函数的周期
函数的周期性与对称性
函数周期性与对称性
T一、函数周期:对于定义域内的每一个,都存在非零常数,使得恒成立,则fx()fxTfx()(),,x
T称函数具有周期性,叫做的一个周期,则()也是的周期,所有周期fx()fx()kZk,,,0fx()kT
新疆源头学子小屋./wxc/特级教师王新敞wxckt@126com.中的最小正数叫的最小正周期.一般所说的周期是指函数的最小正周期 周期函数的定义域一定是fx()
新疆源头学子小屋./wxc/特级教师王新敞wxckt@126com.无限集
11(),fxfxafxfxafxa()(),(),(),,,,,,,的周期 例如:求fxfx()1(),
1. 常见函数周期:
?最小正周期T,π; ?最小正周期T,π; ?最小正周期T,π; ?y=sinx,2y=cosx,2y=tanx,y=cotx,
最小正周期T,π.
周期函数f(x) 最小正周期为T,则y=Af(ωx+φ)+k 的最小正周期为T/|ω|.
2.几种特殊的抽象函数的周期:
满足对定义域内任一实数(其中为常数), 函数yfx,xa,,
? fxfxa,,,则yfx,是以为周期的周期函数; Ta,,,,,,,
,,fx ?fxafx,,,,则是以为周期的周期函数; Ta,2,,,,
1fxa,,,,,fx?,则是以为周期的周期函数; Ta,2,,fx,,
,,fx ?,则是以为周期的周期函数; fxafxa,,,Ta,2,,,,
1(),fx,,fxfxa(),,?,则是以为周期的周期函数. Ta,21(),fx
1(),fx,,fxfxa(),,,?,则是以为周期的周期函数. Ta,41(),fx
1(),fx,,fxfxa(),,?,则是以为周期的周期函数. Ta,41(),fx
?函数yfx,()满足faxfax()(),,,(),若fx()为奇函数,则其周期为, a,0Ta,4
若fx()为偶函数,则其周期为. Ta,2
?函数yfx,()的图象关于直线和都对称,则函数fx()是以 xa,xR,ab,xb,,,,,
为周期的周期函数; 2ba,,,
?函数yfx,()的图象关于两点、都对称,则函数fx()是以xR,Aay,Bby,ab,2ba,,,,,,,,,,,00为周期的周期函数;
?函数yfx,()fx()的图象关于和直线都对称,则函数是以为xR,Aay,ab,4ba,xb,,,,,,,,,0
周期的周期函数;
(二)主要方法:
fxTfx()(),,判断一个函数是否是周期函数要抓住两点:一是对定义域中任意的x恒有; 1.
T 二是能找到适合这一等式的非零常数,一般来说,周期函数的定义域均为无限集.
解决周期函数问题时,要注意灵活运用以上结论,同时要重视数形结合思想方法的运用,还要注意根据2.
所要解决的问题的特征来进行赋值。
fxfx()(),,,二、对称性:函数关于原点对称即奇函数:
1
函数的周期性与对称性
y 函数关于对称即偶函数: fxfx()(),,
函数关于直线 对称:或或 者 fxafax()(),,,fxfax()(2),,xa,
fxafx(2)(),,,
函数关于点对称: f(x+a)+f(a-x)=2b(a,b)
1(f(x)是定义在R上的以3为周期的奇函数,且f(2)=0在区间(0,6)内解的个数的最小值是
A(2; B(3; C(4; D(5 ( )
12(设函数为奇函数,则( ) f(x)(x,R)f(5),f(1),,f(x,2),f(x),f(2),2
5 A(0 B(1 C( D(5 2
x,R3(已知f(x)是R上的偶函数,对都有f(x,6)=f(x),f(3)成立,若f(1)=2,则f(2011)=( )
A、2005 B、2 C、1 D、0
4( 设f(x)是定义在R上以6为周期的函数,f(x)在(0,3)内单调递减,且y=f(x)的图象关于直线
x=3对称,则下面正确的结论是 ( )
(A); (B); fff3.51.56.5,,fff1.53.56.5,,,,,,,,,,,,,,
(C); (D) fff3.56.51.5,,fff6.53.51.5,,,,,,,,,,,,,,
xR,5(设函数与的定义域是,函数是一个偶函数,是一个奇函数,且fx()gx()fx()gx()x,,1,,
1,则fx()等于 fxgx()(),,x,1
