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夏• 2026 初高衔接
晓书
选择胜于努力,笃行成就未来
10
函数对称性与周期性的初步认识
函数对称性与周期性的初步认识
[教学重难点]
[教学目标]
[核心素养]
三角函数的化简
掌握公式变形,将复杂三角函数化
为y = Asin(ωx + φ) + B 标准形式
数学运算、数学抽象
正弦型三角函数图象性质
理解参数对图象的影响,会求周期、
单调区间及指定区间上的最值
直观想象、逻辑推理
一函数对称性的认识
通过奇偶函数的学习,我们初步认识了函数的对称性.奇函数与偶函数属于特殊的对称函数,想要全面掌
握相关知识,就需要拓展范围,系统研究函数的一般对称性.
轴对称
若函数存在对称轴,设对称轴为直线x = a.任取自变量x,则关于直线x = a 对
称的两个点可表示为a - x 与a + x,这两处对应的函数值相等,即:f(a - x) = f(a + x)
由此我们得到了:
f(x) 图象关于x = a 呈轴对称的充要条件是:∀x ∈I,恒有:f(a - x) = f(x + a)
中心对称
若函数存在对称中心,设对称中心为点(a,b).任取自变量x,则关于
点(a,b) 中心对称的两个点横坐标可表示为a - x 与a + x,此时这两处对应
的函数值也关于y = b 对称,即:f(a - x) + f(a + x) = 2b
由此我们得到了:
f(x) 图象关于(a,b) 呈中心对称的充要条件是:∀x ∈I,恒有:f(a - x) + f(a + x) = 2b
对称性抽象方程的特征
①内部变量互反.套中点坐标公式可求得横方向的对称:x0= x1+x2
2
= a-x+a+x
2
= a
②轴对称的特点是二者在同一高度,所以函数值相等,即:f = f;中心对称的特点是f + f = 定值.
当我们遇到内部变量互反并的抽象方程时,可以首先明确它推导的结论是对称性;若存在f = f,那就
是推轴对称,直接套重点坐标公式x0 = x1+x2
2
可得对称对称轴;若是f + f 的则是推对称中心,对称中心
的求解方法是:横纵坐标均套重点坐标公式,如:
x0= x1+x2
2
= a-x+a+x
2
=a
y0= f(a-x)+ f(x+a)
2
= 2b
2 =b
对称性抽象方程的特征
x
a-x
a
a+x
x
x
△y
b
a
f(a+x)
a+x
a-x
f(a-x)
△y
x
y
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选择胜于努力,笃行成就未来
1 (★★★☆☆)已知函数f(x) 的定义域为R,对∀x ∈R,f(1 + x) = f(1 - x) 恒成立,且当x ≥1 时,f(x)
= x2,则f(8) - f(-2) =
( C )
A. - 48
B. - 12
C. 48
D. 12
由f(1 + x) = f(1 - x),函数图象对称轴为直线x = 1,
由轴对称性质:f(-2) = f[1 + (1 - (-2))] = f(4).x ≥1 时f(x) = x2
f(8) = 82= 64,f(4) = 42= 16,
f(8) - f(-2) = f(8) - f(4) = 64 - 16 = 48,答案选C。
1
(★☆☆☆☆)设实数集R 上定义的函数y = f(x),对任意的x ∈R 都有f(x) + f(-x) = 1,则这个函数
的图象关于
( C )
A. 原点对称
B. y 轴对称
C. 点0,1
2
对称
D. 点(0,1) 对称
由课堂讲解知识可知变量互反,函数值之和等于定值推的是对称中心
直接套中点坐标公式可得关于点0,1
2
对称.
2
(★★☆☆☆)函数f(x) = x2- 2ax + 3,且满足:f(x + 2) = f(2 - x),则以下关系正确的是
( C )
A. f(-1) < f(2) < f(3)
B. f(3) = f(2) < f(-1)
C. f(2) < f(3) < f(-1)
D. f(2) < f(-1) < f(3)
据题意:f(2 - x) = f(2 + x) 对称轴为x = 2,开口向上.
