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函数的对称性性质.

发布日期:2025-04-13

函数的对称性是函数的一个重要性质,主要包括轴对称和中心对称,以下为你详细介绍:

轴对称

定义:如果函数y=f(x)y = f(x)满足f(a+x)=f(bx)f(a + x)=f(b - x),则函数y=f(x)y = f(x)的图象关于直线x=a+b2x = \frac{a + b}{2}对称。

理解:对于函数图象上任意一点(a+x,f(a+x))(a + x,f(a + x)),都存在另一点(bx,f(bx))(b - x,f(b - x))与之关于直线x=a+b2x = \frac{a + b}{2}对称,因为这两点的横坐标到直线x=a+b2x = \frac{a + b}{2}的距离相等,且纵坐标相等。

 

特殊情况

f(a+x)=f(ax)f(a + x)=f(a - x),则函数y=f(x)y = f(x)的图象关于直线x=ax = a对称。此时,在函数图象上取两点(a+x,f(a+x))(a + x,f(a + x))(ax,f(ax))(a - x,f(a - x)),这两点的纵坐标相同,横坐标关于直线x=ax = a对称。例如二次函数y=(x2)2y=(x - 2)^2,满足f(2+x)=f(2x)f(2 + x)=f(2 - x),其图象关于直线x=2x = 2对称。

若函数y=f(x)y = f(x)满足f(x)=f(x)f(x)=f( - x),则函数y=f(x)y = f(x)是偶函数,其图象关于yy轴(即直线x=0x = 0)对称。这是因为对于定义域内任意xxf(x)f(x)f(x)f( - x)相等,意味着函数图象上关于yy轴对称的点的函数值相等。

 

中心对称

定义:如果函数y=f(x)y = f(x)满足f(a+x)+f(bx)=2cf(a + x)+f(b - x)=2c,则函数y=f(x)y = f(x)的图象关于点(a+b2,c)(\frac{a + b}{2},c)对称。

理解:对于函数图象上的点(a+x,f(a+x))(a + x,f(a + x))(bx,f(bx))(b - x,f(b - x)) ,这两点的中点坐标为((a+x)+(bx)2,f(a+x)+f(bx)2)(\frac{(a + x)+(b - x)}{2},\frac{f(a + x)+f(b - x)}{2}),即(a+b2,c)(\frac{a + b}{2},c),说明函数图象关于点(a+b2,c)(\frac{a + b}{2},c)中心对称。

 

特殊情况

f(a+x)+f(ax)=2cf(a + x)+f(a - x)=2c,则函数y=f(x)y = f(x)的图象关于点(a,c)(a,c)对称。例如函数y=1x1+1y = \frac{1}{x - 1}+1,满足f(1+x)+f(1x)=1(1+x)1+1+1(1x)1+1=2f(1 + x)+f(1 - x)=\frac{1}{(1 + x)-1}+1+\frac{1}{(1 - x)-1}+1 = 2,其图象关于点(1,1)(1,1)对称。

若函数y=f(x)y = f(x)满足f(x)+f(x)=0f(x)+f( - x)=0,则函数y=f(x)y = f(x)是奇函数,其图象关于原点(0,0)(0,0)对称。这表明对于定义域内任意xxf(x)f(x)f(x)f( - x)互为相反数,函数图象上关于原点对称的点的函数值也互为相反数。

 

函数对称性之间的联系

多次轴对称与中心对称的关系

若函数y=f(x)y = f(x)有两条对称轴x=ax = ax=bx = baba\neq b),那么函数y=f(x)y = f(x)是周期函数,周期T=2abT = 2|a - b|

若函数y=f(x)y = f(x)有一个对称中心(a,0)(a,0)和一条对称轴x=bx = baba\neq b),那么函数y=f(x)y = f(x)是周期函数,周期T=4abT = 4|a - b|

 

多个对称中心的关系

若函数y=f(x)y = f(x)有两个对称中心(a,0)(a,0)(b,0)(b,0)aba\neq b), 那么函数y=f(x)y = f(x)是周期函数,周期T=2abT = 2|a - b|

 

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