抽象函数的对称性、奇偶性与周期性总结及习题(2)

2018-11-17 19:01

f(98101104)、f()、f()的大小. 19171511998解:?f(x)(x?R)是以2为周期的偶函数,又?f(x)?x在?0,1?上是增函数,且

116141161410198104???1,?f()?f()?f(),即f(?f()?f(). 1719151719151719153、求函数解析式 0?例4.(1989年高考题)设f(x)是定义在区间(??,??)上且以2为周期的函数,对

k?Z,用Ik表示区间(2k?1,2k?1),已知当x?I0时,f(x)?x2.求f(x)在Ik上的

解析式.

解:设x?(2k?1,2k?1),?2k?1?x?2k?1??1?x?2k?1

?x?I0时,有f(x)?x2,?由?1?x?2k?1得f(x?2k)?(x?2k)2

?f(x)是以2 为周期的函数,?f(x?2k)?f(x),?f(x)?(x?2k)2.

例5.设f(x)是定义在(??,??)上以2为周期的周期函数,且f(x)是偶函数,在区间?2,3?上,f(x)??2(x?3)?4.求x??1,2?时,f(x)的解析式.

2解:当x???3,?2?,即?x??2,3?,

f(x)?f(?x)??2(?x?3)2?4??2(x?3)2?4

又f(x)是以2为周期的周期函数,于是当x??1,2?,即?3?x?4??2时,

有f(x)?f(x?4)?f(x)??2?(x?4)?3??4??2(x?1)?4(1?x?2).22

?f(x)??2(x?1)2?4(1?x?2).

4、判断函数奇偶性

例6.已知f(x)的周期为4,且等式f(2?x)?f(2?x)对任意x?R均成立, 判断函数f(x)的奇偶性.

解:由f(x)的周期为4,得f(x)?f(4?x),由f(2?x)?f(2?x)得

f(?x)?f(4?x),?f(?x)?f(x),故f(x)为偶函数.

5、确定函数图象与x轴交点的个数

例7.设函数f(x)对任意实数x满足f(2?x)?f(2?x),f(7?x)?

f(7?x)且f(0)?0,判断函数f(x)图象在区间??30,30?上与x轴至少有多少个交点.

试卷第6页,总12页

解:由题设知函数f(x)图象关于直线x?2和x?7对称,又由函数的性质得

f(x)是以10为周期的函数.在一个周期区间?0,10?上,

f(0)?0,f(4)?f(2?2)?f(2?2)?f(0)?0且f(x)不能恒为零,

故f(x)图象与x轴至少有2个交点.

而区间??30,30?有6个周期,故在闭区间??30,30?上f(x)图象与x轴至少有13个交点.

6、在数列中的应用

例8.在数列?an?中,a1?3,an?1?an?1(n?2),求数列的通项公式,并计算

1?an?1a1?a5?a9???a1997.

分析:此题的思路与例2思路类似. 解:令a1?tg?,则a2?1?a11?tg????tg(??) 1?a11?tg?41?a2a3??1?a2????1?tg(1?tg(??4??)?tg(2???)?4??)

41?an?1???????an?1?tg?(n?1)????,于是an??tg?(n?1)???41?an?14????不难用归纳法证明数列的通项为:an?tg(?4n??4??),且以4为周期.

于是有1,5,9 ?1997是以4为公差的等差数列,

?a1?a5?a9???a1997,由1997?1?(n?1)?4得总项数为500项, ?a1?a5?a9???a1997?500?a1?5003.

7、在二项式中的应用

例9.今天是星期三,试求今天后的第92天是星期几?

分析:转化为二项式的展开式后,利用一周为七天这个循环数来进行计算即可. 解:?9292019091?(91?1)92?C929192?C929191???C92912?C92?91?1

920190?9292?(7?13?1)92?C92(7?13)92?C92(7?13)91???C92(7?13)2?C(7?13)?1因为展开式中前92项中均有7这个因子,最后一项为1,即为余数, 故92天为星期四.

试卷第7页,总12页

929192

8、复数中的应用

例10.(上海市1994年高考题)设z??且大于1的正整数n中最小的是??

(A) 3 ; (B)4 ; (C)6 ; (D)7. 分析:运用z??n13?i(i是虚数单位),则满足等式zn?z,2213?i方幂的周期性求值即可. 22n?1解:?z?z,?z(z?1)?0?zn?1?1,

?z3?1,?n?1必须是3的倍数,即n?1?3k(k?N),?n?3k?1(k?N).?k?1时,n最小,?(n)min?4.故选择(B)

9、解“立几”题

例11.ABCD—A1B1C1D1是单位长方体,黑白二蚁都从点A出发,沿棱向前爬行,每走一条棱称为“走完一段”。白蚁爬行的路线是AA1?A1D1??,黑蚁爬行的路线是

AB?BB1??.它们都遵循如下规则:所爬行的第i?2段所在直线与第i段所在直

线必须是异面直线(其中i?N).设黑白二蚁走完第1990段后,各停止在正方体的某个顶点处,这时黑白蚁的距离是??

(A)1; (B)2;(C)3 ; (D)0.

解:依条件列出白蚁的路线AA1?A1D1?D1C1?C1C?CB?

BA?AA1??,立即可以发现白蚁走完六段后又回到了A点.可验证知:黑白二蚁走

完六段后必回到起点,可以判断每六段是一个周期.

1990=6?331?4,因此原问题就转化为考虑黑白二蚁走完四段后的位置,不难计算出在走完四段后黑蚁在D1点,白蚁在C点,故所求距离是2.

