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周期函數(shù)的對(duì)稱(chēng)性

 jingruiqiang 2021-09-16

在講授習(xí)題課時(shí),遇到這樣一道函數(shù)圖像題:



這道題本身沒(méi)有什么難度,抽象函數(shù)問(wèn)題,我們只需借助題中條件畫(huà)出函數(shù)的圖像,借助于單調(diào)性來(lái)完成,現(xiàn)將解析分享:

就像剛才提到的,這道題本身比較簡(jiǎn)單,小編在講授這道題的時(shí)候,瞬間想到,之前我們有提到過(guò)雙對(duì)稱(chēng)函數(shù)一定是周期函數(shù),并且給出了相應(yīng)的結(jié)論和證明,而這道題中已知函數(shù)的周期性以及中心對(duì)稱(chēng),我們得到了函數(shù)的軸對(duì)稱(chēng),是不是這類(lèi)函數(shù)都有這般的性質(zhì),以及在數(shù)值上是否仍滿足之前提到的關(guān)系:【參考2016年4月20日的公眾號(hào)文章《雙對(duì)稱(chēng)性函數(shù)的周期性》】

周期是相鄰兩條對(duì)稱(chēng)軸之間距離的2倍,是相鄰兩個(gè)對(duì)稱(chēng)中心之間距離的2倍,是對(duì)稱(chēng)中心與相鄰對(duì)稱(chēng)軸之間距離的4倍。

接下來(lái),我們直接利用一般情況來(lái)證明:

但是我們由函數(shù)的周期性以及中心對(duì)稱(chēng)性無(wú)法得到軸對(duì)稱(chēng)的性質(zhì),同樣由函數(shù)的周期性以及軸對(duì)稱(chēng)性無(wú)法得到中心對(duì)稱(chēng)的性質(zhì),實(shí)際上,我們觀察一下兩個(gè)我們熟悉的三角函數(shù)函數(shù)圖像:

那么什么樣的周期函數(shù)若有對(duì)稱(chēng)中心,一定有對(duì)稱(chēng)軸呢,反之也成立呢?我們觀察我們最先遇到的題型就會(huì)發(fā)現(xiàn),題目中給出的函數(shù)周期形式的說(shuō)法不同。


最后再總結(jié)一下:

我們已經(jīng)知道:雙對(duì)稱(chēng)函數(shù)一定是周期函數(shù),最小正周期是相鄰對(duì)稱(chēng)軸之間距離的二倍;是相鄰對(duì)稱(chēng)中心之間距離的二倍;是對(duì)稱(chēng)中心與相鄰對(duì)稱(chēng)軸之間距離的四倍。

反過(guò)來(lái),如果一個(gè)周期函數(shù)有對(duì)稱(chēng)中心,則對(duì)稱(chēng)中心以周期的一半循環(huán)出現(xiàn);如果有對(duì)稱(chēng)軸,則對(duì)稱(chēng)軸以周期的一半循環(huán)出現(xiàn)。

特別的,如果周期函數(shù)每隔半個(gè)周期互為相反數(shù),則存在對(duì)稱(chēng)中心,一定存在對(duì)稱(chēng)軸,相鄰的間隔周期的四分之一;同樣若存在對(duì)稱(chēng)軸,一定存在對(duì)稱(chēng)中心,相鄰的間隔周期的四分之一。

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