一道关于周期函数的对称轴的题

问题描述:

一道关于周期函数的对称轴的题
f(x+2)=-f(x),f(x)是奇函数,求f(x)的对称轴,老师说是直线x=1+4k,(k属于Z)因为f(x)周期为4 ,但我觉得直线x=1+2k(k属于z)就可以了,求助
和老师完全说不通,硬是要我拿出证明来.
1个回答 分类:数学 2014-12-14

问题解答:

我来补答
你是对的,f(x)的对称轴为x=2k+1,k∈Z
过半周期对称轴就出现一条
【本题证明】
∵f(x)是奇函数
∴f(-x)=-f(x)
又∵f(x+2)=-f(x)
∴f(x+2)=f(-x)
将x换成-1+x得:
f(1+x)=f(1-x)
∴f(x)图像关于直线x=1对称
∵f(1+x)=-f(3+x)
f(1-x)=-f(3-x)
∴f(3+x)=f(3-x)
∴f(x)图像关于直线x=3对称
f(5+x)=f(1+x)
f(5-x)=f(1-x)
∴f(x)图像关于直线x=3对称
当k为偶数时,f(1+x)=f[(2k+1)+x]
f(1-x)=f[(2k+1)-x]
∴f[(2k+1)+x]=f[(2k+1)-x]
当k为奇数时,f(1+x)=-f[(2k+1)+x]
f(1-x)=-f[(2k+1)-x]
∴f[(2k+1)+x]=f[(2k+1)-x]

即是总有f[(2k+1)+x]=f[(2k+1)-x]

∴f(x)的对称轴为x=2k+1,k∈Z
再问: 太感谢了,有点疑问,就是将x换成-1+x这里理由是什么?是换元吗?还有最后为什么要说明当k是奇数和偶数?
再答: f(x+2)=f(-x)中x是任意实数,只要将x位置换成同一个实数式,等式仍然成立 2是半周期,4是周期 k为奇数时,f(2k+x)=-f(x) k为偶数时,f(2k+x)=f(x)
再问: 嗯,懂了,请问这里为什么要强调当k是偶数和奇数呢?没有这段行吗?
再答: 这是证明问题,要严密。 k是偶数和奇数推导的过程不一样 最后的结论相同,必须分开。 前面证明了x=1是对称轴, 推出x=3,x=5都是特殊情况, 后面的是一般情况,要舍去的话, 你可以将x=3,x=5的证明去掉。
 
 
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