_函数对称性习题例解
中图分类号:G633.6 文献标识码:A 文章编号:1671-0568(2012)24-0134-01 函数的对称性是函数的重要性质之一,研究函数所具有的对称性质可以从整体上把握函数图象的特征。应用函数自身的对称性更容易得到函数的单调性,值域等性质。
一、探求对称函数的对称轴与对称中心
观察图象,先猜后证。探究函数f(x)=|x-1|+|x+2|,x∈R的对称性,如果具有对称性,写出其对称轴或对称中心,并说明理由。
解析:根据分段函数图象的特征,可观察到函数图象关于直线x=-■对称。
由于f(-1-x)=|-1-x-1|+|-1-x-2|,函数图象关于x=-■对称。
二、图象平移,化新为旧
1.求函数f(x)=x3+3x2+6x+3的对称中心。
解析:f(x)=(x+1)3+3(x+1)-1又因为g(x)=f(x-1)+1=x3+3x是奇函数,关于原点对称,则y=f(x)的对称中心为(-1,-1)。
2.求函数f(x)=■的对称中心。
解析:由于函数f(x)=-■是奇函数,关于原点对称,因此f(x)=2-■的对称中心为(-2,2)。
三、应用导数,相互转换
求函数f(x)=x3+3x2+6x+3的对称中心。
解析:由于f′(x)=3x2+6x+6=3(x+1)2+3关于直线x=-1对称,那么y=f(x)的图象关于点(-1,-1)对称。
四、借用值域,探求中心
1.求函数f(x)=■图象的对称中心。
解析:由于x≠1,y≠0函数图象的渐近线的交点是(1,0),因此函数的对称中心为(1,0)。
2.根据函数图象的对称特征,探求函数的值域或范围。
设函数f(x)=■的最大值为M,最小值为N ,求M+N的值。
解析:f(x)=2+g(x),g(x)=■是奇函数,关于原点对称,从而y=f(x)图象关于(0,2)对称,这样M+N=4。
3.求函数的f(x)=■的值域。
解析:由y=f(x)是奇函数,从而图象关于原点对称,y=f(x)的值域也是关于原点对称。f2(x)=■,设t=5+4 cos x,t∈[1,9],则f2(x)=g(t)=-(t+■)+10,当t=1或9时,y=g(t)有最小值0;当t=3时,y=g(t)有最大值4。
因此0≤f2(x)≤4,所以函数y=f(x)的值域为[-2,2]。
4.根据函数图象的对称特征,探求函数的单调区间与极值。求函数f(x)=x2+■的单调区间与极值。
解析:y=f(x)为偶函数,其图象关于y轴对称,对称的部分单调性恰好相反。只要讨论x∈(0,1)的单调性,就可得到整个函数的单调性。
f′(x)=■,在 x∈(0,1)时,f′(x)<0;在x∈(1,+∞)时,f′(x)>0。y=f(x)在x=1时有极小值,极小值为2。因此y=f(x)的单调增区间为(-1,0),(1,+∞);单调减区间为(-∞,-1),(0,1)。在x=-1或1时y=f(x)有极小值2。