例题与应用

例1:f(x) 是R上的奇函数f(x)=- f(x+4) ,x∈[0,2]时f(x)=x,求f(2007) 的值 例2:已知f(x)是定义在R上的函数,且满足f(x+2)[1-f(x)]=1+f(x),f(1)=2,求f(2009) 的值 。故f(2009)= f(251×8+1)=f(1)=2

例3:已知f(x)是定义在R上的偶函数,f(x)= f(4-x),且当x???2,0?时,f(x)=-2x+1,则当x??4,6?时求f(x)的解析式

例4:已知f(x)是定义在R上的函数,且满足f(x+999)=?1,f(999+x)=f(999-f(x)试卷第8页,总12页

x), 试判断函数f(x)的奇偶性.

例5:已知f(x)是定义在R上的偶函数,f(x)= f(4-x),且当x???2,0?时,f(x)是减函数,求证当x??4,6?时f(x)为增函数

例6:f(x)满足f(x) =-f(6-x),f(x)= f(2-x),若f(a) =-f(2000),a∈[5,9]且f(x)在[5,9]上单调.求a的值.

例7:已知f(x)是定义在R上的函数,f(x)= f(4-x),f(7+x)= f(7-x),f(0)=0, 求在区间[-1000,1000]上f(x)=0至少有几个根?

解:依题意f(x)关于x=2,x=7对称,类比命题2(2)可知f(x)的一个周期是10 故f(x+10)=f(x) ∴f(10)=f(0)=0 又f(4)=f(0)=0 即在区间(0,10]上,方程f(x)=0至少两个根

又f(x)是周期为10的函数,每个周期上至少有两个根,

2000=401个根. 10例1、 函数y=f(x)是定义在实数集R上的函数,那么y=-f(x+4)与y=f(6-x)的图象之间(D )

A.关于直线x=5对称 B.关于直线x=1对称 C.关于点(5,0)对称 D.关于点(1,0)对称

解:据复合函数的对称性知函数y=-f(x+4)与y=f(6-x)之间关于 点((6-4)/2,0)即(1,0)中心对称,故选D。(原卷错选为C) 例2、 设f(x)是定义在R上的偶函数,其图象关于x=1对称,证明f(x)是周期函数。(2001年理工类第22题)

例3、 设f(x)是(-∞,+∞)上的奇函数,f(x+2)=-f(x),当0≤x≤1时f(x)=x,则f(7.5)等于(-0.5)(1996年理工类第15题)

例4、 设f(x)是定义在R上的函数,且满足f(10+x)=f(10-x),f(20-x)=-f(20+x),则f(x)是(C )

A.偶函数,又是周期函数 B.偶函数,但不是周期函数 C.奇函数,又是周期函数 D.奇函数,但不是周期函数 六、巩固练习

因此方程f(x)=0在区间[-1000,1000]上至少有1+2?1、函数y=f(x)是定义在实数集R上的函数,那么y=-f(x+4)与y= f(6-x)的图象( )。

A.关于直线x=5对称 B.关于直线x=1对称 C.关于点(5,0)对称 D.关于点(1,0)对称

2、设f(x)是(-∞,+∞)上的奇函数,f(x+2)=-f(x),当0≤x≤1时, f(x)=x,则f(7.5)=( )。

A.0.5 B.-0.5 C.1.5 D.-1.5

3、设f(x)是定义在(-∞,+∞)上的函数,且满足f(10+x)=f(10-x), f(20-x)=-f(20+x),则f(x)是( )。

A.偶函数,又是周期函数 B.偶函数,但不是周期函数 C.奇函数,又是周期函数 D.奇函数,但不是周期函数

4、f(x)是定义在R上的偶函数,图象关于x=1对称,证明f(x)是周期函数。 参考答案:D,B,C,T=2。

{xn}中,已知x1?x2?1,xn?2?xn?1?xn(n?N*),5、在数列求x100=-1.

一、选择题(每题5分,共40分)

试卷第9页,总12页

1.定义在R上的函数f(x)既是奇函数又是周期函数,若f(x)的最小正周期是?,且当5????x??0,?时,f(x)?cosx,则f()的值为

3?2?A.?3311 B. C.? D.

2222x

2.偶函数y=f(x)满足条件f(x+1)=f(x-1),且当x∈[-1,0]时,f(x)=3+则f(log15)的值等于( )

34,9A.-1 B. 29101 C. D.1 50453.函数f?x??lnx2?1的图像大致是( )

??

4.设f?x?是定义在R上的奇函数,且当x?0时,f?x??x.若对任意的

2x??a,a?2?,

不等式f?x?a??f?2x?恒成立,则实数a的取值范围是( )

2 C.a?2 D.a?0

A.a?0 B.a?5.函数f(x)=1的最大值是( )

1?x(1?x)

B.A.4 5

5 4 C.

4 3D. 3 46. 已知f(x)是定义在R上且以3为周期的奇函数,当x?(0,)时,

32f(x)?ln(x2?x?1),则函数f(x)在区间[0,6]上的零点个数是( )

A.3 B.5 C.7 D.9

5f(x)xf(x)?2x?1?x?f(?) 21111 ?? 2442lg(1?x2)8..若函数f(x)?是偶函数,则常数a的取值范围是( )

|a?x|?xA.a?1或a??1

B.a?1

C.?1?a?1

D.0?a?1

试卷第10页,总12页


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