函 數 對 稱 性 的 探 究
③函數y = f (x)與x-a = f (y + a)的圖像關于直線x-y = a成軸對稱。定理4與定理5中的①②證明留給讀者,現證定理5中的③ 設點p(x0 ,y0)是y = f (x)圖像上任一點,則y0 = f (x0)。記點p( x ,y)關于直線x-y = a的軸對稱點為p‘(x1, y1),則x1 = a + y0 , y1 = x0-a ,∴x0 = a + y1 , y0= x1-a 代入y0 = f (x0)之中得x1-a = f (a + y1) ∴點p‘(x1, y1)在函數x-a = f (y + a)的圖像上。同理可證:函數x-a = f (y + a)的圖像上任一點關于直線x-y = a的軸對稱點也在函數y = f (x)的圖像上。故定理5中的③成立。推論:函數y = f (x)的圖像與x = f (y)的圖像關于直線x = y 成軸對稱。三、 三角函數圖像的對稱性列表函 數
對稱中心坐標
對稱軸方程
y = sin x
( kπ, 0 )
x = kπ+π/2
y = cos x
( kπ+π/2 ,0 )
x = kπ
y = tan x
(kπ/2 ,0 )
無注:①上表中k∈z②y = tan x的所有對稱中心坐標應該是(kπ/2 ,0 ),而在岑申、王而冶主編的浙江教育出版社出版的21世紀高中數學精編第一冊(下)及陳兆鎮主編的廣西師大出版社出版的高一數學新教案(修訂版)中都認為y = tan x的所有對稱中心坐標是( kπ, 0 ),這明顯是錯的。四、 函數對稱性應用舉例例1:定義在r上的非常數函數滿足:f (10+x)為偶函數,且f (5-x) = f (5+x),則f (x)一定是( ) (第十二屆希望杯高二 第二試題)(a)是偶函數,也是周期函數 (b)是偶函數,但不是周期函數 (c)是奇函數,也是周期函數 (d)是奇函數,但不是周期函數解:∵f (10+x)為偶函數,∴f (10+x) = f (10-x).∴f (x)有兩條對稱軸 x = 5與x =10 ,因此f (x)是以10為其一個周期的周期函數, ∴x =0即y軸也是f (x)的對稱軸,因此f (x)還是一個偶函數。故選(a) 例2:設定義域為r的函數y = f (x)、y = g(x)都有反函數,并且f(x-1)和g-1(x-2)函數的圖像關于直線y = x對稱,若g(5) = 1999,那么f(4)=( )。 (a) 1999; (b); (c);(d)。 解:∵y = f(x-1)和y = g-1(x-2)函數的圖像關于直線y = x對稱,∴y = g-1(x-2) 反函數是y = f(x-1),而y = g-1(x-2)的反函數是:y = 2 + g(x), ∴f(x-1) = 2 + g(x), ∴有f(5-1) = 2 + g(5)=故f(4) = ,應選(c)例3.設f(x)是定義在r上的偶函數,且f(1+x)= f(1-x),當-1≤x≤0時,f (x) = - x,則f (8.6 ) = _________ (第八屆希望杯高二 第一試題)解:∵f(x)是定義在r上的偶函數∴x = 0是y = f(x)對稱軸;又∵f(1+x)= f(1-x) ∴x = 1也是y = f (x) 對稱軸。故y = f(x)是以2為周期的周期函數,∴f (8.6 ) = f (8+0.6 ) = f (0.6 ) = f (-0.6 ) = 0.3例4.函數 y = sin (2x + )的圖像的一條對稱軸的方程是( )(92全國高考理) (a) x = - (b) x = - (c) x = (d) x =