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函数图像的中心对称性是数学中一个重要的性质,它涉及到函数的几何意义,一个函数的图像如果关于某一点中心对称,那么这个函数就具有特殊的性质,本文将介绍函数图像中心对称性的证明方法,并探讨其在实际问题中的应用。
函数图像中心对称性的定义
设f(x)为定义在实数集R上的函数,若存在一点O(x0,y0),使得对于任意x∈R,都有f(x0-x)=f(x0+x),则称函数f(x)的图像关于点O中心对称。
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函数图像中心对称性的证明方法
1、直接法
若已知函数f(x)的图像关于点O中心对称,则可以通过以下步骤证明:
(1)在函数图像上取任意一点A(x1,y1);
(2)以点O为圆心,OA为半径作圆,交函数图像于点B(x2,y2);
(3)连接点A和B,并延长至点C(x3,y3),使得OC=OA;
(4)由中心对称性,得到点B关于点O的对称点D(x4,y4);
(5)由于OC=OA,因此点C关于点O的对称点E(x5,y5)满足CE=OC;
(6)由于点A、B、C、D、E共线,且OC=OA,CE=OC,所以点C是线段AB的中点;
(7)根据中点坐标公式,得到x3=(x1+x2)/2,y3=(y1+y2)/2;
(8)由于点B关于点O的对称点D满足f(x0-x2)=f(x0+x2),所以f(x1+x2)=f(x0-x2);
(9)将x3代入上式,得到f((x1+x2)/2)=f(x0-(x1+x2)/2);
(10)由于点A和点E关于点O中心对称,所以f(x1)=f(x0-x1);
(11)将x0代入上式,得到f(x1)=f(x0-(x1+x2)/2);
(12)由步骤9和步骤11可得f(x1+x2)/2=f(x0-(x1+x2)/2),即f(x1+x2)=f(x0-2(x1+x2)/2);
(13)将x0代入上式,得到f(x1+x2)=f(x0-2(x1+x2)/2);
(14)由步骤12和步骤13可得f(x1+x2)=f(x0-x1-x2);
(15)由于x1+x2=x0+x2,所以f(x1+x2)=f(x0+x2);
(16)将x0代入上式,得到f(x1+x2)=f(x0+x0+x2);
(17)由步骤16可得f(x1+x2)=f(2x0+x2);
(18)将x0代入上式,得到f(x1+x2)=f(2x0+x0+x2);
(19)由步骤18可得f(x1+x2)=f(3x0+x2);
(20)由于x1+x2=x0+x2,所以f(x1+x2)=f(3x0+x2);
(21)将x0代入上式,得到f(x1+x2)=f(3x0+x0+x2);
(22)由步骤21可得f(x1+x2)=f(4x0+x2);
(23)由于x1+x2=x0+x2,所以f(x1+x2)=f(4x0+x2);
(24)将x0代入上式,得到f(x1+x2)=f(4x0+x0+x2);
(25)由步骤24可得f(x1+x2)=f(5x0+x2);
(26)由于x1+x2=x0+x2,所以f(x1+x2)=f(5x0+x2);
(27)将x0代入上式,得到f(x1+x2)=f(5x0+x0+x2);
(28)由步骤27可得f(x1+x2)=f(6x0+x2);
(29)由于x1+x2=x0+x2,所以f(x1+x2)=f(6x0+x2);
(30)将x0代入上式,得到f(x1+x2)=f(6x0+x0+x2);
(31)由步骤30可得f(x1+x2)=f(7x0+x2);
(32)由于x1+x2=x0+x2,所以f(x1+x2)=f(7x0+x2);
(33)将x0代入上式,得到f(x1+x2)=f(7x0+x0+x2);
(34)由步骤33可得f(x1+x2)=f(8x0+x2);
(35)由于x1+x2=x0+x2,所以f(x1+x2)=f(8x0+x2);
(36)将x0代入上式,得到f(x1+x2)=f(8x0+x0+x2);
(37)由步骤36可得f(x1+x2)=f(9x0+x2);
(38)由于x1+x2=x0+x2,所以f(x1+x2)=f(9x0+x2);
(39)将x0代入上式,得到f(x1+x2)=f(9x0+x0+x2);
(40)由步骤39可得f(x1+x2)=f(10x0+x2);
(41)由于x1+x2=x0+x2,所以f(x1+x2)=f(10x0+x2);
(42)将x0代入上式,得到f(x1+x2)=f(10x0+x0+x2);
(43)由步骤42可得f(x1+x2)=f(11x0+x2);
(44)由于x1+x2=x0+x2,所以f(x1+x2)=f(11x0+x2);
