§2.4函数的周期性和对称性
课标要求1.了解函数的周期性及其几何意义.2.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.3.会依据函数的性质进行简单的应用.
1.函数的周期性
(1)周期函数:一般地,设函数f(x)的定义域为D,如果存在一个非零常数T,使得对每一个x∈D都有x+T∈D,且f(x+T)=f(x),那么函数y=f(x)就叫做周期函数,非零常数T叫做这个函数的周期.
(2)最小正周期:如果在周期函数f(x)的所有周期中存在一个最小的正数,那么这个最小正数就叫做f(x)的最小正周期.
2.函数的对称性
(1)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;
(2)若函数y=f(x)满足f(a-x)=-f(a+x),则函数的图象关于点(a,0)对称.
(3)若f(x+a)是偶函数,则函数f(x)图象的对称轴为x=a;若f(x+a)是奇函数,则函数f(x)图象的对称中心为(a,0).
3.两个函数图象的对称
(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.判断下列结论是否正确.(请在括号中打“√”或“×”)
(1)若T是函数f(x)的一个周期,则kT(k∈N*)也是函数f(x)的一个周期.(√)
(2)若函数y=f(x)是奇函数,则函数y=f(x-1)的图象关于点(1,0)对称.(√)
(3)若函数y=f(x+1)是偶函数,则函数y=f(x)的图象关于直线x=-1对称.(×)
(4)若函数f(x)满足f(2+x)=f(2-x),则f(x)的图象关于直线x=2对称.(√)
2.已知定义在R上的函数f(x)满足f(x+2)=f(x),当x∈[-1,1]时,f(x)=x2+1,则f(2024.5)等于()
A.1716 B.54 C.2
答案B
解析由f(x+2)=f(x)可知,函数f(x)的一个周期为2,
当x∈[-1,1]时,f(x)=x2+1,
∴f(2024.5)=f?2024+12=f?12=1
3.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)
答案A
解析因为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).
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.?
答案(-1,2)
解析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.熟记函数周期性的三个常用结论
对于f(x)定义域内任一自变量x:
(1)若f(x+a)=-f(x),则2|a|是f(x)的一个周期;
(2)若f(x+a)=1f(x),则2|a|是
(3)若f(x+a)=-1f(x),则2|a|是
2.熟记对称性与周期性之间的三个常用结论
(1)若函数f(x)的图象关于两条不同直线x=a和x=b对称,则函数f(x)的一个周期为2|a-b|;
(2)若函数f(x)的图象关于两个不同点(a,0)和点(b,0)对称,则函数f(x)的一个周期为2|a-b|;
(3)若函数f(x)的图象关于直线x=a和点(b,0)对称,则函数f(x)的一个周期为4|a-b|.
题型一函数的周期性
例1(1)已知函数f(x)满足f(2+x)=-f(x),当2≤x≤3时,f(x)=x2-x,则f(2026)等于()
A.0 B.2 C.6 D.20
答案B
解析因为f(x+4)=-f(x+2)=f(x),
所以f(x)的一个周期为4,
所以f(2026)=f(506×4+2)=f(2)=22-2=2.
(2)已知定义在R上的函数f(x)的图象关于y轴对称,且f(x-1)=f(x+2),又f(-1)=1,f(0)=-2,则f(1)+f(2)+f(3)+…+f(2025)的值是()
A.2024 B.2023 C.1 D.0
答案D
解析因为f(x-1)=f(x+2),
所以f(x)=f(x+3),
所以f(x)的一个周期为3,
由f(-1)=1,得f(2)=f(-1+3)=f(-1)=1,
由f(0)=-2,得f(3)=f(0+3)=f(0)=-2,
因