=-3.故选C.
12.〔多选〕定义在R上的函数f(x),f(x+1)的图象关于点(-1,0)对称,恒有f(x-1)=f(3-x),且f(x)在[1,2]上单调递减,则下列结论正确的是( )
A.直线x=1是f(x)的图象的对称轴
B.周期T=2
C.函数f(x)在[4,5]上单调递增
D.f(5)=0
解析:AC 因为f(x-1)=f(3-x),所以直线x=1是f(x)的图象的对称轴,故选项A正确;因为f(x+1)的图象关于点(-1,0)对称,所以函数f(x)的图象关于点(0,0)对称,又因为f(x)的对称轴为x=1,且函数f(x)在[1,2]上单调递减,所以f(x)的周期T=4,故选项B错误;直线x=1是f(x)的对称轴,且函数f(x)在[1,2]上单调递减,所以函数f(x)在[0,1]上单调递增,又f(x)的周期T=4,所以函数f(x)在[4,5]上单调递增,故选项C正确;因为f(x)的周期T=4,f(4)=f(0)=0,则f(5)>f(4)=0,故选项D错误.
13.设函数f(x)=若存在x∈R,使得f(1+x)=f(1-x)成立,则实数a的取值范围是 (1,+∞) .
解析:在同一直角坐标系中画出函数y=x和y=-x2+2x的图象,如图所示.若存在x∈R,使得f(1+x)=f(1-x),则f(x)的图象上存在两个关于直线x=1对称的点(两点均不在直线x=1上),则a>1.
14.(15分)已知函数f(x)=是奇函数.
(1)求a的值,并解关于x的不等式f(x)>;
(2)求函数g(x)=图象的对称中心.
解:(1)对任意的x∈R,2x+>0,故函数f(x)的定义域为R,
又因为函数f(x)=为奇函数,则f(0)==0,解得a=1, 所以f(x)=,
下面验证函数f(x)=为奇函数,
f(-x)==-f(x),故函数f(x)=为奇函数,
由f(x)===>,得2·4x>4,即>22,
所以2x+1>2,解得x>,因此不等式f(x)>的解集为.
(2)g(x)==,则g(-x)=,所以g(x)+g(-x)==2,
因此函数g(x)=图象的对称中心为(0,1)
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