金來明
摘 要: 函數(shù)是高中數(shù)學(xué)的一個核心知識,也是整個高中數(shù)學(xué)的基礎(chǔ).高中階段對函數(shù)性質(zhì)的研究往往是通過研究函數(shù)圖像及其變換得到的,利用對稱性往往能更簡捷有效地使問題得到解決,對稱關(guān)系還充分體現(xiàn)了數(shù)學(xué)之美.本文主要通過函數(shù)自身的對稱性探討與函數(shù)對稱有關(guān)的性質(zhì).
關(guān)鍵詞: 函數(shù) 圖像變換 對稱性研究
1.函數(shù)y=f(x)滿足f(a+x)=f(b-x)(a,b∈R)?圳函數(shù)y=f(x)關(guān)于直線x=對稱.
證明:?圯設(shè)P(m,n)是函數(shù)y=f(x)圖像上的任意一點(diǎn),則 f(m)=n
P(m,n)關(guān)于直線x=對稱點(diǎn)為Q(a+b-m,n)
用b-m代換f(a+x)=f(b-x)中的x得f(a+b-m)=f([b-(b-m)])=f(m)=n
即點(diǎn)Q(a+b-m,n)在函數(shù)y=f(x)圖像上.所以函數(shù)y=f(x)關(guān)于直線x=對稱.
?坩設(shè)P(m,n)是函數(shù)y=f(x)圖像上的任意一點(diǎn),則f(m)=n①
因為函數(shù)y=f(x)關(guān)于直線x=對稱,
所以P(m,n)關(guān)于直線x=的對稱點(diǎn)Q(a+b-m,n)也在函數(shù)y=f(x)圖像上
所以f(a+b-m)=n②
由①、②式得f(a+b-m)=f(m)
設(shè)b-m=x,得m=b-x,所以f(a+x)=f(b-x).
2.函數(shù)y=f(x)滿足f(a+x)=-f(b-x)(a,b∈R)?圳函數(shù)y=f(x)關(guān)于點(diǎn)(,0)對稱.
3.若函數(shù)y=f(x)圖像同時關(guān)于直線x=a和直線x=b成軸對稱(a≠b),則y=f(x)是周期函數(shù),且2|a-b|是其一個周期.
4.若函數(shù)y=f(x)圖像同時關(guān)于點(diǎn)A(a,0)和點(diǎn)B(b,0)成中心對稱(a≠b),則y=f(x)是周期函數(shù),且2|a-b|是其一個周期.
5.若函數(shù)y=f(x)圖像既關(guān)于點(diǎn)A(a,0)成中心對稱又關(guān)于直線x=b成軸對稱(a≠b),則y=f(x)是周期函數(shù),且4|a-b|是其一個周期.
6.函數(shù)y=|f(x)|的圖像的作法:作出y=f(x)的圖像,將圖像位于x軸下方的部分以x軸為對稱軸翻折到x軸上方,上方的圖像不變.
7.函數(shù)y=f(|x|)的圖像的作法(該函數(shù)是偶函數(shù)):作出y=f(x)的圖像,將圖像位于軸左邊的圖像擦掉,以y軸為對稱軸將y軸右邊的圖像翻折到y(tǒng)軸左邊,得到y(tǒng)=f(|x|)在y軸左邊的圖像,右邊的部分不變.
以上性質(zhì)是對函數(shù)自身所具有的對稱性進(jìn)行的闡述,函數(shù)的對稱性是數(shù)與形的完美結(jié)合,而數(shù)形結(jié)合思想是中學(xué)數(shù)學(xué)的一個重要思想.在教學(xué)過程中,教師不僅要應(yīng)充分挖掘教材中所蘊(yùn)含的知識,還要引導(dǎo)學(xué)生尋找美的東西,讓學(xué)生體會數(shù)學(xué)的美、感受數(shù)學(xué)的美,從而開闊學(xué)生視野,提升學(xué)生審美情趣,提高學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣.