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在数学领域,函数图像的中心对称性是一个重要的概念,它涉及到函数图像在坐标轴上的对称性,对于理解函数的性质具有重要意义,本文旨在介绍证明函数图像关于某点中心对称的方法和公式,并通过实例进行解析。
证明方法
1、利用对称性定义证明
函数图像关于某点O(x0, y0)中心对称,意味着对于图像上的任意一点P(x, y),都存在另一点P'(x', y'),使得OP = OP',且OP与OP'关于点O对称,根据对称性定义,有:
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(1)x + x' = 2x0
(2)y + y' = 2y0
通过求解上述方程组,可得:
(1)x' = 2x0 - x
(2)y' = 2y0 - y
将x'和y'代入原函数f(x)中,得到对称函数f'(x'):
f'(x') = f(2x0 - x)
2、利用对称变换公式证明
对于函数f(x),其关于点O(x0, y0)中心对称的函数f'(x)可以表示为:
f'(x) = f(2x0 - x) + 2y0 - f(x0)
f(x0)表示函数f(x)在x=x0时的函数值。
公式解析
1、对称性定义公式
对于函数图像关于点O(x0, y0)中心对称,有:
(1)x + x' = 2x0
(2)y + y' = 2y0
2、对称变换公式
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对于函数f(x),其关于点O(x0, y0)中心对称的函数f'(x)可以表示为:
f'(x) = f(2x0 - x) + 2y0 - f(x0)
实例解析
1、证明函数f(x) = x^2 + 1关于点O(0, 1)中心对称
(1)利用对称性定义证明:
设函数图像上的任意一点P(x, y),则其对称点P'(x', y')满足:
x + x' = 2 * 0
y + y' = 2 * 1
解得:
x' = -x
y' = 2 - y
将x'和y'代入原函数f(x)中,得到对称函数f'(x'):
f'(x') = (-x)^2 + 1 = x^2 + 1
(2)利用对称变换公式证明:
f'(x) = f(2 * 0 - x) + 2 * 1 - f(0)
= (-x)^2 + 1 + 2 - 1
= x^2 + 1
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2、证明函数f(x) = sin(x)关于点O(0, 0)中心对称
(1)利用对称性定义证明:
设函数图像上的任意一点P(x, y),则其对称点P'(x', y')满足:
x + x' = 2 * 0
y + y' = 2 * 0
解得:
x' = -x
y' = -y
将x'和y'代入原函数f(x)中,得到对称函数f'(x'):
f'(x') = sin(-x) = -sin(x)
(2)利用对称变换公式证明:
f'(x) = f(2 * 0 - x) + 2 * 0 - f(0)
= sin(-x) + 0 - sin(0)
= -sin(x)
本文介绍了证明函数图像关于某点中心对称的方法和公式,并通过实例进行了解析,这些方法有助于我们更好地理解函数图像的对称性,为数学学习和研究提供有益的参考。
标签: #证明函数图像关于某点中心对称
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