∴f(x) 在[2,+∞) 上单调递增,f(-1) = f(5),则有f(2) < f(3) < f(-1),故选:C.
3
(★★☆☆☆)函数f(x) = x2 + ax - 2 对∀x 都有f(1 - x) = f(1 + x) 成立,则f(x) 的值域
( C )
A. [-1,+∞)
B. [-2,+∞)
C. [-3,+∞)
D. [0,+∞)
f(1 - x) = f(1 + x) 成立,可得f(x) 关于直线x = 1 对称,即有- a
2 = 1,即a =-2,f(x)
= x2 - 2x - 2 = (x - 1)2 - 3,当x = 1 时,f(x) 最小值-3,f(x) 值域为[-3,+∞)
4 (多选•★★☆☆☆)函数f(x) 的图象关于直线x = 1 对称,那么
( ABC )
A. f (2 - x) = f (x)
B. f (1 - x) = f (1 + x)
C. 函数y = f (x + 1) 是偶函数
D. 函数y = f (x - 1) 是偶函数
由f(x) 图象关于x = 1 对称知,f(2 - x) = f(x),f(1 - x) = f(1 + x),把函数f(x) 的图象
向左平移1 个单位可得y = f(x + 1) 的图象,关于x = 0 对称,即为偶函数,把函数f(x) 的图象向右平移1 个单
位可得y = f(x - 1) 的图象,关于x = 2 对称,故选:ABC.
5
(★★☆☆☆)定义在R 上的函数f(x + 1) 的图象关于点(0,2) 对称,则下列式子一定成立的是
( C )
A. f(-2) + f(0) = 4
B. f(-1) + f(1) = 4
C. f(0) + f(2) = 4
D. f(1) + f(3) = 4
因为函数f(x + 1) 的图象关于点(0,2) 对称,
所以f(x) 的图象关于点(1,2) 对称,所以f(x) + f(2 - x) = 4,结合选项可知,f(0) + f(2) = 4 一定成立.
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(多选•★★★☆☆)定义域为R 的函数y = f(x),则下列正确的是
(
BD
)
A. 若f(x - 1) = f(1 - x) 恒成立,则函数y = f(x) 的图象关于直线x = 1 的对称
B. 若f(x + 1) + f(1 - x) = 0 恒成立,则函数y = f(x) 的图象关于(1,0) 点对称
C. 函数y = f(x) 的图象与函数y =-f(x) 的图象关于y 轴对称
D. 函数y =-f(-x) 的图象与函数y = f(x) 的图象关于关于(0,0) 对称对称
由课堂知识可知A 错,应该关于y 轴对称.B 选项,对.
C 选项显然f x
和-f x
两个取了相反数,应该关于x 轴对称c 选项错.
D 选项显然横方向互反,纵方向也互反,意味着关于原点对称.可知D 选项是对的.
7
(★★★☆☆)若函数f(x) 满足:存在非零常数a,使f(x) =-f(2a - x),则称f(x) 为“准奇函数”,
下列函数中是“准奇函数”的是
( B )
A. f(x) = x2
B. f(x) = (x - 1)3
C. f(x) = 1
x
D. f(x) = x3
f(x) =-f(2a - x)f(x) + f(2a - x) = 0f(x) 有对称中心(a,0)且a ≠0
A.f(x) = x2是轴对称,故A 错;B.f(x) = (x - 1)3关于(1,0)对称,该函数为准奇函数;
C.从初中阶段的反比例可知,图象关于原点对称,但是题意要求非零.
D.f(x) = x3,关于(0,0)对称,不是准奇函数.故选:B.
8
(★★★☆☆)若函数y = f(x + 1) 是偶函数,则y = f(2x) 的对称轴是直线
( C )
A. x = 0
B. x = 1
C. x = 1
2
D. x = 2
因为函数y = f(x + 1) 是偶函数,所以y = f(x) 是关于x = 1 对称,
所以y = f(2x) 是关于2x = 1 对称,即y = f(2x) 的对称轴是直线x = 1
2 .