2122x2xA. B. C. D. 2222x,1x,1x,1x,1
336.已知定义在R上的函数f (x)的图象关于(,,0)成中心对称,且满足f (x) =,f(x,),f(,1),1, f (0) = –2,42
则f (1) + f (2) +…+ f (2010)的值为( )
A(–2 B(–1 C(0 D(1
R7.已知函数fx()是定义在实数集上的不恒为零的偶函数,且对任意实数x都有xfxxfx(1)(1)(),,,,
5则的值是 ff(())2
15A.0 B. C.1 D.22
11fx()8.若是定义在R上的奇函数,且当x,0时,,则, ( fx(),f()x,12
fx,1,,定义域为R,且对任意都有,若则=_ 9.f(2009)f212,,xR,yfx,,,,,fx,,1,,1,fx,,
1x,10(设f(x)是定义在R上的奇函数,且y=f(x)的图象关于直线对称,则f(1)+f(2)+f(3)+f(4)+f(5)= 2
2
函数的周期性与对称性 。 ____
111:已知函数f(x)在(,1,1)上有定义,f()=,1,当且仅当0
答案
11111111x,,7.解析:令,则,f(),f(,),f(),f(),0;令,则f(0),0 x,022222222
x,1由xfxxfx(1)(1)(),,,得f(x,1),f(x),所以 x
53
535351522f(),f(),f(),,f(),0,f(f()),f(0),0,故选择A。 312232322
22
-1-28.,2 9. 10.0
3
函数的周期性与对称性
x,y11.证明: (1)由f(x)+f(y)=f()可令x=y=0,得f(0)=0, 1,xy
x,x令y=,x,得f(x)+f(,x)=f()=f(0)=0. ?f(x)=,f(,x). ?f(x)为奇函数. 21,x
x,x21(2)先证f(x)在(0,1)上单调递减. 令0
0,1,xx>0,?>0, 1221121,xx21
x,xx,x2121又(x,x),(1,xx)=(x,1)(x+1)<0,?x,x<1,xx,?0<<1,由题意知f()<0, 21212121211,xx1,xx1212
新疆源头学子小屋./wxc/特级教师王新敞wxckt@126com.即 f(x)表 明,(,)是R上的周期函数,且2是它的一个周期.
(?)解:由(?)知,(,)?,,,?,,,,,
1111? f(),f(n,),f[,(n,1),]22n2n2n
111111n ,,,,,,,,,,ffnffff ()[(1)]()()()[()]nnnnnn222222
11111112n22nf(),af(),a? ,(,)的一个周期是2 ?,(,,,)=,(),因此a= an22n2n2n
(三)典例分析:
R,1问题1((山东)已知定义在上的奇函数fx()满足fxfx(2)(),,,,则f(6)的值为 06A.
12 B.0C.D.
yT,2问题2((上海) 设fx()的最小正周期且fx()为偶函数, A 100,,,2AB它在区间上的图象如右图所示的线段,则在区间上, 0,11,2,,,, B 1 ,,fx(), 12 0x 22fxx()1,,已知函数fx()是周期为的函数,当时,, 2,,,11x,,x 当 时,fx()的解析式是 1921,,x
R2,,fxI 是定义在上的以为周期的函数,对,用表示区间, 321,21kk,,kZ,,,,,k
5
函数的周期性与对称性
2,,xI,I已知当时,,求fx在上的解析式。 fxx,,,0k
R,,,,,,,,问题3fxfx,fx,2x,3,5((福建)定义在上的函数满足,当时, 104,,
,,,,,,ffsincos,,则 ; ; ,,fx,2,x,4ffsin1cos1,B.A.,,,,,,,,66,,,,
22,,,,,,ffcossin, ffcos2sin2,D.C.,,,,,,,,33,,,,
R(天津文) 设是定义在上以为周期的函数,在内单调递减, fx()fx()(0,3)2056,,
且的图像关于直线对称,则下面正确的结论是 yfx,()x,3
fff(1.5)(3.5)(6.5),,fff(3.5)(1.5)(6.5),,B.A.
fff(6.5)(3.5)(1.5),,fff(3.5)(6.5)(1.5),,D.C.
