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文件名称:5.抽象函数及应用.docx
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总页数:13 页
更新时间:2025-05-15
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文档摘要

5.解决抽象函数的七大视角

1.抽象函数的单调性与奇偶性

2.抽象函数的对称性与周期性

3.赋值法解决抽象函数问题

4.图像法解决抽象函数问题

5.求导公式(积分法)还原抽象函数

6.抽象函数还原具体模型

7.抽象函数求解析式

1.抽象函数的单调性与奇偶性

下面的例子将分析抽象函数模型的单调性与奇偶性,其所使用的方法就是赋值法,这是处理函数方程问题中最常见的手法.

例1.定义在R上的单调函数满足对任意x,y均有,试判断的奇偶性.

解:,故令,有

又令,为奇函数.

例2.已知函数对任意,总有,且对,都有.

判断并用定义证明函数的单调性.

解析:函数是上的减函数,证明如下:

由题意,令,有,解得,任取,不妨设,

则,

因为,则,所以,即,所以函数是上的减函数.

例3.设是定义在的函数,并且满足,且当时,.判断的单调性并证明.

解析:,故令,有

又令,.

令,故,,为单调减函数.

例4.设函数的定义域是R,对任意恒有,且当时,.

(1)求证:,且当时,;

(2)判断在R上的单调性.

解:(1),故令,有或者,当时,,这与当时,矛盾,故只有;

又令,当时,,故当时,,,对时恒成立.

(2)令,,为单

调减函数.

2.抽象函数的单调性与奇偶性

函数对称性主要有轴对称和中心对称两种情况.函数对称性研究的是一个函数本身所具有的性质.

性质1.轴对称:函数图象关于一条垂直于轴的直线对称,则当函数图象上任意两个点到直线的距离相等且函数值时.我们就称函数关于对称.

代数表示:(1).

(2).

即当两个自变量之和为一个定值,函数值相等时,则函数图像都关于直线对称.

一般地,若函数满足,则函数的图象关于直线对称.

特别地,偶函数(关于轴对称),,即当横坐标到原点的距离相等(横坐标互为相反数),函数值相等.

性质2.中心对称:函数上任意一点()关于点对称的点()也在函数图像上,此时我们就称函数为关于点()对称的中心对称图像,点()为对称中心.

用代数式表示:(1).

(2).

一般地,若函数满足,则函数的图象关于点对称.

特别地,奇函数(关于原点对称),,即当横坐标到原点的距离相等(横坐标互为相反数),函数值相反.

性质3.函数周期性有关结论:

设是非零常数,若对于函数定义域内的任一变量有下列条件之一成立,

则函数是周期函数,且是它的一个周期.

(1).(2).

(3).(4).

3.函数的对称性与周期性

性质4已知是定义在上的函数,若是奇函数,则的图像关于点对称.

性质5.已知是定义在上的函数,若是偶函数,则的图像关于直线对称.

性质6.若函数同时关于直线与轴对称,则函数必为周期函数,且.

性质7.若函数同时关于点与点中心对称,则函数必为周期函数,且.

性质8.若函数既关于对称,又关于直线轴对称,则函数必为周期函数,且.

性质9.已知函数的定义域为,,且,若与均为奇函数,则是周期函数,且为其一个周期.

性质10.已知函数的定义域为,,且,若与均为偶函数,则是周期函数,且是其一个周期.

性质11.已知函数的定义域为,,且,若是奇函数,是偶函数,则是周期函数,且为其一个周期.

性质12.周期性的应用:

(1).函数周期性的作用:简而言之“窥一斑而知全豹”,只要了解一个周期的性质,则得到

整个函数的性质.

(2).图像:只要做出一个周期的函数图象,其余部分的图像可利用周期性进行复制粘贴.

(3).单调性:

由于间隔的函数图象相同,所以若函数在上单调增(减),则在上单调增(减).

二.典例分析

例5.(2021新高考2卷)已知函数的定义域为R,为偶函数,为奇函数,则(???)

A. B. C. D.

解析:因为函数为偶函数,则,可得,

因为函数为奇函数,则,所以,,

所以,,即,

故函数是以为周期的周期函数,因为函数为奇函数,则,故,其它三个选项未知.故选:B.

例6.(2021全国甲卷)设函数的定义域为R,为奇函数,为偶函数,当时,.若,则(??)

A. B. C. D.

解析:因为是奇函数,所以①;

因为是偶函数,所以②.

令,由①得:,由②得:,

因为,所以,令,由①得:,所以.由两个对称性可知,函数的周期.所以.故选:D.

3.赋值法解决抽象函数问题

例7.已知函数的定义域为,,则(????).

A. B.

C.是偶函数 D.为的极小值点

解析:因为,

对于A,令,,故正确.

对于B,令,,则,故B正确.

对于C,令,,则,

令,

又函数的定义域为,所以为偶函数,故正确,

对于D,不妨令,显然符合题设条件,此时无极值,故错误.

例8.(2021全国乙卷)已知函数的定义域均为R,且.若的图像关于直