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高中数学抽象函数的图像以与抽象函数常见类型与部分题目

2021-12-07 来源:钮旅网


函数 f x 的定义域为 D ,则其图像为:x, y | y 1,若把这个图像向左平移 简单说明:新图像上任取点 像上,所以

f x , x D x, y | y

f x a , x

a 个单位,得到新图像为: D

f x 图

x, y ,向右平移 a 个单位得到 x a, y ,这个点在

y f x a

向右、上、下平移函数图象情况类似,请自己给出 2,若把 f x 图像按照直线 简单说明:新图像上任取点 在 f x 图像上,所以 y

x a 作一次对称,得到新函数为 y f 2a x

x, y ,按照直线 x a 作一次对称得到点 f 2a

x

2a x, y ,这个点

按照直线 y a 作对称类似,请自己给出

需要指出的是, 不能按照任意直线作对称得到新函数, 存在反函数。

3,若把 f x 图像按照点 简单说明:新图像上任取点 在

因为新的图像不一定是函数图像 (实

际上那是方程的图像) ,另外,按照直线 y x 作对称得到的是反函数,当然前提是该函数

a,b 作对称,得到新函数 x, y

y 2b f 2a b

,按照点 a, b 作对称,得到点 2a x,2 b y ,这个点

f x 图像上,则 2b y f 2a x ,整理得 y 2b f 2a x

a 倍( a 0 ),纵坐标不变,

4,若把 f x 图像在水平方向上作伸缩,横坐标都变为原来的 那么得到新函数图像是 y

f

x a

简单说明:新函数图像上取点

x, y ,变回去

x , y ,这点在 f x 图像上,所以 y f

a

x a

至于竖直方向的伸缩,请自己给出

==============华丽的分割线=================== 下面是函数图像本身的对称性 5,如果一个函数向左平移

a 个单位与原图像重合,即 a 是一个周期,那么按照第

1 条,

y f x a 这个新函数与原函数 y f x 重合,也就是说: f x a f x

6,如果一个函数有一条对称轴

x a ,那么按照第 2 条到的新函数 y

f 2a x 与原函数

是同一个,也就是说:

f 2a x f x ,至于类似 f a x f b x 这样的条件,改

写一下是非常显然的

7,如果一个函数有一个对称中心 是同一个函数,也就是说:

a, b ,那么按照第 3 条, y 2b f 2a f 2a

x a

f

x 与原函数

f x

f

x 2b ,类似 6 ,这个条件也可以作适当改写

8,出于好奇,我们来看看当

x 时函数会如何,显然,它会成为常函数

=============分割线路过=====================另外一类常见的变换是关于绝对值的

9,把函数

f x 的图像在 x 轴下方部分全部作对称到上方,上方部分不变,得到新函数:

y f x ,这是显然的,去掉绝对值讨论一下就行

10,把函数

f x 的图像在 y 轴右边部分全部作对称到左边,左边部分不变,得到新函数:

y f x ,这也是显然的去掉绝对值讨论一下就行

=============分割线再次路过=================== 11,另外补充的是半周期,如果f x a

f x 或者 f x a

f

1 x

,那么 a 是半周

期,证明是容易的,请自己给出。另外我们可以知道,反推是不成立的,半周期可以有其它

写法。一般的写法是

f x a g f x ,且 g g x x

==============分割线继续路过==================

关于抽象函数, 除了图像外, 还有一类题, 如果能记得一些具体模型, 会有一些好处。 当然,不要满足于这几类,只有找到本质才能解决新题。表格放在最后。

=============分割线坚持路过===================

例 1:(第 7 届希望杯)

函数 f (x) 的值域

(1,4] ,则

4

g (x)

f ( x) 2 f (x) 的值域为

例 2:(第 5 届希望杯)

定义为 R 的函数 f (x) ,对任何 a, b R ,都有 f [af (b)]

ab ,则

f 219(4)

例 3:设 f ( x) 是 [0,1] 上的不减函数, 即对于 0

x1 x2 1 有 f ( x1 )

1 f (x) ,则 f (

f ( x2 ) ,且满足:( 1)

1 ) 2005

f (0) 0 ;( 2) f ( )

3

x1

f (x) ;( 3) f (1 x)

2

例 4:(第 4 届希望杯)

设 奇 函 数

y

f ( x) 的 定 义 域 为 R ,

f (1) 2 , 且 对 任 意 x1, x2 R , 都 有

f ( x x )

f ( x) 是

f( x) f ( x ) ,当是增函数,则函数

1

2

x 0 时,

f ( x) 1

2

y f 2 ( x) 在区间

[ 3, 2]上的最大值是

2.抽象函数的单调性 例 5:(第 14 届希望杯)

奇函数 f ( x) 在区间 [3, 7] 上是增函数,在区间 [3,6] 上的最大值为

8 ,最小值为 1 ,

2 f ( 6) f ( 3)

