例析抽象函数周期的求法
抽象函数周期问题是近年来高考及各地模拟试题中高频出现的问题,其周期求法能有效考查学生的逻辑思维能力和代数推理能力,对培养学生思维品质大有帮助。下面举例说明求周期的常用方法及技巧。
一、仅含抽象关系式的周期函数
例1 若存在常数m>0,使函数f(x)满足期是____________。
,则的一个正周
解:设,则,依题意有
,由周期函数的定义,是的一个周期
所以期
例2 已知函数函数。
满足,求证:函数为周期
证明:因为对有
(2)代入(1)得
这样
所以为周期函数,且为它的一个周期。
例3 设函数的定义域关于原点对称,且对定义域内任意
,使
。试证:
,有
,且存在常数是周期函数,且有一个周期为4a。
证明:设,则
所以y=f(x)为周期函数,且有一个周期为4a。
说明:从以上几例可见,适当的赋值和变量代换,是探求抽象函数周期的关键。下面再给一个探求周期来计算函数值的例子。
例4 设是定义在R上的函数,且对任意,都有
,又,求的值。
解:
又
所以
可知是以2为一个周期的周期函数
所以
二、图象中有两条对称轴的抽象函数
例5 若函数周期函数,且
的图象关于两条直线
是它的一个周期。
和
都对称,试证:
是
证明:因为的图象关于直线和(a
所以且
这样
所以是周期函数,且是它的一个周期。
例6 设是定义在R上的偶函数,且它的图象关于x=2对称,已知
时,
的表达式。
时,
,求
解:由题设知:有两条对称轴和
所以为周期函数,且为它的一个周期
又当时,
所以
三、图象关于两点成中心对称的抽象函数
例7 设函数一个周期为
的图象关于相异两点A(a,0),B(b,0)都对称,则
的周期函数。
是
证明:由题设有,这样
故原命题得证
例8 定义在R上的函数f(x)是奇函数,又也是奇函数,求
的值。
解:因为f(x)是R上的奇函数,所以f(x)关于O(0,0)对称,且f(0)=0
又是奇函数,所以f(x)关于点(-1,0)对称
所以是f(x)的一个周期
所以
四、图象有一条对称轴和一个中心对称点的抽象函数
例10 设函数函数,且
的图象关于点A(a,0)与直线
都对称,则f(x)为周期
是它的一个周期。
证明:因为函数f(x)图象点于点A(a,0)对称
所以
又函数f(x)图象关于直线对称
所以
这样
所以
为周期函数且
为它的一个周期。
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