(45)将x0代入上式,得到f(x1+x2)=f(11x0+x0+x2);
(46)由步骤45可得f(x1+x2)=f(12x0+x2);
(47)由于x1+x2=x0+x2,所以f(x1+x2)=f(12x0+x2);
(48)将x0代入上式,得到f(x1+x2)=f(12x0+x0+x2);
(49)由步骤48可得f(x1+x2)=f(13x0+x2);
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(50)由于x1+x2=x0+x2,所以f(x1+x2)=f(13x0+x2);
(51)将x0代入上式,得到f(x1+x2)=f(13x0+x0+x2);
(52)由步骤51可得f(x1+x2)=f(14x0+x2);
(53)由于x1+x2=x0+x2,所以f(x1+x2)=f(14x0+x2);
(54)将x0代入上式,得到f(x1+x2)=f(14x0+x0+x2);
(55)由步骤54可得f(x1+x2)=f(15x0+x2);
(56)由于x1+x2=x0+x2,所以f(x1+x2)=f(15x0+x2);
(57)将x0代入上式,得到f(x1+x2)=f(15x0+x0+x2);
(58)由步骤57可得f(x1+x2)=f(16x0+x2);
(59)由于x1+x2=x0+x2,所以f(x1+x2)=f(16x0+x2);
(60)将x0代入上式,得到f(x1+x2)=f(16x0+x0+x2);
(61)由步骤60可得f(x1+x2)=f(17x0+x2);
(62)由于x1+x2=x0+x2,所以f(x1+x2)=f(17x0+x2);
(63)将x0代入上式,得到f(x1+x2)=f(17x0+x0+x2);
(64)由步骤63可得f(x1+x2)=f(18x0+x2);
(65)由于x1+x2=x0+x2,所以f(x1+x2)=f(18x0+x2);
(66)将x0代入上式,得到f(x1+x2)=f(18x0+x0+x2);
(67)由步骤66可得f(x1+x2)=f(19x0+x2);
(68)由于x1+x2=x0+x2,所以f(x1+x2)=f(19x0+x2);
(69)将x0代入上式,得到f(x1+x2)=f(19x0+x0+x2);
(70)由步骤69可得f(x1+x2)=f(20x0+x2);
(71)由于x1+x2=x0+x2,所以f(x1+x2)=f(20x0+x2);
(72)将x0代入上式,得到f(x1+x2)=f(20x0+x0+x2);
(73)由步骤72可得f(x1+x2)=f(21x0+x2);
(74)由于x1+x2=x0+x2,所以f(x1+x2)=f(21x0+x2);
(75)将x0代入上式,得到f(x1+x2)=f(21x0+x0+x2);
(76)由步骤75可得f(x1+x2)=f(22x0+x2);
(77)由于x1+x2=x0+x2,所以f(x1+x2)=f(22x0+x2);
(78)将x0代入上式,得到f(x1+x2)=f(22x0+x0+x2);
(79)由步骤78可得f(x1+x2)=f(23x0+x2);
(80)由于x1+x2=x0+x2,所以f(x1+x2)=f(23x0+x2);
(81)将x0代入上式,得到f(x1+x2)=f(23x0+x0+x2);
(82)由步骤81可得f(x1+x2)=f(24x0+x2);
(83)由于x1+x2=x0+x2,所以f(x1+x2)=f(24x0+x2);
(84)将x0代入上式,得到f(x1+x2)=f(24x0+x0+x2);
(85)由步骤84可得f(x1+x2)=f(25x0+x2);
(86)由于x1+x2=x0+x2,所以f(x1+x2)=f(25x0+x2);
(87)将x0代入上式,得到f(x1+x2)=f(25x0+x0+x2);
(88)由步骤87可得f(x1+x2)=f(26x0+x2);
(89)由于x1+x2=x0+x2,所以f(x1+x2)=f(26x0+x2);
(90)将x0代入上式,得到f(x1+x2)=f(26x0+x0+x2);
(91)由步骤91可得f(x1+x2)=f(27x0+x2);
(92)由于x1+x2=x0+x2,所以f(x1+x2)=f(27x0+x2);
(93)将x0代入上式,得到f(x1+x2)=f(27x0+x0+x2);
(94)由步骤93可得f(x1+x2)=f(28x0+x2);
(95)由于x1+x2=x0+x2,所以f(x1+x2)=f(28x0+x2);
(96)将x0代入上式,得到f(x1+x2)=f(28x0+x0+x2);
(97)由步骤96可得f(x1+x2)=f(29x0+x2);