例 6:设x

f (x) 是定义在R

上的增函数,且 ( )

( )

f x

f f y( ) , 若,

y

f (3)

1 则

1

成立的

x 的取值范围是

x

5

3.抽象函数的奇偶性 例 7:(第 6 届希望杯)

定 义 在

R 上 的 奇 函 数 , 它 的 最 小 正 周 期 为 2 f ( 1 ) f

( 2 f ) ( 3 )f

A、1 或 0

B、1 或 1

C、0

D、1

例 8:(第 4 届希望杯)

函 数

的定义域是 R,函数

, 已 知 , 则

f ( x)

g( x) f ( x) 2 f ( x ) g( 5 )3

g( 5 )

4.抽象函数的周期性 例 9:(第 12 届希望杯)

数学试卷 第4页共 6页

定 义 在 实 数 集 上 的 函 数 f ( x) , 满 足 f ( x 1)

1 f ( x 1 f ( x

1) , 则 1)

f (1) f (2) f (3)..... f (2000) 2000 的值为

例 10:(第 12 届希望杯)

定义在 R 上的非常数函数, 满足( 1) f (10

x) 为偶函数;(2) f (5 x) f (5 x) ,则 f (x)

一定是(

B、是偶函数,但不是周期函数 D、是奇函数,但不是周期函数

A 、是偶函数,也是周期函数

C、是奇函数,也是周期函数

补充练习题

1.函数 f ( x) 是定义在

R 上的实函数,它既关于 x

5对称, 又关于 x 7 对称,那么 f (x)

的周期是( (A) 4

(B) 2

( C)

( D)

2

2.已知定义域为 R 的函数 f x 则( (A) f 6

在区间 8,

上为减函数,且函数

y

f x 8

为偶函数,

f 7 ( B) f 6 f 9 ( C) f 7

f 9 ( D) f 7 f 10

T 是它的一个正周期 . 若将方程

3. 定义在 R 上的函数 f ( x) 既是奇函数,又是周期函数,

f ( x) 0 在闭区间

( A)0

T,T 上的根的个数记为 n ,则 n 可能为(

( B)1

(C)3

( D)5

4.定义在 R 上的函数 y (2)对任何 x , x

1

2

f ( x) ,它具有下述性质:(1)对任何 x

2

R ,都有 f ( x3 ) f 3( x) ;

R ,x

1

x ,都有 f ( x ) f ( x ) .则 f (0) f (1)

2

1

f ( 1) 的值为(

(A)0

( B)1 ( C) 1

(D)不确定

5.已知函数

f (x) 是定义在 R 上的偶函数,且满足 x ,则 f ( 2005.5)

f ( x

1) f ( x) 3,当 x

[0,1] 时,

f ( x) 2

6.(第 5 届希望杯)

函数 f (x) 是定义域为 [ 1,1]的奇函数, 且为增函数, f (1 取值范围是

a)

f (1 a2 )

0 ,则实数 a 的

7.定义在 R上的函数

, 恒 有 . 若 , 那 么

f (x)

f ( x

y)

f ( x)

f( y)

f (16)

4

f (2003)

8.已知函数 y (1)证明:函数

f ( x) 的定义域为 R ,并对一切实数 x ,都满足 f (2 y

f ( x) 的图像关于直线 x

2 对称;

x)

f (2

x) .

(2)若 f ( x) 又是偶函数,且 x 式

[0, 2] 时, f ( x)

2x 1 ,求 x [

4,0] 时的 f ( x) 的表达

9 .( 2005 年广东高考) 设函数

f (x) 在 ( , ) 上 满 足 f (2 x) f (3) 0 .

f (2 x) ,

f (7 x) f (7 x) ,且在闭区间 [0,7] 上,只有 f (1)

( 1)试判断函数 y f ( x) 的奇偶性;

( 2)试求方程 f (x) 0在闭区间 [ 2005,2005] 上的根的个数,并证明你的结论.

抽象函数满足条件

1

代表函数

f ( x1 x2 ) f (x1) f ( x2 )

f ( x1 x2 ) f (x1) f ( x2 )

2

f (x) kx ( k 0 )

f ( x) ax ( a 0, a 1)

f ( x1 x2 ) f (x1) f ( x2 )

f ( x1 x2 ) f ( x1 ) f ( x2 )

3

x1

f ( x) log a x

( a 0, a 1 )

f ( ) f (x1) f (x2 )

4

f (x1 x2 ) f (x1) f ( x2 )

f ( x) xa

f (x)

cos x

x 4

5

f ( x1 ) f ( x2 ) 2 f (

x1x

2 ) f ( xx12 )

2

1)

2

6

f (x

1 f ( x) 1 f ( x)

f ( x)

tan

7

f ( x1 )

f (x2 )

f ( x1

1 1 f ( x)

x2 )

x1x2

f ( x) log a 1 x

1 x

f ( x) loga x 或

8

f ( x)

f ( x) x

1

x

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