9
(★★★★☆)函数f(3x + 1) 是偶函数,函数y = f(3x) 的对称轴的是
( B )
A. x = 0
B. x = 1
3
C. x =- 1
3
D. x =-1
根据题意,函数y = f(3x + 1) 是偶函数,则有f(3x + 1) = f 3 x+ 1
3
,
函数y = f(3x + 1) 的图象关于y 轴对称,故直线x = 1
3 是函数y = f(3x) 图象的对称轴
10 (★★★★★)已知函数y = f(x),对于任意的实数x,y,恒有f(x + y) = f(x) + f(y) + 2,若函数g(x)
= f(x) +
3x
x2+1 的最小值为-5,则g(x) 的最大值为
( A )
A. 1
B. 3
C. 5
D. - 3
令x = y = 0,得f(0) = 2f(0) + 2,解得f(0) =-2,
再令y =-x,得f(0) = f(x) + f(-x) + 2,所以f(x) + f(-x) =-4,
所以f(x) 关于(0,-2) 对称,则f(x) + 2 关于(0,0) 对称,且y =
3x
x2+1 也是奇函数,
所以g(x) + 2 = f(x) + 2 +
3x
x2+1 关于(0,0) 对称,且由已知得:[g(x) + 2]min =-5 + 2 =-3,
所以[g(x) + 2]max = 3,所以g(x)max = 1.A.
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二周期性与性质模型
周期性
函数f x
定义域内任意的x,存在一个不等于0 的常数T,使得f x+T
= f x
恒成立,则称f x
是周期
函数,T 是它的一个周期.一般T 是f x
的周期,则kT k∈Z
也是f x
的周期.
最小周期T
2T也是它的周期
x
y
f(x)
f(x+T)
x
x+T
根据函数周期性的定义,我们可以得到如下结论:
(1) 周期T = a 的函数抽象关系:f(x) = f(x + a)
(2) 周期T = 2a 的函数抽象关系:
f(x −a) = f(x + a)
f(x + a) =±
1
f(x)
(f(x) ≠0)
f x+a
=-f(x)
f x+a
=
λ
f x
推导方法:如f(x −a) = f(x + a) 中,令m = x - a x = m + a,∴f(m) = f(m + 2a) 周期T = 2a.
周期性形式繁杂,识别难度高于对称性.判断要点为:先看抽象方程自变量有没有互反,互反就是对
称性,不用管周期性;不互反则说明抽象方程推的是周期性,并且周期直接填给所给抽象方程中变量部分
常数的两倍即可,因为考试基本只考这个.
周期性的识别
综合性质模型
当试题中见到对称中心、对称轴、周期性个性质中出现两个时,则意味着整个题意中这个函数会同
时具备这三个性质,此时我们可以套用波函数图象模型分析题意.
要点
依据题意标注已知对称轴与对称中心;由于函数图象双向无限延伸,可先初步绘制对称要素,再结
合条件修正,补充题干所需的其余对称轴、对称中心.该模型核心特征为:依托对称要素间的距离,依
次推出并标注需要用到的对称中心与对称轴.
波函数模型解综合性质
x
该波函数模型不是说函数图
像就长这个样子,只是它的
变化趋势和这个波函数形式
一致,我们采用这个波函数
的图像来直观分析题意,可
以较快的解题.
