利用数学运算解决一类函数的对称性问题*
2022-04-21林心如福建师范大学附属福清德旺中学高一350319指导教师
中学数学杂志 2022年4期
林心如 (福建师范大学附属福清德旺中学高一(1)班 350319) 指导教师 周 宁
函数的对称性问题在教材中没有直接作为授课内容呈现,而是以课后习题形式出现,并且是通过转化为函数的奇偶性加以解决.那么,是否还有其他的方式进行求解?本文进行了以下的探究.
1 试题与分析
问题我们知道,函数y=f(x)的图象关于坐标原点成中心对称图形的充要条件是函数y=f(x)为奇函数,有同学发现可以将其推广为:函数y=f(x)的图象关于点P(a,b)成中心对称图形的充要条件是函数y=f(x+a)-b为奇函数.
(1)求函数f(x)=x3-3x2图象的对称中心;
(2)类比上述推广结论,写出“函数y=f(x)的图象关于y轴成轴对称图形的充要条件是函数y=f(x)为偶函数”的一个推广结论.
分析 这道题是人教A版必修第一册第87页“拓广探索”栏目的最后一题,有一定的难度,主要体现在对背景知识的理解和代数运算.根据题意,要将题目的对称性转化为函数的奇偶性.不妨设y=f(x)图象的对称中心为(a,b),则问题等价于y=f(x+a)-b为奇函数,利用奇函数的函数关系式可得,f(-x+a)-b+f(x+a)-b=0,再将f(x)=x3-3x2代入求解.为了减少计算量,可以考虑先取特殊值(比如x=0,x= -1)求解出对称中心的坐标,再验证一般性成立.通过上述的分析可知,本题主要考查对函数奇偶性的理解以及知识的转化迁移能力,对逻辑推理、数学运算等数学核心素养要求较高.



2 反思提升
无论是解法1和解法2,在求解时都需要用到立方和差公式,运算较为麻烦.有没有更为简便的方法呢?在函数奇偶性的学习过程中,我们知道……
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