周期函数的对称性

在讲授习题课时,遇到这样一道函数图像题:

这道题本身没有什么难度,抽象函数问题,我们只需借助题中条件画出函数的图像,借助于单调性来完成,现将解析分享:

就像刚才提到的,这道题本身比较简单,小编在讲授这道题的时候,瞬间想到,之前我们有提到过双对称函数一定是周期函数,并且给出了相应的结论和证明,而这道题中已知函数的周期性以及中心对称,我们得到了函数的轴对称,是不是这类函数都有这般的性质,以及在数值上是否仍满足之前提到的关系:【参考2016年4月20日的公众号文章《双对称性函数的周期性》】

周期是相邻两条对称轴之间距离的2倍,是相邻两个对称中心之间距离的2倍,是对称中心与相邻对称轴之间距离的4倍。

接下来,我们直接利用一般情况来证明:

但是我们由函数的周期性以及中心对称性无法得到轴对称的性质,同样由函数的周期性以及轴对称性无法得到中心对称的性质,实际上,我们观察一下两个我们熟悉的三角函数函数图像:

那么什么样的周期函数若有对称中心,一定有对称轴呢,反之也成立呢?我们观察我们最先遇到的题型就会发现,题目中给出的函数周期形式的说法不同。

最后再总结一下:

我们已经知道:双对称函数一定是周期函数,最小正周期是相邻对称轴之间距离的二倍;是相邻对称中心之间距离的二倍;是对称中心与相邻对称轴之间距离的四倍。

反过来,如果一个周期函数有对称中心,则对称中心以周期的一半循环出现;如果有对称轴,则对称轴以周期的一半循环出现。

特别的,如果周期函数每隔半个周期互为相反数,则存在对称中心,一定存在对称轴,相邻的间隔周期的四分之一;同样若存在对称轴,一定存在对称中心,相邻的间隔周期的四分之一。

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