要点补注
要点补注
mathxiaoshu01
对称轴
对称中心
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2 (多选•★★★★☆)已知定义在R 上的奇函数f(x) 满足f(1 - x) = f(1 + x),且x ∈(0,1] 时,f(x) =
-2x,则关于f(x) 的结论正确的是
( ABD )
A. f(x) 是周期为4 的周期函数
B. f(x) 所有零点的集合为{x|x = 2k,k ∈Z}
C. x ∈(-3, -1) 时,f(x) = 2x + 6
D. y = f(x) 的图象关于直线x = 1 对称
∵f(1 - x) = f(1 + x)f(x) 关于x = 1 对称,D 正确结合奇偶性,作出草图如下:
x
y
1
2
4
f(x)对称轴:x=1+2k
f(x)对称中心:(2k,0)
f(x)周期:T=4+4k
∴A 正确,B 正确,∵x ∈(1,3)时,f(x) =-2(2 - x) = 2x - 4 当x ∈(-3, -1) 与x ∈(1,3)的图
象关于原点对称,∴x ∈(-3, -1) 时,f(x) =- -2x-4
= 2x + 4, 故C 错误;
11 (2025 新高考Ⅰ卷• ★☆☆☆☆) 设f x
是定义在R 上且周期为2 的偶函数, 当2 ≤x ≤3 时, f x
= 5 - 2x , 则f - 3
4
=
( A )
A. - 1
2
B. - 1
4
C. 1
4
D. 1
2
∵f -x
= f x
,f x+2
= f x
,
f - 3
4
= f 3
4
= f 3
4 +2
= f 11
4
= 5 - 2 × 11
4 =- 1
2 , 选A
12 (2026 新高考Ⅱ卷• ★★☆☆☆) 若f x
为偶函数, 且f x
+ f x-2
= 0 , 且当x ∈
3
2 ,3
时f x
= x2 + ax + b , 则
( D )
A. a =-2,b =-3
B. a =-2,b = 3
C. a =-4,b =-3
D. a =-4,b = 3
由f x
+ f x-2
= 0f x+2
=-f x
f x+4
= f x
,周期为4.作出波分析:
1
4
3
2
1
x
y
3
2
由图可得:对称轴x0=- a
2 =2
f 3
=0
a=-4
b=3
13 (2021 新高考Ⅱ卷• ★★☆☆☆) 已知函数f(x) 的定义域为R( f(x) 不恒为0),f(x + 2) 为偶函数,
f(2x + 1) 为奇函数,则
( B )
A. f - 1
2
= 0
B. f(-1) = 0
C. f(2) = 0
D. f(4) = 0
∵f(x + 2) 为偶函数f(x) 有对称轴x = 2;f(2x + 1) 为奇函数f(x) 有对称中心(1,
0), 作出波分析:
1
4
3
2
1
x
y
由图可得:f(奇数) = 0,故选B.
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14 (★★☆☆☆)定义域为R 的偶函数f(x) 满足f(1 + x) = f(1 - x),f 1
2
= 1,则f - 3
2
=
( C )
A. - 3
2
B. - 1
C. 1
D. 3
2
∵f(x) 是R 上的偶函数,又∵f(1 + x) = f(1 - x),∴f(-x) = f(2 + x),
即f(x) = f(x + 2),∴f(x) 为周期函数周期T = 2
∴f - 3
2
= f 2- 3
2
= f 1
2
= 1
15 (★★★☆☆)已知定义在R 上的奇函数f(x) 满足f(x) + f(2 - x) = 0,下列结论错误的是
( C )
A. f(x) 的图象关于点(1,0) 对称
B. f(x + 2) = f(x)
C. f(3 - x) = f(x - 1)
D. f(x - 2) = f(x)
由f(x) + f(2 - x) = 0f(x) 关于(1,0) 对称,∴A 正确,结合奇偶性,作出草图如下:
x
y
1
2
1
2
f(x)对称轴:x= 1
2 +k
f(x)对称中心:(k,0)
f(x)周期:T=2+2k
∴B, 函数周期T = 2 正确,D,函数周期T =-2 也正确,C, 对称轴为1,显然不对。故选:C.
16 (★★★☆☆)定义在R 的奇函数f(x) 满足f(x + 3) = f(-x - 2),且f - 1
2
= 1,则f
4043
2
+
3f 4045
2
+ 2f(2027) =
( D )
A. 4
B. 2
C. - 5
2
D. - 2
由f(x + 3) = f(-x - 2)f(x) 关于x = 1
2 对称,结合奇偶性,f - 1
2
= 1 作出草图:
x
y
1
-1
1
2
f(x)对称轴:x= 1
2 +k
f(x)对称中心:(k,0)
f(x)周期:T=2+2k
显然2027 是对称中心横坐标∴f(2027) = 0 4043
2
= 2021 1
2 = 1010 + 3
2 ∴f
4043
2
= f(1010 + 3
2 ) =
f - 1
2
故f 4043
2
+ 3f 4045
2
+ 2f(2021) = f - 1
2
+ 3f 1
2
+ 2f(1) = 2f 1
2
=-2f - 1
2
=-2.
