高三数学文科新课函数对称性与周期性关系一.本周教学内容:函数对称性与周期性关系【典型例题】1.定义在R上的函数,若总有成立,则函数的图象是关于直线成轴对称图形。反之,若函数的图象关于直线成轴对称图形,则必有推论,对于定义在R上的函数,若有,则图象关于直线成轴对称图形,反之亦真。证明:若对,总有,设点,在的图象上,点关于的对称点,由,则点在函数的图象上,由的任意性知的图象关于直线对称,反之证明略。推论,由显然[例1]已知,满足且,当时,比较与的大小。解:由知关于对称,故,又由知,则在递减,在上递增。当时,∴即当时,∴,即[例2]函数的图象关于直线对称,且时,则当时,的解析式为。解:依条件,设,则,故[例3]若的图象关于直线对称,则。A.B.C.D.解:由得即∴[例4]设对任意,满足且方程恰有6个不同的实根,则此六个实根之和为。A.18B.12C.9D.0解:依条件知图象关于直线对称,方程六个根必分布在对称轴两侧,且两两对应以(3,0)点为对称中心,故,所以,选A。[例5]设满足(1),(2)当时,是增函数,定义域,则下列不等式成立的是()A.B.C.D.解:由条件知图象关于直线成轴对称,又及时递增∴,故选C2.对称性与周期性的关系(1)若函数在R上的图象关于两条直线与对称,则为R上的周期函数。(2)若函数在R上的图象关于直线与点对称,则为R上的周期函数。证:(1)因图象关于及对称,则,,故得证(2)由图象关于对称,有①又由图象关于点对称,有,∴,,即以代有②由①和②③以代有又由③式得证特别地,图象关于直线对称的偶函数必是周期函数推论,定义在R上的函数满足(1)当为偶函数时,是以为一个周期的周期函数。(2)当为奇函数时,是以为一个周期的周期函数。证:(1)(2)[例1]已知定义在实数集R上的函数满足:(1);(2);(3)当时,,求时,的解析式。解:由(1)(2)知,对任则,,[例2]已知定义在实数集R上的函数满足:(1);(2);(3)当时解析式,求上的解析式。解:设当时,,则当时,,则又为偶函数,知从而另法:当时,,当时,,[例3]函数定义在R上,且对一切满足,,设,问方程在区间中至少有几个实根。解:依条件为函数的周期,,均为的根,因此在区间上至少有二个根 由周期性可知也为的根所以方程在区间中至少有[例4]若偶函数,满足(1)图象关于直线对称,(2)在区间上是减函数,求证以为最小正周期。证:依条件知为函数的周期,假设函数还存在比更小的周期2,且令,则(1)若,则与在上是减函数矛盾(2)若,即时,与在上是减函数矛盾,所以是的最小正周期。[例5]已知是定义在实数集R上的偶函数,是R上的奇函数,又知(1)(是常数);(2)试求的值。分析:条件(2)即,即关于点对称又由是偶函数,故是以为周期的周期函数解:由条件(2)知,令,则,故,即为以4为周期的周期函数,又由,所以【模拟试题】一.选择题(每小题5分,共50分)1.函数的定义域为A,函数的定义域为B,若,则实数的取值范围是()A.B.C.D.2.函数在区间上递减,则实数的取值范围是()A.B.C.D.3.已知,且,则满足()A.B.C.D.4.定义在R上的奇函数为减函数,设,给出下列不等式:(1)(2)(3)(4)其中正确的不等式序号是()A.(1)(2)(4)B.(1)(4)C.(2)(4)D.(1)(3)5.偶函数在上单调递减,则与的大小关系为()A.B.C.D.不能确定6.已知定义域为R的函数满足有,且,若,则()A.2B.4C.D.7.已知定义在R上的偶函数在区间上为增函数,且,则不等式的解集为()A.B.C.D.8.已知函数是R上的偶函数,且满足,当时,,则()A.0.5B.1C.1.5D.9.函数是(0,2)上的增函数,函数是偶函数,则下列结论中正确的是()A.B.C.D.10.设、分别是定义在R上的奇函数和偶函数,当时,,且,则不等式的解集是()A.B.C.D.二.填空题(每小题4分,共24分)11.定义在R上的函数满足,则。12.已知函数,则。13.设,,且,那么函数的最大值是。14.已知为偶函数,为奇函数,它们的定义域都为,当时,它们的图象如下图,则不等式的解集为。15.已知二次函数,若在区间内至少存在一个实数,使,则实数的取值范围是。16.设函数,给出下列命题:(1)时,...