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对称是高中数学中一种很重要的关系,它包括点对称和轴对称。利用对称求函数的解析式是高考中的常见题型,所以有必要学好它。现举例说明如何利用对称求函数的解析式。
一、轴对称
1.点(x,y)关于x轴的对称点是(x,-y)。
2.点(x,y)关于y轴的对称点是(一x,y)。
3.点(x,y)关于直线x=a的对称点是(2a-x,y)。
4.点(x,y)关于直线y=a的对称点是(x,2a-y)。
5.点(x,y)关于直线y=x的对称点是(y,x)。
6.點(x,y)关于直线y=x b的对称点是(y-b,x b)。
例1 设函数f(x)的图像关于直线x=l对称,若当x≤1时,,则当x>1时,f(x)=____。
解析:设(x,y)(x>l)是x>1时f(x)的图像上任意一点,则点(x,y)关于直线x=l的对称点在的图像上。
点(x,y)关于直线x=1的对称点是(2-x,y)(2-x 故当x>1时
例2 已知函数f(x)的图像过点(0,1),且与函数的图像关于直线y=x-l成轴对称,求f(x)的解析式及定义域。
解析:设(x,y)是f(x)的图像上任意一点。
由函数f(x)的图像与函数1的图像关于直线y=x-l成轴对称,得点(x,y)关于直线y=x-1的对称点在函数-1的图像上。
点(x,y)关于直线y=x-1的对称点是(y l,x-l),则,即x a=,故
由函数f(x)的图像过点(0,l),得f(0)=1,即,解得a=l。
故,其定义域为(-l, ∞)。
二,点对称
1.点(x,y)关于原点的对称点是(-x,-y)。
2.点(x,y)关于点的对称点是
例3 已知函数f(x)的图像与函数g(x)=的图像关于点(0,1)对称,求函数f(x)的解析式。
解析:设(x,y)是函数f(x)的图像上任意一点。
由函数f(x)的图像与函数g(x)的图像关于点(0,1)对称,得点(x,y)关于点(0,1)的对称点在函数g(x)的图像上。
点(x,y)关于点(O,l)的对称点是(-x,2-y),则,故
故
例4 已知f(x)为奇函数,当x<0时,f(x)=x(1-x),则当x>0时,f(x)的解析式为_____。
解析:由f(x)为奇函数,得函数f(x)的图像关于原点对称。
设(x,y)(x>O)是x>O时f(x)的图像上任意一点,则点(x,y)关于原点的对称点在f(x)=x(l一x)(x 点(x,y)关于原点的对称点是(-x,-y)(-x<0),则-y=-x(l x),故y=x(1 x)。
故当x>O时,f(x)=x(1 x)。
求解析式其实就是找x、y的关系,可以看出解决此类问题的一条主线就是:求谁的图像就把其上的点设为(x,y),然后利用对称关系找出对称点,对称点在已知函数的图像上,这种思路来源于课本中奇、偶函数的图像的对称关系,所以同学们一定要认真研读课本,做到“通一题,会一类”。
一、轴对称
1.点(x,y)关于x轴的对称点是(x,-y)。
2.点(x,y)关于y轴的对称点是(一x,y)。
3.点(x,y)关于直线x=a的对称点是(2a-x,y)。
4.点(x,y)关于直线y=a的对称点是(x,2a-y)。
5.点(x,y)关于直线y=x的对称点是(y,x)。
6.點(x,y)关于直线y=x b的对称点是(y-b,x b)。
例1 设函数f(x)的图像关于直线x=l对称,若当x≤1时,,则当x>1时,f(x)=____。
解析:设(x,y)(x>l)是x>1时f(x)的图像上任意一点,则点(x,y)关于直线x=l的对称点在的图像上。
点(x,y)关于直线x=1的对称点是(2-x,y)(2-x
例2 已知函数f(x)的图像过点(0,1),且与函数的图像关于直线y=x-l成轴对称,求f(x)的解析式及定义域。
解析:设(x,y)是f(x)的图像上任意一点。
由函数f(x)的图像与函数1的图像关于直线y=x-l成轴对称,得点(x,y)关于直线y=x-1的对称点在函数-1的图像上。
点(x,y)关于直线y=x-1的对称点是(y l,x-l),则,即x a=,故
由函数f(x)的图像过点(0,l),得f(0)=1,即,解得a=l。
故,其定义域为(-l, ∞)。
二,点对称
1.点(x,y)关于原点的对称点是(-x,-y)。
2.点(x,y)关于点的对称点是
例3 已知函数f(x)的图像与函数g(x)=的图像关于点(0,1)对称,求函数f(x)的解析式。
解析:设(x,y)是函数f(x)的图像上任意一点。
由函数f(x)的图像与函数g(x)的图像关于点(0,1)对称,得点(x,y)关于点(0,1)的对称点在函数g(x)的图像上。
点(x,y)关于点(O,l)的对称点是(-x,2-y),则,故
故
例4 已知f(x)为奇函数,当x<0时,f(x)=x(1-x),则当x>0时,f(x)的解析式为_____。
解析:由f(x)为奇函数,得函数f(x)的图像关于原点对称。
设(x,y)(x>O)是x>O时f(x)的图像上任意一点,则点(x,y)关于原点的对称点在f(x)=x(l一x)(x
故当x>O时,f(x)=x(1 x)。
求解析式其实就是找x、y的关系,可以看出解决此类问题的一条主线就是:求谁的图像就把其上的点设为(x,y),然后利用对称关系找出对称点,对称点在已知函数的图像上,这种思路来源于课本中奇、偶函数的图像的对称关系,所以同学们一定要认真研读课本,做到“通一题,会一类”。