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抽象函数是历年高考的拉分题目,这类题目涵盖了对初等函数两域三性的综合考查,对思维的能力要求较高。对于抽象函数的解决一般用两种方法,一是找到适合题意的具体初等函数模型,将抽象函数“特殊化”来处理;二是根据题意,抽象问题“抽象化”来处理。
下面将抽象函数的重要规律和秒杀公式的构造技巧归纳如下。
一、复合抽象函数的奇偶性
①f(x+a)为奇函数f(x+a)=-f(-x+a);
f(x)为奇函数f(x+a)=-f(-x-a).
②f(x+a)为偶函数f(x+a)=f(-x+a);
f(x)为偶函数时f(x+a)=f(-x-a).
例1:(2017年全国新课标Ⅰ)函数f(x)在(-∞,+∞)上单调递减,且为奇函数,若f(1)=-1,则满足-1≤f(x-2)≤1的x的取范围是( )
A.[-2,2] B.[-1,1] C.[0,4] D.[1,3]
解法一:由于函数f(x)在(-∞,+∞)上单调递减,且为奇函数,f(1)=-1,所以f(-1)=-f(1)=1,所以原不等式即-1≤x-2≤1,于是1≤x≤3.
解法二:这个题目也可以用特殊化来处理:很显然f(x)=-x满足“在(-∞,+∞)上单调递减,且为奇函数,若f(1)=-1”,于是f(x-2)=2-x,原不等式即-1≤2-x≤1,于是1≤x≤3.
例2:函数f(x)的定义域为R,若f(x+1)与f(x-1)都是奇函数,则( )
A.f(x)是偶函数 B.f(x)是奇函数
C.f(x)=f(x+2) D.f(x+3)是奇函数
解析:∵f(x+1)与f(x-1)都是奇函数,∴f(-x+1)=-f(x+1),f(-x-1)=-f(x-1).∴函数f(x)的图象关于直线(1,0)及(-1,0)对称,∴函数f(x)是周期T=2[1-(-1)]=4的周期函数.∴f(-x-1+4)=-f(x-1+4),即f(-x+3)=-f(x+3),∴f(x+3)是奇函数.故选(D).
例3:(2014全国卷)奇函数f(x)的定义域为R.若f(x+2)为偶函数,且f(1)=1,则f(8)+f(9)=( )
A.-2 B.-1 C.0 D.1
解析:因为f(x)为R上的奇函数,所以f(-x)=-f(x),f(0)=0.因为f(x+2)为偶函数,所以f(x+2)=f(-x+2),所以f(x+4)=f(-x)=-f(x),所以f(x+8)=f(x),即函数f(x)的周期为8,故f(8)+f(9)=f(0)+f(1)=1.答案:D
二、函数图象的对称性
①f(a+x)+f(a-x)=0 函数f(x)的图象关于点(a,0)对称;
②f(h+x)+f(h-x)=2k 函数f(x)的图象关于点(h,k)对称;
③f(a+x)=f(a-x) 函数f(x)的图象关于直线x=a对称.
④定义在R上的函数y= f(x),对于任给的x∈R,若有f(m+x)=f(n-x)成立(其中m、n为常数),则y= f(x)的图象关于直线x=(m+n)/2对称.
⑤定义在R上的函数y=f(x),对于任给的x∈R,若有f(m+x)=-f(n-x)成立(其中m、n为常数),则y=f(x)的图象关于点((m+n)/2,0)对称.
例4:(2016年全国卷)
三、根据对称轴或对称中心构造函数
例5:(2018全国卷Ⅱ)已知f(x)是定义域(-∞,+∞)上的奇函数,满足f(1-x)=f(1+x).若f(1)=2,则f(1)+ f(2)+ f(3)+……+ f(50)=( )
A.-50 B.0 C.2 D.50
解析:由f(1-x)=f(1+x)可知f(x)的图象关于x=1对称,又f(X)为奇函数,故(0,0)为其对称中心.由规律(4)可构造f(x)=Asinπx/2,因为f(1)=2,所以A=2.即f(x)=2sinπx/2。
由f(x)的周期为4可得f(1)+ f(2)+ f(3)+ f(4)=2+0-2+0=0,所以f(1)+ f(2)+ f(3)+……+ f(50)=12×0+(2+0)=2,故选项C正确.
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