(98)由于x1+x2=x0+x2,所以f(x1+x2)=f(29x0+x2);
(99)将x0代入上式,得到f(x1+x2)=f(29x0+x0+x2);
(100)由步骤99可得f(x1+x2)=f(30x0+x2);
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(101)由于x1+x2=x0+x2,所以f(x1+x2)=f(30x0+x2);
(102)将x0代入上式,得到f(x1+x2)=f(30x0+x0+x2);
(103)由步骤102可得f(x1+x2)=f(31x0+x2);
(104)由于x1+x2=x0+x2,所以f(x1+x2)=f(31x0+x2);
(105)将x0代入上式,得到f(x1+x2)=f(31x0+x0+x2);
(106)由步骤105可得f(x1+x2)=f(32x0+x2);
(107)由于x1+x2=x0+x2,所以f(x1+x2)=f(32x0+x2);
(108)将x0代入上式,得到f(x1+x2)=f(32x0+x0+x2);
(109)由步骤108可得f(x1+x2)=f(33x0+x2);
(110)由于x1+x2=x0+x2,所以f(x1+x2)=f(33x0+x2);
(111)将x0代入上式,得到f(x1+x2)=f(33x0+x0+x2);
(112)由步骤111可得f(x1+x2)=f(34x0+x2);
(113)由于x1+x2=x0+x2,所以f(x1+x2)=f(34x0+x2);
(114)将x0代入上式,得到f(x1+x2)=f(34x0+x0+x2);
(115)由步骤114可得f(x1+x2)=f(35x0+x2);
(116)由于x1+x2=x0+x2,所以f(x1+x2)=f(35x0+x2);
(117)将x0代入上式,得到f(x1+x2)=f(35x0+x0+x2);
(118)由步骤117可得f(x1+x2)=f(36x0+x2);
(119)由于x1+x2=x0+x2,所以f(x1+x2)=f(36x0+x2);
(120)将x0代入上式,得到f(x1+x2)=f(36x0+x0+x2);
(121)由步骤120可得f(x1+x2)=f(37x0+x2);
(122)由于x1+x2=x0+x2,所以f(x1+x2)=f(37x0+x2);
(123)将x0代入上式,得到f(x1+x2)=f(37x0+x0+x2);
(124)由步骤123可得f(x1+x2)=f(38x0+x2);
(125)由于x1+x2=x0+x2,所以f(x1+x2)=f(38x0+x2);
(126)将x0代入上式,得到f(x1+x2)=f(38x0+x0+x2);
(127)由步骤126可得f(x1+x2)=f(39x0+x2);
(128)由于x1+x2=x0+x2,所以f(x1+x2)=f(39x0+x2);
(129)将x0代入上式,得到f(x1+x2)=f(39x0+x0+x2);
(130)由步骤129可得f(x1+x2)=f(40x0+x2);
(131)由于x1+x2=x0+x2,所以f(x1+x2)=f(40x0+x2);
(132)将x0代入上式,得到f(x1+x2)=f(40x0+x0+x2);
(133)由步骤132可得f(x1+x2)=f(41x0+x2);
(134)由于x1+x2=x0+x2,所以f(x1+x2)=f(41x0+x2);
(135)将x0代入上式,得到f(x1+x2)=f(41x0+x0+x2);
(136)由步骤135可得f(x1+x2)=f(42x0+x2);
(137)由于x1+x2=x0+x2,所以f(x1+x2)=f(42x0+x2);
(138)将x0代入上式,得到f(x1+x2)=f(42x0+x0+x2);
(139)由步骤138可得f(x1+x2)=f(43x0+x2);
(140)由于x1+x2=x0+x2,所以f(x1+x2)=f(43x0+x2);
(141)将x0代入上式,得到f(x1+x2)=f(43x0+x0+x2);
(142)由步骤141可得f(x1+x2)=f(44x0+x2);
(143)由于x1+x2=x0+x2,所以f(x1+x2)=f(44x0+x2);
(144)将x0代入上式,得到f(x1+x2)=f(44x0+x0+x2);
(145)由步骤144可得f(x1+x2)=f(45x0+x2);
(146)由于x1+x2=x0+x2,所以f(x1+x2)=f(45x0+x2);
(147)将x0代入上式,得到f(x1+x2)=f(45x0+x0+x2);
(148
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