本文目录导读:
中心对称是高中数学中一个重要的概念,它揭示了函数图像中的一种特殊对称关系,通过对函数中心对称性质的研究,我们可以更深入地理解函数图像的形状、特点以及变化规律,本文将详细阐述函数中心对称的性质,并结合实例进行分析,以期帮助读者掌握这一知识点。
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函数中心对称的定义
函数中心对称是指存在一个点O,使得函数图像上的任意一点A,都存在一个对应点B,使得OA=OB,且OA与OB的连线垂直于线段AB,点O被称为对称中心。
函数中心对称的性质
1、对称性:函数图像关于对称中心O对称,即函数图像上的任意一点A与其对称点B关于O对称。
2、对称中心与对称轴的关系:对称中心O到函数图像上的任意一点A的距离等于对称中心O到对称点B的距离,即OA=OB。
3、对称点与对称轴的关系:对称中心O到对称点A、B的连线垂直于线段AB。
4、对称函数的性质:如果函数f(x)关于点O中心对称,那么f(x)的图像关于x轴的对称函数g(x)满足g(x)=f(-x)。
函数中心对称的证明
证明:
设函数f(x)关于点O中心对称,即f(x)与f(-x)关于O对称。
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(1)证明对称性:
对于函数图像上的任意一点A(x1, y1),其对称点B的坐标为(-x1, y1),因为A与B关于O对称,所以OA=OB,即x1^2+y1^2=x1^2+y1^2,A与B关于O对称。
(2)证明对称中心与对称轴的关系:
由于A与B关于O对称,所以OA=OB,又因为A与B的连线垂直于线段AB,所以OA与OB的连线也垂直于线段AB,对称中心O到函数图像上的任意一点A的距离等于对称中心O到对称点B的距离,即OA=OB。
(3)证明对称点与对称轴的关系:
由于A与B关于O对称,所以OA与OB的连线垂直于线段AB,对称中心O到对称点A、B的连线垂直于线段AB。
(4)证明对称函数的性质:
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设函数f(x)关于点O中心对称,即f(x)与f(-x)关于O对称,那么对于函数图像上的任意一点A(x1, y1),其对称点B的坐标为(-x1, y1),f(-x1)=y1,又因为f(x)与f(-x)关于O对称,所以f(x1)=f(-x1),g(x)=f(-x)。
实例分析
例1:已知函数f(x)=x^2+2x+1,求函数f(x)的中心对称点。
解:将函数f(x)配方,得到f(x)=(x+1)^2,对称中心O的坐标为(-1, 0),对于函数图像上的任意一点A(x1, y1),其对称点B的坐标为(-x1-2, y1),函数f(x)的中心对称点为(-x1-2, y1)。
例2:已知函数f(x)=|x|,求函数f(x)的中心对称函数g(x)。
解:由于函数f(x)关于原点O中心对称,所以f(x)的中心对称函数g(x)满足g(x)=f(-x),g(x)=|-x|=|x|。
函数中心对称是高中数学中的一个重要概念,它揭示了函数图像中的一种特殊对称关系,通过对函数中心对称性质的研究,我们可以更深入地理解函数图像的形状、特点以及变化规律,掌握函数中心对称的性质,对于解决实际问题具有重要的指导意义。
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