朱啟東
摘 要:函數(shù)貫穿于中學數(shù)學的整個教學過程中,是數(shù)學教學的重要組成部分,函數(shù)在解題上的應(yīng)用也非常廣泛,其既是高考的重要考點,也是學生解答問題的重要思路。鑒于函數(shù)的重要性,有必要對其進行細致的研究,優(yōu)化教學。就函數(shù)的對稱性進行一定探究。
關(guān)鍵詞:函數(shù)對稱性;高中數(shù)學;函數(shù)
充分理解應(yīng)用函數(shù)的對稱性,無論在教師教學上還是在學生處理問題上都有較強的輔助作用。
一、函數(shù)關(guān)于點的對稱性
函數(shù)關(guān)于點的對稱性主要是單個函數(shù)自身關(guān)于點對稱和函數(shù)之間關(guān)于點對稱。函數(shù)自身關(guān)于點對稱主要定理為:若有函數(shù)y=f(x)的函數(shù)圖像是關(guān)于點A(a,b)對稱的,則f(x)+f(2a-x)=2b是其充分必要條件。其必要性可如下證明:點B(x,y)是y=f(x)圖像上任一點,因為B(x,y)關(guān)于點A(a,b)的對稱點B′(2a-x,2b-y)也在y=f(x)圖像上,所以有2b-y=f(2a-x).即y+f(2a-x)=2b,故
f(x)+f(2a-x)=2b,必要性得證。同樣可以利用設(shè)點帶入的方法證明其充分性。函數(shù)間關(guān)于點對稱主要定理有:函數(shù)y=f(x)與y=2b-f(2a-x)的圖像關(guān)于點A(a,b)成中心對稱。函數(shù)間關(guān)于點對稱的函數(shù)表達形式同函數(shù)自身關(guān)于點對稱相似,區(qū)別在于相對稱的兩點在不同函數(shù)上。
二、函數(shù)關(guān)于直線的對稱性
同函數(shù)關(guān)于點對稱相同,函數(shù)關(guān)于直線對稱也分為函數(shù)自身關(guān)于直線對稱和函數(shù)間關(guān)于直線對稱。函數(shù)自身關(guān)于直線對稱定理主要為:若函數(shù)y=f(x)的函數(shù)圖像關(guān)于直線x=a對稱,f(a+x)=
f(a-x),即f(x)=f(2a-x)是其充分必要條件。同樣可以使用設(shè)任意點B(x,y)帶入函數(shù)驗證的方法分別證明充分性和必要性。函數(shù)間關(guān)于直線對稱的定理主要有:函數(shù)y=f(x)與y=f(2a-x)的圖像關(guān)于直線x=a成軸對稱;函數(shù)y=f(x)與a-x=f(a-y)的圖像關(guān)于直線x+y=a成軸對稱;函數(shù)y=f(x)與x-a=f(y+a)的圖像關(guān)于直線x-y=a成軸對稱。定理的證明仍以設(shè)任意點帶入函數(shù)驗證的方式證明。
三、函數(shù)對稱性的應(yīng)用
在教學上可以利用函數(shù)的對稱性進行函數(shù)教學,例如,在畫函數(shù)圖像進行分析函數(shù)時,可以利用函數(shù)的對稱性進行畫圖;講解函數(shù)奇偶性的時候可以利用函數(shù)關(guān)于直線對稱的特殊形式(a=0);反函數(shù)關(guān)于直線y=x對稱等。學生解題上可以利用函數(shù)的對稱性,比如函數(shù)極大值、極小值的求解上,若函數(shù)關(guān)于直線對稱,就可求一邊極值點,再對稱寫出另一極值點。
參考文獻:
王斌.函數(shù)對稱性的探究[J].考試周刊,2014(23).
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