17 (★★★☆☆)函数f(x) 是R 上的奇函数,且f(x + 3) =-f(x),且当x ∈0,3
2
时.f(x) = 2x - 1,
则f(-2021) + f(2022) + f(2024) 的值是
( A )
A. 2
B. - 1
C. 0
D. - 3
由f(x + 3) + f(x) = 0 f(x + 6) =-f(x + 3) = f(x)
∴函数f(x) 周期T = 6,结合奇偶性,作出草图如下:
x
y
3
6
3
2
f(x)对称轴:x= 3
2 +3k
f(x)对称中心:(3k,0)
f(x)周期:T=6+6k
∵2022 是3 的倍数(数字数位和时3 的倍数,则该数也是3 的倍数)∴f(2022) = 0 ∵-2021+2024
2
=
3
2 (中点坐标) ∴f(-2021) 和f(2024) 正好关于x = 3
2 对称,∴f(-2021) = f(2024) = f(337 × 6 + 2) = f(2) = f(
-1 + 3) =-f(-1) = f(1) = 1,∴f(-2021) + f(2022) + f(2024) = 1 + 0 + 1 = 2
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18 (★★★☆☆)已知函数f(x) 是奇函数,且f(x + 2) =-f(x),若f(x) 在[-1,0] 上是增函数,f(1),
f 3
2
,f 13
3
的大小关系是
( D )
A. f(1) < f 3
2
< f 13
3
B. f 3
2
< f(1) < f 13
3
C. f 13
3
< f(1) < f 3
2
D. f 13
3
< f 3
2
< f(1)
∵f(x + 2) =-f(x),f(x) 是奇函数,∴f(x + 2) =-f(x) = f(-x) ∴f(x) 关于x = 1 对称
结合奇偶性,作出草图如下:
x
y
-1
2
f(x)对称轴:x=1+2k
f(x)对称中心:(2k,0)
f(x)周期:T=4+4k
且f(x + 4) = f(x),∴函数是周期为4 的周期数列.
∵f(x) 在[-1,0] 上是增,∴f(x) 在[-1,1] 上是增函数,f(x) 在[1,2] 上是减,
f 13
3
= f 4+ 1
3
= f 1
3
= f 5
3
,
∵f(x) 在[1,2] 上是减,且1 < 3
2 < 5
3 ,∴f(1) > f 3
2
> f 5
3
,即f 13
3
< f 3
2
< f(1)
19 (多选•★★★☆☆)已知函数f(x) 的定义域R,f(x + 1) 为奇函数,f(x) 为偶函数,当x ∈[0,1] 时
f(x) =-x2+ 1,则以下结论正确的有
( BCD )
A. 点(-1,0) 不是f(x) 的图象的对称中心
B. ∀x ∈R,f(x + 2) =-f(x)
C. 当x ∈[2,3] 时,f(x) = x2- 4x + 3
D. f 10
3
= 5
9
∵f(x + 1) 为奇函数(1,0) 是函数的对称中心,结合奇偶性,作出草图如下:
x
y
1 2
-1
f(x)对称轴:x=2k
f(x)对称中心:(2k+1,0)
f(x)周期:T=4+4k
有图可知A 错误,B 正确.当x ∈[2,3] 时,所以x - 2 ∈[0,1],所以则f(x) =-f(x - 2) =- [- (x - 2)
2 + 1] = x2 - 4x + 3,所以C 正确;而f(x) 为偶函数,可得f(x) = f(-x),即f(-x) =-f(-x + 2),可得周期T
= 2 × 2 = 4,可得f 10
3
= f 10
3 -4
= f - 2
3
= f 2
3
=- 4
9 + 1 = 5
9 ,所以D 正确;
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1 (多选•★★☆☆☆)对于定义在R 上的函数f(x),下列说法正确的是
(
AC
)
A. 若f(x) 是奇函数,则f(x - 1) 的图象关于点(1,0) 对称
B. 若对x ∈R,有f(x + 1) = f(x - 1),则f(x) 的图象关于直线x = 1 对称
C. 若函数f(x + 1) 的图象关于直线x =-1 对称,则f(x) 为偶函数
D. 若f(x + 1) + f(x - 1) = 2,则f(x) 的图象关于点(1,1) 对称
A,将f(x) 的图象向右平移1 个单位得到函数f(x - 1) 的图象,f(x) 为奇函数,则其图象
关于点(0,0) 对称,则函数f(x - 1) 的图象关于点(1,0) 对称,A 正确;
由课堂知识可知B 错误,C 正确,D 不正确.