R,,,,,,,,,,,,fxfx,y,fx,y,2fxfyf0,0问题4(定义在上的函数,对任意,有,且,1x,R,,
,,,,f0,1fx求证:;判断的奇偶性; 2,,
c,,,,,,f,0fx,c,,fx若存在非零常数,使,?证明对任意都有成立; c3x,R,,,,2,,
,,fx?函数是不是周期函数,为什么,
R问题5((全国)设是定义在上的偶函数,其图象关于直线对称,对任 fx()01x,1
1,,xx,0,,fxxfxfx()()(),,,意的,都有. 121212,,2,,
11设,求、;证明:是周期函数. f(1)2,fx()12f()f(),,,,24
1,,2a,fn,记,求. lim(ln)a3,,,,nn,,n2n,,
(四)巩固练习:
p(北京春)若存在常数p,0,使得函数fx()满足, fpxfpx()(),,xR,1.03,,2fx()的一个正周期为
设函数()是以为周期的奇函数,且,则 fxffa11,2,,2.xR,3,,,,,,
A.a,2B.a,,2C.a,1D.a,,1
R2函数fx()既是定义域为的偶函数,又是以为周期的周期函数,若fx()在上 ,1,03.,,
是减函数,那么fx()在上是 2,3,,
增函数 减函数 先增后减函数 先减后增函数 A.B.C.D.
x,1fx(),设,记,则 fxffffx(){[()]},,,,fx(),4.2007nx,1个nf
(五)课后作业:
x2fx()21,,fx()已知函数是以为周期的周期函数,且当时,,则 x,0,11.,,
3835f(log10)的值为 ,A.B.C.D.25583
6
函数的周期性与对称性
1设偶函数对任意,都有fx(3),,,,且当时, fx()x,,,3,22.xR,,,fx()
2211,则 fxx()2,f(113.5),,,A.B.C.D.7755
1(),fxRfx(1),,设函数是定义在上的奇函数,对于任意的,都有, fx()3.xR,1(),fx
11,111当?时,,则 fxx()2,f(11.5),,0,xA.B.C.D.22
2Rfxxx()2,,已知是定义在实数集上的函数,满足,且时,.fx()fxfx(2)(),,,x,[0,2]13.,,
R求时,的表达式;证明是上的奇函数( x,,[2,0]fx()fx()2,,
33,,,,0(朝阳模拟)已知函数的图象关于点对称,且满足,又,fx()f(1)1,,fxfx()(),,,4.05,,42,,
,求…的值 f(0)2,,fff(1)(2)(3),,,,f(2006)
(六)走向高考:
R(福建)是定义在上的以为周期的奇函数,且在区间内解 f(x)f(2),00,61.053,,
24的个数的最小值是 A.B.3C.D.5
RT(安徽)定义在上的函数既是奇函数,又是周期函数,是它的一个正周期( fx()2.07
若将方程在闭区间上的根的个数记为,则可能为 fx()0,[],TT,nn
1 A.0B.C.3D.5
R (全国)已知函数为上的奇函数,且满足, f(x)fxfx(2)(),,,3.96
当时,,则等于( ) fxx(),f(7.5)01,,x
A.0.5B.,0.5C.1.5D.,1.5
1fx,,2(安徽)函数对于任意实数满足条件,若, xfxf15,,4.06,,,,,,fx,,则 ff5,,,,,
2 (福建文)已知是周期为的奇函数,当时, fx()fxx()lg.,5.0601,,x
635设则 afbf,,(),(),cf,(),522
A.abc,,B.bac,,C.cba,,D.cab,,
R(天津)定义在上的函数f(x)既是偶函数又是周期函数,若f(x)的最小正周期 6.04
5,,是,,且当时,f(x),sinx,则的值为 x,[0,]f()32
3311, ,A.B.C.D.2222
1R(天津)设f(x)是定义在上的奇函数,且y,f(x)的图象关于直线 x,7.052
fffff(1)(2)(3)(4)(5),,,,,对称,则 (广东)设函数fx()在(,),,,,上满足fxfx(2)(2),,,,fxfx(7)(7),,,,且在闭区间8.05
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函数的周期性与对称性
上,只有( ff(1)(3)0,,0,7,,
(?)试判断函数的奇偶性; yfx,()
在闭区间上的根的个数,并证明你的结论 (?)试求方程fx()0,,2005,2005,,
8