2 (多选•★★★☆☆) f(x) 定义域为R,且f(0) = 0,f(x - 1) + 1 为奇函数,下列正确是
(
BD
)
A. 函数f(x) 对称中心为(1,1)
B. f(-1) + 1 = 0
C. f(3) + f(-1) =-2
D. f(-3) + f(1) =-2
令g(x) = f(x - 1) + 1,A:g(x) 可以认为是由f(x) 向右平移l 个单位,再向上平移1 个单
位得到,若g(x) 为奇函数,则g(x) 的对称中心为(0,0),故函数f(x) 对称中心为(-1,-1),A 错误;
B:若g(x ) 为定义在R 上的奇函数,则g(0) - f(-1) + 1 = 0,BI 正确;C、D:若g(x) 为奇函数,则g(
-x) + g(-x) = 0,即[f(x - 1) + 1] + [f(-x - 1) + 1] = 0,得f(x - 1) + f(-x - 1) =-2,令x = 4,得f(3) +
f(-5) =-2,但无法确定f(-1) 与f(-5) 是否相等,C 错误;令x = 2,得f(1) + f(-3) =-2,D 正确;
3 (★★★☆☆)已知函数f(x) 的定义域为R,且y = f(x + 1) 的图象关于直线x =-1 对称.当x > 0
时,f(x) =
3
x+1 ,则f(-2) =
( A )
A. 1
B. 3
C. - 1
D. - 3
函数f(x) 的定义域为R,且y = f(x + 1) 的图象关于直线x =-1 对称,∴f(x) 的图象关于
直线x = 0 对称,即f(x) 为偶函数,又当x > 0 时,f(x) =
3
x+1 ,所以f(-2) = f(2) =
3
2+1 = 1.
4 (★★★☆☆)定义在R 上的奇函数f(x),满足f(2 + x) = f(-x),当x ∈(0,2) 时f(x) = x2 - 2x,
则f(15) =
( B )
A. 0
B. 1
C. - 1
D. 3
∵f(x) 为R 上的奇函数,且f(2 + x) = f(-x),∴f(x + 2) =-f(x),
∴f(x + 4) =-f(x + 2) = f(x),即f(x + 4) = f(x),∴f(x) 的周期为4,又x ∈(0,2) 时,f(x) = x2- 2x,
∴f(15) = f(-1 + 4 × 4) = f(-1) =-f(1) =- (1 - 2) = 1.
20 (多选•★★★★☆)在R 上奇函数f(x) 满足f(-3x) = f(2 + 3x),则下列结论一定成立的是
( ACD )
A. f(0) = 0
B. 2 是f(x) 的一个周期
C. (2,0) 是f(x) 的一个对称中心
D. f(3x + 1) 为偶函数
由奇函数的性质可知,f(0) = 0,A 正确;∵f(-3x) = f(2 + 3x),∴f(2 + t) = f(-t) =
-f(t),则f(4 + t) = f(t),周期为4,B 错误;∴f(4 - x) = f(-x) =-f(x),即f(4 - x) + f(x) = 0,所以函数
的图象关于(2,0) 对称,C 正确;因为f(2 + 3x) = f(-3x),所以f(2 - 3x) = f(3x),即f(1 - 3x) = f(1 +
3x),令g(x) = f(3x + 1),则g(-x) = f(-3x + 1) = f(1 + 3x) = g(x),∴g(x) 为偶函数,D 正确.